과산화효소 유사 활성이 있는 나노효소로 장식된 기능화된 소수층 보로핀을 이용한 과산화수소의 반복 검출 시료 조성물 및 과산화수소의 반복 검출 방법
Composition for repeatable detection of hydrogen peroxide using functionalized few-layer borophene decorated with nanozymes with peroxidase mimicking activity and method for repeated detection of hydrogen peroxide
특허 요약
본 발명은 과산화수소 반복 검출 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과산화효소 유사 활성이 있는 나노효소와 소수층 보로핀의 복합체(FFB-나노효소 복합체)와 감응물질, 완충용액을 포함하며, 과산화효소 유사 활성을 갖는 나노효소 존재 하에 감응물질이 과산화수소와 산화반응하여 변색되는 것을 이용해 과산화수소 검출을 하고, FFB가 산화된 감응물질을 환원시키는 능력이 있는 것을 이용해 반복사용이 용이한 과산화수소 반복 검출 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 FFB-Ce-FeONPs, TMB, 아세트산 완충용액을 포함하는 과산화수소 반복 검출 조성물은 과산화수소 0.08 내지 1 mM의 농도 범위에서 선형 감지가 가능하고 LOD는 0.03 mM이며 10번의 과산화수소 반복 검출에도 선형성과 LOD가 유지된다. 또한, FFB의 환원능력을 이용해 사용한 과산화수소 검출 시료를 복원하므로 신속하고 비용 효율적으로 재사용이 가능하다는 이점이 있다.
청구항
번호청구항
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제1항에 있어서, 상기 완충용액은 아세트산 완충용액, 프탈산 완충용액, 시트르산 완충용액, 포름산 완충용액, 락트산 완충용액 중에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 과산화효소 유사 활성 나노입자로 장식된 기능화된 소수층 보로핀을 이용한 과산화수소의 반복 검출 시료 조성물.

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제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 이용한 과산화수소의 반복 검출 방법.

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제1항에 있어서, 상기 감응물질은 TMB(3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘), OPD(o-페닐렌디아민), DAB(3,3'-디아미노벤지딘), ABTS(2,2'-아지노비스(3-에틸벤조시아졸린-6-설폰산) 중에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 과산화효소 유사 활성 나노입자로 장식된 기능화된 소수층 보로핀을 이용한 과산화수소의 반복 검출 시료 조성물.

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과산화효소 유사 활성이 있는 나노효소로 장식된 기능화된 소수층 보로핀(functionalized few-layer borophene, FFB)을 이용한 과산화수소의 반복 검출 시료 조성물에 있어서, FFB-나노효소 복합체; 과산화효소 유사 활성이 있는 나노효소 하에 과산화수소와 반응하여 변색되는 감응물질; 완충 용액;을 포함하며,FFB의 감응물질 환원 능력을 이용해 별다른 조작 없이 재사용이 가능한 것을 특징으로 하는 과산화효소 유사 활성 나노효소로 장식된 기능화된 소수층 보로핀을 이용한 과산화수소의 반복 검출 시료 조성물.

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제1항에 있어서,상기 FFB-나노효소 복합체는 커피 찌꺼기 및 오배자로부터 추출물을 제조하는 단계;커피 찌꺼기 추출물(CWE) 및 오배자 추출물(GNE)을 박리제 및 안정화제로 사용하여 초음파 처리법 또는 고전단 박리법을 통해 붕소 분말을 박리하여 기능화된 소수층 보로핀(FFB)을 제조하는 단계;FFB를 물에 분산시키고 초음파 처리 후 FFB 용액을 나노효소 용액에 추가하여 혼합하고 열처리하여 FFB 표면에 나노효소를 성장시켜 FFB-나노효소 복합체를 제조하는 단계;제조한 FFB-나노효소 복합체를 세척하고 건조하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 과산화효소 유사 활성 나노입자로 장식된 기능화된 소수층 보로핀을 이용한 과산화수소의 반복 검출 시료 조성물.

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제1항에 있어서, 상기 나노효소는 금(Au), 산화망간(Mn2O3), 백금(Pt), 사산화삼철(Fe3O4) 및 산화세륨(CeO2) 중에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 과산화효소 유사 활성 나노입자로 장식된 기능화된 소수층 보로핀을 이용한 과산화수소의 반복 검출 시료 조성물.

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제 1항에 있어서,상기 나노효소는 도펀트를 첨가할 수 있으며, 도펀트는 산화세륨(CeO2), 삼산화이철(Fe2O3), 산화코발트(Co3O4), 산화아연(ZnO) 중에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 과산화효소 유사 활성 나노입자로 장식된 기능화된 소수층 보로핀을 이용한 과산화수소의 반복 검출 시료 조성물.

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제 4항에 있어서,상기 도펀트는 나노 효소의 총 중량 대비 50 내지 150 %를 사용하는 것을 특징으로 하는 과산화효소 유사 활성 나노입자로 장식된 기능화된 소수층 보로핀을 이용한 과산화수소의 반복 검출 시료 조성물.

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제8항에 있어서,상기 과산화수소의 반복 검출 방법은 상기 조성물에 포함된 감응물질의 과산화효소 유사활성이 있는 나노효소 하에서 과산화수소와의 반응을 통해 산화되어 변색되는 것을 이용해 과산화수소 농도를 선형 측정하는 것을 특징으로 하는 과산화수소의 반복 검출 방법.

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제8항에 있어서, 상기 과산화수소의 반복 검출 방법은 과산화효소에 영향을 주는 간섭 물질 존재 하에서도 과산화수소에 대한 촉매 선택성을 나타내어 간섭 없이 과산화수소 농도를 선형 측정하는 것을 특징으로 하는 과산화수소의 반복 검출 방법.

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제8항에 있어서,상기 과산화수소의 반복 검출 방법은 과산화수소 검출 이후 산화된 감응물질을 상기 조성물에 포함된 FFB가 환원시켜 감응물질의 색상 및 최대 흡수 파장의 흡광도가 검출 이전 수준으로 복원되며, 상기 환원은 24시간 이내에 수행되는 것을 특징으로 하는 과산화수소의 반복 검출 방법.