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전기 화학적 바이오 센서에서 pedot의 응용

2017-09-18


폴리 (3,4- 에틸렌 디옥 시티 오펜) (pedot) 는 3,4-ethylenedioxythiophene (edot)로 제조 된 독일 바이엘 (Bayer) 사에 의해 발명 된 전도성 고분자 물질로, 페도 막으로 전극을 개질 한 전기 화학 센서는 고감도, 휴대 성, 견뢰도, 높은 재현성, 저비용 및 실시간 온라인 탐지 및 분석. 그것은 많은 분야에서 널리 연구되고 적용되어왔다. 이 논문은 바이오 메디컬 분야의 전기 화학적 바이오 센서로서 pedot의 적용을 검토 할 것이다.


전기 화학적 바이오 센서는 고체 전극을베이스 전극으로 사용하여 전극 표면에 생체 분자를 고정화시킨 후 생체 분자 간의 특이적인 인식을 통해 선택적으로 표적 분자를 식별하고 표적 분자를 전극 표면에 포착 할 수있다. 기본 전극은 신호 변환기로 사용되어 전극 표면의 식별 신호를 유도하고 측정 할 수있는 전기 신호가됩니다. 그것은 표면에서 분석 대상의 정량 분석 ​​또는 정성 분석을 실현하는 가장 이상적인 검출 방법 중 하나입니다. pedot는 우수한 생체 적합성을 가지며 무독성이므로 생체 의학 분야의 시료를 분석하고 검출하기 위해 생체 전기 화학 센서 전극을 수정하는 데 사용할 수 있습니다.


도파민 검출


도파민은 포유류의 시상 하부와 뇌하수체에서 중요한 신경 전달 물질입니다. 도파민의 부족은 파킨슨 병 및 정신 분열증과 같은 중요한 질병을 유발할 수 있으므로, 도파민의 결정은 생리 학적 기능 및 임상 적 적용에있어서 매우 중요하다. 생리 학적 조건 하에서 도파민, 아스 코르 빈산 및 요산 및 다른 화합물이 종종 공존하며, 그들의 산화 전위는 노출 전극에서 일치 할 것이므로, 변형 된 전극은 종종 상기 생물학적 물질의 선택적인 검출에 사용된다.


왕 바구앙 외. [1] 인듐 주석 산화물 전도성 유리상의 수용액에서 나트륨 p- 톨루엔 술포 네이트를지지 전해질로 사용하여 도파민 전기 화학 검출을위한 pedot / au 복합 개질 된 전극을 얻었다. 그 결과 도파민의 선형 범위는 중성 ph 용액에서 차동 펄스 voltammetry에 의해 5 × 10-6 ~ 1 × 10-4mol / l이었고 검출 한계는 pedot / au 복합 전극, 효과적으로 또한 동시 검출을 달성하기 위해 아스 코르 빈산과 요산의 간섭을 제거 할 수 있습니다.


포도당 검출


글루코오스 센서는 당뇨병의 치료에 중요한 기초를 제공 할뿐만 아니라 당뇨병의 일일 모니터링 혈당을 크게 촉진시키는 인간 혈액 내의 글루코스 측정에 성공적으로 적용되었습니다. 그러나 일반적인 인간 타액의 포도당은 8 ~ 12μmol이며 현재 사용 가능한 포도당 센서로는 검출 할 수 없습니다.


kanakamedala et al. [2] pedot / pss 기반의 전기 화학 트랜지스터를 이용한 저렴하고 빠른 xurography 기법을 사용하여 마이크로 몰 감도를 갖는 포도당 센서를 시연 하였다. 약 1μmol ~ 10μmol 정도의 혈당 농도를 감지 할 수 있으며 반복성과 민감도가 뛰어나 예상되는 범위 내에서 인간 타액의 포도당 함량을 성공적으로 감지 할 수 있습니다.


알파 태아 단백 검출


혈청 alpha-fetoprotein (afp) 함량은 원발성 간암 및 기형 종의 조기 진단, 효능 관찰 및 예후에 중요한 지표입니다. 건강한 사람 혈청에서의 afp 수준은 20ng / ml보다 낮지 만 간세포 암 환자의 혈청 내 afp 함량은 매우 높으며 알파 태아 단백의 검출은 진단 및 치료 초기에 매우 중요합니다 간암의.


liu keke et al. [3]은 pedot와 azure Ⅰ에 기반을 둔 전기 화학적 면역 센서를 개발했다.이 센서는 afp에 민감하다. 최적화 된 실험 조건 하에서 전극 반응과 afp 농도는 0.01 ~ 120μg / l의 범위에서 선형 관계를 유지하고, 검출 한계는 0.003μg / l이며, 정확도는 elisa와 유의 한 차이가 없었다; cui et al. [4]는 새로운 생체 ​​적합성 고분자 복합 재료 페이트 / 페그를 합성하기 위해 전기 화학 중합 법을 사용하고 금 나노 입자로 변형시켰다. 개량 된 pedot / peg는 항체 afp를 포함하여 다양한 생물학적 분자를 고정시킬 수 있으며 우수한 선택성, 민감성, 낮은 검출 한계 및 우수한 오염 방지 능력을 보였다.


다공성 나노 구조로 인해 pedot은 전극의 비 표면적을 효과적으로 증가시키고 용매 및 사전 분석 물 분자가 들어가도록 허용하여 광범위한 복합 물질을 합성합니다. 독특한 탁월한 성능은 센서 분야에서 보편적으로 널리 사용되고 있으며 연구원이 응용 분야를 확장하기 위해 탐구하고 연구해야 할 가치가 있습니다.


참고 문헌


[1] 왕 baoguang, qiu yin, hu haifeng, 그 외 여러분. 폴리 (3,4- 에틸렌 디옥 시티 오펜) / 금 복합 전극의 제조 및 도파민 검출에의 응용 화학 산업의 응용, 2015, 3, 569-574.
[2] kanakamedala, sk, alshakhouri, ht, agarwal, m, 외. 마이크로 몰식 포도당 감지를위한 간단한 폴리머 기반 전기 화학 트랜지스터. 센서 및 작동기 b : chemical, 2011, 157, 92-97.
[3] liu keke, liu qing, huang haiping, 외. poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / azure 및 금 나노 입자 복합 막, 분석 화학, 2014, 42, 192-196에 기반한 α- 페토 프로테인의 전기 화학적 면역 센서.
[4] cui, m, song, z, wu, y, et al. (에틸렌 글리콜) 도핑 된 전도성 폴리머 pedoth를 기반으로 한 종양 제조사 알파 태아 단백질 (alpha fetoprotein)을위한 매우 민감한 바이오 센서. 바이오 센서 및 바이오 전자 공학, 2016, 79, 736-741.


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