Glucose Sensor

1
Glucose Sensor

• ??????? 20031263 ???

2
Contents
3
?? ??

• Cyclic Voltammetry? Chronoamperometry? ???? ???
  ???? ?? ??
• ???? GOD? ???? ??,
• Glucose ? ??

4
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?? ?? ???
5
Chronoamperometry

• ????? ??? ???? ??? ????? ???? ??
• ????? ??? E1?? ??
• ??? ???? E2 ?? E3?? ??
• ?? ???? ??? ???
• ?? ??? ??? ??? ??

6
Chronoamperometry

• ?? ?? ??? Cottrell??? ??
• ????
• ?? ???? ???? ??? 0? ??? ? ??? ??? ??

7
Cyclicvoltammetry

• ????? ??? ??? ?? ????? ??-?? ??? ??-?? ??? ??
• ???? ?? ??
• ??-?? ??? ???? ??
• - ???? ??? ?? ???? ??? ??
• - ???? ??? ??? ??

8
Cyclicvoltammetry
? ?? cyclicvoltammetry
9
Cyclicvoltammetry

• ????
• ??? ??

10
Glucose Oxidase(GOD)

• ??? electron accepter? ??
• ß-D-glucose ? ?????
• D-glucono-1,5-lactone?
• ?????? ???? ??? ??

11
Enzyme Kinetics

• ?? ??-?? ?? ??? ???
• -- Michaelis-Menten ???
• ? ??? ??
• ?? ?? ??
• ?? ???? ??

12
Enzyme Kinetics

• ? ??? ?? ???
• (1)
• (2)
• (3)

13
Enzyme Kinetics

• ? ?? ????
• ? ?? ????? ???

14
Biochip
?? ??? ???(???) ????? ????
DNA ?
Lap-on-a chip
??? ?
15
Biochip
16
Bio Sensor

• ?? ????? ???? ?? ???? ?? ???? (???? ????)

17
?? ??

• (1) Cyclic voltammetry
• Working electrode polishing ??
• ? 0.3µm? alumina powder? 2? ???? disperse??
  polishing pad? ??? polishing pad? glassy carbon
  working electrode? ???? 34? ?? ???? ????.
• ? Working electrode? EtOH? 2? ???? ????.
• ? Working electrode? EtOH 50? 2? ??? 50? ??
  tube? ???? sonication ????.(23?)
• ? N2 gas? ????.
•     .

18
?? ??

• Fe3(CN)63- / Fe2(CN)4-6 couple? Cyclic
  Voltammetry
• ? 1.0mM K3Fe(CN)6 , 0.1 M KNO3 solution 5mL?
  Electrochemical cell? ?? electrode? ?????.
• ? Cyclic voltammetry program? ?????? ?????.
• ? Cyclic voltammetry? Potential ??, scan rate,
  currunte range? ????.
•   (Scan rate? ?? 10mV/s, 20mV/s, 50mV/s, 100mV/s,
  200mV/s?? ????.)
• ? Program ??? ??? cyclic voltammetry ??? sweep??.
  
•   (? ??? ???? ????? negative scan? ???? ??.)
• ? Cyclic voltammogram? ???.

19
?? ??

• (2) Chronoamperometry
• ? 1.0 mM  K3Fe(CN)6 , 0.1 M KNO3 solution 2 mL?
  Electrochemical cell? ?? electrode? ?????.
• ? ?? ??? ???? ??? ??(????)? ??? ? ?? ??? ?? ? ???
  ???? ?? ?? ??? ?? ??? ?? i-t ???? ?????.

20
?? ??

• (3) ? ?? ?? ? ??
• ??? ??? GOD? ???? glucose? ????

21
?? ??

• (3) ? ?? ?? ? ??
• ? ?? ?? ??(Pt working electrode)? polishing ??.
• ? Polishing ? ?? ????? GOD 1µL? loading??.
• ? GOD? ??? ?? ? GOD? ?? ??? ????? ?? Nafion 1µL?
  loading??.
• ? ??? ??? ?? ??? ?? ?? (Pt counter electrode), ??
  ??(Ag/AgCl reference electrode)? ?? potentiostat?
  ???? 0.1M, pH7.0 phosphate buffer 5mL? ???. ??
  ??? magnetic stirrer? ???? ?? ????.
• ? GOD? ?? glucose? ????? ???? H2O2 ? ???? ??
  0.6V(va.Ag/AgCl)? ????? ????.
• ? Background? ???? 0.25M? glucose?
• micro-syringe? ???? 20µL? injection??.
• (1mM? ????.)

22
?? ??

• Cyclicvoltammetry
• 1) Scan rate ??? ?? cyclicvoltammetry

1?? ??
23
?? ??

• 2)(Scan rate)1/2? ?? peak current

24
?? ??

• 2)(Scan rate)1/2? ?? peak current

25
?? ??

• (2) ?? ?? ??? ?? chronoamperometry

26
?? ??

• (3) ? ?? ?? ? ? ??
• Glucose injection? ?? ??? ?? current? ??

27
?? ??

• 2) Calibration curve

28
?? ??

• 3) Lineweaver-Burk plot

29
??

1. Cyclicvoltammetry?? scan rate? peak current? ???
   ? ? ??? 1?? ??? ??? ? ???.
2. Chronoamperometry?? ????? ?? ???? ?? ??? ? ? ???.
3. ??? ???? glucose? ?? ?? ???? ??? ??? ??? ? ???.

30
??

• ???? ?? ???

• ??? ???? ?? ???
• Injection? ??? ???
• ??? ?? ??
• Injection? ????? ??
• ??? ?? ? ???? buffer??? ??

31
??

• ??? ???? ?
• Polishing
• ?? ???
• ???? ??

32
Application

• ?? ?? ???? ??? ????
• ????, ?????? ??? ??
• Ex) ????? ??? ??? ??? ??

33
?? ??

• (1) ???, ???,  ???? ??,  ???? ??,  2001, pp
  206-208, pp 213-242
• (2) Osaka, T.   ???????,   ??????,  1994,   pp
  153-160, pp 113-132
• (3) ???,   ?????,   ????,   1994,   pp 5-12, pp
  304-316
• (4)http//www.biol.paisley.ac.uk/marco/enzyme_elec
  trode/chapter3/chapter3_page1.htm
• (5)http//kin.naver.com/open100/db_detail.php?d1id
  11dir_id110205eid8K3oLqNj7X4Jrz1xEkivYmbIEeI
  Lkn3qbudnAzL/AxKg                              
          
• (6)http//www.cartage.org.lb/en/themes/sciences/Ch
  emistry/Electrochemis/Electrochemical/CyclicVoltam
  metry/CyclicVoltammetry.htm

34
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