이 논문은 전기화학분석법(electrochemical analytical method)의 일종인 전압전류법(voltammetry)을 이용하여 실험을 하였다. 첫째, 신경전달물질(neurotransmitter)인 ...
이 논문은 전기화학분석법(electrochemical analytical method)의 일종인 전압전류법(voltammetry)을 이용하여 실험을 하였다. 첫째, 신경전달물질(neurotransmitter)인 카테콜(catechol)의 정성 및 정량분석을 통해 생체 내 신경제어 방법의 기반을 마련하고, 둘째, 종양표지자(tumor markers)인 CEA(carcinoembryonic antigen)의 정성 및 정량분석을 통해 질병 진단에 전압전류법을 직접 적용할 수 있는 기반을 마련하기 위하여 실험을 하였다. 카테콜 분석은 작업전극으로는 carbon fiber microelectrode(CFME), 기준전극으로는 은/염화은(Ag/AgCl)전극, 상대전극으로는 백금(Pt)전극을 사용하였으며, CEA 분석은 작업전극으로는 CEA 항체(CEA-antibody)를 코팅한 흑연전극, 기준전극과 상대전극으로는 흑연전극을 사용하였다. 대부분의 분석은 0.1 M 인산암모늄 전해질 용액 내에서 이루어졌으며 분석 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 카테콜 분석의 조건(parameter)은 pH 9, anodic -0.2 V, cathodic 0.3 V, depositiontime 15 sec, SW frequency 15 Hz, SW amplitude 25 mV, incremental potential 4 mV로 맞추었다. 카테콜은 CV(cyclic voltammetry)에서는 0~50 μg/mL, SWASV(squre wave anodic stripping voltammetry)에서는 1~13 μg/mL, SWCSV(squre wave cathodic stripping voltammetry)에서는 0.01~50 μg/mL의 농도 범위에서 측정되었으며, 0.5 μg/mL의 카테콜을 15번 반복 측정하였을 때, 상대표준편차(relative standard deviation, RSD)는 0.02%(n=15)이고, 검출한계(detection limit)는 4.0 ng/mL로 측정되었다. 위의 결과를 토대로 물고기를 사용하여 응용실험을 하였다. HCl에 희석한 물고기의 뇌 용액에 함유된 카테콜의 농도는 각각 두마리의 물고기 뇌세포 0.1 g당 약 0.043 mg, 약 0.17 mg으로 나타났으며, 살아있는 물고기의 뇌에 전극을 연결하고 실시간으로 카테콜의 농도를 측정한 결과는 물고기 무게 145 g당 약 0.029 mg의 카테콜이 함유된 것으로 나타났다. 두 번째, CEA 분석을 위해 가장 먼저 전극을 비교하여 CEA 항체(CEA-antibody)를 코팅한 흑연(샤프심)전극을 작업전극으로 선정하였으며, 분석 조건은 accumulation time 30 sec, increment E 4 mV, SW frequency 30 Hz, SW amplitude 45 mV로 맞추었다. CEA는 CV에서는 측정되지 않았으며, SWASV와 SWCSV에서는 0~16.8 ng/mL의 범위에서 측정되었고, 저농도인 0~0.304 ng/mL의 농도 범위에서도 CEA가 측정되었다. 위의 결과를 토대로 실제 암환자의 혈액을 사용하여 응용실험을 하였다. 암환자의 혈액을 희석하지 않은 경우에는 CEA가 측정되지 않았고, 동일한 암환자의 혈액을 각각 20배, 100배 희석하여 CEA의 농도를 2번 측정한 결과, 암환자의 혈중 CEA의 농도는 0.1 μg/mL로 나타났다. 이 수치는 비흡연자의 정상치보다 40배 높은 수치였으며, 흡연자의 정상치보다는 20배 높은 수치로써 이 실험에 사용된 암환자의 혈액이 고위험군 암환자의 것임을 알 수 있었다.
이 논문은 전기화학 분석법(electrochemical analytical method)의 일종인 전압전류법(voltammetry)을 이용하여 실험을 하였다. 첫째, 신경전달물질(neurotransmitter)인 카테콜(catechol)의 정성 및 정량분석을 통해 생체 내 신경제어 방법의 기반을 마련하고, 둘째, 종양표지자(tumor markers)인 CEA(carcinoembryonic antigen)의 정성 및 정량분석을 통해 질병 진단에 전압전류법을 직접 적용할 수 있는 기반을 마련하기 위하여 실험을 하였다. 카테콜 분석은 작업전극으로는 carbon fiber microelectrode(CFME), 기준전극으로는 은/염화은(Ag/AgCl)전극, 상대전극으로는 백금(Pt)전극을 사용하였으며, CEA 분석은 작업전극으로는 CEA 항체(CEA-antibody)를 코팅한 흑연전극, 기준전극과 상대전극으로는 흑연전극을 사용하였다. 대부분의 분석은 0.1 M 인산암모늄 전해질 용액 내에서 이루어졌으며 분석 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 카테콜 분석의 조건(parameter)은 pH 9, anodic -0.2 V, cathodic 0.3 V, deposition time 15 sec, SW frequency 15 Hz, SW amplitude 25 mV, incremental potential 4 mV로 맞추었다. 카테콜은 CV(cyclic voltammetry)에서는 0~50 μg/mL, SWASV(squre wave anodic stripping voltammetry)에서는 1~13 μg/mL, SWCSV(squre wave cathodic stripping voltammetry)에서는 0.01~50 μg/mL의 농도 범위에서 측정되었으며, 0.5 μg/mL의 카테콜을 15번 반복 측정하였을 때, 상대표준편차(relative standard deviation, RSD)는 0.02%(n=15)이고, 검출한계(detection limit)는 4.0 ng/mL로 측정되었다. 위의 결과를 토대로 물고기를 사용하여 응용실험을 하였다. HCl에 희석한 물고기의 뇌 용액에 함유된 카테콜의 농도는 각각 두마리의 물고기 뇌세포 0.1 g당 약 0.043 mg, 약 0.17 mg으로 나타났으며, 살아있는 물고기의 뇌에 전극을 연결하고 실시간으로 카테콜의 농도를 측정한 결과는 물고기 무게 145 g당 약 0.029 mg의 카테콜이 함유된 것으로 나타났다. 두 번째, CEA 분석을 위해 가장 먼저 전극을 비교하여 CEA 항체(CEA-antibody)를 코팅한 흑연(샤프심)전극을 작업전극으로 선정하였으며, 분석 조건은 accumulation time 30 sec, increment E 4 mV, SW frequency 30 Hz, SW amplitude 45 mV로 맞추었다. CEA는 CV에서는 측정되지 않았으며, SWASV와 SWCSV에서는 0~16.8 ng/mL의 범위에서 측정되었고, 저농도인 0~0.304 ng/mL의 농도 범위에서도 CEA가 측정되었다. 위의 결과를 토대로 실제 암환자의 혈액을 사용하여 응용실험을 하였다. 암환자의 혈액을 희석하지 않은 경우에는 CEA가 측정되지 않았고, 동일한 암환자의 혈액을 각각 20배, 100배 희석하여 CEA의 농도를 2번 측정한 결과, 암환자의 혈중 CEA의 농도는 0.1 μg/mL로 나타났다. 이 수치는 비흡연자의 정상치보다 40배 높은 수치였으며, 흡연자의 정상치보다는 20배 높은 수치로써 이 실험에 사용된 암환자의 혈액이 고위험군 암환자의 것임을 알 수 있었다.
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