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신장은 기본적인 기능인 노폐물 배출 외에도 여러 가지 생체의 건강에 필수적인 생리학적 처리를 조절하는 기능을 갖고 있다. 복막투석액 비용과 편의성에서 큰 한계를 가지므로 보다 저비용으로 휴대 가능한 간편한 투석 기술이 절실히 요구되고 있다. 이러한 휴대형 인공투석 시스템의 개발 시 유레아 농도를 정확하고 간편하게 감지하는 휴대용 유레아 센서 기술은 핵심 요소기술 중의 하나이다.
최근에 보고 된 유레아 센서는 표면적이 넓은 니켈산화물 박막이나 니켈산화물 나노 입자로 이루어진 구조체에 유레아 분해 효소인 우레아제를 표면 고정화시켜 유레아가 암모니아와 이산화탄소로 분해될 때 일어나는 ...

신장은 기본적인 기능인 노폐물 배출 외에도 여러 가지 생체의 건강에 필수적인 생리학적 처리를 조절하는 기능을 갖고 있다. 복막투석액 비용과 편의성에서 큰 한계를 가지므로 보다 저비용으로 휴대 가능한 간편한 투석 기술이 절실히 요구되고 있다. 이러한 휴대형 인공투석 시스템의 개발 시 유레아 농도를 정확하고 간편하게 감지하는 휴대용 유레아 센서 기술은 핵심 요소기술 중의 하나이다.
최근에 보고 된 유레아 센서는 표면적이 넓은 니켈산화물 박막이나 니켈산화물 나노 입자로 이루어진 구조체에 유레아 분해 효소인 우레아제를 표면 고정화시켜 유레아가 암모니아와 이산화탄소로 분해될 때 일어나는 산화반응을 니켈산화물 전극을 통하여 전기화학적으로 측정된 산화 전류값으로 유레아 농도를 감지한다. 본 연구에서는 니켈산화물 전극물질의 짧은 수명과 낮은 재현성을 개선하기 위하여 니켈산화물 전극 대신 우레아제가 표면 고정화된 다공성 실크피브로인 디스크를 미세유체챔버내에 장착시키고 스크린 프린트된 3전극 스트립을 사용하여 휴대 가능한 유레아 센서 모듈을 제작하고 감지 특성을 측정했다. 임상적으로 유의한 농도구간에서 유레아 센서의 재현성과 안정성, 유속 변화에 따른 반응시간, 전극간의 편차를 실험적으로 확인하였고, 센서의 민감도 및 반응시간을 개선하기 위하여 우레아제 고정화 농도, 페릴렌 막의 코팅 효과 등을 연구하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

We have fabricated the portable urea sensors using urease-immobilized porous silk-fibroin disk for the application of wearable artifical kidney system based on peritoneal dialysis. The porous structure of silkfibroin disk was developed by salt-leaching process. The disk was serving as an efficient m...

We have fabricated the portable urea sensors using urease-immobilized porous silk-fibroin disk for the application of wearable artifical kidney system based on peritoneal dialysis. The porous structure of silkfibroin disk was developed by salt-leaching process. The disk was serving as an efficient matrix for the immobilization of urease (Ur), which was used for urea detection. The screen-printed three electrodes on a single strip and the PDMS fluidic chamber holding an urease-immobilized porous silk
fibroin disk were employed for urea sensing using Potentiostats. The fabricated urea sensors were characterized with various flow rates by chorono-amperometric measurement.