수산화기―풍부 환원된 그래핀 산화물을 이용한 전기화학적 면역센서

HRGO·기능성 폴리머 개질 전극 기반 초고감도 전기화학 면역분석법

본 기술은 전극 표면에 수산화기-풍부 환원된 그래핀 산화물(HRGO)을 형성하고 그 위에 항체 고정용 Poly(TMSMA-r-PEGMA-r-NAS) 폴리머를 결합한 전기화학적 면역센서로 샌드위치 ELISA 방식의 면역분석을 수행하는 기술입니다. HRGO의 수산화기가 폴리머의 실레인기와 결합하고, 폴리머가 1차 항체를 공유결합으로 고정합니다.

면역센서는 항원·항체 복합체 형성에 따른 변화를 전기신호로 바꾸어 초미량 물질을 선택적으로 측정하는 데 쓰여 왔습니다. 그러나 종래 그래핀이나 그래핀 산화물 기반 면역센서는 전기화학적 촉매 활성이 충분하지 않아 검출한계를 크게 낮추기 어려운 한계가 있었습니다.

본 기술은 HRGO의 높은 전기화학적 촉매 활성과 폴리머를 통한 안정적 항체 고정을 결합하여 표적 항원 검출한계를 100 ag/mL 수준까지 낮추고 표적 항원에 대한 특이적 선택성을 확보합니다. 체외진단 기기, 질병 바이오마커 정밀 검사, 신약 개발용 단백질 정량 분석에 적용될 수 있어 기존 광학식 ELISA로 놓치던 극미량 항원까지 전기신호로 읽어낼 수 있습니다.

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Key Features:

• 전극 표면에 수산화기-풍부 환원된 그래핀 산화물을 형성하고 그 위에 Poly(TMSMA-r-PEGMA-r-NAS) 폴리머를 코팅 결합한 전기화학적 면역센서
• 그래핀 산화물에 과황산염 산화제로 수산화기를 도입한 뒤 환원제로 환원시켜 수산화기-풍부 환원된 그래핀 산화물을 합성하는 단계
• 1차 항체 고정, 표적 항원 결합, HRP 표지 2차 항체 결합을 차례로 수행하는 샌드위치 ELISA 방식의 면역분석 단계
• 과산화수소와 하이드로퀴논 전해질에서 효소 반응으로 생성된 벤조퀴논을 순환전압전류법으로 측정하여 검출한계 100 ag/mL로 표적 항원을 검출하는 단계

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