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젖산 산화효소-카탈라아제-미토콘드리아 전극 제작 및 특성 분석Fabrication and Characterization of Lactate Oxidase-catalase-mitochondria Electrode
- Other Titles
- Fabrication and Characterization of Lactate Oxidase-catalase-mitochondria Electrode
- Authors
- 시키; 마니칸단 키에르티 부샨; 최영봉; 김창준
- Issue Date
- Aug-2024
- Publisher
- 한국화학공학회
- Keywords
- Lactate oxidase; Catalase; Mitochondria; Carbon paper; Single-walled carbon nanotubes; Hybrid electrode
- Citation
- Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK), v.62, no.3, pp 238 - 245
- Pages
- 8
- Indexed
- ESCI
KCI
- Journal Title
- Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK)
- Volume
- 62
- Number
- 3
- Start Page
- 238
- End Page
- 245
- ISSN
- 0304-128X
2233-9558
- Abstract
- 젖산 전극은 환자의 건강상태와 스트레스 수준, 및 운동선수의 피로도를 실시간으로 모니터링하는 젖산 센서 또는젖산 연료전지 전극으로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 젖산 산화효소, 카탈라아제, 미토콘드리아로 구성된 고성능 전극을 제작하고 전극의 표면분석 및 전기화학적 특성을 조사하였다. 단일벽 탄소나노튜브로 개질된 탄소종이(CPSWCNT) 는 개질 전보다 전기 전도성이 크게 향상되었다. 젖산 산화효소, 카탈라아제, 그리고 미토콘드리아가 부착된전극(CP-SWCNT-LOx-Cat-Mito)은 젖산 산화효소와 카탈라아제가 부착된 전극에 비하여 많은 전류를 생산하였다. 빌리루빈 산화효소(BOD)가 부착된 전극(CP-SWCNT-BOD)이 생산하는 환원전류량은 전해질의 산소 존재 유무에 따라크게 영향을 받았다. CP-SWCNT-LOx-Cat-Mito (anode)와 CP-SWCNT-BOD (cathode)로 구성된 연료전지는 133 μA/ cm2로 방전 시 0.2 V의 셀 전위를 유지하며 29 μW/cm2의 전력을 생산하였다. 본 연구결과는 미토콘드리아가 젖산 센서 및 연료전지 성능 향상에 필수적인 생체물질임을 시사한다.
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