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혈당센서

안녕하세요. 혈당센서 관련한 질문입니다. Glucose oxidase를 전극에 고정화 시킨 후, glucose 농도에 따른 전류값을 측정하였을 때 대부분의 센서의 경우 glucose 농도 1 ~ 7 mM 에서 선형성을 보이고, 10 mM 이상에서는 전류값이 크게 증가하지 않아 선형성을 보여주지 않습니다. 왜 10 mM 이상의 농도에서 전류값이 증가하지 못하여 선형성을 못 보여주는 것인가요? 만약 그 이유가 효소와 상관있다면,, 더 많은 효소가 고정화 되면 10 mM 이상까지 선형성을 보여줄 수 있는 것인가요?
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    이응신님의 답변

    두 가지 정도 원인을 찾을 수 있겠지요. 센서의 출력은 대부분 4~20 mA로 하거나 (ANSI 규정) 아니면 0~20 mA로 나옵니다. 센서라고 해서 모두 선형출력이 되지 않습니다. 회로를 아무리 잘 만들어도 전 대역에서 선형출력이 나오는 센서는 거의 없습니다. (상당수의 센서가 회로에서 나오는 출력을 교정하여 선형화하는 부가장치가 있습니다) 따라서 센서 스펙을 잘 살펴보면 선형성에 대하여 linearity: 1% 라는 설명을 한 센서가 있고 출력 범위가 어떻게 되는 지 설명이 나옵니다. 그렇지 않다면 센서 회로 자체에서 선형성을 내주지 못하는 것입니다. 또 다른 이유는 지적한대로 효소반응 자체가 선형이 되지 않을 수 있습니다. >안녕하세요. >혈당센서 관련한 질문입니다. > >Glucose oxidase를 전극에 고정화 시킨 후, >glucose 농도에 따른 전류값을 측정하였을 때 > >대부분의 센서의 경우 glucose 농도 1 ~ 7 mM 에서 선형성을 보이고, >10 mM 이상에서는 전류값이 크게 증가하지 않아 선형성을 보여주지 않습니다. > > >왜 10 mM 이상의 농도에서 전류값이 증가하지 못하여 >선형성을 못 보여주는 것인가요? > >만약 그 이유가 효소와 상관있다면,, >더 많은 효소가 고정화 되면 >10 mM 이상까지 선형성을 보여줄 수 있는 것인가요?
    두 가지 정도 원인을 찾을 수 있겠지요. 센서의 출력은 대부분 4~20 mA로 하거나 (ANSI 규정) 아니면 0~20 mA로 나옵니다. 센서라고 해서 모두 선형출력이 되지 않습니다. 회로를 아무리 잘 만들어도 전 대역에서 선형출력이 나오는 센서는 거의 없습니다. (상당수의 센서가 회로에서 나오는 출력을 교정하여 선형화하는 부가장치가 있습니다) 따라서 센서 스펙을 잘 살펴보면 선형성에 대하여 linearity: 1% 라는 설명을 한 센서가 있고 출력 범위가 어떻게 되는 지 설명이 나옵니다. 그렇지 않다면 센서 회로 자체에서 선형성을 내주지 못하는 것입니다. 또 다른 이유는 지적한대로 효소반응 자체가 선형이 되지 않을 수 있습니다. >안녕하세요. >혈당센서 관련한 질문입니다. > >Glucose oxidase를 전극에 고정화 시킨 후, >glucose 농도에 따른 전류값을 측정하였을 때 > >대부분의 센서의 경우 glucose 농도 1 ~ 7 mM 에서 선형성을 보이고, >10 mM 이상에서는 전류값이 크게 증가하지 않아 선형성을 보여주지 않습니다. > > >왜 10 mM 이상의 농도에서 전류값이 증가하지 못하여 >선형성을 못 보여주는 것인가요? > >만약 그 이유가 효소와 상관있다면,, >더 많은 효소가 고정화 되면 >10 mM 이상까지 선형성을 보여줄 수 있는 것인가요?
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    이상후님의 답변

    >안녕하세요. >혈당센서 관련한 질문입니다. > >Glucose oxidase를 전극에 고정화 시킨 후, >glucose 농도에 따른 전류값을 측정하였을 때 > >대부분의 센서의 경우 glucose 농도 1 ~ 7 mM 에서 선형성을 보이고, >10 mM 이상에서는 전류값이 크게 증가하지 않아 선형성을 보여주지 않습니다. > > >왜 10 mM 이상의 농도에서 전류값이 증가하지 못하여 >선형성을 못 보여주는 것인가요? > >만약 그 이유가 효소와 상관있다면,, >더 많은 효소가 고정화 되면 >10 mM 이상까지 선형성을 보여줄 수 있는 것인가요? 윗분이 설명하신 대로 기기적인 한계일 수 있습니다. 저는 효소-기질 반응 차원에서 문제점을 지적하고 싶군요. 효소 역학에서는 기질 농도가 증가할 수록 항상 linear한 curve를 줄 수 없다고 나옵니다. 이것은 역학적으로 효소의 active site가 감당할 수 있는 기질 농도가 증가하게 되면 당연히 기질을 처리할 수 있는 binding capacity가 떨어지게 됩니다. 따라서 일정 기질 농도 이상에서는 saturation이 되어 더 이상 product향상이 되지 않고 일정하게 유지시키게 되는 것입니다. 물론 혈당 센서가 기기적으로 보정이 되어 있을 지라도 10 mM이상의 농도에서는 linearity를 보이지 않을 수 있습니다.
    >안녕하세요. >혈당센서 관련한 질문입니다. > >Glucose oxidase를 전극에 고정화 시킨 후, >glucose 농도에 따른 전류값을 측정하였을 때 > >대부분의 센서의 경우 glucose 농도 1 ~ 7 mM 에서 선형성을 보이고, >10 mM 이상에서는 전류값이 크게 증가하지 않아 선형성을 보여주지 않습니다. > > >왜 10 mM 이상의 농도에서 전류값이 증가하지 못하여 >선형성을 못 보여주는 것인가요? > >만약 그 이유가 효소와 상관있다면,, >더 많은 효소가 고정화 되면 >10 mM 이상까지 선형성을 보여줄 수 있는 것인가요? 윗분이 설명하신 대로 기기적인 한계일 수 있습니다. 저는 효소-기질 반응 차원에서 문제점을 지적하고 싶군요. 효소 역학에서는 기질 농도가 증가할 수록 항상 linear한 curve를 줄 수 없다고 나옵니다. 이것은 역학적으로 효소의 active site가 감당할 수 있는 기질 농도가 증가하게 되면 당연히 기질을 처리할 수 있는 binding capacity가 떨어지게 됩니다. 따라서 일정 기질 농도 이상에서는 saturation이 되어 더 이상 product향상이 되지 않고 일정하게 유지시키게 되는 것입니다. 물론 혈당 센서가 기기적으로 보정이 되어 있을 지라도 10 mM이상의 농도에서는 linearity를 보이지 않을 수 있습니다.
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    안길홍님의 답변

    >안녕하세요. >혈당센서 관련한 질문입니다. > >Glucose oxidase를 전극에 고정화 시킨 후, >glucose 농도에 따른 전류값을 측정하였을 때 > >대부분의 센서의 경우 glucose 농도 1 ~ 7 mM 에서 선형성을 보이고, >10 mM 이상에서는 전류값이 크게 증가하지 않아 선형성을 보여주지 않습니다. > > >왜 10 mM 이상의 농도에서 전류값이 증가하지 못하여 >선형성을 못 보여주는 것인가요? > >만약 그 이유가 효소와 상관있다면,, >더 많은 효소가 고정화 되면 >10 mM 이상까지 선형성을 보여줄 수 있는 것인가요? 첨부자료
    >안녕하세요. >혈당센서 관련한 질문입니다. > >Glucose oxidase를 전극에 고정화 시킨 후, >glucose 농도에 따른 전류값을 측정하였을 때 > >대부분의 센서의 경우 glucose 농도 1 ~ 7 mM 에서 선형성을 보이고, >10 mM 이상에서는 전류값이 크게 증가하지 않아 선형성을 보여주지 않습니다. > > >왜 10 mM 이상의 농도에서 전류값이 증가하지 못하여 >선형성을 못 보여주는 것인가요? > >만약 그 이유가 효소와 상관있다면,, >더 많은 효소가 고정화 되면 >10 mM 이상까지 선형성을 보여줄 수 있는 것인가요? 첨부자료
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