기능화 셀룰로오스 센서 거동 연구

재료의 전기화학적 감지는 생의학 분석 분야에서 지속적인 도전 과제이며, 효율적이고 지속 가능한 접근 방식이 매우 중요합니다. 본 연구에서는 마이크로파 보조 아세틸화를 통해 셀룰로오스 아세테이트를 합성하고, 이를 요산 검출을 위한 전기화학 센서로 평가했습니다. 또한, 셀룰로오스 아세테이트-폴리피롤(CAPP) 복합체도 함께 분석했습니다. 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)과 주사 전자 현미경(SEM) 분석을 통해 효율적인 기능화와 신뢰할 수 있는 복합체 형성을 확인했습니다. 센서의 감지 거동은 순환 전압 전류법을 사용하여 조사되었습니다. 셀룰로오스 아세테이트 센서는 0.002~0.0035 mA의 전류 밀도 범위에서 요산을 감지하며, 100 mV/s의 스캔 속도에서 0.0263 mA의 피크 전류에 도달했습니다. 센서의 민감도는 1.83 × 10⁻⁴ mA/mM cm²로 측정되었습니다. 또한, 검출 한계(LOD)는 0.28 mM, 정량 한계(LOQ)는 0.85 mM으로 결정되었습니다. LOD는 배경 노이즈와 구별 가능한 최저 분석물 농도를 나타내며, LOQ는 허용 가능한 정확도와 정밀도로 정량화할 수 있는 최소 농도를 의미합니다. 이러한 결과는 우수한 센서 성능을 입증합니다. 본 연구에서 개발된 기능화 셀룰로오스 기반 센서는 생의학 분석 분야에서 요산과 같은 바이오마커를 효율적으로 감지할 수 있는 지속 가능한 플랫폼으로서의 잠재력을 보여줍니다.