바이오센서 개발 과정 중 효소고정화의 실제
1. 들어가며
효소의 공유 고정화(covalent immobilization)는 원칙적으로 표면 개량, 또는 활성화 단계로부터 시작한다. 무기 지지체의 초기 표면 개량 기술로서 광범하게 사용되는 것은 실란화(silanization), 즉 유기작용기인 실란 시약((CH3CH2O)3Si(CH2)3R)을 사용하여 유기작용기를 표면에 피복하는 방법이다. 이러한 피복 또는 자연의 표면 아미노기는 글루타르알데히드(glutaraldehyde)를 사용하여 알데히드기로 유도하거나, p-니트로벤조일클로리드를 사용하여 아릴아민기로 유도하거나, 또는 무수 숙신산(succinic anhydride)을 사용하여 카르복실기로 유도할 수 있다. 이 외에 일반적으로 연구되는 표면의 개량방법은, 지지체에 유연한 간격팔(spacer arm)을 소량 부착하는 것으로서, 여기에 효소가 결합되게 한다. 이 방법은 표면을 보다 ‘융통성 있게’함으로써 효소의 구조에 따르게 하는 것인데, 이 방법에 의하면 자연 촉매의 활성을 보다 많이 유지하게 되고 상당히 안정화시키게 된다. 이러한 수식 방법은 지지체 표면의 소수성이나 친수성을 변경시키는 데도 이용된다.
2. 효소고정화의 실제
여기서 각 반응단계마다 반응조건(PH, 이온강도, 시약농도)등을 적절하게 조절하여야 한다. 이러한 정보는 이 장 뒤의 참고문헌에서 찾아볼 수 있는데, 여러가지 방법으로 다양한 지지체를 사용하여 고정화한 특정 효소가 광범하게 열거되어 있다. 단백질중의 어떤 작용기가 지지체 표면과의 공유결합에 관여할 것인가는 이용되는 고정화 효소에 따라 달라진다.
여러 가지 표면의 수식 기술을 활용한다면, 특정 효소를 특정 지지체에 고정화할 경우 몇 가지 대안이 있기 마련이다. 그러나 효소 활성점 근처나 내부에 부탁시키는 방법은 피하여야 할 것이다.
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2012.02.17
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