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Paper-based microfluidic device for angle-based colorimetric detection of an acetylcholinesterase inhibitor = 아세틸콜린 분해효소 저해제의 각도기반 비색검출을 위한 종이기반 미세유체장치 개발
서명 / 저자 Paper-based microfluidic device for angle-based colorimetric detection of an acetylcholinesterase inhibitor = 아세틸콜린 분해효소 저해제의 각도기반 비색검출을 위한 종이기반 미세유체장치 개발 / Seonhee Lee.
저자명 Lee, Seonhee ; 이선희
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2018].
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초록정보

Due to the severe lethal effect of organophosphate (OP) compounds such as nerve agents, which irreversibly inhibit the activity of acetylcholinesterase (AChE), rapid on-site detection is essential. In this thesis, we developed a foldable paper-based analytical device (PAD) that was able to detect an AChE inhibitor in a semi-quantitative manner with simple procedures in the field. An angle-based readout of the yellow area in the paper channel was used for the semi-quantitative analysis with the naked eye. The yellow area on the paper channel was produced by the reaction of H2O2 from the enzymatic reaction and cerium oxide nanoparticles (nanoceria) immobilized on the ring-type paper channel. All reagents were pre-coated on the pop-up card shaped PAD to minimize the manual steps for dealing with multiple reagents such as sample mixing and sequential enzyme reactions. After confirming the optimal conditions, we could semi-quantitatively analyze a nerve agent simulant named dimethyl-methylphosphonate (DMMP) as an AChE inhibitor, by simply reading the angle of the yellow area in the paper channel. The foldable paper-based device proposed here would serve as a valuable tool that allows unskilled people to semi-quantitatively analyze AChE inhibitors, including nerve agents and OP pesticides.

아세틸콜린 분해효소의 활성을 비가역적으로 저해하는 신경작용제와 같은 유기인화합물은 인체에 치명적인 효과를 발휘하기 때문에 현장에서의 신속한 탐지가 매우 중요하다. 이 논문에서는 현장에서 간편한 절차로 아세틸콜린 분해효소 억제제의 농도를 반정량적으로 검출 할 수 있는 접이식 종이기반의 분석장치를 개발하였다. 최종사용자의 조작을 최소화하기 위하여 반응에 관여하는 모든 시약들을 최적화 과정을 통해 종이 장치에 미리 도포하였으며, 효소반응의 산물인 과산화수소를 별도의 장비 없이 육안에 의한 반 정량적 분석 가능하도록 산화세륨 나노입자를 링 타입의 종이채널에 효과적으로 고정시킴으로써, 각도 기반의 결과 해석이 가능한 플랫폼을 구현하였다. 제작 조건의 최적화 이후, 장치의 성능 검증을 위해 아세틸콜린 분해효소 저해제의 하나인 모의신경작용제 디메틸메틸포스포네이트를 활용하여, 농도가 증가할수록 노란색으로 변색되는 채널상의 각도 값이 감소하는 것을 확인하였다. 이 간편한 종이기반의 분석장치는 신경작용제 뿐만 아니라 유기인계 농약과 같은 아세틸콜린 분해효소 저해제를 비숙련자들에 의해서도 반정량적으로 분석할 수 있게 해주는 사용자 친화적인 센서로써 사용될 수 있을 것이라 기대된다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MBIS 18013
형태사항 iv, 45 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 이선희
지도교수의 영문표기 : Je-Kyun Park
지도교수의 한글표기 : 박제균
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 바이오및뇌공학과,
서지주기 References : p. 39-41
주제 Acetylcholinesterase inhibitor
Angle-based readout
Cerium oxide nanoparticles
Enzyme inhibition assay
Paper-based analytical device
각도기반 해석
산화세륨 나노입자
아세틸콜린 분해효소 저해제
종이기반 분석장치
효소저해분석
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