본 연구의 목적은 식품 제조 중 표백 및 살균에 사용되는 과산화수소(H2O2)의 잔류 농도 검출에 활용 될 수 있는 유리탄소전극 기반의 바이오센서의 개발이다. 미국 FDA 및 국내 식품의학안전처 등 식품 용 과산화수소(food grade H2O2)는 국내외적으로 35% H2O2 수용액으로 규정한다. 연구에서 개발한 바이오센서는 감응 물질로 사용된 horseradish peroxidase를 graphene oxide와 aniline과 함께 biocomposite 를 형성시킨 후 중성 pH에서 본 연구에서 새롭게 개발된 전기화학적 증착법을 수행하여 개발되었다. 센서구조 및 특성 평가를 위하여 SEM, 순환 전압 전류법 등을 수행하 였으며 본 연구에서 개발된 바이오센서는 10-500 μM 농 도의 H2O2에 대하여 직선상의 농도 의존적인 반응을 나타내었으며 최저 검출 한계는 0.12 μM 으로 산출되었다. 본 연구에서 개발된 센서의 전략적 가치는 향후 오징어포,건어물 등 널리 유통되는 식품 중에 함유된 식품용 H2O2 미량을 현장에서 쉽게 분석 할 수 있어서 비용-효과적 측면에서 그 가치가 우수하다는 것을 제시한다.

A new amperometric biosensor has been developed for the detection of hydrogen peroxide (H2O2). The sensor was fabricated through the one-step deposition of a biocomposite layer onto a glassy carbon electrode at neutral pH. The biocomposite, as a H2O2 sensing element, was prepared by the electrochemical deposition of a homogeneous mixture of graphene oxide, aniline, and horseradish peroxidase. The experimental results clearly demonstrated of that the sensor possessed high electrocatalytic activity and responded to H2O2 with a stable and rapid manners. Scanning electron microscopy, cyclic voltammetry, and amperometry were performed to optimize the characteristics of the sensor and to evaluate its sensing chemistry. The sensor exhibited a linear response to H2O2 in the range of 10 to 500 μM concentrations, and its detection limit was calculated to be 1.3 μM. The proposed sensing-chemistry strategy and the sensor format were simple, cost-effective, and feasible for analysis of “food-grade H2O2” in food samples.

Materials and Methods
  Materials and Chemicals
  Electrochemical Instrumentation
  Preparation of the HRP/ANI/GO Biocomposite
  Electrochemical Construction of HRP/PANI/ErGOGCE
  Amperometric H2O2 Detection
 Results and Discussion
  Electrochemical Synthesis of HRP/PANI/ErGO
  Morphological and Structural Characterization
  Cyclic Voltammetry of HRP/PANI/ErGO-GCE
  Sensor Characteristics
 Acknowledgements
 국문요약
 References

• Seung-Cheol Chang(Institute of BioPhysio Sensor Technology, Pusan National University, Busan, Korea) Correspondence to