[자연과학]Electrochemistry과 cyclic voltammetry를 이용한 Enzyme-induced electron transfer

소개글

Electrochemistry에 대한 설명과 cyclic voltammetry의 원리에 대한 보고서입니다. 또한, 이를 이용한 Enzyme-induced electron transfer의 원리를 설명하고, 이 기법에 사용될 수 있는 Nanomaterial에 대한 이용의 예에 대해서도 설명되어있습니다.

목차

1. Electrochemistry의 원리 및 장점
2. Enzyme-induced electron transfer mechanism
3. cyclic voltammetry의 원리
4. 생물학에 관련된 Nanomaterial의 사용 및 응용 분야
5. Reference

본문내용

1. Electrochemistry의 원리 및 장점
①전기화학(electrochemistry)은 산화(oxidation)-환원(reduction) 반응의 화학과 전하 흐름의 물리학을 연결시킨 분야이다. 전기화학은 자발적인 화학반응의 결과 얻어진 자유에너지를 이용하여 다른 여러 종류의 유용한 일을 수행하거나 에너지를 공급하여 다른 방법으로는 불가능한 반응을 수행한다. 특히나 전지에 에너지를 저장하거나 쉽게 얻을 수 있는 에너지 자원(태양E 또는 화학E)을 기술적으로 응용이 가능한 형태의 에너지로 효과적으로 변환시키는 실용적인 문제들과 직접 관련이 있다.
②어떤 현상을 관찰하는 방법에 있어서 optical method와 비교하였을 때 장점
: optical method는 어떤 현상이 나타날 때 발광의 여부와 크기를 가지고 그 현상이 가져오는 결과의 on/off 여부, 정량적인 값 등을 측정할 수 있게 한다(fluorescence를 이용한 정량법 등). 이는 그러나 한쪽 방향으로만 반응이 가능하고 역반응이 불가능한 경우가 많다. 이에 비해 전기화학적인 방법은 Faradays law에 의거하여 화학반응식에서의 전자의 흐름과 양을 검출하여 어떤 작용의 결과에 대해 정확히 정량이 가능하고, 전기 검출 뿐 아니라 직접 그 시스템에 전기를 흘려줌으로써 에너지상으로 불리하여 일어날 수 없었던 반응에 대해 관찰할 수 있는 계기를 만들어주기도 한다.

참고 자료

- modern chemistry, 4th ed., Oxtoby, Gillis, Nachtrleb, THOMSON Publishing.
- D.A. Skoog, F.J. Holler, T.A. Nieman, Principles of Instrumental Analysis, Saunders College Publishing, Philadelphia.
- Won, J., Kim, M., Yi, Y.W., Kim, Y.H., Jung, N., and Kim, T.K. A magnetic nanoprobe technology for detecting molecular interaction in live cells. Science 309:121, 2005.