페놀계 물질은 염료, 화장품 및 식품 항산화제 분야에서 널리 사용되지만 높은 독성, 잠재적 발암성 및 분해 어려움이 있다. 이러한 물질의 빠르고 편리한 검출은 환경 모니터링, 식품 안전 및 화장품 품질 관리에 있어 중요한 의미를 가진다. 그러나 전통적인 검출 기술은 일반적으로 고가의 장비, 복잡한 전처리 및 긴 검출 주기와 같은 단점을 가진다. 본 연구는 구리-코발트 층상 이중 수산화물 (CuCo-LDH) 나노시트의 다중 효소 유사 활성 (과산화효소 유사체 (POD), 산화효소 유사체 (OXD), 락카제 유사체 (LAC))을 기반으로 하여 세 가지 페놀 동질 이성질체를 빠르게 구분하고 검출하기 위한 3채널 비색 센서 어레이를 구축하였다. 이 어레이의 검출 원리는 POD 및 OXD 채널에서 CuCo-LDH가 각각 2,2'-아지노비스(3-에틸벤조티아졸린-6-설포네이트) (ABTS)와 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 (TMB)을 산화시켜 녹색의 oxABTS와 파란색의 oxTMB를 생성하는 것이다. 페놀 첨가 후, 페놀 자체의 환원 능력에 의해 산화 생성물이 서로 다른 정도로 탈색된다. LAC 채널에서 CuCo-LDH는 페놀을 퀴논 화합물로 산화시키고, 4-아미노안티피린 (4-AP)과 결합하여 주황색 퀴논이민 염료를 생성한다. 페놀 동질 이성질체들의 환원 능력과 결합 반응 활성의 큰 차이로 인해 각 채널에서 비색 신호 반응이 다르게 나타나 서로 다른 대상물에 대한 특이적인 반응 '지문'을 생성한다. 머신러닝의 선형 판별 분석 알고리즘과 결합하여 이 센서 어레이는 3~100 μmol/L 농도 범위 내에서 오르토-, 메타-, 파라 페놀을 정밀하게 구분할 뿐만 아니라 단일 이성질체의 농도 구배와 복잡한 비율의 삼원 혼합물도 정확히 식별할 수 있다. 377 미백 에센스, 염모제 및 아르부틴 크림 등의 실제 샘플로 검증한 결과 해당 어레이는 뛰어난 실제 적용 가능성을 보였다. 본 연구는 페놀 동질 이성질체의 즉석 검출을 위한 새로운 전략을 제시할 뿐만 아니라 화장품 품질 관리 및 관련 안전 검출에 유용한 참고 자료를 제공한다.

나노효소;비색 센서 어레이;페놀 동질 이성질체;머신러닝;즉석 검출