일반기술
생명과학 > 나노 생물학적 센서·엑츄에이터 (R11)
본 발명은 집적된 구조를 갖는 형광센서에 관한 것이다. 상기한 형광센서의 집적된 구조에 있어서, 생물학적 분석 장치의 축소시킴으로써 생물학전, 임상 의학, 및 생물학적 실험의 영역에서 사용되는 소형이면서도 휴대하기가 용이한 바이오센서가 형성된다. 그리고 레이저, 방사필터, 및 광검출기를 단일 칩에 집적함으로서 상기 생물학적 분석 장치의 병렬성 및 견고성을 유지하면서도 바이오 검출을 보다 낮은 가격으로 수행할 수 있다. 또한 본 발명의 초소형 집적센서는 휴대하기가 용이하여 서비스 바이오분석이 가능하여 처리시간을 단축시킬 수 있다.1. 형광센서를 저렴한 비용으로 제작할 수 있다.2. 크기를 축소하여 휴대가 가능하기 때문에, 현장분석이 가능하다.3. 빠른 시간 내에 분석이 가능하다.4. 마이크로광학이나 전자공학과 같은 다른 분야의 기술과 용이하게 통합될 수 있다.5. 레이저, 방사필터, 및 광검출기가 단일 칩에 집적.6. 생물학적 분석 장치의 병렬성 및 견고성을 유지하면서도 바이오 검출을 보다 낮은 가격으로 수행.7. 휴대하기가 용이하여 서비스 바이오분석이 가능하여 처리시간을 단축.
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- (주)피앤아이비
- 등록일
- 2005-07-12
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일반기술
생명과학 > 나노 생물학적 센서·엑츄에이터 (R11)
본 기술은 광대역폭 신경 데이터의 120개에 이르는 채널을 획득하여, 광섬유 링크를 통해 전송하고 후처리한 후 이더넷 링크를 통해 다수의 PC로 전송할 수 있는 기구에 관한 것이다. 이 기구는 증폭되기 전의 뉴우런 신호와 같은 1 Hz에서 10 KHz의 낮은 레벨의 신호로 동작하지만, 유사한 특성을 가지는 다른 신호의 경우 이에 맞게 쉽게 변경할 수 있다. 이 기구는 광섬유 링크에 의해 분리되는 두 개의 서브시스템으로 구성된다. 제1 서브시스템은 뉴우런 신호를 증폭하고 디지털화한 후 고속 광섬유 전송기를 통해 제2 서브시스템으로 전송한다. 제2 서브시스템은 고속 직렬 링크를 통해 서로 데이터를 공유하는 네 개의 처리 모듈로 구성되어 있다. 각 모듈은 32개의 데이터 채널에 대한 신호처리를 담당하고 있다. 처리과정은 옵셋 및 이득 보정, 필터링, 기준 채널의 제거, 및 피크 검출 등으로 이루어진다. 처리된 데이터는 버퍼링된 후 각 모듈로부터 이후의 처리를 위한 전용 PC로 전송된다.본 기술은 다수의 채널을 이용하여 광섬유 링크를 통해 해당 정보를 전송하고 후처리한 후, 이더넷 링크를 통해 다수의 컴퓨터로 전송할 수 있는 장치에 관한 것이다. 특히, 고객의 요구사항을 정확히 만족시킬 수 있는 하드웨어와 소프트웨어를 주문제작할 수 있는 장점이 있다. 대상물과 컴퓨터 사이의 전기흐름을 차단하여 신호에 포함된 잡음이 디지털화되는 것을 방지하고, 맴돌이 전류로부터 대상물을 보호할 수 있다. 기존의 대부분의 시스템이 아날로그 영역에서 신호를 처리하는 반면, 본 기술에 따른 기구는 고속 디지털 신호 처리기에서 디지털 영역에서 신호를 처리할 수 있다.
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- (주)피앤아이비
- 등록일
- 2005-07-12
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생명과학 > 나노 생물학적 센서·엑츄에이터 (R11)
본 발명은 초임계 이산화탄소를 이용한 미생물의 효과적인 살균방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 실제 살균 시스템에서 초임계 이산화탄소 처리 실험결과를 통해 주요 식중독 미생물을 효과적으로 사멸할 수 있는 수학적인 모델을 개발하여 각종 미생물을 효과적으로 살균할 수 있도록 한다.본 발명에 따르면, 미생물의 사멸효과를 좀 더 낮은 수준의 처리조건에서 얻어내어 실제로 초임계 이산화탄소를 식품의 살균에 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 초임계 이산화탄소를 이용한 식중독 및 식품부패 병원균 3가지 종과 분변오염지표 세균인 대장균의 살균에 대한 기술개발을 통하여 가열살균이 불가능한 신선식품, 의료장비 및 기구에 적용이 가능함을 보여준다.본 발명에 따르면 초임계 이산화탄소를 이용하는 공정은 초임계 이산화탄소의 물리적, 화학적 성질을 함께 이용하므로 중요 공정변수인 압력, 온도를 상대적으로 낮은 수준으로 하여도 충분한 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있어 에너지 절감을 통해 공정의 경제성을 높일 수 있다. 특히 낮은 온도에서 pH효과 및 세포 형태의 변화 없이 구성성분을 추출하는 원리를 이용하므로 액상식품 뿐 아니라 신선식품의 표면 살균, 가공식품의 살균에 응용될 수 있을 뿐 아니라 그 효과가 뛰어나다는 점에서 의료용구의 멸균에도 적용할 수 있다. 또한 초임계 이산화탄소는 값이 저렴하면서 회수율이 높고, 독성이 없기 때문에 공정화에 있어 친환경적인 미래형 설비가 가능할 것이다. 특히, 본 발명은 초임계 이산화탄소의 처리 조건, 대상 식품 및 목표 미생물에 따른 살균 효율성을 물리화학적 및 생물학적 조건을 복합적으로 고려할 수 있도록 미생물 사멸화의 메커니즘을 제시하였으며, 실제 살균 시스템에서 초임계 이산화탄소 처리를 통해 주요 식중독 미생물이 효과적으로 사멸됨을 수학적인 모델로 제시하였다. 또한, 본 발명은 여러 요인이 미생물의 사멸효과에 영향을 미치는 원인을 분석하여 체계화하였으며, 초임계 이산화탄소의 다양한 처리 조건에 따른 사멸경향을 수학적 모델화 하여 각 미생물간의 초임계 이산화탄소에 대한 저항성을 비교할 수 있는 근거를 제시하였다.
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- 고려대학교
- 등록일
- 2007-03-15
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생명과학 > 나노 생물학적 센서·엑츄에이터 (R11)
액체 마이크로칩은 폴리스티롤 미립자로 그 크기는 6, 8, 10 micron이고, 모노클러놀항체를 부착시킨 것이다. 미립자 표면에서 형광색소 표시를 한 제2의 모노클로널 항체를 흘려보내 면역체계를 밝혀낸다. 면역에 민감한 마이크로칩의 성능은 사이토미터(Cytometer)로 연구한다. 스캔하는 플로 사이토미터(flow cytometer)는 각각의 미세구(microsphere) 크기와 굴절율을 정확히 측정할 수 있다. 그리고 측정되는 각각의 미세구에 든 발광분자의 수도 계산할 수 있다. 폴리머 미세구는 50가지 병균을 동시에 탐지하는 종합액체바이오칩의 바이오센서로 발전될 수 있다. 미세구 센서가 3종류의 바이러스 항원에 면역반응하는 과정에서 항원/항체 결합체가 발견되었다. 각 항원은 일정한 지름을 가진 미세구에서 결합체를 형성하였다. 스캐닝 플로 사이토미터를 이용해 다양한 크기를 가진 미세구에서 다층면역마이크로칩이 형성되는 것을 확인하였다. 발광신호를 처리하는 소프트웨어가 개발되었고, 라텍스에서 형광색소 FITC 분자 수 측정이 고도의 정확성을 가지고 진행되었다. 적어도 실험과정에서 하나의 미세구에서 15,000개의 분자가 발견되었다. 액체 마이크로칩은 치명적인 ≪West Nile virus≫와 진드기 뇌염, 마르부르크병을 비롯한 주로 감염성 질병에 대한 면역분석에 이용 가능하다.
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- 한국기술벤처재단
- 등록일
- 2009-03-20
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생명과학 > 나노 생물학적 센서·엑츄에이터 (R11)
전기 활성도가 높은 고분자와 폴리크리스탈을 이용해 센서의 소재를 개발하고 있다. 다양한 생화학반응변환기를 이용하는데, 예를 들어 과산화수소를 복구시키는 고효율 전기촉매제 (베를린 블루), 전도체 (흑연, glasscarbon, 붕소 처리한 다이아몬드, 이미 연구된 소재들로 만든 평면전극) 같은 것이 있다.전기화학변화를 위한 평면 전극 구조물은 스크린인쇄법으로 만드는데, 이는 극소량(50mkl까지)에서 측정이 가능하기 때문에 전기화학센서와 바이오센서의 주 재료로 이용할 수 있다. 전극은 비닐로 포장하여 건조한 곳에서 실온으로 보관하면 장기보관이 가능하다. 가격은 미화로 개당 0,35달러이다. 과산화수소 측정 바이오센서: 베를린블루로 막을 입힌 전극이 개발되었다. 코팅재료로 보통 백금이 이용되는데, 이보다 베를린블루를 이용하면 민감도가 3배나 더 높아지고, 선택 반응 또한 뛰어나며, 가격도 저렴하다. 복수 이용이 가능한 평면센서는 스크린인쇄법으로 만든다. 이를 위해 전극 표면에 전기촉매제를 입힌다. 전극에 입힌 베를린블루 막은 폴리크리스탈이다. 크리스탈의 크기는 50~100nm이고, 두께는 평균 60~70nm이다. 과산화수소 측정 바이오센서의 특징은 민감도 0,45 A/M·cm2를 갖고, 시료를 흘려 보내며, 1,000회 이상 측정해도 100% 안정성을 보인다. 개당 가격은 1,1 $이다. 과산화수소 평면센서를 이용해 글루코오즈와 락타트, 에탄올, 락토오즈 등을 측정하는 바이오센서를 제조할 수 있다. 이러한 센서를 만들기 위해 과산화수소 센서 표면에 생물학적 촉매를 함유하는 막을 입힌다. 생물학적 촉매는 시료분석에 필요한 효소로 예를 들어 락토오즈 바이오센서의 경우 cellobiozdehydrogenase 효소를 이용한다. 이러한 바이오센서의 장점은 고도의 민감성과 저렴한 가격에 있다.
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- 한국기술벤처재단
- 등록일
- 2009-03-20
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일반기술
생명과학 > 나노 생물학적 센서·엑츄에이터 (R11)
미생물세포와 효소를 이용해 생물활성화합물을(탄수화물, 알코올, 방향탄화수소, 단백질, 세균세포) 검출하는 미생물 다중채널 분석기 멀티비오-01이 개발되었다. 동 기기는 다양한 화합물 분석을 위한 4개의 바이오센서로 구성된 다중채널 분석기이다. 즉 분석 목적에 따라 탐침으로 필요한 미생물이나 효소를 이용한다. 측정은 플로우모드에서 한다. 현재 제작된 분석기는 물 속에 든 2,4-dinitrofenol과 아질산염 이온을 검출하는 데 이용된다.바이오센서를 제작할 때 고도의 민감성과 선택성을 가진 미생물배양균을 이용한다.석유제품과 중금속, 방향탄화수소 같은 독성화합물 검출에 필요한 바이오센서를 개발 중에 있다. 그리고 당과 알코올 함유 여부를 판단하는 자동컨트롤 바이오센서도 개발 중에 있다. 센서 신호의 등록과 처리는 PC로 한다.동 분석기는 환경 모니토링 (하수 정화 컨트롤), 의료분야, 알코올과 알코올제품을 비롯한 식품산업, 바이오테크놀로지, 농업분야 등에 이용할 수 있다.
- 보유기관
- 한국기술벤처재단
- 등록일
- 2009-03-27
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일반기술
생명과학 > 나노 생물학적 센서·엑츄에이터 (R11)
"분자는 일정한 조건에서 비정상적 광학 활성도를 가지고 액정 디스퍼스를 형성한다. 이중나선구조 DNA는 다양한 생물활성화합물과 상호작용을 하여 광학적 특성이 크게 다른 화합물들을 만들 수 있다. 그리고 이 화합물들의 광학적 특성은 화합물농도에 따라 달라진다. 해당 기술은 액정디스퍼스입자들의 공간에 고정된 DNA 나노분자들을 가지고 바이오센서를 제조하는 신기술이다.DNA는 나노브리지로 결합되었는데, 나노브리지는 Cu2+ 이온과 다우노루비신(daunorubicin) 분자들이 교대로 엮어진 것이다. 한편 생물활성화합물로 인해 브리지구조가 파괴될 때 일반적으로 DNA 나노구조가 갖는 비정상적 신호가 원편광이색성(또는 '원편광양색성' = circulardichroism) 프리즘에서 사라지는데, 이는 다우노루비신 발색단(chromophore)을 흡수하는 영역에서 일어난다(λmax.~550 nm). 그렇기 때문에 생물활성화합물의 존재여부와 그 정도를 파악하고자 할 때 DNA 나노입자들을 액정 바이오센서로 이용할 수 있다. DNA 나노입자의 점차적 침전을 감소시키는 등 바이오센서의 안정성을 높이기 위해, DNA 입자들을 물리화학적 성질을 파괴하지 않는 침투성 투명 하이드로젤에 고정시킨다. 빛이 수직으로 포어들을 가진 마이크로판을 지나는 중크롬산염적정법(dichrometry)이 개발, 제작되었다. 마이크로판 포어들에는 반사판을 가진 바이오센서 샘플들이 담긴다. 광학바이오센서의 장점:고감도, 선택적 작용분석시간과 비용 절약크기가 크지 않음한 바이오센서로 종류와 수가 다양한 화합물 검출 전문인력이 아니라도 이용 가능같은 작동 원리를 가진 동일한 센서가 아직 출시되지 않았음. "
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- 한국기술벤처재단
- 등록일
- 2009-03-27
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일반기술
생명과학 > 나노 생물학적 센서·엑츄에이터 (R11)
환경컨트롤장치≪Biotox 10m≫은 모스크바국립대학교 생물학부 미생물학과에서 개발한 초고감도 미생물센서 ≪Ecolum≫을 이용한 환경통제기술을 기초로 만들었다. 센서의 요점은 다양한 독성물질 프로브의 바이오발광 강도를 변화시킬 수 있다는 데 있다.≪Biotox≫는 바이오센서 ≪Ecolum≫이 양극 펄스모드에서 작동하는 광전자 증배관으로 약한 빛의 흐름을 파악, 기록하는 것을 이용한다. 이 방법은 혼합물에 독성물질이 존재할 때, 발광박테리아가 루시페라아제 효소 활성, 즉 바이오발광 강도를 담당하는 효소활성을 비롯한 생리생화학적 기능을 변하게 하고, 또 고등동물에게서 볼 수 있는 화학, 생물학적 요소들의 작용에 반응하는 것을 이용하였다.독성평가는 독성화합물이 든 프로브에서 박테리아 바이오발광의 강도가 기준치와 비교하여 얼마나 변화는가를 통해 판단한다.새로운 생화학센서와 현대 전자장치의 결합은 다양한 프로브들에서 고도의 정확도를 가지고 실수 없이 독성화합물의 양과 혼합물의 양을 파악할 수 있도록 해준다.≪Biotox 10m≫은 모노블록으로 되어 있으며, 앞 부분에 작동버튼, 발광다이오드 스위치온 인디케이터 (light-emitting diode indicator), 16개 버튼이 있는 컨트롤 패널, 액정디스플레이가 있다. 블록의 앞 왼쪽에는 플래스크 룸이 있고, 오른쪽에는 어댑터 또는 어큐뮬레이터를 꽂을 수 있는 소켓이 있다.
- 보유기관
- 한국기술벤처재단
- 등록일
- 2009-03-27
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일반기술
생명과학 > 나노 생물학적 센서·엑츄에이터 (R11)
□ 기술개요본 제품 마이크로캔틸레버 생화학분석기 ≪원자저울 - 바이오스캔≫은 액체와 가스 혼합물에 든 물질들을 선택적으로 검출, 분석할 때 이용할 수 있다.≪원자저울-바이오스캔≫의 키포인트는 특수수용체로 코팅한 마이크로콘솔 캔틸레버이다. 분석대상 물질이 수용체층을 가진 콘솔의 한쪽 부분과 선택적으로 반응하면 수용박막의 표면장력이 변화하게 된다.다른 센서와 구분되는 캔틸레버 분석기의 특징은 비특이 결합에 대한 내성이 크다는 점이다. 이는 주로 비특이 결합의 에너지가 낮기 때문이고, 또 그 덕분에 수용박막 표면장력 변화에 영향을 적게 미치기 때문이다. 콘솔 양면의 표면장력의 차이로 인해 콘솔에 변형이 일어난다. 캔틸레버의 변형정도는 정밀 레이저광학시스템으로 측정한다.□ 기술의 장점- 여러 분석단계를 거칠 필요없이 단 한 번으로 충분하며 분석시간도 몇 분 정도밖에 걸리지 않음.- 액체와 가스매질에서 검출하고자 하는 물질을 다양한 특성에 따라 분석할 수 있음.- 꾸준한 모니토링이 가능함.- 성분이 다양한 매질에서 (인간과 동물의 혈액이나 체액) 검출대상 물질의 결합만 구분해내는 능력이 있음.
- 보유기관
- 한국기술벤처재단
- 등록일
- 2009-03-27
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일반기술
생명과학 > 나노 생물학적 센서·엑츄에이터 (R11)
해당 개발품은 날숨 분석을 위한 비침습적(NONINVASIVE) 광열분자 바이오센서이다.동 바이오센서는 사람이 내쉬는 숨 속에 든 기체분자들을 고감도 스펙트럼 분석하는데, 이는 의료와 진단이 목적이며, 광열분자분광계를 이용한다.동 바이오센서를 이용해 환자의 날숨을 분석해 질병여부와 그 진행정도를 효과적으로 진단하고, 최적의 예방법과 치료법을 선택할 수 있다.가스시료(날숨) 분석에 이용되는 비침습적 진단장비를 설명하면 다음과 같다. 먼저 가스 혼합물 흡수가 가능한 파장으로 펄스레이저가 날숨을 통과하게 만든다. 이때 일부 라디에이션이 흡수되면서 열로 전환된다. 그러면 가스시료에 굴절율을 갖는 섹션이 생기는데, 이 섹션에서 리딩빔(reading beam)이 주기적으로 본래 경로를 벗어나게 된다. 그 벗어난 정도를 기록함으로써 혼합물 농도에 대한 정보를 얻게 된다.이 진단법은 in vitro 실험을 통해 민감도와 정확도에서 물리원칙들을 이용해 만든 다른 진단장비들에 뒤지지 않음이 확인되었다.이 바이오센서는 날숨에 든 개별 가스들의 농도를 측정할 때 고도의 민감성과 정확도를 보장한다 (10-10~10-11 ppb). 그렇기 때문에 이 장비를 향후 의료와 질병 진단 등에 널리 이용할 수 있다.
- 보유기관
- 한국기술벤처재단
- 등록일
- 2009-03-27
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