일반기술

바이오칩의 센싱 구조물 제조방법

*원리 및 구성본 기술의 바이오칩 센싱 구조물 제조기술은 우선, 형광물질이 부착된 감지 바이오 물질층을 준비한 후, 양자점층과 기판 사이에 연결층을 형성한다. 이후, 기판 상에 Dip-Pen 리소그라피 (DPN) 방식으로 복수 개의 어레이 형태로 반응 바이오물질이 부착된 양자점층을 제조하고, 이어서 감지 바이오 물질층을 양자점층과 상호작용시키는 공정으로 구성된다. 여기서 기판 상에 양자점층을 제조하는 공정 이전에 기판은 바이오물질의 부착을 용이하게 하기 위해 표면처리 하게 된다.*기술적 배경빛을 여기(excitation) 광으로 이용하는 바이오칩은 제작에서 측정에 이르기까지 많은 단계를 필요로 한다. 제작된 바이오칩은 외부 여기 광을 조사하여 나오는 발광 파장과 세기를 측정함으로써 작동하게 된다. 그러나 이와 같은 기존기술에서는 복수의 형광 물질을 사용하는 경우 복수의 여기 광원을 사용하게 되고, 이 경우 고가의 레이저를 다수 이용하여야 하므로 분석시스템 제작비가 과다한 문제점이 있다. 또한, 형광체의 발광 효율이 낮고 수명이 상대적으로 짧아 장시간 측정이 어려우며 검출 방식이 복잡하다.*중요성 및 독창성본 기술에서는 기존의 형광 물질 대신에 양자점을 사용하여 발광 효율을 높이고 바이오칩/센서의 검출 방식의 단순화를 도모함으로써 효과적이고도 경제적인 바이오칩의 센싱 구조물 제조방법을 제공한다는 점에서 그 독창성이 있다.*적용제품 및 경쟁제품본 기술은 바이오칩 제조 분야에 적용될 수 있으며, 이러한 바이오칩은 각종 생체물질의 검출, 질병의 진단뿐만 아니라 환경오염물질의 검출과 같은 환경모니터링 부문 등에서도 활용될 수 있을 것이다.*특징 및 장점첫째, 기존 기술에서 형광물질을 이용하여 여기 시킬 경우, 여기 광원의 파장과 형광물질의 발광 파장과의 에너지 차이가 크지 않아 적절한 필터를 사용하더라도 여기 광원의 신호로 인한 배경잡음 효과를 제거하기 힘들고, 이로 인하여 형광물질의 작은 신호는 검출하기가 어려워진다. 그러나 양자점을 이용하는 경우 여기 광원의 파장을 발광 파장과 에너지적으로 상당히 떨어져 있는 여기 파장을 사용해도 좋기 때문에 보다 높은 신호 대 잡음비(S/N비)를 얻을 수 있다.둘째, 다수의 색깔을 갖는 multi-color labeling을 하는 경우, 기존의 형광물질 사용기술에서는 각 형광물질이 갖는 좁은 흡수 대역을 각각 여기시켜야 하므로 형광물질 종류만큼 많은 수의 여기 광원을 사용해야 한다. 반면 양자점을 사용하는 경우 높은 에너지 대역에 연속적으로 흡수 밴드가 형성되어 있으므로, 서로 다른 파장을 갖는 여러 종류의 양자점들을 사용한다 하더라도 하나의 여기 광원만으로도 모든 양자점을 동시에 여기시킬 수 있게 된다.