KR100339379B1 - 바이오칩과 그의 생체 물질 측정장치 및 측정방법 - Google Patents

바이오칩과 그의 생체 물질 측정장치 및 측정방법 Download PDF

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Abstract

DNA 칩, 단백질 칩 등을 포함하는 바이오칩과 그의 생체 물질을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 기판과, 기판의 중심에 형성되는 중심홀과, 기판의 가장 자리 영역에 생체 물질들이 배열된 생체 물질 고정부와, 기판의 중심홀과 생체 물질 고정부 사이에 형성되고 생체 물질에 대한 정보를 갖는 정보부로 구성된 바이오칩을 스핀들 모터에 장착하고, 바이오칩의 생체 물질에 시료용액을 넣고 바이오칩을 회전시킨 다음, 광원으로부터 광을 방출시키고 방출된 광을 헤드부를 통해 바이오칩의 생체 물질로 입사시킨다. 이어, 생체 물질로부터 반사된 광을 검출부로 입사시켜 생체 물질을 분석하고, 광픽업부를 통해 바이오칩의 정보부에 분석된 생체 물질에 대한 정보를 기록 및 검출한다. 이와 같이, 본 발명은 그 구성이 간단하여 제조 비용을 줄일 수 있는 장점이 있으며, 바이오칩을 회전시켜 시료용액을 교반(stir)시켜주므로 결합 반응의 속도를 높여 분석시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 바이오칩에 생체 시료에 대한 정보를 저장하고, 시료, 실험과정, 결과 등의 내용을 기록할 수 있어 분석 정보 관리에도 유리하다.

Description

바이오칩과 그의 생체 물질 측정장치 및 측정방법{biochip and apparatus and method for measuring biomaterial of the same}
본 발명은 바이오칩에 관한 것으로, 특히 DNA 칩, 단백질 칩 등을 포함하는 바이오칩과 그의 생체 물질을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수용액 내에서 이온결합, 수소결합, 반데어발스(van der Waals) 결합 등의 비공유 결합의 세기는 공유결합에 비해 30 내지 300배 정도 약하여 안정한 결합을 가지기 힘들지만, 거대분자의 경우 결합자리의 수가 많아져 상온에서도 안정한 결합을 유지할 수 있다.
이러한 비공유 결합은 특정 분자가 다른 분자와 매우 선택적으로 인식할 수 있도록 도와준다.
이와 같이, 다른 분자를 인식하는 특정분자를 넓은 의미에서 리셉터라고 정의할 수 있는데, 그 예로는 세포 표면에서 세포막 안으로 신호를 전달하는 막단백질(membrane protein), DNA의 특정 서열을 인식하는 올리고뉴클레오타이드(oligonucleotides)나 펩타이드 핵산(Peptide Nucleic Acids : PNA), 면역작용에 관여하는 항체, 대사물질을 가수분해하는 효소 등이 있다.
그리고, 이들 리셉터와 선택적으로 결합하는 물질을 리간드라 한다.
특정한 염기서열을 가진 DNA를 찾아내는 방법인 서던 브라팅(Southern blotting)은 1975년 에드윈 서던(Edwin Southern)에 의해 개발되었는데, 전기영동으로 DNA 조각을 크기에 따라 분리하여 니트로셀루로스(nitrocellulose)나 나이론 멤브레인(nylon membrane)과 같은 고체 기판상에 이동시켜 DNA 조각들의 상대적인 위치를 유지시킨다.
그 뒤, 고체상에 고정된 DNA 조각에 탐침(probe)용으로서 방사선 동위원소로 표시된 관찰하고자 하는 염기서열의 DNA 또는 RNA를 넣는다.
그리고, 탐침용으로 넣어진 DNA 또는 RNA는 결합(hybridization)을 통하여 상보적 결합을 할 수 있는 DNA 조각에 결합되므로 찾고자 하는 염기서열을 가진 DNA의 위치를 알 수 있게 된다.
이 방법을 응용하여 RNA를 분석하는 노던 브라팅(Northern blotting), 단백질을 분석하는 웨스턴 브라팅(Western blotting)이 개발되었는데, 그 원리는 비슷하다.
이러한 리셉터와 리간드의 결합을 이용한 많은 분석방법들은 생물학 연구나 의료진단, 신약탐색, 법의학 등 많은 분야에 사용되고 있는데, 대부분의 경우 제한된 수의 리셉터와 리간드에 대한 것이다.
예를 들면, 4가지 염기를 가지고 10개의 염기가 순차적 서열로 배열된 DNA를 만들 경우, 분자의 종류는 약 1,000,000개 이상으로서, 매우 다양한 구조를 가지고 있다.
그러므로, 리셉터와 리간드의 결합반응에 대한 실험은 매우 반복적인 실험과정이 필요하고, 이에 따라 많은 노동력과 시간 그리고 막대한 자원을 필요로 했다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 다수의 리셉터나 리간드를 기판 위의 기지(旣知) 위치에 이차원으로 배열시키는 바이오칩(biochip) 기술이 개발되었다.
바이오칩(biochip)은 사용되는 생체물질의 종류에 따라 DNA 탐침(probe)이 사용된 'DNA 칩', 효소나 항원/항체, 박테리오로돕신(bacteriorhodopsin) 등과 같은 단백질이 사용된 단백질 칩(protein chip), 세포를 사용한 세포 칩(cell chip) 등으로 구분될 수 있다.
이 바이오칩(biochip) 방법에서는 하나의 칩 위에 많은 종류의 탐침(probe)을 집적시키는 것이 중요한데, DNA 칩의 경우 현존 기술에 의하면 400,000 탐침(probe)을 기판에 배열시킬 수 있다.
DNA 칩은 좁은 기판 표면 위에 매우 다양한 염기서열을 가지는 DNA 조각을 고밀도로 배열시킨 것으로, 고정된 DNA와 미지의 DNA 시료와의결합(hybridization)을 통하여 미지 시료내의 DNA에 대한 정보를 알아내는데 사용된다.
여기서, 결합(hybridization)이란 DNA 염기를 구성하는 아데닌(adenine)-티민(thymine), 구아닌(guanine)-시토신(cytosine)간의 수소결합에 의해 상보적인 염기서열을 갖는 유전자 부위(subsequency)가 서로 결합하여 더블-스트랜디드(double-stranded) DNA를 형성하는 것을 의미한다.
따라서, 미지의 DNA 시료가 기판에 고정된 DNA 탐침과 상보적 결합을 하게되면 기판 표면에 놓이게 되고, DNA 탐침이나 DNA 시료 또는 결합(hybridization) 후에 더블 스트랜디드(double-stranded) DNA를 적당히 표지(label)하면 시료내의 DNA 염기서열에 대한 정보를 알 수 있다.
한편, DNA 칩 제조는 기판상에서 직접 올리고뉴클레오타이드(oligonucleotides)를 합성하여 탐침을 만드는 합성법과 이미 합성된 핵산(oligonucleotides, cDNA;complementary DNA, PNA;peptide nucleic acids 등)을 기판상에 올리는 방법으로 크게 두가지로 나눌 수 있다.
첫 번째 방법은 반도체 공정에서 많이 사용되는 포토리소그래피(photolithography) 기술을 이용한 방법으로, 미리 기판상에 빛에 민감한(photolabile) 화학물질로 보호(protect)된 개개의 염기가 합성될 수 있는 작용기를 도입하고, 포토마스크(photomask)를 이용하여 특정한 위치에만 빛을 쬐어주어 염기와 반응할 수 있는 작용기가 생성되도록 한다.(US patent 5,143,854)
반응에 참여하는 각각의 염기들도 그 말단의 빛에 민감한 화학물질로 보호되어 있어 빛이 쪼여진 위치에 염기가 한 개씩 결합된다.
그 다음, 반응이 안된 염기들을 제거해주고, 다시 반복하여 다른 패턴의 포토마스크(photomask)를 이용하여 기판 위에 선택적으로 합성하는 작업을 계속하게 되면 결과적으로 기판 위의 특정한 위치에 원하는 염기서열의 올리고뉴클레오타이드가 만들어진다.
다른 방법은 잉크젯 프린터의 경우와 같이 압전 인쇄(piezoelectric printing)방식에 의해 4가지 염기 중 어느 하나를 전기적으로 방출시켜 표면 위에 올리고 핵산을 형성하는 방법이다.(US patent 5,474,796)
두 번째로 이미 합성된 DNA를 기계적 마이크로스폿팅(microspotting) 방식으로 기판 위에 올리는 방법이 있는데(Science 270:467~470,1995), 고밀도로 DNA 칩을 제조할 수 없다는 단점과 대량생산에 제약이 되는 단점이 있어 연구용 목적의 DNA 칩 제작에 주로 응용되고 있다.
지금까지 개발된 DNA 칩의 경우, 제조방식은 달라도 서로 다른 DNA 분자들이 일정한 크기를 갖는 사각형의 기판 위에 바둑판식으로 배열된 것이 특징이다.
결합(hybridization) 반응결과를 알기 위해서는 일반적으로 형광을 측정하는데, DNA 칩은 사각형 기판을 사용하므로 이차원 기판 면을 스캔하기 위해 고가의 이미지 스캐너가 필요할 수 밖에 없다.(US patent 5,091,652)
또한, 시료내의 DNA 분자가 표면에 있는 탐침(probe)에 결합(hybridization) 되기 위해 단순 확산에 의해 표면까지 이동하게 되므로 분석에 많은 시간이 걸리게 된다.
종래의 바이오칩 및 그의 생체물질 측정 장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 바이오칩의 패턴 물질을 측정하기 위해서는 고가의 장비가 필요하고 많은 시간을 요한다.
둘째, 시료의 단순 확산으로 인하여 생체 물질의 분석에 많은 시간을 필요로 한다.
본 발명은 이러한 문제들을 해결하기 위한 것으로, 제조 비용이 저렴하고, 적은 양의 시료로도 빠른 분석이 가능하며, 생체 물질에 대한 많은 정보를 저장할 수 있는 바이오칩과 그의 생체 물질 측정장치 및 측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원판형 바이오칩의 구조를 보여주는 사시도
도 2는 본 발명에 따른 원판형 바이오칩의 구조를 보여주는 평면도
도 3은 본 발명에 따른 바이오칩의 생체 물질을 측정하는 장치를 보여주는 도면
도 4는 본 발명에 따른 바이오칩의 생체 물질과 시료와의 반응 속도를 높이는 방법을 보여주는 도면
본 발명의 바이오칩은 기판과, 기판의 중심에 형성되는 중심홀과, 기판의 가장 자리 영역에 생체 물질들이 배열된 생체 물질 고정부와, 기판의 중심홀과 생체 물질 고정부 사이에 형성되고 생체 물질에 대한 정보를 갖는 정보부로 구성된다.
여기서, 기판은 원형이고, 유리(glass), 실리콘, 아크릴계, 폴리카보네이트(polycarbonate), PET(polyethylene terephtalate), 폴리스틸렌(polystyrene), 폴리프로필렌(polypropylene) 중 어느 하나로 이루어진다.
그리고, 생체 물질 고정부의 생체 물질들은 공유결합으로 기판에 고정되어있고, 그들의 위치에 따라 다른 생체 물질이 결합되어 있으며, 기판의 지름 방향으로는 동일한 간격으로, 기판의 원주 방향으로는 동일한 각도차로 배열된다.
또한, 정보부에는 위치에 대한 정보를 위해 일정한 간격을 갖는 슬릿(slit)들이 형성되고, 기준 위치에 대한 정보를 위해 기준 슬릿이 형성된다.
여기서, 기준 슬릿은 다른 슬릿에 비해 폭이 다르다.
그리고, 위치에 대한 정보는 광학신호, 전기신호, 자기신호 중 어느 하나를 이용하여 검출한다.
본 발명에 따른 바이오칩의 생체 물질 측정장치는 바이오칩의 중심홀에 장착되어 바이오칩을 회전시키는 스핀들 모터와, 광을 방출하는 제 1, 제 2 광원과, 제 1 광원으로부터 방출된 광을 파장에 따라 선택적으로 반사하거나 투과하는 미러부와, 미러부로부터 입사되는 광을 바이오 칩의 생체 물질에 조사하는 헤드부와, 생체 물질로부터 반사된 광을 검출하여 생체 물질을 분석하는 검출부와, 제 2 광원으로부터 방출된 광으로 생체 물질의 정보를 기록 및 검출하는 광픽업부로 구성된다.
여기서, 헤드부는 바이오칩의 지름 방향으로 이동되고, 미러부는 다이크로익 미러(dichroic mirror), 검출부는 APD(avalanche photodiode), PMT(photo-multiplier tube) 중 어느 하나로 이루어진다.
그리고, 미러부와 검출부 사이에는 광 필터, 렌즈, 핀 홀이 순차적으로 배열되어 있다.
본 발명에 따른 바이오칩의 생체 물질 측정방법은 스핀들 모터에 상기 바이오칩을 장착하는 단계와, 바이오칩의 생체 물질에 시료용액을 넣고 바이오칩을 회전시키는 단계와, 광원으로부터 광을 방출시키고 방출된 광을 헤드부를 통해 바이오칩의 생체 물질로 입사시키는 단계와, 생체 물질로부터 반사된 광을 검출부로 입사시켜 생체 물질을 분석하는 단계와, 광픽업부를 통해 바이오칩의 정보부에 분석된 생체 물질에 대한 정보를 기록 및 검출하는 단계로 이루어진다.
여기서, 바이오칩을 회전시키는 단계는 생체 물질이 고정된 바이오칩 위에 기판을 올리는 단계와, 기판과 바이오칩 사이의 생체 물질에 시료용액을 넣는 단계와, 바이오칩을 회전시켜 시료용액을 확산시키는 단계로 이루어진다.
이와 같이, 본 발명은 그 구성이 간단하여 제조 비용을 줄일 수 있는 장점이 있으며, 바이오칩을 회전시켜 시료용액을 교반(stir)시켜주므로 결합 반응의 속도를 높여 분석시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 바이오칩에 생체 시료에 대한 정보를 저장하고, 시료, 실험과정, 결과 등의 내용을 기록할 수 있어 분석 정보 관리에도 유리한 장점이 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 바이오칩 및 그의 생체 물질 측정장치 및 측정 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 콤펙트 디스크 드라이버(compact disk driver)와 비슷한 구동 방법을 사용하여 저가의 스캔분석장치를 제조하는데 적합한 기술이며, 기존의 바이오칩과는 달리 넓은 영역에 생체 물질을 고정시킬 수 있어 집적도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 생체 물질에 대한 정보 저장 영역이 있어 생체 물질의 분석과 동시에그에 대한 많은 정보를 신속하게 알 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 원판형 바이오칩의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 바이오칩의 구조를 보여주는 사시도 및 평면도로서, 본 발명의 바이오칩은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 원반 형태의 기판을 사용한다.
그리고, 그 기판은 기판의 가장자리 영역에 형성되고 생체 물질이 고정되는 영역인 생체 물질 고정부와, 생체 물질 고정부와 중심홀 사이에 형성되고 생체 물질에 대한 정보가 기록되어 있는 정보부와, 그리고 기판을 회전시킬 수 있도록 기판의 중심부에 형성되는 중심홀(hole)로 이루어져 있다.
여기서, 기판은 유리, 실리콘 등의 무기물이나 아크릴계나 PET(PolyEthylene Terephtalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스틸렌(polystylene), 폴리프로필렌(polypropylene) 등의 고분자 물질로 제작될 수 있다.
또한, 생체 물질은 DNA, RNA, PNA(Peptide Nucleic Acids), 올리고뉴크레오타이드(oligonucleotides), 펩타이드(peptides), 단백질, 생체막(membrane), 당쇄(polysaccharides), 항원(antigen), 항체(antibody), 세포 등을 이용하는데, 도 1에 도시된 바와 같이 원반형 기판의 생체 물질 고정부의 표면에는 생체물질이 공유결합으로 고정되어 있고, 기판상의 위치(기판 중심으로부터의 거리, 기판의 기준점으로부터의 각도)에 따라 다른 생체 물질이 결합되어 있다.
여기서, 다른 생체 물질의 의미는 예를 들어 DNA나 펩타이드(peptide) 칩의 경우, 염기 서열이나 아미노산 서열이 다른 분자를 의미하며, 일정 영역에 대하여는 동일한 구조의 생체 물질이 고정되어 있다.
그리고, 기판은 레이저광을 이용하여 위치에 대한 정보를 얻을 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 기판의 정보부에 일정한 간격을 갖는 슬릿(silt)들을 만든다.
이 슬릿들은 반사층으로서 금(Au) 또는 알루미늄 등의 금속을 코팅시켜 제작한다.
이때, 원반형 기판의 정보부 내에 기준위치를 설정하기 위해 상기 슬릿들 중에서 어느 하나의 슬릿을 기준 슬릿으로 하고, 이 기준 슬릿은 다른 슬릿과 폭을 다르게 만들어준다.
이와 같이, 기판의 정보부 내의 위치에 대한 정보들은 투과, 반사, 산란 등의 광학 신호를 사용하거나 또는 전기, 자기 신호를 사용하여 읽을 수 있다.
그리고, 생체 물질을 기판에 결합시키기 위해 -NH2기나 -OH 등의 반응기를 가진 고분자 물질을 기판에 그래프팅(grafting)시킨다.
이어, 포토리소그래피(photolithography)나 잉크젯(inkjet) 등의 방법을 사용하여 생체 물질을 기판 위에서 합성시키거나 이미 합성 또는 분리를 통해 얻은 생체 물질을 스팟팅(spotting)시키는 방법을 사용하여 기판에 생체 물질을 결합시킨다.
이때, 생체 물질은 도 2에 도시된 바와 같이 지름방향으로는 동일한 간격으로, 원주방향으로는 동일 각도차로 배열시킨다.
이어, 형광물질로 라벨링(labeling) 시킨 시료용액과 원반형 기판 위에 고정된 생체 물질을 일반적인 결합 반응 조건하에서 반응시킨 다음, 선택적 결합의 정도를 모니터링할 수 있다.
여기서, 시료는 PCR(polymerase chain reaction) 등의 방법으로 증폭되고, 적당한 표지 물질이 공유결합된 상태이다.
한편, 탐침(probe)은 형광 도너(donor)와 ??쳐(quencher)가 한 분자에 표지되어 있어 시료내 해당분자와의 선택적 결합에 의해 형광 신호가 바뀌는 방법으로 표지되지 않은 분자의 결합을 인지할 수도 있다.
또한, 표지 물질은 시료를 검출하기 위하여 시료와 탐침 결합반응을 인지하여 결합된 형태에 선택적으로 결합하여 신호를 만들어내는 에시디움 브로미드(ethidium bromide)를 사용하며, 여기(excitation)광에 의해 여기되어 형광을 방출하는 분자이다.
이때, 여기광은 레이저를 사용한다.
이와 같이, 구성된 본 발명에 따른 바이오칩의 생체 물질은 도 3에 도시된 생체 물질 측정장치를 사용하여 분석할 수 있다.
본 발명에 따른 바이오칩의 생체 물질을 분석하기 위한 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 콘포컬(confocal) 방식의 디스크 리더(reader)를 사용한다.
먼저, 스핀들 모터에 생체 물질이 고정된 원반형 기판을 장착하고, 스핀들 모터를 동작시켜 기판을 회전시킨다.
이어, 광원인 반도체 레이저에서 나온 레이저 광은 파장에 따라 선택적으로빛을 반사하거나 투과하는 다이크로익 미러(dichroic mirror)를 통해 헤드부로 입사된다.
헤드부는 리니어 모터에 연결되어 기판상의 지름방향으로 움직이고, 대물렌즈와 미러 등의 광학 부품으로 구성되어 있다.
헤드로 입사된 레이저 광은 대물렌즈를 통하여 기판의 생체 물질에 놓여있는 형광분자를 여기시키고 방출된 형광은 다시 대물렌즈로 모아 헤드부의 미러를 거쳐 다이크로익 미러로 입사된다.
여기서, 형광은 레이저 광보다 파장이 길기 때문에 다이크로익 미러를 통과하게 되고, 필터와 렌즈와 핀 홀을 거쳐 광증배관(photo-multiplier tube ; PMT)이나 APD(Avalanche PhotoDiode) 등의 광검출부로 인가되어 신호 처리되고 분석된다.
광증배관이나 APD 등은 광증배 능력이 있어 감도가 높은 광센서로 광을 전기 신호로 바꾸어 준다.
이때, 두 가지 이상의 형광분자를 사용하는 경우에는 하나 또는 둘 이상의 레이저를 광으로 하여 형광분자에서 나오는 다른 파장을 검출하여 한번에 여러 개의 시료에 대한 분석도 가능하다.
한편, 원반형 기판은 스핀들 모터(spindle motor)에 의해 회전하게 되는데, 원반형 기판이 회전하는 동안 기판 안쪽에 위치한 정보 영역 위에 별도의 픽업 장치를 사용하여 기판의 회전각을 측정하고 형광을 측정하는 영역의 위치에 대한 정보를 읽어 시료와 결합한 탐침(probe)의 정보를 알 수 있다.
이 위치정보 영역에는 콤펙트 디스크(compact disk)에 사용되는 것과 같은방법으로 표면에 고정시킨 생체물질의 정보를 기록할 수 있고, 기록 가능형 콤펙트 디스크(compact disk) 방식이나 자기디스크 방식 등을 사용하면 분석시료에 대한 정보나 분석과정, 분석결과 등을 저장할 수 있다.
그리고, 생체물질 간의 결합반응 속도는 분석시간에 중요한 영향을 미친다.
특히, 기판 표면에 고정되어 있는 탐침에 시료 내에 있는 생체물질이 확산되어 결합하는 데에는 많은 시간이 필요하다.
그러므로, 도 4에 도시된 바와 같이 먼저, 생체 물질이 고정된 원반형 기판 위에 평평한 막대(bar)나 원반형의 다른 기판을 올리고, 기판과 원반형 기판 사이의 생체 물질에 시료용액을 넣은 후, 원반형 기판을 회전시켜 시료용액을 확산시킨다.
즉, 원반형 기판을 회전시키면 시료용액을 교반(stirring)시키는 효과를 얻을 수 있으므로 시료의 확산을 빠르게 할 수 있어 반응 속도를 높일 수 있다.
여기서, 원반형 기판 위에 놓이는 다른 기판은 생체물질이 흡착할 수 없는 테프론 등의 고분자 물질을 이용한다.
본 발명에 따른 바이오칩과 그의 생체 물질 측정장치 및 측정방법에 있어서는 다음과 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 원반형 기판을 사용하기 때문에 DNA 칩이나 프로테인(protein) 칩, 펩티드(peptide) 칩 등과 같은 생체 물질 결합반응을 분석하는 스캐닝 장치를 단순화할 수 있어 제조 비용을 줄일 수 있다.
둘째, 본 발명은 원반형 기판을 회전시켜 시료용액을 교반(stir)시켜주므로 결합반응의 속도를 높여주어 분석시간을 줄일 수 있다.
셋째. 본 발명은 원반형 기판 내에 생체 시료에 대한 정보를 저장하고, 시료, 실험과정, 결과 등의 내용을 기록 및 검출할 수 있어 분석정보 관리에 유리하다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 기판;
    상기 기판의 중심에 형성되는 중심홀;
    상기 기판의 가장 자리 영역에 생체 물질들이 배열된 생체 물질 고정부; 그리고,
    상기 기판의 중심홀과 생체 물질 고정부 사이에 형성되고, 상기 생체 물질에 대한 정보를 갖는 정보부로 구성되며,
    상기 정보부에는 위치에 대한 정보를 위해 일정한 간격을 갖는 슬릿(slit)들이 형성되고, 기준 위치에 대한 정보를 위해 기준 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 원형인 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 유리(glass), 실리콘, 아크릴계, 폴리카보네이트(polycarbonate), PET(polyethylene terephtalate), 폴리스틸렌(polystyrene), 폴리프로필렌(polypropylene) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 생체 물질 고정부의 생체 물질들은 공유결합으로 상기 기판에 고정되어 있고, 그들의 위치에 따라 다른 생체 물질이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 생체 물질 고정부의 생체 물질들은 상기 기판의 지름 방향으로는 동일한 간격으로, 상기 기판의 원주 방향으로는 동일한 각도차로 배열되는 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 기준 슬릿은 다른 슬릿에 비해 폭이 다른 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 슬릿은 금, 알루미늄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  9. 기판상에 중심홀, 생체 물질들이 배열된 생체 물질 고정부, 상기 생체 물질에 대한 정보를 갖는 정보부로 구성되는 바이오 칩의 생체 물질 측정장치에 있어서,
    상기 바이오칩의 중심홀에 장착되어 상기 바이오칩을 회전시키는 스핀들 모터;
    광을 방출하는 제 1, 제 2 광원;
    상기 제 1 광원으로부터 방출된 광을 파장에 따라 선택적으로 반사하거나 투과하는 미러부;
    상기 바이오 칩의 지름 방향으로 이동되어 상기 미러부로부터 입사되는 광을 상기 바이오 칩의 생체 물질에 조사하는 헤드부;
    상기 생체 물질로부터 방출된 광을 검출하여 상기 생체 물질을 분석하는 검출부; 그리고,
    상기 제 2 광원으로부터 방출된 광으로 생체 물질에 대한 정보를 상기 바이오칩의 정보부에 기록 및 검출하는 광픽업부로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이오칩의 생체 물질 측정장치.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 미러부는 다이크로익 미러(dichroic mirror)인 것을 특징으로 하는 바이오칩의 생체 물질 측정장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 검출부는 APD(avalanche photodiode), PMT(photo-multiplier tube) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바이오칩의 생체 물질 측정장치.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 미러부와 검출부 사이에는 광 필터, 렌즈, 핀 홀이 순차적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 바이오칩의 생체 물질 측정장치.
  14. 생체 물질이 고정된 생체 물질 고정부와 상기 생체 물질에 대한 정보가 기록된 정보부를 갖는 바이오칩과, 스핀들 모터, 광원, 헤드부, 광픽업부 및 검출부로 구성된 바이오칩의 생체 물질 측정방법에 있어서,
    상기 스핀들 모터에 상기 바이오칩을 장착하는 제 1 단계;
    상기 바이오칩의 생체 물질에 시료용액을 넣고, 상기 바이오칩을 회전시키는 제 2 단계;
    상기 광원으로부터 광을 방출시키고, 방출된 광을 상기 헤드부를 통해 상기 바이오칩의 생체 물질로 입사시키는 제 3 단계;
    상기 생체 물질로부터 방출된 광을 검출부로 입사시켜 상기 생체 물질을 분석하는 제 4 단계; 그리고,
    상기 광픽업부를 통해 상기 바이오칩의 정보부에 상기 분석된 생체 물질에 대한 정보를 기록 및 검출하는 제 5 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오칩의 생체 물질 측정방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 2 단계는
    상기 생체 물질이 고정된 바이오칩 위에 기판을 올리는 단계;
    상기 기판과 바이오칩 사이의 생체 물질에 시료용액을 넣는 단계;
    상기 바이오칩을 회전시켜 상기 시료용액을 확산시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩의 생체 물질 측정방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008127012A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-23 Nanostorage Co., Ltd. Method for focus adjustment about bio-chip
KR101191233B1 (ko) 2008-12-05 2012-10-16 한국전자통신연구원 바이오 칩 및 바이오 물질 검출 시스템

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030037315A (ko) * 2001-11-01 2003-05-14 (주)다이아칩 바이오 칩 분석을 위한 영상 분석 방법
KR20050022798A (ko) * 2003-08-30 2005-03-08 주식회사 이즈텍 유전자 어휘 분류체계를 이용하여 바이오 칩을 분석하기위한 시스템 및 그 방법
KR100747647B1 (ko) * 2003-10-18 2007-08-08 (주)나노스토리지 바이오칩 판독 장치 및 바이오칩 판독장치를 갖는 진단장치
WO2005038053A1 (en) * 2003-10-18 2005-04-28 Nanostorage Co., Ltd. Biochip analysis system and diagnosis system having biochip analysis apparatus
KR100640153B1 (ko) 2004-05-03 2006-10-31 (주)나노스토리지 바이오 셀 패턴화 장치
KR100580639B1 (ko) * 2003-12-30 2006-05-16 삼성전자주식회사 미세유체 검출을 위한 형광검출기
JP2008506114A (ja) * 2004-07-06 2008-02-28 ユニバーシティー オブ ユタ リサーチ ファンデーション マイクロアレイおよび他のマイクロスケール装置上に高濃度スポットを沈着させるためのスポッティング装置および方法
US7405831B2 (en) 2005-02-01 2008-07-29 Purdue Research Foundation Laser scanning interferometric surface metrology
US7910356B2 (en) 2005-02-01 2011-03-22 Purdue Research Foundation Multiplexed biological analyzer planar array apparatus and methods
US20070023643A1 (en) 2005-02-01 2007-02-01 Nolte David D Differentially encoded biological analyzer planar array apparatus and methods
US8383059B2 (en) 2005-09-30 2013-02-26 University Of Utah Research Foundation Microfluidic interface for highly parallel addressing of sensing arrays
WO2008046112A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 Eliseev Alexey V Methods and microarrays compatible with dual functionality optical drives
US7522282B2 (en) 2006-11-30 2009-04-21 Purdue Research Foundation Molecular interferometric imaging process and apparatus
WO2008089495A2 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 Purdue Research Foundation System with extended range of molecular sensing through integrated multi-modal data acquisition
US7787126B2 (en) 2007-03-26 2010-08-31 Purdue Research Foundation Method and apparatus for conjugate quadrature interferometric detection of an immunoassay
TW200844437A (en) * 2007-05-02 2008-11-16 Nat Univ Tsing Hua Portable optical detection chip and its manufacturing method thereof
KR100806941B1 (ko) * 2007-08-09 2008-02-25 (주)와이즈앤블루 랩언어디스크 판독 장치
KR100888747B1 (ko) * 2007-09-10 2009-03-17 한국기술산업 (주) 비표지형 바이오 칩 분석 시스템 및 이를 이용한 바이오 칩분석 방법
KR100825087B1 (ko) * 2007-11-23 2008-04-25 (주)실리콘화일 형광형 바이오칩의 진단장치
WO2010034010A2 (en) 2008-09-22 2010-03-25 Wasatch Microfluidics Microassay with internal referencing
US9057568B2 (en) * 2008-12-16 2015-06-16 California Institute Of Technology Temperature control devices and methods
US8449842B2 (en) * 2009-03-19 2013-05-28 Thermo Scientific Portable Analytical Instruments Inc. Molecular reader
US9233369B2 (en) 2010-12-23 2016-01-12 California Institute Of Technology Fluidic devices and fabrication methods for microfluidics
US8968585B2 (en) 2010-12-23 2015-03-03 California Institute Of Technology Methods of fabrication of cartridges for biological analysis
US8883088B2 (en) 2011-12-23 2014-11-11 California Institute Of Technology Sample preparation devices and systems
US9518291B2 (en) 2011-12-23 2016-12-13 California Institute Of Technology Devices and methods for biological sample-to-answer and analysis
KR20130099703A (ko) 2012-02-29 2013-09-06 삼성전자주식회사 옵티컬 헤드 및 이를 포함하는 시퀀싱 장치
US8873055B2 (en) 2012-08-03 2014-10-28 California Institute Of Technology Optical technique for chemical and biochemical analysis
US10300450B2 (en) 2012-09-14 2019-05-28 Carterra, Inc. Method and device for depositing a substance on a submerged surface
WO2014071256A1 (en) 2012-11-05 2014-05-08 California Institute Of Technology Instruments for biological sample preparation devices
CN104713863B (zh) * 2015-03-17 2018-01-09 江苏量点科技有限公司 定位基座、暗腔及使用该暗腔的体外检测分析装置
CN104697971B (zh) * 2015-03-17 2018-02-16 江苏量点科技有限公司 光源模块及使用该光源模块的体外检测分析装置
JP6687834B2 (ja) * 2016-02-03 2020-04-28 株式会社Ｊｖｃケンウッド 分析装置及び分析方法
CN106248578A (zh) * 2016-08-24 2016-12-21 中国科学院光电技术研究所 一种集成式蛋白芯片扫描仪

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5143854A (en) 1989-06-07 1992-09-01 Affymax Technologies N.V. Large scale photolithographic solid phase synthesis of polypeptides and receptor binding screening thereof
US5091652A (en) 1990-01-12 1992-02-25 The Regents Of The University Of California Laser excited confocal microscope fluorescence scanner and method
US5474796A (en) 1991-09-04 1995-12-12 Protogene Laboratories, Inc. Method and apparatus for conducting an array of chemical reactions on a support surface
US5787032A (en) * 1991-11-07 1998-07-28 Nanogen Deoxyribonucleic acid(DNA) optical storage using non-radiative energy transfer between a donor group, an acceptor group and a quencher group
US5585069A (en) * 1994-11-10 1996-12-17 David Sarnoff Research Center, Inc. Partitioned microelectronic and fluidic device array for clinical diagnostics and chemical synthesis
US6207031B1 (en) * 1997-09-15 2001-03-27 Whitehead Institute For Biomedical Research Methods and apparatus for processing a sample of biomolecular analyte using a microfabricated device
JP4246862B2 (ja) * 1998-11-20 2009-04-02 三菱重工業株式会社 タイヤ加硫機
US6212158B1 (en) * 1999-06-01 2001-04-03 Eastman Kodak Company Hybrid optical disc construction
KR100379411B1 (ko) * 1999-06-28 2003-04-10 엘지전자 주식회사 바이오칩 및 그의 생체 물질 패터닝 및 측정 방법
KR100348786B1 (ko) * 1999-10-01 2002-08-17 엘지전자주식회사 핵산검출방법, 및 핵산검출기와 이의 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008127012A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-23 Nanostorage Co., Ltd. Method for focus adjustment about bio-chip
KR101191233B1 (ko) 2008-12-05 2012-10-16 한국전자통신연구원 바이오 칩 및 바이오 물질 검출 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010039264A (ko) 2001-05-15
US6623696B1 (en) 2003-09-23

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