KR100561187B1 - Metallic chloride compound coating plate for protein chips and their manufacturing process - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리기판 위에 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물을 사용하여 증류수:염화금속화합물 비율이 20:1∼5:1인 염화금속화합물 용액으로 스핀코팅하여 제조한 단백질칩용 염화금속화합물 코팅 플레이트에 관한 것이다. 또한 본 발명은 유리기판 위에 증류수:염화금속화합물 비율이 20:1∼5:1인 염화금속화합물 용액으로 스핀코팅하여 염화금속화합물 코팅 플레이트를 제조하는 단계; 및 상기 플레이트 위에 FITC-컨쥬케이트된 단백질 또는 FITC-컨쥬케이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어있는 단백질을 부착시키는 단계로 이루어진 단백질칩용 염화금속화합물 코팅 플레이트에 관한 것이다.In the present invention, a metal chloride compound for protein chips prepared by spin coating a metal chloride compound having a distilled water: metal chloride ratio of 20: 1 to 5: 1 using a metal chloride compound containing NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ on a glass substrate. It relates to a coating plate. In another aspect, the present invention comprises the steps of preparing a metal chloride compound coating plate by spin-coating with a metal chloride compound solution of distilled water: metal chloride ratio of 20: 1 to 5: 1 on the glass substrate; And attaching a FITC-conjugated protein or a FITC-conjugated protein with a His-tag attached thereto at the same time.

유리기판, 증류수, 염화금속화합물, 염화니켈, 스핀코팅, 단백질칩, 염화니켈코팅 플레이트, FITC-컨쥬케이트된 단백질, His-tag되어 있는 단백질Glass substrate, distilled water, metal chloride compound, nickel chloride, spin coating, protein chip, nickel chloride coating plate, FITC-conjugated protein, His-tag protein

Description

단백질칩용 염화금속화합물 코팅 플레이트 및 이의 제조방법{Metallic chloride compound coating plate for protein chips and their manufacturing process} Metallic chloride compound coating plate for protein chips and their manufacturing process             

도 1(a)는 NiCl₂농도변화에 따라 스핀코팅법에 의해 4000 rpm에서 20초동안 증착된 유리기판의 10만배의 SEM 분석결과를 나타낸 것이다.Figure 1 (a) shows the SEM analysis results of 100,000 times the glass substrate deposited for 20 seconds at 4000 rpm by spin coating method according to the NiCl2 concentration change.

도 1(b)는 NiCl₂농도변화에 따라 스핀코팅법에 의해 4000 rpm에서 20초동안 증착된 유리기판의 20만배 결과를 나타낸 것이다.Figure 1 (b) shows the results 200,000 times of the glass substrate deposited for 20 seconds at 4000 rpm by the spin coating method according to the NiCl2 concentration change.

도 2(a)는 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1 로 증착된 시료의 rpm 변화에 따른 10만 배의 SEM 분석결과를 나타낸 것이다.Figure 2 (a) shows the results of the SEM analysis of 100,000 times according to the rpm change of the sample deposited with distilled water / NiCl2 weight ratio of 8: 1.

도 2(b)는 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1 로 증착된 시료의 rpm 변화에 따른 20만 배의 SEM 결과를 나타낸 것이다. Figure 2 (b) shows the SEM results of 200,000 times according to the change in the rpm of the sample of distilled water / NiCl 2 weight ratio deposited 8: 1.

도 3은 증류수/ NiCl₂무게비 변화에 따른 XRD 패턴을 나타낸 것이다.Figure 3 shows the XRD pattern according to the change in distilled water / NiCl₂weight ratio.

도 4는 NiCl₂농도변화에 따른 AFM 결과로 시료의 표면특성을 나타낸 것이다.Figure 4 shows the surface characteristics of the sample as the AFM results according to the change of NiCl2 concentration.

도 5는 NiCl₂농도변화에 따른 기판상의 단백질 부착경향을 나타낸 것이다.5 shows the protein adhesion tendency on the substrate according to the NiCl 2 concentration change.

도 6은 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1인 시료의 rpm 변화에 따른 경향을 나타 낸 것이다.Figure 6 shows the trend according to the rpm change of the sample of distilled water / NiCl2 weight ratio of 8: 1.

도 7은 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1 인 시료의 코팅시간 변화에 따른 기판상의 단백질 부착경향을 나타낸 것이다.Figure 7 shows the tendency of protein adhesion on the substrate according to the coating time change of the sample of distilled water / NiCl2 weight ratio of 8: 1.

도 8은 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1 인 시료의 건조시간 변화에 따른 기판상의 단백질 부착경향을 나타낸 것이다.Figure 8 shows the tendency of protein adhesion on the substrate according to the drying time of the sample of distilled water / NiCl2 weight ratio of 8: 1.

도 9는 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1 인 시료의 건조온도 변화에 따른 기판상의 단백질 부착경향을 나타낸 것이다.Figure 9 shows the tendency of protein adhesion on the substrate according to the drying temperature of the sample of distilled water / NiCl2 weight ratio of 8: 1.

본 발명은 유리기판 위에 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물의 박막을 스핀코팅한 단백질칩용 염화금속화합물 코팅 플레이트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 유리기판 위에 증류수:염화금속화합물 비율이 20:1∼5:1인 염화금속화합물 용액으로 스핀코팅하여 제조한 단백질칩용 염화금속화합물 코팅 플레이트에 관한 것이다. 또한 본 발명은 유리기판 위에 증류수:염화금속화합물 비율이 20:1∼5:1인 염화금속화합물 용액으로 스핀코팅하여 염화금속화합물 코팅 플레이트를 제조하는 단계; 및 상기 플레이트 위에 FITC(Fluorescein isothiocyanate)-컨쥬케이트된(conjugated) 단백질 또는 FITC-컨쥬케이트되어 있으면서 동시에 His-tag되어 있는 단백질을 부착시키는 단계로 이루 어진 단백질칩용 염화금속화합물 코팅 플레이트에 관한 것이다.The present invention relates to a metal chloride compound coating plate for protein chips spin-coated a thin film of a metal chloride compound containing NiCl 2, CaCl 2, FeCl 2 on a glass substrate and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a metal chloride coating plate for protein chips prepared by spin coating a metal chloride compound solution having a distilled water: metal chloride ratio of 20: 1 to 5: 1 on a glass substrate. In another aspect, the present invention comprises the steps of preparing a metal chloride compound coating plate by spin-coating with a metal chloride compound solution of distilled water: metal chloride ratio of 20: 1 to 5: 1 on the glass substrate; And attaching a FITC (Fluorescein isothiocyanate) -conjugated protein or a FITC-conjugated and simultaneously His-tag protein onto the plate.

단백질칩은 유리기판 위에 수백∼수천 개의 다른 종류의 단백질을 고정화시킨 단백질 배열구조물이다. 따라서 단백질칩은 고정화된 단백질들의 동시다발적 분석이 가능하기 때문에 특정 생리활성을 갖는 단백질 검색, 신약 스크리닝, 질병 진단 등에 그 이용가능성이 있다 (Fung, E. T., Thulasiraman, V., Weinberger, S. R., and Dalmasso, E. (2001) Protein biochips for differential profiling. Current Opinion in Biotechnology 12:65-69 및 MacBeath, G. and Schreiber, S. (2000) Printing proteins as microarrays for high-throughput function determination. Science 289:1760-1763 참조). 단백질칩은 인간의 질병진단과 치료에 이용될 수 있는 가능성으로 인하여 그 가치가 높은 반면에 사용목적에 따라 그 목적에 적합한 다양한 단백질칩의 제조가 요구되어 진다.Protein chips are protein arrays in which hundreds to thousands of different kinds of proteins are immobilized on glass substrates. Therefore, since the protein chip is capable of simultaneous analysis of immobilized proteins, it can be used for protein discovery, drug screening and disease diagnosis with specific physiological activities (Fung, ET, Thulasiraman, V., Weinberger, SR, and Dalmasso, E. (2001) Protein biochips for differential profiling Current Opinion in Biotechnology 12:. 65-69 and MacBeath, G. and Schreiber, S. ( 2000) Printing proteins as microarrays for high-throughput function determination Science 289:. 1760 -1763). Protein chips are highly valuable due to their potential for use in human disease diagnosis and treatment, while manufacturing various protein chips suitable for their purpose is required depending on the purpose of use.

단백질칩 제조의 가장 기초적 기술은 단백질을 유리 기판 위에 부착시키기 위한 기판의 전처리기술로서 기판의 전처리는 단백질의 기판부착 방법과 적합하게 이루어져야 한다 (MacBeath, G. and Schreiber, S. (2000) Printing proteins as microarrays for high-throughput function determination. Science 289:1760-1763, Nicolau, D.V., Taguchi, H., Taniguchi, H., and Yoshikawa, S. (1998) Micron-sized protein patterning on diazonaphthoquinone/novolak thin polymeric films. Langmuir 14:1927-1936 및 Bashir, R., Gomez, R., Sarikaya, A., Ladisch, M. R., Sturgis, J., and Robinson, J. P. (2001) Adsorption of avidin on microfabricated surfaces for protein biochip applications. Biotechnol. Bioeng. 73:324-328 참조). 지금까지 보고되어진 유리기판은 아민기 (Nicolau, D.V., Taguchi, H., Taniguchi, H., and Yoshikawa, S. (1998) Micron-sized protein patterning on diazonaphthoquinone/novolak thin polymeric films. Langmuir 14:1927-1936 참조) 와 알데히드기 (MacBeath, G. and Schreiber, S. (2000) Printing proteins as microarrays for high-throughput function determination. Science 289:1760-1763 참조) 등이 기판 표면에 노출되도록 제작하고, 노출된 작용기에 단백질의 직접적인 부착이나 크로스링커를 이용한 부착방법 등으로 단백질을 부착하였다. 그러나 이러한 부착방법은 단백질 노출표면가운데 임의의 부위가 비특이적으로 기판 위에 부착되기 때문에, 단백질 기능도메인이 유리기판에 부착하게 되면 그 기능을 상실하게 된다. The most basic technique of protein chip manufacturing is substrate pretreatment technology for attaching protein onto glass substrate. The pretreatment of the substrate should be made in accordance with the method of protein attachment (MacBeath, G. and Schreiber, S. (2000) as microarrays for high-throughput function determination Science 289:. 1760-1763, Nicolau, DV, Taguchi, H., Taniguchi, H., and Yoshikawa, S. (1998) Micron-sized protein patterning on diazonaphthoquinone / novolak thin polymeric films Langmuir 14: 1927-1936 and Bashir, R., Gomez, R., Sarikaya, A., Ladisch, MR, Sturgis, J., and Robinson, JP (2001) Adsorption of avidin on microfabricated surfaces for protein biochip applications. Biotechnol. Bioeng. 73: 324-328). Glass substrates reported to date are amine groups (Nicolau, DV, Taguchi, H., Taniguchi, H., and Yoshikawa, S. (1998) Micron-sized protein patterning on diazonaphthoquinone / novolak thin polymeric films. Langmuir 14: 1927- 1936) and aldehyde groups (MacBeath, G. and Schreiber, S. (2000) Printing proteins as microarrays for high-throughput function determination; see Science 289: 1760-1763). The protein was attached to the protein by direct attachment of the protein or by using a crosslinker. However, this method of attachment results in the loss of its function when the protein functional domain is attached to the glass substrate because any portion of the protein exposed surface is unspecifically attached to the substrate.

본 발명은 단백질 표면 임의의 부위가 기판 위에 부착되는 것을 막기 위하여 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물의 금속 이온에 특이적으로 결합하는 His-tag되어 있는 단백질을 기판 위에 결합시킬 목적으로 금속이온이 부착된 기판의 제작에 관한 것으로서 단백질의 기능도메인이 유리 기판에 부착되는 것을 막기 위해서는 기판의 표면과 결합하는 단백질을 유전자 조작을 통하여 원하는 타겟 단백질에 붙여서 타겟 단백질의 기능을 상실하지 않도록 하는 것이다.
The present invention is intended to bind a protein with a His-tag on the substrate to specifically bind to the metal ion of the metal chloride compound including NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂ in order to prevent any portion of the protein surface attached to the substrate In order to prevent the adhesion of a protein's functional domain to a glass substrate, a protein that binds to the surface of the substrate is genetically attached to a desired target protein so as not to lose the function of the target protein. .

본 발명은 유리기판 위에 NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 염화금속화합물로 형성된 박막을 스핀코팅한 단백질칩용 염화금속화합물 코팅 플레이트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 유리기판 위에 NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 염화금속화합물을 사용하여 증류수:염화금속화합물 비율이 20:1∼5:1인 염화금속화합물 용액으로 스핀코팅하여 제조한 단백질칩용 염화금속화합물 코팅 플레이트에 관한 것이다. 또한 본 발명은 유리기판 위에 NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 염화금속화합물을 사용하여 증류수:염화금속화합물 비율이 20:1∼5:1인 염화금속화합물 용액으로 스핀코팅하여 염화금속화합물 코팅 플레이트를 제조하는 단계; 및 상기 플레이트 위에 FITC-컨쥬케이트된(conjugated) 단백질 또는 FITC-컨쥬케이트되어 있으면서 동시에 His-tag되어 있는 단백질을 부착시키는 단계로 이루어진 단백질칩용 염화금속화합물 코팅 플레이트에 관한 것이다.The present invention relates to a metal chloride coating plate for protein chip spin coating a thin film formed of at least one metal chloride compound selected from the group consisting of NiCl 2, CaCl 2 and FeCl 2 on a glass substrate, and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention provides a solution of a metal chloride compound having a distilled water: metal chloride compound ratio of 20: 1 to 5: 1 using at least one metal chloride compound selected from the group consisting of NiCl2, CaCl2 and FeCl2 on a glass substrate. It relates to a metal chloride coating plate for protein chips prepared by spin coating. In addition, the present invention by spin-coating a metal chloride compound solution of distilled water: metal chloride compound ratio of 20: 1-5: 1 using at least one metal chloride compound selected from the group consisting of NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ on a glass substrate Preparing a metal chloride coating plate; And attaching a FITC-conjugated protein or a FITC-conjugated and his-tag protein at the same time on the plate.

본 발명은 유리기판 위에 NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 염화금속화합물로 형성된 박막을 Sol-Gel 방법으로 제조한 후 물리적 특성과 단백질 부착특성을 조사하여 단백질칩용 염화금속화합물 코팅 플레이트의 응용에 관한 것이다. 본 발명은 NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 염화금속화합물을 사용하여 증류수와 염화금속화합물의 무게비를 조절하여 Sol을 제조한 후 유리기판 위에 스핀코팅법으로 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 박막을 제작하고 상기 제작 된 박막을 SEM(Scanning Electron Microscope) 분석(LEO 1530), XRD(X-ray diffraction) 분석(Scintag XDS 2000) 및 AFM(Atomic Forces Microscope) 분석(DI Nanoscope 3A)과 단백질 부착테스트를 행하였다. SEM 분석결과 입자의 크기는 10 nm 정도로 측정되었고, 적절한 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 농도와 rpm 증가는 크랙의 발생 정도를 감소시켜 단백질 부착능력을 향상시켰다. XRD와 AFM을 측정한 결과 결정들은 (101)면으로 주로 성장한 것으로 판단되며 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 농도가 증가함에 따라 주피크가 향상되며, 결정성이 증가되는 것을 관찰할 수 있었다. 제조된 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 박막을 자연건조시켰을 때에는 단백질 부착능력이 크게 감소하였으나 40℃ 이상의 건조온도에서는 단백질 부착특성이 향상됨을 관찰할 수 있었다. The present invention is to prepare a thin film formed of any one or more metal chloride compound selected from the group consisting of NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ on the glass substrate by the Sol-Gel method and then coating the metal chloride compound coating for protein chips by examining the physical properties and protein adhesion characteristics Relates to the application of the plate. According to the present invention, after adjusting the weight ratio of distilled water and a metal chloride compound using any one or more metal chloride compounds selected from the group consisting of NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂, Sol is prepared and spin coated on a glass substrate to form NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂. A metal chloride compound thin film was prepared, and the prepared thin film was analyzed by SEM (Scanning Electron Microscope) analysis (LEO 1530), XRD (X-ray diffraction) analysis (Scintag XDS 2000) and AFM (Atomic Forces Microscope) analysis (DI Nanoscope 3A) and protein adhesion test were performed. As a result of SEM analysis, the particle size was measured to be about 10 nm, and the increase in the concentration of metal chloride compound and rpm including appropriate NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ decreased the incidence of cracks and improved protein adhesion. The results of XRD and AFM showed that the crystals were grown to the (101) plane, and the main peak was improved and the crystallinity increased as the concentration of metal chloride compounds including NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ increased. there was. When the metal chloride compound thin films containing NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ were naturally dried, the protein adhesion ability was greatly decreased, but the protein adhesion characteristics were improved at the drying temperature above 40 ℃.

본 발명에서 NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 염화금속화합물이 코팅된 플레이트를 제조하기 위하여 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물을 유리기판 위에 코팅하기 위해 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물과 증류수를 중량비율이 20:1∼5:1로 전자천평을 이용하여 무게비에 따라 평량하고 상기 제조된 시료를 유리기판에 코팅하기 전에 기판 위의 표면불순물 제거를 위해 에틸알콜과 증류수를 사용하여 5분 동안 초음파세척 후 건조시켰다. 이렇게 세척된 유리기판을 스핀코터(spin coater) 위에 장착한 후 졸(Sol) 상태로 제조된 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 용액을 그 위에 도포하고 1000 rpm∼4000 rpm의 여러 시간대에 서 스핀코팅시킨 후 온도 변화에 따라 핫 플레이트(hot plate) 위에서 건조시켰다. 조성과 rpm에 따른 각 시료의 결정화 특성을 분석하기 위해 XRD 분석(Scintag XDS 2000)을 행하였으며 시료의 결정립 형성과 미세구조등을 관찰하기 위해 SEM 분석(LEO 1530)을 하였다. 시료가 코팅된 표면상태 및 표면거칠기 특성을 알아보기 위해 AFM (DI Nanoscope 3A)를 사용하였다. In order to manufacture a plate coated with at least one metal chloride compound selected from the group consisting of NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ in the present invention, NiCl₂, CaCl₂, The metal chloride compound containing FeCl₂ and distilled water were weighed in a weight ratio of 20: 1 to 5: 1 using an electronic balance to remove surface impurities on the substrate before coating the prepared sample on a glass substrate. Ultrasonic washing with ethyl alcohol and distilled water for 5 minutes and then dried. The glass substrate thus washed is mounted on a spin coater, and then a solution of a metal chloride compound including NiCl₂, CaCl₂, and FeCl₂, prepared in a sol state, is applied thereon, at various times of 1000 rpm to 4000 rpm. Spin-coating and then dried on a hot plate according to the temperature change. XRD analysis (Scintag XDS 2000) was performed to analyze the crystallization characteristics of each sample according to composition and rpm, and SEM analysis (LEO 1530) was performed to observe grain formation and microstructure of the samples. AFM (DI Nanoscope 3A) was used to investigate the surface condition and surface roughness characteristics of the sample coated.

본 발명에서 NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 염화금속화합물로 형성된 플레이트에 단백질을 부착하기 위하여 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물이 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트된 단백질 또는 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. 유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다. FITC-conjugate on a glass substrate coated with a metal chloride compound containing NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂ in order to attach the protein to a plate formed of any one or more metal chloride compounds selected from the group consisting of NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ in the present invention Protein or FITC-conjugated protein with His-tag at the same time for 10 minutes to 1 hour at a concentration of 10 ㎍ / ml-1mg / ml, washed three times with PBS buffer for 5 minutes and dried Analysis was by fluorescence image analyser. The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

실시예 1 : NiCl₂가 코팅된 플레이트의 제조Example 1 Preparation of NiCl 2 Coated Plates

NiCl₂를 유리기판 위에 코팅하기 위해 NiCl₂5g과 증류수를 중량비율이 20:1∼5:1로 전자천평을 이용하여 무게비에 따라 평량하였다. 제조된 시료를 유리기판에 코팅하기 전에 기판 위의 표면불순물 제거를 위해 99.9% 에틸알콜 100㎖를 사용하여 5분 동안 초음파세척 후 건조시켰다. 이렇게 세척된 유리기판을 스핀코터(spin coater) 위에 장착한 후, 졸(Sol) 상태로 제조된 NiCl₂용액을 플레이트당 0.8cc 그 위에 도포하고 1000 rpm∼4000 rpm의 여러 시간대에서 스핀코팅시킨 후, 온도 변화에 따라 핫 플레이트(hot plate) 위에서 건조시켰다. In order to coat NiCl₂ on a glass substrate, NiCl₂5g and distilled water were weighed in a weight ratio of 20: 1 to 5: 1 using an electronic balance. Before coating the prepared sample on a glass substrate, it was ultrasonically washed for 5 minutes using 100 ml of 99.9% ethyl alcohol to remove surface impurities on the substrate and dried. After the glass substrate thus washed was mounted on a spin coater, NiCl₂ solution prepared in a sol state was applied to 0.8cc per plate and spin-coated at various times of 1000 rpm to 4000 rpm. It was dried on a hot plate according to the temperature change.

조성과 rpm에 따른 각 시료의 결정화 특성을 분석하기 위해 XRD 분석(Scintag XDS 2000)을 행하였으며, 시료의 결정립 형성과 미세구조등을 관찰하기 위해 SEM 분석(LEO 1530)을 하였다. 시료가 코팅된 표면상태 및 표면거칠기 특성을 알아보기 위해 AFM (DI Nanoscope 3A)를 사용하였다. XRD analysis (Scintag XDS 2000) was performed to analyze the crystallization characteristics of each sample according to the composition and rpm, and SEM analysis (LEO 1530) was performed to observe grain formation and microstructure of the samples. AFM (DI Nanoscope 3A) was used to investigate the surface condition and surface roughness characteristics of the sample coated.

실시예 2 : NiCl₂가 코팅된 플레이트로 FITC-컨쥬게이트된 단백질 부착Example 2 FITC-Conjugated Protein Attachment to NiCl2 Coated Plates

니켈이 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트된 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. The FITC-conjugated protein was reacted at a concentration of 10 µg / ml-1mg / ml for 10 minutes to 1 hour at room temperature on a nickel-coated glass substrate, washed three times with PBS buffer for 5 minutes, dried, and then fluorescence image analyser. Analyzed.

유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다. The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

실시예 3 : NiCl₂가 코팅된 플레이트로 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질 부착Example 3 Protein Attachment with His-tag While FITC-Conjugated with NiCl2 Coated Plate

니켈이 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. The FITC-conjugated, His-tag-containing protein was reacted at 10 µg / ml to 1mg / ml at room temperature for 10 minutes to 1 hour at room temperature on a nickel-coated glass substrate, and then three times for 5 minutes with PBS buffer. After washing, drying and analyzing by fluorescence image analyser.

유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다.The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

실시예 4 : CaCl₂가 코팅된 플레이트의 제조Example 4 Preparation of CaCl 2 Coated Plates

실시예 1에서 NiCl₂를 사용하는 것 대신에 CaCl₂를 사용하는 것을 제외하고 실시예1과 동일하게 실시하였다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except for using CaCl 2 instead of using NiCl 2.

실시예 5 : CaCl₂가 코팅된 플레이트로 FITC-컨쥬게이트된 단백질 부착Example 5 FITC-Conjugated Protein Attachment to CaCl2 Coated Plates

CaCl₂가 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트된 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. The FITC-conjugated protein was reacted at a concentration of 10 µg / ml to 1 mg / ml at room temperature for 10 minutes to 1 hour on a CaCl₂-coated glass substrate, washed three times with PBS buffer for 5 minutes, dried, and then fluorescence image analyser. Analyzed.

유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다. The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

실시예 6 : CaCl₂가 코팅된 플레이트로 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질 부착Example 6 CaCl2 Coated Plate FITC-Conjugated and His-tag Attached Protein

CaCl₂가 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. The FITC-conjugated, His-tag-containing protein was reacted at 10 µg / ml-1mg / ml at room temperature for 10 minutes-1 hour at room temperature for 3 minutes with PBS buffer. After washing, drying and analyzing by fluorescence image analyser.

유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다. The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

실시예 7 : FeCl₂가 코팅된 플레이트의 제조Example 7 Preparation of FeCl 2 Coated Plates

실시예 1에서 NiCl₂를 사용하는 것 대신에 FeCl₂를 사용하는 것을 제외하고 실시예1과 동일하게 실시하였다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except for using FeCl₂ instead of using NiCl₂.

실시예 8 : FeCl₂가 코팅된 플레이트로 FITC-컨쥬게이트된 단백질 부착Example 8 FITC-Conjugated Protein Attachment to FeCl2 Coated Plates

FeCl₂가 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트된 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. FITC-conjugated protein on FeCl₂-coated glass substrate was reacted for 10 minutes to 1 hour at 10 µg / ml ~ 1mg / ml at room temperature, washed three times with PBS buffer for 5 minutes and dried, and then fluorescence image analyser Analyzed.

유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다. The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

실시예 9 : FeCl₂가 코팅된 플레이트로 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질 부착Example 9 Protein Attachment with His-tag While FITC-Conjugated with FeCl2 Coated Plate

FeCl₂가 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. The FITC-conjugated, His-tag-containing protein was reacted at 10 µg / ml to 1mg / ml at room temperature for 10 minutes to 1 hour at room temperature for 3 minutes with PBS buffer. After washing, drying and analyzing by fluorescence image analyser.

유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다. The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

실시예 10 : NiCl₂와 FeCl₂의 혼합화합물이 코팅된 플레이트의 제조Example 10 Preparation of a Plate Coated with a Mixed Compound of NiCl2 and FeCl2

실시예 1에서 NiCl₂를 사용하는 것 대신에 NiCl₂와 FeCl₂를 1:1로 혼합한 혼합화합물을 사용하는 것을 제외하고 실시예1과 동일하게 실시하였다.Instead of using NiCl 2 in Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except for using a mixed compound of NiCl 2 and FeCl 2 mixed 1: 1.

실시예 11 : NiCl₂와 FeCl₂의 혼합화합물이 코팅된 플레이트로 FITC-컨쥬게이트된 단백질 부착Example 11 FITC-Conjugated Protein Attachment to a Plate Coated with a Mixture of NiCl2 and FeCl2

NiCl₂와 FeCl₂의 혼합화합물이 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트된 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. FITC-conjugated protein was reacted on a glass substrate coated with a mixed compound of NiCl₂ and FeCl₂ at a concentration of 10 µg / ml-1mg / ml for 10 minutes to 1 hour at room temperature, washed three times with PBS buffer for 5 minutes and dried. After analysis by fluorescence image analyser.

유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다. The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

실시예 12 : NiCl₂와 FeCl₂의 혼합화합물이 코팅된 플레이트로 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질 부착Example 12: A plate coated with a mixed compound of NiCl 2 and FeCl 2 FITC-conjugated and His-tag attached protein

NiCl₂와 FeCl₂의 혼합화합물이 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. The FITC-conjugated, His-tag-containing protein was reacted at room temperature for 10 minutes to 1 hour at a concentration of 10 µg / ml to 1mg / ml on a glass substrate coated with a mixed compound of NiCl₂ and FeCl₂ PBS buffer solution. After washing three times for 5 minutes to dry and analyzed by fluorescence image analyser.

유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다. The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

실시예 13 : NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂의 혼합화합물이 코팅된 플레이트의 제조Example 13 Preparation of a Plate Coated with a Mixture of NiCl2, CaCl2, and FeCl2

실시예 1에서 NiCl₂를 사용하는 것 대신에 NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂를 1:1:1로 혼합한 혼합화합물을 사용하는 것을 제외하고 실시예1과 동일하게 실시하였다.Instead of using NiCl 2 in Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except for using a mixed compound of NiCl 2, CaCl 2 and FeCl 2 in a 1: 1: 1 mixture.

실시예 14 : NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂의 혼합화합물이 코팅된 플레이트로 FITC-컨쥬게이트된 단백질 부착Example 14 FITC-Conjugated Protein Adhesion to a Plate Coated with a Mixture of NiCl 2, CaCl 2 and FeCl 2

NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂의 혼합화합물이 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트된 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. FITC-conjugated protein was reacted on a glass substrate coated with a mixed compound of NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ at a concentration of 10 µg / ml-1mg / ml for 10 minutes to 1 hour at room temperature and washed three times with PBS buffer for 5 minutes. After drying by fluorescence image analyzer was analyzed.

유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다. The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

실시예 15 : NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂의 혼합화합물이 코팅된 플레이트로 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질 부착Example 15 A plate coated with a mixed compound of NiCl 2, CaCl 2 and FeCl 2 FITC-conjugated and His-tag attached protein at the same time

NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂의 혼합화합물이 코팅된 유리기판 위에 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어 있는 단백질을 10㎍/ml∼1mg/ml 농도로 10분∼1시간동안 실온에서 반응시킨 뒤 PBS 완충액으로 5분간 세 번 세척하여 건조한 후 형광 image analyser로 분석하였다. After FITC-conjugated and His-tag-attached protein on a glass substrate coated with a mixture of NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂, the reaction was allowed to react at room temperature for 10 minutes to 1 hour at a concentration of 10 µg / ml to 1mg / ml. After washing three times with PBS buffer for 5 minutes, dried and analyzed by fluorescence image analyser.

유리기판에 고정화한 FITC-컨쥬게이트된 단백질은 Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co)에서 Excitation 파장 490 nm와 emission 파장 670 nm로 고정하여 측정하였다. The FITC-conjugated protein immobilized on the glass substrate was measured by fixing the excitation wavelength 490 nm and emission wavelength 670 nm in a Bio-Imaging Analyzer System (Bas; Fuji Photo Film Co).

도 1(a)는 NiCl₂농도변화에 따라 스핀코팅법에 의해 4000 rpm에서 20초동안 증착된 유리기판의 10만배의 SEM 분석결과이며, 도 1(b)는 NiCl₂농도변화에 따라 스핀코팅법에 의해 4000 rpm에서 20초동안 증착된 유리기판의 20만배 결과를 보여준다. 전체적인 SEM 결과에서 볼 수 있듯이 매우 작은 구슬 모양의 입자들이 촘촘하게 배열되어 있는 모습으로 비교적 균일하게 표면이 코팅된 것으로 보여진다. 입자의 크기는 10 nm정도로 측정되었다. 증류수/ NiCl₂의 무게비가 20:1 인 시료의 경우 결정성을 약화시키는 크랙(crack)의 정도가 확연하게 관찰되었으며, NiCl₂농도의 증가로 크랙의 정도가 크게 감소하여, 8:1 시료의 경우 입자의 균일도가 크게 향상하였다. SEM 측정의 특성상 서로 다른 위치에서 관찰한 10만배와 20 만배의 결과 역시 일치하였다. 이 SEM 결과는 도 5 결과와도 거의 일치하는 경향을 보이고 있는데, 증류수/ NiCl₂의 무게비가 20:1에서 8:1로 NiCl₂의 농도가 점차 증가함으로써 단백질 부착능력이 향상됨을 관찰할 수 있었다. FIG. 1 (a) shows the results of SEM analysis of 100,000 times the glass substrate deposited at 4000 rpm for 20 seconds by the spin coating method according to the NiCl2 concentration change, and FIG. 1 (b) shows the spin coating method according to the NiCl2 concentration change. It shows 200,000 times the result of the glass substrate deposited at 4000 rpm for 20 seconds. As can be seen from the overall SEM results, the surface is relatively uniformly coated with very small bead-shaped particles. The particle size was measured at about 10 nm. In the case of 20: 1 weight ratio of distilled water / NiCl₂, the degree of crack that weakens the crystallinity was clearly observed, and the increase of NiCl₂ concentration greatly reduced the degree of crack. The uniformity of was greatly improved. The results of the SEM measurements were also consistent with the results of 100,000 and 200,000 times observed at different locations. The SEM results were in close agreement with the results of FIG. 5, and the protein adhesion ability was improved by increasing the concentration of NiCl₂ from 20: 1 to 8: 1 by weight ratio of distilled water / NiCl₂.

도 2(a)는 증류수/NiCl₂무게비가 8:1 로 증착된 시료의 rpm 변화에 따른 10만 배의 SEM 분석결과를, 도 2(b)는 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1 로 증착된 시료의 rpm 변화에 따른 20만 배의 SEM 결과를 보여준다. 도 2에서도 도 1과 마찬가지로 매우 작은 구형입자들이 비교적 균일하게 증착되어 있음을 관찰할 수 있다. 도 2(a)에서 볼 수 있듯이 3000 rpm에서는 비교적 입자들이 잘 결합되어 균일성을 유지하고 있으나, 1000 rpm에서는 크랙의 정도가 증가하는 경향을 보여주고 있다. 이 같은 사실은 도 2(b)의 20만 배의 결과에서도 일치하고 있음을 관찰할 수 있으며, 결국 rpm이 입자의 크랙발생에 영향을 미치는 것으로 보여진다. FIG. 2 (a) shows a SEM analysis result of 100,000 times according to the change of rpm of the sample deposited with distilled water / NiCl₂weight ratio of 8: 1, and FIG. 2 (b) shows the sample deposited with distilled water / NiCl₂weight ratio of 8: 1. SEM results of 200,000 times according to the change of rpm are shown. In FIG. 2, it can be observed that very small spherical particles are deposited relatively uniformly as in FIG. 1. As shown in FIG. 2 (a), particles are relatively well bonded at 3000 rpm to maintain uniformity, but the degree of cracking is increased at 1000 rpm. This fact can be observed to coincide with the result of 200,000 times of FIG. 2 (b), and it can be seen that rpm affects particle cracking.

도 3은 증류수/ NiCl₂무게비 변화에 따른 XRD 패턴을 나타낸다. 20:1 인 시료의 경우 31°부근에서 약한 피크가 관찰되었으나, NiCl₂농도증가에 따라 피크가 점차 향상됨을 볼 수 있다. NiCl₂의 특성상 여러개의 피크들을 예상하였으나, 본 실험에서는 (101) 면으로 성장된 결정들이 주를 이루고 있는 것으로 보여지며, 이는 스핀코팅 특성상 결정들이 어느 한쪽 면으로 치우치는 현상으로 생각된다. Figure 3 shows the XRD pattern according to the change in distilled water / NiCl 2 weight ratio. In the case of 20: 1, a weak peak was observed near 31 °, but the peak gradually improved with increasing NiCl2 concentration. Although several peaks were expected due to the nature of NiCl₂, the crystals grown on the (101) plane seemed to be dominant in this experiment.

도 4는 NiCl₂농도변화에 따른 AFM 결과로 시료의 표면특성을 보여준다. 도 4(a)에서는 결정들이 다소 퍼져 있는 듯한 다결정 형태이나 NiCl₂농도증가에 따라 결정립들의 간격이 촘촘해지면서 표면 거칠기 특성이 향상되는 것으로 판단된다. Figure 4 shows the surface characteristics of the sample by the AFM results according to the change in NiCl2 concentration. In FIG. 4 (a), it is determined that the surface roughness characteristics are improved as the spacing of the grains becomes denser according to the polycrystalline form in which the crystals seem to be spread somewhat or the NiCl 2 concentration increases.

도 5는 NiCl₂농도변화에 따른 기판상의 단백질 부착경향을 보여준다. 증류 수/ NiCl₂무게비가 8:1을 전후해서 단백질의 부착경향이 크게 향상되고 있다. 5 shows the protein adhesion tendency on the substrate according to the NiCl 2 concentration change. Distilled water / NiCl 2 weight ratio of about 8: 1 protein adhesion tendency is greatly improved.

도 6은 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1인 시료의 rpm 변화에 따른 니켈 기판상의 단백질 부착경향을 나타낸다. 도 6에서 볼 수 있듯이 2000 rpm 이상에서 단백질의 부착능력이 점차 향상되는 것을 볼 수 있는데 SEM 분석결과에서 살펴보았듯이 1000∼4000 rpm 대에서 부착능력이 크게 증가함을 알 수 있었다. Figure 6 shows the tendency of protein adhesion on the nickel substrate according to the rpm change of the sample of distilled water / NiCl 2 weight ratio of 8: 1. As can be seen in Figure 6 it can be seen that the adhesion ability of the protein is gradually improved at more than 2000 rpm, as seen in the SEM analysis results it can be seen that the adhesion capacity is greatly increased at 1000 ~ 4000 rpm.

도 7은 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1 인 시료의 코팅시간 변화에 따른 기판상의 단백질 부착경향을 나타낸다. 5초 이상의 코팅시간 대에서 거의 유사한 부착경향을 보여주는데, 이는 NiCl₂박막이 코팅시간에 크게 의존하지 않는 것으로 생각된다. Figure 7 shows the tendency of protein adhesion on the substrate according to the coating time change of the sample of distilled water / NiCl2 weight ratio of 8: 1. It shows almost similar adhesion tendency in the coating time range of more than 5 seconds, which is considered that the NiCl2 thin film does not depend very much on the coating time.

도 8은 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1 인 시료의 건조시간 변화에 따른 기판상의 단백질 부착경향을 보여준다. 도면에서와 같이 3분 이상의 건조시간 대에서 부착능력이 크게 변화하지 않았다. Figure 8 shows the tendency of protein adhesion on the substrate according to the drying time of the sample of distilled water / NiCl2 weight ratio of 8: 1. As shown in the drawing, the adhesion capacity did not change significantly in the drying time of 3 minutes or more.

도 9는 증류수/ NiCl₂무게비가 8:1 인 시료의 건조온도 변화에 따른 기판상의 단백질. 부착경향을 보여준다. 자연건조 시킨 시료의 경우 단백질 부착능력이 크게 떨어졌으며, 40℃ 이상의 건조온도에서는 부착능력이 점차 향상되고 있음을 보여준다. 9 is a protein on the substrate according to the drying temperature of the sample of distilled water / NiCl 2 weight ratio of 8: 1. Shows the tendency of attachment. In the case of naturally dried samples, the protein adhesion ability was greatly decreased, and the adhesion ability was gradually improved at the drying temperature over 40 ℃.

Sol-Gel 방법으로 유리기판 위에 NiCl₂, CaCl₂및 FeCl₂로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 염화금속화합물 박막을 코팅시켜 다양한 조건 변화를 통해 SEM 분석을 시도한 결과 본 발명의 단백질칩용 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 코팅 플레이트는 미세한 둥근 형태의 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 결정들을 관찰할 수 있었고, 적절한 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 농도증가와 rpm 증가는 크랙을 감소시켜 결정성이 향상되는 결과를 가져왔다. 이같은 사실은 단백질 부착능력 테스트의 결과와 거의 일치하였다. SEM 결과로부터 입자의 크기는 약 10 nm 정도인 것으로 측정되었다. Coating the thin film of one or more metal chloride compounds selected from the group consisting of NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ on the glass substrate by the Sol-Gel method and attempting SEM analysis through various conditions changes, the results of NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂ for the protein chip of the present invention The metal chloride coating plate containing was able to observe crystals of the metal chlorides containing NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ in the form of fine rounds, and the increase of the concentration of the metal chloride compound including the appropriate NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ and the rpm increase were observed. Reduction resulted in improved crystallinity. This is almost consistent with the results of the protein adhesion test. From the SEM results, the particle size was determined to be about 10 nm.

또한 XRD 결과와 AFM 분석결과로부터 적절한 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 농도증가로 결정성이 향상되는 경향을 관찰할 수 있었다. 코팅시간과 건조시간의 변화는 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 박막의 특성에 별다른 영향을 미치지 못했으며, 5초 이상의 증착시간과 3분 이상의 건조시간 대에서 유사한 결과가 도출되었다. 자연건조 시킨 NiCl₂, CaCl₂, FeCl₂를 포함하는 염화금속화합물 박막의 경우 단백질 부착능력은 크게 떨어졌으나 40℃ 이상의 건조온도 대에서는 단백질의 부착능력이 크게 향상되는 것을 관찰할 수 있었다.From the XRD and AFM results, the crystallinity tends to be improved by increasing the concentration of metal chloride compounds containing appropriate NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂. Changes in coating time and drying time did not significantly affect the properties of the metal chloride thin films including NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂. Similar results were obtained in the deposition time of more than 5 seconds and the drying time of more than 3 minutes. In the case of naturally dried NiCl₂, CaCl₂ and FeCl₂ thin metal chloride compound thin films, the adhesion of protein decreased significantly, but the adhesion of protein increased significantly at the drying temperature above 40 ℃.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 단백질칩 제조를 위한 NiCl₂, CaCl₂ 및 FeCl₂로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 염화금속화합물 코팅 기판은 기판의 제조방법이 간단하며 제조 비용이 다른 기판제조 방법에 비해 저렴하고 기판 위에 부착되는 His-tag된 타겟 단백질의 기능 손상이 다른 단백질 부 착기법에 비해 매우 낮기 때문에 단백질칩용 기판으로 적합하여 플레이트 위에 FITC-컨쥬게이트된 단백질 또는 FITC-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어있는 단백질을 부착시켜 단백질칩용으로 사용할 수 있어 고정화된 단백질들의 동시다발적 분석이 가능하기 때문에 특정 생리활성을 갖는 단백질 검색, 신약 스크리닝, 질병 진단 등 생명공학 및 의약 산업상 매우 유용한 발명이다.As described above, any one or more metal chloride compound coated substrates selected from the group consisting of NiCl2, CaCl2 and FeCl2 for manufacturing the protein chip of the present invention has a simple manufacturing method and is cheaper than other substrate manufacturing methods. Since the functional damage of the His-tagged target protein attached on the substrate is much lower than that of other protein attachment techniques, it is suitable as a substrate for a protein chip, and the FITC-conjugated protein or FITC-conjugated and His-tag on the plate at the same time Since the attached protein can be used for protein chip by simultaneous attachment of immobilized proteins, it is a very useful invention in biotechnology and medicine industry such as protein search, new drug screening and disease diagnosis with specific physiological activity.

Claims (7)

단백질 칩에 있어서, 유리기판 위에 증류수와 염화니켈(NiCl2)이 20:1 내지 5:1의 비율로 혼합된 용액으로 스핀코팅한 것임을 특징으로 하는 코팅 플레이트와 상기 코팅 플레이트 위에 FITC(fluorescein isothiocyanate)-컨쥬게이트되어 있으면서 동시에 His-tag이 붙어있는 단백질을 부착시키는 것을 특징으로 하는 단백질 칩.In the protein chip, a coating plate and a fluorescein isothiocyanate (FITC) on the coating plate, characterized in that the spin coating with a solution of distilled water and nickel chloride (NiCl 2 ) in a ratio of 20: 1 to 5: 1 on the glass substrate -A protein chip characterized in that the conjugated and at the same time attach the protein attached to His-tag. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 스핀코팅시 회전수를 1000∼4000 rpm으로 코팅함을 특징으로 하는 단백질칩. The protein chip according to claim 1, wherein the spin speed is coated at 1000 to 4000 rpm during spin coating. 제1항에 있어서, 스핀코팅후 건조공정에서 건조온도를 40∼80℃ 범위에서 수행함을 특징으로 하는 단백질칩. According to claim 1, Protein chip, characterized in that the drying temperature in the drying step after spin coating in the range of 40 ~ 80 ℃. 삭제delete
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KR20000071894A (en) * 1999-08-19 2000-12-05 김선영 Multipurpose diagnostic systems using protein chips
KR20030012130A (en) * 2001-07-30 2003-02-12 (주)다이아칩 Protein chip-based hiv diagnostic system
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