KR100639064B1 - 검출물질의 강성을 이용한 물질 검출장치 및 검출방법 - Google Patents

검출물질의 강성을 이용한 물질 검출장치 및 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기계적 방식을 이용하여 소정의 물질을 검출하는 검출장치에 있어서, 일 단이 고정되고 타 단에 접촉부가 형성되는 탄성체와, 상기 접촉부와 맞닿는 지지부를 구비하고 상기 접촉부와 마주보는 방향에 설치되는 강체를 포함한다. 이 물질 검출장치는 검출대상 물질의 유무, 수량, 성질 등을 간단하고 신속하게 처리한다.

Description

검출물질의 강성을 이용한 물질 검출장치 및 검출방법{Material Detectors Based on the Stiffness of the Target Material and Method Using the Same}
도 1과 도 2는 기계적 방식을 이용한 종래 물질 검출기의 구성도이고,
도 3은 본 발명 검출물질의 강성을 이용한 물질 검출장치의 한 실시예에 따른 개략적인 구성도이고,
도 4는 도 3의 물질 검출장치를 이용한 물질의 검출과정을 나타낸 것이고,
도 5는 도 3에 도시된 물질 검출장치에서 탄성체의 동적인 힘을 가했을 때의 입력 주파수와 탄성체의 진폭 사이의 관계를 보여주는 그래프이고,
도 6은 도 3에 도시된 물질 검출장치에서 탄성체에 정적인 힘을 가했을 때의 입력변위와 이동변위 사이의 비례관계를 보여주는 그래프이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성도이고,
도 8은 물질 측정의 정밀도와 선택성을 높이기 위한 강체의 변형 예이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 강체 120 : 구동기
130 : 탄성체 150 : 변위 측정기
200 : 검출대상 물질 300 : 보조물질(리셉터)
본 발명은 검출물질의 유무, 정량, 성질 등을 측정하는 물질 검출기 및 검출방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기계적 방식으로 검출물질을 측정하면서도 높은 정밀도를 갖는 검출물질의 강성을 이용한 물질 검출장치 및 검출방법에 관한 것이다.
물질 검출기는 측정방식에 따라 전기화학을 이용한 방식, 광학적 방식, 기계적 방식으로 나누어진다. 이러한 물질 검출기와 관련된 논문으로는 아래와 같은 것들이 있다.
M.J. Green의 「바이오센서에 관한 전기화학 면역분석의 새로운 접근(New Approaches to Electrochemical Immunoassays in Biosensors: Fundamentals and Applications, Oxford University Press, New York, 1987, Chapter 4)」, R.P. Ekins의 「배위자 분석(Ligand Assays: Electrophoresis to Miniaturized Microarrays, Clinical Chemistry, Vol. 44, No. 9 (1998), pp. 2015 - 2030)」, J. Homola, S.S. Yee와 G. Gauglitz의 「표면 플라즈몬 공진 센서: Surface Plasmon Resonance Sensors: Review, Sensors and Actuators, Vol.B54 (1999), pp.3-15.)」, J. Zhang 과 E.S. Kim의 「마이크로 기계방식 음향 공진기를 이용한 증기와 액체 질량 측정(Vapor and Liquid Mass Sensing by Micromachined Acoustic Resonator, Proc. 16th IEEE Inter. Conf. Micro Electro Mechanical Systems(MEMS 2003), Kyoto Inter. Conference Hall, Kyoto, Japan (Jan. 19-23, 2003), pp.470-473.)」, J. Rickert, A. Brecht와 W. Gopel의 「액체 내에서의 수정진동자 제어(QCM Operation in Liquids: Constant Sensitivity during Formation of Extended Protein Multilayers by Affinity, Analytical Chemistry, Vol.69, No.7 (1997) pp.1441-1448.)」, Guanghua Wu, Haifeng Ji, Karolyn Hansen, Thomas Thundat와 Ram Datar의 「생체분자 반응에 의한 순수 나노 기계방식의 외팔보 운동(Origin of nanomechanical cantilever motion generated from biomolecular interactions, PNAS, Vol. 98, No.4 (2001), pp. 1560-1564)」등이다. 이 논문들에는 물질 검출기에 대한 기술이 자세히 개시되어 있다.
각 방식에 따른 물질 검출기의 장점과 단점을 살펴보면 다음과 같다.
전기화학을 이용한 물질 검출기는 측정을 위하여 효소를 부착해야 한다. 따라서 이 방식은 측정을 위한 공정이 복잡하다. 그리고 광학적 방식의 물질 검출기는 측정을 위한 형광염료 부착공정과 광학적 측정장치가 요구되므로 측정공정이 복잡하고 가격이 매우 높다.
반면 기계적 방식을 이용한 물질 검출기는 효소, 형광염료의 부착공정과 광학적 측정장치가 필요하지 않으므로 전술한 전기화학적 및 광학적 방식에 비하여 간단하고 값이 싸다.
도 1과 도 2는 이러한 장점을 갖는 종래 기계적 방식 물질 검출기의 구성도를 나타낸 것이다.
도 1은 종래 기계적 방식 중 검출대상 물질의 질량을 이용하는 물질 검출기의 구성도를 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 물질 검출기는 스프링(10)과 강체(20)로 이루어진다. 이와 구성된 물질 검출기는 검출대상 물질(30)이 강체(20)에 부착됨에 따라 달라지는 강체(20)의 질량 변화를 통하여 검출대상 물질(30)을 측정한다.
그러나 이 방식의 물질 검출기는 강체(20)의 질량 변화 크기를 통해 물질을 측정하므로, 단백질과 같이 강체(20)에 비하여 상대적으로 매우 작은 질량의 물질을 측정하는 것이 어렵다.
도 2는 다른 기계적 방식을 이용한 물질 검출기의 구성도를 나타낸 것이다.
이 방식의 물질 검출기는 전자와 마찬가지로 스프링(10)과 강체(20)로 이루어진다. 그러나 전자와 달리 이 물질 검출기는 검출대상 물질(30)이 스프링(10)에 부착됨에 따라 달라지는 강체(20)의 변위 또는 공진주파수의 변화를 통해 검출대상 물질(30)을 측정한다. 그러나 스프링(10)의 표면에 부착되는 검출대상 물질(30)에 의한 강체(20)의 기계적인 변화가 크지 않으므로, 이 방식 역시 전자와 마찬가지로 검출대상 물질(30) 측정의 정밀도에 한계가 있다.
즉, 위에 살펴본 바와 같이 종래 기계적 방식의 물질 검출기는 값이 싸고 공정이 간단하지만 정밀도가 낮다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조가 간단하고 가격이 저렴한 기계적 방식을 이용하면서 높은 정밀도를 갖는 물질 검출장치 및 검출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 기계적 방식을 이용하여 소정의 물질을 검출하는 검출장치에 있어서, 일 단이 고정되고 타 단에 접촉부가 형성되는 탄성체와, 상기 접촉부와 맞닿는 지지부를 구비하고 상기 접촉부와 마주보는 방향에 설치되는 강체를 포함하는 물질 검출장치가 제공된다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면 각각의 접촉면을 갖는 강체와 탄성체를 이용하여 소정 물질의 유무, 정량, 성질 등을 측정하는 물질 검출방법에 있어서, a) 상기 강체와 상기 탄성체가 마주하는 2개의 면 중 적어도 일 면에 시료를 부착시키는 단계, b) 상기 강체와 탄성체를 접촉시키는 단계, c) 상기 강체와 탄성체 중 적어도 하나에 접촉부 방향으로 기계적 물리량을 가하는 단계, d) 상기 시료가 부착된 상기 강체와 탄성체 결합물의 강성, 이동변위, 또는 공진주파수 중 적어도 하나를 측정하는 단계, 및 e) 상기 측정값을 토대로 상기 시료에 포함된 상기 물질의 정량과 강성을 산출하는 단계를 포함하는 물질 검출방법이 제공된다.
본 발명은 검출하고자 하는 미세물질의 강성이 물질 검출기의 전체 강성을 직접적으로 변화시키는 현상을 이용하여 미세물질의 검출 정밀도를 높이고자 한다. 이것은 대부분의 미세물질의 강성이 질량에 비해 상대적으로 큰 점을 이용한 것이다.
예들 들어 질량이 150KDa(Dalton: 단백질의 무게를 나타내는 단위)이고 강성이 5×10-3 N/m 인 단일분자 단백질을 길이, 높이, 폭이 각각 100㎛, 3㎛, 5㎛ 인 실리콘 외팔보(질량: 3.5×10-12 kg, 6.4 N/m)를 이용하여 측정하는 경우, 단백질 분자와 실리콘 보의 질량비는 7.1×10-11이지만 강성비는 7.8×10-4으로 강성비가 질량비보다 107 배로 크다. 따라서, 미세물질의 강성을 이용하면 미세물질의 검출 정밀성을 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명 검출물질의 강성을 이용한 물질 검출장치의 한 실시예에 따른 개략적인 구성도이고, 도 4는 도 3의 물질 검출장치를 이용한 물질의 검출과정을 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 물질 검출장치는 강체(110), 구동수단(120), 탄성체(130), 및 센서(150)로 구성된다. 강체(110)는 움직이지 않도록 단단히 고정되고, 일 면에 평편한 지지부(112)를 갖는다. 탄성체(130)는 강체(110)의 맞은 편에 위치하며 지지부(112)와 맞닿는 접촉부(132)를 갖는다. 이 접촉부(132) 또는 지지부(112)에는 검출대상 물질(200)이 함유된 측정용 시료가 부착 또는 도포된다. 본 실시예에서는 검출대상 물질(200)이 탄성체(130)의 접촉부(132)에 보다 쉽게 부착 고정될 수 있도록 접촉부(132)에 보조물질(300)을 도포하였다.
보조물질(300)은 검출대상 물질(200)과 잘 반응하여 고정시키는 물질로서 일 종의 리셉터(receptor) 구실을 한다. 이러한 보조물질(300)은 검출대상 물질(200)에 따라 달라진다. 예들 들어 검출대상 물질(200)이 스트랩트아비딘(단백질의 한 종류)인 경우에는 스트랩트아비딘과 강하게 결합하는 바이오틴을 보조물질(300)로 사용하는 것이 좋으며, 검출대상 물질(200)이 특정한 종류의 단백질인 경우에는 해당 단백질을 항원으로 하는 항체를 보조물질(300)로 사용하는 것이 좋다. 한편, 본 실시예에서는 보조물질(300)을 탄성체(130)의 접촉부(132)에 도포하였으나 경우에 따라 강체(110)의 지지부(112)에 도포할 수 있다.
구동수단(120)은 탄성체(130)에 결합된다. 구동수단(120)은 탄성체(130)에 힘을 가하여 강체(110) 방향으로 이동시키는 구실을 한다. 구동수단(120)에 의해 힘을 받은 탄성체(130)는 소정거리를 이송한 후 강체(110)의 지지부(112)와 접촉한다.
탄성체(130)의 측 면 방향에는 센서(150)가 설치된다. 센서(150)는 구동수단(120)에 의해 이동하는 탄성체(130)의 이동변위, 공진주파수 등을 측정한다.
다음에서는 이와 같이 구성된 물질 검출장치의 사용방법에 대하여 설명하겠다.
도 4에 도시된 바와 같이 먼저 강체(110)와 탄성체(130) 사이에 공간을 형성한다. 그 다음에 강체(110)의 지지부(112)와 마주보고 있는 탄성체(130)의 접촉부(132)에 보조물질(300)을 도포한다. 그리고 이 접촉부(132)에 측정하고자 하는 시료를 부착 또는 도포한다. 이때 시료에 검출대상 물질(200)이 포함되어 있으면 검출대상 물질(200)이 도면에서와 같이 보조물질(300)과 반응하여 접촉부(132)에 고 정된다.
탄성체(130)의 접촉부(132)가 강체(110)의 지지부(112)에 맞닿을 수 있도록 구동수단(120)를 작동시킨다. 이때 시료에 검출대상 물질(200)이 함유되어 있지 않으면 탄성체(130)의 접촉부(132)와 강체(110)의 지지부(112)가 아무런 저항 없이 맞닿는다. 그러나, 도면에서와 같이 시료에 검출대상 물질(200)이 함유되어 있으면 접촉부(132)에 부착된 검출대상 물질(200)이 접촉부(132)와 지지부(112)의 접촉을 방해한다. 따라서, 검출대상 물질(200)이 강체(110)의 지지부(112)에 맞닿는 순간부터 구동수단(120)에 부하가 걸린다. 검출대상 물질(200)과 강체(110)의 접촉여부는 측정되는 기계적 물리량이 입력변위가 가해짐에 따라 불연속적으로 변하는 것을 통해 확인할 수 있다. 즉, 측정되는 기계적 물리량이 이동변위일 경우, 검출대상 물질(200)이 강체(110)에 접촉되는 순간부터는 탄성체(130)와 검출대상 물질(200)의 강성에 의해 탄성체(130)의 이동변위가 입력변위보다 작게 나타나므로, 접촉여부를 확인할 수 있다.
탄성체(130)와 강체(110) 사이에 검출대상 물질(200)이 완전히 고정되면, 구동수단(120)을 통해 탄성체(130)에 기계적 물리량을 가하여 탄성체(130), 검출대상 물질(200), 강체(110)가 결합된 시스템의 공진주파수 또는 변위를 측정하고 이를 통해 검출대상 물질(200)의 강성을 산출한다. 다만 탄성체(130)에 보조물질(300)을 도포한 경우에는 검출대상 물질(200)과 보조물질(300)이 결합되어 일체화된 상태이므로 보조물질(300)과 검출대상 물질(200)이 합체된 물질의 강성을 산출한다.
검출대상 물질(200)의 강성은 두 가지 방법으로 산출할 수 있다. 하나는 탄 성체(130)에 동적인 힘을 가하여 계산하는 방법이고, 다른 하나는 탄성체(130)에 정적인 힘을 가하여 계산하는 방법이다.
도 5는 도 3에 도시된 물질 검출장치에서 탄성체에 동적인 힘을 가했을 때의 입력 주파수와 탄성체의 진폭 사이의 관계를 보여주는 그래프이고, 도 6은 도 3에 도시된 물질 검출장치에서 탄성체에 정적인 힘을 가했을 때의 입력변위와 이동변위 사이의 비례관계를 보여주는 그래프이다.
먼저, 탄성체(130)에 동적인 힘을 가하여 검출대상 물질(200)의 강성 또는 수량을 계산하는 방법을 설명하겠다. 이 경우에 구동수단(120)은 탄성체(130)에 힘을 주기적으로 교번하여 가하는 가진기 기능을 가지며 센서(150)는 탄성체(130), 검출대상 물질(200), 강체(110)로 이루어진 시스템의 진폭이나 공진주파수를 측정한다.
강체(110)와 탄성체(130)으로 이루어지고 질량과 강성이 각각 m과 k인 시스템의 공진 주파수 fn1은 수학식 1과 같다.
Figure 112005026123632-pat00001
그리고 이 시스템에 검출대상 물질(200)이 추가된 새 시스템의 공진 주파수 fn2는 수학식 2와 같다.
Figure 112005026123632-pat00002
수학식 2에서 ks는 검출대상 물질(200)의 강성이고, ms는 검출대상 물질(200)의 질량이며, n은 강체(110)에 부착된 검출대상 물질(200)의 수량이다. 이 수학식 2에서 분모 항의 ms는 m에 비해 매우 작으므로 이를 생략하여 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112005026123632-pat00003
각각의 시스템의 공진 주파수는 도 5에 도시된 바와 같이 구동수단(120)인 가진기를 이용하여 강체(110)에 가하는 진동 주파수를 변화시킴으로써 측정할 수 있다. 따라서, 이미 알고 있거나 알려진 강체(110) 및 탄성체(130)의 질량 및 강성을 수학식 3에 대입하면 ks×n 값을 쉽게 산출할 수 있으며, 이 값을 통해 검출대상 물질(200)의 강성 ks 또는 수량 n을 정확히 구할 수 있다. 즉, 검출대상 물질(200)의 강성 또는 수량 중 하나의 값을 알고 있다면 수학식 3을 통해 구해진 값을 통해 모르고 있는 다른 항목을 구할 수 있는 것이다. 한편, 시료에 검출대상 물질(200)이 포함되어 있지 않은 경우에는 ks 와 n가 0이 되므로 fn1와 fn2의 값이 같아진다.
다음은 탄성체(130)에 정적인 힘을 가하여 검출대상 물질(200)의 강성 또는 수량을 계산하는 방법을 설명하겠다. 이 경우 구동수단(120)은 일 방향으로 일정한 크기의 힘을 가하고 센서(150)는 탄성체(130)의 이동위치를 측정하는 변위를 측정한다.
강체(110)와 탄성체(130)로 이루어진 시스템에 정적인 힘을 가하면 도 6에 도시된 바와 같이 탄성체(130)가 구동수단(120)의 입력변위(x)에 따라 일정하게 이동한다. 그리고 탄성체(130)가 강체(110)의 지지부(112)에 닿는 순간부터는 이동변위가 작아진다.
탄성체(130)) 또는 검출대상 물질(200)이 강체(110)와 접촉하기 전까지는 입력변위(x)와 이동변위(y)가 같다. 그러나, 탄성체(130) 또는 검출대상 물질(200)이 강체(110)와 접촉한 시점부터는 탄성체(130)의 이동이 강체(110)에 의해 방해를 받는다.
탄성체(130)의 접촉부(132)에 부착된 검출대상 물질(200)과 강체(110)의 지지부(112)의 접촉이 이루어진 입력변위를 xs라고 하고, 이 순간의 이동변위를 ys라 했을 때 입력변위 xs와 이동변위 ys는 같다. 그리고 입력변위 x1 (단 x1 > xs)에 대한 이동변위 y1와 관계식은 수학식 4와 같다.
Figure 112005026123632-pat00004
수학식 4에서 k는 전술한 바와 같이 탄성체(130)의 강성이고, ks는 검출대상 물질(200)의 강성이며, n은 탄성체(130)에 부착된 검출대상 물질(200)의 수량이다.
수학식 4에서 입력변위 x1와 탄성체(130)의 강성 k는 이미 알고 있는 값이고, 탄성체(130)의 이동변위 y1은 센서(150)에 의해 측정 가능한 값이므로 위 관계식을 통해 용이하게 ks×n의 값을 산출할 수 있다. 따라서, 검출대상 물질(200)의 강성 또는 탄성체(130)에 부착된 수량을 알고 있다면, 탄성체(130)에 동적인 힘을 가했을 때와 마찬가지로 수학식 4 통해 모르고 있는 검출대상 물질(200)의 물리특성 값을 쉽게 구할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 탄성체(130)의 전면에 강성이 다른 탄성체(140)를 결합하였다. 탄성체(130)는 큰 힘을 받았을 때 변형될 수 있다. 따라서 앞의 실시예의 경우 탄성체(130)의 접촉부(132)와 강체(110)의 지지부(112) 전체가 완전히 접촉하지 않을 수 있으며, 이로 인하여 정확한 측정값을 얻지 못할 수 있다.
본 실시예는 바로 이러한 점을 감안하여 강성이 더 큰 탄성체(140)를 탄성체(130)의 전면에 결합시켰다. 탄성체(140)의 지지부(142)에는 보조물질(300)이 도포된다. 한편, 탄성체(130)의 전면에는 강성이 다른 탄성체(140)외에 강체가 결합될 수 있다.
도 8은 물질 측정의 정밀도와 선택성을 높이기 위한 탄성체의 변형 예이다.
강체(110)와 탄성체(130) 또는 강성이 다른 탄성체(140)의 간격이 미세한 경우 그 간격을 이동하는 검출대상 물질(200)의 확산 속도가 떨어진다. 이러한 점을 감안하여 본 실시예에서는 검출대상 물질(200)이 미세한 틈새에서도 원활하게 확산될 수 있도록 탄성체(140)의 일 면에 요철(144)을 형성하였다.
따라서, 본 실시예에 따르면 검출대상 물질(200)이 강체(110)와 탄성체(140)의 요부 공간을 따라 원활하게 확산되어 반응을 일으키고 요철(144)사이에 형성되는 미세간격에서 측정되므로, 입력변위를 이용한 검출장치 시스템의 강성 변화를 용이하게 측정할 수 있다.
또한, 물질 측정의 정밀도와 선택성을 높일 수 있는 물질 검출방법에는 다음과 같은 것이 있다.
강체(110)와 탄성체(130) 또는 탄성체(140)중 하나 혹은 전부를 움직일 수 있도록 구성하여 검출대상 물질(200)이 반응을 일으키는 단계에서 넓은 간격을 가지게 하고 반응이 끝나 검출하는 단계에서는 좁은 간격을 가지게 하는 것이다.
이와 같이 측정준비단계에서는 강체(110)와 탄성체(130) 또는 탄성체(140)중 하나 혹은 전부를 움직여 간격을 넓히고 측정시작 단계에서는 강체(110)와 탄성체(130) 또는 탄성체(140)의 간격을 좁히면, 측정준비단계에서 검출대상 물질(200)의 확산이 원활하게 이루어지므로 검출 정밀도가 떨어지거나 검출 시간이 길어지는 문제점을 해결할 수 있다.
예를 들어, 지름이 수십 nm 정도인 단백질을 측정할 경우, 단백질이 탄성체(130)의 접촉부(132) 혹은 강성이 다른 탄성체(140)의 접촉부(142)와 강체(110)의 지지부(112)가 반응하는 동안은 강체(110)와 탄성체(130) 또는 강성이 다른 탄성체(140)사이의 간격을 수 ㎛ 이상으로 하고, 반응이 끝나 검출하는 동안은 강체(110)와 탄성체(130) 또는 강성이 다른 탄성체(140)를 이동시켜 둘 사이에 100~200nm의 미세간격을 형성하여 단백질의 확산속도를 빠르게 하고 단백질 측정의 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명은 구조 및 공정이 간단한 기계적 방식을 이용하여 높은 측정 정밀도를 얻을 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면 높은 정밀도의 물질 검출장치를 저렴한 가격으로 제공할 수 있다.
이상에서 검출물질의 강성을 이용한 물질 검출장치 및 검출방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (8)

  1. 기계적 방식을 이용하여 소정의 물질을 검출하는 검출장치에 있어서,
    일 단이 고정되고 타 단에 접촉부가 형성되는 탄성체와,
    상기 접촉부와 맞닿는 지지부를 구비하고 상기 접촉부와 마주보는 방향에 설치되는 강체를 포함하는 물질 검출장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성체 또는 상기 강체 중 적어도 하나에 힘을 가하여 상기 접촉부와 상기 지지부를 접촉시키는 구동수단과,
    상기 탄성체와 상기 강체 사이의 거리를 측정하는 센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 물질 검출장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부 또는 접촉부 중 적어도 한 곳에는 상기 물질을 고정시키는 보조물질이 도포되는 것을 특징으로 하는 물질 검출장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체에는 강성이 다른 탄성체가 결합되는 것을 특징으로 하는 물질 검출장치.
  5. 각각의 접촉부를 갖는 강체와 탄성체를 이용하여 소정 물질의 유무, 정량, 성질 등을 측정하는 물질 검출방법에 있어서,
    a) 상기 강체와 상기 탄성체가 마주하는 2개의 면 중 적어도 일 면에 시료를 부착시키는 단계,
    b) 상기 강체와 탄성체를 접촉시키는 단계,
    c) 상기 강체와 탄성체 중 적어도 하나에 접촉부 방향으로 기계적 물리량을 가하는 단계,
    d) 상기 시료가 부착된 상기 강체와 탄성체 결합물의 강성, 이동변위, 또는 공진주파수 중 적어도 하나를 측정하는 단계, 및
    e) 상기 측정값을 토대로 상기 시료에 포함된 상기 물질의 정량과 강성을 산출하는 단계를 포함하는 물질 검출방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 단계 c)의 기계적 물리량은 상기 탄성체와 상기 상체를 일정한 주기로 진동시키는 동적 힘인 것을 특징으로 하는 물질 검출방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 단계 c)의 기계적 물리량은 상기 탄성체를 일 방향으로 미는 정적 힘인 것을 특징으로 하는 물질 검출방법.
  8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 단계 a) 전에 상기 강체 또는 탄성체 중 적어도 하나의 접촉부에 상기 물질을 고착시키는 보조물질을 도포하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 물질 검출방법.
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