KR100667307B1 - Ｒｆ 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치 및그 방법 - Google Patents

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Abstract

생분자가 형성되는 렉테나(rectenna)를 포함하는 센서 모듈의 바이오결합 유무에 따른 충전시간의 차이를 이용하여 바이오결합을 검출하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출 장치 및 방법이 개시된다. 본 RF 무선 에너지를 이용한 바이오결합 검출방법은 프로브 생분자가 형성되는 렉테나를 구비하는 센서 모듈 및 생성되는 에너지를 센서 모듈로 전송하는 안테나를 구비하는 본체를 포함하는 바이오결합 검출장치에서, 생성된 에너지를 안테나를 통해 렉테나(rectenna)로 전송하며, 에너지 전송 시간을 저장하는 단계, 전송되는 에너지를 센서 모듈에서 충전하며, 충전완료 신호를 안테나로 전송하는 단계, 저장된 에너지 전송 시간 및 충전완료 신호가 전송된 시간을 이용하여 에너지 충전 시간을 분석하는 단계, 및 프로브 생분자와 분석하고자 하는 시료를 바이오결합 시킨후, 에너지 충전 시간을 계산하여 에너지 충전 시간 변화 유무로 바이오결합 유무를 검출하는 단계를 포함한다. 이에 의해, 프로브 생분자가 형성되는 렉테나를 이용하여 에너지를 송수신하여 바이오결합 전후의 에너지 충전시간의 변화를 측정하여 바이오결함 유무를 검출함으로써 용이하게 바이오결합을 검출할 수 있다
렉테나, 정류기, 충전시간, 에너지

Description

ＲＦ 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치 및 그 방법{Bio-bonding detection apparatus using RF wireless enery transmission and method thereof}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치를 나타낸 도면,
도 2a 내지 도 2c는 도 1을 이용한 바이오결합 검출방법을 설명하기 위한 도면, 그리고
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 생성부 200: 렉테나
300: 안테나 400: 분석부
500: 전원부 550: 정류기
600: 프로브 생분자 700: 시료 생분자
800: 센서 모듈 850: 본체
본 발명은 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생분자가 형성되는 렉테나(rectenna)를 포함하는 센서 모듈의 바이오결합 유무에 따른 충전시간의 차이를 이용하여 바이오결합을 검출하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.
바이오칩은 유리, 실리콘, 또는 나일론 등의 재질로 된 작은 고형의 기판 위에 그 서열이 알려진 DNA, DNA 조각, RNA 등의 생분자들(biomolecules)을 수백 개부터 수십만 개까지 일정 간격으로 배열하여 부착시킴으로써 유전자의 발현 방식, 분포 양상 및 돌연변이 등을 분석할 수 있는 생물학적 마이크로칩을 말한다. 바이오칩 기술은 이처럼 좁은 의미로는 유전자 분석의 첨단기술로 인정되고 있는 DNA 마이크로어레이 기술을 의미하나, 넓은 의미로는 생체물질과 기존의 물리, 화학, 및 광변환기를 조합한 바이오센서(biosensor), DNA 탐침이 내장된 DNA 마이크로어레이, 효소나 항체항원 등과 같은 단백질이 사용된 단백질 칩, 식물세포를 이용한 셀칩(cell chip), 신경세포를 직접 사용한 뉴런칩(nureon chip) 등을 의미한다.
바이오칩 상에는 시료에 포함된 특정 유전 정보를 탐색할 수 있게 하는 프로브(probe)의 역할을 할 수 있는 물질들을 칩의 표면에 고정시킨다. 바이오칩에 분석하고자 하는 시료를 반응시키면 시료에 함유되어 있는 물질과 바이오칩 표면에 고정된 프로브는 각기 결합하여 혼성화(hybridization) 상태를 이루게 되며, 이를 검출하고 해석함으로써 시료가 함유하고 있는 물질에 관한 정보를 동시에 얻을 수 있다.
바이오칩과 관련된 기술로는 프로브의 부착 및 고정 기술, 신호 검출 기술 및 정보 처리기술 등을 들 수 있다. 현재 사용되는 신호 검출 방법은 광학적 바이오 결합 검출법, 화학적 변화를 이용한 바이오 결합 검출법, 기계적 변화를 이용한 바이오 결합 검출법 등이 있다.
광학적 바이오결합 검출 방법은 시료에 형광 물질을 결합시키고, 시료와 프로브 생분자의 결합 반응 후에 형광 검출 기기로 그 결과를 판독함으로써 광학적으로 프로브 생분자와의 결합 여부를 구별하는 방법이다. 그러나 이 방법은 프로브 생분자와 시료 생분자의 결합 반응 전에 시료 생분자에 형광 물질을 결합시키는 전처리 반응을 필요로 하기 때문에 시료의 손실이나 오염을 유발할 수 있다. 또한, 프로브 생분자와 시료 생분자의 결합 반응 후에 이를 판별하기 위한 광학 판독계가 복잡하며 고가의 계측장비가 필요로 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 광학적인 검출법은 소형화가 어렵고, 디지털화된 출력을 볼 수 없는 문제점도 있다.
기계적 변화를 이용한 바이오결합 검출 방법은 캔틸레버(cantilever)를 이용하는 경우, SAW 바이오센서를 이용하는 경우, 그리고 SPM(Scanning Probe Microscope)을 이용하는 경우 등이 있다. 캔틸레버를 이용하는 방법은 프로브 생분자와 시료 생분자의 결합 전후의 분자간 결합력을 측정하여 바이오 결합 유무를 검출한다. 그러나 이 방법은 캔틸레버빔(beam)의 굴절을 아주 정밀하게 측정하여야 하는데, 이를 위하여 레이저 등의 부수적인 장비가 필요하다.
SAW 바이오센서를 이용하는 방법은 특정 주파수의 신호를 입력하고 SAW 필터 위에 형성된 프로브 생분자와 시료 생분자의 반응으로 인한 SAW 필터의 필터링의 변화를 이용하여 바이오 결합 유무를 검출한다. 그리고, SPM(Scanning Probe Microscope)을 이용한 바이오결합 검출방법은 레이저 장비와 포토다이오드(photo diode) 등의 부수적인 장비가 필요하다는 문제점이 있다.
화학적 변화를 이용한 바이오결합 검출 방법은 프로브 생분자와 시료 생분자의 결합이 일어난 전극 상에서 다른 화학물질의 전기화학반응, 즉 반응의 정도를 이용하여 프로브 생분자의 결합여부를 검출하는 방법이다. 그러나, 이 방법은 광학적 바이오 결합 검출법에 비해 비교적 검출력이 떨어지는 문제점이 있다.
전기적 변화를 이용한 바이오결합 검출 방법은 트랜치 형태의 캐패시턴스 소자를 이용하는 경우, 평면형태의 캐패시턴스 소자를 이용하는 경우 등이 있다. 캐패시턴스 소자의 특성 변화를 이용할 경우 소형의 캐패시턴스 소자를 형성하는 것에는 문제점이 있다. 캐패시턴스는 단면적에 비례하고 두께에 반비례하기 때문에 단면적을 넓히면서 바이오 처리가 용이하도록 설계하는 것은 매우 어렵다.
트렌치 형태의 캐패시터를 이용한 바이오 결합 검출 방법은 트렌치를 깊게 형성시켜 두께를 얇게하고 단면적을 넓히는 방법을 이용한 것으로 실제 갭이 매우 작아 바이오 처리가 매우 어려운 문제점이 있다. 평면에서 콤(comb) 모양으로 캐패시턴스 소자를 형성한 캐패시터를 이용한 바이오결합 검출 방법은 금속막의 두께가 매우 얇아 소량의 캐패시턴스 소자가 형성되며, 바이오결합 검출 감도가 좋지 않다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 생분자가 형성되는 렉테나(rectenna)를 포함하는 센서 모듈에 전송되는 에너지가 충전되는 RF 무선 에너지의 충전시간의 차이를 측정하여 바이오결합을 검출하는 RF 무선 에너지를 이용한 바이오결합 검출장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RF 무선 에너지를 이용한 바이오결합 검출방법은 프로브 생분자가 형성되는 렉테나를 구비하는 센서 모듈 및 생성되는 에너지를 센서 모듈로 전송하는 안테나를 구비하는 본체를 포함하는 바이오결합 검출장치에서, 생성된 에너지를 안테나를 통해 렉테나(rectenna)로 전송하며, 에너지 전송 시간을 저장하는 단계, 전송되는 에너지를 센서 모듈에서 충전하며, 충전완료 신호를 안테나로 전송하는 단계, 저장된 에너지 전송 시간 및 충전완료 신호가 전송된 시간을 이용하여 에너지 충전 시간을 분석하는 단계, 및 프로브 생분자와 분석하고자 하는 시료를 바이오결합 시킨후, 에너지 충전 시간을 계산하여 에너지 충전 시간 변화 유무로 바이오결합 유무를 검출하는 단계를 포함한다,
여기서, 렉테나로 전송되는 에너지는 직류전력으로 정류되어 센서 모듈을 구동하는 전원으로 사용된다.
바람직하게는 충전완료 신호를 안테나로 전송시 렉테나로 전송된 에너지 전송 시간을 전송한다.
또한, 바람직하게는 에너지 충전시간을 계산은 안테나로 전송된 에너지 전송 시간 및 충전완료 신호가 전송된 시간을 이용한다.
한편, 본 발명의 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치는 분석하고자 하는 시료에 포함된 특정 유전 정보를 탐색할 수 있게 하는 프로브 생분자가 생성되며, 에너지를 전송받는 렉테나(rectenna)를 구비하는 센서 모듈, 및 안테나를 통해 에너지를 렉테나로 전송하며, 프로브 생분자와 시료의 바이오결합 전후의 전송한 에너지가 센서 모듈에서 충전되는 시간의 변화 유무에 의해 바이오결합 유무를 검출하는 본체를 포함한다.
바람직하게는 센서 모듈은, 전송받은 에너지가 충전된 경우 충전완료 신호를 생성하는 생성부, 안테나로부터 에너지를 전송받으며, 생성된 충전완료 신호를 안테나로 전송하는 렉테나, 및 전송되는 에너지를 센서 모듈의 구동전원으로 사용 가능하도록 하는 전원부를 포함한다.
또한 바람직하게는 렉테나 및 전원부 중 어느 하나는 전송받은 에너지를 직류전력으로 정류하는 정류기를 포함한다.
이때, 렉테나는 안테나로부터 에너지 전송 시간을 수신하며, 충전완료 신호 전송시 수신된 에너지 전송 시간을 안테나로 다시 전송한다.
바람직하게는 본체는, 에너지를 렉테나로 전송하며, 렉테나로부터 전송되는 에너지의 충전완료 신호를 수신하는 안테나, 및 에너지를 렉테나로 전송시 저장한 에너지 전송 시간 및 충전완료 신호의 수신한 시간을 이용하여 전송한 에너지가 충전되는 시간을 분석하는 분석부를 포함한다.
또한, 바람직하게는 본체는, 에너지 및 에너지 전송 시간을 렉테나로 전송하며, 렉테나로부터 전송되는 에너지의 충전완료 신호 및 전송한 에너지 전송 시간을 전송받는 안테나, 및 수신한 에너지 전송 시간 및 충전완료 신호 수신한 시간을 이용하여 전송한 에너지가 충전되는 시간을 분석하는 분석부를 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치는 프로브 생분자가 형성되는 렉테나(200)를 포함하며 에너지를 송수신할 수 있는 센서 모듈(sensor module)(800)과, 센서 모듈(800)로 에너지를 전송하며 센서 모듈(800)의 에너지 충전시간을 분석하는 본체(850)를 포함한다. 여기서, 센서 모듈(800)은 발생부(100), 렉테나(200), 및 정류기(rectifier)(550)를 포함하는 전원부(500)를 구비하며, 본체(850)는 안테나(300) 및 분석부(400)를 구비한다.
먼저, 안테나(300)는 본체(850)의 분석부(400)에서 생성된 에너지를 센서 모듈(800)로 전송한다. 이때, 전송되는 에너지가 센서 모듈(800)에서 충전되는 시간을 계산하기 위하여, 생성된 에너지가 전송되는 시간은 본체(850)에 저장된다. 또는 에너지가 전송되는 시간은 전송되는 에너지와 함께 센서 모듈(800)로 전송될 수 있다.
렉테나(200)는 안테나(300)로부터 에너지를 전송받으며, 분석하고자 하는 시료에 포함된 특정 유전 정보를 탐색할 수 있게 하는 프로브 생분자가 상부에 형성된다. 안테나(300)로부터 에너지가 전송되는 시간이 함께 전송될 경우에는 렉테나(200)는 에너지가 전송되는 시간도 수신하게 된다. 렉테나(200)가 안테나(300)로부 터 에너지가 전송되는 시간을 전송받은 경우, 안테나(300)로부터 전송받은 에너지가 전송되는 시간을 전송받은 에너지가 센서 모듈(800)에서 충전시 에 다시 안테나(300)로 전송한다.
전원부(500)는 렉테나(200)가 전송받은 에너지가 센서 모듈(800)의 구동전원으로 사용될 수 있도록 한다. 이때, 전원부(500)는 안테나(300)로부터 전송받은 에너지를 직류전력으로 정류되도록 하는 정류기(rectifier)(550)를 포함한다. 그리고, 전원부(500)에서 생성된 전력은 생성부(100) 및 렉테나(200)로 전송된다. 이때, 정류기(550)는 전원부(500)에 포함되도록 형성될 수 있으나, 렉테나(200)에 포함되도록 형성될 수도 있다.
발생부(100)는 렉테나(200)를 통해 전송받은 에너지가 센서 모듈(800)에서 충전된 경우, 충전완료 신호를 생성한다. 생성된 충전완료 신호는 렉테나(200)를 통해 본체(850)의 안테나(300)로 전송된다. 여기서, 렉테나(200)가 안테나(300)로부터 에너지가 전송된 시간을 전송받은 경우에는 충전완료 신호를 렉테나(200)로 전송할 때 전송받은 에너지가 전송된 시간을 다시 안테나(300)로 전송한다.
분석부(400)는 고주파를 이용하여 센서 모듈(800)로 전송되는 에너지를 생성한다. 여기서 생성되는 에너지는 RF 에너지(고주파 에너지)로써 일종의 전자기 에너지를 의미한다. 고주파를 이용하여 에너지를 형성하는 원리 및 생성장치의 구성 등은 당업자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략한다. 이어서, 안테나(300)를 통해 전송되는 에너지가 센서 모듈(800)에서 충전되는 시간을 분석한다. 프로브 생분자와 시료 생분자 간에 바이오 결합이 형성되면, 렉테나(200)를 통해 수신되는 RF 에너지의 성질(파장, 진폭, 주기, 진동수, 전파 속도 등)에 변화가 생긴다. 프로브 생분자와 시료 생분자 간 바이오 결합은 생분자 간 상호 작용에 의해 프로브 생분자의 특성(점도, 구조, 크기, 질량 등)에 변화를 일으키며, 이러한 변화에 의해 렉테나(200) 상부의 프로브 생분자 물질을 통과하는 RF 에너지의 성질 또한 달라지므로 에너지가 센서 모듈(800)에서 충전되는 시간 또한 달라진다. 상기와 같은 RF 에너지의 성질은 RF 에너지의 크기나 전파속도에 영향을 미치는 요소들이기 때문이다. 따라서, RF 에너지의 크기나 전파속도에 따른 센서모듈에서의 에너지 충전 시간을 분석하여 바이오 결합이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 에너지가 충전되는 시간은 에너지가 센서 모듈(800)로 전송되는 시간과, 센서 모듈(800)의 렉테나(200)로부터 에너지 충전완료 신호가 수신되는 시간 을 이용하여 분석함으로써 계산된다. 즉, 센서 모듈(800)로부터 에너지 충전완료 신호가 수신되는 시간과 센서 모듈(800)로 에너지가 전송되는 시간의 차이가 센서 모듈(800)에서 에너지가 충전되는 시간에 해당한다.
이때, 센서 모듈(800)로 에너지가 전송되는 시간은 분석부(400)에 저장된 후, 렉테나(200)로부터 전송되는 에너지 충전완료 신호를 수신하여 충전완료 신호의 수신시간을 이용함으로써 충전 시간을 계산할 수 있다. 또는, 센서 모듈(800)로 에너지가 전송되는 시간을 에너지 전송시 함께 렉테나(200)로 전송한 후, 에너지 충전완료 수신시 렉테나(200)로 전송한 에너지가 전송되는 시간을 다시 전송받을 수 있다. 즉, 에너지가 전송되는 시간은 분석부(400)에 저장되거나, 렉테나(200)로 전송된 후 에너지 충전 시간 계산시 다시 안테나(300)로 전송받을 수 있다.
그리고, 분석부(400)는 렉테나(200)에 형성된 프로브 분자가 분석하고자 하는 시료와 바이오결합 하기 전에 계산된 센서 모듈(800)의 에너지 충전시간과 바이오결합 후의 계산된 센서 모듈(800)의 에너지 충전시간을 비교한다. 비교결과, 바이오결합 전후에 계산되는 에너지 충전시간에 변화가 검출되는 경우에는 프로브 분자와 시료는 바이오결합이 발생한 것으로 판단한다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1을 이용한 바이오결합 검출방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a는 렉테나(200)에 프로브 생분자(600)가 형성된 경우이며, 도 2b는 렉테나(200)에 형성된 프로브 생분자(600)와 시료 생분자(700)가 바이오결합하는 경우이다. 그리고, 도 2c는 프로브 생분자(600)와 결합하지 않는 시료 생분자(700)를 클리닝하는 경우이다.
도 2a를 참조하면, 바이오결합을 검출하기 위한 센서 모듈(800)의 렉테나(200) 상부에 프로브 생분자(600)를 형성한다. 시료 생분자(700)와 결합하지 않은 프로브 생분자(600)가 형성된 렉테나(200)를 구비하는 센서 모듈(800)에 본체(850)로부터 전송된 에너지가 충전되는 시간을 계산한다. 이때, 렉테나(200)로 수신된 에너지는 정류기(550)를 구비하는 전원부(500)에 의해 센서 모듈(800)의 구동전원으로 이용된다. 에너지의 충전이 완료된 때 센서 모듈(800)은 구동하게 된다.
도 2b를 참조하면, 분석하고자 하는 시료 생분자(700)와 렉테나(200) 상부에 형성된 프로브 생분자(600)를 바이오 결합시킨다. 그리고, 프로브 생분자(600)와 결합하지 않는 시료 생분자(700)를 제거한다.
도 2c를 참조하면, 바이오결합 후에 본체(850)로부터 센서 모듈(800)로 전송되는 에너지가 충전되는 시간을 계산하여 바이오결합 전에 계산된 에너지가 충전되는 시간을 비교한다. 바이오결합 전후에 계산된 에너지가 충전되는 시간의 변화가 검출되는 경우에는 바이오결합이 발생한 것으로 판단한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다. RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출방법은 프로브 생분자가 형성되는 렉테나(200)를 구비하는 센서 모듈(800), 및 생성되는 에너지를 센서 모듈(800)로 전송하는 안테나(300)를 구비하는 본체(850)를 포함하는 바이오결합 검출장치를 예로 들어 설명한다.
도 3을 참조하면, 분석하고자 하는 시료에 포함된 특정 유전 정보를 탐색할 수 있게 하는 프로브 생분자(600)가 무선 에너지를 송수신하는 렉테나 (rectenna)(200) 상부에 형성되고, 본체(850)의 분석부(400)에서 생성된 에너지는 안테나(300)를 통해 센서 모듈(800)의 렉테나(200)로 전송된다(S901).
이어, 렉테나(200)로 에너지 전송시, 에너지가 전송되는 시간은 분석부(400)에 저장된다(S903). 전송되는 에너지가 센서 모듈(800)에서 충전되는 시간을 계산하기 위해, 에너지가 전송되는 시간은 분석부(400)에 저장된다. 이때, 에너지가 전송되는 시간은 에너지 전송시 같이 렉테나(200)로 전송된 후, 안테나(300)가 렉테나(200)로부터 신호 수신시 다시 수신받아 에너지가 충전되는 시간을 계산할 수 있다.
이어, 센서 모듈(800)이 렉테나(200)를 통해 전송받은 에너지의 충전을 완료한 경우, 충전완료 신호를 생성하여 본체(850)의 안테나(300)로 전송한다(S905). 렉테나(200)를 통해 전송받은 에너지가 센서 모듈(800)에서 충전완료된 경우, 전원부(500)는 전송받은 에너지가 센서 모듈(800)의 구동전원으로 이용될 수 있도록 하며, 생성부(100)는 충전완료 신호를 생성한다. 생성된 충전완료 신호는 렉테나(200)를 통해 안테나(300)로 전송된다.
이때, 렉테나(200)로 에너지 전송시 에너지가 전송되는 시간도 같이 렉테나(200)로 전송된 경우에는, 충전완료 신호를 안테나(300)로 전송시 전송받았던 에너지가 전송되는 시간을 안테나(300)로 같이 전송한다.
이어, 충전완료 신호를 전송받은 분석부(400)는 센서 모듈(800)이 에너지를 충전하는 시간을 계산한다(S907). 에너지를 충전하는 시간은 충전완료 신호를 전송받은 시간과 에너지가 전송된 시간의 차이를 검출으로써 계산할 수 있다. 이때, 에 너지가 전송된 시간은 분석부(400)에 저장된 시간을 이용하거나, 센서 모듈(800)로부터 전송받을 수 있다. 에너지가 센서 모듈(800)로 전송된 시간을 센서 모듈(800)로 전송한 후 에너지 충전완료 신호 수신시 다시 본체(850)로 전송받는 경우에는, 다수의 센서 모듈들의 충전시간을 계산시 이용될 수 있다. 분석부(400)가 다수의 센서 모듈들 각각의 센소 모듈 아이디에 따른 에너지가 전송되는 시간을 전송받아 일괄적으로 센서 모듈들의 에너지 충전시간을 계산할 수 있다.
또한, 에너지가 전송되는 시간을 분석부(400)에 저장한 후, 에너지가 전송되는 시간을 센서 모듈(800)에 전송한 후 다시 분석부(400)가 전송받음으로써, 센서 모듈(800)과 본체(850)간의 에너지 송수신 동작 수행 여부를 확인할 수 있다.
이어, 렉테나(200) 상부에 형성된 프로브 생분자(600)와 분석하고자 하는 시료 생분자(700)를 바이오 결합시키고, 프로브 생분자(600)와 결합하지 않는 시료 생분자(700)를 제거한 후, 센서 모듈(800)의 에너지 충전시간을 계산한다(S909). 바이오결합 후의 에너지 충전시간은 바이오결합 전에 에너지가 전송되는 시간 및 충전완료 신호가 수신된 시간을 이용하여 계산하는 경우와 동일하다.
이어, 바이오결합 전후에 계산된 에너지가 충전되는 시간의 변화가 검출되는 경우에는 바이오결합이 발생한 것으로 판단한다(S911).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 프로브 생분자가 형성되는 렉테나를 이용하여 에너지를 송수신하여 바이오결합 전후의 에너지 충전시간의 변화를 측정하여 바이오결함 유무를 검출함으로써 용이하게 바이오결합을 검출할 수 있다.
이에 따라 바이오결합 검출을 위한 장치의 제조 및 구조가 간단하다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (10)

  1. 프로브 생분자가 형성되는 렉테나를 구비하는 센서 모듈 및 생성되는 에너지를 상기 센서 모듈로 전송하는 안테나를 구비하는 본체를 포함하는 바이오결합 검출장치에서,
    생성된 에너지를 상기 안테나를 통해 상기 렉테나(rectenna)로 전송하며, 상기 에너지 전송 시간을 저장하는 단계;
    상기 전송되는 에너지를 상기 센서 모듈에서 충전하며, 상기 충전완료 신호를 상기 안테나로 전송하는 단계;
    저장된 상기 에너지 전송 시간 및 상기 충전완료 신호가 전송된 시간을 이용하여 상기 에너지 충전 시간을 분석하는 단계; 및
    상기 프로브 생분자와 분석하고자 하는 시료를 바이오결합 시킨후, 상기 에너지 충전 시간을 계산하여 상기 에너지 충전 시간 변화 유무로 상기 바이오결합 유무를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 무선 에너지 전송을 이 용한 바이오결합 검출방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렉테나로 전송되는 에너지는 직류전력으로 정류되어 상기 센서 모듈을 구동하는 전원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충전완료 신호를 상기 안테나로 전송시 상기 렉테나로 전송된 상기 에너지 전송 시간을 전송하는 것을 특징으로 하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 에너지 충전시간을 계산은 상기 안테나로 전송된 상기 에너지 전송 시간 및 상기 충전완료 신호가 전송된 시간을 이용하는 것을 특징으로 하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출방법.
  5. 분석하고자 하는 시료에 포함된 특정 유전 정보를 탐색할 수 있게 하는 프로브 생분자가 생성되며, 에너지를 전송받는 렉테나(rectenna)를 구비하는 센서 모듈; 및
    안테나를 통해 상기 에너지를 상기 렉테나로 전송하며, 상기 프로브 생분자와 상기 시료의 바이오결합 전후의 상기 전송한 에너지가 상기 센서 모듈에서 충전되는 시간의 변화 유무에 의해 상기 바이오결합 유무를 검출하는 본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센서 모듈은,
    상기 전송받은 에너지가 충전된 경우 충전완료 신호를 생성하는 생성부;
    상기 안테나로부터 상기 에너지를 전송받으며, 상기 생성된 충전완료 신호를 상기 안테나로 전송하는 렉테나; 및
    상기 전송되는 에너지를 상기 센서 모듈의 구동전원으로 사용 가능하도록 하는 전원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 렉테나 및 상기 전원부 중 어느 하나는 상기 전송받은 에너지를 직류전력으로 정류하는 정류기를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 렉테나는 상기 안테나로부터 상기 에너지 전송 시간을 수신하며, 상기 충전완료 신호 전송시 상기 수신된 에너지 전송 시간을 상기 안테나로 다시 전송하는 것을 특징으로 하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 에너지를 상기 렉테나로 전송하며, 상기 렉테나로부터 전송되는 에너지의 충전완료 신호를 수신하는 안테나; 및
    상기 에너지를 상기 렉테나로 전송시 저장한 상기 에너지 전송 시간 및 상기 충전완료 신호의 수신한 시간을 이용하여 상기 전송한 에너지가 충전되는 시간을 분석하는 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 에너지 및 에너지 전송 시간을 상기 렉테나로 전송하며, 상기 렉테나로부터 전송되는 에너지의 충전완료 신호 및 상기 전송한 에너지 전송 시간을 전송받는 안테나; 및
    상기 수신한 에너지 전송 시간 및 상기 충전완료 신호 수신한 시간을 이용하여 상기 전송한 에너지가 충전되는 시간을 분석하는 분석부;를 포함하는 것을 특징 으로 하는 RF 무선 에너지 전송을 이용한 바이오결합 검출장치.
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