KR100670018B1 - Variable capacitance element, biosubstance detection apparatus and method using the same - Google Patents

Variable capacitance element, biosubstance detection apparatus and method using the same Download PDF

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KR100670018B1 KR1020050003687A KR20050003687A KR100670018B1 KR 100670018 B1 KR100670018 B1 KR 100670018B1 KR 1020050003687 A KR1020050003687 A KR 1020050003687A KR 20050003687 A KR20050003687 A KR 20050003687A KR 100670018 B1 KR100670018 B1 KR 100670018B1
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Abstract

병원균 분석, 유전자 분석, 생체 정보분석 등에 사용되는 가변 정전용량 소자, 이것을 이용한 바이오물질 검출장치, 및 바이오물질 검출방법이 개시된다. 가변 정전용량 소자는 서로 소정 간극을 두고 배치된 제1 및 제2전극, 및 제1 및 제2전극의 간극이 변화될 수 있도록 제1 및 제2전극 중 하나를 움직일 수 있게 지지하는 전극이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 가변 정전용량 소자가 제1 및 제2 전극 사이의 간극을 변화시킬 수 있는 전극이동부를 구비함으로써, 제1 및 제2 전극의 표면에 인식물질을 고정하거나 검출할 특정물질을 포함할 가능성이 있는 물질을 투입할 때는 제1 및 제2 전극 사이의 간극을 확대시켜 특정물질이 제1 및 제2 전극의 표면에 쉽게 고정되게 하거나 특정물질과 인식물질의 반응이 쉽게 이루어지도록 할 수 있는 반면, 특정물질과 인식물질의 반응을 검출할 때는 제1 및 제2 전극 사이의 간극을 1미크론 이하로 축소시켜서 반응검출의 정확도를 높일 수 있다.Disclosed are a variable capacitance element, a biomaterial detection device using the same, and a biomaterial detection method for use in pathogen analysis, gene analysis, bioinformation analysis, and the like. The variable capacitance device may include an electrode mover configured to move one of the first and second electrodes and the first and second electrodes so that the gap between the first and second electrodes and the first and second electrodes can be changed. Characterized in that it comprises a. According to the present invention, the variable capacitance element is provided with an electrode moving part that can change the gap between the first and second electrodes, thereby fixing a specific material to detect or detect the recognition material on the surface of the first and second electrodes. When introducing a substance that may be included, the gap between the first and second electrodes may be enlarged so that the specific material may be easily fixed to the surface of the first and second electrodes, or the reaction between the specific material and the recognition material may be easily performed. On the other hand, when detecting the reaction between the specific material and the recognition material, the gap between the first and second electrodes can be reduced to less than 1 micron to increase the accuracy of the reaction detection.

바이오, 센서, 정전용량, 가변, 전극, 이동Bio, sensor, capacitance, variable, electrode, moving

Description

가변 정전용량 소자, 이것을 이용한 바이오물질 검출장치 및 바이오물질 검출방법{variable capacitance element, biosubstance detection apparatus and method using the same}Variable capacitance element, biosubstance detection apparatus and method using the same

도 1은 정전용량 소자를 이용한 일반적인 바이오물질 검출장치의 개략도. 1 is a schematic diagram of a general biomaterial detection apparatus using a capacitive element.

도 2는 도 1에 도시한 바이오물질 검출장치의 정전용량 소자의 제1 및 제2 전극 사이의 간극과 정전용량 사이의 관계를 예시하는 그래프. FIG. 2 is a graph illustrating the relationship between the gap and the capacitance between the first and second electrodes of the capacitive element of the biomaterial detection apparatus shown in FIG. 1; FIG.

도 3는 가변 정전용량 소자의 제1 및 제2 전극 사이의 간극을 변화시키기 전 상태를 예시하는 본 발명에 따른 가변 정전용량 소자가 적용된 바이오물질 검출장치의 개략 사시도. 3 is a schematic perspective view of a biomaterial detection apparatus to which the variable capacitance element according to the present invention is applied, illustrating a state before changing the gap between the first and second electrodes of the variable capacitance element.

도 4은 가변 정전용량 소자의 제1 및 제2 전극 사이의 간극을 변화시킨 후 상태를 예시하는 도 3에 도시한 바이오물질 검출장치의 개략 사시도. 4 is a schematic perspective view of the biomaterial detection apparatus shown in FIG. 3 illustrating a state after changing a gap between the first and second electrodes of the variable capacitance element.

도 5a 및 도 5b는 정전용량 소자의 제1 및 제2 전극 사이의 간극의 표면에 인식물질이 고정된 상태와 특정물질과 인식물질의 반응 상태를 예시하는 도 3의 선 I-I을 따라 취한 가변 정전용량 소자의 단면도.5A and 5B show variable electrostatic capacities taken along line II of FIG. 3 illustrating a state in which a recognition material is fixed to the surface of the gap between the first and second electrodes of the capacitive element and a reaction state of the specific material and the recognition material. Cross section of the capacitive element.

도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 바이오물질 검출장치의 부분 개략 평면도.6 is a schematic partial plan view of a biomaterial detection apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 7은 도 3에 도시한 바이오물질 검출장치의 바이오물질 검출방법의 프로세 스를 예시하는 플로우챠트.7 is a flowchart illustrating a process of a biomaterial detection method of the biomaterial detection device shown in FIG. 3.

도 8은 도 7의 바이오물질 검출방법의 인식물질 고정화 및 고정여부판단 프로세스를 예시하는 플로우챠트.FIG. 8 is a flow chart illustrating a process of immobilizing a recognition material and determining whether to fix the biomaterial detection method of FIG. 7.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* * Explanation of symbols for main parts of drawings *

100, 200: 바이오물질 검출장치 103: 가변 정전용량 소자100, 200: biomaterial detection device 103: variable capacitance element

104, 105: 전극 107: 센싱부104, 105: electrode 107: sensing unit

108: 제어부 109: 인식물질108: control unit 109: recognition substance

110: 전극이동부 112, 114: 코움부110: electrode moving part 112, 114: comb part

116, 117: 스프링 118, 119: 앵커116, 117: spring 118, 119: anchor

125: 기판 127: 특정물질125: substrate 127: specific material

130: 구동부 130: drive unit

본 발명은 병원균 분석, 유전자 분석, 생체 정보분석 등에 사용되는 가변 정전용량(capacitance) 소자, 이것을 이용한 바이오물질 검출장치 및 바이오물질 검출방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable capacitance device used for pathogen analysis, gene analysis, bioinformation analysis, biomaterial detection apparatus and biomaterial detection method using the same.

일반적으로, 바이오센서(biosensor)는 항원, 타겟 DNA 등와 같은 검출할 특정한 바이오물질과 이에 대해 선택적으로 반응하는 항체, 프로브 DNA 등과 같은 인식물질의 결합(hybridization) 또는 반응을 전자 또는 광학신호와 같은 측정가능한 양으로 변환함으로써, 특정한 바이오물질을 검출한다.In general, biosensors measure the hybridization or reaction of a specific biomaterial to be detected, such as an antigen, a target DNA, and the like, or an antibody, a probe DNA, or the like, which selectively reacts with it, such as an electronic or optical signal. By converting it to the possible amount, specific biomaterials are detected.

이러한 바이오센서의 대표적인 예로는 형광물질을 이용한 병원균 검출장치가 알려져 있다.Representative examples of such biosensors are known pathogen detection devices using fluorescent materials.

이 병원균 검출장치는, 항원 특이성 항체가 고정되어 있는 미세벽면(microwall)에 항원용액(혈청)을 투여하여 항원-항체 반응을 일으킨 후 세척하고, 형광반응을 일으키는 효소가 부착된 2차 항체를 항원-항체 결합이 일어난 항원에 결합시켜 2차 항체에 의한 항체-항원반응을 일으키게 하여, 2차 항체에 부착되어 있는 효소가 효소의 기질과 반응하여 형광생성물을 만들게 하고, 형광생성물의 정도를 광분석 기기(spectrophotometer)로 측정함으로써, 발색 정도에 따른 측정값의 차이로 병원균의 유무 및 개체수를 측정한다. This pathogen detection apparatus is used to administer an antigen-solution (serum) to a microwall to which an antigen-specific antibody is immobilized to generate an antigen-antibody reaction and to wash it. The antibody binds to the antigen to which the antibody is bound to cause an antibody-antigen reaction by the secondary antibody. The enzyme attached to the secondary antibody reacts with the substrate of the enzyme to produce a fluorescent product, and the degree of the fluorescent product is analyzed by light. By measuring with a spectrophotometer, the presence or absence of the pathogen is measured by the difference in the measured value according to the degree of color development.

그러나, 이러한 병원균 검출장치는 2차 항체에 형광반응을 일으키는 고가의 효소와 이 효소에 의한 발색정도를 측정하는 고가의 광분석 기기를 필요로 하므로, 검출비용이 많이 소요될 뿐 아니라, 광분석 기기 자체가 이동성이 없기 때문에 개개인이 휴대하여 직접 검출결과를 확인할 수 없는 문제점이 있었다.However, such a pathogen detection device requires expensive enzymes that cause fluorescence reactions on secondary antibodies and expensive photoanalytical devices that measure the degree of color development by these enzymes. Since there is no mobility, there is a problem that individual can not carry and directly check the detection result.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 1에 도시한 바와 같이, 특정한 바이오물질과 이에 대해 선택적으로 반응하는 인식물질의 반응을 전기적 성분으로 변환하여 분석할 수 있도록 하는 정전용량 소자를 이용한 바이오물질 검출장치(1)가 제안되어 사용되고 있다.      In order to solve this problem, as shown in FIG. 1, a biomaterial detection apparatus using a capacitive element for analyzing and converting a reaction of a specific biomaterial and a recognition material selectively reacting thereto into an electrical component ( 1) has been proposed and used.

이 바이오물질 검출장치(1)는 정전용량 소자(3), 센싱부(8) 및 제어부(11)를 구비한다.     The biomaterial detection apparatus 1 includes a capacitive element 3, a sensing unit 8, and a control unit 11.

정전용량 소자(3)는 기판(6)위에 소정간극(d)을 두고 형성된 제1 및 제2전극(4, 5)을 구비한다. 제1 및 제2전극(4, 5) 사이의 간극(d)의 표면에는 항체 또는 프로브 DNA와 같은 인식물질(9)이 고정되어 있다.      The capacitive element 3 has first and second electrodes 4 and 5 formed on the substrate 6 with a predetermined gap d therebetween. A recognition material 9 such as an antibody or probe DNA is fixed to the surface of the gap d between the first and second electrodes 4 and 5.

센싱부(8)는 항원 또는 타겟 DNA와 같은 검출할 특정물질(10)의 투입시 인식물질(9)과 특정물질(10)의 반응에 의해 발생하는 제1 및 제2전극(4, 5) 사이의 정전용량의 변화량(△C)을 검출하여 제어부(11)에 출력하고, 제어부(11)는 미리 정해진 기준값과 비교하여 특정물질(10)의 유무를 판단한다.      The sensing unit 8 may include first and second electrodes 4 and 5 generated by the reaction between the recognition material 9 and the specific material 10 when the specific material 10 to be detected, such as an antigen or target DNA, is introduced. The change amount ΔC of the capacitance between the detection and output to the control unit 11, the control unit 11 determines the presence or absence of the specific substance 10 in comparison with a predetermined reference value.

그러나, 이러한 종래의 바이오물질 검출장치(1)는, 위에서 설명한 형광반응을 이용한 검출장치의 문제점, 즉 검출비용이 많이 소요되고 개개인이 휴대하여 직접 검출결과를 확인할 수 없는 문제점은 해결하였으나, 정전용량 소자(3)의 제1 및 제2전극(4, 5) 사이의 간극(d)이 1미크론 이하의 미소한 구조를 가지기 때문에, 제1 및 제2전극(4, 5) 사이의 간극(d)의 표면에 인식물질(9)을 고정하는 고정화(immobilization) 작업시 인식물질(9)이 제1 및 제2전극(4, 5)의 사이의 간극(d)의 표면에 잘 고정되지 않거나, 검출할 특정물질(10)의 투입시 특정물질(10)이 인식물질(9)과 잘 결합 또는 반응하지 않는 문제점이 있었다.      However, the conventional biomaterial detection apparatus 1 solves the problem of the detection device using the fluorescence reaction described above, that is, the detection cost is high and the individual cannot carry it directly and check the detection result. Since the gap d between the first and second electrodes 4 and 5 of the element 3 has a minute structure of 1 micron or less, the gap d between the first and second electrodes 4 and 5 In the immobilization operation in which the recognition material 9 is fixed to the surface of the c), the recognition material 9 is hardly fixed to the surface of the gap d between the first and second electrodes 4 and 5, There was a problem in that the specific material 10 does not bind or react well with the recognition material 9 when the specific material 10 to be detected is introduced.

인식물질(9)이 제1 및 제2전극(4, 5)의 사이의 간극(d)의 표면에 충분히 고정되지 않거나, 인식물질(9)과 특정물질(10)의 반응이 불충분하면, 바이오물질 검출장치(1)의 검출 정확도는 떨어진다. If the recognition material 9 is not sufficiently fixed to the surface of the gap d between the first and second electrodes 4 and 5, or the reaction of the recognition material 9 and the specific material 10 is insufficient, the bio The detection accuracy of the substance detection device 1 is inferior.

또한, 일반적으로, 정전용량 소자(3)의 제1 및 제2전극(4, 5)의 정전용량(C)은 다음 식(1)과 같이, 유전율(εr)과 단면적(A)에 비례하고, 제1 및 제2전극(4, 5) 사이의 간극(d)에 반비례한다.In general, the capacitances C of the first and second electrodes 4 and 5 of the capacitance element 3 are proportional to the dielectric constant ε r and the cross-sectional area A, as shown in the following equation (1). Then, it is inversely proportional to the gap d between the first and second electrodes 4 and 5.

C= A *εr(=8.85 x10-12 F/m;공기중 유전율)/d ------------(1)C = A * ε r (= 8.85 x10-12 F / m; permittivity in air) / d ------------ (1)

따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 인식물질(9)과 검출할 특정물질(10)의 반응전과 후의 제1 및 제2전극(4, 5) 사이의 정전용량의 변화량(△C)은 제1 및 제2전극(4, 5) 사이의 간극(d)이 작을 수록 증가하므로, 바이오물질 검출장치(1)의 감도를 높이기 위해서는 제1 및 제2전극(1, 2) 사이의 간극(d)을 작게 설계하는 것이 요구된다.       Therefore, as shown in FIG. 2, the change amount ΔC of the capacitance between the first and second electrodes 4 and 5 before and after the reaction between the recognition material 9 and the specific material 10 to be detected is set to zero. Since the gap d between the first and second electrodes 4 and 5 is smaller, the gap d between the first and second electrodes 1 and 2 is increased in order to increase the sensitivity of the biomaterial detection apparatus 1. ) Is required to be designed small.

그러나, 제1 및 제2전극(4, 5) 사이의 간극(d)이 작으면 작을 수록 제작이 어려울 뿐 아니라, 위에서 설명한 바와 같이, 바이오물질 검출장치(1)의 검출 정확도가 떨어지는 문제점이 발생한다.       However, the smaller the gap d between the first and second electrodes 4 and 5, the more difficult manufacturing is, and as described above, the detection accuracy of the biomaterial detection device 1 is lowered. do.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 정전용량 소자의 전극 사이의 간극을 변화시킬 수 있도록 함으로써 제작을 용이하게 하면서도 검출 정확도를 높일 수 있는 가변 정전용량 소자, 이것을 이용한 바이오물질 검출장치, 및 바이오물질 검출방법을 제공하는 데 있다. The present invention has been made in view of the above-described problems, an object of the present invention is to change the gap between the electrodes of the capacitive element by changing the capacitance of the variable capacitive element, which facilitates the fabrication while increasing the detection accuracy, The present invention provides a biomaterial detection apparatus and a biomaterial detection method using the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 의한 가변 정전용량 소자는 서로 소정 간극을 두고 배치된 제1 및 제2전극, 및 제1 및 제2전극의 간극이 변화될 수 있도록 제1 및 제2전극 중 하나를 움직일 수 있게 지지하는 전극이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The variable capacitance device according to the embodiment of the present invention for achieving the above object is the first and second electrodes disposed with a predetermined gap from each other, and the first and second electrodes so that the gap between the first and second electrodes can be changed. And an electrode moving part for supporting one of the second electrodes to be movable.

여기서, 제1 및 제2전극은 금, 은, 백금, 및 구리로 이루어지는 군으로부터 선택된 금속으로 구성된 것이 바람직하다.Here, the first and second electrodes are preferably made of a metal selected from the group consisting of gold, silver, platinum, and copper.

전극이동부는 기판, 제1전극을 기판에 고정하고 다수의 제1코움을 갖는 고정코움부, 및 제2전극을 기판에 움직일 수 있게 고정하고 제1코움과 대향하게 형성된 다수의 제2코움을 갖는 가변코움부로 구성된다. The electrode moving part fixes a substrate, a fixed comb part having a plurality of first combs to fix the first electrode to the substrate, and a plurality of second combs formed so as to move the second electrode to the substrate and to face the first comb. It has a variable comb portion having.

가변코움부는 기판에 고정된 적어도 하나의 앵커에 연결된 적어도 하나의 스프링을 포함하는 것이 바람직하다. The variable comb portion preferably includes at least one spring connected to at least one anchor fixed to the substrate.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시형태에 의한 바이오물질 검출장치는 서로 소정 간극을 두고 배치되고, 간극의 표면에 특정물질과 선택적으로 반응하는 인식물질을 고정하는 제1 및 제2전극과, 제1 및 제2전극의 간극이 변화될 수 있도록 제1 및 제2전극 중 하나를 움직일 수 있게 지지하는 전극이동부를 구비하는 가변 정전용량 소자, 특정물질과 인식물질의 반응에 따라 변화하는 가변 정전용량 소자의 정전용량을 전기적신호로 출력하는 센싱부, 및 제1 및 제2전극 사이의 간극을 변화시키도록 전극이동부를 구동하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Biomaterial detection apparatus according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is disposed with a predetermined gap from each other, and the first and second electrodes for fixing the recognition material selectively reacts with the specific material on the surface of the gap; And a variable capacitance element having an electrode mover for movably supporting one of the first and second electrodes so that the gap between the first and second electrodes can be changed. A sensing unit for outputting the capacitance of the variable capacitance element as an electrical signal, and a driving unit for driving the electrode moving unit to change the gap between the first and second electrodes.

여기서, 제1 및 제2전극은 인식물질의 고정을 용이하게 하는 금, 은, 백금, 및 구리로 이루어지는 군으로부터 선택된 금속으로 구성된 것이 바람직하다.Here, the first and second electrodes are preferably made of a metal selected from the group consisting of gold, silver, platinum, and copper to facilitate fixing of the recognition material.

전극이동부는 기판, 제1전극을 기판에 고정하고 다수의 제1코움을 갖는 고정 코움부, 및 제2전극을 기판에 움직일 수 있게 고정하고 제1코움과 대향하게 형성된 다수의 제2코움을 갖는 가변코움부로 구성된다. The electrode moving part fixes a substrate, a fixed comb part having a plurality of first combs to fix the first electrode to the substrate, and a plurality of second combs formed so as to be movable to fix the second electrode to the substrate and to face the first comb. It has a variable comb portion having.

가변코움부는 기판에 고정된 적어도 하나의 앵커에 연결된 적어도 하나의 스프링을 포함하는 것이 바람직하다.The variable comb portion preferably includes at least one spring connected to at least one anchor fixed to the substrate.

구동부는 제1코움과 제2코움 사이에 정전력을 발생하여 가변코움부를 이동시키도록 고정코움부와 가변코움부에 전원을 공급하는 파워서플라이로 구성된다.The driving unit includes a power supply for supplying power to the fixed comb and the variable comb to generate a constant power between the first comb and the second comb to move the variable comb.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한 바이오물질 검출장치는 서로 소정 간극을 두고 배치되고, 간극의 표면에 특정물질과 선택적으로 반응하는 인식물질을 고정하는 제1 및 제2전극과, 제1 및 제2전극의 간극이 변화할 수 있도록 제1 및 제2전극 중 적어도 하나를 움직일 수 있게 지지하는 전극이동부를 각각 구비하는 복수의 가변 정전용량 소자, 각각의 가변 정전용량소자의 제1 및 제2전극과 연결되고, 특정물질과 인식물질의 반응에 따라 변화하는 정전용량 소자의 정전용량을 전기적신호로 출력하는 센싱부, 및 각각의 가변 정전용량 소자의 전극이동부와 연결되고, 각각의 가변 정전용량 소자의 제1 및 제2전극 사이의 간극을 변화시키도록 각각의 가변 정전용량 소자의 전극이동부를 구동하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Biomaterial detection apparatus according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is disposed with a predetermined gap from each other, the first and second electrodes for fixing the recognition material selectively reacts with a specific material on the surface of the gap And a plurality of variable capacitive elements each having an electrode moving part for supporting at least one of the first and second electrodes so as to change the gap between the first and second electrodes. A sensing unit which is connected to the first and second electrodes of the sensing unit and outputs the capacitance of the capacitive element that changes according to the reaction of the specific material and the recognition material as an electrical signal, and is connected to the electrode moving unit of each variable capacitive element And a driving unit for driving the electrode moving unit of each variable capacitance element to change the gap between the first and second electrodes of each variable capacitance element. It shall be.

여기서, 제1 및 제2전극은 인식물질의 고정을 용이하게 하는 금, 은, 백금, 및 구리로 이루어지는 군 으로부터 선택된 금속으로 구성된 것이 바람직하다. Here, the first and second electrodes are preferably made of a metal selected from the group consisting of gold, silver, platinum, and copper, which facilitates fixing of the recognition material.

전극이동부는 기판, 제1전극을 기판에 고정하고 다수의 제1코움을 갖는 고정코움부, 및 제2전극을 기판에 움직일 수 있게 고정하고 제1코움과 대향하게 형성된 다수의 제2코움을 갖는 가변코움부로 구성된다.The electrode moving part fixes a substrate, a fixed comb part having a plurality of first combs to fix the first electrode to the substrate, and a plurality of second combs formed so as to move the second electrode to the substrate and to face the first comb. It has a variable comb portion having.

가변코움부는 기판에 고정된 적어도 하나의 앵커에 연결된 적어도 하나의 스프링을 포함하는 것이 바람직하다. The variable comb portion preferably includes at least one spring connected to at least one anchor fixed to the substrate.

구동부는 제1코움과 제2코움 사이에 정전력을 발생하도록 고정코움부와 가변코움부에 전원을 공급하는 파워 서플라이로 구성된다.The driving unit is composed of a power supply for supplying power to the fixed comb and the variable comb to generate a constant power between the first comb and the second comb.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한 바이오물질 검출방법은 제1 및 제2전극의 표면에 특정물질과 선택적으로 반응하는 인식물질이 고정된 적어도 하나의 가변 정전용량 소자를 구비하는 바이오물질 검출장치를 준비하는 단계, 제1 및 제2전극 사이의 간극을 선결된 제1거리로 유지하는 단계, 제1 및 제2전극 사이의 간극에 특정물질을 포함할 가능성이 있는 물질을 투입하여 인식물질과 반응시키는 단계, 제1 및 제2전극 사이의 간극을 제1거리 보다 작은 선결된 제2거리로 유지하는 단계, 및 특정물질과 인식물질의 반응에 따라 변화하는 가변 정전용량 소자의 정전용량값을 검출하여 특정물질의 유무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A biomaterial detection method according to another embodiment of the present invention for achieving the above object includes at least one variable capacitive element having a recognition material fixed on a surface of the first and second electrodes selectively reacting with a specific material. Preparing a biomaterial detecting device, maintaining a gap between the first and second electrodes at a predetermined first distance, and preparing a material that may include a specific material in the gap between the first and second electrodes. Inputting and reacting with the recognition material, maintaining the gap between the first and second electrodes at a predetermined second distance smaller than the first distance, and varying the capacitance according to the reaction of the specific material and the recognition material. Determining the capacitance value of the characterized in that it comprises the step of determining the presence of a specific material.

바이오물질 검출장치를 준비하는 단계는 인식물질이 고정되지 않은 가변 정전용량 소자의 불량여부를 판단하는 단계, 가변 정전용량 소자의 제1 및 제2전극 사이의 간극의 표면에 인식물질을 고정하는 단계, 및 정전용량 소자의 인식물질고정여부를 판단하는 단계를 포함한다.The preparing of the biomaterial detecting device may include determining whether a variable capacitance device in which the recognition material is not fixed is defective, and fixing the recognition material on the surface of the gap between the first and second electrodes of the variable capacitance device. And determining whether the capacitive element is fixed.

인식물질이 고정되지 않은 가변 정전용량 소자의 불량여부을 판단하는 단계는 제1 및 제2전극 사이의 간극이 제1거리와 제2거리 사이로 변화될 수 있는 제1 및 제2전극을 갖는 적어도 하나의 가변 정전용량 소자를 준비하는 단계, 제1 및 제2전극 중 하나를 이동시켜 제1 및 제2전극 사이의 간극을 제1거리에서 제2거리로 변화시키는 단계, 및 가변 정전용량 소자의 정전용량을 1차 측정하는 단계, 및 1차 측정한 정전용량값과 미리 결정된 제1기준값과 비교하여 불량여부를 판단하는 단계로 수행된다.Determining whether or not the variable capacitance element is not fixed to the recognition material is at least one having a first electrode and a second electrode in which the gap between the first and second electrodes can be changed between the first distance and the second distance Preparing a variable capacitance element, moving one of the first and second electrodes to change the gap between the first and second electrodes from the first distance to the second distance, and the capacitance of the variable capacitance element The first measurement is performed, and the step of determining whether or not defective by comparing the first measured capacitance value and the predetermined first reference value.

인식물질을 고정하는 단계는 제1 및 제2전극 중 하나를 이동시켜 제1 및 제2전극 사이의 간극을 제1거리로 변화시키는 단계, 제1 및 제2전극 사이의 간극에 인식물질을 투입시키는 단계, 및 제1 및 제2전극 사이의 간극 및 오염부분을 세척하는 단계로 수행된다.The fixing of the recognition material may include moving one of the first and second electrodes to change the gap between the first and second electrodes to a first distance, and inserting the recognition material into the gap between the first and second electrodes. And cleaning the gaps and contaminants between the first and second electrodes.

정전용량 소자의 인식물질고정여부를 판단하는 단계는 제1 및 제2전극 중 하나를 이동시켜 제1 및 제2전극 사이의 간극을 제1거리에서 제2거리로 변화시키는 단계, 가변 정전용량 소자의 정전용량을 2차 측정하는 단계, 및 2차 측정한 정전용량값과 미리 결정된 제2기준값과 비교하여 인식물질고정여부를 판단하는 단계로 수행된다.The determining of whether the capacitive element is fixed to the recognition material may include moving one of the first and second electrodes to change the gap between the first and second electrodes from the first distance to the second distance. And measuring the capacitance of the secondary, and determining whether the recognition material is fixed by comparing the secondary measured capacitance value with a second predetermined reference value.

특정물질과 인식물질을 반응시키는 단계는 인식물질이 고정된 제1 및 제2전극의 간극에 특정물질을 포함할 가능성이 있는 물질을 투입시키는 단계, 및 제1 및 제2전극 사이의 간극과 오염부분을 세척하는 단계를 포함한다. Reacting the specific material with the recognition material includes injecting a substance that may contain the specific material into the gap between the first and second electrodes to which the recognition material is fixed, and the gap and contamination between the first and second electrodes. Washing the part.

특정물질의 유무를 판단하는 단계는 가변 정전용량 소자의 정전용량을 3차 측정하는 단계, 및 3차 측정한 정전용량값과 미리 결정된 제3기준값과 비교하여 특정물질의 유무를 판단하는 단계를 포함한다. Determining the presence or absence of a specific material includes the third step of measuring the capacitance of the variable capacitance element, and the step of determining the presence or absence of the specific material by comparing the third measured capacitance value with a predetermined third reference value do.

이하, 본 발명에 따른 가변 정전용량 소자, 이를 이용한 바이오물질 검출장치, 및 바이오물질 검출방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a variable capacitance device according to the present invention, a biomaterial detection apparatus using the same, and a biomaterial detection method will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 가변 정전용량 소자가 적용되는 바이오물질 검출장치(100)를 개략적으로 도시한다. 3 and 4 schematically illustrate the biomaterial detection apparatus 100 to which the variable capacitance device according to the present invention is applied.

본 발명의 바이오물질 검출장치(100)는 가변 정전용량 소자(103), 센싱부(107), 제어부(108), 및 구동부(131)를 포함한다.The biomaterial detection apparatus 100 of the present invention includes a variable capacitance element 103, a sensing unit 107, a controller 108, and a driver 131.

가변 정전용량 소자(103)는 제1 및 제2전극(104, 105)과 전극이동부(110)를 구비한다. The variable capacitance element 103 includes first and second electrodes 104 and 105 and an electrode moving part 110.

제1 및 제2전극(104, 105)은 서로 선결된 제1거리(d1), 예컨대 1미크론 이상의 간극(106)을 두고 배치된다. 도 5a에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)에 접한 제1 및 제2전극(104, 105)의 표면에는 항원, 타겟 DNA 등과 같은 특정물질(127; 도 5b)과 선택적으로 반응하는 항체, 프로브 DNA 등과 같은 인식물질(109)이 고정되어 있다. 제1 및 제2전극(104, 105)은 인식물질(109)의 고정을 용이하게 하기 위해 금, 은, 백금, 또는 구리과 같은 금속으로 형성된다. The first and second electrodes 104 and 105 are disposed with a first distance d1 pre-connected to each other, for example, a gap 106 of 1 micron or more. As shown in FIG. 5A, a surface of the first and second electrodes 104 and 105 in contact with the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105 may have a specific material such as an antigen, a target DNA, or the like. 127: Recognition material 109, such as antibody, probe DNA, etc., which selectively reacts with FIG. 5B) is immobilized. The first and second electrodes 104 and 105 are formed of a metal such as gold, silver, platinum, or copper to facilitate fixing of the recognition material 109.

전극이동부(110)는, 정전용량 소자(103)의 제1전극(104)은 움직이지 않게 고정하고 제2전극(105)은 움직일 수 있게 지지하는 것으로, 기판(125), 고정코움부(112), 및 가변코움부(114)를 구비한다. The electrode mover 110 supports the first electrode 104 of the capacitive element 103 so as not to move and the second electrode 105 to move. The substrate 125 and the fixed comb portion ( 112, and a variable comb 114.

기판(125)은 글래스웨이퍼로 형성된다.The substrate 125 is formed of a glass wafer.

고정코움부(112)는 정전용량 소자(103)의 제1전극(104)을 기판(125)에 움직 이지 않게 고정하는 것으로, 기판(125)을 구성하는 글래스웨이퍼와 아노딕 접착(Anodic bonding) 공정으로 접합된 도전성이 있는 실리콘웨이퍼를 에칭하여 형성되며, 다수의 제1코움(112a)을 갖는다. 고정코움부(112)는 실리콘산화막층 또는 실리콘 질화막층(113)에 의해 제1전극(104)과 전기적으로 절연되어 있다. The fixed comb 112 securely fixes the first electrode 104 of the capacitive element 103 to the substrate 125 to prevent movement of the glass wafer constituting the substrate 125 with annodic bonding. It is formed by etching the conductive silicon wafer bonded in the process, and has a plurality of first comb (112a). The fixed comb 112 is electrically insulated from the first electrode 104 by the silicon oxide layer or the silicon nitride layer 113.

가변코움부(114)는 제2전극(105)을 기판(125)에 움직일 수 있게 고정하기 위한 것으로, 고정코움부(112)와 마찬가지로 실리콘웨이퍼를 에칭하여 형성되며, 제1코움(112a)과 대향하게 형성된 다수의 제2코움(114a)을 갖는다. 가변코움부(114) 역시 실리콘산화막층 또는 실리콘 질화막층(115)에 의해 제2전극(105)과 전기적으로 절연되어 있다. The variable comb 114 is to fix the second electrode 105 to the substrate 125 to be movable. The variable comb 114 is formed by etching a silicon wafer like the fixed comb 112 and the first comb 112a. It has a plurality of second combs 114a formed to face each other. The variable comb 114 is also electrically insulated from the second electrode 105 by the silicon oxide layer or the silicon nitride layer 115.

가변코움부(114)는 양단부에서 제1 및 제2 앵커(118, 119)에 연결된 제1 및 제2 스프링(116, 117)을 더 포함한다. 제1 및 제2 스프링(116, 117)은 후술하는 구동부(130)에 의해 고정코움부(112)의 제1코움(112a)과 가변코움부(114)의 제2코움(114a) 사이에 정전력을 발생하거나 소멸할 때, 가변코움부(114)가 고정코움부(112)쪽으로 탄성적으로 이동하여 제1 및 제2 전극(104, 105) 사이의 간극(106)이 제1거리(d1) 보다 작은 제2거리(d2), 예컨대 1미크론 이하로 변화시키거나 원위치로 복귀하도록 하는 역할을 한다.The variable comb portion 114 further includes first and second springs 116 and 117 connected to the first and second anchors 118 and 119 at both ends thereof. The first and second springs 116 and 117 are defined between the first comb 112a of the fixed comb 112 and the second comb 114a of the variable comb 114 by the drive unit 130 described later. When generating or dissipating electric power, the variable comb portion 114 moves elastically toward the fixed comb portion 112 such that the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105 has a first distance d1. ) To a second distance d2 that is less than 1 micron or less, or to return to its original position.

센싱부(107)는 인식물질(109)이 고정된 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)의 표면에 검출할 특정물질(127)을 포함가능성이 있는 항원을 포함하는 혈청이나 타겟 DNA를 포함하는 세포 또는 조직을 투입한 후 특정물질(127)과 인식물질(109)의 반응에 따라 변화하는 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2 전극(104, 105) 사이의 정전용량을 전기적신호로 출력한다. 센싱부(107)는 리드선(136)을 통해 가변 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105)과 연결되어 있다.  The sensing unit 107 includes an antigen that may contain a specific material 127 to be detected on the surface of the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105 to which the recognition material 109 is fixed. Between the first and second electrodes 104 and 105 of the capacitive element 103 that change according to the reaction of the specific material 127 and the recognition material 109 after the injection of a cell or tissue containing serum or target DNA. The capacitance of is output as an electrical signal. The sensing unit 107 is connected to the first and second electrodes 104 and 105 of the variable capacitance element 103 through the lead wire 136.

제어부(108)는 센싱부(107)에서 출력된 전기적 신호를, 후술하는 바와 같이 실험에 의해 미리 결정되어 저장부(138)에 저장된 특정물질(127)에 대한 정전용량값 또는 정전용량변화량값 같은 제3기준값과 비교하여 특정물질(127)의 유무를 판단한다. 제어부(108)에서 판단된 결과는 제어부(108)의 제어신호에 따라 디스프레이부(129)를 통해 외부에 디스플레이된다. The controller 108 may determine the electrical signal output from the sensing unit 107, such as a capacitance value or capacitance change value for a specific material 127 previously determined by an experiment and stored in the storage unit 138, as will be described later. The presence or absence of the specific substance 127 is determined by comparing with the third reference value. The result determined by the controller 108 is displayed externally through the display unit 129 according to the control signal of the controller 108.

구동부(130)는 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)을 변화시키기 위한 것으로, 파워서플라이(131)로 구성된다. 파워서플라이(131)는 제1코움(112a)과 제2코움(114a) 사이에 정전력을 발생하도록 고정코움부(112)와 가변코움부(114)에, 제1 및 제2 전극(104, 105) 사이의 간극(106)을 제2거리(d2)로 유지시키기에 적당한 소정의 직류전압, 예컨데 20 내지 40V의 직류전압을 공급한다. 파워서플라이(131)는 리드선(133)을 통해 제1 및 제2접점패드(121, 123)와 연결된다. 제1 접점패드(121)는 고정코움부(112)와 전기적으로 연결되도록 기판(125)에 형성되고, 제2 접점패드(123)는 제1앵커(118)와 전기적으로 연결되도록 기판(125)에 형성되어 있다.The driver 130 is used to change the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105 of the capacitive element 103, and is composed of a power supply 131. The power supply 131 is connected to the fixed comb 112 and the variable comb 114 so as to generate an electrostatic force between the first comb 112a and the second comb 114a. A predetermined DC voltage suitable for maintaining the gap 106 between the two portions 105 at the second distance d2 is supplied, for example, a DC voltage of 20 to 40V. The power supply 131 is connected to the first and second contact pads 121 and 123 through the lead wire 133. The first contact pad 121 is formed on the substrate 125 to be electrically connected to the fixed comb 112, and the second contact pad 123 is electrically connected to the first anchor 118. It is formed in.

파워서플라이(131)는 제어부(108)와 연결되고, 검출동작 모드에 따라 센싱부(107)에 의해 제어된다. 선택적으로, 파워서플라이(131)는 센싱부(107)와 별도로 사용자에 의해 수동으로 온/오프되도록 제어될 수 있다. The power supply 131 is connected to the control unit 108 and is controlled by the sensing unit 107 according to the detection operation mode. Optionally, the power supply 131 may be controlled to be manually turned on / off by the user separately from the sensing unit 107.

도 3, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 정전용량 소자(103)의 제1 및 제 2전극(104, 105) 사이의 간극(106)의 표면에 인식물질(109)을 고정하는 고정화작업을 수행할 때나, 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)에 검출할 특정물질(127)을 포함할 가능성이 있는 물질을 투입하여 인식물질(109)과 특정물질(127)을 반응시킬 때, 파워서플라이(131)는 '오프'된다. 이 경우, 고정코움부(112)와 가변코움부(114)에 인가되는 전원이 차단되고, 제1 및 제2 코움(112a, 114a) 사이에 정전력이 소멸된다. 따라서, 가변코움부(114)는 제1 및 제2 스프링(116, 117)에 의해 최초 위치에 유지되고, 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)은 초기 상태인 제1거리(d1)로 유지된다. 3, 5A and 5B, immobilization for fixing the recognition material 109 on the surface of the gap 106 between the first and second electrodes 104, 105 of the capacitive element 103 When performing the operation, a substance that may contain a specific substance 127 to be detected is introduced into the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105, thereby recognizing the recognition substance 109 and the specific substance ( When reacting 127, power supply 131 is 'off'. In this case, the power applied to the fixed comb 112 and the variable comb 114 is cut off, and the electrostatic force is dissipated between the first and second combs 112a and 114a. Accordingly, the variable comb 114 is held in the initial position by the first and second springs 116 and 117, and the gap between the first and second electrodes 104 and 105 of the capacitive element 103 is determined. 106 is maintained at a first distance d1 which is an initial state.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)의 표면에 검출할 특정물질(127)을 포함할 가능성이 있는 물질을 투입한 후 특정물질(127)과 인식물질(109)의 반응을 검출할 때, 파워서플라이(131)는 '온'된다. 그 결과, 가변코움부(112)와 고정코움부(114)에 전원이 인가되고, 제1 및 제2 코움(112a, 114a) 사이에는 공급전압에 의해 서로 끌어당기려는 정전력이 발생한다. 따라서, 가변코움부(114)는 제1 및 제2 스프링(116, 117)의 탄성력에 대항하여 고정코움부(112)쪽으로 이동되고, 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)은 제1거리(d1)보다 작은 제2거리(d2)로 축소된다. In addition, as shown in FIG. 4, a substance that may contain a specific substance 127 to be detected is introduced into the surface of the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105. When detecting a reaction between the 127 and the recognition material 109, the power supply 131 is 'on'. As a result, power is applied to the variable comb part 112 and the fixed comb part 114, and electrostatic force is generated between the first and second combs 112a and 114a to attract each other by the supply voltage. Accordingly, the variable comb 114 is moved toward the fixed comb 112 against the elastic force of the first and second springs 116 and 117, and the first and second electrodes 104 of the capacitive element 103 are disposed. The gap 106 between, 105 is reduced to a second distance d2 smaller than the first distance d1.

이와 같이, 본 발명의 바이오물질 검출장치(100)는 가변 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)의 표면에 인식물질(109)을 고정할 때나 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)에 검출할 특정물질(127)을 포함할 가능성이 있는 물질을 투입할 때는 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106) 을 제1거리(d1)로 유지하여 특정물질(127)이 제1 및 제2 전극(104, 105)의 간극(106)의 표면에 쉽게 고정되거나 특정물질(127)과 인식물질(109)의 반응이 쉽게 이루어지도록 할 수 있는 반면, 특정물질(127)과 인식물질(109)의 반응을 검출할 때는 제1 및 제2 전극 사이(104, 105)의 간극(106)을 제1거리(d1)보다 작은 제2거리(d2)로 축소시켜서 반응검출의 정확도를 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 바이오물질 검출장치(100)는 반응검출의 정확도를 높이기 위해 제1 및 제2 전극(104, 105) 사이의 간극(106)을 1미크론 이하로 미세하게 제작할 필요가 없으며, 이에 따라 제작이 용이해진다.As described above, the biomaterial detection apparatus 100 of the present invention may fix the recognition material 109 on the surface of the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105 of the variable capacitance element 103. Or when a substance that may contain a specific substance 127 to be detected is introduced into the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105. The gap 106 is maintained at the first distance d1 so that the specific material 127 is easily fixed to the surface of the gap 106 of the first and second electrodes 104 and 105 or the specific material 127 and the recognition material are fixed. While the reaction of 109 may be easily performed, the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105 may be removed when detecting the reaction between the specific material 127 and the recognition material 109. The accuracy of the reaction detection can be increased by reducing the distance to the second distance d2 smaller than the one distance d1. Therefore, the biomaterial detection apparatus 100 of the present invention does not need to finely manufacture the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105 to be less than 1 micron in order to increase the accuracy of the reaction detection. This makes production easier.

도 6는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 바이오물질 검출장치(200)을 도시한다. 6 shows a biomaterial detection apparatus 200 according to another embodiment of the present invention.

이 바이오물질 검출장치(200)는 검출할 특정물질(127)이 한가지인 경우만 사용할 수 있는 위에서 설명한 바이오물질 검출장치(100)와 달리, 검출할 특정물질(127)이 다수인 경우, 예를들면 혈청속에 A형간염, B형 간염, 당뇨 등과 같은 여러가지 항원, 또는 여러가지 타겟 DNA를 검출할 경우에 사용할 수 있다.The biomaterial detection apparatus 200 is different from the biomaterial detection apparatus 100 described above, which may be used only when there is only one specific substance 127 to be detected. For example, it can be used when detecting various antigens, such as hepatitis A, hepatitis B, diabetes, or various target DNA in serum.

이 바이오물질 검출장치(200)의 구성과 작용은, 검출어레이 판(140)에 배치되고 여러가지 특정물질(127)을 검출하기 위해 각기 다른 인식물질(109)을 고정하는 복수의 가변 정전용량 소자(103)를 포함하고, 센싱부(107')와 구동부(130')가 각각 리드선(136', 133')을 통해 복수의 가변 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105)과 전극이동부(125)의 제1 및 제2 접점패드(121, 123)에 병렬로 연결된 점을 제외하고는 위에서 설명한 바이오물질 검출장치(100)와 동일하다. 따라서, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. The configuration and operation of the biomaterial detection apparatus 200 may include a plurality of variable capacitive elements disposed on the detection array plate 140 and fixing different recognition materials 109 to detect various specific substances 127 ( 103, wherein the sensing unit 107 ′ and the driver 130 ′ are connected to the first and second electrodes 104 and 105 of the plurality of variable capacitance elements 103 through the lead wires 136 ′ and 133 ′, respectively. ) And the biomaterial detection apparatus 100 described above except that the first and second contact pads 121 and 123 of the electrode moving part 125 are connected in parallel. Therefore, further detailed description is omitted.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 바이오물질 검출장치(100, 200)의 바이오 물질 검출방법을 도 7과 도 8을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The biomaterial detection method of the biomaterial detection apparatus 100 or 200 according to the present invention described above will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8 as follows.

바이오물질 검출장치(100, 200)는 검출할 특정물질(127)이 한 가지 또는 다수인가만 다를 뿐 기본적인 구성과 그 검출방법은 동일하므로, 여기서는 도 3 내지 도 5b를 참조하여 설명한 바이오물질 검출장치(100)를 토대로 바이오물질 검출방법을 설명하기로 한다. The biomaterial detecting apparatuses 100 and 200 are different from each other in that only one or a plurality of specific substances to be detected are the same. Therefore, the biomaterial detecting apparatuses described with reference to FIGS. 3 to 5b are the same. The biomaterial detection method will be described based on (100).

먼저, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2전극(104, 105)의 간극(106)의 표면에 특정물질(127)과 선택적으로 반응하는 인식물질(109)이 고정된 적어도 하나의 가변 정전용량 소자(103)를 구비하는 바이오물질 검출장치(100)가 준비된다(단계 S1). First, as shown in FIG. 7, at least one fixing material 109 that selectively reacts with a specific material 127 is fixed to a surface of the gap 106 of the first and second electrodes 104 and 105. The biomaterial detection apparatus 100 including the variable capacitance element 103 is prepared (step S1).

이때, 인식물질(106)이 고정된 가변 정전용량 소자(103)는 제조사에서 다음 인식물질 고정화 및 고정여부판단 프로세스에 의해 인식물질(109)이 고정된 후 출고된다. At this time, the variable capacitive element 103 to which the recognition material 106 is fixed is shipped after the recognition material 109 is fixed by the next recognition material immobilization and fixation determination process from the manufacturer.

즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)이 제1거리(d1)와 제2거리(d2) 사이로 변화될 수 있는 가변 정전용량 소자(103)가 제작된 후 바이오검출 장치(100)에 장착된다(단계 S1a). 이어서, 구동부(130)는 전극이동부(110)의 고정코움부(112)의 제1코움(112a)과 가변코움부(114)의 제2코움(114a) 사이에 정전력이 발생하도록 '온'된다. 이에 따라, 가변코움부(114)는 제1 및 제2 스프링(116, 117)의 탄성력에 대항하여 고정코움부(112)쪽으로 이동되고, 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극 사이(104, 105)의 간극(106)은 도 4에 도시한 바와 같이, 제1거리(d1)에서 제2거리(d2)로 축소된다(단계 S1b). 그 다음, 센싱부(107)는 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극 사이(104, 105)의 정전용량을 1차 검출하여 제어부(108)로 출력하고(단계 S1c), 제어부(108)는 센싱부(107)에서 출력된 1차 측정한 정전용량값과 실험에 의해 미리 결정되어 저장부(138)에 저장된 인식물질 미고정시의 정전용량값 또는 정전용량변화량값과 같은 제1기준값을 비교하여 정전용량 소자(103)의 불량여부를 판단한다(단계 S1d).That is, as shown in FIG. 8, the variable capacitance device in which the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105 may be changed between the first distance d1 and the second distance d2. 103 is manufactured and mounted in the biodetection apparatus 100 (step S1a). Subsequently, the driving unit 130 is turned on so that electrostatic force is generated between the first comb 112a of the fixed comb 112 of the electrode moving part 110 and the second comb 114a of the variable comb 114. 'do. Accordingly, the variable comb 114 is moved toward the fixed comb 112 against the elastic force of the first and second springs 116 and 117, and between the first and second electrodes of the capacitive element 103. The gap 106 between 104 and 105 is reduced from the first distance d1 to the second distance d2 as shown in FIG. 4 (step S1b). Next, the sensing unit 107 detects the capacitance between the first and second electrodes 104 and 105 of the capacitive element 103 and outputs it to the control unit 108 (step S1c). 108 is a first reference value such as a capacitance value or a capacitance change amount value when the first measurement of the capacitance value output from the sensing unit 107 and the cognitive substance not fixed and stored in the storage unit 138 previously determined by the experiment Is compared to determine whether the capacitive element 103 is defective (step S1d).

그후, 구동부(130)는 제1 및 제2 코움(112a, 114a ) 사이의 정전력이 소멸되도록 '오프'된다. 그 결과, 전극이동부(110)의 가변코움부(114)는 제1 및 제2 스프링(116, 117)의 탄성력에 의해 원위치되고, 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극 사이(104, 105)의 간극(106)는 제2거리(d2)에서 제1거리(d1)으로 변화된다(단계 S1e). 그 다음, 인식물질(109)이 딥핑(dipping) 등과 같은 방법으로 제1 및 제2전극(104, 105)의 간극(106)에 투입된다(단계 S1f). 소정시간이 경과한 후, 제1 및 제2전극(104, 105)의 간극(106)과 인식물질(109)에 의해 오염된 부분이 세척되면, 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105)의 간극(106)의 표면에 인식물질(109)을 고정하는 고정화과정은 완료된다(단계 S1g). Thereafter, the driver 130 is 'off' so that the electrostatic force between the first and second combs 112a and 114a is dissipated. As a result, the variable comb 114 of the electrode moving part 110 is homed by the elastic force of the first and second springs 116 and 117, and between the first and second electrodes of the capacitive element 103 ( The gap 106 between 104 and 105 is changed from the second distance d2 to the first distance d1 (step S1e). The recognition material 109 is then introduced into the gap 106 of the first and second electrodes 104 and 105 in a manner such as dipping (step S1f). After a predetermined time has elapsed, when a portion contaminated by the gap 106 and the recognition material 109 of the first and second electrodes 104 and 105 is washed, the first and second portions of the capacitive element 103 are cleaned. The immobilization process of fixing the recognition material 109 on the surface of the gap 106 of the electrodes 104 and 105 is completed (step S1g).

그 다음, 구동부(130)는 '온'되고, 이에 의해 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)은 다시 제1거리(d1)에서 제2거리(d2)로 축소된다(단계 S1h). 센싱부(107)는 고정화과정을 완료한 정전용량 소자(103)의 정전용량을 2차 검출하여 제어부(108)에 출력하고(단계 S1i), 제어부(108)는 센싱부(107) 에서 출력된 2차 측정한 정전용량값과 실험에 의해 미리 결정되어 저장부(138)에 저장된 인식물질 고정시의 정전용량값 또는 정전용량변화량값과 같은 제2기준값을 비교하고, 이에 따라, 도 5a에 도시한 바와 같이, 실제로 인식물질(109)이 정전용량 소자(103)에 고정되었는지의 여부를 판단한다(단계 S1j). 제어부(108)에서 판단된 결과는 제어부(108)의 제어신호에 따라 디스플레이부(129)를 통해 디스플레이된다.Then, the driving unit 130 is 'on', whereby the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105 of the capacitive element 103 again becomes the second at the first distance d1. The distance d2 is reduced (step S1h). The sensing unit 107 detects the capacitance of the capacitive element 103 having completed the immobilization process and outputs it to the control unit 108 (step S1i), and the control unit 108 is output from the sensing unit 107. The second measured capacitance value is compared with a second reference value such as a capacitance value or a capacitance change amount value when the recognition material is fixed, which is predetermined by an experiment and stored in the storage unit 138, and accordingly, shown in FIG. 5A. As described above, it is judged whether or not the recognition material 109 is actually fixed to the capacitive element 103 (step S1j). The result determined by the controller 108 is displayed on the display unit 129 according to the control signal of the controller 108.

이와 같이, 단계 S1에서 가변 정전용량 소자(103)를 포함하는 바이오 반응검출 장치(100)가 준비된 후, 구동부(130)는 다시 '오프'되고, 이에 의해 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)은 제1거리(d1)로 유지된다(단계 S2). As such, after the bio-reaction detection apparatus 100 including the variable capacitance element 103 is prepared in step S1, the driving unit 130 is 'off' again, whereby the first and The gap 106 between the second electrodes 104 and 105 is maintained at the first distance d1 (step S2).

그 다음, 특정물질(127)을 포함하는 혈청과 같은 항원을 함유하는 용액이나 타겟 DNA를 포한하는 세포 또는 조직이, 인식물질(109)이 고정된 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)에 딥핑 등과 같은 방법으로 투입된다. 도 5b에 도시한 바와 같이, 소정시간이 경과하여 특정물질(127)이 인식물질(109)과 반응한 후, 제1 및 제2전극(104, 105)의 간극(106)과 오염부분이 세척되면, 특정물질(127)과 인식물질(109)을 반응시키는 과정은 완료된다(단계 S3). Next, a cell or tissue containing a target DNA or a solution containing an antigen such as serum containing a specific substance 127 is interposed between the first and second electrodes 104 and 105 to which the recognition substance 109 is fixed. Into the gap 106 of the dipping method, such as dipping. As shown in FIG. 5B, after a predetermined time has elapsed, the specific material 127 reacts with the recognition material 109, and then the gap 106 and the contaminated portion of the first and second electrodes 104 and 105 are cleaned. Then, the process of reacting the specific material 127 and the recognition material 109 is completed (step S3).

그후, 구동부(130)는 '온'되고, 이에 의해 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 간극(106)은 제1거리(d1)에서 제2거리(d2)로 축소된다(단계 S4).Thereafter, the driving unit 130 is 'on', whereby the gap 106 between the first and second electrodes 104 and 105 of the capacitive element 103 is separated from the first distance d1 by the second distance ( d2) (step S4).

이어서, 센싱부(107)는 특정물질(127)과 인식물질(109)이 반응된 정전용량 소자(103)의 제1 및 제2전극(104, 105) 사이의 정전용량을 3차 검출하여 제어부(108)로 출력하고, 제어부(107)는 센싱부(107)에서 출력된 3차 측정한 정전용량값과 실험에 의해 미리 결정되어 저장부(138)에 저장된 특정물질(127)과 인식물질(109)의 반응시의 정전용량값 또는 정전용량변화량값과 같은 제3기준값을 비교하고, 이에 따라, 인식물질(109)과 특정물질(127)의 반응 또는 결합여부를 판단하고 특정물질(127)의 유무를 판단한다(단계 S5). 이때, 제어부(108)에서 판단된 결과는 제어부(108)의 제어신호에 따라 디스플레이부(129)를 통해 디스플레이된다.Subsequently, the sensing unit 107 performs a third detection of the capacitance between the first and second electrodes 104 and 105 of the capacitive element 103 to which the specific material 127 and the recognition material 109 react. The control unit 107 outputs to the 108 and the control unit 107 is predetermined by the third measured capacitance value and the experiment output from the sensing unit 107 and stored in the storage unit 138, the specific material 127 and the recognition material ( Comparing the third reference value, such as the capacitance value or the capacitance change amount value at the time of the reaction of 109, and accordingly, it is determined whether the recognition material 109 and the specific material 127 react or combine, and the specific material 127 It is determined whether or not there is (step S5). In this case, the result determined by the controller 108 is displayed through the display unit 129 according to the control signal of the controller 108.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 정전용량 소자, 이것을 이용한 바이오물질 검출장치, 및 바이오물질 검출방법은 가변 정전용량 소자가 제1 및 제2 전극 사이의 간극을 변화시킬 수 있는 전극이동부를 구비함으로써, 제1 및 제2 전극의 표면에 인식물질을 고정하거나 검출할 특정물질을 포함할 가능성이 있는 물질을 투입할 때는 제1 및 제2 전극 사이의 간극을 확대시켜 특정물질이 제1 및 제2 전극의 표면에 쉽게 고정되게 하거나 특정물질과 인식물질의 반응이 쉽게 이루어지도록 할 수 있는 반면, 특정물질과 인식물질의 반응을 검출할 때는 제1 및 제2 전극 사이의 간극을 축소시켜서 반응검출의 정확도를 높일 수 있는 작용효과를 제공한다.As described above, the variable capacitance device according to the present invention, the biomaterial detection apparatus using the same, and the biomaterial detection method include an electrode moving part in which the variable capacitance device can change the gap between the first and second electrodes. By providing a material that is likely to contain a specific material to fix or detect the recognition material on the surface of the first and second electrodes, the gap between the first and second electrodes is enlarged so that the specific material And it can be easily fixed to the surface of the second electrode or to facilitate the reaction of the specific material and the recognition material, while the detection of the reaction of the specific material and the recognition material by reducing the gap between the first and second electrodes It provides an effect to increase the accuracy of reaction detection.

또한, 본 발명에 따른 가변 정전용량 소자, 이것을 이용한 바이오물질 검출장치, 및 바이오물질 검출방법은 특정물질과 인식물질의 반응을 검출할 때 전극이동부를 통해 정전용량 소자의 제1 및 제2 전극 사이의 간극을 1미크론 이하로 축소 시킬 수 있으므로, 반응검출의 정확도를 높이기 위해 제1 및 제2 전극 사이의 간극을 1미크론 이하로 미세하게 제작할 필요가 없으며, 이에 따라 제작이 용이해지는 효과를 제공한다. In addition, the variable capacitance device according to the present invention, the biomaterial detection device using the same, and the biomaterial detection method, the first and second electrodes of the capacitive device through the electrode moving unit when detecting the reaction of the specific material and the recognition material Since the gap between them can be reduced to less than 1 micron, it is not necessary to make the gap between the first and second electrodes finely below 1 micron in order to increase the accuracy of the reaction detection, thereby providing an effect of facilitating the fabrication. do.

이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.In the above, certain preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and spirit of the present invention as claimed in the claims may have various modifications and Modifications may be made.

Claims (21)

서로 소정 간극을 두고 배치된 제1 및 제2전극; 및First and second electrodes disposed with a predetermined gap therebetween; And 상기 제1전극을 지지하고 다수의 제1코움을 갖는 고정코움부, 및 상기 제1 및 제2전극의 상기 간극이 변화될 수 있도록 상기 제2전극을 움직일 수 있게 지지하고 상기 제1코움과 대향하게 형성된 다수의 제2코움을 갖는 가변코움부를 구비하는 전극이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 정전용량 소자.A fixed comb portion which supports the first electrode and has a plurality of first combs, and supports the second electrode so as to be movable so that the gap between the first and second electrodes can be changed and faces the first comb. Variable capacitance element comprising an electrode moving portion having a variable comb portion having a plurality of second comb to be formed. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극은 금, 은, 백금, 및 구리로 이루어지는 군으로부터 선택된 금속으로 구성된 것을 특징으로 하는 가변 정전용량 소자. The variable capacitance device of claim 1, wherein the first and second electrodes are made of a metal selected from the group consisting of gold, silver, platinum, and copper. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전극이동부는 기판을 더 포함하며; The electrode mover further comprises a substrate; 상기 고정코움부는 상기 제1전극을 상기 기판에 고정하고, 상기 가변코움부는 상기 제2전극을 상기 기판에 움직일 수 있게 고정하는 것을 특징으로 하는 가변 정전용량 소자.The fixed comb part fixes the first electrode to the substrate, and the variable comb part fixes the second electrode to the substrate to be movable. 제3항에 있어서, 상기 가변코움부는 상기 기판에 고정된 적어도 하나의 앵커에 연결된 적어도 하나의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 가변 정전용량 소자. The bio-variable capacitance device of claim 3, wherein the variable comb unit comprises at least one spring connected to at least one anchor fixed to the substrate. 서로 소정 간극을 두고 배치되고, 상기 간극의 표면에 특정물질과 선택적으로 반응하는 인식물질을 고정하는 제1 및 제2전극과, 상기 제1전극을 지지하고 다수의 제1코움을 갖는 고정코움부, 및 상기 제1 및 제2전극의 상기 간극이 변화될 수 있도록 상기 제2전극을 움직일 수 있게 지지하고 상기 제1코움과 대향하게 형성된 다수의 제2코움을 갖는 가변코움부를 구비하는 전극이동부를 포함하는 가변 정전용량 소자; First and second electrodes disposed to have a predetermined gap with each other, and fixing a recognition material selectively reacting with a specific material on the surface of the gap, and a fixed comb portion having a plurality of first combs supporting the first electrode; And a variable moving part including a plurality of second combs formed so as to move the second electrode so as to change the gap between the first and second electrodes and having a plurality of second combs facing the first comb. Variable capacitance device comprising a; 상기 특정물질과 상기 인식물질의 반응에 따라 변화하는 상기 가변 정전용량 소자의 정전용량을 전기적신호로 출력하는 센싱부; 및A sensing unit configured to output the capacitance of the variable capacitance element that changes according to the reaction of the specific material and the recognition material as an electrical signal; And 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극을 변화시키도록 상기 전극이동부를 구동하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출장치.And a driving unit for driving the electrode moving unit to change the gap between the first and second electrodes. 제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극은 금, 은, 백금, 및 구리로 이루어지 는 군으로부터 선택된 금속으로 구성된 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출장치. 6. The biomaterial detection apparatus according to claim 5, wherein the first and second electrodes are made of a metal selected from the group consisting of gold, silver, platinum, and copper. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 전극이동부는 기판을 더 포함하며; The electrode mover further comprises a substrate; 상기 고정코움부는 상기 제1전극을 상기 기판에 고정하고, 상기 가변코움부는 상기 제2전극을 상기 기판에 움직일 수 있게 고정하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출장치.The fixed comb unit fixes the first electrode to the substrate, and the variable comb unit fixes the second electrode to the substrate to move. 제7항에 있어서, 상기 가변코움부는 상기 기판에 고정된 적어도 하나의 앵커에 연결된 적어도 하나의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출장치. The biomaterial detection apparatus according to claim 7, wherein the variable comb unit comprises at least one spring connected to at least one anchor fixed to the substrate. 제7항에 있어서, 상기 구동부는 상기 제1코움과 상기 제2코움 사이에 정전력을 발생하여 상기 가변코움부를 이동시키도록 상기 고정코움부와 상기 가변코움부에 전원을 공급하는 파워 서플라이를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출장치. The power supply unit of claim 7, wherein the driving unit includes a power supply for supplying power to the fixed comb unit and the variable comb unit to generate an electrostatic force between the first comb and the second comb to move the variable comb unit. Biomaterial detection apparatus, characterized in that. 서로 소정 간극을 두고 배치되고, 상기 간극의 표면에 특정물질과 선택적으로 반응하는 인식물질을 고정하는 제1 및 제2전극과, 상기 제1전극을 지지하고 다수의 제1코움을 갖는 고정코움부, 및 상기 제1 및 제2전극의 상기 간극이 변화될 수 있도록 상기 제2전극을 움직일 수 있게 지지하고 상기 제1코움과 대향하게 형성된 다수의 제2코움을 갖는 가변코움부를 구비하는 전극이동부를 각각 포함하는 복수의 가변 정전용량 소자; First and second electrodes disposed to have a predetermined gap with each other, and fixing a recognition material selectively reacting with a specific material on the surface of the gap, and a fixed comb portion having a plurality of first combs supporting the first electrode; And a variable moving part including a plurality of second combs formed so as to move the second electrode so as to change the gap between the first and second electrodes and having a plurality of second combs facing the first comb. A plurality of variable capacitance elements each including; 각각의 상기 가변 정전용량소자의 상기 제1 및 제2전극과 연결되고, 상기 특정물질과 상기 인식물질의 반응에 따라 변화하는 각각의 상기 각각의 가변 정전용량 소자의 정전용량을 전기적신호로 출력하는 센싱부; 및 Connected to the first and second electrodes of each of the variable capacitance devices, and outputting the capacitance of each of the variable capacitance devices according to the reaction of the specific material and the recognition material as an electrical signal. Sensing unit; And 각각의 상기 가변 정전용량 소자의 상기 전극이동부와 연결되고, 각각의 상기 가변 정전용량 소자의 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극을 변화시키도록 각각의 상기 가변 정전용량 소자의 상기 전극이동부를 구동하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출장치. The electrode of each variable capacitance element is connected to the electrode moving portion of each variable capacitance element, and to change the gap between the first and second electrodes of each variable capacitance element; Biomaterial detection device comprising a drive unit for driving the eastern part. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극은 금, 은, 백금, 및 구리로 이루어지는 군 으로부터 선택된 금속으로 구성된 것을 특징으로 바이오물질 검출장치. The biomaterial detection apparatus according to claim 10, wherein the first and second electrodes are made of a metal selected from the group consisting of gold, silver, platinum, and copper. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 전극이동부는 기판을 더 포함하며;The electrode mover further comprises a substrate; 상기 고정코움부는 상기 제1전극을 상기 기판에 고정하고, 상기 가변코움부는 상기 제2전극을 상기 기판에 움직일 수 있게 고정하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출장치. The fixed comb unit fixes the first electrode to the substrate, and the variable comb unit fixes the second electrode to the substrate to move. 제12항에 있어서, 상기 가변코움부는 상기 기판에 고정된 적어도 하나의 앵커에 연결된 적어도 하나의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출장치. The biomaterial detection apparatus of claim 12, wherein the variable comb unit comprises at least one spring connected to at least one anchor fixed to the substrate. 제13항에 있어서, 상기 구동부는 상기 제1코움과 상기 제2코움 사이에 정전력을 발생하도록 상기 고정코움부와 상기 가변코움부에 전원을 공급하는 파워서플라이를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출장치. The biomaterial of claim 13, wherein the driving unit comprises a power supply for supplying power to the fixed comb and the variable comb to generate an electrostatic force between the first comb and the second comb. Detection device. 제1 및 제2전극의 표면에 특정물질과 선택적으로 반응하는 인식물질이 고정된 적어도 하나의 가변 정전용량 소자를 구비하는 바이오물질 검출장치를 준비하는 단계;       Preparing a biomaterial detection apparatus including at least one variable capacitance device having a recognition material fixed on surfaces of the first and second electrodes selectively reacting with a specific material; 상기 제1 및 제2전극 사이의 간극을 선결된 제1거리로 유지하는 단계;Maintaining a gap between the first and second electrodes at a predetermined first distance; 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극에 검출할 상기 특정물질을 포함할 가능성이 있는 물질을 투입하여 상기 인식물질과 반응시키는 단계; Injecting a substance that may contain the specific substance to be detected into the gap between the first and second electrodes to react with the recognition substance; 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극을 상기 제1거리 보다 작은 선결된 제2거리로 유지하는 단계; 및Maintaining the gap between the first and second electrodes at a predetermined second distance less than the first distance; And 상기 특정물질과 상기 인식물질의 반응에 따라 변화하는 상기 가변 정전용량 소자의 정전용량값을 검출하여 특정물질의 유무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출방법.And detecting the capacitance value of the variable capacitance device that changes according to the reaction of the specific material and the recognition material. 제15항에 있어서, 상기 바이오물질 검출장치를 준비하는 단계는,The method of claim 15, wherein preparing the biomaterial detection device comprises: 상기 인식물질이 고정되지 않은 상기 가변 정전용량 소자의 불량여부를 판단하는 단계;Determining whether the variable capacitive element in which the recognition material is not fixed is defective; 상기 가변 정전용량 소자의 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극의 표면에 상기 인식물질을 고정하는 단계; 및 Fixing the recognition material to a surface of the gap between the first and second electrodes of the variable capacitance element; And 상기 가변 정전용량 소자의 인식물질고정여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출방법. And determining whether the recognition material of the variable capacitance device is fixed. 제16항에 있어서, 상기 인식물질이 고정되지 않은 상기 가변 정전용량 소자의 불량여부을 판단하는 단계는,The method of claim 16, wherein determining whether the variable capacitive element in which the recognition material is not fixed is defective. 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극이 상기 제1거리와 상기 제2거리 사이로 변화될 수 있는 제1 및 제2전극을 갖는 적어도 하나의 가변 정전용량 소자를 준비하는 단계; Preparing at least one variable capacitance element having first and second electrodes such that the gap between the first and second electrodes can vary between the first and second distances; 상기 제1 및 제2전극 중 하나를 이동시켜 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극을 상기 제1거리에서 상기 제2거리로 변화시키는 단계; 및Moving one of the first and second electrodes to change the gap between the first and second electrodes from the first distance to the second distance; And 상기 가변 정전용량 소자의 정전용량을 1차 측정하는 단계; 및 First measuring capacitance of the variable capacitance element; And 상기 1차 측정한 정전용량값과 미리 결정된 제1기준값과 비교하여 불량여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출방법.And determining whether there is a defect by comparing the first measured capacitance value with a predetermined first reference value. 제16항에 있어서, 상기 인식물질을 고정하는 단계는,The method of claim 16, wherein fixing the recognition material, 상기 제1 및 제2전극 중 하나를 이동시켜 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극을 상기 제1거리로 변화시키는 단계;Moving one of the first and second electrodes to change the gap between the first and second electrodes to the first distance; 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극에 인식물질을 투입시키는 단계; 및Injecting a recognition material into the gap between the first and second electrodes; And 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극 및 오염부분을 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출방법.And cleaning the gap and the contaminated portion between the first and second electrodes. 제16항에 있어서, 상기 가변 정전용량 소자의 인식물질고정여부를 판단하는 단계는,The method of claim 16, wherein determining whether the variable capacitance device is fixed to the recognition material comprises: 상기 제1 및 제2전극 중 하나를 이동시켜 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극을 상기 제1거리에서 상기 제2거리로 변화시키는 단계; Moving one of the first and second electrodes to change the gap between the first and second electrodes from the first distance to the second distance; 상기 가변 정전용량 소자의 정전용량을 2차 측정하는 단계; 및 Second measuring capacitance of the variable capacitance element; And 상기 2차 측정한 정전용량값과 미리 결정된 제2기준값과 비교하여 인식물질고정여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출방법.And determining whether the recognition material is fixed by comparing the second measured capacitance value with a second predetermined reference value. 제15항에 있어서, 상기 특정물질과 상기 인식물질을 반응시키는 단계는,The method of claim 15, wherein the reacting the specific material and the recognition material, 상기 인식물질이 고정된 상기 제1 및 제2전극의 간극에 검출할 상기 특정물질을 포함할 가능성이 있는 물질을 투입시키는 단계; 및 Injecting a substance that may contain the specific substance to be detected into a gap between the first and second electrodes to which the recognition substance is fixed; And 상기 제1 및 제2전극 사이의 상기 간극과 오염부분을 세척하는 단계를 포함 하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출방법. And cleaning the gap and the contaminated portion between the first and second electrodes. 제15항에 있어서, 상기 특정물질의 유무를 판단하는 단계는,The method of claim 15, wherein determining the presence or absence of the specific substance, 상기 가변 정전용량 소자의 정전용량을 3차 측정하는 단계; 및 Tertiarily measuring the capacitance of the variable capacitance element; And 상기 3차 측정한 정전용량값과 미리 결정된 제3기준값과 비교하여 상기 특정물질의 유무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오물질 검출방법. And determining the presence or absence of the specific substance by comparing the third measured capacitance value with a third predetermined reference value.
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