KR100680658B1 - Bio-chip information writing/reading method using magneto-optical type and apparatus - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명은 레이저를 고정프로브가 놓인 자성막의 온도가 큐리온도까지 상승할 수 있도록 주사하면서 동시에 자계(Magnetic Field)를 가하게 되면 타겟프로브와 결합되지 않은 고정프로브의 대응위치의 자화방향이 달라지고, 달라진 자화방향을 읽어들여 전체 바이오칩의 자화정보로부터 바이오칩의 정보를 재생시키기 위한 MO(Magneto-Optical)방식을 이용한 바이오칩 정보 기록/재생방법 및 장치에 관한 것으로서, 바이오칩의 정보를 기록, 재생하는 방법에 있어서, (1) 자성막 상부에 고정프로브를 형성하는 단계; (2) 상부에 광산란물질이 도포된 타겟프로브를 자화막에 형성된 고정프로브에 결합시키는 단계; (3) 상기 자화막에 자장을 가해준 상태에서 레이저 광을 주사하여 주사된 지점의 온도가 큐리점 이상의 온도로 가열시킨 후 레이저를 오프시켜 고정프로브만 존재하는 지점의 자화 방향이 변경되어 바이오칩의 정보가 자화막에 기록되도록 하는 단계; 및 (4) 상기 자화막에 레이저 광을 주사시켜 상기 자화막의 자성방향에 따라 생성되는 편광면의 회전상태를 감지하여 기록된 바이오칩의 정보를 판독하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to the present invention, when the laser is scanned so that the temperature of the magnetic film on which the fixed probe is placed can be raised to the Curie temperature, and the magnetic field is applied simultaneously, the magnetization direction of the corresponding position of the fixed probe that is not coupled to the target probe is changed. The present invention relates to a method and apparatus for recording / reproducing biochip information by using a magneto-optical (MO) method for reading the changed magnetization direction and reproducing the biochip information from the magnetization information of the entire biochip. (1) forming a fixed probe on the magnetic film; (2) coupling the target probe coated with the light scattering material on the fixed probe formed on the magnetization film; (3) In the state where the magnetic field is applied to the magnetization film, the laser beam is scanned and the temperature of the scanned point is heated to a temperature higher than the Curie point, and then the laser is turned off to change the magnetization direction at the point where only the fixed probe is present. Causing information to be recorded in the magnetization film; And (4) scanning the laser light on the magnetization film to detect the rotation state of the polarization plane generated according to the magnetic direction of the magnetization film, and reading the recorded biochip information.
바이오칩, 스캐너, MO, Magnetic Optical,Magnetic field, 자계, 열자기, 광자기 Biochip, Scanner, MO, Magnetic Optical, Magnetic field, Magnetic field, Thermomagnetic, Magneto-optical
Description
도 1는 본 발명에 따라 제작된 바이오칩을 MO방식으로 스캐닝하여 바이오칩의 정보를 재생시키기 위한 과정을 단계적으로 도시한 도면,1 is a diagram illustrating a process for reproducing information of a biochip by scanning a biochip manufactured according to the present invention in an MO method,
도 2는 도 1의 다른 실시예를 도시한 도면,2 is a view showing another embodiment of FIG.
도 3은 도 1의 또다른 실시예를 도시한 도면,3 is a view showing another embodiment of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 MO방식을 이용한 바이오칩 스캐너의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating a configuration of a biochip scanner using an MO method according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ****** Explanation of symbols on main parts of drawing ***
100 : 자성막100: magnetic film
102, 104 : 자화방향 102, 104: magnetization direction
110 : 고정프로브(Immobilized Probe)110: immobilized probe
120 : 타겟 프로브(Target Probe)120: target probe
130 : 광산란 물질(또는 광차폐물질)130: light scattering material (or light shielding material)
140 : 레이저140: laser
150 : 자기장 생성수단150: magnetic field generating means
160 : MR 헤드(또는 GMR 헤드)160: MR head (or GMR head)
본 발명은 MO방식을 이용한 바이오칩 정보 기록/재생방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a biochip information recording / reproducing method and apparatus using the MO method.
보다 상세하게는, 고정프로브가 놓인 자성막의 온도가 큐리온도까지 상승할 수 있도록 주사하면서 동시에 자계(Magnetic Field)를 가하게 되면 자계의 방향에 따라 타겟프로브와 결합되지 않은 고정프로브의 대응위치에 놓인 자성막의 자화방향이 달라지고, 달라진 자성막의 자화방향을 읽어들여 전체 바이오칩의 정보를 재생시키기 위한 MO방식을 이용한 바이오칩 정보 기록/재생방법 및 장치에 관한 것이다.More specifically, when a magnetic field is applied while the temperature of the magnetic film on which the fixed probe is placed is increased to the Curie temperature, the magnetic field is applied to the fixed probe which is not coupled to the target probe according to the direction of the magnetic field. The present invention relates to a biochip information recording / reproducing method and apparatus using an MO method for reproducing the information of the entire biochip by reading the changed magnetization direction of the magnetic film and changing the magnetization direction of the magnetic film.
일반적으로 바이오칩 (biochip)은 생물학적 배열(biological array)이라고도 불리우며, 최근에 그 개념이 도입되기 시작하였다. 바이오칩은 핵산 등 생물학적 물질이 기판(substrate) 위에 고정되어 있는 것으로, 잘 알려진 바이오칩으로 DNA 칩이 있는데 이는 기판에 DNA가 고정되어 있는 경우라 할 수 있고, 단백질칩은 기판에 단백질이 고정되어 있는 경우라 할 수 있다.In general, biochips are also called biological arrays, and the concept has recently been introduced. Biochip is a biological chip such as nucleic acid is immobilized on the substrate (substrate), a well-known biochip is a DNA chip, which can be said that the DNA is fixed on the substrate, the protein chip is a protein fixed on the substrate It can be said.
상기 바이오칩의 기본 원리는 매우 작은 기판에 고정된 프로브(probe)분자와 타겟(target)분자의 상호작용에 기초한다. The basic principle of the biochip is based on the interaction of probe molecules and target molecules immobilized on a very small substrate.
한편, 상기 바이오칩의 정보를 읽어들이는 일반적인 방법은 프로브분자에 함 유한 형광물질의 발광정도를 검출하는 방법으로 레이저 유발 형광 검출법(laser-induced fluorescence detection)이 대표적이며, 레이저 유발 형광 검출법은 형광물질이 흡수하는 파장의 들뜸 광원으로 레이저를 사용하여 형광물질을 여기 상태(excited state)로 만들고 다시 바닥 상태(ground state)로 이동되면서 나오는 형광의 세기를 측정하는 것이며 각 형광의 세기로부터 농도를 알 수 있다. 상기와 같은 방법으로 DNA 또는 단백질 시료에 형광물질을 붙여 정량 분석을 할 수 있다.On the other hand, the general method of reading the information of the biochip is a method of detecting the emission level of the fluorescent material contained in the probe molecule is typical laser-induced fluorescence detection (laser-induced fluorescence detection), the laser-induced fluorescence detection method is a fluorescent material This is a floating light source of the absorbing wavelength, and the laser is used to measure the intensity of the fluorescence emitted from the excited state and moved back to the ground state. The concentration can be determined from the intensity of each fluorescence. have. By attaching a fluorescent material to a DNA or protein sample in the same manner as described above can be quantitative analysis.
상기 레이저 유발 형광 검출법을 이용하여 형광을 검출하는 장치중에서 가장 많이 사용되는 것은 공초점 레이저 주사 장치(confocal laser scanning system)이다. 상기 공초점 레이저 주사 장치는 레이저를 광원으로 이용하고 표본으로부터 발산된 형광 신호를 별도의 특수 검출기인 광증배관(photomultiplier tube)으로 받아들인 후 디지털 영상으로 변환시키는 것이다.Among the apparatuses for detecting fluorescence using the laser-induced fluorescence detection method, a confocal laser scanning system is most commonly used. The confocal laser scanning device uses a laser as a light source, receives a fluorescence signal emitted from a sample into a photomultiplier tube, which is a special detector, and converts the digital signal into a digital image.
그러나, 상기와 같은 레이저 유발 형광 검출법을 이용한 바이오칩 스캐너는 집광 효율 및 형광 발광 효율이 미약하기 때문에 형광 신호 검출을 위한 정밀한 매커니즘 및 주변 노이즈에 강한 고감도의 검출센서가 필요하다는 문제점이 있었다. However, the biochip scanner using the laser-induced fluorescence detection method as described above has a problem in that a precise mechanism for detecting a fluorescence signal and a high sensitivity detection sensor resistant to ambient noise are required because the light collection efficiency and the fluorescence emission efficiency are weak.
본발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 레이져를 사용하여 고정프로브가 놓인 자성막의 온도가 큐리온도까지 상승할 수 있도록 주사하면서 동시에 자계(Magnetic Field)를 가하게 되면 자계의 방향에 따라 타겟프로브와 결합되지 않은 고정프로브의 대응위치에 놓인 자성막의 자화방향이 달라지고, 달라진 자성막의 자화방향을 읽어들여 전체 바이오칩의 정보를 재생시키기 위한 MO방식을 이용한 바이오칩 정보 기록/재생방법 및 장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and when the magnetic field is applied to the magnetic film while the fixed probe is placed so that the temperature can rise to the Curie temperature, the magnetic field is applied at the same time. The magnetization direction of the magnetic film placed at the corresponding position of the fixed probe not coupled with the target probe varies according to the direction of the, and the biochip information recording using the MO method to read the changed magnetization direction of the magnetic film and reproduce the information of the entire biochip. A reproduction method and apparatus are provided.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명의 일 실시예는, 바이오칩 정보 기록/재생하는 방법에 있어서, (1) 자화막 상부에 고정프로브를 형성하는 단계; (2) 상부에 광산란물질이 도포된 타겟프로브를 자화막에 형성된 고정프로브에 결합시키는 단계; (3) 상기 자화막에 자장을 가해준 상태에서 레이저 광을 주사하여 주사된 지점의 온도가 큐리점 이상의 온도로 가열시킨 후 레이저를 오프시켜 고정프로브만 존재하는 지점의 자화 방향이 변경되어 바이오칩의 정보가 자화막에 기록되도록 하는 단계; 및 (4) 상기 자화막에 레이저 광을 주사시켜 상기 자화막의 자성방향에 따라 생성되는 편광면의 회전상태를 감지하여 기록된 바이오칩의 정보를 판독하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.One embodiment of the present invention proposed to solve the above technical problem, in the method for recording / reproducing biochip information, the method comprising the steps of: (1) forming a fixed probe on the magnetization film; (2) coupling the target probe coated with the light scattering material on the fixed probe formed on the magnetization film; (3) In the state where the magnetic field is applied to the magnetization film, the laser beam is scanned and the temperature of the scanned point is heated to a temperature higher than the Curie point, and then the laser is turned off to change the magnetization direction at the point where only the fixed probe is present. Causing information to be recorded in the magnetization film; And (4) scanning the laser light on the magnetization film to detect the rotation state of the polarization plane generated according to the magnetic direction of the magnetization film, and reading the recorded biochip information.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 바이오칩 정보 기록/재생하는 방법에 있어서, (1) 자화막 상부에 고정프로브를 형성하는 단계; (2) 상부에 광산란물질이 도포된 타겟프로브를 자화막에 형성된 고정프로브에 결합시키는 단계; (3) 상기 자화막에 자장을 가해준 상태에서 레이저 광을 주사하여 주사된 지점의 온도가 큐리점 이상의 온도로 가열시킨 후 레이저를 오프시켜 고정프로브만 존재하는 지점의 자화 방향이 변경되어 바이오칩의 정보가 자화막에 기록되도록 하는 단계; 및 (4) 상기 자화막으로부터 발생하는 누설 자기장을 감지하여 전기적 신호로 변환시켜 바이오칩의 정보를 판독하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the present invention provides a method of recording / reproducing biochip information, comprising: (1) forming a fixed probe on an upper portion of a magnetization film; (2) coupling the target probe coated with the light scattering material on the fixed probe formed on the magnetization film; (3) In the state where the magnetic field is applied to the magnetization film, the laser beam is scanned and the temperature of the scanned point is heated to a temperature higher than the Curie point, and then the laser is turned off to change the magnetization direction at the point where only the fixed probe is present. Causing information to be recorded in the magnetization film; And (4) detecting the leakage magnetic field generated from the magnetization film, converting the magnetic field into an electrical signal, and reading the information of the biochip.
또한, 본 발명의 또다른 실시예는, 바이오칩 정보 기록/재생방법에 있어서, (1) 소정 기판 상부에 고정프로브를 형성하는 단계; (2) 상부에 광산란물질이 도포된 타겟프로브를 고정프로브에 결합시켜 바이오칩을 형성시키는 단계; (3) 상기 바이오칩의 바이오정보를 바이오칩 로딩장치를 이용하여 자화방향이 초기화된 자성막 상부에 기록하는 단계; (4) 상기 자성막에 자장을 가해준 상태에서 레이저 광을 주사하여 주사된 지점의 온도가 큐리점 이상의 온도로 가열시킨 후 레이저를 오프시켜 고정프로브만 존재하는 지점의 자성막의 자화 방향이 변경되어 바이오칩의 타겟프로브의 결합 상태에 대한 정보가 자성막에 기록되도록 하는 단계; 및 (5) 바이오칩을 언로딩시켜 외부로 배출시킨 후 자성막에 레이저 광을 주사시켜 상기 자화막의 자성방향에 따라 생성되는 편광면의 회전상태를 감지하여 기록된 바이오칩의 타겟프로브의 결합 상태에 대한 정보를 판독하여 모니터상에 이미지로 재생시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In still another aspect of the present invention, there is provided a biochip information recording / reproducing method, comprising: (1) forming a fixed probe on a predetermined substrate; (2) forming a biochip by combining the target probe coated with the light scattering material on the fixed probe; (3) recording the bioinformation of the biochip on an upper portion of the magnetic film whose magnetization direction is initialized using a biochip loading apparatus; (4) The magnetization direction of the magnetic film at the point where only the fixed probe is present is changed by heating the laser light while the magnetic field is applied to the magnetic film, and heating the temperature at the point where the scanned point is above the Curie point. To record information on the bonding state of the target probe of the biochip on the magnetic film; And (5) unloading the biochip and discharging it to the outside, and then scanning laser light onto the magnetic film to detect the rotation state of the polarization plane generated according to the magnetic direction of the magnetization film, and to record the bonding state of the target probe of the recorded biochip. And read the information to reproduce the image on the monitor.
또한, 본 발명의 또다른 실시예는, 바이오칩 정보 기록/재생하는 장치에 있어서, 자성막과, 상기 자성막 상부에 형성되어 있는 고정프로브와, 상기 고정프로브에 결합되며 상부에 광산란물질이 도포된 타겟프로브로 이루어진 바이오칩; 상기 자성막의 자화특성에 매칭하는 외부 자계를 가해주는 자기장 생성수단; 상기 자성막에 외부 자장이 가해진 상태에서 레이저 광을 주사하여 주사된 지점의 자성막의 온도를 큐리점 이상의 온도로 상승하도록 가열시킨 후 레이저를 오프시켜 고정프로브만 존재하는 지점의 자성막의 자화 방향를 변경하도록 바이오칩의 정보가 자화막에 기록되도록 하는 레이저 광주사수단; 및 상기 자화막에 레이저 광을 주사시켜 상기 자화막의 자성방향에 따라 생성되는 편광면의 회전상태를 분석수단을 통해 감지하여 기록된 바이오칩의 정보를 판독하고 출력수단을 통해 출력하는 재생수단을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the present invention provides a device for recording / reproducing biochip information, comprising: a magnetic film, a fixed probe formed on an upper portion of the magnetic film, and a light scattering material coated on the fixed probe; A biochip consisting of a target probe; Magnetic field generating means for applying an external magnetic field matching the magnetization characteristic of the magnetic film; The laser film is scanned while an external magnetic field is applied to the magnetic film to heat the magnetic film at the scanned point to a temperature higher than the Curie point, and then the laser is turned off to change the magnetization direction of the magnetic film at the point where only the fixed probe is present. Laser scanning means for causing the information of the biochip to be recorded in the magnetization film so as to be changed; And reproducing means for scanning laser light to the magnetization film to detect the rotation state of the polarization plane generated according to the magnetic direction of the magnetization film through an analysis means, reading information of the recorded biochip, and outputting the information through the output means. Characterized in that it is provided.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 MO방식을 이용한 바이오칩에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a biochip using the MO method will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 MO방식을 이용한 바이오칩 정보 기록/재생 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically showing the configuration of a biochip information recording / reproducing apparatus using the MO method according to the present invention.
본 발명이 적용된 바이오칩 정보 기록/재생하는 장치는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 바이오칩(1)과, 상기 바이오칩(1)의 자성막(도1의 100)에 적절한외부 자계(자장)를 가해주는 자기장생성수단(150)과, 상기 자화막(100)에 자장이 가해진 상태에서 레이저 광을 주사하여 주사된 지점의 온도가 큐리점 이상의 온도로 가열시킨 후 레이저를 오프시켜 고정프로브만 존재하는 지점의 자화 방향이 변경되어 바이오칩의 정보가 자성막에 기록되도록 하는 레이저 광주사수단(145)과, 상기 자성막(100)에 편광을 가진 레이저 광을 주사시켜 상기 자성막(100)의 자화방향에 따라 반사되는 편광면의 회전 각도를 분석수단(175)을 통해 감지하여 기록된 바이오칩의 정보를 판독하고 출력수단(180)을 통해 출력하는 재생수단(170)으로 구성된다.An apparatus for recording / reproducing biochip information to which the present invention is applied, as shown in FIG. 4, generates an external magnetic field (magnetic field) suitable for the
상기 바이오칩(1)은 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이 자성막(100)과, 상기 자성막(100) 상부에 형성되어 있는 고정프로브(110)와, 상기 고정프로브(110)에 결합되며 상부에 광산란물질(또는 광차폐물질)이 도포된 타겟프로브(120)로 이루어진다. 이때, 상기 타겟프로브(120) 상부에 도포되는 광산란물질 또는 광차폐물질은 금, 은 등 반사율이 높은 금속성분을 포함한다.As illustrated in FIG. 1, the
상기 재생수단(170)은 레이저 광 주사수단이다.The regeneration means 170 is a laser light scanning means.
한편, 상기 재생수단(170)은 상기 자성막(100)으로부터 발생하는 누설 자기장의 자속의 변화를 감지하여 전기적 신호로 변환시켜 바이오칩의 정보를 판독하는 수단으로 대체될 수 있으며, 이때 상기 재생수단(170)은 MR 헤드 또는 GMR 헤드가 될 수 있다.On the other hand, the regeneration means 170 may be replaced by a means for detecting the change in the magnetic flux of the leakage magnetic field generated from the
상기와 같이 구성된 MO 방식을 이용한 바이오칩 스캐너를 이용하여 바이오칩의 정보를 기록하고 재생하는 방법에 대해 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of recording and reproducing information of a biochip using a biochip scanner using the MO method configured as described above will be described below with reference to the accompanying drawings.
(실시예1)Example 1
도 1는 본 발명에 따라 제작된 바이오칩을 MO방식으로 스캐닝하여 바이오칩의 정보를 재생시키기 위한 과정을 단계적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a process for reproducing information of a biochip by scanning a biochip manufactured according to the present invention in an MO method.
첨부 도면 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 자성막(100) 상부에 고정프로브(110)를 형성한 후 상부에 광산란물질(또는 광차폐물질)이 도포된 타겟프로브(120)를 자화막(100)에 형성된 고정프로브(110)에 결합시킨다. 이때, 상기 광산란물질 또는 광차폐물질은 금, 은 등 반사율이 높은 금속성분을 포함한다.As shown in (a) and (b) of FIG. 1, after the
그리고, 첨부 도면 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 자기장 생성수단(150)을 이용하여 상기 자성막(100)에 적절한 자장을 가해준 상태에서 레이저 광주사수단(145)을 구동시켜 레이저 광을 상기 프로브마다 주사하여 주사된 지점의 자성막의 온도가 큐리점 이상의 온도로 상승할 수 있도록 가열시킨 후 레이저를 오프시킨다.Then, as shown in (b) of FIG. 1, the laser light reflecting means 145 is driven by applying a suitable magnetic field to the
그러면 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 타겟프로브(120)와 결합된 고정프로브(110)의 자화상태는 큐리온도까지 도달하지 못하여 자화상태(스핀방향)가 변경되지 않은 상태이다. 그 이유는 타겟프로브(120)의 상부에 도포된 광산란물질 또는 광차폐물질이 레이저 광의 일부를 반사시키기 때문에 하부에 있는 자성막의 온도가 큐리점에 도달하지 못하여서 약한 자기장에 자화의 방향이 바뀌지 않기 때문이다.Then, as shown in (b) of FIG. 1, the magnetization state of the
따라서, 타겟프로브(120)와 결합하지 않은 고정프로브(110)만 있는 지점의 자화상태는 레이저광이 타겟프로브의 간섭없이 자성막까지 충분히 전달되어 큐리온도까지 도달하게 되어 외부자계에 의해 스핀방향이 변경된 상태이다.Therefore, the magnetization state at the point where only the
상기와 같은 상태에서 레이저를 오프시키게 되는 경우 자성막(100)이 냉각되면서 현재 변경된 자장의 방향으로 자화가 유지되어 타겟프로브와 고정프로브의 결합상태에 대한 바이오칩의 정보가 하부에 있는 자성막(100)에 그대로 기록된다.When the laser is turned off in the above state, as the
이후, 첨부 도면 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 광주사 장치로 이루어진 재생수단(170)을 구동시켜 자성막(100) 하부에 레이저 광을 주사시켜 자성막(100)의 자화방향에 따라 생성되는 편광을 입사받아 분석수단(175)으로 출력함으로써, 분석수단(175)이 편광면의 회전상태를 감지하여 기록된 바이오칩의 정보를 판독한 후 출력수단(180)을 통해 출력되어 사용자가 재생된 바이오칩 정보를 화면상으로 확인할 수 있도록 한다.Subsequently, as shown in (c) of FIG. 1, the
이때, 상기 편광면의 회전상태가 시계방향으로 회전한 상태인 경우 고정프로브에 타겟프로브가 결합된 상태이고, 상기 편광면의 회전상태가 반시계방향으로 회전한 상태인 경우 고정프로브에 타겟프로브가 결합되지 않은 상태이다.At this time, the target probe is coupled to the fixed probe when the rotation state of the polarization plane is rotated in the clockwise direction, and the target probe is fixed to the fixed probe when the rotation state of the polarization plane is rotated in the counterclockwise direction. Unbound
(실시예2)Example 2
도 2는 도 1의 다른 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating another embodiment of FIG. 1.
첨부 도면 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 자화막(100) 상부에 고정프로브(110)를 형성한 후 상부에 광산란물질(또는 광차폐물질)이 도포된 타겟프로브(120)를 자화막(100)에 형성된 고정프로브(110)에 결합시킨다. 이때 상기 광산란물질 또는 광차폐물질은 금, 은 등 반사율이 높은 금속성분을 포함한다.As shown in (a) and (b) of FIG. 2, the
그리고, 첨부 도면 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 자기장 생성수단(150)을 이용하여 상기 자화막(100)에 약한 자장을 가해준 상태에서 레이저 광주사수단(145)을 구동시켜 레이저 광을 상기 프로브마다 주사하여 주사된 지점의 온도가 큐리점 이상의 온도로 상승할 수 있도록 가열시킨 후 레이저를 오프시킨다.As shown in FIG. 2B, the laser light reflecting means 145 is driven in a state in which a weak magnetic field is applied to the
그러면 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 타겟프로브(120)와 결합된 고정프로브(110)의 자화상태는 큐리온도까지 도달하지 못하여 스핀방향이 변경되지 않은 상태이다. 그이유는 타겟프로브(120)의 상부에 도포된 광산란물질 또는 광차폐물질이 레이저 광의 일부를 반사시키기 때문이다.Then, as shown in (b) of FIG. 2, the magnetization state of the fixed
따라서, 타겟프로브(120)와 결합하지 않은 고정프로브(110)만 있는 지점의 자화상태는 큐리온도까지 도달하게 되어 스핀방향이 변경된 상태이다.Therefore, the magnetization state at the point where only the fixed
상기와 같은 상태에서 레이저를 오프시키게 되는 경우 자성막(100)이 냉각되면서 현재 변경된 자장의 방향으로 자화가 유지되어 바이오칩의 정보가 자성막(100)에 기록된다.When the laser is turned off in the above state, as the
이후, 첨부 도면 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 MR(Magneto Resistive) 헤드 또는 GMR(Giant Magneto Resistive) 헤드로 이루어진 재생수단(170)을 구동시켜 자화막(100)으로부터 발생하는 누설 자기장을 감지하여 전기적 신호로 변환시켜 분석수단(175)으로 출력함으로써, 자화막(100)에 기록된 바이오칩의 정보를 판독한 후 출력수단(180)을 통해 출력되어 사용자가 재생된 바이오칩 정보를 화면상으로 확인할 수 있도록 한다.Subsequently, as shown in (c) of FIG. 2, the regeneration means 170 including the magneto-resistive (MR) head or the magnetite magneto-resistive (GMR) head is driven to prevent leakage magnetic fields generated from the
(실시예3)Example 3
도 3은 도 1의 또다른 실시예를 도시한 도면이다.3 is a view showing another embodiment of FIG.
첨부 도면 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 소정 기판 상부에 고정프로브(110)를 형성시킨 후, 상부에 광산란물질(또는 광차폐물질)이 도포된 타겟프로브(120)를 고정프로브(110)에 결합시켜 바이오칩을 형성시킨다. 이때, 상기 광산란물질 또는 광차폐물질은 금, 은 등 반사율이 높은 금속성분을 포함한다.As shown in (a) and (b) of FIG. 3, after the fixed
그리고, 첨부 도면 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 바이오칩의 바이오정보를 바이오칩 로딩장치를 이용하여 로딩시키고, 상기 바이오칩 로딩장치를 이용하여 미리 준비된 자화방향이 초기화된 자성막(100)을 갖는 매체(200)상부에 상기 바이오정보를 기록한다.Then, as shown in (c) of FIG. 3, bio information of the biochip is loaded by using a biochip loading device, and the
그리고, 첨부 도면 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 자성막(100)에 약한 자장을 가해준 상태에서 레이저 광주사수단(145)을 구동시켜 레이져 광을 상기 프로브마다 주사하여 주사된 지점의 온도가 큐리점 이상의 온도로 가열시킨 후 레이저를 오프시켜 고정프로브(110)만 존재하는 지점의 자성막(100)의 자화 방향이 변경되어 바이오칩의 타겟프로브(120)의 결합 상태에 대한 정보가 자성막(100)에 기록되도록 한다. Then, as shown in (d) of FIG. 3, the laser scanning means 145 is driven in a state in which a weak magnetic field is applied to the
그러면 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 타겟프로브(120)와 결합된 고정프로브(110)의 자화상태는 큐리온도까지 도달하지 못하여 스핀방향이 변경되지 않은 상태이다. 그 이유는 타겟프로브(120)의 상부에 도포된 광산란물질 또는 광차폐물질이 레이저 광의 일부를 반사시키기 때문이다.Then, as shown in (d) of FIG. 3, the magnetization state of the fixed
따라서, 타겟프로부(120)와 결합하지 않은 고정프로부(110)만 있는 지점의 자화상태는 큐리온도까지 도달하게 되어 스핀방향이 변경된 상태이다.Therefore, the magnetization state at the point where only the fixed
상기와 같은 상태에서 레이저를 오프시키게 되는 경우 자성막(100)이 냉각되면서 현재 변경된 자장의 방향으로 자화가 유지되어 바이오칩의 정보가 자성막(100)에 기록된다.When the laser is turned off in the above state, as the
상기와 같이 바이오칩의 정보가 자성막(100)에 기록되고 나면, 바이오칩 로딩장치는 상기 바이오칩을 언로딩시켜 외부로 배출시킨 후 자성막(100)에 레이저 광을 주사시켜 상기 자화막의 자성방향에 따라 생성되는 편광면의 회전상태를 감지하여 기록된 바이오칩의 타겟프로브(120)의 결합 상태에 대한 정보를 판독하여 모니터상에 이미지로 재생시킨다.After the biochip information is recorded in the
이상의 본 발명은 상기 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 포함되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention included in the appended claims.
상기와 같은 구성 및 작용 그리고 바람직한 실시예를 가지는 본 발명은 레이저를 자성막의 고정프로브 하부에 위치한 자성막이 큐리온도까지 상승할 수 있도록 주사하면서 외부 자계를 가하게 되면 타겟프로브와 결합되지 않은 고정프로브의 대응위치의 자화방향이 달라지고, 달라진 자화방향을 읽어들여 바이오칩의 정보를 재생시킬 수 있도록 함으로써, 정밀한 매커니즘이 필요하지 않기 때문에 바이오칩 스캐너의 저가격화 및 소형화를 실현시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention having the above-described configuration and operation and preferred embodiment of the fixed probe is not coupled to the target probe when the external magnetic field is applied while scanning the laser to raise the Curie temperature to the magnetic film located below the fixed probe of the magnetic film. The magnetization direction of the corresponding position is changed, and by reading the changed magnetization direction to reproduce the information of the biochip, there is an effect of realizing low cost and miniaturization of the biochip scanner since no precise mechanism is required.
또한, 본 발명은 단순구조를 가지면서 정밀한 검출이 가능한 구조를 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of providing a structure capable of precise detection while having a simple structure.
또한, 본 발명은 바이오칩의 정보를 검출하면서 동시에 기록할 수 있기 때문에 기록정보 자체가 바이오칩 정보가 되며 정보의 배포성이 우수할 뿐만 아니라 장기간 보존할 수 있다는 효과가 있다.In addition, since the present invention can detect and record the information of the biochip at the same time, the recording information itself is the biochip information, and the distribution of the information is excellent and the effect can be stored for a long time.
또한, 본 발명은 형광신호에 비하여 신호 검출이 명확할 뿐만 아니라 On/Off 신호 검출이 용이하여 진단용 스캐너로 개발할 경우 큰 성능이 탁월하다는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the signal detection is clear as compared to the fluorescence signal and the on / off signal is easy to detect when developed as a diagnostic scanner has a great performance.
또한, 본 발명은 고정밀/고밀도 바이오칩의 제작이 가능하도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of enabling the production of high precision / high density biochips.
또한, 본 발명은 자화막 상부의 프로브를 제거한 후 상기 자화막의 자화방향을 단일방향으로 변환시켜 재사용할 수 있도록 함으로써 재활용이 가능하다는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that can be recycled by removing the probe on the upper portion of the magnetization film to be reused by converting the magnetization direction of the magnetization film in a single direction.
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