KR100732610B1 - Ｆｅｔ 기반 생분자 검출 센서, 그의 제조 방법 및 그를이용한 생분자 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증가된 쇼트키 접촉 영역(Schottky contact area)을 포함하는 단일벽 탄소나노튜브 전계 효과 트랜지스터(SWNT-FET) 기반 생분자 검출 센서에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 단일벽 탄소나노튜브 전계 효과 트랜지스터 기반 생분자 검출 센서의 제조 방법 및 그를 이용한 생분자 검출 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조 방법에 따르면 얇고 증가된 면적의 쇼트키 접촉 영역을 갖는 SWNT-FET 기반 생분자 검출 센서를 얻을 수 있다. 본 발명의 생분자 검출 센서는 매우 우수한 감도를 가지고, 예컨대, 1 pM의 농도에서 생분자의 비특이적인 흡착 및 특이적인 생분자-생분자 상호결합 모두를 효과적으로 검출할 수 있다.
탄소나노튜브, 전계 효과 트랜지스터, 쇼트키 접촉 영역, 생분자 검출 센서

Description

ＦＥＴ 기반 생분자 검출 센서, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 생분자 검출 방법{FET based sensor for detecting biomolecule, method for preparing the same, and method for detecting biomolecule using the FET based sensor}
도 1의 (a)는 본 발명의 일 구체예에 따른 FET 기반 생분자 검출 센서의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이고, (b)는 상기 도 (a)의 파선 사각형 부분의 상세도이고, (c)는 (a)에서 제조된 네트워크 SWNT의 AFM 영상이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 각각 도 1에서 제작된 FET의 준-금속 특성을 나타내는 I-Vg 그래프이고, (c) 및 (d)는 각각 다양한 농도의 SpA 및 SA의 첨가시의 컨덕턴스 강하를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 수행한 단백질 검출 방법의 개념을 개략적으로 도시한 것이다. (a)는 직접 제작한 Teflon 전기화학 셀을 이용하여 단백질 센싱에 사용한 개략도이고, (b)는 비특이적인 단백질 흡착의 개략도이고, (c) 고정된 프로브 단백질 및 Tween 20-보호된 소자 상에 표적 단백질의 특이적인 결합의 개략도를 나타낸 것이다.
도 4의 (a)는 IgG에 의한 SpA의 특이적 인식에 대한 시스템 컨덕턴스 강하를 나타내고, (b)는 항β-hCG에 의한 hCG의 특이적 인식시 시스템 컨덕턴스 강하를 나타낸다. 삽입 그래프는 대응 소자의 I-Vg 곡선이다.
도 5의 (a)는 두꺼운 금속 전극 표면에 마이크로시린지를 이용한 단백질 흡착의 개략도를 나태는 것이고, (b)는 두꺼운 금속 상에 PBS 및 SpA가 흡착되는 경우 네트워크 SWNT-FET 소자의 컨덕턴스 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6의 (a)는 포토리쏘그래피에 의해 제작된 금속 전극의 SEM 영상을 나타내고, (b)는 상기 (a) 중 파선 직사각형 부위의 확대도이고, (c)는 새도우 마스크를 이용하여 제작된 금속 전극의 SEM 영상을 나타내고, (d)는 상기 (c) 중 파선 직사각형 부위의 확대도이다.
본 발명은 FET 기반 생분자 검출 센서, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 생분자 검출 방법에 관한 것이다.
바이오칩(biochip)은 유리, 실리콘, 혹은 나일론 등의 재질로 된 작은 기판 위에 DNA, 단백질 등의 생분자(biomolecule)들을 고정화시켜 놓은 것을 말하며, 이때 DNA를 고정화시켜 놓은 것을 DNA칩, 단백질을 고정화시켜 놓은 것을 단백질칩(protein chip)이라 명명한다. 또한 바이오칩은 마이크로어레이칩(microarray chip)과 미세유동칩(micro fluidics chip)으로 크게 나눌 수 있다. 마이크로어레이칩은 수천 또는 수 만개 이상의 DNA나 단백질 등을 일정 간격으로 배열하여 부착 시키고, 분석 대상 물질을 처리하여 그 결합양상을 분석할 수 있는 바이오칩으로 DNA칩, 단백질칩 등이 대표적이다. 미세유동칩은 랩온어칩(Lab-on-a-chip)이라고도 하는데 미량의 분석 대상물질을 주입하여 칩에 고정화되어 있는 각종 생물분자 프로브 또는 센서와 반응하는 양상을 분석할 수 있는 바이오칩이다. DNA칩은 고정화시키는 프로브의 종류에 따라 올리고뉴클레오티드칩(oligonucleotide chip), cDNA 칩과 PNA 칩 등으로 구분할 수 있다. 올리고뉴클레오티드칩 기술은 대규모의 유전적 다양성을 조사할 수 있는 새로운 방법으로서 지지체의 아주 작은 공간의 정확한 위치에 다수의 합성 올리고뉴클레오티드를 부착시켜 아주 적은 양의 표적 염기서열과 혼성화 반응을 함으로써 동시에 많은 유전자를 검색할 수 있게 되었다. 이러한 올리고뉴클레오티드칩은 약제 내성 검색 진단, 돌연변이 검색, 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism; SNP), 질병 진단 또는 유전자형 확정(genotyping)에 많은 기여를 할 것으로 기대된다.
한편, 탄소나노튜브는 하나의 탄소가 다른 탄소 원자와 육각형 벌집 무늬로 결합되어 있는 튜브 형태를 이루고 있는 물질이다. 튜브의 직경이 나노미터 수준으로 극히 작은 물질이다. 흑연면의 결합수에 따라서 단일벽 나노튜브(SWNT), 다중벽 나노튜브(MWNT) 및 다발형 나노튜브(rope nanotube)로 분류된다. 1985년에 크로토(Kroto)와 스몰리(Smalley)가 탄소의 동소체(allotrope)의 하나인 풀러렌(Fullerene) (탄소 원자 60개가 모인 것: C60)을 처음으로 발견한 이후, 1991년 이 새로운 물질을 연구하던 일본전기회사 (NEC) 부설 연구소의 이지마(Iijima) 박사가 전기방전법을 사용하여 흑연 음극 상에 형성시킨 탄소덩어리를 투과전자현미경 (TEM)으로 분석하는 과정에서 가늘고 긴 대롱 모양의 탄소나노튜브를 발견하여 Nature에 처음으로 발표하였다. 탄소나노튜브는 전기방전법(arc-discharge), 레이저증착법 (Laser vaporization), 플라즈마화학기상증착법 (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 열화학기상증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition), 기상합성법 (vapor phase growth), 전기분해법, 플레임 합성법 등에 의하여 대량생산될 수 있다. 탄소나노튜브는 우수한 기계적 특성, 전기적 선택성, 뛰어난 전계방출 특성, 고효율의 수소저장매체 특성 등을 갖는다.
실리콘 나노와이어-전계효과 트랜지스터(SiNW-FET) 소자를 이용한 전기적 나노 바이오센서가 소개된 이후로, 유사한 형태의 나노물질을 이용하여 표지가 필요 없는 전기적 센싱 시스템을 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 상기에서 설명한 단일벽 탄소 나노튜브(SWNT)는 높은 생체적합성 및 잘 확립된 소자 특성 때문에 바이오센서 후보로서 주목받고 있다.
상기 시스템에서 대두 되고 있는 논점은 감도(sensitivity)이다. 최근에, 미세유동 채널과 결합된 n-도핑 및 p-도핑된 나노와이어(SiNW)로 제조된 어레이 형태의 소자는 ~fM의 단백질 검출 한계를 갖는 다중 바이오센서 시스템으로 증명되었다(Zheng, G.; Patolsky, F.; Cui, Y.; Wang, W. U.; Lieber, C. M. Nat. Biotech. 2005, 23, 1294).
하지만, 단일벽 탄소나노튜브 전계 효과 트랜지스터(SWNT-FET) 소자의 경우, 단백질 또는 단백질-단백질 상호작용의 센싱에 대한 신뢰가능한 검출 한계는 약 0.1~100 nM로 감도가 낮다는 문제점이 있다( (1) Chen, R. J.; Bangsaruntip, S.; Drouvalakis, K. A.; Kam, N. W. S.; Shim, M.; Li, Y.; Kim, W.; Utz, P. J.; Dai, H. Proc . Natl . Acad . Sci . U.S.A. 2003, 100, 4984 (2) Chen, R. J.; Choi, H. C.; Bangsaruntip, S.; Yenilmez, E.; Tang, X.; Wang, Q.; Chang, Y. -L.; Dai, H. J. Am. Chem . Soc . 2004 , 126, 1563).
상기 상대적으로 낮은 SWNT 소자의 감도는 센싱 메커니즘 및 대응하는 소자 구조에 직접적으로 관련이 있다. 화학적 게이팅 효과를 경유하여 단백질 상호결합을 센싱하는 SiNW 소자와는 반대로, SWNT 소자는 화학적 게이팅 효과 뿐만 아니라 쇼트키 장벽(Schottky barrier; SB) 변조 효과에 의해 작동된다. 특히 단백질의 등전점(pI)이 반응 매질의 pH에 가까워지는 경우, 상기 쇼트키 장벽 효과는 우위를 차지한다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 감도가 현저히 증가된 FET 기반 생분자 검출 센서의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조되는 FET 기반 생분자 검출 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 FET 기반 생분자 검출 센서를 이용한 생분자 검출 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판 상에 네트워크 형태의 고밀집 탄소나노튜브를 증착하는 단계; 새도우 마스크(shadow mask)를 상기 기판으로부터 이격시켜 평행하게 배치하는 단계; 및 상기 새도우 마스크의 수직면을 기준으로 기울어진 각으로 금속을 조사하여 소스 및 드레인 금속 전극을 증착하는 단계;를 포함하는 FET 기반 생분자 검출 센서의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 탄소나노튜브의 증착은 화학기상증착법(CVD), 레이저 어블레이션법(laser ablation), 전기방전법(arc-discharge), 플라즈마강화화학기상증착법, 열화학기상증착법, 기상합성법(vapor phase growth), 전기분해법 및 플레임 합성법으로 이루어진 군에서 선택되는 방법에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼, 유리, 석영, 금속 및 플라스틱으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 단일벽 나노튜브(SWNT; single-walled nanotube)일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 새도우 마스크는 금속 또는 반도체 박막일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 새도우 마스크는 10~2000 ㎛의 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 새도우 마스크를 상기 기판으로부터 30~1000 ㎛ 이격시켜 배치할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 기울어진 각은 5~35˚일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 금속 전극의 증착은 물리기상증착법(PVD), 전자빔 증발법(e-beam evaporation) 또는 열 증발법(thermal evaporation)에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 금속은 백금, 금, 크롬, 구리, 알루미늄, 니켈, 팔라듐 및 티타늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 증착되는 금속의 두께는 15~200 nm일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 생분자는 핵산 또는 단백질일 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조되는 증가된 쇼트키 접촉 영역(Schottky contact area)을 구비하는 FET 기반 생분자 검출 센서를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 FET 기반 생분자 검출 센서의 소스 전극 표면, 게이트 표면 및 드레인 전극 표면에 생분자를 도입하는 단계; 및 상기 FET 기반 생분자 검출 센서의 소스 및 드레인 사이의 채널 영역에 흐르는 전류 값을 측정하는 단계;를 포함하는 생분자 검출 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 생분자 도입 단계는 상기 FET 기반 생분자 검출 센서의 소스 전극 표면, 게이트 표면 및 드레인 전극 표면에 프로브 생 분자를 도입하는 단계; 및 상기 FET 기반 생분자 검출 센서의 소스 전극 표면, 게이트 표면 및 드레인 전극 표면에 표적 생분자를 도입하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 생분자는 핵산 또는 단백질일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 핵산은 DNA, RNA, PNA, LNA 및 그 혼성체로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 단백질은 효소, 기질, 항원, 항체, 리간드, 압타머 및 수용체로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체예를 중심으로 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면은 기판 상에 네트워크 형태의 고밀집 탄소나노튜브를 증착하는 단계; 새도우 마스크(shadow mask)를 상기 기판으로부터 이격시켜 평행하게 배치하는 단계; 및 상기 새도우 마스크의 수직면을 기준으로 기울어진 각으로 금속을 조사하여 소스 및 드레인 금속 전극을 증착하는 단계;를 포함하는 FET 기반 생분자 검출 센서의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1의 (a)는 본 발명의 일 구체예에 따른 FET 기반 생분자 검출 센서의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 생분자 검출 센서를 제조하기 위하여, 먼저 기판 상에 네트워크 형태의 고밀집 탄소나노튜브를 증착한다. 상기 탄소나노튜브는 단일벽 나 노튜브, 다중벽 나노튜브 또는 다발형 나노튜브일 수 있지만, 단일벽 나노튜브인 것이 바람직하다. 또한, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼, 유리, 석영, 금속 및 플라스틱으로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 실리콘 웨이퍼인 것이 바람직하다.
상기 탄소나노튜브의 증착은 통상적인 방법에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 상기 탄소나노튜브의 증착은 화학기상증착법(CVD), 레이저 어블레이션법(laser ablation), 전기방전법(arc-discharge), 플라즈마강화화학기상증착법, 열화학기상증착법, 기상합성법(vapor phase growth), 전기분해법 및 플레임 합성법으로 이루어진 군에서 선택되는 방법에 의해 수행될 수 있다.
도 1에서는 SiO2/Si 기판 상에 CVD에 의해 단일벽 탄소나노튜브를 증착하였다. 도 1의 (c)는 (a)에서 제조된 네트워크 SWNT의 AFM 영상이다.
생분자 검출 센서를 제조하기 위하여, 다음으로 새도우 마스크(shadow mask)를 상기 기판으로부터 이격시켜 평행하게 배치한다.
상기 새도우 마스크의 재질은 특별히 제한되지 않고, 통상적으로 사용될 수 있는 모든 재질로 제작될 수 있다. 예컨대, 상기 새도우 마스크는 금속 또는 반도체 박막일 수 있다.
상기 새도우 마스크는 일정한 폭을 가질 수 있다. 상기 새도우 마스크의 폭에 의해 제작되는 소자의 단일벽 탄소나노튜브 채널의 길이가 결정되고, 이는 전기화학 셀에 충분히 포함될 수 있으면서도 조사된 금속이 양 전극을 단락시키지 않는 적당한 크기일 수 있다. 예컨대, 상기 새도우 마스크의 폭은 10~2000 ㎛일 수 있 다.
상기 새도우 마스크를 상기 기판으로부터 일정 거리로, 예컨대, 30~1000 ㎛ 이격시켜 배치할 수 있다. 하지만, 상기 이격 거리는 특별히 제한되지는 않는다.
상기와 같은 이격 거리는 FET 제작 과정 중 SiO2/Si 웨이퍼 위 양끝에 각각 부착된 탄소 테이프의 두께로 이 탄소테이프를 기반으로 하여 웨이퍼와 새도우 마스크는 일정한 간격을 유지하게 된다. 따라서 상기 이격거리는 조사된 금속 증착의 각도 및 새도우 마스크의 폭과 맞물려 소스 및 드레인의 양 전극이 완전히 단락되지 않는 길이를 필요로 한다.
생분자 검출 센서를 제조하기 위하여, 다음으로 상기 새도우 마스크의 수직면을 기준으로 기울어진 각으로 금속을 조사하여 소스 및 드레인 금속 전극을 증착한다.
상기 금속 증착 각은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 금속 증착 각은 5~35˚일 수 있다.
상기 금속 증착 각도는 상기 새도우 마스크의 이격 거리 및 폭과 맞물려서 소스 및 드레인의 양 전극이 완전히 단락되지 않는 정도이면 충분하다. 다시 말해서, 상기 세 요소, 즉 금속 증착 각도, 새도우 마스크의 이격 거리, 및 새도우 마스크의 폭은 서로 밀접한 관련이 있는 것으로 각 수치는 나머지 수치들에 따라 적절히 조절될 수 있다. 예컨대, 새도우 마스크의 폭이 넓어지는 경우 이격 거리가 조금 길어지거나 증착 각도가 조금 더 기울어져도 양 전극이 단락만 되지 않는다면 충분하다.
상기 금속 전극의 증착은 통상적인 방법, 예컨대, 물리기상증착법(PVD), 전자빔 증발법(e-beam evaporation) 또는 열 증발법(thermal evaporation)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 상기 금속은 백금, 금, 크롬, 구리, 알루미늄, 니켈, 팔라듐 및 티타늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
다시 도 1의 (a)를 참조하면, 상기 새도우 마스크의 수직면을 기준으로 5~35˚의 각으로 금속을 조사하기 위하여, 상기 샘플을 23° 경사진 샘플 스테이지가 구비된 열 증착기(thermal evaporator)를 이용하여 수행되었다. Cr(15 nm) 및 이어서 Au(30 nm)의 증착 동안에, 금속들은 상기 새도우 마스크 아래로 침투되도록 안내되었다.
도 1의 (b)는 상기 도 (a)의 파선 사각형 부분의 상세도이다. 도 1의 (b)를 참조하면, 얇고 넓은 쇼트키 접촉 영역이 형성되었음을 알 수 있다. 상기 증착되는 금속의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 증착되는 금속의 두께는 15~200 nm일 수 있다.
도 2의 (a) 및 (b)는 각각 도 1에서 제작된 FET의 준-금속 특성을 나타내는 I-Vg 그래프이다. 도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기에서 제작된 FET는 극도로 미약한 게이트 전계 의존도(gate field dependence), 즉, 준-금속 이송 특성(pseudo-metallic transport characteristics)을 나타내었다. 상기 비정상적인 이송 특성은 얇고 넓은 금속 코팅, 즉, 증가된 쇼트키 접촉 영역이 얻어졌음을 의미 하는 것이다.
도 2의 (a) 및 (b)를 언뜻 보기에는, 상기 SWNT가 모두 금속인 것으로 생각될 수 있다. 하지만, CVD 방법에 의해 성장되었지만, 포토리쏘그래피 및 e-빔 리쏘그래피에 의해 FET 소자로 제작되는 네트워크 SWNT는 적절한 비율로 반도체 및 금속 나노튜브로 구성되고, 이는 -10 내지 10 V의 범위에서 정전 게이트 전계 변화시에 >50%의 컨덕턴스 강하를 야기한다(Choi, H. C.; Kundaria, S.; Wang, D.; Ajavey, A.; Wang, Q.; Rolandi, M.; Dai, H. Nano Lett. 2003, 3, 157).
또한, 금속 투과가 심각하여 소스 및 드레인 전극이 완전히 단락되는 경우에도 유사한 금속 전송 양상이 관찰될 수 있다. 그러나 SWNT가 존재하지 않는 FET를 유사한 방법으로 제작한 경우 20 pA의 무시할 수 있는 전류의 흐름이 관찰되기 때문에 전극이 단락되는 가능성은 쉽게 제할 수 있다. 따라서, 상기 새도우 마스크를 이용하여 제작되는 소자의 준-금속 양상은 SWNT 채널 상에 코팅되는 얇고 넓은 금속을 형성하는 투과된 금속에 기인하는 것이라 봄이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면은 상기 방법에 의해 제조되는 증가된 쇼트키 접촉 영역(Schottky contact area)을 구비하는 FET 기반 생분자 검출 센서에 관한 것이다.
상기에서 설명한 바와 같이, 새도우 마스크의 수직면을 기준으로 5~35˚의 각으로 금속을 조사하여 소스 및 드레인 금속 전극을 증착함으로써, 얇고 넓은 쇼트키 접촉 영역이 형성될 수 있다. 상기 얇고 넓어진 쇼트키 접촉 영역에 의해, 하기와 같이 생분자의 검출 한계 농도를 현저히 낮출 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 FET 기반 생분자 검출 센서의 소스 전극 표 면, 게이트 표면 및 드레인 전극 표면에 생분자를 도입하는 단계; 및 상기 FET 기반 생분자 검출 센서의 소스 및 드레인 사이의 채널 영역에 흐르는 전류 값을 측정하는 단계;를 포함하는 생분자 검출 방법에 관한 것이다. 이는 생분자의 비특이적 결합을 검출하는 것이다.
상기 생분자는 특정 종류로 제한되지 않는다. 예를 들자면, 상기 생분자는 핵산 또는 단백질일 수 있다. 상기 핵산은 예컨대, DNA, RNA, PNA, LNA 및 그 혼성체로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 단백질은 예컨대, 효소, 기질, 항원, 항체, 리간드, 압타머 및 수용체로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 생분자 도입 단계는 상기 FET 기반 생분자 검출 센서의 소스 전극 표면, 게이트 표면 및 드레인 전극 표면에 프로브 생분자를 도입하는 단계; 및 상기 FET 기반 생분자 검출 센서의 소스 전극 표면, 게이트 표면 및 드레인 전극 표면에 표적 생분자를 도입하는 단계;를 포함할 수 있다. 이는 생분자들 간의 특이적 결합을 검출하는 것이다.
본 발명에 따른 생분자 검출 방법은 상기 생분자를 게이트 표면뿐만 아니라, 소스 및 드레인 전극 표면에도 도입하는 것에 특징이 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기에서 제조된 본 발명에 따른 검출 센서를 이용하여 비특이적인 단백질 흡착 및 특이적인 단백질 간 결합을 검출하였다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 수행한 단백질 검출 방법의 개념을 개략적으로 도시한 것이다. (a)는 직접 제작한 Teflon 전기화학 셀을 이용하여 단백질 센싱에 사용한 개략도이고, (b)는 비특이적인 단백질 흡착의 개략도이고, (c) 고정된 프로 브 단백질 및 Tween 20-보호된 소자 상에 표적 단백질의 특이적인 결합의 개략도를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 테플론으로 만든 전기화학 셀은 약 2~3 mm 지름을 갖는 반응 구역을 가지며 본 구역에 트랜지스터의 채널과 전극이 동시에 버퍼 용액 및 단백질에 노출되게 함을 알 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 생분자 검출 센서를 전기화학 셀에 장착한 다음, 소스 및 드레인 전극 사이에 10 mV의 bias 전압 (Vds)을 연속적으로 인가하면서 인산 완충 용액(PBS, 10 mM, pH = 7.4)으로 채웠다. 상기 소자가 일정한 전류를 보이기 시작하는 경우, 특정 농도의 단백질을 마이크로 피펫을 이용하여 상기 셀에 주입하였다.
본 발명에 다른 장치의 민감도를 포토리쏘그래피에 의해 제작된 장치와 직접적으로 비교하기 위하여, 단백질 A (SpA, Staphylococcus aureus로부터 유래, Zymed®), 스트렙타비딘 (SA, Sigma), 마우스 항체 b-hCG (항 b-hCG , Lab Vision), 인간 코리오닉 고나도트로핀 (hCG, Sigma), 및 래빗 면역글로불린 G (IgG, Sigma)와 같은 기존 보고에서 사용된 동일한 단백질에 대하여 비특이적 흡착을 시험하였다.
도 2의 (c) 및 (d)는 각각 다양한 농도의 SpA 및 SA의 첨가시의 컨덕턴스 강하를 나타내는 그래프이다.
도 2의 (c) 및 (d)를 참조하면, 시험된 모든 장치는 1 pM 정도로 낮은 농도의 단백질을 비특이적으로 흡착하면 현저한 컨덕턴스 강하를 나타내었다. 장치에 따라 약간 상이한 정도의 컨덕턴스 강하가 관찰되었다고 할지라도, 모두 매우 신뢰성 있고 재생가능한 결과를 생성하였다.
또한, 증가된 감도는 단백질 쌍의 특이적 결합으로부터도 확인되었다. 제작된 장치를 농축된 프로브 단백질 용액에 3시간 동안 담근 다음에 2시간 동안 Tween20 (0.05 wt% in PBS solution)을 처리함으로써 상기 장치 상에 프로브 단백질을 고정하였다. 상기 Tween20 처리는 상기 소자의 프로브 단백질 미고정 부위에 비특이적인 결합을 방지한다(도 3의 (c) 참조). 상기 장치를 안정화시킨 후, 다양한 농도의 표적 단백질을 단계적으로 주입하였다.
도 4의 (a)는 IgG에 의한 SpA의 특이적 인식에 대한 시스템 컨덕턴스 강하를 나타내고, (b)는 항β-hCG에 의한 hCG의 특이적 인식시 시스템 컨덕턴스 강하를 나타낸다. 삽입 그래프는 대응 소자의 I-Vg 곡선이다.
도 4를 참조하면, 상기 장치는 1 pM의 표적 단백질에서 명백한 컨덕턴스 강하를 나타낸다. 대조구로서 PBS 및 소 혈청 알부민(BSA)의 주입은 컨덕턴스를 변화시키지 않았다는 사실로부터(도 4 참조), 상기 컨덕턴스 강하는 전적으로 프로브 및 표적 단백질 간의 특이적 결합에 기인함을 알 수 있다. 포토리쏘그래피에 의해 제작된 유사한 FET 소자 또는 샘플 기울기 없이 새도우 마스크를 이용하여 제작된 장치는 일반적으로 >10 nM에서 특이적 단백질 결합을 검출하는 것에 주목할 필요가 있다((1) Chen, R. J.; Bangsaruntip, S.; Drouvalakis, K. A.; Kam, N. W. S.; Shim, M.; Li, Y.; Kim, W.; Utz, P. J.; Dai, H. Proc . Natl . Acad . Sci . U.S.A. 2003, 100, 4984 (2) Chen, R. J.; Choi, H. C.; Bangsaruntip, S.; Yenilmez, E.; Tang, X.; Wang, Q.; Chang, Y. -L.; Dai, H. J. Am. Chem . Soc . 2004, 126, 1563).
다시 말해서, 상기 증가된 쇼트키 접촉 영역을 갖는 소자는 단백질의 비특이적 결합 및 단백질 쌍의 특이적 결합에 대해 1 pM 검출 한계를 갖는 높은 감도를 나타내었고, 이는 기존에 보고된 시스템에 비해 104 배 높은 것이다.
상기 증가된 감도는 일차적으로 낮은 농도에서 상대적으로 더 많은 수의 단백질을 수용할 수 있는 증가된 얇고 넓은 쇼트키 접촉 영역에 기인하고, 이는 상기 장치의 금속 일 함수의 즉각적인 변조를 야기한다.
또한, 쇼트키 접촉 영역 내의 SWNT를 덮는 금속의 두께도 중요한 인자이다. 상기 두께는 상기 단백질 흡착에 의한 일 함수 변화를 쇼트키 접촉이 형성되는 경계면으로 즉각적으로 전송하기에 충분할 정도로 얇아야 한다.
도 5의 (a)는 두꺼운 금속 전극 표면에 마이크로시린지를 이용한 단백질 흡착의 개략도를 나태는 것이고, (b)는 두꺼운 금속 상에 PBS 및 SpA가 흡착되는 경우 네트워크 SWNT-FET 소자의 컨덕턴스 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면, 쇼트키 접촉 경계면으로부터 수직으로 45 nm인 두꺼운 금속 표면 상에 PBS 및 단백질이 마이크로-수적을 공급함에 의해 수행된 대조구 실험에서 컨덕턴스 변화가 거의 없었고, 매우 높은 단백질 농도(> mM)에서도 마찬가지였다.
도 6의 (a)는 포토리쏘그래피에 의해 제작된 금속 전극의 SEM 영상을 나타내 고, (b)는 상기 (a) 중 파선 직사각형 부위의 확대도이고, (c)는 새도우 마스크를 이용하여 제작된 금속 전극의 SEM 영상을 나타내고, (d)는 상기 (c) 중 파선 직사각형 부위의 확대도이다.
상기 관통된 금속 필름의 두께를 측정하는 것이 기술적으로 어렵다고 할지라도, 도 6을 참조하면, 포토리쏘그래피에 의해 제작된 금속 전극의 가장자리는 예리하고 명확한 반면, 경사각에서 새도우 마스크를 이용하여 증착된 금속 전극의 가장자리는 불명확하게 한정되고, 소스 및 드레인 전극의 중앙 쪽으로 갈수록 얇아지는 기울어진 두께를 가짐을 알 수 있다.
증가된 쇼트키 접촉 영역과 함께, 나노튜브간 쇼트키 접촉은 감도를 추가로 증가시킨다. CVD로 높은 효율로 성장된 네트워크 SWNT는 반도체 및 금속 나노튜브 모두로 구성되기 때문에, 상기 반도체 및 금속 SWNT가 교차하는 지점에 높은 밀도로 쇼트키 점 접촉이 형성된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에 따르면 얇고 증가된 면적의 쇼트키 접촉 영역을 갖는 SWNT-FET 기반 생분자 검출 센서를 얻을 수 있다. 본 발명의 생분자 검출 센서는 매우 우수한 감도를 가지고, 예컨대, 1 pM의 농도에서 생분자의 비특이적인 흡착 및 특이적인 생분자-생분자 상호결합 모두를 효과적으로 검출할 수 있다.

Claims (18)

  1. 기판 상에 네트워크 형태의 고밀집 탄소나노튜브를 증착하는 단계;
    새도우 마스크(shadow mask)를 상기 기판으로부터 이격시켜 평행하게 배치하는 단계; 및
    상기 새도우 마스크의 수직면을 기준으로 기울어진 각으로 금속을 조사하여 소스 및 드레인 금속 전극을 증착하는 단계;
    를 포함하는 전계 효과 트랜지스터(FET) 기반 생분자 검출 센서의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브의 증착은 화학기상증착법(CVD), 레이저 어블레이션법(laser ablation), 전기방전법(arc-discharge), 플라즈마강화화학기상증착법, 열화학기상증착법, 기상합성법 (vapor phase growth), 전기분해법 및 플레임 합성법으로 이루어진 군에서 선택되는 방법에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘 웨이퍼, 유리, 석영, 금속 및 플라스틱으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브는 단일벽 나노튜브(SWNT; single-walled nanotube)인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 새도우 마스크는 금속 또는 반도체 박막인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 새도우 마스크는 10~2000 ㎛의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 새도우 마스크를 상기 기판으로부터 30~1000 ㎛ 이격시켜 배치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 기울어진 각은 5~35˚인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 금속 전극의 증착은 물리기상증착법(PVD), 전자빔 증발법(e-beam evaporation) 또는 열 증발법(thermal evaporation)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 금속은 백금, 금, 크롬, 구리, 알루미늄, 니켈, 팔라듐 및 티타늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 증착되는 금속의 두께는 15~200 nm인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 생분자는 핵산 또는 단백질인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 기판;
    상기 기판의 양측에 서로 분리되어 형성되는 소스 및 드레인 금속 전극들; 및
    상기 소스 및 드레인 금속 전극들과 접촉하고 상기 기판 상에 구비되며 채널을 형성하는 고밀집 탄소나노튜브 층을 포함하고,
    상기 소스 및 드레인 금속 전극들 각각은 서로에 대한 방향의 상기 고밀집 탄소나노튜브 층 상으로 연장되고, 상기 금속 전극들의 두께는 연장 방향에 대해 점진적으로 얇아지는 것을 특징으로 하는 전계 효과 트랜지스터(FET) 기반 생분자 검출 센서.
  14. 제 13항에 따른 전계 효과 트랜지스터(FET) 기반 생분자 검출 센서의 소스 전극 표면, 게이트 표면 및 드레인 전극 표면에 생분자를 도입하는 단계; 및
    상기 전계 효과 트랜지스터(FET) 기반 생분자 검출 센서의 소스 및 드레인 사이의 채널 영역에 흐르는 전류 값을 측정하는 단계;
    를 포함하는 생분자 검출 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 생분자 도입 단계는
    상기 전계 효과 트랜지스터(FET) 기반 생분자 검출 센서의 소스 전극 표면, 게이트 표면 및 드레인 전극 표면에 프로브 생분자를 도입하는 단계; 및
    상기 전계 효과 트랜지스터(FET) 기반 생분자 검출 센서의 소스 전극 표면, 게이트 표면 및 드레인 전극 표면에 표적 생분자를 도입하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 생분자는 핵산 또는 단백질인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 핵산은 DNA, RNA, PNA, LNA 및 그 혼성체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 단백질은 효소, 기질, 항원, 항체, 리간드, 압타머 및 수용체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100912111B1 (ko) 2006-12-04 2009-08-13 한국전자통신연구원 쇼트키 장벽 나노선 전계 효과 트랜지스터 및 그 제조방법
WO2010016643A1 (en) * 2008-08-08 2010-02-11 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for measuring isoelectric point using field effect transistor
US8529750B2 (en) 2008-09-10 2013-09-10 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for detecting biomolecules

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100902081B1 (ko) * 2007-05-15 2009-06-09 삼성전자주식회사 탄소 나노튜브의 전극 사이 배치 방법, 탄소나노튜브-탐식자 복합체를 이용한 생체분자 검출 장치와 그방법
EP2350644B1 (en) * 2008-11-18 2015-01-07 THE UNITED STATES OF AMERICA as represented by the Secretary, Department of Health and Human Services A semiconductor for measuring biological interactions
KR101136881B1 (ko) * 2008-12-03 2012-04-20 한국전자통신연구원 트랜지스터 구조의 바이오 센서 및 그의 제조방법
KR101022927B1 (ko) * 2009-05-25 2011-03-16 삼성전기주식회사 앱타머를 이용한 바이오칩과 그의 제조방법
EP2362216A1 (en) * 2010-02-27 2011-08-31 Karlsruher Institut für Technologie Carbon nanotube SB-FET hydrogen sensor and methods for its manufacture and operation
US8716029B1 (en) 2010-09-21 2014-05-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The United States Carbon nanotube sensors employing synthetic multifunctional peptides for surface functionalization
US9880126B2 (en) 2010-09-24 2018-01-30 Ajou University Industry-Academic Cooperation Foundation Biosensor based on carbon nanotube-electric field effect transistor and method for producing the same
CN102214722A (zh) * 2011-04-18 2011-10-12 中国石油大学(华东) 一种具有光电导效应的钯掺杂碳膜/氧化物/半导体材料
US10921314B2 (en) * 2012-04-20 2021-02-16 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method of making an integrated circuit for a single-molecule nucleic-acid assay platform
TWI470233B (zh) * 2012-09-28 2015-01-21 Taiwan Elite Nano Technology Corp 探針結構及其製造方法
CN105378113B (zh) 2013-05-06 2020-02-21 加利福尼亚太平洋生物科学股份有限公司 实时电子测序
KR102063812B1 (ko) * 2013-06-05 2020-01-08 엘지이노텍 주식회사 가스 센서
US10006910B2 (en) 2014-12-18 2018-06-26 Agilome, Inc. Chemically-sensitive field effect transistors, systems, and methods for manufacturing and using the same
US11782057B2 (en) 2014-12-18 2023-10-10 Cardea Bio, Inc. Ic with graphene fet sensor array patterned in layers above circuitry formed in a silicon based cmos wafer
US11921112B2 (en) 2014-12-18 2024-03-05 Paragraf Usa Inc. Chemically-sensitive field effect transistors, systems, and methods for manufacturing and using the same
US9618474B2 (en) 2014-12-18 2017-04-11 Edico Genome, Inc. Graphene FET devices, systems, and methods of using the same for sequencing nucleic acids
WO2017024049A1 (en) 2015-08-06 2017-02-09 Pacific Biosciences Of California, Inc. Single-molecule nanofet sequencing systems and methods
KR101826131B1 (ko) * 2016-05-19 2018-02-06 상명대학교 천안산학협력단 알레르기 검출용 나노바이오센서, 이의 제조 방법과 이를 포함하는 알레르기 검출 시스템
US11905552B2 (en) 2017-08-04 2024-02-20 Keck Graduate Institute Of Applied Life Sciences Immobilized RNPs for sequence-specific nucleic acid capture and digital detection

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4336549A (en) 1978-02-21 1982-06-22 Hughes Aircraft Company Schottky-barrier gate gallium arsenide field effect devices

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004024428A1 (en) * 2002-09-10 2004-03-25 The Trustees Of The University Pennsylvania Carbon nanotubes: high solids dispersions and nematic gels thereof
AU2003298716A1 (en) * 2002-11-27 2004-06-23 Molecular Nanosystems, Inc. Nanotube chemical sensor based on work function of electrodes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4336549A (en) 1978-02-21 1982-06-22 Hughes Aircraft Company Schottky-barrier gate gallium arsenide field effect devices

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
학회지

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100912111B1 (ko) 2006-12-04 2009-08-13 한국전자통신연구원 쇼트키 장벽 나노선 전계 효과 트랜지스터 및 그 제조방법
WO2010016643A1 (en) * 2008-08-08 2010-02-11 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for measuring isoelectric point using field effect transistor
US8628650B2 (en) 2008-08-08 2014-01-14 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for measuring isoelectric point using field effect transistor
US8529750B2 (en) 2008-09-10 2013-09-10 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for detecting biomolecules

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Publication number Publication date
KR20070058880A (ko) 2007-06-11
US20090208922A1 (en) 2009-08-20
WO2007066954A1 (en) 2007-06-14

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