KR100738081B1 - 무기막을 구비하는 ｆｅｔ 기반 바이오 센서, 그의 제조방법 및 그를 이용한 생분자 검출 방법 - Google Patents
무기막을 구비하는 ｆｅｔ 기반 바이오 센서, 그의 제조방법 및 그를 이용한 생분자 검출 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 기판, 상기 기판의 양측에 형성되고 상기 기판과 반대 극성으로 각각 도핑된 소스 및 드레인, 상기 소스 및 드레인과 접촉하고 상기 기판 상에 형성된 게이트를 포함하는 FET 기반 바이오 센서에 있어서, 상기 게이트 표면에 생분자가 결합 가능한 무기막이 구비되는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 FET 기반 바이오 센서의 제조 방법 및 상기 FET 기반 바이오 센서를 이용한 생분자 검출 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 무기막을 구비하는 FET 기반 바이오 센서는 별도의 추가적인 공정 없이 반도체 제조 공정만으로 제조가 가능하므로 패터닝이 가능하다. 따라서 하나의 FET에 있어서 게이트 표면에만 무기막을 선택적으로 증착하거나 복수의 FET에 있어서 일부의 게이트 표면에만 무기막을 선택적으로 증착할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 미량의 타겟 생분자도 효과적으로 검출할 수 있고, 상기 무기막의 두께는 매우 얇게 조절될 수 있어 FET의 검출 가능 거리인 debye length 내에 생분자가 결합할 수 있다.
FET, 바이오 센서, 무기막, 게이트, 보에마이트(boehmite)
Description
도 1a는 종래 FET의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1b는 도 1a의 FET의 게이트 전극 표면에 프로브 생분자를 고정시키고, 상기 프로브 생분자에 타겟 생분자가 결합하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 제조 방법을 단계별로 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4a는 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 증착된 Al을 나타내는 사진이다.
도 4b는 도 4a에서 도시한 Al에 열수를 처리하여 생성된 다공성 보에마이트를 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 올리고뉴클레오티드 및 폴리-L-라이신을 교대로 주입한 경우의 전류 변화를 측정한 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 PCR 산물 및 폴리-L-라이신을 교대로 주입한 경우의 전류 변화를 측정한 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 NTC(Negative control) 산물 및 폴리-L-라이신을 교대로 주입한 경우의 전류 변화를 측정한 그래프이다.
본 발명은 소스, 게이트 및 드레인 전극으로 이루어지고 생분자의 존재 또는 농도를 검출할 수 있는 FET 기반 바이오 센서에 관한 것이다.
전기적인 신호로 생분자(Biomolecule)를 검출하는 센서 중 트랜지스터를 포함하는 구조를 지닌 트랜지스터 기반 바이오 센서가 있다. 이는 반도체 공정을 이용하여 제작되는 것으로, 전기적인 신호의 전환이 빠르고, 집적회로(integrated circuit)와 MEMS의 접목이 용이한 장점이 있어, 그 동안 이에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다.
전계 효과 트랜지스터(이하, 'FET'라고도 함)를 사용하여, 생물학적 반응을 측정하는 원천 특허로 미국 특허 제 4,238,757호가 있다. 이는 항원-항체 반응을 표면 전하 밀도(surface charge concentration) 변화로 인한 반도체 inversion 층의 변화를 전류로 측정하는 바이오 센서에 관한 것으로 생분자 중 단백질(protein)에 관한 것이다. 미국 특허 제 4,777,019호는 바이오 단량체(biological monomers)를 게이트 표면에 흡착시켜 상보적인(complementary) 단량체와의 혼성화(hybridization) 정도를 FET로 측정하는 것에 관한 것이다.
미국 특허 제 5,846,708호는 CCD(charged coupled device)를 사용하여 결합된 생분자에 의한 흡광 현상으로 혼성화 여부를 측정하는 방법을 개시하였다. 미국 특허 제 5,466,348호 및 제 6,203,981호에서는 TFT(thin film transistor)를 사용하며, 회로를 접목시켜 신호 대 잡음 비를 향상시키는 내용을 개시하였다.
이와 같은 FET를 바이오 센서로 사용하는 경우에는 종래의 방식에 비해 비용 및 시간이 적게 들고, IC(integrated circuit)/MEMS 공정과의 접목이 용이하다는 점에서 큰 장점을 지니고 있다.
도 1a는 종래 FET의 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1a를 참조하면, n형 또는 p형으로 도핑된 기판(11) 상에 양측부에 기판(11)과 반대 극성으로 도핑된 소스(12a) 및 드레인(12b)이 형성되어 있으며, 기판(11) 상에 소스(12a) 및 드레인(12b)과 접촉하는 게이트(13)가 형성되어 있다. 일반적으로 상기 게이트(13)는 산화층(14), 폴리 실리콘층(15) 및 게이트 전극층(16)으로 구성되며, 게이트 전극층(16)에는 프로브 생분자가 부착된다. 프로브 생분자는 소정의 타겟 생분자와 수소 결합 등에 의해 결합하며, 이를 전기적인 방법으로 측정하여 프로브 생분자와 타겟 생분자와의 결합 정도를 측정한다.
도 1b는 게이트 전극(16)의 표면에 프로브 생분자(18)를 고정시키고, 상기 프로브 생분자(18)에 타겟 생분자가 결합하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다. 도 1b를 참조하면, 상기 게이트 전극(16)의 표면에 프로브 생분자(18)의 고정 여 부, 및 상기 고정된 프로브 생분자(18)에 타겟 생분자의 결합 여부에 따라 채널을 통해 흐르는 전류 세기가 각각 달라지게 되고, 따라서 그에 의해 타겟 생분자를 검출할 수 있다.
상기 게이트 전극의 표면에 예컨대, 올리고뉴클레오티드 및 PCR 산물과 같은 생분자를 고정시키기 위한 종래 기술로서 통상적인 마이크로어레이에서 사용하는 방법이 있다. 하지만, FET 센서의 경우 게이트 표면에서 소정 거리(Debye length) 이상으로 멀어지면 혼성화 여부가 검출이 되지 않기 때문에 마이크로어레이에 사용되는 고정 기술을 그대로 FET 센서에 적용하는 데는 한계가 있다.
게이트 전극의 표면에 생분자를 고정시키기 위한 종래의 다른 기술로서 상기 게이트 전극 표면에 유기 박막을 증착하는 방법이 있다. 예컨대, WO 제 2004/057027호에서는 습식 공정을 통해 게이트 전극 표면에 양의 전하를 띄는 폴리-L-라이신(poly-L-lysine; PLL)을 처리하고, 상기 표면에 스팟터(spotter)를 이용하여 DNA를 스팟팅한 후, 스팟팅 전후의 전압 차이를 측정하였다.
하지만, 상기 방법은 FET 제작 공정 후에 별도의 습식 공정을 필요로 하고, FET 제작 공정에서는 가능한 패터닝이 불가능하여 장치의 모든 표면에 증착할 수 밖에 없어 게이트 표면에 선택적인 증착이 불가능하다. 따라서, DNA가 고정되지 않는 기준 FET의 제조가 불가능하고 DNA 고정시 또는 결합시 타겟 생분자가 다량 필요하다는 문제점도 있다. 또한, 일반적으로 양의 전하를 갖는 폴리머인 유기 박막을 이용하기 때문에 두께 조절이 힘들어 FET의 검출 가능 거리인 debye length에서 멀어지는 문제점이 있다. 또한, 스팟팅 기술로 DNA를 고정하는 경우 랩온어칩 (lab-on-a-chip)에 사용되기 힘든 문제점이 있다.
또한 종래의 바이오 센서에서는 혼성화 될 이중 가닥 핵산 중 한 가닥의 프로브 핵산을 게이트 표면에 공유결합으로 고정시킨 후에 게이트 표면 상에서 혼성화 반응을 진행하였다. 하지만, 상기 방법은 프로브 고정화에 많은 시간이 소요되고 혼성화도 용액 상에서 보다 많은 시간을 요구하였다. 또한, 드바이 길이(Debye length)를 고려하여 대부분 FET는 낮은 이온 세기에서 신호를 측정하지만 낮은 이온 세기에서는 혼성화 또한 원활하게 진행되기 어려웠다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 반도체 제조 공정으로 제조될 수 있고 하나의 FET에 있어서 게이트 표면에만 무기막이 선택적으로 증착되거나 복수의 FET에 있어서 일부의 게이트 표면에만 무기막이 선택적으로 증착될 수 있는 FET 기반 바이오 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 FET 기반 바이오 센서의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 FET 기반 바이오 센서를 이용하여 프로브 생분자의 고정화 없이 생분자를 검출하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판, 상기 기판의 양측에 형성되고 상기 기판과 반대 극성으로 각각 도핑된 소스 및 드레인, 상기 소스 및 드레인과 접촉하고 상기 기판 상에 형성된 게이트를 포함하는 FET 기반 바이오 센서에 있어서, 상기 게이트 표면에 생분자가 결합 가능한 무기막이 구비되는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 무기막은 금속의 산화막 또는 수산화막일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 금속의 산화막은 Al2O3, TiO2 및 SnO2로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 금속의 수산화막은 보에마이트(boehmite)일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 생분자는 핵산 또는 단백질일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 핵산은 DNA, RNA, PNA, LNA 및 그 혼성체로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 핵산은 올리고뉴클레오티드 또는 PCR 산물일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 기판이 n형으로 도핑된 경우, 상기 소스 및 드레인은 각각 p형으로 도핑될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 게이트는, 산화층; 상기 산화층 상에 형성된 폴리 실리콘층; 및 상기 폴리 실리콘층 상에 형성된 게이트 전극층;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 FET의 게이트 전극을 외부로 노출시키는 단계; 상기 노출된 게이트 전극 표면 및 상기 FET의 나머지 표 면에 Al 또는 Al2O3을 증착하는 단계; 상기 FET의 나머지 표면에 증착된 Al 또는 Al2O3을 에칭하는 단계; 및 상기 노출된 게이트 전극 표면에 증착된 Al 또는 Al2O3에 열수를 공급하여 보에마이트를 형성하는 단계;를 포함하는 FET 기반 바이오 센서의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 Al2O3은 원자층 증착법(atomic layer deposition)에 의해 2~30 nm의 두께로 증착될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 열수의 온도는 90~100 ℃일 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 게이트 표면에 생분자가 결합 가능한 무기막이 구비되는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 상기 생분자를 도입하는 단계; 및 상기 FET 기반 바이오 센서의 소스 및 드레인 사이의 채널 영역에 흐르는 전류 값을 측정하는 단계;를 포함하는 생분자 검출 방법을 제공한다.
대안적으로(alternatively), 본 발명은 표적 생분자를 함유하는 것으로 의심되는 샘플에 상기 표적 생분자와 결합 가능한 프라이머를 제공하여 PCR을 수행하는 단계; 게이트 표면에 생분자가 결합 가능한 무기막이 구비되는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 상기 PCR 산물을 도입하는 단계; 및 상기 FET 기반 바이오 센서의 소스 및 드레인 사이의 채널 영역에 흐르는 전류 값을 측정하는 단계;를 포함하는 생분자 검출 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 하나의 FET에 있어서 게이트 표면에만 무기막을 선택적으 로 증착하거나 복수의 FET에 있어서 일부의 게이트 표면에만 무기막을 선택적으로 증착할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 미량의 타겟 생분자도 효과적으로 검출할 수 있다. 또한, 상기 무기막의 두께는 매우 얇게 조절될 수 있어 FET의 검출 가능 거리인 debye length 내에 생분자가 결합할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면은 게이트 표면에 생분자가 결합 가능한 무기막이 구비되는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서에 관한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서는 기판(21), 상기 기판(21)의 양측에 형성되고 상기 기판과 반대 극성으로 각각 도핑된 소스(22a) 및 드레인(22b), 상기 소스(22a) 및 드레인(22b)과 접촉하고 상기 기판(21) 상에 형성된 게이트(23)를 포함하고, 상기 게이트(23) 표면에 생분자가 결합 가능한 무기막(28)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, FET는 종래 바이오 센서 또는 CMOS 소자 등에 사용되어오던 어떤 FET도 사용될 수 있으며, n-MOS 및 p-MOS 두 가지가 모두 가능하다. 예컨대, 상기 기판(21)이 n형으로 도핑된 경우, 상기 소스(22a) 및 드레인(22b)은 각각 p형으로 도핑될 수 있고, 반대로 상기 기판(21)이 p형으로 도핑된 경우, 상기 소스(22a) 및 드레인(22b)은 각각 n형으로 도핑될 수 있다.
상기 FET에 있어서, 소스(22a)는 캐리어, 예컨대 자유전자 또는 정공을 공급 하고, 드레인(22b)은 상기 소스(22a)에서 공급된 캐리어가 도달하는 부위이고, 게이트(23)는 상기 소스(22a) 및 드레인(22b) 사이의 캐리어의 흐름을 제어하는 역할을 한다. 상기 FET는 전해질 내에서 DNA와 같은 핵산의 고정화나 흡착 측정 시 가장 선호되는 바이오 센서 형태로서 상기 핵산의 유무를 표지 없이(Label-free) 검출할 수 있다.
본 발명에 있어서, 종래의 유기막 예컨대, 폴리-L-라이신(PLL) 대신에 무기막이 게이트 표면에 증착됨으로써 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서는 별도의 추가적인 공정 없이 반도체 제조 공정만으로 제조가 가능하다. 따라서 반도체 제조 공정에 사용되는 패터닝이 가능하여 무기막을 원하는 영역에 선택적으로 증착할 수 있다. 그에 따라 검출 가능 영역 외에 타겟 생분자가 결합하는 것을 방지하고 복수의 게이트들 중에서 원하는 게이트 표면에만 타겟 생분자를 결합시킬 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서는 미량의 타겟 생분자도 민감하게 검출할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 무기막은 금속의 산화막 또는 수산화막일 수 있다. 상기 금속의 산화막은 예컨대, Al2O3, TiO2 및 SnO2로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 금속의 수산화막은 예컨대, 보에마이트(boehmite)일 수 있다. 상기 보에마이트는 예컨대, Al 또는 Al2O3을 열 처리하여 제조될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 생분자는 핵산 또는 단백질일 수 있다. 상기 핵산은 다양한 핵산, 유사핵산, 또는 그 혼성체를 의미하고, 예컨대 DNA, RNA, PNA(Peptide Nucleic Acid), LNA(Locked Nucleic Acid) 및 그 혼성체로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 핵산은 올리고뉴클레오티드 또는 PCR 산물일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 금속의 산화막의 두께는 2~30 nm일 수 있고, 상기 금속의 수산화막의 두께는 10~150 nm일 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센스에 증착되는 무기막의 두께는 매우 얇게 임의로 조절될 수 있어 FET의 검출 가능 거리인 debye length 내에 생분자가 결합할 수 있게 한다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 게이트(23)는, 산화층(24); 상기 산화층(24) 상에 형성된 폴리 실리콘층(25); 및 상기 폴리 실리콘층(25) 상에 형성된 게이트 전극층(26);을 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극층(26)은 어떤 재질로도 이루어질 수 있으나, 바람직하게는 금일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 제조 방법은 통상적인 반도체 제조 공정을 응용할 수 있다는 점에 특징이 있다.
예컨대, 무기막으로서 보에마이트를 구비하는 FET 기반 바이오 센서의 제조 방법은 FET의 게이트 전극을 외부로 노출시키는 단계; 상기 노출된 게이트 전극 표면 및 상기 FET의 나머지 표면에 Al 또는 Al2O3을 증착하는 단계; 상기 FET의 나머 지 표면에 증착된 Al 또는 Al2O3을 에칭하는 단계; 및 상기 노출된 게이트 전극 표면에 증착된 Al 또는 Al2O3에 열수를 공급하여 보에마이트를 형성하는 단계;를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 제조 방법을 단계별로 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 먼저 완성된 FET의 게이트 전극을 외부로 노출시킨다(도 3의 (a)). 일반적인 FET의 모든 표면은 이온 확산(ionic diffusion) 등으로부터 FET를 보호하기 위해서 패시베이션(passivation) 처리가 되어 있다. 상기 단계는 일반적인 포토레지스트(이하, 'PR'이라고도 함) 증착, 패터닝, 노광, 에칭 및 PR 제거 공정에 의해 수행될 수 있다. 다음으로 Al2O3(41)을 모든 표면에 증착한다(도 3의 (b)). 상기 Al2O3(41)은 원자층 증착법(atomic layer deposition; ALD)에 의해 20 Å 이상의 두께로 증착될 수 있다. 한편, Al을 증착하는 경우 스퍼터링(sputtering)에 의해 10 nm 이상의 두께로 증착될 수 있다. 다음으로 PR(42)을 패터닝하여 게이트 표면에만 도포시킨다(도 3의 (c)). 다음으로 에칭에 의해 게이트 표면 이외의 Al2O3(41)을 에칭시킨다(도 3의 (d)). 다음으로 게이트 표면 상부에 존재하는 PR(42)을 제거한다(도 3의 (e)). 다음으로 상기 게이트 표면 상에 존재하는 Al2O3(41)에 열수를 처리하여 보에마이트(41')를 생성한다. 상기 열수의 온도는 90~100 ℃일 수 있고, 처리 시간은 3~60분일 수 있다.
도 4a는 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 증착된 Al을 나타내는 사진이고, 도 4b는 도 4a에서 도시한 Al에 열수를 처리하여 생성된 다공성 보에마이트를 나타내는 사진이다.
본 발명의 또 다른 측면은 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서를 이용하여 생분자의 존재 또는 농도를 검출하는 방법에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 생분자 검출 방법은 게이트 표면에 생분자가 결합 가능한 무기막이 구비되는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 상기 생분자를 도입하는 단계; 및 상기 FET 기반 바이오 센서의 소스 및 드레인 사이의 채널 영역에 흐르는 전류 값을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
대안적으로(alternatively), 본 발명에 따른 생분자 검출 방법은 표적 생분자를 함유하는 것으로 의심되는 샘플에 상기 표적 생분자와 결합 가능한 프라이머를 제공하여 PCR을 수행하는 단계; 게이트 표면에 생분자가 결합 가능한 무기막이 구비되는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 상기 PCR 산물을 도입하는 단계; 및 상기 FET 기반 바이오 센서의 소스 및 드레인 사이의 채널 영역에 흐르는 전류 값을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서를 이용한 생분자 검출 방법의 가장 바람직한 구체예는 상기 PCR 산물을 검출하는 것이다. 만약 샘플 내에 표적 생분자가 존재하였다면 PCR이 수행되었을 것이고 반대로 샘플 내에 표적 생분자가 존재하지 않았다면 PCR이 수행되지 않았을 것이기 때문에, PCR 산물을 검출함으로써 상기 샘플 내에 표적 생분자가 존재하는지 및 그의 농도를 검출할 수 있다. 예컨대, 하기 실시예 4는 샘플 내에 표적 생분자가 존재하여 PCR이 수행된 경우이고, 반대로 하기 실시예 5는 샘플 내에 표적 생분자가 존재하지 않아 PCR이 수행되지 않은 경우를 나타낸다. 상기 실시예들의 결과로부터 표적 생분자의 존재 여부를 매우 효과적으로 검출할 수 있음을 알 수 있다(도 6 및 도 7 참조).
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
<실시예 1>
본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 제조
본 발명에서 사용한 FET 소자는 X-FAB Semiconductor Foundries (Germany)의 설비를 이용하여 제작하였으며 상기 업체의 XC10-1.0um CMOS 공정을 사용하였다. CMOS 표준 공정은 업체에 따라 약간의 차이가 있으나 FET 소자 특성에 큰 영향을 주는 인자는 아니며 상기 업체의 표준 공정은 본 발명과도 무관하므로 생략하였다. 상기 FET 소자를 이용하여 도 3에 도시되어 있는 단계에 따라 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서를 제조하였다.
먼저 FET의 패시베이션 층을 제거하고 게이트 전극을 외부로 노출시켰다(도 3의 (a)). 상기 3의 (a) 공정은 X-FAB사에서 진행되었으며 이후 공정은 본 발명과 관계되므로 직접 진행하였다. 다음으로, 노출된 게이트 전극을 포함하는 FET 표면을 주의 깊게 세정하였다. 세정은 순수 아세톤과 물로 수행하고, 씻어낸 다음, 건조하였다. 상기 기판 세정 과정은 반도체 제조 공정에서 이용되는 웨트 스테이션 (wet station)을 이용하였다. 세정이 끝난 후에 스핀 드라이를 이용하여 건조하였다.
다음으로 Al2O3을 모든 표면에 원자층 증착법(atomic layer deposition; ALD)에 의해 20 nm의 두께로 증착하였다(도 3의 (b)). 다음으로 PR을 패터닝하여 게이트 표면에만 도포시켰다(도 3의 (c)). 다음으로 에칭에 의해 게이트 표면 이외의 Al2O3을 에칭시켰다(도 3의 (d)). 다음으로 게이트 표면 상부에 존재하는 PR을 제거하였다(도 3의 (e)). 다음으로 상기 게이트 표면 상에 존재하는 Al2O3에 90 ℃의 열수를 5분 또는 30분 동안 처리하여 보에마이트를 생성함으로써 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서를 제조하였다.
상기에서 Al2O3을 20 nm의 두께로 증착한 경우의 표면 저항은 0.7 MΩ이었고, 상기 Al2O3을 열수로 5분 처리한 보에마이트의 표면 저항은 0.36 MΩ 및 30분 처리한 표면 저항은 0.24 MΩ이었다.
<실시예 2>
본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 제조
Al2O3을 원자층 증착법(atomic layer deposition; ALD)에 의해 20 nm 두께로 증착한 것 대신에 Al을 스퍼터링에 의해 20 nm 두께로 증착한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서를 제조하였다.
도 4a는 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 증착된 Al을 나타내는 사진이고, 도 4b는 도 4a에서 도시한 Al에 열수를 처리하여 생성된 다공성 보에마이트를 나타내는 사진이다. 도 4b를 참조하면, 보에마이트의 두께는 100 nm이고, Al 막은 거의 남지않고 다공성(porous) 구조로 전환되었음을 알 수 있었다.
상기에서 Al을 20 nm의 두께로 증착한 경우의 표면 저항은 6.0 Ω이었고, 상기 Al을 열수로 5분 처리한 보에마이트의 표면 저항은 0.25 MΩ 및 30분 처리한 표면 저항은 0.33 MΩ이었다.
<실시예 3>
본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서를 이용한 올리고뉴클레오티드의 검출
실시예 1에서 제조한 FET 기반 바이오 센서를 Parameter analyzer에 연결한 뒤 안정화 시켰다. 안정화는 0.1 × PBS 용액에 FET를 침지시킨 상태에서 진행되며 게이트에 인가하는 전압을 여러 가지로 바꿔가면서 안정화를 진행하였다. 실험에 이용한 게이트 인가 전압은 2 V였다.
FET 소자가 안정화 된 이후에 일정 시점에서 25bp 프로브 올리고뉴클레오티드를 주입하였다. 상기 주입된 프로브 올리고뉴클레오티드의 염기서열은 5'-(GTG TGA GAG TGG AAA GTT CAC ACT G)-3'(서열번호 1)였고, 농도는 1 ㎛였다. 이후 일정 시점에서 폴리-L-라이신(PLL) 2 ng/㎕를 주입하였다. 상기 올리고뉴클레오티드 및 폴리-L-라이신의 주입은 0.01 mM의 PBS 용액(pH 7)을 이용하여 수행되었다.
도 5는 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 올리고뉴클레 오티드 및 폴리-L-라이신을 교대로 주입한 경우의 전류 변화를 측정한 그래프이다.
도 5로부터, 초기에 올리고뉴클레오티드를 주입하면 전류량이 큰 폭으로 감소함을 알 수 있다. 주입 전의 전류 7 μA에서 주입 후의 전류 2 μA로 약 5 μA의 전류 변화가 있었다. 상기 결과로부터 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 증착된 무기막이 표적 샘플인 올리고뉴클레오티드를 고정하고 그를 매우 효과적으로 검출할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 양의 전하를 띄는 PLL을 주입하면 전류가 급격히 증가하고 다시 음의 전하를 띄는 올리고뉴클레오티드를 주입하면 전류가 급격히 감소하였다. 상기 결과로부터, 상기 계속적인 주입에 따라 게이트 표면으로부터 거리가 증가해도 매우 효과적으로 올리고뉴클레오티드를 검출할 수 있음을 알 수 있다.
<실시예 4>
본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서를 이용한
PCR
산물의 검출
실시예 1에서 제조한 FET 기반 바이오 센서를 Parameter analyzer에 연결한 뒤 안정화 시켰다. 안정화는 0.1 × PBS 용액에 FET를 침지시킨 상태에서 진행되며 게이트에 인가하는 전압을 여러 가지로 바꿔가면서 안정화를 진행하였다. 실험에 이용한 게이트 인가 전압은 2 V였다.
FET 소자가 안정화 된 이후에 일정 시점에서 PCR 산물을 주입하였다. 상기 주입된 PCR 산물은 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 박테리아의 주형(template)을 이용하여 PCR 증폭과정을 거쳤으며 사용된 순방향(forward) 및 역방향(reverse) 프라이머의 염기서열은 각각 5'-(TAG CAT ATC AGA AGG CAC ACC C)-3'(서열번호 2) 및 5'-(ATC CAC TCA AGA GAG ACA ACA TT)-3'(서열번호 3)였다. 증폭이 완료된 PCR 산물은 240b.p이며 농도는 5 ng/㎕로 조절하였다. 이후 일정 시점에서 폴리-L-라이신(PLL) 2 ng/㎕를 주입하였다. 상기 올리고뉴클레오티드 및 폴리-L-라이신의 주입은 0.01 mM의 PBS 용액(pH 7)을 이용하여 수행되었다.
도 6은 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 PCR 산물 및 폴리-L-라이신을 교대로 주입한 경우의 전류 변화를 측정한 그래프이다.
도 6으로부터, 초기에 PCR 산물을 주입하면 전류량이 큰 폭으로 감소함을 알 수 있다. 주입 전의 전류 92 μA에서 주입 후의 전류 52 μA로 약 40 μA의 전류 변화가 있었다. 상기 결과로부터 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 증착된 무기막이 표적 샘플인 PCR 산물을 고정하고 그를 매우 효과적으로 검출할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 양의 전하를 띄는 PLL을 주입하면 전류가 급격히 증가하고 다시 음의 전하를 띄는 PCR 산물 주입하면 전류가 급격히 감소하였다. 상기 결과로부터, 상기 계속적인 주입에 따라 게이트 표면으로부터 거리가 증가해도 매우 효과적으로 PCR 산물을 검출할 수 있음을 알 수 있다.
<실시예 5>
본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서를 이용한 NTC(negative control) 검출
실시예 1에서 제조한 FET 기반 바이오 센서를 Parameter analyzer에 연결한 뒤 안정화 시켰다. 안정화는 0.1 × PBS 용액에 FET를 침지시킨 상태에서 진행되며 게이트에 인가하는 전압을 여러 가지로 바꿔가면서 안정화를 진행하였다. 실험에 이용한 게이트 인가 전압은 2 V였다.
FET 소자가 안정화 된 이후에 일정 시점에서 NTC(negative control) 용액을 주입하였다. 상기 주입된 NTC(negative control) 용액은 PCR 과정 중 주형(template)을 제거하여 PCR 산물의 생산을 저해하여 PCR 산물을 제외한 다른 물질의 저해효과를 확인하기 위함이다. 모든 PCR 과정은 상기 실시예 4와 동일하며 단지 주형만 첨가하지 않은 채 PCR이 진행되었다. PCR 과정 후 PCR 증폭이 일어나지 않았으므로 PCR 산물의 농도는 알 수 없다. 이는 샘플 내에 표적 DNA가 존재하지 않아 PCR이 수행되지 않은 경우를 가정하기 위한 것이다. 이후 일정 시점에서 폴리-L-라이신(PLL) 2 ng/㎕를 주입하였다. 상기 올리고뉴클레오티드 및 폴리-L-라이신의 주입은 0.01 mM의 PBS 용액(pH 7)을 이용하여 수행되었다.
도 7은 본 발명에 따른 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 NTC(Negative control) 산물 및 폴리-L-라이신을 교대로 주입한 경우의 전류 변화를 측정한 그래프이다.
도 7로부터, NTC(negative control) 용액을 주입해도 전류량의 변화가 거의 없음을 알 수 있다. 그래프에서 국소적으로 일부 변화한 전류량은 시료의 주입에 따른 노이즈로 확인되었다. 상기 결과로부터 검출하고자 하는 샘플에 표적 DNA가 존재하지 않는 경우 PCR이 일어나지 않아 PCR 산물이 생성되지 않으므로 상기 표적 DNA가 검출되지 않음을 알 수 있다. 또한, 초기에 음의 전하를 띄는 DNA가 게이트 표면에 결합하지 않기 때문에 주입되는 폴리-L-라이신도 게이트 표면에 결합하지 못함을 알 수 있다.
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 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무기막을 구비하는 FET 기반 바이오 센서는 별도의 추가적인 공정 없이 반도체 제조 공정만으로 제조가 가능하므로 패터닝이 가능하다. 따라서 하나의 FET에 있어서 게이트 표면에만 무기막을 선택적으로 증착하거나 복수의 FET에 있어서 일부의 게이트 표면에만 무기막을 선택적으로 증착할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 미량의 타겟 생분자도 효과적으로 검출할 수 있다. 또한, 상기 무기막의 두께는 매우 얇게 조절될 수 있어 FET의 검출 가능 거리인 debye length 내에 생분자가 결합할 수 있다.
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Claims (18)
- 기판; 상기 기판의 양측에 형성되고 상기 기판과 반대 극성으로 각각 도핑된 소스 및 드레인; 및 상기 소스 및 드레인과 접촉하고 상기 기판 상에 형성된 게이트를 포함하는 FET 기반 바이오 센서에 있어서,상기 게이트 표면에 생분자가 결합 가능한 무기막이 구비되는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서.
- 제 1항에 있어서,상기 무기막은 금속의 산화막 또는 수산화막인 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서.
- 제 2항에 있어서,상기 금속의 산화막은 Al2O3, TiO2 및 SnO2로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서.
- 제 2항에 있어서,상기 금속의 수산화막은 보에마이트(boehmite)인 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서.
- 제 1항에 있어서,상기 생분자는 핵산 또는 단백질인 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서.
- 제 5항에 있어서,상기 핵산은 DNA, RNA, PNA, LNA 및 그 혼성체로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서.
- 제 5항에 있어서,상기 핵산은 올리고뉴클레오티드 또는 PCR 산물인 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서.
- 제 1항에 있어서,상기 기판이 n형으로 도핑된 경우, 상기 소스 및 드레인은 각각 p형으로 도핑된 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 게이트는,산화층;상기 산화층 상에 형성된 폴리 실리콘층; 및상기 폴리 실리콘층 상에 형성된 게이트 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서.
- FET의 게이트 전극을 외부로 노출시키는 단계;상기 노출된 게이트 전극 표면 및 상기 FET의 나머지 표면에 Al 또는 Al2O3을 증착하는 단계;상기 FET의 나머지 표면에 증착된 Al 또는 Al2O3을 에칭하는 단계; 및상기 노출된 게이트 전극 표면에 증착된 Al 또는 Al2O3에 열수를 공급하여 보에마이트를 형성하는 단계를 포함하는 FET 기반 바이오 센서의 제조 방법.
- 제 10항에 있어서,상기 Al2O3은 원자층 증착법(atomic layer deposition)에 의해 2~30 nm 두께로 증착되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10항에 있어서,상기 열수의 온도는 90~100 ℃인 것을 특징으로 하는 방법.
- 게이트 표면에 생분자가 결합 가능한 무기막이 구비되는 것을 특징으로 하는 FET 기반 바이오 센서의 게이트 표면에 생분자를 도입하는 단계; 및상기 FET 기반 바이오 센서의 소스 및 드레인 사이의 채널 영역에 흐르는 전류 값을 측정하는 단계를 포함하는 생분자 검출 방법.
- 제 13항에 있어서,상기 생분자는 핵산 또는 단백질인 것을 특징으로 하는 생분자 검출 방법.
- 제 14항에 있어서,상기 핵산은 올리고뉴클레오티드 또는 PCR 산물인 것을 특징으로 하는 생분자 검출 방법.
- 제 13항에 있어서,상기 무기막은 금속의 산화막 또는 수산화막인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 생분자 검출 방법.
- 제 16항에 있어서,상기 금속의 산화막은 Al2O3, TiO2 및 SnO2로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 생분자 검출 방법.
- 제 16항에 있어서,상기 금속의 수산화막은 보에마이트(boehmite)인 것을 특징으로 하는 생분자 검출 방법.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010016643A1 (en) * | 2008-08-08 | 2010-02-11 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method and apparatus for measuring isoelectric point using field effect transistor |
| WO2010030057A1 (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-18 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for detecting biomolecules |
| KR100997205B1 (ko) | 2008-10-31 | 2010-11-29 | 한국과학기술원 | 바이오 센서 및 그 제조 방법 |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101478540B1 (ko) * | 2007-09-17 | 2015-01-02 | 삼성전자 주식회사 | 트랜지스터의 채널로 나노 물질을 이용하는 바이오 센서 및그 제조 방법 |
| KR101465961B1 (ko) * | 2007-10-09 | 2014-12-01 | 삼성전자주식회사 | 유전자 검출 방법 및 장치 |
| JP5181837B2 (ja) | 2008-05-28 | 2013-04-10 | ミツミ電機株式会社 | センサ及びその製造方法 |
| KR101056385B1 (ko) * | 2008-10-07 | 2011-08-12 | 한국전자통신연구원 | 검출 소자 |
| TWI394948B (zh) * | 2009-03-17 | 2013-05-01 | Univ Nat Chiao Tung | 無須標定之感測器 |
| KR101217576B1 (ko) | 2009-09-22 | 2013-01-03 | 한국전자통신연구원 | 바이오 센서 및 그의 구동 방법 |
| JP2011169692A (ja) | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Mitsumi Electric Co Ltd | バイオセンサの製造方法 |
| JP5402758B2 (ja) | 2010-03-19 | 2014-01-29 | ミツミ電機株式会社 | バイオセンサキット |
| EP2388337B1 (en) * | 2010-04-30 | 2014-07-02 | Nxp B.V. | Sensing device and manufacturing method thereof |
| JP5533523B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2014-06-25 | 大日本印刷株式会社 | バイオセンサ |
| WO2012075445A2 (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | The Regents Of The University Of California | Nanowire field-effect transistor biosensor with improved sensitivity |
| WO2012144631A1 (ja) * | 2011-04-20 | 2012-10-26 | 国立大学法人東京医科歯科大学 | 生体分子検出用電極チップ、及び、生体分子検出方法 |
| WO2013126906A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Method and system for concentrating particles from a solution |
| US9679104B2 (en) | 2013-01-17 | 2017-06-13 | Edico Genome, Corp. | Bioinformatics systems, apparatuses, and methods executed on an integrated circuit processing platform |
| US10068054B2 (en) | 2013-01-17 | 2018-09-04 | Edico Genome, Corp. | Bioinformatics systems, apparatuses, and methods executed on an integrated circuit processing platform |
| WO2015088055A1 (ko) * | 2013-12-09 | 2015-06-18 | 나노칩스(주) | 상온동작 단전자 트랜지스터를 이용한 바이오센서, 그 바이오센서의 제조방법, 그 바이오센서를 갖는 분석시스템 및 분석방법 |
| CN104237353B (zh) * | 2014-10-20 | 2016-11-23 | 中国人民解放军第三军医大学第一附属医院 | Ndm‑1 锁核酸探针修饰电极及其制备方法和应用 |
| US10020300B2 (en) | 2014-12-18 | 2018-07-10 | Agilome, Inc. | Graphene FET devices, systems, and methods of using the same for sequencing nucleic acids |
| US9859394B2 (en) | 2014-12-18 | 2018-01-02 | Agilome, Inc. | Graphene FET devices, systems, and methods of using the same for sequencing nucleic acids |
| US9857328B2 (en) | 2014-12-18 | 2018-01-02 | 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 |
| EP3235010A4 (en) | 2014-12-18 | 2018-08-29 | Agilome, Inc. | Chemically-sensitive field effect transistor |
| 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 |
| 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 |
| US10006910B2 (en) | 2014-12-18 | 2018-06-26 | Agilome, Inc. | Chemically-sensitive field effect transistors, systems, and methods for manufacturing and using the same |
| WO2017031254A1 (en) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | Agilome, Inc. | Chemically-sensitive field effect transistors, systems, and methods for manufacturing and using the same |
| US20180238867A1 (en) * | 2015-10-30 | 2018-08-23 | Nec Solution Innovators, Ltd. | Detection device and target detection method using the same |
| WO2017201081A1 (en) | 2016-05-16 | 2017-11-23 | Agilome, Inc. | Graphene fet devices, systems, and methods of using the same for sequencing nucleic acids |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960004971B1 (ko) * | 1993-01-15 | 1996-04-18 | 경북대학교센서기술연구소 | 백금전극을 내장한 감이온 전계효과 트랜지스터를 이용한 바이오센서 |
| US6429040B1 (en) | 2000-04-06 | 2002-08-06 | Agere Systems Guardian Corp. | Device comprising a bipolar semi-conducting film |
| KR20060084735A (ko) * | 2005-01-20 | 2006-07-25 | 삼성전자주식회사 | 표면 개질을 갖는 ｆｅｔ형 바이오 센서 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4238757A (en) * | 1976-03-19 | 1980-12-09 | General Electric Company | Field effect transistor for detection of biological reactions |
| JPS5626250A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-13 | Olympus Optical Co Ltd | Composite chemical sensor |
| DE3513168A1 (de) * | 1985-04-12 | 1986-10-16 | Thomas 8000 München Dandekar | Biosensor bestehend aus einem halbleiter auf silizium oder kohlenstoffbasis (elektronischer teil) und nukleinbasen (od. anderen biol. monomeren) |
| WO1993008464A1 (en) * | 1991-10-21 | 1993-04-29 | Holm Kennedy James W | Method and device for biochemical sensing |
| US5846708A (en) * | 1991-11-19 | 1998-12-08 | Massachusetts Institiute Of Technology | Optical and electrical methods and apparatus for molecule detection |
| JP2001511245A (ja) * | 1996-04-17 | 2001-08-07 | モトローラ・インコーポレイテッド | トランジスタによる分子検出装置および方法 |
| US20050106587A1 (en) * | 2001-12-21 | 2005-05-19 | Micronas Gmbh | Method for determining of nucleic acid analytes |
| JPWO2004109281A1 (ja) * | 2003-06-05 | 2006-07-20 | 旭硝子株式会社 | バイオチップ用基板 |
| KR101059562B1 (ko) * | 2004-02-20 | 2011-08-26 | 삼성전자주식회사 | 민감도가 향상된 바이오 ｆｅｔ |
-
2005
- 2005-11-22 KR KR1020050111975A patent/KR100738081B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-10-23 JP JP2006287636A patent/JP2007139762A/ja active Pending
- 2006-11-06 US US11/556,783 patent/US20090153130A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960004971B1 (ko) * | 1993-01-15 | 1996-04-18 | 경북대학교센서기술연구소 | 백금전극을 내장한 감이온 전계효과 트랜지스터를 이용한 바이오센서 |
| US6429040B1 (en) | 2000-04-06 | 2002-08-06 | Agere Systems Guardian Corp. | Device comprising a bipolar semi-conducting film |
| KR20060084735A (ko) * | 2005-01-20 | 2006-07-25 | 삼성전자주식회사 | 표면 개질을 갖는 ｆｅｔ형 바이오 센서 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| WO2010030057A1 (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-18 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for detecting biomolecules |
| KR101026468B1 (ko) | 2008-09-10 | 2011-04-01 | 한국전자통신연구원 | 생분자 검출 장치 및 검출 방법 |
| US8529750B2 (en) | 2008-09-10 | 2013-09-10 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for detecting biomolecules |
| KR100997205B1 (ko) | 2008-10-31 | 2010-11-29 | 한국과학기술원 | 바이오 센서 및 그 제조 방법 |
Also Published As
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| US20220244217A1 (en) | Lithography production method | |
| Xuan et al. | Electrical effects of DNA molecules on silicon field effect transistor |
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