KR100944940B1 - Fabrication method of label-free field-effect transistor biosensors based on 1D conducting polymer nanomaterials - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압타머 리셉터가 부착된 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 이용한 비표지식 전계효과 트랜지스터 바이오센서 장치 제작에 관한 것으로, 특정 타겟(target)물질에 높은 친화력을 갖는 압타머(aptamer)가 공유적으로 결합된 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 전극 기판 상에 고정시키고, 액체-이온 게이트 전계효과 트랜지스터 배열 내에서 이들의 전류변화를 실시간 모니터링함으로써 단백질과 같은 생체물질들을 검출하는 방법을 제시한다. The present invention relates to the fabrication of a non-labeled field effect transistor biosensor device using a one-dimensional conductive polymer nanomaterial with an aptamer receptor, wherein an aptamer having a high affinity for a specific target material is shared. A method of detecting biomaterials such as proteins by immobilizing bonded one-dimensional conductive polymer nanomaterials on an electrode substrate and monitoring their current changes in a liquid-ion gate field effect transistor array is provided.

본 발명에 따르면, 간단하고 효과적인 역상에멀젼 공중합 방법을 이용하여 제어된 표면 관능기를 지닌 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 용이하게 제조할 수 있는 장점을 가진다. 더욱이, 제조된 전도성 고분자 나노재료는 금속 전극과 양질의 전기적 접촉을 유지하기 위해서 전극 기판 상에 화학적 결합에 의해 고정하고, 압타머 리셉터를 공유결합에 의해 화학적/물리적으로 안정하게 고정된 전도성 고분자 나노재료 표면에 도입하였다. 압타머 리셉터는 특정 타겟물질과의 반응을 통해 전도성 고분자 내의 전하 운반체 축적 및 감소를 유도한다. 일차원적인 나노재료는 높은 표면적과 일방향성 전기적 성질로 인하여, 분석물과의 상호작용이 증진되므로 향상된 감도 및 실시간 반응을 제공한다는 장점을 갖는다. According to the present invention, there is an advantage that one-dimensional conductive polymer nanomaterial having controlled surface functional groups can be easily manufactured by using a simple and effective reversed phase emulsion copolymerization method. Furthermore, the prepared conductive polymer nanomaterial is fixed by chemical bonding on the electrode substrate to maintain a good electrical contact with the metal electrode, and the aptamer receptor is chemically / physically stable fixed by covalent bonding. Introduced to the material surface. Aptamer receptors induce charge accumulation and reduction in conductive polymers through reaction with specific target materials. One-dimensional nanomaterials have the advantage of providing enhanced sensitivity and real-time response because of their increased surface area and unidirectional electrical properties, which enhance interaction with the analytes.

일차원적 나노재료, 전도성 고분자, 압타머, 전계효과 트랜지스터, 비표지식 바이오센서  One-dimensional nanomaterials, conductive polymers, aptamers, field effect transistors, unlabeled biosensors

Description

압타머 리셉터가 부착된 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 이용한 비표지식 전계효과 트랜지스터 바이오센서 제조방법 {Fabrication method of label-free field-effect transistor biosensors based on 1D conducting polymer nanomaterials}Fabrication method of label-free field-effect transistor biosensor using one-dimensional conducting polymer nanomaterial with aptamer receptor {Fabrication method of label-free field-effect transistor biosensors based on 1D conducting polymer nanomaterials}

본 발명은 압타머 리셉터가 부착된 일차원적 전도성 고분자 나노재료의 제조 방법 및 상기 전도성 나노입자를 이용한 비표지식 전계효과 트랜지스터 바이오센서 장치 제작에 관한 것으로서, 특정 타겟(target)물질에 높은 친화력을 갖는 압타머(aptamer)가 공유적으로 결합된 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 전극 기판 상에 고정시키고, 전계효과 트랜지스터 배열 내에서 이들의 전류변화를 실시간 모니터링함으로써 단백질과 같은 생체물질들을 검출하는 방법을 제시한다. The present invention relates to a method of manufacturing a one-dimensional conductive polymer nanomaterial with an aptamer receptor and to fabricating a non-labeled field effect transistor biosensor device using the conductive nanoparticles, and having a high affinity for a specific target material. A method of detecting biomaterials such as proteins by immobilizing covalently bonded one-dimensional conductive polymer nanomaterials on an electrode substrate and monitoring their current changes in a field effect transistor array is provided. .

정보산업의 급격한 발전과 함께 플라스틱 일렉트로닉스 소재에 대한 개발이 국제적으로 요구되고 있으며, 특히 소형, 고신뢰성, 고감도 차세대 센서 개발에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 현재 차세대 센서용 소재관련 연구는 탄소 나노튜브, 금속 및 무기반도체 나노재료를 중심으로 활발히 진행되고 있다. 탄소 나노튜브는 다양한 합성방법의 개발을 통해 꾸준히 연구가 진행중이나 값비싼 제조 비용과 키랄성에 의존적인 전기적 물성, 비활성 표면 등의 단점으로 인해 실용화에 제약을 받고 있다. 이에 반해 전도성 고분자는 분자설계의 다양성, 가공의 용이성, 저중량, 유연성 등과 같은 다양한 장점을 갖고 있다 (고분자 과학과 기술, vol. 18, pp. 306-310, 2007). With the rapid development of the information industry, the development of plastic electronics materials is required internationally. In particular, interest in the development of small size, high reliability, and high sensitivity next generation sensors is continuously increasing. Currently, research on next-generation sensor materials is being actively conducted on carbon nanotubes, metals, and inorganic semiconductor nanomaterials. Carbon nanotubes are under continuous research through the development of various synthetic methods, but are limited in practical use due to the disadvantages of expensive manufacturing costs, chirality-dependent electrical properties, and inactive surfaces. In contrast, conductive polymers have various advantages such as diversity in molecular design, ease of processing, low weight, and flexibility (polymer science and technology, vol. 18, pp. 306-310, 2007).

전도성 고분자의 산화 레벨(oxidation level)은 화학적 또는 전기화학적 도핑(doping)/탈도핑(dedoping)에 의해 쉽게 조절이 가능하다. 그리고 이것은 어떤 특별한 화학적/생물학적 종(species)들에 대한 민감하고 빠른 반응(전기 전도도 또는 색의 변화)을 유도한다(참조: Chem. Rev., vol. 100, pp. 2537-2574, 2000). 이러한 특징은 다양한 센서 활동에 전도성 고분자의 응용을 가능케 한다. 실제로 전도성 고분자는 전기 전도성 및 에너지 전달과 같은 그들 고유의 전달 특성 때문에 다른 감지물질에 비해 외부 환경적 변동에 더 민감한 것으로 알려져 왔다(참조: Acc. Chem. Res., vol. 31, pp. 201-207, 1998). 또한 나노막대, 나노섬유 및 나노튜브와 같은 일차원적 전도성 고분자 나노구조물들은 상대적으로 높은 표면적을 지니고 있기 때문에 분석물과의 증가된 상호작용을 통해 증폭된 감도 및 실시간 반응을 제공할 수 있다(참조: Nano Lett., vol. 4, pp. 491-496, 2004; Nano Lett., vol 4, pp. 671-675, 2004). 이러한 장점에도 불구하고 재현성있고 신뢰성있는 나노입자 제조 방법의 부재는 전도성 고분자 나노구조물을 이용한 센서 개발에 상당한 걸림돌이 되어왔다. 특히 일차원적 전도성 고분자 나노재료의 제조 방법은 다공성 산화 알루미늄 막(alumina membrane) 또는 폴리카보네이트 막(polycarbonate membrane)과 같은 값비싼 템플레이트(template)를 이용하는 방식에 국한되어 왔고, 그와 같은 기술들은 복잡한 합성 단계를 통해 매우 소량의 생산물만을 제조할 수 있다는 치명적인 단점을 안고 있는 실정이다(참조: Chem. Mater., vol. 8, pp. 2382-2390; Science, vol. 296, pp. 1997).The oxidation level of the conductive polymer can be easily controlled by chemical or electrochemical doping / dedoping. And this leads to sensitive and rapid reactions (changes in electrical conductivity or color) to certain particular chemical / biological species (Chem. Rev., vol. 100, pp. 2537-2574, 2000). This feature enables the application of conductive polymers to various sensor activities. In fact, conductive polymers have been known to be more sensitive to external environmental fluctuations than other sensing materials due to their inherent transfer properties such as electrical conductivity and energy transfer (see Acc. Chem. Res., Vol. 31, pp. 201-). 207, 1998). In addition, one-dimensional conductive polymer nanostructures, such as nanorods, nanofibers and nanotubes, have a relatively high surface area, providing increased sensitivity and real-time response through increased interaction with analytes. Nano Lett., Vol. 4, pp. 491-496, 2004; Nano Lett., Vol 4, pp. 671-675, 2004). Despite these advantages, the absence of reproducible and reliable methods for producing nanoparticles has been a significant obstacle to the development of sensors using conductive polymer nanostructures. In particular, the method of manufacturing one-dimensional conductive polymer nanomaterials has been limited to the use of expensive templates such as porous aluminum oxide membranes or polycarbonate membranes. There is a fatal disadvantage that only a very small amount of product can be produced by the step (Chem. Mater., Vol. 8, pp. 2382-2390; Science, vol. 296, pp. 1997).

일반적으로 바이오센서에서는 특정 타겟물질에 대한 선택적인 반응을 위해 신호감지부(transducer)에 다양한 종류의 리셉터(receptor)를 도입한다. 리셉터는 주로 흡착, 포획(entrapment), 및 공유결합을 통해 신호감지부 표면에 부착된다. 이 중에서 공유결합을 통한 리셉터 부착방법은 다른 방법들에 비해 매우 우수한 화학적/물리적 안정성을 제공하는 장점을 갖는다. 그러나 공유결합을 통한 리셉터 부착을 위해서는 신호감지부 표면에 가용한 화학적 관능기를 필요로 한다. 탄소 나노튜브를 비롯한 대부분의 금속, 무기반도체, 및 고분자 나노재료들은 비활성 표면을 갖고 있고, 따라서 표면 관능기 도입을 위한 부차적인 표면처리 단계들이 요구된다.In general, a biosensor introduces various kinds of receptors into a signal transducer for a selective response to a specific target material. The receptor is attached to the signal sensing surface mainly through adsorption, entrapment, and covalent bonds. Among them, the method of attaching the receptor through covalent bonding has an advantage of providing very good chemical / physical stability compared to other methods. However, covalent bonding of the receptor requires chemical functional groups available on the surface of the signal detector. Most metal, inorganic semiconductor, and polymeric nanomaterials, including carbon nanotubes, have inert surfaces and therefore require additional surface treatment steps to introduce surface functional groups.

생체물질의 탐지 및 인식은 통상적으로 용액 상에서 진행된다. 이를 위하여 탄소 나노튜브를 비롯한 무기반도체 나노재료는 포토 리소그래피 또는 전자빔 리소그래피를 통해 전극 기판상에 직접적으로 고정되었다. 그러나 전도성 고분자 나노재료의 경우, 발생 가능한 화학적, 물리적 손상 때문에 리소그래피 공정에 적합하지 않은 단점을 갖고 있다. 또한 대부분의 전도성 고분자는 실리콘, 유리, 금속 등으로 구성된 전극 기판에 대해 낮은 점착력을 나타낸다. 이와 같은 문제점들로 인해 전도성 고분자 나노구조물을 이용한 바이오센서 개발은 상당히 제한되어 왔다.Detection and recognition of biomaterials typically proceeds in solution. For this purpose, inorganic semiconductor nanomaterials, including carbon nanotubes, were fixed directly on the electrode substrate via photolithography or electron beam lithography. However, conductive polymer nanomaterials have disadvantages that are not suitable for lithography processes because of possible chemical and physical damage. Most conductive polymers also exhibit low adhesion to electrode substrates made of silicon, glass, metal, and the like. Due to these problems, the development of biosensors using conductive polymer nanostructures has been considerably limited.

따라서 표면 화학적 관능기를 지닌 일차원적 전도성 나노입자를 손쉽게 제조 할 수 있는 간단하고 효율적인 제조 기술과 이를 바탕으로 한 고성능 센서 제작 기술의 개발은 제반 기술의 산업적 응용을 위해 강력히 요구되고 있다.Therefore, the development of simple and efficient manufacturing technology that can easily manufacture one-dimensional conductive nanoparticles having surface chemical functional groups and high-performance sensor manufacturing technology based thereon is strongly required for industrial application of all technologies.

본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 일거에 해결하고자, 역상에멀젼 상에서 전도성 고분자 단량체와 기능성 단량체의 공중합을 통해 제어된 표면 관능기를 지닌 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 제조하는 방법을 제공하고, 그 표면 관능기를 이용해서 나노재료를 전극 기판에 고정시키고, 압타머(aptamer) 리셉터를 나노재료 표면에 공유적으로 부착시킴으로써, 압타머와 선택적으로 결합하는 타겟(target)물질의 검출이 가능한 비표지식 전계효과 트랜지스터 바이오센서 및 이것을 이용한 타겟물질 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for preparing a one-dimensional conductive polymer nanomaterial having a controlled surface functional group through copolymerization of a conductive polymer monomer and a functional monomer on an inverse phase emulsion, in order to solve this conventional problem at once. By using a functional group to fix the nanomaterial to the electrode substrate and covalently attaching the aptamer receptor to the surface of the nanomaterial, a non-labeled field effect capable of detecting a target substance selectively binding to the aptamer An object of the present invention is to provide a transistor biosensor and a method for detecting a target substance using the same.

본 발명자들은 수많은 실험과 심도있는 연구를 거듭한 끝에, 이제껏 알려진 방법과는 전혀 다른 방법, 즉, 공중합을 통해 도입된 표면 관능기를 이용하여 표면개질된 전극기판에 일차원적 나노재료를 화학적 결합을 통해 고정하고, 압타머 리셉터 또한 그 나노재료 표면에 공유결합을 통해 부착함으로써 용액 상에서 안정한 형태의 전계효과 트랜지스터 배열을 구현할 수 있음을 확인하였다. 제조된 전계효과 트랜지스터 센서는 타겟물질에 대해 선택적이고 현저히 향상된 감응성을 나타낼 수 있음을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다. After numerous experiments and in-depth studies, the present inventors have carried out methods of chemically bonding one-dimensional nanomaterials to surface-modified electrode substrates using surface functional groups introduced through copolymerization, which are completely different from the known methods. By fixing and aptamer receptors also covalently attached to the surface of the nanomaterial, it was confirmed that a stable field effect transistor array could be realized in solution. It has been found that the fabricated field effect transistor sensor can exhibit selective and significantly improved sensitivity to the target material and has led to the present invention.

본 발명은 압타머 리셉터가 부착된 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 이용하여 전계효과 트랜지스터 채널영역을 구성하고, 이를 이용하여 타겟물질을 검출하는 것을 내용으로 한다. The present invention is to construct a field effect transistor channel region using a one-dimensional conductive polymer nano-material with an aptamer receptor, and to detect a target material using the same.

본 발명에 따른 전계효과 트랜지스터 바이오센서 제조 단계는, The field effect transistor biosensor manufacturing step according to the present invention,

(A) 1~80 ℃에서 계면활성제를 비극성 용매에 첨가하는 단계; (A) adding a surfactant to the nonpolar solvent at 1-80 ° C .;

(B) 금속염 및 산화제 수용액을 첨가 교반하여 원통형 미셀을 형성하는 단계; 및(B) adding and stirring a metal salt and an aqueous oxidizing agent to form a cylindrical micelle; And

(C) 전도성 고분자 단량체와 공중합을 이루는 기능성 단량체를 적가하여 제어된 표면 관능기를 지닌 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 제조하는 단계; 및(C) preparing a one-dimensional conductive polymer nanomaterial having controlled surface functional groups by dropwise addition of a functional monomer copolymerized with the conductive polymer monomer; And

(D) 상기 나노재료들을 화학반응을 통해 표면개질된 전극 기판 상에 고정시키는 단계; 및(D) immobilizing the nanomaterials on the surface modified electrode substrate through a chemical reaction; And

(E) 압타머 리셉터를 상기 나노재료 표면에 화학반응을 통해 부착시킴으로써 센서 매질을 수득하는 단계; 및(E) obtaining a sensor medium by chemically attaching an aptamer receptor to the surface of the nanomaterial; And

(F) 액체-이온 게이트를 이용한 전계효과 트랜지스터 배열을 이용해 센서 매질의 전기적 특성 변화를 검출하기 위한 검출 수단을 제공하는 단계를 포함하는 것으로 구성되어 있다.(F) providing a detection means for detecting a change in electrical properties of the sensor medium using a field effect transistor arrangement using a liquid-ion gate.

본 발명에 따른, 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 전극 기판 상에 공유결합을 통해 고정시키고, 압타머 리셉터 부착을 통해 비표지식 전계효과 트랜지스터 바이오센서를 구현하는 방법은 이제껏 보고된 바가 없는 전혀 새로운 방법으로서, 중합과정에서 기능성 단량체를 도입함으로써 별도의 복잡한 표면처리 과정이 요구되지 않는다. 또한 전도성 고분자 나노재료를 공유적으로 기판 상에 부착함으로써 용액 상에서도 고분자 나노재료와 전극 간에 안정적인 전기적 접촉을 유지할 수 있 게 한다. 특히 제조된 비표지식 전계효과 트랜지스터 바이오센서는 타겟물질에 대해 우수한 선택성 및 감응성을 나타내었다.According to the present invention, a method of implementing a non-labeled field effect transistor biosensor by covalently fixing a one-dimensional conductive polymer nanomaterial on an electrode substrate and attaching an aptamer receptor is an entirely new method that has not been reported so far. In addition, the introduction of functional monomers during the polymerization process eliminates the need for a separate complex surface treatment process. In addition, the conductive polymer nanomaterials are covalently attached onto the substrate to maintain stable electrical contact between the polymer nanomaterials and the electrodes even in solution. In particular, the manufactured unlabeled field effect transistor biosensor showed excellent selectivity and sensitivity to the target material.

본 명세서에서 특별히 명시되지 않는 한, 온도, 함량, 크기 등의 수치 범위는 본 발명의 제조방법을 최적화 할 수 있는 범위를 의미한다. Unless specifically stated in the specification, the numerical range of temperature, content, size, etc. means a range capable of optimizing the manufacturing method of the present invention.

단계 (A)에서 계면활성제는 1~80 ℃의 온도에서 비극성 용매에 용해되어 구형 미셀을 형성한다. In step (A) the surfactant is dissolved in a nonpolar solvent at a temperature of 1-80 ° C. to form spherical micelles.

본 발명의 제조 방법에 사용될 수 있는 계면활성제의 종류는 본 발명자들이 특허출원 제10-2006-0019432호에서 언급한 바와 같이, 특별히 제한되는 것은 아니며, 에멀젼 중합에 적용될 수 있는 대부분의 음이온 계면활성제들이 사용될 수 있다. 그 중에서도 AOT (dioctyl sulfosuccinate, sodium salt), SDS (sodium dodecylsulfate), SDBS (sodium dodecylbenzenesulfonate)와 같은 계면활성제들이 바람직하다. The type of surfactant that can be used in the preparation method of the present invention is not particularly limited, as the inventors mentioned in Patent Application No. 10-2006-0019432, most of the anionic surfactants that can be applied to the emulsion polymerization Can be used. Among them, surfactants such as AOT (dioctyl sulfosuccinate, sodium salt), SDS (sodium dodecylsulfate) and SDBS (sodium dodecylbenzenesulfonate) are preferred.

비극성 용매의 비제한적인 예로서는 헥산(hexane), 헵탄(heptane), 옥탄(octane), 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등이 있다. Non-limiting examples of nonpolar solvents include hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene and the like.

단계 (B)에서 구형 미셀은 금속염 또는 산화제와의 상호작용을 통해 원통형 미셀로 변형된다. 본 발명자들이 특허출원 제10-2006-0019432호에서 언급한 바와 같이, 금속염과 산화제 수용액은 계면활성제의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있으며 주로 염화철(III)(FeCl3), 염화철(III) 수화물 (FeCl3(H2O)6), 황산 철(III)(Fe2(SO4)3) 등과 같이 금속염과 산화제 역할을 동시에 수행할 수 있는 것들을 물에 용해시켜 사용하는 것이 바람직하다. In step (B) the spherical micelles are transformed into cylindrical micelles through interaction with metal salts or oxidants. As the inventors mentioned in patent application No. 10-2006-0019432, the metal salt and the oxidizing agent aqueous solution can be appropriately selected according to the type of the surfactant, mainly iron (III) chloride (FeCl 3 ), iron (III) chloride hydrate (FeCl 3 (H 2 O) 6 ), iron (III) sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) and the like that can be used simultaneously in the metal salt and oxidizing agent that can be used by dissolving in water.

단계 (C)에서 원통형 미셀 표면에서 발생하는 전도성 고분자 단량체와 기능성 단량체의 화학적 공중합은 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 형성한다. 표면 관능기의 종류 및 도입 정도는 중합과정에서 기능성 단량체의 종류 및 주입량을 조절함에 따라 용이하게 제어될 수 있다. In step (C), the chemical copolymerization of the conductive polymer monomer and the functional monomer on the cylindrical micelle surface forms a one-dimensional conductive polymer nanomaterial. The type and degree of introduction of the surface functional group can be easily controlled by adjusting the type and the amount of the injection of the functional monomer in the polymerization process.

상기 중합에 사용되는 단량체는 전도성 고분자 단량체인 피롤, 아닐린, 싸이오펜 및 그 유도체 등이 바람직하다. The monomer used for the polymerization is preferably pyrrole, aniline, thiophene and derivatives thereof, which are conductive polymer monomers.

상기 중합에 사용되는 기능성 단량체는 해당 단량체의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 비제한적인 예로서는 피롤-2-카르복실산(pyrrole-2-carboxylic acid), 피롤-3-카르복실산(pyrrole-3-carboxylic acid), 피롤-2-설포닉산(pyrrole-2-설포닉산), 2-아민벤조익산(2-aminobenzoic acid), 3-아민벤조익산(3-aminobenzoic acid), 아닐린-2-설포닉산(aniline-2-sulfonic acid), 싸이오펜-2-카르복실산(thiophene-2-carboxylic acid), 싸이오펜-3-카르복실산(thiophene-3-carboxylic acid)과 같은 다양한 종류의 기능성 단량체들이 사용될 수 있다. The functional monomer used for the polymerization may be appropriately selected depending on the type of the monomer, and non-limiting examples include pyrrole-2-carboxylic acid, pyrrole-3-carboxylic acid (pyrrole-3). -carboxylic acid, pyrrole-2-sulphonic acid, 2-aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, aniline-2-sulphonic acid various functional monomers such as (aniline-2-sulfonic acid), thiophene-2-carboxylic acid, and thiophene-3-carboxylic acid. Can be used.

단계 (D)에서 표면 관능기를 지닌 일차원적 전도성 고분자 나노재료들은 표면개질된 마이크로전극 배열 기판 표면에 공유결합을 통해 고정된다. 실리콘 또는 유리 성분의 전극 기판은 실란 카플링제 처리를 통해 전도성 고분자 나노재료의 관능기와 반응할 수 있는 관능기를 표면에 도입한다. In step (D), the one-dimensional conductive polymer nanomaterials having the surface functional groups are covalently fixed to the surface-modified microelectrode array substrate surface. The electrode substrate of the silicon or glass component introduces a functional group capable of reacting with the functional group of the conductive polymer nanomaterial to the surface through a silane coupling agent treatment.

상기 실란 카플링제의 종류는 한정되어 있는 것이 아니라 전도성 고분자 나노재료의 관능기 종류에 따라 공유결합에 적합한 말단기를 지닌 실란 카플링제를 적절히 선택할 수 있으며, 비제한적인 예로서는 3-아민프로필트리메톡시실란(3-aminopropyltrimethoxysilane), 3-아민프로필트리에톡시실란(3-aminopropyltriethoxysilane), 비닐트리메톡시실란(vinyltrimethoxysilane), 카르복실에틸실란트리올(carboxyethylsilanetriol)과 같은 다양한 종류의 실란 카플링제들이 사용될 수 있다.The type of the silane coupling agent is not limited, and a silane coupling agent having a terminal group suitable for covalent bonding may be appropriately selected according to the functional group type of the conductive polymer nanomaterial, and a non-limiting example is 3-aminepropyltrimethoxysilane. Various kinds of silane coupling agents such as (3-aminopropyltrimethoxysilane), 3-aminopropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and carboxyethylsilanetriol may be used. .

상기 실란 카플링제의 농도는 전체 용액 대비 0.01 중량퍼센트에서 10 중량퍼센트 범위에서 사용될 수 있지만, 이들 범위에 한정되지 않고 상기 범위보다 적거나 많을 수 있다. The concentration of the silane coupling agent may be used in the range of 0.01% to 10% by weight relative to the total solution, but is not limited to these ranges and may be less or more than the above range.

단계 (E)에서 압타머 리셉터는 일차원적 전도성 고분자 나노재료의 표면 관능기와 공유결합이 가능한 말단기를 포함한다. 그리고 압타머 리셉터의 도입량은 일차원적 전도성 고분자 나노재료의 표면 관능기 양에 의해 제어될 수 있다. In step (E), the aptamer receptor includes end groups covalently bonded to the surface functional groups of the one-dimensional conductive polymer nanomaterial. The introduction amount of the aptamer receptor may be controlled by the amount of surface functional groups of the one-dimensional conductive polymer nanomaterial.

상기 압타머 리셉터의 종류는 한정되어 있는 것이 아니라 검출하고자 하는 타겟물질의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 비제한적인 예로서는 DNA 압타머, RNA 압타머, 펩타이드 압타머와 같은 다양한 종류의 압타머들이 사용될 수 있다. The type of aptamer receptor is not limited, and may be appropriately selected according to the type of target material to be detected. Examples of the aptamer receptor include various aptamers such as DNA aptamer, RNA aptamer, and peptide aptamer. Can be.

단계 (F)에서 두 개의 마이크로전극 밴드는 각각 소스 및 드레인 전극으로 사용되고, 일차원적 전도성 고분자 나노재료는 채널 영역을 구성한다. 액체-이온 게이트가 사용되고, 기준(reference)전극 및 대조(counter)전극을 통해 게이트 전 위 조절이 가능하다. 이러한 전계효과 트랜지스터 배열에서는 압타머 리셉터와 타겟물질의 특정반응을 통해 일차원적 전도성 나노입자 내에 전하 운반체의 축적 및 감소를 통해 소스-드레인 사이에 전류 흐름에 변화를 줄 수 있다. 이러한 신호감지부에서 발생된 도전성 변화를 전기적 변환 장치를 이용해서 실시간 정량화한다. In step (F), two microelectrode bands are used as source and drain electrodes, respectively, and the one-dimensional conductive polymer nanomaterial constitutes the channel region. Liquid-ion gates are used, and the gate potential can be adjusted through the reference and counter electrodes. In the field effect transistor array, the current flow between the source and the drain can be changed through the accumulation and reduction of charge carriers in the one-dimensional conductive nanoparticle through the specific reaction of the aptamer receptor and the target material. The change in conductivity generated by the signal detection unit is quantified in real time using an electrical conversion device.

본 발명의 방법에 의해 제조된 일차원적 전도성 고분자 나노재료들은 복잡한 표면과정을 거치지 않고 제어된 양의 관능기를 표면에 용이하게 도입할 수 있다. 그 표면 관능기를 이용하여 전극 기판에 일차원적 전도성 고분자 나노재료들을 공유적으로 고정하고, 압타머 리셉터 또한 공유결합을 통해 나노재료 표면에 안정적으로 부착할 수 있다. 제작된 센서 장치는 일차원적 전도성 나노입자 특유의 높은 표면적과 비등방성 전기성 특성 때문에, 타겟물질과의 증가된 상호작용을 할 수 있고, 이것을 통해 매우 빠르고 재현성 있는 반응을 나타낼 수 있다. 본 발명에 따른 비표지식 전계효과 트랜지스터 센서 장치는 특정 분석물에 한정됨이 없이 추후 예상되는 다양한 분석물에 대한 검출 수단으로 적용될 수 있으며, 이들의 용도가 본 발명의 범주를 벗어나는 것은 아니다. One-dimensional conductive polymer nanomaterials prepared by the method of the present invention can easily introduce a controlled amount of functional groups on the surface without a complicated surface process. The surface functional group is used to covalently fix the one-dimensional conductive polymer nanomaterials to the electrode substrate, and the aptamer receptor can also be stably attached to the surface of the nanomaterial through covalent bonding. The fabricated sensor device is capable of increased interaction with the target material due to the high surface area and anisotropic electrical properties peculiar to the one-dimensional conductive nanoparticles, resulting in a very fast and reproducible reaction. The non-labeled field effect transistor sensor device according to the present invention is not limited to a specific analyte, but may be applied as a detection means for various analytes expected in the future, and their use does not depart from the scope of the present invention.

[실시예]      EXAMPLE

이하 실시예를 참조하여 본 발명의 구체적인 예를 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. Although specific examples of the present invention will be described with reference to the following Examples, the scope of the present invention is not limited thereto.

[실시예 1]      Example 1

항온조를 사용하여 15 ℃로 맞추어진 반응조에 20 mL의 헥산(hexane)을 담은 반응기를 넣고 AOT 7.9 mmol을 첨가하여 교반시켜 미셀을 형성시켰다. 삼염화철 수 용액 (7 M) 0.5 mL를 반응에 도입한 후에, 피롤 6 mmol과 피롤-3-카르복실릭산 0.4 mmol 혼합물을 피펫을 사용하여 천천히 적가하였다. 15 ℃에서 2 시간 정도 교반하며 중합을 진행시킨 후, 과량의 에탄올을 반응기에 첨가하였다. 반응용액을 분별깔대기로 옮긴 후 침전된 카르복실화 폴리피롤 나노입자 층을 회수하였다. 전자현미경을 이용하여 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노입자를 관찰한 결과, 약 200 nm의 직경과 5 μm이상의 길이를 갖는 나노튜브 형태의 입자들이 관찰되었다(도 1,2).A reactor containing 20 mL of hexane was added to a reactor adjusted to 15 ° C. using a thermostat, and 7.9 mmol of AOT was added thereto, followed by stirring to form a micelle. After introducing 0.5 mL of iron trichloride solution (7 M) into the reaction, a mixture of 6 mmol of pyrrole and 0.4 mmol of pyrrole-3-carboxylic acid was slowly added dropwise using a pipette. After the polymerization proceeded with stirring at 15 ° C. for about 2 hours, excess ethanol was added to the reactor. The reaction solution was transferred to a separatory funnel and the precipitated carboxylated polypyrrole nanoparticle layer was recovered. As a result of carboxylated polypyrrole nanoparticles prepared using an electron microscope, particles of the form of nanotubes having a diameter of about 200 nm and a length of more than 5 μm were observed (FIGS. 1,2).

[실시예 2]Example 2

항온조를 사용하여 15 ℃로 맞추어진 반응조에 20 mL의 헥산(hexane)을 담은 반응기를 넣고 AOT 7.9 mmol을 첨가하여 교반시켜 미셀을 형성시켰다. 삼염화철 수용액 (7 M) 0.5 mL를 반응에 도입한 후에, 피롤 6 mmol과 피롤-3-카르복실릭산 0.2 mmol 혼합물을 피펫을 사용하여 천천히 적가하였다. 15 ℃에서 2 시간 정도 교반하며 중합을 진행시킨 후, 과량의 에탄올을 반응기에 첨가하였다. 반응용액을 분별깔대기로 옮긴 후 침전된 카르복실화 폴리피롤 나노입자 층을 회수하였다. 전자현미경을 이용하여 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노입자를 관찰한 결과, 약 200 nm의 직경과 5 μm이상의 길이를 갖는 나노튜브 형태의 입자들이 관찰되었다(도 3,4).A reactor containing 20 mL of hexane was added to a reactor adjusted to 15 ° C. using a thermostat, and 7.9 mmol of AOT was added thereto, followed by stirring to form a micelle. After introducing 0.5 mL of an aqueous solution of iron trichloride (7 M) into the reaction, a mixture of 6 mmol of pyrrole and 0.2 mmol of pyrrole-3-carboxylic acid was slowly added dropwise using a pipette. After the polymerization proceeded with stirring at 15 ° C. for about 2 hours, excess ethanol was added to the reactor. The reaction solution was transferred to a separatory funnel and the precipitated carboxylated polypyrrole nanoparticle layer was recovered. As a result of carboxylated polypyrrole nanoparticles prepared using an electron microscope, particles of the form of nanotubes having a diameter of about 200 nm and a length of 5 μm or more were observed (FIGS. 3 and 4).

[실시예 3] Example 3

실시예 1과 2에서 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노튜브를 X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 이용하여 분석한 결과, 289 eV에서 카르복실기와 관련된 특성 피크를 확인할 수 있었고, 정량적인 원소비 분석을 통해 기능성 단량체인 피롤-3-카르복실릭산의 주입량이 더 많은 실시예 1에서 제조된 폴리 피롤 나노입자(A C _289/A C _ total = 0.054)가 실시예 2에서 제조된 나노입자(A C _289/A C _ total = 0.032)에 비해 도입된 카르복실산 양이 더 많은 것을 알 수 있었다(도 5).As a result of analyzing the carboxylated polypyrrole nanotubes prepared in Examples 1 and 2 by X-ray photoelectron spectroscopy, the characteristic peak related to the carboxyl group was confirmed at 289 eV, and the quantitative element ratio The polypyrrole nanoparticles ( A C _289 / A C _ total = 0.054) prepared in Example 1 having a higher injection amount of the functional monomer pyrrole-3-carboxylic acid through analysis were compared to the nanoparticles prepared in Example 2 ( Compared with A C _289 / A C _ total = 0.032), the amount of carboxylic acid introduced was higher (FIG. 5).

[실시예 4] Example 4

유리 기판 상에 포토 리소그래피 기술을 이용해 지상돌기(interdigitated) 마이크로전극 배열을 패터닝한다. 전극 구조물은 10 μm의 너비, 4000 μm의 길이, 40 nm의 두께, 그리고 10 μm의 간격(interspacing)을 지닌 80 핑거 쌍의 배열을 포함한다. 그 전극 기판은 일차원적 전도성 고분자 나노재료의 관능기와 반응을 위해 5 wt% 3-아민프로필트리메톡시실란 수용액을 이용하여 표면개질 되었다. 실시예 1과 2에서 수득한 카르복실화 폴리피롤 나노튜브 0.1 wt%를 포함한 에탄올 용액 10 μL를 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium (DMT-MM) 10 wt%를 포함한 에탄올 용액과 혼합한 후, 표면개질된 전극 기판에 노출시켰다. 반응이 끝난 후, 증류수를 이용해 잔여 반응물들을 제거하고 질소 가스를 이용해서 수분을 제거한다. 압타머 리셉터 부착을 위해서, 10 wt% DMT-MM 수용액 10 μL와 1 μM 트롬빈 압타머(5'-GGTTGGTGTGGTTGG-3') 2 μL 혼합물을 상기 나노튜브와 반응시킨다. 트롬빈 압타머의 3' 말단은 나노튜브 표면의 카르복실기와 수축반응을 통해 공유결합을 형성할 수 있도록 아민 링커가 연결되었다. 반응이 끝난 후, 증류수를 이용해 잔여 반응물들을 제거하고 질소 가스를 이용해서 수분을 제거하였다. A photolithography technique is used to pattern the interdigitated microelectrode array on the glass substrate. The electrode structure comprises an array of 80 finger pairs with a width of 10 μm, a length of 4000 μm, a thickness of 40 nm, and an interspacing of 10 μm. The electrode substrate was surface modified using 5 wt% 3-aminepropyltrimethoxysilane aqueous solution to react with the functional groups of the one-dimensional conductive polymer nanomaterial. 10 μL of an ethanol solution containing 0.1 wt% of the carboxylated polypyrrole nanotubes obtained in Examples 1 and 2 was added with 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium ( DMT-MM) was mixed with an ethanol solution containing 10 wt% and then exposed to a surface modified electrode substrate. After the reaction, the remaining reactants are removed using distilled water and water is removed using nitrogen gas. For aptamer receptor attachment, 10 μL of a 10 wt% DMT-MM aqueous solution and 2 μL of 1 μM thrombin aptamer (5′-GGTTGGTGTGGTTGG-3 ′) are reacted with the nanotubes. The 3 'end of the thrombin aptamer was linked with an amine linker to form a covalent bond through shrinkage reaction with the carboxyl group on the surface of the nanotube. After the reaction was completed, residual reactants were removed using distilled water and water was removed using nitrogen gas.

도 6의 첨부도면에 예시된 바와 같이, 액체-이온 게이트(G)를 사용한 전계효과 트랜지스터 배열을 구현하였다. 소스(S) 및 드레인(D) 전극 사이에 채널영역이 폴리피롤 나노튜브로 적용된 구조로 제작된 것으로서, 컴퓨터와 연결된 정전위장치(potentiostat)를 이용해서 소스-드레인 전압을 인가하고 전류변화(ㅿI/I 0=(I-I 0)/I 0, II 0는 각각 실시간 측정된 전류와 초기 전류치를 나타낸다)를 실시간 모니터링했다. As illustrated in the accompanying drawings of FIG. 6, a field effect transistor array using a liquid-ion gate G was implemented. The channel region is made of polypyrrole nanotubes between the source (S) and drain (D) electrodes, and the source-drain voltage is applied and the current change (ㅿ I ) using a potentiostat connected to a computer. / I 0 = ( I - I 0 ) / I 0 , I and I 0 represent real-time measured current and initial current value, respectively.

트롬빈(thrombin) 단백질에 대한 선택성을 조사하기 위해서, 비타겟 단백질로 소혈청 알부민(bovine serum albumin, BSA)을 사용하였다. 도 7에 제시된 바와 같이, 90 nM의 트롬빈과 소혈청 알부민을 순차적으로 주입했을 때, 트롬빈에 대해서만 소스-드레인 전류의 감소를 관찰할 수 있었다. 따라서 제작된 바이오센서는 특정 타겟물질에 대해 우수한 선택성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. To investigate the selectivity for thrombin protein, bovine serum albumin (BSA) was used as the non-target protein. As shown in FIG. 7, when sequentially injecting 90 nM of thrombin and bovine serum albumin, a decrease in source-drain current was observed only for thrombin. Therefore, the fabricated biosensors were found to exhibit excellent selectivity for specific target materials.

[실시예 5] Example 5

실시예 4에서 제작된 바이오센서에서 압타머 리셉터의 역할을 조사하기 위해 압타머 리셉터가 부착되지 않은 폴리피롤 나노튜브를 채널영역에 적용했다. 도 8에서 제시된 바와 같이, 트롬빈을 주입했을 때 소스-드레인 전류에서 어떤 변화도 관찰되지 않았고, 이는 압타머 리셉터와 트롬빈 간의 선택적인 반응이 소스-드레인 전류에서 변화를 초래한다는 것을 가리킨다. In order to investigate the role of the aptamer receptor in the biosensor manufactured in Example 4, polypyrrole nanotubes without aptamer receptor were applied to the channel region. As shown in FIG. 8, no change in source-drain current was observed when injecting thrombin, indicating that the selective reaction between the aptamer receptor and thrombin results in a change in source-drain current.

[실시예 6] Example 6

실시예 4와 동일한 방법으로 수행하되, 50 nM에서 500 nM 농도 범위의 트롬빈을 주입하였다. 소스-드레인 전류변화를 조사하고, 도 9에 나타낸 바와 같이 해당 농도 범위에 대한 검정곡선을 기록하였다.In the same manner as in Example 4, thrombin was injected in the concentration range of 50 nM to 500 nM. The source-drain current change was investigated and the calibration curve for that concentration range was recorded as shown in FIG. 9.

[실시예 7] Example 7

실시예 4와 동일한 방법으로 수행하되, 사람 혈액의 혈청 내에서 트롬빈에 대한 센서 반응을 조사하였다. 도 10에서 나타낸 바와 같이, 166 nM 트롬빈을 주입했을 때 소스-드레인 전류변화를 확인할 수 있었다. In the same manner as in Example 4, but the sensor response to the thrombin in the serum of human blood was investigated. As shown in Figure 10, when the injection of 166 nM thrombin was able to confirm the source-drain current change.

본 발명에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 가하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노튜브의 주사전자현미경 사진이다.1 is a scanning electron micrograph of the carboxylated polypyrrole nanotube prepared in Example 1 of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노튜브의 투과전자현미경 사진이다.2 is a transmission electron micrograph of the carboxylated polypyrrole nanotube prepared in Example 1 of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예 2에서 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노튜브의 주사전자현미경 사진이다.3 is a scanning electron micrograph of the carboxylated polypyrrole nanotube prepared in Example 2 of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예 2에서 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노튜브의 투과전자현미경 사진이다.4 is a transmission electron micrograph of the carboxylated polypyrrole nanotube prepared in Example 2 of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예 1,2에서 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노튜브들의 X선 광전자 분광 스펙트럼이다. CPNT-1과 CPNT-2는 각각 실시예 1과 2에서 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노튜브를 의미한다. 화살표는 카르복실기와 관련된 피크를 가리킨다(소스, 드레인, 액체-이온 게이트 및 게이트 전위는 각각 S,D, G, 및 Eg로 표기되었다). 5 is an X-ray photoelectron spectroscopy spectrum of carboxylated polypyrrole nanotubes prepared in Examples 1 and 2 of the present invention. CPNT-1 and CPNT-2 refer to carboxylated polypyrrole nanotubes prepared in Examples 1 and 2, respectively. Arrows point to peaks associated with carboxyl groups (source, drain, liquid-ion gate and gate potential are denoted S, D, G, and Eg, respectively).

도 6은 본 발명에 따른 압타머가 부착된 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 채널영역에 적용한 액체-이온 게이트 전계효과 트랜지스터 바이오센서를 나타내는 개략도.Figure 6 is a schematic diagram showing a liquid-ion gate field effect transistor biosensor applying the one-dimensional conductive polymer nanomaterial with aptamer attached to the channel region according to the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예 4에서 제작된 센서에 트롬빈을 주입했을 때 소스-드레인 전류변화 곡선을 나타내는 그래프이다. T와 B는 각각 트롬빈과 소혈청 알부민을 가리킨다. 그리고 CPNT-1과 CPNT-2는 각각 실시예 1과 2에서 제조된 카르복실 화 폴리피롤 나노튜브를 의미한다. 7 is a graph showing a source-drain current change curve when thrombin is injected into a sensor manufactured in Example 4 of the present invention. T and B refer to thrombin and bovine serum albumin, respectively. And CPNT-1 and CPNT-2 means carboxylated polypyrrole nanotubes prepared in Examples 1 and 2, respectively.

도 8은 본 발명의 실시예 4에서 제작된 센서에 압타머 리셉터가 부착되지 않은 카르복실화 폴리피롤 나노튜브를 채널영역에 적용했을 때, 트롬빈에 대한 전류변화 곡선을 나타내는 그래프이다. T와 B는 각각 트롬빈과 소혈청 알부민을 가리킨다.8 is a graph showing a current change curve for thrombin when a carboxylated polypyrrole nanotube to which a aptamer receptor is not attached is applied to a sensor fabricated in Example 4 of the present invention in a channel region. T and B refer to thrombin and bovine serum albumin, respectively.

도 9는 본 발명의 실시예 4에서 제작된 센서의 50-500 nM 트롬빈 농도에 대한 전류변화 검정곡선 그래프이다. CPNT-1과 CPNT-2는 각각 실시예 1과 2에서 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노튜브를 의미한다.9 is a graph showing a current change calibration curve for the concentration of 50-500 nM thrombin of the sensor manufactured in Example 4 of the present invention. CPNT-1 and CPNT-2 refer to carboxylated polypyrrole nanotubes prepared in Examples 1 and 2, respectively.

도 10은 사람 혈액의 혈청 내에서 166 nM 트롬빈에 대한 전류변화 곡선을 나타내는 그래프이다. CPNT-1과 CPNT-2는 각각 실시예 1과 2에서 제조된 카르복실화 폴리피롤 나노튜브를 의미한다. T는 트롬빈을 가리킨다.10 is a graph showing the current change curve for 166 nM thrombin in serum of human blood. CPNT-1 and CPNT-2 refer to carboxylated polypyrrole nanotubes prepared in Examples 1 and 2, respectively. T refers to thrombin.

Claims (7)

1~80 ℃에서 계면활성제를 비극성 용매에 첨가하는 단계;Adding a surfactant to the nonpolar solvent at 1-80 ° C .; 금속염 및 산화제 수용액을 첨가 교반하여 원통형 미셀을 형성하는 단계; 및Adding and stirring a metal salt and an aqueous oxidizing agent to form a cylindrical micelle; And 전도성 고분자 단량체와 공중합을 이루는 기능성 단량체를 적가하여 제어된 표면 관능기를 지닌 일차원적 전도성 고분자 나노재료를 제조하는 단계; 및Preparing a one-dimensional conductive polymer nanomaterial having a controlled surface functional group by dropwise addition of a functional monomer copolymerized with the conductive polymer monomer; And 상기 나노재료들을 화학반응을 통해 표면개질된 전극 기판 상에 고정시키는 단계; 및Immobilizing the nanomaterials on the surface-modified electrode substrate through a chemical reaction; And 압타머 리셉터를 상기 나노재료 표면에 화학반응을 통해 부착시킴으로써 센서 매질을 수득하는 단계; 및Obtaining a sensor medium by chemically attaching an aptamer receptor to the surface of the nanomaterial; And 액체-이온 게이트를 이용한 전계효과 트랜지스터 배열을 이용해 센서 매질의 전기적 특성 변화를 검출하기 위한 검출 수단을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한 바이오센서 제조방법.Providing a detection means for detecting a change in electrical properties of the sensor medium using a field effect transistor array using a liquid-ion gate. 제 1항에 있어서, 전도성 고분자 단량체는 피롤, 아닐린, 싸이오펜 및 그 유도체들인 피롤-2-카르복실산(pyrrole-2-carboxylic acid), 피롤-3-카르복실산(pyrrole-3-carboxylic acid), 피롤-2-설포닉산(pyrrole-2-설포닉산), 2-아민벤조익산(2-aminobenzoic acid), 3-아민벤조익산(3-aminobenzoic acid), 아닐린-2-설포닉산(aniline-2-sulfonic acid), 싸이오펜-2-카르복실산(thiophene-2-carboxylic acid), 싸이오펜-3-카르복실산(thiophene-3-carboxylic acid) 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조방법.The method of claim 1, wherein the conductive polymer monomer is pyrrole-2-carboxylic acid, pyrrole-3-carboxylic acid, which is pyrrole, aniline, thiophene and derivatives thereof. ), Pyrrole-2-sulphonic acid, 2-aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, aniline-2-sulphonic acid (aniline- Biosensor characterized by selecting one of 2-sulfonic acid), thiophene-2-carboxylic acid, and thiophene-3-carboxylic acid Manufacturing method. 제 1항에 있어서, 기능성 단량체는 종류에 관계없이 압타머 리셉터와 화학적 결합을 통해 연결될 수 있는 관능기를 지닌 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조방법.The method of claim 1, wherein the functional monomer has a functional group that can be connected to the aptamer receptor through a chemical bond, regardless of the type. 제1항에 있어서, 관능기를 지닌 일차원적 나노재료들을 표면개질된 전극 기판 상에 공유결합을 통해 고정시킴으로써 채널영역을 구성하는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조방법.The method of claim 1, wherein the channel region is configured by fixing one-dimensional nanomaterials having functional groups through covalent bonds on the surface-modified electrode substrate. 제1항에 있어서, 다수의 나노입자로 구성된 일차원적 전도성 고분자 망상형태 또는 그물망 형태를 채널영역에 적용하는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조방법. The method of manufacturing a biosensor according to claim 1, wherein one-dimensional conductive polymer network form or mesh form composed of a plurality of nanoparticles is applied to the channel region. 제1항에 있어서, 전계효과 트랜지스터 배열을 구성하기 위해 지상돌기(interdigitated) 형태를 이루고 있는 두 개의 마이크로전극 밴드 각각을 소스와 드레인 전극으로 이용하는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조방법.The method of claim 1, wherein each of the two microelectrode bands having an interdigitated shape is used as a source and a drain electrode to form a field effect transistor array. 제1항에 있어서, 압타머 리셉터와 일차원적 전도성 고분자 나노재료의 표면 관능기와 공유결합되는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조방법. The method of claim 1, wherein the aptamer receptor is covalently bonded to the surface functional group of the one-dimensional conductive polymer nanomaterial.
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