KR101035957B1 - Preparation method of single-step biochip that inhibits blurring phenomenon - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a single step bio-chip is provided to prevent non-specific adsorption. CONSTITUTION: A method for manufacturing a bio-chip comprises: a step of preparing an active surface on which a chemically functional group is exposed to a solid substrate; a step of preparing an adsorption suppression layer by covalent bond of a high molecular or low molecular material on the surface of the solid substrate; a step of performing a micro/nanospotting of a composition containing a target biomolecule and a compound which is able to cleave the covalent bond; and a step of fixing the target biomolecule to the exposed actively functaionly group.

Description

번짐 현상이 억제된 단일스텝 바이오칩 제작방법{Preparation method of single―step biochip that inhibits blurring phenomenon}Preparation method of single-step biochip that inhibits blurring phenomenon

본 발명은 마이크로/나노스폿팅(microspotting)에 의한 단백질 칩의 제조방법에 관한 것으로, 종전에 바이오칩의 제조 및 세척 과정에서 생기는 바이오어레이의 번짐 현상을 막는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing protein chips by micro / nanospotting, and to a method for preventing the spread of bioarrays generated during the manufacturing and cleaning of biochips.

바이오칩의 종류는 바이오칩 위에 올라가는 바이오물질에 따라서 DNA칩, 단백질칩, 셀(cell)칩, 당쇄칩 등으로 분류할 수 있으며, 현재로서는 DNA 칩이 가장 많이 상용화되어 있고, 단백질칩이 그 뒤를 따르고 있다. 이 외에도 바이오칩의 제조방법이나 신호검출방법에 따른 분류도 가능하지만, 바이오물질에 따른 분류가 가장 많이 쓰이고 있다.The types of biochips can be classified into DNA chips, protein chips, cell chips, and sugar chain chips according to the biomaterials on the biochips. Currently, DNA chips are the most commercialized, followed by protein chips. . In addition, the classification according to the manufacturing method or the signal detection method of the biochip is possible, but the classification according to the biomaterial is the most used.

DNA 마이크로칩은 유리판 위에 집적되어 있는 모든 유전자(현재 4만개 정도 집적 가능)를 대상으로 하여 유전자 활동 차이를 한 번의 실험으로 조사할 수 있는 대용량 유전자 활동 분석시스템(gene expression analysis)이라 할 수 있다. 한번 실험을 통해 소수의 유전자 활동 변화를 조사할 수 있는 기존방법인 도트 불랏(Dot blot), DD-PCR, 노던 블랏(Northern blot)들과 비교하면 양적인 측면과 분석 속도에서 큰 차이를 나타낸다. 현재 DNA 마이크로어레이 기술을 지칭하기 위해 여러 가지 용어, DNA 마이크로어레이, 바이오칩, DNA 칩, 유전자 어레이 유전자칩(gene-array Genechip) 등이 사용되고 있다. The DNA microchip is a large-scale gene expression analysis system that can examine gene activity differences in a single experiment for all genes accumulated on a glass plate (currently capable of accumulating about 40,000). Compared to the existing methods of dot blot, DD-PCR and Northern blot, which can be used to examine a small number of changes in gene activity in a single experiment, there is a big difference in quantity and analysis speed. Various terms, DNA microarrays, biochips, DNA chips, gene-array genechips, and the like are used to refer to DNA microarray technology.

DNA 마이크로칩은 유리 고형판에 조밀하게 배열 집적되는 유전자의 특성에 따라 두 가지 형태인 cDNA 마이크로어레이와 Oligo-DNA 칩으로 나눌 수 있다. 상기 cDNA 마이크로어레이는 유리판 위에 각각의 유전자를 대표할 수 있는 프로브(probe)로서 DNA 조각(PCR product)을 집적하여 고정 시킨 것으로 이는 전형적인 DNA 마이크로어레이이다. 상기 Oligo-DNA 칩은 올리고뉴클레오티드(20 ~ 25 mer)를 유리판위에서 직접 합성하는 형태로 해당 유전자 프로브들을 고밀도로 집적해 놓는 방법으로 일명 유전자칩(Genechip)이라 한다.DNA microchips can be divided into two types, cDNA microarrays and Oligo-DNA chips, depending on the characteristics of genes that are densely arranged on glass solid plates. The cDNA microarray is a probe that can represent each gene on a glass plate, and a DNA fragment (PCR product) is integrated and immobilized. This is a typical DNA microarray. The Oligo-DNA chip is called a gene chip in which oligonucleotides (20 to 25 mer) are directly synthesized on a glass plate, and the gene probes are densely integrated.

DNA 마이크로칩은 다음과 같이 제작된다. 구조유전체학의 결과로 얻어진 모든 유전자들을 대표하는 DNA 조각을 준비하여 최종적으로 수용액 상태로 녹여 각각의 유전자를 웰 플레이트(well plate)에 담아 준비한다. 여러 개 핀이 달려있는 자동화된 제작기를 사용하여 광학현미경을 슬라이드 유리판에 DNA 들을 고밀도로 집적시킨다. 이때 유리판은 코팅을 하여 DNA가 잘 붙을 수 있도록 한다. 핀의 끝부분은 펜촉과 같은 형태로 갈라져 있으며, 이로 인해 모세관 현상으로 수용액으로 된 DNA를 머금게 된다. 그런 후 핀들은 자동화 시스템에 의해 유리판으로 다가가 바둑판 모양으로 질서정렬하게 DNA들을 심게 된다. 이후 일련의 프로세싱과정을 거쳐 DNA 마이크로어레이가 완성된다.DNA microchips are fabricated as follows. DNA fragments representing all genes obtained as a result of structural genomics are prepared and finally dissolved in an aqueous solution to prepare each gene in a well plate. Using an automated manufactur- er with multiple pins, the optical microscope integrates high-density DNA into the slide glass. At this time, the glass plate is coated so that the DNA adheres well. The tip of the pin is cracked like a nib, which causes capillary action to contain the aqueous DNA. The pins then approach the glass plate by an automated system and plant DNA in an orderly fashion. The DNA microarray is then completed through a series of processing steps.

DNA 마이크로칩의 제작에 사용되는 유리 슬라이드 글라스의 종류는 다음과 같다. The types of glass slide glass used for the production of DNA microchips are as follows.

1) 아민 코팅 슬라이드(Amine-coated slide glass)는 1차 아민기(primary NH3)이 슬라이드 표면에 붙어있는 형태이다. 아민 그룹은 중성 pH(7.0)에서 양성 전하를 유지한다. DNA의 골격(backbone)에 있는 인산 그룹(phosphate group)는 동일한 상황에서 음성 전하(-PO4)를 유지하므로 초기에 DNA를 슬라이드 위에 스포팅하면 DNA는 이온결합을 통해 슬라이드에 임시적으로 부착된다. 2차 프로세싱 과정 중 UV 처리 등은 슬라이드 아민 그룹과 DNA 사이의 공유결합을 유도하게 된다. 공유결합을 통해 슬라이드에 부착된 DNA는 열처리 등을 포함한 프로세싱과정이나 어레이 실험 후 세척 단계 등에서도 안정적으로 슬라이드에 남아있게 된다. 현제 cDNA 칩 제작에 가장 많이 사용되는 슬라이드 중의 하나이다. 1) Amine-coated slide glass is a form in which primary amine groups (primary NH3) are attached to the slide surface. The amine group maintains a positive charge at neutral pH (7.0). The phosphate group in the backbone of the DNA retains the negative charge (-PO 4 ) in the same situation, so when the DNA is initially spotted on the slide, the DNA temporarily attaches to the slide through ionic bonds. UV treatment during the secondary processing leads to covalent bonds between the slide amine group and the DNA. DNA attached to the slide through the covalent bond remains stable on the slide even during processing including heat treatment or washing after the array experiment. It is one of the most used slides in the current cDNA chip fabrication.

2) 알데하이드 코팅 슬라이드(Aldehyde-coated slide glass)는 1차 알데하이드(primary-CHO) 그룹이 유리 표면에 부착되어 잇는 형태이다. 알데하이드 슬라이드 사용 시에는 부착하고자 하는 분자가 외부로 노출된 1차 아민 그룹을 지니고 있는 경우나 혹은 DNA인 경우 인위적으로 DNA에 1차 아민 그룹을 붙여 사용하는 경우가 많다. 결합 원리는 아민그룹의 자유 전자(free electron)가 알데히드(aldehyde) 그룹의 탄소를 공격하며 공유결합을 형성하는 형태로 이루어진다. 올 리고뉴클레오티드 합성 시 DNA의 끝 부분에 아민그룹은 쉽게 붙여 넣을 수 있기 때문에 상기 슬라이드는 올리고뉴클레오티드를 이용한 진단용 칩 제작에 많이 사용되는 경향이 있다.2) Aldehyde-coated slide glass is a form in which primary aldehyde (CHO) groups are attached to the glass surface. When the aldehyde slide is used, the molecule to be attached has a primary amine group exposed to the outside or in the case of DNA, it is often used to artificially attach the primary amine group to the DNA. The bonding principle consists of a form in which free electrons of an amine group attack a carbon of an aldehyde group and form a covalent bond. Since the amine group can be easily pasted to the end of the DNA during oligonucleotide synthesis, the slide tends to be used for the production of diagnostic chips using oligonucleotides.

단백질 마이크로칩은 분자가 안정하게 고정화될 수 있도록 전처리한 표면위에 결합 능을 가지고 있는 각각의 생체분자(capture molecule)를 스폿팅(spotting)이나 패터닝(patterning) 기술을 이용하여 고정화시키고, 분석하고자 하는 목표 분자(target molecules)가 포함된 시료 용액을 첨가한 다음, 생체분자와 결합했을 때 나타나는 신호 변화의 양상을 높은 효율(high-throughput)로 분석할 수 있는 장치이다.Protein microchips use a spotting or patterning technique to immobilize and analyze each biomolecule (capture molecule) that has a binding capacity on a pretreated surface so that the molecule can be immobilized stably. After adding a sample solution containing a target molecule, it is a device that can analyze the change of the signal that appears when combined with the biomolecule with high-throughput (high-throughput).

단백질 칩 제작과 관련된 기술이 본격적으로 개발된 것은 DNA 혼성화(hybridization) 양상이나 mRNA의 양을 높은 효율(high-throughput)로 분석하는데 이용할 수 있는 DNA 칩으로부터 시작되었으며, 이를 바탕으로 거의 유사한 플랫폼(platform) 기술을 이용하여 단백질을 분석할 수 있는 단백질 칩의 개발이 시작되었다. DNA 칩과 더불어 단백질 칩에 대한 연구를 하게 된 이유는 유전자가 가지고 있는 유전정보가 단백질에 그대로 발현되는 경우도 있지만 많은 경우는 단백질이 합성되고 난 후에 전사 후 수정(post translational modification) 과정을 거쳐서 단백질의 구조변화가 나타나기 때문에 결국은 단백질 수준에서 비교할 필요가 대두되었기 때문이다.The development of technology related to protein chip development started in earnest from DNA hybridization patterns or DNA chips that can be used for high-throughput analysis of mRNA levels. The development of protein chips that can analyze proteins using this technology has begun. The reason for the study of protein chip along with DNA chip is that the genetic information of the gene is expressed in the protein as it is, but in many cases, the protein is synthesized through post-translational modification after the protein is synthesized. Because of the structural changes in, it is finally necessary to compare at the protein level.

표면화학 기술은 고형기판위에 단백질을 최대한 활성이 유지된 상태로 안정하게 고정화하기 위한 기술이다. 현재까지 개발된 표면화학 기술은 크게 흡착방법(Absorption Methods), 공유결합(Covalent Bonding) 및 자가 조립 연결 분자(Self-Assembling Linker Molecules)로 세가지로 구분할 수 있다. 이러한 표면화학 기술을 이용하여 개발된 단백질 칩 베이스 플레이트(base plate) 종류는 다양하다. 먼저 유리 재질로 만들어진 플레이트(알데하이드이나 아민 슬라이드, 폴리-엘-라이신으로 코팅 된 슬라이드 글라스와 폴리-엘-라이신, 폴리-아크릴아마이드, 비에스에이엔-하이드록시석씬미드와 셀룰로즈, 콜라겐, 덱스트라널 에스에이엠 분자)는 코팅 처리에 따라 종류가 다양하다. 형태에 따라 3종류로 나눌 수 있는데, 플레인-글라스 칩, 3디 겔 패드 칩, 그리고 마이크로웰 칩으로 개발되었다. 그 외 니트로셀룰로즈 생체막 필터, 나일론 또는 폴리비닐리덴 디플루오라이드 폴리스틸렌 필름 등이 단백질 칩의 고형 기판으로 개발된 것들이다.Surface chemistry is a technique for stably immobilizing a protein on a solid substrate while maintaining maximum activity. The surface chemistry techniques developed so far can be classified into three categories: Absorption Methods, Covalent Bonding, and Self-Assembling Linker Molecules. There are a variety of protein chip base plates developed using these surface chemistry techniques. First, plates made of glass materials (aldehyde or amine slides, slide glass coated with poly-L-lysine, poly-L-lysine, poly-acrylamide, BC-hydroxysuccinimide, cellulose, collagen, dextranal S AM molecule) varies depending on the coating process. It can be divided into three types according to shape. It was developed as a plane-glass chip, a three-diesel pad chip, and a microwell chip. Nitrocellulose biomembrane filters, nylon or polyvinylidene difluoride polystyrene films have been developed as solid substrates for protein chips.

생체분자(Capture Molecules)는 표면 처리된 고형 기판 위에 고정시킬 생체물질을 의미한다. 항체, 세포 수용체, 효소 등을 고형 기판에 고정할 수 있다. 단백질의 효과적인 고정화를 위해 애피바이(affibody, Protein-A의 IgG 결합 부위를 근거로 하여 3개의 helix 다발로 구성된 작은 단백질), 엡타머(aptamer)(분자인식(molecular recognition)에 사용되는 올리고뉴클레오티드 서열(oligonucleotide sequences) 등을 이용한 단백질 고정화를 연구하고 있다. 단백질 칩을 이용하여 특정 단백질을 분석하고자 할 때 가장 먼저 고려해야할 점은 표적분자(target molecule)의 선정이다. 단백질 사이의 상호작용을 확인하거나 효소의 활성을 측정하고자 할 경우, 또는 단백질 자체의 기능 변화를 단백질 칩을 통하여 관찰하는 것이 목적일 경우, 해당 단백질을 높은 순도로 분리 정제하여야 한다. 그러나 진핵세포 유래의 단백질인 경우 대장균에서 발현이 잘 되지 않거나, 발현되더라도 제대로 된 구조를 갖지 못하는 경우가 많은데, 이런 문제는 효모(yeast)를 이용하거나 시험과내 변역(in vitro translation) 방법 등을 통하여 극복할 수 있다. 단백질의 발현 프로파일링(expression profiling)을 분석하고자 할 경우 생체 시료 내에 존재하는 단백질의 종류가 수만 가지에 이르며 각각의 단백질 농도 편차가 매우 크므로, 타겟분자와 특이적으로 결합하는 생체분자를 확보하는 것이 중요하다. Biomolecules (Capture Molecules) refers to the biomaterial to be fixed on the surface-treated solid substrate. Antibodies, cell receptors, enzymes and the like can be immobilized on a solid substrate. Oligonucleotide sequence used for affibody (small protein consisting of three helix bundles), aptamer (molecular recognition) for effective immobilization of protein studies of protein immobilization using oligonucleotide sequences etc. The first thing to consider when analyzing a specific protein using protein chips is the selection of the target molecule. If you want to measure the activity of enzymes, or if you want to observe the changes in the function of the protein itself through the protein chip, the protein should be separated and purified with high purity, but eukaryotic-derived proteins may not be expressed in E. coli. Even if it doesn't work well, it doesn't always have the right structure. This can be overcome by using yeast, in vitro translation, etc. When analyzing the expression profiling of proteins, there are tens of thousands of proteins in the biological sample. Since each protein has a very large variation in protein concentration, it is important to secure biomolecules that specifically bind to target molecules.

생체분자(capture molecule)을 고정화하기 위한 칩 표면은 그 구조에 따라 크게 2차원 구조(2D)와 3차원 구조(3D)를 가진 것으로 나눌 수 있다. 2D는 대체로 아민그룹, 에폭시 그룹, 알데하이드 그룹(amine group, epoxy group, aldehyde group) 등의 반응기를 링커(linker)와 함께 단분자막으로 제조하여 단백질 내 아미노산이 가지고 있는 아미노 그룹(amine group) 등과 공유결합을 하도록 하거나, 폴리-L-리신(ploy-L-lysine)을 단분자막으로 만들어 단백질과 전기적 결합을 통하여 결합하도록 만든다. 이 방법은 대체로 높은 농도의 생체분자를 표면에 고정화할 수 있는 장점을 가지고 있지만, 빠른 속도로 물이 증발하여 단백질이 3차원 구조에 영향을 줄 수 있다는 단점이 있다. 이와 반대로 3D는 반응기를 결합시킨 아크릴아마이드 겔, 아가로스 겔이나 니트로 셀룰로즈 막을 표면에 붙임으로써 생체분자가 2차원 구조를 안정적으로 유지하면서 타겟분자와 결합할 수 있는 충분한 공간을 제공해 줄 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 이런 표면을 사용할 경우 분석 결과의 편차가 커질 수 있다는 단점이 있기도 하다.The chip surface for immobilizing the capture molecule can be divided into two-dimensional structure (2D) and three-dimensional structure (3D) according to the structure. In general, 2D is a monomolecular membrane formed of a reactor such as an amine group, an epoxy group, an aldehyde group, an aldehyde group, and an aldehyde group together with a linker to covalently bond to an amino group of an amino acid in a protein. Alternatively, poly-L-lysine is made into a monomolecular film to bind with proteins through electrical bonding. This method generally has the advantage of immobilizing high concentrations of biomolecules on the surface, but has the disadvantage that proteins can affect the three-dimensional structure due to the rapid evaporation of water. 3D, on the other hand, has the advantage of providing sufficient space for biomolecules to bind to target molecules while maintaining a stable two-dimensional structure by attaching a reactor-bonded acrylamide gel, agarose gel or nitro cellulose membrane to the surface. Have. However, the use of such surfaces also has the disadvantage that the analytical results can be large.

검출 시스템(Detection System)은 단백질 상호작용에 효율적인 분석 시스템을 말한다. 현재는 형광을 이용한 형광 스캐너가 보편적으로 사용되고 있으나, 앞으로는 본래의 상태에서 단백질 상호작용 연구가 이뤄질 추세이므로 라벨-프리(label-free) 단백질을 분석할 수 있는 여러 가지 방법들이 모색되고 있다. 그 예로 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance, SPR), 쿼츠 크리스탈 마이크로발란스(Quartz Crystal Microbalance, QCM), 원자 힘 현미경(Atomic Force Microscopy, AFM) 등이 활발히 연구되고 있다. SPR 방식은 비어코어(Biocore) 제품으로 잘 알려져 있으며 이미 상용화되어 있는 가장 발전 된 방법이다. QCM은 앞으로 멀티플렉스(multiplex) 분석 방법이 해결되면, 단백질 분석 방법으로 바이오분야에 다양하게 응용될 수 있을 것이다. AFM 방식은 나노 수준에서 단백질 상호작용 및 바이오 분석시스템으로 현재 기초연구가 이뤄지고 있고, 향후 상용화를 추진하는 방향으로 발전되리라 예상된다.Detection System refers to an efficient analysis system for protein interaction. Currently, fluorescence scanners using fluorescence are commonly used, but in the future, protein interaction studies are being conducted in the original state, and various methods for analyzing label-free proteins have been sought. For example, Surface Plasmon Resonance (SPR), Quartz Crystal Microbalance (QCM), and Atomic Force Microscopy (AFM) have been actively studied. The SPR method is well known as a Biocore product and is the most advanced method already commercialized. QCM can be applied to various fields of biotechnology as protein analysis method when multiplex analysis method is solved in the future. The AFM method is currently undergoing basic research as a protein interaction and bio-analysis system at the nano level, and is expected to be developed to promote commercialization in the future.

단백질 마이크로어레이 칩의 응용분야로는 다음과 같다. 1) 바이오마커 어세이(Biomarker Assay)를 위해 사용될 수 있다. 바이오 마커들의 멀티플렉스 분석을 수행할 수 있는 질병 진단용 단백질 칩에 응용할 수 있다. 2) 새로운 약물 검 색(New Drug Screening)하는데 사용될 수 있다. 고집적 단백질 칩을 이용한 새로운 방식의 신약 후보물질 스크리닝 방법을 개발할 수 있다. 이는 단백질 상호작용을 이용한 단백질 칩 기반 신약후보물질 초고속 스크리닝 시스템의 개발이 가능하다. 질환 표적 단백질들을 중심으로 자연 산물 라이브러리(Natural product libraries), 파지 발현 펩티드 라이브러리(Phage display peptide libraries), 화학물 라이브러리(Chemical libraries) 등을 활용한 단백질-단백질 및 단백질-리간드 결합 시험을 통해 새로운 신약 후보물질을 도출할 수 있다. 3) 단백질 발현 양상 차이 연구(Differential Protein Expression Profile Study)하는데 사용될 수 있다. 단백질 발현 패턴 연구에 기반 기술로 응용이 가능하다. 항체 칩을 이용하여 세포나 조직 등에서 발현되는 단백질 체의 프로파일(profile)을 분석함으로써 신규 단백질 마커(marker)를 발굴하는데 효과적일 것이다. 향후 2D 겔-메스(gel-mass) 방법과 공존하면서 상호보완적으로 발전할 것이라 전망된다.Application fields of protein microarray chips are as follows. 1) Can be used for Biomarker Assay. It can be applied to a disease diagnostic protein chip capable of performing multiplex analysis of biomarkers. 2) Can be used for New Drug Screening. New methods for screening new drug candidates using highly integrated protein chips can be developed. It is possible to develop a protein chip based new drug candidate screening system using protein interaction. New drug using protein-protein and protein-ligand binding tests using natural product libraries, phage display peptide libraries, chemical libraries, etc. Candidates can be derived. 3) Can be used for Differential Protein Expression Profile Study. It can be applied as a technology based on the study of protein expression patterns. By analyzing the profile of protein bodies expressed in cells or tissues using antibody chips, it will be effective in discovering new protein markers. It is expected to co-exist with the 2D gel-mass method in the future.

이러한 여러 가지 기술들이 복합적으로 작용하여 단백질 칩의 성능이 결정되는데, 현재는 각 분야에서 다양한 방법들이 시도되면서 최적의 조건과 제작된 단백질 칩의 응용 가능성이 시험되고 있다. 특히 질병의 진단이나 신약 후보 물질의 탐색에 이용할 수 있는 바이오마커(biomarker)를 찾기 위한 연구, 단백질의 발현 양상(protein expression profiling)을 분석할 수 있는 방법의 개발에 많은 연구가 진행되고 있다.These various technologies work in combination to determine the performance of protein chips. At present, various methods have been tried in each field to examine the optimal conditions and the applicability of the manufactured protein chips. In particular, many studies are being conducted to find biomarkers that can be used for diagnosis of disease or to search for drug candidates, and to develop methods for analyzing protein expression profiling.

기존의 단백질 칩의 제조 과정에서는 마이크로/나노스팟팅 다음 단계의 세척 과정에서, 스팟팅된 영역 외의 칩 표면의 비특이적 결합(non-specific binding)을 방지하고자 여러 가지 고분자(PEG 또는 덱스트란)나 저분자 물질을 이용하여 활성 고체표면(slide glass, gold)을 불활성화시키는 과정을 거치게 된다. 이러한 주변영역의 불활성화 과정에서, 필연적으로 스팟팅된 영역에 포함된 과량의 목표 단백질이 확산을 통하여 주변 활성영역으로 퍼지는 현상이 관측된다. 이러한 의도되지 않게 확산된 목표 단백질은 검출하고자 하는 표적 분자(target molecule)의 신호해석에도 영향을 주게 되는데, 결국 불균일한 스팟의 모양과 신호세기의 실험 결과를 낳게 된다. 또한 이러한 불균일성은 결과분석 시 배경잡음을 형성하여 바이오칩의 감도 향상에 어려움을 부가할 뿐 아니라 실험의 재현에 많은 시간과 노력을 필요로 한다. In the manufacturing process of a conventional protein chip, various polymers (PEG or dextran) or small molecule materials are used in order to prevent non-specific binding of the chip surface outside the spotted region during the washing process after the micro / nano spotting. By using this process, the active solid surface (slide glass, gold) is inactivated. In the process of inactivation of the peripheral region, a phenomenon in which an excessive amount of the target protein included in the spotted region inevitably spreads to the peripheral active region is observed. This unintentionally diffused target protein also affects the signal analysis of the target molecule to be detected, resulting in an uneven spot shape and an experimental result of signal strength. In addition, such a non-uniformity not only adds difficulty in improving the sensitivity of the biochip by forming background noise in analyzing the results, but also requires a lot of time and effort to reproduce the experiment.

이에, 본 발명자들은 이러한 문제들을 해결하기 위해, 단백질 칩 실험을 좀 더 안정적으로 수행하기 위하여 기존 비특이적 결합 방지 방법을 개선하고 빠른 결과분석 방법을 개발하는데 노력한 결과, 단백질 칩의 제조 과정에 있어서 전체기질 표면에 마이크로/나노스폿팅할 때 첨가물에 의해 쉽게 깨어질 수 있는 화학결합을 사용하여 흡착억제층을 고정하여 비활성화시킴으로써, 마이크로/나노스폿팅할 때 흡착억제층이 깨어져서 활성표면을 노출시키는 동시에, 목표 분자층과 기질 간의 공유결합을 형성시키는 단일 스텝 바이오칩 제작 방법을 개발하였다. 상기 방법은 기존의 방법에 비해 번짐 현상을 거의 완전히 막을 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Therefore, in order to solve these problems, the present inventors have made efforts to improve the existing nonspecific binding prevention method and to develop a fast result analysis method in order to perform protein chip experiments more stably. By fixing and deactivating the adsorption inhibitor layer using chemical bonds that can be easily broken by additives when micro / nanospotting the surface, the adsorption inhibitor layer is broken during micro / nanospotting to expose the active surface, A single step biochip fabrication method has been developed that forms covalent bonds between target molecular layers and substrates. The method completed the present invention by confirming that the bleeding phenomenon can be almost completely prevented compared to the existing method.

본 발명의 목적은 다양한 바이오분자들의 고체표면에 대한 비특이적 흡착을 막아주는 흡착억제층을 활성표면 위에 고정한 후, 목표가 되는 분자층을 마이크로/나노스폿팅(Micro/Nanospotting)할 때, 고정된 흡착억제층을 이탈시키는 동시에 노출된 고체 표면상의 활성 부위에 목표 분자층을 고정시키는 단일 스텝의 바이오칩 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to fix the adsorption inhibitor layer that prevents non-specific adsorption of various biomolecules on the solid surface on the active surface, and then to fix the adsorption inhibitor when micro / nanospotting the target molecular layer. It provides a single step biochip manufacturing method that leaves a layer and simultaneously fixes a target molecular layer to an active site on an exposed solid surface.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

1) 목표 바이오분자를 고정하는 화학적 기능기가 고체기질 위에 노출된 활성표면을 제조하는 단계;1) preparing an active surface exposed to a solid substrate with a chemical functional group to fix the target biomolecule;

2) 상기 화학적 기능기를 불활성화시키고 비특이적 흡착을 억제하는 고분자 또는 저분자 물질을 고체기질 표면에 공유결합시켜 흡착억제층을 제조하는 단계;2) preparing an adsorption inhibiting layer by covalently bonding a polymer or a low molecular weight material which inactivates the chemical functional group and suppresses nonspecific adsorption to a surface of a solid substrate;

3) 고체기질 표면에 고정하고자 하는 목표 바이오분자 및 상기 공유결합을 절단시키는 화합물을 포함하는 조성물을 마이크로/나노스폿팅(Micro/Nanospotting)하는 단계; 및3) Micro / Nanospotting a composition comprising a target biomolecule to be immobilized on a solid substrate surface and a compound cleaving the covalent bond; And

4) 마이크로/나노스폿팅된 조성물에 의해 흡착억제층이 분해되는 동시에, 새롭게 노출된 활성기능기에 목표 바이오분자가 고정되는 단계를 포함하는, 바이오칩의 제조방법을 제공한다.4) It provides a method for producing a biochip, comprising the step of decomposing the adsorption inhibitor layer by the micro / nano-spotted composition, and fixing the target biomolecule to the newly exposed active functional groups.

본 발명은 기존의 단백질 칩 제조방법에 비해, 안정적으로 간단하게 결과를 얻을 수 있으므로 단백질 칩을 이용한 실험 수행시 칩 상의 바이오어레이의 번짐 현상 문제를 해결하고, 간단한 방법으로 시간을 단축시킬 수 있음으로써, 단백질 칩 실험에 유용하게 이용될 수 있다.Compared to the conventional protein chip manufacturing method, the present invention can stably and simply obtain a result, thereby solving the problem of bleeding of the bioarray on the chip when performing the experiment using the protein chip, and shortening the time by a simple method. It can be usefully used for protein chip experiments.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 마이크로/나노스폿팅 방법에 의한 바이오칩의 제조방법에 있어서, 바이오분자를 고체 기질위에 고정화하는 활성표면을 제조하고, 특정 화합물에 의해 쉽게 분해되는 화학결합을 이용해서 비특이적 흡착을 방지하는 고분자/저분자 층을 먼저 고체기질 표면상에 고정 시킨 후, 목표 단백질을 상기 화학결합을 분리시키는 화학적 첨가물과 함께 마이크로/나노스폿팅함으로써, 앞서 고정된 비특이적 흡착억제층의 분해와 동시에 새롭게 노출된 활성부위에 바이오분자가 고정되는 것을 특징으로 하는 바이오칩의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a biochip by a micro / nanospotting method, wherein the polymer prepares an active surface which immobilizes a biomolecule on a solid substrate and prevents nonspecific adsorption by using a chemical bond that is easily decomposed by a specific compound. By immobilizing the low molecular layer on the surface of the solid substrate first, followed by micro / nanospotting of the target protein with a chemical additive that separates the chemical bonds, thereby simultaneously deactivating the previously fixed nonspecific adsorption inhibitor layer and newly exposed active sites. It provides a method for producing a biochip, characterized in that the biomolecule is fixed to.

상기 제조방법은 다음과 같은 단계로 수행되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다:The manufacturing method is preferably carried out in the following steps, but is not limited thereto.

1) 목표 바이오분자를 고정하는 화학적 기능기가 고체기질 위에 노출된 활성 표면을 제조하는 단계;1) preparing an active surface having a chemical functional group immobilizing a target biomolecule exposed on a solid substrate;

2) 상기 화학적 기능기를 불활성화 및 비특이적 흡착을 억제하는 고분자 또는 저분자 물질을 고체기질 표면에 공유결합시켜 흡착억제층을 제조하는 단계;2) preparing an adsorption inhibitor layer by covalently attaching a polymer or a low molecular material that inactivates the chemical functional group and inhibits nonspecific adsorption to a surface of a solid substrate;

3) 고체기질 표면에 고정하고자 하는 목표 바이오분자 및 상기 공유결합을 절단시키는 화합물을 포함하는 조성물을 마이크로/나노스폿팅(Micro/Nanospotting)하는 단계; 및3) Micro / Nanospotting a composition comprising a target biomolecule to be immobilized on a solid substrate surface and a compound cleaving the covalent bond; And

4) 마이크로/나노스폿팅된 조성물에 의해 흡착억제층이 분해되는 동시에, 새롭게 노출된 활성기능기에 목표 바이오분자가 고정되는 단계.4) The adsorption inhibition layer is decomposed by the micro / nanospotted composition and the target biomolecule is immobilized on the newly exposed active functional group.

상기 방법에 있어서, 단계 1)의 화학적 기능기는 치올기(thiol), 아민기(amine), 알코올기(alcohol) 및 카르복실기(carboxyl)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하고, 치올기인 것이 더욱 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the above method, the chemical functional group of step 1) is preferably any one selected from the group consisting of thiol, amine, alcohol, and carboxyl, and more preferably, thiol. Preferred but not limited to this.

상기 방법에 있어서, 단계 1)의 활성표면은 아미노산(amino acid), 콜레스테롤(cholesterol), 지방질(lipid) 분자, 올리고당(oligosugars), 올리고뉴클레오타이드(oligonucleotide), 글루타치온(glutathione), 펩타이드(peptide), 단백질(protein) 및 나이트릴로트리카르복시산(nitrilotricarboxylic acid)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 분자와 선택적으로 상호작용하는 분자량 200만 이하의 분자층을 제조하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the method, the active surface of step 1) is amino acid, cholesterol, lipid molecule, oligosugars, oligonucleotide, glutathione, peptide, It is preferable to prepare a molecular layer having a molecular weight of 2 million or less that selectively interacts with any one molecule selected from the group consisting of protein and nitrilotricarboxylic acid, but is not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 2)의 고분자 또는 저분자 물질은 글리세롤(glycerol), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 덱스트란, 히아론 산(hyarulonic acid), 키토산(chitosan), 알부민(albumin) 단백질 및 올리고핵산으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌 글리콜인 것이 더욱 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the method, the polymer or low molecular weight material of step 2) is glycerol, polyethylene glycol, dextran, hyaluronic acid, chitosan, albumin protein and oligonucleic acid. It is preferably any one selected from the group consisting of, more preferably polyethylene glycol, but is not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 2)의 공유결합은 치오에스터(thioester) 결합, 아미드(amide) 결합, 에스터(ester) 결합 및 에테르(ether) 결합으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하고, 치오에스터 결합인 것이 더욱 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the above method, the covalent bond of step 2) is preferably any one selected from the group consisting of a thioester bond, an amide bond, an ester bond, and an ether bond. More preferably, it is a bond.

상기 방법에 있어서, 단계 2)의 공유 결합이 에테르(ether)결합인 경우, 온건한 반응조건에서의 공유결합의 절단을 고려할 때, 비닐에테르(vinyl ether), 아릴에테르(aryl ether) 및 알릴에테르(allyl ether)결합을 형성하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.In the above method, when the covalent bond of step 2) is an ether bond, vinyl ether, aryl ether, and allyl ether, in consideration of the cleavage of the covalent bond under moderate reaction conditions It is preferable to form an (allyl ether) bond, but is not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 3)의 마이크로/나노스폿팅은 핀타입 마이크로어레이어, 압전식 구동 마이크로어레이어, 탄성체(elastomer)를 이용한 접촉식 또는 비접촉식 마이크로 어레이어 및 형판에 의한 패터닝에 의한 방법으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나에 의해 수행되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the above method, the micro / nanospotting of step 3) is performed by a pin-type microarray, a piezoelectric driving microarray, a contact or non-contact microarray using an elastomer and a patterning by a template. It is preferably performed by any one selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 3)의 마이크로/나노스폿팅은 10 ~ 50℃에서 수행되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. 또한, 마이크로/나노스팟의 크기가 10 nm ~ 10 mm의 크기 분포를 가지는 것으로 수행되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the above method, the micro / nanospotting of step 3) is preferably performed at 10 to 50 ° C., but is not limited thereto. In addition, it is preferable that the size of the micro / nanospot is performed to have a size distribution of 10 nm to 10 mm, but is not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 3)의 공유결합을 절단시키는 화합물의 경우 상기 공유 결합이 치오에스터일 때, 아민(amine) 작용기를 가지는 암모니아(ammonia), 디아미노에탄(diaminoethan), 디아미노프로판(diaminopropane) 1,2-비스디아미노에톡시에탄(1,2-bis(diaminoethoxy)ethane)), 하이드록실아민(hydroxylamine) 등과 같은 염기성화합물이나 염산과 같은 산성화합물이 가능하나 pH에 민감한 바이오분자들의 특성을 감안할 때 하이드록실아민이 더욱 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the above method, in the case of the compound which cleaves the covalent bond of step 3), when the covalent bond is a cheester, ammonia, diaminoethan, diaminopropane having an amine functional group ) Basic compounds such as 1,2-bisdiaminoethoxyethane (1,2-bis (diaminoethoxy) ethane), hydroxylamine, etc., or acidic compounds such as hydrochloric acid are possible, but the characteristics of pH-sensitive biomolecules In view of the above, hydroxylamine is more preferred, but is not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 3)의 공유결합을 절단시키는 화합물의 경우 상기 공유결합이 아미드결합일 때, 산성이나 염기성 용액에서 아미드결합은 가수분해되기 때문에 염산, 질산, 황산, 아세트산과 같은 산성화합물이나 수산화나트륨, 수산화칼륨과 같은 염기성화합물이 가능하나, pH와 온도에 민감한 바이오분자의 특성을 고려할 때 아미드결합을 선택적으로 가수분해하는 프로테아제(protease)와 같은 생물학적 촉매나 금속이온을 포함하는 무기촉매가 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the above method, in the case of the compound which cleaves the covalent bond of step 3), when the covalent bond is an amide bond, the acid compound such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or acetic acid is hydrolyzed because the amide bond is hydrolyzed in an acidic or basic solution. Basic compounds such as sodium hydroxide and potassium hydroxide are possible, but biological catalysts such as proteases that selectively hydrolyze amide bonds or inorganic catalysts containing metal ions, given the properties of pH and temperature sensitive biomolecules. Preferred but not limited to this.

상기 방법에 있어서, 단계 3)의 목표 바이오분자가 특정 단백질일 경우 동시에 단계 3)의 공유결합이 아미드결합일 경우, 단계 3)의 공유결합을 절단시키는 화합물은, 상기 공유결합은 단백질을 손상시키지 않으면서 약산성의 수용액에서 쉽게 가수분해되는 α-불포화아미드(α-unsaturated)결합을 통하여 형성하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the above method, when the target biomolecule of step 3) is a specific protein, and at the same time when the covalent bond of step 3) is an amide bond, the compound which cleaves the covalent bond of step 3) does not damage the protein. It is preferable to form through an α-unsaturated bond which is easily hydrolyzed in a weakly acidic aqueous solution without being limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 3)의 공유결합이 α-불포화아미드인 경우 단계 3)의 공유결합을 절단하는 화합물의 경우, α-불포화아미드 결합은 약산성(pH 5.5)의 용액에 의해서 쉽게 가수분해되기 때문에 pH 5.5 정도를 만들 수 있는 염산, 질산, 황산, 아세트산 등의 산성 화합물이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the above method, when the covalent bond of step 3) is α-unsaturated amide, in the case of the compound cleaving the covalent bond of step 3), the α-unsaturated amide bond is easily hydrolyzed by a weakly acidic (pH 5.5) solution. Therefore, acidic compounds such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, etc., which can make pH 5.5, are preferred, but are not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 3)의 공유결합을 절단시키는 화합물의 경우, 상기 공유결합이 에스터결합일 때, 약산성이나 약염기성 용액에서 에스터결합이 쉽게 가수분해되기 때문에 pH 5.5 정도를 만들 수 있는 염산, 질산, 황산, 아세트산 등의 산성 화합물이나 수산화나트륨 및 수산화칼륨이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the above method, in the case of the compound which cleaves the covalent bond of step 3), when the covalent bond is an ester bond, hydrochloric acid which can make pH 5.5 because the ester bond is easily hydrolyzed in a weakly acidic or weakly basic solution, Acidic compounds such as nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferred, but not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 3)의 공유결합을 절단시키는 화합물의 경우, 상기 공유결합이 비닐에테르 또는 알릴에테르결합일 때, 상기 에테르결합이 약산성에서 분해되기 때문에 염산, 질산, 황산과 같은 무기산이나 아세트산 및 포름산과 같은 유기산이 바람직하고, 팔라듐(Pd)과 루테늄(Ru)과 같은 금속 촉매 또는 산화오스뮴(OsO4)와 같은 금속산화물 촉매가 포함되는 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.In the above method, in the case of the compound which cleaves the covalent bond of step 3), when the covalent bond is a vinyl ether or allyl ether bond, the inorganic bond or acetic acid such as hydrochloric acid, nitric acid or sulfuric acid is decomposed because the ether bond is decomposed in weak acidity. And organic acids such as formic acid, and more preferably metal catalysts such as palladium (Pd) and ruthenium (Ru) or metal oxide catalysts such as osmium oxide (OsO 4).

상기 방법에 있어서, 단계 4)의 흡착억제층의 분해는 단계 3)의 공유결합이 치오에스터(thioester) 결합의 경우, 하이드록실아민과 같은 아민(amine) 작용기를 가지는 화합물이 카보닐기(carbonyl)를 공격하는 치환반응(SN2)을 통하여 치올기를 재생하거나, 염산과 같은 산성용액에서 가수분해를 통해 치오에스터 결합이 깨어져서 치올기가 노출되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.In the above method, the decomposition of the adsorption inhibiting layer of step 4) is characterized in that when the covalent bond of step 3) is a thioester bond, the compound having an amine functional group such as hydroxylamine is carbonyl. It is preferable that the thiol group is exposed by regeneration of the thiol group through a substitution reaction (SN2) attacking or breaking the thioester bond through hydrolysis in an acidic solution such as hydrochloric acid, but not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 4)의 흡착억제층의 분해는 단계 3)의 공유결합이 아미드 결합의 경우 산성이나 염기성 용액에서 가수 분해가 되게 하거나, 아미드 결합을 분해하는 생물학적인 효소나 무기촉매를 이용하여 분해시켜 아민을 포함하는 활성기능기를 재생하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.In the above method, the decomposition of the adsorption inhibiting layer of step 4) may be performed by hydrolysis in an acidic or basic solution in the case of the amide bond, or by using a biological enzyme or an inorganic catalyst that degrades the amide bond. It is preferable to decompose to regenerate the active functional group containing the amine, but is not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 4)의 흡착억제층의 분해는 단계 3)의 공유결합이 에스터 결합의 경우, 약산성이나 약염기성 용액에서 가수분해를 통한 분해가 바람직하나 이에 한정되지 않는다. In the above method, in the decomposition of the adsorption inhibiting layer of step 4), when the covalent bond of step 3) is an ester bond, decomposition through hydrolysis in a weakly acidic or weakly basic solution is preferred, but not limited thereto.

상기 방법에 있어서, 단계 4)의 흡착억제층의 분해는 단계 3)의 공유결합이 비닐에테르, 알릴에테르, 아릴에테르결합일 경우, 약산성의 용액에서의 가수분해를 이용하거나, 팔라듐(Pd)이나 루테늄(Ru)과 같은 금속 촉매나 산화오스뮴(OsO4)과 같은 금속산화물 촉매에 의한 분해가 바람직하나 이에 한정되지 않는다. In the above method, the decomposition of the adsorption inhibiting layer of step 4) may be performed by using hydrolysis in a weakly acidic solution when the covalent bond of step 3) is vinyl ether, allyl ether, or aryl ether bond, or palladium (Pd) Decomposition by a metal catalyst such as ruthenium (Ru) or a metal oxide catalyst such as osmium oxide (OsO 4) is preferred, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 바이오칩의 제조방법은 구체적으로 다음과 같이 수행하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.The manufacturing method of the biochip according to the present invention is preferably performed as follows, but is not limited thereto.

활성표면 제조의 경우, 우선 고체 표면의 오염물을 제거하기 위해 황산과 과산화수소를 혼합한 고온의 피라나(piranha) 용액을 처리하는 것이 바람직하다. 상기 피라나용액은 과산화수소에 의한 유기물 산화와 용해 반응과 황산에 의한 유기물 뜨거운 반응에 의해 효과적으로 유기 오염물을 제거한다. 그런 다음, 파이렉스 용기에 담아 MPTMS를 떨어뜨린 후 열처리하여 줌으로써, 고체표면에 MPTMS가 결합하게 되고, 치올기가 표면에 드러나는 구조를 이룰 수 있다. 이때, 상기 과정은 슬라이드 글라스의 경우 한번 실시하나 골드표면의 경우 MPTMS를 두 번 반복하여 실험하는 것이 바람직하다.In the case of active surface preparation, it is desirable to first treat a hot pyranha solution in which sulfuric acid and hydrogen peroxide are mixed to remove contaminants on the solid surface. The piranha solution effectively removes organic contaminants by oxidizing and dissolving organic matter with hydrogen peroxide and hot reaction with organic matter with sulfuric acid. Then, by dropping the MPTMS in a Pyrex container and heat treatment, the MPTMS is bonded to the solid surface, it is possible to form a structure in which the teeth are exposed on the surface. At this time, the process is carried out once in the case of the slide glass, but in the case of the gold surface it is preferable to repeat the experiment twice MPTMS.

흡착억제층 제조의 경우, 상기 제조한 고체표면에 폴리에틸렌글리콜(PEG), 디시클로헥실카르보디이미드(dicyclohexyl-carbodiimide, DCC) 및 4-디메틸아미노 피리딘(4-Dimethylaminopyridine, DMAP)을 디메틸포름아미드(Dimethylformamide, DMF)에 혼합한 용액을 제조하여 파이렉스 용기에 담가 교반시켜 주는 것이 바람직하다.In the case of preparation of the adsorption inhibiting layer, polyethylene glycol (PEG), dicyclohexyl-carbodiimide (DCC) and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) are added to the solid surface. It is preferable to prepare a solution mixed in dimethylformamide (DMF) and soak it in a Pyrex container.

마이크로/나노스폿팅의 경우, 상기 PEG 용액으로 차단(blocking)시킨 고체표면위에 생체분자(capture molecule)를 마이크로어레이어(Microarrayer)을 통해 표면상에 스팟팅하여 고정화시킨 후, 상온에서 반응시키는 것이 바람직하다. In the case of micro / nano spotting, it is possible to fix and fix a capture molecule onto a surface through a microarrayer on a solid surface blocked with the PEG solution, and then react at room temperature. desirable.

이때, 생체분자(capture molecule)는 BSA와 형광물질(예를 들어, 5-carboxyfluorescein, 5-CF)과 표면 치올기에 선택적인 반응을 하는 말레이미드 작용기(3-maleimidepropionic acid, MPA)를 도입하기 위하여 BSA 표면에 존재하는 아민(amine)과 반응하는 NHS(N-hydroxysuccimide ester)를 만들어(DCC/NHS 이용) 각각 일반적인 아미드(amide)결합을 BSA 분자들과 버퍼용액 조건에서 반응시켜 제조하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 형광분자는 BSA 대비 약 1 ~ 5% 농도가 되게 조합하는 것이 바람직하며, MPA-NHS 에스터 또한 1 ~ 5% 정도의 농도로 조합하는 것이 바람직하다. 결과적으로 BSA 한 분자당 1 ~ 5개 정도의 염료와 MPA 분자들을 포함하도록 제조하는 것이 바람직하다. 이렇게 준비된 BAS 용액은 약 1 mg/ml 정도의 농도로 마이크로스팟팅을 수행하는 것이 바람직하다.At this time, the biomolecule (capture molecule) is to introduce a maleimidepropionic acid (MPA) that selectively reacts with BSA and a fluorescent material (for example, 5-carboxyfluorescein, 5-CF) and surface thiols. It is preferable to make NHS (N-hydroxysuccimide ester) which reacts with amine present on the surface of BSA (using DCC / NHS), and to prepare general amide bond by reacting BSA molecules with buffer solution. . At this time, the fluorescent molecules are preferably combined to have a concentration of about 1 to 5% compared to the BSA, MPA-NHS ester is also preferably combined at a concentration of about 1 to 5%. As a result, it is desirable to prepare 1 to 5 dyes and MPA molecules per molecule of BSA. The BAS solution thus prepared is preferably microspotted at a concentration of about 1 mg / ml.

본 발명의 고체표면 칩을 사용하면 종래의 방법에 의해 만들어진 단백질 칩에 비해 번짐이 적은 결과를 얻을 수 있고, 기존 실험 등에 비해 그 절차와 시간을 단축시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.By using the solid surface chip of the present invention, less bleeding results can be obtained than the protein chip made by the conventional method, and the procedure and time can be shortened compared to the existing experiments.

본 발명에서는 한가지 실시 양태로, 1) 고체 기질 표면에 치올기가 노출되도록 활성표면을 제조하는 단계; 2) 양 끝단이 카르복실산으로 변형된 폴리에틸렌 글리콜을 치오에스터기 형성을 통해 전체 활성층을 불활성화시켜, 상기 활성표면을 불활성화 및 흡착억제층으로 제조하는 단계; 및 3) 전체적으로 불활성화된 표면에 마이크로/나노스팟팅을 통해서 프로브 단백질로서 알부민 단백질을 고정하는 단계를 통해서 바이오칩을 제조하였다(도 1 참조).In one embodiment, the present invention provides a method for preparing an active surface, comprising the steps of: 1) preparing an active surface to expose a molten group to a solid substrate surface; 2) inactivating the entire active layer by forming a polyethylene ester modified at both ends with carboxylic acid to form a ester group, thereby preparing the active surface as an inactivation and adsorption inhibiting layer; And 3) fixing the albumin protein as a probe protein through micro / nanospotting on the totally inactivated surface (see FIG. 1).

상기 1) 단계로서, 유리기판 위에 치올기를 노출된 활성표면을 제조하기 위해, MPTMS(mercaptopropyl trimethoxy silane)를 오븐에서 가열(130℃, 12시간)하여 유리기판 위에 치올기(thiol, -SH)를 고정하였다. In step 1), in order to prepare the active surface exposed to the cheol groups on the glass substrate, MPTMS (mercaptopropyl trimethoxy silane) is heated in an oven (130 ° C., 12 hours) to obtain a thiol (thiol, -SH) on the glass substrate. Fixed.

상기 2) 단계로서, 기판에 올라간 치올기는 두 가지 방법으로 불활성화되었는데, 양 끝단이 카르복실화된 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol diacid, PEG-DA)를 이용하여 불활성화 및 흡착억제층을 제조하였다. 첫 번째 방법은 폴리에틸렌글리콜(PEG diacid, 1 당량)에 디시클로헥실카르보디이미드(dicyclohexylcarbodiimide, DCC, 1.1 당량)와 유기촉매로서 역할을 하는 4-디메틸아미노프로리딘(4-dimethylaminopyridine, DMAP, 0.1 당량) 시료를 DMF 용매에 혼합하여 고체표면상에서의 반응을 통하여 치올기를 불활성화하였다(25℃, 12시간 반응). 두 번째의 불활성화 방법은 PEG-DA를 먼저 염화 치오닐(thionyl chloride)를 이용하여 양 끝단의 카르복시산을 아실 클로라이드(acyl chloride)로 만들어 준 후(PEG-AC), 치올이 노출된 표면에 PEG-AC(10 mM)를 DMF 용액을 도포하여 표면에서 반응이 이루어지도록 하였다. 이때, 표면 반응이 원할히 이루어지도록 트리에틸아 민(triethyl amine, TEA)를 0.1 당량 넣어주고 약 12시간 반응을 수행하였다. 이렇게 표면에 고정화된 폴리에틸렌 글리콜은 고체표면의 단백질과 같은 불순물의 비특이적 흡착을 예방하는 역할도 동시에 수행하게 된다. As the step 2), the cheol groups on the substrate were inactivated by two methods, and both layers were inactivated and an adsorption inhibitor layer was prepared by using carboxylated polyethylene glycol (PEG-DA). The first method is dicyclohexylcarbodiimide (DCC, 1.1 equivalents) in polyethylene glycol (PEG diacid, 1 equivalent) and 4-dimethylaminopyridine (DMAP, 0.1 equivalent), which acts as an organic catalyst. ) The sample was mixed with a DMF solvent to inactivate the thiol group through a reaction on a solid surface (reaction at 25 ° C. for 12 hours). In the second inactivation method, PEG-DA is first converted into acyl chloride at both ends of carboxylic acid using thionyl chloride (PEG-AC), and then PEG is exposed to the surface exposed to thiol. -AC (10 mM) was applied to the DMF solution to allow reaction on the surface. At this time, 0.1 equivalent of triethyl amine (TEA) was added to the surface reaction smoothly, and the reaction was performed for about 12 hours. The polyethylene glycol immobilized on the surface also prevents nonspecific adsorption of impurities such as proteins on the solid surface.

상기 3) 단계로서, 유리기판에 말레이미드와 형광염료로 수식된 알부민 단백질(bovine serum albumine, BSA)을 버퍼용액에 녹여서 마이크로스팟팅한 후 3시간 동안 표면에서 반응시켰다. 그런 다음, 형광스캐너를 통하여 결과를 분석하였다.As a step 3), the albumin protein (bovine serum albumine, BSA) modified with maleimide and fluorescent dye on a glass substrate was dissolved in a buffer solution and microspotted, followed by reaction on the surface for 3 hours. Then, the results were analyzed through a fluorescence scanner.

본 발명에서는 이렇게 단백질 칩을 만들기 위해 기존에 사용하던 방법인 마이크로스팟팅 후 표면 블로킹 처리하던 것을 스팟팅 전 과정으로 바꿔줌으로써 기존의 방법보다 더 깨끗한 이미지와 짧은 시간 내의 결과를 얻을 수 있었다(도 3 참조).In the present invention, by changing the surface blocking process after microspotting, which is a conventional method used to make protein chips, to a pre-spotting process, a cleaner image and a shorter time can be obtained than the conventional method (FIG. 3). Reference).

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

이들 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되는 것이 아니다.These examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

<실시예 1> 디카르복시 폴리에틸렌글리콜 아실클로라이드(PEG-AC)의 합성Example 1 Synthesis of Dicarboxy Polyethylene Glycol Acyl Chloride (PEG-AC)

디카르복시-폴리에틸렌글리콜(PEG-DA) 1 g(0.33 mmol, 1 당량)을 클로로포름 용액 30 ml에 녹이고, 촉매로서 DMF 0.1 ml를 첨가한 후 교반기를 이용해서 10분간 교반하였다. 여기에 1 M 치오닐 클로라이드(SOCl2) 2 ml를 피펫을 이용하여 첨가한 후 24시간 상온에서 교반하였다. 반응 후 잔여물을 가열-증발기(rotary evaporator)를 이용해서 증발시켜 남은 오일과 같은 합성결과물을 질량을 잰 후 치올이 노출된 표면과 반응시켰다.1 g (0.33 mmol, 1 equivalent) of dicarboxy-polyethylene glycol (PEG-DA) was dissolved in 30 ml of chloroform solution, 0.1 ml of DMF was added as a catalyst, and then stirred for 10 minutes using a stirrer. 2 ml of 1 M thionyl chloride (SOCl 2 ) was added thereto using a pipette, followed by stirring at room temperature for 24 hours. After the reaction, the residue was evaporated using a rotary evaporator to weigh a synthetic product such as the remaining oil and react with the exposed surface of the thiol.

<실시예 2> 마이크로어레이어(Microarrayer) 사용시 스팟팅(spotting) 위한 생체분자의 합성Example 2 Synthesis of Biomolecules for Spotting When Using a Microarrayer

상용하는 BSA가 포함된 PBS 버퍼 용액 10 ml(0.5 mg/ml, 10 uM)를 준비하였다. 5-카르복시플루오레신(5-carboxyfluorescein, 5-FC) NHS 에스터와 3-말레이미도 프로피오닐산(3-maleimidopropionic acid, MPA) NHS 에스터를 DCC/NHS 방법을 이용해서 클로로포름 용액 하에서 제조하였다. 5-FC NHS 에스터 5 mg(5 당량)과 MPA NHS 에스터 10 mg(5 당량)를 DMF 용액에 녹인 후 즉시 BSA 버퍼용액에 첨가한 후, 3시간 동안 교반하였다. 다른 분리 과정 없이 상기 용액을 마이크로스팟팅에 사용하였다. BSA에 결합된 MPA는 마이크로/나노스폿팅된 영역에 노출된 치올기와 반응하여 치오에테르(thioether) 결합을 통하여 고정된다.10 ml (0.5 mg / ml, 10 uM) of PBS buffer solution containing a commercial BSA was prepared. 5-carboxyfluorescein (5-FC) NHS ester and 3-maleimidopropionic acid (MPA) NHS ester were prepared under a chloroform solution using the DCC / NHS method. 5 mg (5 equivalents) of 5-FC NHS ester and 10 mg (5 equivalents) of MPA NHS ester were dissolved in DMF solution and immediately added to BSA buffer solution, followed by stirring for 3 hours. The solution was used for microspotting without further separation. MPA bound to BSA is immobilized via thioether bonds in response to thiol groups exposed to micro / nanospotted regions.

<실시예 3> 흡착 억제층이 코팅된 바이오칩의 제조Example 3 Preparation of Biochip Coated with Adsorption Inhibition Layer

<3-1> 슬라이드 글라스(slide glass) 표면상에 치올기 형성<3-1> Teeth Formation on Slide Glass Surface

슬라이드 글라스(slide glass)(76×26 mm / 3×1 inch) 표면을 황산과 과산 화수소의 비율을 3 : 1로 하여 피라나(Piranha) 용액을 제조하였다. 상기 혼합용액에 슬라이드 글라스를 담가 고온에서 30분 처리하여 유기 오염물을 제거하였다. 그 후, 수세하여 N₂가스로 완벽히 제거하였다. 상기 슬라이드 글라스를 파이렉스 용기에 담아 95% MPTMS[(3-mercaptopropyl)trimethoxysilane] 100 ㎕를 파이렉스 용기 안에 함께 넣어 120℃ 오븐에서 16시간 처리하였다.A piranha solution was prepared using a slide glass (76 × 26 mm / 3 × 1 inch) surface having a ratio of sulfuric acid and hydrogen peroxide of 3: 1. The slide glass was immersed in the mixed solution and treated at high temperature for 30 minutes to remove organic contaminants. Then, washed with water and completely removed with N 2 gas. The slide glass was placed in a Pyrex container and 100 µl of 95% MPTMS [(3-mercaptopropyl) trimethoxysilane] was put together in a Pyrex container and treated in a 120 ° C. oven for 16 hours.

<3-2> 치올기가 형성된 슬라이드 글라스에 폴리에틸렌글리콜(PEG-AC)로 불활성화(blocking) <3-2> Blocking of polyethylene glycol (PEG-AC) on slide glass with thiol group

파이렉스 용기에 상기 <실시예 1>에서 합성한 폴리에틸렌글리콜(PEG) 용액(16.7 mM)을 넣은 후, 치올기(thiol)가 형성된 슬라이드 글라스를 담가 12시간 동안 교반(stir)하였다.After putting the polyethylene glycol (PEG) solution (16.7 mM) synthesized in Example 1 into a Pyrex container, the slide glass on which thiol was formed was immersed and stirred for 12 hours.

<3-3> 슬라이드 글라스 표면상에 생체분자 고정<3-3> Biomolecule Fixation on the Slide Glass Surface

상기 <실시예 2>에서 합성된 알부민(bovine serum albumin, BSA) 용액에 하이드록실아민이 최종적으로 0.05M 농도가 되도록 첨가한 후 상기 실시예 <3-2> 단계에서 제조된 슬라이드 글라스에 마이크로어레이어(microarrayer)를 이용해 칩을 제작하였다. 고정화 반응을 실온 상에서 약 3시간 동안 반응시킨 후 1×PBS, pH7.4 버퍼에 뒤집어서 세척 후, 10분간 초음파세척(ultrasonication)하였다. 다음 단계를 위해 질소(N2)가스를 불어주어 슬라이드 글라스에 맺힌 물방울을 제거하 고 냉장 보관하였다. 3시간 동안의 고정화 반응을 통하여 치오에스터 결합을 통하여 연결된 PEG분자는 하이드록실아민에 의한 치환반응을 통하여 치올기를 표면에 노출되었고, PEG분자는 하이드록실아민과 아미드결합을 형성하면서 표면으로부터 이탈되었다. 이때, 하이드록실아민의 농도를 높일수록 치오에스터 결합의 절단이 더욱 빨리 진행되며, 노출된 슬라이드글라스위의 치올기는 스폿팅 용액에 포함된 BSA에 부분적으로 수식된 말레이미드 작용기와 치오에테르(thioether) 결합을 통하여 비가역적인 결합을 이루어 단백질 분자를 고정시키게 되었다.After adding hydroxylamine to a concentration of 0.05M in the albumin (bovine serum albumin (BSA)) solution synthesized in <Example 2>, the micro glasses were prepared in the slide glass prepared in Example <3-2>. The chip was fabricated using a layer (microarrayer). The immobilization reaction was allowed to react at room temperature for about 3 hours, and then washed with 1 × PBS, pH 7.4 buffer, and then ultrasonically cleaned for 10 minutes. Nitrogen (N 2 ) gas was blown for the next step to remove condensation on the slide glass and refrigerated. The PEG molecules linked through the thiester bond through the immobilization reaction for 3 hours exposed the thiol group to the surface through the substitution reaction with hydroxylamine, and the PEG molecules were released from the surface forming an amide bond with the hydroxylamine. In this case, the higher the concentration of hydroxylamine, the faster the cleavage of the thioester bond, and the thiol groups on the exposed slide glass are partially modified with maleimide functional groups and thioethers in the BSA contained in the spotting solution. Bonding led to irreversible binding of protein molecules.

<실시예 4> 마이크로 스폿팅된 바이오어레이의 번짐 현상 관찰<Example 4> Smearing phenomenon of micro spotted bioarray

상기 <실시예 3>에서 제작된 칩과 대조군으로서 PEG 용액을 처리하지 않은 칩에 대한 비교를 형광 영상주사기(fluorescence scanner)로 측정하였다. Comparison between the chip prepared in <Example 3> and the chip not treated with PEG solution as a control was measured with a fluorescence scanner.

그 결과, 도 2에서 보는 바와 같이, PEG 용액을 사용하지 않은 경우에는 세척 후 형광 영상주사기로 결과 측정 시, 스폿 외 주변까지 생체분자가 세척시 번져 정확한 결과를 볼 수 없었으나, 본 발명의 칩의 경우에는 세척 후에도 스팟의 모양이 거의 흐트러지지 않고 주변에 번짐 현상이 적어 보다 정확한 결과 확인이 가능하였다(도 2).As a result, as shown in Figure 2, when the PEG solution is not used, when measuring the result with a fluorescent image syringe after washing, the biomolecules spread to the surroundings outside the spot was not seen, the accurate results, the chip of the present invention In the case of the spot after washing, the shape of the spot is almost undisturbed and less blurring around it was possible to confirm more accurate results (Fig. 2).

본 발명은 단 한 번의 마이크로/나노스폿팅을 통해서 바이오분자의 고정과 동시에 비특이적 흡착을 예방하는 바이오칩을 간단하게 제작할 수 있다. The present invention can easily produce a biochip that prevents non-specific adsorption while fixing biomolecules through a single micro / nanospotting.

도 1은 본 발명의 바이오칩 제조과정을 단계별로 나타내는 그림이다:1 is a step-by-step illustration of the biochip manufacturing process of the present invention:

제 1단계: 특정 바이오분자를 고정하는 화학적 기능기(A)가 노출된 고체 표면을 제작하는 단계;First step: preparing a solid surface exposed to the chemical functional group (A) for fixing a specific biomolecule;

제 2단계: 고분자 또는 저분자를 사용하여 바이오분자들의 비특이적 흡착을 억제하는 분자층(C)을 A층 위에 형성하는 단계로서, 이 때, 마이크로/나노스팟팅을 통해서 고정시켜야 할 프로브(probe) 바이오분자와 활성 기능기(A)의 화학적 결합과 동시에 특정 화학적 화합물에 의해 깨어질 수 있도록 화학결합(B)을 결정;The second step is to form a molecular layer (C) on the A layer that inhibits nonspecific adsorption of the biomolecules using a polymer or a low molecule, wherein the probe biomolecule to be fixed through micro / nano spotting And chemical bond (B) to be broken by a specific chemical compound at the same time as the chemical bond of the active functional group (A);

제 3단계: 바이오칩 표면에 고정하고자 하는 목표바이오분자와 비특이적 결합을 억제하기 위한 분자층(C)을 제거하기 위한 화합물을 포함된 용액을 마이크로/나노스팟팅하는 단계; Step 3: micro / nanospotting a solution containing a compound for removing a molecular layer (C) for inhibiting non-specific binding with a target biomolecule to be immobilized on a biochip surface;

제 4단계: 마이크로/나노스팟팅된 영역에서 비특이적 흡착을 억제하기 위한 분자층이 마이크로/나노스팟에 포함된 화합물에 의해서 분해되는 반응이 일어나고, 동시에 노출된 활성 기능기(A)와 목표 바이오분자간의 결합이 이루어지는 단계; 및,Step 4: A reaction occurs in which the molecular layer for inhibiting nonspecific adsorption in the micro / nanospotted region is decomposed by a compound included in the micro / nanospot, and simultaneously between the exposed active functional group (A) and the target biomolecule. Coupling is made; And,

제 5단계: 마이크로/나노스팟을 세척용액으로 씻어주면 최종적으로 목표바이오분자가 고체표면에 고정되고, 나머지 영역은 비특이적 반응을 억제하는 분자층이 남아 있게 되는 단계.Step 5: When the micro / nanospot is washed with the washing solution, the target biomolecule is finally fixed to the solid surface, and the remaining regions have a molecular layer that inhibits the nonspecific reaction.

도 2는 기존의 바이오칩 제조방법과 본 발명의 바이오칩 제조방법의 공정을 비교한 그림이다.2 is a view comparing the process of the conventional biochip manufacturing method and the biochip manufacturing method of the present invention.

도 3은 본 발명에 사용된 디카르복실 폴리에틸렌 글리콜(PEG-DA, 분자량 600), 디시클로헥실카르보디이미드(DCC) 및 디메틸아미노피리딘(DMAP)을 혼합한 후, 슬라이드 글라스에 처리하여 불활성화된 PEG 표면을 만든 다음, 형광염료(5-FC)와 치올기에 특이적인 결합을 하는 말레이미드를 붙인 알부민(MPA-BSA-F) 용액으로 스팟팅/세척 과정 후 형광 영상주사기로 나타낸 사진 결과이다. 오른쪽은 대조군으로써 PEG 용액을 처리하지 않고 MPTMS만 처리한 바이오칩에 대한 사진결과이다.3 is a mixture of dicarboxyl polyethylene glycol (PEG-DA, molecular weight 600), dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and dimethylaminopyridine (DMAP) used in the present invention, and then treated with a slide glass to inactivate it. This is the result of a photogram showing the surface of the PEG after the spotting / washing process using the albumin (MPA-BSA-F) solution containing maleimide that binds to the fluorescent dye (5-FC) and the thiol group. . On the right is a photographic result of a biochip treated with MPTMS without PEG solution as a control.

Claims (9)

1) 목표 바이오분자를 고정하는 화학적 기능기가 고체기질 위에 노출된 활성표면을 제조하는 단계;1) preparing an active surface exposed to a solid substrate with a chemical functional group to fix the target biomolecule; 2) 상기 화학적 기능기를 불활성화 및 비특이적 흡착을 억제하는 고분자 또는 저분자 물질을 고체기질 표면에 공유결합시켜 흡착억제층을 제조하는 단계;2) preparing an adsorption inhibitor layer by covalently attaching a polymer or a low molecular material that inactivates the chemical functional group and inhibits nonspecific adsorption to a surface of a solid substrate; 3) 고체기질 표면에 고정하고자 하는 목표 바이오분자 및 상기 공유결합을 절단시키는 화합물을 포함하는 조성물을 마이크로/나노스폿팅(Micro/Nanospotting)하는 단계; 및3) Micro / Nanospotting a composition comprising a target biomolecule to be immobilized on a solid substrate surface and a compound cleaving the covalent bond; And 4) 마이크로/나노스폿팅된 조성물에 의해 흡착억제층이 분해되는 동시에, 새롭게 노출된 활성기능기에 목표 바이오분자가 고정되는 단계를 포함하는, 바이오칩의 제조방법.4) A biochip manufacturing method comprising the step of decomposing the adsorption inhibiting layer by the micro / nano-spotted composition, and fixing the target biomolecule to the newly exposed active functional groups. 제 1항에 있어서, 외부에서 전기적 또는 광학적으로 고체표면을 활성화시키는 과정 없이 마이크로/나노스팟팅을 단지 1회 수행하여 비특이적 흡착반응을 억제하는 것을 특징으로 하는 바이오칩의 제조방법.[Claim 2] The method of claim 1, wherein the microchip / nanospotting is performed only once to prevent the non-specific adsorption reaction without externally activating the solid surface electrically or optically. 제 1항에 있어서, 단계 1)의 화학적 기능기는 치올기(thiol), 아민 기(amine), 알코올기(alcohol) 및 카르복실기(carboxyl)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바이오칩의 제조방법.The method of claim 1, wherein the chemical functional group of step 1) is a biochip, characterized in that any one selected from the group consisting of thiol, amine, alcohol, alcohol and carboxyl group (carboxyl) Way. 제 1항에 있어서, 단계 1)의 활성표면은 아미노산(amino acid), 콜레스테롤(cholesterol), 지방질(lipid) 분자, 올리고당(oligosugars), 올리고뉴클레오타이드(oligonucleotide), 글루타치온(glutathione), 펩타이드(peptide), 단백질(protein) 및 나이트릴로트리카르복시산(nitrilotricarboxylic acid)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 분자와 선택적으로 상호작용하는 분자량 200만 이하의 분자층을 제조하는 것을 특징으로 하는 바이오칩의 제조방법.The method of claim 1, wherein the active surface of step 1) is amino acid, cholesterol, lipid molecules, oligosugars, oligonucleotides, glutathione, peptides. A method for producing a biochip, characterized in that to produce a molecular layer of less than 2 million molecular weight selectively interacting with any one molecule selected from the group consisting of a protein (protein) and nitrilotricarboxylic acid (nitrilotricarboxylic acid). 제 1항에 있어서, 단계 2)의 고분자 또는 저분자 물질은 글리세롤(glycerol), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 덱스트란, 히아론산(hyarulonic acid), 키토산(chitosan), 알부민(albumin) 단백질 및 올리고핵산으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바이오칩의 제조방법.The method of claim 1, wherein the polymer or low molecular weight material of step 2) is glycerol, polyethylene glycol, dextran, hyaluronic acid, chitosan, albumin protein and oligonucleic acid. Biochip manufacturing method, characterized in that any one selected from the group consisting of. 제 1항에 있어서, 단계 2)의 공유결합은 치오에스터(thioester) 결합, 아미 드(amide) 결합, 에스터(ester)결합 및 및 에테르(ether) 결합으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바이오칩의 제조방법.The method of claim 1, wherein the covalent bond of step 2) is any one selected from the group consisting of a thioester bond, an amide bond, an ester bond, and an ether bond. Biochip manufacturing method. 제 1항에 있어서, 단계 3)의 마이크로/나노스폿팅은 핀타입 마이크로어레이어, 압전식 구동 마이크로어레이어, 탄성체(elastomer)를 이용한 접촉식 또는 비접촉식 마이크로 어레이어 및 형판에 의한 패터닝에 의한 방법으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 바이오칩의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the micro / nanospotting in step 3) is performed by patterning by pin-type microarrays, piezoelectric driving microarrays, contact or non-contact microarrays using an elastomer and a template. Biochip manufacturing method characterized in that carried out by any one selected from the group consisting of. 제 1항에 있어서, 단계 3)의 마이크로/나노스폿팅은 10 ~ 50℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 바이오칩의 제조방법.The method of claim 1, wherein the micro / nanospotting of step 3) is performed at 10 to 50 ° C. 6. 제 1항에 있어서, 단계 3)의 마이크로/나노스폿팅은 마이크로/나노스팟의 크기가 10 nm ~ 10 mm의 크기 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 바이오칩의 제조방법.The method of claim 1, wherein the micro / nanospotting of step 3) has a size distribution of 10 nm to 10 mm in size of the micro / nanospot.
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