KR101077605B1 - 마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법 - Google Patents

마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101077605B1
KR101077605B1 KR1020090010790A KR20090010790A KR101077605B1 KR 101077605 B1 KR101077605 B1 KR 101077605B1 KR 1020090010790 A KR1020090010790 A KR 1020090010790A KR 20090010790 A KR20090010790 A KR 20090010790A KR 101077605 B1 KR101077605 B1 KR 101077605B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reference point
microarray
substrate
region
probe
Prior art date
Application number
KR1020090010790A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100091551A (ko
Inventor
이규상
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090010790A priority Critical patent/KR101077605B1/ko
Priority to US12/691,053 priority patent/US20100204057A1/en
Priority to CN201010117596A priority patent/CN101799422A/zh
Priority to JP2010027584A priority patent/JP2010185876A/ja
Publication of KR20100091551A publication Critical patent/KR20100091551A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101077605B1 publication Critical patent/KR101077605B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0046—Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54353—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals with ligand attached to the carrier via a chemical coupling agent
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54393—Improving reaction conditions or stability, e.g. by coating or irradiation of surface, by reduction of non-specific binding, by promotion of specific binding

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

표면이 소수성인 기준점 표지를 갖는 갖는 마이크로어레이용 기판, 마이크로어레이 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법을 제공한다.
어두운 기준점 표지, 밝은 기준점 표지

Description

마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법{Substrate for microarray, method of producing microarray using same and mothod of obtaining light data from microarray}
하나이상의 구체예는 마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법에 관한 것이다.
마이크로어레이는 일반적으로 기판 상에 표적 물질에 결합하는 프로브 물질이 복수개의 구분된 영역에 고정되어 있는 것을 말한다. 마이크로어레이는 많은 표적 물질의 분석에 사용된다. 표적물질의 분석은, 형광 물질로 표지된 표적물질을 포함하는 시료를 마이크로어레이 상의 프로브 물질에 접촉시키고, 그로부터 얻어지는 광을 측정함으로써 이루어진다.
마이크로어레이에는 프로브 물질이 고정된 영역 (이하 스팟이라고도 함)이 일반적으로 고밀도로 배열되어 있기 때문에, 한 번의 실험에 사용되는 조사되고 검출되는 스팟의 수는 수천에서 수만 이상일 수 있다. 따라서, 마이크로어레이 분석 결과로부터 얻어진 이미지 데이터를 분석하는 조작자는, 보통 마이크로어레이로부터 얻어진 이미지 신호를 정량화하기에 앞서 각 혼성화된 스팟 및 국지적 배경의 밝기를 계산하기 전에, 마이크로어레이 스팟 위치의 지도(grid) 또는 패턴(pattern)을 생성한다. 마이크로어레이 지도 (microarray grid)는 상기 패턴 내의 각 스팟의 진정한 위치를 더 효율적으로 찾기 위한 검출 소프트웨어에 의하여 사용되는 주형(template)이다. 따라서, 많은 스팟을 가진 마이크로어레이로부터 얻어진 광 데이터로부터 각 스팟의 위치를 효율적으로 특정할 필요성이 있다.
종래 스팟의 위치 확인 방법으로서, 알려진 스팟 정보를 바탕으로 광 이미지 상에 수동으로 스팟을 특정하는 방법 및 로봇 사용 스팟 위치 장치 (robotic spot placement equipment)를 사용하는 방법이 있다.
그러나, 상기한 바에 의하더라도 마이크로어레이로부터 얻어진 광 데이터로부터 각 스팟의 위치를 용이하게 찾고, 분석할 수 있는 개선된 방법이 여전히 요구되고 있다.
일 구체예는, 광 데이터를 수집하기 용이한 마이크로어레이를 제조하는데 사용될 수 있는 마이크로어레이용 기판 및 상기 기판을 제조하는 방법을 제공한다.
다른 구체예는, 광 데이터를 수집하기 용이한 마이크로어레이 및 그를 제조하는 방법을 제공한다.
다른 구체예는, 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법을 제공한다.
일 구체예는, 제1 기준점 표지와 프로브 물질이 고정화될 영역을 포함하는 마이크로어레이용 기판으로서, 상기 제1 기준점 표지는 표면이 소수성을 갖는 것이고, 상기 프로브 물질이 고정화될 영역의 표면에는 프로브 물질 고정화 화합물이 고정되어 있는 것인 마이크로어레이용 기판을 제공한다.
상기 기판은 유리, 석영, 실리콘, 및 플라스틱으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. 상기 기판은 천연 또는 인공적으로 형성된 산화막을 포함하는 것일 수 있다. 천연 산화막의 일 예는 실리콘 상에 형성되는 실리콘 디옥사이드층이다. 기판 상에 산화막을 형성하는 것은 알려진 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 산화물을 기판 상에 액상침적 (liquid phase deposition), 증발, 및 스퍼터링에 의하여 침적함으로써 이루어질 수 있다.
제1 기준점 표지란 마이크로어레이용 기판의 복수개의 구분되는 영역에 고정 되는 프로브와 상기 프로브에 결합하는 표적 물질 사이의 상호작용 결과를 광 신호를 통하여 분석하고는 경우, 상기 기판으로부터 유래된 광 이미지 프로파일 중에서 프로브가 고정화된 영역을 확인하기 위한 기준점으로 사용하기 위한 것이다. 특히, 상기 제1 기준점 표지는 상기 프로브가 고정된 영역 및/또는 배경영역 즉, 프로브 물질 고정화 화합물만이 고정되어 있는 영역에 비하여 조사되는 경우, 낮은 또는 현저히 낮은 강도의 형광을 내는 영역이다. 이러한 광학적 특성은 제1 기준점 표지의 표면과 분석되는 형광물질로 표지된 표적 물질 사이의 반응성을 낮춤으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1 기준점 표지의 형상 및 구조는 임의의 것이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 기준점 표지는 문자 또는 기호의 형태를 갖는 것일 수 있다. 상기 제1 기준점 표지의 표면 크기는 당업계에서는 스팟이라고도 하는 프로브가 고정화되는 영역의 차원과 같거나 다를 수 있다. 상기 제1 기준점 표지의 평면 형상의 차원은 0.1㎛ 내지 100㎛인 것일 수 있다. 여기서, 차원이란, 상기 평면 형상이 원인 경우, 직경을 의미하고, 그렇지 않은 경우, 상기 평면 형상의 무게 중심을 관통하는 직선과 평면 형상의 외곽선의 교점으로 형성되는 선분의 최단 거리를 나타낸다.
상기 제1 기준점 표지는 산화막을 갖는 기판의 상기 산화막이 제거된 영역인 것일 수 있다. 상기 영역은 산화막이 제거된 기판 자체의 표면이거나 상기 표면에 소수성 물질이 코팅된 것일 수 있다. 상기 소수성 물질은 테트라플루오로메탄을 포함하는 플루오로카본과 같은 건식 식각 물질로부터 유래된 것일 수 있다. 상기 건식 식각은 물질의 플라즈마에 의한 반응을 이용하는 것일 수 있으며, 이들에 대하 여는 알려져 있다.
상기 기판은 그 표면에 프로브 고정화 화합물이 고정되어 있는 것일 수 있다. 상기 표면은 상기 기준점 표지의 표면을 제외한 전 표면 또는 프로브가 고정화될 표면일 수 있다. 상기 고정화 화합물은 비오틴, 아비딘, 스트렙트아비딘, 폴리 L-라이신, 아미노기, 알데히드기, 티올기, 카르보닐기, 숙신이미드기, 말레이미드기, 에폭시드기, 이소티오시아네이트기를 갖는 화합물로부터 선택되는 하나이상의 화합물일 수 있다. 아미노기를 갖는 화합물의 예에는, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 (EDA), 트리메톡시실릴프로필디에틸렌트리아민 (DETA), 3-(2-아미노에틸아미노프로필) 트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란가 포함되고, 알데히드기를 갖는 화합물에는 글루타르알데히드가 포함된다. 티올기를 갖는 화합물의 예에는 4-메르캅토프로필트리메톡시실란(MPTS)가 포함된다. 또한, 에폭시드기를 갖는 화합물의 예에는, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 이소티오시아네이트기를 갖는 화합물의 예에는, 4-페닐렌디이소티오시아네이트(PDITC), 숙신이미드 및 말레이미드기를 갖는 화합물의 예에는, 디숙신이미딜 카르보네이트 (DSC) 또는 숙신이미딜 4-(말레이미드페닐) 부틸레이트(SMPB)가 포함된다.
"마이크로어레이"란 당업자에게 알려진 의미로 사용된다. 즉, 기판 상의 구분되는 영역에 특정한 물질, 예를 들면, 표적 물질에 결합하는 프로브 물질이 고정되어 있는 것을 의미한다. 마이크로어레이에 있어서, 상기 구분되는 영역은 스팟이 라고도 하는 것으로, 일반적으로 2이상의 영역이 기판 상에 간격을 두고 배열되어 있다. 상기 프로브 물질은 생체물질 예를 들면, DNA, RNA, cDNA, mRNA, 단백질 또는 당일 수 있다.
상기 마이크로어레이용 기판은, 상기 제1 기준점 표지에 더하여, 제2 기준점 표지를 포함할 수 있다. 상기 제2 기준점 표지는 제1 기준점 표지에 인접한 영역에 위치하는 것일 수 있다. 상기 제2 기준점 표지는 상기 기판 표면의 패터닝에 의하여 정의되는 것일 수 있다. 상기 패터닝은 알려진 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 패터닝은 포토리소그래피에 의하여 이루어질 수 있다. 상기 패터닝의 결과, 상기 제2 기준점 표지는 상기 기준점 스팟의 주변의 기판 표면이 식각되어 제거됨으로써, 형성되는 기둥 구조를 갖는 것일 수 있다. 상기 기둥의 위에서 본 모양, 즉 평면 형상은 예를 들면 원 및 직사각형 및 정상각형을 포함한 사각형일 수 있으나, 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 상기 기둥의 평면 형상의 모서리 부분은 조사되는 광을 반사시키는 경사면을 제공하는 것으로 기능할 수 있다. 상기 모서리 부분은 수직으로 식각된 것이 아니라 둥근 모양 (round) 또는 경사진 모양을 갖는 것일 수 있다. 이러한 모양을 함으로써, 조사되는 광이 반사될 수 있는 반사면을 제공할 수 있다. 그러나, 하나이상의 구체예가 특정한 기작에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 상기 식각은 습식 식각 또는 건식 식각인 것일 수 있다.
상기 제2 기준점 표지는 2이상의 기둥으로 구성되는 것일 수 있다. 상기 기 둥과 기둥 사이의 거리는 픽셀의 직경보다 작은 것일 수 있다. 여기서 상기 픽셀은 상기 반사광으로부터 얻어진 마이크로어레이의 이미지 프로필 또는 프로브 물질과 표적물질의 상호작용으로부터 검출된 형광 강도의 이미지 프로필 상에서의 픽셀을 의미한다. 상기 기둥은 단면의 차원이 0.001 ㎛ 내지 10 ㎛이고, 기둥과 기둥 사이의 거리는 0.001㎛ 내지 10㎛인 것일 수 있다. 상기 제2 기준점 표지의 평면 형상은 기판에 고정화될 프로브 스팟의 평면 형상과 동일한 평면 형상의 범위 내에 기둥의 평면 형상이 배열되어 있는 것일 수 있다. 상기 제2 기준점 스팟의 일 예는, 기판에 고정화될 프로브 스팟의 평면 형상과 동일한 평면 형상의 범위 내에, 복수 개의 기둥이 배열되어 있는 것으로, 상기 기둥은 단면의 차원이 0.001㎛ 내지 10㎛이고, 기둥과 기둥 사이의 거리는 0.001㎛ 내지 10㎛인 것이다. 상기 제2 기준점 스팟으로부터 반사되는 반사광에 의하여 얻어진 상기 기준점 스팟의 이미지 형상과 상기 프로브 물질과 표적물질을 상호작용시킨 후 상기 프로브 스팟으로부터 얻어진 형광 이미지는 실질적으로 동일한 형상을 갖는 것일 수 있다.
상기 광조사는 프로브 스팟에 대하여 표적 물질과 프로브와의 상호작용을 검출하기 위하여 광조사되는 각도로 조사되는 것일 수 있다. 상기 조사되는 광은 기판 표면에 대하여 0˚내지 45˚에서 조사되는 것일 수 있다. 상기 조사되는 광은 모든 파장의 광이 혼합되어 있는 광 또는 형광 물질의 여기광일 수 있다. 상기 측정되는 광은 기판 표면에 대하여 45˚ 내지 135˚에서 측정되는 것일 수 있다.
상기 마이크로어레이용 기판은 정렬 표지 (alignment marker)를 더 포함할 수 있다. "정렬 표지"란 마이크로어레이용 기판을 프로브 물질 고정화기기에 대하 여 항상 일정한 위치에 놓여지도록 하는 표지를 말한다. 상기 정렬 표지를 통하여 상기 마이크로어레이용 기판을 프로브 물질 고정화기기에 대하여 항상 일정한 위치에 놓여지게 함으로써, 기판 상에 고정화되는 프로브 스팟의 위치 즉, 좌표가 객관적인 것으로 될 수 있다. 상기 좌표는 정렬 표지에 의하여 고정된 기판의 특정 위치를 기준으로 부여될 수 있다. 예를 들면, 상기 정렬 표지를 기준으로 횡축과 종축의 직교 좌표를 이용하여 스팟의 위치를 특정할 수 있다.
상기 정렬 표지는 포토리소그래피를 통하여 패터닝함으로써 형성된 패턴화된 형상일 수 있다. 예를 들면, 상기 정렬 표지는, 십자모양과 같은 기호, 또는 T와 같은 문자의 형태가 기판에 새겨지도록 패턴화된 것일 수 있다.
다른 구체예는, 제1 기준점 표지와 프로브 물질이 고정화된 영역을 포함하는 마이크로어레이로서, 상기 제1 기준점 표지는 표면이 소수성을 갖는 것인 마이크로어레이를 제공한다.
상기 마이크로어레이는 상기한 마이크로어레이용 기판에 프로브 물질을 구분되는 복수개의 영역에 고정함으로써 제조될 수 있다. 상기 구분되는 각 영역은 차원이 0.1㎛ 내지 1000㎛이고, 상기 영역과 영역 사이의 거리는 0.1㎛ 내지 1000㎛인 것일 수 있다. 상기 영역의 밀도는 예를 들면, 1000개/cm2 이상,또는 104개/cm2 이상, 또는 105개/cm2 이상, 또는 106개/cm2 이상일 수 있다.
상기 제1 기준점 표지에 대하여는, 상기한 바와 같다.
상기 기판은 유리, 석영, 실리콘, 및 플라스틱으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. 상기 기판은 천연 또는 인공적으로 형성된 산화막을 포함하는 것일 수 있다.
상기 제1 기준점 표지는 산화막을 갖는 기판의 상기 산화막이 제거된 영역인 것일 수 있다. 상기 영역은 산화막이 제거된 기판 자체의 표면이거나 상기 표면에 소수성 물질이 코팅된 것일 수 있다. 상기 소수성 물질은 건식 식각 물질로부터 유래된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 소수성 물질은 테트라플루오로메탄을 포함하는 플루오로카본과 같은 건식 식각 물질로부터 유래된 것일 수 있다.
상기 마이크로어레이는, 상기 제1 기준점 표지에 더하여 제2 기준점 표지를 포함할 수 있다. 상기 제2 기준점 표지는 상기 제1 기준점 표지와 인접한 영역에 위치할 수 있다. 상기 제2 기준점 표지는 조사되는 경우 실질적으로 항상 밝은 광을 내는 것일 수 있다. "밝은 광"이란 알고 있는 제2 기준점 표지 및 다른 영역에 대한 정보를 고려하여, 상기 광을 기초하여 상기 제2 기준점 표지를 특정할 수 있을 정도로 밝은 것을 의미한다. 예를 들면, 프로브 물질이 고정화된 영역과 비교하여 동등이상의 밝기를 나타내는 것일 수 있다.
상기 제2 기준점 표지는 하나이상의 기둥으로 구성되는 것일 수 있다. 상기 기둥은 기둥 사이의 간격이 0.001 ㎛ 내지 10 ㎛인 것일 수 있으며, 단면의 차원은 0.001 ㎛ 내지 10 ㎛인 것일 수 있다. 상기 기둥은 상기 기판 중의 산화막의 식각에 의하여 형성된 것일 수 있다
다른 구체예는, 산화막을 가진 기판을 제공하는 단계로서, 상기 기판은 소수성 표면을 갖는 것인 단계;
상기 산화막 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계;
상기 포토레지스트층을 마스크를 통하여 노광하는 단계;
상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층에 의하여 보호되지 않은 산화막을 식각하여, 상기 기판 표면의 영역을 노출시키는 단계; 및
상기 소수성 표면의 영역을 제외한 상기 기판 상에 프로브 고정화 화합물을 고정하는 단계를 포함하는, 마이크로어레이용 기판을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 방법은 산화막을 가진 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 산화막은 실리콘 기판이 대기 중에 노출되는 경우 자연적으로 형성되는 실리콘 옥사이드층과 같이 자연적으로 형성된 산화막을 포함한다. 또한, 상기 산화막은 기판 상에 산화막을 적층하여 형성되는 것일 수 있다. 기판 상에 산화층을 적층하는 것은 산화물 예를 들면, 실리콘 옥사이드를 기판, 예를 들면 실리콘 기판 상에 침적함으로써 이루어질 수 있다. 상기 침적은 알려진 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 산화물을 기판 상에 액상침적 (liquid phase deposition), 증발, 및 스퍼터링에 의하여 침적함으로써 이루어질 수 있다. 상기 산화막은 기판으로부터 반사되는 광과 상기 산화물 층의 표면으로부터 반사되는 광이 상호 보강 간섭을 일으키는 두께일 수 있다. 상기 산화막의 예는 SiO2일 수 있다. 상기 산화막은 상기 보간 간 섭을 일으키는 것이면, 다른 유기 또는 무기물질의 막으로 대체될 수 있다. 예를 들면, 상기 산화막은 실리콘니트라이드 (silicon nitride)로 대체될 수 있다.
상기 방법은 또한, 상기 산화막 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계를 포함한다. 상기 산화막 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계는 알려진 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 스핀코팅 또는 침지에 의하여 코팅하고, 포토레지스트 층을 가열하여 경화시킴으로써 이루어질 수 있다. 포토레지스트 종류는, 코팅 방법 및 경화 조건에 특히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, 양성 또는 음성 형일 수 있다.
상기 방법은 또한, 상기 포토레지스트층을 마스크를 통하여 노광하는 단계를 포함한다. 포토레지스트가 양성 또는 음성 재료인지에 따라 소망의 방법, 형상 및 간격으로 제1 기준점 표지가 형성되도록 마스크를 준비하고, 이 마스크를 매개함으로써 이루어진다. 노광 조건은 포토레지스트에 따라 선택할 수 있다. 상기 마스크는 제1 기준점 표지를 형성하고자 하는 청사진 뿐만 아니라, 프로브 물질을 고정하기 위하여 상기 마이크로어레이용 기판을 프로브 물질 고정화용 기기, 예를 들면, 배열기 (arrayer) 또는 스팟터 (spotter)에 대하여 일정한 위치에 놓여지도록 하는 정렬 표지 (alignment mark)를 형성하기 위한 청사진이 더 새겨진 것일 수 있다. 따라서, 상기 마스크는 정렬 표지를 위한 내용이 그려진 마스크일 수 있다. 상기 정렬 표지는 상기 기준점 표지의 형성과 동일한 패터닝 과정, 예를 들면 포토리소 그래피에 따라 형성되는 것일 수 있다. 상기 정렬 표지는 상기 기준점 표지의 형성과 동일한 과정에 따라 동시에 형성되는 것일 수 있다.
상기 방법은 또한, 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층에 의하여 보호되지 않은 산화막을 식각하여, 상기 기판 표면의 영역을 노출시키는 단계를 포함하고, 상기 기판은 소수성 표면을 갖는 것인 단계를 포함한다.
상기 포토레지스트 층을 현상하는 것은 노광된 상기 포토레지스트 층을 현상액으로 처리하고, 필요에 따라 세정하여 이루어진다. 현상액은 사용되는 포토레지스트에 따라 선택할 수 있다. 현상 후, 상기 포토레지스트 층으로 보호되지 않은 산화막 부분을 식각하여 기준점 표지를 형성한다. 상기 식각은 알려진 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 식각은 소수성 물질을 사용한 건식 식각에 의하여 이루어지는 것일 수 있다. 상기 소수성 물질은 플루오로카본인 것일 수 있다. 상기 플루오로카본은 테트라플루오로메탄과 같은 플루오로알칸인 것일 수 있다. 상기 플루오로알칸은 C1-C20 플루오로알칸일 수 있다. 상기 식각에 의하여 상기 기판에는 함물부 (recess)가 형성되며, 상기 함몰부의 안쪽 바닥의 표면은 기판의 표면의 성질 즉, 소수성 특성을 가진다. 또한, 상기 식각이 소수성 물질을 사용한 건식 식각에 의하여 이루어지는 경우, 상기 함몰부의 안쪽 바닥의 표면은 상기 소수성 물질의 침적에 의하여 소수성을 띠는 것일 수 있다. 상기 포토레지스트 층을 제거하는 것은, 알려진 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 포토레지 스트를 용해시키는 유기용매 예를 들면, 아세톤을 이용하여 이루어질 수 있다.
상기 소수성 기판은, 실리콘 및 플라스틱으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. 상기 플라스틱은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌,및 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
상기 방법은, 또한, 상기 소수성 표면의 영역을 제외한 상기 기판 상에 프로브 고정화 화합물을 고정하는 단계를 포함한다. 상기 프로브 고정화 화합물은 프로브와의 상호작용을 통하여 프로브가 고정될 수 있도록 하는 특성을 제공하는 것이다. 예를 들면, 비오틴, 아비딘, 스트렙트아비딘, 폴리 L-라이신, 아미노기, 알데히드기, 티올기, 카르보닐기, 숙신이미드기, 말레이미드기, 에폭시드기, 및 이소티오시아네이트기를 갖는 화합물로부터 선택되는 하나이상의 화합물인 것일 수 있다. 상기 아미노기를 갖는 화합물은 3-아미노트리에톡시실란 (GAPS)인 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 고정화 화합물이 비오틴인 경우, 그의 고정화는 예를 들면, 비오틴숙신이미딜에스테르를 아미노실란 처리된 산화막에 반응시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 고정화 화합물이 알데히드기를 갖는 글루타르알데히드인 경우, 그의 고정화는 예를 들면, 글루타르알데히드를 아미노실란 처리된 산화막에 반응시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 소수성 표면의 영역은 반응성이 낮거나 없기 때문에, 상기 고정화 화합물을 상기 기판 상에 적용하고, 반응시킴으로써 상기 소수성 표면의 영역을 제외한 영역에 상기 고정화 화합물을 고정화할 수 있다. 상기 소수성 표면에 적용된 상기 고정화 화합물은 추후 필요에 따라 세척액을 가하여 세척함으로 써 제거될 수 있다.
상기 방법에 의하여 제조된 마이크로어레이용 기판의 프로브 고정화 화합물이 고정된 영역 중의 하나이상의 구분된 영역에 프로브를 고정하여 마이크로어레이를 제조하는데 사용될 수 있다.
따라서, 다른 구체예는, 산화막을 가진 기판을 제공하는 단계로서, 상기 기판은 소수성 표면을 갖는 것인 단계;
상기 산화막 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계;
상기 포토레지스트층을 마스크를 통하여 노광하는 단계;
상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층에 의하여 보호되지 않은 산화막을 식각하여, 상기 기판 표면의 영역을 노출시키는 단계;
상기 소수성 표면의 영역을 제외한 상기 기판 상에 프로브 고정화 화합물을 고정하는 단계; 및
상기 프로브 고정화 화합물이 고정된 기판의 표면에 프로브 물질을 복수개의 구분되는 영역에 고정화하는 단계를 포함하는, 프로브 마이크로어레이를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 방법은 상기 프로브 고정화 화합물이 고정된 기판의 표면에 프로브 물질을 복수개의 구분되는 영역에 고정화하는 단계를 포함한다. 상기 프로브의 고정화는 상기 프로브 고정화 화합물에 결합하거나 또는 상호작용에 의하여 결합반응을 할 수 있는 물질로 활성화된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 프로브 고정화 화합물이 아비딘인 경우, 상기 프로브는 비오틴으로 활성화된 것일 수 있다. 또한, 상기 프로브 고정화 화합물이 아미노실란과 같은 아미노기를 가진 경우, 상기 프로브는 숙신이미드기 및 말레이미드기 등과 에스테르 결합하고 있고, 이 에스테르 결합과 상기 아미노기와의 커플링 반응에 의하여 상기 프로브가 고정될 수 있다. 그외의 단계에 대하여는, 상기한 바와 같다.
다른 구체예는, 산화막을 가진 기판을 제공하는 단계;
상기 산화막 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계;
상기 포토레지스트층을 마스크를 통하여 노광하는 단계;
상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층에 의하여 보호되지 않은 산화막을 식각하여, 상기 기판 표면의 영역을 노출시키는 단계로서, 상기 식각은 소수성 물질을 사용한 건식 식각에 의하여 이루어지는 것인 단계; 및
상기 형성된 소수성 표면의 영역을 제외한 상기 기판 상에 프로브 고정화 화합물을 고정하는 단계;를 포함하는, 마이크로어레이용 기판을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 방법은 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층에 의하여 보호되지 않은 산화막을 식각하여, 상기 기판 표면의 영역을 노출시키는 단계로서, 상기 식각은 소수성 물질을 사용한 건식 식각에 의하여 이루어지는 것인 단계를 포함한다.
상기 포토레지스트 층을 현상하는 것은 노광된 상기 포토레지스트 층을 현상액으로 처리하고, 필요에 따라 세정하여 이루어질 수 있다. 현상액은 사용되는 포 토레지스트에 따라 선택할 수 있다. 현상 후, 상기 포토레지스트 층으로 보호되지 않은 산화막 부분을 식각하여 기준점 표지를 형성한다. 상기 식각은 소수성 물질을 사용한 건식 식각에 의하여 이루어지는 것일 수 있다. 상기 소수성 물질은 플루오로카본인 것일 수 있다. 상기 플루오로카본은 테트라플루오로메탄과 같은 플루오로알칸인 것일 수 있다. 상기 플루오로알칸은 C1-C20 플루오로알칸일 수 있다. 상기 식각에 의하여 상기 기판에는 함물부 (recess)가 형성되며, 상기 함몰부의 안쪽 바닥의 표면은 상기 소수성 물질의 침적에 의하여 소수성을 띠는 것일 수 있다. 상기 포토레지스트 층을 제거하는 것은, 알려진 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 포토레지스트를 용해시키는 유기용매 예를 들면, 아세톤을 이용하여 이루어질 수 있다.
상기 기판은, 유리, 석영, 실리콘, 및 플라스틱으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. 상기 플라스틱은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌,및 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. 상기 기판은 실리콘이고, 상기 산화막은 SiO2일 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 단계 이외의 단계에 대하여는 상기한 바와 같다.
다른 구체예는, 산화막을 가진 기판을 제공하는 단계;
상기 산화막 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계;
상기 포토레지스트층을 마스크를 통하여 노광하는 단계;
상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층에 의하여 보호되지 않은 산화막을 식각하여, 상기 기판 표면의 영역을 노출시키는 단계로서, 상기 식각은 소수성 물질을 사용한 건식 식각에 의하여 이루어지는 것인 단계;
상기 형성된 소수성 표면의 영역을 제외한 상기 기판 상에 프로브 고정화 화합물을 고정하는 단계; 및
상기 프로브 고정화 화합물이 고정된 기판의 표면에 프로브 물질을 복수개의 구분되는 영역에 고정화하는 단계를 포함하는, 프로브 마이크로어레이를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 방법은 상기 프로브 고정화 화합물이 고정된 기판의 표면에 프로브 물질을 복수개의 구분되는 영역에 고정화하는 단계를 포함한다. 상기 프로브의 고정화는 상기 프로브 고정화 화합물에 결합하거나 또는 상호작용에 의하여 결합반응을 할 수 있는 물질로 활성화된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 프로브 고정화 화합물이 아비딘인 경우, 상기 프로브는 비오틴으로 활성화된 것일 수 있다. 또한, 상기 프로브 고정화 화합물이 아미노실란과 같은 아미노기를 가진 경우, 상기 프로브는 숙신이미드기 및 말레이미드기 등과 에스테르 결합하고 있고, 이 에스테르 결합과 상기 아미노기와의 커플링 반응에 의하여 상기 프로브가 고정될 수 있다. 그외의 단계에 대하여는, 상기한 바와 같다.
다른 구체예는,
제1 기준점 표지와 프로브 물질이 고정화된 영역을 포함하는 마이크로어레이로서, 상기 제1 기준점 표지는 표면이 소수성을 갖는 것인 마이크로어레이에 발광물질로 표지된 표적 물질을 포함하는 시료를 접촉시키는 단계;
상기 마이크로어레이에 광을 조사하여 상기 마이크로어레이로부터 광을 측정하는 단계;
얻어진 광 데이터로부터 제1 기준점 표지를 특정하고, 특정된 제1 기준점 표지를 기준으로 프로브 물질이 고정된 영역을 특정하는 단계; 및
상기 특정된 프로브 물질이 고정된 영역으로부터 광 데이터를 얻는 단계를 포함하는, 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법을 제공한다.
상기 방법에 있어서, 상기 마이크로어레이는 상기 제1 기준점 표지에 더하여 제2 기준점 표지를 포함하는 것일 수 있다. 상기 제2 기준점 표지는 상기 제1 기준점 표지와 인접한 영역에 위치하는 것일 수 있다. 상기 제2 기준점 표지는 항상 밝은 광을 내는 것일 수 있다. "밝은 광"이란 알고 있는 제2 기준점 표지 및 다른 영역에 대한 정보를 고려하여, 상기 광을 기초하여 상기 제2 기준점 표지를 특정할 수 있을 정도로 밝은 것을 의미한다. 예를 들면, 프로브 물질이 고정화된 영역과 비교하여 동등이상의 밝기를 나타내는 것일 수 있다.
상기 제2 기준점 표지는 하나이상의 기둥으로 구성되는 것인 일 수 있다. 상기 기둥은 기둥 사이의 간격이 0.001㎛ 내지 10㎛인 것이고, 단면의 차원은 0.001㎛ 내지 10㎛인 것일 수 있다. 상기 기둥은 평면 형상의 모서리 부분이 광을 반사 할 수 있도록 되어 있는 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 모서리 부분은 경사 또는 둥글게 (round)되어 것일 수 있다. 이러한 광의 반사를 제공하는 형상은 상기 기둥을 식각하는 과정에서 자연스럽게 생성될 수 있다. 일반적으로, 식각에 의하여 기판을 식각하는 경우, 식각되는 상기 기판의 모서리 부분은 이상적인 경우와 달리 확산 등에 의하여 수직이 아닌 경사진 형상이 형성되게 된다. 이러한 경사진 부분은 반사면으로 사용될 수 있다.
상기 마이크로어레이는 상기한 일 구체예에 기재된 바에 따른 마이크로어레이일 수 있다.
상기 방법은, 제1 기준점 표지와 프로브 물질이 고정화된 영역을 포함하는 마이크로어레이로서, 상기 제1 기준점 표지는 표면이 소수성을 갖는 것인 마이크로어레이에 발광물질, 예를 들면 형광물질로 표지된 표적 물질을 포함하는 시료를 접촉시키는 단계를 포함한다.
상기 접촉은 표적물질 및 프로브의 종류에 따라 적절하게 선택된 조건에서 이루어질 수 있다. 예를 들면, DNA 프로브와 표적 DNA의 혼성화는 형광 표지된 표적 DNA를 혼성화 버퍼와 혼합하고, 가열처리하여 표적 DNA를 열변성시킨 후 이 용액을 마이크로어레이에 첨가한 후 커버를 덮고 건조되지 않는 적절한 온도에서 유지함으로써 하이브리드를 형성한다. 반응 후 반응하지 않은 물질은 염농도 및 온도가 제어된 용액으로 세척하여 제거할 수 있다.
상기 방법은 또한, 상기 마이크로어레이에 광을 조사하여 상기 마이크로어레이로부터 광을 측정하는 단계를 포함한다. 상기 측정되는 광은 형광 및/또는 반사광일 수 있다. 상기 조사되는 광은 레이저 광 또는 모든 파장이 포함된 광일 수 있다. 상기 제2 기준점 표지가 하나이상으로 기둥으로 구성되는 것인 경우, 상기 측정되는 광은 반사광일 수 있다. 마이크로어레이 상에 광을 조사하고, 그로부터 나오는 광을 측정하는 것은 알려진 방법에 의하여 이루어질 수 있다.
상기 광조사는 프로브 스팟에 대하여 표적 물질과 프로브와의 상호작용을 검출하기 위하여 광조사되는 각도로 조사되는 것일 수 있다. 상기 조사되는 광은 기판 표면에 대하여 0˚내지 45˚에서 조사되는 것일 수 있다. 상기 조사되는 광은 모든 파장의 광이 혼합되어 있는 광 또는 형광 물질의 여기광일 수 있다. 상기 측정되는 광은 기판 표면에 대하여 45˚ 내지 135˚에서 측정되는 것일 수 있다.
상기 광의 측정은 수광 소자를 이용하여 이루어질 수 있다. 상기 수광 소자에는, 광전자증배관, 포토다이오드, CCD 소자 등을 이용할 수 있다. 또한, 반사광을 측정하는 광으로, 사용하는 형광 표지에 적당한 여기광을 사용함으로써, 반사광의 측정과 동시에 형광의 측정을 수행할 수 있다. 이 경우, 다이크로익 미러 (dichroic mirror) 등에 의하여 반사광과 형광을 분광하고, 형광을 측정하는 수광소자를, 여기광을 측정하는 수광소자와 별도로 설치할 필요가 있다. 상기 측정된 광 데이터는 이미지 형태 또는 반사광의 강도를 숫자로 표시한 디지털화된 형태일 수 있다.
상기 방법은, 또한, 얻어진 광 데이터로부터 제1 기준점를 특정(特定)하고, 특정된 제1 기준점 표지를 기준으로 프로브 물질이 고정된 영역을 특정(特定)하는 단계를 포함한다. 상기 특정은 위치 및 범위를 특정하는 것을 포함한다.
상기 방법은, 또한, 얻어진 광 데이터로부터 제1 기준점 표지 및 제2 기준점 표지를 특정(特定)하고, 특정된 제1 기준점 및 제2 기준점을 기준으로 프로브 물질이 고정된 영역을 특정(特定)하는 단계를 포함한다. 상기 특정은 위치 및 범위를 특정하는 것을 포함한다.
상기 특정하는 단계에 있어서, 상기 제1 기준점은 광 세기의 낮은 정도 즉, 어두운 정도로 특정하는 것일 수 있다. 예를 들면, 프로브 물질이 고정된 영역으로부터의 광 데이터와 동일하거나 더 어두운 것을 기준으로 할 수 있다. 어두운 정도는 선택되는 발광 물질에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 즉, 알고 있는 제1 기준점 표지 및 다른 영역에 대한 정보를 고려하여, 광 세기가 낮은 위치와 범위를 제1 기준점 표지로 특정하고, 제1 기준점 표지의 위치 및 범위를 기준으로 다른 프로브가 고정된 영역을 특정한다. 특정된 정보는 알고 있는 제1 기준점 표지 및 다른 영역에 대한 정보와 비교하여, 동일한지 여부를 판단하고, 필요에 따라 보정할 수 있다.
상기 특정하는 단계에 있어서, 상기 제2 기준점은 프로브 물질이 고정된 영역으로부터의 광 데이터보다 광 세기의 높은 정도로 특정하는 것일 수 있다. 예를 들면, 프로브 물질이 고정된 영역으로부터의 광 데이터와 동일하거나 더 밝은 것을 기준으로 할 수 있다. 밝은 정도는 선택되는 발광 물질에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 즉, 알고 있는 제2 기준점 표지 및 다른 영역에 대한 정보를 고려하여, 광 세기가 높은 위치와 범위를 제2 기준점 표지로 특정하고, 제2 기준점 표지의 위치 및 범위를 기준으로 다른 프로브가 고정된 영역을 특정한다. 특정된 정보는 알고 있는 제2 기준점 표지 및 다른 영역에 대한 정보와 비교하여, 동일한지 여부를 판단하고, 필요에 따라 보정할 수 있다.
상기 특정하는 단계에 있어서, 상기 제1 기준점 및 제2 기준점은 상기 제1 기준점은 광 세기의 낮은 정도, 상기 제2 기준점은 광 세기의 높은 정도 및 상기 제1 기준점과 제2 기준점의 상대적 위치, 예를 들면 인접하고 있는지 여부를 통하여 특정하는 것일 수 있다. 또한, 상기 제1 기준점 및 제2 기준점의 형상, 예를 들면, 문자 또는 기호를 참조하여 이들을 특정하는 것일 수 있다.
일 구체예에 따른 마이크로어레이용 기판에 의하면, 광 데이터를 수집하기 용이한 마이크로어레이를 제조하는데 사용될 수 있다.
일 구체예에 따른 마이크로어레이용 기판의 제조방법에 의하면, 광 데이터를 수집하기 용이한 마이크로어레이를 제조할 수 있다.
일 구체예에 따른 마이크로어레이에 의하면, 광 데이터를 수집하기 용이하다.
일 구체예에 따른 마이크로어레이를 제조하는 방법에 의하면, 광 데이터를 수집하기 용이한 마이크로어레이를 제조할 수 있다.
다른 구체예에 따른 광 데이터를 수집하는 방법에 의하면, 마이크로어레이로부터 광 데이터를 효율적으로 수집할 수 있다.
이하 하나이상의 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 제1 기준점 표지와 프로브 물질이 고정화될 영역을 포함하는 마이크로어레이용 기판을 제조하는 일 예를 나타내는 도면이다. 도 1에 따르면, 먼저 산화막 (200)이 형성된 기판 (100)을 제공한다. 상기 기판은 실리콘일 수 있으며, 상기 산화막은 실리콘 디옥사이드일 수 있다. 상기 산화막의 패터닝은 알려진 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 산화막 상에 포토레지스트를 코팅하고, 상기 코팅된 포토레지스트 층상에 제1 기준점이 그려진 마스크를 노광하고, 상기 포토레지스트를 현상한다. 다음으로, 상기 포토레지스트에 의하여 보호되지 않은 영역을 식각한다. 상기 시각은 예를 들면, 테트라플루오로메탄과 같은 플루오로알칸을 사용한 건식 식각에 의하여 이루어질 수 있다. 상기 식각의 결과, 소수성의 상기 기판 표면 또는 상기 기판 표면에 소수성 물질이 코팅된 형태의 함몰부 (B 영역: 제1 기준점 표지의 예)가 형성된다. 다음으로, 상기 기판 (100) 상에 고정화 화합물 (300)을 적용하여, 상기 고정화 화합물을 상기 기판의 산화막 (200) 상에 고정화한다. 이때 상기 소수성 영역 (B)은 소수성을 띠고 있어서 상기 고정화 화합물과 반응하지 않으므로, 세척하여 반응하지 않은 상기 고정화 화합물을 제거할 수 있다.
도 1에 있어서, A 영역 (제2 기준점 표지의 예)은 밝은 기준점 표지를 나타낸다. 즉, 조사된 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 경우, 항상 밝은 광 데이터를 내는 곳으로, 밝은 기준점 표지로 작용할 수 있는 영역을 말한다. 상기 A 영역은 하나이상의 기둥 구조를 갖는 것이고, 이 기둥 구조는 조사되는 경우 강한 반사광을 제공할 수 있다 (도 4 우측 참조). 따라서, 상기 기둥 구조는 항상 밝은 광 데이터를 제공할 수 있으므로, 밝은 기준점 표지로서 사용될 수 있다. 상기 패터닝 과정에 있어서, 상기 산화막의 패터닝과 함께, 상기 하나이상의 기둥 구조도 동일한 과정으로 동시 또는 순차로 제작될 수 있다. 도 1에서, 상기 A 영역은 그 표면에 프로브 고정화 화합물이 고정되는 예를 기재하였으나, 2이상의 기둥 구조와 같은 높은 반사율을 제고하는 구조인 경우와 같이, 표면에 프로브 고정화 화합물이 고정되지 않을 수 있다.
또한, 상기 A 영역은 고정화되는 화합물 (300)을 프로브 영역에 고정화되는 화합물 (300)과 다른 화합물 (300)을 고정화함으로써, 항상 밝은 기준점 표지로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 고정화 화합물 (300)은 아비딘 및 스트렙토아비딘과 같은 표적 물질과 강하게 상호작용하는 물질로부터 선택되는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 밝은 기준점 표지는 표적물질을 분석하는 과정에서, 상기 고정화 화합물의 표적물질, 예를 들면, 아비딘 또는 스트렙토아비딘에 대하여 형광으로 표지된 비오틴을 함께 반응시킴으로써, 항상 밝은 광 데이터를 얻을 수 있다.
상기 B 영역의 항상 어두운 기준점 표지와 상기 A 영역의 항상 밝은 기준점 표지로부터의 광 데이터를 조합함으로써, 상기 어두운 기준점 표지와 상기 항상 밝은 기준점 표지를 용이하게 특정할 수 있다. 그 결과, 상기 기준점 표지들로부터의 상대적인 위치 및 범위는 마이크로어레이의 제조시에 알려진 것이므로, 상기 프로브 물질이 고정화된 영역을 용이하게 특정할 수 있다.
도 2 및 3은 하나이상의 구체예에 따른 마이크로어레이용 기판 또는 마이크로어레이의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 2는 어두운 기준점 표지 (B) 영역이 밝은 기준점 표지 (A)들 사이, 또는 프로브가 고정된 영역 (D) 사이 또는 밝은 기준점 표지 (A) 및 프로브가 고정된 영역 (D) 사이에 형성되어 있는 예를 나타내는 도면이다. 도 3은 어두운 기준점 표지 (B) 영역이 산화막의 일부 영역에서만 함물부 (recess)의 형태로 형성되어 있고, 밝은 기준점 표지 (A) 및 상기 프로브가 고정된 영역 (D)이 형성되어 있는 예를 나타내는 도면이다. 도 4에서, 프로브가 고정된 영역 (D)의 주변은 식각되는 예가 기재되어 있으나, 식각되지 않을 수도 있다.
도 4는 하나이상의 기둥 구조를 갖는 밝은 기준점 표지 (A) 및 그를 제조 하는 방법의 예를 나타내는 도면이다. 도 4에 있어서, 밝은 기준점 표지 (A)의 제조 과정은 프로브가 고정되는 영역 (D)를 제조하는 동일한 과정에 의하여 제조되는 예를 나타낸다. 즉, 상기 패터닝 과정에 사용되는 마스크는 상기 프로브가 고정되는 영역 (D)뿐만 아니라, 밝은 기준점 표지 (A) 및/또는 어두운 기준점 표지를 제조하기 위한 그림을 동시에 포함하는 것일 수 있다.
도 5는 기둥 구조가 밝은 기준점 표지로서 작용할 수 있는 기작을 도식적으로 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 광이 상기 기둥의 둘레에 대하여 수평면을 기준으로 각도 θ로 조사되는 경우, 상기 기둥의 모서리 부분은 반사면 (500)으로서 작용하여, 반사광 (600)을 제공하며, 상기 반사광 (600)을 수광소자 (400), 예를 들면 카메라 등을 이용하여 측정할 수 있다 (도 5의 좌측). 상기 반사광 (600)은 형광에 비하여 강하기 때문에, 반사광의 측정시에는 광 측정기를 단시간 광에 노출시키더라도 강한 광을 측정할 수 있다. 측정되는 반사광의 강도는 일반적으로 형광의 1000 내지 10,000 배 이상인 것으로 여겨진다. 반사광을 측정하는 경우, 예를 들면, 광 필터 없이 측정될 수 있다. 도 5의 우측은 반사광을 상단부에서 측정하여 얻어지는 2이상 기둥 구조로 구성된 밝은 기준점 표지의 평면 이미지를 나타내는 도면이다. 도 5의 우측에 나타낸 바와 같이, 측정된 광의 강도는 기판 (100), 상기 기둥의 모서리 (500), 및 상기 기둥의 평면 형상 내부 (200)의 순으로 강하다.
도 6은 동일한 구조로부터 측정된 반사광 및 형광 이미지를 나타내는 모식도이다. 도 6의 상단은 발광 염료, 예를 들면, 형광 염료로 표지된 물질이 A 및 B 영역에 고정되는 경우, 이 영역을 조사하여 형광을 측정하는 경우 얻어지는 형광 이미지를 나타내는 것이다. 도 6의 상단에 나타낸 바와 같이, 상기 광은 상기 구조물의 평면 형상의 표면 전체로부터 고르게 분포한다. 도 6의 하단은 A 및 B 영역의 둘레에 대하여 수평면을 기준으로 약 45˚ 각도로 광조사하고 반사광을 상단부에서 측정한 이미지를 나타내는 것이다. 도 6의 하단에 나타낸 바와 같이, 상기 A 및 B 영역의 이미지는 그 구조물의 평면 형상의 모서리 부분으로부터 강한 광이 측정된다. 도 6에서, A 및 B는 각각 하나 및 복수 개의 기둥 구조로 구성된 밝은 기준점 표지를 나타낸 것이다.
도 1은 제1 기준점 표지와 프로브 물질이 고정화될 영역을 포함하는 마이크로어레이용 기판을 제조하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2 및 3은 하나이상의 구체예에 따른 마이크로어레이용 기판 또는 마이크로어레이의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 하나이상의 기둥 구조를 갖는 밝은 기준점 표지 (A) 및 그를 제조 하는 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 기둥 구조가 밝은 기준점 표지로서 작용할 수 있는 기작을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 동일한 구조로부터 측정된 반사광 및 형광 이미지를 나타내는 모식도이다.

Claims (26)

  1. 제1 기준점 표지와 프로브 물질이 고정화될 영역을 포함하는 마이크로어레이용 기판으로서, 상기 제1 기준점 표지는 표면이 소수성을 갖는 것이고, 상기 프로브 물질이 고정화될 영역의 표면에는 프로브 물질 고정화 화합물이 고정되어 있는 것인 마이크로어레이용 기판으로서, 제2 기준점 표지를 더 포함하고, 상기 제2 기준점 표지는 2이상의 기둥으로 구성되거나, 아비딘 및 스트렙토아비딘으로부터 선택되는 표적 물질과 강하게 상호작용하는 물질이 결합되어 있는 것인 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기준점 표지는 산화막을 갖는 기판의 상기 산화막이 제거된 영역인 것인 기판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 영역은 산화막이 제거된 기판 자체의 표면이거나 상기 표면에 소수성 물질이 코팅된 것인 기판.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 기준점 표지와 프로브 물질이 고정화된 영역을 포함하는 마이크로어레이로서, 상기 제1 기준점 표지는 표면이 소수성을 갖는 것인 마이크로어레이로서, 제2 기준점 표지를 더 포함하고, 상기 제2 기준점 표지는 2이상의 기둥으로 구성되거나, 아비딘 및 스트렙토아비딘으로부터 선택되는 표적 물질과 강하게 상호작용하는 물질이 결합되어 있는 것인 마이크로어레이.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 기준점 표지는 산화막을 갖는 기판의 상기 산화막이 제거된 영역인 것인 마이크로어레이.
  8. 제7항에 있어서, 상기 영역은 산화막이 제거된 기판 자체의 표면이거나 상기 표면에 소수성 물질이 코팅된 것인 마이크로어레이.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제6항에 있어서, 상기 기둥은 기둥 사이의 간격이 0.1㎛ 내지 1000㎛인 것이고, 단면의 차원은 0.1㎛ 내지 1000㎛인 것인 마이크로어레이.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제6항 내지 제8항 및 제11항 중 어느 한 항에 따른 마이크로어레이에 발광물질로 표지된 표적 물질을 포함하는 시료를 접촉시키는 단계;
    상기 마이크로어레이에 광을 조사하여 상기 마이크로어레이로부터 광을 측정하는 단계;
    얻어진 광 데이터로부터 제1 기준점 표지 및 제2 기준점 표지를 특정(特定)하고, 특정된 제1 기준점 및 제2 기준점을 기준으로 프로브 물질이 고정된 영역을 특정하는 단계; 및
    상기 특정된 프로브 물질이 고정된 영역으로부터 광 데이터를 얻는 단계를 포함하는, 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 특정하는 단계에 있어서, 상기 제1 기준점은 광 세기의 낮은 정도로 특정하는 것인 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 특정하는 단계에 있어서, 상기 제2 기준점은 광 세기의 높은 정도로 특정하는 것인 방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 특정하는 단계에 있어서, 상기 제1 기준점 및 제2 기준점은 상기 제1 기준점은 광 세기의 낮은 정도, 상기 제2 기준점은 광 세기의 높은 정도 및 상기 제1 기준점과 제2 기준점의 상대적 위치를 통하여 특정하는 것인 방법.
  25. 삭제
  26. 삭제
KR1020090010790A 2009-02-10 2009-02-10 마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법 KR101077605B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090010790A KR101077605B1 (ko) 2009-02-10 2009-02-10 마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법
US12/691,053 US20100204057A1 (en) 2009-02-10 2010-01-21 Substrate for microarray, method of manufacturing microarray using the same and method of obtaining light data from microarray
CN201010117596A CN101799422A (zh) 2009-02-10 2010-02-10 微阵列用基底、微阵列制法及从微阵列获得光数据的方法
JP2010027584A JP2010185876A (ja) 2009-02-10 2010-02-10 マイクロアレイ用基板、それを利用したマイクロアレイの製造方法及び該マイクロアレイから光データを収集する方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090010790A KR101077605B1 (ko) 2009-02-10 2009-02-10 마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110076167A Division KR20110095226A (ko) 2011-07-29 2011-07-29 마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100091551A KR20100091551A (ko) 2010-08-19
KR101077605B1 true KR101077605B1 (ko) 2011-10-27

Family

ID=42756724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090010790A KR101077605B1 (ko) 2009-02-10 2009-02-10 마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101077605B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005300262A (ja) 2004-04-08 2005-10-27 Sony Corp 検出表面及び該検出表面の製造方法並びにセンサーチップ及びｄｎａチップ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005300262A (ja) 2004-04-08 2005-10-27 Sony Corp 検出表面及び該検出表面の製造方法並びにセンサーチップ及びｄｎａチップ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100091551A (ko) 2010-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101059565B1 (ko) 밝은 기준점 표지를 갖는 마이크로어레이 및 그로부터 광 데이터를 수집하는 방법
US20100204057A1 (en) Substrate for microarray, method of manufacturing microarray using the same and method of obtaining light data from microarray
JP5180587B2 (ja) バイオセンサ上に対照領域および試料領域を作製する方法ならびにバイオセンサ
US8673650B2 (en) Optical molecular detection
US20080240543A1 (en) Calibration and normalization method for biosensors
EP1208909A2 (en) Biomolecule microarray support, biomolecule microarray using the support, and method of fabricating the support
JP2003524178A (ja) Ｓｐｒセンサ・システム
JP2003528311A (ja) 複数アナライトのアッセイ方法およびアッセイ装置
JP2010026194A (ja) 光学素子、屈折率センサ、屈折率センサアレイおよびバイオセンサ
CA2725615A1 (en) Biosensors featuring confinement of deposited material and intra-well self-referencing
JP2004529339A (ja) 蛍光信号参照デバイス
JP3879037B2 (ja) 生体分子マイクロアレイのデータ収集方法
CN108700578A (zh) 与用于连接分子的基板有关的改进
JP5589616B2 (ja) マイクロビーズ解析方法及びマイクロビーズ解析装置
JP2002372534A (ja) イメージ化法
US20060035220A1 (en) Substrate for biomolecule microarray, process for producing the same, biomolecule microarray and method of collecting data on biomolecule microarray
US20100159616A1 (en) Bio-Chip of Pattern-Arranged in Line, Method for Manufacturing the Same, and Method for Detecting an Analyte Bound in the Same
KR101077605B1 (ko) 마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법
KR20110095226A (ko) 마이크로어레이용 기판, 그를 이용한 마이크로어레이 제조방법 및 상기 마이크로어레이로부터 광 데이터를 수집하는 방법
JP3893585B2 (ja) 生体分子マイクロアレイ用基板及びその製造方法、並びに生体分子マイクロアレイ
US8343424B2 (en) Analysis device with an array of focusing microstructures
JP4281108B2 (ja) バイオチップ
JP2006337109A (ja) 光学検出用基板および光学検出方法
US20240033738A1 (en) Flow cell based motion system calibration and control methods
WO2020095405A1 (ja) 生体分子分析用基板、生体分子分析用フローセル、及び生体分子解析方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140922

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee