KR101766659B1 - 저항 스위칭 및 이력현상의 변화를 이용한 코티솔 검출용 바이오센서, 이의 제조방법 및 응용 - Google Patents

저항 스위칭 및 이력현상의 변화를 이용한 코티솔 검출용 바이오센서, 이의 제조방법 및 응용 Download PDF

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Abstract

본 발명은 코티솔 검출용 바이오센서, 이의 제조방법 및 응용에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저항 변화(저항 스위칭) 현상과 이력현상 변화를 이용하여 스트레스 호르몬인 코티솔(cortisol)을 검출(센싱)하는 바이오센서, 이의 제조방법 및 응용에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 매우 간단한 공정으로 우수한 소자 재현성, 신뢰성 및 고감도를 가지는, 코티솔 검출용 바이오센서를 제공할 수 있다. 상기 바이오센서는 저항변화소자 작동원리를 이용하여 구현된 것으로, 저항 상태의 변화(저항 스위칭)로 타겟 물질(스트레스 호르몬인 코티솔)을 검출할 수 있는 특성이 있다.

Description

저항 스위칭 및 이력현상의 변화를 이용한 코티솔 검출용 바이오센서, 이의 제조방법 및 응용{BIOSENSOR FOR DETECTING CORTISOL USING RESISTANCE SWITCHING AND HYSTERESIS CHANGE, METHOD FOR PREPARING THEREOF AND APPLICATION THEREOF}
본 발명은 코티솔 검출용 바이오센서, 이의 제조방법 및 응용에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저항 변화(저항 스위칭)와 이 현상을 이용하여 측정되는 이력현상의 변화나 차이로 스트레스 호르몬인 코티솔(cortisol)을 검출(센싱)하는 바이오센서, 이의 제조방법 및 응용에 관한 것이다.
코티솔(cortisol)은 콩팥의 부신 피질에서 분비되는 스트레스 호르몬이다. 코티솔은 인체내 내분비축의 가장 중심에 있으며 당, 지방 및 단백질대사, 미네랄 균형, 면역균형 등을 조절하는 역할을 담당한다. 이러한 코르티솔의 역할로 짐작할 수 있듯이 코티솔의 온전한 하루주기 리듬 및 적절한 수치의 유지는 건강과 밀접한 관련이 있다. 종래의 코티솔을 측정하는 방법은 고속 액체 크로마토그래피 법(HPLC, High Performance Liquid Chromatography), 형광측정법(fluorometric assay), 역상 크로마토그래피(reverse phase chromatography) 등이 있다. HPLC는 다양한 유기 화합물의 분리나 정량을 위한 대표적인 방법으로서, HPLC는 충전제를 밀어 넣은 컬럼(고정相)에 물이나 유기용매등의 액체(이동相)를 흘리면서, 이동상에 샘플을 혼합해 고정상을 통과시키는 것으로 샘플의 성분 분리를 실시해, 자외 및 가시 흡광이나 형광등의 검출기로 분석하는 장치이다. 형광측정법은 미량의 형광성 물질을 검출, 측정하는 방법이다. HPLC로의 분리는, 이동상과 고정상의 극성에 차이가 필요한데, 이동상의 극성이 높고, 고정상의 극성이 낮은 경우를 역상 크로마토그래피라고 부른다. 그러나 이러한 고속 액체 크로마토그래피 법(HPLC), 형광측정법, 역상 크로마토그래피법은 모두 분석 시간이 많이 걸리고 가격이 비싼 단점이 있다.
본 발명에서는 강한 전기장이나 전류에 의해 유전체(dielectric)의 저항이 두 가지 상태로 변하는 것을 이용하는 저항변화소자(resistive switching device)의 작동원리를 이용하여 코티솔을 검출하는 바이오센서에 관한 기술을 제공하고자 한다. 현재까지 스트레스 호르몬인 코티솔을 센싱하는데 저항변화 특성을 이용한 기술은 전무한 상태이다.
대한민국 공개특허 제2014-0019547호
본 발명은 저항변화소자 작동원리를 이용한 코티솔 검출용 바이오센서 및 이의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 바이오센서를 이용하여 코티솔을 검출하는 방법을 제공한다.
본 발명은, 기판; 상기 기판 상에 구비되며, 서로 이격된 소스 전극 및 드레인 전극; 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 형성된 그래핀 채널; 및 상기 그래핀 채널에 고정되어 외부로부터 주입되는, 타겟 분자와 반응하는 프로브 분자를 포함하고, 상기 소스 전극과 드레인 전극의 이격 거리는 0.01 ~ 5 ㎛ 이며, 상기 그래핀 채널은 환원된 그래핀 또는 산화 그래핀을 포함하여 이루어지고, 상기 그래핀 채널은 한 장(1개의 sheet)으로 이루어진 단일층 또는 5층 이내의 겹층의 그래핀으로 형성된 것을 특징으로 하는, 저항 스위칭 및 이력현상의 변화를 이용한 코티솔 검출용 바이오센서를 제공한다.
상기 코티솔 검출용 바이오센서는, 저항 스위칭(변화) 소자의 작동 원리를 이용한 것이다. 저항 스위칭 소자는 저항스위칭(resistive switching) 현상에 의하여 저항 값이 급격한 변화를 일으켜 측정되는 I-V 그래프에서 이력현상(hysteresis)를 나타낼 수 있으며, 이력현상의 차이가 클수록 ON/OFF 비율로 표시되는 디지털 메모리 소자로서의 역할을 기대할 수 있다. 혹은, 저항 스위칭 소자는 상기 이력현상을 바탕으로 이전의 전압 sweep 경험(이전의 스트레스 경험)을 기억하는, 인간의 뇌에 있는 신경세포의 역할을 따라하는 뉴로모픽 소자(neuromorphic device)로 작동이 가능하다. 저항 스위칭 소자는 전기화학적 소자가 아닌바, 전기화학적 작동원리가 적용되는 것이 아니며, 전극 사이에 있는 절연체나 반도체 물질의 물리적 저항 변화 현상에 기한하는 것이다. 상기 코티솔 검출용 바이오센서는 이러한 저항 스위칭 소자의 원리를 이용한 것으로, 저항 측정을 위하여 전압 스윕(sweep)을 실시할 때, 소자의 저항의 변화로 인한 이력현상(hysteresis)의 변화 또는 차이를 이용하여, 코티솔을 검출하는 것을 특징으로 한다. 이러한 이력현상은 그래핀에, 검지물질인 코티솔 항체(프루브 분자)가 결합하는 경우에 크게 증대되어 변화(hysteresis 크기 혹은 넓이의 변화)를 일으키며, 검출하고자 하는 코티솔의 결합시에 또 저항변화와 더불어 이력현상 변화(hysteresis 크기 혹은 넓이의 변화)를 다시 일으키게 되는 바, 이러한 원리로 코티솔을 검출한다.
상기 바이오센서의 소스 전극과 드레인 전극은 0.01 ~ 5 ㎛의 이격 거리를 유지하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 바이오 센서의 그래핀 채널은 그래핀 한 장(1개의 sheet)의 단일층 혹은 겹층(5개 층 이내)으로 이루어질 수 있으며, 단일층인 것이 가장 바람직하다. 소스 전극과 드레인 전극의 이격 거리가 상기 범위를 벗어나거나, 그래핀 채널이 5개 층의 그래핀을 초과하여 형성되는 경우, 프로브 분자와 타겟 분자의 결합 유무에 따른 저항 변화 및 저항 변화에 따른 이력현상의 변화를 감지할 수는 있으나 정확도가 현저히 떨어지는 단점이 있다.
상기 프로브 분자는 코티솔에 특이적 결합을 하는 항체일 수 있다.
상기 프로브 분자는 N-(3-다이메틸아미노프로필)-N′-에틸카보다이이미드 (N-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide) 또는 N-하이드록시숙신이미드 (N-Hydroxysuccinimide) 둘 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 상기 프로브 분자는 상기 N-(3-다이메틸아미노프로필)-N′-에틸카보다이이미드와 N-하이드록시숙신이미드가 커플링된 구조일 수 있다.
상기 그래핀 채널은 0.3 ~ 2.5 nm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 바이오센서는 두 개의 전극만이 센서에 사용(two terminal electrode)될 수 있다. 또한 상기 바이오센서는 동일한 평면 상에 소스 전극과 드레인 전극이 형성된 수평적 구조로 이루어질 수 있다.
상기 바이오센서는, 프로브 분자와 타겟 분자의 결합 유무에 따라 저항 변화와 이력현상의 변화가 발생하는 것을 특징으로 한다. 즉 상기 바이오센서는 단순히 전기전도도 또는 저항의 크기 차이를 센싱하는 것이 아니라, 저항 측정을 위하여 전압 스윕(sweep)을 실시할 때, 소자의 저항의 변화로 인한 이력현상(hysteresis)의 변화 또는 차이를 이용하여, 코티솔을 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 기판 위에 서로 대향하는 소스 전극과 드레인 전극을 평행하게 형성하는 단계(단계 a); 상기 소스 전극과 드레인 전극 사이에 그래핀을 코팅하여 한 장(1 sheet)으로 이루어진 단일층 또는 5층 이내 겹층의 그래핀으로 이루어진 그래핀 채널을 형성한 후, 환원시키는 단계(단계 b); 및 단계 b에서 제조된 그래핀 채널에 프로브 분자를 고정화시키는 단계(단계 c)를 포함하고, 상기 단계 a에서 소스 전극과 드레인 전극의 이격 거리를 0.01 ~ 5 ㎛로 유지시키는 것을 특징으로 하는, 저항 스위칭 및 이력현상의 변화를 이용한 코티솔 검출용 바이오센서의 제조 방법을 제공한다.
상기 단계 b의 그래핀 채널은 그래핀 또는 산화 그래핀을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 단계 b의 그래핀 채널은 딥 코팅 또는 스핀코팅 방법으로 형성될 수 있다.
상기 단계 b의 환원시키는 단계는 하이드라진(hydrazine), 다이메틸하이드라진(dimethylhydrazine), 하이드로퀴논(hydroquinone) 및 NaBH4 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 이용하여 수행할 수 있다.
상기 단계 c는, 단계 b에서 제조된 그래핀 채널 위에 N-(3-다이메틸아미노프로필)-N′-에틸카보다이이미드 (N-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide)와 N-하이드록시숙신이미드 (N-Hydroxysuccinimide) 둘 중 하나 이상으로 처리한 후 인큐베이션하는 방법으로 수행할 수 있다.
상기 인큐베이션은 25℃에서 10~30분간 수행할 수 있다.
또한 본 발명은, 기판; 상기 기판 상에 구비되며, 서로 이격된 소스 전극 및 드레인 전극; 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 형성된 그래핀 채널; 및 상기 그래핀 채널에 고정되어 외부로부터 주입되는, 타겟 분자와 반응하는 프로브 분자를 포함하고, 상기 소스 전극과 드레인 전극의 이격 거리는 0.01 ~ 5 ㎛ 이며, 상기 그래핀 채널은 환원된 그래핀 또는 산화 그래핀을 포함하여 이루어지고, 상기 그래핀 채널은 한 장(1개의 sheet)으로 이루어진 단일층 또는 5층 이내의 겹층의 그래핀으로 형성된 코티솔 검출용 바이오센서를 이용한 코디솔 센싱 방법으로서,
상기 프로브 분자에 시료를 접촉시키는 단계; 및 프로브 분자와 시료의 접촉 전후의 저항 상태를 측정하고 저항 변화와 이력현상의 변화를 확인하는 단계를 포함하는 코티솔 센싱 방법을 제공한다.
상기 센싱 방법은 프로브 분자와 타겟 분자의 결합 유무에 따라 발생하는 저항 변화와 이력현상의 변화를 감지하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 한다. 즉 단순히 저항의 크기가 변화하는 것을 의미하는 것만이 아니라, 저항 측정을 위하여 전압 스윕(sweep)을 실시할 때, 소자의 저항의 변화로 인한 이력현상(hysteresis)의 변화 또는 차이를 의미한다. 이러한 이력현상은 그래핀에, 검지물질인 코티솔 항체(프루브 분자)가 결합하는 경우에 크게 증대되어 변화(hysteresis 크기 혹은 넓이의 변화)를 일으키며, 검출하고자 하는 코티솔의 결합시에 또 저항변화와 더불어 이력현상 변화(hysteresis 크기 혹은 넓이의 변화)를 다시 일으키게 되는 바, 이러한 원리로 코티솔을 검출하는 것을 특징으로 한다. 이러한 센싱 방법은 커패시터(capacitor) 타입의 바이오센서와 같이 금속 나노입자가 결합되어야만 얻어지는 I-V 이력현상과 다르고, 화학저항(chemiresistor) 바이오센서의 측정 방법처럼 타겟 물질의 변화에 따른 저항 변화로만 측정하는 것이 아니고, 저항 스위칭 현상에 따른 이력현상의 변화를 측정하여 코티솔을 검출하는 것이다.
본 발명에 따르면 매우 간단한 공정으로 우수한 소자 재현성, 신뢰성 및 고감도를 가지는, 코티솔 검출용 바이오센서를 제공할 수 있다. 상기 바이오센서는 저항변화소자 작동원리를 이용하여 구현된 것으로, 저항 상태의 변화(저항 스위칭)와 이력현상의 변화로 타겟 물질(스트레스 호르몬인 코티솔)을 검출할 수 있는 특성이 있다.
또한 본 발명에 따른 바이오센서 제조 시에 사람의 침, 오줌, 혈액 샘플이나, 고가의 장비가 필요하지 않기 때문에 경제적인 관점에서도 효율적이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 바이오센서의 개략도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 바이오센서의 드레인 전류(drain current)와 드레인 전압(drain voltage)의 관계를 분석한 그래프이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예를 통하여 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명하는 실시예에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 이하의 실시예에 의해 본 발명이 제한되어서는 안 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, ITO (indium tin oxide) 전극이 평행한 형태로 패턴 된 유리기판 위에 간단한 딥코팅(dip-coating) 방법을 사용하여 그래핀(graphene) 혹은 그래핀 옥사이드 (graphene oxide) 필름을 형성한 뒤, 코티솔에 특이적 결합을 하는 항체인 C-mab (cortisol-monoclonal antibody)을 그래핀 혹은 그래핀 옥사이드 필름 위에 고정화하고, 측정하고자 하는 타겟, 목표물질이며 항원인 코티솔(Cortisol)을 인큐베이션(incubation) 함으로써 저항 스위칭 특성의 변화를 이용하여 코티솔을 검출하는 방법을 제공할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서(100)는 기판(110), 전극(소스 전극 및 드레인 전극, 120), 그래핀 채널(130) 및 프로브 분자(140)으로 구성된다. 그래핀 채널(130)은 금속-절연체-금속(metal-insulator-metal, MIM)의 스태킹(stacking) 구조가 아닌 평행한 전극 구조(lateral electrode)를 가지고 있다. 또한 그래핀 채널(130)은 전압이 인가되면 빠르게 전하를 이동시킬 수 있고, 민감도에서 우수하며, 다른 물질이 그래핀 채널 위에 결합되었을 때 저항 상태가 바뀜으로써 저항 스위칭 특성을 나타낼 수 있다.
실시예: 저항 변화를 이용한 코티솔 검출용 바이오센서의 제조 및 이를 이용한 코티솔 검출
(S1) 유리기판 위에 노광공정(photolithography)을 이용하여 평행하게 ITO 전극(소스 전극 및 드레인 전극)을 제조하였다. S1 단계에서 사용된 ITO 유리 기판은 면 저항이 10 Ω/sq 이며, ITO 두께는 185 nm ㅁ 20 nm의 두께를 가진 소다 라임 유리(soda lime glass) 기판이다. 전체적인 기판의 크기는 5cm X 5cm 이며 두께가 0.7 T(mm)인 기판을 사용하였다. 이 기판을 이용하여 노광공정과 에칭 공정을 통해 소스와 드레인 (source & drain) 전극을 평행한 상태로 제조하였다. 이 때 소스 전극과 드레인 전극의 이격거리는 4㎛로 제조하였다. (S2) 상기 S1 단계에서 제조된 두 전극 사이(channel)에 산화 그래핀(graphene oxide) 채널을 딥-코팅(dip-coating)방법으로 코팅하였다. 딥-코팅은 3 wt% 농도의 3-아미노프로필트리에톡시실란 (3-Aminoprophyltriethoxysilane) 에탄올 용매제에 상기 (S1)에서 제조된 ITO 전극을 30분간 담그어 표면 처리를 한 후, 0.1 mg/ml 농도의 그래핀 옥사이드 수용액에 30분간 담그어 두 전극 사이에, 한 장(1개의 sheet)의 그래핀으로 이루어진 단일층의 그래핀 옥사이드층을 형성하였다. 이때 3-아미노프로필트리에톡시실란 말단의 아민기와 그래핀옥사이드의 카르복실기가 결합하였다. 이후 H2N4 수화물(hydrazine hydrate)을 그래핀층에 떨어뜨린 후 120 ℃에서 2분 30초간 가열하였으며, 이에 따라 히드라진이 증발되면서 그래핀층을 환원시켰다. (S3) N-(3-다이메틸아미노프로필)-N′-에틸카보다이이미드 (N-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide)과 N-하이드록시숙신이미드 (N-Hydroxysuccinimide)를 1:1의 몰비로 혼합하여 0.1 mM 농도의 수용액을 제조하고 상기 S2 단계에서 제조된 산화 그래핀 채널(graphene oxide channel) 위에 떨어뜨린 후 25℃에서 30분간 인큐베이션하여 그래핀 채널 위에 코티솔에 특이적 결합을 하는 항체인 C-mab (cortisol-monoclonal antibody)을 커플링시킴으로써 바이오 센서를 제조하였다. (S4) 상기 S3 단계에서 제조된, C-mab이 커플링된 센서의 저항스위칭 특성을 측정한 다음, C-mab이 커플링된 센서에 코티솔 샘플을 가하여 25℃에서 30분간 인큐베이션한 후 저항 스위칭 특성을 측정하고, 양자의 저항 상태(저항 변화 및 이력현상의 변화)를 비교하는 방법으로 코티솔을 검출하였다.
실험예: 저항변화특성 분석
실시예에 따라 제조된 바이오센서의, 코티솔 결합 유무에 따른 저항변화특성을 분석하여 도 2 및 3에 나타내었다. 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 바이오센서는 그래핀만으로 작동시에는 전압 sweep에 따른 이력현상(hysteresis)이 매우 작으나(도 2 및 3의 검은색 그래프), 그래핀 표면에 코티솔 검지 항체(프루브 분자)인 C-mab이 결합되는 경우 이 이력현상이 현저하게 커지며(도 2 및 3의 빨간색 그래프), 코티솔 검지 항체에 코티솔이 결합되는 경우 이 이력현상이 프루브 분자만 존재할 때와 확연히 변화되어 차이점을 나타낸다(도 2 및 3의 파란색 그래프). 이러한 차이점이 코티솔 센싱의 근간이 되는 것이다. 예를 들어, 이력현상 차이점은 이력현상의 hysteresis voltage window (주로 voltage로 그 크기를 표시) 혹은 LRS/HRS (Low Resistance State/High Resistance State, 도 2 및 3 의 빨간색과 파란색 그래프에서 윗선이 LRS이고, 아랫선이 HRS임)의 비율의 차이점으로 표현될 수 있다. 또한 도 2에서 측정한 코티솔 농도가 도 3에서 측정한 코티솔 농도보다 10배 낮으나, 이 경우에도 이력현상의 차이가 확연히 나타나는 것으로 확인되었는 바, 이는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 바이오센서가 여러 농도에서 작동이 잘 된다는 것을 나타낸다.
100: 코티솔 검출용 바이오센서
110: 기판
120: 전극
130: 그래핀 채널
140: 프로브 분자

Claims (14)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 구비되며, 서로 이격된 소스 전극 및 드레인 전극;
    상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 형성된 그래핀 채널; 및
    상기 그래핀 채널에 고정되어 외부로부터 주입되는, 타겟 분자와 반응하는 프로브 분자를 포함하고,
    상기 소스 전극과 드레인 전극의 이격 거리는 0.01 ~ 5 ㎛ 이며,
    상기 그래핀 채널은 환원된 그래핀 또는 산화 그래핀을 포함하여 이루어지고,
    상기 그래핀 채널은 한 장(1개의 sheet)으로 이루어진 단일층 또는 5층 이내의 겹층의 그래핀으로 형성되며,
    상기 타겟 분자는 코티솔이고,
    상기 프로브 분자는 코티솔에 특이적 결합을 하는 항체로서, N-(3-다이메틸아미노프로필)-N′-에틸카보다이이미드 또는 N-하이드록시숙신이미드 둘 중 하나 이상을 포함하고, 상기 프로브 분자는 그래핀 채널 상에 적용 후 25℃에서 10-30분간 인큐베이션 되어 상기 그래핀 채널에 고정되며,
    상기 그래핀 채널에 프로브 분자가 결합할 때와, 상기 그래핀 채널에 결합된 프로브 분자에 타겟 분자인 코티솔이 결합할 때 발생하는 저항 변화에 따른 이력현상의 변화에 의해 코티솔을 검출하는 것을 특징으로 하는, 저항 스위칭 및 이력현상의 변화를 이용한 코티솔 검출용 바이오센서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 그래핀 채널은 0.3 ~ 2.5 nm 의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 코티솔 검출용 바이오센서.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이오 센서는 동일한 평면 상에 소스 전극과 드레인 전극이 형성된 수평적 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 코티솔 검출용 바이오센서.
  6. 삭제
  7. 기판 위에 서로 대향하는 소스 전극과 드레인 전극을 평행하게 형성하는 단계(단계 a);
    상기 소스 전극과 드레인 전극 사이에 그래핀을 코팅하여, 한 장(1 sheet)으로 이루어진 단일층 또는 5층 이내 겹층의 그래핀으로 이루어진 그래핀 채널을 형성한 후, 환원시키는 단계(단계 b); 및
    단계 b에서 제조된 그래핀 채널에 프로브 분자를 고정화시키는 단계(단계 c)를 포함하고,
    상기 단계 a에서 소스 전극과 드레인 전극의 이격 거리를 0.01 ~ 5 ㎛로 유지하고,
    상기 단계 c에서 상기 프로브 분자는 코티솔에 특이적 결합을 하는 항체로서, N-(3-다이메틸아미노프로필)-N′-에틸카보다이이미드 또는 N-하이드록시숙신이미드 둘 중 하나 이상을 포함하며, 상기 프로브 분자는 그래핀 채널 상에 적용 후 25℃에서 10-30분간 인큐베이션 되어 상기 그래핀 채널에 고정되는 것을 특징으로 하는, 저항 스위칭 및 이력현상의 변화를 이용한 코티솔 검출용 바이오센서의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 단계 b의 그래핀 채널은 그래핀 또는 산화그래핀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 코티솔 검출용 바이오센서의 제조 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 단계 b의 그래핀 채널은 딥 코팅 또는 스핀코팅 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 코티솔 검출용 바이오센서의 제조 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 그래핀 채널은 딥코팅이나 스핀코팅 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 코티솔 검출용 바이오센서의 제조 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 단계 b의 환원시키는 단계는 하이드라진(H2N4), 다이메틸하이드라진, 하이드로퀴논 및 NaBH4로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 코티솔 검출용 바이오센서의 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 기판;
    상기 기판 상에 구비되며, 서로 이격된 소스 전극 및 드레인 전극;
    상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 형성된 그래핀 채널; 및
    상기 그래핀 채널에 고정되어 외부로부터 주입되는, 타겟 분자와 반응하는 프로브 분자를 포함하고,
    상기 소스 전극과 드레인 전극의 이격 거리는 0.01 ~ 5 ㎛ 이며,
    상기 그래핀 채널은 환원된 그래핀 또는 산화 그래핀을 포함하여 이루어지고,
    상기 그래핀 채널은 한 장(1개의 sheet)으로 이루어진 단일층 또는 5층 이내의 겹층의 그래핀으로 형성되며,
    상기 타겟 분자는 코티솔이고,
    상기 프로브 분자는 코티솔에 특이적 결합을 하는 항체로서, N-(3-다이메틸아미노프로필)-N′-에틸카보다이이미드 또는 N-하이드록시숙신이미드 둘 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 프로브 분자는 그래핀 채널 상에 적용 후 25℃에서 10-30분간 인큐베이션 되어 상기 그래핀 채널에 고정된 것을 특징으로 하는 코티솔 검출용 바이오센서를 이용한 코디솔 센싱 방법으로서,
    상기 그래핀 채널에 프로브 분자가 고정된 상태에서 센서의 저항 변화에 따른 이력현상을 측정하는 단계(단계 a);
    상기 프로브 분자에 시료를 접촉시키는 단계(단계 b);
    상기 프로브 분자와 시료의 접촉 후에 센서의 저항 변화에 따른 이력현상을 측정하는 단계(단계 c); 및
    상기 단계 a와 단계 c의 이력현상의 차이를 비교하여 코티솔의 검출유무를 결정하는 단계(단계 d)
    를 포함하는 코티솔 센싱 방법.
  14. 삭제
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