KR101767573B1 - Biosensor and Manufacturing Method of Biosensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 바이오 센서 및 바이오 센서 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biosensor and a method of manufacturing the biosensor.
종래 기술에 의한 바이오 센서들은 광학식 장비들을 이용하여 타겟 물질의 포함 여부 및/또는 그 농도를 검출한다. 광학식 장비를 이용하면 그 사용이 복잡하고 비경제적이므로, 이러한 난제를 해결하기 위하여 트랜지스터 기반의 바이오 센서들에 대해 많은 연구가 진행 중에 있다. 트랜지스터 기반의 바이오 센서는 트랜지스터를 프로브가 분산된 용액에 담그는 등의 전처리 과정을 수 차례 수행하여 전극이나 활성층에 프로브를 부착한다. The conventional biosensors detect the inclusion of a target substance and / or its concentration using optical instruments. Since the use of optical equipment is complicated and uneconomical, a lot of research is underway on transistor-based biosensors to solve these problems. A transistor-based biosensor performs a number of preprocessing steps such as immersing a transistor in a probe-dispersed solution to attach the probe to the electrode or active layer.
종래 기술에 의한 바이오 센서는 전극이나 활성층에 프로브를 부착하는 전처리 과정에서 장시간을 필요로 하며, 이러한 전처리 공정 중에, 트랜지스터가 손상되거나 기능이 저하되어 센싱 감도 및 정확도가 감소한다. 또한, 바이오 센서를 형성하기 위하여 전처리 과정에서 장시간이 소모되므로, 바이오 센서를 형성하기 위하여 소모되는 시간을 감소시키는 것이 요청된다.The conventional biosensor requires a long time in a pre-process for attaching a probe to an electrode or an active layer. During the pre-process, the transistor is damaged or deteriorated in function, thereby reducing sensing sensitivity and accuracy. Further, since a long time is consumed in the pretreatment process to form the biosensor, it is required to reduce the time consumed to form the biosensor.
본 실시예는 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 실시예는 바이오 센서를 형성하는 공정 시간을 감소시키면서, 센싱 감도, 정확도를 향상시킬 수 있는 바이오 센서 제조 방법 및 바이오 센서를 제공하는 것이 주된 목적 중 하나이다.The present embodiment is for solving the problems of the above-described prior arts. The present embodiment provides a biosensor manufacturing method and a biosensor capable of improving sensing sensitivity and accuracy while reducing the process time for forming the biosensor One of the main purposes is.
본 실시예에 의한 바이오 센서는 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극과, 소스 전극 및 드레인 전극과 연결되어 채널이 형성되는 액티브 패턴 및 액티브 패턴과 게이트 전극을 절연하는 게이트 절연 패턴을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor)와, 액티브 패턴의 표면에 배치되어 타겟 물질과 특이적으로 반응하는 프로브(Probe) 및 액티브 표면에 프로브를 접착시키는 매개체을 포함하되, 프로브는 매개체에 결합된 상태로 인쇄되어 액티브 표면에 배치된다.The biosensor according to the present embodiment includes a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a thin film transistor including an active pattern formed by a channel formed by being connected to a source electrode and a drain electrode, and a gate insulating pattern insulating the active pattern from the gate electrode A thin film transistor (TFT), a probe disposed on the surface of the active pattern and specifically reacting with the target material, and a medium for adhering the probe to the active surface, wherein the probe is printed in an active state, .
본 실시예에 의한 바이오 센서 형성 방법은 (a) 기판에 박막 트랜지스터(TFT)를 형성하는 과정과, (b) 타겟과 특이적으로 반응하는 프로브와 매개체를 전처리 하여 프로브를 매개체에 결합하는 과정과, (c) 매개체에 결합된 프로브를 박막 트랜지스터의 액티브 패턴 표면에 인쇄하여 배치하는 과정을 포함한다.A method of forming a biosensor according to an embodiment of the present invention includes the steps of (a) forming a thin film transistor (TFT) on a substrate, (b) preprocessing the probe and the medium specifically reacting with the target, , and (c) arranging a probe coupled to the medium by printing on the active pattern surface of the thin film transistor.
본 실시예에 의하면 인쇄 공정을 이용하여 바이오 센서를 형성하므로, 종래 기술에 비하여 공정 시간을 감소시킬 수 있다는 장점이 제공되며, 센싱 감도, 정확도를 유지할 수 있다는 장점이 제공된다.According to the present embodiment, since the biosensor is formed using a printing process, an advantage that the process time can be reduced compared to the prior art, and an advantage that the sensing sensitivity and accuracy can be maintained can be provided.
도 1 내지 도 4, 도 6는 본 실시예에 의한 바이오 센서 제조 방법의 각 공정 개요를 도시한 단면도이다.
도 5는 액티브 패턴(130)의 표면에 매개체(210)와 결합된 프로브(P)를 인쇄하여 배치하는 과정을 개요적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 실시예에 의한 바이오 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 12는 본 실시예에 의한 바이오 센서를 실험한 실험 결과 데이터를 도시한 도면이다.FIGS. 1 to 4 and 6 are sectional views showing the outline of each step of the method for manufacturing a biosensor according to the present embodiment.
5 is a view schematically showing a process of printing and arranging a probe P coupled with the
7 is a view for explaining a biosensor according to the present embodiment.
8 to 12 are graphs showing experimental data obtained by experimenting the biosensor according to the present embodiment.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 실시예에 의한 바이오 센서와 그 제조 방법을 설명한다. 도 1 내지 도 4는 본 실시예에 의한 바이오 센서 제조 방법의 각 공정 개요를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 기판(110) 상에 게이트 전극(gate electrode, G)을 형성하고, 게이트 전극(G)을 전기적으로 절연하는 게이트 절연막(120)을 형성한다. Hereinafter, a biosensor and a manufacturing method thereof according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 4 are cross-sectional views showing the outline of each step of the method for manufacturing a biosensor according to the present embodiment. Referring to FIG. 1, a gate electrode G is formed on a
일 실시예에서, 기판(110)은 신장성을 가지는 신장성 기판이며, 다른 실시예에서, 기판(110)은 굳은 성질을 가지는 유리(glass) 또는 실리콘(silicon) 기판이다. In one embodiment, the
게이트 전극(G)은 알루미늄(Aluminium), 금(gold)등의 전도성 금속으로 형성되며, 액티브 패턴(130)에는 게이트 전극(G)에는 제공된 전기적 신호에 의하여 채널(channel)이 형성된다. 게이트 절연막(120)은 게이트 전극(G)을 소스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 액티브 패턴(130)과 전기적으로 절연한다. 일 예로, 게이트 절연막(120)은 PMMA 등의 절연물질로 형성할 수 있다. The gate electrode G is formed of a conductive metal such as aluminum or gold and a channel is formed in the
도 2는 액티브 패턴(130)을 형성한 상태를 개요적으로 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 액티브 패턴(active pattern, 130)을 형성한다. 액티브 패턴(130)에는 게이트 전극(G)에 제공되는 전기적 신호에 의하여 소스 전극(S, 도 3 참조)과 드레인 전극(D, 도 3 참조)을 전기적으로 연결하는 채널(channel)이 형성된다. 일 예로, 액티브 패턴(130)은 그래핀(graphene), 펜타신(pentacene) 등의 물질층을 형성하고, 이를 패터닝하여 형성될 수 있다. 2 is a view schematically showing a state in which the
도 3은 소스 전극(S), 드레인 전극(D)을 형성하여 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된 상태를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 액티브 패턴(130)의 일단과 타단에 각각 전기적으로 연결되도록 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)을 형성한다. 일 실시예로, 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)은 금, 알루미늄과 같이 전도성을 가지는 금속 패턴으로 형성할 수 있다.3 is a view showing a state in which a thin film transistor (TFT) is formed by forming a source electrode S and a drain electrode D. Referring to FIG. 3, a source electrode S and a drain electrode D are formed to be electrically connected to one end and the other end of the
도 4는 액티브 패턴(130)의 표면에 매개체(210)에 부착된 프로브(P)가 배치된 상태를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 매개체(210)에 부착된 프로브(P)가 액티브 패턴(130)의 표면에 배치된다. 프로브(P)는 본 실시예에 의한 바이오 센서로 검출하고자 하는 타겟(Target, T)과 결합하거나, 반응한다. 일 예로, 프로브(P)는 바이오 센서를 이용하여 검출하고자 하는 타겟(T)과 특이적으로 결합하는 물질일 수 있다. 일 실시예에서, 타겟(T)이 특정한 염기 서열을 가지는 디옥시리보핵산(DNA, DeoxyriboNucleic Acid)이라면, 프로브(P)는 타겟의 염기 서열과 상보적 결합(complementary binding)하는 서열을 가지는 물질이다. DNA, 리보핵산(RNA, RiboNucleic Acid), 단백질(protein), 호르몬(hormone), 항원(antigen)등을 검출하고자 한다면, 이들 각각의 DNA, RNA, 단백질, 호르몬 및 항원과 특이적으로 결합하는 물질을 프로브(P)로 사용한다. 매개체(210)는 일 실시예로, 그래핀 옥사이드(graphene oxiode) 일 수 있다.4 is a view showing a state in which a probe P attached to the
매개체(210)는 프로브(P)와 용이하게 결합되는 성질을 가지며, 프로브(P)가 결합된 매개체(210)는 물리적, 화학적으로 액티브 패턴(130)과도 결합한다. 따라서, 프로브(P)를 액티브 패턴(130)에 고정하는 것이 곤란한 경우에 매개체(210)를 이용하여 프로브(P)를 매개체(210)에 고정(immobilize)할 수 있다.The
일 실시예로, 전처리(preprocessing) 과정을 통하여 매개체(210)와 프로브(P)를 결합시킬 수 있다. 일 실시예로, 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)를 매개체(210)로 사용하여 유방암 세포인 SkBr3와 항원-항체 반응을 형성하는 HER2를 프로브하여 매개체에 고정하는 과정을 예시한다. 매개체(210)인 그래핀 옥사이드와 NaOH, Cl-COONa를 반응시켜 그래핀 옥사이드-COOH를 형성한다. 형성된 그래핀 옥사이드 - COOH와 EDC, 6-arm PEG 아민을 반응시켜 GO-PEG-NH2를 형성한 후, GO-PEG-NH2와 반항체(Half Antibody)인 HS를 반응시키면 그래핀 옥사이드와 프로브인 HER2가 결합된다.In an embodiment, the
도 5는 액티브 패턴(130)의 표면에 매개체(210)와 결합된 프로브(P)를 인쇄하여 배치하는 과정을 개요적으로 도시한 도면이다. 일 실시예로, 액티브 패턴(130)에 매개체(210)에 부착된 프로브(P)를 배치하는 과정은 인쇄 공정(printing process)으로 수행되며, 도 5(a)로 예시된 바와 같이 몰드(mold)에 매개체(210)에 부착된 프로브(P)를 묻힌 후, 액티브 패턴(130)에 인쇄하는 트랜스퍼 프린팅(transfer printing), 도 5(b)로 예시된 노즐(nozzle)로 매개체(210)에 부착된 프로브(P)를 토출하는 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 도 5(c)로 예시된 바와 같이 롤러(roller)를 이용하여 액티브 패턴(130)에 매개체(210)에 부착된 프로브(P)를 인쇄하는 그래비어 프린팅 (gravure printing) 및 롤투롤 인쇄(roll-to-roll printing) 공정을 이용할 수 있다. 도시되지 않은 다른 실시예로, 매개체(210)에 부착된 프로브(P)를 분무하여 액티브 패턴(130)에 프로브(P)를 배치할 수 있다. 5 is a view schematically showing a process of printing and arranging a probe P coupled with the
도 6은 본 실시예에 의한 바이오 센서로 검출하고자 하는 타겟을 포함하는 용액이 프로브와 접촉하여 흐르는 유체관(fluid channel, C)이 형성된 상태를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 액티브 패턴(130)의 표면으로 타겟을 포함하는 용액이 흐를 수 있도록 PDMS를 조형하여 유체관(C)을 형성한다. 도시되지 않은 실시예에 따르면 유체관의 일단에는 타겟 물질을 포함하는 용액을 주입하는 주입구가 형성되며, 타단에는 타겟 물질을 포함하는 용액을 유출하는 유출구가 형성될 수 있다. FIG. 6 is a view showing a state in which a fluid channel (C) through which a solution containing a target to be detected is contacted with a probe is formed by the biosensor according to the present embodiment. Referring to FIG. 6, PDMS is formed to form a fluid tube C so that a solution containing a target can flow to the surface of the
이하에서는 도 7을 참조하여 본 실시예에 의한 바이오 센서의 동작을 설명한다. 간결하고 명료한 설명을 위하여 위에서 설명된 실시예와 동일하거나 유사한 부분에 대하여는 설명을 생략할 수 있다. 바이오 센서로 검출하고자 하는 타겟(T)을 포함한 용액이 유체관(C)으로 유입되면 타겟(T)은 용액내에서 유동하면서 프로브(P)와 특이적으로 반응한다. Hereinafter, the operation of the biosensor according to the present embodiment will be described with reference to FIG. For the sake of brevity and clarity, the description of the same or similar parts to those of the above-described embodiment may be omitted. When the solution containing the target T to be detected by the biosensor flows into the fluid pipe C, the target T reacts specifically with the probe P while flowing in the solution.
일 예로, 타겟(T)과 프로브(P)는 서로 결합하거나, 프로브(P)의 일부를 절단하는 등의 형태로 반응하고, 반응의 결과로 액티브 패턴(130)의 전기적 성질을 변화시킨다. 타겟(T)과 프로브(P)의 결합에 의한 액티브 패턴(130)의 전기적 성질 변화에 의하여 바이오 센서에 포함된 박막 트랜지스터의 전류-전압 특성이 변화하며, 전류-전압 특성의 변화를 검출하여 용액 내 타겟(T)의 유무 및/또는 용액 내 타겟(T)의 농도를 검출할 수 있다.For example, the target T and the probe P react in the form of coupling each other, cutting a part of the probe P, or the like, and change the electrical properties of the
본 실시예에 의한 바이오 센서는 드레인 전극(D)과 소스 전극(S) 사이에 미리 정하여진 전압을 제공하고, 게이트 전극(G)과 소스 전극(S) 사이에 제공되는 전압에 따른 드레인 전극(D)과 소스 전극(S) 사이를 흐르는 전류의 변화를 검출하여 검출하여 용액 내 타겟(T)의 유무 및/또는 용액 내 타겟(T)의 농도를 검출할 수 있다.The biosensor according to the present embodiment provides a predetermined voltage between the drain electrode D and the source electrode S and supplies a predetermined voltage between the drain electrode D and the source electrode S depending on the voltage provided between the gate electrode G and the source electrode S. [ D) and the source electrode (S) to detect the presence or absence of the target (T) in the solution and / or the concentration of the target (T) in the solution.
또다른 실시예에 의하면, 바이오 센서는 게이트 전극(G)과 소스 전극(S) 사이에 미리 정하여진 전압을 제공하고, 드레인 전극(D)과 소스 전극(S) 사이에 제공되는 전압에 따른 드레인 전극(D)과 소스 전극(S) 사이를 흐르는 전류의 변화를 검출하여 검출하여 용액 내 타겟(T)의 유무 및/또는 용액 내 타겟(T)의 농도를 검출할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the biosensor is provided with a predetermined voltage between the gate electrode G and the source electrode S and supplies a predetermined voltage between the drain electrode D and the source electrode S, A change in the current flowing between the electrode D and the source electrode S can be detected and detected to detect the presence of the target T in the solution and / or the concentration of the target T in the solution.
실험예Experimental Example
이하에서는 도 8 내지 도 12를 참조하여 본 실시예에 의한 바이오 센서의 실험예를 설명한다. 본 실험에서는 펜타신(pentacene)으로 액티브 패턴(130)을 형성한 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터의 액티브 패턴(130) 상에 그래핀 옥사이드(graphene oxide) 매개체와 결합된 프로브(P)를 배치하여 바이오 센서를 형성하였다. 또한, 바이오 센서의 바이오 센서의 드레인 전극과 소스 전극에는 모두 -20V의 전압을 제공하였다.Hereinafter, an experimental example of the biosensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 12. FIG. In this experiment, a thin film transistor in which an
도 8의 검정색 곡선은 펜타신 액티브 층을 가지는 박막 트랜지스터에 게이트-소스 전압을 변화시키면서 드레인 전극과 소스 전극 사이에 흐르는 전류 변화를 도시한 곡선이며, 적색 곡선은 박막 트랜지스터 펜타신 액티브 층에 그래핀 옥사이드(graphene oxide) 매개체와 결합된 프로브(P)를 배치한 상태에서 게이트-소스 전압을 변화시키면서 측정한 전류 변화를 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 실시예에 의한 바이오 센서의 전류 변화(적색)는 박막 트랜지스터의 전류 변화(검정색)의 추이와 유사함을 확인할 수 있다.The black curve in FIG. 8 is a curve showing a change in current flowing between the drain electrode and the source electrode while changing the gate-source voltage in the thin film transistor having the pentacene active layer, In which a probe (P) coupled with an oxide (graphene oxide) medium is arranged on a substrate. Referring to FIG. 8, it can be seen that the current change (red) of the biosensor according to this embodiment is similar to that of the current change (black) of the thin film transistor.
도 9는 바이오 센서의 유체관(C)에 버퍼 용액을 제공하기 전과 제공한 후의 전류-전압 특성 변화를 도시한 그래프이다. 도 9를 참조하면, 본 실험에 사용된 바이오 센서를 형성하고, 각 전극에 상기한 전압을 제공하여 전류 변화를 측정하면 검정색의 곡선을 형성한다. 이어서, 유체관(C)에 타겟(T)을 포함하지 않은 RPMI버퍼 용액을 흘려주고 한 시간 경과후 측정하면 액티브 패턴의 전기적 특성이 변화하여 적색의 곡선과 같은 전류-전압 특성을 나타낸다.9 is a graph showing changes in current-voltage characteristics before and after providing the buffer solution to the fluid tube C of the biosensor. Referring to FIG. 9, a biosensor used in the present experiment is formed, and a black curve is formed by measuring the current change by providing the voltage to each electrode. Next, an RPMI buffer solution not containing the target T is flown into the fluid tube C, and the electric characteristic of the active pattern is measured after one hour is passed to show a current-voltage characteristic like a red curve.
도 10(a)는 펜타신(pentacene)으로 형성된 액티브 패턴(130) 상에 그래핀 옥사이드(graphene oxide) 매개체와 결합된 프로브(P)를 배치한 바이오 센서로 타겟(T)인 SkBr3 암세포를 검출한 경우를 촬영한 형광 사진이고, 도 10(b)는 타겟(T)인 SkBr3 암세포와 프로브(P)가 반응한 상태를 촬영한 사진이다. 프로브(P)로는 타겟(T)인 SkBr3와 항원-항체 반응을 형성하는 HER2 항원(angtigen)을 사용하였다. 도 10(a)에서 s1으로 구별된 점들은 타겟(T)인 SkBr3가 프로브인 HER2와 결합한 것이며, s2로 구별된 점들은 타겟과 결합하지 않은 프로브인 HER2이다. 도 10(b)에서 타겟(T)인 SkBr3가 프로브(P)인 HER2에 결합한 것을 확인할 수 있다.10 (a) is a biosensor in which a probe P coupled with a graphene oxide medium is arranged on an
도 11은 바이오 센서로 타겟(T)인 SkBr3 암세포를 검출한 상태에서 측정한 전류-전압 곡선(적색)과 유체관에 버퍼용액을 제공하지 않은 상태에서 측정한 전류-전압 곡선(검정색)을 함께 도시한 도면이다.FIG. 11 shows the current-voltage curve (red) measured with the biosensor in the state of detecting the target (T) SkBr3 cancer cells and the current-voltage curve (black) measured without providing the buffer solution in the fluid tube together Fig.
검정색 곡선과 적색 곡선을 비교하면, 게이트 전극과 소스 전극 사이에 동일한 전압을 제공하여도 타겟(T)과 프로브(P)가 결합한 경우에는 더 낮은 전류가 흐르는 것을 확인할 수 있으며, 이것은 상술한 바와 같이 타겟(T) 및/또는 타겟(T)과 결합한 프로브(P)가 액티브 패턴에 전기적 영향을 미치고, 그에 따라 액티브 패턴에 형성되는 박막 트랜지스터의 채널에서의 캐리어 이동도(mobility)가 변화하여 발생하는 것으로 파악된다. When the black curve and the red curve are compared, it can be seen that a lower current flows when the target T and the probe P are coupled even though the same voltage is provided between the gate electrode and the source electrode. The probe P coupled with the target T and / or the target T has an electrical influence on the active pattern and the carrier mobility in the channel of the thin film transistor formed in the active pattern is changed .
도 12는 타겟(T)과 프로브(P) 반응 전후의 캐리어 이동도 변화를 도시한 도면이다. 도 12(a)는 본 실시예에 의한 바이오 센서의 유체관(C)에 버퍼 용액만을 흘리고 1 시간의 반응 시간이 경과한 경우에 발생하는 캐리어 이동도 변화를 도시한 도면이다. 도 12 좌측을 참조하면, 바이오 센서 유체관(C)에 버퍼 용액만을 흘린 경우에는 유체관에 아무것도 흘리지 않은 경우에 비하여 캐리어의 이동도가 15% 내지 47% 가량 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이에 반하여 바이오 센서의 유체관(C)에 타겟(T)을 포함하는 버퍼 용액을 제공한 경우에는 유체관에 아무것도 흘리지 않은 경우에 비하여 캐리어의 이동도가 68% 내지 85%까지 감소하는 것을 확인할 수 있다.Fig. 12 is a graph showing changes in carrier mobility before and after the reaction of the target (T) and the probe (P). 12 (a) is a diagram showing a change in carrier mobility that occurs when a reaction time of one hour elapses after flowing only a buffer solution into a fluid tube C of the biosensor according to the present embodiment. Referring to the left side of FIG. 12, it can be seen that when the buffer solution is flowed through the biosensor fluid tube C, the mobility of the carrier is reduced by about 15% to 47% as compared with the case where nothing is supplied to the fluid tube. On the contrary, when the buffer solution containing the target T is provided to the fluid tube C of the biosensor, the mobility of the carrier is reduced by 68% to 85% as compared with the case where nothing is flowed into the fluid tube have.
본 실시예에 의한 바이오 센서에 의하면 높은 정밀도로 타겟을 검출할 수 있다는 장점이 제공됨을 위의 실험예에서 확인할 수 있다. 또한, 종래 기술에서는 바이오 센서를 형성하는 과정에서 장시간을 필요로 하였으나, 본 실시예에서는 인쇄법을 이용하여 액티브 패턴 상에 프로브를 형성하므로 바이오 센서를 형성하는 시간을 단축할 수 있다는 장점이 제공된다.The biosensor according to the present embodiment can provide an advantage that the target can be detected with high accuracy. In addition, although the conventional technique requires a long time in the process of forming the biosensor, in the present embodiment, since the probe is formed on the active pattern using the printing method, the time required for forming the biosensor can be shortened .
110: 기판 120: 게이트 절연막
130: 액티브 패턴 210: 매개체110: substrate 120: gate insulating film
130: active pattern 210: medium
Claims (11)
게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극과 연결되어 채널이 형성되는 액티브 패턴, 및 상기 액티브 패턴과 상기 게이트 전극을 절연하는 게이트 절연막을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor);
상기 액티브 패턴의 표면에 배치되어 상기 타겟 물질과 특이적으로 반응하는 프로브(Probe); 및
상기 액티브 패턴의 표면에 상기 프로브를 접착시키는 매개체을 포함하고,
상기 프로브는 상기 매개체와 미리 결합하여 고정(immobilize)된 상태에서 인쇄 공정(printing process)을 사용하여 상기 액티브 패턴의 표면에 배치되고,
상기 인쇄 공정은 분사(spray), 트랜스퍼 프린팅(transfer printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 그래비어 프린팅(gravure printing), 롤투롤 프린팅(roll-to-roll printing) 중 하나의 방식을 사용하는, 바이오 센서.1. A biosensor for detecting a target material,
1. A thin film transistor (TFT) comprising a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, an active pattern connected to the source electrode and the drain electrode to form a channel, and a gate insulating film for insulating the active pattern from the gate electrode );
A probe disposed on a surface of the active pattern and specifically reacting with the target material; And
And an agent for adhering the probe to the surface of the active pattern,
Wherein the probe is disposed on a surface of the active pattern using a printing process while being immobilized in advance in association with the medium,
The printing process may be performed using one of the following methods: spray, transfer printing, inkjet printing, gravure printing, and roll-to-roll printing. Biosensor.
상기 프로브는 검출하고자 하는 DNA, RNA, 단백질, 호르몬 및 항원 중 하나와 특이적으로 결합하는 물질에 해당하는, 바이오 센서.The method according to claim 1,
Wherein the probe corresponds to a substance that specifically binds to one of DNA, RNA, protein, hormone and antigen to be detected.
상기 액티브 패턴은 펜타신(pentacene)을 포함하는, 바이오 센서.The method according to claim 1,
Wherein the active pattern comprises pentacene.
상기 바이오 센서는 상기 타겟 물질을 포함하는 용액이 상기 프로브와 접촉하여 흐르는 유체관을 더 포함하는 바이오 센서.The method according to claim 1,
Wherein the biosensor further comprises a fluid tube through which a solution containing the target material flows in contact with the probe.
상기 매개체는 그래핀 옥사이드(Graphene oxide)를 포함하는 바이오 센서.The method according to claim 1,
Wherein the medium comprises graphene oxide.
게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극과 연결되어 채널이 형성되는 액티브 패턴, 및 상기 액티브 패턴과 상기 게이트 전극을 절연하는 게이트 절연막을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)를 기판에 형성하는 단계;
상기 타겟 물질과 특이적으로 반응하는 프로브(probe)와 상기 액티브 패턴의 표면에 상기 프로브를 접착시키는 매개체를 결합하여 고정(immobilize)시키는 전처리(preprocessing) 단계;
상기 매개체와 결합된 상기 프로브를 인쇄 공정(printing process)를 사용하여 상기 액티브 패턴의 표면에 배치하는 단계를 포함하고,
상기 인쇄 공정은 분사(spray), 트랜스퍼 프린팅(transfer printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 그래비어 프린팅(gravure printing), 롤투롤 프린팅(roll-to-roll printing) 중 하나의 방식을 사용하는, 바이오 센서 형성 방법.A method of forming a biosensor for detecting a target material,
A thin film transistor (TFT) comprising a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, an active pattern connected to the source electrode and the drain electrode to form a channel, and a gate insulating film for insulating the active pattern from the gate electrode, ;
A preprocessing step of immobilizing a probe that specifically reacts with the target material and an agent for bonding the probe to the surface of the active pattern;
Placing the probe in association with the medium on the surface of the active pattern using a printing process,
The printing process may be performed using one of the following methods: spray, transfer printing, inkjet printing, gravure printing, and roll-to-roll printing. A method of forming a biosensor.
상기 프로브는 검출하고자 하는 DNA, RNA, 단백질, 호르몬 및 항원 중 하나와 특이적으로 결합하는 물질에 해당하는, 바이오 센서 형성 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the probe is a substance that specifically binds to one of DNA, RNA, protein, hormone and antigen to be detected.
상기 매개체는 그래핀 옥사이드(grahene oxide)를 포함하는, 바이오 센서 형성 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the medium comprises graphene oxide.
상기 액티브 패턴은 펜타신(pentacene)을 포함하는, 바이오 센서 형성 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the active pattern comprises pentacene.
상기 타겟 물질을 포함하는 용액이 상기 프로브와 접촉하여 흐르는 유체관을 형성하는 단계를 더 포함하는, 바이오 센서 형성 방법.8. The method of claim 7,
And forming a fluid tube through which a solution containing the target material flows in contact with the probe.
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