KR102180033B1 - 재사용이 가능한 자성 나노 입자를 포함하는 바이오센서 및 이를 이용한 타겟 검출방법 - Google Patents

재사용이 가능한 자성 나노 입자를 포함하는 바이오센서 및 이를 이용한 타겟 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 타겟(target)을 검출하는 바이오센서는, 실리콘(Si)을 포함하는 기판, 실리콘 기판 상에 형성되어 있고, 패턴화되어 있는 니켈(Ni) 금속, 자성 나노 입자와 제1 항체가 결합된 제1 수용체, 그리고 형광 물질과 제2 항체가 결합된 제2 수용체를 포함하고, 외부에서 도입된 타겟이 제1 수용체 및 제2 수용체와 결합되어 제1 수용체-타겟-제2 수용체의 3중 구조를 갖는 결합체를 형성하고, 결합체가 니켈 금속에 포집되어 검출된다.

Description

재사용이 가능한 자성 나노 입자를 포함하는 바이오센서 및 이를 이용한 타겟 검출방법{BIOSENSOR INCLUDING REUSABLE MAGNETIC NANO PARTICLE AND DETECTING METHOD FOR TARGET USING THE SAME}
재사용이 가능한 자성 나노 입자를 포함하는 바이오센서 및 이를 이용한 타겟 검출방법이 제공된다.
신약개발이나 의료 진단을 위한 의학 및 생명과학 분야에서 대사산물이나 질병의 바이오마커(biomarker)와 같은 생체분자를 고감도로 검출하고 정량하는 방법의 개발이 강력하게 요구되고 있다. 이러한 생체분자의 분석을 위해서 결합 에세이(binding assay) 방법이 널리 사용되고 있으며, 면역분석(imMunoassay), DNA 혼성화(hybridization)나 수용체 기반 분석(receptor-based assay)이 이에 해당한다. 생체분자의 분석시 생체분자의 결합여부를 직접적으로 관측할 수 없기 때문에, 결합 에세이에서는 표적분자(target molecule)의 존재 여부를 측정 가능한 신호로 나타낼 수 있도록 표지물질을 사용한다. 표지물질로는 방사성 물질, 형광물질, 효소표지(enzymatic label)나 자성물질 등을 사용할 수 있다.
자성 입자(magnetic bead)는 자성에 의해 용이하게 제어될 수 있으며, 높은 생체적합성(biocompatibility) 및 높은 감지능과 같은 장점으로 인하여 결합 에세이의 표지물질로 많은 주목을 받고 있다.
한편, 종래 수용체가 부착되어 있는 바이오센서의 경우, 센서에 부착할 수 있는 수용체의 수가 고정되어 있으므로, 타겟의 농도를 좁은 범위에서만 측정할 수 있다.
따라서, 종래의 바이오센서는 너무 많거나 적은 타겟을 검지할 수 없 을 수 있고, 한번 타겟 물질과 반응한 수용체는 재사용이 불가하기 때문에 센서의 재사용이 불가능할 수 있고, 이로 인해 바이오 센서의 실질적인 이용률이 낮을 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 재사용이 가능한 자성 나노 입자를 포함하는 바이오 센서 및 이를 이용한 타겟 검출방법은 넓은 범위의 타겟을 검출하기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 재사용이 가능한 자성 나노 입자를 포함하는 바이오 센서 및 이를 이용한 타겟 검출방법은 재사용이 가능한 센서를 제조하기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 재사용이 가능한 자성 나노 입자를 포함하는 바이오 센서 및 이를 이용한 타겟 검출방법은 타겟의 검출 효율을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 재사용이 가능한 자성 나노 입자를 포함하는 바이오 센서 및 이를 이용한 타겟 검출방법은 바이오센서의 이용률을 증대시키기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 타겟(target)을 검출하는 바이오센서는, 실리콘(Si)을 포함하는 기판, 실리콘 기판 상에 형성되어 있고, 패턴화되어 있는 니켈(Ni) 금속, 자성 나노 입자와 제1 항체가 결합된 제1 수용체, 그리고 형광 물질과 제2 항체가 결합된 제2 수용체를 포함하고, 외부에서 도입된 타겟이 제1 수용체 및 제2 수용체와 결합되어 제1 수용체-타겟-제2 수용체의 3중 구조를 갖는 결합체를 형성하고, 결합체가 니켈 금속에 포집되어 검출된다.
기판을 기준으로 패턴화되어 있는 니켈 금속과 반대 쪽에 위치하는 자석(magnet)을 더 포함하고, 자석은 바이오센서에 자기장을 생성하며, 결합체는 자기장에 의해 니켈 금속의 일면에 포집되거나, 니켈 금속 일면으로부터 분리될 수 있다.
자성 나노 입자는 Fe, Mn, Ni, 또는 Co 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
자성 나노 입자는 550nm 에서 형광을 나타낼 수 있다.
형광 물질은 FITC(Fluorescein isothiocyanate)를 포함할 수 있다.
타겟은 항원(antigen), 단백질, 핵산, 바이러스, 세포, 유기분자, 또는 무기 분자를 포함할 수 있다.
타겟의 농도가 10 fM ~ 100 nM일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 바이오센서의 타겟 검출방법은, 제1 수용체 및 제2 수용체를 포함하는 PBS(phosphate buffer saline) 용액을 준비하는 단계, PBS 용액에 타겟(target)을 도입하는 단계, 타겟이 제1 수용체 및 제2 수용체와 결합되어 제1 수용체-타겟-제2 수용체의 3중 구조를 갖는 결합체를 형성하는 단계, 자석(magnet), 실리콘(Si)을 포함하는 기판, 패턴화되어 있는 니켈(Ni) 금속이 순차적으로 적층되어 있고, 니켈 금속 상에 결합체를 포함하는 PBS 용액이 위치하는 바이오센서를 준비하는 단계, 자석에서 발생한 자기장으로 인해 니켈 금속에 결합체가 포집되어 검출되는 단계를 포함하고, 제1 수용체는 자성 나노 입자와 제1 항체가 결합되어 있고, 제2 수용체는 형광 물질과 제2 항체가 결합되어 있다.
결합체가 포집되어 검출되는 단계에서, 패턴화되어 있는 니켈 금속에서 패턴이 형성된 부분이 자성을 나타내며, 패턴이 형성된 부분에 결합체가 포집될 수 있다.
결합체가 포집되어 검출되는 단계 이후에, 자석을 이용하여 니켈 금속에서 결합체를 분리시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
제2 수용체의 형광 물질이 타겟과 결합하여 형광 빛을 발산하고, 형광 빛의 세기에 따라 타겟의 농도를 검출할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 재사용이 가능한 자성 나노 입자를 포함하는 바이오 센서 및 이를 이용한 타겟 검출방법은 넓은 범위의 타겟을 검출할 수 있고, 재사용이 가능한 센서를 제조할 수 있으며, 타겟의 검출 효율을 향상시킬 수 있고, 바이오센서의 이용률을 증대시킬 수 있다.
도 1a는 한 실시예에 따른 자성 나노 입자와 결합한 제1 수용체, 형광 물질과 결합한 제2 수용체, 타겟의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1b는 한 실시예에 따른 결합체의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1c는 한 실시예에 따른 결합체가 포집된 바이오센서의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1d는 한 실시예에 따른 바이오센서에서 분리되는 결합체의 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 한 실시예에 따른 자성 나노 입자의 모습을 형광 이미지(fluorescene microscope)를 통해 분석한 도면이다.
도 3은 한 실시예에 따른 형광 물질인 FITC를 형광 이미지를 통해 분석한 도면이다.
도 4는 한 실시예에 따른 타겟의 100nM, 10nM, 1nM 농도에 따른 FITC의 밝기를 나타내는 도면이다.
도 5는 한 실시예에 따른 타겟의 농도를 10 fM 내지 100 nM로 변화시키며 측정한 그래프이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1a는 자성 나노 입자와 결합한 제1 수용체, 형광 물질과 결합한 제2 수용체, 타겟의 구조를 나타내고, 도 1b는 결합체의 구조를 나타내며, 도 1c는 결합체가 포집된 바이오센서의 구조를 나타내며, 도 1d는 바이오센서에서 분리되는 결합체의 모습을 나타낸다.
도 1a 내지 1d를 참조하면, 실시예에 따른 바이오센서(200)는, 실리콘(Si, silicon) 기판(210), 니켈(Ni, nickel) 금속(220), 결합체(100)를 포함한다. 결합체(100)는, 자성 나노 입자(11)를 포함하는 제1 수용체(10), 형광물질(21)을 포함하는 제2 수용체(20), 타겟(30)을 포함한다. 이때, 자석(magnet)(230)을 더 포함할 수 있다.
바이오센서(200)는 실리콘 기판(210) 상에 위치하고 있는 니켈 금속(220)을 포함한다. 바이오센서(200)는 자석(230)에 의해 자기장이 형성될 수 있으며, 전기적 및 광학적 신호로 변환하는 트랜스듀서에 의해 구동될 수 있다.
기판(210)은, 예를 들면, 유리 기판, 플라스틱 기판, 실리콘 기판, 게르마늄 기판 등을 포함할 수 있다.
니켈 금속(220)은 기판(210) 상에 위치하고 있다. 니켈 금속(220)은 패턴화(pattern)되어 있을 수 있으며, 패턴이 형성된 부분은 자성을 나타낼 수 있고, 자성 물질을 포집할 수 있다. 반면, 니켈 금속(220)에서 패턴이 형성되지 않은 부분은 자성을 나타내지 않을 수 있고, 자성 물질을 포집하지 않을 수 있다. 이때, 자성 물질은 결합체(100) 형태로 포집될 수 있다.
결합체(100)는, 제1 수용체(10)-타겟(30)-제2 수용체(20)의 3중 구조를 형성할 수 있고, 샌드위치 구조를 형성할 수 있다.
제1 수용체(10)는 자성 나노 입자(11)와 제1 항체(12)가 결합한 구조일 수 있다. 자성 나노 입자(11)는 하나 이상의 제1 항체(12)가 결합되어 있을 수 있다. 이때, 제1 항체(12)와 결합한 자성 나노 입자(11)의 농도를 조절하여 용액 속에 존재하는 타겟(30)의 농도를 넓은 범위에서 측정할 수 있으며, 자기장을 이용해 자성 나노 입자(11)를 포획 및 방출함으로써 바이오센서(200)의 재사용이 가능할 수 있다.
자성 나노 입자(11)는 Fe, Mn, Ni, Co 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 자성 나노 입자(11)는 약 550nm 파장에서 자체적으로 형광을 나타낼 수 있다. 자성 나노 입자(11)는 분리되어 교체될 수 있고, 재사용될 수 있다. 이로 인해, 장기적인 타겟(30) 검출이 가능할 수 있다.
제1 항체(12)의 일면은 자성 나노 입자(11)와 결합되어 있으며, 제1 항체(12)의 타면은 외부에서 도입된 타겟(30)과 특이적 결합을 이루는 수용체를 포함한다.
타겟(target)(30)은 바이오센서(200)를 통해 검출하고자 하는 물질로서, 수용체와 특이적 결합을 이루는 물질을 말하며, 예를 들어, 항원(antigen), 단백질, 핵산, 바이러스, 세포, 유기분자, 무기 분자 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
제2 수용체(20)는 형광 물질(21)과 제2 항체(22)가 결합한 구조일 수 있다.
형광 물질(21)은 FITC를 포함할 수 있다. FITC는 플루오레세인이소티오시안산염(Fluorescein isothiocyanate) 분자를 말한다. 형광 물질(21)은 세포 속이나 표면의 항원 및 항체를 검출하는데 이용될 수 있다. FITC는 약 490nm 파장에서 형광을 나타낼 수 있다.
제2 항체(22)의 일면은 형광 물질(21)과 결합되어 있으며, 제2 항체(22)의 타면은 타겟(30)과 특이적 결합을 이루는 수용체를 포함한다.
실시예에 따른 바이오센서(200)의 타겟 검출방법은, 제1 수용체(10) 및 제2 수용체(20)를 포함하는 PBS(phosphate buffer saline) 용액을 준비하는 단계, PBS 용액에 타겟(30)을 도입하는 단계, 결합체(100)를 형성하는 단계, 자석(230)을 이용하여 바이오센서(200)에 결합체(100)가 포집되는 단계를 포함한다. 이때, 자석(230)을 이용하여 바이오센서(200)에서 결합체(100)를 분리시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
우선, 제1 수용체(10) 및 제2 수용체(20)를 포함하는 PBS(phosphate buffer saline) 용액을 준비하는 단계가 수행된다. 제1 수용체(10)는 자성 나노 입자(11)와 제1 항체(12)가 결합한 구조일 수 있고, 자성 나노 입자(11)는 하나 이상의 제1 항체(12)가 결합되어 있을 수 있다. 또한, 제2 수용체(20)는 형광 물질(21)과 제2 항체(22)가 결합한 구조일 수 있다. 이 단계에서, 바이알(vial) 병에 PBS 용액이 담길 수 있고, 제1 수용체(10) 및 제2 수용체(20)가 포함될 수 있다.
이어서, PBS 용액에 타겟(30)을 도입하는 단계가 수행된다. 타겟(target)(30)은 수용체와 특이적 결합을 이루는 물질을 말하며, 예를 들어, 항원(antigen), 단백질, 핵산, 바이러스, 세포, 유기분자, 무기 분자 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
다음으로, 결합체(100)를 형성하는 단계가 수행된다. 결합체(100)는 제1 수용체(10)-타겟(30)-제2 수용체(20)의 3중 구조를 형성할 수 있고, 샌드위치 구조를 형성할 수 있다. 이때, 타겟(30)은 제 1수용체(10) 및 제2 수용체(20)와 먼저 결합하여 결합체(100)를 형성한 후, 결합체(100)가 니켈 금속(220)에 포집될 수 있다. 이때, 제2 수용체(20)는 타겟(30)과 결합하면 형광물질에 의해 형광 빛을 나타내며, 타겟(30)의 존재를 확인할 수 있고, 형광 빛의 세기에 따라 타겟(30)의 농도를 파악할 수 있다.
이어서, 자석(230)을 이용하여 바이오센서(200)에 결합체(100)가 포집되는 단계가 수행된다. 바이오센서(200)는, 자석(230), 실리콘(Si)을 포함하는 기판(210), 패턴화되어 있는 니켈(Ni) 금속(220)이 순차적으로 적층되어 있고, 니켈 금속(220) 상에 결합체(100)를 포함하는 PBS 용액이 위치하여 준비될 수 있다. 이때, 니켈 금속(220) 에 패턴을 형성하여 자석(230)에 의해 자기장이 형성될 수 있다. 구체적으로, 니켈 금속(220)의 패턴이 형성된 부분은 자성을 나타낼 수 있고, 결합체(100)를 포집할 수 있으며, 니켈 금속(220)의 패턴이 형성되지 않은 부분은 자성을 나타내지 않을 수 있고, 결합체(100)가 포집되지 않을 수 있다. 자석(230)을 바이오센서(200) 하단에 위치시키는 경우, 니켈 금속(220)의 패턴 상에 자성이 생성되어 결합체(100)가 포집될 수 있다.
이 단계에서, 자석(230)을 이용하여 니켈 금속(220)에서 결합체(100)를 분리시키는 단계가 더 수행될 수 있다. 자석(230)을 바이오센서(200)의 타면 쪽으로 멀리 이동시키는 경우, 자석(230)을 따라 결합체(100)가 이동하여 분리될 수 있다. 종래, 바이오센서에 수용체가 결합된 구조의 경우, 수용체의 개수에 따라 타겟의 검출 양이 정해져 있을 수 있으며, 많은 농도의 타겟의 검출이 어려울 수 있고, 재사용이 어려울 수 있다. 반면, 실시예에 따른 바이오센서(200)는 자석(230)을 이용하여 자성 나노 입자(11)를 분리시키고, 지속적으로 교체시킬 수 있다. 따라서, 바이오센서(200)의 장기적인 타겟(30) 검출이 가능할 수 있고, 바이오센서(200)의 재사용이 가능할 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 하기의 실시예는 본 발명의 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 - 바이오 센서
바이알(vial) 병에 PBS(phosphate buffer saline) 용액을 넣고, 자성 나노 입자와 결합한 제1 수용체, 형광물질을 포함한 제2 수용체를 투입한다.
이어서, PBS 용액에 외부에서 도입된 타겟을 투입하여 결합체를 형성시킨다. 결합체는, 자성 나노 입자와 결합한 제1 수용체에 타켓의 일면이 결합되어 있고, 타겟의 타면에는 형광물질을 포함한 제2 수용체가 결합되어 형성되며, 제1 수용체-타겟-제2 수용체의 삼중 구조를 형성한다. 제2 수용체는 타겟과 결합하면 형광물질에 의해 형광 빛을 나타내며, 타겟의 존재를 확인할 수 있다. 이때, 타겟은 IL-13 항원(antigen)일 수 있다.
다음으로, 자석(magnet), 실리콘(Si)을 포함하는 기판, 패턴화되어 있는 니켈(Ni) 금속이 순차적으로 적층되어 있고, 니켈 금속 상에 결합체를 포함하는 PBS 용액이 위치하여 바이오센서가 준비된다.
자석(magnet)을 가져다 대면, 니켈 패턴이 형성된 부분은 자성을 나타낼 수 있고, 자성 나노 입자가 포집될 수 있다. 니켈 금속은 세척액으로 세척하면 다시 재사용할 수 있다.
자석을 바이오센서 하단에 위치시키는 경우, 자석에서 발생한 자기장으로 인해 니켈 패턴 상에 자성이 생성되어 결합체가 포집된다. 자석을 바이오 센서의 타면 쪽으로 멀리 이동시키는 경우, 자기장에 의해 자석을 따라 결합체가 이동하며 분리된다.
실험예 1 - 타겟 검출 분석
실시예에 따른 센서를 준비하고, 이를 이용하여 타겟을 검출하는 분석을 실시하였으며, 이를 도 2 및 도 3에 나타내었다. 이때, 타겟은 IL-13 항원(antigen)일 수 있다.
도 2는 자성 나노 입자의 모습을 형광 이미지(fluorescene microscope)를 통해 분석한 도면이다. 도 2의 가로축은 제1 수용체-타겟-제2 수용체 구조에서 자성 나노 입자가 트랩-디트랩-트랩되어 있는 것을 나타내고, 세로축은 파장(nm)을 나타낸다.
도 3은 형광 물질인 FITC를 형광 이미지를 통해 분석한 도면이다. 도 3의 가로축은 제1 수용체-타겟-제2 수용체 구조에서 형광 물질이 트랩-디트랩-트랩되어 있는 것을 나타내고, 세로축은 파장(nm)을 나타낸다.
도 2 및 3을 참조하면, 자성 나노 입자는 니켈 패턴에 트랩(trap), 디트랩(detrap)할 수 있는 것을 확인할 수 있다. 자성 나노 입자는 550nm 파장에서 형광을 나타내기 때문에 밝게 빛나는 부분이 자성 나노 입자임을 확인할 수 있다.
또한, FITC는 490nm 파장에서 형광을 가지며, 자성 나노 입자가 많이 모인 곳에 FITC도 많이 모여 있는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 결합체는 자성 나노 입자를 포함하는 제1 수용체-타겟-형광 물질을 포함하는 제2 수용체의 샌드위치 구조를 형성하는 것을 확인할 수 있고, 자기장을 이용하여 트랩 및 디트랩할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
실험예 2 - 타겟 농도별 검출 분석
실시예에 따른 센서를 준비하고, 타겟의 농도에 따른 검출량을 분석하였으며, 이를 도 4 및 도 5에 나타내었다. 이때, 타겟은 IL-13 항원(antigen)일 수 있다.
도 4는 타겟의 100nM, 10nM, 1nM 농도에 따른 FITC의 밝기를 나타내는 도면이다. 도 4의 가로축은 타겟의 100nM, 10nM, 1nM 농도를 나타내고, 세로축은 FITC의 밝기 세기(intensity)를 나타낸다.
도 5는 타겟 (IL-13 antigetn)의 농도를 10 fM ~ 100 nM까지 바꾸어가며 측정한 그래프이다. 도 5의 가로축은 타겟 농도를 나타내고 세로축은 Ni 패턴에 트랩된 FITC의 밝기를 나타낸다.
도 4 및 5를 참조하면, 타겟의 농도가 증가할수록 니켈 금속의 패턴 상에 트랩된 FITC의 밝기가 증가하는 것을 확인할 수 있으며, FITC의 밝기가 증가하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 1 nM ~ 100 nM 영역의 경우에는 농도에 비례하여 신호(signal)가 선형으로 증가하는 모습을 확인할 수 있다. 이에, 용액 속에 존재하는 타겟의 농도를 정확히 검출할 수 있음을 유추할 수 있다.
따라서, 센서는 다양한 농도 범위의 타겟을 검출할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 제1 수용체 11: 자성 나노 입자
12: 제1 항체 20: 제2 수용체
21: 형광 물질 22: 제2 항체
30: 타겟 100: 결합체
200: 바이오센서 210: 실리콘 기판
220: 니켈 금속 230: 자석

Claims (13)

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  8. 제1 수용체 및 제2 수용체를 포함하는 PBS(phosphate buffer saline) 용액을 준비하는 단계,
    상기 PBS 용액에 타겟(target)을 도입하는 단계,
    상기 타겟이 상기 제1 수용체 및 상기 제2 수용체와 결합되어 제1 수용체-타겟-제2 수용체의 3중 구조를 갖는 결합체를 형성하는 단계,
    자석(magnet), 실리콘(Si)을 포함하는 기판, 패턴화되어 있는 니켈(Ni) 금속이 순차적으로 적층되어 있고, 상기 니켈 금속 상에 상기 결합체를 포함하는 PBS 용액이 위치하는 바이오센서를 준비하는 단계,
    상기 자석에서 발생한 자기장으로 인해 상기 니켈 금속에 상기 결합체가 포집되어 검출되는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 수용체는 자성 나노 입자와 제1 항체가 결합되어 있고, 상기 제2 수용체는 형광 물질과 제2 항체가 결합되어 있고,
    상기 PBS 용액 속에서, 상기 제1 수용체와 상기 타겟이 반응하여 결합하고, 상기 제2 수용체와 상기 타겟이 반응하여 결합하고, 상기 PBS 용액 속에 존재하는 상기 자성 나노 입자의 농도를 조절함으로써, 상기 타겟의 농도를 10 fM ~ 100 nM 범위에서 측정하는 바이오센서의 타겟 검출방법.
  9. 제 8항에서,
    상기 결합체가 포집되어 검출되는 단계에서,
    상기 패턴화되어 있는 니켈 금속에서 패턴이 형성된 부분이 자성을 나타내며, 상기 패턴이 형성된 부분에 상기 결합체가 포집되는 바이오센서의 타겟 검출방법.
  10. 제 8항에서,
    상기 결합체가 포집되어 검출되는 단계 이후에,
    상기 자석을 이용하여 상기 니켈 금속에서 상기 결합체를 분리시키는 단계를 더 포함하는 바이오센서의 타겟 검출방법.
  11. 제 8항에서,
    상기 제2 수용체의 형광 물질이 상기 타겟과 결합하여 형광 빛을 발산하고, 상기 형광 빛의 세기에 따라 상기 타겟의 농도를 검출하는 바이오센서의 타겟 검출방법.
  12. 제 8항에서,
    상기 자성 나노 입자는 550nm 에서 형광을 나타내는 바이오센서의 타겟 검출방법.
  13. 삭제
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