KR20010032068A - 미소전극 배열 - Google Patents

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KR20010032068A
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존 피. 피터
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죤 피. 피이터즈
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Abstract

원자 또는 나노규모에서 전극들(26a,26b,26c)의 배열(미소전극)은 칩(22)상에 제조된다. 미소전극의 공간 분포, 높이, 폭 및 전기-화학적 구성은 단백질-특정 전자 수용체가 특정 결합력 또는 결합 분자의 사용없이 미소전극을 갖는 상기 칩에 직접 형성된다. 그들 사이즈 때문에, 대부분의 상이한 수용체는 단일 칩상에 배열로 형성된다. 상기 칩은 각각의 단백질, 복합 단백질 혼합물, DNA 또는 다른 분자들과 같은 용해에서 단일 분자를 검출하고, 특성지우며 정량하는데 사용될 수 있다.

Description

미소전극 배열{NANOELECTRODE ARRAYS}
개개의 단백질 또는 복합 생물학적 분자들의 특성 및 정량은 의학, 토론학 및 군대분야와 같이 거리가 있는 분야에서 매우 중요하다. 예를 들어 의학분야에서 일정한 단백질의 존재 및 농도는 질병 또는 사전질병 진단방법들을 위해 사용될 수 있다. 군대분야에서 일정한 단백질은 예를 들어 잠재의 세균전 상황과 같은 매우 중요한 환경에서 일정한 병원균의 존재 또는 부존재를 알리는데 사용될 수 있다.
생물학적 시료에서 개개의 단백질 또는 분자의 검출은 일반적으로 복잡하다 그리고 정교하며 부피가 큰 장비를 필요로 한다.
최근에는 일정한 생물학적 분자를 특성 지우는 몇몇 기술이 발표되었다. 특히 성공은 PCT 국제 공고번호 제 WO 90/15070호에 최초 기술한 Affymetrix에 의해 제조된 고밀도 DNA 칩에 의해서 달성된다.
″BIOSENSOR AND INTERFACE MEMBRANE″로 표제된 미국 특허 제 5,624,537호는 단백질-수신 매트릭스 및 신호 전극을 기술한다.
″SURFACE PLASMON RESONANCE DETECTOR HAVING COLLECTOR FOR ELUTED LIGATE″로 표제된 미국 특허 제 5,395,587호는 플라즈몬(plasmon) 공진 검출기를 사용하여 고정된 리간드(ligands)를 측정하는 시스템을 기술한다.
″PROTAMINE-RESPONSIVE POLYMERIC MEMBRANE ELECTRODE″로 표제된 미국 특허 제 5,607,567호는 박막 전극을 기술한다.
″THIN MEMBRANE SENSOR WITH BIOCHEMICAL SWITCH″로 표제된 미국 특허 제 5,328,847호는 특정 인식 유생분자를 지닌 바이오센서(biosensor)를 기술한다.
″BIOSENSOR″로 표제된 미국 특허 제 4,777,019호는 생물학적 단량체(monomers)용 바이오센서를 기술한다.
″MULTI-SITE DETECTION APPARATUS″로 표제된 미국 특허 제 5,532,128호는 일정한 생물학적 분자를 검출하도록 전극과 결합된 테스트 웰스(test wells)를 기술한다.
″ENZYMES IMMOBILIZED ON LATEX POLYMER PARTICLES FOR USE WITH AN AMINO ACID ELECTROSENSOR″로 표제된 미국 특허 제 4,983,510호는 유액 중합체 트랩(trap)을 지닌 전기센서를 기술한다.
″BIOSENSOR WITH A DATA MEMORY″로 표제된 미국 특허 제 5,384,028호는 기억 모듈을 지닌 박막 바이오센서를 기술한다.
″ANTIBODY COVALENTLY BOUND FILM IMMUNOBIO-SENSOR″로 표제된 미국 특허 제 5,567,301호는 항체 바이오센서를 기술한다.
″BIOSENSOR WITH A MEMBRANE CONTAINING BIOLOGICALLY ACTIVE MATERIAL″로 표제된 미국 특허 제 5,310,469호는 박막 바이오센서를 기술한다.
″MEANS FOR QUANTITATIVE DETERMINATION OF ANALYTE IN LIQUIDS″로 표제된 미국 특허 제 5,019,238호는 유체의 이온 농도를 연속하여 테스트하는 수단을 기술한다.
″ELECTRODE UNIT AND PACKAGE FOR A BLOOD ANALYZER″로 표제된 미국 특허 제 4,981,572호는 혈액을 분석하는 전극 및 장치를 기술한다.
″APPARATUS FOR MEASURING CLINICAL EMERGENCY CHECK ITEMS OF BLOOD″로 표제된 미국 특허 제 4,452,682호는 혈액에서 복합 요소를 측정하는 장치를 기술한다.
″CHEMICAL SUBSTANCE MEASURING APPARATUS″로 표제된 미국 특허 제 4,568,444호는 용해에서 화학 물질의 양을 측정하는 전극을 기술한다.
″IMMUNOASSAY DEVICE FOR CONTINUOUS MONITORING″로 표제된 미국 특허 제 5,281,539호는 두단계 면역시험 장치를 기술한다.
″RECEPOR-BASED BIOSENSORS″로 표제된 미국 특허 제 5,192,507호는 아편제를 검출하는 중합 필름에 기반한 바이오센서를 기술한다.
″BIOSENSORS EMPLOYING ELECTRICAL, OPTICAL AND MECHANICAL SIGNALS″로 표제된 미국 특허 제 5,156,810호는 박막층 바이오센서를 기술한다.
″ELECTROCHEMICAL IMMUNOSENSOR SYSTEM AND METHODS″로 표제된 미국 특허 제 5,494,831호는 면역논리 바이오센서를 기술한다.
″BIOSENSOR AND METHOD OF QUANTITATIVE ANALYSIS USING THE SAME″로 표제된 미국 특허 제 5,332,479호는 생물학적 능동 수용체를 지닌 전극 기반 센서를 기술한다.
″BIOSENSOR, AND A METHOD AND A DEVICE FOR QUANTIFYING A SUBSTRATE IN A SAMPLE LIQUID USING THE SAME″로 표제된 미국 특허 제 5,582,697호는 기판과 산화환원효소사이에서 환원의 측정에 기반한 바이오센서를 기술한다.
″SILICON SEMICONDUCTOR WAFER FOR ANALYZING MICRONIC BIOLOGICAL SAMPLES″로 표제된 미국 특허 제 4,908,112호는 검출기 특성을 지닌 마이크로 모세관 분리 장치를 기술한다.
″METHOD FOR MEASURING CONCENTRATIONS OF SUBSTRATES IN A SAMPLE LIQUID BY USING A BIOSENSOR″로 표제된 미국 특허 제 5,409,583호는 두단계 바이오센서를 기술한다.
″BIOSENSORS FROM MEMBRANE PROTEINS RECONSTITUTED IN POLYMERIZED LIPID BILAYERS″로 표제된 미국 법정 발명 H201은 바이오센서에서 세포 박막 단백질을 혼합 및 사용하는 방법을 기술한다.
상술된 기술들은 분자의 단일 형태 또는 많은 상이한 형태의 검출을 위해 일반적으로 사용된다. 특히 이들 기술들중 어느 것도 단백질, 단백질 변형 또는 다른 생물학적 분자의 많은 상이한 형태가 단일 칩상에서 동시에 검출되고 정량 되도록 변형되지 않는다. 게다가, 선행기술의 어느 것도 생물학적 결합력, 합성 프루브(probes) 또는 테스트 웰(test wells)과 같은 복합 마이크로-구조체의 사용 없이 칩상에 단백질-특정 전자 수용체를 직접 형성하는 바람직한 기술을 제공하는 것은 아니다.
우리는 칩상에서 개개의 단백질들 또는 다른 복합 분자들을 검출하고, 특성 지우며 정량하는 신규하며, 더 작으며, 더 빠르고 더 경제적인 기술을 본문에 설명하고 있다. 본문에 기술된 상기 기술은 DNA 시퀀싱에 대한 새로운 방법으로서 역할을 한다.
본 발명은 일반적으로 용해에서 하나의 생물학적 분자를 검출 및 특성화 하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 칩(chip)상에서 개개의 단백질, 단백질 혼합물, DNA 또는 다른 분자들을 검출 및 특성화 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 상이한 미소전극 클러스터를 도시하는 미소전극 배열의 투시 개략도.
도 2는 단백질-특정 전자 수용체 및 그것과 조화된 단백질의 정면 개략도.
도 2A는 단백질-특정 전자 수용체 및 그것과 조화된 단백질의 정면 횡단면도.
도 3은 마이크로-유체 튜브와 조화하는 미소전극 수용체 상에서 특정 단백질의 트래핑(trapping)을 도시하는 마이크로-유체 튜브의 내부 미소전극 배열의 정면 횡단면도.
도 4는 DNA를 검출하도록 선형 미소전극 배열을 갖춘 마이크로튜브의 개략 정면 횡단면도.
도 5는 미소전극 배열, 마이크로-유체 전달 시스템 및 관련된 전자공학 장치를 갖춘 집적된 칩의 횡단면도.
도 6은 상기 수용체에서 특정 분자의 결합에 따라 약해지거나 수정되는 전계를 도시하는 미소전극 수용체의 정면 횡단면도.
도 7은 몇몇의 동일한 미소전극 클러스터를 갖는 캔틸레버된 나노플레이트의 도면.
한가지 관점에서 본 발명은 혼합물에서 상이한 분자 구조체를 구별할 수 있는 센서를 제공하는 것이다. 상기 장치는 복합 전극 클러스터의 형태에서 나노규모 결합 사이트가 조립된 기판을 포함한다. 각 결합 사이트는 기판의 표면보다 위에 확장하는 나노미터 규모 점들을 포함한다. 이들 점들은 화학적 결합 사이트를 닮은 3-차원 전기-화학적 결합 프로파일(profile)을 제공하도록 공간적으로 구성된 바람직한 미소전극들이다. 그러므로, 결합 사이트는 타깃(target) 분자 상에서 보완적인 결합 사이트 또는 타깃 분자 자체에 대한 선택적 친화력을 구비한다.
한가지 관점에서, 결합 사이트는 상기 기판상에 배열로 정렬된다. 한가지 관점에서, 상기 배열 각 사이트의 공간 및 전기-화학적 프로파일은 동일하며 단일 타깃 분자에 대한 어세이(assay)을 제공한다. 또 다른 관점에서, 미소전극 배열의 영역은 몇몇의 분자종의 동시 검출 및 정량에 대해 전자적으로 그리고/또는 공간적으로 별개인 결합 사이트의 분류된 배열을 전달한다.
게다가 또 다른 관점에서, 전극 및 주변의 표면에 대하여 사용된 자재들은 바람직한 고유의 전기적 화학적 특성에 의거하여 선택된다.
미소전극 배열은 유체를 보유할 수 있는 챔버에 포함될 수 있다. 몇몇 배열은 단일 챔버에 사용되며 몇몇의 상이한 챔버는 단일 칩에 사용될 수 있다.
게다가 또 다른 관점에서, 미소전극 배열 및 챔버는 분석된 단백질 또는 다른 분자의 크기 및 전기적 특성에 따라 전달 및 분리하는 마이크로-모세관과 같은 적어도 단일 마이크로-유체 전달 및 분리 시스템에 부착된다.
또 다른 관점에서, 마이크로컨트롤러 또는 마이크로프로세서는 미소전극으로부터의 신호를 분석하며 그리고/또는 분자 또는 단백질의 유체공학 분리의 시간을 정하고 제어하도록 제공된다.
또 다른 관점에서, 미소전극 배열을 지닌 상기 칩은 분자의 유체 동력학 및 분리뿐만 아니라 일정한 미소전극을 갖는 분자의 결합 동력학 또는 전기-화학적 친화력을 변형하도록 더미스터(thermistor)를 구비하는 열전기 장치와 같은 전자 온도 제어 시스템과 관련 지워져 있다.
또 다른 관점에서, 상기 미소전극은 DNA를 배열하도록 선형 마이크로튜브에 내부적으로 간격 지워져 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 단백질과 같은 용해에서 작은 생물학적 분자를 분석하며 매우 높은 패킹(packing) 밀도를 갖는 반도체 칩 기술을 사용하여 DNA를 배열하는 신규하며 빠른 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 전체 칩이 단백질, DNA 또는 다른 분자의 자동화된 분석의 장치로 쉽게 집적될 수 있는 것을 보장하기 위한 것이다.
본 발명은 최근 진보한 주사 터널링 현미경(STM)의 사용과 같은 기술이 하나 또는 다수 원자층의 극히 작은 구조체가 실리콘과 같은 반도체 표면상에 형성될 수 있다는 것을 설명하는 사실에 기반한 일부분이다. 이들 구조체들의 크기 때문에, 구조체들은 일반적으로 나노구조체(1 나노미터 또는 ㎚ = 10-9m, 1 옹스트롬 또는 Å = 10-10m)로 하는 것이 바람직하다. 이들 구조체들은 작은 단백질(대략 25-35Å)의 스톡스 반경(Stokes radius) 이하의 직경에서 다수의 옹스트롬 만큼 작을 수 있다. 이들 구조체들은 상이한 화학적 요소들을 사용하여 형성될 수 있다(또는 상기 구조체에 적용된 전압이 선택적으로 변경될 수 있다) 그리고 상기 구조체의 공간 분포, 높이, 폭 및 형상은 또한 변경될 수 있으므로, 이들 구조체들은 ″분자 전극″의 전기-화학적 특성 및 공간 분포가 분자, 바람직한 생화학적 및 가장 바람직한 단백질의 외부 3차원 형상 및 전기-화학적 특성에 정확하게 부합하여 만들어 질 수 있도록 클러스터(cluster)에 형성될 수 있다. 그러므로 각각의 이들 클러스터들은 개개의 전자 단백질 ″수용체″(또는 검출기)로 역활할 수 있다. 상당히 많은 이들 분자 전극들은 단일 칩상에 배열될 수 있으므로, 여기서 ″미소전극 배열″로 명명된 결과적인 배열은 단일 칩상에서 많은 상이한 단백질들을 검출하며, 특성지우고 정량하는데 사용될 수 있다. 기술의 변화에 따라, 상기 칩은 DNA를 배열하는데 또한 사용될 수 있다.
도면들중 도 1을 참조하면, 마이크로전자 분자 센서(20)는 결합 사이트(binding sites) 또는 클러스터(24)의 배열이 형성된 기판(22)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 상기 기판(22)은 실리콘, 게르마늄, 갈륨 아세나이드, 또는 다른 반도체와 같은 다수의 자재를 포함할 수 있다. 도면들중 도 2를 참조하면, 단일 결합 사이트(24)는 패턴(pattern)을 형성하도록 공간적으로 분포된 복합 전극(26a,26b,26c)을 구비하는 것으로 상세히 도시되어 있다. 따라서, 이 특정 실시예에서 각 전극(26a,26b,26c)은 인접 전극으로부터 측면으로 간격 지워지며 기판(22)의 주요 표면(28)에 상이한 높이로 상승되어 있다.
분자 모델링 및 실험상의 데이터를 통하여 결합 사이트 및 전기적 전하의 위상(topology)은 타깃 분자의 보완적인 지역을 선택적으로 인식하고 결합하도록 바람직한 전기적 및 지형상(topographic) 특성을 제공하도록 만들어지는 것으로 평가된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 정해진 특정 형상을 구비하는 단백질(30)은 세개의 미소전극(26a,26b,26c)으로 구성된 일정한 미소전극 클러스터에 부착한다. 더 상세히 설명하면, 상이한 전하 그리고/또는 화학적 구성 때문에, 각 미소전극은 약간 상이한 전기-화학적 특성을 구비한다. 이들 개개의 전기-화학적 특성은 상기 단백질의 그루브(groove) 상에 존재하는 아미노산 또는 원자의 전기-화학적 친화력과 조화하며 그루브 그자체의 형상을 보완한다. 그러므로, 고유의 보완적인 프로파일(profile)을 구비하는 분자는 전극사이의 갭(gaps)을 교락하는 ″수용체″(24)에 결합할때, 타깃 분자의 존재에 대한 지시를 제공하도록 알맞은 회로를 경유하여 모니터될 수 있도록 전기적 전위에서 변화가 발생한다.
본 발명의 가장 바람직한 실시예에서 결합 사이트(24)는 나노규모 기하학을 구비한다. 도 2에 예시된 바와 같이, 주요 표면(28)으로부터 전극(26b)의 상측까지의 거리는 1.9㎚이며, 전극(26b)의 폭은 0.7㎚이고 전극(26b,26c) 사이의 거리는 1㎚이다. 일반적으로, 각 전극은 일반적으로 높이에서 약 0.2 내지 3㎚이며 폭에서 약 0.2에서 2㎚이다. 본문에 사용된 ″미소전극″은 나노규모 구조체일 뿐만 아니라 원자규모, 예를들어 2Å에서 5㎚이다. 약 2 내지 8의 개별 전극은 일반적으로 각 클러스터(24)에 또한 있을 것이다. 전극(26a,26b,26c)은 진성 또는 금, 백금, 구리 및 다른 전기금속(electrometal)으로 도핑된 많은 자재로 형성될 수 있다. 특히 금이 바람직하다. 또한 한가지 자재로 전극을 형성하고 상이한 자재, 예를 들면 아연 산화물로 코팅된 금 또는 티올족으로 코팅된 금으로 외부를 코팅하는 것이 바람직하다.
전극들은 금으로 형성되는 작은 전도성 영역 또는 와이어(wire)에 의해 동력원에 개별적으로 접속될 수 있다. 도 2A에서, 각각의 전도층(34a,34b,34c)은 각각의 전극(26a,26b,26c)에 전기적으로 접속되어 있다. 유전체층(36)은 각각의 전도층을 전기적으로 격리시키며 유전체 외장(38)은 각각의 전극을 전기적으로 격리시킨다. 상이한 전위는 다양한 각각의 전극에 적용될 수 있고 상이한 클러스터로부터 전극은 단일층, 예를들어 층(34a)에 전기적으로 링크될 수 있다고 인식되고 있다. 다양한 층들은 관례적으로 CVD, 열성장 및 이온 주입과 같은 박막-필름 제조 기술을 사용하여 형성될 수 있다고 인식되고 있다.
전기적 ″와이어″는 단일 원자(예컨데 참조로 본문에 통합된 전체 설명, 1997년 3월 28일 Science, Vol.275 페이지 1896-1897에 ″Single-Molecule Transistors″로 레오 코웬호벤(Leo Kouwenhoven)에 의해 고찰)로 형성될 수 있다고 최근에 제시되었다. 와이어는 미소전극의 증착에 앞서 마이크로칩 제조 공정의 부분으로 많은 상이한 방법으로 증착될 수 있다. 미소전극은 주사 터널링 현미경(참조로 본문에 통합된 전체 설명, 1997년 2월 21일 Science, Vol.275 페이지 1097-1099에 콜브 에트 알(Kolb et al)에 기술된)에 의해 칩상에 직접 증착될 수 있다. 많은 다른 칩 제조 방법은 상이한 석판 인쇄 기술 등 과 같은 것에 의해 가능하다.
다른 측면에서 미소전극은 전기적 와이어 또는 전도층에 접속되지 않는다. 이 경우에 단백질 또는 다른 분자의 결합은 단순히 각각의 미소전극 클러스터의 형상 및 화학적 특성에 좌우된다. 따라서 일정한 클러스터에 일정한 분자의 부착에 대한 검출은 전기적, 예를들어 DNA 칩 기술로 사용된 것과 유사한 매우 정확한 x-y 위치 형광성 판독기(reader) 또는 공진에 의한것 보다 다른 수단에 의해 달성될 수 있다.
미소전극이 와이어에 접속되지 않으면(예를 들면 ″전기가 통하는″ 전극이 아니면), 몇몇 적용에서 미소전극은 일정한 클러스터에 서로 연결된다. 이 경우에 상기 클러스터는 서로 연결된 피크(peaks)와 그루브를 포함하고 이것들은 더 큰 구조체(예를 들면 1에서부터 10㎚ 이상)를 형성한다. 이 구조체는 정확하게 타깃 분자의 실제상 생물학적 수용체와 조화를 이루거나 또는 전체 분자가 적어도 분자의 제 3의 총체적 3-D 형상과 조화를 이루는 3-차원 ″수용체″에 조화를 이루도록 적합하게 만들어질 수 있다. 몇몇 예와 분자의 총체적 형상에 따라, 형성되는 수용체는 타깃 분자의 실제상 생물학적 수용체에 따라 사이트를 필연적으로 포함하는 것은 아니다.
미소전극의 화학적 구성, 전압 및 측정된 화학품성에 좌우되어, 미소전극 수용체에 여러 유형의 결합 또는 분자의 흡착이 가능하다. 결합력은 공유 결합, 정전기 결합, 수소 결합 및 판 데르 바알스 결합을 포함한다.
바람직한 검출의 유형에 따라, 미소전극의 공간 분포와 높이는 변경될 수 있으며 이들 두 변수는 일정한 적용에서 특정 분자 검출에 충분하므로 각 클러스터의 각 미소전극은 상이한 전기금속으로 구성될 필요는 없다. 몇몇 적용에서, 미소전극의 전기-물리적 특성이 변경되므로 각 미소전극은 일정한 클러스터에 선택적으로 충전될 수 있다.
전체 센서는 컴퓨터 제어 기능을 사용하여 형성될 수 있으며, 미소전극의 공간, 높이, 폭 및 구성은 3 차원 형상에 정확하게 일치하며 선택된 분자의 전기-화학적 특성에 조화를 이루도록 만들어 질 수 있다. 게다가, 일정한 분자에 대하여 일정한 수용체에 대응하는 미소전극 클러스터의 위치는 제조 공정중에 결정되므로, 이 위치 정보는 부착 또는 결합을 검출하는데 사용될 수 있다. 예를들어, 커다란 미소전극 배열은 많은 상이한 클러스터와 함께 형성될 수 있으며, 용해에서 결합은 가능하므로, 상기 배열은 DNA 칩과 유사한 매우 정확한 x-y 판독기를 사용하여 판독될 수 있다. 미소전극의 컴퓨터 제어 제조는 또한 상기 칩의 동일 사본이 제조되도록 한다.
상기 칩의 표면상에 형성되는 기하학은 x-선 회절 연구로부터 취해진 결정화된 단백질 표면의 매칭(matching) 이미지에 정확하게 일치하도록 형성될 수 있다. 그러므로, 미소전극 배열 클러스터는 결정학적 데이터를 사용하여 직접 형성될 수 있으며 상기 칩상의 결과적인 표면은 일정한 배열에 단백질-특정 결정체를 선호하게 된다.
또 다른 측면에서, 복합으로 동일한 수용체들은 동일 칩상에 형성될 수 있으며, 이 기술은 일정한 분자를 검출할 뿐만 아니라 동일한 클러스터에서 결합율을 측정한 시료에서 이들 분자의 양을 정확하게 측정하도록 사용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 두부분의 미소전극 배열은 서로 대면하며 마이크로-채널(micro-channel) 또는 나노튜브(nanotube)(60)를 형성하는 것으로 도시되어 있으며, 그것은 그것을 경유하는 단백질(70)과 같은 작은 분자의 유동을 허용한다. 단백질(70)이 전극(74,78,82)으로 구성된 수용체의 형상과 일치하면, 상기 단백질의 물리적 결합은 모든 상기 미소전극에서 동시에 측정될 수 있는 전기적 신호에 일시적인 변화를 유발할 수 있다. 예를들어 전기적 신호의 세기는 연구를 필요가 있는 분자에 대하여 캐리어(carrier) 용액에 전도성을 첨가하여 변경될 수 있다. 미소전극 자체는 작은 전류로 충전될 수 있으며, 그것은 일정한 분자의 부착에 따라 변할 수 있다. 미소전극 및 애널라이트, 온도 및 유동율의 전기-화학적 특성에 따라, 상기 결합은 순간 또는 오래 지속한다. 본래 시간의 보유는 시료에서 분자의 유형을 검출하고 정량하는데 사용될 수 있는 다른 중요한 변수이다.
몇몇 적용에서, 마이크로-채널(60)은 상이하며 특이한 크기의 채널인 네트워크의 일부를 형성하며, 상기 단백질의 크기를 측정하는데 어울린다. 각각의 이들 채널은 분자 체(sieve)를 갖추며, 일정 크기의 단백질 또는 분자를 통과시킨다. 채널 자체는 또한 분자를 분리시키며 일정한 분자 중량의 단백질 또는 분자중 일정 계층을 측정하도록 제조된 미소전극 배열을 갖춘 검출 챔버(chamber)로 분자를 전달하는 역할을 한다. 이 경우에, 각각의 배열들은 측정하기위한 상기 단백질의 크기에 상응하는 크기를 지닌 미소전극을 구비한다. 채널들의 이 네트워크의 일부로서, 특정의 챔버들은 세포들을 라이스(lyse)하는 챔버와 같은 특정의 기능들로 추가하게 될 수 있다. 다른 챔버들은 필요로 사용되는 특정 반응물로 채워질 수 있다.
또 다른 적용에서, 각각의 마이크로-채널은 하나 또는 다수의 미소전극 클러스터를 갖추며 상기 단백질 혼합물은 각각의 채널을 경유하여 유동된다. 각 마이크로-채널에서 유동율을 제어하는 마이크로컨트롤러(microcontroller) 또는 마이크로프로세서(microprocessor)의 원조로, 각각의 미소전극 클러스터로부터의 신호는 검출을 위해 후술되는 변수를 제곱하여 측정된다: 단백질 분해율(단백질의 크기 및 전하에 기반함) 및 각각의 일정한 클러스터에서 보유시간(분자의 형상 및 전기-화학적 특성에 기반함). 실제로, 일정한 분자가 일정한 수용체와 일치할수록, 그것은 더 오래 결합한다. (시료 유동율, 온도 등 과 같은 모든 다른 변수의 제어뿐만 아니라) 각 미소전극에서 전기적 신호의 정교한 제어 및 측정은 마이크로컨트롤러 또는 마이크로프로세서의 원조로 행해질 수 있다.
도 4를 참조하면, 전극(90)의 나노배열(nanoarray)은 선형 DNA 또는 RNA(110)의 일정한 베이스쌍 사이에서 정확하게 거리에 따라 배열된 미소전극의 간격 및 전기-화학적 구성을 갖춘 선형 마이크로튜브(100)상에 형성된다. 이 경우에, 미소전극들은 단지 두개의 변수를 사용사여 형성된다: 정확한 간격 및 미소전극과 일치하도록 DNA 또는 RNA의 특정 베이스쌍의 위치-특정 결합과 일치하는 전기-화학적 구성(높이는 아님). 여기에 적용된 원리는 DNA가 마이크로튜브로 유동될 때 선형 분자로 작용하는 것으로 공지되어 있으며 이 유동율은 정확하게 제어되고 측정된다는 것이다. 게다가, 10개의 DNA 베이스쌍의 거리는 정확하게 34Å이므로, 도면부호 120에 도시된 바와 같이 미소전극은 병렬로 3.4Å으로 간격지워진다. 미소전극의 간격과 전하 그리고/또는 구성을 변경하고 컨덕턴스(conductance)가 연속하여 간격지워진 미소전극에서 규정된 시간 이외에서 변경하는 것을 측정하는 것에 의하여, 위치-특정 미소전극의 신호시간에 기반한 전체 시퀀스(sequence)가 생성된다. 전체 DNA(또는 RNA) 시퀀스는 마이크로튜브에서 유동율을 제어하는 마이크로컨트롤러(또는 마이크로프로세서)의 원조로 재구성된다.
단백질 변형의 분석
DNA에서 변종 또는 다른 변형들은 단백질에서 DNA가 아미노산 치환으로 되게한다. 이들 치환은 차례로 배좌 형상은 단백질에서 변하게 하며 비기능적이거나 상이한 특성을 구비하는 단백질이 되게 한다. 단백질의 3차원(3-D) 구조체는 x-선 결정학 또는 핵자기 공명(NMR)의 기초에서 정확하게 추론될 수 있으므로, 단백질 변형의 3-D 형상은 또한 동일한 방법을 사용하여 생성될 수 있다. 따라서 단백질의 일정한 계층에 대한 단백질 변형의 전체 스펙트럼은 상술된 나노기술을 사용하여 측정되고 정량되어 질 수 있다. 이것은 각 단백질 변형의 배좌 변형이 미소전극의 형상, 분포 및 전기-화학적 특성에서 변형하는 일정한 미소전극 클러스터에 의해 표현될 수 있기 때문이다. 사실, 배열의 형성은 컴퓨터-제어로 될 수 있으며 상기 칩상에서 모든 매칭(matching) 수용체의 마이크로 제조에관한 단백질의 추정되는 3-D 구조체와 일치하는 정보를 연결할 수 있다. 상술된 바와 같이 이들 변형을 측정하고 정량하는 것에 의하여, 표현되는 일정한 유전자의 모든 가능한 변형 생산은 칩상에서 직접 측정될 수 있으므로 이 접근은 DNA 시퀀싱(sequencing)을 가리키는 유력한 대체방법을 나타낸다. 또 다른 이점은 상기 칩은 완전히 재사용될 수 있다는 것이다. 게다가, 공지된 미소전극 배열의 매우 높은 밀도는 단일 칩상에서 형성될 수 있으므로, 많은 유전자에 대한 단백질 변형의 전체 스펙트럼은 동일한 칩상에서 동시에 측정될 수 있다. 기술의 진보에 따라, 모든 존재하는 인간의 모든 단백질과 그것들의 변형은 이론상으로 1㎤의 단일 칩상에서 측정될 수 있으며 그러한 칩상에 형성된 수용체의 수는 현행 기술을 능가하는 1000배의 개량인 10억을 이론상으로 초과할 수 있다.
단백질 분리
상기된 바와 같이, 분자의 분리는 매우 작은 튜브(마이크로-모세관, 마이크로-채널, 나노튜브)에서 상기 분자를 유동시킴으로써 달성되며 더 작은 분자는 상기 튜브 표면과의 마찰 및 약한 결합 작용에 의하여 유지되는 더 큰 분자보다 빠르게 이동한다. 달성되는 상기 결과는 전기이동(electrophoresis)에 상당하나 마이크로-모세관의 속도, 비용 및 재사용성의 이점을 갖추고 있다.
도 5를 참조하면, 마이크로-채널(130)은 시료 입력 포트(132)와 임의의 반응물 마이크로-챔버(134)로 유동하는 긴 루프를 지닌 것으로 도시되어 있으며, 마이크로 챔버는 임의의 입력 포트(136)에 연결되어 있다. 마이크로-채널(130)은 크기와 전하에 따라 생물학적 분자를 분리하며 마이크로-챔버(134)는 외부 반응물 또는 용해의 선택 입력을 허용한다. 유동 및 각 마이크로-채널 접합부에서 온(on)/오프(off) 위치는 외부 마이크로-펌프(도시되지 않음), 열모세관 작용 또는 전기 전위의 변화에 의해 전기적으로 제어될 수 있다. 마이크로-챔버(134)로 유입된 후, 애널라이트는 마이크로-챔버(138a,138b,138c,138d)로 유동하며, 각각은 변화하는 크기 및 밀도의 미소전극 클러스터를 갖춘 상이한 미소전극 배열을 보유한다. 이 특정 도면에서, 상기 미소전극 배열은 마이크로-전자공학 멀티플렉싱(multiplexing) 또는 제어부 영역(140)에 직접 인접하여 제조되며, 그것은 인터페이스(interface)(142)에 접속된다. 연속하는 마이크로-챔버에서 연속하는 미소전극 배열과 반응한 후, 상기 시료는 포트(146)을 경유하여 존재한다. 상기 마이크로-채널 및 마이크로-챔버는 실리콘 표면상에 에칭되거나 유리, 다이아몬드, 플래스틱 또는 그와 같은 자재의 표면상에 개별적으로 제조될 수 있으며, 그것은 실리콘 표면에 부착된다.
이 도면은 많은 상이한 방법으로 변형될 수 있으며 도 5는 칩상에 제조될 수 있는 마이크로-채널, 미소전극 배열 및 마이크로 전자공학의 가능한 조립체중 하나를 예시한 것이다. 상기된 바와 같이, 세포 또는 바이러스의 라이징(lysing)이 분해되게하는 챔버가 상기 칩상에 포함될 수 있다. 또한, 상기 마이크로-채널에서 지향성 유동은 역으로 될 수 있으며 마이크로-채널에 연결하는 각각은 전기적으로 선택적으로 개방 또는 폐쇄될 수 있음이 지시되어야 한다. 따라서, 테스트가 완료된 후 전체 시스템은 단백질 디나츄레이션(denaturation)을 하도록 가열될 수 있으며(그리고/또는 미소전극에서 전위는 역으로 될 수 있다), 그 후 상기 시스템은 미소전극 배열을 세척하며 상기 칩을 재사용하도록 용해로 세척될 수 있다.
따라서, 완전하며 집적된 단백질 분리 및 검출 시스템은 단일 칩상에 형성될 수 있다. 미소전극 배열, 마이크로-채널 및 마이크로컨트롤러(또는 마이크로프로세서)를 결합시키는 중요한 관점은 일정한 미소전극 수용체 상에서 분리 시간(최초 검출 시간에 포트(132)로의 시료 주입으로부터)및 보유 기간은 각각의 단백질 또는 단백질 변형을 특성지우는 중요한 변수이다. 예를들어, 상기 시스템은 테스트될 상기 시료를 주입하기 전에 공지된 단백질, 단백질 혼합물을 주입하여 지름을 측정할 수 있다. 일정한 미소전극 수용체에 도달하는 시간 및 상이한 전자 수용체 상에서의 결합 기간은 특정 단백질(또는 단백질 변형)에 특정한 것이며 각 단백질에 대한 신호-특정 프로파일은 메모리에 저장되며 테스트될 시료의 프로파일과 비교될 수 있다.
도 5는 집적된 도면을 도시하는 것이며, 상기 단백질 분리 구성요소 및 전자 구성요소는 또한 외부에 위치될 수 있으며 상기 칩은 인터페이스를 지닌 단일 챔버에 밀접한 단일 미소전극 배열을 구비하도록 단순해 질 수 있다. 상기 칩(사용 후 버려질 수 있음)은 상기 구성요소를 갖춘 더 커다란 모듈에 삽입될 수 있다. 또한 후술되는 다른 검출 방법이 사용될 수 있으며 따라서 상기 칩의 도면이 변경될 것이다.
검출
상기 미소전극 배열 상에서 애널라이트의 결합 또는 흡착을 검출하는데는 많은 방법이 있다. 도 6을 참조하면, 상기 미소전극 배열 상에서 흡착에 따라 신호를 검출하는 한가지 방법은 전기적 신호에 의한다. 이 경우에, 일정한 배열의 각 클러스터에서 상기 전극의 적어도 하나는 ″소스(source)″(16)로서 사용되며 나머지 클러스터(165)는 ″싱크(sink)″로 사용된다. 도 6에 도시된 바와 같이 단백질과 같은 애널라이트가 흡착될 때 그것은 전류(pico ampere)의 유동을 변경시킨다. 상기 전극은 산화층(170)에 의해 격리된다. 전기 전류의 불필요한 결과는 AC 어프로치(approach)를 사용하여 방지될 수 있다.
도 7을 참조하면, 결합 검출용 제 2 어프로치는 공진 어프로치를 사용한다. 이러한 방법으로, 나노구조체가 구성된다. 예를들어, 1 미크롱(micron)보다 적은 치수의 나노플레이트(180)가 형성된다. 이 구조체는 자유 직립(free standing) 이거나 캔틸레버로 될 수 있다. 미소전극 수용체(24)의 동일한 세트는 상기 표면에 제조되는 것이다. 상기 구조체는 Ghz대역을 낮추어 Mhz에서 공진주파수를 갖도록 설계된다. 애널라이트는 이들 구조를 경유하여 유동함에 따라, 그것들이 미소전극 구조체에 보충적인 구조체를 구비한다면 그것들은 캔딜레버에서 더 오랜 시간을 소비한다. 즉, 애널라이트 분자들은 나노플레이트와 충돌을 한다. 애널라이트와 기판사이에 부가적인(complimentary) 성질이 존재한다면, 애널라이트는 충돌중에 상기 기판상에서 더 많은 시간을 소비할 것이다. 이것은 레이저 다이오드를 상기 구조체에 조사하고 위치 민감성 포토다이오드를 사용하여 반사신호를 검출하는 것에 의해 광학적으로 검출될 수 있다. 상기 포토다이오드에서 AC 신호는 상기 구조의 공진 응답을 나타낸다. 신호가 클 수록 결합된 생물학적 분자의 농도가 더 크다. 예를 들어, 용해에서 상기 분자의 농도가 더 크다. 전기 용량, 압저항, 압전기, 전자 터널링 등과 같은 다른 검출 기술은 또한 사용될 수 있다.
상기 구조체는 압전기 요소를 사용하는 기계적 수단에 의하여 공진 응답으로 여자될 수 있다. 이 기술에서, 나노플레이트 구조체는 AC 신호를 사용하여 진동될 수 있는 압전기 자재에 부착된다. 공진에서 상기 구조체는 최대 크기로 진동한다. 그것은 또한 방형파(square wave) 전력 펄스를 사용하는 레이저 다이오드를 변조하여 공진으로 여자될 수 있다. 방형파는 모든 푸리에(Furier) 구성요소를 포함하므로, 상기 구조체의 공진 주파수에 상응하는 구성요소이다.
이들 미소전극은 극히 작은 열량(thermal mass)을 갖는 기하학적 구조체 상에서 축조되므로(예를 들어, 나노플레이트는 많은 피코그램 또는 보다 적은 것 순으로 열량을 구비한다), 그것들은 극히 적은 시간 프레임(frame)에서 마이크로로 가열 및 냉각될 수 있다. 이 사실은 주기적으로 애널라이트를 흡착하고 탈착하는데 사용될 수 있다. 그러나, 표면과 애널라이트 사이에서 부가적인(complimentary) 구조체가 있을때 상기 탈착 시간 규모는 상이하게 된다.
외부 검출기의 사용
또 다른 검출 적용에서, 시료와 반응하게 되는 전체 칩은 상기 DNA 칩과 유사한 방식으로 x-y 레이저 판독기에 위치하게 된다. 이러한 경우에, 상기 칩은 각 클러스터의 위치 판독을 정확하게 하도록 매우 정밀한 홀더(holder)에 통합된다. 예를 들어 형광성 분자 또는 분류된 항체들을 갖춘 클러스터에서 결합된 시료의 작용 후，탐지는 형광성에 의해 이루어 질 수 있다.
검출은 레이저-탈착-이온화 질량 분광기와 같은 다른 수단에 의해서 이루어 질 수 있다.
미소전극 구성
미소전극 배열은 주사형 프루브(probe)를 사용하는 나노석판인쇄에 의해 도핑된 반도체 기판상에 구성될 수 있다. 이 어프로치에서, 금속 클러스터는 용해로부터 또는 STM/AFM 팁(tip)로부터 필드 증발에 의해 증착된다. 상기 팁과 기판 사이의 전계(electric field)는 매우 높으므로(109V/m), 많은 금속은 필드가 증발되어 이루어질 수 있다. 용해에서 많은 금속은 표면상에 전기화학적으로 증착될 수 있다. 반도체의 표면은 절연체가 되도록 산화될 수 있다.
나노미터 규모 트렌치(trenches)와 라인(lines)은 트렌치를 생성하는 산화 에칭 용해에서 STM 팁을 사용하여 반도체 표면상에 제조될 수 있다. 트렌치의 깊이는 그 위치에서의 팁과 상기 팁에서의 전압에 의해 소비된 시간에 따라 좌우된다. 따라서, 미소전극은 증착에 의해서 형성될 뿐만 아니라, 에칭에 의해서도 형성될 수 있다. 상기 트렌치는 또한 상술된 바와 같은 단백질은 분리하도록 채널을 만드는데 사용될 수 있다.
나노트렌지스터는 검출을 용이하게 하고 검출기의 밀도를 증가하도록 상기 칩에 직접 형성될 수 있다. 상기 나노트렌지스터는 전체 칩 제조 공정에서 서브-층(sub-layer)으로서 미소전극의 증착이전에 형성되거나 상기 칩의 인접된 부분에 위치될 수 있다.
상술된 원리는 미소전극 배열의 마이크로 제조 및 적용에서 가능한 적용의 넓은 변형을 예시하고 있다. 예를 들어, 시료 입력에서부터 모니터와 같은 외부 장치로 보내진 출력 신호를 갖는 검출까지 전체 시스템은 마이크로-채널(시료 분리와 전달에 대해), 소형 이온 펌프, 시료 검출, 붙박이 마이크로컨트롤러, 온도 제어 방법 등 을 사용하여 단일 칩상에 형성될 수 있다. 예를 들어 내과의사 사무실 또는 필드 검출 내에서 사용하도록, 상기 칩은 측정장치에 삽입될 수 있다. 매우 큰 나노센서 배열이 사용되면, 상술된 기능을 제어하도록 마이크로프로세서 또는 몇몇의 마이크로컨트롤러를 사용하는 것이 바람직하다. 몇몇 적용에서 큰 배열은 외부 레이저 판독기가 사용될 수 있다. 이 경우에, 상기 배열은 전체 칩이 전체 시료와 반응하며, 세척된 후 외부 판독기에 삽입는 DNA 칩과 유사한 방식으로 사용될 수 있다. 이러한 어프로치를 사용하면 상기 칩은 편리한 핸들링 카세트에 형성될 수 있다.
본 발명은 완전하고 명백한 설명에 대한 특정 실시예에 관하여 묘사되어 있지만, 첨부된 청구항은 제한되지 아니하며 본문에 진술된 기본 기술내에 있는 당업자가 행하는 모든 수정 및 변형 구조체를 포함하는 것으로 해석된다.

Claims (37)

  1. 생물학적 분자를 검출하는 센서에 있어서,
    기판;
    기선택된 생물학적 분자를 결합시키는 정전용량을 구비하며, 높이와 폭에서 약 10-9및 10-10m사이인 전극;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전극은 복수의 전극들인 것을 특징으로 하는 센서.
  3. 제 2 항에 있어서, 각각의 상기 전극들은 동일한 화학적 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 센서.
  4. 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 상기 전극은 다른 전극들과 상이한 화학적 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 센서.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전극은 외부 코팅을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서.
  6. 제 2 항에 있어서, 각각의 상기 전극들은 화학적 코팅을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서.
  7. 제 6 항에 있어서, 각각의 상기 코팅들은 동일한 화학적 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 센서.
  8. 제 6 항에 있어서, 적어도 하나의 상기 코팅은 다른 코팅들과 상이한 것을 특징으로 하는 센서.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 전극들중 적어도 하나의 높이는 다른 전극들의 높이와 상이한 것을 특징으로 하는 센서.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 전극들중 적어도 하나의 폭은 다른 전극들의 폭과 상이한 것을 특징으로 하는 센서.
  11. 제 2 항에 있어서, 상기 전극들은 상기 기판에서 서로로부터 평행하게 간격지워진 것을 특징으로 하는 센서.
  12. 제 2 항에 있어서, 상기 전극들은 상기 기판상에서 클러스터에 정렬되는 것을 특징으로 하는 센서.
  13. 제 2 항에 있어서, 상기 전극들의 전기-화학적 특성, 폭 및 간격은 상기 생물학적 분자에서 사이트를 보완 및 결합하는 것을 특징으로 하는 센서.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 전극은 적어도 하나의 전기적 전도성 나노와이어(nanowires)에 결합되는 것을 특징으로 하는 센서.
  15. 제 2 항에 있어서, 상기 전극들은 나노와이어에 결합되는 것을 특징으로 하는 센서.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 센서를 제어 시스템에 접속시키는 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 클러스터는 배열을 형성하도록 간격지워진 것을 특징으로 하는 센서.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 생물학적 분자는 단백질인 것을 특징으로 하는 센서.
  19. 단백질을 검출하는 센서에 있어서,
    마이크로-모세관 튜브;
    상기 튜브에 배치되며, 기선택된 단백질을 결합하도록 정전용량을 구비하며, 높이와 폭에서 약 10-9와 10-10m인 복수의 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  20. 제 19 항에 있어서, 마이크로컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 센서의 온도를 조절하도록 시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 센서.
  22. 생물학적 분자를 검출하는 센서에 있어서,
    기판;
    상기 기판상에 마이크로 캔틸레버;
    상기 마이크로 캔틸레버중 적어도 하나위에 배치된 적어도 하나의 전극
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 전극에 결합된 생물학적 분자의 농도를 결정하는 레이저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 전극에 결합된 생물학적 분자의 농도를 검출하는 압전기 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  25. 핵산을 서열화 하는 방법에 있어서,
    높이와 폭에서 약 10-9와 10-10m인 복수의 전극이 배치된 기판을 구비하는 센서를 제공하는 단계;
    상기 전극을 핵산 함유 용액과 접촉하는 단계;
    상기 전극들이 상기 핵산중 적어도 몇개를 결합하도록 정전용량을 구비하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 핵산은 DNA이며 상기 전극들은 선형 DNA 분자의 DNA 염기쌍에 보완 및 결합하도록 서로로부터 간격지워지는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 센서는 상기 전극들이 배치된 마이크로튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 유동 제어 시스템 및 레이저 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 25 항에 있어서, 마이크로컨트롤러 및 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 25 항에 있어서, 상기 핵산은 RNA인 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 2 항에 있어서, 상기 기판에 대하여 x-y 형광성 레이저 판독기에서 수신되도록 조화되는 지지 구조체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 각각의 단백질을 검출하는 실리콘 칩에 있어서,
    센서의 표면은 일정한 단백질의 3차원 형상을 정확하게 보충하는 옹스트롬 수준 정밀도로 제조된 적어도 하나의 센서를 포함하는 특징으로 하는 실리콘 칩.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 센서는 단일 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 실리콘 칩.
  34. 제 32 항에 있어서, 상기 센서는 상이한 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 실리콘 칩.
  35. 제 32 항에 있어서, 상기 센서는 단백질-특정 수용체를 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 칩.
  36. 제 32 항에 있어서, 상기 센서는 x-선 회절 연구로부터 유도된 정보로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 실리콘 칩.
  37. 제 32 항에 있어서, 상기 센서는 핵 자기 공명으로부터 유도된 정보로 제조되는 것을 특징으로 하는 실리콘 칩.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727393B1 (ko) * 2005-08-10 2007-06-12 학교법인 포항공과대학교 국부 전기화학석출법을 이용한 높은 구조적 집적도를 갖는고 종횡비의 미세구조물을 제조하는 방법
KR100754399B1 (ko) * 2006-04-05 2007-08-31 삼성전자주식회사 단일 챔버를 이용한 세포 파괴 및 핵산의 정제 방법 및장치
US7791936B2 (en) 2007-03-08 2010-09-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Multibit electro-mechanical memory device and method of manufacturing the same
US7821821B2 (en) 2007-05-23 2010-10-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Multibit electro-mechanical device and method of manufacturing the same
US7897424B2 (en) 2007-02-15 2011-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing an electrical-mechanical memory device
US7973343B2 (en) 2007-05-23 2011-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Multibit electro-mechanical memory device having cantilever electrodes

Families Citing this family (222)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120160687A1 (en) 1995-03-17 2012-06-28 President And Fellows Of Harvard College Characterization of individual polymer molecules based on monomer-interface interactions
US8142708B2 (en) * 1995-04-03 2012-03-27 Wisconsin Alumni Research Foundation Micro fluidic system for single molecule imaging
US7775368B2 (en) * 1995-04-03 2010-08-17 Wisconsin Alumni Research Foundation Micro-channel long molecule manipulation system
US6511803B1 (en) * 1997-10-10 2003-01-28 President And Fellows Of Harvard College Replica amplification of nucleic acid arrays
DE69817329T2 (de) * 1998-06-02 2004-06-09 International Business Machines Corp. Vorrichtung und Verfahren zur Identifikation einer Substanz durch Oberflächenwechselwirkungen
KR100277881B1 (ko) * 1998-06-16 2001-02-01 김영환 트랜지스터
US20030087277A1 (en) * 1998-12-23 2003-05-08 Wolfgang Fritzsche Means and methods for detection of binding of members of specific binding pairs
DE19860547C1 (de) * 1998-12-23 2000-10-12 Genetrix B V I O Affinitätssensor für den Nachweis spezifischer molekularer Bindungsereignisse und dessen Verwendung
DE60023917T2 (de) * 1999-05-03 2006-07-27 Nanonord A/S Sensor für ein mikrofluidisches bearbeitungssystem
US6575020B1 (en) * 1999-05-03 2003-06-10 Cantion A/S Transducer for microfluid handling system
US20020042081A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-11 Eric Henderson Evaluating binding affinities by force stratification and force panning
US20030073250A1 (en) * 1999-05-21 2003-04-17 Eric Henderson Method and apparatus for solid state molecular analysis
US20030186311A1 (en) * 1999-05-21 2003-10-02 Bioforce Nanosciences, Inc. Parallel analysis of molecular interactions
US6573369B2 (en) * 1999-05-21 2003-06-03 Bioforce Nanosciences, Inc. Method and apparatus for solid state molecular analysis
EP1192453B1 (en) * 1999-06-22 2012-02-15 President and Fellows of Harvard College Molecular and atomic scale evaluation of biopolymers
US6286226B1 (en) * 1999-09-24 2001-09-11 Agere Systems Guardian Corp. Tactile sensor comprising nanowires and method for making the same
ATE358277T1 (de) * 1999-10-22 2007-04-15 Ngk Insulators Ltd Dna-chip und verfahren zur herstellung desselben
US6248674B1 (en) * 2000-02-02 2001-06-19 Hewlett-Packard Company Method of aligning nanowires
US6897015B2 (en) * 2000-03-07 2005-05-24 Bioforce Nanosciences, Inc. Device and method of use for detection and characterization of pathogens and biological materials
DE10015818A1 (de) 2000-03-30 2001-10-18 Infineon Technologies Ag Biosensor und Verfahren zum Ermitteln makromolekularer Biopolymere mit einem Biosensor
AU2002245009B2 (en) * 2000-08-15 2007-05-17 Bioforce Nanoscience, Inc. Nanoscale molecular arrayer
CN101887935B (zh) 2000-08-22 2013-09-11 哈佛学院董事会 掺杂的拉长半导体,其生长,包含这类半导体的器件及其制造
US7301199B2 (en) * 2000-08-22 2007-11-27 President And Fellows Of Harvard College Nanoscale wires and related devices
AU2002211587A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-22 Bioforce Nanosciences, Inc Nanoscale sensor
US7216660B2 (en) * 2000-11-02 2007-05-15 Princeton University Method and device for controlling liquid flow on the surface of a microfluidic chip
EP1736760A3 (en) * 2000-12-11 2008-06-18 President And Fellows Of Harvard College Nanosensors
JP4583710B2 (ja) * 2000-12-11 2010-11-17 プレジデント・アンド・フェローズ・オブ・ハーバード・カレッジ ナノセンサ
AU2002252370A1 (en) * 2001-03-12 2002-09-24 Irm, Llc. Genomics-driven high speed cellular assays, development thereof, and collections of cellular reporters
US6593666B1 (en) * 2001-06-20 2003-07-15 Ambient Systems, Inc. Energy conversion systems using nanometer scale assemblies and methods for using same
AU2002329606A1 (en) * 2001-07-17 2003-03-03 Bioforce Nanosciences, Inc. Combined molecular blinding detection through force microscopy and mass spectrometry
US20030148314A1 (en) * 2001-08-01 2003-08-07 Millennium Pharmaceuticals, Inc. Compositions, kits, and methods for identification, assessment, prevention, and therapy of colon cancer
WO2003016547A2 (en) * 2001-08-13 2003-02-27 Vanderbilt University Distribution of solutions across a surface
KR100455284B1 (ko) * 2001-08-14 2004-11-12 삼성전자주식회사 탄소나노튜브를 이용한 고용량의 바이오분자 검출센서
US20030068655A1 (en) * 2001-09-12 2003-04-10 Protiveris, Inc. Microcantilever apparatus and methods for detection of enzymes
US7042488B2 (en) 2001-09-27 2006-05-09 Fujinon Corporation Electronic endoscope for highlighting blood vessel
TWI272386B (en) * 2001-10-02 2007-02-01 Univ Northwestern Protein and peptide nanoarrays
US7318908B1 (en) * 2001-11-01 2008-01-15 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Integrated nanotube sensor
US6926864B2 (en) * 2001-11-09 2005-08-09 Protiveris Inc Microfluidics apparatus and methods for use thereof
US20060121502A1 (en) * 2001-11-09 2006-06-08 Robert Cain Microfluidics apparatus for cantilevers and methods of use therefor
JP2005516940A (ja) * 2001-12-20 2005-06-09 ブリストル−マイヤーズ　スクイブ　カンパニー 高血圧患者に対する血管ペプチダーゼ阻害剤投与による脈圧と血管硬化度の低下
US6882767B2 (en) * 2001-12-27 2005-04-19 The Regents Of The University Of California Nanowire optoelectric switching device and method
EP1471828A1 (en) * 2002-01-18 2004-11-03 California Institute Of Technology Method and apparatus for nanomagnetic manipulation and sensing
EP2347824A3 (en) * 2002-02-12 2012-03-07 Cellectricon Ab Systems and methods for rapidly changing the solution environment around sensors
GB0205794D0 (en) * 2002-03-12 2002-04-24 Montelius Lars G Mems devices on a nanometer scale
WO2003081211A2 (en) * 2002-03-19 2003-10-02 Cengent Therapeutics, Inc. Discrete bayesian analysis of data
US7288404B2 (en) * 2002-04-29 2007-10-30 Regents Of The University Of California Microcantilevers for biological and chemical assays and methods of making and using thereof
US6801041B2 (en) * 2002-05-14 2004-10-05 Abbott Laboratories Sensor having electrode for determining the rate of flow of a fluid
US20030215816A1 (en) * 2002-05-20 2003-11-20 Narayan Sundararajan Method for sequencing nucleic acids by observing the uptake of nucleotides modified with bulky groups
US20050239193A1 (en) * 2002-05-30 2005-10-27 Bioforce Nanosciences, Inc. Device and method of use for detection and characterization of microorganisms and microparticles
US6798200B2 (en) * 2002-06-03 2004-09-28 Long-Sheng Fan Batch-fabricated gradient and RF coils for submicrometer resolution magnetic resonance imaging and manipulation
US6914279B2 (en) * 2002-06-06 2005-07-05 Rutgers, The State University Of New Jersey Multifunctional biosensor based on ZnO nanostructures
US6946851B2 (en) * 2002-07-03 2005-09-20 The Regents Of The University Of California Carbon nanotube array based sensor
WO2004010552A1 (en) 2002-07-19 2004-01-29 President And Fellows Of Harvard College Nanoscale coherent optical components
AU2003228259A1 (en) * 2002-08-08 2004-02-25 Nanoink, Inc. Protosubstrates
US7153687B2 (en) * 2002-08-13 2006-12-26 Hong Kong Dna Chips Limited Apparatus and methods for detecting DNA in biological samples
US7005378B2 (en) * 2002-08-26 2006-02-28 Nanoink, Inc. Processes for fabricating conductive patterns using nanolithography as a patterning tool
US20040054342A1 (en) * 2002-09-18 2004-03-18 Newbill Vincent B. Absorbent articles having a superabsorbent retention web
AU2003267583A1 (en) * 2002-09-19 2004-04-08 The Chancellor, Master And Scholars Of The University Of Oxford Molecular arrays and single molecule detection
CA2503163A1 (en) * 2002-09-20 2004-04-15 The Ohio State University Research Foundation Detection of biological threat agents
WO2004029625A2 (en) * 2002-09-24 2004-04-08 Intel Corporation Detecting molecular binding by monitoring feedback controlled cantilever deflections
US7270952B2 (en) * 2002-09-24 2007-09-18 Intel Corporation Detecting molecular binding by monitoring feedback controlled cantilever deflections
US20040069633A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-15 The Regents Of The University Of California Electrophoretic devices with nanometer-scale, metallic elements
US6974678B2 (en) * 2002-10-08 2005-12-13 Mississippi State University Micro-fluidic device for measuring osmotic second virial coefficients
AU2003278461A1 (en) * 2002-10-16 2004-05-04 Cellectricon Ab Nanoelectrodes and nanotips for recording transmembrane currents in a plurality of cells
AU2003269487A1 (en) * 2002-10-18 2004-05-04 Kristinn Johnsen Nanoelectrode device for chemical analysis
WO2004035212A1 (en) * 2002-10-18 2004-04-29 Wisconsin Alumni Research Foundation Micro-channel long molecule manipulation system
KR100479263B1 (ko) * 2002-10-18 2005-03-28 한국전자통신연구원 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 이용한 생체 분자 감지를 위한 형광 검출 소자
EP1558915A4 (en) * 2002-11-08 2006-02-08 Protiveris Inc MULTIPLEX ILLUMINATOR AND DEVICE READER FOR A MICROLEVIER NETWORK
FR2847983B1 (fr) * 2002-11-29 2005-02-25 Centre Nat Rech Scient Dispositif miniature de detection electrique d'interactions de type ligand-recepteur, preparation et utilisations.
US7355216B2 (en) * 2002-12-09 2008-04-08 The Regents Of The University Of California Fluidic nanotubes and devices
US7898005B2 (en) * 2002-12-09 2011-03-01 The Regents Of The University Of California Inorganic nanotubes and electro-fluidic devices fabricated therefrom
US7211143B2 (en) * 2002-12-09 2007-05-01 The Regents Of The University Of California Sacrificial template method of fabricating a nanotube
US7183568B2 (en) * 2002-12-23 2007-02-27 International Business Machines Corporation Piezoelectric array with strain dependant conducting elements and method therefor
US7344832B2 (en) * 2003-01-02 2008-03-18 Bioforce Nanosciences, Inc. Method and apparatus for molecular analysis in small sample volumes
US7842780B2 (en) 2003-01-07 2010-11-30 Trustees Of Tufts College Silk fibroin materials and use thereof
DE10311315A1 (de) * 2003-03-14 2004-09-30 Apibio Sas Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Biomolekülen
CA2562415C (en) 2003-04-10 2015-10-27 Tufts University Concentrated aqueous silk fibroin solutions free of organic solvents and uses thereof
US7741033B2 (en) * 2003-05-13 2010-06-22 Trustees Of Boston College Electrocatalytic nucleic acid hybridization detection
US7199498B2 (en) * 2003-06-02 2007-04-03 Ambient Systems, Inc. Electrical assemblies using molecular-scale electrically conductive and mechanically flexible beams and methods for application of same
US7095645B2 (en) * 2003-06-02 2006-08-22 Ambient Systems, Inc. Nanoelectromechanical memory cells and data storage devices
US20040238907A1 (en) * 2003-06-02 2004-12-02 Pinkerton Joseph F. Nanoelectromechanical transistors and switch systems
US7148579B2 (en) 2003-06-02 2006-12-12 Ambient Systems, Inc. Energy conversion systems utilizing parallel array of automatic switches and generators
US7910064B2 (en) * 2003-06-03 2011-03-22 Nanosys, Inc. Nanowire-based sensor configurations
WO2005000483A1 (en) * 2003-06-06 2005-01-06 Tufts University Method for forming inorganic coatings
AU2004276725A1 (en) * 2003-06-27 2005-04-07 Purdue Research Foundation Device for detecting biological and chemical particles
US20050017173A1 (en) * 2003-07-15 2005-01-27 Nalin Kumar Individually addressable nanoelectrode array
WO2005017025A2 (en) 2003-08-15 2005-02-24 The President And Fellows Of Harvard College Study of polymer molecules and conformations with a nanopore
US7241479B2 (en) * 2003-08-22 2007-07-10 Clemson University Thermal CVD synthesis of nanostructures
US7632234B2 (en) * 2003-08-29 2009-12-15 Medtronic, Inc. Implantable biosensor devices for monitoring cardiac marker molecules
US7344753B2 (en) * 2003-09-19 2008-03-18 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Nanostructures including a metal
US8030833B2 (en) * 2003-09-19 2011-10-04 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Electron emission device incorporating free standing monocrystalline nanowires
WO2005067059A1 (ja) * 2003-12-26 2005-07-21 Fuji Xerox Co., Ltd. 整流素子およびそれを用いた電子回路、並びに整流素子の製造方法
US7612370B2 (en) * 2003-12-31 2009-11-03 Intel Corporation Thermal interface
US7048889B2 (en) * 2004-03-23 2006-05-23 Lucent Technologies Inc. Dynamically controllable biological/chemical detectors having nanostructured surfaces
US7238485B2 (en) 2004-03-23 2007-07-03 President And Fellows Of Harvard College Methods and apparatus for characterizing polynucleotides
CA2560760A1 (en) * 2004-03-24 2005-09-29 Technion Research And Development Foundation Ltd. Electrode
US8354066B2 (en) * 2004-03-24 2013-01-15 Technion Research & Development Foundation Ltd. Artificial receptors
JP2008506548A (ja) 2004-07-19 2008-03-06 アンビエント システムズ， インコーポレイテッド ナノスケール静電および電磁モータおよび発電機
WO2007013872A2 (en) 2004-07-22 2007-02-01 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Sensors employing single-walled carbon nanotubes
JP4742533B2 (ja) * 2004-08-06 2011-08-10 独立行政法人科学技術振興機構 Ｂｉ層状化合物ナノプレート及びその配列体並びにその製造方法とそれを用いた装置
US20060032289A1 (en) * 2004-08-11 2006-02-16 Pinnaduwage Lal A Non-optical explosive sensor based on two-track piezoresistive microcantilever
US7713849B2 (en) * 2004-08-20 2010-05-11 Illuminex Corporation Metallic nanowire arrays and methods for making and using same
US7211789B2 (en) * 2004-10-14 2007-05-01 International Business Machines Corporation Programmable molecular manipulating processes
DE602005025401D1 (de) * 2004-10-29 2011-01-27 Japan Science & Tech Agency Hes verfahren unter verwendung davon
US7288873B2 (en) * 2004-11-20 2007-10-30 Scenterra, Inc. Device for emission of high frequency signals
US7280078B2 (en) * 2004-11-20 2007-10-09 Scenterra, Inc. Sensor for detecting high frequency signals
EP1831973A2 (en) 2004-12-06 2007-09-12 The President and Fellows of Harvard College Nanoscale wire-based data storage
US20060174385A1 (en) * 2005-02-02 2006-08-03 Lewis Gruber Method and apparatus for detecting targets
WO2006089268A2 (en) * 2005-02-18 2006-08-24 The University Of North Carolina At Chapel Hill Gene and cognate protein profiles and methods to determine connective tissue markers in normal and pathologic conditions
CN101184853B (zh) 2005-03-29 2012-07-04 阿普尔拉股份有限公司 用于分析核酸的基于纳米线的系统
EP1877789A4 (en) * 2005-04-12 2010-02-10 Trustees Boston College METHOD FOR ELECTROCATALYTIC DETECTION OF PROTEINS
US7749445B2 (en) 2005-05-02 2010-07-06 Bioscale, Inc. Method and apparatus for analyzing bioprocess fluids
US7611908B2 (en) 2005-05-02 2009-11-03 Bioscale, Inc. Method and apparatus for therapeutic drug monitoring using an acoustic device
US7648844B2 (en) 2005-05-02 2010-01-19 Bioscale, Inc. Method and apparatus for detection of analyte using an acoustic device
US7300631B2 (en) 2005-05-02 2007-11-27 Bioscale, Inc. Method and apparatus for detection of analyte using a flexural plate wave device and magnetic particles
US20100227382A1 (en) 2005-05-25 2010-09-09 President And Fellows Of Harvard College Nanoscale sensors
US20060275779A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Zhiyong Li Method and apparatus for molecular analysis using nanowires
WO2006132659A2 (en) 2005-06-06 2006-12-14 President And Fellows Of Harvard College Nanowire heterostructures
EP1910217A2 (en) * 2005-07-19 2008-04-16 PINKERTON, Joseph P. Heat activated nanometer-scale pump
KR100707204B1 (ko) * 2005-08-16 2007-04-13 삼성전자주식회사 저단면비의 저항성 팁을 구비한 반도체 탐침 및 그제조방법
GB0523282D0 (en) 2005-11-15 2005-12-21 Isis Innovation Methods using pores
US20070127164A1 (en) * 2005-11-21 2007-06-07 Physical Logic Ag Nanoscale Sensor
US20080241935A1 (en) 2007-03-27 2008-10-02 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Methods for pathogen detection
US20080103746A1 (en) 2005-11-30 2008-05-01 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Systems and methods for pathogen detection and response
CA2643997A1 (en) * 2006-03-15 2008-03-06 President And Fellows Of Harvard College Nanobioelectronics
AU2007309660A1 (en) 2006-06-12 2008-05-02 President And Fellows Of Harvard College Nanosensors and related technologies
US8349604B2 (en) * 2006-06-15 2013-01-08 University Of South Florida Nano-based device for detection of disease biomarkers and other target molecules
US20080100279A1 (en) * 2006-06-15 2008-05-01 University Of South Florida Nano-Based Device for Detection of Disease Biomarkers and Other Target Molecules
WO2008033303A2 (en) 2006-09-11 2008-03-20 President And Fellows Of Harvard College Branched nanoscale wires
GB2441784A (en) * 2006-09-13 2008-03-19 Rtc North Ltd Device for obtaining and analysing a biological fluid
US7388200B2 (en) * 2006-10-19 2008-06-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sensing method and nanosensing device for performing the same
US7968474B2 (en) 2006-11-09 2011-06-28 Nanosys, Inc. Methods for nanowire alignment and deposition
WO2008127314A1 (en) 2006-11-22 2008-10-23 President And Fellows Of Harvard College High-sensitivity nanoscale wire sensors
US20080280776A1 (en) * 2006-12-04 2008-11-13 Rashid Bashir Method and apparatus for detection of molecules using a sensor array
US20080161887A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Cvrx, Inc. Noble metal electrodes with nanostructures
US20080169003A1 (en) * 2007-01-17 2008-07-17 Nasa Headquarters Field reactive amplification controlling total adhesion loading
US8617903B2 (en) 2007-01-29 2013-12-31 The Invention Science Fund I, Llc Methods for allergen detection
US10001496B2 (en) 2007-01-29 2018-06-19 Gearbox, Llc Systems for allergen detection
US20080186801A1 (en) * 2007-02-06 2008-08-07 Qisda Corporation Bubble micro-pump and two-way fluid-driving device, particle-sorting device, fluid-mixing device, ring-shaped fluid-mixing device and compound-type fluid-mixing device using the same
WO2008106485A2 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Trustees Of Tufts College Tissue-engineered silk organs
US8168120B1 (en) 2007-03-06 2012-05-01 The Research Foundation Of State University Of New York Reliable switch that is triggered by the detection of a specific gas or substance
US7839028B2 (en) * 2007-04-03 2010-11-23 CJP IP Holding, Ltd. Nanoelectromechanical systems and methods for making the same
DE102007019842A1 (de) * 2007-04-25 2008-10-30 Forschungsinstitut Für Die Biologie Landwirtschaftlicher Nutztiere Verfahren und Anordnung zum elektrischen Kontaktieren eines membranumhüllten Objekts mit einer Elektrode
US7892610B2 (en) * 2007-05-07 2011-02-22 Nanosys, Inc. Method and system for printing aligned nanowires and other electrical devices
DK2211876T3 (en) 2007-05-29 2015-01-12 Tufts College PROCESS FOR silk fibroin-GELATION USING sonication
US8354280B2 (en) 2007-09-06 2013-01-15 Bioscale, Inc. Reusable detection surfaces and methods of using same
GB2453377A (en) * 2007-10-05 2009-04-08 Isis Innovation Transmembrane protein pores and molecular adapters therefore.
JP2011500184A (ja) * 2007-10-15 2011-01-06 ユニヴァルシテ カソリック デ ルーバン 薬物溶出ナノワイヤアレイ
KR100959067B1 (ko) 2008-01-14 2010-05-20 전북대학교산학협력단 산화아연 나노구조물에 기초한 히드라진 검출용 화학 센서
CN101970023A (zh) * 2008-02-07 2011-02-09 塔夫茨大学信托人 三维的丝羟基磷灰石组合物
EP2255185A1 (en) * 2008-02-21 2010-12-01 Inxell Bionics Aps Biochip for electrophysiological measurements
JP5727366B2 (ja) * 2008-05-15 2015-06-03 タフツ ユニバーシティー／トラスティーズ オブ タフツ カレッジ 絹ポリマーに基づくアデノシン放出：てんかんに対する潜在的治療能力
US8093667B2 (en) * 2008-06-30 2012-01-10 Intel Corporation Flexible gate electrode device for bio-sensing
CN102245760A (zh) 2008-07-07 2011-11-16 牛津纳米孔技术有限公司 酶-孔构建体
US10670559B2 (en) * 2008-07-11 2020-06-02 Cornell University Nanofluidic channels with integrated charge sensors and methods based thereon
JP5712129B2 (ja) 2008-09-02 2015-05-07 ザ ガバニング カウンシル オブ ザ ユニバーシティ オブ トロント ナノ構造化微小電極およびそれを組み込んだバイオセンシング装置
US8421052B2 (en) * 2008-09-02 2013-04-16 Georgia Tech Research Corporation Transverse force, pressure and vibration sensors using piezoelectric nanostructures
WO2010037085A1 (en) 2008-09-29 2010-04-01 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Dna sequencing and amplification systems using nanoscale field effect sensor arrays
JP5896743B2 (ja) * 2008-10-09 2016-03-30 タフツ ユニバーシティー／トラスティーズ オブ タフツ カレッジ グリセロールを含有する改変された絹フィルム
GB0820927D0 (en) 2008-11-14 2008-12-24 Isis Innovation Method
JP5843614B2 (ja) 2009-01-30 2016-01-13 オックスフォード ナノポア テクノロジーズ リミテッド 膜貫通配列決定における核酸構築物のためのアダプター
US9778188B2 (en) * 2009-03-11 2017-10-03 Industrial Technology Research Institute Apparatus and method for detection and discrimination molecular object
WO2010106331A2 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Attana Ab Analytical method and sensor
GB0905140D0 (en) * 2009-03-25 2009-05-06 Isis Innovation Method
WO2010121130A2 (en) 2009-04-16 2010-10-21 President And Fellows Of Harvard College Molecular delivery with nanowires
WO2010138506A1 (en) 2009-05-26 2010-12-02 Nanosys, Inc. Methods and systems for electric field deposition of nanowires and other devices
JP2012533354A (ja) 2009-07-14 2012-12-27 タフツ ユニバーシティー／トラスティーズ オブ タフツ カレッジ 創傷治癒のための電界紡糸絹材料システム
US9376713B2 (en) * 2009-09-23 2016-06-28 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Label free detection of nucleic acid amplification
WO2011038228A1 (en) 2009-09-24 2011-03-31 President And Fellows Of Harvard College Bent nanowires and related probing of species
EP2483460B1 (en) 2009-09-28 2015-09-02 Trustees Of Tufts College Method to prepare drawn silk egel fibers
IN2012DN02358A (ko) 2009-09-29 2015-08-21 Tufts College
CN101738417B (zh) * 2009-12-08 2012-09-05 清华大学 基于冷场电子检测生化物质的芯片及检测方法
WO2011109691A2 (en) 2010-03-05 2011-09-09 Trustees Of Tufts College Silk-based ionomeric compositions
US9482615B2 (en) * 2010-03-15 2016-11-01 Industrial Technology Research Institute Single-molecule detection system and methods
US9267919B1 (en) * 2010-05-06 2016-02-23 The Florida International University Board Of Trustees Nanotip sensor
US9670243B2 (en) 2010-06-02 2017-06-06 Industrial Technology Research Institute Compositions and methods for sequencing nucleic acids
US8828211B2 (en) 2010-06-08 2014-09-09 President And Fellows Of Harvard College Nanopore device with graphene supported artificial lipid membrane
US8865077B2 (en) 2010-06-11 2014-10-21 Industrial Technology Research Institute Apparatus for single-molecule detection
US8865078B2 (en) 2010-06-11 2014-10-21 Industrial Technology Research Institute Apparatus for single-molecule detection
JP6081358B2 (ja) 2010-09-01 2017-02-15 トラスティーズ・オブ・タフツ・カレッジＴｒｕｓｔｅｅｓ Ｏｆ Ｔｕｆｔｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ 絹フィブロインおよびポリエチレングリコールをベースとする生体材料
JP5947795B2 (ja) * 2010-09-10 2016-07-06 日立化成株式会社 個別にアドレス可能なバンド電極アレイ及びそれを製造する方法
US10933173B2 (en) 2010-10-19 2021-03-02 Trustees Of Tufts College Silk fibroin-based microneedles and methods of making the same
RU2606852C2 (ru) 2011-01-11 2017-01-10 Дзе Гавернинг Каунсил Оф Дзе Юниверсити Оф Торонто Способ детекции белков
CN103460040B (zh) 2011-02-11 2016-08-17 牛津纳米孔技术有限公司 突变型孔
EP2683822B1 (en) 2011-03-10 2020-04-22 General Atomics Diagnostic and sample preparation devices and methods
WO2012145652A1 (en) 2011-04-20 2012-10-26 Trustees Of Tufts College Dynamic silk coatings for implantable devices
US9595685B2 (en) 2011-06-10 2017-03-14 President And Fellows Of Harvard College Nanoscale wires, nanoscale wire FET devices, and nanotube-electronic hybrid devices for sensing and other applications
AU2012288629B2 (en) 2011-07-25 2017-02-02 Oxford Nanopore Technologies Limited Hairpin loop method for double strand polynucleotide sequencing using transmembrane pores
JP6193240B2 (ja) 2011-10-14 2017-09-06 デジタル センシング リミテッドＤｉｇｉｔａｌ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｌｉｍｉｔｅｄ アレイおよびその製造方法
ES2856873T3 (es) 2012-02-06 2021-09-28 Childrens Medical Center Biomaterial multicapa para la regeneración de tejidos y la cicatrización de las heridas
BR112014025157B1 (pt) 2012-04-10 2022-02-08 Oxford Nanopore Technologies Limited Monômero de lisenina mutante, construto, poro, método para caracterizar um analito alvo, uso de um poro, e, kit
US9810688B2 (en) * 2013-03-15 2017-11-07 Robert Bosch Gmbh Smart glass slide for microarrays
US11155860B2 (en) 2012-07-19 2021-10-26 Oxford Nanopore Technologies Ltd. SSB method
CN102890108B (zh) * 2012-10-11 2014-08-27 中国科学院长春应用化学研究所 一种超微阵列电极的制备方法
GB201314695D0 (en) 2013-08-16 2013-10-02 Oxford Nanopore Tech Ltd Method
WO2014135838A1 (en) 2013-03-08 2014-09-12 Oxford Nanopore Technologies Limited Enzyme stalling method
CN114137240A (zh) 2013-03-15 2022-03-04 雅培制药有限公司 具有后面可进入轨道系统的自动化诊断分析仪及相关方法
GB201313477D0 (en) 2013-07-29 2013-09-11 Univ Leuven Kath Nanopore biosensors for detection of proteins and nucleic acids
WO2015121206A1 (en) 2014-02-13 2015-08-20 Robert Bosch Gmbh Capacitive bubble detection
GB201403096D0 (en) 2014-02-21 2014-04-09 Oxford Nanopore Tech Ltd Sample preparation method
US10443097B2 (en) 2014-05-02 2019-10-15 Oxford Nanopore Technologies Ltd. Method of improving the movement of a target polynucleotide with respect to a transmembrane pore
CN107207570A (zh) 2014-09-01 2017-09-26 弗拉芒区生物技术研究所 突变csgg孔
WO2016055778A1 (en) 2014-10-07 2016-04-14 Oxford Nanopore Technologies Limited Mutant pores
GB201418159D0 (en) 2014-10-14 2014-11-26 Oxford Nanopore Tech Ltd Method
US20180169403A1 (en) 2015-01-09 2018-06-21 President And Fellows Of Harvard College Nanowire arrays for neurotechnology and other applications
EP3314245A4 (en) 2015-06-25 2019-02-27 Roswell Biotechnologies, Inc BIOMOLECULAR SENSORS AND ASSOCIATED METHODS
CN109071212A (zh) 2016-01-28 2018-12-21 罗斯韦尔生物技术股份有限公司 使用大规模分子电子传感器阵列测量分析物的方法和装置
WO2017132567A1 (en) 2016-01-28 2017-08-03 Roswell Biotechnologies, Inc. Massively parallel dna sequencing apparatus
EP3414784B1 (en) 2016-02-09 2021-04-14 Roswell Biotechnologies, Inc Electronic label-free dna and genome sequencing
US10597767B2 (en) 2016-02-22 2020-03-24 Roswell Biotechnologies, Inc. Nanoparticle fabrication
GB201609220D0 (en) 2016-05-25 2016-07-06 Oxford Nanopore Tech Ltd Method
US9829456B1 (en) 2016-07-26 2017-11-28 Roswell Biotechnologies, Inc. Method of making a multi-electrode structure usable in molecular sensing devices
US10782014B2 (en) 2016-11-11 2020-09-22 Habib Technologies LLC Plasmonic energy conversion device for vapor generation
KR102622275B1 (ko) 2017-01-10 2024-01-05 로스웰 바이오테크놀로지스 인코포레이티드 Dna 데이터 저장을 위한 방법들 및 시스템들
KR20230158636A (ko) 2017-01-19 2023-11-20 로스웰 바이오테크놀로지스 인코포레이티드 2차원 레이어 재료를 포함하는 솔리드 스테이트 시퀀싱 디바이스들
AT519716B1 (de) * 2017-03-14 2019-01-15 Mat Center Leoben Forschung Gmbh Partikelsensor und Verfahren zur Messung von Partikelkonzentrationen
US10508296B2 (en) 2017-04-25 2019-12-17 Roswell Biotechnologies, Inc. Enzymatic circuits for molecular sensors
CA3057151A1 (en) 2017-04-25 2018-11-01 Roswell Biotechnologies, Inc. Enzymatic circuits for molecular sensors
CA3057155A1 (en) 2017-05-09 2018-11-15 Roswell Biotechnologies, Inc. Binding probe circuits for molecular sensors
CN111373049A (zh) 2017-08-30 2020-07-03 罗斯威尔生命技术公司 用于dna数据存储的进行性酶分子电子传感器
WO2019075100A1 (en) 2017-10-10 2019-04-18 Roswell Biotechnologies, Inc. METHODS, APPARATUS AND SYSTEMS FOR STORING DNA DATA WITHOUT AMPLIFICATION
GB201807793D0 (en) 2018-05-14 2018-06-27 Oxford Nanopore Tech Ltd Method

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4452682A (en) * 1980-10-24 1984-06-05 Hitachi, Ltd. Apparatus for measuring clinical emergency check items of blood
US5019238A (en) * 1984-03-28 1991-05-28 Baxter Diagnostics Inc. Means for quantitative determination of analyte in liquids
JPS60231156A (ja) * 1984-04-30 1985-11-16 Kuraray Co Ltd 液絡式の比較電極
DE3513168A1 (de) * 1985-04-12 1986-10-16 Thomas 8000 München Dandekar Biosensor bestehend aus einem halbleiter auf silizium oder kohlenstoffbasis (elektronischer teil) und nukleinbasen (od. anderen biol. monomeren)
USH201H (en) * 1985-08-23 1987-01-06 United States Of America Biosensors from membrane proteins reconstituted in polymerized lipid bilayers
US5192507A (en) * 1987-06-05 1993-03-09 Arthur D. Little, Inc. Receptor-based biosensors
GB8725333D0 (en) * 1987-10-29 1987-12-02 Monsanto Europe Sa Immobilised enzymes
US4908112A (en) * 1988-06-16 1990-03-13 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Silicon semiconductor wafer for analyzing micronic biological samples
US4981572A (en) * 1988-06-16 1991-01-01 Glastron, Inc. Electrode unit and package for a blood analyzer
JP2794763B2 (ja) * 1989-04-18 1998-09-10 エヌオーケー株式会社 水晶振動子たん白質センサ
US5156810A (en) * 1989-06-15 1992-10-20 Biocircuits Corporation Biosensors employing electrical, optical and mechanical signals
WO1991005262A1 (en) * 1989-10-02 1991-04-18 University Of Michigan Bioanalytical detection system
US5328847A (en) * 1990-02-20 1994-07-12 Case George D Thin membrane sensor with biochemical switch
US5166100A (en) 1990-12-06 1992-11-24 Gossard Arthur C Methods of making nanometer period optical gratings
US5363697A (en) * 1991-04-30 1994-11-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Scanning probe microscope, molecular processing method using the scanning probe microscope and DNA base arrangement detecting method
JP3118015B2 (ja) * 1991-05-17 2000-12-18 アークレイ株式会社 バイオセンサーおよびそれを用いた分離定量方法
IL103674A0 (en) * 1991-11-19 1993-04-04 Houston Advanced Res Center Method and apparatus for molecule detection
US5202290A (en) * 1991-12-02 1993-04-13 Martin Moskovits Process for manufacture of quantum dot and quantum wire semiconductors
US5310469A (en) * 1991-12-31 1994-05-10 Abbott Laboratories Biosensor with a membrane containing biologically active material
US5607567A (en) * 1992-03-10 1997-03-04 The Board Of Regents Acting For And On Behalf Of University Of Michigan Protamine-responsive polymeric membrane electrode
JP2541081B2 (ja) * 1992-08-28 1996-10-09 日本電気株式会社 バイオセンサ及びバイオセンサの製造・使用方法
JP2760234B2 (ja) * 1992-09-30 1998-05-28 松下電器産業株式会社 基質濃度測定方法
US5472881A (en) 1992-11-12 1995-12-05 University Of Utah Research Foundation Thiol labeling of DNA for attachment to gold surfaces
DE4318519C2 (de) * 1993-06-03 1996-11-28 Fraunhofer Ges Forschung Elektrochemischer Sensor
US5395587A (en) * 1993-07-06 1995-03-07 Smithkline Beecham Corporation Surface plasmon resonance detector having collector for eluted ligate
US8087288B1 (en) 1993-08-17 2012-01-03 Bruker Nano, Inc. Scanning stylus atomic force microscope with cantilever tracking and optical access
US5494831A (en) * 1993-08-30 1996-02-27 Hughes Aircraft Company Electrochemical immunosensor system and methods
US5445008A (en) 1994-03-24 1995-08-29 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Microbar sensor
CN1040043C (zh) * 1994-04-29 1998-09-30 武汉大学 纳米级超微传感器及其制作方法
DE4422049C2 (de) * 1994-06-27 1997-12-11 Meinhard Prof Dr Knoll Ultramikroelektroden- oder Nanoden-Array für chemische und biochemische Analysen sowie Verfahren zu dessen Herstellung
US5624537A (en) * 1994-09-20 1997-04-29 The University Of British Columbia - University-Industry Liaison Office Biosensor and interface membrane
US5495109A (en) * 1995-02-10 1996-02-27 Molecular Imaging Corporation Electrochemical identification of molecules in a scanning probe microscope
FR2730810B1 (fr) * 1995-02-21 1997-03-14 Thomson Csf Capteur chimique hautement selectif
US5567301A (en) * 1995-03-01 1996-10-22 Illinois Institute Of Technology Antibody covalently bound film immunobiosensor
US5795782A (en) * 1995-03-17 1998-08-18 President & Fellows Of Harvard College Characterization of individual polymer molecules based on monomer-interface interactions
US5582697A (en) * 1995-03-17 1996-12-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Biosensor, and a method and a device for quantifying a substrate in a sample liquid using the same
US5824470A (en) * 1995-05-30 1998-10-20 California Institute Of Technology Method of preparing probes for sensing and manipulating microscopic environments and structures
US5719324A (en) 1995-06-16 1998-02-17 Lockheed Martin Energy Systems, Inc. Microcantilever sensor
US5786621A (en) 1995-06-23 1998-07-28 Cornell Research Foundation, Inc. Microelectromechanical integrated microloading device
US6000280A (en) 1995-07-20 1999-12-14 Cornell Research Foundation, Inc. Drive electrodes for microfabricated torsional cantilevers
US5807758A (en) 1995-07-21 1998-09-15 Lee; Gil U. Chemical and biological sensor using an ultra-sensitive force transducer
JP3679519B2 (ja) 1995-09-14 2005-08-03 キヤノン株式会社 トンネル電流または微小力または磁気力検出用の微小ティップの製造方法、並びにその微小ティップを有するプローブの製造方法とそのプローブ、該プローブを有するプローブユニットと走査型プローブ顕微鏡及び情報記録再生装置
US5851769A (en) 1995-09-27 1998-12-22 The Regents Of The University Of California Quantitative DNA fiber mapping
DE19601488C1 (de) 1996-01-17 1997-05-28 Itt Ind Gmbh Deutsche Verfahren zum Herstellen einer Meßeinrichtung sowie danach hergestellte Meßeinrichtung
US6118124A (en) 1996-01-18 2000-09-12 Lockheed Martin Energy Research Corporation Electromagnetic and nuclear radiation detector using micromechanical sensors
DE19610115C2 (de) * 1996-03-14 2000-11-23 Fraunhofer Ges Forschung Detektion von Molekülen und Molekülkomplexen
US5908981A (en) 1996-09-05 1999-06-01 Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Jr. University Interdigital deflection sensor for microcantilevers
US5825020A (en) 1996-09-06 1998-10-20 The Regents Of The University Of California Atomic force microscope for generating a small incident beam spot
US5763768A (en) 1997-03-17 1998-06-09 Iowa State University Research Foundation, Inc. Analytical method using modified scanning probes
US5923421A (en) 1997-07-24 1999-07-13 Lockheed Martin Energy Research Corporation Chemical detection using calorimetric spectroscopy
JP3497734B2 (ja) 1997-07-24 2004-02-16 オリンパス株式会社 走査型プローブ顕微鏡

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727393B1 (ko) * 2005-08-10 2007-06-12 학교법인 포항공과대학교 국부 전기화학석출법을 이용한 높은 구조적 집적도를 갖는고 종횡비의 미세구조물을 제조하는 방법
KR100754399B1 (ko) * 2006-04-05 2007-08-31 삼성전자주식회사 단일 챔버를 이용한 세포 파괴 및 핵산의 정제 방법 및장치
US7897424B2 (en) 2007-02-15 2011-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing an electrical-mechanical memory device
US7791936B2 (en) 2007-03-08 2010-09-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Multibit electro-mechanical memory device and method of manufacturing the same
US7821821B2 (en) 2007-05-23 2010-10-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Multibit electro-mechanical device and method of manufacturing the same
US7973343B2 (en) 2007-05-23 2011-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Multibit electro-mechanical memory device having cantilever electrodes
US8222067B2 (en) 2007-05-23 2012-07-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing multibit electro-mechanical memory device having movable electrode

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