KR20010091555A - 감광 물질을 갖는 생체 분자 분석기 및 그 제조 방법 - Google Patents

감광 물질을 갖는 생체 분자 분석기 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20010091555A
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바바라엠. 폴리
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비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨
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Abstract

생체 분자 분석기는, 주소 지정될 수 있는(addressable) 광원의 배열, 상기 주소 지정될 수 있는 광원 배열 위에 설치된 광전도성 물질층의 표면 위에 전기적으로 전도성 물질층을 갖는 광전도성 물질층, 및 상기 다수의 광원에 의해 한정되는 광전도성 물질층의 마주보는 표면 위에 다수의 테스트 자리를 포함한다. 다수의 생체 분자를 함유하는 용액은 상기 다수의 테스트 자리와 전기적으로 접해 위치된다. 전기 전위는 상기 용액 및 상기 전기적으로 전도성 물질층 사이에 연결되고, 이것에 의해 상기 주소 지정될 수 있는 광원의 배열은, 상기 테스트 자리를 한정하고, 상기 전기적으로 전도성 물질층 및 상기 용액 사이에 전기 회로를 완성하기 위해서, 상기 다수의 광전도성 물질층 부분을 통해 광선을 방출한다.

Description

감광 물질을 갖는 생체 분자 분석기 및 그 제조 방법{BIO-MOLECULE ANALYZER WITH PHOTOSENSITIVE MATERIAL AND FABRICATION}
본 발명은 분자 샘플의 분석에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 분자 분석기의 제조 및 생체 분자 샘플의 분석에 관한 것이다.
분자 조직의 식별은 많은 산업에서 매우 중요해왔다. 특히, 핵산 및 단백질과 같은 생체 분자들은 임상 진단 분석의 기초를 형성하기 위해서 분석된다. 사용되는 공정들은 많은 시간을 소비하는 반복적인 많은 단계를 포함한다. 인간 게놈(genome) 프로젝트와 같은 거대한 프로젝트들의 출현으로, 더 빠르고, 덜 복잡한 기술들이 필요하게 되었다.
분자들의 더 간단하고 더 빠른 분석이, 흔히 바이오 칩이라고 명명되는 장치의 개발에 의해 제공되어왔고, 상기 바이오 칩은 배양기 상에서 형성된 테스트 자리(test site)의 배열(array)이다. 다수의 테스트 자리 각각은 탐침을 포함하고, 여기서 상기 장치에 가해진 샘플로부터의 표적 분자와 결합한다. 탐침에 대한 분자의 결합이 주목되고, 이것에 의해 분자를 식별한다.
샘플 분석의 속도와 효율성을 증가시키지만, 테스트 자리의 배열은 탐침으로 작용하기 위해서, 고체 표면상에 특정 생체 분자를 더욱 고정시켜야만 한다. 종래에는, 생체 분자를 특정 테스트 자리에 탐침으로 설치하는 것이 시간 소비적이고, 비용이 많이 들고, 흔히 바람직한 정확성이 부족하고, 바람직한 크기 제한을 만족시키지 않는다. 탐침을 위한 생체 분자의 배치는, 종래에는 사진 석판술을 사용하는 원위치에서의 합성에 의해 실행되고, 상기 사진 석판술은 만족스럽지 못한 정확성 및 기계적인 결점을 갖는 매우 노동 집약적인 방법이고, 원위치에서의 합성과 유사한 부정확성 및, 기계적인 결점과 유사한 테스트 자리 크기 제한을 갖는 절차, 즉 화학적 잉크 투하의 특성에 의해 제한된 가장 작은 테스트 자리 크기를 갖는 느린 절차이다.
게다가, 일단 제조가 완료되면, 표적 분자와 탐침의 결합을 검출하기 위한 방법이 제공되어야만 한다. 방사능 사진술, 광학 검출(형광) 및 전자 검출을 포함해서, 어떤 테스트 자리가 이들에 결합된 분자를 갖는지를 결정하기 위한 많은 기술이 있다. 테스트 자리의 배열을 갖는 모노리딕(monolithic) 장치의 사용은 일반적으로 각 테스트 자리에 대해 외부적으로 접근 가능한 터미널을 필요로 한다. 배열에서 테스트 자리의 수가 증가함에 따라, 각 테스트 자리를 위한 터미널과의 접촉을 제공하고 제조하는 복잡성이 점진적으로 어렵고 부담스럽게 된다.
따라서, 종래 기술에서 선행된 및 다른 고유한 결점을 해결하는 것은 매우 유리할 것이다.
따라서, 분자를 분석하기 위한 새롭고 향상된 장치 및 제조를 위한 방법 및 이들의 용도를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 공간적으로 주소 지정될 수 있는(addressable) 테스트 자리의 배열에 대해 무선 접촉을 사용해서 분자를 분석하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 빠르고 효율적인 분자를 분석하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 분자를 분석하기 위한 방법과 장치를 제공하는 것이되, 여기서 광원 배열은 상기 테스트 자리를 제조하는데 사용되고, 그러므로 광학 검출에서 여기(excitatiion)원으로 사용하기 위한 테스트 자리와 스스로 정렬된다.
본 발명의 더욱 다른 목적은, 동일한 영역에서 유선 연결을 사용하는 종래 기술 방법보다 더 많은 테스트 자리를 포함할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
간략하게, 바람직한 실시예에 따라, 본 발명의 바람직한 목적을 달성하기 위해서는, 이것의 제 1 표면상에 전기적인 전도성 물질층을 갖는 광전도층을 제공하는 단계 및 이것의 마주보는 제 2 표면상에 테스트 자리를 제공하는 단계를 포함하는 생체 분자 분석기를 제조하는 방법이 제공된다. 다수의 탐침 분자를 포함하는 용액은 테스트 자리와 전기적으로 접촉되고, 전위가 용액과 전기적 전도 물질층 사이에 연결된다. 광선은 광전도층 부분 및 테스트 자리를 통해 전기적 전도성 물질층과 용액 사이의 전기 회로를 완성하기 위해서, 광전도성 물질층의 일부분을 통하게 된다. 이러한 방식으로, 용액속의 탐침 분자는 상기 테스트 자리에 끌리고 결합되며, 이것은 광선에 의해 전기 회로로 연결된다.
또한, 주소 지정할 수 있는 광원의 배열에 설치되고, 이것의 제 1 표면 위에 전기적 전도 물질층을 갖는 광전도 물질층을 포함하는 생체 분자 분석기가 제공된다. 상기 광전도성 물질층의 마주보는 제 2 표면 위의 다수의 테스트 자리는 다수의 광원에 의해서 한정된다. 다수의 생체 분자를 포함하는 용액은 다수의 테스트 자리와 전기적으로 접촉된 상기 분석기에 의해 얻어된다. 전기 전위는 용액과 전기적인 전도물질층 사이에 연결된다. 주소 지정 가능한 광원의 배열은, 다수의 광전도층 부분 및 다수의 테스트 자리를 통해서 전기적인 전도 물질층과 용액 사이에전기 회로를 완성하고, 테스트 자리를 한정하기 위해서, 다수의 광전도성 물질층 부분을 통해 광선을 방출한다.
본 발명의 선행하는 및 그 이상의 보다 특정한 목적 및 장점은, 충분히 다음의 도면과 함께 취해진 이것의 바람직한 실시예의 다음 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 생체 분자 분석기의 단면도;
도 2는 본 발명에 따른 생체 분자 분석기의 다른 실시예를 도시하는 단면도;
도 3은 본 발명에 따른 생체 분자 분석기의 또 다른 실시예를 도시하는 단면도; 및
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 또 다른 생체 분자 분석기의 제조에서 순차적인 단계를 도시하는 단순화된 단면도.
이제 유사 참조 문자가 여러 가지 단면도에 걸쳐, 해당하는 성분을 나타내는 도면으로 돌아가면, 일반적으로 10으로 지정된 생체 분자 분석기를 도시하는 도 1에 먼저 주목한다. 생체 분자 분석기(10)는 바람직하게는 실리콘, 유리, 플라스틱 등으로 제조된 기판(12), 기판(12)위에 형성된 얇은 전도층(14), 및 얇은 전도층(14)위에 형성된 광전도층(16)을 포함한다. 상기 얇은 전도층(14)은 금, 백금 등과 같은 임의의 전도성 물질일 수 있고, 인듐 주석 산화물(ITO) 또는 다음 설명으로부터 명백해질 원인에 의한 다른 광학적으로 투명한 도체일 수 있다. 광전도층(16)은 비결정질 실리콘, CdS, CdSe, 여러 가지 광전도성 중합체 등과 같은 물질이고, 이것은 빛을 받을 때 전도성이 된다.
도 1을 또 언급하면, 납(18)이 전도층(14)에 연결되고, 납(20)은 전도층(14)과 마주보는 광전도층(16)의 표면(24)과 전기적으로 접촉되어 있는 용액(22)에 연결된다. 구체적으로 도시되지는 않지만, 용액(22)이 전도층(14)과는 전기적으로 접촉되지 않고, 표면(24)과만 전기적으로 접촉된다는 것이 이해될 것이다. 전위는 납(18) 및 납(20)을 가로질러 인가되고, 따라서 용액(22) 및 전도층(14)사이에 인가된다.
도 1을 또 언급하면, 광선(들)은 테스트 자리(30)(바람직하게, 각 광선에 대해 하나의 테스트 자리)를 한정하는 광전도층(16)의 일부분(34)을 통해 향해진다.상기 실시예에서, 테스트 자리(30)는 배열로 형성되고, 각 테스트 자리(30)는 해당하는 부분(34)과 실질적으로 동일한 공간의 표면(24) 영역이다. 상기 광선(들)(33)은 광전도층(16)의 부분(34)을 통해서 전도층(14)과 용액(22)사이에 전기적 회로를 완성한다. 이것은 일시적으로 광전도층(16) 부분(34)을 전도 매질로 변환함으로써, 광선(33)에 의해 수행된다.
용액(22)은 테스트 자리(30)에 결합된 이온성 탐침 분자를 포함한다. 회로를 완성함으로써, 용액(22)안의 상기 이온성 탐침 분자는 끌려지고, 테스트 자리(30)의 선택된 것 또는 것들에 근사 표면(24)을 집중시킨다. 차폐된(masked) 광원, 레이저 또는 다이오드 배열(35) 또는 바람직한 위치에서만 빛의 통과를 허용하는 차폐에 대신하거나 또는 이와 결합된 유사 장치와 같은, 광전도층((16)의 선택된 부분을 제어할 수 있도록 설명하는 어떠한 방법이 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 배열(35)은, 하나 이상의 광원이 원하는 데로 활성화될 수 있는 개별적으로 주소 지정 가능한 1차원 또는 2차원의 광원 배열일 수 있다.
표면(24) 위에서 한정된 테스트 자리(30)의 배열(마이크로- 위치)은 표면에 결합된 탐침(32) 그룹을 갖는다. 각 테스트 자리(30)는 특정 분자 구조에 결합될 수 있는 다수의 탐침(32)을 포함한다. 예를 들어 상기 분자 구조는 폴리뉴클레오타이드(polynucleotides), 단백질, DNA, RNA, 세포, 효소, 항체, 항원 등과 같은 생체 중합체(biopolymers)를 포함할 수 있다. DNA 또는 RNA 테스트의 경우에, 탐침(32)은 예를 들어, 올리고뉴클레오타이드(oligonucleotides)를 포함할 수 있다. 주어진 테스트 자리(30)에서 모든 탐침(32)는 동일하다. 개별적인 테스트 자리내의 탐침은 단일 배열 내에서 다수의 상이한 표적 분자의 동시 검출을 위한 순서에 있어서 다르다. 각 테스트 자리(30)는 상이한 분자 또는 시퀀스를 검출하기 위한 테스트 자리 배열을 제조하기 위해, 용액(22)으로부터 선택된 테스트 자리(들)(30)로 이온성 탐침 분자를 끌기당기기 위한 능력을 제공하기 위해 배열(35)에 의해 개별적으로 주소 지정될 수 있다.
이전 설명에서, 광(33)은 용액(22)을 거쳐 광전도층으로 향하게 된다. 도 2에 대해서는, 동일한 요소가 도시되지만, 광(33)은 기판(12) 및 얇은 전도층(14)을 거쳐 나아가게 된다. 이 경우에, 기판(12)은 유리, 플라스틱 등과 같은 광(33)에 투명한 물질로 구성되어야만 하고, 얇은 전도층(14)은 인듐 주석 산화물(ITO: Indium Tin Oxide), 다양한 얇은 물질 또는 다른 광학적으로 투명 물질과 같은 투명 전도체이어야 한다. 투명한이라는 용어가 문장을 통해 사용될 때, 이것은 광전도층(16)을 변형시키기 위해 사용되는 광을 투과시키는 물질의 능력을 언급한다는 것이 이해될 것이다.
생체 분자 분석기[예를 들어, 분석기(10)]를 제조하는 특정한 공정은, 다수의 테스트 자리(30)와 전기적으로 접촉하는 다수의 제 1 탐침 분자를 포함하는 제 1 용액을 제공하는 것을 포함한다. 전기 전위는 제 1 용액과 전기적인 전도 물질층(14) 사이에 납(18 및 20)에 의해 인가된다. 광선(33)은, 광전도층(16)의 제 1 부분(34) 및 테스트 자리 배열의 제 1 테스트 자리(30)를 통한 전기 전도 물질층(14) 및 제 1 용액 사이의 전기 회로를 완성하기 위해, 광전도층(16)의 제 1 부분(34)을 통해서 나아가게 된다. 상기 전기 회로 완성은, 제 1 용액에서의 제 1탐침 분자가 제 1 테스트 자리(30)로 이끌리는 것을 야기한다. 바람직한 실시예에서, 탐침 분자(32)가 임의의 방법으로 테스트 자리(30)에 결합될 수 있는 반면, 상기 탐침 분자(32)는 표면(24)에서 물질과 중합하는 피롤(pyrrole)과 같은 모노머(monomer)를 포함한다. 그 때에 상기 회로는 광 소스를 비활성화시킴으로써 차단되고, 상기 제 1 용액은 이것에 결합된 다수의 동일한 탐침을 갖는 테스트 자리를 남겨두고 제거된다.
제조 과정은 다수의 테스트 자리(30)와 전기적으로 접촉하는, 다수의 제 2 탐침 분자를 포함하는 제 2 용액을 공급함으로써 진행된다. 전기 전위는 제 2 용액과 전기 전도 물질층(14) 사이에 납(18 및 20)에 의해 인가된다. 광선(33)은 광전도층(16)의 제 2 부분(34) 및 테스트 자리 배열의 제 2 테스트 자리(30)를 통해 전기적인 전도 물질층(14) 및 제 2 용액 사이에 전기 회로를 완성하기 위해, 광전도층(16)의 제 2 부분(34)을 통해 나아가게 된다. 전기 회로 완성은 제 2 용액내의 제 2 탐침 분자가 전술한 바와 같이 결합된 제 2 테스트 자리(30)로 이끌리게 되는 것을 야기한다.
이 공정은 바람직한 수를 갖는 생체 분자 분석기 또는 각각 상이한 탐침 분자를 갖는 상이한 테스트 자리의 배열을 제조하기 위해 필요한 수만큼 반복된다. 상기 방식으로, 테스트 자리의 1 차원 또는 2 차원 배열을 갖는 분석기는 노동 강도의 감소, 보다 큰 정확성, 보다 빠른 처리 및 매우 작은 테스트 자리를 형성하는 능력을 갖고 용이하게 제조될 수 있다.
시료를 분석하기 위해서, 샘플 생체 분자를 함유하는 용액은 분석기(10)로주입된다. 용액은 샘플 생체 분자와 다수의 탐침 분자 사이의 상호작용을 허용하기 위해, 다수의 테스트 자리(30) 각각에 있는 다수의 탐침 분자(32)와 접촉되어 위치된다. 용액은 제거되고 광원 배열은, 상기 샘플 분자 및 혼성화(hydridization) 등과 같은 상응하는 탐침 분자 사이에서 결합 이벤트(events)의 광 검출을 위한 여기 원으로서 사용된다. 그러므로, 들어맞는 샘플 생체 분자와 탐침 분자 사이의 상호 작용이 용이하게 검출된다. 전기 검출과 같은 다른 검출 기술이 본 발명과 또한 사용될 수 있다는 것이 예견된다. 예를 들어, 전기적 검출의 경우에는, 층(16)의 각 부분(34)이 한번에 하나씩 광원(35) 배열을 순차적으로 활성화함으로써 순차적으로 발광된다. 종래 기술에서 공지된 바와 같이, 상기 결합 이벤트는 저항, 용량의 변화 감지, 또는 납(18 및 20) 사이의 유도 전류를 측정함으로써 결정된다. 따라서, 개별적인 납은 각 테스트 자리(30)에 필요하지 않은데, 이는 획득하기 매우 어렵고, 증가된 수의 테스트 자리를 갖고 어렵게 성장하지만, 대신 광원(35)의 배열에 용이하게 결합될 수 있다. 개별적인 납이 요구되지 않기 때문에, 테스트 자리 배열은 보다 작고 조밀하게 될 수 있으며, 제조 광선의 밀도에 상당하는 전체적으로 보다 큰 다수의 테스트 자리를 포함한다.
도 3으로 돌아가면, 본 발명에 따른 분석기(10')의 또 다른 실시예가 도시된다. 분석기(10')는, 유사한 요소가 유사한 번호로 표시되고 다른 실시예를 나타내기 위해 추가된 프라임(prime)을 갖는 도 1 및 도 2 분석기(10)의 수정이다. 생체 분자 분석기(10')는 반도체 칩 또는 동종 물질과 같은 지지 기판상에 형성되는 광 원(35')의 배열을 포함한다. 바람직하게는 플라스틱, 실 모양으로 가공된유리(spin-on-glass) 등으로 형성된 얇은 평탄 및 절연층(12')은 광원(35')의 배열상에 증착되고, 얇은 전도층(14')이 층(12') 위에 형성된다. 상부 표면(24')을 갖는 광전도층(16')은 얇은 전도층(14') 위에 형성된다. 얇은 전도층(14')은 금, 백금(platinum) 등과 같은 임의의 전도성 물질일 수 있고, 순차적인 설명으로부터 명백해질 원인으로 인해서 인듐 주석 산화물(ITO) 또는 다른 광학적으로 투명한 전도체일 수 있다. 광전도층(16')은 빛에 쬐이면 전도성이 되는 비결정질 실리콘, CdS, CdSe, 여러 가지 광전도성 중합체와 같은 물질이다.
또 다시 도 3을 언급하여, 납(18')은 전도층(14')에 결합되고 납(20')은 전도층(14')과 마주보는 광전도층(16') 표면(24')과 전기적으로 접촉되어 위치한 용액(22')과 결합된다. 구체적으로 도시되지는 않지만, 용액(22')은 표면(24')과만 전기적으로 접촉되고 전도층(14')과는 접촉되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 전위는 납(18' 및 20')을 통해 인가되고, 따라서 용액(22')과 전도층(14') 사이에서 인가된다. 도 1 및 도 2와 관련하여 상술된 바와 같이, 개별적인 회로는 광원(35') 배열로부터 광선(33')을 사용함으로써 용액(22')과 전도층(14') 사이에 설치된다.
광원(35') 배열을 직접 분석기(10')로 통합함으로써, 공정은 단순화되고, 광 원(35') 배열은 특정 테스트 자리에 탐침 분자의 결합을 용이하게 하기 위해 사용되고, 또한 광선은 상기 테스트 자리를 한정하므로, 이것은 광학적 검출에서의 여기 광선을 위한 광원으로 사용하기 위해 스스로 정렬된다.
이제 도 4로 전환하여, 분석기(50)의 제조에서의 제 1 단계가 도시된다. 수직 공동 표면 방출 레이져(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)배열(52)은 먼저 종래의 제조 공정을 사용하여 제조된다. VCSEL 배열(52)은 1 또는 2 차원 배열에서 배열된 다수의 VCSELs(53)를 포함한다. 각 VCSEL은 기판(55) 상에 위치된 제 1 미러 스택(54)을 포함한다. 기판(55)은 이것의 마주보는 표면 상에 증착된 각 VCSEL(53)의 하나의 접점(56)을 갖는다. 활성 영역(57)은 제 1 미러 스택(54) 상에 위치되고, 제 2 미러 스택(58)은 활성 영역(57) 상에 위치된다. 임플렌트(implant)(60)는 전류 흐름을 제한하기 위해 제 2 미러 스택(58)에 도입되고 각 레이져(53) 내의 특정 영역에 레이징(lasing)된다. 평면 양자 임플렌트 VCSEL은 포함된 소수의 공정 단계 때문에 바람직하다. 상부 접점(62)은 상기 실시예에서 테스트 자리(63)와 일치하는 광 방출 애퍼쳐(aperture)를 한정하는 제 2 미러 스택(58) 상에 형성된다. 생성된 광의 파장은 바람직한 값으로 조정될 수 있어서, 이것은 광학 검출을 위한 여기 광원으로서 적절하게 기능을 한다. 상기 기술에서 공지된 바와 같이, 상기 방출된 광의 파장은 사용된 물질[예를 들어 활성층(57)에서] 및 미러 스택내의 층 두께에 의해 조절될 수 있다.
VCSEL 배열(52)이 제조된 후에, 바람직하게는 비결정형 실리콘 또는 폴리실리콘 물질인 광전도층(65)은 제조 및/또는 분석을 위한 광전도성 스위치로써 VCSEL 배열(52)의 상부 표면에 증착된다. 상기 제조의 특징에 따라, 다음 단계는 웨이퍼 포맷 또는 칩 포맷일 수 있다. 웨이퍼 레벨 제조는 상기 제조 비용을 절감하려는 관점으로부터 가장 바람직한 공정이다. 특정 적용은 일반적인 분석기를 요구하는데, 이러한 분석기들은 입방체(diced) VCSEL 배열 칩을 이용해서 제조될 수 있다.
상기 제조 공정은, 다수의 테스트 자리(63)와 전기적으로 접촉된 다수의 탐침 분자를 포함하는 용액(67) 제공을 포함한다. 접점(68)은 전위가 용액(67) 및 VCSELs(52)의 상부 접점 사이에 가해지도록 용액(67)에 위치된다. 용액(67) 상의 탐침 분자는 배열(52)의 선택된 VCSEL(53)을 활성화시킴으로써 특정 테스트 잘(63)에 끌려지는데, 이것의 틈은 상기 바람직한 테스트 자리(63)와 일치한다. 상기 선택된 VCSEL(53)의 상부 접점(62)은 양으로 바이어스되었고, 접점(56)DMS 더 낮은 전위에서 그라운드되거나 또는 바이어스된다. 용액(67) 상의 접점(68)은 선택된 VCSEL(53)의 상부 접점보다 더 낮은 전위에서 바이어스되어서, 이들 사이에 전위차를 제공한다. 선택된 VCSEL(53)로부터 방출된 빛이 상응하는 테스트 자리(63)에서 광전도층(65)에 의해 흡수되면, 상기 물질은 전기적으로 전도성이 되고(즉, 광스위치가 켜진다), 전류는 상부 접점(62) 및 용액안의 접점(68) 사이를 흐른다. 상기 전류 흐름은 도 5에 도시된 바와 같이 용액안의 상기 탐침물질이 테스트 자리(63)에 모이도록 돕는다. 각기 다른 테스트 자리에 대해서 다른 탐침 분자를 제공하기 위해서, 다른 탐침 분자를 함유하는 용액은 서로 바뀌고, 선택된 테스트 자리는 일치하는 VCSEL을 활성화시킴으로써 전하를 띈다.
도 3에서 설명된 실시예와 같이, VCSEL 배열(52)DMF 직접 분석기(50)로 통합함으로써, 공정은 상당히 단순해지고, VCSEL 배열(52)은 탐침 분자의 특정 테스트 자리에 대한 결합을 촉진하기 위해 사용될 수 있고, 또한 VCSEL의 틈이 테스트 자리를 한정하므로, 이것은 광학 검출에서 들뜸 빔에 대한 광원으로 사용되기 위해 자체 정렬된다.
그러므로, 제공되는 것은, 분석 및 제조 모두의 속도와 효율을 증가시키고주어진 영역에서 가능한 테스트 자리의 수를 증가시키는 테스트 자리의 공간적으로 주소지정이 가능한 배열을 위한 무선 접점을 이용해서 분자를 분석하기 위한 새롭고 향상된 방법 및 장치이다.
설명할 목적으로 여기에 선택된 실시예에 대한 여러 가지 변형 및 변화는 당업자에게 용이하게 발생할 것이다. 다른 변형 및 변화들은 다음 청구항에 의해 한정되는 바와 같이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 당업자에 의해 행해질 것이다.
당업자들이 동일한 것을 이해 및 실행할 수 있도록 하기 위해서, 이러한 명료하고 간결한 용어로 본 발명 및 이들의 바람직한 실시예들을 완전하게 설명하고 개시하기 위해서, 청구된 본 발명은 다음과 같다:

Claims (4)

  1. 생체 분자 분석기를 제조하는 방법에 있어서,
    광전도성 물질층의 제 1 표면 위에 전기적으로 전도성 물질층을 갖는 광전도성 물질층 및 광전도성 물질층의 마주보는 제 2 표면 위에 테스트 자리를 제공하는 단계;
    테스트 자리와 전기적으로 접한 다수의 탐침(probe) 분자를 함유하는 용액을 제공하는 단계;
    상기 용액 및 전기적으로 전도성 물질층 사이에 전기 전위를 연결하는 단계; 및
    상기 광전도층 부분 및 상기 테스트 자리를 통해 상기 전기적으로 전도성 물질층 및 상기 용액 사이에 전기 회로를 완성하기 위해서, 상기 광전도성 물질층 부분을 통해 광선을 나아가게 하되, 이것에 의해 상기 용액안의 탐침 분자들은 상기 광선에 의한 전기 회로로 연결되는 상기 테스트 자리로 끌리고 결합되는 단계를 포함하는, 생체 분자 분석기를 제조하는 방법.
  2. 생체 분자 분석기를 제조하는 방법에 있어서,
    광전도성 물질층의 제 1 표면 위에 전기적으로 전도성 물질층을 갖는 광전도성 물질층 및 광전도성 물질층의 마주보는 제 2 표면 위에 다수의 테스트 자리를 제공하는 단계;
    다수의 테스트 자리와 전기적으로 접한 다수의 제 1 탐침(probe) 분자를 함유하는 제 1 용액을 제공하는 단계;
    상기 제 1 용액 및 전기적으로 전도성 물질층 사이에 전기 전위를 연결하는 단계;
    상기 광전도층의 제 1 부분 및 상기 다수의 테스트 자리의 제 1 테스트 자리를 통해 상기 전기적으로 전도성 물질층 및 상기 제 1 용액 사이에 전기 회로를 완성하기 위해서, 상기 광전도성 물질층의 제 1 부분을 통해 제 1 광선을 나아가게 하되, 이것에 의해 상기 제 1 용액안의 제 1 탐침 분자들은 상기 제 1 광선에 의한 상기 전기 회로로 연결되는 상기 제 1 테스트 자리로 끌리고 결합되는 단계;
    상기 제 1 용액을 제거하는 단계;
    상기 다수의 테스트 자리와 전기적으로 접한 다수의 제 2 탐침 분자들을 함유하는 제 2 용액을 제공하는 단계;
    상기 제 2 용액 및 전기적으로 전도성 물질층 사이에 전기 전위를 연결하는 단계; 및
    상기 광전도층의 제 2 부분 및 상기 다수의 테스트 자리의 제 2 테스트 자리를 통해 상기 전기적으로 전도성 물질층 및 상기 제 2 용액 사이에 전기 회로를 완성하기 위해서, 상기 광전도성 물질층의 제 2 부분을 통해 광선을 나아가게 하되, 이것에 의해 상기 제 2 용액안의 제 2 탐침 분자들은 상기 제 2 광선에 의한 상기 전기 회로로 연결되는 상기 제 2 테스트 자리로 끌리고 결합되는 단계를 포함하는, 생체 분자 분석기를 제조하는 방법.
  3. 생체 분자를 분석하는 방법에 있어서,
    광전도성 물질층의 제 1 표면 위에 전기적으로 전도성 물질층을 갖는 광전도성 물질층 및 광전도성 물질층의 마주보는 제 2 표면 위에 다수의 테스트 자리를 제공하는 단계,
    다수의 테스트 자리와 전기적으로 접한 다수의 제 1 탐침 분자를 함유하는 제 1 용액을 제공하는 단계,
    상기 제 1 용액 및 상기 전기적으로 전도성 물질층 사이에 전기 전위를 연결하는 단계,
    상기 광전도층의 제 1 부분 및 상기 다수의 테스트 자리의 제 1 테스트 자리를 통해 상기 전기적으로 전도성 물질층 및 상기 제 1 용액 사이에 전기 회로를 완성하기 위해서, 상기 광전도성 물질층의 제 1 부분을 통해 광선을 나아가게 하되, 이것에 의해 상기 제 1 용액안의 제 1 탐침 분자들은 상기 광선에 의한 상기 전기 회로로 연결되는 상기 제 1 테스트 자리로 끌리고 결합되는 단계,
    상기 제 1 용액을 제거하는 단계,
    상기 다수의 테스트 자리와 전기적으로 접한 다수의 제 2 탐침 분자들을 함유하는 제 2 용액을 제공하는 단계,
    상기 제 2 용액 및 전기적으로 전도성 물질층 사이에 전기 전위를 연결하는 단계, 및
    상기 광전도층의 제 2 부분 및 상기 다수의 테스트 자리의 제 2 테스트 자리를 통해 상기 전기적으로 전도성 물질층 및 상기 제 2 용액 사이에 전기 회로를 완성하기 위해서, 상기 광전도성 물질층 물질의 제 2 부분을 통해 광선을 나아가게 하되, 이것에 의해 상기 제 2 용액안의 제 2 탐침 분자들은 상기 광선에 의한 상기 전기 회로로 연결되는 상기 제 2 테스트 자리로 끌리고 결합되는 단계,
    상기 제 2 용액을 제거하는 단계, 및
    샘플을 분석하기 위해 상기 생체 분자 배열을 사용하는 단계를 포함하는 생체 분자 분석기를 제조하는 단계를 포함하는, 생체 분자를 분석하는 방법.
  4. 생체 분자 분석기에 있어서,
    주소 지정될 수 있는(addressable) 광원의 배열;
    상기 주소 지정될 수 있는 광원 배열 위에 설치된 광전도성 물질층의 제 1 표면 위에 전기적으로 전도성 물질층을 갖는 광전도성 물질층, 상기 다수의 광원에 의해 한정되는 광전도성 물질층의 마주보는 제 2 표면 위에 다수의 테스트 자리;
    상기 다수의 테스트 자리와 전기적으로 접한 다수의 생체 분자를 함유하는 용액을 받기 위한 수단;
    상기 용액 및 상기 전기적으로 전도성 물질층 사이에 전기 전위를 연결하기 위한 수단;
    이것에 의해 상기 주소 지정될 수 있는 광원은, 상기 테스트 자리를 한정하고 상기 다수의 광전도층의 부분을 통해 상기 전기적으로 전도성 물질층 및 상기 용액 사이에 전기 회로를 완성하기 위해서, 다수의 상기 광전도성 물질층을 통해광선을 방출하는 것을 포함하는, 생체 분자 분석기.
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KR100400202B1 (ko) * 2000-09-15 2003-10-01 주식회사 셀텍 광 검출 셀 회로를 이용한 질병 진단장치

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