KR20020095861A - 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법 및 그 기판 - Google Patents

Abstract

유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법 및 그 기판에 관한 것이다. 본 발명은 먼저 표면에 매질이 피복된 기본 재료를 세정처리한 후 진공 상태에 두고 나서 한 개의 흑연 전극 소재로 음극 아크의 기화 처리를 실시한 후, 바이어스 전원을 조정함으로써, 양극 대전 탄화 이온을 기본 재료의 표면에 부착시켜, 한 개의 고순도 나노미터 마이크로칩의 다이아몬드 박막을 생성시킴과 동시에, 다이아몬드막의 생성두께를 처리할 때 그 반응 시간을 콘트롤함으로써, 그 기본재료의 상측 표면에 1∼3㎛의 막 두께를 갖는 다이아몬드 박막이 1층 부착되어 생성되었다. 이 다이아몬드 박막을 유전자를 흡착하고 단백질을 착상하는 매질로서 이용하여, 기본 재료의 상측 표면에, 기타 재료 매질을 구비하지 않는 최상의 착상 기판을 생성할 수 있는 것이다.

Description

유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법 및 그 기판{METHOD OF MANUFACTURING A BASEPLATE WITH A GENE OR ALBUMINOUS SUBSTANCE IMPLANTED VIOCHIP AND THE BASEPLATE}

본 발명은 일종의 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법 및 그 기판에 관한 것이다. 특히, 일종의 기본재료 상측표면에, 한 개의 고순도 나노미터 마이크로칩의 다이아몬드 박막을 부착하여 생성시킴으로써 제조한 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법 및 그 기판에 관한 것이다.

바이오 칩의 개념은 20세기 80년대 후반부터 도입된 것이다. 그 때, 여러 연구 기판이 공동으로 마이크로 전자기술 및 마이크로 기계기술, 생명 과학, 생물 메시지 등을 결부시켜 개발한 종합적인 산물이다. 넓게 말하면, 바이오 칩은 유리, 실리콘 플레이트, 플라스틱 등의 재질 위에, 마이크로 전자기술 및 마이크로 기계기술 등의 공업 기술을 이용하여 생물과학 분석에 응용하는 제품을 작성한 것이다. 바이오 칩의 사용처는 유전자, 단백질 또는 세포조직 등을 들 수 있다. 바이오 칩기술의 주요 특징은 그 분석의 신뢰성 및 정확성이 높고, 분석속도가 빠르며, 사용된 샘플 및 시약이 적은 것에 있으며, 전체성(평행화된) 실험 데이터를 얻을 수 있는 목적을 달성할 수 있기 때문에 현재 생물과학계의 연구에 가장 좋은 방법 중의 하나이다.

유전자(DNA)의 샘플로 작성하는 방법으로서, 현재 해외 및 국내에서 사용하고 있는 방식은 주로 일종의 접촉식 포인트 샘플 방법을 사용하는 것이다. 그것은 미리 합성한 유전자(DNA)를, 로봇 팔을 이용하여 신속하고 고밀도로 실리콘 플레이트, 플라스틱 등의 재질 위에 고정시킨다. 상술한 바와 같이 유전자(DNA)를 고밀도로 정연하게 배열함으로써 작성한 바이오 칩의 기술은, 보통 마이크로 어레이 테크놀로지(Microarray technology)라 부른다.

또한, 상기 마이크로 어레이 테크놀로지에 의해 작성한 바이오 칩 기술에 있어서, 그 기술의 난점은 어떻게 유전자 또는 단백질을 바이오 칩 기판에 착상할 것인가인데, 통상적으로 사용되는 기판은 유리 또는 캐리어 플레이트로서, 이와 같은 착상 기판은 최근의 가장 적합한 착상방식이 아니므로, 여전히 유전자 또는 단백질을 용이하게 완전하고 안정적으로 착상하는 중요한 기술을 달성할 수 없는 것이다. 본 발명은 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판에 대한 수요가 많기 때문에, 본 발명자가 장기간에 걸쳐 "유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제법 및 그 제품"을 연구 개발하여 산업 상에 이용할 수 있도록 제공하는 것이다.

본 발명은 유전자 또는 단백질을 바이오 칩의 기판에 최상으로 착상하는 효과를 제공하기 위해 사용하는 기술에 관한 것이다. 유전자와 단백질 중에서의 주요 결합 구조는 펩티드 결합(peptide bond)이고, 두번째 결합 구조는 이중유황결합 및 수소결합구조이며, 세번째 결합 구조는 소수성의 작용에 의한 것이다. 이 3종류 구조의 주된 원소는 탄소, 수소, 질소, 유황 등인데, 다이아몬드 자체는 탄소 원자로 배열되어 있기 때문에 오일 단백질 또는 소수성 물질에 대한 흡착력이 매우 강하므로, 유전자 및 단백질의 착상 효과면에서, 유리 또는 캐리어 플레이트로 작성된 기본 재료에 의해 이 다이아몬드의 자연스럽고 강한 흡착 작용을 갖는 특성을 이용하여 작성된 것 쪽이 더 좋다. 이는 본 발명의 가장 중요한 연구과제이다.

본 발명의 주요 목적은 일종의 기본 재료 상측 표면에, 한 개의 고순도 나노미터 마이크로칩의 다이아몬드 박막을 부착하여 생성된 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법 및 그 기판을 제공하는 것에 있다. 그것을 유전자 흡착, 단백질 착상의 최상 매질로서 사용하는 것을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 프로세스를 설명하기 위한 플로우 챠트.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법은 기본적으로는 도 1에 도시된 작성 프로세스와 같다.

스텝 10은 일종의 표면에 매질이 피복된 기본 재료를 제공하는 단계로, 그 기본 재료는 나일론 또는 수지 등의 재질을 사용하여 작성하여도 좋다. 그 후, 스텝 20에서 기본 재료의 세정처리를 실시하는 데, 이것은 기본 재료의 표면에 부착되어 있는 티끌이나 먼지를 세정하는 것이다. 그 후 스텝 30으로 진행하여, 세정한 후 기본 재료를 진공상태의 환경에 두고 가열 온도 제어 처리를 실시하며, 이가열온도 제어처리의 반응 온도는 20∼150℃이다.

이어, 스텝 40에서, 일종의 흑연 전극 재료 위에 전압을 인가하여 음극 아크를 발생시킴으로써, 그것을 분해하여 유리탄소 분자를 생성시킨다. 그 후 스텝 50에서 바이어스 전원을 조절하여, 그 양극 대전 탄화이온을 기본 재료의 표면에 부착시켜, 한 개의 고순도 나노미터 마이크로칩의 다이아몬드 박막을 생성시키는 것이다.

스텝 50을 진행할 때, 동시에 스텝 60의 다이아몬드막의 생성 두께를 처리한다. 이 때, 진공 상태의 환경에서 흑연 전극의 반응 시간을 콘트롤함으로써, 생성되는 막 두께를 콘트롤하는데, 그 생성막의 두께는 보통 1∼3㎛이다.

마지막으로, 스텝 70에서, 고순도의 나노미터 마이크로칩의 다이아몬드 박막을 생성한 기본 재료의 온도를 강하함으로써, 그 기본 재료 전체에 일정한 정연성을 유지시키므로, 그것을 꺼내고 나서 유전자를 흡착하고 단백질을 착상하는 최상의 매질인 바이오 칩 기판 제품을 완성할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 기본 재료의 상측 표면에, 한 개의 고순도 나노미터 마이크로칩의 다이아몬드 박막을 부착하여 생성시킴으로써, 유전자를 흡착하고 단백질을 착상하는 매질로서, 기본재료의 상측 표면에 기타 재료 매질을 구비하지 않는 최상의 착상 기판을 생성할 수 있으므로, 이것을 마이크로 어레이 테크놀로지의 후처리(process)에 응용할 수 있으며, 이 고순도 나노미터 마이크로칩의 다이아몬드 박막의 녹발생 방지 특성, 고열전도율, 고투광성 및 유전자, 단백질과의 높은 사용성 등의 특성을 이용하여, 이 바이오 칩이 착상된 기판을 유전자, 단백질의 UV광 또는 형광을 검지하는 데에 응용할 수 있으며, 또한 그것과 관련된 샘플 및 칩 데이터의 보존에 응용할 수 있으므로, 산업상 이용 가치가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 일종의 표면에 매질이 피복되며, 나일론 또는 수지 등의 재질로 이루어진 기본재료를 제공하는 단계와,

   기본 재료의 표면에 부착되어 있는 티끌이나 먼지를 세정하는 기본재료의 세정처리단계와,

   진공상태의 환경에 기본 재료를 두고 가열온도 제어처리를 하는 단계와,

   상기 진공상태의 환경에서 일종의 흑연 전극 재료 위에 전압을 인가하여 음극 아크를 발생시킴으로써, 그것을 분해하여 유리탄소 분자를 생성시키는 단계와,

   바이어스 전원을 조정함으로써 그 양극 대전 탄화 이온을 기본 재료의 표면에 부착시켜 한 개의 고순도 나노미터 마이크로칩의 다이아몬드 박막을 생성시키는 단계와,

   상기 진공상태의 환경에서 흑연 전극의 반응시간을 콘트롤함으로써, 다이아몬드막의 원하는 생성 두께를 얻는 단계와,

   온도를 강하한 후 완성된 제품을 꺼내는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가열온도 제어처리의 반응 온도는 20∼150℃인 것을 특징으로 하는 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 고순도 나노미터 마이크로칩의 다이아몬드 박막의 두께를 1∼3㎛으로 콘트롤하는 것을 특징으로 하는 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법.
4. 표면에 매질이 피복된 기본 재료를 진공상태에 둔 후 한 개의 흑연 전극 소재로 음극 아크의 기화 처리를 실시하고, 그 후 상기 기본 재료의 상측 표면에 한 개의 나노미터 마이크로칩의 다이아몬드 박막을 부착하여 생성시킴과 아울러, 또한 이 다이아몬드 박막을 유전자를 흡착하고 단백질을 착상하는 매질로서 이용하여, 기본 재료의 상측 표면에 기타 재료 매질을 갖지 않는 최상의 착상 기판을 생성하는 것을 특징으로 하는 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판.