KR20050018028A - A method of preparing substrate for immobilizing physiological material - Google Patents

A method of preparing substrate for immobilizing physiological material

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KR20050018028A
KR20050018028A KR1020030055828A KR20030055828A KR20050018028A KR 20050018028 A KR20050018028 A KR 20050018028A KR 1020030055828 A KR1020030055828 A KR 1020030055828A KR 20030055828 A KR20030055828 A KR 20030055828A KR 20050018028 A KR20050018028 A KR 20050018028A
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남궁지나
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Abstract

PURPOSE: A method for preparing a substrate for immobilizing physiological materials is provided, thereby uniformly distributing the amine immobilizing functional groups on the substrate by pretreatment with strong basic amine compounds, so that immobilization efficiency of physiological materials can be improved. CONSTITUTION: The method of preparing a substrate for immobilizing physiological materials comprises the steps of: pretreating a substrate with strong basic amine compounds; and treating the pretreated substrate with aminosilane compounds, wherein the substrate is glass, wafer, polycarbonate, polyethylene, polypropylene polyester, polystyrene or polyurethane; the strong basic amine compound is primary, secondary or tertiary amine represented by formula (1), NHmRn, wherein R is alkyl, m+n is 3 and n and m are in the range of 0 to 3; the aminosilane compound is represented by formula (2), NH2-R1-Si(OR2)3, wherein R1 is alkyl, aromatic carbohydrate, ether, ester or amine, and R2 is hydrogen, C1-C20 alkyl or phenyl; and the physiological material is enzyme, protein, DNA, RNA, microorganism, cell and organ of animal and plant, and nerve cell.

Description

생체물질 고정용 기판의 제조방법{A METHOD OF PREPARING SUBSTRATE FOR IMMOBILIZING PHYSIOLOGICAL MATERIAL}A method of manufacturing a substrate for fixing a biomaterial {A METHOD OF PREPARING SUBSTRATE FOR IMMOBILIZING PHYSIOLOGICAL MATERIAL}

[발명이 속하는 기술분야][TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION]

본 발명은 생체물질 고정용 기판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아민 고정화 관능기가 균일하게 분포하여 고정화 효율이 우수한 생체물질 고정용 기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a substrate for fixing a biomaterial, and more particularly, to a method for manufacturing a substrate for fixing a biomaterial having excellent immobilization efficiency due to uniform distribution of amine-immobilized functional groups.

[종래기술][Private Technology]

최근 들어 생명공학과 반도체 제조 기술을 접목시켜 핵산, 단백질, 효소, 항원, 항체 등과 같은 생체물질 분자들의 활성을 밝히려는 노력이 전세계적으로 확산되고 있다. 작은 실리콘 칩 위에 반도체 가공 기술을 이용하여 미세한 특정한 구역 내에 원하는 생체물질 분자를 고정한 바이오 칩을 생화학적으로 일괄 검색하면 유용한 정보를 쉽게 얻어낼 수 있다. Recently, efforts to discover the activity of biomaterial molecules such as nucleic acids, proteins, enzymes, antigens, antibodies and the like by combining biotechnology and semiconductor manufacturing technology are spreading around the world. By using semiconductor processing technology on small silicon chips, biochemically searching biochips in which desired biomolecule molecules are fixed within a specific area can be easily obtained.

바이오칩은 생물에서 유래된 효소, 단백질, 항체, DNA, 미생물, 동식물 세포 및 기관, 신경세포 및 기관, 신경세포 등과 같은 생체 유기물과 반도체와 같은 무기물을 조합하여 기존의 반도체 칩 형태로 만든 소자이다. 바이오 칩은 크게 DNA 탐침(probe)이 고정된 "DNA 칩", 효소, 항체, 항원 등과 같은 단백질이 고정된 "단백질 칩", 시료의 전처리, 생화학 반응, 검출, 자료해석 기능까지 소형 집적화 되어 자동 분석기능을 갖는 "실험실 칩(lab-on-a-chip)"과 같은 각종 생화학물질을 검출 및 분석기능을 수행할 수 있는 "바이오센서(biosensor)" 등으로 분류될 수 있다.Biochip is a device made in the form of a conventional semiconductor chip by combining biological organisms such as enzymes, proteins, antibodies, DNA, microorganisms, animal and plant cells and organs, nerve cells and organs, neurons derived from living organisms and inorganic materials such as semiconductors. Biochips are largely integrated with DNA probes with fixed DNA probes, protein proteins with enzymes, antibodies, antigens, etc., and sample pretreatment, biochemical reactions, detection, and data analysis. The biosensor may be classified into a biosensor capable of detecting and analyzing various biochemicals such as a lab-on-a-chip having an analytical function.

이러한 바이오칩을 개발하기 위해서는 생체물질과 고정화 기판의 계면을 효율적으로 형성하고 생체물질의 고유 기능을 최대한 활용할 수 있도록 하는 생체물질의 고정화 기술이 중요하다. 생체물질의 고정화는 슬라이드 유리, 실리콘 웨이퍼, 마이크로웰 플레이트(microwell plate), 튜브, 구형 입자, 다공성막 표면에서 일어난다. 특히 DNA칩이나 단백질칩 등과 같은 바이오칩에서는 관련 생체물질을 마이크로미터 스케일의 제한된 영역에 고정화하는 일이 무엇보다 중요하다.In order to develop such a biochip, an immobilization technology of biomaterials that effectively forms an interface between the biomaterial and the immobilization substrate and makes the most of the unique functions of the biomaterial is important. Immobilization of biomaterials occurs on slide glass, silicon wafers, microwell plates, tubes, spherical particles, porous membrane surfaces. In particular, in biochips such as DNA chips and protein chips, it is important to fix related biomaterials in limited areas on a micrometer scale.

기질 표면과 탐침(probe) DNA 와의 결합을 유도하기 위하여 여러 가지 방법들이 제시되고 있으며, 아민 관능기를 가지고 있는 실란 화합물 또는 아미노실란 올리고머 등을 이용한 생체물질 고정화 방법이 실제로 가장 널리 적용되고 있다. Various methods have been proposed to induce binding between the substrate surface and the probe DNA, and the method of immobilizing biomaterials using a silane compound or aminosilane oligomer having an amine function is most widely applied.

미국 특허 제3,519,538호에 생체물질 고정화용 기판의 코팅 물질로 실란 커플링제(silane coupling agent0를 이용, 생체물질을 지지체에 결합시키는 방법이 소개된 이후 아미노 실란의 분자 자기정합막(self assembly monolayer)을 형성하는 방법과 관련된 특허들이 출원되어 기능성 박막의 제조에도 널리 이용되고 있다. U.S. Patent No. 3,519,538 introduced a method of bonding a biomaterial to a support using a silane coupling agent0 as a coating material of a substrate for immobilizing a biomaterial, and then a self-assembled monolayer of amino silane was introduced. Patents related to the method of forming have been filed and widely used in the manufacture of functional thin films.

미국 특허 제5,985,551호에 따르면 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide)겔을 이용하여 DNA를 고정시키면 결합(hybridization) 기회가 많아지고 분석이 용이한 것으로 밝히고 있다. 이 겔은 아미노기이나 알데히드기를 가지고 있어 DNA와 안정한 공유결합 형성한다. 미국 특허 제5,869,272호에 따르면 박테리아의 항원을 찾아내는 방법으로, 고정화 층과 단백질층을 구성하는 광학적 활성표면의 광특성(색상)변화로 분석한다. 이때 고정화 층은 덴드리머(dendrimers), 스타 폴리머(star polymer), 분자 자기정합막(molecular self-assembly polymer), 폴리실록산, 라텍스 등으로 구성되며 형성방법은 실리콘 웨이퍼에 아미노 실란을 스핀코팅에 의해 형성하는 방법이다. 미국 특허 제5,919,523호는 고정화 층의 형성방법으로 아미노 실란 처리 기판에 글라이신(glycine) 또는 세린(serine)으로 처리하거나 아민계, 이민계, 아마이드계 유기 고분자의 코팅방법을 제시하고 있다. 또한 WO 02072887 은 고정화 효율을 높이기 위하여 hetero-poly-functional saccaride(dextran)을 사용하여 기판 표면의 1차 아민과 결합하고 DNA, 올리고뉴클레오티드의 아민기와 강한 공유 결합을 하게 하였다. According to U.S. Patent No. 5,985,551, immobilization of DNA using polyacrylamide gel increases the chance of hybridization and facilitates analysis. The gel has amino groups or aldehyde groups and forms stable covalent bonds with DNA. According to US Pat. No. 5,869,272, a method of finding bacterial antigens is analyzed by changing the optical properties (colors) of the optically active surfaces constituting the immobilization layer and the protein layer. In this case, the immobilization layer is composed of dendrimers, star polymers, molecular self-assembly polymers, polysiloxanes, latexes, and the like. The forming method is to form amino silane on a silicon wafer by spin coating. Way. U. S. Patent No. 5,919, 523 discloses a method of forming an immobilized layer, which is treated with glycine or serine on an amino silane treated substrate, or a method of coating an amine-based, imine-based, amide-based organic polymer. In addition, WO 02072887 uses hetero-poly-functional saccaride (dextran) to bind primary amines on the surface of the substrate and make strong covalent bonds with the amine groups of DNA and oligonucleotides.

상기 특허들에서 산성 부산물을 생성하지 않으면서 비교적 높은 관능기 밀도를 갖는 고정화층을 형성할 수 있는 화합물로 아미노 실란 화합물이 대표적인 예가 되고 있다. 아미노실란 화합물을 이용하여 높은 관능기 밀도를 갖는 잘 정의된 균일한 단분자층을 형성하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.(Abraham Ulman, Chem. Rev., 96, 1533-1554 (1996)). 이러한 연구들에 의해 기판 표면에 실란 단분자층의 형성방법이 확립되고 있으나 균일한 아민관능기 밀도를 얻기가 어려워 고정화 효율이 낮거나 일정하지 않게 되는 문제점들을 안고 있다. 즉, 아미노실란 화합물의 아민 고정화 관능기가 기판 표면과 화학결합하여 탐침(probe) 물질과 반응할 수 있는 아민 고정화 관능기가 줄어들고 표면분포가 불균일해지는 단점을 지니고 있는 것이다. In the above patents, the amino silane compound is a representative example of a compound capable of forming an immobilization layer having a relatively high functional density without generating acid by-products. Much research is underway to form well-defined homogeneous monolayers having high functional density using aminosilane compounds (Abraham Ulman, Chem. Rev., 96, 1533-1554 (1996)). These studies have established a method for forming a silane monolayer on the surface of a substrate. However, it is difficult to obtain a uniform amine functional density, so that the immobilization efficiency is low or inconsistent. In other words, the amine-immobilized functional group of the aminosilane compound has a disadvantage in that the amine-immobilized functional group capable of chemically bonding with the surface of the substrate may react with the probe material and the surface distribution becomes uneven.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 아민 고정화 관능기가 균일하게 분포하여 고정화 효율이 우수한 생체물질 고정용 기판의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate for fixing a biological material excellent in the immobilization efficiency is uniformly distributed amine immobilized functional groups.

본 발명의 다른 목적은 아민 고정화 관능기가 균일하게 분포할 수 있는 아미노실란 고정화 화합물을 코팅하기 위한 기판을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a substrate for coating an aminosilane-immobilized compound in which the amine-immobilized functional groups can be uniformly distributed.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판에 강염기성의 아민 화합물을 전처리하는 단계; 상기 전처리된 기판 위에 아미노실란 화합물을 처리하여 고정화층 형성하는 단계를 포함하는 생체물질 고정용 기판의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of pre-treating a strong basic amine compound on the substrate; It provides a method for producing a substrate for fixing a biological material comprising the step of forming an immobilization layer by treating the aminosilane compound on the pre-treated substrate.

또한 본 발명은 기판 위에 강염기성 아민 화합물이 처리된 아미노실란 고정화 화합물 코팅용 기판을 제공한다.The present invention also provides a substrate for coating an aminosilane-immobilized compound in which a strong basic amine compound is treated on a substrate.

또한 본 발명은 상기 생체물질 고정용 기판에 고정된 생체물질을 포함하는 바이오칩 또는 바이오센서를 제공한다. The present invention also provides a biochip or biosensor comprising a biomaterial fixed to the substrate for fixing the biomaterial.

이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서는 아민 고정화 관능기가 균일하게 분포되어 고정화 효율을 향상시킬 수 있는 생체물질 고정용 기판을 제조하기 위하여 기판에 강염기성의 아민 화합물을 전처리한 다음 아미노실란 화합물을 처리하여 고정화층을 형성하여 기판을 제조한다. In the present invention, in order to prepare a substrate for fixing a biomaterial to improve the immobilization efficiency is uniformly distributed amine immobilization functional groups pre-treated with a strong amine compound on the substrate and then treated with an aminosilane compound to form an immobilization layer to form a substrate Manufacture.

고체 지지체로 사용되고 있는 기판으로는 유리 또는 실리콘 웨이퍼가 통상적으로 사용되고 있으나, 이러한 기판 표면의 하이드록실기는 아미노실란 화합물의 알콕시기와 공유결합을 형성하여 생체물질을 고정화할 수 있는 아민 고정화층을 형성한다. 아민 고정화 관능기가 많을수록 높은 고정화 효율을 가지게 된다. 그러나 일부 아민 고정화 관능기들은 알콕시기 대신에 기판의 하이드록실기와 수소결합을 이루어 생체물질과 반응할 수 있는 아민 고정화 관능기가 감소되어 고정화 효율이 떨어지는 결과를 초래한다. 본 발명에서는 강염기성의 아민 화합물을 고체 기판에 먼저 전처리하여 강염기성의 아민 화합물이 아미노실란 화합물의 알콕시기와 반응하도록 하여 아민 고정화 관능기가 기판의 하이드록실기와 반응하는 것을 차단함으로써 아민 고정화 관능기의 고정화 능력을 향상시킨다. As a substrate used as a solid support, glass or silicon wafers are commonly used, but hydroxyl groups on the surface of the substrate form covalent bonds with an alkoxy group of the aminosilane compound to form an amine-immobilized layer capable of immobilizing a biomaterial. . The more amine immobilization functional groups, the higher the immobilization efficiency. However, some amine-immobilized functional groups may form hydrogen bonds with hydroxyl groups of the substrate instead of alkoxy groups, thereby reducing the amine-immobilized functional groups capable of reacting with biological materials, resulting in poor immobilization efficiency. In the present invention, the strong base amine compound is first pretreated to a solid substrate to allow the strong base amine compound to react with the alkoxy group of the aminosilane compound, thereby preventing the amine immobilized function from reacting with the hydroxyl group of the substrate, thereby preventing the immobilization ability of the amine immobilized functional group. Improve.

본 발명의 생체물질 고정용 기판의 제조공정은 도 1에 도시되어 있다. 먼저 강염기성 아민 화합물을 기판(1)과 반응시켜 전처리한다. 상기 기판으로는 표면 유기물 제거 및 균일한 친수성 확보를 위하여 세정을 실시한 투명한 고체 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼와 같은 불투명 고체기판, 특히 환경적으로 안정하거나 내화학성을 가진 유리 또는 웨이퍼가 바람직하게 사용될 수 있으며, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 폴리에스터, 폴리스티렌, 폴리우레탄 등도 사용가능하다. 또한 마이크로웰 플레이트(microwell plate), 튜브, 구형 입자, 다공성막 형태일 수 있다. 본 발명의 기판은 위에 예시된 것에 한정되지 않음은 물론이다The manufacturing process of the substrate for fixing a biomaterial of the present invention is shown in FIG. 1. First, the strong basic amine compound is reacted with the substrate 1 to be pretreated. As the substrate, an opaque solid substrate such as a transparent solid glass substrate or a silicon wafer which has been cleaned to remove surface organic matter and ensure uniform hydrophilicity, in particular, an environmentally stable or chemically resistant glass or wafer may be preferably used. Polycarbonate, polyethylene (PE), polypropylene (PP) polyester, polystyrene, polyurethane and the like can also be used. It may also be in the form of a microwell plate, tube, spherical particles, porous membrane. Of course, the substrate of the present invention is not limited to that illustrated above.

상기 강염기성 아민 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 1차, 2차, 또는 3차 아민이 될 수 있다.The strong basic amine compound may be a primary, secondary, or tertiary amine represented by the following Chemical Formula 1.

NHmRn (1)NH m R n (1)

상기에서 R은 알킬, 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸이고, m+n=3, n과 m은 0-3의 범위에 있다.Wherein R is alkyl, preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, m + n = 3, n and m are in the range of 0-3.

상기 강염기성 아민 화합물의 바람직한 구체적인 예로는 N,N-이소프로필에틸아민, 에틸아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 디프로필아민 등이 있으며, 이중 N,N-이소프로필에틸아민, 트리에틸아민이 바람직하게 사용될 수 있다.Preferred specific examples of the strong basic amine compound include N, N-isopropylethylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, dipropylamine, and the like, of which N, N-isopropylethylamine, Triethylamine can be preferably used.

상기 강염기성 아민 화합물은 물에 대한 용해성(water solubility)가 상당히 높으므로 25% 미만의 상대습도 환경이나 질소환경하에서 공정을 진행시켜 아민 화합물의 세정기판에 대한 반응성을 유지시키는 것이 바람직하다. Since the strong basic amine compound has a high water solubility, it is preferable to maintain the reactivity of the amine compound to the cleaning substrate by performing the process in a relative humidity environment or a nitrogen environment of less than 25%.

강염기성 아민 화합물의 코팅방법으로는 침적법(자기조립박막코팅법), 스핀법, 스프레이법, 프린팅법, CVD(화학기상증착법)방법 등이 이용가능하다.As the coating method of the strong basic amine compound, a deposition method (self-assembled thin film coating method), a spin method, a spray method, a printing method, a CVD (chemical vapor deposition method), etc. can be used.

코팅방법이 습식방법인 경우에는 강염기성 아민 화합물을 유기용매에 분산시켜 기판에 코팅되는 것이 바람직하며, 코팅 조성물에서 아민 화합물의 농도는 0.1 내지 10 중량%인 것이 바람직하고, 0.1 내지 3 중량%가 더 바람직하다. 상기 아민 화합물의 농도가 0.1 중량% 미만이면 코팅 효과가 효과적으로 나타나지 않으며, 10 중량%보다 많은 경우에는 균일한 표면형성을 저해하므로 바람직하지 않다. 상기 유기용매로는 에탄올, 에탄올 등과 같은 알코올류, 메틸 셀로솔브 등과 같은 셀로솔뷰류, 디메틸포름아미드, 아세톤, 톨루엔 또는 그 혼합 용매를 사용할 수 있다.When the coating method is a wet method, it is preferable to disperse the strong basic amine compound in an organic solvent and coat the substrate. The concentration of the amine compound in the coating composition is preferably 0.1 to 10% by weight, and 0.1 to 3% by weight. More preferred. If the concentration of the amine compound is less than 0.1% by weight, the coating effect does not appear effectively, and when it is more than 10% by weight, it is not preferable because it inhibits uniform surface formation. As the organic solvent, alcohols such as ethanol, ethanol, and the like can be used, such as cellosolves such as methyl cellosolve, dimethylformamide, acetone, toluene or a mixed solvent thereof.

코팅 처리후 기판표면에 존재하는 기판과의 수소결합을 이루지 과량의 아민 화합물이나 물리적으로 약하게 결합된 아민 화합물, 불순물들은 다시 희석 용매로 기판을 세정하여 제거함으로써 기판 위에 존재하고 있던 하이드록실기와 강염기성 아민 화합물의 아민의 균일한 결합층이 형성된다(도 1의 S1 단계). 침지법(자기조립박막코팅법)은 기판과 아민 화합물의 반응시간이 1분 이상의 시간이면 가능하고 스핀 코팅법은 300 rpm ~ 1000 rpm 범위에서 10초 이상의 시간이면 기판의 하이드록실기와 아민 화합물의 아민기의 균일한 결합이 가능하다. 또한, 희석용매에 의한 세정은 2회 이상 반복하여 불균일한 층을 제거하는 것이 바람직하다.After the coating process, hydrogen bond with the substrate on the surface of the substrate is used. Excess amine compound, physically weakly bound amine compound, and impurities are again removed by washing the substrate with a diluting solvent to remove the hydroxyl groups and the strong substance on the substrate. A uniform bonding layer of the amine of the basic amine compound is formed (step S1 of FIG. 1). Immersion method (self-assembled thin film coating method) is possible if the reaction time of the substrate and the amine compound is 1 minute or more time, spin coating method is the time of 10 seconds or more in the range of 300 rpm ~ 1000 rpm Uniform bonding of amine groups is possible. In addition, washing with a diluting solvent is preferably repeated two or more times to remove the uneven layer.

상기와 같이 강염기성 아민 화합물이 전처리된 기판은 아미노실란 화합물을 코팅하기 위한 기판으로 사용될 수 있다. 생성된 기판의 표면상태는 아민 물질과 선택적으로 반응이 진행되는 형광체(FITC; fluorescence isothiocynate) 처리 후 레이져 빔을 연속적으로 조사하여 염색물질에서 유발되는 빛을 분석하면 파악할 수 있다.As described above, the substrate pretreated with the strong basic amine compound may be used as a substrate for coating the aminosilane compound. The surface state of the resulting substrate can be determined by analyzing the light emitted from the dyeing material by continuously irradiating a laser beam after fluorescence isothiocynate treatment.

강염기성 아민 화합물은 아민 고정화 관능기가 기판의 하이드록실기와 반응하는 것을 차단하고 아미노실란의 알콕시기와 반응하여 고정화층을 형성한다(S2). 본 발명에 따른 생체물질 고정용 기판의 아민 고정화 관능기는 기판의 하이드록실기와 반응하지 않아 아민 고정화 관능기가 균일하게 분포하게 된다. 따라서 기판위에 고정화 능력이 우수하고 고정화 관능기의 분포가 균일한 고정화층이 형성된다.The strong basic amine compound blocks the amine immobilization functional group from reacting with the hydroxyl group of the substrate and reacts with the alkoxy group of the aminosilane to form an immobilization layer (S2). The amine-immobilized functional group of the substrate for immobilizing the biomaterial according to the present invention does not react with the hydroxyl group of the substrate so that the amine-immobilized functional group is uniformly distributed. Thus, an immobilization layer having a high immobilization capability and a uniform distribution of immobilization functional groups is formed on the substrate.

상기 아미노실란 화합물은 아민계 관능기를 보유하고 있는 물질은 다음과 같은 화학식 2로 표현될 수 있다. 도 1에서 S2 단계의 R은 상기 아미노실란 화합물에 따라 달라질 수 있으며, 하기 화학식 2의 R1 일 수 있다.The aminosilane compound has an amine-based functional material may be represented by the following formula (2). In FIG. 1, R in step S2 may vary depending on the aminosilane compound, and R 1 of Formula 2 may be used.

NH2-R1 -Si(OR2)3 (2)NH 2 -R 1 -Si (OR 2 ) 3 (2)

상기 식에서 R1은 알킬, 방향족 탄화수소, 에테르, 에스테르, 및 이민으로 이루어진 군에서 선택되며, 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 또는 부틸이다. R2는 수소, 탄소원자 수가 1 내지 20개의 알킬기 또는 페닐기로 이루어진 군에서 선택된다.Wherein R 1 is selected from the group consisting of alkyl, aromatic hydrocarbons, ethers, esters, and imines, preferably methyl, ethyl, propyl, or butyl. R 2 is selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a phenyl group.

상기 아미노실란 화합물의 바람직한 예로는 3-아미노프로필트리메톡시실란(aminopropyltrimethoxysilane), 3-아미노프로필트리에톡시실란(aminopropyltriethoxysilane), 2-아미노운데실트리메톡시실란(aminoundecyltrimethoxysilane), 아미노페닐트리메톡시실란(aminophenyltrimethoxysilane), 비스(트리메톡시릴릴프로필)아민(bis(trimethoxysilylpropyl)amine), N-(2-아미노에틸아미노프로필)트리메톡시실란(N-(2-aminoethylaminopropyl)trimethoxysilane) 등이 있다. Preferred examples of the aminosilane compound include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminoundecyltrimethoxysilane, aminophenyltrimethoxy Silane (aminophenyltrimethoxysilane), bis (trimethoxysilylpropyl) amine (bis (trimethoxysilylpropyl) amine), N- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane (N- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane), and the like.

또한 고정화층의 소수성을 조절하기 위하여 하기 화학식 3의 소수성 실란화합물이나 결착력 증대를 위해 하기 화학식 4의 실란 알콕사이드, 또는 이들 모두를 상기 아미노실란 화합물과 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, in order to adjust the hydrophobicity of the immobilization layer, a hydrophobic silane compound of the following formula (3) or a silane alkoxide of the following formula (4), or both thereof, may be used in combination with the aminosilane compound to increase the binding force.

(3) (3)

상기 식에서, R3는 탄소수 1 내지 14의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 방향족기 또는 치환된 방향족기(여기서 치환기로는 메틸, 에틸 또는 프로필이 바람직함) 및 CX3(X는 할로겐)로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 메틸, 에틸 또는 프로필이며, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 14의 알콕시, 아세톡시, 히드록시기 및 할로겐기로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 메톡시, 에톡시, 아세톡시 또는 염소이고, R6은 수소, 탄소수 1 내지 14의 알킬기 및 탄소수 6 내지 12의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 메틸 또는 에틸이며, k는 1 내지 15의 정수이다.Wherein R 3 is a group consisting of an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 12 carbon atoms or a substituted aromatic group (wherein the substituent is preferably methyl, ethyl or propyl) and CX 3 (X is halogen) Is preferably methyl, ethyl or propyl, and R 4 and R 5 are each independently selected from the group consisting of alkoxy, acetoxy, hydroxy and halogen groups having 1 to 14 carbon atoms, preferably methoxy, Oxy, acetoxy or chlorine, R 6 is selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms and an aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, preferably methyl or ethyl, and k is an integer of 1 to 15.

M(OR7)n (4)M (OR 7 ) n (4)

상기 식에서 M은 주기율표의 4B, 3A, 4A, 및 5A 족 원소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소이고, 바람직하게는 Si, Zr, Ti, Al, Sn, In 및 Sb로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소이며, R7은 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 방향족기이고, 바람직하게는 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 또는 페닐이며, n은 M에 따라 결정되며 3 내지 4의 범위에 있다.Wherein M is at least one element selected from the group consisting of Group 4B, 3A, 4A, and 5A elements of the periodic table, and preferably selected from the group consisting of Si, Zr, Ti, Al, Sn, In and Sb At least one element, R 7 is hydrogen, an alkyl group of 1 to 20 carbon atoms or an aromatic group of 6 to 12 carbon atoms, preferably hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl or phenyl, n is determined according to M It is in the range of 3-4.

상기 화학식 3의 소수성 실란 화합물을 아민계 코팅물질과 함께 사용하면 아민층의 친수성을 조절할 수 있다. 이러한 소수성 실란 화합물의 예로는 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane), 프로필트리아세톡시실란(propyltriacetoxysilane) 등이 있다. Using the hydrophobic silane compound of Formula 3 together with the amine coating material can control the hydrophilicity of the amine layer. Examples of such hydrophobic silane compounds include methyltrimethoxysilane, propyltriacetoxysilane, and the like.

상기 화학식 4의 실란 알콕사이드를 함께 사용하면 기판과의 결착력을 증대시킬 수 있다. 상기 화학식 4를 가지는 화합물의 바람직한 예로는 테트라에틸오르토실리케이트와 같은 실리콘 테트라알콕사이드, 알루미늄 트리부톡사이드, 지르코늄 테트라부톡사이드 등이 있다. When used together with the silane alkoxide of the formula (4) can increase the binding strength with the substrate. Preferred examples of the compound having the formula (4) include silicon tetraalkoxide such as tetraethylorthosilicate, aluminum tributoxide, zirconium tetrabutoxide and the like.

상기 아민계 코팅 물질과 상기 화학식 3 또는 4의 화합물을 함께 사용하는 0.01:99.99 내지 100:0의 중량비로 사용하는 것이 바람직하며, 50:50 내지 95:5의 중량비로 사용되는 것이 더 바람직하다. The amine coating material and the compound of Formula 3 or 4 are preferably used in a weight ratio of 0.01: 99.99 to 100: 0, and more preferably in a weight ratio of 50:50 to 95: 5.

아미노실란 화합물은 상기 화학식 2의 화합물, 선택적으로 화학식 3 또는 4의 화합물을 추가로 포함하는 실란 화합물을 물, 에탄올, 메탄올 등과 같은 알코올류를 첨가하여 코팅 용액을 제조하고; 상기 코팅 용액을 교반하여 실란화합물을 축합 반응시켜 용액 내에 존재하는 올리고머 수화물을 얻은 다음 이를 강염기성 아민 화합물이 전처리된 기판에 코팅하여 얻어진 아민코팅막을 100~300도 정도의 온도에서 소성과정을 거쳐 3차원 망상구조층을 형성하여 고정화층을 형성할 수 있다. The aminosilane compound may be prepared by coating a silane compound further comprising a compound of Formula 2, optionally a compound of Formula 3 or 4, by adding alcohols such as water, ethanol, methanol, etc. to prepare a coating solution; Stirring the coating solution to condensate the silane compound to obtain an oligomeric hydrate present in the solution, and then by firing the amine coating film obtained by coating it on a substrate pretreated with a strong base amine compound at a temperature of about 100 to 300 degrees 3 An immobilization layer may be formed by forming a dimensional network structure layer.

또한 아미노실란 화합물을 포함하는 용액을 침지코팅법(자기조립박막코팅법), 스핀 코팅법, 스프레이법, 프린팅법 등과 같은 습식 코팅방법으로 코팅처리하고 다시 코팅물질에 사용된 용매로 세정하여 기판 표면에 존재하는 불순물 및 물리적으로 약하게 결합된 아미노실란 화합물을 제거함으로써 기판 위에 아민 단분자막을 형성시키는 방법이 이용될 수도 있다. 침지코팅법(자기조립박막코팅법)은 1분 이상의 침지시간이면 가능하고 스핀 코팅법은 300 rpm ~ 1000 rpm 범위에서 가능하다. 또한 고정화층도 CVD 방법에 의하여 형성될 수도 있음은 물론이다.In addition, the solution containing the aminosilane compound is coated with a wet coating method such as an immersion coating method (self-assembled thin film coating method), a spin coating method, a spray method, a printing method, etc., and then washed with a solvent used in the coating material to clean the surface of the substrate. A method of forming an amine monomolecular film on a substrate by removing impurities and physically weakly bound aminosilane compounds present in the substrate may also be used. Immersion coating method (self-assembled thin film coating method) is possible if the immersion time more than 1 minute and spin coating method is possible in the range of 300 rpm ~ 1000 rpm. In addition, the immobilization layer may also be formed by the CVD method.

상기와 같이 형성된 생체물질 고정용 기판에 생체물질 또는 관능기를 가지도록 활성화된 생체물질을 반응시켜 결합시킨 다음 미반응 생체물질을 세정하여 패턴을 형성함으로써 제조되는 바이오칩을 제공한다. Provided is a biochip manufactured by reacting and binding a biomaterial activated to have a biomaterial or a functional group to a substrate for fixing a biomaterial formed as described above, and then cleaning the unreacted biomaterial to form a pattern.

본 발명에서 "생체물질"이라 함은 생물에서 유래되거나, 이와 동등한 것이나 생체외에서 제조된 것을 모두 포함하며, 예컨대 효소, 단백질, 항체, 미생물, 동식물 세포 및 기관, 신경세포, DNA, 및 RNA 등을 의미한다. 더욱 바람직하게는 DNA, RNA 또는 단백질일 수 있으며, 여기서, 상기 DNA는 cDNA, 게놈 DNA, 올리고뉴클레오타이드를 포함하며, 상기 RNA는 게놈 RNA, mRNA, 올리고뉴클레오타이드를 포함하며, 상기 단백질의 예로는 항체, 항원, 효소, 펩타이드 등을 포함한다. In the present invention, the term "biomaterial" includes all of those derived from an organism, equivalent thereto, or manufactured in vitro, and examples thereof include enzymes, proteins, antibodies, microorganisms, animal and plant cells and organs, nerve cells, DNA, RNA, and the like. it means. More preferably, it may be DNA, RNA or protein, wherein the DNA comprises cDNA, genomic DNA, oligonucleotide, the RNA comprises genomic RNA, mRNA, oligonucleotide, examples of the protein include antibodies, Antigens, enzymes, peptides and the like.

생체물질은 포토리소그래피(photolithography) 방법, 잉크젯 프린터와 같은 압전 인쇄(piezoelectric printing) 방법, 마이크로 피펫팅, 스폿팅(spotting) 등의 방법을 통하여 고정화 기판에 고정될 수 있다. The biomaterial may be fixed to the immobilized substrate through a photolithography method, a piezoelectric printing method such as an inkjet printer, micro pipetting, spotting, or the like.

바이오 칩중 DNA칩을 제조하는 방법을 간략히 기술하면 기판표면위에 생체물질, 즉 올리고핵산을 상기 방법중 하나로 고정화시키고, 여기에 형광물질로 라벨링(labelling)시킨 시료 용액(target DNA)과 1 내지 24시간 정도 일정조건하에서 반응시켜, 발광되는 빛을 레이져 빔을 조사하여 신호처리한다.Briefly describing a method of manufacturing a DNA chip in a biochip, a biological material, i.e., an oligonucleic acid, is immobilized on the surface of a substrate by one of the above methods, and the target DNA and a target solution labeled with fluorescent material therefor are 1 to 24 hours. Reaction is performed under a certain degree of accuracy, and the emitted light is signaled by irradiating a laser beam.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the following examples are intended to illustrate the invention and the present invention is not limited to the following examples.

[실시예]EXAMPLE

실시예 1: 강염기성 아민 화합물로 전처리된 기판의 제조Example 1 Preparation of Substrate Pretreated with Strong Basic Amine Compound

N,N-디이소프로필에틸아민 40ml를 에탄올 360ml에 첨가하여 코팅액 제조하였다. 세정된 소다라임 글래스(sodalime glass)를 상기 코팅액을 침지시켰다. 코팅반응시간은 상온하에서 15분으로 하였다. 코팅된 글래스를 에탄올 400ml를 이용하여 1분간 세정한 후 다시 한번 에탄올 400ml를 이용하여 세정한 후 건조하였다. 얻어진 전처리된 기판을 레이져 스캐너(packard/scanarray5000. Axon/genefix4000)를 이용하여 자발광을 측정하고, FITC처리 후 형광정도를 측정하여 하기 표 1에 타내었다. 글래스 표면에 아민기가 결합했음을 알 수 있다..40 ml of N, N-diisopropylethylamine was added to 360 ml of ethanol to prepare a coating solution. Clean soda-lime glass (sodalime glass) was immersed in the coating solution. Coating reaction time was 15 minutes at room temperature. The coated glass was washed with 400 ml of ethanol for 1 minute, and then washed again with 400 ml of ethanol and dried. The pretreated substrate was measured using a laser scanner (packard / scanarray5000. Axon / genefix4000), and the fluorescence was measured after FITC treatment. It can be seen that the amine group is bonded to the glass surface.

실시예 2: 강염기성 아민 화합물로 전처리된 기판의 제조Example 2: Preparation of Substrate Pretreated with Strong Basic Amine Compound

N,N-디이소프로필에틸아민 대신 트리에탄올아민을 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전처리된 기판을 제조하였다. 얻어진 전처리된 기판을 레이져스캐너(Axon/genefix4000, packard/scanarray5000)를 이용하여 자발광 및 FITC처리 후 형광강도를 측정하여 하기 표 1에 타내었다. 글래스 표면에 아민기가 결합했음을 알 수 있다.A pretreated substrate was prepared in the same manner as in Example 1, except that triethanolamine was used instead of N, N-diisopropylethylamine. The obtained pretreated substrate was measured using a laser scanner (Axon / genefix4000, packard / scanarray5000) and measured the fluorescence intensity after self-luminescence and FITC treatment. It can be seen that the amine group is bonded to the glass surface.

실시예 1(N,N-디이소프로필에틸아민 전처리)Example 1 (N, N-diisopropylethylamine pretreatment) 실시예 2(트리에탄올아민전처리)Example 2 (triethanolamine pretreatment) 세정 글래스(전처리하지 않음)Cleaning glass (not pretreated) 자발광 강도(a.u.)Self-luminous intensity (a.u.) 121.8121.8 123.3123.3 48.448.4 FITC 형광강도(a.u.)FITC fluorescence intensity (a.u.) 3059130591 3182431824 1001510015

상기 표 1에서 보는 바와 같이 강염기성 화합물이 전처리된 기판의 아민 농도가 월등히 우수함을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the amine concentration of the substrate pretreated with the strong basic compound is excellent.

DNA 칩의 제조 및 비특이적 결합강도 측정Preparation of DNA Chip and Measurement of Nonspecific Binding Strength

실시예 1, 2의 기판 및 전처리 하지 않은 세정 글래스(비교예 1)의 기판에 아미노실란 화합물을 코팅하여 고정화층을 형성하였다. 상기 아미노실란 고정화층은 아미노프로필트리메톡시실란 0.5g을 메탄올 500ml에 첨가한 코팅액에 실시예 1, 2, 비교예 1의 기판을 침지시킨 후 120도에서 1시간 건조하여 형성시켰다. 상온으로 냉각시킨 후 DNA를 접촉식 방식인 스폿팅(Spotting) 방법으로 프로브 DNA를 고정화여 DNA 칩을 제조하였다. 여기에 라벨링된 타겟 DNA를 혼성화 반응하여 Axon 스캐너로 스캔이미지를 분석하여 그 결과를 도 2a 내지 도 2c에 도시하였다. 스폿의 강도를 레이져스캐너(Axon/genefix4000)로 측정하여 하기 표 2에 기재하였다.An aminosilane compound was coated on the substrates of Examples 1 and 2 and the substrates of unpretreated cleaning glass (Comparative Example 1) to form an immobilization layer. The aminosilane-immobilized layer was formed by immersing the substrates of Examples 1, 2 and Comparative Example 1 in a coating solution in which 0.5 g of aminopropyltrimethoxysilane was added to 500 ml of methanol, followed by drying at 120 degrees for 1 hour. After cooling to room temperature, a DNA chip was prepared by immobilizing the probe DNA by a spotting method in which the DNA was contacted. The target DNA labeled here was hybridized to analyze a scanned image with an Axon scanner, and the results are shown in FIGS. 2A to 2C. The intensity of the spot was measured in a laser scanner (Axon / genefix4000) and is shown in Table 2 below.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 스폿의 강도(a.u.)Spot intensity (a.u.) 42864286 54685468 24332433

도 2a 내지 도 2c 및 표 2에서 보는 바와 같이 강염기성 아민 화합물로 처리된 실시예 1, 2의 기판의 강도가 비교예 1에 비하여 더 높게 나타났다. 이것은 강염기성 아민 화합물로 전처리된 기판의 타겟 DNA 결합 능력이 더 우수하다는 사실을 보여주는 것이며, 생체물질 분석의 정확성이 그만큼 높아짐을 의미한다. As shown in FIGS. 2A to 2C and Table 2, the strengths of the substrates of Examples 1 and 2 treated with the strong basic amine compound were higher than those of Comparative Example 1. This shows that the target DNA binding ability of the substrate pretreated with the strong base amine compound is better, which means that the accuracy of the biomaterial analysis is so high.

본 발명에서는 생체물질 고정용 기판의 고정화층을 형성하기 전에 강염기성 아민 화합물을 전처리함으로써 아민 고정화 관능기가 균일하게 분포시킬 수 있고, 이로써 고정화 효율을 향상시킬 수 있다.In the present invention, by pretreating the strong base amine compound before forming the immobilization layer of the substrate for immobilizing the biomaterial, the amine immobilization functional group can be uniformly distributed, thereby improving the immobilization efficiency.

도 1은 본 발명의 생체물질 고정용 기판의 제조공정을 보인 도면이다. 1 is a view showing a manufacturing process of a substrate for fixing a biomaterial of the present invention.

도 2a 내지 2c는 각각 실시예 1, 2 및 비교예 1에 따라 제조된 기판을 사용하여 제작한 DNA 칩의 혼성화 반응 후의 스캔이미지 사진을 보인 도면. Figures 2a to 2c is a view showing a scan image photograph after the hybridization reaction of the DNA chip prepared using the substrate prepared according to Example 1, 2 and Comparative Example 1, respectively.

Claims (16)

기판에 강염기성의 아민 화합물을 전처리하는 단계; Pretreating a strongly basic amine compound on the substrate; 상기 전처리된 기판 위에 아미노실란 화합물을 처리하여 고정화층 형성하는 단계를 포함하는 생체물질 고정용 기판의 제조방법.A method of manufacturing a substrate for fixing a biomaterial, comprising: forming an immobilization layer by treating an aminosilane compound on the pretreated substrate. 제1항에 있어서, 상기 기판은 유리, 웨이퍼, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 폴리에스터, 폴리스티렌, 또는 폴리우레탄인 생체물질 고정용 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the substrate is glass, a wafer, polycarbonate, polyethylene (PE), polypropylene (PP) polyester, polystyrene, or polyurethane. 제1항에 있어서, 상기 강염기성 아민 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 1차, 2차, 또는 3차 아민인 생체물질 고정용 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the strongly basic amine compound is a primary, secondary, or tertiary amine represented by the following Chemical Formula 1. NHmRn (1)NH m R n (1) 상기에서 R은 알킬이고, m+n=3, n과 m은 0-3의 범위에 있음.Wherein R is alkyl, m + n = 3, n and m are in the range of 0-3. 제3항에 있어서, 상기 강염기성 아민 화합물은 N,N-이소프로필에틸아민, 에틸아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 디프로필아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 생체물질 고정용 기판의 제조방법.The biomaterial of claim 3, wherein the strongly basic amine compound is selected from the group consisting of N, N-isopropylethylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, dipropylamine, and mixtures thereof. Method of manufacturing a substrate for fixing. 제1항에 있어서, 상기 강염기성 아민 화합물은 침적법(자기조립박막코팅법), 스핀법, 스프레이법, 프린팅법, 또는 CVD(화학기상증착법)방법에 의하여 코팅되는 생체물질 고정용 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the strong base amine compound is coated by a deposition method (self-assembled thin film coating method), spin method, spray method, printing method, or CVD (chemical vapor deposition) method Way. 제1항에 있어서, 상기 아미노실란 화합물은 하기 화학식 2의 화합물인 생체물질 고정용 기판의 제조방법. The method of claim 1, wherein the aminosilane compound is a compound of Formula 2 below. NH2-R1 -Si(OR2)3 (2)NH 2 -R 1 -Si (OR 2 ) 3 (2) 상기 식에서 R1은 알킬, 방향족 탄화수소, 에테르, 에스테르, 및 이민으로 이루어진 군에서 선택되며, R2는 수소, 탄소원자 수가 1~20개의 알킬기 또는 페닐기로 이루어진 군에서 선택됨.Wherein R 1 is selected from the group consisting of alkyl, aromatic hydrocarbons, ethers, esters, and migration, R 2 is selected from the group of hydrogen, carbon atoms consisting of 1 to 20 alkyl group or a phenyl group. 제6항에 있어서, 상기 아미노실란 화합물은 3-아미노프로필트리메톡시실란(aminopropyltrimethoxysilane), 3-아미노프로필트리에톡시실란(aminopropyltriethoxysilane), 2-아미노운데실트리메톡시실란(aminoundecyltrimethoxysilane), 아미노페닐트리메톡시실란(aminophenyltrimethoxysilane), 비스(트리메톡시릴릴프로필)아민(bis(trimethoxysilylpropyl)amine), N-(2-아미노에틸아미노프로필)트리메톡시실란(N-(2-aminoethylaminopropyl)trimethoxysilane) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 생체물질 고정용 기판의 제조방법. According to claim 6, wherein the aminosilane compound is 3-aminopropyltrimethoxysilane (aminopropyltrimethoxysilane), 3-aminopropyltriethoxysilane (aminopropyltriethoxysilane), 2-aminoundecyltrimethoxysilane (aminoundecyltrimethoxysilane), aminophenyl Trimethoxysilane, bimethoxy (trimethoxysilylpropyl) amine, N- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane (N- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane), and Method for producing a substrate for fixing a biomaterial that is selected from the group consisting of a mixture thereof. 제1항에 있어서, 상기 고정화층은 아미노실란 화합물과 하기 화학식 3의 소수성 실란 화합물, 하기 화학식 4의 실란 알콕사이드, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 추가로 포함하는 것인 생체물질 고정용 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the immobilization layer further comprises a compound selected from the group consisting of an aminosilane compound and a hydrophobic silane compound of formula (3), a silane alkoxide of formula (4), and mixtures thereof Method for producing a substrate for use. (3) (3) 상기 식에서, R3는 탄소수 1 내지 14의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 방향족기 또는 치환된 방향족기(여기서 치환기로는 메틸, 에틸 또는 프로필임) 및 CX3(X는 할로겐)로 이루어진 군에서 선택되고, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 14의 알콕시, 아세톡시, 히드록시기 및 할로겐기로 이루어진 군에서 선택되고, R6은 수소, 탄소수 1 내지 14의 알킬기 및 탄소수 6 내지 12의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되고, k는 1 내지 15의 정수임;Wherein R 3 is selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 12 carbon atoms or a substituted aromatic group (wherein the substituent is methyl, ethyl or propyl) and CX 3 (X is halogen) R 4 and R 5 are each independently selected from the group consisting of alkoxy, acetoxy, hydroxy and halogen groups having 1 to 14 carbon atoms, and R 6 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms and an aromatic group having 6 to 12 carbon atoms. Selected from the group consisting of: k is an integer from 1 to 15; M(OR7)n (4)M (OR 7 ) n (4) 상기 식에서 M은 주기율표의 4B, 3A, 4A, 및 5A 족 원소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소이고, R7은 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 방향족기이고, n은 M에 따라 결정되며 3 내지 4의 범위에 있음.Wherein M is at least one element selected from the group consisting of 4B, 3A, 4A, and 5A group elements of the periodic table, R 7 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, n Depends on M and is in the range of 3 to 4. 제1항에 있어서, 상기 강염기성 아민 화합물은 유기용매에 분산된 코팅 조성물로 코팅되며, 상기 유기용매는 에탄올, 에탄올 등과 같은 알코올류, 메틸 셀로솔브 등과 같은 셀로솔브류, 디메틸포름아미드, 아세톤, 톨루엔 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 생체물질 고정용 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the strong basic amine compound is coated with a coating composition dispersed in an organic solvent, the organic solvent is ethanol, alcohols such as ethanol, cellosolves such as methyl cellosolve, dimethylformamide, acetone, Method for producing a substrate for fixing a biomaterial that is selected from the group consisting of toluene and mixtures thereof. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 따라 제조된 기판에 고정화된 생체 물질을 포함하는 바이오칩.A biochip comprising a biomaterial immobilized on a substrate prepared according to any one of claims 1 to 9. 제10항에 있어서, 상기 생체 물질은 효소, 단백질, DNA, RNA, 미생물, 동식물 세포 및 기관, 및 신경세포로 이루어진 군에서 선택되는 것인 바이오칩.The biochip of claim 10, wherein the biomaterial is selected from the group consisting of enzymes, proteins, DNA, RNA, microorganisms, animal and plant cells and organs, and neurons. 제10항의 바이오 칩을 포함하는 바이오센서.A biosensor comprising the biochip of claim 10. 기판에 강염기성의 아민 화합물을 전처리한 아미노실란 화합물을 코팅하기 위한 기판.A substrate for coating an aminosilane compound pretreated with a strong basic amine compound on the substrate. 제13항에 있어서, 상기 기판은 유리, 웨이퍼, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 폴리에스터, 폴리스티렌, 또는 폴리우레탄인 기판.The substrate of claim 13, wherein the substrate is glass, wafer, polycarbonate, polyethylene (PE), polypropylene (PP) polyester, polystyrene, or polyurethane. 제13항에 있어서, 상기 강염기성 아민 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 1차, 2차, 또는 3차 아민인 기판.The substrate of claim 13, wherein the strongly basic amine compound is a primary, secondary, or tertiary amine represented by Formula 1 below. NHmRn (1)NH m R n (1) 상기에서 R은 알킬이고, m+n=3, n과 m은 0-3의 범위에 있음.Wherein R is alkyl, m + n = 3, n and m are in the range of 0-3. 제15항에 있어서, 상기 강염기성 아민 화합물은 N,N-이소프로필에틸아민, 에틸아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 디프로필아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 기판.The substrate of claim 15, wherein the strongly basic amine compound is selected from the group consisting of N, N-isopropylethylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, dipropylamine, and mixtures thereof.
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