KR20060025353A - 생체물질 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

생체물질 측정 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온도 및 습도가 조절된 대기 또는 기상에서 단백질, 유전자 등과 같은 생체물질(bio-element)의 존재여부 및 존재량을 정밀하게 측정할 수 있는 생체물질 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체물질 측정 방법은 복수개의 캔틸레버를 구비하는 캔틸레버 센서를 준비하는 단계와, 상기 복수개의 캔틸레버에 대한 기준 공진주파수를 측정하는 단계와, 생체물질이 포함된 시료에 상기 복수의 캔틸레버를 반응시키는 단계와, 외부 환경과 격리되고 온도 및 습도가 특정 상태로 조절된 닫힌 계(closed system)에서, 반응 후의 캔틸레버의 공진주파수를 측정하는 단계와, 상기 반응 전후의 캔틸레버의 공진주파수 변동값을 산출하여 시료 내에 포함되어 있는 생체물질의 정량 분석을 실시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
캔틸레버, 생체물질, PSA, 공진주파수

Description

생체물질 측정 시스템 및 방법{Method and system for detecting bio-element}
도 1a는 본 발명에 따른 생체물질 측정 시스템의 사시도.
도 1b는 도 1a의 A-A`선에 따른 단면도.
도 2는 도 1a의 캔틸레버 센서의 확대 사시도.
도 3a는 상대습도가 60%로 고정된 조건 하에서, 단원자층이 구비되지 않은 캔틸레버의 온도에 따른 반응 전후의 공진주파수 변동값을 나타낸 그래프.
도 3b는 닫힌 계의 상대습도가 60%로 고정된 조건 하에서, 단원자층만이 구비된 캔틸레버(A) 및 반응을 통해 단원자층에 생체물질이 포집된 캔틸레버(B)의 온도에 따른 공진주파수 변동값을 나타낸 그래프.
도 4는 닫힌 계의 온도가 37℃로 고정된 조건 하에서, 상대습도 변화에 따른 캔틸레버의 공진주파수 변동값을 나타낸 그래프.
도 5는 닫힌 계의 온도 및 상대습도를 각각 37℃ 및 80%로 고정시킨 상태에서의 캔틸레버의 공진주파수 변동값을 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 생체물질 측정 방법을 설명하기 위한 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
101 : 반응 챔버 110 : 기판
120 : 캔틸레버 121 : 상부전극
122 : 압전막 123 : 하부전극
124 : 완충막 125 : 지지막
126 : 감지막 127 : 단원자층
131 : 시료 유입구 132 : 시료 배관
133 : 시료 배출구 134 : 시료 조절 밸브
141 : 저장 수단 150 : 온도 조절 수단
160 : 공진주파수 측정수단 170 : 전원 공급부
본 발명은 생체물질 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온도 및 습도가 조절된 대기 또는 기상에서 단백질, 유전자 등과 같은 생체물질(bio-element)의 존재여부 및 존재량을 정밀하게 측정할 수 있는 생체물질 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근, 물리적인 현상이나 화학적 반응의 감지를 위하여 MEMS(Micro electro mechanical system) 공정을 통해 제조된 캔틸레버(cantilever)를 기반으로 하는 센 서들의 개발에 많은 연구들이 활발하게 진행되고 있다.
현재 연구되어지고 있는 캔틸레버를 이용한 센서들은 대기 중 또는 액체 내에서의 열 또는 가스의 흡착에 의한 질량 변화를 레이저와 같은 광원을 이용하여 측정하는 방식을 택하고 있다. 즉, 캔틸레버 표면의 변화에 의한 정적인 휨(static deflection)을 광학계를 이용하여 측정하는 방식이 대부분의 캔틸레버를 이용한 센서의 동작 원리이다.
이러한 휨에 의한 센싱 방법을 바이오 물질의 감지에 적용한 예로, Nature Biotechnology 19, 856-860 (2001)과 Science 288, 316-318 (2000)에 마이크로 캔틸레버 표면에서 발생하는 생물학적 반응에 의한 단백질 및 유전자의 감지방법이 소개되어 있다. 이들 정적인 휨에 의한 센싱 방법은 레이저와 같은 광원을 캔틸레버 표면에 조사하여 위치인식 다이오드(sensing position diode)로 집광시킴으로써 단백질 또는 유전자의 존재 여부를 파악하는 방식으로 진행된다. 그러나, 캔틸레버의 변위를 측정하는 이러한 시스템에 있어서의 생물학적 반응의 측정은 주로 액체 내에서 이루어진다. 이러한 액체 내에서의 캔틸레버의 광학적 측정 방식은 액체 내에서의 측정으로 인한 신호 감소, 기생 변위(parasitic deflection) 및 좁은 다이내믹 범위(dynamic range) 등의 실험적 오차가 존재한다.
한편, 상기와 같은 캔틸레버의 변위에 대한 광학적 측정 방식 이외에 공진 주파수의 변화를 이용한 마이크로 캔틸레버 센서에 관한 연구도 진행되고 있다. Thundat 등은 Applied Physics Letters 80, 2219-2221 (2002)에서 공진 주파수 측 정을 통해 마이크로 캔틸레버 표면에 나트륨 이온(Na+)의 흡착에 의한 스프링 상수(spring constant) 변화를 측정 가능함을 보였고, IBM의 스위스 츄리히 연구소를 비롯한 몇몇 연구자들에 의하여 공진 주파수 측정 방법을 통해 공기 중의 특정 가스의 감지가 가능함을 보고한 바 있다. 구체적인 예로, 미국 특허등록번호 US 5,719,324는 화학물질의 캔틸레버 상에서의 반응을 이용한 캔틸레버 센서에 관한 발명을 개시하고 있는데, 타겟 화학물질의 분석을 위해 공진 주파수의 변화를 이용하는 것을 특징으로 하고 있다. 또 다른 예로, US 6,212,939 및 US 6,289,717은 실리콘 캔틸레버에 있어서의 흡착에 의한 화학적 센서 및 캔틸레버 상에서의 감지하고자 하는 물질의 바인딩 파트너(binding partner)를 결합시킨 후 감지하는 센서에 관한 발명을 개시하고 있다.
그러나, 상술한 미국 특허공보에 기재된 발명들은 액상에서의 반응 및 액체 내에서의 캔틸레버의 변위 또는 공진 주파수의 변화를 광학적 방식 또는 외부의 공진(oscillator)을 통한 공진 주파수의 변화를 감지하는 방식으로서 전술한 바와 같은 액체 내에서의 측정에 따른 문제점을 내포하고 있다. 또한, 기상(vapor phase)의 화학물질에 국한(US 5,719,324)되어 있거나 외부의 압전 물질을 이용한 공진 및 광학을 이용한 센싱에 초점을 맞추고 있다. US 6,289,717의 경우 마이크로 미캐니컬 항체 센서에 관한 언급하였으나 이 또한, 캔틸레버를 이용한 전기적 측정이 아닌 캔틸레버의 변위를 액체 내에서 광학적 방법으로 측정하는데 국한되어 있다. 또한, Nature Biotechnology, 19 pp856-860에서 벤딩(bending)법에 의한 PSA(prostate specific antigen, 전립선암의 지표 단백질)의 검출법을 제시하였으나, 이 연구 역시 타겟 분자의 액상 반응 및 광학적 측정 방법에 관한 연구이다.
이와 같이, 상술한 기존의 캔틸레버 센서는 액상 또는 기상의 흡착, 생물학적 반응을 측정 가능함을 특징으로 하고 있으나, 실제 광학적 측정이 아닌 액체 내의 전기적 측정 방식은 액체의 밀도, 점도 변화에 따른 공진 주파수의 변화 등으로 인해 실험적 오차가 크며 댐핑(damping)으로 인한 낮은 감도(sensitivity)를 감수해야 한다. 또한, 종래의 캔틸레버 센서를 이용한 항원-항체 반응에 대한 측정은 주로 상온 또는 상온 이하의 온도(약 28℃)에서 진행되는 한계가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 온도 및 습도가 조절된 대기 또는 기상에서 단백질, 유전자 등과 같은 생체물질(bio-element)의 존재여부 및 존재량을 정밀하게 측정할 수 있는 생체물질 측정 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생체물질 측정 방법은 복수개의 캔틸레버를 구비하는 캔틸레버 센서를 준비하는 제 1 단계와, 상기 복수개의 캔틸레버에 대한 기준 공진주파수를 측정하는 제 2 단계와, 생체물질이 포함된 시료에 상기 복수의 캔틸레버를 반응시키는 제 3 단계와, 외부 환경과 격리 되고 온도 및 습도가 특정 상태로 조절된 닫힌 계(closed system)에서, 반응 후의 캔틸레버의 공진주파수를 측정하는 제 4 단계와, 상기 반응 전후의 캔틸레버의 공진주파수 변동값을 산출하여 시료 내에 포함되어 있는 생체물질의 정량 분석을 실시하는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 시료와의 반응 후, 반응 후의 캔틸레버의 공진주파수를 측정하기 전에, 상기 캔틸레버를 초순수 또는 버퍼 용액 중 어느 하나를 이용하여 상기 캔틸레버를 세척하고 건조시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 복수개의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상은 캔틸레버의 상면, 하면 중 적어도 어느 한 면에 분자 인식층을 구비한다.
바람직하게는, 상기 복수개의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상은 분자 인식층을 구비하지 않는다.
바람직하게는, 상기 분자 인식층은 단원자층을 포함한다.
바람직하게는, 상기 닫힌 계의 온도는 10∼60℃이다.
바람직하게는, 상기 닫힌 계의 온도는 30∼40℃이다.
바람직하게는, 상기 닫힌 계의 습도는 10∼90%의 상대습도이다.
바람직하게는, 상기 닫힌 계의 습도는 70∼90%의 상대습도이다.
바람직하게는, 상기 복수개의 캔틸레버는 압전막이 일체화되어 있다.
바람직하게는,
본 발명의 다른 실시예에 따른 생체물질 측정 방법은 복수의 캔틸레버를 구비하는 캔틸레버 센서를 준비하는 제 1 단계와, 상기 복수개의 캔틸레버에 대한 기 준 변위값을 광학 수단을 이용하여 측정하는 제 2 단계와, 생체물질이 포함된 시료에 상기 복수의 캔틸레버를 반응시키는 제 3 단계와, 외부 환경과 격리되고 온도 및 습도가 특정 상태로 조절된 닫힌 계(closed system)에서, 반응 후의 캔틸레버의 변위값을 측정하는 제 4 단계와, 상기 반응 전후의 캔틸레버의 변위값 변동량을 산출하여 시료 내에 포함되어 있는 생체물질의 정량 분석을 실시하는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 생체물질 측정 시스템은 소정의 공간을 정의하며 외부 환경과 격리되는 닫힌 계(closed system)와, 상기 닫힌 계 내에 구비되며 생체물질이 포함되어 있는 시료를 공급 및 배출하는 시료 공급 시스템과, 상기 닫힌 계 내에 구비되며 상기 시료 공급 시스템과 연결되어 상기 시료를 수용할 수 있는 소정의 공간을 갖으며, 복수개의 캔틸레버가 구비된 캔틸레버 센서가 장착되어 있는 반응 챔버와, 상기 닫힌 계의 온도를 조절하는 온도 조절 수단과, 상기 닫힌 계의 습도를 조절하는 습도 조절 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 복수개의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상은 캔틸레버의 상면, 하면 중 적어도 어느 한 면에 분자 인식층을 구비한다.
바람직하게는, 상기 복수개의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상은 분자 인식층을 구비하지 않는다.
바람직하게는, 상기 분자 인식층은 단원자층을 포함한다.
바람직하게는, 상기 닫힌 계 내의 온도는 10∼60℃의 온도 범위에서 조절되며 더욱 바람직하게는, 30∼40℃의 온도 범위에서 조절된다.
바람직하게는, 상기 닫힌 계의 습도는 10∼90%의 상대습도 범위에서 조절되며 더욱 바람직하게는, 70∼90%의 상대습도 범위에서 조절된다.
바람직하게는, 상기 복수개의 캔틸레버는 압전막이 일체화되어 있다.
바람직하게는, 상기 복수개의 캔틸레버에 대한 공진주파수를 측정하기 위한 전원공급부 및 공진주파수 측정 수단이 더 구비된다.
바람직하게는, 상기 복수개의 캔틸레버에 대한 변위값을 측정하기 위한 광학 수단이 더 구비된다.
바람직하게는, 상기 습도 조절 수단은 소정 부피의 저장 수단을 구비하여 습도 조절용 액체를 저장한다.
바람직하게는, 상기 습도 조절용 액체는 초순수 또는 버퍼 용액 중 어느 하나이다.
바람직하게는, 상기 시료 공급 시스템은, 시료가 유입되는 시료 유입구와, 상기 반응 챔버와 연결되어 상기 반응 챔버로 시료를 공급하는 시료 배관과, 상기 반응 챔버의 일측에 구비되어 상기 반응 챔버 내의 시료를 배출하는 시료 배출구로 구성된다.
본 발명의 특징에 따르면, 측정하고자 하는 생체물질이 포함된 시료와의 반응 전에 캔틸레버에 대하여 기준 공진주파수 또는 기준 변위값을 측정하고 상기 시료와의 반응 후, 온도 및 습도가 특정 상태로 조절된 닫힌 계(closed system)에서 반응 후의 공진주파수 또는 변위값을 측정하여 반응 전후의 공진주파수 변동값으로부터 시료 내의 생체물질의 정량 분석이 가능하게 된다. 본 발명에 따른 시스템 및 방법은 종래의 액체 내에서의 측정이 아닌 대기 또는 공기 중에서의 측정 방식을 택함에 따라 액체 내에서의 측정에 따른 제반 문제점을 일소할 수 있으며 정확한 정량 및 정성 분석이 가능하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 생체물질 측정 시스템 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 도 1a는 본 발명에 따른 생체물질 측정 시스템의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 A-A`선에 따른 단면도이다.
본 발명에 따른 생체물질 측정 시스템 및 방법의 기술적 사상의 핵심은 온도 및 습도가 조절된 소정의 공간 내의 대기 또는 기체 상태에서 생체물질을 측정하는 것이며, 도 1a 및 도 1b의 생체물질 측정 시스템은 본 발명에 따른 생체물질 측정 방법을 구현하기 위한 일 실시예로서 다양한 변형이 가능함이 인정되어야 한다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 생체물질 측정 시스템(100)은 크게 시료 공급 시스템과 반응 챔버(101)로 구분된다. 상기 시료 공급 시스템은 측정하고자 하는 생체물질을 포함하는 액상의 시료 예를 들어, 혈액 등을 상기 반응 챔버(101)로 공급하는 것으로서, 구체적으로 시료 유입구(131), 시료 배관(132), 시료 배출구(133)로 구성된다. 또한, 상기 시료 배관(132)의 일측에는 시료 조절 밸브(134)를 구비시켜 상기 시료의 공급 및 차단을 조절할 수 있으며, 상기 시료 배출구(133)는 상기 반응 챔버(101)의 일측에 구비되어 반응이 완료된 시료를 배출하는 역할을 수행한다. 도면에 도시하지 않았지만, 상기 시료 배출구(133)의 일단에 시료 배출 밸브가 구비되어 시료 배출을 조절할 수 있다. 한편, 상기 시료 공급 시스템은 세척액 공급 시스템으로서의 역할도 수행한다. 즉, 후술하는 반응 챔버로의 시료 공급 후 반응이 완료된 다음, 캔틸레버를 세척하기 위한 세척액을 상기 시료 공급 시스템의 시료 유입구, 시료 배관, 시료 배출구를 이용하여 공급 및 배출할 수 있다.
상기 반응 챔버(101)는 상기 시료를 수용할 수 있도록 소정의 반응 공간을 구비하며 상기 반응 챔버(101) 내에는 캔틸레버 센서가 장착된다. 상기 캔틸레버 센서는 기판(110)과 적어도 하나 이상의 캔틸레버(120)로 구성되는데 상기 캔틸레버(120)는 최소한의 구성을 갖는 캔틸레버를 포함하는 것을 의미한다. 즉, 본 발명에 적용되는 캔틸레버(120)는 생체물질을 포집하는 역할을 수행하는 분자 인식층이 구비되는 모든 캔틸레버를 포함한다. 예를 들어, US 5,719,324에서의 압전 변환기가 별도로 구비되어 있는 캔틸레버, 본 출원인이 기 출원한 한국 특허출원번호 2003-92618호의 압전막이 일체화된 캔틸레버 또는 압저항막이 일체화된 캔틸레버 등 생체물질 감지 수단으로서의 최소한의 구성 요건인 분자 인식층이 구비된 모든 캔틸레버를 포함한다. 여기서, 상기 분자 인식층이라 함은 상기 캔틸레버(120)의 상면, 하면 중 적어도 어느 한 면에 형성되는 것으로서, 도 2에 도시한 바와 같이 금(Au)과 같은 도전성 재질의 감지막(126)과 상기 감지막(126) 상에 형성되는 단원자층(127)으로 구성된다. 상기 분자 인식층은 때에 따라서 상기 감지막만을 일컫거나 상기 단원자층만을 의미할 수도 있으며, 상기 단원자층은 SAM(Self Assembled Monolayer)이라 불리며 시료 내에 포함되어 있는 측정하고자 하는 생체물질을 실질적으로 포집하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 복수의 캔틸레버 중 적어도 하나 이 상의 캔틸레버에는 분자 인식층이 구비되어 있지 않다. 상기 적어도 하나 이상의 캔틸레버에 분자 인식층을 구비시키지 않는 이유는 상기 분자 인식층에 포집된 생체물질이 측정하고자 하는 생체물질이 아닌 경우에 발생하는 오류를 시정하기 위한 것으로서 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
도 2에 도시한 캔틸레버 센서는 본 출원인이 기 출원한 한국 특허출원 2003-92618호에 개시되어 있는 압전막이 일체화된 캔틸레버 센서로서 상부전극(121), 압전막(122), 하부전극(123), 완충막(124), 지지막(125), 감지막(126), 단원자층(127)이 순차적으로 적층되어 있는 구조를 갖는다. 이하의 설명에 있어서, 상기 압전막(122)이 일체화된 캔틸레버 센서를 중심으로 기술하기로 한다.
상기 시료 공급 시스템(131, 132, 133)과 반응 챔버(101)에 부가하여 본 발명에 따른 생체물질 측정 시스템은 상기 시료 공급 시스템과 상기 반응 챔버를 외부 환경과 격리시키는 소정 형상의 캡(cap)(180)을 구비한다. 상기 캡(180)에 의해 본 발명에 따른 생체물질 측정 시스템(100)은 일종의 닫힌 계(closed-system)를 형성한다. 한편, 상기 생체물질 측정 시스템(100)은 습도 조절 수단)과 온도 조절 수단(150)을 구비한다. 상기 습도 조절 수단은 상기 캡(180) 내의 닫힌 계의 습도를 조절하기 위한 수단으로서 구체적으로 상기 캡 내의 일측에 소정의 저장 수단(141)이 구비되어 상기 저장 수단 내에 습도 조절용 액체 예를 들어, 초순수(Deionized water) 또는 PBS(Phosphate buffered solution) 등이 저장될 수 있다. 상기 저장 수단(141) 내에 저장되는 습도 조절용 액체의 양은 원하는 습도에 따라 적절히 조정될 수 있다. 상기 온도 조절 수단(150)은 상기 캡에 의해 정의되는 닫힌 계의 온 도를 조절하는 역할을 수행한다.
한편, 상기 반응 챔버(101) 내에 구비되는 캔틸레버 센서는 상기 캔틸레버(120)에 전원을 공급하는 전원 공급부(170) 및 상기 캔틸레버(120)로부터 전달되는 공진 주파수를 측정하기 위한 공진 주파수 측정 수단(160)이 구비될 수 있다. 또한, 상기 캔틸레버 센서의 정적인 휨의 변위량을 측정하는 방식인 경우에는 도면에 도시하지 않았지만 변위량 측정을 위한 레이저 다이오드(laser diode)를 포함하는 광학계가 상기 생체물질 측정 시스템에 포함될 수 있다.
이하에서는, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 생체물질 측정방법을 상세히 설명하기로 한다. 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 생체물질 측정방법은 도 1a 및 도 1b의 생체물질 측정 시스템을 통한 구현에 한정되지 않는다. 즉, 도 1a 및 도 1b의 생체물질 측정 시스템 이외에 다양한 변형 실시예를 통하여 구현 가능하다.
먼저, 본 발명에 따른 생체물질 측정방법은 최초 단계로서 캔틸레버 센서를 준비한다(S601). 여기서, 상기 캔틸레버 센서라 함은 최소한의 생체물질 포집을 위한 캔틸레버 센서로서의 구성인 분자 인식층을 포함하는 것으로서, 상기 분자 인식층이 구비된 모든 캔틸레버 센서를 의미한다. 상기 분자 인식층은 상술한 바와 같이, 도전성 재질의 감지막과 상기 감지막 상에 형성된 단원자층으로 구성되며 때로는 상기 감지막만을 또는 단원자층만을 의미할 수도 있다. 또한, 상기 캔틸레버 센서는 기판과 복수의 캔틸레버로 구성되며, 상기 복수의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상의 캔틸레버에 분자 인식층이 구비되지 않을 수 있다. 상기 캔틸레버는 그 형 상을 용도에 따라 다양하게 변형할 수 있으며 도 1a 및 도 2의 캔틸레버는 일 예로 직육면체 형상을 도시하였으며 구체적인 크기로 1∼400㎛의 길이와 폭, 0.1∼10㎛ 두께를 제시할 수 있다. 이러한 수치 역시 다양하게 변형 가능함은 물론이다. 또한, 상기 캔틸레버는 단결정 실리콘, 실리콘 질화막(SiNx), 탄소 결정체 등으로 구성될 수 있다.
상기 캔틸레버 센서가 준비된 상태에서, 상기 캔틸레버 센서에 전계를 인가하여 상기 캔틸레버의 기준 공진주파수를 측정한다(S602). 이 때, 기준 공진주파수는 반응 후의 공진주파수와 비교하기 위한 것이다.
한편, 상기 복수의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상의 캔틸레버는 분자 인식층이 구비되어 있지 않은 상태로 상기 기준 공진주파수 측정 과정을 진행하게 된다. 분자 인식층이 구비되지 않은 캔틸레버에 대하여 기준 공진주파수를 측정하는 이유는 다음과 같다. 본 발명에 따른 생체물질 측정방법의 주요 내용은 분자 인식층이 구비된 캔틸레버에 대하여 기준 공진주파수를 측정하고 반응 후 해당 캔틸레버에 대하여 재차 공진주파수를 측정하여 반응 전후의 공진주파수 변화값을 통해 생체물질을 인식하는 것이다. 그런데, 통상 측정 대상 시료 내에는 측정하고자 하는 생체물질 이외에 여타의 생체물질들을 포함하고 있기 때문에 반응 후 측정하고자 하는 생체물질이 아닌 여타의 생체물질이 분자 인식층에 포집될 수 있다. 이런 경우, 정확한 생체물질의 존재 여부 및 존재량에 오차가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 분자 인식층이 형성되어 있지 않은 캔틸레버를 구비시키는 것으로 서, 상기 분자 인식층이 구비되지 않은 캔틸레버를 통해 비특이적 결합(non-specific binding)의 방지 및 측정 환경으로부터의 오차 발생 여지를 최소화할 수 있게 된다.
상기의 기준 공진주파수 측정 과정은 도 1a 및 도 1b의 생체물질 측정 시스템을 이용할 경우, 전원공급부(170)로부터 상기 캔틸레버 센서로 전계가 인가되고 상기 캔틸레버 센서에 구비되어 있는 압전막(122)을 통해 전기적 신호가 기계적 진동으로 변환되고 해당 기계적 진동이 다시 전기적 신호로 변환되어 최종적으로 공진주파수 측정 수단(160)을 이용하여 해당 캔틸레버의 공진주파수를 측정하는 방식으로 진행될 수 있다.
한편, 반응 전의 기준 값을 설정하는 방식으로 상술한 바와 같이 기준 공진주파수를 측정하는 방식을 제시하고 있으나, 상기 기준 값으로써 상기 기준 공진주파수 이외에 캔틸레버의 정적인 휨에 대한 변위량을 측정하는 방식을 적용할 수도 있다. 즉, 캔틸레버의 반응 전 변위량을 레이저 다이오드 등을 이용하여 광학적으로 측정하고 이어, 반응 후의 캔틸레버의 변위량을 측정하여 해당 캔틸레버에 포집되는 생체물질의 존재여부 및 존재량을 파악할 수 있다. 이 때의 반응 전 변위량 측정 과정을 기준 변위량 측정 과정이라 명명할 수 있다(S602). 또한, 상기 기준 공진주파수 측정시와 마찬가지로 복수의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상의 캔틸레버에 분자 인식층을 구비시키지 않은 상태에서 기준 변위량 측정 과정을 진행하며, 분자 인식층을 구비시키지 않은 이유는 기준 주파수 측정 과정에서 설명한 바와 동일하다.
상기 기준 공진주파수 측정 과정 또는 기준 변위량 측정 과정이 완료된 상태에서 반응 과정이 진행된다(S603). 상기 반응 과정이라 함은 측정하고자 하는 생체물질이 포함된 시료 예를 들어, 혈액 등을 상기 캔틸레버 센서와 반응시키는 것을 의미한다. 상기 반응 과정의 일 실시예로 본 발명에 따른 도 1a 및 도 1b의 생체물질 측정 시스템을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
혈액 등과 같은 시료를 상기 시료 유입구(131)에 투입시켜 시료 배관(132)을 거쳐 캔틸레버 센서가 구비된 반응 챔버(101)로 상기 시료를 유입시킨다. 시료가 반응 챔버(101)에 유입된 상태에서 약 5∼100분 동안 반응을 진행시킨다. 상기 반응을 통해 상기 복수의 캔틸레버(120)에 구비되어 있는 분자 인식층 정확히는 단원자층(도 2의 도면부호 127)의 표면에 측정하고자 하는 생체물질 예를 들어, 전립선암 지표 단백질인 PSA(prostate specific antigen)가 포집된다. 상기 반응 과정에 있어서, 캔틸레버의 분자 인식층에 항체를 고정화시킬 때 비특이적 결합을 방지하기 위해 BSA(Bovine Serum Albumin)과 같은 기질을 첨가할 수 있다. 상기 반응이 완료되면 상기 시료 배출구를 통해 반응이 완료된 시료를 배출시킨다.
상기 반응 과정이 완료된 상태에서, 상기 캔틸레버 센서에 대한 세척 및 건조 과정을 진행한다(S604). 상기 세척 과정은 PBS(Phosphate Buffered Solution)과 같은 버퍼 용액을 실시할 수 있으며 도 1a 및 도 1b의 생체물질 측정 시스템을 이용할 경우 상기 시료 유입구에 상기 PBS와 같은 버퍼 용액을 투입시켜 상기 반응 챔버 내의 캔틸레버 센서를 세척한다. 세척이 완료되면 건조 과정을 진행한다. 이 때, 상기 건조 과정은 상기 생체물질 측정 시스템을 소정 속도로 회전시켜 건조하 는 스핀 드라이(spin dry) 방식을 이용할 수 있다.
상기 세척 및 건조 과정이 완료된 상태에서 본격적인 생체물질 측정 과정이 진행된다. 상기 생체물질 측정 과정은 온도 및 습도가 특정 상태로 조절된 닫힌 계(closed system)에서 진행된다(S605)(S606). 상기 닫힌 계라 함은 상기 반응이 완료된 캔틸레버 센서가 외부 환경으로부터 격리됨을 의미한다. 상기 닫힌 계의 일 실시예로 본 발명에 따른 도 1a의 생체물질 측정 시스템이 제시될 수 있으며, 도 1a의 생체물질 측정 시스템을 이용한 생체물질 측정 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 닫힌 계 내의 온도 및 습도를 특정 상태로 고정시키는 이유는 캔틸레버 센서에 포집된 생체물질의 존재여부 및 존재량 파악을 최적화하기 위함이다. 이를 위해, 온도 및 습도가 조절될 수 있어야 하는데 상기 온도 조절 수단(150) 및 습도 조절 수단(141)이 각각 온도 조절 및 습도 조절의 역할을 수행한다. 상기 온도 조절 수단은 구체적으로 히팅 블록(heating block)과 그의 제어 장치로 구성될 수 있으며 상기 습도 조절 수단은 도 1에 관련하여 설명한 바와 같이, 소정의 저장 수단(141)을 구비시키고 상기 저장 수단 내에 습도 조절용 액체 예를 들어, 초순수(Deionized water) 또는 PBS(Phosphate buffered solution) 등을 저장시켜 닫힌 계 내의 습도를 적절히 조절할 수 있다.
포집된 생체물질의 존재 여부 및 존재량 측정에 대한 최적 조건을 찾아내기 위해서 본 발명에 관련된 실험에 있어서는 상기 온도 및 습도를 다양하게 적용하였다. 즉, 고정된 습도 조건에서의 온도 변화에 따른 공진주파수 변동값의 거동 및 고정된 온도 조건에서의 습도 변화에 따른 공진주파수 변동값의 거동을 살펴보았 다. 상기 온도 및 습도의 구체적인 조건은 온도는 10∼60℃, 습도는 상대습도 10∼90% 의 범위를 적용하였다.
도 3a 및 도 3b는 상대습도가 60%로 고정된 조건 하에서 온도 변화에 따른 공진주파수 변동값을 나타낸 그래프이다. 여기서, 상기 공진주파수 변동값이라 함은 전술한 반응 전의 기준 공진주파수와 반응 후의 캔틸레버의 공진주파수의 차이값을 의미한다. 구체적으로, 상기 도 3a는 단원자층이 구비되지 않은 즉, 분자 인식층이 구비되지 않은 캔틸레버의 공진주파수 변동값을 나타낸 그래프이고, 도 3b는 단원자층만이 구비된 캔틸레버(A) 및 반응을 통해 단원자층에 생체물질이 포집된 캔틸레버(B)에 대한 공진주파수 변동값을 나타낸 그래프이다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 단원자층이 구비되지 않은 캔틸레버 즉, 감지막으로서 금(Au)층만이 구비된 캔틸레버의 경우 온도가 증가함에 따라 1∼10 Hz/℃의 공진주파수 변동을 나타내고 있다. 단원자층이 구비되지 않음에도 불구하고 이와 같은 공진주파수의 변동이 발생되는 이유는 다층막으로 이루어져 있는 캔틸레버의 열팽창 계수 및 수분의 흡착 때문이다.
도 3b의 감지막 상에 단원자층만이 구비된 캔틸레버의 공진주파수 변동값(A)은 상기도 3a의 그래프와 마찬가지로 온도에 따라 미세한 공진주파수의 변동을 나타내고 있다. 이에 반해, 도 3b의 단원자층에 생체물질이 포집된 캔틸레버(B)의 경우 온도에 따른 공진주파수의 변동이 심하게 일어남을 알 수 있다. 특히, 30∼40℃ 사이의 온도에서 공진주파수의 변동이 극대화된다. 공진주파수의 변동값이 특정 온도 범위에서 극대화된다고 하는 것은 해당 온도 범위에서 캔틸레버에 포집된 생체 물질의 존재량 측정이 최적화됨을 의미한다. 즉, 캔틸레버에 포집된 생체물질의 존재량을 측정함에 있어서 상기 30∼40℃ 사이의 온도 범위가 최적의 측정 조건임을 알 수 있다. 도 3b의 B 그래프와 같은 결과는 캔틸레버의 단원자층에 포집된 생체물질의 활성 및 반응성과 관계되는 것으로 추정되며 활성이 높은 생체물질일수록 온도가 증가함에 따라 공진주파수의 변동값이 커지는 특성을 갖는다.
한편, 도 3b의 B 그래프에 있어서, 45℃ 이상의 온도에서 공진주파수 변동의 증가가 관찰되는데, 이러한 특성은 생체물질 예를 들어, 전립선암 지표 단백질(PSA)의 특성 저하 때문으로 추정된다. 이러한 특성으로부터 온도의 증가 및 감소에 따른 결과의 관찰을 통해 생체물질의 특성 저하 및 구조 변화에 대한 응용을 수행할 수 있다. 즉, 가역반응이 일어나는 이력 곡선(hysteresis curve)의 관찰 등을 통해 생체물질의 특성 분석이 가능하게 된다.
상기 도 3b의 그래프를 통해 캔틸레버 측정시의 최적 온도 조건을 파악한 상태에서 닫힌 계 내의 최적 습도 조건을 파악할 필요가 있다. 도 4는 상기 30∼40℃의 온도 범위에 속하는 37℃의 온도로 상기 닫힌 계 내의 온도를 고정시킨 상태에서 상대습도 변화에 따른 공진주파수의 변동을 나타낸 것이다. 또한, 도 4는 5개의 시료에 대한 실험치를 나타낸 것으로서, 전립선암 지표 단백질이 각각 100pg/ml, 1ng/ml, 10ng/ml, 100ng/ml의 농도로 포함되어 있는 4종류의 시료에 대한 공진주파수 변동값을 나타낸 그래프이다. 참고로, 도 4의 negative 그래프는 단원자층이 구비되지 않은 캔틸레버에 대한 공진주파수 변동값을 나타낸 것이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 단원자층이 구비되지 않은 캔틸레버(negative)는 습도 변화에 무관하게 거의 일정한 공진주파수 변동값을 나타내고 있다. 이에 반해, 시료 내에 포함되어 있는 전립선암 지표 단백질(PSA)의 농도가 높을수록 공진주파수의 변동값은 선형적으로 감소함을 보인다. 이러한 특성은 단백질 사이에 작용하는 힘 즉, 정전기력(electrostatic force) 또는 분자간 인력(steric force) 등에 의해 발현되는 결과이다. 도 4의 그래프를 통해 최적의 습도 조건은 70% 이상임을 알 수 있다.
한편, 도 4와 같은 결과는 3가지의 중요한 정보를 제공한다. 첫째는 생체물질의 활성 및 특성에 대한 정보이고 둘째는, 습도에 대한 생체물질의 거동을 분석함으로써 바이오 센서로서의 정량적인 분석 자료를 제공해줄 수 있다. 즉, 생체물질 칩으로의 응용이 가능하게 된다. 셋째는 액체 내에서의 측정에 의해 발생되는 댐핑(damping)에 의한 신호의 감소 및 오차를 배제할 수 있는 대기 또는 공기 중에서의 측정방법을 제시할 수 있다.
상기 도 3b 및 도 4를 통해 30∼40℃의 온도와 70% 이상의 습도가 최적의 온도 및 습도 조건임을 알 수 있다. 도 5는 온도 및 상대습도를 각각 37℃ 및 80%로 고정시킨 상태에서의 공진주파수 변동값을 나타낸 그래프이다. 참고로, 도 5에 사용된 시료는 전립선암 지표 단백질(PSA)을 포함하는 것이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 시료 내의 전립선암 지표 단백질의 농도가 증가할수록 이에 비례하여 공진주파수의 변동값이 증가함을 알 수 있다.
이상의 일련의 과정 즉, 캔틸레버의 준비, 기준 공진주파수의 측정, 반응 실시, 반응 후 공진주파수 측정, 반응 전후의 공진주파수 변동값 계산 과정 등을 통해 시료 내에 존재하는 생체물질의 정량 분석을 기할 수 있게 된다. 또한, 특정 온 도 또는 특정 상대습도의 조건 하에서 상대습도의 변화 또는 온도의 변화를 통해 생체물질의 반응 정도 즉, 거동을 파악할 수 있어 해당 생체 물질의 특성을 용이하게 파악할 수 있게 된다.
한편, 도 3a 내지 도 5에 도시한 바와 같이 공진주파수를 중심으로 기술하였으나 전술한 바와 같이 캔틸레버에 대하여 반응 전의 정적인 휨의 기준 변위값을 광학계를 이용하여 측정하고 반응 후의 변위값을 측정한 다음, 반응 전후의 변위값 변동값을 통하여도 소정 시료 내에 존재하는 생체물질의 정량 분석을 실시할 수 있음은 물론이다. 이 때의 변위값 측정 방식 역시 상기 공진주파수 측정 방식과 마찬가지로 특정의 온도 및 습도 조건을 갖는 닫힌 계(closed system) 내에서 실시되며 해당 최적의 온도 및 습도 조건은 공진주파수 측정 방식에서의 조건 즉, 30∼40℃의 온도, 70% 이상의 습도 조건에 상응한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 생체물질로서 전립선암 지표 단백질(PSA)을 일 예로 하여 설명하였으나, 상기 PSA 이외에 DNA, 세포 등 다양한 생체물질의 검출 또한 가능하다. 이에 부가하여, 본 발명의 실시예에서는 캔틸레버를 이용한 공진주파수 변화 또는 변위값 변화를 중심으로 설명하였으나, 상기 캔틸레버 이외에 종래 기술에서 사용되는 QCM(Quartz Crystal Mass Balance)을 상기 캔틸레버 대신에 적용하여 상술한 바와 같은 과정(S601∼S606)을 진행할 수도 있다.
본 발명에 따른 생체물질 측정 시스템 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
측정하고자 하는 생체물질이 포함된 시료와의 반응 전에 캔틸레버에 대하여 기준 공진주파수 또는 기준 변위값을 측정하고 상기 시료와의 반응 후, 온도 및 습도가 특정 상태로 조절된 닫힌 계(closed system)에서 반응 후의 공진주파수 또는 변위값을 측정하여 반응 전후의 공진주파수 변동값으로부터 시료 내의 생체물질의 정량 분석이 가능하게 된다.
특히, 종래의 액체 내에서의 측정이 아닌 대기 또는 공기 중에서의 측정 방식을 택함에 따라 액체 내에서의 측정에 따른 제반 문제점 예를 들어, 액체 내의 점도 및 밀도 등의 외적인 요인에 의한 공진주파수 변화 등의 실험적 오차를 일소할 수 있으며 정확한 정량 및 정성 분석이 가능하게 된다.
또한, 종래의 광학계를 이용한 변위 측정 방식의 문제점인 기생 변위(parasitic deflection) 및 좁은 다이내믹 범위(dynamic range)로 유발되는 실험적 오차 및 감도 저하의 문제점을 해결할 수 있게 된다.

Claims (37)

  1. 복수개의 캔틸레버를 구비하는 캔틸레버 센서를 준비하는 제 1 단계;
    상기 복수개의 캔틸레버에 대한 기준 공진주파수를 측정하는 제 2 단계;
    생체물질이 포함된 시료에 상기 복수의 캔틸레버를 반응시키는 제 3 단계;
    외부 환경과 격리되고 온도 및 습도가 특정 상태로 조절된 닫힌 계(closed system)에서, 반응 후의 캔틸레버의 공진주파수를 측정하는 제 4 단계;
    상기 반응 전후의 캔틸레버의 공진주파수 변동값을 산출하여 시료 내에 포함되어 있는 생체물질의 정량 분석을 실시하는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시료와의 반응 후, 반응 후의 캔틸레버의 공진주파수를 측정하기 전에,
    상기 캔틸레버를 초순수 또는 버퍼 용액 중 어느 하나를 이용하여 상기 캔틸레버를 세척하고 건조시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상은 캔틸레버 의 상면, 하면 중 적어도 어느 한 면에 분자 인식층을 구비하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상은 분자 인식층을 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 분자 인식층은 단원자층을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 닫힌 계의 온도는 10∼60℃ 인 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 닫힌 계의 온도는 30∼40℃ 인 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 닫힌 계의 습도는 10∼90%의 상대습도인 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 닫힌 계의 습도는 70∼90%의 상대습도인 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 캔틸레버는 압전막이 일체화된 캔틸레버 또는 압저항막이 일체화된 캔틸레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계 내지 제 5 단계를 적어도 한 번 이상 반복하여 특정 온도 또는 특정의 상대습도에서의 온도 변화 또는 상대습도 변화에 따른 생체물질의 거동 특성을 파악하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  12. 복수의 캔틸레버를 구비하는 캔틸레버 센서를 준비하는 제 1 단계;
    상기 복수개의 캔틸레버에 대한 기준 변위값을 광학 수단을 이용하여 측정하는 제 2 단계;
    생체물질이 포함된 시료에 상기 복수의 캔틸레버를 반응시키는 제 3 단계;
    외부 환경과 격리되고 온도 및 습도가 특정 상태로 조절된 닫힌 계(closed system)에서, 반응 후의 캔틸레버의 변위값를 측정하는 제 4 단계;
    상기 반응 전후의 캔틸레버의 변위값 변동량을 산출하여 시료 내에 포함되어 있는 생체물질의 정량 분석을 실시하는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 시료와의 반응 후, 반응 후의 캔틸레버의 변위값을 측정하기 전에,
    상기 캔틸레버를 초순수 또는 버퍼 용액 중 어느 하나를 이용하여 상기 캔틸레버를 세척하고 건조시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 복수개의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상은 캔틸레버의 상면, 하면 중 적어도 어느 한 면에 분자 인식층을 구비하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 복수개의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상은 분자 인식층을 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 분자 인식층은 단원자층을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 닫힌 계의 온도는 10∼60℃ 인 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 닫힌 계의 온도는 30∼40℃ 인 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  19. 제 12 항에 있어서, 상기 닫힌 계의 습도는 10∼90%의 상대습도인 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 닫힌 계의 습도는 70∼90%의 상대습도인 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  21. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 단계 내지 제 5 단계를 적어도 한 번 이상 반복하여 특정 온도 또는 특정의 상대습도에서의 온도 변화 또는 상대습도 변화에 따른 생체물질의 거동 특성을 파악하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  22. 제 1 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 캔틸레버 센서 대신 QCM(Quartz Crystal Mass Balance)을 사용하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 방법.
  23. 소정의 공간을 정의하며 외부 환경과 격리되는 닫힌 계(closed system);
    상기 닫힌 계 내에 구비되며 생체물질이 포함되어 있는 시료를 공급 및 배출하는 시료 공급 시스템;
    상기 닫힌 계 내에 구비되며 상기 시료 공급 시스템과 연결되어 상기 시료를 수용할 수 있는 소정의 공간을 갖으며, 복수개의 캔틸레버가 구비된 캔틸레버 센서가 장착되어 있는 반응 챔버;
    상기 닫힌 계의 온도를 조절하는 온도 조절 수단;
    상기 닫힌 계의 습도를 조절하는 습도 조절 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 복수개의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상은 캔틸레버의 상면, 하면 중 적어도 어느 한 면에 분자 인식층을 구비하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 복수개의 캔틸레버 중 적어도 하나 이상은 분자 인식층을 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서, 상기 분자 인식층은 단원자층을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  27. 제 23 항에 있어서, 상기 닫힌 계 내의 온도는 10∼60℃의 온도 범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 닫힌 계 내의 온도는 30∼40℃의 온도 범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  29. 제 23 항에 있어서, 상기 닫힌 계의 습도는 10∼90%의 상대습도 범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  30. 제 23 항에 있어서, 상기 닫힌 계의 습도는 70∼90%의 상대습도 범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  31. 제 23 항에 있어서, 상기 복수개의 캔틸레버는 압전막이 일체화된 캔틸레버 또는 압저항막이 일체화된 캔틸레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  32. 제 23 항에 있어서, 상기 복수개의 캔틸레버에 대한 공진주파수를 측정하기 위한 전원공급부 및 공진주파수 측정 수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  33. 제 23 항에 있어서, 상기 복수개의 캔틸레버에 대한 변위값을 측정하기 위한 광학 수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  34. 제 23 항에 있어서, 상기 습도 조절 수단은 소정 부피의 저장 수단을 구비하여 습도 조절용 액체를 저장하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 습도 조절용 액체는 초순수 또는 버퍼 용액 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 생체물질 측정 시스템.
  36. 제 23 항에 있어서, 상기 시료 공급 시스템은,
    시료가 유입되는 시료 유입구와,
    상기 반응 챔버와 연결되어 상기 반응 챔버로 시료를 공급하는 시료 배관과,
    상기 반응 챔버의 일측에 구비되어 상기 반응 챔버 내의 시료를 배출하는 시료 배출구로 구성되는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
  37. 제 23 항에 있어서, 상기 캔틸레버 센서 대신 QCM(Quartz Crystal Mass Balance)을 사용하는 것을 특징으로 하는 생체물질 측정 시스템.
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