KR20140082576A - Gold-coated magnetic microsphere - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금 마감 자성 마이크로스피어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 마이크로스피어는 일반적인 광학현미경으로 관측 조작할 수 있는 크기를 갖고, 매우 균일한 입자 분포를 갖고, 화학적인 안정성이 뛰어나고, 그 표면에 다양한 물질 인식 기능을 부여할 수 있을 뿐 아니라, 분광학 분석적인 특성이 우수하고, 비중이 낮아서 마이크로스피어를 기반으로 하는 다중분석을 포함한 다양하고 광범위한 체외진단(in vitro diagnosis)에 응용될 수 있는 금 마감 자성 마이크로스피어에 관한 것이다.The present invention relates to a gold-finishing magnetic microsphere, and more particularly, to a gold-finishing magnetic microsphere having a size capable of observing and manipulating with a general optical microscope, having a very uniform particle distribution, excellent in chemical stability, Which can be applied to a wide variety of in vitro diagnoses including multiple analysis based on microspheres because of its excellent spectroscopic analytical properties and low specific gravity, Magnetic microspheres.
원자, 분자 수준의 화학물질과 핵산, 단백질 등의 생화학 물질 , 세포, 바이러스 등의 생물질에 이르는 다양한 물질의 분리, 농축, 검출에 자성 입자를 사용하는 예가 많이 알려져 있다. 특히 구형의 비드(bead), 즉 스피어(sphere) 형태의 자성 소자가 많이 사용되고 있다.There are many examples of using magnetic particles to separate, concentrate, and detect various materials ranging from atoms and molecules to biochemicals such as nucleic acids, proteins, and living materials such as cells and viruses. Particularly, a spherical bead, that is, a magnetic element in the form of a sphere is widely used.
Mirkin 등의 특허(US 7,238,472 B2)에 따르면, 자성 코어(magnetic core)과 이를 감싸는 금 쉘(gold shell)로 구성된 코어/쉘(core/shell) 구조의 나노입자가 보고되어 있다. 여기서 코어/쉘(core/shell) 구조의 나노입자는 평균직경은 5 - 150 nm로 한정되어 있다. 여기서 코어/쉘 나노입자에 올리고 뉴클레이티드(oligo-nucleotide)를 결합시킨 후 이를 이용하여 핵산(nucleic acid)을 검출하는 방법을 제시하고 있다. 여기서 자성 코어는 금속 산화물(metal oxide), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철-백금(FePt), 철-금(FeAu)로 한정되어 있다.According to Mirkin et al. (US Pat. No. 7,238,472 B2), nanoparticles having a core / shell structure composed of a magnetic core and a gold shell surrounding the magnetic core have been reported. Here, nanoparticles of the core / shell structure are limited to an average diameter of 5 to 150 nm. Here, a method of detecting a nucleic acid by binding an oligo-nucleotide to a core / shell nanoparticle and using it is proposed. Here, the magnetic core is limited to metal oxide, iron, nickel, cobalt, iron-platinum, and iron-gold.
Albrecht 등의 특허(US 2011/0256621 A1)도 유사한 코어/쉘 나노입자를 이용한 분자 분석법을 보고하고 있다. 여기서 코어 구성물질은 철, 코발트, 아연, 니켈 중에서 선택되고, 쉘은 금, 은, 팔라듐, 로듐, 몰리브데늄, 루데늄 중에서 선택되었다. 코어/쉘 나노입자의 직경은 1 - 100 nm으로 한정되어 있다. Albrecht et al. (US 2011/0256621 A1) also report molecular analysis using similar core / shell nanoparticles. Wherein the core material is selected from iron, cobalt, zinc, and nickel, and the shell is selected from gold, silver, palladium, rhodium, molybdenum, and ruthenium. The diameter of core / shell nanoparticles is limited to 1 - 100 nm.
반면, Sucholeiki 등의 특허(US 5,834,121)에서는 폴리머로 싸여진 다수의 자성 나노입자들이 훨씬 큰 크기의 제2의 폴리머 비드의 메트릭스 속에 갇혀 있는 구조의 자성입자와 폴리머 복합체를 보고하고 있다. Modahl 등의 특허(US 2012/0141798 A1)도 폴리머 비드 내부에 자성 나노입자 형성시킨 후 폴리머 비드 표면을 또 다시 폴리머 코팅하여, 폴리머로 마감된 자성입자와 폴리머 복합체 비드를 보고하고 있다.On the other hand, US Pat. No. 5,834,121 to Sucholeiki et al. Discloses magnetic particles and polymer composites having a structure in which a plurality of magnetic nanoparticles encased in a polymer are trapped in a matrix of a second polymer bead of much larger size. Modahl et al. (US 2012/0141798 A1) also report the formation of magnetic nanoparticles in the polymer beads and polymer coating of the polymer beads again to reveal polymer-filled magnetic beads and polymer composite beads.
이와 같이 현재 보고된 자성 비드는 하나의 자성 코어가 하나의 금속 쉘로 둘러싸인 코어/쉘 구조 혹은 다수의 자성 나노입자들이 하나의 폴리머 비드 내부에 내포되어 있는 복합체 구조를 갖고 있다. 이러한 선행 기술들은 몇 가지 문제점들을 갖고 있다.The presently reported magnetic beads have a core / shell structure in which one magnetic core is surrounded by one metal shell or a composite structure in which a plurality of magnetic nanoparticles are contained within one polymer bead. These prior arts have several problems.
자성 비드로 물질을 검출하는 과정에서 검출 대상 물질의 양을 측정하기 위해서 가장 보편적으로 사용하는 방법은, 자성 비드 위에 분리 농축된 검출 대상 물질로 인하여 발생하는 형광 세기를 측정하는 것이다. 이를 위해서는 광학 현미경으로 자성 비드를 확인하고 적정 파장의 입사광을 자성 비드에 조사하면서 이때 나오는 현광을 측정하여 그 세기를 자성 비드의 면적으로 나누어 현광 세기의 밀도를 계산하는 방법을 흔히 사용한다. 이러한 과정을 수행하기 위해서는 자성 비드의 크기가 광학 현미경으로 관측 조작이 가능한 마이크로미터(μm) 단위의 크기를 갖는 것이 좋고, 그 크기가 일정하며 모양이 균일한 구형일수록 바람직하다. 따라서, 단분산 마이크로스피어 형태의 자성 비드가 요구된다.The most commonly used method for measuring the amount of a substance to be detected in the process of detecting a substance with a magnetic bead is to measure the intensity of fluorescence generated due to a substance to be detected that has been separated and concentrated on magnetic beads. For this purpose, it is common practice to identify the magnetic bead with an optical microscope and to measure the density of the intensity of the light by dividing the intensity by the area of the magnetic bead by measuring the incident light of the appropriate wavelength on the magnetic bead. In order to carry out such a process, it is preferable that the size of the magnetic beads has a size in the micrometer (μm) size capable of observing with an optical microscope, and a spherical shape having a uniform size and a uniform shape is preferable. Therefore, magnetic beads in the form of monodispersed microspheres are required.
앞서 기술한 바와 같이, 코어/쉘 구조의 자성 비드는 직경이 작아서 광학현미경으로 관측하고 조작하기 어렵다. 이 구조의 자성 비드가 만약 마이크로미터 단위의 크기로 제작된다고 해도, 코어/쉘을 구성하는 물질이 모두 금속 혹은 금속 산화물인 이유로 매우 무거운 중량을 갖게 되어 사용상의 불편함이 있다. 이와 비교하여, 본 기술의 자성 마이크로비드는 마이크로미터 스케일의 크기를 갖고 있지만, 밀도가 낮은 폴리머가 부피의 대부분을 차지하기 때문에 중량을 줄일 수 있는 장점이 있다.As described above, the magnetic beads of the core / shell structure are small in diameter and difficult to observe and manipulate with an optical microscope. Even if the magnetic beads of this structure are fabricated in the micrometer size, there is an inconvenience in use because the materials constituting the core / shell are all metal or metal oxide and thus have a very heavy weight. In comparison, the magnetic microbeads of the present technology have a micrometer scale size, but they have the advantage of being able to reduce weight because low density polymers occupy the bulk of the volume.
자성 비드 위에 분리 농축된 검출 대상 물질로 인하여 발생하는 형광 세기를 측정하는 분석 과정이 높은 민감도를 갖고 정밀하게 수행되기 위해서는, 검출 대상 물질이 존재하지 않는 자성 비드에서는 형광이 발생하지 않을 것이 요구된다. 즉, 자성 비드 자체에서 발생하는 바탕 형광(background fluorescence)이 최소화 되어야 한다.It is required that fluorescence is not generated in a magnetic bead in which a substance to be detected does not exist in order that the analysis process for measuring the fluorescence intensity caused by the substance to be detected separated and concentrated on the magnetic bead can be performed with high sensitivity. That is, the background fluorescence generated in the magnetic bead itself must be minimized.
앞서 기술한 바와 같이, 복합체 구조의 자성 비드는 그 표면이 폴리머로 마감(coating)되어 있다. 이러한 유기 폴리머 물질은 대부분 자체 형광을 발생하는 경우가 많다. 또한 이러한 유기 폴리머 물질은 샘플과 접촉하는 경우, 분석 대상 물질이외의 물질과도 쉽게 결합을 이루는데, 이를 비특이적 결합(non-specific binding)이라 한다. 비특이적 결합에 의해 자성 비드 표면에 존재하는 물질들도 형광을 발생시킬 수 있어서, 바탕 형광을 증가시켜 분석 정확도를 감소시키는 원인이 된다. 이와 비교하여, 본 기술의 금 마감 자성 마이크로비드는 표면이 금으로 마감되어 있다. 금은 자체 형광이 존재하지 않는 물질이며, 비활성 금속으로서 반응성이 매우 적고 비특이적 흡착 또한 최소화시킬 수 있어서, 바탕 형광을 최소화시킬 수 있다.As described above, the magnetic beads of the composite structure are coated with a polymer on its surface. Most of these organic polymer materials often generate their own fluorescence. In addition, when the organic polymer material is in contact with a sample, it easily binds to a substance other than the analyte, which is called a non-specific binding. Materials present on the magnetic bead surface due to nonspecific binding can also cause fluorescence, thereby increasing the background fluorescence and reducing the assay accuracy. In comparison, the gold finish magnetic bead of the present technology has a gold finish on its surface. Gold is a substance in which fluorescence is not present, and as an inert metal, the reactivity is very low and nonspecific adsorption can also be minimized, so that background fluorescence can be minimized.
폴리머 외부막과 비교할 때, 금 외부막은 또 다른 장점을 갖고 있다. 일반적으로, 분석 대상 물질에 대한 선택성을 높이기 위해 자성 비드 표면을 화학적으로 개질(chemical modification)해야 할 경우가 많다.Compared to the polymer outer membrane, the gold outer membrane has another advantage. Generally, it is often necessary to chemically modify the magnetic bead surface in order to increase the selectivity to the analyte.
금은 물이나 알코올에 녹은 싸이올(thiol) 분자와 매우 강한 결합을 쉽게 이루는 특성이 있다. 매우 다양한 종류의 싸이올 분자들이 이미 합성되어 판매되고 있기 때문에, 이러한 싸이올 분자를 구하여 물이나 알코올에 녹인 후 금 마감 자성 마이크로스피어를 투입한 후 잠시 후 자석으로 수거하여 세척하는 간단한 과정으로 원하는 물질로 표면을 개질할 수 있다. 반면, 폴리머 표면에는 싸이올 분자의 결합이 발생하지 않는다.It has the property of easily binding very strong bonds with thiol molecules dissolved in gold silver or alcohol. Since a very wide variety of thiol molecules are already synthesized and sold, these thiol molecules are recovered, dissolved in water or alcohol, and then charged with a gold-finish magnetic microsphere. After a short time, The surface can be modified. On the other hand, binding of thiol molecules does not occur on the surface of the polymer.
Miltenyi Biotec 사에서 발명한 MACS(magnetic-activated cell sorting)와 같은 예에서 찾아볼 수 있듯이, 자성 비드는 다중분석(multiplex analysis)에 응용되어, 유체 내에서 혼합, 운송, 분리되는 경우가 매우 흔하다. 이러한 응용을 위해서는 자성 비드는 그 비중이 물의 비중 1 g/cm3보다는 커야 하지만 지나치게 커서는 안 된다. 금속 혹은 금속 산화물인 자성체만으로 이루어진 자성입자는 필연적으로 비중이 클 수 밖에 없다. 이와 비교하여, 본 기술의 자성 마이크로 비드는 밀도가 낮은 폴리머로 내부에 구형 코어를 형성하여 중량을 줄일 수 있는 장점이 있다.As can be seen from examples such as the magnetic-activated cell sorting (MACS) invented by Miltenyi Biotec, magnetic beads are often used in multiplex analysis and mixed, transported and separated in fluids. For this application, magnetic beads should have a specific gravity greater than 1 g / cm 3 of water but not too large. Magnetic grains composed of only a magnetic material which is a metal or a metal oxide inevitably have a large specific gravity. In comparison, the magnetic microbeads of the present technology are advantageous in that they have a low density and can form a spherical core in the inside thereof, thereby reducing the weight.
이러한 뚜렷한 장점들에도 불구하고, 금으로 마감된 마이크로미터 스케일의 자성 비드는 거의 보고되어 있지 않고, 더구나 그 내부 대부분이 저밀도 물질의 구형 구조체로 이루어져 전체 밀도를 낮출 수 있는 형태인 금 마감 자성 비드는 드물다. 또한, 금으로 마감된 마이크로미터 스케일의 자성 비드가 단분산의 입자크기를 보유한 경우도 드물다.Despite these obvious advantages, gold-terminated micrometer-scale magnetic beads have rarely been reported, and gold-finish magnetic beads, which are mostly spherical structures of low density materials, rare. In addition, magnetic beads of gold-finished micrometer scale rarely have a monodisperse particle size.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 특성을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 마이크로스피어는 일반적인 광학현미경으로 관측 조작할 수 있는 크기를 갖고, 매우 균일한 입자 분포를 갖고, 그 표면에 다양한 물질 인식 기능을 부여할 수 있을 뿐 아니라, 화학적인 안정성이 뛰어나고, 분광학 분석적인 특성이 우수하고, 비중이 낮아서 마이크로스피어를 기반으로 하는 다중분석을 포함한 다양하고 광범위한 체외진단(in vitro diagnosis)에 응용될 수 있는 금 마감 마이크로스피어를 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a microsphere that can be observed and manipulated with a general optical microscope, has a very uniform particle distribution, Can be applied to a wide variety of in vitro diagnoses including multiple assays based on microspheres because of their excellent chemical stability, excellent spectroscopic analytical properties and low specific gravity. And to provide a gold-finishing microsphere with a gold finish.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.The present invention has the following structure in order to achieve the above object.
본 발명에 따르면, a) 코어로서의 구형지지체; b) 상기 코어의 표면에 형성된 자성물질막; 및 c) 상기 자성물질막에 형성된 금막;을 포함하여 구성되며, 상기 구형지지체와 자성물질막과 금막은 명확한 층상 구조를 형성한다.According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a) a spherical support as a core; b) a magnetic material film formed on the surface of the core; And c) a gold film formed on the magnetic material film, wherein the spherical support, the magnetic material film and the gold film form a clear layered structure.
그리고 상기 구형지지체는 직경이 1~100㎛ 사이의 구형이다.And the spherical support has a spherical shape with a diameter of between 1 and 100 탆.
또한 상기 구형지지체는 폴리머로 구성되며, 상기 구형지지체는 폴리메타크릴산 메틸(poly(methyl methacrylate), PMMA) 또는 그 공중합체 중 선택된 어느 하나로 구성되거나 상기 구형지지체는 폴리스티렌(polystyrene) 또는 그 공중합체 중 선택된 어느 하나로 구성된다.Also, the spherical support may be composed of a polymer, and the spherical support may be composed of any one selected from poly (methyl methacrylate), PMMA or a copolymer thereof, or the spherical support may be polystyrene or a copolymer thereof As shown in FIG.
그리고 상기 자성물질막은 상자성(paramagnetic) 금속 혹은 금속 산화물 중 선택된 어느 하나에 의해 구성된다.The magnetic material layer may be formed of any one selected from paramagnetic metals and metal oxides.
또한 상기 자성물질막은 산화철이다.The magnetic material film is iron oxide.
그리고 상기 자성물질막은 니켈이다.And the magnetic substance film is nickel.
또한 상기 자성물질막은 20 ~ 2000 ㎚의 막 두께로 이루어진다.The magnetic material layer has a thickness of 20 to 2000 nm.
그리고 상기 금막은 2 ~ 100㎚의 막 두께로 이루어진다.The gold film has a thickness of 2 to 100 nm.
또한 상기 자성물질막은 구형지지체 직경 대비 0.02 ~ 0.2 비율로 막이 형성되는 것이 바람직하다.It is also preferable that the magnetic material film has a film with a ratio of 0.02 to 0.2 with respect to the diameter of the spherical support.
그리고 금마감 마이크로스피어는 비중이 1 g/cm3 보다 크고 3 g/cm3 보다 작은 것이 바람직하다.And gold finish microspheres preferably has a specific gravity of less than 1 g / large and 3 g / cm 3 than 3 cm.
본 발명에 따른, 제안된 마이크로스피어는 일반적인 광학현미경으로 관측 조작할 수 있는 크기를 갖고, 매우 균일한 입자 분포를 갖고, 그 표면에 다양한 물질 인식 기능을 부여할 수 있을 뿐 아니라, 화학적인 안정성이 뛰어나고, 분광학 분석적인 특성이 우수하고, 비중이 낮아서 마이크로스피어를 기반으로 하는 다중분석을 포함한 다양한 광범위한 체외진단(in vitro diagnosis)에 응용될 수 있는 효과가 있다.The proposed microsphere according to the present invention has a size that can be observed and manipulated with a general optical microscope and has a very uniform particle distribution and not only is it capable of imparting various substance recognition functions to its surface, Excellent spectroscopic analytical properties, and low specific gravity, which can be applied to a wide variety of in vitro diagnoses including multiple analysis based on microspheres.
또한 본 발명에 따르면 금 마감 자성 마이크로스피어와 물질 인식 금 마감 자성 마이크로스피어는 강한 자성을 보유하여, 용액에 분산된 후 외부 자기력으로 다시 수집하여 분리할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the gold finish magnetic microspheres and the material recognition gold finish magnetic microspheres have strong magnetic properties, and they are dispersed in a solution and then collected and separated by external magnetic force.
도 1은 본 발명의 금 마감 자성 마이크로스피어에 따른 개략도.
도 2a 및 도2b는 본 발명에 따른 자성 마이크로스피어의 전자현미경 이미지를 나타내는 사진.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어의 전자현미경 이미지를 나타내는 사진.
도 4는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어의 자성 특성을 나타내는 그래프.
도 5a는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어 단면의 전자현미경 이미지와 원소 분석 이미지를 나타내는 사진.
도 5b는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어 단면의 원소 분석 이미지 중 자성물질막 부분만을 나타내는 사진.
5c는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어 단면의 원소 분석 이미지 중 금 막 부분만을 나타내는 사진.
도 6a는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어의 광학 현미경 사진.
도 6b는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어의 현광 현미경 사진.1 is a schematic view of a gold-finishing magnetic microsphere of the present invention.
2A and 2B are photographs showing electron micrographs of magnetic microspheres according to the present invention.
3A to 3C are photographs showing an electron microscope image of gold-finishing magnetic microspheres according to the present invention.
4 is a graph showing the magnetic properties of gold-finishing magnetic microspheres according to the present invention.
5A is a photograph showing an electron microscope image and an elemental analysis image of a gold finish magnetic microsphere section according to the present invention.
FIG. 5B is a photograph showing only the magnetic substance film portion in the element analysis image of the gold finish magnetic microsphere section according to the present invention. FIG.
5c is a photograph showing only the gold film portion in the element analysis image of the gold finish magnetic microsphere section according to the present invention.
6A is an optical microscope photograph of a gold finish magnetic microsphere according to the present invention.
FIG. 6B is a photomicrograph of a gold micro-magnetic microsphere according to the present invention. FIG.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.
이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.It is to be understood that the following specific structure or functional description is illustrative only for the purpose of describing an embodiment in accordance with the inventive concept, and that the embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, It should not be construed as being limited to examples.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다. The terms first and / or second etc. may be used to describe various components, but the components are not limited to these terms. The terms may be named for the purpose of distinguishing one element from another, for example, without departing from the scope of the right according to the concept of the present invention, the first element being referred to as the second element, The second component may also be referred to as a first component.
어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when it is mentioned that an element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions for describing the relationship between components, such as "between" and "between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should also be interpreted.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It will be understood that the terms "comprises", "having", and the like in the specification are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.
본 발명의 금 마감 마이크로스피어는 아래와 같은 과정을 거쳐 형성하게 된다.
The gold-finishing microsphere of the present invention is formed through the following process.
<구형지지체 형성 과정><Formation process of spherical support>
폴리머 마이크로스피어의 제조법은 이미 널리 알려져 있는 방법에 따라 제조할 수 있으며, 산업 재료로써 상업적으로 구매할 수 있다. 본 실시 예에서는 직경 1~00 ㎛ 사이, 상대표준편차 10%이하의 폴리머 비드를 구매하여 사용하였다.
The method of preparing the polymer microspheres can be manufactured according to a method well known in the art, and can be commercially obtained as an industrial material. In this embodiment, polymer beads having a diameter of 1 to 00 μm and a relative standard deviation of 10% or less were purchased and used.
<니켈을 이용한 자성물질막 제작 과정>≪ Process of producing a magnetic material film using nickel &
(a) 코어로서의 단분산 구형 지지체의 표면을 개질하는 과정: 구형 지지체의 표면에 리간드(ligand) 역할을 할 수 있는 작용기를 생성시킨다. 리간드는 금속 이온과 강하게 결합하여 안정한 자성 물질 막을 코팅하는데 결정적인 역할을 한다. 구형 지지체 표면에 리간드를 생성시키는 방법은 리간드를 포함하는 PEI, PEG 등의 폴리머를 흡착시키는 방법을 쓸 수도 있으나, 이 경우 흡착력이 충분히 강하지 않아 안정한 막을 기대하기 힘들기에 이 방법은 배제한다. 대신 리간드를 포함하는 분자를 강한 공유결합으로 지지체 표면에 결합시키는 방식을 이용한다. 대표적인 방식은 PMMA 표면에 아민(amine) 작용기를 결합하는 방법이 있다.(a) Modification of the surface of the monodisperse spherical support as core: A functional group capable of acting as a ligand is formed on the surface of the spherical support. The ligand plays a crucial role in coating stable magnetic material films by strongly binding to metal ions. As a method of generating a ligand on the surface of a spherical support, a method of adsorbing a polymer such as PEI or PEG containing a ligand may be used. However, this method is excluded because it is difficult to expect a stable film because the adsorption force is not sufficiently strong. Instead, molecules that contain ligands are attached to the support surface with strong covalent bonds. A typical method is to bond an amine functional group to the PMMA surface.
본 실시 예에서는 폴리메타클릴산 메틸(poly(methylmethacrylate, PMMA)) 표면을 아민 작용기로 개질하기로 한다. 적정 농도의 붕소산(붕산) (boric acid)와 에틸렌디아민(ethylene diamine) 용액에 직경 15 μm의 단분산 PMMA를 넣은 후 6 시간 동안 80 ℃로 중탕한 후 회수하여 증류수로 여러 번 세척한다.In this embodiment, the surface of poly (methylmethacrylate) (PMMA) is modified with an amine functional group. Monodispersed PMMA with a diameter of 15 μm is added to boric acid (boric acid) and ethylenediamine solution at a proper concentration, and the resultant is stirred for 6 hours at 80 ° C., collected and washed several times with distilled water.
(b) 개질된 단분산 구형 지지체의 표면에 자성 물질 막을 코팅하는 과정: 본 실시 예에서는 리간드에 주석 이온(Sn2 +)을 결합시키고 이것으로 팔라듐 이온(Pd2 +)을 팔라듐 원자(Pd)으로 환원시켜 팔라듐이 코팅된 표면을 만들고, 팔라듐 표면에서 발생하는 무전해 도금 반응을 이용하여 자성 니켈 막을 제작하였다.(b) Coating a magnetic material layer on the surface of the modified monodisperse spherical support: In this embodiment, tin ions (Sn 2 + ) are bonded to the ligand, whereby palladium ions (Pd 2 + ) are combined with palladium atoms (Pd) To prepare a palladium-coated surface, and a magnetic nickel film was prepared by electroless plating reaction occurring on the palladium surface.
본 실시 예에서의 구체적인 과정은 다음과 같다.The specific procedure in this embodiment is as follows.
1(a)에서 얻어진 아민으로 개질된 단분산 PMMA을 염화주석(SnCl2) 용액에 넣고 1시간동안 교반하여 주석 이온을 결합시키고 거른 후 증류수로 여분의 염화주석을 세척한다. 이것을 10% 염산 용액에 염화팔라듐(PdCl2)을 용해시킨 용액에 분산시켜 60 ℃에서 30분간 반응시켜 팔라듐 막을 제작한다.The amine-modified mono-dispersed PMMA obtained in 1 (a) was added to the SnCl 2 solution and stirred for 1 hour to bind the tin ions. After filtration, the excess tin chloride was washed with distilled water. This is dispersed in a solution of palladium chloride (PdCl 2 ) dissolved in a 10% hydrochloric acid solution and reacted at 60 ° C for 30 minutes to prepare a palladium film.
팔라듐 막이 형성된 구형 지지체에 니켈 도금을 수행함에 있어서, 고자성의 니켈 막이 형성되는 조건에서 하도록 각별히 주의를 기울인다. 본 실시예에서는 다음과 같은 도금조에서 니켈 도금을 수행함으로써 고자성 마이크로스피어를 얻을 수 있었다. 도 5a 내지 도 5c는 본 실시예에 의해 제작된 자성 니켈 마이크로스피어의 자성 특성을 나타내는 측정 데이터이다. 본 실시예에 의한 고자성 니켈 막 무전해 도금 방법은 다음과 같다.Particular attention is paid to the conditions under which a high-magnetic nickel film is formed in performing nickel plating on a spherical support having a palladium film formed thereon. In this example, high magnetic microspheres were obtained by performing nickel plating in the following plating bath. 5A to 5C are measurement data showing the magnetic characteristics of the magnetic nickel microspheres manufactured according to this embodiment. The electroless plating method of the high-magnetic nickel film according to this embodiment is as follows.
폴리비닐피포리돈과 브롬화 도데실트리메틸암모늄을 물 1000 ml 에 녹여 분산용액을 준비한 후 상기 팔라듐이 코팅된 PMMA 마이크로스피어를 넣고 용액의 농도를 pH 10으로 보정하고, 60 ℃로 가열하며 교반한다. 여기에 황산니켈(Ⅱ)과 글리신 그리고 차인산나트륨을 투입하여 무전해 도금을 실시한다. 도금 완료 후, 여과 후 증류수로 여러번 세척하여 자성 니켈 막이 형성된 마이크로스피어를 수거한 후 진공 오븐에서 건조한다. 이렇게 얻어진 자성 마이크로스피어의 주사형 전자현미경(SEM) 이미지는 도2a와 같다.
The dispersion solution is prepared by dissolving polyvinylpyrrolidone and dodecyltrimethylammonium bromide in 1000 ml of water, and then the PMMA microspheres coated with palladium are added thereto, the concentration of the solution is adjusted to
<산화철을 이용한 자성물질막 제작 과정>≪ Process of producing a magnetic material film using iron oxide &
증류수에 11.75 g FeCl3와 4.3 g FeCl2를 녹여 85 ℃ 로 가열한 후 질소를 불어 넣어 공기를 제거한다. 여기에 NH4OH를 넣고 85 ℃를 유지하며 rpm 600으로 교반한다. 검은 입자가 형성되면 1.5 ml oleic acid를 여러 번에 걸쳐서 넣는 후 10분간 교반과 가열을 진행한 후 멈춘다. 온도가 실온으로 내려가면 증류수로 세척하여 건조하여 산화철 나노입자를 수거한다. 산화철 나노입자를 싸이클로헥산에 분산시킨 용액을 준비한 후 단분산 폴리머(PMMA 또는 폴리스티렌) 마이크로스피어와 섞어서 폴리머 마이크로스피어 표면에 산화철 나노입자를 흡착시킨다.11.75 g of FeCl 3 and 4.3 g of FeCl 2 are dissolved in distilled water, heated to 85 ° C, and then nitrogen is blown to remove air. NH 4 OH is added thereto, and the mixture is stirred at rpm 600 while maintaining 85 ° C. When black particles are formed, 1.5 ml of oleic acid is added several times, followed by stirring and heating for 10 minutes and then stopping. When the temperature drops to room temperature, it is washed with distilled water and dried to collect the iron oxide nanoparticles. A solution in which iron oxide nanoparticles are dispersed in cyclohexane is prepared and mixed with monodisperse polymer (PMMA or polystyrene) microspheres to adsorb iron oxide nanoparticles on the surface of polymer microspheres.
이 과정을 반복하여 충분한 양의 산화철 피막이 폴리머 마이크로스피어 표면에 형성되면, 깨끗한 싸이클로헥산으로 여러 번 세척하고 에탄올, 증류수로 순차적으로 세척한 후 진공 오븐에서 건조한다. 이렇게 얻어진 직경 1.3 ㎛인 자성 마이크로스피어의 주사형 전자현미경 (SEM) 이미지는 도2b와 같다.
If this process is repeated and a sufficient amount of iron oxide film is formed on the surface of the polymer microspheres, it is cleaned several times with clean cyclohexane, washed sequentially with ethanol and distilled water, and then dried in a vacuum oven. A scanning electron microscope (SEM) image of the magnetic microsphere having a diameter of 1.3 탆 thus obtained is shown in FIG. 2B.
<금막 제작 과정1><Process for making
증류수 50 ml에 EDTA-Na 5.6 g, KH2PO4 0.3 g을 넣고 교반한다. 여기에 1 m Na3Au(SO3)2 용액 적당량과 2.5% catechol 용액을 첨가한 후 자성 마이크로스피어 0.1 g을 넣고 10분간 반응하며 금 막을 형성한 후 수거하여 증류수로 여러 번 세척한 후 진공 오븐에서 건조한다. 이렇게 얻어진 직경 15 ㎛인 자성 마이크로스피어의 주사형 전자현미경 (SEM) 이미지는 도3a와 같다.
Add 5.6 g of EDTA-Na and 0.3 g of KH 2 PO 4 to 50 ml of distilled water and stir. After adding a suitable amount of 1 m Na 3 Au (SO 3 ) 2 solution and 2.5% catechol solution, 0.1 g of magnetic microspheres were added and reacted for 10 minutes to form a gold film. The gold film was collected, washed several times with distilled water, Lt; / RTI > A scanning electron microscope (SEM) image of the magnetic microsphere having a diameter of 15 탆 thus obtained is shown in FIG.
<금막 제작 과정2> <Gold Film Making Process 2>
자성 마이크로스피어 0.1 g을 증류수 1 L에 교반시킨 후, 10% HAuCl4를 넣고 400 mM NH2OH를 넣어 20 분간 교반시킨다 (rpm 200). 반응을 끝내고 증류수로 세척한 후 진공 오븐에서 건조한다. 이렇게 얻어진 직경 5 ㎛, 15 ㎛인 자성 마이크로스피어의 주사형 전자현미경 (SEM) 이미지들은 각각 도3b 및 도3c와 같다.
After 0.1 g of magnetic microspheres are stirred in 1 L of distilled water, 10% HAuCl 4 is added, 400 mM NH 2 OH is added and stirred for 20 minutes (rpm 200). After completion of the reaction, wash with distilled water and dry in a vacuum oven. Scanning electron microscope (SEM) images of magnetic microspheres having diameters of 5 mu m and 15 mu m thus obtained are shown in Figs. 3B and 3C, respectively.
<자성 특성 측정>≪ Measurement of magnetic properties &
금 마감 자성 마이크로스피어가 제조된 후, 스퀴드 자력측정기(SQUID magnetometer)를 사용하여 그 자성 특성을 측정하였다. 도4는 본 실시예에 의해 제작된 금 마감 자성 마이크로스피어의 자성 특성을 나타내는 측정 데이터이다.After the gold finish magnetic microspheres were manufactured, their magnetic properties were measured using a SQUID magnetometer. 4 is measurement data showing the magnetic properties of the gold finish magnetic microspheres fabricated according to this embodiment.
그래프의 x-축은 가해준 자기장 (applied magnetic field, 단위: Oe), y-축은 자화(magnetization, 단위: emu/g)를 나타내며, 측정된 데이터는 금 마감 자성 마이크로스피어가 포화자화(saturated magnetization) 15 emu/g 이상의 상자성(paramagnetism)을 띠고 있음을 보여준다.
The x-axis of the graph represents the applied magnetic field (unit: Oe), and the y-axis represents magnetization (unit: emu / g). The measured data indicate that the gold-finishing magnetic microspheres are saturated magnetization, 15 emu / g or more paramagnetism.
<비중 측정><Specific gravity measurement>
일정 부피의 증류수에 일정 무게의 금 마감 자성 마이크로스피어를 섞은 후 부피 변화를 측정하여, 금 마감 자성 마이크로스피어의 무게를 부피 변화량으로 나누어 비중을 측정하였다. 금 마감 자성 마이크로스피어의 비중은 자성막과 금막의 두께에 따라 조절이 가능하며, 1 ~ 3 g/cm3 범위를 유지하였다.
The specific gravity was measured by dividing the weight of the gold-finishing magnetic microspheres by the volume change after mixing a constant volume of gold finishing magnetic microspheres with a certain volume of distilled water and measuring the volume change. The specific gravity of the gold-finned magnetic microspheres can be controlled by the thickness of the magnetic film and the gold film, and the range of 1 to 3 g / cm 3 was maintained.
상기와 같은 제작 과정을 통해 제작된 본 발명의 금 마감 마이크로스피어는 아래의 구성으로 이루어진다.The gold-finishing microsphere of the present invention manufactured through the above-described fabrication process has the following constitution.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, a) 코어로서의 구형지지체; b) 상기 코어의 표면에 형성된 자성물질막; 및 c) 상기 자성물질막에 형성된 금막;을 포함하여 구성되며, 상기 구형지지체와 자성물질막과 금막은 명확한 층상 구조를 형성한다.As shown in Fig. 1, according to the present invention, there is provided a laminate comprising: a) a spherical support as a core; b) a magnetic material film formed on the surface of the core; And c) a gold film formed on the magnetic material film, wherein the spherical support, the magnetic material film and the gold film form a clear layered structure.
그리고 상기 구형지지체는 직경이 1~100㎛ 사이의 구형이다.And the spherical support has a spherical shape with a diameter of between 1 and 100 탆.
또한 상기 구형지지체는 폴리머로 구성되며, 상기 구형지지체는 폴리메타크릴산 메틸(poly(methyl methacrylate), PMMA) 또는 그 공중합체 중 선택된 어느 하나로 구성되거나 상기 구형지지체는 폴리스티렌(polystyrene) 또는 그 공중합체 중 선택된 어느 하나로 구성된다.Also, the spherical support may be composed of a polymer, and the spherical support may be composed of any one selected from poly (methyl methacrylate), PMMA or a copolymer thereof, or the spherical support may be polystyrene or a copolymer thereof As shown in FIG.
그리고 상기 자성물질막은 상자성(paramagnetic) 금속 혹은 금속 산화물 중 선택된 어느 하나에 의해 구성된다.The magnetic material layer may be formed of any one selected from paramagnetic metals and metal oxides.
또한 상기 자성물질막은 산화철이다.The magnetic material film is iron oxide.
그리고 상기 자성물질막은 니켈이며, 상기 자성물질막은 20 ~ 2000 ㎚의 막 두께로 이루어진다.The magnetic material layer is nickel, and the magnetic material layer has a thickness of 20 to 2000 nm.
또한 상기 금막은 2 ~ 100㎚의 막 두께로 이루어진다.The gold film has a thickness of 2 to 100 nm.
그리고 상기 자성물질막은 구형지지체 직경 대비 0.02 ~ 0.2 비율로 막이 형성되는 것이 바람직하다.The magnetic material layer preferably has a film thickness of 0.02 to 0.2 times the diameter of the spherical support.
또한 금마감 마이크로스피어는 비중이 1 g/cm3 보다 크고 3 g/cm3 보다 작은 것이 바람직하다.
In addition, gold finish microspheres preferably has a specific gravity of less than 1 g / large and 3 g / cm 3 than 3 cm.
이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 아래와 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
자성물질막의 두께가 증가함에 따라 자성 마이크로스피어의 자성 세기가 증가한다. 자성 마이크로스피어의 자성이 충분하기 위해서는 일정 두께 이상의 자성물질막이 형성되어야 한다. 직경 1 ㎛ 구형지지체의 경우 20 nm 이상의 두께가 필요하다. 구형지지체의 직경이 증가함에 따라 더 두꺼운 자성물질막이 필요하다. 하지만 무조건 자성물질막의 두께를 늘리면 금 마감 자성 마이크로스피어의 비중이 지나치게 증가하기에, 직경 100 ㎛ 구형지지체의 경우 최대 2000 nm로 정한다.As the thickness of the magnetic material layer increases, the magnetic strength of the magnetic microspheres increases. In order for the magnetic microspheres to have a sufficient magnetic property, a magnetic substance film having a certain thickness or more must be formed. For a 1 탆 diameter spherical support, a thickness of 20 nm or more is required. As the diameter of the spherical support increases, a thicker magnetic material film is required. However, if the thickness of the magnetic material layer is unconditionally increased, the specific gravity of the gold-finishing magnetic microspheres increases excessively, so that the maximum value is 2000 nm for a 100 μm diameter spherical support.
상기 금막은 2 ~ 100 ㎚의 막 두께로 이루어진다. 바탕 형광을 없애고 비특이적 결합을 막기 위해, 금 막이 자성 마이크로스피어의 외부를 완벽히 덮어서 내부의 구형지지체 코어와 자성 물질막이 외부에 노출되지 않아야 한다. 그러기 위해서는 금 막의 두께는 최소 2 nm 이상은 되어야 한다. 금 막은 두꺼울수록 외부막으로서 역할을 확실히 할 수 있으나, 필요 이상 두꺼울 경우 금 마감 자성 마이크로스피어의 비중이 커지고 제조 비용이 늘어나는 문제가 생긴다. 금 막의 두께는 최대 100 nm이면 충분하다.The gold film has a thickness of 2 to 100 nm. In order to eliminate background fluorescence and prevent non-specific binding, the gold film should completely cover the outside of the magnetic microspheres so that the spherical support cores and the magnetic material film are not exposed to the outside. To do this, the thickness of the gold film should be at least 2 nm. The thicker the gold film, the more reliable it can serve as an outer film. However, if it is thicker than necessary, the proportion of gold-finishing magnetic microspheres increases and the manufacturing cost increases. The thickness of the gold film is preferably at most 100 nm.
또한 상기 자성물질막의 두께는 구형지지체 직경 대비 0.02 ~ 0.2 비율로 막이 형성된다. 구형지지체의 중량에 비례하여 충분한 자성을 유지하기 위하여 최소 0.02의 비율은 유지하되, 자성 마이크로스피어 전체 비중이 지나치게 커지지 않도록 0.2는 넘지 않도록 한다. 이 비율을 유지함으로써 금 마감 자성 마이크로스피어는 충분한 자성을 가지면서 동시에 낮은 비중을 유지할 수 있다.Further, the thickness of the magnetic material film is formed to a film ratio of 0.02 to 0.2 with respect to the diameter of the spherical support. In order to maintain a sufficient magnetic property in proportion to the weight of the spherical support, maintain a ratio of 0.02 at minimum, and do not exceed 0.2 so that the specific gravity of the magnetic microspheres does not become too large. By maintaining this ratio, the gold finish magnetic microspheres can maintain a low specific gravity while having sufficient magnetism.
또한 상기 금 마감 자성 마이크로스피어는 비중이 1 g/cm3 보다 크고 3 g/cm3 보다 작은 값은 갖는다. 비중이 금속 또는 금속산화물에 비해 훨씬 작기 때문에, MACS 등의 다중분석에서 유체에 섞여 이동, 선별, 수집되는 과정을 효과적으로 수행할 수 있다.In addition, the gold closed magnetic microspheres is a specific gravity of 1 g / cm 3 greater than a value that is less than 3 g / cm 3 has. Since the specific gravity is much smaller than that of the metal or metal oxide, it is possible to effectively carry out the process of mixing, sorting, and collecting in the fluid in the multiple analysis such as MACS.
또한 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어의 최외각 금 막에 싸이올 작용기가 있는 분자를 붙인 물질 인식 금 마감 자성 마이크로스피어는 싸이올 작용기가 있는 분자의 종류에 따라 용액 속에서의 분산성과 용액 속의 특정 물질에 대한 친화도가 조절된다. 본 발명에 따른 물질 인식 금 마감 자성 마이크로스피어는 a) 코어로서의 구형지지체와, b) 상기 코어의 표면에 형성된 자성물질 막과, c) 상기 자성물질 막에 형성된 금 막과, d) 금 막의 표면에 흡착된 싸이올 분자 막을 포함하여 이루어지고, 상기 구형지지체와 자성물질 막과 금 막은 명확한 층상 구조를 형성하며, 싸이올 분자막은 자기조립단층막(self-assembled monolayer)으로 구성시킬 수도 있다.Further, the material recognition gold finish magnetic microsphere to which the molecule having the thiol functional group is attached to the outermost gold film of the gold finish magnetic microsphere according to the present invention is characterized in that it is dispersed in the solution, The affinity for a particular substance is controlled. The material recognition gold finishing magnetic microsphere according to the present invention comprises a) a spherical support as a core, b) a magnetic material film formed on the surface of the core, c) a gold film formed on the magnetic material film, and d) The spherical support, the magnetic material layer and the gold layer form a clear layered structure, and the thiol layered film may be composed of a self-assembled monolayer.
바람직하게는, 상기 금 마감 자성 마이크로스피어와 물질 인식 금 마감 자성 마이크로스피어가 단분산 구형지지체를 코어로 사용한다.Preferably, the gold-finishing magnetic microsphere and the material-recognition gold finishing magnetic microspheres use a monodisperse spherical support as the core.
상기 금 마감 자성 마이크로스피어와 물질 인식 금 마감 자성 마이크로스피어는 강한 자성을 보유하여, 용액에 분산된 후 외부 자기력으로 다시 수집하여 분리할 수 있다.The gold-finishing magnetic microspheres and the material-recognizing gold finishing magnetic microspheres have strong magnetic properties and can be dispersed in a solution, collected again by an external magnetic force, and separated.
도 5a는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어 단면의 전자현미경 이미지와 원소 분석 이미지를 나타내는 사진으로 이를 보면, 금막, 자성물질막 및 구형지지체의 층상 이미지를 볼 수 있다. 우하귀의 어두운 영역은 구형지지체인 폴리머 영역이다. 좌하귀에서 우상귀에 걸쳐 형성된 두께 약 500 nm의 띠 형태의 영역은 자성물질막에 해당한다. 자성물질막 위쪽으로는 금 막이 약 30 nm의 두께로 형성되어 있다.FIG. 5A is a photograph showing an electron microscope image and an elemental analysis image of a gold finish magnetic microsphere section according to the present invention, wherein a layered image of a gold film, a magnetic material film, and a spherical support can be seen. The dark areas of the rabbit are polymer regions that are spherical supports. The band-shaped region of about 500 nm thickness formed from the left lower back to the upper back corresponds to the magnetic material film. A gold film is formed to a thickness of about 30 nm above the magnetic material film.
도 5b는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어 단면의 원소 분석 이미지중 자성물질막 부분만을 나타내는 사진으로 이를 보면, 도 5a에서 언급한 바와 같이 자성물질막이 좌하귀에서 우상귀에 걸쳐 형성된 두께 약 500 nm의 띠 형태로 관찰된다.FIG. 5B is a photograph showing only the magnetic material layer in the element analysis image of the gold finish magnetic microsphere section according to the present invention. As shown in FIG. 5A, the magnetic material layer has a thickness of about 500 nm It is observed in the form of a band.
도 5c는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어 단면의 원소 분석 이미지중 금 막 부분만을 나타내는 사진으로 이를 보면, 도 5a에서 언급한 바와 같이 금 막이 두께 약 30 nm로 형태로 관찰된다.FIG. 5c is a photograph showing only a gold film portion in an elemental analysis image of a gold finish magnetic microsphere section according to the present invention. As shown in FIG. 5a, a gold film is observed in a form of about 30 nm in thickness.
도 6a는 본 발명에 따른 금 마감 자성 마이크로스피어의 광학 현미경 사진이고 도6b는 광학 현미경 사진과 동시에 측정한 현광 현미경 사진으로 이를 보면, 도 6a와 같이 광학 현미경으로 금 마감 자성 마이크로스피어들을 검은 점 형태로 확인하면서 동시에 도6b와 같이 금 마감 자성 마이크로스피어들에서 나오는 바탕 형광을 측정한 결과 전혀 바탕 형광이 발생하지 않아 도 6b에는 어떠한 이미지도 보이지 않음을 확인하였다.FIG. 6A is an optical microscope photograph of gold-finishing magnetic microspheres according to the present invention, FIG. 6B is a photograph of a microscope photograph taken at the same time as an optical microscope photograph. As shown in FIG. 6A, 6B, it was confirmed that no background fluorescence was generated at all and no image was seen in FIG. 6B.
이와 같이 본 발명에 의해 형성된 금 마감 마이크로스피어를 이용할 경우 상대적으로 저밀도의 구형지지체를 통해 비중을 낮추는 것이 가능하고 정확한 크기와 구 형태의 구현이 가능하며, 특히 최외측의 금 마감을 통해 형광에 대한 반응성을 우수하게 할 수 있어 검출대상과의 형광을 통한 오판을 미연에 방지할 수 있게 된다.When the gold microspheres formed according to the present invention are used, the specific gravity can be lowered through a relatively low density spherical support, and accurate size and spherical shape can be realized. Particularly, It is possible to improve the reactivity and to prevent the misjudgment through fluorescence with the detection target.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 기술적 내용에 대한 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아니다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. There is no doubt that it is within.
Claims (12)
b) 상기 코어의 표면에 형성된 자성물질막; 및
c) 상기 자성물질막에 형성된 금막;을 포함하여 구성되며,
상기 구형지지체와 자성물질막과 금막은 명확한 층상 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.a) a spherical support as a core;
b) a magnetic material film formed on the surface of the core; And
c) a gold film formed on the magnetic material film,
Wherein the spherical support, the magnetic material film and the gold film form a clear layered structure.
상기 구형지지체는 직경이 1~100㎛ 사이의 구형인 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.The method according to claim 1,
Wherein the spherical support has a spherical shape having a diameter of 1 to 100 占 퐉.
상기 구형지지체는 폴리머로 구성된 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.3. The method of claim 2,
Wherein the spherical support comprises a polymer.
상기 구형지지체는 폴리메타크릴산 메틸(poly(methyl methacrylate), PMMA) 또는 그 공중합체 중 선택된 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.The method of claim 3,
Wherein the spherical support comprises any one selected from the group consisting of polymethyl methacrylate (PMMA) or a copolymer thereof.
상기 구형지지체는 폴리스티렌(polystyrene) 또는 그 공중합체 중 선택된 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.The method of claim 3,
Wherein the spherical support comprises one selected from the group consisting of polystyrene and a copolymer thereof.
상기 자성물질막은 상자성(paramagnetic) 금속 혹은 금속 산화물 중 선택된 어느 하나에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.The method according to claim 1,
Wherein the magnetic material layer is formed of any one selected from paramagnetic metals and metal oxides.
상기 자성물질막은 산화철인 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.The method according to claim 6,
Wherein the magnetic material film is made of iron oxide.
상기 자성물질막은 니켈인 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.The method according to claim 6,
Wherein the magnetic material film is nickel.
상기 자성물질막은 20 ~ 2000 ㎚의 막 두께로 이루어진 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.9. The method according to claim 1 or 6, 7 or 8,
Wherein the magnetic material layer has a thickness of 20 to 2000 nm.
상기 금막은 2 ~ 100㎚의 막 두께로 이루어진 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.The method according to claim 1,
Wherein the gold film has a thickness of 2 to 100 nm.
상기 자성물질막은 구형지지체 직경 대비 0.02 ~ 0.2 비율로 막이 형성되는 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.10. The method of claim 9,
Wherein the magnetic material layer has a film thickness of 0.02 to 0.2 times the diameter of the spherical support.
상기 금 마감 자성 마이크로스피어는 비중이 1 g/cm3 보다 크고 3 g/cm3 보다 작은 것을 특징으로 하는 금 마감 자성 마이크로스피어.The method according to any one of claims 1 to 8 or 10 to 11,
The gold closed magnetic microspheres are gold closed magnetic microspheres, it characterized in that a specific gravity of less than 1 g / large and 3 g / cm 3 than 3 cm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2013/012107 WO2014104713A1 (en) | 2012-12-24 | 2013-12-24 | Gold-finished magnetic microsphere |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| KR1020120152369 | 2012-12-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140082576A true KR20140082576A (en) | 2014-07-02 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020130162067A KR20140082576A (en) | 2012-12-24 | 2013-12-24 | Gold-coated magnetic microsphere |
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| KR (1) | KR20140082576A (en) |
-
2013
- 2013-12-24 KR KR1020130162067A patent/KR20140082576A/en not_active Application Discontinuation
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