KR20210135018A - Biosensor and a method for diagnosis prostate cancer using the same - Google Patents
Biosensor and a method for diagnosis prostate cancer using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210135018A KR20210135018A KR1020200053114A KR20200053114A KR20210135018A KR 20210135018 A KR20210135018 A KR 20210135018A KR 1020200053114 A KR1020200053114 A KR 1020200053114A KR 20200053114 A KR20200053114 A KR 20200053114A KR 20210135018 A KR20210135018 A KR 20210135018A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- biosensor
- cancer
- prostate cancer
- psa
- prostate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/226—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54353—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals with ligand attached to the carrier via a chemical coupling agent
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/551—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being inorganic
- G01N33/553—Metal or metal coated
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
- G01N33/57407—Specifically defined cancers
- G01N33/57434—Specifically defined cancers of prostate
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2500/00—Screening for compounds of potential therapeutic value
- G01N2500/04—Screening involving studying the effect of compounds C directly on molecule A (e.g. C are potential ligands for a receptor A, or potential substrates for an enzyme A)
Abstract
Description
본 발명은 반복 사용이 가능한, 비표지(label free) 기반의 인터디지털 커패시터형(Interdigital Capacitive, IDC) 바이오 센서 및 상기 바이오 센서를 이용하여 전립선 특이 항원(Prostate-Specific Antigen)을 검출하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a repeatable, label-free, interdigital capacitive (IDC) biosensor and a method for detecting a prostate-specific antigen using the biosensor. will be.
바이오 센서(biosensor)란 생물체의 특정한 기능을 가지는 표적물질인 효소, 항체, DNA 등을 인식하고 결합하는 리셉터가 신호 변환장치와 결합되어 생화학적 상호작용 및 인식반응을 전기적 신호로 변환함으로써 분석하고자 하는 물질을 선택적으로 감지할 수 있는 전기 화학적 센서를 의미한다.A biosensor is a receptor that recognizes and binds enzymes, antibodies, and DNA, which are target materials with specific functions of an organism, is combined with a signal converter, and converts biochemical interactions and recognition reactions into electrical signals for analysis. It refers to an electrochemical sensor that can selectively detect a substance.
바이오 센서는 다양한 생리활성 물질의 농도를 신속하게 정량화 할 수 있어 대상 물질의 종류에 따라 바이오, 화학, 환경 등의 활용 용도로 널리 사용될 것으로 기대되는 소자이다.A biosensor is a device that is expected to be widely used for bio, chemical, and environmental applications, depending on the type of target material, as it can rapidly quantify the concentration of various physiologically active substances.
전기 화학적 센서를 이용한 표적물질의 검출 및 분석을 위해서는 표적물질이 가지는 미세한 특성에도 신호의 변화가 크게 나타날 수 있도록 높은 감도를 가지고 있어야 하며, 체액의 화학성분에 견딜 수 있는 화학적 안정성과 유체의 흐름에도 영향을 받지 않는 물리적 안정성을 지니고 있어야 한다. 또한 용이한 사용을 위하여 기존의 측정 플랫폼을 이용할 수 있어야 하며 경제성과 실용성을 위하여 대량 생산이 용이한 구조로 제작될 것이 요구된다.In order to detect and analyze a target material using an electrochemical sensor, it must have high sensitivity so that the signal can be significantly changed even in the microscopic characteristics of the target material. It must have unaffected physical stability. In addition, it is required to be able to use the existing measurement platform for easy use, and to be manufactured in a structure that is easy to mass-produce for economical efficiency and practicality.
한편, 전립선암은 남성에게 널리 퍼진 악성 종양으로서, 한국을 포함한 전 세계의 암 사망률 중 두번째 주요 원인으로 꼽힌다. 특히, 전립선암은 암으로 사망한 남성의 총 6%를 차지할 정도로 높은 비율로 발생한다.On the other hand, prostate cancer is a malignant tumor that is widespread among men and is considered the second leading cause of cancer mortality worldwide, including Korea. In particular, prostate cancer occurs at a high rate, accounting for 6% of all men who die from cancer.
현재 전립선암 검진을 위해서는 크게 두가지로써 직장수지검사(Digital Rectal Examination) 또는 전립선 특이 항원(Prostate-Specific Antigen, 이하 PSA로 칭함)을 검출하는 방법을 이용하고 있다.Currently, there are two major methods for prostate cancer screening: digital rectal examination or prostate-specific antigen (PSA) detection.
전립선암 환자는 혈청 내 총 PSA의 수치가 증가하므로, 혈청 내 PSA 농도가 4.0ng/mL 이상이 되면 전립선암의 가능성이 높아 조직검사(biopsy)가 요구된다. 다만, 전립선암 외 다른 질병이 있는 경우도 PSA가 증가할 수 있어 암 특이적 마커라 할 수는 없지만, 전립선암의 조기 발견을 위해서는 PSA를 대체할 수 있는 다른 마커가 없는 실정이다.Since the level of total PSA in the serum of patients with prostate cancer increases, when the concentration of PSA in the serum is 4.0 ng/mL or higher, the probability of prostate cancer is high, and a biopsy is required. However, although PSA may increase in the presence of diseases other than prostate cancer, it cannot be called a cancer-specific marker, but there is no other marker that can replace PSA for early detection of prostate cancer.
나아가, PSA의 수준을 측정함으로써 전립선암의 조기 진단뿐 아니라 치료 후 전립선암 재발 여부의 모니터링에도 지속적으로 활용할 수 있으므로, 극소량의 시료만으로도 높은 민감도 및 빠른 검출 속도를 나타내는 검출 방법에 대한 요구가 지속되고 있는 실정이다.Furthermore, by measuring the level of PSA, it can be continuously used not only for early diagnosis of prostate cancer but also for monitoring of prostate cancer recurrence after treatment. there is a situation.
그러나 기존에 알려진 방사선면역측정법(radioimmunoassay), 형광검출법(fluorescence detection), ELISA, 표면 플라즈몬 공명법(SPR) 등은 비싸고 불편하며 시간이 많이 걸리는 복잡한 항체 분석법을 사용하기 때문에 상기와 같은 요구를 충족하지 못하고 있다. However, conventionally known radioimmunoassay, fluorescence detection, ELISA, surface plasmon resonance (SPR), etc. do not meet the above requirements because they use expensive, inconvenient, and time-consuming complex antibody assays. can't
이에 본 발명자는 라벨링이 필요 없고(label free), 간단하며, 매우 높은 민감도를 갖고, 초고속 반응시간(30초이내)으로 실시간 감지가 가능하며 재사용이 가능한 완전히 새로운 바이오 센서를 발명하고자 하였다.Accordingly, the present inventors tried to invent a completely new biosensor that does not require labeling (label free), is simple, has very high sensitivity, can detect in real time with an ultra-fast response time (within 30 seconds), and can be reused.
본 발명의 목적은 전립선암 진단용 인터디지털 커패시티형(IDC) 바이오 센서를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an interdigital capacity type (IDC) biosensor for diagnosing prostate cancer.
본 발명의 다른 목적은 상기 바이오 센서를 포함하는 전립선암 진단용 키트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a kit for diagnosing prostate cancer including the biosensor.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 바이오 센서를 이용한 전립선암 진단에 필요한 정보를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide information necessary for diagnosing prostate cancer using the biosensor.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 바이오 센서를 이용한 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제의 모니터링 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for monitoring a prostate cancer inhibitor or a prostate cancer therapeutic agent using the biosensor.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 바이오 센서를 이용한 전립선암 치료제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a screening method for a therapeutic agent for prostate cancer using the biosensor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 기판; 상기 기판의 상층부에 위치하는 포토레지스터층; 상기 포토레지스터층의 상층부에 위치하는 금속층;을 포함하고, 상기 금속층은 티타늄(Ti) 및 백금(Pt)의 두가지 금속층으로 구성된 것인, 바이오 센서를 제공한다.One aspect of the present invention for achieving the above object is a substrate; a photoresist layer positioned on the upper layer of the substrate; It includes; a metal layer positioned on the upper layer of the photoresist layer, wherein the metal layer is composed of two metal layers of titanium (Ti) and platinum (Pt).
구체적으로, 상기 바이오 센서의 금속층은 24개의 핑거(finger)를 가지고, 상기 핑거의 너비(width) 및 핑거 사이의 거리(gap distance)가 각각 100um가 되도록 제조한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Specifically, the metal layer of the biosensor may have 24 fingers, and may be manufactured such that the width of the fingers and the gap distance between the fingers are 100 μm, respectively, but is not limited thereto.
또한, 구체적으로 상기 금속층을 구성하는 티타늄(Ti) 및 백금(Pt)의 두가지 금속층은 각각 150nm의 두께로 구성된 것일 수 있으며, 상기 바이오 센서의 금속층 상층부에 3-아미노프로필트리에톡시실란(APTS) 및 글루타르알데히드(Glutaraldehyde)를 포함하는 화학적 층이 추가로 생성되어 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, specifically, the two metal layers of titanium (Ti) and platinum (Pt) constituting the metal layer may each have a thickness of 150 nm, and 3-aminopropyltriethoxysilane (APTS) on the upper metal layer of the biosensor. And a chemical layer containing glutaraldehyde (Glutaraldehyde) may be additionally generated, but is not limited thereto.
본 발명에서 상기 기판은 실리콘(silicon, Si), 실리콘 산화물(silicon oxide, SiO2), 질화규소(silicon nitride, Si3N4), 사파이어(sapphire), 다이아몬드(diamond), 탄화규소(silicon carbide), 질화갈륨(gallium nitride, GaN), 게르마늄(germanium, Ge), 인듐 갈륨 비소화물(indium gallium arsenide, InGaAs), 갈륨 비소화물(gallium arsenide, GaAs), 황화납(lead sulfide) 및/또는 이들의 조합과 같은 어느 적합한 재료를 포함할 수 있으며, 본 실시예에서는 실리콘 산화물(SiTO2)을 이용하여 제조하였으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the substrate is silicon (silicon, Si), silicon oxide (silicon oxide, SiO 2 ), silicon nitride (silicon nitride, Si 3 N 4 ), sapphire (sapphire), diamond (diamond), silicon carbide (silicon carbide) , gallium nitride (GaN), germanium (Ge), indium gallium arsenide (InGaAs), gallium arsenide (GaAs), lead sulfide and/or their It may include any suitable material, such as a combination, and in this example, silicon oxide (SiTO 2 ) was used, but is not limited thereto.
PSA는 조직 특이성이 높고 민감도도 높아서 전립선암의 선별검사, 진단, 암 위험도 예측, 재발 표지자로 사용되고 있다. 한편 PSA의 단점은 암 특이성이 없다는 것인데, 구체적으로 전립선암 뿐 아니라 전립선염, 전립샘 비대증 등 양성 전립선 질환에서도 PSA 수치가 증가할 수 있다.Because of its high tissue specificity and high sensitivity, PSA is used as a screening test, diagnosis, cancer risk prediction, and recurrence marker for prostate cancer. On the other hand, the disadvantage of PSA is that it has no cancer specificity. Specifically, the level of PSA can be increased not only in prostate cancer but also in benign prostate diseases such as prostatitis and prostatic hyperplasia.
일반적으로 PSA의 참고범위는 4.0ng/mL미만이고, PSA 수치가 10.0ng/mL 이상이면 전립선암 위험도가 높으며, PSA 수치가 4.0 내지 10.0ng/mL 사이는 회색지대(gray zone)로, 전립선암, 전립샘비대증, 전립선염에서 모두 있을 수 있다.In general, the reference range for PSA is less than 4.0 ng/mL, and when the PSA level is 10.0 ng/mL or higher, the risk of prostate cancer is high, and the PSA level between 4.0 and 10.0 ng/mL is a gray zone. , prostatic hyperplasia, and prostatitis.
상기한 바, PSA 수치 하나만으로 전립선암을 조기에 발견하기는 어려우나, PSA density (밀도), velocity (속도), %fPSA (free/total PSA ratio) 등을 조합하여 전립선 암을 조기에 발견할 수 있다.As mentioned above, although it is difficult to detect prostate cancer early with only PSA level, it is possible to detect prostate cancer early by combining PSA density (density), velocity (velocity), and %fPSA (free/total PSA ratio). have.
구체적으로, PSA 밀도는 항문-직장을 통해 초음파을 촬영하여 전립선을 관찰하는 경직장초음파로 측정한 전립선의 부피를 이용하여 단위부피당 PSA를 계산하는 것으로서, 의사가 손가락으로 항문-직장을 촉진하여 직장, 전립선을 진찰하는 직장수지검사 결과가 음성이고 PSA 수치가 4~10 ng/mL인 환자에서 PSA 밀도가 증가되어 있으면 전립선암의 위험이 높은 것으로 판단한다. 또한, PSA 속도는 시간에 따른 PSA 증가 속도를 계산하는 것으로, 증가 속도가 빠를수록 전립선암의 가능성이 높은 것으로 판단한다. %fPSA는 전체 PSA 중 유리형 PSA의 백분율을 계산한 것으로, 전립선암에서는 복합형 PSA가 증가하므로, 유리형 PSA의 비율이 낮으면 전립선암의 위험이 높은 것으로 판단한다.Specifically, the PSA density is to calculate the PSA per unit volume using the volume of the prostate measured by transrectal ultrasound to observe the prostate by taking ultrasound through the anus-rectum. If the PSA density is increased in patients with a negative digital rectal test result and a PSA level of 4 to 10 ng/mL, it is judged that the risk of prostate cancer is high. In addition, the rate of PSA is to calculate the rate of increase in PSA over time, and it is determined that the higher the rate of increase, the higher the probability of prostate cancer. %fPSA is a calculation of the percentage of free PSA in the total PSA, and since complex PSA increases in prostate cancer, it is determined that the risk of prostate cancer is high when the ratio of free PSA is low.
구체적으로, 본 발명의 바이오 센서는 상기 화학적 층에 전립선 특이 항원(Prostate-Specific Antigen, PSA)의 항체(antibody)가 고정화(immobilized)되어 있을 수 있으며, 상기 PSA-항체와 대상시료 내 존재하는 PSA의 결합 과정에서 변화하는 정전용량을 측정함으로써, 대상시료 내 전립선 특이 항원(Prostate-Specific Antigen, PSA)의 수준을 검출하여 전립선암 여부를 판별할 수 있다.Specifically, in the biosensor of the present invention, an antibody of a prostate-specific antigen (PSA) may be immobilized on the chemical layer, and the PSA-antibody and PSA present in the target sample By measuring the capacitance that changes in the binding process of , it is possible to detect the level of prostate-specific antigen (PSA) in the target sample to determine whether or not prostate cancer.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 바이오 센서를 포함하는 전립선암 진단용 키트를 제공한다.Another aspect of the present invention provides a kit for diagnosing prostate cancer including the biosensor.
상기 전립선암 진단용 키트는 용액, 동결건조 분말, 냉동 용액, 또는 스트립 형태를 가질 수 있으며, 각각의 형태는 당업계에서 통상적인 방법으로 제제화할 수 있다. 예를 들어, 용액 형태의 검출용 키트는 나트륨-인산, 칼륨-인산, 트리스-염산 및 이외의 여러 종류의 완충액 등의 완충액에 단백질 또는 프라이머 등을 별도로 또는 혼합하여 제제화할 수 있으며, 필요에 따라 냉동시키거나 동결 건조할 수도 있다.The prostate cancer diagnostic kit may have a solution, lyophilized powder, frozen solution, or strip form, and each form may be formulated in a conventional manner in the art. For example, a detection kit in the form of a solution may be formulated by separately or mixing a protein or a primer in a buffer such as sodium-phosphate, potassium-phosphate, tris-hydrochloric acid, and other various types of buffers. It can also be frozen or freeze-dried.
상기 검출용 키트는 면역측방유동 스트립 방식을 이용한 것일 수 있다. 측방유동분석법(lateral flow assay)은 크로마토그래피 방법을 기본으로 하는 단백질 또는 핵산의 검출 방법이다. 이러한 측방유동분석법은 임신진단, 암진단, 기타 특정 단백질 또는 유전자의 존재 여부 또는 미생물탐지 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있다. 측방유동분석법은 항원-항체 반응과 같은 두 물질 간의 특이적인 반응을 기본으로 하는 것으로, 민감도와 특이성이 높고, 빠른 시간 내에 결과를 확인할 수 있다는 장점이 있어 질병의 진단 및 빠른 예방 조치를 가능하게 한다.The detection kit may use an immunolateral flow strip method. A lateral flow assay is a method for detecting a protein or a nucleic acid based on a chromatography method. This lateral flow analysis method is widely used in various fields such as pregnancy diagnosis, cancer diagnosis, the presence of other specific proteins or genes, or detection of microorganisms. The lateral flow analysis method is based on a specific reaction between two substances, such as an antigen-antibody reaction, and has the advantages of high sensitivity and specificity, and the fact that results can be confirmed in a short time, enabling diagnosis of diseases and rapid preventive measures. .
본 발명의 검출용 키트에는 본 발명의 바이오 센서를 이용하여 전립선암 관련 바이오마커를 검출하는데 필요한 실험(예: PCR) 및 결과 확인에 필요한 여러 가지 시약들, 예컨대, PCR 조성물, 제한효소, 아가로스, 혼성화 및 전기영동에 필요한 완충용액 등이 추가로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 PCR 조성물은 역전사 반응에 의해서 합성된 상보적 DNA와 본 발명에서 제공되는 PCR 프라이머 쌍 이외에 적당량의 DNA 중합효소(예, Thermusaquaticus(Taq), Thermusthermophilus(Tth), Thermusfiliformis, Thermisflavus, Thermococcusliteralis 또는 Pyrococcus furiosus(Pfu)로부터 얻은 열 안정성 DNA 중합효소), dNTP, PCR 완충용액 및 물(dH2O)을 포함할 수 있다. 상기 PCR 완충용액은 트리스-HCl(Tris-HCl), MgCl2, KCl 등을 포함할 수 있다.In the detection kit of the present invention, various reagents required for experiments (eg, PCR) and result confirmation required for detecting prostate cancer-related biomarkers using the biosensor of the present invention, for example, PCR composition, restriction enzyme, agarose , a buffer solution required for hybridization and electrophoresis may be additionally included. Specifically, the PCR composition comprises an appropriate amount of a DNA polymerase (eg, Thermusaquaticus (Taq), Thermusthermophilus (Tth), Thermusfiliformis, Thermisflavus, Thermococcusliteralis or thermostable DNA polymerase obtained from Pyrococcus furiosus (Pfu)), dNTP, PCR buffer and water (dH 2 O). The PCR buffer solution may include Tris-HCl (Tris-HCl), MgCl 2 , KCl, and the like.
본 발명의 또 다른 일 측면은, (a) 피험체로부터 대상시료를 수득하는 단계; (b) 상기 시료를 바이오 센서에 접촉시키는 단계; (c) 대상시료에 존재하는 표적물질이 상기 바이오 센서 내 리셉터에 결합됨에 따라 변화하는 정전 용량성(capacitive) 변화를 감지하는 단계; 및 (d) 용량성(capacitive) 변화정도를 감지하여 대상시료 내 표적물질의 수준을 판별하는 단계;를 포함하는 질병의 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.Another aspect of the present invention comprises the steps of: (a) obtaining a subject sample from a subject; (b) contacting the sample with the biosensor; (c) detecting a capacitive change that changes as a target material present in a target sample is bound to a receptor in the biosensor; and (d) detecting the degree of capacitive change to determine the level of the target material in the target sample; provides an information providing method for diagnosing a disease, including.
구체적으로, 상기 (a) 단계의 대상시료는 조직, 세포, 전혈, 혈장, 혈청, 혈액, 타액, 객담, 림프액, 뇌척수액, 세포간액, 정액 및 소변으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 정액 또는 소변일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Specifically, the target sample of step (a) may be one or more selected from the group consisting of tissues, cells, whole blood, plasma, serum, blood, saliva, sputum, lymph, cerebrospinal fluid, intercellular fluid, semen and urine, More specifically, it may be semen or urine, but is not limited thereto.
또한, 상기 (c) 단계의 표적물질은 바이오마커(biomarker)일 수 있으며, 구체적으로 스크리닝(screening) 바이오마커, 예후(prognostic) 바이오마커, 계층(stratification) 바이오마커, 효능(efficacy) 바이오마커, 독성(toxicity) 바이오마커, 반응예측(Predictive) 바이오마커 및 약역학(Pharmacodynamic) 바이오마커로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있으며, 가장 구체적으로는 전립선 특이 항원(Prostate-Specific Antigen, PSA)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the target material of step (c) may be a biomarker, specifically a screening biomarker, a prognostic biomarker, a stratification biomarker, an efficacy biomarker, It may be at least one selected from the group consisting of a toxicity biomarker, a predictive biomarker, and a pharmacodynamic biomarker, and most specifically, a Prostate-Specific Antigen (PSA) may be, but is not limited thereto.
본 발명의 바이오 센서를 이용한 질병 진단을 위한 정보 제공 방법은 당뇨병, 류마티스 관절염, 백혈병(leukemia), 림프종(lymphoma) 혈액종양(hematopoietic malignancy), 자궁경부암(cervical cancer), 육종(sarcoma), 고환암(testicular cancer), 악성 흑색종(malignant melanoma), 내분비 종양(endocrine tumor), 골암(bone cancer), 전립선암(prostate cancer), 자궁암(uterus cancer), 유방암(breast cancer), 방광암(bladder cancer), 뇌 종양(brain cancer), 간암(liver cancer), 위암(stomach cancer), 췌장암(pancreas cancer), 피부암(skin cancer), 폐암(lung cancer), 후두암(larynx cancer), 두경부암(head and neck cancer), 식도암(esophageal cancer), 대장암(colorectal cancer) 및 난소암(ovarian cancer)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 질병이 특이적으로 발현하는 바이오마커를 검출함으로써 질병을 진단할 수 있으며, 가장 구체적으로는 전립선암을 진단 할 수 있으나, 상기 질병에 국한되지 않고 질병의 발병 또는 진행정도에 따라 특정한 바이오마커가 존재하는 모든 질병에 적용 가능하다.The method of providing information for disease diagnosis using the biosensor of the present invention is diabetes, rheumatoid arthritis, leukemia, lymphoma, hematopoietic malignancy, cervical cancer, sarcoma, testicular cancer ( testicular cancer, malignant melanoma, endocrine tumor, bone cancer, prostate cancer, uterus cancer, breast cancer, bladder cancer, Brain cancer, liver cancer, stomach cancer, pancreas cancer, skin cancer, lung cancer, larynx cancer, head and neck cancer ), esophageal cancer, colorectal cancer, and ovarian cancer can be diagnosed by detecting a biomarker specifically expressed by one or more diseases selected from the group consisting of, and most specifically This method can diagnose prostate cancer, but is not limited to the above diseases, and can be applied to any disease in which a specific biomarker exists according to the onset or progression of the disease.
본 발명의 기술분야에 숙련된 자들은 합당한 실험으로 이러한 방법의 다양한 단계들의 순서를 바꾸더라도 사용되는 특정 공정 및 물질에 따라 동일하거나 유사한 결과들이 나올 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 즉, 본 명세서에서 설명되는 다양한 단계들이 수행되는 순서 및 공정은 한정의 의미로 고려되어서는 안되며, 본 발명의 기술분야에서 숙련된 자들은 본 개시내용의 사상 및 범위 내에서 이러한 방법을 적절하게 수정하여 적용할 수 있을 것이다. 다양한 실시예에서는, 예시되는 단계들 중 하나 이상의 단계가 생략될 수 있다. 본 발명의 기술분야에서 숙련된 자는 원하는 결과를 여전히 획득하면서도 어떤 단계들이 생략될 수 있는지를 예를 들어, 사용되는 특정 물질, 물질의 품질, 이용가능한 시약(reagents), 이용가능한 장비 등과 같은 인자들에 근거하여 결정할 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that, with reasonable experimentation, the same or similar results may be obtained depending on the particular process and material used, even if the order of various steps in these methods is changed. That is, the order and process in which the various steps described herein are performed should not be considered in a limiting sense, and those skilled in the art will appropriately modify these methods within the spirit and scope of the present disclosure. so it can be applied. In various embodiments, one or more of the illustrated steps may be omitted. A person skilled in the art will recognize that factors such as, for example, the particular substance used, the quality of the substance, available reagents, available equipment, etc., can be omitted while still obtaining the desired result. can be decided based on
본 발명의 또 다른 일 측면은 전립선암 환자 시료에 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제를 처리하는 단계; 및 상기 시료에서 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제를 처리하기 전과 처리한 후의 PSA 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제의 모니터링 방법을 제공한다.Another aspect of the present invention comprises the steps of treating a prostate cancer patient sample with a prostate cancer inhibitor or a prostate cancer therapeutic agent; And it provides a method for monitoring a prostate cancer inhibitor or a prostate cancer therapeutic agent, comprising the step of measuring the PSA level before and after the treatment of the prostate cancer inhibitor or the prostate cancer therapeutic agent in the sample.
본 발명에서 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제는 소분자, 화합물, 항체, 면역항암제, 바이러스 등의 형태일 수 있으며, 암의 증식이나 전이를 억제하거나 암 세포를 사멸하는 등의 효과를 통해 전립선암 질환을 치료 또는 개선시킬 수 있는 제제이면 제한없이 모두 적용될 수 있다. In the present invention, the prostate cancer inhibitor or prostate cancer therapeutic agent may be in the form of a small molecule, compound, antibody, immunotherapy, virus, etc. Any agent that can treat or improve can be applied without limitation.
본 발명에서는 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제를 처리한 시료에 대하여 PSA 수준 변화를 측정함으로써, 해당 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제의 암 억제능 및 암 치료 효과를 모니터링 할 수 있다. 예를 들어, 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제의 처리에 따라 시료 내 PSA 수준이 유의적으로 정상 시료의 범위 내에 포함되는 경우, 해당 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제의 암 억제능 및 암 치료효과가 우수한 것으로 판단할 수 있다.In the present invention, by measuring a change in the PSA level of a sample treated with a prostate cancer inhibitor or a prostate cancer therapeutic agent, the cancer inhibiting ability and cancer treatment effect of the prostate cancer inhibitor or prostate cancer therapeutic agent can be monitored. For example, when the level of PSA in the sample is significantly within the range of a normal sample according to the treatment of the prostate cancer inhibitor or the prostate cancer therapeutic agent, the cancer inhibiting ability and the cancer therapeutic effect of the prostate cancer inhibitor or the prostate cancer therapeutic agent are excellent. can judge
본 발명의 또 다른 일 측면은 전립선암 환자 시료에 전립선암 치료제 후보 물질을 처리하는 단계; 및 상기 시료에서 후보물질을 처리하기 전과 처리한 후의 PSA 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 전립선암 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.Another aspect of the present invention comprises the steps of treating a prostate cancer treatment candidate to a prostate cancer patient sample; and measuring the level of PSA before and after processing the candidate substance in the sample.
본 발명에서는 전립선암 치료제 후보물질을 처리한 시료에 대하여 PSA 수준 변화를 측정함으로써, 해당 후보물질의 전립선암 억제능 및 전립선암 치료 효과를 판단할 수 있다. 예를 들어, 후보물질의 처리에 따라 시료 내 PSA의 수준이 유의적으로 정상 시료의 범위 내에 포함되는 경우, 해당 후보물질을 전립선암 질환 치료제로 선별할 수 있다.In the present invention, by measuring the change in the PSA level of a sample treated with a candidate for treating prostate cancer, it is possible to determine the prostate cancer inhibitory ability and the therapeutic effect of the candidate for prostate cancer. For example, when the level of PSA in the sample is significantly within the range of a normal sample according to the treatment of the candidate material, the candidate material may be selected as a therapeutic agent for prostate cancer disease.
본 발명의 또 다른 측면은, (a) 700 μm 두께의 유리 웨이퍼를 아세톤, 이소프로필알코올(IPA) 및 탈이온수(DI)를 사용하여 유기 세척하고, 이후 60 초 동안 HCI : H2O가 1:10의 비율로 혼합된 산성 세척하여 이중으로 세척하는 단계; (b) 스핀 코팅기를 사용하여 3μm 이상의 네거티브 포토레지스터(photo register, PR) 솔루션을 웨이퍼에 코팅하는 단계; (c) 웨이퍼에 포토레지스터가 잘 디벨로핑 될 수 있도록 섭씨 80 내지 200도에서 어닐링(annealing)하는 단계; (d) O2 및 N2 가스를 사용한 드라이 에칭 공정으로 포토레지스터를 디스컴(descum) 하는 단계; (e) 전자빔 증착을 통해 티타늄(Ti)과 백금(Pt)을 150nm 두께로 증착하는 단계; (f) 아세톤, 이소프로필알코올(IPA) 및 탈이온수를 사용하여 90초 내에 리프트 오프 머신을 이용하여 포토레지스터를 제거하는 리프트 오프(lift-off) 단계;를 포함하는, 바이오 센서의 제조 방법을 제공한다.Another aspect of the present invention is that (a) a 700 μm-thick glass wafer is organically cleaned using acetone, isopropyl alcohol (IPA) and deionized water (DI), and then HCI: H 2 O is 1 for 60 seconds. : double washing with mixed acid washing in a ratio of 10; (b) coating the wafer with a negative photoresist (PR) solution of 3 μm or more using a spin coater; (c) annealing at 80 to 200 degrees Celsius so that the photoresist can be well developed on the wafer; (d) descuming the photoresistor by a dry etching process using O 2 and N 2 gas; (e) depositing titanium (Ti) and platinum (Pt) to a thickness of 150 nm through electron beam deposition; (f) a lift-off step of removing the photoresistor using a lift-off machine within 90 seconds using acetone, isopropyl alcohol (IPA) and deionized water; to provide.
구체적으로, 상기 (e) 전자빔 증착 단계는 5.0 x 10-6 mTorr의 압력 하에서 수행되고, 전자 에너지는 10 kV로 고정되며, 0.5Å / s의 최소 증착 속도 조건 하에서 이루어지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Specifically, the (e) electron beam deposition step is performed under a pressure of 5.0 x 10 -6 mTorr, the electron energy is fixed at 10 kV, and may be performed under a condition of a minimum deposition rate of 0.5 Å / s, but is not limited thereto. does not
또한, 구체적으로 상기 (f) 단계 이후에, (g) 바이오 센서의 표면을 피라나 용액(Piranha solution)으로 80℃에서 15 내지 20 분 동안 세척하는 단계; (h) 2중량%의 3-아미노프로필트리에톡시실란(APTS) 용액 (에탄올)에 실온에서 2 시간 동안 침지시키는 단계; 및 (i) 탈이온수로 제조한 25wt % 글루타르알데히드(Glutaraldehyde, C5H8O2) 용액으로 3 시간 동안 고정하는 단계;를 추가로 더 포함하여 바이오 센서를 제조할 수 있으며, 나아가 상기 (i) 단계 이후에, (j) 인산염 완충 식염수(PBS)에 10㎍/ml의 PSA-항체를 침착시키고 실온에서 24 시간 동안 인큐베이팅하여 PSA-항체를 고정하는 단계;를 추가로 더 포함하는, 전립선 특이 항원(PSA) 수준 검출용 바이오 센서의 제조 방법을 제공한다.In addition, specifically, after step (f), (g) washing the surface of the biosensor with a Piranha solution at 80° C. for 15 to 20 minutes; (h) immersing in a 2% by weight solution of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTS) (ethanol) at room temperature for 2 hours; And (i) 25wt% glutaraldehyde (Glutaraldehyde, C 5 H 8 O 2 ) solution prepared in deionized water, fixing for 3 hours; can further include a biosensor can be prepared, further comprising the ( The prostate, further comprising, after step i), (j) depositing 10 μg/ml of PSA-antibody in phosphate buffered saline (PBS) and incubating at room temperature for 24 hours to immobilize the PSA-antibody; Provided is a method for manufacturing a biosensor for detecting specific antigen (PSA) levels.
본 발명의 바이오 센서는 라벨링이 필요 없고(label free), 간단하며, 매우 높은 민감도를 갖고, 초고속 반응시간(30초이내)으로 실시간 감지가 가능하며 재사용이 가능한 것을 특징으로 한다.The biosensor of the present invention is characterized in that it does not require labeling (label free), is simple, has very high sensitivity, enables real-time detection with an ultra-fast response time (within 30 seconds), and is reusable.
상기 바이오 센서는 목적하는 대상 질병의 특정 바이오 마커, 대사체 및 유전물질 등 나노홀 어레이 표면에 부착할 수 있는 리셉터 종류에 제한이 없고, 검출 과정에서 단백질 변형이 없을 뿐 아니라 형광물질이나 동위원소를 사용하지 않아 인체에 대한 유해성이 적다.The biosensor has no restrictions on the types of receptors that can be attached to the surface of the nanohole array, such as specific biomarkers, metabolites, and genetic materials of a target disease, and there is no protein modification in the detection process, as well as fluorescent substances or isotopes. Since it is not used, it is less harmful to the human body.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시 태양에 따라 제조된 바이오 센서와 관련된 전반적인 내용을 도시한 개념도이다(a: 본 발명 바이오 센서의 간략한 제조 과정. b: 본 발명 일 실시예에 따른 IDC 바이오 센서의 레이아웃, c~e: PSA에 의한 전립선암 검출 개요, f: 생물학적 시스템과 결합한 항-PSA의 존재 하에서 바이오 센서의 형태학적 거동, g: 표면에 PSA 존재 여부를 알려주는 현미경 이미지).
도 2는 본 발명의 실시 태양에 따라 바이오 센서의 제조 과정을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 바이오 센서에 PSA 분자가 결합하는 경우 IDC 회로의 커패시턴스가 변화하는 것을 설명하는 개념도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 바이오 센서에 PSA-항체를 결합시킨 후 PSA와 반응하는 과정을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명 바이오 센서를 FT-IR로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 바이오 센서 표면을 원자간력 현미경(AFM)을 이용하여 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 바이오 센서 표면을 스캐닝 전자 현미경(SEM)을 이용하여 관찰한 결과를 나타낸 것이다.1 is a conceptual diagram illustrating general contents related to a biosensor manufactured according to an embodiment of the present invention (a: a brief manufacturing process of the biosensor of the present invention. b: a layout of an IDC biosensor according to an embodiment of the present invention; c~e: Overview of prostate cancer detection by PSA, f: Morphological behavior of biosensor in the presence of anti-PSA combined with biological system, g: Microscopic image indicating the presence of PSA on the surface).
2 shows a manufacturing process of a biosensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a change in capacitance of an IDC circuit when a PSA molecule binds to the biosensor of the present invention.
4 shows a process of reacting with PSA after binding the PSA-antibody to the biosensor prepared according to an embodiment of the present invention.
5 shows the results of analyzing the biosensor of the present invention by FT-IR.
6 shows the results of observing the surface of the biosensor of the present invention using an atomic force microscope (AFM).
7 shows the results of observing the surface of the biosensor of the present invention using a scanning electron microscope (SEM).
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Accordingly, in some embodiments, well-known process steps, well-known structures, and well-known techniques have not been specifically described in order to avoid obscuring the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence or addition of one or more other components, steps, operations and/or components other than the stated components, steps, operations and/or components. It is used in the sense of not being excluded. And, “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited items.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들 과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between an element or components and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as terms including different orientations of the device during use or operation in addition to the orientation shown in the drawings.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or schematic diagrams that are ideal illustrative views of the present invention. Accordingly, the form of the illustrative drawing may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process. In addition, in each of the drawings shown in the present invention, each component may be enlarged or reduced to some extent in consideration of convenience of description. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 발명의 실시예들에 따른 바이오 센서는 바이오 시료에 포함되어 있는 바이오 분자(biomolecule)를 분석함으로써, 유전자 발현 분석(gene expression profiling), 유전자형 분석(genotyping), SNP(Single Nucleotide Polymorphism)와 같은 돌연 변이(mutation) 및 다형(polymorphism)의 검출, 단백질 및 펩티드 분석, 잠재적인 약의 스크리닝, 신약 개발과 제조 등을 하는데 이용된다. 바이오 센서는 분석하고자 하는 바이오 시료의 대상에 따라 그에 맞는 프로브(probe) 또는 리셉터들을 채용한다. 바이오 센서에 채용될 수 있는 프로브의 예는 DNA 프로브, 효소나 항체/항원, 박테리오로돕신(bacteriorhodopsin) 등과 같은 단백질 프로브, 미생물 프로브, 신경세포 프로브 등을 포함한다. 칩 형태로 제조된 바이오 센서는 바이오칩으로도 지칭된다. 예를 들어, 각각 채용되는 프로브의 종류에 따라 DNA칩, 단백질칩, 세포칩, 뉴런칩 등으로도 지칭될 수 있다.The biosensor according to the embodiments of the present invention analyzes biomolecules included in a biosample, so that sudden changes such as gene expression profiling, genotyping, and SNP (Single Nucleotide Polymorphism) are performed. It is used to detect mutations and polymorphisms, analyze proteins and peptides, screen for potential drugs, and develop and manufacture new drugs. The biosensor employs probes or receptors suitable for the target of the biosample to be analyzed. Examples of the probe that can be employed in the biosensor include a DNA probe, an enzyme or an antibody/antigen, a protein probe such as bacteriorhodopsin, a microorganism probe, a neuron probe, and the like. A biosensor manufactured in the form of a chip is also referred to as a biochip. For example, it may also be referred to as a DNA chip, a protein chip, a cell chip, a neuron chip, etc. depending on the type of probe employed.
본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 바이오 센서는 프로브로서 올리고머 프로브를 포함할 수 있다. 상기 올리고머 프로브는 채용되는 프로브의 모노머 수가 올리고머 수준임을 암시한다. 여기서, 올리고머란, 공유 결합된 두개 이상의 모노머(monmer)로 이루어진 폴리머(polymer) 중 분자량이 대략 1000 이하의 것을 지칭하는 의미로 사용될 수 있다. 구체적으로 약 2-500개의 모노머, 바람직하기로는 5-30개의 모노머를 포함하는 것일 수 있다. 그러나, 올리고머 프로브의 의미가 상기 수치에 제한되는 것은 아니다.The biosensor according to some embodiments of the present invention may include an oligomeric probe as a probe. The oligomeric probe suggests that the number of monomers of the probe employed is at the level of oligomers. Here, the oligomer may be used to refer to a polymer having a molecular weight of about 1000 or less among polymers composed of two or more covalently bonded monomers. Specifically, it may contain about 2-500 monomers, preferably 5-30 monomers. However, the meaning of the oligomer probe is not limited to the above numerical values.
올리고머 프로브를 구성하는 모노머는 분석 대상이 되는 바이오 시료의 종류에 따라 변형 가능하며, 예를 들면 뉴클레오사이드, 뉴클레오타이드, 아미노산, 펩티드 등일 수 있다.The monomer constituting the oligomer probe can be modified according to the type of the bio sample to be analyzed, and may be, for example, a nucleoside, a nucleotide, an amino acid, a peptide, or the like.
뉴클레오사이드 및 뉴클레오타이드는 공지의 퓨린 및 피리미딘 염기를 포함할 뿐만 아니라 메틸화된 퓨린 또는 피리미딘, 아실화된 퓨린 또는 피리미딘 등을 포함할 수 있다. 또, 뉴클레오사이드 및 뉴클레오타이드는 종래의 리보스 및 디옥시리보스 당을 포함할 뿐만 아니라 하나 이상의 하이드록실기가 할로겐 원자 또는 지방족으로 치환되거나 에테르, 아민 등의 작용기가 결합한 변형된 당을 포함할 수 있다.Nucleosides and nucleotides include known purine and pyrimidine bases as well as methylated purines or pyrimidines, acylated purines or pyrimidines, and the like. In addition, nucleosides and nucleotides include conventional ribose and deoxyribose sugars, as well as modified sugars in which one or more hydroxyl groups are substituted with halogen atoms or aliphatic groups or to which functional groups such as ethers and amines are attached.
아미노산은 자연에서 발견되는 아미노산의 L-, D-, 및 비키랄성(nonchiral)형 아미노산뿐만 아니라 변형 아미노산(modified amino acid), 또는 아미노산 유사체(analog) 등일 수 있다.Amino acids may be L-, D-, and nonchiral type amino acids of amino acids found in nature, as well as modified amino acids, or amino acid analogs.
펩티드란 아미노산의 카르복실기와 다른 아미노산의 아미노기 사이의 아미드 결합에 의해 생성된 화합물을 지칭한다.A peptide refers to a compound produced by an amide bond between the carboxyl group of an amino acid and the amino group of another amino acid.
특별히 다른 언급이 없는 한, 이하의 실시예들에서 예시적으로 상정되는 프로브는 DNA 프로브로서, 약 5-30개의 뉴클레오타이드의 모노머가 공유 결합된 올리고머 프로브이다. 그러나, 본 발명이 그에 제한되는 것은 아니며, 상술한 다양한 프로브들이 적용될 수 있음은 물론이다.Unless otherwise specified, probes exemplarily assumed in the following examples are DNA probes, and oligomeric probes in which monomers of about 5-30 nucleotides are covalently bonded. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the above-described various probes may be applied.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Examples. However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
준비예 1. IDC 바이오 센서의 제조 및 실험에 필요한 재료의 준비Preparation Example 1. Preparation of materials required for IDC biosensor manufacturing and experiments
본 발명에서 사용되는 모든 저장액(stock solution)은 탈이온수를 이용해 제조하였다. All stock solutions used in the present invention were prepared using deionized water.
본 발명에서 사용된 재료로서, 토끼에서 생산된 PSA의 항체는 Sigma-Aldrich 로부터 제품 번호 SAB4501531, Hytest로부터 4P33-5A6 및 4P33-1H12, 산타크루즈 바이오테크놀로지(Santa Cruz Biotechnology)로부터 A67-B/E3를 구입하였으며, Sigma-Aldrich로부터 인간 정액으로부터 얻은 전립선 특이 항원(제품 번호 P3338-25UG)을 구입하였고, abcam으로부터 인간 소변으로부터 얻은 전립선 특이항원(제품 번호 ab78528)를 구입하여 준비하였다. As the material used in the present invention, the antibody of PSA produced in rabbits was product number SAB4501531 from Sigma-Aldrich, 4P33-5A6 and 4P33-1H12 from Hytest, and A67-B/E3 from Santa Cruz Biotechnology. Prostate-specific antigen (product number P3338-25UG) obtained from human semen was purchased from Sigma-Aldrich, and prostate-specific antigen (product number ab78528) obtained from human urine was purchased from abcam.
과산화수소, 황산, 3-아미노프로필트리에톡시실란 99%(APTS) 및 글루타르알데히드 용액은 모두 Sigma-Aldrich로부터 구입하였다. Hydrogen peroxide, sulfuric acid, 3-aminopropyltriethoxysilane 99% (APTS) and glutaraldehyde solution were all purchased from Sigma-Aldrich.
본 발명에서 사용된 다른 모든 화학 물질은 가장 순도가 높은 분석 등급(analytical grade)으로 준비하였고, 추가로 정제하는 과정 없이 그대로 사용하였다. 임피던스 분석기 또는 LCR meter를 이용하여 샌드위치형 생체전극의 특성을 분석하고 PSA 농도를 추정하였다. 용량 측정은 1 kHz ~ 100 kHz의 주파수 범위에서 개방 회로 전위에서 수행되었다.All other chemical substances used in the present invention were prepared with the highest purity analytical grade, and were used without further purification. The characteristics of the sandwich-type bioelectrode were analyzed using an impedance analyzer or an LCR meter, and the PSA concentration was estimated. Capacitance measurements were performed at open circuit potentials in the frequency range of 1 kHz to 100 kHz.
실시예 1. 인터디지털 커패시터(IDC) 바이오 센서의 제작Example 1. Fabrication of Interdigital Capacitor (IDC) Biosensor
본 발명의 인터디지털 커패시터(IDC) 바이오 센서는 전립선 특이 항원(PSA) 바이오 물질의 특정 항원 및 항체 특성을 고려하여 설계 및 제작하였다.The interdigital capacitor (IDC) biosensor of the present invention was designed and manufactured in consideration of the specific antigen and antibody characteristics of the prostate-specific antigen (PSA) biomaterial.
구체적으로, 상기 바이오 센서의 주요 개념은 전하 분포(charge distribution), 유전 상수(dielectric constant) 및 전도성(conductivity)을 조절하는 것에 기반한다.Specifically, the main concept of the biosensor is based on controlling charge distribution, dielectric constant, and conductivity.
분석 대상 물질이 IDC 바이오 센서에 배치되면 유전체(dielectric)와 반응하여 전하 분포 및 항체와 항원의 전도도가 함께 변경되고, 이러한 감지 매개 변수의 변화는 IDC의 용량성 리액턴스(capacitive reactance)에 해당한다. 따라서, IDC 전압을 통한 용량성 리액턴스를 관찰함으로써 IDC 바이오 센서의 감지 응답을 얻을 수 있다. When the analyte material is placed in the IDC biosensor, the charge distribution and the conductivity of the antibody and antigen are changed together by reacting with the dielectric, and the change in these sensing parameters corresponds to the capacitive reactance of the IDC. Therefore, the sensing response of the IDC biosensor can be obtained by observing the capacitive reactance through the IDC voltage.
구체적으로, 본 발명에서는 분석 대상 물질인 PSA가 유전체이므로, PSA가 상기 IDC 바이오 센서에 부착된 PSA-항체에 결합하게 되면 전하 분포 및 항체와 항원의 전도도가 변화하게 되므로, 이러한 변화를 측정함으로써 대상 시료 내 PSA의 존재여부를 확인할 수 있다.Specifically, in the present invention, since the analyte material, PSA, is a genome, when PSA binds to the PSA-antibody attached to the IDC biosensor, the charge distribution and conductivity of the antibody and antigen change. The presence or absence of PSA in the sample can be confirmed.
상기 바이오 센서의 제작 과정을 구체적으로 기재하면 다음과 같다.The manufacturing process of the biosensor will be described in detail as follows.
가장 먼저, 본 발명의 바이오 센서 제작을 위해 ADS(Advanced Design System) 시뮬레이션 소프트웨어를 이용하여 가장 높은 정전량(capacitance)과 민감도를 가질 수 있도록 IDC 칩을 설계하였다. First, an IDC chip was designed to have the highest capacitance and sensitivity using ADS (Advanced Design System) simulation software for manufacturing the biosensor of the present invention.
구체적으로, 상기 IDC 바이오 센서는 총 24개의 핑거를 가지며, 핑거의 너비(width) 및 핑거 사이의 거리(gap distance)가 각각 100μm 및 150μm 가 되도록 하였으며, 반전 포토리소그래피(photolithography)를 이용하여 500μm 및 700μm 두께의 EagleXG Glass 웨이퍼 또는 퀄즈 Glass 웨이퍼 또는 SiO2 웨이퍼에 상기 24개의 핑거 패턴을 전사하였다.Specifically, the IDC biosensor has a total of 24 fingers, and the width and gap distance of the fingers are 100 μm and 150 μm, respectively, and 500 μm and 500 μm and The 24 finger patterns were transferred to a 700 μm thick EagleXG Glass wafer or Qualz Glass wafer or SiO 2 wafer.
상기 EagleXG Glass 웨이퍼 또는 퀄즈 Glass 웨이퍼 또는 SiO2 웨이퍼는 세척 과정을 거치는데, 이러한 세척 공정은 효과적인 포토레지스터 코팅 및 Ti/Pt 금속 증착을 위해 매우 중요하다. 적절한 세척이 이루어지지 않으면, 후술할 리프트 오프 단계에서 증착된 Ti/Pt 금속이 포토레지스터 코팅과 함께 쉽게 탈락할 수 있다.The EagleXG Glass wafer or Qualz Glass wafer or SiO 2 wafer is subjected to a cleaning process, which is very important for effective photoresist coating and Ti/Pt metal deposition. If proper cleaning is not performed, the Ti/Pt metal deposited in the lift-off step to be described later may be easily removed along with the photoresist coating.
상기 세척 공정은 먼저 아세톤, 이소프로필알코올(IPA) 및 탈이온수(DI)를 사용하는 유기 세척 단계를 거치고, 이후 60 초 동안 HCI : H2O가 1:10의 비율로 혼합된 산성 세척 단계를 거쳐 총 2단계의 세척 공정으로 구성되어 있다.The washing process first undergoes an organic washing step using acetone, isopropyl alcohol (IPA) and deionized water (DI), followed by an acidic washing step in which HCI: H 2 O is mixed in a ratio of 1:10 for 60 seconds. It consists of a total of two steps of cleaning process.
두 번째 단계는 스핀 코팅기를 사용하여 웨이퍼에 포토레지스터(photo register, PR)를 코팅하는 것이다. 구체적으로, PR 스핀 코팅에서 3μm 이상의 네거티브 PR 솔루션을 사용하였고, 네거티브 PR은 UV에 노출되는 부분은 남아 있고 노출되지 않은 부분이 에칭되도록 하였다.The second step is to coat the photoresistor (PR) on the wafer using a spin coater. Specifically, a negative PR solution of 3 μm or larger was used in the PR spin coating, and the negative PR was such that the portion exposed to UV remained and the unexposed portion was etched.
세 번째 단계는 UV를 이용한 마스크 프로세스로, IDC 디자인 패턴 마스크를 웨이퍼 상단에 사용하였으며, UV 광선을 완전히 받을 수 있도록 수 초 내지 수 분 동안 UV 광선을 조사하였다.The third step is a mask process using UV. An IDC design pattern mask was used on the top of the wafer, and UV rays were irradiated for a few seconds to several minutes to fully receive the UV rays.
네 번째 단계로서, UV에 노출된 포토레지스터가 잘 디벨롭 될 수 있도록 약 섭씨 80 내지 200도에서 어닐링(annealing) 하였다.As a fourth step, annealing was performed at about 80 to 200 degrees Celsius so that the photoresist exposed to UV could be well developed.
다섯 번째 단계는 포토레지스터 에칭 단계로서, ICP PR Asher(DAS-2000)와 O2 및 N2 가스를 사용한 드라이 에칭 공정으로 포토레지스터 디스컴(descum)을 실시하였다.The fifth step is a photoresist etching step, and photoresist descum was performed by a dry etching process using ICP PR Asher (DAS-2000) and O 2 and N 2 gas.
여섯 번째 단계는 금속 증착 단계로서, 전자빔 증착을 통해 티타늄(Ti)과 백금(Pt)을 150nm 두께로 증착하였다. 구체적으로, 상기 전자빔 증착 공정에서, 유리 기판 상에 부착하기 위해 먼저 Ti가 사용되고, Pt는 유리 표면 상에 직접 부착될 수 없기 때문에 Ti 상에 Pt가 증착되도록 하였다. 상기한 바, 전자빔 증착된 Ti 및 Pt의 두께는 각각 150nm로 동일하게 하였다. 상기 증착 공정은 5.0 x 10-6mTorr의 압력 하에서 수행되었고, 전자 에너지는 10 kV로 고정되었다. 또한, 정확한 층 두께를 얻기 위해 0.5Å / s의 최소 증착 속도를 설정 하였다.The sixth step was a metal deposition step, and titanium (Ti) and platinum (Pt) were deposited to a thickness of 150 nm through electron beam deposition. Specifically, in the electron beam deposition process, Ti is first used to adhere to a glass substrate, and since Pt cannot be directly adhered to the glass surface, Pt is deposited on Ti. As described above, the thicknesses of the electron beam deposited Ti and Pt were the same at 150 nm, respectively. The deposition process was performed under a pressure of 5.0 x 10 -6 mTorr, and the electron energy was fixed at 10 kV. In addition, we set a minimum deposition rate of 0.5 Å/s to obtain the correct layer thickness.
일곱 번째 단계는 리프트 오프(lift-off) 단계로, 아세톤, 이소프로필알코올(IPA) 및 탈이온수를 사용하여 90초 내에 리프트 오프 머신을 이용하여 포토레지스터를 제거하였다. 본 실시예에서는 화학적 리프트 오프 방법을 사용하였으나, 이에 제한되지 않는다.The seventh step is a lift-off step, and the photoresistor was removed using a lift-off machine within 90 seconds using acetone, isopropyl alcohol (IPA) and deionized water. Although a chemical lift-off method is used in this embodiment, the present invention is not limited thereto.
상기와 같은 본 발명의 바이오 센서 제조 방법을 도 2에 간략히 도시하였다.The method for manufacturing the biosensor of the present invention as described above is briefly illustrated in FIG. 2 .
실시예 2. IDC 바이오 센서의 데이터 측정을 위한 방법Example 2. Method for data measurement of IDC biosensors
본 발명의 IDC 바이오 센서는 커패시터 용량값이 높도록 바이오 센서로 설계 및 제작되어서, 고감도의 바이오 샘플 검출이 가능한 것을 특징으로 한다.The IDC biosensor of the present invention is designed and manufactured as a biosensor to have a high capacitance value, so that it is possible to detect a biosample with high sensitivity.
상기 IDC 바이오 센서는 1 kHz 주파수의 0V DC 바이어스 전압에 의해 측정값을 얻고, PC와 연결되는 LCR 미터(핸드 헬드, 1kHz, 2kH, 200pF, 0.2Gohm, U1730C 시리즈)로 측정된 데이터를 수집하였다.The IDC biosensor obtained a measurement value by a 0V DC bias voltage of 1 kHz frequency, and the measured data was collected with an LCR meter (handheld, 1kHz, 2kH, 200pF, 0.2Gohm, U1730C series) connected to a PC.
상기 IDC 바이오 센서 표면을 2중량%의 3-아미노프로필 트리에톡시실란(APTS) 용액으로 기능화(functionalized)시켰다. 바이오 센서의 표면을 원자력 현미경(AFM), 주사 전자 현미경(SEM) 및 적외선 분광법(FT-IR)으로 관찰하였고, 실시간 정전량 측정은 5 개의 상이한 연속 농도 범위(0.1ul/mL, 0.2ul/mL, 1.0ul/mL, 5.0ul/mL, 10ul/mL)의 표준 PSA 용액으로 수행되었다.The IDC biosensor surface was functionalized with a 2 wt% 3-aminopropyl triethoxysilane (APTS) solution. The surface of the biosensor was observed by atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectroscopy (FT-IR), and real-time capacitive measurements were performed in five different continuous concentration ranges (0.1 ul/mL, 0.2 ul/mL). , 1.0ul/mL, 5.0ul/mL, 10ul/mL) of standard PSA solution.
항원-항체 결합이 일어나면, IDC 바이오 센서 표면의 PSA-항체와 함께 포획된 유전체인 PSA 농도가 변경되므로, 이로 인해 정전 용량성 변경(capacitive alteration)이 나타나고, 이를 측정함으로써 PSA의 정량화가 가능하다.When antigen-antibody binding occurs, the concentration of PSA, the genome captured together with the PSA-antibody on the surface of the IDC biosensor, is changed, resulting in capacitive alteration, which enables quantification of PSA by measuring it.
PSA 생체 분자가 바이오 시스템의 정전용량(커패시턴스)에 영향을 미치는 메커니즘은 도 3에 나타내었다. 구체적으로, 도 3에 나타난 회로는 전극 핑거(Cdl)의 Ti/Pt 금속층 커패시턴스, 전극(Cg)의 물리적 커패시턴스, 주변 생체 분자 용액(Rs)의 저항 및 결합된 나노 입자(Z)에 의해 도입된 임피던스가 결합되어 구성된 것이다. The mechanism by which the PSA biomolecule affects the capacitance (capacitance) of the biosystem is shown in FIG. 3 . Specifically, the circuit shown in FIG. 3 is the Ti/Pt metal layer capacitance of the electrode finger (Cdl), the physical capacitance of the electrode (Cg), the resistance of the surrounding biomolecular solution (Rs), and the combined nanoparticles (Z) introduced by It is constructed by combining impedances.
본 발명에서 상기 나노 입자(Z)는 생체분자인 PSA일 수 있다. PSA는 매우 높은 특이도로 특정 물질에 결합할 수 있는 생물학적 분자이고, 도 3에 나타난 바와 같이, PSA가 결합된 Ti/Pt 기반 IDC 바이오 센서는 전극(금속 핑거) 사이의 전기장을 교란시켜 커패시턴스 대 농도 곡선에서 변화를 나타내는 것을 확인하였다.In the present invention, the nanoparticles (Z) may be PSA, which is a biomolecule. PSA is a biological molecule capable of binding to a specific substance with very high specificity, and as shown in FIG. 3 , the Ti/Pt-based IDC biosensor coupled with PSA perturbs the electric field between electrodes (metal fingers) to produce capacitance versus concentration. It was confirmed that the curve shows a change.
실시예 3. IDC 바이오 센서를 이용한 정전용량 측정Example 3. Capacitance measurement using IDC biosensor
본 발명의 IDC 바이오 센서를 이용하여, 실제 PSA와 반응시켰을 때의 정전용량 변화 여부를 측정하였다. Using the IDC biosensor of the present invention, it was measured whether the capacitance changed when reacted with the actual PSA.
이를 위해 우선 실시예 1에서 제조한 IDC 바이오 센서 표면에 PSA-항체를 고정화 하는 단계를 거치고, 이후에 PSA를 처리한 후 각 단계별로 정전용량의 변화를 측정하였다.To this end, first, the PSA-antibody was immobilized on the surface of the IDC biosensor prepared in Example 1, and then the change in capacitance was measured at each step after PSA treatment.
구체적으로, 우선 IDC 바이오 센서를 활성화시키기 위해 바이오 센서의 표면을 피라나 용액(Piranha solution)으로 80℃에서 15 내지 20 분 동안 세척하였다.Specifically, first, in order to activate the IDC biosensor, the surface of the biosensor was washed with a Piranha solution at 80° C. for 15 to 20 minutes.
이어서, 바이오 센서를 2중량%의 3-아미노프로필트리에톡시실란(APTS) 용액 (에탄올)에 실온에서 2 시간 동안 침지시켰다. 이후, 실온에서 탈이온수로 제조한 25wt % 글루타르알데히드(Glutaraldehyde, C5H8O2) 용액으로 3 시간 동안 고정시킨 다음, 인산염 완충 식염수(PBS)에 10㎍/ml의 PSA-항체를 침착시키고 실온에서 24 시간 동안 인큐베이팅 하였다. 화학적 층(APTS 및 글루타르알데히드 층)의 형성 및 PSA-항체의 고정화를 확인한 다음, 실온에서 5 개의 상이한 농도의 PSA를 반응시킨 후 인큐베이션하여 LCR 측정을 통해 커패시턴스 값을 확인하였다.Then, the biosensor was immersed in a 2 wt% 3-aminopropyltriethoxysilane (APTS) solution (ethanol) at room temperature for 2 hours. Thereafter, the solution was fixed with 25 wt % glutaraldehyde (C 5 H 8 O 2 ) solution prepared in deionized water at room temperature for 3 hours, and then 10 μg/ml of PSA-antibody was deposited in phosphate buffered saline (PBS). and incubated at room temperature for 24 hours. After confirming the formation of chemical layers (APTS and glutaraldehyde layers) and immobilization of PSA-antibody, 5 different concentrations of PSA were reacted at room temperature and then incubated to determine capacitance values through LCR measurement.
IDC 바이오 센서에 APTS 및 글루타르 알데히드 용액이 결합한 후의 정전용량 값을 기준값으로 설정하고, PSA가 결합한 후의 정전용량 값의 변화를 LCR 미터(Gohm, U1730C 시리즈 또는 Agilent LCR 미터 E4980AL-102) 또는 임피던스 아날라이저(제품명: 4294A Agilent Impedance Analyzer)를 이용하여 자동으로 계산되도록 하였다. Set the capacitance value after binding APTS and glutaraldehyde solution to the IDC biosensor as a reference value, and measure the change in capacitance value after PSA binding with an LCR meter (Gohm, U1730C series or Agilent LCR meter E4980AL-102) or an impedance analyzer (Product name: 4294A Agilent Impedance Analyzer) was used to automatically calculate.
상기한 과정을 간략히 도 4에 나타내었다.The above process is briefly shown in FIG. 4 .
본 발명 IDC 바이오 센서의 정전용량 변화를 측정하기 위하여 각 단계 별 정전용량(커패시턴스)을 실온에서 측정하였고, 0.1ul/mL 내지 10ul/m 농도 범위에서 커패시턴스의 변화를 5초간 모니터링하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. In order to measure the change in capacitance of the IDC biosensor of the present invention, the capacitance (capacitance) for each step was measured at room temperature, and the change in capacitance was monitored for 5 seconds in the concentration range of 0.1 ul/mL to 10 ul/m, and the result was shown below. Table 1 shows.
(bare chip)before activation
(bare chip)
(C5H8O2)glutaraldehyde solution
(C 5 H 8 O 2 )
상기 표 1에서 nF는 나노 패러드를, pF는 피코 패러드를 의미하며, 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 바이오 센서는 표준 PSA 농도 범위에서 5초만에 pF 수준에서 nF 수준까지 용량성 검출이 가능한 것을 확인하였다.In Table 1, nF means nanofarad and pF means picofarad, and as shown in Table 1, the biosensor of the present invention is capacitive from pF level to nF level in 5 seconds in the standard PSA concentration range. It was confirmed that detection was possible.
실시예 4. FT-IR 분석을 통한 IDC 바이오 센서의 작용기 분석Example 4. Analysis of functional groups of IDC biosensors through FT-IR analysis
FT-IR을 이용하여 본 발명의 IDC 바이오 센서 각 단계마다의 작용기 분석을 실시하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.Functional group analysis for each step of the IDC biosensor of the present invention was performed using FT-IR, and the results are shown in FIG. 5 .
도 5에 나타난 바와 같이, FT-IR 분석결과 바이오 칩에 APTS를 기능화 하기 전에 해당하는 도5(a)에서는 C-H 알켄 결합이 아닌 약한 강도의 피크가 확인되어, 방향족 고리의 C-H 결합에 해당함을 확인하였다. 도 5(b)는 바이오 칩 위에 APTS가 고정되어 있기 때문에 에톡시기의 존재에 의한 R-NO2(니트로 그룹) 및 CO(카르복실에테르) 피크가 나타남을 확인하였다. 도 5(c)에서는 APTS가 작용기화 되어, 3612.48cm-1에서 OH에 해당하는 날카로운 피크가 나타나고, 바이오 칩 표면에 항체가 고정화 되면서 니트로 그룹의 피크에 해당하는 1646cm-1가 확인되었다. 도 5(d)에서는 표면에 존재하는 항원, R-NO2(니트로 그룹), C-O (카르복실에테르) 및 849-611 cm-1에서의 방향족 C-H 결합 피크가 나타나는 것을 확인하였다.As shown in FIG. 5 , as a result of FT-IR analysis, a peak of weak strength, not a CH alkene bond, was confirmed in FIG. did. 5(b) shows that R-NO 2 (nitro group) and CO (carboxyl ether) peaks due to the presence of an ethoxy group appear because APTS is fixed on the biochip. Figure 5 (c) is vaporized in the APTS an operation, a sharp peak corresponding to OH in 3612.48cm -1 appears, while the antibody is immobilized on the biochip surface was confirmed 1646cm -1 corresponding to the peak of the nitro group. In Figure 5(d), it was confirmed that the antigen present on the surface, R-NO 2 (nitro group), CO (carboxyl ether), and aromatic CH bond peaks at 849-611 cm-1 appear.
실시예 5. IDC 바이오 센서의 표면 분석Example 5. Surface analysis of IDC biosensors
본 발명의 IDC 바이오 센서와 PSA의 반응에 따른 표면의 분석을 위하여, 원자간력 현미경(AFM) 및 스캐닝 전자 현미경(SEM) 관찰을 실시하였다.For the analysis of the surface according to the reaction between the IDC biosensor of the present invention and the PSA, atomic force microscope (AFM) and scanning electron microscope (SEM) observation were performed.
구체적으로, 상기 원자간력 현미경(AFM) 관찰은 IDC 바이오 센서, APTS와 반응 후, APTS 및 PSA-항체 결합 후, PSA 항원-항체 반응 후 각각에 대하여 AFM(Model XE-100, Park Systems, 한국)을 태핑 모드로 하여 관찰하였고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.Specifically, the atomic force microscope (AFM) observation was performed after reaction with the IDC biosensor, APTS, after binding APTS and PSA-antibody, and after the PSA antigen-antibody reaction, respectively, with AFM (Model XE-100, Park Systems, Korea). ) was observed in the tapping mode, and the results are shown in FIG. 6 .
또한, 상기 스캐닝 전자 현미경(SEM)을 이용하여 IDC 바이오 센서 및 PSA 항원-항체 반응 후의 표면 모습을 초고해상도 저진공 스캐닝 전자현미경(SEM, FEI (Nova Nano SEM 200))으로 관찰하였다. 이 때, 각 바이오 센서는 매 관찰시마다 에탄올과 물로 각각 10분간 세척하였다. SEM 관찰 전에는 전극을 Au/Pd로 스퍼터 코팅하였다. SEM 관찰 결과를 나타낸 도 7을 참고할 때, 도 7a는 IDC 바이오 센서 표면에 APTS 및 PSA-항체가 결합된 모습을 나타내며, 7b는 이를 확대한 모습이고, 7c 및 7d는 항원인 PSA와 PSA-항체가 반응한 모습을 나타낸 것이다.In addition, the surface appearance after the IDC biosensor and PSA antigen-antibody reaction was observed using the scanning electron microscope (SEM) with an ultra-high-resolution low-vacuum scanning electron microscope (SEM, FEI (Nova Nano SEM 200)). At this time, each biosensor was washed with ethanol and water for 10 minutes at each observation. Before SEM observation, the electrode was sputter-coated with Au/Pd. Referring to FIG. 7 showing the SEM observation results, FIG. 7a shows the binding of APTS and PSA-antibody to the surface of the IDC biosensor, 7b is an enlarged view, and 7c and 7d are antigens PSA and PSA-antibody. shows how it reacted.
실시예 6. 인간 정액으로부터의 PSA 탐지 Example 6. PSA Detection from Human Semen
본 발명의 IDC 바이오 센서의 임상적 사용을 위한 신뢰성 평가를 위하여, 인간의 정액으로부터 추출된 PSA의 검출 실험을 실시하였다.In order to evaluate the reliability of the IDC biosensor of the present invention for clinical use, a detection experiment for PSA extracted from human semen was performed.
그 결과, 5초 이내에 0.1μl/mL 내지 10μl/mL의 검출한계를 나타내는 시료 전부에 대하여 정전용량의 변화를 측정함으로써, 본 발명의 바이오 센서가 짧은 응답시간을 가지면서 높은 민감도를 나타낸다는 사실을 확인하였다. As a result, by measuring the change in capacitance for all samples showing a detection limit of 0.1 μl/mL to 10 μl/mL within 5 seconds, the fact that the biosensor of the present invention exhibits high sensitivity while having a short response time Confirmed.
실시예 7. IDC 바이오 센서의 재사용성 및 신뢰성 확인Example 7. Confirmation of Reusability and Reliability of IDC Biosensor
본 발명 IDC 바이오 센서는 상기 실시예 3에 개시한 바와 동일하게 표준 PSA의 농도를 달리하면서 정전용량 값을 모니터링함으로써 재사용성에 대하여 평가하였다. 그 결과, 상기 바이오 센서는 재사용을 위한 목표치의 3배 이상 높은 수율을 나타냄을 확인하였다. 본 발명 실시예에서는 동일한 IDC 바이오 센서를 실험에 계속 사용하였으며, 각각의 분석을 3회 반복한 후에도 우수한 안정성을 보여 결과에 차이가 없음을 확인하였다. 또한, 상기 바이오 센서를 1개월 이상 보관한 후에도 정전용량 값의 변화가 감지되지 않았고, 여전히 동일한 결과를 나타내는 것을 확인하여 본 발명의 IDC 바이오 센서가 우수한 재사용성 및 안정성을 가지는 것을 확인하였다.The IDC biosensor of the present invention was evaluated for reusability by monitoring the capacitance value while varying the concentration of the standard PSA as described in Example 3 above. As a result, it was confirmed that the biosensor exhibited a yield three times higher than the target value for reuse. In the example of the present invention, the same IDC biosensor was continuously used in the experiment, and it was confirmed that there was no difference in the results by showing excellent stability even after each analysis was repeated three times. In addition, it was confirmed that the change in capacitance value was not detected even after the biosensor was stored for 1 month or more, and still exhibited the same result, confirming that the IDC biosensor of the present invention had excellent reusability and stability.
또한, 본 발명 IDC 바이오 센서의 재현가능성에 대해서도 확인하였다. 구체적으로, PSA-항체 및 PSA 기반 바이오 전극은 동일한 농도의 표준 PSA-항체 용액(10 ug/mL)과 상이한 농도에서의 정전 용량 변화를 모니터링함으로써 재현가능성을 평가하였다. In addition, the reproducibility of the IDC biosensor of the present invention was also confirmed. Specifically, the PSA-antibody and PSA-based bioelectrodes were evaluated for reproducibility by monitoring the capacitance change at different concentrations with the same concentration of standard PSA-antibody solution (10 ug/mL).
그 결과, 고정화 및 안정화 기간 후, 안정한 기준선 신호(base line)가 얻어질 때까지 5 초 이내의 시간이 소요되었다. 또한, 5 가지 다른 농도 수준에서 PSA-항체 및 PSA 기반의 바이오 센서 정전 용량이 변화하는 것을 확인하였다. As a result, after the immobilization and stabilization period, it took less than 5 seconds until a stable baseline signal was obtained. In addition, it was confirmed that the capacitance of the PSA-antibody and the PSA-based biosensor was changed at five different concentration levels.
따라서, 정전용량 값의 상대적인 변화를 사용하여 IDC 바이오 센서 표면에 대한 항원-항체 결합 친화도의 농도를 정량화하는 것이 가능함을 확인하였다. Therefore, it was confirmed that it is possible to quantify the concentration of antigen-antibody binding affinity for the IDC biosensor surface using the relative change in the capacitance value.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (20)
기판; 상기 기판의 상층부에 위치하는 포토레지스터층; 상기 포토레지스터층의 상층부에 위치하는 금속층;을 포함하고,
상기 금속층은 티타늄(Ti) 및 백금(Pt)의 두가지 금속층으로 구성된 것인, 바이오 센서.In the biosensor,
Board; a photoresist layer positioned on the upper layer of the substrate; Including; a metal layer located on the upper layer of the photoresist layer;
The metal layer is composed of two metal layers of titanium (Ti) and platinum (Pt), the biosensor.
상기 바이오 센서의 금속층은 24개의 핑거(finger)를 가지고, 상기 핑거의 너비(width)가 100 μm이고, 핑거 사이의 거리(gap distance)가 150 μm인, 바이오 센서.According to claim 1,
The metal layer of the biosensor has 24 fingers, the width of the fingers is 100 μm, and the gap distance between the fingers is 150 μm, the biosensor.
상기 금속층을 구성하는 티타늄(Ti) 및 백금(Pt)의 두가지 금속층은 각각 150nm의 두께로 구성된 것인, 바이오 센서.3. The method of claim 2,
The two metal layers of titanium (Ti) and platinum (Pt) constituting the metal layer each have a thickness of 150 nm, the biosensor.
상기 바이오 센서의 금속층 상층부에 3-아미노프로필트리에톡시실란(APTS) 및 글루타르알데히드(Glutaraldehyde)를 포함하는 화학적 층이 추가로 생성되어 있는, 바이오 센서.4. The method of claim 3,
A biosensor in which a chemical layer comprising 3-aminopropyltriethoxysilane (APTS) and glutaraldehyde is additionally generated on the upper portion of the metal layer of the biosensor.
상기 화학적 층에 전립선 특이 항원(Prostate-Specific Antigen, PSA)의 항체(antibody)가 고정화(immobilized)되어 있는 것인, 바이오 센서.5. The method of claim 4,
The biosensor, wherein an antibody (antibody) of a prostate-specific antigen (PSA) is immobilized on the chemical layer.
상기 바이오 센서는 대상시료 내 전립선 특이 항원(Prostate-Specific Antigen, PSA)의 수준을 검출하여 전립선암 여부를 판별하는 것인, 바이오 센서.6. The method of claim 5,
The biosensor is to determine whether or not prostate cancer by detecting the level of prostate-specific antigen (PSA) in the target sample, the biosensor.
상기 전립선암 진단용 키트는 용액, 동결건조 분말, 냉동 용액, 또는 스트립 형태 중 어느 하나의 형태인 것인, 전립선암 진단용 키트.8. The method of claim 7,
The prostate cancer diagnostic kit is in any one of a solution, a freeze-dried powder, a frozen solution, or a strip form, the prostate cancer diagnostic kit.
상기 전립선암 진단용 키트는 PCR 조성물, 제한효소, 아가로스, DNA 중합효소, dNTP, 트리스-HCl(Tris-HCl), MgCl2 및 KCl로 구성된 군에서 하나 이상 선택된 것을 추가로 더 포함하는 것인, 전립선암 진단용 키트.9. The method of claim 8,
The prostate cancer diagnostic kit further comprises one or more selected from the group consisting of PCR composition, restriction enzyme, agarose, DNA polymerase, dNTP, Tris-HCl (Tris-HCl), MgCl 2 and KCl, Prostate cancer diagnostic kit.
(b) 상기 시료를 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 바이오 센서에 접촉시키는 단계;
(c) 대상시료에 존재하는 표적물질이 상기 바이오 센서 내 리셉터에 결합됨에 따라 정전 용량성(capacitive) 변화를 감지하는 단계; 및
(d) 용량성(capacitive) 변화정도를 감지하여 대상시료 내 표적물질의 수준을 판별하는 단계;를 포함하는 질병의 진단을 위한 정보 제공 방법.(a) obtaining a subject sample from the subject;
(b) contacting the sample with the biosensor of any one of claims 1 to 6;
(c) detecting a capacitive change as the target material present in the target sample is bound to a receptor in the biosensor; and
(d) detecting the degree of capacitive change to determine the level of the target material in the target sample; Information providing method for diagnosing a disease comprising a.
상기 (a) 단계의 대상시료는 조직, 세포, 전혈, 혈장, 혈청, 혈액, 타액, 객담, 림프액, 뇌척수액, 세포간액, 정액 및 소변으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것인, 질병의 진단을 위한 정보 제공 방법.11. The method of claim 10,
The target sample of step (a) is at least one selected from the group consisting of tissues, cells, whole blood, plasma, serum, blood, saliva, sputum, lymph, cerebrospinal fluid, intercellular fluid, semen and urine, diagnosis of a disease How to provide information for
상기 (c) 단계의 표적물질은 전립선 특이 항원(Prostate-Specific Antigen, PSA)인 것인, 질병의 진단을 위한 정보 제공 방법.11. The method of claim 10,
The target material of step (c) is a prostate-specific antigen (Prostate-Specific Antigen, PSA), the information providing method for the diagnosis of disease.
상기 질병은 당뇨병, 류마티스 관절염, 백혈병(leukemia), 림프종(lymphoma) 혈액종양(hematopoietic malignancy), 자궁경부암(cervical cancer), 육종(sarcoma), 고환암(testicular cancer), 악성 흑색종(malignant melanoma), 내분비 종양(endocrine tumor), 골암(bone cancer), 전립선암(prostate cancer), 자궁암(uterus cancer), 유방암(breast cancer), 방광암(bladder cancer), 뇌 종양(brain cancer), 간암(liver cancer), 위암(stomach cancer), 췌장암(pancreas cancer), 피부암(skin cancer), 폐암(lung cancer), 후두암(larynx cancer), 두경부암(head and neck cancer), 식도암(esophageal cancer), 대장암(colorectal cancer) 및 난소암(ovarian cancer)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 것인, 질병의 진단을 위한 정보 제공 방법.11. The method of claim 10,
The disease is diabetes, rheumatoid arthritis, leukemia, lymphoma, hematopoietic malignancy, cervical cancer, sarcoma, testicular cancer, malignant melanoma, Endocrine tumor, bone cancer, prostate cancer, uterus cancer, breast cancer, bladder cancer, brain cancer, liver cancer , stomach cancer, pancreas cancer, skin cancer, lung cancer, larynx cancer, head and neck cancer, esophageal cancer, colorectal cancer Cancer) and ovarian cancer (ovarian cancer) is one or more selected from the group consisting of, the information providing method for the diagnosis of disease.
상기 질병은 전립선암(prostate cancer)인, 질병의 진단을 위한 정보 제공 방법.14. The method of claim 13,
The disease is prostate cancer (prostate cancer), information providing method for the diagnosis of the disease.
(b) 상기 시료에서 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제를 처리하기 전과 처리한 후의 PSA 수준을 측정하는 단계;를 포함하는, 전립선암 억제제 또는 전립선암 치료제의 모니터링 방법.(a) treating a prostate cancer patient sample with a prostate cancer inhibitor or a prostate cancer therapeutic agent; and
(b) measuring the level of PSA before and after treatment of the prostate cancer inhibitor or the prostate cancer therapeutic agent in the sample; comprising, a method of monitoring a prostate cancer inhibitor or a prostate cancer therapeutic agent.
(b) 상기 시료에서 후보물질을 처리하기 전과 처리한 후의 PSA 수준을 측정하는 단계;를 포함하는, 전립선암 치료제의 스크리닝 방법.(A) treating a prostate cancer patient sample with a prostate cancer inhibitor or a prostate cancer therapeutic candidate; and
(b) measuring the level of PSA before and after processing the candidate substance in the sample; comprising, a screening method for a therapeutic agent for prostate cancer.
(b) 스핀 코팅기를 사용하여 3μm 이상의 네거티브 포토레지스터(photo register, PR) 솔루션을 웨이퍼에 코팅하는 단계;
(c) 웨이퍼에 포토레지스터가 잘 디벨로핑 될 수 있도록 섭씨 80 내지 200도에서 어닐링(annealing)하는 단계;
(d) O2 및 N2 가스를 사용한 드라이 에칭 공정으로 포토레지스터를 디스컴(descum) 하는 단계;
(e) 전자빔 증착을 통해 티타늄(Ti)과 백금(Pt)을 150nm 두께로 증착하는 단계;
(f) 아세톤, 이소프로필알코올(IPA) 및 탈이온수를 사용하여 90초 내에 리프트 오프 머신을 이용하여 포토레지스터를 제거하는 리프트 오프(lift-off) 단계;를 포함하는, 바이오 센서의 제조 방법.(a) A 700 μm-thick glass wafer was organically washed using acetone, isopropyl alcohol (IPA) and deionized water (DI), followed by an acidic mixture of HCI:H 2 O in a ratio of 1:10 for 60 sec. washing and double washing;
(b) coating the wafer with a negative photoresist (PR) solution of 3 μm or more using a spin coater;
(c) annealing at 80 to 200 degrees Celsius so that the photoresist can be well developed on the wafer;
(d) descuming the photoresistor by a dry etching process using O 2 and N 2 gas;
(e) depositing titanium (Ti) and platinum (Pt) to a thickness of 150 nm through electron beam deposition;
(f) using acetone, isopropyl alcohol (IPA) and deionized water using a lift-off machine within 90 seconds to remove the photoresistor using a lift-off (lift-off) step; comprising a;
상기 (e) 전자빔 증착 단계는 5.0 x 10-6 mTorr의 압력 하에서 수행되고, 전자 에너지는 10 kV로 고정되며, 0.5Å / s의 최소 증착 속도 조건 하에서 이루어지는 것인, 바이오 센서의 제조 방법.18. The method of claim 17,
The (e) electron beam deposition step is performed under a pressure of 5.0 x 10 -6 mTorr, the electron energy is fixed at 10 kV, and the method for manufacturing a biosensor is made under the condition of a minimum deposition rate of 0.5 Å / s.
(g) 바이오 센서의 표면을 피라나 용액(Piranha solution)으로 80℃에서 15 내지 20 분 동안 세척하는 단계;
(h) 2중량%의 3-아미노프로필트리에톡시실란(APTS) 용액 (에탄올)에 실온에서 2 시간 동안 침지시키는 단계; 및
(i) 탈이온수로 제조한 25wt % 글루타르알데히드(Glutaraldehyde, C5H8O2) 용액으로 3 시간 동안 고정하는 단계;를 추가로 더 포함하는 것인, 바이오 센서의 제조 방법.The method of claim 18, wherein after step (f),
(g) washing the surface of the biosensor with a Piranha solution at 80° C. for 15 to 20 minutes;
(h) immersing in a 2% by weight solution of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTS) (ethanol) at room temperature for 2 hours; and
(i) 25wt % glutaraldehyde (Glutaraldehyde, C 5 H 8 O 2 ) prepared in deionized water, fixing for 3 hours in a solution; further comprising a method of manufacturing a biosensor.
(j) 인산염 완충 식염수(PBS)에 10㎍/ml의 PSA-항체를 침착시키고 실온에서 24 시간 동안 인큐베이팅하여 PSA-항체를 고정하는 단계;를 추가로 더 포함하는, 전립선 특이 항원(PSA) 수준 검출용 바이오 센서의 제조 방법.20. The method of claim 19, wherein after step (i),
(j) depositing 10 μg/ml of PSA-antibody in phosphate buffered saline (PBS) and incubating at room temperature for 24 hours to immobilize the PSA-antibody; A method for manufacturing a biosensor for detection.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200053114A KR102488871B1 (en) | 2020-05-04 | 2020-05-04 | Biosensor and a method for diagnosis prostate cancer using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200053114A KR102488871B1 (en) | 2020-05-04 | 2020-05-04 | Biosensor and a method for diagnosis prostate cancer using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210135018A true KR20210135018A (en) | 2021-11-12 |
| KR102488871B1 KR102488871B1 (en) | 2023-01-17 |
Family
ID=78487329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200053114A KR102488871B1 (en) | 2020-05-04 | 2020-05-04 | Biosensor and a method for diagnosis prostate cancer using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102488871B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003185662A (en) * | 1992-04-23 | 2003-07-03 | Massachusetts Inst Of Technol <Mit> | Optical and electric method and apparatus for detecting molecule |
| KR20090075132A (en) * | 2008-01-03 | 2009-07-08 | 한양대학교 산학협력단 | Biosensor for detecting bacteria using impedence measuring method |
| KR20160034434A (en) * | 2014-09-19 | 2016-03-30 | 한국과학기술연구원 | Bio-sensor having interdigitated microelectrode |
-
2020
- 2020-05-04 KR KR1020200053114A patent/KR102488871B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003185662A (en) * | 1992-04-23 | 2003-07-03 | Massachusetts Inst Of Technol <Mit> | Optical and electric method and apparatus for detecting molecule |
| KR20090075132A (en) * | 2008-01-03 | 2009-07-08 | 한양대학교 산학협력단 | Biosensor for detecting bacteria using impedence measuring method |
| KR20160034434A (en) * | 2014-09-19 | 2016-03-30 | 한국과학기술연구원 | Bio-sensor having interdigitated microelectrode |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, vol.12, pp. 1440-1449(2018.12.)* * |
| Lee, J. H., Rho, J. E. R., Rho, T. H. D. & Newby, J. G. Advent of innovative chemiluminescent enzyme immunoassay. Biosens. Bioelectron. 26, 377-382 (2010). |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102488871B1 (en) | 2023-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bellassai et al. | Surface plasmon resonance for biomarker detection: advances in non-invasive cancer diagnosis | |
| JP5985654B2 (en) | Nanogap transducer with selective surface immobilization sites | |
| US8940663B2 (en) | Nano-scale biosensors | |
| JP5048752B2 (en) | Device for microarrays combined with sensors with biological probe materials using carbon nanotube transistors | |
| Chornokur et al. | Impedance-based miniaturized biosensor for ultrasensitive and fast prostate-specific antigen detection | |
| Hasanzadeh et al. | Non-invasive diagnosis of oral cancer: the role of electro-analytical methods and nanomaterials | |
| Simon | Biological and chemical sensors for cancer diagnosis | |
| US11307162B2 (en) | Highly sensitive biomarker biosensors based on organic electrochemical transistors | |
| CN112020645A (en) | Biosensor based on porous electrode | |
| KR100969671B1 (en) | High sensitive biosensor, biochip comprising the same and manufacturing method therefor | |
| CN106979965A (en) | One kind is used for hypertension individuation medication Gene A DRB1 1165C>The electrochemical sensor preparation method of G detections | |
| Ghosh | Early detection of cancer: Focus on antibody coated metal and magnetic nanoparticle-based biosensors | |
| Khosravi et al. | Label-free capture of breast cancer cells spiked in buffy coats using carbon nanotube antibody micro-arrays | |
| Niedziałkowski et al. | Ultrasensitive electrochemical determination of the cancer biomarker protein sPD-L1 based on a BMS-8-modified gold electrode | |
| Kamakoti et al. | Fully electronic urine dipstick probe for combinatorial detection of inflammatory biomarkers | |
| US10570461B2 (en) | Methods of detecting tumor cells | |
| US20180299399A1 (en) | Electrochemical assay for a protein analyte | |
| KR102540677B1 (en) | Biosensor and method for measuring prostate specific antigen using the same | |
| Sharifi et al. | Application of thermal annealing-assisted gold nanoparticles for ultrasensitive diagnosis of pancreatic cancer using localized surface plasmon resonance | |
| TW200538556A (en) | Method and device for detection of nucleic acids and/or polypeptides | |
| CN112378971B (en) | CRISPR/Cas13a driven catalytic renewable electrochemical biosensor and application thereof | |
| Bonaldo et al. | Influence of BSA protein on electrochemical response of genosensors | |
| KR102488871B1 (en) | Biosensor and a method for diagnosis prostate cancer using the same | |
| Bueno et al. | Point of care (POC) medical biosensors for cancer detection | |
| Liu et al. | Dual AuNPs detecting probe enhanced the NanoSPR effect for the high-throughput detection of the cancer microRNA21 biomarker |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |