KR20230020524A - 고밀도 바이오어세이 다중화 어레이용 나노다공성 세라믹 필름 - Google Patents

고밀도 바이오어세이 다중화 어레이용 나노다공성 세라믹 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20230020524A
KR20230020524A KR1020237000561A KR20237000561A KR20230020524A KR 20230020524 A KR20230020524 A KR 20230020524A KR 1020237000561 A KR1020237000561 A KR 1020237000561A KR 20237000561 A KR20237000561 A KR 20237000561A KR 20230020524 A KR20230020524 A KR 20230020524A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bioassay system
linker
multiplexed
providing
multiplexed bioassay
Prior art date
Application number
KR1020237000561A
Other languages
English (en)
Inventor
마리오 블란코
Original Assignee
나노펙, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 나노펙, 인크. filed Critical 나노펙, 인크.
Publication of KR20230020524A publication Critical patent/KR20230020524A/ko

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
    • G01N33/536—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
    • G01N33/542—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with steric inhibition or signal modification, e.g. fluorescent quenching
    • 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
    • G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • 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
    • G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6863—Cytokines, i.e. immune system proteins modifying a biological response such as cell growth proliferation or differentiation, e.g. TNF, CNF, GM-CSF, lymphotoxin, MIF or their receptors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

1 제곱 미크론 이하를 차지하는 어세이를 형성하는 나노 다공성 구조 기재. 어세이는 단일 특정 바이오어세이를 위한 시약을 수용할 수 있는 용기로서 작용하는 번들의 원통형 나노 기공으로 구성된다. 단지 몇 제곱 센티미터의 기재는 100,000 내지 1,000,000개의 개별 바이오어세이를 수용할 수 있다. 기재는 신호 대 노이즈 비를 증가시키기 위해 형광 향상 중심으로 도핑될 수 있거나 또는 범용 링커, 실란 커플링제, 항원 및 항체, 또는 유전자 서열과 같은 그래프팅 화합물로 표면 개질될 수도 있다.

Description

고밀도 바이오어세이 다중화 어레이용 나노다공성 세라믹 필름
본 발명은 세라믹 필름에 관한 것이고, 보다 상세하게는 다수의 개별 어세이를 수행하기 위한 나노다공성 구조 기재에 관한 것이다.
의학 분야는 계속해서 빠른 속도로 발전하고 있다. 의료 전문가 조차도 기존 및 새로운 건강 상태의 원인, 진전 및 치료에서 새로운 과학적 지견의 양으로 그들의 개별 분야를 따라갈 수 없다. 이것은 선천성(유전성), 전염성 질환 및 암에 해당된다. 효과적인 환자 케어에서 개인 맞춤형 의학이 점점 더 중요해지고 있다. 유전체학, 후생유전학, 단백질체학과 결합된 빅데이터 분석 및 인공 지능은 의학 분야에 혁명을 일으키고 있다. 진단에서 치료에 이르기까지 이들 도구는 조기 질환 발견, 예방 및 치료를 보다 효과적으로 만들 것이다.
단일 개인에 대한 막대한 양의 데이터가 이제 이용할 수 있거나 또는 개발 파이프라인(development pipeline)에 있다. 아마도 가까운 장래에 환자를 진단하고 치료하는 데 필요한 모든 정보(액체 생검)를 얻기 위해서는 한 번의 혈액 테스트로 충분할 수도 있다. 인공 지능은 훈련 세트의 유무에 관계 없이 빅 데이터를 진단 및 치료에 연결할 것이고 의학의 실천은 영원히 바뀔 것이다. 유전체학은 지난 10년 동안 엄청난 발전을 이루었으며 이제 상대적으로 저렴한 비용으로 개별 환자의 전체 유전자 서열 분석(gene sequencing)이 가능한 단계에 도달했다. 결과적으로, 이러한 데이터를 모으기 위한 보다 효과적인 수단이 필요하다.
1~500개의 분석물에 대한 집중적인, 유연한 다중화는 폭넓게 다양한 응용분야-단백질 발현 프로파일링, 집중된 유전자 발현 프로파일링, 자가 면역 질환, 유전 질환, 분자 감염성 질환 및 인간 백혈구 테스팅(HLA)의 요구를 충족한다. 현재 이용 가능한, 이들 분석물 바이오어세이는 인간 게놈에 포함된 25,000개 유전자의 특성화에 필요할 수 있는 만큼의 능력을 제공하지 않으므로, 분석물 바이오어세이를, 단지 수백 개가 아닌, 모두 수만 개의 대규모 고품질 데이터 세트가 가능한, 유전체학과 동일한 수준으로 이끌기 위한 기술 개선이 필요하다.
본 발명의 간단한 요약
본 발명은 1 제곱 미크론 이하를 차지하는 개별 어세이(assay)가 수행될 수 있어, 한 번에 수만 개의 어세이를 수행할 수 있게 하는 나노 다공성 구조 기재를 제공한다. 기공의 성질(즉 곧바름, 교차하지 않음)로 인해, 단일 제곱 미크론은, 시약이 수용되고 단일 특정 바이오어세이(bioassay)를 위해 격리될 수 있는 약 100개 다발의 나노 용기를 포함한다. 이들 기재의 통상적인 치수는 몇 제곱 센티미터이며, 이는 기공의 성질으로 인해 100,000~1,000,000개의 상이한 바이오어세이를 수용하기에 충분한 표면적을 여전히 제공할 것이다. 기재는 신호 대 노이즈 비를 증가시키기 위해 형광 향상 FRET 중심으로 도핑되거나 도핑되지 않을 수도 있다. 규격품의 전하 결합 디바이스(CCD) 카메라 및 광섬유로 광전자 수단에 의한 판독이 이용 가능하다. 이러한 어세이를 위한 나노 다공성 구조 기재는 본 발명의 나노 구조화 세라믹 필름이다.
본 발명은 첨부된 도면과 함께 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 보다 완전하게 이해되고 인식될 것이고 첨부 도면 중
도 1a는 본 발명에 따른 나노 구조화 세라믹 필름의 개략도이다;
도 1b는 본 발명에 따른 나노 구조화 세라믹 필름의 기공 크기 분포의 개략도이다;
도 1c는 본 발명에 따른 나노 구조화 세라믹 필름의 기공 크기 분포의 그래프이다;
도 2는 본 발명에 따른 나노 구조화 세라믹 필름 상에 복수의 개별 어세이를 포함하는 예시적인 원형 세라믹 조각(렌틸(lentil))의 개략도이다;
도 3은 10 x 10 바이오어세이 어레이를 포함하는 단일 렌틸 상의 정보가 본 발명에 따라 어떻게 처리될 수 있는지를 예시하는 흐름도이다; 그리고
도 4는 본 발명에 따른 나노 구조화 세라믹 필름에 의해 형성된 어세이들의 어레이를 판독하기 위한 광전자 장비 어셈블리의 개략도이다.
본 발명의 상세한 설명
동일한 번호가 전체에 걸쳐 동일한 부분을 지칭하는 도면들을 참조하면, 통상적인 기공 크기 분포를 따르는 복수의 기공(12)을 갖는 나노 구조화 세라믹 필름(10)이 도 1에 보여져 있다. 보다 구체적으로, 복수의 기공(12)이 최대 500 나노미터의 격자 상수(14)를 갖는 격자로 배열되며, 기공 각각은 최대 400 나노미터의 직경(16) 및 최대 100,000 나노미터의 길이를 가지며 개별 바이오어세이 또는 바이오어세이 위치 역할을 할 수 있다. 도 1b에 보여진 바와 같이, 본 발명의 주사 전자 현미경 사진은 0.225 미크론2 에 30개의 기공을 포함하는 통상적인 섹션(19)을 보여준다. 백색 막대(20)는 길이가 200 나노미터이다. 제곱 미크론당 최대 133개의 기공이 82 나노미터의 기공간 거리로 위치될 수 있으며, 이는 본 발명에서 사용되는 나노 다공성 세라믹 기재의 합성 조건을 통해 제어될 수 있다. 이들은 기공 직경, 기공 정열 거리(pore ordered distance), 기공 깊이를 포함한다. 기공은 나타낸 바와 같이 알루미늄 배킹(aluminum backing)을 갖는 폐기공(closed pore) 또는 관통 기공(through pore)일 수 있다. 세라믹 디스크 발명에 대한 주사 전자 현미경으로부터 얻은 통상적인 기공 크기 분포는 도 1c에 나타나 있다. 기공 분포의 표준 편차는 대략 σ = 10 nm.
본 발명에 따른 나노 구조화 세라믹 필름은 탈지 용액을 이용하여 알루미늄 판을 탈지하는 것, 과염소산 및 크롬산이 없는 전해 연마 용액으로 탈지 후 알루미늄 판을 전해 연마하는 것, 제1 미리 결정된 시간 동안 양극 처리 산 용액으로 전해 연마한 후 알루미늄 판을 사전 양극 처리하는 것, 알루미늄 판에 양극 처리된 막을 형성하기 위하여 제2 미리 결정된 시간 기간 동안 양극 처리 산 용액으로 전해 연마한 후 알루미늄 판을 양극 처리하는 것, 양극 처리 막을 알루미늄 판으로부터 분리하는 것, 및 양극 처리된 막을 세정하는 것에 의해 제조될 수도 있다. 알루미늄 판을 탈지하는 단계는 알루미늄 판을 아세톤 및 에탄올에 침지하는 것을 포함할 수도 있다. 알루미늄 판을 전해 연마하는 단계는 알루미늄 판을 인산 욕(bath)에 입욕하는 것을 포함할 수도 있다. 인산 욕은 약 30% 내지 약 95%의 인산 및 약 5% 내지 약 70%의 폴리에틸렌 글리콜을 포함할 수도 있다. 알루미늄 판을 인산 욕에 입욕하는 단계는 약 15~100볼트의 전압에서, 약 35 내지 약 65℃의 온도에서, 그리고 약 3 mA/cm2 내지 약 160 mA/cm2의 전류 밀도에서 수행된다. 알루미늄 판을 사전 양극 처리하는 단계는 알루미늄 판을 양극 처리 산에 5분 내지 20분 동안 침지시키는 것을 포함할 수도 있다. 알루미늄 판을 사전 양극 처리하는 단계는 알루미늄 판을 양극 처리 산에 최대 24시간 동안 침지시키는 것을 포함할 수도 있다. 양극 처리된 막을 알루미늄 판으로부터 분리하는 단계는 가용성 막 분리를 수행하는 단계를 포함할 수도 있다. 가용성 막 분리를 수행하는 단계는 알루미늄 판을 황산에 침지시키는 것을 포함할 수도 있다. 양극 처리된 막을 세정하는 단계는 양극 처리된 막을 저농도 인산 용액(2-6%)에 5~15분간 잠기게 한 후 초순수에서 최대 15분간 초음파 처리하는 것을 포함할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 나노 다공성 세라믹 필름(10)은, 복수의 별개의 바이오어세이 영역(24)으로서, 그 각각이 다중화 바이오어세이(20)에서의 사용을 위해, 조합하여 다수의 개별 어세이를 포함할 수 있는, 그러한 복수의 분리된 바이오어세이 영역(24)을 갖는 렌틸(22)로 구성되는 것과 같이 상이한 크기 및 형상으로 결함이 없게(미세 균열 없게) 레이저 절단될 수 있다. 예를 들어 직경이 5mm인 렌틸(12)이 예시되어 있다. 자동화 처리를 위해 렌틸(12)상에 정렬 마크(26)가 포함될 수도 있으며 자동화 광학 판독을 위해 정보를 재배향(re-orient)하는 데 도움이 될 수 있다. QR 코드를 포함한 임의의 다른 정렬 기호가 이 목적을 위해 사용될 수 있다. 나노 구조화 세라믹 필름(10)은 FRET 중심으로 도핑될 수 있다. 기공 벽 조성물은 양극 처리된 알루미늄 산화물(Al2O3) 세라믹이다. 형광 공명 에너지 전달(FRET) 중심에는 킬레이트 금속 이온이 포함된다. 각 렌틸은 단일 바이오어세이를 수행하기 위해 개별 시약이 있는 위치 어레이(Xn, Yn)를 포함할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 렌틸(12)는 시약이 배치되고 환자 샘플과 함께 배양된 후 바이오어세이 정보를 추출하기 위해 소프트웨어로 처리될 수도 있다. 예를 들어, 도 3에서 보여진 바처럼, 단순 (10x10) 바이오어세이 어레이는 단일 렌틸 상의 정보가 소프트웨어에 의해 처리될 수 있는 것을 예시하기 위해 사용된다. 방출된 빛의 사진을 고해상도 CCD 카메라로 촬영한 후, 디지털화된 이미지를 분석 소프트웨어로 회전시키고 재배향시킨다. 각각의 개별 바이오어세이의 위치는 식별되는 생물제제(펩티드, 단백질, DNA 또는 RNA 올리고뉴클레오티드, 호르몬 등)를 식별하고 각 (Xn, Yn) 위치에서 측정하는 데 사용된다. 그런 다음 색상 또는 형광 신호의 강도를 사용하여 이를 농도로 변환하고 전체 어레이에 대한 리포트가 바이오어세이 리포트로서 생성되어 인간 또는 디지털(AI) 처리에 이용 가능해진다.
도 4를 참조하면, 바이오어세이 기재로 사용될 때 렌틸(12)상의 정보를 판독하고 처리하는 데 필요한 광전자 장비의 예시적인 예가 나타나 있다. 기본 장비는 추가 소프트웨어 처리를 위해 많은 수의 어세이의 디지털 이미지를 캡처하도록 마이크로플레이트(36) 위에 배치된 마운트(42)에 의해 매달려 있는 고해상도 CCD(charged coupled device) 카메라(30)를 포함한다. 렌즈(32) 및 필터(34)가 디지털 이미지 캡처를 향상시키기 위해 카메라(30)와 마이크로플레이트(36) 사이에 배치될 수도 있고, 광섬유 번들(40)은 96개, 384개, 또는 심지어 더 많은 수의 웰(well)을(하단 판독을 제공하기 위해 대응하는 수의 광섬유와 함께) 포함할 수 있는 마이크로플레이트(36m)의 개별 웰의 이미지를 캡처하는 데 사용될 수 있다. 필터(34)는 임의적이며 특정 개별 바이오어세이에 의해 사용되는 염료에 따라 선택될 수도 있다.
본 발명에 따른 광활성 향상된 형광 세라믹 필름은 모든 형태의 멀티플렉스 바이오어세이에 사용될 수 있다. 형광 또는 발색성(chromogenic) 수단에 의한 검출이 사용될 수 있다. 용도에는 임상 체외 진단뿐만 아니라 유전자 돌연변이 또는 결실, 전염 질환, 백신 개발 및 암 진단과 같은 의료 조사를 위한 연구 도구가 포함한다. 본 발명은 임의의 생물학적 관심 화합물의 부착을 위한 링커 분자의 첨가 뿐만 아니라 필름의 나노 다공성 구조로 인해 극히 높은 밀도의 바이오어세이를 제공한다. 본 발명은 제한된 수의 준비 단계(시약 반응 시간)만을 필요로 하고 데이터 획득 속도는 마이크로초 체류 시간을 필요로 할 수 있는 표준 미세유체 비드 흐름 다중화 시스템에서 분 단위보다는 마이크로초 단위로 측정되기 때문에 빠른 검출도 가능하다. 세라믹 디스크 내에서 향상이 일어나기 때문에 낮은 검출량도 가능하고, 이는 통상적인 다발의 기공 도트(1 제곱 미크론)의 경우 10~1,000펨토리터만큼 작을 수 있어, 바이오어세이 당 낮은 시약 사용을 요구한다. 포토닉스 효과(기공 기하학)에 의한 그리고 임의적으로 세라믹 필름에 임베딩된 도핑된 종으로 FRET 형광 향상에 의한 신호 대 노이즈 향상도 가능하다. 본 발명은 또한, 자동화된 소프트웨어 로컬라이제이션 수단에 의해 개별 바이오어세이를 기록하기 위한 용이한 수단 및 인간 또는 디지털(AI) 분석을 위해 그밖에 쉽게 이용 가능한 데이터인 결과들의 영구적인 기록을 제공한다. 임의적으로, 캡처 시약이 실린 제2 다공성 세라믹 필름이 바이오어세이 렌틸 위에 배치되어, 다른 다중화 바이오어세이에서 비특정적(non-specific) 결합 간섭의 주요 원인이 될 수 있는, 비제한적으로, 인간 항체와 같은 특정 단백질을 제거할 수 있다. 파장 이하 분해능(sub-wavelength resolution)에 의해 제시된 한계로 인해, 개별 바이오어세이는 가장 긴 가능한 가시 또는 근 IR 광학 검출 파장을 넘어 확장되어야 한다. 또한, 디포지션(deposition) 위치에서 현재의 반복가능성으로 인해, 시약 구역이 겹치지 않도록 개별 바이오어세이는 이격되어야 한다.
본 발명은 형광 향상을 위한 수단으로서 나노 구조 세라믹 필름 내에 도핑된 킬레이트 금속 이온 FRET 중심을 포함할 수도 있다. 바이오어세이 검출에서 통상적인 형광 수명은 10~100 나노초 범위에서 측정된다. 나노 구조 세라믹 필름 내에 도핑된 킬레이트 금속 이온 FRET 중심에 의해 가능해짐에 따라, 본 발명은 오래 지속되는 수 마이크로초의 형광 신호를 제공할 수 있다. 본 발명에 따르면, 킬레이트 금속 이온 중심은 저농도(도핑)에서 제작 동안 세라믹 필름에 임베딩된 전이 금속 및 란타나이드를 포함할 수도 있다. ??칭(quenching) 용매 물 분자가 없기 때문에, FRET 중심은 외부 소스에 의해 여기될 때 오래 지속되는 삼중항 상태(수십 마이크로초 정도)를 유지할 수 있다. 이는 결국 그것들을 편리한 에너지 저장소로 만든다- FRET 중심은 비방사성(전자) 공여체로 작용하여, 그 정상 형광 수명(수십 나노초)의 1000배와 비슷한 시간 기간에 걸쳐 형광 프로브를 재충전함으로써 형광 신호 강도를 증폭한다. 이 증폭 효과는 약 10nm로 확립된 나노미터 규모에서만 효과적이다. 이것은 다중화 바이오어세이 어레이를 위한 기재로 사용되는 나노 다공성 세라믹의 내부 기공 표면 안에 모든 시약을 수용하기에 충분히 크다. 기재는 또한 범용 링커, 실란 커플링제, 항원 및 항체, 또는 심지어 유전자 서열과 같은 그래프팅(grafting) 화합물로 표면 개질될 수도 있다.
FRET 전기 광학 수단에 의해 향상된 RT-PCR DNA 프로브를 사용하여 수집된 예비 결과는 표준(유리, 플라스틱) 기재와 비교하여 1,000% 넘게 개선된 형광 증배 값을 보여 주었으며 배경 노이즈는 약간만(< 5%) 증가했다. 이러한 형광 향상은 10보다 큰 신호 대 노이즈 비(SNR)의 개선에 해당한다.
본 발명은 소프트웨어 처리를 통해 개별 바이오어세이를 배향하고 식별하는 수단을 더 포함할 수도 있다. 인간 또는 디지털(AI) 처리를 위해 리포트가 생성될 수도 있다.
750 nm 파장 판독을 고려하면, 본 발명은 0.75 마이크로미터의 분해능을 제공할 수 있다. 이것은 2~5마이크로미터 간격으로 1~5마이크로미터의 어세이 디포지션 반복 가능성으로 번역된다. 그 결과, 본 발명에 따른 나노 구조화 세라믹 필름의 제곱 센티미터당 100,000 내지 10,000,000개의 개별 어세이가 제공될 수도 있다.

Claims (16)

  1. 다중화 바이오어세이 시스템으로서,
    양극 처리된 알루미늄 산화물(Al2O3)의 세라믹 필름으로부터 형성되고 격자 상수가 최대 500 나노미터인 격자로 배열된 복수의 기공을 갖는 렌틸을 포함하고, 상기 기공 각각은 직경이 최대 400 나노미터이고 길이가 최대 100,000 나노미터인, 다중화 바이오어세이 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기공은 평균 직경이 60 나노미터인, 다중화 바이오어세이 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 렌틸은 직경이 5 밀리미터인, 다중화 바이오어세이 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 세라믹 필름은 FRET 중심으로 도핑되는, 다중화 바이오어세이 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 FRET 중심은 킬레이트 금속 이온을 포함하는, 다중화 바이오어세이 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    복수의 웰을 갖는 마이크로플레이트를 더 포함하고, 상기 복수의 웰 각각은 상기 렌틸을 포함하는, 다중화 바이오어세이 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 렌틸은 실란 커플링제, 펩티드 합성용 링커, 핵산 올리고뉴클레오티드 합성 또는 그래프팅용 링커, 펩티드용 링커, 단백질용 링커, 항체용 링커, 및 유전자용 링커로 이루어진 군에서 선택되는 표면 처리를 포함하는, 다중화 바이오어세이 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    전하 결합 디바이스 카메라가 상기 복수의 웰의 디지털 이미지를 캡처하도록 배치되는, 다중화 바이오어세이 시스템.
  9. 다중화 바이오어세이 시스템을 제공하는 방법으로서,
    격자 상수가 최대 500 나노미터인 복수의 기공을 갖도록 양극 처리된 알루미늄 산화물(Al2O3)로부터 세라믹 필름을 제조하는 단계로서, 상기 기공 각각은 직경이 최대 400 나노미터이고 길이가 최대 100,000 나노미터인, 상기 세라믹 필름을 제조하는 단계; 및
    적어도 하나의 렌틸을 형성하기 위해 상기 세라믹 필름을 레이저 절단하는 단계
    를 포함하는, 다중화 바이오어세이 시스템을 제공하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 기공은 평균 직경이 60 나노미터인, 다중화 바이오어세이 시스템을 제공하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 렌틸은 직경이 5 밀리미터인, 다중화 바이오어세이 시스템을 제공하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 세라믹 필름은 FRET 중심으로 도핑되는, 다중화 바이오어세이 시스템을 제공하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 FRET 중심은 킬레이트 금속 이온을 포함하는, 다중화 바이오어세이 시스템을 제공하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 렌틸 상에 표면 처리를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 표면 처리는 실란 커플링제, 펩티드 합성용 링커, 핵산 올리고뉴클레오티드 합성 또는 그래프팅용 링커, 펩티드용 링커, 단백질용 링커, 항체용 링커, 및 유전자용 링커로 이루어진 군에서 선택되는, 다중화 바이오어세이 시스템을 제공하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    복수의 웰을 갖는 마이크로플레이트를 제공하는 단계; 및
    상기 복수의 웰 중 대응하는 웰에 상기 복수의 렌틸 각각을 배치하는 단계
    를 더 포함하는, 다중화 바이오어세이 시스템을 제공하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 렌틸이 내부에 배치된 상기 복수의 웰의 디지털 이미지를 캡처하기 위해 CCD 카메라를 배치하는 단계를 더 포함하는, 다중화 바이오어세이 시스템을 제공하는 방법.
KR1020237000561A 2020-06-17 2021-06-16 고밀도 바이오어세이 다중화 어레이용 나노다공성 세라믹 필름 KR20230020524A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063040245P 2020-06-17 2020-06-17
US63/040,245 2020-06-17
PCT/US2021/037613 WO2021257693A1 (en) 2020-06-17 2021-06-16 Nano-porous ceramic films for high density bioassay multiplexed arrays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230020524A true KR20230020524A (ko) 2023-02-10

Family

ID=79268356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237000561A KR20230020524A (ko) 2020-06-17 2021-06-16 고밀도 바이오어세이 다중화 어레이용 나노다공성 세라믹 필름

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230236183A1 (ko)
EP (1) EP4168804A4 (ko)
JP (1) JP2023530965A (ko)
KR (1) KR20230020524A (ko)
CN (1) CN115917319A (ko)
WO (1) WO2021257693A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4334026A1 (en) * 2021-05-04 2024-03-13 Nanopec, Inc. Controlled pore ceramics chips for high throughput solid state oligonucleotide synthesis
WO2023249835A1 (en) * 2022-06-23 2023-12-28 Nanopec, Inc. Apparatus and processes for high throughput automation of synthetic dna and rna on nanostructured ceramic films

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005204609A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Canon Inc 有機物固定化用キット、有機物固定化構造体及びその製造方法
WO2011014946A1 (en) * 2009-08-02 2011-02-10 Samad Talebpour Cell concentration, capture and lysis devices and methods of use thereof
KR102034381B1 (ko) * 2018-05-04 2019-10-18 고려대학교 산학협력단 다층 나노선 복합체 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20230236183A1 (en) 2023-07-27
EP4168804A1 (en) 2023-04-26
EP4168804A4 (en) 2024-06-26
WO2021257693A1 (en) 2021-12-23
JP2023530965A (ja) 2023-07-20
CN115917319A (zh) 2023-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11118220B2 (en) Method and apparatus for volumetric imaging of a three-dimensional nucleic acid containing matrix
US20120135410A1 (en) Method for imaging on thin solid-state interface between two fluids
CN106701739A (zh) 基因表达解析用解析装置及设备
KR20230020524A (ko) 고밀도 바이오어세이 다중화 어레이용 나노다공성 세라믹 필름
US10215998B2 (en) Optical imaging systems with microlens array with integral structure
US11415515B2 (en) Systems and methods for multicolor imaging
WO2022181049A1 (ja) 細胞処理システム、細胞処理方法、学習データ作成方法
CN113916853A (zh) 一种双通道荧光自动化检测装置
Hausmann et al. Standardization of FISH‐Procedures: Summary of the First Discussion Workshop
EP4390368A1 (en) Method and system for determining spatial location of biological components in a sample
CN111699255B (zh) 基于生物反应器的生物样品分析方法、分析芯片及分析系统
Periasamy Digital deconvolution FRET microscopy: 3D visualization of protein-protein interactions in a single living cell
Vargas-Ordaz et al. A Microsystem for Non-Invasive Imaging and Simultaneous Multi-Biomarker 3D Imaging
Yang et al. When Super‐Resolution Microscopy Meets Microfluidics: Enhanced Biological Imaging and Analysis with Unprecedented Resolution
CN118150562A (zh) 一种基于多功能探针的单细胞单分子操纵仪器系统
CN112143489A (zh) 一种运用金岛增强型多重量子点荧光策略的循环肿瘤核酸检测方法
Lima-de-Faria et al. From staining methods to DNA sequencing
Tárnok et al. Cytomics in regenerative medicine