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형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 및 그 센싱 방법
- 기술번호 : KST2015113551
- 담당센터 : 대전기술혁신센터
- 전화번호 : 042-610-2279
| 요약 | 본 발명은 미세 시료의 개별적인 조작을 위한 나노조작 기술과 조작에 따른 변위의 고분해능 나노 측정기술 및 이때 시료에 가해지는 초미세력 검출이 가능한 장치이다. 또한, 공기 및 액체 환경에서 나노튜브의 물리적 변형 측정을 통해 소정 물리량을 산출 및 출력하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서에 관한 것이다. 나노튜브 캔틸레버의 말단에 단일 혹은 여러 형광 나노입자를 선택적으로 결합시켜 나노튜브 캔틸레버의 기계적 특성에는 영향을 주지 않으면서 나노튜브의 휨 변위를 형광 이미지 분석을 통해 측정토록 하였다. 이를 위해 특히, 소정 전압을 인가할 수 있는 마이크로 전극(100), 마이크로 전극(100)의 일단에 부착되는 소정 크기의 탄소나노튜브(110) 및 탄소나노튜브(110)의 일단에 부착된 형광 나노입자(120)로 구성된 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버(10); 형광 나노입자(120)에 소정 빛을 공급하는 광원(300), 빛의 조사 방향에 위치하여 형광 나노입자(120)를 여기시키는 파장대의 여기 빛만 투과시키는 여기 필터(310), 형광 나노입자(120)가 여기 빛을 흡수한 결과, 방출하는 형광만을 투과시키고 여기 빛은 반사시키는 이색거울(320) 및 투과된 형광을 검출하는 포토센서(330)로 구성된 형광 광학장치(30); 포토센서(330)로부터 검출된 형광 정보를 수신하여 형광 나노입자(120)의 동적 변위 또는 정적 변위를 도출하고, 동적 변위 또는 정적 변위에 기초하여 소정 물리량을 산출하는 제어수단(40); 및 제어수단(40)으로부터 입력받은 물리량에 대응하는 물리량 정보를 출력하는 출력수단(50);을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서가 개시된다. 나노 캔틸레버, 나노튜브, 형광 입자, 나노 기계 센서, 형광 측정, 초미세 힘, 굽힘변위 측정 |
|---|---|
| Int. CL | G01N 21/64 (2006.01) B82B 3/00 (2006.01) G01B 11/16 (2006.01) |
| CPC | G01Q 20/02(2013.01) G01Q 20/02(2013.01) G01Q 20/02(2013.01) G01Q 20/02(2013.01) G01Q 20/02(2013.01) G01Q 20/02(2013.01) G01Q 20/02(2013.01) G01Q 20/02(2013.01) G01Q 20/02(2013.01) G01Q 20/02(2013.01) G01Q 20/02(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020090078564 (2009.08.25) |
| 출원인 | 한국과학기술원 |
| 등록번호/일자 | |
| 공개번호/일자 | 10-2011-0021022 (2011.03.04) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 거절 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2009.08.25) |
| 심사청구항수 | 13 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국과학기술원 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 박효준 | 대한민국 | 전라북도 남원시 노송로 |
| 2 | 권순근 | 대한민국 | 강원도 삼척시 |
| 3 | 김수현 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 김문종 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 삼성로**길*, *층(대치동 삼성빌딩)(특허법인 아이퍼스) |
| 2 | 손은진 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 삼성로**길*, *층(대치동 삼성빌딩)(특허법인 아이퍼스) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 최종권리자 정보가 없습니다 | |||
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2009.08.25 | 수리 (Accepted) | 1-1-2009-0519230-36 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2011.02.22 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2011.03.18 | 수리 (Accepted) | 9-1-2011-0023144-75 |
| 4 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2011.04.22 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0217621-85 |
| 5 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2011.06.14 | 수리 (Accepted) | 1-1-2011-0447762-40 |
| 6 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2011.06.14 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2011-0447763-96 |
| 7 | 거절결정서 Decision to Refuse a Patent |
2011.12.30 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0782808-12 |
| 8 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2013.02.01 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5019983-17 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5158129-58 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5157993-01 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5157968-69 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.04.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5081392-49 |
| 13 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2020.05.15 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5108396-12 |
| 14 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2020.06.12 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5131486-63 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 소정 전압을 인가할 수 있는 마이크로 전극(100), 상기 마이크로 전극(100)의 일단에 부착되는 소정 크기의 탄소나노튜브(110) 및 상기 탄소나노튜브(110)의 일단에 부착된 형광 나노입자(120)로 구성된 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버(10); 상기 형광 나노입자(120)에 소정 빛을 공급하는 광원(300), 상기 빛의 조사 방향에 위치하여 상기 형광 나노입자(120)를 여기시키는 파장대의 여기 빛만 투과시키는 여기 필터(310), 상기 형광 나노입자(120)가 상기 여기 빛을 흡수한 결과, 방출하는 형광만을 투과시키고 상기 여기 빛은 반사시키는 이색거울(320) 및 상기 투과된 형광을 검출하는 포토센서(330)로 구성된 형광 광학장치(30); 상기 포토센서(330)로부터 상기 형광 광학장치(30)를 통해 형성된 형광 정보를 수신하여 상기 형광 나노입자(120)의 동적 변위 또는 정적 변위를 도출하고, 상기 동적 변위 또는 상기 정적 변위에 기초하여 소정 물리량을 산출하는 제어수단(40);및 상기 제어수단(40)으로부터 입력받은 상기 물리량에 대응하는 상기 물리량 정보를 출력하는 출력수단(50);을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 2 |
2 제 1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브(110)는 길이대 직경 비율이 50:1 ~ 1000:1인 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 3 |
3 제 1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브(110)는 광학 현미경으로 관찰이 가능한 다중벽 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 4 |
4 제 1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브(110)는 끝단에 카르복실기(112)가 형성된 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 5 |
5 제 1항에 있어서, 상기 형광 나노입자(120)는 생체분자와의 특이적 결합이 가능하도록 스트랩트아비딘(Streptavidin), 바이오틴(Biotin) 및 아민기(-Amine group) 중 어느 하나의 기능화된 화학기를 가진 형광 나노입자(300)인 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 6 |
6 제 1항에 있어서, 상기 형광 나노입자(120)는 수 나노미터의 양자점(Quantum Dots), 수십 나노미터의 형광 염료(Dye) 및 수백 나노미터 크기의 단일 형광 나노입자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 7 |
7 제 1항에 있어서, 상기 포토센서(330)는 4분할 포토센서인 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 8 |
8 제 1항에 있어서, 상기 형광 광학장치(30)는 상기 광원(300)과 상기 여기 필터(310) 사이에 상기 광원(300)에서 공급되는 상기 빛을 시준하는 제 1렌즈(305)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 9 |
9 제 1항에 있어서, 상기 형광 광학장치(30)는, 상기 이색거울(320)과 상기 형광 나노입자(120) 사이에 상기 반사된 여기 빛과 상기 형광을 동시에 집속하는 제 2렌즈(315);및 상기 이색거울(320)과 상기 포토센서(330) 사이에 상기 형광을 결상하는 제 3렌즈(325)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 10 |
10 제 1항에 있어서, 상기 형광 광학장치(30)는 상기 이색거울(320)과 상기 포토센서(330) 사이에, 상기 형광을 추출하는 방출 필터(340)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 11 |
11 제 1항에 있어서, 상기 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버(10)를 장착하고 소정 거리를 이동할 수 있는 나노 스테이지(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 12 |
12 제 11항에 있어서, 상기 나노 스테이지(20)는 3축 제어에 의한 구동이 가능한 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 나노튜브 캔틸레버를 이용한 나노 기계 센서 |
| 13 |
13 일단에 형광 나노입자(120)가 부착된 탄소나노튜브(110)에 소정 물질이 결합되는 단계(S100); 상기 탄소나노튜브(110)의 휨 변위에 대응하여 형광 광학장치(30)에 내장된 포토센서(330)로부터 형광 정보를 획득하는 단계(S110); 상기 형광 광학장치(30)와 연결된 제어수단(40)이 상기 형광 정보로부터 상기 형광 나노입자(110)의 굽힘변위를 측정하여 상기 형광 나노입자(120)의 정적 변위 또는 동적 변위를 측정하는 단계(S120); 상기 제어수단(40)이 상기 형광 나노입자(120)의 상기 정적 변위 또는 상기 동적 변위를 통해 상기 결합된 물질의 물리량을 산출하는 단계(S130);및 출력수단(50)이 상기 산출된 물리량에 대응하는 물리량 정보를 출력하는 단계(S140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 탄소나노튜브를 이용한 나노 기계 센서의 센싱 방법 |
| 14 |
14 제 13항에 있어서, 상기 결합되는 물질은 디옥시리보 핵산(DNA), 단백질(Protein), 리간드(ligand) 및 리셉터(receptor) 중 어느 하나인 단일 생체분자인 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 탄소나노튜브를 이용한 나노 기계 센서의 센싱 방법 |
| 15 |
15 제 14항에 있어서, 상기 도출되는 물리량은 탄소나노튜브(110)의 상기 정적 변위 측정을 통하여 이종 생체분자 간의 결합력, 단일 단백질 폴딩 힘 중 어느 하나의 미세력인 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 탄소나노튜브를 이용한 나노 기계 센서의 센싱 방법 |
| 16 |
16 제 13항에 있어서, 상기 결합되는 물질은 기체 분자인 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 탄소나노튜브를 이용한 나노 기계 센서의 센싱 방법 |
| 17 |
17 제 16항에 있어서, 상기 도출되는 물리량은 상기 탄소나노튜브(110)의 고유진동수의 변화에 따른 기체 분자의 결합 농도인 것을 특징으로 하는 형광 나노입자 결합형 탄소나노튜브를 이용한 나노 기계 센서의 센싱 방법 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
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| 등록사항 정보가 없습니다 |
|---|
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2009.08.25 | 수리 (Accepted) | 1-1-2009-0519230-36 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 | 2011.02.22 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 | 2011.03.18 | 수리 (Accepted) | 9-1-2011-0023144-75 |
| 4 | 의견제출통지서 | 2011.04.22 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0217621-85 |
| 5 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2011.06.14 | 수리 (Accepted) | 1-1-2011-0447762-40 |
| 6 | [명세서등 보정]보정서 | 2011.06.14 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2011-0447763-96 |
| 7 | 거절결정서 | 2011.12.30 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0782808-12 |
| 8 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2013.02.01 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5019983-17 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5158129-58 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5157993-01 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.12.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5157968-69 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.04.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5081392-49 |
| 13 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2020.05.15 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5108396-12 |
| 14 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2020.06.12 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5131486-63 |
| 기술정보가 없습니다 |
|---|
| 과제고유번호 | 1345095793 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 과C6A1808 |
| 연구과제명 | 카이스트가치제조기계사업단 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 교육과학기술부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국연구재단 |
| 연구주관기관명 | 한국과학기술원 |
| 성과제출연도 | 2009 |
| 연구기간 | 200603~201302 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | 기타 |
특허성과
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