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하기 화학식 1에 의해 표시되는, 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자를 포함하는 하이드로젤:
[화학식 1]
상기 식에서,
X는 실리카겔 또는 복합 실리카겔이고,
Y는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 12의 알킬렌, 알케닐렌 또는 알키닐렌이며,
Z는 바이오마커이고,
o, p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타낸다
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2
제1항에 있어서, 상기 바이오마커는 단백질, 펩타이드, 핵산 및 세포로 구성되는 군으로부터 선택되는 생체 물질인 하이드로젤
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3
제1항에 있어서,
실리카 나노입자는 하기 화학식 2의 실리카겔 또는 복합 실리카겔 담체에 하기 화학식 3의 아미노알킬실란 유도체를 반응시켜 얻은 하기 화학식 4의 화합물인 것을 특징으로 하는 하이드로젤:
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
상기 식에서,
X는 실리카겔 또는 복합 실리카겔이고,
R은 메틸기 또는 에틸기이고,
o, p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타낸다
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4
제3항에 있어서,
아미노알킬실란 유도체가 β-아미노에틸-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노프로필메틸디에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란 및 γ-아미노프로필트리에톡시실란 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 하이드로젤
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5
실리카 나노입자의 표면을 개질하는 단계;
표면이 개질된 실리카 나노입자에 바이오마커를 고정하는 단계; 및
바이오마커가 고정된 실리카 나노입자를 고분자 전구체 용액에 첨가하여 하이드로젤을 제조하는 단계를 포함하는 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법
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6
제5항에 있어서,
실리카 나노입자의 표면을 개질하는 단계는 하기 화학식 2의 실리카겔 또는 복합 실리카겔 담체에 하기 화학식 3의 아미노알킬실란 유도체를 반응시켜 화학식 4의 화합물을 얻는 것을 특징으로 하는 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법:
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
상기 식에서,
X는 실리카겔 또는 복합 실리카겔이고,
R은 메틸기 또는 에틸기이며,
o, p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타낸다
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7
제6항에 있어서,
아미노알킬실란 유도체가 β-아미노에틸-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노프로필메틸디에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란 및 γ-아미노프로필트리에톡시실란 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법
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8
제5항에 있어서,
바이오마커 고정 단계는 하기 화학식 4의 화합물에 가교제를 반응시켜 하기 화학식 5의 화합물을 얻은 후, 바이오마커와 반응시켜 하기 화학식 1의 화합물을 얻는 것을 특징으로 하는 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법:
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 1]
상기 식에서,
X는 실리카겔 또는 복합 실리카겔이고,
Y는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 12의 알킬렌, 알케닐렌 또는 알키닐렌이며,
Z는 바이오마커이고,
R은 메틸기 또는 에틸기이며,
o, p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타낸다
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9
제8항에 있어서,
가교제가 폴리알데히드류인 것을 특징으로 하는 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법
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10
제5항에 있어서, 하이드로젤 제조단계는
고분자 전구체 용액을 제조하는 단계; 및
상기 전구체 용액 및 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자의 혼합용액을 UV 광원에 노출시켜 라디칼 중합을 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법
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11
제10항에 있어서,
고분자 전구체 용액은 증류수 또는 완충용액 중 어느 하나의 용매에 고분자 전구체를 첨가하여 제조함을 특징으로 하는 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법
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12
제11항에 있어서,
상기 고분자 전구체는 생체적합성 고분자에 광경화부위가 도입되어 있는 것인 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법
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13
제11항에 있어서,
상기 고분자 전구체는 폴리에틸렌글리콜-디아크릴레이트인 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법
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14
제5항에 있어서,
고분자의 분자량은 500 내지 10000인 것을 특징으로 하는 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법
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15
제5항에 있어서,
상기 고분자 전구체 용액은 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법
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16
제15항에 있어서,
상기 고분자 전구체 용액은 고분자 전구체 1 중량부에 대하여 0
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17
제15항에 있어서,
광개시제는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논(2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, DMPA), 2-히드록시-2-메틸프로피오페논(2-hydroxy-2-methylpropipphenone, HOMPP) 및 어가큐어 2959(Irgacure 2959)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 바이오마커가 고정된 실리카 나노입자 함유 하이드로젤의 제조방법
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18
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 하이드로젤을 포함하는 바이오센서
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