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실리콘 기판 상에 형성된 게이트, 상기 게이트의 일측면에 금속 소스전극 및 그 반대 측면에 형성된 금속 드레인전극, 및 상기 금속 소스전극 및 금속 드레인전극 사이에 탄소나노튜브로 이루어진 채널영역을 포함한 탄소나노튜브 트랜지스터 어레이;
상기 채널영역을 구성하고 있는 탄소나노튜브의 표면상에 미생물과 특이적으로 결합하는 인식물질; 및
상기 탄소나노튜브 트랜지스터 어레이에, 미생물 유도형 마이크로플루이딕 채널;이 접합된 구조이고, 상기 채널 내부에 생선가시 모양, U 자형 및 빗살형으로 이루어진 미생물 유도형상에서 선택되는 어느 하나의 마이크로구조체가 패턴화된 것을 특징으로 하는 미생물 검출센서
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제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브의 표면에 인식물질을 고정시키기 위한 고정물질이 더 흡착된 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서
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제1항에 있어서, 상기 접합된 구조가 탄소나노튜브 트랜지스터 어레이 상에 미생물 유도형 마이크로플루이딕 채널이 단순 부착된 구조 또는 열처리로 고정된 구조인 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서
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제1항에 있어서, 상기 미생물 유도형 마이크로플루이딕 채널이 폴리디메틸실록산(PDMS), 실리콘 러버, 폴리카보네이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 고분자 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서
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제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 트랜지스터가 반도체 나노와이어 또는 금속산화물 나노와이어인 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서
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제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 트랜지스터가 그라핀 나노소자인 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서
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제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브로 이루어진 채널이 단일벽 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서
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제8항에 있어서, 단일벽 탄소나노튜브의 직경이 2 nm 이하인 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서
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제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 트랜지스터 어레이가 적어도 3 개 이상구비된 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서
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금속 소스전극, 금속 드레인전극, 게이트를 포함하며, 채널영역이 탄소나노튜브로 구성된 탄소나노튜브 트랜지스터 어레이를 형성하는 제1단계;
상기 탄소나노튜브 표면에 고정물질을 고정화하는 제2단계;
상기 고정물질에 미생물과 특이적으로 결합하는 인식물질을 부착하는 제3단계; 및
상기 인식물질이 부착된 탄소나노튜브 트랜지스터 어레이에 마이크로구조체가 패턴화된 미생물 유도형 마이크로플루이딕 채널을 접합시키는 제4단계;를 포함하되,
상기 미생물 유도형 마이크로플루이딕 채널에 생선가시 모양, U 자형 및 빗살형으로 이루어진 미생물 유도 가능한 형상에서 선택되는 어느 하나 이상의 마이크로구조체를 패턴화시킨 것을 특징으로 하는 미생물 검출센서의 제조방법
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제11항에 있어서, 제2단계에서 고정물질을 고정화한 후, 물에 1시간 이상 함침하여 비 특이적 반응을 제거하는 공정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 제2단계의 고정물질이 1-파이렌-N-하이드록시석신아마이드 에스테르 링커인 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 제3단계에서 미생물과 특이적으로 결합하는 인식물질이 압타머, 항체, 펩타이드, 분자각인고분자 및 미생물에 특이적인 DNA 또는 RNA 중에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 제4단계에서 탄소나노튜브 트랜지스터 상에 패턴화된 마이크로구조체가 정렬되는 위치에 부착 또는 고정하여 접합하는 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 제4단계에서 미생물 유도형 마이크로플루이딕 채널이
실리콘 기판에 레지스트를 코팅하여 마이크로구조체를 패턴 형성하고,
상기 패턴화된 마이크로구조체에 실리콘 엘라스토머를 부어 경화시키고,
상기 경화된 실리콘 엘라스토머를 마스터에서 제거하고, 시료 주입구와 배출구를 형성하여 완성된 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서의 제조방법
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17
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제16항에 있어서, 상기 미생물 유도형 마이크로플루이딕 채널이 폴리디메틸실록산(PDMS), 실리콘 러버, 폴리카보네이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 고분자 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출센서의 제조방법
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제1항의 미생물 검출센서 내 미생물 유도형 마이크로플루이딕 채널에, 대장균 또는 박테리아에서 선택된 미생물 함유 용액을 주입하고,
상기 마이크로플루이딕 채널 내부에 패턴화된 생선가시 모양, U 자형 및 빗살형으로 이루어진 미생물 유도형상에서 선택되는 어느 하나의 마이크로구조체 패턴에 의해, 상기 대장균 또는 박테리아에서 선택된 미생물이 탄소나노튜브 표면으로 배열되도록 유도하여 전기적 신호 변화를 관측하는 것으로 이루어진 미생물 검출방법
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제19항에 있어서, 상기 미생물 함유 용액 주입 이후, 세척을 통해 비 특이적으로 결합한 미생물 제거공정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 미생물 검출방법
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