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그래핀 나노리본을 이용한 염기서열 분석 소자로서,나노홈이 형성된 기판;상기 기판 위에 위치한 그래핀 나노리본;상기 그래핀 나노리본의 양단에 각각 연결된 전류 인가용 전극; 및상기 기판 아래에 연결된 게이트 전압 인가용 전극;을 포함하는 염기서열 분석 소자
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제1항에 있어서, 상기 그래핀 나노리본은 탄소로 이루어진 단층의 2차원 구조를 가지며, 의자모양 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 소자
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제1항에 있어서, 상기 그래핀 나노리본은 10nm 이하의 너비를 갖는 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 소자
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제1항에 있어서, 상기 그래핀 나노리본은 상기 기판의 나노홈을 가로질러 놓인 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 소자
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제1항에 있어서, 상기 기판의 나노홈은 직선으로 형성되고 DNA가 지나가는 통로역할을 하는 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 소자
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제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 염기서열 분석 소자를 이용하여 염기서열을 분석하는 방법으로서,그래핀 나노리본의 양 전극 간에 바이어스 전압을 인가하고 게이트 전극에 교류 게이트 전압을 인가하는 단계;나노홈을 통해 그래핀 나노리본 밑을 통과하도록 분석될 DNA를 견인하는 단계;그래핀 나노리본을 흐르는 전류를 실시간으로 검출하는 단계; 및그래핀 나노리본의 전류와 게이트 전압의 관계를 시간에 대하여 분석하는 단계;를 포함하는 염기서열 분석 방법
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제6항에 있어서, 상기 게이트 전압은 특정 범위의 전압이 MHz 이상 수준의 속도로 인가되는 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 방법
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제6항에 있어서, 상기 DNA의 견인은 외부 전기장에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 방법
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제6항에 있어서, 상기 DNA는 상온에서 수용액 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 방법
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제6항에 있어서, 상기 그래핀 나노리본을 흐르는 전류는 하기 식 (1)의 비평형 그린 함수를 바탕으로 한 투과도 함수를 통해 얻어지는 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 방법: (1)
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제10항에 있어서, 상기 분석 단계는 상기 식 (1)에 의해 얻어진 데이터를 하기 식 (2)을 통해 실시간 히스토그램으로 변환하는 단계를 포함하는 염기서열 분석 방법: (2)
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제11항에 있어서, 상기 분석 단계는 상기 실시간 히스토그램으로부터 특정 에너지와 관련된 염기 신호를 추출하는 단계를 포함하는 염기서열 분석 방법
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제12항에 있어서, 상기 분석 단계는 상기 추출된 염기 신호를 하기 식 (3)을 통해 투영 및 제거하여 단일 염기의 정보를 얻는 단계를 포함하는 염기서열 분석 방법:(3)
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제13항에 있어서, 하기 식 (4)의 2차원 자기상관 함수를 통해 특정 염기 신호의 시작점과 종료점을 판단하는 단계를 포함하는 염기서열 분석 방법:(4)
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염기서열을 분석 소자를 이용한 염기서열 분석 방법으로서, 상기 분석 소자는 나노채널이 형성된 기판 위에 상기 나노채널을 가로지르는 방향으로 놓인 그래핀 나노리본을 포함하고, 상기 기판의 아래에는 게이트 전극이 제공되고, 상기 그래핀 나노리본의 양단에는 소스 전극 및 드레인 전극이 각각 제공되며, 상기 방법은,상기 소스 및 드레인 전극들 간에 바이어스 전류를 인가하고 상기 게이트 전극에 게이트 전압을 인가하는 단계;단일 나선 DNA를 상기 나노채널을 통해 상기 그래핀 나노리본 밑으로 통과시키는 단계;상기 DNA의 염기와 상기 그래핀 나노리본의 상호작용 시 나타나는 상기 그래핀 나노리본의 전류 변화를 실시간으로 검출하는 단계; 및상기 게이트 전압과 상기 그래핀 나노리본 전류를 시간에 따라 분석하는 단계;를 포함하는 염기서열 분석 방법
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제15항에 있어서, 상기 검출된 전류는 실시간 히스토그램 분석을 통해 시간에 따른 에너지의 2차원적 분포로 변환되는 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 방법
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제16항에 있어서, 상기 실시간 히스토그램 분석을 통한 변환 결과로부터 특정 에너지에서의 염기 신호를 추출하고 추출된 신호로부터 단일 염기의 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 방법
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제17항에 있어서, 2차원 자기상관 함수를 통해 각 염기 신호가 시작되고 끝나는 시점을 판단하는 것을 특징으로 하는 염기서열 분석 방법
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제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 염기서열 분석 소자 및 상기 분석 소자에 DNA를 통과시키기 위한 수단을 포함하는 염기서열 분석 장치
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