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기판 하부면에 채널이 형성되고, 상기 채널은 전해질(electrocyte)이 주입되는 주입구, 전극에 고정시킬 표적 단백질분해효소의 기질이 주입되는 주입구, 표적 단백질분해효소가 포함된 시료를 주입하는 주입구, 반응 후 잔여물 및 전해질이 배출되는 배출구를 포함하는 상부 기판;기판 상부면에 전극부가 구성되고, 상기 전극부는 시료가 흘러가는 방향과 직각이 되게 작업(working) 전극부를 배열하고 작업 전극부와 평행이 되도록 기준(reference) 전극부와 상대(counter) 전극부를 배열하는 것으로 구성되며, 여기에 각각 표적 단백질분해효소의 기질이 고정된 하부 기판; 및상기 상부 기판 및 하부 기판이 결합하되, 상기 상부 기판의 채널과 하부 기판의 전극부가 교차하여 반응 공간이 형성되도록 모서리에 접착판; 을 포함하며,상기 주입구에 주입되는 시료는 상기 표적 단백질분해효소의 기질과 반응하고 상기 시료 내에 존재하는 표적 단백질분해효소의 활성화 정도를 검출하여 임피던스를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 바이오센서
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제 1항에 있어서, 상기 단백질분해효소는 기질 금속단백분해효소(matrix metalloproteinases; MMP)인 것을 특징으로 하는 바이오센서
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제 2항에 있어서, 상기 기질 금속단백분해효소는 MMP-2 또는 MMP-7인 것을 특징으로 하는 바이오센서
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제 1항에 있어서, 상기 작업 전극부는 금(Au)으로 도포되어 있고, 기준 전극부는 백금(Pt)으로 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 바이오센서
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제 1항에 있어서, 상기 상부 기판은 폴리디메틸실론산(polydimethylsiloxane; PDMS) 기판인 것을 특징으로 하는 바이오센서
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제 1항에 있어서, 상기 하부 기판은 유리 기판(glass substrate)인 것을 특징으로 하는 바이오센서
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제 1항에 있어서, 상기 상부 기판은 너비 25 ~ 35 mm 및 길이 20 ~ 30 mm이고, 채널은 너비 600 ~ 800 um, 높이 50 ~ 150 um 및 각도 40 ~ 50°인 것을 특징으로 하는 바이오센서
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제 1항에 있어서, 상기 하부 기판은 너비 33 ~ 45 mm 및 길이 20 ~ 30 mm이고, 전극부는 너비 300 ~ 600 um인 것을 특징으로 하는 바이오센서
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제 1항에 있어서, 상부 기판은전해질이 주입되는 1개의 주입구가 배출구와 가장 먼 중앙에 위치하고; 전해질의 주입구로부터 양쪽으로 나누어진 각각의 채널에서 표적 단백질분해효소의 기질이 주입되는 1개의 주입구가 중간에 위치하며;표적 단백질분해효소의 기질의 주입구로부터 이어진 각각의 채널에서 각각 시료가 주입되는 1개의 주입구가 위치하고; 그리고시료의 주입구로부터 이어진 각각의 채널에서 전해질의 주입부와 가장 멀리 중앙에 1개의 배출구가 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 바이오센서
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제 1항에 있어서, 1개의 채널과 1개의 전극부가 교차하는 반응 공간이 6개가 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 바이오센서
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1) 하부 기판상의 전극 인쇄영역 내에 작업(working) 전극부와 상기 작업 전극과의 전위차를 형성하는 기준(reference 또는 counter) 전극부를 각각 인쇄하되, 상기 전극부들 간에 서로 분리되어 위치하도록 인쇄하는 단계;2) 상부 기판상의 채널 형성영역 내에 채널을 제작하되, 상기 채널은 전해질이 주입되는 주입구, 전극에 고정시킬 표적 단백질분해효소의 기질이 주입되는 주입구, 표적 단백질분해효소가 포함된 시료를 주입하는 주입구, 반응 후 잔여물 및 전해질이 배출되는 배출구를 포함하도록 제작하는 단계;3) 상기 하부 기판상의 모서리 위치에 접착판을 부착하는 단계;4) 상기 접착판에 상부 기판을 부착하는 단계; 및5) 상기 표적 단백질분해효소의 기질이 주입되는 주입구에 표적 단백질분해효소의 기질을 주입하여 전극에 상기 표적 단백질분해효소의 기질을 고정시키는 단계; 를 포함하며,상기 주입구에 주입되는 시료는 상기 표적 단백질분해효소의 기질과 반응하고 상기 시료 내에 존재하는 표적 단백질분해효소의 활성화 정도를 검출하여 임피던스를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 바이오센서의 제조방법
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제 11항에 있어서, 상기 단계 1)의 하부 기판의 전극부 인쇄는,1) 글라스 웨이퍼(Glass wafer)에 포토레지스트를 코팅(coating)시키는 단계; 2) 만들고자 하는 전극 모양으로 전극부를 개발(development)하는 단계;3) 개발된 전극부에 금속 필름을 열증착(thermal evaporation)을 이용하여 증착(deposition)시키는 단계; 및4) 아세톤을 이용하여 포토레지스트를 제거하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 시료 내에 존재하는 표적 단백질분해효소 검출용 바이오센서의 제조방법
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제 11항에 있어서, 상기 단계 2)의 상부 기판의 채널 형성은1) 실리콘 웨이퍼(Silicon wafer)에 포토레지스트를 코팅(coating)시키는 단계; 2) 만들고자 하는 채널 모양으로 채널을 형태화(patterning)하는 단계; 및3) 형태화된 채널 위에 액상 형태의 PDMS를 부은 후 오븐에서 구운(bake) 다음, 경화된 PDMS를 실리콘 웨이퍼에서 분리하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 시료 내에 존재하는 표적 단백질분해효소 검출용 바이오센서의 제조방법
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1) 제 1항의 바이오센서에서 시료 주입구에 표적 단백질분해효소가 포함된 시료를 주입하고, 전해질 주입구에 전해질을 주입하는 단계;2) 상기 바이오센서 내 반응공간에서 주입된 시료가 전극부에 고정된 표적 단백질분해효소의 기질과 접촉하여 반응시키는 단계;3) 상기 반응에 의한 작업 전극 및 기준 전극의 전기화학적 신호를 측정하는 단계; 및4) 상기 전기화학적 신호를 통해 임피던스를 측정하는 단계를 포함하는,시료내 표적 단백질분해효소의 검출 방법
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제 14항에 있어서, 상기 단계 3)의 전기화학적 신호는 전위 측정기를 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 시료내 표적 단백질분해효소의 검출 방법
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제 14항에 있어서, 상기 단계 4)의 임피던스는 임피던스 측정기를 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 시료내 표적 단백질분해효소의 검출 방법
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