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복합 나노구조체를 이용하여 유해바이오 물질을 포집 및 진단하기 위한 시스템 및 방법

  • 기술번호 : KST2019013096
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 개시 내용의 구체예에 따르면, 제1 고분자 재질의 나노 필라(pillar) 어레이의 표면에 제2 고분자 재질의 나노 웹을 형성한 복합 나노구조체 상에 각종 병원체, 감염성 미생물 등의 바이오물질을 효율적으로 포집하여 이를 세포 용해(lysis)시켜 뉴클레아제를 방출시키고, 방출된 뉴클레아제에 대하여 응답성을 갖는 프로브의 절단에 의한 형광 신호를 검출함으로써 간편하면서 정확하게 시료 내 바이오물질의 포집 및 진단을 수행하는 시스템 및 방법이 기재된다.
Int. CL C12Q 1/24 (2017.01.01) C12Q 1/44 (2006.01.01) C12Q 1/68 (2018.01.01) C12N 15/10 (2017.01.01) C08L 75/14 (2006.01.01) B82Y 15/00 (2017.01.01) B82Y 5/00 (2017.01.01) B82Y 30/00 (2017.01.01)
CPC C12Q 1/24(2013.01) C12Q 1/24(2013.01) C12Q 1/24(2013.01) C12Q 1/24(2013.01) C12Q 1/24(2013.01) C12Q 1/24(2013.01) C12Q 1/24(2013.01) C12Q 1/24(2013.01)
출원번호/일자 1020180000810 (2018.01.03)
출원인 한국과학기술원, 한국생명공학연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2019-0083192 (2019.07.11) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.01.03)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
2 한국생명공학연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이경균 경상남도 창원시 진해구
2 김경훈 대전광역시 중구
3 배남호 대전광역시 유성구
4 유동은 대전광역시 유성구
5 이동욱 대전광역시 유성구
6 이태재 충청북도 청주시 서원구
7 이문근 대전광역시 서구
8 이석재 대전광역시 유성구
9 강태준 대전광역시 유성구
10 황아름 대전광역시 유성구
11 정진영 대전광역 유성구
12 이왕식 대전광역시 유성구
13 정주연 대전광역시 유성구
14 임은경 대전광역시 유성구
15 변지현 대전광역시 유성구
16 문 정 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인도담 대한민국 경기도 성남시 분당구 판교역로 ***, 에스동 ***호(삼평동,에이치스퀘어)
2 노철호 대한민국 경기도 성남시 분당구 판교역로 ***, 에스동 ***호(삼평동,에이치스퀘어)(특허법인도담)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
2 한국생명공학연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2018.01.03 수리 (Accepted) 1-1-2018-0009084-04
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2018.02.06 수리 (Accepted) 1-1-2018-0128103-97
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2018.04.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2018.07.05 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2019-0017357-55
5 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2019.01.17 불수리 (Non-acceptance) 1-1-2019-0056774-14
6 [반려요청]서류반려요청(반환신청)서
[Request for Return] Request for Return of Document		 2019.01.18 수리 (Accepted) 1-1-2019-0064878-07
7 서류반려이유통지서
Notice of Reason for Return of Document		 2019.01.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0012081-66
8 서류반려통지서
Notice for Return of Document		 2019.01.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0012257-05
9 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2019.01.21 수리 (Accepted) 1-1-2019-0068251-84
10 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2019.02.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0128416-53
11 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2019.04.17 수리 (Accepted) 1-1-2019-0395081-00
12 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2019.04.18 불수리 (Non-acceptance) 1-1-2019-0398192-84
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
14 서류반려이유통지서
Notice of Reason for Return of Document		 2019.04.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0070446-76
15 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2019.05.16 수리 (Accepted) 1-1-2019-0500701-41
16 서류반려통지서
Notice for Return of Document		 2019.05.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0089655-45
17 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2019.06.19 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-0625739-17
18 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2019.06.19 수리 (Accepted) 1-1-2019-0625744-46
19 등록결정서
Decision to grant		 2019.10.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0774290-16
20 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
21 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
a) 바이오물질을 함유하는 시료를 상기 바이오물질에 대한 고정능을 갖는 복합 나노구조체와 접촉시켜 상기 시료에 비하여 증가된 밀도의 바이오물질을 상기 복합 나노구조체 상에 포집시키는 단계;b) 상기 포집된 바이오물질을 세포 용해(lysis)시키는 단계;c) 상기 바이오물질의 세포 용해물(lysate)을 소광 상태에 있는 프로브와 접촉시켜 상기 세포 용해에 의하여 방출되는 뉴클레아제에 의하여 상기 프로브 내 사슬을 절단하는 단계, 여기서 상기 프로브는 상기 방출되는 뉴클라아제에 대하여 응답성을 갖는 핵산 프로브로서, 상기 사슬에 의하여 연결된 각각 말단에 형광체 및 소광체를 포함하며, 사슬의 절단 전에는 소광체의 작용에 의하여 형광체의 발색이 억제되어 있음;d) 상기 프로브의 절단에 따라 유리된 형광체로부터 생성된 형광에 대하여 정량적 분석 및 정성적 분석 중 적어도 하나를 수행하는 단계;를 포함하며,상기 복합 나노구조체는, (i) 상측에 복수의 나노필라가 형성된 제1 고분자 재질의 나노 패턴 구조물, (ii) 상기 나노 패턴 구조물의 표면에 부착된 표면 개질용 금속층, 및 (iii) 상기 금속층이 부착된 나노 패턴 구조물 상에 형성된 제2 고분자 재질의 나노 웹 구조를 포함하고,상기 나노 웹 구조는 나노필라의 측면의 적어도 일 지점으로부터 횡 방향으로 성장한 제2 고분자 재질의 스트랜드가, 이와 인접하는 나노필라의 적어도 일 지점으로부터 횡 방향으로 성장한 제2 고분자 재질의 스트랜드와 합쳐져 상호 연결되어 있고, 그리고제2 고분자 재질의 나노 웹 구조 내 스트랜드의 직경은 10 내지 200 nm 범위인 시료 내 바이오물질의 포집 및 진단 방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 제1 고분자는 폴리우레탄(Poly urethane, PU)계, 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane; PDMS)계, NOA(Noland Optical Adhesive)계 및 에폭시(Epoxy)계로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 방법
3 3
제1항에 있어서, 상기 제2 고분자는 폴리에테르케톤(PEK), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르에테르케톤케톤(PEEKK), 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리페닐에테르설폰, 폴리페닐렌, 폴리이미다졸, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리피롤(polypyrrole), 및 폴리티오펜(polythiophene)으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 방법
4 4
제2항에 있어서, 상기 제1 고분자는 폴리우레탄 아크릴레이트(PU)와 NOA계 접착제의 블렌드이고, 상기 블렌드 내 폴리우레탄 아크릴레이트 및 NOA계 접착제 각각의 함량은 20 내지 80 중량% 및 80 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 방법
5 5
제1항에 있어서, 상기 복수의 나노필라의 직경 및 높이는 각각 100 내지 1000 nm 및 100 내지 1500 nm 범위이고, 상기 복수의 나노필라 사이의 간격은 100 내지 3500 nm 범위인 것을 특징으로 하는 방법
6 6
제1항에 있어서, 상기 표면 개질용 금속층은 Ni, Zn, Pd, Ag, Cd, Pt, Ga, In 및 Au로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 방법
7 7
제6항에 있어서, 상기 표면 개질용 금속층과 상기 나노 패턴 구조물 사이에 Ti, V, Cr, Sc, Nb, Mo 및 W으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택되는 중간층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
8 8
제7항에 있어서, 상기 표면 개질용 금속층 및 중간층 각각의 재질은 Au 및 Ti인 것을 특징으로 하는 방법
9 9
제3항에 있어서, 상기 제2 고분자는 폴리아닐린인 것을 특징으로 하는 방법
10 10
제3항에 있어서, 상기 제2 고분자 재질의 나노 웹 구조의 평균 메쉬 사이즈는 1 내지 1,500 nm 범위인 것을 특징으로 하는 방법
11 11
제1항에 있어서, 상기 프로브는 이중 스트랜드 DNA 프로브인 것을 특징으로 하는 방법
12 12
제1항에 있어서, 상기 바이오물질은 박테리아로서, 그람-양성 박테리아 및 그람-음성 박테리아 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 방법
13 13
제1항에 있어서, 상기 단계 b)는 세포용해 완충액을 사용하여 수행되며, 여기서, 상기 세포용해 완충액은 리소자임(lysozyme) 및 리소스타핀(lysostaphin)을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법
14 14
제1항에 있어서, 상기 형광체는 FAM, HEX, JOE, TET, MAX 및 VIC으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 소광체는 DABCYL, ROX, Black Hole 및 Quencher(BHQ), Eclipse, TAMRA, QSY-6 및 금 나노입자로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법
15 15
제14항에 있어서, 상기 형광체는 FAM이고, 상기 소광체는 BHQ-1인 것을 특징으로 하는 방법
16 16
제11항에 있어서, 상기 프로브 내 형광체와 소광체 간 거리는 25 내지 60개의 염기로 이루어지고, 상기 프로브는 상기 방출되는 뉴클라아제에 응답하여 형광체와 소광체 사이의 사슬이 절단되도록 염기 서열 내 미스매치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
17 17
제1항에 있어서, 상기 생성된 형광은 공초점 현미경(confocal microscope), 형광 현미경(fluorescence microscope), 형광계(fluorometer), 형광 스캐너(fluorescence scanner), 플로우사이토메터(flow cytometer), 광전자증폭관(photo multiplier tube), 또는 포토다이오드(photo diode)에 의하여 측정되는 것을 특징으로 하는 방법
18 18
시료 내 바이오물질의 포집 및 진단 시스템으로서,a) (i) 상측에 복수의 나노필라가 형성된 제1 고분자 재질의 나노 패턴 구조물, (ii) 상기 나노 패턴 구조물의 표면에 부착된 표면 개질용 금속층, 및 (iii) 상기 금속층이 부착된 나노 패턴 구조물 상에 형성된 제2 고분자 재질의 나노 웹 구조를 포함하는 복합 나노구조체;b) 상기 바이오물질로부터 유래된 뉴클레아제에 대하여 응답성을 갖는 핵산 프로브, 여기서 상기 프로브는 사슬에 의하여 연결된 각각 말단에 형광체 및 소광체를 포함하며, 뉴클라아제에 의하여 사슬이 절단되기 전에는 소광체의 작용에 의하여 형광체의 발색이 억제되어 있음; 및c) 상기 사슬의 절단에 의하여 상기 프로브로부터 유리되는 형광체의 형광 및 형광 세기 중 적어도 하나를 검출하는 장치;를 포함하고,상기 나노 웹 구조는 나노필라의 측면의 적어도 일 지점으로부터 횡 방향으로 성장한 제2 고분자 재질의 스트랜드가, 이와 인접하는 나노필라의 적어도 일 지점으로부터 횡 방향으로 성장한 제2 고분자 재질의 스트랜드와 합쳐져 상호 연결되어 있고, 그리고제2 고분자 재질의 나노 웹 구조 내 스트랜드의 직경은 10 내지 200 nm 범위인 포집 및 진단 시스템
19 19
제18항에 있어서, 상기 포집 및 진단 시스템의 검출 한계(LOD)는 103 내지 107 CFU인 것을 특징으로 하는 포집 및 진단 시스템
20 20
제18항에 있어서, 상기 프로브는 이중 스트랜드 DNA 프로브로서, 하기 표 3에 따른 염기서열의 5'-말단에 형광체로서 FAM이 부착되어 있고, 3'-말단에 소광체로서 BHQ-1이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 포집 및 진단 시스템:[표 3]
지정국 정보가 없습니다
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순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 나노종합기술원 글로벌프론티어 연구개발사업 헬스가드용 3D 복합구조체 기반 센싱 플랫폼 기술 및 응용기술 개발
2 과학기술정보통신부 나노종합기술원 나노소재기술개발사업 자유곡면의 생체적합 고분자기반 표면기능화 공정기술개발