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실시간 위상감지 GMR 바이오센서 장치 및 센싱 방법

  • 기술번호 : KST2020009356
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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 발명의 실시간 위상감지 GMR 바이오센서 장치 및 센싱 방법은 스냅샷 분광편광계를 바이오센서에 적용한 기술이다. 기존 스냅샷 분광 편광계의 PMM(160)은 편광상태의 변조와 고주파 간섭신호를 생성하기 위한 목적으로 고안되었으며, 분광편광위상정보(Δk) 추출하는 바이오센서 장치의 핵심인자이다. 이는 시편 정렬 및 다양한 환경조건들에 의해 미소 위상변화를 유발할 수 있다. 바이오센서장치의 중요한 요소 정확도를 향상시킬 수 있는 방안은 GMR 단백질 칩(170)의 정렬 위치를 PMM(160)과 제2 선형편광자(180) 사이로 하여 오브젝트를 측정함으로써, 검출에 발생되는 다양한 오차들을 소거할 수 있다. 제안된 바이오센서장치는 기존 PWV 이동 감지가 지닌 분광기 분해능 검출 한계를 분광편광위상정보(Δk)를 측정함으로써, 높은 민감도 확보가 가능하며, 또한 스냅샷 분광편광계의 최대 이점인, 기계적인 회전부 또는 전기적 신호 변조 소자 없이 모든 기구부가 고정된 상태로 측정함으로써, 다파장에 대하여 분광편광위상정보를 약 20Hz 이상의 수준으로 제공한다. 이러한 바이오센서장치의 고속측정 능력은 동일시간 대비 시간함수에 따라 발생되는 생체반응 정보를 다량 취득함으로써, 생체 분자의 결합 또는 분리 과정을 면밀히 감지할 수 있고, 미소 시간 변화에 따른 반응의 특이성을 감지함은 물론 검출 판독 오류 문제를 개선할 수 있는 기술이다. 제안된 시스템의 향상된 정확도와 민감도, 고속측정능력은 향후 연구개발되는 신속한 반응성을 지닌 특정 생체 분자 반응에 대한 측정 솔루션을 제공할 수 있는 바이오센서 장치 및 센싱 방법으로서, 바이오 시장에서의 요구와 가치가 크게 증대될 것으로 전망된다.
Int. CL G01N 21/45 (2006.01.01) G02B 27/28 (2020.01.01) G02B 27/30 (2006.01.01)
CPC G01N 21/45(2013.01) G01N 21/45(2013.01) G01N 21/45(2013.01) G01N 21/45(2013.01) G01N 21/45(2013.01)
출원번호/일자 1020180172974 (2018.12.28)
출원인 연세대학교 산학협력단, 전북대학교산학협력단
등록번호/일자 10-2166527-0000 (2020.10.08)
공개번호/일자 10-2020-0082399 (2020.07.08) 문서열기
공고번호/일자 (20201015) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.12.28)
심사청구항수 11

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구
2 전북대학교산학협력단 대한민국 전라북도 전주시 덕진구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 강신일 서울특별시 동작구
2 김대석 전라북도 전주시 덕진구
3 김태경 서울특별시 서대문구
4 최인호 전라북도 전주시 덕진구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 윤병국 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***길, **, *층 (대치동, 삼호빌딩)(지성국제특허법률사무소)
2 이영규 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***길, **, *층 (대치동, 삼호빌딩)(지성국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 전북대학교산학협력단 전라북도 전주시 덕진구
2 연세대학교 산학협력단 서울특별시 서대문구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2018.12.28 수리 (Accepted) 1-1-2018-1320189-85
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.02.27 수리 (Accepted) 4-1-2019-5038917-11
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2019.06.14 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.07.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5146986-17
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.07.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5146985-61
6 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2019.09.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2020-0024070-35
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.10.22 수리 (Accepted) 4-1-2019-5219602-91
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2020.03.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0207952-14
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2020.05.20 수리 (Accepted) 1-1-2020-0509931-14
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2020.05.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2020-0509932-59
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.07.06 수리 (Accepted) 4-1-2020-5149086-79
12 등록결정서
Decision to grant
2020.07.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0479206-28
13 [명세서등 보정]보정서(심사관 직권보정)
2020.10.13 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2020-5025928-96
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
일체형 편광변조모듈(160)을 포함하는 스냅샷 분광편광계와 GMR 단백질 칩(170)을 결합시켜 특정 생체분자 반응에 따라 발생하는 분광편광위상정보(Δk)를 검출하며, 상기 GMR 단백질 칩은 광 경로상 상기 일체형 편광변조모듈(160)의 후방에 배치된 것을 특징으로 하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서 장치
2 2
삭제
3 3
청구항 1에 있어서,상기 GMR 단백질 칩(170)은 상기 스냅샷 분광편광계의 제2 선형편광자(180) 전방에 배치된 것을 특징으로 하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서 장치
4 4
청구항 1에 있어서,상기 일체형 편광변조모듈(160)은 편광 상태를 변조하고 고주파 분광간섭 신호를 획득할 수 있도록 비편광 빔 스플리터(161)를 포함하되, 비편광 빔 스플리터의 빔 투과 경로상에 놓인 측면에 PMM 제1 선형편광자(162)와 PMM 제1 미러(163)를 배치시키고, 상기 측면과 직각을 이루는 빔 반사 경로상에 놓인 측면에는 PMM 제2 선형편광자(164)와 PMM 제2 미러(165)를 배치시켜, 두 경로의 광 경로 길이차이가 발생되도록 상기 비편광 빔 스플리터(161), 상기 PMM 제1 선형편광자(162), 상기 PMM 제1 미러(163), 상기 PMM 제2 선형편광자(164) 및 상기 PMM 제2 미러(165)를 일체형으로 부착 고정시킨 것을 특징으로 하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서 장치
5 5
청구항 4에 있어서,상기 일체형 편광변조모듈(160)의 상기 비편광 빔 스플리터(161)와 상기 PMM 제1 미러(163) 사이의 간격, 상기 비편광 빔 스플리터(161)와 상기 PMM 제2 미러(165) 사이의 간격은 20~60um로 유지시키는 것을 특징으로 하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서 장치
6 6
청구항 4에 있어서,상기 일체형 편광변조모듈(160)의 비편광 빔 스플리터(161)는 입사된 복합파를 분리하여, 두 경로 상에 배치된 상기 PMM 제1 선형편광자(162)와 상기 PMM 제2 선형편광자(164)에 의해 각각 S편광, P편광으로 변조되는 것을 특징으로 하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서 장치
7 7
청구항 1에 있어서,상기 스냅샷 분광편광계는 광원(110)에서 조사된 광을 광 파이버(120)로 전달하여 콜리메이팅 렌즈(130)에서 평행광으로 변환시키고, 이 평행광은 제1 선형편광자(140)에서 45° 방향으로 선형 편광되며, 조리개(150)를 통과하여 선형 편광의 빔 크기가 조절된 상태에서 상기 일체형 편광변조모듈(160)로 입사되는 것을 특징으로 하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서 장치
8 8
청구항 7에 있어서,상기 스냅샷 분광편광계는 상기 일체형 편광변조모듈(160)를 통과하여 편광 상태가 변조된 빔이 GMR 단백질 칩의 광학적 특성으로 인해 phase curve를 발생시키고, 45° 방향으로 선형 편광시키는 제2 선형편광자(180)를 통과하여 편광 상태의 상이성이 조정됨으로써 고주파 간섭 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서 장치
9 9
일체형 편광변조모듈(160)을 포함하는 스냅샷 분광편광계와 GMR 단백질 칩(170)을 결합시켜 특정 생체분자 반응에 따라 발생하는 분광편광위상정보(Δk)를 검출하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서의 센싱 방법에 있어서, (a) 광원에 의해 제공된 광이 평행광으로 변환되고, 이어서 선형 편광되어 선형 편광된 빔이 되는 단계; (b) 상기 선형 편광된 빔이 비편광 스플리터에 의해 투과된 변조경로의 빔과 반사된 변조경로의 빔으로 나뉘는 단계; (c) 상기 투과된 변조경로의 빔이 선형 편광되고 반사되어 비편광 스플리터로 재입사되는 단계; (d) 상기 반사된 변조경로의 빔이 선형 편광되고 반사되어 비편광 스플리터로 재입사되는 단계; (e) 상기 재입사된 2개의 빔이 일체형 편광변조모듈을 통과하여 GMR 단백질 칩으로 입사되는 단계; (f) 상기 GMR 단백질 칩을 지나온 빔을 선형 편광시키는 단계; (g) 상기 선형 편광을 통해 발생된 간섭 신호를 싱글 스펙트럼 채널로 전달시키는 단계를 포함하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서의 센싱 방법
10 10
제9항에 있어서,상기 (a) 단계는 선형 편광된 빔의 크기를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서의 센싱 방법
11 11
제9항에 있어서,(h) 상기 (g) 단계에 이어상기 단일 분광 채널로 전달된 간섭신호를 단일 분광 센싱 모듈로 입사시켜 신호로 획득한 후 분광편광위상정보를 산출해 내는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서의 센싱 방법
12 12
제11항에 있어서,상기 (h) 단계는 (i) 상기 단일 분광 센싱 모듈에서 획득된 간섭신호를 푸리에 변환하는 단계; (j) 주파수 도메인에서 DC성분을 제거하는 단계 (k) 주파수 도메인에서 공액복소수인 AC성분만을 필터링하여 역푸리에 변환하는 단계 (l) 복소함수 데이터를 크기와 위상으로 분리하는 단계; (m) 위상 데이터로부터 분광편광위상정보를 산출하는 단계; (n) 분광편광위상정보와 파수 그래프 상에서 Phase Curve를 검출하는 단계; (o) Phase Curve의 분광편광위상정보 최저값과 최대값의 중간 위치를 GMR 단백질 칩의 특정 굴절률에 대한 공진점으로 특정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위상감지 GMR 바이오센서의 센싱 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 연세대학교 선도연구센터지원사업 초정밀 광 기계기술 연구센터