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기판 상에 마련된 시료가 주입되는 시료 주입구;상기 시료 주입구로 주입된 시료가 이동하는 미세유체 채널; 및상기 미세유체 채널에 연통되어 시료를 전달받아 시료 내 핵산(nucleic acid)을 분리 및 검출하는 핵산 검출부를 포함하는 핵산 검출장치로서,상기 핵산 검출부는, 복수 개의 이산화티타늄(TiO2) 나노구조 기반 광촉매 단위체가 형성한 광촉매층; 및 상기 광촉매층의 하단에 마련된 고분자막(polymer membrane)을 포함하고,상기 광촉매 단위체는 금속 나노입자가 도핑된 이산화티타늄 나노물질(nanomaterial)을 포함하며,상기 TiO2 나노구조 기반 광촉매 단위체에 빛이 조사되면 시료 내의 세포 또는 바이러스가 용해(lysis)되고, 세포 또는 바이러스 용해물 내에 존재하는 핵산은 상기 광촉매 단위체에 흡착되고,상기 흡착된 핵산은 광촉매층에 조사된 빛에 의한 광 PCR(photonic polymerase chain reaction)을 통하여 핵산 증폭반응이 일어나는 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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제1항에 있어서,상기 핵산 검출장치는 롤투롤(roll-to-roll) 공정으로 제조된 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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제1항에 있어서,상기 TiO2 나노구조 기반 광촉매 단위체의 이산화티타늄 나노물질은 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형 및 팔각형으로 이루어진 군으로부터 선택된 다각형의 표면을 갖는 이산화티타늄 나노구조인 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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제3항에 있어서,상기 이산화티타늄 나노물질은 육각형의 표면을 갖는 이산화티타늄 나노구조(hexagonal TiO2 nanostructure)인 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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제1항에 있어서,상기 TiO2 나노구조 기반 광촉매 단위체의 금속 나노입자는 은 나노입자, 금 나노입자 및 구리 나노입자로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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제1항에 있어서,상기 고분자막은 PVDF 막(polyvinylidene difluoride membrane)인 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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제1항에 있어서,상기 핵산 검출장치는 상기 광촉매층에 빛을 조사하기 위한 광원(light source)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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제7항에 있어서,상기 핵산 검출장치는 핵산 분자의 온도를 모니터링 하는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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제8항에 있어서,상기 핵산 검출장치는 상기 광원 및 온도 센서에 결합된 컨트롤러(controller)를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 온도 센서로부터 하나 이상의 데이터 획득 및 상기 광원의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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제1항에 있어서,상기 광촉매층에는 타겟 핵산 분자에 상보적인 염기서열을 갖는 프라이머, 4종의 dNTP 분자 및 중합효소가 놓여지며, 상기 타겟 핵산 분자와 4종의 dNTP 분자의 결합에 의하여 변화되는 광촉매층의 광자결정(photonic crystal)의 밴드갭(photonic bandgap) 변화를 감지하여 타겟 핵산 분자를 검출하는 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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제1항에 있어서,상기 세포 또는 바이러스 용해물의 핵산을 제외한 부산물은 상기 광촉매층의 미세공극을 통하여 고분자막을 통해 배출되어 제거되는 것을 특징으로 하는, 핵산 검출장치
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기판의 일 단면에 시료가 주입되는 시료 주입구와, 주입된 시료가 이동하는 미세유체 채널을 임프린팅 하는 단계;상기 미세유체 채널의 일 말단에서부터 고분자막을 라미네이션 하는 단계;상기 고분자막 위에 티타늄박(titanium foil)을 라미네이션 하고, 롤투롤(Roll-to-Roll) 양극 산화(anodization)를 수행하여 이산화티타늄 나노구조 단위체를 형성시키는 단계; 및상기 이산화티타늄 나노구조 단위체 상에 금속 나노입자를 롤투롤 인쇄하는 단계를 포함하는, 롤투롤 장치를 이용하여 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 핵산 검출장치를 제조하는 방법
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