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전도성 그라핀을 이용한 바이오센서 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2015117149
  • 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 발명은 전도성 그라핀(graphene)을 이용한 바이오센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학작용기를 이용하여 제조된 전도성 그라핀 또는 상기 전도성 그라핀을 기질상에 높은 표면 밀도를 가지도록 반복 적층시킨 전도성 그라핀 필름에 표적 바이오물질과 선택적으로 결합하는 바이오 리셉터가 부착되어 있는 전도성 그라핀을 이용하는 바이오센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.본 발명에 따른 전도성 그라핀 바이오센서는 표면적이 넓고, 전기전도도 성질이 우수하여 DNA와 같은 생물분자의 고정화 양을 높일 수 있고, 생물분자에 대한 검출 민감도를 증대시키는 것이 가능하다. 또한, 다양한 표적 바이오분자들을 직접 검출하거나, 전기화학적 신호를 측정함으로써, 바이오 물질과 바이오 리셉터의 반응을 정확히 한번에 대량으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 소량의 원료(source)만으로도 정확한 측정치를 얻을 수 있는 검출법을 도입하는 것이 가능하다.그라핀, 흑연, 바이오센서, 검출방법, 전도성, 전기화학
Int. CL C01B 31/02 (2006.01) C01B 31/04 (2006.01) G01N 33/53 (2006.01) G01N 33/48 (2006.01)
CPC C01B 32/194(2013.01) C01B 32/194(2013.01) C01B 32/194(2013.01) C01B 32/194(2013.01) C01B 32/194(2013.01) C01B 32/194(2013.01) C01B 32/194(2013.01)
출원번호/일자 1020080060813 (2008.06.26)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1440542-0000 (2014.09.04)
공개번호/일자 10-2010-0001062 (2010.01.06) 문서열기
공고번호/일자 (20140916) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.03.11)
심사청구항수 26

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이상엽 대한민국 대전광역시 유성구
2 박태정 대한민국 대전광역시 서구
3 홍원희 대한민국 대전광역시 유성구
4 정희태 대한민국 대전광역시 유성구
5 박호석 대한민국 대구광역시 중구
6 최봉길 대한민국 대전광역시 서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이처영 대한민국 서울특별시 강남구 언주로 ***, **층 (역삼동, 윤익빌딩)(*T국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2008.06.26 수리 (Accepted) 1-1-2008-0460211-73
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
3 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2013.03.11 수리 (Accepted) 1-1-2013-0210158-61
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.05.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0358317-31
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.06.12 수리 (Accepted) 1-1-2014-0550527-25
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.06.12 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0550528-71
7 등록결정서
Decision to grant		 2014.08.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0595502-29
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
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번호 청구항
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다음 단계를 포함하는 전도성 그라핀 패턴을 형성시키는 방법:(a) 표면에 티올기가 노출된 기질을 제조하는 단계;(b) 상기 기질 표면의 티올기에 전도성 그라핀을 결합시켜 전도성 그라핀을 기질에 부착시키는 단계; 및(c) 상기 기질에 부착된 전도성 그라핀에 전도성 그라핀을 결합시켜 전도성 그라핀을 적층시키는 단계,여기서 상기 전도성 그라핀은 (a) 카르복실기를 갖는 그라핀을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 그라핀의 카르복실기를 아미노기와 티올기를 동시에 가지는 화학물질의 아미노기와 결합시켜 티올기로 개질된 그라핀을 제조하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되고, 그라핀-(CONH-R1-S)r의 형태를 가지는 전도성 그라핀(여기서, r은 1 이상의 자연수이며, R1은 C1-20인 포화탄화수소류, 불포화탄화수소류 또는 방향족 유기기임)임
6 6
다음 단계를 포함하는 전도성 그라핀 필름을 제조하는 방법:(a) 표면에 티올기가 노출된 기질을 제조하는 단계;(b) 상기 기질 표면의 티올기에 전도성 그라핀을 결합시켜 전도성 그라핀을 기질에 부착시키는 단계;(c) 상기 기질에 부착된 전도성 그라핀에 전도성 그라핀을 결합시켜 전도성 그라핀을 적층시키는 단계; 및(d) 상기 (c) 단계를 반복하여 전도성 그라핀의 밀도를 높이는 단계,여기서 상기 전도성 그라핀은 (a) 카르복실기를 갖는 그라핀을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 그라핀의 카르복실기를 아미노기와 티올기를 동시에 가지는 화학물질의 아미노기와 결합시켜 티올기로 개질된 그라핀을 제조하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되고, 그라핀-(CONH-R1-S)r의 형태를 가지는 전도성 그라핀(여기서, r은 1 이상의 자연수이며, R1은 C1-20인 포화탄화수소류, 불포화탄화수소류 또는 방향족 유기기임)임
7 7
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 (a) 단계는 그라핀을 적층시킬 기질 표면에 아미노 작용기를 노출시킨 다음, 카르복실기와 티올기를 동시에 가지는 화학물질로 처리하여, 상기 기질상의 아미노기와 상기 화학물질의 카르복실기 간에 아미드 결합을 형성시키는 것임을 특징으로 하는 방법
8 8
제7항에 있어서, 상기 카르복실기와 티올기를 동시에 가지는 화학물질은 HOOC-R2-SH(여기서, R2는 C1-20인 포화탄화수소류, 불포화탄화수소류 또는 방향족 유기기임)인 것을 특징으로 하는 방법
9 9
제7항에 있어서, 상기 표면에 아미노 작용기가 노출된 기질은 기질을 아미노알킬옥시실란으로 처리하여 얻어진 것임을 특징으로 하는 방법
10 10
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 (c) 단계는 이중 티올 작용기를 가진 링커를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법
11 11
제10항에 있어서, 상기 이중 티올 작용기를 가진 링커는 HS-R3-SH로 표시되는 화학물질인 것을 특징으로 하는 방법(여기서, R3는 C1-20인 포화탄화수소류, 불포화탄화수소류 또는 방향족 유기기임)
12 12
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 기질은 원하는 위치에 전도성 그라핀을 부착하기 위하여 포토레지스트 또는 고분자 패턴이 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 방법
13 13
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 기질은 유리, 실리콘, 용융실리카, 플라스틱 및 PDMS로 구성된 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 방법
14 14
제6항의 방법에 의해 제조되고, 기질-[(CONH-R2-S-그라핀-(S-R3-S-그라핀)p]q의 구조를 가지는 전도성 그라핀 필름(여기서, p와 q는 1 이상의 자연수이고, R2와 R3는 C1-20인 포화탄화수소류, 불포화탄화수소류 또는 방향족 유기기임)
15 15
(a) 카르복실기를 갖는 그라핀을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 그라핀의 카르복실기를 아미노기와 티올기를 동시에 가지는 화학물질의 아미노기와 결합시켜 티올기로 개질된 그라핀을 제조하는 단계를 포함하는 전도성 그라핀을 제조하는 방법에 의해 제조되고, 그라핀-(CONH-R1-S)r의 형태를 가지는 전도성 그라핀(여기서, r은 1 이상의 자연수이며, R1은 C1-20인 포화탄화수소류, 불포화탄화수소류 또는 방향족 유기기임) 또는 제14항의 전도성 그라핀 필름에 표적 바이오 물질과 결합하거나, 반응하는 바이오 리셉터가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전도성 그라핀 바이오센서
16 16
제15항에 있어서, 상기 바이오 리셉터는 효소기질, 리간드, 아미노산, 펩티드, 핵산, 지질, 코펙터 및 탄수화물로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전도성 그라핀 바이오센서
17 17
제15항에 있어서, 상기 바이오 리셉터는 티올기를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 전도성 그라핀 바이오센서
18 18
제15항의 전도성 그라핀 바이오센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 바이오 리셉터와 결합하거나 반응하는 표적 바이오 물질의 검출방법
19 19
제18항에 있어서, 상기 표적 바이오 물질은 효소, 단백질, 핵산 및 상기 리셉터와 반응하는 바이오 분자로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법
20 20
제18항에 있어서, 상기 검출은 전기적 신호를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법
21 21
그라핀-(CONH-R1-S)r의 형태를 가지는 전도성 그라핀에 핵산이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전도성 그라핀-핵산 복합체(여기서, r은 1 이상의 자연수이며, R1은 포화탄화수소류, 불포화탄화수소류 또는 방향족 유기기임)
22 22
제21항에 있어서, 상기 핵산은 DNA인 것을 특징으로 하는 전도성 그라핀-DNA 복합체
23 23
아민 및/또는 라이신 기가 표면에 부착되어 있는 기질에, 제21항의 전도성 그라핀 핵산 복합체를 고정시키는 것을 특징으로 하는 핵산 칩의 제조방법
24 24
제23항에 있어서, 상기 고정은 자외선 조사를 통한 가교결합을 이용하는 것을 특징으로 하는 방법
25 25
제24항의 방법에 의해 제조되고, 제22항의 전도성 그라핀-DNA 복합체가 아민 및/또는 라이신 기가 표면에 부착되어 있는 기질에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 DNA 칩
26 26
제25항의 DNA 칩을 이용하는 것을 특징으로 하는 DNA 혼성화 반응의 검출방법
27 27
그라핀-(CONH-R1-S)r의 형태를 가지는 전도성 그라핀에 효소 기질이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전도성 그라핀 효소기질 복합체(여기서, r은 1 이상의 자연수이며, R1은 포화탄화수소류, 불포화탄화수소류 또는 방향족 유기기임)
28 28
제27항에 있어서, 상기 효소기질은 카이나제의 기질 펩티드(Sp)인 것을 특징으로 하는 복합체
29 29
제28항의 전도성 그라핀-Sp를 이용하는 것을 특징으로 하는 카이나제가 관여하는 효소반응의 검출방법
30 30
제29항에 있어서, 상기 검출은 전기적 신호를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법
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