KR20090070886A - 압전 센서를 이용한 바이오 센서에서 신호의 주파수변화량을 증폭하는 방법 - Google Patents

압전 센서를 이용한 바이오 센서에서 신호의 주파수변화량을 증폭하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090070886A
KR20090070886A KR1020070139039A KR20070139039A KR20090070886A KR 20090070886 A KR20090070886 A KR 20090070886A KR 1020070139039 A KR1020070139039 A KR 1020070139039A KR 20070139039 A KR20070139039 A KR 20070139039A KR 20090070886 A KR20090070886 A KR 20090070886A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
biosensor
biomolecule
probe
metal
sample
Prior art date
Application number
KR1020070139039A
Other languages
English (en)
Inventor
이헌주
이수석
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020070139039A priority Critical patent/KR20090070886A/ko
Priority to US12/099,896 priority patent/US8440468B2/en
Publication of KR20090070886A publication Critical patent/KR20090070886A/ko
Priority to US13/859,984 priority patent/US9151752B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54393—Improving reaction conditions or stability, e.g. by coating or irradiation of surface, by reduction of non-specific binding, by promotion of specific binding
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

생분자가 압전물질에 가하는 압력에 의한 발진신호의 주파수 변화를 측정하여 생분자를 검출하는 바이오 센서에서 검출 신호의 주파수 변화량을 증폭하는 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법은, 바이오 센서의 기판 상부에 고정된 프로브에 분석 대상 시료를 가하여 분석 대상 시료 내 생분자와 상기 프로브를 결합시키는 단계; 금속 입자가 결합된 단백질을 상기 바이오 센서에 가하여 상기 단백질과 상기 생분자를 결합시키는 단계; 및 금속 증강제를 상기 바이오 센서에 가하여, 상기 단백질에 결합되어 있는 상기 금속 입자와 상기 금속 증강제를 결합시키는 단계를 포함한다.
바이오 센서, 생분자, 압전센서, SAW, 주파수, 증폭, 금속 인핸서, 금속 증강제

Description

압전 센서를 이용한 바이오 센서에서 신호의 주파수 변화량을 증폭하는 방법 {A method for amplifying variation of frequency of signal in piezoelectrical biosensor}
본 발명은 압전 센서를 이용한 바이오 센서에서 검출 신호의 주파수를 증폭시키는 방법에 관한 것이다.
압전물질을 이용한 이용한 바이오 센서, 예를 들어 SAW(surface acoustic wave, 표면탄성파) 센서, QCM(quartz crystal microbalance, 수정 결정 미소저울), 캔티레버, 또는 FBAR(film bulk acoustic resonance, 박막 용적 탄성 공진기) 필터 등을 사용하여 시료 내의 특정 바이오 물질을 정량 또는 정성 분석할 수 있다.
이를 위하여, 단백질, DNA, 바이러스, 박테리아, 동물 세포, 식물 세포, 또는 조직 등의 생분자 또는 이들 생분자에 의하여 발생되는 독소(toxin) 등의 바이오 생성물(본 명세서에서는 이와 같은 생분자 및 생분자에 의하여 발생되는 바이오 생성물 등을 통칭하여 "생분자"라 칭한다)이 상기 바이오 센서 상의 표면에 특이적으로 결합하도록 한다.
이와 같이 특이적으로 결합한 생분자에 의하여 바이오 센서의 표면 질량이 변화하게 되며, 이는 바이오 센서의 검출 신호의 공진 주파수를 변화시킨다. 따라서, 상기 공진 주파수를 모니터링함으로써, 시료 내 생분자를 정성 또는 정량적으로 분석할 수 있다. 또한, 시료 내 생분자를 분석함으로써, 질병을 진단하거나 모니터링할 수 있다.
본 발명은 압전 센서를 이용한 바이오 센서에서 검출 신호의 주파수를 증폭시키는 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 바이오 센서의 검출 신호의 주파수를 증폭시키는데 사용되는 생분자 검출 키트를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 생분자 검출 키트의 사용 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따라, 생분자를 검출하는 바이오 센서에서 검출 신호의 주파수 변화량을 증폭하는 방법은, 상기 바이오 센서의 기판 상부에 고정된 프로브에 분석 대상 시료를 가하여 분석 대상 시료 내 생분자와 상기 프로브를 결합시키는 단계(a); 금속 입자가 결합된 단백질을 상기 바이오 센서에 가하여 상기 단백질과 상기 생분자를 결합시키는 단계(b); 및 금속 증강제를 상기 바이오 센서에 가하여, 상기 단백질에 결합되어 있는 상기 금속 입자와 상기 금속 증강제를 결합시키는 단계(c)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 생분자를 검출하는 바이오 센서에서 검출 신호의 주파수 변화량을 증폭하는 또다른 방법은, 분석 대상 시료에 금속 입자를 가하여, 상기 시료 내 생분자에 상기 금속 입자를 결합시키는 단계(a); 상기 금속 입자가 결합된 생분자를 포함하는 상기 분석 대상 시료를 상기 바이오 센서의 기판 상부에 고정된 프로브에 가하여, 분석 대상 시료 내 생분자와 상기 프로브를 결합 시키는 단계(b); 및 금속 증강제를 상기 바이오 센서에 가하여, 상기 생분자에 결합되어 있는 상기 금속 입자와 상기 금속 증강제를 결합시키는 단계(c)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 생분자 검출 키트는, 생분자와 특이적으로 결합할 수 있는 프로브가 기판 표면에 고정되어 있으며, 상기 생분자가 압전물질에 가하는 압력에 따라 발진신호를 출력하는 바이오 센서; 및 금속 입자와 결합되어 있으며, 상기 생분자에 특이적으로 결합할 수 있는 단백질을 포함한다.
또한, 본 발명에 따라 상기 생분자 검출 키트를 사용하는 방법은, 상기 바이오 센서의 기판 표면에 고정된 프로브에 분석 대상 시료를 가하여 분석 대상 시료 내 생분자와 상기 프로브를 결합시키는 단계; 상기 금속 입자가 결합된 단백질을 상기 바이오 센서에 가하여 상기 단백질과 상기 생분자를 결합시키는 단계; 및 금속 증강제를 상기 바이오 센서에 가하여, 상기 단백질에 결합되어 있는 상기 금속 입자와 상기 금속 증강제를 결합시키는 단계를 포함한다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따라 검출 신호의 주파수 변화량을 증폭시키는 방법을 적용할 수 있는 바이오 센서의 예로서, 수평파(horizontal wave)를 사용하는 러 브(Love) 형 SAW 센서의 구성도이다. 상기 SAW 센서는 발진기(10), 기판(12), IDT 전극(inter digital transducer)(14), 가이드 층(16), 및 프로브(20)를 포함한다.
상기 SAW 센서의 발진기(10)에서 전기적 발진 신호가 IDT 전극(14)에 인가되는 경우, 상기 전기적 발진 신호는 상기 IDT 전극(14)에 의하여 기계적인 파동으로 변환된다. 이후, 상기 기계적인 파동은 고분자 화합물 또는 SiO2 등으로 이루어진 가이드 층(16)을 통하여 이동하게 된다. 이 때, 상기 기계적인 파동은 상기 가이드 층(16) 상부에 고정된 프로브(20)와 특이적으로 결합하는 생분자(30)에 의하여 주파수가 변화하게 된다. 상기 기계적인 파동은 검출기(40)에 의하여 전기적 신호로 변환된다. 따라서, 상기 생분자(30)에 의하여 변화된 상기 기계적인 파동의 주파수를 상기 검출기(40)에서 전기적 신호로서 검출할 수 있다.
이와 같이, 상기 생분자에 의하여 유발되는 검출 신호의 주파수 변화를 모니터링함으로써, 상기 생분자를 정성 또는 정량적으로 분석할 수 있다.
본 실시예에서는 바이오 센서로서 SAW 센서를 사용하였으나, 필요에 따라서는 상기 SAW 센서 대신에 QCM, 캔티레버, 또는 FBAR를 사용할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따라 바이오 센서가 출력하는 검출 신호의 주파수 변화량을 증폭시키는 방법을 나타낸 도면이고, 도 4는 상기 제1실시예에 따른 방법을 나타낸 순서도이다.
상기 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 방법을 설 명한다.
우선, 상기 SAW 센서의 기판(12) 상부(즉, 가이드 층(16) 상부)에 프로브(20)를 화학적으로 고정시킨다. 이후, 이와 같이 고정된 프로브(20)에 분석 대상 시료(예를 들어, 질병을 진단하고자 하는 환자의 요 또는 혈액)를 가하여 분석 대상 시료 내에 포함되어 있는 생분자(30)와 상기 프로브(20)를 결합시킨다(S10). 이 때, 상기 프로브(20)와 상기 시료 중의 특정 생분자(30)는 생물학적으로 특이적으로 결합하게 된다.
이후, 상기 SAW 센서의 표면을 완충액으로 세척하여(S20), 비특이적 결합을 방지한다.
이후, 상기 SAW 센서 표면에 금속 입자(예를 들어, 금 입자)(60)가 결합되어 있는 제2항체(단백질의 일종)(50)를 가하여 상기 제2항체(50)와 상기 생분자(30)를 결합시킨다(S30). 상기 금 입자(60)로는 바람직하게는 직경이 수백 나노미터 이하인 금 입자를 사용하며, 더욱 바람직하게는 직경이 100 나노미터 이하인 금 입자를 사용한다. 상기 제2항체(50)는 상기 생분자(30)와 특이적으로 결합하는 단백질이다. 도 2는 이와 같이 금 입자(60)가 결합되어 있는 제2항체(50)가 시료 중의 생분자(30)와 결합되어 있는 모습을 도시한 것이다.
이후, 상기 SAW 센서의 표면을 다시 완충액으로 세척한다(S40). 이후, 저농도의 염 용액으로 다시 SAW 센서 표면을 다시 세척한다(S50). 이 때, 세척액으로 사용되는 용액 중에 염이 고농도로 존재한다면, 상기 염이 이후에 사용되는 금속 증강제와 결합하여 침전물(예를 들어, AgCl)을 생성할 수 있기 때문에, 침전물 을 생성할 수 있는 염을 포함하지 않거나 저농도의 염 용액 또는 염이 존재하지 않는 용액으로 세척하여야 한다. SAW 센서를 세척하는 완충액에는, Cl-, Br-, I- 또는 F- 등과 같이 Ag와 결합하여 침전물을 생성함으로써 금입자에 Ag-가 결합하는 것을 저해하는 염은 제외하거나 그 양을 극소화시켜 증폭의 효율을 높인다.
이후, 금속 증강제(enhancer)(예를 들어, 은 이온)(70)이 포함된 용액을 상기 SAW 센서 표면에 가하여, 상기 제2항체(50)에 결합되어 있는 상기 금 입자(60)와 상기 은 이온(70)을 결합시킨다(S60). 도 3은 제2항체(50)에 결합되어 있는 금 입자(60)에 은 이온(70)이 결합되어 있는 모습을 도시한 것이다.
이와 같이, SAW 센서 표면 상에 고정된 프로브(20)에 특이적으로 결합하게 되는 시료 중의 생분자(30)에 제2항체(50) 및 금속 입자(60)를 매개로 하여 금속 증강제(70)가 더 결합되기 때문에, 상기 SAW 센서에 가하는 압력을 증가시킬 수 있다. 따라서, 프로브(20)에 결합되는 생분자(30)에 의하여 발생되는 검출신호의 주파수 변화량을 증가시킬 수 있으며, 검출기(40)를 통하여 SAW 센서의 출력 신호를 검출하고, 모니터링하는 것이 용이해진다(S70). 특히, 상기 시료 내에 검출하고자 하는 생분자(30)가 미량 존재하더라도, 검출 신호의 주파수 변화량을 크게 증가시킬 수 있으므로, 센서의 LOD(Limit of Detection, 검출능)를 향상시킬 수 있다.
만일, 상기 시료 내에 검출하고자 하는 생분자(30)가 존재하지 아니한다면, 상기 프로브(20)에 특이적으로 결합하는 물질은 존재하지 않는다. 따라서, 상기 금속 증강제를 SAW 센서 표면에 가하더라도, 신호가 증폭되거나 변화하지 않는 다.
한편, 상기 생분자와 결합하지 않는 물질로 표면이 블로킹되어 있는 SAW 센서를 기준 SAW 센서로 사용하여, 동일 조건 하에서 실험하고, 검출 신호를 서로 비교함으로써, 시료 내 생분자를 정성 및 정량적으로 분석할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따라 바이오 센서가 출력하는 검출 신호의 주파수 변화량을 증폭시키는 방법을 나타낸 도면이고, 도 7은 상기 제2실시예에 따른 방법을 나타낸 순서도이다. 본 제2실시예에서는 제2항체를 사용하지 아니하면서, 금속 입자와 시료 내의 생분자를 직접 결합시키도록 구성하였다는 점에서 상기 제1실시예와 상이하다.
상기 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 방법을 구체적으로 설명한다.
우선, 분석 대상 시료에 금속 입자(예를 들어, 금 입자)(60)를 가하여, 상기 시료 내 생분자(30)와 상기 금속 입자(60)를 결합시키고, 이와 같이 금속 입자(60)가 결합된 생분자(30)가 포함된 상기 분석 대상 시료를 상기 SAW 센서의 기판 표면에 가하여, 상기 기판 상부에 고정된 프로브(20)와 분석 대상 시료 내 생분자(30)를 결합시킨다(S10). 도 5는 이와 같이 금 입자(60)가 시료 중의 생분자(30)와 결합되어 있고, 상기 생분자(30)는 프로브(20)에 결합되어 있는 모습을 도시한 것이다.
이후, 상기 SAW 센서의 표면을 완충액으로 세척하고(S20), 다시 저농도의 염 용액으로 SAW 센서 표면을 세척한다(S30).
이후, 금속 증강제(enhancer)(예를 들어, 은 이온)(70)이 포함된 용액을 상기 SAW 센서 표면에 가하여, 상기 생분자(30)에 결합되어 있는 상기 금 입자(60)와 상기 은 이온(70)을 결합시킨다(S40). 도 6은 생분자(30)에 결합되어 있는 금 입자(60)에 은 이온(70)이 결합되어 있는 모습을 도시한 것이다.
따라서, 상기 제1실시예와 마찬가지로, SAW 센서 표면 상에 고정된 프로브(20)에 특이적으로 결합하게 되는 시료 중의 생분자(30)에 금속 이온(60)을 매개로 하여 금속 증강제(70)가 더 결합된다. 따라서, 상기 SAW 센서에 가하는 압력을 증가시킬 수 있으며, 프로브(20)에 결합되는 생분자(30)에 의하여 발생되는 검출신호의 주파수 변화량을 증가시켜, 검출기(40)를 통하여 SAW 센서의 출력 신호를 검출하고, 모니터링하는 것이 용이해진다(S70).
본 발명에서는 바이오 센서를 이용하여 생분자를 검출하는 경우에 검출 신호의 주파수를 용이하게 증폭시킬 수 있도록 하는 생분자 검출 키트를 제공한다. 본 발명에 따른 생분자 검출 키트는, 생분자와 특이적으로 결합할 수 있는 프로브가 기판 표면에 고정되어 있으며, 상기 생분자가 압전물질에 가하는 압력에 따라 발진신호를 출력하는 바이오 센서; 및 금속 입자와 결합되어 있으며, 상기 생분자에 특이적으로 결합할 수 있는 단백질을 포함한다.
상기 생분자 검출 키트 중 바이오 센서의 기판 표면에 고정된 프로브에 분석 대상 시료를 가하여 분석 대상 시료 내 생분자와 상기 프로브를 결합시키고, 상 기 금속 입자가 결합된 단백질을 상기 바이오 센서에 가하여 상기 단백질과 상기 생분자를 결합시킨 후, 금속 증강제를 상기 바이오 센서에 가하여, 상기 단백질에 결합되어 있는 상기 금속 입자와 상기 금속 증강제를 결합시킨다.
이와 같이 바이오 센서 표면 상에 고정된 프로브에 특이적으로 결합하게 되는 생분자에 금속 증강제가 더 결합되도록 함으로써, 상기 바이오 센서에 가해지는 압력을 증가시키고, 프로브(20)에 결합되는 생분자(30)에 의하여 발생되는 검출신호의 주파수 변화량을 증가시킨다. 따라서, 검출기를 통하여 바이오 센서의 출력 신호를 검출하고, 모니터링하는 것이 용이해진다.
본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
도 1은 바이오 센서 중 SAW 센서의 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따라 바이오 센서가 출력하는 검출 신호의 주파수 변화량을 증폭시키는 방법을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따라 바이오 센서가 출력하는 검출 신호의 주파수 변화량을 증폭시키는 방법을 나타낸 순서도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따라 바이오 센서가 출력하는 검출 신호의 주파수 변화량을 증폭시키는 방법을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따라 바이오 센서가 출력하는 검출 신호의 주파수 변화량을 증폭시키는 방법을 나타낸 순서도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 발진기 12 : 기판
14 : IDT 전극 16 : 가이드 층
20 : 프로브 30 : 생분자
40 : 검출기 50 : 금속 입자가 결합된 단백질
60 : 금속 입자 70 : 금속 증강제

Claims (21)

  1. 바이오 센서의 기판 상부에 고정된 프로브에 분석 대상 시료를 가하여 분석 대상 시료 내 생분자와 상기 프로브를 결합시키는 단계(a);
    금속 입자가 결합된 단백질을 상기 바이오 센서에 가하여 상기 단백질과 상기 생분자를 결합시키는 단계(b); 및
    금속 증강제를 상기 바이오 센서에 가하여, 상기 단백질에 결합되어 있는 상기 금속 입자와 상기 금속 증강제를 결합시키는 단계(c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분자를 검출하는 바이오 센서에서 검출 신호의 주파수 변화량 증폭방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 바이오 센서는 SAW(surface acoustic wave, 표면탄성파) 센서, QCM(quartz crystal microbalance, 수정 결정 미소저울), 캔티레버, 또는 FBAR(film bulk acoustic resonance, 박막 용적 탄성 공진기) 필터인 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로브는 상기 바이오 센서의 기판 상부에 화학적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단계(a)에서 상기 프로브와 상기 생분자는 생물학적으로 특이적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 입자는 금 입자인 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 증강제는 은 이온인 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 침전물을 생성할 수 있는 염을 포함하지 않거나 저농도의 염을 포함하는 완충액으로 세척하는 단계(d)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  8. 분석 대상 시료에 금속 입자를 가하여, 상기 시료 내 생분자에 상기 금속 입자를 결합시키는 단계(a);
    상기 금속 입자가 결합된 생분자를 포함하는 상기 분석 대상 시료를 상기 바이오 센서의 기판 상부에 고정된 프로브에 가하여, 분석 대상 시료 내 생분자와 상기 프로브를 결합시키는 단계(b); 및
    금속 증강제를 상기 바이오 센서에 가하여, 상기 생분자에 결합되어 있는 상기 금속 입자와 상기 금속 증강제를 결합시키는 단계(c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분자를 검출하는 바이오 센서에서 검출 신호의 주파수 변화량 증폭방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 바이오 센서는 SAW 센서, QCM, 캔티레버, 또는 FBAR 필터인 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 프로브는 상기 바이오 센서의 기판 상부에 화학적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 단계(b)에서 상기 프로브와 상기 생분자는 생물학적으로 특이적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 금속 입자는 금 입자인 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 금속 증강제는 은 이온인 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 침전물을 생성할 수 있는 염을 포함하지 않거나 저농도의 염을 포함하는 완충액으로 세척하는 단계(d)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 신호의 주파수 변화량 증폭 방법.
  15. 생분자와 특이적으로 결합할 수 있는 프로브가 기판 표면에 고정되어 있으며, 상기 생분자가 압전물질에 가하는 압력에 따라 발진신호를 출력하는 바이오 센서; 및
    금속 입자와 결합되어 있으며, 상기 생분자에 특이적으로 결합할 수 있는 단백질을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분자 검출 키트.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 바이오 센서는 SAW 센서, QCM, 캔티레버, 또는 FBAR 필터인 것을 특징으로 하는 생분자 검출 키트.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 프로브는 상기 바이오 센서의 기판 상부에 화학적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 생분자 검출 키트.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 금속 입자는 금 입자인 것을 특징으로 하는 생분자 검출 키트.
  19. 바이오 센서의 기판 표면에 고정된 프로브에 분석 대상 시료를 가하여 분석 대상 시료 내 생분자와 상기 프로브를 결합시키는 단계;
    금속 입자가 결합된 단백질을 상기 바이오 센서에 가하여 상기 단백질과 상기 생분자를 결합시키는 단계; 및
    금속 증강제를 상기 바이오 센서에 가하여, 상기 단백질에 결합되어 있는 상기 금속 입자와 상기 금속 증강제를 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분자 검출 키트의 사용 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 금속 입자는 금 입자인 것을 특징으로 하는 생분자 검출 키트의 사용 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 금속 증강제는 은 이온인 것을 특징으로 하는 생분자 검출 키트의 사용 방법.
KR1020070139039A 2007-12-27 2007-12-27 압전 센서를 이용한 바이오 센서에서 신호의 주파수변화량을 증폭하는 방법 KR20090070886A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070139039A KR20090070886A (ko) 2007-12-27 2007-12-27 압전 센서를 이용한 바이오 센서에서 신호의 주파수변화량을 증폭하는 방법
US12/099,896 US8440468B2 (en) 2007-12-27 2008-04-09 Method for amplifying variation of frequency of signal in piezoelectrical biosensor
US13/859,984 US9151752B2 (en) 2007-12-27 2013-04-10 Method for amplifying variation of frequency of signal in piezoelectrical biosensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070139039A KR20090070886A (ko) 2007-12-27 2007-12-27 압전 센서를 이용한 바이오 센서에서 신호의 주파수변화량을 증폭하는 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090070886A true KR20090070886A (ko) 2009-07-01

Family

ID=40798915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070139039A KR20090070886A (ko) 2007-12-27 2007-12-27 압전 센서를 이용한 바이오 센서에서 신호의 주파수변화량을 증폭하는 방법

Country Status (2)

Country Link
US (2) US8440468B2 (ko)
KR (1) KR20090070886A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100974855B1 (ko) * 2008-11-07 2010-08-11 삼성전자주식회사 표면 탄성파 장치 및 표면 탄성파 소자의 신호 증폭 방법
CN113826007A (zh) * 2019-03-28 2021-12-21 传感器动力公司 使用湿-干生物分析技术通过剪切水平表面声波生物传感器检测心肌钙蛋白或生物标志物

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008145130A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Atonomics A/S Bio surface acoustic wave (saw) resonator amplification with nanoparticles for detection of a target analyte
US10234425B2 (en) 2013-03-15 2019-03-19 Qorvo Us, Inc. Thin film bulk acoustic resonator with signal enhancement
CN105431734B (zh) * 2013-03-15 2018-10-02 快速诊断技术公司 信号增强的薄膜体声波谐振器
ES2893348T3 (es) 2013-05-23 2022-02-08 Qorvo Us Inc Conjunto fluido de dos piezas
DK3194961T3 (da) * 2014-09-15 2021-03-29 Qorvo Us Inc Akustisk tyndfilmsvolumenresonator med signalforstærkning
GB201511687D0 (en) * 2015-07-03 2015-08-19 Foundation For Res And Technology Hellas Imbb Forth Measurement of analyte with an acoustic wave sensor
EP3353281A4 (en) * 2015-09-21 2019-04-03 Rutgers, The State University of New Jersey MODIFIED BIOSENSOR WITH MAGNESIUM-ZINC OXIDE NANOSTRUCTURE AND MONITORING THE RESPONSE OF A POPULATION OF CELLS TO AN AGENT USING THE SAME
AU2018301295A1 (en) * 2017-07-11 2020-02-13 Aviana Molecular Technologies, Llc Signal amplification in biosensor device
CN112384797A (zh) 2018-07-06 2021-02-19 Qorvo美国公司 动态范围增加的体声波谐振器
US20220221419A1 (en) * 2020-03-26 2022-07-14 Universiti Malaya A biosensor for detecting and characterizing a biological material

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5501986A (en) * 1988-04-06 1996-03-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Piezoelectric specific binding assay with mass amplified reagents
WO1998037417A1 (en) * 1997-02-20 1998-08-27 The Regents Of The University Of California Plasmon resonant particles, methods and apparatus
US7052854B2 (en) 2001-05-23 2006-05-30 University Of Florida Research Foundation, Inc. Application of nanotechnology and sensor technologies for ex-vivo diagnostics
WO2008145130A1 (en) 2007-06-01 2008-12-04 Atonomics A/S Bio surface acoustic wave (saw) resonator amplification with nanoparticles for detection of a target analyte

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100974855B1 (ko) * 2008-11-07 2010-08-11 삼성전자주식회사 표면 탄성파 장치 및 표면 탄성파 소자의 신호 증폭 방법
CN113826007A (zh) * 2019-03-28 2021-12-21 传感器动力公司 使用湿-干生物分析技术通过剪切水平表面声波生物传感器检测心肌钙蛋白或生物标志物

Also Published As

Publication number Publication date
US9151752B2 (en) 2015-10-06
US20090170119A1 (en) 2009-07-02
US8440468B2 (en) 2013-05-14
US20130224732A1 (en) 2013-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090070886A (ko) 압전 센서를 이용한 바이오 센서에서 신호의 주파수변화량을 증폭하는 방법
Kim et al. Development of indirect-competitive quartz crystal microbalance immunosensor for C-reactive protein
Mitsakakis et al. Detection of multiple cardiac markers with an integrated acoustic platform for cardiovascular risk assessment
JPH06308127A (ja) 質量センサー法による試料中の検体測定システム
CN105431734B (zh) 信号增强的薄膜体声波谐振器
Gogola et al. Label-free electrochemical immunosensor for quick detection of anti-hantavirus antibody
Chang et al. Development and validation of a novel leaky surface acoustic wave immunosensor array for label-free and high-sensitive detection of cyclosporin A in whole-blood samples
Wang et al. A micro-machined thin film electro-acoustic biosensor for detection of pesticide residuals
KR101529169B1 (ko) Ｓａｗ 센서 디바이스
JP6822957B2 (ja) 測定方法、および測定装置
Hartz et al. Lateral field excited quartz crystal microbalances for biosensing applications
US20110236877A1 (en) Biosensor and method using the same to perform a biotest
JP5423681B2 (ja) 弾性波センサ及び弾性波センサを用いた検出方法
JPH03503681A (ja) 質量増幅した因子を使用する圧電特異的結合アツセイ
US8018121B1 (en) Integrated thickness shear mode (TSM) sensor and surface acoustic wave (SAW) device for simultaneous sensing and removal of analytes
KR20110050092A (ko) 발진 방식을 이용한 표면탄성파 센서 시스템 및 이를 이용한 검출방법
CA3133568A1 (en) Detection of cardiac troponin or biological markers via shear horizontal surface acoustic wave biosensor using a wet-dry bioanalytical technique
US10031140B1 (en) Orthogonal SAW transducers on substrate for simultaneous biofouling removal and biosensing
CN111811983A (zh) 石英晶体剪切振动调幅调频甩脱法生物传感检测
Ortiz-Monsalve et al. Immobilization of DNA probes on a high frequency piezoelectric biosensor
JP2020526768A (ja) バイオセンサーデバイスにおける信号増幅
US20170030907A1 (en) Tlr-4 based electrochemical biosensor
Yuan et al. A field-programmable-gate-array-based high-speed transceiver for a quartz crystal microbalance induced bond-rupture sensor
Pasquarelli et al. Label-free biosensors
JP2690849B2 (ja) 水晶振動子式バイオセンサの製法及び水晶振動子式バイオセンサ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application