초록 ▼

본 연구는 유해 병원체 현장진단 시스템을 위한 고속/고감도 3D 나노구조 기반 통합센서 기술 개발 연구로써, 1단계에서는 아래와 같은 연구들이 진행/개발되었음.
· 3D 신호증폭 나노구조 어레이를 이용한 전기/광학식 고속 바이오 센서 구조 디자인
· 자성나노입자를 활용한 재사용 센서 구조 디자인
· 3D 나노입자 어레이 및 재사용 센서를 이용한 기본 Analyte 측정
· FDTD 시뮬레이션 기반 3D 플라즈모닉 나노구조 설계
· 나노임프린트 리소그래피를 이용한 3D 나노구조 제작
· 3D 나노입자

본 연구는 유해 병원체 현장진단 시스템을 위한 고속/고감도 3D 나노구조 기반 통합센서 기술 개발 연구로써, 1단계에서는 아래와 같은 연구들이 진행/개발되었음.
· 3D 신호증폭 나노구조 어레이를 이용한 전기/광학식 고속 바이오 센서 구조 디자인
· 자성나노입자를 활용한 재사용 센서 구조 디자인
· 3D 나노입자 어레이 및 재사용 센서를 이용한 기본 Analyte 측정
· FDTD 시뮬레이션 기반 3D 플라즈모닉 나노구조 설계
· 나노임프린트 리소그래피를 이용한 3D 나노구조 제작
· 3D 나노입자 기반 바이오 센서를 이용한 병원체 검지 및 재사용 기술 개발
· 유체운동을 이용한 고속 바이오 센서 기술 개발
· 고감도 나노플라즈모닉스 래피드 센서용 substrate 개발
· 나노플라즈모닉스 래피드센서 substrate의 감도 및 재현성 평가
· 나노플라즈모닉스 래피드 센서 substrate를 이용한 인플루엔자 바이러스 면역분석
· 유효 표면적 증가 표면 구조 개발
· 3차원 구조의 자기센서 성능평가
· 필터형 센서 개발을 위한 hole 사이즈 및 간격 확인

Abstract ▼

Ⅳ. Results
Development of 3D Nanostructure Array based High Speed, High Sensitivity Biosensor Platform
· Electrical/Optical 3D Nanostructure based Biosensor Design using Nanopore, Nanohole structure
· Reusable Biosensor Design using Magenetic Nanoparticle
· Electrical/Optical 3D Nanostru

Ⅳ. Results
Development of 3D Nanostructure Array based High Speed, High Sensitivity Biosensor Platform
· Electrical/Optical 3D Nanostructure based Biosensor Design using Nanopore, Nanohole structure
· Reusable Biosensor Design using Magenetic Nanoparticle
· Electrical/Optical 3D Nanostructure based Biosensor Performance Test using Antigen-Antibody Reaction
· Reusable Biosensor Performance Test using Immuofluorescence
· Optimization of Plasmonic Resonance Frequency through the Control of 3D Nanodish Height, Radius and Thickness
· Fabrication of 3D Nano-Dish Array using Nanoimprint Lithography in 10 x 10 mm² Area
· High Speed Biosensor Performance Test
· Detection of H1N1, IL13 and IL10 Biological Reaction using Fluorescence, Plasmonics, ELISA and Electrical Biosensor with 10nM Scale
Development of Nanostructure based Nanoplasmonic Rapid Sensor for Virus Detection
· Synthesis and Characterization of Nanoplasmonic Signal Induced Nanoprobes
· Fabrication of Nanoplasmonic Rapid Sensor and Development of Reproducible Detection Technology Using Fast Mapping Technique
· Fabrication of 3D Gold Pillar Substrate and Its Application for Highly Sensitive Analysis of Pathogen
· Fabrication of POC / Nanoplasmonics Dual-modal Rapid Sensor
· Finding of the Most Specific Antibody Pairs for Detection of H1N1/ H3N2 Influenza Virus
· Development of Nanoplasmonic Rapid Sensor and Qualitative Analysis for Influenza Virus Detection
Development of fM Scale PHR (Planar Hall Effect) Biosensor using Ring-type Array and Microfluidics
· Fabrication of 3D-PHR Sensor using Nano-imprinting Method for Enhancement of High Effective Area
· Increase of 20% Sensitivity and 25% Output Voltage using Conical Structure
· Confirm the High Effective Area Condition of Height/radius Ratio and Interval of Each Structures.
· Determine the Condition of Hole Size and Interval for Fabrication Filter-type Sensor

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 6
• C O N T E N T S ... 9
• 목차 ... 10
• 제 1 장. 연구개발과제의 개요 ... 11
• 1-1 절. 연구개발의 필요성 및 목표 ... 11
• 1-2 절. 연구범위 ... 14
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황 ... 20
• 2-1 절. 연구개발대상 기술의 국내·외 기술개발 현황 ... 20
• 2-2 절. 본 연구결과의 국내·외 기술개발 현황에서 차지하는 위치 ... 24
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 27
• 3-1 절. 3D 신호증폭 나노입자 어레이 및 자성 나노입자를 이용한 기반 전기/광학식 바이오 센서 및 재사용 바이오 센서 구조 디자인 ... 27
• 3-2 절. 3D 신호증폭 나노입자 어레이 및 재사용 바이오센서 이용한 기본Analyte 측정 ... 33
• 3-3 절. FDTD 시뮬레이션 기반 3D 플라즈모닉 나노구조 설계 ... 40
• 3-4 절. 나노임프린트 리소그래피를 이용한 3D 나노구조 제작 ... 44
• 3-5 절. 3D 나노입자 기반 바이오 센서를 이용한 병원체 검지 및 센서 재사용 기술 개발 ... 49
• 3-6 절. 고감도 나노플라즈모닉스 래피드 센서용 substrate 개발 ... 56
• 3-7 절. 나노플라즈모닉스 래피드 센서 substrate의 감도 및 재현성 평가 ... 63
• 3-8 절. 나노플라즈모닉스 래피드 센서 substrate를 이용한 인플루엔자바이러스 면역분석 ... 67
• 3-9 절. 3차원 구조 자기센서를 위한 유효 표면적 증가 표면 구조 개발 ... 76
• 3-10 절. 3차원 구조의 자기센서 성능평가 ... 79
• 제 4 장. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 82
• 4-1 절. 연구개발목표의 달성도 ... 82
• 4-2 절. 관련분야에의 기여도 ... 83
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획 ... 85
• 5-1 절. 추가연구의 필요성 ... 85
• 5-2 절. 활용방안 및 기업화 추진방안 ... 86
• 제 6 장. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 89
• 제 7 장. 참고문헌 ... 93
• 끝페이지 ... 94