초록 ▼

□ 연구개요
1 차원 구조의 실리콘 나노와이어가 바이오센싱 부분에 있어 초고감도의 민감도를 가짐이 알려진 이후로는 실리콘 나노와이어 기반 바이오센서에 대한 연구가 지난 수 년 동안 많이 이루어져옴. 비록 나노와이어 자체는 초고민감도를 가지지만 타겟 분자 기준으로 결합할 Site 수가 매우 적어 결합 반응이 일어날 확률이 매우 낮음. 그래서 산업적으로 상용화되는데 중요한 파라미터인 재현성과 안정성 확보에 어려움이 있음. 때문에, 본 연구에서는 고민감도, 고재현성, 고안정성을 가진 나노와이어 전계효과 트랜지스터 기반 바이오센싱 플

□ 연구개요
1 차원 구조의 실리콘 나노와이어가 바이오센싱 부분에 있어 초고감도의 민감도를 가짐이 알려진 이후로는 실리콘 나노와이어 기반 바이오센서에 대한 연구가 지난 수 년 동안 많이 이루어져옴. 비록 나노와이어 자체는 초고민감도를 가지지만 타겟 분자 기준으로 결합할 Site 수가 매우 적어 결합 반응이 일어날 확률이 매우 낮음. 그래서 산업적으로 상용화되는데 중요한 파라미터인 재현성과 안정성 확보에 어려움이 있음. 때문에, 본 연구에서는 고민감도, 고재현성, 고안정성을 가진 나노와이어 전계효과 트랜지스터 기반 바이오센싱 플렛폼을 개발하고 그 특성을 연구하고자 함. 제안하는 바이오센싱 플렛폼은 나노구조 융합 플로팅 게이트 나노와이어 바이오센서로, 넓은 센싱 표면적을 가지는 나노구조체가 융합된 플로팅게이트를 나노와이어에 연결하여 바이오분자가 반응 할 수 있는 센싱 영역을 넓히고 궁극적으로는 산업적 상용화에 중요 파라미터인 민감도, 재현성, 안정성 등을 확보하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 표준 노광공정을 이용한 Sub 100 nm 급 실리콘 나노선 및 단일 실리콘 나노선 제작 공정 개발
○ 전압증폭 효과가 약 7배의 있는 n-channel Dual Gate 실리콘 나노선 FET 개발
○ SnO₂ 박막을 가진 플로팅 게이트를 이용하여 일반적인 FET 기반 pH 센서에 비해 민감도가 7배 이상 향상된 플로팅(연장) 게이트 실리콘 나노선 기반 pH 센서 개발
○ ITO, SnO₂, SIO₂, Au 등 다양한 표면에서의 생체 물질 감지를 위한 프로브 고정화 기술 확보
○ 플로팅(연장) 게이트 기반 FET 이용 DNA 검출 성공을 통해 플로팅(연장) 게이트 실리콘 나노선 기반 바이오센싱 플랫폼의 개발 가능성 확보
○ 국내, 국제 학술대회 논문발표 (국내 6건, 국제 2건)
○ 지적소유권 5건 (국내특허 출원 3건, PCT 출원 1건, 국내특허 등록 1건)

□ 연구개발결과의 중요성
○ 본 연구를 통해 획득되는 재현성이 확보된 고민감도 실리콘 나노와이어 바이오센서 기술은 궁극적으로 유전자 증폭(PCR)이 필요 없는 감염병의 신속 진단 및 난치병의 조기진단을 할 수 있는 비표지 의료용 체외진단기, 현장진단기 개발의 기반기술이 될 것임.
○ 그리고, 고민감도, 고재현성, 고안정성을 가진 바이오센서 및 현장진단기기가 개발됨으로써, 최근 문제가 되고 있는 에볼라, 메르스, 지카 바이러스와 같은 감염병과 난치병의 신속 조기진단이 가능해짐에 따라 감염병의 확산을 조기에 방지하고 난치병을 조기에 발견하여 감염병과 난치병으로 인한 사회적 공공 지출 및 의료 복지비용을 감소할 수 있게 됨.
○ 나아가, 대부분 수입에 의존하고 있는 체외진단기기 및 현장진단기기의 국산화를 촉진하여 수입 대체 효과를 기대할 수 있음. 그리고 차세대 성장 동력이 부족한 국내 반도체 기술을 기반으로 한 제조 회사에 차세대 먹거리를 제시하고 고부가가치를 창출할 수 있는 의료기기 제조회사로 전환 시킬 수 있는 토대가 될 것임.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 가. 1차 년도 ... 4
• 나. 2차 년도 ... 5
• 다. 3차 년도 연구목표 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 13
• 대표적 연구실적 ... 15
• 끝페이지 ... 25