초록 ▼

● 64 X 64 array c-chip 달성
● DNA의 경우 최소 측정농도 10fM, 단백질(트롬빈)의 경우 최소 측정농도 10 pM로 달성
● 세계최초로 계면트랜스듀서를 개발, 높은 완성도로 진행하여 platform 기술 완성
● 나노박막 센서 플랫폼을 핵심으로 한 벤처를 창업함(2014년 2월 예정)
● 생체 신호 처리용 프로세서 설계 및 칩 제작
● 측정 및 진단 HW 시스템 개발 및 휴대용 시스템 개발
● 질병 진단 알고리즘 개발
● 간세포 및 간암세포에 대한 압타머표적화복합체의 특이

● 64 X 64 array c-chip 달성
● DNA의 경우 최소 측정농도 10fM, 단백질(트롬빈)의 경우 최소 측정농도 10 pM로 달성
● 세계최초로 계면트랜스듀서를 개발, 높은 완성도로 진행하여 platform 기술 완성
● 나노박막 센서 플랫폼을 핵심으로 한 벤처를 창업함(2014년 2월 예정)
● 생체 신호 처리용 프로세서 설계 및 칩 제작
● 측정 및 진단 HW 시스템 개발 및 휴대용 시스템 개발
● 질병 진단 알고리즘 개발
● 간세포 및 간암세포에 대한 압타머표적화복합체의 특이도 평가
● 혈청단백질 특이압타머 정보를 보유한 핵산 개발 및 센서 분자식별부 표면 고정화 기술, 운영환경 설정
● 압타머 선정 및 간암진단 유리슬라이드 진단키트 개발

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

I. Purpose

The aim of this project is to develop chemo-mechanical analysis system of molecular structures and its applications for bio diagnostics. It includes the development of array type sensors system which consists of nano-membrane transducers (NMTs), CMOS, and analyzing part of signal a

I. Purpose

The aim of this project is to develop chemo-mechanical analysis system of molecular structures and its applications for bio diagnostics. It includes the development of array type sensors system which consists of nano-membrane transducers (NMTs), CMOS, and analyzing part of signal and data. This system can be used for fast diagnostics of liver-related diseases and HPV using aptamers which are receptors for DNAs or proteins.

II. Contents

CMIPs which is suggested in this project consists of nano sensing part (NT: large scale microarray chemomechanical sensors), CMOS part (IT: sensor circuit and signal processor), applications part (BT: immobilization of common-used biochemical probe molecules). In nano sensing part, molecular interactions on the membrane surface is directly transduced using NMTs into mechanical deflection. Design and fabrication skills are needed for achieving large scale microarray sensors and ultra-thin nano membrane transducers to improve sensitivity. In CMOS part, mechanical deflection by molecular interactions is capacitively detected and analyzed through data processing skills such as elimination of noise and chemical patterning processing. In applications part, the effective immobilization techniques of aptamer, DNA, and protein on NMTs are developed. From this configuration, we develop new system which can replace DNA microarray and fast detect degenerative diseases using aptamer.

(출처 : SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 8
• C O N T E N T S ... 9
• 목차 ... 10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제 1 절 연구 개발의 목적 ... 12
• 제 2 절 연구 개발의 필요성 ... 13
• 1. 기술적 측면 ... 13
• 2. 경제·산업적 측면 ... 14
• 3. 사회·문화적 측면 ... 15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 16
• 제 1 절 국내외 관련분야의 환경변화 ... 16
• 1. 핵심기술의 국내외 관련 흐름 ... 16
• 2. 핵심기술 특허전략의 변화 ... 17
• 3. 협동연구의 환경변화 ... 18
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19
• 제 1 절 나노박막 트랜스듀서 제작 ... 19
• 1. 분자 실험을 위한 고품질 반응 표면 (나노 박막트랜스듀서) ... 22
• 2. 생화학 분자 실험을 위한 리셉터 나노구조 최적화 ... 23
• 제 2 절 나노 트랜스 듀서 동작 특성 ... 25
• 1. 측정 및 동작 특성 ... 25
• 2. 화학기계변환 시스템 ... 27
• 제 3 절 계면에너지, 표면력 측정 기술을 통한 단백질 검출형 센서 실험 ... 31
• 제 4 절 이멀전(emulsion)의 입자크기 변화를 이용한 바이오 분자 감지 방법 ... 38
• 1. 탄소나노튜브 이용 표면력 증폭 ... 40
• 2. 마이크로유체 통합 및 측정 ... 42
• 제 5 절 C-Chip 센서 플랫폼 기술 ... 45
• 1. 서울대 나노응용시스템연구소에서 보유한 C-Chip 센서 플랫폼 기술 ... 45
• 2. AC 측정방식을 이용한 결합촉진 및 민감도 향상 방식 개발 ... 45
• 3. 4-channel AC biasing 측정결과 ... 47
• 제 6 절 저 전력 SoC 설계 기법 ... 50
• 제 7 절 ARM7 호환 프로세서 설계 ... 54
• 제 8 절 ADC를 내장한 Core-A 기반의 생체 신호(Bio-signal) 처리 ... 60
• 제 9 절 질병진단 플랫폼 개발 ... 63
• 제 10 절 질병진단 시스템 ... 69
• 제 11 절 질병진단 알고리즘 개발 ... 71
• 제 12 절 간암세포 특이 압타머 ... 73
• 1. 간암특이 압타머 선별 및 표적화 복합체 개발 ... 73
• 제 13 절 유리슬라이드를 이용한 간암진단 최종 통합제품 성능 평가 ... 74
• 1. 표준시험방법 ... 74
• 2. Specimen requirements ... 77
• 3. 검출한계(detection sensitivity, analytical sensitivity)와 직선성(linearity) 평가 ... 77
• 4. 분석특이도(Analytic specificity) ... 78
• 5. 간섭물질 분석(interference analysis) ... 78
• 6. 진단민감도(diagnostic sensitivity)와 진단특이도(diagnostic specificity) ... 78
• 제 14 절 평가 ... 79
• 1. 선정된 유용한 압타머의 특징 ... 79
• 2. 임상 수의 결정 ... 82
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 84
• 제 1 절 연도별 연구 목표 ... 84
• 제 2 절 연구 개발 목표의 달성도 ... 85
• 제 3 절 특허 목표의 달성도 ... 86
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 87
• 끝페이지 ... 95