|
|
| 국민대 최성진 교수팀, 고감도 실리콘 나노선-트랜지스터 결합 바이오센서 개발 |
|
| 기존 실리콘 나노선 기반의 바이오센서 대비 잡음 환경 속 신호변화량 약 25만배 향상 |
| |
아이애드피알 
|
|
|
|
| ▲ 실리콘 나노선-트랜지스터 결합 바이오센서의 구성도와 전자현미경 사진. (사진제공=한국연구재단) © 아이애드피알 | | 미래창조과학부(장관 : 최양희)와 한국연구재단(이사장 : 정민근)은 8월 7일 “국내 연구진이 잡음비 대비 높은 신호를 가지는 고감도 반도체 바이오센서 신기술을 개발하였다”고 밝혔다.
국민대 최성진 교수, 김동명 교수, 김대환 교수, KAIST 최양규 교수, 예일대 박사후연구원 이지은 박사 등은 미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하고 있는 기초연구사업(신진연구자지원)을 통해 잡음 환경 속에서 효율적으로 작동하는 고감도의 반도체 바이오센서를 개발하기 위한 공동 연구를 수행하였다. 이번 연구의 결과물은 생물, 물리, 화학 등을 다루는 권위 있는 과학 및 기술 학술지인 사이언티픽리포트(Scientific Reports) 온라인 판 7월 21일자(논문명 : A Highly Responsive Silicon Nanowire/Amplifier MOSFET Hybrid Biosensor)에 게재되었다.
이 논문의 제1저자는 국민대 박사 출신의 예일대 박사후연구원 이지은 박사이며, 공동저자로는 국민대 장재만, 최봉식 박사과정, 윤진수 국민대 석사과정, KAIST 김지연 박사과정, KAIST 최양규 교수, 국민대 김동명 교수가 참여했으며, 교신저자는 국민대 최성진 교수이다.
나노 기술의 발전으로 인해 나노 반도체 소자를 기반으로 한 바이오센서연구에 대한 보고가 매우 활발히 이루어지고 있다. 특히, 컴퓨터 칩 제작에 사용되는 실리콘 반도체 공정 기술에 기반을 둔 1차원 실리콘 나노선 제작과 함께, 이를 바이오센서에 성공적으로 응용한 사례들이 세계적으로 주목을 받고 있다.
바이오센서로 미세한 양의 생체 분자를 검출하기 위해서는 잡음이 있는 일반적인 환경 속에서도 작은 신호(전류)의 변화를 효과적으로 검출해야 한다. 기존에 다양한 구조의 반도체 소자로 이루어진 바이오센서가 개발되었지만, 모두 잡음 환경 속에서 고감도의 성능을 구현하는 데 한계가 있었다.
이를 해결하기 위해서는 개발된 센서에 신호 증폭을 위한 별도의 복잡한 회로를 붙여야 했기 때문에 부피가 커지고 추가적인 비용이 발생했다.
생체분자란 검출하고자 하는 항원, 항체 등의 바이오물질이다.
실리콘 나노선에서 검출하고자 하는 미세한 양의 생체 분자가 선택적으로 흡착되면 나노선을 흐르는 전류가 미세하게 변화하게 된다. 실리콘 나노선과 별도의 트랜지스터의 게이트 전극을 결합시키면, 실리콘 나노선에 흐르는 미세한 전류의 변화를 게이트에 축적되는 전하의 변화로 변환할 수 있게 된다. 그 뒤 게이트 전극의 미세한 전하의 변화가 트랜지스터의 원리에 따라 전류를 매우 크게 변환시킬 수 있다.
트랜지스터란 일반 컴퓨터칩 등에 사용되는 반도체 소자로, 3개의 전극(게이트, 소스, 드레인)으로 구성되어 있으며, 게이트 전극을 통해 소스와 드레인 전극 사이를 흐르는 전류를 기하급수적으로 증폭시킬 수 있다.
연구팀이 개발한 바이오센서에서 나노선과 결합된 트랜지스터는 전류 변화를 약 25만 배 증폭시킬 수 있어 잡음 대비 높은 신호 전달력을 달성할 수 있기 때문에, 고감도의 바이오센서 구현이 가능하다. 또한 별도의 바이오 신호 증폭을 위한 복잡한 회로도 필요하지 않다.
한편, 이번 연구에 참여한 최성진 교수는 “개발된 표준 반도체 설계 및 공정 기술을 바탕으로 한 실리콘 나노선-트랜지스터 결합 바이오센서는 잡음 환경 속에서도 높은 신호 전달력으로 인해 미세 량의 생체분자를 효율적으로 검출할 수 있다. 이 원리는 향후 다양한 반도체 센서에 적용이 가능하기에 때문에 이번 연구 성과가 갖는 의미는 더욱 크다”고 밝혔다.
/ 아이애드피알 인터넷부 엄재성 A.E. news@iadpr.net/
|
|
|
|
|
| |
|
|
| 기사입력: 2015/08/10 [12:38] 최종편집: ⓒ iadpr.net |
|
|
| |
|
|
|
※ 정당·후보자에 대한 지지 또는 반대의 글을 게시하고자 할 경우에는 실명인증 후 등록하셔야 합니다.
실명확인 된 게시물은 실명인증확인 여부가 표시되며, 실명확인 되지 않은 정당·후보자에 대한 지지 또는 반대 게시물은 선관위의 요청 또는 관리자의 판단에 의해 임의로 삭제될 수 있습니다.
※ 본 실명확인 서비스는 선거운동기간(2020.04.02~2020.04.14) 동안에만 제공됩니다.
※ 일반 의견은 실명인증을 하지 않아도 됩니다.
|
|
|
|
 |
기사 내용과 관련이 없는 글, 욕설을 사용하는 등 타인의 명예를 훼손하는
글은 관리자에 의해 예고 없이 임의 삭제될 수 있으므로 주의하시기 바랍니다. |
|
|
|
관련기사목록
|
|
 |
[대학교] 공주대 김상호 교수, “Silver nanowire 기술, Flexible 디스플레이의 핵심소재로 부상” 전망 |
아이애드피알 |
 2015/09/03/ |
|
[대학교] 인천대 박영돈 교수팀, 손쉬운 고결정성 균일 박막 제조기술 개발 |
아이애드피알 |
2015/09/02/ |
|
[대학교] POSTECH 조길원 교수팀, 그래핀 기반 ‘유연 전자소자’ 개발 |
아이애드피알 |
2015/09/01/ |
|
[대학교] 원광대 대학원 LED 석사과정 신왕수·오상호 학생, ‘제8회 한·중·일 조명 학술대회’ 참가 |
아이애드피알 |
2015/09/01/ |
|
[대학교] 한양대 조준형 교수팀, 이리듐 산화물에 전기가 흐르지 않는 원인 밝혀내 |
아이애드피알 |
2015/08/28/ |
|
[대학교] 광운대 이상신 교수팀, 다양한 색상 표현 가능한 신개념 컬러필터 개발 |
아이애드피알 |
2015/08/26/ |
|
[대학교] POSTECH 오준학·김기문 교수팀, 뇌질환 물질 감지하는 플렉시블 바이오센서 개발 |
아이애드피알 |
2015/08/25/ |
|
[대학교] 중앙대 정대성 교수팀, 물을 활용한 친환경 반도체 제조 신기술 개발 |
아이애드피알 |
2015/08/25/ |
|
[대학교] UNIST 백정민 교수팀, 금속 입자가 들어가 있는 실리콘 스펀지 구조 개발 |
아이애드피알 |
2015/08/21/ |
|
[대학교] 한국해양대, ‘2015년 청소년을 위한 LED 과학실험교실’ 개최 |
아이애드피알 |
2015/08/20/ |
|
[대학교] 연세대 김형준 교수팀, 가시광 흡수율을 높인 초박막 광소재 개발 |
아이애드피알 |
2015/08/20/ |
|
[대학교] 고려대 이성환 교수팀, LED 이용 뇌-컴퓨터 인터페이스 기반의 하지 외골격 로봇 제어 기술 |
아이애드피알 |
2015/08/19/ |
|
[대학교] 인천대 학생들, 독일 레드닷 어워드 디자인 컨셉 부문 ‘위너’ 수상 |
아이애드피알 |
2015/08/18/ |
|
[대학교] 원광대 취업연계 대학원 LED 석사과정 인력양성사업단, 대학원생 대상 집중강의 실시 |
아이애드피알 |
2015/08/17/ |
|
[대학교] UNIST 이상영 교수팀, 원하는 곳에 원하는 모양으로 얇게 입힐 수 있는 리튬이온전지 개발 |
아이애드피알 |
2015/08/17/ |
|
[대학교] 성균관대 송장근 교수팀, 신개념 미세 액정 조절 기술 개발 |
아이애드피알 |
2015/08/10/ |
|
[대학교] 국민대 최성진 교수팀, 고감도 실리콘 나노선-트랜지스터 결합 바이오센서 개발 |
아이애드피알 |
2015/08/10/ |
|
[대학교] KAIST 최경철 교수팀, 섬유 기반 유기 발광 디스플레이 원천기술 개발 |
아이애드피알 |
2015/08/06/ |
|
[대학교] 서강대 강태욱 교수팀, 금속 간 미세 간격 조절을 통한 1나노급 초미세간극 금속센서 제작 성공 |
아이애드피알 |
2015/08/06/ |
|
[대학교] 인하대 유천열 교수팀, 이론으로만 예측되던 스핀 소용돌이 만드는 힘 측정 성공 |
아이애드피알 |
2015/07/29/ |
|
|
|
|
|
|
|
