Development of silicon nanowire based electrical biosensor for the detection of matrix metalloproteinase
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 오병근
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046775
- 본문언어 한국어
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초록/요약
Matrix metalloproteinases are proteolytic enzymes that play an significant role in tissue remodeling related with various pathological processes and physiological such as tissue repair, angiogenesis, cirrhosis, morphogenesis, arthritis, and metastasis. Especially, MMP-2 has been shown to be related with benign prostatic hyperplasia and prostate cancer. The MMP-2 level in normal healthy patients is about 420 ng/ml - 520 ng/ml. However, the MMP-2 level in patients with prostatic hyperplasia is about 734 ng/ml - 894 ng/ml and with prostate cancer is about 1175 ng/ml - 1285ng/ml. Increase of MMP-2 level can cause benign prostatic hyperplasia and prostate cancer. Prostate cancer is the one of cancer that has the highest increasing rate cancer highest increasing rate about occurrence. Generally, prostate cancer is diagnosed with transrectal ultrasonogram. However, MMP-2 concentration cannot be accurately measured using this method. Therefore, there is a need to make higher sensitive sensors that can measure MMP-2 concentrations precisely. In this study, 100nm silicon nanowire field-effect transistors (FET) device was fabricated by electron-beam lithography and MMP-2 was successfully measured by conductance versus time characteristics within 100fM to 100 nM.
more초록/요약
Matrix metalloproteinases는 절단 효소로 조직의 재생과 여러 생체적인 프로세스에 중요한 영향을 미친다. 특히 MMP-2는 전립선 비대증과 전립선 암의 마커로 사용이 될 수 있다. 일반인의 MMP-2의 농도는 420 ng/ml - 520 ng/ml 정도이다. 하지만 전립선 비대증 환자의 경우 734 ng/ml - 894 ng/ml, 전립선 암 환자의 경우1175 ng/ml - 1285ng/ml 농도의 MMP-2를 가지고 있다. MMP-2의 농도의 증가와 이런 질병이 관계가 있는 것을 확인 할 수 있다. 그러나 실제로 전립선 암의 조기 진단은 초음파 검사와 같은 현재 실시되고 있는 진단 방법으로는 매우 힘든 것이 사실이다. 따라서 이 MMP-2의 농도를 미리 민감한 센서로 측정 가능하다면 전립선 비대증이나 전립선 암에 대한 조기 진단이 가능해 질 것이다. 이 연구에서는 100nm 두께의 실리콘 나노 와이어를 이용하여 전계효과트랜지스터 디바이스를 제작하여 전기적 측정 방법을 사용하여 100fM 에서 100 Nm 농도의 MMP-2를 성공적으로 측정하였다.
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