나노입자 어레이 제조방법, 이에 의하여 제조된 나노입자 어레이, 플라즈몬 나노입자를 포함하는 바이오 센서의 제조방법, 이에 의하여 제조된 바이오 센서 및 이를 이용한 바이오 물질 센싱방법

Abstract

나노입자 어레이 제조방법, 이에 의하여 제조된 나노입자 어레이, 플라즈몬 나노입자를 포함하는 바이오 센서의 제조방법, 이에 의하여 제조된 바이오 센서 및 이를 이용한 바이오 물질 센싱방법이 제공된다. 본 발명에 따른 나노입자 어레이 제조방법은 고분자량의 제 1 중합체 및 저분자량의 제 2 중합체가 혼합된 혼합 블록공중합체를 기판 상에 적층하는 단계; 상기 적층된 혼합 블록공중합체를 열처리하여 자기조립하는 단계; 자기조립된 상기 블록공중합체층을 식각하여, 상기 블록공중합체에서 조립된 블록중합체의 일부 블록공중합체 영역을 선택적으로 제거하여, 패턴된 블록공중합체 주형을 제조하는 단계; 상기 제조된 블록공중합체 주형상에 나노입자 물질층을 적층하는 단계; 및상기 블록공중합체 주형을 제거하는 단계를 포함하며, 본 발명에 따른 나노입자 어레이 제조방법은 고밀도의 균일한 나노입자 어레이를 블록공중합체 리소그래피 방법으로 제조한다. 본 발명은 특히 적은 분자량의 블록공중합체를 자기조립을 위한 프로모터로 사용하며, 이에 따라 자기조립된 평행 배열의 블록공중합체는 육각 원뿔 구조의 나노입자 어레이를 대면적의 기판에 제조할 수 있게 한다. 또한, 또한, 본 발명에 따른 방법에 의하여 제조된 플라즈몬 나노입자 어레이는 바이오센싱에 적합한 수준의 좁고, 강한 UV-Vis 흡광 밴드를 나타내며, 플라즈몬 나노입자 표면에서의 항원-항체간 특이 결합은 흡광 밴드를 상당 수준으로 이동시키므로, 염료와 같은 별도의 표지 물질을 사용하지 않고서도 바이오 물질의 효과적인 센싱이 가능하다. 본 발명의 일 실시예에서 사용된 은 플라즈몬 나노입자 어레이는 불과 0.1 내지 1ng/ml 수준의 상당히 적은 용량만으로도 표지물질 없이 전립선 암을 검출할 수 있으므로, 본 발명에 따라 블록공중합체 리소그래피를 이용하여 제조된 플라즈몬 나노구조물은 다양한 광전자 소자 분야에서 유용하게 활용될 수 있다.