Issues

Search

Home > Issues > Volume24 (2014) > No.4(pp97-134)

GMR-SV 소자를 이용한 미크론 자성비드와 결합된 적혈구 검출 특성 연구

한국자기학회지, Volume 24, Number 4, 31 Aug 2014, Pages 101-106
이재연 (상지대학교 한방의료공학과), 김문종 (상지대학교 한방의료공학과), 이상석 * (상지대학교 한방의료공학과), 이진규 (한국기초과학지원연구원 서울서부센터 분석연구부)
Abstract

Dc 마그네트론 스퍼터링법으로 자기저항비 5.0 %와 자장감응도 1.5 %/Oe를 갖는 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(2.3 nm)/NiFe(3 nm)/IrMn(12 nm)/Ta(5.8 nm) 다층구조 GMR-SV 박막을 증착하였다. 광 리소그래피 공정으로 적혈구 직경 크기인 7 μm~8 μm 이내의 선폭인 GMR-SV 소자를 제작하였다. 직경 1 μm 크기인 여러 개의 자성비드가 결합된 적혈구를 자기저항비 1.06 % 자장 감응도 0.3 %/Oe를 갖는 GMR-SV 소자에 떨어뜨려 −0.6 Oe 부근에서 약 0.4 Ω과 약 0.15 %의 변화를 관찰하였다. 본 연구로부
터 미크론 크기의 선폭을 갖는 GMR-SV 소자가 자성비드를 결합한 적혈구내 헤모글로빈의 새로운 자성 특성을 분석하는 바이오센서로 활용할 수 있음을 보여주었다.

The glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(2.3 nm)/NiFe(3 nm)/IrMn(12 nm)/Ta(5.8 nm) GMR-SV (giantmagneto- resistance-spin valve) multilayer structure films with a magnetoresistance ratio (MR) of 5.0 % and a magnetic sensitivity (MS) of 1.5%/Oe was deposited by dc magnetron sputtering method. Also, GMR-SV device having a width of 7 μm~8 μm similar to the diameter of RBC (red blood cell)
was fabricated by the light lithography process. When RBCs coupled with several magnetic beads with a diameter of 1 μm dropped upon the GMR-SV device having MR = 1.06% and MS = 0.3 %/Oe, there is observed the variation of about included of a resistance value of ΔR = 0.4 Ω and ΔMR = 0.15% around a external magnetic field of −0.6 Oe. From these results, the GMR-SV device having the width magnitude of a few micron size can be applied as the biosensor for the analysis of a new magnetic property of hemoglobin inside of RBC combined to magnetic beads.

 

Keywords: 적혈구; 자성비드; GMR-SV 소자; 자장감응도; 바이오센서; 광 리소그래피; RBC (red blood cell); magnetic bead; gaint magnetoresistance-spin valve (GMR-SV) device; magnetic sensitivity; biosensor; photo li
DOI: http://dx.doi.org/10.4283/JKMS.2014.24.4.101