KR100975611B1 - 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법 - Google Patents

세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100975611B1
KR100975611B1 KR1020080119363A KR20080119363A KR100975611B1 KR 100975611 B1 KR100975611 B1 KR 100975611B1 KR 1020080119363 A KR1020080119363 A KR 1020080119363A KR 20080119363 A KR20080119363 A KR 20080119363A KR 100975611 B1 KR100975611 B1 KR 100975611B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel
microfluidic chip
cell
solution
upper substrate
Prior art date
Application number
KR1020080119363A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100060671A (ko
Inventor
이상호
김승택
강희석
이강원
강경태
황준영
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020080119363A priority Critical patent/KR100975611B1/ko
Publication of KR20100060671A publication Critical patent/KR20100060671A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100975611B1 publication Critical patent/KR100975611B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/08Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/06Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0636Integrated biosensor, microarrays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N2035/00099Characterised by type of test elements
    • G01N2035/00158Elements containing microarrays, i.e. "biochip"

Abstract

본 발명은 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법에 관한 것으로, 마이크로 플루이딕 칩에 있어서, 주화성 샘플용액이 주입되는 제 1채널과 세포용액이 주입되는 제 2채널이 각각 구비되는 상부 기판, 상기 제 1채널과 제 2채널로부터 각각 주화성 샘플(chemoeffector) 용액과 세포 용액을 전달받아 이를 서로 접촉시키기 위한 소정 깊이의 정션채널(junction channel)이 구비되는 하부 기판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 마이크로 플루이딕 칩 제조방법에 있어서, 몰딩 원판을 통해 주화성 용액이 주입되는 제 1채널과 샘플용액이 주입되는 제 2채널을 형성시켜 상부 기판을 제조하는 단계, 상기 제 1채널과 제 2채널이 형성된 상부 기판을 몰딩 원판으로부터 이형시키는 단계, 하부 기판에 주화성 용액과 샘플용액이 접촉하는 정션채널을 형성시키는 단계 및 상기 하부 기판과 상부 기판을 조립하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
세포, 주화성, 검사, 플루이딕 칩, 기판, 미생물

Description

세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법{Microfluidic chip for the analysis of cell chemotaxis and its Fabrication Methods}
본 발명은 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 세포 주화성 검사를 위해 주화성 샘플 용액과 세포 용액을 용이하게 접촉시키기 위한 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법에 관한 것이다.
주화성(chemotaxis)은 화학물질의 농도 차가 자극이 되어 일어나는 주성으로 농도가 높은 쪽을 향하는 것을 양의 주화성, 낮은 쪽으로 향하는 것을 음의 주화성이라고 한다. 1884년 독일의 W.페퍼가 고사리의 정자(精子)가 말산(사과산)에 대하여 양의 주화성을 나타내는 것을 발견했다. 짚신벌레는 진한 식염수에 대하여 음의 주화성을, 묽은 아세트산에 대하여 양의 주화성을 나타낸다. 백혈구도 세균에 대하여 주화성을 나타낸다 생물 산업에 있어 미생물 및 세포의 약물과 반응성을 밝히고 미생물의 기능과 활용성을 판단할 수 있는 중요한 인자이다.
주화성 검사를 위한 종래의 방법으로 박테리아의 주화성 검사법은 도 1에 도시된 바와 같이 약물과 젤의 혼합물 모세관에 삽입한 후 이를 박테리아용액에 접촉시켜 반응시간에 따라 용액에 노출된 끝부분에 박테리아의 이동 여부를 분석하여 주화성의 양성반응과 음성반응을 검사한다.
이러한 방법은 항상 젤과 약물을 혼합해야하는 불편한 점과 세포의 개별적인 움직임이나 이동성을 관찰하기 어렵다. 매크로(macro)한 스케일에서 관찰이 진행되므로 다수 샘플의 동시분석이 어렵다.
한편, 현재까지의 마이크로 플루이딕 칩(microfluidic chip) 기반 주화성 검사실험은 연속 유동 흐름(continuous flow) 제어를 이용한다. 실린지 펌프를 사용하여 샘플 주입하며 샘플사용량도 수십 ml 이상으로 소모량도 많고 검사시간도 수시간 이상으로 길다. 특히 Laminar flow를 유지하기 위해서 일정 이상의 유속이 필요하며, 이는 미생물의 운동성을 방해하며 미생물 운동에 의한 정확한 주화성 분석을 해석하긴 어렵다.
이러한 단점을 극복하기 위해서 외부 시린지 펌프를 정지시켜서 유체의 흐름을 정지시키기도 하나, 그 제어가 불규칙적이고 이러한 방법은 제품으로 사용자가 사용하기에 매우 부적합하다.
도 2에 도시된 바와 같이 스탠포드대학 병리학과의 Buthcher교수가 발표한 검사법으로 상부의 Y 채널의 양쪽으로 buffer용액과 주화성 샘플을 외부에서 시린지 펌프를 이용하여 주입한다. 이때 가운데 주 채널 (main channel)에서 농도구배가 생기게 된다. 그 다음, 주 채널의 양측면에 형성된 좁은 채널을 통해 세포 용액 을 주입하면서 세포의 주화성을 검사하게 된다.
또 다른 방법으론 주화성 검사용 시료와 세포(미생물)의 interface를 유지하기 위해 다공성 멤브레인, 젤을 사용하기도 한다, 이러한 방법은 다공서의 다공밀도를 제어하기가 어려우며, 다공성 젤 같은 경우 확산 속도가 매우 느려 검사 시간이 많게는 하루 이상도 걸리게 된다.
도 3은 또 다른 종래기술로써 코넬대학의 Wu 교수가 발표한 주화성 검사용 칩으로 agarose gell을 마이크로 채널 모양으로 패터닝 한 후 상부 마이크로 채널에는 주화성 시료를 채우고, 중앙에 세포용액을 채운다. 케미컬 sink로 작용하는 하부 채널에는 Buffer 용액을 채워서 상부채널과 하부 채널간 농도 구배를 형성시켜서 중앙의 채널에서 세포의 주화성을 검사한다.
상기 기술된 마이크로 플루이딕 기반의 주화성 검사법은 High throughput, parallelism의 장점을 확보하기 어렵고, 칩 집적도를 높이기 어려울 뿐만 아니라, 현장에 사용하기엔 불편하긴 복잡하고 재현성이 뒤 떨어지는 프로토콜을 사용하므로 반복적인 다수의 샘플을 분석하기엔 어렵다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 적은 샘플용액 사용과 검사시간을 단축시키고 보다 정확한 주화성 분석을 달성할 수 있는 마이크로 플루이딕 칩을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
또한, 사용상의 편의성과 다수의 샘플 분석을 용이하게 달성하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마이크로 플루이딕 칩에 있어서, 주화성 샘플용액이 주입되는 제 1채널과 세포용액이 주입되는 제 2채널이 각각 구비되는 상부 기판, 상기 제 1채널과 제 2채널로부터 각각 주화성 샘플(chemoeffector) 용액과 세포 용액을 전달받아 이를 서로 접촉시키기 위한 소정 깊이의 정션채널(junction channel)이 구비되는 하부 기판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정션채널은, 세포 크기의 90 내지 110%의 깊이를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 기판은, 투명 실리콘 폴리머(PDMS)를 포함하는 폴리머 재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 기판은, 석영이나 유리기판 중 어느 하나의 재질인 것을 특 징으로 한다.
또한, 상기 상부 기판은, 상기 정션채널 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위해 연통되는 에어벤트를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 기판은, 주화성 샘플용액과 세포용액을 각각 상기 제 1채널과 제 2채널에 제공하기 위해 연통된 제 1채널 저장부와 제 2채널 저장부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 마이크로 플루이딕 칩 제조방법에 있어서, 몰딩 원판을 통해 주화성 용액이 주입되는 제 1채널과 샘플용액이 주입되는 제 2채널을 형성시켜 상부 기판을 제조하는 단계, 상기 제 1채널과 제 2채널이 형성된 상부 기판을 몰딩 원판으로부터 이형시키는 단계, 하부 기판에 주화성 용액과 샘플용액이 접촉하는 정션채널을 형성시키는 단계 및 상기 하부 기판과 상부 기판을 조립하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정션채널은, 세포 크기의 90 내지 110% 깊이로 식각하여 형성시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 기판 제작단계 후에는, 상기 상부 기판을 조립하기 전 조립정렬을 용이하게 실시하기 위해 메탈 박막을 일정 영역 패터닝하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메탈 박막은, 100nm 이하의 두께로 패터닝하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 기판 제조단계는, 펀칭과정을 통해 상기 제 1, 2채널과 연 통되는 제 1 채널 저장부와 제 2채널 저장부를 형성시키는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몰딩 원판은, MEMS 공정을 이용하여 실리콘을 식각하거나, 후막 감광제를 패터닝하여 몰딩 원판을 제작하되, 상기 상부 기판에 형성될 상기 제 1, 2채널의 깊이를 20 내지 100㎛로 형성되도록 몰딩 원판을 제조하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 샘플용액 사용을 절감할 수 있으며, 검사기간을 극히 단축시키고 사용상 높은 편의성을 제공하는 이점이 있다. 또한, 다수의 샘플 분석이 용이하고 보다 정확하게 세포의 주화성을 분석할 수 있는 장점이 있다.
상세하게는 첫째, 외부의 실린지 펌프나 마이크로 펌프 등을 사용하지 않고 모세관 현상으로 샘플을 주입할 수 있어 유체를 제어하기 위한 주변 부대 장비가 필요 없다. 또한, Hydrodynamic injection 방식에 구동되는 칩은 유속에 세포나 미생물의 움직임이 영향을 받지만, 본 발명은 정지된 흐름에서 검사를 함으로 chemoeffector에 대한 오직 세포나 미생물의 움직임을 검사할 수 있다.
둘째, 제작 공정이 단순하여 저가로 제작할 수 있으며, 마이크로 플루이딕칩의 집적도를 높일 수 있고, 샘플 사용량이 수십 ㎕이하로 기존 방법에 비해 매우 적다.
셋째, 세포용액과 Chemoeffector용액을 직접적으로 접촉시켜서 liquid/lquid interface를 만들 수 있으므로, 기존방법과 같이 chemoeffector와 젤과 섞어서 반응시킬 필요가 없는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩의 상부 기판을 나타낸 평면도, 도 5는 본 발명에 따른 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩의 사시도, 도 6은 도 5의 A-A'와 B-B'를 나타낸 단면도, 도 7은 본 발명에 따른 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩의 제조 공정도를 나타낸 순서도, 도 8은 본 발명에 따른 마이크로 플루이딕 칩을 칼라잉크를 이용한 유체제어방법의 시현을 나타낸 상태도, 도 9는 본 발명에 따른 일실시예로 1% peptone 용액과 대장균의 주화성 검사를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩은, 주화성 샘플용액이 주입되는 제 1채널(110)과 세포용액이 주입되는 제 2채널(120)이 각각 구비되는 상부 기판(100)과, 상기 제 1채널과 제 2채널로부터 각각 주화성 샘플(chemoeffector) 용액과 세포 용액을 전달받아 이를 서로 접촉시키기 위한 정션채널(junction channel ; 210)이 구비되는 하부 기판(200)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상부 기판(100)은 주화성 샘플(chemoeffector)이 주입되는 제 1채널(110)과 세포(ell) 용액이 주입되는 제 2채널(120)이 각각 마이크로 채널형태로 구비되는 것으로, 각각의 용액을 전달하기 위한 것이다. 여기서 상기 상부 기판(100)은 폴리머 재질로 구비되며, 바람직하게는 투명 실리콘 폴리머 용액(PDMS)을 경화시켜서 형성된다.
또한, 상기 제 1, 2채널과 연결되어 주화성 용액 또는 세포용액을 저장하고 있는 제 1채널 저장소(140)와 제 2채널 저장소(150)가 구비되어 상기 제 1, 2채널 저장소에 용액이 주입되면 모세관 현상(capillary phenomenon)에 의해 상기 제 1, 2채널로 용액이 주입된다. 따라서 Micro pipette를 이용하여 상기 제 1, 2채널 저장소(140, 150)에 용액을 떨어뜨리면, 모세관 현상에 의해 유입되게 된다.
한편, 상기 상부 기판(100)은 제 1채널과 제 2채널을 구획하는 부분에는 외측으로 공기를 배출시킬 수 있는 에어벤트(air vent ; 130)가 형성되어 있다. 이것은 제 1채널에서 유입되는 주화성 샘플 용액과 제 2채널에서 주입되는 세포 용액이 후술할 정션채널(210)에서 상호 접촉 시 포획(trap)될 수 있는 공기가 원활하게 외부로 배기시키도록 하기 위한 것이다.
하부 기판(200)은 상기 상부 기판(100)에 하부에 접하여 구비되는 것으로, 석영이나 유리기판을 식각하여 중앙으로 정션채널(junction channel ; 210)이 형성되어 있다. 상기 정션채널(210)은 주화성 샘플용액과 세포용액을 접촉시키기 위한 하나의 공간부로써 상기 제 1채널과 제 2채널 사이에 위치하도록 마주하며 구비된다.
따라서 제 1채널과 제 2채널에서 주화성 샘플용액과 세포용액이 모세관 현상에 의해 유입되면, 상기 정션채널(210)을 통해 만나면서 확산 반응이 시작된다.
또한, 상기 하부 기판(200)은 상부 기판(100)과 용이한 조립공정을 위하여 상부면 양측으로 대응되게 메탈 박막(220)이 패터닝된다. 또한 도면에 도시하진 않았지만. 상부기판에 형성된 정렬마크를 이용하여 메탈 박막과 정렬시키게 되는 것이다.
이때 메탈 박막은 반사도가 높은 알루미늄과 같은 금속 박막을 사용하는 것이 바람직하며, 패터닝 두께는 100nm이하로 형성시키는 것이 바람직하다. 하부 기판에 형성된 졍션 체널의 깊이가 경우에 따라서 1 내지 2㎛ 정도로 낮아 현미경의 분해성능에 따라서 관찰이 어려울 뿐만 아니라, 현미경에서 조사된 빛이 투과하여 관찰이 힘들다. 그리하여 반사도가 높은 상기 메탈 박막(220)에 의해 현미경의 렌즈로 입사되는 조명이 반사되어 관찰이 쉬운 이점도 있다.
도 7은 칼라잉크를 이용하여 유체제어방법의 시현 단계를 나타낸 것이다. (a), (b), (c), (d) 각각의 상태에 따른 C-C' 단면도를 우측에 나타낸 것으로, (a)는 마이크로 플루이딕 칩을 현미경으로 보여주고 있다. (b)는 제 2채널 저장부를 통해 보라색 잉크를 주입함에 따라 모세관 현상에 따라 제 2채널로 유입되면서 하부 기판의 정션채널 일부까지 채워진다. 이때 제 1채널과 제 2채널의 경계선에 해당하는 위치까지 채워지게 된다.
그리고 (c)에 나타낸 바와 같이 제 1채널 저장부로 주화성 샘플용액을 주입함에 따라 제 1채널을 통해 정션채널까지 유입되어 (d)에 나타낸 바와 같이 혼합된다. 이로써 세포의 주화성을 검사할 수 있다.
다음으로 본 발명에 따른 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 8에 도시된 바를 보면, 우선 상부 기판을 제조하기 위한 몰딩원판을 MEMS공정을 이용하여 마이크로 채널 형태로 실리콘을 식각하거나, 후막 감광제를 패터닝하여 제조한다. 이때 제 1채널과 제 2채널의 높이를 20 내지 100㎛로 제작하여야 하기 때문에 이에 대응하도록 몰딩원판을 제조한다.
제조된 몰딩원판으로 상부 기판(100)을 제조하기 위해 폴리머 용액을 붓고 경화시킨다. 이때 폴리머 용액은 투명 실리콘 폴리머 용액(PDMS)을 사용하여 제작한다.
경화된 상부 기판은 몰딩원판으로부터 분리시킨 후 펀칭을 통해 제 1, 2채널 저장부가 제 1채널과 제 2채널에 각각 연통되도록 상부 기판(100)을 제작한다.
하부 기판(200)은 유리나 석영 기판을 식각하여 정션채널(210)을 형성시킨다. 이때 상기 정션채널(210)의 깊이는 검사를 요구하는 세포 크기의 90 내지 110% 정도로 식각하여 형성시켜 하부 기판을 준비한다. 또한, 하부 기판의 상부면으로 상기 상부 기판(100)을 조립하게 되는데, 이때 조립의 용이성을 위하여 상부면 일정 위치에 대응하도록 메탈 박막(220)을 패터닝 한다. 상기 메탈 박막(220)은 알루 미늄(Al)과 같은 반사도가 높은 금속을 이용하여 패터닝 하는데 그 두께는 100nm 이하로 패터닝 하는 것이 바람직하다.
상기 메탈 박막이 패터닝 완료되면, 상부 기판(200)을 하부 기판 상면에 접합하여 제작을 완료한다. 간단히 설명하면, 상하부 기판을 일정간격을 유지한 후, 상부기판은 고정하고 하부기판을 X-Y-θ방향으로 이동시켜 현미경을 이용하여 상하부 기판에 형성된 메탈 박막과 정렬마크를 겹쳐서 정렬한 후 하부기판을 수직으로 이동하여 상부기판과 접촉시켜 접합한다.
도 9는 1% peptone 용액에 대한 대장균(E Coli.)의 주화성 검사 결과를 나타낸다. 도 7을 설명한 바와 같이 유체조작법과 동일하게, 먼저 제 2채널(120)에 대장균이 포함된 용액을 모세관 현상에 의해서 주입한 후, 제 1채널(110)에 두 번째로 1% peptone 용액을 주입한다.
빨간색 점선은 상부 기판에 형성된 제 1, 2채널의 경계를 나타내며, 검정색 원과 노란색 화살표는 대장균을 나타낸다. 실험결과로 알 수 있듯이, 대장균 용액과 1% peptone용액 접촉한 직후의 대장균 초기 개체수보다 반응시간이 길어질수록 개체수가 증가함을 알 수 있다. 이는 1% peptone 용액에 대해서 대장균이 양성반응을 보임을 알 수 있다. 하부 기판에 형성된 정션채널에서 1% peptone 용액과 대장균 용액간의 확산 반응은 진행 되지만, 대장균의 이동은 억제함을 알 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 검사 시간을 크게 단축시키고 샘플용액을 절감하면서 세포의 주화성을 정확하게 검사할 수 있으며, 현장에서 용이하게 사용할 수 있는 이점이 있다.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 박테리아 주화성 검사법을 나타낸 도면,
도 2는 종래기술에 따른 마이크로 플루이딕 칩 기반의 주화성 검사법을 나타낸 도면,
도 3은 또 다른 종래기술에 따른 Agarose gel 마이크로 채널을 이용한 주화성 검사방법을 나태난 도면,
도 4는 본 발명에 따른 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩의 상부 기판을 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩의 사시도,
도 6은 도 5의 A-A'와 B-B'를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 마이크로 플루이딕 칩을 칼라잉크를 이용한 유체제어방법의 시현을 나타낸 상태도,
도 8은 본 발명에 따른 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩의 제조 공정도를 나타낸 순서도,
도 9는 본 발명에 따른 일실시예로 1% peptone 용액과 대장균의 주화성 검사를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 상부 기판 110 : 제 1채널
120 : 제 2채널 130 : 에어벤트
140 : 제 1채널 저장부 150 : 제 2채널 저장부
200 : 하부 기판 210 : 정션채널
220 : 메탈 박막

Claims (12)

  1. 마이크로 플루이딕 칩에 있어서,
    주화성 샘플용액이 주입되는 제 1채널과 세포용액이 주입되는 제 2채널이 각각 구비되는 상부 기판;
    상기 제 1채널과 제 2채널로부터 각각 주화성 샘플(chemoeffector) 용액과 세포 용액을 전달받아 이를 서로 접촉시키기 위한 소정 깊이의 정션채널(junction channel)이 구비되는 하부 기판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 정션채널은,
    세포 크기의 90 내지 110%의 깊이를 가지는 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 상부 기판은,
    투명 실리콘 폴리머(PDMS)를 포함하는 폴리머 재질인 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 하부 기판은,
    석영이나 유리기판 중 어느 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 상부 기판은,
    상기 정션채널 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위해 연통되는 에어벤트를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 상부 기판은,
    주화성 샘플용액과 세포용액을 각각 상기 제 1채널과 제 2채널에 제공하기 위해 연통된 제 1채널 저장부와 제 2채널 저장부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩.
  7. 마이크로 플루이딕 칩 제조방법에 있어서,
    몰딩 원판을 통해 주화성 용액이 주입되는 제 1채널과 샘플용액이 주입되는 제 2채널을 형성시켜 상부 기판을 제조하는 단계;
    상기 제 1채널과 제 2채널이 형성된 상부 기판을 몰딩 원판으로부터 이형시키는 단계;
    하부 기판에 주화성 용액과 샘플용액이 접촉하는 정션채널을 형성시키는 단계; 및
    상기 하부 기판과 상부 기판을 조립하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특 징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 정션채널은,
    세포 크기의 90 내지 110% 깊이로 식각하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 제조방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 하부 기판은,
    상기 하부 기판과 상부 기판을 조립하는 단계 전에 조립 정렬을 실시하기 위해 메탈 박막을 일정 영역 패터닝하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 메탈 박막은,
    100nm 이하의 두께로 패터닝 하는 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 제조방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 상부 기판 제조단계는,
    펀칭과정을 통해 상기 제 1, 2채널과 연통되는 제 1 채널 저장부와 제 2채널 저장부를 형성시키는 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 제조방법.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 몰딩 원판은,
    MEMS 공정을 이용하여 실리콘을 식각하거나, 후막 감광제를 패터닝하여 몰딩 원판을 제작하되, 상기 상부 기판에 형성될 상기 제 1, 2채널의 깊이를 20 내지 100㎛로 형성되도록 몰딩 원판을 제조하는 것을 특징으로 하는 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 제조방법.
KR1020080119363A 2008-11-28 2008-11-28 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법 KR100975611B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080119363A KR100975611B1 (ko) 2008-11-28 2008-11-28 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080119363A KR100975611B1 (ko) 2008-11-28 2008-11-28 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100060671A KR20100060671A (ko) 2010-06-07
KR100975611B1 true KR100975611B1 (ko) 2010-08-17

Family

ID=42361558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080119363A KR100975611B1 (ko) 2008-11-28 2008-11-28 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100975611B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101433091B1 (ko) * 2012-04-26 2014-08-25 한국과학기술원 박테리아의 주화성 분석용 마이크로 플루이딕 장치, 제조방법 및 이를 이용한 박테리아의 주화성 분석 방법
KR20200086762A (ko) 2019-01-09 2020-07-20 이갑로 온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101106022B1 (ko) * 2009-10-28 2012-01-17 공주대학교 산학협력단 세포 기반 주화성 키트 및 이의 제조 방법
KR101392426B1 (ko) * 2013-07-08 2014-05-07 한국기계연구원 마이크로 채널 소자 및 마이크로 채널 소자의 제작방법
KR20160083622A (ko) 2014-12-31 2016-07-12 서울과학기술대학교 산학협력단 열 공기 몰딩을 사용하는 고속 원형 단면 미세 채널 제조 장치 및 방법
CN104914102B (zh) * 2015-06-15 2017-06-27 江苏大学 一种微流控芯片及其用途

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005261285A (ja) 2004-03-18 2005-09-29 Yamatake Corp 細胞観察チップおよび細胞観察装置
JP2006006287A (ja) 2004-06-29 2006-01-12 Yamatake Corp マイクロチップの製造方法及び当該製造方法によって製造されたマイクロチップ。
KR100709284B1 (ko) 2005-12-29 2007-04-19 전자부품연구원 주화성 측정장치
KR100848811B1 (ko) 2006-09-29 2008-07-28 전자부품연구원 세포 배양 환경 및 주화성 측정 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005261285A (ja) 2004-03-18 2005-09-29 Yamatake Corp 細胞観察チップおよび細胞観察装置
JP2006006287A (ja) 2004-06-29 2006-01-12 Yamatake Corp マイクロチップの製造方法及び当該製造方法によって製造されたマイクロチップ。
KR100709284B1 (ko) 2005-12-29 2007-04-19 전자부품연구원 주화성 측정장치
KR100848811B1 (ko) 2006-09-29 2008-07-28 전자부품연구원 세포 배양 환경 및 주화성 측정 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101433091B1 (ko) * 2012-04-26 2014-08-25 한국과학기술원 박테리아의 주화성 분석용 마이크로 플루이딕 장치, 제조방법 및 이를 이용한 박테리아의 주화성 분석 방법
KR20200086762A (ko) 2019-01-09 2020-07-20 이갑로 온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100060671A (ko) 2010-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020192742A1 (zh) 自驱动微流控芯片及其使用方法
KR100975611B1 (ko) 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법
JP4141494B2 (ja) マイクロ分析測定装置及びそれを用いたマイクロ分析測定方法
JP4566456B2 (ja) 微量液体制御機構および微量液体制御方法
US20070102362A1 (en) Chip
US9718057B2 (en) Microfluidic device and method thereof
WO2011152146A1 (ja) マイクロ分析チップ、該マイクロ分析チップを用いた分析装置、及び送液方法
WO2001013127A1 (fr) Cartouche d&#39;analyse et dispositif de regulation d&#39;apport de liquide
FI124909B (fi) Mekaaninen pesu- ja mittauslaite ja menetelmä analyysin suorittamiseksi
EP2285491A1 (en) Flow control in microfluidic systems
JPWO2005071405A1 (ja) 膜タンパク質分析用平面脂質二重膜の形成方法とその装置
JP2001165939A (ja) キャピラリー分析装置
JP5902426B2 (ja) 送液装置及び送液方法
Brouzes Droplet microfluidics for single-cell analysis
US20130302817A1 (en) Functionalized Microfluidic Device And Method
Liu et al. A power-free, parallel loading microfluidic reactor array for biochemical screening
CN210752733U (zh) 一种微流控检测集成芯片
US9770717B1 (en) Microfluidic chip with bead integration system
Tang et al. Lateral patch-clamping in a standard 1536-well microplate format
KR101126547B1 (ko) 세포 주화성 검사용 마이크로 플루이딕 칩 및 제조방법
CN202951487U (zh) 微腔室静态pcr与毛细管电泳ce功能集成微流控芯片
US11430279B2 (en) Functionalized microfluidic device and method
KR102065300B1 (ko) 미세 주입기를 가진 미세유체분석칩 및 그 제조 방법 및 그 사용 방법
KR20070078925A (ko) 마이크로칩을 이용한 시료 분석 방법
KR102065301B1 (ko) 미세 주입기를 가진 미세유체분석칩 및 그 제조 방법 및 그 사용 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130725

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131001

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160701

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 9