KR101151221B1

KR101151221B1 - The method of manufacturing a structure with micro-channels and the structure using the same

Info

Publication number: KR101151221B1
Application number: KR1020100021777A
Authority: KR
Inventors: 이정훈; 김윤호
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2012-06-11
Also published as: KR20110102654A

Abstract

본 발명은 마이크로 채널을 가진 구조물을 제조하는 방법 및 이를 이용한 구조물에 관한 것으로서, 특히 종래의 산소 플라즈마나 고전압 공정을 이용하지 않고 접합용 레진을 통하여 고분자칩을 기판에 선택적으로 접합하는 방법을 제공하고 있다. 특히, 고분자칩에 접합용 채널과 시료용 채널을 동시에 제작하여 제작 비용 및 시간을 절감시키고, 고분자칩 및 기판에 손상을 가하지 않으면서 접합 성능을 향상시킨 방법을 제공하고 있다. The present invention relates to a method of manufacturing a structure having a microchannel and a structure using the same, and particularly, to provide a method of selectively bonding a polymer chip to a substrate through a bonding resin without using a conventional oxygen plasma or a high voltage process. have. In particular, by providing a bonding channel and a sample channel on the polymer chip at the same time to reduce the manufacturing cost and time, and provides a method of improving the bonding performance without damaging the polymer chip and the substrate.

Description

The method of manufacturing a structure with micro-channels and the structure using the same

최근에 MEMS(Micro Electro-Mechanical System)의 출현과 생명공학의 발달로 인해 이를 기반으로 하는 BioMEMS에 의한 바이오칩에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. Recently, due to the emergence of MEMS (Micro Electro-Mechanical System) and the development of biotechnology, research on biochips by BioMEMS based on this is being actively conducted.

상기의 바이오 칩은 크게 두 가지로 나누게 되는데, 그 첫 번째는 마이크로 어레이 타입으로 시료에 포함된 특정 생화학물질을 프로브(capturing probe)에 의해 탐색하게 하고, 이 프로브(capturing probe)의 역할을 할 수 있는 물질을 칩의 표면에 고정화시킨 다음 여기에 분석하고자 하는 생화학물질을 반응시킨 후에 이러한 반응 유무를 검출하고 해석함으로써 생화학물질에 대한 정보를 얻을 수 있는 것이다. The biochip is divided into two types, the first of which is a microarray type, which allows a specific biochemical contained in a sample to be searched by a capturing probe, and can serve as a capturing probe. After immobilizing the substance on the surface of the chip and reacting the biochemical to be analyzed there, information on the biochemical can be obtained by detecting and interpreting the presence or absence of such a reaction.

그리고, 두 번째는 마이크로 플루이딕을 이용한 바이오칩으로 칩상에 마이크로 채널 및 마이크로 챔버, 믹서 밸브 등을 구현하여 미소유체를 제어하고 검출부에 생화학물질을 고정화시킨 다음 검출하고자 하는 생화학물질을 미소유체 흐름을 이용하여 검출부에 고정화된 생화학물질과 반응시켜 반응 유무를 검출하는 시스템으로, 이는 장기적인 관점에서 그리고 최근 소형화 추세에 따라 가장 활발히 연구가 진행되고 있는 분야이다. The second is a biochip using microfluidics, which implements microchannels, microchambers, and mixer valves on a chip to control microfluidics, immobilize biochemicals on a detector, and then use microfluidic flow to detect biochemicals to be detected. This is a system that detects the reaction by reacting with the biochemicals immobilized on the detection unit, which is the field that is being actively researched in the long term and the recent miniaturization trend.

종래에는 이러한 바이오칩을 제조하기 위해 실리콘끼리 접합된 마이크로 칩을 사용하였는데, 실리콘 재료 자체의 생화학적 불안정성으로 인해 실리콘 위에 산화막을 올리는 공정이 필요하였고, 또한 실리콘과 실리콘 접합 공정 시 많은 시간과 비용이 들고, 실리콘은 불투명하여 칩 내부에서 일어나는 현상을 관찰하기가 어려운 문제가 있었다. Conventionally, in order to manufacture such a biochip, microchips bonded with silicon are used. Due to the biochemical instability of the silicon material itself, an oxide film is required to be placed on the silicon, and the silicon and silicon bonding process requires a lot of time and cost. The problem is that silicon is opaque and it is difficult to observe what happens inside the chip.

이러한 실리콘 칩이 갖는 문제를 해결하기 위해 실리콘과 유리를 결합한 칩이 있으나, 이 또한 칩 내부를 관찰할 수 있는 점을 제외하면 실리콘 칩의 단점을 해결하지 못하였다. In order to solve the problem of the silicon chip, there is a chip in which silicon and glass are combined, but this also does not solve the disadvantage of the silicon chip except that the inside of the chip can be observed.

이러한 문제점을 해결하고자, 한국공개특허 제10-2008-006797호에서는 생화학적으로 안정하고 투명하고 저렴한 폴리머인 PDMS(Polydimethylsiloxane)와 유리를 결합한 칩으로 기존 재료로 인한 문제점을 해결하게 하는 마이크로 바이오칩 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 이는 정확한 유량제어를 위하여 펌프 챔버와 연계되는 체크밸브를 형성한 PDMS칩과 유리칩을 일체로 접합시켜 실리콘 재료를 이용한 펌프의 유량제어에 대한 정밀도를 향상시키게 하고, 외부에 별도의 시료 주입장치가 필요없이 칩 내의 펌프 구조에 의해 시료 주입이 가능하게 하는 마이크로 바이오칩의 제조방법을 제공하고 있다. In order to solve this problem, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2008-006797 discloses a micro biochip that solves problems caused by conventional materials by combining a glass with PDMS (Polydimethylsiloxane), which is a biochemically stable, transparent and inexpensive polymer. A manufacturing method is disclosed. This improves the precision of the flow rate control of the pump using silicon material by integrally joining the PDMS chip and the glass chip, which form the check valve associated with the pump chamber, for accurate flow rate control. There is provided a method for manufacturing a micro biochip that enables sample injection by a pump structure in a chip without necessity.

하지만, 마이크로 바이오칩을 제조하기 위해서는 유리칩과 PDMS칩을 일체화시켜야 하는데, 이를 위해 유리칩의 상부면에 위치된 PDMS칩을 위치하고, 산소 플라즈마로 일정한 전력에서 일정한 시간동안 처리한 후에 유리칩에 PDMS칩을 접합하는 방식으로 이루어진다. However, in order to manufacture micro biochips, glass chips and PDMS chips need to be integrated. For this purpose, PDMS chips are placed on the upper surface of the glass chips, and the PDMS chips are placed on the glass chips after treatment for a predetermined time at a constant power with oxygen plasma. It is made by joining.

이러한 산소 플라즈마 방식 이외에도 종래에는 고전압(Hi-voltage)을 이용한 접합방식을 많이 이용하고 있다. In addition to the oxygen plasma method, a conventional bonding method using a high voltage has been used.

하지만, 고전압(Hi-voltage) 및 산소 플라즈마를 이용한 접합방식의 경우, 발생하는 열로 인해 일체화의 대상인 유리칩 혹은 PDMS칩에 열변형에 의한 손상 및 물성 변화의 문제가 발생한다. 또한, 접합이 필요한 곳만을 선택하여 본딩 작업을 수행할 수가 없어, 항상 구조체에 전체적으로 처리를 가해야 하기 때문에 접합과 관련이 없는 부분까지도 고전압(Hi-voltage) 및 산소 플라즈마 공정에 노출되는 문제가 발생하게 된다. However, in the case of the bonding method using a high-voltage and oxygen plasma, the heat generated generates a problem of damage and physical property change due to heat deformation in the glass chip or PDMS chip to be integrated. In addition, the bonding operation cannot be performed by selecting only the place where the bonding is necessary, and therefore, the entire structure must be applied at all times, so that even the parts not related to the bonding are exposed to the high-voltage and oxygen plasma process. Done.

따라서 본 발명은 고분자 소재 특히 PDMS 소재의 바이오칩을 제작하는 과정에서 PDMS를 기판(substrate)에 접합할 때, 여러가지 문제를 가지고 있는 고전압(Hi-voltage) 및 산소 플라즈마 공정을 이용하지 않고, 접합이 필요한 부분에 대해서만 선택적으로 접합을 할 수 있는 방법을 제공하고 있다. Therefore, in the process of manufacturing a biochip of a polymer material, particularly a PDMS material, when bonding a PDMS to a substrate, a bonding is required without using a high-voltage and oxygen plasma process having various problems. It provides a method of selectively joining only parts.

이로 인해, 불필요한 부분에까지 접합에 의한 손상 등을 방지하고, 접합과정에서 발생할 수 있는 변형 및 물성 변화의 문제점을 해결하고자 한다. For this reason, it is intended to prevent damage caused by bonding to unnecessary parts, and to solve problems of deformation and physical property changes that may occur in the bonding process.

본 발명의 마이크로 채널을 가진 구조물의 제조 방법 및 그 구조물에서는 상기의 문제점을 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다. Method of manufacturing a structure having a microchannel of the present invention and the structure provides the following problem solving means to solve the above problems.

바이오칩에 사용되는 마이크로 채널을 가진 구조물을 제조하는 방법은, 하면(下面)에 접합용 채널(111)과 시료용 채널(121)이 동시에 제공되는 고분자 구조물(131)을 형성하는 단계; 상기 고분자 구조물(131)의 상면(上面)으로부터 상기 접합용 채널(111)으로 관통하는 접합용 레진 유입부(112)를 형성하는 단계; 상기 고분자 구조물(131)의 하면(下面)을 접합하고자 하는 기판(substrate)(140)에 압착(壓搾)시키고, 상기 접합용 레진 유입부(112)를 통해 접합용 레진(150)을 공급하는 단계; 상기 접합용 레진(150)을 경화시키면서 상기 고분자 구조물(131)과 상기 기판(140)을 접합하는 단계를 포함한다. Method for manufacturing a structure having a micro-channel used in the biochip, the method comprising the steps of forming a polymer structure 131 which is provided at the same time the bonding channel 111 and the sample channel 121 on the bottom surface; Forming a joining resin inlet 112 penetrating from an upper surface of the polymer structure 131 to the joining channel 111; Pressing the lower surface of the polymer structure 131 onto a substrate 140 to be bonded, and supplying the bonding resin 150 through the bonding resin inlet 112. ; Bonding the polymer structure 131 and the substrate 140 while curing the bonding resin 150.

상기 고분자 구조물(131)을 형성하는 단계는, 상기 접합용 채널(111)은 상기 시료용 채널(121)을 에워싸도록 형성하는 것을 포함할 수 있다. The forming of the polymer structure 131 may include forming the bonding channel 111 to surround the sample channel 121.

상기 고분자 구조물(131)을 형성하는 단계는, 접합용 채널(111)의 일단부는 상기 고분자 구조물(131)의 측면(側面)까지 연장 형성되어, 접합용 레진 배출부(211, 212)를 형성하는 것을 포함할 수 있다. In the forming of the polymer structure 131, one end of the bonding channel 111 extends to a side surface of the polymer structure 131 to form the resin discharge portions 211 and 212 for bonding. It may include.

상기 고분자 구조물(131)을 형성하는 단계는, 채널의 형상과 동일한 몰드(110, 120)에 고분자 전구체(130)를 도포하고, 이를 경화시킨 후 상기 몰드로부터 분리하여 형성하는 것을 특징으로 한다. The forming of the polymer structure 131 may be performed by applying the polymer precursor 130 to the molds 110 and 120 having the same shape as the channel, and curing and then separating the polymer precursor 130 from the mold.

또한, 상기의 제조 방법으로 제조된 마이크로 채널을 가진 구조물에 있어서, 상기 시료용 채널의 일단부에는 시료 유입부(220)가 상기 고분자 구조물(200)의 상면(上面)으로부터 형성되고, 타단부에는 시료 배출부(221)가 상기 고분자 구조물(200)의 상면(上面)으로부터 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the structure having a micro-channel manufactured by the manufacturing method, a sample inlet 220 is formed at one end of the sample channel from the upper surface of the polymer structure 200, the other end is The sample discharge part 221 is characterized in that formed from the upper surface (upside) of the polymer structure 200.

본 발명은 고분자 소재 특히 PDMS 소재의 바이오칩을 제작하는 과정에서 PDMS를 기판(substrate)에 접합할 때, 여러 가지 문제를 가지고 있는 고전압(Hi-voltage) 및 산소 플라즈마 공정을 이용하지 않고, 접합이 필요한 부분에 대해서만 선택적으로 접합을 할 수 있는 효과가 있다. In the present invention, when bonding a PDMS to a substrate in the process of manufacturing a biochip of a polymer material, particularly a PDMS material, a bonding is required without using a high-voltage and oxygen plasma process having various problems. There is an effect that can selectively join the parts only.

이로 인해, 불필요한 부분에까지 접합에 의한 손상 등을 방지하고, 접합과정에서 발생할 수 있는 변형 및 물성 변화의 문제점을 극복하는 효과가 있다.Therefore, there is an effect of preventing damage due to bonding to unnecessary parts, and overcoming problems of deformation and property changes that may occur in the bonding process.

도 1은 본 발명에 의한 마이크로 채널을 가진 구조물의 제조 방법의 공정도.
도 2는 본 발명에 의한 마이크로 채널을 가진 구조물의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 마이크로 채널을 가진 구조물의 사시도.1 is a process diagram of a method of manufacturing a structure having a microchannel according to the present invention.
2 is a perspective view of a structure having a microchannel according to the present invention;
3 is a perspective view of a structure having a microchannel according to the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 1은 일반적인 공정도를 도 2 및 도 3은 이러한 공정을 통한 일실시예를 도시하고 있는 것으로, 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, Figure 1 is a general process diagram Figures 2 and 3 show one embodiment through such a process, even if the terms are the same, if the parts to be displayed are different, it is said that the reference numerals do not match.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. The terms to be described below are terms set in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to a user's intention or custom such as an experimenter and a measurer, and the definitions should be made based on the contents throughout the present specification.

먼저, 본 발명에 의한 마이크로 채널을 가진 구조물의 제조 방법은 기판(susubstrate)에 고분자 소재의 마이크로 채널을 가진 구조물을 접합하는 것을 주요 특징으로 하고 있다. 마이크로 채널을 가진 구조물이란 일반적으로 바이오칩으로 사용되는 구조물인 것이 특징이나, 본 발명의 제조 방법이 바이오칩에만 한정되는 것은 아니다. First, the method of manufacturing a structure having a microchannel according to the present invention is characterized in that the structure having a microchannel of a polymer material is bonded to a substrate (susubstrate). A structure having a micro channel is generally a structure used as a biochip, but the manufacturing method of the present invention is not limited to the biochip.

또한, 고분자 소재는 PDMS 인 것이 바람직하나, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. In addition, the polymer material is preferably PDMS, but the scope of the present invention is not limited thereto.

PDMS는 분자량이 일반적으로 162.38이며, 녹는점 및 끓는점이 각각 -40~50℃ 및 205℃인 투명한 물질로서, 표면에너지가 낮고 다양한 액체와 증기에 대한 침투성이 있는 탄성 중합체(elastomer)이다. PDMS is a transparent material with a molecular weight of 162.38, melting point and boiling point of -40 ~ 50 ℃ and 205 ℃, respectively. It is an elastomer with low surface energy and permeability to various liquids and vapors.

PDMS는 단차피복성(step coverage)이 우수하여 기판의 상대적으로 넓은 영역에 안정적으로 점착할 수 있으며, 표면 자유 에너지(interfacial free energy)가 낮아서 다른 중합체를 몰딩(molding)할 때 접착이 잘 일어나지 않는다. PDMS has excellent step coverage, which can stably adhere to a relatively large area of the substrate, and has low interfacial free energy, so that adhesion does not occur well when molding other polymers. .

또한, PDMS는 등방성이며 광학적으로는 300nm의 두께까지 투명하여, 이러한 성질을 이용하여 광학장치 뿐만 아니라 바이오칩을 만드는 데에 많이 활용되고 있다. In addition, PDMS is isotropic and optically transparent to a thickness of 300nm, it is widely used to make biochips as well as optical devices using this property.

도 1은 본 발명에 의한 마이크로 채널을 가진 구조물의 제조 방법의 공정도를 나타내고 있다. 본 발명에 의한 마이크로 채널을 가진 구조물의 제조 방법은 기본적으로 다음과 같은 공정을 포함한다. 1 shows a process diagram of a method for producing a structure having a microchannel according to the present invention. The method for producing a structure having a microchannel according to the present invention basically includes the following steps.

즉, 하면(下面)에 접합용 채널(111)과 시료용 채널(121)이 동시에 제공되는 고분자 구조물(131)을 형성하는 단계; 고분자 구조물(131)의 상면(上面)으로부터 접합용 채널(111)으로 관통하는 접합용 레진 유입부(112)를 형성하는 단계; 고분자 구조물(131)의 하면(下面)을 접합하고자 하는 기판(substrate)(140)에 압착(壓搾)시키고, 접합용 레진 유입부(112)를 통해 접합용 레진(150)을 공급하는 단계; 접합용 레진(150)를 경화시키면서 고분자 구조물(131)과 기판(140)을 접합하는 단계를 포함한다. That is, forming a polymer structure 131 on which a bonding channel 111 and a sample channel 121 are simultaneously provided on the bottom surface; Forming a bonding resin inlet 112 penetrating from an upper surface of the polymer structure 131 to the bonding channel 111; Pressing a lower surface of the polymer structure 131 onto a substrate 140 to be bonded, and supplying the bonding resin 150 through the bonding resin inlet 112; Bonding the polymer structure 131 and the substrate 140 while curing the bonding resin 150.

도 1의 (a) 및 도 1의 (b)는 작업판(100)에 원하는 채널을 형성하는 단계이다. 작업판이란 PDMS 레플리카(replica)를 제작하기 위한 몰드(110, 120)를 위치시키는 것으로서 일반적으로는 기판(substrate)을 의미하나, 다른 구성요소와의 혼동을 피하기 위해 선정된 용어이다. 작업판(100)위에 고분자 구조물에 형성하려 하는 채널의 형상을 가진 몰드를 형성한다. 몰드는 리소그래피(lithography) 공정이나 식각(etching) 공정 등 다양한 공정을 통하여 형성될 수 있다. 또는, 작업판(100)과 몰드(110, 120)을 일체로 하여, 실리콘 웨이퍼 표면에 전자빔 리소그래피를 이용하여 양각 패턴이 새겨진 마스터를 만드는 것도 가능하다. 1 (a) and 1 (b) are steps of forming a desired channel on the working plate 100. The working plate is a position for placing molds 110 and 120 for manufacturing a PDMS replica, which generally means a substrate, but is a term chosen to avoid confusion with other components. A mold having a shape of a channel to be formed in the polymer structure is formed on the working plate 100. The mold may be formed through various processes such as a lithography process or an etching process. Alternatively, the work plate 100 and the molds 110 and 120 may be integrally formed to form a master having an embossed pattern engraved on the silicon wafer surface using electron beam lithography.

도 2 내지 도 3의 완성된 고분자 구조물과 비교하여 볼 때, 양측의 몰드(110)는 접합용 레진 유입부(210)로 유입되는 접합용 레진이 배출부(211, 212)로 이동하는 채널을 형성하는 것을 의미하고, 중앙의 몰드(120)는 시료 유입부(220)를 통하여 유입된 시료가 시료 배출부(221)로 이동하는 채널을 형성하는 것을 의미한다. Compared to the completed polymer structure of Figures 2 to 3, the mold 110 on both sides is a channel through which the resin for joining to the resin inlet for bonding 210 is moved to the discharge (211, 212). The mold 120 in the center means forming a channel through which the sample introduced through the sample inlet 220 moves to the sample outlet 221.

특히, 본 발명은 접합용 채널(111)과 시료용 채널(121)을 동시에 형성하는 것을 주요한 특징으로 한다. 이를 통해 작업 공정을 줄일 수 있어, 원가절감 및 공정시간 측면에서 상당한 이익이 있다. In particular, the present invention is characterized in that the formation of the bonding channel 111 and the sample channel 121 at the same time. This can reduce the working process, which has significant benefits in terms of cost reduction and processing time.

또한, 접합용 채널(111)은 상기 시료용 채널(121)을 에워싸도록 형성하는 것이 바람직하다. 도 2 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 접합용 채널(111)이 시료용 채널(121)의 바깥쪽을 에워싸고 있는 경우, 접합 효과 및 신뢰성이 크게 향상되기 때문이다. In addition, the bonding channel 111 is preferably formed so as to surround the sample channel 121. 2 to 3, when the bonding channel 111 surrounds the outside of the sample channel 121, the bonding effect and reliability are greatly improved.

도 1의 (c)는 몰드가 형성된 작업판(100)에 고분자 전구체(precursor)를 도포하는 단계이다. 고분자 전구체란, 모노머(monomer) 내지 프리폴리머(prepolymer)를 의미한다. 본 발명에서는 PDMS인 것이 바람직하나, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. (C) of FIG. 1 is a step of applying a polymer precursor (precursor) to the working plate 100 on which the mold is formed. The polymer precursor means monomers or prepolymers. In the present invention, it is preferable that the PDMS, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1의 (d)는 도포된 고분자 전구체를 스핀 장치 등을 이용하여 균일하게 분포시킨 후에, 열, 빛 또는 촉매 등을 가하여 화학적 반응을 일으켜 경화시키는 단계이다. 1 (d) is a step of uniformly distributing the coated polymer precursor using a spin apparatus or the like, and then hardening by causing a chemical reaction by applying heat, light or a catalyst.

도 1의 (e) 내지 (f)는 경화된 고분자 구조물(131)을 몰드로부터 분리시키는 단계이다. 채널들의 형상과 동일한 몰드(110, 120)에 고분자 전구체(130)를 도포하고, 이를 경화시킨 후 상기 몰드로부터 분리하여 고분자 구조물(131)을 형성하는 것이다. 분리된 몰드의 일실시예는 도 2 내지 도 3에 자세하게 도시되어 있다. 고분자 구조물(131)은 몰드의 레플리카(replica)의 형태이며, 접합용 채널(111)과 시료용 채널(121)이 함께 형성되어 있다. 1 (e) to (f) is a step of separating the cured polymer structure 131 from the mold. The polymer precursor 130 is applied to the molds 110 and 120 having the same shape as the channels, cured, and separated from the mold to form the polymer structure 131. One embodiment of the separated mold is shown in detail in FIGS. The polymer structure 131 is in the form of a replica of a mold, and the bonding channel 111 and the sample channel 121 are formed together.

도 1의 (g)는 접합용 채널(111)에 접합용 레진(150)을 공급하기 위해 접합용 레진 유입부(112)를 형성하는 단계이다. 접합용 레진 유입부(112)는 고분자 구조물(131)의 상면(上面)에서 시작하여 접합용 채널(111)까지 수직으로 관통 연결되는 것이 바람직하다. 이러한 접합용 레진 유입부(112)를 고분자 구조물(131)의 측면(側面)에 형성하는 경우에는 접합용 레진의 접합용 채널(111) 내로의 유입이 어렵게 되어, 별도의 펌프 등을 사용해야 하는 문제가 있기 때문이다. 1 (g) is a step of forming the bonding resin inlet 112 to supply the bonding resin 150 to the bonding channel 111. The joining resin inlet 112 is preferably vertically penetrated from the upper surface of the polymer structure 131 to the joining channel 111. When the bonding resin inlet 112 is formed on the side surface of the polymer structure 131, it is difficult to introduce the bonding resin into the bonding channel 111, so that a separate pump or the like must be used. Because there is.

본 발명의 일실시예에서는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 접합용 채널은 시료용 채널과 동시에, 특히 시료용 채널을 에워싸는 형태로 고분자 구조물(200)의 하면(下面)에 제공되고 있고, 접합용 레진 유입부(210)가 고분자 구조물(200)의 상면(上面)으로부터 형성되어 접합용 채널까지 수직으로 연결되어 있다. 접합용 채널은 고분자 구조물(131)의 측면(側面)에 개방되어 제공되는 접합용 레진 배출부(211, 212)까지 연결되어 있다. 다만, 도면에 개시되어 있는 일실시예가 본 발명의 권리범위를 한정하고 있는 것은 아님은 미리 밝혀두는 바이다. In one embodiment of the present invention, as shown in Figures 2 and 3, the bonding channel is provided on the lower surface of the polymer structure 200 at the same time as the sample channel, in particular in the form surrounding the sample channel. The bonding resin inlet 210 is formed from an upper surface of the polymer structure 200 and vertically connected to the bonding channel. The bonding channel is connected to the resin outlets 211 and 212 for bonding, which are open to the side surfaces of the polymer structure 131. However, it will be appreciated that one embodiment disclosed in the drawings does not limit the scope of the present invention.

도 1의 (h) 및 (i)는 고분자 구조물(131)을 기판(substrate)(140)에 접합(bonding)하는 단계이다. 고분자 구조물(131)을 기판(140)에 압착한 후에, 접합용 레진 유입부(112)를 통해 접합용 레진(150)을 접합용 채널(111)내로 유입시킨다. 접합용 레진으로는 자외선 경화 접착제(UV-glue or UV-curing) 또는 열경화 접착제 등을 사용할 수 있다. (H) and (i) of FIG. 1 are steps of bonding the polymer structure 131 to the substrate 140. After the polymer structure 131 is pressed onto the substrate 140, the bonding resin 150 is introduced into the bonding channel 111 through the bonding resin inlet 112. As the bonding resin, an ultraviolet curing adhesive (UV-glue or UV-curing) or a thermosetting adhesive may be used.

접합용 레진(150)이 경화되면 마이크로 채널을 가진 구조물이 최종적으로 완성되게 된다. When the bonding resin 150 is cured, the structure having the micro channel is finally completed.

도 2 및 도 3은 본 발명의 마이크로 채널을 가진 구조물을 제조하는 방법을 통하여 제작된 고분자 구조물의 일실시예이다. 즉, 기판(substrate)에 접합용 레진을 통하여 접합되기 전의 사시도이다. 2 and 3 is an embodiment of the polymer structure produced by the method for producing a structure having a micro-channel of the present invention. That is, it is a perspective view before bonding to the board | substrate through the bonding resin.

고분자 구조물(200)의 하면(下面)에는 접합용 채널과 시료용 채널이 형성되어 있다. 시료용 채널은 고분자 구조물(200)의 중앙부에 형성되어 있고, 접합용 채널은 시료용 채널을 에워싸는 형태로 제공되어 있다. A bonding channel and a sample channel are formed on the lower surface of the polymer structure 200. The sample channel is formed in the central portion of the polymer structure 200, the bonding channel is provided in a form surrounding the sample channel.

시료용 채널의 일단부에는 시료 유입부(220)가 고분자 구조물(200)의 상면(上面)으로부터 형성되고, 타단부에는 시료 배출부(221)가 고분자 구조물(200)의 상면(上面)으로부터 형성되어 있다. 시료 유입부(220)를 통하여 시료가 시료용 채널로 유입되고, 시료 배출부(221)를 통하여 시료가 외부로 배출된다. A sample inlet 220 is formed at one end of the sample channel from an upper surface of the polymer structure 200, and a sample outlet 221 is formed at an upper end of the polymer structure 200 at the other end. It is. The sample is introduced into the sample channel through the sample inlet 220, and the sample is discharged to the outside through the sample outlet 221.

접합용 채널은 고분자 구조물(200)의 측면(側面)에 접합용 레진 배출부(211, 212)가 형성되어 있고, 중간부분에 고분자 구조물(200)의 상면(上面)으로부터 접합용 채널까지 수직으로 관통하는 형태로 접합용 레진 유입부(210)가 제공된다. 접합용 레진 유입부(210)를 통하여 유입된 접합용 레진은 접합용 채널을 따라 유동하면서 접합용 레진 배출부(211, 212)를 통해 외부로 빠져 나오게 된다. The bonding channel is formed with resin outlets 211 and 212 for bonding on the side surface of the polymer structure 200, and is vertically formed from the upper surface of the polymer structure 200 to the bonding channel in the middle portion thereof. Bonding resin inlet 210 is provided in a penetrating form. The joining resin introduced through the joining resin inlet 210 exits to the outside through the joining resin outlets 211 and 212 while flowing along the joining channel.

특히, 도면에서 도시된 바와 같이 접합용 레진 유입부(210), 시료 유입부(220) 및 시료 배출부(221)이 채널과 만나는 부분은 채널보다 넓은 공간을 가지는 것이 시료 등의 유입에 있어 유리하다. 특히, 접합용 유입부(210)를 한 개를 두어 이로부터 접합용 채널이 양갈래로 나누어지도록 하여 각자의 배출부에서 배출되도록 형성하는 것이 접합용 레진을 넣어 접합하는 과정에서 작업자의 편의성 및 효율을 높이는 효과가 있다. In particular, as shown in the drawing, the portion where the joining resin inlet 210, the sample inlet 220, and the sample outlet 221 meet the channel has a larger space than the channel, and thus is advantageous in the inflow of the sample. Do. In particular, the joining inlet 210 is provided so that the joining channel is divided into two parts from each other so as to be discharged from their respective outlets. The height is effective.

본 발명은 상기와 같은 실시예에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적인 사상을 가지고 있다면 모두 본 발명의 권리범위에 해당된다고 볼 수 있으며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 권리범위가 정해짐을 밝혀둔다.The present invention is not limited to the scope of the embodiments by the above embodiments, all having the technical spirit of the present invention can be seen to fall within the scope of the present invention, the present invention is the scope of the claims by the claims Note that is determined.

100 : 작업판 110, 120 : 몰드
111 : 접합용 채널 121 : 시료용 채널
112 : 접합용 레진 유입부
130 : 고분자 전구체 131 : 고분자 구조물
140 : 기판(substrate) 150 : 접합용 레진(resin)
200 : 고분자 구조물 210 : 접합용 레진 유입부
211, 212 : 접합용 레진 배출부
220 : 시료 유입부 221 : 시료 배출부100: working plate 110, 120: mold
111: bonding channel 121: sample channel
112: joining resin inlet
130: polymer precursor 131: polymer structure
140: substrate 150: bonding resin
200: polymer structure 210: resin inlet for bonding
211 and 212: resin discharge part for bonding
220: sample inlet 221: sample outlet

Claims

In the method of manufacturing a structure having a micro channel used in a biochip,
Forming a polymer structure in which a bonding channel and a sample channel are separated and provided at the same time on a lower surface thereof;
Forming a joining resin inlet that penetrates into the joining channel from an upper surface of the polymer structure;
Pressing a lower surface of the polymer structure onto a substrate to be bonded, and supplying a bonding resin through the bonding resin inlet;
Bonding the polymer structure and the substrate while curing the bonding resin;
Method of making a structure with a micro channel.

The method according to claim 1,
Forming the polymer structure,
The bonding channel comprises forming to surround the sample channel,
Method of making a structure with a micro channel.

The method according to claim 1,
Forming the polymer structure,
One end of the bonding channel extends to the side surface of the polymer structure, including forming a resin discharge portion for bonding,
Method of making a structure with a micro channel.

The method according to claim 1,
Forming the polymer structure,
Applying a polymer precursor to the same mold as the shape of the channels, and curing and then separating the polymer precursor from the mold.
Method of making a structure with a micro channel.

A structure having a microchannel manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 4,
A sample inlet part is formed at one end of the sample channel from the upper surface of the polymer structure to the sample channel, and at the other end, a sample discharge part is formed from the upper surface of the polymer structure to the sample channel. ,
Structure with micro channel.