KR101163707B1 - 초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템 및 그 시스템을 이용한 마이크로 어레이 패턴 형성방법 - Google Patents

초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템 및 그 시스템을 이용한 마이크로 어레이 패턴 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 초음파를 이용한 비접촉 방식으로 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 제 1 항의 마이크로 어레이 형성 시스템을 이용한 마이크로 어레이 형성 방법에 있어서, 하부판에 마이크로 홀을 복수로 구비하는 지그를 제작하는 단계; 지그의 내부에 마이크로 어레이 패턴의 재료가 되는 시약를 투입하는 단계; 초음파 발생기와 연결된 초음파 진동자를 시약에 침지시키는 단계; 하부판을 기판에 특정 간격으로 이격되도록 평행하게 접근시키는 단계; 초음파 발생기를 작동시켜 초음파 진동자의 진동에 의해 초음파가 발생되는 단계; 지그와 기판이 비접촉된 상태에서, 시약이 마이크로 홀을 통해 분사되는 단계; 및 분사된 시약이 기판에 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 형성 방법에 관한 것이다.

Description

초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템 및 그 시스템을 이용한 마이크로 어레이 패턴 형성방법{System for Forming Non?Contact Micro Array Pattern and Method for Forming the Non?Contact Micro Array Pattern}
본 발명은, 바이오 칩에 마이크로 어레이 패턴을 형성하기 위한 시스템 및 그 시스템을 이용한 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 마이크로 홀을 구비한 마이크로 어레이 패턴 전사 장치를 기판에 비접촉 상태에서 분사시켜 보다 빠르고, 용이하게 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 시스템 및 형성 방법에 관한 것이다.
기존의 마이크로 어레이 바이오칩의 경우, 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 과정에서 있어서, 슬라이드 글라스 전체 면에 친수성 코팅을 하고, 마이크로 어레이어를 이용하여 단백질 샘플을 하나씩 집어 어레이 패턴을 제작하였다. 즉, 마이크로 어레이 패턴을 갖는 바이오 칩을 제작함에 있어서, 먼저, 슬라이드 글라스 전면에 균일하게 아민(amine), 알데하이드(aldehyde), 에폭시(epoxy) 코팅 등을 하게 된다.
그리고, 접촉핀, 잉크-젯, 일렉트로스프레이(electrospray) 등의 마이크로 어레이어를 이용하여 단백질 샘플 또는 셀 샘플 등을 하나씩 집어 코팅층에 올려놓는 방법으로 마이크로 어레이 패턴을 형성하여 바이오칩을 제작하였다. 이러한 방법으로 마이크로 어레이 패턴을 형성하여 바이오칩을 제작하고, 어레이 하나의 스팟에 하나씩 다음 중합 반응을 시키거나, 슬라이드 글라스를 이용하여 다음 반응 시약을 전체적으로 올려서 원하는 반응을 살펴보게 된다.
그러나, 이러한 공정은 원하는 샘플을 하나씩 집어서 올려 놓는 과정이 필요하므로 마이크로 어레이를 형성하는 것이 용이하지 않고, 형성하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 다음 반응을 일으키는데 있어서, 슬라이드 글라스에 전면에 코팅층을 구비함으로 어레이 스팟 옆쪽에서도 원하지 않는 반응이 일어날 수 있는 문제점이 존재하게 된다.
즉, 이렇게 마이크로 어레이 패턴을 형성할 때, 코팅되어 있는 면과 단백질 샘플을 접촉방식으로 스팟팅 함으로써 처음 어레이를 형성하고, 다음 반응을 시켜줄 때 시약의 섞임과 세척 등의 문제가 발생될 수 있는 문제가 있다. 따라서, 비접촉 방식으로 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법이 요구되었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 마이크로 어레이 패턴 전사 장치를 이용하여 슬라이드 글라스와 비접촉 상태에서 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법을 제공하게 된다.
즉,마이크로 어레이 패턴 전사 장치는 하부판에 복수의 마이크로 홀을 구비하고 기판에 전사하고자 하는 시약이 소량 투입된 지그를 구비한다. 그리고, 지그 내부에 초음파진동자를 위치시켜 시약에 초음파를 가해줌으로써 기판과 비접촉 상태에서 마이크로 홀을 통해 시약을 분사시켜 마이크로 어레이 패턴을 형성할 수 있게 된다.
따라서, 기판과 비접촉 상태에서 초음파를 이용한 한 번의 분사로 신속하게 원하는 마이크로 어레이 패턴을 형성할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하게 된다. 또한, 마이크로 홀의 직경 크기, 기판과 하부판과의 간격을 조절함으로써 마이크로 어레이 패턴의 크기와 형태를 조절할 수 있는 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템을 제공하게 된다.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 제 1 목적은, 마이크로 어레이 패턴을 형성하기 위한 마이크로 어레이 패턴 전사 장치에 있어서, 하부판에 복수의 마이크로 홀이 형성된 지그; 지그 내부에 구비되는 시약; 및 시약에 침지되어 구비되고, 초음파 발생기와 연결되어 초음파 발생기에 의해 초음파로 진동되어, 시약을 마이크로 홀을 통해 분사시켜 비접촉 상태에서 기판에 마이크로 어레이 패턴을 형성시키는 초음파 진동자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 어레이 패턴 전사 장치로서 달성될 수 있다.
하부판의 두께는 1~500㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
마이크로 홀의 직경은 10~900㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
시약는 단백질 샘플 또는 셀 샘플인 것을 특징으로 할 수 있다.
초음파 진동자의 진동에 의해 초음파가 시약에 균일하게 전파되는 것을 특징으로 할 수 있다.
초음파발생기와 연결되어 초음파진동자의 진동수를 조절하는 진동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제 2 목적은, 마이크로 어레이 전사 장치의 제작방법에 있어서, 하부판에 마이크로 홀을 복수로 구비하는 지그를 제작하는 단계; 지그의 내부에 마이크로 어레이 패턴의 재료가 되는 시약를 투입하는 단계; 및 초음파 발생기와 연결된 초음파 진동자를 시약에 침지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 어레이 전사 장치 제작방법으로서 달성될 수 있다.
지그 제작단계에서, 하부판의 두께가 1~500㎛인 지그를 제작하는 것을 특징으로 할 수 있다.
지그 제작단계에서, 마이크로 홀의 직경은 10~900㎛로 제작하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제 3 목적은, 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템에 있어서, 하부판에 복수의 마이크로 홀이 형성된 지그; 지그 내부에 구비되는 시약; 및 시약에 침지되어 있고, 초음파 발생기와 연결되어 초음파 발생기에 의해 초음파를 발생시키는 초음파 진동자; 지그에 연결되어 지그를 수직이동시키는 수직 구동부; 하부판과 특정 간격으로 이격된 비접촉 상태에서, 초음파 진동자에서 발생된 초음파에 의해 마이크로 홀을 통해 시약이 분사되어 마이크로 어레이 패턴이 형성되는 기판;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템으로서 달성될 수 있다.
지그에 연결되어 지그를 수평이동시키는 수평구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
수직 이동부를 제어하여 하부판과 기판과의 간격을 조절하는 견격 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
수평구동부를 제어하여 하부판과 기판 사이 간격을 일정하게 유지하며 지그의 수평 이동 속도를 조절하는 이동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제 4 목적은, 마이크로 어레이 형성 시스템을 이용한 마이크로 어레이 형성 방법에 있어서, 하부판에 마이크로 홀을 복수로 구비하는 지그를 제작하는 단계; 지그의 내부에 마이크로 어레이 패턴의 재료가 되는 시약를 투입하는 단계; 초음파 발생기와 연결된 초음파 진동자를 시약에 침지시키는 단계;하부판을 기판에 특정 간격으로 이격되도록 평행하게 접근시키는 단계; 초음파 발생기를 작동시켜 초음파 진동자의 진동에 의해 초음파가 발생되는 단계;지그와 기판이 비접촉된 상태에서, 시약이 마이크로 홀을 통해 분사되는 단계; 및 분사된 시약이 기판에 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 형성 방법으로 달성될 수 있다.
접근 단계는, 간격 제어부가 하부판과 기판과의 간격을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
분사 단계에서, 이동 제어부가 수평 구동부를 제어하여 일정 속도로 특정간격을 유지하여 지그를 수평이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제 5 목적은 상기의 형성방법에 의해 형성된 마이크로 어레이 패턴을 갖는 바이오 칩으로서 달성될 수 있다.
따라서, 상기 설명한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따르면, 마이크로 어레이 패턴을 형성함에 있어서, 마이크로 홀이 구비된 지그와 초음파 진동자를 이용하여 기판에 마이크로 어레이 패턴을 비접촉 방법으로 형성할 수 있는 효과를 갖는다. 본 발명의 마이크로 어레이 패턴을 형성방법은 초기 어레이 패턴을 형성하는 과정과 추후에 반응 시약을 어레이 패턴에 형성하는 과정에 모두 적용할 수 있고, 비접촉 방법을 사용함으로써 시약의 섞임 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 효과를 가지게 된다.
또한, 지그 하부판에 가공되어 있는 마이크로 홀을 이용함으로써 몰드와 같이 반복적으로 일정한 마이크로 어레이 패턴을 형성할 수 있어, 생산성이 향상되는 장점이 있다. 그리고, 본 발명은 접촉 핀 등으로 샘플 하나씩을 집어 접촉식으로 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 것이 아닌, 복수의 마이크로 홀을 구비한 지그로 동시에 복수의 스팟을 형성할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 비접촉 방식으로 시약을 분사하게 됨으로써 접촉식에 따른 시약의 섞임, 세척 등의 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 시스템은 지그와 초음파 진동자의 비교적 간단한 구성으로 목적을 달성할 수 있어, 효율적이고, 경제적인 장점이 존재한다.
또한, 마이크로 홀의 직경이 다양한 지그를 각각 제작함으로써 다양한 마이크로 어레이 패턴을 지그를 교체만으로 쉽고, 신속하게 형성할 수 있다는 장점이 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템은 하부판과 기판과의 간격을 조절함으로써 원하는 마이크로 어레이 패턴의 형상과 스팟의 크기 스팟과의 거리를 형성할 수 있는 효과가 존재한다.
마이크로 홀의 갯수와 하부판의 넓이를 다양하게 하여 지그를 제작함으로써, 보다 다양한 마이크로 어레이 패턴을 빠르고 쉽게, 비접촉 방식으로 형성할 수 있게 된다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템의 사시도,
도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템의 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 방법의 흐름도,
도 3은 본 발명의 일실시예의 제어부에 따른 신호흐름을 보여주는 블록도를 도시한 것이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고,‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를‘포함’한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
<마이크로 어레이 패턴 형성 시스템의 구성>
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템(10)의 구성에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1a 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템(10)의 사시도를 도시한 것이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 내부에 시약(200)이 구비되고, 복수의 마이크로 홀(120)이 구비된 하부판(110)을 포함하는 지그(100), 초음파 진동자(310) 및 하부판(110)과 소정간격으로 이격된 기판(400) 등을 포함한다.
지그(100)는 도 1a에 도시된 바와 같이, 내부 공간에 소량의 시약(200)을 구비한다. 시약(200)은 기판(400)에 마이크로 어레이 패턴을 형성하고자하는 재료로서, 친수성 단백질 샘플이나, 셀 샘플 등에 해당한다. 본 발명의 일실시예에서 지그(100)는 도 1a에 도시된 바와 같이, 원통형으로 구비되고, 하부판(110)을 포함하고 있다.
하부판(110)은 복수의 마이크로 홀(120)을 구비한다. 하부판(110)의 두께는 500㎛이하로 구비됨이 바람직하다. 이는 후에 설명할 초음파 진동자(310)에 의한 초음파 전달을 용이하게 하기 위함이다. 그리고, 마이크로 홀(120)의 직경은, 수십~ 수백 마이크로 사이즈로 구비된다. 이러한 마이크로 홀(120)의 직경 크기에 따라 후에 전사되어 기판(400)에 형성되는 마이크로 어레이 패턴의 형태 및 스팟(410)의 크기가 결정된다. 또한, 하부판(110)에 구비된 마이크로 홀(120)의 갯수 및 홀간의 간격에 의해 마이크로 어레이 패턴의 형상과 스팟(410)과의 거리가 결정되게 된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템(10)은 초음파 발생기(300)와 연결된 초음파 진동자(310)를 포함한다. 초음파 진동자(310)는 초음파 발생기(300)에 의해 초음파 진동수로 진동하게 된다. 그리고, 도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템(10)의 단면도를 도시한 것이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 초음파 진동자(310)는 지그(100) 내부에 구비된 시료에 침지되어 있다.
초음파 진동자(310)가 진동하지 않은 상태에서는 시약(200)의 표면 장력에 의해 마이크로 홀(120)을 통해 시약(200)이 분사되지 않는다. 그러나, 초음파 진동자(310)가 초음파 발생기(300)에 의해 진동하게 되는 경우, 시약(200)에 진동에너지가 인가되어 마이크로 홀(120)을 통해 시약(200)이 기판(400)으로 분사되게 된다. 시약(200)이 친수성인 경우, 기판(400) 상면에는 친수성 코팅층이 구비될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템(10)은 초음파 발생기(300)와 연결된 진동 제어부를 더 포함할 수 있다. 진동 제어부(도 1a 및 도 1b에서는 미도시)는 초음파 진동자(310)의 진동수를 초음파 범위 내에서 조절하게 된다. 진동수는 마이크로 홀(120)의 직경과 지그(100)의 이동 속도, 원하는 마이크로 어레이 패턴의 형상에 따라 조절하게 된다.
또한, 지그(100)의 하부판(110)과 기판(400)과의 간격에 따라 기판(400)에 형성되는 마이크로 어레이 패턴의 사이즈, 스팟(410)의 사이즈, 스팟(410)과의 거리가 결정된다. 지그(100)와 연결된 수직 구동부(미도시)는 지그(100)를 상하 방향으로 이동시키게 된다. 또한, 간격 조절부(미도시)는 수직 구동부를 제어하여 하부판(110)과 기판(400) 사이 간격을 조절하게 된다. 도 1a에 도시된 수직 방향의 화살표와 같이, 수직 구동부에 의해 지그(100)가 상하 방향으로 이동할 수 있고, 간격 조절부에 의해 하부판(110)과 기판(400) 사이의 간격이 조절됨을 알 수 있다.
또한, 하부판(110)의 사이즈보다 큰 기판(400)의 경우, 기판(400) 전면에 마이크로 어레이 패턴을 형성하기 위해, 또는 원하는 위치에 지그(100)를 위치시키기 위해, 지그(100)를 수평 이동해야할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템(10)은 지그(100)와 연결된 수평 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 이동 제어부는 수평 구동부를 제어하여 지그(100)의 위치와 이동 속도를 조절하게 된다. 이동 제어부는 원하는 기판(400)의 위치에 시약(200)이 분사되도록 하고, 일정한 마이크로 어레이 패턴을 갖도록 지그(100)의 수평속도를 조절하게 된다.
<마이크로 어레이 패턴 형성방법>
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 대해 설명하도록 한다. 마이크로 어레이 패턴 형성은 앞서 설명한 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템(10)을 이용하는 것이다. 먼저, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법의 흐름도를 도시한 것이다.
하부판(110)에 복수의 마이크로 홀(120)을 구비한 지그(100)를 제작하게 된다(S10). 마이크로 홀(120)의 직경은, 수십에서 수백 마이크로 미터의 크기로 제작된다. 마이크로 홀(120)의 직경은 기판(400)에 형성하고자 하는 마이크로 어레이 패턴의 스팟(410) 크기 및 스팟(410)의 간격을 결정짓게 된다. 하부판(110)의 두께는 내부에 저장될 시약(200)의 표면장력과 초음파 전달을 용이하게 하기 위해 500마이크로미터 이하(예:300㎛)로 제작된다.
그리고, 지그(100) 내부에 마이크로 어레이 패턴의 재료가 되는 시약(200)을 투입하게 된다(S20). 시약(200)은 바이오 칩에 사용되는 친수성 단백질 샘플, 셀 샘플 등을 사용한다. 초음파 진동자(310)가 진동하지 않는 상태에서, 시약(200)은 표면장력에 의해 마이크로 홀(120)을 통해 분사되지 않는다. 그리고, 초음파 발생기(300)에 연결된 초음파 진동자(310)를 시약(200)에 침지시키게 된다(S30).
그리고, 수직 구동부에 의해 지그(100)를 수직이동시키게 된다(S40). 수직 구동부에 연결된 간격 조절부는 하부판(110)과 기판(400) 사이의 간격을 조절하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 하부판(110)과 기판(400) 사이의 간격에 따라 시약(200)이 전사되어 형성되는 마이크로 어레이 패턴의 형상, 스팟(410)의 크기 및 스팟(410) 간의 거리가 결정된다. 따라서, 시약(200)을 분사하기 전에 지그(100)를 수직 이동시켜, 하부판(110)과 기판(400)과의 간격을 조절하여야 한다.
또한, 지그(100)를 수평 이동시킬 필요가 있는 경우, 지그(100)와 연결된 수평 구동부를 작동시키게 된다. 수평 구동부에 의해 하부판(110)을 마이크로 어레이 패턴을 형성시킬 기판(400)의 위치로 이동시키게 된다. 그리고, 이동 제어부는 수평 구동부를 제어하여 지그(100)가 원하는 위치로 이동되도록 조절하게 된다. 지그(100)를 수직 방향으로 이동시켜 원하는 하부판(110)과 기판(400) 사이 간격이 조절되고, 수평 방향으로 이동시켜 원하는 위치에 도달하게 되면, 초음파 발생기(300)를 작동시켜, 시약(200)에 침지된 초음파 진동자(310)를 진동시킨다.
앞서 설명한 바와 같이, 초음파 진동자(310)가 진동하지 않는 상태에서, 시약(200)은 표면장력에 의해 마이크로 홀(120)을 통해 분사되지 않는다. 그러나, 초음파 진동자(310)가 진동하게 되면(S50), 지그(100) 내부에 존재하는 시약(200)은 마이크로 홀(120)을 통해 기판(400)으로 분사되게 된다(S60). 초음파 진동자(310)의 진동수에 따라 분사 속도와 기판(400)에 형성된 마이크로 어레이 패턴의 형상, 스팟(410)의 크기가 변화하게 된다.
따라서, 진동 제어부는 초음파 발생기(300)를 제어하여 초음파 진동자(310)가 원하는 진동수로 진동되도록 조절하게 된다. 시약(200)이 마이크로 홀(120)을 통해 기판(400)에 분사됨으로써, 기판(400) 상면에 마이크로 어레이 패턴을 형성하게 된다. 또한, 기판(400) 전면에 마이크로 어레이 패턴을 형성시키기 위해 분사되는 상태에서, 수평 구동부를 구동시켜 지그(100)를 수평이동시킬 수 있다. 기판(400) 전면에 일정한 마이크로 어레이 패턴을 형성시키기 위해 이동 제어부는 수평구동부를 제어하여 지그(100)의 이동 속도를 조절하게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(500)의 신호흐름을 도시한 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(500)는 진동 제어부(510)와 간격 제어부(520) 및 이동 제어부(530)에 신호를 전송하게 된다. 간격 제어부(520)는 수직 구동부(600)에 제어 신호를 전송하여 지그(100)를 수직 이동시키게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 하부판(110)과 기판(400) 사이의 간격에 따라 기판(400)에 형성될 마이크로 어레이 패턴의 형상, 스팟(410)의 크기 및 스팟(410) 간격이 결정된다. 따라서, 간격 제어부(520)는 하부판(110)과 기판(400)이 원하는 간격으로 유지되도록 수직 구동부(600)를 제어하게 된다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 제어부(530)는 수평 구동부(700)를 제어하여 지그(100)의 위치와 수평 이동 속도를 조절하게 된다. 즉, 이동 제어부(530)는 수평 구동부(700)를 제어하여 지그(100)가 원하는 위치에서 시약(200)을 분사시키도록 수평 이동시키게 된다. 도한, 시약(200)이 분사되는 상태에서도, 일정한 마이크로 어레이 패턴을 형성하도록 지그(100)의 수평 이동속도를 조절하게 된다.
그리고, 진동 제어부(510)는 초음파 발생기(300)에 신호를 제어 전송하여 시약(200)의 표면 장력, 마이크로 홀(120)의 직경을 고려하여, 기판(400)에 원하는 마이크로 어레이 패턴이 형성되도록 초음파 진동자(310)의 진동수를 조절하게 된다.
10:마이크로 어레이 패턴 형성 시스템
100:지그
110:하부판
120:마이크로 홀
200:시약
300:초음파 발생기
310:초음파 진동자
400:기판
410:스팟
500:제어부
510:진동 제어부
520:간격 제어부
530:이동 제어부
600:수직 구동부
700:수평 구동부

Claims (17)

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  10. 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템에 있어서,
    하부판에 복수의 마이크로 홀이 형성된 지그;
    상기 지그 내부에 구비되는 시약;
    상기 시약에 침지되어 있고, 초음파 발생기와 연결되어 상기 초음파 발생기에 의해 초음파를 발생시키는 초음파 진동자;
    상기 지그에 연결되어 상기 지그를 수직이동시키는 수직 구동부;
    상기 하부판과 특정 간격으로 이격된 비접촉 상태에서, 상기 초음파 진동자에서 발생된 초음파에 의해 상기 마이크로 홀을 통해 상기 시약이 분사되어 마이크로 어레이 패턴이 형성되는 기판;
    상기 초음파발생기와 연결되어 상기 초음파진동자의 진동수를 조절하는 진동 제어부;
    상기 지그에 연결되어 상기 지그를 수평이동시키는 수평구동부;
    상기 수직 이동부를 제어하여 상기 하부판과 상기 기판과의 간격을 조절하는 간격 제어부; 및
    상기 수평구동부를 제어하여 상기 하부판과 상기 기판 사이 간격을 일정하게 유지하며 지그의 수평 이동 속도를 조절하는 이동 제어부;를 포함하여 상기 초음파 진동자의 진동에 의해 초음파가 시약에 균일하게 전파되고, 상기 하부판의 두께는 1~500㎛이고, 상기 마이크로 홀의 직경은 10~900㎛이며, 상기 시약은 단백질 샘플 또는 셀 샘플인 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템.
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  14. 제 10 항의 초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 패턴 형성 시스템을 이용한 마이크로 어레이 형성 방법에 있어서,
    하부판에 마이크로 홀을 복수로 구비하는 지그를 제작하는 단계;
    상기 지그의 내부에 마이크로 어레이 패턴의 재료가 되는 시약를 투입하는 단계;
    초음파 발생기와 연결된 초음파 진동자를 상기 시약에 침지시키는 단계;
    상기 하부판을 기판에 특정 간격으로 이격되도록 평행하게 접근시키는 단계;
    상기 초음파 발생기를 작동시켜 초음파 진동자의 진동에 의해 초음파가 발생되는 단계;
    상기 지그와 상기 기판이 비접촉된 상태에서, 상기 시약이 상기 마이크로 홀을 통해 분사되는 단계; 및
    분사된 상기 시약이 상기 기판에 상기 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 형성 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 접근시키는 단계는
    간격 제어부가 상기 하부판과 상기 기판과의 간격을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 형성 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 분사되는 단계에서,
    이동 제어부가 수평 구동부를 제어하여 일정 속도로 특정간격을 유지하여 상기 지그를 수평이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 비접촉 마이크로 어레이 형성 방법.
  17. 삭제
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