KR101213972B1 - 셀 조작 전극 장치, 이의 제조 방법 및 셀 조작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀 조작 전극 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 친수성 영역과 소수성 영역의 조합을 통해 효율성을 높이는 셀 조작 전극 장치에 관한 것이다.

Description

셀 조작 전극 장치, 이의 제조 방법 및 셀 조작 방법{Electrode Device for Cell Manipulation, Fabrication Method of Electrode Device for Cell Manipulation and Method for Cell Manipulation}

본 발명은 셀 조작 전극 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 친수성 영역과 소수성 영역의 조합을 통해 효율성을 높이는 셀 조작 전극 장치에 관한 것이다.

동물 또는 인간의 생체를 대상으로 하는 바이오 분야에 대한 관심이 점점 커지고 있어서, 인간의 생체내의 DNA 구조를 밝힘으로써 발명 가능성이 있는 질병을 미리 예방하며 현재 앓고 있는 질병을 치유할 수 있도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 현대 과학분야에서는 상기 바이오 분야에 대한 기술(BT)이 독자적으로 연구, 발전되기 보다는 나노 기술(NT), 정보기술(IT) 등과 함께 접목되어 발전하고 있는 경향이 지배적이며, 다른 기술 분야를 배제한 독립된 한 분야에서만의 기술은 더 이상 발전하기 힘든 실정이다.

세포 진단과 관련하여, 전문의 및 전문가는 종종, 글라스 시료 슬라이드와 같은, 시료 캐리어 상에 생물학적 시료를 준비하고, 환자가 특별한 의학적 상태 또는 질병을 가지는지 또는 가질 수 있는지를 분석하기 위하여 생물학적 시료를 검토한다. 예를 들면. 시료는 파파니콜로(Papanicolaou; Pap) 도말 테스트 및 다른 암 감지 테스트의 부분으로서 악성 또는 악성 전 세포를 감지하기 위해 검사된다. 시료 슬라이드가 준비된 후, 자동화 시스템은 시료를 분석할 수 있고 추가 검토를 위해 관련성이 적은 세포를 폐기하면서 가장 적절한 세포 또는 세포의 그룹에 전문가의 주의를 집중하기 위해 이용될 수 있다.

이를 위해서는 비병원체(non-pathogen)으로부터 병원체(pathogen)를 분리하거나, 죽은 세포로부터 살아있는 세포를 분리하는 세포 조작 및 분리 방법이 매우 중요하다. 이를 위해 기계적, 유체역학적, 초음파, 광학, 전자기학에 근거한 물리적 힘을 이용하는 방법들이 많이 연구되어 왔다.

어떤 연구들은 AC 동전기적(electrokinetic) 원리가 바이오입자를 조작하는 데 있어서 뛰어난 효과를 가지고 있음을 보여주고 있다. 이러한 AC 동전기적(electrokinetic) 원리는 DEP(dielectrophoresis), ACEO(AC electro-osmosis), ACET(AC electrothermal) 등으로 구성된다.

다만, 지금까지의 대부분의 방법들은 미세유체 채널, 흡입 펌프, 및 튜브 등을 포함하는 복잡한 시스템 구조를 필요로 하고 있다. 이는 AC 동전기적(electrokinetic) 원리는 DEP(dielectrophoresis), ACEO(AC electro-osmosis), ACET(AC electrothermal) 등이 입자들과 현탁 매질 간의 전기적 특성의 상호 차이에 기반을 두고 있기 때문이다. 이는 낮은 입자 농축(low particles concentration) 상황에서는 측정에 제한을 보이는 문제가 있다.

또한, 본 발명과는 측정 원리에 있어서 차이가 있으나, 종래에는 전기적인 신호로 생체분자(Biomolecule)를 검출하는 센서 중 트랜지스터를 포함하는 구조를 지닌 TR 기반의 바이오센서가 주로 이용되고 있다. 이는 반도체 공정을 이용하여 제작한 것으로, 전기적인 신호의 전환이 빠르고, IC와 MEMS의 접목이 용이한 장점이 있어, 그 동안 이에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다.

FET를 사용하여, 생물학적 반응(Biological reaction)을 측정하는 것의 원천특허로 1980년 출원된 미국특허 제 4,238,757호가 있다. 이는 항원(antigen)-항체(antibody) 반응을 표면 전하 밀도(surface charge concentration) 변화로 인한 반도체 반전층의 변화를 전류로 측정하는 바이오 센서에 관한 것으로 생체분자 중 단백질(protein)에 관한 것이다.

미국특허 제 5,466,348호 및 제 6,203,981호에서는 TFT(thin film transistor)를 사용하며, 회로를 접목시켜 신호대 잡음비(S.N ratio)를 향상시키는 내용이 개시되어 있다. 하지만, 반도체 공정에 의하여 제조되는 FET 방식을 이용한 바이오 센서의 단점을 해결하기 위하여 박막 트랜스듀서를 이용한 바이오 센서가 개시된다.

미국공개특허공보 2004/0211251호는 박막 트랜스듀서 방식의 센서를 개시한다.

박막 트랜스듀서 방식의 센서는 금과 같은 전극이 결합된 박막에서 일어나는 화학적 또는 생물학적 반응에 의한 박막 멤브레인의 기계적 스트레스를 이용한다. 즉, 화학적 또는 생물학적 반응으로부터의 기계적 스트레스에 따라 변형되는 박막과 하부전극 사이의 거리변화(이것은 두 전극 사이의 거리 변화에 대응된다)에 의하여, 정전용량 변화를 측정하고, 측정된 상기 정전용량 변화로부터 생물학적 활성 물질을 검출한다.

도 1은 미국특허 7,086,288호에 개시된 박막 트랜스듀서의 개념도이다. 왼쪽편의 박막 표면에는 생체분자의 결합을 위한 처리가 되어 있고, 이에 생체분자의 결합이 발생하여 정전용량의 변화가 발생한다.

다만, 이러한 정전용량의 변화는 생체분자의 결합 이외에도 외부에서 가해지는 압력에 의한 영향도 포함하게 된다. 미국특허 7,086,288호에서는 이러한 외부에서 가해지는 압력에 의한 영향을 보상하기 위해 오른편의 기준 박막 구조를 더 제공한다. 따라서 왼쪽편의 박막의 정전용량의 변화에서 오른편의 박막의 정전용량의 변화의 차이가 생체분자의 결합에 의한 정전용량의 차이와 동일하다는 원리를 이용하고 있다.

이러한 구조의 경우에는 트랜스듀서의 제작 비용이 증가하고, 정전용량의 차이를 위한 별도의 시스템이 제공되어야만 하므로 전체적인 구조의 복잡성과 비용의 증가 등이 문제가 될 수 있다.

본 발명은 유전이동을 이용한 셀 조작 전극 장치에 있어서, 종래의 전극 장치에 비해 효율성이 향상된 셀 조작 전극 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 소수성을 가지는 소수성 가이드 부재로 친수성을 가지는 유전이동 유효 영역을 둘러싸도록 하여 액적(droplet)이 증발하는 과정에서 검출대상이 되는 셀이 유전이동 유효 영역 내에 위치할 수 있도록 하는 셀 조작 전극 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다.

본 발명에 의한 액적(droplet)에 포함된 검출대상인 셀을 유전이동(dielectrophoresis) 방식에 의해 검출하기 위한 셀 조작 전극 장치는, 유전이동 유효 영역과, 상기 유전이동 유효 영역을 둘러싸도록 제공되는 소수성 가이드 부재를 포함하고, 상기 유전이동 유효 영역은, 전기장을 발생시키는 전극 패턴과, 상기 전극 패턴 사이에 친수성(hydrophilic) 처리되어 있는 영역을 포함한다.

이때, 상기 전극 패턴은 외부와 전기적 통전 상태를 유지하는 연결부와, 상기 연결부로부터 소정의 간격을 두고 반복적으로 길게 돌출형성된 돌출부들을 포함하는 전극층이 반복되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소수성 가이드 부재는 불소수지 계열의 코팅층인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 유전이동 유효 영역과 상기 유전이동 유효 영역을 둘러싸도록 제공되는 소수성 가이드 부재를 포함하는 셀 조작 전극 장치를 제조하는 방법은, 친수성(hydrophilic)의 표면 성질을 갖는 기판 상에 상기 유전이동 유효 영역 내에 전극이 형성되지 않는 영역에 포토레지스트층(21)을 형성하는 제1 단계와, 전극층(23)을 형성하는 제2 단계와, 상기 포토레지스트층(21)을 제거하는 제3 단계와, 소수성(hydrophobic)을 가지는 재료를 코팅한 후, 소수성층(25)이 형성될 영역에 저항층(26)을 형성하는 제4 단계와, 저항층(26)이 형성되지 않은 영역에 코팅된 소수성 재료를 제거하는 제5 단계를 포함한다.

상기 제2 단계를 수행하기 전에, 상기 기판(20)과 상기 전극층(23)의 점착력을 증대시키는 점착층(22)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 점착층(22)은 Cr으로 구성될 수 있다.

상기 전극층(23)은 Au로 구성될 수 있다.

상기 소수성을 가지는 재료는 불소수지 계열인 것을 특징으로 한다.

상기 제5 단계에서 이온 에칭(ion-etching) 방법을 사용하여 상기 저항층(26)을 제거하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 전기장을 발생시키는 전극 패턴과 상기 전극 패턴 사이에 친수성(hydrophilic) 처리되어 있는 영역을 포함하는 유전이동 유효 영역과, 상기 유전이동 유효 영역을 둘러싸도록 제공되는 소수성 가이드 부재를 포함하는 셀 조작 전극 장치를 이용하여 액적(droplet)에 포함된 검출대상인 셀을 유전이동(dielectrophoresis) 방식에 의해 검출하기 위한 셀 조작 방법은, 상기 액적을 유전이동 유효 영역을 포함하여 상기 소수성 가이드 부재에 까지 도포시키고, 상기 액적의 경계 라인(contact line)이 상기 유전이동 유효 영역으로 이동하면서 증발되도록 하여, 셀이 상기 유전이동 유효 영역 내에 위치할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 유전이동을 이용한 셀 조작 전극 장치에 있어서, 종래의 전극 장치에 비해 효율성이 향상된 셀 조작 전극 장치를 제공하는 효과가 있다.

특히 소수성을 가지는 소수성 가이드 부재로 친수성을 가지는 유전이동 유효 영역을 둘러싸도록 하여 액적(droplet)이 증발하는 과정에서 검출대상이 되는 셀이 유전이동 유효 영역 내에 위치할 수 있도록 하는 셀 조작 전극 장치를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 박막 트랜스듀서의 개념도.
도 2는 본 발명에 의한 셀 조작 전극 장치의 제작 공정도.
도 3은 본 발명에 의한 셀 조작 전극 장치의 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 셀 조작 전극 장치의 동작 원리도.
도 5는 본 발명에 의한 셀 조작 전극 장치를 사용하지 않는 경우와 사용하는 경우의 기판에 액적(droplet)을 떨어뜨린 초기의 형상 사진.
도 6은 본 발명에 의한 셀 조작 전극 장치를 사용하지 않는 경우와 사용하는 경우의 기판에 액적(droplet)이 증발한 후의 사진.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 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. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.

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.

본 명세서에서 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달되도록 하기 위해 제시되는 예로서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

도 3은 본 발명에 의한 셀 조작 전극 장치의 평면도이다. 본 발명에 의한 셀 조작 전극 장치는 유전이동(Dielectrophoresis)를 이용하고 있으며, 크게 유전이동 유효 영역과 소수성 가이드 부재로 구분된다.

유전이동 유효 영역은 도 3에서 전극 패턴이 반복적으로 제공되는 사각형의 영역을 의미한다. 사각형의 형상은 본 발명의 일실시예일 뿐이며, 경우에 따라 다양한 형상의 영역으로 표현될 수 있다.

전극(31)은 유전이동 유효 영역과 외부를 연결시키는 연결부(31a)과, 유전이동 유효 영역 내에서 상기 연결부(31a)로부터 소정의 간격을 두고 반복적으로 돌출 형성되는 돌출부(31b)로 구성된다.

돌출부(31b)는 이웃하는 다른 전극의 돌출부(31c)와 소정의 거리만큼 이격되어 있다. 각 돌출부(31b, 31c)의 끝단 간의 거리는 검출대상 셀의 평균 크기와 관계되는데, 예를 들어 박테리아 셀의 경우에는 2μm인 것이 바람직하다.

돌출부의 끝단 간의 간격이 작을수록 유전이동 힘을 결정하는 전기장 구배(gradient)가 더 커지게 된다.

도면부호 32는 친수성의 표면 성질을 갖는 기판 표면을 의미한다. 즉, 유전이동 유효 영역은 기판 상에 형성된 전극의 돌출부 패턴의 배열 영역과 친수성의 표면 성질을 갖는 기판 표면 영역으로 구성된다,

소수성 가이드 부재는 도 3에서 도면부호 35에 해당하는 영역이다. 이는 유전이동 유효 영역을 둘러싸는 형태로 제공된다. 소수성 가이드 부재는 불소수지인 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)를 사용하는 것이 바람직하나, 소수성의 성질을 가진 것이라면 본 발명에 적용될 수 있다. 일반적으로 120도 내지 130도의 표면 접촉각을 갖는 것이 바람직하다. 소수성 가이드 부재는 전극 장치에 부여되는 액적(droplet)이 증발하는 과정에서 액적 내에 포함된 검출대상인 셀을 유전이동 유효 영역으로 이동시키는 기능을 수행한다.

도 2는 본 발명에 의한 셀 조작 전극 장치의 제작 공정도를 나타낸다. 전극 장치는 리프트-오프(lift-off) 방식을 이용하여 제작된다.

기판(20)은 유리 소재인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

기판(20) 표면을 충분한 유황-과산화물(sulfuric-peroxide) 혼합물을 이용하여 이물질을 제거한 후 탈수시킨다. 이후, 포토레지스트를 이용하여 유전이동 유효 영역 내의 전극층이 형성되지 않을 부분의 PR패턴(21)을 형성시킨다.

e-gun 증발기(evaporator)를 이용하여 점착층(22)을 형성한다. 점착층(22)은 전극층(23)이 기판에서 박리되는 것을 방지하고 점착력을 증가시키기 위함으로, 크롬(Cr) 재질을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.

점착층(22)의 상부에 전극층(23)을 증착시킨다. 전극층(23)은 금(Au) 재질을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다. 전극층(23)의 표면은 소수성의 성질을 갖는 것이 바람직하므로, 필요에 따라 이에 대한 표면 처리를 수행할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 점착층(22)의 두께는 50nm, 전극층(23)의 두께는 200nm를 사용하였다.

PR패턴(21)을 제거(lift-off)하면 유전이동 유효 영역 내의 소수성 성질을 갖는 기판 표면 부분(24)이 형성된다. 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol, IPA)과 탈염수(deionized water)를 이용하여 클리닝 공정을 수행한다. 이후 소수성층(25)을 형성한다. 이 경우 스핀 코팅 방식을 이용할 수 있다. 소수성층(25)은 앞에서 설명한 바와 같이 불소수지, 특히 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)를 이용하는 것이 바람직하다.

소수성층(25)이 남겨진 상태로 소수성 가이드 부재가 형성될 영역(유전이동 유효 영역 외부)에 대해 포토레지스트를 이용하여 저항층(26)을 형성한다. 저항층이 형성되지 않는 부분은 소수성층(25)이 제거되어 전극층, 즉 유전이동 유효 영역이 된다. 이온 에칭(ion etching) 공정을 수행하여 저항층(26)이 형성되지 않은 소수성층(25)을 제거하여, 유전이동 유효 영역을 형성한다.

저항층(26)을 제거하여 남아있는 소수성층(25)은 소수성 가이드 부재가 된다.

다만, 소수성층(25)에 저항층(26)을 형성하기 전에, 산소 플라즈마 처리를 하여 소수성층(25)의 표면에 표면거칠기(roughness)를 형성시키는 것이 바람직하다. 이는 저항층(26)의 코팅 성능을 향상시킬 수 있게 한다.

상기 제작 방법에 의해 형성된 셀 조작 전극 장치의 일실시예의 평면도는 도 3과 같다.

유전이동 유효 영역은 친수성을 갖는 기판 표면(32)과 전극 패턴으로 구성되며, 유전이동 유효 영역을 감싸도록 소수성 가이드 부재(35)가 형성되어 있다.

상기 유전이동 유효 영역을 포함하여 소수성 가이드 부재에 검출대상의 셀이 포함된 액적(droplet)이 놓여지게 된다.

이하 본 발명에 의한 소수성 가이드 부재의 기능을 설명한다. 측정의 편의성을 위해 검출대상인 셀 대신에 3μm 직경을 갖는 형광 폴리스티렌 입자를 포함하는 액적을 사용하였다.

도 5의 왼쪽의 사진은 본 발명에 의한 전극 장치가 제공되지 않은 기판에 액적(droplet)이 놓여진 사진이고, 오른쪽의 사진은 본 발명에 의한 전극 장치가 제공되는 기판에 액적이 놓여진 사진이다.

초기의 직경은 왼쪽이 1.7mm 이고, 오른쪽이 1.0mm 로서 차이가 있음을 확인하였다. 이는 표면 접촉각의 차이로 인한 것이다.

시간이 지남에 따라 액적 내의 액체는 증발하게 되는데, 이에 따라 소수성 가이드 부재가 없는 기판에서는 액적 내의 형광 폴리스티렌 입자가 접촉 라인(contact line) 측으로 이동하게 된다. 이는 증발된 액체를 보상하기 위해 액적 내에서 대류 흐름(convection flow) 등의 내부 흐름이 발생하기 때문이다.

왼쪽과 같이 일반 친수성 기판에 놓여진 액적에서는 친수성에 의한 접촉각의 영향으로 액적의 바깥 가장자리는 기판에 점착되는 경향이 강하고, 증발 발생 강도도 바깥 가장자리에서 크게 된다. 이로 인해 액적 내부의 입자들이 액적의 바깥 방향으로 이동하게 되고, 액적이 증발된 후에는 바깥 가장자리에 모이게 된다.

도 6의 왼쪽 사진은 증발이 완료된 후에 형광 폴리스티렌 입자들이 초기 액적이 형성했던 바깥 가장자리에 모여진 사진이다.

이에 비해, 본 발명에 의한 셀 검출 전극 장치에서와 같이 소수성 가이드 부재를 도입하게 되면, 초기에는 도 5의 오른쪽 사진과 같이 펼쳐진 액적 직경이 작게된다. 또한, 증발과정에서도 액적과 고체 간의 접촉 라인(contact line)이 소수성 가이드 부재에 있게 되어, 90도 이상의 접촉각을 갖는 성질 때문에 기판에 점착되지 않게 되고, 증발과정이 진행됨에 따라 접촉 라인은 액적의 중심 쪽으로 이동하게 된다.

따라서 친수성의 기판에 놓여진 액적의 증발과정과는 달리, 증발영역이 가장자리에 집중되지 않게 되고, 유체의 내부 흐름도 발생하지 않게 된다. 즉, 액적의 초기 바깥 가장자리가 기판에 고정되지 않고, 증발이 진행되는 과정에서 접촉 라인이 내부로 이동하기 때문에 도 6의 오른쪽 사진과 같이 최종적으로 형광 폴리스티렌이 유전이동 유효 영역에 고르게 모이게 된다.

도 4는 이러한 과정을 도식적으로 설명한 그림이다. 이를 바탕으로 본 발명에 의한 셀 검출 전극 장치의 원리를 보다 자세하게 설명한다.

셀 검출 전극 장치는 A의 친수성 영역과, B의 소수성 영역으로 구분된다. B의 소수성 영역은 불소수지 등의 소수성층(또는 소수성 가이드 부재)(35)이 형성되어 있다. 친수성 영역에는 전극(36)이 반복적으로 형성되어 있다.

액적의 접촉 라인이 소수성층(35)에 위치하는 경우, 90도 이상의 큰 접촉각에 의해 액체가 고체 표면에 점착되지 않는다. 증발이 진행됨에 따라 접촉 라인은 액적의 중심으로 이동하게 되고, 접촉각은 점점 줄어들게 된다. 도 4에서 (e) -> (d) -> (c)의 과정이 이를 설명한다.

이후, 접촉 라인이 소수성 영역으로부터 친수성 영역으로 들어오게 되면, 접촉각은 90도 이하로 작아지게 되고, 접촉 라인은 고체 표면에 점착되는 현상이 발생한다. 이후 증발이 진행되어도 접촉 라인은 액적의 중심으로 더 이상 이동하지 않고, 소수성 영역과 친수성 영역의 경계선상에 남아있게 되고, 액적 내부에서 중심으로부터 가장자리로 액체 흐름이 발생하게 된다. 도 4에서 (b) -> (a)의 과정이 이를 설명한다.

본 발명은 소수성 가이드 부재를 도입함으로써, 증발과정에서 액적이 유전이동 유효 영역 내로 집중되는 장점을 제공하고 있다.

형광 폴리스티렌을 포함한 액적을 이용한 실험은 본 발명에 의한 소수성 가이드 부재의 기능을 설명하기 위한 것이고, 실제로 액적에는 박테리아 셀 등의 검출대상인 셀이 포함되어 있다.

박테리아 셀 등의 검출대상은 유전이동 유효 영역 내에 존재하는 상태에서 전극 간의 전기장에 의해 전극 간에 모이게 된다. 이를 자세하게 설명하면 다음과 같다.

전극에 전기력을 가하게 되면 도 3에서 도시된 전극의 돌출부들(31b, 31c) 간에 전기장이 형성된다. 이러한 전기장에 의해 유전이동이 발생하게 되고, 돌출부들 사이에 검출대상인 셀이 위치하게 된다. 액체가 증발된 후, 전극의 정전용량(capacitance)를 측정하게 되면 검출대상의 농축(concentration) 정도를 측정할 수 있게 된다.

이렇듯 본 발명은 친수성 표면과 소수성 표면의 조합을 통해 셀 조작 전극 장치의 효율성을 높이는 효과를 제공한다.

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.

20 : 기판, 21 : PR패턴, 22 : 점착층, 23 : 전극층, 25 : 소수성층, 26 : 저항층, 31a : 전극의 연결부, 31b, 31c : 전극의 돌출부, 32: 기판의 소수성 표면, 35 : 소수성층(소수성 가이드 부재), 36 : 전극

Claims (10)

1. 액적(droplet)에 포함된 검출대상인 셀을 유전이동(dielectrophoresis) 방식에 의해 검출하기 위한 셀 조작 전극 장치에 있어서,
   유전이동 유효 영역과,
   상기 유전이동 유효 영역을 둘러싸도록 제공되는 소수성 가이드 부재를 포함하고,
   상기 유전이동 유효 영역은,
   전기장을 발생시키는 전극 패턴과,
   상기 전극 패턴 사이에 친수성(hydrophilic) 처리되어 있는 영역을 포함하며, 상기 전극 패턴은 외부와 전기적 통전 상태를 유지하는 연결부와, 상기 연결부로부터 소정의 간격을 두고 반복적으로 길게 돌출형성된 돌출부들을 포함하는 전극층이 반복되어 형성되는,
   셀 조작 전극 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 소수성 가이드 부재는 불소수지 계열의 코팅층인,
   셀 조작 전극 장치.
4. 유전이동 유효 영역과 상기 유전이동 유효 영역을 둘러싸도록 제공되는 소수성 가이드 부재를 포함하는 셀 조작 전극 장치를 제조하는 방법에 있어서,
   친수성(hydrophilic)의 표면 성질을 갖는 기판 상에 상기 유전이동 유효 영역 내에 전극이 형성되지 않는 영역에 포토레지스트층(21)을 형성하는 제1 단계와,
   전극층(23)을 형성하는 제2 단계와,
   상기 포토레지스트층(21)을 제거하는 제3 단계와,
   소수성(hydrophobic)을 가지는 재료를 코팅한 후, 소수성층(25)이 형성될 영역에 저항층(26)을 형성하는 제4 단계와,
   저항층(26)이 형성되지 않은 영역에 코팅된 소수성 재료를 제거하는 제5 단계를 포함하는,
   셀 조작 전극 장치의 제조 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제2 단계를 수행하기 전에, 상기 기판(20)과 상기 전극층(23)의 점착력을 증대시키는 점착층(22)을 형성하는 단계를 더 포함하는,
   셀 조작 전극 장치의 제조 방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 점착층(22)은 Cr으로 구성된,
   셀 조작 전극 장치의 제조 방법.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 전극층(23)은 Au로 구성된,
   셀 조작 전극 장치의 제조 방법.
8. 청구항 4에 있어서,
   상기 소수성을 가지는 재료는 불소수지 계열인,
   셀 조작 전극 장치의 제조 방법.
9. 청구항 4에 있어서,
   상기 제5 단계에서 이온 에칭(ion-etching) 방법을 사용하여 상기 저항층(26)을 제거하는,
   셀 조작 전극 장치의 제조 방법.
10. 전기장을 발생시키는 전극 패턴과 상기 전극 패턴 사이에 친수성(hydrophilic) 처리되어 있는 영역을 포함하는 유전이동 유효 영역과, 상기 유전이동 유효 영역을 둘러싸도록 제공되는 소수성 가이드 부재를 포함하는 셀 조작 전극 장치를 이용하여 액적(droplet)에 포함된 검출대상인 셀을 유전이동(dielectrophoresis) 방식에 의해 검출하기 위한 셀 조작 방법에 있어서,
    상기 액적을 유전이동 유효 영역을 포함하여 상기 소수성 가이드 부재에 까지 도포시키고, 상기 액적의 경계 라인(contact line)이 상기 유전이동 유효 영역으로 이동하면서 증발되도록 하여, 셀이 상기 유전이동 유효 영역 내에 위치할 수 있도록 하는,
    셀 조작 방법.

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