KR20040009779A - 마이크로칩용 시료저장부 제조방법. - Google Patents

마이크로칩용 시료저장부 제조방법. Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로칩용 시료저장부 제조방법에 관한 것으로, 펀칭가공을 이용하지 아니하는 간단한 제조공정을 구비하며, 요구하는 시료저장부의 부피를 정확히 구비하는 마이크로칩의 시료저장부 제조방법을 제공하기 위하여 마이크로칩상의 미세유로의 종단과 일치하는 제작판 상면의 소정의 위치에 소정 길이의 다수개의 튜브를 수직으로 접착하는 제 1 단계와; 상기 제작판 상면에 상기 튜브의 길이와 일치하는 높이로 PDMS를 주입하고 고형화하는 제 2 단계와; 상기 튜브를 상기 고형화된 PDMS와 이형시키고, 상기 고형화된 PDMS를 제작판과 이형시키는 제 3 단계와; 상기 고형화된 PDMS를 미세유로가 형성된 마이크로칩의 상부에 접착하는 제 4 단계를 포함한다.

Description

마이크로칩용 시료저장부 제조방법.{METHOD OF MANUFACTURING SAMPLE STORAGE FOR MICROCHIP}
본 발명은 마이크로칩용 시료저장부 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세히 하면 제작방법이 간단하고 시료저장부의 부피를 정확히 알 수 있는 마이크로칩용 시료저장부 제조방법에 관한 것이다.
최근 합성화학과 생명과학의 발전으로 신약개발이나 진단 등의 분야에서 분석해야 하는 표적물질의 증가를 가져오게 되었고, 이에 따라 고가의 시약이나 시료가 다량으로 필요하게 되어 극미량 분석을 통한 비용 절감의 필요성이 높아지고 있다.
극미량의 시료나 시약을 다루는 일의 비중이 증가하면서 각광받게 된 것이 실험실칩(lab-on-a-chip) 기술이다. 실험실칩은 반도체 분야에서 널리 사용되는 사진식각인쇄(photolithography)기술이나 미세 가공 기술(micromachining)을 이용하여 유리, 실리콘 또는 플라스틱으로 된 수 ㎠ 크기의 칩 위에 여러 가지 장치들을 집적시킨 화학 마이크로 프로세서로서, 고속, 고효율 및 저비용의 자동화된 실험이 가능하다.
실험실칩 내에서 극미량 유체를 이송하는 방법은 시료의 양이 매우 작고, 대부분의 경우 유체의 이송이 매우 작은 크기의 미세 채널에서 이루어져야 하는 이유로 기존의 유체 이송방법과는 전혀 다르다.
모세관 전기이동장치를 구현한 모세관 전기영동 마이크로 칩은 펌프나 밸브등의 유체 제어장치 없이 전기장만으로 유체의 흐름을 조절할 수 있어 장치가 매우간단하며, 운용이 용이하고, 고속 분석이 가능하다.
상기 마이크로칩에서 미세유로를 흐르는 용액의 부피를 결정하는 시료저장부는 정밀한 제작이 요구된다. 특히 마이크로칩이나 나노리터, 피코리터 등의 다양한 시료 농도를 자동으로 구현 할 수 있는 마이크로칩은 시료저장부의 시료저장부의 부피가 정확하지 않으면 반응하는 정도가 틀리거나 시료의 농도가 틀리게 나오는 단점이 있다.
도 1은 종래의 시료저장부 제작방법으로 제조된 시료저장부의 사시도이다.
도 1a는 피펫팁(1)을 이용한 마이크로칩의 시료저장부 제조방법으로 제조한 플라스틱마이크로칩의 시료저장부(4)의 사시도이다. 플라스틱 마이크로 칩(3)에 펀치를 이용하여 구멍을 뚫고 구멍이 있는 부분에 피펫팁(1)을 잘라 에폭시로 고정하여 제조한 것이다. 이 제조방법은 제작시간이 장시간일 뿐 아니라 에폭시가 피펫팁(1) 사이로 흘러내려 미세유로를 막아버리는 단점이 있다.
도 1b는 종래의 플라스틱 마이크로칩에 펀치를 이용하여 구멍을 뚫어 제작한 플라스틱 마이크로칩의 시료저장부의 사시도이다. 이 제조방법은 플라스틱 마이크로 칩(3)의 시료저장부(4)가 형성될 위치에 펀치를 이용하여 구멍을 뚫어 제작한 형태이다. 상기 제작방법은 간편하고 시료저장부(4)의 부피를 정확히 할 수 있다는 장점은 있으나 펀칭시 생기는 플라스틱 파편들이 미세유로를 막을수 있고, 펀칭한 끝부분이 깨끗하지 못한 단점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 발명된 것으로써, 본 발명의 목적은 펀칭가공을 이용하지 아니하는 간단한 제조공정을 구비하며 요구하는 시료저장부의 부피를 정확히 구비하는 마이크로칩의 시료저장부 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 시료저장부 제작방법으로 제조된 시료저장부의 사시도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 일실시예의 순서도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 일실시예의 일단계인 튜브를 접착한 후의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일시예에 의하여 완성된 시료저장부를 구비한 마이크로칩의 사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 피펫팁 4 : 시료저장부
11 : 튜브 13 : 제조판
14 : PDMS 16 : 시료저장부
18 : 마이크로칩
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마이크로칩상의 미세유로의 종단과 일치하는 제작판 상면의 소정의 위치에 소정 길이의 다수개의 테프론 튜브를 수직으로 접착하는 제 1 단계와; 상기 제작판 상면에 상기 테프론 튜브의 길이와 일치하는 높이로 PDMS를 주입하고 고형화하는 제 2 단계와; 상기 튜브를 상기 고형화된 PDMS와 이형시키고, 상기 고형화된 PDMS를 제작판과 이형시키는 제 3 단계와; 상기 고형화된 PDMS를 미세유로가 형성된 마이크로칩의 상부에 접착하는 제 4 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.
도 2a는 본 발명에 따른 일실시예의 순서도이다. 미세유로의 형상이 도시된 도면(12)을 투명재질의 제조판(13)하면에 부착한 후, 상기 도면상의 시료저장부위치와 일치하는 제조판 상면부의 소정의 위치에 수직으로 튜브(11)를 부착한다.
도 2b는 튜브를 부착한 상태의 사시도이다. 도시한 바와 같이 미세유로의 종단에 소정의 길이의 튜브(11)가 부착된다.
상기 튜브(11)는 제조하고자 하는 시료저장부의 부피에 따라 길이가 결정되며, 바람직하게는 테프론 재질이 이용된다. 다른 고분자 재료에 비해 내열성 및 내 약품성이 매우 우수한 상기 테프론은 이하단계에서 제조판에 주입되는 PDMS와의 이형성질이 좋다.
상기 튜브(11)를 부착한 후, 상기 제조판(13) 상측에 PDMS(14)를 주입하고, 진공을 걸어 PDMS(14) 주입시 발생한 기포를 모두 제거한 후 70℃오븐에서 2시간 정도 두어 고형화시킨다. 상기 PDMS(14)는 상기 튜브의 길이와 일치하는 높이로 주입하여 소정의 시료저장부의 부피를 형성하도록 한다.
상기 PDMS(14)가 고형화하면 상기 튜브를 PDMS(14)와 제조판(13)에서 이형 시키고, 상기 PDMS(14)도 제조판(13)에서 이형시킨다.
상기 이형된 PDMS(14)를 미세유로가 형성된 마이크로칩(18)의 상면에 부착하여 시료저장부(16)를 형성한다. 상기 시료저장부(16)는 상기 튜브(11)의 부피와 동일한 부피를 가지게 되어 소정의 부피의 시료를 저장할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 일시예에 의하여 완성된 시료저장부를 구비한 마이크로칩의 사시도이다. 도시한 바와 같이 마이크로칩(18)은 상측에 소정 부피의 시료를 저장할 수 있는 원통형상의 시료저장부(16)를 구비한다.
본 발명은 펀칭가공을 이용하지 아니하는 간단한 제조공정을 구비하여 펀칭가공을 하여 제작할 때 생기는 미세유로의 막힘문제를 해결할 뿐 아니라, 테프론 튜브의 부피를 통해 시료저장부의 부피를 결정하기 때문에 원하는 부피를 정확하게 구비하는 시료저장부를 형성할 수 있다.
따라서, 화학반응을 위한 마이크로칩이나 나노리터, 피코리터등의 다양한 시료농도를 자동으로 구현할 수 있는 마이크로 칩에서 시료저장부의 부피가 정확하지 않아 발생하는 반응정도에 관련한 오차와 시료의 농도에 관련한 오차가 발생하는 것을 감소시킨다.

Claims (2)

  1. 마이크로칩상의 미세유로의 종단과 일치하는 제작판 상면의 소정의 위치에 소정 길이의 다수개의 튜브를 수직으로 접착하는 제 1 단계와;
    상기 제작판 상면에 상기 튜브의 길이와 일치하는 높이로 PDMS를 주입하고 고형화하는 제 2 단계와;
    상기 튜브를 상기 고형화된 PDMS와 이형시키고, 상기 고형화된 PDMS를 제작판과 이형시키는 제 3 단계와;
    상기 고형화된 PDMS를 미세유로가 형성된 마이크로칩의 상부에 접착하는 제 4 단계를 포함하는 마이크로칩용 시료저장부 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브는 테프론 튜브인 것을 특징으로 하는 마이크로칩용 시료저장부 제조방법.
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