KR20090074397A - 미세유동장치 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 저면에 오목한 그루브(groove)에 의해 형성된, 유체가 수용될 수 있는 챔버(chamber)를 구비하며, 폴리머로 이루어진 기판; 및, 상기 챔버를 상기 기판의 저면 측으로 개방되지 않게 밀봉하며 상기 기판의 저면에 용착(熔着) 접합된, 폴리머로 이루어진 필름;을 구비한 미세유동장치를 제공한다.
또한 본 발명은, 저면에 오목한 그루브(groove)에 의해 형성된, 유체가 수용될 수 있는 챔버(chamber)를 구비하며, 폴리머로 이루어진 기판을 준비하는 기판 준비 단계; 및, 폴리머로 이루어진 필름을 상기 기판의 저면에 용착(熔着) 접합하여, 상기 챔버를 상기 기판의 저면 측으로 개방되지 않게 밀봉하는 필름 용착 단계;를 구비하는 미세유동장치의 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 미세유체공학(microfluidics)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소량의 생화학 유체를 이용하여 생화학 반응을 수행하고, 그 결과를 검출할 수 있는 미세유동장치와, 이의 제조방법에 관한 것이다.
미세유체공학 분야에서 혈액, 소변 등의 생화학 유체를 이용하여 생화학 반응을 수행하며, 그 반응 결과를 검출하는 등의 생화학 유체를 이용한 다양한 기능들을 수행할 수 있는 미세유동장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 상기 미세유동장치는 예컨대, 칩(chip) 형태의 소자를 포함할 수도 있고, 회전 가능한 디스크(disk) 형태의 소자를 포함할 수도 있다. 상기 미세유동장치에는 유체가 수용되는 챔버(chamber)와 상기 챔버에 연결된 채널(channel)이 구비된다.
도 1은 통상적인 PCR 반응 수행용 미세유동장치의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 미세유동장치(10)는 서로 접착된 하판(11) 및 상판(15)과, 내부에 형성된 챔버(20)를 구비한다. 상기 미세유동장치(10)는 챔버(20) 에 수용된 생화학 유체를 이용하여 PCR(polymerase chain reaction)을 수행하는데 사용되는 미세유동장치로서, 소위 “PCR 칩(chip)”이라고도 불리운다. PCR 수행을 위해서는 상기 미세유동장치(10)에 수용된 생화학 유체를 정확한 주기에 따라 가열해 주어야 하므로, PCR 수행 과정은 “써멀 사이클링(thermal cycling) 과정”이라고도 불리운다. 상기 미세유동장치(10)를 이용한 PCR 과정은 튜브에 생화학 유체를 주입하고 PCR을 수행하는 전통적인 PCR 과정에 비하여 빠른 시간 내에 PCR을 끝낼 수 있기 때문에 상기 미세유동장치(10)의 이용이 증대되고 있다.
상기 미세유동장치(10)의 하판(11)은 빠르고 정확한 주기에 따른 열전도가 가능하도록 열전도도가 우수한 실리콘(Si)으로 이루어진다. 또한, 형광 검출법에 의해 상기 챔버(20)에 수용된 생화학 유체에서 일어나고 있는 PCR 결과를 검출할 수 있도록 상기 미세유동장치(10)의 상판(15)은 투명한 글래스(glass)로 이루어진다. 상기 형광 검출법은 생화학 반응의 진행 정도에 따라 생화학 유체에서 발광(發光)하는 형광 신호를 검출하여 생화학 반응의 진행 정도를 실시간으로 파악할 수 있는 검출 방법이다. 그런데, 상술한 바와 같이 상기 종래의 미세유동장치(10)는 실리콘(Si)으로 이루어진 하판(11)과 글래스(glass)로 이루어진 상판을 사용하여야 하므로, 제조 비용이 증대된다는 문제점이 있다.
본 발명은 전체를 폴리머 소재로 형성하여 제조 비용이 절감됨과 동시에 빠르고 정확한 열전도가 가능한 미세유동장치와, 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명은, 저면에 오목한 그루브(groove)에 의해 형성된, 유체가 수용될 수 있는 챔버(chamber)를 구비하며, 폴리머로 이루어진 기판; 및, 상기 챔버를 상기 기판의 저면 측으로 개방되지 않게 밀봉하며 상기 기판의 저면에 용착(熔着) 접합된, 폴리머로 이루어진 필름;을 구비한 미세유동장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용착은 초음파 용착 또는 열 용착일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판은 그 저면에 초음파 진동에 의해 상기 필름에 용착되는 용착산(熔着山)을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용착산의 높이는 상기 필름의 두께보다 작거나 같을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필름의 두께는 30 내지 100㎛ 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판과 필름은 같은 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판의 재질인 폴리머는 PP(polypropylene), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethylmethacrylate (acrylic)), 및 COC(cyclic olefin copolymer)로 이루어진 그룹 가운데 선택된 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필름의 재질인 폴리머는 PP(polypropylene), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethylmethacrylate (acrylic)) 및, COC(cyclic olefin copolymer)로 이루어진 그룹 가운데 선택된 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판은 그 저면에 오목한 그루브(groove)에 의해 형성된, 상기 챔버와 연결되는 채널(channel)을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판은 상기 채널에 연결되고 상기 기판의 상면으로 개방된, 유체를 주입하기 위한 인렛홀(inlet hole) 또는 유체 주입시 챔버 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 아웃렛홀(outlet hole)을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판은 상기 미세유동장치를 파지(把指)할 때 사용자와 접촉되도록 마련된 핸들링부(handling portion)을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 미세유동장치는 생화학 유체의 생화학 반응을 수행하는데 사용되고, 상기 기판은 상기 생화학 반응을 수행하기 위한 장치에 상기 미세유동장치를 정렬하여 탑재할 때 정렬의 기준이 되는 정렬부(aligning portion)을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 미세유동장치는 생화학 유체의 PCR(polymerase chain reaction) 반응에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판은 상기 PCR 반응을 광학적 방법을 통하여 실시간으로 검출할 수 있도록 투명할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판은 가시광선 대역의 입사광에 대한 투과율이 90% 이상, 100% 이하일 수 있다.
또한 본 발명은, 저면에 오목한 그루브(groove)에 의해 형성된, 유체가 수용될 수 있는 챔버(chamber)를 구비하며, 폴리머로 이루어진 기판을 준비하는 기판 준비 단계; 및, 폴리머로 이루어진 필름을 상기 기판의 저면에 용착(熔着) 접합하여, 상기 챔버를 상기 기판의 저면 측으로 개방되지 않게 밀봉하는 필름 용착 단계;를 구비하는 미세유동장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필름 용착 단계는 초음파 용착 또는 열 용착 방법에 의해 상기 필름을 상기 기판의 저면에 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 준비 단계는 상기 기판의 저면에 상기 필름에 용착될 용착산(熔着山)을 마련하는 단계를 더 포함하고, 상기 필름 용착 단계는 상기 용착산과 필름을 접촉시키고 초음파 진동에 의해 상기 용착산을 상기 필름에 용착시키는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세유동장치와, 이의 제조방법을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치를 위에서 보고 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 미세유동장치를 뒤집어서 보고 도시한 분해 사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 2 및 도 3의 IV-IV를 따라 절개하여 도시한 단면도로서, 도 2 및 도 3의 미세유동장치의 제조과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치(100)는 기판(101)과, 상기 기판(101)의 저면에 용착(熔着) 접합된 필름(film, 130)을 구비한다. 도시된 상기 미세유동장치(100)는 PCR 반응(polymerase chain reaction)을 수행할 수 있게 고안된 것이나, 본 발명의 미세유동장치가 반드시 그 용도에 한정되는 것은 아니다. 상기 기판(101)은 실리콘(Si)이나 유리(glass)보다 저렴하고 가공이 용이한 폴리머(polymer)로 이루어진다. 상기 폴리머는 내부에 수용되는 생화학 유체와 반응이 일어나지 않는, 즉 내화학성이 강한 폴리머가 바람직하고, 또한, 생화학 유체에 포함된 물질들이 흡착되지 않는 안정된 표면을 갖는 폴리머가 바람직하다. 상기 기판(101)의 재질인 폴리머는 PP(polypropylene), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethylmethacrylate (acrylic)), 또는 COC(cyclic olefin copolymer)일 수 있다.
상기 기판(101)은 그 저면에 오목한 그루브(groove)에 의해 형성된 챔버(chamber, 105) 및 채널(channel, 106)을 구비한다. 상기 챔버(105) 및 채널(106)은 액상의 수지(resin)를 사출 성형하여 기판(101)을 형성할 때 형성될 수 있다. 상기 챔버(105)는 생화학 유체의 PCR 반응(polymerase chain reaction)이 유도되고, 그 반응 결과를 광학적으로, 보다 구체적으로는 형광 검출할 수 있는 장소이며, 상기 채널(106)은 상기 챔버(105)와 연결되어 있다.
상기 기판(101)은 상기 채널(106)과 연결되며, 기판(101)의 상면으로 개방된 인렛홀(inlet hole, 107) 및 아웃렛홀(outlet hole, 108)을 구비한다. 상기 인렛홀(107)은 미세유동장치(100) 내부로 생화학 유체를 주입하기 위한 것이고, 상기 아웃렛홀(108)은 유체 주입시 챔버(105) 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 것이다. 상기 인렛홀(107) 및 아웃렛홀(108)은 기판(101)을 기계 가공하여 형성할 수 있다.
상기 기판(101)은 예컨대, PCR 반응과 같은 생화학 반응을 광학적 방법을 통하여 실시간으로 검출할 수 있도록 투명할 수 있다. 한편, PCR 반응과 같은 생화학 반응을 광학적으로 검출하는 방법은 가시광선을 상기 챔버(105)에 수용된 생화학 유체에 조사하고, 상기 가시광선의 조사로 인한 생화학 유체의 형광 또는 인광을 검출 및 분석하는 과정을 포함한다. 그런데, 상기 기판(101)이 가시광선 대역의 입사광에 대하여 자발광(自發光)이 크다면 생화학 반응의 광학적 검출시 에러(error)가 발생되기 쉽고, 그 결과의 신뢰성도 저하된다. 따라서, 상기 기판(101)은 가시광선 대역의 입사광에 대한 자발광이 적으며, 투과율이 90% ~ 100% 로 큰 것일 수 있다.
상기 기판(101)은 상기 챔버(105), 채널(106), 인렛홀(107) 및, 아웃렛홀(108)과 같은 생화학 반응을 수행할 때 직접적으로 사용되는 부분 뿐만 아니라, 주변부에 사용상의 편의를 위한 구성을 더 구비한다. 구체적으로, 상기 기판(101)은 상기 미세유동장치(100)를 운반 또는 정렬하거나, 상기 인렛홀(107)로 유체를 주입하기 위하여 상기 미세유동장치(100)를 파지(把指)할 때 사용자와 접촉되어도 무방하게 마련된 핸들링부(handling portion, 120)를 구비한다. 또한, 코너(corner) 측에는 생화학 반응을 수행하거나 반응 결과를 광학적으로 검출하기 위한 장치에 상기 미세유동장치(100)를 정렬하여 탑재할 때 정렬의 기준이 되는 정렬부(aligning portion, 123)을 구비한다. 상기 핸들링부(120)와 정렬부(123)는 상기 챔버(105) 및 채널(106)의 형성 과정과 마찬가지로, 액상의 수지(resin)를 사출 성형하여 기판(101)을 형성할 때 형성된다.
상기 필름(130)은 상기 챔버(105), 채널(106), 인렛홀(107) 및, 아웃렛홀(108)이 상기 기판(101)의 저면 측으로 개방되지 않게 밀봉한다. 상기 필름(130)은 기판(101)의 저면에 용착(熔着) 접합된다. 이에 따라 인렛홀(107)을 통해 미세유동장치(100) 내부로 주입된 생화학 유체(미도시)는 아래로 흘러내리지 않고 채널(106)과 챔버(105)에 수용될 수 있다. 상기 필름(130)의 용착 방법은 초음파 용착 또는 열 용착일 수 있다.
상기 필름(130)은 폴리머로 이루어진다. 상기 폴리머는 내부에 수용되는 생화학 유체와 반응이 일어나지 않는, 즉 내화학성이 강한 폴리머가 바람직하고, 또한, 생화학 유체에 포함된 물질들이 흡착되지 않는 안정된 표면을 갖는 폴리머가 바람직하다. 예컨대, 상기 필름(130)의 재질인 폴리머는 PP(polypropylene), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethylmethacrylate (acrylic)) 또는, COC(cyclic olefin copolymer)일 수 있다. 상기 필름(130)과 기판(101)은 동일한 재질로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 기판(101)과 필름(130)이 모두 투명한 COC(cyclic olefin copolymer)로 이루어 질 수 있다.
도 1을 참조한 설명에서 상술한 바와 같이, PCR 수행 과정은 “써멀 사이클링(thermal cycling) 과정”이라고도 불리며, 빠르고 정확한 주기에 따른 열전도가 가능하도록 종래에는 마이크로 히터(30, 도 4b 참조)와 접촉되는 하판(11, 도 1 참조)은 실리콘(Si)으로 이루어진다. 상기 실리콘(Si)은 열전도도 k 가 157 W/m/K 로서, 폴리머에 비해 매우 높다. 따라서, 본 발명 미세유동장치(100)의 필름(130)의 두께(D2, 도 4a 참조)를 종래의 실리콘 하판(11)의 저면에서 챔버(20) 바닥까지의 두께(D1, 도 1 참조)와 동일하게 설정하면 PCR에 사용되는 미세유동장치를 만들 수 없다. 결론적으로, 상기 두께(D1)보다 훨씬 얇은, 필름(130)의 적절한 두께(D2)가 존재한다.
정상 상태가 아닌 과도 상태의 열전도 방정식(transient heat conduction equation)을 무차원화(non-dimensionalization)하여 나타내면 하기의 수학식 1과 같으며, 하기 수학식 1에서 무차원 계수는 수학식 2와 같이 정의된다.
여기서, L2/α 는 열전도 시간 스케일(conduction time scale)이다. 상기 L은 히터(heater)와 접촉하는 열전도체의 두께이고, α는 열확산도(thermal duffusivity)이다. 상기 열전도 시간 스케일은 하기의 수학식 3으로 정의된다.
여기서, k는 히터와 접촉하는 열전도체의 열전도도(thermal conductivity)이고, ρ는 상기 열전도체의 밀도(density)이고, Cp 는 상기 열전도체의 비열(specific heat)이다.
실리콘(Si)으로 이루어진 종래 미세유동장치(10, 도 1 참조)의 하판(11)의 열전도 시간 스케일과 본 발명 미세유동장치(100)의 필름(130)의 열전도 시간 스케일이 크게 차이나지 않도록 상기 필름(130)의 두께(D2)를 설정해 주면, 열전도도 k 의 큰 차이에 불구하고 PCR 과 같은 생화학 반응에 사용 가능한 본 발명의 미세유동장치(100)를 제조할 수 있다.
본 발명의 발명자는 상기 수학식 3을 적용하여 COC(cyclic olefin copolymer) 재질 필름(130)의 두께에 따른 열전도 시간 스케일을 계산해 보았다. COC의 열전도도 k는 0.135 W/m/K 이고, 밀도 ρ는 1020 kg/m3 이고, 비열 Cp은 1000 J/kg/K 이다. 그러므로, 필름(130)의 두께(D2)를 10 ㎛ 에서 100 ㎛ 까지 변경하였을 때, 열전도 시간 스케일은 0.756 msec 에서 75.6 msec 까지 변경되었다.
한편, 도 1의 미세유동장치(10)에서 하판(11)의 챔버(20) 아래의 두께(D1)는 350 ㎛ 이고, 열전도도 k는 157 W/m/K 이고, 밀도 ρ는 2329 kg/m3 이고, 비열 Cp은 700 J/kg/K 이므로, 열전도 시간 스케일은 1.27 msec 이다.
비교해보면, 본 발명 미세유동장치(100)의 필름(130)의 두께(D2)가 10 ㎛ 정도일 때에는 종래 미세유동장치(10, 도 1 참조)에 비해 열전도 시간 스케일이 양호하나 물리적 강도가 너무 약하여 생화학 반응시의 고온·고압의 조건을 견딜 수 없으며, 매우 주의 깊은 취급을 필요로 한다. 실험을 통하여 필름(130)의 두께(D2)가 30 ㎛ 이상이면 PCR 등의 생화학 반응 시의 조건을 견딜 수 있는 물리적 강도를 갖는 것으로 파악되었다. 한편, 상기 필름(130)의 두께(D2)가 100 ㎛ 보다 두꺼우면 열전도 시간 스케일이 너무 커서 종래 미세유동장치(10, 도 1 참조)와 대등한 시간 내에 PCR을 완료할 수 없다. 따라서, 상기 필름(130)의 두께는 30 ㎛ 내지 100 ㎛ 인 것이 바람직하다.
도 4a 및 도 4b는 도 2 및 도 3의 IV-IV를 따라 절개하여 도시한 단면도로서, 도 2 및 도 3의 미세유동장치의 제조과정을 순차적으로 도시한 도면이다. 이하에서, 상기 도 4a 및 도 4b를 참조하여 초음파 용착 방법에 의한 상기 미세유동장치(100)의 제조방법을 설명한다.
도 4a를 참조하면, 먼저 기판(101)과 필름(130)을 준비한다. 상기 기판(101)은 폴리머 수지를 사용한 사출 성형에 의해 형성할 수 있으며, 기판(101) 저면의 챔버(105)와 채널(106) 주변에는 3개의 용착산(熔着山, 111, 113, 115)이 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 용착산(111)은 챔버(105)와 채널(106)에 가장 인접하여 단절된 부분 없이 상기 챔버(105)와 채널(106)을 에워싸게 형성된다. 제2 용착산(113)은 상기 제1 용착산(111)의 바깥 측에서 단절된 부분 없이 상기 제1 용착산(111)을 에워싸게 형성된다. 제3 용착산(115)은 상기 제2 용착산(113)의 바깥 측에서 상기 필름(130)의 외주부와 마주보게 형성된다.
다음으로, 상기 용착산(111, 113, 115)의 뾰족한 첨단(尖端)과 필름(130)이 접촉되도록 기판(101)과 필름(130)을 밀착시킨다. 상기 필름(130)은 기판(101)의 필름 정렬 돌기(125)에 맞춰 위치 정렬한다. 다음으로, 상기 기판(101)을 초음파 주파수에 따라 진동시킨다. 그리하면, 상기 용착산(111, 113, 115)이 그 첨단부터 용융되기 시작하여 상기 필름(130)에 용착된다. 상기 용착산(111, 113, 115)은 모두 용융되어 그 뾰족한 첨단이 없어지고, 도 4b에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 용착 흔적(112, 114, 116)만 남게 된다. 이로써, 상기 기판(101)과 필름(130)은 유체가 새지 않게 밀봉 접합된다. 도시된 실시예에서, 상기 용착산(111, 113, 115)의 높이(D3)는 상기 필름(130)의 두께(D2)보다 작거나 같게 형성된다. 한편, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 초음파 용착을 이용하여 미세유동장치(100)를 제조하는 방법에 대하여만 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 가열 및 가압에 의한 용착을 이용하여 미세유동장치를 제조할 수도 있다.
본 발명 미세유동장치(100)의 챔버(105)에서 일어나는 PCR 반응은 상기 챔버(105)에 수용된 생화학 유체에서 발광되는 형광 신호를 검출하여 실시간으로 분석할 수 있다. 이와 같이 형광 신호를 검출하여 생화학 반응을 분석하는 방법을 소위 형광 검출법이라고 한다. PCR 반응의 분석에 사용되는 형광 검출법은, PCR 반응으로 생성된 이중나선(double stranded) DNA에 결합(binding)했을 때 형광을 방출하는 SYBR Green I 등의 염료(dye)를 이용하는 방법, DNA 시퀀스(sequence)를 프로브(probe)로 하고 이 프로브 양 끝의 형광단(fluorophore)과 발광억제단(quencher) 사이의 결합이 절단되면서 형광이 나오는 현상을 이용하는 방법 등 다양한 방법이 개발되어 있다. PCR 반응의 형광 검출법은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 알려진 지식으로서 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 발명자는 상기 형광 검출법을 통하여 종래의 미세유동장치(10, 도 1 참조)와 COC(cyclic olefin copolymer)로 이루어진 본 발명의 미세유동장치(100)에 대해 PCR 반응을 분석해 본 결과 유사한 분석 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 통하여 본 발명의 미세유동장치(100)가 PCR 반응 분석에 적용 가능함을 검증하였다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 통상적인 PCR(polymerase chain reaction) 반응 수행용 미세유동장치의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치를 위에서 보고 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 미세유동장치를 뒤집어서 보고 도시한 분해 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2 및 도 3의 IV-IV를 따라 절개하여 도시한 단면도로서, 도 2 및 도 3의 미세유동장치의 제조과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30 ...마이크로 히터 100 ...미세유동장치
101 ...기판 105 ...챔버
106 ...채널 107, 108 ...인렛홀, 아웃렛홀
111, 113, 115 ...용착산 120 ...핸들링부
123 ..정렬부 130 ...필름
Claims (23)
- 저면에 오목한 그루브(groove)에 의해 형성된, 유체가 수용될 수 있는 챔버(chamber)를 구비하며, 폴리머로 이루어진 기판; 및,상기 챔버를 상기 기판의 저면 측으로 개방되지 않게 밀봉하며 상기 기판의 저면에 용착(熔着) 접합된, 폴리머로 이루어진 필름;을 구비한 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 용착은 초음파 용착 또는 열 용착인 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 기판은 그 저면에 초음파 진동에 의해 상기 필름에 용착되는 용착산(熔着山)을 더 구비하는 미세유동장치.
- 제3 항에 있어서,상기 용착산의 높이는 상기 필름의 두께보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 필름의 두께는 30 내지 100㎛ 인 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 기판과 필름은 같은 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 기판의 재질인 폴리머는 PP(polypropylene), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethylmethacrylate (acrylic)), 및 COC(cyclic olefin copolymer)로 이루어진 그룹 가운데 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 필름의 재질인 폴리머는 PP(polypropylene), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethylmethacrylate (acrylic)) 및, COC(cyclic olefin copolymer)로 이루어진 그룹 가운데 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 기판은 그 저면에 오목한 그루브(groove)에 의해 형성된, 상기 챔버와 연결되는 채널(channel)을 더 구비하는 미세유동장치.
- 제9 항에 있어서,상기 기판은 상기 채널에 연결되고 상기 기판의 상면으로 개방된, 유체를 주입하기 위한 인렛홀(inlet hole) 또는 유체 주입시 챔버 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 아웃렛홀(outlet hole)을 더 구비하는 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 기판은 상기 미세유동장치를 파지(把指)할 때 사용자와 접촉되도록 마련된 핸들링부(handling portion)을 더 구비하는 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 미세유동장치는 생화학 유체의 생화학 반응을 수행하는데 사용되고, 상기 기판은 상기 생화학 반응을 수행하기 위한 장치에 상기 미세유동장치를 정렬하여 탑재할 때 정렬의 기준이 되는 정렬부(aligning portion)을 더 구비하는 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 미세유동장치는 생화학 유체의 PCR(polymerase chain reaction) 반응에 사용되는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
- 제13 항에 있어서,상기 기판은 상기 PCR 반응을 광학적 방법을 통하여 실시간으로 검출할 수 있도록 투명한 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
- 제1 항에 있어서,상기 기판은 가시광선 대역의 입사광에 대한 투과율이 90% 이상, 100% 이하인 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
- 저면에 오목한 그루브(groove)에 의해 형성된, 유체가 수용될 수 있는 챔버(chamber)를 구비하며, 폴리머로 이루어진 기판을 준비하는 기판 준비 단계; 및,폴리머로 이루어진 필름을 상기 기판의 저면에 용착(熔着) 접합하여, 상기 챔버를 상기 기판의 저면 측으로 개방되지 않게 밀봉하는 필름 용착 단계;를 구비하는 미세유동장치의 제조방법.
- 제16 항에 있어서,상기 필름 용착 단계는 초음파 용착 또는 열 용착 방법에 의해 상기 필름을 상기 기판의 저면에 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동장치의 제조방법.
- 제16 항에 있어서,상기 기판 준비 단계는 상기 기판의 저면에 상기 필름에 용착될 용착산(熔着山)을 마련하는 단계를 더 포함하고,상기 필름 용착 단계는 상기 용착산과 필름을 접촉시키고 초음파 진동에 의해 상기 용착산을 상기 필름에 용착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동장치의 제조방법.
- 제18 항에 있어서,상기 용착산의 높이는 상기 필름의 두께보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 미세유동장치의 제조방법.
- 제16 항에 있어서,상기 필름의 두께는 30 내지 100㎛ 인 것을 특징으로 하는 미세유동장치의 제조방법.
- 제16 항에 있어서,상기 기판과 필름은 같은 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 미세유동장치의 제조방법.
- 제16 항에 있어서,상기 기판의 재질인 폴리머는 PP(polypropylene), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethylmethacrylate (acrylic)), 및 COC(cyclic olefin copolymer)로 이루어진 그룹 가운데 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 미세유동장치의 제조방법.
- 제16 항에 있어서,상기 필름의 재질인 폴리머는 PP(polypropylene), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethylmethacrylate (acrylic)) 및, COC(cyclic olefin copolymer)로 이루어진 그룹 가운데 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 미세유동장치의 제조방법.
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