KR20100055758A - Microsystem for cell lysis and wireless micro induction device comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세포기작 조절용 마이크로 구조체, 이를 포함하는 비접촉 마이크로 인덕션 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가열유닛과 마이크로 채널을 포함하는 세포기작 조절용 마이크로 구조체, 이를 포함하는 비접촉 마이크로 인덕션 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a microstructure for cell mechanism control, and a non-contact micro induction apparatus including the same, and more particularly, to a microstructure for cell mechanism control including a heating unit and a micro channel, and a non-contact micro induction device including the same.
세포 용해(cell lysis)라 함은, 세포막을 파괴하여 세포 내 물질을 방출시키기 위한 과정을 말하는데, 주로 PCR과 같은 증폭 과정의 전단계에서, DNA 또는 RNA를 분리하기 위하여 세포로부터 추출시키는 과정을 말한다.Cell lysis refers to a process for releasing a cell material by breaking a cell membrane, and is mainly a process of extracting from a cell to separate DNA or RNA at a stage of an amplification process such as PCR.
세포 파괴를 통한 세포 용해 방법은, 크게 기계적 방법과 비-기계적 방법으로 나눌 수 있다. 기계적 방법으로는, 초음파, 분쇄기, 가압(프렌치 프레스 등 이용), 감압, 분쇄 등의 방법이 있으며, 비-기계적 방법으로는, 화학적 방법, 열적 방법, 효소적 방법 등이 있다.Cell lysis through cell disruption can be largely divided into mechanical and non-mechanical methods. Mechanical methods include ultrasonic, grinder, pressurized (using French press, etc.), reduced pressure, pulverized, and the like, and non-mechanical methods include chemical, thermal, and enzymatic methods.
예를 들어, 기계적 방법으로 종래 이용되는 초음파 처리의 경우, 세포 용액 또는 현탁액을 초음파 수조에 위치한 챔버 내에 놓고 초음파 처리를 하는데, 이러한 초음파 파괴는 세포 용해에서 많은 단점을 가진다. 우선, 초음파의 에너지 분포가 균일하지 않음으로써, 일관성 없는 결과를 초래하고, 두 번째로, 초음파 수조는 용기에 에너지를 집중시키지 못하므로, 세포의 파괴를 완성하는데 더 많은 시간이 소비된다는 문제점이 있다.For example, in the case of sonication conventionally used by mechanical methods, the cell solution or suspension is placed in a chamber located in an ultrasonic bath and sonicated, which has many disadvantages in cell lysis. First, the energy distribution of the ultrasonic waves is not uniform, resulting in inconsistent results, and secondly, the ultrasonic bath does not concentrate energy in the container, and thus there is a problem that more time is spent to complete the destruction of the cells. .
비-기계적 방법 중 화학적인 방법은, 예를 들면, 산, 염기, 세제, 용매, 카오트로픽 물질 등을 이용하며, 특히 세제를 이용한방법이 널리 이용된다. 세제는 지질 이중층을 파괴하여 세포의 내용물을 방출시키며, 막 단백질을 용해하는데, 이는 동물세포를 용해하기 위해 가장 일반적으로 사용되며, 많은 세제는 단백질을 변성시킨다. 그러나, 세포 용해를 위해 따로 시약을 첨가해야 하고, 그에 대한 후속 제거공정이 필요하며, PCR 저해 작용이 일어나기도 하며, 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다. 또한 효소적 방법은, 리소자임, 프로테아제 등을 이용한다. 열적 방법으로는, 냉동-해동법, 가열법, 삼투압 충격법, 및 전기충격법 등이 있다. 예를 들면, 핫 플레이트와 같은 고온의 물체에 세포를 열적으로 접촉시킴으로써 세포 용해를 수행하는 방법, 또는 온도를 약 -70℃까지 냉각했다가 실온으로 해동하는 사이클을 반복하는 방법 등이 사용되고 있다.Among the non-mechanical methods, the chemical method uses, for example, an acid, a base, a detergent, a solvent, a chaotropic substance, and the like, and in particular, a method using a detergent is widely used. Detergents break down the lipid bilayer to release the contents of the cells, lysing membrane proteins, which are most commonly used to lyse animal cells, and many detergents denature proteins. However, there is a problem that a reagent must be added separately for cell lysis, a subsequent removal process is required, a PCR inhibitory action occurs, and it takes a long time. In addition, the enzymatic method uses lysozyme, protease, etc. Thermal methods include freeze-thaw methods, heating methods, osmotic shock methods, and electric shock methods. For example, a method of performing cell lysis by thermally contacting a cell with a hot object such as a hot plate, or repeating a cycle of cooling the temperature to about −70 ° C. and thawing to room temperature is used.
상기와 같은 열에 의한 세포 용해 방법은, 기계적 방법이 아니면서도 시약을 사용하지 않기 때문에, LOC(lab-on-a-chip)에 적용하기에 적절한 방법이라고 할 수 있다. 특히, 단순한 가열법보다는, 냉동-해동 방식이 세포 용해 효율이 보다 좋은The heat cell lysis method as described above is a method suitable for application to a lab-on-a-chip (LOC) because no reagent is used without being a mechanical method. In particular, freeze-thaw is more efficient than cell heating.
것으로 알려져 있으나, 이 방식은 -70℃까지 냉각하기 위하여 고가의 급속 냉각 장치가 필요하며, 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 또한 LOC와 같이 소량의 샘플을 사용하는 경우에는, 샘플 내 수분이 쉽게 증발됨으로써, 샘플이 건조해진다Although it is known that this method requires an expensive rapid cooling device to cool down to -70 ° C and takes a long time. In addition, when using a small amount of sample, such as LOC, moisture in the sample is easily evaporated, so that the sample is dried.
는 문제점이 있다. 또한 단백질을 변성시킴으로써 PCR 저해 작용을 하기도 한다. 이러한 문제점은 가열만을 행하는 방법에서도 동일하게 나타난다.Has a problem. In addition, the protein may be denatured to inhibit PCR. This problem also appears in the method of heating only.
종래의 세포용해 방법은 바이오칩과 같은 소형화된 장비에 비해 상대적으로 큰 크기의 에너지원을 요구하므로 이는 바이오칩의 개발 의도와는 달리 장비를 대형화 시키고 편리성과 경제성을 떨어뜨리기 쉽다. Conventional cell lysis methods require a relatively large energy source compared to miniaturized equipment such as biochips, which is unlikely to make biochips larger in size and less convenient and economical.
또한, 세포에 가해지는 에너지의 크기가 고정되어 있어서 세포의 용해를 미세하고 가변적으로 조절하기 어려워 세포내에서 방출되는 물질이 외부 환경에 민감한 경우 변성을 막기가 쉽지 않다. In addition, since the amount of energy applied to the cell is fixed, it is difficult to control the lysis of the cell finely and variably, and thus, it is difficult to prevent denaturation when the substance released in the cell is sensitive to the external environment.
에너지원은 반드시 선으로 바이오칩에 연결되어 시스템을 복잡하게 만들고 고장의 원인이 되기 쉬운 문제가 있었다.The energy source must be connected to the biochip by wire, complicating the system and causing a problem.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 에너지원이 바이오칩에 무선으로 연결되고, 장비를 소형화할 수 있고 및 가해지는 에너지의 조절이 용이하여 세포의 종류에 따라 맞춤형의 용해가 가능한 세포용해를 위 한 마이크로 구조체에 관한 것이다.The present invention is to solve the conventional problems, the object of the present invention is that the energy source is wirelessly connected to the biochip, the equipment can be miniaturized and the control of the applied energy is easy to be customized according to the type of cells Relates to microstructures for possible cell lysis.
본 발명의 다른 목적은 상기 마이크로 구조체를 포함하는 비접촉 마이크로 인덕션 장치에 관한 것이다.Another object of the invention relates to a non-contact micro induction device comprising the microstructure.
본 발명의 하나의 양상은, 자기장에 의해 가열되는 가열유닛 ; 및 내부에 상기 가열유닛이 위치되고 및 세포를 포함하는 유체가 공급되는 마이크로 채널을 포함하는 세포기작 조절용 마이크로 구조체에 관계한다. One aspect of the invention, the heating unit is heated by a magnetic field; And a micro-channel for controlling the cellular mechanism, wherein the heating unit is located therein and includes a micro channel to which a fluid including cells is supplied.
본 발명의 다른 양상은 상기 마이크로 구조체 및 상기 마이크로 구조체에 자기장을 가하는 인덕트 코일을 포함하는 비접촉 마이크로 인덕션 장치에 관계한다. Another aspect of the invention relates to a non-contact micro induction device comprising the microstructure and an inductor coil that applies a magnetic field to the microstructure.
본 발명의 또 다른 양상은 인덕션 코일에 의해 발생되는 자기장을 상기 마이크로 구조체에 가하여 세포의 기작을 조절하는(하거나 세포를 용해시키는) 방법에 관계한다.Another aspect of the invention relates to a method of regulating (or lysing) a cell's mechanism by applying a magnetic field generated by an induction coil to the microstructure.
본 발명의 세포기작 조절용 마이크로 구조체를 포함하는 비접촉 마이크로 인덕션 장치는 전선의 연결이 필요 없어 휴대성이 좋고 바이오칩에 전원장치를 추가로 설치할 필요 없이 자기장 발생기만 있으면 전원공급부분을 공유 할 수 있다. 또한 원하는 온도와 속도로 세포를 기작을 조절할 수 있다.The non-contact micro induction device including the microstructure for cell mechanism control according to the present invention is portable without wire connection and can share the power supply if only a magnetic field generator is required without additionally installing a power supply to the biochip. You can also control the cells at the desired temperature and speed.
이하에서 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일구현예에 의한 세포기작 조절용 마이크로 구조체를 나타내는 개략도이다. 도 2는 본 발명의 마이크로 구조체를 형성하는 가열유닛의 정면도이고, 도 3은 상기 가열유닛의 개략 사시도를 나타낸다. 1 is a schematic diagram showing a microstructure for cell mechanism regulation according to one embodiment of the present invention. 2 is a front view of a heating unit forming the microstructure of the present invention, and FIG. 3 shows a schematic perspective view of the heating unit.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 의한 세포기작 조절용 마이크로 구조체(100)는 가열유닛(10) 및 마이크로 채널(20)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상기 가열유닛(10)은 자기장에 의해 가열된다. The
상기 마이크로 채널(20)은 그 내부에 상기 가열유닛(10)이 위치되고 및 세포를 포함하는 유체가 공급된다. The
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 가열 유닛(10)이 판상부(11) 및 상기 판상부에 돌출하여 형성된 다수의 입체도형 형상의 미세 구조물(12)을 포함할 수 있다. 2 and 3, the
상기 미세 구조물(12)이 내부가 빈 원기둥, 다각기둥 형상일 수 있다. The
상기 미세구조물(12)의 크기는 마이크로 소자의 샘플, 발생 열량과 가열 온도에 따라 달라질 수 있다. 상기 미세구조물(12)의 두께가 1 내지 10000㎛, 바람직하게는 1 내지 200 ㎛, 내경이 0.1 내지 10000㎛, 바람직하게는 1 내지 200㎛, 높이가 0.1 내지 1000㎛, 바람직하게는 1 내지 1000㎛일 수 있다.The size of the
상기 미세 구조물(12)이 내부가 빈 구조가 바람직한데, 이것은 바깥으로 전류가 흘러 접촉면의 조절이 가능하며 표면적을 넓혀 열 발생 효율을 높일 수 있기 때문이다. The
상기 판상부(11)는 기판(111), 상기 기판 상에 Ti/Cu, Ni, 및 Ni/Fe 중 하나 이상으로 형성된 제 1층(112), 및 상기 제 1층상에 전도성 또는 자성을 가지는 금속으로 형성된 제 2층(113)을 포함할 수 있다.The plate portion 11 may include a
상기 미세 구조물(12) 및 상기 제 2층(113)이 니켈, 니켈 아이언(NiFe), 금, 은, 구리, 백금, 알루미늄, 산화철, 산화크롬, 코발트 및 페라이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속으로 형성될 수 있다.The
상기 판상부(11)는 상기 제 2층(113)상에 PDMS(Polydimethylsiloxane), 에폭시, 폴리우레탄, 폴리카보네이트,폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 수지로 형성된 제 제 3 층(114)을 추가로 포함할 수 있다.The plate portion 11 is formed of at least one resin selected from the group consisting of polydimethylsiloxane (PDMS), epoxy, polyurethane, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene and polyethylene terephthalate on the
상기 제 3층은 전열층, 보호층의 기능뿐만 아니라 상기 미세구조물(12)의 노출 정도를 조절할 수 있다. The third layer may control the degree of exposure of the
상기 제 1층(11)의 두께와 상기 미세구조물(12)의 두께가 동일하게 형성될 수 있다. The thickness of the first layer 11 and the thickness of the
상기 판상부(11)는 미세구조물(12)의 하부에 충진물(115)을 포함할 수 있는데, 상기 충진물(115)는 상기 미세구조물을 형성하는 과정에 생기며, 이후 제거될 수 있다. 상기 충진물(115)로는 포토레지스터, 실리콘, 등이 사용될 수 있으나 이에 반드시 제한되지 않는다.The plate portion 11 may include a
상기 마이크로 채널(20)이 유리, PDMS (poly-di-methyl-siloxane), PMMA (poly-methyl-math-acrylate) 폴리스틸렌(Polystyrene) 및 폴리카보네이트( Polycarbonate)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 형성될 수 있다. The
상기 가열 유닛(10)에 의해 바이오칩의 세포 용해, 더 나아가 세포 기작을 조절할 수 있다. The
물질의 전기적 전도도, 유전률에 따라 자기장에 의해 다른 와전류(eddy current)가 흘러 발열량에 차이가 생길 수 있고, 또한 와전류가 중앙보다 가장자리에 밀집이 되므로 미세구조물(12)에 따라 발열량에 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 미세구조물(12)을 형성하는 물질의 종류와 형상, 두께 등을 조절하여 원하는 속도와 온도로 세포를 용해시킬 수 있다. 또한, 제 2층(113) 및 제 3층(114)도 세포 기작 조절에 영향을 미칠 수 있다. Depending on the electrical conductivity and dielectric constant of the material, different eddy currents may flow due to the magnetic field, resulting in a difference in the amount of heat generated. Also, since the eddy currents are denser at the edges than the center, the difference in the amount of heat generated may vary depending on the
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 의한 마이크로 구조체의 사진이다. 도 4를 참고하면, 돌출부의 형상이 속이 빈 사각형상을 나타낸다. 상기 도 4와 같이 돌출부의 형상 및 크기를 자유롭게 제조할 수 있다.4 is a photograph of a microstructure according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the shape of the protrusion is a hollow rectangular shape. As shown in FIG. 4, the shape and size of the protrusion may be freely manufactured.
본 발명의 다른 구현예는 상기 가열 유닛을 제조하는 방법에 관계한다. 도 5는 가열유닛을 제조하는 단계를 도시한 개략도이다.Another embodiment of the invention relates to a method of manufacturing the heating unit. 5 is a schematic view showing a step of manufacturing a heating unit.
도 5를 참조하면, 상기 가열유닛을 제조하는 방법은 Referring to Figure 5, the method of manufacturing the heating unit
(a) 유리기판(111)위에 충진물(115)로 실린더 모양의 컬럼을 형성하는 단계 (A) forming a cylindrical column with the filling 115 on the
(b) 니켈 전기도금을 위한 제 1층(112)을 DC 스퍼터링법에 의해 적층하는 단계(b) laminating the
(c) 상기 제 1층 위에 고분자 용액(116)을 스핀코팅으로 도포하는 단계(c) spin coating the
(d) 상기 고분자 용액의 건조 후 RIE(reactive ion etching)를 이용하여 실린더 컬럼 위의 제 1층(112)을 제거하는 단계, 여기서 나머지 부분은 고분자에 의해 보호된다. (d) removing the
(e) 상기 고분자 용액(116)에 의해 형성된 층을 제거하는 단계(e) removing the layer formed by the
(f) 제 1층(112) 층 위에 제 2층(113)을 적층하는 단계로서 상기 단계에 의해 상기 실린더 모양의 컬럼 표면 둘레로 니켈이 적층되는 단계 (f) depositing nickel around the cylindrical columnar surface by the step of laminating a
(g) 제 2층상에(113) 제 3층(114)을 적층하는 단계 및 (g) depositing a
(h) RIE를 이용하여 상기 제 3층(114)의 표면 및 실린더 모양의 컬럼 내부의 충진물(115)의 일부를 제거하는 단계로서 상기 단계에 의해 미세구조물이 판상부의 상부로 돌출할 수 있다. (h) removing a portion of the
다른 양상에서 본 발명은 상기 마이크로 구조체(100)를 포함하는 바이오 칩에 관계한다. 상기 바이오 칩은 바이오센서(Biosensor), DNA 마이크로어레이(Microarray), 단백질 칩(Protein Chip), 셀 칩(Cell Chip), 뉴론 칩(Neuron Chip)과 생체 삽입용 칩, 랩 칩(Lab-on-a Chip) 등에 사용될 수 있다.In another aspect the invention relates to a biochip comprising the
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 마이크로 구조체 및 상기 마이크로 구조체에 자기장을 가하는 인덕트 코일을 포함하는 비접촉 마이크로 인덕션 장치에 관계한다.Yet another embodiment of the present invention relates to a non-contact micro induction device comprising the microstructure and an inductor coil for applying a magnetic field to the microstructure.
도 6은 본 발명의 일구현예에 따른 비접촉 마이크로 인덕션 장치에 대한 개 략도이다. 도 6을 참조하면, 상기 비접촉 마이크로 인덕션 장치가 마이크로 구조체(100) 및 인덕션 코일(200)을 포함한다. 6 is a schematic diagram of a non-contact micro induction device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the non-contact micro induction apparatus includes a
상기 인덕션 코일(200)은 적은 전원으로 필요한 교류 자기장을 형성할 수 있다. 전원의 세기에 대해서는 특별한 제한이 없다. 상기 인덕션 코일(200)은 휴대가 가능하도록 소형화 또는 상용화된 인덕터를 사용할 수 있다. 상기 인덕터 코일에서 발생되는 자기장의 세기도 특별한 제한이 있는 것이 아니지만, 높은 주파수의 교류 자기장이 바람직하며, 주파수가 10 kHz - 100 MHz, 바람직하게는 10 - 500 KHz가 될 수 있다.The
본 발명에 일구현예에 의한 비접촉 마이크로 인덕션 장치는 상기 바이오칩과 인덕트 코일을 포함할 수 있다. The non-contact micro induction device according to an embodiment of the present invention may include the biochip and the induct coil.
상기 비접촉 마이크로 인덕션 장치는 상기 가열 유닛을 마이크로 공정을 이용하여 가열하여 세포기작을 조절하거나 용해할 수 있다. 즉, 단백질이나 DNA, RNA 또는 세포를 나노입자나 마이크로 입자에 흡착시켜 이들 입자의 표면을 가열함으로서 세포기작을 조절할 수 있다. The non-contact micro induction apparatus may heat or heat the heating unit using a micro process to control or dissolve the cell mechanism. That is, cellular mechanisms can be controlled by adsorbing proteins, DNA, RNA, or cells to nanoparticles or microparticles and heating the surfaces of these particles.
다른 양상에서 본 발명의 일구현예는 상기 인덕션 코일에 의해 발생되는 자기장을 상기 마이크로 구조체에 가하여 세포의 기작을 조절하거나 세포를 용해시키는 방법에 관계한다.In another aspect, an embodiment of the present invention relates to a method of regulating the mechanism of a cell or lysing a cell by applying a magnetic field generated by the induction coil to the microstructure.
상기 방법은 용해하고자 하는 세포 샘플을 가열유닛이 설치된 마이크로 채널로 공급하는 단계 ; 인덕션 코일을 가동하여 상기 가열유닛에 자기장을 가하는 단계를 포함한다. The method includes supplying a cell sample to be lysed to a microchannel equipped with a heating unit; Operating an induction coil to apply a magnetic field to the heating unit.
상기 자기장에 의해 가열되는 마이크로 구조체의 온도가 30~350℃일수 있다.The temperature of the microstructure heated by the magnetic field may be 30 ~ 350 ℃.
이때 교류 자기장의 주파수는 주파수가 10 kHz - 100 MHz, 바람직하게는 10 - 500 KHz가 될 수 있다. 코일에 가해지는 에너지는 0.1 W - 5000 W 사이이다.In this case, the frequency of the alternating magnetic field may be 10 kHz-100 MHz, preferably 10-500 KHz. The energy applied to the coil is between 0.1 W and 5000 W.
상기 방법에 의해 세포의 움직임, 온도를 조절하거나 세포를 죽일 수 있으며, 또한, 세포막의 거동도 조절할 수 있다. 상기 방법은 또한 세포내의 단백질, DNA 및 RNA의 기작을 조절 할 수 있다.The method can control the movement of the cells, temperature or kill the cells, and also control the behavior of the cell membrane. The method can also regulate the mechanism of proteins, DNA and RNA in the cell.
이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하나 본 발명의 특징이 실시예에 한정 되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the features of the present invention are not limited to Examples.
실시예1 : 가열유닛의 제조 Example 1 Preparation of Heating Unit
유리기판위에 SU-8 100 (MicroChem, USA)를 600㎛으로 도포하고 100㎛의 직경을 가진 구형의 마스크를 통해 UV를 조사하여 직경 100㎛과 600㎛의 높이를 가진 실리더 모양의 컬럼을 형성하였다. 이어서, DC-sputter (601 Sputtering System; CVC Products, Rochester, NY)를 이용하여 Ti/Cu층을 도포하고, PLGA(poly-lactic-glycolic-acid)를 150도에서 녹여 상기 Ti/Cu층 위에 도포하여 보호층을 형성하였다. SU-8 100 (MicroChem, USA) is applied on the glass substrate at 600㎛ and UV is irradiated through a spherical mask having a diameter of 100㎛ to form a cylinder-shaped column having a height of 100㎛ and 600㎛ It was. Subsequently, the Ti / Cu layer is coated using DC-sputter (601 Sputtering System; CVC Products, Rochester, NY), and the poly-lactic-glycolic-acid (PLGA) is melted at 150 ° C. and applied on the Ti / Cu layer. To form a protective layer.
다음으로, RIE(Reactive io etching)(Plasma-Therm, St.Petersburg, FL)를 이용하여 실린더 모양의 컬럼 상부의 Ti/Cu층을 제거하고, 에틸아세테이트(Aldrich)를 이용하여 고분자층을 제거하였다. 계속해서, 니켈을 전기도금 장치(Watt formulation bath (Technic, Cranson, RI))를 이용하여 10-15 mm정도의 니 켈층을 형성하였다. 이 때, 니켈 층이 실린더 모양의 컬럼의 측면 표면을 도포하게 되어 니켈이 도포된 컬럼을 형성하였다. 다음으로, PDMS(Sylgard 184, Dow Conring)를 도포하여 경화하고, RIE(Plasma-Therm, St.Petersburg, FL)를 이용하여 PDMS의 일부와 니켈 컬럼 내부 SU-8의 일부를 제거하여 환형의 니켈 미세구조물 상부 일부만 노출되도록 하여 가열유닛을 제조하였다. 상기 미세구조물의 높이는 600㎛, 직경은 100 ㎛내외이며 두께는 10㎛이다.Next, the Ti / Cu layer on the columnar column was removed using Reactive io etching (Plasma-Therm, St. Petersburg, FL), and the polymer layer was removed using ethyl acetate (Aldrich). . Subsequently, nickel was formed on the nickel layer by about 10-15 mm using an electroplating apparatus (Watt formulation bath (Technic, Cranson, RI)). At this time, the nickel layer applied the side surface of the cylindrical column to form a nickel coated column. Next, PDMS (Sylgard 184, Dow Conring) is applied and cured, and RIE (Plasma-Therm, St. Petersburg, FL) is used to remove a portion of the PDMS and a portion of the SU-8 inside the nickel column to annular nickel. The heating unit was manufactured by exposing only the upper part of the microstructure. The microstructure has a height of 600 μm, a diameter of about 100 μm, and a thickness of 10 μm.
실시예 2Example 2
상기 실시예 1에 의해 제조된 가열유닛에 160도씨 이상에서 색깔이 바뀌는 감열지(thermal paper)를 올려놓고 인덕션 장비(EasyHeat, Ameritherm)를 이용하여 10W부터 500W의 세기로 0.1초에서 10초사이로 340 KHz의 주파수로 자기장을 가하여 가열유닛의 온도가 원하는 시간 후에 올라가는지 관찰하였다. Put a thermal paper that changes color at 160 ° C or higher on the heating unit manufactured by Example 1, and use the induction equipment (EasyHeat, Ameritherm) at a intensity of 10W to 500W between 0.1 seconds and 10 seconds to 340. A magnetic field was applied at a frequency of KHz to observe whether the temperature of the heating unit rose after a desired time.
도 7는 실시예 2에서 가열유닛에 감열지를 올려놓은 후 2초 후의 감열지 색깔 변화를 나타내는 사진이다. 도 7을 참조하면, 감열지의 색깔이 흰색에서 검정색으로 바뀌었으므로 구조체의 온도가 160도씨 이상이 되었음을 확인할 수 있다. Figure 7 is a photograph showing the thermal paper color change after 2 seconds after placing the thermal paper on the heating unit in Example 2. Referring to FIG. 7, since the color of the thermal paper is changed from white to black, it can be confirmed that the temperature of the structure is 160 degrees Celsius or more.
도 1은 본 발명의 일구현예에 의한 세포기작 조절용 마이크로 구조체를 나타내는 개략도이다. 1 is a schematic diagram showing a microstructure for cell mechanism regulation according to one embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 마이크로 구조체를 형성하는 가열유닛의 정면도이다.2 is a front view of a heating unit forming the microstructure of the present invention.
도 3은 상기 가열유닛의 개략 사시도를 나타낸다.3 shows a schematic perspective view of the heating unit.
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 의한 마이크로 구조체의 사진이다.4 is a photograph of a microstructure according to another embodiment of the present invention.
도 5는 상기 가열유닛을 제조하는 단계를 도시한 개략도이다.Figure 5 is a schematic diagram showing the step of manufacturing the heating unit.
도 6은 본 발명의 일구현예에 따른 비접촉 마이크로 인덕션 장치에 대한 개략도이다.6 is a schematic diagram of a non-contact micro induction device according to an embodiment of the present invention.
도 7는 실시예 2에서 가열유닛에 감열지를 올려놓은 후 2초 후의 감열지 색깔 변화를 나타내는 사진이다.Figure 7 is a photograph showing the thermal paper color change after 2 seconds after placing the thermal paper on the heating unit in Example 2.
* 도면의 주요부분의 설명* Description of the main parts of the drawings
100 : 마이크로 구조체 100: microstructure
10 : 가열유닛 20 : 마이크로채널 30 : 세포10
200 : 인덕션 코일 200: induction coil
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