KR20160057050A - Biochip for immunoassay electromagnetic field separation and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a manufacturing method of a biochip for immunomagnetic separation comprises the following steps of: forming a vinyl functional group layer on a substrate; inserting at least one among siloxane oligomer, a curing agent, and magnet powder to the inside a pattern of a mold, and forming a PDMS structure by stacking the substrate and the vinyl functional group layer to come in contact with the substrate and curing the stacked product; and exposing the PDMS structure by removing the mold.

Description

면역자기장분리용 바이오 칩 및 이의 제조방법 {Biochip for immunoassay electromagnetic field separation and manufacturing method thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a biochip for separation of an immuno magnetic field,

본 발명은 면역자기장분리용 바이오 칩 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 자세하게는 시료에 포함되어 있는 세포나 세균 등의 병원체를 분리 및 농축하기 위한 면역자기장분리용 바이오 칩 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a biochip for immuno-magnetic field separation and a method for producing the biochip, and more particularly to a biochip for isolating and concentrating a cell, a pathogen such as a bacterium contained in a sample, and a method for producing the same.

최근에 혈액이나 체액에 있는 세포를 정량하여 진단에 활용하기 위한 바이오 진단 기술이 연구되고 있다. 일 예로, 혈중 순환종양세포(circulating tumor cell)는 암의 조기 진단과 전이를 검사하는데 중요한 종양 마커(marker)로 활용될 수 있음이 알려져 있으며, 혈중 순환내피세포(circulating endotherial cell)는 그 양의 증가를 통해 심혈관 질환의 예후 판정에 활용될 수 있다는 보고가 있다.Recently, bio - diagnosis technology for quantifying cells in blood or body fluids for diagnosis has been studied. For example, it is known that circulating tumor cells can be used as tumor markers for early diagnosis and metastasis of cancer, and circulating endotherial cells are known to have a positive And the risk of cardiovascular disease.

이들 세포는 혈액 1mL 당 수십 내지 수백 개 정도의 미량으로 존재하는 희귀세포이며, 혈액에는 적혈구나 백혈구 등 다량의 혈구 세포들이 존재하기 때문에 이들 희귀세포를 다량의 혈구 세포들로부터 검출하는 기술은 상당히 도전적이다.Since these cells are rare cells present in a small amount of several tens to several hundreds per 1 ml of blood and the blood contains a large amount of hemocytes such as red blood cells and white blood cells, the technology of detecting these rare cells from a large amount of hemocytes is quite challenging to be.

또한 혈액에는 적혈구나 백혈구 등의 혈구 세포들이 다량으로 존재하기 때문에 혈액으로부터 희귀세포만을 분리하는 기술도 요구된다.In addition, since blood cells such as red blood cells and white blood cells are present in large amounts, a technique of separating only rare cells from the blood is also required.

면역자기장 분리(immunomagetic separation)는 이러한 세포나 세균을 분리하기 위한 분석적 방법으로 널리 활용되고 있으며, 면역자기장 분리는 세포나 세균 등의 병원체와 선택적 결합을 하는 수용체가 부착된 마그네틱 입자와 자기장을 형성할 수 있는 영구자석이나 전자석이 필요한 실정이다.Immunomagnetic separation is widely used as an analytical method for separating such cells or bacteria. Immunomagnetic field separation forms a magnetic field with a magnetic particle having a receptor that selectively binds to a cell or a pathogen such as a bacterium Permanent magnets or electromagnets are required.

도 1은 종래 희귀세포의 면역 자기장 분리를 이용한 검출을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 면역 자기장을 이용한 희귀세포 검출 방법은 마그네틱비드(110)에 고정화된 항체와 같은 수용체(120)가 포획 대상 세포(130)와 결합한 후 영구 자석(140) 등을 이용해 외부에 자기장을 인가하게 되면 위 마그네틱 비드(110)는 자기장의 영향을 받아 기판(150)에 끌려오게 되는 성질을 이용하여 혈중희귀세포를 검출하였다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing detection using immunomagnetic field separation of conventional rare cells. FIG. Referring to FIG. 1, a conventional method for detecting a rare cell using an immune magnetic field is a method for detecting a rare cell by using a permanent magnet 140 or the like after a receptor 120 such as an antibody immobilized on a magnetic bead 110 is bound to a target cell 130, The upper magnetic bead 110 is affected by the magnetic field and is attracted to the substrate 150, thereby detecting a rare cell in the blood.

그러나, 이러한 종래 면역 자기장을 이용한 희귀세포 검출 방법은 자기장 형성을 위해 영구 자석 등을 선택적으로 기판의 표면 근처에 배치하는 등의 작업이 요구되며, 이로 인해서 혈중 희귀세포의 분리 및 검출의 자동화가 어렵다는 문제점이 있다.However, in such a conventional method of detecting a rare cell using the conventional immuno-magnetic field, it is required to arrange a permanent magnet or the like selectively near the surface of the substrate in order to form a magnetic field, and it is difficult to automate the separation and detection of the rare- There is a problem.

또한, 이러한 종래 면역 자기장을 이용한 희귀세포 검출 방법은 외부의 영구자석을 통해 기판상에 자기장을 형성하는 방식을 따르고 있어 기판에 형성되는 자기장의 영역을 축소하거나 미세하게 조절하는 것이 어렵고, 이에 따라 검출 대상 세포나 입자 등을 농축하여 검출할 수 없다는 문제점이 있다.The conventional method of detecting a rare cell using the conventional immune magnetic field is based on a method of forming a magnetic field on a substrate through an external permanent magnet. It is difficult to reduce or fine control the area of a magnetic field formed on the substrate, There is a problem that target cells, particles, etc. can not be concentrated and detected.

도 2는 종래 희귀세포의 특이적 결합을 이용한 희귀세포 검출을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 종래 특이적 결합을 이용한 희귀세포 검출 방법은 항체(210)가 고정화된 기판(220)의 표면에 혈액 시료를 주입하여 흘려 보내면 위 혈액 시료에 함유된 희귀세포(230)가 상기 항체(210)에 부착된 수용체(240)와 결합하는 성질을 이용하여 혈중 희귀세포를 검출하였다.2 is a diagram showing a rare cell detection using a specific binding of a rare cell. 2, when a blood sample is injected into a surface of a substrate 220 on which an antibody 210 is immobilized and flowed, a rare cell 230 contained in the blood sample And binding to the receptor 240 attached to the antibody 210 was used to detect rare blood cells.

그러나, 이러한 종래 특이적 결합을 이용한 희귀세포 검출 방법은 희귀세포가 고정화된 수용체에 접촉할 수 있도록 기판의 표면 구조를 별도 설계해야 하며, 또한 항체를 기판의 표면 구조에 고정시켜야 하므로 검출 장치의 제작이 어렵고 복잡하다는 문제점이 있다.
However, in the conventional method for detecting rare cells using such specific binding, the surface structure of the substrate must be designed separately so that the rare cell can contact the immobilized receptor, and the antibody must be fixed to the surface structure of the substrate. Which is difficult and complicated.

발명의 실시예에 따른 면역자기장분리용 바이오 칩 및 이의 제조방법은 기판 상에 형성된 PDMS 구조물을 이용하여 면역 자기장 분리를 위한 새로운 분석법을 제공하는 것을 목적으로 한다.A biochip for immuno-magnetic field separation and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention is to provide a new analysis method for immuno-magnetic field separation using a PDMS structure formed on a substrate.

또한 발명의 실시예에 따른 면역자기장분리용 바이오 칩 및 이의 제조방법은 자석 이외에 다양한 물질을 첨가함으로써 다양한 기능을 갖는 PDMS 구조물을 형성하는 것을 목적으로 한다.
In addition, the biochip for immuno-magnetic field separation according to the embodiment of the present invention and its manufacturing method are intended to form a PDMS structure having various functions by adding various materials in addition to magnets.

발명의 실시예에 따른 바이오 칩은 고체 기판; 고체 기판 상에 형성되는 비닐작용기층; 및 상기 비닐작용기층 상에 형성되는 PDMS(polydimethylsiloxane) 구조물을 포함한다.A biochip according to an embodiment of the present invention includes a solid substrate; A vinyl functional layer formed on the solid substrate; And a PDMS (polydimethylsiloxane) structure formed on the vinyl functional layer.

발명의 실시예에 따른 바이오 칩의 제조방법은 기판 상에 비닐작용기층을 형성하는 단계; 패턴을 갖는 몰드에 실록산 올리고머, 경화제 및 자석분말 중 적어도 하나를 상기 패턴 내부에 삽입하고 상기 비닐작용기층이 접하도록 하여 상기 기판을 적층한 후 경화시켜 PDMS 구조물을 형성하는 단계; 및 상기 몰드를 제거하여 상기 PDMS 구조물을 노출시키는 단계를 포함한다.
A method of manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention includes: forming a vinyl functional layer on a substrate; Inserting at least one of a siloxane oligomer, a curing agent, and a magnet powder into a pattern having a pattern, inserting the vinyl functional layer into contact with the pattern, stacking the substrate and curing the PDMS structure to form a PDMS structure; And removing the mold to expose the PDMS structure.

발명의 실시예에 따른 면역자기장분리용 바이오 칩 및 이의 제조방법은 기판 상에 형성된 PDMS 구조물을 이용하여 면역 자기장 분리를 위한 새로운 분석법을 제공할 수 있다.The biochip for immuno-magnetic field separation according to an embodiment of the present invention and the method of manufacturing the same can provide a new assay method for immuno-magnetic field separation using a PDMS structure formed on a substrate.

또한 발명의 실시예에 따른 면역자기장분리용 바이오 칩 및 이의 제조방법은 자석 이외에 다양한 물질을 첨가함으로써 다양한 기능을 갖는 PDMS 구조물을 형성할 수 있다.
In addition, the biochip for immunomagnetic field separation according to the embodiment of the present invention and the manufacturing method thereof can form PDMS structures having various functions by adding various materials in addition to magnets.

도 1은 종래 희귀세포의 면역 자기장 분리를 이용한 검출을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 희귀세포의 특이적 결합을 이용한 희귀세포 검출을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 구조물이 형성된 기판을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 구조물의 분자 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 구조물 형성 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 구조물 형성 방법을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 구조물의 상면과 측면을 나타내는 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing detection using immunomagnetic field separation of conventional rare cells. FIG.
2 is a diagram showing a rare cell detection using a specific binding of a rare cell.
3 is a view illustrating a substrate on which a magnet structure is formed according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a molecular structure of a magnet structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view illustrating a process of forming a magnet structure according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are views showing a method of forming a magnet structure according to an embodiment of the present invention.
8 is a photograph showing a top surface and a side surface of a magnet structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention should be construed in a sense generally understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. In addition, when a technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the present invention, it should be understood that technical terms can be understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Furthermore, the singular expressions used in the present invention include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as "comprising" or "comprising" and the like should not be construed as encompassing various elements or stages of the invention, Or may further include additional components or steps.

또한, 본 발명에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in the present invention can be used to describe elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 구조물이 형성된 기판을 나타내는 도면이다.3 is a view illustrating a substrate on which a magnet structure is formed according to an embodiment of the present invention.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 PDMS 구조물 어레이(array)가 형성된 기판은 소정 크기의 평편한 기판(300) 상에 외부의 영구자석이 없이도 영구적 자기장을 인접한 근방에 형성할 수 있는 소정 형태의 복수 마그네틱필라인 PDMS 구조물(410)이 배열된 형상일 수 있다.3, a substrate on which a PDMS structure array according to an embodiment of the present invention is formed can form a permanent magnetic field in the vicinity of an adjacent permanent magnet on a flat substrate 300 of a predetermined size without an external permanent magnet And a plurality of magnetic filament PDMS structures 410 of a predetermined type may be arranged.

상기 PDMS 구조물 어레이가 형성된 기판은 외부의 영구자석 없이도 복수PDMS 구조물(410) 자체에서 형성되는 영구적인 자기장에 의해 액체시료에 함유된 포획 대상 세포의 분리를 자동적으로 수행할 수 있으며, PDMS 구조물(410)가 갖는 3차원 구조로 인해 PDMS 구조물(410)의 인접한 근방에 형성되는 자기장을 효과적으로 축소 또는 증대시키는 등 조절할 수 있고, 이를 통해 마그네틱 비드(bead) 등 위 자기장에 반응하는 물질의 흡착 영역을 집중화하거나 확대할 수 있다.The substrate on which the array of PDMS structures is formed can automatically perform separation of the target cells contained in the liquid sample by the permanent magnetic field formed in the plurality of PDMS structures 410 without the external permanent magnet and the PDMS structure 410 ), The magnetic field formed in the vicinity of the PDMS structure 410 can be effectively reduced or increased. Thus, the adsorption region of a substance that reacts to the magnetic field, such as a magnetic bead, can be concentrated Or enlarged.

이를 위해, 상기 PDMS 구조물(410)는 자체적으로 기판(300) 상에 영구적 자기장을 형성하기 위해 강자성 물질을 포함한다. 또한, 상기 PDMS 구조물(410)의 형태, 배열에 따라 기판상에 형성되는 자기장의 영역, 세기 등이 결정될 수 있고 단면의 형상은 원형, 사각형 등 다양한 형상으로 제작할 수 있다.To this end, the PDMS structure 410 itself comprises a ferromagnetic material to form a permanent magnetic field on the substrate 300. In addition, depending on the shape and arrangement of the PDMS structure 410, the area of the magnetic field formed on the substrate, intensity, and the like can be determined, and the shape of the cross section can be variously shaped, such as circular or square.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 구조물의 분자 구조를 나타내는 도면이다. 도면을 참고하면 실록산 올리고머(Siloxane oligomer)와 경화제(Cross-linker)를 기능성 입자 혼합물(Pt-based catalyst)을 통해 반응시키면 PDMS(polydimethylsiloxane) 구조물이 형성됨을 알 수 있다.4 is a view showing a molecular structure of a magnet structure according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, a PDMS (polydimethylsiloxane) structure is formed when a siloxane oligomer and a cross-linker are reacted with each other through a functional particle mixture (Pt-based catalyst).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 구조물 형성 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이 유리나 실리콘 웨이퍼 등으로 형성된 고체기판(300)의 상면에 비닐작용기층(310)이 형성되어 있고, 경화되기 이전의 비닐작용기층(310)은 C=CH2의 분자식으로 구성되어 있다. 즉, 탄소와 탄소가 이중결합으로 형성되어 있다.5 is a schematic view illustrating a process of forming a magnet structure according to an embodiment of the present invention. 5 (a), a vinyl functional layer 310 is formed on the upper surface of a solid substrate 300 formed of glass or a silicon wafer. The vinyl functional layer 310 before curing is formed of C = CH 2 Of molecular formula. That is, carbon and carbon are formed as a double bond.

다음으로 도 5(b)에 도시된 바와 같이 비닐작용기층(310)의 상면에 실록산 올리고머, 경화제 및 기능성 입자 혼합물(400)을 부착한 후 경화시킴으로써 5(c)에 도시된 바와 같이 PDMS 구조물(410)을 형성한다. 상기 혼합물(400)이 변화하여 PDMS 구조물(410)이 형성되는 과정에서 비닐작용기층(311)의 C=CH2 이중결합은 단일결합으로 변경된다.Next, as shown in FIG. 5 (b), the siloxane oligomer, the curing agent and the functional particle mixture 400 are adhered to the upper surface of the vinyl functional layer 310 and then cured to form the PDMS structure ( 410). The C═CH 2 double bond of the vinyl functional layer 311 is changed to a single bond in the process of forming the PDMS structure 410 by changing the mixture 400.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 구조물 형성 방법을 구체적으로 나타내는 도면이다.6 and 7 are views showing a method of forming a magnet structure according to an embodiment of the present invention.

도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 처음으로 기판(300)을 준비한다. 기판(300)은 유리나 실리콘 웨이퍼 등의 고체기판일 수 있으며, 플렉서블 기판도 가능하다.As shown in Figs. 6 (a) and 6 (b), the substrate 300 is first prepared. The substrate 300 may be a solid substrate such as glass or a silicon wafer, or a flexible substrate may be used.

다음으로, 기판(300) 상에 비닐작용기층(310)을 형성한다. 기판(300)의 표면을 개질함에 있어서 공지의 방법이 사용될 수 있으며 본 발명의 실시예에서는 실란(silane) 물질을 포함하는 용액에 유리 기판을 담금으로써 표면 개질을 실시하였다.Next, a vinyl functional layer 310 is formed on the substrate 300. A known method can be used for modifying the surface of the substrate 300. In the embodiment of the present invention, surface modification is performed by immersing a glass substrate in a solution containing a silane material.

비닐작용기층(310)은 탄소와 탄소가 이중결합으로 형성되어 C=CH2의 분자식으로 구성되어 있다.The vinyl functional layer 310 is formed of a double bond of carbon and carbon, and is composed of a molecular formula of C = CH 2 .

다음으로 도 7(a)에 도시된 바와 같이 기계가공이나 포토리소그래피(Photolithography) 등의 공정으로 PDMS 구조물의 패턴(451)을 갖는 몰드(450)를 제작한다. 상기 패턴(451)은 원형, 사각형 등 다양한 형상으로 제작될 수 있으며, 크기 및 형상에 대해 특별히 제한되는 것은 아니다.Next, as shown in FIG. 7 (a), a mold 450 having a pattern 451 of a PDMS structure is manufactured by a process such as machining or photolithography. The pattern 451 may be formed in various shapes such as a circular shape and a square shape, and is not particularly limited in size and shape.

도 7(b)의 공정에서 패턴(451)이 형성된 몰드(450) 위에 실론산 올리고머, 경화제 및 자석 분말의 혼합물(400)을 올리고, 도 7(c)의 공정에서 혼합물(400)이 패턴(451)의 내부에 삽입되도록 한다. 자석 분말을 혼합하여 경화시킴으로써, 자성을 갖는 구조물을 형성할 수 있게 된다.The mixture 400 of the silanol oligomer, the curing agent and the magnetic powder is placed on the mold 450 having the pattern 451 formed thereon in the step of FIG. 7 (b) 451, respectively. By mixing and hardening the magnet powder, it becomes possible to form a structure having magnetism.

도 7(d)의 공정에서는 도 6(b)의 공정에 의해 생성된 표면이 개질된 기판(300)과 비닐작용기층(310)을 혼합물(400)과 접하도록 배치시키고 경화 온도까지 가열한다. 경화제의 비율 등에 따라 경화온도가 변경될 수 있으며 60℃ 이상의 온도인 경우가 일반적이다. 표면이 개질된 기판(300)과 비닐작용기층(310)을 혼합물(400)과 접하도록 배치하는 과정에서, 비닐작용기층(310)이 혼합물(400)과 접하도록 배치시키고, 구성 원소인 탄소와 탄소 사이가 이중결합으로 형성된 비닐작용기층(310)은 PDMS 구조물(410)을 형성하는 경화 과정에서 탄소 사이의 이중 결합이 분리되고 비닐작용기층(310)과 PDMS 구조물(410)이 공유결합을 형성한다.In the step of FIG. 7 (d), the substrate 300 having the surface modified by the process of FIG. 6 (b) and the vinyl functional layer 310 are placed in contact with the mixture 400 and heated to the curing temperature. The curing temperature may be changed depending on the ratio of the curing agent and the like. The vinyl functional layer 310 is disposed so as to be in contact with the mixture 400 in the course of disposing the substrate 300 having the surface modified and the vinyl functional layer 310 in contact with the mixture 400, The vinyl functional layer 310 formed of a double bond between carbons forms a double bond between carbons in the curing process of forming the PDMS structure 410 and the vinyl functional layer 310 and the PDMS structure 410 form a covalent bond do.

다음으로 도 7(e)의 공정에서 몰드(450)를 제거한다. 몰드(450)를 제거하면 혼합물(400)이 경화되어 생성된 PDMS 구조물(410)이 기판(300) 표면에 전사되고 이를 고자기장에 통과시킴으로써, 자화(magnetization)시킨다. Next, the mold 450 is removed in the process of FIG. 7 (e). When the mold 450 is removed, the mixture 400 is cured and the resulting PDMS structure 410 is transferred to the surface of the substrate 300 and magnetized by passing the PDMS structure 410 through a high magnetic field.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 구조물의 상면과 측면을 나타내는 사진이다. 기판(300)의 표면에 원기둥 형상의 PDMS 구조물(410)이 형성됨을 확인할 수 있다. PDMS 구조물(410)의 직경은 100μm으로 형성되었고, 너비(span)은 50um 내지 100um으로 형성되었다. PDMS 구조물(410)의 직경은 50um 내지 150um으로 형성될 수 있다.8 is a photograph showing a top surface and a side surface of a magnet structure according to an embodiment of the present invention. It can be confirmed that the cylindrical PDMS structure 410 is formed on the surface of the substrate 300. The PDMS structure 410 had a diameter of 100 mu m and a span of 50 mu m to 100 mu m. The diameter of the PDMS structure 410 may be between 50 and 150 um.

PDMS 구조물(410)의 형상은 몰드에 따라 다르게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정되는 것은 아니다. 또한 몰드에 따라 일부는 원형으로, 일부는 사각기둥, 또는 반구의 형상으로 형성될 수도 있다.The shape of the PDMS structure 410 may be formed differently depending on the mold, but is not limited thereto. Depending on the mold, some may be formed in a circular shape, and some may be formed in the shape of a square pillar or hemisphere.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”,“중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.The specific acts described in the present invention are, by way of example, not intended to limit the scope of the invention in any way. Also, the connections or connecting members of the lines between the components shown in the figures are illustrative of functional connections and / or physical or circuit connections, which may be replaced or additionally provided by a variety of functional connections, physical Connection, or circuit connections. Also, unless explicitly mentioned, such as " essential ", " importantly ", etc., it may not be a necessary component for application of the present invention.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
The use of the terms " above " and similar indication words in the specification of the present invention (particularly in the claims) may refer to both singular and plural. In addition, in the present invention, when a range is described, it includes the invention to which the individual values belonging to the above range are applied (unless there is contradiction thereto), and each individual value constituting the above range is described in the detailed description of the invention The same. Finally, the steps may be performed in any suitable order, unless explicitly stated or contrary to the description of the steps constituting the method according to the invention. The present invention is not necessarily limited to the order of description of the above steps. The use of all examples or exemplary language (e.g., etc.) in this invention is for the purpose of describing the present invention only in detail and is not to be limited by the scope of the claims, It is not. It will also be appreciated by those skilled in the art that various modifications, combinations, and alterations may be made depending on design criteria and factors within the scope of the appended claims or equivalents thereof.

300: 기판
310: 비닐적용기층
400: 혼합물
410: PDMS 구조물
450: 몰드300: substrate
310: Vinyl coated substrate
400: mixture
410: PDMS structure
450: mold

Claims (13)

고체 기판;
고체 기판 상에 형성되는 비닐작용기층; 및
상기 비닐작용기층 상에 형성되는 PDMS(polydimethylsiloxane) 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 면역자기장분리용 바이오 칩.
Solid substrate;
A vinyl functional layer formed on the solid substrate; And
And a PDMS (polydimethylsiloxane) structure formed on the vinyl functional layer.
제1항에 있어서,
상기 기판은 유리 또는 실리콘 웨이퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 칩.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate comprises glass or a silicon wafer.
제1항에 있어서,
상기 PDMS 구조물은 자성 물질을 포함하고, 상기 자성 물질에 의해 상기 기판상에 영구적 자기장이 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 칩.
The method according to claim 1,
Wherein the PDMS structure includes a magnetic material, and a permanent magnetic field is formed on the substrate by the magnetic material.
제1항에 있어서,
상기 PDMS 구조물은 원기둥 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 칩.
The method according to claim 1,
Wherein the PDMS structure is formed in a cylindrical shape.
제4항에 있어서,
상기 원기둥은 직경이 50um 내지 150um으로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 칩의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the cylinder has a diameter of 50 to 150 mu m.
제1항에 있어서,
상기 PDMS 구조물은 실록산 올리고머, 경화제 및 자석분말 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 칩.
The method according to claim 1,
Wherein the PDMS structure comprises at least one of a siloxane oligomer, a hardener, and a magnet powder.
제1항에 있어서,
상기 PDMS 구조물은 복수로 형성되며, 각각이 상이한 형상인 것을 특징으로 하는 바이오 칩.
The method according to claim 1,
Wherein the PDMS structure is formed in a plurality of different shapes.
제1항에 있어서,
상기 비닐작용기 층은 상기 PDMS 구조물과 공유 결합된 구조인 것을 특징으로 하는 면역자기장분리용 바이오 칩
The method according to claim 1,
Wherein the vinyl functional layer is covalently bonded to the PDMS structure.
제1항에 있어서,
상기 비닐작용기층은 탄소 및 수소 원자를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역자기장분리용 바이오 칩.
The method according to claim 1,
Wherein the vinyl functional layer comprises carbon and hydrogen atoms.
기판 상에 비닐작용기층을 형성하는 단계;
패턴을 갖는 몰드에 실록산 올리고머, 경화제 및 자석분말 중 적어도 하나를 상기 패턴 내부에 삽입하고 상기 비닐작용기층이 접하도록 하여 상기 기판을 적층한 후 경화시켜 PDMS 구조물을 형성하는 단계; 및
상기 몰드를 제거하여 상기 PDMS 구조물을 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역자기장분리용 바이오 칩의 제조방법.
Forming a vinyl functional layer on the substrate;
Inserting at least one of a siloxane oligomer, a curing agent, and a magnet powder into a pattern having a pattern, inserting the vinyl functional layer into contact with the pattern, stacking the substrate and curing the PDMS structure to form a PDMS structure; And
And removing the mold to expose the PDMS structure. ≪ RTI ID = 0.0 > 15. < / RTI >
제10항에 있어서,
상기 비닐작용기층을 형성하는 단계는 비닐작용기를 포함하는 실란(silane)에 상기 기판을 담그는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역자기장분리용 바이오 칩의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the step of forming the vinyl functional layer comprises a step of immersing the substrate in a silane containing a vinyl functional group.
제10항에 있어서,
상기 기판은 유리 또는 실리콘 웨이퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역자기장분리용 바이오 칩의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the substrate comprises glass or silicon wafer. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제10항에 있어서,
상기 PDMS 구조물을 자화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면역자기장분리용 바이오 칩의 제조방법.11. The method of claim 10,
Further comprising the step of magnetizing the PDMS structure. ≪ RTI ID = 0.0 > 15. < / RTI >
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