KR20180043445A - Modification method for hydrophilic surface on a microstructure in a microchip - Google Patents

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KR20180043445A
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Abstract

Disclosed is a hydrophilic modification method of a hydrophobic substrate for a microchip, comprising the following steps of: plasma-treating a hydrophobic substrate surface installed with a micro-structure or a micro-flow path structure, and introducing a hydrophilic functional group; applying a hydrophilic polymer solution on the top, and forming a hydrophilic thin-film coating layer; and washing the substrate formed with the hydrophilic thin-film coating layer and drying the same. The microchip having the hydrophobic substrate surface can be modified to be hydrophilic, thereby being broadly used in the entire filed using the microchip.

Description

마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질 방법{Modification method for hydrophilic surface on a microstructure in a microchip}Technical Field [0001] The present invention relates to a hydrophilic modification method for a hydrophobic substrate for a microchip,

본 발명은 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrophilic modification method of a hydrophobic substrate for a microchip.

미세 가공기술을 이용하여 제조한 마이크로유체 또는 나노유체 칩(microfluidic or nanofluidic chip)은 미세채널과 마이크로 구조물을 포함하고 있는 마이크로칩이다.A microfluidic or nanofluidic chip fabricated using microfabrication technology is a microchip containing microchannels and microstructures.

이러한 마이크로칩은 미세채널을 통해 소량의 유체가 흘러가도록 하여 각종 반응과 작용이 일어나도록 함으로써 기존의 실험실에서 여러 복잡한 과정을 거쳐야 했던 일들이 칩 상에서 이루어지도록 하는 것이다. 그래서 마이크로칩을 랩온어칩(Lab-on-a-chip)이라고도 부른다.Such a microchip allows a small amount of fluid to flow through the microchannel so that various reactions and actions can take place so that a lot of complicated processes in the conventional laboratory are carried out on the chip. The microchip is also called a lab-on-a-chip.

보다 자세하게 마이크로칩(또는 미세유체칩(Microfluidic chip))은 샘플 주입, 혼성화 반응과 검출 등 실험의 전 과정을 하나의 작은 칩으로 자동적으로 처리하려는 것으로서 수십 내지 수백 마이크로미터(μm) 크기의 직경을 갖는 미세채널을 단수 또는 복수 개 갖도록 형성된다. More specifically, microchips (or microfluidic chips) are intended to automatically process the entire process of a test, such as sample injection, hybridization and detection, into a single small chip, which has a diameter of tens to hundreds of micrometers The number of the microchannels is one or more.

마이크로칩을 제조하는 여러 방법 중에 한 예로는 미세 채널을 만들 때마다 사진식각 공정인 리소그래피와 에칭 등의 복잡한 공정을 거친 후, 커버층을 덮는 방법을 사용하는 데, 이 방법은 청정룸에서 고가의 장비를 사용하여 복잡하고 정교한 각 과정을 거쳐야 하므로 제작 과정이 어렵다.One of the various methods of fabricating a microchip is to use a method of covering the cover layer after complicated processes such as lithography and etching, which are photolithography processes each time a microchannel is formed, The production process is difficult because the equipment must go through complex and elaborate processes.

그래서 최근에는 마이크로 또는 나노 임프린팅 기술을 이용하여 미리 형성된 마스터 몰드에서 미세채널 패턴을 형성하는 공정을 통해 미세채널층을 제조한 후 커버층을 덮는 방법들이 사용된다. 이때, 미세채널층에 커버층을 형성시킬 수 있는 방법은 비균일증착(Non-uniform deposition)기술을 이용하는 것과 커버층에 접착층을 스핀코팅(Spin coating)하여 이용하는 것이 있다.Recently, microchannel layers are formed through a process of forming microchannel patterns in a preformed master mold using micro or nanoimprinting techniques, and then cover layer covering methods are used. At this time, a method of forming a cover layer on the microchannel layer may be a non-uniform deposition technique or a spin coating of an adhesive layer on the cover layer.

하지만, 비균일 증착 기술은 채널층에 코팅물질을 증착시켜 커버층을 형성하면 채널 사이즈가 줄어들 뿐만 아니라, 줄어든 채널 사이즈도 불균일하여 유체 흐름에 방해가 된다. 또한, 커버층에 접착층을 스핀코팅한 방법은 커버층의 접착층이 채널층에 흘러들어가 채널층의 일부를 막음으로써, 채널 사이즈가 바뀔 뿐만 아니라, 채널이 막힐 위험이 있으므로 유체가 흐르지 못할 수도 있다.However, in the non-uniform deposition technique, when the coating layer is formed by depositing the coating material on the channel layer, not only the channel size is reduced but also the reduced channel size is uneven, which interferes with the fluid flow. Further, in the method of spin-coating the cover layer with the adhesive layer, the adhesive layer of the cover layer flows into the channel layer to block a part of the channel layer, thereby not only changing the channel size but also blocking the channel.

따라서 마이크로칩은 커버층과 채널층이 결합하는데 필요한 공정을 줄이면서 유체가 흘러가는데 유체가 흐를 수 있는 미세유로의 공간의 확보와, 친수성을 오랜 기간 유지하는 것이 매우 중요하다. Therefore, it is very important for the microchip to secure the space of the microchannel through which the fluid flows and to maintain the hydrophilicity for a long period of time while reducing the process required for the coupling between the cover layer and the channel layer.

하지만, 마이크로칩은 친수성 기판과 소수성 기판이 상호 적용분야에 따라서 선택적으로 사용되고 있다. 이중, 미세유로 표면이 소수성일 경우에는 생화학시료 용액이 주입된 후에 시료용액중의 단백질이나 DNA 등이 미세유로 표면에 부착하는 문제가 발생될 수 있어 생화학시료의 사용시에 반드시 친수성 기판을 적용해야 된다. 생화학시료 용액 중의 단백질이나 DNA 또는 특정 화학물질의 소수성을 갖는 부분이 미세유로의 소수성 표면에 부착되어서 미세유로를 갖는 마이크로칩을 이용한 분석검출이 어려워지는 문제가 있다. 따라서 생화학시료 용액 중의 특정 물질을 분석하기 위하여 미세유로 표면을 친수성으로 개질하는 것은 매우 중요하다.However, in the microchip, the hydrophilic substrate and the hydrophobic substrate are selectively used depending on the application field. In the case where the microchannel surface is hydrophobic, the protein or DNA in the sample solution may adhere to the surface of the microchannel after the biochemical sample solution is injected. Therefore, the hydrophilic substrate must be applied when using the biochemical sample . The protein or DNA in the biochemical sample solution or the hydrophobic part of the specific chemical substance is adhered to the hydrophobic surface of the microchannel and the analysis using the microchip having the microchannel becomes difficult to detect. Therefore, it is very important to modify the microfluidic surface to be hydrophilic in order to analyze a specific substance in the biochemical sample solution.

즉, 종래의 마이크로칩은 적용분야에 따라 기판을 선택적으로 제조해야 되기에 제조단가가 고가인 문제점이 있다. That is, the conventional microchip has a problem that the manufacturing cost is high because the substrate must be selectively manufactured according to the application field.

한국 공개특허공보 제10-2014-0026075호(2014.03.05)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0026075 (Apr.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 마이크로칩이 사용되는 전분야에 범용적으로 사용될 수 있도록 마이크로칩의 소수성 기판을 친수성 기판으로 개질 시킬 수 있는 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a microchip capable of modifying a hydrophobic substrate of a microchip into a hydrophilic substrate so as to be universally usable in all fields in which the microchip is used. And a hydrophilic reforming method of a hydrophobic substrate.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다. In order to accomplish the above object, the present invention may include the following embodiments.

본 발명에 따른 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법의 바람직한 실시예는, a) 마이크로 구조물 또는 미세유로 구조물이 설치되는 소수성의 기판 표면을 플라즈마 처리하는 단계와, b) 플라즈마 처리된 상기 기판 표면에 친수성 박막 코팅층을 형성하는 단계와, c) 상기 친수성 박막 코팅층이 형성된 기판을 세척 및 건조하는 단계;를 제공할 수 있다. A preferred embodiment of the hydrophilic reforming method of a hydrophobic substrate for a microchip according to the present invention comprises the steps of: a) plasma-treating a surface of a hydrophobic substrate on which a microstructure or a microchannel structure is installed; b) Forming a thin film coating layer, and c) washing and drying the substrate on which the hydrophilic thin film coating layer is formed.

또한, 위 실시예는, b)단계에서 b-1) 친수성 고분자 용액을 상기 기판 표면에 도포하는 단계와, b-2)상기 친수성 고분자 용액을 가열 또는 자외선 조사방식으로 화학결합을 형성하도록 반응시키는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the above embodiment may further comprise the steps of: (b) applying b-1) a hydrophilic polymer solution on the substrate surface; b-2) reacting the hydrophilic polymer solution to form a chemical bond by heating or ultraviolet irradiation Step < / RTI >

그러므로, 본 발명은 마이크로칩의 소수성 기판을 친수성으로 개질할 수 있어 전분야에 걸쳐 범용적으로 사용할 수 있어 제조비용을 단축시킬 수 있고, 보다 정확한 측정결과를 도출할 수 있는 효과가 있다. Therefore, the present invention can modify the hydrophobic substrate of the microchip to be hydrophilic and can be used universally in all fields, which can shorten the manufacturing cost and can obtain a more accurate measurement result.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 마이크로칩의 일예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법의 각 단계별 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예들과 비교예의 액적을 도시한 사진이다.
도 5는 도 4의 접촉각을 촬영한 사진이다.1 is a flowchart showing a hydrophilic modification method of a hydrophobic substrate for a microchip according to the present invention.
2 is a diagram showing an example of a microchip of the present invention.
3 is a diagram showing steps of a hydrophilic modification method of a hydrophobic substrate for a microchip according to the present invention.
Fig. 4 is a photograph showing droplets of Examples and Comparative Examples according to the present invention. Fig.
5 is a photograph of the contact angle shown in Fig.

이하에서는 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않으며, 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments and examples described herein, and the terms and words used in the specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense, It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하에서는 본 발명에 따른 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of a hydrophilic reforming method of a hydrophobic substrate for a microchip according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법을 도시한 순서도, 도 2는 도 1의 단계별 도면이고, 도 3은 마이크로칩의 일예를 도시한 도면이다. FIG. 1 is a flowchart showing a hydrophilic reforming method of a hydrophobic substrate for a microchip according to the present invention, FIG. 2 is a view showing steps of FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing an example of a microchip.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 마이크로칩의 소수성 기판의 표면에 플라즈마 처리하는 S100 단계와, 플라즈마 처리된 마이크로칩 기판 표면(40)에 친수성 고분자 용액(60)을 도포하여 박막 코팅층(80)을 형성하는 S200 단계와, 박막 코팅된 마이크로칩을 세척 및 건조하는 S300 단계를 포함한다. 1 and 2, the method of the present invention includes: a step S100 of plasma-treating a surface of a hydrophobic substrate of a microchip; a step of applying a hydrophilic polymer solution 60 to a plasma- 80), and S300 of washing and drying the thin-film-coated microchip.

S100 단계는 마이크로칩 기판 표면에 플라즈마 처리하는 단계이다. Step S100 is a step of plasma-treating the surface of the microchip substrate.

여기서, 마이크로칩은 기판의 일면에서 단수 또는 복 수개의 마이크로 구조물(20)이 설치되는 마이크로 어레이칩(도 2의 (a) 참조)과, 시료주입구(31)와 미세유로(32) 및 시료배출구(33)가 형성된 미세유로 레플리카(30)가 기판(10)에 설치되는 미세유체칩(도 2의 (b)참조)중 어느 하나에 해당될 수 있다. 이는 본 발명의 마이크로칩의 일예를 설명하는 것이나, 이에 한정되는 것이 아니며 소수성에서 친수성의 개질이 필요한 모든 마이크로칩에 해당될 수 있다.Here, the microchip includes a micro array chip (see FIG. 2A) in which a single or multiple micro structures 20 are installed on one surface of a substrate, a sample inlet 31, a micro channel 32, (See FIG. 2 (b)) in which the micro flow path replicas 30 on which the micro flow path replicas 33 are formed are provided on the substrate 10. This is an example of the microchip of the present invention, but it is not limited thereto, and it may correspond to any microchip requiring modification of hydrophilic property from hydrophobic property.

따라서, 마이크로칩의 기판(10)은 마이크로 구조물(20과, 시료주입구(31), 시료배출구(33) 및 미세유로(32)가 형성되는 레플리카(30)(이하에서는 마이크로 구조라 총칭함)가 적층되는 기판 표면(40)을 포함한다. 여기서, 기판(10)은 예를 들면, 플라스틱 재질의 기판(예를 들면, PC:Polycarbonate)으로서 소수성의 기판 표면(40)으로 이루어진다. Therefore, the substrate 10 of the microchip has the micro structure 20, the replica 30 (hereinafter collectively referred to as a micro structure) in which the sample inlet 31, the sample outlet 33 and the micro flow path 32 are formed, The substrate 10 is made of a hydrophobic substrate surface 40 as a plastic substrate (for example, PC: Polycarbonate).

따라서, S100 단계는 위와 같이 마이크로 구조를 갖는 소수성의 기판 표면(40)을 플라즈마 처리하여 친수성 기능기(-OH)(50)를 도입하는 것이다(도 2의 (a)와 (b) 참조). Accordingly, in step S100, the hydrophobic substrate surface 40 having a microstructure as described above is subjected to plasma treatment to introduce a hydrophilic functional group (-OH) 50 (see FIGS. 2A and 2B).

S200 단계는 S100 단계에서 플라즈마 처리된 기판 표면(40)에 친수성 박막코팅층(80)을 형성하는 단계이다. 예를 들면, 작업자는 마이크로칩에서 플라즈마 처리된 기판 표면(40)에 친수성 고분자 용액(60)을 도포하여 가열 또는 자외선 조사방식으로 경화하여 기판 표면(40)에 친수성 박막 코팅층(80)을 형성한다(도 2의 (c) 참조). In operation S200, the hydrophilic thin film coating layer 80 is formed on the surface of the substrate 40 subjected to the plasma treatment in operation S100. For example, the operator applies a hydrophilic polymer solution 60 to a substrate surface 40 subjected to plasma treatment in a microchip, and cures the substrate surface 40 by heating or ultraviolet irradiation to form a hydrophilic thin film coating layer 80 on the substrate surface 40 (See Fig. 2 (c)).

이때, 친수성 고분자 용액(60)은 친수성 고분자(70)(Hydrophilic polymer)를 갖는 PVA(polyvinyl alcohol), PEO(Poly ethylene oxide), PVP(Poly vinyl pyrolidone), PEGMEA(Polyethylene glycol methyl ether acetate)등과 같이 친수성 기능기를 갖는 고분자중에서 선택된 어느 하나에 해당된다. At this time, the hydrophilic polymer solution 60 may be made of polyvinyl alcohol (PVA), polyolefin oxide (PVO), polyvinyl pyrolidone (PVP), polyethylene glycol methyl ether acetate (PEGMEA), or the like having a hydrophilic polymer 70 And a polymer having a hydrophilic functional group.

또한, 친수성 고분자 용액(60)은 설정된 시간 동안 자외선 또는 가열 방식으로 경화되는 과정에서 친수성 고분자(70)(Hydrophilic polymer chains)가 플라즈마에 의해 도입된 친수성 기능기(-OH)(50)와 반응되어 친수성 박막 코팅층(80)을 형성한다. The hydrophilic polymer solution 60 is reacted with a hydrophilic functional group (-OH) 50 introduced by plasma in the process of curing by ultraviolet rays or heating for a predetermined period of time, the hydrophilic polymer chains 70 A hydrophilic thin film coating layer 80 is formed.

S300 단계는 S200 단계에서 친수성 고분자 용액의 미반응 물질을 제거하고, 세척 및 건조하는 단계이다. S200 단계의 자외선 및 가열방식의 화학결합형성은 친수성 고분자 용액(60)의 친수성 고분자(70)가 친수성 기능기(50)와 반응하여 화학결합을 형성하도록 하기 위하여, 예를 들면, 50oC에서 30분 가열 또는 30초간 자외선을 조사한다. In step S300, the unreacted material of the hydrophilic polymer solution is removed, washed, and dried in step S200. In step S200, the chemical bond formation of the ultraviolet ray and the heating method is performed at a temperature of, for example, 50 < 0 > C in order to allow the hydrophilic polymer 70 of the hydrophilic polymer solution 60 to react with the hydrophilic functional group 50 to form a chemical bond It is heated for 30 minutes or irradiated with ultraviolet rays for 30 seconds.

따라서 S200 단계 이후 기판 표면(40)은 친수성 고분자 물질이 잔류된다(도 2의 (d) 참조). 그러므로, S300 단계는 기판 표면(40)에서 S200 단계에서 잔류된 친수성 고분자 용액을 세척 후 건조한다(도 2의 (e) 참조). Therefore, the hydrophilic polymer material remains on the substrate surface 40 after step S200 (see Fig. 2 (d)). Therefore, in step S300, the hydrophilic polymer solution remaining on the substrate surface 40 in step S200 is washed and dried (refer to FIG. 2 (e)).

본 발명은 위와 같은 방식으로 마이크로칩의 소수성 표면을 갖는 기판(10)을 친수성으로 개질하였고, 이하에서는 위와 같은 방법으로 개질된 본 발명의 작용효과를 설명한다. The present invention modifies the substrate 10 having a hydrophobic surface of a microchip to be hydrophilic in the above manner, and the operation and effect of the present invention modified by the above method will be described below.

도 4는 본 발명에 따른 마이크로칩의 친수성 개질 여부를 시험하기 위한 수용액 액적을 도시한 사진이고, 도 5는 도 4의 수용액 액적과 기판 표면 사이의 접촉각을 측정한 사진이다. FIG. 4 is a photograph showing an aqueous solution droplet for testing hydrophilicity modification of a microchip according to the present invention, and FIG. 5 is a photograph showing a contact angle between an aqueous solution solution and a substrate surface of FIG.

이중 도 4의 (a)는 소수성 기판의 수용액 액적을 확인한 사진이고, 도 4의 (b)는 가열 공정에 따른 박막 코팅층(80)이 형성된 제품의 액적을 촬영한 사진이고, 도 4의 (c)는 자외선 조사 방식에 따른 박막 코팅층(80)이 형성된 제품의 액적을 촬영한 사진이다. 4 (b) is a photograph of a droplet of the product on which the thin film coating layer 80 is formed by the heating process, and FIG. 4 (c) Is a photograph of a droplet of a product formed with a thin film coating layer 80 according to an ultraviolet irradiation method.

이중 도 4의 (a)는 종래 기판으로서 비교예로 칭하고, 도 4의 (b)는 본 발명이 적용된 기판으로 제1실시예로 칭하고, 도 4의 (c)의 기판은 본 발명이 적용된 기판(10)으로서 제2실시예로 칭한다. 4 (b) is a substrate to which the present invention is applied, and FIG. 4 (c) is a plan view of a substrate to which the present invention is applied. (10) as a second embodiment.

먼저, 비교예는 마이크로칩에 사용되는 플라스틱 재질의 기판(예를 들면, 폴리카보네이트(PC))(10)으로서 소수성의 기판 표면(40)을 포함한다. 따라서, 비교예는 소수성의 기판 표면(40)에 물방울이 떨어지면, 도 4의 (a)와 같은 액적이 형성된다. First, the comparative example includes a hydrophobic substrate surface 40 as a plastic substrate (for example, polycarbonate (PC)) 10 used in a microchip. Therefore, in the comparative example, when water droplets fall on the hydrophobic substrate surface 40, a droplet as shown in Fig. 4A is formed.

비교예에 의한 액적의 접촉각은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 84.5°가 확인된다. 즉, 비교예는 반구형의 물방울로서 옆으로 퍼지지지 않고 기판표면에서 최고점간의 높이가 제1실시예와 제2실시예에 비하여 높다. The contact angle of the droplet according to the comparative example is 84.5 占 as shown in Fig. 5 (a). In other words, the comparative example is not hemispherically droplet-like and does not spread sideways, and the height between the highest points on the surface of the substrate is higher than in the first and second embodiments.

제1실시예는 소수성 표면을 갖는 기판(10)을 플라즈마 처리 후 친수성 고분자 용액(60)으로 박막 코팅층(80)이 형성된 기판(10)에 물방울을 떨어뜨렸다. 이때, 제1실시예의 기판은, 예를 들면, PC 기판에 PVP(Poly vinyl pyrolidone) 용액을 사용하여 친수성 개질 후 가열 방식을 거쳐 친수성 박막 코팅층(80)이 형성된 제품이다. PVP(Poly vinyl pyrolidone) 용액은 예를 들면, 50℃에서 30분간 가열되어 화학결합이 형성되었다. In the first embodiment, the substrate 10 having a hydrophobic surface is subjected to plasma treatment, and water droplets are dropped onto the substrate 10 on which the thin film coating layer 80 is formed with the hydrophilic polymer solution 60. At this time, the substrate of the first embodiment is a product in which a hydrophilic thin film coating layer 80 is formed through a hydrophilic reforming heating method using, for example, a PVP (poly vinyl pyrolidone) solution on a PC substrate. The polyvinyl pyrolidone (PVP) solution was heated, for example, at 50 ° C for 30 minutes to form a chemical bond.

이때, 제1실시예의 접촉각은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 20.0°의 접촉각으로서 비교예에 비하여 낮은 것으로 소수성에서 친수성으로 개질됨이 확인된다. At this time, it is confirmed that the contact angle of the first embodiment is lower than that of the comparative example as a contact angle of 20.0 degrees as shown in Fig. 5 (b), which is modified from hydrophobic to hydrophilic.

제2실시예는 소수성의 기판 표면(40)을 갖는 PC 기판(10)에 플라즈마 처리 후 친수성 고분자 용액(60)으로 박막 코팅층(80)을 형성하였다. 이때, 제2실시예는 비교예 및 제1실시예와 동일한 조건에서 물방울을 떨어뜨렸다. In the second embodiment, the thin film coating layer 80 is formed on the PC substrate 10 having the hydrophobic substrate surface 40 by plasma treatment after the hydrophilic polymer solution 60. At this time, water droplets were dropped in the second embodiment under the same conditions as in the comparative example and the first embodiment.

아울러, 제2실시예의 친수성 고분자 용액(60)은 PEGMEA(Polyethylene glycol methyl ether acetate) 용액으로서, PC 기판(10)에 도포된 후 30초간 자외선이 조사되어 화학결합을 형성하여 친수성 박막 코팅층(80)을 형성한다. 따라서, 제2실시예의 접촉각은 도 5의 (c)와 같이, 60.0°로서 소수성에서 친수성으로 개질됨이 확인되었다. In addition, the hydrophilic polymer solution 60 of the second embodiment is a solution of PEGMEA (polyethylene glycol methyl ether acetate), which is applied to the PC substrate 10 and then irradiated with ultraviolet rays for 30 seconds to form a chemical bond to form a hydrophilic thin film coating layer 80. [ . Therefore, it was confirmed that the contact angle of the second embodiment was changed from hydrophobic to hydrophilic at 60.0 deg. As shown in Fig. 5 (c).

상술한 바와 같이, 본 발명은 소수성 표면으로 이루어진 마이크로칩의 기판(10)을 플라즈마 처리로 친수성 기능기(50)를 기판의 표면(40)에 도입한 뒤에 친수성 고분자 용액(60)의 친수성 고분자(70)(Hydrophilicity Polymer)와 반응시켜 소수성에서 친수성으로 개질시킬 수 있다. As described above, in the present invention, the substrate 10 of a microchip having a hydrophobic surface is subjected to plasma treatment to introduce the hydrophilic functional group 50 into the surface 40 of the substrate, and then the hydrophilic polymer 60 of the hydrophilic polymer solution 60 70) (Hydrophilicity Polymer) to make it hydrophobic to hydrophilic.

그러므로, 본 발명은 생화학 시료를 사용한 실험에서 보다 정확한 측정을 가능하게 해줄 수 있고, 또한, 보다 다양한 분야에서 응용이 가능하다. Therefore, the present invention can make more accurate measurement in an experiment using a biochemical sample, and can be applied in a wide variety of fields.

10 : 기판 20 : 마이크로 구조물
30 : 레플리카 31 : 시료주입구
32 : 미세유로 33 : 시료배출구
40 : 기판 표면 50 : 친수성 기능기
60 : 친수성 고분자 용액 70 : 친수성 고분자
80 : 친수성 박막코팅층10: substrate 20: microstructure
30: replica 31: sample inlet
32: fine flow path 33: sample outlet
40: substrate surface 50: hydrophilic functional group
60: Hydrophilic polymer solution 70: Hydrophilic polymer
80: hydrophilic thin film coating layer

Claims (5)

a) 마이크로 구조물 또는 미세유로 구조물이 설치되는 소수성의 기판 표면을 플라즈마 처리하는 단계;
b) 상기 a) 단계 이후 플라즈마 처리된 상기 기판 표면에 친수성 박막 코팅층을 형성하는 단계; 및
c) 상기 친수성 박막 코팅층이 형성된 기판을 세척 및 건조하는 단계;를 포함하는 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법.
a) plasma-treating a hydrophobic substrate surface on which a microstructure or a microchannel structure is installed;
b) forming a hydrophilic thin film coating layer on the surface of the substrate after the step a); And
and c) washing and drying the substrate having the hydrophilic thin film coating layer formed thereon.
제1항에 있어서, 상기 b) 단계는
b-1) 친수성 고분자 용액을 상기 기판 표면에 도포하는 단계; 및
b-2) 상기 b-1) 단계에서 도포된 상기 친성 고분자 용액을 가열 또는 자외선 조사방식으로 화학결합을 형성하는 단계;를 포함하는 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법.
The method of claim 1, wherein step b)
b-1) applying a hydrophilic polymer solution to the substrate surface; And
b-2) forming a chemical bond by heating or irradiating ultraviolet light to the affinity polymer solution applied in the step b-1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 친수성 고분자 용액은
PVA(polyvinyl alcohol), PEO(Poly ethylene oxide), PVP(Poly vinyl pyrolidone), PEGMEA(Polyethylene glycol methyl ether acetate) 등 친수성 기능기를 갖는 친수성 고분자 중에서 선택된 어느 하나를 사용하여 제조된 용액인 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법.
The method according to claim 1 or 2, wherein the hydrophilic polymer solution comprises
A hydrophobic substrate for a microchip, which is a solution prepared by using any one selected from hydrophilic polymers having hydrophilic functional groups such as polyvinyl alcohol (PVA), poly ethylene oxide (PEO), poly vinyl pyrolidone (PVP) Lt; / RTI >
제1항에 있어서, 상기 친수성 박막 코팅층은
상기 a) 단계의 플라즈마 처리된 기판 표면에 도입된 친수성 기능기(-OH)와 친수성 고분자 용액의 친수성 고분자가 가열 또는 자외선 조사에 의해 반응된 것을 특징으로 하는 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법.
The method according to claim 1, wherein the hydrophilic thin film coating layer
Wherein the hydrophilic functional group (-OH) introduced into the surface of the plasma-treated substrate of step (a) and the hydrophilic polymer of the hydrophilic polymer solution are reacted by heating or ultraviolet irradiation.
제4항에 있어서, 상기 c) 단계는
상기 b)단계에서 잔류된 친수성 고분자 용액을 세척하는 것을 특징으로 하는 마이크로칩용 소수성 기판의 친수성 개질방법.

5. The method of claim 4, wherein step c)
Wherein the hydrophilic polymer solution remaining in the step (b) is washed.

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