KR101063871B1 - Inlet / outlet open-type capillary channel for separating particles in a fluid, a preparation method thereof and a method for separating particles in a fluid using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유체 내 입자를 분리하는 케피러리 채널에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 위에 적어도 하나 이상 적층되는 상판; 상기 베이스 기판 및 상판 사이에 간격을 형성하는 스페이서(spacer); 및 상기 베이스 기판 및 상판의 양 측면을 밀봉하는 실(seal)제를 포함하는 케피러리 채널에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 베이스 기판 및 상판 사이에 수 마이크로미터(㎛) 내지 수십 마이크로미터 크기의 스페이서를 이용하여 간격을 형성하고, 이를 통해 미세입자를 분리함으로써, 종래와 같이 별도의 동력원 및 고가의 장비 없이, 간단하면서도 경제적으로 신속하게 다량의 미세입자를 분리할 수 있으며, 또한 케피러리 채널의 제조과정에서 반도체 공정, 특히 사진식각법(photo lithography)을 사용하지 않아, 훨씬 간단하고 신속하게 케피러리 채널(capillary channel)을 제조할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a capillary channel for separating particles in a fluid, more specifically a base substrate; At least one top plate laminated on the base substrate; A spacer forming a gap between the base substrate and the top plate; And a sealant that seals both sides of the base substrate and the top plate. According to the present invention, a gap is formed between a base substrate and a top plate by using a spacer having a size of several micrometers (μm) to several tens of micrometers, and the fine particles are separated therefrom, thereby separate power source and expensive equipment as in the prior art. Without the use of semiconductor processes, in particular photo lithography, in the manufacture of capillary channels, simply and economically. (capillary channel) has the effect that can be produced.
케피러리 채널, 스페이서, 마이크로 펄, 광 경화 조성물, 실(seal)제 Capillary Channels, Spacers, Micro Pearls, Light Curing Compositions, Sealants
Description
본 발명은 유체 내의 입자를 분리하기 위한 케피러리 채널에 관한 것으로, 베이스 기판 및 상판 사이에 분리할 입자의 크기에 따라 적합한 크기의 스페이서로 간격을 형성하여 유체 내 입자를 분리하는 입구와 출구가 개방된 케피러리 채널 및 이를 이용한 유체 내 입자를 분리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a capillary channel for separating particles in a fluid, the inlet and outlet for separating the particles in the fluid by forming a gap with a spacer of a suitable size according to the size of the particles to be separated between the base substrate and the top plate is open To a capillary channel and a method for separating particles in a fluid using the same.
일반적으로 마이크로 펄은 LCD 디스플레이 기술에 사용되는 것으로, LCD용 상판과 하판 글래스 사이의 일정한 간격을 유지시켜주는 역할을 한다. 마이크로 펄 입자의 크기는 다양하며, 그 크기에 따라 상판과 하판 사이의 간격을 조절할 수 있다. LCD 기술에서는 마이크로 펄로 일정간격을 유지 후 액정을 삽입하고, 입구와 출구를 밀봉하여 액정을 가두어 사용하고 있다. 현재 이 기술에 사용되고 있는 마이크로 펄은 그 크기가 2㎛ 보다 크며, 2㎛ 이하의 마이크로 펄은 상용화되어 있지 않았으며, LCD 디스플레이 기술분야 이외에 유체 내 미세입자를 분리하는 기술에 적용된 적은 없다. In general, micro pearl is used in LCD display technology, and serves to maintain a constant gap between the upper and lower glass for LCD. The size of the micro pearl particles varies, and the gap between the upper and lower plates can be adjusted according to the size. In LCD technology, liquid crystal is inserted after maintaining a certain interval with micro pearl, and the liquid crystal is confined by sealing the inlet and the outlet. The micro pearls used in this technology are larger than 2 μm in size, and micro pearls of 2 μm or less have not been commercialized, and have not been applied to a technique for separating microparticles in a fluid other than LCD display technology.
한편, 유체(fluid) 내 미세입자를 분리하는 기술은, 공기 내 존재하는 미세 먼지나 유해 박테리아 등을 필터링하는 공기정화기술, 물 속의 미세 화학물질, 유해 생체물질 등을 필터링하는 정수기술 등 다양한 필터링 분야에 사용된다. Meanwhile, the technology for separating fine particles in a fluid includes various filtering methods such as an air purification technology for filtering fine dust and harmful bacteria in the air, a water purification technology for filtering fine chemicals and harmful biomaterials in water, and the like. Used in the field.
기존의 유체 내 미세입자를 분리하는 기술들은 단일 섬유 망체 또는 복수의 섬유 망체 필터를 동시에 사용하거나, 전기적/정전기적 방식 등이 주로 사용되어왔다. Conventional techniques for separating fine particles in a fluid have been mainly used a single fiber mesh or a plurality of fiber mesh filters, or an electrical / electrostatic method.
하지만, 섬유 망체 필터를 이용하여 유체 내 미세입자를 분리하는 기술의 경우는 망체 제조의 기술적 한계로 인해 입자가 나노 크기 이하로 미세할수록 상기 망체를 이용하여 일정한 크기 별로 분리하기가 불가능하며, 전기적/정전기적 방식을 이용하는 집진기 같은 장치를 이용할 경우는 그 구조가 복잡하고, 장비가 고가이며, 별도의 동력원이 요구되는 문제점이 있다.However, in the case of a technique for separating fine particles in a fluid by using a fiber mesh filter, it is impossible to separate by a certain size using the mesh as the particles are smaller than the nano size due to the technical limitation of the fabric manufacturing. If a device such as a dust collector using an electrostatic method is used, the structure is complicated, the equipment is expensive, and a separate power source is required.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 별도의 동력원 및 고가의 장비 없이, 간단하면서도 경제적으로 신속하게 다량의 미세 먼지, 미세 생체물질 등과 같은 미세입자를 분리할 수 있는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a technique for separating microparticles such as a large amount of fine dust, fine biomaterials, etc. quickly and simply and economically without a separate power source and expensive equipment. Its purpose is to.
본 발명은 유체 내 입자를 분리하는 케피러리 채널에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 위에 적어도 하나 이상 적층되는 상판; 상기 베이스 기판 및 상판 사이에 간격을 형성하는 스페이서; 및 상기 베이스 기판 및 상판의 양 측면을 밀봉하는 실(seal)제를 포함하는 케피러리 채널에 관한 것이다.The present invention relates to a capillary channel for separating particles in a fluid, more specifically a base substrate; At least one top plate laminated on the base substrate; A spacer forming a gap between the base substrate and the top plate; And a sealant that seals both sides of the base substrate and the top plate.
본 발명에 의하면, 베이스 기판 및 상판 사이에 수 마이크로 미터 직경을 가지는 스페이서를 이용하여 간격을 형성하고, 이를 통해 미세입자를 분리함으로써, 종래와 같이 별도의 동력원 및 고가의 장비 없이, 간단하면서도 경제적으로 신속하게 다량의 미세입자를 분리할 수 있으며, 또한 케피러리 채널의 제조과정에서 반도체 공정, 특히 사진식각법(photo lithography)을 사용하지 않아, 훨씬 간단하고 신속하게 케피러리 채널을 제조할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by forming a gap using a spacer having a diameter of several micrometers between the base substrate and the top plate, and by separating the microparticles through this, without the separate power source and expensive equipment as in the prior art, simply and economically It is possible to rapidly separate a large amount of microparticles, and also to manufacture the capillary channel much more simply and quickly by not using a semiconductor process, especially photolithography, in the manufacturing process of the capillary channel. There is.
본 발명은 유체 내 입자를 분리하는 케피러리 채널에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 위에 적어도 하나 이상 적층되는 상판; 상기 베이스 기판 및 상판 사이에 간격을 형성하는 스페이서; 및 상기 베이스 기판 및 상판의 양 측면을 밀봉하는 실(seal)제를 포함하는 케피러리 채널을 제공한다.The present invention relates to a capillary channel for separating particles in a fluid, more specifically a base substrate; At least one top plate laminated on the base substrate; A spacer forming a gap between the base substrate and the top plate; And a sealant that seals both sides of the base substrate and the top plate.
상기 베이스 기판 위에 적층되는 상판은 1 또는 2이상이 적층될 수 있으며 적층시 각 층의 간격은 각층에 사용되는 스페이서의 크기에 따라 달리할 수 있다. 이로써, 보다 많은 양의 유체를 한 번에 필터링할 수 있고, 경우에 따라 유체 내의 크기가 각각 상이한 입자들을 한 번의 수행으로 입자 별로 필터링할 수 있다. One or two or more top plates stacked on the base substrate may be stacked, and the interval of each layer may vary depending on the size of the spacer used in each layer. As a result, a larger amount of fluid can be filtered at a time, and in some cases, particles having different sizes in the fluid can be filtered by particles in one operation.
상기 스페이서는 베이스 기판 및 상판 사이의 양단에 위치하는 것이 바람직하며, 양단에 위치하는 스페이서의 크기가 같거나 다른 것을 사용할 수 있다.The spacer is preferably located at both ends between the base substrate and the top plate, it is possible to use the same or different size of the spacer located at both ends.
상기 베이스 기판 및 상판 사이의 양단에 위치한 스페이서의 크기가 동일한 경우 베이스 기판 및 상판이 평행한 구조로 형성되어 대칭형의 케피러리 채널이 만들어지며, 베이스 기판 및 상판 사이의 양단에 위치한 스페이서의 크기가 다른 경우 상판이 경사진 구조로 형성되는 비대칭형 케피러리 채널이 만들어진다.If the spacers located at both ends between the base substrate and the top plate have the same size, the base substrate and the top plate are formed in parallel to form a symmetrical capillary channel, and the spacers located at both ends between the base substrate and the top plate have different sizes. In this case, an asymmetric capillary channel is formed in which the top plate is formed in an inclined structure.
본 발명의 ‘케피러리 채널’은 모세관 현상에 의해 유체 유입이 이루어질 수 있도록 고안된 유체 내 미세입자를 분리할 수 있는 채널을 의미한다. The term “kefirary channel” of the present invention refers to a channel capable of separating microparticles in a fluid designed to allow fluid inflow by a capillary phenomenon.
상기 베이스 기판 및 상판의 소재는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면 유리, 석영 및 플라스틱 중 선택되어진 1종 이상이 사용될 수 있다. The material of the base substrate and the top plate is not particularly limited, and for example, one or more selected from glass, quartz and plastic may be used.
본 발명의 ‘스페이서(spacer)’는 베이스 기판 및 상판 사이에 일정 간격을 형성하는 물질을 의미하며, 상기 간격은 특정 간격에 한정되는 것은 아니고, 스페 이서의 크기는 필터링하고자 하는 입자의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 이로 인하여 베이스 기판 및 상판 사이의 간격을 조절할 수 있다. The 'spacer' of the present invention refers to a material forming a predetermined gap between the base substrate and the top plate, the gap is not limited to a specific interval, the size of the spacer according to the size of the particles to be filtered It may vary, thereby adjusting the distance between the base substrate and the top plate.
상기 스페이서에 의해 형성되는 베이스 기판 및 상판 사이의 간격은 1 마이크로미터(㎛) 내지 900 마이크로미터(㎛)일 수 있으며, 바람직하게는 2㎛ 내지 100㎛이며, 더욱 바람직하게는 2㎛ 내지 10㎛이다.The distance between the base substrate and the upper plate formed by the spacer may be 1 micrometer (μm) to 900 micrometers (μm), preferably 2 μm to 100 μm, and more preferably 2 μm to 10 μm. to be.
스페이서로는 베이스 기판 및 상판 사이에 공간을 형성하는 것이라면 어느 것을 사용하여도 무방하나, 광 경화 조성물 단독 또는 광 경화 조성물 및 마이크로 펄(micro pearl)의 혼합물로 이루어지는 것이 바람직하다. As the spacer, any space may be used as long as it forms a space between the base substrate and the top plate, but it is preferable that the spacer is composed of a photocurable composition alone or a mixture of the photocurable composition and micro pearl.
본 발명의 ‘광 경화 조성물’은 자외선의 조사에 의해 경화되는 점착성 조성물을 의미하며, 본 발명에 따른 광 경화 조성물은 (1)베이스 수지, (2) 반응성 모노머 및 (3) 광중합 개시제를 포함할 수 있다.The term 'photocuring composition' of the present invention means an adhesive composition cured by irradiation of ultraviolet rays, and the photocuring composition according to the present invention may include (1) a base resin, (2) a reactive monomer, and (3) a photopolymerization initiator. Can be.
상기 (1) 베이스 수지는 불포화 폴리에스텔계 수지 및 아크릴계 수지 등이 사용될 수 있으며, 아크릴계 수지로는 아크릴계 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.The base resin (1) may be an unsaturated polyester resin, an acrylic resin, or the like, and it is preferable to use an acrylic copolymer as the acrylic resin.
상기 아크릴계 공중합체는 The acrylic copolymer is
ⅰ) 탄소수 1 ∼ 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 90 ∼ 99.9 중량부 및Iii) 90 to 99.9 parts by weight of a (meth) acrylic acid ester monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms;
ⅱ) 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체 0.1 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.Ii) It is preferred to include 0.1 to 10 parts by weight of a vinyl monomer and / or an acrylic monomer having a crosslinkable functional group.
상기 ⅰ)의 탄소수가 1 ~ 12 의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트 및 벤질 아크릴레이트 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The (meth) acrylic acid ester monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms of (i) is methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate , n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl ( Meta) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, benzyl acrylate, etc. can be used individually or in mixture of 2 or more types.
상기 탄소수 1 ∼ 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체는 90 내지 99.9 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 90 중량부 미만인 경우에는 초기접착력이 저하되고, 99.9 중량부를 초과하면 응집력 저하로 내구성에 문제가 발생할 수 있다.The (meth) acrylic acid ester monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferably contained in an amount of 90 to 99.9 parts by weight. When the content is less than 90 parts by weight, the initial adhesive strength is lowered. Problems with durability may occur.
상기 ⅱ)의 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체는 가교제와 반응하여 고온 또는 고습 조건에서 점착제의 응집력 파괴가 일어나지 않도록 화학결합에 의한 응집력 또는 접착강도를 부여하는 작용을 한다.The vinyl monomer and / or the acrylic monomer having the crosslinkable functional group of ii) reacts with the crosslinking agent to impart cohesive force or adhesive strength by chemical bonding so that cohesive breakage of the pressure-sensitive adhesive does not occur under high temperature or high humidity conditions.
상기 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체는 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 또는 2-하이드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트와 같은 하이드록시기를 함유하는 단량체 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레인산, 말레인산 무수물, 또는 푸마르산 같은 카르복실기를 함유하는 단량체 또는 아크릴 아미드, N-비닐 피롤리돈, 또는 N-비닐 카 프로락탐과 같은 질소를 함유하는 단량체 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The vinyl monomer having a crosslinkable functional group and / or the acrylic monomer may be 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6- Monomer acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid duplex containing a hydroxyl group such as hydroxyhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethylene glycol (meth) acrylate, or 2-hydroxypropylene glycol (meth) acrylate Or a mixture of two or more of monomers containing a carboxyl group such as itaconic acid, maleic acid, maleic anhydride, or fumaric acid or a monomer containing nitrogen such as acrylamide, N-vinyl pyrrolidone, or N-vinyl caprolactam Can be used.
상기 (2) 반응성 모노머로는 폴리에스텔 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 등이 사용될 수 있으며, 다관능성 아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다.As the (2) reactive monomer, polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate and the like may be used, and it is preferable to use a multifunctional acrylate.
상기 다관능성 아크릴레이트의 구체적인 예로는, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴(allyl)화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌(fluorine) 등의 2관능형 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프 로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3관능형 우레탄 (메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물 등)(ex. Kyoeisha(사)의 UA-306I 또는 UA-306T) 등의 6관능형 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Specific examples of the multifunctional acrylate include 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, and polyethylene glycol di (meth). ) Acrylate, neopentylglycol adipate di (meth) acrylate, hydroxyl puivalic acid neopentylglycol di (meth) acrylate, dicyclopentanyl di (meth) acrylic Latex, caprolactone modified dicyclopentenyl di (meth) acrylate, ethylene oxide modified di (meth) acrylate, di (meth) acryloxy ethyl isocyanurate, allylated cyclohexyl di (meth) Acrylate, tricyclodecane dimethanol (meth) acrylate, dimethylol dicyclopentane di (meth) acrylate, ethylene oxide modified hexahydrophthalic acid di (meth) acrylate, Cyclodecane dimethanol (meth) acrylate, neopentylglycol modified trimethylpropane di (meth) acrylate, adamantane di (meth) acrylate or 9,9-bis [4- (2-acryloyl Bifunctional trimethylolpropane tri (meth) acrylate, such as oxyethoxy) phenyl] fluorene (fluorine), dipentaerythritol tri (meth) acrylate, propionic acid-modified dipentaerythritol tri (meth) acryl Latex, pentaerythritol tri (meth) acrylate, propylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trifunctional urethane (meth) acrylate or tris (meth) acryloxyethyl isocyanurate Tetrafunctional propionic acid-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylates such as trifunctional diglycerol tetra (meth) acrylate or pentaerythritol tetra (meth) acrylate 5-functional and dipentaerythritol hexa (meth) acrylates, caprolactone modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylates or urethane (meth) acrylates (ex. Isocyanate monomers and trimethylolpropane tri (meth) And a six-functional type such as acrylate reactant) (ex. UA-306I or UA-306T of Kyoeisha Co., Ltd.), but is not limited thereto.
상기와 같은 다관능성 아크릴레이트는 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 30 중량부 이하, 바람직하게는 0.05 중량부 내지 30 중량부, 보다 바람직하게는 0.05 중량부 내지 20 중량부의 양으로 점착제 조성물에 포함되는 것이 바람직하다.The polyfunctional acrylate as described above is contained in the pressure-sensitive adhesive composition in an amount of 30 parts by weight or less, preferably 0.05 parts by weight to 30 parts by weight, more preferably 0.05 parts by weight to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. It is preferable.
상기 (3) 광중합 개시제는 UV조사에 의해 반응을 개시하는 물질로서 다관능성 아크릴레이트의 경화속도 및 황변 특성등을 고려하여, 그 종류와 함량을 적절히 선택하여 사용하며, 필요에 따라 두 종류 이상의 광경화 개시제를 혼합하여 사용할 수도 있다.The photopolymerization initiator (3) is a material that initiates the reaction by UV irradiation, taking into consideration the curing rate and yellowing characteristics of the polyfunctional acrylate, and selecting and using the type and content thereof appropriately. You may mix and use a polymerization initiator.
본 발명에서 사용될 수 있는 광개시제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아니노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드 록시-2-메틸-1-페닐프로판-1온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4’-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤(thioxanthone), 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아미노 안식향산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논] 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 상기 중 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The kind of photoinitiator that can be used in the present invention is not particularly limited, and for example, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin n-butyl ether, benzoin isobutyl ether , Acetophenone, dimethylanino acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane- 1-one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl 2- (hydroxy-2-propyl) ketone, benzophenone, p-phenylbenzophenone, 4,4'-diethylaminobenzophenone, dichlorobenzophenone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2 t-butyl anthraquinone, 2-aminoanthraquinone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone , Benzildime Ketal, acetophenone dimethylketal, p-dimethylamino benzoic acid ester, oligo [2-hydroxy-2-methyl-1- [4- (1-methylvinyl) phenyl] propanone] and 2,4,6-trimethylbenzoyl -Diphenyl-phosphine oxide, etc. are mentioned. In this invention, it can be used individually or in mixture of 2 or more types of the above.
상기와 같은 광개시제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 중량부 내지 5 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 광개시제의 함량이 상기 범위를 초과하면, 중합 반응이 원활히 이루어지지 않거나, 반응 후 잔존 성분으로 인해 점착제 물성이 악화될 우려가 있다.The photoinitiator is preferably included in an amount of 0.1 parts by weight to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 parts by weight to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. When the content of the photoinitiator exceeds the above range, the polymerization reaction may not be performed smoothly, or the adhesive properties may deteriorate due to the remaining components after the reaction.
본 발명에서 있어서 사용되는 광 경화 조성물은 당업자에게 공지된 것이라면 그 어느 것을 선택하여 사용할 수 있으며 앞에 예시한 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예에서는 시중에서 입수 가능한 NOA(Norland Optical Adhesive), 3M사의 라이트락(Rite-Lok), ThreeBond, Loktite 등을 광 경화 조성물로 사용하였다.As long as it is known to those skilled in the art, the photocurable composition used in this invention can select and use any, and is not limited to the example illustrated before. In the embodiment of the present invention, commercially available NOA (Norland Optical Adhesive), 3M's Rite-Lok, ThreeBond, Loktite, and the like were used as the light curing composition.
본 발명의 마이크로 펄은 당업계에서 사용되는 펄로 그 직경이 수 마이크로에서 수백마이크로에 해당하는 것으로, 바람직하게는 2㎛ 내지 100㎛이다.The micro pearl of the present invention is a pearl used in the art, the diameter of which ranges from a few micro to several hundred micro, preferably 2 μm to 100 μm.
스페이서로 광 경화 조성물 및 마이크로 펄을 포함하는 혼합물을 사용할 경우 상기 혼합물은 하기 수학식 1에서 나타낸 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.When using a mixture containing a photocurable composition and micro pearl as a spacer, the mixture is preferably mixed in the ratio shown in the following equation (1).
<수학식 1 ><Equation 1>
자외선 경화제 : 마이크로 펄 = 1-X : X (0 ≤ X < 1)UV Curing Agent: Micro Pearl = 1-X: X (0 ≤ X <1)
본 발명에서, 베이스 기판 및 상판의 양 측면의 공간을 밀봉하는 실(seal)제는 빨리 경화되면서 접착성이 강한 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.In the present invention, a sealant that seals the space between both sides of the base substrate and the top plate may be used as long as the sealant hardens quickly and has strong adhesiveness.
상기 실(seal)제는 (ⅰ) 경화성 수지 또는 이의 단량체 및 (ii) 중합성 관능기 및/또는 반응성 관능기를 적어도 1개 이상 가지는 실리콘 고분자 화합물을 포함할 수 있다.The sealant may include a silicone polymer compound having at least one (i) curable resin or a monomer thereof and (ii) a polymerizable functional group and / or a reactive functional group.
상기 (ⅰ) 경화성 수지 또는 이의 단량체는 기판에 사용되는 통상의 경화성 수지 또는 이의 단량체를 사용하여도 무방하며, 다만 그 중에서도 에폭시 수지, (메타)아크릴산 에스테르, 에폭시 (메타)아크릴산 에스테르 및 이들의 조합 중에서 선택된 경화성 수지 또는 이의 단량체를 사용하는 것이 바람직하며, 본원 발명에서 (메타)아크릴산 에스테르란 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르를 의미한다. 특히, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시, 나프탈렌형 에폭시, PO 부가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 고리 지방족 에폭시 수지 및 이들의 조합 중에서 선택된 에폭시 수지; 또는 우레탄(메타)아크릴산, 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate), 테트라 히드로 퍼프릴 메타크릴레이트(tetra hydro furfuryl methacrylate), 벤질 메타크릴레이트(benzyl methacrylate), 이소보닐 메타크릴레이트(isobornylmethacrylate), 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트(2-hydroxy ethyl methacrylate), 글리시딜 메타크릴레이트(glycidyl methacrylate) 및 이들의 조합 중에서 선택된 (메타)아크릴산 에스테르를 사용하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 반응성이 좋고 접착성이 양호한 것으로 에폭시 수지, (메타)아크릴산 에스테르가 적합하다. The curable resin or monomer thereof may be a conventional curable resin or a monomer thereof, but an epoxy resin, (meth) acrylic acid ester, epoxy (meth) acrylic acid ester, and combinations thereof may be used. It is preferable to use curable resin selected from the monomers or monomers thereof, and in the present invention, (meth) acrylic acid ester means acrylic acid ester or methacrylic acid ester. In particular, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, biphenyl type epoxy, naphthalene type epoxy, PO addition bisphenol A type epoxy resin, cycloaliphatic epoxy resin, and Epoxy resins selected from combinations thereof; Or urethane (meth) acrylic acid, methyl methacrylate, tetra hydro furfuryl methacrylate, benzyl methacrylate, isobornyl methacrylate, isobornylmethacrylate, 2- Preference is given to using (meth) acrylic acid esters selected from 2-hydroxy ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, and combinations thereof. Most preferably, epoxy resin and (meth) acrylic acid ester are suitable as a thing with good reactivity and adhesiveness.
상기 경화성 수지로서는 한 분자 내에 에폭시기와 (메타)아크릴기 등, 2종 이상의 다른 관능기를 분자 중에 가지는 수지도 적합하다. 이와 같은 경화성 수지는 광경화 및/또는 열경화에 의해 경화하는 성격을 부여할 수 있다.As said curable resin, the resin which has 2 or more types of other functional groups, such as an epoxy group and a (meth) acryl group, in a molecule is also suitable in one molecule. Such a curable resin can give the property of hardening by photocuring and / or thermosetting.
상기 (ⅱ) 실리콘 고분자 화합물은 경화성 수지와 경화하여 기판에 용출되기 어려운 관능기를 도입하기 위한 것이며, 상기 중합성 관능기는 라디칼 중합, 양이온 중합성, 음이온 중합에 상관없이 중합가능한 관능기이면 무관하며, 상기 반응성 관능기는 활성 수소와 반응할 수 있는 관능기라면 특별히 한정되지 않는다. 특히, 중합성 관능기의 대표적인 예에는 에폭시기, 아크릴로일기(acryloyl)기, 메타크릴로일(methacryloyl)기, 비닐(vinyl)기, 아민(amine)기, 카르복실(carboxyl)기 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 상기 반응성 관능기의 대표적인 예에는 이소시아네이트(isocyanate)기, 아크릴로일기, 메타아크릴로일기, 에폭시기 등이 포함되며 이에 한정되지 않는다.(Ii) The silicone polymer compound is for introducing a functional group which is hard to elute to a substrate by curing with a curable resin, and the polymerizable functional group is irrelevant as long as it is a polymerizable functional group regardless of radical polymerization, cationic polymerization or anionic polymerization. The reactive functional group is not particularly limited as long as it is a functional group capable of reacting with active hydrogen. In particular, representative examples of the polymerizable functional group include an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, an amine group, and a carboxyl group. Although not limited thereto, representative examples of the reactive functional group include, but are not limited to, an isocyanate group, acryloyl group, methacryloyl group, epoxy group, and the like.
발명의 경화성 수지 조성물 중에 사용되는 실리콘 고분자 화합물은 경화성 수지 또는 이의 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 30 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 25 중량부, 가장 바람직하게는 5 내지 25 중량부로 포함되는 것이다. 이러한 범위를 벗어나는 경우에는 접착강도가 충분히 발휘될 수 없거나 경화성 등의 기능을 손상시킬 우려가 있다. The silicone polymer compound used in the curable resin composition of the invention is preferably included in 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 25 parts by weight, most preferably 5 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the curable resin or monomers thereof. It is included in parts by weight. If it is out of this range, the adhesive strength may not be sufficiently exhibited or there is a risk of impairing a function such as curing property.
본 발명은 상기 특징을 지닌 케피러리 채널을 포함하는 필터를 제공한다.The present invention provides a filter comprising a capillary channel having the above characteristics.
본 발명은 또한 상기 특징을 지닌 케피러리 채널을 포함하는 미세유체장치를 제공하며, 이를 이용한 유체 내 입자를 분리하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a microfluidic device comprising a capillary channel having the above characteristics, and provides a method for separating particles in a fluid using the same.
상기 '미세유체장치'는 유체 내 미세 입자를 분리할 수 있는 장치로, 미세유체칩, 미세유체채널, 바이오칩 등 용어에 한정됨이 없이 유체 내 미세 입자를 분리할 수 있는 기기 또는 장치를 포괄적으로 의미하는 것이다.The 'microfluidic device' is a device capable of separating fine particles in a fluid, and means a device or a device capable of separating fine particles in a fluid without being limited to terms such as a microfluidic chip, a microfluidic channel, and a biochip. It is.
예를 들어, 본 발명에 따른 케피러리 채널에 마이크로 비드(micro bead), 미세 먼지, 미세 생체물질과 같은 미세입자가 함유된 유체를 통과 시키면, 베이스 기판 및 상판 사이에 스페이서에 의해 형성된 간격보다 큰 미세입자는 케피러리 채널을 통과하지 못하고, 상기 간격보다 작은 크기의 미세입자만이 케피러리 채널을 통과하게 됨으로써, 유체 내 미세입자를 크기 별로 분리할 수 있다. For example, when a fluid containing micro particles such as micro beads, fine dust, and micro biomaterials is passed through the capillary channel according to the present invention, the gap between the base substrate and the upper plate is greater than the gap formed by the spacer. The microparticles do not pass through the capillary channel, and only the microparticles having a size smaller than the gap pass through the capillary channel, thereby separating the microparticles in the fluid by size.
본 발명은The present invention
(A) 베이스 기판의 양단에 스페이서를 스팟팅하는 단계;(A) spotting spacers at both ends of the base substrate;
(B) 상기 스팟팅된 스페이서 위로 상판을 적층하여 압착하는 단계;(B) stacking and compressing the top plate over the spotted spacer;
(C) 광원을 조사 하여 스페이서를 경화시키는 단계; 및(C) irradiating the light source to cure the spacer; And
(D) 상기 베이스 기판 및 상판의 양 측면을 실(seal)제로 밀봉하는 단계를 포함한는 것을 특징으로 하는 유체 내 입자를 분리하는 케피러리 채널의 제조방법을 제공한다.(D) sealing the both sides of the base substrate and the top plate with a seal (seal) provides a method for producing a capillary channel for separating particles in the fluid.
상기 케피러리 채널의 제조방법에 있어서, 분리하고자 하는 미세입자의 종류에 따라 베이스 수지 및 상판 표면을 친수성 또는 소수성을 가지게 처리하는 공정을 상기 (A) 단계 이전에 거칠 수 있으며, 표면에 친수성 또는 소수성을 가지게 하는 처리방법이라면 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다. 예를 들면, 베이스 기판 및 상판의 표면에 친수성을 부여하기 위하여 베이스 기판 및 상판을 초음파(ultrasonic) 환경에서 순서대로 아세톤, 메탄올, 탈이온 수(deionized water, DI water)에 담궈 세척을 한 후, 소 혈청 알부민(Bovine Serum Albumin, BSA) 용액에 담궈 표면처리를 할 수 있다.In the method of preparing the capillary channel, the process of treating the base resin and the top surface with hydrophilicity or hydrophobicity may be performed before step (A) according to the type of microparticles to be separated, and the surface may be hydrophilic or hydrophobic. Any method that can be used may be used. For example, in order to impart hydrophilicity to the surface of the base substrate and the top plate, the base substrate and the top plate are sequentially immersed in acetone, methanol, deionized water (DI water) in an ultrasonic environment, and then washed. It can be surface treated by soaking in bovine serum albumin (BSA) solution.
상기 (A) 단계는, 상판의 양단에 마이크로 어레이를 이용하여 스페이서를 일정 간격으로 스팟팅하거나, 가는 막대를 사용하여 직접 간단히 스팟팅할 수 있다. In the step (A), the spacers may be spotted at regular intervals using a microarray at both ends of the upper plate, or may be simply spotted directly using a thin bar.
상기 (C) 단계에서 ‘광원’은 광중합 개시제에 영향을 주어 경화 반응을 진행시킬 수 있는 에너지선으로서, 전자선 및 자외선 등을 포함하는 개념이다. 상기 광원을 조사하는 시간은 베이스 기판 및 상판 사이에 위치한 스페이서가 경화되기에 충분한 시간이면 특별히 제한은 없으나, 바람직하게는 1초 내지 20 분간 자외선 을 조사하고, 더욱 바람직하게는 1분 내지 15분간 자외선을 조사한다. In the step (C), the “light source” is an energy ray capable of affecting the photopolymerization initiator to advance the curing reaction, and is a concept including an electron beam and ultraviolet rays. The time for irradiating the light source is not particularly limited as long as it is a time sufficient to cure the spacer located between the base substrate and the top plate, but preferably irradiates with ultraviolet light for 1 second to 20 minutes, and more preferably for 1 minute to 15 minutes Investigate
상기 (D) 단계는 필요에 따라, 광 경화 조성물을 베이스 기판 시작부분에서 끝부분까지 스팟팅하여 이를 생략할 수 있다. 예를 들면, 스팟팅한 점의 간격을 매우 촘촘히 해서 압착하거나 라인(line)을 그어서 압착을 하는 경우 실링을 하지 않아도 되므로 공정이 하나 줄어들어 공정이 더욱 간편해 질 수 있다.Step (D) may be omitted by spotting the photocurable composition from the beginning to the end of the base substrate, if necessary. For example, in the case of compressing by closely spaced spots or pressing by drawing lines (line), there is no need to seal, so the process can be reduced by one less process.
<실시예> <Examples>
이하, 본 발명을 마이크로 비드가 분산된 용액을 수 마이크로미터의 간격을 가지는 마이크로 채널을 이용하여 분리하는 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하며, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through an embodiment in which the microbead-dispersed solution is separated using a microchannel having a spacing of several micrometers. However, the following examples are merely examples for helping the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예 1: c(간격) = 4㎛인 케피러리 채널의 제조 Example 1 Preparation of Kefirary Channel with c (Interval) = 4 μm
먼저, 케피러리 채널에 사용될 유리로 된 베이스 기판 및 상판을 초음파(ultrasonic) 환경 하에서 순서대로 아세톤, 메탄올, 탈이온 수(deionized water, DI water)에 각각 10분간 두어 세척을 한 후, 소 혈청 알부민(Bovine Serum Albumin, BSA) 용액에 1시간 동안 담가 두어 표면처리 하였다. 다음으로, 광 경화 조성물인 NOA 61(Norland product Inc. USA)과 4㎛ 크기의 마이크로 펄을 NOA : 마이크로 펄 = 0.91 : 0.09의 비율로 혼합하여 스페이서를 준비하였다. 상기 준비된 스페이서를 베이스 기판의 양단에 마이크로 어레이를 이용하여 일정 간격으로 스팟팅(spotting)하고, 상판을 덮은 후 압착을 하였다. 상기 압착 후 자외선(UV) 램프를 사용하여 10분간 자외선 환경에 노출시켜 상기 스페이서에 혼합되어 있는 NOA를 경화시켰다. 마지막으로, 베이스 기판 및 상판의 양 측면을 에폭시 수지로 밀봉하고, 채널의 입구와 출구는 열어둔 상태로 c = 4㎛인 케피러리 채널을 완성하였다. First, the glass base substrate and the top plate to be used for the capillary channel were washed in acetone, methanol, deionized water (DI water) for 10 minutes in order under an ultrasonic environment, and then bovine serum albumin. (Bovine Serum Albumin, BSA) soaked in solution for 1 hour to surface treatment. Next, a spacer was prepared by mixing a photocurable composition NOA 61 (Norland product Inc. USA) and 4 micrometers of micro pearls in a ratio of NOA: micro pearls = 0.91: 0.09. The prepared spacers were spotted at regular intervals using microarrays at both ends of the base substrate, and then pressed after covering the top plate. After pressing, the NOA mixed with the spacer was cured by exposing to an ultraviolet environment for 10 minutes using an ultraviolet (UV) lamp. Finally, both sides of the base substrate and the top plate were sealed with an epoxy resin, and the capillary channel having c = 4 μm was completed with the inlet and the outlet of the channel open.
상기 c = 4㎛인 케피러리 채널에 노란색과 파란색으로 각각 염색된 1㎛, 3㎛,직경을 가지는 마이크로 비드가 분산된 용액을 주입한 결과 도 6과 같이 나타났다. 도 6에 의하면, c = 4㎛인 케피러리 채널에서 채널간격보다 작은 1㎛, 3㎛ 비드는 필터링 되지 않고, 모두 통과하여 채널 입구에서 출구까지 노란색과 파란색의 비드들이 이동함을 알 수 있었다. As a result of injecting a solution of microbeads having a diameter of 1 μm, 3 μm, and a diameter of 1 μm, 3 μm, respectively, which was dyed yellow and blue, was injected into the capillary channel having c = 4 μm. According to FIG. 6, it can be seen that 1 μm and 3 μm beads smaller than the channel spacing in the capillary channel having c = 4 μm are not filtered, and yellow and blue beads move through the channel inlet to the outlet.
실시예 2 : c(간격) = 2㎛인 케피러리 채널의 제조Example 2 Preparation of Kefirary Channel with c (Interval) = 2 μm
스페이서에 혼합되는 마이크로 펄의 크기를 2㎛로 하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 c = 2㎛인 케피러리 채널을 제조하였으며, 상기 c = 2㎛인 케피러리 채널의 전자 현미경 사진은 도 8에 나타난 바와 같다. A capillary channel having c = 2 μm was prepared in the same manner as in Example 1, except that the size of the micro pearl mixed in the spacer was 2 μm, and the electron microscope of the capillary channel having c = 2 μm. The photograph is as shown in FIG. 8.
상기 c = 2㎛인 케피러리 채널에 노란색과 빨간색으로 각각 염색된 1㎛와 6㎛의 직경을 가지는 마이크로 비드가 분산된 용액을 주입한 결과 도 7의 (a)와 같이 나타났다. 도 7의 (a)에 의하면, 케피러리 채널의 출구 단에 케피러리 채널 간격보다 작은 1㎛의 노란색 비드는 이동을 하였으나, 그것보다 큰 6㎛의 빨간색 비드는 필터링되어 이동하지 못함을 확인할 수 있었다. As a result of injecting a solution in which microbeads having diameters of 1 μm and 6 μm stained with yellow and red, respectively, were injected into the capillary channel having c = 2 μm, as shown in FIG. According to (a) of FIG. 7, yellow beads having a thickness of 1 μm smaller than the gap between the capillary channels were moved to the outlet end of the capillary channel, but red beads having a diameter of 6 μm larger than that were not filtered. .
또 다른 c =2㎛인 케피러리 채널을 사용하여, 필터링 효율을 확인하고자 노란색과 파란색으로 각각 염색된 1㎛와 3㎛ 직경을 가지는 마이크로 비드를 상기와 같은 방법으로 진행한 결과 도 7의 (b)와 같이 나타났다. 도 7의 (b)에 의하면, 케피러리 채널의 출구 단에 케피러리 채널 간격보다 작은 1㎛의 노란색 비드는 이동을 하였으나, 그것보다 큰 3㎛의 파란색 비드는 필터링되어 이동하지 못함을 확인할 수 있었다. Another c = 2㎛ using a capillary channel, microbeads having a diameter of 1㎛ and 3㎛ stained in yellow and blue, respectively, in order to check the filtering efficiency in the same manner as shown in Figure 7 (b ). According to (b) of FIG. 7, yellow beads having a thickness of 1 μm smaller than the gap between the capillary channels were moved to the outlet end of the capillary channel, but blue beads having a size larger than 3 μm were not moved by filtering. .
또한, 동일한 간격의 채널에, 10㎛ 직경을 가지는 마이크로 검정색비드와 1㎛의 노란색 비드를 1:1 비율로 섞어서 채널입구에 둔 결과 도 7의 (c)와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 도 7의 (c)에 의하면, 케피러리 채널 간격보다 큰 10㎛의 검정색 비드를 완전히 필터링할 수 있었다. In addition, micro black beads having a diameter of 10 μm and yellow beads having a thickness of 1 μm were mixed at a 1: 1 ratio in the same interval channels, and the result was as shown in FIG. 7C. According to FIG. 7C, black beads having a diameter of 10 μm larger than the capillary channel spacing could be completely filtered out.
실시예 3: 복층 구조의 케피러리 채널의 제조Example 3 Preparation of Multi-Layered Capillary Channels
상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해서 제조된 케피러리 채널의 상판의 윗면의 양단에 NOA 61(Norland product Inc. USA) 및 2 ㎛의 마이크로 펄을 NOA 61 : 마이크로 펄 = 0.91 : 0.09의 비율로 혼합하여 생성한 스페이서를 스팟팅하고, 상기 스팟팅 된 스페이서의 상부에 유리로 된 상판을 얹히는 과정을 각각 1회 내지 3회로 반복 수행하여 각층마다 2 ㎛의 동일 간격을 가지는 2층, 3층 및 4층의 복층구조의 케피러리 채널을 각각 제조하였다. NOA 61 (Norland product Inc. USA) and 2 μm of micro pearls were mixed in the ratio of NOA 61: micro pearl = 0.91: 0.09 on both ends of the upper surface of the capillary channel prepared by the same method as Example 1 above. Spotting the produced spacers, and repeating the process of placing the glass top plate on the upper part of the spotted spacers once to three times, respectively, having two and three layers having the same spacing of 2 μm for each layer; Four layers of multilayer capillary channels were prepared, respectively.
상기 복층구조의 케피러리 채널과 실시예 1의 단층구조의 케피러리 채널의 미세입자의 분리 성능을 보다 용이하게 확인하기 위하여, 각각의 케피러리 채널의 출구 끝단에 담습지를 붙인 후, 시료로 1㎛의 직경을 가지고 노란색으로 염색된 마이크로 비드(micro bead)가 녹아 있는 용액을 케피러리 채널 입구 끝단에 8㎕ 씩 각각 떨어드렸다. In order to more easily check the separation performance of the microcapillary channel of the multilayer structure capillary channel and the monolayer structure of the capillary channel of Example 1, after attaching the immersion paper to the outlet end of each of the capillary channel, the sample 1 8 μl each of the microbeads dissolved in yellow with a diameter of μm were dissolved at the end of the capillary channel inlet.
그 결과 도 9에서 나타난 바와 같이, 4층의 케피러리 채널을 가지는 복층구조의 케피러리 채널에서 가장 많은 담습을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 상기 시료가 각각의 케피러리 채널의 끝단에서 시작하여 담습지를 타고 올라간 최고 높이는 단층 구조의 케피러리 채널과 2층, 3층 및 4층의 복층 구조의 케피러리 채널에서 각각 약 2mm, 4mm, 7mm, 9mm 정도였으며, 단층 구조의 케피러리 채널 보다는 복층 구조의 케피러리 채널이 분리하는 미세입자의 양이 많았으며, 또한 복층 구조의 케피러리 채널 중에서는 그 층수가 많을수록 분리하는 미세입자의 양이 많아짐을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in Figure 9, it was confirmed that the most moisture in the multilayered capillary channel having a four-layer capillary channel. Specifically, the highest height of the sample from the end of each capillary channel to climb the marshland is about 2mm in the capillary channel of the single layer structure and the capillary channel of the two-layer, three-layer and four-layer structure, respectively, 4mm, 7mm, and 9mm, and the amount of microparticles separated from the multilayered capillary channel was higher than that of the single layered capillary channel. It could be confirmed that the amount increased.
도 1은 본 발명에 따른 케피러리 채널의 구조를 나타낸 단면도이다(c는 간격을 나타냄).1 is a cross-sectional view showing the structure of a capillary channel according to the present invention (c represents an interval).
도 2는 본 발명에 따른 케피러리 채널의 단층구조를 나타낸 사시도이다. 2 is a perspective view showing a monolayer structure of a capillary channel according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 케피러리 채널의 복층구조를 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing a multilayer structure of a capillary channel according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 비대칭형 케피러리 채널의 구조를 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing the structure of an asymmetric capillary channel according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 케피러리 채널의 제작공정을 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a capillary channel according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 베이스 기판 및 상판 사이의 간격이 4㎛인 케피러리 채널에 염색된 마이크로 비드의 필터링 여부를 나타낸 사진이다.FIG. 6 is a photograph showing whether or not microbeads dyed in a capillary channel having a spacing of 4 μm between a base substrate and a top plate according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 베이스 기판 및 상판 사이의 간격이 2㎛인 케피러리 채널에 염색된 마이크로 비드의 필터링 여부를 나타낸 사진이다.Figure 7 is a photograph showing the filtering of the microbeads stained in the capillary channel having a spacing between the base substrate and the top plate 2㎛ according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 베이스 기판 및 상판의 간격이 2㎛인 케피러리 채널의 전자현미경 사진이다. 8 is an electron micrograph of a capillary channel having a spacing of 2 μm between a base substrate and a top plate according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 단층 구조의 케피러리 채널 및 복층 구조의 케피러리 채널의 미세입자 분리 성능을 비교한 사진이다. Figure 9 is a photograph comparing the microparticle separation performance of the capillary channel of the monolayer structure and the capillary channel of the multilayer structure according to the present invention.
<도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 베이스 기판 10: base substrate
20: 상판 20: tops
30: 스페이서(spacer) 30: spacer
40: 실(seal)제 40: seal agent
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