KR101344040B1 - 미세입자 계측 장치 및 방법 및 그 제작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세입자 계측 장치 및 그 제작방법에 관한 것으로, 특히, 측정 시료인 미세입자 하나만 통과할 수 있는 크기의 미세유체관을 구비하고 미세유체관 가운데에 센싱 전극을 배치하고 센싱전극을 사이에두고 미세 입자 유입되는 측과 배출되는 측에 기준전극을 배치하여 미세유체관을 통과하는 미세입자를 독립적으로 계측하여 병렬 측정이 가능한 미세입자 계측 방법 및 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다
Description
본 발명은 미세입자 계측 방법 및 장치 및 그 제작방법에 관한 것으로, 특히, 측정 시료인 미세입자 하나만 통과할 수 있는 크기의 미세유체관을 구비하고 미세유체관 가운데에 센싱 전극을 배치하고 센싱전극을 사이에두고 미세 입자 유입되는 측과 배출되는 측에 기준전극을 배치하여 미세유체관을 통과하는 미세입자를 독립적으로 계측하여 병렬 측정이 가능한 미세입자 계측 방법 및 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유세포분석(Flow Cytometry) 기술은 액체에 현탁하는 세포, 개체 및 기타 생물입자의 입자수, 각각의 물리적·화학적·생물학적 성상을 계측하는 기술로 알려져 있으며, 미세유체관내 좁은 구간을 지나가는 다량의 세포나 미세입자들의 특성분석 등을 위해 오랜 기간 중요한 기술로서 이용되어 왔다. 세포나 미세입자들이 미세유체관을 지나가는 현상을 인식하는 방법은 광학적 방법과 전기적 방법으로 구분될 수 있다. 상기 광학적 방법은 D. Hub 등의 Physiol.Meas.26, R73-R98에 개시된 바가 있다. 상기 전기적 방법은 S.H.Cho 등의 Biomicrofluidics 4, 043001에 개시된 바가 있다.
한편, 저항성 펄스 카운팅(resistive pulse counting)(즉 “electrozone sensing")을 기반으로 하는 입자 카운팅(particle counting)은 입자 분석의 일반적인 방법이며, 시판되는 쿨터 카운터(Coulter Counter)를 기초로 한다. 시판되는 기구(예를 들어, MULTISIZER™ 3 COULTER COUNTER, Beckman Coulter, Inc.)에 의해 반경 200㎚보다 큰 입자의 검출이 가능하다. 그러나 기본 및 응용 연구 영역에서 더 작은 나노입자(가령, 100㎚ 이하)에의 적용은 입자 크기와 농도의 용이하고 정확한 검출을 가능하게 하는 새로운 분석 기법을 필요로 한다.
또한, 쿨터 카운터는 양쪽 전해질 공간 사이의 전류를 재는 방식이기 때문에 병목구간이 2개 이상일 경우, 어느 쪽으로 시료가 통과했는 지를 알 수가 없어 병렬측정을 위해서는 양쪽의 전해질 저장공간 역시 병렬화해야하므로, 하나의 병목구간만 가능하여 병렬 측정 및 대규모 데이터 수집이 어려운 한계를 지닌다.
본 발명의 목적은 입자 크기와 관계없이 측정이 가능하고 병렬 측정을 가능하게 하여 한번에 대량 계측을 가능하게 하는 미세입체 계측장치 및 그 제작방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 의하면, 기판, 측정하고자 하는 미세입자가 통과할 수 있는 단면적의 미세유체관이 하나 이상 형성된 미세유체관 레이어, 각각의 상기 미세유체관을 가로지르도록 상기 기판 상에 형성되는 센싱전극, 및 각각의 상기 센싱 전극을 사이에 두고 상기 미세유체가 유입되는 측과 상기 미세유체가 배출되는 측의 상기 미세유체관을 가로지르도록 상기 기판 상에 형성되고 기준전압이 인가되는 기준전극을 포함하는 미세입자 계측장치가 제공된다.
상기 센싱전극 출력신호를 분석하여 통과한 미세입자의 크기, 개수 또는 농도를 산출할 수 있다.
상기 미세유체관 레이어는 소프트리소그라피 또는 식각공정으로 형성될 수 있고, 상기 미세유체관은 측정하고자하는 미세입자가 통과할 수 있는 단면적으로 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 하나 이상의 상기 미세유체관은 병렬로 연결하는 것이 바람직하고, 하나 이상의 상기 미세유체관의 일측은 상기 미세유체가 유입되는 유입공에 각각 독립적으로 연결되고 상기 미세유체관의 타측은 상기 미세유체가 배출되는 배출공에 각각 독립적으로 연결될 수 있다. 또한, 하나 이상의 상기 미세유체관의 일측은 상기 미세유체가 유입되는 유입공에 연결되고 상기 미세유체관의 타측은 상기 미세유체가 배출되는 배출공에 연결되고, 하나 이상의 상기 미세유체관은 하나의 상기 유입공을 공유하거나 하나 이상의 상기 미세유체관은 하나의 상기 배출공을 공유할 수도 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 측정하고자 하는 미세유체가 통과할 수 있는 단면적의 미세유체관이 하나 이상 형성된 미세유체관 레이어를 형성하는 단계; 기판을 준비하고 상기 기판 상에 금속막을 증착한 후 패터닝하여 센싱전극과 기준전극을 형성하는 단계; 및 상기 센싱전극과 상기 기준전극이 형성된 상기 기판에 상기 미세유체관 레이어를 접합하는 단계를 포함하고, 상기 센싱전극은 각각의 상기 미세유체관을 가로지르도록 상기 기판 상에 형성되고, 상기 기준전극은 각각의 상기 센싱전극을 사이에 두고 상기 미세유체가 유입되는 측과 상기 미세유체가 배출되는 측의 상기 미세유체관을 가로지르도록 상기 기판 상에 형성되고 기준전압이 인가되고, 상기 접합 단계에서 상기 센싱전극이 상기 미세유체관 가운를 가로지르도록 배치하여 접합되는 미세입자 계측장치 제작방법이 제공된다.
상기 미세유체관 레이어를 형성하는 단계는 상기 미세유체관 형상의 볼록부가 하나 이상 형성된 몰드에 경화성 수지를 증착 또는 도포한 후 경화시키는 소프트리소그라피 방법을 사용할 수 있다.
상기 미세유체관 레이어를 형성하는 단계는 레이어를 식각하여 하나 이상의 상기 미세유체관을 형성하는 식각 공정을 사용할 수도 있다.
상기 경화성 물질은 PDMS를 포함하고, 상기 전극층은 Pt, Ti, Cu, Ag/AgCl, 폴리머 전극 중 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 미세입자 계측장치의 상기 센싱전극 출력 신호의 피크 전위 변화량 크기의 분포를 산출하여, 미세 입자의 통과 여부, 통과 속도, 통과 시점, 미세입자의 크기 및 농도를 산출하는 미세입자 계측방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 미세유체관 내 특정위치의 전위값을 관찰함으로써 미세입자가 특정구간을 지나가는 현상을 검출할 뿐만 아니라 각 입자의 크기까지 식별할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복수의 미세유체관들이 병렬적으로 다량 배치되도록 형성하여 병렬적으로 신호를 얻어 계측하는 계측 시스템을 구축하는 것이 용이하고, 기준 전극의 위치에 따라 동시에 독립적으로 측정 가능하기 때문에 수율이 높아져 측정 속도가 빨라지며, 여러 시료를 동시에 분석하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세유체 계측 장치는 크로스 토크(cross talk)가 저하되어 인접 채널 사이에 영향을 덜 주고 받아 계측의 정확성이 향상된다.
도 1 는 본 발명에 따른 미세입자 계측 장치의 일 실시예를 나타낸 도면,
도 2 은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 계측 장치에서 미세 입자의 병목구간 통과 과정을 나타낸 도면,
도 3 는 도 2에서 미세 입자의 각 위치에 따른 전위를 나타내는 그래프,
도 4 은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 계측 장치의 제작 방법을 개략적으로 나타낸 도면,
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 계측장치의 단면을 나타낸 도면,
도 6 내지 8은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 미세입자 계측 장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 9 은 본 발명의 실시예에 따른 미세입자 계측 장치를 이용하여 측정한 전위를 나타낸 그래프,
도 10 은 본 발명의 실시예에 따른 미세입자 계측 장치를 이용하여 연속적으로 측정된 전위값을 나타낸 그래프, 및
도 11 은 도 10으로부터 추출된 신호값들의 피크 크기 분포를 나타낸 도면이다.
도 2 은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 계측 장치에서 미세 입자의 병목구간 통과 과정을 나타낸 도면,
도 3 는 도 2에서 미세 입자의 각 위치에 따른 전위를 나타내는 그래프,
도 4 은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 계측 장치의 제작 방법을 개략적으로 나타낸 도면,
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 계측장치의 단면을 나타낸 도면,
도 6 내지 8은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 미세입자 계측 장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 9 은 본 발명의 실시예에 따른 미세입자 계측 장치를 이용하여 측정한 전위를 나타낸 그래프,
도 10 은 본 발명의 실시예에 따른 미세입자 계측 장치를 이용하여 연속적으로 측정된 전위값을 나타낸 그래프, 및
도 11 은 도 10으로부터 추출된 신호값들의 피크 크기 분포를 나타낸 도면이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 계측장치의 구성 및 상기 계측장치에 미세 입자가 통과하는 과정과 통과에 따라 검출되는 신호를 나타내는 도면이다. 도시되는 실시예의 미세입자 계측장치(100)는 미세유체관(110), 센싱전극(120), 기준전극(130)을 포함한다.
측정할 수 있는 미세입자(200)에는 동물세포, 박테리아, 바이러스, DNA 등 다양한 생체물질을 포함할 수 있고, 미세입자(200)는 마이크로 스케일이 될 수도 있고, 나노 스케일이 될 수도 있다.
미세유체관(110)은 미세입자(200)가 통과하는 마이크로 채널로서 측정하고자 하는 시료의 미세입자가 통과할 수 있는 단면적으로 형성하는 것이 바람직하다. 미세유체관(110)은 하나 이상이 병렬로 배치되는 것이 바람직하다.
센싱전극(120)은 미세유체관(110) 각각을 가로지르도록 형성되어 센싱전극(120)의 출력 역시 각각 계측되는 것이 가능하도록 한다. 기준전극(130)은 각각의 센싱전극(120)을 사이에 두고 상기 미세유체(200)가 유입되는 측과 미세유체(200)가 배출되는 측의 미세유체관(110)을 가로지르도록 형성된다. 각 센싱전극(120)에 해당하는 각각의 기준전극(130)에는 병렬로 기준전압이 인가되어 센싱전극(120)은 독립적 계측이 가능하게 되고, 기준전극(130)이 미세유체관(110)마다 각각 병렬연결되어 다른 영향을 받지 않으므로 센싱전극(120)에서 독립적 계측이 가능하게 된다. 미세유체(200)가 유입되는 측에는 유입공(inlet)이 연결되고 미세유체(200)가 배출되는 측에는 배출공(outlet)이 연결된다. 복수의 미세유체관(110)이 병렬로 연결되는 경우 유입공 및/또는 배출공은 각각 개별적 연결될 수도 있고 복수의 미세유체관(110)이 하나의 유입공을 공유하거나 하나의 배출공을 공유할 수도 있다.
미세유체관(110)에서 미세유체(200)의 위치에 따른 센싱전극(120)의 출력값을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. 도시되는 바와 같이, 좁은 미세유체관(11) 내에 미세입자(200)가 위치하는 곳의 저항 및 이로 인해 걸리는 전압이 국소적으로 증가함으로써 특정 위치에 고정된 전극에서의 전위가 달라지게 된다. 기준전극(130)에 기준전압을 걸어주고 미세입자(200)가 통과하기 전 센싱전극(120)의 출력 값은 소정의 값을 유지한다(도 3의 a). 이 값은 미세입자의 접근에 따라 도 3의 b와 같이 다운되었다가 c, d와 같이 상승한 후 미세입자가 지나간 다음 e와 같이 기존 값으로 복귀한다. 도 3에서는 입자의 통과에 따라 전압이 하강 후 상승하는 실시예가 도시되었지만, 기준전극의 가해주는 전압의 방향에 따라 이와는 반대로 상승 후 하강할 수 있다. 도 2의 a,b,c,d,e에 도시된 미세입자(200)의 위치에 따른 전위값이 도 3에 도시된다. 도시되는 바와 같이, 미세입자(200)의 미세유체관(110) 통과에 따라 센싱전극(120)에서 측정되는 전위값은 2상(biphsic)의 전위 변화를 나타낸다.
한편, 본 발명에 따른 미세입자 계측장치는 MEMS(micro-electromechanical systems)/NEMS(nano-electromechanical systems) 소자로 MEMS/NEMS 소자 제작 방법으로 제작되는 것이 바람직하다. 이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 계측장치 제작방법을 설명한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 계측 장치의 제작 방법을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도시되는 바와 같이, 미세입자 계측장치 제작방법은 반도체 미세공정 기술을 이용할 수 있고, 측정하고자 하는 미세유체가 통과할 수 있는 단면적의 미세유체관(51)이 하나 이상 형성된 미세유체관 레이어(50)를 형성하는 과정(S21~S22), 기판(10)을 준비하고 상기 기판 상에 전극층(Pt/Ti)을 증착한 후 패터닝하여 전극(30)을 형성하는 과정(S11~S14), 및 상기 전극(30)이 형성된 상기 기판(10)에 상기 미세유체관 레이어(50)를 접합하는 과정(S30)을 포함한다.
기판(10) 상에 전극을 제작하는 과정은, 기판(10) 준비 단계(S11), 기판(10) 상에 포토레지스트를 도포하고 경화 후 패터닝하여 포토레지스트 패턴(20)을 형성하는 단계(S12), 포토레지스트 패턴(20)이 형성된 기판(10) 상에 전극층(Ti/Pt)을 증착하는 단계(S13), 및 리프트 오프(lift-off) 공정으로 전극층의 일부를 제거하여 마이크로 전극(30)을 패터닝하는 단계(S14)를 순차적으로 실행하여 기판(10) 상에 센싱전극과 기준전극을 포함하는 전극층(30)을 형성한다. 기판(10)은 유리 기판을 사용할 수 있고, 전극층은 도면에 Ti/Pt로 표시하였으나 Ti, Pt 뿐만아니라, Cu, Ag/AgCl, 폴리머 전극 등 전극으로 사용될 수 있는 물질로 형성할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
미세유체관 레이어(50) 제작 과정은 소프트 리소그래피 방법을 이용할 수 있고, 도시되는 바와 같이 미세유체관 형상의 볼록부가 하나 이상 형성된 SUS 몰드(40) 준비단계(S21), SUS 몰드(40)에 PDMS를 포함하는 경화성 수지를 도포 또는 증착한 후 경화시켜 미세유체관(51)을 성형하는 미세유체관 레이어(50) 형성하는 단계(S22)를 포함한다. 도 4에서는 소프트리소그라피 방법을 사용하여 미세유체관 레이어(50)를 생성하는 실시예가 도시되어있으나, 유리와 같은 플레이트를 식각하여 미세유체관(51)을 형성하는 식각공정을 사용할 수 있고, 미세유체관(51) 레이어(50) 형성 방법에 제한이 없다.
접합 공정은 S30에 도시된 바와 같이 전극(30)이 미세유체관(51)을 가로지르도록 기판(10) 상에 미세유체관 레이어(50)를 정렬한 후 접합한다.
전극층(30) 패터닝 단계는 각각의 미세유체관을 가로지르도록 센싱전극이 기판(10) 기판 상에 형성되도록 패터닝하고, 각각의 센싱 전극을 사이에 두고 미세유체가 유입되는 측과 상기 미세유체가 배출되는 측으로 미세유체관을 가로지르도록 기준전극이 기판(10) 상에 형성되도록 패터닝한다. 도 6은 미세유체관(채널)에 전극 배치를 나타낸 도면으로, 도시되는 바와 같이 기준전극이 미세유체관(채널)을 가로질러 기준전극(전극)을 사이에 두고 배치되어 이웃 전극에 의해 영향 받지 않고 계측이 가능하게 된다.
미세유체관(51', 51", 51'")은 도 5에 도시된 바와 같이 복수개 병렬로 형성할 수 있고, 전극층(30',30",30'")은 타 미세유체관에 독립적으로 각각 형성되어 독립 병렬 계측이 가능하도록 한다.
한편, 도 7 및 도 8은 복수의 미세유체관이 병렬로 연결된 상태를 나타낸 도면이다. 도 7은 복수의 미세유체관이 각각 독립적으로 각각의 유입공 및 각각의 배출공에 연결되는 실시예를 도시하고, 도 8은 복수의 미세유체관이 배출공 하나를 공유하는 실시예를 나타낸다. 도 7에 도시된 실시예는 미세유체관이 독립적인 유입공과 배출공에 연결되므로 여러 시료를 동시에 계측할 수 있고, 도 8은 복수의 미세유체관이 하나의 배출공을 공유하는 실시예 내는데, 도시되는 바와 같이 배출공을 공유할 수도 있고, 그렇지 않으면 유입공을 공유할 수도 있고, 배출공과 유입공 모두 공류할 수도 있다. 유입공 및/또는 배출공을 공유하더라고 복수의 미세유체관이 분기된 후 기준전극이 위치하므로 독립적인 채널로서 계측이 가능하다. 도 7과 8에서 유입공과 배출공은 그 위치가 서로 바뀔 수 있다.
상기와 같이 구성되는 미세입자 계측장치(100)를 이용하여 미세입자 계측 방법은 다음과 같다. 상기와 같이 제작된 미세입자 계측장치 내에 전해질 용액을 채우고 기준전극에 전압을 걸어준 후, 미세입자들이 미세유체관(110)으로 안정적으로 흐를 수 있게 유체펌프를 이용하여 일정한 유속환경을 조성할 수 있다. 센싱전극을 통해 얻어지는 전위값의 변화는 증폭 및 신호처리를 위해 설계된 아날로그회로를 거쳐 AD 컨버터를 통해 디지털 데이터로 변환할 수 있다. 이렇게 얻어진 데이터를 분석한 결과 biphasic한 전위값 변화가 나타나며 연속적으로 측정된 데이터로부터 잡음 수준을 구하고, 잡음 수준을 크게 웃도는 (신호대잡음비~10) 변화를 보이는 전위 피크 값들을 추출함으로써 미세입자가 지나가는 신호를 구분하였다.
도 7 은 실제 측정된 전위신호를 나타낸 그래프이고, 도 8은 연속적으로 측정된 전위신호를 나타낸 그래프이고, 도 9는 이로부터 추출된 신호값들의 피크 크기 분포를 나타낸 그래프이다. 측정결과 100nM phosphate buffer에서 10㎛ 지름을 가지는 미세입자가 15 x 15 ㎛2 단면적을 가지는 미세유체관(110)을 통과할 때 평균 약 0.3V의 피크 전위값을 보인다. 도 9와 같이 피크 전위 변화량 크기의 분포를 얻으면, 이를 통해, 미세 유체의 통과 여부, 통과 속도, 통과 시점, 샘플의 크기 및 샘플의 농도를 알 수 있다. 즉 , 특정 시간 동안 개수를 카운트하면 미세유체의 농도를 알 수 있다.
본 발명에 따른 미세입자 계측장치를 사용한 전위측정법은 다른 크기를 가지는 미세입자가 동일한 미세유체관을 통과할 경우 국소적으로 변하는 저항의 크기 및 그에 따라 변화는 전위값의 변화량이 다르게 나타난다. 따라서, 미세유체관 내 특정위치의 전위값을 관찰함으로써 미세입자가 특정구간을 지나가는 현상을 검출할 뿐만 아니라 각 입자의 크기까지 식별할 수 있다. 또한, 복수의 미세유체관들이 병렬적으로 다량 배치되도록 형성할 수 있고, 이들로부터 병렬적으로 신호를 얻어 계측하는 계측 시스템을 구축하는 것이 용이하하고, 기준 전극의 위치에 따라 동시에 독립적으로 측정 가능하기 때문에 수율이 높아져 측정 속도가 빨라지며, 여러 시료를 동시에 분석하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세유체 계측 장치는 크로스 토크(cross talk)가 저하되어 인접 채널 사이에 영향을 덜 주고 받아 계측의 정확성이 향상된다.
특히, 본 발명에 따른 미세유체 계측 장치는 종래 기술과 달리 미세유체 계측 장치를 병렬적으로 측정 분석이 용이하게 제작하기 쉬운 장점을 가지고 대량 정보를 분석할 필요가 있는 flow cytometry 또는 nonopore DNA sequencing 등의 분야에 활용될 수 있다.
10 : 기판 20 : 포토레지스트
30 : 전극 40 : 몰드
50 : 미세유체관 레이어 51 : 미세유체관
30 : 전극 40 : 몰드
50 : 미세유체관 레이어 51 : 미세유체관
Claims (12)
- 기판;
측정하고자 하는 미세입자가 통과할 수 있는 단면적의 미세유체관이 하나 이상 형성된 미세유체관 레이어;
각각의 상기 미세유체관을 가로지르도록 상기 기판 상에 형성되는 센싱전극; 및
각각의 상기 센싱 전극을 사이에 두고 상기 미세유체가 유입되는 측과 상기 미세유체가 배출되는 측의 상기 미세유체관을 가로지르도록 상기 기판 상에 형성되고 기준전압이 인가되는 기준전극을 포함하고,
상기 센싱전극 출력신호를 분석하여 통과한 미세입자의 크기, 개수 또는 농도를 산출하는 미세입자 계측장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 미세유체관 레이어는 소프트리소그라피 또는 식각공정으로 형성되는 미세입자 계측장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세유체관은 측정하고자하는 미세입자가 통과할 수 있는 단면적으로 형성되는 미세입자 계측장치. - 제 1 항에 있어서,
하나 이상의 상기 미세유체관은 병렬로 연결되는 미세입자 계측장치. - 제 5 항에 있어서,
하나 이상의 상기 미세유체관의 일측은 상기 미세유체가 유입되는 유입공에 각각 독립적으로 연결되고 상기 미세유체관의 타측은 상기 미세유체가 배출되는 배출공에 각각 독립적으로 연결되는 미세입자 계측장치. - 제 5 항에 있어서,
하나 이상의 상기 미세유체관의 일측은 상기 미세유체가 유입되는 유입공에 연결되고 상기 미세유체관의 타측은 상기 미세유체가 배출되는 배출공에 연결되고,
하나 이상의 상기 미세유체관은 하나의 상기 유입공을 공유하거나 하나 이상의 상기 미세유체관은 하나의 상기 배출공을 공유하는 미세입자 계측장치. - 측정하고자 하는 미세유체가 통과할 수 있는 단면적의 미세유체관이 하나 이상 형성된 미세유체관 레이어를 형성하는 단계;
기판을 준비하고 상기 기판 상에 전극층을 증착한 후 패터닝하여 센싱전극과 기준전극을 형성하는 단계; 및
상기 센싱전극과 상기 기준전극이 형성된 상기 기판에 상기 미세유체관 레이어를 접합하는 단계를 포함하고,
상기 센싱전극은 각각의 상기 미세유체관을 가로지르도록 상기 기판 상에 형성되고, 상기 기준전극은 각각의 상기 센싱전극을 사이에 두고 상기 미세유체가 유입되는 측과 상기 미세유체가 배출되는 측의 상기 미세유체관을 가로지르도록 상기 기판 상에 형성되고 기준전압이 인가되고,
상기 접합 단계에서 상기 센싱전극이 상기 미세유체관 가운데를 가로지르도록 배치하여 접합되는 미세입자 계측장치 제작방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 미세유체관 레이어를 형성하는 단계는 상기 미세유체관 형상의 볼록부가 하나 이상 형성된 몰드에 경화성 수지를 증착 또는 도포한 후 경화시키는 소프트리소그라피 방법을 사용하는 미세입자 계측장치 제작방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 미세유체관 레이어를 형성하는 단계는 레이어를 식각하여 하나 이상의 상기 미세유체관을 형성하는 식각 공정을 사용하는 미세입자 계측장치 제작방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 전극층은 Pt, Ti, Cu, Ag/AgCl, 폴리머 전극 중 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 미세입자 계측장치 제작방법. - 제 1 항의 상기 미세입자 계측장치의 상기 센싱전극 출력 신호의 피크 전위 변화량 크기의 분포를 산출하여, 미세 입자의 통과 여부, 통과 속도, 통과 시점, 미세입자의 크기 및 농도를 산출하는 미세입자 계측방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR101681179B1 (ko) * | 2015-03-16 | 2016-11-30 | 고려대학교 산학협력단 | 미세입자 분석 및 정량을 위한 세포계수 칩 |
| KR101960299B1 (ko) * | 2017-11-14 | 2019-03-20 | 한국원자력연구원 | 미세입자 검출을 통한 크랙 탐지 장치 |
-
2012
- 2012-05-21 KR KR1020120053576A patent/KR101344040B1/ko active IP Right Grant
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