목차
1. 서론 1
2. 본론 2
2.1. 환경 감시용 미생물 검출 세라믹 칩 설계 2
2.2. 감광성 세라믹 시트와 포토리소그라피 공정을 이용한 세라믹 칩 제조기술 4
2.3. 믹서구조를 갖는 세라믹 칩의 혼합효율 평가 6
2.4. 광식각 공정의 응용에 의한 magnetic separation구조의 세라믹 제조 7
2.5. 세라믹 칩을 이용한 대장균의 검출 8
3. 결론 9
참고문헌 10
Table 1. Y-type 및 U-type 믹서에서의 유속에 따른 미세유체 혼합효율 결과 7
Fig. 1. 환경 바이오칩 기술 구성요소. 1
Fig. 2. 환경바이오칩 기술구성 개념도. 2
Fig. 3. 세라믹 기반 환경 바이오칩 세부 핵심요소 기술 개념도 (a) Microfluidics를 이용한 시료 전처리 기술, (b) Microfluidics를 이용한 타겟 검출 기술, (c) 신호 전송 모듈과의 연결을 위한 회로구성 및 설계 기술, and (d) 3차원 적층을 통한 LiP (Lab-in-a-Package) 구현 기술. 3
Fig. 4. LTCC로 제조된 flow sensor의 microchannel 및 cavity 단면 사진(Ref.3). 3
Fig. 5. LTCC와 포토리소그라피 공정을 이용한 세라믹 칩 제작 모식도. 4
Fig. 6. (a) UV 노광공정 장비 및 (b) Spin developer. 4
Fig. 7. 미세채널 단면의 surface profile 평가 결과, (a) Dipping에 의한 현상과정 후의 미세채널 단면, (b) Spin developer를 이용한 현상과정 후의 미세채널 단면. 5
Fig. 8. 광식각 공정법으로 제조된 LTCC 세라믹 칩의 미세채널 패턴 (a) 소결 전의 세라믹 칩, (b) 800℃ 소결 후의 세라믹 칩, and (c) 소결 후의 미세채널 단면 형상. 6
Fig. 9. 500 ㎛ 채널 폭을 갖는 (a) Y-type 및 (b) U-type mixer의 도안. 6
Fig. 10. U-type 믹서에서의 비형광 유체 및 형광유체의 혼합현상에 대한 형광이미지 (a) 유체 도입 부분, (b) 유체 혼합 후 배출구 부분. 6
Fig. 11. 자성입자 분리를 위한 세라믹 칩의 구조. 7
Fig. 12. 동일한 비형광 유체 유속(3㎕/min)에서의 형광 유체 유속 변화에 따른 유체 거동. 7
Fig. 13. 분리채널 내에서 Magnetic force에 의한 자성입자의 분리 현상 이미지. 7
Fig. 14. 대장균 분리를 위한 항체 결합 자성입자의 제작 모식도. 8
Fig. 15. 샌드위치 방법을 사용한 대장균 검출 모식도. 신호 발생이 가능한 물질이 표지된 항체를 이용한 형광, 광학적 탐지 방법 (a)과 전기화학적 방법 (b). 8
Fig. 16. 타켓 농도에 따른 칩상의 형광 증가. (a) control, (b)~(d) 타겟 농도 증가, (d)에서는 형광 값이 saturation되어서 더 이상 증가하지 않음. 8
Fig. 17. 전기화학적인 검출 방법에 의한 Salmonella의 검출 (Salam & Tothill, 2009). (a) Chronoamperometry측정법에 의한 검출, 1=0 CFU/ml, 2=101 CFU/ml, 3= 102 CFU/ml, 4=103 CFU/ml, 5=104 CFU/ml, 6=105 CFU/ml, 7=106 CFU/ml, 8=107 CFU/ml, CFU=Colony Forming Unit. (b) Salmonella 농도에 따른 전류값 변화. 9