면역반응용 마이크로 바이오칩과 이의 제조방법 및 이를이용한 면역반응 여부를 검출하는 방법
MICRO BIO CHIP FOR IMMUNOREACTION AND MANUFACTUREMETHOD THEREOF AND IMMUNOREACTION DETECTING METHODUSING MICRO BIO CHIP
특허 요약
본 발명은 시료의 사용량과 실험시간을 줄어들게 하는 동시에 생화학적 실험에 대한 정확하고 신속한 측정을 가능하게 하는 등의 그 효율성을 향상시켜 이를 적용하여 실행하는 이용상의 신뢰도 및 만족도를 극대화시키도록 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩과 이의 제조방법 및 이를 이용한 면역반응 여부를 검출하는 방법을 제공하는데 그 특징이 있다. 이를 위한, 본 발명은 면역반응의 여부를 전기적 신호로 검출하기 위한 유리칩과, 상기 유리칩의 상부면에 면역반응의 여부를 검출하기 위해 시료를 주입하도록 하는 PDMS칩이 위치되어 일체화되도록 산소 플라즈마로 일정한 전력에서 일정한 시간동안 처리한 후에 상기 유리칩의 상부면에 PDMS칩이 접합되되, 상기 유리칩에는 마이크로전극이 구비되고, 상기 마이크로전극에 크롬과 백금 박막으로 형성되며, 검출효율을 증가시키기 위해 인터디지테이티드 방식(interdigitated type)에 의한 두 개의 전극이 한 쌍으로 이루어지는 것이고, 상기 PDMS칩에는 생화학물질이 주입되어 담겨지는 챔버와, 인렛부와 아웃렛부의 사이에 구비된 채널과, 상기 인렛부로 주입되는 항원이 코팅된 마이크로비드를 안정적으로 고정시킬 수 있도록 상기 챔버의 중앙부에 위치되는 마이크로필터로 이루어지는 것이며, 상기 유리칩에 구비된 마이크로전극은 PDMS칩에 구비된 마이크로필터와 상기 PDMS칩에 주입되어...(이하생략)
청구항
번호청구항
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면역반응용 마이크로 바이오칩에 있어서,면역반응의 여부를 전기적 신호로 검출하기 위한 유리칩과, 상기 유리칩의 상부면에 면역반응의 여부를 검출하기 위해 시료를 주입하도록 하는 PDMS칩이 위치되어 일체화되되, 상기 유리칩에는 면역반응의 여부를 전기적인 신호로 검출하기 위해 마이크로전극이 구비되고, 상기 마이크로전극은 크롬과 백금 박막으로 형성되고 검출효율을 증가시키기 위해 인터디지테이티드 방식(interdigitated type)에 의한 두 개의 전극이 한 쌍으로 이루어지며, 상기 PDMS칩은 생화학물질이 주입되어 담겨지는 챔버와, 상기 챔버의 중앙부에 위치되는 마이크로필터와, 인렛부와 아웃렛부의 사이에 구비된 채널로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩.

2

제1항에 있어서,상기 유리칩의 상부면에 위치된 PDMS칩과의 일체화는 산소 플라즈마로 일정한 전력에서 일정한 시간동안 처리한 후에 상기 유리칩의 상부면에 PDMS칩이 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩.

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4

삭제

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제1항에 있어서,상기 챔버의 중앙부에 위치된 마이크로필터는 인렛부로 주입되는 마이크로비드를 안정적으로 고정시킬 수 있도록 걸리게 하는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩.

6

제5항에 있어서,상기 마이크로비드는 생화학물질인 항원이 코팅되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩.

7

제1항, 제2항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 유리칩과 PDMS칩이 일체화되되, 상기 PDMS칩에 구비된 마이크로필터와 상기 PDMS칩에 주입되어 마이크로필터에 의해 고정되는 마이크로비드를 이용하여 면역반응을 전기적인 신호로 용이하게 검출할 수 있도록 상기 마이크로필터의 전단부에는 유리칩에 구비된 마이크로전극이 위치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩.

8

면역반응용 마이크로 바이오칩에 있어서,면역반응의 여부를 전기적 신호로 검출하기 위한 유리칩과, 상기 유리칩의 상부면에 면역반응의 여부를 검출하기 위해 시료를 주입하도록 하는 PDMS칩이 위치되어 일체화되도록 산소 플라즈마로 일정한 전력에서 일정한 시간동안 처리한 후에 상기 유리칩의 상부면에 PDMS칩이 접합되되,상기 유리칩에는 마이크로전극이 구비되고, 상기 마이크로전극에 크롬과 백금 박막으로 형성되며, 검출효율을 증가시키기 위해 인터디지테이티드 방식(interdigitated type)에 의한 두 개의 전극이 한 쌍으로 이루어지는 것이고,상기 PDMS칩에는 생화학물질이 주입되어 담겨지는 챔버와, 인렛부와 아웃렛부의 사이에 구비된 채널과, 상기 인렛부로 주입되는 항원이 코팅된 마이크로비드를 안정적으로 고정시킬 수 있도록 상기 챔버의 중앙부에 위치되는 마이크로필터로 이루어지는 것이며,상기 유리칩에 구비된 마이크로전극은 PDMS칩에 구비된 마이크로필터와 상기 PDMS칩에 주입되어 마이크로필터에 의해 고정되는 마이크로비드를 이용하여 면역반응을 전기적인 신호로 용이하게 검출할 수 있도록 상기 마이크로필터의 전단부에 위치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩.

9

면역반응용 마이크로 바이오칩을 제조하는 방법에 있어서, 면역반응의 여부를 전기적 신호로 검출하기 위해 마이크로전극이 구비된 유리칩을 형성시키는 단계; 면역반응의 여부를 검출하기 위해 생화학물질의 시료를 주입하도록 하기 위해 생화학물질이 주입되어 담겨지는 챔버와, 상기 챔버의 중앙부에 위치되는 마이크로필터와, 인렛부와 아웃렛부의 사이에 구비된 채널로 구성된 PDMS칩을 형성시키는 단계; 상기에서 형성된 유리칩의 상부면에 PDMS칩을 접합시켜 일체화시키도록 산소 플라즈마로 일정한 전력에서 일정한 시간 동안 처리하는 단계;를 실행하는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩의 제조방법.

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제9항에 있어서,상기 PDMS칩을 형성시키는 단계에서,4인치 실리콘 웨이퍼를 SPM(황산과 과산화수소 혼합물)용액에서 담궈 이물질을 제거시키는 단계와, 상기의 이물질을 제거한 후에 스핀코터를 이용하여 일정한 두께로 음성감광제인 SU-8을 도포시키는 단계와,상기에서 도포시킨 후에 음성감광제인 SU-8에 포함되어 있는 유기용제를 제거하기 위해 소프트 베이크를 실시하는 단계와,상기 소프트 베이크가 왼료된 후에 노광공정과 포스트 베이크(post bake)를 통해 음성감광제의 레진 결합을 형성하고 현상시키는 단계와,상기에서 음성감광제의 레진 결합을 형성하고 현상시킨 후에 PDMS칩을 제작하기 위한 SU-8 몰드가 완성되도록 하드 베이킹(hard baking)을 실시하는 단계와,상기에서 하드 베이킹(hard baking)을 실시한 후에 SU-8 몰드가 완성되면 진공오븐에 일정시간 동안 방치시켜 기포를 제거하는 단계와,상기의 기포 제거를 실행한 후에 PDMS와 경화제를 일정한 비율로 섞은 다음 이를 SU-8 몰드 위에 붓고 일정 온도에서 일정 시간 동안 경화시킨 후에 몰드에서 PDMS를 분리시키는 단계와,상기에서 분리된 PDMS를 펀치와 같은 도구에 의해 인렛(inlet)부와 아웃렛(outlet)부를 형성시켜 최종적인 PDMS칩을 완성시키는 단계로 실행하는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩의 제조방법.

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제10항에 있어서,상기에서 이물질을 제거한 후에 스핀코터를 이용하여 일정한 두께로 음성감광제인 SU-8을 도포시키는 단계에서의 두께는 150㎛ 이고, 상기 PDMS와 경화제의 비율은 10:1 이며, 상기에서 경화시키는 온도와 시간은 65℃와 3시간30분인 것으로 실행하는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩의 제조방법.

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제9항에 있어서,상기 유리칩을 형성시키는 단계에서,4인치 파이렉스 유리 웨이퍼를 SPM(황산과 과산화수소 혼합물)용액에서 담궈 이물질을 제거시키는 단계와, 상기에서 이물질을 제거한 후에 스핀코터를 이용하여 양성감광제인 AZ1512를 도포시키는 단계와,상기의 도포가 완료된 후에 전극형상을 패터닝하기 위해 사진공정을 실시하는 단계와,상기의 사진공정을 통한 패터닝된 부분에 크롬과 백금을 각각 얇은 일정한 두께로 증착시키는 단계와,상기에서 증착한 후에 금속층 밑에 남아 있는 양성감광제를 제거하면 최종적인 전극이 형성된 유리칩을 완성시키는 단계로 실행하는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩의 제조방법.

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제12항에 있어서,상기에서 증착되는 크롬과 백금의 각각의 두께는 100Å과 700Å으로 형성시켜 실행하는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩의 제조방법.

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특이적인 항원이나 항체에 나노골드와 실버용액을 이용하여 면역반응 여부를 전기적인 신호로 검출하기 위해서, 상기 마이크로 바이오칩에 항원의 생화학물질이 코팅된 마이크로비드를 주입시켜 PDMS칩에 형성된 챔버의 중앙부에 위치하고 있는 마이크로필터에 의해 마이크로비드를 걸리게 하여 고정시키는 단계;상기의 마이크로비드가 고정된 챔버에 일차 항체를 주입시키는 단계;상기에서 주입된 일차 항체가 항원과 특이적인 반응에 의해 마이크로비드의 표면에 고정된 일차 항체는 나노골드 입자가 붙은 이차 항체와 다시 결합하게 되는 단계;상기의 나노골드 입자의 크기를 증폭시키기 위해 실버용액(silver enhancer)을 주입시키는 단계;상기에서 실버용액이 주입되면 마이크로비드의 표면에 일차 항제와 결합한 이차 항체에 붙어 있는 나노골드 입자의 직경이 커져 서로 연결되고, 최종적으로 마이크로비드와 마이크로비드의 직경이 증폭되어 나노골드 입자에 의해서 전극과 전극 사이를 연결하는 전기적인 다리가 형성되는 단계;상기에서 형성된 전기적인 다리에 의해 양쪽 전극에서 측정되는 저항을 낮추는 역할하게 되고, 전기적인 연결에 의한 저항을 측정하여 면역반응 여부를 판별하게 되는 단계;를 실행하는 것을 특징으로 하는 면역반응용 마이크로 바이오칩을 이용한 면역반응 여부를 검출하는 방법.

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