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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박재형
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 단국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수12
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유전영동은 균일하지 않은 전기장이 발생하는 유전체의 내부에서 발생하는 현상이다. 극성을 띄지 않는 입자들은 편극 효과에 의해 극성을 띄게 되며 방향성을 갖고 이동하게 된다. 이러한 입자의 이동을 미세유체 시스템에 도입하면 미세입자 포집에 적용이 가능하며, 전압 및 주파수에 따라 입자의 크기 기반의 포집이 가능하다.
본 연구에서는 유리 기판과 실리콘 기판을 결합한 마이크로팁 전극을 이용한 유전영동 기반 미세입자 포집 미세유체 소자를 제작하였다. 유리 기판은 HF 식각공정을 이용하여 채널을 제작하였고 ITO 증착을 통해 전극을 형성하였다. 실리콘 기판을 이방성 식각 및 등방성 식각 공정을 이용하여 고종횡비 마이크로팁으로 제작하고, 전극으로 사용하기 위해서 Cr/Au를 증착한다. 또한 PDMS 도포 및 습식 식각 공정을 통해 마이크로팁 전극의 끝 단을 노출시켰다. 두 개의 기판을 결합시키고 전도성 에폭시를 이용한 외부 전극 연결을 통해 미세유체 소자를 완성한다.
제작 사용된 미세탐침 전극은 전기화학측정법을 이용하여 탐침의 끝단만이 노출되었음을 확인하였다. 제작된 미세유체 소자의 성능평가를 진행하기 위해서 투명 유리기판의 특징을 살린 형광 입자 관측을 진행하였다. 또한 미세유체 소자에 미세입자 용액을 주입하여 전압/주파수 조건에 따른 회수율을 측정하였고 실제 세포인 대장균에 대한 회수율을 측정하는 것으로 성능평가를 완료하였다. 본 논문에서 제안한 마이크로팁 전극을 이용한 유전영동 기반의 미세입자 포집 미세유체 소자가 마이크로팁 전극의 특징을 살린 미세입자 포집 소자로써 기능함을 증명하였고 실제 세포의 포집 효율을 확인하는 것으로 응용 가능성을 보였다.
본 연구에서는 유리 기판과 실리콘 기판을 결합한 마이크로팁 전극을 이용한 유전영동 기반 미세입자 포집 미세유체 소자를 제작하였다. 유리 기판은 HF 식각공정을 이용하여 채널을 제작하였고 ITO 증착을 통해 전극을 형성하였다. 실리콘 기판을 이방성 식각 및 등방성 식각 공정을 이용하여 고종횡비 마이크로팁으로 제작하고, 전극으로 사용하기 위해서 Cr/Au를 증착한다. 또한 PDMS 도포 및 습식 식각 공정을 통해 마이크로팁 전극의 끝 단을 노출시켰다. 두 개의 기판을 결합시키고 전도성 에폭시를 이용한 외부 전극 연결을 통해 미세유체 소자를 완성한다.
제작 사용된 미세탐침 전극은 전기화학측정법을 이용하여 탐침의 끝단만이 노출되었음을 확인하였다. 제작된 미세유체 소자의 성능평가를 진행하기 위해서 투명 유리기판의 특징을 살린 형광 입자 관측을 진행하였다. 또한 미세유체 소자에 미세입자 용액을 주입하여 전압/주파수 조건에 따른 회수율을 측정하였고 실제 세포인 대장균에 대한 회수율을 측정하는 것으로 성능평가를 완료하였다. 본 논문에서 제안한 마이크로팁 전극을 이용한 유전영동 기반의 미세입자 포집 미세유체 소자가 마이크로팁 전극의 특징을 살린 미세입자 포집 소자로써 기능함을 증명하였고 실제 세포의 포집 효율을 확인하는 것으로 응용 가능성을 보였다.
목차
목 차(국문초록) ⅰ목차 ⅲ표목차 ⅴ그림목차 ⅵ수식목차 ⅷⅠ. 서론 11. 연구 배경 12. 연구 동향 32.1 개별 전극 어드레싱을 이용한 유전영동 32.2 전극 형태에 따른 입자의 포집 형태 42.3 실리콘 전극 기반의 유전영동 미세유체 소자 53. 연구의 목적 6Ⅱ. 마이크로팁 전극을 이용한 유전영동 기반의 미세입자 포집 미세유체 소자 제작 81. 유전영동의 원리 82. 마이크로팁 전극을 이용한 유전영동 기반의 미세입자 포집 미세유체 소자 설계 113. 마이크로팁 전극을 이용한 미세입자 포집 미세유체 소자의 제작 123.1 마이크로팁 제작 원리 123.2 PDMS 습식 식각 153.3 마이크로팁 전극을 이용한 유전영동 기반의 미세입자 포집 미세유체 소자 공정 173.4 제작 결과 27Ⅲ. 마이크로팁 전극을 이용한 유전영동 기반의 미세입자 포집 미세유체 소자 성능평가 281. 전기화학 측정법 281.1 측정 원리 281.2 측정 방법 및 결과 302. 미세입자를 이용한 실시간 광학 측정 322.1 측정 구성 322.2 실험 결과 343. 회수율 측정을 통한 미세유체 소자의 성능 평가 373.1 측정 원리 373.2 측정 결과 384. 실제 세포에 대한 성능평가 454.1 실제 세포 454.2 실제 세포를 이용한 회수율 측정 45Ⅳ. 결론 47참고문헌 48영문요약 51
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