생물학적 분석을 위한 종이기반의 밀폐된 미세유체센서의 제작 = Fabrication of paper-based fully enclosed microfluidic sensors for Biological assay

국문 초록 (Abstract)

현재까지 생체입자를 검출하고 분석하는 방법으로는 세포 배양, 세포 계수법, PCR 및 ELISA 등이 주로 사용되고 있다. 이러한 방법은 정밀도가 우수하여 생체입자의 정밀한 검출이 가능하지만 분석하는데 많은 시료 및 시간이 소요되어 신속한 진단이 어렵다는 단점이 있다. 최근 바이오센서 분야에서 소량의 생체 입자 검출 및 분석을 위해 주로 사용하고 있는 미세유체소자(Microfludic Device)는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술을 기반으로 제작한 소형화 소자에 생물학적인 분석방법을 집적화하였다. MEMS기술에 의하여 제작된 미세유체소자는 제작 공정이 복잡하고 비용이 고가이므로 생체입자들을 검출할 수 있는 새로운 센서 개발의 필요성이 요구되고 있다. 종이 기반의 미세유체센서는 소자제작에 사용되는 재료의 확보가 용이하고 제작비용이 저렴하며 센서의 동작 및 운영이 간편하다. 또한, 센서 구동에 별도의 동력 장치가 필요하지 않고 비색법을 사용하여 육안 측정이 가능하므로 생체입자를 검출하는 센서로 매우 적합하다. 기존에 주로 사용되는 종이센서는 오픈 채널(Open Channel) 구조로 제작이 쉽고 생체 입자의 검출 시간이 빠르다는 장점을 가지고 있으나, 샘플 분석 중 외부환경으로부터 센서로 오염물질의 혼입 및 측정샘플의 증발과 같은 문제점이 발생하기 쉽다. 본 연구에서는 왁스 프린팅(Wax Printing) 방법 및 오르가미(Origami) 방법을 사용하여 쉽고 간단하게 밀폐 채널(Enclosed Channel)이 집적화된 종이센서 기반의 미세유체센서를 제작 하였고, 생물학적 생체입자를 분석에 활용하였다. 제안된 미세유체센서는 다양한 샘플을 단시간에 빠르게 측정하기 위해서 센서를 소형화하고 어레이 하였다.