Abstract
We present a novel polymer fabrication process involving direct UV patterning of a hyperbranched polymer, AEO3000. Compared to PDMS, which is the most widely used polymer in bioMEMS devices, the present polymer has advantages with regard to electrode integration and fast fabrication. We designed a four-chip microelectrofluidic bench having three electrical pads and two fluidic I/O ports. We integrated a microfluidic mixer and a cell separator on the bench to characterize the interconnection performance and sample manipulation. Electrical and fluidic characterization of the microfluidic bench was performed. The measured electrical contact resistance was $0.75{\pm}0.44{\Omega}$, which is small enough for electrical applications, and the pressure drop was 8.3 kPa, which was 39.3% of the value in the tubing method. By performing yeast mixing and a separation test in the integrated module on the bench, we successfully showed that the interconnected chips could be used for bio-sample manipulation.
본 논문은 고차가지구조 폴리머인 AEO3000 를 이용한 UV 광경화 성형 공정을 제안하고자 한다. 이는 기존의 바이오칩 제작에 사용되는 PDMS 보다 경도가 높아 금속 전극 형성이 용이하고 제작 공정이 빠르다는 장점을 갖는다. AEO3000 을 이용하여 본 연구에서는 4 개의 소자를 전기적 유체적으로 연결할 수 있는 전기유체 통합벤치를 제작하고 미소유체 혼합소자와 세포분리소자를 연결, 본 소재와 공정이 바이오칩에 적용될 수 있음을 검증하였다. 전기 유체적 특성 분석 결과 전기적 접촉 저항은 $0.75{\pm}0.44{\Omega}$으로 충분히 작은 값을 보였으며, 유체 접속의 압력 저하는 8.3kPa로 기존의 튜브 연결 방법 대비 39.3% 개선된 값을 보였다. 통합벤치에 접속된 소자에 활성 및 비활성 효모를 주입하여 순차적인 혼합 및 재분리를 성공적으로 구현함으로써 본 소자에 적용된 AEO3000 및 UV 광경화 공정이 생체시료의 처리에 적용될 수 있음을 실험적으로 검증하였다. 이는 바이오 의료 분야에 적용 가능한 생체 친화적 소재의 고속 생산에 응용될 수 있다.
