• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.4
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• pp.738-742
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• 2012

Here, we develop a new nanofilter device for the rapid and efficient separation of nanoparticles and biomolecules, exploiting the use of AAO mebrane with ordered nanopores in the range from 20 nm to 200 nm. Briefly, the chip comprises of a series of the upper and lower PDMS channels containing embedded inlet and outlet ports, and $50{\mu}m$ width microfluidic channel, and AAO membrane to be made the filtering zone. After assembling these components, the acrylate plastic plates were used to fix the device on the top and bottom side. When introducing the samples into the inlet ports of the upper PDMS channel, we were able to separate and concentrate the nanoparticles and target molecules at the filtering zone, and to elute the solutions containing the unwanted materials toward the lower PDMS channels normal to the direction of AAO membrane. To demonstrate the usefulness of the device we apply it to the SERS detection of nucleic acid sequences associated with Dengue virus serotype 2. We report a limit of detection for Dengue sequences of 300 nM and show excellent enhancement of Raman signals from the filter zone of the nanofilter device.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1694-1695
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• 2011

최근 에너지에 대한 관심의 증대 및 센서 노드로의 개발을 위해 무전원 동력 장치(sustainable energy conversion system)에 대한 관심이 크게 증대되고 있다. 본 연구에서는 수압(hydraulic pressure)을 이용하여 전기를 발생시키는 새로운 개념의 나노유체 에너지 변환 시스템에 대한 연구를 진행하였다. 표면 패터닝 기법을 통해 제작된 나노 채널 및 일차원 마이크로 유체 기반의 플루이딕 소자를 이용하여 외부저항, 버퍼용액의 농도, 압력에 따른 streaming potential을 구하였다. electrokinetic 현상과 이에 따른 유체의 streaming potential을 이용하여 압력(pressure)을 전기적으로 변환시키는 에너지 변환용 나노 유체시스템을 본 논문을 통해 제안하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.231.2-231.2
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• 2015

본 연구에서는 나노갭 소자에 미세유체 수직 이중층을 도입하여 상층에 존재하는 금나노입자를 검출하였다. 형성된 수직 이중 층의 상층에는 검출물질을 주입하였고 하층에는 검출물질과 소자 표면의 전극을 분리 시킬 수 있는 용액을 주입하였다. 수직 이중층의 형성은 크로노암페로메트리(Chronoamperometry)을 이용하여 상층에 흘려준 electrochemical indicator 인 ferricyanide 용액의 전기화학 신호가 발생되지 않음을 통해서 확인하였다. 연속적인 수직 이중 층의 흐름에서 유전영동법을 이용하여 상층에 존재하는 금나노입자들을 나노갭전극으로 유도포획 하였고 이때 실시간으로 변하는 전류 값으로부터 금나노입자의 검출여부를 판단하였다.

• Journal of the KSME
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• v.51 no.9
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• pp.33-39
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• 2011

레이저 마이크로 및 나노 가공은 공기 중에서 고속으로 실행이 가능하여 산업적으로 응용이 가능한 거의 유일한 초미세가공기술로소 반도체, 전자, 마이크로유체소자 등과 같은 분야에 널리 응용되고 있고 기존 기술의 한계를 뛰어 넘는 새로운 기술을 창출하는 데 기여하고 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.31 no.9
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• pp.910-914
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• 2007

We present a simple and an inexpensive method for the fabrication of a nano-fluidic filter and a nano-pore micromixer using self-assembly of nano-spheres and surface tension. Colloid-plug was formed by surface tension of liquid in a microchannel to fabricate nanofluidic filter. When colloid is evaporated, nano-spheres in a colloid are orderly stacked by a capillary force. Orderly stacked nano-spheres form 3-D nano-mesh which can be used as a mesh structure of a fluidic filter. We used silica nano-sphere whose diameter is $567{\pm}85nm$, and silicon micro-channel of $50{\mu}m$-diameter. Fabricated nano-fluidic filter in a micro-channel has median pore diameter of 158nm which was in agreement with expected diameter of the nano-pore of $128{\pm}19nm$. A nano-pore micromixer consists of $200\;{\mu}m-wide,\;100\;{\mu}m-deep$ micro-channel and self-assembled nano-spheres. In the nano-pore micromixer, two different fluids had no sooner met together than two fluids begin to mix at wide region. From the experimental study, we completely apply self-assembly of nano-spheres to nano-fluidic devices.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1219-1220
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• 2015

마이크로, 나노유체 (micro-, nanofluidics)을 이용한 종이 기반 분석 소자 (paper-based analytical devices, micro-PADs)에 대한 관심이 증가하고 있다. 종이 기반의 분석 소자는 초저가의 비용과 간단한 공정 방법으로 인하여 상용화 컨셉의 바이오센서로 각광받고 있다. 하지만, 종이 기반의 분석 소자는 낮은 검출 한계 (limit of detection, LOD)와 민감도 (sensitivity)의 제한이 있다. 그로 인해 우리는 이온 선택적 투과층 (ion permselective membrane, i.e. Nafion)을 종이 기반의 분석 소자와 결합하여 이온 농도 분극 (ion concentration polarization, ICP) 현상을 구현하여 낮은 검출한계와 민감도를 개선할 수 있었다. 접착력이 있는 테이프 표면에 이온 선택적 투과층을 패터닝 (patterning)하여 종이 기반 분석 소자와 결합하여 매우 간단하게 소자를 제작할 수 있었다. 따라서 종이 기반의 채널 양단에 직류 전압을 인가했을 때 발생하는 ICP 현상으로 인하여 형광 물질 (fluorescence dye)이 농축(preconcentration)되는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 초기 농도가 1.55 nM인 형광 물질을 이용하여 200 V의 외부전압을 인가했을 때, 500 초 이내에 1000 배 이상의 농축비를 얻을 수 있었다. 따라서, 외부 전압을 상용화된 건전지 출력값으로 낮출 수 있다면 다양한 종이 기반 분석 소자와 간단한 결합 방법을 통해 상용화 컨셉의 바이오센서로도 구현이 가능할 것이다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.37 no.4
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• pp.382-393
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• 2024

The Microplotter system with a fluid dispensing method, sprays fluid based on ultrasonic pumping through piezoelectric devices. This technique can possible for various materials with a wide range of viscosities to be printed in microscale. In this paper, we introduces dispenser printing technology as well as aim to understand and apply various processes using the equipment. In addition, we will explain how to optimize the equipment by adjusting parameters such as spray intensity, tip height during printing, and patterning speed. By utilizing Microplotter's advantage of being compatible with a wide range of fluids, including metal nanoparticles, carbon nanotubes, DNA, and proteins, it is expected to be used in various fields such as printed electronics, biotechnology, and chemical engineering.

• Polymer(Korea)
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• v.33 no.3
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• pp.219-223
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• 2009

The nanofibers fabricated by using an electrohydrodynamic process has been used as various applications, such as nano-device, filtering system, protective clothes, wound dressing, and drug delivery system (DDS). Of these applications, the DDS should be needed to minimize side effects of drugs, maximize the properties of medicine, and efficiently deliver the required amount of drugs to the diseased area. In this paper, by using the electro spinning process, which is one of electrohydrodynamic processes, two different types, polycarprolactone and poly(ethylene oxide)/Rhodamine B, of electrospun mats were fabricated layer by layer and the release behavior of Rhodamine B was characterized with time. In addition, to show the feasibility of DDS of this type, we tested release behavior of a peptide of the nanofiber system, a PCL/(Peptide+PEO)/PCL nanofiber mat. The released peptide did not loss biological activities. From these results, we believe that the layered nanofiber mat as a DDS has enough function of a new drug delivery system.