• International Journal of Vascular Biomedical Engineering
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• 제4권2호
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• pp.1-6
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• 2006

Microsystems create new opportunities for conventional cell analysis by combining microfluidics and flow cytometry. This article describes recent developments in conventional flow cytometers and related microfluidic flow cytometers to detect, analyze, and sort cells or particles. Flow cytometry strongly consisted of fluidics, optics and electronics requires a large space to equip various components, which are mostly the fluidic components such as compressor, fluid handling system. Adopting microfluidics into flow cytometry enables volume- and power-efficient, inexpensive and flexible analysis of particulate samples. In this paper, we review various efforts that take advantage of novel techniques to build microfluidic cell analysis systems with high-speed analytical capability. Highly integrated microfluidic cytometry shows great promise for basic biomedical and pharmaceutical research, and robust and portable point-of-care devices could be used in clinical settings.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권12호
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• pp.1102-1106
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• 2008

Microfluidics deals with the behavior, precise control and manipulation of fluids at a micro scale. It has become increasingly prevalent in various applications such as biomedical applications (diagnostics, therapeutics, and cell/tissue engineering), inkjet head, and fuel cells etc. The issue of inspection and characterization of microfluidics has emerged as a major consideration in design, fabrication, and detection of microfluidic devices. In this paper, we characterize a diffusion based mixing in Y-microchannel using a fluorescent optical scanner based on a DVD pick-up module, which is widely used in optical storages. Using fluorescent dye, we measure the fluorescent intensity that represents the mixing patterns in Y-microchannel. We also compare these experimental results with computational fluid dynamics (CFD) simulation ones. It is shown that the proposed optical scanner can be used as an alternative measurement system with high performance and cost-effectiveness, compared to conventional optical tools such as epifluorescent microscopes using high resolution CCD camera and confocal microscopes with photomultiplier (PMT) detectors.

• 전기학회논문지
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• 제57권1호
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• pp.137-141
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• 2008

Biochip, which implements bioanalytical process on a tiny surface, is one of candidates for medical diagnosis, drug screening, and molecular sensing. In general, a type of biochip based on microfluidics is composed of microcomponents including microchannel, pump, and valve, which require complicated processes. In this study, gray-scale photolithography(GSPL) was applied to fabricate a biochip with multiple layers. A mould for casting PDMS(polydimethylsiloxane) channel, was fabricated using GSPL. A gray-photomask was prepared by printing gray patterns on a high-quality glossy paper followed by photoreducing by 10:1 onto the photo-film. The formation of multiple layers was studied according to the change of gray level of pattern and the developing time. A biochip composed of a weir(multiple layer structure) and a reaction chamber in a single microchannel was fabricated in a glass plate. Finally, we investigated the application of biochip to antigen-antibody reaction by packing the microbead coated with antibody.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1683-1684
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• 2008

For direct detection of microbes in air, samples have to be collected but environmental particles such as dust are also trapped in such samples. Therefore the isolation of target bacteria from non-biological materials of similar size is of great importance in the identification of such organisms. Dielectrophoresis is an emerging technique that can rapidly separate cells in microfluidics. In this paper we proposed a new method for the separation of airborne microbes using condensation and dielectrophoresis. This system could be used as a continuous flow through separation system for various particles and utilized as a pretreatment technique for microbe detection.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제6권3호
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• pp.402-407
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• 2011

The current paper describes a simpler ground-type, single-plate electrowetting configuration for droplet transport in digital microfluidics without performance degradation. The simplified fabrication process is achieved with two photolithography steps. The first step simultaneously patterns both a control electrode array and a reference electrode on a substrate. The second step patterns a dielectric layer at the top to expose the reference electrode for grounding the liquid droplet. In the experiment, a $5{\mu}m$ thick photo-imageable polyimide, with a 3.3 dielectric constant, is used as the dielectric layer. A 10 nm Teflon-AF is coated to obtain a hydrophobic surface with a high water advancing angle of $116^{\circ}$ and a small contact angle hysteresis of $5^{\circ}$. The droplet movement of 1 mM methylene blue on this simplified device is successfully demonstrated at control voltages above the required 45 V to overcome the contact angle hysteresis.

• 감성과학
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• 제14권4호
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• pp.525-530
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• 2011

감성은 외부의 물리/화학적인 자극에 대한 인간 내부의 고차원적인 심리적 체험으로 기쁨, 슬픔, 쾌적, 불쾌 등에 대한 복합적인 감정이라 할 수 있다. 감성연구의 가장 큰 어려움은 측정의 문제이다. 기존 감성측정은 자기보고, 인터뷰, 뇌파 및 자율 신경계 반응, 심장혈관 활동도 등에 국한되어 있다. 최근 나노마이크로 기술의 발달과 함께 미래에는 체액 내 감성 바이오마커를 찾아내고 그것의 유무와 뇌 과학 연구결과와의 상관관계를 규명하고 피 한 방울로 인간의 심리상태를 정확히 파악할 수 있는 초소형 감성진단칩(emotion-on-a-chip)을 개발하게 할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 종이를 이용한 종이 미세유체(paper microfluidic) 기술이 발달하고 이를 이용한 질병진단을 할 수 있음이 보고된 바 있다. 종이기반 미세유체채널은 그 제작비용이 저렴하며, 누구나 손쉽게 사용할 수 있어서 미래에 감성진단을 위한 도구로 활용할 수 있다. 본지에서는 아직까지 감성측정분야에 도입되지 않은 종이 미세유체 기술을 소개하고 향후 다양한 감성지표를 측정할 수 있는 아주 간단한 구조의 종이 기반 미세유체 디바이스의 설계 및 제작에 대해 기술한다.

• 대한화학회지
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• 제59권1호
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• pp.88-92
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• 2015

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2002년도 마이크로/바이오 가시화기술부문 학술강연회
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• pp.79-84
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• 2002

Most microfluidic devices such as heat sinks for cooling micro-chips, DNA chip, Lab-On-Chip, and micro pumps etc. have microchannels of various size. Therefore, the design of practical microfluidics demands detail information on flow structure inside the microchannels. However, detail velocity field measurements are rare and difficult to carry out. In addition, as the microfluidics expands, accurate understanding of microscale transport phenomena becomes very important. In this research, micro-PIV system was employed to measure the velocity fields of flow inside a micro-channel. We carried out PIV measurements for several microchannels with varying channels width, inlet and outlet shape, filters, CCD camera and ICCD camera, etc. For effective composition of micro-PIV system, first of all, it is essential to understand optics related with micro-imaging of particles and the particle dynamics encountered in micro-scale channel flows. In addition, it is necessary to find the optimal condition for given experimental environment and? micro-scale flow to be investigated. The problems encountered in measuring velocity field of micro-channel flows are discussed in this paper.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.23-32
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• 2015

본 연구에서는 지반 내 오염원제거와 저투수성 지반의 개량이 동시에 이루어 질 수 있는 연직배수시스템의 최적화 기술을 마련하기 위하여, 중금속 오염물질을 대상으로 미세유체 흐름실험을 수행하였으며, 그 결과를 바탕으로 pH조건에 따른 흐름특성을 분석하였다. 중금속 오염물에 대한 미세유체 흐름실험 결과, 소수성 성질이 반영되는 위치가 오염물의 흐름속도에 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, pH 조건이 흐름속도 변화에 영향인자로 작용하였다. 또한 복합 중금속 오염물인 경우에 pH가 염기성일수록 납의 흐름속도가 다소 증가하는 경향으로 나타났는데, 이는 납 오염물이 구리에 비하여 소수성 표면특성을 감소시킬 수 있음을 의미하는 결과라 할 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.55-61
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• 2022

다중 암의 동시 진단 기술에 대한 관심이 전 세계적으로 증가하는 추세이며, 진단 난이도를 낮추기 위해 혈액과 같은 미량의 바이오 유체를 이용하여 질병을 진단하는 미세 유체 소자 기반의 액체 생검 기술이 연구되고 있다. 바이오 유체를 이용하여 형광 영상 등을 통해 분석물질의 농도를 측정하는 광학적 바이오 센싱에 있어 민감도를 향상시키기 위한 기술개발이 필요하다. 본 논문에서는 모세관력에 의한 자가구동 기반의 마이크로 채널의 기하학적 구조와 미세 유체 현상만으로 수동적 자기 혈장 분리 기술과 유체 혼합을 통한 분자 인식 활성화 기능을 구현하는 형광 다중 암 진단 센서 플랫폼 구조를 제안하고 설계하였다. 설계된 센서의 혈장 분리부의 성능에 영향을 미치는 파라미터를 확인하기 위해 채널의 수력학적 직경과 종횡비, 유체의 점도를 변수로 설정하여 딘 와류 형성 여부를 시뮬레이션을 통해 확인하였고 최적의 센서 플랫폼 구조를 제시하였다.