• 전자공학회지
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• 제29권3호
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• pp.41-48
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• 2002

This paper presents a basic concept of lab-on-a-chip systems and their advantages in chemical and biological analyses. In addition, magnetic bead-based immunoassay on a microfluidic system is also presented as a typical example of lab-on-chip systems. Rapid and low volume immunoassays have been successfully achieved on the demonstrated lab-on-a-chip using magnetic beads, which are used as both immobilization surfaces and bio-molecule carriers. Total time required for an immunoassay was less than 20 minutes including sample incubation time, and sample volume wasted was less than $50{\mu}l$ during five repeated assays. Lab-on-a-chip is becoming a revolutionary tool for many different applications in chemical and biological analysis due to its fascinating advantages (fast and low cost) over conventional chemical or biological laboratories. Furthermore, simplicity of lab-on-a-chip systems will enable self-testing capability for patients or health consumers overcoming space limitation.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제9권2호
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• pp.100-106
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• 2004

Micro-fluidics is one of the major technologies used in developing micro-total analytical systems (${\mu}$-TAS), also known as “lab-on-a-chip”. With this technology, the analytical capabilities of room-size laboratories can be put on one small chip. In this paper, we will briefly introduce materials that can be used in micro-fluidic systems and a few modules (mixer, chamber, and sample prep. modules) for lab-on-a-chip to analyze biological samples. This is because a variety of fields have to be combined with micro-fluidic technologies in order to realize lab-on-a-chip.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권11호
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• pp.25-35
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• 2000

• 소성∙가공
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• 제15권9호
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• pp.667-672
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• 2006

Agglutination is one of the most commonly employed reactions in clinical diagnosis. In this paper, we have designed and fabricated nickel mold insert for injection molding of a microfluidic lab-on-a-chip for the purpose of the efficient detection of agglutination. In the presented microfluidic lab-on-a-chip, two inlets for sample blood and reagent, flow guiding microchannels, improved serpentine laminating micromixer(ISLM) and reaction microwells are fully integrated. The ISLM, recently developed by our group, can highly improve mixing of the sample blood and reagent in the microchannel, thereby enhancing reaction of agglutinogens and agglutinins. The reaction microwell was designed to contain large volume of about $25{\mu}l$ of the mixture of sample blood and reagent. The result of agglutination in the reaction microwell could be determined by means of the level of the light transmission. To achieve the cost-effectiveness, the microfluidic lab-on-a-chip was realized by the injection molding of COC(cyclic olefin copolymer) and thermal bonding of two injection molded COC substrates. To define microfeatures in the microfluidic lab-on-a-chip precisely, the nickel mold inserts of lab-on-a-chip for the injection molding were fabricated by combining the UV photolithography with a negative photoresist SU-8 and the nickel electroplating process. The microfluidic lab-on-a-chip developed in this study could be applied to various clinical diagnosis based on agglutination.

• KSBB Journal
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• 제20권3호
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• pp.197-204
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• 2005

이상 랩온어칩에서 사용된 생물분리 방법과 그 예를 소개하였다. 랩온어칩에서는 수백 마이크로미터 이하의 미세 채널을 사용하므로 유사한 크기의 채널을 사용하는 capillary electrophoresis에서 사용되었던 기법들이 가장 많이 활용되어왔으며, 랩온어칩 내에서 물질분리를 위한 기본 방법으로 적용되어왔다. 현재까지 CE에 사용되었던 기법들은 모두 랩온어칩 상에 구현된 바 있으며, 이러한 기술들은 랩온어칩의 활용 가능성 및 활용 분야 증대에 크게 기여하였다. 이외에도, laminar flow의 특성을 이용하거나, 막을 제작하거나, 추출 기법을 활용하는 등의 다양한 시도가 있었다. 그러나, high-throughput, 이동형 장비를 지향하는 랩온어칩에서 고전압을 사용하는 경우 활용에 제약을 가져올 수 있어, 용도에 맞는 적절한 분리기술의 개발 및 선택이 랩온어칩의 활용 가능성을 결정짓는 중요한 요인이 될 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.119-120
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• 2009

• 기계저널
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• 제50권1호
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• pp.37-41
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• 2010

최근 미세유체기술(microfluidics)을 기반으로 한 lab on a chip 기술이 기계, 의료, 바이오, 제약, 화학, 환경 분야 등의 다양한 분야에서 각광 받고 있다. 이 글에서는 일회용 고분자 lab on a chip 대량생산의 기반 기술에 해당하는 고분자 미세성형 기술에 대해 소개한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1475-1482
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• 2009

본 논문에서는 최적의 Lab-on-a-Chip을 설계하기 위해 나선형 마이크로 채널에서 등속영동 프로틴 분리를 수행하는 컴퓨터 시뮬레이션을 이차원 유한 요소법을 이용하여 개발하였다. 개발한 이차원 ITP 모델은 다섯 가지 요소로 구성되며 Leader로서 염산을, Terminator로서 카르로산, 두 개의 프로틴 중 프로틴 A는 아세트산, 프로틴 B는 벤조산, 그리고 BE(Background Electrolyte)로서 히스티딘을 사용하였다. 컴퓨터 모델은 다섯 가지 구성 요소들에 대한 질량 보존 방정식과 전위에 대한 전하 보존 방정식, 그리고 pH 계산은 전기적 중성 조건식에 기반하고 있다. 제안된 이차원 공간 ITP 모델의 검증을 위해 제안한 모델의 결과와 Bohuslav Gas 그룹에서 개발한 Simu 5의 결과를 비교하였다. 시뮬레이션 결과 일차원 채널에서 두 모델이 매우 유사한 일치를 보임으로 제안한 모델의 정확성을 검증해 주었다. 이차원 프로틴 분리는 Lab-on-a-Chip 설계를 위한 이차원 곡선 채널에서 수행되어 채널 형상이 프로틴 포커싱분포(dispersions)의 변화를 초래함을 알 수 있었다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제1권1호
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• pp.34-37
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• 2003

• KSBB Journal
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• 제18권5호
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• pp.429-433
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• 2003

LAL 측정용 chip을 제작하기 위해서 우선 시료의 부피 감소에 대한 비탁법과 비색법을 비교하였다. 비색법은 낮은 부피에서 높은 감도를 보여 주었으며 시료의 부피와 무관하게 같은 endotoxin의 농도에서는 같은 흡광도를 보인다는 결론을 얻었다. Endotoxin의 농도에 따른 표준곡선을 end point법과 kinetic point법을 비교한 결과 대한약전의 기준에 적합한 kinetic point법이 적합하였다. 이러한 기초 실험결과를 통해 PDMS LOC를 제작하여 LAL 시험을 수행하였다. LOC를 이용하여 더 짧은 시간과 더 작은 시료로 시험이 가능하도록 하였다. 특히 PDMS LOC는 복잡한 channel을 쉽게 만들 수 있을 뿐 아니라 mold를 이용하여 상용화를 위한 대량 생산이 가능하다. 따라서 PDMS를 이용한 LOC의 제작과 실험을 통해 기존의 수작업의 LAL 시험을 LOC를 이용한 다중시료 측정과 자동화의 가능성을 제시하였다.