• 대한화학회지
• /
• 제59권1호
• /
• pp.88-92
• /
• 2015

• 한국고분자학회:학술대회논문집
• /
• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
• /
• pp.42-43
• /
• 2006

We have prepared random, block and graft copolymers with single or dual sensitivities to various stimuli. We have conjugated these polymers to proteins at random lysine sites or at specific sites designed into the protein by genetic engineering. We are also grafting the smart polymers to the surfaces of nanobeads. We are applying these smart conjugates and smart nanobeads in microfluidic devices for various applications, including diagnostics, affinity separations and enzyme bioprocesses. In this talk I will update our work with these interesting hybrid systems.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권6호
• /
• pp.579-586
• /
• 2010

MEMS 기술의 향상과 함께 $\mu$-TAS(Micro Total Analysis System)가 개발 되어 의료 및 생물학 분야가 급속하게 성장했다. $\mu$-TAS의 한 분야로 Chip 위에서 소량의 sample과 반응물을 가지고 혼합공정과 분석공정이 이루어지는 LOC(Lab on a chip)에 관한 연구는 활발하게 연구되어진다. LOC는 마이크로 펌프 와 마이크로 믹서와 같은 microfluidic 장치들로 구성된다. Microfluidic 시스템의 유동이 층류 유동이므로 유체상태의 반응물들을 효율적으로 혼합하고 공급하는 것이 어렵다. 본 논문은 이송 및 혼합이 동시에 이루어지는 MHD micropump의 설계와 제작에 관해 제시하였다. 최종 개선사양은 상용 CFD 프로그램의 해석결과를 통하여 결정하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권10호
• /
• pp.853-858
• /
• 2014

본 연구는 미세유동칩을 이용하여 당의 일종인 cyclodextrine(CD)과 알루미늄 이온 검출이 가능한 polydiacetylene(PDA)이 집적된 미세섬유를 제작하는 방법을 제안한다. PDA는 공액 고분자의 일종으로 외부 자극에 대해 blue-to-red 색 전이 및 형광이 발현되며 원료가 되는 PCDA의 head group에 따라 자극에 대한 감도가 달라지는 매력적인 특성을 가지고 있다. 따라서, 이온간 교차결합으로 야기되는 하이드로젤 형성 메커니즘과 미세유동칩 내 3차원 유체집속효과를 활용하여 PCDA-EDEA 기반의 diacetylene(DA) 단량체가 집적된 센서 섬유를 제작하였다. 섬유 내 DA 단량체는 UV에 의해 파란색의 PDA로 상 전이가 일어나며 CD나 알루미늄 이온에 반응하여 붉은색으로의 색 전이 및 붉은 형광이 발현되는 특성을 보였다. 또한 형광세기는 CD와 금속 이온의 농도에 따라 변화하는 특성을 나타내었다. 이는 미세섬유가 건조된 경우에도 동일하게 관찰되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.186-194
• /
• 2016

In this study, a co-axial flow induced microfluidic chip to fabricate pure collagen type I microfiber via the control of collagen type I and Na-alginate gelation process. The pure collagen type I microfiber was generated by selective degradation of Ca-alginate from 'Core-Shell' structured hydrogel microfiber. To make 'Core-Shell' structure, collagen type I solution was introduced into core channel and 1.5% Na-alginate solution was injected into side channel in microfluidic chip. To evaluatethe 'Core-Shell' structure, the red and green fluorescence substances were mixed into collagen type I and Na-alginate solution, respectively. The fluorescence substances were uniformly loaded into each fiber, and the different fluorescence images were dependent on their location. By immoblizing EpH4-Ras and C6 cells within collagen type I and Na-alginate solution, we sucessfully demonstrated the co-culture of EpH4-Ras and C6 cells with 'Core-Shell' like hydrogel microfiber for 5 days. Only to produce pure collagen type I hydrogel fiber, tri-sodium citrate solution was used to dissolve the shell-like Ca-alginate hydrogel fiber from 'Core-Shell' structured hydrogel microfiber, which is an excellent advantage when the fiber is employed in three-dimensional scaffold. This novel method could apply various application in tissue engineering and biomedical engineering.

• 대한화장품학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.245-258
• /
• 2008

본 총설에서는 마이크로플루딕스 기술에 대한 기초연구를 소개하고, 이 기술을 통하여 화장품산업분야에서 응용성이 큰 동공구조체, 응답성 소재, 캡슐 소재, 다층 콜로이드 구조체 등과 같은 신소재의 합성이 가능함을 기술한다. 마이크로플루딕스 기술이 적용되어 개발된 기능성 신소재들은 그 크기와 내부 모폴로지를 정확하게 피코리터 수준에서 조절할 수 있다. 또한, 소재의 화학조성을 다양하게 임의 조절할 수 있고, 고차 층구조를 갖는 콜로이드 입자나 캡슐의 개발까지도 가능하여 그 응용성은 무궁무진하다고 할 수 있다. 기본적으로 약물전달계, 화학물 분리공정, 바이오센서, 애튜에이터 등의 응용연구에 매우 유용하게 활용될 수 있다. 화장품산업에서도 마이크로플루딕스 기술을 이용하여 고기능성 신소재 개발이나 신유형 화장품 개발이 가능할 것으로 기대되어 더욱 복합적인 연구개발이 진행되어야 할 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제48권4호
• /
• pp.470-474
• /
• 2010

본 연구는 간편한 마이크로플루이딕 칩을 이용하여 매우 균일한 PEG 마이크로섬유 제작방법을 소개한다. 두 섞이지 않는 상의 주입을 통하여, 연속상의 덮개유동(sheath flow)이 분산상의 안정된 늘어지는 유동(Elongated flow)을 형성하고 채널 내부에 자외선 조사를 통해 고분자 마이크로섬유가 형성되도록 한다. 안정된 마이크로 유동형성의 최적화를 위해 각 사용되는 분산상 유체의 부피유속과 케필러리 수의 상관관계를 이용하여 조사하고 이를 이용하여 최적조건을 확립하였다. 안정된 유동영역에서 형성된 마이크로섬유는 매우 균일하며 재현성이 우수하다. 중요하게는 부피제어를 통해 마이크로섬유의 두께 제어가 가능하며 이를 이용하여 원하는 두께를 손쉽게 얻을 수 있다. 또한, 이와 같은 시스템을 통해 얻어진 마이크로섬유에 물리적으로 생체물질을 고정화하여 바이오센서 및 조직공학에서 적용 가능한 도구로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.506-513
• /
• 2015

본 논문에서는 메타물질 흡수체를 사용한 새로운 에탄올 농도 검출 센서를 제안한다. 메타물질 흡수체는 분할고리십 자공진기(SRCR: Split Ring Cross Resonator) 구조와 미세유체 채널로 구성되어 있다. SRCR 구조는 capacitive 간극 부근의 실효 유전율에 민감하게 반응하는 LC 공진을 발생시킨다. 미세유체 채널은 마이크로 리터 단위의 극미량 액체를 사용하여 유전체 기판의 실효 유전율을 변화시킬 수 있다. 본 연구에서 제안한 미세유체 메타물질 흡수체는 미세유체 채널에 주입된 에탄올의 농도에 따른 전기적 특성을 감지하여 그 농도를 검출할 수 있다. 제안된 흡수체는 도파관 측정법을 사용하여 측정하였고, 미세유체 채널에 각기 다른 농도의 에탄올이 흐를 때 공진 주파수가 이동하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션과 측정 결과 사이에 높은 일치율을 보인다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권5호
• /
• pp.545-551
• /
• 2012

마이크로 유체구조를 기반으로 하는 약물전달장치는 마이크로 유체 채널형상의 간단한 변형만으로 약물분출량을 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다. 그러나 디바이스 제작에 사용된 생분해성 고분자 85/15poly(lactic-co-glycolic acid) (85/15PLGA)의 소수성 기질 때문에 약물전달 장치내부로의 release medium의 유입이 원활하게 이루어지지 않으며 그 결과, 디바이스의 임플랜트 후 초기의 약물 분출에 영향을 줄 것으로 예상된다. 따라서 surfactant인 polyethylene-glycol600 (PEG600)과 Tween80을 이용하여 micro-channel의 표면처리를 한 디바이스와 surfactant를 사용하지 않은 디바이스를 각각 제작하여 약물 전달 실험을 하였으며, 이를 바탕으로 마이크로 유체 채널의 기하학적 형상에 따른 국소 마취제의 일종인 bupivacaine HCl(BHCl)의 분출속도제어를 입증하였다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.132-136
• /
• 2018

Core/shell CdSe/ZnS quantum dots (QDs) are synthesized by a microfluidic reactor-assisted continuous reactor system. Photoluminescence and absorbance of synthesized CdSe/ZnS core/shell QDs are investigated by fluorescence spectrophotometry and online UV-Vis spectrometry. Three reaction conditions, namely; the shell coating reaction temperature, the shell coating reaction time, and the ZnS/CdSe precursor volume ratio, are combined in the synthesis process. The quantum yield of the synthesized CdSe QDs is determined for each condition. CdSe/ZnS QDs with a higher quantum yield are obtained compared to the discontinuous microfluidic reactor synthesis system. The maximum quantum efficiency is 98.3% when the reaction temperature, reaction time, and ZnS/CdSe ratio are $270^{\circ}C$, 10 s, and 0.05, respectively. Obtained results indicate that a continuous synthesis of the Core/shell CdSe/ZnS QDs with a high quantum efficiency could be achieved by isolating the reaction from the external environment.