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(a) 실리콘 산화막이 코팅된 실리콘 기판의 일면에 포토리소그래피 및 벌크 마이크로머시닝 공정에 의해 신경세포의 네트워크 형성에 필요한 레인 패턴 및 그 레인 패턴으로 둘러싸인 다수의 3차원 요홈이 형성된 실리콘 마스터 기판을 제조하는 제1공정;
(b) 상기 레인 패턴과 다수의 3차원 요홈이 형성된 실리콘 마스터 기판 위에 PDMS 혼합액을 부어 경화시켜 신경세포의 네트워크를 구성하는 레인과 다수의 3차원 구조체가 배열된 PDMS 기판을 형성하는 제2공정;
(c) 상기 실리콘 마스터 기판으로부터 PDMS 기판을 분리시켜 신경세포 패터닝을 위한 레인과 다수의 3차원 구조체가 배열된 PDMS 기판을 얻는 제3공정;
(d) 상기 레인과 3차원 구조체가 배열된 PDMS 기판에 신경세포를 배양하여 레인, 3차원 구조체, 레인과 3차원 구조체 중의 적어도 하나에 신경세포가 패터닝된 뉴런 칩을 얻는 제4공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝 방법
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제1항에 있어서, 상기 제1공정은,
실리콘 산화막이 코팅된 실리콘 기판의 일면에 포토리소그래피에 의해 신경세포의 네트워크 형성에 필요한 레인 패턴을 형성하는 단계;
상기 레인 패턴 사이로 노출된 실리콘 기판의 표면을 벌크 마이크로머시닝 공정에 의해 식각하여 레인 패턴으로 둘러쌓인 다수의 3차원 요홈을 형성하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝 방법
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제2항에 있어서, 상기 레인 패턴 형성단계는,
(a1) 실리콘 기판의 표면에 형성된 실리콘 산화막에 포토레지스트를 코팅하는 단계;
(a2) 신경세포의 네트워크 형성을 위한 레인 패턴을 가진 포토마스크를 이용하여 상기 포토레지스트에 빛을 조사하는 단계;
(a3) 상기 포토레지스트를 현상하여 빛이 조사된 부분의 포토레지스트를 제거하는 단계;
(a4) 상기 포토레지스트가 제거된 부분의 실리콘 산화막 층을 식각하여 신경세포 네트워크 패턴의 실리콘 산화막 층을 형성하는 단계;
(a5) 빛이 조사되지 않은 부분의 포토레지스트를 제거하여 일면에 신경세포 네트워크 패턴의 실리콘 산화막 층이 형성된 실리콘 기판을 남기는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝 방법
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제3항에 있어서, 상기 (a1) 포토레지스트를 코팅하는 단계는,
실리콘 기판의 상부면에 형성된 실리콘 산화막에는 4000rpm/30sec, 65℃/10min, 실리콘 기판의 하부면에 형성된 실리콘 산화막에는 4000rpm/30sec, 65~95℃/5~10min의 조건으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝방법
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제3항에 있어서, 상기 (a2) 포토레지스트에 빛을 조사하는 단계는,
포토리소그래피 공정을 이용하여 60초동안 자외선 강도 16W/㎡로 실시하는 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝방법
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제3항에 있어서, 상기 (a3) 상기 포토레지스트를 현상하는 단계는,
AZ MIF300용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝방법
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제3항에 있어서, 상기 (a4) 상기 레인 패턴의 실리콘 산화막 층을 형성하는 단계는,
BOE(buffered oxide etchant) 방법으로, 10분 동안 실시하고 세정하는 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝방법
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제3항에 있어서, 상기 (a5) 빛이 조사되지 않은 부분의 포토레지스트를 제거하여 일면에 신경세포 네트워크 패턴의 실리콘 산화막 층이 형성된 실리콘 기판을 남기는 단계는,
아세톤을 이용하여 포토레지스트를 제거한 후 세정하는 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝방법
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제3항에 있어서, 상기 (a6) 상기 실리콘 기판의 노출된 표면을 식각하여 3차원 요홈을 형성하는 단계는,
20%의 테트라메틸암모늄 하이드로옥사이드(tetramethylammonnium hydroxide) 용액의 식각화학조를 이용하여 80℃에서 30미크론/hr의 조건에서 이방성 습식 벌크 에칭방법으로 실시하는 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝방법
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제3항에 있어서, 상기 (a7) 상기 실리콘 마스터 기판 위에 PDMS를 부어 경화시켜 PDMS 구조체를 형성하는 단계는,
하드 베이크로, 80~100℃/1hr의 조건에서 실시하는 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝방법
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제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에서 있어서,
상기 PDMS 혼합액은 폴리디메틸실록산(PDMS) 100 중량부에 대하여 경화제를 10 내지 20 중량부로 혼합한 것인, 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝방법
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제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레인 패턴을 격자무늬로 형성한 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝방법
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제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 3차원 구조체를 피라미드 구조체로 형성한 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩에서의 신경세포 패터닝방법
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제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 신경세포 패터닝방법에 의해 제조된 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩
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제11항의 신경세포 패터닝방법에 의해 제조된 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩
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신경세포의 네트워크 형성에 필요한 레인이 형성되고 상기 레인으로 둘러싸여 3차원 구조체가 형성된 PDMS 기판에 신경세포가 패턴닝된 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩
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제16항에 있어서,
상기 레인의 패턴이 격자무늬인 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩
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제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 3차원 구조체는 피라미드 구조체인 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩
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제18항에 있어서,
상기 3차원 구조체는 양각의 피라미드 구조체인 것을 특징으로 하는 3차원 PDMS 구조체를 이용한 뉴런 칩
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