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표면 장력을 이용한 마이크로 밸브 및 이를 포함하는 미세유체칩, 및 이의 제조방법

  • 기술번호 : KST2015134002
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 표면 장력을 이용한 마이크로 밸브 및 이를 포함하는 미세유체칩, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 과정으로 마이크로 밸브를 제작할 수 있고, 또한 밸브와 동축 샘플 채널이 모두 분리되어 있지 않으며 이를 통해, 기존의 사각 채널뿐만 아니라 동축 채널에 쉽게 장착할 수 있어 미세 유체의 흐름 및 샘플의 양을 제어할 수 있는 표면 장력을 이용한 마이크로 밸브 및 이를 포함하는 미세유체칩, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Int. CL G01N 35/08 (2006.01) D01D 5/34 (2006.01) G01N 33/48 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020100117572 (2010.11.24)
출원인 고려대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1222890-0000 (2013.01.10)
공개번호/일자 10-2012-0056055 (2012.06.01) 문서열기
공고번호/일자 (20130117) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.11.24)
심사청구항수 12

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이상훈 대한민국 경기도 안산시 단원구
2 강 에드워드 대한민국 경기도 용인시 수지구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.11.24 수리 (Accepted) 1-1-2010-0768801-94
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.02.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0096501-99
3 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2012.04.19 수리 (Accepted) 1-1-2012-0313333-58
4 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2012.05.21 수리 (Accepted) 1-1-2012-0404089-13
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2012.06.19 수리 (Accepted) 1-1-2012-0486476-80
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.07.19 수리 (Accepted) 1-1-2012-0578772-70
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.07.19 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0578773-15
8 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2012.11.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0699243-35
9 [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Extension of Legal Period] Request for Extension of Period (Reduction, Expiry Reconsideration)		 2012.12.17 수리 (Accepted) 7-1-2012-0057532-94
10 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2013.01.02 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2013-0000325-75
11 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.01.02 수리 (Accepted) 1-1-2013-0000324-29
12 등록결정서
Decision to Grant Registration		 2013.01.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0011217-46
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5018243-16
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.04.22 수리 (Accepted) 4-1-2014-5049934-62
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.10.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5210941-09
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번호 청구항
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(1) 공기 채널을 포함하는 제1층, (2) 마이크로 밸브를 포함하는 제2층, (3) 동축 채널의 샘플 채널을 포함하는 제3층을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유체칩으로서, 상기 공기 채널은 일단은 공기투입구이고, 다른 일단은 상기 마이크로 밸브의 상부 일단과 연결되어 있어, 상기 공기 채널에 공기의 압력을 가하면 상기 마이크로 밸브에 공기압이 전달되어,상기 마이크로 밸브는 상부 일단은 상기 공기 채널과 연결되어 있고, 하부 일단은 고분자 얇은 막으로 막혀 있으며, 상기 고분자 얇은 막은 동축 채널의 샘플 채널 상에 위치하며, 상기 마이크로 밸브에 가해진 압력에 의해 상기 고분자 얇은 막이 아래쪽으로 팽창함으로써 동축 채널의 샘플 채널이 눌러져 샘플의 양이 조절되며;상기 동축 채널은 동축 흐름을 생성시키는 실린더 채널로서, 1개 이상의 샘플 채널, 주 채널, 1개 이상의 외곽부 채널을 포함하고; 상기 1개 이상의 샘플 채널, 주 채널 및 1개 이상의 외곽부 채널 중 적어도 하나는 단면이 원형 또는 타원형인 실린더 채널이며;상기 1개 이상의 샘플 채널의 끝 말단이 상기 주 채널의 시작 말단과 연결되어 있고; 상기 1개 이상의 샘플 채널은 끝 말단 부분만 상기 주 채널과 연결되어 있는 부분으로 갈수록 점점 가늘어지는(tapered) 모양을 하고 있고, 나머지 부분은 단면의 크기와 모양이 일정하고,상기 1개 이상의 외곽부 채널은 주 채널의 측면에 연결되는 것을 특징으로 하는 미세유체칩
7 7
제6항에 있어서, 상기 동축 채널은 (i) 길이 방향에 걸쳐 일정하거나, 또는 (ii) 길이 방향에 걸쳐 일정한 비율로 좁아지거나 넓어지거나, 또는 (iii) 길이 방향에 걸쳐 일정하다가 일정한 비율로 좁아지다가 혹은 넓어지는 등 폭 길이의 변화가 상기 (i)과 (ii)의 조합이 되는 것을 특징으로 하는 미세유체칩
8 8
제6항에 있어서, 상기 샘플 채널은 (i) 끝 말단 부분으로 갈수록 점점 가늘어지는(tapered) 모양을 하거나, 또는 (ii) 끝 말단 부분만 상기 주 채널과 연결되어 있는 부분으로 갈수록 점점 가늘어지는 모양을 하고 있고 나머지 부분은 단면의 크기와 모양이 일정한 갖는 것을 특징으로 하는 미세유체칩
9 9
제6항에 있어서, 상기 주 채널 내부의 길이 방향 축과 상기 샘플 채널 내부의 길이 방향 축은 서로 일직선으로 위치하고; 상기 외곽부 채널 내부의 길이 방향 축은 상기 주 채널 내부의 길이 방향 축과 교차하며; 상기 주 채널, 샘플 채널 및 1개 이상의 외곽부 채널 내부의 길이 방향 축이 모두 동일 평면에 위치하는 것을 특징으로 하는 미세유체칩
10 10
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 미세유체칩의 제조방법으로서;마이크로 밸브를 포함하는 제2층의 하단에 동축 채널의 샘플 채널을 포함하는 제3층을 위치시켜 산소 플라즈마에 의해 결합시키는 단계, 상기 제2층의 상단에 제1층을 위치시켜 산소 플라즈마에 의해 결합시키는 단계를 포함하며, 상기 제2층은 (a) 미세칩을 관통하는 구멍을 뚫는 단계, (b) 상기 칩을 필름 상에 놓는 단계, (c) 상기 구멍에 액상 고분자를 주입함으로써 얇은 막을 형성하는 단계, (d) 상기 형성된 얇은 막을 경화시키는 단계, (e) 상기 필름을 제거하는 단계를 포함하는 제조방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 미세유체칩의 제조방법
11 11
제10항에 있어서, 상기 동축 채널은 (가) 길게 홈이 파져 있는 베이스 몰드 위에 막을 위치시키고, 상기 막의 상부보다 하부가 압력이 낮도록 압력을 조절하여 그 압력 차에 의해 상기 홈 부분에서 상기 막이 하부로 변형되도록 하는 단계; (나) 상기 변형된 막 위에 광 민감성 물질을 위치시키고, 상기 광 민감성 물질 위에 광 투과성 물질을 위치시키고 나서, 상기 광 투과성 물질 위로 광을 조사하여 광 민감성 물질 포함 마스터 몰드를 제조하는 단계; (다) 상기 마스터 몰드를 이용하여 반 실린더 채널 포함 성형체를 제조하고, 2개의 상기 반 실린더 채널 포함 성형체를 결합하여 제조되고,상기 베이스 몰드의 재질은, PDMS, PMMA, 플라스틱, 금속 주조물 중에서 선택되고; 상기 막의 재질은, PDMS, 고무, 폴리부타디엔, 폴리이소부틸렌, 폴리우레탄 중에서 선택되며; 상기 광 민감성 물질의 재질은 SU-8, AZ 계열 PR, NOA 중에서 선택되고; 상기 광 투과성 물질의 재질은 유리, 석영, 플라스틱, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 중에서 선택되며; 상기 반 실린더 채널을 포함하는 성형체의 재질은 PDMS, NOA, PMMA, 아크릴 중에서 선택되고,상기 베이스 몰드의 홈은 소프트 리소그라피 공정에 의해 형성되고, 상기 2개의 반 실린더 채널 포함 성형체의 결합은 산소 플라즈마에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 동축채널을 포함하는 미세유체칩의 제조방법
12 12
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 미세유체칩을 이용하는 미세섬유의 제조방법으로서,(A) 상기 샘플 채널에 샘플 물질을 투입하는 단계;(B) 상기 외곽부 채널에 외곽부 물질을 투입하는 단계; 및(C) 상기 마이크로 밸브를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세섬유의 제조방법
13 13
제12항에 있어서, 상기 샘플 물질은 PLGA, 알지네이트, 키토산, 콜라겐 중에서 선택된 자외선 비경화성 물질, 또는 4-HBA, PNIPAAM, NOA, PEG 중에서 선택된 자외선 경화성 물질, 또는 2종 이상의 상기 물질의 혼합물이고,상기 외곽부 물질은 칼슘 클로라이드, 소듐 클로라이드 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 제1 외곽부 물질을 물, 세포 배양액, PBS, 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 제2 외곽부 물질에 용해시킨 용액인 것을 특징으로 하는 미세섬유의 제조방법
14 14
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 미세유체칩을 이용하여 샘플 물질의 섬유를 제조함에 있어서, (i) 상기 마이크로 밸브에 주입되는 공압의 크기, (ii) 상기 샘플 채널에 샘플 물질의 투입 속도, 및 (iii) 상기 외곽부 채널에 외곽부 물질의 투입 속도를 조절하고, (i) 상기 마이크로 밸브에 주입되는 공압의 크기는, 0-300 kPa 범위 내에서 조절하고, (ii) 상기 샘플 채널에 투입되는 샘플 물질의 투입 속도는, 3-30 ㎕/min 범위 내에서 조절하고, (iii) 상기 외곽부 채널에 외곽부 물질의 투입 속도는 10-50 ml/h 범위 내에서 조절하는 것을 특징으로 하는 미세섬유의 직경 조절방법
15 15
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 미세유체칩을 이용하는 미세입자의 제조방법으로서,(A) 상기 샘플 채널에 샘플 물질을 투입하는 단계;(B) 상기 외곽부 채널에 외곽부 물질을 투입하는 단계; 및(C) 상기 마이크로 밸브를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세입자의 제조방법
16 16
제15항에 있어서, 상기 샘플 물질은 PLGA, 알지네이트, 키토산, 콜라겐 중에서 선택된 자외선 비경화성 물질, 또는 4-HBA, PNIPAAM, NOA, PEG 중에서 선택된 자외선 경화성 물질, 또는 2종 이상의 상기 물질의 혼합물이고,상기 외곽부 물질은 칼슘 클로라이드, 소듐 클로라이드 중에서 선택된 제1 외곽부 물질; 올레산, 소이빈 오일, 메탄올, 도데칸 중에서 선택된 제2 외곽부 물질을 포함하며,상기 외곽부 물질은 (a) 상기 제1 외곽부 물질을 2-메틸-1-프로판올 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된 제3 외곽부 물질에 용해하여 제1 외곽부 물질 용액을 제조하는 단계;(b) 상기 제1 외곽부 물질 용액을 제3 외곽부 물질과 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계;(c) 상기 혼합 용액을 증류시키는 단계를 포함하는 외곽부 물질의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 미세입자의 제조방법
17 17
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 미세유체칩을 이용하여 미세입자를 제조함에 있어서;(i) 상기 마이크로 밸브에 주입되는 공압의 크기, (ii) 상기 샘플 채널에 샘플 물질의 투입 속도, 및 (iii) 상기 외곽부 채널에 외곽부 물질의 투입 속도를 조절하고,(i) 상기 마이크로 밸브에 주입되는 공압의 크기는, 0-300 kPa 범위 내에서 조절하고, (ii) 상기 샘플 채널에 투입되는 샘플 물질의 투입 속도는, 3-30 ㎕/min 범위 내에서 조절하고, (iii) 상기 외곽부 채널에 외곽부 물질의 투입 속도는 10-50 ml/h 범위 내에서 조절하는 것을 특징으로 하는 미세입자의 직경 조절방법
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1 한국과학재단 고려대학교 산학협력단 중견연구자지원_도약연구 마이크로 칩을 이용한 자연 모사 생산 연구