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마이크로 채널, 상기 마이크로 채널 양단에 형성된 표적물질 시료 레저버(reservoir) 및 선택적 이온투과막 패턴을 포함하는 농축기; 및두 전극이 상호 슬릿(Slit)을 형성하며 소정 간격 이격되도록 기판상에 패턴 형성되는 교차전극부를 포함하며, 상기 두 전극이 형성하는 상기 슬릿에 상기 마이크로 채널상의 소정 영역에 농축된 상기 표적물질의 포획을 위한 수용체가 설치되는 감지기;를 포함하는 센서
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제1항에 있어서, 상기 농축기는,상기 선택적 이온투과막 패턴과 상기 레저버가 형성된 제1 레이어와,상기 마이크로 채널이 형성된 제2 레이어를 포함하며,상기 제1 레이어에 형성된 상기 선택적 이온투과막 패턴은 상기 제2 레이어에 형성된 상기 마이크로 채널과 상호 교접하는 것을 특징으로 하는 센서
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제3항에 있어서, 상기 레저버의 양단에는 각각 양전극과 음전극이 연결되어 상기 마이크로 채널 양단에 전위차가 발생될 수 있으며,상기 레저버의 상기 표적물질 시료 중 특정 표적물질이 상기 마이크로 채널을 통과하면서 상기 선택적 이온투과막 전단의 소정 영역에 농축되는 것을 특징으로 하는 센서
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제4항에 있어서, 상기 감지기의 상기 교차전극부는 상기 마이크로 채널의 상기 소정 영역에 패턴 형성되는 것을 특징으로 하는 센서
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제1항에 있어서, 상기 농축기와 상기 감지기는 전사필름(transfer film)을 통해서 결합되는 것을 특징으로 하는 센서
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제1항에 있어서, 상기 감지기는,상기 두 전극 사이에 구동주파수를 인가하는 구동신호 인가부; 및상기 두 전극 사이의 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부를 더 포함하며,상기 표적물질의 포획 여부에 따라 나타나는 상기 임피던스의 변화를 측정하여 상기 표적물질을 분석하는 것을 특징으로 하는 센서
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제7항에 있어서, 상기 감지기는,상기 두 전극이 형성하는 상기 슬릿에 상기 표적물질의 포획을 위한 수용체와, 상기 교차전극부 상에 채널이 형성되도록 보호캡이 설치되며,상기 수용체가 설치되지 않은 상기 채널 내부의 면에 흡착방지층이 코팅되는 것을 특징으로 하는 센서
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제1항에 있어서, 상기 감지기의 상기 교차전극부는,상기 표적물질의 포획이 이루어지지 않는 기준교차전극부와,상기 두 전극 사이에 설치되는 수용체에 의하여 상기 표적물질의 포획이 이루어지는 신호교차전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서
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제9항에 있어서, 상기 감지기는,상기 기준교차전극부와 상기 신호교차전극부에 구동 주파수를 각각 인가하는 구동신호 인가부;상기 기준교차전극부의 두 전극 사이의 임피던스를 기준 임피던스로서 측정하는 기준임피던스 측정부;상기 신호교차전극부의 두 전극 사이의 임피던스를 신호 임피던스로서 측정하는 신호임피던스 측정부; 및상기 기준임피던스 측정부 및 상기 신호임피던스 측정부로부터 상기 기준 임피던스와 상기 신호 임피던스를 각각 입력받아 차동 증폭하는 차동증폭기를 포함하며,상기 기준 임피던스에 대한 상기 신호 임피던스의 상대적 변화를 통하여 상기 표적물질을 분석하는 것을 특징으로 하는 센서
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제1항에 있어서,상기 선택적 이온투과막은 나피온(nafion), polystyrene sulfonate (PSS) 또는 polyallylamine hydrochloride(PAH)인 것을 특징으로 하는 센서
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선택적 이온투과막 패턴과 표적물질 시료 레저버(reservoir)가 형성된 제1 레이어;상기 제1 레이어 하단으로, 양 끝단에 상기 레저버를 연결하는 마이크로 채널이 형성된 제2 레이어; 및상기 제2 레이어 하단으로, 두 전극이 상호 슬릿(Slit)을 형성하며 소정 간격 이격되도록 기판상에 패턴 형성되는 교차전극부가 형성되며, 상기 교차전극부는 상기 마이크로 채널의 소정 위치에 배치되고, 상기 두 전극이 형성하는 상기 슬릿에 상기 표적물질의 포획을 위한 수용체가 설치되는 제3 레이어;를 포함하는 센서
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제12항에 있어서, 상기 제1 레이어에 형성된 상기 선택적 이온투과막 패턴은 상기 제2 레이어에 형성된 상기 마이크로 채널과 상호 교접하는 것을 특징으로 하는 센서
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제14항에 있어서, 상기 제1레이어의 상기 레저버의 양단에는 각각 양전극과 음전극이 연결되어 상기 마이크로 채널 양단에 전위차가 발생될 수 있으며,상기 레저버의 상기 표적물질 시료 중 특정 표적물질이 상기 마이크로 채널을 통과하면서 상기 선택적 이온투과막 전단의 소정 영역에 농축되는 것을 특징으로 하는 센서
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제15항에 있어서, 상기 제3 레이어의 상기 교차전극부는 상기 제2 레이어의 상기 마이크로 채널의 상기 소정 영역 하단에 패턴 형성되는 것을 특징으로 하는 센서
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제12항에 있어서, 상기 제1 레이어 및 제2 레이어는 글래스 기판, PC(polycarbonate), PDMS(polydimethylsiloxane) 또는 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는 센서
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제12항에 있어서, 상기 선택적 이온투과막은 나피온(nafion), polystyrene sulfonate (PSS) 또는 polyallylamine hydrochloride(PAH)로 형성되는 것을 특징으로 하는 센서
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제12항에 있어서, 상기 제3 레이어의 상기 두 전극 사이에 구동주파수를 인가하는 구동신호 인가부; 및상기 제3 레이어의 상기 두 전극 사이의 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부를 더 포함하며,상기 표적물질의 포획 여부에 따라 나타나는 상기 임피던스의 변화를 측정하여 상기 표적물질을 분석하는 것을 특징으로 하는 센서
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제19항에 있어서, 상기 두 전극이 형성하는 상기 슬릿에 상기 표적물질의 포획을 위한 수용체와, 상기 교차전극부 상에 채널이 형성되도록 보호캡이 설치되며,상기 수용체가 설치되지 않은 상기 채널 내부의 면에 흡착방지층이 코팅되는 것을 특징으로 하는 센서
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제12항에 있어서, 상기 제3 레이어의 상기 교차전극부는,상기 표적물질의 포획이 이루어지지 않는 기준교차전극부와,상기 두 전극 사이에 설치되는 수용체에 의하여 상기 표적물질의 포획이 이루어지는 신호교차전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서
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제21항에 있어서, 상기 기준교차전극부와 상기 신호교차전극부에 구동 주파수를 각각 인가하는 구동신호 인가부;상기 기준교차전극부의 두 전극 사이의 임피던스를 기준 임피던스로서 측정하는 기준임피던스 측정부;상기 신호교차전극부의 두 전극 사이의 임피던스를 신호 임피던스로서 측정하는 신호임피던스 측정부; 및상기 기준임피던스 측정부 및 상기 신호임피던스 측정부로부터 상기 기준 임피던스와 상기 신호 임피던스를 각각 입력받아 차동 증폭하는 차동증폭기를 더 포함하며,상기 기준 임피던스에 대한 상기 신호 임피던스의 상대적 변화를 통하여 상기 표적물질을 분석하는 것을 특징으로 하는 센서
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기판(substrate)의 상부면에 마이크로 플로우 패터닝(microflow patterning) 기법을 이용하여 선택적 이온투과막을 형성하는 단계; 상기 선택적 이온투과막이 형성된 상기 기판의 상부면에 PDMS(polydimethylsiloxane)를 부어서 상기 기판의 상부면으로 PDMS 몰드(mold)를 형성하는 단계;상기 기판과 상기 PDMS 몰드를 분리하여, 상기 분리된 PDMS 몰드 내부에 상기 선택적 이온투과막이 포함되는 제1 PDMS 층을 형성하는 단계; 상기 제1 PDMS 층에 레저버(reservoir)를 형성하는 단계;상기 선택적 이온투과막이 노출되는 상기 제1 PDMS 층으로 마이크로 널이 형성된 제2 PDMS 층을 본딩(bonding)하되,상기 제1 PDMS 층과 상기 제2 PDMS 층이 접하는 경계면에서는 상기 제1 PDMS 층에 포함된 상기 선택적 이온투과막과 상기 제2 PDMS 층에 포함된 상기 마이크로 채널이 상호 교접하도록 하는 단계; 및두 전극이 상호 슬릿(Slit)을 형성하며 소정 간격 이격되도록 기판상에 전극 패턴을 형성하여 교차전극부를 생성하고, 상기 교차전극부가 생성된 기판을 상기 제2 PDMS 층에 결합하는 단계를 포함하는 센서 제조 방법
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제23항에 있어서,상기 기판은 글래스 기판, PC(polycarbonate), PDMS(polydimethylsiloxane), 플라스틱 기판 또는 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는 센서 제조 방법
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제23항에 있어서,상기 선택적 이온투과막은 나피온(nafion), polystyrene sulfonate (PSS) 또는 polyallylamine hydrochloride(PAH)인 것을 특징으로 하는 센서 제조 방법
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제23항에 있어서,상기 마이크로 채널의 양끝단에는 각각 레저버(reservoir)가 형성되며, 상기 레저버는 외부 전원과 연결할 수 있는 와이어 또는 박막전극이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 센서 제조 방법
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제23항에 있어서,상기 선택적 이온투과막은 나노채널(nanochannel)의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 센서 제조 방법
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