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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정헌호
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
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본 연구는 적은 비용과 간단한 검출방법으로 분석물질을 빠르게 검출할 수 있는 3D-μPAD를 제작하기 위해 PDMS 양면인쇄 방법을 제안하였다. 3D-μPAD 디자인은 레이저 커팅과 3D 프린터로 몰드에 적용할 수 있으며, 제작된 몰드에 PDMS 고분자를 코팅 후 양면 접촉인쇄 방식 도입을 통해 3차원 형태의 소수성 장벽 형성에 필요한 조건을 확인하였다. 구체적으로 소수성 장벽 형성 조건인 고분자 농도, PDMS두께 및 접촉 시간에 따라 PDMS 소수성 장벽 면적과 친수성 채널의 면적 변화를 분석함으로써 3D-μPAD 제작 공정조건 최적화를 수행하였다. Metal ion 검출을 위해 제작된 3D-μPAD로 니켈이온, 구리이온, 수은이온, pH를 다양한 농도에서 검출하였고 이를 ImageJ 프로그램으로 분석하여 grayscale 값으로 정량화 하였다. 또한 glucose 농도의 측정을 위해 제작된 3D-μPAD에 자동 다단계 반응을 설계하여 단일 샘플 로딩 시 순차적 유체 흐름으로 인해 AuNPs 형성과 TMB의 산화를 통해 생물학적 의의가 있는 농도범위에서의 정확한 glucose 검출을 확인하였다. 추가적으로 밸브와 통합 가능한 카세트를 3D 프린터로 제작함으로써 용액의 확산과 증발을 제한하여 검출 성능을 높였다. 따라서, 3D-μPAD 제작을 통해 특별한 분석기기 없이 다양한 분석물질의 비색 검출을 수행함으로써 현장 분석물질 감지와 조기진단 바이오 센서로의 응용 가능성을 증명하였다.
목차
List of Figures IV국문 초록 X1. 서론 1가. 연구의 배경 및 중요성 1나. 연구 목적 32. 문헌적 고찰 4가. 미세유체 종이-기반 분석 장치 4나. μPAD 제작 기술 5다. PDMS기반 μPAD 7라. 3D Printing 기술 81) FDM (Fused Deposition Modeling) 82) InkJet 103) DLP (Digital Lighting Process) 104) PolyJet 10마. Metal ion 검출기술 11바. 혈당모니터링 시스템 133. 실험 재료 및 방법 16가. 재료 16나. 3D-μPAD 제작 171) Metal ion 검출 3D-μPAD 172) Glucose 검출 3D-μPAD 19다. 3D printer를 이용한 몰드와 카세트 제작 21라. 밸브 제작 23마. 분석방법 244. 실험결과 및 고찰 25가. Metal ion 검출 251) Metal ion 검출 3D-μPAD 제작조건 최적화 25가) 단면 인쇄법을 이용한 3D-μPAD 제작 25나) 양면 인쇄법을 이용한 3D-μPAD 제작 28다) 다중검출 3D-μPAD 디자인 312) 기능화된 3D-μPAD에서 다중 metal ion 비색검출 32나. 다단계반응이 설계된 3D-μPAD에서 glucose 검출 351) Glucose 검출 3D-μPAD 제작조건 최적화 352) 3단계 자동 다단계 반응 설계 393) 자동 다단계 생화학반응을 위한 유체전달 414) AuNPs의 형성 435) 유동 가속도 456) Glucose 검출 457) 정확도 및 성능평가 475. 결론 49참고문헌 51Abstract(영문초록) 65
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