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종이 기반 미세유체칩은 저렴한 비용, 사용 편의성, 빠른 제조, 안정적인 시약의 건조 등으로 인해 현장검사(point-of-care testing)를 위한 매력적인 플랫폼이다. 친수성의 종이 기판은 외부펌프 없이 모세관력으로 유체의 흐름을 가능하게 한다. 왁스 프린팅 기술을 활용한 종이 기판 위의 소수성 채널의 형성은 다양한 유체제어를 쉽게 제공할 수 있다. 종이 기반 미세유체칩은 매력적인 특징들을 소유하고 있으나, 플라스틱 기반 미세유체칩에서 가능한 양방향 유체 제어, 밸빙 및 계량과 같은 기능에는 한계가 있다. 한편, 랩 온 어 디스크 또는 원심미세유체 플랫폼은 모터의 원심력을 활용하여 채널의 유체를 제어한다. 이는 다양한 유체제어를 쉽게 가능하게 하여 고도로 훈련된 사용자가 없는 ...

종이 기반 미세유체칩은 저렴한 비용, 사용 편의성, 빠른 제조, 안정적인 시약의 건조 등으로 인해 현장검사(point-of-care testing)를 위한 매력적인 플랫폼이다. 친수성의 종이 기판은 외부펌프 없이 모세관력으로 유체의 흐름을 가능하게 한다. 왁스 프린팅 기술을 활용한 종이 기판 위의 소수성 채널의 형성은 다양한 유체제어를 쉽게 제공할 수 있다. 종이 기반 미세유체칩은 매력적인 특징들을 소유하고 있으나, 플라스틱 기반 미세유체칩에서 가능한 양방향 유체 제어, 밸빙 및 계량과 같은 기능에는 한계가 있다. 한편, 랩 온 어 디스크 또는 원심미세유체 플랫폼은 모터의 원심력을 활용하여 채널의 유체를 제어한다. 이는 다양한 유체제어를 쉽게 가능하게 하여 고도로 훈련된 사용자가 없는 POC 응용에 적합하다. 그러나 기존의 원심미세유체 플랫폼에 사용되는 플라스틱 기질은 표적 인식을 위한 프로브의 낮은 밀도(평탄한 표면)와 고정화의 어려움으로 인해 분석 성능에 제한이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 연구에서는 원심미세유체 플랫폼에 왁스 프린팅 종이 미세유체칩을 통합하여 하이브리드 종이-디스크를 제작하였다. 또한, 하이브리드 종이-디스크 위에서 생물학적 반응의 색 변환을 실시간 모니터링 할 수 있는 초고감도의 원심광학시스템을 개발하였다. 디스크 기판에 3D 다공성 종이를 통합하고 원심광학시스템의 독특하고 효율적인 검출 원리로 인해 분석 성능은 크게 향상될 수 있었다.
본 학위논문의 제 1장에서는 원심광학시스템 개발과 검출 원리에 대해 자세히 설명하였다. 제 2장에서는 왁스 프린팅 기술을 활용한 종이 미세유체칩 제작에 관해 서술하였으며, 제 3장에서는 디스크에 왁스 인쇄된 종이 미세유체칩 모듈을 결합하여 하이브리드 종이-디스크 기반 원심광학검출 시스템을 완성하는 것으로 마무리하였다.

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