초록 ▼

○ 최소침습형 혈액 채취가 가능한 마이크로니들 핵심기술을 개발하고, 기능성 파릴렌 박막을 혈액 채취용 마이크로니들에 코팅하여 비면역반응으로 채취할 수 있는 마이크로니들을 구현함. 또 채혈 시 외부 동력을 사용하지 않고 모세관 현상에 의해 혈액 이송이 이루어지도록 친수성 폴리머로 마이크로채널을 제작한 후 마이크로채널을 하나의 시스템으로 연결하는 일체형 혈액 채취 및 분석 통합시스템 개발함.
○ 마이크로 니들에 기능성 파릴렌 박막을 코팅하여 생체적합성을 부여함. 기능성 파릴렌 박막의 미세 두께조절 및 전기화학적 특성평가를 통해 마

○ 최소침습형 혈액 채취가 가능한 마이크로니들 핵심기술을 개발하고, 기능성 파릴렌 박막을 혈액 채취용 마이크로니들에 코팅하여 비면역반응으로 채취할 수 있는 마이크로니들을 구현함. 또 채혈 시 외부 동력을 사용하지 않고 모세관 현상에 의해 혈액 이송이 이루어지도록 친수성 폴리머로 마이크로채널을 제작한 후 마이크로채널을 하나의 시스템으로 연결하는 일체형 혈액 채취 및 분석 통합시스템 개발함.
○ 마이크로 니들에 기능성 파릴렌 박막을 코팅하여 생체적합성을 부여함. 기능성 파릴렌 박막의 미세 두께조절 및 전기화학적 특성평가를 통해 마이크로 니들 표면을 핀홀없이 코팅가능함을 시연함. 또한, 표면기능기 조절을 통해 생체적합성을 부여할 수 있음을 세포배양 등을 통해 시연함.
○ Microneedle로 채취된 혈액시료를 외부의 동력 없이 칩 내에서 이송하여 혈액 내의 진단마커를 검출하는 일체형 마이크로플루이딕 시스템 (microfluidic system; μFS)을 개발함. 이를 위해 일체형 μFS의 혈류이송 후단부에 ITO electrode를 삽입하고 채취가능 혈액량과 혈액이송속도를 최적화함. 마이크로플루이딕 시스템의 대량 생산에 적합한 구성요소들의 접합 공정을 단순화하여 대량생산에 적합한 공정을 개발함.

(출처 : 보고서 요약 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results of research and development
○ Using the new "Drawing Lithography" technology fabricated various inner-diameters (40~80 ㎛) and lengths (500~2000 ㎛) of hollow microneedle for subcutaneous blood extraction without pain. In addition, the single and multi-array type of hollow microneedle wa

Ⅳ. Results of research and development
○ Using the new "Drawing Lithography" technology fabricated various inner-diameters (40~80 ㎛) and lengths (500~2000 ㎛) of hollow microneedle for subcutaneous blood extraction without pain. In addition, the single and multi-array type of hollow microneedle was fabricated with physical strength for insertion into skin without breaking.

○ High deformation PDMS (polydimethylsiloxane) was used to fabricate the blood extraction device. This simple elastic self-recovery actuator converts finger force into elastic energy in the form of a PDMS switch to power blood extraction and transport blood without requiring an external power source. We used this novel device successfully to extract and transport blood from a rabbit experiment.

○ One-touch-activated blood multidiagnostic system was developed involving the synergistic integration of a hollow microneedle with paper-based sensor. All functions of blood collection, serum separation, and detection were sequentially automated in this single device that only required one-touch activation by finger-power without additional operations.

○ The deposition methods of functionalized parylene films were developed for the microstructured substrates like microneedles. The thickness of the parylene films could be controlled with the resolution of ±10 nm at the film thickness of under 100 nm. For the real application to the microneedle of this project, the parylene film were observed to be coated homogeneously at outside as well as lumen side. From the electrochemical analysis, the film were analyzed to have no pin-hole or collapsed structures which may occur the collosion of the microneedle surface.

○ The biocompatibility of the parylene film were estimated using functional parylene films which had chemical functional groups, such as amine and formyl groups. Additionally, the surface modification of structural praylene films such as parylene-C and payrlene-N were carried out, and then the biocompatibility of the surfaces were demonstrated using animal cell cultures. These results showed that the robust structural parylene films could be applied to microneedles and the biocompatibility could be endowed through simple surface modification processes.

○ ITO electrodes were inserted into the behind of a microchannel to simplify and enhance electrochemical detection. To optimize the newly designed microfluidic system, we measured blood volume and flow rate to optimize the system. We simplified the fabrication methods of each components in the microfluidic system, hoping the methods suit the mass production of the system in the industry scale.

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 7
• C O N T E N T S ... 10
• 목차 ... 12
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 제1절 연구개발의 목적 ... 14
• 제2절 필요성 ... 15
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제1절 국내외 기술 수준 ... 18
• 1. 국내 기술 수준 ... 18
• 2. 기술개발 ... 19
• 제2절 국내외 연구 현황 ... 23
• 제3절 국내외 연구개발실적 ... 25
• 제4절 국내외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 31
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 32
• 제1절 연구개발 추진 전략 · 방법 ... 32
• 1. 연구개발 추진 전략 · 방법 ... 32
• 제2절 연구개발 수행내용 및 결과 ... 34
• 1. 마이크로니들을 이용한 최소침습, 비면역성 혈액 채취 기술 개발 ... 34
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 67
• 제1절 연구개발 목표(평가착안점) 대비 달성도 ... 67
• 제2절 연구개발 목표 및 관련분야 기여도 등 ... 69
• 1. 연구개발 목표 ... 69
• 2. 연구 내용의 독창성 및 원천성 ... 69
• 3. 타 기술 분야로의 응용성 및 파급효과가 큰 혁신성 등 ... 69
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 70
• 제1절 개발기술의 활용계획 및 기대효과 ... 70
• 1. 연구개발결과의 활용방안 ... 70
• 2. 기대성과 ... 70
• 제2절 추가연구의 필요성 ... 72
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 73
• 제7장 참고문헌 ... 75
• 끝페이지 ... 77