KCI등재
SCOPUS
모세관 현상을 이용한 유동 지연 밸브의 제작 및 실험적 검증 = Characterization of Capillary-Driven Flow Delay Valve
저자
김성진 (건국대학교)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재,SCOPUS,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
687-692(6쪽)
제공처
소장기관
미세 유체 칩 챔버에서 생화학 반응 동안은 유동이 일정시간 멈춘 후에 다시 유동이 재개되는 기능이 필요하다. 본 연구에서는 모세관 현상을 이용한 유동 지연 밸브를 구현하였다. 채널의 폭을 조절해서 밸브에서 일정한 시간 동안 유동 지연이 가능할 수 있음을 이론적으로 설명하였고, 이를 실험적으로 검증하였다. 사용된 소자는 소수성을 띠는 상층부에 채널 모양이 형성되어 있고, 친수성인 산화 실리콘 하층을 이용해 모세관 현상이 일어나도록 했다. 지연 밸브에서는 단면이 급속히 확장 부위에서 발생하는 유동 정지 힘과 채널 폭에 비례하는 유동 진행 힘의 비를 채널 폭을 통해 제어하였다. 혈장, 항원 등이 함유된 생체 용액의 접촉각과 유사한 생체물질 및 계면활성제가 함유된 용액을 사용하여 채널 폭 조정 시 14초에서 4.5분까지 유동지연이 가능하였다.
더보기The ability to resume flow after a period of pause during biochemical reactions in a microfluidic chip chamber is required. In this study, flow delay valves using capillary action were implemented. A theoretical explanation was presented that the flow could be delayed for a certain time in the valves by adjusting the width of the flow path, and this was verified experimentally. The device used formed a channel shape in a hydrophobic upper layer, and a capillary phenomenon occurred using a hydrophilic silicon oxide lower layer. In the delay valves, the ratio of the flow stopping force generated in the rapid expansion section and the flow propagation force proportional to the channel width was adjusted through the channel width. When the channel width was adjusted using a solution containing a biomaterial and a surfactant similar to the contact angle between the plasma and the biological solution containing the antigen, the flow delay was possible from 14 s to 4.5 min.
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