화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 전자재료
제목 고감도 분석 특성을 갖는 Microwell Array Chip 제작 및 평가
초록 Microwell array chip이란 한 번에 대량의 바이오 정보를 신속하고 정확하게 분석할 수 있는 고집적 분석기술(High-throughput screening)로 만들어진 Bio-chip의 종류 중 하나이다. 이러한 Microwell array chip은 규칙적으로 배열되어 있는 미세한 크기의 well 부분에 3-amino-propyltriethoxysilane (APTES)와 같은 monolayer 물질의 실란처리(Silanization) 후 형광물질을 부착(labeling)한 뒤, 레이저 형광스캐너(Laser fluorescence scanner)를 통하여 형광 Intensity가 측정된다. 이 때, intensity 및 uniformity의 증가는 분석효율을 높이는 데 있어 매우 중요하다. Microwell array chip을 만드는 기존의 방법으로는 amine 처리된 Glass위에 hole이 가공된 plate를 접합하여 well을 형성하는 방법과 Glass 기판 위에 sputter를 사용하여 Au를 증착한 뒤, patterning 및 etching을 이용하여 well을 형성하는 방법 등이 있다.
본 연구에서는 측정시 나타나는 intensity 감도를 개선시키기 위해 기존 세정방법과 다른 O2 Plasma를 이용하여 고효율의 Microwell array chip을 제작하였다. 이를 구현하기 위해 6inch Soda-lime Glass기판 위에 2000Å의 두께로 Ti Sputtering을 실시한 뒤, Photo-lithography 공정을 통한 patterning 후, 100㎛ 크기의 well structure를 형성하기 위해 Ti etchant로 1min동안 wet etching을 실시하였다. 이렇게 제작된 Chip의 well 내부에 존재하는 유기물을 제거하고 OH기를 형성시키기 위해 500W에서 2분간 O2 Plasma를 처리하여, 기존의 Piranha(H2SO4:H2O2=4:1)용액을 통한 세정시 Ti가 산화되는 문제점을 개선하였다. 그 결과, 기판 위의 metal barrier 재료로 Au가 아닌 Ti를 사용하여 Well Chip을 제작함으로써 Chip의 제작비용을 크게 절감시킬 수 있었다. 형광스캐너(GenePix:4000B)를 사용하여 제작된 Chip을 분석한 결과, 형광 Intensity가 평균 60000으로, 기존의 형광 Intensity인 20000에 비하여 감도가 약 3배 이상 증가됨을 확인하였다.
본 연구에서 제안된 새로운 재료의 적용과 well 세정 공정은 차후 고감도, 저비용의 Microwell array chip 대량 생산에 크게 활용될 것이라 예상된다.
저자 이정환, 김혁민, 서정욱, 조시형, 임창환, 임현우, 박진구
소속 한양대
키워드 Micro well; array chip; well chip; O2 plasma
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