종이 기반 미세유체 장치는 모세관 작용을 이용해 액체가 입구에서 다공성 매질을 거쳐 지정된 출구 또는 장치 영역으로 흐르도록 하는 셀룰로스 또는 니트로셀룰로스 기반 미세유체 장치입니다.
의료적 요구가 커지면서, 특히 휴대하기 편리하고 저렴한 의료 진단 시스템에 대한 종이 기반 미세유체역학이 전 세계 연구자들의 관심을 끌고 있습니다. 기존의 측면 흐름 검사는 많은 감염성 병원균과 화학적 오염물질을 효과적으로 감지할 수 있었지만, 이에 비해 종이 기반 미세유체 장치는 수동 제어 특성으로 인해 기술 작동이 더 쉽고 직관적입니다.
이 새로운 기술의 핵심은 지능형 아키텍처에 있습니다. 지능형 아키텍처는 주로 입구, 채널, 유량 증폭기, 유량 저항기 및 출구 요소를 포함합니다.
<저>가져오기:
수동 속성 입력이 있는 액체 기질(일반적으로 셀룰로스)채널:
장치 내부 유체를 안내하는 친수성 서브밀리미터 네트워크유량 증폭기:
흐름 속도를 줄이는 기하학적 영역유량 저항기:
마이크로유체 장치에서 액체의 체류 시간을 제어하는 데 사용됨내보내기:
화학 또는 생화학 반응이 발생하는 위치이러한 종이 기반 미세유체 장치의 설계와 제작은 기존 진단 방법을 뒤집을 뿐만 아니라, 진단 과정이 더 이상 실험실 환경에 국한되지 않도록 합니다.
종이 내의 액체 흐름은 투과성, 기하학적 구조, 증발 효과 등 여러 요인의 영향을 받습니다. 이러한 요소를 조정하면 종이 기반 미세유체 장치의 설계를 최적화할 수 있습니다. 2D 종이 기반 마이크로유체 장치를 제작하기 위해 다음과 같은 다양한 방법이 사용되었습니다. <저>
왁스 인쇄:
간단한 프린터를 사용하여 왁스를 종이에 인쇄하여 채널을 만듭니다. 잉크젯 인쇄:
종이에 친수성 폴리머를 코팅하고, 폴리머를 선택적으로 에칭하는 잉크를 인쇄합니다. 사진석판술:
광감성 폴리머를 선택적으로 조각하기 위해 포토마스크를 사용하는 방식입니다. 이러한 기술이 발전함에 따라 종이 기반 미세유체 장치의 복잡성과 기능성이 계속 증가하여 미래 의료 진단에 더 다양한 응용 분야가 생길 것입니다.
환경 및 식품 안전 테스트에 있어서 종이 기반 미세유체 장치의 장점이 점점 더 분명해지고 있습니다. 작은 크기와 내구성, 그리고 비교적 저렴한 재료 덕분에, 이러한 장치는 자원이 부족한 지역에서 큰 응용 잠재력을 가지고 있음이 의심할 여지가 없습니다. 또한, 이 기술은 의학적 진단에만 사용될 수 있는 것이 아니라, 환경 모니터링이나 식품 안전 테스트에도 적용되어 더 빠르고 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공할 수 있는 잠재력이 있습니다.
그러나 기술의 잠재력에도 불구하고 흐름 제어 기술, 정밀도 및 생산 규모에 대한 필요성은 여전히 큰 과제로 남아 있습니다.
종이 기반 미세유체공학의 인상적인 개발 속도에도 불구하고, 대부분의 연구는 여전히 기술의 사용자 친화성을 개선하는 것보다는 새로운 개념과 아이디어를 창출하는 데 집중되어 있습니다. 따라서 이러한 장치에 대한 사용자 수용을 어떻게 개선할 것인가가 중요한 문제가 될 것입니다. 미래에는 이 기술이 의학적 진단과 일상생활에 응용될 수 있는 잠재력은 무한합니다. 이 기술이 정말로 세계가 직면한 다양한 건강 문제를 해결할 수 있을까요?