KR20130133700A - 3차원 탄소나노튜브 네트워크 나노구조체가 탑재된 미세유체 진단칩 - Google Patents

3차원 탄소나노튜브 네트워크 나노구조체가 탑재된 미세유체 진단칩 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바이오 마커를 검지할 수 있도록 표면 개질된 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체를 포함하는 미세유체 진단칩에 관한 것으로서, 이를 이용하면 비침습성 타액으로부터 바이오 마커를 효과적으로 검출할 수 있어 환자친화적이고, 경제적이며, 다중 마커 검출을 통해 진단 효과를 향상시킬 수 있다.

Description

3차원 탄소나노튜브 네트워크 나노구조체가 탑재된 미세유체 진단칩 {Microfluidic diagnostic chip comprising nanostructures based on three-dimensional network of carbon nanotubes}
본 발명은 질병을 진단하는 미세유체 칩과 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비침습성 타액으로부터 바이오 마커를 검출할 수 있는 미세유체 칩 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
조기진단은 성공적인 치료를 위해 매우 중요하다 구강암 같은 경우 초기 발견시 95%의 생존률을 갖지만 그 이후에는 전이 및 재발률이 높아 장기 생존율이 50% 미만일 정도로 예후가 좋지 않다. 질병의 조기진단을 위해 내시경, 혈액검사, 조직검사 등은 번거롭고 조직검사를 할 경우 결과가 음성이면 환자를 불안하게 만들기 때문에 의사들도 꺼린다.
이와 같이 기존 질병진단을 위한 검사에서의 단점인 장시간 소요, 전문인력 필요, 대형장비 요구 등의 이유로 사람의 체액(피, 땀, 침)을 이용한 칩 베이스 검사기법이 개발되고 있다. 체액을 이용한 소형 의료기기의 경우 혈당측정기가 우세적으로 시장을 차지하고 있지만 새로운 바이오 마커들의 개발과 조기진단의 중요성의 대두로 구강암, 위암, 췌장암, 자궁암, 전립선암 등 암 조기 검진 진단 키트 및 대사증후군, 전염병과 같은 경우도 소형기기로 개발되고 있다.
그러나, 현재 바이오 마커 분석에 이용되고 있는 기기와 측정 방법은 여러 가지 한계를 나타내고 있다. 예를 들어, 효소면역분석법(ELISA)은 항원, 항체 면역 반응을 이용하여 발색 효소를 통해 흡광을 측정하는 방법이다. 그러나, 많은 시료가 소모되고, 다중 마커 검출이 불가능하며, 반응시간이 길고 감도도 낮다는 단점이 있다. 또한, 화학발광면역측정법(CMIA)은 항체가 결합된 마이크로 입자간의 면역 반응을 이용하여 면역복합체의 형광 세기를 측정하는 방법으로 바이오 마커를 검출한다. 그러나, 전용시약을 사용해야 하고, 감도가 낮으며, 전처리가 필요하고, 다중 마커 검출이 불가능하다. 또한, 표면플라즈몬공명법(SPR)은 금 박막 위에서 항원-항체 반응을 이용하여 표면플라즈몬 공명현상을 통해 단백질을 정량화함으로써 바이오 마커를 검출하는 방법이지만, 이 방법 또한 다중 마커 검출이 불가능하고, 고가의 장비와 소모품이 필요하며, 감도가 낮다.
한편 타액으로부터 바이오 마커를 검출하는 방법은 채취가 간단하고, 비침습적이며, 특별한 기구가 필요하지 않다. 또한 전문적으로 훈련된 사람을 양성할 필요가 없으며, 혈액보다 보관 가능 기간도 길다. 따라서, 타액 등으로부터 극미량의 바이오 마커를 검지할 수 있는 보다 효과적이며 경제적인 조기 진단칩이 개발된다면 의약 분야에서 그 활용도가 매우 높을 것으로 예상된다. 그러나, 타액의 경우 혈액의 농도의 1/100이기 때문에 타액을 이용한 진단의 경우에는 극미량 분석이 가능해야 된다.
이와 관련하여, 사람의 체액, 피에서 암에 대한 진단확률을 높이기 위해 미세유체 칩에 필러 모양을 제작하여 표면적을 증가시켜 혈중종양세포, CTC(Circulatig Tumour Cell)를 검출하는 방법이 발표된 바 있으며[Nature Vol 450 20 (2007)], 체액 속 미량 검출 효율을 높이기 위하여 미세유체 칩 내 채널 바닥을 실리콘 나노필러으로 패턴을 하고 채널을 덮는 커버에 빗살무늬를 넣어 흘러가는 유체가 흘러갈 때 표면 처리된 기판과 접촉 빈도를 높임으로 검출 효율을 높인 방법도 보고된 바 있다.[Angewandte Chemie Vol 50, 13, 3084-3088 (2011)].
그러나, 종래 기술 등은 주로 피에 초점이 맞춰져 있는데 채널 내 필러가 100 마이크로미터 이상으로 크고 채널의 사이 간격이 넓어서 단백질과 같은 나노사이즈 물질이 미량 존재하는 유체에서는 검출의 한계가 있으며, 나노필라를 합성하거나 실리콘 기반으로 제작하기 때문에 그 단가가 높다. 따라서, 제작비용이 저렴하여 경제적이며 감도가 높은 비침습성 조기진단칩의 개발이 절실하게 요구되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
특허문헌 1 한국등록특허 10-1071215
[비특허문헌]
비특허문헌 1 Angewandte Chemie Vol 50, 13, 3084-3088 (2011)
본 발명의 목적은 낮은 농도의 비침습성 타액으로부터 극미량의 바이오 마커를 효과적으로 검출할 수 있는 고감도 미세유체 진단칩을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 바이오 마커의 종류와 검출 양에 맞도록 나노 구조체의 높이 등을 조절할 수 있으며, 다중 마커 검출이 가능하여 진단 효과가 우수하고, 제작 비용이 저렴하며, 사용자 편리성이 향상된 미세유체 조기 진단칩을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 바이오 마커를 검지할 수 있도록 표면 개질된 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체를 포함하는 미세유체 진단칩을 제공한다.
본 발명에 따른 미세유체 진단칩은 비침습성 타액으로부터 질병을 진단할 수 있는 것이 특징이다.
본 발명에 있어서, 상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크는 실리콘 기판상에 형성된 실리콘 필러 간에 병렬적으로 수평 성장되어 복수의 탄소나노튜브 브리지(bridge)가 형성된 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크는 금속산화물로 코팅된 것으로서, 금속산화물은 예를 들어, Al2O3, HfO2, ZrO2, ZnO2, CuOx 중에서 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체는 플라스틱 기판상에 탑재된 것일 수 있으며, 이때, 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체는 플라스틱 기판상에 2 개 이상 탑재될 수 있다. 2개 이상의 나노구조체는 각각 다른 바이오 마커를 검출할 수 있도록 표면개질된 경우 바이오 마커의 다중 검출이 가능하여 검출 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비침습성 타액으로부터 바이오 마커를 검지할 수 있는 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체를 포함하는 미세유체 진단칩의 제조 방법을 제공한다.
1) 실리콘 기판 위에 실리콘 필러(pillar)를 형성하는 단계,
2) 상기 실리콘 필러 사이에 3차원 탄소나노튜브 네트워크를 형성하여 나노구조체를 제조하는 단계,
3) 상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크가 형성된 나노구조체에 금속산화물을 코팅하는 단계,
4) 상기 금속산화물이 코팅된 나노구조체를 바이오 마커 검출이 가능하도록 표면개질하는 단계.
상기 3) 단계에서 금속산화물은 원자층 증착법을 통해 코팅하는 것이 바람직하며, 4) 단계 다음에 표면개질된 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체를 플라스틱 기판에 탑재하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크 나노구조체는 플라스틱 기판에 2개 이상 탑재할 수 있으며, 2개 이상의 나노구조체는 각각 다른 바이오 마커를 검출할 수 있도록 표면 개질된 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 미세유체 구조체를 이용하여 진단칩을 제조하면, 마이크로 사이즈의 필러 사이에 3차원 탄소나노튜브 네트워크가 촘촘하게 연결되어 표면적이 넓어지며, 유체가 지나갈 경우 2차원이 아닌 3차원 면적으로 존재하고 있기 때문에 용액내의 바이오마커 검지가 훨씬 유리하다. 그리고 탄소나노튜브 채널 사이를 다양하게 조절 가능함으로 각 검출 농도 한계에 맞게 제작할 수 있으며, 각기 다르게 개질한 미세유체 구조체를 플라스틱 기판에 삽입하여 진단칩을 제작하면 질병진단에 필요한 여러 개의 바이오마커를 한 샘플에서 동시에 검출할 수 있어 검지 확률이 높고, 편리성과 경제성이 우수하다.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 탄소나노튜브 네트워크 나노구조체가 플라스틱 기판에 탑재된 상태를 보여주는 모식도이다.
도 2는 바이오틴으로 표면 개질된 3차원 네트워크 기판의 (a) 광학 이미지와 (b) 형광 이미지이다.
도 3은 2차원 평면 기판과 3차원 네트워크 구조의 형광 세기를 비교한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체가 플라스틱 기판상에 탑재된 미세유체 진단칩의 이미지이다.
도 5a는 본 발명에 따른 미세유체 진단칩에 스타렙타아비딘을 주입한 후에 농도별 형광세기를 측정하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 5b는 본 발명에 따라 플라스틱 칩에 삽입된 3차원 네트워크를 이용하여 확인한 스타렙타아비딘의 농도별 형광세기를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 3차원 네트워크가 형성된 기판, 다공성 구조를 갖는 멤브레인, CNT 없이 실리콘 기둥만 있는 기판 및 2차원 평면과 비교한 농도별 형광 세기 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 미세유체 진단칩을 이용한 염증반응에서 발현되는 IL-8 바이오 마커 검지를 확인한 형광 세기 그래프이다.
도 8은 침 희석 농도에 따른 바이오 마커 검지를 확인한 형광 세기 그래프이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 미세유체 진단칩은 바이오 마커를 검지할 수 있도록 표면 개질된 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체를 포함하며, 비침습성 타액으로부터 질병을 진단할 수 있는 것이 특징이다.
타액을 이용한 진단 방법은 누구나 거부감 없이 채취할 수 있으며, 비침습성 체취가 가능하기 때문에 환자 친화적인 방식으로서 매우 유용한 질병 진단 방법이다. 그러나, 타액의 경우 혈액의 농도의 1/100이기 때문에 타액을 이용한 진단의 경우에는 극미량에 대한 분석이 요구된다. 본 발명은 3차원 탄소나노튜브 네트워크로 이루어진 미세 채널을 갖는 나노구조체가 탑재된 미세유체 진단칩을 통해서 극미량의 타액 내의 정보를 검사하여 질병을 조기진단 하고자 한다.
본 발명에 따라, 실리콘 필러 사이에 합성된 탄소나노튜브 네트워크는 그 높이를 조절하여 각 질병에 따른 검출 양에 맞추어 제작할 수 있으며, 각기 다르게 개질된 여러 개(4-5 종류)의 나노구조체를 기판에 탑재하여 바이오마커의 다중 검출이 가능하도록 함으로써 질병 진단의 정확도를 높일 수 있다. 또한, 실리콘 칩이 아닌 플라스틱에 실리콘 기판을 작게 탑재하여 제조 원가도 낮춤으로써 경제적이며, 이에 따라 비침습적으로 남녀노소 누구나 쉽게 조기진단의 혜택을 받을 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크는 실리콘 기판상에 형성된 실리콘 필러 간에 병렬적으로 수평성장되어 복수의 탄소나노튜브 브리지(bridge)가 형성된 것이다. 본 발명에 따른 3차원 탄소나노튜브 네트워크의 형성 방법은 본 발명자의 대한민국 특허등록 10-1071215에 상세히 기재되어 있다.
본 발명에 있어서, 상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크는 금속산화물로 코팅하는 것이 바람직하다. 이와 같은 금속산화물 코팅은 미세유체 채널의 강도를 증가시켜 나노구조를 유지시켜 주며, 이에 따라 다양한 바이오마커 검출이 가능하도록 표면 개질을 용이하게 해준다. 사용가능한 금속산화물로는 예를 들어, Al2O3, HfO2, ZrO2, ZnO2 , CuOx 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체는 플라스틱 기판상에 탑재된 것일 수 있으며, 이때, 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체는 플라스틱 기판상에 2개 이상 탑재될 수 있다. 2개 이상의 나노구조체는 각각 다른 바이오 마커를 검출할 수 있도록 표면개질된 경우 바이오 마커의 다중 검출이 가능하여 검출 효과를 향상시킬 수 있다. 이와 같이 상대적으로 저렴한 플라스틱 기판을 기초로 하면서 나노구조체만 실리콘 계열로 제조할 경우 제작 비용을 현저히 감소시킬 수 있어 그 활용도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 비침습성 타액으로부터 바이오 마커를 검지할 수 있는 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체를 포함하는 미세유체 진단칩의 제조 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
1) 실리콘 기판 위에 실리콘 필러(pillar)를 형성하는 단계,
2) 상기 실리콘 필러 사이에 3차원 탄소나노튜브 네트워크를 형성하여 나노구조체를 제조하는 단계,
3) 상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크가 형성된 나노구조체에 금속산화물을 코팅하는 단계,
4) 상기 금속산화물이 코팅된 나노구조체를 바이오 마커 검출이 가능하도록 표면개질하는 단계.
상기 3) 단계에서 금속산화물은 원자층 증착법을 통해 코팅하는 것이 바람직하며, 4) 단계 다음에 표면개질된 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체를 하나 또는 2 이상 플라스틱 기판에 탑재하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 2개 이상의 나노구조체는 각각 다른 바이오 마커를 검출할 수 있도록 표면 개질함으로써 검출 효율을 높일 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 하나, 이는 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 제공된 것으로서, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1 : 3차원 탄소나노튜브 합성
3차원 탄소나노튜브는 다음과 같이 합성하였다. 30 마이크로미터 높이의 실리콘 필러를 딥에치 방법으로 공정한 후, 피라나 처리 과정을 통해 표면을 개질하고 클리닝을 한다. 철과 몰리브데늄의 이촉매(Bicatalyst) 하에서 한 시간 동안 용액에 담근 후 에탄올에서 10분간 분산시켰다.
이와 같이 준비된 시료를 열화학증착기(Thermal Chemical Vapor Deposition, T-CVD)를 이용하여 800 ℃에서 합성하였다. 800 ℃에서 암모니아 가스를 300 sccm 유속으로 10분간 흘려주고, 이후 아세틸렌 가스를 10 sccm의 유속으로 20분간 흘려준 다음 히터를 끄고 냉각시킨다.
실시예 2 : 네트워크 채널 강도를 증가를 위한 원자막증착법
3차원 탄소나노튜브는 타액과 같이 물이 99 %인 용액에서 소수성으로 잘 흐르지 않고 속도가 있을 경우 탄소나노튜브가 성장한 기판과 물리적 흡착이 되어 있어 그 모양이 변형이 된다. 따라서 원자막증착법(Atomic Layer Deposition, ALD)을 이용하여 여러 금속산화물을 표면에 코팅하여 채널의 강도를 높이고 화학적 표면 개질할 수 있는 종류의 범위를 더욱 넓혔다.
탄소나노튜브 표면에 고르게 금속 산화물을 코팅하기 위해서 오존처리를 30분 동안 하였다. 오존 처리 후, 고진공 챔버에 기판을 넣고 100 ℃로 가열시킨다. 이후 TMA를 펄스로 하여 증착시키고, Ar 가스로 반응하고 남은 TMA 소스 및 반응 부산물을 퍼지로 하여 배기시킨다. 다시 H2O를 펄스로 하여 표면에 흡착되어 있던 TMA와 반응하여 한 층의 Al2O3 박막을 형성하게 된다. 그런 다음 H2O와 반응 부산물을 퍼지하여 배기시킨다.
실시예 3 : 플라스틱 미세유체 기판 제작
각 타겟이 되는 암을 진단할 경우 체내에 염증이 있어서 나오는 CEA, CA19-9와 같은 물질과 함께 각 암에 대해 특이성 있게 검출되는 단백질들도 함께 검출할 때 그 진단 확률이 높다. 예를 들어 위암의 경우 VEGF는 내피세포 성장인자로 조기암 환자인 경우 매우 높게 나온다. 그래서 각각의 바이오 마커를 검출할 수 있는 기판이 삽입될 수 있는 플라스틱 기반의 기판을 제작한다.
플라스틱 기판은 금속산화물로 코팅된 3차원 네트워크 기판이 삽입 가능하며 마이크로 플루이딕 채널이 형성이 가능한 디자인으로 마스크를 제작하고, 마스크를 기반으로 만든 실리콘 몰드를 제작한다. 이 후에 실리콘 몰드위에 PDMS 물질을 경화제와 함께 10:1로 섞어 부어준 후, 70 ℃에서 1시간 정도 경화한 후, 실리콘 몰드에서 떼어낸다.
실시예 4 : 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체가 플라스틱 기 판 상에 2개 이상 탑재된 미세유체 진단칩의 제조.(도 4a)
상기 실시예 1-2를 통하여 제조된 3차원 네트워크가 형성된 기판을 바이오마커를 검지할 수 있도록 표면 개질한 후, 5 mm × 5 mm로 자르고 PDMS로 제작된 칩에 삽입하여 미세유체 진단칩을 제조하였다.
실험예 1 : 금속산화물로 코팅된 3차원 네트워크 표면 개질에 따른 특성 확인
도 2는 표면이 개질된 3차원 네트워크 구조가 있는 기판의 현미경 사진이다. (a)는 광학 사진으로 하얀색 작은 원의 실리콘 필러 표면만 보인다. 그러나 (b) 형광 사진에서는 실리콘 사이에 연결된 채널이 바이오 물질로 개질되어 형광을 나타내는 것을 보여준다. 3차원 네트워크 구조와 2차원 평면기판을 같은 처리를 했을 경우, 진한 농도에서는 2 배 정도의 형광 세기 차이밖에 나지 않지만 1000배를 희석한 경우에는 200 배의 형광 세기가 차이가 나는 것을 볼 수 있다.(도 3)
실험예 2 : 본 발명에 따른 미세유체 진단칩으로 확인한 스트렙타아비딘의 농도별 형광세기 확인
금속산화물이 코팅된 3차원 네트워크 표면을 -NH2으로 개질하기 위해 3-Aminopropyltriethoxysilane(ATPES) 물질로 톨루엔 용매에 2 wt%로 만들어 기판을 담구워 12시간을 둔다. 이후에 여러 번 용매로 표면을 세척한 후, NSH로 활성된 바이오틴을 1 mg/mL 용액에 2시간을 담군다. 바이오틴으로 최종 개질된 기판을 5 mm × 5 mm로 자른 후, 이미 제작된 PDMS 진단 칩에 삽입한다. 마이크로펌프를 이용하여 형광염료가 달린 스트렙타아비딘을 PBS 버퍼 용액에 1 ug/mL, 1 ng/mL, 500 pg/mL, 10 pg/mL의 농도로 만든 용액을 흘려서 바이오틴으로 개질된 표면에 스트렙타아비딘을 농도별로 개질한다. 이후 PBM 버퍼 용액으로 3번 헹궈주고 형광현미경을 이용하여 스트렙타아비딘의 농도별 형광 세기를 관측하였다.
하기 도 5b를 살펴보면, 10 pg/mL의 농도에서도 측정이 가능함을 알 수 있다.
실험예 3
도 6은 본 발명에 따른 3차원 네트워크를 갖는 기판을 다공성 구조를 갖는 멤브레인, CNT가 없이 실리콘 기둥만 있는 기판 및 2차원 평면과 비교한 농도별 형광 세기 비교 데이터이다. PDMS로 제작된 진단 칩에 각 구조를 삽입하여 1 ng/mL와 100 ng/mL의 형광염료가 달린 스트렙타아비딘을 흘려주었을 때, 각 구조별 형광을 비교하였다.
하기 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 네트워크가 형성된 기판이 저농도에서도 현저히 우수한 고감도를 보인다.
실험예 4. 본 발명에 따른 미세유체 진단칩을 이용한 염증 반응에서 발현되는 IL -8 바이오 마커 검지
도 7은 본 발명에 따른 3차원 네트워크에 IL-8을 농도별로 검출한 데이터이다. 스트렙타아비딘 검출 실험과 동일하게 3차원 탄소나노튜브 합성 후, 금속산화물을 코팅하고 표면은 아민으로 개질한다. 이후에 바이오틴으로 표면을 개질하고 스트렙타아비딘으로 개질한다. 바이오마커를 검지하기 위해서 바이오틴이 붙어있는 IL-8 안티바디를 구매하여 안티바디를 개질하고 진단칩에 삽입한 후, IL-8 형광염료가 붙은 안티젠을 500 ng/mL, 5 ng/mL, 500 pg/mL 농도별로 흘린 후, 버퍼용액으로 2-3번 헹구고 형광 현미경으로 관측하였을 때, 500 pg/mL까지 3차원 네트워크 구조로 검지가 가능한 것을 확인하였다.
실험예 5. 침 희석 농도에 따른 바이오 마커 검지
PBS 버퍼 용액에서 진행한 바이오 마커 검지 실험 외에, 실제 침에서도 같은 농도가 동일하게 침 속에서 검지가 되는지를 확인하기 위해서 기존에 사용한 버퍼 용액과 정상인의 침, 그 침을 버퍼용액에 20%와 11% 혼합시켜 같은 양의 100 ng/mL의 스트렙타아비딘을 바이오틴이 개질된 3차원 구조가 삽입된 진단칩에 주입하여 형광 세기를 평가하였으며, 그 결과를 하기 도 8에 나타내었다.
하기 도 8에서 보는 바와 같이, 침으로만 이루어진 시료에서는 형광세기가 조금 떨어지지만 전반적으로 침에 있는 다른 단백질들의 영향을 받지 않고 선택적으로 반응이 일어나므로 진단에 있어서 본 발명에 따른 3차원 네트워크 구조가 매우 유용함을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 바이오 마커를 검지할 수 있도록 표면 개질된 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체를 포함하는 미세유체 진단칩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미세유체 진단칩은 비침습성 타액으로부터 질병을 진단할 수 있는 것을 특징으로 하는 미세유체 진단칩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크는 실리콘 기판상에 형성된 실리콘 필러 간에 병렬적으로 수평 성장되어 복수의 탄소나노튜브 브리지(bridge)가 형성된 것을 특징으로 하는 미세유체 진단칩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크는 금속산화물로 코팅된 것을 특징으로 하는 미세유체 진단칩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 금속산화물은 Al2O3, HfO2, ZrO2, ZnO2 및 CuOx 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 미세유체 진단칩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체가 플라스틱 기판상에 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유체 진단칩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체가 플라스틱 기판상에 2개 이상 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유체 진단칩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 2개 이상의 나노구조체는 각각 다른 바이오 마커를 검출할 수 있도록 표면개질된 것을 특징으로 하는 미세유체 진단칩.
  9. 비침습성 타액으로부터 바이오 마커를 검지할 수 있는 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체를 포함하는 미세유체 진단칩의 제조 방법에 있어서,
    1) 실리콘 기판 위에 실리콘 필러(pillar)를 형성하는 단계;
    2) 상기 실리콘 필러 사이에 3차원 탄소나노튜브 네트워크를 형성하여 나노구조체를 제조하는 단계;
    3) 상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크가 형성된 나노구조체에 금속산화물을 코팅하는 단계; 및
    4) 상기 금속산화물이 코팅된 나노구조체를 바이오 마커 검출이 가능하도록 표면개질하는 단계;를 포함하는 미세유체 진단칩의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 3) 단계에서 금속산화물은 원자층 증착법을 통해 코팅되는 것을 특징으로 하는 미세유체 진단칩의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 4) 단계 다음에 표면개질된 3차원 탄소나노튜브 네트워크 기반의 나노구조체를 플라스틱 기판에 탑재하는 단계;를 더 포함하는 미세유체 진단칩의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 3차원 탄소나노튜브 네트워크 나노구조체를 플라스틱 기판에 2개 이상 탑재하는 것을 특징으로 하는 미세유체 진단칩의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 2개 이상의 나노구조체는 각각 다른 바이오 마커를 검출할 수 있도록 표면 개질된 것을 특징으로 하는 미세유체 진단칩의 제조 방법.
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