[서강대 첨단화학기기분석실험 레포트] Diffusion Analysis of Microfluidic Channel Manufactured by Soft Lithography

소개

"[서강대 첨단화학기기분석실험 레포트] Diffusion Analysis of Microfluidic Channel Manufactured by Soft Lithography"에 대한 내용입니다.

목차

1. INTRODUCTION
2. EXPERIMENTAL
3. RESULTS AND DISCUSSION
4. CONCLUSION
5. REFERENCES

본문내용

ABSTRACT. 본 실험에서는 soft lithography 방법을 이용해 microfluidic channel을 제작하고, fluorescent microscopy로 dye가 microfluidic system에서 diffusion 되는 현상을 관찰하여 최종적으로 diffusion coefficient를 구해내었다. Photocrosslinking negative photoresist인 SU-8을 이용해 Y-shaped master pattern의 mold의 제작이 완료되면, PDMS, curing agent를 9:1의 질량비로 thinky mixer에서 섞고 혼합된 용액을 4시간동안 65°C에서 curing해PDMS microfluidic channel 제작을 완료한다. 슬라이드 글라스에 흡착해 Plasma 처리를 마지막으로 하고, rhodamine 6G와 DIW를 2개의 inlet에 넣고 fluorescent microscopy로 diffusion 양상을 확인하였다. 1mm 의 Channel width, 50μm의 channel height, 3μL/min의 유속에서 diffusion time 은channel로부터 fluid가 이동한 거리(L)가 5mm, 10mm일 때 5s, 10s였다. Image J 로 측정한 결과 diffusion length는 L이 5mm일 때와 10mm일 때 각각 0.0017094cm, 0.0036476cm였다. 끝으로, diffusion coefficient는 L이 5mm일 때와 10mm일 때 각각 5.84*10-7 (cm2/s), 1.33*10-6 (cm2/s) 였다. Rhodamine 6G의 diffusion coefficient는 문헌에서 298.15K에서 PB/CF(Plug Broadening/Capillary Flow) 방법으로 결정한 값 4.14*10-6 (cm2/s)와 비교했을 때 76.9%의 오차율이 나왔다. 해당 수치는 Image J로의 measurement에서 정확도와 정밀도가 낮았던 것과, 이론값 선정에 오류가 있었던 것에서 기인하며, 오차율을 줄이기 위해서는 diffusion coefficient의 측정을 정확도, 정밀도가 높은 다른 방법으로 해야 할 것이다.
Key words: Soft lithography, Microfluidics, Plasma, Diffusion coefficient, Fick’s Law, Laminar flow

INTRODUCTION
1. 실험 목적
미세한 구조의 microfluidic channel을 soft lithography를 통해 제작한다. Rhodamine 6G dye 의 확산 특성을microfluidic channel과 형광 현미경을 이용해 분석한다.

참고자료

· Culbertson Ch. T., Jacobson S. C., Ramsey J. M., "Diffusion coefficient measurements in microfluidic devices"(56), Talanta, p. 365 (2002)
· Daniel C. Harris, "Quantitative Chemical Analysis"(8th ed.), W.H. Freeman and Company, pp. 550- 551(2010)
· R. Martinex-Duarte, SU-8 photolithography and its impact on microfluidics, CRC Press, pp 231-268(2011)