전통적인 혈전탄성도 검사법(Thromboelastography, TEG)이 샘플 소비가 많고 조작이 복잡하며 비용이 높고 처리량이 낮은 문제를 해결하기 위해 광학 검출 원리를 기반으로 공압 시퀀스 마이크로 밸브와 액적 생성기가 통합된 고처리량 마이크로플루이딕 칩을 설계 및 제작하여 저비용, 휴대용 및 자동화된 혈액 점탄성 검사를 구현하였다. 먼저 TEG 검출 절차를 바탕으로 시료 주입 유닛, 반응 유닛, 액적 생성 유닛 및 폐액 유닛이 통합된 3층 칩을 설계하였으며, 위에서 아래로 기체 제어층, 탄성막층, 유로층으로 구성되었다. 이어서 유한 요소 해석 소프트웨어의 유체-구조 연성 모듈을 이용해 공압 마이크로 밸브 압력을 최적화하여 흐름을 정밀 제어하였다. 다음으로 정밀 밀링, 레이저 절단 및 PSA 점착제 접합 공정을 통해 3층 칩의 가공 및 밀봉을 완료하고, 액적 생성기 하부 표면에 이산화규소 분무 코팅 방식으로 소수성 처리를 하였다. 마지막으로 칩 내 유체 흐름, 마이크로 밸브 순차 제어 및 현수 액적 생성을 테스트하였다. 결과는 시료 주입 유닛에 340 μL 시료를 적재하고 공압 제어 시스템으로 17개의 마이크로 밸브를 순차 제어했을 때, 이 칩이 4개 채널의 유체 병렬 제어를 동시에 수행할 수 있음을 보여주었다; 양압과 음압의 협력 출력으로 반응 유체 제어와 폐액 수집이 실현되었으며; 78.50°의 친수성 접촉각과 153.99°의 소수성 액적 발생기 하부 표면의 벽 내벽을 구축하여 4개 채널에서 각각 20 μL의 현수 액적을 동시에 생성하였으며, 액적 탈락이나 비정상적 확산 현상은 없었다. 본 연구는 국산화 휴대용 고처리량 TEG 검출기 개발을 위한 기술 플랫폼을 제공한다.

마이크로플루이딕 칩; 고처리량; 현수 액적; 공압 마이크로 밸브