본 기술은 미세유체시스템을 이용한 바이오 분석용 장치이다. 구성은 유체의 출입구, 미세유체채널, 신호 분석 파트, 하이드로젤 합성 파트, 미세입자 고정용 필터로 되어있다. 본 장치는 주형법으로 제작하기 때문에 상용되는 대부분의 고분자나 유리를 재료로 이용할 수 있다. 단, 신호 검출파트와 하이드로젤 합성 파트의 경우 빛이 투과할 수 있도록 상판과 하판 중 한 면 이상이 투명한 재질로 이루어져야 한다. 미세 유체 채널은 실리콘 기판위에 포토리지스트를 원하는 높이로 스핀코팅하고 양각, 혹은 음각으로 광식각하여 주형을 제조한 후 고분자 혹은 유리 주물을 주형에 부어 경화시키는 방법으로 제작한다. 제작된 주물은 소수성을 갖는 표면에 물리, 화학적으로 부착하게 되는데 이는 하이드로젤 합성 시 하이드로젤 입자가 표면으로부터 잘 분리되게 하기 위함이다. 열역학적으로 친수성의 하이드로젤 입자는 소수성의 표면과 만나게 되면 계면 에너지가 높아져 두 면을 분리하기가 용이해진다. 하이드로젤의 합성은 자외선 노광을 통한 라디칼 중합법을 이용한다. 합성파트는 한 면 이상이 빛의 투과가 가능한 투명한 재질로 구성되어 있어 전구용액 내에 화학적 작용기만 있으면 별다른 장치 없이 고분자의 교차 중합이 가능하며, 여기에 포토마스크를 이용하면 광량과 노광되는 면의 형태 조절이 가능하다. 또한 하이드로젤은 주입된 전구용액의 종류에 따라 다양한 생체요소를 함유할 수 있으며, 제조된 하이드로젤을 유체의 흐름을 따라 이동시킨 후 새로운 전구용액을 주입하면 다시 새로운 하이드로젤을 제조할 수 있다. 이러한 과정은 수 차례 반복할 수 있으며, 각기 다른 포토마스크를 이용하면 다양한 형태의 생체요소를 함유한 다양한 모양의 하이드로젤을 동시에 신호분석 챔버에 고정할 수 있다. 한편, 신호 분석 챔버에는 수십에서 수백 마이크로미터 크기의 필터가 설치되어 있다. 이는 신호 분석의 정밀도와 신속도를 위해 수십에서 수백 마이크로미터 크기로 제작된 하이드로젤 미세입자를 고정하기 위함이다.
본 기술은 비닐계 단량체를 이용하여 무유화중합법을 통해 단분산성 고분자 중합체를 제조하는 방법으로 단량체(Monomer)로 스티렌(Styrene)을 가교제(Cross-linker agent)로 디비닐벤젠(Divinylbenzene)을 Comonomer로 아크릴에씨드(Acrylic acid)를 넣었고, 개시제(Initiator)로 포타슘 퍼설패이트(Potassium persulfate)를 암모니아를 넣은 염기성 분위기에서 무유화중합법으로 100~200 나노미터 범위의 단분산성 고분자 중합체를 제조하였다. 본 발명을 통해 (1) 기존의 무유화중합법에서 구현이 어려웠던 100-200 나노미터 크기의 구형 입자를 별도의 장비 또는 높은 교반이 필요없이 구현하였고, (2) 제조된 입자는 기존의 무유화중합법의 단점이던 다분산크기 문제를 해결하여 단분산 크기분포를 나타내며, (3) 유사한 크기 감소 효과를 얻기위해 유화중합에서 사용하던 계면활성제를 사용하지 않고도 크기 감소 및 조절을 이용함으로써 생산단가 및 불순물을 감소시킬 수 있다.
본 기술은 PEG 하이드로젤의 단점을 보완하고자 PEG 하이드로젤 내부에 poly(acrylamide)(폴리아크릴아마이드; 이하 PAAm) 하이드로젤을 연속적으로 가교 시켜 상호침투 구조의 하이드로젤 (이하 IPN)을 비드 형태로 제조하여 효소를 고정하는 기술이다. IPN 기술은 두 가지 혹은 그 이상의 물질로써 하이드로젤을 만드는 기술이다. 기존의 단물질, 특히 대표적인 고분자 물질로 꼽히는 PEG을 이용한 하이드로젤은 부드러운 탄성체로써 다량의 수분도 함유할 수 있고, 친수적이며 생체적합성도 뛰어난 장점을 지니고 있지만, 기계적 강도가 낮다는 단점이 있다. 또한 효소를 고정하는데 있어서 효소가 화학적으로 공유결합 시킬 수 있는 작용기가 없기에 물리적으로 고정되었던 효소가 분리되어 장기적인 관점에서 보면 효소 고정 용량이 낮다고 할 수 있다. 본 발명은 이러한 단점을 보완하기 위하여 PEG 하이드로젤이 지니는 장점을 수용하면서 기계적 강도를 향상시키고, 효소가 화학적으로 공유결합할 수 있는 기능기를 제공하여 궁극적으로 효소 고정 용량을 높이기 위해 PAAm 와 함께 IPN 하이드로젤을 제조하는 기술이며, 효소가 고정될 수 있는 공간을 확보하기 위해 비드(bead)형태의 하이드로젤을 제조하였다. 먼저, PEG 하이드로젤 비드를 만드는데, 증류수 혹은 완충용액에 고형의 PEG-DA를 용해시키고 광개시제를 첨가하여 전구용액을 만든다. 이 전구용액이 UV 광원에 노출이 되면 라디칼 중합이 발생하여 하이드로젤이 되는 것이다. 다음에 두 번째 단량체로 액상의 아크릴아마이드를 이용하게 되는데 두 물질의 교차결합을 돕기 위해 가교제를 첨가한 후 24시간 정도 방치한 후 UV를 조사하게 되면 IPN 하이드로젤이 된다. PEG 하이드로젤의 그물 구조가 유지되는 가운데 PAAm의 분자 사슬이 PEG 하이드로젤의 그물과 교차하며 결합하기 때문에 구조가 조밀해진 것이다. 여기에서 가장 먼저 생각할 수 있는 것은 기계적 강도의 향상이다. 한편, PAAm의 아민 그룹은 단백질과 공유결합을 할 수 있어 효소를 오랜 시간 동안 영구적으로 하이드로젤 비드에 고정시킬 수 있게 된다. 마지막으로 그물 구조가 조밀해지면서 PEG 하이드로젤에 비해 물 분자가 드나드는 데에 있어 제한을 받을 수 있음에도 불구하고 IPN 하이드로젤의 수분함유량을 70% 이상으로 유지 시켜, 하이드로젤의 장점을 유지할 수 있다.
본 기술은 비닐계 또는 아크릴계 단량체 및 음이온기 함유 비닐계 또는 아크릴계 공단량체를 함유한 코어; 및 상기 코어의 외주면에 구비되어 코어의 외벽을 형성하는 전도성 고분자 또는 이의 유도체를 함유한 셀을 포함하는 코어-셀 구조의 나노입자에 관한 것이다. 상기 비닐계 또는 아크릴계 단량체는 수상에 분산되어 있는 전도성 고분자 또는 이의 유도체보다 소수성이 더 강하여 셀을 형성하는 전도성 고분자의 내부로 들어가 코어를 형성하게 된다. 또한, 상기 비닐계 또는 아크릴계 단량체와 함께 중합되어 입자의 안정성을 부여하기 위해, 음이온 치환기가 치환되어 있는 비닐계 또는 아크릴계 공단량체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 음이온기 함유 비닐계 또는 아크릴계 공단량체는 음이온 치환기가 치환되어 있는 비닐계 또는 아크릴계 단량체중 2종 이상을 사용할 수 있다. 상기 비닐계 또는 아크릴계 단량체 및 이의 공단량체는 pH 1 내지 5의 산성용액에 첨가하여 무유중합법, 바람직하게는 라디칼 중합법에 따라 중합되어 코어를 형성하게 된다. 상기 전도성 고분자는 출발물질로 피롤, 아닐린 및 이의 유도체 등을 이용하여 중합반응을 통해 폴리피롤,폴리아닐린 및 이의 고분자유도체로 제조된다. 상기 전도성 고분자 또는 이의 유도체의 산화중합을 위한 개시제로 금속산화물의 제2산화제를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 산화제가 전도성 고분자 또는 이의 유도체를 산화시켜 환원될 경우, 상기 환원된 제2 산화제를 다시 산화시켜 제2 산화제가 산화력을 갖도록 하기 위해 제1산화제를 더 포함할 수 있다. 상기 제1산화제는 상기 목적을 달성할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지는 않으나, 바람직하게는 제2 산화제보다 상대적으로 높은 산화력을 갖는 산화제가 좋다. 본 발명은 또한 고분자 혼합용액을 산성용액에 혼합하여 액적을 제조하는 제1단계 전도성 고분자 또는 이의 유도체 비닐계 또는 아크릴계 단량체 및 음이온기 함유 비닐계 또는 아크릴계 공단량체 코어 제조를 위한 라디칼 중합개시제 및 셀 제조를 위한 제1산화제 및 제2산화제를 상기 액적에 첨가하여 50 내지 90℃에서 3 내지 10시간 동안 교반하여 중합하는 제2단계를 포함하는 코어-셀 구조의 나노입자 제조방법에 관한 것이다
마이크로 접촉 프린팅(Microcontact printing)을 통하여 기판의 표면 특성을 조절하여 블록 공중합체 poly(styrene-b-ethylene oxide) 필름을 패턴에 선택적으로 코팅하였고, 용매 숙성법을 통하여 패턴에 선택적으로 코팅된 블록 공중합체 필름의 디웨팅을 유도하여 패턴의 크기를 줄이고, 잘 정렬된 나노 구조체를 만들었다. 아울러 이러한 디웨팅 유도 과정에서 실린더-구 상전이 현상을 유도하였다.
"본 기술에서는 주리간드로서 할로겐 화합물이 치환된 아릴 유도체와 알킬 또는 알콕시 치환기가 도입된 피리딘 유도체가 도입되어 있는 이리듐 착화합물 및 상기 이리듐 착화합물을 발광층의 도판트로 포함하는 인광용 유기전계발광소자를 제공한다. 본 기술에 따라 이리듐으로 도입된 주리간드와 보조리간드로 인하여 합성된 이리듐 착화합물은 발광 특성이 크게 개선되었을 뿐 아니라, 이리듐 착화합물을 발광층에 도핑시킴으로써 발광 효율 등이 종래와 비교하여 크게 향상된 소자를 얻을 수 있었다. 본 기술에 따라 합성된 이리듐 착화합물은 기존에 알려진 이리듐계 발광 재료에 비하여 발광색과 발광 효율이 크게 개선되었으며, 유기용매에 쉽게 용해될 수 있으므로 대면적의 발광 면적을 유지할 수 있다. 즉, 본 기술의 이리듐 착화합물은 주리간드로 알킬 또는 알콕시기가 치환된 피리딘 유도체 및 할로겐 화합물이 치환된 페닐 유도체를 도입하고, 보조리간드로 아세틸아세톤, 피콜리닉산-N-oxide, 피페콜리닉산, 안트라닐릭산, 피라진산 등을 도입함으로써 종래 알려진 이리듐계 발광재료와 비교할 때 순수한 청색 발광색을 구현할 수 있는 물질로서 이를 발광층의 도판트로 사용함으로써 청색의 인광용 유기전계발광소자를 제작할 수 있다. 또한, 본 기술의 이리듐 착화합물은 주리간드로 도입된 알킬 또는 알콕시기가 치환된 피리딘 유도체 및 할로겐 화합물이 치환된 페닐 유도체에 다양한 형태의 치환기를 도입함으로써 일반적인 유기용매에 가용성이며 내열 특성이 향상될 뿐만 아니라 전극과의 계면 특성이 매우 우수하며 박막 특성이 크게 우수한 발광 재료로 사용될 수 있다."
해당 기술은 나노 클레이의 분산성을 증대시키기 위하여 초고분자량 폴리에틸렌 수지가 용해된 저분자량 오일에유기화 처리된 나노 클레이를 혼합 분산시킴으로써 완전 박리된 나노 클레이가 함유된 우수한 물성의 초고분자량 폴리에틸렌 기능성 필름을 제조하는 방법 및 그러한 방법에 의해 제조된 기능성 필름에 관한 기술임.초박막 고분자 필름에 박리된 나노 클레이를 함유한 기능성 필름 제조방법 및 결과물에 대한 것으로 이를 위한시험 자재 및 결과분석 기술을 여러 건 보유하고 있어 타 국내 업체와 비교하여 기술적 우위를 점유하고 있는것으로 판단됨.□ 기술의 시장성기능성 필름 및 기능성 플라스틱 관련 시장은 신소재 개발 및 기능성 연구 개발에 대한 국가/기업 간 연구 경쟁이 치열한 분야로, 재료산업 특성상 우수성만 입증 가능하면 수요는 계속 증가할 것으로 판단됨.