Micro total analysis system (μTAS) is the most prominent analysis tool for a biological and chemical assessment which includes an inherent fast reaction rate, high-throughput screening, ease integrity of the individual process unit, and convenient operation controllability. In the field of chemical synthesis and biological manipulation, there are several approaches to utilize the superior characteristics of the microfluidic platform such as continuous flow synthesis, droplet-based reaction manipulation, and in-situ nanostructure integration on the microchannel. Especially, droplet-based microfluidics can give thousands of the homogeneous individual reactors, therefore a more reproducible and reliable experimental results can be obtained with a high-throughput manner. In this thesis, not only a chemical synthesis and kinetic control with droplet-based microfluidics platform but also biological cell manipulation via in-situ nanostructure integrated microdevice have been described.
기존의 화학 합성 혹은 생명과학 연구 분야의 실험 방법적인 측면에 있어서 지적되었던 불균일한 반응, 반복적인 실험 과정 필요, 느린 반응 속도, 정밀하지 못한 반응 제어 등의 문제를 해결하기 위한, micro total analysis system 으로도 불리는 미세유체학 기술이 각광을 받고 있다. 최근까지 금속 나노 물질 합성, 반응 동역학 제어, 생물학적 조작 등의 분야에서 연속 흐름 반응기, 액적 반응기, 혹은 in-situ 나노물질 집적 마이크로디바이스를 사용하여 보다 균일한 반응 조건과 편리한 반응 제어를 통하여 고속 고효율의 연구 결과를 도출하는 사례들이 늘어나고 있다. 본 박사학위논문에서는 이러한 micro total analysis system 을 기반으로 하여, 정밀한 금속 나노입자 합성 및 응용, 나노 입자 합성 메커니즘 제어, in-situ 나노구조체 기반의 유전자 전달에 관한 연구를 다룬다.
