KR102077643B1 - Apparatus for Separating Particles of Sample with Meniscuss and Method thereof - Google Patents

Apparatus for Separating Particles of Sample with Meniscuss and Method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102077643B1
KR102077643B1 KR1020180016168A KR20180016168A KR102077643B1 KR 102077643 B1 KR102077643 B1 KR 102077643B1 KR 1020180016168 A KR1020180016168 A KR 1020180016168A KR 20180016168 A KR20180016168 A KR 20180016168A KR 102077643 B1 KR102077643 B1 KR 102077643B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
particles
sample
group
slots
tail
Prior art date
Application number
KR1020180016168A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190096566A (en
Inventor
이정훈
이준우
유용경
Original Assignee
광운대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광운대학교 산학협력단 filed Critical 광운대학교 산학협력단
Priority to KR1020180016168A priority Critical patent/KR102077643B1/en
Publication of KR20190096566A publication Critical patent/KR20190096566A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102077643B1 publication Critical patent/KR102077643B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40Concentrating samples
    • G01N1/4077Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502761Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B01L2200/0652Sorting or classification of particles or molecules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B01L2200/0668Trapping microscopic beads
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40Concentrating samples
    • G01N2001/4038Concentrating samples electric methods, e.g. electromigration, electrophoresis, ionisation

Abstract

본 발명은 입자 분리 장치로서, 특히, 메니스커스 곡면을 갖는 시료를 기판상에서 이동시켜 입자를 분리하는 장치를 개시한다. 본 발명의 입자 분리 장치는 베이스부; 및 상기 베이스부의 일면에 형성되며, 분리하고자 하는 입자들이 포함된 시료로부터 분리되는 적어도 일부의 입자들을 저장하기 위한 제1 그룹의 슬롯들이 마련된 슬롯부; 를 포함한다.The present invention discloses a device for separating particles by moving a sample having a meniscus curved surface on a substrate, particularly as a particle separation device. The particle separation device of the present invention comprises a base portion; And a slot unit formed on one surface of the base unit and provided with a first group of slots for storing at least some particles separated from a sample containing particles to be separated. It includes.

Description

메니스커스 곡면을 갖는 시료 내 입자 분리 장치 및 방법 {Apparatus for Separating Particles of Sample with Meniscuss and Method thereof}Apparatus for Separating Particles of Sample with Meniscuss and Method thereof

본 발명은 입자 분리 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 시료 내 원하는 입자들을 분리하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a particle separation device and method. More particularly, it relates to a device for separating desired particles in a sample.

분자(Molecule)는 물질의 성질을 갖는 가장 작은 입자이고, 생물학적 유체 내에서 엑소좀은 여러 종류의 세포들로부터 분비되는 막 구조의 작은 입자이다. 엑소좀(exosome)은 막 구조의 작은 소낭으로, 직경은 대략 30~100nm인 것으로 보고되어 있다. Molecules are the smallest particles with the properties of a substance, and in biological fluids, exosomes are small particles of a membrane structure that are secreted from various types of cells. Exosomes (exosomes) are small vesicles of a membrane structure, and are reported to be approximately 30-100 nm in diameter.

엑소좀은 다낭체라고 불리는 세포 내 특정 구획에서 기원하며 세포밖으로 방출 분비되고, 다낭체와 원형질막의 융합이 일어나면, 그러한 소낭들이 세포밖 환경으로 방출되는데 이를 엑소좀이라고 한다. 엑소좀은 정상 상태 및 병적 상태 이 두가지 모든 상태하에서 다수의 다른 세포 유형으로부터 분리되어 방출된다고 알려져 있다. 엑소좀에는 여러가지 RNA가 포함되어 있으며, 이것의 존재 유무 및 존재량을 검출하여 질병을 진단하는 방법에 대하여 연구가 활발하다. 그러나, 엑소좀을 이용하여 정확한 진단을 하기 위해서는 질환을 갖는 사람 체내에 존재하는 정확한 엑소좀의 함량을 아는 것이 중요하다.Exosomes originate from specific compartments in cells called polycysts and are released and secreted out of the cells, and when fusion of the polycysts and the plasma membrane occurs, such vesicles are released into the extracellular environment, which are called exosomes. It is known that exosomes are released separately from a number of different cell types under both conditions, normal and pathological. Exosomes contain various RNAs, and studies on how to diagnose the disease by detecting the presence or absence and presence of the RNA are active. However, in order to make an accurate diagnosis using exosomes, it is important to know the exact amount of exosomes present in a human body having a disease.

종래의 엑소좀을 분리 및 정제하기 위한 기술로서 엑소좀 단리 시약, 기공 크기의 2개의 필터를 사용하는 엑소 미르, 엑소퀵 및 초원심 분리와 같은 방법이 존재하지만, 현재의 기법은 상당한 시간과 비용 및 전문화된 연구 설비를 요구하는 한계가 있다. Conventional techniques for isolating and purifying exosomes include methods such as exosome isolation reagent, exomir using two filters of pore size, exoquick and ultracentrifugation, but the current technique is a considerable time and cost. And there are limitations that require specialized research facilities.

또한, 종래의 엑소좀 측정 방법은 항체와 항원의 특이적인 면역 반응을 이용한 정량 방법등이 있으나, 번거롭고, 미세소포 및 엑소좀에만 적용이 가능한 한계가 있다.In addition, the conventional methods for measuring exosomes include quantitative methods using specific immune responses of antibodies and antigens, but are cumbersome and have limitations that can be applied only to microvesicles and exosomes.

따라서, 복잡한 엑소좀 정량 방법의 문제를 해결하고, 특정 엑소좀을 분리하여 진단 방법의 정확도를 높일 수 있는 기술 개발이 요구된다. Therefore, there is a need to develop a technology that solves the problem of a complex exosome quantification method and improves the accuracy of a diagnostic method by separating a specific exosome.

한국 등록 특허 제 10-1738117 (공개)Korean Registered Patent No. 10-1738117 (Public)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 입자 분리 장치를 개시한다. 특히, 메니스커스 곡면을 갖는 시료 내에서 입자를 분리하는 장치를 개시한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and discloses a particle separation device. In particular, a device for separating particles in a sample having a meniscus curved surface is disclosed.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 입자 분리 장치는 베이스부; 및 상기 베이스부의 일면에 형성되며, 분리하고자 하는 입자들이 포함된 시료로부터 분리되는 적어도 일부의 입자들을 저장하기 위한 제1 그룹의 슬롯들이 마련된 슬롯부; 를 포함한다.The present invention has been devised to achieve the above object, the particle separation device of the present invention comprises a base portion; And a slot unit formed on one surface of the base unit and provided with a first group of slots for storing at least some particles separated from a sample containing particles to be separated. It includes.

본 발명에서 상기 슬롯부는 상기 제1 그룹의 슬롯들과는 깊이 또는 폭이 다른 제2 그룹의 슬롯들을 더 포함할 수 있다.In the present invention, the slot unit may further include a second group of slots having a different depth or width from the slots of the first group.

본 발명에서 입자 분리 장치는 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들이 형성된 면과의 사이에 상기 시료를 소정의 형상으로 위치시킨 상태에서 기 설정된 각도로 드래깅을 통해서 상기 시료로부터 적어도 일부의 입자들을 분리하기 위한 드래깅부; 를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the particle separation device is at least partially from the sample through dragging at a predetermined angle in a state where the sample is positioned in a predetermined shape between the first group of slots and the surface on which the second group of slots is formed. Dragging unit for separating the particles of the; It may further include.

본 발명에서 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들의 깊이 또는 폭은 상기 분리하고자 하는 입자들의 크기에 따라 미리 설정되고, 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들은 상기 미리 설정된 크기를 가지는 입자들을 구분하여 저장할 수 있다.In the present invention, the depth or width of the slots of the first group and the slots of the second group is preset according to the size of the particles to be separated, and the slots of the first group and the slots of the second group are Particles having the predetermined size may be classified and stored.

본 발명에서 상기 슬롯부는 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들의 깊이 또는 폭을 고려하여 마련되는 적어도 제1 포토 레지스트 패턴 및 제2 포토 레지스트 패턴을 포함하는 서로 다른 마스크 패턴을 상기 베이스부 위에 도포하고, 상기 도포된 마스크 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 베이스부를 에칭하여 형성될 수 있다.In the present invention, the slot part may include different mask patterns including at least a first photoresist pattern and a second photoresist pattern provided in consideration of the depth or width of the first group of slots and the second group of slots. It may be formed by applying on the base portion and etching the base portion using the applied mask pattern as an etch mask.

본 발명에서 상기 시료에 포함된 상기 입자들을 크기에 따라 정렬하고, 상기 크기에 따라 정렬된 입자들을 상기 시료 내에서 홀딩하는 정렬 보조부; 를 더 포함하고, 상기 드래깅부는 정렬된 상태로 홀딩된 입자들을 포함하는 상기 시료를 드래깅하여 상기 입자들을 분리할 수 있다.In the present invention, the alignment aid for aligning the particles included in the sample according to size and holding particles aligned according to the size in the sample; Further comprising, the dragging unit may separate the particles by dragging the sample containing the particles held in an aligned state.

본 발명에서 입자 분리 장치는 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들에 저장된 상기 입자들을 추출하는 추출부; 를 더 포함하고, 상기 추출부는 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들에 저장된 입자들을 상기 시료와 분리하여 추출할 수 있다.In the present invention, the particle separation device includes an extraction unit for extracting the particles stored in the first group of slots and the second group of slots; Further comprising, the extraction unit may be extracted by separating the particles stored in the slots of the first group and the slots of the second group from the sample.

본 발명에서 상기 정렬 보조부는 상기 시료가 위치하는 상기 드래깅부의 타면에서 형성되고, 상기 드래깅부에 체결되는 적어도 2이상의 전극을 통하여 상기 시료 내에 전계를 형성하는 전원부; 를 더 포함하고, 상기 형성된 전계의 방향에 따라 상기 입자들의 크기를 정렬할 수 있다.In the present invention, the alignment auxiliary unit is formed on the other surface of the dragging unit where the sample is located, and a power supply unit that forms an electric field in the sample through at least two or more electrodes fastened to the dragging unit; Further comprising, it is possible to arrange the size of the particles according to the direction of the formed electric field.

본 발명에서 상기 정렬 보조부는 상기 시료에 포함된 입자들의 서로 다른 전하 특성에 따라 선택적으로 상기 입자들을 투과시키는 상기 전극의 일단에 연결되는 이온 선택성 투과막; 을 더 포함하고, 상기 투과된 입자들은 상기 전극을 통하여 상기 시료 내에 형성된 전계에 따라 분극될 수 있다.In the present invention, the alignment auxiliary unit is an ion selective permeable membrane connected to one end of the electrode selectively transmitting the particles according to different charge characteristics of the particles included in the sample; Further comprising, the transmitted particles may be polarized according to the electric field formed in the sample through the electrode.

본 발명에서 상기 입자들은 서로 다른 크기를 가지는 적어도 하나의 단백질 및 RNA를 포함하는 소포로서 엑소좀이고, 상기 시료는 적어도 하나의 이온화된 입자들을 포함하는 전해 시료로 마련될 수 있다.In the present invention, the particles are exosomes as vesicles containing at least one protein and RNA having different sizes, and the sample may be prepared as an electrolytic sample including at least one ionized particle.

본 발명에서 상기 시료는 상기 드래깅부가 드래깅되는 방향의 반대측에서 상기 드래깅부에 인접하게 형성되는 제1 테일 및 상기 슬롯부에 인접하게 형성되는 제2 테일을 포함하고, 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일 사이에서 상기 시료의 표면은 상기 드래깅부가 드래깅되는 방향으로 오목하게 구부러지는 메니스커스 곡면으로 형성될 수 있다.In the present invention, the sample includes a first tail formed adjacent to the dragging portion and a second tail formed adjacent to the slot portion on the opposite side of the direction in which the dragging portion is dragged, and the first tail and the second The surface of the sample between the tails may be formed by a meniscus curved surface that is concavely bent in the direction in which the dragging portion is dragged.

본 발명에서 상기 메니스커스 곡면, 상기 제1 테일 및 제2 테일의 길이, 상기 제1 테일 및 제2 테일의 두께 및 상기 제1 테일 및 제2 테일에 포함된 상기 시료의 부피는 상기 베이스부, 상기 슬롯부 및 상기 드래깅부의 친수성, 상기 기 설정된 각도 및 상기 시료 내에 포함된 입자 사이의 인력에 따라 다르게 형성될 수 있다.In the present invention, the meniscus curved surface, the length of the first tail and the second tail, the thickness of the first tail and the second tail, and the volume of the sample included in the first tail and the second tail are the base portion , It may be formed differently according to the hydrophilicity of the slot portion and the dragging portion, the predetermined angle and the attraction force between the particles contained in the sample.

본 발명에서 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들은 상기 슬롯부의 적어도 일부분에서 그룹 별로 형성되고, 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일에 포함된 시료 내의 상기 입자들은 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일에서 멀어질수록 크기가 점차 증가할 수 있다.In the present invention, the slots of the first group and the slots of the second group are formed for each group in at least a portion of the slot part, and the particles in the sample included in the first tail and the second tail are the first tail And as the distance from the second tail increases, the size may gradually increase.

또한 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 입자 분리 방법은 베이스부의 일면에 형성되어, 분리하고자 하는 입자들이 포함된 시료로부터 분리되는 적어도 일부의 입자들을 저장하기 위한 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제1 그룹의 슬롯들과는 깊이 또는 폭이 다른 제2 그룹의 슬롯들이 마련되는 슬롯부의 적어도 일측에 상기 시료를 위치시키는 단계; 상기 시료를 소정의 형상으로 위치시킨 상태에서 기 설정된 각도로 드래깅을 통해서 상기 시료로부터 적어도 일부의 입자들을 분리하기 위한 드래깅부를 정렬하는 단계; 및 상기 정렬된 드래깅부를 상기 슬롯부상에서 드래그하여 상기 시료에 포함된 입자들을 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들에 저장하여 분리하는 단계; 를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, the particle separation method of the present invention is formed on one surface of the base portion, the first group of slots for storing at least some of the particles separated from the sample containing the particles to be separated and the agent Positioning the sample on at least one side of a slot portion in which a second group of slots having different depths or widths from one group of slots is provided; Aligning the dragging unit for separating at least some of the particles from the sample through dragging at a predetermined angle in a state where the sample is positioned in a predetermined shape; And dragging the aligned dragging portion on the slot portion to separate and store particles included in the sample in the slots of the first group and the slots of the second group. It includes.

본 발명에서 상기 입자 분리 방법은 상기 시료에 포함된 상기 입자들을 크기에 따라 정렬하고, 상기 크기에 따라 정렬된 입자들을 상기 시료 내에서 홀딩하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 드래깅부는 정렬된 상태로 홀딩된 입자들을 포함하는 상기 시료를 드래깅하여 상기 입자들을 분리할 수 있다.In the present invention, the method for separating particles comprises sorting the particles included in the sample according to size and holding particles aligned according to the size in the sample; Further comprising, the dragging unit may separate the particles by dragging the sample containing the particles held in an aligned state.

본 발명에서 상기 홀딩하는 단계는 상기 시료가 위치하는 상기 드래깅부의 타면에서 형성되고, 상기 드래깅부에 체결되는 적어도 2이상의 전극을 통하여 상기 시료 내에 전계를 형성하는 단계; 및 상기 전극의 일단에 연결되는 이온 선택성 투과막을 통하여 상기 시료에 포함된 입자들의 서로 다른 전하 특성에 따라 선택적으로 상기 입자들을 투과시키는 단계; 를 더 포함하고, 상기 투과된 입자들을 상기 전극을 통하여 상기 시료 내에 형성된 전계에 따라 분극시켜 상기 입자들의 크기에 따라 정렬할 수 있다.In the present invention, the holding step includes forming an electric field in the sample through at least two or more electrodes formed on the other surface of the dragging portion where the sample is located and fastened to the dragging portion; And selectively transmitting the particles according to different charge characteristics of the particles included in the sample through an ion-selective permeable membrane connected to one end of the electrode. Further comprising, it may be arranged according to the size of the particles by polarizing the transmitted particles according to the electric field formed in the sample through the electrode.

본 발명에서 상기 시료는 상기 드래깅부가 드래깅되는 방향의 반대측에서 상기 드래깅부에 인접하게 형성되는 제1 테일 및 상기 슬롯부에 인접하게 형성되는 제2 테일을 포함하고, 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일 사이에서 상기 시료의 표면은 상기 드래깅부가 드래깅되는 방향으로 오목하게 구부러지는 메니스커스 곡면으로 형성될 수 있다.In the present invention, the sample includes a first tail formed adjacent to the dragging portion and a second tail formed adjacent to the slot portion on the opposite side of the direction in which the dragging portion is dragged, and the first tail and the second The surface of the sample between the tails may be formed by a meniscus curved surface that is concavely bent in the direction in which the dragging portion is dragged.

본 발명에서 상기 메니스커스 곡면, 상기 제1 테일 및 제2 테일의 길이, 상기 제1 테일 및 제2 테일의 두께 및 상기 제1 테일 및 제2 테일에 포함된 상기 시료의 부피는 상기 베이스부, 상기 슬롯부 및 상기 드래깅부의 친수성, 상기 기 설정된 각도 및 상기 시료 내에 포함된 입자 사이의 인력에 따라 다르게 형성되고, 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일에 포함된 시료 내의 상기 입자들은 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일에서 멀어질수록 크기가 점차 증가하도록 마련될 수 있다.In the present invention, the meniscus curved surface, the length of the first tail and the second tail, the thickness of the first tail and the second tail, and the volume of the sample included in the first tail and the second tail are the base portion , The hydrophilicity of the slot portion and the dragging portion, the predetermined angle and formed differently according to the attraction force between the particles contained in the sample, the particles in the sample included in the first tail and the second tail are the first The size may be gradually increased as the distance from the tail and the second tail increases.

본 발명에서 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들의 깊이 또는 폭은 상기 분리하고자 하는 입자들의 크기에 따라 미리 설정되고, 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들은 상기 미리 설정된 크기를 가지는 입자들을 구분하여 저장하며, 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들은 상기 슬롯부의 적어도 일부분에서 그룹 별로 형성될 수 있다.In the present invention, the depth or width of the slots of the first group and the slots of the second group is preset according to the size of the particles to be separated, and the slots of the first group and the slots of the second group are The particles having the predetermined size are separately stored, and the slots of the first group and the slots of the second group may be formed for each group in at least a portion of the slot portion.

본 발명에서 상기 슬롯부는 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들의 깊이 또는 폭을 고려하여 마련되는 적어도 제1 포토 레지스트 패턴 및 제2 포토 레지스트 패턴을 포함하는 서로 다른 마스크 패턴을 상기 베이스부 위에 도포하고, 상기 도포된 마스크 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 베이스부를 에칭하여 형성될 수 있다.In the present invention, the slot unit may include different mask patterns including at least a first photoresist pattern and a second photoresist pattern provided in consideration of the depth or width of the first group of slots and the second group of slots. It may be formed by applying on the base portion and etching the base portion using the applied mask pattern as an etch mask.

본 발명에 따르면, 목표 입자를 시료에서 분리할 수 있다.According to the present invention, target particles can be separated from the sample.

특히, 메니스커스 곡면을 가지는 시료 내 입자를 기판사이에서 드래깅하여 입자를 손쉽게 분리할 수 있다.In particular, particles in a sample having a meniscus curved surface can be easily separated by dragging between the substrates.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입자 분리 장치의 블록도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입자 분리 장치의 동작 준비 상태를 나타낸다.
도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입자 분리 장치의 상세한 구성을 나타낸다.
도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정렬 보조부의 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 입자 분리 장치를 이용하여 분리된 입자들의 상태를 나타낸다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 정렬 보조부의 구성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입자 분리 방법의 흐름도이다.
도 8은 도 7의 실시 예에서 홀딩하는 단계의 확대 흐름도이다.
1 is a block diagram of a particle separation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the operation preparation state of the particle separation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a detailed configuration of the particle separation device according to an embodiment of the present invention.
4 shows a configuration of an alignment assistant according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the state of the particles separated using the particle separation device of the present invention.
6 shows a configuration of an alignment assistant according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a particle separation method according to an embodiment of the present invention.
8 is an enlarged flow chart of the holding step in the embodiment of FIG. 7.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numbers and redundant description thereof will be omitted.

또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known configurations or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof may be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 용어를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하에서 설명하는 각 단계는 하나 또는 여러 개의 소프트웨어 모듈로도 구비가 되거나 또는 각 기능을 담당하는 하드웨어로도 구현이 가능하며, 소프트웨어와 하드웨어가 복합된 형태로도 가능하다. 각 용어의 구체적인 의미와 예시는 각 도면의 순서에 따라 이하 설명 한다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 입자 분리 장치(10)의 구성을 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the terms. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Each of the steps described below may be provided with one or several software modules or may be implemented with hardware in charge of each function, or a combination of software and hardware. The specific meaning and examples of each term will be described below in the order of each drawing. Hereinafter, the configuration of the particle separation device 10 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the associated drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입자 분리 장치(10)의 블록도이다. 도 2를 참조하여 입자 분리 장치(10)의 구성을 설명한다.1 is a block diagram of a particle separation device 10 according to an embodiment of the present invention. The configuration of the particle separation device 10 will be described with reference to FIG. 2.

본 발명의 입자 분리 장치(10)는 베이스부(100), 드래깅부(200), 정렬 보조부(300) 및 추출부(400)를 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 입자 분리 장치(10)는 두개의 기판(플레이트) 사이에 위치하는 입자들을 포함하는 시료를 드래깅부(200)을 이용하여 베이스부(100)상에서 이동시켜 분리하고자 하는 입자들을 분리할 수 있다. 본 발명의 입자 분리 장치(10)가 분리하고자 하는 입자는 크기를 가지는 입자로서, 물질의 성질을 갖는 가장 작은 입자인 분자(Molecule) 및 생물학적 유체 내에서 RNA와 각종 단백질이 내재된 엑소좀(Exosome)을 포함한다. 본 발명의 입자 분리 장치(10)는 세포간 신호 전달을 목적으로 특별히 분비되는 것으로 알려진 직경이 대략 30~100nm엑소좀을 크기 별로 분리하여 분리함으로서 원하는 엑소좀만을 추출할 수 있다. 도 3을 참조하여 설명한다.The particle separation device 10 of the present invention includes a base portion 100, a dragging portion 200, an alignment auxiliary portion 300, and an extraction portion 400. For example, the particle separation device 10 of the present invention is a particle to be separated by moving a sample containing particles located between two substrates (plates) on the base portion 100 using the dragging portion 200 You can separate them. The particles to be separated by the particle separation device 10 of the present invention are particles having a size, and the smallest particle having the property of a substance (Molecule) and RNA and various proteins in a biological fluid are exosomes (Exosome) ). The particle separation device 10 of the present invention can extract only the desired exosomes by separating and separating approximately 30 to 100 nm in diameter exosomes by size, which are known to be secreted specifically for the purpose of signal transmission between cells. This will be described with reference to FIG. 3.

베이스부(100)는 슬롯부(110)를 포함한다. 예를 들어, 베이스부(100)는 적어도 일면에 슬롯부(110)를 형성하여 분리하고자 하는 입자들을 저장하는 적어도 제1 그룹의 슬롯들 및 제2 그룹의 슬롯들을 상면에 배치되게 한다. 베이스부(100)는 슬롯부(110)의 하면에 배치되어 슬롯부(110)를 지탱할 수 있다. 본 발명의 베이스부(100)는 글래스 웨이퍼(Glass Wafer) 또는 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer), 실리콘 게르마늄 또는 실리콘-게르마늄 소재로 마련될 수 있다. The base portion 100 includes a slot portion 110. For example, the base part 100 forms a slot part 110 on at least one surface so that at least the first group of slots and the second group of slots storing particles to be separated are disposed on the upper surface. The base unit 100 may be disposed on the lower surface of the slot unit 110 to support the slot unit 110. The base portion 100 of the present invention may be made of a glass wafer (Glass Wafer) or a silicon wafer (Silicon Wafer), silicon germanium or silicon-germanium material.

또한 본 발명의 베이스부(100)은 벌크 웨이퍼 또는 에피택셜층으로 제공될 수 있고, SOI 기판, 갈륨-비소 기판 등으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)을 포함하는 저장부재들을 마련하기에 앞서 클리닝 과정을 포함할 수 있다. 베이스부(100)은 미세 가공에 사용되는 습식 에칭제로서, Buffered Oxide Etch(BOE)를 이용하여 이산화 규소 또는 질화규소의 박막을 에칭하기 위한 과정을 통하여 형성되거나, 피라 니아(Piranha) 에칭 기법을 이용하여 황산 및 과산화수소의 혼합물로 베이스부상의 유기 잔류 물을 제거하는 추가 과정을 포함하여 생성될 수 있다. 본 발명의 베이스부(100) 및 슬롯부(120)는 상기 Piranha 에칭 과정을 거쳐 클리닝 됨으로서, 베이스부의 표면이 하이드록실화 되어 보다 높은 친수성을 가질 수 있다. 후술하는 바와 같이 본 발명의 베이스부(100) 및 드래깅부(200)의 친수성은 베이스부(100) 및 드래깅부(200) 사이에 위치하는 시료의 메니스커스 곡면의 형상을 결정하고, 입자를 분리하는데 있어 영향을 미치는 중요한 구성이다.In addition, the base portion 100 of the present invention may be provided as a bulk wafer or an epitaxial layer, and may be formed of an SOI substrate, a gallium-arsenide substrate, or the like. A cleaning process may be performed prior to providing storage members including the first group of slots 120 and the second group of slots 140. The base portion 100 is a wet etchant used for fine processing, or is formed through a process for etching a thin film of silicon dioxide or silicon nitride using Buffered Oxide Etch (BOE), or by using a piranha etching technique It can be produced by adding an additional process to remove the organic residue on the base portion with a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide. Since the base portion 100 and the slot portion 120 of the present invention are cleaned through the Piranha etching process, the surface of the base portion may be hydroxylated to have higher hydrophilicity. As will be described later, the hydrophilicity of the base portion 100 and the dragging portion 200 of the present invention determines the shape of the meniscus curve of the sample located between the base portion 100 and the dragging portion 200, and It is an important component that affects separation.

슬롯부(110)는 분리하고자 하는 입자들을 저장하는 적어도 하나의 저장부재들로서 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)이 표면에 형성되어 입자들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 슬롯부(110)의 저장 부재들은 깊이 또는 폭에 따라 적어도 제1 그룹의 슬롯들(120)과 제2 그룹의 슬롯들(140)을 포함하고, 상기 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)은 상기 베이스부의 상면에 형성된 슬롯부(110)에서 그룹 별로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)의 깊이 또는 폭은 분리하고자 하는 입자들의 크기에 따라 미리 설정되고, 상기 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 상기 제2 그룹의 슬롯들(140)은 미리 설정된 크기를 가지는 입자들을 구분하여 저장할 수 있다. 본 발명의 슬롯부(110)은 전술한 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)외에 다른 규격을 가지는 입자들을 분리하기 위한 슬롯들을 더 포함할 수 있음은 물론이다.The slot unit 110 is at least one storage member for storing particles to be separated. The first group of slots 120 and the second group of slots 140 are formed on a surface to store particles. For example, the storage members of the slot unit 110 include at least a first group of slots 120 and a second group of slots 140 according to depth or width, and the first group of slots ( 120) and the second group of slots 140 may be formed for each group in the slot portion 110 formed on the upper surface of the base portion. For example, the depth or width of the first group of slots 120 and the second group of slots 140 is preset according to the size of particles to be separated, and the first group of slots 120 And the second group of slots 140 may be divided and stored particles having a predetermined size. Of course, the slot unit 110 of the present invention may further include slots for separating particles having different specifications in addition to the aforementioned first group of slots 120 and second group of slots 140. .

또한, 본 발명의 슬롯부(110)의 적어도 일부분에 형성된 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)은 포토리소 그래피 공정을 통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)은 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)의 깊이 또는 폭을 고려하여 마련되는 적어도 제1 포토 레지스트 패턴(162, 164 및 168) 및 제2 포토 레지스트 패턴(172, 174 및 178)을 포함하는 서로 다른 마스크 패턴을 상기 베이스부(100) 위에 도포하고, 상기 도포된 마스크 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 베이스부(100)를 에칭하여 형성될 수 있다. 본 발명에서 식각 마스크는 목적하는 패턴 용도에 따라 다양한 물질로 마련될 수 있고, 텅스텐 또는 알루미늄과 같은 금속, 폴리 실리콘과 같은 반도체 및 도전성 금속 질화물 등으로 이루어질 수 있다.Also, the first group of slots 120 and the second group of slots 140 formed on at least a portion of the slot unit 110 of the present invention may be formed through a photolithography process. For example, the first group of slots 120 and the second group of slots 140 may take into account the depth or width of the first group of slots 120 and the second group of slots 140. Different mask patterns including at least the first photoresist patterns 162, 164, and 168 and the second photoresist patterns 172, 174, and 178 are provided on the base portion 100, and the applied mask The base portion 100 may be etched using a pattern as an etching mask. In the present invention, the etch mask may be made of various materials according to a desired pattern application, and may be made of a metal such as tungsten or aluminum, a semiconductor such as polysilicon, and a conductive metal nitride.

본 발명의 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)을 형성하기 위한 제1 포토 레지스트 패턴(162, 164 및 168) 및 제2 포토 레지스트 패턴(172, 174 및 178)은 포토 리소그래피 공정을 통해 형성할 수 있고, 예를 들어, 이머젼 리소그래피(Immersion Lithography) 또는 EUV(Extreme Ultraviolet) 리소 그래피 기술을 사용할 수 있다. 이머전 리소 그래피 기술은 렌즈와 피노광체의 사이에 고굴절률의 유체를 채워서 개구수를 증가시킴으로서 분해능을 개선시키는 기술이다. 본 발명의 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140) 은 제1 포토 레지스트 패턴(162, 164 및 168) 및 제2 포토 레지스트 패턴(172, 174 및 178)을 식각 마스크로 하여 베이스부(100)를 식각하여 형성될 수 있고, 여기에서 식각 공정은 건식 식각, 습식 식각 또는 반응성 이온 식각 방법(Reactive Ion Etch, RIE)을 포함한다. 예를 들어, 식각 마스크가 탄소 함유막으로 이루어지는 경우 산소 및 아르곤의 혼합 가스를 이용하는 플라즈마 식각 공정이 수행될 수 있다. 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)을 형성함에 있어 제1 포토 레지스트 패턴(162, 164 및 168) 및 제2 포토 레지스트 패턴(172, 174 및 178)은 식각 공정 이후 제거될 수 있다. 본 발명의 슬롯부(110)에 형성된 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)을 형성시에 반응성 이온 식각 방법(RIE)을 사용하는 경우, 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)의 깊이 및 폭에 따라 서로 다른 정도의 식각 기술을 사용할 수 있다.First photoresist patterns 162, 164 and 168 and second photoresist patterns 172, 174 and 178 for forming the first group of slots 120 and the second group of slots 140 of the present invention ) May be formed through a photolithography process, for example, Immersion Lithography or EUV (Extreme Ultraviolet) lithography technology may be used. Immersion lithography technology is a technique that improves resolution by increasing the numerical aperture by filling a high refractive index fluid between the lens and the object to be exposed. The first group of slots 120 and the second group of slots 140 of the present invention etch the first photoresist pattern 162, 164 and 168 and the second photoresist pattern 172, 174 and 178 The base portion 100 may be formed by etching as a mask, and the etching process includes dry etching, wet etching, or reactive ion etching (RIE). For example, when the etching mask is made of a carbon-containing film, a plasma etching process using a mixed gas of oxygen and argon may be performed. In forming the first group of slots 120 and the second group of slots 140, the first photoresist pattern 162, 164 and 168 and the second photoresist pattern 172, 174 and 178 are etched It can be removed after the process. When using the reactive ion etching method (RIE) when forming the first group of slots 120 and the second group of slots 140 formed in the slot unit 110 of the present invention, the first group of slots Different levels of etching techniques may be used according to the depth and width of the fields 120 and the second group of slots 140.

드래깅부(200)는 상기 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 상기 제2 그룹의 슬롯들(140)이 형성된 면과의 사이에 상기 시료를 소정의 형상으로 위치시킨 상태에서 기 설정된 각도로 드래깅을 통해서 상기 시료로부터 적어도 일부의 입자들을 분리한다. 예를 들어, 드래깅부(200)은 상기 슬롯부(110)위에서 비스듬히 선 상태로 적어도 일단이 슬롯부(110)에 접촉하거나 소정의 간격으로 근접하고, 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)의 벌어진 공간에 입자들(542, 544)을 포함하는 시료를 위치시켜서, 위치된 시료를 슬롯부(100)위에서 이동시킬 수 있다. 본 발명의 드래깅부(200)는 후술하는 바와 같이 내부에 전극이 관통하여 체결되는 체결부를 더 포함할 수 있다.The dragging unit 200 is dragged at a predetermined angle in a state where the sample is positioned in a predetermined shape between the first group of slots 120 and the second group of slots 140 are formed. At least some of the particles are separated from the sample. For example, the dragging unit 200 stands at an angle on the slot unit 110 and at least one end contacts the slot unit 110 or approaches at a predetermined interval, and the slot unit 110 and the dragging unit 200 By placing the sample including the particles (542, 544) in the open space of the, it is possible to move the positioned sample on the slot portion 100. The dragging part 200 of the present invention may further include a fastening part through which an electrode penetrates and is fastened as described later.

본 발명에서 슬롯부(110) 및 드래깅부(200) 사이에 위치하는 시료는 적어도 하나의 이온화된 입자들을 포함하는 전해 시료를 포함하고, 시료에 포함된 입자들은 서로 다른 크기를 가지는 적어도 하나의 단백질 및 RNA를 포함하는 소포로서 엑소좀을 포함한다. In the present invention, the sample located between the slot part 110 and the dragging part 200 includes an electrolytic sample including at least one ionized particles, and the particles included in the sample have at least one protein having different sizes. And exosomes as vesicles containing RNA.

예를 들어, 상기 슬롯부(110)의 상면 및 드래깅부(200)의 아래에 위치하는 시료는 드래깅부(200)가 이동하는 방향의 반대측에서 상기 드래깅부(200)에 인접하게 형성되는 제1 테일(520) 및 상기 슬롯부(110)에 인접하게 형성되는 제2 테일(540)을 포함하고, 제1 테일(520) 및 상기 제2 테일(540) 사이에서 상기 시료의 표면은 상기 드래깅부(200)이 이동하는 방향으로 오목하게 구부러지는 메니스커스 곡면(560)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 드래깅부(200)는 상기 슬롯부(110)와 기 설정된 각도로 이격되어 드래깅 되므로, 입자 분리 장치(10)는 드래깅부(200) 및 슬롯부(110)의 상면과의 사이에 예각 또는 둔각으로 마련되는 공간을 포함할 수 있다. For example, the sample located on the upper surface of the slot part 110 and below the dragging part 200 is formed first adjacent to the dragging part 200 on the opposite side of the direction in which the dragging part 200 moves. A tail 520 and a second tail 540 formed adjacent to the slot portion 110, and between the first tail 520 and the second tail 540, the surface of the sample is the dragging portion It may be formed of a meniscus curved surface 560 that is concavely bent in the direction in which the 200 moves. For example, in the present invention, since the dragging part 200 is dragged at a predetermined angle from the slot part 110, the particle separation device 10 is in contact with the top surface of the dragging part 200 and the slot part 110. It may include a space provided at an acute angle or an obtuse angle between.

본 발명에서 분리하고자 하는 입자들이 포함된 시료는 드래깅부(200) 및 슬롯부(110)사이에서 예각으로 좁게 형성되는 공간(슬롯부의 상면과 드래깅부의 하면)에 위치하여 드래깅부(200)가 둔각으로 형성되는 공간방향으로 드래깅됨에 따라 입자들이 분리될 수도 있지만, 드래깅부(200) 및 슬롯부(110)사이에서 둔각으로 넓게 형성되는 공간(슬롯부의 상면과 드래깅부의 상면)에 위치하여 드래깅부(200)가 예각으로 형성되는 좁은 공간 방향으로 드래깅됨에 따라 입자들이 분리될 수도 있다. 즉, 후술하는 바와 같이 본 발명의 시료가 드래깅부(200) 및 베이스부(100)사이에 위치하는 방향에 따라 드래깅부(200)가 베이스부(100)의 상면에서 드래깅되는 방향은 달라질 수 있고, 또한, 시료의 제1테일(520) 및 제2 테일(540)사이에 형성되는 메니스커스 곡면(560) 역시 서로 다르게 형성될 수 있다.In the present invention, the sample containing the particles to be separated is located in a space formed narrowly at an acute angle between the dragging part 200 and the slot part 110 (the upper surface of the slot part and the lower surface of the dragging part), and the dragging part 200 is obtuse. The particles may be separated as they are dragged in the spatial direction formed by, but the dragging unit (located in the space formed broadly at an obtuse angle between the dragging unit 200 and the slot unit 110 (the upper surface of the slot unit and the upper surface of the dragging unit) As 200) is dragged in a narrow space direction formed at an acute angle, particles may be separated. That is, as described later, the direction in which the dragging unit 200 is dragged on the upper surface of the base unit 100 may vary according to the direction in which the sample of the present invention is located between the dragging unit 200 and the base unit 100, In addition, the meniscus curved surface 560 formed between the first tail 520 and the second tail 540 of the sample may also be formed differently.

본 발명에서 상기 메니스커스 곡면, 상기 제1 테일 및 제2 테일의 길이, 상기 제1 테일 및 제2 테일의 두께 및 상기 제1 테일 및 제2 테일에 포함된 상기 시료의 부피는 상기 베이스부 및 드래깅부의 친수성, 상기 기 설정된 각도 및 상기 시료 내에 포함된 입자 사이의 인력에 따라 다르게 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 메니스커스 곡면(560)은 베이스부(100) 및 드래깅부(200)의 친수성, 베이스부(100) 및 드래깅부(200)의 접촉되는 부분의 높이, 드래깅부(200)가 베이스부(100)의 상면에서 위치하는 각도 및 드래깅 되는 각도, 베이스부(100) 및 드래깅부(200)사이에 위치하는 시료의 부피에 따라 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)사이에 위치하는 시료에서 제1 테일(520) 및 제2 테일(540)은 슬롯부(110) 및 드래깅부(220)에 인접한 좁은 높이의 좁은 면적으로 형성되는 부분으로서 시료 내의 크기가 작은 입자들(5440)만이 위치할 수 있다.In the present invention, the meniscus curved surface, the length of the first tail and the second tail, the thickness of the first tail and the second tail, and the volume of the sample included in the first tail and the second tail are the base portion And the hydrophilicity of the dragging part, the predetermined angle, and the attraction force between particles contained in the sample. In addition, the meniscus curved surface 560 of the present invention, the hydrophilicity of the base portion 100 and the dragging portion 200, the height of the contact portion of the base portion 100 and the dragging portion 200, the dragging portion 200 A may be formed differently depending on the angle and dragging angle located on the upper surface of the base portion 100, the volume of the sample located between the base portion 100 and the dragging portion 200. For example, in the sample located between the slot portion 110 and the dragging portion 200 of the present invention, the first tail 520 and the second tail 540 are connected to the slot portion 110 and the dragging portion 220. As a part formed by a narrow area of an adjacent narrow height, only small particles 5440 in the sample may be located.

예를 들어, 본 발명의 시료에 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)사이에서 형성되는 메니스커스 곡면 형상은 시료 내 입자들의 인력, 용매의 표면 장력, 베이스부(100), 슬롯부(110) 및 드래깅부(200) 표면의 친수성(Hydrophilicity)에 따라 서로 다르게 형성될 수 있다. 본 발명의 입자 분리 장치(10)는 슬롯부(110) 및 드래깅부(200) 사이에서 시료의 형상을 메니스커스 곡면으로 유지하여 효과적으로 입자를 분리할 수 있다. 메니스커스 곡면 형상은 베이스부(100) 및 드래깅부(200)의 접촉되는 부분의 높이에 따라 서로 다른 메니스커스 곡면으로 형성될 수 있음은 물론이다.For example, the meniscus curved shape formed between the slot part 110 and the dragging part 200 in the sample of the present invention includes the attractive force of particles in the sample, the surface tension of the solvent, the base part 100, and the slot part ( 110) and the dragging part 200 may be formed differently depending on the hydrophilicity (Hydrophilicity) of the surface. The particle separation device 10 of the present invention can effectively separate particles by maintaining the shape of the sample as a meniscus curved surface between the slot portion 110 and the dragging portion 200. Of course, the meniscus curved surface may be formed of different meniscus curved surfaces according to the heights of the contact portions of the base portion 100 and the dragging portion 200.

또한, 본 발명의 입자 분리 장치(10)는 메니스커스 형상을 조절하기 위하여 베이스부(100), 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)의 친수성 정도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 베이스부(100), 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)는 고온에서 이온화된 플라즈마 가스 또는 열을 포함한 에칭수단을 이용하여 표면에 Functional Group이 형성될 수 있고, 이를 통하여 표면을 하이드록실화(-oh) 하여 친수성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 베이스부(100), 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)는 구조적인 측면에서 마이크로/나노 공정을 통하여 표면을 매끄럽게 하거나 인위적으로 굴곡지게 하여 친수성을 조절할 수 있으며, 기타 화학적인 방법을 통하여 베이스부(100), 슬롯부(110) 및 드래깅부(200) 표면의 친수성을 향상할 수 있다. 도 4를 참조하여 설명한다.In addition, the particle separation device 10 of the present invention can adjust the degree of hydrophilicity of the base portion 100, the slot portion 110 and the dragging portion 200 in order to adjust the meniscus shape. For example, the base part 100, the slot part 110, and the dragging part 200 of the present invention may be formed with functional groups on the surface using etching means including ionized plasma gas or heat at high temperature, Through this, the surface can be hydroxylated (-oh) to improve hydrophilicity. In addition, the base portion 100, the slot portion 110, and the dragging portion 200 of the present invention can control the hydrophilicity by smoothly or artificially bending the surface through a micro / nano process in terms of structure. Through the phosphorus method, the hydrophilicity of the surfaces of the base portion 100, the slot portion 110, and the dragging portion 200 may be improved. This will be described with reference to FIG. 4.

정렬 보조부(300)는 시료에 포함된 상기 입자들을 크기에 따라 정렬하고, 상기 크기에 따라 정렬된 입자들을 상기 시료 내에서 홀딩한다. 예를 들어, 정렬 보조부(300)는 전기 영동(Electrophoresis), 이온 농도 분극(Ion Concentration Polarization) 및 표면 탄성파(Surface Acoustic Wave)를 통하여 드래깅부(200)를 베이스부(100) 상면의 슬롯부(110)상에서 이동시키기에 앞서 시료 내의 입자들을 정렬하여 홀딩할 수 있다. 정렬 보조부(300)는 드래깅부(200)의 이동 전에 시료 내의 입자들을 정렬하여 홀딩함으로서 드래깅부(200)의 이동에 따라 시료가 이동 시에 입자들의 크기에 따라 순차적으로 분리가 이루어지게 할 수 있다. The alignment aid 300 aligns the particles included in the sample according to the size, and holds the particles aligned according to the size in the sample. For example, the alignment auxiliary unit 300 may include the dragging unit 200 through the electrophoresis, ion concentration polarization, and surface acoustic wave, the slot portion of the upper surface of the base unit 100 ( 110) It is possible to align and hold the particles in the sample before moving on. The alignment auxiliary unit 300 may align and hold the particles in the sample before the dragging unit 200 moves, so that the sample is sequentially separated according to the size of the particles when the sample moves as the dragging unit 200 moves. .

본 발명의 정렬 보조부(300)는 시료가 위치하는 드래깅부의 타측에서 형성되고, 상기 드래깅부에 체결되는 적어도 2이상의 전극을 통하여 상기 시료 내에 전계를 형성하는 전원부(320)를 더 포함하고, 전원부(320)에 의하여 형성된 전계의 방향에 따라 상기 입자들의 크기를 정렬할 수 있다. 예를 들어, 정렬 보조부(300)는 슬롯부(110)와 인접한 드래깅부(200)의 타면에서 슬롯부(110) 및 상기 드래깅부(200)사이에 위치하는 시료 내에 전극을 연결하기 위하여 드래깅부(200)내에 포함된 체결부를 통하여 시료 내에 전계를 형성할 수 있다. 본 발명의 정렬 보조부(300)는 시료 내에 전계를 형성하고, 서로 다른 전기 친화도를 가지는 시료 내 입자들의 성질을 이용하여 시료가 이동하기에 앞서 미리 시료 내 입자들을 정렬 상태로 유지할 수 있다. Alignment auxiliary unit 300 of the present invention is formed on the other side of the dragging portion where the sample is located, further comprising a power supply unit 320 for forming an electric field in the sample through at least two electrodes fastened to the dragging unit, the power supply unit ( 320) the size of the particles can be aligned according to the direction of the electric field formed by the. For example, the alignment auxiliary unit 300 is a dragging unit to connect an electrode in a sample located between the slot 110 and the dragging unit 200 on the other surface of the dragging unit 200 adjacent to the slot unit 110. An electric field may be formed in the sample through the fastening part included in the 200. The alignment auxiliary unit 300 of the present invention may form an electric field in the sample, and use the properties of particles in the sample having different electrical affinity to maintain the particles in the sample in an aligned state before the sample moves.

또한, 정렬 보조부(300)는 전원부(320)에 더하여 시료에 포함된 입자들의 서로 다른 전하 특성에 따라 선택적으로 상기 입자들을 투과시키는 상기 전극의 일단에 연결되는 이온 선택성 투과막(340)을 더 포함하고, 투과된 입자들은 상기 전극을 통하여 상기 시료 내에 형성된 전계에 따라 분극되게 할 수 있다. 본 발명의 이온 선택성 투과막(340)은 나피온(Napion)으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 이온 선택성 투과막은 적어도 하나의 나노 투과막을 포함하고, 입자의 서로 다른 전하 특성을 고려하여 나노 투과막 근처에서 이온 공핍 영역을 형성함으로서 전하를 띠는 이온화된 입자들만을 배출할 수 있다.In addition, the alignment assistant 300 further includes an ion-selective permeable membrane 340 connected to one end of the electrode selectively transmitting the particles according to different charge characteristics of the particles included in the sample in addition to the power source 320. And, the transmitted particles can be polarized according to the electric field formed in the sample through the electrode. The ion selective permeable membrane 340 of the present invention may be made of Nafion. For example, the ion-selective permeable membrane of the present invention includes at least one nano-permeable membrane, and discharges only ionized particles that are charged by forming an ion depletion region near the nano-permeable membrane in consideration of different charge characteristics of the particles. can do.

보다 상세하게는 이온 선택성 투과막(340)은 전해 시료 내에서 이온 전도성과 일치하지 않는 양이온에 대하여 우세하게 거동함으로서 이온 농도 구배가 이온 선택성 투과막 양쪽에서 생성되게 한다. 이온 선택성 투과막(340)에 의한 이온 농도 분극(ICP)이 이온 선택성 투과막 근처에서 유발되면 양이온과 음이온의 농도는 모두 접합면의 양극측에서 감소하고, 음극측에서 증가하여, 이온 결핍 또는 과다 현상이 나타나고, 이러한 현상을 통하여 이온 공핍 영역을 형성할 수 있다. 이온 선택성 투과막(340)이 형성하는 과다 또는 결핍되는 이온화된 영역은 전하를 띠는 입자, 세포, 다른 작은 콜로이드에도 적용되어 이온 화된 입자들이 과다한 영역, 이온화된 입자들이 결핍되는 영역을 형성할 수 있고, 이는 본 발명의 이온화된 입자들을 포함하는 시료를 이동시켜서 입자들을 분리하는 입자 분리 장치(10)에도 적용될 수 있다. 본 발명의 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)사이에 위치하는 시료 내의 입자들은 상기 시료 내에서 자가 응집(Self-Assembled)되어 결정화(Crystalization)될 수 있다. 또한, 제1 테일 및 상기 제2 테일에 포함된 시료 내의 상기 입자들은 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일에서 멀어질수록 크기가 점차 증가하도록 마련될 수 있다.More specifically, the ion-selective permeable membrane 340 behaves predominantly with respect to cations that do not coincide with ion conductivity in the electrolytic sample, so that an ion concentration gradient is generated on both sides of the ion-selective permeable membrane. When the ion concentration polarization (ICP) by the ion-selective permeable membrane 340 is induced near the ion-selective permeable membrane, both the cation and anion concentrations decrease at the anode side of the junction surface and increase at the cathode side, resulting in ion deficiency or excess. A phenomenon appears, and through this phenomenon, an ion depletion region can be formed. The excessive or depleted ionized region formed by the ion-selective permeable membrane 340 may also be applied to charged particles, cells, and other small colloids to form an excessive region of ionized particles and a region lacking ionized particles. It can also be applied to the particle separation device 10 for separating particles by moving a sample containing ionized particles of the present invention. Particles in a sample located between the slot part 110 and the dragging part 200 of the present invention may be self-assembled in the sample and crystallized. In addition, the particles in the sample included in the first tail and the second tail may be provided to gradually increase in size as they move away from the first tail and the second tail.

추출부(400)는 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)에 저장된 상기 입자들을 추출한다. 예를 들어, 추출부(400)는 상기 저장 부재들에 저장되어 있는 분리된 입자들을 상기 시료와 분리하여 추출하기 위하여 Negative Pressure나 기타 다른 공지의 방법들을 사용할 수 있다. 또한, 추출부(400)는 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)에 저장된 입자들을 추출하기 위하여 입자들이 저장된 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)위에 PDMS 막을 형성하고, 형성된 PDMS 막을 기반으로 입자들을 추출할 수 있다.The extraction unit 400 extracts the particles stored in the first group of slots 120 and the second group of slots 140. For example, the extraction unit 400 may use negative pressure or other known methods to separate and extract the separated particles stored in the storage members from the sample. In addition, the extraction unit 400, the first group of slots 120 and the second group of slots 120 and the second group of the particles are stored in order to extract the particles stored in the slots 140 and the second group of groups 120 A PDMS film may be formed on the slots 140 of the particles, and particles may be extracted based on the formed PDMS film.

도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입자 분리 장치(10)의 정렬 상태를 나타낸다. 2 shows an alignment state of the particle separation device 10 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 슬롯부(110)상에서 드래깅부(200)를 드래깅 하여 시료를 이동하기에 앞서, 슬롯부(110)와 드래깅부(200)를 정렬할 필요가 있다. 예를 들어, 드래깅부(200)의 슬롯부(110)상 접촉 각도 등을 고려하여 슬롯부(110)와 드래깅부(200)사이에 위치하는 메니스커스 곡면을 갖는 시료의 형상을 조절할 수 있다. 본 발명에서 시료는 제1 테일(520) 및 제2 테일(540)을 포함하는 메니스커스 곡면 형상으로 이루어지고, 메니스커스 곡면의 형상은 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)의 기 설정된 각도, 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)의 친수성, 시료의 표면 장력, 시료 내 입자들의 인력에 의해 다르게 설정될 수 있음은 전술한 바와 같다. 또한, 시료의 메니스커스 곡면(560)은 시료가 슬롯부(110)의 상면 및 드래깅부(200) 아래에 위치하는 경우 또는 슬롯부(110)의 상면 및 드래깅부(200)의 상면에 위치하는 경우에 따라 서로 다르게 형성될 수 있음은 전술한 바와 같다. Before moving the sample by dragging the dragging unit 200 on the slot unit 110 of the present invention, it is necessary to align the slot unit 110 and the dragging unit 200. For example, the shape of a sample having a meniscus curved surface positioned between the slot portion 110 and the dragging portion 200 may be adjusted in consideration of a contact angle on the slot portion 110 of the dragging portion 200. . In the present invention, the sample is made of a meniscus curved shape including a first tail 520 and a second tail 540, and the shape of the meniscus curved surface is a group of the slot part 110 and the dragging part 200. It can be set differently according to the set angle, the hydrophilicity of the slot portion 110 and the dragging portion 200, the surface tension of the sample, and the attractive force of particles in the sample. In addition, the meniscus curved surface 560 of the sample is located on the top surface of the slot part 110 and below the dragging part 200 or on the top surface of the slot part 110 and the top surface of the dragging part 200. It can be formed differently depending on the case as described above.

도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입자 분리 장치의 상세한 구성을 나타낸다.Figure 3 shows a detailed configuration of the particle separation device according to an embodiment of the present invention.

베이스부(100)는 상면에 입자들을 저장하기 위한 적어도 하나의 슬롯들을 포함하는 슬롯부(110)를 포함한다. 슬롯부(110)는 분리하고자 하는 입자들을 저장하는 적어도 하나의 슬롯들을 포함한다. 예를 들어, 본 발명에서 슬롯부(110)는 적어도 일부분에 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)을 포함한다. 제1 그룹의 슬롯들(120)의 깊이(122), 폭(124), 제1 슬롯 간격(126)과 제2 그룹의 슬롯들(140)의 깊이(142), 폭(144), 제2 슬롯 간격(146) 및 제1 그룹의 슬롯들과 제2 그룹의 슬롯들 사이의 제3 슬롯 간격(150)은 분리하고자 하는 입자들의 크기 및 종류와 드래깅부(200)의 이동 속도에 따라 다르게 마련될 수 있다. The base unit 100 includes a slot unit 110 including at least one slot for storing particles on an upper surface. The slot unit 110 includes at least one slot for storing particles to be separated. For example, in the present invention, the slot unit 110 includes at least a portion of the first group of slots 120 and the second group of slots 140. Depth 122, width 124, first slot spacing 126 of the first group of slots 120 and depth 142, width 144, second of the second group of slots 140 The slot spacing 146 and the third slot spacing 150 between the first group of slots and the second group of slots are provided differently depending on the size and type of particles to be separated and the moving speed of the dragging unit 200 Can be.

본 발명에서 제1그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)을 형성하기 위하여 소정의 포토 레지스트 패턴들(162, 164, 168, 172, 174 및 178)을 활용하여 베이스부(100)를 에칭하여 형성하는 구체적인 방법은 전술한 바와 같으므로 생략한다.In the present invention, to form the first group of slots 120 and the second group of slots 140, the base portion is utilized by using predetermined photoresist patterns 162, 164, 168, 172, 174, and 178 The specific method of forming (100) by etching is the same as described above, and thus is omitted.

본 발명의 슬롯부(100) 및 드래깅부(200)사이에 위치하는 시료는 베이스부(100) 상에서 이동 되기에 앞서 메니스커스 형상으로 위치될 수 있다. 본 발명의 메니스커스 형상으로 위치하는 시료는 제1 테일(520) 및 제2 테일(540)을 포함하고, 제1 테일(520) 및 제2테일(540)에는 크기가 작은 입자들이 위치할 수 있다. 본 발명에서 시료의 메니스커스 형상은 시료 내 용매의 친수성, 시료 내 입자들의 입자간 인력, 베이스부(100), 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)의 친수성 정도에 따라 정해질 수 있다. The sample located between the slot portion 100 and the dragging portion 200 of the present invention may be positioned in a meniscus shape before being moved on the base portion 100. The sample positioned in the meniscus shape of the present invention includes a first tail 520 and a second tail 540, and particles having a small size may be located in the first tail 520 and the second tail 540. You can. In the present invention, the meniscus shape of the sample may be determined according to the hydrophilicity of the solvent in the sample, the interparticle attraction of the particles in the sample, the degree of hydrophilicity of the base part 100, the slot part 110, and the dragging part 200. .

또한, 본 발명의 입자 분리 장치(10)는 커피 스테인 효과(커피 링 효과)를 이용하여 입자들을 분리할 수 있다. 예를 들어, 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)에 위치하는 시료는 내부 입자 및 용매의 인력, 액체가 고체와 접촉하는 접촉각 등으로 인하여 둥글게 모자 모양으로 형성될 수 있고, 이때 시료 내의 입자들은 자발 고착(Spinn-ring) 상태로 마련될 수 있다. 액체가 모자 모양으로 둥글게 형성하기 위해서는 미리 설정된 임계점을 만족하여야 하고, 임계점은 액체, 기판 및 공기의 계면 에너지와 액체 방울의 접촉각에 의해서만 결정된다. 액체가 둥글게 위치하는 경우, 가운데와 가장 자리의 증발량을 크게 달라지고, 가장자리의 접촉 면적이 커서 증발량이 더 크게 발생되므로, 내부 액체의 유동은 가장 자리로 액체를 공급하게 되며, 내부의 입자들은 증발량이 큰 부분으로 유동하는 현상을 나타낼 수 있다.In addition, the particle separation device 10 of the present invention can separate particles using a coffee stain effect (coffee ring effect). For example, the sample located in the slot portion 110 and the dragging portion 200 may be formed in a hat shape due to the attraction of the internal particles and the solvent, the contact angle of the liquid in contact with the solid, etc., wherein the particles in the sample They may be provided in a spinn-ring state. In order for the liquid to be rounded in the shape of a hat, a predetermined threshold must be satisfied, and the threshold is determined only by the interface energy of the liquid, the substrate and air, and the contact angle of the liquid droplet. When the liquid is positioned round, the amount of evaporation at the center and edge is greatly changed, and the amount of evaporation is generated because the contact area of the edge is large, so that the flow of the internal liquid supplies the liquid to the edge, and the particles inside the evaporation amount It can show the phenomenon of flowing into this large part.

예를 들어 슬롯부(110) 및 드래깅부(200) 사이에서 메니스커스 곡면 형상으로 위치한 시료 내의 입자들은 커피 스테인 효과에 따라 제1 테일(520) 및 제2 테일(540)내에 주로 위치할 수 있다. 이때 입자들의 크기, 질량 및 액체의 표면 장력에 따라 제1 테일(520) 및 제2 테일(540)의 좁은 부분에는 크기가 작은 입자들이 주로 위치할 수 있다. 따라서, 드래깅부(200)의 이동 방향측면에는 크기가 큰 입자들이 주로 위치하게 되며, 이렇게 정렬된 입자들을 포함하는 시료를 슬롯부(110) 상에서 이동하면, 크기가 큰 입자들은 제2 그룹의 슬롯들(140)을 통과하여 제1 그룹의 슬롯들(120)에 저장되고, 크기가 작은 입자들(544)은 제2 그룹의 슬롯들(140)에 저장되게 된다. For example, particles in a sample located in a meniscus curved shape between the slot part 110 and the dragging part 200 may be mainly located in the first tail 520 and the second tail 540 according to the coffee stain effect. have. At this time, depending on the size of the particles, the mass and the surface tension of the liquid, small particles may be mainly located in the narrow portions of the first tail 520 and the second tail 540. Therefore, large-sized particles are mainly located on the side of the direction of movement of the dragging unit 200. When the sample including the particles is aligned on the slot unit 110, the large-sized particles are slots of the second group. It passes through the field 140 is stored in the first group of slots 120, the small particles 544 are stored in the second group of slots (140).

본 발명의 입자 분리 장치(10)는 시료 내의 입자들의 크기에 따른 정렬 상태를 더욱 향상하기 위하여 정렬 보조부(300)를 더 포함할 수 있고, 정렬 보조부(300)가 시료 내의 입자들을 홀딩하여 정렬하는 구체적인 방법은 전술한 바와 같으므로 생략한다.The particle separation device 10 of the present invention may further include an alignment auxiliary unit 300 to further improve the alignment state according to the size of particles in the sample, and the alignment auxiliary unit 300 may hold and align particles in the sample Since the specific method is as described above, it is omitted.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정렬 보조부(300)의 구성을 나타낸다.Figure 4 shows the configuration of the alignment aid 300 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 정렬 보조부(300)는 시료에 포함된 상기 입자들을 크기에 따라 정렬하고, 상기 크기에 따라 정렬된 입자들을 상기 시료 내에서 홀딩한다. 예를 들어, 정렬 보조부(300)는 전원부(320) 및 이온 선택성 투과막(340)을 더 포함하고, 시료 내에 포함된 입자들(542, 544)를 서로 다른 크기로 정렬하여 홀딩한다. 예를 들어, 본 발명에서 상기 이온 선택성 투과막(340)을 나피온으로 마련될 수 있음은 전술한 바와 같고, 전원부(320)의 전원을 시료 내에 공급하기 위한 전극이 드래깅부(200)내에 체결되기 위한 체결부가 드래깅부(200)내에 더 포함될 수 있음은 전술한 바와 같다.The alignment assistant 300 of the present invention sorts the particles included in the sample according to the size, and holds the particles aligned according to the size in the sample. For example, the alignment auxiliary unit 300 further includes a power source unit 320 and an ion-selective permeable membrane 340, and the particles 542 and 544 included in the sample are aligned and held in different sizes. For example, in the present invention, the ion-selective permeable membrane 340 may be provided as Nafion, as described above, and an electrode for supplying power of the power supply unit 320 into the sample is fastened in the dragging unit 200. It is as described above that the fastening portion for becoming may be further included in the dragging portion 200.

도 5는 본 발명의 입자 분리 장치를 이용하여 분리된 입자들의 상태를 나타낸다.Figure 5 shows the state of the particles separated using the particle separation device of the present invention.

본 발명의 입자 분리 장치(10)는 슬롯부(110) 및 드래깅부(200) 사이에 위치하는 분리하고자 하는 입자들(543, 544)을 포함하는 시료를, 상기 슬롯부(110)상에서 이동시켜서 입자들을 분리할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 입자 분리 장치(10)는 드래깅부(200)을 드래깅하고, 제1 슬롯들(120) 및 제2 슬롯들(140)에 저장되지 못한 입자들을 처리하기 위하여 클리닝 과정을 더 포함할 수 있다.The particle separation device 10 of the present invention moves the sample including particles 543 and 544 to be separated between the slot portion 110 and the dragging portion 200 on the slot portion 110, The particles can be separated. For example, the particle separation device 10 of the present invention drags the dragging unit 200 and performs a cleaning process to process particles not stored in the first slots 120 and the second slots 140. It may further include.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 정렬 보조부(300)의 구성을 나타낸다.6 shows a configuration of the alignment aid 300 according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 정렬 보조부(300)는 시료에 포함된 상기 입자들을 크기에 따라 정렬하고, 상기 크기에 따라 정렬된 입자들을 상기 시료 내에서 홀딩하기 위하여 표면 탄성파(Surface Acoustic Wave)를 발생하는 탄성파 발생부(360)를 더 포함할 수 있고, 탄성파 발생부(360)에서 발생된 표면 탄성파를 이용하여 시료 내에 포함된 입자들을 크기에 따라 정렬할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 정렬 보조부(300)는 탄성파 발생부(360)에서 발생된 표면 탄성파(Surface Acoustic Wave)를 시료 내에 전달하기 위하여 탄성파 연결부를 시료 방향에 위치하는 드래깅부(200) 일면에서 더 포함하고, 탄성파 연결부를 통하여 탄성파 발생부에서 발생된 표면 탄성파(Surface Acoustic Wave)를 시료 내에 전달할 수 있다.The alignment auxiliary unit 300 of the present invention sorts the particles included in the sample according to size, and generates an acoustic wave to generate a surface acoustic wave in order to hold the particles arranged according to the size in the sample. 360 may be further included, and the particles included in the sample may be sorted according to the size using the surface acoustic wave generated by the seismic generator 360. For example, the alignment auxiliary unit 300 of the present invention is one surface of the dragging unit 200 positioned in the direction of the sample in order to transmit the surface acoustic wave generated by the acoustic wave generating unit 360 in the sample Further included, it is possible to transmit a surface acoustic wave (Surface Acoustic Wave) generated by the seismic generator through the seismic connection portion in the sample.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입자 분리 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of a particle separation method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 입자 분리 방법은 입자 분리 장치(10)가 시계열적으로 수행하는 하기의 단계들을 포함한다.The particle separation method of the present invention includes the following steps that the particle separation device 10 performs in time series.

S100에서, 입자 분리 장치(10)는 베이스부의 일면에 형성되어, 분리하고자 하는 입자들이 포함된 시료로부터 분리되는 적어도 일부의 입자들을 저장하기 위한 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 상기 제1 그룹의 슬롯들과는 깊이 또는 폭이 다른 제2 그룹의 슬롯들(140)이 마련되는 슬롯부(110)의 적어도 일측에 상기 시료를 위치시킨다. 입자 분리 장치(10)가 드래깅부(200)을 사용하여 이동시킬 시료를 슬롯부(100)상에서 위치시키는데 별다른 제한이 있는 것은 아니지만, 제1 그룹의 슬롯들 (120) 및 제2 그룹의 슬롯들 (140)이 위치하지 않는 슬롯부(110)의 적어도 일면에 위치시킬 수 있다. In S100, the particle separation device 10 is formed on one surface of the base portion, the first group of slots 120 and the first group for storing at least some of the particles separated from the sample containing the particles to be separated The sample is placed on at least one side of the slot unit 110 in which the second group of slots 140 having different depths or widths from the slots of the are provided. Although the particle separation device 10 uses the dragging unit 200 to place the sample to be moved on the slot unit 100, there is no particular limitation, but the first group of slots 120 and the second group of slots It may be located on at least one surface of the slot portion 110 where 140 is not located.

본 발명에서 시료는 드래깅부(200)가 이동하는 방향의 반대측에서 상기 드래깅부(200)에 인접하게 형성되는 제1 테일(520) 및 상기 슬롯부(110)에 인접하게 형성되는 제2 테일(540)을 포함하고, 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일 사이에서 상기 시료의 표면은 상기 드래깅부가 이동하는 방향으로 오목하게 구부러지는 메니스커스 곡면으로 형성될 수 있음은 전술한 바와 같으므로 생략한다. In the present invention, the sample is a first tail 520 formed adjacent to the dragging portion 200 and a second tail formed adjacent to the slot portion 110 on the opposite side of the direction in which the dragging portion 200 moves ( 540), the surface of the sample between the first tail and the second tail may be formed as a meniscus curved surface that is concavely bent in a direction in which the dragging part moves, so it is omitted. .

또한, 본 발명의 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)은 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)의 깊이 또는 폭에 따라 상기 슬롯부(110)의 적어도 일부분에서 그룹 별로 그룹핑되어 형성될 수 있다. 베이스부(100)의 상면에 위치하는 슬롯부(110)에 형성된 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 상기 제2 그룹의 슬롯들(140)의 깊이 또는 폭을 고려하여 마련되는 적어도 제1 포토 레지스트 패턴 및 제2 포토 레지스트 패턴을 포함하는 서로 다른 마스크 패턴을 상기 베이스부 위에 도포하고, 상기 도포된 마스크 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 베이스부(100)를 에칭하여 형성되될 수 있음은 전술한 바와 같다. In addition, the first group of slots 120 and the second group of slots 140 may depend on the depth or width of the first group of slots 120 and the second group of slots 140. Grouped by group in at least a portion of the slot portion 110 may be formed. At least a first photo provided in consideration of the depth or width of the first group of slots 120 and the second group of slots 140 formed in the slot unit 110 located on the upper surface of the base unit 100 As described above, different mask patterns including a resist pattern and a second photoresist pattern may be formed by coating the base part and etching the base part 100 using the applied mask pattern as an etching mask. same.

S200에서, 입자 분리 장치(10)는 시료를 소정의 형상으로 위치시킨 상태에서 기 설정된 각도로 드래깅을 통해서 상기 시료로부터 적어도 일부의 입자들을 분리하기 위한 드래깅부(200)를 정렬한다. 예를 들어, 입자 분리 장치(10)는 슬롯부(110)와 드래깅부(200) 사이의 시료가 입자를 분리하기에 적합한 제1 테일(520) 및 제2 테일(540)을 포함하는 메니스커스 형상을 가지도록 하기 위해 드래깅부(200)을 슬롯부(110) 상에서 정렬할 수 있다. 이때 드래깅부(200)가 위치되는 기 설정되는 각도는 입자들의 크기, 시료의 친수성, 시료 내 입자들의 인력, 베이스부(100), 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)의 친수성, 제1 테일(520) 및 제2 테일(540)의 길이 및 메니스커스 곡면의 곡률을 고려하여 설정될 수 있다.In S200, the particle separation device 10 aligns the dragging unit 200 for separating at least some particles from the sample through dragging at a predetermined angle in a state where the sample is positioned in a predetermined shape. For example, the particle separation device 10 may include a menis that includes a first tail 520 and a second tail 540 suitable for separating particles between samples between the slot 110 and the dragging unit 200. The dragging part 200 may be aligned on the slot part 110 so as to have a curse shape. At this time, the pre-set angle at which the dragging unit 200 is located is the size of the particles, the hydrophilicity of the sample, the attraction of the particles in the sample, the hydrophilicity of the base unit 100, the slot unit 110 and the dragging unit 200, the first It may be set in consideration of the length of the tail 520 and the second tail 540 and the curvature of the meniscus surface.

본 발명에서 메니스커스 곡면(560), 상기 제1 테일(520) 및 제2 테일(540)의 길이, 상기 제1 테일(520) 및 제2 테일(540)의 두께 및 상기 제1 테일(520) 및 제2 테일(540)에 포함된 상기 시료의 부피는 상기 베이스부(100), 슬롯부(110) 및 드래깅부(200)의 친수성, 상기 기 설정된 각도 및 상기 시료 내에 포함된 입자 사이의 인력에 따라 다르게 형성되고, 상기 제1 테일(520) 및 상기 제2 테일(540)에 포함된 시료 내의 상기 입자들은 상기 제1 테일(520) 및 상기 제2 테일(540)에서 멀어질수록 크기가 점차 증가할 수 있음은 전술한 바와 같다.In the present invention, the meniscus curved surface 560, the length of the first tail 520 and the second tail 540, the thickness of the first tail 520 and the second tail 540 and the first tail ( 520) and the volume of the sample included in the second tail 540 is between the hydrophilicity of the base portion 100, the slot portion 110 and the dragging portion 200, the predetermined angle and the particles contained in the sample It is formed differently according to the attraction of the, the particles in the sample included in the first tail 520 and the second tail 540 is further away from the first tail 520 and the second tail 540 The size can be gradually increased as described above.

S300에서, 정렬 보조부(300)는 시료에 포함된 상기 입자들을 크기에 따라 정렬하고, 상기 크기에 따라 정렬된 입자들을 상기 시료 내에서 홀딩한다. 예를 들어, 정렬 보조부(300)는 전계를 형성하여 이온화된 입자들을 정렬하는 전기 영동, 이온 농도 분극에 의한 입자들을 분리하는 Ion Concentration Polarization 및 Surface Acoustic Wave를 포함하여 시료 내 포함된 입자들을 크기에 따라 정렬하여 홀딩할 수 있다.In S300, the alignment assistant 300 aligns the particles included in the sample according to the size, and holds the particles aligned according to the size in the sample. For example, the alignment aid 300 forms an electric field to size the particles contained in the sample, including electrophoresis to align the ionized particles, ion concentration polarization to separate particles by ion concentration polarization, and surface acoustic wave. It can be held in alignment.

S400에서, 입자 분리 장치(10)는 정렬된 드래깅부를 상기 슬롯부상에서 드래그하여 상기 시료에 포함된 입자들을 상기 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140)에 저장하여 분리한다. 예를 들어 입자 분리 장치(10)는 정렬된 드래깅부(200)를 슬롯부 (100) 상에서 드래그하여 시료를 제1 그룹의 슬롯들(120) 및 제2 그룹의 슬롯들(140) 위로 이동시키고, 이때 미리 설정된 크기의 입자들은 해당 그룹의 슬롯들에 분리하여 저장될 수 있다.In S400, the particle separation device 10 drags the aligned dragging portion on the slot portion to store the particles included in the sample in the first group of slots 120 and the second group of slots 140 To separate. For example, the particle separation device 10 drags the aligned dragging part 200 on the slot part 100 to move the sample over the first group of slots 120 and the second group of slots 140 and At this time, particles of a predetermined size may be stored separately in slots of the corresponding group.

도 7은 도 6의 실시 예에서 홀딩하는 단계의 확대 흐름도이다.7 is an enlarged flow diagram of the holding step in the embodiment of FIG. 6.

S320에서, 정렬 보조부(300)에 포함된 전원부(320)는 시료가 위치하는 드래깅부(200)의 타측에서 형성되고, 상기 드래깅부(200)에 체결되는 적어도 2이상의 전극을 통하여 상기 시료 내에 전계를 형성한다. 본 발명에서 시료 내에 전계를 형성하기 위한 전원을 공급하기 위하여 드래깅부(200)내에 형성된 체결부에 체결되는 전극을 결합시킬 수 있음은 전술한 바와 같다.In S320, the power supply unit 320 included in the alignment auxiliary unit 300 is formed on the other side of the dragging unit 200 in which the sample is located, and the electric field in the sample through at least two or more electrodes fastened to the dragging unit 200 To form. As described above, in the present invention, an electrode fastened to a fastening part formed in the dragging part 200 may be coupled to supply power for forming an electric field in a sample.

S340에서, 이온 선택성 투과막(340)은 전극의 일단에 연결되는 이온 선택성 투과막을 통하여 상기 시료에 포함된 입자들의 서로 다른 전하 특성에 따라 선택적으로 상기 입자들을 투과시킨다. 예를 들어, 본 발명의 정렬 보조부(300)는 투과된 입자들을 상기 전극을 통하여 상기 시료 내에 형성된 전계에 따라 분극시켜 상기 입자들의 크기에 따라 정렬할 수 있다.In S340, the ion selective permeable membrane 340 selectively permeates the particles according to different charge characteristics of the particles included in the sample through the ion selective permeable membrane connected to one end of the electrode. For example, the alignment auxiliary unit 300 of the present invention may polarize the transmitted particles according to the electric field formed in the sample through the electrode and sort them according to the size of the particles.

상기 설명된 본 발명의 일 실시예의 방법의 전체 또는 일부는, 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 기록 매체의 형태(또는 컴퓨터 프로그램 제품)로 구현될 수 있다. 여기에서, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체(예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.All or part of the method of one embodiment of the present invention described above may be embodied in the form of a computer-executable recording medium (or computer program product), such as a program module executed by a computer. Here, the computer-readable medium may include a computer storage medium (eg, memory, hard disk, magnetic / optical medium, solid-state drive (SSD), or the like). Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법의 전체 또는 일부는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하며, 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 고레벨 프로그래밍 언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다.In addition, all or part of the method according to an embodiment of the present invention includes instructions executable by a computer, and the computer program includes programmable machine instructions processed by a processor, and is a high-level programming language. Language), object-oriented programming language, assembly language, or machine language.

본 명세서에서의 부(means) 또는 모듈(Module)은 본 명세서에서 설명되는 각 명칭에 따른 기능과 동작을 수행할 수 있는 하드웨어를 의미할 수도 있고, 특정 기능과 동작을 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 의미할 수도 있고, 또는 특정 기능과 동작을 수행시킬 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드가 탑재된 전자적 기록 매체, 예를 들어 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 의미할 수 있다. 다시 말해, 부(means) 또는 모듈(Module)은 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및/또는 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 및/또는 구조적 결합을 의미할 수 있다. Means or modules in this specification may mean hardware capable of performing functions and operations according to each name described in the specification, and computer program code capable of performing specific functions and operations It may mean or an electronic recording medium on which computer program code capable of performing a specific function and operation is mounted, for example, a processor or a microprocessor. In other words, a means or module may mean a functional and / or structural combination of hardware for performing the technical idea of the present invention and / or software for driving the hardware.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법은 상술한 바와 같은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨팅 장치에 의해 실행됨으로써 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서와, 메모리와, 저장 장치와, 메모리 및 고속 확장포트에 접속하고 있는 고속 인터페이스와, 저속 버스와 저장 장치에 접속하고 있는 저속 인터페이스 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 이러한 성분들 각각은 다양한 버스를 이용하여 서로 접속되어 있으며, 공통 머더보드에 탑재되거나 다른 적절한 방식으로 장착될 수 있다.Accordingly, a method according to an embodiment of the present invention may be implemented by executing a computer program as described above by a computing device. The computing device may include at least a portion of a processor, a memory, a storage device, a high-speed interface connected to the memory and a high-speed expansion port, and a low-speed interface connected to the low-speed bus and the storage device. Each of these components is connected to each other using various buses, and may be mounted on a common motherboard or mounted in other suitable ways.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the scope of the technical spirit of the present invention. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (20)

베이스부;
상기 베이스부의 일면에 형성되며, 분리하고자 하는 입자들이 포함된 시료로부터 분리되는 적어도 일부의 입자들을 저장하기 위한 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제1 그룹의 슬롯들과는 깊이 또는 폭이 다른 제2 그룹의 슬롯들이 마련된 슬롯부; 및
상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들이 형성된 면과의 사이에 상기 시료를 소정의 형상으로 위치시킨 상태에서 기 설정된 각도로 드래깅을 통해서 상기 시료로부터 적어도 일부의 입자들을 분리하기 위한 드래깅부를 포함하며,
상기 시료는 상기 드래깅부가 드래깅되는 방향의 반대측에서 상기 드래깅부에 인접하게 형성되는 제1 테일 및 상기 슬롯부에 인접하게 형성되는 제2 테일을 포함하고, 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일 사이에서 상기 시료의 표면은 상기 드래깅부가 드래깅되는 방향으로 오목하게 구부러지는 메니스커스 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 입자 분리 장치.
Base portion;
The first group of slots for storing at least some of the particles formed on one surface of the base portion and separated from the sample containing the particles to be separated, and the second group of different depths or widths from the slots of the first group A slot portion provided with slots; And
For separating at least some of the particles from the sample through dragging at a predetermined angle in a state where the sample is positioned in a predetermined shape between the slots of the first group and the slots of the second group. It includes a dragging part,
The sample includes a first tail formed adjacent to the dragging portion and a second tail formed adjacent to the slot portion on the opposite side of the direction in which the dragging portion is dragged, and between the first tail and the second tail. Particle separation apparatus characterized in that the surface of the sample is formed of a meniscus curved surface that is concavely bent in the direction in which the dragging portion is dragged.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들의 깊이 또는 폭은 상기 분리하고자 하는 입자들의 크기에 따라 미리 설정되고, 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들은 상기 미리 설정된 크기를 가지는 입자들을 구분하여 저장하는 것을 특징으로 하는 입자 분리 장치.
According to claim 1,
The depth or width of the slots of the first group and the slots of the second group is preset according to the size of the particles to be separated, and the slots of the first group and the slots of the second group are preset Particle separation device characterized in that to store the particles having a size.
제4항에 있어서, 상기 슬롯부는
상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들의 깊이 또는 폭을 고려하여 마련되는 적어도 제1 포토 레지스트 패턴 및 제2 포토 레지스트 패턴을 포함하는 서로 다른 마스크 패턴을 상기 베이스부 위에 도포하고,
상기 도포된 마스크 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 베이스부를 에칭하여 형성되는 것을 특징으로 하는 입자 분리 장치.
According to claim 4, The slot portion
Different mask patterns including at least a first photoresist pattern and a second photoresist pattern provided in consideration of the depth or width of the slots of the first group and the slots of the second group are coated on the base portion,
Particle separation apparatus characterized by being formed by etching the base portion using the applied mask pattern as an etching mask.
제1항에 있어서,
상기 시료에 포함된 상기 입자들을 크기에 따라 정렬하고, 상기 크기에 따라 정렬된 입자들을 상기 시료 내에서 홀딩하는 정렬 보조부; 를 더 포함하고,
상기 드래깅부는 정렬된 상태로 홀딩된 입자들을 포함하는 상기 시료를 드래깅하여 상기 입자들을 분리하는 것을 특징으로 하는 입자 분리 장치.
According to claim 1,
An alignment aid for aligning the particles included in the sample according to a size and holding the particles aligned according to the size in the sample; Further comprising,
The dragging unit is a particle separation device, characterized in that by dragging the sample containing the particles held in an aligned state to separate the particles.
제1항에 있어서,
상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들에 저장된 상기 입자들을 추출하는 추출부; 를 더 포함하고,
상기 추출부는 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들에 저장된 입자들을 상기 시료와 분리하여 추출하는 것을 특징으로 하는 입자 분리 장치.
According to claim 1,
An extraction unit for extracting the particles stored in the first group of slots and the second group of slots; Further comprising,
The extracting unit extracts the particles stored in the slots of the first group and the slots of the second group separately from the sample.
제6항에 있어서, 상기 정렬 보조부는
상기 시료가 위치하는 상기 드래깅부의 타면에서 형성되고, 상기 드래깅부에 체결되는 적어도 2이상의 전극을 통하여 상기 시료 내에 전계를 형성하는 전원부; 를 더 포함하고,
상기 형성된 전계의 방향에 따라 상기 입자들의 크기를 정렬하는 것을 특징으로 하는 입자 분리 장치.
According to claim 6, The alignment aid
A power supply unit formed on the other surface of the dragging unit where the sample is located, and forming an electric field in the sample through at least two or more electrodes fastened to the dragging unit; Further comprising,
Particle separation device characterized in that to align the size of the particles according to the direction of the formed electric field.
제8항에 있어서, 상기 정렬 보조부는
상기 시료에 포함된 입자들의 서로 다른 전하 특성에 따라 선택적으로 상기 입자들을 투과시키는 상기 전극의 일단에 연결되는 이온 선택성 투과막; 을 더 포함하고,
상기 투과된 입자들은 상기 전극을 통하여 상기 시료 내에 형성된 전계에 따라 분극되는 것을 특징으로 하는 입자 분리 장치.
According to claim 8, The alignment aid
An ion selective permeable membrane connected to one end of the electrode selectively transmitting the particles according to different charge characteristics of the particles included in the sample; Further comprising,
Particle separation device characterized in that the transmitted particles are polarized according to the electric field formed in the sample through the electrode.
제6항에 있어서,
상기 입자들은 서로 다른 크기를 가지는 적어도 하나의 단백질 및 RNA를 포함하는 소포로서 엑소좀이고,
상기 시료는 적어도 하나의 이온화된 입자들을 포함하는 전해 시료로 마련되는 것을 특징으로 하는 입자 분리 장치.
The method of claim 6,
The particles are exosomes as vesicles containing at least one protein and RNA having different sizes,
The sample is a particle separation device, characterized in that provided as an electrolytic sample comprising at least one ionized particles.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 메니스커스 곡면, 상기 제1 테일 및 제2 테일의 길이, 상기 제1 테일 및 제2 테일의 두께 및 상기 제1 테일 및 제2 테일에 포함된 상기 시료의 부피는
상기 베이스부, 상기 슬롯부 및 상기 드래깅부의 친수성, 상기 기 설정된 각도 및 상기 시료 내에 포함된 입자 사이의 인력에 따라 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 입자 분리 장치.
According to claim 1,
The meniscus curved surface, the length of the first tail and the second tail, the thickness of the first tail and the second tail, and the volume of the sample included in the first tail and the second tail are
Particle separation device characterized in that the base portion, the slot portion and the dragging portion is formed differently according to the attraction between the hydrophilicity, the predetermined angle and the particles contained in the sample.
제1항에 있어서,
상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들은 상기 슬롯부의 적어도 일부분에서 그룹 별로 형성되고,
상기 제1 테일 및 상기 제2 테일에 포함된 시료 내의 상기 입자들은 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일에서 멀어질수록 크기가 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 입자 분리 장치.
According to claim 1,
The slots of the first group and the slots of the second group are formed for each group in at least a portion of the slot part,
Particle separation apparatus characterized in that the particles in the sample included in the first tail and the second tail gradually increase in size as they move away from the first tail and the second tail.
베이스부의 일면에 형성되어, 분리하고자 하는 입자들이 포함된 시료로부터 분리되는 적어도 일부의 입자들을 저장하기 위한 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제1 그룹의 슬롯들과는 깊이 또는 폭이 다른 제2 그룹의 슬롯들이 마련되는 슬롯부의 적어도 일측에 상기 시료를 위치시키는 단계;
상기 시료를 소정의 형상으로 위치시킨 상태에서 기 설정된 각도로 드래깅을 통해서 상기 시료로부터 적어도 일부의 입자들을 분리하기 위한 드래깅부를 정렬하는 단계; 및
상기 정렬된 드래깅부를 상기 슬롯부상에서 드래그하여 상기 시료에 포함된 입자들을 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들에 저장하여 분리하는 단계; 를 포함하며,
상기 시료는 상기 드래깅부가 드래깅되는 방향의 반대측에서 상기 드래깅부에 인접하게 형성되는 제1 테일 및 상기 슬롯부에 인접하게 형성되는 제2 테일을 포함하고, 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일 사이에서 상기 시료의 표면은 상기 드래깅부가 드래깅되는 방향으로 오목하게 구부러지는 메니스커스 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 입자 분리 방법.
A first group of slots for storing at least a part of particles separated from a sample containing particles to be separated, formed on one surface of the base part, and a second group of slots having a different depth or width from the slots of the first group Placing the sample on at least one side of a slot portion in which the particles are provided;
Aligning the dragging unit for separating at least some of the particles from the sample through dragging at a predetermined angle in a state where the sample is positioned in a predetermined shape; And
Dragging the aligned dragging portion on the slot portion to separate and store particles included in the sample in the first group of slots and the second group of slots; It includes,
The sample includes a first tail formed adjacent to the dragging portion and a second tail formed adjacent to the slot portion on the opposite side of the direction in which the dragging portion is dragged, and between the first tail and the second tail. Particle separation method characterized in that the surface of the sample is formed by a meniscus curved surface that is concavely bent in the direction in which the dragging portion is dragged.
제14항에 있어서,
상기 시료에 포함된 상기 입자들을 크기에 따라 정렬하고, 상기 크기에 따라 정렬된 입자들을 상기 시료 내에서 홀딩하는 단계; 를 더 포함하고,
상기 드래깅부는 정렬된 상태로 홀딩된 입자들을 포함하는 상기 시료를 드래깅하여 상기 입자들을 분리하는 것을 특징으로 하는 입자 분리 방법.
The method of claim 14,
Aligning the particles included in the sample according to size, and holding particles aligned according to the size in the sample; Further comprising,
The dragging unit is a particle separation method characterized in that by dragging the sample containing the particles held in an aligned state to separate the particles.
제15항에 있어서, 상기 홀딩하는 단계는
상기 시료가 위치하는 상기 드래깅부의 타면에서 형성되고, 상기 드래깅부에 체결되는 적어도 2이상의 전극을 통하여 상기 시료 내에 전계를 형성하는 단계; 및
상기 전극의 일단에 연결되는 이온 선택성 투과막을 통하여 상기 시료에 포함된 입자들의 서로 다른 전하 특성에 따라 선택적으로 상기 입자들을 투과시키는 단계; 를 더 포함하고,
상기 투과된 입자들을 상기 전극을 통하여 상기 시료 내에 형성된 전계에 따라 분극시켜 상기 입자들의 크기에 따라 정렬하는 것을 특징으로 하는 입자 분리 방법.
The method of claim 15, wherein the holding step
Forming an electric field in the sample through at least two or more electrodes formed on the other surface of the dragging portion where the sample is located, and fastened to the dragging portion; And
Selectively transmitting the particles according to different charge characteristics of the particles included in the sample through an ion-selective permeable membrane connected to one end of the electrode; Further comprising,
Particle separation method characterized in that the transmitted particles are polarized according to the electric field formed in the sample through the electrode to be aligned according to the size of the particles.
삭제delete 제14항에 있어서,
상기 메니스커스 곡면, 상기 제1 테일 및 제2 테일의 길이, 상기 제1 테일 및 제2 테일의 두께 및 상기 제1 테일 및 제2 테일에 포함된 상기 시료의 부피는 상기 베이스부, 상기 슬롯부 및 상기 드래깅부의 친수성, 상기 기 설정된 각도 및 상기 시료 내에 포함된 입자 사이의 인력에 따라 다르게 형성되고,
상기 제1 테일 및 상기 제2 테일에 포함된 시료 내의 상기 입자들은 상기 제1 테일 및 상기 제2 테일에서 멀어질수록 크기가 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 입자 분리 방법.
The method of claim 14,
The meniscus curved surface, the length of the first tail and the second tail, the thickness of the first tail and the second tail, and the volume of the sample included in the first tail and the second tail are the base portion, the slot It is formed differently according to the hydrophilicity of the part and the dragging part, the predetermined angle and the attraction force between particles contained in the sample,
Particle separation method characterized in that the particles in the sample included in the first tail and the second tail gradually increase in size as they move away from the first tail and the second tail.
제14항에 있어서,
상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들의 깊이 또는 폭은 상기 분리하고자 하는 입자들의 크기에 따라 미리 설정되고, 상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들은 상기 미리 설정된 크기를 가지는 입자들을 구분하여 저장하며,
상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들은 상기 슬롯부의 적어도 일부분에서 그룹 별로 형성되는 것을 특징으로 하는 입자 분리 방법.
The method of claim 14,
The depth or width of the slots of the first group and the slots of the second group is preset according to the size of the particles to be separated, and the slots of the first group and the slots of the second group are preset The particles with size are stored separately.
The method of claim 1, wherein the first group of slots and the second group of slots are formed for each group in at least a portion of the slot.
제19항에 있어서, 상기 슬롯부는
상기 제1 그룹의 슬롯들 및 상기 제2 그룹의 슬롯들의 깊이 또는 폭을 고려하여 마련되는 적어도 제1 포토 레지스트 패턴 및 제2 포토 레지스트 패턴을 포함하는 서로 다른 마스크 패턴을 상기 베이스부 위에 도포하고,
상기 도포된 마스크 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 베이스부를 에칭하여 형성되는 것을 특징으로 하는 입자 분리 방법.
The method of claim 19, wherein the slot portion
Different mask patterns including at least a first photoresist pattern and a second photoresist pattern provided in consideration of the depth or width of the slots of the first group and the slots of the second group are coated on the base portion,
Particle separation method characterized in that it is formed by etching the base portion using the applied mask pattern as an etch mask.
KR1020180016168A 2018-02-09 2018-02-09 Apparatus for Separating Particles of Sample with Meniscuss and Method thereof KR102077643B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180016168A KR102077643B1 (en) 2018-02-09 2018-02-09 Apparatus for Separating Particles of Sample with Meniscuss and Method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180016168A KR102077643B1 (en) 2018-02-09 2018-02-09 Apparatus for Separating Particles of Sample with Meniscuss and Method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190096566A KR20190096566A (en) 2019-08-20
KR102077643B1 true KR102077643B1 (en) 2020-04-07

Family

ID=67807693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180016168A KR102077643B1 (en) 2018-02-09 2018-02-09 Apparatus for Separating Particles of Sample with Meniscuss and Method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102077643B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014226065A (en) 2013-05-21 2014-12-08 国立大学法人名古屋大学 Microchannel chip for isolating fine particle, advection accumulation unit, system for isolating fine particle, and method for isolating fine particle
JP2016168025A (en) 2015-03-13 2016-09-23 国立大学法人名古屋大学 Chip for particulate separation, system for particulate separation using the chip for particulate separation, and particulate separation method and particulate extraction method using the system for particulate separation
KR101718491B1 (en) * 2016-08-01 2017-04-05 주식회사 큐리오시스 Liquid patterning apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2716263B1 (en) * 1994-02-11 1997-01-17 Pasteur Institut Method for aligning macromolecules by passing a meniscus and applications in a method for highlighting, separating and / or assaying a macromolecule in a sample.
KR101738117B1 (en) 2014-02-27 2017-05-19 보드 오브 리전츠, 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 Methods and compositions for isolating exosomes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014226065A (en) 2013-05-21 2014-12-08 国立大学法人名古屋大学 Microchannel chip for isolating fine particle, advection accumulation unit, system for isolating fine particle, and method for isolating fine particle
JP2016168025A (en) 2015-03-13 2016-09-23 国立大学法人名古屋大学 Chip for particulate separation, system for particulate separation using the chip for particulate separation, and particulate separation method and particulate extraction method using the system for particulate separation
KR101718491B1 (en) * 2016-08-01 2017-04-05 주식회사 큐리오시스 Liquid patterning apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190096566A (en) 2019-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8518227B2 (en) Nanopore-based nanoparticle translocation devices
Xiong et al. Ion current rectification: from nanoscale to microscale
US9449787B2 (en) Liquid flow cells having graphene on nitride for microscopy
JP6510984B2 (en) Nanofluidic device with integrated components for controlled capture, capture and transport of macromolecules, and related analysis methods
US20070090026A1 (en) Continuous biomolecule separation in a nanofilter
JP6822960B2 (en) Integration of nanopore sensors in multiple microfluidic channel arrays with controlled disruption
Hu et al. Nanofluidic channels of arbitrary shapes fabricated by tip-based nanofabrication
WO2020186665A1 (en) Salt concentration gradient-driven nano-scale fluidic power generation device, and manufacturing method and application thereof
Deng et al. Fabrication of inverted-pyramid silicon nanopore arrays with three-step wet etching
KR101511569B1 (en) Particle separation apparatus
US20130161194A1 (en) Nanopore device, method of fabricating the same, and dna detection apparatus including the same
Gao et al. Electrokinetic stacking on paper-based analytical device by ion concentration polarization with ion exchange membrane interface
KR102077643B1 (en) Apparatus for Separating Particles of Sample with Meniscuss and Method thereof
Hu et al. Solid‐State Quad‐Nanopore Array for High‐Resolution Single‐Molecule Analysis and Discrimination
Fu et al. Continuous-flow bioseparation using microfabricated anisotropic nanofluidic sieving structures
Saleh A novel resistive pulse sensor for biological measurements
Chen et al. A simple electrokinetic protein preconcentrator utilizing nano-interstices
Petrossian et al. Fabrication of cylindrical nanopores and nanopore arrays in silicon-on-insulator substrates
Gatty et al. Wafer-level fabrication of individual solid-state nanopores for sensing single DNAs
King et al. Single nanopore transport of synthetic and biological polyelectrolytes in three-dimensional hybrid microfluidic/nanofluidic devices
CN102539503A (en) Nanofluidic chip, processing method based on atomic force microscopy (AFM), and application
US8025776B2 (en) Glass electrophoresis microchip and method of manufacturing the same by MEMS fabrication
JP2005331411A (en) Isoelectric point electrophoretic chip and apparatus
WO2018025636A1 (en) Biological sample analysis method and biological sample analysis device
JP4747852B2 (en) Cell electrophysiological sensor and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant