KR20160111148A - Potentiometric Cytometer Microchip for Microdispersion Analysis and Quantification - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세입자 측정장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 미세입자가 미세유관을 통과할 때 전압 및 전류를 유도하여 미세입자를 측정하는 미세입자 측정장치 및 미세입자 측정방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fine particle measuring apparatus, and more particularly, to a fine particle measuring apparatus and a fine particle measuring method for measuring fine particles by inducing voltage and current when fine particles pass through a micro oil pipe.
일반적으로, 유세포분석(Flow Cytometry) 기술은 액체에 현탁하는 세포, 개체 및 기타 생물입자의 입자수, 각각의 물리적·화학적·생물학적 성상을 계측하는 기술로 알려져 있으며, 미세유체관내 좁은 구간을 지나가는 다량의 세포나 미세입자들의 특성분석 등을 위해 오랜 기간 중요한 기술로서 이용되어 왔다. 세포나 미세입자들이 미세유체관을 지나가는 현상을 인식하는 방법은 광학적 방법과 전기적 방법으로 구분될 수 있다. In general, Flow Cytometry technology is known as a technique for measuring the number of particles, individual physical, chemical and biological properties of cells, individual and other biological particles suspended in a liquid, and a large amount passing through a narrow section in a microfluidic channel Has been used as an important technology for a long time to analyze the characteristics of cells and fine particles. The method of recognizing the phenomenon that cells or fine particles pass through a microfluidic channel can be distinguished by an optical method and an electrical method.
한편, 저항성 펄스 카운팅(resistive pulse counting)(즉 “electrozone sensing")을 기반으로 하는 입자 카운팅(particle counting)은 입자 분석의 일반적인 방법이며, 시판되는 쿨터 카운터(Coulter Counter)를 기초로 한다. 시판되는 기구(예를 들어, MULTISIZER™ 3 COULTER COUNTER, Beckman Coulter, Inc.)에 의해 반경 200㎚보다 큰 입자의 검출이 가능하다. 그러나 기본 및 응용 연구 영역에서 더 작은 나노입자(가령, 100㎚ 이하)에의 적용은 입자 크기와 농도의 용이하고 정확한 검출을 가능하게 하는 새로운 분석 기법을 필요로 한다.On the other hand, particle counting based on resistive pulse counting (i.e., " electrozone sensing ") is a common method of particle analysis and is based on the commercially available Coulter Counter. (Eg, MULTISIZER ™ 3 COULTER COUNTER, Beckman Coulter, Inc.), it is possible to detect particles larger than a radius of 200 nm. However, in basic and applied research areas, smaller nanoparticles (eg, Requires new analytical techniques that enable easy and accurate detection of particle size and concentration.
또한, 쿨터 카운터는 양쪽 전해질 공간 사이의 전류를 재는 방식이기 때문에 병목구간이 2개 이상일 경우, 어느 쪽으로 시료가 통과했는 지를 알 수가 없어 병렬측정을 위해서는 양쪽의 전해질 저장공간 역시 병렬화해야 하므로, 하나의 병목구간만 가능하여 병렬 측정 및 대규모 데이터 수집이 어려운 한계를 지닌다.Also, since the Coulter Counter is a method of measuring the current between both electrolyte spaces, when the bottleneck region is two or more, it is not possible to know which sample has passed through, so both of the electrolyte storage spaces for parallel measurement must be parallelized. It is difficult to parallel measurement and large-scale data collection because only the bottleneck section is available.
본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 미세입자가 미세유관을 통과할 때 전압 및 전류를 유도하여 미세입자를 측정하는 미세입자 측정장치를 제공하는 것이다.A first object of the present invention is to provide a fine particle measuring device for measuring fine particles by inducing voltage and current when fine particles pass through a microfiltration tube.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 미세입자가 미세유관을 통과할 때 전압 및 전류를 유도하여 미세입자를 측정하는 미세입자 측정방법을 제공하는 것이다.A second problem to be solved by the present invention is to provide a fine particle measuring method for measuring fine particles by inducing voltage and current when fine particles pass through a micro-tube.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여, 미세입자가 통과할 수 있는 단면적을 가지는 미세유체관; 상기 미세유체관에 형성되는 제 1 전극; 상기 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되어 제 1 기준전압이 인가되는 제 2 전극; 상기 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되는 제 3 전극; 및 3 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되어 제 2 기준전압이 인가되는 제 4 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극의 출력신호를 이용하여 통과한 미세입자의 개수, 크기, 또는 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치를 제공한다.In order to solve the first problem, the present invention provides a microfluidic tube having a cross-sectional area through which fine particles can pass; A first electrode formed on the microfluidic channel; A second electrode formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are injected and to which a first reference voltage is applied; A third electrode formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged; And a fourth electrode formed at a position spaced apart from the three electrodes by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged and to which a second reference voltage is applied, Size, or concentration of the microparticles in the microparticles.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극에 흐르는 전류를 측정하고, 상기 제 3 전극에 전류가 흐르는 제 1 시간, 상기 제 4 전극에 전류가 흐르는 제 2 시간, 제 1 시간과 제 2 시간 사이에 산출된 미세입자의 개수, 및 상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 사이의 미세유체관의 부피를 이용하여 상기 미세입자의 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the current flowing through the third electrode and the fourth electrode is measured, and a first time when a current flows through the third electrode, a second time when a current flows through the fourth electrode, Wherein the concentration of the fine particles is calculated by using the number of fine particles calculated between 1 hour and the second time and the volume of the microfluidic tube between the third electrode and the fourth electrode Device.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제 1 전극과 상기 제 1 전극의 출력신호를 측정하는 출력신호 측정부 사이에 병렬로 연결되는 스위치를 더 포함하고, 상기 스위치는, 상기 제 1 전극의 출력신호가 측정되기 전까지 스위치-온되어 상기 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압과 구별되는 전압이 측정되도록 하고, 상기 제 1 전극의 출력신호가 측정되면 스위치-오프되어 상기 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압이 측정되도록 하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is further provided a switch connected in parallel between the first electrode and an output signal measuring unit for measuring an output signal of the first electrode, The first reference voltage being switched on until a signal is measured so that a voltage different from a voltage measured by the first reference voltage is measured, and when the output signal of the first electrode is measured, So that the voltage to be measured is measured.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제 1 전극의 출력신호의 변화의 수 또는 크기에 따라 미세입자의 개수 또는 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the number or size of the fine particles may be measured according to the number or size of changes in the output signal of the first electrode.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 미세유체관의 단면적은 상기 통과하는 미세입자가 통과할 수 있는 단면적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the cross-sectional area of the microfluidic channel may be a cross-sectional area through which the passing fine particles can pass.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여, 미세입자가 통과할 수 있는 단면적의 미세유체관에 미세입자를 주입하는 단계; 상기 미세입자가 상기 미세유체관에 형성된 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 3 전극에 도달하여 제 3 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제 1 시간을 측정하는 단계; 상기 미세입자가 상기 미세유체관을 통과할 때 상기 제 1 전극의 출력신호를 측정하여 미세입자의 개수 또는 크기를 산출하는 단계; 상기 미세입자가 상기 제 3 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 4 전극에 도달하여 제 4 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제 2 시간을 측정하는 단계; 및 상기 제 1 시간, 상기 제 2 시간, 상기 제 1 전극의 출력신호로부터 산출된 상기 제 1 시간부터 상기 제 2 시간까지 미세입자의 개수, 및 상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 사이의 미세유체관의 부피를 이용하여 상기 미세입자의 농도를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 전극의 출력신호는, 상기 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 2 전극에 인가된 제 1 기준전압에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정방법을 제공한다.In order to solve the second problem, the present invention provides a method of manufacturing a microfluidic device, comprising: injecting fine particles into a microfluidic channel having a cross-sectional area through which fine particles can pass; The fine particles reach a third electrode formed at a position spaced apart from the first electrode formed in the microfluidic channel by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged, Measuring; Measuring the output signal of the first electrode when the fine particles pass through the microfluidic channel to calculate the number or size of the fine particles; Measuring a second time at which the fine particles reach a fourth electrode formed at a position spaced apart from the third electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged, and a current starts flowing to the fourth electrode; And the number of fine particles from the first time to the second time calculated from the output signal of the first electrode, the second time, the number of fine particles between the third electrode and the fourth electrode, And calculating the concentration of the fine particles using the volume of the tube, wherein the output signal of the first electrode is formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are injected And a second reference voltage applied to the second electrode.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 미세입자가 상기 제 1 기준전압에 의해 제 1 전극의 출력신호가 측정될 때, 상기 제 1 전극과 상기 제 1 전극의 출력신호를 측정하는 출력신호 측정부 사이에 병렬로 연결되는 스위치를 스위치-오프하는 단계를 더 포함하고, 상기 스위치는, 상기 제 1 전극의 출력신호가 측정되기 전까지 스위치-온되어 상기 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압과 구별되는 전압이 측정되도록 하고, 상기 제 1 전극의 출력신호가 측정되면 스위치-오프되어 상기 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압이 측정되도록 하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정방법일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, when the output signal of the first electrode is measured by the first reference voltage, the fine particle may include an output signal measuring unit for measuring an output signal of the first electrode and the first electrode, Wherein the switch is switched on until the output signal of the first electrode is measured and is distinguished from the voltage measured by the first reference voltage So that the voltage is measured, and when the output signal of the first electrode is measured, the voltage is switched off so that the voltage measured by the first reference voltage is measured.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제 1 전극의 출력신호의 변화의 수 또는 크기에 따라 미세입자의 개수 또는 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정방법일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the number or size of the fine particles may be measured according to the number or size of the change in the output signal of the first electrode.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여, 미세입자가 통과할 수 있는 단면적의 미세유체관에 미세입자를 주입하는 단계; 상기 미세입자가 상기 미세유체관에 형성된 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 3 전극에 도달하여 제 3 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제 1 시간을 측정하는 단계; 상기 미세입자가 상기 미세유체관을 통과할 때 상기 제 1 전극의 출력신호를 측정하여 미세입자의 개수 또는 크기를 산출하는 단계; 상기 미세입자가 상기 제 3 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 4 전극에 도달하여 제 3 전극에 흐르는 전류가 변하기 시작하는 제 2 시간을 측정하는 단계; 및 상기 제 1 시간, 상기 제 2 시간, 상기 제 1 전극의 출력신호로부터 산출된 상기 제 1 시간부터 상기 제 2 시간까지 미세입자의 개수, 및 상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 사이의 미세유체관의 부피를 이용하여 상기 미세입자의 농도를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 전극의 출력신호는, 상기 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 2 전극에 인가된 제 1 기준전압에 의해 발생하고, 상기 제 3 전극에 흐르는 전류는, 상기 제 2 전극에 인가된 제 1 기준전압 또는 상기 제 4 전극에 인가된 제 2 기준전압에 의해 흐르는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정방법을 제공한다.In order to solve the second problem, the present invention provides a method of manufacturing a microfluidic device, comprising: injecting fine particles into a microfluidic channel having a cross-sectional area through which fine particles can pass; The fine particles reach a third electrode formed at a position spaced apart from the first electrode formed in the microfluidic channel by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged, Measuring; Measuring the output signal of the first electrode when the fine particles pass through the microfluidic channel to calculate the number or size of the fine particles; Measuring a second time at which the fine particles reach a fourth electrode formed at a position spaced apart from the third electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged so that a current flowing to the third electrode starts to change; And the number of fine particles from the first time to the second time calculated from the output signal of the first electrode, the second time, the number of fine particles between the third electrode and the fourth electrode, And calculating the concentration of the fine particles using the volume of the tube, wherein the output signal of the first electrode is formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are injected And the current flowing to the third electrode is generated by a first reference voltage applied to the second electrode or a second reference voltage applied to the fourth electrode by a first reference voltage applied to the second electrode, And a method for measuring fine particles.
본 발명에 따르면, 미세입자의 개수, 크기, 또는 농도를 효율적으로 산출할 수 있다. 또한, 미세입자계수의 정확성을 높일 수 있다. According to the present invention, the number, size, or concentration of fine particles can be efficiently calculated. In addition, the accuracy of the fine particle count can be increased.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 측정장치이다.
도 2는 미세입자의 위치에 따른 출력신호의 변화를 나타낸 것이다.
도 3은 미세유체관에서의 측정되는 출력신호를 나타낸 것이다.
도 4 내지 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세입자 측정장치이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 측정방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세입자 측정방법의 흐름도이다.1 is an apparatus for measuring fine particles according to an embodiment of the present invention.
2 shows the change of the output signal according to the position of the fine particles.
Figure 3 shows the measured output signal in a microfluidic tube.
4 to 6 are apparatus for measuring fine particles according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a method for measuring fine particles according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart of a method for measuring fine particles according to another embodiment of the present invention.
본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.Prior to the description of the concrete contents of the present invention, for the sake of understanding, the outline of the solution of the problem to be solved by the present invention or the core of the technical idea is first given.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 측정장치는, 미세입자가 통과할 수 있는 단면적을 가지는 미세유체관, 상기 미세유체관에 형성되는 제 1 전극, 상기 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되어 제 1 기준전압이 인가되는 제 2 전극, 상기 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되는 제 3 전극, 상기 제 3 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되어 제 2 기준전압이 인가되는 제 4 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극의 출력신호를 이용하여 통과한 미세입자의 개수 또는 크기를 산출하고, 간당 제 3 전극과 제 4 전극 사이를 통과하는 미세입자 수를 산출하여 미세입자의 농도를 산출하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for measuring fine particles according to an embodiment of the present invention includes a microfluidic tube having a cross-sectional area through which fine particles can pass, a first electrode formed on the microfluidic channel, A third electrode formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged, and a second electrode formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance, And a fourth electrode formed at a position spaced apart from the third electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged and to which a second reference voltage is applied, And calculating the number of fine particles passing between the third electrode and the fourth electrode per unit area to calculate the concentration of the fine particles, .
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art, however, that these examples are provided to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail preferred embodiments thereof with reference to the attached drawings in which: It is possible to quote the above. In the following detailed description of the principles of operation of the preferred embodiments of the present invention, it is to be understood that the present invention is not limited to the details of the known functions and configurations, and other matters may be unnecessarily obscured, A detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 측정장치이다.1 is an apparatus for measuring fine particles according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 측정장치(100)는 미세유체관(120), 제 1 전극(130), 제 2 전극(140), 제 3 전극(150), 및 제 4 전극(160)으로 구성된다.The apparatus for measuring
미세유체관(120)는 미세입자가 통과할 수 있는 단면적이 형성된다.The
보다 구체적으로, 미세입자가 하나씩 통과할 수 있도록 미세유체관(120)의 단면적은 상기 통과하는 미세입자가 통과할 수 있는 단면적으로 형성된다. 미세입자가 주입되는 입구(유입공)와 미세입자가 배출되는 출구(배출공)는 깔대기 형태로 형성되어 미세입자의 주입과 배출을 용이하게 한다. More specifically, the cross-sectional area of the
측정할 수 있는 미세입자는 동물세포, 박테리아, 바이러스, DNA 등 다양한 생체물질을 포함할 수 있고, 미세입자는 마이크로 스케일 또는 나노 스케일일 수도 있다.The measurable microparticles may include various biological materials such as animal cells, bacteria, viruses, DNA, etc., and the microparticles may be microscale or nanoscale.
미세유체관에 형성되는 전극들은 4 개의 전극으로 구성된다.The electrodes formed in the microfluidic channel are composed of four electrodes.
제 1 전극(130)은 상기 미세유체관(120)에 형성된다.The
보다 구체적으로, 제 1 전극(130)은 미세입자가 하나씩 통과하는 미세유체관에 형성된다. 제 1 전극(130)의 출력신호는 통과한 미세입자의 개수, 크기, 또는 농도를 산출하는데 이용된다. 제 1 전극(130)은 센싱전극일 수 있다.More specifically, the
제 2 전극(140)은 제 1 전극(130)으로부터 미세입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되어 제 1 기준전압이 인가된다.The
보다 구체적으로, 제 2 전극(140)은 제 1 전극으로부터 미세입자가 주입되는 방향으로 미리 설정된 거리만큼 이격된 위치에 형성된다. 제 2 전극(140)에는 제 1 기준전압이 인가되고, 제 1 기준전압에 의해 제 1 전극의 출력신호를 발생할 수 있다. 상기 미리 설정된 거리는 제 2 전극(140)에 인가되는 제 1 기준전압에 의해 제 1 전극의 출력신호를 분석할 수 있는 정도의 거리일 수 있다. 제 1 기준전압은 제 3 전극(150)에 대한 기준전압일 수 있다.More specifically, the
제 3 전극(150)은 제 1 전극(130)으로부터 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된다.The
보다 구체적으로, 제 3 전극(150)은 제 1 전극(130)으로부터 미세입자가 배출되는 방향으로 미리 설정된 거리만큼 이격된 위치에 형성된다. 제 3 전극(150)은 제 2 전극(140)과 연결되고, 전류계가 연결되어 미세입자(110)가 제 3 전극(150)에 도달하면 제 2 전극(140) 및 제 3 전극(150) 사이에 루프가 생성되어 전류가 흐르게 되고, 이를 측정하여 미세입자가 제 2 전극(140)에 도달하였는지를 판단할 수 있다. 상기 미리 설정된 거리는 제 1 전극(130)과 제 2 전극(140)사의 거리에 대응할 수 있고, 또는 제 2 전극(140)에 인가되는 제 1 기준전압에 의해 흐르는 전류를 측정할 수 있는 정도의 거리일 수 있다.More specifically, the
제 4 전극(160)은 제 3 전극(150)으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되어 제 2 기준전압이 인가된다.The
보다 구체적으로, 제 4 전극(160)은 제 3 전극(150)으로부터 제 1 전극(130)과의 반대방향, 즉 미세입자가 배출되는 방향으로 미리 설정된 거리만큼 이격된 위치에 형성되고, 제 2 기준전압이 인가된다. 제 2 기준전압은 미세입자(110)가 제 4 전극에 도달하였는지 여부를 판단하는데 이용된다. 상기 미리 설정된 거리는 제 4 전극(160)에 인가되는 제 2 기준전압에 의해 미세입자가 도달하였는지 여부를 판단할 수 있는 정도의 거리일 수 있다. 제 2 기준전압은 제 3 전극(150)에 대한 기준전압일 수 있다.More specifically, the
상기 전극들로부터 측정되는 결과에 따라 제 1 전극(130)을 통과하는 미세입자 수를 산출하여 미세입자의 농도를 산출한다.The concentration of the fine particles is calculated by calculating the number of fine particles passing through the
보다 구체적으로, 제 3 전극(150)과 제 4 전극(160) 사이의 미세유체관의 부피를 알고 있고, 제 3 전극(150)과 제 4 전극(160) 사이 공간이 비어있다가 미세입자로 채워지는 동안에 제 3 전극(150)과 제 4 전극(160) 사이 공간으로 유입되는 미세입자의 수는 같은 시간 동안 제 1 전극(130)를 통과한 미세입자의 수에 대응하는바, 제 1 전극(130)을 통과하는 미세입자의 수를 이용하여 농도를 산출할 수 있다.More specifically, the volume of the microfluidic channel between the
이하, 미세입자를 측정하기 위한 구체적인 실시예들을 통해 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, specific examples for measuring fine particles will be described in detail.
도 2는 미세입자의 위치에 따른 출력신호의 변화를 나타낸 것으로, 미세입자의 개수와 크기를 산출하는 원리를 나타낸 것이다. 미세입자가 미세유체관을 통과할 때, 미세유체관에 위치한 전극의 출력신호는 도 2와 같다. 미세입자가 i 위치로 주입되어 ii 위치에 도달하면 출력신호는 떨어지고, iii 위치를 지나 iv 위치로 도달하면 출력신호가 상승하였다가 v 위치로 배출되면 출력신호는 다시 정상으로 돌아온다. 미세입자는 미세유체관은 하나씩 통과하는바, 출력신호의 변화를 측정하여 출력신호의 변화의 개수가 미세입자의 개수가 되고, 출력신호의 변화의 정도에 따라 미세입자의 크기가 결정된다. 이와 같이, 출력신호를 통해 미세입자의 개수 및 크기를 산출할 수 있다. 출력신호는 인가되는 기준전압으로부터 도 3과 같은 미세유체관의 저항에 따라 하기 수학식 1과 같이 결정된다.FIG. 2 shows the change of the output signal according to the position of the fine particles, and shows the principle of calculating the number and size of the fine particles. When the fine particles pass through the microfluidic channel, the output signal of the electrode located in the microfluidic channel is as shown in FIG. When the fine particles are injected into the i-th position and the ii-th position is reached, the output signal falls. When the i-th position passes the i-th position, the output signal rises. As the fine particles pass through the microfluidic tubes one by one, the number of changes of the output signal becomes the number of the fine particles by measuring the change of the output signal, and the size of the fine particles is determined according to the degree of change of the output signal. Thus, the number and size of the fine particles can be calculated through the output signal. The output signal is determined from the applied reference voltage according to the resistance of the microfluidic tube as shown in FIG.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 미세입자 측정장치를 나타낸 것이다.4 to 6 show a device for measuring fine particles according to an embodiment of the present invention.
도면 상의 E1은 제 1 전극, E2는 제 2 전극, E3는 제 3 전극, E4는 제 4 전극이다.E 1 in the drawing is a first electrode, E 2 is a second electrode, E 3 is a third electrode, and E 4 is a fourth electrode.
제 1 전극에는 제 1 전극의 출력신호를 측정하는 출력신호 측정부가 연결될 수 있다. 출력신호 측정부는 OPAMP 등을 이용한 범퍼를 포함할 수 있다. An output signal measuring unit for measuring an output signal of the first electrode may be connected to the first electrode. The output signal measurement unit may include a bumper using an OPAMP or the like.
제 1 전극과 제 1 전극의 출력신호를 측정하는 출력신호 측정부 사이에 병렬로 연결되는 스위치(S1)를 더 포함할 수 있다.And a switch S 1 connected in parallel between the first electrode and the output signal measuring unit for measuring the output signal of the first electrode.
보다 구체적으로, 상기 스위치는 제 1 전극의 출력신호가 측정되기 전까지 스위치-온되어 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압과 구별되는 전압이 측정되도록 하고, 제 1 전극의 출력신호가 측정되면 스위치-오프되어 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압이 측정되도록 할 수 있다. 미세입자가 제 1 전극에 도달하기 전에는 제 2 전극에 인가되는 제 1 기준전압에 따른 출력신호가 출력되지 않는바, 스위치가 스위치-온 되어 기준전압과 구별되는 전압이 측정되도록 할 수 있다. 스위치는 저항(R1)을 통해 그라운드와 연결되어 0V가 측정되도록 할 수 있다. 미세입자가 제 1 전극에 도달하여 출력신호가 출력되는 경우, 이를 감지하여 스위치를 오프함으로써 제 1 기준전압으로부터 발생하는 출력신호를 측정할 수 있도록 한다.More specifically, the switch causes the switch to be turned on until the output signal of the first electrode is measured so that the voltage that is distinguished from the voltage measured by the first reference voltage is measured, and when the output signal of the first electrode is measured, Off so that the voltage measured by the first reference voltage can be measured. The output signal according to the first reference voltage applied to the second electrode is not output until the fine particle reaches the first electrode, so that the switch is switched on so that the voltage that is distinguishable from the reference voltage can be measured. The switch is connected to ground through a resistor (R 1 ) so that 0V can be measured. When the fine particle reaches the first electrode and an output signal is output, it is sensed and turned off so that the output signal generated from the first reference voltage can be measured.
제 1 전극의 출력신호의 변화의 수 또는 크기에 따라 미세입자의 개수 또는 크기를 측정한다. 미세입자가 미세유체관에 주입되어 제 2 전극을 지나 제 1 전극에 도달하기 전까지는 제 2 전극에 인가된 제 1 기준전압에 의한 출력신호가 발생하지 않는다. 미세입자가 제 1 전극에 도달하면 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 걸리면서 제 1 전극을 통해 출력신호가 출력되기 시작한다. 제 1 전극을 통해 출력되는 출력신호를 측정하여 미세입자의 개수 또는 크기를 산출할 수 있다.The number or size of the fine particles is measured according to the number or size of the change of the output signal of the first electrode. No output signal due to the first reference voltage applied to the second electrode is generated until the fine particles are injected into the microfluidic channel and reach the first electrode through the second electrode. When the fine particles reach the first electrode, a voltage is applied between the first electrode and the second electrode, and an output signal starts to be output through the first electrode. The number or size of the fine particles can be calculated by measuring the output signal output through the first electrode.
미세입자가 제 3 전극에 도달하면 제 2 전극과 제 3 전극이 연결되어 제 2 전극에 인가된 제 1 기준전압에 의해 제 3 전극에 전류가 흐르기 시작한다. 이를 측정함으로써 미세입자가 제 3 전극에 도달하였는지를 판단할 수 있다. 제 3 전극에 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류계는 도 4와 같이 제 3 전극과 그라운드 사이에 위치하거나, 도 5와 같이 제 2 전극과 제 1 기준전압의 전압원 사이에 위치할 수 있다.When the fine particles reach the third electrode, the second electrode and the third electrode are connected and a current starts to flow to the third electrode due to the first reference voltage applied to the second electrode. By measuring this, it can be judged whether the fine particles have reached the third electrode. The ammeter for measuring the current flowing through the third electrode may be located between the third electrode and the ground as shown in FIG. 4, or may be located between the second electrode and the voltage source of the first reference voltage as shown in FIG.
미세입자가 제 4 전극에 도달하면 제 4 전극에 인가된 제 2 기준전압에 의해 제 4 전극에 전류가 흐르기 시작한다. 이를 측정함으로써 미세입자가 제 4 전극에 도달하였는지를 판단할 수 있다. 제 4 전극에 인가된 제 2 기준전압에 의해 발생하는 전류를 도 4 및 도 5와 같이 제 4 전극에 흐르는 전류를 측정하여 판단할 수 있고, 또는 도 6과 같이, 제 2 기준전압에 의해 제 3 전극에 흐르는 전류에 변화가 생기는바, 제 3 전극에 흐르는 전류의 변화를 제 3 전극에 연결된 전류계를 통해 측정하여 판단할 수 있다. 도 6과 같이 형성하는 경우, 하나의 전류계만으로 미세입자가 제 3 전극 또는 제 4 전극에 도달하였는지를 판단할 수 있다.When the fine particles reach the fourth electrode, a current starts to flow to the fourth electrode due to the second reference voltage applied to the fourth electrode. It is possible to determine whether the fine particles have reached the fourth electrode. The current generated by the second reference voltage applied to the fourth electrode may be determined by measuring the current flowing through the fourth electrode as shown in FIGS. 4 and 5, or may be determined by the second reference voltage The change in the current flowing through the third electrode may be determined by measuring the change in the current flowing through the third electrode through an ammeter connected to the third electrode. In the case of forming as shown in FIG. 6, it can be determined whether the fine particles reach the third electrode or the fourth electrode by only one ammeter.
상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극에 흐르는 전류를 측정하고, 상기 제 3 전극에 전류가 흐르는 제 1 시간, 상기 제 4 전극에 전류가 흐르는 제 2 시간, 제 1 시간과 제 2 시간 사이에 산출된 미세입자의 개수, 및 상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 사이의 미세유체관의 부피를 이용하여 상기 미세입자의 농도를 산출한다. 제 3 전극과 제 4 전극 사이의 부피를 알고 있는바, 미세입자가 제 3 전극에 도달한 시간, 즉 제 3 전극에 전류가 흐르는 제 1 시간 및 미세입자가 제 4 전극에 도달한 시간, 즉 제 4 전극에 전류가 흐르는 제 2 시간을 측정하고, 제 1 시간과 제 2 시간 사이에 산출된 미세입자의 개수를 제 1 전극의 출력신호를 이용하여 산출함으로써 제 3 전극과 제 4 전극 사이에 존재하는 미세입자의 수를 산출할 수 있다. 제 3 전극(150)과 제 4 전극(160) 사이 공간이 비어있다가 미세입자로 채워지는 동안에 제 3 전극(150)과 제 4 전극(160) 사이 공간으로 유입되는 미세입자의 수는 같은 시간 동안 제 1 전극(130)를 통과한 미세입자의 수에 대응하며, 상기 과정을 통해 부피와 미세입자의 개수를 알 수 있는바, 미세입자의 농도를 산출할 수 있다.The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode, measuring a current flowing through the third electrode, a second time when a current flows through the fourth electrode, and a current flowing between the first electrode and the fourth electrode, And the volume of the microfluidic channel between the third electrode and the fourth electrode is used to calculate the concentration of the fine particles. The volume between the third electrode and the fourth electrode is known, and the time at which the fine particles reach the third electrode, that is, the first time at which the current flows through the third electrode and the time at which the fine particles reach the fourth electrode, And the number of fine particles calculated between the first time and the second time is calculated by using the output signal of the first electrode, and the number of the fine particles is calculated between the third electrode and the fourth electrode The number of fine particles present can be calculated. The number of the fine particles introduced into the space between the
도 4 및 도 5와 같이, 제 3 전극에 흐르는 전류와 제 4 전극에 흐르는 전류를 각각 두 개의 전류계를 이용하는 경우, 제 3 전극에 흐르는 전류를 측정하는 A1에 신호가 측정되는 시간이 미세입자의 개수를 세는 시작시간이 되고, 제 4 전극에 흐르는 전류를 측정하는 A2에 신호가 측정되는 시간이 미세입자의 개수를 세는 것을 종료하는 종료시간이 된다. 도 6과 같이, 제 3 전극에 흐르는 전류와 제 4 전극에 인가된 제 2 기준전압에 의해 제 3 전극에 흐르는 전류의 변화를 측정하는 경우, 제 3 전극에 흐르는 전류를 측정하는 A1에 신호가 처음 측정되는 시간이 미세입자의 개수를 세는 시작시간이 되고, 제 4 전극에 인가된 제 2 기준전압에 의해 제 3 전극에 흐르는 전류가 변하는 시간이 미세입자의 개수를 세는 것을 종료하는 종료시간이 된다. 4 and 5, when two ammeters are used for the current flowing through the third electrode and the current flowing through the fourth electrode, the time at which the signal is measured at A 1 , which measures the current flowing through the third electrode, And the time at which the signal is measured at A 2 , which measures the current flowing through the fourth electrode, is the end time for counting the number of fine particles. As shown in FIG. 6, when the change of the current flowing to the third electrode is measured by the current flowing through the third electrode and the second reference voltage applied to the fourth electrode, a signal to A 1 for measuring the current flowing through the third electrode The time for which the first measurement time is the start time for counting the number of fine particles and the time for which the current flowing through the third electrode changes due to the second reference voltage applied to the fourth electrode is the end time .
제 1 시간 및 제 2 시간을 측정하여 제 1 시간과 제 2 시간 동안 미세유체관을 통과한 미세입자의 개수를 제 1 전극의 출력신호로부터 산출하고, 상기 미세입자의 개수와 제 3 전극과 제 4 전극 사이의 부피로부터 미세입자의 농도를 산출한다. 미세입자의 농도는 다음 수학식 2와 같이 산출할 수 있다.
The first and second time periods are measured to calculate the number of fine particles passing through the microfluidic channel for the first time and the second time from the output signal of the first electrode. The number of the fine particles, The concentration of the fine particles is calculated from the volume between the four electrodes. The concentration of the fine particles can be calculated by the following equation (2).
여기서 t1은 제 1 시간이고, t2는 제 2 시간이다.Where t 1 is the first time and t 2 is the second time.
이를 통해, 미세입자의 개수, 크기, 또는 농도를 정확히 산출할 수 있다.In this way, the number, size, or concentration of the fine particles can be accurately calculated.
미세입자 측정장치는 각 전극들의 출력신호를 측정하는 센싱부, 측정된 신호를 분석하여 미세입자의 각 전극으로의 도달여부, 미세입자의 개수, 크기, 또는 농도를 산출하는 하나 이상의 처리부, 및 상기 센싱부 또는 상기 처리부에서 산출한 정보를 저장하는 하나 이상의 저장부를 더 포함할 수 있다.
The fine particle measuring apparatus includes a sensing unit for measuring an output signal of each electrode, at least one processing unit for analyzing the measured signal to calculate whether the fine particles reach each electrode, the number of fine particles, the size or the concentration, A sensing unit, and at least one storage unit for storing information calculated by the processing unit.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 측정방법의 흐름도이고, 도 8 내지 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세입자 측정방법의 흐름도이다.FIG. 7 is a flow chart of a method for measuring fine particles according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 8 to 9 are flowcharts of a method for measuring fine particles according to another embodiment of the present invention.
각 단계에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 6의 미세입자 측정장치(100)에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 중복되는 설명은 도 1 내지 도 6의 미세입자 측정장치(100)에 대한 상세한 설명으로 대신하고, 중복된 설명을 생략하도록 한다.The detailed description of each step corresponds to the detailed description of the fine
710 단계는 미세입자가 통과할 수 있는 단면적의 미세유체관에 미세입자를 주입하는 단계이다.Step 710 is a step of injecting fine particles into the microfluidic channel having a cross-sectional area through which the fine particles can pass.
보다 구체적으로, 측정하고자 하는 미세입자를 미세유체관에 주입하는 단계이다. 미세 유체관의 단면적은 미세입자가 하나씩 통과할 수 있는 단면적을 가질 수 있다.More specifically, it is a step of injecting fine particles to be measured into a microfluidic tube. The cross-sectional area of the microfluidic channel may have a cross-sectional area through which fine particles can pass one by one.
720 단계는 상기 미세입자가 상기 미세유체관에 형성된 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 3 전극에 도달하여 제 3 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제 1 시간을 측정하는 단계이다.In the
보다 구체적으로, 미세입자가 제 3 전극에 도달하면 제 3 전극에 전류가 흐르기 시작하는바, 이때의 시간인 제 1 시간을 측정한다. 제 1 시간은 미세입자의 농도를 산출하기 위한 미세입자를 세는 시작시간이다. 제 3 전극에 흐르는 전류는 제 2 전극에 인가된 제 1 기준전압에 의해 흐른다.More specifically, when the fine particle reaches the third electrode, a current starts to flow to the third electrode, and the first time, which is the time, is measured. The first time is the start time for counting the fine particles for calculating the concentration of the fine particles. The current flowing in the third electrode flows by the first reference voltage applied to the second electrode.
730 단계는 상기 미세입자가 상기 미세유체관을 통과할 때 상기 제 1 전극의 출력신호를 측정하여 미세입자의 개수 또는 크기를 산출하는 단계이다.In
보다 구체적으로, 미세입자가 미세유체관을 통과할 때 미세유체관에 형성된 제 1 전극의 출력신호에 변화가 발생하는바, 제 1 전극의 출력신호를 측정하여 미세입자의 개수 또는 크기를 산출할 수 있다. 제 1 전극의 출력신호의 변화의 수 또는 크기에 따라 미세입자의 개수 또는 크기를 측정할 수 있다. 출력신호의 변화는 미세입자가 통과할 때 발생하는바, 출력신호가 변하는 개수와 그 정도를 이용하여 미세입자의 개수와 크기를 산출할 수 있다. 제 1 전극의 출력신호는 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 2 전극에 인가된 제 1 기준전압에 의해 발생한다.More specifically, when the fine particles pass through the microfluidic channel, a change occurs in the output signal of the first electrode formed in the microfluidic channel, and the output signal of the first electrode is measured to calculate the number or size of the fine particles . The number or size of the fine particles can be measured according to the number or size of the change in the output signal of the first electrode. The number and size of the fine particles can be calculated by using the number of changes of the output signal and the degree of change as the output signal changes when the fine particles pass. An output signal of the first electrode is generated by a first reference voltage applied to a second electrode formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are injected.
740 단계는 상기 미세입자가 상기 제 3 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 4 전극에 도달하여 제 4 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제 2 시간을 측정하는 단계이다.In
보다 구체적으로, 미세입자가 제 4 전극에 도달하면 제 4 전극에 전류가 흐르기 시작하는바, 이때의 시간이 제 2 시간을 측정한다. 제 2 시간은 미세입자의 농도를 산출하기 위한 미세입자를 세는 것을 종료하는 종료시간이다. 제 4 전극에 흐르는 전류는 제 4 전극에 인가된 제 2 기준전압에 의해 흐른다.More specifically, when the fine particle reaches the fourth electrode, a current starts to flow to the fourth electrode, and the time at this time measures the second time. The second time is the ending time which ends counting the fine particles for calculating the concentration of the fine particles. The current flowing through the fourth electrode flows by the second reference voltage applied to the fourth electrode.
750 단계는 제 1 시간, 제 2 시간, 제 1 전극의 출력신호로부터 산출된 제 1 시간부터 제 2 시간까지 미세입자의 개수, 및 제 3 전극과 제 4 전극 사이의 미세유체관의 부피를 이용하여 미세입자의 농도를 산출하는 단계이다.In
보다 구체적으로, 제 3 전극과 제 4 전극 사이의 미세유체관의 부피를 알고 있는바, 제 1 시간과 제 2 시간 사이에 미세유체관을 통과한 미세입자의 수를 산출함으로써 미세입자의 농도를 산출한다.More specifically, the volume of the microfluidic channel between the third electrode and the fourth electrode is known, and the number of fine particles passing through the microfluidic channel between the first time and the second time is calculated, .
810 단계는 상기 미세입자가 상기 제 1 기준전압에 의해 제 1 전극의 출력신호가 측정될 때, 상기 제 1 전극과 상기 제 1 전극의 출력신호를 측정하는 출력신호 측정부 사이에 병렬로 연결되는 스위치를 스위치-오프하는 단계이다.In
보다 구체적으로, 상기 스위치는 제 1 전극의 출력신호가 측정되기 전까지 스위치-온되어 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압과 구별되는 전압이 측정되도록 하고, 제 1 전극의 출력신호가 측정되면 스위치-오프되어 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압이 측정될 수 있다.More specifically, the switch causes the switch to be turned on until the output signal of the first electrode is measured so that the voltage that is distinguished from the voltage measured by the first reference voltage is measured, and when the output signal of the first electrode is measured, Off so that the voltage measured by the first reference voltage can be measured.
910 단계는 상기 미세입자가 상기 제 3 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 4 전극에 도달하여 제 3 전극에 흐르는 전류가 변하기 시작하는 제 2 시간을 측정하는 단계이다.In
보다 구체적으로, 미세입자가 제 4 전극에 도달하면 제 4 전극에 인가된 기준전압에 의해 제 3 전극의 전류가 변하기 시작하는바, 이때의 시간이 제 2 시간을 측정한다. 제 2 시간은 미세입자의 농도를 산출하기 위한 미세입자를 세는 것을 종료하는 종료시간이다.
More specifically, when the fine particle reaches the fourth electrode, the current of the third electrode starts to change by the reference voltage applied to the fourth electrode, and the time at this time measures the second time. The second time is the ending time which ends counting the fine particles for calculating the concentration of the fine particles.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
100: 미세입자 측정장치
110: 미세입자
120: 미세유체관
130: 제 1 전극
140: 제 2 전극
150: 제 3 전극
160: 제 4 전극100: fine particle measuring device
110: fine particles
120: microfluid tube
130: first electrode
140: Second electrode
150: third electrode
160: fourth electrode
Claims (10)
상기 미세유체관에 형성되는 제 1 전극;
상기 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되어 제 1 기준전압이 인가되는 제 2 전극;
상기 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되는 제 3 전극; 및
상기 제 3 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성되어 제 2 기준전압이 인가되는 제 4 전극을 포함하고,
상기 제 1 전극의 출력신호를 이용하여 통과한 미세입자의 개수, 크기 또는 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치.A microfluidic channel having a cross-sectional area through which fine particles can pass;
A first electrode formed on the microfluidic channel;
A second electrode formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are injected and to which a first reference voltage is applied;
A third electrode formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged; And
And a fourth electrode formed at a position spaced apart from the third electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged, to which a second reference voltage is applied,
And calculating a number, a size, or a concentration of the fine particles passed through using the output signal of the first electrode.
상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극에 흐르는 전류를 측정하고,
상기 제 3 전극에 전류가 흐르는 제 1 시간, 상기 제 4 전극에 전류가 흐르는 제 2 시간, 제 1 시간과 제 2 시간 사이에 산출된 미세입자의 개수, 및 상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 사이의 미세유체관의 부피를 이용하여 상기 미세입자의 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치.The method according to claim 1,
Measuring a current flowing through the third electrode and the fourth electrode,
A first time when a current flows through the third electrode, a second time when a current flows through the fourth electrode, a number of fine particles calculated between a first time and a second time, Wherein the concentration of the fine particles is calculated using the volume of the microfluidic tube between the fine particles.
상기 제 3 전극에 흐르는 전류를 측정하고,
상기 제 3 전극에 전류가 흐르는 제 1 시간, 상기 제 3 전극에 전류가 변하는 제 2 시간, 제 1 시간과 제 2 시간 사이에 산출된 미세입자의 개수, 및 상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 사이의 미세유체관의 부피를 이용하여 상기 미세입자의 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치.The method according to claim 1,
Measuring a current flowing through the third electrode,
A first time at which a current flows to the third electrode, a second time at which a current changes at the third electrode, a number of fine particles calculated between a first time and a second time, Wherein the concentration of the fine particles is calculated using the volume of the microfluidic tube between the fine particles.
상기 제 1 전극과 상기 제 1 전극의 출력신호를 측정하는 출력신호 측정부 사이에 병렬로 연결되는 스위치를 더 포함하고,
상기 스위치는,
상기 제 1 전극의 출력신호가 측정되기 전까지 스위치-온되어 상기 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압과 구별되는 전압이 측정되도록 하고, 상기 제 1 전극의 출력신호가 측정되면 스위치-오프되어 상기 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압이 측정되도록 하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치.The method of claim 1, wherein
Further comprising: a switch connected in parallel between the first electrode and an output signal measuring unit for measuring an output signal of the first electrode,
Wherein the switch comprises:
The first electrode is switched on until the output signal of the first electrode is measured, and a voltage that is differentiated from a voltage measured by the first reference voltage is measured, and when the output signal of the first electrode is measured, So that a voltage measured by one reference voltage is measured.
상기 제 1 전극의 출력신호의 변화의 수 또는 크기에 따라 미세입자의 개수 또는 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치.The method according to claim 1,
Wherein the number or size of the fine particles is measured according to the number or size of the change in the output signal of the first electrode.
상기 미세유체관의 단면적은 상기 통과하는 미세입자가 통과할 수 있는 단면적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정장치.The method according to claim 1,
Wherein the cross-sectional area of the microfluidic channel is formed in a cross-sectional area through which the passing fine particles can pass.
상기 미세입자가 상기 미세유체관에 형성된 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 3 전극에 도달하여 제 3 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제 1 시간을 측정하는 단계;
상기 미세입자가 상기 미세유체관을 통과할 때 상기 제 1 전극의 출력신호를 측정하여 미세입자의 개수 또는 크기를 산출하는 단계;
상기 미세입자가 상기 제 3 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 4 전극에 도달하여 제 4 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제 2 시간을 측정하는 단계; 및
상기 제 1 시간, 상기 제 2 시간, 상기 제 1 전극의 출력신호로부터 산출된 상기 제 1 시간부터 상기 제 2 시간까지 미세입자의 개수, 및 상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 사이의 미세유체관의 부피를 이용하여 상기 미세입자의 농도를 산출하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 전극의 출력신호는,
상기 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 2 전극에 인가된 제 1 기준전압에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정방법.Injecting fine particles into a microfluidic channel having a cross-sectional area through which fine particles can pass;
The fine particles reach a third electrode formed at a position spaced apart from the first electrode formed in the microfluidic channel by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged, Measuring;
Measuring the output signal of the first electrode when the fine particles pass through the microfluidic channel to calculate the number or size of the fine particles;
Measuring a second time at which the fine particles reach a fourth electrode formed at a position spaced apart from the third electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged, and a current starts flowing to the fourth electrode; And
The number of fine particles from the first time to the second time calculated from the output signal of the first electrode and the number of fine particles from the output signal of the first electrode and the number of fine particles between the third electrode and the fourth electrode, And calculating the concentration of the fine particles using the volume of the fine particles,
Wherein the output signal of the first electrode
Wherein the first electrode is formed by a first reference voltage applied to a second electrode formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are injected.
상기 미세입자가 상기 제 1 기준전압에 의해 제 1 전극의 출력신호가 측정될 때, 상기 제 1 전극과 상기 제 1 전극의 출력신호를 측정하는 출력신호 측정부 사이에 병렬로 연결되는 스위치를 스위치-오프하는 단계를 더 포함하고,
상기 스위치는,
상기 제 1 전극의 출력신호가 측정되기 전까지 스위치-온되어 상기 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압과 구별되는 전압이 측정되도록 하고, 상기 제 1 전극의 출력신호가 측정되면 스위치-오프되어 상기 제 1 기준전압에 의해 측정되는 전압이 측정되도록 하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정방법.8. The method of claim 7,
And a switch connected in parallel between the first electrode and an output signal measuring unit for measuring an output signal of the first electrode when the output signal of the first electrode is measured by the first reference voltage, - < / RTI >
Wherein the switch comprises:
The first electrode is switched on until the output signal of the first electrode is measured, and a voltage that is differentiated from a voltage measured by the first reference voltage is measured, and when the output signal of the first electrode is measured, So that the voltage measured by one reference voltage is measured.
상기 제 1 전극의 출력신호의 변화의 수 또는 크기에 따라 미세입자의 개수 또는 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정방법.8. The method of claim 7,
Wherein the number or size of the fine particles is measured according to the number or size of the change in the output signal of the first electrode.
상기 미세입자가 상기 미세유체관에 형성된 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 3 전극에 도달하여 제 3 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제 1 시간을 측정하는 단계;
상기 미세입자가 상기 미세유체관을 통과할 때 상기 제 1 전극의 출력신호를 측정하여 미세입자의 개수 또는 크기를 산출하는 단계;
상기 미세입자가 상기 제 3 전극으로부터 상기 미세입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 4 전극에 도달하여 제 3 전극에 흐르는 전류가 변하기 시작하는 제 2 시간을 측정하는 단계; 및
상기 제 1 시간, 상기 제 2 시간, 상기 제 1 전극의 출력신호로부터 산출된 상기 제 1 시간부터 상기 제 2 시간까지 미세입자의 개수, 및 상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 사이의 미세유체관의 부피를 이용하여 상기 미세입자의 농도를 산출하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 전극의 출력신호는,
상기 제 1 전극으로부터 상기 미세입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제 2 전극에 인가된 제 1 기준전압에 의해 발생하고,
상기 제 3 전극에 흐르는 전류는,
상기 제 2 전극에 인가된 제 1 기준전압 또는 상기 제 4 전극에 인가된 제 2 기준전압에 의해 흐르는 것을 특징으로 하는 미세입자 측정방법.
Injecting fine particles into a microfluidic channel having a cross-sectional area through which fine particles can pass;
The fine particles reach a third electrode formed at a position spaced apart from the first electrode formed in the microfluidic channel by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged, Measuring;
Measuring the output signal of the first electrode when the fine particles pass through the microfluidic channel to calculate the number or size of the fine particles;
Measuring a second time at which the fine particles reach a fourth electrode formed at a position spaced apart from the third electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are discharged so that a current flowing to the third electrode starts to change; And
The number of fine particles from the first time to the second time calculated from the output signal of the first electrode and the number of fine particles from the output signal of the first electrode and the number of fine particles between the third electrode and the fourth electrode, And calculating the concentration of the fine particles using the volume of the fine particles,
Wherein the output signal of the first electrode
And a first reference voltage applied to a second electrode formed at a position spaced apart from the first electrode by a predetermined distance in a direction in which the fine particles are injected,
The current flowing through the third electrode
Wherein the first reference voltage is applied to the second electrode or the second reference voltage is applied to the fourth electrode.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109283110A (en) * | 2018-11-14 | 2019-01-29 | 宋茜 | A kind of different-grain diameter air-anion concentration measurement method and device |
| KR101930416B1 (en) | 2018-09-28 | 2019-03-11 | (주)링크옵틱스 | Apparatus for sorting cells |
| KR20210075746A (en) * | 2019-12-13 | 2021-06-23 | (주)셀라바이오텍 | Vertical particle quantitive measurement apparatus based on potential measurement using nano ink and method therefore |
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| KR20050010709A (en) | 2003-07-19 | 2005-01-28 | 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 | Device for counting micro particles |
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| KR101344040B1 (en) * | 2011-05-19 | 2013-12-24 | 서울대학교산학협력단 | Particle Measuring Method and Device and Manufacturing Method thereof |
-
2015
- 2015-03-16 KR KR1020150035927A patent/KR101681179B1/en active IP Right Grant
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