CN109070080B - 颗粒分离装置和颗粒分离方法 - Google Patents

颗粒分离装置和颗粒分离方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109070080B
CN109070080B CN201780019562.2A CN201780019562A CN109070080B CN 109070080 B CN109070080 B CN 109070080B CN 201780019562 A CN201780019562 A CN 201780019562A CN 109070080 B CN109070080 B CN 109070080B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow path
fluid
particles
input
connection
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201780019562.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109070080A (zh
Inventor
洪钟昱
申秀贞
金圣勋
朴敃哲
韩旲泳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kino Bio
Original Assignee
Exozum Corp
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 Exozum Corp filed Critical Exozum Corp
Publication of CN109070080A publication Critical patent/CN109070080A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109070080B publication Critical patent/CN109070080B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers 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
    • B01L3/502753—Containers 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 characterised by bulk separation arrangements on lab-on-a-chip devices, e.g. for filtration or centrifugation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B01L2200/0652—Sorting or classification of particles or molecules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848—Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0858—Side walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0867—Multiple inlets and one sample wells, e.g. mixing, dilution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0457—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces passive flow or gravitation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N2015/0288—Sorting the particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

根据本发明的实施例所述的颗粒分离装置可包括：一第一输入流动路径，将含有不同大小的多个颗粒的第一流体引入该第一输入流动路径；一第二输入流动路径，将不含颗粒的第二流体引入该第二输入流动路径；一连接流动路径和第二输入流动路径，使得第一流体和第二流体混合形成的第三流体移动；多个排出流动路径，从连接流动路径的另一端出来的多个颗粒根据颗粒尺寸通过该排出流动路径分离和排出；和一分支流动路径，从连接流动路径的另一端出来的至少一部分第三流体通过该分支流动路径排出。

Description

颗粒分离装置和颗粒分离方法
技术领域
本发明涉及一种颗粒分离装置和一种颗粒分离方法。
背景技术
近年来，随着对使用少量材料来诊断和合成的需求的增加，对诸如芯片实验室的微尺度系统的需求也不断增长。分离和控制少量材料的技术在医学、化学和生物学领域中特别重要。
芯片实验室是指芯片上的实验室或芯片中的实验室，用于在主要由玻璃、聚合物树脂或硅树脂制成的基板上制造小于纳升的微通道，并且已经开发出通过将几纳米的液体样品移动通过微通道来快速执行现有的实验或研究过程。
正在研究基于这种芯片实验室技术的颗粒分离系统。然而，传统的颗粒分离系统具有复杂的结构和复杂的分离机制，并且分离精度低。
另外，由颗粒分离系统分离的颗粒的结构可能受到干扰，导致分离后出现功能丧失。
发明内容
基于如上所述的技术背景，本发明的目的在于提供一种颗粒分离装置，多个颗粒在该颗粒分离装置中进行分离期间不会受到破坏。
根据本发明的实施例所述的颗粒分离装置可包括：
一第一输入流动路径，通过该第一输入流动路径引入含有多个不同大小颗粒的第一流体；
一第二输入流动路径，通过该第二输入流动路径引入不含颗粒的第二流体；
一连接流动路径，第三流体穿过该连接流动路径，其中连接流动路径的一端连接到第一输入流动路径和第二输入流动路径，使得第一流体和第二流体混合以形成第三流体；
多个排出流动路径，从连接流动路径的另一端出来的多个颗粒根据颗粒尺寸通过该排出流动路径分离和排出；和
一分支流动路径，从连接流动路径的另一端出来的至少一部分第三流体通过该分支流动路径排出。
根据本发明的实施例，连接流动路径可包括：
一基板；
一第一侧表面，其形成于基板上并连接到第一输入流动路径；和
一第二侧表面，其面向基板上的第一侧表面并连接到第二输入流动路径。
根据本发明的一个实施例，多个颗粒可以滑动地移动到第一侧表面。
根据本发明的另一个实施例，第一侧表面相对于基板朝向第二侧表面倾斜。
根据本发明的另一个实施例，第一侧表面和基板之间形成的角度可以小于90度。
根据本发明的另一个实施例，第一侧表面呈平面形状。
根据本发明的又一个实施例，第一侧表面可以呈阶梯形状。
根据本发明的又一个实施例，第二侧表面可以相对于基板朝向第一侧表面倾斜。
根据本发明的又一个实施例，第二侧表面和基板之间的角度可以小于90度。
根据本发明的另一个实施例，多个排放流动路径可以在与连接流动路径的另一端的第三流体的流动方向交叉的方向上彼此间隔开。
根据本发明的另一个实施例，多个排放流动路径中的一对相邻排放流动路径之间的间隔可以彼此相等。
根据本发明的另一个实施例，引入第一输入流动路径和第二流动路径的第一流体与第二流体的流量比可以在0.1：99.9至50:50的范围内。
根据本发明的又一个实施例，通过分支流动路径排出的第三流体的流量可以是可调节的。
根据本发明的又一个实施例，通过分支流动路径排出的第三流体的流量可以在从连接流动路径出来的第三流体的70％至95％的范围内。
根据本发明的又一个实施例，第二输入流动路径可以相对于第一输入流动路径以预定角度倾斜。
根据本发明的又一个实施例，多个颗粒可以是纳米颗粒。
根据本发明的另一个实施例，多个颗粒可以是细胞器。
根据本发明的又一个实施例，第一流体和第二流体可包含有机溶剂，该有机溶剂分别选自聚醚胺、己烷和甲苯；蒸馏水；含有吐温20的水溶液；盐溶液；培养基；和PBS(磷酸盐缓冲盐液)中的一种。
根据本发明的又一个实施例，该装置可以应用于血液分析芯片、DNA阵列和微传感器中的任何一个上。
根据本发明另一个实施例所述的用于分离颗粒的方法可包括：
将含有多个大小不同的颗粒的第一流体引入第一输入流动路径中；
将不含颗粒的第二流体引入第二输入流动路径中；
使第一流体和第二流体通过连接流动路径，该连接流动路径连接到第一输入流动路径和第二输入流动路径的出口部分；
使通过连接流动路径的多个颗粒根据颗粒尺寸通过多个排出流动路径中的每一个；和
使至少一部分第三流体通过位于连接流动路径的出口部分处的分支流动路径，其中混合已经通过连接流动路径的第一流体和第二流体以形成第三流体。
根据本发明的另一个实施例，连接流动路径可包括：
一基板；
一第一侧表面，其形成于基板上并连接到第一输入流动路径；和
一第二侧表面，其面向基板上的第一侧表面并连接到第二输入流动路径。
根据本发明的另一个实施例，第一侧表面相对于基板朝向第二侧表面倾斜。
根据本发明的另一个实施例，第一侧表面和基板之间形成的角度可以小于90度。
根据本发明的又一个实施例，引入第一输入流动路径和第二流动路径的第一流体与第二流体的流量比可以在0.1：99.9至50:50的范围内。
根据本发明的又一个实施例，通过分支流动路径排出的第三流体的流量可以是可调节的。
根据本发明的又一个实施例，通过分支流动路径排出的第三流体的流量可以在从连接流动路径出来的第三流体的70％至95％的范围内。
根据上述颗粒分离装置和颗粒分离方法，可以通过颗粒大小分离大小不同的颗粒。根据本实施例的颗粒分离装置和颗粒分离方法，微粒和纳米颗粒可以彼此分离，并且大小不同的纳米颗粒可以彼此分离。
此外，尽量减少使用物理能、化学能和电能，以防止颗粒在颗粒分离过程中受到损坏。
另外，本实施例的颗粒分离装置和颗粒分离方法可以分离纳米颗粒，例如半导体纳米颗粒的分离，生物纳米颗粒的分离，血液、脐带血、外来体和细粉尘的分离。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的颗粒分离装置的俯视图。
图2是示出通过连接流动路径分离颗粒的过程的图。
图3是沿图1中的线III-III切割的连接流动路径的剖视图。
图4是图3的连接流动路径的第一修改示例。
图5是图3的连接流动路径的第二修改示例。
图6是图3的连接流动路径的第三修改示例。
图7是示出根据分支流动路径的流量变化的颗粒分离程度的视图。
图8是示出根据第一输入流动路径和第二输入流动路径的流量变化的颗粒分离程度的视图。
图9是示出通过排出流动路径分离颗粒的结果的视图。
图10是使用根据本实施例的颗粒分离装置分离外来体和凋亡小体的结果。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例，这些附图对于本发明所属领域的技术人员来说是显而易见的。本发明可以以许多不同的形式实施，并且不限于本文描述的示例。为了清楚地说明本发明，省略了与描述无关的部分，并且在整个说明书中相同或相似的部件由相同的附图标记表示。
另外，为了便于说明，任意地示出了附图中所示的每个部件的尺寸和厚度，因此本发明不必限于附图中所示的那些尺寸和厚度。
在附图中，厚度被放大以清楚地指示层和区域。在附图中，为了便于说明，夸大了一些层和区域的厚度。当诸如层、膜、区域或板的部分被称为在另一部分“上”或“上方”时，还包括在中间以及另一部分中存在另一部分的情况。
此外，在整个说明书中，当元件被称为“包含”元件时，除非另有明确说明，否则这意味着元件也可以包含其它元件而不脱离其它元件。此外，在整个说明书中，术语“在...上”指的是位于目标部分的上方或下方，并不一定意味着目标部分相对于重力方向位于上侧。
在下文中，将参考图1至3描述本发明的一个示例的颗粒分离器。
图1是根据本发明的实施例的颗粒分离器的俯视图。图2是用于说明通过连接流动路径分离颗粒的过程的图。图3是沿图1中的线III-III切割的连接流动路径的剖视图。
参照图1至图3，根据本发明实施例的颗粒分离装置包括第一输入流动路径(In_P1)，第二输入流动路径(In_P2)，连接流动路径(CP)，多个排出流动路径(EX1至EX9)和分支流动路径(DP)。根据该示例，已经通过连接到第一输入流动路径和第二输入流动路径(In_P1和In_P2)的连接流动路径(CP)的多个颗粒(A，B，C和D)根据颗粒尺寸被分离并排放到多个排出流动路径(Ex)中。此时，通过连接流动路径(CP)流出的一部分流体通过分支流动路径(DP)向外流出，并且可以控制通过分支流动路径(DP)流出分支流动路径(DP)的流体的流量，使得多个颗粒根据颗粒尺寸通过多个排出流动路径(Ex)分离。
参照图1，第一流体(L1)通过第一输入流动路径(In_P1)注入。此时，第一流体(L1)包含多个具有不同尺寸的颗粒。即，包含多个颗粒的第一流体(L1)通过输入流动路径(In_P1)注入。通过第一输入流动路径(In_P1)引入的多个颗粒可以通过根据本实施例的颗粒分离器根据颗粒尺寸彼此分离。
此时，多个颗粒可以是纳米颗粒、量子点或细胞器。在本文中，纳米颗粒是指颗粒尺寸为几纳米的颗粒。要应用于根据本实施例的颗粒分离装置的颗粒可以是具有几纳米尺寸的各种颗粒。
另一方面，量子点表示纳米级别的半导体晶体，其通过化学合成过程产生。此时，量子点可以通过根据颗粒尺寸产生不同长度的光波长发出各种颜色的光，而不改变材料的种类。并且，将不含颗粒的第二流体(L2)引入第二个输入流动路径(In_P2)。与上述第一流体(L1)不同，第二流体(L2)仅由液体组成。
也就是说，第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)设置在根据本示例的颗粒分离器的入口侧。此时，要分离的多个大小不同的颗粒引入到一个输入流动路径中，即通过第一流体(L1)的第一输入流动路径(In_P1)，并且不含颗粒的第二流体(L2)被注入到另一个输入流动路径中，即，第二输入流动路径径(In_P2)。
此时，第一流体(L1)和第二流体(L2)可分别包含任何有机溶剂，该有机溶剂选自聚醚胺、己烷和甲苯；蒸馏水；含有吐温20的水溶液；盐溶液；培养基；和PBS(磷酸盐缓冲盐液)中的一种。
例如，在本示例中，可以在培养基中包含多个大小不同的颗粒以引入第一输入流动路径(In_P1)。第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)连接到连接流动路径(CP)。如图1所示，第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)连接到连接流动路径(CP)的一端。
此时，第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)彼此形成一个角度并连接到连接通道(CP)的一端。第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)彼此平行布置，并且不连接到连接流动路径(CP)的一端。也就是说，第二输入流动路径(In_P2)基于第一输入流动路径(In_P1)以特定角度倾斜并且连接到连接流动路径(CP)。
例如，如图1所示，第一输入流动路径(In_P1)与连接流动路径(CP)平行布置，第二输入流动路径(In_P2)以某一角度布置。
参照图2，当第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)相对于彼此形成某一角度时，包含在第一流体(L1)中的多个颗粒可沿连接路径(CP)的第一侧(W1)移动。本文中，第一侧(W1)表示连接到第一输入流动路径(In_P1)的连接流动路径(CP)的一侧。
例如，假设第一流体(L1)包含大小不同的多个颗粒(A，B，C和D)。已经通过第一连接流动路径(In_P1)的第一流体(L1)由第二流体(L2)在连接流动路径(CP)的第一侧(W1)上滑动并沿连接流动路径(CP)移动。
在第一输入路径(In_P1)和第二输入路径(In_P2)相交时，第一流体(L1)的多个颗粒(A，B，C，D)由第二输入路径(In_P2)的第二流体(L2)朝向连接路径的第一侧移动(CP)。这是因为注入连接流动路径(CP)的第二流体(L2)相对于第一流体(L1)以一定角度倾斜。即，流入连接流动路径(CP)的多个颗粒(A，B，C和D)通过第二流体(L2)在连接流动路径(CP)的第一侧表面(W1)上滑动的同时进行移动。
根据该示例，如图3所示，连接流动路径(CP)的第一侧表面(W1)布置成相对于基板(Su)以第一角度(θ1)1倾斜。此时，第一侧表面(W1)朝向面向第一侧表面(W1)的第二侧表面(W2)倾斜。本文中，第二侧表面(W2)表示连接到第二输入流动路径(In_P2)的连接流动路径(CP)的一侧。
此外，第二侧表面(W2)可以相对于基板(Su)以第二角度(θ2)倾斜。然而，本发明不限于此，并且如图4的第一变形例所示，第二侧表面(W2)可以垂直基板(Su)设置。这是因为多个颗粒(A，B，C和D)通过第二流体(L2)沿着第一侧表面(W1)移动，并且不沿着第二侧表面(W2)移动。
此时，第一角度(θ1)和第二角度(θ2)可以小于90°。优选地，第一角度(θ1)和第二角度(θ2)可以在35°至55°之间。当第一侧表面(W1)以第一角度(θ1)倾斜时，包含在第一流体(L1)中的颗粒可以以颗粒大小的顺序与第一侧表面(W1)间隔开。
参照图3，多个颗粒(A，B，C和D)以颗粒大小的顺序与第一侧表面(W1)间隔开。例如，颗粒(A)、颗粒(B)、颗粒(C)、颗粒(D)以较大颗粒大小的顺序与第一侧表面(W1)隔开。在下文中，为方便起见，假设颗粒(A，B，C和D)是球形的，并且颗粒大小由颗粒(A，B，C和D)的直径确定。因此，颗粒尺寸(A)、颗粒(B)、颗粒(C)和颗粒(D)以较大颗粒大小的顺序与第一表面(W1)间隔开。
根据该示例，与第一侧表面(W1)不倾斜且不垂直于基板(Su)设置的情况相比，由于第一侧表面(W1)朝向第二侧表面(W2)倾斜，因此可以增加颗粒(A，B，C和D)之间的距离。本文中，颗粒(A，B，C和D)之间的距离是指颗粒(A，B，C和D)中心之间的距离。
结果，通过连接流动路径(CP)的颗粒(A，B，C和D)可以根据颗粒尺寸彼此分离，并且可以引入多个排出流动路径(EX1至EX9)中。下面将描述其详细描述。
此时，第一侧表面(W1)可以呈平面形状。如图3所示，第一侧表面(W1)形成为平面形状，并且多个颗粒(A，B，C和D)附着到基板(Su)和第一侧表面(W1)，第一侧表面(W1)呈位于连接流动路径(CP)中的平面形状。
另一方面，如图5的第二变型中所示，第一侧表面(W1)可以呈阶梯形状。与形成为平板形状相比，第一侧表面(W1)形成为阶梯形状时，多个颗粒(A，B，C和D)之间的距离可以进一步增加。此时，如图5所示，第二侧表面(W2)也可以具有第一侧表面(W1)的阶梯形状。
再次参照图1和图2，多个颗粒(A，B，C和D)包含在第三流体(L3)中，其中第一流体(L1)和第二流体(L2)混合以通过流动路径(CP)。如上所述，多个颗粒(A，B，C和D)在第一侧表面(W1)上滑动的同时移动。然后，当通过连接路径(CP)时，多个颗粒(A，B，C和D)根据颗粒尺寸彼此分开移动，如图2所示。
在图2中，多个颗粒(A，B，C和D)通过第二流体(L2)沿第一侧表面(W1)滑动，并且当通过连接流动路径(CP)时通过惯性力朝向第一侧表面(W1)倾斜地移动。
此时，颗粒(A，B，C和D)根据颗粒尺寸沿着不同的路径移动。更具体地，多个颗粒(A，B，C和D)分别沿路径(P1，P2，P3和P4)移动。即，颗粒(A)沿路径(P1)移动，颗粒(B)沿路径(P2)移动，颗粒(C)沿路径(P3)和颗粒(D)沿路径(P4)移动。
如图2所示，颗粒尺寸越小，朝向第一侧表面(W1)弯曲的越多。因此，颗粒(D)、颗粒(C)、颗粒(B)和颗粒(A)以小颗粒尺寸的顺序朝向第一侧表面(W1)明显弯曲。
另一方面，根据本示例，当如上所述，第一侧表面(W1)朝向第二侧表面(W2)倾斜时，颗粒(A，B，C和D)之间的距离增加，由此，已经通过连接流动路径(CP)的颗粒(A，B，C和D)移动的路径(P1，P2，P3和P4)之间的距离也随之增加。随着路径(P1，P2，P3和P4)的一对相邻路径之间的距离的增加，可以轻松分离随路径移动的颗粒。
例如，当观察到沿着路径(P1)移动的颗粒(A)和沿着路径(P2)移动的颗粒(B)时，与第一侧表面(W1)不倾斜的情况相比，第一侧表面W1倾斜时，路径(P1)和路径P2之间的距离进一步增大。这是因为第一侧表面(W1)倾斜，使得连接流动路径(CP)中的颗粒(A)与颗粒(B)之间的距离增大。
再次参照图1，多个排出流动路径(Ex)布置在连接流动路径(CP)的另一端。多个排出流动路径(Ex)可以根据颗粒的大小分离和排出通过连接流动路径(CP)排出的多个颗粒。
例如，可以在连接流动路径(CP)的另一端形成多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)。虽然描述了图1中布置了九个排出流动路径，但是排出流动路径的数量不限于此，并且可以小于9个或更多个。根据该示例，它可以根据颗粒的大小分别通过多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)分离和排出。
此时，多个排出通道(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)可以沿与从连接通道(CP)流出的第三流体(L3)的流动方向交叉的方向布置。换句话说，多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)可以在与流动方向交叉的方向上彼此间隔开。
根据本示例，多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)在横向上以相同的间隔布置。更具体地，多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)的相邻一对排出流动路径之间的间隔彼此相等。例如，排出流动路径(Ex1)和排出流动路径(Ex2)之间的间隔以及排出流动路径(Ex2)和排出流动路径(Ex3)之间的间隔彼此相等。类似地，排出流动路径(Ex2)和排出流动路径(Ex3)之间的间隔以及排出流动路径(Ex3)和排出流动路径(Ex4)之间的间隔彼此相等。
另一方面，根据本示例，设置分支流动路径(DP)，其中通过连接流动路径(CP)出来的至少一部分第三流体(L3)通过该分支流动路径(DP)排出。分支流动路径(DP)位于连接流动路径(CP)的出口侧，并且与多个排出流动路径(Ex)相邻设置。
此时，分支流动路径(DP)将一部分第三流体(L3)排出到外部，并且多个颗粒在对应于每个颗粒大小的多个排出流动路径(Ex)处被分离和排出。当分支流动路径(DP)将一部分第三流体(L3)排出到外部时，可以增加上述颗粒移动的路径之间的距离。结果，不同大小的颗粒可以通过颗粒尺寸容易地分离。
根据本示例，可以调节通过分支流动路径(DP)排出的第三流体(L3)的流量。通过控制通过分支流动路径(DP)排出的第三流体(L3)的流量，可以根据颗粒尺寸更容易地分离和排出通过连接流动路径(CP)排出的多个颗粒。
图7是示出根据分支流动路径的流量变化的颗粒分离程度的图。可以看出，当通过分支流动路径(DP)流出的第三流体的流量高于相对于通过连接流动路径(CP)流动的第三流体的一定比时，颗粒更容易分离。
参照图7，当通过分支流动路径(DP)流出的第三流体的流量比增加时，排出流动路径(Ex)增大，其中通过连接流动路径(CP)流出的第三流体通过该排出流动路径(Ex)流出。本文中，图7中所示的百分比(％)表示通过分支流动路径(DP)排出的第三流体与通过连接流动路径CP流出的第三流体的比率。图7中以红色显示的路径表示通过连接流动路径(CP)排出的第三流体移动所通过的路径。
例如，当排出到分支流动路径(DP)的流量是排出到连接流动路径(CP)的流量的0％时，即，当没有流量通过分支流动路径(DP)流出时，第三流体沿一个排出流动路径(Ex)排出。另一方面，当排出到分支流动路径(DP)的流量比(％)增加时，可以看出排出流动路径(Ex)的数量增加，其中第三流体通过所述排出流动路径(Ex)排出。特别地，当排出到分支流动路径(DP)的流量是排出到连接流动路径(CP)的流量的70％至95％时，排出流动路径(Ex)的数量达到最大，其中第三流体通过所述排出流动路径(Ex)排出。
根据本示例，流入第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)的第一流体(L1)和第二流体(L2)的流量彼此不同。特别地，当第一流体(L1)和第二流体(L2)的流量比为0.1：99.9至50:50时，通过连接流动路径(CP)出来的多个颗粒可以容易地分离和排出。更优选地，当第一流体(L1)和第二流体(L2)的流量比为5:95时，多个颗粒可以通过多个排出流动路径容易地根据颗粒尺寸分离。
图8是示出由于第一输入流动路径和第二输入流动路径的流量变化引起的颗粒分离程度的图。图8是一实验结果，其根据通过第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)的流量的相对变化，示出分离和排出到根据本实施例的颗粒分离装置的多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)的程度。使用外来体得到图8的实验结果，并且将同线蛋白用作外来体的标记物。
另一方面，使用蛋白印迹法来检测位于多个排出流动路径中的外来体(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)。在该实验中，使用注射泵将流体注入第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)。
参照图8(1)，当不含颗粒的第二流体(L2)的流量大于包含颗粒的第一流体(L1)的流量时，例如，当第二流体(L2)的流量为1:99时，在多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)中不均匀地检测到外来体。
另一方面，当第一流体(L1)和第二流体(L2)的流量比为5:95或10:90时，在多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)中的每一个中均匀地检测到外来体。
特别地，如上所述，当第一流体(L1)和第二流体(L2)的流量比为5:95时，可以看出，外来体均匀地分离在多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)内。
图8是一实验结果，其通过控制第一流体(L1)和第二流体(L2)的流量比确认第三流体流出到多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)中的每一个。
图9是示出通过排出流动路径分离颗粒的结果的视图。
图9是使用本实施例的颗粒分离装置在以18：1的重量比混合1μm和10μm聚苯乙烯颗粒之后进行分离的结果。在该实验中，将颗粒与蒸馏水混合或与混合有吐温20的蒸馏水混合。在第一流体(L1)与第二流体(L2)的流量比为5:95且通过分支流动路径(DP)排出的流体的流量为通过连接流动路径(CP)排出的流量的70％的条件下进行该实验。使用光学显微镜来识别排出流动路径中的聚苯乙烯颗粒。
参照图9，主要在前排出流动路径中检测到具有小颗粒尺寸的1μm聚苯乙烯颗粒，主要在后排出流动路径中检测到具有大颗粒尺寸的10μm聚苯乙烯颗粒。前排出流动路径是指排出流动路径的数量少(例如，Ex1，Ex2，Ex3，Ex4)，后排出流动路径是指排出流动路径的数量多(例如，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)。图9的照片中所示的Drain_1，Drain_2等分别对应于排出流动路径EX1，Ex2等。
图10是使用本实施例的颗粒分离装置分离外来体和凋亡小体的结果。
图10是示出使用本发明实施例的颗粒分离装置分离外来体和凋亡小体的流体混合物的结果的图，其中外来体的颗粒尺寸为约100nm至200nm，凋亡小体的颗粒尺寸为约1μm至5μm。
在该实验中，将外来体和凋亡小体在培养基或PBS(磷酸盐缓冲盐液)中混合，并将混合物注入输入流动路径中。第一流体(L1)与第二流体(L2)的流量比为10:90，其在排出到分支流动路径(DP)的流量为排出到连接流动路径(CP)流量的75％的条件下进行。使用蛋白印迹法检测位于多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)中的颗粒。将同线蛋白用作外来体的标记物，并且将钙网蛋白用作凋亡小体的标记物。
与图9类似，在图10中，主要在前排出流动路径中检测到具有小颗粒尺寸的外来体，主要在后排出流动路径中检测到具有大颗粒尺寸的凋亡小体。在本文中，前排出流动路径是指排出流动路径的数量少(例如，Ex1，Ex2，Ex3，Ex4)，后排出流动路径是指排出流动路径的数量多(例如，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)。
在下文中，将描述本发明的一个示例的颗粒分离方法。在解释本实施例的颗粒分离方法时，将省略与上述颗粒分离装置相同构造的详细描述。
参照图1，第一流体(L1)被引入第一输入流动路径(In_P1)。此时，第一流体(L1)包含大小不同的多个颗粒，多个大小不同的颗粒根据颗粒尺寸分离。即，通过第一输入流动路径(In_P1)引入包含多个颗粒的第一流体(L1)。
同时，将不含颗粒的第二流体(L2)引入第二输入流动路径(In_P2)。与上述第一流体(L1)不同，第二流体(L2)仅由单种液体组成。
即，根据本实施例，将含有颗粒的第一流体(L1)和不含颗粒的第二流体(L2)注入不同的输入流动路径(In_P1)和(In_P2)。此时，可以同时引入第一流体(L1)和第二流体(L2)。
此时，第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)彼此形成一定角度，并且组合到连接通道(CP)的入口。第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)彼此平行布置，并且不组合到连接通道(CP)的一端。换言之，第二输入流动路径(In_P2)相对于第一输入流动路径(In_P1)以预定角度倾斜，并且组合到连接流动路径(CP)。
例如，如图1所示，第一输入流动路径(In_P1)与连接流动路径(CP)平行设置，第二输入流动路径In_P2可以相对于第一输入流动路径(In_P2)以某一角度设置。
另一方面，根据本示例，流入第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)的第一流体(L1)和第二流体(L2)的流量彼此不同。特别地，当第一流体(L1)和第二流体(L2)的流量比为0.1：99.9至50:50时，通过连接流动路径(CP)出来的多个颗粒可以容易地分离和排出。更优选地，当第一流体L1和第二流体L2的流量比为5:95时，多个颗粒可以通过多个排出流动路径容易地根据颗粒尺寸分离。
接下来，在分别引入第一流体(L1)和第二流体(L2)之后，第一流体(L1)和第二流体(L2)在通过第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)后流入连接流动路径(CP)。
参照图2，当第一输入流动路径(In_P1)和第二输入流动路径(In_P2)相对于彼此形成一定角度时，包含在第一流体(L1)中的多个颗粒可以与连接流动路径(CP)的第一侧表面(W1)一起移动。本文中，第一侧表面(W1)表示连接到第一输入流动路径((In_P1))的连接流动路径(CP)的一侧。
例如，假设第一流体(L1)包含大小不同的多个颗粒(A，B，C和D)。已经通过第一连接通道(In_P1)的第一流体(L1)通过第二流体(L2)在连接通道CP的第一侧表面(W1)上滑动并且沿连接通道(CP)移动。
在第一输入路径(In_P1)和第二输入路径(In_P2)相交时，第一流体(L1)的多个颗粒(A，B，C，D)由第二输入路径(In_P2)的第二流体(L2)朝向连接路径(CP)的第一侧移动(CP)。这是因为注入连接流动路径(CP)的第二流体(L2)相对于第一流体(L1)以一定角度倾斜。即，流入连接流动路径(CP)的多个颗粒(A，B，C和D)通过第二流体(L2)在连接流动路径(CP)的第一侧表面(W1)上滑动的同时进行移动。
如上所述，如图3所示，连接流动路径(CP)的第一侧表面(W1)布置成相对于基板(Su)以第一角度(θ1)倾斜。此时，第一侧表面(W1)朝向面向第一侧表面(W1)的第二侧表面(W2)倾斜。本文中，第二侧表面(W2)表示连接到第二输入流动路径(In_P2)的连接流动路径(CP)的一侧。
此外，第二侧表面(W2)可以相对于基板(Su)以第二角度(θ2)倾斜。然而，本发明不限于此，并且如图3的第一变形例所示，第二侧表面(W2)可以垂直基板(Su)设置。这是因为多个颗粒(A，B，C和D)通过第二流体(L2)沿着第一侧表面(W1)移动，并且不沿着第二侧表面(W2)移动。
此时，第一角度(θ1)和第二角度(θ2)可以小于90°。优选地，第一角度(θ1)和第二角度(θ2)可以在35°至55°之间。当第一侧表面(W1)以第一角度(θ1)倾斜时，包含在第一流体(L1)中的颗粒可以以颗粒大小的顺序与第一侧表面(W1)间隔开。
更具体地，多个颗粒(A，B，C和D)以颗粒大小的顺序与第一侧表面(W1)间隔开。例如，颗粒(A)、颗粒(B)、颗粒(C)、颗粒(D)以较大颗粒大小的顺序与第一侧表面(W1)间隔开。为方便起见，假设颗粒(A，B，C和D)是球形的，并且颗粒大小由颗粒(A，B，C和D)的直径确定。因此，颗粒(A)、颗粒(B)、颗粒(C)和颗粒(D)以较大颗粒尺寸的顺序与第一侧表面(W1)间隔开。
根据该示例，与第一侧表面(W1)不倾斜且垂直于基板(Su)设置的情况相比，由于第一侧表面(W1)朝向第二侧表面(W2)倾斜，因此与可以增加颗粒(A，B，C和D)之间的距离。本文中，颗粒(A，B，C和D)之间的距离是指颗粒(A，B，C和D)中心之间的距离。
接下来，通过连接流动路径(CP)的颗粒(A，B，C和D)可以根据颗粒大小彼此分离，并且可以引入多个排出流动路径(EX1至EX9)中。此时，多个排出流动路径(Ex)布置在连接流动路径(CP)的另一端。多个排出流动路径(Ex)可以根据颗粒的大小通过连接流动路径(CP)分离和排出。
如上所述，可以在连接流动路径(CP)的另一端形成多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)。虽然描述了图1中布置了九个排出流动路径，但是排出流动路径的数量不限于此，并且可以小于9个或更多个。根据该示例，它可以根据颗粒的大小分别通过多个排出流动路径(Ex1，Ex2，Ex3，Ex4，Ex5，Ex6，Ex7，Ex8和Ex9)分离和排出。
根据本示例，通过连接流动路径(CP)排出的至少一部分第三流体(L3)通过分支流动路径(DP)。分支流动路径(DP)位于连接流动路径(CP)的出口部分上，并且与多个排出流动路径(Ex)相邻设置。
分支流动路径(DP)将一部分第三流体(L3)排出到外部，并且多个颗粒在对应于每个颗粒大小的多个排出流动路径(Ex)处被分离和排出。当分支流动路径(DP)将一部分第三流体(L3)排出到外部时，可以增加上述颗粒移动的路径之间的距离。结果，不同大小的颗粒可以根据颗粒尺寸容易地分离。
根据本示例，可以调节通过分支流动路径(DP)排出的第三流体(L3)的流量。通过控制通过分支流动路径(DP)排出的第三流体(L3)的流量，可以根据颗粒尺寸更容易地分离和排出通过连接流动路径(CP)排出的多个颗粒。
可以调节通过分支流动路径(DP)排出的第三流体(L3)的流量。通过控制通过分支流动路径(DP)排出的第三流体(L3)的流量，可以根据颗粒尺寸更容易地分离和排出通过连接流动路径(CP)排出的多个颗粒。
例如，当排出到分支流动路径(DP)的流量是排出到连接流动路径(CP)的流量的0％时，即，当没有流量通过分支流动路径(DP)流出时，第三流体沿一个排出流动路径(Ex)排出。另一方面，当排出到分支流动路径(DP)的流量比(％)增加时，可以看出排出流动路径(Ex)的数量增加，其中第三流体通过所述排出流动路径(Ex)排出。特别地，当排出到分支流动路径(DP)的流量是排出到连接流动路径(CP)的流量的70％至95％时，排出流动路径(Ex)的数量达到最大，其中第三流体通过所述排出流动路径(Ex)排出。在本发明的实施例的颗粒分离装置和颗粒分离方法中，将用于排出通过连接流动路径(CP)流出的流体的一部分的分支流动路径(DP)布置在连接流动路径(CP)的出口侧，且通过连接流动路径(CP)排出的多个颗粒可根据颗粒尺寸容易地分离。
根据本实施例的颗粒分离装置和颗粒分离方法，微粒和纳米颗粒可以彼此分离，并且具有不同尺寸的纳米颗粒可以彼此分离。
另外，本实施例可以应用于非破坏性高效外来体精密分离系统、血液分析芯片、DNA阵列、微传感器或精密分离系统。
另外，本实施例可以应用于非破坏性高效外来体精密分离系统、血液分析芯片、DNA阵列、微传感器或精密分离系统。
如上所述，虽然已经参考示例性实例和附图具体示出和描述了本发明，但是本发明不限于此。本领域技术人员将理解，在本发明的技术构思中并且在下面描述的权利要求的等同物的范围内，可以进行各种修改和改变。

Claims (17)

1.一种颗粒分离装置，其特征在于，所述装置包括：
一第一输入流动路径，其被配置为引入含有不同大小的多个颗粒的第一流体；所述颗粒包含纳米颗粒；
一第二输入流动路径，其被配置为引入不含颗粒的第二流体；
一连接流动路径，第三流体穿过所述连接流动路径，其中所述连接流动路径的一端连接到所述第一输入流动路径和所述第二输入流动路径，使得所述第一流体和所述第二流体混合以形成所述第三流体；连接流动路径包括：一基板；一第一侧表面，其形成于基板上并连接到第一输入流动路径，呈平面形状；和一第二侧表面，其面向基板上的第一侧表面并连接到第二输入流动路径；所述第一侧表面相对于基板朝向第二侧表面倾斜；所述第一侧表面和所述基板之间的角度在35°至55°之间；
多个排出流动路径，从所述连接流动路径的另一端出来的所述多个颗粒根据颗粒尺寸通过多个排出流动路径分离和排出，所述多个排出流动路径在与所述连接流动路径的另一端的第三流体的流动方向交叉的方向上彼此间隔开；和
所述装置包括一分支流动路径，从所述连接流动路径的另一端出来的至少一部分所述第三流体通过所述分支流动路径排出外部；
所述分支流动路径设置在所述连接流动路径的另一端的与所述第三流体的流动方向相交的方向上，所述分支流动路径被配置成调整通过所述分支流动路径排出外部的第三流体的流量，以增加从所述连接流动路径的另一端出来的多个颗粒中的每一个移动路径之间的距离；
所述分支流动路径被配置为排出所述第三流体，所述第三流体从所述分支流动路径排出的流量在从所述连接流动路径出来的所述第三流体的流量的70％至95％的范围内；
当通过分支流动路径流出的第三流体的流量比增加时，用于流出通过连接流动路径流出的第三流体的排出流动路径的数量增加。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个颗粒滑动地移动到所述第一侧表面。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二侧表面相对于所述基板朝向所述第一侧表面倾斜。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二侧表面和所述基板之间的角度小于90度。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个排出流动路径中的一对相邻排出流动路径之间的间隔彼此相等。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一输入流动路径和所述第二输入流动路径被配置成分别引入所述第一流体和所述第二流体；所述第一流体与所述第二流体的流量比在0.1：99.9至50:50的范围内。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，通过所述分支流动路径排出的所述第三流体的流量是可调节的。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二输入流动路径相对于所述第一输入流动路径以预定角度倾斜。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个颗粒是纳米颗粒。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个颗粒是细胞器。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个颗粒是量子点。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一流体和所述第二流体分别包含有机溶剂，所述有机溶剂选自聚醚胺、己烷和甲苯；蒸馏水；含有吐温20的水溶液；盐溶液；培养基；和PBS中的任何一种。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置应用于血液分析芯片、DNA阵列和微传感器中的任何一个上。
14.一种用于分离颗粒的方法，其特征在于，所述方法包括：
将含有大小不同的多个颗粒的第一流体引入第一输入流动路径中；所述颗粒包含纳米颗粒；
将不含颗粒的第二流体引入第二输入流动路径中；
使所述第一流体和所述第二流体通过连接流动路径，所述连接流动路径连接到所述连接流动路径一端的所述第一输入流动路径和所述第二输入流动路径的出口部分；连接流动路径包括：一基板；一第一侧表面，其形成于基板上并连接到第一输入流动路径，呈平面形状；和一第二侧表面，其面向基板上的第一侧表面并连接到第二输入流动路径；其中，使所述第一流体和所述第二流体通过所述连接流动路径的步骤包括以在所述连接流动路径的侧表面形成的角度，将所述多个颗粒按照粒径的顺序与所述连接流动路径的侧面隔开；
通过多个排出流动路径中的每一个，根据颗粒尺寸，分离所述连接流动路径的多个颗粒，所述多个排出流动路径在与所述连接流动路径的另一端的第三流体的流动方向交叉的方向上彼此间隔开；和
通过位于所述连接流动路径的出口部分处的分支流动路径向外排出所述第三流体，其中已经通过所述连接流动路径的所述第一流体和所述第二流体被混合，以形成所述第三流体；其中，向外排出所述第三流体的步骤包括调节通过所述分支流动路径排出的第三流体的流量在从所述连接流动路径出来的所述第三流体的流量的70％至95％的范围内；
所述分支流动路径设置在所述连接流动路径的另一端的与所述第三流体的流动方向相交的方向上；
当通过分支流动路径流出的第三流体的流量比增加时，通过连接流动路径流出的第三流体流出的排出流动路径的数量增加。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一侧表面相对于所述基板朝向所述第二侧表面倾斜。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一侧表面和所述基板之间形成的角度小于90度。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一输入流动路径和所述第二输入流动路径被配置成分别引入所述第一流体和所述第二流体；所述第一流体与所述第二流体的流量比在0.1：99.9至50:50的范围内。
CN201780019562.2A 2016-01-26 2017-01-25 颗粒分离装置和颗粒分离方法 Active CN109070080B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0009559 2016-01-26
KR1020160009559A KR101807256B1 (ko) 2016-01-26 2016-01-26 입자 분리 장치 및 입자 분리 방법
PCT/KR2017/000918 WO2017131452A1 (ko) 2016-01-26 2017-01-25 입자 분리 장치 및 입자 분리 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109070080A CN109070080A (zh) 2018-12-21
CN109070080B true CN109070080B (zh) 2021-12-24

Family

ID=59398415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780019562.2A Active CN109070080B (zh) 2016-01-26 2017-01-25 颗粒分离装置和颗粒分离方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10710072B2 (zh)
EP (1) EP3409363A4 (zh)
JP (1) JP7029175B2 (zh)
KR (1) KR101807256B1 (zh)
CN (1) CN109070080B (zh)
BR (1) BR112018015316B1 (zh)
WO (1) WO2017131452A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102327920B1 (ko) 2017-12-28 2021-11-17 인하대학교 산학협력단 결정성 나노셀룰로오스의 길이별 분리장치
KR102260437B1 (ko) 2017-12-28 2021-06-02 인하대학교 산학협력단 결정성 나노셀룰로오스의 길이별 분리장치
KR102491149B1 (ko) * 2018-09-21 2023-01-19 주식회사 엘지화학 입자 분배기
KR102487734B1 (ko) * 2018-09-21 2023-01-12 주식회사 엘지화학 입자 분배기
KR102491618B1 (ko) * 2018-09-21 2023-01-20 주식회사 엘지화학 입자 분배기
KR102491617B1 (ko) * 2018-09-21 2023-01-20 주식회사 엘지화학 입자 분배기
KR102323361B1 (ko) 2019-05-24 2021-11-09 솔바이오 주식회사 스위치 성 부착반응을 이용한 친화 분리 시스템 및 방법
CN114127561A (zh) 2019-05-24 2022-03-01 索尔生物公司 使用开关样结合反应的亲和分离系统和方法
KR102323360B1 (ko) 2019-12-02 2021-11-09 솔바이오 주식회사 엑소좀 차아집단 액체생검 샘플 제조장치 및 제조방법
KR102498862B1 (ko) 2020-06-29 2023-02-13 솔바이오 주식회사 엑소좀 액체생검 샘플 분석방법
KR102439514B1 (ko) * 2020-07-27 2022-09-02 울산과학기술원 미세 대상물 분리장치 및 그 분리장치를 이용한 미세 대상물 분리방법
KR20220095646A (ko) 2020-12-30 2022-07-07 솔바이오 주식회사 엑소좀 차아집단 액체생검 샘플 제조장치 및 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006263693A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Minoru Seki 微粒子の連続分離機構及び装置
CN101322029A (zh) * 2005-12-06 2008-12-10 霍夫曼-拉罗奇有限公司 在圆盘状设备上的血浆分离
JP2012239449A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Nagoya Univ がん細胞自動分離装置およびがん細胞自動分離方法
CN105102959A (zh) * 2013-03-15 2015-11-25 艾瑞思国际股份有限公司 用于血样中的颗粒分析的流通池系统和方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4462058B2 (ja) 2004-09-22 2010-05-12 富士ゼロックス株式会社 微粒子の分級方法、及び微粒子の分級装置
US20090226994A1 (en) * 2005-07-07 2009-09-10 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Method and Device for Acoustic Manipulation of Particles, Cells and Viruses
EP2479552B1 (en) * 2007-04-02 2015-09-02 Acoustic Cytometry Systems, Inc. Methods for enhanced analysis of acoustic field focused cells and particles
JP5018879B2 (ja) * 2007-05-15 2012-09-05 パナソニック株式会社 成分分離デバイス
FR2931141B1 (fr) 2008-05-13 2011-07-01 Commissariat Energie Atomique Systeme microfluidique et procede pour le tri d'amas de cellules et de preference pour leur encapsulation en continu suite a leur tri
US8387803B2 (en) * 2008-08-26 2013-03-05 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Particle sorting
US20100140185A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 John Hill Wastewater treatment
KR101138904B1 (ko) 2010-05-10 2012-05-14 한국과학기술원 입자 분리 유닛 및 이를 이용한 입자 분리 시스템
US9821310B2 (en) * 2011-03-31 2017-11-21 The University Of Akron Two-stage microfluidic device for acoustic particle manipulation and methods of separation
KR20120113533A (ko) * 2011-04-05 2012-10-15 삼성전자주식회사 타겟 분자 분리 장치 및 이를 이용한 타겟 분자 분리 방법
EP2761291B1 (en) * 2011-09-28 2016-06-29 Acousort AB System and method to separate cells and/or particles
US9770721B2 (en) * 2012-03-27 2017-09-26 The Regents Of The University Of California Continuous whole-chip 3-dimensional DEP cell sorter and related fabrication method
KR101360135B1 (ko) 2012-08-16 2014-02-12 한양대학교 산학협력단 경사진 채널 벽면을 갖는 미세유체칩
US9757726B2 (en) * 2013-03-14 2017-09-12 Inguran, Llc System for high throughput sperm sorting
CN105874316B (zh) * 2013-10-30 2022-06-28 Abs全球公司 具有聚焦能量装置的微流体系统和方法
KR20160123305A (ko) * 2014-01-20 2016-10-25 핼시언 바이오메디컬, 인코퍼레이티드 전혈의 수동 분리
WO2017181186A1 (en) * 2016-04-15 2017-10-19 Vortex Biosciences, Inc. Microfluidic chips and cartridges and systems utilizing microfluidic chips and cartridges
US10989721B2 (en) * 2016-07-12 2021-04-27 EMULATE, Inc. Additive channels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006263693A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Minoru Seki 微粒子の連続分離機構及び装置
CN101322029A (zh) * 2005-12-06 2008-12-10 霍夫曼-拉罗奇有限公司 在圆盘状设备上的血浆分离
JP2012239449A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Nagoya Univ がん細胞自動分離装置およびがん細胞自動分離方法
CN105102959A (zh) * 2013-03-15 2015-11-25 艾瑞思国际股份有限公司 用于血样中的颗粒分析的流通池系统和方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Rapid Prototyping of Microfluidic Chips in COC;J Steigert,et al;《Journal of Micromechanics and Microengineering》;20071231;第17卷(第2期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7029175B2 (ja) 2022-03-03
EP3409363A4 (en) 2019-07-17
KR20170089303A (ko) 2017-08-03
WO2017131452A1 (ko) 2017-08-03
KR101807256B1 (ko) 2017-12-08
BR112018015316B1 (pt) 2023-01-31
US10710072B2 (en) 2020-07-14
JP2019512378A (ja) 2019-05-16
EP3409363A1 (en) 2018-12-05
CN109070080A (zh) 2018-12-21
BR112018015316A2 (pt) 2018-12-18
US20190030534A1 (en) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109070080B (zh) 颗粒分离装置和颗粒分离方法
JP6752338B2 (ja) 粒子クラスタを単離するためのマイクロ流体方法およびシステム
KR101911435B1 (ko) 유체 제어 장치, 이를 포함하는 필터 및 바이오칩
EP2040843B1 (en) Apparatus for continuous particle separation
CN106754245B (zh) 基于海藻胶液滴的数字pcr芯片及其应用
JP6746619B2 (ja) マイクロ流体デバイス
JP4982768B2 (ja) 粒子処理用マイクロ流路システムおよび粒子処理方法
Qi et al. Probing single cells using flow in microfluidic devices
EP3684507B1 (en) Particle sorting in a microfluidic system
WO2016019401A1 (en) Microfluidic device with smooth surface for enrichment of rare cells and biomarkers from a biological fluid
EP2537586B1 (en) Hydrodynamic filter unit, hydrodynamic filter including the hydrodynamic filter unit, and method of filtering target material by using the hydrodynamic filter unit and the hydrodynamic filter
EP2460589B1 (en) Hydrodynamic filter, filtering apparatus including the same, and filtering method using the hydrodynamic filter
KR101929924B1 (ko) 수력학을 이용한 마이크로 입자 분리용 미세유로 바이오칩
US10406521B2 (en) Micro-droplet array for multiple screening of a sample
KR20140142097A (ko) 타겟 물질 회수 방법
JP6923181B2 (ja) 微粒子分離デバイスおよび微粒子の分離方法
KR100955845B1 (ko) 액적 병합장치 및 이를 이용한 액적 병합 방법
Bayareh et al. Cancer cell separation using passive mechanisms: A review
KR101153432B1 (ko) 미세진단용 세포분리장치
KR20240105284A (ko) 소변에서 입자를 분리하는 장치 및 방법
KR20240102259A (ko) 입자 분리 장치 및 입자 분리 방법
Mohammadali et al. Cancer Cell Separation Using Passive Mechanisms: a Review.
JP2021065880A (ja) 粒子分離装置及び分離方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230519

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: Kino Bio

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: EXOZUM Corp.

TR01 Transfer of patent right