CN111629814B - 具有矩阵结构的膜结构体及利用其的生物分子过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开具有矩阵结构的膜结构体及利用其的生物分子过滤器。根据本发明一实施例的膜结构体，包括：过滤部，包括由多个窗口单元以矩阵形态而成的窗口区域及未形成窗口单元的阻隔区域，从沿上述窗口区域移动的试样中过滤生物分子；以及支撑部，从上述过滤部延伸来支撑上述过滤部，形成于上述过滤部的窗口区域的各个窗口单元以具有使规定大小以下的生物分子通过的多个微孔的方式构成，在试样所包含的生物分子的分离过程中，防止生物分子的损伤并节减时间和费用，并且，改善膜结构体的耐久性，并防止因过滤对象生物分子之外的物质而导致的膜结构体的堵塞和因此而导致的过滤效率降低。

Description

具有矩阵结构的膜结构体及利用其的生物分子过滤器
技术领域
本发明涉及具有矩阵结构的膜结构体及利用其的生物分子过滤器，更详细地，涉及具有以矩阵形态排列的多个窗口单元的膜结构体及利用其的过滤试样所包含的生物分子的生物分子过滤器。
背景技术
本申请要求于2018年1月26日提交且申请号为第10-2018-0010006号的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
通常，生物分子(biomolecule)指如核酸、蛋白质、微泡等构成生物体的物质或源于生物体的物质。近来，已知可以利用作为细胞间信号传达物质的外泌体(exosome)来诊断癌症或阿尔茨海默等疾病，从而对能够有效分离如外泌体的特定生物分子的技术的关心和研究急剧增长。
但是，如美国公开专利公报第2012-0142001号所公开的内容，在附着于蛋白质的抗体固定在微芯片来分离体液中微泡的现有技术中，需要经过作为预处理过程的离心分离过程，为了固定抗体而需使用高价的设备，因此，存在导致生物分子的损伤且生物分子分离过程消耗很多时间和费用的问题。
并且，如韩国授权专利公报第10-0550515号等所示，在使用多孔膜来分离生物分子的现有技术中，由于使用简单的膜形态的抗蚀干膜(DFR，dry film resist)或聚碳酸酯(polycarbonate)膜，具有多孔膜的耐久性降低且难以处理和设置的问题。尤其，在现有技术中，由于在形成有多孔膜的沟槽里填充试样后，在处于静态下的试样中过滤生物物质，使得试样所包含的其他物质会堵塞多孔膜，因此具有过滤效率急剧下降的问题。
发明内容
技术问题
本发明所要实现的技术目的在于，提供如下的具有矩阵结构的膜结构体及利用其的生物分子过滤器，即，在试样所包含的生物分子的分离过程中，防止生物分子的损伤，节减时间和费用，改善膜结构体的耐久性，防止因过滤对象生物分子之外的物质导致的膜结构体的堵塞和因此而导致的过滤效率降低的问题。
技术方案
本发明一实施例的具有矩阵结构的膜结构体包括：过滤部，包括由多个窗口单元以矩阵形态而成的窗口区域及未形成窗口单元的阻隔区域，从沿上述窗口区域移动的试样中过滤生物分子；以及支撑部，从上述过滤部延伸来支撑上述过滤部，形成于上述过滤部的窗口区域的各个窗口单元具有使规定大小以下的生物分子通过的多个微孔，由此过滤试样所包含的生物分子。
在一实施例中，上述过滤部可包括多个窗口区域，上述多个窗口区域隔着上述阻隔区域依次隔开来并排配置。
在一实施例中，上述膜结构体可以具有层叠结构，上述层叠结构包括：基板，形成有构成上述窗口单元的贯通孔；以及多孔膜，层叠于上述基板来覆盖上述贯通孔的一侧开口。
在一实施例中，上述基板可以包括硅基板。
在一实施例中，上述基板还可包括层叠于上述硅基板的氧化硅(SiO2)层。
在一实施例中，上述多孔膜可以由氮化硅(Si3N4)构成。
本发明一实施例的生物分子过滤器为利用上述实施例中任一实施例的膜结构体来过滤试样所包含的生物分子的过滤器，包括：第一外罩，位于上述膜结构体的一面侧，接收试样后使其沿上述膜结构体的窗口区域移动；以及第二外罩，位于上述膜结构体的另一面侧，收集通过上述膜结构体的上述另一面排出的生物分子。
在一实施例中，上述第一外罩可以包括：流入口，用于使上述试样流入；第一排出口，用于排出从上述试样中分离至少一部分生物分子的残余试样；以及第一流路，将通过上述流入口流入的试样沿上述膜结构体的窗口区域移动后，向上述第一排出口传递。
在一实施例中，上述第一流路可以包括：流路槽部，沿上述膜结构体的窗口区域形成，连接上述流入口与上述第一排出口；以及隔板部，形成于上述流入槽部的周围，防止试样的漏出。
在一实施例中，上述第一外罩还可以包括：第一粘合部，涂敷有粘合剂，与上述膜结构体的支撑部粘合；以及第一排孔，使上述第一粘合部与上述第一外罩的外部相连通。
在一实施例中，可以包括：第二排出口，排出通过上述膜结构体分离的生物分子；以及第二流路，移动通过上述膜结构体的上述另一面排出的生物分子并向第二排出口传递。
在一实施例中，上述第二流路可以包括：第二流路槽部，包括多个引导槽部及收集槽部，上述多个引导槽部相互隔开规定间隔并排延伸来构成，引导从上述膜结构体的上述另一面排出的生物分子沿规定方向移动，上述收集槽部收集被上述多个引导槽部引导并移动的生物分子，并向第二排出口传递；以及第二隔板部，形成于上述第二流路槽部的周围，防止生物分子的漏出。
在一实施例中，上述第二外罩还可以包括：第二粘合部，涂敷有粘合剂，与上述膜结构体的支撑部粘合；以及第二排孔，使上述第二粘合部与上述第二外罩的外部相连通。
发明的效果
根据本发明，以通过具有多孔性结构的膜结构体过滤的方式分离试样所包含的生物分子，由此，可以防止生物分子的损伤并节减生物分子分离过程所需的时间和费用。
尤其，在膜结构体形成多个窗口单元，将易破损的多孔性结构分割为各个窗口单元单位来构成，由此，可以改善膜结构体的耐久性，并易于处理和设置膜结构体。
并且，沿着窗口单元以矩阵形态排列的膜结构体的窗口区域移动试样来过滤试样所包含的生物分子，由此，可以防止因过滤对象生物分子之外的物质而导致的膜结构体的堵塞和因此而导致的过滤效率降低的问题。
并且，沿着膜结构体的窗口区域反复循环规定量的试样来过滤试样所包含的生物分子，由此，可以在减少确保生物分子所需的试样的量的同时改善生物分子获取率。
进而，通过下述说明明显理解的是，本发明所属领域的普通技术人员可通过本发明的多种实施例来解决在上述内容中未提及的各种技术问题。
附图说明
图1为示出本发明一实施例的生物分子过滤器的正面立体图。
图2为示出图1所示的生物分子过滤器的后面立体图。
图3为示出图1所示的生物分子过滤器的分解立体图。
图4为示出本发明一实施例的具有矩阵结构的膜结构体的俯视图。
图5为示出图4所示的膜结构体的窗口单元部分的放大图。
图6为示出图5所示的A-A′部分的垂直剖视图。
图7为示出图3所示的第一外罩的内部面的立体图。
图8为示出图3所示的第二外罩的内部面的立体图。
具体实施方式
以下，为明确对于本发明技术问题的解决方案，参照附图详细说明本发明的实施例。但是，在说明本发明的过程中，在与相关公知技术有关的说明反而混淆本发明的主旨的情况下，将省略与之相关的说明。并且，后述的术语为考虑在本发明中的功能后定义的，这些术语可以根据设计者、生产者等的意图或惯例而有所不同。因此，应根据本说明书全文的内容来定义这些术语。
在本说明书中，术语“生物分子”指如核酸、蛋白质、微泡等的构成生物体的物质或源于生物体的物质，还可指由这些物质的结合、分解、变形或变异而形成的所有物质。
图1示出本发明一实施例的生物分子过滤器100的正面立体图。
如图1所示，本发明一实施例的生物分子过滤器100可以包括第一外罩110、第二外罩120以及设置于上述第一外罩110与第二外罩120之间的膜结构体(未图示)。
第一外罩110位于膜结构体的一面侧，以接收包含过滤对象生物分子的试样并使其与膜结构体的一面相接触的方式构成。为此，第一外罩110可以包括第一排出口111、流入口112以及第一流路(未图示)。
流入口112以使从第一外罩110的外部供应的试样向第一外罩110的内部流入的方式构成。例如，流入口112可以包括：试样供应管插入用突出部，形成于第一外罩110的外部面；以及贯通口，从上述突出部的末端部延伸至上述第一外罩110的内部面。
第一排出口111以排出从通过流入口112流入的试样中分离至少一部分生物分子的残余试样的方式构成。例如，第一排出口111可以包括：试样回收管插入用突出部，形成于第一外罩110的外部面；以及贯通口，从上述第一外罩110的内部面延伸至上述试样回收管插入用突出部的末端部。
第一外罩110的第一流路以如下的方式构成，即，在将通过流入口112流入的试样与膜结构体的一面相接触的同时使其沿上述一面上的规定路径移动后，向上述第一排出口111传递。对此将在下面再次说明。
并且，第一外罩110还可包括使第一外罩110的内部与外部相连通的第一排孔116。
图2示出图1所示的生物分子过滤器100的后面立体图。
如图2所示，本发明一实施例的生物分子过滤器100的第二外罩120与位于膜结构体一面侧的第一外罩110对应地位于膜结构体的另一面侧，以收集并排出通过膜结构体的另一面排出的生物分子的方式构成。为此，第二外罩120可以包括第二排出口121以及第二流路(未图示)。
第二排出口121以排出通过膜结构体分离的生物分子的方式构成。例如，第二排出口121可以包括：生物分子收集管插入用突出部，形成于第二外罩120的外部面；以及贯通口，从上述第二外罩120的内部面延伸至上述生物分子收集管插入用突出部的末端部。
第二外罩120的第二流路以收集通过膜结构体的上述另一面排出的生物分子并向第二排出口121传递的方式构成。对此将在下面再次说明。
并且，第二外罩120还可以包括使第二外罩120的内部与外部相连通的第二排孔126。
图3示出图1所示的生物分子过滤器100的分解立体图。
如图3所示，生物分子过滤器100包括膜结构体130，利用上述膜结构体130来过滤试样所包含的生物分子。即，第一外罩110位于膜结构体130的一面侧，与上述膜结构体130的上述一面相结合，第二外罩120位于膜结构体130的另一面侧，与结构体130的上述另一面相结合。根据实施例，第一外罩110和第二外罩120还能够以收容膜结构体130的方式构成。例如，第一外罩110与第二外罩120在相结合而形成的内部空间收容膜结构体130，如上所述，第一外罩110可以与膜结构体130的一面相结合，第二外罩120可以与膜结构体130的另一面相结合。
图4示出本发明一实施例的具有矩阵结构的膜结构体130的俯视图。
如图4所示，本发明一实施例的膜结构体130为以过滤试样所包含的生物分子的方式构成的膜形态的结构体，包括过滤部132以及支撑部134。
过滤部132为执行生物分子过滤的部分，包括：窗口区域Dw，形成有窗口单元w；以及阻隔区域Db，未形成窗口单元w。
过滤部132的窗口区域Dw为以沿着试样移动路径以矩阵形态形成有多个窗口单元w并与试样相接触的方式构成的区域。与膜结构体130相结合的第一外罩110沿过滤部132的窗口区域Dw形成流路，使试样沿该流路移动。过滤部132从如上所述的沿窗口区域Dw移动的试样中过滤生物分子。为此，形成于窗口区域Dw的各个窗口单元w具有使规定大小以下的生物分子通过的多个微孔。
过滤部132的阻隔区域Db为过滤部132全部区域中除窗口区域Dw之外的区域，为不过滤生物分子的区域。在这种阻隔区域Db中设置有后述的第一外罩110的隔板部等，由此阻隔沿窗口区域Dw移动的试样漏出。
根据实施例，如图4所示，过滤部132可以包括多个窗口区域Dw。在此情况下，多个窗口区域Dw可隔着阻隔区域Db依次隔开来并排配置。
另外，支撑部134从过滤部132延伸或扩张来支撑上述过滤部132。即，支撑部134相当于运输膜结构体100时被使用人员把持或设置膜结构体100时与其他结构体粘合或插入来支撑过滤部132的框架的部分。
如图4所示，在膜结构体130以四边形的平板形态构成的情况下，过滤部132可以位于膜结构体130的中心部分，支撑部134可以位于膜结构体130的边缘部分。膜结构体130的形态、大小、过滤部132和支撑部134的位置等可根据膜结构体100所适用的环境进行多种变更。
在本发明中需要注意的是，试样所包含的过滤对象生物分子不是被形成于窗口区域Dw的窗口单元w分离，而是通过形成于各窗口单元w的多个微孔分离。即，窗口单元w的大小和形态与过滤对象生物分子的大小无关。
图5示出图4所示的膜结构体130的窗口单元w部分的放大图。
如图5所示，在形成于膜结构体130的过滤部132的各个窗口单元w形成有多个微孔h。例如，在膜结构体130的尺寸为50×50mm时，这种窗口单元w的尺寸可以为1.2×1.2mm。即，窗口单元w的大小和形态与过滤对象生物分子的大小无关，可以根据窗口单元结构的强度和厚度等进行多种变更。
另外，根据过滤对象生物分子的大小来确定形成于窗口单元w的微孔h的大小。即，形成于窗口单元w的微孔h可以具有与10nm以上且3000nm以下的范围相应的直径。例如，在过滤对象生物分子为外泌体的情况下，形成于窗口单元w的多个微孔h可以具有与10nm以上且300nm以下的范围相应的直径。
图6示出图5所示的A-A′部分的垂直剖视图。
如图6所示，膜结构体130可以具有包括基板130a及多孔膜130b的层叠结构。
基板130a相当于膜结构体130的基本骨骼，可以包括形成核心层的硅基板L1。并且，为了防止因残留应力而导致的基板变形或裂纹(crack)的产生，基板130a还可以包括层叠于硅基板L1的氧化硅层L2。如图6所示，在硅基板L1的上部面和下部面均可以层叠氧化硅层L2，也可以根据实施例仅在上部面、下部面中的任一面层叠。在一实施例中，氧化硅层L2可以通过半导体制备技术的蒸镀工艺来层叠于硅基板L1。
在这样的基板130a形成有用于构成窗口单元w的贯通孔Hw。在此情况下，贯通孔Hw可以通过半导体制备技术的平版印刷(lithography)工艺来形成。
多孔膜130b相当于窗口单元w的多孔性结构，具有使规定大小以下的生物分子通过的多个微孔h，层叠于基板130a的一面来被支撑，覆盖贯通孔Hw的一侧开口。
在一实施例中，多孔膜130b可以由硅系化合物构成。例如，多孔膜130b可以由选自由氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)以碳化硅(SiC)组成的组中的至少一种来构成，尤其可以由氮化硅(Si3N4)构成。
氮化硅为主要用作制备半导体时用于防止碱离子向半导体表面扩散的钝化(passivation)膜的材料。在本发明中，考虑到氮化硅的特性，即，强度高(常温下的弯曲强度为100～140kg/mm2)、热膨胀率低(热膨胀率为3×10－6/℃)、耐热冲击性优秀等，由此选择氮化硅作为多孔膜130b的材料。如上所述，由氮化硅构成多孔膜130b，可以减少多孔膜的厚度且提高孔隙率，其结果为以改善膜结构体的生物分子分离效率。
在此情况下，多孔膜130b能够以具有纳米尺寸的大小，即，与50nm以上且500nm以下的范围相应的厚度的方式构成。若多孔膜130b的厚度小于50nm，则多孔膜130b的强度降低，在制造或使用过程中易于破损。相反地，若多孔膜130b的厚度大于500nm，则延长分离生物分子的时间，降低分离效率。为了同时满足膜强度和分离生物分子的效率，多孔膜130b还能够以具有与100nm以上且300nm以下的范围相应的厚度的方式构成。
另外，根据过滤对象生物分子的大小来确定形成于多孔膜130b的微孔h的大小。即，形成于多孔膜130b的微孔h能够以具有与10nm以上且3000nm以下的范围相应的直径的方式构成。例如，在过滤对象生物分子为外泌体的情况下，形成于多孔膜130b的多个微孔h能够以具有与10nm以上且300nm以下的范围相应的直径的方式构成。在此情况下，形成于多孔膜130b的纳米大小的多个微孔可以通过具有高解析度的电子束光刻(electron beamlithography)或X线光刻(X-ray lithography)工艺来形成。
图7示出图3所示的第一外罩的内部面的立体图。
如图7所示，第一外罩110位于膜结构体130的一面侧，以接收包含过滤对象生物分子的试样后使其沿膜结构体130的窗口区域Dw移动的方式构成。为此，第一外罩110包括第一排出口111、流入口112以及第一流路113，根据实施例，还可包括第一粘合部114，第一粘合剂收容槽115，第一排孔116以及第一外壁部117等。
如前所述，流入口112以使包含过滤对象生物分子的试样从第一外罩110的外部向内部流入的方式构成。并且，第一排出口以排出通过流入口112流入的试样中分离至少一部分生物分子的残余试样的方式构成。
连接流入口112与第一排出口111的第一流路113以在将使通过流入口112流入的试样与膜结构体130的窗口区域Dw相接触的同时使其沿上述窗口区域Dw移动后向第一排出口111传递的方式构成。在此情况下，第一流路113能够以将流入的试样与膜结构体130的多个窗口区域Dw均接触后向第一排出口111传递的方式构成。
例如，第一流路113能够以在膜结构体130的一面形成连接流入口112与第一排出口111的曲折(meander)形态的试样移动路径的方式构成。在此情况下，如图7所示，第一流路113可以能够以将通过流入口112流入的试样沿膜结构体130的多个窗口区域以“之”字形方向移动并向第一排出口111侧逐渐移动的形态构成。
并且，第一流路113可以包括第一流路槽部113a以及第一隔板部113b。第一流路槽部113a为连接流入口112与第一排出口111的槽结构，可以由如上所述的曲折形态构成。第一隔板部113b能够以形成于第一流路槽部113a的周围来防止试样从第一流路槽部113a漏出的方式构成。
在一实施例中，第一外罩110还可以包括密封(sealing)膜结构体130的一面与第一流路113的第一隔板部113b之间的密封部件(未图示)。这种密封部件可以由具有粘合性和防水性的高分子合成树脂构成。根据实施例，密封部件可以包括紧贴于膜结构体130的一面的橡胶部件。在此情况下，第一隔板部113b可以包括用于使上述橡胶部件插入设置的设置槽113c。
并且，在一实施例中，第一隔板部113b还可以包括形成于第一流路槽部113a与后述的第一粘合部114之间的第一粘合剂阻隔槽113d。第一粘合剂阻隔槽113d以收容在第一粘合部114与膜结构体130之间粘合时从相应粘合面流出的残余粘合剂的方式构成，可以阻隔粘合剂向第一流路槽部113a侧流入。
另外，第一粘合部114为涂敷粘合剂的部分，粘合于膜结构体130的一面。在此情况下，考虑通过粘合剂形成的粘合层的厚度，第一粘合部114能够以与第一流路113的第一隔板部113b形成高度差且低于第一隔板部113b的方式形成。并且，第一粘合部114能够以环形结构形成，以与相当于膜结构体130的边缘部分的支撑部134粘合。
第一粘合剂收容槽115为形成于第一粘合部114的外侧周围的槽，基本上，能够以如第一粘合部114相同的方式涂敷粘合剂。在此情况下，第一粘合剂收容槽115能够以收容第一粘合部114与膜结构体130之间粘合时从相应粘合面流出的残余粘合剂并与膜结构体130粘合的方式构成。在第一粘合部114以环形结构形成的情况下，第一粘合剂收容槽115可以由沿第一粘合部114形成的环形槽构成。
第一排孔116以使第一粘合部114与第一外罩110的外部相连通的方式构成。第一排孔116可以向外部排出第一粘合部114与膜结构体130之间粘合时产生的气体或残余粘合剂。在此情况下，第一排孔116可形成于第一粘合剂收容槽115内。
第一外壁部117为第一外罩110的最外围的结构，以防止膜结构体130的外部露出来保护膜结构体130的方式构成。例如，第一外壁部117能够以与膜结构体130最外侧边缘部分相接触的方式构成。在此情况下，第一外壁部117即使并不如第一粘合部114或第一粘合剂收容槽115预先涂敷粘合剂，也可以通过第一粘合部114与和第一粘合剂收容槽115与膜结构体130粘合过程中流出的粘合剂与膜结构体130粘合。
图8示出图3所示的第二外罩120的内部面的立体图。
如图8所示，第二外罩120与位于膜结构体130一面侧的第一外罩110相对应地位于膜结构体130的另一面侧，以收集并排出通过膜结构体130的另一面排出的生物分子的方式构成。为此，第二外罩120包括第二排出口121以及第二流路123，根据实施例，还可以包括第二粘合部124、第二粘合剂收容槽125、第二排孔126、第二外壁部127等。
如前所述，第二排出口121以排出通过膜结构体130分离的生物分子的方式构成。
第二流路123以移动在膜结构体130的另一面通过各个窗口单元w的微孔出来的生物分子并向第二排出口121传递的方式构成。为此，第二流路123可以包括第二流路槽部123a、123b以及第二隔板部123c。
第二流路槽部123a、123b为连接膜结构体130的另一面与第二排出口121的槽结构，可以包括多个引导槽部123a以及收集槽部123b。
多个引导槽部123a为沿规定方向，即，朝向收集槽部123b的方向引导在膜结构体130的另一面通过各个窗口单元w出来的生物分子的移动的槽，可以由相互隔着规定间隔并排延伸的多个长槽构成，以覆盖膜结构体130的全部区域中至少与过滤部132相应的区域。
收集槽部123b为收集通过多个引导槽部123a引导并移动的生物分子并向第二排出口121传递的槽，能够以连接各个引导槽部123a与第二排出口121的方式构成。
第二隔板部123c形成于第二流路槽部123a、123b的周围，以防止生物分子漏出的方式构成。
在一实施例中，第二外罩120还可以包括密封膜结构体130的另一面与第二隔板部123c之间的密封部件(未图示)。这种密封部件可以由具有粘合性和防水性的高分子合成树脂构成。
并且，在一实施例中，第二隔板部123c还可以包括形成于第二流路槽部123a、123b与后述的第二粘合部124之间的第二粘合剂阻隔槽123d。第二粘合剂阻隔槽123d以收容在第二粘合部124与膜结构体130之间粘合时从相应粘合面流出的残余粘合剂的方式构成，可以阻隔粘合剂向第二流路槽部123a、123b侧流入。
另外，第二粘合部124为涂敷粘合剂的部分，粘合于膜结构体130的另一面。在此情况下，考虑通过粘合剂形成的粘合层的厚度，第二粘合部124能够以与第二流路123的第二隔板部123c形成高度差且低于第二隔板部123c的方式形成。并且，第二粘合部124能够以环形结构形成，以与相当于膜结构体130的边缘部分的支撑部134粘合。
第一粘合剂收容槽125为形成于第二粘合部124的外侧周围的槽，基本上，能够以如第二粘合部124相同的方式涂敷粘合剂。在此情况下，第二粘合剂收容槽125能够以收容第二粘合部124与膜结构体130之间粘合时从相应粘合面流出的残余粘合剂并与膜结构体130粘合的方式构成。在第二粘合部124以环形结构形成的情况下，第二粘合剂收容槽125可以由沿第二粘合部124形成的环形槽构成。
第一排孔126以使第二粘合部124与第二外罩120的外部相连通的方式构成。第二排孔126可以向外部排出将第二粘合部124与膜结构体130之间粘合时产生的气体或残余粘合剂。在此情况下，第二排孔126可形成于第二粘合剂收容槽125内。
第二外壁部127为第二外罩120的最外围的结构，以防止膜结构体130的外部露出来保护膜结构体130的方式构成。为此，第二外壁部127能够以与膜结构体130的最外围边缘部分粘合的方式构成。在此情况下，第二外壁部127即使并不如第二粘合部124或第二粘合剂收容槽125预先涂敷粘合剂，也可以通过第二粘合部124和第二粘合剂收容槽125与膜结构体130粘合过程中流出的粘合剂与膜结构体130粘合。
在通过如上所述的方式构成的生物分子过滤器100中，使通过第一外罩110的流入口112接收的试样沿膜结构体130的窗口区域Dw移动并过滤试样所包含的生物分子后，可通过第二外罩120的第二排出口121排出所过滤的生物分子，同时，可以通过第一外罩110的第一排出口111排出分离一部分生物分子的残余试样。并且，生物分子过滤器100能够以再次通过流入口112接收通过第一排出口111排出的残余试样的方式将规定量的试样沿膜结构体130的窗口区域Dw反复循环并过滤试样所包含的生物分子。
如上所述，根据本发明，以通过具有多孔性结构的膜结构体过滤的方式分离试样所包含的生物分子，由此，可以防止生物分子的损伤并节减生物分子分离过程所需的时间和费用。
尤其，在膜结构体形成多个窗口单元，将易破损的多孔性分割为各个窗口单元为单位来构成，由此，可以改善膜结构体的耐久性，并易于处理和设置膜结构体。
并且，沿着窗口单元以矩阵形态排列的膜结构体的窗口区域移动试样来过滤试样所包含的生物分子，由此，可以防止因过滤对象生物分子之外的物质而导致的膜结构体的堵塞和因此而导致的过滤效率降低的问题。
并且，沿着膜结构体的窗口区域反复循环规定量的试样来过滤试样所包含的生物分子，由此，可以在减少确保生物分子所需的试样的量的同时改善生物分子获取率。
进而，本发明的多种实施例可以在该技术领域及其他相关技术领域解决本说明书所提及的内容以外的其他技术问题是毋庸置疑的。
以上，参照具体实施例对本发明进行了说明。但应该明确理解的是，只要是普通技术人员可以在本发明的技术范围内实现多种变形实施例。因此，应在说明的观点考虑以上所公开的实施例，而不是在限定的观点考虑。即，本发明真正的技术思想范围体现在发明要求保护范围内，与其同等范围内的所有不同点均包含在本发明内。
100：生物分子过滤器 110：第一外罩
111：第一排出口 112：流入口
113：第一流路 114：第一粘合部
115：第一粘合剂收容槽 116：第一排孔
117：第一外壁部 120：第二外罩
121：第二排出口 123：第二流路
124：第二粘合部 125：第二粘合剂收容槽
126：第二排孔 127：第二外壁部
130：膜结构体 132：过滤部
134：支撑部

Claims (10)

1.一种具有矩阵结构的膜结构体，用于过滤试样所包含的生物分子，其特征在于，
包括：
过滤部，包括由多个窗口单元沿试样的移动路径以矩阵形态而成的窗口区域及未形成窗口单元的阻隔区域，从沿上述窗口区域移动的试样中过滤生物分子；以及
支撑部，从上述过滤部延伸来支撑上述过滤部，
形成于上述过滤部的窗口区域的各个窗口单元具有使规定大小以下的生物分子通过的多个微孔，
其中，上述过滤部包括多个窗口区域，上述多个窗口区域隔着上述阻隔区域依次隔开来并排配置，
其中，上述膜结构体具有层叠结构，
上述层叠结构包括：
基板，形成有构成上述窗口单元的贯通孔；以及
多孔膜，层叠于上述基板来覆盖上述贯通孔的一侧开口，
其中，上述基板包括硅基板，
其中，所述膜结构体为平板形态，所述窗口单元由所述贯通孔和覆盖所述贯通孔的多孔膜限定，所述多孔膜位于所述窗口单元的顶面以与沿所述窗口区域的窗口单元移动的试样接触并过滤所述试样中的生物分子。
2.根据权利要求1所述的具有矩阵结构的膜结构体，其特征在于，上述基板还包括层叠于上述硅基板的氧化硅层。
3.根据权利要求1所述的具有矩阵结构的膜结构体，其特征在于，上述多孔膜由氮化硅构成。
4.一种生物分子过滤器，利用权利要求1至3中任一项所述的膜结构体来过滤试样所包含的生物分子，其特征在于，
包括：
第一外罩，位于上述膜结构体的一面侧，接收试样后使其沿上述膜结构体的窗口区域移动；以及
第二外罩，位于上述膜结构体的另一面侧，收集通过上述膜结构体的上述另一面排出的生物分子。
5.根据权利要求4所述的生物分子过滤器，其特征在于，上述第一外罩包括：
流入口，用于使上述试样流入；
第一排出口，用于排出从上述试样中分离至少一部分生物分子的残余试样；以及
第一流路，将通过上述流入口流入的试样沿上述膜结构体的窗口区域移动后，向上述第一排出口传递。
6.根据权利要求5所述的生物分子过滤器，其特征在于，上述第一流路包括：
流路槽部，沿上述膜结构体的窗口区域形成，连接上述流入口与上述第一排出口；以及
隔板部，形成于上述流路槽部的周围，防止试样的漏出。
7.根据权利要求5所述的生物分子过滤器，其特征在于，上述第一外罩还包括：
第一粘合部，涂敷有粘合剂，与上述膜结构体的支撑部粘合；以及
第一排孔，使上述第一粘合部与上述第一外罩的外部相连通。
8.根据权利要求4所述的生物分子过滤器，其特征在于，上述第二外罩包括：
第二排出口，排出通过上述膜结构体分离的生物分子；以及
第二流路，移动通过上述膜结构体的上述另一面排出的生物分子并向第二排出口传递。
9.根据权利要求8所述的生物分子过滤器，其特征在于，上述第二流路包括：
第二流路槽部，包括多个引导槽部及收集槽部，上述多个引导槽部相互隔着规定间隔并排延伸来构成，引导从上述膜结构体的上述另一面排出的生物分子沿规定方向移动，上述收集槽部收集被上述多个引导槽部引导并移动的生物分子，并向第二排出口传递；以及
第二隔板部，形成于上述第二流路槽部的周围，防止生物分子的漏出。
10.根据权利要求8所述的生物分子过滤器，其特征在于，上述第二外罩还包括：
第二粘合部，涂敷有粘合剂，与上述膜结构体的支撑部粘合；以及
第二排孔，使上述第二粘合部与上述第二外罩的外部相连通。
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