JP5174481B2 - 希釈のための遠心力基盤の微細流動装置及びそれを備える微細流動システム - Google Patents

希釈のための遠心力基盤の微細流動装置及びそれを備える微細流動システム Download PDF

Info

Publication number
JP5174481B2
JP5174481B2 JP2008026810A JP2008026810A JP5174481B2 JP 5174481 B2 JP5174481 B2 JP 5174481B2 JP 2008026810 A JP2008026810 A JP 2008026810A JP 2008026810 A JP2008026810 A JP 2008026810A JP 5174481 B2 JP5174481 B2 JP 5174481B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
mixing chamber
platform
microfluidic device
energy source
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008026810A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008197097A5 (ja
JP2008197097A (ja
Inventor
允 卿 趙
廷 健 李
凡 石 李
鍾 勉 朴
英 善 李
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.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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 Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2008197097A publication Critical patent/JP2008197097A/ja
Publication of JP2008197097A5 publication Critical patent/JP2008197097A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5174481B2 publication Critical patent/JP5174481B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N37/00—Details not covered by any other group of this subclass
    • 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
    • B01L3/502738—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 integrated valves
    • 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
    • B01L3/50273—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 the means or forces applied to move the fluids
    • 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
    • B01L3/502769—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 multiphase flow arrangements
    • B01L3/502784—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 multiphase flow arrangements specially adapted for droplet or plug flow, e.g. digital microfluidics
    • B01L3/502792—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 multiphase flow arrangements specially adapted for droplet or plug flow, e.g. digital microfluidics for moving individual droplets on a plate, e.g. by locally altering surface tension
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • 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
    • B01L2200/0605—Metering of fluids
    • 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
    • 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
    • B01L2200/16—Reagents, handling or storing thereof
    • 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
    • B01L2300/0803—Disc shape
    • B01L2300/0806—Standardised forms, e.g. compact disc [CD] format
    • 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
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0887—Laminated structure
    • 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
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1861—Means for temperature control using radiation
    • 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
    • B01L2400/0409—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces
    • 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
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0677—Valves, specific forms thereof phase change valves; Meltable, freezing, dissolvable plugs; Destructible barriers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)

Description

本発明は、遠心力基盤の微細流動装置に係り、特にディスク状のプラットホームに設けられれた微細流動構造物内で、試料の希釈を自動的に行えるようにする微細流動装置及びその微細流動装置を備える微細流動システムに関する。
一般的に、微細流動装置を構成する微細流動構造物には、少量の流体を溜めるチャンバーと、流体が流れるチャンネルと、流体の流れを調節できる弁と、流体を受けて所定の機能を行える色々な機能性ユニットと、が備えられる。小型のチップ上で生化学的反応を含めた試験を行えるように、チップ形態の基板にかかる微細流動構造物を配置したものをバイオチップといい、特に色々な段階の処理及び操作を一つのチップで行えるように製作された装置をラボオンチップ（ｌａｂ−ｏｎ−ａ ｃｈｉｐ）という。
微細流動構造物内で流体を移送するためには、駆動圧力が必要であるが、駆動圧力として毛細管圧が利用されてもよく、別途のポンプによる圧力が利用されてもよい。近年では、コンパクトディスク状のプラットホームに微細流動構造物を配置して、遠心力を利用する微細流動装置が提案されている。それをラボＣＤまたはラボオンディスクという。しかし、この場合には、フレームに固定されずに回転するため、底に固定されたままで作動するラボオンチップと色々な面で異なる。
一方、化学的または生物学的実験には、多様な濃度の試料が要求される場合が多い。その代表的な例として、細胞数の計数または遺伝子発現などの定量分析のためのキャリブレーションなどが挙げられる。微細流動チップ上で多様な濃度の試料を作る装置を提供するためには、下記特許文献１及び２が提案されている。しかし、前者は、電気浸透現象を利用したものであるので、高い駆動電圧を必要とし、後者は、指数関数形態の濃度勾配を提供できないなどの課題がある。また、前記装置は、ディスク状のプラットホーム上に具現し難い。
近年、ディスク状のプラットホーム上で、遠心力を利用して流体を容易に移動させる多様な遠心力基盤の微細流動装置が開発されることによって、前記ディスク状のプラットホーム上で自動的に多様な濃度の試料を提供できる装置が要求されている。
米国特許第５８３６００４号明細書 米国特許第６７０５３５７号明細書
本発明は、最初に試料を注入する一回の手作業以外に別途の手作業なしに、自動的に多様な濃度の試料を提供できる希釈のための遠心力基盤の微細流動装置及びそれを備える微細流動システムを提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明に係る希釈のための微細流動装置は、回転可能なディスク型プラットホームと、前記プラットホーム上に配置された混合チャンバーと、前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心に近くに配置され、チャンネルを通じて前記混合チャンバーと連結されて、少なくとも一回一定量ずつのバッファ液を前記混合チャンバーに供給するバッファ液保存部と、前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心から遠くに配置され、それぞれが前記混合チャンバーの一定水位に対応する中間排出口から延びた流路を通じて前記混合チャンバーと連結されて、前記混合チャンバーで少なくとも一回希釈された溶液を順次に受容する複数の希釈溶液チャンバーと、を備え、前記混合チャンバーは、最も濃度が低いように希釈された溶液を前記希釈溶液チャンバーのうち一つに移送させるための前記混合チャンバーの最外郭に設けられた別途の排出口を含む。
前記微細流動装置は、前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心に近くに配置され、外部から注入された試料を遠心力により前記混合チャンバーに供給する試料保存部をさらに備える。
前記バッファ液保存部は、その内部の体積が一定な体積のｎ倍（ｎは、自然数）に該当する複数の水位段階ごとに個別的に駆動される出口弁が設けられたメータリングチャンバーを備えることもでき、それと異なり、前記バッファ液保存部は、それぞれ個別的に駆動される出口弁を備え、同じ体積を有する複数のバッファ液チャンバーを備えることもできる。
前記混合チャンバーの中間排出口から前記複数の希釈溶液チャンバーに連結されるそれぞれの流路には、それらを個別的に開閉する弁または弁群が設けられることが望ましい。前記弁または弁群は、常温で固状である相転移物質分散媒に発熱粒子が分散された弁物質を含み、前記弁物質が外部エネルギー源から照射された電磁波による熱により溶融された状態に移動して、前記チャンネルを開閉する相転移弁を備える。
ここで、前記弁群は、開放弁と閉鎖弁とからなる一対の相転移弁を備える。前記相転移物質分散媒は、ワックス、ゲル、熱可塑性樹脂からなる群から選択された少なくともいずれか一つであり、前記発熱粒子は、直径が１ｎｍ〜１００μｍである。前記発熱粒子は、重合体ビード、量子ドット、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属化合物ビード、炭素粒子及び磁性ビードからなる群から選択された少なくともいずれか一つでありうる。
本発明に係る希釈のための微細流動装置を備える微細流動システムは、回転可能なディスク型プラットホーム、前記プラットホーム上に配置された混合チャンバー、前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心に近くに配置され、チャンネルを通じて前記混合チャンバーと連結されて、少なくとも一回一定量ずつのバッファ液を前記混合チャンバーに供給するバッファ液保存部、及び前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心から遠くに配置され、それぞれが前記混合チャンバーの一定水位に対応する中間排出口から延びた流路を通じて前記混合チャンバーと連結されて、前記混合チャンバーで少なくとも一回希釈された溶液を順次に受容する複数の希釈溶液チャンバーを備える微細流動装置と、前記微細流動装置を支持して制御可能に回転させる回転駆動部と、前記微細流動装置内で選択された弁を個別的に駆動する弁駆動ユニットと、を備え、前記混合チャンバーは、最も濃度が低いように希釈された溶液を前記希釈溶液チャンバーのうち一つに移送させるための前記混合チャンバーの最外郭に設けられた別途の排出口を含む。
前記弁駆動ユニットは、前記弁内の発熱粒子の発熱を誘導できる波長帯の電磁波を放出する外部エネルギー源と、前記外部エネルギー源から照射された電磁波が前記選択された弁に対応する領域に集中的に達するように、前記外部エネルギー源の位置または方向を調整する外部エネルギー源調整手段と、を備える。
前記外部エネルギー源調整手段は、前記微細流動装置のプラットホームに向かって設置された前記外部エネルギー源を前記プラットホームの半径方向に移動させる直線移動手段を備えることもでき、それと異なり、前記外部エネルギー源調整手段は、前記微細流動装置のプラットホームに向かって設置された前記外部エネルギー源を前記プラットホームと平行な平面上で直交座標に沿って二方向に移動させる平面移動手段を備えることもできる。
前記微細流動システムにおいて、前記微細流動装置は、前記プラットホーム上に前記混合チャンバーより中心に近く配置され、外部から注入された試料を遠心力により前記混合チャンバーに供給する試料保存部をさらに備える。
前記バッファ液保存部は、その内部の体積が一定な体積のｎ倍（ｎは、自然数）に該当する複数の水位段階ごとに個別的に駆動される出口弁が設けられたメータリングチャンバーを備えることもでき、それと異なり、前記バッファ液保存部は、それぞれ個別的に駆動される出口弁を備え、同じ体積を有する複数のバッファ液チャンバーを備えることもできる。
前記混合チャンバーの中間排出口から前記複数の希釈溶液チャンバーに連結されるそれぞれの流路には、それらを個別的に開閉する弁または弁群が設けられることが望ましい。前記弁または弁群は、常温で固状である相転移物質分散媒に発熱粒子が分散された弁物質を含み、前記弁物質が外部エネルギー源から照射された電磁波による熱により溶融された状態に移動して、前記チャンネルを開閉する相転移弁を備える。
ここで、前記弁群は、開放弁と閉鎖弁とからなる一対の相転移弁を備える。前記相転移物質分散媒は、ワックス、ゲル、熱可塑性樹脂からなる群から選択された少なくともいずれか一つであり、前記発熱粒子は、直径が１ｎｍ〜１００μｍである。前記発熱粒子は、重合体ビード、量子ドット、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属化合物ビード、炭素粒子、及び磁性ビードからなる群から選択された少なくともいずれか一つである。
以上のように構成された本発明に係る希釈のための微細流動装置及びそれを備える微細流動システムは、最初に試料を注入する一回の手作業以外に別途の手作業なしに、自動的に多様な濃度の試料を提供できる。また、手作業による希釈に比べて精密度が高くて濃度誤差を減らすことができる。また、遺伝子の定量的分析のために全自動化されたラボオンディスクに採用される場合、キャリブレータサンプルを自動的に提供できる。
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。添付された図面で、同じ図面符号は同じ構成要素を表す。図示したチャンバー及びチャンネルなどの構造物は、その形状が単純化され、その大きさの比が実際と異なって拡大または縮少されたものでありうる。なお、本明細書において、バッファ液は、試料を希釈する溶媒を意味し、希釈溶液は、バッファ液と試料との混合液を意味する。連続希釈とは、試料とバッファ液とを一定な体積比で希釈し、このように希釈された希釈溶液とバッファ液とを再び同じ体積比で希釈する過程を複数回反復しつつ、互いに指数関数の関係にある色々な濃度の希釈溶液を得る作業を意味する。
図１は、本発明による希釈のための遠心力基盤の微細流動装置の一実施形態を示す平面図である。本実施形態に係る微細流動装置は、ディスク状のプラットホーム１０と、プラットホーム１０上に設けられた複数のチャンバー２１〜２３、５０、６１〜６７と、前記複数のチャンバーの間を連結する複数のチャンネル４０、４１、４３、４５と、前記複数のチャンネルを通じた流体の流れを統制する複数の弁と、を備える。
プラットホーム１０は、成形が容易であり、その表面が生物学的に不活性であるアクリル、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などのプラスチック素材で形成される。しかしながら、上記プラスチック素材に限定されるものではなく、化学的、生物学的安定性、光学的透明性、及び機械的加工性を有する素材であれば良い。プラットホーム１０は、複数層の板からなりうる。板と板とが接触する面にチャンバーやチャンネルなどに該当する陰刻構造物を形成し、それらを接合することによって、プラットホーム１０の内部に、空間と通路とを提供できる。上記板と板との接合は、接着剤や両面接着テープを利用して接合したり、超音波融着したりするなど多様な方法で行われる。
プラットホーム１０上に、試料とバッファ液との混合のための混合チャンバー５０が設けられる。プラットホーム１０上で、混合チャンバー５０よりもプラットホーム１０の中心に近い側には、チャンネル４０を通じて混合チャンバー５０と連結され、少なくとも一回一定量ずつのバッファ液を混合チャンバー５０に供給するバッファ液保存部が設けられ、さらに外部から注入された試料を混合チャンバー５０に供給する試料保存部が設けられる。
前記バッファ液保存部は、多様な形態を有するが、本実施形態によれば、その内部の体積が一定な体積Ｂ１、すなわち一回に混合チャンバー５０に移送されるバッファ液の体積のｎ倍（ｎは、自然数）に該当する複数の水位段階ごとに個別的に駆動される出口弁２２１〜２２３、２３１〜２３３が設けられたメータリングチャンバー２２、２３を備える。
図１の正面から見て左側のメータリングチャンバー２２を参照してさらに具体的に説明する。メータリングチャンバー２２の各出口弁２２１〜２２３は、それぞれの進入チャンネル４２１〜４２３及びチャンネル４０を通じ、混合チャンバー５０と連結される。個別的に駆動される複数の出口弁２２１〜２２３としては、外部エネルギー源により駆動される相転移弁はいうまでもなく、毛細管弁、疎水性弁、機械式弁、ジオメトリック弁など多様な弁を採用できる。例えば、毛細管弁を採用する場合、開放回転数が最も低い弁を最も高い水位に対応する弁２２１として採用し、開放回転数が最も高い弁を最も低い水位に対応する弁２２３として採用される。
前記試料保存部は、具体的には、試料チャンバー２１、及び試料チャンバー２１と混合チャンバー５０とを連結するチャンネル４１を通じた流体の流れを制御する試料チャンバー２１の出口弁２１１で構成される。ただし、希釈しようとする最初の試料を混合チャンバー５０に直接注入する場合、前記試料保存部は省略することもできる。
プラットホーム１０上で混合チャンバー５０よりもプラットホーム１０の中心から遠い側には、希釈された試料溶液が濃度別に受容される複数の希釈溶液チャンバー６１〜６７が設けられる。複数の希釈溶液チャンバー６１〜６６と混合チャンバー５０との連結は、混合チャンバー５０の中間排出口に直接連結されたチャンネル４３と、チャンネル４３から分かれて複数の希釈溶液チャンバー６１〜６６にそれぞれ対応する複数の分岐チャンネル４３１〜４３６とを通じて行われる。ただし、最も濃度の低い希釈溶液を受容する希釈溶液チャンバー６７は、混合チャンバー５０の最外郭に設けられた出口弁６７１に直接連結されたチャンネル４５を通じて混合チャンバー５０と連結される。
混合チャンバー５０の中間排出口とは、遠心力を利用して混合チャンバー５０内の溶液を前記中間排出口を通じて外部に放出する場合、前記中間排出口と混合チャンバー５０の最外郭との空間に一定な体積Ｒ１の溶液を残す位置をいう。チャンネル４３は、混合チャンバー５０の一方または両方の中間排出口に連結される。すなわち、チャンネル４３と混合チャンバー５０とが連結される前記中間排出口の位置によって、一回の希釈後に混合チャンバー５０に残される希釈溶液の体積Ｒ１が決定される。
チャンネル４３は、前述した複数の分岐チャンネル４３１〜４３６と共に、混合チャンバー５０から複数の希釈溶液チャンバー６１〜６６にそれぞれ連結される複数の流路を形成する。それぞれの流路には、流体の流れを個別的に制御するための一つの弁または複数の弁からなる弁群が設けられる。本実施形態によれば、それぞれの流路（例えば、チャンネル４３と第１分岐チャンネル４３１とからなる流路）には、一つの開放弁６１１と一つの閉鎖弁６１２とで構成された弁群が設けられている。開放弁６１１と閉鎖弁６１２とは、いずれも外部エネルギー源により個別的に駆動される相転移弁でありうる。
図２Ａ〜図２Ｃは、図１の微細流動装置を利用して希釈を行う過程を示す。まず、矢印「丸数字１」のように、試料チャンバー２１の出口弁２１１を開け、遠心力を利用して最初の濃度の試料を混合チャンバー５０に移送する。次いで、第１希釈溶液チャンバー６１に連結された流路４３、４３１の開放弁６１１を開け、遠心力を利用して、矢印「丸数字２」のように第１希釈溶液（最初の濃度）を移送する。移送が終われば、第１希釈溶液チャンバー６１に連結された第１分岐チャンネル４３１の閉鎖弁６１２を閉じる。このとき、混合チャンバー５０内には、一定な体積Ｒ１の試料が残る。
次いで、メータリングチャンバー２２の第１出口弁２２１を開け、矢印「丸数字３」のように一定な体積Ｂ１のバッファ液を混合チャンバー５０に移送して混合する。その結果、試料の最初濃度のＲ１／（Ｒ１＋Ｂ１）倍に希釈された第２希釈溶液が形成される。次いで、第２希釈溶液チャンバー６２に連結された流路４３、４３２の開放弁６２１を開け、遠心力を利用して矢印「丸数字４」のように第２希釈溶液を移送する。移送が終われば、第２希釈溶液チャンバー６２に連結された第２分岐チャンネル４３２の閉鎖弁６２２を閉じる。このとき、やはり混合チャンバー５０内には、一定な体積Ｒ１の第２希釈溶液が残る。
次いで、メータリングチャンバー２２の第２出口弁２２２を開け、矢印「丸数字５」のように一定な体積Ｂ１のバッファ液を混合チャンバー５０に移送して混合する。その結果、試料の最初濃度の（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｂ１））２倍に希釈された第３希釈溶液が形成される。次いで、第３希釈溶液チャンバー６３に連結された流路４３、４３３の開放弁６３１を開け、遠心力を利用して矢印「丸数字６」のように前記第３希釈溶液を移送する。移送が終われば、第３希釈溶液チャンバー６３に連結された第３分岐チャンネル４３３の閉鎖弁６３２を閉じる。このときにも、混合チャンバー５０内には、一定な体積Ｒ１の第３希釈溶液が残る。
前記と類似した過程を反復することによって、第４〜第６希釈溶液チャンバー６４〜６６にも、それぞれ直前の希釈溶液よりＲ１／（Ｒ１＋Ｂ１）倍ずつ希釈された希釈溶液を提供できる。混合チャンバー５０で最後に希釈された希釈溶液は、混合チャンバー５０の半径方向の最外郭に設けられた出口弁６７１及びそれと連結されたチャンネル４５を通じて第７希釈溶液チャンバー６７に移送される。
前述したように、希釈作業の濃度スケールを定める要素は、Ｂ１及びＲ１である。一回の希釈過程を経る度に、Ｒ１／（Ｒ１＋Ｂ１）倍ずつ溶液の濃度が希釈される。例えば、Ｒ１及びＢ１がそれぞれ４０μｌと同じであれば、第１〜第７希釈溶液チャンバー６１〜６７には、それぞれ最初の試料濃度の１倍、２−１倍、２−２倍、２−３倍、２−４倍、２−５倍、２−６倍に該当する濃度の希釈溶液が含まれる。他の例として、Ｒ１が１０μｌであり、Ｂ１が９０μｌであれば、前記第１〜第７希釈溶液チャンバー６１〜６７には、それぞれ最初の試料濃度の１倍、１０−１倍、１０−２倍、１０−３倍、１０−４倍、１０−５倍、１０−６倍に該当する濃度の希釈溶液が含まれる。
このように形成された多様な濃度の希釈溶液は、多様な用途に活用される。例えば、細胞の計数や遺伝子の定量的分析のためのリアルタイムＰＣＲ用検量線（ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｒｖｅまたはｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅ）の作成にも活用される。また、本発明による微細流動装置は、他の機能を行う遠心力基盤の微細流動装置と共に、一つのプラットホーム上に集積されて、多様な濃度の試料を活用した結果物を容易に提供することもできる。
図３は、本発明による希釈のための遠心力基盤の微細流動装置の他の実施形態を示す平面図である。本実施形態は、前述した図１の実施形態と比較して、混合チャンバー５０と複数の希釈溶液チャンバー６１〜６６とをそれぞれ連結する複数の流路で、流体の流れを制御する弁の種類及びその配置に相違点がある。本実施形態によれば、混合チャンバー５０の両中間排出口に直接連結されたチャンネル４４から分かれた複数の分岐チャンネル４４１〜４４６にそれぞれ一つずつの開閉型弁６１３、６２３、６３３、６４３、６５３、６６３を配置する。開閉型弁６１３、６２３、６３３、６４３、６５３、６６３は、外部エネルギー源により個別的に駆動される相転移弁の一例であって、流路を開閉する動作をいずれも行え、必要に応じては開閉する動作を数回反復することもできる。
図４は、本発明による希釈のための遠心力基盤の微細流動装置のさらに他の実施形態を示す平面図である。本実施形態は、前記図４の実施形態と比較して、バッファ液保存部の形態に差がある。本実施形態によれば、メータリングチャンバー２２、２３を使用した前記図４の実施形態とは異なり、バッファ液の供給回数に対応する個数のバッファ液チャンバー２４〜２９を備え、それぞれのバッファ液チャンバー２４〜２９に個別的に駆動される出口弁２４１、２５１、２６１、２７１、２８１、２９１を備える。かかる出口弁としては、前記図１の実施形態と同様に、外部エネルギー源により個別的に駆動される相転移弁（開放弁）だけでなく、異なる回転数条件で開放される毛細管弁、疎水性弁など多様な弁が採用される。
図５は、本発明による希釈のための遠心力基盤の微細流動装置のさらに他の実施形態を示す平面図である。本実施形態は、前記図５の実施形態と比較して、混合チャンバー５０と複数の希釈溶液チャンバー６１〜６６とをそれぞれ連結する複数の流路で、流体の流れを制御する弁の種類及びその配置に相違点がある。本実施形態によれば、混合チャンバー５０の両中間排出口に直接連結されたチャンネル４６にそれぞれ一つずつの開閉型弁６０１，６０２を配置し、チャンネル４６で開閉型弁６０１、６０２より下流から分かれた複数の分岐チャンネル４６１〜４６６にそれぞれ個別的に駆動される閉鎖弁６１２、６２２、６３２、６４２、６５２、６６２を配置する。開閉型弁６０１、６０２は、少なくとも三回ずつ開放と閉鎖とを反復することが望ましい。反復的に作動する開閉型弁６０１，６０２と複数の閉鎖弁６１２，６２２，６３２，６４２，６５２，６６２との組み合わせにより、混合チャンバー５０と複数の希釈溶液チャンバー６１〜６６とを連結するそれぞれの流路を個別的に開閉できる。
図６は、図１、図３〜図５の微細流動装置に採用された開放弁を示す平面図であり、図７Ａ及び図７Ｂは、図６の開放弁の作動状態を示す断面図である。開放弁６３１は、常温で固状である弁物質からなる弁プラグ８３を備える。前記弁物質としては、常温で固状である相転移物質からなる分散媒に発熱粒子が分散されている材料を使用できる。チャンネル４３は、第１深さＤ１の第１領域４３Ａと、第１領域４３Ａに隣接した一対の第２領域４３Ｂと、を備える。第２領域４３Ｂは、第１深さＤ１より深い第２深さＤ２を有する。
弁プラグ８３は、常温で開口部８３Ａと重ならない第１領域４３Ａの一部分を間隙なしに塞いで入口Ｉ側から流入される流体Ｆの流れを遮断する。弁プラグ８３は、高温で溶融されて第１領域４３Ａから第２領域４３Ｂに移動して、流体Ｆの流路を開放したままで再び凝固（図８Ｂの８３’を参考）される。開口部８３Ａは、微細流動装置の製作時に溶融された弁物質を投入して弁プラグを形成できる注入口の役割を行う。開口部８３Ａを通じて第１領域４３Ａに注入された弁物質は、毛細管力により開口部８３Ａと重なる第１領域４３Ａの一部分に残される。
弁プラグ８３に熱を加えるために、微細流動装置１００の外部には、外部エネルギー源（図１６の１３０Ｌを参考）が配置され、外部エネルギー源１３０Ｌが弁プラグ８３の初期位置、すなわち開口部８３Ａとその周辺とを含む領域に電磁波を照射する。このとき、外部エネルギー源１３０Ｌは、例えばレーザービームを照射するレーザー光源であり、その場合、少なくとも一つのレーザーダイオードを備える。前記レーザー光源は、パルスレーザーを照射する場合、１ｍＪ／パルス以上のエネルギーを有するパルスレーザーを、連続波動レーザーを照射する場合、１０ｍＷ以上の出力を有する連続波動レーザーを照射できる。
４００〜１３００ｎｍの波長を有するレーザーを照射するレーザー光源であれば、前記微細流動システムの外部エネルギー源１３０Ｌとして採用される。
前述したチャンネル４３は、ディスク型プラットホーム１０をなす上板１２または下板１１の内面に形成された立体パターンにより提供される。上板１２は、外部エネルギー源から照射された電磁波が弁プラグ８３に入射できるように透過させ、外部から流体Ｆの流れを観測可能にする光学的に透明な材料で形成されることが望ましい。その例として、ガラスまたは透明プラスチック素材は、光学的な透明性に優れており、製造コストが低いという面で有利である。
弁プラグ８３に分散された発熱粒子は、数千μｍの幅を有するチャンネル４３内で自由に流動可能に１ｎｍ〜１００μｍの直径を有するものでありうる。前記発熱粒子は、レーザーが照射されれば、その輻射エネルギーにより温度が急激に上昇して発熱する性質を有し、ワックスに均一に分散される性質を有する。このような性質を有するために、前記発熱粒子は、金属成分を含むコアと、疎水性を有するシェルとを備える構造を有する。例えば、前記発熱粒子は、強磁性物質であるＦｅからなるコアと、前記Ｆｅに結合されてＦｅを取り囲む複数の界面活性成分からなるシェルと、を備える構造を有する。通常、前記発熱粒子は、キャリアオイルに分散された状態で保管される。疎水性の表面構造を有する前記発熱粒子が均一に分散されるように、キャリアオイルも疎水性であることが望ましい。ワックスに前記発熱粒子が分散されたキャリアオイルを注いで混合することによって、弁プラグ８３の素材を製造できる。前記発熱粒子の粒子形態は、前記例として挙げた形態に限定されるものではなく、重合体ビード、量子ドット、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属化合物ビード、炭素粒子、または磁性ビードでありうる。前記炭素粒子には、黒鉛粒子も含まれる。
弁プラグ８３をなす相転移物質は、ワックスでありうる。前記発熱粒子が吸収した電磁波のエネルギーを熱エネルギーの形態で周囲に伝達すれば、ワックスは、これによって溶融されて流動性を有し、これにより、プラグ８３が崩壊され、流体Ｆの流路が開放される。プラグ８３を構成するワックスは、適度な溶融点を有することが望ましい。溶融点が高すぎる場合には、レーザーを照射し始めてから溶融されるまで長時間がかかって開放時点の精密な制御が困難になり、逆に溶融点が低すぎる場合には、レーザーが照射されていない状態で部分的に溶融されて、流体Ｆが漏れることもあるためである。前記ワックスとしては、例えばパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、合成ワックス、または天然ワックスなどが採用される。
一方、前記相転移物質は、ゲルまたは熱可塑性樹脂でありうる。前記ゲルとしては、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、またはポリビニルアミドなどが採用される。また、前記熱可塑性樹脂としては、サイクリックオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリアセタールエンジニアリングポリマー（ＰＯＭ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などが採用される。
図８は、図１、図３〜図５の微細流動装置に採用された閉鎖弁を示す平面図であり、図９は、図８の閉鎖弁の作動状態を示す断面図である。
閉鎖弁６３２は、入口Ｉ及び出口Ｏを有するチャンネル４３３の中間に連結された弁物質コンテナ８５と、常温である初期には、固状として弁物質コンテナ８５内に充填されていて加熱されれば、溶融及び膨脹されつつ、弁連結路８６を通じてチャンネル４３３に流入され、再び凝固されつつチャンネル４３３を遮断する弁物質Ｖと、を含む。
閉鎖弁６３２も、前述した開放弁６３１と同様に、微細流動装置１００のプラットホーム１０をなす上板１２または下板１１の内面に形成された立体パターンにより提供される。上板１２は、外部エネルギー源から照射された電磁波を透過させ、外部から流体Ｆを観測可能にする光学的に透明な材料で形成されることが望ましい。また、上板１２は、前記電磁波（例えば、レーザービーム）が前記弁物質Ｖにさらによく入射できるように、弁物質コンテナ８５に対応する開口部８５Ａを有することもできる。開口部８５Ａは、微細流動装置の製作時に溶融された弁物質を投入する注入口の役割を担う。
前記弁物質Ｖをなす相転移物質Ｐ及び発熱粒子Ｍに関する事項は、開放弁６３１の例を通じて前述した通りである。また、前記弁物質Ｖに電磁波を提供する外部エネルギー源に関する事項も前述した通りである。
弁物質コンテナ８５内に凝固されている弁物質Ｖにレーザービームが照射されれば、前記発熱粒子Ｍがエネルギーを吸収して前記相転移物質Ｐを加熱させる。これにより、前記弁物質Ｖは、溶融されつつ体積が膨脹し、弁連結路８６を通じてチャンネル４３３に流入される。チャンネル４３３内で流体Ｆと接触しつつ、再び凝固された弁物質Ｖは、チャンネル４３３を通じた流体Ｆの流れを遮断する。
前述した開放及び閉鎖弁の反応時間を測定した実験の結果は次の通りである。実験のためのテストチップで、作動流体の圧力は４６ｋＰａに維持した。圧力維持のために、シリンジポンプ（Ｈａｖａｒｄ ＰＨＤ２０００，ＵＳＡ）と圧力センサー（ＭＰＸ ５５００ＤＰ，Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｉｎｃ．，ＡＺ，ＵＳＡ）とを使用した。前記弁に電磁波を照射する外部エネルギー源としては、放出波長が８０８ｎｍであり、出力が１．５Ｗであるレーザー光源を使用した。弁の反応時間に関するデータは、高速撮影装置（Ｆａｓｔｃａｍ−１０２４，Ｐｈｏｔｒｏｎ，ＣＡ，ＵＳＡ）の結果物分析を通じて得た。前記弁プラグとしては、発熱粒子である平均直径１０ｎｍの磁性ビードがキャリアオイルに分散された、いわゆる磁性流体とパラフィンワックスとが１対１の割合で混合された、すなわち磁性流体の体積比が５０％である、いわゆる磁性ワックスを使用した。
実験結果、前記開放弁の弁プラグにレーザービームを照射し始めてから、前記弁プラグが溶融されてチャンネルが開くまでの反応時間は、０．０１２秒であった。前記閉鎖弁の弁物質コンテナにレーザービームを照射し始めてから、前記弁物質が溶融及び膨脹されてチャンネルを閉じるまでの反応時間は、０．４４４秒であった。従来のワックス弁の反応時間が２〜１０秒であった点を比較すれば、はるかに速い反応であるということが分かる。
図１０は、図６の開放弁で弁プラグに含まれた磁性流体の体積比と弁反応時間との関係を示すグラフである。一般的に、磁性流体の体積比が大きくなりつつ反応時間が短くなる推移を表す。しかしながら、これと別個に磁性流体の体積比が７０％以上に大きくなれば、弁プラグの最大許容圧力が低くなる傾向がある。したがって、前記弁ユニットで弁プラグに含まれる磁性流体の体積比は、反応時間に対する要求と最大許容圧力に対する要求との折衝により決まる。
図１１は、図６の開放弁で外部エネルギー源として使われたレーザー光源のパワーと弁反応時間との関係を示すグラフである。出力が高くなるほど、反応時間が短くなる推移を表す。しかしながら、レーザー光源の出力が１．５Ｗに近接すれば、反応時間の変化が緩慢になり、図示はしていないが、１．５Ｗを超えれば、所定の最小反応に収束する。パラフィンワックスを通じた熱伝導率の制約があるためである。前記実験では、かかる理由により出力が１．５Ｗであるレーザー光源を使用した。しかし、本発明の外部エネルギー源がこれに限定されるものではない。
図１２Ａ〜図１２Ｆは、図３及び図５の微細流動装置に採用された開閉型弁の作動過程を順次に示す斜視図である。
図１２Ａ〜図１２Ｆに示すように、図３及び図５の微細流動装置に採用された開閉型弁６０１は、外部エネルギー源により個別的に駆動される相転移弁の一例であって、弁物質コンテナ９５と、弁物質コンテナ９５に注入される弁物質Ｖと、流体Ｆの流路を形成するチャンネル４６と弁物質コンテナ９５とを連結する弁連結路９６と、前記弁物質Ｖにエネルギーを供給するためのエネルギー源の一例として、レーザー光源１３０と、を備える。レーザー光源１３０は、電磁波の一種であるレーザーＬを照射するが、本発明のエネルギー源は、レーザー光源１３０に限定されず、赤外線（ＩＲ）を照射するか、または高温ガスを噴射して弁物質Ｖにエネルギーを供給するものでありうる。
弁物質コンテナ９５、チャンネル４６及び弁連結路９６は、互いに接合された上板１２及び下板１１を備えるディスク型プラットホーム１０に形成される。上板１２と下板１１との接合方法は、接着剤や両面接着テープを利用してもよく、超音波融着によってもよい。具体的に、下板１１に弁物質コンテナ９５、チャンネル４６及び弁連結路９６が陰刻パターンに形成され、上板１２には、弁物質コンテナ９５に弁物質Ｖを注入するための開口部９５Ａが形成されている。チャンネル４６は、第１深さＤ１の第１領域４６Ａと、第１領域４６Ａに隣接した一対の第２領域４６Ｂと、を備える。第２領域４６Ｂは、第１深さＤ１より深い第２深さＤ２を有する。
図１２Ａに示したように、弁物質コンテナ９５に注入されて硬化された弁物質Ｖにレーザー光源１３０を利用してレーザービームＬを照射すれば、前記弁物質Ｖが爆発的に溶融膨脹して弁連結路９６を通じてチャンネル４６の第１領域４６Ａに流入される。図１２Ｂに示したように、チャンネル４６に流入された弁物質Ｖは、毛細管現象によりもチャンネル４６の第１領域４６Ａに残されて硬化されることによって、チャンネル４６を閉鎖する弁プラグを形成する。したがって、流体Ｆは、チャンネル４６に沿って流れない状態となる。
図１２Ｃに示したように、第１領域４６Ａで硬化された弁物質Ｖにレーザー光源１３０を利用して再びレーザービームＬを照射すれば、硬化された弁物質Ｖが再び爆発的に溶融膨脹し、チャンネル４６の第２領域４６Ｂに流れることにより、チャンネル４６が再び開放され（図１２Ｄ参照）、流体Ｆがチャンネル４６に沿って流れる状態となる。
さらに図１２Ｅに示したように、弁物質コンテナ９５と弁連結路９６とに残っている弁物質Ｖにレーザー光源１３０を利用してレーザービームＬを照射すれば、硬化された弁物質Ｖが再び爆発的に溶融膨脹して前記第１領域４６Ａに流入され、図１２Ｆに示したように、前記第１領域４６Ａに残されて硬化された弁物質Ｖが再びチャンネル４６を閉鎖する。このように、弁物質Ｖがほとんどチャンネル４６の第２領域４６Ｂに流れるまで、レーザービームＬの照射を反復的に行ってチャンネル４６を反復的に開閉できる。
図１３は、前記図１または図３〜図５のうちいずれか一つの微細流動装置を備える微細流動システムの一実施形態を示す斜視図である。本発明の一実施形態による微細流動システムは、前述した本発明の微細流動装置１００を備える。本実施形態による微細流動システムは、前述した個別駆動方式の相転移弁２１１、２２１〜２２３、２３１〜２３３、６０１、６０２、６１１、６１２、６１３に所定の電磁波を照射してエネルギーを供給する外部エネルギー源１３０Ｌを含む。前記外部エネルギー源１３０Ｌは、マイクロウエーブ、赤外線、可視光線、紫外線、及びＸ線など多様な波長の電磁波のうち選択された所定の波長帯の電磁波を照射できる装置でありうる。また、かかる電磁波を近距離の標的に集中的に照射可能な装置であれば、さらに望ましい。前記外部エネルギー源１３０Ｌの波長は、前記弁物質Ｖに含まれた発熱粒子Ｍによりもよく吸収される範囲であることが望ましい。したがって、前記外部エネルギー源１３０Ｌで電磁波を発生させる素子は、発熱粒子Ｍの素材及び表面条件によって適切に選択される。前記外部エネルギー源１３０Ｌは、例えばレーザービームを照射するレーザー光源であり、その場合、少なくとも一つのレーザーダイオードを備えうる。レーザービームの波長及び出力など細部的な事項は、主な使用対象である微細流動装置１００の相転移弁に含まれた発熱粒子の種類によって決まる。
前記微細流動システムは、前記外部エネルギー源１３０Ｌの位置または方向を調整して、そこから照射された電磁波が前記微細流動装置１００のうち所望の領域に、具体的には、微細流動装置１００に備えられた複数の相転移弁のうち選択されたいずれか一つに該当する領域に集中的に達するようにする外部エネルギー源調整手段（図示せず）を備える。図１３の微細流動システムにおいて、外部エネルギー源調整手段（図示せず）は、微細流動装置１００のプラットホーム１０に向かって設置された前記外部エネルギー源１３０Ｌをその上に表示された矢印方向、すなわちプラットホーム１０の半径方向に移動させる。前記外部エネルギー源１３０Ｌを直線移動させるメカニズムは、多様に提供され、当業者に自明なものであるので、詳細な説明は省略する。
一方、前記微細流動システムは、プラットホーム１０を駆動する回転駆動部１４０を備える。回転駆動部１４０は、プラットホーム１０を載置させ、回転力を伝達するための一部分であり、図示していないが、プラットホーム１０を所望の速度、または所望の角度に回転させるモーター及びそれと関連した部品を備える。前記外部エネルギー源調整手段（図示せず）と同様に、回転駆動部１４０についての具体的な構成についての説明は既に公知であるので詳細な説明は省略する。
図１３の微細流動システムにおいて、前記外部エネルギー源１３０Ｌは、前記外部エネルギー源調整手段（図示せず）と前記回転駆動部１４０との機能により電磁波を微細流動装置１００のうち選択された領域に集中的に照射できる。
一方、本発明による微細流動システムは、微細流動装置１００を利用した希釈の結果物である希釈溶液の濃度、または希釈溶液を利用した多様な実験の結果を光学的に観測できる光検出部１５０をさらに備える。例えば、染色された細胞溶液の希釈時に、光検出部１５０を利用して各希釈溶液チャンバー６１〜６７を観測することによって、希釈された細胞溶液の濃度を検証することもできる。
図１４は、図１または図３〜図５のうちいずれか一つの微細流動装置を備える微細流動システムの他の実施形態を示す斜視図である。本実施形態による微細流動システムにおいて、微細流動装置１００、回転駆動部１４０及び外部エネルギー源１３０Ｐ自体に関する事項は、前述した図１３に示した実施形態の通りである。ただし、本実施形態による微細流動システムの場合、外部エネルギー源調整手段（図示せず）は、プラットホーム１０に向かって設置された前記外部エネルギー源１３０Ｐをプラットホーム１０と平行な平面上で互いに直交する二方向（例えば、図面上のｘ軸とｙ軸方向、矢印参照）に移動させて、プラットホーム１０上の目標地点に電磁波を達させる平面移動手段を備える。
また、図示していないが、外部エネルギー源調整手段は、プラットホーム１０の上側のいずれか一つの地点にその位置が固定された外部エネルギー源の方向を変化させて放出された電磁波が目標地点に達するように構成されることもある。
以上、図面を参照して本発明に係るいくつかの望ましい実施形態が説明されたが、これは、単に例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定される。
本発明は、生化学分析関連の技術分野に有用である。
本発明による希釈のための遠心力基盤の微細流動装置の一実施形態を示す平面図である。 図１の微細流動装置を利用して希釈を行う過程を示す図面である。 図１の微細流動装置を利用して希釈を行う過程を示す図面である。 図１の微細流動装置を利用して希釈を行う過程を示す図面である。 本発明による希釈のための遠心力基盤の微細流動装置の他の実施形態を示す平面図である。 本発明による希釈のための遠心力基盤の微細流動装置のさらに他の実施形態を示す平面図である。 本発明による希釈のための遠心力基盤の微細流動装置のさらに他の実施形態を示す平面図である。 図１及び図３〜図５の微細流動装置に採用された開放弁を示す平面図である。 図６の開放弁の作動状態を示す断面図である。 図６の開放弁の作動状態を示す断面図である。 図１及び図３〜図５の微細流動装置に採用された閉鎖弁を示す平面図である。 図８の閉鎖弁の作動状態を示す断面図である。 図６の開放弁で弁プラグに含まれた磁性流体の体積比と弁反応時間との関係を示すグラフである。 図６の開放弁で外部エネルギー源として使われたレーザー光源のパワーと弁反応時間との関係を示すグラフである。 図３及び図５の微細流動装置に採用された開閉型弁の作動過程を順次に示す斜視図である。 図３及び図５の微細流動装置に採用された開閉型弁の作動過程を順次に示す斜視図である。 図３及び図５の微細流動装置に採用された開閉型弁の作動過程を順次に示す斜視図である。 図３及び図５の微細流動装置に採用された開閉型弁の作動過程を順次に示す斜視図である。 図３及び図５の微細流動装置に採用された開閉型弁の作動過程を順次に示す斜視図である。 図３及び図５の微細流動装置に採用された開閉型弁の作動過程を順次に示す斜視図である。 図１または図３〜図５のうちいずれか一つの微細流動装置を備える微細流動システムの一実施形態を示す斜視図である。 図１または図３〜図５のうちいずれか一つの微細流動装置を備える微細流動システムの他の実施形態を示す斜視図である。
符号の説明
１０ ディスク状のプラットホーム、
２１、２２、２３、５０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７ チャンバー、
４０、４１、４３、４５、４３１、４３２、４３３、４３４、４３５、４３６ チャンネル、
２１１、２２１、２２２、２２３、２３１、２３２、２３３、６１１、６１２、６２１、６２２、６３１、６３２、６４１、６４２、６５１、６５２、６６１、６６２、６７１ 弁。

Claims (23)

  1. 回転可能なディスク型プラットホームと、
    前記プラットホーム上に配置された混合チャンバーと、
    前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心に近くに配置され、チャンネルを通じて前記混合チャンバーと連結されて、少なくとも一回一定量ずつのバッファ液を前記混合チャンバーに供給するバッファ液保存部と、
    前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心から遠くに配置され、それぞれが前記混合チャンバーの一定水位に対応する中間排出口から延びた流路を通じて前記混合チャンバーと連結されて、前記混合チャンバーで少なくとも一回希釈された溶液を順次に受容する複数の希釈溶液チャンバーと、
    を備え、
    前記混合チャンバーは、最も濃度が低いように希釈された溶液を前記希釈溶液チャンバーのうち一つに移送させるための前記混合チャンバーの最外郭に設けられた別途の排出口を含むことを特徴とする希釈のための遠心力基盤の微細流動装置。
  2. 前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心に近くに配置され、外部から注入された試料を遠心力により前記混合チャンバーに供給する試料保存部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の微細流動装置。
  3. 前記バッファ液保存部は、その内部の体積が一定な体積のｎ倍（ｎは、自然数）に該当する複数の水位段階ごとに個別的に駆動される出口弁が設けられたメータリングチャンバーを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の微細流動装置。
  4. 前記バッファ液保存部は、それぞれ個別的に駆動される出口弁を備え、同じ体積を有する複数のバッファ液チャンバーを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の微細流動装置。
  5. 前記混合チャンバーの中間排出口から前記複数の希釈溶液チャンバーに連結されるそれぞれの流路には、それらを個別的に開閉する弁または弁群が設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の微細流動装置。
  6. 前記弁または弁群は、常温で固状である相転移物質分散媒に発熱粒子が分散された弁物質を含み、前記弁物質が外部エネルギー源から照射された電磁波による熱により溶融された状態に移動して、前記チャンネルを開閉する相転移弁を備えることを特徴とする請求項５に記載の微細流動装置。
  7. 前記弁群は、開放弁と閉鎖弁とからなる一対の相転移弁を備えることを特徴とする請求項６に記載の微細流動装置。
  8. 前記相転移物質分散媒は、ワックス、ゲル、熱可塑性樹脂からなる群から選択された少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項６または７に記載の微細流動装置。
  9. 前記発熱粒子は、直径が１ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の微細流動装置。
  10. 前記発熱粒子は、重合体ビード、量子ドット、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属化合物ビード、炭素粒子、及び磁性ビードからなる群から選択された少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の微細流動装置。
  11. 回転可能なディスク型プラットホームと、前記プラットホーム上に配置された混合チャンバーと、前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心に近くに配置され、チャンネルを通じて前記混合チャンバーと連結されて、少なくとも一回一定量ずつのバッファ液を前記混合チャンバーに供給するバッファ液保存部と、前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心から遠くに配置され、それぞれが前記混合チャンバーの一定水位に対応する中間排出口から延びた流路を通じて前記混合チャンバーと連結されて、前記混合チャンバーで少なくとも一回希釈された溶液を順次に受容する複数の希釈溶液チャンバーと、を備える微細流動装置と、
    前記微細流動装置を支持して制御可能に回転させる回転駆動部と、
    前記微細流動装置内で選択された弁を個別的に駆動する弁駆動ユニットと、
    を備え、
    前記混合チャンバーは、最も濃度が低いように希釈された溶液を前記希釈溶液チャンバーのうち一つに移送させるための前記混合チャンバーの最外郭に設けられた別途の排出口を含むことを特徴とする遠心力基盤の微細流動システム。
  12. 前記弁駆動ユニットは、
    前記弁内の発熱粒子の発熱を誘導できる波長帯の電磁波を放出する外部エネルギー源と、
    前記外部エネルギー源から照射された電磁波が前記選択された弁に対応する領域に集中的に達するように、前記外部エネルギー源の位置または方向を調整する外部エネルギー源調整手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１１に記載の微細流動システム。
  13. 前記外部エネルギー源調整手段は、前記微細流動装置のプラットホームに向かって設置された前記外部エネルギー源を前記プラットホームの半径方向に移動させる直線移動手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載の微細流動システム。
  14. 前記外部エネルギー源調整手段は、前記微細流動装置のプラットホームに向かって設置された前記外部エネルギー源を、前記プラットホームと平行な平面上で直交座標に沿って二方向に移動させる平面移動手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載の微細流動システム。
  15. 前記プラットホーム上で前記混合チャンバーよりも前記プラットホームの中心に近くに配置され、外部から注入された試料を遠心力により前記混合チャンバーに供給する試料保存部をさらに備えることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の微細流動システム。
  16. 前記バッファ液保存部は、その内部の体積が一定な体積のｎ倍（ｎは、自然数）に該当する複数の水位段階ごとに個別的に駆動される出口弁が設けられたメータリングチャンバーを備えることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の微細流動システム。
  17. 前記バッファ液保存部は、それぞれ個別的に駆動される出口弁を備え、同じ体積を有する複数のバッファ液チャンバーを備えることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の微細流動システム。
  18. 前記混合チャンバーの中間排出口から前記複数の希釈溶液チャンバーに連結されるそれぞれの流路には、それらを個別的に開閉する弁または弁群が設けられたことを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の微細流動システム。
  19. 前記弁または弁群は、常温で固状である相転移物質分散媒に発熱粒子が分散された弁物質を含み、前記弁物質が外部エネルギー源から照射された電磁波による熱により溶融された状態に移動して、前記チャンネルを開閉する相転移弁を備えることを特徴とする請求項１８に記載の微細流動システム。
  20. 前記弁群は、開放弁と閉鎖弁とからなる一対の相転移弁を備えることを特徴とする請求項１９に記載の微細流動システム。
  21. 前記相転移物質分散媒は、ワックス、ゲル、熱可塑性樹脂からなる群から選択された少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項１９または２０に記載の微細流動システム。
  22. 前記発熱粒子は、直径が１ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の微細流動システム。
  23. 前記発熱粒子は、重合体ビード、量子ドット、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属化合物ビード、炭素粒子、及び磁性ビードからなる群から選択された少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の微細流動システム。
JP2008026810A 2007-02-12 2008-02-06 希釈のための遠心力基盤の微細流動装置及びそれを備える微細流動システム Expired - Fee Related JP5174481B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2007-0014554 2007-02-12
KR1020070014554A KR101305976B1 (ko) 2007-02-12 2007-02-12 연속희석을 위한 원심력 기반의 미세유동장치 및 이를포함하는 미세유동시스템

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008197097A JP2008197097A (ja) 2008-08-28
JP2008197097A5 JP2008197097A5 (ja) 2011-03-17
JP5174481B2 true JP5174481B2 (ja) 2013-04-03

Family

ID=39477384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008026810A Expired - Fee Related JP5174481B2 (ja) 2007-02-12 2008-02-06 希釈のための遠心力基盤の微細流動装置及びそれを備える微細流動システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7951332B2 (ja)
EP (1) EP1955770A3 (ja)
JP (1) JP5174481B2 (ja)
KR (1) KR101305976B1 (ja)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101435942B1 (ko) * 2007-10-10 2014-09-02 삼성전자 주식회사 미세유동시스템을 위한 자동 검사 방법 및 장치
KR100915900B1 (ko) * 2008-03-07 2009-09-07 한국과학기술연구원 미세 채널을 이용한 선형 희석 장치 및 방법
KR100970480B1 (ko) * 2008-09-03 2010-07-16 삼성전자주식회사 마이크로파와 음이온을 이용한 액체 매질 가열방법, 음이온이 첨가된 생물학적 분석장치 및 액체 매질 가열용 용액
US8491840B2 (en) * 2008-07-14 2013-07-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Microfluidic device, sample analyzing method using the same, and dilution ratio measuring method
KR101130698B1 (ko) * 2009-11-03 2012-04-02 삼성전자주식회사 밸브 유닛과 이를 구비한 미세유동장치 및 밸브 유닛의 구동방법
KR101422573B1 (ko) * 2009-11-26 2014-07-25 삼성전자 주식회사 원심력기반의 미세유동장치 및 이를 이용한 면역혈청검사방법
KR20120091631A (ko) * 2011-02-09 2012-08-20 삼성전자주식회사 미세유동장치
KR20120093636A (ko) * 2011-02-15 2012-08-23 삼성전자주식회사 미세유동장치
PT3270141T (pt) * 2011-03-08 2020-08-28 Univ Laval Dispositivo centrípeto fluídico
CN102688787B (zh) * 2011-03-23 2016-01-27 罗姆股份有限公司 圆盘式分析芯片
DE202011108189U1 (de) 2011-06-08 2011-12-13 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Vorrichtung und Fluidikmodul zum Erzeugen einer Verdünnungsreihe
PT105887B (pt) * 2011-09-14 2013-08-08 Inst Superior Tecnico Dispositivo para diluições sucessivas em microplacas
US9802208B2 (en) * 2011-10-10 2017-10-31 Protectlife International Biomedical Inc. Centrifugal rotor with arc-shaped centrifugal carrier or weight body
WO2013083822A1 (en) 2011-12-08 2013-06-13 Biosurfit S.A. Sequential aliqoting and determination of an indicator of sedimentation rate
WO2013096643A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 Gigagen Methods and apparatuses for droplet mixing
KR101357808B1 (ko) * 2012-03-21 2014-02-04 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 시약 보관용기, 미세 유동장치, 및 이들을 이용한 분석방법
TWI456196B (zh) 2012-04-24 2014-10-11 Ind Tech Res Inst 檢體免疫分析檢測裝置
DE102012213044B3 (de) * 2012-07-25 2014-01-23 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Kombinationen von Flüssigkeiten und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Erzeugung von Kombinationen von Flüssigkeiten
TWI475226B (zh) 2012-08-01 2015-03-01 Univ Feng Chia 利用分流結構進行生化檢測之裝置及其運作方法
JP5900269B2 (ja) * 2012-09-28 2016-04-06 ブラザー工業株式会社 検査チップ
US20150293097A1 (en) 2012-10-08 2015-10-15 General Electric Company Preloaded test substrates for testing lal-reactive substances, methods of use, and methods of making
TWI509066B (zh) * 2012-12-28 2015-11-21 中原大學 多通道微流體光盤檢測系統及其應用
KR102176587B1 (ko) * 2013-10-15 2020-11-10 삼성전자주식회사 시료분석장치, 시료분석방법, 및 밸브의 동적 작동 방법
JP6760845B2 (ja) * 2014-05-16 2020-09-23 クヴェッラ コーポレーション 自動式遠心分離を行うための装置、システム、および方法
EP2952257A1 (en) 2014-06-06 2015-12-09 Roche Diagnostics GmbH Rotatable cartridge for processing and analyzing a biological sample
KR101859860B1 (ko) * 2014-06-06 2018-05-18 에프. 호프만-라 로슈 아게 생물학적 샘플을 분석하기 위한 계측 챔버를 갖는 회전 가능한 카트리지
EP2952258A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-09 Roche Diagnostics GmbH Rotatable cartridge for analyzing a biological sample
EP2957890A1 (en) * 2014-06-16 2015-12-23 Roche Diagnostics GmbH Cartridge with a rotatable lid
US9993819B2 (en) 2014-12-30 2018-06-12 Stmicroelectronics S.R.L. Apparatus for actuating and reading a centrifugal microfluidic disk for biological and biochemical analyses, and use of the apparatus
KR101871042B1 (ko) * 2016-06-29 2018-06-26 강릉원주대학교산학협력단 정지액체상 랩온어칩을 이용한 핵산 시료의 제조 방법
GB2553100A (en) * 2016-08-19 2018-02-28 Univ Dublin City A microfluidic device
CN107739706B (zh) * 2017-09-26 2020-04-14 南京岚煜生物科技有限公司 主动控制流路的多通量微流控核酸检测芯片及其使用方法
CN108043481B (zh) * 2018-01-24 2020-10-27 北京博奥晶典生物技术有限公司 一种多指标检测微流控芯片及其使用方法
CN109283174A (zh) * 2018-09-29 2019-01-29 厦门大学 一种定量检测光盘和检测方法
CN110180610B (zh) * 2019-06-19 2021-09-03 深圳市刚竹医疗科技有限公司 试剂顺序加载方法、结构及微流控装置
CN110339880B (zh) * 2019-07-10 2022-06-10 深圳市刚竹医疗科技有限公司 基于相变阀的试剂顺序加载方法、装置及微流控系统
US20210079331A1 (en) * 2019-09-16 2021-03-18 Delta Electronics, Inc. Biological detection cartridge and method for performing the same
CN110732357B (zh) * 2019-11-25 2021-11-19 北京世纪沃德生物科技有限公司 一种微流控芯片的样本分流管路
CA3198903A1 (en) 2019-12-13 2021-03-19 Autonomous Medical Devices Inc. Apparatus and method for point-of-care, rapid, field-deployable diagnostic testing of covid-19, viruses, antibodies and markers
CN111218395B (zh) * 2020-04-18 2020-08-07 博奥生物集团有限公司 一种全流程生物检测装置
CN114849797A (zh) * 2021-01-20 2022-08-05 南京岚煜生物科技有限公司 一种基于相变材料封闭试剂的微流控芯片

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010055812A1 (en) * 1995-12-05 2001-12-27 Alec Mian Devices and method for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system with on-board informatics
US5836004A (en) 1997-01-07 1998-11-10 Industrial Technology Research Institute Differential mode time to digital converter
JP3469585B2 (ja) * 1997-05-23 2003-11-25 ガメラ バイオサイエンス コーポレイション ミクロ流体工学システムでの流動運動を駆動するために向心的加速を使用するための装置および方法
GB9804483D0 (en) * 1998-03-02 1998-04-29 Central Research Lab Ltd Apparatus for and method of controlling the rate of flow of fluid along a pathway
AU5494900A (en) * 1999-06-18 2001-01-09 Gamera Bioscience Corporation Devices and methods for the performance of miniaturized homogeneous assays
EP1284819A2 (en) * 2000-05-15 2003-02-26 Tecan Trading AG Microfluidics devices and methods for high throughput screening
AU2001259785A1 (en) * 2000-05-15 2001-11-26 Tecan Trading Ag Microfluidics devices and methods for performing cell based assays
US6705357B2 (en) 2000-09-18 2004-03-16 President And Fellows Of Harvard College Method and apparatus for gradient generation
KR100566459B1 (ko) * 2001-05-25 2006-03-31 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 화학 물질 정제 구조체
US6919058B2 (en) * 2001-08-28 2005-07-19 Gyros Ab Retaining microfluidic microcavity and other microfluidic structures
US20030156991A1 (en) * 2001-10-23 2003-08-21 William Marsh Rice University Optomechanically-responsive materials for use as light-activated actuators and valves
EP1578533A2 (en) * 2002-12-24 2005-09-28 Tecan Trading AG Microfluidics devices and methods for diluting samples and reagents
JP3798011B2 (ja) * 2003-10-15 2006-07-19 松下電器産業株式会社 キャピラリチップにおける流体の流通方法
US20050249641A1 (en) * 2004-04-08 2005-11-10 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Microstructured platform and method for manipulating a liquid
JP2005345160A (ja) * 2004-05-31 2005-12-15 Advance Co Ltd 生体情報分析ユニット
KR100608999B1 (ko) * 2004-10-19 2006-08-09 한국과학기술연구원 미소 유체 공급유로 설계방법 및 이를 이용한 생체물질 측정 장치
WO2006108559A2 (de) * 2005-04-09 2006-10-19 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Vorrichtung und verfahren zur untersuchung einer probenflüssigkeit
DE102005016509A1 (de) * 2005-04-09 2006-10-12 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Untersuchung einer Probenflüssigkeit
JP5139263B2 (ja) * 2005-04-14 2013-02-06 ギロス・パテント・エービー 液体プラグ
KR101343034B1 (ko) * 2006-09-05 2013-12-18 삼성전자 주식회사 원심력 기반의 단백질 검출용 미세유동 장치 및 이를포함하는 미세유동 시스템
KR100851980B1 (ko) * 2006-09-05 2008-08-12 삼성전자주식회사 열 활성 유닛을 구비한 원심력 기반의 미세유동 장치, 이를포함하는 미세유동 시스템 및 상기 미세유동 시스템의구동방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080075406A (ko) 2008-08-18
KR101305976B1 (ko) 2013-09-12
US7951332B2 (en) 2011-05-31
EP1955770A2 (en) 2008-08-13
EP1955770A3 (en) 2013-07-24
JP2008197097A (ja) 2008-08-28
US20080193336A1 (en) 2008-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5174481B2 (ja) 希釈のための遠心力基盤の微細流動装置及びそれを備える微細流動システム
US8191715B2 (en) Centrifugal force-based microfluidic device and microfluidic system including the same
KR100858091B1 (ko) 시료 분배 구조를 갖는 원심력 기반의 미세유동장치 및이를 포함하는 미세유동시스템
US9011795B2 (en) Valve unit, microfluidic device with the valve unit, and microfluidic substrate
KR101130698B1 (ko) 밸브 유닛과 이를 구비한 미세유동장치 및 밸브 유닛의 구동방법
KR100851980B1 (ko) 열 활성 유닛을 구비한 원심력 기반의 미세유동 장치, 이를포함하는 미세유동 시스템 및 상기 미세유동 시스템의구동방법
US7988915B2 (en) Microfluidic device using microfluidic chip and microfluidic device using biomolecule microarray chip
EP2324924B1 (en) Microfluidic system
KR101258434B1 (ko) 미세유동 시스템 및,이의 제조방법
KR100883658B1 (ko) 원심력 기반의 미세유동장치 및 이를 포함하는미세유동시스템
KR20130029277A (ko) 미세유동장치　및 그 제어방법
CN101126465B (zh) 阀单元,具有该阀单元的反应装置以及在通道中形成阀的方法
KR100846516B1 (ko) 원심력 기반의 미세유동장치 및 이를 포함하는미세유동시스템
KR20080071786A (ko) 세포배양 및 세포기반 시험을 위한 원심력 기반의미세유동장치 및 이를 포함하는 미세유동시스템
KR101391736B1 (ko) 미세유동 밸브, 상기 미세유동 밸브의 제조 방법 및 상기미세유동 밸브를 포함하는 미세유동 장치
EP2119505B1 (en) Method of fabricating a valve unit

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110127

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120703

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120928

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121003

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121107

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121108

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121228

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees