KR101037099B1 - 비드챔버를 이용한 진동 교잡 바이오칩 반응 시스템 - Google Patents

비드챔버를 이용한 진동 교잡 바이오칩 반응 시스템 Download PDF

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류성덕
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Abstract

본 발명은 비드챔버를 이용한 진동 교잡 바이오칩 반응 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이오칩 아래 진동부를 두되, 비드챔버 내에 마이크로비드가 주입되어 상하 운동을 하는 공간을 두어, 마이크로비드가 지속적으로 비드챔버 하부면에 충돌하면서 진동하게 하여 반응공간에서 시료와 바이오마커의 반응 효율을 향상시킨 바이오칩 반응 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템은 진동에 의해 챔버 밑면을 비드가 지속적으로 때려주고 챔버와 바이오칩 사이에 놓은 반응 시료가 미세공간에서 분자운동이 활발해짐으로써, 정체된 상태에서 반응시 보다 칩에 올려진 생체 프로브와 반응시료간에 더 많은 결합 기회를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 잘못된 분자 결합을 해소할 수 있으며, 저비용으로 설계가 가능하고 다양한 종류의 바이오칩에 적용이 가능하여 바이오칩 개발에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

비드챔버를 이용한 진동 교잡 바이오칩 반응 시스템{Vibrated hybridization biochip system using bead chamber}
본 발명은 진동을 이용하여 바이오칩 반응시 기판의 생체 프로브(probe)와 미세 챔버내의 반응 시료와의 효율적인 반응을 유도하는 바이오칩, 및 이를 이용한 반응시스템에 관한 것이다.
최근에, MEMS(Micro Electro-Mechanical System)의 출현과 생명공학의 발달로 인해 이를 기반으로 하는 BioMEMS에 의한 바이오칩에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.
이런 바이오칩은 크게 두 가지로 나누게 되는데, 그 첫 번째는 마이크로 어레이 타입으로 시료에 포함된 특정 생화학물질을 프로브(capturing probe)에 의해 탐색하게 하고, 이 프로브(capturing probe)의 역할을 할 수 있는 물질을 칩의 표면에 고정화시킨 다음 여기에 분석하고자 하는 생화학물질을 반응시킨 후에 이러한 반응 유무를 검출하고 해석함으로써 생화학물질에 대한 정보를 얻을 수 있는 것이다.
그리고, 두 번째는 마이크로 플루이딕(micro-fluidic)을 이용한 바이오칩으로 칩상에 마이크로 채널 및 마이크로 챔버, 믹서 밸브 등을 구현하여 미소유체를 제어하고 검출부에 생화학물질을 고정화시킨 다음 검출하고자 하는 생화학물질을 미소유체 흐름을 이용하여 검출부에 고정화된 생화학물질과 반응시켜 반응 유무를 검출하는 시스템으로, 이는 장기적인 관점에서 그리고 최근 소형화 추세에 따라 가장 활발히 연구가 진행되고 있는 분야이다.
이러한 바이오칩을 위한 필수적인 기술로는 반응물질과 반응할 수 있는 프로브의 고정화 기술, 프로브와 반응시료와의 반응을 유도할 수 있는 반응기술, 반응 유무를 검출할 수 있는 검출기술, 및 검출된 정보를 처리할 수 있는 정보처리기술 등이 있다.
현재 마이크로어레이 산업에서 시행되고 있는 마이크로 플루이딕 기술로는 난류(Turbulent Flow), 공기방울을 이용한 회전형 교반(Rotary Mixing with air bubbles), 층류(Laminar flow), 음파(Acoustic waves), 표면 음파(Surface Acoustic Waves), 및 혼동 혼합(Chaotic Mixing) 등이 있다. 마이크로어레이 결합 반응을 혼합하는 목적은 용액내에 있는 모든 시료가 마이크로어레이에 고정된 그의 파트너를 가능한한 빨리 발견하는 것을 확인하기 위한 것이다. 즉, 가장 바람직한 결합 반응은 상기 반응이 완벽할 때까지 모든 마이크로어레이 스팟을 걸쳐서 용액내 모든 바이오분자의 신속하고 완벽한 확산과 균일 혼합물을 남기는 것이다.
사운드 마이크로어레이 데이타는 비싸지 않은 혼성화 카세트를 이용하여 수득할 수 있으나, 일부 활성 혼합의 경우에서 결합 반응을 신속하게 하고, 데이타 품질을 개선시키며, 결합 또는 혼상화 반응에 대한 용액내 원하는 분자의 수를 감소시킨다. 마이크로어레이 결합 반응용 자동화 기계를 사용하는 이유는 다음과 같다: 적은 시료로 더 빠르게 시험을 수행함으로써 시간 및 돈을 절약할 수 있고, 마이크로어레이의 조정을 최소화하여 인간의 실수의 가능성을 줄이며, 실험적 변이에 대한 더 나은 통제를 통해 재현성을 증가시키며, 각각의 방법 및 프로토콜을 정의, 수정 및 저장하는 사용자의 권한을 부여하며, 데이타베이스를 위한 실험적 또는 시험적 절차를 절약하고 결합시킬 수 있다.
난류(Turbulent Flow) 시스템에서, 혼성화 칵테일은 반응챔버의 물리적 구조와 무작위적 접촉을 이용하여 혼합되는 것이다. 이런 유형의 시스템의 문제점은 상기 반응 혼합물의 균질성을 획득하는 것이다.
공기방울을 이용한 회전형 교반(Rotary Mixing with air bubbles)는 마이크로어레이를 걸쳐 올가미화된 공기방울을 회전시킴으로써 봉합된 반응 카세트내에서 수행되는 것이다. 결합 반응은 공기가 아닌 용액에서만 일어난다. 그러므로, 이런 접근의 문제점은 마이크로어레이 반응에서 통상적으로 사용되는 광염료의 공기방울에 의한 산화를 최소화하여, 낮은 신호 및 증가된 배경을 유도하는 것이다. 또다른 문제점은 만약 공기방울이 올가미가 되는 경우, 올가미화된 부위에서 반응은 진행되지 않는 것이다.
층류(Laminar flow)는 마이크로어레이를 걸쳐서 앞뒤로 반응 결합 시료를 이동시키기 위해 마이크로어레이의 각 말단에 작은 칸막이 펌핑 시스템을 이용함으로써 생성되는 것이다. 최근 마이크로 플루이딕 연구는 층류 혼합니 서로의 위쪽에 걸쳐서 흐르는 액체의 층을 생성할 수 있으므로, 이런 접근의 문제점은 층류 과정 동안 완전히 균질화하고 시료의 혼합을 완벽하게 하는 것이다.
압전변환기에 의해 생성되는 표면 음파(Surface Acoustic Waves)는 커버슬립 또는 리프터슬립 하에 혼성화 반응의 흐름을 일으키기 위해 사용된다. 층류에 적용되는 동일한 문제점은 표면 음파의 사용에도 적용된다.
혼동 이류 혼합(Chaotic Advection Mixing)은 마이크로 플루이딕 및 혼합 루프를 이용하여 달성되는 것이다. 적절히 형성된 시스템에서 액체의 전체적인 이동은 혼합 루프에 의해 제공되는 액체의 매우 복잡한 방향 및 속도 때문에 혼동이 일러난다. 이런 유형의 시스템은 가장 짧은 시간에 적은 부피의 액체의 가장 완벽한 혼합을 제공한다.
본 발명자들은 비드챔버와 접합된 바이오칩을 위아래로 빠른 속도로 흔들어 주는 진동부에 장착시킨 바이오칩 반응 시스템을 제작하였으며, 이런 바이오칩 반응 시스템은 진동에 의해 챔버 밑면을 비드가 지속적으로 때려주고 챔버와 바이오칩 사이에 놓은 반응 시료가 미세공간에서 분자운동이 활발해짐으로써, 정체된 상태에서 반응시 보다 칩에 올려진 생체 프로브와 반응시료 간에 더 많은 결합 기회를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 잘못된 분자 결합을 해소할 수 있음을 밝힘으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 바이오칩 아래 진동부를 두되, 비드챔버 내에 마이크로비드가 주입되어 상하 운동을 하는 공간을 두어, 마이크로비드가 지속적으로 비드챔버 하부면에 충돌하면서 진동하게 하여 반응공간에서 시료와 바이오마커의 반응 효율을 향상시킨, 바이오칩 반응 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
바이오칩 반응 시스템에 있어서,
상부면이 움푹 패여있고, 하부면은 벽으로 막혀있는 구조로서, 상부면에 움푹 패여있는 공간으로 마이크로비드가 들어갈 수 있는 비드주입공간을 갖는 비드챔버;
비드챔버내 비드주입공간에 들어가는 마이크로비드;
비드챔버의 하부면에 접합되고, 비드챔버의 하부면과 바이오칩의 상부면을 접합시키는 챔버테이프; 및
챔버테이프의 하부면과 접합되고, 비드챔버의 하부면 및 챔버테이프와 함께 반응이 일어나는 반응공간을 형성하는 바이오칩
을 포함하는 바이오칩 반응 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은
바이오칩 반응 시스템을 이용한 반응 여부를 검출하는 방법에 있어서,
비드주입공간, 시료주입구 및 시료이동관이 구비된 비드챔버와 바이오마커가 고정된 바이오칩을 챔버 테이프에 의해 접합되어, 내부에 비드챔버의 하부면, 챔버테이프 및 바이오칩의 상부면에 의해 반응을 수행하는 반응공간이 형성되고, 상기 바이오칩이 진동트레이에 장착되고, 상기 진동트레이가 진동부 및 고정부로 이루어진 쉐이커에 장착되어 반응시 진동을 가할 수 있는 바이오칩 반응 시스템을 제공하는 단계;
상기 비드챔버의 비드주입공간으로 마이크로비드를 주입한 다음, 비드챔버의 상부면을 챔버커버로 덮는 단계;
상기 비드챔버의 시료주입구를 통해 시료를 주입하여 시료가 반응공간에서 바이오칩에 고정된 바이오마커와 반응을 수행하며, 이때 쉐이커를 이용하여 진동을 가하는 단계; 및
상기 반응 여부를 측정하는 단계를 포함하는 바이오칩 반응 시스템을 이용한 반응 여부 검출 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템은 비드챔버내 비드주입공간에 놓여있는 마이크로비드들이 바이오칩 하부 쉐이커의 진동에 의해 비드챔버 밑면을 비드가 지속적으로 때려주어, 비드챔버와 바이오칩 사이 반응공간에 놓여있는 반응 시료가 미세공간에서 분자운동이 활발해짐으로써, 정체된 상태에서 반응시 보다 칩에 올려진 생체 프로브와 반응시료 간에 더 많은 결합 기회를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 잘못된 분자 결합을 해소할 수 있으며, 기존의 다른 방식의 동적 혼성화 시스템(dynamic hybridization system) 보다 저비용으로 설계가 가능하고 다양한 종류의 바이오칩에 대부분 적용 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템의 구성을 개략적으로 보여주기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템의 챔버 밑면을 개략적으로 보여주기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템의 정면의 구성을 개략적으로 보여주기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템의 절단면을 개략적으로 보여주기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템의 바이오칩을 개략적으로 보여주기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템의 진동부와 고정부로 구비된 쉐이커를 보여주기 위한 예시 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 바이오칩이 장착될 수 있는 진동트레이를 개략적으로 보여주기 위한 예시도이다.
이하, 본 발명에 대해서 구체적으로 살펴보기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다
본 발명을 이루기 위한 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명은 첨부도면 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 도 1은 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템의 구성을 설명하기 위해 개략적으로 보여주기 위한 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따라 실시되는 비드챔버의 밑면을 개략적으로 보여주기 위한 예시도이고, 도 3은 본 발명에 따라 실시되는 챔버커버, 비드챔버, 챔버테이프 및 바이오칩의 정면에서 보는 구성을 개략적으로 보여주기 위한 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따라 실시되는 챔버커버, 비드챔버, 챔버테이프 및 바이오칩의 절단면을 개략적으로 보여주기 위한 예시도이고, 도 5는 본 발명에 따라 실시되는 바이오마커가 고정된 바이오칩의 구성을 보여주기 위한 예시도이며, 도 6은 본 발명에 따라 실시되는 진동부와 고정부로 구비된 쉐이커를 보여주기 위한 사진이며, 도 7은 본 발명에 따라 실시되는 바이오칩이 장착될 수 있는 진동트레이의 구성을 보여주기 위한 예시도이다.
본 발명은 비드챔버, 비드테이프, 바이오칩 및 마이크로비드로 구성된 바이오칩 반응 시스템을 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템(100)은
상부면이 움푹 패여있고, 하부면은 벽으로 막혀있는 구조로서, 상부면에 움푹 패여있는 공간으로 마이크로비드(111)가 들어갈 수 있는 비드주입공간(116)을 갖는 비드챔버(110);
비드챔버(110) 내 비드주입공간(116)에 들어가는 마이크로비드(111);
비드챔버(110)의 하부면에 접합되고, 비드챔버(110)의 하부면과 바이오칩(120)의 상부면을 접합시키는 챔버테이프(114); 및
챔버테이프(114)의 하부면과 접합되고, 비드챔버(110)의 하부면 및 챔버테이프(114)와 함께 반응이 일어나는 반응공간(115)을 형성하는 바이오칩(120)을 포함한다.
이때, 상기 비드챔버(110)는, 전단부에 위치되어 시료를 주입하기 위한 시료주입구(112)와, 시료가 하부 반응공간으로 이동하기 위한 시료이동관(119)과, 후단부에 위치되어 반응된 시료를 배출하기 위한 시료배출구가 구비된 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
이때, 상기 비드챔버(110)는 3 ~ 5 mm의 두께를 갖는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
이때, 상기 비드챔버(110)는 시료주입구(112)를 통해 생화학물질의 시료가 주입될 수 있고, 상기 시료주입구(112)를 통해 주입된 시료는 시료주입구에 연결되어 있는 시료이동관(119)을 통해 하부 반응공간(115)으로 시료가 이동될 수 있으며, 또한 상기 비드챔버(110)에는 비드주입공간으로 주입되는 마이크로비드(111)가 담겨지게 되는 것이다. 여기서, 생화학물질 시료의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 DNA, RNA, 단백질 시료, 항원, 항체 시료 등이 사용될 수 있으며, 바이오마커의 종류는 위 생체 시료에 따라 적절히 선택될 수 있다.
이때, 상기 비드챔버(110)는 100 ~ 500 um의 직경의 크기를 갖는 마이크로 비드(111)를 10 ~ 100개를 주입할 수 있는 것으로 이루어진 것이 바람직하다.
이때, 상기 바이오칩(120)은 유리, 플라스틱, 금속 및 실리콘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 기판인 것이 바람직하다.
이때, 상기 바이오칩(120)은 생체 프로브(probe) 또는 바이오마커(121)를 상부면에 고정시켜 사용되는 것이다.
이때, 상기 바이오칩(120)은 추가적으로 반응의 여부를 검출하기 위한 검출부 및 검출부를 통해 검출된 신호를 연결패드에 연결된 외부검출장치인 출력부를 장착하여 반응 여부를 측정할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 비드챔버(110)의 하부면이 상기 바이오칩(120)과 접합되어 일체화되며, 이는 비드챔버 밑면에 챔버테이프(114)를 이용하여 접합시키는 것이다.
이때, 상기 일체화를 통해 비드챔버(11) 하부면, 챔버테이프(114) 및 바이오칩(120)의 상부면에 의해 공간이 형성되며, 이 공간은 시료가 바이오칩(120)에 고정된 바이오마커(121)와 반응이 일어나는 반응공간(115)이다.
이때, 상기 챔버테이프(114)는 0.1 ~ 0.5 mm의 두께로 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
이때, 상기 챔버테이프(114)의 두께에 의해 아주 얇은 두께의 반응공간이 형성되므로 모세관 현상에 의해 시료가 공간 전체에 퍼질 수 있는 것이다.
이때, 상기 챔버테이프(114)는 시료를 이동시키는 시료이동관이 형성되어 있는 것이다.
이때, 상기 반응공간(115)은 비드챔버(110)의 하부면을 챔버테이프(114)에 접착시킨 다음, 바이오마커(121)를 고정시킨 바이오칩(120)의 상부면을 상기 챔버테이프(114)의 비드챔버(110)와 접합된 반대면에 접합시켜 비드챔버(110), 챔버테이프(114) 및 바이오칩(120)에 의해 형성되는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템(100)은 상기 비드챔버(110)의 상부면을 덮을 수 있는 구조로 형성되고, 비드챔버(110)의 시료주입구(112)를 막는 마개(118)를 가지고 있는 구조로 형성된 챔버커버(113)를 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템(100)은 상기 바이오칩(120)을 장착시킬 수 있는 것으로, 도 7에서 예시하는 바와 같이, 바이오칩(120)을 간단히 고정되게 끼울 수 있는 구조를 가지고 있는 진동트레이(130); 및, 상기 진동트레이(130)를 상부면에 장착하고, 상하로 진동을 주는 진동부(140)와 상기 진동부(140)를 고정하는 고정부(150)로 구성된 쉐이커(shaker)를 추가적으로 포함할 수 있다.
이때, 상기 쉐이커(shaker)는 도 6에서 예시하는 바와 같이, 추가적으로 온도를 적정 온도로 조절할 수 있는 온도조절장치를 포함할 수 있으며, 이를 통해 기존 상용화된 온도(80℃ 이하)를 유지할 수 있는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명은 바이오칩 반응 시스템을 이용한 반응 여부를 검출하는 방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 검출방법은
우선, 비드주입공간(116)을 갖는 비드챔버(110), 챔버테이프(114), 및 바이오마커가 고정된 바이오칩(120)이 결합되어 내부에 반응을 수행하는 반응공간(115)이 형성되고, 상기 바이오칩(120)이 진동트레이(130)에 장착되고, 상기 진동트레이(130)가 진동부(140) 및 고정부(150)를 구비한 쉐이커에 장착되어, 반응시 진동을 가할 수 있는 것으로 형성된 바이오칩 반응 시스템을 준비하는 단계;
그런 다음, 비드챔버(110)의 비드주입공간을 통해 비드챔버 내로 마이크로비드(111)를 주입한 후, 마이크로비드(111)가 빠져나오지 않도록 비드챔버(110)의 상부면을 챔버커버(113)로 덮는 단계;
그런 다음, 비드챔버(110)의 시료주입구(112)를 통해 생체 시료를 주입한 후, 챔버커버(113)로 비드챔버(110)를 덮은 다음, 상기 시료가 시료이동관(119)을 통해 반응공간(115)으로 흘러들어가서 바이오칩(120)에 집적된 바이오마커와 반응을 수행하며, 이때 상기 반응 동안 쉐이커의 진동부(140)를 통해 상하로 빠르게 진동을 가하는 단계; 및
그런 다음, 반응 여부를 측정하는 단계로 수행되는 것이다.
이때, 상기 마이크로비드(111)는 아래의 진동부(140)에 의해 비드챔버(110)내의 비드주입공간(116) 내에서 상하로 진동되면 비드챔버(110)의 바닥면을 때리고, 이에 의해 아래 반응공간(115)에 있는 시료가 진동에 영향을 받아서 바이오칩에 고정된 바이오마커(121)와 더 많은 반응을 하게 되는 것이다.
이때, 상기 생체 시료를 주입하게 되면, 바이오마커와 특이적인 반응을 하는 경우에 있어 바이오칩(120)의 표면에 있는 바이오마커(121)와 결합하여 상기 바이오칩(120)의 표면에 남아있게 되나, 바이오마커와 비특이적인 반응을 하는 생체 시료인 경우에는 결합하지 못하고 바이오칩(120)의 표면에 남아있지 않게 된다.
여기서, 생체 시료의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 DNA, RNA, 단백질 시료, 항원, 항체 시료 등이 사용될 수 있으며, 바이오마커의 종류는 위 생체 시료에 따라 적절히 선택될 수 있고, 생체 시료에 따라 검출 방법 또한 적절히 선택될 수 있다.
예를 들어, 항원, 항체 시료의 경우, 주입된 시료내 항원 또는 항체가 바이오마커(121)인 일차 항원 또는 항체와 특이적인 반응을 하는 경우에 바이오칩(120)의 표면에 고정된 항원 또는 항체는 이차 항체와 다시 결합하게 된다. 여기서, 상기 이차 항체는 스트렙타비딘(streptavidin)으로 표지화된 바이오틴화된 항체를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 반응 여부는 형광물질, 방사성동위원소 또는 나노골드를 이용하여 측정할 수 있다.
이때, 상기 반응 여부는 바이오칩(120)에 추가적으로 연결될 수 있는 검출부를 통해 반응의 여부를 화학적 또는 전기적으로 신호를 검출하고, 상기 검출부를 통해 검출된 화학적 또는 전기적 신호를 연결패드에 연결된 외부검출장치인 출력부로 보내어 반응을 실시간으로 측정하도록 실행할 수 있는 것이다.
이에, 본 발명에 따른 바이오칩 반응 시스템은 진동에 의해 비드챔버내 비드주입공간에 놓여있는 마이크로비드가 챔버 밑면을 지속적으로 때려주게 되고, 이때 비드주입공간 하부에 챔버, 챔버테이프 및 바이오칩에 의해 형성된 반응공간에 놓여 있는 반응 시료가 미세공간에서 분자운동이 활발해짐으로써, 정체된 상태에서 반응시 보다 칩에 올려진 생체 프로브 또는 바이오마커와 반응시료 간에 더 많은 결합 기회를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 잘못된 분자 결합을 해소할 수 있으며, 기존의 다른 방식의 동적 혼성화 시스템 보다 저비용으로 설계가 가능하고 다양한 종류의 바이오칩에 대부분 적용 가능하다.
마지막으로, 본 발명을 실시하고 있는 비드챔버를 이용한 진동 교잡 바이오칩 반응 시스템, 이의 제조방법 및 이를 이용한 반응 여부를 검출하는 방법에 대한 실시 구성에 있어서 다양하게 변형될 수 있으며 여러 가지 형태를 취할 수도 있다.
하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 사상과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100: 바이오칩 반응 시스템 110: 비드챔버
111: 마이크로비드 112: 시료주입구
113: 챔버커버 114: 챔버테이프
115: 반응공간 116: 비드주입공간
118: 마개 119: 시료이동관
120: 바이오칩 121: 바이오마커
130: 진동트레이 140: 진동부
150: 고정부

Claims (11)

  1. 바이오칩 반응 시스템에 있어서,
    상부면이 움푹 패여있고, 하부면은 벽으로 막혀있는 구조로서, 상부면에 움푹 패여있는 공간으로 마이크로비드가 들어갈 수 있는 비드주입공간을 갖는 비드챔버;
    비드챔버내 비드주입공간에 들어가는 마이크로비드;
    비드챔버의 하부면에 접합되고, 비드챔버의 하부면과 바이오칩의 상부면을 접합시키는 챔버테이프; 및
    챔버테이프의 하부면과 접합되고, 비드챔버의 하부면 및 챔버테이프와 함께 반응이 일어나는 반응공간을 형성하는 바이오칩
    을 포함하는 바이오칩 반응 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 비드챔버는 전단부에 위치되어 시료를 주입하기 위한 시료주입구, 시료가 하부 반응공간으로 이동하기 위한 시료이동관, 및 후단부에 위치되어 반응된 시료를 배출하기 위한 시료배출구가 구비된 것을 특징으로 하는 바이오칩 반응 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 비드챔버는 3 ~ 5 mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 바이오칩 반응 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 비드챔버는 100 ~ 500 um의 직경의 크기를 갖는 마이크로 비드를 10 ~ 100개를 주입할 수 있는 것을 특징으로 하는 바이오칩 반응 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 반응공간은 비드챔버 하부면에 접합된 챔버 테이프, 비드챔버의 하부면, 및 바이오칩의 상부면에 의해 이루어진 공간인 것을 특징으로 하는 바이오칩 반응 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 바이오칩은 유리, 플라스틱, 금속 및 실리콘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 바이오칩 반응 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    비드챔버의 시료주입구를 막는 마개가 하부면에 구비되어 있는 챔버커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩 반응 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    바이오칩의 하부면에 위치되고, 상기 바이오칩의 하부면이 장착될 수 있는 진동트레이; 및
    진동트레이를 장착시킬 수 있으며 상하운동의 진동을 주는 진동부와, 진동트레이의 진동부를 고정하는 고정부가 구비된 쉐이커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩 반응 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 바이오칩에 연결되고, 반응의 여부를 검출하기 위한 검출부; 및
    상기 검출부와 연결패드로 연결되고, 상기 검출부를 통해 검출된 신호를 데이타화하는 출력부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩 반응 시스템.
  10. 바이오칩 반응 시스템을 이용한 반응 여부를 검출하는 방법에 있어서,
    비드주입공간, 시료주입구 및 시료이동관이 구비된 비드챔버와 바이오마커가 고정된 바이오칩을 챔버 테이프에 의해 접합되어, 내부에 비드챔버의 하부면, 챔버테이프 및 바이오칩의 상부면에 의해 반응을 수행하는 반응공간이 형성되고, 상기 바이오칩이 진동트레이에 장착되고, 상기 진동트레이가 진동부 및 고정부로 이루어진 쉐이커에 장착되어 반응시 진동을 가할 수 있는 바이오칩 반응 시스템을 제공하는 단계;
    상기 비드챔버의 비드주입공간으로 마이크로비드를 주입한 다음, 비드챔버의 상부면을 챔버커버로 덮는 단계;
    상기 비드챔버의 시료주입구를 통해 시료를 주입하여 시료가 반응공간에서 바이오칩에 고정된 바이오마커와 반응을 수행하며, 이때 쉐이커를 이용하여 진동을 가하는 단계; 및
    상기 반응 여부를 측정하는 단계를 포함하는 바이오칩 반응 시스템을 이용한 반응 여부 검출 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 반응 여부는 형광물질, 방사성동위원소 또는 나노골드를 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는, 바이오칩 반응 시스템을 이용한 반응 여부 검출 방법.
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