KR101133288B1 - Apparatus for Seperating Micro-Particles and Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세입자 분리 장치 및 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 미세채널을 통하여 미세유체를 빠르게 흘려줌으로써, 상기 미세유체가 가지는 유동특성을 이용하여, 미세유체 내의 미세입자가 분리되도록 하는 미세입자 분리 장치를 제공하는데 있다.The present invention relates to an apparatus and method for separating microparticles, the technical problem to be solved by the rapid flow of the microfluid through the microchannel, by using the flow characteristics of the microfluidic, to separate the microparticles in the microfluid It is to provide a microparticle separation device.
이를 위해 본 발명에 따른 미세입자 분리 장치는 미세입자가 포함된 미세유체가 주입되는 미세유체 주입부와, 상기 미세유체 주입부와 연결되고, 상기 미세유체 내에 포함된 미세입자가 통과하는 제 1채널과, 상기 제 1채널의 높이보다 낮은 높이를 가지며, 상기 제 1채널의 측면 하단에 형성되고, 미세입자를 포함하지 않는 미세유체가 걸러지는 제 2채널과, 상기 제 1채널과 연결되고, 상기 제 1채널을 통과하는 미세입자가 배출되는 미세입자 배출부와, 상기 제 2채널과 연결되고, 상기 제 2채널을 통과하는 미세유체가 배출되는 미세유체 배출부를 포함한다.To this end, the microparticle separation device according to the present invention includes a microfluidic injection unit into which microfluids containing microparticles are injected, and a first channel connected to the microfluidic injection unit and through which microparticles contained in the microfluid pass. And a second channel having a height lower than that of the first channel and formed at a lower side of the side of the first channel and filtering microfluids that do not contain microparticles, and connected to the first channel. And a microfluidic discharge part for discharging the microparticles passing through the first channel, and a microfluidic discharge part connected to the second channel and for discharging the microfluid passing through the second channel.
미세유체, 미세입자, 유동특성, 미세입자 분리, 미세채널 Microfluid, microparticles, flow characteristics, microparticle separation, microchannel
Description
본 발명은 미세입자 분리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 미세유체 내의 미세입자를 분리시킬 수 있는 미세입자 분리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a microparticle separation device and method, and to a microparticle separation device capable of separating microparticles in a microfluid.
미세유체 내의 미세입자를 분리하기 위하여 미세채널 내에 전극을 형성하고 불균일한 전기장을 가함으로써 미세입자가 상기 전기장에 의해 분리되도록 하는 유전영동(Dielectrophoresis) 방법이 있다. In order to separate the microparticles in the microfluid, there is a method of dielectrophoresis in which electrodes are formed in the microchannels and a non-uniform electric field is applied to cause the microparticles to be separated by the electric field.
여기서, 유전영동이란, 불균일한 전기장 내에서 유전체가 전자기 유도현상에 의해 전기 쌍극자(electric dipole)를 띄고, 이것에 의해 힘을 받아 움직이는 현상이다. 이러한 입자의 이동은 입자와 입자 주변의 액체 간의 유전율(permittivity) 차이에 의해 그 방향이 결정되고, 입자의 크기(반지름의 세제곱에 비례) 및 전기장 구배(전기장 제곱의 구배에 비례)의 크기가 그 이동 속도에 영향을 미치게 된다.Herein, the electrophoresis is a phenomenon in which a dielectric exhibits an electric dipole due to electromagnetic induction in a non-uniform electric field and is moved by force. The movement of these particles is determined by the difference in permittivity between the particles and the liquid around them, and the size of the particles (proportional to the cube of the radius) and the magnitude of the electric field gradient (proportional to the gradient of the square of the electric field). This will affect the speed of movement.
상기 유전영동에는 전기장이 약한 방향으로 미세 입자들이 움직이는 음(negative)의 유전영동과 전기장이 강한 방향으로 미세 입자들이 움직이는 양(positive)의 유전영동이 있다. 이러한 유전영동의 성질은 유체의 종류, 미세입자 및 분자의 종류, 교류전압 신호의 주파수 등에 의해 달라질 수 있다.The dielectrophoresis includes negative dielectrophoresis in which fine particles move in a direction in which the electric field is weak, and positive dielectrophoresis in which fine particles move in a direction in which the electric field is strong. The nature of the electrophoresis may vary depending on the type of fluid, the type of microparticles and molecules, and the frequency of the AC voltage signal.
또한, 미세유체 내의 미세입자를 분리하기 위하여 미세채널 주변에 자기장을 형성하여 상기 자기장에 의해 미세입자가 분리 되도록 하는 자기영동(Magnetrophoresis) 방법 및 채널 내의 미세유체를 느린 유속으로 흘려줌으로써 중력의 영향에 의해 미세입자가 분리되도록 하는 방법 등을 이용하여 미세유체 내에 포함된 미세입자를 분리할 수 있다. In addition, in order to separate the microparticles in the microfluidics, a magnetic field is formed around the microchannels so that the microparticles are separated by the magnetic field, and the microfluidics in the channels are flowed at a slow flow rate to influence of gravity. By using a method such as to separate the microparticles can be separated from the microparticles contained in the microfluid.
그러나, 이러한 방법들은 전기장 또는 자기장과 같은 외부의 힘을 이용하기 때문에 외부에 동력원을 구비하여야 하고, 이로 인한 장치의 구성이 복잡해지는 단점이 있다. 또한, 느린 유속을 이용하기 때문에 빠른 시간 내에 많은 미세입자를 분리할 수 없는 문제점이 있다.However, since these methods use an external force such as an electric field or a magnetic field, a power source must be provided externally, which results in a complicated structure of the device. In addition, there is a problem in that many fine particles cannot be separated within a short time because of using a slow flow rate.
본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 미세채널을 통하여 미세유체를 빠르게 흘려줌으로써, 상기 미세유체가 가지는 유동특성을 이용하여, 미세유체 내의 미세입자가 분리되도록 하는 미세입자 분리 장치를 제공 하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, by rapidly flowing the microfluid through the microchannel, by using the flow characteristics of the microfluid, to separate the microparticles in the microfluid to separate the microparticles The purpose is to provide a device.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 미세입자 분리 장치는 미세입자가 포함된 미세유체가 주입되는 미세유체 주입부와, 상기 미세유체 주입부와 연결되고, 상기 미세유체 내에 포함된 미세입자가 통과하는 제 1채널과, 상기 제 1채널의 높이보다 낮은 높이를 가지며, 상기 제 1채널의 측면 하단에 형성되고, 상기 미세입자 이외의 미세유체가 통과하는 제 2채널과, 상기 제 1채널과 연결되고, 상기 제 1채널을 통과하는 미세입자가 배출되는 미세입자 배출부와, 상기 제 2채널과 연결되고, 상기 제 2채널을 통과하는 미세유체가 배출되는 미세유체 배출부를 포함할 수 있다.In order to achieve the object as described above, the microparticle separation device according to the present invention includes a microfluidic injection part into which a microfluid containing microparticles is injected, and a microfluidic fluid connected to the microfluidic injection part and included in the microfluid. A first channel through which particles pass, a second channel having a height lower than that of the first channel, formed at a lower side of the side surface of the first channel, and through which microfluids other than the microparticles pass, and the first channel A microparticle discharge part connected to the channel and discharging the microparticles passing through the first channel, and a microfluidic discharge part connected to the second channel and discharging the microfluid passing through the second channel; have.
상기 제 1채널의 단면은 사각형일 수 있다.The cross section of the first channel may be rectangular.
상기 제 1채널의 단면은 직사각형일 수 있다.The cross section of the first channel may be rectangular.
상기 제 2채널은 상기 제 1채널의 우측면 하단에 형성될 수 있다.The second channel may be formed at a lower right side of the first channel.
상기 제 2채널은 상기 제 1채널의 좌측면 하단에 형성될 수 있다.The second channel may be formed at the lower left side of the first channel.
상기 미세유체의 유동 방향을 따라서 상기 제 2채널의 좌우폭이 점차 넓어지도록 상기 제 2채널을 형성할 수 있다.The second channel may be formed such that the left and right widths of the second channel gradually widen along the flow direction of the microfluid.
상기 제 2채널은 삼각형 형상으로 형성될 수 있다.The second channel may be formed in a triangular shape.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 미세입자 분 리 장치는 미세입자가 포함된 미세유체가 주입되는 미세유체 주입부와, 상기 미세유체 주입부와 연결되고, 상기 미세유체 내에 포함된 미세입자가 통과하는 제 1채널과, 상기 제 1채널의 측면 하단에 형성되고, 상기 미세입자 이외의 미세유체가 통과하는 제 2채널과, 상기 제 1채널과 연결되고, 상기 제 1채널을 통과하는 미세입자가 배출되는 미세입자 배출부와, 상기 제 2채널과 연결되고, 상기 제 2채널을 통과하는 미세유체가 배출되는 미세유체 배출부를 포함하고, 상기 제 1채널에서는 채널 외곽에서의 유속 보다 채널 중심의 유속이 더 빠르고, 상기 제 2채널에서는 상기 미세유체의 유동 방향을 따라서 상기 제 2채널의 좌우폭이 넓어짐에 따라 유속이 점차 느려질 수 있다.In addition, the microparticle separation device according to the present invention in order to achieve the object as described above is connected to the microfluidic injection unit and the microfluidic injection unit is injected, the microfluid containing the microparticles, A first channel through which the included microparticles pass, a second channel formed at a lower side of the side surface of the first channel, and connected with the first channel through a microfluid other than the microparticles, and connected to the first channel And a microfluidic discharge part for discharging the microparticles passing through the microparticle, and a microfluidic discharge part connected to the second channel and for discharging the microfluid passing through the second channel, in the first channel. The flow velocity at the center of the channel is faster than the flow velocity, and in the second channel, the flow velocity may gradually become slower as the left and right widths of the second channel widen along the flow direction of the microfluid.
상기 제 2채널의 높이는 상기 제 1채널의 높이보다 낮을 수 있다.The height of the second channel may be lower than the height of the first channel.
상기 제 1채널의 단면은 사각형일 수 있다.The cross section of the first channel may be rectangular.
상기 제 1채널의 단면은 직사각형일 수 있다.The cross section of the first channel may be rectangular.
상기 제 2채널의 상기 제 1채널의 좌측면 또는 우측면에 형성될 수 있다.It may be formed on the left side or the right side of the first channel of the second channel.
상기 제 2채널은 삼각형 형상으로 형성될 수 있다.The second channel may be formed in a triangular shape.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 미세입자 분리 장치 및 방법에 의하면, 미세채널 내를 통과하는 미세유체의 유동특성을 이용하여, 미세채널에 전압을 인가하는 등의 별도의 에너지를 이용하지 않고도 미세유체에 포함된 미세입자를 분리 시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고, 채널의 형상 및 구조를 자유롭게 조절할 수 있기 때문에 장치의 제작시 비용이 절감될 수 있으며, 조작이 용이한 장점이 있다.According to the microparticle separation device and method according to the present invention as described above, by using the flow characteristics of the microfluid passing through the microchannel, the microfluid without using a separate energy, such as applying a voltage to the microchannel There is an effect that can separate the microparticles contained in. In addition, since the shape and structure of the channel can be freely adjusted, cost can be reduced when manufacturing the device, and there is an advantage in that the operation is easy.
또한, 빠른 유속에서 형성되는 미세유체의 유동을 이용하기 때문에 높은 시료처리량을 가지는 효과가 있으며, 이에 따라 혈액검사에 있어서 필수 과정인 혈장과 혈구 분리를 간편하고 빠르게 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the use of the flow of microfluids formed at a high flow rate has the effect of having a high sample throughput, and thus there is an effect that the separation of plasma and blood cells, which is an essential process in the blood test, can be easily and quickly performed.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that the same components or parts in the drawings represent the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the gist of the present invention.
도 1a은 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치의 개념도이고, 도 1b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치의 사시도이다.1A is a conceptual diagram of a microparticle separation device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view of a microparticle separation device according to a first embodiment of the present invention.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치(100)는 미세유체 주입부(110), 제 1채널(120), 제 2채널(130), 미세입자 배출부(140) 및 미세유체 배출부(150)을 포함한다.1A and 1B, the
상기 미세유체 주입부(110)는 미세입자가 포함된 미세유체가 주입되는 부분이다. 상기 미세유체 주입부(110)를 통하여 주입된 상기 미세입자가 포함된 미세유체는 도 1a 및 도 1b에 도시된 A 방향을 따라 제 1채널(120) 및 제 2채널(130)을 통과하게 된다. The
상기 제 1채널(120)은 상기 미세유체 주입부(110)와 연결되고, 상기 미세유체 주입부(110)를 통하여 주입되는 미세유체에 포함된 미세입자가 통과하는 채널이다. 상기 제 1채널(120)은 도 1b에 도시된 바와 같이 단면이 사각형인 형상으로 형성되거나 보다 자세하게 단면이 직사각형 형상으로 형성될 수 있다.The
상기 제 2채널(130)은 상기 미세유체 주입부(110)를 통하여 주입되는 미세유체 중 상기 제 1채널(120)을 통과하게 되는 미세입자를 제외한 나머지 미세유체가 통과하는 채널이다. 즉, 상기 제 2채널(130)에서는 미세입자를 포함하지 않는 미세유체가 걸러지게 된다. The
상기 제 2채널(130)은 상기 제 1채널(120)의 측면 하단에 상기 제 1채널보다 낮은 높이를 가지도록 형성된다. 도 1b에서는 상기 제 2채널(130)이 상기 제 1채널(120)의 우측면 하단에 형성된 것을 도시하였다. The
한편, 상기 제 2채널(130)은 미세유체의 이동 방향(A)을 따라서 좌우폭이 점차 넓어지도록 형성된다. 도 1b에서는 상기 제 2채널(130)을 삼각형 형상으로 형성하였으나, 상기 제 2채널(130)은 미세유체의 이동 방향(A)을 따라서 제 2채널(130)의 좌우폭이 점차 넓어지는 것이면 어떠한 형상이라도 상관없으며, 여기서 상기 제 2채널(130)의 형상을 한정하는 것은 아니다.On the other hand, the
상기와 같이 제 1채널(120) 및 제 2채널(130)은 주입되는 미세유체 중 미세입자를 분리하는 기능을 수행하며, 상기 제 1채널(120) 및 제 2채널(130)을 통틀어 미세입자 분리부(R)라고 통칭할 수도 있다.As described above, the
상기 미세입자 배출부(140)는 상기 제 1채널(120)과 연결되어 상기 제 1채널(120)을 통과하는 미세입자를 배출한다.The fine
상기 미세유체 배출부(150)는 상기 제 2채널(130)과 연결되어 상기 제 2채널(130)을 통과하는 미세유체를 배출한다.The
이하, 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치(100)를 이용한 미세입자 분리 과정을 간단히 살펴본다.Hereinafter, the microparticle separation process using the
먼저, 분리하고자 하는 미세입자가 포함된 미세유체를 상기 미세유체 주입부(110)에 주입한다. First, the microfluid containing the microparticles to be separated is injected into the
주입된 미세유체를 빠른 유속으로 A방향으로 흘려주면, 미세유체에 포함된 미세입자는 미세유체의 유동 특성에 의해 제 1채널(120) 쪽으로 모이게 되고, 제 2채널 쪽에는 미세입자가 모이지 않게 된다.When the injected microfluid is flowed in the A direction at a high flow rate, the microparticles contained in the microfluid are collected toward the
이로써, 상기 제 1채널(120) 쪽으로 모이게 되는 미세입자는 상기 미세입자 배출부(140)로 배축되게 되고, 미세입자가 존재하지 않는 미세유체는 상기 미세유체 배출부(150)로 배출되게 된다. As a result, the microparticles gathered toward the
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 미세입자 분리 장치의 사시도이고, 도 3는 본 발명의 제 3실시예에 따른 미세입자 분리 장치의 사시도이다.Figure 2 is a perspective view of a microparticle separation device according to a second embodiment of the present invention, Figure 3 is a perspective view of a microparticle separation device according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2 및 제 3실시예에 따른 미세입자 분리 장치(200, 300)은 제 2채널(230, 330)의 형상이 상이한 점을 제외하고는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치(100)와 동일하다. In the
즉, 제 2채널(230, 330)은 미세유체의 이동 방향(A)을 따라서 좌우폭이 점차 넓어지도록 형성되며, 상기 제 2채널(230, 330)은 미세유체의 이동 방향(A)을 따라서 제 2채널(230, 330)의 좌우폭이 점차 넓어지는 것이면 어떠한 형상이라도 상관없으며, 여기서 상기 제 2채널(230, 330)의 형상을 한정하는 것은 아니다.That is, the
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치에 주입된 미세유체의 유동특성을 나타낸 이미지이다.Figure 4 is an image showing the flow characteristics of the microfluid injected into the microparticle separation device according to the first embodiment of the present invention.
미세유체 주입부를 통해 주입된 미세유체는 제 1채널과 제 2채널을 빠르게 통과하면서 유동 특성을 가지게 되는데, 상기 제 1채널의 유동 방향과 수직인 단면에서 채널 벽면 쪽은 유속이 낮고, 채널 벽에서 멀어지는 중심 쪽은 유속이 빠르게 되는 유동 특성을 가지게 된다. The microfluid injected through the microfluidic injection part has a flow characteristic while rapidly passing through the first channel and the second channel. In the cross section perpendicular to the flow direction of the first channel, the channel wall has a low flow rate, and The faraway central side has a flow characteristic that increases the flow velocity.
주입된 미세유체가 상기 제 1채널 및 제 2채널을 통과하면서, 상기 제 1채널 내의 미세유체는 채널 벽면 쪽의 유속이 낮고 채널 중심 쪽의 유속이 높은 상태를 유지하며, 상기 제 2채널 내의 미세유체는 상기 제 2채널의 단면적이 점차 증가함에 따라 그 유속이 점점 낮아지게 된다. As the injected microfluid flows through the first channel and the second channel, the microfluid in the first channel maintains a low flow rate toward the channel wall and a high flow rate toward the center of the channel. The fluid gradually decreases in flow rate as the cross-sectional area of the second channel gradually increases.
도 4를 참조하면, 상기 제 1채널 내의 세 부분(J,Q,K)을 선정하여 상술한 채널 단면과 유속과의 관련성에 관한 이미지를 도시하였다. Referring to FIG. 4, three parts J, Q, and K in the first channel are selected to show an image related to the relationship between the channel cross section and the flow velocity.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치에서 미세입자의 분리 원리를 나타내는 도이다.5 is a view showing the principle of separation of fine particles in the microparticle separation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
미세유체 주입부에 주입된 미세입자를 포함하는 미세유체는 먼저 제 1채널을 통과하게 되는데, 이 때 주입된 미세유체는 상술한 바와 같이 채널 벽 쪽에서 유속이 낮고, 채널 중심으로 갈수록 유속이 점점 높아지는 유동 특성을 가지게 된다.The microfluid including the microparticles injected into the microfluidic injection part first passes through the first channel. At this time, the injected microfluid has a low flow rate at the channel wall as described above, and the flow rate gradually increases toward the center of the channel. Flow characteristics.
이와 같은 유동 특성에 의해 미세유체 내의 미세입자는 채널 벽에서부터 채널 중심 쪽으로 이동시키는 힘(FWall; Wall Effect)과 채널 중심으로부터 채널 벽쪽으로 이동시키는 힘(FShear; Shear induced gradient lift)을 받게 된다.(도 5의 J) 이들 힘에 의해 미세입자는 채널 내에서 그 균형 위치가 정해지게 되는데, 이 균형 위치는 제 1채널의 단면 중앙에서 채널 벽 양쪽에서 일정 거리 떨어진 부분이 된다.(도 5의 Q,K)Due to this flow characteristic, the microparticles in the microfluid are subjected to the force moving from the channel wall toward the center of the channel (F Wall ; Wall Effect) and the force moving from the channel center toward the channel wall (F Shear ; Shear induced gradient lift). (J in Fig. 5) These forces determine the equilibrium position of the microparticles in the channel, which is a distance away from both sides of the channel wall at the center of the cross section of the first channel. Q, K)
즉, 미세유체 내의 미세입자는 상기 미세유체가 상기 미세입자 분리부 내의 제 1채널과 제 2채널을 빠르게 흘러가면서, 상기 제 1채널의 특정 영역(주로 제 1채널의 중심 영역)에 모이게 되고, 이와 동시에 상기 제 2채널에는 미세입자가 유입되지 않게 된다. That is, the microparticles in the microfluidic fluid are collected in a specific region of the first channel (mainly the central region of the first channel) while the microfluidic flows rapidly through the first channel and the second channel in the microparticle separator. At the same time, fine particles do not flow into the second channel.
상기 제 2채널의 단면적은 미세유체가 흘러감에 따라 그 단면적이 점점 증가 하는 구조를 가지기 때문에, 미세입자가 포함되지 않은 미세유체만을 분리해낼 수 있게 된다. Since the cross-sectional area of the second channel has a structure in which the cross-sectional area gradually increases as the microfluid flows, only the microfluid without the microparticles can be separated.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치에서 미세입자(마이크로 형광 비드)의 분리 결과를 나타낸 이미지이다.6a and 6b are images showing the separation result of the microparticles (micro fluorescent beads) in the microparticle separation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 미세유체 주입구에 미세입자(마이크로 형광 비드)가 포함된 미세유체를 주입하고, 제 1채널 및 제 2채널 안을 빠르게 흘려 보낸 후, 형광 현미경을 통해 일정 시간 노출을 한 후 캡쳐한 이미지이다. 6a and 6b is a microfluid containing microparticles (micro fluorescent beads) in the microfluidic inlet, and quickly flows into the first channel and the second channel, after exposure for a certain time through a fluorescence microscope to capture One image.
미세유체에 포함된 미세입자(60)는 상기 제 1채널을 빠르게 통과하면서 미세입자 배출부를 통해 배출이 되며, 상기 미세입자가 포함되지 않은 미세유체는 상기 제 2채널을 통과하여 미세유체 배출부를 통해 배출이 된다. The
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치에서 혈액을 주입한 후 혈액 내의 혈구와 혈장의 분리 결과를 나타낸 이미지이다.7a and 7b is an image showing the result of separation of blood cells and plasma in the blood after injecting blood in the microparticle separation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
혈액은 적혈구 및 백혈구 등을 포함한 혈구와 혈장으로 구성되어 있다. 미세유체 주입구를 통해 주입된 혈액은 제 1채널 및 제 2채널을 통과하면서, 미세입자에 해당하는 혈구는 상기 제 1채널을 통과하여 미세입자 배출부를 통해 배출되고, 미세유체에 해당하는 혈장은 제 2채널을 통과하여 미세유체 배출부를 통해 배출된다. Blood is composed of blood cells and plasma, including red blood cells and white blood cells. The blood injected through the microfluidic inlet passes through the first channel and the second channel, and the blood cells corresponding to the microparticles are discharged through the microparticle outlet through the first channel, and the plasma corresponding to the microfluid is discharged. It is discharged through the microfluidic outlet through two channels.
도 8은 미세입자 분리 장치가 집적화된 기능성 파이펫 팁(pipette tip)의 모 식도이다. 상기 파이펫 팁(80)은 시료 주입구(81), 기능성 파이펫 팁에 집적화된 미세입자 분리 장치(82) 및 시료 배출구(83)를 포함한다.8 is a schematic diagram of a functional pipette tip incorporating a microparticle separation device. The
상기 기능성 파이펫 팁은 일반 파이펫에 적합한 시료 주입구(81)를 가지며, 상기 시료 주입구(81)를 통해 주입된 시료는 팁에 집적화된 미세유체 분리 장치(82)를 통과하면서 분리된다. 이렇게 분리된 입자는 시료 배출구(83)를 통하여 분리 배출될 수 있다.The functional pipette tip has a
이상과 같이 본 발명에 따른 미세입자 분리 장치 및 방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above with reference to the drawings illustrating a microparticle separation device and method according to the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, but within the scope of the technical spirit of the present invention Of course, various modifications may be made by those skilled in the art.
도 1a은 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치의 개념도이다.Figure 1a is a conceptual diagram of a microparticle separation device according to a first embodiment of the present invention.
도 1b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치의 사시도이다.1B is a perspective view of a microparticle separation device according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 미세입자 분리 장치의 사시도이다. 2 is a perspective view of a microparticle separation device according to a second embodiment of the present invention.
도 3는 본 발명의 제 3실시예에 따른 미세입자 분리 장치의 사시도이다.3 is a perspective view of a microparticle separation device according to a third embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치에 주입된 미세유체의 유동특성을 나타낸 이미지이다.Figure 4 is an image showing the flow characteristics of the microfluid injected into the microparticle separation device according to the first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치에서 미세입자의 분리 원리를 나타내는 도이다.5 is a view showing the principle of separation of fine particles in the microparticle separation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치에서 미세입자(마이크로 형광 비드)의 분리 결과를 나타낸 이미지이다.6a and 6b are images showing the separation result of the microparticles (micro fluorescent beads) in the microparticle separation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치에서 혈액을 주입한 후 혈액 내의 혈구와 혈장의 분리 결과를 나타낸 이미지이다.7a and 7b is an image showing the result of separation of blood cells and plasma in the blood after injecting blood in the microparticle separation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 8은 미세입자 분리 장치가 집적화된 기능성 파이펫 팁(pipette tip)의 모식도이다.8 is a schematic diagram of a functional pipette tip incorporating a microparticle separation device.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100: 본 발명의 제 1실시예에 따른 미세입자 분리 장치100: fine particle separation device according to a first embodiment of the present invention
110: 미세유체 주입부 120: 제 1채널110: microfluidic injection unit 120: first channel
130: 제 2채널 140: 미세입자 배출부130: second channel 140: fine particle discharge unit
150: 미세유체 배출부 R: 미세입자 분리부150: microfluidic discharge part R: microparticle separation part
200: 본 발명의 제 2실시예에 따른 미세입자 분리 장치200: fine particle separation device according to a second embodiment of the present invention
300: 본 발명의 제 3실시예에 따른 미세입자 분리 장치300: fine particle separation device according to a third embodiment of the present invention
80: 기능성 파이펫팁 81: 시료 주입구80: functional pipette tip 81: sample inlet
82: 기능성 파이펫팁에 집적화된 미세입자 분리 장치82: microparticle separation device integrated in a functional pipette tip
83: 시료 배출구83: sample outlet
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