KR101157175B1 - 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치 및방법 - Google Patents

세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치 및방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101157175B1
KR101157175B1 KR1020050123161A KR20050123161A KR101157175B1 KR 101157175 B1 KR101157175 B1 KR 101157175B1 KR 1020050123161 A KR1020050123161 A KR 1020050123161A KR 20050123161 A KR20050123161 A KR 20050123161A KR 101157175 B1 KR101157175 B1 KR 101157175B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrodes
magnetic beads
microfluidic device
laser
electrode
Prior art date
Application number
KR1020050123161A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070063189A (ko
Inventor
조윤경
이정건
정성영
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050123161A priority Critical patent/KR101157175B1/ko
Priority to DE602006012786T priority patent/DE602006012786D1/de
Priority to EP06126171A priority patent/EP1797956B1/en
Priority to US11/610,938 priority patent/US7959862B2/en
Publication of KR20070063189A publication Critical patent/KR20070063189A/ko
Priority to US13/034,857 priority patent/US8252569B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101157175B1 publication Critical patent/KR101157175B1/ko

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
    • B01L3/50273—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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N13/00—Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves
    • 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
    • B01L3/502746—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 for controlling flow resistance, e.g. flow controllers, baffles
    • 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
    • B01L3/502761—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 specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/02—Separating microorganisms from the culture medium; Concentration of biomass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/04—Cell isolation or sorting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/06—Hydrolysis; Cell lysis; Extraction of intracellular or cell wall material
    • 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
    • B01L2300/18—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
    • B01L2400/0415—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic
    • B01L2400/0421—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic electrophoretic flow
    • 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
    • B01L2400/0415—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic
    • B01L2400/0424—Dielectrophoretic 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
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/043—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces magnetic 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
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0433—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces vibrational forces
    • B01L2400/0439—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces vibrational forces ultrasonic vibrations, vibrating piezo elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/2575—Volumetric liquid transfer

Abstract

본 발명은 자성 비드; 상기 자성 비드를 수용하고, 전기장을 발생할 수 있는 유전적으로 분리된 교차 전극부를 구비하는 반응 챔버; 상기 챔버 내에 유입된 상기 자성 비드를 교반하는 진동부; 및 상기 챔버 내에 유입된 상기 자성 비드에 레이저를 공급하는 레이저 발생부;를 포함하는 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치, 및 상기 미세유동장치를 이용하여 세포 또는 바이러스를 농축 및 용해하는 방법에 관한 것이다.
랩온어칩, 미세유동장치, 용해, 농축, 유전영동, 레이저

Description

세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치 및 방법{Microfluidic device and method for concentration and lysis of cells or viruses}
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 미세유동장치의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 미세유동장치의 반응 챔버에 구비되는 평평한 금속 판의 배열의 형태로 배열된 전극 구조 (A와 C)와 금속 기둥의 배열의 형태로 배열된 전극 구조 (B와 D)를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예에 사용된 반응 챔버의 분해도 및 사시도를 나타내는 도면이다.
도 4 및 5는 본 발명의 실시예에 사용된 전극부의 차원을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 사용된 반응 챔버의 차원을 나타낸 도면이다.
도 7은 자성 비드 농도에 따라 대장균 세포로부터 방출된 DNA의 PCR 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8a는 인가 전압의 주파수에 따른 각 박테리아의 포획 효율을 도시한 것이고, 도 8b는 인가 전압의 주파수에 따른 자성 비드의 포획 효율을 도시한 것이다.
도 9는 유체의 유입 속도에 따른 농축율(concentration ratio)을 나타내는 그래프이다.
도 10a는 반응 챔버에 자성 비드를 50 ㎕/min의 속도로 1분 동안 흘려 준 후의 사진이고, 도 10b는 도 10a의 반응 이후에 추가적으로 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans)를 250 ㎕/min의 속도로 1초 동안 흘려 준 후의 사진이고, 도 10c는 도 10a의 반응 이후에 추가적으로 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans)를 250 ㎕/min의 속도로 60초 동안 흘려 준 후의 사진이다.
도 11a는 반응 챔버에 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans)를 250 ㎕/min의 속도로 4분 동안 흘려 준 후의 사진이고, 도 11b는 도 11a의 반응 이후에 추가적으로 자성 비드를 50 ㎕/min의 속도로 1분 동안 흘려 준 후의 사진이다.
도 12는 실리콘 바닥면에 glass 두껑이 덮힌 레이저에 의한 세포 용해칩을 사용하여 농축단계 없이 레이저 단계에 의한 세포 용해만을 수행한 경우, glass에 금속 전극이 패턴된 세포 농축용 칩을 사용하여 농축 단계는 없이 세포 용해만을 수행한 경우, 및 금속 전극이 패턴된 세포 농축용 칩을 사용하여 농축 후 레이저 단계에 의한 세포 용해를 수행한 경우 칩에서 용액을 꺼내어 real-time PCR을 한 결과를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 미세유동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세포 또는 바이러스를 하나의 챔버 내에서 농축 및 용해 시킬 수 있는 미세유동장치 및 그를 이용한 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해 방법에 관한 것이다.
일반적으로 병원균 검출 또는 분자 진단법 등과 같은 생물학적 분석 과정은 시료로부터 표적 세포 분리, 세포 농축, 생분자 분리, 생분자 증폭, 혼성화 반응, 및 검출로 이루어진다.
상기와 같은 일련의 생물학적 분석 과정이 마이크로 칩 상에서 신속하고 자동적으로 수행될 수 있는 랩온어칩(Lab-on-a-chip: LOC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
상기 랩온어칩은 생물학적 분석 과정을 수행하기 위해 미세유동장치를 포함한다. 상기 미세유동장치는 입구, 출구 및 반응 챔버 등이 마이크로채널을 통하여 유체적으로 연결되어 있는 장치를 말한다. 이러한 미세유동장치에는 상기 마이크로채널이 형성되어 있는 외에 일반적으로 유체의 이송을 위한 마이크로펌프, 유체의 혼합을 위한 마이크로믹서 및 이송되는 유체를 여과하기 위한 마이크로필터 등이 구비되어 있다.
상기 생물학적 분석 과정을 통합하기 위한 종래의 장치의 예가 인터넷 사이트()에 공지되어 있다.
상기 종래 통합 장치는 세포 계수(counting) 챔버, 세포 선별(sorting) 챔버, DNA 추출 챔버 및 PCR 증폭 챔버 및 검출 챔버로 구성되고, 상기 챔버들은 차례로 채널에 의해 유체 연결되어 있고 밸브와 펌프를 포함한다.
하지만, 상기와 같이 생물학적 분석 단계를 단순 연결하여 장치를 구성하는 경우 다수의 밸브 및 미세유동 제어가 필요하여 하나의 장치로 통합하기 어렵고, 다수의 챔버가 필요하므로 장치의 부피가 지나치게 커지고 가격이 비싸다는 문제점 이 있다.
따라서, 랩온어칩의 소형화하기 위해서는 가능한 많은 생물학적 분석 과정이 하나의 챔버 내에서 수행될 필요가 있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이다.
본 발명의 목적은 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해를 하나의 챔버에서 수행할 수 있는 미세유동장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 미세유동장치를 이용하여 세포 또는 바이러스를 농축하고 용해하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자성 비드; 상기 자성 비드를 수용하고, 전기장을 발생할 수 있는 유전적으로 분리된 교차 전극부(dielectrically separated crossing electrode portion)를 구비하는 반응 챔버; 상기 챔버 내에 유입된 상기 자성 비드를 교반하는 진동부; 및 상기 챔버 내에 유입된 상기 자성 비드에 레이저를 공급하는 레이저 발생부;를 포함하는 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치를 제공한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본 발명에 따른 미세유동장치를 이용하여 세포 또는 바이러스를 농축 및 용해하는 방법으로서, 교차 전극부에 전압을 인가하여 상기 챔버 내에 공간적으로 불균질한 전기장을 발생시키는 단계; 세포 또는 바이러스를 포함하는 유체를 상기 반응 챔버에 유입시키는 단계; 자성 비드를 포함하는 유체를 상기 반응 챔버에 유입시키는 단계; 및 상기 자성 비드에 레이저를 조사하는 단계;를 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명의 미세유동장치 및 방법에 따르면 세포 또는 바이러스를 효과적으로 농축 및 용해할 수 있고, 더욱이 상기 농축 및 용해는 하나의 챔버 내에서 수행될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면은 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 미세유동장치의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 미세유동장치는 자성 비드(102); 상기 자성 비드(102)를 수용하고, 전기장을 발생할 수 있는 유전적으로 분리된 교차 전극부(미도시)를 구비하는 반응 챔버(202); 상기 챔버(202) 내에 유입된 상기 자성 비드(102)를 교반하는 진동부(302); 및 상기 챔버(202) 내에 유입된 상기 자성 비드(102)에 레이저(404)를 공급하는 레이저 발생부(402);를 포함한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 자성 비드의 크기가 50 nm ~ 1,000 ㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는, 상기 자성 비드의 크기는 1~50 ㎛ 이다. 이는 자성 비드의 크기가 50 nm 미만이면 불충분한 물리적, 기계적 충격의 문제가 있고, 1,000 ㎛를 초과하면 LOC에 효과적인 크기 제한의 문제가 생기기 때문이다. 또한, 상기 자성 비드는 2 가지 이상의 크기를 갖는 비드로 혼합된 것일 수 있다. 즉, 상기 자성 비드는 동일한 크기일 수도 있고, 서로 상이한 크기의 혼합물일 수도 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 자성 비드가 자성을 띠는 것이면 어느 것이라도 가능하다. 특히, 강자성체를 띠는 Fe, Ni, Cr의 금속 및 이의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 자성 비드가 중합체, 유기 물질, 규소, 또는 유리에 강자성체를 띠는 금속으로 코팅될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 자성 비드의 표면이 DNA가 붙지 않는 구조인 음전하를 띠는 구조로 되어 있는 것이 바람직하다. 이는 DNA가 음전하를 띠고 있어, 자성 비드의 표면이 음전하를 띠면 반발력에 의해 DNA가 붙지 않기 때문이다. 또한, 자성 비드의 표면에 DNA가 붙으면 세포가 파괴된 후에 DNA와 자성 비드의 분리가 어려워 DNA의 정제를 어렵게 한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 자성 비드의 표면 작용기가 친수성일 수 있다. 자성 비드 표면의 작용기에 따라 용해된 세포로부터 수득된 DNA의 증폭 효율은 달라질 수 있는데, 자성 비드 표면의 작용기는 친수성일수록 세포 용해 후 DNA의 증폭 효율은 증가하며, 바람직하게는 음전하를 띠고 있는 카르복시기 또는 그 유도체이다. 상기 유도체는 이미노디아세트산(IDA), 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 시트르산 또는 폴리카르복시산일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 반응 챔버(202)는 전기장을 발생할 수 있는 유 전적으로 분리된 교차 전극부(미도시)를 구비한다. 또한, 상기 반응 챔버(202)는 유체를 각각 유입 및 유출할 수 있는 유입구(204) 및 유출구(206)를 포함할 수 있다. 상기 유체는 예컨대, 상기 자성 비드(102), 또는 세포 또는 바이러스(502)를 함유할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 교차 전극부는 유체 흐름 방향에 대하여 수직 방향으로 2줄 이상의 전극으로 이루어진 전극의 열로 이루어지고, 상기 열은 2 이상의 전극으로 이루어진 전극의 배열의 형태로 배열되어 있고, 상기 전극의 홀수 열은 하나의 금속 패드에 금속 선을 통하여 연결되어 있고, 상기 전극의 짝수 열은 다른 금속 패드에 금속 선을 통하여 연결될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 홀수 열의 전극은 이웃하는 상기 짝수 열의 전극과 서로 어긋나게 배열될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 하나의 상기 홀수의 열의 전극은 동일한 금속 선을 통하여 금속 패드에 연결되어 있고, 하나의 상기 짝수 열의 전극은 동일한 금속 선을 통하여 금속 패드에 연결될 수 있다. 상기 금속 패드 및 금속 선은 임의의 금속으로 구성된 것일 수 있고, 예를 들면, 금, 구리 및 백금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다 . 바람직하게는 금과 같은 세포와 같은 생물체에 적합한 금속 (biocompatible metal)이다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 홀수 열의 전극과 상기 짝수 열의 전극 사이의 간격은 10~ 100 ㎛이고, 상기 홀수 열의 전극과 전극 사이 및 상기 짝수 열의 전극과 전극 사이의 간격은 10~100 ㎛이고, 상기 전극의 높이는 0.1~100 ㎛, 바람 직하게는 50~100 ㎛일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 전극은 기둥 모양, 예컨대 사각 기둥 또는 원 기둥 모양일 수 있다. 다르게는, 상기 전극은 판 모양일 수 있다. 그러나, 본원의 장치에 사용될 수 있는 전극의 모양은 이들 예에 한정되는 것은 아니며, 임의의 형태를 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 전극이 부착되어 있는 바닥면에 대하여 수직인 방향으로 위치하는 상기 전극의 외주면은 상기 전극이 부착되어 있는 바닥면에 대하여 50 내지 120°의 각을 이룰 수 있다. 즉, 상기 전극이 사각 기둥인 경우 역사각 기둥, 원기둥인 경우 역원기둥의 형태를 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 전극은 강도가 높은 금속에 금이 코팅된 것일 수 있다. 상기 강도가 높은 금속은 예컨대, 니켈일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 챔버는 예를 들면, 유리, 실리콘, 피렉스 (pyrex), 석영 또는 SU-8와 같은 임의의 재질로 구성될 수 있다. 상기 챔버의 재질은 바람직하게는, 유리, 피렉스 (pyrex), 석영, 또는 SU-8와 같은 투명한 물질로 구성되는 것이다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 챔버는 바닥 기판과 상부 기판을 갖는 것이고, 상기 전극은 상기 바닥 기판과 상부 기판에 모두 배열될 수 있다. 이러한 바닥 기판과 상부 기판으로 구성되는 챔버는, 예를 들면, 바닥 기판과 상부 기판을 별도로 제작하고 이들을 접합시킴으로써 제작될 수 있으나 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 접합은 당업계에 알려진 임의의 접합 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상업적으로 구입가능한 접착 테이프 (예, 3M 사로부터 구입가능한 접착 테이프)가 사용될 수 있다. 본 구체예에서, 상기 바닥 기판에 배열되어 있는 전극의 열과 상기 상부 기판에 배열되어 있는 전극의 열은 서로 대응되게 배열되어 있고, 상기 바닥 기판의 홀수 열의 전극과 상기 상부 기판의 짝수 열의 전극은 동일한 금속 패드에 연결되고, 상기 바닥 기판의 짝수 열의 전극과 상기 상부 기판의 홀수 열의 전극은 동일한 금속 패드에 연결되어 있는 것일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 미세유동장치의 반응 챔버에 구비되는 평평한 금속 판의 배열의 형태로 배열된 전극 구조 (A와 C) (이하 "2D 구조"라고도 한다)와 금속 기둥의 배열의 형태로 배열된 전극 구조 (B와 D) (이하 "3D 구조"라고도 한다)를 나타내는 도면이다.
도 2에서 A와 B는 평면도이고, C와 D는 A의 화살표 방향의 측면도이다. 도 2A에서, 유체의 흐름 방향에 대하여 수직으로 배열되어 있는 금속 판 (20, 20')의 열이 배열되어 있고, 상기 각 열은 4개의 금속 판 (20, 20')으로 구성되어 있다. 또한, 홀수 열의 금속 판들 (20')은 금속 선 (12')을 통하여 하나의 금속 패드 (10')에 연결되어 있고, 짝수 열의 금속 판들 (20)은 금속 선 (12)을 통하여 또 다른 하나의 금속 패드 (10)에 연결되어 있다. 도 2C에 나타낸 바와 같이, 용기는 상부 기판 (18)과 하부 기판 (16)으로 구성되어 있고, 상기 금속 판 (20)은 용기의 바닥 또는 상부 기판에 배열되어 있거나 용기의 바닥 기판 (16) 및 상부 기판 (18)에 모두 배열되어 있을 수 있다.
도 2B에 유체 흐름 방향에 대하여 수직으로 배열되어 있는 금속 기둥 (14, 14')의 열이 배열되어 있고, 상기 각 열은 복수의 금속 기둥 (14, 14')으로 구성되어 있다. 또한, 홀수 열의 금속 기둥들 (14')은 금속 선 (12')을 통하여 하나의 금속 패드 (10')에 연결되어 있고, 짝수 열의 금속 기둥들 (14)은 금속 선 (12)을 통하여 또 다른 하나의 금속 패드 (10)에 연결되어 있다. 도 2D에 나타낸 바와 같이, 용기는 상부 기판 (18)과 하부 기판 (16)으로 구성되어 있고, 상기 금속 기둥들 (14)은 용기의 바닥 기판 (16) 및 상부 기판 (18)에 배열되어 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 진동부는 초음파세척기, 자기장을 이용한 진동기, 전기장을 이용한 진동기, 볼텍스 등 기계적 진동기 또는 압전물질을 포함할 수 있다. 진동부는 세포 용해 챔버에 부착될 수 있고, 세포와 마이크로 자성 비드의 혼합 용액을 진동시킬 수 있으면 어느 장치라도 가능하다.
상기 진동 방향은 임의의 방향일 수 있고, 예컨대, 수평 또는 수직 방향일 수 있다. 다시 도 1을 참조하면, 상기 진동부(302)는 상기 자성 비드(102)를 포함하는 반응 챔버(202)를 수직 방향(304)으로 진동시킨다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 레이저는 펄스 레이저 또는 연속파동 레이저를 포함할 수 있다.
너무 낮은 레이저 출력에서는 효율적으로 레이저 어블레이션 현상을 일으킬 수 없으며, 레이저 출력은 연속파동(CW)의 경우 10mW 이상, 펄스 레이저의 경우 1mJ/펄스 이상을 전달해 주어야 한다. 바람직하게는 상기 펄스 레이저가 3mJ/펄스 이상이고, 연속파동 레이저가 100mW 이상의 출력을 가진다. 이는 연속파동의 경우 10mW 미만이고, 펄스 레이저의 경우 1mJ/펄스 미만이면 세포를 파괴하는 충분한 에 너지 전달이 되지 않는 문제가 발생하기 때문이다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 레이저는 자성 비드가 흡수하는 특정 파장대에서 발생하는 것이어야 한다. 상기 레이저는 400nm 이상의 파장대에서 발생하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 레이저는 750nm ~ 1300nm의 파장대에서 발생하는 것이 바람직하다. 이는 400nm 미만의 파장에서는 DNA의 변성 또는 손상의 문제가 발생하기 때문이다. 또한, 상기 레이저는 하나 이상의 파장대에서 발생할 수 있다. 즉, 레이저는 상기 파장 범위 내의 하나의 파장일 수도 있고, 파장이 서로 상이한 2 이상의 파장일 수도 있다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명에 따른 미세유동장치를 이용하여 세포 또는 바이러스를 농축 및 용해하는 방법에 관한 것이다.
전극부에 의한 유전영동(DEP)을 이용한 세포 농축 방법 및 레이저 및 자성 비드를 이용한 세포 용해 방법을 단순히 순차적으로 연결하는 경우, 여러 문제점이 발생할 수 있다.
예컨대, 반응 챔버에 세포를 농축한 후 자성 비드 용액을 흘려 보내는 경우, 상기 농축된 시료의 손실이 발생하고, 작은 챔버 부피의 제어에 있어 재현성이 떨어지고, 추가 용액 주입시 기포가 발생할 가능성이 크다.
한편, 본 발명자들은 레이저 용해에 사용되는 자성 비드는 박테리아와 유사한 DEP 조건을 갖고, 예컨대, 유사한 인가 전압 주파수에서 전극에 포획됨을 확인하였다(도 8a 및 8b 참조). 상기 사실을 이용하여, 본 발명에 따른 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해 방법의 최적 조건을 확인하였다.
먼저, 반응 챔버에 자성 비드 용액과 세포를 혼합하여 DEP 포획하는 경우, 자성 비드 용액의 손실이 컸다(미도시). 자성 비드 농도가 높을수록 세포 용해 효율이 우수하므로(도 7 참조), 상기 방법은 바람직하지 않다.
또한, 반응 챔버에 자성 비드 용액을 먼저 포획한 후에 세포를 농축하는 경우, 세포 농축을 위해 시료를 빠른 속도로 흘리는 경우 포획된 자성 비드가 씻겨나가는 문제점이 있었다(도 10b 내지 10c 참조). 즉, 유속이 빨라질수록 상기 세포 농축 효율은 우수해지는 반면(도 9 참조) 포획된 자성 비드는 씻겨 나가 세포 용해 효율이 나빠진다(도 7 참조).
반면, 반응 챔버에 세포를 먼저 포획한 후에 소량의 자성 비드 용액을 흘리는 경우 상기 세포 및 자성 비드 모두가 매우 효과적으로 전극에 포획되었다(도 11a 및 11b 참조).
따라서, 본 발명에 따른 미세유동장치를 이용하여 세포 또는 바이러스를 농축 및 용해하는 방법은 교차 전극부에 전압을 인가하여 상기 챔버 내에 공간적으로 불균질한 전기장을 발생시키는 단계; 세포 또는 바이러스를 포함하는 유체를 상기 반응 챔버에 유입시키는 단계; 자성 비드를 포함하는 유체를 상기 반응 챔버에 유입시키는 단계; 및 상기 자성 비드에 레이저를 조사하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 인가되는 전압은 1~100 V의 크기 및 100 Hz ~ 100 MHz의 주파수를 가질 수 있다.
상기와 같이, 챔버 내에 공간적으로 불균질한 전기장을 발생시킨 후에 세포 또는 바이러스를 포함하는 유체를 상기 반응 챔버에 유입시키면 상기 세포 또는 바이러스는 유전영동에 의해 본 발명에 따른 미세유동장치의 전극부에 포획되어 결과적으로 농축된다.
또한, 챔버 내에 공간적으로 불균질한 전기장을 발생시킨 후에 상기 자성 비드를 포함하는 유체를 상기 반응 챔버에 유입시키면 상기 자성 비드도 유전영동에 의해 본 발명에 따른 미세유동장치의 전극부에 포획된다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 유체의 유입 속도는 0.1mm/sec 이상, 더욱 바람직하게는 1mm/sec 이상일 수 있다.
상기 자성 비드에 레이저를 조사하면, 자성 비드가 레이저에 의해 어블레이션 현상을 일으킴으로써, 충격파, 증기압 및 열을 세포 표면에 전달하는데, 이 때 물리적 충격이 동시에 가해진다. 레이저에 의해 가열된 자성 비드는 수용액의 온도를 올리며, 뜨거워진 자성 비드가 세포 또는 바이러스를 직접 용해한다. 수용액 중의 자성 비드는 단순한 열 전달체로 존재하는 것이 아닌 열적, 기계적, 물리학적 영향을 세포 표면에 전달하고 이를 이용하여 세포 표면을 효과적으로 파괴하는 것이다.
변성된 단백질 및 세포 찌꺼기는 중력 또는 자기력에 의해 제거될 수 있는 자성 비드에 부착된다. 이는 검출 한계를 낮추고, DNA 추출 단계를 한 단계 줄임으로써 DNA 추출 시간을 대폭 절감하고, 신호 진폭을 증가시킴으로써 PCR 분석을 현저하게 개선한다. 레이저 및 마이크로 자성 비드를 이용하여 세포를 용해하는데 요구되는 시간은 단지 40초이다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 용액이 타액, 소변, 혈액, 혈청 및 세포 배양액으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 용액은 동물세포, 식물세포, 박테리아, 바이러스, 파아지 등 핵산을 가지고 있는 것이면 가능하다. 상기 세포 또는 바이러스를 포함하는 시료는 전도도가 <30 mS/m일 수 있다.
본 발명에 따른 방법을 수행하면 레이저 단계에 의한 세포 용해만을 수행하는 경우에 비해 예컨대, 100 배 이상의 DNA 양과 같은 우수한 효과를 얻을 수 있다(표 1 및 도 12 참조).
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
<실시예 1>
본 발명에 따른 장치의 제조
도 3은 실시예에 사용된 반응 챔버의 분해도 및 사시도를 나타내는 도면이다. 도 3A에 나타낸 바와 같이, 금 기둥의 어레이가 형성되어 있는 상부 기판 (18)과 하부 기판 (16)을 3M 흡착 테이프 (3M 사, 미국)를 매개하여 접착시킴으로써, 본 발명의 반응 챔버를 제작하였다. 도 3B는 제작된 반응 챔버를 나타내는 것으로, 펌프를 통하여 유입구 및 유출구를 통하여 유체를 흘려보내고, 전원이 금속 패드를 통하여 연결되어 있다.
도 4 및 5는 본 발명의 실시예에 사용된 전극부의 차원을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 금 기둥을 금속 패드에 연결하는 금속 선의 폭은 5㎛이고, 동일한 금 기둥의 열 내의 금 기둥과 금 기둥 사이의 거리는 P (pitch)로, 금속 선으로부터 금 기둥의 폭은 W (width)로, 금 기둥의 열과 열 사이의 금 기둥의 거리는 D로 나타내었다. 화살표는 유체의 흐름 방향을 나타낸다.
도 5를 참조하면, A-D에 나타낸 전극 구조는 실험 결과 모두 비슷한 결과를 나타내었으므로, 이하의 실시예에서는 도 A의 전극 차원을 갖는 장치를 이용하여 실험을 수행하였다.
도 6은 본 발명의 실시예에 사용된 반응 챔버의 차원을 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면, 실시예에서 사용된 반응 챔버는 가로 10 mm 및 세로 3 mm이었다. 챔버의 부피는 약 4 ㎕이었다.
한편, 자성 비드로서 마이크로 자성 비드(Dynabeads
Figure 112005073127931-pat00001
MyOne™ Carboxylic Acid, DYNAL, Norway)를 사용하였고, 진동부로서 코인 형태 진동 모터(DMJBRK20X, Samsung electro-mechanics, 한국)를 이용하였고, 레이저 발생부로서 HLU25F100-808(LIMO, 독일)의 고출력 레이저 빔을 이용하였다.
<실시예 2>
자성 비드 농도에 따른 세포 용해 효율
자성 비드 농도에 따른 세포 용해 효율, 즉 방출된 DNA의 양을 조사하였다. 상이한 양의 비드를 시료 용액에 첨가하고(0 내지 9 x 106 비드/㎕), 1W 레이저 광선 출력을 808 nm에서 40초 동안 조사하였다. 도 7은 자성 비드 농도에 따라 대장 균 세포로부터 방출된 DNA의 PCR 결과를 나타내는 그래프이다. Cp (Crossing point)는 실시간 PCR 반응에서 검출 가능한 형광 신호가 나타나는 사이클 수를 말한다. 즉 초기 DNA 농도가 높을수록 낮은 Cp에서 형광 신호가 검출가능하고, 초기 DNA 농도가 낮을수록 Cp가 크다. Cp는 또한, DNA 정제와도 관련 있는데, DNA의 순도가 높을수록 Cp는 낮고, DNA의 순도가 낮을수록 Cp는 높다. 따라서, Cp가 낮을수록 용액 속의 DNA는 더욱 정제된 형태라는 것을 알 수 있다.
도 7에 보여주는 바와 같이, 자성 비드의 농도가 증가할수록 방출된 DNA의 양은 증가한다는 것을 알 수 있으며, 5 x 106 비드/㎕ 이상의 자성 비드의 농도에서는 효율적인 세포 용해 및 DNA 방출에 대한 양호한 효율을 보여주었다. 또한, 출발 표적 카피수의 정확한 측정을 위해, 공지된 실시간 PCR 기계로서 LightCycler® (Roche Diagnostics Corporation, IN, USA)에 의해 대장균 DNA 증폭의 Cp (Crossing point) 값을 조사하였다. 도 7에 보여주는 바와 같이, Cp 값은 자성 비드의 농도의 증가에 따라 감소하였다. 이 결과는 자성 비드의 농도가 증가할 때 세포 용해 효율이 증가한다는 것을 제시한다.
<실시예 3>
인가 전압의 주파수에 따른 박테리아 및 자성 비드의 DEP 포획 효율
대장균(E. coli) (ATCC #11775), 수도모나스 플루오레센스 (ATCC #13525), 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans) (ATCC #35668) 및 스타필로코커스 에피더미디스 (Staphylococcus epidermidis) (ATCC #14990)의 박테리아, 및 실시예 1의 자성 비드를 각각 반응 챔버에 유입 및 유출시키면서 인가되는 전압의 주파수에 따른 포획 효율을 조사하였다.
상기 각 박테리아는 107 세포/ml의 농도로 100 ㎕/min의 속도로 흘려 주었고, 상기 자성 비드는 105 비드/㎕의 농도로 50 ㎕/min의 속도로 흘려 주었고, 인가 전압의 세기는 20 V였다.
그 결과를 도 8a 및 8b에 나타내었다. 도 8a는 인가 전압의 주파수에 따른 각 박테리아의 포획 효율을 도시한 것이고, 도 8b는 인가 전압의 주파수에 따른 자성 비드의 포획 효율을 도시한 것이다. 도 8a 및 8b를 참조하면, 박테리아 및 자성 비드가 모두 약 100 kHz ~ 1 MHz의 주파수에서 최적 포획 효율을 나타내었다. 따라서, 박테리아 및 자성 비드는 동일한 DEP 조건을 이용하여 전극에 포획될 수 있음을 알 수 있다.
<실시예 4>
유체의 유입 속도에 따른 세포 포획 효율
유체의 유입 속도에 따른 대장균(E. coli), 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans) 및 스타필로코커스 에피더미디스 (Staphylococcus epidermidis)의 포획 효율을 조사하였다.
본 실시예에서는, 표지되지 않은 박테리아를 사용하여 실험하였다. 포획 효율은 농축 칩에 흘리기 전의 농도(C_input)로 측정한 흘려준 박테리아 수 대비, 전기장을 켠 농축 칩을 통과하여 포획되지 않고 흘러나오는 용액의 농도(C_output) 로 측정한 포획되지 않은 박테리아 수에 의하여 계산되었다.
농축율 (배) = (eluted bacteria 농도)/(input bacteria 농도)
세포의 농도를 측정하기 위해서는 2가지 방법을 사용하였는데, 106 cell/ml 이하의 농도는 colony count 방법을 사용하였고, 그 이상의 농도에서는 세포를 BacLight Bacterial viability kit (Molecular probes, 미국)으로 형광 표지하여 농도를 측정하였다. 형광 라벨링은, 제품의 매뉴얼에 따라, 3 ㎕의 SYPO 9와 프로피듐 아오다이드 염료 혼합물을 상기 세포 용액 1ml에 첨가하여 수행하였다. 20분 경과 후, SpectraMax Gemini XS를 이용하여 형광량을 측정하였으며, 상대 정량 값은 박테리아 용액 (OD600=1)인 용액을 serial dilution 하여 standard curve를 얻고, 측정하고자 하는 세포용액의 농도를 이 standard curve 대비하여 농도를 측정하였다. 박테리아 용액 (OD600=1)의 절대정량은 용액을 희석하여 colony count 방법으로 측정하였다.
도 9는 유체의 유입 속도에 따른 농축율(concentration ratio)을 나타내는 그래프이다. 도 9에 있어서, 농축율(concentration ratio)은 (포획 2분 후 10 ㎕ 버퍼로 elution한 용액의 세포 농도)/(초기 세포 농도)를 의미한다. 도 9를 참조하면, 유속이 증가할수록 농축율은 증가하여 최대 농축율을 가지는 유속이 존재한다.
<실시예 5>
포획 순서에 따른 자성 비드 및 세포의 포획 효율
실시예 3에서 확인한 사실을 기초로 하여, 자성 비드와 세포의 포획 순서에 따른 그들의 포획 효율을 확인하였다. 본 실시예에서 인가한 전압의 크기는 20V였고, 주파수는 100 kHz였다.
먼저, 105 비드/㎕의 자성 비드를 50 ㎕/min의 속도로 1분 동안 흘려 준 다음, 107 세포/ml의 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans)를 250 ㎕/min의 속도로 흘려 주었다.
도 10a는 반응 챔버에 자성 비드를 50 ㎕/min의 속도로 1분 동안 흘려 준 후의 사진이고, 도 10b는 도 10a의 반응 이후에 추가적으로 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans)를 250 ㎕/min의 속도로 1초 동안 흘려 준 후의 사진이고, 도 10c는 도 10a의 반응 이후에 추가적으로 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans)를 250 ㎕/min의 속도로 60초 동안 흘려 준 후의 사진이다.
도 10a를 참조하면, 자성 비드들이 유전영동에 의해 전극부에 포획되었다. 도 10b를 참조하면, 박테리아를 250 ㎕/min의 속도로 1초 동안 흘려 준 경우 상기 포획된 비드들이 방출되기 시작하였다. 또한, 도 10c를 참조하면, 박테리아를 250 ㎕/min의 속도로 60초 동안 흘려 준 경우 상기 포획된 비드들의 대부분이 상기 유속에 의해 씻겨 났다.
상기 결과로부터, 자성 비드를 포획한 후에 세포를 포획하는 경우는 먼저 포획된 자성 비드가 세포 포획에 사용되는 높은 유속에 의해 방출되기 때문에 바람직하지 않음을 알 수 있다.
상기 순서와는 반대로, 107 세포/ml의 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans)를 250 ㎕/min의 속도로 4분 동안 흘려 준 다음, 105 비드/㎕의 자성 비드를 50 ㎕/min의 속도로 1분 동안 흘려 주었다.
도 11a는 반응 챔버에 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans)를 250 ㎕/min의 속도로 4분 동안 흘려 준 후의 사진이고, 도 11b는 도 11a의 반응 이후에 추가적으로 자성 비드를 50 ㎕/min의 속도로 1분 동안 흘려 준 후의 사진이다.
도 11a를 참조하면, 박테리아가 유전영동에 의해 전극부에 효과적으로 포획되었고, 도 11b를 참조하면, 자성 비드가 전극 사이에 골고루 효과적으로 포획되었다.
상기 결과들로부터, 먼저 세포를 포획한 다음 자성 비드를 포획하는 경우, 자성 비드 및 세포 모두를 매우 효과적으로 포획할 수 있음을 알 수 있다.
<실시예 6>
본 발명에 따른 장치의 세포 농축 및 용해 효과 확인
4 ㎕의 반응 챔버를 갖는 본 발명에 따른 장치를 이용하여, 실리콘 바닥면에 glass 두껑이 덮힌 레이저에 의한 세포 용해칩을 사용하여 농축단계 없이 레이저 단계에 의한 세포 용해만을 수행한 경우, glass에 금속 전극이 패턴된 세포 농축용 칩을 사용하여 농축 단계 없이 세포 용해만을 수행한 경우, 금속 전극이 패턴된 세포 농축용 칩을 사용하여 농축 후 레이저 단계에 의한 세포 용해를 수행한 경우의 DNA의 양을 정량하기 위해 PCR을 수행하였다.
만약 상기 4 ㎕의 반응 챔버에 107 세포/ml 농도를 갖는 용액과 bead 농축액을 9:1 비율로 섞어서 넣어주면, 상기 반응 챔버 내에는 36,000개의 세포가 존재함을 계산할 수 있다. 만약 상기 챔버의 전극에 전압을 인가하여 세포를 농축하는 경우, 100 ㎕/min의 속도로 1분간 흘려주면 1 X 106 세포(농축율: 28배), 2분 후에 2 X 106 세포(농축율: 56배), 4분 후에 4 X 106 세포(농축율: 111배)가 존재함을 계산할 수 있다.
DEP를 이용한 농축 단계 및 레이저를 이용한 핵산 추출 단계 모두를 수행한 경우의 DNA 양을 확인하기 위하여, 전극에 20V, 100kHz의 전압을 가한 후에, 107 세포/ml(0.01 OD)의 스트렙토코커스 뮤탄스 (Streptococcus mutans)를 100 ㎕/min의 속도로 흘려 주었다. 다음으로 105 비드/㎕의 자성 비드를 50 ㎕/min의 속도로 1분 동안 흘려준 다음, 상기 전압 인가를 중단하였다. 다음으로 0.8W의 레이저를 40초 동안 인가하고, 상기 챔버로부터 용액을 유출하여 비드를 제거하고, 2 ㎕의 용액을 물로 10배 희석하여 PCR을 수행하였다. PCR은 LightCycler
Figure 112005073127931-pat00002
(Roche Diagnostics Corporation, IN, USA)에 의해 1X FastStart DNA Master SYBR (Roche Diagnostics Corporation, IN, USA), 0.25 mM의 정방향 및 역방향 프라이머(Genotech, 한국), 4 mM MgCl2 (Roche Diagnostics Corporation), D.W(PCR 등급, Roche Diagnostics Corporation, IN, USA)를 포함하는 총 부피 20 ㎕ 반응 혼합물을 이용하여 수행하였다.
레이저를 이용한 핵산 추출 단계만을 수행한 경우의 DNA 양을 확인하기 위하여, 전극이 존재하지 않고, silicon chip에 glass 두껑을 bonding한 칩을 사용한 점, 상기 세포와 비드를 함께 공급한 점, 107 세포/ml(0.01 OD), 108 세포/ml(0.1 OD) 및 109 세포/ml(1 OD)에 대해 수행하였다는 점을 제외하고 상기 방법과 동일하게 수행하였다.
DEP를 이용한 세포 농축을 위하여 Au 전극이 패턴된 glass 칩을 사용하는데, 이 경우, Au가 패턴된 부분은 레이저 투과에 방해를 받을 수 있기 때문에, Au 전극이 패턴된 glass chip을 사용하되, 전기장을 가하지 않고, 비드와 세포를 함께 공급한 점, 107 세포/ml(0.01 OD), 108 세포/ml(0.1 OD) 및 109 세포/ml(1 OD)에 대해 수행하였다는 점을 제외하고 상기 방법과 동일하게 수행하였다.
상기에서 얻은 Cp 결과를 표 1 및 도 12에 나타내었다. 표 1 및 도 12에 나타난 바와 같이, Au 전극이 패턴된 glass 칩이나, Au 패턴 없이 Silicon chamber에 glass 두껑을 붙힌 투명한 칩이나 모두 레이저 단계만을 수행한 경우의 DNA 양은 유사하였다. 오히려, Au 전극이 있는 DEP 칩의 경우 Cp가 투명한 레이저 용출용 chip 보다 작게 나와서, 용출 성능이 우수한 것으로 나왔다. 또한, Au 전극이 있는 DEP 칩을 사용하여 세포를 농축하고, 레이저 용출 단계를 모두 수행하는 경우 농축 없이 용출만 수행한 경우의 Cp에 비해 약 6이 작으므로, 약 100배의 DNA를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 상기 값은 상기에서 예상된 111배에 근접하였다.
<표 1>
Cp의 평균 Cp의 표준편차
레이저 용출용(si/glass bonded chip) 칩 사용
(도 12에서 사각형)		 1 OD 16.73 0.16
0.1 OD 19.53 0.05
0.01 OD 21.55 0.18
Au 전극이 있는 DEP chip 사용:
농축 없이 레이저 용출단계만 수행
(도 12에서 원)		 1 OD 16.01 0.02
0.1 OD 18.14 0.14
0.01 OD 21.32 0.31
Au 전극이 있는 DEP chip 사용:
농축 이후 레이저 용출단계 수행
(도 12에서 삼각형)		 (0.01 OD) 14.82 0.07
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 미세유동장치 및 방법에 따르면 세포 또는 바이러스를 효과적으로 농축 및 용해할 수 있고, 더욱이 상기 농축 및 용해는 하나의 챔버 내에서 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 미세유동장치 및 방법을 이용하여 랩온어칩을 소형화할 수 있다.

Claims (27)

  1. 자성 비드;
    상기 자성 비드를 수용하고, 전기장을 발생할 수 있는 교차 전극부를 구비하는 반응 챔버;
    상기 챔버 내에 유입된 상기 자성 비드를 교반하는 진동부; 및
    상기 챔버 내에 유입된 상기 자성 비드에 레이저를 공급하는 레이저 발생부;
    를 포함하는 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자성 비드의 크기가 50 nm ~ 1,000 ㎛인 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 자성 비드의 크기가 1~50 ㎛인 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 자성 비드가 2 가지 이상의 크기를 갖는 비드로 혼합된 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 자성 비드가 강자성체를 띠는 Fe, Ni, Cr 및 이의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 자성 비드가 중합체, 유기 물질, 규소, 또는 유리에 강자성체를 띠는 금속으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 자성 비드의 표면 작용기는 친수성이며, 음전하를 띠고 있는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 자성 비드의 표면 작용기는 카르복시기 또는 그 유도체인 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 교차 전극부는 유체 흐름 방향에 대하여 수직 방향으로 2줄 이상의 전극으로 이루어진 전극의 열로 이루어지고, 상기 열은 2 이상의 전극으로 이루어진 전극의 배열의 형태로 배열되어 있고, 상기 전극의 홀수 열은 하나의 금속 패드에 금속 선을 통하여 연결되어 있고, 상기 전극의 짝수 열은 다른 금속 패드에 금속 선을 통하여 연결되어 있어 있는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 홀수 열의 전극은 이웃하는 상기 짝수 열의 전극과 서로 어긋나게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    하나의 상기 홀수 열의 전극은 동일한 금속 선을 통하여 금속 패드에 연결되어 있고, 하나의 상기 짝수 열의 전극은 동일한 금속 선을 통하여 금속 패드에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 홀수 열의 전극과 상기 짝수 열의 전극 사이의 간격은 10~100 ㎛이고, 상기 홀수 열의 전극과 전극 사이 및 상기 짝수 열의 전극과 전극 사이의 간격은 10~100 ㎛이고, 상기 전극의 높이는 0.1~100 ㎛인 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 전극은 기둥 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 전극은 판 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 전극이 부착되어 있는 바닥면에 대하여 수직인 방향으로 위치하는 상기 전극의 외주면은 상기 전극이 부착되어 있는 바닥면에 대하여 50 내지 120°의 각을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 전극은 니켈에 금이 코팅된 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  17. 삭제
  18. 제 9항에 있어서,
    상기 챔버는 바닥 기판과 상부 기판을 갖고, 상기 전극은 상기 바닥 기판과 상부 기판에 모두 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 바닥 기판에 배열되어 있는 전극의 열과 상기 상부 기판에 배열되어 있는 전극의 열은 서로 대응되게 배열되어 있고, 상기 바닥 기판의 홀수 열의 전극과 상기 상부 기판의 짝수 열의 전극은 동일한 금속 패드에 연결되고, 상기 바닥 기판의 짝수 열의 전극과 상기 상부 기판의 홀수 열의 전극은 동일한 금속 패드에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 진동부는 초음파세척기, 자기장을 이용한 진동부, 전기장을 이용한 진동부, 기계적 진동부 및 압전물질로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  21. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저가 펄스 레이저 또는 연속파동 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 펄스 레이저가 1 mJ/펄스 이상이고, 연속파동 레이저가 10 mW 이상의 출력을 가지는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  23. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저는 400 nm 이상의 파장대에서 발생하는 것을 특징으로 하는 미세유동장치.
  24. 제 1항 내지 제 16항 및 제 18항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 따른 미세유동장치를 이용하여 세포 또는 바이러스를 농축 및 용해하는 방법으로서,
    교차 전극부에 전압을 인가하여 상기 챔버 내에 공간적으로 불균질한 전기장을 발생시키는 단계;
    세포 또는 바이러스를 포함하는 유체를 상기 반응 챔버에 유입시키는 단계;
    자성 비드를 포함하는 유체를 상기 반응 챔버에 유입시키는 단계; 및
    상기 자성 비드에 레이저를 조사하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 인가되는 전압은 1~100 V의 크기 및 100 Hz ~ 100 MHz의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 유체의 유입 속도는 0.1 mm/sec 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 24항에 있어서,
    상기 세포 또는 바이러스를 포함하는 유체가 타액, 소변, 혈액, 혈청 및 세포 배양액으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020050123161A 2005-12-14 2005-12-14 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치 및방법 KR101157175B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050123161A KR101157175B1 (ko) 2005-12-14 2005-12-14 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치 및방법
DE602006012786T DE602006012786D1 (de) 2005-12-14 2006-12-14 System und Methode zur Konzentrierung und Lyse von Zellen oder Viren
EP06126171A EP1797956B1 (en) 2005-12-14 2006-12-14 System and method for concentration and lysis of cells or viruses
US11/610,938 US7959862B2 (en) 2005-12-14 2006-12-14 Microfluidic device and method for concentration and lysis of cells or viruses
US13/034,857 US8252569B2 (en) 2005-12-14 2011-02-25 Microfluidic device and method for concentration and lysis of cells or viruses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050123161A KR101157175B1 (ko) 2005-12-14 2005-12-14 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치 및방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070063189A KR20070063189A (ko) 2007-06-19
KR101157175B1 true KR101157175B1 (ko) 2012-07-03

Family

ID=37876849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050123161A KR101157175B1 (ko) 2005-12-14 2005-12-14 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치 및방법

Country Status (4)

Country Link
US (2) US7959862B2 (ko)
EP (1) EP1797956B1 (ko)
KR (1) KR101157175B1 (ko)
DE (1) DE602006012786D1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101726954B1 (ko) 2015-09-30 2017-04-27 이화여자대학교 산학협력단 피에조 결합체를 포함하는 휴대용 세포파쇄장치
KR101741104B1 (ko) 2015-09-01 2017-05-30 한국과학기술연구원 대용량 수인성 병원체 현장 포집 및 농축시스템

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001040454A1 (en) 1999-11-30 2001-06-07 Oncosis Method and apparatus for selectively targeting specific cells within a cell population
CA2426871A1 (en) 2000-10-24 2002-05-16 Oncosis Llc Method and device for selectively targeting cells within a three -dimensional specimen
WO2008104916A2 (en) * 2007-02-27 2008-09-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. A cell lysis and/or mixing device
KR100988945B1 (ko) * 2008-04-17 2010-10-20 재단법인서울대학교산학협력재단 마이크로 채널을 이용한 혈관 내 특정부위에 세포를유도·고정하기 위한 시뮬레이션 장치 및 이를 이용하는시뮬레이션 방법
US8435465B2 (en) * 2008-11-03 2013-05-07 Cfd Research Corporation Microfluidic biological extraction chip
KR20110106436A (ko) * 2009-01-09 2011-09-28 신텔렉트 인코포레이티드 세포의 유전적 분석
JP2012514981A (ja) 2009-01-12 2012-07-05 イントレクソン コーポレイション 細胞コロニーのレーザーを介在したセクション化及び移行
AT508394B1 (de) * 2009-07-06 2011-12-15 Mayer Robert Gerät und verfahren zur anwendung der durch magnetische feldvariation modulierten ringstrominduktion in elektrisch leitfähigen nano-partikeln zur mechanischen einwirkung auf zelluläre membranen
GB0914762D0 (en) * 2009-08-24 2009-09-30 Univ Glasgow Fluidics apparatus and fluidics substrate
US8961878B2 (en) 2009-12-07 2015-02-24 Yale University Label-free cellular manipulation and sorting via biocompatible ferrofluids
WO2012057878A1 (en) 2010-10-28 2012-05-03 Yale University Microfluidic processing of target species in ferrofluids
US8895297B2 (en) 2010-10-29 2014-11-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Micro-device and methods for disrupting cells
US8986986B2 (en) 2010-10-29 2015-03-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Cell lysis device and methods of lysing cells or viruses
KR101776215B1 (ko) 2010-10-29 2017-09-08 삼성전자 주식회사 세포 파쇄용 마이크로 디바이스 및 이를 이용한 세포 파쇄 방법
DE102011007035A1 (de) * 2011-04-08 2012-10-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren, LOC und Analysevorrichtung zur Lyse von Zellen und PCR-Amplifikation
US9580679B2 (en) 2012-09-21 2017-02-28 California Institute Of Technology Methods and devices for sample lysis
US20160296945A1 (en) 2013-03-15 2016-10-13 Ancera, Inc. Systems and methods for active particle separation
US20160299132A1 (en) 2013-03-15 2016-10-13 Ancera, Inc. Systems and methods for bead-based assays in ferrofluids
WO2015048009A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Arizona Board Of Regents On Behale Of Arizona State University System and method for laser lysis
US11285490B2 (en) 2015-06-26 2022-03-29 Ancera, Llc Background defocusing and clearing in ferrofluid-based capture assays
CN107090403B (zh) * 2017-03-22 2019-06-18 清华大学 一种细胞裂解系统和方法
EP3666881A1 (en) * 2018-12-12 2020-06-17 AIT Austrian Institute of Technology GmbH Coupled sorting and electric treatment of biological cells
US11426727B2 (en) 2020-04-28 2022-08-30 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Acoustophoretic lysis devices and methods
WO2022241248A1 (en) * 2021-05-13 2022-11-17 Fluid-Screen, Inc. Techniques for releasing cellular contents from a microorganism using a microfluidic system
WO2022271194A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 Arrington Abron Pathogen destruction system and method using magnetic markers
WO2023059894A1 (en) * 2021-10-08 2023-04-13 Baebies, Inc. Digital microfluidics multi-dynamic range parallel biochemical assays

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003000226A (ja) 2001-06-25 2003-01-07 Ryokusei Mes Kk 細胞破砕装置
WO2005099419A2 (en) 2004-04-13 2005-10-27 President And Fellows Of Harvard College Manipulation and/or detection of biological samples or other objects
KR100561873B1 (ko) 2004-11-30 2006-03-17 삼성전자주식회사 자유 라디칼을 이용한 세포 용해 방법
KR100695160B1 (ko) 2004-10-19 2007-03-14 삼성전자주식회사 레이저 및 마이크로 자성 비드를 이용한 세포 또는바이러스의 신속한 파괴 방법 및 장치

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9301122D0 (en) * 1993-01-21 1993-03-10 Scient Generics Ltd Method of analysis/separation
US6071394A (en) * 1996-09-06 2000-06-06 Nanogen, Inc. Channel-less separation of bioparticles on a bioelectronic chip by dielectrophoresis
US6641708B1 (en) * 1996-01-31 2003-11-04 Board Of Regents, The University Of Texas System Method and apparatus for fractionation using conventional dielectrophoresis and field flow fractionation
US6221673B1 (en) * 1997-11-25 2001-04-24 Microsensor Systems Inc. Materials, method and apparatus for detection and monitoring of chemical species
US6352838B1 (en) * 1999-04-07 2002-03-05 The Regents Of The Universtiy Of California Microfluidic DNA sample preparation method and device
US6824664B1 (en) * 1999-11-04 2004-11-30 Princeton University Electrode-less dielectrophorises for polarizable particles
ATE370793T1 (de) * 2000-04-13 2007-09-15 Wako Pure Chem Ind Ltd Elektroden-bau für dielektrophoretische anordnung und dielektrophoretische trennung
US6790330B2 (en) * 2000-06-14 2004-09-14 Board Of Regents, The University Of Texas System Systems and methods for cell subpopulation analysis
CA2417341A1 (en) * 2000-08-08 2002-02-14 Jing Cheng Methods for manipulating moieties in microfluidic systems
CN1325909C (zh) * 2000-09-27 2007-07-11 清华大学 用于微粒操纵与微粒导向的装置及其使用方法
US6730204B2 (en) * 2001-03-27 2004-05-04 The Regents Of The University Of California Three dimensional separation trap based on dielectrophoresis and use thereof
US6761811B2 (en) * 2001-03-27 2004-07-13 The Regents Of The University Of California Multi-stage separations based on dielectrophoresis
US7419574B2 (en) * 2001-06-20 2008-09-02 Cummings Eric B Dielectrophoresis device and method having non-uniform arrays for manipulating particles
US7014747B2 (en) * 2001-06-20 2006-03-21 Sandia Corporation Dielectrophoretic systems without embedded electrodes
DE60237531D1 (de) * 2001-10-11 2010-10-14 Aviva Biosciences Corp Verfahren zum trennen von seltenen zellen von fluidproben
FR2831084B1 (fr) * 2001-10-22 2004-08-27 Centre Nat Rech Scient Procede et systeme pour manipuler par dielectrophorese des particules dielectriques, en particulier des cellules biologiques
US6815209B2 (en) * 2001-11-16 2004-11-09 Cornell Research Foundation, Inc. Laser-induced cell lysis system
US20040011650A1 (en) * 2002-07-22 2004-01-22 Frederic Zenhausern Method and apparatus for manipulating polarizable analytes via dielectrophoresis
US20040018611A1 (en) * 2002-07-23 2004-01-29 Ward Michael Dennis Microfluidic devices for high gradient magnetic separation
US20050221341A1 (en) * 2003-10-22 2005-10-06 Shimkets Richard A Sequence-based karyotyping
KR100601972B1 (ko) * 2004-11-03 2006-07-18 삼성전자주식회사 레이저와 비드를 이용한 상 분리에 의한 핵산의 정제 장치및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003000226A (ja) 2001-06-25 2003-01-07 Ryokusei Mes Kk 細胞破砕装置
WO2005099419A2 (en) 2004-04-13 2005-10-27 President And Fellows Of Harvard College Manipulation and/or detection of biological samples or other objects
KR100695160B1 (ko) 2004-10-19 2007-03-14 삼성전자주식회사 레이저 및 마이크로 자성 비드를 이용한 세포 또는바이러스의 신속한 파괴 방법 및 장치
KR100561873B1 (ko) 2004-11-30 2006-03-17 삼성전자주식회사 자유 라디칼을 이용한 세포 용해 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101741104B1 (ko) 2015-09-01 2017-05-30 한국과학기술연구원 대용량 수인성 병원체 현장 포집 및 농축시스템
KR101726954B1 (ko) 2015-09-30 2017-04-27 이화여자대학교 산학협력단 피에조 결합체를 포함하는 휴대용 세포파쇄장치

Also Published As

Publication number Publication date
US8252569B2 (en) 2012-08-28
US7959862B2 (en) 2011-06-14
KR20070063189A (ko) 2007-06-19
DE602006012786D1 (de) 2010-04-22
EP1797956A1 (en) 2007-06-20
US20070134809A1 (en) 2007-06-14
EP1797956B1 (en) 2010-03-10
US20110143414A1 (en) 2011-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101157175B1 (ko) 세포 또는 바이러스의 농축 및 용해용 미세유동장치 및방법
EP2150350B1 (en) Integrated fluidics devices with magnetic sorting
Nan et al. Emerging microfluidic devices for cell lysis: a review
TWI588262B (zh) 用於分離或富集化細胞的方法及組合物
JP4704196B2 (ja) 核酸の精製装置及び精製方法
Kim et al. Microfluidic sample preparation: cell lysis and nucleic acid purification
KR100601972B1 (ko) 레이저와 비드를 이용한 상 분리에 의한 핵산의 정제 장치및 방법
Cetin et al. Microfluidic bio-particle manipulation for biotechnology
CN1181337C (zh) 微流体系统中实体分子的操纵方法及相关试剂盒
US6893879B2 (en) Method for separating analyte from a sample
US6664104B2 (en) Device incorporating a microfluidic chip for separating analyte from a sample
US7914994B2 (en) Method for separating an analyte from a sample
US9512421B1 (en) Miniature acoustic wave lysis system and uses thereof
US20090053799A1 (en) Trapping magnetic sorting system for target species
JP6700339B2 (ja) 試料調製方法及びシステム
US20110127222A1 (en) Trapping magnetic cell sorting system
WO2017082828A1 (en) Microfluidic particle manipulation
US20110137018A1 (en) Magnetic separation system with pre and post processing modules
WO2010123453A1 (en) Device and method for manipulating particles utilizing surface acoustic waves
WO2014138715A1 (en) Devices, systems, and methods for acoustically -enhanced magnetophoresis
KR20070100624A (ko) 표적 세포 분리 및 신속한 핵산 분리 방법 및 장치
Tseng et al. Micro/nanofluidic devices for single cell analysis
Grigorov et al. Review of Microfluidic Methods for Cellular Lysis. Micromachines 2021, 12, 498
CN112973986A (zh) 一种离心装置
AU2003200701B2 (en) Integrated fluid manipulation cartridge

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150522

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160520

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170518

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee