KR101196055B1 - 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샘플 용액의 유동을 포커싱(focusing)함으로써 미세 입자 분석을 위한 모듈형 챔버에 관한 것으로서, 샘플 용액의 유동을 위한 제1 유로 및 버퍼 용액의 유동을 위한 제2 유로가 형성된 포커싱 모듈 본체, 상기 포커싱 모듈 본체의 제1 유로 입구 측 상부에 배치되어 탈착 가능하도록 결합된 입구측 커버, 상기 포커싱 모듈 본체의 제1 유로 출구 측 상부에 배치되어 탈착 가능하도록 결합된 출구측 커버를 포함하고, 상기 입구측 커버 및 상기 출구측 커버는 상기 포커싱 모듈 본체 결합함으로써 각각 제1 유로 및 제2 유로와 연결되는 것을 특징으로 한다. 이를 통해 사용자가 간편하게 미세 채널을 조립하여 안정된 유동 포커싱을 쉽게 구현할 수 있다.

Description

유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버 {MODULE TYPE CHAMBER FOR HYDRODYNAMIC FOCUSING}

본 발명은 유동 포커싱 기능을 갖는 모듈형 챔버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 샘플 용액의 미세 입자 분석을 위한 포커싱 장치에 있어서 미세 배관의 탈착 및 부착이 용이하도록 구성된 모듈형 챔버에 관한 것이다.

일반적으로 환경 분야, 바이오 분야 등에서 샘플 용액 내에서 원하는 성분을 검출하고자 하는 다양한 방법이 시도되고 있다. 그 중에서 샘플 용액을 PDMS 등의 연성 재질로 만들어진 미세 챔버를 통해 유동 포커싱(hydrodynamic focusing)을 구현하는 방법이 자주 사용되고 있다.

이때, PDMS 등과 결합된 미세 챔버의 입구에 미세 배관을 삽입하는 장치가 주로 사용되어 왔다.

이와 같은 종래의 유동 포커싱 장치에서는 샘플 용액이 미세 챔버 내에 삽입된 미세 배관을 통해 유동하고, 버퍼(buffer) 용액이 미세 챔버를 통해 유동함으로써 검출하고자 하는 샘플 용액을 유동 포커싱(hydrodynamic focusing)하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 유동 포커싱 장치를 구성하기 위해서는 미세 챔버 입구에 미세 채널을 삽입하거나 탈거하는 작업이 자주 행해진다. 이와 같은 미세 채널을 삽입하고 탈거하는 작업시 상당한 노력이 요구된다는 문제점이 있었다.

또한, 미세 채널을 탈, 부착하는 과정에서 미세 채널이 원하는 위치에 제대로 고정되지 않는 문제점이 있으며, 이로 인해 샘플 용액이나 버퍼 용액이 누수되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

이로 인해 안정된 포커싱 유동을 생성하기 위해서는 장치를 설치하는 과정에서 미세 채널의 사전 작업에 많은 시간이 소요되며 숙련되지 않은 실험자들이 이용하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미세 챔버 입구에 미세 채널을 삽입하거나 탈거하는 작업을 용이하게 하는 것이 가능한 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 미세 챔버 내의 미세 채널을 항상 원하는 위치에 고정시킴으로써 샘플 용액이나 버퍼 용액이 누수되는 현상을 방지하는 것이 가능한 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 유동을 신속하게 포커싱하고 안정된 상태로 유지하는 것이 가능한 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 샘플 용액의 유동을 포커싱(focusing)함으로써 미세 입자 분석을 위한 모듈형 챔버에 있어서, 샘플 용액의 유동을 위한 제1 유로 및 버퍼 용액의 유동을 위한 제2 유로가 형성된 포커싱 모듈 본체, 상기 포커싱 모듈 본체의 제1 유로 입구 측 상부에 배치되어 탈착 가능하도록 결합된 입구측 커버, 상기 포커싱 모듈 본체의 제1 유로 출구 측 상부에 배치되어 탈착 가능하도록 결합된 출구측 커버를 포함하고, 상기 입구측 커버 및 상기 출구측 커버는 상기 포커싱 모듈 본체 결합함으로써 각각 제1 유로 및 제2 유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버가 제공된다.

이때, 상기 제1 유로 및 제2 유로는 서로 경사지게 형성되고 상기 포커싱 모듈 본체에서 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 입구측 커버 및 출구측 커버는 빛이 투과하는 재질로 이루어짐으로써 샘플 용액 및 버퍼 용액의 이동을 관찰할 수 있다.

또한, 상기 제1 유로 및 제2 유로에는 탄성 재질의 튜브가 결합됨으로써 유동 포커싱을 더욱 안정적으로 구현할 수 있게 된다.

본 발명의 구성에 의하면, 사용자가 간편하게 미세 채널을 조립하여 안정된 유동 포커싱을 쉽게 구현할 수 있다.

또한, 미세 챔버 내의 미세 채널을 원하는 위치에 고정시킴으로써 샘플 용액이나 버퍼 용액이 누수되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

아울러, 미세 채널의 탈부착이 신속하게 이루어짐으로써 샘플 용액과 버퍼 용액의 낭비를 줄일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버를 다른 각도로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버에 있어서 유동 출구를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 실시예는 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 유동 포커싱(hydrodynamic focusing)을 모듈형 챔버는 샘플 용액, 즉 검출하고자 하는 성분이 포함된 용액의 유동을 포커싱(focusing)함으로써 미세 입자 분석이 가능하도록 구성된다.

샘플 용액은 특정한 성분이 포함된 용액으로, 예를 들어 석면과 같은 유해물질이 포함된 용액일 수도 있으며, 특정한 유전자나 세포가 포함된 용액일 수도 있다.

이를 구체적으로 설명하면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유동 포커싱을 모듈형 챔버는 포커싱 모듈 본체(10), 입구측 커버(20), 출구측 커버(30)를 포함한다.

포커싱 모듈 본체(10)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 샘플 용액 및 버퍼 용액의 유동을 위한 제1 유로(45) 및 버퍼 용액의 유동을 위한 제2 유로(65)가 형성되어 있다.

샘플 (sample)용액이 포커싱 유동을 하기 위해서는, 버퍼(buffer) 용액이 샘플 용액 주위에서 균일하게 유동하도록 구성되어야 한다. 이를 위해 포커싱 모듈 본체(10)에는 두 개의 유로가 형성되어 있다.

또한, 포커싱 모듈 본체(10)의 제1 유로(45) 입구 측 상부에는 입구측 커버(20)가 배치되어 있다.

이와 마찬가지로 포커싱 모듈 본체(10)의 제1 유로(45) 출구 측 상부에는 출구측 커버(30)가 배치되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 입구측 커버(20)는 포커싱 모듈 본체(10)와 고정 나사(21, 22)에 의해 결합 가능하며, 이와 달리 다른 방식으로 결합될 수 있다. 입구측 커버(20)가 포커싱 모듈 본체(10)와 탈, 부착이 가능하게 구성됨으로써 샘플 용액의 유로를 더욱 정확하게 설정하고 이에 따라 원하는 유동이 가능하게 된다.

이와 마찬가지로, 출구측 커버(30)는 포커싱 모듈 본체(10)와 고정 나사(31, 32)에 의해 결합 가능하며, 이와 달리 다른 방식으로 결합될 수도 있다.

이때, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 포커싱 모듈 본체(10)와 입구측 커버(20)가 결합됨으로써 제1 유로(45)와 연결되고 샘플용액(S)이 들어가는 샘플용액 입구(40)와 연결 가능하게 된다. 구체적으로, 포커싱 모듈 본체(10)와 입구측 커버(20)가 결합하는 부분에 형성된 오목한 홈에 의해 제1 유로(45)가 형성된다.

이와 마찬가지로, 포커싱 모듈 본체(10)와 출구측 커버(30)가 결합됨으로써 제1 유로(45)와 연결되고 샘플용액과 버퍼가 나오는 유동 출구(50)와 연결 가능하게 된다.

구체적으로는, 포커싱 모듈 본체(10)와 입구측 커버(20)가 결합하는 부분에 형성된 오목한 홈 및 포커싱 모듈 본체(10)와 출구측 커버(30)가 결합하는 부분에 형성된 오목한 홈에 의해 제1 유로(45)가 형성된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 포커싱 모듈 본체(10) 내부에 형성된 구멍과 연결됨으로써 제1 유로(45)가 완성되고 샘플 용액(S)은 샘플용액 입구(40)에서 유동 출구(50)로 유동한다.

한편, 제2 유로(65)도 제1 유로와 마찬가지로 포커싱 모듈 본체(10)와 입구측 커버(20)가 결합됨으로써 제2 유로(65)와 연결되고 버퍼용액(B)이 들어가는 버퍼용액 입구(60)와 연결 가능하게 된다.

구체적으로는, 포커싱 모듈 본체(10)와 입구측 커버(20)가 결합하는 부분에 형성된 오목한 홈에 의해 제2 유로(65)가 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이 포커싱 모듈 본체(10) 내부에 형성된 구멍과 연결됨으로써 제2 유로(65)가 완성되고 버퍼 용액(B)은 버퍼 용액 입구(60)에서 제1 유로(45)로 이동한다.

버퍼 용액(B)이 버퍼 용액 입구(60)에서 제2 유로(65)를 따라 제1 유로(45)로 이동시, 제1 유로(45) 및 제2 유로(65)는 서로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어 제1 유로(45)와 제2 유로(65)의 각도가 0도보다 크고 90도보다 작게 형성됨으로써 두 개의 유로를 통한 유동이 충돌이 적어지게 되고 빨리 안정적으로 포커싱이 가능하게 된다.

물론 제1 유로(45)를 통해 이동하는 샘플 용액(S)은 제1 유로(45)와 제2 유로(65)가 만나는 지점까지는 미세한 유리관(미도시함) 내부로 이동함으로써 유동을 포커싱하는 것이 가능하게 된다.

도 4에는 유동 출구(50)에서 샘플 용액(S)과 버퍼 용액(B)이 포커싱된 유동을 도시하고 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버에 의하면 샘플 용액(S)이 버퍼 용액(B) 내부에서 안정적인 유동을 유지하게 된다.

이때, 샘플 용액(S)과 버퍼 용액(B)이 유동하는 상태를 관찰하기 위해 입구측 커버(20) 및 출구측 커버(30)는 빛이 투과하는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 투명 아크릴로 입구측 커버(20) 및 출구측 커버(30)를 형성함으로써 유동 상태를 직접 관찰하는 것이 가능하게 된다.

한편, 제1 유로(45) 및 제2 유로(65)에는 탄성이 있는 재질의 튜브(미도시함)가 끼워짐으로써 샘플 용액과 버퍼 용액의 누수를 방지하고 더욱 안정적인 흐름을 유도할 수도 있다.

이와 같이 위에서 설명한 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버에 의하면, 사용자가 간편하게 미세 채널을 조립하여 안정된 유동 포커싱을 쉽게 구현할 수 있으며, 미세 챔버 내의 미세 채널을 원하는 위치에 고정시킴으로써 샘플 용액이나 버퍼 용액이 누수되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버를 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 포커싱 모듈 본체
20: 입구측 커버
30: 출구측 커버
40: 샘플용액 입구
45: 제1 유로
50: 유동 출구
60: 버퍼용액 입구
65: 제2 유로

Claims (4)

1. 샘플 용액의 유동을 포커싱(focusing)함으로써 미세 입자 분석을 위한 모듈형 챔버에 있어서,
   샘플 용액의 유동을 위한 제1 유로 및 버퍼 용액의 유동을 위한 제2 유로가 형성된 포커싱 모듈 본체,
   상기 포커싱 모듈 본체의 제1 유로 입구 측 상부에 배치되어 탈착 가능하도록 결합된 입구측 커버,
   상기 포커싱 모듈 본체의 제1 유로 출구 측 상부에 배치되어 탈착 가능하도록 결합된 출구측 커버를 포함하고,
   상기 입구측 커버 및 상기 출구측 커버는 상기 포커싱 모듈 본체 결합함으로써 각각 제1 유로 및 제2 유로와 연결되고,
   상기 제1 유로 및 제2 유로는 서로 경사지게 형성되고 상기 포커싱 모듈 본체에서 연결되고,
   상기 입구측 커버 및 출구측 커버는 빛이 투과하는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 유로 및 제2 유로에는 탄성 재질의 튜브가 결합 가능한 것을 특징으로 하는 유동 포커싱을 위한 모듈형 챔버.
   

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