KR101338209B1 - 미세유체재료 분석 장치 - Google Patents

미세유체재료 분석 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101338209B1
KR101338209B1 KR1020110126096A KR20110126096A KR101338209B1 KR 101338209 B1 KR101338209 B1 KR 101338209B1 KR 1020110126096 A KR1020110126096 A KR 1020110126096A KR 20110126096 A KR20110126096 A KR 20110126096A KR 101338209 B1 KR101338209 B1 KR 101338209B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
microfluidic
reactor
microchannel
microfluidic material
housing
Prior art date
Application number
KR1020110126096A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120059423A (ko
Inventor
김성락
임일성
Original Assignee
케이맥(주)
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 케이맥(주) filed Critical 케이맥(주)
Publication of KR20120059423A publication Critical patent/KR20120059423A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101338209B1 publication Critical patent/KR101338209B1/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
    • 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
    • G01N33/5302—Apparatus specially adapted for immunological test procedures

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 미세유체재료 분석 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일측의 일정영역이 천공된 제 1주입구(110), 타측의 일정영역이 천공된 제 1배출구(120)가 형성된 하우징(100); 상기 하우징의 내부에 구비되고, 일측이 상기 제 1주입구와 연통되는 제 1연통라인(200); 상기 하우징의 내부에 구비되고 일측의 일정영역이 천공되어 상기 제 1연통라인의 타측에 연통되는 제 2주입구(310), 타측의 일정영역이 천공된 제 2배출구(320), 서로 대향하는 내부면에서 서로 대향하는 방향으로 교대로 돌출 형성되는 다수개의 차단부(330)가 형성된 반응기(300); 상기 하우징의 내부에 구비되고, 일측이 상기 제 2배출구와 연통되는 제 2연통라인(400); 및 상기 하우징의 내부에 구비되고, 일측이 상기 제 2연통라인의 타측에 연통되고, 타측이 상기 제 1배출구와 연통되며, 내부의 부피 조절이 가능한 미세채널(500);을 포함한다.

Description

미세유체재료 분석 장치{Microfluidmaterial analysis apparatus}
본 발명은 재료를 조사하거나 분석하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게, 물리적 또는 화학적 방법에 의해 미세유체재료를 조사하거나 분석하는 미세유체재료 분석 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 미세유체재료를 조사하거나 분석하는 장치로는, 마이크로타스(U-TAS) 또는 랩온어칩(Lab-on-a-chip) 등이 있다.
여기에서, 마이크로타스는 여러 실험 단계와 반응을 거치는 화학 및 생물학 실험과 분석이 한 실험대 위에 놓인 한 실험장치에서 종합적으로 구현되는 시스템을 말하며, 미세유체재료채취영역, 미세유체회로, 검출기 및 이들을 제어할 수 있는 제어부로 구성될 수 있다.
또한, 랩온어칩은 마이크로타스의 개념과 기능을 작은 칩 상에서 구현한 것으로서, '칩 위의 연구실'이란 말로도 불리기도 하며, 더욱 상세하게, 미세유체재료의 전처리, 분리, 희석, 혼합, 생화학반응, 조사 및 분석, 검출 등의 모든 과정을 하나의 작은 칩에 소형화 및 집적화하여 구현한 것을 말한다.
랩온어칩은 미세유체재료를 조사, 분석, 검출 장치로서, 랩온어칩을 이용하여 미세유체재료의 조사, 분석, 검출하는 과정을 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다.
먼저, 랩온어칩인 소형화 및 집적화된 하나의 칩에 미세유체재료를 주입한다.
다음으로, 칩에 주입된 미세유체재료는 칩의 내부에 구성된 미세채널(Micro channel)을 거쳐서 검출장치로 주입되게 된다.
다음으로, 조사 또는 분석 또는 검출 장치로 흐른 미세유체재료를 조사 또는 분석 또는 검출 장치에서 조사 또는 분석 또는 검출한다.
이 때, 미세채널 내부에서 유체의 흐름이 원활하지 않으면, 검출장치로 도달하는 미세유체의 양을 제어할 수 없음으로서, 검출장치에서 빠르고 정확한 분석 결과를 얻을 수 없게 된다.
이에 따라, 미세채널 내부에서 흐르는 유체의 유속을 제어하는 것은 빠르고 정확한 분석을 위해서 매우 중요하다.
도 1은 종래 미세유체재료 분석 장치의 미세채널 구조에 관하여 도시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 한국공개특허 2011-0103688은 미세유체 분석 장치의 미세채널구조(1)에 있어서, 상기 미세채널의 하부에 패터닝(patterning)되는 빗살무늬 형태의 IDT(Interdigitated Transducer) 전극(10); 및 상기 IDT 전극에 교류 전압을 인가하여 전기역학적 교란을 발생시키는 전원공급장치(20); 상기 전원공급장치를 통해 IDT 전극에 교류 전압을 인가하여 전기역학적 교란에 의해 미세채널(30)의 내부면에 입자가 부착되는 것을 방지할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
종래 기술은 미세유체 분석 장치의 미세채널 하부에 빗살무늬 형태의 IDT 전극을 패터닝하고, 상기 IDT 전극에 전원공급장치를 통해 교류 전압을 인가하여 전기역학적 교란에 의해 미세채널의 내부면에 입자가 부착되는 것을 방지하여 미세채널 내부의 입자에 의한 벽면 손실을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
그러나 종래기술은 단순히 미세채널 내면에 입자가 부착되는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 미세채널 내부에서 흐르는 유체의 유속을 제어할 수 없는 문제점이 있다.
이에 따라, 종래 기술은 미세채널의 내부에서 흐르는 유체의 유속이 불규칙한 문제점이 있다.
특히, 미세채널 내부의 부피가 좁아지거나 방향이 바뀌는 곳에서 유체의 흐름이 불규칙한 부분이 집중적으로 나타나게 됨으로서, 일관성 없는 분석 결과를 초래할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 미세채널 내부에서 흐르는 유체의 흐름이 불규칙하면, 혼합물을 함유하여 반응이 필요한 미세유체의 반응 유속를 제어할 수 없는 문제점이 있다.
한국공개특허 2011-0103688(2011.09.21)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 미세채널의 내부에서 흐르는 미세유체재료의 유속을 제어할 수 있는 미세유체재료 분석 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명은 미세유체재료 분석 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세유체재료가 주입될 수 있도록 일측의 일정영역이 천공된 제 1주입구(110), 타측의 일정영역이 천공된 제 1배출구(120)가 형성된 하우징(100); 일단이 상기 제 1주입구(110)와 연통되며 상기 하우징(100)의 내부에 구비되는 제 1연통라인(200); 일측의 일정영역이 천공되어 상기 제 1연통라인(200)의 타단과 연통되는 제 2주입구(310), 타측의 일정영역이 천공된 제 2배출구(320)가 형성되어 상기 하우징(100)의 내부에 구비되는 반응기(300); 일단이 상기 제 2배출구(320)와 연통되며 상기 하우징(100)의 내부에 구비되는 제 2연통라인(400); 및 일측이 상기 제 2연통라인(400)의 타단과 연통되고, 타측이 상기 제 1배출구(120)와 연통되며, 상기 하우징(100)의 내부에 구비되며, 내부의 부피 조절이 가능한 미세채널(500);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미세유체재료는 단백질, 효소, DNA, RNA가 결합된 마이크로 비드나 라텍스비드를 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반응기(300)는 서로 대향하는 내부면에서 서로 대향하는 방향으로 교대로 돌출 형성되는 다수개의 차단부(330)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다..
또한, 상기 반응기(300)는 내부에 미세유체재료를 전자기적이나 광학적으로 검출할 수 있는 형광입자나 마그네틱입자인 라벨링 성분이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 라벨링 성분은 미세유체재료에 함유된 마이크로비드나 라텍스비드의 구성성분인 단백질, 효소, DNA, RNA 중 어느 하나의 구성성분과 상보적으로 결합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반응기(300)는 내표면에 친수성 또는 소수성 처리가 되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미세채널(500)은 내부에 검출성분이 구비되어, 상기 라벨링 성분과 결합한 특정 성분과 상보적으로 결합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미세채널(500)은 내부에 구비되는 상하 이동이 가능한 한 쌍의 부피조절부(510)에 의해, 내부의 부피가 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 한 쌍의 부피 조절부(510)는 어느 한 개의 상기 미세채널(500)의 내측을 바라보는 일면의 표면이 요철형태로 형성된 요철부(520)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미세유체재료 분석 장치(1000)는 상기 제 1주입구(110)와 연통되는 깔때기(600); 상기 제 1연통라인(200)의 내부에 구비되는 멤브레인필터(700); 및 일측의 일정영역이 천공되어 상기 제 1배출구(120)와 연통되는 제 3주입구(810)가 형성된 받침부재(800);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 멤브레인필터(700)는 내부에 옥틸글루코사이드, 트윈20, 트리톤엑스-100, 소듐 도데실설페이트, 소듐 디옥시콜레이트, 엔피-40 중 적어도 어느 하나의 성분이 함유된 혼합물이 구비되어 미세유체재료 중 원하지 않은 반응을 일으킬 수 있는 이물질을 걸러내는 것을 특징으로 한다.
또한, 미세유체재료 분석 장치(1000)가 미세유체재료를 분석하는 방법은 상기 제 1하우징(100)의 제 1주입구(110)로 미세유체재료가 주입되는 주입단계(S01); 상기 제 1하우징(100)의 제 1주입구(110)로 주입된 미세유체재료가 상기 제 1연통라인(200)의 일단을 거쳐서 상기 멤브레인필터(700)의 내부로 주입되어 이물질이 걸러지는 필터단계(S02); 이물질이 걸러진 미세유체재료가 상기 제 1연통라인(200) 및 상기 반응기(300)의 제 2주입구(310)를 거쳐서 상기 반응기(300)의 내부로 주입되는 제 1이동단계(S03); 상기 반응기(300)의 내부로 주입된 미세유체재료의 성분 중에서 반응이 필요한 특정 성분이 상기 반응기(300)의 내부에 구비된 라벨링 성분과 상보적으로 결합하는 반응단계(S04); 반응이 필요한 특정 성분이 결합된 미세유체재료가 상기 반응기(300)의 제 2배출구(320) 및 제 2연통라인(400)을 거쳐서 상기 미세채널(500)의 내부로 주입되는 제 2이동단계(S05); 상기 미세채널(500)의 내부로 주입된 미세유체재료가 상기 한 쌍의 부피조절부(510)에 의해 흐르는 유속이 제어되며 상기 미세채널(500)의 내부에 구비된 검출성분에 의해 라벨링 성분과 결합한 특정성분이 검출되는 검출단계(S06); 및 특정성분이 검출된 미세유체재료가 상기 미세채널(500), 상기 하우징(100)의 제 1배출구(120), 상기 받침부재(800)의 제 3주입구(810)를 거쳐서 상기 받침부재(800)로 주입되는 보관단계(S07);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라. 본 발명의 미세유체재료 분석 장치는 별도의 반응기를 구성함으로서, 반응이 필요한 미세유체재료를 분석할 수 있는 장점이 있다..
또한, 본 발명의 미세유체재료 분석 장치는 내부의 부피 조절이 가능한 미세채널을 구성함으로서, 미세 채널의 내부에서 흐르는 미세유체재료의 유속을 제어할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 미세유체 분석 장치의 미세채널 구조.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 미세유체재료 분석 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 미세채널의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 미세채널의 A-A' 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 미세채널의 내부에 형성된 한 쌍의 부피조
절부의 동작단계도.
도 6는 본 발명의 미세유체재료 분석 장치에 따른 미세유체 분석 방법의
순서도.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 미세유체재료 분석 장치의 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 미세유체재료 분석 장치(1000)는 크게 하우징(100), 제 1연통라인(200), 반응기(300), 제 2연통라인(400), 미세채널(500)을 포함하여 형성된다.
상기 하우징(100)은 내부에 상기 제 1연통라인(200), 반응기(300), 제 2연통라인(400), 미세채널(500)이 구비되는 부분으로서, 직육면체 형태로 형성되며 제 1주입구(110) 및 제 1배출구(120)를 포함하여 형성된다.
상기 제 1주입구(110)는 상기 하우징(100)의 내부로 미세유체재료가 주입될 수 있도록 상기 하우징(100)의 일측 일정영역이 원형으로 천공되어 형성된다.
상기 제 1배출구(120)는 상기 하우징(100)의 내부로 주입된 미세유체재료가 배출될 수 있도록 상기 하우징(100)의 타측 일정영역이 원형으로 천공되어 형성된다.
또한, 상기 미세유체재료는 단백질, 효소, DNA, RNA가 결합된 마이크로 비드나 라텍스비드인 것을 특징으로 한다.
여기에서, 마이크로 비드 및 라텍스 비드는 마이크로 크기의 구조체를 의미한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 미세유체재료 분석 장치(1000)는 항원 항체의 반응과 관련된 미세유체재료를 사용한다.
물론 이에 한정하지 않고 좀 더 다양한 성분을 함유하는 미세유체재료로도 적용이 가능하다.
상기 제 1연통라인(200)은 상기 하우징(100)의 제 1주입구(110)로 주입된 미세유체재료가 상기 반응기(300)로 전달되는 통로로서, 일단이 상기 하우징(100)의 제 1주입구(110)와 연통되고, 타단이 상기 반응기(300)와 연통된다.
상기 반응기(300)는 미세유체재료의 반응을 일으키는 부분으로서, 직육면체 형태로 형성되며, 제 2주입구(310), 제 2배출구(320)를 포함하여 형성된다.
상기 제 2주입구(310)는 상기 반응기(300)의 내부로 미세유체재료가 주입될 수 있도록 상기 반응기(300)의 일측 일정영역이 원형으로 천공되어 형성되며 상기 제 1연통라인(200)의 타단과 연통된다.
상기 제 2배출구(320)는 상기 반응기(300)의 내부로 주입된 미세유체재료가 배출될 수 있도록 상기 반응기(300)의 타측 일정영역이 원형으로 천공되어 형성된다.
또한, 상기 반응기(300)는 서로 대향하는 내부면에서 서로 대향하는 방향으로 교대로 소정의 길이로 돌출 형성되는 다수개의 차단부(330)를 더 포함하여 형성된다.
상기 다수개의 차단부(330)는 상기 반응기(300)의 내측으로 가면서 상기 제 2주입구(310) 측으로 기울어지게 형성된다.
또한, 상기 반응기(300)는 내부에 라벨링 성분이 구비되며, 상기 라벨링 성분은 미세유체재료 중에서 검출이 필요한 특정성분에 결합하는 역할을 한다.
또한, 라벨링 성분은 마이크로비드나 라텍스비드의 구성성분인 단백질, 효소, DNA, RNA 중 어느 하나의 구성성분과 상보적으로 결합한다.
또한, 상기 반응기(300)는 내부에서 흐르는 미세유체재료의 유속을 조절할 수 있도록 내표면에 친수성 또는 소수성 처리가 되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 친수성이란, 물과 쉽게 결합하는 분자 또는 분자속의 작용기를 말하고, 소수성이란, 물과 쉽게 결합하지 않는 분자 또는 분자속의 작용기를 말한다.
이에 따라. 본 발명의 미세유체재료 분석 장치는 별도의 반응기를 구성함으로서, 반응이 필요한 미세유체재료를 분석할 수 있는 장점이 있다..
상기 제 2연통라인(400)은 일단이 상기 반응기(300)의 제 2배출구(320)와 연통되고, 타단이 상기 미세채널(500)의 일단과 연통된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 미세채널의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 미세채널의 A-A' 단면도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 미세채널(500)은 미세유체재료의 특정 성분이 검출되는 부분으로서, 양단이 개구된 직육면체형태로 형성되고, 일단이 상기 제 2연통라인(400)의 타단에 연통되며, 타단이 상기 하우징(100)의 제 1배출구(120)와 연통된다.
또한, 상기 미세채널(500)은 내부에 상기 라벨링 성분과 결합된 특정 성분과 상보적으로 결합하는 검출성분이 구비되어 특정성분을 검출한다.
또한, 상기 미세채널(500)은, 판형태로 형성되며 상기 미세채널(500)의 내부에 구비되는 한 쌍의 부피조절부(510)에 의해, 내부의 부피가 조절되는 것을 특징으로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 미세채널의 내부에 형성된 한 쌍의 부피조절부(510)의 동작단계도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 미세채널(500)의 내부에 구비된 상기 한 쌍의 부피조절부(510)는 상하로 이동하며 상기 미세채널(500) 내부의 부피를 조절한다.
도 5(a) 및 도 5(b)를 참조하면 상기 한 쌍의 부피조절부(510)가 각각 상기 미세채널(500)의 내측으로 이동할수록 상기 미세채널(500) 내부의 부피(V)는 줄어들게 되며(Va=>Vb), 상기 한 쌍의 부피조절부(510)가 각각 상기 미세채널(500)의 외측으로 이동할수록 상기 미세채널(500) 내부의 부피는 커지게 된다(Vb=>Vb).
이에 따라, 상기 미세채널(500)의 부피가 줄어들수록 상기 미세채널(500)의 내부에서 미세유체재료가 흐를 수 있는 공간이 줄어들게 되어 상기 미세채널(500)의 내부에서 흐르는 미세유체재료의 유속은 빨라지게 되며, 상기 미세채널(500)의 부피가 커질수록 상기 미세유체재료의 내부에서 흐를 수 있는 공간이 커지게 되어 상기 미세채널(500)의 내부에서 흐르는 미세유체재료의 유속이 느려지게 된다.
이에 따라, 본 발명의 미세유체재료 분석 장치(1000)는 내부의 부피 조절이 가능한 미세채널(500)을 구성함으로서, 미세 채널(500)의 내부에서 흐르는 미세 유체의 유속를 제어할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 한 쌍의 부피조절부(510)중 상기 미세채널(500) 내부의 하측에 구비되는 어느 한 개의 부피조절부(510)는 상기 미세채널(500)의 내측을 바라보는 표면이 요철형태로 형성된 요철부(520)를 더 포함한다.
이에 따라, 상기 한 쌍의 부피조절부(510) 중 표면에 요철부(520)가 형성된 부피조절부(510)를 상기 미세채널(500)로 주입된 미세유체재료가 흐르게 되면, 요철부(520) 때문에 유속이 느려지게 된다.
본 발명의 미세유체재료 분석 장치(1000)는 깔때기(600), 멤브레인필터(700), 받침부재(800)를 더 포함하여 형성된다.
상기 깔때기(600)는 중공된 부분이 적게 형성된 일측이 상기 하우징(100)의 제 1주입구(110)와 연통된다.
상기 멤브레인필터(700)는 상기 제 1연통라인(200)의 내부에 구비되며 상기 제 1연통라인(200)의 일단과 타단에 연통된다.
또한, 상기 멤브레인필터(700)는 내부에 옥틸글루코사이드, 트윈20, 트리톤엑스-100, 소듐 도데실설페이트, 소듐 디옥시콜레이트, 엔피-40 중 적어도 어느 하나의 성분이 함유된 혼합물이 구비되어 상기 미세유체재료 중에서 분석에 필요하지 않은 이물질을 걸러낸다.
상기 받침부재(800)는 상기 하우징(100)의 제 1배출구(120)로 배출된 미세유체재료가 보관되는 부분으로서, 일측의 일정영역이 천공되어 상기 제 1배출구(120)와 연통되는 제 3주입구(810)가 형성된다.
도 6는 본 발명의 미세유체재료 분석 장치에 따른 미세유체 분석 방법의 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발병의 미세유체재료 분석 장치가 미세유체재료를 분석하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 상기 제 1하우징(100)의 제 1주입구(110)로 단백질, 효소, DNA, RNA가 결합된 마이크로 비드나 라텍스비드를 함유하는 미세유체재료가 주입된다. 이는 도 5에 도시된 주입단계(S01)에 해당된다.
다음으로, 상기 제 1하우징(100)의 제 1주입구(110)로 주입된 미세유체재료가 상기 제 1연통라인(200)의 일단을 거쳐서 상기 멤브레인필터(700)의 내부로 주입된다. 또한, 상기 멤브레인필터(700)의 내부에서 분석에 지장을 주거나 좋지 않은 결과를 줄 수 있는 불필요한 이물질을 걸러낸다. 이는 도 5에 도시된 필터단계(S02)에 해당된다.
다음으로, 상기 멤브레인필터(700)에서 이물질이 걸러진 미세유체재료가 상기 제 1연통라인(200)의 타단 및 상기 반응기(300)의 제 2주입구(310)를 거쳐서 상기 반응기(300)의 내부로 주입된다. 이는 도 5에 도시된 제 1이동단계(S03)에 해당된다.
다음으로, 상기 반응기(300)의 내부로 주입된 미세유체재료에 함유된 마이크로 비드나 라텍스비드의 구성성분인 단백질, 효소, DNA, RNA 중 반응이 필요한 어느 하나의 구성성분에 상기 반응기(300)의 내부에 구비된 라벨링 성분이 상보적으로 결합한다. 이는 도 5에 도시된 반응단계(S04)에 해당된다.
다음으로, 상기 반응기(300)의 내부에서 함유된 특정성분이 라벨링 성분과 상보적으로 결합된 미세유체재료가 상기 반응기(300)의 제 2배출구(320)로 배출된다. 또한, 상기 반응기(300)의 제 2배출구(320)로 배출된 미세유체재료가 상기 제 2연통라인(400)의 일단 및 타단을 거쳐서 상기 미세채널(500)의 내부로 주입된다. 이는 도 5에 도시된 제 2이동단계(S05)에 해당된다.
다음으로, 상기 미세채널(500)의 내부로 주입된 미세유체재료가 상기 미세채널(500)내부에서 상기 한 쌍의 부피조절부(510)에 의해 흐르는 유속이 조절된다. 또한, 상기 미세채널(500)의 내부로 주입된 미세유체재료는 상기 미세채널(500)의 내부에 구비된 검출성분에 의해 라벨링성분과 결합된 성분이 상보적으로 결합된다. 이는 도 5에 도시된 검출단계(S06)에 해당된다.
마지막으로, 상기 미세채널(500)에서 함유된 특정 성분이 검출 성분과 상보적으로 결합된 미세유체재료가 상기 미세채널(500), 상기 하우징(100)의 제 1배출구(120), 상기 받침부재(800)의 제 3주입구(810)를 거쳐서 상기 받침부재(800)로 주입된다. 이는 도 5에 도시된 보관단계(S07)에 해당된다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 종래 미세유체 분석 장치의 미세채널구조
10 : 전극 20 : 전원공급장치
30 : 미세채널
1000 : 본 발명의 미세유체재료 분석 장치
100 : 하우징 110 : 제 1주입구
120 : 제 1배출구 200 : 제 1연통라인
300 : 반응기 310 : 제 2주입구
320 : 제 2배출구 330 : 차단부
400 : 제 2연통라인 500 : 미세채널
510 : 한 쌍의 부피조절부 520 : 요철부
600 : 깔때기 700 : 멤브레인필터
800 : 받침부재 810 : 제 3주입구

Claims (12)

  1. 미세유체재료가 주입될 수 있도록 일측의 일정영역이 천공된 제 1주입구(110), 타측의 일정영역이 천공된 제 1배출구(120)가 형성된 하우징(100);
    일단이 상기 제 1주입구(110)와 연통되며 상기 하우징(100)의 내부에 구비되는 제 1연통라인(200);
    일측의 일정영역이 천공되어 상기 제 1연통라인(200)의 타단과 연통되는 제 2주입구(310), 타측의 일정영역이 천공된 제 2배출구(320)가 형성되어 상기 하우징(100)의 내부에 구비되는 반응기(300);
    일단이 상기 제 2배출구(320)와 연통되며 상기 하우징(100)의 내부에 구비되는 제 2연통라인(400); 및
    일측이 상기 제 2연통라인(400)의 타단과 연통되고, 타측이 상기 제 1배출구(120)와 연통되며, 상기 하우징(100)의 내부에 구비되며, 내부의 부피 조절이 가능한 미세채널(500);을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 미세유체재료는
    단백질, 효소, DNA, RNA가 결합된 마이크로 비드나 라텍스비드를 함유하는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 반응기(300)는
    서로 대향하는 내부면에서 서로 대향하는 방향으로 교대로 돌출 형성되는 다수개의 차단부(330)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미새재료 분석 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 반응기(300)는
    내부에 미세유체재료를 전자기적이나 광학적으로 검출할 수 있는 형광입자나 마그네틱입자인 라벨링 성분이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 라벨링 성분은
    미세유체재료에 함유된 마이크로비드나 라텍스비드의 구성성분인 단백질, 효소, DNA, RNA 중 어느 하나의 구성성분과 상보적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 반응기(300)는
    내표면에 친수성 또는 소수성 처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석 장치.

  7. 제 5항에 있어서, 상기 미세채널(500)은
    내부에 검출성분이 구비되어, 상기 라벨링 성분과 결합한 특정 성분과 상보적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 미세채널(500)은
    내부에 구비되는 상하 이동이 가능한 한 쌍의 부피조절부(510)에 의해, 내부의 부피가 조절되는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 한 쌍의 부피 조절부(510)는
    어느 한 개의 상기 미세채널(500)의 내측을 바라보는 일면의 표면이 요철형태로 형성된 요철부(520)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 미세유체재료 분석 장치(1000)는
    상기 제 1주입구(110)와 연통되는 깔때기(600);
    상기 제 1연통라인(200)의 내부에 구비되는 멤브레인필터(700); 및
    일측의 일정영역이 천공되어 상기 제 1배출구(120)와 연통되는 제 3주입구(810)가 형성된 받침부재(800);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 멤브레인필터(700)는
    내부에 옥틸글루코사이드, 트윈20, 트리톤엑스-100, 소듐 도데실설페이트, 소듐 디옥시콜레이트, 엔피-40 중 적어도 어느 하나의 성분이 함유된 혼합물이 구비되어 미세유체재료 중 원하지 않은 반응을 일으킬 수 있는 이물질을 걸러내는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석 장치.
  12. 제 1항 내지 11항 중 어느 한 항의 미세유체재료 분석 장치(1000)가 미세유체재료를 분석하는 방법은
    상기 제 1하우징(100)의 제 1주입구(110)로 미세유체재료가 주입되는 주입단계(S01);
    상기 제 1하우징(100)의 제 1주입구(110)로 주입된 미세유체재료가 상기 제 1연통라인(200)의 일단을 거쳐서 상기 멤브레인필터(700)의 내부로 주입되어 이물질이 걸러지는 필터단계(S02);
    이물질이 걸러진 미세유체재료가 상기 제 1연통라인(200) 및 상기 반응기(300)의 제 2주입구(310)를 거쳐서 상기 반응기(300)의 내부로 주입되는 제 1이동단계(S03);
    상기 반응기(300)의 내부로 주입된 미세유체재료의 성분 중에서 반응이 필요한 특정 성분이 상기 반응기(300)의 내부에 구비된 라벨링 성분과 상보적으로 결합하는 반응단계(S04);
    반응이 필요한 특정 성분이 결합된 미세유체재료가 상기 반응기(300)의 제 2배출구(320) 및 제 2연통라인(400)을 거쳐서 상기 미세채널(500)의 내부로 주입되는 제 2이동단계(S05);
    상기 미세채널(500)의 내부로 주입된 미세유체재료가 상기 한 쌍의 부피조절부(510)에 의해 흐르는 유속이 제어되며 상기 미세채널(500)의 내부에 구비된 검출성분에 의해 라벨링 성분과 결합한 특정성분이 검출되는 검출단계(S06); 및
    특정성분이 검출된 미세유체재료가 상기 미세채널(500), 상기 하우징(100)의 제 1배출구(120), 상기 받침부재(800)의 제 3주입구(810)를 거쳐서 상기 받침부재(800)로 주입되는 보관단계(S07);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유체재료 분석 장치의 미세유체재료 분석 방법.
KR1020110126096A 2010-11-30 2011-11-29 미세유체재료 분석 장치 KR101338209B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100120340 2010-11-30
KR20100120340 2010-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120059423A KR20120059423A (ko) 2012-06-08
KR101338209B1 true KR101338209B1 (ko) 2013-12-10

Family

ID=46610719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110126096A KR101338209B1 (ko) 2010-11-30 2011-11-29 미세유체재료 분석 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101338209B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101375752B1 (ko) * 2013-01-16 2014-03-18 포항공과대학교 산학협력단 미세 유체 유닛, 미세 유체 디스크, 디스크형 미세 유체 시스템, 및 생화학 검사 방법
KR101751913B1 (ko) * 2015-09-08 2017-07-03 (주) 하임바이오텍 전기영동용 미세유체칩이 결합된 pcr 기반 현장분석장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070106239A (ko) * 2006-04-28 2007-11-01 삼성전자주식회사 미세유체 반응 용기, 이의 제조 방법 및, 이를 이용한미세유체 반응 방법
KR100905954B1 (ko) 2007-07-23 2009-07-06 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 유체내의 분석대상물질의 검출을 위한 모듈 및 이를 갖는칩
KR20100074874A (ko) * 2008-12-24 2010-07-02 한국과학기술원 미세입자 분리 장치 및 방법
KR20100101360A (ko) * 2009-03-09 2010-09-17 연세대학교 산학협력단 반응 챔버와 분석 챔버를 포함하는 미세유체 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070106239A (ko) * 2006-04-28 2007-11-01 삼성전자주식회사 미세유체 반응 용기, 이의 제조 방법 및, 이를 이용한미세유체 반응 방법
KR100905954B1 (ko) 2007-07-23 2009-07-06 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 유체내의 분석대상물질의 검출을 위한 모듈 및 이를 갖는칩
KR20100074874A (ko) * 2008-12-24 2010-07-02 한국과학기술원 미세입자 분리 장치 및 방법
KR20100101360A (ko) * 2009-03-09 2010-09-17 연세대학교 산학협력단 반응 챔버와 분석 챔버를 포함하는 미세유체 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120059423A (ko) 2012-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mark et al. Microfluidic lab-on-a-chip platforms: requirements, characteristics and applications
US8372658B2 (en) Chemical analytic apparatus and chemical analytic method
KR100843339B1 (ko) 혈액 중의 혈장 분리를 위하여 마이크로채널을 이용한혈장분리기 및 이에 의한 혈장분리방법
US7275858B2 (en) Retaining microfluidic microcavity and other microfluidic structures
US20100006501A1 (en) Method for separation
US9151750B2 (en) Method for carrying out reactions in an analytical device
CN101273258A (zh) 利用磁性珠纯化生物学组分的微流体装置
CN108686725B (zh) 一种微流体分析盒
KR100878229B1 (ko) 유체분석용 칩
GB2464300A (en) Microfluidic multiplexed cellular and molecular analysis device and method
Greenwood et al. Sample manipulation in micro total analytical systems
GB2392977A (en) A fluidic dielectrophoretic system and method for analysing biomolecules
JP4997571B2 (ja) マイクロ流体デバイスおよびそれを用いた分析装置
KR101541458B1 (ko) 유체 혼합 방법 및 유체 혼합 장치
Liu et al. A microfluidic device for blood plasma separation and fluorescence detection of biomarkers using acoustic microstreaming
DE60214155T2 (de) Verfahren zur beschleunigung und verstärkung der bindung von zielkomponenten an rezeptoren und vorrichtung dafür
JP2010531456A (ja) 流体における検体を検出するためのモジュール及び該モジュールを有するチップ
WO2016207320A1 (en) Microfluidic device and method for batch adsorption
KR101338209B1 (ko) 미세유체재료 분석 장치
Malic et al. Current state of intellectual property in microfluidic nucleic acid analysis
Ebrahimi et al. Molecular separation by using active and passive microfluidic chip designs: a comprehensive review
KR101377565B1 (ko) 타겟입자의 위치를 제어하는 장치 및 그 방법
KR101929930B1 (ko) 미세유체소자
KR100960670B1 (ko) 모세관을 이용한 랩온어칩 및 그 제조 방법
KR101087191B1 (ko) 밀도차영동 현상을 이용한 미세유체 제어소자 및 미세유체 분석 방법

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: 20161205

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171124

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181019

Year of fee payment: 6