KR101372233B1 - 미세 유체 소자 및 이를 이용한 유체 흐름 제어 방법 - Google Patents

미세 유체 소자 및 이를 이용한 유체 흐름 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미세 유체 소자 및 이를 이용한 유체 흐름 제어 방법에 관한 것으로, 상기 미세 유체 소자는 제 1 채널이 형성된 하판; 상기 하판의 상부에 고정되어 적층되며, 상부에 홈이 형성되고, 상기 제 1 채널의 양단에 대응되는 위치에 유체 주입구 및 유체 출구가 각각 형성된 제 1 상판; 및 상기 제 1 상판의 홈에 삽입되어 이동 가능하며, 제 2 채널, 상기 제 2 채널의 우측단에 연결되는 홀, 및 상기 홀의 우측에 연결된 제 3 채널이 차례로 형성된 제 2 상판을 포함하여 구성된다.

Description

미세 유체 소자 및 이를 이용한 유체 흐름 제어 방법 {MICROFLUIDIC DEVICE AND FLUID CONTROL METHOD USING THE SAME}
본 발명은 미세 유체 소자 및 이를 이용한 유체 흐름 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하판, 하판의 상부에 고정된 제 1 상판, 및 제 1 상판의 홈에 삽입되어 이동 가능한 제 2 상판이 차례로 적층되어 형성된 미세 유체 소자에서 제 2 상판의 이동만으로 간단하면서도 정밀하게 유체의 흐름을 제어하기 위한 기술에 관한 것이다.
유체의 흐름을 제어하기 위한 종래 기술로는, 채널의 형상 및 크기를 제어하는 기술, 채널 내벽에 친수성 또는 소수성 처리를 하는 기술, 압력 또는 전기적 에너지를 이용하는 기술 등이 있다.
채널의 형상 및 크기를 제어하는 기술은 유체역학에 기초하여 채널의 폭과 깊이를 달리함으로써 유체의 이동속도를 조절하고 모세관력을 크게 혹은 작게 유도할 수 있도록 채널의 형상을 제어하는 것으로, 유체 흐름 조절을 위해 널리 사용되고 있다. 그러나, 채널의 형상과 크기만을 조절하여 유체의 흐름을 제어하는 종래 기술은, 마이크로채널 안에서 유체의 일정한 이송 속도 유지, 반응영역에서의 일정한 반응시간 유지 및 유체의 이송 정지 능력 등이 분석물의 정량화에 필수적인 바이오 칩 분야에 적용하기에는 한계가 있다.
또한, 채널 내벽에 친수성 또는 소수성 처리를 하여 유체를 제어하는 기술 역시 원하는 위치에서 유체를 정지시키고 원하는 위치로 유체를 이송하는 기능을 가져야 하는 바이오 칩에 적용하기에는 한계가 있다. 예를 들어, 일정한 반응시간을 유지하기 위해 채널의 소수성 영역을 설정하여 유체의 흐름을 중지시키는 기술이 있다. 유체가 소수성 영역을 만나게 되면 채널 내벽이 유체를 밀어내려는 성질로 인해 유체가 흐름을 멈추게 되고, 이 때 유체가 멈추는 시간은 소수성 영역의 면적과 길이에 비례한다. 일반적으로 대부분의 소재는 초기에는 소수성 특성을 보여도 유체와 만나는 시간이 길어지면 친수성으로 바뀌려는 경향을 보인다. 이로 인해, 시간이 지나면 유체는 매우 느린 속도로 소수성 영역을 통과하게 된다. 이처럼, 일정한 반응시간을 유지하기 위해 채널의 소수성 영역을 설정하여 유체의 흐름을 중지시키는 경우 소수성 영역의 소수성이 주변 습기의 흡착, 반응물의 양, 반응영역에서의 유체 흐름의 관성력 등에 의해 불완전해지고, 이에 따라 반응영역의 반응물이 소수성 영역으로 흘러나올 수 있다는 단점이 있다. 또한, 이러한 방법으로 반응시간을 조절하려면 채널의 특정 구간을 소수성으로 만들어주어야 하는데, 이를 위해 사용되는 유체의 물리/화학적 특성을 고려하여 적합한 소재와 공정방법을 고안하여야 하는 어려움이 있다.
또한, 압력을 이용하여 유체의 흐름을 제어하는 기술의 경우, 시린지 펌프나 페리스탈틱 펌프 등과 같은 별도의 압력 조절 장치를 필요로 하여 소자를 포함하는 진단 시스템의 크기가 커질뿐만 아니라 시스템을 구성하는 가격이 소자의 가격보다는 압력 조절 장치의 가격에 의해 결정되므로, 소형 및 저가의 소자가 요구되는 POCS(Point of care system) 시장에서는 받아들여지기 힘들다. 또한, 전기적 에너지를 이용하여 유체의 흐름을 제어하는 기술의 경우, 압력을 이용하는 기술에 비해 시스템을 소형화할 수 있다는 장점이 있으나, 매우 제한적인 경우에만 적용 가능하다는 단점이 있다. 또한, 전기적 에너지를 가하기 위해서는 소자에 전극을 형성해야 하는데 유체의 특성에 따라 독특한 형태와 방식을 취해야 하고 전기적 신호를 소자 내부에 전달하기 위해서는 여러 장치들이 복합적으로 구성되어야 하기 때문에 소형의 시스템이라고 하더라도 이를 제작 및 구현하는 것이 매우 복잡하다. 특히, 하나의 소자에서 여러 단계의 반응을 수행할 경우, 각 단계별로 유체의 전기적 특성이 달라지면 각 단계별로 전기적 에너지를 조절해야 하므로 매우 복잡하다는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하판, 하판의 상부에 고정된 제 1 상판, 및 제 1 상판의 홈에 삽입되어 이동 가능한 제 2 상판이 차례로 적층되어 형성되며, 제 2 상판의 이동만으로 간단하면서도 정밀하게 유체의 흐름을 제어할 수 있는 미세 유체 소자 및 이를 이용한 유체 흐름 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 미세 유체 소자는, 제 1 채널이 형성된 하판; 상기 하판의 상부에 고정되어 적층되며, 상부에 홈이 형성되고, 상기 제 1 채널의 양단에 대응되는 위치에 유체 주입구 및 유체 출구가 각각 형성된 제 1 상판; 및 상기 제 1 상판의 홈에 삽입되어 이동 가능하며, 제 2 채널, 상기 제 2 채널의 우측단에 연결되는 홀, 및 상기 홀의 우측에 연결된 제 3 채널이 차례로 형성된 제 2 상판을 포함한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의한 미세 유체 소자를 이용한 유체 흐름 제어 방법은, 하판, 제 1 상판 및 제 2 상판이 차례로 적층되며, 상기 제 1 상판은 상기 하판의 상부에 고정되고, 상기 제 2 상판은 상기 제 1 상판의 홈에 삽입되어 이동 가능하도록 형성된 미세 유체 소자를 이용하여 유체의 흐름을 제어하는 방법에 있어서, 상기 제 1 상판에 형성된 유체 주입구를 통해 상기 하판에 형성된 제 1 채널로 유체를 주입하는 단계; 및 상기 유체 주입구를 통해 주입된 유체가 상기 제 1 채널을 가득 채워 유체의 흐름이 정지되면, 상기 제 2 상판을 이동시켜 상기 제 1 상판에 형성된 유체 출구와 상기 제 2 상판에 형성된 제 2 채널을 연결시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 하판, 하판의 상부에 고정된 제 1 상판, 및 제 1 상판의 홈에 삽입되어 이동 가능한 제 2 상판이 차례로 적층되어 형성된 미세 유체 소자에서 제 2 상판을 이동시킴으로써 간단하면서도 정밀하게 유체의 흐름을 제어할 수 있게 된다.
또한, 미세 유체 소자의 구조가 간단하여 소형 및 저가의 소자를 구현할 수 있으며, 더 나아가 사용되는 유체의 종류에 상관없이 폭넓게 활용될 수 있다.
또한, 샌드위치 면역측정과 같이 여러 단계의 반응을 수행하는 분석을 하나의 미세 유체 소자에서 구현할 수 있으며, 정밀한 유체 흐름 제어를 통해 유체를 보다 정확하게 분석할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 의한 미세 유체 소자의 분해 사시도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 측면에 의한 미세 유체 소자를 이용한 유체 흐름 제어 방법을 설명하기 위한 사시도,
도 3은 제 1 상판의 유체 출구에 액적이 생기는 현상을 도시하는 모식도, 그리고
도 4는 본 발명의 일 측면에 의한 미세 유체 소자를 이용하여 면역 반응을 구현하는 실시예를 도시하는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 의한 미세 유체 소자의 분해 사시도이다.
본 발명의 일 측면에 의한 미세 유체 소자는 하나의 하판(10) 위에 두 개의 상판(20, 30)을 차례로 적층하고, 하판(10)과 인접한 제 1 상판(20)은 하판(10)의 상부에 고정시키고, 제 2 상판(30)은 제 1 상판(20)의 홈에 삽입되어 자유롭게 이동할 수 있도록 형성된다.
하판(10)의 좌측에는 기 설정된 폭과 깊이를 갖는 제 1 채널(11)이 형성된다.
제 1 상판(20)에는 제 2 상판(30)이 삽입될 홈이 형성되어 있으며, 홈의 하부면의 중앙부를 따라 하부면에 비해 상부로 돌출된 단면을 갖는 유로(21)가 형성되고, 홈의 측면의 하부에는 제 2 상판(30)의 측면 돌출부가 삽입될 가이드레일홈(22)이 형성된다. 또한, 유로(21)에는 유체 주입구(23)와 유체 출구(24)가 형성되는데, 유체 주입구(23)와 유체 출구(24)는 각각 하판(10)에 형성된 제 1 채널(11)의 양단에 대응되는 위치에 형성된다.
제 2 상판(30)의 하부에는 유로를 형성하기 위한 기 설정된 폭과 깊이를 갖는 채널이 형성되고, 제 2 상판(30)의 일부를 관통하는 홀(31)과 홀(31)의 우측으로 이격된 저장고(32)가 형성된다. 제 2 상판(30)에 형성된 채널은 홀(31)을 기준으로 좌측은 제 2 채널이라 하고, 홀(31)과 저장고(32) 사이는 제 3 채널이라 한다.
상술한 하판(10), 제 1 상판(20) 및 제 2 상판(30)이 차례로 적층되어 2 층 구조의 미세 유체 소자가 형성된다. 각 층에는 유체가 흐르는 유로가 형성되는데, 유체는 일단 하층의 유로로 주입되며, 제 2 상판(30)의 이동에 따라 하층의 유로와 상층의 유로가 연결되어 유체가 하층에서 상층으로 이동하게 된다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 측면에 의한 미세 유체 소자를 이용한 유체 흐름 제어 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
우선, 하판(10), 제 1 상판(20) 및 제 2 상판(30)이 차례로 적층된 구조에서, 이동 가능한 제 2 상판(30)은 도 2a에 도시된 바와 같이 제 1 상판(20)의 가장 우측 상부에 위치한다.
도 2a과 같은 상태에서, 제 1 상판(20)에 형성된 유체 주입구(23)를 통해 유체를 주입하면, 유체는 하판(10)에 형성된 제 1 채널(11)을 따라 이동하다가 유체 출구(24)에서 정지하게 된다. 유체 주입구(23)를 통해 제 1 채널(11)로 충분한 양의 유체가 유입된 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 유체가 유체 출구 (24)를 통해 위로 올라와 액적을 형성하게 된다. 이 경우, 상층에는 유체 출구(24)와 연결된 채널이 형성되어 있지 않기 때문에, 유체 주입구(23)에 별도의 힘이 가해지지 않는 한 액적은 일정한 크기와 형태를 유지하여 유체가 정지하게 된다.
이후, 제 2 상판(30)을 좌측으로 이동시켜 도 2b에 도시된 바와 같이 제 2 상판(30)의 제 2 채널이 유체 출구(24)와 연결되도록 한다. 그러면, 제 1 채널(11)을 따라 이동한 유체는 유체 출구(24)를 통해 제 2 상판(30)의 제 2 채널로 이동하게 되고, 유체는 제 2 채널을 따라 홀(31)과 연결된 부분까지 진행한다. 이 때, 유체는 빈 공간인 홀(31)을 만나게 되어 더 이상 진행하지 못하고 정지하게 된다.
이후, 제 2 상판(30)을 좌측으로 이동시켜 도 2c에 도시된 바와 같이 제 2 상판(30)의 제 3 채널이 유체 출구(24)와 연결되도록 한다. 그러면, 제 1 채널(11)의 내부에 남아있는 유체는 새로운 유로인 제 3 채널을 통해 이동하여 저장고(32)에 도달하게 된다.
이처럼, 본 발명에 의한 미세 유체 소자에서는, 제 2 상판을 이동시키는 간단한 동작만으로 유체의 이동 및 정지를 정확하게 제어할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 의한 미세 유체 소자를 이용하여 면역 반응을 구현하는 실시예를 도시하는 단면도로, 샌드위치 면역측정(sandwich immunoassay)과 같이 여러 단계의 반응을 하나의 소자에서 구현하는 일 예를 도시한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 제 2 상판이 가장 우측에 위치한 상태에서, 유체 주입구를 통해 혈액(1)을 주입하면 혈액에 포함된 혈구들은 제 1 채널의 내부에 설치된 필터(41)에 의해 제거되고 혈장 성분(3)만 필터(41)를 통과하여 샌드위치 면역측정의 1 단계 항원-항체 반응이 일어나는 영역에 도달하게 된다.
1 단계 항원-항체 반응 영역, 즉 제 1 채널 내부에 설치된 필터(41)의 우측 부분에는, 형광체 또는 형광나노입자(43)와 탐지항체(42)가 물리적 또는 화학적으로 결합된 형광나노입자-탐지항체 결합체가 도포되어 형성되며 특정 물질과 반응하는 반응부가 위치한다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 혈장 성분이 1 단계 항원-항체 반응 영역을 모두 채우면 유체의 흐름이 정지되어 충분한 반응이 일어나게 된다. 이 때, 혈장 성분(3)은 1 단계 항원-항체 반응 영역에 도포되어 있는 형광나노입자-탐지항체 결합체와 만나고, 제 2 상판이 유체 출구와 연결되기 전까지는 유체가 더 이상 진행하지 못하고 정지되므로 충분한 시간을 가지고 항원-항체 반응이 일어나게 된다.
이후, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 제 2 상판을 좌측으로 이동시켜 제 2 상판의 제 2 채널이 유체 출구와 연결되면, 형광나노입자-탐지항체-혈장 결합체가 유체 출구를 통해 상층의 제 2 채널로 이동하게 된다. 제 2 채널의 초입에는 항원에 특이적인 항원특이항체(44)가 고정되어 형성되며 형광나노입자-탐지항체-혈장 결합체를 감지하는 감지부가 위치한다. 따라서, 제 2 채널로 이동한 형광나노입자-탐지항체-혈장 결합체는 제 2 채널에 포함된 감지부의 항원특이항체(44)와 만나 2 단계 반응을 하게 된다. 이때, 제 2 채널을 채운 유체는 개방된 홀에 의해 더 이상 진행하지 못하고 정지하게 된다.
2 단계 반응이 충분히 이루어지면, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 제 2 상판을 좌측으로 이동시켜 제 2 상판의 제 3 채널이 유체 출구와 연결되도록 한다. 이에 따라, 감지부의 항원특이항체(44)와 결합하지 않은 형광나노입자-탐지항체-혈장 결합체들은 대부분 좌측으로 밀려나고 감지부와 결합된 결합체들만 남게 된다. 제 1 채널에 남아있는 형광나노입자-탐지항체 결합제와 반응하지 않은 혈장성분들이 제 3 채널로 계속하여 유입됨에 따라 반응하지 않고 표면에 남아있던 결합제들이 우측으로 밀려나와 저장고에 도달하게 된다. 이에 따라 반응에 참여하지 않아 비특이적으로 반응하는 요소들이 모두 제거된다.
이후, 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 LD/PD를 사용하여 항체와 결합한 형광나노입자의 양을 측정한다.
이처럼, 본 발명에 의한 미세 유체 소자에서는, 제 2 상판을 이동시키는 간단한 동작만으로 유체의 이동 및 정지를 정확하게 제어할 뿐만 아니라, 반응에 참여하지 않은 불필요한 유체들을 흘려보내고 새로운 유체를 계속 유입하여 반응을 완료할 수 있게 된다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
10: 하판 11: 제 1 채널
20: 제 1 상판 21: 유로
22: 가이드레일홈 23: 유체 주입구
24: 유체 출구 30: 제 2 상판
31: 홀 32: 저장고
41: 필터 42: 탐지항체
43: 형광나노입자 44: 항원특이항체

Claims (15)

  1. 제 1 채널이 형성된 하판;
    상기 하판의 상부에 고정되어 적층되며, 상부에 홈이 형성되고, 상기 제 1 채널의 양단에 대응되는 위치에 유체 주입구 및 유체 출구가 각각 형성된 제 1 상판; 및
    상기 제 1 상판의 홈에 삽입되어 이동 가능하며, 제 2 채널, 상기 제 2 채널의 우측단에 연결되는 홀, 및 상기 홀의 우측에 연결된 제 3 채널이 차례로 형성된 제 2 상판을 포함하며,
    상기 제 2 상판은 상기 제 1 상판의 가장 우측에서부터 좌측으로 이동하면서 유체의 흐름을 제어하되,
    상기 제 2 상판이 상기 제 1 상판의 가장 우측에 위치하는 경우에는 상기 유체 출구가 상기 제 2 채널과 연결되지 않아 제 1 채널이 유로를 형성하고,
    상기 유체 출구와 상기 제 2 채널이 연결되면 상기 제 1 채널 및 상기 제 2 채널이 유로를 형성하며,
    상기 유체 출구와 상기 제 3 채널이 연결되면 상기 제 1 채널과 상기 제 3 채널이 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 유체 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상판에는, 상기 홈의 하부면을 따라 상기 하부면에 비해 상부로 돌출된 단면을 갖는 유로와, 상기 홈의 측면에 상기 제 2 상판의 측면 돌출부가 삽입될 가이드레일홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 상판에는 상기 제 3 채널의 우측단에 연결된 저장고가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 내지 제 3 채널은 분석 대상 유체에 따라 기 설정된 폭과 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 미세 유체 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 상판이 상기 제 1 상판의 가장 우측에 위치하는 경우, 상기 유체 주입구를 통해 상기 제 1 채널로 주입된 유체가 상기 제 1 채널을 가득 채우면 유체의 흐름이 정지되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 소자.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 상판이 좌측으로 이동하여 상기 유체 출구와 상기 제 2 채널이 연결되면, 상기 제 1 채널을 채운 유체가 상기 유체 출구를 통해 상기 제 2 채널로 이동하는 것을 특징으로 하는 미세 유체 소자.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 채널로 이동한 유체는 상기 제 2 채널을 따라 흐르다가 상기 홀을 만나면 정지되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 상판이 좌측으로 이동하여 상기 유체 출구와 상기 제 3 채널이 연결되면, 상기 제 1 채널의 내부에 남아있던 유체가 상기 유체 출구를 통해 상기 제 3 채널로 이동하는 것을 특징으로 하는 미세 유체 소자.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 채널에는,
    필터; 및
    형광나노입자-탐지항체 결합체가 도포되어 형성되며, 상기 필터를 통과한 특정 물질과 반응하는 반응부가 구비되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 소자.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 채널에는,
    항원특이항체가 고정되어 형성되며, 상기 형광나노입자-탐지항체 결합체와 상기 특정 물질이 반응하여 형성된 결합체를 감지하는 감지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 소자.
  11. 하판, 제 1 상판 및 제 2 상판이 차례로 적층되며, 상기 제 1 상판은 상기 하판의 상부에 고정되고, 상기 제 2 상판은 상기 제 1 상판의 홈에 삽입되어 이동 가능하도록 형성된 미세 유체 소자를 이용하여 유체의 흐름을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 제 1 상판에 형성된 유체 주입구를 통해 상기 하판에 형성된 제 1 채널로 유체를 주입하는 단계; 및
    상기 유체 주입구를 통해 주입된 유체가 상기 제 1 채널을 가득 채워 유체의 흐름이 정지되면, 상기 제 2 상판을 이동시켜 상기 제 1 상판에 형성된 유체 출구와 상기 제 2 상판에 형성된 제 2 채널을 연결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 채널로부터 상기 유체 출구를 통해 상기 제 2 채널로 이동한 유체가 상기 제 2 채널을 따라 진행하다가 빈 공간에 의해 흐름이 정지되면, 상기 제 2 상판을 이동시켜 상기 유체 출구과 상기 제 2 상판에 형성된 제 3 채널을 연결시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 채널로 유체를 주입하는 단계 이후에,
    상기 제 1 채널 내부에 구비된 반응부와 상기 유체에 포함된 대상 물질간 항원-항체 반응이 수행되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 채널을 연결시키는 단계 이후에,
    상기 제 2 채널 내부에 구비된 감지부에 의해 상기 항원-항체 반응에 따른 결합체를 감지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 3 채널을 연결시키는 단계에 의해, 상기 결합체를 감지하는 단계에 의해 감지되지 않은 비특이적 반응 요소를 제거하는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 제어 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015225457B4 (de) * 2015-12-16 2017-07-20 BSH Hausgeräte GmbH Sensorvorrichtung zum Bestimmen zumindest einer Eigenschaft einer Flüssigkeit, wasserführendes Haushaltsgerät mit der Sensorvorrichtung sowie Verfahren zum Bestimmen zumindest einer Eigenschaft einer Flüssigkeit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020124896A1 (en) 2000-10-12 2002-09-12 Nanostream, Inc. Modular microfluidic systems
US20040021966A1 (en) 2002-08-02 2004-02-05 Hoya Coproration Optical member
US20070154355A1 (en) 2004-08-18 2007-07-05 Manfred Berndt Microfluidic assembly with coupled microfluidic devices
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE524730C2 (sv) * 2002-11-20 2004-09-21 Boule Medical Ab Blodprovsapparat
TW579430B (en) * 2003-05-02 2004-03-11 Dr Chip Biotechnology Inc Automatic micro-fluid hybridization chip platform
US7722817B2 (en) * 2003-08-28 2010-05-25 Epocal Inc. Lateral flow diagnostic devices with instrument controlled fluidics
JP2005152691A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Toshiba Corp 流体導通構造体および燃料電池
JP2006242772A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Olympus Corp 反応容器
JP2007190505A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Kao Corp マイクロ流体デバイス
DE102007040898A1 (de) 2007-08-24 2009-10-01 Dürr Systems GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von Hilfsmaterial
CN101569008B (zh) 2007-09-19 2012-05-02 日本电气株式会社 半导体装置及其制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020124896A1 (en) 2000-10-12 2002-09-12 Nanostream, Inc. Modular microfluidic systems
US20040021966A1 (en) 2002-08-02 2004-02-05 Hoya Coproration Optical member
US20070154355A1 (en) 2004-08-18 2007-07-05 Manfred Berndt Microfluidic assembly with coupled microfluidic devices
JP2007247867A (ja) 2006-03-17 2007-09-27 Olympus Corp スライド式バルブ装置及びスライド式バルブ装置を備えたマイクロチップ

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