KR101377565B1 - Apparatus for controlling psoitions of target particles and method thereof - Google Patents

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KR101377565B1
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박제균
이명권
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Abstract

본 발명은 미세입자가 포함된 유체를 유로가 형성된 미세채널에 주입하고, 배출되어 분리되는 타겟입자에 대해 컷오프 크기를 조절할 수 있도록, 분리되어 배출되는 타겟입자의 위치를 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 적어도 한 종류 이상의 미세입자가 포함된 미세유체가 주입되는 미세유체 주입부; 상기 미세유체 주입부와 연결되어 상기 미세유체 주입부를 통해 주입되는 상기 미세유체에 포함된 미세입자의 이동을 제어하는 적어도 하나 이상의 요철패턴이 형성된 미세유체 채널부; 및 상기 미세유체 채널부와 연결되어 이동이 제어된 상기 미세입자를 배출하는 타겟입자 배출부;를 포함하고, 상기 요철패턴은 적어도 하나 이상의 제 1 채널구간 및 상기 제 1 채널구간과 교대로 형성되며, 상기 제 1 채널구간보다 단면적이 작은 적어도 하나 이상의 제 2 채널구간으로 이루어지며, 상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이 변화에 따라, 상기 주입된 미세입자의 배출되는 위치가 변하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a device and method for controlling the position of the target particles are separated and discharged to inject a fluid containing the fine particles into the micro-channel formed with the flow path, and to control the cutoff size with respect to the target particles are discharged and separated It is about.
A position control apparatus for a target particle according to the present invention includes a microfluidic injection unit into which a microfluid containing at least one kind of microparticles is injected; A microfluidic channel part connected to the microfluidic injection part and having at least one uneven pattern formed therein to control the movement of the microparticles included in the microfluid injected through the microfluidic injection part; And a target particle discharge part connected to the microfluidic channel part to discharge the fine particles whose movement is controlled, wherein the uneven pattern is alternately formed with at least one first channel section and the first channel section. And at least one second channel section having a smaller cross-sectional area than the first channel section, and according to a change in the length of the microfluidic flow direction of the second channel section, a discharge position of the injected microparticles is changed. It is done.

Description

타겟입자의 위치를 제어하는 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING PSOITIONS OF TARGET PARTICLES AND METHOD THEREOF}Apparatus and method for controlling the location of target particles {APPARATUS FOR CONTROLLING PSOITIONS OF TARGET PARTICLES AND METHOD THEREOF}

본 발명은 타겟입자의 위치를 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세입자가 포함된 유체를 유로가 형성된 미세채널에 주입하고, 배출되어 분리되는 타겟입자에 대해 컷오프 크기를 조절할 수 있도록, 분리되어 배출되는 타겟입자의 위치를 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for controlling the position of target particles, and more particularly, to inject a fluid containing microparticles into a microchannel in which a flow path is formed, and to control the cutoff size for the target particles separated and discharged. The present invention relates to an apparatus and a method for controlling the position of target particles to be separated and discharged.

최근 생명과학의 발전으로 신약 개발이나 진단 등의 분야에서 분석해야 하는 표적물질이 증가하고 있다. 이에 따라 고가의 시약이나 시료가 다량으로 필요하게 됨으로써 극미량 분석을 통한 비용절감의 필요성이 높아지고 있다.
Recently, with the development of life sciences, the target material to be analyzed in the fields of new drug development or diagnosis is increasing. As a result, a large amount of expensive reagents or samples are required, thereby increasing the need for cost reduction through trace analysis.

특히, 미세유체 공학(microfluidics)을 통해 시료를 분석하기 위한 미세 종합 분석시스템(마이크로타스(μ-TAS), micro total analysis systems)과 랩온어칩(Lab-on-a-chip)칩의 기술이 발전하고 있다.
In particular, the technology of micro total analysis systems (micro-TAS) and Lab-on-a-chip chips for analyzing samples through microfluidics It is developing.

마이크로타스(μ-TAS, micro total analysis systems)는 바이오 시료를 분석하기 위해 시료의 전처리(혼합, 분리, 3차원 포커싱 등)를 거쳐 이에 대한 결과를 검출 해내는 과정을 일괄적으로 처리하는 집적화된 소형 분석시스템을 말한다.
Micro total analysis system (μ-TAS) is an integrated process that processes batches of sample pretreatment (mixing, separation, three-dimensional focusing, etc.) and detects the results of bio samples. A small analysis system.

랩온어칩 기술은 하나의 칩 안에 집적화시켜 구현하는 것으로, 랩온어칩은 반도체 분야에서 널리 사용되는 사진식각 인쇄기술(photolithography)이나 미세 가공기술(micro-machining)을 이용하여 유리, 실리콘 또는 플라스틱으로 된 수 내지 수십 마이크로미터 크기의 미세채널을 형성하고, 형성된 미세채널 내에 흐르는 유체의 유동 특성을 이용하는 미세유체 역학기술을 사용함으로써 미세유체를 제어하여 이를 구현하고 있다.
Lab-on-a-chip technology is realized by integrating a single chip, and lab-on-a-chip is used in glass, silicon, or plastic using photolithography or micro-machining, which is widely used in the semiconductor field. By forming microchannels of several to several tens of micrometers in size and using microfluid dynamics technology that uses the flow characteristics of the fluid flowing in the formed microchannels, microfluidics are controlled and implemented.

이러한, 미세유체 공학을 사용한 미세입자 분리방법과 관련하여, 대한민국 공개특허 제10-2009-0056574호는 미세입자 분리 장치 및 이의 제작 방법에 관한 것으로, 시료 및 유체가 흐르는 채널에 제 1 전극 및 제 2 전극을 배치하여 전기장을 형성함으로써 특정 시료 중에서 특정 미세입자를 분리하기 위한 기술이 개시되고 있다.
In relation to the method for separating microparticles using microfluidics, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0056574 relates to a device for separating microparticles and a method for manufacturing the same. A technique for separating specific microparticles from a specific sample by placing two electrodes to form an electric field is disclosed.

또한, 대한민국 공개특허 제10-2011-0007795호는 미세입자 포획을 위한 미세소자 및 미세입자의 포획방법에 관한 것으로, 미세입자가 포함된 미세유체를 수용하는 챔버에 전기장을 생성하는 전기장 생성부를 배치하여 미세입자를 포획하는 기술이 개시되고 있다.
In addition, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0007795 relates to a method for capturing microparticles and microparticles for capturing microparticles, the field generating unit for generating an electric field in the chamber containing the microfluid containing microparticles A technique for capturing microparticles is disclosed.

또한, 대한민국 공개특허 제10-2011-0119257호는 초음파를 이용한 유체내 미세입자 분리 장치 및 방법에 관한 것으로, 하나의 입구와 두 개의 출구가 형성된 미세채널 내를 흐르는 미세입자가 포함된 유체에 대해 초음파를 인가하여 미세입자를 유체와 분리시킬 수 있는 기술이 개시되고 있다.
In addition, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0119257 relates to an apparatus and method for separating microparticles in a fluid using ultrasonic waves, for a fluid containing microparticles flowing in the microchannel formed with one inlet and two outlets A technique for separating microparticles from a fluid by applying ultrasonic waves is disclosed.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에서, 미세채널을 흐르는 시료의 반응 및 검출을 위해 전기장 및 초음파 등 외부 힘을 이용하여 미세유체를 제어하는 경우, 미세유체 내의 미세입자에 손상을 줄 수 있고, 또한 외부 힘을 생성하기 위한 별도의 장치를 구성해야 하기 때문에 장치가 복잡해지고 소형화를 이루는데 한계점이 발생한다.
However, in the prior art as described above, when the microfluid is controlled using an external force such as an electric field and an ultrasonic wave for the reaction and detection of the sample flowing through the microchannel, it may damage the microparticles in the microfluid. Because of the need to configure a separate device for generating external forces, the device becomes complicated and miniaturized.

또한, 종래의 미세유체 공학을 사용한 미세입자 분리방법은 소자의 디자인에 따라, 분리하고자 하는 입자의 컷오프 사이즈가 고정되어 있으므로, 원하는 입자의 사이즈가 변할 때 이를 분리하기 어렵다는 문제점이 있다.
In addition, the conventional method for separating fine particles using microfluidics has a problem in that the cutoff size of the particles to be separated is fixed according to the design of the device, and thus it is difficult to separate them when the size of the desired particles changes.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전기적, 자기적, 초음파 적인 외부 힘을 사용하지 않고 채널의 형태만을 변형시킴으로써 미세입자를 손상시키지 않고 분리할 수 있는 미세입자를 분리하는 장치 및 이를 이용한 타겟입자 분리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the problems described above, by separating only the shape of the channel without using electrical, magnetic, ultrasonic external force to separate the microparticles that can be separated without damaging the microparticles An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for separating target particles using the same.

또한, 본 발명은 분리되는 타겟입자의 컷오프 크기를 조절할 수 있는 타겟입자를 분리하는 장치 및 이를 이용한 타겟입자 분리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus for separating target particles that can control the cutoff size of the target particles to be separated and a target particle separation method using the same.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 적어도 한 종류 이상의 미세입자가 포함된 미세유체가 주입되는 미세유체 주입부; 상기 미세유체 주입부와 연결되어 상기 미세유체 주입부를 통해 주입되는 상기 미세유체에 포함된 타겟입자의 이동을 제어하는 적어도 하나 이상의 요철패턴이 형성된 미세유체 채널부; 및 상기 미세유체 채널부와 연결되어 이동이 제어된 상기 미세입자를 배출하는 타겟입자 배출부;를 포함하고, 상기 요철패턴은 적어도 하나 이상의 제 1 채널구간 및 상기 제 1 채널구간과 교대로 형성되며, 상기 제 1 채널구간보다 단면적이 작은 적어도 하나 이상의 제 2 채널구간으로 이루어지며, 상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이 변화에 따라, 상기 주입된 미세입자의 배출되는 위치가 변하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the position control apparatus of the target particle according to the present invention, the microfluidic injection unit is injected with a microfluid containing at least one kind of microparticles; A microfluidic channel part connected to the microfluidic injection part and formed with at least one uneven pattern to control movement of target particles included in the microfluid injected through the microfluidic injection part; And a target particle discharge part connected to the microfluidic channel part to discharge the fine particles whose movement is controlled, wherein the uneven pattern is alternately formed with at least one first channel section and the first channel section. And at least one second channel section having a smaller cross-sectional area than the first channel section, and according to a change in the length of the microfluidic flow direction of the second channel section, a discharge position of the injected microparticles is changed. It is done.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 상기 미세유체 주입부가, 적어도 한 종류 이상의 미세입자가 포함된 제 1 유체가 주입되는 제 1 미세유체 주입통로; 및 미세입자가 포함되지 않은 제 2 유체가 주입되는 제 2 미세유체 주입통로;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
An apparatus for controlling a position of a target particle according to the present invention includes: a microfluidic injection unit comprising: a first microfluidic injection passage through which a first fluid containing at least one kind of microparticles is injected; And a second microfluidic injection passage through which a second fluid containing no microparticles is injected.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이가 미리 설정된 길이보다 길어짐에 따라, 상기 주입된 미세입자는 상기 미세유체 주입부에서 주입되었던 채널 면에 가깝게 이동하여 상기 타겟입자 배출부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
In the apparatus for controlling the position of the target particle according to the present invention, as the length of the microfluidic flow direction of the second channel section is longer than a preset length, the injected microparticles are formed on the channel surface injected from the microfluidic injection part. It moves closer and is discharged to the target particle discharge portion.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이가 미리 설정된 길이보다 짧아짐에 따라, 상기 주입된 미세입자는 상기 미세유체 주입부에서 주입되었던 채널 면에서 멀리 이동하여 상기 타겟입자 배출부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
In the apparatus for controlling the position of the target particle according to the present invention, as the length of the microfluidic flow direction of the second channel section is shorter than a preset length, the injected microparticles may be injected from the microfluid injection part. It moves away and is discharged to the target particle discharge portion.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이가 미리 설정된 길이보다 길어짐에 따라, 상기 주입된 미세입자는 서로 일렬로 정렬되어 상기 타겟입자 배출부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
In the apparatus for controlling the position of target particles according to the present invention, as the length of the microfluidic flow direction of the second channel section is longer than a preset length, the injected microparticles are aligned in a line with each other and discharged to the target particle discharge unit. It is characterized by.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이가 미리 설정된 길이보다 짧아짐에 따라, 상기 주입된 미세입자는 서로 분산되어 상기 타겟입자 배출부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
In the apparatus for controlling the position of target particles according to the present invention, as the length of the microfluidic flow direction of the second channel section is shorter than a preset length, the injected microparticles are dispersed from each other and discharged to the target particle discharge unit. It features.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 서로 다른 크기의 미세입자가 포함된 미세유체가 상기 미세유체 주입부에 주입 되었을때, 상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이가 미리 설정된 길이보다 길어짐에 따라, 상기 주입된 크기가 서로 다른 미세입자의 간격이 서로 커지면서 상기 타겟입자 배출부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
In the apparatus for controlling the position of the target particle according to the present invention, when the microfluid containing microparticles of different sizes is injected into the microfluid injection unit, the length of the microfluidic flow direction of the second channel section is set in advance. As it is longer, it is characterized in that the injected particles are discharged to the target particle discharge portion while the interval between the fine particles different from each other increases.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 서로 다른 크기의 미세입자가 포함된 미세유체가 상기 미세유체 주입부에 주입되었을 때, 상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이가 미리 설정된 길이보다 짧아짐에 따라, 상기 주입된 크기가 서로 다른 미세입자의 간격이 서로 좁아지면서 상기 타겟입자 배출부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
In the apparatus for controlling the position of the target particle according to the present invention, when the microfluid containing microparticles having different sizes is injected into the microfluid injection part, the length of the microfluidic flow direction of the second channel section is set in advance. As it becomes shorter, it is characterized in that the injected particles are discharged to the target particle discharge portion while the interval between the fine particles different from each other narrow.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 적어도 한 종류 이상의 미세입자가 포함된 미세유체가 주입되는 미세유체 주입부; 상기 미세유체 주입부와 연결되어 상기 미세유체 주입부를 통해 주입되는 상기 미세유체에 포함된 타겟입자의 이동을 제어하는 미세유체 채널부; 및 상기 미세유체 채널부와 연결되어 이동이 제어된 상기 미세입자를 배출하는 타겟입자 배출부;를 포함하고, 상기 미세유체 채널부는 탄성 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
A position control apparatus for a target particle according to the present invention includes a microfluidic injection unit into which a microfluid containing at least one kind of microparticles is injected; A microfluidic channel part connected to the microfluidic injection part and controlling a movement of target particles included in the microfluid injected through the microfluidic injection part; And a target particle discharge part connected to the microfluidic channel part to discharge the microparticles whose movement is controlled, wherein the microfluidic channel part is made of an elastic material.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 상기 미세유체 채널부가, 적어도 하나 이상의 제 1 채널구간 및 상기 제 1 채널구간과 교대로 형성되며, 상기 제 1 채널구간보다 단면적이 작은 적어도 하나 이상의 제 2 채널구간을 더 포함하고, 상기 제 1 채널구간 및 제 2 채널구간은, 상기 제 1 채널구간 및 제 2 채널구간과 대응되는 적어도 하나 이상의 요철 패턴이 형성된 프레스 부재의 가압으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
In the apparatus for controlling the position of the target particle according to the present invention, the microfluidic channel portion is formed with at least one first channel section and at least one first channel section, and has at least one or more cross-sectional areas smaller than the first channel section. The apparatus may further include a second channel section, wherein the first channel section and the second channel section are formed by pressing the press member on which at least one uneven pattern corresponding to the first channel section and the second channel section is formed. do.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 장치는, 상기 제 2 채널구간에 대응하는 상기 프레스 부재의 요철패턴의 길이는 가변인 것을 특징으로 한다.
The position control device of the target particle according to the present invention is characterized in that the length of the uneven pattern of the press member corresponding to the second channel section is variable.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 방법은, 적어도 한 종류 이상의 미세입자가 포함된 미세유체가 미세유체 주입부에 주입되는 제 1 단계; 상기 미세유체 주입부와 연결되고, 적어도 하나 이상의 요철패턴이 형성되고 탄성 재질로 이루어진 미세유체 채널부를 통해 상기 미세유체에 포함된 상기 타겟입자의 이동을 제어하는 제 2 단계; 및 상기 미세유체 채널부와 연결되고, 상기 미세유체 채널부에서 이동이 제어된 상기 미세입자가 타겟입자 배출부의 제어된 위치로 배출되는 제 3 단계;를 포함하고, 상기 요철패턴은 적어도 하나 이상의 제 1 채널구간 및 상기 제 1 채널구간과 교대로 형성되며, 상기 제 1 채널구간보다 단면적이 작은 적어도 하나 이상의 제 2 채널구간으로 이루어지고, 상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이 변화에 따라, 상기 타겟입자 배출부에서 상기 주입된 미세입자의 배출되는 위치가 변하는 것을 특징으로 한다.
A method for controlling the position of a target particle according to the present invention includes a first step of injecting a microfluid containing at least one or more kinds of microparticles into a microfluidic injection unit; A second step of controlling the movement of the target particles included in the microfluid through the microfluidic channel part connected to the microfluidic injection part, at least one uneven pattern is formed, and made of an elastic material; And a third step of being connected to the microfluidic channel part and discharging the microparticles whose movement is controlled in the microfluidic channel part to a controlled position of a target particle discharging part. At least one second channel section formed alternately with one channel section and with the first channel section, the cross-sectional area being smaller than the first channel section, and according to a change in the length of the microfluidic flow direction of the second channel section. The discharge position of the injected fine particles in the target particle discharge unit is characterized in that it changes.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 방법은, 상기 제 1 단계 이전에 상기 제 1 채널구간 및 제 2 채널구간을 포함하는 상기 미세유체 채널부를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 채널구간 및 제 2 채널구간은, 상기 제 1 채널구간 및 제 2 채널구간과 대응되는 적어도 하나 이상의 요철 패턴이 형성된 프레스 부재의 가압으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
The method of controlling the position of the target particle according to the present invention further includes forming the microfluidic channel part including the first channel section and the second channel section before the first step, wherein the first channel section and The second channel section may be formed by pressing the press member on which at least one uneven pattern corresponding to the first channel section and the second channel section is formed.

본 발명에 따른 타겟입자의 위치제어 방법은, 상기 제 2 채널구간에 대응하는 상기 프레스 부재의 요철패턴의 길이가 가변인 것을 특징으로 한다.
The position control method of the target particle according to the present invention is characterized in that the length of the uneven pattern of the press member corresponding to the second channel section is variable.

본 발명의 타겟입자의 위치를 제어하는 장치 및 그 방법에 따르면, 전기적, 자기적, 초음파 적인 외부 힘을 사용하지 않고 채널의 형태만을 변형시킴으로써 미세입자를 손상시키지 않고 분리할 수 있는 이점이 있다.
According to the apparatus and the method for controlling the position of the target particle of the present invention, there is an advantage that can be separated without damaging the fine particles by modifying the shape of the channel only without using an external force of electrical, magnetic, and ultrasonic.

또한, 본 발명의 타겟입자의 위치를 제어하는 장치 및 그 방법에 따르면, 미세유체가 유동하는 미세채널의 형태를 변형함으로써 분리되는 타겟입자의 컷오프 크기를 조절할 수 있는 이점이 있다.
In addition, according to the apparatus and the method for controlling the position of the target particles of the present invention, there is an advantage that can control the cutoff size of the target particles to be separated by modifying the shape of the microchannel in which the microfluid flows.

도 1은 본 발명에 따른 타겟입자의 위치 제어장치의 일예를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 타겟입자의 위치 제어장치에서 제 2 채널구간 길이에 따른 타겟입자의 배출 위치를 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 타겟입자의 위치 제어장치에 대한 미세유체 채널부의 형성과정을 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 타겟입자의 위치 제어장치에서 제 2 채널구간 길이에 따른 딘플로우(Dean Flow)의 크기를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 타겟입자의 위치 제어장치에서 제 2 채널구간 길이에 따른 타겟입자의 배출 위치에 대한 결과를 나타내는 예시도이다.1 is a plan view showing an example of the position control device of the target particle according to the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing the discharge position of the target particle according to the length of the second channel section in the position control device of the target particle of the present invention.
Figure 3 is an exemplary view showing the formation process of the microfluidic channel portion for the position control device of the target particle of the present invention.
Figure 4 is an exemplary view showing the size of the Dean flow (Dean Flow) according to the length of the second channel section in the position control device of the target particle of the present invention.
5 is an exemplary view showing a result of the discharge position of the target particles according to the length of the second channel section in the position control device of the target particle of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. It is to be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms of disclosure, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises ",or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

미세유체 주입부를 통해 주입된 유체가 미세채널 내부에 특정 구조물, 예를 들어 요철을 통해 유발되는 이차유동(딘플로우, Dean Flow)에 의하여 입자가 받는 힘의 크기(딘항력, FD)와 특정 구조물의 길이에 따라 주입된 입자가 받는 힘의 크기(관성력, FL)의 균형에 의하여 주입된 입자의 배출 위치가 결정된다.
The amount of force (Din drag, F D ) that the fluid injected through the microfluidic injector receives by the secondary flow (Din Flow, Dean Flow) caused by a specific structure inside the microchannel, for example, unevenness, Depending on the length of the structure, the ejection position of the injected particles is determined by the balance of the magnitude of the force (inertia, F L ) received by the injected particles.

이때, 특정 구조물의 길이를 조절함에 따라 관성력의 크기는 변화되지만, 딘항력의 크기는 큰 변화가 없이 일정하게 유지되기 때문에, 주입된 입자의 배출 위치는 특정 구조물의 길이의 변화에 따라 가변적으로 변하게 된다. 이를 통해서, 주입된 입자의 컷오프 사이즈를 변경시킴으로써 미세입자를 선택적으로 분리할 수 있다.
At this time, the magnitude of the inertial force changes as the length of the specific structure is changed, but since the magnitude of the Dean force is kept constant without large change, the discharge position of the injected particles is changed in accordance with the change of the length of the specific structure. do. Through this, the fine particles can be selectively separated by changing the cutoff size of the injected particles.

도 1은 본 발명에 따른 타겟입자의 위치 제어장치의 일예를 나타내는 평면도이다. 도시한 바와 같이, 타겟입자의 위치 제어장치(100)는 적어도 한 종류 이상의 미세입자가 포함된 미세유체가 주입되는 미세유체 주입부(101), 이 미세유체 주입부(101)와 일단이 연결되고 주입되는 미세유체에 포함된 미세입자의 이동을 제어하도록 복수의 돌출 구조물(102)로 이루어진 요철패턴이 형성된 미세유체 채널부(103) 및 이 미세유체 채널부(103)의 끝단에 연결되어 이동이 제어된 미세입자를 배출하는 타겟입자 배출부(106)로 구성될 수 있다.
1 is a plan view showing an example of the position control device of the target particle according to the present invention. As shown, the position control device 100 of the target particles is a microfluidic injection unit 101, the microfluid injection unit 101, which is injected with a microfluid containing at least one or more kinds of microparticles is connected to one end The microfluidic channel part 103 formed with the uneven pattern formed of the plurality of protrusion structures 102 and the end of the microfluidic channel part 103 to control the movement of the microparticles included in the injected microfluidic fluid are moved. It may be composed of a target particle discharge unit 106 for discharging the controlled fine particles.

또한, 미세유체 주입부(101)는 적어도 한 종류 이상의 미세입자가 포함된 제 1 유체가 주입되는 제 1 미세유체 주입통로(101-1)와 미세입자가 포함되지 않은 제 2 유체가 주입되는 제 2 미세유체 주입통로(101-2)로 이루어진다.
In addition, the microfluidic injection unit 101 may include a first microfluidic injection passage 101-1 through which a first fluid containing at least one type of microparticles is injected and a second fluid containing no microparticles are injected therein It consists of two microfluidic injection passage 101-2.

또한, 미세유체 채널부(103)는 요철패턴에 의해 제 1 채널구간(104)과 제 2 채널구간(105)이 교대로 형성되며, 제 2 채널구간(105)은 제 1 채널구간(104)보다 단면적이 작게 형성될 수 있다.
In addition, in the microfluidic channel part 103, the first channel section 104 and the second channel section 105 are alternately formed by the uneven pattern, and the second channel section 105 is the first channel section 104. A smaller cross sectional area can be formed.

이하에서, 본 발명에 따른 타겟입자의 위치 제어장치를 통해 주입되는 타겟입자의 배출위치를 제어하는 방법을 도면을 참조하여 설명한다.
Hereinafter, a method of controlling the discharge position of the target particles injected through the position control device of the target particles according to the present invention will be described with reference to the drawings.

미세입자가 포함된 서로 다른 두 유체를 미세유체 주입부(101)를 통해 주입한다. 예를 들어, 제 1 미세유체 주입통로(101-1)에 미세입자가 포함된 유체를 주입하고, 제 2 미세유체 주입통로(101-2)에 미세입자가 포함되지 않은 용액 (buffer solution)을 주입한다.
Two different fluids containing microparticles are injected through the microfluidic injection unit 101. For example, a fluid containing microparticles is injected into the first microfluidic injection passage 101-1, and a buffer solution containing no microparticles is injected into the second microfluidic injection passage 101-2. Inject.

제 1 미세유체 주입통로(101-1)를 통해 주입된 미세입자는 돌출 구조물(102)로 인해 제 1 채널구간(104)과 좁은 채널 폭을 가지는 제 2 채널구간(105)으로 구성된 미세유체 채널부(103)를 흘러가게 된다.
The microparticles injected through the first microfluidic injection passage 101-1 are composed of the microfluidic channel composed of the first channel section 104 and the second channel section 105 having a narrow channel width due to the protruding structure 102. Flow through the portion (103).

돌출 구조물(102)은 미세유체 채널부(103)의 한쪽 벽면에 형성되어 있으며, 제 1 채널구간(104)과 제 2 채널구간(105)은 기 설정된 간격(예를 들어, 300㎛) 마다 적어도 하나 이상 연속적으로 형성된다.
The protruding structure 102 is formed on one wall surface of the microfluidic channel part 103, and the first channel section 104 and the second channel section 105 are at least at predetermined intervals (for example, 300 μm). It is formed one or more consecutively.

제 1 채널구간(104)을 지나 제 2 채널구간(105)의 입구를 미세유체가 통과할 때, 통과하는 유체의 흐름 방향을 가로지르는 방향으로 이차유동(딘플로우, Dean Flow)이 발생하게 되며, 이차유동은 제 2 채널구간(105)의 단면에서 위 아래 양쪽에 와류(딘볼텍스, Dean vortex)를 형성하게 된다. 이로 인해, 주입된 미세유체의 미세입자는 이차유동의 흐름 방향에 따라 s2 방향으로 이동하게 하는 힘인 딘항력(Dean drag force, FD)을 받게 된다.
When the microfluid passes through the inlet of the second channel section 105 after passing through the first channel section 104, secondary flow (Din Flow) occurs in a direction crossing the flow direction of the passing fluid. The secondary flow forms vortices (Din vortex) both up and down in the cross section of the second channel section 105. As a result, the injected microfluidic microparticles receive a Dean drag force (F D ), which is a force that moves in the s2 direction according to the flow direction of the secondary flow.

한편, 제 2 채널구간(105)을 통과할 때, 미세입자는 관성력에 의하여 s2방향으로 이동하게 하는 힘인 관성양력(Inertial lift force, FL)을 받게 된다. 이 두가지 힘의 크기 차이에 의해, 미세타겟입자 배출부(106)에서 미세입자의 배출되는 위치가 결정되고, 이렇게 결정된 미세입자는 미세타겟입자 배출부(106)를 통해 배출된다.
On the other hand, when passing through the second channel section 105, the fine particles are subjected to an inertial lift force (F L ) that is a force to move in the s2 direction by the inertial force. By the difference in magnitude between these two forces, the position where the fine particles are discharged from the fine target particle discharge unit 106 is determined, and the fine particles thus determined are discharged through the fine target particle discharge unit 106.

또한, 돌출 구조물(102)의 형태는 사각형 형상으로 국한되는 것이 아니라 톱니, 반원 등의 형태로 변형되어 질 수 있다.
In addition, the shape of the protruding structure 102 is not limited to the rectangular shape may be modified in the form of sawtooth, semicircle, and the like.

도 2는 본 발명의 타겟입자의 위치 제어장치에서 제 2 채널구간 길이에 따른 타겟입자의 배출 위치를 나타내는 예시도이다. 도면을 참조하면, 도 2의 a는 제 2 채널구간(105)이 1배인 길이(예를 들어, 300㎛) 일 때, 예를 들어 직경이 10㎛인 큰 미세입자(201)와 직경이 4㎛인 작은 미세입자(202)의 배출 위치를 나타낸 것이며, 도 2의 b는 제 2 채널구간이 도 2의 a의 4배 길이, 예를 들어 1,200㎛일 때, 직경이 10㎛인 큰 미세입자(203)와 직경이 4㎛인 작은 미세입자(204)의 배출 위치를 나타낸 것이다.
Figure 2 is an exemplary view showing the discharge position of the target particle according to the length of the second channel section in the position control device of the target particle of the present invention. Referring to the drawings, FIG. 2A shows a large microparticle 201 having a diameter of 10 µm and a diameter of 4 when the second channel section 105 has a length (eg, 300 µm) that is 1 times larger. 2 shows a discharge position of the small fine particles 202, and b of FIG. 2 shows a large fine particle having a diameter of 10 μm when the second channel section is four times the length of a of FIG. 2, for example, 1,200 μm. 203 and the discharge position of the small fine particles 204 having a diameter of 4 m are shown.

제 1 미세유체 주입통로(101-1)로부터 주입된 큰 미세입자(201, 203)와 작은 미세입자(202, 204)인 두 미세입자는 s1 벽면 쪽에 포커스되어, 채널에 주입되어 들어오고, 제 2 채널구간(contraction영역)(105)의 첫 입구부분에서 s2방향 쪽으로 미세유체가 원심력에 의하여 이동하게 되는데, 이 이동하는 미세유체에 의하여 주입된 미세입자는 s2방향으로 이동하는 힘을 받게 된다(Dean drag force, 딘항력, FD).
The two microparticles, the large microparticles 201 and 203 and the small microparticles 202 and 204, injected from the first microfluidic injection passage 101-1, are focused on the wall surface of s1, and are injected into the channel. The microfluid is moved by the centrifugal force toward the s2 direction at the first inlet of the two-contraction region 105, and the microparticles injected by the moving microfluid are subjected to the force moving in the s2 direction ( Dean drag force, FD).

한편, 주입된 미세입자는 채널을 통과하더라도 원래 주입되어 포커스 되어진 방향인 s1의 벽면 쪽에 그대로 포커스되어 있으려는 s1방향으로의 힘을 받게 된다(Inertial lift force, 관성양력, FL).
On the other hand, the injected microparticles receive a force in the s1 direction to be focused on the wall surface of s1, which is the direction originally injected and focused even though the channel passes through the channel (Inertial lift force, inertia lift, F L ).

이러한 두 가지 힘의 크기에 따라서, 주입된 미세입자의 배출되는 위치가 결정되게 되는데, 만일 동일한 크기의 힘에 노출되어 있을 경우 주입된 미세입자의 크기에 따라서 그 배출되는 위치가 달라진다. 예를 들어, 동일한 크기의 힘에 크기가 다른 두 미세입자가 노출되어 있을 경우, 크기가 상대적으로 큰 미세입자(201)는 관성양력을 더 주로 받게 됨으로써, s1방향으로 위치하게 되고, 크기가 상대적으로 작은 미세입자(202)는 딘항력을 더 주로 받게 됨으로써 s2방향으로 위치하게 된다.
According to the magnitude of these two forces, the discharged position of the injected fine particles is determined. If exposed to the same size of force, the discharged position varies depending on the size of the injected fine particles. For example, when two microparticles having different sizes are exposed to the same size of force, the microparticle 201 having a larger size receives inertia lift more mainly, thereby being located in the s1 direction and having a relative size. As a result, the small fine particles 202 are located in the s2 direction by receiving the Dean drag more mainly.

한편, 도 2의 b에서와 같이, 제 2 채널구간(105')의 길이가 길어짐에 따라, 관성양력의 크기는 더 증가하지만, 딘항력의 크기는 거의 일정하게 유지가 된다. 이는, 관성양력은 입자가 제 2 채널구간(105')을 통과하는 노출 시간이 걸어짐에 따라, 그 크기가 누적되어 크게 되지만, 딘항력은 제 2 채널구간(105')이 시작되는 입구 부분에서만 원심력에 의하여 발생이 되므로, 제 2 채널구간(105')에 미세입자가 노출되는 시간과는 관련성이 거의 없다.
On the other hand, as shown in b of FIG. 2, as the length of the second channel section 105 'is increased, the magnitude of inertia lift is further increased, but the magnitude of Dean drag is kept substantially constant. This means that the moment of inertia increases as the particle is exposed to the passage through the second channel section 105 ', the magnitude of the cumulative magnitude increases, but the Dean drag is the inlet portion where the second channel section 105' starts. Since it is generated only by the centrifugal force, it is hardly related to the time when the fine particles are exposed to the second channel section 105 '.

즉, 제 2 채널구간(105')의 길이가 길어짐에 따라, 주입된 크기가 상대적으로 큰 미세입자(203)는 관성양력을 더 많이 받게 됨으로써, s1방향으로 더욱 더 위치하게 되고, 크기가 상대적으로 작은 미세입자(204)는 딘항력을 원래 받던 만큼 받게 되므로, 제 2 채널구간(105')의 길이가 길어지지 않았을 때인 위치와 거의 비슷한 위치에 위치하게 된다.
That is, as the length of the second channel section 105 'is lengthened, the injected microparticles 203 having a relatively large injected size receive more inertia lift and thus are further positioned in the s1 direction, and the size is relatively Therefore, since the small particles 204 are originally subjected to the Dean drag, they are positioned at a position substantially similar to the position when the length of the second channel section 105 'is not long.

도 3은 본 발명의 타겟입자의 위치 제어장치에 대한 미세유체 채널부(103)의 형성과정을 나타내는 예시도이다. 도시한 바와 같이, 어떠한 구조물도 형성되지 않은 탄성력을 가진 재질(예를 들어, 엘라스토머, 폴리머, PDMS 등)로 제작된 직선형태의 미세유체 채널부(103)의 윗면에서, 제 2 채널구간(105)에 대응되는 돌출 구조물(201)이 형성된 기구(200), 예를 들어 미세유체 채널부(103)를 가압할 수 있는 프레스 부재를 통해, 직선형태의 미세유체 채널부(103)를 위에서 가압함으로써 제 2 채널구간(105)을 형성할 수 있다.
3 is an exemplary view showing a process of forming the microfluidic channel part 103 for the position control device of the target particle of the present invention. As shown, in the upper surface of the linear microfluidic channel portion 103 made of a material having an elastic force (for example, elastomer, polymer, PDMS, etc.) in which no structure is formed, the second channel section 105 By pressurizing the linear microfluidic channel part 103 from above through a press member capable of pressing the mechanism 200, for example, the microfluidic channel part 103, on which the protruding structure 201 corresponding thereto is formed. The second channel section 105 may be formed.

또한, 기구(200)의 돌출 구조물(201)은 도시하지는 않았지만, 수평 방향의 길이를 조절할 수 있도록 구성되어, 돌출 구조물(201)의 길이가 길게 또는 짧게 조절된 상태에서, 직선형태의 미세유체 채널부(103)를 가압함으로써 제 2 채널구간(105)의 길이를 조절할 수 있도록 구성시킬 수 있다.
In addition, although not shown, the protruding structure 201 of the device 200 is configured to adjust the length in the horizontal direction, in a state in which the length of the protruding structure 201 is adjusted to be long or short, the linear microfluidic channel By pressing the portion 103 can be configured to adjust the length of the second channel section 105.

도 4는 본 발명의 타겟입자의 위치 제어장치에서 제 2 채널구간 길이에 따른 딘플로우(Dean Flow)의 크기를 나타내는 예시도이다.
Figure 4 is an exemplary view showing the size of the Dean flow (Dean Flow) according to the length of the second channel section in the position control device of the target particle of the present invention.

제 2 채널구간이 미리 설정된 길이일 때, 예를 들어 300㎛일 때(도 4의 a)와 미리 설정된 길이의 4배일 때, 예를 들어 1,200㎛일 때(도 4의 b)의 딘플로우의 크기를 나타내는 이차유동 크기에 대하여, 수치해석 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 채널길이(CL)가 300㎛(도 4의 a)와 1,200㎛(도 4의 b)에서 모두 그 크기가 같다는 것을 알 수 있다. 이는, 제 2 채널구간의 길이의 변화와 관계없이, 딘플로우의 크기는 같다는 것을 의미하며, 딘플로우에 의하여 입자를 이동시키는 딘항력의 크기 역시 제 2 채널구간의 길이 변화에 크게 영향을 받지 않음을 알 수 있다.
When the second channel section has a predetermined length, for example, 300 μm (a in FIG. 4) and four times the preset length, for example, 1,200 μm (d) in Dinflow. For the secondary flow magnitude representing the magnitude, the numerical simulation results are shown. As shown, it can be seen that the channel length CL has the same size at both 300 m (a in FIG. 4) and 1,200 m (b in FIG. 4). This means that regardless of the change in the length of the second channel section, the magnitude of the DIN flow is the same, and the magnitude of the Dean force for moving the particles by the DIN flow is not significantly affected by the change in the length of the second channel section. It can be seen.

도 5는 본 발명의 타겟입자의 위치 제어장치에서 제 2 채널구간 길이에 따른 타겟입자의 배출 위치에 대한 결과를 나타내는 예시도이다. 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 6개의 제 2 채널구간이 반복되는 미세유체 채널부를 통과한 후, 미세입자의 배출위치를 보면, 동일한 조건(레이놀즈수 = 12.5) 하에서, 4㎛ 크기의 미세입자는 제 2 채널구간의 길이가 300㎛(CL=300㎛)일 때 s1과 s2 채널 면에 넓게 분포하여 배출되지만, 제 2 채널구간의 길이가 1,200㎛(CL=1,200㎛) 일 때, s1 채널 면에 일렬로 정렬되며 포커스되어 배출이 된다.
5 is an exemplary view showing a result of the discharge position of the target particles according to the length of the second channel section in the position control device of the target particle of the present invention. 2, 4 and 5, after passing through the microfluidic channel section in which six second channel sections are repeated, the discharge position of the microparticles is 4 µm in size under the same conditions (Reynolds number = 12.5). The fine particles of are widely distributed in the s1 and s2 channel planes when the length of the second channel section is 300 μm (CL = 300 μm), but when the length of the second channel section is 1,200 μm (CL = 1,200 μm), In this case, the s1 channels are aligned in line and are focused and discharged.

이는 4㎛ 크기의 미세입자가 관성양력의 영향을 주로 받으면서, 제 2 채널구간이 1배에서 4배로 증가한다 하더라도, 그 배출위치는 거의 비슷한 위치로 넓게 분산되어 배출 된다. 이는 제 2 채널구간의 길이가 딘항력에 영향을 거의 주지 않기 때문이다.
This is because the microparticles having a size of 4 μm are mainly influenced by the inertia lift, even though the second channel section is increased from one to four times, the discharge position is widely distributed to a nearly similar position and discharged. This is because the length of the second channel section hardly affects the Dean drag.

딘항력을 주로 받아 이동하게 되는 상대적으로 크기가 작은 입자(예를 들어, 4㎛이하 및 유체)는 s2방향으로 이동시 넓게 퍼지는 형태를 보이면서 이동배출되게 되나, 관성양력을 주로 받아 이동하게 되는 상대적으로 크기가 큰 입자(예를 들어, 4㎛이상)는 s1방향으로 이동시 일렬로 정렬되어 포커스된 형태를 보이면서 이동 배출되게 된다. 이와 같이, 만일 크기가 다른 입자 (예를 들어, 6㎛(적혈구), 2㎛(혈소판))가 서로 섞여서 주입될 경우, 제 2 채널구간의 길이가 짧을 경우, 두 입자의 배출 위치는 비슷하여 입자가 서로 분리되지 않지만, 제 2 채널구간의 길이가 길어질 경우, 큰 입자(6㎛)는 s1방향으로 이동하고, 작은 입자(2㎛)는 s2방향으로 이동하게 되므로, 두 입자의 배출 위치는 상이하여 입자가 서로 분리 되게 된다.
Relatively small particles (for example, 4 μm or less and fluids), which are mainly moved by Dean drag, are moved and discharged in a wide spread form when moving in the s2 direction, but are moved relatively by the inertia lift. Particles of large size (eg, 4 μm or more) are displaced while moving in the s1 direction while showing a focused form aligned in a row. As such, if particles of different sizes (for example, 6 μm (red blood cells) and 2 μm (platelets)) are mixed and injected, the discharge positions of the two particles are similar when the length of the second channel section is short. Although the particles are not separated from each other, when the length of the second channel section becomes longer, the large particles (6 μm) move in the s1 direction, and the small particles (2 μm) move in the s2 direction. Differently, the particles are separated from each other.

상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. will be. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 타겟입자의 위치 제어장치 101 : 미세유체 주입부
101-1 : 제 1 미세유체 주입통로
101-2 : 제 1 미세유체 주입통로
102 : 돌출 구조물 103 : 미세유체 채널부
104 : 제 1 채널구간 105, 105' : 제 2 채널구간
106 : 타겟입자 배출부100: position control device of the target particle 101: microfluidic injection unit
101-1: First microfluidic injection passage
101-2: first microfluidic injection passage
102: protrusion structure 103: microfluidic channel portion
104: first channel section 105, 105 ': second channel section
106: target particle discharge unit

Claims (20)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 크기가 다른 2 이상의 미세입자들이 포함된 미세유체가 미세유체 주입부에 주입되는 제 1 단계;
상기 미세유체 주입부와 연결되고, 적어도 하나 이상의 요철패턴이 형성된 미세유체 채널부를 통해 상기 미세유체에 포함된 상기 미세입자들의 이동을 제어하는 제 2 단계; 및
상기 미세유체 채널부와 연결되고, 상기 미세유체 채널부에서 이동이 제어된 상기 미세입자들이 타겟입자 배출부의 제어된 위치로 배출되는 제 3 단계;를 포함하고,
상기 요철패턴은 적어도 하나 이상의 제 1 채널구간 및 상기 제 1 채널구간과 교대로 형성되며, 상기 제 1 채널구간보다 단면적이 작은 적어도 하나 이상의 제 2 채널구간으로 이루어지고,
상기 제2채널구간으로 상기 미세유체가 통과되는 단면적을 이루는 높이와 폭은 일정한 상태에서 상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이를 변화시킴으로써, 크기가 상대적으로 큰 미세입자는 상기 제2채널구간의 길이 증가에 의해 받는 관성양력이 누적 증가되지만, 크기가 상대적으로 작은 미세입자는 상기 제2채널구간의 길이와 상관없이 일정한 위치를 유지하는 것을 이용하여, 상기 타겟입자 배출부에서 상기 주입된 미세입자의 배출되는 위치를 변화시키는 것을 특징으로 하는 타겟입자의 위치제어 방법.
A first step in which the microfluid containing two or more microparticles having different sizes is injected into the microfluidic injection unit;
A second step connected to the microfluidic injection part and controlling movement of the microparticles included in the microfluid through a microfluidic channel part having at least one uneven pattern formed thereon; And
And a third step connected to the microfluidic channel part and discharging the microparticles whose movement is controlled in the microfluidic channel part to a controlled position of a target particle discharge part.
The uneven pattern is alternately formed with at least one first channel section and the first channel section, and comprises at least one second channel section having a smaller cross-sectional area than the first channel section,
By changing the length of the microfluidic flow direction of the second channel section in a state where the height and width of the cross section area through which the microfluid passes through the second channel section are constant, the microparticles having relatively large sizes are formed in the second channel. Inertia lift received by the increase of the length of the interval is increased, but the small particles having a relatively small size is maintained at a constant position irrespective of the length of the second channel section, the injected from the target particle discharge unit Position control method of the target particles, characterized in that for changing the discharge position of the fine particles.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 단계 이전에 상기 제 1 채널구간 및 제 2 채널구간을 포함하는 상기 미세유체 채널부를 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 제 1 채널구간 및 제 2 채널구간은, 상기 제 1 채널구간 및 제 2 채널구간과 대응되는 적어도 하나 이상의 요철패턴이 형성된 프레스 부재의 가압으로 형성되는 것을 특징으로 하는 타겟입자의 위치제어 방법.
13. The method of claim 12,
And forming the microfluidic channel part including the first channel section and the second channel section before the first step.
The first channel section and the second channel section, the position control method of the target particles, characterized in that formed by pressing the press member is formed with at least one uneven pattern corresponding to the first channel section and the second channel section.
제 13 항에 있어서,
상기 제 2 채널구간에 대응하는 상기 프레스 부재의 요철패턴의 길이는 가변인 것을 특징으로 하는 타겟입자의 위치제어 방법.
14. The method of claim 13,
The length of the uneven pattern of the press member corresponding to the second channel section is a position control method of the target particles, characterized in that the variable.
제 12 항에 있어서,
상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이가 미리 설정된 길이보다 길어짐에 따라, 상기 주입된 미세입자는 상기 미세유체 주입부에서 주입되었던 채널 면에 가깝게 이동하여 상기 타겟입자 배출부로 배출되는 것을 특징으로 하는 타겟입자의 위치제어 방법.
13. The method of claim 12,
As the length of the microfluidic flow direction of the second channel section is longer than a preset length, the injected microparticles move closer to the channel surface injected from the microfluidic injection part and are discharged to the target particle discharge part. Position control method of the target particle to be.
제 12 항에 있어서,
상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이가 미리 설정된 길이보다 짧아짐에 따라, 상기 주입된 미세입자는 상기 미세유체 주입부에서 주입되었던 채널 면에서 멀리 이동하여 상기 타겟입자 배출부로 배출되는 것을 특징으로 하는 타겟입자의 위치제어 방법.
13. The method of claim 12,
As the length of the microfluidic flow direction of the second channel section becomes shorter than a preset length, the injected microparticles move away from the channel surface injected from the microfluidic injection part and are discharged to the target particle discharge part. Position control method of the target particle to be.
삭제delete 삭제delete 제 12 항에 있어서,
서로 다른 크기의 미세입자가 포함된 미세유체가 상기 미세유체 주입부에 주입 되었을때,
상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이가 미리 설정된 길이보다 길어짐에 따라, 상기 주입된 크기가 서로 다른 미세입자의 간격이 서로 커지면서 상기 타겟입자 배출부로 배출되는 것을 특징으로 하는 타겟입자의 위치제어 방법.
13. The method of claim 12,
When the microfluid containing microparticles of different sizes is injected into the microfluid injection unit,
As the length of the microfluidic flow direction of the second channel section is longer than the preset length, the position of the target particles, characterized in that discharged to the target particle discharge portion while the interval of the microparticles having different injection sizes are increased with each other Control method.
제 12 항에 있어서,
서로 다른 크기의 미세입자가 포함된 미세유체가 상기 미세유체 주입부에 주입 되었을때,
상기 제 2 채널구간의 미세유체 흐름 방향의 길이가 미리 설정된 길이보다 짧아짐에 따라, 상기 주입된 크기가 서로 다른 미세입자의 간격이 서로 좁아지면서 상기 타겟입자 배출부로 배출되는 것을 특징으로 하는 타겟입자의 위치제어 방법.13. The method of claim 12,
When the microfluid containing microparticles of different sizes is injected into the microfluid injection unit,
As the length of the microfluidic flow direction of the second channel section is shorter than the preset length, the injected particles are discharged to the target particle discharge unit while the intervals of the fine particles having different injected sizes are narrowed to each other. Position control method.
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