KR101421249B1 - 농도구배 및 온도구배가 동시에 생성되는 미세유체장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세유로의 검출채널에 농도구배 및 온도구배가 동시에 생성되는 미세유체장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 두 개의 주입구; 상기 주입구로 주입된 각 유체를 서로 다른 농도구배를 갖는 복수개의 미세채널로 분리하는 구배형성영역; 구배형성영역을 통과하여 복수개의 미세채널로 분리된 유체가 합류하여 이동되는 검출채널; 및 검출채널을 통과한 유체가 배출되는 배출구;를 포함하는 시료용 미세유로와 상기 시료용 미세유로의 검출채널의 양측면에 검출채널과 소정 간격을 두고 평행하게 각각 형성되며, 주입구; 배출구; 및 주입구로 주입된 유체가 배출구로 이동되는 미세유로로 구성되어 각각 다른 온도의 열매가 순환되는 한쌍의 온도조절용 미세유로;를 포함하여 구성되는 미세유체장비에 관한 것이다.

Description

농도구배 및 온도구배가 동시에 생성되는 미세유체장비{Microfluidic Device Having Concentration Gradient and Temperature Gradient at One Time}

본 발명은 미세유로의 검출채널에 농도구배 및 온도구배가 동시에 생성되는 미세유체장비에 관한 것이다.

미세유체공학(microfluidics)는 수mm 이하의 단위에 제한된 유체의 흐름을 다루는 것으로, 공학, 물리학, 화학, 마이크로공학, 생명공학 등 다양한 분야에서 관심을 받고 있다. 마이크로 단위의 유체는 표면장력, 에너지 소실, 저항 등 시스템의 많은 변수들이 통상의 매크로 단위의 유체와는 다른 양상을 나타낸다. 미세유체공학은 1980년대 초반에 발생하여 잉크젯 프린터 헤드, DNA 칩, 랩온어칩(lab-on-a-chip) 등의 분야에 이용되고 있다.

최근 미세가공기술의 발달과 더불어 미세유체공학을 이용한 미세유체장비들이 여러분야에서 사용되고 있다. 미세유체장비는 수십~수백 마이크로미터 너비와 깊이를 갖는 미세유로 내의 유체의 흐름을 이용하여 마이크로입자를 제조하거나 다양한 반응 및 분석을 행할 수 있도록 한 것이다. 미세유로 내에서 유체의 유속, 연속상과 시료의 조합, 미세유로의 설계 등을 변형하는 것에 의해 섬유, 캡슐, 비드 등 다양한 형태의 단분산성 마이크로입자를 제조할 수 있다. 또한, 미세유로 내에서는 물질의 확산, 열전달 속도가 매우 빠르고 단위 부피 당 활성 면적이 매우 넓어 월등히 균일한 온도 및 압력 구배에서 매우 적은 양의 촉매 및 반응물질을 이용하여 높은 수율로 원하는 생성물을 얻을 수 있다는 장점이 있어 이를 이용한 정밀화학제품들이 최근에 Novartis, Merck, Degussa 등의 대형 화학회사들에 의해 상용화되기 시작하였다. 특히 미세유로 내에서는 소량의 물질을 사용하여 반응과 분석이 가능하다는 장점이 있기 때문에 특히 고가의 시약을 사용하거나, 미량의 시료로 분석이 요구되는 바이오 분야에서의 응용에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.

본 출원인은 등록특허 제10-1210590호에서 미세유체장비의 미세유로 내에 생물막을 형성한 후, 미세유로에 농도구배를 형성하도록 시료를 주입하여 생물막의 시료감응성을 측정하는 방법과 그 장치에 대해 게시한 바 있다. 상기 장치에 의하면 미세유체장비 내에 미세유로에 농도구배가 안정적으로 형성되기 때문에 일회의 실험만으로도 시료의 농도에 대한 생물막의 감응성을 간단하고 재현성있게 측정할 수 있어 신약의 개발이나 기존 약물의 품질관리 등에 효율적으로 이용할 수 있다.

"농도"와 더불어 "온도"는 화학반응이나 생물의 생장에 있어 중요한 변수의 하나로, 화학반응의 경우 온도에 따라 반응속도가 영향을 받을 뿐 아니라 반응산물이 달라지기도 한다. "생물"의 생장에 있어서도 온도는 주요한 스트레스 요인의 하나로 온도에 따라 생장 속도의 변화는 물론 사멸의 원인이 되기도 한다. 이에 본 출원인은 미세유체장비의 미세유로 내에 온도구배를 생성하여 미세유로 내에서의 반응 및 분석에 있어 온도의 영향을 간단하고 재현성있게 측정할 수 있는 장비에 대해 특허출원 제10-2012-38051호로 출원한 바 있다.

특히 생물체의 경우 실제의 생장환경은 하나의 조건 만이 아니라 동시에 여러 가지의 조건의 영향을 받게 된다. 상기 장치를 이용한 경우, 농도 또는 온도가화학반응이나 생물체(바이오필름)의 생장에 어떠한 영향을 미치는 가를 간편하게 측정할 수는 있으나, 경쟁적인 조건에서 어떠한 요인이 더 중대한 영향을 미치는 지를 평가하는 데는 한계가 있었다.

등록특허 제10-1210590호 특허출원 제10-2012-38051호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 미세유로의 검출채널에 농도구배 및 온도구배가 동시에 생성되는 미세유체장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 두 개의 주입구; 상기 주입구로 주입된 각 유체를 서로 다른 농도구배를 갖는 복수개의 미세채널로 분리하는 구배형성영역; 구배형성영역을 통과하여 복수개의 미세채널로 분리된 유체가 합류하여 이동되는 검출채널; 및 검출채널을 통과한 유체가 배출되는 배출구;를 포함하는 시료용 미세유로와, 상기 시료용 미세유로의 검출채널의 양측면에 검출채널과 소정 간격을 두고 평행하게 각각 형성되며, 주입구; 배출구; 및 주입구로 주입된 유체가 배출구로 이동되는 미세유로로 구성되어 각각 다른 온도의 열매가 순환되는 한쌍의 온도조절용 미세유로;를 포함하여 구성되어 검출채널 내에 농도구배 및 온도구배가 동시에 생성되는 것을 특징으로 하는 미세유체장비에 관한 것이다.

본 발명의 미세유체장비는 실리콘, 유리, 금속, 세라믹 및 고분자와 같은 여러 종류의 재질을 사용하여 습식식각, 건식식각, 리소그래피(lithography), 몰딩, 밀링, 터닝, 드릴링, 펀칭, 레이저미세가공과 같은 미세가공기술을 사용하여 제작할 수 있다.

상기 시료용 미세유로는 실질적으로 시료가 주입되는 미세유로로서, 시료용 미세유로의 검출채널 내에 농도구배와 온도구배가 동시에 이루어지게 된다. 물론, 필요에 따라 농도구배 또는 온도구배만이 이루어지게 할 수도 있음은 당연할 것이다.

상기 배출구는 주입되는 시료가 배출되는 역할을 하지만, 필요에 따라서는 검출채널에 시료를 주입하는데 이용할 수도 있다. 예를 들어 배지의 조성이나 특성이 생물막 형성에 미치는 영향을 분석하는 경우에는 먼저 검출채널에 미생물을 부착시킨 후, 배지의 조성 및/또는 온도에 구배를 주어 흘려주면서 생물막 형성을 관측하게 되는데, 이 경우 주입구를 통하여 미생물을 검출채널에 주입하는 경우 유로가 구불구불하고 폭이 좁은 구배생성영역에 미생물이 부착되면 추후 구배생성영역에 주입되는 배지의 flow에 영향을 미쳐 구배생성이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 미생물의 주입시에는 주입구가 아닌 배출구를 통하여 미생물을 주입하는 한편, 구배생성영역과 검출채널의 경계를 차단하여 구배생성역역으로 미생물이 들어가는 것을 억제하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 본 발명의 미세유체장비는 상기 구배형성영역과 상기 검출채널의 경계 부분에 밸브를 형성하여 필요 시 구배생성영역으로의 유로를 차단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 밸브는 기계적인 방법에 의해 유로를 차단할 수 있는 통상의 밸브를 설치할 수도 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 유체채널의 위 또는 아래에 구동채널이 있는 이중칩의 형태로 제조할 수도 있다. 도 3에는 구동채널이 유체채널의 위에 형성된 예를 도시하였으나, 구동채널이 아래에 형성되도록 구성할 수 있음은 당연하다. 구동채널은 밸브를 형성하고자 하는 부분에 미세유로를 갖도록 하고, 구동채널과 유체채널의 경계를 형성하는 부분을 유연성있는 재질 또는 용매에 팽윤(swelling)이 용이한 재질로 형성하여, 구동채널에 가스를 주입하여 압력을 가하거나 팽윤에 효율적인 용매를 흘려주는 것에 의해 유체채널의 미세유로를 막아 밸브가 잠기는 효과를 갖도록 한다. 구동채널에 압력을 제거하거나 용매를 흘리지 않는 것만으로 밸브를 열어줄 수 있다.

상기 검출채널의 횡폭은 실험목적에 따라 적절한 범위로 설계할 수 있으나 100~1000 마이크론인 것이 바람직하다. 미세유로의 폭이 너무 좁으면 특히 점성이 있는 시료의 경우에는 주입이 쉽지 않으며, 미세유로의 폭이 너무 넓으면 안정된 층류로 인한 농도구배의 형성이 어렵다. 또한 미세유로의 폭이 너무 넓어 현미경 검출 창(detection wndow) 범위를 벗어나게 되면 관찰이 번거롭게 되는 단점이 있다.

상기 구배형성영역은 두 개의 주입구에서 각각 주입된 시료와 이동상의 혼합에 의해 생성되는 농도구배가 검출채널에서 선형적으로 이루어질 수 있도록 하는 영역이다. 보다 구체적으로 각 주입구에서 주입된 시료와 이동상을 혼합하여 시료의 농도구배가 이루어진 여러갈래의 흐름으로 나누어 주고, 이들이 검출채널에서 합류되게 하는 것에 의해 검출채널에서 시료의 농도구배가 선형적으로 이루어지게 된다. 구배형성영역의 구성에 대해서는 종래 기술을 참조하여 다양하게 구성하는 것이 가능하므로 본 발명에서는 구체적인 기재를 생략한다(N. L. Jeon, H. Baskaran, S. K. W. Dertinger, G. M. Whitesides, L. V. D. Water and M. Toner, Nat. Biotechnol., 2002, 20, 826.; P. Hung, P. Lee and L. P. Lee, Biotechnol. Bioeng., 2005, 89, 1.; J. Diao, L. Young, S. Kim, E. A. Fogarty, S. M. Heilman, P. Zhou, M. L. Shuler, M. Wu and M. P. DeLisa, Lab Chip, 2006, 6, 381.)

상기 온도조절용 미세유로는 검출채널의 양측에 소정의 간격을 두고 검출채널에 평행하게 형성되어, 서로 다른 온도의 열매를 순환시키는 것에 의해 검출채널에 온도구배가 이루어지도록 한다. 상기 검출채널의 온도구배는 검출채널과 온도조절용 미세유로의 간격과 온도조절용 미세유로에 순환되는 열매의 온도 및 유속에 의해 영향을 받는다. 본 발명에서 "열매"라 함은 광의로 열을 옮겨주는 매체로서 매체 자체의 온도와 상관없이 온도 조절을 위해 사용하는 것을 모두 아우른다. 즉, 시료에 열을 가하여 온도를 상승시키는 매체라는 협의의 '열매'와 시료로부터 열을 뺏어 온도를 하강시키는 매체라는 '냉매'를 포함하는 용매이다. 실시예에서는 -14℃와 50℃의 열매를 사용하여 미세유로 내에 10~30℃의 온도구배를 생성하였으나, 이에 한정되지 않음은 당연하다. 즉, -14℃보다 더 낮은 온도의 열매를 사용하거나, 순환속도를 높여주는 것에 의해 10℃보다 더 낮은 온도를 달성할 수 있을 것이며, 더 높은 온도의 열매를 사용하거나 순환속도를 낮추는 것에 의해 30℃보다 더 높은 온도를 달성할 수도 있다. 온도조절용 채널과 검출채널 간의 열교환이 효율적으로 이루어지기 위해서는 온도조절용 채널의 횡폭이 넓은 것이 더욱 유리할 것이나, 세부적인 폭, 간격, 열매의 온도, 열매의 순환속도 등은 구현하고자 하는 온도구배에 따라 적절히 선택할 수 있을 것이다.

검출채널과 온도조절용 미세유로의 간격이 좁을수록 온도조절용 미세유로에 순환되는 열매와 검출채널의 시료간의 열교환이 효율적으로 일어나게 되나, 간격이 너무 좁으면 검출채널의 양말단에서의 온도 변화가 급격하게 될 수 있다. 반면 검출채널과 온도조절용 미세유로의 간격이 너무 넓다면 열교환의 효율성이 낮아지게 되므로, 검출채널과 온도조절용 미세유로의 간격은 10~1,500 마이크론인 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명의 미세유체장비의 미세유로의 검출채널 내에 농도구배 및 온도구배를 동시에 생성할 수 있어, 미세유로 내에서의 반응 및 분석에 있어 농도의 영향을 받는 각종 조건(영양분, pH, 항생제와 같은 약제)과 온도의 영향을 동시에 간편하고 재현성 있게 측정할 수 있다. 따라서, 정밀화학물질의 생산이나 환경 오염물의 생명공학적 처리 등의 조건을 최적화는데 사용할 수 있다. 또한, 바이오필름의 생장에 있어 농도와 온도의 영향을 경쟁적으로 측정할 수 있어, 어떠한 조건에 의해 바이오필름의 생장이 더 영향을 많이 받는 지 분석하는 데 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 미세유체장비의 모식도 및 사진.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 의한 미세유체장비의 모식도.
도 3은 도 2의 실시예에서 밸브의 작동원리를 보여주는 모식도 및 실제 밸브의 작동상태를 보여주는 현미경 사진.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 미세유체장비에서 온도구배가 직선적으로 생성됨을 보여주는 그래프.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 미세유체장비에서 농도구배가 직선적으로 생성됨을 보여주는 그래프.

이하 첨부된 도면 및 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 도면과 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

실시예 1 : 미세유체 장비의 제작

미세유체 장비는 소프트 식각법(soft lithography)에 의해 도 1과 같이 두 개의 주입구(inlet)와 구배생성영역(gradient generator), 검출채널 및 하나의 배출구를 갖는 하나의 미세유로와, 상기 검출채널의 양측에 상기 검출채널과 평행한 미세채널을 갖고 각 미세채널에 대해 각각 하나의 주입구와 하나의 배출구를 갖는 두 개의 미세유로를 갖도록 제작하였다. 도 1에서 가운데에 형성된 미세유로의 검출채널에는 주입되는 시료의 농도구배 및 온도구배가 이루어지는 시료용 미세유로이며, 양 옆의 미세유로는 시료용 미세유로에 온도구배를 형성할 수 있도록 각각 냉매와 열매가 주입되는 온도조절용 미세유로이다.

구체적으로 실리콘 웨이퍼 위에 네가티브형 감광제(SU-8, Microchem Co., USA)를 고르게 도포한 후, 1,000rpm으로 30초 동안 스핀 코팅하여 60 ㎛ 높이로 감광제를 코팅하였다. 감광제에 도 1과 같은 미세유로 형상이 있는 마스크를 통해 UV를 조사하여 채널과 반대 형상을 갖는 마스터 몰드를 제작하였다. 도 1의 미세유로에서 검출채널의 넓이는 0.9 mm, 온도조절용 채널의 넓이는 3 mm, 검출채널과 각 온도조절용 채널 사이의 간격은 1.3 mm 였다.

이후, PDMS(Sylgard 184; Dow Corning, Midland, MI)의 base와 경화제의 10:1 (w/w) 혼합물을 제작된 마스터 몰드에 부어준 후 65℃에서 4시간 경화시켜 원하는 형상의 미세유로를 가진 PDMS 몰드를 제작하였다. 이렇게 만들어진 PDMS 몰드에 유리 기판을 산소 플라즈마(PDC-002, Harrick, USA) 처리를 통해 붙여 미세유체 장치를 제작하였다.

실시예 2 : 밸브를 포함하는 미세유체장비의 제작

도 1의 구조에 더불어 구배생성영역과 검출채널의 경계에 밸브를 포함하는 도 2 구조의 미세유체장비를 제작하였다.

먼저 base와 경화제의 비율을 20:1 (w/w)로 하여 65℃에서 40분간 경화시킨 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 원하는 형상의 미세유로를 가진 유체채널의 PDMS 몰드를 제작하였다.

마찬가지의 방법으로 도 2에서 밸브로 표시된 구조를 갖는 PDMS 몰드를 base와 경화제의 비율을 10:1 (w/w)로 하고, 65℃에서 1시간 동안 경화시켜 제조하였다. 이때, 밸브를 형성하는 구동채널의 넓이는 70 ㎛로 하였다.

상기 방법에 의해 제조된 유체채널의 PDMS 몰드 상에 현미경을 사용하여 원하는 위치에 구동채널이 위치하도록 구동채널의 PDMS 몰드를 적층시켰다. 이때, 유체채널의 PDMS에 형성된 유로는 결합면의 반대 방향에, 구동채널의 PDMS에 형성된 유로는 결합면의 방향에 위치하도록 하였다. 적층된 PDMS 몰드를 65℃에서 추가로 12시간 경화시켜 결합시킨 후, 유체채널의 PDMS 몰드 면에 유리 기판을 산소 플라즈마(PDC-002, Harrick, USA) 처리를 통해 붙여 미세유체 장치를 제작하였다.

도 3은 밸브의 작동원리를 보여주는 모식도 및 실제 작동을 보여주는 현미경 사진이다. 본 실시예에서 유체채널은 경화제의 비율이 구동채널에 비해 낮기 때문에 구동채널을 이루는 유로에 비해 구동채널과 유체채널의 경계면의 PDMS는 유연성(flexibility)이 더 높고, 용매에 대한 팽윤도도 높다.

따라서, 구동채널에 가스를 주입하여 압력을 높이거나, 채널을 팽윤시킬 수 있는 용매를 주입하는 것에 의해 도 3의 (A)에서 볼 수 있듯이 경계면이 팽윤되어 유체채널을 막게되므로 밸브가 닫히게 된다.

도 3의 (B)는 본 실시예의 미세유체장비의 구동채널에 질소를 0.5 MPa 의 압력으로 주입하기 전과 후의 현미경 사진이다. 보다 구체적으로 구동채널은 Lab view소프트 웨어 (Lab view 8.5, National instruments)를 이용하여 자체 프로그래밍하여 컴퓨터로 매뉴얼 혹은 오토매틱으로 조작을 하였다. 이때 구동채널의 밸브를 여닫기 위해 질소가스와 연결된 자체적으로 조립한 솔레노이드-밸브를 튜브(Tygon tube, ID 0.020in, OD 0.060in, Saint-gobain PPL Corp.)와 시린지 니들(Niddle, 21G, Becton dickinson)을 사용하여 구동채널과 연결하였다. 질소 가스는 일반 질소를 사용하고, 레귤레이터(GHN-3,CHN-4,Chiyoda)를 사용하여 압력을 0.5 MPa로 조정하였다. 도 3의 (B)에서 질소의 주입에 의해 밸브가 효과적으로 차단되었음을 확인할 수 있다.

실시예 3 : 온도구배 검정곡선 작성

온도에 민감한 형광 다이인 로다민 B(Rhodamine B)를 이용하여 상기 실시예 1에서 제작한 미세유체 장비의 검출채널에서 온도구배가 일어나는 것을 시각화하여 확인하고, 온도구배에 대한 검정곡선(calibration curve)을 얻었다.

순환펌프를 이용하여 온도조절용 채널의 한쪽에는 -14℃의 냉매를, 다른 한쪽에는 50℃의 열매를 각각 0.1㎖/min과 0.4㎖/min의 속도로 주입하였다. 냉매와 열매를 주입한 지 10분 후 시료용 미세유로의 양 주입구를 통하여 검출채널에 50 mM potassium phosphate buffer(pH 7.5)를 사용하여 제조한 0.1mM 로다민 B 용액을 5 ㎕/min^-1의 속도로 주입하였다.

검출채널에서 CCD 카메라(Coolsnap cf, Photometrics, USA)가 장착된 inverted fluorescence microscope, TE2000, Nikon, Japan)을 사용하여 로다민 B의 형광을 측정하고, 각 온도에서의 0.1mM 로다민 B의 형광강도를 나타내는 표준곡선으로부터 채널 내 온도구배를 구하였다. 도 4의 (a)는 0.1mM 로다민 B의 온도에 따른 형광강도의 표준곡선이며, (b)는 상기 조건에서의 검출채널의 온도구배를 나타내는 그래프이다. 도 4로부터 검출채널 내 10~30℃의 온도구배가 선형적으로 형성되어 있음을 확인할 수 있었다.

이러한 검정 곡선을 이용하면, 특정 주입속도, 열매, 냉매 조건에서 채널 내 특정위치에서의 온도를 계산할 수 있다.

실시예 4 : 농도구배 검정곡선 작성

상기 실시예 1에서 제작한 미세유체 장비의 검출채널에서 화학물질의 구배가 일어나는 것을 시각화하여 확인하고, 농도구배에 대한 검정곡선(calibration curve)을 얻었다.

실시예 1에서 제작된 미세유체장비의 시료용 미세유로의 한쪽 주입구에는 형광염료인 FITC(fluorescein isothiocyanate) 0.1 mM 용액을, 다른 쪽 주입구에는 PBS(phosphage buffer saline)을 각각 1, 2.5, 5 또는 10 ㎕/min의 속도로 동시에 주입하였다.

검출채널의 다양한 위치에서 FITC의 형광을 CCD 카메라(Coolsnap cf, Photometrics, USA)가 장착된 inverted fluorescence microscope, TE2000, Nikon, Japan)을 사용하여 측정하고 그 결과를 도 5와 표 1에 도시하였다. 구배생성영역을 지난 아홉 갈래의 흐름이 합쳐지는 검출채널의 유입점을 0으로 하고, 그로부터 1 mm 간격으로 6 mm 지점까지 1~6으로 번호를 붙여 표시하였다. 표 1은 각 유속과 위치에서의 직선도(R²)를 나타낸 값이며, 도 5는 주입속도가 (A) 1, (B) 2.5, (C) 5, (D) 10 ㎕/min인 경우 대표적인 지점에서의 형광의 세기를 보여주는 그래프이다.

실시예 1의 미세유체 장비를 통해 FITC와 PBS를 주입하면, 구배생성영역을 지나면서 FITC의 농도가 다른 아홉 갈래의 흐름으로 갈라져 검출채널로 연속적으로 유입되게 되므로, 검출채널의 횡단면에 FITC의 농도구배가 생기게 된다. 표 1과 도 5에서 확인할 수 있듯이, 주입속도가 1~2.5 ㎕/min인 경우 검출채널의 유입점(0 mm)부터 6 mm 지점까지 모두 0.98 이상의 높은 직선도를 나타내었으며, 주입속도가 5 ㎕/min인 경우에는 직선도가 다소 낮아지긴 했으나 여전히 0.96 이상의 높은 값을 나타내었다. 주입속도가 10 ㎕/min가 되면 도 3의 그래프에서 고농도 영역의 농도구배가 효과적으로 이루어지지 않아 직선도가 더욱 저하되는 것을 볼 수 있다.

이러한 검정 곡선을 이용하면, 유입되는 화합물질의 농도와 주입속도로부터 검출채널의 특정위치에서의 농도를 계산할 수 있다.

Claims (4)

1. 두 개의 주입구; 상기 주입구로 주입된 각 유체를 서로 다른 농도구배를 갖는 복수개의 미세채널로 분리하는 구배형성영역; 구배형성영역을 통과하여 복수개의 미세채널로 분리된 유체가 합류하여 이동되는 검출채널; 및 검출채널을 통과한 유체가 배출되는 배출구;를 포함하는 시료용 미세유로와,
   상기 시료용 미세유로의 검출채널의 양측면에 검출채널과 소정 간격을 두고 평행하게 각각 형성되며, 주입구; 배출구; 및 주입구로 주입된 유체가 배출구로 이동되는 미세유로로 구성되어 각각 다른 온도의 열매가 순환되는 한쌍의 온도조절용 미세유로;
   를 포함하여 구성되어 검출채널 내에 농도구배 및 온도구배가 동시에 생성되는 것을 특징으로 하는 미세유체장비.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구배형성영역과 상기 검출채널의 경계 부분에 밸브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유체장비.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 검출채널의 횡폭은 100~1,000 마이크론인 것을 특징으로 하는 미세유체장비.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 검출채널과 온도조절용 채널의 간격은 10~1,500 마이크론인 것을 특징으로 하는 미세유체장비.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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