KR101632886B1 - 밀봉된 온-보드 시약을 갖는 미세유체 칩 - Google Patents

밀봉된 온-보드 시약을 갖는 미세유체 칩 Download PDF

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Abstract

미세유체(microfluidic) 제품 파우치(pouch) 조립체는 미세유체 칩(chip)에 사용될 수 있다. 미세유체 제품 파우치는, 내부 챔버(inner chamber)를 둘러싸며 파단 부분 및 내부 챔버 내에 위치 설정되는 내부 멤브레인(inner membrane)을 갖는 파우치를 포함할 수 있다. 내부 멤브레인은 내부 챔버를 제 1 캐비티(cavity) 및 제 2 캐비티로 분리할 수 있다. 시약(reagent)이 제 1 캐비티 및/또는 제 2 캐비티 내에 위치 설정될 수 있다. 미세유체 제품 파우치 조립체는 또한 파단 구조물(rupturing structure)을 포함할 수 있다. 파단 구조물은 미세유체 제품 파우치의 파단 부분을 선택적으로 파괴하도록 구성될 수 있다.

Description

밀봉된 온-보드 시약을 갖는 미세유체 칩 {MICROFLUIDIC CHIP WITH SEALED ON-BOARD REAGENT}
본 출원은 2013년 3월 14일자로 출원된 US 일련번호 제 61/783,287호의 이점을 주장한다. 이전에 참조된 출원의 전체 내용들이 인용에 의해 본원에 명확히 포함된다.
미세유체 채널(microfluidic channel)들 및 챔버(chamber)들은 미세유체 디바이스(device)들(이하, "미세유체 칩(chip)들"로서 지칭됨)을 구조화하기 위해서 상호 연결된다. 일반적으로, 미세유체 칩들은 디바이스 내에서 반응 및/또는 검출을 위해서 시료(sample)(예컨대, 혈액, 체액(bodily fluids))를 수용한다. 예컨대, 디바이스 내에 제공된 화학적 상호작용을 통해, 검출될 시료에 있는 분석물질(analyte)에 비례하는 신호가 제공된다.
미세유체 칩 내의 반응은 하나 또는 그 초과의 시약(reagent)들과 시료를 혼합함으로써 제공된다. 미세유체 디바이스들 상에서의 시약 저장은 일반적으로 번거로운 프로세스(process)이다. 미세유체 디바이스들의 조립은 습도 조절되는 환경들에서 요구된다. 추가로, 미세유체 디바이스들은 제거되지 않는다면 빛의 진입(light ingress)을 방지하는 패키징(packaging)에 밀봉될 필요가 있다. 심지어 사용시조차, 패키지(package)로부터의 미세유체 디바이스의 밀봉 해제(unsealing)는, 디바이스가 과도한 습도 및 빛에 노출되지 않도록 실행된다.
습도, 빛 등에 대한 보호를 위해서 시약 보관을 위한 포일 파우치(foil pouch)들이 당 산업분야에서 사용된다. 이들 파우치들은 시약이 시료 내로 방출될 수 있도록 버스트 압력(burst pressure)을 초과하는 압력의 적용에 의해 개방된다. 예컨대, 블리스터 파우치(blister pouch)들이 시약들을 이송하기 위해서 당 산업분야에서 사용된다. 예컨대, 미국특허 제 6,159,747 호, 미국 특허 제 8,012,745호, 미국 특허 제 8,105,849호, 미국 특허 제 6,264,900호, 및 미국 특허 제 7,060,225호를 참조한다. 그러나, 이들 파우치들은 건식 시약(dry reagent)들의 사용을 위해서는 설계되지 않는다.
건식 시약들은 더 긴 유통 기한(shelf life)을 허용한다. 그러나, 건식 시약들을 사용할 때, 버스트 압력을 초과하는 압력을 적용하는 것은 당 산업분야에서 현재 설계들을 사용하는 파우치로부터 건식 시약 대부분을 방출할 수 없다. 이는, 미세유체 칩 내의 시약과 시료 유체 사이에서 의도된 반응을 방해할 수 있다.
또한, 파우치들을 개방하기 위한 당 산업분야의 다른 방법들(예컨대, 스파이크(spike)들, 롤러(roller)들, 표면 장력(surface tension))은 파우치로부터 건식 시약의 대부분을 방출할 수 없다. 예컨대, 미국특허 제 4,965,047호, 미국 특허 제 5,258,314 호, 미국 특허 제 7,060,225 호 및 미국 특허 제 6,916,113 호를 참조한다.
본 발명의 요지를 만들고 사용할 때 당업자를 돕기 위해서, 첨부 도면들을 참조한다. 이 도면들은 실제축적으로 도시되도록 의도된 것은 아니다. 유사한 도면부호들이 명확성 및/또는 일관성을 위해서 유사한 요소들을 지칭할 수 있다. 명확성을 위해서, 모든 구성요소가 모든 도면에서 라벨링(labeled)되지 않을 수도 있다.
도 1은 본원에 개시된 본 발명의 개념들에 따라 구조화된 미세유체 칩(microfluidic chip)의 예시적 실시예의 개략적 사시도이다.
도 2는 도 1에 예시된 미세유체 칩을 위한 제품 파우치(product pouch) 조립체들의 2 개의 예시적 실시예들의 도식적 횡단면도이다. 제품 파우치 조립체들은 파우치 파단(rupturing) 구조물들로서 핀(pin)들을 포함한다.
도 3은 도 1에 예시된 미세 유체 칩을 위한 제품 파우치 조립체의 다른 예시적 실시예의 도식적 횡단면도이다. 도 3의 제품 파우치 조립체는 파우치 파단 구조물로서 플런저(plunger)를 포함한다.
도 4는 미세 유체 칩을 위한 제품 파우치 조립체들의 2 개의 다른 예시적 실시예들의 도식적 횡단면도이다. 도 4의 제품 파우치 조립체들은 파우치 파단 구조물로서 플런저를 포함한다.
도 5는 미세 유체 칩을 위한 제품 파우치 조립체의 또다른 예시적 실시예의 도식적 횡단면도이다. 도 5의 제품 파우치 조립체는 파우치 파단 구조물로서 팁(tip)을 갖는 구조물을 포함한다.
도 6은 6-6선을 따라 취한 도 5의 구조물의 횡단면도이다.
도 7은 미세 유체 칩을 위한 제품 파우치 조립체의 또다른 예시적 실시예의 도식적 횡단면도이다. 도 7의 제품 파우치 조립체는 파우치 파단 구조물로서 롤러(roller)를 포함한다.
도 8은 미세 유체 칩을 위한 제품 파우치 조립체의 또다른 예시적 실시예의 도식적 횡단면도이다. 도 8의 제품 파우치 조립체는 파우치 파단 구조물로서 변위 멤브레인(displacement membrane)을 포함한다.
개시물의 하나 이상의 실시예를 상세히 설명하기 이전에, 본 개시물은 달리 언급되지 않는 한 하기 명세서에서 설명되거나 도면들에 예시된 구성요소들의 구조, 실시, 예시적 데이터 및/또는 배열, 상세들에 대한 그의 적용으로 제한되지 않는다는 것이 이해된다.
본 개시물은 다른 실시예들일 수 있거나, 다양한 방식들로 실현되거나 실시될 수 있다. 또한, 본원에 사용된 어법(phraseology) 및/또는 기술용어(terminology)는 달리 주목되지 않는 한, 설명을 위한 것이지 제한으로서 고려되어서는 안 된다는 점이 이해되어야 한다.
하기 상세한 설명은 첨부 도면들을 참조한다. 상이한 도면들에서 동일한 도면 부호들은 동일하거나 유사한 요소들을 식별할 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "포함한다", "포함하는", "구비한다", "구비하는", "가지다", "갖는" 또는 이의 임의의 다른 변형은 비제한적인(non-exclusive) 포함을 다루도록 의도된다. 예컨대, 요소들의 리스트(list)를 포함하는 프로세스(process), 방법, 물품 또는 장치는, 단지 이들 요소들로 반드시 제한되는 것이 아니라 이러한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 대해 명확히 기재되거나 고유하지 않은 다른 요소들을 포함할 수 있다. 게다가, 반대로 명확하게 제시되지 않는 한, "또는" 은 "내포적인 또는(inclusive or)" 을 지칭하는 것이나 "배타적인 또는(exclusive or)" 을 지칭하는 것은 아니다. 예컨대, 조건 A 또는 B는 다음 중 어느 하나에 의해 만족된다: A는 참(true)(또는 존재함) 그리고 B는 거짓(false)(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음) 그리고 B는 참(또는 존재함), 그리고 A 및 B 양자 모두는 참(또는 존재함).
게다가, 단수의 사용은, 본원의 실시예들의 요소들 및 구성요소들을 설명하기 위해서 적용된다. 이는, 단지 편의상 행해지며 본 발명의 개념의 일반적인 센스를 부여하고자 행해진다. 본 명세서는 하나 또는 그 초과를 포함하는 것으로 판독되어야 하며, 단수형은 또한 다른 방식으로 의미되는 것이 분명하지 않다면 복수형을 포함할 수 있다. 게다가, 용어 "복수 개"의 사용은, 분명하게 다르게 언급되지 않는 한 "하나 초과"를 전달할 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "일 실시예, "실시예" 또는 "일부 실시예들"에 대한 임의의 언급은, 실시예와 관련하여 설명되는 특별한 요소, 특징, 구조 또는 특성이 하나 이상의 실시예에 포함되는 것을 의미한다. 본 명세서의 다양한 곳에 있는 표현인 "일 실시예에서", "실시예에서", 그리고 "일부 실시예들"은 반드시 동일한 실시예를 모두 지칭하는 것은 아니다.
도면들, 특히 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 미세유체 칩(microfluidic chip)(12)의 예시적 실시예의 도식적 사시도가 여기에 예시된다. 미세유체 칩(12)은 단일 미세유체 디바이스(device) 상에 하나 또는 그 초과의 실험실 기능(laboratory function)들을 포함하는 것이 가능한 디바이스일 수 있다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 미세유체 칩(12) 내의 요소들의 배열은, 미세유체 칩(12) 상의 상이한 위치들에 요소들의 배치와 함께 다양한 유체 경로(fluid path) 구성들 및 유체 제어(fluid control)를 포함할 수 있다. 이렇게 함으로써, 도 1에 예시된 묘사는 미세유체 칩(12)의 설계이며, 이렇게 함으로써, 미세유체 칩(12)의 설계가 예시된 구성으로 제한되지 않는다.
일반적으로, 미세유체 칩(12)은 하나 또는 그 초과의 시료 포트(sample port)(14)들, 하나 또는 그 초과의 채널(channel)(16)들, 하나 또는 그 초과의 밸브(valve)(18)들, 하나 또는 그 초과의 통기구(vent)(20)들, 하나 또는 그 초과의 검출 챔버(detection chamber)(22)들, 하나 또는 그 초과의 폐기물 리셉터클(waste receptacle)(24)들 등을 포함할 수 있다. 추가로, 미세유체 칩(12)은 하나 또는 그 초과의 펌프(pump)들, 광학 챔버(optical chamber)들, 변위 챔버(displacement chamber)들, 변형가능 챔버(deformable chamber)들, 가열 챔버(heating chamber)들, 반응 챔버(reaction chamber)들, 믹서(mixer)들 등을 포함할 수 있다. 이러한 요소들은 하나 또는 그 초과의 채널(16)들을 통해 상호연결될 수 있다.
일부 실시예들에서, 미세유체 칩(12) 내의 요소들의 배열은 선형(linear) 유동 설계를 포함할 수 있다. 예컨대, 미세유체 칩(12) 내의 요소들의 배열은, 시료 포트(14)에 제공되는 유체가 검출 챔버(22)로의 단일 방향의 유동에 후속할 수 있도록 이루어질 수 있다. 단일 방향 유동은, 미세유체 칩(12) 내의 밸브들의 사용을 최소화할 수 있으며, 이렇게 함으로써, 미세유체 유동 제어를 단순화하고 처리량(throughput)을 개선할 수 있다(기타 등등).
미세유체 칩(12)은 하우징(housing)(29), 제 1 표면(30), 대향하는 제 2 표면(32), 및 외주 가장자리(outer peripheral edge)(33)를 포함할 수 있다. 제 1 표면(30), 제 2 표면(32), 및/또는 외주 가장자리(33)는 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 중합체(polymer)들, 엘라스토머(elastomer)들 등을 포함하는 재료들로 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제 1 표면(30), 제 2 표면(32) 및/또는 외주 가장자리(33)는 가요성 멤브레인(flexible membrane)으로 형성될 수 있다. 일반적으로, 가요성 멤브레인은 변형가능한 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 가요성 멤브레인의 적어도 일부들은 변형가능한 재료의 원래 구성으로 복귀가능한 변형가능한 재료로 형성될 수 있다. 가요성 멤브레인이 변위된다면, 변형이 다시 발생할 수 있도록 가요성 멤브레인의 원래 구성으로 복귀하게 가요성 멤브레인을 위해서 가요성 멤브레인의 물성(materiality)이 제공될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제 1 표면(30), 제 2 표면(32), 및/또는 외주 가장자리(33)는 가요적이며 또한 천공가능한(pierceable) 재료, 관통가능한(penetrable) 재료, 강성(rigid) 재료, 및/또는 강성이 있으며 또한 천공가능하며/천공가능하거나 관통가능한 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 제 1 표면(30), 제 2 표면(32), 및/또는 외주 가장자리(33)는 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 폴리에틸렌(polyethylene; PET), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 아크릴(acrylic), 폴리카보네이트(polycarbonate), 공중합체(copolymer), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene; ABS) 등을 포함하는 재료들로 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 미세유체 칩(12)은 하나 또는 그 초과의 채널(16)들에 인접하게 위치 설정되는 하나 또는 그 초과의 온-보드(on-board) 제품 파우치(product pouch) 조립체(34)들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 2 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체(34)들이 이들 사이에 위치 설정된 기재(substrate)(35)에 서로 인접하게 위치 설정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제품 파우치 조립체(34)는 기재(35)에 의해 둘러싸이는 단일 파우치일 수 있다. 기재(35)는 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 아크릴, 폴리카보네이트, 공중합체, ABS 등을 포함하는 재료들로 형성될 수 있다.
제품 파우치 조립체(34)는 파우치(36)를 포함할 수 있다. 도 2에 묘사된 파우치(36) 내에는 하나 또는 그 초과의 시약(reagent)(38)들, 희석액(diluent)(48)들 등이 밀봉될 수 있다. 일반적으로, 파우치(36)들은 예컨대 기계적 힘의 사용에 의해 밀봉해제될 수 있는 밀봉된 용기(sealed container)들이어서, 시약(38)들, 희석액(48)들 등과 같은 하나 또는 그 초과의 제품들이 미세유체 칩(12)의 하나 또는 그 초과의 채널(16)들 내에 분배될 수 있다. 천공, 관통, 파괴 등에 의해 밀봉해제가 성취될 수 있다.
일부 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체(34)들이 미세유체 칩(12)의 제 1 표면(30)과 제 2 표면(32) 사이에 위치설정될 수 있다. 게다가, 각각의 제품 파우치 조립체(34)가 하우징(29) 내에 그리고 하나 또는 그 초과의 채널(16)들, 챔버(22)들 등에 인접하게 위치 설정될 수 있다. 예컨대, 도 2에 예시된 바와 같이, 하나 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체(34)들은, 전체 제품 파우치 조립체(34)가 제 1 표면(30)과 제 2 표면(32) 사이에서 미세유체 칩(12)의 하우징(29) 내에 감싸질 수 있으며, 파우치(36)가 하나 또는 그 초과의 채널(16)들에 인접하게 위치 설정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제품 파우치 조립체(34) 중 적어도 일부가 하우징(29)의 외부측에 위치 설정되고 제품 파우치 조립체(34) 중 적어도 일부가 하우징(29)의 내부측에 위치 설정되도록, 하나 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체(34)들이 위치 설정될 수 있다. 예컨대, 제품 파우치 조립체(34) 중 적어도 일부가 제 1 표면(30), 제 2 표면(32) 및/또는 외주 가장자리(33)를 넘어 연장하도록, 제품 파우치 조립체(34)가 미세유체 칩(12)의 하우징(29) 외부측에 위치 설정될 수 있다. 게다가, 제품 파우치 조립체(34) 중 적어도 일부가 하나 또는 그 초과의 채널(16)들에 인접하게 위치 설정되고 하나 또는 그 초과의 채널(16)들이 미세유체 칩(12)의 하우징(29) 내에 감싸지도록, 제품 파우치 조립체(34)가 연장할 수 있다.
일반적으로, 파우치(36)는 함수율(moisture content)(예컨대, 습도(humidity)), 광(light), 산화(oxidation), 박테리아 오염(bacterial contamination) 등으로부터의 배리어(barrier)를 제공할 수 있다. 예컨대, 파우치(36)는 함수율(예컨대, 습도), 광, 산화, 박테리아 오염 등으로부터 하나 또는 그 초과의 시약(38)들, 희석액(48)들 등을 위한 배리어를 제공할 수 있다. 파우치(36)는, 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 중합체, 금속 포일(예컨대, Al) 등을 포함하는 재료들로 형성될 수 있다. 예컨대, 파우치(36)는 PET 또는 PP의 내부 층과 알루미늄(aluminum) 포일의 외부 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 파우치(36)는 논-포일(non-foil) 재료들로 형성될 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, 파우치(36)는 낮은 수증기 투과율(water vapor transmission rate)들을 갖는 재료들로 형성될 수 있다.
일반적으로, 파우치(36)는 하나 또는 그 초과의 시약(38)들, 희석액(48)들 등을 수용하는 내부 챔버(40)의 외부 경계를 형성할 수 있다. 내부 챔버(40)의 크기 및 형상은, 내부 챔버(40)의 용적이 하나 또는 그 초과의 시약(38)들, 희석액(48)들 등을 수용할 수 있도록 이루어질 수 있다. 파우치(36)는 임의의 기하학적 형태로 내부 챔버(40)를 형성할 수 있다. 예컨대, 내부 챔버(40)는, 구형상(spherical shape), 직사각형 형상(rectangular shape), 정육면체 형상(cubical shape), 원통형 형상(cylindrical shape), 피라미드 형상(pyramidal shape), 원추 형상(conical shape), 또는 임의의 가공적인 형상(fanciful shape)일 수 있다.
일부 실시예들에서, 내부 챔버(40)는 2 또는 그 초과의 캐비티(cavity)(42)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 2에서, 각각의 제품 파우치 조립체(34)의 내부 챔버(40)는 제 1 캐비티(42a) 및 제 2 캐비티(42b)를 포함한다. 2 또는 그 초과의 캐비티(42)들은 하나 또는 그 초과의 내부 멤브레인(internal membrane)(44)들에 의해 분리될 수 있다. 일반적으로, 내부 멤브레인(44)은, 내부 챔버(40)를 2 또는 그 초과의 캐비티(42)들로 분리하도록 내부 챔버(40)의 길이를 연장할 수 있다. 추가의 내부 멤브레인(44)들은 내부 챔버(40)를 추가의 캐비티(42)들로 추가로 분리하도록 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 내부 멤브레인(44)은 취약성(frangible) 재료로 형성될 수 있다. 취약성 재료는, 파괴(breaking), 뒤틀림(distortion), 항복(yielding), 관통(penetration), 천공(piercing) 등을 통해 조각(fragment)들로 파괴될 수 있다. 예컨대, 내부 멤브레인(44)은 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 포함하는 재료들로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 내부 멤브레인(44)은 하나 또는 그 초과의 재료 층들로 형성될 수 있다. 예컨대, 내부 멤브레인(44)은 박층(thin layer)들로 형성가능한 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌 재료들로 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 내부 멤브레인(44)은 잘 휘어지는(pliable) 재료로 형성될 수 있다. 잘 휘어지는 재료는 파괴, 뒤틀림, 항복, 관통, 천공 등을 통해 변형하고 그리고 실질적으로 재료의 점착(cohesion)을 유지할 수 있다. 예컨대, 내부 멤브레인(44)은 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 엘라스토머(elastomer)(예컨대, 열가소성(thermoplastic) 엘라스토머들)들, 우레탄(uretane), 및/또는 유사한 재료들을 포함하는 잘 휘어지는 재료들로 형성될 수 있다. 각각의 캐비티(42)들은 하나 또는 그 초과의 시약(38)들, 희석액(48)들 등을 수용할 수 있다. 시약(38)들은 예컨대 동결 건조된 구체(lyophilized sphere)들, 정제(tablet)들 및/또는 분말들과 같은 건식 약제(dry formulation) 및/또는 예컨대 물, 소금들, 계면활성제들 및/또는 다른 화합물들과 같은 습식 약제(wet formulation)일 수 있다.
일반적으로, 파우치(36)는 내부 챔버(40) 내에서 하나 또는 그 초과의 제품들을 밀봉할 수 있다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 시약(38)들을 밀봉하는 것은, 함수율(예컨대, 습도), 광, 산화, 박테리아 오염 등에 대한 시약 민감도(reagent sensitivity)를 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 하나 또는 그 초과의 시약(38)들은 미리 규정된 온도들 및/또는 미리 규정된 유통 기한으로 제품 파우치 조립체(34) 내에 저장될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 시약(38)들은 실온에서 제품 파우치 조립체(34) 내에서 저장될 수 있으며, 1 년 보다 더 긴 유통 기한을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 유통 기한의 연장은 파우치(36)의 물성, 내부 챔버(40) 내의 압력, 시약 용적, 시약 변동성(reagent volatility) 등을 제어 또는 수정함으로써 제공될 수 있다.
파우치(36)의 적어도 일부는 채널(16)들 중 하나 또는 그 초과의 채널에 인접하게 위치 설정된 파단 부분(rupturing portion)(50)을 포함할 수 있다. 파단 부분(50)은, 시약(38)들, 희석액(48)들 등이 미세유체 칩(12)의 하나 또는 그 초과의 채널(16)들 내로 분배될 수 있도록 파괴(예컨대, 기계적 힘)될 수 있다. 일부 실시예들에서, 파우치(36)의 파단 부분(50)이 취약성 재료로 형성된 멤브레인일 수 있다. 취약성 재료는, 파괴, 뒤틀림, 항복, 관통, 천공 등을 통해 조각들로 파괴될 수 있다. 예컨대, 파우치(36)의 파단 부분(50)은, 이것으로 제한하는 것은 아니지만, PEP, PP, 금속 포일 등을 포함하는 재료들로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 파우치(36)의 파단 부분(50)은 내부 멤브레인(44)에 대한 물성이 유사할 수 있으며; 그러나, 파우치(36) 및 내부 멤브레인(44)의 물성은 상이한 목적들을 위해서 상이하게 구성될 수 있음에 주목해야 한다.
일부 실시예들에서, 파우치(36)의 파단 부분(50)은 잘 휘어지는 재료로 형성될 수 있다. 잘 휘어지는 재료는, 파괴, 뒤틀림, 항복, 관통, 천공 등을 통해 탄성적으로 변형하고 그리고 실질적으로 재료의 응집을 유지할 수 있다. 예컨대, 파우치(36)는 이것으로 제한하는 것은 아니지만, PEP, PP 등을 포함하는 잘 휘어지는 재료들로 형성될 수 있다.
제품 파우치 조립체(34)에 인접하게 위치 설정되는 채널(16) 내에서 유체(52)를 혼합하기 위해서 시약(38)들, 희석액(48)들 등을 위해 파우치(36)의 파단 부분(50)의 파괴를 제공할 수 있다. 일반적으로, 채널(16) 내의 유체(52)는 미세 유체 칩(12)의 시료 포트(14) 내로 도입되는 유체를 포함한다. 추가적으로, 유체(52)는 미세유체 칩(12)의 채널(16)들을 통한 이동 중 추가되는 추가 시약들, 희석액들 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 선형 유동 설계에서, 미세유체 칩(12) 내의 요소들의 배열은, 시료 포트(14)에 도입되는 유체(52)가 검출 챔버(22)로의 단일 방향 유동에 후속할 수 있도록 이루어질 수 있다. 유체(52)는, 유체(52)가 채널(16)을 통해 검출 챔버(22)로 이동함에 따라 제품 파우치 조립체(34)들로부터 시약(38)(들), 희석액(48)(들) 등과 혼합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 미세유체 칩(12)은 하나 또는 그 초과의 센서 조립체(60)들을 사용하는 도구에 의해 판독될 수 있다. 센서 조립체(60)는 채널(16) 내에서 유체(52)의 위치를 판정(determine) 및/또는 검증(verify)하도록 하나 또는 그 초과의 유체 검출기(fluid detector)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 유체 검출기는 하나 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체(34)들 내에 아주 인접해 있는(close proximity) 유체(52)를 판정 및/또는 검증할 수 있다. 센서 조립체(sensor assmbly)(60)들은 광학(optical) 센서들, 근접(proximity) 센서들 등 뿐만 아니라 센서 조립체(60)들에 의해 발생된 신호들을 검색하고 해석하도록 구성되는 하나 또는 그 초과의 회로들일 수 있다.
제품 파우치 조립체(34)는 기계적 힘, 압력 힘 등을 사용하여 파우치 파단 구조(예컨대, 기계적 푸셔(mechanical pusher), 플런저(plunger), 압전식 액츄에이터(piezoelectric actuator), 롤러(roller)들)에 의해 밀봉해제될 수 있다. 예컨대, 제품 파우치 조립체(34)는 제품 파우치 조립체(34)의 파단 부분(50)으로의 기계적 힘의 적용을 이용하여 파우치 파단 구조에 의해 밀봉해제될 수 있다. 기계적 힘의 적용은, 하나 또는 그 초과의 캐비티(42)들의 내용물(content)들을 채널(16) 내로 방출하는 제품 파우치 조립체(34)의 파단 부분(50)을 파괴할 수 있다.
도 2를 참조하면, 일부 실시예들에서, 제품 파우치 조립체(34)의 파단 부분(50)을 파괴하도록 구성되는 파우치 파단 구조가 핀(pin)(54)을 포함할 수 있다. 핀(54)은 제 1 단부(56) 및 제 2 단부(58)를 갖는 로드형(rod-like) 형태일 수 있다. 핀(54)의 형상은 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 구형상, 직사각형 형상, 정육면체 형상, 원통형 형상, 피라미드 형상, 원추 형상, 또는 임의의 가공적인 형상을 포함할 수 있다. 핀(54)은, 이것으로 제한하는 것은 아니지만 금속, 중합체 등을 포함하는 재료들로 형성될 수 있다.
핀(54)의 제 1 단부(56)는, 미세유체 칩(12)의 제 1 표면(30), 제 2 표면(32) 및/또는 외주 가장자리(33)에 인접한 하우징(29)에 의해 지지되며/지지되거나 하우징에 부착되는 평탄 단부(flat end)를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 2에서, 핀(54)의 제 1 단부(56)는 미세유체 칩(12)의 제 2 표면(32)에 인접한 하우징(29)에 의해 지지되며 하우징에 부착된다. 일부 실시예들에서, 핀(54)은 미세유체 칩(12)의 하우징(29)의 외부측으로 연장할 수 있다. 예컨대, 핀(54)의 제 1 단부(56)는 미세유체 칩(12)의 외부 상에서 제 1 표면(30), 제 2 표면(32) 또는 외주 가장자리(33)를 지나 연장할 수 있다.
핀(54)의 제 2 단부(58)는 관통 및/또는 천공 가장자리(59)를 포함할 수 있다. 가장자리(59)는 제품 파우치 조립체(34)의 파단 부분(50)을 파괴하도록 구성되는 날카로운 가장자리(sharp edge) 및/또는 포인트 가장자리(point edge)일 수 있다. 사용 중, 핀(54)의 제 2 단부(58)의 가장자리(59)가 제품 파우치 조립체(34)의 파단 부분(50)을 파괴하도록 핀(54)의 제 1 단부(56)에 힘이 적용될 수 있다. 핀(54)의 가장자리(59)의 크기 및 형상은 캐비티(42)들의 하나 또는 그 초과의 내용물들의 대부분 그렇지 않다면, 전부가 채널(16) 내로 방출될 수 있도록 구성될 수 있다. 예컨대, 핀(54)의 가장자리(59)의 크기 및 형상은, 제 1 캐비티(42a)에서의 시약(38)의 대부분 그렇지 않다면 전부가 채널(16)에 진입할 수 있도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 핀(54)의 길이(L)는, 핀(54)의 제 1 단부(56)에 적용되는 힘이 파우치(36)의 파단 부분(50)의 파괴를 허용할 수 있고, 그리고 또한, 이 힘이 제품 파우치 조립체(34)의 내부 멤브레인(44)의 파괴를 허용할 수 있도록 이루어질 수 있다. 예컨대, 핀(54)의 길이(L)는 채널(16)의 높이(h)보다 더 클 수 있다.
채널(16)에 진입하도록 다중 캐비티(42)들로부터 시약(38)들, 희석액(48)들 등을 위해 파단 부분(50) 및 내부 멤브레인(44)의 파괴를 제공할 수 있다. 일 예에서, 시약(38)은 제 1 캐비티(42a)에서 건식 형태로 저장될 수 있다. 제 1 캐비티(42a)에서 건식 시약(38)을 수화하기 위해서, 제 2 캐비티(42b)가 희석액(48)을 포함할 수 있다. 내부 멤브레인(44)은, 건식 시약(38)이 희석액(48)에 의해 수화되고(hydrated) 채널(16) 내로 유동할 수 있도록 파우치(36)의 파단 부분(50)의 파괴에 따라, 이와 동시에 또는 이후 바로 직후에 천공, 관통 및/또는 파괴될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시약(38)의 수화는 채널(16) 내로의 시약(38)의 적어도 부분적 또는 완전한 전달을 보장할 수 있다.
다른 예에서, 시약(38)은 제 1 캐비티(42a)에서 액체 형태로 저장될 수 있다. 다른 시약이 제 2 캐비티(42b)에서 액체 형태(liquid form) 또는 건식 형태(dry form)로 저장될 수 있다. 내부 멤브레인(44)은, 제 1 캐비티(42a)에서 액체 형태인 시약(38)이 제 2 캐비티(42b)에서 액체 형태 또는 건식 형태로 시약과 혼합될 수 있도록 파우치(36)의 밀봉 해제와 대략 동시에 천공, 관통 및/또는 파괴될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 사용시, 유체(52)가 미세유체 칩(12)의 시료 포트(14)에 진입할 수 있고 채널(16)을 통해 유동할 수 있다. 센서 조립체(60)는 채널(16) 내의 유체(52)의 위치를 검출 및/또는 검증할 수 있다. 유체(52)가 제품 파우치 조립체(34)를 향해 이동함에 따라, 핀(54)의 제 2 단부(58)의 가장자리(59)가 채널(16) 내로 제 1 캐비티(42a)의 내용물들을 방출하는 제품 파우치 조립체(34)의 파우치(36)의 파단 부분(50)을 파괴할 수 있도록 핀(54)의 제 1 단부(56)에 힘이 적용될 수 있다. 예컨대, 핀(54)의 제 2 단부(58)의 가장자리(59)는 채널(16) 내로 시약(38)을 방출하는 파단 부분(50)을 파괴할 수 있다. 일부 실시예들에서, 핀(54)의 제 2 단부(58)는, 채널(16) 내로 제 1 캐비티(42a) 및 제 2 캐비티(42b)의 내용물들을 방출하는, 내부 멤브레인(44) 뿐만 아니라 파우치(36)를 파괴할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 핀(54)의 제 2 단부(58)의 가장자리(59)는 제 2 캐비티(42b)로부터 제 1 캐비티(42a) 내로 희석액(48)을 방출하는 내부 멤브레인(44)을 파괴할 수 있다. 희석액(48)은 채널(16)에 진입하기 이전에 또는 진입하면서 시약(38)과 혼합될 수 있으며, 시약(38) 그리고 희석액(48) 양자 모두가 유체(52)와 혼합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 유체(52)는 채널(16)에 진입하거나 채널(16)에 진입하는 제품 파우치 조립체(34)의 내용물들에 후속하여 채널(16)을 통해 유동할 수 있다. 예컨대, 유체(52)는 제 1 캐비티(42a)의 내용물들 또는 제 1 캐비티(42a) 및 제 2 캐비티(42b)의 내용물들이 제품 파우치 조립체(34)로부터 채널(16) 내로 방출된 이후에, 제 1 캐비티(42a)의 내용물들 또는 제 1 캐비티(42a) 및 제 2 캐비티(42b)의 내용물들과 혼합하도록 시료 포트(14)에 전달될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일부 실시예들에서, 제품 파우치 조립체(34)의 파단 부분(50)을 파괴하도록 구성되는 파우치 파단 구조는 플런저(62)를 포함할 수 있다. 플런저(62)는 로드(66)에 부착되거나 일체로 형성되는 접촉 부재(64)를 포함할 수 있다. 접촉 부재(64)는 제 1 표면(68) 및 대향하는 제 2 표면(70)을 포함할 수 있다. 접촉 부재(64)의 제 2 표면(70)은 로드(66)에 부착되거나 일체로 형성될 수 있다.
접촉 부재(64)의 제 1 표면(68)은 제품 파우치의 변형가능한 멤브레인(72)과 접촉할 수 있다. 변형가능한 멤브레인(72)은, 이것으로 제한하는 것은 아니지만, PEP, PP 등을 포함하는 재료들로 형성될 수 있다.
로드(66)의 형상은, 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 구형상, 직사각형 형상, 정육면체 형상, 원통형 형상, 피라미드 형상, 원추 형상, 또는 임의의 가공적인 형상을 포함할 수 있다. 접촉 부재(64)의 형상은, 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 구형상, 직사각형 형상, 정육면체 형상, 원통형 형상, 피라미드 형상, 원추 형상, 또는 임의의 가공적인 형상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 로드(66)의 물성 및 접촉 부재(64)의 물성은 실질적으로 유사할 수 있다. 일부 실시예들에서, 로드(66)의 물성 및 접촉 부재(64)의 물성은 상이할 수 있다. 로드(66) 및/또는 접촉 부재(64)의 물성은, 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 금속, 중합체 등을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 일부 실시예들에서, 전체 로드(62)가 미세유체 칩(12) 내에 감싸질 수 있다. 예컨대, 로드(62)는 미세유체 칩(12)의 제 1 표면(30), 제 2 표면(32) 및/또는 외주 가장자리(33)에 인접한 하우징(29)에 의해 지지될 수 있다. 대안으로, 로드(62)의 적어도 일부가 미세유체 칩(12)의 외부로 연장할 수 있다. 예컨대, 로드의 일부는 제 1 표면(30)(도 3에 예시된 바와 같음), 제 2 표면(32) 및/또는 외주 가장자리(33)를 통해 연장할 수 있다.
도 3을 참조하면, 접촉 부재(64)의 제 1 표면(68)은 사용중 제품 파우치 조립체(34)의 변형가능한 멤브레인(72)과 접촉할 수 있다. 일부 실시예들에서, 접촉 부재(64)의 제 1 표면(68)은 실질적으로 평탄 표면일 수 있다. 접촉 부재(64)는 도 3에 예시된 바와 같이 제품 파우치 조립체(34)의 길이(L2)를 연장할 수 있다. 대안으로, 접촉 부재(64)는 제품 파우치 조립체(34)의 길이(L2)보다 길거나 그 미만인 길이를 연장할 수 있다.
사용 중, 접촉 부재(64)의 제 1 표면(68)이 제품 파우치 조립체(34)의 변형가능한 멤브레인(72)과 접촉하도록 로드(62)에 힘이 적용될 수 있다. 힘이 적용될 때, 변형 가능한 멤브레인(72)은 제 2 캐비티(42b) 내로 변형하며, 이 멤브레인은 제 2 캐비티(42b) 내의 압력을 증가시킨다. 제 2 캐비티 내에서 증가된 압력은, 내부 멤브레인(44)이 제 1 캐비티(42a) 내로 변형하는 것을 유발하며, 이에 의해 제 1 캐비티(42a)의 내용물들을 채널(16) 내로 방출하도록 파단 부분(50)을 파단하게 제 1 캐비티(42a) 내의 압력을 증가시킨다.
일부 실시예들에서, 제 2 캐비티(42b)에는 헬륨(helium), 질소(nitrogen) 및/또는 공기(air)와 같은 가스(gas)가 충전될 수 있다. 파단 부분(50)을 파단하는 것에 의해서 압력 불균형(pressure imbalance)을 유발하도록 압력 하에 제 2 캐비티(42b)에 가스가 저장될 수 있으며, 이에 의해 내부 멤브레인(44)이 제 1 캐비티(42a) 내로 변형되며, 제 1 캐비티(42a)의 내용물들을 채널(16) 내로 푸쉬(push)한다.
채널(16)에 진입하도록 시약(38)들, 희석액들 등을 위해서 파우치(36)의 파단 부분(50)의 파괴를 제공할 수 있다. 일 예에서, 시약(38)은 제 1 캐비티(42a)에서 건식 형태 또는 유체 형태로 저장될 수 있다. 건식 형태 또는 유체 형태의 시약(38)이 채널(16) 내로 방출될 수 있도록 변형가능한 멤브레인(72)으로의 힘의 적용은 파우치(36)의 파단 부분(50)의 파괴를 허용할 수 있다. 다른 예에서, 시약(38)은 제 1 캐비티(42a)에 건식 형태로 저장될 수 있으며, 희석액은 제 2 캐비티(42b)에서 유체 형태로 저장될 수 있다. 희석액이 시약(38)을 수화시킬 수 있고, 시약(38) 그리고 시약(38)과 희석액 양자 모두가 채널(16)에 진입할 수 있도록 변형가능한 멤브레인(72)으로의 힘의 적용은 파우치(36)의 파단 부분(50)과 내부 멤브레인(44)의 파단을 허용할 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 사용시, 유체(52)가 미세유체 칩(12)의 시료 포트(14)에 진입할 수 있고 채널(16)을 통해 유동할 수 있다. 센서 조립체(60)는 채널(16) 내의 유체(52)의 위치를 검출 및/또는 검증할 수 있고 플런저(62)의 로드(66)의 이동을 구동시킬 수 있다. 유체(52)가 제품 파우치 조립체(34)를 향해 이동함에 따라, 접촉 부재(64)의 제 1 표면(68)이 제품 파우치 조립체(34)의 변형가능한 멤브레인(72)과 접촉하도록 플런저(62)의 로드(66)에 힘이 적용될 수 있다. 힘의 적용시, 파우치(36)의 파단 부분(50)이 제 1 캐비티(42a)의 내용물들을 채널(16) 내로 방출하도록 파괴될 수 있다. 제 1 캐비티(42a)의 내용물들은 유체(52)와 혼합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 사용시, 공기, 헬륨 및/또는 질소와 같은 가스가 제 2 캐비티(42b)에 저장될 수 있다. 유체(52)가 제품 파우치 조립체(34)를 향해 이동함에 따라, 접촉 부재(64)의 제 1 표면(68)이 파단 부분(50)을 파괴하게 제품 파우치 조립체(34)의 변형가능한 멤브레인(72)과 접촉할 수 있도록 플런저(62)의 로드(66)에 힘이 적용될 수 있으며 이에 의해 제 1 캐비티(42a)의 내용물들을 채널(16) 내로 방출한다. 추가 압력이 제 1 캐비티(42a)에 적용될 수 있고, 제 1 캐비티(42a)의 전체 내용물들, 또는 실질적으로 제 1 캐비티(42a)의 내용물들 전체가 채널(16) 내로 방출될 수 있도록, 제 2 캐비티(42a) 내의 가스가 가압 하에 저장될 수 있다. 제 1 캐비티(42a)의 내용물들은 채널(16) 내에서 유체(52)와 혼합될 수 있다.
도 4는 미세유체 칩(112)의 다른 예시적 실시예를 예시한다. 미세유체 칩(112)은 명확성 및/또는 일관성을 위해서 도 1 내지 도 3의 미세유체 칩(12)의 유사한 요소들을 지칭하는 유사한 도면 부호들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 미세유체 칩(112)은 파우치(136)의 내부 멤브레인 층(144) 및/또는 파단 층(150)을 갖는 하나 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체(134)들을 포함할 수 있다. 내부 멤브레인 층(144) 및 파단 층(150)은 도 2 및 도 3의 파우치(36)의 파단 부분(50) 및 내부 멤브레인(44)과 유사할 수 있다.
파우치(136)의 내부 멤브레인 층(144) 및 파단 층(150)은, 제품 파우치 조립체(134)들의 내부 챔버(140)의 외부측으로 연장할 수 있고 그리고 미세유체 칩(112)의 길이 및/또는 폭을 연장할 수 있다. 이렇게 함으로써, 파우치(136)의 내부 멤브레인 층(144) 및/또는 파단 층(150)은 미세유체 칩(112)의 적어도 일부를 횡단하는 하나 또는 그 초과의 층들로서 형성될 수 있다. 추가적으로, 파우치(136)의 내부 멤브레인 층(144) 및/또는 파단 층(150)은 하나 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체(134)들의 일부로부터 형성될 수 있다. 예컨대, 도 4에 예시된 바와 같이, 파우치(136)의 내부 멤브레인(144) 및 파단 층(150)은 제 1 제품 파우치 조립체(134a) 및 제 2 제품 파우치 조립체(134b)의 일부를 형성할 수 있다. 기재(135)가 내부 멤브레인(144)과 파단 층(150) 사이에 위치 설정될 수 있다. 기재(135)는 도 2 및 도 3에 예시된 기재(35)와 유사할 수 있다.
파우치 파단 구조는 파우치(136)의 파단 부분(150)을 파괴하도록 구성된 플런저(161)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 플런저(161)가 내부 멤브레인 층(144)과 파단 층(150)을 파괴하도록 눌려질(depressed) 수 있다.
일부 실시예들에서, 내부 멤브레인 층(144) 및 파단 층(150)은 순차적으로 버스트 압력을 받도록 설계될 수 있다. 예컨대, 제 2 캐비티(142b)의 내용물들(예컨대, 희석액(148))이 제 1 캐비티(142a)의 내용물(예컨대, 시약(138))에 진입하여 혼합되도록, 플런저(161)가 내부 멤브레인 층(144)의 파괴를 초기에 유발할 수 있다. 이후, 제 1 캐비티(142a)의 혼합물 및 제 2 캐비티(142b)의 내용물들이 미세유체 칩(112) 내에서 채널(116)에 진입하도록 플런저(161)가 파단 층(150)의 파괴를 순차적으로(sequentially) 유발할 수 있다. 대안으로, 제 1 캐비티(142a)의 내용물들 및 제 2 캐비티(142b)의 내용물들이 대략 동시에 채널(116)에 진입하도록 내부 멤브레인 층(144) 및 파단 층(150)이 동시에 파괴되게 설계될 수 있다.
플런저(161)가 제 1 단부(163) 및 제 2 단부(165)를 갖는 로드형(rod-like) 형태일 수 있다. 플런저(161)의 형상은 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 구형상, 직사각형 형상, 정육면체 형상, 원통형 형상, 피라미드 형상, 원추 형상, 또는 임의의 가공적인 형상을 포함할 수 있다. 플런저(161)는 이것으로 제한하는 것은 아니지만 금속, 중합체 등을 포함하는 재료들로 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 플런저(161)는, 파단 층(150)의 파괴 후 내부 챔버(140) 내에 유지하는 내용물들의 양을 제한하도록 설계될 수 있다. 플런저(161)의 제 1 단부(163)는 제품 파우치 조립체(134)의 제 2 캐비티(142b)의 기하학적 형상을 따르도록 형성될 수 있다. 예컨대, 플런저(161)의 제 1 단부(163)는 수형 구성요소(male component)로 고려될 수 있으며, 제 2 캐비티(142b)의 기하학적 형상은 수형 구성요소와 짝을 이루는(counterpart) 암형(female)을 형성할 수 있다. 도 4에 예시된 바와 같이, 플런저(161)의 제 1 단부(163)는 제 2 캐비티(142b) 암형 구성요소의 둥근 기하학적 형상을 따르는 둥근 가장자리 수형 구성요소를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 플런저(161)는 미세유체 칩(112)의 외부에 수용될 수 있다. 예컨대, 도 4에 예시된 바와 같이, 플런저(161)가 초기에 미세유체 칩(112)의 제 1 표면(130)에 압력을 적용하도록, 플런저(161)가 미세유체 칩(112)의 외부에 수용될 수 있다. 압력은, 제 1 표면(130)을 통해 제품 파우치 조립체(134)에 전달될 수 있다. 미세유체 칩(112)의 제 1 표면(130)은 도 1 내지 도 3에 예시된 미세유체 칩(12)의 제 1 표면(30)과 유사할 수 있다. 대안으로, 플런저(161)는 미세유체 칩(112) 내부에 수용될 수 있다. 예컨대, 제 2 단부(165)는 도 2에 예시된 핀(54)에 대한 설계와 유사한 미세유체 칩(112)의 제 1 표면(130)에 인접한 미세유체 칩(112)의 하우징(129)에 지지 및/또는 부착될 수 있다.
일부 실시예들에서, 내부 챔버(140)의 기하학적 형상은, 파단 층(150)의 파괴 이후에, 내부 챔버(140) 내에서 유지하는 내용물들의 양을 제한하도록 설계될 수 있다. 예컨대, 도 4에 예시된 바와 같이, 제 1 캐비티(142a) 및 제 2 캐비티(142b)는 각각의 캐비티(142a, 142b)의 내용물들을 채널(116) 내로 지향시키는 정점(apex)(169)을 제공하는 원추형 기하학적 형상을 형성할 수 있다. 제 1 캐비티(142a)는 제 2 캐비티(142b)에 비교할 때 더 작은 횡단면적(cross-sectional area)(예컨대, 직경)을 가질 수 있다. 제 2 캐비티(142b)의 내용물들은 제 1 캐비티(142a) 내로 유동한다. 제 2 캐비티(142b)로부터 제 1 캐비티(142a)로의 직경의 변화는, 제 1 및/또는 제 2 캐비티(142a, 142b)들에 정합하도록 구성된 플런저(161)에 추가로 또는 그 대신에(in lieu of) 정점(169)에서 내부 챔버(140)의 채널(116) 내로의 추가적인 비워냄을 위해서 제공할 수 있다.
채널(116)에 진입하도록 다중 캐비티(142a 및/또는 142b)들로부터 시약(138)들, 희석액(148)들 등을 위해 파단 부분(150) 및 내부 멤브레인(144)의 파괴를 제공할 수 있다. 일 예에서, 시약(138)은 제 1 캐비티(142a)에서 건식 형태로 저장될 수 있다. 채널(116)에 진입하는 시약(138) 이전에 시약(138)을 수화하기 위해서 희석액(148)을 위한 내부 멤브레인(114)의 파괴를 제공할 수 있다. 다른 예에서, 시약(138)은 제 1 캐비티(142a)에서 건식 또는 유체 형태로 저장될 수 있다. 플런저(162)에 의한 힘의 적용시, 제 1 캐비티(142a)의 내용물들의 대부분 그렇지 않다면, 전부가 채널(116) 내로 방출될 수 있도록, 공기와 같은 가스가 압력 하에서 제 2 캐비티(142b)에 저장될 수 있다.
도 4를 참조하면, 사용시, 유체(152)가 미세유체 칩(112)에 진입할 수 있으며 채널(116)을 통해 유동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서 조립체(160)는 채널(116) 내에서 유체(152)의 위치를 검출 및/또는 검증할 수 있다. 유체(152)가 제품 파우치 조립체(134)를 향해 이동함에 따라, 플런저(161)의 제 1 단부(163)가 미세유체 칩(112)의 제 1 표면(130)과 접촉하도록 플런저(161)에 힘이 적용될 수 있다. 플런저(161)의 제 1 단부(163)는 제품 파우치 조립체(134)의 제 1 캐비티(142a) 및 제 2 캐비티(142b) 내에 추가의 압력을 발생시켜, 내부 멤브레인(144) 및/또는 파단 부분(150)이 제 1 캐비티(142a) 및/또는 제 2 캐비티(142b)의 내용물들을 채널(116) 내로 방출하는 것을 파괴하도록 유발한다.
도 5는 하나 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체(234)들을 갖는 미세유체 칩(212)의 다른 예시적 실시예를 예시한다. 미세유체 칩(212)은 명확성 및/또는 일관성을 위해서 도 1 내지 도 3의 미세유체 칩(12) 및 도 4의 미세유체 칩(112)의 유사한 요소들을 지칭하는 유사한 도면부호들을 포함할 수 있다.
제품 파우치 조립체(234)는 시약(238), 희석액 등을 수용하는 내부 챔버(240)를 밀봉하도록 형성된 파우치(236)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 내부 챔버(240)는 도 2 및 도 3에 관하여 설명된 다중 캐비티(42)들과 유사한 제 2 챔버에 의해 지지될 수 있다.
일반적으로, 제품 파우치 조립체(234)의 파우치(236)는 파단 부분(250)을 포함할 수 있다. 제품 파우치 조립체(234)의 파단 부분(250)은, 기재(266) 내에 형성된 미세유체 칩(212)의 채널(216)에 인접하게 위치 설정될 수 있다. 채널(216)은 수직한 채널 세그먼트(channel segment)(216b)에 의해 연결된 2 개의 수평 채널 세그먼트(216a, 216c)들을 포함할 수 있다. 수직 채널 세그먼트(216a, 216c)들은 높이(H)에 의해 분리될 수 있다. 높이(H)는 채널 세그먼트(216a, 216b, 216c)들을 통해 유체(252)의 적절한 유동을 제공하도록 판정될 수 있다. 수직 채널 세그먼트(216b)는 파우치(236) 아래에 위치 설정될 수 있다.
제품 파우치 조립체는 파단 부분(250)을 관통, 천공 및/또는 파괴하도록 구성되는 팁(tip)(253)을 갖는 구조(251)를 포함할 수 있다. 구조(251)는 수직 채널 세그먼트(216b) 내에서 파단 부분(250) 아래에 위치 설정될 수 있다. 채널(216) 내의 유체(252)가 파단 부분(250) 주변을 채움으로써, 힘이 파우치(236)에 적용될 수 있어, 이 파우치(236)는 파단 부분(250)이 성형된 구조(251)의 팁(253)에 접촉하도록 수직으로 변위되며, 이에 의해 파단 부분(250)을 파괴한다. 파단 부분(250)을 파괴하는 것은 파우치(236)의 내용물들을 채널(216) 내로 방출한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 구조(251)는 팁(251)을 외부 프레임(outer frame)(257)에 연결하는 2 또는 그 초과의 스포크(spoke)(255)들로 형성될 수 있다. 외부 프레임(257)은 채널(216) 내에 폼 피트(form fit)되도록 형상을 가지며 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 채널(216)은 원형 직경(circular diameter)을 포함할 수 있으며, 외부 프레임(257)은 원형 형태(circular formation)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 팁(251) 및 스포크(255)들이 채널(216) 내에 있도록 외부 프레임(257)이 기재(266)에 연결될 수 있다. 예컨대, 외부 프레임(257)은 기재(266) 등에 접착되는 단일(unitary) 구조를 형성하도록 기재(266)에 통합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 외부 프레임(257)은 채널(216) 내에 끼움장착(fitted)되지만 기재(266)에 부착(attached)되지 않게 형성될 수 있다.
구조(251)의 팁(253)은 파우치(236)의 파단 부분(250)을 파괴하도록 구성된 날카로운 가장자리 및/또는 포인트 가장자리일 수 있다. 팁(253)의 크기 및 형상은, 파단 부분(250)의 파괴시, 내부 챔버(240)의 내용물들의 대부분 그렇지 않다면 전부가 채널(216) 내로 방출될 수 있도록 구성될 수 있다. 예컨대, 팁(253)의 크기 및 형상은, 파단 부분(250)의 파괴시, 시약(238)이 채널(216)에 진입할 수 있도록 구성될 수 있다. 구조(251)는 예컨대 구조(251)를 성형함으로써 임의의 적절한 프로세스를 사용하여 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 유체(252)는 미세유체 칩(212)의 수평 채널 세그먼트(216a)에 진입할 수 있다. 센서 조립체(260)는 수평 채널 세그먼트(216a) 내에서 유체(252)의 위치를 검출 및/또는 검증할 수 있다. 유체(252)는 수직 채널 세그먼트(216b) 내에서 그리고 수평 채널 세그먼트(216c) 내로 성형 구조(251)의 스포크(255)들과 프레임(257) 사이에서 개구(261a, 261b, 261c)들을 통해 유동할 수 있다. 유체가 제품 파우치 조립체(234)를 향해 이동함에 따라, 성형 구조(251)의 팁(253)이 파우치(236)의 파단 부분(250)과 접촉하도록 힘(F)이 파우치(236)를 하방으로 이동하도록 표면(230) 상에 하방으로 적용될 수 있다. 내부 챔버(240)의 내용물들이 수평 채널 세그먼트(216a) 내로 방출될 수 있도록, 팁(253)이 제품 파우치(236)의 파단 부분(250)을 파괴할 수 있다. 내부 챔버(240)의 내용물들은 유체(252)와 혼합할 수 있으며, 수직 채널 세그먼트(216b) 내에서 그리고 수평 채널 세그먼트(216c) 내로 성형 구조(251)의 스포크(255)들과 프레임(257) 사이에서 유동할 수 있다.
도 7은 제품 파우치 조립체(334)를 갖는 미세유체 칩(312)의 다른 예시적 실시예를 예시한다. 미세유체 칩(312)은 명확성 및/또는 일관성을 위해서 도 1 내지 도 3에 도시된 미세유체 칩(12), 도 4에 도시된 미세유체 칩(112) 및 도 5에 도시된 미세유체 칩(212)의 유사한 요소들을 지칭하는 유사한 도면부호들을 포함할 수 있다.
일반적으로, 제품 파우치 조립체(334)는 내부 챔버(340)를 형성하는 파우치(336)를 포함한다. 내부 챔버(340)는 제 1 캐비티(342a) 및 제 2 캐비티(342b)로 분리될 수 있다. 제 1 캐비티(342a) 및 제 2 캐비티(342b)는 내부 멤브레인(344)에 의해 분리될 수 있다. 파우치(336)의 적어도 일부는 파단 부분(350)을 포함할 수 있다. 파단 부분(350)은, 시약(338)들, 희석액(348)들 등이 미세유체 칩(312)의 하나 또는 그 초과의 채널(316)들 내로 분배될 수 있도록 파괴될 수 있다.
일부 실시예들에서, 시약(338)은 제 1 캐비티(342a)에 저장될 수 있고, 희석액(348)은 제 2 캐비티(342b)에 저장될 수 있다. 제 2 캐비티(342b)는 제 1 단부(382), 제 2 단부(384) 및 도 7에 예시된 바와 같이 제 1 단부(382)로부터 제 2 단부(384)까지 걸쳐진(spanning) 길이(L3)를 갖는 기다란 캐비티일 수 있다.
제품 파우치 조립체(334)는, 제 2 캐비티(342b)의 제 1 단부(382)로부터 제 2 캐비티(342b)의 제 2 단부(384)까지 제품 파우치 조립체(334)의 파우치(336) 변위를 제공하기 위해 롤러(380)를 포함한다. 이 변위는, 제 2 캐비티(342b)의 내용물들을 제 1 캐비티(342a) 내로 방출하기 위해서 제 2 캐비티(342b)와 제 1 캐비티(342a) 사이에서 내부 멤브레인(344)을 파괴하는데 충분한 임의의 압력을 제 2 캐비티(342b)에 적용할 수 있다. 롤러(roller)(380)는 파단 부분(350)의 파괴를 유발하도록 파단 부분(350)에 압력을 적용하게 계속해서 변위될 수 있으며, 이에 의해 제 1 캐비티(342a)의 내용물들을 채널(316) 내로 방출한다.
기재(335)는 미세유체 칩(312) 내에서 제품 파우치 조립체(334)를 지지할 수 있다. 예컨대, 기재(335)는 압력이 롤러(380)에 의해 적용됨에 따라 제 2 캐비티(342b)를 지지하도록 제 2 캐비티(342b)의 제 1 단부(382) 아래에 위치 설정될 수 있다. 기재(335)는 도 2 및 도 3에 예시된 기재(35)와 유사할 수 있다.
도 7을 참조하면, 사용시, 유체(352)가 미세유체 칩(312)의 채널(316)에 진입할 수 있다. 센서 조립체(360)는 채널(316) 내의 유체(352)의 위치를 검출 및/또는 검증할 수 있고 롤러(380)의 이동을 유발하도록 적절한 신호를 송신할 수 있다. 유체(352)가 제품 파우치 조립체(334)를 향해 이동함에 따라, 롤러(380)가 회전하여 제 2 캐비티(342b)의 제 1 단부(382)로부터 제 2 캐비티(342b)의 제 2 단부(384)까지 이동할 수 있으며, 이에 의해 제 2 캐비티(342b)에 압력을 적용한다. 압력은 내부 멤브레인(344)이 파괴되어 내용물(예컨대, 희석액(348))들을 제 1 캐비티(342a) 내로 방출하는 것을 유발할 수 있다. 롤러(380)는 압력을 적용하는 제 2 캐비티(342b)의 제 2 단부(384)를 향해 계속해서 회전 및 이동할 수 있어 파단 부분(350)을 파괴시켜 내용물(예컨대, 시약(338) 및 희석액(348))들을 채널(316) 내로 방출시킨다. 제 1 캐비티(342a)의 내용물들은 유체(352)와 혼합하여 채널(316)을 통해 계속될 수 있다.
도 8은 제품 파우치 조립체(434)를 갖는 미세유체 칩(412)의 다른 예시적 실시예를 예시한다. 미세유체 칩(412)은 명확성 및/또는 일관성을 위해서 도 1 내지 도 3에 도시된 미세유체 칩(12), 도 4에 도시된 미세유체 칩(112) 및 도 5에 도시된 미세유체 칩(212) 및 도 7에 도시된 미세유체 칩(312)의 유사한 요소들을 지칭하는 유사한 도면부호들을 포함할 수 있다.
제품 파우치 조립체(434)는 파우치(436)를 포함할 수 있다. 파우치(436)는 2 또는 그 초과의 파단 부분(450)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 8에서, 제품 파우치 조립체(434)는 제 1 파단 부분(450a) 및 제 2 파단 부분(450b)을 포함한다. 파우치(436)는 내부 챔버(440)를 밀봉하도록 형성될 수 있다. 내부 챔버(440)는 하나 또는 그 초과의 시약(438)들, 희석액들 등을 수용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 내부 챔버(440)는 도 2 및 도 3에 예시된 캐비티(42)들과 유사한 2 또는 그 초과의 캐비티들로 분리될 수 있다.
미세유체 칩(412)의 채널(416)은 제 1 파단 부분(450a), 내부 챔버(440) 및 제 2 파단 부분(450b)에 의해 분리되는 2 개의 채널 세그먼트(416a, 416c)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 채널 세그먼트(416a, 416c)들은 수평으로 연장하는 수직축을 가질 수 있다. 채널 세그먼트(416a, 416c)들은 평행할 수 있고, 그리고 제 1 파단 부분(450a) 및 제 2 파단 부분(450b)의 파단시에 채널 세그먼트(416b)에 의해 연결될 수 있다. 채널 세그먼트(416b)는 채널 세그먼트(416a, 416c)들에 대해 90°로 연장할 수 있다. 예컨대, 채널 세그먼트(416a, 416c)들이 수평으로 연장할 때 채널 세그먼트(416b)는 수직으로 연장할 수 있다. 채널 세그먼트(416a, 416c)들은 높이(H2)에 의해 분리될 수 있다. 높이(H2)는 채널 세그먼트(416a 내지 416c)들을 통해 유체(252) 및 내부 챔버(440)의 내용물들의 적절한 유동을 제공하도록 결정될 수 있다.
일반적으로, 제품 파우치 조립체(434)는 미세유체 칩(412)의 채널(416) 내에 위치 설정될 수 있다. 예컨대, 제품 파우치 조립체(434)는 수직 채널 세그먼트(416b) 내에 위치 설정될 수 있다. 제품 파우치 조립체(434)가 채널(416) 내에 삽입될 수 있도록 제품 파우치 조립체(434)가 구조화될 수 있다. 게다가, 제품 파우치 조립체(434)는 채널(416) 및/또는 미세유체 칩(412) 내의 사공간(dead space)을 최소화하도록 구조화될 수 있다. 예컨대, 제품 파우치 조립체(434)는 수직 채널 세그먼트(416b)를 통해 유동하는 유체(452)를 부주의하게 포획하는 것을 방지하도록 구조화될 수 있다. 이러한 포획은 시료의 손실을 유발할 수 있다.
변위 멤브레인(displacement membrane)(490)은 수평 채널 세그먼트(416a)의 외부 그리고 제품 파우치 조립체(434)에 인접하게 위치 설정될 수 있다. 예컨대, 변위 멤브레인(490)은 제품 파우치 조립체(434) 위에 위치 설정될 수 있다. 변위 멤브레인(490)은 이것으로 제한하는 것은 아니지만, PET, PP 등을 포함하는 재료들로 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 채널 세그먼트(416a) 및/또는 수직 채널 세그먼트(416b) 내에 압력이 적용되도록 변위 멤브레인(490)에 힘이 적용될 수 있다. 압력은 파단 부분(450a, 450b)이 파괴되는 것을 유발하여, 채널 세그먼트(416a 내지 416c)를 통해 유동하는 유체(452)가 내부 챔버(440)의 내용물들과 혼합될 수 있다.
도 8을 참조하면, 사용시, 유체(452)가 미세유체 칩(412)의 수평 채널 세그먼트(416a)에 진입할 수 있다. 센서 조립체(460)는 수평 채널 세그먼트(416a) 내에서 유체(452)의 위치를 검출 및/또는 검증할 수 있다. 유체(452)가 제품 파우치 조립체(434)에 접근함에 따라, 힘이 변위 멤브레인(490)에 적용될 수 있다. 변위 멤브레인(490) 상의 힘으로부터 유발하는 압력은 제 1 파단 부분(450a) 및 제 2 파단 부분(450b)의 파괴를 유발하여 유체(452)가 채널 세그먼트(416b)를 통해 채널 세그먼트(416a)로부터 채널 세그먼트(416c)로의 유동을 허용하여 내부 챔버(440)의 내용물들과 혼합한다. 발생하는 혼합물은 채널 세그먼트(416c)를 통해 예컨대 미세유체 칩(412)의 반응 챔버로 계속해서 유동할 수 있다.
상기 설명으로부터, 본원에 개시된 진보적 개념(들)이 목적들을 실행하도록 그리고 본원에 언급된 이점들, 뿐만 아니라 본원에 개시된 진보적 개념(들)에서 고유한 이점들을 얻도록 양호하게 구성되는 것이 명확하다. 본원에 개시된 진보적 개념(들)의 실시예들이 이 개시물의 목적들을 위해 설명되고 있었지만, 첨부된 청구항들에 의해 본원에 개시 및 규정된 진보적 개념(들)의 사상 및 범주 내에서 성취되는 다양한 변형예들이 당업자에 의해 만들어지며 용이하게 제안될 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (28)

  1. 미세유체 칩(microfluidic chip)에서 사용하기 위한 미세유체 제품 파우치(pouch) 조립체로서,
    내부 챔버(inner chamber)를 둘러싸고 파단 부분(rupturing portion)을 갖는 파우치;
    제 1 캐비티(cavity) 및 제 2 캐비티를 형성하도록 내부 챔버 내에 위치 설정되는 내부 멤브레인(inner membrane);
    제 1 캐비티 내의 시약(reagent); 및
    파단 부분을 선택적으로 파괴하도록 구성된 파단 구조물을 포함하고,
    제 2 캐비티는 가압 공기(pressured air)를 수용하는,
    미세유체 제품 파우치 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시약은 건식 형태(dry form)인,
    미세유체 제품 파우치 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시약은 유체 형태(fluid form)인,
    미세유체 제품 파우치 조립체.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우치의 파단 구조물은 핀(pin)이며, 상기 핀은 파단 부분을 관통하도록 구성되는 날카로운 가장자리(sharp edge)를 갖는,
    미세유체 제품 파우치 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우치의 파단 구조물은 플런저(plunger)인,
    미세유체 제품 파우치 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 플런저는 실질적으로 평탄한 표면을 갖는 접촉 부재에 연결되는 로드(rod)를 포함하는,
    미세유체 제품 파우치 조립체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 파우치는 변형가능한 멤브레인(membrane)을 더 포함하며, 상기 플런저의 평탄한 표면은 파우치의 파단 부분을 파괴하도록 변형가능한 멤브레인에 압력을 제공하도록 구성되는,
    미세유체 제품 파우치 조립체.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 플런저는 제 1 단부 및 제 2 단부를 포함하며, 상기 제 1 단부는 내부 챔버의 제 2 캐비티 내에 폼 피트(form fit)되도록 구성되는,
    미세유체 제품 파우치 조립체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우치의 파단 구조물은 롤러(roller)를 포함하는,
    미세유체 제품 파우치 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 캐비티는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 기다란 캐비티(elongated cavity)이며, 상기 제 1 캐비티는 캐비티의 제 2 단부에 위치 설정되며, 상기 롤러는 기다란 캐비티의 제 1 단부로부터 제 2 단부로 이동하도록 구성되는,
    미세유체 제품 파우치 조립체.
  14. 미세유체 칩으로서,
    하우징(housing);
    상기 하우징 내로 유체들을 도입하기 위해 하우징에 의해 지지되는 시료 포트(sample port);
    상기 시료 포트와 검출 챔버(detection port) 사이에 유체 연통을 제공하는 하나 또는 그 초과의 채널(channel)들;
    상기 하나 또는 그 초과의 채널들에 인접하게 위치되어 하나 또는 그 초과의 시약들을 수용하는 하나 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체들을 포함하며,
    상기 제품 파우치 조립체들은 하나 또는 그 초과의 시약들을 수용하는 내부 챔버를 형성하는 파우치를 가지며, 상기 파우치의 적어도 일부는 하나 또는 그 초과의 시약들 및 하나 또는 그 초과의 채널들과 유체 연통하도록 위치 설정되는 파단 부분을 가지고,
    상기 내부 챔버는, 내부 멤브레인에 의해 분리되는 2 또는 그 초과의 캐비티들을 포함하며,
    상기 2 또는 그 초과의 캐비티들 중 하나는, 하나 또는 그 초과의 시약들을 수용하는 제 1 캐비티이며, 상기 제 1 캐비티는 상기 파단 부분이 파괴되는 때에 파단 부분을 통하여 상기 하나 또는 그 초과의 채널들과 유체 연통하고,
    상기 2 또는 그 초과의 캐비티들 중 다른 하나는, 가압 공기를 수용하는 제 2 캐비티인,
    미세유체 칩.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체들은 2 개 이상의 제품 파우치 조립체들을 포함하고,
    상기 2 개 이상의 제품 파우치 조립체들 중 하나의 제품 파우치 조립체에서, 상기 2 또는 그 초과의 캐비티들 중 다른 하나는 가압 공기를 수용하는 제 2 캐비티이며,
    상기 2 개 이상의 제품 파우치 조립체들 중 다른 하나의 제품 파우치 조립체에서, 상기 2 또는 그 초과의 캐비티들 중 다른 하나는 희석액을 수용하는 제 2 캐비티인,
    미세유체 칩.
  19. 삭제
  20. 제 14 항에 있어서,
    하나 또는 그 초과의 시약들을 하나 또는 그 초과의 채널들로 방출하도록 하나 또는 그 초과의 제품 파우치 조립체들을 개방하게 구성된 파우치 파단 구조물을 더 포함하는,
    미세유체 칩.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 채널들 중 하나 이상은, 하나 이상의 파우치 조립체의 2 이상의 파단 부분들을 파단하는 것에 의해서 제 1 채널 세그먼트를 제 2 채널 세그먼트에 연결하도록, 하나 또는 그 초과의 파우치 조립체들 중 하나 이상에 의해 분리되는 제 1 채널 세그먼트 및 제 2 채널 세그먼트를 갖는,
    미세유체 칩.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 미세유체 디바이스(device)를 수용하는 단계로서, 상기 미세유체 디바이스는, 상기 미세유체 디바이스의 하나 또는 그 초과의 채널들에 시료 유체를 가지며, 시약을 수용하는 내부 챔버를 둘러싸는 파우치를 포함하고 2 이상의 멤브레인들에 의해 형성된 파단 부분을 갖는, 단계;
    상기 파우치에 인접한 시료 유체를 통과시키는 단계;
    내부 챔버 내에 수용되는 시약이 시료 유체와 혼합되어 혼합물을 형성하도록 2 이상의 멤브레인들을 파단시키는 단계; 및
    상기 채널들 내에서 시료 유체의 위치를 판정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 2 이상의 멤브레인들을 파단시키는 단계는 상기 시료 유체가 파우치에 근접할 때 발생하는,
    방법.
  25. 삭제
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 시료 유체의 위치는 하나 또는 그 초과의 유체 검출기들을 사용하여 판정되는,
    방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 미세유체 디바이스의 하나 또는 그 초과의 검출 챔버들 내로 시료 유체와 시약의 혼합물을 통과시키는 단계; 및
    상기 시료 유체와 시약의 혼합물을 분석하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 미세유체 디바이스는, 파단 부분의 2 이상의 멤브레인들을 선택적으로 파괴하도록 구성된 파단 구조물을 더 포함하며,
    상기 파단시키는 단계는, 내부 챔버 내에 위치 설정된 시약이 시료 유체와 혼합되어 혼합물을 형성하도록, 파단 부분을 파괴하기 위하여 파단 구조물로 2 이상의 멤브레인들을 파단시키는 단계로서 더 규정되는,
    방법.
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