KR101750041B1 - Microfluidics chip - Google Patents

Microfluidics chip Download PDF

Info

Publication number
KR101750041B1
KR101750041B1 KR1020150167863A KR20150167863A KR101750041B1 KR 101750041 B1 KR101750041 B1 KR 101750041B1 KR 1020150167863 A KR1020150167863 A KR 1020150167863A KR 20150167863 A KR20150167863 A KR 20150167863A KR 101750041 B1 KR101750041 B1 KR 101750041B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
concentration gradient
reagent
gradient forming
channel
forming channel
Prior art date
Application number
KR1020150167863A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170062645A (en
Inventor
정봉근
신충수
이종민
김태현
하장호
강찬규
김규태
김기범
박대선
Original Assignee
서강대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서강대학교산학협력단 filed Critical 서강대학교산학협력단
Priority to KR1020150167863A priority Critical patent/KR101750041B1/en
Publication of KR20170062645A publication Critical patent/KR20170062645A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101750041B1 publication Critical patent/KR101750041B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/08Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502769Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0819Microarrays; Biochips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0867Multiple inlets and one sample wells, e.g. mixing, dilution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0883Serpentine channels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N2035/00099Characterised by type of test elements
    • G01N2035/00158Elements containing microarrays, i.e. "biochip"
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00178Special arrangements of analysers
    • G01N2035/00237Handling microquantities of analyte, e.g. microvalves, capillary networks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00465Separating and mixing arrangements
    • G01N2035/00534Mixing by a special element, e.g. stirrer
    • G01N2035/00544Mixing by a special element, e.g. stirrer using fluid flow

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Abstract

마이크로플루이딕스칩은 일련의 농도구배 형성채널이 형성되는 본체 플레이트, 및 농도구배 형성채널로 시약을 공급하기 위한 2 이상의 시약 공급채널이 형성되며, 본체 플레이트에 적층되면서 농도구배 형성채널 및 시약 공급채널이 연결되는 적층 플레이트를 포함하며, 시약 공급채널을 통해서 농도구배 형성채널로 공급되는 시약의 농도가 농도구배 형성채널에서 선형으로 구배될 수 있다.The microfluidics chip has a main plate on which a series of concentration gradient forming channels are formed and two or more reagent supply channels for supplying reagents to the concentration gradient forming channels and is stacked on the main plate, , And the concentration of the reagent supplied through the reagent supply channel to the concentration gradient forming channel can be linearly graded in the concentration gradient forming channel.

Description

마이크로플루이딕스칩{MICROFLUIDICS CHIP}[0001] MICROFLUIDICS CHIP [0002]

본 발명은 시약의 혼합이 가능하며, 시약에 대한 농도구배가 가능한 마이크로플루이딕스칩에 관한 것이다.The present invention relates to a microfluidic chip capable of mixing a reagent and capable of a concentration gradient with respect to a reagent.

바이오칩(Bio chip)이란 유리, 실리콘, 나일론 등의 재질로 된 작은 기판 위에 DNA, 단백질 등의 생물분자들을 결합시켜 유전자 발현 양상, 유전자 결함, 단백질 분포, 반응 양상 등을 분석해낼 수 있는 생물학적 마이크로칩(Biological Microchip)을 말한다. Bio chip is a biological microchip capable of analyzing gene expression patterns, gene defects, protein distribution, and reaction patterns by combining biological molecules such as DNA and protein on a small substrate made of glass, silicon or nylon. (Biological Microchip).

바이오칩은 크게 마이크로어레이(Microarray)와 마이크로플루이딕스(Microfluidics)칩으로 나눌 수 있으며, 마이크로어레이는 수천 혹은 수만개 이상의 DNA나 단백질 등을 일정 간격으로 배열하여 붙이고, 분석 대상물질을 처리하여 그 결합 양상을 분석할 수 있는 바이오칩을 말하며, 마이크로플루이딕스칩은 Lab-on-a-chip(LOC)라 불리기도 하는데 미량의 분석 대상물질을 흘려 보내면서 칩에 결집되어 있는 각종 생물분자 혹은 센서와 반응하는 양상을 분석할 수 있는 바이오칩을 말한다. 최근 마이크로플루이딕스칩은 주로 분석 물질의 분리, 합성, 정량 분석 등 그 분야를 넓혀가고 있다.The biochip can be divided into a microarray and a microfluidics chip. A microarray arranges thousands or tens of thousands of DNAs or proteins at regular intervals, processes the substance to be analyzed, The microfluidics chip is also referred to as a lab-on-a-chip (LOC), which reacts with various biomolecules or sensors that are concentrated on the chip while flowing a small amount of analyte. The biochip can be analyzed. Recently, microfluidics chips have been expanding the field of separation, synthesis and quantitative analysis of analytes.

종래까지는 실험과정에서 세포배양판(Cell Culture Plate)을 이용하는 경우, 마이크로 파이펫을 사용하여 세포배양판에 있는 각각의 웰(well)에 수작업으로 정량을 채우는 것이 일반적이었다. 이러한 방법은 단순반복작업으로서 시간적으로나 인력적으로 효율적이지 못하며, 시약을 여러 농도로 준비하는 경우에 적합하지 못하다. Until now, in the case of using a cell culture plate in an experimental procedure, it was common to manually fill each well in a cell culture plate with a micropipette. This method is a simple repetitive operation which is not efficient in terms of time or manpower and is not suitable for preparation of reagents at various concentrations.

실제로 약품 개발용 독성 평가, 의료용 및 생화학용 실험과 관련된 분야에서 세포 배양액의 혼합, 독극물의 혼합비에 따른 독성 테스트, 생화학 실험, 의약 효능 실험과 같이, 다양한 농도의 시약에 대한 반응을 확인해야 하지만, 종래의 마이크로플루이딕스칩으로는 상기 실험에 한계가 있다. In practice, it is necessary to confirm the response to various concentrations of reagents such as toxicity evaluation for drug development, mixing of cell culture medium in the field of medical and biochemical experiments, toxicity test according to mixing ratio of toxic substance, biochemical experiment, Conventional microfluidics chips have limitations in the above experiments.

참고로, 대한민국 공개특허 2003-0008340에는 아민 화합물을 분석하기 위한 랩온어칩이 개시된다. 다만, 상기 공개특허에서도 분석물질에 대한 반응 확인은 한번에 하나의 약물에 대해서만 가능하다.For reference, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0008340 discloses a lab-on-a-chip for analyzing an amine compound. However, even in the above-mentioned patent, the reaction to the analyte can be confirmed only for one drug at a time.

본 발명은 다양한 시약의 혼합 및 시약에 대한 농도구배가 가능하여 한번에 다양한 반응을 확인할 수 있는 마이크로플루이딕스칩을 제공한다.The present invention provides a microfluidic chip capable of mixing various reagents and enabling a concentration gradient with respect to a reagent to confirm various reactions at once.

본 발명은 시약의 선형적인 농도구배에 한정되지 않고, 3차원적으로 시약의 농도구배가 가능한 마이크로플루이딕스칩을 제공한다.The present invention is not limited to a linear concentration gradient of a reagent but provides a microfluidics chip capable of three-dimensionally grading a reagent concentration.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 복수의 시약 혼합이 가능한 마이크로플루이딕스칩은, 일련(一連)의 농도구배 형성채널이 형성되는 본체 플레이트; 및 농도구배 형성채널로 시약을 공급하기 위한 2 이상의 시약 공급채널이 형성되며, 본체 플레이트에 적층되면서 농도구배 형성채널 및 시약 공급채널이 연결되는 적층 플레이트를 포함하며, 시약 공급채널을 통해서 농도구배 형성채널로 공급되는 시약의 농도가 농도구배 형성채널에서 선형으로 구배될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the objects of the present invention, a microfluidic chip capable of mixing a plurality of reagents includes a main plate on which a series of concentration gradient forming channels are formed; And a laminating plate on which two or more reagent supply channels for supplying the reagent to the concentration gradient forming channel are formed and which are stacked on the main plate and to which a concentration gradient forming channel and a reagent supply channel are connected, The concentration of the reagent supplied to the channel can be linearly graded in the concentration gradient forming channel.

복수의 시약을 하나의 농도구배 형성채널에서 혼합할 수 있으며, 복수의 시약에 대한 농도구배가 농도구배 형성채널을 따라서 선형적으로 이루어짐으로써, 농도구배 형성채널 상에서 시약의 종류나 농도에 따른 반응대상물의 다양한 반응을 확인할 수 있다. A plurality of reagents can be mixed in one concentration gradient forming channel and the concentration gradient for the plurality of reagents is linearly formed along the concentration gradient forming channel so that the concentration of the reactant Can be confirmed.

한편, 본 발명에 따른 마이크로플루이딕스칩에서 농도구배 형성채널 및 시약 공급채널은 서로 연결되는 교차지점에서 높이 차를 형성할 수 있으며, 이를 통해서 시약이 단순하게 농도구배 형성채널을 따라서 2차원적으로 공급되는 경우와 비교할 때, 시약과 반응대상물의 반응을 보다 정확하게 확인할 수 있다. Meanwhile, in the microfluidic chip according to the present invention, the concentration gradient forming channel and the reagent supplying channel can form a height difference at the intersection point where they are connected to each other, so that the reagent can be formed simply in two dimensions along the concentration gradient forming channel It is possible to more accurately confirm the reaction between the reagent and the reaction object, as compared with the case where it is supplied.

예를 들어서, 상기 높이 차에 의해서 교차지점에서 시약이 농도구배 형성채널의 길이 방향에 수직한 방향으로 유입될 수 있고, 상하좌우 즉, 3차원으로 유입되는 시약에 의해서 교차지점에 배치되는 반응대상물 전체가 시약에 온전하게 반응할 수 있다. For example, the height difference may cause the reagent to flow in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the concentration gradient forming channel at the intersection point, and the reaction object to be disposed at the intersection point by the reagent flowing in three dimensions, The whole can react completely to the reagent.

농도구배 형성채널과 시약 공급채널의 높이 차를 형성하기 위한 일 예로, 본체 플레이트 일면에 농도구배 형성채널을 홈으로 형성하고, 적층 플레이트 일면에 시약 공급채널을 홈으로 형성할 수 있으며, 상기 2개의 플레이트를 서로 접합하여 상기 2개의 채널을 높이 차를 두고 연결할 수 있다. As an example of forming the height difference between the concentration gradient forming channel and the reagent supply channel, a concentration gradient forming channel may be formed on one surface of the body plate, a reagent supply channel may be formed on one surface of the lamination plate, The plates can be connected to each other to connect the two channels with a height difference.

또한, 시약이 농도구배 형성채널에서 방향성을 가지고 이동하도록 농도구배 형성채널로 완충용액을 유입시킬 수 있으며, 완충용액의 이동 방향을 따라서 시약이 함께 이동할 수 있다. In addition, the buffer solution can be introduced into the concentration gradient forming channel so that the reagent moves with a direction in the concentration gradient forming channel, and the reagent can move along the moving direction of the buffer solution.

예를 들어서, 농도구배 형성채널의 일단에서 타단으로 완충용액을 주입하는 경우, 시약 역시 완충용액의 이동 방향을 따라서 농도구배 형성채널의 일단에서 타단 방향으로 이동한다. 다른 예로, 완충용액을 농도구배 형성채널의 중심에서 주입할 수 있고, 이러한 경우, 완충용액은 농도구배 형성채널의 중심에서 양쪽 단부로 이동할 수 있으며, 시약 역시 농도구배 형성채널 중심에서 완충용액을 따라서 양쪽 단부로 이동한다. 이러한 경우, 농도구배 형성채널 중심을 기준으로 좌우측에 동일한 시약을 주입함으로써, 하나의 농도구배 형성채널에서 동일한 시약에 대한 반응대상물의 반응을 재차 확인할 수 있다. For example, when the buffer solution is injected from one end of the concentration gradient forming channel to the other end, the reagent also moves from one end to the other end of the concentration gradient forming channel along the moving direction of the buffer solution. Alternatively, the buffer solution may be injected at the center of the concentration gradient forming channel, in which case the buffer solution may migrate from the center of the concentration gradient forming channel to either end and the reagent may also flow along the buffer solution at the center of the concentration gradient forming channel Move to both ends. In this case, by injecting the same reagents to the left and right with respect to the center of the concentration gradient forming channel, the reaction of the reaction object to the same reagent can be confirmed again in one concentration gradient forming channel.

또한, 농도구배 형성채널은 직선, 곡선, 및 지그재그(zigzag) 중 적어도 어느 하나의 조합으로 형성될 수 있는데, 곡선이나 지그재그 형상으로 농도구배 형성채널을 형성함으로써, 동일한 면적의 마이크로플루이딕스칩에서 보다 많은 시약의 조합과 농도구배를 구현할 수 있고, 이를 통해서 보다 많은 시약에 대한 반응대상물의 반응 확인이 가능하다. In addition, the concentration gradient forming channel may be formed by a combination of at least one of a straight line, a curve, and a zigzag. By forming a concentration gradient forming channel in a curved or zigzag shape, A combination of many reagents and concentration gradients can be realized, which allows the reaction of the reaction object to be confirmed with more reagents.

또한, 농도구배 형성채널에서 시약의 농도구배의 조절은, 시약 공급채널의 개수 및 폭, 농도구배 형성채널의 폭, 시약의 유입속도 중 어느 하나에 의해서 결정될 수 있다. Further, the adjustment of the concentration gradient of the reagent in the concentration gradient forming channel can be determined by any one of the number and width of the reagent supply channel, the width of the concentration gradient forming channel, and the flow rate of the reagent.

또한, 본체 플레이트에 적층 플레이트가 2 이상 적층될 수 있으며, 이를 통해서 보다 많은 시약에 대한 반응대상물의 반응 확인이 가능하다. 예를 들어서, 적층 플레이트 2개가 상기 본체 플레이트의 상면 및 저면에 각각 적층될 수 있고, 이러한 경우, 농도구배 형성채널을 본체 플레이트를 관통하는 홀 형상으로 제공하여, 시약 공급채널이 농도구배 형성채널의 상하에서 연결되도록 한다. In addition, two or more lamination plates may be laminated on the body plate, so that the response of the reaction object to more reagents can be confirmed. For example, two lamination plates may be stacked on the top and bottom surfaces, respectively, of the body plate, in which case the concentration gradient forming channels are provided in a hole shape through the body plate such that the reagent supply channels are in the Connect them from top to bottom.

종래의 마이크로플루이딕스칩에서는 하나의 시약에 대한 반응대상물의 반응을 확인하는 것으로, 여러 시약에 대한 반응을 확인하는데 제약이 있지만, 본 발명의 마이크로플루이딕스칩에서는 하나의 농도구배 형성채널에 복수개의 시약 공급채널을 연결하여 복수의 시약에 대한 반응을 확인할 수 있다. In the conventional microfluidics chip, there is a limitation in confirming the response of a reaction object to one reagent, which is a problem in confirming the response to various reagents. In the microfluidic chip of the present invention, however, The reagent supply channel can be connected to confirm the response to a plurality of reagents.

또한, 농도구배 형성채널 및 시약 공급채널을 높이 차를 두고 연결함으로써, 시약이 농도구배 형성채널의 길이 방향에 대해서 수직한 방향에서도 유입될 수 있고, 이에 시약이 농도구배 형성채널을 따라서 2차원적으로 공급되는데 제한되지 않고, 시약이 3차원적으로 공급되어 교차지점에서 시약과 반응대상물의 반응을 보다 정확하게 구현할 수 있다. Also, by connecting the concentration gradient forming channel and the reagent supply channel at a height difference, the reagent can be introduced in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the concentration gradient forming channel, and the reagent is two-dimensionally The reagent is supplied three-dimensionally, so that the reaction between the reagent and the reaction object can be realized more accurately at the crossing point.

또한, 농도구배 형성채널을 직선으로 제공할 수도 있지만, 곡선이나 지그재그로 제공하여 동일한 면적의 마이크로플루이딕스칩에서 보다 많은 시약의 조합과 농도구배를 구현할 수 있고, 이를 통해서 보다 많은 시약과 반응대상물의 반응 확인이 가능하다.In addition, although the concentration gradient forming channel may be provided as a straight line, it may be provided by a curve or a zigzag, so that a combination of the reagents and a concentration gradient can be realized in the same area of the microfluidics chip, Reaction confirmation is possible.

또한, 농도구배 형성채널이 형성되는 본체 플레이트에 적층 플레이트를 복수개 적층함으로써, 보다 많은 시약에 대한 반응대상물의 반응 확인이 가능하다.Further, by laminating a plurality of lamination plates on the body plate on which the concentration gradient forming channels are formed, it is possible to confirm the reaction of the reaction object to more reagents.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로플루이딕스칩의 사시도이다.
도 2는 마이크로플루이딕스칩의 분해 사시도이다.
도 3은 농도구배 형성채널 및 시약 공급채널이 높이 차를 두고 연결되며, 이에 반응대상물에 시약이 3차원적으로 반응하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 완충용액의 다른 주입 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5에는 농도구배 형성채널을 직선, 지그재그, 및 곡선으로 제공하는 마이크로플루이딕스칩들이 도시된다.
도 6 및 도 7은 복수개의 적층 플레이트를 구비하는 마이크로플루이딕스칩의 도면들이다.
1 is a perspective view of a microfluidic chip according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a microfluidic chip.
FIG. 3 is a view for explaining that a concentration gradient forming channel and a reagent supply channel are connected with a height difference, and a reagent reacts to a reaction object three-dimensionally.
4 is a view for explaining another method of injecting the buffer solution.
Figure 5 shows microfluidics chips that provide the concentration gradient forming channels in straight, zigzag, and curved lines.
6 and 7 are views of a microfluidic chip having a plurality of lamination plates.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under the above-mentioned rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로플루이딕스칩의 사시도이다. 도 2는 마이크로플루이딕스칩의 분해 사시도이고, 도 3은 농도구배 형성채널 및 시약 공급채널이 높이 차를 두고 연결되며, 이에 반응대상물에 시약이 3차원적으로 반응하는 것을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of a microfluidic chip according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of a microfluidic chip, and FIG. 3 is a view illustrating a three-dimensional reaction of a reagent with a concentration gradient forming channel and a reagent supply channel connected to each other with a height difference.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로플루이딕스칩(100)은 본체 플레이트(110) 및 적층 플레이트(120)를 갖는다. 1 to 3, a microfluidic chip 100 according to the present embodiment has a body plate 110 and a lamination plate 120.

상기 플레이트들은 유리, 실리콘, 나일론 등의 재질로 제작될 수 있으며, 산이나 염기 그 외에 여타의 생화학적 물질과 반응이 적은 재질을 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 본체 플레이트와 적층 플레이트의 재질로 각각 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)를 사용할 수 있고, 폴리디메틸실록산 및 Silicon PMMA(Poly methyl methacrylate) 등도 가능하다. 상기 재질은 상호 접착이 가능한 고분자 재질로서, 상기 플레이트 간의 안정된 밀착 상태를 구현할 수 있고, 추후 상세히 설명하겠지만 홈 형상으로 제공되는 채널을 플레이트가 온전히 커버하여 채널의 밀폐 상태를 유지하는데도 효과적이다. The plates may be made of a material such as glass, silicon, nylon or the like, and it is preferable to use a material which is less reactive with acid, base and other biochemical substances. Particularly, polydimethylsiloxane (PDMS) can be used as the material of the body plate and the lamination plate, and polydimethylsiloxane and silicon PMMA (poly methyl methacrylate) and the like are also possible. The material is a polymer material capable of mutual adhesion, and a stable close contact state between the plates can be realized. As will be described later in detail, the plate is fully covered with the channel provided in a groove shape to effectively maintain the closed state of the channel.

먼저, 본체 플레이트(110)에 연속적인 선형의 농도구배 형성채널(112)이 형성되며, 본 실시예에서 농도구배 형성채널(112)은 본체 플레이트(110)의 상면에 홈 형상으로 마련된다. The concentration gradient forming channel 112 is formed in a groove shape on the upper surface of the body plate 110. In the present embodiment,

농도구배 형성채널(112)의 양쪽 단부에는 시약이나 완충용액을 수용할 수 있는 버퍼공간(111)이 마련된다. At both ends of the concentration gradient forming channel 112, a buffer space 111 capable of accommodating a reagent or a buffer solution is provided.

또한, 적층 플레이트(120)에는 시약 주입을 위한 4개의 시약 공급채널(122)이 형성되며, 본 실시예에서는 4개의 시약 공급채널(122)이 마련되지만, 그 개수는 반응대상물의 반응 확인을 위한 시약의 종류나 농도구배에 따라서 변경될 수 있다. 시약 공급채널(122)은 적층 플레이트(120)의 저면에 홈 형상으로 제공된다. Four reagent supply channels 122 for injecting reagents are formed in the lamination plate 120. In the present embodiment, four reagent supply channels 122 are provided, It can be changed according to the kind of the reagent or the concentration gradient. The reagent supply channel 122 is provided in a groove shape on the bottom surface of the lamination plate 120.

또한, 적층 플레이트(120)에는 시약 공급채널(122)로 시약을 주입하기 위한 시약 공급홀(121)이 형성되며, 시약 공급홀(121)은 시약 공급채널(122) 단부와 연결될 수 있으며, 시약 주입을 위한 시약 호스(123)가 연결될 수 있다. 또한, 적층 플레이트(120)에는 완충용액을 공급하기 위한 완충용액 공급홀(124)이 형성된다. A reagent supply hole 121 for injecting a reagent into the reagent supply channel 122 may be formed in the lamination plate 120. A reagent supply hole 121 may be connected to an end of the reagent supply channel 122, A reagent hose 123 for injection can be connected. In addition, a buffer solution supply hole 124 for supplying a buffer solution is formed in the lamination plate 120.

상기 2개의 플레이트를 상호 접합하면, 본체 플레이트(110)의 농도구배 형성채널(112) 및 적층 플레이트(120)의 시약 공급채널(122)이 연결될 수 있다. 한편, 완충용액 공급홀(124)은 본체 플레이트(110)의 좌측에 마련된 버퍼공간(111)과 연결되며, 완충용액 공급홀(124)에는 완충용액을 공급하기 위한 완충용액 호스(125)가 연결될 수 있다. 본 실시예에서 적층 플레이트(120)에는 완충용액 공급홀(124)이 좌우측 양쪽에 제공되는데, 어느 측에나 완충용액 호스(124)를 연결할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 좌측의 완충용액 공급홀(124)에 완충용액 호스(125)가 연결되며, 완충용액은 농도구배 형성채널(112)을 따라서 좌에서 우로 이동한다. 따라서, 본 실시예에서 우측의 완충용액 공급홀(124)은 시약과 완충용액이 배출되는 통로로 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 우측의 완충용액 공급홀(124)에 완충용액 호스(124)를 연결하고, 완충용액의 이동방향을 전환할 수 있다. When the two plates are bonded to each other, the concentration gradient forming channel 112 of the body plate 110 and the reagent supply channel 122 of the laminating plate 120 can be connected. The buffer solution supply hole 124 is connected to the buffer space 111 provided on the left side of the body plate 110 and the buffer solution hose 125 for supplying the buffer solution is connected to the buffer solution supply hole 124 . In the present embodiment, a buffer solution supply hole 124 is provided on both sides of the lamination plate 120, and a buffer solution hose 124 can be connected to either side. However, in this embodiment, the buffer solution hose 125 is connected to the buffer solution supply hole 124 on the left side, and the buffer solution moves from left to right along the concentration gradient forming channel 112. Therefore, in the present embodiment, the buffer solution supply hole 124 on the right side can be used as a passage through which the reagent and the buffer solution are discharged. In some cases, the buffer solution supply hole 124 is filled with the buffer solution hose 124 And the direction of movement of the buffer solution can be switched.

참고로, 상기 2개의 플레이트가 접합되면서, 농도구배 형성채널(112) 및 시약 공급채널(122)이 서로 교차하는 부분을 제외한 농도구배 형성채널(112) 및 시약 공급채널(122)은 서로 밀착하는 상기 플레이트들에 의해서 커버될 수 있다. The concentration gradient forming channel 112 and the reagent supply channel 122 except the portion where the concentration gradient forming channel 112 and the reagent supply channel 122 intersect with each other are in close contact with each other And can be covered by the plates.

본 실시예에서 완충용액은 시약 공급채널(122)을 통해서 농도구배 형성채널(112)로 유입되는 시약의 이동 방향 및 속도 등을 제어하기 위해서 주입되는 것으로, 경우에 따라서는 완충용액을 주입을 생략할 수도 있다. 또한, 완충용액은 반응대상물이나 시약의 종류에 따라서 변경될 수 있고, 완충용액 자체는 반응대상물이나 시약과 반응하지 않은 액상 물질을 선택하는 것이 바람직하다. 다만, 본 실시예에서 완충용액 및 시약은 유동 가능한 모든 물질을 포함할 수 있는 것으로, 완충용액 및 시약은 세포의 배양액으로 대체될 수 있고, 반응대상물 또한 세포에 들어가는 약물 EGF(상피세포성장인자) 이외에도 독성을 테스트 할 수 있는 doxorubicin(독소루비신) 등의 농도구배 확인도 가능하다. In this embodiment, the buffer solution is injected to control the moving direction and speed of the reagent flowing into the concentration gradient forming channel 112 through the reagent supply channel 122. In some cases, the buffer solution may be omitted You may. Further, the buffer solution may be changed depending on the kind of the reaction object or the reagent, and the buffer solution itself is preferably selected as a liquid substance which does not react with the reaction object or the reagent. In the present embodiment, the buffer solution and the reagent may include all materials capable of flowing. The buffer solution and the reagent may be replaced by a culture medium of the cells, and the reaction target may also be a drug EGF (epithelial growth factor) In addition, it is possible to check the concentration gradient of doxorubicin (doxorubicin), which can test for toxicity.

참고로, 완충용액이나 시약의 농도구배 채널로의 로딩은 완충용액이나 시약의 주입 압력을 조절하여 주입하는 방식도 가능하며, 완충용액이 주입되는 농도구배 채널의 단부 반대쪽 단부에 제공되는 별도의 석션(suction)을 통해서 상기 액체들의 로딩을 구현할 수도 있다. 다만, 이러한 경우 완충용액이나 시약의 개별적인 로딩 작업에는 제한이 있을 수 있고, 이에 용액들의 자중이나 상기 용액들을 개별적으로 주입하는 컴프레서를 이용하는 것이 바람직하며, 본 발명이 완충용액이나 시약의 주입방법에 의해서 제한되는 것은 아니다. For reference, the loading of the buffer solution or the reagent into the concentration gradient channel may be performed by adjusting the injection pressure of the buffer solution or the reagent. Alternatively, a separate suction provided at the opposite end of the concentration gradient channel into which the buffer solution is injected and may implement loading of the liquids through suction. However, in such a case, there is a limitation in the loading operation of the buffer solution or the reagent, and it is preferable to use the self-weight of the solutions or the compressors to individually inject the solutions. By the method of injecting the buffer solution or the reagent But is not limited to.

본 실시예에 따른 마이크로플루이딕스칩(100)에서는 적어도 하나 내지 4개의 시약을 하나의 농도구배 형성채널(112)에서 혼합할 수 있으며, 복수의 시약에 대한 농도구배가 농도구배 형성채널(112)을 따라서 선형적으로 이루어짐으로써, 농도구배 형성채널(112) 상에서 시약의 종류나 농도에 따른 반응대상물의 다양한 반응을 확인할 수 있다.In the microfluidic chip 100 according to the present embodiment, at least one to four reagents may be mixed in one concentration gradient forming channel 112, and a concentration gradient for the plurality of reagents may be mixed with the concentration gradient forming channel 112, The various reactions of the reaction object depending on the kind and concentration of the reagent can be confirmed on the concentration gradient forming channel 112. [

참고로, 본 실시예에서 시약 공급채널 및 농도구배 형성채널의 폭을 100㎛으로 하며, 최적화된 농도구배를 구현하기 위해서 시약이나 완충용액의 유속을 0.1㎖/min로 조절하였다. 다만, 본 발명에서 채널의 폭이나 유속을 상기 수치로 제한하는 것은 아니며, 이는 시약이나 완충용액의 점도나 플레이트들의 재질의 특성에 의해서 변경될 수 있는 사항이며, 제작된 마이크로플루이딕스칩의 시뮬레이션을 통해서 적절하게 변경될 수 있다. 다만, 상기와 같은 수치로 제작된 마이크로플루이딕스칩에서 대체적으로 시약 공급채널의 개수가 늘어날수록 교차지점에서의 농도구배가 잘 구현되는 것을 확인하였으며, 다만, 일정 이상의 개수에서는 교차지점에서의 농도구배 차이가 너무 작아지는 경향이 발생하기 때문에 가장 이상적인 구조로서 4개의 시약 공급채널을 갖는 마이크로플루이딕스칩을 제작하였다. For reference, in this embodiment, the width of the reagent supply channel and the concentration gradient forming channel is set to 100 μm, and the flow rate of the reagent or the buffer solution is adjusted to 0.1 mL / min in order to realize an optimized concentration gradient. However, the present invention does not limit the width or flow rate of the channel to the above numerical values. This is a matter that can be changed depending on the viscosity of the reagent or the buffer solution or the characteristics of the material of the plates, and the simulation of the manufactured microfluidic chip Can be changed appropriately. However, it has been confirmed that the concentration gradient at the crossing point can be well realized as the number of the reagent supply channels is increased in the microfluidics chip manufactured as described above. However, the concentration gradient at the crossing point The microfluidics chip having four reagent supply channels was fabricated as the most ideal structure because the tendency that the difference becomes too small occurs.

또한, 시약 공급채널로 제공되는 시약의 종류는 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 시약이 같은 종류로 제공되는 경우, 교차지점마다 서로 다른 농도의 시약에 대해서 반응대상물의 반응을 확인할 수 있고, 시약 자체에 대한 분석이 가능하다. 또한, 서로 다른 종류의 시약을 시약 공급채널로 공급하는 경우, 서로 다른 비율로 혼합된 시약에 대한 반응대상물의 반응이나 시약 자체에 대한 분석이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 마이크로플루이딕스칩을 통해서 다양한 시약의 분석 및 시약에 대한 반응대상물의 다양한 반응 등을 확인할 수 있지만, 시약의 종류나 반응대상물의 변경과 같은 실험 자체의 변수 및 사용방법에 의해서 본 발명이 제한되지 않는다. Also, the types of reagents provided to the reagent supply channel may be the same or different. For example, when the reagents are provided in the same kind, the reaction of the reaction object can be confirmed for reagents having different concentrations at each crossing point, and analysis of the reagent itself is possible. In addition, when different kinds of reagents are supplied to the reagent supply channel, it is possible to analyze the reaction of the reaction object and the reagent itself to reagents mixed at different ratios. That is, through the microfluidic chip according to the present invention, various reagents can be analyzed and various reactions of the reaction object to the reagents can be confirmed. However, depending on the kind of the reagent and the change of the reaction object, The present invention is not limited thereto.

한편, 본 발명에 따른 마이크로플루이딕스칩(100)에서 농도구배 형성채널(112) 및 시약 공급채널(122)은 서로 연결되는 교차지점(130)에서 높이 차를 형성할 수 있으며, 이를 통해서 시약이 단순하게 농도구배 형성채널을 따라서 2차원적으로 공급되는 경우와 비교할 때, 시약과 반응대상물의 반응을 보다 정확하게 확인할 수 있다. Meanwhile, in the microfluidic chip 100 according to the present invention, the concentration gradient forming channel 112 and the reagent supply channel 122 may form a height difference at intersections 130 connected to each other, It is possible to more accurately confirm the reaction between the reagent and the reaction object, as compared with the case where the reaction solution is simply supplied two-dimensionally along the concentration gradient forming channel.

구체적으로, 종래와 같이 시약이 하나의 통로로 유입되는 경우, 반응대상물이 시약에 온전하게 침지되지 않는 부분에서 시약과 반응대상물의 반응이 발생하지 않을 수 있고, 시약의 유입 방향에 대향하는 반응대상물의 일면이 시약과 온전하게 반응하지 않을 수도 있다. Specifically, when the reagent flows into one passage as in the conventional method, the reaction between the reagent and the reaction object may not occur at a portion where the reaction object is not completely immersed in the reagent, May not fully react with the reagent.

하지만, 본 발명에 따른 마이크로플루이딕스칩(100)에서는 시약이 주입되는 시약 공급채널(122)과 농도구배 형성채널(112)을 상하로 겹쳐지게 연결함으로써, 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다. However, in the microfluidic chip 100 according to the present invention, the above-mentioned problems can be solved by connecting the reagent supply channel 122 into which the reagent is injected and the concentration gradient forming channel 112 in an overlapping manner.

구체적으로, 본 실시예에서는 농도구배 형성채널(112) 및 시약 공급채널(122)을 별개의 플레이트에 제공하고, 이를 접합하여 상기 채널을 연결시키기 때문에 자연히 상기 2개의 채널이 상하로 배치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 상기 2 개 채널의 높이 차에 의해서 교차지점(130)에서 시약이 농도구배 형성채널(112)의 길이 방향(132)에 수직한 방향(134)으로 유입될 수 있고, 상하좌우 즉, 3차원으로 유입되는 시약에 의해서 교차지점(130)에 배치되는 반응대상물(10) 전체가 시약에 온전하게 반응할 수 있다. Specifically, in this embodiment, since the concentration gradient forming channel 112 and the reagent supply channel 122 are provided on separate plates and are joined to connect the channels, the two channels can be naturally arranged up and down . 3, the height difference of the two channels allows the reagent to flow in the direction 134 perpendicular to the longitudinal direction 132 of the concentration gradient forming channel 112 at the intersection point 130, The reaction object 10 disposed at the crossing point 130 by the reagent flowing in the right and left directions, that is, in three dimensions, can fully react with the reagent.

또한, 앞서 설명한 바와 같이 완충용액은 농도구배 형성채널로 유입되는 시약의 이동 방향을 제어하기 위한 것으로, 앞선 실시예에서는 도 1 내지 도 3의 도면상 좌측에서 우측으로 완충용액이 유동하며, 시약도 완충용액을 따라서 좌에서 우로 유동하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 이하 개시되는 실시예에서는 상기 완충용액이 농도구배 형성채널 중심에서 양쪽 단부로 이동하는 예를 개진한다. As described above, the buffer solution is for controlling the moving direction of the reagent flowing into the concentration gradient forming channel. In the foregoing embodiment, the buffer solution flows from the left side to the right side in the drawing of FIGS. 1 to 3, The flow from left to right along the buffer solution is described as an example. In the examples described below, the buffer solution moves from the center of the concentration gradient channel to both ends.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 마이크로플루이딕스칩(100)의 본체 플레이트(110)나 적층 플레이트(120)는 실지로 앞서 설명한 마이크로플리이딕스칩의 구성요소와 동일하여, 본 실시예에서는 앞선 실시예와 차이가 있는 부분을 중심으로 설명하고, 실질적으로 동일한 구성에 대한 도면부호는 앞선 실시예를 따른다. Referring to FIG. 4, the body plate 110 and the lamination plate 120 of the microfluidics chip 100 of this embodiment are substantially the same as those of the microplicity chips described above. In this embodiment, And the reference numerals for substantially the same components are the same as those of the previous embodiment.

본 실시예에서 완충용액을 주입하기 위한 완충용액 공급홀(124)은 적층 플레이트(120)에 형성되며, 완충용액 공급홀(124)은 본 실시예와 같이 별개의 통로(126)를 통해서 농도구배 형성채널(112)에 연결될 수도 있지만, 경우에 따라서 완충용액 공급홀은 상하로 배치되는 본체 플레이트와 적층 플레이트가 접합되는 과정에서 직접 농도구배 형성채널에 연결되도록 그 위치가 조절될 수 있다. A buffer solution supply hole 124 for injecting the buffer solution in this embodiment is formed in the lamination plate 120 and the buffer solution supply hole 124 is formed through a concentration gradient Forming channel 112. In some cases, however, the buffer solution supply holes may be adjusted in position so that they are directly connected to the concentration gradient forming channel in the process of bonding the body plate and the lamination plate, which are disposed up and down.

도 4를 참조하면, 농도구배 형성채널(112)의 중심으로 완충용액이 유입되며, 완충용액은 농도구배 형성채널(112)의 양쪽 단부를 향하여 이동할 수 있다. 시약 역시 농도구배 형성채널(112) 중심에서 완충용액을 따라서 양쪽 단부로 이동한다.Referring to FIG. 4, the buffer solution is introduced into the center of the concentration gradient forming channel 112, and the buffer solution can move toward both ends of the concentration gradient forming channel 112. The reagent also migrates from the center of the concentration gradient channel 112 along the buffer solution to both ends.

이러한 경우, 농도구배 형성채널(112) 중심을 기준으로 대칭하는 위치에 배치되는 시약 공급채널(122)에 같은 시약을 주입함으로써, 하나의 농도구배 형성채널(112)에서 동일한 시약에 대한 반응대상물의 반응을 두 번씩 확인할 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에서는 농도구배 형성채널(112) 중심을 기준으로 좌우측에 각각 A, B, C 3개의 시약을 각각 공급할 수 있는 시약 공급채널(122)이 연결되며, 이에 적어도 3개의 시약에 대한 반응을 반복적으로 체크할 수 있다. In this case, by injecting the same reagent into the reagent supply channel 122, which is disposed symmetrically with respect to the center of the concentration gradient forming channel 112, the concentration of the reactant to the same reagent in one concentration gradient forming channel 112 You can see the reaction twice. Specifically, in this embodiment, a reagent supply channel 122 capable of supplying three reagents A, B, and C is connected to the right and left sides of the center of the concentration gradient forming channel 112, You can repeatedly check for the reaction.

참고로, 적층 플레이트(120)에는 농도구배 형성채널(112)의 양단과 연결되는 배출 홀(127)이 형성될 수 있으며, 배출 홀(127)을 통해서 시약과 완충용액이 배출될 수 있다. For reference, the lamination plate 120 may have a discharge hole 127 connected to both ends of the concentration gradient forming channel 112, and the reagent and the buffer solution may be discharged through the discharge hole 127.

도 5에는 다양한 형상의 농도구배 형성채널을 갖는 마이크로플루이딕칩이 도시된다. FIG. 5 shows a microfluidic chip having density gradient forming channels of various shapes.

먼저, 도 5(a)에는 직선의 농도구배 형성채널(112)이 도시되며, 4개의 시약 공급채널(122)이 연결된다. 또한, 도 5(b)에는 지그재그 형상의 농도구배 형성채널(112)이 도시되며, 8개의 시약 공급채널(122)이 연결된다. 그리고, 도 5(c)에는 곡선의 농도구배 형성채널(112)이 도시되며, 10개의 시약 공급채널(122)이 연결된다.5 (a) shows a linear concentration gradient forming channel 112, and four reagent supply channels 122 are connected. 5 (b) shows a zigzag concentration gradient forming channel 112, and eight reagent supply channels 122 are connected. 5 (c) shows a curved density gradient forming channel 112, and ten reagent supply channels 122 are connected.

도면에서 확인 가능하듯이, 동일한 면적의 마이크로플루이딕스칩에서 직선보다는 곡선이나 지그재그 형상의 농도구배 형성채널을 제공함으로써, 보다 많은 시약의 조합과 농도구배를 구현할 수 있고, 이를 통해서 보다 많은 시약에 대한 반응대상물의 반응 확인이 가능하다. As can be seen from the figure, more concentration and concentration gradient can be realized by providing concentration gradient channels of curve or zigzag shape rather than a straight line in microfluidics chips having the same area, The reaction of the reaction object can be confirmed.

도 6 및 도 7에는 복수개의 적층 플레이트를 구비하는 마이크로플루이딕스칩이 도시된다. 도면을 참조하면, 본체 플레이트(110)에 적층 플레이트(120)가 상하로 적층되며, 이를 통해서 보다 많은 시약에 대한 반응대상물의 반응 확인이 가능하다. 구체적으로, 농도구배 형성채널(112)을 본체 플레이트(110)를 관통하는 홀 형상으로 제공하고, 상하로 본체 플레이트(110)에 적층되는 적층 플레이트(120)의 시약 공급채널(122)이 농도구배 형성채널(112)의 상하에서 연결되도록 한다. 6 and 7 show a microfluidic chip having a plurality of lamination plates. Referring to FIG. 1, a lamination plate 120 is stacked on a body plate 110 so that reaction of a reaction object against more reagents can be confirmed. Specifically, the concentration gradient forming channel 112 is provided in a hole shape passing through the body plate 110, and the reagent supply channel 122 of the lamination plate 120, which is stacked on the body plate 110, Forming channel 112. In this way,

참고로, 2개의 적층 플레이트(120)가 본체 플레이트(110)의 상하에서 접합되면서, 농도구배 형성채널(112) 및 시약 공급채널(122)이 서로 교차하는 부분을 제외한 농도구배 형성채널(112) 및 시약 공급채널(122)은 서로 밀착하는 상기 플레이트들에 의해서 커버될 수 있고, 이에 시약이나 완충용액이 채널외측으로 세는 것이 방지된다. The concentration gradient forming channel 112 excluding the portion where the concentration gradient forming channel 112 and the reagent supplying channel 122 intersect with each other is formed while the two lamination plates 120 are bonded above and below the body plate 110. [ And the reagent supply channel 122 can be covered by the plates that are in close contact with each other, thereby preventing the reagent or the buffer solution from splashing out of the channel.

또한, 도 7에서는 시약의 이동 방향을 좌에서 우측으로 도시하고 있지만, 이는 완충용액의 이동 방향에 따른 것으로 그 방향은 전환될 수 있다. In Fig. 7, the moving direction of the reagent is shown from left to right, but this depends on the moving direction of the buffer solution, and the direction can be switched.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that

10:반응대상물 100:마이크로플루이딕스칩
111:버퍼공간 112:농도구배 형성채널
120:적층 플레이트 121:시약 공급홀
123:시약 호스 124:완충용액 공급홀
125:완충용액 호스 130:교차지점
10: reaction object 100: microfluidic chip
111: buffer space 112: concentration gradient forming channel
120: Lamination plate 121: Reagent supply hole
123: Reagent hose 124: Buffer solution supply hole
125: buffer solution hose 130: intersection point

Claims (10)

복수의 시약 혼합이 가능한 마이크로플루이딕스칩에 있어서,
일련(一連)의 농도구배 형성채널이 형성되는 본체 플레이트; 및
상기 농도구배 형성채널로 시약을 공급하기 위한 2 이상의 시약 공급채널이 형성되며, 상기 본체 플레이트에 적층되면서 상기 농도구배 형성채널 및 상기 시약 공급채널이 연결되는 적층 플레이트;를 포함하며,
상기 본체 플레이트에 복수개의 적층 플레이트가 적층되고,
상기 농도구배 형성채널은 상기 본체 플레이트를 관통하는 홀 형상으로 제공되며, 상기 적층 플레이트가 상기 본체 플레이트의 상면 및 저면에 각각 적층되어 상기 시약 공급채널이 상기 농도구배 형성채널의 상하에서 연결되며,
상기 시약 공급채널을 통해서 상기 농도구배 형성채널로 공급되는 시약의 농도가 상기 농도구배 형성채널에서 선형으로 구배되는 것을 특징으로 하는 마이크로플루이딕스칩.
In a microfluidic chip capable of mixing a plurality of reagents,
A body plate on which a series of concentration gradient forming channels are formed; And
And a laminating plate on which at least two reagent supply channels for supplying a reagent to the concentration gradient forming channel are formed and the concentration gradient forming channel and the reagent supply channel are connected to each other,
A plurality of lamination plates are stacked on the body plate,
Wherein the concentration gradient forming channel is provided in a hole shape passing through the body plate, the lamination plate is stacked on the upper surface and the lower surface of the body plate, the reagent supply channel is connected above and below the concentration gradient forming channel,
Wherein the concentration of the reagent supplied to the concentration gradient forming channel through the reagent supply channel is linearly graded in the concentration gradient forming channel.
제1항에 있어서,
상기 농도구배 형성채널 및 상기 시약 공급채널은 서로 연결되는 교차지점에서 높이 차를 형성하며,
상기 높이 차에 의해서 상기 교차지점에서 시약이 상기 농도구배 형성채널의 길이 방향에 수직한 방향으로 유입되는 것을 특징으로 하는 마이크로플루이딕스칩.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration gradient forming channel and the reagent supply channel form a height difference at crossing points connected to each other,
And the reagent flows in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the concentration gradient forming channel at the intersection point by the height difference.
제2항에 있어서,
상기 농도구배 형성채널 및 상기 시약 공급채널은 각각 상기 본체 플레이트 및 적층 플레이트 상에 형성되는 홈으로 제공되는 것을 특징으로 하는 마이크로플루이딕스칩.
3. The method of claim 2,
Wherein the concentration gradient forming channel and the reagent supply channel are provided as grooves formed on the body plate and the laminating plate, respectively.
제1항에 있어서,
상기 농도구배 형성채널로 완충용액이 유입되며, 상기 농도구배 형성채널로 유입되는 시약의 이동 방향은 상기 완충용액의 이동 방향을 따르는 것을 특징으로 하는 마이크로플루이딕스칩.
The method according to claim 1,
Wherein the buffer solution flows into the concentration gradient forming channel and the moving direction of the reagent flowing into the concentration gradient forming channel follows the moving direction of the buffer solution.
제4항에 있어서,
상기 완충용액은 상기 농도구배 형성채널의 일단에서 타단으로 이동하는 것을 특징으로 하는 마이크로플루이딕스칩.
5. The method of claim 4,
Wherein the buffer solution moves from one end to the other end of the concentration gradient forming channel.
제4항에 있어서,
상기 완충용액은 상기 농도구배 형성채널의 중심에서 양쪽 단부로 이동하는 것을 특징으로 하는 마이크로플루이딕스칩.
5. The method of claim 4,
Wherein the buffer solution moves from the center of the concentration gradient channel to both ends.
제1항에 있어서,
상기 농도구배 형성채널은 직선, 곡선, 및 지그재그(zigzag) 중 적어도 어느 하나의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로플루이딕스칩.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration gradient forming channel is formed of a combination of at least one of a straight line, a curve, and a zigzag.
제1항에 있어서,
상기 농도구배 형성채널에서 시약의 농도구배의 조절은,
상기 시약 공급채널의 개수 및 폭, 상기 농도구배 형성채널의 폭, 시약의 유입속도 중 어느 하나에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 마이크로플루이딕스칩.
The method according to claim 1,
The adjustment of the concentration gradient of the reagent in the concentration gradient forming channel can be accomplished,
The number and width of the reagent supply channel, the width of the concentration gradient forming channel, and the flow rate of the reagent. ≪ IMAGE >
삭제delete 삭제delete
KR1020150167863A 2015-11-27 2015-11-27 Microfluidics chip KR101750041B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150167863A KR101750041B1 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Microfluidics chip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150167863A KR101750041B1 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Microfluidics chip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170062645A KR20170062645A (en) 2017-06-08
KR101750041B1 true KR101750041B1 (en) 2017-06-23

Family

ID=59221195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150167863A KR101750041B1 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Microfluidics chip

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101750041B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170062645A (en) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6755211B1 (en) Microfluidic systems with inter-channel impedances
Oliveira et al. Recent advances on open fluidic systems for biomedical applications: A review
US7223371B2 (en) Microfluidic channel network device
US6447661B1 (en) External material accession systems and methods
CN101679078B (en) Electrowetting based digital microfluidics
CN108745429B (en) Multichannel rapid detection microfluid detection chip
EP1855114A1 (en) Microchannel and microfluid chip
US9744513B2 (en) Encapsulation microfluidic device
CN108139418B (en) Subject processing chip, subject processing apparatus, and subject processing method
WO2015035246A1 (en) Multidimensional hydrodynamic focusing chamber
CN104492508B (en) A kind of ultramicron liquid drop control device and method based on liquid residue
Qi et al. Probing single cells using flow in microfluidic devices
US20100317538A1 (en) Microanalysis measuring apparatus and microanalysis measuring method using the same
US8394645B2 (en) Method for performing a high throughput assay
CN112292206A (en) Microfluidic probe head with suction column
KR20100004262A (en) Method for mixing micro-fluids and micro-fluidic mixing device
KR101750041B1 (en) Microfluidics chip
KR100442680B1 (en) Apparatus for mixing fluids by micro channel
US7748410B2 (en) Fluid handling apparatus
US7156118B2 (en) Microfluidic system with high aspect ratio
KR102065300B1 (en) Lab on a chip having micro injector and product method thereof and using method thereof
KR20110128658A (en) Cell chip
JP2006284451A (en) Micro total analysis system for analyzing target material in specimen
Trietsch Microfluidic 3D cell culture for high throughput screening
KR100442681B1 (en) Channel unit and apparatus for mixing fluids using the unit

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200304

Year of fee payment: 4