KR101781755B1 - 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스 - Google Patents

병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의하면, 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 제1 패턴부(120); 및 RPA 시약이 저장되고 상기 다수의 제1 패턴부 각각에 대응하여 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 제2 패턴부(170)를 포함하며, 상기 다수의 제1 패턴부 각각은 분석대상 샘플이 저장되는 샘플 저장부(121), 상기 샘플 저장부(121)보다 반경방향 바깥에 위치하여 상기 샘플 저장부로부터 제공되는 샘플을 분배하는 샘플 분배부(122)와, 상기 샘플 분배부보다 반경방향 바깥에 위치하고 상기 샘플 분배부와 연결되며 원주방향을 따라 배치되고 각각이 반경방향을 따라서 연장되는 다수의 메인 채널(130)과, 상기 다수의 메인 채널보다 반경방향 바깥에 위치하고 상기 메인 채널과 일대일로 연결되는 반응 챔버(134)를 구비하며, 상기 제2 패턴부는 원주방향을 따라서 연장되는 지그재그 형태이며, 상기 제2 패턴부에 형성되는 다수의 외측 단부(173)는 상기 다수의 메인 채널과 일대일로 대응하여 연결되는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스가 제공된다.

Description

병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스 {MICRO DEVICE FOR MULTIPLEX AND REAL-TIME DETECTION OF PATHOGEN}
본 발명은 병원균 검출용 마이크로 디바이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 많은 샘플을 한 번에 분석하여 다양한 병원균을 신속하게 검출할 수 있도록 하는 병원균 검출용 마이크로 디바이스에 관한 것이다.
병원균을 검출하는 종래의 기술의 한 예로서 등록특허 제10-1264170호에는 내벽의 일부 또는 전체에 수용체가 고정되어 있고, 고정된 수용체와 결합한 병원균 시류와 기질을 반응시켜 반응 부산물을 생성시키는 반응부; 상기 반응부에 생성된 상기 반응 부산물에 일정한 입사각으로 빛을 입사시키는 광원부; 및 상기 반응 부산물에 입시시킨 상기 빛의 광 반사율을 검출하여 그 검출한 상기 광 반사율에 따라 상기 병원균을 검출하는 검출기가 개시되어 있다. 하지만, 이러한 종래의 검출기는 한 번에 많은 샘플을 분석할 수 없으며, 다양한 병원균에 대한 검출도 불가능하다.
본 발명의 목적은 많은 샘플을 한 번에 분석하여 다양한 병원균을 신속하게 검출할 수 있도록 하는 병원균 검출용 마이크로 디바이스를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,
원주방향을 따라서 배치되는 다수의 제1 패턴부(120); 및 RPA 시약이 저장되고 상기 다수의 제1 패턴부 각각에 대응하여 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 제2 패턴부(170)를 포함하며, 상기 다수의 제1 패턴부 각각은 분석대상 샘플이 저장되는 샘플 저장부(121), 상기 샘플 저장부(121)보다 반경방향 바깥에 위치하여 상기 샘플 저장부로부터 제공되는 샘플을 분배하는 샘플 분배부(122)와, 상기 샘플 분배부보다 반경방향 바깥에 위치하고 상기 샘플 분배부와 연결되며 원주방향을 따라 배치되고 각각이 반경방향을 따라서 연장되는 다수의 메인 채널(130)과, 상기 다수의 메인 채널보다 반경방향 바깥에 위치하고 상기 메인 채널과 일대일로 연결되는 반응 챔버(134)를 구비하며, 상기 제2 패턴부는 원주방향을 따라서 연장되는 지그재그 형태이며, 상기 제2 패턴부에 형성되는 다수의 외측 단부(173)는 상기 다수의 메인 채널과 일대일로 대응하여 연결되는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스가 제공된다.
상기 샘플 분배부는 상기 원주방향을 따라 연장되고 상기 샘플 저장부와 연결되는 연장 채널(123)과, 상기 연장 채널의 반경방향 바깥측에 원주방향을 따라서 연속 배치되어서 연결되는 다수의 분배 챔버(124)를 구비하며, 상기 다수의 분배 챔버 각각은 상기 다수의 메인 채널 각각과 일대일로 연결될 수 있다.
상기 다수의 분배 챔버와 상기 다수의 메인 채널 중 서로 연결되는 분배 챔버와 메인 챔버는 모세관 밸브 형태의 밸브부(132)에 의해 연결될 수 있다.
상기 제1 패턴부는 상기 연장 채널에서 상기 샘플 저장부와 연결되는 일단의 반대측 단부와 연결되고 상기 연장 채널보다 반경방향 바깥에 위치하는 폐기액 챔버(128)를 더 구비할 수 있다.
상기 연장 채널은 상기 샘플 저장부와 연결되는 단부가 상기 폐기액 챔버와 연결되는 단부보다 반경방향 안쪽에 위치할 수 있다.
상기 다수의 분배 챔버는 동일한 부피를 갖는 것이 바람직하다.
상기 마이크로 디바이스는 상기 다수의 반응 챔버 중 적어도 하나에 수용되는 프라이머 및 프로브를 더 포함할 수 있다.
상기 프라이머 및 프로브는 상기 다수의 반응 챔버 중 둘 이상에 서로 다른 종류가 수용될 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면,
디스크 형상의 제1 패턴 형성층(110); 상기 제1 패턴 형성층의 상면에 결합되는 제2 패턴 형성층(160); 및 상기 제1 패턴 형성층의 하면에 결합되는 폐쇄층(150)을 포함하며, 상기 제1 패턴 형성층은 원주방향을 따라서 배치되고 상기 폐쇄층과 대향하는 면에 형성되는 다수의 제1 패턴부(120)를 구비하며, 상기 제2 패턴 형성층은 RPA 시약이 저장되고 상기 다수의 제1 패턴부 각각에 대응하여 원주방향을 따라서 배치되며 상기 제1 패턴 형성층과 대향하는 면에 형성되는 다수의 제2 패턴부(170)를 구비하며, 상기 제2 패턴부는 원주방향을 따라서 연장되는 지그재그 형태이며, 상기 다수의 제1 패턴부 각각은 분석대상 샘플이 저장되는 샘플 저장부(121)와, 상기 샘플 저장부보다 반경방향 바깥에 위치하며 원주방향을 따라 배치되고 각각이 반경방향을 따라서 연장되어서 상기 샘플 저장부로부터 제공되는 샘플이 흐르는 다수의 메인 채널(130)과, 상기 다수의 메인 채널보다 반경방향 바깥에 위치하고 상기 메인 채널과 일대일로 연결되는 반응 챔버(134)와, 상기 제2 패턴부에 형성되는 다수의 외측 단부(173) 각각의 위치에 대응하여 형성되는 다수의 연결 구멍(136)과, 상기 다수의 연결 구멍과 상기 다수의 메인 채널을 일대일로 연결하는 다수의 연결 채널(138)을 구비하는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스가 제공된다.
상기 연결 채널은 상기 연결 구멍으로부터 상기 메인 채널 쪽을 향해 반경방향 바깥쪽으로 경사지게 연장될 수 있다.
상기 제1 패턴부는 상기 메인 채널보다 반경방향 안쪽에 위치하며 분석 대상 샘플이 저장되는 샘플 저장부(121)를 더 구비할 수 있다.
상기 제1 패턴부는 상기 샘플 저장부보다 반경방향 바깥에 위치하고 상기 메인 채널보다 반경방향 안쪽에 위치하여 상기 샘플 저장부로부터 제공되는 샘플을 분배하여 상기 다수의 메인 채널 각각으로 공급하는 샘플 분배부(122)를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재된 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 회전 중심의 원주방향을 따라서 지그재그 형태로 연장되는 채널을 통해 RPA 시약이 동시에 다수의 반응 챔버로 샘플과 함께 유입되어서 반응하게 되므로 많은 샘플을 한 번에 분석하여 다양한 병원균을 신속하게 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 병원균 검출용 마이크로 디바이스를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마이크로 디바이스의 각 층을 분리하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에서 일부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 4는 도 3의 A-B 선에 대한 단면도이다.
도 5는 도 3의 A-C 선에 대한 단면도이다.
도 6은 도 3에서 D-D' 선에 대한 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 병원균 검출용 마이크로 디바이스를 이용한 병원균 검출 방법을 도시한 순서도이다.
도 8 내지 도 13은 도 7에 도시된 병원균 검출 방법의 각 단계가 단위 공정부에서 수행되는 상태를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 병원균 검출용 마이크로 디바이스(100)(이하, '마이크로 디바이스'로 약칭함)는 다층 구조의 디스크 형상으로서, 하면에 패턴이 형성되는 제1 패턴 형성층(110)과, 패턴이 형성된 제1 패턴 형성층(110)의 하면을 막는 폐쇄층(150)과, 제1 패턴 형성층(110)의 위에 위치하는 제2 패턴 형성층(160)과, 제1 패턴 형성층(110)과 제2 패턴 형성층(160)의 사이에 위치하여 제1 패턴 형성층(110)과 제2 패턴 형성층(160)을 결합시키는 접합 필름층(190)을 구비한다. 디스크 형상인 마이크로 디바이스(100)의 중심에는 회전중심(O)이 마련된다. 마이크로 디바이스(100)는 회전중심(O)을 통과하는 회전축선(X)을 중심으로 회전하면서, 다수의 샘플을 동시에 분석하여 다양한 병원균을 빠르게 검출한다. 마이크로 디바이스(100)의 각 패턴 형성층(110, 160)에 형성된 각종 패턴은 CNC 밀링 머신을 이용하여 형성될 수 있다.
제1 패턴 형성층(110)은 얇은 디스크 형상으로서, 제2 패턴 형성층(160)과 대향하는 면의 반대면(도면에서 하면)에 형성되는 다수의 제1 패턴부(120)를 구비한다. 제1 패턴 형성층(110)에서 다수의 제1 패턴부(120)가 형성된 하면에는 폐쇄층(150)이 결합된다. 본 실시예에서는 다수의 제1 패턴부(120)가 3개인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 2개 이하이거나 4개 이상일 수 있다. 본 실시예에서는 제1 패턴 형성층(110)이 폴리카보네이트(PC)와 같은 합성수지 재질인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
제1 패턴부(120)는 샘플 저장부(121)와, 샘플 저장부(121)보다 반경방향 바깥에 위치하는 샘플 분배부(122)와, 샘플 분배부(122)보다 반경방향 바깥에 위치하는 폐기액 챔버(128)와, 샘플 분배부(122)보다 반경방향 바깥에 위치하는 다수의 메인 채널(130)과, 샘플 분배부(122)와 다수의 메인 채널(130) 각각을 연결하는 다수의 밸브부(132)와, 다수의 메인 채널(130)보다 반경방향 바깥에 위치하는 다수의 반응 챔버(134)와, 다수의 반응 챔버(134) 각각에 수용된 건조 프라이머 및 프로브(135)와, 다수의 메인 채널(130) 각각에 대응하여 형성되는 다수의 연결 구멍(136)과, 다수의 연결 구멍(136)과 대응하는 메인 채널(130)을 연결하는 연결 채널(138)을 구비한다.
샘플 저장부(121)는 제1 패턴 형성층(110)의 하면에 형성된 챔버 형태로서, 샘플 저장부(121)에는 외부에서 제공되는 샘플이 저장된다. 제1 패턴 형성층(110)에는 샘플 주입을 위해 샘플 저장부(121)와 연결되는 연결 통공(1211)이 마련된다. 또한, 제1 패턴 형성층(110)에는 샘플 저장부(121)로의 원활한 샘플 공급을 위한 제1 보조 통공(1212)도 마련된다. 본 실시예에서는 샘플 저장부(121)가 850㎛의 깊이를 가지고 13.2㎕의 샘플이 저장되도록 형성되는 것으로 설명한다.
샘플 분배부(122)는 연장 채널(123)과, 연장 채널(123)과 연결되는 다수의 분배 챔버(124)를 구비한다. 샘플 분배부(122)는 샘플 저장부(121)보다 반경방향 바깥에 위치한다.
연장 채널(123)은 대체로 원주방향을 따라서 연장되는 원호 형상으로서, 연장 채널(123)의 제1 단부(1231)는 샘플 저장부(121)와 연결되고 연장 채널(123)의 제2 단부(1232)는 폐기액 챔버(128)와 연결된다. 연장 채널(123)은 도시된 바와 같이 샘플 저장부(121)와 연결되는 제1 단부(1231)가 폐기액 챔버(128)와 연결되는 제2 단부(1232)보다 반경방향 안쪽에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.
다수의 분배 챔버(124)는 연장 채널(123) 상에서 연장 채널(123)의 반경방향 바깥측에 원주방향을 따라서 연속되어서 배치된다. 본 실시예에서는 4개의 분배 챔버(124)가 구비되는 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 3개 이하이거나 5개 이상일 수 있다. 각각의 분배 챔버(124)는 동일한 양의 샘플이 저장되도록 동일한 부피를 갖는데, 본 실시예에서는 793㎛의 깊이를 가지고, 2.64㎕의 샘플이 저장되도록 형성되는 것으로 설명하다.
폐기액 챔버(128)는 샘플 분배부(122)의 연장 채널(123)보다 반경방향 바깥에 위치하며, 연장 채널(123)의 제2 단부(1232)와 연결된다. 폐기액 챔버(128)에는 다수의 분배 챔버(124) 각각에 채워지고 남은 샘플이 저장된다.
다수의 메인 채널(130) 각각은 다수의 분배 챔버(124)와 일대일로 대응하면서 연결되며, 원주방향을 따라서 일렬로 이격되어서 배치된다. 메인 채널(130)은 반경방향을 따라서 길게 연장되는 형태로서, 다수의 메인 채널(130)을 통해 분배 챔버(124)로부터 배출되는 샘플이 반응 챔버(134)로 공급된다.
다수의 밸브부(132) 각각은 대응하는 분배 챔버(124)와 메인 채널(130)을 연결하는 모세관 밸브로서, 본 실시예에서는 150㎛의 폭과 150㎛의 깊이를 갖는 것으로 설명한다. 마이크로 디바이스(100)의 회전속도가 5000RPM에 도달했을 때 분배 챔버(124)에 수용된 샘플이 밸브부(132)를 통과하여 메인 채널(130)로 유입된다.
다수의 반응 챔버(134)는 메인 채널(130)의 반경방향 끝단보다 반경방향 바깥에 위치하며, 다수의 반응 챔버(134) 각각은 대응하는 메인 채널(130)과 연결된다. 메인 채널(130)을 통해 흐르는 샘플이 대응하는 반응 챔버(134)로 유입된다. 반응 챔버(134) 내에는 건조 프라이머 및 프로브(135)가 수용되어 있다. 본 실시예에서는 반응 챔버(134)가 10㎕의 direct-RPA 반응을 위해 730㎛의 깊이를 갖는 것을 설명한다.
건조 프라이머 및 프로브(135)는 다수의 반응 챔버(134) 각각에 저장되며, 다양한 병원균의 검출을 위해 서로 다른 건조 프라이머 및 프로브(135)가 사용될 수 있다.
다수의 연결 구멍(136)은 제1 패턴 형성층(110)의 관통하는 구멍의 형태로서, 다수의 메인 채널(130) 각각에 대응하여 형성된다. 다수의 연결 구멍(136) 각각은 대응하는 메인 채널(130)의 측면에 인접하여 위치한다. 연결 구멍(136)을 통해 제2 패턴 형성층(160)으로부터 공급되는 시약(reagent)가 제1 패턴 형성층(110)으로 유입된다.
다수의 연결 채널(138) 각각은 대응하는 연결 구멍(136)과 메인 채널(130)을 연결한다. 연결 채널(138)은 연결구멍(136)으로부터 메인 채널(130) 쪽을 향해 반경방향 바깥쪽으로 경사지게 연장되어서, 원심력에 의해 연결 구멍(136)을 통해 유입된 시약이 연결 채널(138)을 거쳐서 메인 채널(130)로 흘러들어가게 된다.
폐쇄층(150)은 제1 패턴 형성층(110)의 하면에 부착되어서 제1 패턴 형성층(110)의 하면을 막는다.
제2 패턴 형성층(160)은 회전중심(O)을 중심으로 하는 얇은 디스크 형상으로서, 제1 패턴 형성층(110)과 동심원을 이루며 제1 패턴 형성층(110)의 위에 위치하고 접합 필름층(190)에 의해 제1 패턴 형성층(110)과 접합된다. 제2 패턴 형성층(160)은 다수의 샘플 주입구(161)와, 다수의 제2 패턴부(170)와, 제2 패턴부(170)와 연결되는 다수의 시약 주입구(179)를 구비한다. 본 실시예에서는 제2 패턴 형성층(160)이 폴리카보네이트(PC)와 같은 합성수지 재질인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 실시예에서는 제2 패턴 형성층(160)의 두께가 1mm인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
다수의 샘플 주입구(161)는 회전중심(O)에 대해 원주방향을 따라서 차례대로 배치된다. 샘플 주입구(161)는 제2 패턴 형성층(160)을 관통하는 형태로서, 샘플 주입구(161)를 통해 분석 대상인 DNA 샘플 또는 병원체 현장 샘플이 주입된다. 마이크로 디바이스(100)는 DNA 샘플 분석뿐만 아니라 병원체 현장 샘플에 대한 분석도 수행할 수 있다. 본 실시예에서는 샘플 주입구(161)가 3개인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 제1 패턴 형성층(110)에 형성된 제1 패턴부(120)와 동수로서, 2개 이하이거나 4개 이상일 수 있다. 샘플 주입구(161)는 대응하는 샘플 저장부(121)의 연결 통공(1211)과 이어진다. 제2 패턴 형성층(160)에는 샘플 주입구(161)와 인접하여 제1 패턴 형성층(110)에 형성된 제1 보조 통공(1212)과 이어지는 제2 보조 통공(1611)이 형성된다.
다수의 제2 패턴부(170)는 제2 패턴 형성층(160)에서 제1 패턴 형성층(110)과 마주보는 하면에 회전중심(O)에 대해 원주방향을 따라서 차례대로 배치되며, 다수의 샘플 주입구(161)보다 반경방향 바깥쪽에 위치한다. 본 실시예에서는 제2 패턴부(170)가 3개인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 제1 패턴부(120)와 동수로서, 2개 이하이거나 4개 이상일 수 있다. 제2 패턴부(170)는 원주방향을 따라서 지그재그 형태로 연장되는 형태로서, 제2 패턴부(170)에는 반경방향 안쪽에 위치하는 다수의 내측 단부(172)와, 반경방향 바깥쪽에 위치하는 다수의 외측 단부(173)가 형성된다. 제2 패턴부(170)에는 RPA 시약(reagent)이 수용된다. 내측 단부(172)에 시약 주입구(179)가 연결되며, 외측 단부(173)는 제1 패턴 형성층(110)에 형성된 연결 구멍(136)과 연결된다. 외측 단부(173)를 통해 제2 패턴부(170)에 수용된 RPA 시약이 원심력에 의해 제1 패턴 형성층(110)의 연결 구멍(136)으로 배출된다. 본 실시예에서는 내측 단부(172)가 5개이고 외측 단부(173)가 4개인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 외측 단부(173)가 연결 구멍(136)과 동수이며, 내측 단부(172)는 외측 단부(173)보다 하나가 더 많게 형성된다. 제2 패턴부(170)에는 원주방향을 따라서 연속적으로 연결되는 V자 형태의 채널이 마련되며, 이 V자 형태의 채널에 의해 RPA 시약이 균일하게 배분될 수 있다. 본 실시예에서는 제2 패턴부(170)가 800㎛의 폭과 500㎛의 깊이와 7445㎛의 길이(본 실시예에서 제2 패턴부(170)의 길이는 V자 형태로 이어지는 채널의 전체 길이를 의미함)를 가지며, 모세관력에 의해 25.6㎕의 시약이 제2 패턴부(170)에 채워지는 것으로 설명한다.
다수의 시약 주입구(179)는 제2 패턴 형성층(160)을 관통하는 형태로서, 각각이 제2 패턴부(170)의 내측 단부(172)에 위치하여, 제2 패턴부(170)와 연결된다. 시약 주입구(179)를 통해 RPA 시약이 제2 패턴부(170)로 주입된다.
접합 필름층(190)은 제1 패턴 형성층(110)과 제2 패턴 형성층(160)의 사이에 끼워져서 두 패턴 형성층(110, 160)을 결합시킨다. 접합 필름층(190)은 제2 패턴 형성층(160)과 대체로 동일한 크기를 갖는 원형으로서, 제2 패턴 형성층(160)의 다수의 샘플 주입구(161), 다수의 제2 패턴부(170) 및 다수의 시약 주입구(179) 각각에 대응하여 형성되는 개구 패턴이 마련된다.
이제, 도면을 참조하여 상기 실시예의 작용을 상세히 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 병원균 검출 분석 대상인 DNA 샘플 또는 병원체 현장 샘플(S)은 다수의 샘플 저장부(121) 각각에 동일 종류 또는 다른 종류로 저장되고, 건조 프라이머 및 프로브(135)는 다수의 반응 챔버(134) 각각에 동일 종류 또는 다른 종류로 저장되며, RPA 시약(R)이 제2 패턴부(170) 각각에 저장된다.
샘플 저장부(121)에 DNA 샘플 또는 병원체 현장 샘플이 저장되고, 다수의 반응 챔버(134) 각각에 다른 종류의 건조 프라이머 및 프로브(135)가 저장되며, 제2 패턴부(170)에 RPA 시약이 저장된 상태(도 7의 상태)에서, 마이크로 디바이스(100)를 회전축선(X)을 중심으로 도 8에 도시된 바와 같이 제1 회전속도(본 실시예에서는 약 800RPM)로 회전시키면, 샘플 저장부(121)에 저장된 샘플은 도 8과 도 9에 도시된 바 같은 과정을 거쳐서 원심력에 의해 분배 챔버(124)에 저장되고, 남은 샘플은 폐기액 챔버(128)에 저장된다. 다음, 마이크로 디바이스(100)의 회전속도를 높여서 제2 회전속도(본 실시예에서는 약 3000RPM)로 회전시키면, 제2 패턴부(170)에 저장되어 있던 RPA 시약이 도 10과 도 11에 도시된 바와 같은 과정을 거쳐서 반응 챔버(134)로 유입되어서 저장된다. 다음, 마이크로 디바이스(100)의 회전속도를 더욱 높여서 제3 회전속도(본 실시예에서는 약 5000RPM)로 회전시키면, 분배 챔버(124)에 저장된 샘플이 밸브부(132)를 통과하여 도 12에 도시된 바와 같이 메인 채널(130)을 지나 반응 챔버(134)로 유입된다. 이후, 회전 방향을 반복적으로 바꿔가며 마이크로 디바이스(100)를 회전시켜 반응 챔버(134) 내에서 샘플, RPA 시약, 건조 프라이머 및 프로브를 균일하게 섞는다. 다음, direct-RPA 반응과 실시간 증폭 분석이 수행되어 병원균 검출이 이루어진다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 마이크로 디바이스 110 : 제1 패턴 형성층
120 : 제1 패턴부 121 : 샘플 저장부
122 : 샘플 분배부 128 : 폐기액 챔버
130 : 메인 채널 132 : 밸브부
134 : 반응 챔버 135 : 프라이머 및 프로브
136 : 연결 구멍 138 : 연결 채널
150 : 폐쇄층 160 : 제2 패턴 형성층
170 : 제2 패턴부 190 : 접합 필름층

Claims (12)

  1. 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 제1 패턴부(120); 및
    RPA 시약이 저장되고 상기 다수의 제1 패턴부 각각에 대응하여 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 제2 패턴부(170)를 포함하며,
    상기 다수의 제1 패턴부 각각은 분석대상 샘플이 저장되는 샘플 저장부(121), 상기 샘플 저장부(121)보다 반경방향 바깥에 위치하여 상기 샘플 저장부로부터 제공되는 샘플을 분배하는 샘플 분배부(122)와, 상기 샘플 분배부보다 반경방향 바깥에 위치하고 상기 샘플 분배부와 연결되며 원주방향을 따라 배치되고 각각이 반경방향을 따라서 연장되는 다수의 메인 채널(130)과, 상기 다수의 메인 채널보다 반경방향 바깥에 위치하고 상기 메인 채널과 일대일로 연결되는 반응 챔버(134)를 구비하며,
    상기 제2 패턴부는 원주방향을 따라서 연장되는 지그재그 형태이며, 상기 제2 패턴부에 형성되는 다수의 외측 단부(173)는 상기 다수의 메인 채널과 일대일로 대응하여 연결되는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 샘플 분배부는 상기 원주방향을 따라 연장되고 상기 샘플 저장부와 연결되는 연장 채널(123)과, 상기 연장 채널의 반경방향 바깥측에 원주방향을 따라서 연속 배치되어서 연결되는 다수의 분배 챔버(124)를 구비하며,
    상기 다수의 분배 챔버 각각은 상기 다수의 메인 채널 각각과 일대일로 연결되는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 다수의 분배 챔버와 상기 다수의 메인 채널 중 서로 연결되는 분배 챔버와 메인 챔버는 모세관 밸브 형태의 밸브부(132)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 패턴부는 상기 연장 채널에서 상기 샘플 저장부와 연결되는 일단의 반대측 단부와 연결되고 상기 연장 채널보다 반경방향 바깥에 위치하는 폐기액 챔버(128)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 연장 채널은 상기 샘플 저장부와 연결되는 단부가 상기 폐기액 챔버와 연결되는 단부보다 반경방향 안쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 다수의 분배 챔버는 동일한 부피를 갖는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 반응 챔버 중 적어도 하나에 수용되는 프라이머 및 프로브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 프라이머 및 프로브는 상기 다수의 반응 챔버 중 둘 이상에 서로 다른 종류가 수용되는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  9. 디스크 형상의 제1 패턴 형성층(110);
    상기 제1 패턴 형성층의 상면에 결합되는 제2 패턴 형성층(160); 및
    상기 제1 패턴 형성층의 하면에 결합되는 폐쇄층(150)을 포함하며,
    상기 제1 패턴 형성층은 원주방향을 따라서 배치되고 상기 폐쇄층과 대향하는 면에 형성되는 다수의 제1 패턴부(120)를 구비하며,
    상기 제2 패턴 형성층은 RPA 시약이 저장되고 상기 다수의 제1 패턴부 각각에 대응하여 원주방향을 따라서 배치되며 상기 제1 패턴 형성층과 대향하는 면에 형성되는 다수의 제2 패턴부(170)를 구비하며,
    상기 제2 패턴부는 원주방향을 따라서 연장되는 지그재그 형태이며,
    상기 다수의 제1 패턴부 각각은 분석대상 샘플이 저장되는 샘플 저장부(121)와, 상기 샘플 저장부보다 반경방향 바깥에 위치하며 원주방향을 따라 배치되고 각각이 반경방향을 따라서 연장되어서 상기 샘플 저장부로부터 제공되는 샘플이 흐르는 다수의 메인 채널(130)과, 상기 다수의 메인 채널보다 반경방향 바깥에 위치하고 상기 메인 채널과 일대일로 연결되는 반응 챔버(134)와, 상기 제2 패턴부에 형성되는 다수의 외측 단부(173) 각각의 위치에 대응하여 형성되는 다수의 연결 구멍(136)과, 상기 다수의 연결 구멍과 상기 다수의 메인 채널을 일대일로 연결하는 다수의 연결 채널(138)을 구비하는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 연결 채널은 상기 연결 구멍으로부터 상기 메인 채널 쪽을 향해 반경방향 바깥쪽으로 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 패턴부는 상기 메인 채널보다 반경방향 안쪽에 위치하며 분석 대상 샘플이 저장되는 샘플 저장부(121)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 패턴부는 상기 샘플 저장부보다 반경방향 바깥에 위치하고 상기 메인 채널보다 반경방향 안쪽에 위치하여 상기 샘플 저장부로부터 제공되는 샘플을 분배하여 상기 다수의 메인 채널 각각으로 공급하는 샘플 분배부(122)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 병원균의 실시간 다중 검출을 위한 마이크로 디바이스.
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