KR102022202B1 - Micro-fluidic device discharging bubble - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기포 배출 미세유체소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 기포 배출 미세유체소자는 기판에 형성되어 액체 시료를 이동시키는 유로 및 상기 기판의 측면과 상기 유로를 연결하는 관통구로서 상기 시료에 형성된 기포를 외부로 배출하는 벤트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a bubble discharge microfluidic device, wherein the bubble discharge microfluidic device according to the present invention is formed in a substrate as a flow path for moving a liquid sample and a through hole connecting the side surface of the substrate to the flow path. It characterized in that it comprises a vent for discharging the bubble to the outside.

Description

기포 배출 미세유체소자{MICRO-FLUIDIC DEVICE DISCHARGING BUBBLE}Bubble discharge microfluidic device {MICRO-FLUIDIC DEVICE DISCHARGING BUBBLE}

본 발명은 미세유체소자에 관한 것으로서, 보다 자세히는 바이오칩(biochip), 진단소자, 랩온어칩(lab on a chip) 또는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자 등과 같이 마이크로 또는 나노 크기의 미세 채널에 유체가 흐르도록 하는 기능이 요구되는 미세유체소자에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to microfluidic devices, and more particularly, to fluids in micro or nano-sized microchannels such as biochips, diagnostic devices, lab on a chip, or MEMS devices. The present invention relates to a microfluidic device in which a function of causing the flow is required.

최근에 널리 개발되고 있는 바이오칩(biochip), 진단소자, 랩온어칩(lab on a chip) 또는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자 등에는 유체 상태의 시료가 흐르도록 하는 마이크로 또는 나노 크기의 미세 채널이 형성된다. Recently developed biochips, diagnostic devices, lab on a chip or MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) devices have micro- or nano-sized microchannels that allow fluid samples to flow. Is formed.

이러한 미세 채널이 형성된 미세유체소자를 사용할 때, 시료의 준비과정, 시료의 공급과정 또는 시료가 소자 내부에서 흘러가는 과정 등에 있어서 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등이 발생할 수가 있다. 이때, 이러한 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등에 의해 미세 채널이 막히는 현상이 빈번하게 발생한다. 이와 같이 미세 채널이 막히는 경우 미세 채널이 적용되는 소자가 정상적으로 작동하지 않거나 기능이 저하되는 심각한 문제가 발생할 수 있다. When using the microfluidic device having such a microchannel, bubbles, vacuoles, or fine particles may be generated in the preparation of the sample, the supply of the sample, or the flow of the sample inside the device. At this time, the phenomenon in which the microchannels are clogged frequently due to such bubbles, vacuoles, or fine particle impurities occurs frequently. As such, when a microchannel is blocked, a serious problem may occur in which a device to which the microchannel is applied does not operate normally or its function is degraded.

따라서, 관련 소자의 성능을 안정적으로 유지하기 위해서는 이러한 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등에 의해 미세 채널이 막히는 현상을 해결하는 것이 필요하다. Therefore, in order to stably maintain the performance of the device concerned, it is necessary to solve the phenomenon in which the microchannels are blocked by bubbles, vacuoles, or fine particles.

공개특허 10-2010-0020394Patent Publication 10-2010-0020394

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주채널을 막을 수 있는 기포, 액포 및 미세 입자 등을 주채널에 도달하기 전에 미리 여과시키거나 제거하여 상기 여과된 물질에 의해 주채널이 막히는 현상을 방지할 수 있는 미세유체소자를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a conventional problem, by pre-filtering or removing the bubbles, vacuoles and fine particles that can block the main channel before reaching the main channel by the filtered material The present invention provides a microfluidic device capable of preventing a main channel from being blocked.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판에 형성되어 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 유로인 바이패스 유로; 및 상기 바이패스 유로에서 서로 다른 방향으로 흐르는 이웃하는 유로 사이의 격벽에 형성되며, 상기 바이패스 유로에 공급된 시료 중에서 기포, 액포, 및 미세 입자 중 어느 하나 이상을 여과시키는 여과 유로를 포함하는 미세유체소자에 의해 달성될 수 있다. According to the present invention, the object is a bypass flow path formed in the substrate, the bypass flow path in the form of a diagonal line in which the moving direction is repeatedly changed from side to side; And a filtration flow path formed in a partition wall between neighboring flow paths flowing in different directions from the bypass flow path, and filtering a flow path for filtering any one or more of bubbles, vacuoles, and fine particles among samples supplied to the bypass flow path. It can be achieved by a fluid element.

또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판에 형성되어 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 유로인 바이패스 유로; 및 상기 바이패스 유로에서 서로 다른 방향으로 흐르는 이웃하는 유로 사이에는 격벽이 형성되며, 상기 격벽이 상부와 이격되어 형성되는 미세 틈으로서 상기 바이패스 유로에 공급된 시료 중에서 기포, 액포, 및 미세 입자 중 어느 하나 이상을 여과시키는 여과 유로를 포함하는 미세유체소자에 의해 달성될 수 있다. In addition, the above object is, according to the present invention, the bypass flow path which is formed in the substrate, the flow path in the form of a diagonal line in which the moving direction is changed repeatedly from side to side; And a partition wall is formed between neighboring flow paths flowing in different directions in the bypass flow path, and the partition wall is a fine gap formed to be spaced apart from an upper portion of the bubbles, vacuoles, and fine particles in the sample supplied to the bypass flow path. It can be achieved by a microfluidic device comprising a filtration flow path for filtering any one or more.

여기서, 상기 여과 유로의 크기는 상기 바이패스 유로의 크기보다 작은 것이 바람직하다. Here, the size of the filtration flow path is preferably smaller than the size of the bypass flow path.

여기서, 상기 기판은 상기 바이패스 유로와 상기 여과 유로를 형성하는 격벽이 형성된 제 1 기판 및 상기 제 1 기판을 덮는 제 2 기판을 포함하여 형성될 수 있다. Here, the substrate may include a first substrate on which a partition wall forming the bypass flow path and the filtering flow path is formed, and a second substrate covering the first substrate.

여기서, 상기 기판의 측면과 상기 바이패스 유로를 연결하는 관통구로서 상기 기포를 외부로 배출하는 벤트부를 더 포함할 수 있다. The vent hole may further include a vent part configured to discharge the bubble to the outside as a through hole connecting the side surface of the substrate and the bypass flow path.

여기서, 상기 격벽은 이격되어 배치되는 복수의 마이크로 원기둥으로 형성되고, 이웃하는 상기 마이크로 원기둥 사이의 틈 사이로 상기 여과 유로를 형성할 수가 있다. Here, the partition wall may be formed of a plurality of micro cylinders spaced apart from each other, and the filtering flow path may be formed between the gaps between the neighboring micro cylinders.

여기서, 상기 여과 유로는 상기 격벽에 형성된 복수의 미세 틈으로 형성되고, 상기 여과 유로의 입구쪽에는 여과되는 물질을 포집하는 공간인 포집부가 형성될 수 있다. Here, the filtration flow path may be formed of a plurality of minute gaps formed in the partition wall, and a collecting part, which is a space for collecting the material to be filtered, may be formed at an inlet of the filtration flow path.

여기서, 상기 여과 유로는 상기 격벽에 형성된 복수의 미세 틈으로 형성되고, 상기 미세 틈은 여과되는 물질이 포집되도록 상기 시료가 흐르는 경로를 따라 단면적이 점차적으로 작아지도록 형성될 수 있다.Here, the filtration channel may be formed of a plurality of minute gaps formed in the partition wall, and the minute gaps may be formed such that the cross-sectional area gradually decreases along the path through which the sample flows to collect the filtered material.

여기서, 상기 기판에 상기 시료가 유입되는 유입구; 상기 시료가 통과하여 흐르는 마이크로 또는 나노 크기의 주채널; 및 상기 시료가 배출되는 유출구를 더 포함하며, 상기 여과 유로를 포함하는 바이패스 유로는 상기 유입구와 상기 주채널 사이에 형성될 수 있다. Here, the inlet through which the sample is introduced to the substrate; A micro- or nano-sized main channel flowing through the sample; And an outlet through which the sample is discharged, and a bypass passage including the filtration passage may be formed between the inlet and the main channel.

또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판에 형성되어 액체 시료를 이동시키는 유로; 및 상기 기판의 측면과 상기 유로를 연결하는 관통구로서 상기 기포를 외부로 배출하는 벤트부를 포함하는 기포 배출 미세유체소자에 의해 달성될 수가 있다. In addition, the above object, according to the present invention, the flow path formed on the substrate to move the liquid sample; And a vent part for discharging the bubbles to the outside as a through hole connecting the side surface of the substrate and the flow path.

여기서, 상기 유로는 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 유로일 수 있다. Here, the flow path may be an oblique flow path in which the moving direction is repeatedly changed from side to side.

여기서, 상기 관통구의 내부에는 복수의 나노 기둥이 형성될 수가 있다. Here, a plurality of nano pillars may be formed in the through hole.

여기서, 상기 벤트부가 형성된 상기 기판의 측면에 음압을 형성하는 음압 형성부를 더 포함할 수가 있다. The negative pressure forming unit may further include a negative pressure forming unit configured to form a negative pressure on a side surface of the substrate on which the vent unit is formed.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면 시료에 포함되어 있는 기포, 액포 또는 미세 입자를 주채널에 도달하기 전에 미리 여과시킴으로써 주채널이 막히는 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다. According to the present invention as described above has the advantage that it is possible to prevent the phenomenon of clogging the main channel by pre-filtering the bubbles, vesicles or fine particles contained in the sample before reaching the main channel.

또한, 바이패스 유로를 형성하는 격벽에 복수의 여과 유로를 형성하도록 함으로써 바이패스 유로의 경로를 따라 많은 양의 물질을 여과시킬 수 있다는 장점도 있다. In addition, by forming a plurality of filtering flow paths in the partition wall forming the bypass flow path, a large amount of material can be filtered along the path of the bypass flow path.

또한, 주채널을 포함하는 미세유체소자의 성형 공정에서 시료에 포함되어 있는 기포, 액포 또는 미세 입자를 여과시키는 여과부를 동시에 구현함으로써, 추가적인 부품이나 공정없이 효율적으로 기포 등의 제거가 가능하다는 장점도 있다. In addition, in the forming process of the microfluidic device including the main channel, by simultaneously implementing a filtration unit for filtering the bubbles, bubbles or fine particles contained in the sample, it is also possible to efficiently remove the bubbles without additional parts or processes have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체소자를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 여과부의 일부를 확대하여 도시한 것으로 여과 유로를 형성하는 격벽의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 3은 여과 유로를 형성하는 격벽의 다른 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 4는 여과 유로를 형성하는 격벽의 또 다른 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 A-A를 따라 자른 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도 1의 A-A를 따라 자른 단면을 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 측면도의 일부분으로 벤트부를 도시한 도면이다.
도 8은 도 1의 측면도의 일부분으로 벤트부의 다른 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 도 3의 실시예에 있어서 여과부에서의 시료의 흐름을 도시한 도면이다.
도 10은 도 4의 실시예에 있어서 여과부에서의 시료의 흐름을 도시한 도면이다.
1 is a view schematically showing a microfluidic device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion of the filtration unit of FIG. 1 and illustrates an embodiment of a partition wall forming a filtration flow path.
3 is a view showing another embodiment of a partition wall forming a filtration flow path.
4 is a view showing another embodiment of a partition wall forming a filtration flow path.
5 is a cross-sectional view taken along AA of FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along AA of FIG. 1 according to another exemplary embodiment of the present invention.
7 is a view of the vent as part of the side view of FIG.
8 is a view illustrating another embodiment of the vent unit as part of the side view of FIG. 1.
FIG. 9 is a diagram illustrating a sample flow in a filtration unit in the embodiment of FIG. 3.
FIG. 10 is a diagram illustrating a flow of a sample in the filtration unit in the embodiment of FIG. 4.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of the embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 미세유체소자를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for describing the microfluidic device according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체소자를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 여과부의 일부를 확대하여 도시한 것으로 여과 유로를 형성하는 격벽의 일 실시예를 도시하는 도면이고, 도 3은 여과 유로를 형성하는 격벽의 다른 일 실시예를 도시하는 도면이고, 도 4는 여과 유로를 형성하는 격벽의 또 다른 일 실시예를 도시하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 A-A를 따라 자른 단면을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도 1의 A-A를 따라 자른 단면을 도시한 도면이고, 도 7은 도 1의 측면도의 일부분으로 벤트부를 도시한 도면이고, 도 8은 도 1의 측면도의 일부분으로 벤트부의 다른 일 실시예를 도시한 도면이다. FIG. 1 is a view schematically showing a microfluidic device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion of the filtration unit of FIG. 1, showing an embodiment of a partition wall forming a filtration channel. 3 is a view showing another embodiment of a partition wall forming a filtration flow path, FIG. 4 is a view showing another embodiment of a partition wall forming a filtration flow path, and FIG. 5 is a view of the present invention. 1 is a cross-sectional view taken along AA of FIG. 1, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along AA of FIG. 1, according to another exemplary embodiment. FIG. 8 is a view illustrating a vent part as a part of the side view of FIG. 8, and FIG. 8 is a view illustrating another exemplary embodiment of the vent part as a part of the side view of FIG. 1.

본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체소자(100)는 작은 기판 위에 DNA, 단백질 등의 생물 분자들을 결합시켜 유전자 결함, 단백질 분포, 반응 양상 등을 분석해 낼 수 있는 미세유로 기반의 바이오칩(biochip), 마이크로 혹은 나노크기의 채널, 혼합기, 펌프, 및 밸브 기능의 구조 등을 단일 칩에 집적화하여 기존의 실험실에서 할 수 있는 실험 또는 분석을 극소량의 시료로 고속, 고효율로 수행할 수 있도록 하는 랩온어칩(lab on a chip), 미세 유로를 이용한 유동 제어 등이 요구되는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자 또는 혈액과 같은 극소량의 생체액의 성분 분리 및 분석을 수행하는 진단 소자 등의 일부 또는 전체를 구성하는 소자(100)로 유체 상태의 시료가 흐르는 미세 채널이 기판(110) 상에 형성된다. The microfluidic device 100 according to an embodiment of the present invention combines biomolecules such as DNA and protein on a small substrate to analyze gene defects, protein distribution, reaction patterns, and the like. , A micro- or nano-sized channel, mixer, pump, and valve function structure integrated on a single chip to enable high-speed, high-efficiency experiments or analyzes with very small amounts of samples Some or all of the chips (lab on a chip), micro electro mechanical systems (MEMS) devices that require flow control using micro flow paths, or diagnostic devices that perform component separation and analysis of very small amounts of biological fluids such as blood A microchannel through which a sample in a fluid state flows to the constituent element 100 is formed on the substrate 110.

기판(110)은 플라스틱, 유리 등으로 만들어질 수가 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(110) 상에는 유체 상태의 시료가 유입되는 유입구(120) 및 시료가 통과하여 흐르는 주채널(140) 및 주채널(140)을 통과한 시료가 외부로 배출되도록 하는 유출구(150)가 형성될 수 있다. The substrate 110 may be made of plastic, glass, or the like, but is not limited thereto. On the substrate 110, an inlet 120 through which a sample in a fluid state flows in and a main channel 140 through which the sample passes and an outlet 150 through which the sample passed through the main channel 140 are discharged to the outside may be formed. Can be.

도 1에 도시되어 있는 것과 같이 주채널(140)은 나노 또는 마이크로 크기의 미세 채널로 사(蛇)선 형태로 좌우로 이동방향이 반복적으로 바뀌도록 형성될 수가 있다. As shown in FIG. 1, the main channel 140 may be formed to repeatedly change the moving direction from side to side in the form of an oblique line with a fine channel of nano or micro size.

본 발명에 따른 미세유체소자(100)는 유입구(120)와 주채널(140) 사이에 여과부(130)가 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이 유입구(120)를 통해 유입되는 시료에는 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)이 포함되거나 발생할 수가 있다. 이러한 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)은 유체 상태의 시료가 주채널(140) 내에서 유동할 때 시료의 유동을 막을 수가 있다. 따라서, 본 발명에서는 주채널(140)의 전단부에 여과부(130)를 형성하도록 하여 미세한 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)을 여과시켜 주채널(140)에 유입되는 것을 차단함으로써, 주채널(140)에서 시료의 유동이 막히는 문제를 해결할 수 있도록 한다. In the microfluidic device 100 according to the present invention, a filtration unit 130 may be formed between the inlet 120 and the main channel 140. As described above, the sample introduced through the inlet 120 may include or generate bubbles, vacuoles, or impurities in the form of fine particles 200. Such bubbles, vacuoles, or fine particle-like impurities 200 may prevent the flow of the sample when the sample in the fluid state flows in the main channel 140. Therefore, in the present invention, the filter 130 is formed at the front end of the main channel 140 to filter fine bubbles, vacuoles, or fine particles such as impurities 200 to block the inflow into the main channel 140. By doing so, it is possible to solve the problem that the flow of the sample in the main channel 140 is blocked.

본 실시예에서는 유입구(120)와 주채널(140) 사이에 여과부(130)가 형성된 유체입자소자(100)에 대해서 설명을 하나, 유과부(130) 만으로 구성되는 유체입자소자를 형성하여 다른 소자에 별도로 연결하여 사용할 수도 있다. In this embodiment, the fluid particle device 100 having the filtration unit 130 formed between the inlet 120 and the main channel 140 will be described, but by forming a fluid particle device consisting only of the fruit portion 130, It can also be connected to the device separately.

여과부(130)는 유입구(120)와 주채널(140) 사이를 연결하는 미세 채널(132)로 형성되며, 바람직하게는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 좌우로 시료의 이동 방향이 반복적으로 바뀌도록 하는 사(蛇)선 형태의 미세 채널(132)로 형성될 수가 있다. 좌우로 시료의 이동 방향의 반복적으로 바뀌게 형성됨에 따라서 이웃하는 서로 다른 방향으로 시료가 흐르는 채널(132) 사이에는 격벽(133)이 형성될 수가 있다. 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 기판(110)의 좌우에서 연장되는 격벽(133)이 교대로 형성됨에 따라서 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사선 형태의 채널(132)이 형성될 수 있다. 이하, 격벽(133)에 의해 형성되는 채널(132)을 바이패스 유로(132)라고 칭하기로 한다. The filter unit 130 is formed of a fine channel 132 connecting between the inlet 120 and the main channel 140, and preferably the direction of movement of the sample is repeatedly changed from side to side as shown in FIG. It may be formed as a fine channel 132 in the form of a diagonal line. As the movement direction of the sample is repeatedly changed from side to side, the partition wall 133 may be formed between the channels 132 through which the sample flows in neighboring different directions. As illustrated in FIG. 1, as the partition walls 133 extending from the left and right sides of the substrate 110 are alternately formed, diagonal channels 132 having a moving direction repeatedly changed from side to side may be formed. Hereinafter, the channel 132 formed by the partition wall 133 will be referred to as a bypass flow path 132.

여기서, 좌우 방향이라고 함은 설명의 편의를 위한 것으로, 도시되어 있는 것과 같이 유입구(120)와 유출구(150)를 연결하는 방향을 상하로 정의하였을 때를 기준으로 좌우로 의미한다. Here, the left and right directions are for convenience of description and refer to the left and right sides when the direction connecting the inlet port 120 and the outlet port 150 is defined up and down as shown.

이때, 본 발명에서는 바이패스 유로(132)를 형성하는 격벽(133)에는 격벽(133)의 길이 방향을 따라 복수의 여과 유로(134)가 형성될 수가 있다. 유입구(120)를 통해 유입된 시료는 바이패스 유로(132)의 경로를 따라 유동하게 되는데, 그 일부는 격벽(133)에 형성된 여과 유로(134)를 통과하여 지나갈 수가 있다. 이 과정에서 시료에 포함되어 있는 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)이 여과 유로(134)를 통해 여과될 수가 있다. 이때, 여과 유로(134)의 폭 또는 단면적은 여과하고자 하는 물질인 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)의 크기보다 작게 형성하도록 하여 여과되는 물질(200)을 제외한 나머지 시료들은 여과 유로(134)를 통해 통과할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. At this time, in the present invention, a plurality of filtration flow paths 134 may be formed in the partition wall 133 forming the bypass flow path 132 along the longitudinal direction of the partition wall 133. The sample introduced through the inlet 120 flows along the path of the bypass flow path 132, and a part thereof may pass through the filter flow path 134 formed in the partition wall 133. In this process, bubbles, vacuoles, or fine particles impurity (200) included in the sample may be filtered through the filtration channel 134. At this time, the width or the cross-sectional area of the filtration flow path 134 is formed to be smaller than the size of the bubble 200, vesicles or fine particles of impurities, such as the material to be filtered (200) except for the filtered material 200 is the filtration flow path It is desirable to be able to pass through 134.

여과되는 물질(200)을 효과적으로 포집하기 위한 여과 유로(134)의 다양한 형상들을 도 2 내지 도 4를 참조로 설명하기로 한다. Various shapes of the filtration flow path 134 for effectively collecting the filtered material 200 will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

도 2에 도시되어 있는 것과 같이 격벽(133a)은 소정의 간격을 가지도록 이격 배치되는 복수의 마이크로 원기둥으로 형성될 수가 있다. 일렬로 배열된 마이크로 원기둥은 격벽(133a)을 형성하고, 이웃하는 격벽(133a) 사이의 유로가 바이패스 유로(132)를 형성하게 된다. 이때, 일렬로 배열된 마이크로 원기둥에 있어서 이웃하는 마이크로 원기둥 사이의 틈으로 여과 유로(134)를 형성할 수가 있다. 마이크로 원기둥의 단면적이 원형으로 형성됨에 따라서 시료가 흐르는 경로를 따라 여과 유로(134)는 단면적이 점점 작아지다가 마이크로 원기둥의 중심을 연결하는 지점에서 최소가 되었다가 다시 커지는 형태로 형성될 수가 있다. As illustrated in FIG. 2, the partition wall 133a may be formed of a plurality of micro cylinders spaced apart from each other to have a predetermined interval. The micro cylinders arranged in a line form a partition wall 133a, and a flow path between neighboring partition walls 133a forms a bypass flow path 132. At this time, the filtration flow path 134 can be formed in the space | interval between adjacent micro cylinders in the micro cylinder arranged in a line. As the cross section of the micro-cylinder is formed in a circular shape, the filtration flow path 134 may be formed in a form in which the cross-sectional area becomes smaller and becomes smaller at the point connecting the center of the micro-cylinder along the path through which the sample flows, and then grows again.

따라서, 여과 유로(134)의 단면적이 점점 작아지는 영역에서 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)은 여과 유로(134)를 통과하지 못하고 포집될 수가 있다. Therefore, bubbles, bubbles or impurities in the form of fine particles 200 may be collected without passing through the filter flow passage 134 in a region where the cross-sectional area of the filter flow passage 134 becomes smaller.

또한, 도 3에 도시되어 있는 것과 같이 바이패스 유로(132)를 형성하는 격벽(133b)에 형성된 미세 틈으로 여과 유로를 형성할 수가 있고, 이때 시료가 흐르는 경로를 따라 단면적이 점차 작아지도록 여과 유로(134)가 형성되는 것이 바람직하다. 도 3에서는 여과 유로(134)의 단면적이 점차적으로 작아지도록 테이퍼진 경사 벽면이 형성되어 있는데, 여과 유로(134)의 형상은 단면적이 점차 작아지도록 형성된다면 도 3의 형상에 한정되는 것은 아니다. In addition, as shown in FIG. 3, the filtration flow path may be formed by a minute gap formed in the partition wall 133b forming the bypass flow path 132. The filtration flow path is gradually reduced along the path through which the sample flows. It is preferable that 134 be formed. In FIG. 3, a tapered inclined wall surface is formed so that the cross-sectional area of the filtration channel 134 gradually decreases, but the shape of the filtration channel 134 is not limited to the shape of FIG. 3 as long as the cross-sectional area thereof is gradually reduced.

바이패스 유로(132)를 따라 시료가 유동할 때 일부는 여과 유로(134)를 향하게 된다. 이때, 시료에 포함된 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)도 함께 여과 유로(134)를 향하여 이동하게 된다. 이때, 도 3에 도시되어 있는 것과 같이 여과 유로(134)의 단면적이 점차로 작아짐에 따라서 여과 유로(134)의 입구단과 출구단의 단면적이 상이하게 되는데, 출구단의 크기보다 더 큰 크기를 가지는 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)은 여과 유로(134)를 통과하지 못하고 여과 유로(134) 상에 포집될 수가 있다. When the sample flows along the bypass flow path 132, a part of the sample flows toward the filter flow path 134. In this case, bubbles, bubbles, or fine particles impurity 200 included in the sample also move toward the filtration flow path 134. At this time, as the cross-sectional area of the filtration flow path 134 gradually decreases as shown in FIG. 3, the cross-sectional areas of the inlet end and the outlet end of the filtration flow path 134 are different from each other. In addition, the bubbles 200, the impurities in the form of fine particles, etc. 200 may be collected on the filtering channel 134 without passing through the filtering channel 134.

나아가, 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 바이패스 유로(132)를 형성하는 격벽(133c)에 형성된 미세 틈으로 여과 유로를 형성할 수가 있는데, 이때 입구단에는 여과되는 물질인 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불술물 등(200)의 크기보다 크게 형성되어 여과 물질(200)을 포집할 수 있도록 하는 공간을 제공하는 포집부(135)가 형성될 수가 있다. 포집부(135) 후단에 위치하는 미세 틈(136)은 포집부(135)보다 단면적이 작도록 형성되어 포집부(135) 후단의 미세 틈(136)을 통해서는 여과된 시료가 흘러나가게 된다. Furthermore, as shown in FIG. 4, a filtration flow path may be formed by a minute gap formed in the partition wall 133c forming the bypass flow path 132, and at the inlet end, bubbles, vacuoles, or fine particles are filtered. A collecting unit 135 may be formed that is formed larger than the size of the particulate impurities 200 to provide a space for collecting the filtration material 200. The fine gap 136 located at the rear end of the collecting unit 135 is formed to have a smaller cross-sectional area than the collecting unit 135 so that the filtered sample flows out through the fine gap 136 at the rear end of the collecting unit 135.

따라서, 포집부(135)에는 여과되는 물질(200)인 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)은 포집되고 이를 제외한 나머지 시료는 후단의 미세 틈(136)을 통해 통과하게 된다. Accordingly, the collecting unit 135 collects bubbles 200, bubbles, fine particles, impurities, and the like, which are the filtered material 200, and passes the remaining sample except the fine gap 136.

도 2 내지 도 4를 참조로 설명한 실시예에서는 격벽(133)에 형성된 여과 유로를 통해 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)을 여과시키는 것을 설명하였으나, 이하 도 5 내지 도 6을 참조로 또 다른 형태의 여과 유로를 설명하기로 한다. In the exemplary embodiment described with reference to FIGS. 2 to 4, it has been described to filter bubbles, bubbles, impurities, etc. in the form of fine particles through the filtering flow path formed in the partition wall 133, but will be described below with reference to FIGS. 5 to 6. Another form of filtration flow path will be described.

본 발명에 따른 미세유체소자(100)는 상하에 위치하는 두 기판(112, 114)의 결합으로 형성될 수가 있다. 즉, 제 1 기판(112)에는 음각으로 파인 면상에 바이패스 유로(132)와 여과 유로(134)를 형성하도록 하는 격벽(133)이 형성되고, 제 1 기판(112)의 상부면을 제 2 기판(114)이 덮어 결합함으로써 제 1 기판(112)과 제 2 기판(114) 사이에 바이패스 유로(132) 및 여과 유로(134)가 형성된 미세유체소자(100)를 제작할 수가 있다. The microfluidic device 100 according to the present invention may be formed by a combination of two substrates 112 and 114 positioned above and below. That is, a partition wall 133 is formed on the first substrate 112 to form the bypass flow passage 132 and the filtering flow passage 134 on the indented surface, and the upper surface of the first substrate 112 is formed on the second substrate. Since the substrate 114 is covered and bonded to each other, the microfluidic device 100 having the bypass passage 132 and the filtering passage 134 formed between the first substrate 112 and the second substrate 114 can be manufactured.

이때, 본 발명에서는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 격벽(133)의 상면이 제 2 기판(114)과 접촉하도록 하여 격벽(133)과 제 2 기판(114) 사이에 틈이 형성되지 않을 수도 있고, 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 격벽(133)과 제 2 기판(114) 사이에는 소정 간격 이격되어 수평의 미세 틈(134b)이 형성되도록 할 수도 있다. In this case, as shown in FIG. 5, a gap may not be formed between the partition wall 133 and the second substrate 114 such that the upper surface of the partition wall 133 contacts the second substrate 114. As shown in FIG. 6, a horizontal fine gap 134b may be formed between the barrier rib 133 and the second substrate 114 at a predetermined interval.

이 수평의 미세 틈이 여과 유로(134b)를 형성하여 미세 틈(134b) 사이로 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불술물 등(200)을 제외한 시료만 흘러나가도록 할 수가 있다. 이때, 수평의 미세 틈이 형성하는 여과 유로(134b)는 도 2 내지 도 5를 참조로 설명한 격벽(133)에 형성된 여과 유로(133a)와 함께 형성될 수도 있고, 독립적으로 형성될 수도 있다. The horizontal microgap forms the filtration flow path 134b so that only the sample excluding the bubbles, vacuoles, or impurities in the form of fine particles 200 may flow between the microgap 134b. In this case, the filtration flow path 134b formed by the horizontal fine gap may be formed together with the filtration flow path 133a formed in the partition wall 133 described with reference to FIGS. 2 to 5, or may be formed independently.

또한, 본 발명에 따른 미세유체소자는 벤트부(138)를 더 포함할 수가 있다. 도 1 및 도 7 내지 도 8을 참조로 설명을 하면, 벤트부(138)는 기판의 측면과 바이패스 유로(132)를 연결하는 관통구로서 여과부(130) 내 시료에 포함된 기포를 미세유체소자(100) 외부로 배출하도록 한다. In addition, the microfluidic device according to the present invention may further include a vent part 138. Referring to FIGS. 1 and 7 to 8, the vent part 138 is a through hole connecting the side surface of the substrate and the bypass flow path 132 to fine bubbles contained in the sample in the filter 130. It is to be discharged to the outside of the fluid element (100).

이때, 벤트부(138)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 바이패스 유로(132)의 경로 방향이 전환되는 부분에 형성되는 것이 바람직하고, 주채널(140)에도 형성될 수가 있다. 또한, 도 1에서 벤트부(138)는 사선 형태의 바이패스 유로(132) 또는 주채널(140) 상에 형성되어 있는 것을 도시하고 있으나, 기판(110)에 형성된 유로와 기판(110)의 측면 사이를 연결하는 관통구의 형태로 사선 형태 이외의 다양한 형태의 유로를 가지는 미세유체소자(100)에도 적용되어, 유로를 따라 흐르는 시료에 포함된 기포를 미세유체소자 외부로 배출할 수가 있다. In this case, the vent 138 is preferably formed in a portion where the path direction of the bypass flow path 132 is switched as shown in FIG. 1, and may be formed in the main channel 140. In addition, in FIG. 1, the vent part 138 is formed on the bypass channel 132 or the main channel 140 having an oblique shape, but the channel formed on the substrate 110 and the side surface of the substrate 110 are formed. It is also applied to the microfluidic device 100 having various types of flow paths other than an oblique form in the form of through-holes connected therebetween, and it is possible to discharge bubbles contained in a sample flowing along the flow path to the outside of the microfluidic device.

벤트부(138)는 소수성의 미세한 틈으로 액체인 시료의 유출은 차단하면서 기체만 미세유체소자(100)의 외부로 배출되도록 한다. 벤트부(138)의 폭과 높이는 바이패스 유로(132)와 비교하여 아주 미세하게 형성되는 것이 바람직하고, 이때 도 7에 도시되어 있는 것과 같이 벤트부(138)의 내부에는 나노 사이즈의 기둥(pillar)(139)가 형성되어 액체인 시료의 유출을 효과적으로 차단시킬 수가 있다. Vent portion 138 is a hydrophobic fine gap to block the outflow of the liquid sample while allowing only the gas to be discharged to the outside of the microfluidic device (100). The width and height of the vent part 138 may be formed very finely in comparison with the bypass flow path 132. In this case, as illustrated in FIG. 7, the pillar of the vent part 138 may have a nano-sized pillar. ) 139 can be formed to effectively block the outflow of the liquid sample.

또한, 도시되어 있지 않지만 벤트부(138)의 바깥에 음압을 형성하는 음압 형성부가 형성될 수 있는데, 미세유체소자(100)의 내외부의 압력차이에 의해 시료에 포함된 기포를 효과적으로 외부로 배출시킬 수가 있다.In addition, although not shown, a negative pressure forming part may be formed outside the vent part 138 to effectively discharge the bubbles contained in the sample due to the pressure difference between the inside and the outside of the microfluidic device 100. There is a number.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체소자(100)의 작동을 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the microfluidic device 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 9는 도 3의 실시예에 있어서 여과부에서의 시료의 흐름을 도시한 도면이고, 도 10은 도 4의 실시예에 있어서 여과부에서의 시료의 흐름을 도시한 도면이다. 9 is a view showing the flow of the sample in the filtration unit in the embodiment of Figure 3, Figure 10 is a view showing the flow of the sample in the filtration unit in the embodiment of FIG.

유입구(120)를 통해 유체 상태의 시료가 유입되면 유체는 여과부(130)를 통과하게 된다.When the fluid sample is introduced through the inlet 120, the fluid passes through the filtration unit 130.

이때, 여과부(130)에서 시료의 주요한 유동은 전술한 바이패스 유로(132)를 통해 사선 형태로 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 경로를 따라 이동하게 된다. 또한, 바이패스 유로(132)를 따라 유동하는 시료의 일부는 바이패스 유로(132)를 형성하는 격벽(133) 및 격벽(133)과 제 2 기판(114) 사이에 형성된 여과 유로(134)를 따라 여과되어 이동하게 된다. 이때, 도 3을 참조로 전술한 바와 같이 격벽(133)에만 여과 유로(134)가 형성될 수도 있고, 또한 도 4를 참조로 전술한 바와 같이 격벽(133)에 형성되는 여과 유로(133a)와 함께 격벽(133)과 제 2 기판(114) 사이의 수평의 틈으로 여과 유로(133b)가 형성될 수도 있다.At this time, the main flow of the sample in the filtration unit 130 is moved along the path that the direction of movement repeatedly changes from side to side in an oblique form through the bypass flow path 132 described above. In addition, a portion of the sample flowing along the bypass flow path 132 may include a partition wall 133 forming the bypass flow path 132 and a filtration flow path 134 formed between the partition wall 133 and the second substrate 114. It is filtered and moved along. In this case, as described above with reference to FIG. 3, the filtration flow path 134 may be formed only in the partition 133, and as described above with reference to FIG. 4, the filtration flow path 133a formed in the partition 133 may be formed. In addition, the filtration flow path 133b may be formed in a horizontal gap between the partition wall 133 and the second substrate 114.

따라서, 도 9 및 도 10에 도시되어 있는 것과 같이 여과부(130) 내에서는 바이패스 유로(132)의 방향을 따라 이동하는 유동과 여과 유로(134)를 따라 이동하는 유동이 복합적으로 발생하게 된다. Accordingly, as shown in FIGS. 9 and 10, the flow moving along the direction of the bypass flow path 132 and the flow moving along the filtering flow path 134 are combined in the filter 130. .

바이패스 유로(132)를 따라 유동하는 시료의 일부가 여과 유로(134)를 따라 이동할 때 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)도 여과 유로(134)를 향하여 이동하게 된다. 이때, 여과 유로(134) 상에 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)이 포집되어 시료가 여과될 수가 있다. 여과 물질(200)이 용이하게 포집될 수 있도록 하는 여과 유로(134)의 형상은 전술한 도 2 내지 도 4와 같은 형태로 형성되는 것이 바람직하다.When a portion of the sample flowing along the bypass flow path 132 moves along the filter flow path 134, bubbles, vacuoles, or impurities in the form of fine particles 200 also move toward the filter flow path 134. At this time, bubbles, vacuoles, or fine particles 200 may be collected on the filtration flow path 134 to filter the sample. It is preferable that the shape of the filtration flow path 134 for allowing the filtration material 200 to be easily collected is formed in the shape as shown in FIGS. 2 to 4.

이때, 본 발명에서는 바이패스 유로(132)를 형성하는 격벽(133)을 따라 복수의 여과 유로(134)가 형성되기 때문에 바이패스 유로(132)의 유동 경로를 따라 연속적으로 여과 물질(200)을 여과시킬 수가 있다. At this time, in the present invention, since the plurality of filtration flow paths 134 are formed along the partition wall 133 forming the bypass flow path 132, the filtration material 200 is continuously formed along the flow path of the bypass flow path 132. It can be filtered.

또한, 바이패스 유로(132)를 따라 이동하는 시료에 포함된 기포는 전술한 벤트부(138)를 통해 외부로 배출될 수가 있다. In addition, bubbles included in the sample moving along the bypass flow path 132 may be discharged to the outside through the vent unit 138 described above.

여과부(130)를 통과한 시료는 사선형태의 주채널(140)을 통과하여 유출구(150)로 유출될 수가 있다. 시료가 주채널(140)을 통과할 때 시료에 포함되어 있는 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)이 여과부(130)를 통해 여과되어 유입이 차단되었기 때문에 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)으로 인해 주채널(140)이 막히는 문제를 해결할 수가 있다. The sample passing through the filtration unit 130 may pass through the main channel 140 of the diagonal shape to the outlet 150. When the sample passes through the main channel 140, bubbles, vacuoles, or impurities in the form of fine particles 200 are filtered through the filtration unit 130, so that the inflow is blocked. It is possible to solve the problem that the main channel 140 is blocked due to the fine particles 200 and the like.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described in the present invention to various extents which can be modified.

100: 미세유체소자 110: 기판
112: 제 1 기판 114: 제 2 기판
120: 유입구 130: 여과부
132: 바이패스 유로 133, 133a, 133b, 133c: 격벽
134, 134a, 134b: 여과 유로 135: 포집부
138: 벤트부 139: 기둥
200: 여과 물질
100: microfluidic device 110: substrate
112: first substrate 114: second substrate
120: inlet 130: filtration unit
132: bypass flow path 133, 133a, 133b, 133c: partition wall
134, 134a, 134b: filtration flow path 135: collecting part
138: vent 139: pillar
200: filtration material

Claims (4)

기판에 형성되어 액체 시료를 이동시키는 유로; 및
상기 기판의 측면과 상기 유로를 연결하는 관통구로서 상기 시료에 형성된 기포를 외부로 배출하는 벤트부를 포함하고,
상기 관통구의 내부에는 복수의 나노 기둥이 형성되는 기포 배출 미세유체소자.
A flow path formed on the substrate to move the liquid sample; And
A vent hole for discharging bubbles formed in the sample to the outside as a through hole connecting the side of the substrate and the flow path,
Bubble discharge microfluidic device in which a plurality of nano pillars are formed in the through hole.
제 1 항에 있어서,
상기 유로는 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 유로인 기포 배출 미세유체소자.
The method of claim 1,
The flow path is a bubble discharge microfluidic device which is a flow path in the form of a diagonal line that the direction of movement is repeatedly changed from side to side.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 벤트부가 형성된 상기 기판의 측면에 음압을 형성하는 음압 형성부를 더 포함하는 기포 배출 미세유체소자.
The method of claim 1,
Bubble discharge microfluidic device further comprising a negative pressure forming portion for forming a negative pressure on the side of the substrate formed with the vent.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101244285B1 (en) 2011-12-21 2013-03-18 충남대학교산학협력단 Micro fluidic chip for droplet generation, micro fluidic chip for droplet-based reaction and appatatus for analysis of reaction in multi-droplets
JP2015152317A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 株式会社エンプラス liquid handling device
JP2016165702A (en) * 2015-03-10 2016-09-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 Micro fluid device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6878271B2 (en) * 2002-09-09 2005-04-12 Cytonome, Inc. Implementation of microfluidic components in a microfluidic system
KR20100020394A (en) 2008-08-12 2010-02-22 한양대학교 산학협력단 Integrated micro bio chip

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101244285B1 (en) 2011-12-21 2013-03-18 충남대학교산학협력단 Micro fluidic chip for droplet generation, micro fluidic chip for droplet-based reaction and appatatus for analysis of reaction in multi-droplets
JP2015152317A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 株式会社エンプラス liquid handling device
JP2016165702A (en) * 2015-03-10 2016-09-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 Micro fluid device

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