KR102073249B1 - Membrane-based Devices for Separating Plasma from Blood - Google Patents

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Abstract

본 개시 내용의 구체예에서는 멤브레인 필터를 이용하여 혈액(구체적으로 전혈) 샘플로부터 혈장만을 선택적으로 분리할 수 있는 멤브레인 기반의 디바이스가 제공된다.Embodiments of the present disclosure provide a membrane based device capable of selectively separating only plasma from a blood (specifically whole blood) sample using a membrane filter.

Description

혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 멤브레인 기반의 디바이스{Membrane-based Devices for Separating Plasma from Blood}Membrane-based Devices for Separating Plasma from Blood

본 개시 내용은 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시 내용은 멤브레인 필터를 이용하여 혈액(구체적으로 전혈) 샘플로부터 혈장만을 선택적으로 분리할 수 있는 칩 타입의 디바이스에 관한 것이다.The present disclosure relates to a device for separating plasma from blood. More specifically, the present disclosure relates to a chip type device capable of selectively separating only plasma from blood (specifically whole blood) samples using membrane filters.

인체 또는 각종 동물의 체내의 혈관을 순환하는 혈액은 혈관 내에서 유동하는 액체로서, 적혈구, 백혈구, 혈소판, 혈장 등의 다양한 성분을 함유하고 있다. 혈액은 폐로부터 수용된 산소를 조직 세포에 운반하고, 조직으로부터 이산화탄소를 체외로 방출하고, 소화관에서 흡수된 영양소를 장기 및 조직 세포로 운반할 뿐만 아니라, 각종 불필요한 성분을 체외로 배출하는 기능을 한다. 또한, 내분비선에서 분비된 호르몬을 타겟 기관 및 조직으로 운반하고, 체온을 일정하게 유지시키며, 이외에도 생체에 침입한 각종 세균, 바이러스 등을 사멸시키는 등의 다양한 기능을 갖고 있다.Blood circulating in the blood vessels of the human body or various animals is a liquid flowing in the blood vessels and contains various components such as red blood cells, white blood cells, platelets, and plasma. The blood carries oxygen received from the lungs to tissue cells, releases carbon dioxide from the tissues in vitro, and transports nutrients absorbed from the digestive tract to organs and tissue cells, as well as discharges various unnecessary components out of the body. In addition, the hormone secreted by the endocrine gland is carried to the target organs and tissues, the body temperature is kept constant, and in addition, it has various functions such as killing various bacteria, viruses, etc. that have invaded the living body.

한편, 질병을 예방하고 치료하는데 있어서 반드시 선행되어야 하는 것은 질병에 대한 진단이며, 개별적인 질병의 특성에 따라 다양한 검사 또는 진단 방법이 적용되고 있다. 대표적인 질병 검사 방법으로는 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography)이나 자기 공명 영상(magnetic resonance image)과 같은 방법을 이용하여 건강 이상의 유무를 가시적으로 확인하는 방법, 문제가 발생한 것으로 의심이 되는 생체 조직을 확보하고 이를 분석하여 바이러스의 감염 여부나 생체 조직의 변형을 직접적으로 확인하는 방법, 혈액 또는 조직액을 채취하여 그 성분을 분석함으로써 감염 여부를 간접적으로 확인하는 방법 등이 사용되고 있다. On the other hand, what should be preceded in the prevention and treatment of the disease is the diagnosis of the disease, various tests or diagnostic methods are applied according to the characteristics of the individual disease. Representative disease screening methods include methods such as computed tomography and magnetic resonance images to visually check for health problems, and obtain biological tissue suspected of having a problem. This method is used to directly check whether the virus is infected or deformation of the biological tissue, or indirectly confirms the infection by taking blood or tissue fluid and analyzing its components.

이중에서도 혈액의 분석을 통한 질병의 확인은 가장 저렴하고 간편하며 짧은 시간 내에 이루어질 수 있는 장점을 갖고 있어 다른 방식에 앞서 1차적으로 수행하는 검사 방법으로 널리 사용되고 있다. 혈액은 전혈 중 약 42 내지 47%가 고형성분인 적혈구, 백혈구 및 혈소판으로 이루어져 있는 한편, 나머지 53 내지 58% 는 액체 성분인 혈장으로 구성되어 있다. 각각의 혈구는 혈액 1 ㎕ 내에 적혈구 500만개, 백혈구 8000개, 혈소판 30만개 정도가 존재한다. 혈장은 점액성의 액체로 물의 함량이 약 90% 정도이고, 나머지는 단백질, 탄수화물, 지방 등으로 이루어져 있고, 미량의 비타민, 효소, 호르몬, 항체, 전해물질 등을 함유하고 있다. Among them, the identification of diseases through analysis of blood has the advantage of being the cheapest, simplest, and shorter time, and is widely used as a test method that is primarily performed before other methods. Blood consists of red blood cells, white blood cells and platelets, of which about 42-47% of whole blood is solid, while the remaining 53-58% consists of plasma, which is a liquid component. Each blood cell has about 5 million red blood cells, 8000 white blood cells, and about 300,000 platelets in 1 μl of blood. Plasma is a viscous liquid with about 90% water content, the remainder consisting of proteins, carbohydrates, fats, etc., containing trace vitamins, enzymes, hormones, antibodies, electrolytes, and the like.

전혈을 통한 질병의 검사 중에서 혈구를 이용하는 경우, 혈구의 수, 형태, 사이즈, 혈색소의 량 등을 확인하여 정상적인 경우와 대비하는 방식으로 수행하고, 혈장을 이용하는 경우에도 다양한 구성 성분들의 량 및 비율을 정상적인 경우와 대비하는 방식으로 질병 유무를 진단하게 된다 . When blood cells are used during the examination of the disease through whole blood, the number, form, size, and amount of hemoglobin are checked in a manner that contrasts with normal cases, and the amount and ratio of various components even when using plasma The disease is diagnosed in a way that contrasts with normal.

한편, 혈장은 다양한 영양소, 효소, 호르몬, 항체 등을 함유하고 있는 만큼, 이를 통하여 진단 가능한 질병의 종류는 광범위하다. 예를 들면, 혈장 검사로 진단 가능한 질환은 당뇨병, 갑상선 기능 저하증, 간질환, 임신, 동맥 경화, 심근 경색증, 급성 간염, 빈혈, 근육 외상, 점액 부종, 바이러스, 약물 중독, 장티푸스, 홍역, 풍진 등과 같이 광범위하다. 이처럼, 혈장을 통하여 진단 가능한 질병의 종류는 혈구를 이용하는 경우에 비하여 다양하다. On the other hand, plasma contains a variety of nutrients, enzymes, hormones, antibodies and the like, there is a wide range of diseases that can be diagnosed through this. For example, diseases that can be diagnosed with plasma tests include diabetes, hypothyroidism, liver disease, pregnancy, atherosclerosis, myocardial infarction, acute hepatitis, anemia, muscle trauma, mucus edema, viruses, drug addiction, typhoid fever, measles, rubella, etc. As extensive. As such, the types of diseases that can be diagnosed through plasma are more diverse than when using blood cells.

그러나, 전혈 내의 적혈구는 분석과정에서 쉽게 파괴되고, 혈구 내 성분이 노출되면 진단의 정확도를 확보하는데 장애 요인으로 작용하고 있다. 따라서, 진단의 신뢰성을 높이기 위하여, 전혈보다는 이로부터 혈구 등이 제거된 혈장만을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 특히, 단백질 칩은 혈액 샘플에 함유된 특정 단백질의 발현 유무 또는 특정 단백질의 량을 검출하여 단백질과 관련된 질병의 진단 등에 이용하는 바이오칩의 일종으로서, 검출 대상이 되는 단백질은 주로 혈장에 존재하기 때문에 단백질칩에 있어서 고감도의 정량적인 결과를 얻기 위하여는 혈액으로부터 혈장 성분만을 분리하는 것이 요구된다.However, red blood cells in whole blood are easily destroyed in the analysis process, and exposure of components in blood cells serves as a barrier to ensuring the accuracy of diagnosis. Therefore, in order to increase the reliability of the diagnosis, it may be desirable to use only plasma from which blood cells and the like have been removed from the whole blood. In particular, a protein chip is a kind of biochip used to detect the presence or absence of a specific protein contained in a blood sample or to detect a specific protein amount and to diagnose a disease related to a protein. Since the protein to be detected is mainly present in plasma, the protein chip is a protein chip. In order to obtain a highly sensitive and quantitative result, it is necessary to separate only plasma components from blood.

이처럼, 전혈로부터 혈장을 분리하기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 바, 전혈로부터 혈장을 분리하기 위하여 사용되는 종래 방식은 에너지원의 사용 유무에 따라 크게 2가지로 분류될 수 있다. As such, studies to separate plasma from whole blood are continuously conducted. Thus, conventional methods used to separate plasma from whole blood may be classified into two types depending on whether energy sources are used.

능동적 입자 분리 방법으로서, 대표적으로 원심 분리 방식을 예시할 수 있다. 원심 분리 방식은 혼합물이 담겨있는 용기를 고속으로 회전시켜 발생하는 원심력에 의하여 혼합물을 구성하고 있는 성분들을 밀도 차에 따라 정렬하여 분리하는 방식이다. As an active particle separation method, the centrifugal separation method can be illustrated typically. Centrifugal separation is a method of separating the components constituting the mixture according to the difference in density by centrifugal force generated by rotating the vessel containing the mixture at high speed.

수동적인 형태의 분리 방법으로서, 대표적으로는 필터, 모세관 등이 이용되고 있다. 필터는 분리를 위한 입자가 이동하는 경로에 구조물을 배치하고 구조물의 간격보다 큰 입자들이 구조물에 의하여 포획되도록 하여 분리를 수행하는 방식이다. 이러한 과정을 통하여 혼합된 용매와 입자를 분리하거나 입자를 그 크기에 따라 분리할 수 있다(예를 들면, 국내특허번호 제1771509호, WO2004/084974호 등). 모세관을 이용하는 방식은 혼합된 용액에서 입자가 아닌 용액을 분리해 내는 원리를 이용하는 바, 전술한 방식과 달리 입자가 아닌 용액의 거동을 조절하여 혼합액으로부터 용액과 입자를 분리한다(예를 들면, 국내특허번호 제0889727호 등). As a passive separation method, a filter, a capillary tube, etc. are typically used. A filter is a method in which separation is performed by arranging a structure in a path through which particles for separation move, and allowing particles larger than the space of the structure to be captured by the structure. Through this process, the mixed solvent and particles may be separated or particles may be separated according to their size (for example, Korean Patent No. 1773509, WO2004 / 084974, etc.). The capillary method uses the principle of separating the non-particle solution from the mixed solution. Unlike the above-described method, the solution and the particles are separated from the mixed solution by controlling the behavior of the non-particle solution (eg, domestic Patent No. 0889727, etc.).

이외에도, 소량의 전혈로부터 혈장을 분리하기 위하여 다양한 방법들이 제안되었는 바, 예를 들면, 혈구보다 작은 크기의 미세구조체을 유로에 배치하고 혈액을 외부에로부터 펌핑시킴으로써 혈구는 미세구조체에 의해 걸러져 혈장만 추출되도록 하는 방법, 혈구가 통과하지 못하는 낮은 높이의 격막을 설치하여 혈장 성분만 격막을 통과하여 빠져나오도록 하는 방법, 종이, 유리섬유, 다공성 매질 또는 멤브레인을 혈액 유동의 측면 또는 정면에 배치하여 혈구를 분리시키는 방법, 중력에 의한 혈구의 침강효과를 이용하여 혈구와 혈장이 층을 이루도록 한 후 혈장만을 뽑아내는 방법, 전기적 신호를 가함으로써 혈구의 흐름을 편향시키는 방법 등도 알려져 있다.In addition, various methods have been proposed to separate plasma from small amounts of whole blood, for example, by placing microstructures smaller than the blood cells in the flow path and pumping blood from the outside, the blood cells are filtered by the microstructures to extract only the plasma. By placing a low-level diaphragm that prevents blood cells from passing through and leaving only plasma components through the diaphragm; placing paper, glass fibers, porous media, or membranes on the side or front of the blood flow Separation methods, a method of layering blood cells and plasma by layering using the sedimentation effect of blood cells by gravity, and extracting only plasma, and deflecting the flow of blood cells by applying an electrical signal are also known.

전술한 종래의 수동적 혈장 분리 방식 중 가장 널리 사용되고 있는 필터 방식의 경우, 혈장 분리를 위한 공간이 커서 공간 활용도가 낮고, 혈장 분리 과정에서 혈액 및 혈장의 유동이 매우 느려 분리 효율이 낮은 단점이 있었다. 이에 대하여, 본 발명자들은 분리된 혈액의 유동을 촉진하여 혈장 분리 효율을 개선한 장치를 개발한 바 있다(국내특허번호 제1602949호). 그러나, 상술한 기술은 혈장 분리 장치는 기본적으로 상부 기판, 중간 기판 및 하부 기판의 3층 구조로 이루어져 있을 뿐만 아니라, 객별 기판에 다양한 패턴의 구조물이 요구되는 등, 전체적인 구조가 복잡하여 제작이 용이하지 않고, 더 나아가 다른 장치와 모듈화 방식으로 조합되거나 자동화하는데 제약이 있다. The filter method, which is most widely used among the above-described passive plasma separation methods, has a disadvantage in that the space for plasma separation is large and space utilization is low, and the separation efficiency is low because the flow of blood and plasma is very slow in the plasma separation process. In contrast, the present inventors have developed a device that improves plasma separation efficiency by promoting the flow of separated blood (Domestic Patent No. 1602949). However, the above-described technique is easy to manufacture the plasma separation device is not only composed of a three-layer structure of the upper substrate, the intermediate substrate and the lower substrate, but also the overall structure is complicated, such as a structure of various patterns are required for the individual substrates Rather, it is further constrained to combine or automate in a modular fashion with other devices.

따라서, 종래 기술의 한계를 극복하고 혈액 세포의 유출, 용혈(hemolysis) 현상 등을 억제하면서 전혈로부터 혈장을 고효율로 분리하여 회수할 수 있는 한편, 제작이 용이하도록 간편한 구조를 갖는 혈장 분리 장치에 대한 요구가 증가하고 있다.Therefore, while overcoming the limitations of the prior art and suppressing the outflow of blood cells, hemolysis and the like, plasma can be separated and recovered from whole blood with high efficiency, while having a simple structure for easy production. The demand is increasing.

본 개시 내용의 일 구체예에서는 종래 기술에 비하여 간단한 구조를 갖고 있어 제작이 용이할 뿐만 아니라, 소량의 전혈을 투입하더라도 혈장 성분을 신속하게 분리할 수 있는 칩 타입의 디바이스를 제공하고자 한다.In one embodiment of the present disclosure has a simple structure compared to the prior art to facilitate the manufacture, and to provide a chip-type device capable of quickly separating plasma components even if a small amount of whole blood is added.

또한, 본 개시 내용의 일 구체예에서는 모듈화 및/또는 자동화 방식에 적합한 구조를 갖는 전혈로부터 혈장을 분리하기 위한 칩 타입의 디바이스를 제공하고자 한다. In addition, one embodiment of the present disclosure seeks to provide a chip-type device for separating plasma from whole blood having a structure suitable for a modular and / or automated manner.

본 개시 내용의 일 측면에 따르면, According to one aspect of the present disclosure,

혈액 샘플을 주입하도록 형성된 적어도 하나의 제1 개구부, 및 상기 제1 개구부와 이격되면서 일 단부 측 영역에서 음압 인가 수단과 연결되도록 형성된 제2 개구부를 포함하는 상부 구조물; 및An upper structure including at least one first opening formed to inject a blood sample, and a second opening spaced apart from the first opening and connected to the negative pressure applying means at one end side region; And

(i) 상기 제1 개구부를 통하여 주입된 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하기 위한 멤브레인 필터가 안착되도록 구성된 멤브레인 필터 안착부, (ii) 상기 제2 개구부와 연통되고 분리된 혈장을 수집하는 혈장 챔버, 및 (iii) 상기 멤브레인 필터에 의하여 분리된 혈장이 상기 제2 개구부 방향으로 이동하도록 연장되면서 바닥 면에 의하여 경계가 정하여지는 제1 혈장 이동 통로를 포함하는 하부 구조물; (i) a membrane filter seat configured to seat a membrane filter for separating plasma from a blood sample injected through the first opening, (ii) a plasma chamber for collecting plasma separated from and in communication with the second opening, and (iii) an undercarriage comprising a first plasma transfer passage defined by the bottom surface, the plasma separated by the membrane filter extending to move in the direction of the second opening;

을 포함하고,Including,

여기서, 상기 상부 구조물과 하부 구조물의 조립에 의하여 상부 구조물과 하부 구조물 사이에 주입된 혈액 샘플을 수용하는 혈액 챔버가 형성되며,Here, a blood chamber is formed to receive the blood sample injected between the upper structure and the lower structure by assembling the upper structure and the lower structure,

상기 멤브레인 필터 안착부는 상기 하부 구조물의 양 측면으로부터 하측 방향으로 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에 의하여 형성된 바닥 면의 중앙 영역이 제1 혈장 이동 통로의 폭을 정하고, The membrane filter seating portion defines a width of a first plasma movement passage in a central region of a bottom surface formed by a pair of surfaces inclined symmetrically or asymmetrically downward from both sides of the substructure,

상기 제1 혈장 이동 통로는 연결 수단에 의하여 상기 혈장 챔버와 연통되고, 그리고The first plasma migration passage is in communication with the plasma chamber by connecting means, and

상기 멤브레인 필터 안착부의 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에는 멤브레인 필터를 통하여 분리된 혈장이 모세관 현상에 의하여 제1 혈장 이동 통로로 수렴하면서 이동하도록 제1 가이드 돌출 패턴 및 제2 가이드 돌출 패턴 각각이 구비되어 있는, 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스가 제공된다.On the pair of symmetrically or asymmetrically inclined surfaces of the membrane filter seating portion, the first guide protrusion pattern and the second guide protrusion protrude so that the plasma separated through the membrane filter moves while converging to the first plasma movement path by capillary action. A device for separating plasma from blood is provided, each of which is provided with a pattern.

본 개시 내용의 일 구체예에 따르면,According to one embodiment of the present disclosure,

혈액 샘플을 주입하도록 일 단부 측 영역에 형성된 제1 개구부, 및 상기 제1 개구부와 대향되는 방향의 단부 측 영역에 위치하면서 음압 인가 수단과 연결되도록 형성된 제2 개구부를 포함하는 상부 구조물; 및An upper structure including a first opening formed in one end side region for injecting a blood sample, and a second opening positioned in an end side region in a direction opposite to the first opening and connected to the sound pressure applying means; And

(i) 상기 제1 개구부를 통하여 주입된 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하기 위한 멤브레인 필터가 안착되도록 구성된 멤브레인 필터 안착부, (ii) 상기 제2 개구부와 연통되고 분리된 혈장을 수집하는 혈장 챔버, 및 (iii) 상기 멤브레인 필터에 의하여 분리된 혈장이 상기 제2 개구부 방향으로 이동하도록 하측으로 기울어지면서 연장되고 바닥 면에 의하여 경계가 정하여지는 제1 혈장 이동 통로를 포함하는 하부 구조물; (i) a membrane filter seat configured to seat a membrane filter for separating plasma from a blood sample injected through the first opening, (ii) a plasma chamber for collecting plasma separated from and in communication with the second opening, and (iii) a lower structure comprising a first plasma migration passage inclined downwardly and bounded by a bottom surface such that plasma separated by the membrane filter moves in the direction of the second opening;

을 포함하고,Including,

여기서, 상기 상부 구조물과 하부 구조물의 조립에 의하여 상부 구조물과 하부 구조물 간에 주입된 혈액 샘플을 수용하는 혈액 챔버가 형성되며,Here, the blood chamber is formed to accommodate the blood sample injected between the upper structure and the lower structure by the assembly of the upper structure and the lower structure,

상기 멤브레인 필터 안착부는 상기 하부 구조물의 양 측면으로부터 하측 방향으로 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에 의하여 형성된 바닥 면의 중앙 영역이 제1 혈장 이동 통로의 폭을 정하고, The membrane filter seating portion defines a width of a first plasma movement passage in a central region of a bottom surface formed by a pair of surfaces inclined symmetrically or asymmetrically downward from both sides of the substructure,

상기 제1 혈장 이동 통로는 연결 수단에 의하여 상기 혈장 챔버와 연통되고, 그리고The first plasma migration passage is in communication with the plasma chamber by connecting means, and

상기 멤브레인 필터 안착부의 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에는 멤브레인 필터를 통하여 분리된 혈장이 모세관 현상에 의하여 제1 혈장 이동 통로로 수렴하면서 이동하도록 제1 가이드 돌출 패턴 및 제2 가이드 돌출 패턴 각각이 구비되어 있는, 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스가 제공된다.On the pair of symmetrically or asymmetrically inclined surfaces of the membrane filter seating portion, the first guide protrusion pattern and the second guide protrusion protrude so that the plasma separated through the membrane filter moves while converging to the first plasma movement path by capillary action. A device for separating plasma from blood is provided, each of which is provided with a pattern.

예시적 구체예에 따르면, 상기 상부 구조물을 공기 배출구를 더 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the upper structure may further include an air outlet.

예시적 구체예에 따르면, 상기 제1 개구부는 원형의 캐비티이며, 상기 캐비티와 상기 공기 배출구가 융합된 형태로 형성될 수 있다.According to an exemplary embodiment, the first opening may be a circular cavity, and the cavity may be formed in a fused shape of the cavity and the air outlet.

예시적 구체예에 따르면, 상기 제1 개구부는 원형의 캐비티이며, 상기 캐비티와 상기 공기 배출구가 별개로 형성될 수 있다. According to an exemplary embodiment, the first opening may be a circular cavity, and the cavity and the air outlet may be formed separately.

예시적 구체예에 따르면, 상기 제1 개구부는 상기 원형의 캐비티의 양 측면에 공기 배출구가 날개 형상으로 융합되어 있는 형태일 수 있다.According to an exemplary embodiment, the first opening may have a shape in which air outlets are fused in a wing shape on both sides of the circular cavity.

본 개시 내용의 다른 구체예에 따르면,According to another embodiment of the present disclosure,

혈액 샘플을 주입하도록 길이 방향을 따라 연장된 형상을 갖는 한 쌍의 제1 개구부, 및 상기 제1 개구부와 대향되는 방향의 단부 측 영역에 위치하면서 음압 인가 수단과 연결되도록 형성된 제2 개구부를 포함하는 상부 구조물; 및A pair of first openings having a shape extending in the longitudinal direction to inject a blood sample, and a second opening formed in an end side region in a direction opposite to the first openings and connected to the sound pressure applying means; Superstructure; And

(i) 상기 제1 개구부를 통하여 적어도 1회 주입된 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하기 위한 멤브레인 필터가 안착되도록 구성된 멤브레인 필터 안착부, (ii) 상기 제2 개구부와 연통되고 분리된 혈장을 수집하는 혈장 챔버, 및 (iii) 상기 멤브레인 필터에 의하여 분리된 혈장이 상기 제2 개구부 방향으로 수평 이동하도록 연장되고 바닥 면에 의하여 경계가 정하여지는 제1 혈장 이동 통로를 포함하는 하부 구조물; (i) a membrane filter seat configured to seat a membrane filter for separating plasma from a blood sample injected at least once through the first opening; and (ii) a plasma collecting plasma separated from and communicated with the second opening. A lower structure including a chamber and (iii) a first plasma migration passage extending to horizontally move plasma separated by the membrane filter in the direction of the second opening and bounded by a bottom surface;

을 포함하고,Including,

여기서, 상기 상부 구조물과 하부 구조물의 조립에 의하여 상부 구조물과 하부 구조물 간에 주입된 혈액 샘플을 수용하는 혈액 공간이 형성되며,Here, a blood space is formed to accommodate the blood sample injected between the upper structure and the lower structure by the assembly of the upper structure and the lower structure,

상기 멤브레인 필터 안착부는 상기 하부 구조물의 양 측면으로부터 하측 방향으로 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에 의하여 형성된 바닥 면의 중앙 영역이 제1 혈장 이동 통로의 폭을 정하고, The membrane filter seating portion defines a width of a first plasma movement passage in a central region of a bottom surface formed by a pair of surfaces inclined symmetrically or asymmetrically downward from both sides of the substructure,

상기 제1 혈장 이동 통로는 연결 수단에 의하여 상기 혈장 챔버와 연통되고, 그리고The first plasma migration passage is in communication with the plasma chamber by connecting means, and

상기 멤브레인 필터 안착부의 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에는 멤브레인 필터를 통하여 분리된 혈장이 모세관 현상에 의하여 제1 혈장 이동 통로로 수렴하면서 이동하도록 제1 가이드 돌출 패턴 및 제2 가이드 돌출 패턴 각각이 구비되어 있는, 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스가 제공된다. On the pair of symmetrically or asymmetrically inclined surfaces of the membrane filter seating portion, the first guide protrusion pattern and the second guide protrusion protrude so that the plasma separated through the membrane filter moves while converging to the first plasma movement path by capillary action. A device for separating plasma from blood is provided, each of which is provided with a pattern.

예시적 구체예에 따르면, 상기 상부 구조물은 배면에 일정 간격을 두고 이격되면서 돌출된 멤브레인 필터 고정용 지지대를 구비함으로써, 상기 하부 구조물과 조립 시 멤브레인 필터가 멤브레인 필터 안착부에 밀착되도록 하여 제1 및 제2 가이드 돌출 패턴에서의 모세관 현상을 강화시키도록 구성될 수 있다. According to an exemplary embodiment, the upper structure is provided with a support for fixing the membrane filter protruding while being spaced apart at a predetermined interval on the back, so that the membrane filter is in close contact with the membrane filter seat when assembled with the lower structure. And to enhance the capillary phenomenon in the second guide protrusion pattern.

예시적 구체예에 따르면, 상기 상부 구조물 및 하부 구조물은 각각 고분자 재질일 수 있다.According to an exemplary embodiment, the upper structure and the lower structure may each be a polymer material.

본 개시 내용의 다른 측면에 따르면, According to another aspect of the present disclosure,

a) 전술한 디바이스에 멤브레인 필터를 안착시키는 단계; a) mounting a membrane filter on the aforementioned device;

b) 혈액 샘플을 채취하여 상기 디바이스의 제1 개구부를 통하여 혈액 샘플을 적어도 1회 주입하고, 이를 상기 멤브레인 필터를 통과시켜 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하는 단계; 및b) taking a blood sample and injecting a blood sample at least once through the first opening of the device and passing it through the membrane filter to separate plasma from the blood sample; And

c) 소정 시간 경과 후, 상기 제2 개구부에 연결된 음압 인가 수단에 의하여 음압을 인가하여 분리된 혈장을 혈장 챔버에 수집하는 단계;c) after a predetermined time has elapsed, collecting the separated plasma in a plasma chamber by applying a negative pressure by means of a negative pressure applying means connected to the second opening;

를 포함하는 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하는 방법이 제공된다.There is provided a method of separating plasma from a blood sample comprising a.

예시적 구체예에 따르면, 상기 음압 인가 수단은 시린지 펌프 또는 페리스탈틱 펌프일 수 있다.According to an exemplary embodiment, the negative pressure applying means may be a syringe pump or a peristaltic pump.

본 개시 내용의 구체예에서 제공되는, 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스는 기본적으로 상부 구조물 및 하부 구조물을 포함하는 간편한 구조로 구현할 수 있고, 더 나아가 간단한 조립 작업을 통하여 혈장 분리 디바이스를 제작할 수 있다. 또한, 멤브레인 필터에서의 혈장의 분리 과정 및/또는 분리된 혈장의 이동 과정 중에 모세관 현상을 이용함으로써 혈장의 분리 및 수집 효율을 개선할 수 있는 장점을 갖는다.The device for separating plasma from blood, provided in embodiments of the present disclosure, can be embodied in a simple structure that basically includes an upper structure and a lower structure, and further, a plasma separation device can be manufactured through a simple assembly operation. . In addition, by using the capillary phenomenon during the separation process of the plasma in the membrane filter and / or the movement of the separated plasma has the advantage that the separation and collection efficiency of the plasma can be improved.

특히, 혈장 분리 디바이스는 제2 개구부에 음압을 걸어주는 것만으로 혈장 챔버에 혈장이 모이도록 구성되어 복수의 모듈로 구성하는데 적합한 구조적 특성을 갖고 있기 때문에 이를 전단에서 혈액(또는 전혈)의 채취 시스템 또는 모듈, 그리고 후단에서 회수된 혈장의 진단 시스템 또는 모듈을 연결함으로써 자동화 방식으로 혈액의 채취, 혈액으로부터 혈장의 분리 회수 및 수집된 혈장을 이용한 진단으로 이루어지는 일련의 면역 검사 자동화 시스템을 구현할 수 있도록 한다.In particular, since the plasma separation device is configured to collect plasma in the plasma chamber only by applying a negative pressure to the second opening, and has a structural characteristic suitable for constructing a plurality of modules, the plasma separation device may have a system for collecting blood (or whole blood) from a shear or By connecting the module and the diagnostic system or the module of the plasma collected at the rear end, it is possible to implement a series of automated immunoassay systems consisting of the collection of blood, the separate recovery of plasma from the blood and the diagnosis using the collected plasma in an automated manner.

이외에도, 디바이스의 주된 구성 부재를 사출 성형에 의하여 제작할 수 있기 때문에 디바이스 제작이 간편하여 대량 생산에 적합하다. 따라서, 향후 광범위한 상용화가 기대된다.In addition, since the main constituent members of the device can be produced by injection molding, the device is easy to manufacture and is suitable for mass production. Therefore, broad commercialization is expected in the future.

도 1은 일 구체예에 따른 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스의 조립 상태의 외관을 보여주는 사시도이고;
도 2는 일 구체예에 따른 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스와 멤브레인 필터가 조합된 상태의 분리 사시도이고;
도 3은 일 구체예에 따른 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스의 상부 구조물의 내면 구조를 도시하는 도면이고;
도 4는 일 구체예에 따른 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스의 하부 구조물의 평면도이고;
도 5a 내지 도 5c 각각은 일 구체예에 있어서 (a) 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스의 하부 구조물에 멤브레인 필터가 안착되어 있는 상태를 도시하는 종단면도, (b) 하부 구조물에 멤브레인 필터 및 제1 및 제2 시트가 조합된 상태의 종단면도, 및 (c) 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스에 멤브레인 필터 및 제1 및 제2 시트가 조합(조립)된 상태의 종단면도이고;
도 6은 예시적 구체예에 따라 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스에 외부 구동에 의하여 음압 인가 수단을 자동화 방식으로 연결하는 작동 원리를 도시하는 도면이고;
도 7은 다른 구체예에 따른 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스의 분리 사시도이고;
도 8은 다른 구체예에 따른 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스가 조립된 상태의 종단면도이고; 그리고
도 9a 내지 도 9d 각각은 실시예 1에서 제작된 디바이스를 이용하여 혈액으로부터 혈장을 분리하는 일련의 과정을 보여주는 사진이고; 그리고
도 10a 내지 도 10c 각각은 실시예 2에서 제작된 디바이스를 이용하여 혈액으로부터 혈장을 분리하는 일련의 과정을 보여주는 사진이다.
1 is a perspective view showing an appearance of an assembled state of a device for separating plasma from blood according to one embodiment;
2 is an exploded perspective view of a device and membrane filter in combination with a device for separating plasma from blood according to one embodiment;
3 is a diagram illustrating an inner surface structure of an upper structure of a device for separating plasma from blood according to one embodiment;
4 is a top view of an undercarriage of a device for separating plasma from blood according to one embodiment;
5A-5C are, in one embodiment, a longitudinal cross-sectional view showing, in one embodiment, a state in which a membrane filter is seated in an underlying structure of a device for separating plasma from blood, and (b) a membrane filter and a second structure in the underlying structure; A longitudinal cross-sectional view with the first and second sheets combined, and (c) a longitudinal cross-sectional view with the membrane filter and the first and second sheets combined (assembled) in a device for separating plasma from blood;
FIG. 6 shows the principle of operation of connecting the negative pressure applying means in an automated manner by an external drive to a device for separating plasma from blood according to an exemplary embodiment;
7 is an exploded perspective view of a device for separating plasma from blood according to another embodiment;
8 is a longitudinal sectional view with the device assembled for separating plasma from blood according to another embodiment assembled; And
9A to 9D are photographs showing a series of processes for separating plasma from blood using the device fabricated in Example 1; And
10A to 10C are photographs showing a series of processes for separating plasma from blood using the device manufactured in Example 2, respectively.

본 발명은 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 개별 구성에 관한 세부 사항은 후술하는 관련 기재의 구체적 취지에 의하여 적절히 이해될 수 있다.The present invention can all be achieved by the following description. The following description is to be understood as describing preferred embodiments of the invention, but the invention is not necessarily limited thereto. In addition, the accompanying drawings are for ease of understanding, the present invention is not limited thereto, and the details of individual configurations may be appropriately understood by the specific gist of the related description to be described later.

본 명세서에 있어서 사용된 용어는 하기와 같이 이해될 수 있다.The terminology used herein may be understood as follows.

"혈액"은 일반적으로 전혈(whole blood)를 의미할 수 있으며, 경우에 따라서는 부가 성분, 예를 들면 식염수, 영양소 및/또는 항응혈제를 함유하는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 전혈로부터 일부 성분, 예를 들면 백혈구의 일부가 제거되도록 전처리된 혈액도 포함할 수 있다."Blood" can generally mean whole blood, and in some cases can also include additional ingredients such as saline, nutrients and / or anticoagulants. It may also include blood that has been pretreated to remove some components, such as some of the white blood cells, from the whole blood.

"통로" 또는 "채널"은 유체(특히, 액상 유체)가 소정 방향으로 이동하는 경로에 해당하는 한, 반드시 폐쇄된 형태에 한정되는 것이 아니라 개방된 형태도 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. "Path" or "channel" means a path through which a fluid (especially a liquid fluid) moves in a predetermined direction, It is not necessarily limited to the closed form, it can be understood as a concept including the open form.

"미세패턴"은 해당 패턴을 구성하는 구조의 돌출부 또는 오목부의 적어도 하나의 단면 치수(예를 들면, 폭, 깊이, 높이, 직경 등)가, 예를 들면 약 10 mm 이하, 구체적으로 약 5 mm 이하, 보다 구체적으로 약 1 mm 이하인 패턴을 의미할 수 있다. A “fine pattern” has at least one cross-sectional dimension (eg, width, depth, height, diameter, etc.) of the protrusions or recesses of the structure constituting the pattern, for example, about 10 mm or less, specifically about 5 mm. Hereinafter, more specifically, the pattern may be about 1 mm or less.

"상에" 및 "위에"라는 표현은 상대적인 위치 개념을 언급하기 위하여 사용되는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 언급된 층에 다른 구성 요소 또는 층이 직접적으로 존재하는 경우뿐만 아니라, 그 사이에 적어도 하나의 다른 층(중간층 또는 개재층)이 존재하거나, 또는 추가 구성 요소가 개재되거나 존재할 수도 있다. 이와 유사하게, "하측에", "하부에" 및 "아래에"라는 표현 및 "사이에"라는 표현 역시 위치에 대한 상대적 개념으로 이해될 수 있을 것이다. 또한, "순차적으로"라는 표현 역시 상대적인 위치 개념으로 이해될 수 있다. The expressions "on" and "on" may be understood to be used to refer to relative positional concepts. Thus, not only when another component or layer is directly present in the layer mentioned, there may be at least one other layer (intermediate layer or intervening layer) in between, or an additional component may be present or present. Similarly, the expressions "below", "below" and "below" and "between" may also be understood as relative concepts of position. The expression "sequentially" may also be understood as a relative positional concept.

"접촉한다"는 용어는 협의 상 2개의 물질간의 직접적인 접촉을 의미하기는 하나, 광의로는 구성 요소와 액체 흐름 간의 접촉이 이루어지는 한, 임의의 추가 구성 요소가 개재될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.The term "contacts" means, in consultation, direct contact between two materials, but in broad terms it may be understood that any additional component may be interposed, as long as contact between the component and the liquid flow is made. .

임의의 구성 요소 또는 부재가 다른 구성 요소 또는 부재와 "연결된다" 또는 "연통된다"고 기재되어 있는 경우, 달리 언급되지 않는 한, 상기 다른 구성 요소 또는 부재와 직접 연결 또는 연통되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성 요소 또는 부재의 개재 하에서 연결 또는 연통되어 있는 경우도 포함되는 것으로 이해될 수 있다.If any component or member is described as being “connected” or “communicated” with another component or member, unless otherwise stated, as well as directly connected or in communication with said other component or member, as well as It is to be understood that this also includes the case where they are connected or communicated under the intervening of other components or members.

본 개시 내용에 따르면, 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 칩 타입의 디바이스는 외관 상 크게 상부 구조물 및 하부 구조물을 포함할 수 있다. 상부 구조물의 경우, 외부로부터 혈액(구체적으로 전혈) 샘플을 디바이스 내로 주입하고, 멤브레인 필터에 의하여 분리된 혈장을 이송하기 위한 음압 인가 수단과의 연결부로서 기능할 수 있다. 또한, 필요 시 상부 구조물의 표면(디바이스의 내측 공간 방향)에 형성되는 돌출 부재를 이용하여 디바이스 내에 안착(또는 장착)된 멤브레인 필터를 지지하거나 가압함으로써 혈장이 멤브레인 필터의 하측 방향으로 효율적으로 배출될 수 있도록 하는 모세관 현상을 증가시키는 기능을 수행할 수 있다. 한편, 하부 구조물은 멤브레인 필터를 통하여 주입된 혈액으로부터 혈장을 분리하고, 이를 이동시켜 분리된 혈장을 소정 공간, 즉 혈장 챔버에 수용 및 저장할 수 있는 구조물에 해당된다. According to the present disclosure, a chip-type device for separating plasma from blood may largely include an upper structure and a lower structure. In the case of the superstructure, a blood (specifically whole blood) sample can be injected into the device from the outside and serve as a connection with negative pressure applying means for transporting the plasma separated by the membrane filter. In addition, plasma may be efficiently discharged downwardly of the membrane filter by supporting or pressing a membrane filter seated (or mounted) in the device by using a protruding member formed on the surface of the upper structure (inner space direction of the device) if necessary. To increase the capillary phenomenon. On the other hand, the lower structure corresponds to a structure that separates the plasma from the blood injected through the membrane filter, by moving it to receive and store the separated plasma in a predetermined space, that is, the plasma chamber.

특히, 주목할 점은 상부 구조물 및 하부 구조물 모두 고분자 재질로서 성형 공정(구체적으로 사출 성형 몰드 공정)에 의하여 일체화된 형태로 제조할 수 있기 때문에 제조가 용이하며, 제조 비용을 현저히 낮출 수 있다는 것이다. In particular, it is noted that both the upper structure and the lower structure can be manufactured as a polymer material in an integrated form by a molding process (specifically, an injection molding mold process), and thus manufacturing is easy, and manufacturing cost can be significantly lowered.

제1 구체예First embodiment

도 1은 일 구체예에 따른 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스의 조립 상태의 외관을 도시하며, 또한 도 2는 상기 구체예에서 디바이스와 멤브레인 필터가 조합된 상태의 분리 사시도이다.FIG. 1 shows an appearance of an assembled state of a device for separating plasma from blood according to one embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a device and a membrane filter combined in the above embodiment.

상기 도면을 참조하면, 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스(100)를 구성하는 상부 구조물(101) 및 하부 구조물(102)은 각각 소정 형상으로 제작되고, 이에 멤브레인 필터(111)를 안착시켜 조립할 수 있다. 이때, 상부 구조물(101) 및 하부 구조물(102) 각각의 재질은 고분자 재질로서 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 동일 또는 동종 고분자 재질이라 해도, 경우에 따라서는 상부 구조물 및 하부 구조물 각각의 개별 물성은 상이할 수 있다.Referring to the drawings, the upper structure 101 and the lower structure 102 constituting the device 100 for separating the plasma from the blood are each manufactured in a predetermined shape, it can be assembled by mounting the membrane filter 111 have. At this time, the material of each of the upper structure 101 and the lower structure 102 may be the same or different from each other as a polymer material. In addition, even if the same or homogeneous polymer material, the individual physical properties of each of the upper structure and the lower structure may be different in some cases.

일 예로서, 고분자는 사출 성형 공정에 적합한 성상을 갖는 종류가 바람직한 바, 예를 들면 사출 시 용융 조건 하에서 흐름성이 양호한 고분자일 수 있다. 특정 구체예에 따르면, 상기 고분자는 ASTM 1238에 의하여 측정되는 용융지수가, 예를 들면 약 0.1 내지 100 g/10min, 구체적으로 약 4 내지 60 g/10min, 보다 구체적으로 10 내지 50 g/10min 범위일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.As one example, the polymer having a suitable property for the injection molding process is preferred, for example, may be a polymer having good flowability under melt conditions during injection. According to certain embodiments, the polymer has a melt index as measured by ASTM 1238, for example in the range of about 0.1 to 100 g / 10 min, specifically about 4 to 60 g / 10 min, more specifically 10 to 50 g / 10 min. It may be, but is not necessarily limited thereto.

또한, 상부 구조물(101) 및 하부 구조물(102)을 형성하는 고분자는 투과성, 구체적으로 투명성을 갖는 재질일 수 있다. 투명성이 디바이스의 성능에 실질적인 영향을 미치지는 않으나, 주입된 혈액이 멤브레인 필터(111) 상에서 확산되는 정도 및/또는 혈장 챔버(126) 내에 수집되는 혈장의 량을 육안으로 용이하게 확인할 수 있도록 가급적 투명성이 높은 고분자 재질을 사용하는 것이 유리할 수 있다.In addition, the polymer forming the upper structure 101 and the lower structure 102 may be a material having transparency, specifically transparency. Transparency does not have a substantial effect on the performance of the device, but transparency is preferably possible to visually determine the extent to which the injected blood diffuses on the membrane filter 111 and / or the amount of plasma collected in the plasma chamber 126. It may be advantageous to use this high polymer material.

상부 구조물(101) 및 하부 구조물(102)을 구성하는 고분자 재질의 예는 폴리에스테르(구체적으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 폴리스틸렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄, 폴리비닐리덴플루오라이드, 나일론, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐클로라이드(PVC), 사이클릭올레핀 공중합체(COC), 액정 고분자(LCP), 폴리아미드(PA), 폴리이미드(PI), 폴리(페닐렌 에테르) (PPE), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자 등일 수 있다. 예시적인 구체예에 있어서, 성형 대상 고분자는 탄성을 갖는 엘라스토머, 구체적으로 실리콘계 고분자일 수 있는 바, 보다 구체적으로 폴리디메틸 실록산(PDMS 또는 h-PDMS), 폴리메틸실록산, 부분 알킬화된 폴리메틸실록산, 폴리알킬메틸실록산, 폴리페닐메틸실록산, 이의 조합 등일 수 있다. 특히 구체적으로는 PDMS를 사용할 수 있다.Examples of the polymer material constituting the upper structure 101 and the lower structure 102 include polyester (specifically, polyethylene terephthalate (PET)), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyimide (PI), Polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyurethane, polyvinylidene fluoride, nylon, polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl chloride (PVC), cyclic olefin copolymer (COC), liquid crystal polymer ( LCP), polyamide (PA), polyimide (PI), poly (phenylene ether) (PPE), polyoxymethylene (POM), polyether ether ketone (PEEK), polyether sulfone (PES), polytetrafluoro Low ethylene (PTFE), an acrylic polymer, a silicone-based polymer, and the like. In an exemplary embodiment, the polymer to be molded may be an elastomer having elasticity, specifically a silicone-based polymer, more specifically polydimethyl siloxane (PDMS or h-PDMS), polymethylsiloxane, partially alkylated polymethylsiloxane, Polyalkylmethylsiloxanes, polyphenylmethylsiloxanes, combinations thereof, and the like. In particular, PDMS can be used.

도시된 구체예에 있어서, 상부 구조물(101)과 하부 구조물(102)은 접착제가 개재되는 방식으로 상호 결합(또는 접합)될 수 있다. 이러한 접착제는 혈액으로부터 미세유체 디바이스를 구성하는 각각의 층을 상호 접합시켜 유로를 형성하는데 충분한 접착성을 갖는 한, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예시적으로, 고무계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, 실리콘계 접착제, 광학계 접착제, 가열성 잡착제 등을 사용할 수 있다. 이때, 접착제는, 구체적으로 일면 또는 양면 접착 테이프, 보다 구체적으로 양면 접착 테이프 형태로 적용 가능한 바, 예를 들면 감압 접착 테이프, 열 활성 접착 테이프, 화학적 활성 접착 테이프, 광 활성 접착 테이프 등을 들 수 있다.In the illustrated embodiment, the upper structure 101 and the lower structure 102 may be bonded to each other (or bonded) in such a way that the adhesive is interposed. Such an adhesive is not particularly limited as long as it has sufficient adhesiveness to mutually bond each layer constituting the microfluidic device from blood to form a flow path. For example, a rubber adhesive, an acrylic resin adhesive, a silicone adhesive, an optical adhesive, a heat adhesive, or the like can be used. In this case, the adhesive may be specifically applied in the form of a single-sided or double-sided adhesive tape, more specifically in the form of a double-sided adhesive tape, for example, a pressure-sensitive adhesive tape, a thermally active adhesive tape, a chemically active adhesive tape, a photoactive adhesive tape, and the like. have.

한편, 도시된 구체예에 따르면, 5각형 형상(또는 직사각형에서 일 측의 양 모서리 부분이 절단된 형상)을 갖고 있다. On the other hand, according to the illustrated embodiment, it has a pentagonal shape (or a shape in which both corner portions of one side are cut in a rectangle).

한편, 도 2를 참조하면, 혈액(구체적으로 전혈)으로부터 혈장 성분만을 분리하기 위한 멤브레인 필터(111)는 상부 구조물(101)과 하부 구조물(102)의 조립 후 형성되는 혈액 챔버, 구체적으로 후술하는 바와 같이 하부 구조물(102) 내 멤브레인 필터 안착부(123)에 장착될 수 있다. 도시된 예에서, 멤브레인 필터(111)는 멤브레인 필터 안착부(123)의 형상에 부합되는 형상을 갖도록 제작될 수 있다. On the other hand, referring to Figure 2, the membrane filter 111 for separating only the plasma components from the blood (specifically whole blood) is a blood chamber formed after the assembly of the upper structure 101 and the lower structure 102, specifically described later As shown in FIG. 2, the membrane filter seat 123 may be mounted in the lower structure 102. In the illustrated example, the membrane filter 111 may be manufactured to have a shape that matches the shape of the membrane filter seat 123.

이러한 멤브레인 필터(111)로서, 상측으로부터 도입된 혈액(특히, 전혈)이 용이하게 멤브레인으로 스며들고, 멤브레인 하측으로 분리된 혈장을 신속하고 효율적으로 배출할 수 있고, 또한 분리된 혈장을 혈장 챔버(126)로 이송하기 위한 음압 인가 과정에서 멤브레인을 통과하는 혈액 내 적혈구 등의 용혈을 최대한 억제하면서 혈장만을 분리할 수 있는 특성을 갖는 것이 유리하다. As the membrane filter 111, blood introduced from the upper side (especially whole blood) can easily penetrate into the membrane, quickly and efficiently discharge the plasma separated below the membrane, and separate the separated plasma into a plasma chamber ( 126) in the process of applying a negative pressure is advantageous to have a property that can separate only the plasma while inhibiting the hemolysis, such as red blood cells in the blood passing through the membrane as much as possible.

이와 관련하여, 예시적 구체예에 따르면, 멤브레인 필터(111)의 두께는, 예를 들면 약 100 내지 1,000 ㎛, 구체적으로 약 200 내지 500 ㎛, 보다 구체적으로 약 300 내지 350 ㎛ 범위일 수 있다. 멤브레인의 두께가 지나치게 얇거나 두꺼운 경우에는 혈장분리 과정에서 낮은 음압에도 적혈구가 용혈되거나 필터가 파손되어 전혈이 누수되거나, 필터 자체가 머금고 회수되지 않는 혈장의 량이 증가하는 문제점이 유발될 수 있는 만큼, 주입되는 혈액의 량 등을 고려하여 전술한 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다.In this regard, according to an exemplary embodiment, the thickness of the membrane filter 111 may be in the range of, for example, about 100 to 1,000 μm, specifically about 200 to 500 μm, more specifically about 300 to 350 μm. If the thickness of the membrane is too thin or too thick, red blood cells may be hemolyzed or the filter may break down due to low negative pressure during plasma separation, which may cause whole blood leakage or increase the amount of plasma that the filter itself contains and is not recovered. In consideration of the amount of blood to be injected, etc. can be appropriately adjusted within the above-mentioned range.

예시적 구체예에 따르면, 멤브레인 필터(111)는 적어도 하나의 다공성 매질을 포함하며, 멤브레인을 통과함에 혈액 내 혈장만을 선택적으로 두께 방향으로 이동시켜 멤브레인의 하측 방향으로 필터링하여 배출할 수 있는 구조 및 재질로 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 멤브레인 내 포어의 사이즈는, 혈액 내 혈구의 사이즈(약 2. 내지 10 ㎛)를 고려하여, 예를 들면 약 0.1 내지 100 ㎛, 구체적으로 약 0.5 내지 50 ㎛, 보다 구체적으로 약 1 내지 20 ㎛ 범위일 수 있다. 예를 들면, 혈액 내 혈구는 멤브레인을 통과하지 못하도록 하는 포어 사이즈 범위를 갖도록 할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the membrane filter 111 comprises at least one porous medium, and the structure that can be discharged by filtering in the downward direction of the membrane by selectively moving only the plasma in the blood in the thickness direction through the membrane and It may be made of a material. In this regard, the size of the pores in the membrane is, for example, about 0.1 to 100 μm, specifically about 0.5 to 50 μm, more specifically about 1, taking into account the size of blood cells in the blood (about 2. to 10 μm). To 20 μm. For example, blood cells in the blood can have a pore size range that prevents them from passing through the membrane.

일 구체예에 따르면, 다공성 멤브레인은, 예를 들면 등방성 멤브레인(isotropic membrane), 비등방성 멤브레인(anisotropic membrane) 또는 이의 조합일 수 있다. 이와 관련하여, 비등방성 멤브레인으로서 동일 재질인 비대칭 멤브레인(asymmetric membrane) 및 2종 이상의 상이한 재질인 복합 멤브레인을 예시할 수 있다. 특정 구체예에 따르면, 비등방성 멤브레인, 구체적으로 비대칭 멤브레인을 사용할 수 있는 바, 예를 들면 두께 기준으로 멤브레인의 상부 영역은 상대적으로 큰 포어 사이즈를 갖는 한편, 하부 영역은 상대적으로 작은 포어 사이즈를 갖도록 구성할 수 있다. 예시적으로, 멤브레인 내 상부 영역의 포어 사이즈는, 예를 들면 약 5 내지 100 ㎛, 구체적으로 약 10 내지 50 ㎛, 보다 구체적으로 약 20 내지 40 ㎛ 범위일 수 있는 한편, 멤브레인 내 하부 영역의 포어 사이즈는, 예를 들면 약 0.1 내지 5 ㎛, 구체적으로 약 0.5 내지 2 ㎛, 보다 구체적으로 약 0.5 내지 1 ㎛ 범위일 수 있다. 이와 관련하여, 멤브레인의 상면으로부터 하면으로 진행함에 따라 포어 사이즈가 연속적으로 변화하는(예를 들면, 연속적으로 포어 사이즈가 감소하는) 패턴을 나타낼 수도 있다. According to one embodiment, the porous membrane may be, for example, an isotropic membrane, an anisotropic membrane or a combination thereof. In this regard, as anisotropic membranes, asymmetric membranes of the same material and composite membranes of two or more different materials can be exemplified. According to certain embodiments, anisotropic membranes, in particular asymmetric membranes, may be used, for example, such that the upper region of the membrane has a relatively large pore size, while the lower region has a relatively small pore size, based on thickness. Can be configured. By way of example, the pore size of the upper region in the membrane may range from, for example, about 5 to 100 μm, specifically about 10 to 50 μm, more specifically about 20 to 40 μm, while the pore of the lower area in the membrane The size may range from, for example, about 0.1 to 5 μm, specifically about 0.5 to 2 μm, more specifically about 0.5 to 1 μm. In this regard, one may exhibit a pattern in which the pore size continuously changes (eg, continuously decreases pore size) as it progresses from the top surface to the bottom surface of the membrane.

이와 같이 비대칭 특성의 멤브레인을 사용하되, 여과 중 유체의 흐름 방향으로의 포어 사이즈를 감소시킴으로써 단순히 흡수에 의한 유체 이동에 그치지 않고, 모세관 현상을 유도하여 유체, 특히 분리된 혈장이 멤브레인의 하측 방향으로 용이하고 신속하게 이송될 수 있다.In this way, an asymmetric membrane is used, but by reducing the pore size in the flow direction of the fluid during filtration, it is not only a fluid movement by absorption, but also induces a capillary phenomenon, so that the fluid, in particular, the separated plasma is directed downward of the membrane. It can be transported easily and quickly.

예시적 구체예에 따르면, 멤브레인의 재질은 고분자일 수 있는 바, 예를 들면 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리설폰, 아크릴계 고분자, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아라미드, 할로겐화 올레핀의 중합체, 이의 조합 등일 수 있다. 구체적으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 나일론(예를 들면, 나일론 6, 66 등), 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF)를 예시할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the material of the membrane may be a polymer, for example, polyolefin, polyester, polyamide, polysulfone, acrylic polymer, polyacrylonitrile, polyaramid, polymer of halogenated olefin, combinations thereof, and the like. Can be. Specifically, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), nylon (eg, nylon 6, 66, etc.), polyvinylidene difluoride (PVDF) can be exemplified.

택일적 구체예에 따르면, 천연 고분자계로서 예를 들면 셀룰로오스 유도체, 구체적으로 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 등을 사용할 수 있다.According to an alternative embodiment, for example, cellulose derivatives, specifically cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, and the like may be used as the natural polymer system.

한편, 상부 구조물(101)의 경우, 1차적으로 혈액 샘플을 주입 또는 투입하도록 형성된 적어도 하나의 제1 개구부(103)가 형성되는데, 도시된 구체예에서는 상부 구조물(101)의 일 단부 영역(도시된 예에서는 5각 형상의 모서리 근처 영역)에 위치하고 있다. 이때, 제1 개구부(103)는 다양한 형상(예를 들면. 원형. 타원형 등. 보다 구체적으로 원형)의 캐비티로 형성될 수 있는 바, 특히 원형의 캐비티를 형성할 경우에는 혈액 주입 시 사각형의 캐비티 등에 비하여 외측으로 범람하는 현상을 억제할 수 있다. 또한, 제1 개구부를 구성하는 캐비티는 피펫 등을 이용하여 혈액 샘플을 디바이스(100) 내 혈액 챔버 내로 주입하는데 충분한 사이즈를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 예시적으로, 제1 개구부(103)의 사이즈(또는 직경)은, 예를 들면 약 1 내지 100 mm, 구체적으로 약 5 내지 50 mm, 보다 구체적으로 약 8 내지 20 mm 범위일 수 있다.Meanwhile, in the case of the upper structure 101, at least one first opening 103 formed to first inject or inject a blood sample is formed. In the illustrated embodiment, one end region (not shown) of the upper structure 101 is illustrated. In this example, the area is near the corner of the pentagon. In this case, the first opening 103 may be formed of a cavity having a variety of shapes (for example, circular, elliptical, etc., more specifically, circular). In particular, when the circular cavity is formed, the cavity of the quadrangle during blood injection is formed. The phenomenon which overflows to the outside compared with etc. can be suppressed. In addition, the cavity constituting the first opening may be preferably sized to inject a blood sample into the blood chamber in the device 100 using a pipette or the like. By way of example, the size (or diameter) of the first opening 103 may range, for example, from about 1 to 100 mm, specifically about 5 to 50 mm, more specifically about 8 to 20 mm.

한편, 도시된 구체예에서는 제1 개구부(103)를 형성하는 캐비티와 함께 공기 배출구(104)를 더 포함할 수 있는 바, 보다 구체적으로는 제1 개구부와 공기 배출구가 융합된 형태로 형성될 수 있다. 이러한 공기 배출구(104)는 혈액 샘플을 주입함에 따라 혈액에 의하여 밀려나는 공기가 외부로 용이하게 배출되도록 하여 혈액 샘플이 공기 저항 없이 신속하게 디바이스 내 공간, 즉 혈액 챔버로 도입되는 장점을 제공할 수 있다. 예시적 구체예에 따르면, 제1 개구부(103)는 원형의 캐비티의 양 측면에 공기 배출구가 날개 형상 또는 타원 형상으로 융합되어 있는 형태일 수 있다.Meanwhile, in the illustrated embodiment, the air outlet 104 may be further included together with the cavity forming the first opening 103. More specifically, the first opening and the air outlet may be formed in a fused form. have. The air outlet 104 allows the air pushed out by the blood to be easily discharged to the outside as the blood sample is injected, thereby providing the advantage that the blood sample is quickly introduced into the space, that is, the blood chamber, without air resistance. have. According to an exemplary embodiment, the first opening 103 may have a shape in which air outlets are fused in a wing shape or an ellipse shape on both sides of the circular cavity.

한편, 도시된 상부 구조물(101)의 경우, 제1 개구부(103)와 대향되는 방향의 단부 측 영역에는 혈장을 회수하기 위한 음압 인가 수단과 연결되도록 구성된 제2 개구부(105)가 형성되어 있다. 제2 개구부(105)는 하부 구조물(102)에 구비된 혈장 챔버(126)와 연통되어 있으며, 이를 통하여 음압 인가 수단(예를 들면, 시린지 펌프)이 연결되어 디바이스(100) 내부에 인가된 음압에 의하여 혈액으로부터 분리된 혈장이 이동하여 혈장 챔버(126) 내에 수집될 수 있는 구동력을 제공한다.Meanwhile, in the illustrated upper structure 101, a second opening portion 105 configured to be connected to a negative pressure applying means for recovering plasma is formed in an end side region in a direction opposite to the first opening portion 103. The second opening 105 is in communication with the plasma chamber 126 provided in the lower structure 102, through which the negative pressure applying means (for example, a syringe pump) is connected to the negative pressure applied inside the device 100 Thereby moving the plasma separated from the blood to provide a driving force that can be collected in the plasma chamber 126.

예시적 구체예에 따르면, 상부 구조물(101)은 평면 플레이트 기반의 구조물일 수 있는 바, 이의 두께는, 예를 들면 약 0.5 내지 20 mm, 구체적으로 약 1 내지 15 mm, 보다 구체적으로 약 5 내지 10 mm 범위일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.According to an exemplary embodiment, the upper structure 101 may be a flat plate-based structure, the thickness of which is for example about 0.5 to 20 mm, specifically about 1 to 15 mm, more specifically about 5 to about 10 mm range, but the present invention is not limited thereto.

도 3은 일 구체예에 따른 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스의 상부 구조물의 내면 구조를 도시한다.3 shows the inner structure of the upper structure of the device for separating plasma from blood according to one embodiment.

상기 도면을 참조하면, 상부 구조물(101)의 배면(즉, 디바이스의 내부 공간을 향하는 면)에 일정 간격을 두고 복수의 돌출 부재(106)가 형성되어 있다. 이러한 돌출 부재(106)는 상부 구조물이 성형(사출 성형)에 의하여 제작될 경우, 일체적으로 형성될 수 있다. Referring to the drawings, a plurality of protruding members 106 are formed on the rear surface of the upper structure 101 (that is, the surface facing the internal space of the device) at regular intervals. The protruding member 106 may be integrally formed when the upper structure is manufactured by molding (injection molding).

본 구체예에 있어서, 돌출 부재(106)의 형상 및 치수는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 도 2에 도시된 바와 같이 상부 구조물(101)과 멤브레인 필터(111)가 안착 또는 장착된 하부 구조물(102)의 조립 시 하부 구조물(102) 내에 안착된 멤브레인 필터(111)의 표면을 가압함으로써 후술하는 바와 같이 멤브레인 필터의 안착부(123) 상의 미세패턴에서 모세관 현상에 의한 유체(즉, 분리된 혈장)의 이동을 강화시키는 효과를 제공할 수 있다.In the present embodiment, the shape and dimensions of the protruding member 106 are not particularly limited, but the lower structure 102 on which the upper structure 101 and the membrane filter 111 are seated or mounted as shown in FIG. 2. By pressing the surface of the membrane filter 111 seated in the lower structure 102 during the assembly of the fluid (ie, separated plasma) by the capillary phenomenon in a fine pattern on the seating portion 123 of the membrane filter as described below It can provide an effect of enhancing movement.

예시적 구체예에 따르면, 상부 구조물(101)에 형성되는 돌출 부재(106)의 개수 및 간격 역시 하측에 접촉되는 멤브레인 필터(111)를 충분히 가압할 수 있는 한, 특별히 한정되는 것은 아니다. 다만, 복수의 돌출 부재(106) 사이의 간격은 상부 구조물(101)의 길이 방향(즉, 제1 개구부에서 제2 개구부 방향)을 따라, 예를 들면 약 5 내지 50 mm, 구체적으로 약 7 내지 20 mm, 보다 구체적으로 약 8 내지 10 mm 범위 내에서 설정될 수 있다. 특히, 돌출 부재(106)의 재질을 탄성을 갖는 재질로 구성할 경우, 하측에 접촉된 멤브레인 필터(111)에 대한 손상을 억제할 수 있고, 인가된 압력을 비교적 균일하게 분배할 수 있다.According to the exemplary embodiment, the number and spacing of the protruding members 106 formed in the upper structure 101 are also not particularly limited as long as the membrane filter 111 can be sufficiently pressed against the lower side. However, the spacing between the plurality of protruding members 106 is, for example, about 5 to 50 mm, specifically about 7 to about the longitudinal direction of the upper structure 101 (ie, the direction of the first opening to the second opening). 20 mm, more specifically in the range of about 8 to 10 mm. In particular, when the material of the protruding member 106 is made of a material having elasticity, damage to the membrane filter 111 in contact with the lower side can be suppressed, and the applied pressure can be distributed relatively uniformly.

도 4는 각각 일 구체예에 따른 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스의 하부 구조물의 평면도이고, 도 5a 내지 도 5c 각각은 일 구체예에 있어서 (a) 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스의 하부 구조물에 멤브레인 필터가 안착되어 있는 상태를 도시하는 종단면도, (b) 하부 구조물에 멤브레인 필터 및 제1 및 제2 시트가 조합된 상태의 종단면도, 및 (c) 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스에 멤브레인 필터 및 제1 및 제2 시트가 조합된 상태의 종단면도이다.4 is a plan view of an undercarriage of a device for separating plasma from blood, respectively, according to one embodiment, and each of FIGS. 5A-5C is a substructure of a device for separating plasma from blood, in one embodiment. A longitudinal cross-sectional view showing a state in which a membrane filter is seated on the membrane, (b) a longitudinal cross-sectional view of a membrane filter and a first sheet and a second sheet in a lower structure, and (c) a device for separating plasma from blood. It is a longitudinal cross-sectional view of the state in which the membrane filter and the 1st and 2nd sheet were combined.

상기 도면을 참조하면, 하부 구조물(102)은 전체적으로 프레임 부재(121)에 의하여 외관 골격을 형성한다. 프레임 부재(121) 내에는 이의 외주 면을 따라 내측 방향으로 소정 폭을 갖는 테두리 부재(122)가 형성되어 멤브레인 필터(111)를 안착 또는 장착하는 영역을 구획하고, 경우에 따라서는 상부 구조물(101)과의 조립 시 상부 구조물을 지지할 수 있는 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상부 구조물(101)과 하부 구조물(102)의 조립 시, 상부 구조물과 하부 구조물 간에 공간에 주입된 혈액을 수용하는 혈액 챔버가 형성될 수 있다. 택일적으로, 후술하는 이러한 테두리 부재는 생략될 수 있으며, 전술한 바와 같이 상부 구조물(101)에 형성된 복수의 돌출 부재(106)가 멤브레인 필터(111)의 개재 하에 멤브레인 필터 안착부(123)와 접촉하면서 혈액 공간을 형성하기 위한 지지 구조물로 기능할 수도 있을 것이다. Referring to the drawings, the lower structure 102 as a whole forms the appearance skeleton by the frame member 121. In the frame member 121, an edge member 122 having a predetermined width inwardly is formed along its outer circumferential surface to partition an area for mounting or mounting the membrane filter 111, and in some cases, the upper structure 101. ) May serve to support the upper structure when assembled. Accordingly, when the upper structure 101 and the lower structure 102 are assembled, a blood chamber may be formed to receive the blood injected into the space between the upper structure and the lower structure. Alternatively, the edge member described later may be omitted, and as described above, the plurality of protruding members 106 formed on the upper structure 101 may be connected to the membrane filter seat 123 through the membrane filter 111. It may also serve as a support structure for forming a blood space upon contact.

도시된 구체예에 따르면, 멤브레인 필터 안착부(123)는 하부 구조물(102)의 프레임 부재(121)의 양 측면으로부터 하측 방향으로 대칭적 또는 비대칭적으로(보다 구체적으로는 대칭적으로) 기울어져 형성되어 있으며, 그 결과 멤브레인 필터 안착부(123) 상에 한 쌍의 기울어진 표면이 구비된다(도 4 참조). 이때, 프레임 부재(121)의 양 측면으로부터 기울어진 표면을 형성하는 경사각(수평선 기준)은, 예를 들면 약 5 내지 80°, 구체적으로 약 10 내지 60°, 보다 구체적으로 약 20 내지 40° 범위 내에서 멤브레인 필터 상에서 혈액의 젖음성과 흐름성을 고려하여 정하여질 수 있다.According to the embodiment shown, the membrane filter seat 123 is tilted symmetrically or asymmetrically (more specifically symmetrically) downward from both sides of the frame member 121 of the lower structure 102. And, as a result, a pair of inclined surfaces are provided on the membrane filter seat 123 (see FIG. 4). At this time, the inclination angle (based on the horizontal line) forming the inclined surface from both sides of the frame member 121 is, for example, about 5 to 80 °, specifically about 10 to 60 °, more specifically about 20 to 40 ° range It can be determined in consideration of the wettability and flowability of blood on the membrane filter within.

상기 구체예에 따르면, 하부 구조물 내 프레임 부재(121)의 양 측면으로부터 하측으로 기울어지면서(경사지면서) 형성된 한 쌍의 경사면은 서로 만나지 않고, 중앙 영역에서 소정의 간격을 두고 이격되어 있다. 이와 같이 이격된 폭에 경계가 정하여지는 영역은 멤브레인 필터 안착부(123)의 길이 방향을 따라 연장되고, 또한 실질적으로 평탄한 면을 형성하면서 일종의 통로의 기능을 수행하게 되는 바, 이하에서는 "제1 혈장 이동 통로"로 통칭하기로 한다. 이처럼, 하부 구조물(102)의 양 측면으로부터 형성되는 경사 구조에 의하여 한 쌍의 경사면 각각으로부터 액상 유체(후술하는 바와 같이 멤브레인 필터에 의하여 혈액으로부터 분리된 혈장)가 흘러내리면서 제1 혈장 이동 통로(124)로 수렴하게 된다. 이때, 제1 혈장 이동 통로(124)의 폭은, 분리된 혈장의 부피 및 인가되는 음압의 세기를 고려하여, 예를 들면 약 0.1 내지 5 mm, 구체적으로 약 0.5 내지 3 mm, 보다 구체적으로 약 0.8 내지 1 mm 범위일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.According to the above embodiment, the pair of inclined surfaces formed while being inclined downwardly from both sides of the frame member 121 in the lower structure do not meet each other, but are spaced apart at predetermined intervals from the central region. The area bounded by the spaced apart in this way extends along the length direction of the membrane filter seat 123 and also serves to function as a passage while forming a substantially flat surface. Plasma migration pathway ". As such, the liquid plasma (plasma separated from the blood by the membrane filter) flows from each of the pair of inclined surfaces by the inclined structure formed from both sides of the lower structure 102, and thus, the first plasma movement passage ( 124). At this time, the width of the first plasma passage 124 is, for example, about 0.1 to 5 mm, specifically about 0.5 to 3 mm, more specifically about the volume of the separated plasma and the intensity of the applied negative pressure. It may range from 0.8 to 1 mm, but the present invention is not limited thereto.

도시된 구체예의 경우, 분리된 혈장은 후술하는 바와 같이 음압 인가에 의하여 제1 혈장 이동 통로(124)를 통하여 흐르게 되는 바, 이때 상기 제1 혈장 이동 통로(124)는 하측 방향으로 기울어지면서 연장되어 있기 때문에 혈장은 중력의 작용에 의하여 보다 용이하고 신속하게 제2 개구부(105) 측 방향으로 흐르게 된다. In the illustrated embodiment, the separated plasma flows through the first plasma passage 124 by the application of negative pressure as described below, wherein the first plasma passage 124 extends while inclined downward. Because of this, plasma flows in the direction of the second opening 105 more easily and quickly by the action of gravity.

예시적으로, 제1 혈장 이동 통로(124)가 기울어진 경사각(수평 기준)은, 예를 들면 약 0.5 내지 30°, 구체적으로 약 2 내지 10°, 보다 구체적으로 약 3 내지 5° 범위 내에서 분리된 혈장의 젖음성과 흐름성을 고려하여 정하여질 수 있다. 이와 같이 제1 혈장 이동 통로(124)가 경사면을 따라 제2 개구부 방향으로 이동하도록 구성될 경우, 멤브레인 필터 안착부(123) 역시 길이 방향으로 경사지는 만큼(즉, 멤브레인 필터가 안착되는 면을 경사면으로 형성함), 주입된 혈액이 멤브레인 필터를 최대한 적셔 스며들게 할 수 있다. 따라서, 비교적 소량(예를 들면, 약 1 mL)의 혈액 샘플을 주입하더라도 진단 또는 분석에 요구되는 량의 혈장을 확보할 수 있는 장점을 제공한다. By way of example, the inclination angle (horizontal basis) at which the first plasma movement passage 124 is inclined is, for example, within a range of about 0.5 to 30 °, specifically about 2 to 10 °, and more specifically about 3 to 5 °. It can be determined in consideration of the wettability and flowability of the separated plasma. As such, when the first plasma movement passage 124 is configured to move along the inclined surface in the direction of the second opening, the membrane filter seat 123 is also inclined in the longitudinal direction (that is, the inclined surface on which the membrane filter is seated). Formed), the injected blood can soak the membrane filter as much as possible. Thus, injecting a relatively small amount (eg, about 1 mL) of a blood sample provides the advantage of ensuring the amount of plasma required for diagnosis or analysis.

한편, 도시된 구체예에 따르면, 멤브레인 필터(111)를 통하여 주입된 혈액으로부터 분리된 혈장이 제1 혈장 이동 통로(124)로 수렴하면서 이동하는 과정에서 대칭 또는 비대칭을 이루는 한 쌍의 경사면(즉, 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면)에는 제1 가이드 돌출 패턴(B) 및 제2 가이드 돌출 패턴(B')을 거치게 된다.Meanwhile, according to the illustrated embodiment, a pair of inclined surfaces symmetrically or asymmetrically (i.e., in the process of converging the plasma separated from the blood injected through the membrane filter 111 into the first plasma movement passage 124) , A pair of surfaces inclined symmetrically or asymmetrically) is subjected to the first guide protrusion pattern B and the second guide protrusion pattern B '.

예시적 구체예에 있어서, 상기 제1 가이드 돌출 패턴(B) 및 상기 제2 가이드 패턴(B') 각각은 서로 대칭적 또는 비대칭 패턴, 그리고 정형 또는 비정형 패턴일 수 있다. 또한, 상기 제1 가이드 돌출 패턴(B) 및 상기 제2 가이드 돌출 패턴(B') 각각은 빗살 무늬, 세로줄 무늬, 가로줄 무늬, 물결 무늬, 점 무늬, 주름 무늬 및 덧띠 무늬로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 돌출 패턴일 수 있다. 따라서, 도시된 예에서는 빗살 무늬 형태의 돌출 패턴이 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않는 것으로 이해될 수 있다.In an exemplary embodiment, each of the first guide protrusion pattern B and the second guide pattern B ′ may be a symmetrical or asymmetrical pattern, and a fixed or atypical pattern. In addition, each of the first guide protrusion pattern B and the second guide protrusion pattern B ′ is selected from the group consisting of a comb-tooth pattern, a vertical line pattern, a horizontal line pattern, a wave pattern, a dot pattern, a wrinkle pattern, and a sash pattern. It may be at least one protruding pattern. Therefore, in the illustrated example, although the protrusion pattern in the form of a comb pattern is formed, it may be understood that the present invention is not limited thereto.

이와 관련하여, 멤브레인 필터(111)에서 분리되어 하측으로 배출되거나 떨어지는 혈장은 수분을 다량 함유하고 있기 때문에 소수성의 고분자 재질의 경사면 상에서 젖음성이 낮고, 그 결과 제1 혈장 이동 통로(124)로 효과적으로 수렴하기 곤란할 수 있다. 그러나, 경사면 각각에 가이드 돌출 패턴(B, B')을 구성하는 복수의 돌출부를 형성함으로써 불충분한 유체 이동 현상은 완화될 수 있다. 이때, 가이드 패턴을 구성하는 복수의 돌출부 사이의 이격 거리는 유체 채널로 기능하며, 이러한 돌출부의 상면은 주입된 혈액에 의하여 적셔진 멤브레인 필터(1411)의 하면과 접촉된 상태에서 모세관 현상을 유도할 수 있다. In this regard, since the plasma separated from the membrane filter 111 and discharged or dropped to the lower side contains a large amount of water, wettability is low on the inclined surface of the hydrophobic polymer material, and consequently converges effectively to the first plasma passage 124. It can be difficult to do. However, the insufficient fluid movement phenomenon can be alleviated by forming a plurality of protrusions constituting the guide protrusion patterns B and B 'on each of the inclined surfaces. In this case, the separation distance between the plurality of protrusions constituting the guide pattern functions as a fluid channel, and the upper surface of the protrusion may induce capillary phenomenon in contact with the lower surface of the membrane filter 1411 wetted by the injected blood. have.

도시된 구체예에 있어서, 가이드 패턴(B)의 돌출부는 멤브레인 필터 안착부(123)의 양 측면 각각으로부터 제1 혈장 이동 통로(124) 측 방향으로 연장되고, 이와 함께 멤브레인 필터 안착부(123) 상에 형성된 한 쌍의 대칭 또는 비대칭 경사면 상에서 제2 개구부 방향으로 기울어진 형태로 배열한다. 도 4에 도시된 예에서는 빗살 무늬 형태의 가이드 돌출 패턴(B, B')이 서로 대칭을 형성하면서 전체적으로는 쐐기 형태로 배열되어 있다.In the illustrated embodiment, the protrusions of the guide pattern B extend from the both sides of the membrane filter seat 123 toward the first plasma passage 124, with the membrane filter seat 123. Arranged in a shape inclined in the direction of the second opening on a pair of symmetrical or asymmetric inclined surfaces formed on the substrate. In the example shown in FIG. 4, the guide protrusion patterns B and B 'in the form of comb-shaped patterns are arranged in a wedge shape as a whole while forming symmetry with each other.

특정 구체예에 따르면, 가이드 패턴(B, B')이 빗살무늬 패턴인 경우, 이를 구성하는 복수의 돌출부 사이의 간격은 약 0.5 내지 1 mm, 구체적으로 약 0.6 내지 0.9 mm, 보다 구체적으로 약 0.7 내지 0.8 mm 범위일 수 있다. 이와 관련하여, 상술한 수치 범위에서는 모세관 현상에 의하여 유체가 용이하게 이동하기는 곤란할 수 있다. 따라서, 돌출부의 높이를 상대적으로 낮도록 형성하여 모세관 현상을 유도할 수 있는 바, 예를 들면 약 0.05 내지 0.5 mm, 구체적으로 약 0.07 내지 0.3 mm, 보다 구체적으로 약 0.1 내지 0.2 mm 범위 내에서 조절할 수 있다. According to certain embodiments, when the guide patterns B and B 'are comb patterned, the spacing between the plurality of protrusions constituting them is about 0.5 to 1 mm, specifically about 0.6 to 0.9 mm, more specifically about 0.7 To 0.8 mm. In this regard, it may be difficult for the fluid to move easily by the capillary phenomenon in the above-described numerical range. Therefore, the height of the protrusion can be formed to be relatively low to induce capillary phenomenon, for example, to adjust within the range of about 0.05 to 0.5 mm, specifically about 0.07 to 0.3 mm, more specifically about 0.1 to 0.2 mm Can be.

더욱이, 전술한 바와 같이 상부 구조물(101)의 하면에 이격 형성된 복수의 돌출 부재(106)는 상부 구조물(101)과 하부 구조물(102)의 조립 시 멤브레인 필터 안착부(123) 상에 안착되어 있는 멤브레인 필터(111)를 가압하여 가이드 패턴(B, B')의 돌출부와 밀착시킴으로써 모세관 력을 더욱 증가시킬 수 있다.Furthermore, as described above, the plurality of protruding members 106 spaced apart from the lower surface of the upper structure 101 are seated on the membrane filter seat 123 when the upper structure 101 and the lower structure 102 are assembled. Capillary force may be further increased by pressing the membrane filter 111 to closely contact the protrusions of the guide patterns B and B '.

이와 같이, 가이드 패턴(B, B')에 의하여 신속하게 한 쌍의 대칭 경사면을 따라 하측으로 이송된 혈장은 제1 혈장 이동 통로(124)의 하류 측 단부 영역 또는 이의 근처에 형성된 홀을 통하여 프레임 부재(121)의 바닥 두께를 가로질러 형성된 제2 혈장 이동 통로(125)와 연결될 수 있다. 예시적 구체예에 따르면, 제2 혈장 이동 통로(125)의 직경은, 예를 들면 약 0.1 내지 5 mm, 구체적으로 약 0.5 내지 3 mm, 보다 구체적으로 약 1 내지 2 mm 범위일 수 있는 바, 상기 치수는 디바이스 내로 주입되는 혈액의 량, 분리된 혈장의 량 등을 종합적으로 고려하여 변경 가능하다. As such, the plasma rapidly transported downward along the pair of symmetrical inclined surfaces by the guide patterns B and B 'is framed through a hole formed at or near the downstream end region of the first plasma movement passage 124. It may be connected to the second plasma movement path 125 formed across the bottom thickness of the member 121. According to an exemplary embodiment, the diameter of the second plasma migration passage 125 may range from, for example, about 0.1 to 5 mm, specifically about 0.5 to 3 mm, more specifically about 1 to 2 mm, The dimension may be changed in consideration of the amount of blood injected into the device, the amount of separated plasma, and the like.

도 4 및 도 5를 참조하면, 하부 구조물(102)의 프레임 부재(121)에 있어서, 상부 구조물(101)의 제2 개구부(105)에 대응하면서 이와 연통되어 있는 혈장 챔버(126)가 구비되어 있다. 혈장 챔버(126) 내 유체의 수용 체적은, 예를 들면 약 0.01 내지 1 mL, 구체적으로 약 0.1 내지 0.5 mL 범위일 수 있고, 또한 혈장 챔버 상면의 사이즈(직경)은, 예를 들면 약 2 내지 20 mm, 구체적으로 약 5 내지 15 mm, 보다 구체적으로 약 7 내지 10 mm 범위일 수 있다. 다만, 상기 수치범위는 예시적인 의미로 이해될 수 있다. 4 and 5, in the frame member 121 of the lower structure 102, a plasma chamber 126 corresponding to and in communication with the second opening 105 of the upper structure 101 is provided. have. The receiving volume of fluid in the plasma chamber 126 may, for example, range from about 0.01 to 1 mL, specifically about 0.1 to 0.5 mL, and the size (diameter) of the upper surface of the plasma chamber may be, for example, from about 2 to 20 mm, specifically about 5 to 15 mm, more specifically about 7 to 10 mm range. However, the numerical range may be understood in an exemplary sense.

도시된 구체예에 있어서, 제1 혈장 이동 통로(124)는 경사를 형성하며 연장되어 있으나, 혈장 챔버(126)는 프레임 부재(121)의 바닥 면에 대하여 실질적으로 수직을 형성하고 있다. 따라서, 혈장 수집 후에 마이크로피펫으로 수집된 혈장을 이송하고자 하는 경우에도 피펫의 팁은 여전히 수직 방향으로 혈장 챔버(126) 내로 도입될 수 있기 때문에 제1 혈장 이동 통로(124)가 경사 형성된다 해도 용이하게 혈장을 회수 또는 수거할 수 있다.In the illustrated embodiment, the first plasma movement passage 124 extends in an inclined manner, but the plasma chamber 126 is substantially perpendicular to the bottom surface of the frame member 121. Therefore, even if it is desired to transfer the plasma collected by the micropipette after the plasma collection, the tip of the pipette can still be introduced into the plasma chamber 126 in the vertical direction, so that the first plasma movement passage 124 is easily inclined. Plasma may be recovered or collected.

또한, 프레임 부재(121)의 바닥 면 중 제2 혈장 이동 통로(125)와 중첩되는 부위에서 길이 방향으로 연장된 형상의 캐비티가 형성된 제1 시트(112) 및 상기 제1 시트의 하면에 부착 또는 접착된 제2 시트(114)가 하부 구조물(102)의 바닥 면에 부착되면서 혈장 이동 채널(113)을 형성한다. 상기 캐비티는 제1 시트(112)의 외연을 따라 내측 방향으로 일정하거나 일정하지 않은 거리를 두고 뚫려 있는 형태일 수 있는 바, 도시된 예에서는 직선 패턴으로 형성되어 있으나, 경우에 따라서는 곡선 패턴(예를 들면, 나선형(spiral), 구불구불한 형(serpentine), 지그재그형 등)일 수도 있다. 또한, 캐비티 형성 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 레이저 컷팅, 컷팅 플로터 가공법, 컷팅 프린팅법, 선반 가공법 등을 적용할 수 있으며, 이들 각각의 기술 원리 및 세부 기술적 사항은 당업계에 알려져 있다. 또한, 예시적으로, 혈장 이동 채널(113)의 폭은, 예를 들면 약 100 내지 2,000 ㎛, 구체적으로 약 200 내지 1,500 ㎛, 보다 구체적으로 약 500 내지 1,000 ㎛ 범위일 수 있으나, 이는 예시적인 의미로 이해될 수 있다.In addition, the bottom surface of the frame member 121 is attached to the first sheet 112 and the lower surface of the first sheet 112 and the cavity having a shape extending in the longitudinal direction at the portion overlapping with the second plasma movement passage 125 or The bonded second sheet 114 is attached to the bottom surface of the lower structure 102 to form the plasma moving channel 113. The cavity may be formed in a predetermined or non-uniform distance in the inner direction along the outer periphery of the first sheet 112. In the illustrated example, the cavity is formed in a straight pattern, but in some cases, a curved pattern ( For example, spiral, serpentine, zigzag, etc.). In addition, the cavity forming method is not particularly limited, but a laser cutting, a cutting plotter processing method, a cutting printing method, a lathe processing method, or the like may be applied, and each of these technical principles and detailed technical details is known in the art. Also, for example, the width of the plasma moving channel 113 may be, for example, in the range of about 100 to 2,000 μm, specifically about 200 to 1,500 μm, more specifically about 500 to 1,000 μm, which is illustrative. It can be understood as.

이외에도, 제1 시트(112)와 제2 시트(114)의 접합, 또는 제1 및 제2 시트의 조합을 프레임 부재(121)의 바닥 면에 부착하기 위하여 접착제를 개재할 수 있는 바, 상호 접합시켜 유로를 형성하는데 충분한 접착성을 갖는 한, 특정 종류로 한정되는 것은 아니다. 예시적으로, 고무계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, 실리콘계 접착제, 광학계 접착제, 가열성 잡착제 등을 사용할 수 있다. 이때, 접착제는, 구체적으로 일면 또는 양면 접착 테이프, 보다 구체적으로 양면 접착 테이프 형태로 적용 가능한 바, 예를 들면 감압 접착 테이프, 열 활성 접착 테이프, 화학적 활성 접착 테이프, 광 활성 접착 테이프 등을 들 수 있다. 다만, 접착제의 구성 성분이 혈장 이동 채널(113)에 노출 시 혈장을 오염시킬 수 있는 만큼, 접착제가 이동하는 혈장과 가급적 접촉되지 않도록 하는 것이 바람직하다. In addition, an adhesive may be interposed between the bonding of the first sheet 112 and the second sheet 114, or the combination of the first and second sheets to the bottom surface of the frame member 121. It is not limited to a specific kind as long as it has sufficient adhesiveness to form a flow path. For example, a rubber adhesive, an acrylic resin adhesive, a silicone adhesive, an optical adhesive, a heat adhesive, or the like can be used. In this case, the adhesive may be specifically applied in the form of a single-sided or double-sided adhesive tape, more specifically in the form of a double-sided adhesive tape, for example, a pressure-sensitive adhesive tape, a thermally active adhesive tape, a chemically active adhesive tape, a photoactive adhesive tape, and the like. have. However, as long as the components of the adhesive may contaminate the plasma when exposed to the plasma transfer channel 113, it is desirable to prevent the adhesive from contacting the moving plasma as much as possible.

또한, 제1 시트(112) 및 제2 시트(114) 각각의 두께는 서로 상이하거나 같을 수 있으며, 예를 들면 약 20 ㎛ 내지 1 mm, 구체적으로 약 20 내지 300 ㎛, 보다 구체적으로 약 50 내지 100 ㎛ 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 특히, 제1 시트(112)의 두께는 혈장 이동 채널의 높이를 실질적으로 결정하게 된다. 다만, 접착제 사용 시 접착층의 높이 역시 혈장 이동 채널의 높이에 영향을 미치기는 하나, 제1 시트의 두께에 비하여 미치는 영향이 다소 미미하다. 이처럼, 2개의 시트(112, 114)에 의하여 형성된 혈장 이동 채널은 접착 필름 형태로 제작될 수 있고, 이를 하부 구조물(102)의 바닥 면 중 소정 부위에 부착함으로써 디바이스 제작을 완료할 수 있다.In addition, the thickness of each of the first sheet 112 and the second sheet 114 may be different or the same, for example, about 20 μm to 1 mm, specifically about 20 to 300 μm, more specifically about 50 to It may be appropriately selected within the range of 100 μm. In particular, the thickness of the first sheet 112 will substantially determine the height of the plasma migration channel. However, when the adhesive is used, the height of the adhesive layer also affects the height of the plasma transfer channel, but the effect is slightly less than the thickness of the first sheet. As such, the plasma transfer channel formed by the two sheets 112 and 114 may be manufactured in the form of an adhesive film, and the device may be completed by attaching it to a predetermined portion of the bottom surface of the lower structure 102.

이와 같이, 2개의 시트(112, 114)에 의하여 형성된 혈장 이동 채널(113)은 혈장 챔버(126)의 하단에 형성된 연통 관(127)과 함께 제2 혈장 이동 통로(125)와 혈장 챔버(126)를 상호 연통시키도록 구성된다. 이때, 연통 관(127)의 직경은, 예를 들면 약 0.2 내지 5 mm, 구체적으로 약 0.5 내지 2 mm 범위일 수 있으나, 이는 변경 가능하다. 도시된 구체예에서, 캐비티(113)는 전술한 바와 같이 제2 혈장 이동 통로(125)뿐만 아니라 연통 관(127)의 하측 단부와도 중첩되는 방식으로 구성되어 유체의 흐름 경로를 형성할 수 있다. As such, the plasma movement channel 113 formed by the two sheets 112 and 114 may include the second plasma movement passage 125 and the plasma chamber 126 together with the communication tube 127 formed at the lower end of the plasma chamber 126. Are communicated with each other. In this case, the diameter of the communication tube 127 may be, for example, about 0.2 to 5 mm, specifically about 0.5 to 2 mm, but this may be changed. In the illustrated embodiment, the cavity 113 can be configured in a manner that overlaps the lower end of the communication tube 127 as well as the second plasma migration passage 125 as described above to form a flow path for the fluid. .

예시적 구체예에 있어서, 제1 시트(112) 및 제2 시트(114)는 고분자 재질의 필름으로 구성할 수 있다. 이러한 필름형 시트를 구성하는 고분자의 예로서, 폴리에스테르(구체적으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 폴리스틸렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄, 폴리비닐리덴플루오라이드, 나일론, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐클로라이드(PVC), 사이클릭올레핀 공중합체(COC), 액정 고분자(LCP), 폴리아미드(PA), 폴리이미드(PI), 폴리(페닐렌 에테르) (PPE), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 아크릴 계통의 수지등일 수 있다. 보다 구체적으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 및 제2 시트(112, 114)는 광 투과성을 갖는 재질, 특히 투명성 고분자 재질의 필름형 시트일 수 있는 바, 음압 인가 시 분리된 혈장이 혈장 챔버(126)로 원활히 이송되는지 여부 등을 육안으로 관찰할 수 있다.In an exemplary embodiment, the first sheet 112 and the second sheet 114 may be composed of a polymer film. Examples of the polymer constituting such a film-like sheet include polyester (specifically, polyethylene terephthalate (PET)), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyimide (PI), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyurethane, polyvinylidene fluoride, nylon, polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinylchloride (PVC), cyclic olefin copolymer (COC), liquid crystal polymer (LCP), polyamide (PA ), Polyimide (PI), poly (phenylene ether) (PPE), polyoxymethylene (POM), polyether ether ketone (PEEK), polyether sulfone (PES), polytetrafluoroethylene (PTFE), acrylic It may be a resin of the system. More specifically, it may be polyethylene terephthalate (PET), but is not necessarily limited thereto. In addition, the first and second sheets 112 and 114 may be light-transmitting materials, in particular, a film-like sheet made of a transparent polymer material. Whether the separated plasma is smoothly transferred to the plasma chamber 126 upon application of negative pressure The back can be observed with the naked eye.

도시된 구체예에 따르면, 제2 개구부(105)를 통하여 연결된 음압 인가 수단에 의하여 음압이 가해지면, 멤브레인 필터(111)에 의하여 분리된 혈장이 제1 혈장 통로(124), 제2 혈장 통로(125), 혈장 이동 채널(113) 및 연통 관(127)을 거쳐 혈장 챔버(126) 내에 수집된다. According to the illustrated embodiment, when the negative pressure is applied by the negative pressure applying means connected through the second opening 105, the plasma separated by the membrane filter 111 is the first plasma passage 124, the second plasma passage ( 125, and through plasma moving channel 113 and communication tube 127, are collected in plasma chamber 126.

한편, 혈액 챔버(특히, 하부 구조물 중 멤브레인 필터 안착부), 제1 혈장 이동 통로, 그리고 제1 혈장 이동 통로와 혈장 챔버 간의 연결 수단(도시된 예에서, 제2 혈장 이동 통로(125), 혈장 이동 채널(113) 및 연통 관(127))은 모두 고분자 재질로서 이의 표면들은 소수성(또는 비극성)을 나타내거나 약한 친수성을 나타낸다. 따라서, 상기 고분자 재질의 부재 중 적어도 하나의 표면을 친수화 처리하여 혈장의 흐름성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 친수성 표면은 수분을 끌어당기는 표면인 바, 혈액 또는 혈장은 친수성 표면 상에서 스프레딩된다. 친수성 표면 상의 물 방울(water drop)은 계면에서 낮은 수 접촉각을 갖는 특성을 갖는 반면, 소수성 표면은 높은 수 접촉각을 나타낸다. 이러한 이유 때문에 소수성 또는 낮은 친수성 표면의 경우, 혈액 또는 혈장의 흐름 특성이 양호하지 않을 수 있으며, 이는 유체의 유속을 감소시켜 혈장의 수집 효율을 저하시킬 수 있다. 이와 관련하여, 예를 들면 약 60° 이하, 구체적으로 약 40° 이하, 보다 구체적으로는 약 20° 이하의 수 접촉각을 나타내도록 하여 유체의 흐름 특성을 개선하는 것이 유리할 수 있다. On the other hand, the blood chamber (especially the membrane filter seat in the underlying structure), the first plasma passage and the connecting means between the first plasma passage and the plasma chamber (in the example shown, the second plasma passage 125, the plasma The moving channel 113 and the communicating tube 127 are both polymeric materials and their surfaces show hydrophobicity (or nonpolarity) or weak hydrophilicity. Accordingly, at least one surface of the polymer material may be hydrophilized to improve plasma flowability. Specifically, the hydrophilic surface is a surface that attracts moisture, and blood or plasma is spread on the hydrophilic surface. Water drops on hydrophilic surfaces have the property of having low water contact angles at the interface, while hydrophobic surfaces exhibit high water contact angles. For this reason, in the case of hydrophobic or low hydrophilic surfaces, the flow characteristics of blood or plasma may not be good, which may reduce the flow rate of the fluid and thereby lower the plasma collection efficiency. In this regard, it may be advantageous to improve the flow characteristics of the fluid, for example by exhibiting a water contact angle of about 60 ° or less, specifically about 40 ° or less, more specifically about 20 ° or less.

이를 위하여, 유기물 및/또는 무기물을 사용하여 친수화 처리할 수 있는데, 디바이스 내 표면과 접촉하는 혈액 및 분리된 혈장에 대하여 실질적으로 반응하지 않는(즉, 비활성인) 표면 처리 물질을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 예시적 구체예에 따르면, 유기계 표면 처리물은, 예를 들면 아민(amine), 하이드록시(hydroxy), 카르보닐(carbonyl) 또는 에폭시(epoxy) 작용기를 갖는 화합물, 상기 작용기를 갖는 모노머, 다이머 및 폴리머 등으로부터 선택될 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2 이상 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 무기계 표면 처리물은, 예를 들면 금속 또는 비금속, 구체적으로, 금, 은, 규소, 일루미늄, 니켈, 철, 구리, 망간, 실리콘, 티타늄, 크롬 등으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 또는 이의 산화물일 수 있다. 경우에 따라서는 유기계 표면 처리 및 무기계 표면 처리를 조합하되, 유기계 및 무기계 표면처리제를 혼합하거나, 또는 유기계 표면 처리 및 무기계 표면 처리 중 어느 하나를 먼저 수행한 후에 나머지 표면 처리를 수행할 수 있다. For this purpose, organic and / or inorganic materials can be used to hydrophilize, which would be advantageous to use surface treatment materials that do not substantially react (ie, are inactive) to blood and separated plasma in contact with the surface in the device. Can be. According to an exemplary embodiment, the organic surface treatment may include, for example, a compound having an amine, hydroxy, carbonyl, or epoxy functional group, a monomer having the functional group, a dimer, and Polymers and the like, and these may be used alone or in combination of two or more. In addition, the inorganic surface treatment product is, for example, a metal or a nonmetal, specifically, at least one metal selected from gold, silver, silicon, aluminum, nickel, iron, copper, manganese, silicon, titanium, chromium, or the like, or a combination thereof. It may be an oxide. In some cases, the organic surface treatment and the inorganic surface treatment may be combined, and the organic and inorganic surface treatment agents may be mixed, or any one of the organic surface treatment and the inorganic surface treatment may be performed first, followed by the remaining surface treatment.

유기물 및/또는 무기물은 열 증착, E-빔 증착, 스퍼터링(sputtering), 화학증기상 증착(CVD), 졸-겔(sol-gel)법, 플라즈마 처리, 액상 화학 처리법, 기상 화학 처리법 등과 같이 당업계에서 알려진 코팅 또는 부착 방식으로 형성될 수 있다. 예시적 구체예에 따르면, 고분자 재질의 표면 상에 형성되는 유기물 및/또는 무기물 코팅층의 두께는, 예를 들면 약 1 내지 500 nm, 구체적으로 약 1 내지 200 nm 범위 내에서 선정될 수 있으나, 이는 예시적인 의미로 이해될 수 있다. 택일적으로, BSA(Bovine serum albumin)와 같은 생물학적 물질로 처리할 수도 있다. Organics and / or inorganics can be sugars such as thermal evaporation, E-beam evaporation, sputtering, chemical vapor deposition (CVD), sol-gel, plasma treatment, liquid phase chemical treatment, gas phase chemical treatment, etc. It may be formed by a coating or attachment method known in the art. According to an exemplary embodiment, the thickness of the organic and / or inorganic coating layer formed on the surface of the polymer material may be selected, for example, within the range of about 1 to 500 nm, specifically about 1 to 200 nm. It may be understood in an exemplary manner. Alternatively, it may be treated with a biological material such as BSA (Bovine serum albumin).

본 구체예에 있어서, 분리된 혈장을 수집하기 위하여 제2 개구부(105)와 연결되는 음압 인가 수단은 특별히 한정되지 않으나, 당업계에 알려진 펌프, 예를 들면 시린지 펌프, 페리스탈틱 펌프 등을 적용할 수 있다. 이때, 가해지는 음압은, 예를 들면 약 0.1 내지 1 kg/㎠, 구체적으로 약 0.2 내지 0.9 kg/㎠, 보다 구체적으로 약 0.5 내지 0.8 kg/㎠ 범위일 수 있다. 가해지는 음압이 지나치게 높을 경우에는 혈액 내 적혈구가 멤브레인 필터(111)를 통과하면서 파열되는 용혈 현상이 유발될 수 있는 한편, 지나치게 낮은 불충분한 음압 조건 하에서는 분리된 혈장의 이송 효율을 저하시킬 수 있는 만큼, 전술한 범위 내에서 적절히 조절하는 것이 바람직할 수 있다. 이처럼, 음압을 최적화할 경우, 용혈되지 않은 노란색 혈장을 혈장 챔버 내에 수집할 수 있다.In the present embodiment, the negative pressure applying means connected to the second opening 105 to collect the separated plasma is not particularly limited, but a pump known in the art, for example, a syringe pump, a peristaltic pump, or the like is applied. can do. In this case, the applied negative pressure may be, for example, about 0.1 to 1 kg / cm 2, specifically about 0.2 to 0.9 kg / cm 2, and more specifically about 0.5 to 0.8 kg / cm 2. If the applied negative pressure is too high, hemolysis may occur as erythrocytes in the blood pass through the membrane filter 111, while under an insufficiently low negative pressure condition, as much as it can reduce the transport efficiency of the separated plasma. It may be desirable to adjust appropriately within the aforementioned range. As such, when the negative pressure is optimized, unhemolytic yellow plasma can be collected in the plasma chamber.

예시적 구체예에 따르면, 혈액 샘플을 디바이스 내로 주입한 후에 소정 시간(예를 들면, 약 0.5 내지 5 분, 구체적으로 약 1 내지 2 분)에 걸쳐 혈액이 멤브레인 필터에 스며들도록 한 후에, 음압을 인가할 수 있다. 또한, 음압 인가 시간은 주입되는 혈액 샘플의 량에 따라 변화할 수 있으나, 예를 들면 약 1 내지 10 분, 구체적으로 약 2 내지 5 분의 범위일 수 있다. According to an exemplary embodiment, after injecting a blood sample into the device, the blood pressure is allowed to penetrate the membrane filter over a period of time (eg, about 0.5 to 5 minutes, specifically about 1 to 2 minutes), followed by Can be authorized. In addition, the negative pressure application time may vary depending on the amount of the blood sample injected, for example, may be in the range of about 1 to 10 minutes, specifically about 2 to 5 minutes.

이후, 충분한 량의 혈장이 수집되면, 상부 구조물(101)의 제2 개구부(105)와 음압 인가 수단과의 연결을 해제하고, 마이크로피펫(도시되지 않음)으로 수집된 혈장의 적어도 일부를 진단 등을 위하여 수거할 수 있다.Subsequently, when a sufficient amount of plasma is collected, the second opening 105 of the upper structure 101 is disconnected from the negative pressure applying means, and at least a part of the plasma collected by the micropipette (not shown) is diagnosed. Can be collected for

예시적 구체예에 따르면, 음압 인가 수단을 혈장 분리 디바이스(100)에 연결하는 것은 자동화 방식으로 구현할 수 있는 바, 이의 예시적인 구체예를 도 6에 도시하였다.According to an exemplary embodiment, connecting the negative pressure applying means to the plasma separation device 100 can be implemented in an automated manner, an exemplary embodiment of which is shown in FIG. 6.

상기 도면을 참조하면, 펀넬 또는 종 형상의 결합 부재(131)가 지지 부재(132)의 일 단부 영역에 고정되어 있다. 도시된 예에서 지지 부재(132)는 봉 형상으로 구성되어 있으나, 결합 부재(131)를 지지할 수 있는 한, 다양한 변형이 가능하다. 또한, 지지 부재(132)의 다른 단부는 회동 부재(133)에 기계적으로 연결되어 회동 부재(133)의 작동에 의하여 반 회전 운동을 반복하도록 구성되어 있다. 이때, 회동 부재(133)는, 예를 들면 모터(134)와 컨베이어 벨트 등에 연결됨으로써 지지 부재(132)에 회동 구동력을 제공하게 된다.Referring to the drawings, a funnel or longitudinal coupling member 131 is fixed to one end region of the support member 132. In the illustrated example, the support member 132 is configured as a rod, but as long as it can support the coupling member 131, various modifications are possible. In addition, the other end of the support member 132 is mechanically connected to the rotation member 133 and configured to repeat the semi-rotational movement by the operation of the rotation member 133. At this time, the rotation member 133 is connected to the motor 134 and the conveyor belt, for example, to provide the rotation driving force to the support member 132.

한편, 혈장 분리 디바이스(100)는 고정 플레이트(135), 구체적으로 고정 플레이트(135) 내에 형성된 오목 또는 홈 영역에 장착되어 소정 위치로 고정되며, 회동 부재(133)의 회동 작동에 의하여 결합 부재(131)가 제2 개구부(105) 상에 밀착하게 된다. 이를 위하여, 결합 부재(131)는 내부에 흡인 장치(도시되지 않음)를 구비하되, 제2 개구부(105)와 접촉 시 밀봉 또는 실링 상태에 있도록 탄성을 갖는 재질, 예를 들면 탄성의 고무 재질 등으로 외피 구조를 형성할 수 있다. On the other hand, the plasma separation device 100 is mounted in a fixed plate 135, specifically, a concave or groove region formed in the fixed plate 135 and fixed to a predetermined position, and the coupling member ( 131 is in close contact with the second opening 105. To this end, the coupling member 131 is provided with a suction device (not shown) therein, the material having elasticity, such as an elastic rubber material, such as when in contact with the second opening 105 in a sealed or sealed state The outer shell structure can be formed.

만약, 복수의 고정 플레이트가 형성된 구조물 내에 복수의 혈장 분리 디바이스를 장착(고정)할 경우, 음압 인가 수단 역시 디바이스 개수에 맞도록 구비되어 동시에 혈장을 분리할 수 있다.If the plurality of plasma separation devices are mounted (fixed) in the structure in which the plurality of fixed plates are formed, the negative pressure applying means may also be provided to match the number of devices to simultaneously separate the plasma.

상술한 바와 같이, 본 구체예에 따른 혈장 분리용 디바이스(100)는 주된 구성 요소인 상부 구조물(101) 및 하부 구조물(102)을 고분자 재질의 일체형 성형물 형태로 제작하여 간편하게 조립하여 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 동일하거나 상이한 혈액 샘플을 자동화된 주입 수단에 의하여 복수의 디바이스 각각에 동시에 주입할 수 있고, 일거에 음압을 인가함으로써 단시간 내에 혈장을 수집할 수 있다. 수집된 혈장 성분 역시 자동화된 방식으로 마이크로피펫 등에 의하여 채취하여 진단용 칩 또는 키트를 이용하여 각종 질병을 진단할 수 있다. 이 경우, 혈액으로부터 혈장의 분리 및 수집 모듈, 수집된 혈장을 이용한 질병의 진단 모듈, 혈액 샘플 및 혈장의 이송 모듈(시린지 모듈), 피펫 팁 교체 모듈 등을 포함하는 시스템을 통하여 혈액 샘플로부터 진단까지의 일련의 과정을 모듈화 및 자동화 방식으로 수행할 수 있다. As described above, the plasma separation device 100 according to the present embodiment can be implemented by simply assembling the main structure of the upper structure 101 and the lower structure 102 in the form of an integral molding made of a polymer material. In addition, the same or different blood samples may be injected simultaneously into each of the plurality of devices by automated injection means, and plasma may be collected within a short time by applying negative pressure at one time. Collected plasma components can also be collected by an automated method such as a micropipette to diagnose various diseases using a diagnostic chip or kit. In this case, from the blood sample to the diagnosis through a system including a separation and collection module of plasma from blood, a diagnosis module for disease using the collected plasma, a blood sample and plasma transfer module (syringe module), a pipette tip replacement module, and the like. A series of steps can be performed in a modular and automated manner.

제2 구체예Second embodiment

도 7은 본 개시 내용의 다른 구체예에 따른 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스의 분리 사시도이고, 또한 도 8은 상기 디바이스가 조립된 상태의 종단면도이다.7 is an exploded perspective view of a device for separating plasma from blood according to another embodiment of the present disclosure, and FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of the device in an assembled state.

본 구체예에 관한 설명 시 제1 구체예에서 설명된 부재에 대응되는 부재는 유사한 부재 번호를 사용하여 설명하기로 한다. 예를 들면, 제1 구체예에서 상부 구조물(101)은 본 구체예에서 상부 구조물(201)로 특정된다. 따라서, 이하에서는 제1 구체예와 구별되는 기술적 사항에 대하여만 기재하고, 공통된 기술적 사항은 생략하기로 한다.In the description of this embodiment, members corresponding to the members described in the first embodiment will be described using similar member numbers. For example, the upper structure 101 in the first embodiment is specified as the upper structure 201 in this embodiment. Therefore, below, only technical matters distinguished from the 1st specific example are described, and common technical matters are abbreviate | omitted.

도시된 구체예의 경우, 상부 구조물(201)의 길이 방향을 따라 연장된 형상을 갖는 한 쌍의 제1 개구부(203)가 형성되어 있다. 따라서, 혈액 샘플은 앞서 설명한 제1 구체예와 달리, 각각의 제1 개구부에 분할 투입될 수도 있고, 또한 보다 신속하게 멤브레인 필터부(211)에 스며들 수 있도록 각각의 제1 개구부에 대하여도 분할 주입할 수도 있다. 이외에도, 도시된 구체예에서는 혈액에 의한 공기 밀림 현상이 발생할 가능성이 낮기 때문에 별도의 공기 배출구는 요구되지 않을 수 있다. In the illustrated embodiment, a pair of first openings 203 having a shape extending along the longitudinal direction of the upper structure 201 is formed. Thus, unlike the first embodiment described above, the blood sample may be divided into each of the first openings, and also divided into each of the first openings so as to penetrate the membrane filter portion 211 more quickly. It can also be injected. In addition, in the illustrated embodiment, a separate air outlet may not be required because of the low possibility of air thrust caused by blood.

도시된 구체예에 따른 디바이스의 경우, 비교적 많은 량의 혈액 샘플을 처리하여 혈장을 수득하는데 유리할 수 있다. 예를 들면, 제1 구체예에 따른 디바이스(100)의 경우에는 소량(예를 들면, 약 0.5 내지 1.5 mL)의 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하는데 적합할 수 있는 한편, 본 구체예에 따른 디바이스(200)는 보다 많은 량(예를 들면, 약 1.5 내지 2.5 mL)의 혈액 샘플을 처리할 수 있다. 또한, 혈액 샘플의 주입 후, 소정 시간(예를 들면 약 0.5 내지 5 분, 구체적으로 약 1 내지 2 분)에 걸쳐 스며들도록 하고, 이후 음압을, 예를 들면 약 1 내지 10 분, 구체적으로 약 2 내지 5 분에 걸쳐 인가할 수 있다.In the case of a device according to the embodiment shown, it may be advantageous to process a relatively large amount of blood sample to obtain plasma. For example, in the case of the device 100 according to the first embodiment, it may be suitable for separating plasma from a small amount (eg, about 0.5 to 1.5 mL) of a blood sample, while the device according to the present embodiment ( 200) can process larger amounts (eg, about 1.5-2.5 mL) of blood samples. In addition, after infusion of the blood sample, it is allowed to soak over a predetermined time (for example about 0.5 to 5 minutes, specifically about 1 to 2 minutes), and then the negative pressure, for example about 1 to 10 minutes, specifically about It may be applied over 2 to 5 minutes.

또한, 도시된 구체예에 따르면, 멤브레인 필터 안착부(223)의 대칭적인 2개의 경사면에 경계가 정하여지는 제1 혈장 이동 통로(224)가 기울어지지 않으면서 제2 개구부(202) 또는 혈장 챔버(226) 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 제1 구체예에서와 달리, 하부 구조물(202) 내 프레임 부재(221)의 상면은 실질적으로 수평을 유지하도록 구성된다. Further, according to the illustrated embodiment, the second opening 202 or the plasma chamber (not being inclined) is not inclined by the first plasma movement passage 224 bounded by two symmetrical inclined surfaces of the membrane filter seat 223. 226 direction. Thus, unlike in the first embodiment, the top surface of the frame member 221 in the lower structure 202 is configured to be substantially horizontal.

실시예 1Example 1

제1 구체예에 따른 혈장 분리 디바이스를 자체 제작하였으며, 이의 외관 평면 사진을 도 9a에 나타내었다. The plasma separation device according to the first embodiment was manufactured by itself, and an external planar photograph thereof is shown in FIG. 9A.

A. 사용된 혈장 분리 디바이스에 관한 세부 사항은 하기와 같다.A. Details regarding the plasma separation device used are as follows.

(i) 상부 구조물(101)(i) superstructure 101

- 재질: 아크릴계 수지(PMMA)-Material: Acrylic resin (PMMA)

- 두께: 1 mmThickness: 1 mm

- 폭 및 길이: 각각 30 mm 및 71 mmWidth and length: 30 mm and 71 mm respectively

- 돌출 부재(106)의 높이 및 간격: 각각 5 mm 및 11.5 mmHeight and spacing of the protruding member 106: 5 mm and 11.5 mm, respectively.

- 제1 개구부(103)의 직경: 7 mmDiameter of the first opening 103: 7 mm

(ii) 하부 구조물(102) (ii) substructure 102

- 재질: 아크릴계 수지(PMMA)-Material: Acrylic resin (PMMA)

- 프레임 부재(102)의 최대 높이 및 최소 높이: 각각 15 mm 및 10 mmMaximum height and minimum height of the frame member 102: 15 mm and 10 mm, respectively

- 테두리 부재(122)의 폭: 2.5 mmWidth of the rim member 122: 2.5 mm

- 멤브레인 필터 안착부의 하부 구조물의 양측 면으로부터 대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면의 경사각: 30°The angle of inclination of the pair of surfaces symmetrically inclined from both sides of the undercarriage of the membrane filter seat: 30 °

- 제1 혈장 이동 통로(124)의 폭: 0.7 mmWidth of the first plasma passage 124: 0.7 mm

- 제1 혈장 이동 통로(124)의 유체 흐름 방향 경사각: 4°Fluid flow direction tilt angle of the first plasma passage 124: 4 °

- 빗살무늬 패턴의 높이 및 간격: 각각 0.2 mm 및 0.7 mm-Height and spacing of comb pattern: 0.2 mm and 0.7 mm, respectively

- 제2 혈장 이동 통로(125)의 직경: 1.5 mm Diameter of the second plasma migration passage 125: 1.5 mm

(iii) 멤브레인 필터 : Pall사의 Vivid 멤브레인 필터(iii) Membrane Filters: Pall's Vivid Membrane Filters

(iv) 혈장 이동 채널(iv) plasma transfer channels

- 제1 및 제2 시트(112, 114)의 재질: 각각 PVC 및 PETMaterial of the first and second sheets 112, 114: PVC and PET, respectively

- 제1 및 제2 시트(112, 114)의 두께: 각각 230 ㎛ 및 100 ㎛Thicknesses of the first and second sheets 112, 114: 230 μm and 100 μm, respectively

- 캐비티(113)의 폭 및 길이: 각각 1.5 mm 및 11.8 mmWidth and length of cavity 113: 1.5 mm and 11.8 mm, respectively.

B. 혈액 샘플로부터 혈장 분리 실험B. Plasma Separation Experiments from Blood Samples

혈액 샘플(1 mL)을 제1 개구부를 통하여 주입한 후에 약 2 분정도 유지하였다. 그 결과, 도 9b에 나타낸 바와 같이 혈액이 멤브레인 필터에 스며들었다.Blood sample (1 mL) was maintained for about 2 minutes after injection through the first opening. As a result, blood penetrated the membrane filter as shown in Fig. 9B.

이후, 도 9c에 도시된 바와 같이 제2 개구부(105)와 연결된 시린더 펌프를 이용하여 4분에 걸쳐 0.7 kg/㎠의 음압을 인가하였으며, 혈장 챔버(126) 내에 멤브레인 필터(111)에 의하여 분리된 혈장이 수집되는 것을 확인하였다.Thereafter, a negative pressure of 0.7 kg / cm 2 was applied over 4 minutes using a cylinder pump connected to the second opening 105 as illustrated in FIG. 9C, and the membrane filter 111 was introduced into the plasma chamber 126. It was confirmed that the separated plasma was collected.

음압 인가를 통한 혈장 수집 결과, 마이크로피펫을 이용하여 혈장 챔버로부터 170 ㎕의 혈장을 수거하였는 바, 이를 도 9d에 나타내었다. 상기 도면에 따르면, 용혈 현상 없이 혈액(전혈)로부터 단시간 내에 혈장 성분만을 효과적으로 분리 회수할 수 있음을 확인하였다.As a result of plasma collection through negative pressure application, 170 μl of plasma was collected from the plasma chamber using a micropipette, which is shown in FIG. 9d. According to the figure, it was confirmed that only plasma components can be effectively recovered and recovered from blood (whole blood) within a short time without hemolysis.

실시예 2Example 2

제2 구체예에 따른 혈장 분리 디바이스를 자체 제작하였으며, 이의 외관 사진을 도 10a에 나타내었다. The plasma separation device according to the second embodiment was manufactured by itself, and an external photograph thereof is shown in FIG. 10A.

A. 사용된 혈장 분리 디바이스에 관한 세부 사항은 하기와 같다.A. Details regarding the plasma separation device used are as follows.

(i) 상부 구조물(201)(i) superstructure 201

- 재질: 아크릴계 수지(PMMA)-Material: Acrylic resin (PMMA)

- 두께: 1. mmThickness: 1.mm

- 폭 및 길이: 각각 30 mm 및 71 mmWidth and length: 30 mm and 71 mm respectively

- 돌출 부재(206)의 높이 및 간격: 각각 5 mm 및 11.5 mmHeight and spacing of the protruding member 206: 5 mm and 11.5 mm, respectively.

- 제1 개구부(203)의 최장 길이 및 폭: 각각 46.5 mm 및 6 mmLongest length and width of the first opening 203: 46.5 mm and 6 mm, respectively.

(ii) 하부 구조물(202) (ii) substructure 202

- 재질: 아크릴계 수지(PMMA)-Material: Acrylic resin (PMMA)

- 프레임 부재(202)의 높이: 10 mmHeight of the frame member 202: 10 mm

- 테두리 부재(222)의 폭: 2.5 mmWidth of the rim member 222: 2.5 mm

- 멤브레인 필터 안착부의 하부 구조물의 양측 면으로부터 대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면의 경사각: 30°The angle of inclination of the pair of surfaces symmetrically inclined from both sides of the undercarriage of the membrane filter seat: 30 °

- 제1 혈장 이동 통로(224)의 폭: 0.7 mmWidth of the first plasma passage 224: 0.7 mm

- 빗살무늬 패턴의 높이 및 간격: 각각 0.2 mm 및 0.7 mm-Height and spacing of comb pattern: 0.2 mm and 0.7 mm, respectively

- 제2 혈장 이동 통로(225)의 직경: 1.5 mm Diameter of the second plasma passage 225: 1.5 mm

(iii) 멤브레인 필터 : Pall사의 Vivid 멤브레인 필터(iii) Membrane Filters: Pall's Vivid Membrane Filters

(iv) 혈장 이동 채널(iv) plasma transfer channels

- 제1 및 제2 시트(212, 214)의 재질: PVC 및 PETMaterial of the first and second sheets 212, 214: PVC and PET

- 제1 및 제2 시트(212, 214)의 두께: 각각 230 ㎛ 및 100 ㎛Thicknesses of the first and second sheets 212, 214: 230 μm and 100 μm, respectively

- 캐비티(213)의 폭 및 길이: 각각 1.5 mm 및 11.8 mmWidth and length of cavity 213: 1.5 mm and 11.8 mm, respectively

B. 혈액 샘플로부터 혈장 분리 실험B. Plasma Separation Experiments from Blood Samples

혈액 샘플(2 mL)을 한 쌍의 제1 개구부 각각에 2회에 걸쳐 분할 주입한 후에 약 2 분 정도 유지하였으며, 그 결과 혈액이 멤브레인 필터에 스며들었다.Blood samples (2 mL) were divided into two injections into each of the pair of first openings and maintained for about 2 minutes, resulting in blood seeping into the membrane filter.

이후, 도 10b에 도시된 바와 같이 제2 개구부(205)와 연결된 시린더 펌프를 이용하여 3분 30초에 걸쳐 0.7 kg/㎠의 음압을 인가하였으며, 혈장 챔버(226) 내에 멤브레인 필터(211)에 의하여 분리된 혈장이 수집되는 것을 확인하였다.Then, as shown in FIG. 10B, a negative pressure of 0.7 kg / cm 2 was applied over 3 minutes and 30 seconds using a cylinder pump connected to the second opening 205, and the membrane filter 211 in the plasma chamber 226. It was confirmed that plasma separated by was collected.

음압 인가를 통한 혈장 수집 결과, 마이크로피펫을 이용하여 혈장 챔버로부터 154 ㎕의 혈장을 수거하였는 바, 이를 도 10c에 나타내었다. 상기 도면에 따르면, 용혈 현상 없이 혈액(전혈)로부터 단시간 내에 혈장 성분만을 효과적으로 분리 회수할 수 있음을 확인하였다.As a result of plasma collection through negative pressure application, 154 μl of plasma was collected from the plasma chamber using a micropipette, which is shown in FIG. 10c. According to the figure, it was confirmed that only plasma components can be effectively recovered and recovered from blood (whole blood) within a short time without hemolysis.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be readily used by those skilled in the art, and all such variations or modifications can be considered to be included within the scope of the present invention.

100, 200: 혈장 분리용 디바이스
101, 201: 상부 구조물
102, 202: 하부 구조물
103, 203: 제1 개구부
104: 공기 배출구
105, 205: 제2 개구부
106, 206: 돌출 부재
111, 211: 멤브레인 필터
112, 212: 제1 시트
113, 213: 캐비티
114, 214: 제2 시트
121, 221: 프레임 부재
122, 222: 테두리 부재
123, 223: 멤브레인 필터 안착부
124, 224: 제1 혈장 이동 통로
125, 225: 제2 혈장 이동 통로
126, 226: 혈장 챔버
127, 227: 연통 관
100, 200: device for plasma separation
101, 201: superstructure
102, 202: substructure
103, 203: first opening
104: air outlet
105, 205: second opening
106, 206: Protruding member
111, 211: membrane filter
112, 212: first sheet
113, 213: cavity
114, 214: second sheet
121, 221: frame member
122, 222: border member
123, 223: membrane filter seat
124, 224: first plasma migration pathway
125, 225: second plasma migration pathway
126, 226: plasma chamber
127, 227: communication tube

Claims (26)

혈액 샘플을 주입하도록 형성된 적어도 하나의 제1 개구부, 및 상기 제1 개구부와 이격되면서 일 단부 측 영역에서 음압 인가 수단과 연결되도록 형성된 제2 개구부를 포함하는 상부 구조물; 및
(i) 상기 제1 개구부를 통하여 주입된 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하기 위한 멤브레인 필터가 안착되도록 구성된 멤브레인 필터 안착부, (ii) 상기 제2 개구부와 연통되고 분리된 혈장을 수집하는 혈장 챔버, 및 (iii) 상기 멤브레인 필터에 의하여 분리된 혈장이 상기 제2 개구부 방향으로 이동하도록 연장되면서 바닥 면에 의하여 경계가 정하여지는 제1 혈장 이동 통로를 포함하는 하부 구조물;
을 포함하고,
여기서, 상기 상부 구조물과 하부 구조물의 조립에 의하여 상부 구조물과 하부 구조물 사이에 주입된 혈액 샘플을 수용하는 혈액 챔버가 형성되며,
상기 멤브레인 필터 안착부는 상기 하부 구조물의 양 측면으로부터 하측 방향으로 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에 의하여 형성된 바닥 면의 중앙 영역이 제1 혈장 이동 통로의 폭을 정하고,
상기 제1 혈장 이동 통로는 연결 수단에 의하여 상기 혈장 챔버와 연통되고,
상기 멤브레인 필터 안착부의 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에는 멤브레인 필터를 통하여 분리된 혈장이 모세관 현상에 의하여 제1 혈장 이동 통로로 수렴하면서 이동하도록 제1 가이드 돌출 패턴 및 제2 가이드 돌출 패턴 각각이 구비되며, 그리고
상기 연결 수단은 제1 혈장 이동 통로의 하류 측 단부 영역 또는 이의 근처에 바닥의 두께를 가로질러 형성된 제2 혈장 이동 통로, 및 상기 하부 구조물 바닥의 하면에, 길이 방향으로 연장된 형상의 캐비티가 형성된 제1 시트 및 상기 제1 시트의 하면에 부착된 제2 시트의 조합에 의하여 형성된 혈장 이동 채널을 포함하며, 상기 혈장 이동 채널은 제2 혈장 이동 통로와 혈장 챔버를 연결하는, 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스.
An upper structure including at least one first opening formed to inject a blood sample, and a second opening spaced apart from the first opening and connected to the negative pressure applying means at one end side region; And
(i) a membrane filter seat configured to seat a membrane filter for separating plasma from a blood sample injected through the first opening, (ii) a plasma chamber for collecting plasma separated from and in communication with the second opening; (iii) an undercarriage comprising a first plasma transfer passage defined by the bottom surface, the plasma separated by the membrane filter extending to move in the direction of the second opening;
Including,
Here, a blood chamber is formed to receive the blood sample injected between the upper structure and the lower structure by assembling the upper structure and the lower structure,
The membrane filter seating portion defines a width of the first plasma movement passage in a central region of a bottom surface formed by a pair of surfaces inclined symmetrically or asymmetrically downward from both sides of the substructure,
The first plasma migration passage is in communication with the plasma chamber by connecting means,
On the pair of symmetrically or asymmetrically inclined surfaces of the membrane filter seating portion, the first guide protrusion pattern and the second guide protrusion protrude so that the plasma separated through the membrane filter moves while converging to the first plasma movement path by capillary action. Each of the patterns is provided, and
The connecting means includes a second plasma movement passage formed across the thickness of the bottom at or near a downstream end end region of the first plasma movement passage, and a cavity of a shape extending in the longitudinal direction is formed on the bottom surface of the bottom of the lower structure. A plasma transfer channel formed by a combination of a first sheet and a second sheet attached to a lower surface of the first sheet, the plasma transfer channel separating plasma from blood, connecting the second plasma transfer passage and the plasma chamber Device for
혈액 샘플을 주입하도록 일 단부 측 영역에 형성된 제1 개구부, 및 상기 제1 개구부와 대향되는 방향의 단부 측 영역에 위치하면서 음압 인가 수단과 연결되도록 형성된 제2 개구부를 포함하는 상부 구조물; 및
(i) 상기 제1 개구부를 통하여 주입된 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하기 위한 멤브레인 필터가 안착되도록 구성된 멤브레인 필터 안착부, (ii) 상기 제2 개구부와 연통되고 분리된 혈장을 수집하는 혈장 챔버, 및 (iii) 상기 멤브레인 필터에 의하여 분리된 혈장이 상기 제2 개구부 방향으로 이동하도록 하측으로 기울어지면서 연장되고 바닥 면에 의하여 경계가 정하여지는 제1 혈장 이동 통로를 포함하는 하부 구조물;
을 포함하고,
여기서, 상기 상부 구조물과 하부 구조물의 조립에 의하여 상부 구조물과 하부 구조물 간에 주입된 혈액 샘플을 수용하는 혈액 챔버가 형성되며,
상기 멤브레인 필터 안착부는 상기 하부 구조물의 양 측면으로부터 하측 방향으로 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에 의하여 형성된 바닥 면의 중앙 영역이 제1 혈장 이동 통로의 폭을 정하고,
상기 제1 혈장 이동 통로는 연결 수단에 의하여 상기 혈장 챔버와 연통되고,
상기 멤브레인 필터 안착부의 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에는 멤브레인 필터를 통하여 분리된 혈장이 모세관 현상에 의하여 제1 혈장 이동 통로로 수렴하면서 이동하도록 제1 가이드 돌출 패턴 및 제2 가이드 돌출 패턴 각각이 구비되며, 그리고
상기 연결 수단은 제1 혈장 이동 통로의 하류 측 단부 영역 또는 이의 근처에 바닥의 두께를 가로질러 형성된 제2 혈장 이동 통로, 및 상기 하부 구조물 바닥의 하면에, 길이 방향으로 연장된 형상의 캐비티가 형성된 제1 시트 및 상기 제1 시트의 하면에 부착된 제2 시트의 조합에 의하여 형성된 혈장 이동 채널을 포함하며, 상기 혈장 이동 채널은 제2 혈장 이동 통로와 혈장 챔버를 연결하는, 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스.
An upper structure including a first opening formed in one end side region for injecting a blood sample, and a second opening positioned in an end side region in a direction opposite to the first opening and connected to the sound pressure applying means; And
(i) a membrane filter seat configured to seat a membrane filter for separating plasma from a blood sample injected through the first opening, (ii) a plasma chamber for collecting plasma separated from and in communication with the second opening, and (iii) a lower structure comprising a first plasma migration passage inclined downwardly and bounded by a bottom surface such that plasma separated by the membrane filter moves in the direction of the second opening;
Including,
Here, the blood chamber is formed to accommodate the blood sample injected between the upper structure and the lower structure by the assembly of the upper structure and the lower structure,
The membrane filter seating portion defines a width of the first plasma movement passage in a central region of a bottom surface formed by a pair of surfaces inclined symmetrically or asymmetrically downward from both sides of the substructure,
The first plasma migration passage is in communication with the plasma chamber by connecting means,
On the pair of symmetrically or asymmetrically inclined surfaces of the membrane filter seating portion, the first guide protrusion pattern and the second guide protrusion protrude so that the plasma separated through the membrane filter moves while converging to the first plasma movement path by capillary action. Each of the patterns is provided, and
The connecting means includes a second plasma movement passage formed across the thickness of the bottom at or near a downstream end end region of the first plasma movement passage, and a cavity of a shape extending in the longitudinal direction is formed on the bottom surface of the bottom of the lower structure. A plasma transfer channel formed by a combination of a first sheet and a second sheet attached to a lower surface of the first sheet, the plasma transfer channel separating plasma from blood, connecting the second plasma transfer passage and the plasma chamber Device for
혈액 샘플을 주입하도록 길이 방향을 따라 연장된 형상을 갖는 한 쌍의 제1 개구부, 및 상기 제1 개구부와 대향되는 방향의 단부 측 영역에 위치하면서 음압 인가 수단과 연결되도록 형성된 제2 개구부를 포함하는 상부 구조물; 및
(i) 상기 제1 개구부를 통하여 적어도 1회 주입된 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하기 위한 멤브레인 필터가 안착되도록 구성된 멤브레인 필터 안착부, (ii) 상기 제2 개구부와 연통되고 분리된 혈장을 수집하는 혈장 챔버, 및 (iii) 상기 멤브레인 필터에 의하여 분리된 혈장이 상기 제2 개구부 방향으로 수평 이동하도록 연장되고 바닥 면에 의하여 경계가 정하여지는 제1 혈장 이동 통로를 포함하는 하부 구조물;
을 포함하고,
여기서, 상기 상부 구조물과 하부 구조물의 조립에 의하여 상부 구조물과 하부 구조물 간에 주입된 혈액 샘플을 수용하는 혈액 공간이 형성되며,
상기 멤브레인 필터 안착부는 상기 하부 구조물의 양 측면으로부터 하측 방향으로 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에 의하여 형성된 바닥 면의 중앙 영역이 제1 혈장 이동 통로의 폭을 정하고,
상기 제1 혈장 이동 통로는 연결 수단에 의하여 상기 혈장 챔버와 연통되고,
상기 멤브레인 필터 안착부의 대칭적 또는 비대칭적으로 기울어진 한 쌍의 표면에는 멤브레인 필터를 통하여 분리된 혈장이 모세관 현상에 의하여 제1 혈장 이동 통로로 수렴하면서 이동하도록 제1 가이드 돌출 패턴 및 제2 가이드 돌출 패턴 각각이 구비되며, 그리고
상기 연결 수단은 제1 혈장 이동 통로의 하류 측 단부 영역 또는 이의 근처에 바닥의 두께를 가로질러 형성된 제2 혈장 이동 통로, 및 상기 하부 구조물 바닥의 하면에, 길이 방향으로 연장된 형상의 캐비티가 형성된 제1 시트 및 상기 제1 시트의 하면에 부착된 제2 시트의 조합에 의하여 형성된 혈장 이동 채널을 포함하며, 상기 혈장 이동 채널은 제2 혈장 이동 통로와 혈장 챔버를 연결하는, 혈액으로부터 혈장을 분리하기 위한 디바이스.
A pair of first openings having a shape extending in the longitudinal direction to inject a blood sample, and a second opening formed in an end side region in a direction opposite to the first openings and connected to the sound pressure applying means; Superstructure; And
(i) a membrane filter seat configured to seat a membrane filter for separating plasma from a blood sample injected at least once through the first opening; and (ii) a plasma collecting plasma separated from and communicated with the second opening. A lower structure including a chamber and (iii) a first plasma migration passage extending to horizontally move plasma separated by the membrane filter in the direction of the second opening and bounded by a bottom surface;
Including,
Here, a blood space is formed to accommodate the blood sample injected between the upper structure and the lower structure by the assembly of the upper structure and the lower structure,
The membrane filter seating portion defines a width of a first plasma movement passage in a central region of a bottom surface formed by a pair of surfaces inclined symmetrically or asymmetrically downward from both sides of the substructure,
The first plasma migration passage is in communication with the plasma chamber by connecting means,
On the pair of symmetrically or asymmetrically inclined surfaces of the membrane filter seating portion, the first guide protrusion pattern and the second guide protrusion protrude so that the plasma separated through the membrane filter moves while converging to the first plasma movement path by capillary action. Each of the patterns is provided, and
The connecting means includes a second plasma movement passage formed across the thickness of the bottom at or near a downstream end end region of the first plasma movement passage, and a cavity of a shape extending in the longitudinal direction is formed on the bottom surface of the bottom of the lower structure. A plasma transfer channel formed by a combination of a first sheet and a second sheet attached to a lower surface of the first sheet, the plasma transfer channel separating plasma from blood, connecting the second plasma transfer passage and the plasma chamber Device for
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부 구조물 내 멤브레인 필터 안착부 상에 멤브레인 필터가 안착되어 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.4. A device according to any one of the preceding claims, wherein a membrane filter is seated on the membrane filter seat in the substructure. 제4항에 있어서, 상기 상부 구조물은 배면에 일정 간격을 두고 이격되면서 돌출된 멤브레인 필터 고정용 지지대를 구비함으로써, 상기 하부 구조물과 조립 시 멤브레인 필터가 멤브레인 필터 안착부에 밀착되도록 하여 제1 및 제2 가이드 돌출 패턴에서의 모세관 현상을 강화시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디바이스.The method of claim 4, wherein the upper structure has a support for fixing the membrane filter protruding while being spaced apart at regular intervals on the back, to ensure that the membrane filter is in close contact with the membrane filter seat when assembled with the lower structure. And a device configured to enhance the capillary phenomenon in the two guide protrusion pattern. 제2항에 있어서, 상기 상부 구조물은 공기 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.The device of claim 2, wherein the upper structure further comprises an air outlet. 제6항에 있어서, 상기 제1 개구부는 원형의 캐비티이며, 상기 캐비티와 상기 공기 배출구가 융합된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 디바이스.The device of claim 6, wherein the first opening is a circular cavity, and the cavity is formed in a fused shape of the cavity. 제7항에 있어서, 상기 제1 개구부는 상기 원형의 캐비티의 양 측면에 공기 배출구가 날개 형상으로 융합되어 있는 형태인 것을 특징으로 하는 디바이스.The device of claim 7, wherein the first opening has a shape in which air outlets are fused in a wing shape on both sides of the circular cavity. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 구조물 및 하부 구조물 각각은 성형 공정에 의하여 일체적으로 형성된 것을 특징으로 하는 디바이스.The device according to claim 1, wherein each of the upper structure and the lower structure is integrally formed by a molding process. 삭제delete 삭제delete 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 수단은 혈장 챔버의 하측 방향으로 형성된 연통 관을 더 포함하며, 상기 연통 관은 상기 혈장 이동 채널과 연통되는 것을 특징으로 하는 디바이스.4. A device according to any one of the preceding claims, wherein said connecting means further comprises a communication tube formed in a downward direction of the plasma chamber, said communication tube communicating with said plasma moving channel. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 멤브레인 필터 안착부, 상기 제1 혈장 이동 통로, 및 상기 연결 수단 중 적어도 하나는 유기물 및 무기물 중 적어도 하나로 친수화 처리된 것을 특징으로 하는 디바이스.The device according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the membrane filter seat, the first plasma passage, and the connecting means is hydrophilized with at least one of an organic material and an inorganic material. . 제13항에 있어서, 상기 유기물은 아민, 하이드록시, 카르보닐 또는 에폭시 작용기를 갖는 화합물, 및 상기 작용기를 갖는 모노머, 다이머 및 폴리머로 이루어진 군으로부터 1 또는 2 이상 선택되고, 그리고
상기 무기물은 금, 은, 규소, 일루미늄, 니켈, 철, 구리, 망간, 실리콘, 티타늄 및 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 또는 이의 산화물인 것을 특징으로 하는 디바이스.
The compound of claim 13, wherein the organic material is selected from the group consisting of amine, hydroxy, carbonyl or epoxy functional groups, and monomers, dimers and polymers having the functional groups, and
And said inorganic material is at least one metal selected from the group consisting of gold, silver, silicon, aluminum, nickel, iron, copper, manganese, silicon, titanium and chromium or oxides thereof.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 멤브레인 필터 안착부, 상기 제1 혈장 이동 통로, 및 상기 연결 수단 중 적어도 하나는 BSA(Bovine serum albumin)로 표면 처리된 것을 특징으로 하는 디바이스.The device according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the membrane filter seat, the first plasma passage, and the connecting means is surface treated with Bovine serum albumin (BSA). . 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 시트 및 제2 시트는 각각 필름 형태인 것을 특징으로 하는 디바이스.The device according to claim 1, wherein the first sheet and the second sheet are each in the form of a film. 제16항에 있어서, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트 각각의 두께는 서로 상이하거나 같고, 20 ㎛ 내지 1 mm 범위인 것을 특징으로 하는 디바이스.17. The device of claim 16, wherein the thicknesses of each of the first sheet and the second sheet are different or equal to each other and range from 20 μm to 1 mm. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 구조물과 하부 구조물은 양면 접착 테이프에 의하여 조립되는 것을 특징으로 하는 디바이스.The device according to claim 1, wherein the upper structure and the lower structure are assembled by a double-sided adhesive tape. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 가이드 돌출 패턴 및 상기 제2 가이드 돌출 패턴 각각은 서로 대칭적 또는 비대칭 패턴, 그리고 정형 또는 비정형 패턴인 것을 특징으로 하는 디바이스.The device of claim 1, wherein each of the first guide protrusion pattern and the second guide protrusion pattern is a symmetrical or asymmetrical pattern with each other, and a fixed or atypical pattern. 제19항에 있어서, 상기 제1 가이드 돌출 패턴 및 상기 제2 가이드 돌출 패턴 각각은 빗살 무늬, 세로줄 무늬, 가로줄 무늬, 물결 무늬, 점 무늬, 주름 무늬 및 덧띠 무늬로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 돌출 패턴인 것을 특징으로 하는 디바이스.The method of claim 19, wherein each of the first guide protrusion pattern and the second guide protrusion pattern is at least one selected from the group consisting of a comb pattern, a vertical line pattern, a horizontal line pattern, a wave pattern, a dot pattern, a pleated pattern, and a sash pattern. A device characterized in that it is a projecting pattern. 제20항에 있어서, 상기 제1 가이드 돌출 패턴 및 상기 제2 가이드 돌출 패턴 각각은 빗살무늬 패턴이고, 이를 구성하는 돌출부의 높이 및 돌출부 사이의 간격은 각각 0.05 내지 0.5 mm 및 0.5 내지 1 mm 범위인 것을 특징으로 하는 디바이스.21. The method of claim 20, wherein each of the first guide protrusion pattern and the second guide protrusion pattern is a comb-patterned pattern, and the height of the protrusions constituting the same and the distance between the protrusions are in the range of 0.05 to 0.5 mm and 0.5 to 1 mm, respectively. Device characterized in that. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음압 인가 수단에 의하여 가해지는 음압은 0.1 내지 1 kg/㎠ 범위인 것을 특징으로 하는 디바이스.The device according to any one of claims 1 to 3, wherein the sound pressure applied by the sound pressure applying means is in the range of 0.1 to 1 kg / cm 2. 제4항에 있어서, 상기 멤브레인 필터는 적어도 하나의 다공성 매질을 포함하는 비대칭 멤브레인이며, 상기 비대칭 멤브레인의 상부 영역은 5 내지 100 ㎛의 포어 사이즈, 그리고 상기 비대칭 멤브레인의 하부 영역은 0.1 내지 5 ㎛의 포어 사이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스.The membrane filter of claim 4, wherein the membrane filter is an asymmetric membrane comprising at least one porous medium, the upper region of the asymmetric membrane has a pore size of 5 to 100 μm, and the lower region of the asymmetric membrane is 0.1 to 5 μm. And a pore size. 제4항에 있어서, 상기 멤브레인 필터의 두께는 100 내지 1,000 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 디바이스. The device of claim 4, wherein the membrane filter has a thickness in the range of 100 to 1,000 μm. a) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 디바이스에 멤브레인 필터를 안착시키는 단계;
b) 혈액 샘플을 채취하여 상기 디바이스의 제1 개구부를 통하여 혈액 샘플을 적어도 1회 주입하고, 이를 상기 멤브레인 필터를 통과시켜 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하는 단계; 및
c) 소정 시간 경과 후, 상기 제2 개구부에 연결된 음압 인가 수단에 의하여 음압을 인가하여 분리된 혈장을 혈장 챔버에 수집하는 단계;
를 포함하는 혈액 샘플로부터 혈장을 분리하는 방법.
a) mounting a membrane filter on the device according to any one of claims 1 to 3;
b) taking a blood sample and injecting a blood sample at least once through the first opening of the device and passing it through the membrane filter to separate plasma from the blood sample; And
c) after a predetermined time has elapsed, collecting the separated plasma in a plasma chamber by applying a negative pressure by means of a negative pressure applying means connected to the second opening;
Separating the plasma from the blood sample comprising a.
제25항에 있어서, 상기 음압 인가 수단은 시린지 펌프 또는 페리스탈틱 펌프인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 25, wherein the negative pressure applying means is a syringe pump or a peristaltic pump.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015525888A (en) * 2012-08-08 2015-09-07 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Method and apparatus for separating plasma from blood for bilirubin level estimation
WO2016200800A1 (en) 2015-06-08 2016-12-15 Becton, Dickinson And Company Filtration cell and method for filtering a biological sample

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101189129B1 (en) * 2008-12-23 2012-10-10 한국전자통신연구원 Method of controlling fluid flow in microfluidic device and microfluidic analysis apparatus
US8440085B2 (en) * 2011-06-06 2013-05-14 Pall Corporation Plasma separation
KR101602949B1 (en) * 2014-05-30 2016-03-21 주식회사 대영오앤이 Plasma separation apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015525888A (en) * 2012-08-08 2015-09-07 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Method and apparatus for separating plasma from blood for bilirubin level estimation
WO2016200800A1 (en) 2015-06-08 2016-12-15 Becton, Dickinson And Company Filtration cell and method for filtering a biological sample

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