KR102083845B1 - 혈액 진단 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혈액 진단 소자에 관한 것으로서, 혈액이 투입되는 하나 이상의 혈액 투입부; 상기 혈액 투입부와 연통되어 혈액이 유동하는 혈액 유동로를 형성하며, 백혈구와 나머지 혈액 성분을 분리하는 측면방향변위(deterministic lateral displacement) 분리부; 상기 측면방향변위 분리부와 연통되어, 상기 측면방향변위 분리부를 통해 분리된 백혈구가 유동하는 제1미세 채널; 상기 측면방향변위 분리부와 연통되어, 상기 측면방향변위 분리부를 통해 분리된 상기 나머지 혈액 성분이 유동하는 하나 이상의 제2미세 채널; 상기 제1미세 채널과 연통되어, 상기 제1미세 채널을 유동한 상기 백혈구가 배출되는 제1배출부; 및 상기 제2미세 채널과 연통되어, 상기 제2미세 채널을 유동한 상기 나머지 혈액 성분이 배출되는 제2배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

혈액 진단 소자{BLOOD DIAGNOSTIC ELEMENT}
본 발명은, 혈액 진단 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 혈액 성분을 분리하여 세균 감염을 감별 진단할 수 있는 혈액 진단 소자에 관한 것이다.
상기도 감염이라 함은 감기를 포함한 폐 위쪽의 감염을 말한다.
상기도 감염으로 인한 증상으로서 발열과 기침이 발생한다.
이러한 상기도 감염은 주로 바이러스 감염과 세균 감염으로 구분된다.
바이러스 감염과 세균 감염 사이에는 다른 증상이 없기 때문에, 바이러스 감염과 세균 감염은 진단하기가 어렵고, 그 치료 방법 또한 아주 다르다.
예컨대, 바이러스 감염의 경우에는 보통 7일 내지 10일 이내에 자연 치유가 가능하지만, 세균 감염의 경우에는 항생제를 처방하며 치료해야 한다.
상기도 감염 중 항생제 처방이 필요한 세균 감염은 전체 환자 중 5∼10％ 정도에 불과한 실정이다.
세균에 감염된 환자의 경우, 정상인에 비하여 백혈구 수가 증가한다.
일 예로, 임상 데이터에 따르면 세균 감염 환자의 총 백혈구 수는 정상인에 비해 1.5∼2배 정도가 높다. 또한, 세균 감염의 경우 바이러스 감염과 비교하여 총 백혈구 수가 1.5배 더 높은 것으로 알려져 있다.
또한, 세균에 감염된 환자의 경우, 혈장 내부에 존재하는 고리 형태의 C-반응 단백질(C-reactive protein) 수치가 정상인보다 1.5∼2배 정도 더 높은 것으로 알려져 있다. 또한, 세균 감염의 경우 바이러스 감염과 비교하여 C-반응 단백질 수치가 5∼8 배 더 높은 것으로 알려져 있다.
한편, 이러한 항생제 처방은 세균 감염에 대해서만 행해져야 하지만, 지역의 소규모의 병원 등에서는 바이러스 감염 및 세균 감염을 구별할 수 있는 셀 카운터 또는 화학 분석기 등의 대형 검사 장비와 그에 따른 노동력을 갖추기 어려워, 바이러스 감염의 경우에도 항생제 처방이 행해지고 있어, 항생제의 남용을 유발할 뿐만 아니라 환자에게 항생제의 내성을 야기하는 실정이다.
국내등록특허 제10-0889727호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대형 검사 장비를 필요로 하지 않고 비전문가도 쉽게 사용하며 혈액 성분을 분리할 수 있고, 혈액 성분 분리를 통해 바이러스 감염과 세균 감염을 간편하게 감별 진단할 수 있으며, 적절한 항생제 처방으로 항생제의 남용을 예방할 수 있는 혈액 진단 소자를 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, 혈액이 투입되는 하나 이상의 혈액 투입부; 상기 혈액 투입부와 연통되어 혈액이 유동하는 혈액 유동로를 형성하며, 백혈구와 나머지 혈액 성분을 분리하는 측면방향변위(deterministic lateral displacement) 분리부; 상기 측면방향변위 분리부와 연통되어, 상기 측면방향변위 분리부를 통해 분리된 백혈구가 유동하는 제1미세 채널; 상기 측면방향변위 분리부와 연통되어, 상기 측면방향변위 분리부를 통해 분리된 상기 나머지 혈액 성분이 유동하는 하나 이상의 제2미세 채널; 상기 제1미세 채널과 연통되어, 상기 제1미세 채널을 유동한 상기 백혈구가 배출되는 제1배출부; 및 상기 제2미세 채널과 연통되어, 상기 제2미세 채널을 유동한 상기 나머지 혈액 성분이 배출되는 제2배출부를 포함하는, 혈액 진단 소자에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 측면방향변위 분리부는, 상기 혈액 유동로에 행렬방향으로 간격을 두고 배치되는 복수의 필러를 포함할 수 있다.
상기 필러는, 상기 혈액 유동로의 길이방향으로 따라 배치되는 세로부; 상기 세로부의 일측으로부터 상기 세로부에 대해 가로로 배치되는 가로부; 상기 가로부로부터 상기 가로부에 대해 둔각을 이루며 경사지게 배치되는 제1경사부; 및 상기 세로부의 타측으로부터 상기 세로부에 대해 예각을 이루며 경사지게 배치되어 상기 제1경사부와 이어지는 제2경사부를 포함할 수 있다.
복수의 상기 필러는 상기 제1경사부와 상기 제2경사부가 동일 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 제2미세 채널로부터 분기되어, 상기 제2미세 채널을 유동하는 상기 나머지 혈액 성분 중 혈장이 유동하는 제3미세 채널; 및 상기 제3미세 채널과 연통되어, 상기 제3미세 채널을 유동한 상기 혈장이 배출되는 제3배출부를 포함할 수 있다.
상기 제2미세 채널은, 상기 측면방향변위 분리부와 연통하며, 상기 나머지 혈액 성분이 유동하는 미세 유동로가 형성된 축소 채널부; 및 상기 축소 채널부와 연통하며, 상기 축소 채널부의 미세 유동로보다 폭이 확장된 확장 유동로가 형성된 확장 채널부를 포함하며, 상기 제3미세 채널은 상기 확장 채널부의 확장 유동로보다 폭이 축소된 혈장용 미세 유동로를 형성하며, 상기 축소 채널부와 상기 확장 채널부 사이에 형성된 목부로부터 이격된 위치에 상기 축소 채널부와 동일 방향으로 분기될 수 있다.
상기 제1미세 채널에 배치되어, 상기 제1미세 채널을 유동하는 상기 백혈구의 수를 카운팅하는 백혈구 카운팅부를 더 포함할 수 있다.
상기 백혈구 카운팅부는, 상기 제1미세 채널에 배치되는 제1전극; 상기 제1미세 채널에 상기 제1전극을 사이에 두고 대향 배치되는 한 쌍의 제2전극; 상기 한 쌍의 제2전극에 전류가 인가되도록 상기 제1전극에 전원을 인가하는 전원 공급부; 및 상기 한 쌍의 제2전극에 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정부를 포함할 수 있다.
상기 제1전극과 상기 한 쌍의 제2전극은, 상기 제1미세 채널의 길이방향에 대해 가로로 상호 간격을 두고 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 대형 검사 장비를 필요로 하지 않고 비전문가도 쉽게 사용하며 혈액 성분을 분리할 수 있고, 혈액 성분 분리를 통해 바이러스 감염과 세균 감염을 간편하게 감별 진단할 수 있으며, 적절한 항생제 처방으로 항생제의 남용을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액 진단 소자의 구성도,
도 2의 (a) 및 (b)는 도 1의 백혈구 카운팅부의 구성 및 카운팅 과정을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 혈액 진단 소자의 구성도,
도 4는 도 3의 제2미세 채널의 "A" 부분에서의 혈액 흐름을 도시한 모식도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액 진단 소자가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액 진단 소자(1a)는 한 쌍의 혈액 투입부(10)와, 측면방향변위(deterministic lateral displacement) 분리부(20)와, 제1미세 채널(40)과, 제2미세 채널(50)과, 제1배출부(70)와, 제2배출부(80)를 포함한다.
혈액 진단 소자(1a)는 전체적으로 장방형의 판 형상을 가진다.
한 쌍의 혈액 투입부(10)는 혈액 진단 소자(1a)의 일측에 마련되고, 이 혈액 투입부(10)에는 혈액의 성분을 분리하고자 하는 혈액이 투입된다.
한 쌍의 혈액 투입부(10) 중 적어도 어느 하나에는 전혈(whole blood)이 투입된다. 전혈이 투입되지 않는 나머지 혈액 투입부(10)에는 생리 식염액(Phosphate-buffered saline)이 투입될 수 있다.
본 실시예에서는 혈액 투입부(10)가 한 쌍으로 마련되는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 혈액 투입부(10)는 하나, 또는 세 개 이상 마련될 수 있다.
측면방향변위 분리부(20)는 한 쌍의 혈액 투입부(10)와 연통한다. 측면방향변위 분리부(20)의 내부에는 한 쌍의 혈액 투입부(10)로부터 투입된 혈액이 유동하는 혈액 유동로(21)가 형성되어 있다. 측면방향변위 분리부(20)는 일정 길이와 폭을 갖는 장방형의 단면형상을 가진다.
혈액 유동로(21)에는, 혈액 유동로(21)를 따라 유동하는 혈액의 백혈구와, 혈액의 나머지 혈액 성분을 분리하기 위한 복수의 필러(31)가 마련되어 있다.
필러(31)는 일측이 경사진 다각형의 단면형상을 가진다.
필러(31)는, 구체적으로 설명하면, 혈액 유동로(21)의 길이방향으로 따라 배치되는 세로부(33)와, 세로부(33)의 일측으로부터 세로부(33)에 대해 가로로 배치되는 가로부(35)와, 가로부(35)로부터 가로부(35)에 대해 둔각을 이루며 경사지게 배치되는 제1경사부(37)와, 세로부(33)의 타측으로부터 세로부(33)에 대해 예각을 이루며 경사지게 배치되어 제1경사부(37)와 이어지는 제2경사부(39)를 가진다.
각 필러(31)의 세로부(33)와 가로부(35)와 제2경사부(39)는 직선 형상을 가지고, 제1경사부(37)는 일정 곡률반경을 가지며 만곡된 호 형상을 가진다. 여기서, 본 실시예에서는 각 필러(31)의 제1경사부(37)가 호 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 제1경사부(37)는 직선 형상을 가질 수도 있다.
복수의 필러(31)는 혈액 유동로(21)의 행렬방향으로 간격을 두고 배치된다. 또한, 복수의 필러(31)는 가로부(35)가 혈액 투입부(10)를 향하도록 배치됨과 동시에, 제1경사부(37)와 제2경사부(39)가 동일 방향을 향하며 배치된다.
이와 같이, 측면방향변위 분리부(20)에 복수의 필러(31)를 배치하고, 혈액을 유동시킴으로써, 백혈구는 제1경사부(37)의 기울어진 경사각도에 따라 변위 모드(Displacement mode)로 이동하고, 적혈구를 포함한 나머지 혈액 성분은 지그재그 모드(Zig-zag mode)로 직선 이동한다.
즉, 혈액이 각 필러(31)들을 거치면서, 혈액의 백혈구가 변위 모드로 이동하고, 적혈구를 포함한 나머지 혈액 성분은 지그재그 모드로 이동함에 따라, 백혈구와, 나머지 혈액 성분은 자연스럽게 분리된다.
제1미세 채널(40)은 측면방향변위 분리부(20)를 사이에 두고, 혈액 투입부(10)와 대향 배치된다. 제1미세 채널(40)은 측면방향변위 분리부(20)와 연통하도록 마련되며, 내부에 백혈구가 유동하는 제1미세 유동로(43)가 형성된다. 제1미세 유동로(43)의 폭은 측면방향변위 분리부(20)의 혈액 유동로(21)의 폭보다 작은 크기를 가진다.
또한, 제1미세 채널(40)은, 측면방향변위 분리부(20)의 각 필러(31)의 제1경사부(37)를 따라 이동하여 분리된 백혈구의 수집이 용이하도록, 각 필러(31)의 각 경사부(37,39)의 배향 위치측으로 배치 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이 측면방향변위 분리부(20)의 우측 하단부에 배치된다.
제2미세 채널(50)은 측면방향변위 분리부(20)를 사이에 두고, 혈액 투입부(10)와 대향 배치된다. 제2미세 채널(50)은 측면방향변위 분리부(20)와 연통하도록 마련되며, 내부에 백혈구를 제외한 나머지 혈액 성분이 유동하는 제2미세 유동로(53)가 형성된다. 제2미세 유동로(53)의 폭은 측면방향변위 분리부(20)의 혈액 유동로(21)의 폭보다 작은 크기를 가진다.
또한, 제2미세 채널(50)은, 측면방향변위 분리부(20)의 각 필러(31)의 가로부(35)를 따라 이동하여 분리된 적혈구를 포함한 나머지 혈액 성분의 수집이 용이하도록, 도 1에 도시된 바와 같이 측면방향변위 분리부(20)의 좌측 하단부에 배치된다.
여기서, 본 실시예에서는 제2미세 채널(50)이 하나만 마련되는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 제2미세 채널(50)은 복수로 마련될 수도 있다.
제1배출부(70)는 제1미세 채널(40)과 연통되어, 제1미세 채널(40)을 유동한 백혈구가 배출된다.
제2배출부(80)는 제2미세 채널(50)과 연통되어, 제2미세 채널(50)을 유동한 적혈구를 포함한 나머지 혈액 성분이 배출된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액 진단 소자(1a)는 백혈구 카운팅부(100)를 더 포함할 수 있다.
백혈구 카운팅부(100)는 제1미세 채널(40)에 배치되어, 제1미세 채널(40)을 유동하는 백혈구의 수를 카운팅한다.
백혈구 카운팅부(100)는, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 전기가 통하는 도전체로 이루어진 제1전극(101)과, 전기가 통하는 도전체로 이루어진 한 쌍의 제2전극(103)과, 전원 공급부(105)와, 전류 측정부(107)를 포함한다.
제1전극(101)과 한 쌍의 제2전극(103)은 제1미세 채널(40)의 길이방향에 대해 가로로 상호 간격을 두고 배치된다.
즉, 한 쌍의 제2전극(103)은 제1전극(101)을 사이에 두고 대향 배치된다. 제1전극(101)과 각 제2전극(103)의 간격은, 제1전극(101)에 전원이 인가됨에 따라 제2전극(103)에 전류가 인가될 수 있는 크기를 가진다.
전원 공급부(105)는 한 쌍의 제2전극(103)에 전류가 인가되도록 제1전극(101)에 전원을 인가한다.
전류 측정부(107)는 한 쌍의 제2전극(103)에 흐르는 전류를 측정한다.
이에 따라, 제1전극(101)에 전압을 인가하고, 각 제2전극(103)의 전류를 측정한다. 그리고, 측정된 전류로부터 일반적인 노이즈를 제거하면, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 백혈구가 "1"과 "2"영역을 통과할 때, 측정된 전류의 차단으로 인해 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 상하로 피크가 발생한다. 따라서, 1피크는 제1미세 채널(40)을 통과하는 하나의 백혈구로 계산할 수 있게 된다.
이러한 원리를 이용하여 제1미세 채널(40)을 통과하는 백혈구의 수를 간편하고 정확하게 카운팅할 수 있게 된다.
여기서, 본 실시예에서는 백혈구 카운팅부(100)가 마련되는 것으로 도시되어 있지만, 백혈구 카운팅부(100)는 필요에 따라 선택적으로 마련될 수도 있다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액 진단 소자(1a)는 혈액을 혈액 투입부(10)에 투입하면, 혈액은 복수의 필러(31)가 배치된 측면방향변위 분리부(20)를 통과하며 백혈구와 나머지 혈액 성분으로 분리되어, 백혈구는 제1미세 채널(40)을 통해 제1배출부(70)로 배출되고, 적혈구를 포함한 나머지 혈액 성분은 제2미세 채널(50)을 통해 제2배출부(80)로 배출되어, 감염된 혈액을 백혈구와, 적혈구를 포함하는 나머지 혈액 성분으로 간편하게 분리할 수 있게 된다.
이 때, 제1미세 채널(40)에 마련된 백혈구 카운팅부(100)에 의해 카운팅된 백혈구의 수를 파악하여, 혈액의 세균 감염을 감별 진단할 수 있게 된다. 또한, 별도의 검사장치를 이용하여 제2배출부(80)로 배출된 나머지 혈액 성분에 함유된 C-반응 단백질(C-reactive protein) 수치를 파악하여, 혈액의 세균 감염을 감별 진단할 수 있게 된다.
한편, 혈액 진단 소자(1a)에 백혈구 카운팅부(100)가 구비되어 있지 않은 경우, 별도의 검사장치를 이용하여 제1배출부(70)로 배출된 백혈구의 수를 파악하여 혈액의 세균 감염을 감별 진단할 수 있게 된다.
이에 따라, 백혈구의 수 또는 C-반응 단백질(C-reactive protein) 수치가 기준 범위값을 벗어나 세균 감염이라고 판단되는 경우에 한해, 항생제 처방을 하여 환자의 항생제 남용을 예방할 수 있게 된다.
도 3 및 도 4에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 혈액 진단 소자의 구성도가 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 혈액 진단 소자(1b)는 전술한 일 실시예와 달리, 한 쌍의 제2미세 채널(50a,50b)이 측면방향변위 분리부(20)의 하단에 분기 형성되어 있다.
또한, 한 쌍의 제2미세 채널(50a,50b) 중 어느 하나의 제2미세 채널(50b)은 제3미세 채널(60)이 분기되어 있다.
제3미세 채널(60)은 제2미세 채널(50b)을 유동하는 나머지 혈액 성분 중 혈장이 유동한다.
이러한 제3미세 채널(60)은 제3배출부(90)와 연통하며, 제3미세 채널(60)을 유동한 혈장은 제3배출부(90)를 통해 배출된다.
한편, 제3미세 채널(60)이 분기되는 해당 제2미세 채널(50b)은 축소채널부(51)와 확장 채널부(55)를 포함한다.
축소 채널부(51)는 측면방향변위 분리부(20)와 연통하도록 마련되며, 내부에 적혈구를 포함한 나머지 혈액 성분이 유동하는 제2미세 유동로(53)가 형성된다. 제2미세 유동로(53)의 폭은 측면방향변위 분리부(20)의 혈액 유동로(21)의 폭보다 작은 크기를 가진다.
확장 채널부(55)는 축소 채널부(51)와 연통하도록 마련되며, 제2미세 유동로(53)보다 폭이 확장된 확장 유동로(57)가 형성된다.
이에 따라, 제2미세 채널(50b)의 축소 채널부(51)와 확장 채널부(55)의 경계 영역에는 목부(59)가 형성된다.
한편, 제3미세 채널(60)은 축소 채널부(51)와 확장 채널부(55) 사이에 형성된 목부(59)로부터 이격된 위치에 축소 채널부(51)와 동일 방향으로 분기 예컨대, 백혈구를 제외한 나머지 혈액 성분이 축소 채널부(51)로부터 확장 채널부(55)로 분사되는 방향의 반대측 영역에서 분기된다. 또한, 제3미세 채널(60)은 제2미세 채널(50b)의 확장 채널부(55)의 확장 유동로(57)보다 폭이 축소된 혈장용 미세 유동로(63)를 형성한다.
제3미세 채널(60)이 제2미세 채널(50b)과 연통하며 배치됨에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 목부(59)에서 생성된 관성력에 의해 확장 채널부(55)의 왼쪽 영역 예컨대, 제3미세 채널(60)의 무세포 구역(Cell free layer)이 발생하여, 나머지 혈액 성분 중 혈장만 제3미세 채널(60)을 통해 배출되고, 백혈구와 혈장을 제외한 나머지 혈액 성분은 확장 채널부(55)를 거쳐 제2배출부(80)로 배출된다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 혈액 진단 소자(1b)는, 백혈구를 제외한 나머지 혈액 성분이 유동하는 제2미세 채널(50b)의 일 영역에 확장 채널부(55)를 마련하고, 백혈구를 제외한 나머지 혈액 성분이 축소 채널부(51)로부터 확장 채널부(55)로 분사되는 방향의 반대측 영역에서 제3미세 채널(60)을 분기함으로써, 혈장만을 제3미세 채널(60)을 통해 분리할 수 있게 된다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 혈액 진단 소자(1b)는, 혈액을 혈액 투입부(10)에 투입하면, 혈액은 복수의 필러(31)가 배치된 측면방향변위 분리부(20)를 통과하며 백혈구와 나머지 혈액 성분으로 분리되어, 백혈구는 제1미세 채널(40)을 통해 제1배출부(70)로 배출되고, 적혈구를 포함한 나머지 혈액 성분은 제2미세 채널(50a,50b)을 통해 제2배출부(80)로 배출된다.
한편, 백혈구를 제외한 나머지 혈액 성분이 유동하는 제2미세 채널(50b)의 일 영역에 확장 채널부(55)를 마련함과 동시에, 제3미세 채널(60)을 분기함으로써, 혈장만을 제3미세 채널(60)을 통해 분리하여 제3배출부(90)로 배출할 수 있게 된다.
이 때, 제1미세 채널(40)에 마련된 백혈구 카운팅부(100)에 의해 카운팅된 백혈구의 수를 파악하여, 혈액의 세균 감염을 감별 진단할 수 있게 된다. 또한, 별도의 검사장치를 이용하여 제3배출부(90)로 배출된 혈장에 함유된 C-반응 단백질(C-reactive protein) 수치를 파악하여, 혈액의 세균 감염을 감별 진단할 수 있게 된다.
한편, 혈액 진단 소자(1b)에 백혈구 카운팅부(100)가 구비되어 있지 않은 경우, 별도의 검사장치를 이용하여 제1배출부(70)로 배출된 백혈구의 수를 파악하여 혈액의 세균 감염을 감별 진단할 수 있게 된다.
이에 따라, 백혈구의 수 또는 C-반응 단백질(C-reactive protein) 수치가 기준 범위값을 벗어나 세균 감염이라고 판단되는 경우에 한해, 항생제 처방을 한다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 판상의 혈액 진단 소자에 혈액 성분을 투입하여, 대형 검사 장비를 필요로 하지 않고 비전문가도 쉽게 사용하며 혈액 성분을 분리할 수 있고, 혈액 분리를 통해 바이러스 감염과 세균 감염을 간편하게 감별 진단할 수 있으며, 적절한 항생제 처방으로 항생제의 남용을 예방할 수 있게 된다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1a,1b: 혈액 진단 소자
10: 혈액 투입부
20: 측면방향변위 분리부
31: 필러
40: 제1미세 채널
50,50a,50b: 제2미세 채널
60: 제3미세 채널
70: 제1배출부
80: 제2배출부
90: 제3배출부
100: 백혈구 카운팅부

Claims (9)

  1. 혈액이 투입되는 하나 이상의 혈액 투입부;
    상기 혈액 투입부와 연통되어 혈액이 유동하는 혈액 유동로를 형성하며, 백혈구와 나머지 혈액 성분을 분리하는 측면방향변위(deterministic lateral displacement) 분리부;
    상기 측면방향변위 분리부와 연통되어, 상기 측면방향변위 분리부를 통해 분리된 백혈구가 유동하는 제1미세 채널;
    상기 측면방향변위 분리부와 연통되어, 상기 측면방향변위 분리부를 통해 분리된 상기 나머지 혈액 성분이 유동하는 하나 이상의 제2미세 채널;
    상기 제2미세 채널로부터 분기되어, 상기 제2미세 채널을 유동하는 상기 나머지 혈액 성분 중 혈장이 유동하는 제3미세 채널;
    상기 제1미세 채널과 연통되어, 상기 제1미세 채널을 유동한 상기 백혈구가 배출되는 제1배출부;
    상기 제2미세 채널과 연통되어, 상기 제2미세 채널을 유동한 상기 나머지 혈액 성분이 배출되는 제2배출부; 및
    상기 제3미세 채널과 연통되어, 상기 제3미세 채널을 유동한 상기 혈장이 배출되는 제3배출부를 포함하고,
    상기 제2미세 채널은,
    상기 측면방향변위 분리부와 연통하며, 상기 나머지 혈액 성분이 유동하는 미세 유동로가 형성된 축소 채널부; 및
    상기 축소 채널부와 연통하며, 상기 축소 채널부의 미세 유동로보다 폭이 확장된 확장 유동로가 형성된 확장 채널부를 포함하며,
    상기 제3미세 채널은 상기 확장 채널부의 확장 유동로보다 폭이 축소된 혈장용 미세 유동로를 형성하며, 상기 축소 채널부와 상기 확장 채널부 사이에 형성된 목부로부터 이격된 위치에 상기 축소 채널부와 동일 방향으로 분기되어, 상기 축소 채널부로부터 상기 확장 채널부로 유입된 혈액 성분 중 혈장만이 상기 제3미세 채널을 통해 분리되는, 혈액 진단 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측면방향변위 분리부는,
    상기 혈액 유동로에 행렬방향으로 간격을 두고 배치되는 복수의 필러를 포함하는, 혈액 진단 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필러는,
    상기 혈액 유동로의 길이방향으로 따라 배치되는 세로부;
    상기 세로부의 일측으로부터 상기 세로부에 대해 가로로 배치되는 가로부;
    상기 가로부로부터 상기 가로부에 대해 둔각을 이루며 경사지게 배치되는 제1경사부; 및
    상기 세로부의 타측으로부터 상기 세로부에 대해 예각을 이루며 경사지게 배치되어 상기 제1경사부와 이어지는 제2경사부를 포함하는, 혈액 진단 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    복수의 상기 필러는 상기 제1경사부와 상기 제2경사부가 동일 방향을 향하도록 배치되는, 혈액 진단 소자.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1미세 채널에 배치되어, 상기 제1미세 채널을 유동하는 상기 백혈구의 수를 카운팅하는 백혈구 카운팅부를 더 포함하는, 혈액 진단 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 백혈구 카운팅부는,
    상기 제1미세 채널에 배치되는 제1전극;
    상기 제1미세 채널에 상기 제1전극을 사이에 두고 대향 배치되는 한 쌍의 제2전극;
    상기 한 쌍의 제2전극에 전류가 인가되도록 상기 제1전극에 전원을 인가하는 전원 공급부; 및
    상기 한 쌍의 제2전극에 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정부를 포함하는, 혈액 진단 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1전극과 상기 한 쌍의 제2전극은, 상기 제1미세 채널의 길이방향에 대해 가로로 상호 간격을 두고 배치되는, 혈액 진단 소자.
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