KR102094687B1 - Chip for analyzing fluids - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a chip for fluid analysis forms a fluid channel, through which fluid is able to move, to observe the movement of a detection target substance contained in the fluid or count the detection target substance. The present invention includes: an upper plate which has an inlet; and a lower plate which is disposed in the lower side of the upper plate and forms the fluid channel by having a support structure supporting the lower surface of the upper plate inside. A plurality of air walls are formed to guide the flow of the fluid in the fluid channel. According to an embodiment of the present invention, the flow of fluid is stabilized to prevent the generation of bubbles in the fluid by forming the air walls to guide the movement of the fluid inside the fluid channel, and the exact amount of fluid in the fluid channel can be quantified to enable accurate fluid analysis.

Description

유체 분석용 칩{CHIP FOR ANALYZING FLUIDS}Chip for fluid analysis {CHIP FOR ANALYZING FLUIDS}

본 발명은 유체 분석용 칩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체시료에 포함된 세포 등을 관찰하고 계수할 수 있는 유체 분석용 칩에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid analysis chip, and more particularly, to a fluid analysis chip capable of observing and counting cells and the like contained in a fluid sample.

일반적으로, 유체시료의 분석은 화학 및 생명공학 분야 외에도 환자로부터 채취한 혈액, 체액의 분석을 통한 진단 분야 등에서 광범위하게 이용되고 있다. 근래에는 이러한 유체시료의 분석을 좀 더 간편하고 효율적으로 수행하기 위하여, 소형화된 다양한 종류의 분석 및 진단 장비들과 기술들이 개발되고 있다.In general, the analysis of fluid samples has been widely used not only in the chemical and biotechnology fields, but also in the diagnosis field through analysis of blood and body fluids collected from patients. In recent years, various types of miniaturized analysis and diagnostic equipment and technologies have been developed to perform the analysis of the fluid sample more conveniently and efficiently.

특히, 랩온어칩(lab-on-a-chip) 기술은 시료의 분리, 정제, 혼합, 표지화, 분석 및 세정 등 실험실에서 수행되는 다양한 실험 과정들을 미세유체역학 기술 등을 이용하여 작은 크기의 칩 상에서 구현하는 기술을 말한다.In particular, the lab-on-a-chip technology is a small-sized chip that utilizes microfluidics techniques to perform various experimental procedures performed in the laboratory, such as separation, purification, mixing, labeling, analysis, and cleaning of samples. Refers to the technology implemented on the platform.

이러한 랩온어칩(lab-on-a-chip) 기술과 관련하여 DNA 추출부터 해석까지의 프로세스를 칩 상에서 한번에 실시할 수 있는 휴대가 가능한 개인 식별용 DNA 해석 장치까지 개발되고 있는 등 산업 각 분야에서 그 활용이 활발히 이루어지고 있다.In connection with this lab-on-a-chip technology, various fields of industry are being developed, such as a portable DNA identification device for personal identification that can perform the process from DNA extraction to analysis on the chip at once. Its utilization is actively taking place.

또한, 체외진단(In vitro diagnostics) 분야에 있어서도, 병원이나 연구실에서 행해지는 혈액, 체액 등의 복잡한 정밀 검사를 현장에서 개인이 직접 손쉽게 할 수 있는 휴대용 진단 도구, 즉 POCT(point of care testing)분야에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다.In addition, in the field of in vitro diagnostics, a portable diagnostic tool, that is, a point of care testing (POCT) field that can be easily performed by an individual in the field for complex and precise examinations such as blood and body fluids performed in a hospital or a laboratory. Research has also been actively conducted.

POCT는 응급실, 수술실 또는 일반 가정 등 진료 현장에서 간편하게 질병을 진단할 수 있는 현장 진단 기술을 말하며, 고령화 및 복지 사회를 대비하여 그 필요성과 수요가 계속하여 증가하는 분야이기도 하다. 현재는 혈당 측정용 진단 도구가 시장의 주류를 차지하고 있지만, POCT에 대한 실질적인 요구가 증대되면서 젖산, 콜레스테롤, 요소 및 감염성 병원균 등 다양한 생체 물질들을 분석하는 진단 도구에 대한 수요 또한 빠르게 증가하고 있는 추세이다.POCT refers to a field diagnosis technology that can easily diagnose a disease in an emergency room, an operating room, or a general home, and is also an area where the need and demand for the aging and welfare society continue to increase. Currently, the diagnostic tool for measuring blood sugar occupies the mainstream of the market, but as the demand for POCT increases, the demand for a diagnostic tool for analyzing various biological substances such as lactic acid, cholesterol, urea and infectious pathogens is also rapidly increasing. .

이와 같은 분석 또는 진단 기술들은 일반적으로 각종 유체시료를 칩 내부에 형성된 미세 채널을 통하여 이동시키면서 유체와 칩 내부에 고정화된 항체 단백질 또는 그 외 각종 시료들과의 반응 여부를 여러 가지 탐지 방법으로 검출, 분석함으로써 이루어진다.These analysis or diagnostic techniques generally detect whether a fluid reacts with an antibody protein immobilized inside the chip or other samples while moving various fluid samples through a micro channel formed in the chip by various detection methods, It is done by analysis.

이러한 검출, 분석과 관련된 랩온어칩(lab-on-a-chip)은 실험실에서 수행되는 다양한 실험과정 예를 들어, 시료의 분리, 정제, 혼합, 표지화(labeling), 분석, 및 세척 등을 작은 크기의 칩 상에서 구현하는 것을 의미한다. 랩온어칩의 설계에는, 미세유체역학(micro-fluidics), 미세유체조작시스템(micro-LHS) 관련 기술이 주로 이용된다. 또한, 미세유체역학 및 미세유체조작시스템을 구현하는 칩 구조물을 제작함에 있어, 반도체 회로설계 기술을 이용하여 미세한 채널을 칩 내부에 형성시킨 칩이 시판 중에 있다.Lab-on-a-chip related to such detection and analysis can be used for various experiments performed in the laboratory, such as separation, purification, mixing, labeling, analysis, and washing of samples. It means implementing on a chip of size. In the design of the lab-on-a-chip, micro-fluidics and micro-LHS technologies are mainly used. In addition, in manufacturing a chip structure that implements microfluidics and microfluidic manipulation systems, chips are formed on the chip by using a semiconductor circuit design technology to form a fine channel inside the chip.

전술한 POCT용 또는 랩온어칩용으로 사용되는 플라스틱 마이크로칩은 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등과 같은 폴리에틸렌 유도체(PE derivatives), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 또는 아크릴 계통의 플라스틱 종류의 재질로 이루어지며, 일회용으로 사용된다.The plastic microchip used for the POCT or the lab-on-a-chip described above is polyethylene derivatives such as polycarbonate (PC), polystyrene (PS), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polymethyl meta It is made of acrylate (PMMA), or an acrylic-based plastic type material, and is used for disposable use.

이러한 플라스틱 마이크로칩은 상부기판과 하부기판을 접합하여 제조되는데, 접합된 상부기판과 하부기판 사이에 시료를 충전하기 위한 소정 높이의 시료충전부 공간과 또는 미세 구조물 등이 구비된다.The plastic microchip is manufactured by bonding the upper substrate and the lower substrate, and is provided with a space for a sample filling part of a predetermined height to fill a sample between the bonded upper substrate and the lower substrate, or a microstructure.

플라스틱 마이크로칩은 시료충전부 공간이 수 ㎛ 내지 수백 ㎛의 높이를 갖도록 정밀하게 제조되어야 하기 때문에, 시료충전부 공간 또는 미세 구조물을 포함하는 상부기판 및 하부기판을 매우 정밀하고 정확하게 접합하여야만 플라스틱 마이크로칩이 완벽하게 기능할 수 있다.Since the plastic microchip must be precisely manufactured so that the sample filling section space has a height of several to several hundreds of μm, the plastic microchip is perfect only when the sample filling section space or the upper and lower substrates including the microstructures are precisely and precisely bonded. Can function.

그러나, 종래의 플라스틱 마이크로칩은 내부에 단순히 시료가 수용되는 공간만을 형성하여 시료에 포함된 세포의 움직임 또는 세포를 계수할 수 없는 문제점이 있었다.However, conventional plastic microchips have a problem in that they simply form a space in which a sample is accommodated, so that the movement of cells or cells contained in the sample cannot be counted.

또한, 종래의 플라스틱 마이크로칩은 내부로 유입된 시료가 상부기판 혹은 하부기판의 내벽을 따라 일 방향으로 유동 가능한 구조로 형성됨에 따라, 시료의 유동 속도가 균일하지 못함은 물론, 시료의 유동 중 시료 내에 기포가 발생하게 되어 수용공간 내에 시료의 양을 정량화할 수 없어 정확한 분석이 불가능한 문제점이 있었다.In addition, as the conventional plastic microchip is formed in a structure capable of flowing in one direction along the inner wall of the upper substrate or the lower substrate, the flow rate of the sample is not uniform, as well as the sample during the flow of the sample There was a problem in that it was impossible to accurately analyze the amount of sample in the receiving space because air bubbles were generated in the chamber.

공개특허공보 제10-2011-0075448호Patent Publication No. 10-2011-0075448

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유체시료에 포함된 세포의 움직임을 관찰 및 계수할 수 있고, 유체채널 내에 유체가 균일한 속도로 이동되도록 하여 유체의 양을 정량화하고 정확한 유체 분석이 가능할 수 있는 유체 분석용 칩을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the object of the present invention is to observe and count the movement of cells contained in the fluid sample, and allow the fluid to move at a uniform velocity within the fluid channel. It is to provide a chip for fluid analysis that can quantify the quantity and enable accurate fluid analysis.

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

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유체 분석용 칩은 유체에 포함된 검출 대상물질의 움직임을 관찰하거나, 상기 검출 대상물질을 계수할 수 있는 유체 분석용 칩으로서, 투입구가 형성되는 상판; 및 상기 상판의 하측에 배치되어 상기 상판을 지지하는 하판;을 포함하고, 상기 상판과 상기 하판 사이에는 상기 투입구를 통해 유입된 유체가 이동 가능한 유체채널, 및 상기 유체채널의 양 측부에 형성되어 상기 유체채널을 따라 이동 중인 유체의 흐름을 안내하는 공기벽(air-wall)이 형성된다.A chip for fluid analysis according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is a chip for fluid analysis capable of observing the movement of a detection target substance contained in a fluid or counting the detection target substance, wherein an inlet is formed Tops; And a lower plate disposed on the lower side of the upper plate to support the upper plate; includes, between the upper plate and the lower plate is a fluid channel through which the fluid introduced through the inlet is movable, and formed on both sides of the fluid channel, An air-wall is formed to guide the flow of the fluid in motion along the fluid channel.

상기 하판의 내측에는 상기 상판의 하면을 지지하여 상기 유체채널을 형성하는 지지구조물이 형성될 수 있다.A support structure for forming the fluid channel by supporting a lower surface of the upper plate may be formed inside the lower plate.

상기 유체채널은, 상기 투입구를 통해 투입된 유체가 상기 하판에 형성된 수용홈에 미리 설정된 높이까지 수용된 후, 일 방향으로 배출되는 제1 구간; 상기 제1 구간으로부터 배출된 유체가 상기 하판에 형성된 경사면 및 상기 지지구조물에 형성된 제2 공기벽에 안내되어 상기 유체채널의 내측 중앙부로 이동되는 제2 구간; 상기 제2 구간을 통과한 유체가 길이방향을 따라 상기 지지구조물의 내측에 형성된 제1 공기벽에 안내되어 일 방향으로 이동되는 제3 구간; 상기 제3 구간을 통과한 유체가 상기 지지구조물의 내면에 안내되어 이동방향이 전환된 후, 타 방향으로 이동되는 제4 구간; 및 상기 제4 구간을 통과한 유체가 수용되는 제5 구간;을 포함할 수 있다.The fluid channel may include: a first section in which the fluid introduced through the inlet is accommodated in a receiving groove formed in the lower plate to a predetermined height and then discharged in one direction; A second section in which the fluid discharged from the first section is guided to an inclined surface formed in the lower plate and a second air wall formed in the support structure and moved to an inner central portion of the fluid channel; A third section in which the fluid passing through the second section is guided to the first air wall formed inside the support structure along the longitudinal direction and moved in one direction; A fourth section in which the fluid that has passed through the third section is guided to the inner surface of the support structure, the direction of movement is switched, and then moved in the other direction; And a fifth section in which the fluid passing through the fourth section is received.

상기 지지구조물은 상기 제1 구간을 형성하고, 유체의 이동방향을 따라 단면의 폭이 점차 좁아지는 구조로 형성되는 제1 구조물; 상기 제1 구조물의 내측에 배치되어 상기 제2 구간을 형성하고, 상기 제2 구간으로 유입된 유체와 상기 제1 구조물 사이에 상기 유체의 이동을 안내하는 상기 제2 공기벽을 형성하여 상기 제2 구간으로 유입된 유체를 상기 유체채널의 내측 중앙부로 집중시키는 제2 구조물; 상기 제1 구조물의 단부로부터 상기 하판의 길이방향으로 연장되어 상기 제3 구간을 형성하고, 내측에 길이방향을 따라 상기 제1 공기벽을 형성하는 공기채널이 형성되는 제3 구조물; 및 상기 제1 구조물 및 제3 구조물의 둘레에 배치되어 상기 제4 구간 및 상기 제5 구간을 형성하는 제4 구조물;을 포함할 수 있다.The support structure includes a first structure that forms the first section and is formed in a structure in which a width of a cross section gradually narrows along a moving direction of the fluid; It is disposed inside the first structure to form the second section, and the second air wall is formed to guide the movement of the fluid between the fluid introduced into the second section and the first structure. A second structure for concentrating the fluid introduced into the section into the inner central portion of the fluid channel; A third structure extending from the end of the first structure in the longitudinal direction of the lower plate to form the third section, and having an air channel formed therein along the longitudinal direction to form the first air wall; And a fourth structure disposed around the first structure and the third structure to form the fourth section and the fifth section.

상기 제2 구조물은, 상기 제1 구조물의 내면과 상기 제2 구간으로 유입된 유체 사이에 제1 소공기벽을 형성하는 제1 유체 안내부; 및 상기 제1 구조물과 외면 사이에 제2 소공기벽을 형성하고, 상기 제2 소공기벽을 통해 안내된 유체를 상기 유체채널의 내측 중앙부로 안내하는 제2 유체 안내부;를 포함할 수 있다.The second structure may include: a first fluid guide portion forming a first small air wall between the inner surface of the first structure and the fluid introduced into the second section; And a second fluid guide portion forming a second small air wall between the first structure and the outer surface, and guiding the fluid guided through the second small air wall to an inner central portion of the fluid channel.

상기 제2 구조물은, 상기 제2 유체 안내부를 통해 상기 유체채널의 내측 중앙부로 안내되어 일 방향으로 이동되는 유체와 접촉되어 상기 유체의 흐름을 지연시키는 제3 유체 안내부; 를 더 포함할 수 있다.The second structure may include: a third fluid guide portion which is guided to the inner central portion of the fluid channel through the second fluid guide portion and is in contact with a fluid moving in one direction to delay the flow of the fluid; It may further include.

상기 제4 구조물은, 상기 제1 구조물 및 상기 제3 구조물의 둘레에 배치되고, 일 측은 상기 제1 구조물과 연결되고 타 측은 상기 제3 구조물로부터 이격되는 폐 루프 구조의 프레임부; 상기 프레임부의 내면으로부터 미리 설정된 길이로 돌출되어 상기 상판을 지지하는 하중 분산부; 및 상기 제3 구조물의 단부와, 상기 제3 구조물의 단부에 대향하는 상기 프레임부의 내면 사이에 배치되어 상기 제3 구간을 통과한 유체를 양 방향으로 분기시키는 분기부;를 포함할 수 있다.The fourth structure is disposed around the first structure and the third structure, one side is connected to the first structure and the other side is a frame portion of a closed loop structure spaced apart from the third structure; A load distribution portion protruding from the inner surface of the frame portion at a predetermined length to support the top plate; And a branch portion disposed between the end portion of the third structure and the inner surface of the frame portion facing the end portion of the third structure to branch the fluid passing through the third section in both directions.

상기 제4 구간 및 상기 제5 구간을 형성하는 상기 하판에는, 상기 제4 구간에서 방향이 전환되어 타 방향으로 이동 중인 유체의 일부가 수용되는 복수개의 세포 수용홈, 상기 제5 구간에 형성되는 유체 저장홈, 및 상기 제4 구간을 통과한 유체를 상기 유체 저장홈으로 안내하는 경사면이 더 형성될 수 있다.In the lower plate forming the fourth section and the fifth section, a plurality of cell receiving grooves in which a portion of the fluid that is shifted in the other direction is moved in the fourth section is accommodated, and the fluid formed in the fifth section A storage groove, and an inclined surface for guiding the fluid passing through the fourth section to the fluid storage groove may be further formed.

상기 하판은 상기 하판의 상면으로부터 미리 설정된 길이로 돌출되고, 격자형 구조로 형성되어 내측에 상기 복수개의 세포 수용홈을 형성하는 양각돌기를 포함할 수 있다.The lower plate may protrude a predetermined length from the upper surface of the lower plate, and may include embossed protrusions formed in a lattice structure to form the plurality of cell receiving grooves inside.

상기 양각돌기는 펨토초 레이저 가공을 통해 표면에 미세 패턴이 형성된 금형을 통하여 상기 하판의 상면에 형성될 수 있다.The embossed protrusion may be formed on the upper surface of the lower plate through a mold having a fine pattern formed on the surface through femtosecond laser processing.

상기 유체채널의 높이와 상기 공기벽의 높이는 1:6 내지 1:8의 크기로 형성될 수 있다.The height of the fluid channel and the height of the air wall may be formed in a size of 1: 6 to 1: 8.

상기 상판의 내측에는, 상기 상판의 하면으로부터 미리 설정된 깊이로 함몰되는 홈부, 및 상기 홈부가 형성된 상기 상판의 내면으로부터 미리 설정된 길이로 돌출되어 양 측부에 상기 공기벽을 형성하고, 단부와 상기 하판의 상면 사이에 상기 공기벽과 연통되는 상기 유체채널을 형성하는 유체흐름패드가 형성될 수 있다.Inside the upper plate, a groove portion recessed to a predetermined depth from a lower surface of the upper plate, and protrudes at a predetermined length from an inner surface of the upper plate where the groove portion is formed to form the air walls on both sides, and the ends and the lower plate. A fluid flow pad forming the fluid channel communicating with the air wall may be formed between upper surfaces.

상기 유체흐름패드는, 상기 상판의 내면으로부터 적어도 300㎛ 이상의 길이로 돌출될 수 있다.The fluid flow pad may protrude at least 300 μm in length from the inner surface of the top plate.

상기 유체채널의 높이는 0.04 내지 0.06mm의 크기로 형성되고, 상기 공기벽의 높이는 0.24 내지 0.48mm의 크기로 형성될 수 있다.The height of the fluid channel may be formed to a size of 0.04 to 0.06 mm, and the height of the air wall may be formed to a size of 0.24 to 0.48 mm.

상기 유체흐름패드는 유체의 이동방향을 따라 폭의 크기가 점차 증가하는 구조로 형성되고, 길이에 따라 각각 다른 경사각을 가질 수 있다.The fluid flow pad is formed in a structure in which the size of the width gradually increases along the moving direction of the fluid, and may have different inclination angles depending on the length.

상기 유체흐름패드는 2mm에서 0.01 내지 0.5도, 3mm에서 0.5 내지 3도, 5mm에서 2 내지 5도, 10mm에서 4 내지 7도, 20mm, 30mm 및 40mm에서 각각 6 내지 9도의 경사각을 이루도록 형성될 수 있다.The fluid flow pad may be formed to achieve an inclination angle of 0.01 to 0.5 degrees at 2 mm, 0.5 to 3 degrees at 3 mm, 2 to 5 degrees at 5 mm, 4 to 7 degrees at 10 mm, 6 to 9 degrees at 20 mm, 30 mm and 40 mm, respectively. have.

본 발명의 실시예에 따르면, 유체채널의 내측에 유체의 이동을 안내하는 복수개의 공기벽을 형성함으로써, 유체의 흐름이 안정화되어 유체 내에 기포의 발생을 방지하고, 유체채널 내에 정확한 유체의 양이 정량화되어 정확한 유체 분석이 가능할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by forming a plurality of air walls to guide the movement of the fluid inside the fluid channel, the flow of the fluid is stabilized to prevent the generation of bubbles in the fluid, the correct amount of fluid in the fluid channel Quantification may allow accurate fluid analysis.

또한, 유체채널의 일 구간에 검출 대상물질을 수용 가능한 복수개의 세포 수용홈을 형성함으로써, 유체 내에 포함된 검출 대상물질의 운동성을 관찰하거나, 검출 대상물질을 계수할 수 있다.In addition, by forming a plurality of cell receiving grooves capable of accommodating the detection target substance in one section of the fluid channel, the mobility of the detection target substance contained in the fluid can be observed or the detection target substance can be counted.

또한, 격자형 구조를 형성하는 양각돌기를 통하여 복수개의 세포 수용홈을 형성함으로써, 세포 수용홈에 수용된 검출 대상물질을 외부 공간과 격리시켜 세포 수용홈에 수용된 검출 대상물질에 외부 유체의 혼입이나, 세포 수용홈에 수용된 검출 대상물질이 외부로 유실되는 것을 예방할 수 있다.In addition, by forming a plurality of cell receiving grooves through embossed protrusions forming a lattice-like structure, separating the detection target material accommodated in the cell receiving grooves from the external space, mixing of the external fluid into the detection target material received in the cell receiving grooves, It is possible to prevent the detection target material received in the cell receiving groove from being lost to the outside.

또한, 양각돌기의 단부를 곡면 또는 경사면의 구조로 형성하여 검출 대상물질이 양각돌기의 표면에 위치할 경우, 단부의 표면을 따라 일 측 또는 타 측으로 이동되도록 함으로써, 검출 대상물질이 복수개의 세포 수용홈 사이의 경계부위에 잔존하는 것을 차단하여 안정적으로 검출 대상물질을 구획할 수 있고, 이를 통해 정확한 세포의 관찰이 가능할 수 있다.In addition, by forming the end of the embossed projection in a curved or inclined structure so that the detection target material is located on the surface of the embossed projection, the target material is accommodated in a plurality of cells by moving to one side or the other along the surface of the end. By blocking the remaining on the boundary between the grooves, it is possible to stably partition the detection target substance, thereby enabling accurate observation of cells.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분석용 칩을 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 1의 “A”부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 5는 도 1의 “B”부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분석용 칩의 하판에 형성된 복수개의 세포 수용홈을 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분석용 칩의 양각돌기의 다양한 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 분석용 칩의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 분석용 칩의 유체흐름패드의 일부를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
1 is a plan view showing a chip for fluid analysis according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1.
4 is an enlarged view showing an enlarged portion “A” of FIG. 1.
5 is an enlarged view showing an enlarged portion “B” of FIG. 1.
6 is an enlarged view showing a plurality of cell receiving grooves formed on the lower plate of the fluid analysis chip according to an embodiment of the present invention.
7 to 8 are cross-sectional views schematically showing various embodiments of embossed protrusions of a chip for fluid analysis according to an embodiment of the present invention.
9 is a view schematically showing a cross-section of a chip for fluid analysis according to another embodiment of the present invention.
10 is a plan view schematically showing a part of a fluid flow pad of a chip for fluid analysis according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, various embodiments will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described herein can be variously modified. Certain embodiments are depicted in the drawings and may be described in detail in the detailed description. However, the specific embodiments disclosed in the accompanying drawings are only for easy understanding of various embodiments. Accordingly, it is to be understood that the technical spirit is not limited by the specific embodiments disclosed in the accompanying drawings, and includes all equivalents or substitutes included in the spirit and technical scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but these components are not limited by the above-described terms. The above-mentioned terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In this specification, terms such as “comprises” or “have” are intended to indicate that there are features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance. When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.On the other hand, "module" or "unit" for a component used in the present specification performs at least one function or operation. And, the "module" or "unit" may perform a function or operation by hardware, software, or a combination of hardware and software. Also, a plurality of “modules” or a plurality of “parts” may be integrated into at least one module, excluding “modules” or “parts” that must be performed on specific hardware or performed on at least one processor. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof are abbreviated or omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분석용 칩을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 절개한 단면도이며, 도 3은 도 1의 III-III 선을 따라 절개한 단면도이고, 도 4는 도 1의 “A”부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.1 is a plan view showing a chip for fluid analysis according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is taken along line III-III of FIG. 4 is an enlarged view showing an enlarged portion “A” of FIG. 1.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유체 분석용 칩(1)(이하 ‘유체 분석용 칩(1)’이라 함)은 내부에 유체가 이동 가능한 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5)을 형성하여 유체에 포함된 검출 대상물질의 움직임을 관찰하거나, 검출 대상물질을 계수할 수 있다. 그리고, 본 유체 분석용 칩(1)은 내부에 유체의 흐름을 안내하는 공기벽(air-wall)을 형성하여 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5) 내에서 유체가 균일한 속도로 이동 가능하도록 하여 유체 내에 기포의 발생을 억제함은 물론, 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5) 내에 유체의 양을 정량화할 수 있다. 여기서, “유체”라 함은 액체 또는 기체 또는 그들의 중간 상태를 유지하여 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5) 내에서 자유로이 흐를 수 있는 유체시료를 의미할 수 있다. 예컨대, 유체는 세포 용해물, 전혈, 혈장, 혈청, 침, 안구액, 뇌척수액, 땀, 뇨, 젖, 복수액, 활액 및 복막액일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 그리고, 유체 내에는 세포 혹은 항원 등과 같은 검출 대상물질이 포함될 수 있다. 또한, “채널(channel)”이라 함은 본 유체 분석용 칩(1) 내부에 길이방향을 따라 형성되는 소정의 유체 이동 공간을 의미할 수 있다. 또한, 검출 대상물질의 운동성을 관찰하거나, 검출 대상물질의 계수는 본 유체 분석용 칩(1)이 장착된 광학 현미경 또는 CCD 카메라 등이 구비된 분석장비를 이용하여 수행될 수 있다.1 to 3, the fluid analysis chip 1 according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as a “fluid analysis chip 1”) is a fluid channel (C1, C2) through which fluid can move. , C3, C4, C5) to observe the movement of the detection target substance contained in the fluid, or to count the detection target substance. In addition, the present fluid analysis chip 1 forms an air-wall guiding the flow of fluid therein, so that the fluid is uniformly flowed in the fluid channels C1, C2, C3, C4, and C5. By making it movable, the generation of bubbles in the fluid can be suppressed, and the amount of fluid in the fluid channels C1, C2, C3, C4, and C5 can be quantified. Here, the term “fluid” may mean a liquid or gas or a fluid sample that can freely flow in the fluid channels C1, C2, C3, C4, and C5 by maintaining their intermediate state. For example, the fluid may be cell lysate, whole blood, plasma, serum, saliva, ocular fluid, cerebrospinal fluid, sweat, urine, milk, ascites fluid, synovial fluid, and peritoneal fluid, but is not limited thereto. In addition, the detection target substance such as a cell or an antigen may be contained in the fluid. In addition, the term “channel” may mean a predetermined fluid movement space formed along the longitudinal direction inside the present fluid analysis chip 1. In addition, the motility of the detection target substance may be observed, or the count of the detection target substance may be performed using an analysis microscope equipped with an optical microscope or a CCD camera equipped with the present chip for fluid analysis 1.

또한, 본 유체 분석용 칩(1)은 상·하 적층되어 내부에 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5)을 형성하는 상판(10) 및 하판(20)을 포함한다.In addition, the present chip 1 for fluid analysis includes upper and lower plates 20 and upper plates 10 stacked up and down to form fluid channels C1, C2, C3, C4, and C5 therein.

상판(10)은 미리 설정된 두께를 가지는 직사각 형상의 평판 구조로 형성되어 일 측에 유체가 투입되는 투입구(111)가 형성된다. 그리고, 상판(10)은 유체 분석 시 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5)에 흐르는 유체를 육안으로 확인 할 수 있도록 투명한 플라스틱 소재 또는 아크릴 소재 또는 유리 등의 소재로 형성될 수 있다.The top plate 10 is formed of a rectangular flat plate structure having a predetermined thickness, and an inlet 111 through which fluid is injected is formed. In addition, the upper plate 10 may be formed of a material such as a transparent plastic material or an acrylic material or glass to visually check the fluid flowing in the fluid channels C1, C2, C3, C4, and C5 during fluid analysis.

또한, 상판(10)은 상부본체(11)와 상부 접합부(12)를 포함할 수 있다.In addition, the top plate 10 may include an upper body 11 and an upper junction (12).

도 2 및 도 3을 참조하면, 상부본체(11)는 내측에 후술할 지지구조물(23)을 수용 가능한 수용공간(11a)을 형성하고, 지지구조물(23)의 상면에 안착되어 지지구조물(23)에 지지될 수 있다. 그리고 상부본체(11)의 일 측에는 수용공간과 연통되는 투입구(111)가 형성될 수 있다.2 and 3, the upper body 11 forms an accommodation space 11a capable of accommodating the support structure 23 to be described later inside, and is seated on the upper surface of the support structure 23 to support the structure 23 ). In addition, an inlet 111 communicating with the accommodation space may be formed at one side of the upper body 11.

여기서, 투입구(111)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유체가 원활하게 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5) 측으로 유입될 수 있도록 원형 또는 반원형의 형상으로 형성되고, 후술할 유체채널의 제1 구간(C1)의 상부에 위치할 수 있다.Here, the inlet 111 is formed in a circular or semi-circular shape so that the fluid can flow smoothly into the fluid channels (C1, C2, C3, C4, C5), as shown in FIGS. It may be located on the upper portion of the first section (C1) of the fluid channel to be.

또한, 투입구(111)는 상부본체(11)의 상면으로부터 수용공간(11a)을 향하여 내경의 크기가 점차 감소하는 구조로 형성될 수 있다.In addition, the inlet 111 may be formed in a structure in which the size of the inner diameter gradually decreases from the upper surface of the upper body 11 toward the receiving space 11a.

더 자세하게는, 투입구(111)가 형성된 상판(10)의 내면에는 외부에서 투입구(111)로 투입되는 유체와 접촉되어, 시간차를 두어 유체를 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5) 측으로 안내하는 경사안내면(112)이 형성될 수 있다. 예컨대, 경사안내면(112)은 상판(10)의 하면에 대하여 미리 설정된 경사 각도를 가지는 경사구조로 형성될 수 있다.In more detail, the inner surface of the top plate 10 on which the inlet 111 is formed is in contact with the fluid that is introduced from the outside into the inlet 111, and a time difference is applied to the fluid channels C1, C2, C3, C4, and C5. An inclined guide surface 112 for guiding may be formed. For example, the inclined guide surface 112 may be formed of an inclined structure having a preset inclination angle with respect to the lower surface of the top plate 10.

이에 따라, 경사안내면(112)은 투입구(111)로 투입되는 유체가 하판(20)의 상면에 직접적으로 낙하되어 비산되는 것을 예방하여 유체를 안정적으로 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5)로 유입시킬 수 있다.Accordingly, the inclined guide surface 112 prevents the fluid introduced into the inlet 111 from falling directly to the upper surface of the lower plate 20 and scatters, thereby stably preventing fluid from flowing into the fluid channels C1, C2, C3, C4, C5. ).

또한, 도면에는 도시되지 않았으나 경사안내면(112)에는 안내돌기(미도시)가 더 형성될 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, a guide projection (not shown) may be further formed on the inclined guide surface 112.

더 자세하게는, 경사안내면(112)에는 경사안내면(112)의 표면에 유체가 잔류하는 것을 예방할 수 있도록, 경사안내면(112)의 표면으로부터 미리 설정된 길이로 돌출되어 경사안내면(112)에 낙하된 유체를 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5) 측으로 안내하는 안내돌기가 형성될 수 있다. 예컨대, 안내돌기는 경사안내면(112)의 둘레를 따라 복수개로 형성되고, 안내돌기에 수직방향으로 낙하되어 표면에 접촉된 유체가 경사안내면(112) 측으로 흘러 이동될 수 있도록 돌출방향을 따라 단면의 폭이 좁아지는 웨지(wedge) 구조로 형성될 수 있다. 또한, 안내돌기와 경사안내면(112) 사이의 연결부위는 유체의 잔류를 최소화 할 수 있도록 곡면 처리될 수 있다.More specifically, in order to prevent the fluid remaining on the surface of the inclined guide surface 112 on the inclined guide surface 112, the fluid protrudes from the surface of the inclined guide surface 112 to a predetermined length and falls on the inclined guide surface 112. Guide protrusions for guiding the fluid channels C1, C2, C3, C4, and C5 may be formed. For example, a plurality of guide protrusions are formed along the circumference of the inclined guide surface 112, and the cross section of the cross section along the protruding direction so that the fluid falling into the guide protrusion and falling on the surface flows toward the inclined guide surface 112 and moves. It may be formed in a wedge structure with a narrow width. In addition, the connecting portion between the guide projection and the inclined guide surface 112 may be curved to minimize the residual fluid.

또한, 안내돌기는, 안내돌기의 표면을 따라 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5) 측으로 이동하는 유체가 안내돌기의 단부에서 낙하되지 않고, 표면장력에 의해 상판(10)의 하면으로 이동되는 것을 예방할 수 있도록, 상판(10)의 하면보다 외측으로 더 돌출된 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 안내돌기에서 상판(10)의 하면보다 외측으로 더 돌출된 부위는, 단부에서 유체의 낙하율을 향상시킬 수 있도록 단부를 향할수록 단면의 폭이 점차 좁아지는 형태로 형성되거나, 끝이 둥근 반구 형태로 형성될 수 있다.In addition, the guide projection, the fluid moving to the fluid channel (C1, C2, C3, C4, C5) side along the surface of the guide projection does not fall from the end of the guide projection, by the surface tension to the lower surface of the top plate 10 In order to prevent the movement, it may be formed in a structure that protrudes more outward than the lower surface of the top plate 10. For example, the portion protruding outward from the guide projection more than the lower surface of the top plate 10 is formed in a form in which the width of the cross section gradually narrows toward the end to improve the drop rate of the fluid at the end, or the end is round It may be formed in a hemisphere shape.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상부 접합부(12)는 상부본체(11)의 둘레에 형성되어 하판(20)의 상면에 지지되고, 하판(20)의 상면에 접합될 수 있다. 이에 따라, 상부 접합부(12)는 상판(10)에 수직방향으로 작용하는 하중을 분산시키고, 상판(10)과 하판(20) 사이에 형성되는 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5)의 높이를 결정할 수 있다.1 and 2, the upper bonding portion 12 is formed around the upper body 11 is supported on the upper surface of the lower plate 20, it can be bonded to the upper surface of the lower plate 20. Accordingly, the upper junction portion 12 distributes the load acting in the vertical direction on the upper plate 10, and the fluid channels (C1, C2, C3, C4, C5) formed between the upper plate 10 and the lower plate 20 You can determine the height.

또한, 상부 접합부(12)에는 상판(10)의 길이방향 및 폭 방향으로 대칭을 이루는 복수개의 관통공(121)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 후술할 하판(20)에 구비된 복수개의 결합구조물(221)에 결합될 수 있다.In addition, a plurality of through holes 121 that are symmetrical in the longitudinal direction and the width direction of the upper plate 10 may be formed in the upper bonding portion 12. Accordingly, it may be coupled to a plurality of coupling structures 221 provided on the lower plate 20 to be described later.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 하판(20)의 상면에 안착되는 상부 접합부(12)의 표면에는 용제(미도시)가 구비될 수 있다. 이때, 상부 접합부(12)의 모서리 부위에는 상부 접합부(12)의 표면상에서 용해된 용제를 상부 접합부(12)의 둘레로 확산시킬 수 있는 곡면 또는 경사면 구조의 확산면(미도시)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상판(10)과 하판(20)의 접합 시, 상부 접합부(12)의 모서리 부위로 유출된 용제는 확산면을 따라 상부 접합부(12) 전체에 고루 확산되어 상판(10)과 하판(20)의 접합 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, although not shown in the drawings, a solvent (not shown) may be provided on the surface of the upper bonding portion 12 that is seated on the upper surface of the lower plate 20. At this time, a diffusion surface (not shown) having a curved or inclined surface structure capable of diffusing the solvent dissolved on the surface of the upper bonding portion 12 around the upper bonding portion 12 may be formed at a corner portion of the upper bonding portion 12. have. Accordingly, when the upper plate 10 and the lower plate 20 are joined, the solvent leaked to the corner portion of the upper joint portion 12 is evenly spread throughout the upper joint portion 12 along the diffusion surface, thereby causing the upper plate 10 and the lower plate ( The bonding performance of 20) can be improved.

또한, 상부 접합부(12)는 지지방향을 향하여 단면의 폭이 점차 작아지는 구조로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상부 접합부(12)는 하판(20)과의 접촉을 최소화 하여 구조를 단순화하고, 전체적인 무게를 경량화 할 수 있다.In addition, the upper bonding portion 12 may be formed in a structure in which the width of the cross section gradually decreases toward the support direction. Accordingly, the upper bonding portion 12 can minimize the contact with the lower plate 20, simplifying the structure, and reducing the overall weight.

용제는 상부 접합부(12)의 표면에 구비되어 하판(20)에 상판(10)을 적층할 경우, 하판(20)의 상면에 접촉된 상태에서 용해되어 상부 접합부(12)와 하판(20)의 상면을 접합시킬 수 있다. 예컨대, 용제는 열, 초음파, 또는 외력이 가해질 경우 용해된 후, 소정 시간이 지나면서 경화되는 유기용제로 적용될 수 있다. 그러나, 상부 접합부(12)는 반드시 이의 방법을 통해 하판(20)의 상면에 접합되는 것은 아니며, 열 접합, 플라즈마, 압력, 초음파 등을 활용한 다양한 접합 방법을 통해 접합될 수 있다.When the solvent is provided on the surface of the upper bonding portion 12 and the upper plate 10 is stacked on the lower plate 20, the solvent is dissolved in contact with the upper surface of the lower plate 20 so that the upper bonding portion 12 and the lower plate 20 The upper surface can be joined. For example, the solvent may be applied as an organic solvent that cures over a predetermined period of time after being dissolved when heat, ultrasound, or external force is applied. However, the upper bonding portion 12 is not necessarily bonded to the upper surface of the lower plate 20 through this method, and can be bonded through various bonding methods utilizing thermal bonding, plasma, pressure, ultrasonic waves, and the like.

도 2 및 도 3을 참조하면, 하판(20)은 상판(10)의 하측에 배치되어 상판(10)에 대응되는 외형의 형상으로 형성되고, 상판(10)과 동일하거나, 상판(10)에 비하여 더 두꺼운 두께로 형성된다. 그리고, 하판(20)의 내측에는 상판(10)의 하면을 지지하고, 상판(10)과 하판(20) 사이에 유체가 일 방향으로 이동 가능한 유체채널을 형성하는 지지구조물(23)이 형성된다. 예컨대, 하판(20)은 유체 분석 시 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5)에 흐르는 유체를 육안으로 확인 할 수 있도록 투명한 플라스틱 소재 또는 아크릴 소재 또는 유리 등의 소재로 형성될 수 있다.2 and 3, the lower plate 20 is disposed on the lower side of the upper plate 10 and is formed in the shape of an outer shape corresponding to the upper plate 10, the same as the upper plate 10, or the upper plate 10 It is formed with a thicker thickness. In addition, a support structure 23 is formed inside the lower plate 20 to support a lower surface of the upper plate 10 and to form a fluid channel in which a fluid is movable in one direction between the upper plate 10 and the lower plate 20. . For example, the lower plate 20 may be formed of a material such as a transparent plastic material or an acrylic material or glass so that the fluid flowing in the fluid channels C1, C2, C3, C4, and C5 can be visually checked during fluid analysis.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 하판(20)의 하면에는 하판(20)의 하면으로부터 소정의 길이로 돌출되어 설정 위치에 안착됨으로써, 본 유체 분석용 칩(1)에 수직 방향으로 작용하는 하중을 분산시키는 복수개의 지지돌기(미도시)가 더 형성될 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, the lower surface of the lower plate 20 protrudes from the lower surface of the lower plate 20 to a predetermined length, and is seated at a set position, thereby applying a load acting in the vertical direction to the fluid analysis chip 1 A plurality of dispersing support protrusions (not shown) may be further formed.

또한, 하판(20)은 하부본체(21)와 하부 접합부(22)를 포함할 수 있다.In addition, the lower plate 20 may include a lower body 21 and a lower joint 22.

하부본체(21)는 수직방향을 따라 상부본체(11)에 대향 배치되어 내측에 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5)을 형성할 수 있다. 그리고 하부본체(21)의 상면에는 상부본체(11)를 지지하는 지지구조물(23)과, 후술할 수용홈(211) 및 경사면(212)이 형성될 수 있다.The lower body 21 is disposed opposite to the upper body 11 along the vertical direction to form fluid channels C1, C2, C3, C4, and C5 inside. In addition, a support structure 23 supporting the upper body 11 and a receiving groove 211 and an inclined surface 212 to be described later may be formed on the upper surface of the lower body 21.

여기서, 상부본체(11)의 하면을 지지하는 지지구조물(23)은 하부 접합부(22)와 함께 상판(10)에 수직방향으로 작용하는 하중을 분산시키고, 상판(10)과 하판(20) 사이에 형성되는 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5)의 높이를 결정할 수 있다. 또한, 상판(10)의 하면과 접하는 지지구조물(23)의 표면에는 용제(미도시)가 구비될 수 있다. 이때, 지지구조물(23)의 모서리 부위에는 지지구조물(23)의 표면상에서 용해된 용제를 지지구조물(23)의 둘레로 확산시킬 수 있는 곡면 또는 경사면 구조의 확산면(미도시)이 형성될 수 있다. 예컨대, 용제는 상판(10)의 하면에 접촉된 상태에서 용해되어 지지구조물(23)과 상판(10)의 하면을 접합시킬 수 있는 유기용제로 적용될 수 있다. 그러나, 지지구조물(23)은 반드시 이의 방법을 통해 상판(10)의 하면에 접합되는 것은 아니며, 열 접합, 플라즈마, 압력, 초음파 등을 활용한 다양한 접합 방법을 통해 접합될 수 있다.Here, the support structure 23 supporting the lower surface of the upper body 11 and the lower joint 22 to distribute the load acting in the vertical direction on the top plate 10, between the top plate 10 and the bottom plate 20 It is possible to determine the height of the fluid channels (C1, C2, C3, C4, C5) formed in. In addition, a solvent (not shown) may be provided on the surface of the support structure 23 in contact with the lower surface of the top plate 10. At this time, in the corner portion of the support structure 23, a diffusion surface (not shown) having a curved or inclined surface structure capable of diffusing the solvent dissolved on the surface of the support structure 23 around the support structure 23 may be formed. have. For example, the solvent can be applied as an organic solvent that can be dissolved in contact with the lower surface of the upper plate 10 to bond the support structure 23 and the lower surface of the upper plate 10. However, the support structure 23 is not necessarily bonded to the lower surface of the top plate 10 through its method, and can be bonded through various bonding methods utilizing thermal bonding, plasma, pressure, ultrasonic waves, and the like.

하부 접합부(22)는 하부본체(21)의 둘레에 형성되어 상부 접합부(12)를 지지하고, 상부 접합부(12)에 접합될 수 있다. 그리고, 하부 접합부(22)에는 상부 접합부(12)에 형성된 복수개의 관통공(121)에 대응되어 복수개의 관통공(121)에 결합되는 복수개의 결합구조물(221)이 형성될 수 있다.The lower bonding portion 22 is formed around the lower body 21 to support the upper bonding portion 12 and may be bonded to the upper bonding portion 12. In addition, a plurality of coupling structures 221 coupled to the plurality of through holes 121 may be formed in the lower junction 22 corresponding to the plurality of through holes 121 formed in the upper junction 12.

또한, 지지구조물(23)을 통하여 상판(10)과 하판(20) 사이에 형성된 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5)에는 유체의 흐름을 안내하는 복수개의 공기벽(air-wall)이 형성된다.In addition, a plurality of air walls (air-wall) for guiding the flow of the fluid to the fluid channels (C1, C2, C3, C4, C5) formed between the upper plate 10 and the lower plate 20 through the support structure 23 It is formed.

이하에서, 유체채널(C1, C2, C3, C4, C5) 및 지지구조물(23)에 대하여 더 자세히 설명한다.Hereinafter, the fluid channels C1, C2, C3, C4, and C5 and the supporting structure 23 will be described in more detail.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 유체채널은 유체의 이동방향을 따라 복수개의 구간으로 구분될 수 있다.1 to 4, the fluid channel may be divided into a plurality of sections along the moving direction of the fluid.

더 자세하게는, 유체채널은, 투입구(111)를 통해 투입된 유체가 하판(20)에 형성된 수용홈(211)에 미리 설정된 높이까지 수용된 후, 일 방향으로 배출되는 제1 구간(C1), 및 제1 구간(C1)으로부터 배출된 유체가 하판(20)에 형성된 경사면(212) 과 지지구조물(23)에 형성된 제2 공기벽(AW2)에 안내되어 유체채널의 내측 중앙부로 이동되는 제2 구간(C2)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 구간(C1)과 제2 구간(C2) 사이에는, 유체 내에 포함에 일정 크기 이상의 성분을 여과할 수 있는 여과 필터(미도시)와, 유체의 속도를 조절 가능한 속도조절용 구멍이 더 구비될 수 있다. 또한, 제2 구간(C2)에서는 유체에 포함된 검출 대상물질과 항원-항체 반응을 수행하여 특정 물질을 일으키는 자성입자가 구비될 수 있다. 다음으로, 유체채널은, 제2 구간(C2)을 통과한 유체가 길이방향을 따라 지지구조물(23)의 내측에 형성된 제1 공기벽(AW1)에 안내되어 일 방향으로 이동되는 제3 구간(C3), 제3 구간(C3)을 통과한 유체가 지지구조물(23)의 내면에 안내되어 이동방향이 전환된 후, 타 방향으로 이동되는 제4 구간(C4), 및 제4 구간(C4)을 통과한 유체가 수용되는 제5 구간(C5)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 구간(C2) 또는 제3 구간(C3)에는 유체와 항원-항체 반응을 일으키는 반응물질(미도시)이 구비될 수 있으며, 해당 구간을 형성하는 하판(20)에는 반응물질이 수용될 수 있는 복수개의 웰(well)(미도시) 또는 복수개의 필러(pillar)(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 제3 구간(C3)을 형성하는 상판(10)의 하면에는 유체의 흐름을 조절 가능한 유체흐름 조절 필러(미도시)가 더 구비될 수 있다.In more detail, the fluid channel, the first section (C1) is discharged in one direction after the fluid introduced through the inlet 111 is accommodated to a predetermined height in the receiving groove 211 formed in the lower plate 20, and A second section in which the fluid discharged from section 1 (C1) is guided to the inclined surface 212 formed on the lower plate 20 and the second air wall AW2 formed on the support structure 23 and moved to the inner central portion of the fluid channel ( C2). For example, between the first section (C1) and the second section (C2), there is a filtration filter (not shown) that can filter the components of a certain size or more in the inclusion in the fluid, and a hole for adjusting the speed to adjust the speed of the fluid It may be provided. In addition, in the second section (C2), magnetic particles that cause specific substances by performing an antigen-antibody reaction with a detection target substance contained in the fluid may be provided. Next, the fluid channel is a third section in which the fluid passing through the second section C2 is guided to the first air wall AW1 formed inside the support structure 23 along the longitudinal direction and moved in one direction ( C3), the fourth section (C4), and the fourth section (C4) which is moved in the other direction after the fluid passing through the third section (C3) is guided to the inner surface of the support structure (23) and the movement direction is switched. It may include a fifth section (C5) in which the fluid passing through is received. For example, the second section (C2) or the third section (C3) may be provided with a reactant (not shown) that causes an antigen-antibody reaction with the fluid, and the reactant is accommodated in the lower plate 20 forming the section. A plurality of wells (not shown) or a plurality of pillars (not shown) may be provided. Further, a lower surface of the upper plate 10 forming the third section C3 may be further provided with a fluid flow adjustment filler (not shown) that can control the flow of fluid.

여기서, 제2 구간(C2) 및 제3 구간(C3)에 구비된 복수의 공기벽(AW1, AW2)은, 해당 구간에서 유체가 흐를 때, 고체의 매개체가 없는 곳에서 물 분자가 서로 끌어당겨 전체의 표면적을 줄이는 방향으로 힘이 작용하여, 유체와 공기 사이의 계면(interface)이 마치 고무줄과 같은 장력을 갖도록, 유체채널로 유입된 유체의 흐름을 안내하여, 유체가 계면작용에 의해 유체채널의 양 측부로 먼저 이동하지 않고, 전체적으로 균일한 속도로 이동되도록 하여 유체 내에 기포가 발생되는 것을 예방하고, 이를 통해 유체채널 전체에 유체가 균일하게 채워지도록 하여 유체의 양을 정량화함으로써, 정확한 유체 분석이 가능하도록 한다.Here, the plurality of air walls (AW1, AW2) provided in the second section (C2) and the third section (C3), when the fluid flows in the section, the water molecules are attracted to each other in the absence of a solid medium. Force acts in the direction of reducing the surface area of the whole, guiding the flow of the fluid flowing into the fluid channel, so that the interface between the fluid and air has the same tension as a rubber band, and the fluid is channeled by the interfacial action. Accurate fluid analysis by quantifying the amount of fluid by preventing air bubbles from occurring in the fluid by uniformly moving at a uniform speed, without first moving to both sides of the Make this possible.

또한, 공기벽(AW1, AW2)은 유체의 흐름에 있어 가이드 역할은 물론, 유체채널로부터 넘치는 시료를 수용(Overflow troughs)하여 유체채널 내의 시료를 정량화하는 역할을 수행할 수 있다.In addition, the air walls AW1 and AW2 may serve as a guide in fluid flow, and may also serve to quantify samples in the fluid channel by receiving overflow samples from the fluid channel (Overflow troughs).

한편, 일반적으로 0.1mm 이하의 채널에서 5% 내의 오차를 유지하기 위해서는 0.005mm의 높이 조절이 필요하다. 그러나, 초음파 융착방식을 통한 플라스틱 접합 방식은 융착 시 재료가 남아 높이 변화를 일으키고, 이에 따라 유체의 누수(leak)를 예방하기 위하여 더 넓은 면적을 용접 해야만 하는 문제점이 있었다. 그래서 이를 해결하기 위해, 종래에는 플라스틱 초음파 융착을 수행하지 않고, 두 판의 거리를 유지하는 턱을 만들고 그 턱에 액상 접착제를 침투시켜 경화시키는 방법을 이용하였다. 그러나, 이의 방법은 과정이 복잡하고, 오랜 작업시간이 소요되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 유체 분석용 칩(1)은 상술한 공기벽(AW1, AW2)을 통하여 유체의 가이드 역할 및, 유체채널로부터 넘치는 시료를 수용(Overflow troughs)하여 유체채널 내의 시료를 정량화하는 역할을 수행함은 물론, 압력차에 의해 상판(10)과 하판(20)이 분리되지 않고 상호 일정한 거리를 유지되도록 함에 따라, 초음파 융착 부위를 최소화 하여 초음파 융착을 통해 액체를 가두는 종래의 유체 분석용 칩에 비해 상대적으로 얇은 두께를 가질 수 있고, 제품의 제조시간 및 비용을 월등히 단축시킬 수 있으며, 제조 설비를 간소화할 수 있다.On the other hand, in general, in order to maintain an error within 5% in a channel of 0.1 mm or less, a height adjustment of 0.005 mm is required. However, the plastic bonding method through the ultrasonic welding method has a problem in that a material has to be welded over a larger area in order to prevent a leak in a fluid, thereby causing a height change. So, in order to solve this, conventionally, a method of making a jaw that maintains the distance between the two plates without making plastic ultrasonic welding and infiltrating the liquid adhesive through the jaw was used. However, this method has a problem that the process is complicated and takes a long working time. Accordingly, the present fluid analysis chip 1 serves to guide the fluid through the above-described air walls AW1 and AW2 and to quantify the sample in the fluid channel by receiving overflow samples from the fluid channel (Overflow troughs). Of course, as the upper plate 10 and the lower plate 20 are not separated by a pressure difference, and maintain a constant distance from each other, the ultrasonic welding portion is minimized to confine the liquid through ultrasonic welding to a conventional fluid analysis chip. It can have a comparatively thin thickness, can significantly shorten the manufacturing time and cost of the product, and can simplify the manufacturing equipment.

지지구조물(23)은 상기 복수개의 유체채널 구간을 형성하는 복수개의 구조물을 포함할 수 있다.The support structure 23 may include a plurality of structures forming the plurality of fluid channel sections.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 지지구조물(23)은 제1 구조물(231), 제2 구조물(232), 제3 구조물(233) 및 제4 구조물(234)을 포함할 수 있다.1 to 4, the support structure 23 may include a first structure 231, a second structure 232, a third structure 233, and a fourth structure 234.

제1 구조물(231)은 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 구간(C1)을 형성하고, 유체의 이동방향을 따라 단면의 폭이 점차 좁아지는 깔때기(funnel) 구조로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 1, the first structure 231 may be formed as a funnel structure in which the first section C1 is formed and the width of the cross section gradually narrows along the direction of movement of the fluid.

제2 구조물(232)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 구조물(231)의 내측에 배치되어 제2 구간(C1)을 형성할 수 있다. 그리고, 제2 구조물(232)은 제2 구간(C1)으로 유입된 유체와, 제1 구조물(231) 사이에, 유체의 이동을 안내하는 제2 공기벽(AW2)을 형성하여 제2 구간(C2)으로 유입된 유체를 유체채널의 내측 중앙부로 집중시킬 수 있다.1 and 4, the second structure 232 may be disposed inside the first structure 231 to form a second section C1. In addition, the second structure 232 is formed by forming a second air wall AW2 that guides the movement of the fluid between the fluid introduced into the second section C1 and the first structure 231. The fluid introduced into C2) can be concentrated to the inner central portion of the fluid channel.

또한, 제2 구조물(232)은 제1 유체 안내부(2321) 및 제2 유체 안내부(2322)을 포함할 수 있다.Also, the second structure 232 may include a first fluid guide portion 2321 and a second fluid guide portion 2322.

제1 유체 안내부(2321)는 제1 구조물(231)의 내면으로부터 제1 구조물(231)의 내측을 향하여 미리 설정된 길이로 돌출되어 제1 구조물(231)의 내면과 제2 구간(C2)으로 유입된 유체 사이에 제1 소공기벽(AW2a)을 형성할 수 있다. 그리고, 제1 유체 안내부(2321)의 일 측에는 제1 소공기벽(AW2a)을 통해 안내된 유체를 제2 구간(C2) 측으로 안내하는 안내부재(2321a)가 형성될 수 있다.The first fluid guide 2232 protrudes from the inner surface of the first structure 231 toward the inside of the first structure 231 to a predetermined length to the inner surface of the first structure 231 and the second section C2. A first small air wall AW2a may be formed between the introduced fluids. In addition, a guide member 2321a for guiding the fluid guided through the first small air wall AW2a to the second section C2 may be formed on one side of the first fluid guide part 2321.

제2 유체 안내부(2322)는 유체의 이동방향을 따라 제1 유체 안내부(2321)로부터 미리 설정된 간격으로 이격되어 제1 유체 안내부(2321)의 전방에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 유체 안내부(2322)는 제1 구조물(231)의 내면으로부터 미리 설정된 간격으로 이격되어 제1 구조물(231)과 제1 구조물(231)을 마주보는 외면 사이에 제2 소공기벽(AW2b)을 형성할 수 있다. 또한, 제2 유체 안내부(2322)의 일 측에는 제2 소공기벽(AW2b)을 통해 안내된 유체를 유체채널의 내측 중앙부로 안내하는 유체안내면(2322a)이 형성될 수 있다.The second fluid guide 2232 may be spaced apart at a predetermined interval from the first fluid guide 2232 along the direction of movement of the fluid and disposed in front of the first fluid guide 2232. In addition, the second fluid guide portion 2322 is spaced apart from the inner surface of the first structure 231 at a predetermined interval between the first structure 231 and the outer surface facing the first structure 231, the second small air wall ( AW2b). In addition, a fluid guide surface 2322a for guiding the fluid guided through the second small air wall AW2b to the inner central portion of the fluid channel may be formed on one side of the second fluid guide part 2322.

또한, 제2 구조물(232)은 제3 유체 안내부(2323)를 더 포함할 수 있다.In addition, the second structure 232 may further include a third fluid guide portion 2323.

제3 유체 안내부(2323)는 유체의 이동방향을 따라 제2 유체 안내부(2322)의 전방에 배치될 수 있다. 그리고, 제3 유체 안내부(2323)는, 제2 유체 안내부(2322)를 통해 유체채널의 내측 중앙부로 안내되어 일 방향으로 이동되는 유체와 접촉되어 유체의 흐름을 지연시킬 수 있는 복수개의 기둥 형상으로 형성될 수 있다.The third fluid guide part 2323 may be disposed in front of the second fluid guide part 2322 along the direction of movement of the fluid. In addition, the third fluid guide unit 2323, a plurality of pillars that can be guided to the inner central portion of the fluid channel through the second fluid guide unit 2322 and contact the fluid moving in one direction to delay the flow of the fluid. It can be formed into a shape.

제3 구조물(233)은 도 1 내도 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 구조물(231)의 단부로부터 하판(20)의 길이방향으로 연장되어 제3 구간(C3)을 형성할 수 있다. 그리고, 제3 구조물(233)의 내측에는 길이방향을 따라 제1 공기벽(AW1)을 형성하는 공기채널(233a)이 형성될 수 있다. 예컨대, 제3 구조물(233)의 단부는 방향이 전환되는 유체와의 저항을 최소화 하고, 유체의 이동을 안내할 수 있도록 곡면형상으로 형성될 수 있다. 1, the third structure 233 may extend from the end of the first structure 231 in the longitudinal direction of the lower plate 20 to form a third section C3. In addition, an air channel 233a forming a first air wall AW1 along the longitudinal direction may be formed inside the third structure 233. For example, the end of the third structure 233 may be formed in a curved shape to minimize resistance to the fluid to which direction is changed and to guide the movement of the fluid.

제4 구조물(234)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 구조물(231) 및 제3 구조물(233)의 둘레에 배치되어 제4 구간(C4) 및 제5 구간(C5)을 형성할 수 있다.1 and 3, the fourth structure 234 is disposed around the first structure 231 and the third structure 233 to cover the fourth section C4 and the fifth section C5. Can form.

또한, 제4 구조물(234)은 프레임부(2341), 하중 분산부(2342) 및 분기부(2343)를 포함할 수 있다.In addition, the fourth structure 234 may include a frame portion 2341, a load distribution portion 2342, and a branch portion 2343.

프레임부(2341)는 제1 구조물(231) 및 제3 구조물(233)의 둘레에 배치될 수 있다. 그리고, 프레임부(2341)의 일 측은 제1 구조물(231)과 연결되고, 프레임부(2341)의 타 측은 제3 구조(233)물로부터 이격되는 폐 루프 구조로 형성될 수 있다.The frame part 2341 may be disposed around the first structure 231 and the third structure 233. In addition, one side of the frame portion 2341 is connected to the first structure 231, and the other side of the frame portion 2341 may be formed as a closed loop structure spaced from the third structure 233.

하중 분산부(2342)는 프레임부(2341)의 내면으로부터 미리 설정된 길이로 돌출되어 프레임부(2341)와 함께 상판(10)을 지지하고, 이를 통해 상판(10)으로부터 전달되는 하중을 분산시킬 수 있다. 예컨대, 하중 분산부(2342)는 하판의 길이방향 및 폭 방향을 따라 대칭 구조로 배치되고, 상판(10)의 하면을 적어도 4개소 이상의 위치에서 지지할 수 있다.The load distribution portion 2342 protrudes from the inner surface of the frame portion 2431 to a predetermined length to support the top plate 10 together with the frame portion 2431, and through this, the load transmitted from the top plate 10 can be distributed. have. For example, the load distribution portion 2322 is disposed in a symmetrical structure along the length and width directions of the lower plate, and can support the lower surface of the upper plate 10 at least four locations.

분기부(2343)는 제3 구조물(233)의 단부와, 제3 구조물(233)의 단부에 대향하는 프레임부(2341)의 내면 사이에 배치되어 제3 구간(C3)을 통과한 유체를 양 방향으로 분기시킬 수 있다. 예컨대, 유체의 이동방향에 대향하는 분기부(2343)의 일 측은 일 방향을 향할수록 단면의 폭이 점차 좁아지는 쐐기 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제3 구간(C3)을 통과한 유체는 분기부(2343)의 단부에 접촉되어 복수의 방향으로 분기될 수 있다.The branching portion 2343 is disposed between the end portion of the third structure 233 and the inner surface of the frame portion 2341 facing the end portion of the third structure 233 to transfer the fluid that has passed through the third section C3. You can branch in the direction. For example, one side of the branch portion 2343 facing the direction of movement of the fluid may be formed in a wedge shape in which the width of the cross section gradually narrows toward one direction. Accordingly, the fluid that has passed through the third section C3 may contact the ends of the branching portions 2343 and branch in a plurality of directions.

한편, 본 유체 분석용 칩(1)은 하판(20)의 상면에 복수개의 세포 수용홈(24)을 형성하여 유체에 포함된 검출 대상물질의 움직임을 관찰하거나, 검출 대상물질을 계수할 수 있다.On the other hand, the present chip for fluid analysis 1 may form a plurality of cell receiving grooves 24 on the upper surface of the lower plate 20 to observe the movement of the detection target substance contained in the fluid or to count the detection target substance. .

도 5는 도 1의 “B”부분을 확대하여 나타낸 확대도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분석용 칩의 하판에 형성된 복수개의 세포 수용홈을 확대하여 나타낸 확대도이고, 도 7 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분석용 칩의 양각돌기의 다양한 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.5 is an enlarged view showing an enlarged portion “B” of FIG. 1, and FIG. 6 is an enlarged view showing an enlarged view of a plurality of cell receiving grooves formed in a lower plate of a fluid analysis chip according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 to 8 are cross-sectional views schematically showing various embodiments of embossed projections of a chip for fluid analysis according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 5를 참조하면, 제4 구간(C4) 및 제5 구간(C5)을 형성하는 하판(20)에는, 제4 구간(C4)에서 방향이 전환되어 타 방향으로 이동 중인 유체의 일부가 수용되는 복수개의 세포 수용홈(24)이 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 5, the lower plate 20 forming the fourth section C4 and the fifth section C5 includes a part of the fluid that is shifted in the other direction by changing the direction in the fourth section C4. A plurality of cell receiving grooves 24 are accommodated may be formed.

여기서, 하판(20)은 양각돌기(25)를 포함할 수 있다.Here, the lower plate 20 may include embossed projections 25.

양각돌기(25)는 하판(20)의 상면으로부터 수직방향을 따라 미리 설정된 길이로 돌출되어 격자형 구조를 형성하고, 내측에 복수개의 세포 수용홈(24)을 형성할 수 있다. The embossed protrusion 25 protrudes from the upper surface of the lower plate 20 to a predetermined length along the vertical direction to form a lattice-like structure, and may form a plurality of cell receiving grooves 24 inside.

여기서, 양각돌기(25)는 유체의 흐름에 영향을 주지 않고, 유체에 포함된 세포가 양각돌기(25)의 단부에 걸치지 않아 양각돌기(25)를 기준으로 이분법적인 판별이 객관적으로 이루어질 수 있도록, 미리 설정된 선폭과 높이의 비율을 갖는 크기로 형성될 수 있다.Here, the embossed protrusion 25 does not affect the flow of the fluid, and the cells contained in the fluid do not span the end of the embossed protrusion 25 so that the dichotomous discrimination based on the embossed protrusion 25 can be objectively made. So, it can be formed in a size having a preset ratio of line width and height.

더 자세하게는, 양각돌기(25)는 선폭과 높이의 비율이 1:01 내지 1:2의 크기로 형성되며, 구체적으로 양각돌기(25)의 선폭은 1 내지 3㎛의 크기로 형성되고, 양각돌기(25)의 높이는 0.5 내지 2㎛의 크기로 형성될 수 있다.More specifically, the embossed projection 25 has a line width and height ratio of 1:01 to 1: 2 in size, specifically, the embossed projection 25 has a line width of 1 to 3 μm in size, and embossed. The height of the projection 25 may be formed in a size of 0.5 to 2㎛.

또한, 양각돌기(25)는 표면에 미세 패턴이 형성된 금형을 이용한 사출성형 방법을 통하여 제작될 수 있다.In addition, the embossed protrusion 25 may be manufactured through an injection molding method using a mold having a fine pattern formed on its surface.

더 자세하게는, 양각돌기(25)는 마이크로 내지 나노 단위의 극초단 레이저(펨토초 10-15) 가공을 통해 표면에 격자 형상의 미세 패턴이 형성된 금형(사출 코어)을 이용한 사출성형 방법을 통하여 하판의 상면에 형성될 수 있다. 참고로, 격자 형상의 미세 패턴은, 금형 표면을 폴리싱 처리한 후, 금형을 스테이지에 고정시키는 단계, 펨토초 재생 증폭장치를 스테이지에 고정된 금형의 상부에 위치시킨 후, 미리 설정된 경로를 따라 금형의 표면상에서 이동하며, 금형의 표면에 레이저를 조사하여 격자 형상의 미세 패턴을 형성하는 단계, 그리고 격자 형상의 미세 패턴이 형성된 금형의 표면에 후처리를 수행하여 가공홈 내의 침전물 및 버(burr)를 제거하는 단계를 통해 금형의 표면에 형성될 수 있다. 여기서, 펨토초 재생 증폭장치는 격자의 폭이 가장 큰 패턴에서 격자의 폭이 가장 작은 패턴 순으로 레이저 가공을 수행할 수 있고, 각 가공에 따라 출력되는 레이저의 세기 및 이동속도를 조절하여 금형의 표면에 형성되는 가공홈의 폭 및 깊이를 조절할 수 있다.In more detail, the embossed protrusion 25 is formed of a lower plate through an injection molding method using a mold (injection core) in which a fine pattern having a lattice shape is formed on the surface through processing of micro-nano-level ultra-short lasers (femtosecond 10-15). It can be formed on the upper surface. For reference, the fine pattern of the lattice shape, after polishing the surface of the mold, fixing the mold to the stage, placing the femtosecond regeneration amplifying device on the top of the mold fixed to the stage, and following the preset path of the mold Moving on the surface, irradiating a laser on the surface of the mold to form a fine pattern in a lattice shape, and performing post-treatment on the surface of the mold on which the fine pattern in a lattice shape is formed to remove deposits and burrs in the processing groove. It may be formed on the surface of the mold through the step of removing. Here, the femtosecond reproducing amplifier can perform laser processing from the pattern with the largest grid width to the pattern with the smallest grid width, and adjust the intensity and movement speed of the laser output according to each processing to control the surface of the mold. The width and depth of the processing groove formed in the can be adjusted.

여기서, 극초단 레이저 가공을 통해 표면에 직접 미세 패턴이 각인된 사출 코어는 NAK55, NAK80, STAVAX 등의 열처리 강 소재로 적용되어, 부식에 강하고, 미세입자에 의한 찍힘이 발생하지 않는 이점이 있다. 또한, 사출 코어는 수지의 침투 문제와 생산시간 단축, 제작비용 절감 등의 이점이 있고, 이에 따라 본 유체 분석용 칩(1)의 생산 시 생산비용을 월등히 절감할 수 있다.Here, the injection core, which is imprinted with a fine pattern directly on the surface through ultra-short laser processing, is applied as a heat-treated steel material such as NAK55, NAK80, STAVAX, and has the advantage of being resistant to corrosion and not being caused by fine particles. In addition, the injection core has the advantages of resin penetration problem, shortened production time, and reduced manufacturing cost, and accordingly, it is possible to significantly reduce the production cost when producing the fluid analysis chip 1.

즉, 본 유체 분석용 칩(1)은 양각돌기(25)를 통하여 하판(20)의 상면에 격자형상의 돌출 구조물을 형성하고, 이를 통해 복수개의 세포 수용홈(24)을 형성할 수 있다.That is, the present fluid analysis chip 1 may form a lattice-like protruding structure on the upper surface of the lower plate 20 through the embossed protrusion 25, thereby forming a plurality of cell receiving grooves 24.

한편, 하판(20)의 상면에 형성되는 복수개의 세포 수용홈(24)은 단일 세포 수용홈(24)의 평면적의 크기에 따라 복수개의 세포 수용영역으로 구분될 수 있다.Meanwhile, the plurality of cell accommodating grooves 24 formed on the upper surface of the lower plate 20 may be divided into a plurality of cell accommodating areas according to the size of the plane of the single cell accommodating groove 24.

도 6을 참조하면, 복수개의 세포 수용영역은, 복수개의 세포 수용홈(24) 가운데 가장 큰 평면적의 크기를 갖는 복수개의 세포 수용홈(24)으로 구성되는 제1 세포 수용영역(A1), 제1 세포 수용영역(A1)을 구성하는 단일 세포 수용홈(24)의 평면적에 비하여 1/4 내지 1/6 사이의 평면적의 크기로 형성되는 복수개의 세포 수용홈(24)으로 구성되는 제2 세포 수용영역(A2), 제2 세포 수용영역(A2)을 구성하는 단일 세포 수용홈(24)의 평면적에 비하여 1/4 내지 1/6 사이의 평면적의 크기로 형성되는 복수개의 세포 수용홈(24)으로 구성되는 제3 세포 수용영역(A3), 제3 세포 수용영역(A3)을 구성하는 단일 세포 수용홈(24)의 평면적에 비하여 1/4 내지 1/6 사이의 평면적의 크기로 형성되는 복수개의 세포 수용홈(24)으로 구성되는 제4 세포 수용영역(A4), 및 제4 세포 수용영역(A4)을 구성하는 단일 세포 수용홈(24)의 평면적에 비하여 1/4 내지 1/6 사이의 평면적의 크기로 형성되는 복수개의 세포 수용홈(24)으로 구성되는 제5 세포 수용영역(A5)을 포함할 수 있다. 그러나, 복수개의 세포 수용영역은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 세포 수용영역의 수가 증가 혹은 감소될 수 있다.Referring to FIG. 6, the plurality of cell accommodating regions include a first cell accommodating region (A1) composed of a plurality of cell accommodating grooves (24) having the largest planar size among the plural cell accommodating grooves (24). The second cell composed of a plurality of cell receiving grooves 24 formed in a size of 1/4 to 1/6 of the plane area of the single cell receiving groove 24 constituting the 1 cell receiving region A1 A plurality of cell receiving grooves (24) formed in a size of a plane area between 1/4 and 1/6 compared to the planar area of the single cell receiving groove (24) constituting the receiving area (A2) and the second cell receiving area (A2) ) Is formed in a size of a flat area between 1/4 and 1/6 compared to the flat area of the single cell receiving groove 24 constituting the third cell receiving area A3 and the third cell receiving area A3. Consists of a fourth cell receiving area (A4) composed of a plurality of cell receiving grooves (24), and a fourth cell receiving area (A4) It may include a fifth cell receiving region (A5) consisting of a plurality of cell receiving grooves (24) formed in a size of a flat area between 1/4 to 1/6 compared to the planar area of the single cell receiving groove (24). have. However, the plurality of cell receiving regions is not necessarily limited thereto, and the number of cell receiving regions may be increased or decreased as necessary.

또한, 복수개의 세포 수용영역은 하판(20)의 상면 상에 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.In addition, the plurality of cell receiving regions may be formed in different sizes on the upper surface of the lower plate 20.

더 자세하게는, 제1 세포 수용영역(A1)은 전체 세포 수용영역의 84 ~ 86%, 제2 세포 수용영역(A2)은 전체 세포 수용영역의 10 ~ 12 %, 제3 세포 수용영역(A3)은 전체 수용영역의 1 ~ 2 %, 제4 세포 수용영역(A4)은 전체 수용영역의 0.5 ~ 1 %, 그리고 제5 세포 수용영역(A5)은 전체 수용역영의 0.1 ~ 0.5 %를 차지할 수 있다. 여기서, 제5 세포 수용영역(A5)은 전체 세포 수용영역의 중앙에 배치되고, 제4 세포 수용영역(A4)은 제5 세포 수용영역(A5)을 중심으로 교차 배치되며, 제3 세포 수용영역(A3)은 교차 배치된 제4 세포 수용영역(A4) 사이에 배치될 수 있다. 이를 통해, 제5 세포 수용영역(A5), 제4 세포 수용영역(A4) 및 제3 세포 수용영역(A3)은 제1 세포 수용영역(A1)을 이루는 단일 세포 수용홈(24)의 크기와 동일한 크기의 단일 수용영역을 형성할 수 있다. 그리고, 제2 세포 수용영역(A2)은 상기 단일 수용영역을 중심으로 교차 배치되고, 제1 세포 수용영역(A1)은 제2 세포 수용영역(A2)의 둘레에 배치될 수 있다. 그러나, 복수개의 세포 수용영역은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 세포 수용영역의 크기 및 배치구조가 변경되어 적용될 수 있다.More specifically, the first cell receiving area (A1) is 84 to 86% of the total cell receiving area, the second cell receiving area (A2) is 10 to 12% of the total cell receiving area, and the third cell receiving area (A3) Is 1 to 2% of the total receiving area, the fourth cell receiving area (A4) is 0.5 to 1% of the total receiving area, and the fifth cell receiving area (A5) can occupy 0.1 to 0.5% of the total receiving area. . Here, the fifth cell accommodating region (A5) is disposed in the center of the entire cell accommodating region, the fourth cell accommodating region (A4) is cross-arranged around the fifth cell accommodating region (A5), and the third cell accommodating region is (A3) may be disposed between the cross-arranged fourth cell receiving region (A4). Through this, the fifth cell receiving area (A5), the fourth cell receiving area (A4) and the third cell receiving area (A3) is the size of the single cell receiving groove (24) constituting the first cell receiving area (A1) and A single receiving area of the same size can be formed. In addition, the second cell accommodating region A2 may be arranged to be cross-centered around the single accommodating region, and the first cell accommodating region A1 may be disposed around the second cell accommodating region A2. However, the plurality of cell receiving regions is not necessarily limited thereto, and the size and arrangement structure of each cell receiving region may be changed and applied as necessary.

한편, 복수개의 세포 수용홈(24)을 형성하는 양각돌기(25)는 전체적으로 동일한 높이로 형성되거나, 수용영역에 따라 각각 다른 높이로 형성될 수 있다.Meanwhile, the embossed protrusions 25 forming the plurality of cell receiving grooves 24 may be formed to have the same height as a whole or different heights depending on the receiving area.

또한, 양각돌기(25)는 상기 유체의 이동방향 및 하판(20)의 폭 방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 높이가 점차 증가하거나, 감소하는 구조로 형성될 수 있다.In addition, the embossed protrusion 25 may be formed in a structure in which the height gradually increases or decreases along at least one of the direction of the movement of the fluid and the width of the lower plate 20.

더 자세하게는, 양각돌기(25)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 유체의 이동방향을 따라 높이가 점차 증가하는 구조로 형성되거나, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 유체의 이동방향을 따라 높이가 점차 감소하는 구조로 형성될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 양각돌기(25)는 유체의 이동방향 혹은 하판(20)의 폭 방향을 따라 파형과 같은 요철구조를 이루도록 형성되거나, 하판(20)의 폭 방향을 따라 중심부에서 외측을 향할수록 높이가 점차 증가하는 하프(harp)형 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 양각돌기(25)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 구조로 변경되어 적용될 수 있다.More specifically, the embossed projection 25 is formed in a structure in which the height is gradually increased along the direction of movement of the fluid as shown in Figure 7 (a), or as shown in Figure 7 (b) of the fluid It may be formed in a structure in which the height gradually decreases along the moving direction. In addition, although not shown in the drawing, the embossed projection 25 is formed to form a concavo-convex structure such as a waveform along the direction of movement of the fluid or the width of the lower plate 20, or the outer side from the center along the width direction of the lower plate 20 It may be formed in a half-type (harp) structure, the height of which gradually increases toward the. However, the embossed projection 25 is not necessarily limited to this, and may be changed and applied to various structures as necessary.

또한, 양각돌기(25)는 표면에 위치한 검출 대상물질을 일 측 또는 타 측으로 안내할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.In addition, the embossed projection 25 may be formed in a structure capable of guiding the target material located on the surface to one side or the other side.

더 자세하게는, 양각돌기(25)의 단부는 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 표면에 안착된 검출 대상물질을 일 측 또는 타 측으로 안내할 수 있도록 곡면 구조로 형성될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 양각돌기(25)의 단부는 경사면의 구조로 형성될 수 있다. 아울러, 양각돌기(25)의 단부는 표면에 안착된 검출 대상물질을 일 방향으로만 안내할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.In more detail, the end of the embossed protrusion 25 may be formed in a curved structure to guide the detection target material seated on the surface to one side or the other side as shown in FIG. 8 (a). In addition, although not shown in the drawing, the end of the embossed projection 25 may be formed in a structure of an inclined surface. In addition, the end of the embossed projection 25 may be formed in a structure that can guide the detection target material seated on the surface in only one direction.

또한, 양각돌기(25)는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 단부에 안착되는 검출 대상물질과의 접촉을 최소화할 수 있도록 하판(20)의 상면으로부터 단부를 향하여 단면의 폭이 점차 좁아지는 타원형상의 웨지 구조로 형성될 수 있다.In addition, the embossed protrusion 25 is gradually narrowed in cross-section toward the end from the upper surface of the lower plate 20 so as to minimize contact with the detection target material seated at the end, as shown in Figure 8 (b) The paper may be formed in an oval-shaped wedge structure.

또한, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 양각돌기(25)의 단부에는 검출 대상물질이 잔존하는 것이 차단될 수 있도록 곡면형상으로 형성된 양각돌기(25)의 단부로부터 수직방향을 따라 미리 설정된 길이로 돌출되는 미세돌기(251)가 더 형성될 수 있다. 예컨대, 미세돌기(251)는 단부를 향하여 단면의 폭이 점차 좁아지는 웨지 구조로 형성되고, 양각돌기(25)에 비하여 더 작은 폭 및 높이로 형성될 수 있다.In addition, as shown in Figure 8 (c), the end portion of the embossed projection 25 is preset in the vertical direction from the end of the embossed projection 25 formed in a curved shape so that the detection object can remain blocked A fine protrusion 251 protruding to a length may be further formed. For example, the fine protrusion 251 may be formed of a wedge structure in which the width of the cross section gradually narrows toward the end, and may be formed with a smaller width and height than the embossed protrusion 25.

또한, 제5 구간(C5)을 형성하는 하판(20)에는, 제4 구간(C4)을 통과한 유체가 저장되는 유체 저장홈(26) 및 제4 구간(C4)을 통과한 유체를 유체 저장홈(26)으로 안내하는 경사면(27)이 더 형성될 수 있다.In addition, in the lower plate 20 forming the fifth section C5, the fluid storage groove 26 in which the fluid passing through the fourth section C4 is stored and the fluid passing through the fourth section C4 are stored in the fluid. An inclined surface 27 leading to the groove 26 may be further formed.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 분석용 칩(1)에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a chip 1 for fluid analysis according to another embodiment of the present invention will be described.

참고로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 분석용 칩(1)을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 본 유체 분석용 칩(1)을 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하고, 동일하거나 중복된 설명은 생략하기로 한다.For reference, for the configuration of the fluid analysis chip 1 according to another embodiment of the present invention, for convenience of description, the same reference numerals are used while describing the fluid analysis chip 1, and the same Or, duplicate descriptions will be omitted.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 분석용 칩의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 분석용 칩의 유체흐름패드의 일부를 개략적으로 나타낸 평면도이다.9 is a schematic view showing a cross-section of a chip for fluid analysis according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a plan view schematically showing a part of a fluid flow pad of a chip for fluid analysis according to another embodiment of the present invention to be.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 분석용 칩(1)은 유체에 포함된 검출 대상물질의 움직임을 관찰하거나, 검출 대상물질을 계수할 수 있는 유체 분석용 칩(1)으로서, 투입구가 형성되는 상판(10), 및 상판(10)의 하측에 배치되어 상판(10)을 지지하는 하판(20)을 포함한다. 여기서, 상판(10)과 하판(20) 사이에는 투입구를 통해 유입된 유체가 이동 가능한 유체채널(C), 및 유체채널(C)의 양 측부에 형성되어 유체채널(C)을 따라 이동 중인 유체의 흐름을 안내하는 공기벽(air-wall)이 형성된다.Referring to FIG. 9, the fluid analysis chip 1 according to another embodiment of the present invention is a fluid analysis chip 1 capable of observing the movement of a detection target substance contained in a fluid or counting a detection target substance As, it includes a lower plate 20 is disposed on the lower side of the upper plate 10, and the upper plate 10 is formed with an inlet port to support the upper plate 10. Here, between the upper plate 10 and the lower plate 20, the fluid flowing through the inlet is formed on both sides of the movable fluid channel (C), and the fluid channel (C), the fluid being moved along the fluid channel (C) An air-wall is formed to guide the flow of the air.

더 자세하게는, 상판(10)의 내측에는, 상판(10)의 하면으로부터 미리 설정된 깊이로 함몰되는 홈부(14), 및 홈부(14)가 형성된 상판(10)의 내면으로부터 미리 설정된 길이로 돌출되어 양 측부에 공기벽(air-wall)을 형성하고, 단부와 하판(20)의 상면 사이에 공기벽(air-wall)과 연통되는 유체채널(C)을 형성하는 유체흐름패드(13)가 형성될 수 있다.More specifically, the inside of the top plate 10, the groove portion 14 is recessed to a predetermined depth from the lower surface of the top plate 10, and the groove portion 14 is formed to protrude to the predetermined length from the inner surface of the top plate 10 A fluid flow pad 13 is formed on both sides to form an air-wall, and a fluid channel C communicating with the air-wall between the end and the upper surface of the lower plate 20 is formed. Can be.

한편, 유체채널(C)과, 유체채널(C)의 양 측부에 형성된 복수개의 공기벽(air-wall)은 미리 설정된 크기로 형성될 수 있다.On the other hand, the fluid channel (C), and a plurality of air walls (air-wall) formed on both sides of the fluid channel (C) may be formed in a predetermined size.

더 자세하게는, 유체채널(C)의 높이(h1)와 공기벽(air-wall)의 높이(h2)는 1:6 내지 1:8의 크기로 형성될 수 있다. 이때, 유체흐름패드(13)는, 길이 방향으로 유체의 흐름이 진행될 때, 삼투압과 공기벽(air-wall)이 없어지지 않고, 유체의 흐름이 안정적으로 유지될 수 있도록 홈부(14)가 형성된 상판(10)의 내면으로부터 적어도 300㎛ 이상의 길이로 돌출되어 미리 설정된 크기의 유체채널(C)을 형성할 수 있다. 예컨대, 유체채널(C)의 높이(h1)는 0.04 내지 0.06mm의 크기로 형성되고, 공기벽(air-wall)의 높이(h2)는 0.24 내지 0.48mm의 크기로 형성될 수 있다.More specifically, the height (h1) of the fluid channel (C) and the height (h2) of the air wall (air-wall) may be formed in a size of 1: 6 to 1: 8. At this time, the fluid flow pad 13, when the flow of the fluid in the longitudinal direction, the osmotic pressure and air-wall (air-wall) does not disappear, the top plate is formed with a groove 14 so that the fluid flow can be stably maintained It can protrude at least 300 μm or more from the inner surface of (10) to form a fluid channel (C) of a predetermined size. For example, the height h1 of the fluid channel C may be formed in a size of 0.04 to 0.06 mm, and the height h2 of an air-wall may be formed in a size of 0.24 to 0.48 mm.

또한, 도 10을 참조하면, 유체흐름패드(13)는 유체흐름패드(13)를 통과하는 유체가 균일한 유속으로 흐를 수 있도록 유체의 이동방향을 따라 폭의 크기가 점차 증가하는 구조로 형성될 수 있다.In addition, referring to FIG. 10, the fluid flow pad 13 may be formed in a structure in which the size of the width gradually increases along the moving direction of the fluid so that the fluid passing through the fluid flow pad 13 flows at a uniform flow rate. You can.

이때, 유체흐름패드(13)는 길이에 따라 각각 다른 경사각을 가지도록 형성될 수 있다. At this time, the fluid flow pad 13 may be formed to have different inclination angles depending on the length.

즉, 유체흐름패드(13)는 유체의 이동방향을 따라 폭의 크기가 점차 증가하는 구조로 형성되되, 길이에 따라 각각 다른 경사각을 가지는 구조로 형성될 수 있다.That is, the fluid flow pad 13 is formed in a structure in which the size of the width gradually increases along the direction of movement of the fluid, and may be formed in a structure having different inclination angles depending on the length.

예컨대, 유체흐름패드(13)는 2mm에서 0.01 내지 0.5도, 3mm에서 0.5 내지 3도, 5mm에서 2 내지 5도, 10mm에서 4 내지 7도, 20mm, 30mm 및 40mm에서 각각 6 내지 9도의 경사각을 이루도록 형성될 수 있다. 그러나, 유체흐름패드(13)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조로 변경되어 적용될 수 있다.For example, the fluid flow pad 13 has an inclination angle of 0.01 to 0.5 degrees at 2 mm, 0.5 to 3 degrees at 3 mm, 2 to 5 degrees at 5 mm, 4 to 7 degrees at 10 mm, 6 to 9 degrees at 20 mm, 30 mm and 40 mm, respectively. It can be formed to achieve. However, the fluid flow pad 13 is not necessarily limited to this, and can be changed and applied to various structures.

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 유체채널(C2, C3)의 내측에 유체의 이동을 안내하는 공기벽을 형성함으로써, 유체의 흐름이 안정화되어 유체 내에 기포의 발생을 방지하고, 유체채널 내에 정확한 유체의 양이 정량화되어 정확한 유체 분석이 가능할 수 있다.Thus, according to the embodiment of the present invention, by forming an air wall to guide the movement of the fluid inside the fluid channels (C2, C3), the flow of the fluid is stabilized to prevent the generation of air bubbles in the fluid, accurate in the fluid channel The amount of fluid can be quantified to allow accurate fluid analysis.

또한, 유체채널의 일 구간에 검출 대상물질을 수용 가능한 복수개의 세포 수용홈(24)을 형성함으로써, 유체 내에 포함된 검출 대상물질의 운동성을 관찰하거나, 검출 대상물질을 계수할 수 있다.In addition, by forming a plurality of cell receiving grooves 24 capable of accommodating the detection target substance in one section of the fluid channel, the mobility of the detection target substance contained in the fluid can be observed or the detection target substance can be counted.

또한, 격자형 구조를 형성하는 양각돌기(25)를 통하여 복수개의 세포 수용홈(24)을 형성함으로써, 세포 수용홈(24)에 수용된 검출 대상물질을 외부 공간과 격리시켜 세포 수용홈(24)에 수용된 검출 대상물질에 외부 유체의 혼입이나, 세포 수용홈(24)에 수용된 검출 대상물질이 외부로 유실되는 것을 예방할 수 있다.In addition, by forming a plurality of cell receiving grooves 24 through the embossed protrusions 25 forming a lattice-like structure, the cell receiving grooves 24 are separated from the detection target material accommodated in the cell receiving grooves 24 from the external space. It is possible to prevent the incorporation of an external fluid into the detection target substance accommodated in, or the detection target substance accommodated in the cell receiving groove 24 to the outside.

또한, 양각돌기(25)의 단부를 곡면 또는 경사면의 구조로 형성하여 검출 대상물질이 양각돌기(25)의 표면에 위치할 경우, 단부의 표면을 따라 일 측 또는 타 측으로 이동되도록 함으로써, 검출 대상물질이 복수개의 세포 수용홈(24) 사이의 경계부위에 잔존하는 것을 차단하여 안정적으로 검출 대상물질을 구획할 수 있고, 이를 통해 정확한 세포의 관찰이 가능할 수 있다.In addition, by forming the end of the embossed protrusion 25 in a structure of a curved or inclined surface, when the detection target material is located on the surface of the embossed protrusion 25, the object to be detected is moved to one side or the other along the surface of the end. The substance to be detected can be stably partitioned by blocking the substance from remaining at the boundary between the plurality of cell accommodating grooves 24, thereby enabling accurate observation of cells.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is usually in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. It is of course possible to perform various modifications by a person having knowledge of, and these modifications should not be individually understood from the technical idea or prospect of the present invention.

1. 유체 분석용 칩
10. 상판
11. 상부본체 11a. 수용공간
111. 투입구
112. 경사안내면
12. 상부 접합부
121. 관통공
13. 유체흐름패드
14. 홈부
20. 하판
21. 하부본체
211. 수용홈
212. 경사면
22. 하부 접합부
221. 결합구조물
23. 지지구조물
231. 제1 구조물
232. 제2 구조물
2321. 제1 유체 안내부 2321a. 안내부재
2322. 제2 유체 안내부 2322a. 유체안내면
2323. 제3 유체 안내부
233. 제3 구조물
233a. 공기채널
234. 제4 구조물
2341. 프레임부
2342. 하중 분산부
2343. 분기부
24. 복수개의 세포 수용홈
25. 양각돌기
251. 미세돌기
26. 유체 저장홈
27. 경사면
1. Fluid analysis chip
10. Tops
11. Upper body 11a. Accommodation space
111. Inlet
112. Inclined guide surface
12. Upper junction
121. Through Hole
13. Fluid flow pad
14. Home part
20. Bottom
21. Lower body
211.
212.Slope
22. Lower junction
221. Coupling structure
23. Support structure
231. First Structure
232. Second structure
2321. First fluid guide 2321a. Guide member
2322. Second fluid guide 2322a. Fluid guide surface
2323. Third fluid guide
233. Third Structure
233a. Air channel
234. Structure 4
2341. Frame
2342. Load distribution
2343. Branch
24. Multiple cell receiving grooves
25. Embossed projection
251.
26. Fluid storage groove
27. Slope

Claims (16)

유체에 포함된 검출 대상물질의 움직임을 관찰하거나, 상기 검출 대상물질을 계수할 수 있는 유체 분석용 칩으로서,
투입구가 형성되는 상판; 및
상기 상판의 하측에 배치되어 상기 상판을 지지하는 하판;
을 포함하고,
상기 상판과 상기 하판 사이에는 상기 투입구를 통해 유입된 유체가 이동 가능한 유체채널, 및 상기 유체채널의 양 측부에 형성되어 상기 유체채널을 따라 이동 중인 유체의 흐름을 안내하는 공기벽(air-wall)이 형성되고,
상기 하판의 내측에는 상기 상판의 하면을 지지하여 상기 유체채널을 형성하는 지지구조물이 형성되고,
상기 유체채널은,
상기 투입구를 통해 투입된 유체가 상기 하판에 형성된 수용홈에 미리 설정된 높이까지 수용된 후, 일 방향으로 배출되는 제1 구간;
상기 제1 구간으로부터 배출된 유체가 상기 하판에 형성된 경사면 및 상기
지지구조물에 형성된 제2 공기벽에 안내되어 상기 유체채널의 내측 중앙부로 이동되는 제2 구간;
상기 제2 구간을 통과한 유체가 길이방향을 따라 상기 지지구조물의 내측에 형성된 제1 공기벽에 안내되어 일 방향으로 이동되는 제3 구간;
상기 제3 구간을 통과한 유체가 상기 지지구조물의 내면에 안내되어 이동방향이 전환된 후, 타 방향으로 이동되는 제4 구간; 및
상기 제4 구간을 통과한 유체가 수용되는 제5 구간;
을 포함하는 유체 분석용 칩.
As a chip for fluid analysis that can observe the movement of the detection target substance contained in the fluid, or to count the detection target substance,
An upper plate on which an inlet is formed; And
A lower plate disposed under the upper plate to support the upper plate;
Including,
Between the upper plate and the lower plate is a fluid channel through which the fluid introduced through the inlet is movable, and air-walls formed on both sides of the fluid channel to guide the flow of the fluid moving along the fluid channel Is formed,
A support structure is formed inside the lower plate to support the lower surface of the upper plate to form the fluid channel,
The fluid channel,
A first section in which the fluid introduced through the inlet is accommodated in a receiving groove formed in the lower plate to a predetermined height and then discharged in one direction;
The fluid discharged from the first section is formed on the inclined surface and the
A second section guided by the second air wall formed in the support structure and moved to the inner central portion of the fluid channel;
A third section in which the fluid passing through the second section is guided to the first air wall formed inside the support structure along the longitudinal direction and moved in one direction;
A fourth section in which the fluid that has passed through the third section is guided to the inner surface of the support structure, the direction of movement is switched, and then moved in the other direction; And
A fifth section in which the fluid passing through the fourth section is received;
Chip for fluid analysis comprising a.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 지지구조물은
상기 제1 구간을 형성하고, 유체의 이동방향을 따라 단면의 폭이 점차 좁아지는 구조로 형성되는 제1 구조물;
상기 제1 구조물의 내측에 배치되어 상기 제2 구간을 형성하고, 상기 제2 구간으로 유입된 유체와 상기 제1 구조물 사이에 상기 유체의 이동을 안내하는 상기 제2 공기벽을 형성하여 상기 제2 구간으로 유입된 유체를 상기 유체채널의 내측 중앙부로 집중시키는 제2 구조물;
상기 제1 구조물의 단부로부터 상기 하판의 길이방향으로 연장되어 상기 제3 구간을 형성하고, 내측에 길이방향을 따라 상기 제1 공기벽을 형성하는 공기채널이 형성되는 제3 구조물; 및
상기 제1 구조물 및 제3 구조물의 둘레에 배치되어 상기 제4 구간 및 상기 제5 구간을 형성하는 제4 구조물;
을 포함하는 유체 분석용 칩.
According to claim 1,
The support structure
A first structure forming the first section, and having a structure in which a width of a cross section gradually narrows along a moving direction of the fluid;
It is disposed inside the first structure to form the second section, and the second air wall is formed to guide the movement of the fluid between the fluid introduced into the second section and the first structure. A second structure for concentrating the fluid introduced into the section into the inner central portion of the fluid channel;
A third structure extending from the end of the first structure in the longitudinal direction of the lower plate to form the third section, and having an air channel formed therein along the longitudinal direction to form the first air wall; And
A fourth structure disposed around the first structure and the third structure to form the fourth section and the fifth section;
Chip for fluid analysis comprising a.
제4항에 있어서,
상기 제2 구조물은,
상기 제1 구조물의 내면과 상기 제2 구간으로 유입된 유체 사이에 제1 소공기벽을 형성하는 제1 유체 안내부; 및
상기 제1 구조물과 외면 사이에 제2 소공기벽을 형성하고, 상기 제2 소공기벽을 통해 안내된 유체를 상기 유체채널의 내측 중앙부로 안내하는 제2 유체 안내부;
를 포함하는 유체 분석용 칩.
According to claim 4,
The second structure,
A first fluid guide portion forming a first small air wall between the inner surface of the first structure and the fluid introduced into the second section; And
A second fluid guide portion forming a second small air wall between the first structure and the outer surface, and guiding the fluid guided through the second small air wall to an inner central portion of the fluid channel;
Chip for fluid analysis comprising a.
제5항에 있어서,
상기 제2 구조물은,
상기 제2 유체 안내부를 통해 상기 유체채널의 내측 중앙부로 안내되어 일 방향으로 이동되는 유체와 접촉되어 상기 유체의 흐름을 지연시키는 제3 유체 안내부;
를 더 포함하는 유체 분석용 칩.
The method of claim 5,
The second structure,
A third fluid guide portion which is guided to the inner central portion of the fluid channel through the second fluid guide portion and is in contact with a fluid moving in one direction to delay the flow of the fluid;
Chip for fluid analysis further comprising a.
제4항에 있어서,
상기 제4 구조물은,
상기 제1 구조물 및 상기 제3 구조물의 둘레에 배치되고, 일 측은 상기 제1 구조물과 연결되고 타 측은 상기 제3 구조물로부터 이격되는 폐 루프 구조의 프레임부;
상기 프레임부의 내면으로부터 미리 설정된 길이로 돌출되어 상기 상판을 지지하는 하중 분산부; 및
상기 제3 구조물의 단부와, 상기 제3 구조물의 단부에 대향하는 상기 프레임부의 내면 사이에 배치되어 상기 제3 구간을 통과한 유체를 양 방향으로 분기시키는 분기부;
를 포함하는 유체 분석용 칩.
According to claim 4,
The fourth structure,
A frame portion of a closed loop structure disposed around the first structure and the third structure, one side connected to the first structure, and the other side spaced apart from the third structure;
A load distribution portion protruding from the inner surface of the frame portion at a predetermined length to support the top plate; And
A branch portion disposed between an end portion of the third structure and an inner surface of the frame portion facing the end portion of the third structure to branch the fluid passing through the third section in both directions;
Chip for fluid analysis comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제4 구간 및 상기 제5 구간을 형성하는 상기 하판에는, 상기 제4 구간에서 방향이 전환되어 타 방향으로 이동 중인 유체의 일부가 수용되는 복수개의 세포 수용홈, 상기 제5 구간에 형성되는 유체 저장홈, 및 상기 제4 구간을 통과한 유체를 상기 유체 저장홈으로 안내하는 경사면이 더 형성되는 유체 분석용 칩.
According to claim 1,
In the lower plate forming the fourth section and the fifth section, a plurality of cell receiving grooves in which a portion of the fluid that is shifted in the other direction is moved in the fourth section is accommodated, and the fluid formed in the fifth section A storage groove, and a fluid analysis chip further comprising an inclined surface for guiding the fluid passing through the fourth section to the fluid storage groove.
제8항에 있어서,
상기 하판은 상기 하판의 상면으로부터 미리 설정된 길이로 돌출되고, 격자형 구조로 형성되어 내측에 상기 복수개의 세포 수용홈을 형성하는 양각돌기를 포함하는 유체 분석용 칩.
The method of claim 8,
The lower plate protrudes from the upper surface of the lower plate to a predetermined length, is formed in a lattice-like structure, the fluid analysis chip including embossed projections forming the plurality of cell receiving grooves inside.
제9항에 있어서,
상기 양각돌기는 펨토초 레이저 가공을 통해 표면에 미세 패턴이 형성된 금형을 통하여 상기 하판의 상면에 형성되는 유체 분석용 칩.
The method of claim 9,
The embossed protrusion is a fluid analysis chip formed on the upper surface of the lower plate through a mold having a fine pattern formed on the surface through femtosecond laser processing.
제1항에 있어서,
상기 유체채널의 높이와 상기 공기벽의 높이는 1:6 내지 1:8의 크기로 형성되는 유체 분석용 칩.
According to claim 1,
The height of the fluid channel and the height of the air wall are formed for a fluid analysis chip having a size of 1: 6 to 1: 8.
제11항에 있어서,
상기 상판의 내측에는, 상기 상판의 하면으로부터 미리 설정된 깊이로 함몰되는 홈부, 및 상기 홈부가 형성된 상기 상판의 내면으로부터 미리 설정된 길이로 돌출되어 양 측부에 상기 공기벽을 형성하고, 단부와 상기 하판의 상면 사이에 상기 공기벽과 연통되는 상기 유체채널을 형성하는 유체흐름패드가 형성되는 유체 분석용 칩.
The method of claim 11,
Inside the upper plate, a groove portion recessed to a predetermined depth from a lower surface of the upper plate, and protrudes at a predetermined length from an inner surface of the upper plate where the groove portion is formed to form the air walls on both sides, and the ends and the lower plate. A fluid analysis chip in which a fluid flow pad forming the fluid channel communicating with the air wall is formed between upper surfaces.
제12항에 있어서,
상기 유체흐름패드는, 상기 상판의 내면으로부터 적어도 300㎛ 이상의 길이로 돌출되는 유체 분석용 칩.
The method of claim 12,
The fluid flow pad, the fluid analysis chip protruding from the inner surface of the top plate to a length of at least 300㎛.
제13항에 있어서,
상기 유체채널의 높이는 0.04 내지 0.06mm의 크기로 형성되고, 상기 공기벽의 높이는 0.24 내지 0.48mm의 크기로 형성되는 유체 분석용 칩.
The method of claim 13,
The height of the fluid channel is formed in a size of 0.04 to 0.06mm, the height of the air wall is a chip for fluid analysis that is formed in a size of 0.24 to 0.48mm.
제12항에 있어서,
상기 유체흐름패드는 유체의 이동방향을 따라 폭의 크기가 점차 증가하는 구조로 형성되고, 길이에 따라 각각 다른 경사각을 가지는 유체 분석용 칩.
The method of claim 12,
The fluid flow pad is formed in a structure in which the size of the width gradually increases along the movement direction of the fluid, and the fluid analysis chip has different inclination angles depending on the length.
제15항에 있어서,
상기 유체흐름패드는
2mm에서 0.01 내지 0.5도, 3mm에서 0.5 내지 3도, 5mm에서 2 내지 5도, 10mm에서 4 내지 7도, 20mm, 30mm 및 40mm에서 각각 6 내지 9도의 경사각을 이루도록 형성되는 유체 분석용 칩.
The method of claim 15,
The fluid flow pad
A chip for fluid analysis formed to achieve an inclination angle of 0.01 to 0.5 degrees at 2 mm, 0.5 to 3 degrees at 3 mm, 2 to 5 degrees at 5 mm, 4 to 7 degrees at 10 mm, 6 to 9 degrees at 20 mm, 30 mm and 40 mm respectively.
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