KR102308065B1 - 입자검출장치 및 이를 이용한 입자검출방법 - Google Patents

입자검출장치 및 이를 이용한 입자검출방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102308065B1
KR102308065B1 KR1020190142538A KR20190142538A KR102308065B1 KR 102308065 B1 KR102308065 B1 KR 102308065B1 KR 1020190142538 A KR1020190142538 A KR 1020190142538A KR 20190142538 A KR20190142538 A KR 20190142538A KR 102308065 B1 KR102308065 B1 KR 102308065B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
site
droplet
bead
antigen
antibody
Prior art date
Application number
KR1020190142538A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210056009A (ko
Inventor
공성호
이재용
Original Assignee
경북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경북대학교 산학협력단 filed Critical 경북대학교 산학협력단
Priority to KR1020190142538A priority Critical patent/KR102308065B1/ko
Publication of KR20210056009A publication Critical patent/KR20210056009A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102308065B1 publication Critical patent/KR102308065B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/4833—Physical analysis of biological material of solid biological material, e.g. tissue samples, cell cultures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N2021/4735—Solid samples, e.g. paper, glass

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

본 발명은 입자검출장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 외부로부터 공급되는 드롭렛(droplet)이 위치되거나 이동될 수 있는 사이트(site)가 다수 마련된 보드부; 보드부의 상측으로 일정한 간격 이격되어 배치되는 커버부; 보드부에 마련된 다수의 사이트 중 적어도 어느 하나는 드롭렛이 위치하면서 소정의 반응이 일어나는 반응사이트이고, 반응사이트의 일측에는 아웃렛사이트가 위치하며, 반응사이트 및 상기 아웃렛사이트 사이에 배치되고, 반응사이트에서 아웃렛사이트로 이동되는 드롭렛에 포함된 비드 또는 비드결합체를 걸러주는 거름수단;을 포함하므로 자석없이도 시료로부터 검출대상인 항원과 같은 입자를 검출할 수 있으며 검출의 정확성과 편의성을 증진시켜줄 수 있는 기술이 개시된다.

Description

입자검출장치 및 이를 이용한 입자검출방법{Particle Detecting Device and Detecting Method Using Thereof}
본 발명은 미지의 시료 내에 검출하고자 하는 대상이 되는 항원과 같은 미세 입자가 포함되어 있는지 여부를 파악하기 위한 입자 검출 장치 및 입자검출방법에 관한 것이다.
근래에 생명현상의 규명과 신약 개발 및 진단을 위하여 생물학적 검출시스템이 이용되고 있다. 생물학적 검출시스템은 미세유체공학(microfluidics)의 기반 위에서 보다 적은 양으로 보다 빠른 시간에 정확하고 편리하게 시료를 분석하기 위한 미세 분석 시스템 과 랩온어칩(lab-on-a-chip)의 형태로 발전하고 있다.
분석의 대상이 되는 대부분의 생화학적 시료는 용액의 상태로 존재하기 때문에 액체시료를 전달하는 기술이 중요한 요소라고 할 수 있다. 미세유체공학은 이러한 미세유체의 흐름을 이용한 연구분야로서 미세분석시스템 또는 랩온어칩의 기초가 되는 핵심기술을 연구개발하는 분야이다.
랩온어칩은 보통 플라스틱, 유리, 실리콘 등의 소재를 이용하여 나노리터 이하의 미세 채널을 만들고 이를 통해 적은 양의 액체시료를 이동시켜서 기존의 실험이나 연구과정을 신속하게 수행할 수 있도록 한 것이다.
종래의 DMF(digital microfluidics) 에서는 자성비드 및 자석을 이용하여 시료 내 입자를 검출하였었다. 그러나, 시료 내의 입자를 검출하기 위하여 자성비드를 사용해야 하므로 비드를 선택할 수 있는 폭이 제한적이었다. 아울러, 자석의 이동도 요구되므로 그에 따라 칩(chip)의 크기가 커질 수 밖에 없다. 따라서, 칩의 크기를 소형화하는데 제약이 되는 원인이 되었다.
대한민국 등록특허 제10-1503510호 대한민국 등록특허 제10-0695743호
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자석없이도 시료로부터 검출하고자 하는 대상인 항원과 같은 미세 입자를 검출할 수 있는 입자검출장치 및 입자검출방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치는 외부로부터 공급되는 드롭렛(droplet)이 위치되거나 이동될 수 있는 사이트(site)가 다수 마련된 보드부; 상기 보드부의 상측으로 일정한 간격 이격되어 배치되는 커버부; 상기 보드부에 마련된 다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는 상기 드롭렛이 위치하면서 소정의 반응이 일어나는 반응사이트이고, 상기 반응사이트의 일측에는 아웃렛사이트가 위치하며, 상기 반응사이트 및 상기 아웃렛사이트 사이에 배치되고, 상기 반응사이트에서 상기 아웃렛사이트로 이동되는 상기 드롭렛에 포함된 비드결합체를 걸러주는 거름수단;을 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 보드부는, 기판; 상기 기판의 상측에 형성되되 임의의 크기로 구획된 다수의 전극; 구획되어 형성된 다수의 상기 전극 사이를 메우면서 다수의 상기 전극의 상측에 형성된 유전체층; 및 상기 유전체층의 상측에 일정한 두께로 형성된 소수성층(hydrophobic layer);을 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 보드부에서,다수의 상기 전극 각각의 위치에 따라 다수의 상기 사이트 각각의 위치가 대응되어 결정되며, 상기 드롭렛으로서, 상기 비드결합체를 포함하는 비드드롭렛, 검출항체를 포함하는 항체드롭렛, 검출대상이 되는 항원을 포함하는 항원드롭렛 및 형광물질을 포함하는 형광드롭렛 중 어느 하나 이상이 이용될 수 있고, 다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는, 외부로부터 상기 비드드롭렛을 공급받는 비드사이트인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 비드드롭렛이 상기 비드사이트로부터 상기 반응사이트로 이동될 수 있도록 상기 비드사이트 및 상기 반응사이트 사이에는 적어도 하나 이상의 상기 사이트가 배치되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는 외부로부터 상기 항원드롭렛을 공급받는 항원사이트 인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 항원드롭렛이 상기 항원사이트로부터 상기 반응사이트로 이동될 수 있도록 상기 항원사이트 및 상기 반응사이트 사이에는 적어도 하나 이상의 상기 사이트가 배치되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는, 외부로부터 상기 항체드롭렛을 공급받는 항체사이트인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 항체드롭렛이 상기 항체사이트로부터 상기 반응사이트로 이동될 수 있도록 상기 항체사이트 및 상기 반응사이트 사이에는 적어도 하나 이상의 상기 사이트가 배치되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는, 외부로부터 상기 형광드롭렛을 공급받는 형광사이트인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 형광드롭렛이 상기 형광사이트로부터 상기 반응사이트로 이동될 수 있도록 상기 형광사이트 및 상기 반응사이트 사이에는 적어도 하나 이상의 상기 사이트가 배치되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 커버부는, ITO(Indium Titanium Oxide)가 코팅된 ITO글라스이고, 상기 ITO글라스에서 상기 ITO가 코팅된 면이 상기 보드부의 상기 소수성층을 향하도록 배치된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 거름수단은, 일정한 크기와 간격을 갖춘 마이크로필러인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 마이크로필러는 상기 ITO글라스의 하측면에 장착되어 상기 반응사이트와 상기 아웃렛사이트 사이에 배치된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 보드부와 상기 커버부 사이에 배치되어 상기 커버부를 상기 보드부에 대하여 일정한 간격으로 이격시켜주는 스페이서부;를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치를 이용한 입자검출방법은, 입자검출장치의 비드사이트에 배치된 비드드롭렛을 상기 비드사이트로부터 반응사이트를 거쳐 아웃렛사이트 측으로 이동시키되, 상기 반응사이트 및 상기 아웃렛사이트 사이에 배치된 거름수단을 상기 비드드롭렛이 통과하면서 비드드롭렛에 포함된 비드결합체를 상기 반응사이트 측에 남기는 비드드롭렛 이동단계; 항원사이트에 배치된 항원드롭렛을 상기 항원사이트로부터 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키되, 상기 비드드롭렛이동단계에서 상기 비드드롭렛이 거쳐간 상기 반응사이트 및 상기 거름수단을 경유하여 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키는 항원드롭렛이동단계; 항체사이트에 배치된 항체드롭렛을 상기 항체사이트로부터 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키되, 상기 항원드롭렛이동단계에서 상기 항원드롭렛이 거쳐간 상기 반응사이트 및 상기 거름수단을 경유하여 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키는 항체드롭렛이동단계; 및 형광사이트에 배치된 형광드롭렛을 상기 형광사이트로부터 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키되, 상기 항체드롭렛이동단계에서 상기 항체드롭렛이 거쳐간 상기 반응사이트 및 상기 거름수단을 경유하여 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키는 형광드롭렛 이동단계;를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서,입자검출장치의 비드사이트에 상기 비드 또는 상기 비드결합체를 포함하는 비드드롭렛이 배치되고, 항원사이트에 검출대상항원을 포함하는 항원드롭렛이 배치되며, 항체사이트에 검출항체를 포함하는 항체드롭렛이 배치되고, 형광사이트에 형광물질을 포함하는 형광드롭렛이 배치되는 사전배치단계;를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 거름수단은, 일정한 크기와 간격을 갖춘 마이크로필러(micro pillar)인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 마이크로필러에는 다수개의 필러가 배열되어 있고, 서로 이웃하는 상기 필러 사이의 간격은 상기 비드 또는 상기 상기 비드결합체의 크기보다 작도록 다수개의 필러가 배열된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 비드드롭렛에 포함된 상기 비드결합체는 검출대상이 되는 항원과 결합반응 또는 항원-항체반응을 할 수 있는 항체가 비드에 부착된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 형광드롭렛이동단계 이후에 이루어질 수 있는 단계로서, 상기 형광물질이 상기 반응사이트 측에 남겨졌는지 여부에 따라 상기 검출대상항원의 검출여부를 판단하는 판단단계;를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
본 발명에 따른 입자 분류 장치는, 자석이 요구되지 아니하므로 시료로부터 검출대상인 항원과 같은 입자를 검출하기 위하여 이용되는 비드의 선택의 폭이 넓어지며, 입자의 검출이 용이하고, 검출의 정확성과 편의성을 증대시켜주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치의 일부 측단면을 개략적으로 나타낸 부분단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치를 이용한 입자검출방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치에서 비드드롭렛의 이동을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치에서 항원드롭렛의 이동을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치에서 항체드롭렛의 이동을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치에서 형광드롭렛의 이동을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 응용된 실시 형태에 따른 입자검출장치를 이용한 입자검출방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치의 일부 측단면을 개략적으로 나타낸 부분단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치는 보드부(200), 커버부(100), 및 거름수단을 포함한다.
먼저 보드부(200)에는 외부로부터 공급되는 드롭렛(droplet)(400)이 전기습윤(digital microfluidic ; DMF)방식으로 위치되거나 이동될 수 있는 사이트(site)(250)가 다수 마련되어 있다.
여기서 전기습윤에 관하여 언급하자면, 친수성의 액체방울이 소수성 표면 위에서 표면 장력에 의해 동그란 액적모양을 갖추며, 소수성 표면 밑에 절연층이 있고, 그 아래에 전극이 마련되고 적절한 전압을 인가하여 주면 구형의 액체방울이 평편한 액적 모양으로 변화하는 현상을 전기습윤 이라고 부른다.
이를 이용하여, 두 개의 연속된 전극에 서로 비대칭적으로 전압을 걸어주면, 액체방울이 소수성 표면 위에서 전압이 걸린 전극위로 이동하는 현상을 구현할 수 있었다. 이처럼 전기습윤을 이용하여 액체방울의 이동을 구현하는 방식을 전기습윤 방식이라고 한다.
그리고 드롭렛(400)에 대해서 설명하자면, 드롭렛(droplet)(400)은 마이크로비드(microbead)(611) 또는 비드결합체(600)를 포함하는 비드드롭렛(410), 검출항체(630)를 포함하는 항체드롭렛(430), 검출대상이 되는 항원(620)을 포함하는 항원드롭렛(420)과 형광물질(640)을 포함하는 형광드롭렛(440)을 총칭한 것이다.
따라서, 드롭렛(400)이라고 간략히 총칭하여 설명하는 것은 비드드롭렛(410), 항체드롭렛(430), 항원드롭렛(430), 형광드롭렛(440) 모두에 적용될 수 있는 설명이라고 할 수 있다.
비드드롭렛(410)은 마이크로비드(microbeads)(611) 또는 비드결합체(600)를 포함하는 드롭렛을 말한다. 여기서 비드결합체(600)는 항체(antibody)(613)가 마이크로비드(611)에 결합된 것이 바람직하다. 마이크로비드(611)에 결합된 항체(613)는 검출하고자 하는 항원(620)과 항원-항체반응을 일으킬 수 있는 검출항체(613)인 것이 바람직하다.
마이크로비드(611)에 부착되는 항체(613)는 검출대상이 되는 항원인 검출대상항원(620)과 항원-항체반응이 일어날 수 있는 것이나 결합반응이 일어날 수 있는 것이 바람직하다. 마이크로비드(611)로서 폴리스티렌비드를 이용할 수 있다.
항원드롭렛(420)은 검출대상항원(620)을 포함하고 있는 드롭렛 또는 검출대상항원(620)을 포함하고 있는지 여부를 테스트 받는 시료인 드롭렛을 말한다.
항체드롭렛(430)은 검출항체(630)를 포함하는 드롭렛을 말한다. 여기서 검출항체(630)란 검출대상항원(620)과 항원-항체반응 또는 결합반응을 일으킬 수 있는 항체를 말한다. 앞서 언급한 비드드롭렛(410)의 마이크로비드(611)에 부착된 항체(613) 또한 검출항체인 것이 바람직하다.
형광드롭렛(440)은 형광물질(640)을 포함하는 드롭렛을 말한다. 여기서 형광물질(640)은 검출항체(630)와 결합될 수 있는 것이 바람직하다.
참고로 필요에 따라서는 워싱(wsashing)을 하기 위한 워싱드롭렛(450)도 이용될 수 있다.
보드부(200)는 기판(substrate)(210), 다수의 전극(electrode)(250), 유전체층(dielectric layer)(230) 및 소수성층(hydrophobic layer)(220)을 포함하여 이루어진다.
기판(210)은 전극(250), 유전체층(230) 및 소수성층(220)을 받쳐주는 기반으로서의 역할을 한다. 이러한 기판(210)의 예로서 글라스기판을 들을 수 있다.
기판(210)의 상측면에는 하나 이상의 전극(250)이 마련되어 있다.
다수의 전극(250) 각각은 도 1 및 도 2에 예시적으로 도시된 바와 같이 기판(210)의 상측에 형성되되 임의의 크기로 구획되어 형성되어 있다.
유전체층(230)은 기판(210)상에 구획된 형태로 형성된 다수의 전극들(250) 사이를 메우면서 다수의 전극(250)의 상측에 형성된다. 그리고, 유전체층(230)의 상측에 일정한 두께로 형성된 소수성층(hydrophobic layer)(220)이 형성되어 있다.
그리고, 다수의 전극(250) 각각의 위치에 따라 다수의 사이트(510, 520, 530, 540, 550, 560) 각각의 위치가 대응되어 결정된다. 따라서, 각각의 전극의 위치는 전기습윤방식(digital microfluidic ; DMF)으로 드롭렛이 위치되거나 이동될 수 있는 사이트(site)가 된다.
다시 말해서, 사이트(site)는 전기습윤방식에 의해 드롭렛이 이동 또는 위치할 수 있는 지점을 지칭하는 것이다. 그리고, 보드부(200)에서 드롭렛은 전극의 연직 상측인 소수성층(220)의 표면에 위치 또는 이동된다. 따라서, 전극의 위치에 따라 사이트의 위치가 결정된다.
이러한 사이트는 전극이 다수이므로 사이트 또한 다수이며 설명과 이해의 편의를 위해 다음과 같이 세부명칭이 부여될 수 있다.
다수의 사이트 중에서, 적어도 어느 하나는 드롭렛이 위치하면서 소정의 반응이 일어나는 반응사이트(550)이다. 그리고, 반응사이트(550)의 일측에는 아웃렛사이트(560)가 위치한다. 반응사이트(550)와 아웃렛사이트(560)의 사이에는 거름수단(300)이 배치된다.
거름수단(300)은 반응사이트(550)에서 아웃렛사이트(560)로 이동되는 드롭렛에 포함된 검출대상입자가 반응사이트(550) 측에 남아있도록 검출대상입자를 걸러준다. 따라서, 아웃렛사이트(560)는 드롭렛이 거름수단(300)에 의해 걸러면서 위치하게 되는 사이트라고 할 수 있다.
다수의 사이트 중 다른 어느 하나는 외부로부터 비드드롭렛(410)을 공급받는다. 따라서 외부로부터 공급되는 비드드롭렛(410)이 위치하게 되는 사이트를 비드사이트(510)라고 할 수 있다.
그리고, 다수의 사이트 중에서 또 다른 어느 하나는 외부로부터 항원드롭렛(420)을 공급받는다. 따라서, 외부로부터 공급되는 항원드롭렛(420)이 배치되는 사이트를 항원사이트(520)라고 할 수 있다.
그리고, 다수의 사이트 중 또 다른 어느 하나는 외부로부터 항체드롭렛(430)을 공급받는다. 따라서, 외부로부터 공급되는 항체드롭렛(430)이 배치되는 사이트를 항체사이트(530)라고 할 수 있다.
그리고, 다수의 사이트 중 또 다른 어느 하나는 외부로부터 형광드롭렛(440)을 공급받는다. 따라서, 외부로부터 공급되는 형광드롭렛(440)이 위치하게 되는 사이트를 형광사이트(540)라고 할 수 있다.
이와 같이 다수의 사이트 중에서 외부로부터 비드드롭렛(410), 항원드롭렛(420), 항체드롭렛(430) 또는 형광드롭렛(440)이 외부로부터 공급되는 위치에 따라 비드사이트(510), 항원사이트(520), 항체사이트(530) 또는 형광사이트(540)라고 특정지을 수 있다.
아울러, 비드드롭렛(410)이 비드사이트(510)로부터 전기습윤방식에 의해 반응사이트(550)로 이동될 수 있도록 비드사이트(510) 및 반응사이트(550) 사이에는 적어도 하나 이상의 사이트가 배치되어 있다.
마찬가지로, 항원드롭렛(420)이 항원사이트(520)로부터 전기습윤방식에 의해 반응사이트(550)로 이동될 수 있도록 항원사이트(520) 및 반응사이트(550) 사이에는 적어도 하나 이상의 사이트가 배치되어 있다.
또한, 항체드롭렛(430)이 항체사이트(530)로부터 전기습윤방식에 의해 반응사이트(550)로 이동될 수 있도록 항체사이트(530) 및 반응사이트(550) 사이에는 적어도 하나 이상의 사이트가 배치되어 있다.
그리고, 형광드롭렛(440)이 형광사이트(540)로부터 전기습윤방식에 의해 반응사이트(550)로 이동될 수 있도록 형광사이트(540) 및 반응사이트(550) 사이에는 적어도 하나 이상의 사이트가 배치되어 있다.
이처럼 보드부(200)에는 다수의 사이트가 배치되어 있으며, 다수의 사이트가 배치되는 형태는 도 1에 도시된 형태에 국한되지 않는다.
다음으로 커버부(100)는 보드부(200)의 상측으로 일정 간격 이격되어 배치된다.
여기서, 커버부(100)가 보드부(200)에 대하여 일정간격 이격되어 있을 수 있도록 커버부(100)와 보드부(200) 사이에 개재 또는 배치되어 커버부(100)를 받쳐주는 스페이서(spacer)부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
커버부(100)는 글라스(110)에 ITO(Indium Titanium Oxide)(120)가 코팅된 ITO글라스(100)인 것이 바람직하다. ITO글라스(100)에서 ITO(120)가 코팅된 면이 보드부(200)의 소수성층(220)을 향하도록 배치된다.
거름수단은 반응사이트(550) 및 아웃렛사이트(560) 사이에 배치되고, 반응사이트(550)에서 아웃렛사이트(560)로 이동되는 드롭렛에 포함된 검출대상인 입자가 반응사이트(550)에 남아있도록 검출대상입자를 걸러준다.
이러한 거름수단의 바람직한 예로서 일정한 크기와 간격을 갖춘 마이크로필러(micropillar)(300)를 들을 수 있으며 좀 더 구체적으로는 SU-8 마이크로필러(SU-8 micropillar)가 있다. 도 1, 2에서 참조되는 바와 같이, 마이크로필러(300)는 ITO글라스(100)의 하측면에 장착되어 ITO글라스(100)의 지지를 받으며 반응사이트(550)와 아웃렛사이트(560)사이에 배치된 것이 바람직하다.
이와 같은 입자검출장치에서 필요에 따라서는 반응사이트(550)에 빛을 조사하여 주는 광조사부(미도시) 및 빛을 감지하는 광감지부(미도시)가 입자검출장치에 더 포함된 형태도 충분히 가능하다.
또한, 광감지부로 감지된 빛을 토대로 하여 검출대상항원과 같은 입자에 대한 정보를 처리하는 프로세서부(미도시)를 더 포함하는 형태도 충분히 가능하다.
이와 같은 입자검출장치를 이용하여 입자를 검출하는 검출방법에 대한 설명을 통해 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치에 대하여 좀 더 이해될 수 있다.
이어서, 위와 같은 입자검출장치를 이용한 입자검출방법에 대하여 도 3을 더 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치를 이용한 입자검출방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 3을 더 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치를 이용한 입자검출방법은 기본적으로 비드드롭렛이동단계(S120), 항원드롭렛이동단계(S130), 항체드롭렛이동단계(S140) 및 형광드롭렛이동단계(S150)을 포함한다. 여기에 사전배치단계(S110)를 더 포함할 수도 있다.
<< S110 >>
사전배치단계(S110)는 입자검출장치에 마련된 사이트 중 드롭렛(410, 420, 430, 440)이 공급되어 배치되는 사이트(510, 520, 530, 540)에 드롭렛(410, 420, 430, 440)을 공급하여 배치시키는 단계라고 할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 비드드롭렛(410)을 비드사이트(510)에 배치시킨다. 그리고, 항원사이트(520)에 항원드롭렛(420)을 배치시킨다. 항체사이트(530)에는 항체드롭렛(430)을 배치시키고, 형광드롭렛(440)을 형광사이트(540)에 배치시킨다. 비드드롭렛(410), 항원드롭렛(420), 항체드롭렛(430) 및 형광드롭렛(440)이 배치되는 시간상의 선후관계는 중요하지 않으며, 동시(同時)배치든 이시(異時)적 순차배치이든 상관없다.
여기서 항원드롭렛(420)은 검출하고자 하는 항원을 포함했는지 여부를 확인하기 위한 시료일 수 있다.
이처럼 도 1에서 예시적으로 참조되는 바와 같은 형태로 각 드롭렛(410, 420, 430, 440)을 각기 지정된 사이트(510, 520, 530, 540)에 배치시킨다.
<< S120 >>
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치에서 비드드롭렛의 이동을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4를 더 참조하면, 비드드롭렛이동단계(S120)는 입자검출장치의 비드사이트(510)에 배치된 비드드롭렛(410)을 비드사이트(510)로부터 반응사이트(550)를 거쳐 아웃렛사이트(560) 측으로 이동시키되, 반응사이트(550) 및 아웃렛사이트(560) 사이에 배치된 거름수단을 비드드롭렛(410)이 통과하면서 비드드롭렛(410)에 포함된 비드(611) 또는 비드결합체(600)를 반응사이트(550) 상에 남기는 단계이다.
여기서 비드결합체(600)는 항체(613)가 마이크로비드(611)에 결합된 것이 바람직하다. 마이크로비드(611)에 결합된 항체(613)는 검출하고자 하는 항원(620)과 항원-항체반응을 일으킬 수 있는 검출항체(613)인 것이 바람직하다.
비드드롭렛(410)은 도 4에 나타낸 경로(PT1)를 따라 적어도 아웃렛사이트(560)까지 전기습윤방식으로 이동된다. 여기서 반응사이트(550)에 도착한 비드드롭렛(410)은 SU-8 마이크필러(300)를 통과하면서 아웃렛사이트(560)로 이동된다.
여기서, SU-8 마이크로필러(300)에 포함된 다수개의 필러 사이의 간격이 비드결합체(600)의 크기보다 작게 형성되어 있다. 따라서, 비드드롭렛(410)이 아웃렛사이트(560)으로 이동되면서 SU-8마이크로필러(300)에 의해 비드결합체(600)가 걸러지면서 반응사이트(550)에 남아있게 된다.
<< S130 >>
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치에서 항원드롭렛의 이동을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5를 더 참조하면, 항원드롭렛이동단계(S130)는 항원사이트(520)에 배치된 항원드롭렛(420)을 항원사이트(520)로부터 아웃렛사이트(560) 측으로 이동시키되, 비드드롭렛이동단계(S120)에서 비드드롭렛(410)이 거쳐간 반응사이트(550) 및 거름수단(300)을 경유하여 아웃렛사이트(560) 측으로 이동시키는 단계이다.
여기서 항원드롭렛(420)은 앞서 언급한 바와 같이 검출대상항원(620)을 포함하고 있는 드롭렛이다.
항원드롭렛(420)은 도 5에 나타난 경로(PT2)를 따라 적어도 아웃렛사이트(560)까지 전기습윤방식으로 이동된다. 여기서, 반응사이트(550)에 도착한 항원드롭렛(420)은 거름수단인 SU-8 마이크로필러(300)를 통과하면서 아웃렛사이트(560)으로 이동된다.
여기서, 항원드롭렛(420)에 포함되어 있던 검출대상항원(620)은 비드결합체(600)과 항원-항체반응을 일으킨다. 즉, 검출대상항원(620)이 마이크로비드(611)에 결합되어 있던 항체(613)과 결합된다. 따라서 검출대상항원(620)은 비드결합체(600)에 결합되어 반응사이트(550)에 남게 된다.
검출대상항원(620)이 비드결합체(600)에 결합됨에 따라 SU-8마이크로필러(300)을 통과하지 못하게 되므로 반응사이트(550)에 남아 있게 된다.
<< S140 >>
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치에서 항체드롭렛의 이동을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6을 더 참조하면, 항체사이트(530)에 배치된 항체드롭렛(430)을 항체사이트(530)로부터 아웃렛사이트(560) 측으로 이동시키되, 항원드롭렛이동단계(S130)에서 항원드롭렛(420)이 거쳐간 반응사이트(550) 및 거름수단(300)을 경유하여 아웃렛사이트(560) 측으로 이동시키는 단계이다.
항체드롭렛(430)은 도 6에 나타난 경로(PT3)를 따라 적어도 아웃렛사이트(560)까지 전기습윤방식으로 이동된다. 여기서, 반응사이트(550)에 도착한 항체드롭렛(430)은 거름수단인 SU-8 마이크로필러(300)를 통과하면서 아웃렛사이트(560)으로 이동된다.
여기서, 항체드롭렛(430)에 포함되어 있던 검출항체(630)는 비드결합체(600)에 결합되어 있던 검출대상항원(620)과 항원-항체반응을 일으킨다. 즉, 검출항체(630)가 검출대상항원(620)과 결합된다. 따라서 검출항체(630)는 비드결합체(600)에 결합된 검출대상항원(620)에 결합되므로 반응사이트(550)에 남게 된다.
검출항체(630)가 비드결합체(600)의 검출대상항원(620)에 결합됨에 따라 SU-8마이크로필러(300)을 통과하지 못하게 되므로 반응사이트(550)에 남아 있게 된다.
<< S150 >>
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 입자검출장치에서 형광드롭렛의 이동을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 7을 더 참조하면, 형광드롭렛이동단계(S150)는 형광사이트(540)에 배치된 형광드롭렛(440)을 형광사이트(540)로부터 아웃렛사이트(560) 측으로 이동시키되, 항체드롭렛이동단계(S140)에서 항체드롭렛(430)이 거쳐간 반응사이트(550) 및 거름수단을 경유하여 아웃렛사이트(560) 측으로 이동시키는 단계이다.
형광드롭렛(440)은 도 7에 나타난 경로(PT4)를 따라 적어도 아웃렛사이트(560)까지 전기습윤방식으로 이동된다. 여기서, 반응사이트(550)에 도착한 형광드롭렛(440)은 거름수단인 SU-8 마이크로필러(300)를 통과하면서 아웃렛사이트(560)으로 이동된다.
여기서, 항체드롭렛(440)에 포함되어 있던 형광물질(640)은 비드결합체(600)에 결합된 검출대상항원(620)과 결합되어 있던 검출항체(630)와 결합을 한다. 즉, 반응사이트(550)에서 형광물질(640)이 검출항체(630)와 결합된다.
따라서 형광물질(640)은 검출항체(630)와 결합되므로 도 7에 개략적으로 나타낸 바와 같이 반응사이트(550)에 남게 된다.
형광물질(640)이 검출항체(630)에 결합됨에 따라 SU-8마이크로필러(300)을 통과하지 못하게 되므로 반응사이트(550)에 남아 있게 된다.
따라서, 반응사이트(550)에서 형광물질(640)에 의한 발광이 관측되면 검출하고자하는 검출대상항원(620)이 항원드롭렛(420)에 포함되어 있었으며, 반응사이트에 남아 있다는 것을 확인할 수 있게 된다. 이러한 확인은 형광드롭렛이동단계(S150) 이후의 단계인 판단단계에서 이루어지는 것으로 볼 수도 있다.
도 8을 참조하여, 형광드롭렛이동단계(S150) 이후에 이루어질 수 있는 단계로서, 판단단계(S160)를 더 포함하는, 입자검출장치를 이용한 입자검출방법에 대해 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 응용된 실시 예에 따른 입자검출장치를 이용한 입자검출방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면 사전배치단계(S110) 내지 형광드롭렛이동단계(S150)까지는 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같으며, 형광드롭렛이동단계(S150) 다음으로 판단단계(S160)가 더 이루어진다.
<< S160 >>
판단단계(S160)는, 형광드롭렛이동단계(S150) 이후에 이루어질 수 있는 단계로서, 형광물질(640)이 반응사이트(550) 측에 남겨졌는지 여부에 따라 검출대상항원(620)의 검출여부를 판단하는 단계이다.
검출대상항원(620)이 시료인 항원드롭렛(420)에 포함되어 있는 경우 앞서 설명한 바와 같이 검출대상항원(620)이 비드결합체(600)의 검출항체(613)와 항원-항체반응 또는 결합반응을 하게 되고, 항체드롭렛이동단계(S140)와 형광드롭렛이동단계(S150)를 통해 검출항체(630)와 형광물질(640)과 결합을 하게 된다.
따라서, 반응사이트(550)에서 형광물질(640)에 의한 발광이 관측되면 검출하고자 하는 검출대상항원(620)이 항원드롭렛(420)에 포함되어 있었으며, 반응사이트(550)에 남아 있다는 것을 확인할 수 있게 된다.
검출대상항원(620)이 시료인 항원드롭렛(420)에 포함되어 있지 않는 경우는 다음과 같다.
항원드롭렛이동단계(S120)에서 검출대상항원(620)이 부존재하므로 검출대상항원(620)이 비드결합체(600)의 검출항체(613)와 반응사이트(550)에서 항원-항체반응 또는 결합반응이 일어나지 않게 된다. 따라서, 항체드롭렛이동단계(S140)에서 검출항체(630) 또한 반응사이트(550)에서 검출대상항원(620)이 없으므로 항원-항체반응 또는 결합반응이 일어나지 않게 된다. 반응사이트(550)에서 항원-항체반응을 일으키지 못한 검출항체(630)은 SU-8마이크로필러(300)을 통과하여 아웃렛사이트(560)으로 이동되어 나가게 된다.
형광드롭렛이동단계(S150)에서 형광물질(640)이 결합반응을 일으킬 수 있는 검출항체(630)가 반응사이트(550)에 없으므로 형광물질(640) 또한 SU-8마이크로필러(300)에 걸러지지 못하고 통과되어 아웃렛사이트(560)으로 나가게 된다.
그리고 반응사이트(550)에서 형광물질(640)에 의한 발광이 관측되지 않게 된다. 따라서 검출대상항원(620)이 시료인 항원드롭렛(420)에 포함되어 있지 않음을 확인할 수 있게 된다.
반응사이트(550)에서 형광물질(640)에 의한 발광여부에 따라 검출대상항원(620)의 존재여부를 판단할 수도 있지만, 좀 더 나아가서, 형광물질(640)로부터 발광되는 빛의 광량 또는 관측되는 형광물질(640)의 분포를 통해 검출대상항원(620)의 양을 파악할 수도 있으며, 항원드롭렛(420)에서 검출대상항원(620)의 밀도도 파악될 수도 있다. 이와 같은 파악 또한 판단단계(S160)에서 이루어질 수도 있다.
필요에 따라서는 반응사이트(550)에 빛을 조사시켜서 형광물질(640)에 의한 발광이 있는지 여부를 파악해볼 수도 있다. 이를 위해 반응사이트(550)로 빛을 조사하여 주는 광조사부(미도시) 및 형광물질(640)로부터 발광되어 나오는 빛을 감지하는 광감지부(미도시)가 입자검출장치에 더 포함된 형태도 충분히 가능하다.
또한 형광물질(640)으로부터 발광된 빛을 감지한 광감지부로부터 감지된 빛에 대한 정보를 전달받아서 검출대상항원(620)의 밀도 또는 양을 계산하여 판단하는 프로세서부(미도시)를 더 포함하는 형태도 충분히 가능하다.
SU-8 마이크로필러(300)에서 필러 사이의 간격이 비드결합체(600)의 크기보다 작게 형성되어 비드결합체(600)을 걸러줄 수 있으면 충분하며, 검출대상을 고려하여 적절한 간격을 갖춘 SU-8마이크로필러를 선택적으로 교체하여 사용이 가능하다.
이와 같이 본 발명에 따른 입자검출장치 및 이를 이용한 입자검출방법에 따르면, 입자를 검출하기 위한 자석은 요구되지 않으므로 입자검출장치의 크기를 감축시킬 수 있으며, 입자를 검출하기 위하여 이용되는 비드의 선택의 폭이 넓어지게 된다는 장점도 있다. 아울러 검출하고자 하는 항원과 같은 입자의 검출 정확도 또한 증대되는 장점도 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 커버부
110 : 글라스 120 : ITO
200 : 보드부
210 : 기판 220 : 소수성층
230 : 유전체층 250 : 전극
300 : Su-8 마이크로필러
400 : 드롭렛(droplet)
410 : 비드드롭렛 420 : 항원드롭렛
430 : 항체드롭렛 440 : 형광드롭렛
450 : 워싱드롭렛
500 : 사이트
510 : 비드사이트 520 : 항원사이트
530 : 항체사이트 540 : 형광사이트
550 : 반응사이트 560 : 아웃렛사이트
600 : 비드결합체 613, 630 : 검출항체
611 : 마이크로비드 620 : 검출대상항원
640 : 형광물질

Claims (20)

  1. 외부로부터 공급되는 드롭렛(droplet)이 위치되거나 이동될 수 있는 사이트(site)가 다수 마련된 보드부;
    상기 보드부의 상측으로 일정한 간격 이격되어 배치되는 커버부;
    상기 보드부에 마련된 다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는 상기 드롭렛이 위치하면서 소정의 반응이 일어나는 반응사이트이고, 상기 반응사이트의 일측에는 아웃렛사이트가 위치하며, 상기 반응사이트 및 상기 아웃렛사이트 사이에 배치되고, 상기 반응사이트에서 상기 아웃렛사이트로 이동되는 상기 드롭렛에 포함된 비드결합체를 걸러주는 거름수단;을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 보드부는,
    기판;
    상기 기판의 상측에 형성되되 임의의 크기로 구획된 다수의 전극;
    구획되어 형성된 다수의 상기 전극 사이를 메우면서 다수의 상기 전극의 상측에 형성된 유전체층; 및
    상기 유전체층의 상측에 일정한 두께로 형성된 소수성층(hydrophobic layer);을 포함하고,
    상기 커버부는,
    글라스층; 및
    상기 보드부의 소수성층을 향하도록 배치되도록 상기 글라스의 하측면에 코팅되는 ITO(Indium Titanium Oxide) 코팅층을 포함하고,
    상기 보드부에서,
    다수의 상기 전극 각각의 위치에 따라 다수의 상기 사이트 각각의 위치가 대응되어 결정되며,
    상기 드롭렛으로서,
    상기 비드결합체를 포함하는 비드드롭렛, 검출항체를 포함하는 항체드롭렛, 검출대상이 되는 항원을 포함하는 항원드롭렛 및 형광물질을 포함하는 형광드롭렛 중 어느 하나 이상이 이용될 수 있고,
    다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는,
    외부로부터 상기 비드드롭렛을 공급받는 비드사이트 인 것을 특징으로 하며,
    상기 반응사이트에 빛을 조사하는 광조사부;
    상기 반응사이트에서 상기 형광물질로부터 발광되어 나오는 빛을 감지하는 광감지부; 및
    상기 형광물질로부터 발광된 빛을 감지한 상기 광감지부로부터 감지된 빛에 대한 정보를 전달받아서 검출대상항원의 밀도 및 양을 계산하여 판단하는 프로세서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    입자검출장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 비드드롭렛이 상기 비드사이트로부터 상기 반응사이트로 이동될 수 있도록 상기 비드사이트 및 상기 반응사이트 사이에는 적어도 하나 이상의 상기 사이트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 입자검출장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는
    외부로부터 상기 항원드롭렛을 공급받는 항원사이트 인 것을 특징으로 하는 입자검출장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 항원드롭렛이 상기 항원사이트로부터 상기 반응사이트로 이동될 수 있도록 상기 항원사이트 및 상기 반응사이트 사이에는 적어도 하나 이상의 상기 사이트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 입자검출장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는,
    외부로부터 상기 항체드롭렛을 공급받는 항체사이트인 것을 특징으로 하는 입자검출장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 항체드롭렛이 상기 항체사이트로부터 상기 반응사이트로 이동될 수 있도록 상기 항체사이트 및 상기 반응사이트 사이에는 적어도 하나 이상의 상기 사이트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 입자검출장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는,
    외부로부터 상기 형광드롭렛을 공급받는 형광사이트인 것을 특징으로 하는 입자검출장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 형광드롭렛이 상기 형광사이트로부터 상기 반응사이트로 이동될 수 있도록 상기 형광사이트 및 상기 반응사이트 사이에는 적어도 하나 이상의 상기 사이트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 입자검출장치.
  11. 삭제
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 거름수단은,
    일정한 크기와 간격을 갖춘 마이크로필러인 것을 특징으로 하는 입자검출장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 마이크로필러는 상기 ITO글라스의 하측면에 장착되어 상기 반응사이트와 상기 아웃렛사이트 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 입자검출장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 보드부와 상기 커버부 사이에 배치되어 상기 커버부를 상기 보드부에 대하여 일정한 간격으로 이격시켜주는 스페이서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 검출장치.
  15. 입자검출장치의 비드사이트에 배치된 비드드롭렛을 상기 비드사이트로부터 반응사이트를 거쳐 아웃렛사이트 측으로 이동시키되, 상기 반응사이트 및 상기 아웃렛사이트 사이에 배치된 거름수단을 상기 비드드롭렛이 통과하면서 비드드롭렛에 포함된 비드결합체를 상기 반응사이트 측에 남기는 비드드롭렛 이동단계;
    항원사이트에 배치된 항원드롭렛을 상기 항원사이트로부터 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키되, 상기 비드드롭렛이동단계에서 상기 비드드롭렛이 거쳐간 상기 반응사이트 및 상기 거름수단을 경유하여 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키는 항원드롭렛이동단계;
    항체사이트에 배치된 항체드롭렛을 상기 항체사이트로부터 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키되, 상기 항원드롭렛이동단계에서 상기 항원드롭렛이 거쳐간 상기 반응사이트 및 상기 거름수단을 경유하여 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키는 항체드롭렛이동단계; 및
    형광사이트에 배치된 형광드롭렛을 상기 형광사이트로부터 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키되, 상기 항체드롭렛이동단계에서 상기 항체드롭렛이 거쳐간 상기 반응사이트 및 상기 거름수단을 경유하여 상기 아웃렛사이트 측으로 이동시키는 형광드롭렛 이동단계;를 포함하며,
    입자검출장치의 비드사이트에 비드 또는 비드결합체를 포함하는 비드드롭렛이 배치되고, 항원사이트에 검출대상항원을 포함하는 항원드롭렛이 배치되며, 항체사이트에 검출항체를 포함하는 항체드롭렛이 배치되고, 형광사이트에 형광물질을 포함하는 형광드롭렛이 배치되는 사전배치단계;를 더 포함하고,
    상기 입자검출장치는,
    외부로부터 공급되는 드롭렛(droplet)이 위치되거나 이동될 수 있는 사이트(site)가 다수 마련된 보드부;
    상기 보드부의 상측으로 일정한 간격 이격되어 배치되는 커버부;
    상기 보드부에 마련된 다수의 상기 사이트 중 적어도 어느 하나는 상기 드롭렛이 위치하면서 소정의 반응이 일어나는 반응사이트이고, 상기 반응사이트의 일측에는 아웃렛사이트가 위치하며, 상기 반응사이트 및 상기 아웃렛사이트 사이에 배치되고, 상기 반응사이트에서 상기 아웃렛사이트로 이동되는 상기 드롭렛에 포함된 비드결합체를 걸러주는 거름수단;을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 보드부는,
    기판;
    상기 기판의 상측에 형성되되 임의의 크기로 구획된 다수의 전극;
    구획되어 형성된 다수의 상기 전극 사이를 메우면서 다수의 상기 전극의 상측에 형성된 유전체층; 및
    상기 유전체층의 상측에 일정한 두께로 형성된 소수성층(hydrophobic layer);을 포함하고,
    상기 커버부는,
    글라스층; 및
    상기 보드부의 소수성층을 향하도록 배치되도록 상기 글라스의 하측면에 코팅되는 ITO(Indium Titanium Oxide) 코팅층을 포함하며,
    상기 입자검출장치는,
    상기 반응사이트에 빛을 조사하는 광조사부;
    상기 반응사이트에서 상기 형광물질로부터 발광되어 나오는 빛을 감지하는 광감지부; 및
    상기 형광물질로부터 발광된 빛을 감지한 상기 광감지부로부터 감지된 빛에 대한 정보를 전달받아서 검출대상항원의 밀도 및 양을 계산하여 판단하는 프로세서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    입자검출장치를 이용한 입자검출방법.
  16. 삭제
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 거름수단은,
    일정한 크기와 간격을 갖춘 마이크로필러(micro pillar)인 것을 특징으로 하는,
    입자검출장치를 이용한 입자검출방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 마이크로필러에는 다수개의 필러가 배열되어 있고,
    서로 이웃하는 상기 필러 사이의 간격은 상기 비드 또는 상기 상기 비드결합체의 크기보다 작도록 다수개의 필러가 배열된 것을 특징으로 하는,
    입자검출장치를 이용한 입자검출방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 비드드롭렛에 포함된 상기 비드결합체는 검출대상이 되는 항원과 결합반응 또는 항원-항체반응을 할 수 있는 항체가 비드에 부착된 것을 특징으로 하는,
    입자검출장치를 이용한 입자검출방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 형광드롭렛이동단계 이후에 이루어질 수 있는 단계로서,
    상기 형광물질이 상기 반응사이트 측에 남겨졌는지 여부에 따라 상기 검출대상항원의 검출여부를 판단하는 판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    입자검출장치를 이용한 입자검출방법.
KR1020190142538A 2019-11-08 2019-11-08 입자검출장치 및 이를 이용한 입자검출방법 KR102308065B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190142538A KR102308065B1 (ko) 2019-11-08 2019-11-08 입자검출장치 및 이를 이용한 입자검출방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190142538A KR102308065B1 (ko) 2019-11-08 2019-11-08 입자검출장치 및 이를 이용한 입자검출방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210056009A KR20210056009A (ko) 2021-05-18
KR102308065B1 true KR102308065B1 (ko) 2021-09-30

Family

ID=76158804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190142538A KR102308065B1 (ko) 2019-11-08 2019-11-08 입자검출장치 및 이를 이용한 입자검출방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102308065B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009534653A (ja) * 2006-04-18 2009-09-24 アドバンスド・リキッド・ロジック・インコーポレイテッド 液滴に基づく生化学

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100695743B1 (ko) 2005-02-24 2007-03-19 한국과학기술원 자성 나노입자와 마이크로비드를 이용한 자기력 기반 미세 유체 칩 및 이를 이용한 생체분자분석장치 및 생체분자분석방법
WO2008098236A2 (en) 2007-02-09 2008-08-14 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet actuator devices and methods employing magnetic beads
KR100889862B1 (ko) * 2007-07-12 2009-03-24 광주과학기술원 타겟 포획 방법과 타겟 포획을 위한 미세 유체 채널시스템 및 타겟 분석 방법
KR100907253B1 (ko) * 2007-10-17 2009-07-10 한국전자통신연구원 랩온어칩 및 그 구동 방법
KR101066598B1 (ko) * 2007-12-17 2011-09-22 한국전자통신연구원 미세 유체 칩에서의 다중 검출 방법
AU2016381833C1 (en) * 2015-12-30 2022-10-06 Berkeley Lights, Inc. Microfluidic devices for optically-driven convection and displacement, kits and methods thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009534653A (ja) * 2006-04-18 2009-09-24 アドバンスド・リキッド・ロジック・インコーポレイテッド 液滴に基づく生化学

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210056009A (ko) 2021-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Serra et al. The power of solid supports in multiphase and droplet-based microfluidics: towards clinical applications
AU2012214080B2 (en) Improved encoded microcarriers, assay system using them and method for performing an assay
CN110621405B (zh) 用于样本分析的方法和装置
US20090318303A1 (en) Microfluidic selection of library elements
KR20100014917A (ko) 자성 비즈를 이용하는 액적 작동기 장치 및 방법
US20090162944A1 (en) Method of Measuring Biomolecular Reaction at Ultrahigh Speed
PT1383603E (pt) Processo para a aceleração e intesificação da ligação receptor- alvo e dispositivo para este fim
US20060046305A1 (en) Method and apparatus for detecting analyte with filter
KR102308065B1 (ko) 입자검출장치 및 이를 이용한 입자검출방법
EP4161698A1 (en) Dielectrophoresis detection device
US20150168390A1 (en) Processing of a sample fluid with target components
JP6188796B2 (ja) 微小粒子を微小流動流路に注入するための方法
US20210354138A1 (en) Diagnostic device
WO2019003230A1 (en) DEVICES AND METHODS FOR CONTROLLING A STREAM USING AN ELECTRO-OSMOTIC STREAM
KR101798428B1 (ko) 면역 분석 장치 및 그 사용 방법
WO2015087178A1 (en) Gas evacuation system for nanofluidic biosensor
US9625455B2 (en) Method and device for performing biological and/or chemical assays
Yang et al. Separation of beta-human chorionic gonadotropin from fibrinogen using a MEMS size exclusion chromatography column
KR101428977B1 (ko) 미세유체 분석장치
DESCROIX An innovative approach for magnetic solid supports handling in droplet microfluidics

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant