KR102360072B1 - 미세입자 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

미세입자 분리 장치를 제공한다. 본 미세입자 분리 장치는, 유체가 흐르는 채널 및 채널내로 돌출되어 있고, 채널의 길이 방향으로 경사진 경사부와 채널의 길이 방향과 수직인 수직부를 포함하는 분리부를 포함한다.

Description

미세입자 분리 장치{APPARATUS FOR CLASSIFYING MICRO-PARTICLES}
개시된 실시예는 미세 입자를 분리하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 생명 과학의 발전으로 신약 개발이나 진단 등의 분야에서 분석해야 하는 표적 물질이 증가하고 있다. 생체 시료의 분자 분석을 위해서는 임계 분자 이외에도 분석에 방해가 되는 세포를 분리하는 시료전처리 과정이 수반될 수 있다.
종래에는 원심 분리기를 이용하여 세포와 세포 부유액을 분리하였다. 그러나, 원심 분리기는 고가의 장비를 필요로 하며, 휴대가 어렵기 때문에 응급 상황과 같이 제한된 상황에서 사용하기 어려운 단점이 있다.
또한, 관성 유체 소자, 유전 영동 소자 등 미세 유체 역학 기술에 기반한 세포 분리 소자도 개발되고 있으나, 상기한 세포 분리 소자는 유체의 유속에 따라 그 효율이 달라지는 단점을 갖는다. 예를 들어, 유전 영동 소자의 경우 유속이 높아질수록 세포 분리 효율이 낮아지고, 관성 유체 소자의 경우 유속이 낮아질수록 세포 분리 효율이 낮아지는 경향이 있다.
본 개시는 크기에 따라 입자들을 분리하는 미세입자 분리 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 개시는 유속에 상관없이 입자들을 분리할 수 있는 미세입자 분리 장치 및 그 방법을 제공한다.
일 유형에 따른 미세입자 분리 장치는 유체가 흐르는 채널; 및 상기 채널내로 돌출되어 있고, 상기 채널의 길이 방향으로 경사진 경사부와 상기 채널의 길이 방향과 수직인 수직부를 포함하는 분리부;를 포함한다.
그리고, 상기 분리부의 양단은 상기 채널의 측벽과 연결될 수 있다.
또한, 상기 경사부의 길이 방향이 상기 채널의 길이 방향에 경사질 수 있다.
그리고, 상기 유체는 임계 입자를 포함하고, 상기 경사부와 상기 채널간의 이격 거리는 상기 임계 입자의 지름보다 크고 상기 -임계 입자의 지름의 2배이하일 수 있다.
또한, 상기 경사부의 높이는 상기 경사부와 상기 채널간의 이격 거리보다 클 수 있다.
그리고, 상기 경사부와 상기 수직부의 높이는 동일할 수 있다.
또한, 상기 경사부는 상기 채널의 중심축을 기준으로 대칭되는 제1 서브 경사부 및 제2 서브 경사부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 수직부는, 상기 제1 서브 경사부와 상기 채널의 측벽 사이에 배치되는 제1 서브 수직부; 상기 제2 서브 경사부와 상기 채널의 측벽 사이에 배치되는 제2 서브 수직부; 상기 제1 서브 경사부와 상기 제2 서브 경사부 사이에 배치되는 제3 서브 수직부; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 분리부는, 제1 경사부와 제1 수직부를 포함하는 제1 분리부; 및 상기 채널의 길이 방향으로 제1 분리부과 이격 배치되고, 제2 경사부와 제2 수직부를 포함하는 제2 분리부;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 경사부와 상기 제2 경사부는 일부 영역이 중첩되고 나머지 영역은 중첩되지 않을 수 있다.
또한, 상기 중첩된 영역의 길이는 상기 제1 경사부의 길이의 1/3 내지 2/3일 수 있다.
그리고, 상기 제1 경사부는 제1 방향으로 경사진 제1 서브 경사부를 포함하고, 상기 제2 경사부는 상기 제1 방향으로 경사진 제2 서브 경사부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 서브 경사부에 대한 상기 제2 서브 경사부의 배열 방향은 상기 제1 방향과 부호가 서로 반대일 수 있다.
그리고, 상기 제1 서브 경사부와 상기 제2 서브 경사부의 경사 정도 및 길이 중 적어도 하나는 동일할 수 있다.
또한, 상기 제1 분리부가 상기 채널의 일단과 인접하게 배치되는 경우, 상기 채널의 측벽과 접하거나 상기 채널의 중앙에 배치될 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 장치는, 유체가 흐르는 채널; 및 상기 채널내에서 상기 채널의 길이 방향으로 경사지게 돌출되며, 상기 채널의 길이 방향으로 이격 배치되는 복수 개의 경사부;를 포함하고, 상기 복수 개의 서브 경사부는 제1 방향으로 순차적으로 배열될 수 있다.
그리고, 상기 복수 개의 경사부는 동일한 경사 방향을 갖을 수 있다.
또한, 상기 제1 방향은 상기 경사 방향과 부호가 반대일 수 있다.
그리고, 상기 복수 개의 경사부 중 인접하게 배치된 두 개의 서브 경사부는, 일부 영역은 중첩되고 나머지 영역은 중첩되지 않을 수 있다.
또한, 상기 미세 입자 분리 장치는, 상기 복수 개의 경사부 중 적어도 하나와 상기 채널간의 이격 거리에 대한 1/2이상이고 상기 이격 거리보다 작은 지름을 갖는 입자가 유입되면, 상기 입자의 진행 방향을 방향성 있게 제어할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 미세입자 분리 장치의 단면도이다.
도 3a는 도 1의 제1 기판의 배면 사시도이다.
도 3b는 일실시예에 따른 분리부의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3a의 제1 내지 제3 분리부들을 설명하는 참고 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 분리부를 통과하는 임계 입자의 이동 경로를 설명하는 참고 도면이다.
도 6a는 임계 입자가 도 1의 미세입자 분리 장치를 통과할 때의 진행 경로를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6b는 비임계 입자가 도 1의 미세입자 분리 장치를 통과할 때의 진행 경로를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치에 유입되는 유체의 입자 분포를 나타내는 그래프이다.
도 7b는 도 7a의 유체가 미세입자 분리 장치를 통과한 후의 입자 분포를 나타내는 그래프이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 장치를 도시한 도면이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 장치를 도시한 도면이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 장치를 도시한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 분리 채널을 통과한 입자들의 이동을 촬영한 사진이다.
도 12는 유속에 따라 도 10의 제2 서브 채널을 통과하는 입자의 크기에 대한 그래프이다.
도 13은 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치가 입자를 분리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 크기에 따라 입자를 분리하는 미세입자 분리 장치 및 그 방법에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조 부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치는 유체에 포함된 입자들 중 임계 크기 이상의 크기를 갖는 입자와 임계 크기 미만의 크기를 갖는 입자와 분리하여 배출하는 장치로서, 배출부 중 일정 영역에서 임계 크기 미만의 크기를 갖는 입자의 분포율과 임계 크기 이상의 크기를 갖는 입자의 분포율을 높일 수 있다.
일 실시예에 따른 입자는 다양한 생물학적 물질일 수 있다. 생물학적 물질은 세포 또는 생물 분자를 포함할 수 있다. 세포는 예를 들어, 암세포, 적혈구, 백혈구, 식세포, 동물 세포, 식물 세포 등과 같은 다양한 세포를 포함할 수 있다. 또한, 생물 분자는 단백질, 지질 또는 DNA와 RNA를 포함한 핵산 등과 같은 생물을 구성하는 다양한 생체 분자들을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 생물 분자는 앱타머(aptamer), 항원(antigen), 항체(antibody), 효소(enzyme), 효소 기질(enzyme substrate), 효소 저해제(enzyme inhibitor), 수용체(receptor) 또는 수용체 리간드(receptor ligand) 등을 포함할 수 있다.
상기와 같은 미세입자 분리 장치는 진단기기의 전처리용 및 다양한 생물학 연구에 응용될 수 있다. 구체적으로, 미세입자 분리 장치는 서로 다른 종류의 입자를 크기에 따라 분리할 때 이용될 수 있다. 예를 들어, 혈장로부터 혈구을 분리하거나, 세포로부터 세포 배양액을 분리할 때 이용될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치는 동일한 세포이지만 노화 정도가 다른 세포를 분리할 때에도 적용할 수 있다. 노화 연구에서 가장 큰 난제로 세포 이종(cell heterogeneity)에 의한 앙상블 평균(Ensemble averaging) 효과로 노화의 주요인자 발굴에 큰 어려움이 있었다. 이런 연구 난제를 동종의(homogeneous) 노화 세포 집단(aging cell population)으로 분리할 필요가 있다.
한편, 같은 디쉬(dish)에서 얻은 노화 세포를 크기 별로 분리하여 세포 크기를 측정하고, 크기별로 노폐물 축적을 확인한 결과, 크기가 큰 세포군에서 노폐물 축적과 노화가 더욱 심화되었음이 확인되었다. 그리하여, 노화 세포를 정제하거나 분리할 때에 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치를 적용할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 미세입자 분리 장치(100)의 단면도이며, 도 3a는 도 1의 제1 기판(12)의 배면 사시도이고, 도 3b는 일실시예에 따른 분리부의 일 예를 도시한 도면이다. 도면들을 참조하면, 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치(100)는, 유체가 유입되는 유입부(110), 유체가 배출되는 배출부(120), 유입부(110)와 배출부(120) 사이에 연결되며 유체가 흐르는 채널(130) 및 상기한 채널(130)의 면에서 채널(130)내로 돌출된 하나 이상의 분리부(140)를 포함할 수 있다. 여기서 유체는 한 종류 이상의 입자가 포함된 유체를 의미할 수 있다.
일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치(100)는 평평한 표면을 갖는 복수 개의 기판을 접합하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 미세입자 분리 장치(100)는 유입부(110), 배출부(120) 및 채널(130)의 하면을 형성하는 제1 기판(12)과 배면에 유입부(110), 배출부(120) 및 채널(130)의 나머지 영역과 분리부(140)가 형성된 제2 기판(14)을 포함할 수 있다. 제2 기판(14)의 배면의 일부 영역을 식각하여 유입부(110), 배출구(120) 및 채널(130)의 상면 및 분리부(140)를 형성할 수 있다. 그리고, 식각된 제2 기판(14)의 배면을 제1 기판(12)의 상면에 접합함으로써 미세입자 분리 장치(100)를 형성할 수 있다. 이외에도 3개 이상의 기판을 접합하여 미세입자 분리 장치(100)를 형성할 수 있음도 물론이다.
미세입자 분리 장치(100)는 화학적, 생물학적으로 비활성 재질로 형성될 수 있다. 입자의 분포율에 대한 변화를 관찰하고자 하는 경우, 미세입자 분리 장치(100)는 투명한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 아크릴, 폴리다이메틸실록산(PDMS) 등의 폴리 실록산, 폴리카보네이트(PC), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸열(LDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 등의 폴리에틸렌, 폴리비닐알코올, 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE), 폴리프로필렌(PP), 아크릴로니트릴 뷰타디엔 스티렌(ABS), 사이클로 올레핀 공중합체(COC) 등의 플라스틱 소재, 유리, 운모, 실리카, 반도체 웨이퍼 등의 다양한 재료로 만들어질 수 있다. 다만 상기 물질들은 예시에 불과하며, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
유입부(110)는 테이퍼진 형태일 수 있다. 예를 들어, 외부에 노출된 유입부(110)의 일단은 채널(130)과 연결된 유입부(110)의 타단보다 클 수 있다. 그리고, 유입부(110)의 일단에서 유입부(110)의 타단으로 갈수록 유입부(110)의 단면은 점점 작아질 수 있다. 유입부(110)의 일단이 큼으로써 많은 양의 유체가 한꺼번에 채널(130)로 유입될 수 있다.
배출부(120)도 테이퍼진 형태일 수 있다. 예를 들어, 채널(130)과 연결된 배출부(120)의 일단은 외부에 노출된 유입부(110)의 타단보다 작을 수 있다. 그리고, 배출부(120)의 일단에서 배출부(120)의 타단으로 갈수록 배출부(120)의 단면은 점점 커질 수 있다. 채널(130)을 통과한 입자는 크기에 따라 분포율이 달라질 수 있다. 배출부(120)를 통과하면서 크기가 다른 입자간 거리를 확대시킴으로써 특정 크기를 갖는 입자의 획득이 용이할 수 있다.
유입부(110) 및 배출부(120)는 반드시 외부에 노출될 필요는 없다. 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치(100)가 입자 분석 장치의 일 구성요소인 경우, 유입부(110)는 미세입자 분리 장치(100)의 일 구성요소와 연결될 수 있고, 배출부(120)도 입자 분석 장치의 다른 구성요소와 연결될 수 있다.
유입부(110)와 배출부(120) 사이에 채널(130)이 배치될 수 있다. 상기한 채널(130)의 일단은 유입부(110)의 타단과 연결되고 채널(130)의 타단은 배출부(120)의 일단과 연결될 수 있다. 채널(130)의 폭은 약 수십 ㎛일 수 있다. 채널(130)은 동일한 크기의 단면을 갖을 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
채널(130)도 테이퍼진 형상일 수 있다. 예를 들어, 채널(130)의 일단에서 타단으로 갈수록 채널(130)의 단면은 점점 커질 수 있다. 상기한 채널(130)의 단면이 커질수록 채널(130)을 통과하면서 크기가 다른 입자간 거리도 확대될 수 있다. 그리하여, 특정 크기를 갖는 입자의 획득이 용이할 수 있다. 이하, 유입부(110)와 연결된 채널(130)의 일단에서 배출부(120)와 연결된 채널(130)의 타단으로의 방향을 채널(130)의 길이 방향(L)이라고 정의한다.
유입부(110), 채널(130) 및 배출부(120)의 중심축(X)은 동일할 수 있다. 상기한 중심축(X)은 유체의 진행 방향과 동일할 수 있다. 미세입자 분리 장치(100)로 유입된 유체는 진행 방향을 변경시키지 않으면서 유입부(110), 채널(130) 및 배출부(120)를 통과할 수 있다. 그리하여, 유체의 이동에 따른 입자의 손실, 입자의 축적 등이 최소화될 수 있다.
한편, 미세입자 분리 장치(100)는 채널(130)의 면에서 채널(130)의 내부로 돌출된 하나 이상의 분리부(140)를 포함할 수 있다. 상기한 분리부(140)는 채널(130)내에서 채널(130)의 길이 방향(L)을 가로지는 방향으로 형성될 수 있다. 분리부(140)의 양단은 채널(130)의 측벽에 연결될 수 있다.
분리부(140)는 채널(130)의 일부 영역으로 돌출될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 분리부(140)와 채널(130)간의 이격 거리(d1)는 분포율을 변경시키고자 하는 입자(이하 '임계 입자'라고 한다.)의 크기에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 분리부(140)의 경사부(S)와 채널(130)간의 이격 거리(d1)는 임계 입자(P1)의 지름보다 크고 임계 입자(P1)의 지름의 2배 이하일 수 있다.
그리고, 분리부(140)의 높이(h)는 분리부(140)와 분리부(140)와 채널(130)간의 이격 거리(d1)보다 클 수 있다. 또한, 이웃하는 분리부(140) 간의 이격 거리(d2)는 임계 입자(P1)의 지름의 2배 이하일 수 있으며, 분리부(140)의 폭은 임계 입자(P1)의 지름 이하일 수 있다. 앞서 기술한 분리부(140)의 높이(h), 분리부(140) 간의 이격 거리(d2) 및 분리부(140)의 폭(W)은 예시적인 것으로, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 임계 입자(P1)의 지름에 상관없이, 높이(h), 분리부(140) 간의 이격 거리(d2) 및 분리부(140)의 폭(W)은 약 수 ㎛ 내지 약 100 ㎛일 수도 있다.
도면에는 분리부(140)가 채널(130)의 상면에서 돌출되어 있는 것으로 도시되어 있다. 분리부(140)는 채널(130)의 하면에서 돌출될 수도 있다. 또한, 복수 개의 분리부(140) 중 일부는 채널(130)의 상면에서 돌출될 수도 있고, 나머지는 채널(130)의 상면에서 돌출될 수도 있다.
도 3b는 분리부(140)의 일 예를 도시한 도면이다. 분리부(140)은 채널(130) 면의 일부 영역에 배치되며 채널(130)의 길이 방향(L)으로 경사진 경사부(S)(Slanted element)와 채널(130) 면의 나머지 영역에 배치되며 채널(130)의 길이 방향(L)과 수직인 수직부(V)(vertical element)를 포함할 수 있다.
도면에는 분리부(140)가 경사부(S)와 수직부(V)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 분리부(140)는 경사부(S)만 포함하고, 수직부(V)를 포함하지 않을 수 있다. 또는 경사부(S)와 수직부(V)의 높이 및 폭은 동일할 수도 있고, 다를 수 도 있다. 경사부(S)와 수직부(V)의 높이 및 폭이 동일한 경우, 입자 분리의 효율이 높지만, 약간 다르다 하더라도 분리 효율이 떨어질 뿐 입자를 분리시킬 수 있다. 또한, 경사부(S)와 수직부(V)는 연결된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 경사부(S)와 수직부(V)는 일부 영역만 연결될 수도 있고 서로 이격될 수도 있다.
경사부(S)는 채널(130)의 중심축을 기준으로 대칭되는 제1 서브 경사부(S1) 및 제2 서브 경사부(S2)를 포함할 수 있다. 제1 서브 경사부(S1)와 제2 서브 경사부(S2)는 경사 정도(θ)은 동일하고 경사 방향은 서로 다를 수 있다. 도면에는 하나의 분리부(140)에 두 개의 서브 경사부(S1, S2)가 배치되는 것으로 도시되어 있다. 경사부(140)는 서브 경사부 하나(S1 또는 S2)만으로 구성될 수 있음도 물론이다.
경사 정도(θ)는 채널(130)의 중심축(X)과 서브 경사부(S1, S2)의 길이 방향()간의 사이각 중 예각으로 정의할 수 있다. 그리고, 경사 방향은 채널(130)의 중심축(X)을 기준으로 상기한 사이각이 시계 방향에 배치되는 경우, 양의 값으로 정의하고, 상기한 사이각이 반시계 ?향에 배치되는 경우, 음의 값으로 정의할 수 있다. 서브 경사부(S1, S2)의 경사 방향, 경사 정도, 경사부(142)의 개수는 분리하고자 하는 임계 입자(P1) 및 채널(130)의 크기 등에 의해 결정될 수 있다.
수직부(V)는 제1 서브 경사부(S1)와 채널(130)의 측벽 사이에 배치되는 제1 서브 수직부(V1) 및 제2 서브 경사부(S2)와 채널(130)의 측벽 사이에 배치되는 제2 서브 수직부(V2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 수직부(V1)의 일단은 채널(130)의 측벽과 접할 수 있고, 타단은 제1 서브 경사부(S1)와 접할 수 있다. 그리고, 제2 서브 수직부(V2)의 일단은 제2 서브 경사부(S2)와 접하고, 타단은 채널(130)의 측벽과 접할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않을 수 있다. 또는, 수직부(V)는 제1 서브 경사부(S1)와 제2 서브 경사부(S2) 사이에 배치되는 제3 서브 수직부(V3)를 포함할 수 있다. 분리부(140)는 채널의 위치에 따라 제1 서브 수직부(V1) 및 제2 서브 수직부(V2)로 구성된 수직부(V)를 포함할 수도 있고, 제1 내지 제3 서브 수직부(V1, V2, V3)로 구성된 수직부(V)를 포함할 수도 있으며, 제3 서브 수직부(V3)로 구성된 수직부(V)를 포함할 수도 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 채널(130)에는 복수 개의 분리부(140)가 배열될 수 있다. 복수 개의 분리부(140)는 채널(130)의 길이 방향(L)으로 이격 배치될 수 있다. 분리부(140)간 간격(d2)은 일정할 수도 있고, 다를 수도 있다. 분리부(140)의 형상은 채널(130)의 길이 방향(L)에 따라 다르게 형성될 수 있다. 분리부(140)의 형상은 각각 다를 수도 있지만, 동일한 형상을 갖는 분리부(140)가 그룹핑되고, 그룹핑된 분리부 (이하 '분리 그룹'이라고 한다)내의 분리부(140)는 다른 분리 그룹의 분리부(140)와 형상이 다를 수 있다.
예를 들어, 도 3a에 미세입자 분리 장치(100)에는 제1 내지 제3 분리 그룹(G1, G2, G3)가 배열될 수 있다. 제1 분리 그룹(G1)의 분리부(141)(이하 '제1 분리부'라고도 한다.), 제2 분리 그룹(G2)의 분리부(142)(이하 '제2 분리부'라고도 한다) 및 제3 분리 그룹(G3)의 분리부(143)(이하 '제3 분리부'라고도 한다)는 그 형상이 서로 다를 수 있다. 도면에서는 각 분리 그룹에 분리부(141, 142, 143)가 3개씩 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 보다 많은 수의 분리부가 배치될 수 있다. 또한, 도면에서 3개의 분리 그룹이 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 3 개 이상의 분리 그룹이 배치될 수 있다.
도 4는 도 3a의 제1 내지 제3 분리부(141, 142, 143)들을 설명하는 참고 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 분리부(141)는 채널(130)의 가운데 영역에서 상호 연결된 제1 서브 경사부(211)와 제2 서브 경사부(212)를 포함할 수 있고, 제1 서브 경사부(211)와 채널(130)의 측벽 사이에 배치되는 제1 서브 수직부(221), 제2 서브 경사부(212)와 채널(130)의 측벽 사이에 배치되는 제2 서브 경사부(222)를 포함할 수 있다.
제2 분리부(142)는 상호 이격 배치되는 제1 서브 경사부(311)와 제2 서브 경사부(312)를 포함할 수 있고, 제1 서브 경사부(311)와 채널(130)의 측벽 사이에 배치되는 제1 서브 수직부(321), 제2 서브 경사부(312)와 채널(130)의 측벽 사이에 배치되는 제2 서브 수직부(322) 및 제1 서브 경사부(311)와 제2 서브 경사부(312) 사이에 배치되는 제3 서브 경사부(323)를 포함할 수 있다.
제3 분리부(143)는 상호 이격 배치되면서 채널(130)의 측벽과 연결된 제1 서브 경사부(411)와 제2 서브 경사부(412)를 포함하고, 제1 서브 경사부(411)와 제2 서브 경사부(412) 사이에 배치되는 제3 서브 경사부(423)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 분리부(141, 412, 143)의 형상이 서로 다르다 할지라도 각 분리부(141, 412, 143)에 포함된 경사부(210, 310, 410)는 채널(130)의 중심축(X)을 기준으로 서로 대칭될 수 있다. 그리고, 각 분리부(141, 412, 143)에 포함되면서 대응하는 서브 경사부들은 경사 방향이 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 분리부(141, 412, 143)에 포함된 제1 서브 경사부들(211, 311, 411)(이하 '제1 대응하는 서브 경사부들'이라고 한다) 은 서로 동일한 경사 방향을 갖으며 제1 내지 제3 분리부(141, 412, 143)에 포함된 제2 서브 경사부들(212, 312, 412)(이하 '제2 대응하는 서브 경사부들'이라고 한다.)도 서로 동일한 경사 방향을 갖을 수 있다.
제1 내지 제3 분리부(141, 412, 143)들 중 이웃하는 분리부(예를 들어, 제1 서브 분리부(141)와 제2 서브 분리부(142) 또는 제2 서브 분리부(142)와 제3 서브 분리부(143))에 포함된 경사부(210과 310, 또는 310과 410)들은 일부 영역이 중첩되고 나머지 영역은 중첩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 분리부(141)의 제1 서브 경사부(211)와 제2 분리부(142)의 제1 서브 경사부(311)는 일부 영역은 중첩되고 나머지 영역은 중첩되지 않을 수 있다. 제1 분리부(141)의 제2 서브 경사부(212)와 제2 분리부(142)의 제2 서브 경사부(312)도 일부 영역은 중첩되고 나머지 영역은 중첩되지 않을 수 있다. 중첩되는 영역의 길이는 서브 경사부의 길이에 대한 약 1/3 내지 약 2/3일 수 있다.
또한, 대응하는 서브 경사부들(예를 들어, 제1 대응하는 서브 경사부들(211, 311, 411) 또는 제2 대응하는 서브 경사부들(212, 312, 412) 의 배열 방향(D1, D2)은 일정할 수 있다. 제1 대응하는 서브 경사부들의 배열 방향(D1)과 및 제2 대응하는 서브 경사부들의 배열 방향(D2)은 채널(130)의 중심축(X)에 대해 경사질 수 있다. 예를 들어, 제1 대응하는 서브 경사부(211, 311, 411)들의 배열 방향(D1)은 제1 대응하는 서브 경사부들(211, 311, 411)의 경사 방향과 부호가 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 제1 대응하는 서브 경사부들(211, 311, 411)들은 채널(130)의 길이 방향으로 진행할수록 채널(130)의 중심축(X)에서 채널(130)의 가장자리로 방향으로 순차적으로 배치되고, 제1 대응하는 서브 경사부들(212, 312, 412)들도 채널(130)의 길이 방향(L)으로 진행할수록 채널(130)의 중심축(X)에서 채널(130)의 가장자리 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.
대응하면서 이웃하는 서브 경사부들(예를 들어, 211와 311)은 채널(130)의 길이 방향으로 진행할수록 채널(130)의 중심축(X)에서 채널(130)의 가장자리 방향으로 이동하였다고 할 수 있으므로, 채널(130)의 중심축(X)을 기준으로 이웃하면서 대응하는 서브 경사부(예를 들어, 211와 311)간의 간격을 쉬프트 거리(shift distance)(ds)로 정의할 수 있다. 분리 그룹들간의 쉬프트 거리(ds)는 동일할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 쉬프트 거리는 다를 수도 있다.
각 분리부(141, 142, 143)에 포함된 각 서브 경사부(210, 310, 420)는 임계 입자(P1)의 진행 경로를 제어할 수 있다. 도 5는 일 실시예에 따른 분리부(140)를 통과하는 임계 입자(P1)의 이동 경로를 설명하는 참고 도면이다. 경사부(S)로 인해 유체는 2차 유동(Secondary fluid flow)을 하게 되고, 임계 입자(P1)는 진행 방향을 경사부(S)의 경사 방향과 반대 방향으로 기울어져 이동하게 된다. 예를 들어, 경사 방향이 양인 경우, 임계 입자(P1)는 음의 경사 방향으로 이동하게 된다. 반면, 임계 입자(P1)가 수직부(V)를 통과하는 경우, 유체의 2차 유동이 발생하지 않기 때문에 임계 입자(P1)은 랜덤하게 수직부(V)를 통과한다. 한편, 임계 입자(P1)보다 작은 크기를 갖는 입자(P2)(이하 '비임계 입자'라고 한다.)는 경사부(S) 및 수직부(V)를 통과하더라도 규칙성을 갖지 않고 랜덤한 방향으로 이동하게 된다.
그리하여, 임계 입자(P1)는 경사부(S)들을 통과하면서 일정 방향으로 이동하게 되고, 배출부(120)의 일부 영역으로 집중될 수 있다. 예를 들어, 서브 경사부의 경사 방향의 양일 때, 임계 입자(P1)는 서브 경사부를 통과하면서 음의 경사 방향으로 이동하게 된다. 또한, 서브 경사부의 경사 방향이 음일 때 임계 입자(P1)는 경사부(142)를 통과하면서 양의 경사 방향으로 이동하게 된다.
도 6a는 임계 입자(P1)가 도 1의 미세입자 분리 장치(100)를 통과할 때의 진행 경로를 개략적으로 설명하는 도면이고, 도 6b는 비임계 입자(P2)가 도 1의 미세입자 분리 장치(100)를 통과할 때의 진행 경로를 개략적으로 설명하는 도면이다. 채널(130)에 유입되는 유체에 임계 입자(P1)가 랜덤하게 배치되어 있다 하더라도, 경사부(S)를 통과하는 임계 입자(P1)는 진행 방향에 방향성을 갖게 된다.
예를 들어, 도 6a의 채널(130)에는 채널(130) 중심을 기준으로 왼쪽 영역에는 경사 방향이 음인 제1 서브 경사부(S1)들이 배치되고, 채널(130)의 오른쪽 영역에는 경사 방향이 양인 제2 서브 경사부(S2)들이 배치될 수 있다. 채널(130)의 왼쪽 영역을 통과하는 임계 입자(P1)는 제1 서브 경사부(S1)를 통과하면서 왼쪽으로 기울어지면서 이동하게 된다. 통과하는 제1 서브 경사부(S1)가 많을수록 임계 입자(P1)는 채널(130)의 왼쪽 가장자리로 집중된다. 채널(130)의 오른쪽 영역을 통과하는 임계 입자(P1)는 제2 서브 경사부(S2)를 통과하면서 오른쪽으로 기울어지면서 이동하게 된다. 그리고, 통과하는 제2 서브 경사부(S2)가 많을수록 임계 입자(P1)는 채널(130)의 오른쪽 가장자리로 집중된다. 그리하여, 채널(130)을 통과하기 전의 임계 입자(P1)의 분포율이 랜덤하다 하더라도 채널(130)을 통과한 임계 입자(P1)는 채널(130)의 가장자리 영역 즉, 배출부의 가장자리 영역에서 분포율이 높다.
한편, 채널(130)에 유입되는 비임계 입자(P2)의 분포율이 랜덤하게 배치되어 있는 경우, 경사부(S)는 비임계 입자(P2)의 진행 방향을 제어하지 않는다. 그리하여, 도 6b에 도시된 바와 같이, 비임계 입자(P2)는 경사부(S)를 통과하더라도 랜덤한 분포를 유지하게 되고, 채널(130)을 통과한 비임계 입자(P2) 자체의 분포율도 랜덤하다. 다만, 채널(130)의 가장 자리 영역에 임계 입자(P1)의 분포율이 높아졌기 때문에 전체 입자에 대한 비임계 입자(P2)의 분포율도 배출부(120)의 가운데 영역에서 분포율이 높다.
도 7a는 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치(100)에 유입되는 유체의 입자 분포를 나타내는 그래프이고, 도 7b는 도 7a의 유체가 미세입자 분리 장치(100)를 통과한 후의 입자 분포를 나타내는 그래프이다. 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치(100)의 채널(130) 폭은 약 550㎛이고, 채널(130)의 높이 약 119㎛이며, 채널(130)내 분리부(140)는 240개 배치시켰다. 채널(130)내에는 6개의 분리 그룹이 배치되고, 각 분리 그룹에는 40개의 분리부(140)이 배치되었다. 분리부(140)와 채널(130)간의 간격은 약 39㎛이고, 분리 그룹간의 쉬프트 거리는 약 70㎛로 하였다. 지름이 약 9.9㎛인 제1 입자에는 빨간색의 형광 물질을 도포하고, 지름이 약 20.9㎛인 제2 입자에는 형광 물질을 도포하지 않았다. 분리부(140)와 채널(130)간의 간격은 약 39㎛이므로, 약 19.8㎛ 이상의 지름을 갖는 입자가 임계 입자가 됨을 예상할 수 있다. 즉, 제2 입자가 임계 입자(P1)이 될 수 있음을 예상할 수 있다. 제1 입자와 제2 입자를 포함한 유체를 미세입자 분리 장치에 유입시켰다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 유입부의 가운데 영역에서의 제1 입자의 농도는 약 52.8%였다. 미세입자 분리 장치의 채널(130)을 통과하면서 제2 입자는 채널(130)의 측면으로 이동하여 배출부(120)의 가장자리 영역을 통해 배출되기 때문에 배출부(120)의 가운데 영역으로 배출되는 제1 입자의 농도는 상대적으로 높아짐을 예상할 수 있다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 배출부의 가운데 영역으로 배출되는 제1 입자의 농도가 상대적으로 높아졌음을 확인할 수 있다. 배출부(120)의 가운데 영역에서 배출된 유체에서 제1 입자의 농도는 약 98%였다. 입자의 크기 분리가 효율적으로 이루어짐을 확인할 수 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 장치(800)를 도시한 도면이다. 도 8과 도 1을 비교하면, 도 8의 분리부(840)의 배열 모양 및 순서가 도 1의 분리부(840)의 배열 모양 및 순서와 서로 반대이다. 도 1의 미세입자 분리 장치(100)을 역상으로 하면 도 8의 미세입자 분리 장치(800)과 동일해질 수 있다. 임계 입자(P1)가 도 8에 도시된 바와 같은 미세입자 분리 장치(800)를 통과하면 배출부(820)의 가운데 영역으로 배출될 수 있다. 동일한 미세입자 분리 장치를 이용하더라도 미세입자 분리 장치의 위치에 따라 임계 입자(P1)의 배출 영역이 달라질 수 있으므로, 사용자는 미세입자 분리 장치의 위치를 이용하여 포획하고자 하는 입자의 배출 영역을 결정할 수 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 장치(800)를 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 미세입자 분리 장치(900)는 유입부(910), 배출구(920), 채널(930) 및 하나 이상의 분리부(940)을 포함할 수 있다. 분리부(940)는 하나의 서브 경사부(S1)를 포함할 수 있다. 복수 개의 서브 경사부(S1)는 유로의 길이 방향(L)으로 진행함에 따라 제1 방향(D1)으로 순차적으로 이격되게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(D1)은 유로 중 유입부(910)의 오른쪽 영역에서 배출부(920)의 왼쪽 영역일 수 있다. 제1 방향(D1)과 서브 경사부(S1)의 경사 방향은 부호가 서로 반대일 수 있다. 그리하여, 서브 경사부(S1)와 채널(930)간의 간격에 대한 1/2배 이상이고 서브 경사부(S1)의 채널(130)간의 간격보다 작은 지름을 갖는 임계 입자는 분리부(940)를 통과하면서 제1 방향(D1)으로 이동하게 된다.
도 10은 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 장치(1000)를 도시한 도면이다. 도 10의 채널(1300)에 복수 개의 분리 그룹(G1, G2, G3, G4)이 배열되어 있다. 분리 그룹의 타입은 도 1의 분리 그룹과 유사하다. 그리고, 채널(1300)의 후단에는 분리된 입자들이 이동하는 분리 채널(1500)이 더 배치될 수 있다. 예를 들어, 분리 채널(1500)은 임계 입자(P1)를 포함하는 유체가 이동하는 제1 서브 채널(1510)과 임계 입자(P1)를 제외한 유체가 이동하는 제2 서브 채널(1520)을 포함할 수 있다. 제1 서브 채널(1510)에도 비임계 입자(P2)가 이동할 수 있지만, 그 농도는 임계 입자(P1) \의 농도보다 훨씬 작다. 제1 서브 채널(1510) 및 제2 서브 채널(1520) 중 어느 하나는 채널(1300)의 가장 자리에 연결되고, 나머지 하나는 채널(1300)의 중앙에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 포함된 경사부의 배열 형태가 도 1에 포함된 경사부의 배열 형태와 동일하기 때문에 제1 서브 채널(1510)은 가장 자리에 연결되고, 나머지 하나는 채널(1520)의 중앙에 연결될 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치(100)는 채널(130)에 유입되는 유체의 유속에 상관없이 임계 입자(P1)를 특정 영역에 집중시킬 수 있다. 도 11은 도 10에 도시된 분리 채널(1500)을 통과한 입자들의 이동을 촬영한 사진이다. 도 11에 적용된 미세입자 분리 장치의 채널 및 분리부의 조건은 7a 및 도 7b에 적용된 미세입자 분리 장치의 채널 및 분리부의 조건과 동일하다.
도 11에 확인할 수 있는 바와 같이, 지름이 약 20.9㎛을 갖는 입자, 즉 임계 입자(P1)는 유속에 상관 없이 제1 서브 채널(1510)로 이동함을 확인할 수 있다. 그리고, 지름이 약 6.1㎛를 갖는 입자, 즉, 비임계 입자(P2)는 랜덤하게 제1 서브 채널(1510)과 제2 서브 채널(1520)로 이동함을 확인할 수 있다.
도 12는 유속에 따라 도 10의 제2 서브 채널(1520)을 통과하는 입자의 크기에 대한 그래프이다.. 도 12에 적용된 미세입자 분리 장치의 채널 및 분리부의 조건은 7a 및 도 7b에 적용된 미세입자 분리 장치의 채널 및 분리부의 조건과 동일하다. 유체에는 지름이 약 8㎛인 제1 입자, 지름이 약 12.5㎛인 제2 입자, 지름이 약 15.5㎛인 제3 입자 및 지름이 약 21㎛인 제4 입자가 포함되었다. 유속을 0.1 mL/min, 0.6 mL/min 및 1.0 mL/min로 하여 유체를 미세입자 분리 장치에 유입시키고, 미세입자 분리 장치의 가운데 영역에서 유체를 검출하였다.
일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치의 경사부와 채널간의 간격은 약 39㎛이기 때문에 약 19.5㎛ 이상의 지름을 갖는 입자가 임계입자가 된다. 제1 내지 제4 입자 중 임계 입자(P1)는 지름이 약 21㎛인 제4 입자가 된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 제4 입자는 유속에 상관없이 배출부의 가운데 영역에서 검출되지 않았음을 확인할 수 있다. 이는 제4 입자는 배출부의 가장 자리 영역을 통해 배출되었다는 것을 의미이며, 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치는 유속에 상관없이 임계 입자를 제외한 유체를 용이하게 획득할 수 있음을 의미한다.
일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치는 유속에 상관없이 임계 입자가 특정 영역, 예를 들어, 유출부의 가장자리 영역 또는 유추출부의 가운데 영역에 정렬되기 때문에 고정밀의 유속 제어를 위한 주사기 펌프가 필요하지 않다. 그리하여, 사용자가 손으로 시료를 주입할 수 있는 피펫이나, 시린지를 이용하여 임계 임자(P1) 또는 비임계 입자(P2)를 편리하게 분리할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 미세입자 분리 장치가 입자를 분리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
임계 입자를 포함한 유체가 채널로 유입될 수 있다(S1310). 사용자는 채널의 길이 방향(L)이 중력 방향을 포함하도록 미세입자 분리 장치(100)를 세우고, 유체를 유입부(110)를 통해 유입시킬 수 있다. 유체는 중력에 의해 채널(130)로 유입될 수 있다. 또는, 사용자는 시린지로 세포를 포함한 시료를 로딩한 후, 시료가 주입된 시린지와 미세입자 분리 장치(100)의 유입부(110)를 체결한 후 시린지의 구동부를 눌러줌으로써 압력을 발생시켜 시료를 미세입자 분리 장치(100)의 채널(130)로 주입시킬 수 있다.
미세입자 분리 장치(100)는 채널(130)내 분리부(140)에 의해 입자의 분포율을 변경시키면서 유체를 유동시킨다(S1320). 분리부(140)는 채널(130)의 길이 방향(L)과 경사진 경사부(S)를 포함할 수 있다. 경사부(S)와 채널(130)간의 간격(d1)을 기초로 입자의 크기에 따라 입자의 분포율을 변경시킬 수 있다. 즉, 경사부(S)와 채널(130)간의 간격에 대한 1/2배 이상인 입자 즉, 임계 입자(P1)는 2차 유체 유동에 의해 경사 방향과 반대 부호의 방향으로 기울어져 이동하게 되고, 경사부(S)와 채널(130)간의 간격에 대한 1/2배 미만인 입자 즉, 비임계 입자(P2)는 랜덤하게 이동하게 된다.
채널(130)내 분리부(140)가 복수 개 배치되는 경우, 임계 입자(P1)는 채널(130)의 길이 방향(L)으로 진행할수록 특정 영역, 즉 서브 경사부들의 배열 방향으로 집중하게 되어 임계 입자(P1)의 분포율이 변경될 수 있다. 임계 입자(P1)의 분포율이 변경됨에 따라 비임계 입자(P2)의 분포율도 함께 변경된다. 예를 들어, 채널(130)의 가장 자리 영역에 임계 입자(P1)의 분포율이 증가하면 채널(130)의 가운데 영역에는 비임계 입자(P2)의 분포율이 상대적으로 증가하게 된다.
미세입자 분리 장치(100)는 분포율이 변경된 임계 입자(P1)와 비임계 입자(P2)를 포함하는 유체를 채널(130)로부터 배출시킨다(S1330).
지금까지, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 미세입자 분리 장치 및 그 방법에 대한 예시적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었다. 그러나, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 설명에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 이는 다양한 다른 변형이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.
100, 700, 800, 1000: 미세입자 분리 장치
110, 810, 910: 유입부
120, 820, 920: 배출부
130, 830, 930, 1300: 채널
140, 840: 분리부
141: 제1 분리부
142: 제2 분리부
143: 제3 분리부
S: 경사부
V: 수직부
P1: 임계 입자
P2: 비임계 입자

Claims (20)

  1. 유체가 흐르는 채널; 및
    상기 채널내로 돌출되어 있고, 상기 채널의 길이 방향으로 경사진 경사부와 상기 채널의 길이 방향과 수직인 수직부를 포함하는 분리부;를 포함하고,
    상기 분리부는,
    제1 경사부와 제1 수직부를 포함하는 제1 분리부;
    상기 채널의 길이 방향으로 제1 분리부과 이격 배치되고, 제2 경사부와 제2 수직부를 포함하는 제2 분리부;를 포함하고,
    상기 제2 경사부는 상기 제1 경사부보다 상기 채널의 중심축으로부터 멀리 배치되는 미세입자 분리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 분리부의 양단은 상기 채널의 측벽과 연결된 미세입자 분리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 경사부의 길이 방향이 상기 채널의 길이 방향에 경사진 미세입자 분리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유체는 임계 입자를 포함하고,
    상기 경사부와 상기 채널간의 이격 거리는 상기 임계 입자의 지름보다 크고 상기 임계 입자의 지름의 2배이하인 미세입자 분리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 경사부의 높이는 상기 경사부와 상기 채널간의 이격 거리보다 큰 미세입자 분리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 경사부와 상기 수직부의 높이는 동일한 미세입자 분리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 경사부는
    상기 채널의 중심축을 기준으로 대칭되는 제1 서브 경사부 및 제2 서브 경사부를 포함하는 미세입자 분리 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 수직부는,
    상기 제1 서브 경사부와 상기 채널의 측벽 사이에 배치되는 제1 서브 수직부;
    상기 제2 서브 경사부와 상기 채널의 측벽 사이에 배치되는 제2 서브 수직부;
    상기 제1 서브 경사부와 상기 제2 서브 경사부 사이에 배치되는 제3 서브 수직부; 중 적어도 하나를 포함하는 미세입자 분리 장치.
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 경사부와 상기 제2 경사부는 일부 영역이 중첩되고 나머지 영역은 중첩되지 않는 미세입자 분리 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 경사부는 제1 방향으로 경사진 제1 서브 경사부를 포함하고,
    상기 제2 경사부는 상기 제1 방향으로 경사진 제2 서브 경사부를 포함하는 미세입자 분리 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 서브 경사부에 대한 상기 제2 서브 경사부의 배열 방향은 상기 제1 방향과 부호가 서로 반대인 미세입자 분리 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 서브 경사부와 상기 제2 서브 경사부의 경사 정도 및 길이 중 적어도 하나는 동일한 미세입자 분리 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 분리부가 상기 채널의 일단과 인접하게 배치되는 경우, 상기 채널의 측벽과 접하거나 상기 채널의 중앙에 배치되는 미세입자 분리 장치.
  15. 유체가 흐르는 채널; 및
    상기 채널내에서 상기 채널의 길이 방향으로 경사지게 돌출되며, 상기 채널의 길이 방향으로 이격 배치되는 복수 개의 경사부;를 포함하고,
    상기 복수 개의 경사부는 상기 채널의 길이 방향과 다른 제1 방향으로 순차적으로 배열되면서 상기 채널의 중심축으로부터 점진적으로 멀어지게 배열되는 미세입자 분리 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 복수 개의 경사부는 동일한 경사 방향을 갖는 미세입자 분리 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 방향은 상기 경사 방향과 부호가 반대인 미세입자 분리 장치.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 경사부는
    상기 채널의 중심축을 기준으로 대칭되는 제1 서브 경사부 및 제2 서브 경사부를 포함하는 미세입자 분리 장치.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 복수 개의 경사부 중 인접하게 배치된 두 개의 경사부는,
    일부 영역은 중첩되고 나머지 영역은 중첩되지 않는 미세입자 분리 장치.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 미세 입자 분리 장치는,
    상기 복수 개의 경사부 중 적어도 하나와 상기 채널간의 이격 거리에 대한 1/2이상이고 상기 이격 거리보다 작은 지름을 갖는 입자가 유입되면, 상기 입자의 진행 방향을 방향성 있게 제어하는 미세입자 분리 장치.
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