KR102528787B1 - Separating filter for capturing cell, separating apparatus and method using it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분리가 일어나는 관통부의 형상을 제어하여 혈중암 세포의 변형 및 손상을 방지함과 동시에 필터 재질로 감광성 수지 경화 필름을 사용한 세포 포획 분리 필터, 이를 이용한 세포 분리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cell trapping separation filter using a cured photosensitive resin film as a filter material, and a cell separation device and method using the same, while preventing deformation and damage of CTCs by controlling the shape of a penetrating portion where separation occurs.
Description
본 발명은 세포 포획 분리 필터, 이를 이용한 세포 분리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cell trapping separation filter, and a cell separation device and method using the same.
최근 전 세계적으로 암이 주요 사망원인으로 부상하고 이에 따른 사회경제적 비용이 크게 증가되고 있다. 이에 암 치료와 연계된 효과적인 진단 및 예후 예측에 대한 기술 개발 필요성이 대두되고 있다. 그 결과 비침습적인 시료 채취가 가능한 액체생검 관련 기술 확보가 중요시 되고 있다. Recently, cancer has emerged as a major cause of death worldwide, and the social and economic costs accordingly are greatly increasing. Accordingly, the need to develop technologies for effective diagnosis and prognosis prediction associated with cancer treatment is emerging. As a result, it is important to secure technology related to liquid biopsy that enables non-invasive sample collection.
액체생검은 혈액, 소변 등 인체에서 나오는 암 관련 바이오 마커에 의해 암 정보를 얻어 내어 암 진단 및 치료 효과 분석, 전이 재발 예측 등 개인별 맞춤형 예후 예측 진단에 활용하는 검사를 말한다. Liquid biopsy refers to a test that obtains cancer information from cancer-related biomarkers such as blood and urine, and uses it for personalized prognosis prediction and diagnosis, such as cancer diagnosis, treatment effect analysis, and prediction of metastasis and recurrence.
상기 액체생검에 활용하는 바이오마커는 대표적으로 혈중암 세포(Circulating Tumor Cells, CTC), 순환 종양 DNA(Circulating tumor DNA, ctDNA), 나노소포체(exosome) 등이 있다. Representative biomarkers used in the liquid biopsy include circulating tumor cells (CTC), circulating tumor DNA (ctDNA), and nano-endosomes.
혈중 순환 암 세포(Circulating Tumor Cell, CTC, 이하 혈중암 세포라 한다)는 원발성 암에서 떨어져 나와 혈액을 타고 순환하는 암세포를 일컫는다. 상기 혈중암 세포는 혈액 속에 혈구 세포 10억 개당 1∼10개 수준의 극미량으로 존재하며, 그 크기 또한 수 ㎛∼15 ㎛ 정도로 백혈구의 크기와 중첩된다. 따라서, 혈중암 세포의 분리를 위해 높은 민감도를 가져야하므로, 상기 분리를 위한 물리적인 분리 방법 및 장치 개발에 커다란 난제가 있다. Circulating tumor cells (CTCs, hereinafter referred to as circulating tumor cells) refer to cancer cells that separate from a primary cancer and circulate in the blood. The CTCs are present in the blood in extremely small amounts of 1 to 10 per 1 billion blood cells, and their size overlaps with the size of leukocytes by several μm to 15 μm. Therefore, it is a great challenge to develop a physical separation method and apparatus for the separation because it must have high sensitivity for the separation of CTCs.
현재 널리 연구되고 있는 분리 방법으로는 특정 암세포에 반응하는 항체를 이용하는 방법, 크기 차이를 이용한 물리적 필터나 원심력을 이용한 분리 방법, 광학적 특이성을 이용하는 방법외에 기타 미소유체 기반이나 전기장이나 자기장 등을 이용하는 여러 가지 방법들이 제시되고 있다. Separation methods that are currently being widely studied include a method using antibodies that react to specific cancer cells, a separation method using physical filters or centrifugal force using size differences, a method using optical specificity, and various other microfluidic-based or electric or magnetic fields. Several methods are presented.
대한민국 공개특허 제10-2014-0074321호는 복수개의 관통공이 형성된 구리 재질의 금속 필터를 제시하면서 혈중 순환 암세포를 효율적으로 포획할 수 있다고 개시하고 있고, 대한민국 공개특허 제10-2015-0020290호에서는 관통 구멍의 개구가 파형상을 가지고 금속 시트 표면이 금 도금된 암 세포 포착 금속 필터를 제시하고 있다. Korean Patent Publication No. 10-2014-0074321 discloses that a metal filter made of copper having a plurality of through holes can efficiently capture cancer cells circulating in the blood, and Korean Patent Publication No. 10-2015-0020290 A cancer cell-trapping metal filter in which the opening of the hole has a corrugated shape and the surface of the metal sheet is gold-plated is presented.
이들 특허에서 제시하는 금속 필터들은 그 두께가 얇아 암세포가 변형성에 의해 얇은 박막을 지나갈 수 있고, 세포가 손상될 수 있으며, 제조 공정이 복잡하다는 문제가 있다.The metal filters proposed in these patents are thin, so cancer cells can pass through the thin film due to deformability, cells can be damaged, and the manufacturing process is complicated.
대한민국 공개특허 제10-2017-0042685호에서는 필터 재질로 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리우레탄, 폴리락트산, 파릴렌 등의 재질에 대한 언급이 있었다. 그러나 이들 고분자 재질에 대한 언급만 있을 뿐 이를 이용한 제조 방법이나 이점에 대해선 전혀 고려하고 있지 않다.Korean Patent Publication No. 10-2017-0042685 mentions materials such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide, polytetrafluoroethylene, polyurethane, polylactic acid, and parylene as filter materials. However, there is only mention of these polymer materials, and no consideration is given to manufacturing methods or advantages using them.
본 발명자들은 기존 금속 필터에서 발생하던 문제점인 혈중암 세포의 변형 또는 손상을 막고, 제조 공정의 복잡성을 획기적으로 단순화한 공정으로 설계하여 새로운 형태의 필터를 제작하였고, 이를 이용하여 혈중암 세포를 분리할 경우 분리 효율이 높으며, 얻어진 결과에 대한 높은 신뢰도를 확보할 수 있음을 확인하였다.The present inventors prevented the transformation or damage of CTCs, a problem that occurred in existing metal filters, and manufactured a new type of filter by designing a process that drastically simplified the complexity of the manufacturing process, and separated CTCs using it It was confirmed that the separation efficiency was high and high reliability of the obtained results could be secured.
따라서, 본 발명의 목적은 새로운 재질의 세포 포획 분리 필터를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a cell trapping separation filter made of a new material.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 세포 포획 분리 필터를 이용한 혈중암 세포 분리 방법 및 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for separating blood cancer cells using the cell capture separation filter.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 유체 샘플 중에서 분리 대상 세포를 분리하기 위해, 시트의 두께 방향으로 복수 개의 관통부가 형성된 세포 포획 분리 필터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cell trapping separation filter formed with a plurality of penetrating portions in the thickness direction of a sheet to separate cells to be separated from a fluid sample.
이때 상기 시트는 감광성 수지가 경화된 재질을 포함한다.At this time, the sheet includes a material in which a photosensitive resin is cured.
상기 관통부는 유체 샘플이 유입되는 상측 개구부의 폭 대비 하측 개구부의 폭이 점차적으로 좁아지는 테이퍼 구조를 갖는다.The penetrating portion has a tapered structure in which a width of a lower opening is gradually narrowed compared to a width of an upper opening through which a fluid sample is introduced.
이때 상기 관통부의 상측 개구부의 폭(W2)은 8.5㎛∼18㎛이고, 길이(L2)는 10㎛∼70㎛이며, 하측 개구부의 폭(W1)은 3㎛∼8.4㎛이고, 길이(L1)는 20㎛∼60㎛의 범위를 갖는다.At this time, the width W2 of the upper opening of the through portion is 8.5 μm to 18 μm, the length L2 is 10 μm to 70 μm, the width W1 of the lower opening is 3 μm to 8.4 μm, and the length L1 is has a range of 20 μm to 60 μm.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 세포 포획 분리 필터는In addition, the cell capture separation filter according to an embodiment of the present invention
기판을 제공하는 단계;providing a substrate;
기판 상에 미경화 감광성 수지 필름을 라미네이트하는 단계;laminating an uncured photosensitive resin film on a substrate;
미경화 감광성 수지 필름 상에 포토마스크를 배치 후 노광 단계;an exposure step after disposing a photomask on the uncured photosensitive resin film;
미경화 감광성 수지 필름의 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; 및a developing step for removing uncured regions of the uncured photosensitive resin film; and
기판으로부터 관통부가 형성된 경화 필름을 분리하는 단계;를 포함하여 제조한다.Separating the cured film on which the penetrating portion is formed from the substrate;
이때 상기 라미네이트 전에 기판에 이형 필름을 부착하는 공정을 더욱 수행하는 단계를 포함한다.At this time, a step of further performing a process of attaching a release film to the substrate before the lamination is included.
또한, 상기 현상 공정 이후 하드베이킹 공정을 더욱 수행하는 단계를 포함한다.In addition, a step of further performing a hard baking process after the developing process is included.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 세포 포획 분리 필터는In addition, the cell capture separation filter according to an embodiment of the present invention
기판 상에 감광성 수지 조성물을 도포 후 건조하는 단계;Applying a photosensitive resin composition on a substrate and drying it;
얻어진 미경화 감광성 수지 필름 상에 포토마스크를 배치 후 노광 단계;an exposure step after placing a photomask on the obtained uncured photosensitive resin film;
경화 필름 내 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; 및a developing step to remove uncured regions in the cured film; and
기판으로부터 관통부가 형성된 경화 필름을 분리하는 단계;를 포함하여 제조한다.Separating the cured film on which the penetrating portion is formed from the substrate;
이때 상기 감광성 수지 조성물 도포 전 기판 상에 희생층을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.At this time, a step of forming a sacrificial layer on the substrate before application of the photosensitive resin composition is further included.
또한, 본 발명은 적어도 한 개 이상의 유체 유입부와 유체 유출구를 각각 구비한 하우징; 및 상기 하우징 내에 설치된 세포 분리를 위한 필터를 포함하며, 상기 필터는 전술한 바의 세포 포획 분리 필터를 구비한 세포 분리 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a housing each having at least one fluid inlet and fluid outlet; and a filter for cell separation installed in the housing, wherein the filter provides a cell separation device having the above-described cell capture and separation filter.
또한, 본 발명은 상기 세포 포획 분리 필터가 구비된 세포 분리 장치를 준비하고, 상기 세포 분리 장치의 유체 유입구에 유체 샘플을 투입하여 세포 포획 분리 필터를 통과하여, 유체 샘플 중에서 분리 대상 세포를 선택적으로 포착하는, 세포 포획 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a cell separation device equipped with the cell capture separation filter, inserts a fluid sample into a fluid inlet of the cell separation device, passes through the cell capture separation filter, and selectively selects cells to be separated from the fluid sample. A cell capture method is provided.
본 발명에 따른 세포 포획 분리 필터는 고분자 재질로 제조하고, 분리가 일어나는 관통부의 형상을 제어하여 혈중암 세포의 변형 및 손상을 방지함과 동시에 분리 효율 및 신뢰도를 높일 수 있다.The cell trapping separation filter according to the present invention is made of a polymer material and controls the shape of the penetrating portion where separation occurs, thereby preventing CTC cells from being deformed or damaged, and at the same time increasing the separation efficiency and reliability.
특히 상기 필터 재질로 감광성 수지를 사용함에 따라 종래 금속 또는 고분자 필터의 패터닝 공정 대비 단순화된 공정으로 필터의 제작이 가능한 이점이 있다.In particular, as the photosensitive resin is used as the filter material, there is an advantage in that the filter can be manufactured by a simplified process compared to the patterning process of a conventional metal or polymer filter.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 세포 포획 분리 필터를 보여주는 모식도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 세포 포획 분리 필터의 관통부의 예시 형상을 보여주는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제1구현예에 따른 세포 포획 분리 필터의 제조공정을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2구현예에 따른 세포 포획 분리 필터의 제조공정을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3구현예에 따른 세포 포획 분리 필터의 제조공정을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4구현예에 따른 세포 포획 분리 필터의 제조공정을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 세포 포획 분리 필터를 구비한 분리 장치를 보여주는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a cell capture separation filter according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of Figure 1;
3 is a schematic view showing an exemplary shape of a penetrating portion of the cell trapping separation filter of the present invention.
4 is a view showing a manufacturing process of the cell capture separation filter according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view showing a manufacturing process of a cell capture separation filter according to a second embodiment of the present invention.
6 is a view showing a manufacturing process of a cell trapping separation filter according to a third embodiment of the present invention.
7 is a view showing a manufacturing process of a cell capture separation filter according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram showing a separation device equipped with a cell trapping separation filter of the present invention.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.With reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is shown enlarged to clearly express the various layers and regions. Like reference numerals have been assigned to like parts throughout the specification. When a part such as a layer, film, region, or plate is said to be "on" another part, this includes not only the case where it is "directly on" the other part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part is said to be "directly on" another part, it means that there is no other part in between.
세포 포획 분리 필터 및 제조방법Cell capture separation filter and manufacturing method
암 치료와 연계된 효과적인 진단 및 예후 예측에 필요한 액체생검을 수행하는데 있어, 혈중암 세포는 중요한 바이오마커로 사용된다. 상기 혈중암 세포는 혈액 내 극미량으로 존재하고, 그 크기가 수㎛∼15㎛ 수준의 크기를 가져 약 6∼7㎛의 적혈구, 약 7∼9㎛의 백혈구, 5㎛ 미만의 혈소판과 중첩되는 크기를 갖는다. 이에 혈중암 세포만을 선택적으로 분리하는 방법이 요구된다. 이하 특별히 언급하지 않는 한 세포는 혈중암 세포이다.CTCs are used as important biomarkers in performing liquid biopsies required for effective diagnosis and prognosis associated with cancer treatment. The CTCs exist in extremely small amounts in the blood and have a size of several μm to 15 μm, overlapping with about 6-7 μm red blood cells, about 7-9 μm white blood cells, and less than 5 μm platelets. have Accordingly, a method for selectively isolating only CTC cells is required. Hereinafter, cells are CTCs unless otherwise specified.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 세포 포획 분리 필터를 보여주는 모식도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다. 1 is a schematic diagram showing a cell trapping separation filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 .
도 1을 보면, 세포 포획 분리 필터(1)는 유체 샘플 중에서 분리 대상 세포를 분리하기 위해, 시트(5)의 두께 방향으로 복수 개의 관통부(3)가 형성된다. Referring to FIG. 1 , the cell
상기 시트(5)는 고분자 재질 중에서도 감광성 수지가 경화된 재질, 구체적으로 감광성 수지 경화 필름을 포함한다. 이러한 재질은 종래 금속 필터나 폴리에틸렌과 같은 고분자 재료와 구분되는 특성으로, 상기 금속 필터 사용에 따른 혈중암 세포의 변형 및 손상을 방지한다. The sheet 5 includes a material in which a photosensitive resin is cured, specifically, a photosensitive resin cured film, among polymer materials. This material is a property different from conventional metal filters or polymer materials such as polyethylene, and prevents deformation and damage of CTC cells due to the use of the metal filter.
또한, 관통부(3)의 형상을 제어하여 혈액 내 존재하는 혈중암 세포, 백혈구, 적혈구, 혈소판과 같은 세포들의 크기 유사성의 문제를 해소한다. In addition, by controlling the shape of the penetrating
도 2를 보면, 관통부(3)는 유체 샘플이 유입되는 상측 개구부의 폭(W2) 대비 하측 개구부의 폭(W1)이 좁은 구조를 갖는 테이퍼 형상으로 설계한다. 상기 하측 개구부의 폭(W1) 보다 좁은 직경을 갖는 세포(예, 혈소판)의 경우 필터(1)의 통과가 용이하나, 이 보다 큰 크기의 혈중암 세포, 백혈구, 및 적혈구들은 통과를 하지 못한다. 상기 혈중암 세포, 백혈구, 및 적혈구들이 유체 이동에 의해 상측 개구부에 도달하고, 별도의 외부에서 가하는 압력 또는 중력 등에 의해 변형성이 큰 세포들은 압력에 밀려 탄성 변형으로 인해 필터(1)의 관통부(3)를 통과한다.Referring to FIG. 2 , the penetrating
반면에, 암세포와 같이 일반 세포에 비해 현저하게 탄력성이 떨어지는 암세포인 경우, 변형이 충분히 일어나지 않아 관통부(3)를 빠져나가지 못한다. 그 결과 혈액 세포 간이 크기 차이와 기계적 변형성의 차이를 이용하여 극미량의 혈중 암세포는 관통부(3)의 상측에 잔류한다.On the other hand, in the case of cancer cells, which are remarkably less elastic than normal cells, such as cancer cells, they cannot pass through the penetrating
관통부(3)의 개구부 형상은 전면(위)에서 보았을때 원, 타원, 둥근 직사각형, 직사각형 및 정사각형으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 형상인 것이 바람직하다. 암세포의 분리 효율을 높이기 위해 관통부(3)의 상측 개구부의 폭(W2)은 8.5㎛∼18㎛, 9㎛∼17㎛, 10㎛∼15㎛이고, 하측 개구부의 폭(W1)은 3㎛∼8.4㎛, 3.5㎛∼8.2㎛, 4㎛∼8㎛로 형성한다.The shape of the opening of the penetrating
길이 방향이 폭 방향보다 긴 직사각형 또는 둥근 직사각형의 형상으로 개구부를 형성할 경우, 다른 세포에 의해 막힘을 방지하면서 세포 중 변형성이 약한 세포는 빠져 나가고 변형성이 적은 세포는 걸러져서 세포가 손상 없이 회수 할 수 있다. 이때 상측 개구부의 길이(L2)는 10㎛∼70㎛, 20㎛∼60㎛, 30㎛∼50㎛이고, 하측 개구부의 길이(L1)은 20㎛∼60㎛, 25㎛∼50㎛, 30㎛∼40㎛로 형성한다. If the opening is formed in a rectangular or rounded rectangle shape where the length direction is longer than the width direction, cells with weak deformability can escape while preventing clogging by other cells, and cells with low deformability will be filtered out so that the cells can be recovered without damage. can At this time, the length L2 of the upper opening is 10 μm to 70 μm, 20 μm to 60 μm, and 30 μm to 50 μm, and the length L1 of the lower opening is 20 μm to 60 μm, 25 μm to 50 μm, and 30 μm. It is formed to ~40 μm.
바람직한 일 구현예에 따르면, 관통부(3)는 도 1에 도시한 바와 같이 2개의 같은 길이의 긴 변과 2개의 반원형을 포함하는 둥근 직사각형으로 제작하되, 상측 개구부의 폭(W2)이 10㎛∼15㎛이고 길이(L2)가 30㎛∼50㎛이며, 하측 개구부의 폭(W1)이 4㎛∼8㎛이고 길이(L1)가 30㎛∼40㎛의 범위를 갖도록 설계한다.According to a preferred embodiment, as shown in FIG. 1, the penetrating
바람직한 일 구현예에 따르면, W2/W1은 2~3의 범위를 갖고, L2/L1은 1~1.5의 범위를 가질 경우 높은 분리 효율을 달성할 수 있다. According to a preferred embodiment, high separation efficiency can be achieved when W2/W1 has a range of 2 to 3 and L2/L1 has a range of 1 to 1.5.
도 1과 같은 테이퍼 구조에서 테이퍼각은 10° 이하, 8° 이하, 7° 이하, 5° 이하, 4° 이하가 바람직하다. In the tapered structure shown in FIG. 1, the taper angle is preferably 10° or less, 8° or less, 7° or less, 5° or less, or 4° or less.
상기 관통부(3)의 단면은 도 3에 도시한 바와 같은 다양한 형태가 가능하다. 도 3의 (a)에서 보는 바와 같이, 이웃하는 두 관통부의 사이의 시트 영역의 두께 방향으로의 단면 형상은 반원형이다.The cross section of the through
또한, 상기 관통부(3)의 배치는 시트(1) 상에 도 1과 같이 규칙적인 간격으로 서로 이격하여 배치하거나, 이들의 위치를 엇갈려서 배치할 수 있으며, 필요한 경우 나선형과 같은 방사형으로 배치가 가능하다.In addition, the arrangement of the penetrating
본 발명에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 두께는 70㎛∼250㎛, 85㎛∼230㎛, 90㎛∼215㎛, 100㎛∼200㎛의 두께로 형성한다. 상기 두께는 세포 포획 분리 필터(1)에 인가하는 혈액 등의 유체 샘플량, 관통부(3)의 직경, 시간, 유속, 내압 등의 물리적 요인, 조작성, 비용 등을 고려하여 적절하게 결정된다.The thickness of the cell trapping
만약 얇은 두께로 형성할 경우, 세포 분리 공정 시 상기 압력에 의해 세포 포획 분리 필터(1)가 휘어짐이 발생할 경우 분리 효율이 저하되거나, 상기 휘어짐에 의해 관통부(3)의 변형이 일어나 이를 통과 또는 이에 접하는 세포의 손상이 발생할 수 있다. 반대로, 상기 범위보다 두껍게 형성할 경우 제조 공정에서의 관통부(3)의 형태 제어가 용이하지 않고, 분리에 소요되는 시간이 길어질 수 있다. If formed with a thin thickness, if the cell
상기 두께는 테이퍼각과 연관성이 있으며, 두께가 두꺼워지면 각도 4°를 타겟팅 하였을 경우 상측 개구부의 폭(W2)이 넓어져(최소 15㎛~23㎛)가 되어 혈중암 세포가 포획되는 위치가 안쪽으로 들어가서 세포 확인이 어려워 질 수 있다. 반대로 길이를 타겟팅 하면(W2/W1 = 2~3) 각도가 작아져서 다른 세포들까지 포획이 되어 선별하기 어려울수 있다.The thickness is related to the taper angle, and when the thickness is increased, when the angle 4° is targeted, the width (W2) of the upper opening widens (at least 15 μm to 23 μm), so that the position at which CTC cells are captured is inward It can enter and make cell identification difficult. Conversely, if the length is targeted (W2/W1 = 2~3), the angle becomes smaller and other cells are captured, making it difficult to sort.
또한, 본 발명에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 사이즈는 150㎟∼850㎟, 170㎟∼750㎟, 180㎟∼650㎟, 200㎟∼500㎟가 바람직하다. 만약, 세포 포착 금속 필터의 사이즈가 상기 범위보다 작게 형성할 경우 분리에 소요되는 시간이 길어질 수 있으며, 반대로 상기 범위를 초과할 경우 데드 스페이스가 많아지게 되므로, 상기 범위 내에서 적절히 조절하여 사용한다. 상기 사이즈는 후속에서 설명하는 장치의 하우징(도 8의 220)의 크기와 관련된 것으로, 상방에서 보았을 때의 하우징의 크기가 5㎜×5mm 내지 50㎜×50mm의 사이즈를 갖는 경우로, 이 보다 더 크게 또는 작게 하우징을 설계할 경우, 상기 범위 이하 또는 이상으로 제작이 가능하다.In addition, the size of the cell trapping
이러한 사이즈를 갖는 세포 포획 분리 필터(1)의 관통부(3)는 상기 필터(1)의 두께 및 유체 속도 및 필터(1)에 인가되는 압력을 고려하여 설계한다. 바람직하기로, 유체 속도가 25 ml/h이고, 필터(1) 두께가 200㎛(100㎛)일 경우, 상기 필터(1)가 손상되지 않을 수준으로 관통부(3)의 갯수는 700개/㎟∼2000개/㎟, 800개/㎟∼1800개/㎟, 900개/㎟∼1700개/㎟, 1000개/㎟∼1500개/㎟를 형성할 수 있다. The
필터(1)의 개구율은 관통부(3)의 크기 및 갯수에 따라 달라지나, 10%∼50%, 10%∼45%, 10∼40%의 범위를 갖는다. 개구율이 클수록 유체 처리량이 많아져 분리 시간이 단축될 수 있으나, 필터(1) 자체의 강도를 저하시키는 원인이 된다. 반대로, 너무 낮은 수준의 개구율은 분리 시간이 길어지고, 분리 공정 중 유체의 흐름을 막아 막힘 등이 발생할 우려가 있다. The aperture ratio of the
이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 필터(1)는 종래 금속 필터와는 다른 고분자 재질로 이루어지며, 미세한 패턴을 갖는 관통부(3)를 규칙적으로 형성하기 위해 포토리쏘그래피 공정 적용이 가능한 감광성 수지를 사용하고, 이들이 경화된 감광성 수지 경화 필름으로 이루어진다. As already mentioned, the
감광성 수지는 광 조사에 의해 경화가 발생하는 '네가티브 감광성 수지'를 사용하고, 필터(1) 재질은 광에 의해 경화 반응이 일어난 '광경화 감광성 수지' 로 이루어진다.The photosensitive resin uses a 'negative photosensitive resin' that is cured by light irradiation, and the material of the
네가티브 감광성 수지는 광경화 수지 25∼55 중량%, 반응성 희석제 25∼60 중량% 및 광개시제 1∼15 중량%를 포함하고, 용매 및 각종 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. The negative photosensitive resin includes 25 to 55% by weight of a photocurable resin, 25 to 60% by weight of a reactive diluent, and 1 to 15% by weight of a photoinitiator, and may further include a solvent and various additives.
감광성 수지는 광경화가 가능한 유기 관능기를 포함하는 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 불포화 폴리에스터, 에폭시, 폴리이미드로 이루어진 중에서 선택되는 1종 이상의 고분자 수지가 가능하고, 이중 에폭시 아크릴레이트가 바람직하다.The photosensitive resin is selected from polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, polyether acrylate, polyacrylate, silicone acrylate, unsaturated polyester, epoxy, and polyimide containing photocurable organic functional groups. More than one polymeric resin is possible, of which epoxy acrylate is preferred.
또한, 상기 반응성 희석제는 1관능성 및 2관능성 이상의 다관능성 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 글리시딜 에테르, 에폭시, 비닐에테르, 스티렌 1종 이상(즉 1종 또는 2종 이상)에 해당할 수 있다.In addition, the reactive diluent may correspond to one or more (ie, one or two or more) of monofunctional, bifunctional or more polyfunctional acrylates, methacrylates, glycidyl ethers, epoxies, vinyl ethers, and styrenes. there is.
광개시제는 100㎚ 내지 400㎚의 파장을 갖는 자외선 영역의 빛을 흡수하여 분자의 분해에 의해 라디칼을 형성할 수 있는 것이라면 그 종류에 관계없이 사용할 수 있으며, 벤조인계, 히드록시 케톤계, 아미노케톤계 또는 포스핀 옥시드계 광개시제 등이 사용될 수 있다. The photoinitiator can be used regardless of its type as long as it can absorb light in the ultraviolet region having a wavelength of 100 nm to 400 nm and form radicals by decomposition of molecules, and benzoin-based, hydroxy ketone-based, amino ketone-based Alternatively, a phosphine oxide-based photoinitiator may be used.
상기 첨가제는 가교제, 점착제, 점도 조절제, 레벨링제, 왁스, 소포제, 노화 방지제, 안정제, 착색제, 미립자 충전제, 광안정화제, 자외선 흡수제, 안료, 분산제, 습윤화제, 경화 촉진제 등 공지된 바의 첨가제를 사용한다.As the additives, known additives such as crosslinking agents, adhesives, viscosity modifiers, leveling agents, waxes, antifoaming agents, anti-aging agents, stabilizers, colorants, fine particle fillers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, pigments, dispersants, wetting agents, and curing accelerators are used. do.
상기 가교제로는 우레아, 멜라민 및 글리콜우레아 등의 아민 화합물 및 아미노 플라스트를 포함하고, 구체적으로 우레아-포름알데히드 올리고머, 멜라민-포름알데히드 올리고머, 벤조구아나민-포름알데히드 올리고머, 글리콜우릴-포름알데히드 올리고머, 헥사(메톡시메틸)멜라민 올리고머 등을 들 수 있다.The crosslinking agent includes amine compounds such as urea, melamine and glycol urea, and amino plast, specifically, urea-formaldehyde oligomer, melamine-formaldehyde oligomer, benzoguanamine-formaldehyde oligomer, glycoluril-formaldehyde oligomer , Hexa (methoxymethyl) melamine oligomer, etc. are mentioned.
용매는 상기 조성에 따라 달라지며, 물, 알코올계 용매, 에테르계 용매, 케톤계 용매, 아미드계 용매, 술폰계 용매 등 공지된 바의 유기 용매가 사용될 수 있다.The solvent varies depending on the composition, and known organic solvents such as water, alcohol-based solvents, ether-based solvents, ketone-based solvents, amide-based solvents, and sulfone-based solvents may be used.
네가티브 감광성 수지를 이용한 필터(1)의 제조 방법은 상기 수지를 필름 상태로 사용하여 라미네이팅하거나, 용액 상태로 코팅하는 방식에 의해 하기 제시한 다양한 방법으로 수행할 수 있다.The manufacturing method of the
(제1구현예)(First Embodiment)
도 4는 본 발명의 제1구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조공정을 보여주는 도면이다.4 is a view showing a manufacturing process of the cell trapping
도 4의 제1구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조는Manufacturing of the cell trapping
a) 기판(30)을 제공하는 단계;a) providing a
b) 기판(30) 상에 미경화 감광성 수지 필름(10a)을 라미네이트하는 단계;b) laminating the uncured
c) 미경화 감광성 수지 필름(10a) 상에 포토마스크(40)를 배치 후 노광 단계;c) an exposure step after disposing the
d) 미경화 감광성 수지 필름(10)의 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; 및d) a developing step for removing uncured regions of the uncured
e) 기판(30)으로부터 관통부가 형성된 경화 필름(10)을 분리하는 단계;를 거쳐 수행한다.e) separating the cured
a) 단계의 기판(30)은 실리콘 기판, 유리 기판, 쿼츠 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판이 사용될 수 있다.The
감광성 수지 필름(10a)은 네가티브 감광성 수지 조성물이 미경화된 상태(즉, 건조 상태)로 존재하는 필름으로, 시트 상으로 제공될 수 있다. 이는 직접 제조하거나 시판되는 것을 구입하여 사용이 가능하다. 최종 제작되는 필터(1)의 두께(70㎛∼300㎛)이고 경화 후 수축됨을 고려하여, 상기 감광성 수지 필름(10a)은 최대 300㎛ 이하, 바람직하기로 최소 50㎛ 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다. The
b) 단계의 라미네이트 공정은 기판(30) 상에 감광성 수지 필름(10a)을 부착하는 공정으로, 종래 롤을 이용한 방법과 비교할때 기판(30)과 감광성 수지 필름(10a) 사이의 공간이 없어지도록 밀착력이 높아져, 상기 공간 내 존재하는 공기에 의한 홀 또는 크레이터의 발생을 최소화한다. The lamination process of step b) is a process of attaching the
c) 단계에서는 감광성 수지 필름(10a) 상에 패턴 형성을 위한 포토 마스크(40)를 대면 또는 적층시킨 후 광을 조사하여, 상기 감광성 수지 필름(10a)의 광경화를 수행한다.In step c), after facing or stacking the
광 조사를 위한 광원으로는 원자외선, 자외선, 근자외선, 적외선 등의 광선, X선, γ선 등의 전자파외에, 전자선, 프로톤선, 중성 자선 등을 이용할 수 있으나, 경화 속도, 조사 장치의 입수의 용이성, 가격 등으로부터 광조사에 의한 경화가 유리하다.As a light source for light irradiation, rays such as far ultraviolet, ultraviolet, near ultraviolet, and infrared rays, electromagnetic waves such as X-rays and γ-rays, electron beams, proton rays, and neutron rays can be used, but the curing speed and availability of irradiation devices Curing by light irradiation is advantageous in terms of ease of use, cost, and the like.
노광 방법으로서는, 아트 워크라고 불리는 네가티브 또는 포지티브 마스크 패턴을 통하여 활성 광선을 화상 상에 조사하는 방법(마스크 노광법)을 들 수 있다. 또한, LDI(Laser Direct Imaging) 노광법이나 DLP(Digital Light Processing) 노광법 등의 직접 묘화 노광법에 의해 활성 광선을 화상 형상으로 조사하는 방법을 채용할 수도 있다.As an exposure method, a method of irradiating an image with actinic light through a negative or positive mask pattern called artwork (mask exposure method) is exemplified. Further, a method of irradiating actinic rays in an image form by a direct drawing exposure method such as a laser direct imaging (LDI) exposure method or a digital light processing (DLP) exposure method may be employed.
활성 광선의 광원으로서는 공지된 광원을 사용할 수 있고, 예를 들면 카본 아크등, 수은 증기 아크등, 고압 수은등, 제논 램프, 아르곤 레이저 등의 가스 레이저, YAG 레이저 등의 고체 레이저, 반도체 레이저 등의 자외선, 가시광 등을 유효하게 방사하는 것이 이용된다.A known light source can be used as the light source of the actinic light, for example, a carbon arc lamp, a mercury vapor arc lamp, a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a gas laser such as an argon laser, a solid-state laser such as a YAG laser, and an ultraviolet ray such as a semiconductor laser. , those that effectively emit visible light or the like are used.
활성 광선의 파장(노광 파장)으로서는, 350 내지 410nm의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 390 내지 410nm의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다As the wavelength (exposure wavelength) of actinic light, it is preferable to be in the range of 350 to 410 nm, and more preferably to be in the range of 390 to 410 nm.
상기 노광 파장을 갖는 광원을 이용하여 100mJ/㎠ 내지 850mJ/㎠, 150mJ/㎠ 내지 700mJ/㎠, 200mJ/㎠ 내지 400mJ/㎠의 노광 에너지를 조사하여 행해진다.It is performed by irradiating exposure energy of 100 mJ/cm 2 to 850 mJ/cm 2 , 150 mJ/cm 2 to 700 mJ/
그리고, 조사 시간은, 광원의 종류, 광원과 도막과의 거리, 도막 두께, 그 외의 조건에 따라서도 다르지만, 통상은, 수초 내지 수십초, 경우에 따라서는 수분의 1초여도 된다.The irradiation time varies depending on the type of light source, the distance between the light source and the coating film, the thickness of the coating film, and other conditions, but is usually several seconds to several tens of seconds, and in some cases, a fraction of a second.
상기 광조사에 의해 감광성 수지 필름(10a)에 광조사된 부분만 선택적으로 경화가 이루어진다.By the light irradiation, only the light-irradiated portion of the
특히, 본 발명의 필터(1)는 상측 개구부의 폭(W2) 및 길이(L2)의 대비 하측 개구부의 폭(W1) 및 길이(L2)가 각각 좁은 테이퍼 형상으로 설계하는데, 이는 노광 공정에서의 광량과 시간의 제어를 통해 이루어질 수 있다.In particular, the
포토마스크(40)의 상부로부터 활성 광선을 조사하기 때문에, 상부 측의 감광성 수지 필름(10a)은 활성 광선의 영향을 받아서 경화되기 쉽고, 하부 측의 감광성 수지 필름(10a)은 상부 측에 비하여 경화되기 어렵다. 그 결과, 경화된 감광성 수지 필름(10)은 상부에서부터 하부까지 향함에 따라 경화도가 달라져 현상 공정 이후 테이퍼 형상을 얻을 수 있다.Since actinic light is irradiated from the top of the
d) 단계에서는 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 공정을 수행하여 관통부(검은색 표시 영역)가 형성된 경화 필름(10)을 패터닝한다.In step d), a developing process for removing uncured regions is performed to pattern the cured
현상 방법으로서는 딥 방식, 배틀 방식, 스프레이 방식, 브러싱, 슬래핑, 스크랩핑, 요동 침지 등을 이용한 방법을 들 수 있고, 해상도 향상의 관점에서는, 고압 스프레이 방식이 가장 적합하다. 이들은 2종 이상의 방법을 조합하여 현상을 행할 수도 있다.As the developing method, a method using a dip method, a battle method, a spray method, brushing, slapping, scraping, rocking dipping, or the like is exemplified, and a high-pressure spray method is most suitable from the viewpoint of resolution improvement. These may develop by combining two or more types of methods.
현상액으로서는 알칼리성 수용액, 수계 현상액, 유기 용제계 현상액 등을 들 수 있다. 알칼리성 수용액은 현상액으로서 이용되는 경우, 안전하고 안정되고, 조작성이 양호하다. 알칼리성 수용액의 염기로서는 리튬, 나트륨 또는 칼륨의 수산화물 등의 알칼리 금속 수산화물; 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 암모늄의 탄산염 또는 중탄산염; 인산칼륨, 인산나트륨 등의 알칼리 금속 인산염; 피로인산나트륨, 피로인산칼륨 등의 알칼리 금속 피로인산염 등이 이용된다.Examples of the developing solution include an alkaline aqueous solution, an aqueous developing solution, and an organic solvent based developing solution. When an alkaline aqueous solution is used as a developing solution, it is safe and stable and has good operability. As the base of the alkaline aqueous solution, alkali metal hydroxides such as hydroxides of lithium, sodium or potassium; carbonates or bicarbonates of lithium, sodium, potassium or ammonium; alkali metal phosphates such as potassium phosphate and sodium phosphate; Alkali metal pyrophosphates, such as sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate, etc. are used.
알칼리성 수용액으로서는 0.1 내지 5 중량% 탄산나트륨의 희박 용액, 0.1 내지 5 중량% 탄산칼륨의 희박 용액, 0.1 내지 5 중량% 수산화나트륨의 희박 용액, 0.1 내지 5 중량% 사붕산나트륨의 희박 용액 등이 바람직하다. As the alkaline aqueous solution, a 0.1 to 5 wt% dilute solution of sodium carbonate, a 0.1 to 5 wt% dilute solution of potassium carbonate, a 0.1 to 5 wt% dilute solution of sodium hydroxide, a 0.1 to 5 wt% dilute solution of sodium tetraborate, etc. are preferable. .
알칼리성 수용액의 pH는 9 내지 11의 범위로 하는 것이 바람직하고, 온도는 감광성 수지 조성물층의 알칼리 현상에 맞춰 조절된다. 알칼리성 수용액 중에는 표면 활성제, 소포제, 현상을 촉진시키기 위한 소량의 유기 용제 등을 혼입시킬 수도 있다.The pH of the alkaline aqueous solution is preferably in the range of 9 to 11, and the temperature is adjusted according to the alkali development of the photosensitive resin composition layer. In the alkaline aqueous solution, a surface active agent, an antifoaming agent, a small amount of an organic solvent for accelerating development, and the like may be incorporated.
e) 단계에서는 기판(30)으로부터 관통부가 형성된 경화 필름(10)을 박리한 후, 이를 뒤집어 관통부(3)가 형성된 세포 포획 분리 필터(1)를 제작한다.In step e), after peeling the cured
(제2구현예)(Second embodiment)
세포 포획 분리 필터(1)의 표면은 세포를 손상시킬 수 있으며, 보다 매끄러운 표면을 위해선 기판(30)으로부터의 박리가 쉬워야 한다. 이에, 본 발명에서는 추가로 기판(30)과 감광성 수지 필름 사이에 이형 필름(Release Film)을 더욱 형성하여 상기 필터(1)의 제조 공정을 수행한다.The surface of the cell trapping
도 5는 본 발명의 제2구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조공정을 보여주는 도면이다.5 is a view showing a manufacturing process of the cell trapping
a) 단계를 보면, 기판(30) 상에 이형 필름을 형성하고, (b) 단계에서 상기 이형 필름 상에 감광성 수지 필름을 형성함을 알 수 있다. 이 두 필름의 적층은 상기 제1구현예에서 언급한 라미네이팅 공정으로 수행한다. In step a), it can be seen that a release film is formed on the
이형 필름(32)은 폴리에틸렌(PE), 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 표면 처리한 종이 등을 사용할 수 있다. 상기 이형 필름(32)의 적층으로 인해 e) 단계의 기판(30)과 관통부가 형성된 경화 필름과의 박리가 용이하게 발생한다. 이때 이형 필름(32)을 박리할 때 감광성 수지 필름과 이형 필름(32)의 접착력보다 기판(30)과 이형 필름(32)의 접착력이 높은 것이 바람직하다.As the
상기 제1 내지 제2구현예에서 추가로, 현상 공정인 d) 단계 이전에 오븐 등의 가열 장치를 이용하여 하드베이킹 공정을 수행하여 감광성 수지 필름의 가교도를 높이고, 좀더 밀도 있는 필름을 제작할 수 있다. In addition, in the first to second embodiments, a hard baking process is performed using a heating device such as an oven before step d) of the developing process to increase the degree of crosslinking of the photosensitive resin film and to produce a film with higher density. .
하드베이킹 공정은 50℃∼150℃, 60℃∼90℃의 온도에서 진행될 수 있다. 또한, 상기 하드베이킹 전에 경화를 더 진행시키기 위하여 자외선 등을 이용하여 추가 노광을 수행할 수 있다.The hard baking process may be performed at a temperature of 50 °C to 150 °C and 60 °C to 90 °C. In addition, additional exposure may be performed using ultraviolet rays or the like in order to further progress the curing before the hard baking.
도 6은 본 발명의 제3구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조공정을 보여주는 도면이다.6 is a view showing a manufacturing process of the cell trapping
도 6에 따른 세포 포획 분리 필터(1)는The cell trapping
a) 기판(30)을 제공하는 단계;a) providing a
b) 기판(30) 상에 미경화 감광성 수지 필름(10a)을 라미네이트하는 단계;b) laminating the uncured
c) 미경화 감광성 수지 필름(10a) 상에 포토마스크(40)를 배치 후 노광 단계;c) an exposure step after disposing the
d) 경화 필름(10) 내 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; d) a developing step to remove uncured regions in the cured
e) 하드베이킹 단계; 및e) hard baking step; and
f) 기판(30)으로부터 관통부가 형성된 경화 필름(10)을 분리하는 단계;를 거쳐 수행한다.f) separating the cured
본 단계는 기판(30)으로서 플라스틱 기판(30)을 사용할 경우 유리하다. 즉, 상기 플라스틱 기판(30) 재질이 갖는 유연성으로 인해 상기 기판(30)을 약간 휘어서 관통부가 형성된 경화 필름(10)과의 박리를 수행할 수 있다. 이때 상기 필름을 하드베이킹 공정을 수행함으로써 필름 강도가 커져 기판(30)의 휘어짐을 통한 박리에도 충분히 견딜 수 있다.This step is advantageous when a
상기한 감광성 수지 필름을 이용한 라미네이팅 방식은 공정이 용이하다는 장점이 있으며, 두께 조절의 용이성을 위해서는 하기 방식의 조성물의 도포 방식을 사용한다.The laminating method using the photosensitive resin film described above has an advantage in that the process is easy, and for the ease of thickness control, the following method of applying the composition is used.
(제4구현예)(4th embodiment)
도 7은 본 발명의 제7구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조공정을 보여주는 도면이다.7 is a view showing a manufacturing process of a cell trapping
도 7의 제4구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조는Manufacturing of the cell trapping
a) 기판(130) 상에 희생층(134)을 형성하는 단계;a) forming a
b) 상기 희생(134)층 상에 감광성 수지 조성물을 도포 후 건조하는 단계;b) coating a photosensitive resin composition on the
c) 얻어진 미경화 감광성 수지 필름(110a) 상에 포토마스크(140)를 배치 후 노광 단계;c) an exposure step after disposing the
d) 경화 필름(110) 내 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; 및d) a developing step to remove uncured regions in the cured
f) 기판(130)으로부터 관통부가 형성된 경화 필름(110)을 분리하는 단계;를 거쳐 제조한다.f) separating the cured
a) 단계에서는 기판(130) 상에 희생층(134)을 형성한다.In step a), the
본 희생층(134)의 형성은 감광성 수지 또는 빛에 의해 경화나 분해가 발생하지 않는 비감광성 수지가 사용될 수 있으며, 이들을 포함하는 조성물을 기판(30) 상에 도포 후 건조하여 필름 상태의 희생층(134)을 얻는다. 상기 희생층(134)의 형성은 선택적이며, 경화 필름(110)을 제조하기 위한 필수 공정은 아니다.For the formation of the
도포는 조성물을 도포하는 데 사용될 수 있는 것으로 알려진 통상적인 방법 및 장치를 사용할 수 있으며, 예를 들어 스핀 코터, 콤마 코터, 블레이드 코터, 립 코터, 로드 코터, 스퀴즈 코터, 리버스 코터, 트랜스퍼롤 코터, 그라이바 코터, 분무 코터 등을 사용할 수 있다.The application can use conventional methods and apparatus known to be able to be used to apply the composition, for example, a spin coater, a comma coater, a blade coater, a lip coater, a rod coater, a squeeze coater, a reverse coater, a transfer roll coater, Graiva coaters, spray coaters and the like can be used.
상기 희생층(134) 필름의 두께는 1㎛∼100㎛, 5㎛∼70㎛, 10㎛∼50㎛의 두께를 갖는다. The
b) 단계에서는 상기 희생층(134) 상에 감광성 수지 조성물을 도포 후 건조하여 미경화 감광성 수지 필름(110a)을 형성한다.In step b), the photosensitive resin composition is applied on the
감광성 수지 조성물은 전술한 바의 네가티브 감광성 수지 조성물이 사용될 수 있으며, 상기 언급한 바의 도포 과정 후 건조를 통해 필름 상태의 감광성 수지 필름을 얻을 수 있다.As the photosensitive resin composition, the negative photosensitive resin composition as described above may be used, and a photosensitive resin film in a film state may be obtained through drying after the coating process as described above.
이때 미경화 수지 필름(110a)의 두께는 상기 제1구현예에서 언급한 감광성 수지 필름(110)의 두께와 동일하거나, 이보다 더 두껍거나 얇게 형성할 수 있다.In this case, the thickness of the
이후 c) 내지 e) 단계는 제1구현예에서 언급한 동일한 공정을 수행하여, 관통부(3)가 형성된 세포 포획 분리 필터(1)를 제작한다.After that, in steps c) to e), the same process mentioned in the first embodiment is performed to manufacture the cell trapping
전술한 방법으로 제조된 세포 포획 분리 필터(1)는 혈중암 세포 분리 장치에 적용하여 혈중암 세포의 분리에 적용된다. The cell trapping
세포 포획 분리 장치 및 방법Apparatus and method for capturing and separating cells
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 혈중암 세포 분리 장치(200)를 보여주는 모식도이다.8 is a schematic diagram showing an
도 8에 따른 혈중암 세포 분리 장치(200)는 적어도 한 개 이상의 유체 유입부(221)와 유체 유출구(223)를 각각 구비한 하우징(220); 및 상기 하우징(220) 내에 설치된 세포 분리를 위한 필터(1)를 구비한다. 이때 필터(1)는 상기 제시한 세포 포획 분리 필터(1)가 장착된다. The
하우징(220)은 내부에 액체를 도입 가능하고, 또한 필터(1)를 통과한 액체를 외부로 배출 가능한 구조를 가지며, 개방형의 하우징(220)과 밀폐형의 하우징(220)일 수 있다. 또한, 하우징(220) 내에는, 필터(1) 상에서 체류하는 액체의 액면을 소정의 높이로 유지하는 것이 가능하게 되도록, 소정의 용적을 갖는 도입 영역을 구비한다. The
유체 유입구(221)는 유체 샘플을 도입하는 영역으로, 상방이 개구하고 있어 직접 도입이 가능하다. 액체를 도입하기 위한 매체는, 측정자의 손 기술로 행하는 경우와, 일정량의 액체를 자동으로 도입하기 위한 기기를 사용하는 것이 바람직하다. 액체를 일정량 도입하기 위한 기기로서는, 뷰렛과 같은 반자동에 의한 것과, 기계적으로 제어된 자동에 의한 것이 바람직하다.The
유체 유입구(221) 대비 유체 유출구(223)의 직경을 크게 하거나 갯수를 많이 하여, 필터(1)를 통과한 여과물의 배출 속도를 높이고, 필터(1)의 막힘을 억제하여 분리 정밀도를 향상시킬 수 있다.By increasing the diameter or number of
상기 도 8의 혈중암 세포 분리 장치(200)를 이용한 분리 방법은 상기 세포 분리 장치의 유체 유입구(221)에 유체 샘플을 투입하여 세포 포획 분리 필터(1)를 통과하여, 유체 샘플 중에서 분리 대상 세포를 선택적으로 포착한다.In the separation method using the blood cancer
유체 샘플은 혈중암 세포, 특히 파종 및 미전이된 CTC를 갖는 세포 함유 체액 모두에 적용할 수 있다. 구체적으로는, 림프액, 오줌, 객담, 복수, 삼출액, 양막액, 흡인액, 장기 세정액, 또한, 장관 세정액, 폐 세정액, 기관지 세정액, 방광 세정액, 대변 및 특히 골수 및 혈액이 있다. 이러한 세포 함유 체액을 직접 필터링하여, 세포를 농축할 수도 있지만, 먼저 세포 함유 체액을 준비 공정으로 하여, 밀도 구배 원심 분리법 등으로 세포를 포함하지 않는 성분을 미리 제거할 수 있다.Fluid samples can be applied to both bodily fluids containing CTCs, especially cells with seeded and unmetastatic CTCs. Specifically, there are lymph, urine, sputum, ascites, exudate, amniotic fluid, aspiration fluid, organ lavage fluid, intestinal lavage fluid, lung lavage fluid, bronchial lavage fluid, bladder lavage fluid, feces, and particularly bone marrow and blood. Although such a cell-containing bodily fluid can be directly filtered to concentrate the cells, the cell-containing bodily fluid can be used as a preparation step beforehand to remove cell-free components by density gradient centrifugation or the like.
유체 샘플의 이동 속도는 50 내지 1000μL/min의 범위인 것이 바람직하고, 200 내지 800μL/min의 범위인 것이 보다 바람직하다. 상기 이동 속도를 상기의 범위로 함으로써, 특정한 세포에 대하여 손상을 주는 일없이, 필터(1) 상의 특정한 세포의 회수 효율을 높일 수 있다.The moving speed of the fluid sample is preferably in the range of 50 to 1000 μL/min, more preferably in the range of 200 to 800 μL/min. By setting the movement speed within the above range, the recovery efficiency of the specific cells on the
세포 포획 분리 필터(1)를 통해 분리된 CTC 등의 대상 물질은 피펫 등의 흡인기를 통해 회수할 수 있다. 필요한 경우, 하우징에 mixer 또는 shaker 등을 이용하여 일정한 진동을 가한 후 흡인을 수행할 수 있다. Target substances such as CTCs separated through the cell
1: 세포 포획 분리 필터
3: 관통부 5: 시트
10, 110: 감광성 수지 경화 필름
10a, 110a: 미경화 감광성 수지 필름
30, 130: 기판
32: 이형 필름
40, 140: 포토마스크
134: 희생층
200: 혈중암 세포 분리 장치
220: 하우징
221: 유체 유입구
223: 유체 배출구1: cell capture separation filter
3: penetration part 5: sheet
10, 110: photosensitive resin cured film
10a, 110a: uncured photosensitive resin film
30, 130: substrate
32: release film
40, 140: photomask
134: sacrificial layer
200: blood cancer cell separation device
220: housing
221: fluid inlet
223: fluid outlet
Claims (11)
상기 관통부의 개구부의 전면 형상은 직사각형의 형상이고, 이웃하는 두 관통부의 사이의 시트 영역의 두께 방향으로의 단면 형상은 반원형이며,
상기 관통부는 유체 샘플이 유입되는 상측 개구부의 폭 대비 하측 개구부의 폭이 좁고,
상기 상측 개구부의 폭(W2)이 8.5㎛∼18㎛이고, 하측 개구부의 폭(W1)이 3㎛∼8.4㎛이며,
상기 상측 개구부의 길이(L2)는 10㎛∼70㎛이고, 하측 개구부의 길이(L1)는 20㎛∼60㎛이며,
상기 W2/W1은 2 내지 3이고, 상기 L2/L1은 1~1.5인, 세포 포획 분리 필터.A cell trapping separation filter formed with a plurality of penetrating portions in the thickness direction of a sheet in order to separate cells to be separated from a fluid sample,
The frontal shape of the opening of the through portion is rectangular, and the cross-sectional shape in the thickness direction of the sheet region between two adjacent through portions is semicircular,
The width of the lower opening of the through portion is narrower than the width of the upper opening through which the fluid sample flows,
The width W2 of the upper opening is 8.5 μm to 18 μm, and the width W1 of the lower opening is 3 μm to 8.4 μm,
The length L2 of the upper opening is 10 μm to 70 μm, and the length L1 of the lower opening is 20 μm to 60 μm,
The W2 / W1 is 2 to 3, and the L2 / L1 is 1 to 1.5, the cell capture separation filter.
상기 필터의 두께가 70~250㎛인, 세포 포획 분리 필터. According to claim 1,
A cell capture separation filter having a thickness of the filter of 70 to 250 μm.
상기 필터의 개구율은 10%~50%인, 세포 포획 분리 필터. According to claim 1,
The cell capture separation filter having an aperture ratio of 10% to 50% of the filter.
상기 시트는 감광성 수지가 경화된 재질을 포함하는, 세포 포획 분리 필터. According to claim 1,
The cell capture separation filter, wherein the sheet includes a material in which a photosensitive resin is cured.
상기 세포는 혈중암 세포인, 세포 포획 분리 필터.According to claim 1,
The cell capture separation filter, wherein the cell is a blood cancer cell.
상기 하우징 내에 설치된 세포 분리를 위한 필터를 포함하며,
상기 필터는 제1항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 세포 포획 분리 필터인, 세포 분리 장치.a housing each having at least one fluid inlet and one or more fluid outlets; and
It includes a filter for cell separation installed in the housing,
The cell separation device, wherein the filter is the cell trapping separation filter according to any one of claims 1 and 6 to 9.
상기 세포 분리 장치의 유체 유입구에 유체 샘플을 투입하여 세포 포획 분리 필터를 통과하여,
유체 샘플 중에서 분리 대상 세포를 선택적으로 포착하는, 세포 포획 방법.Preparing a cell separation device equipped with the cell capture separation filter according to claim 10,
Injecting a fluid sample into the fluid inlet of the cell separation device to pass through a cell capture separation filter;
A cell capture method for selectively capturing separation target cells in a fluid sample.
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JP2013537469A (en) * | 2010-05-03 | 2013-10-03 | クリーティービー マイクロテック, インク. | Polymer microfilter and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (4)
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JP6032207B2 (en) | 2011-10-14 | 2016-11-24 | 日立化成株式会社 | Metal filter manufacturing method |
US20150111293A1 (en) | 2012-05-14 | 2015-04-23 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Cancer cell-trapping metal filter, cancer cell-trapping metal filter sheet, cancer cell-trapping device, and manufacturing methods therefor |
KR101387553B1 (en) * | 2012-10-10 | 2014-05-07 | 주식회사 마이크로이즈 | System for co-culturing cancer cells with feeder cells |
SG11201701562WA (en) | 2014-08-29 | 2017-04-27 | Hitachi Chemical Co Ltd | Cell trapping method, method for producing specific cell-trapping device, and method for producing specific cell-containing solution |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013537469A (en) * | 2010-05-03 | 2013-10-03 | クリーティービー マイクロテック, インク. | Polymer microfilter and manufacturing method thereof |
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