KR102584641B1

KR102584641B1 - 미세 유체 연결 장치 및 이를 구비한 광학적 측정 장치

Info

Publication number: KR102584641B1
Application number: KR1020210044046A
Authority: KR
Inventors: 이호윤; 장대호
Original assignee: 주식회사 아이클루바이오
Priority date: 2021-04-05
Filing date: 2021-04-05
Publication date: 2023-10-05
Also published as: KR20220138203A

Abstract

SPR 센서용 미세 유체 연결 장치는 홀더, 상기 홀더의 안착부에 안착되는 광학소자, 및 상기 광학소자의 평평한 상면에 밀착 배치되는 센서 칩을 포함하는 홀더 모듈; 본체부(110) 및 상기 본체부(110)의 저부에 형성되는 채널부(120)를 포함하는 플루이딕 모듈(100); 및 상기 플루이딕 모듈(100)과 상기 홀더 모듈을 탈착 가능하게 결착하는 결착부재를 포함하고, 상기 결착부재에 의해 상기 플루이딕 모듈(100)과 상기 홀더 모듈이 결착되면 상기 채널부(120)는 상기 센서 칩에 밀착되어 상기 센서 칩의 상면과 함께 센싱 챔버(129)를 형성한다.

Description

미세 유체 연결 장치 및 이를 구비한 광학적 측정 장치{MICRO FLUIDIC JOINT DEVICE AND OPTICAL MEASURING APPARATUS THEREWITH}

본 발명은 미세 유체 연결 장치 및 이를 구비한 광학적 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 SPR(surface plasmon resonance, 표면 플라즈몬 공명)과 같은 표면 센싱 장치의 금속 센서 칩과 결착되어 미세 유체 챔버를 형성하는 미세 유체 연결 장치에 관한 것이다.

생화학 분야에서 화학물질, 의약품, 핵산, 단백질 등 다양한 시료와 생화학 반응를 실시간으로 검출하기 위한 다양한 방법들이 실시되고 있다.

그 중 표면 플라즈몬 공명(Surface plasmon resonance, SPR)은 금속 박막 표면에서 일어나는 전자들의 집단적 진동 (collective charge density oscillation)이며, 이에 의해 발생한 표면 플라즈몬 파는 금속과 유전체의 경계면을 따라 진행하는 표면 전자기파이다.

금속 박막 표면에 입사한 빛에 의해 들뜬 상태가 된 표면 플라스몬의 상태를 가리키는 이 현상은 금속 표면(특히 금이나 은) 위, 또는 금속 나노입자 위 시료의 흡착 정도를 측정하는 계측 원리로 이용되고 있다.

SPR 측정 시스템은, 신약개발에 필수적인 저분자의 검색과 새로운 단백질의 발견, 면역센서, 세포내 물질들 간의 조절 기작 연구 등 다양한 생화학적인 연구에 이용될 수 있다. SPR 측정 시스템은 특히 형광물질이나 방사선 물질 등의 표지물질 없이도 스크리닝, 약물의 특이적 반응, 정량화, 반응성(affinity), 약물의 실시간 반응에 대한 kinetics 측정이 가능하다. 이러한 SPR의 장점 때문에 1990년 후반에 처음 유럽에서 개발되어 현재 제약회사들을 선두로 산업계와 연구계에서 이 SPR 측정 시스템의 이용이 점차 활발하게 진행되고 있는 실정이다.

구체적인 SPR 센서의 계측 방식으로는 각도 가변형 표면 플라즈몬 공명 측정, 파장 가변형 표면 플라즈몬 공명 측정 및 표면 플라즈몬 공명 이미징 등이 있다.

최근의 SPR 센서는 특히 고속선별처리(High Throughput Screening)를 위해 사이트(site)를 어레이(Array) 형태와 미세 유체(Micro-Fludics) 기술을 바탕으로 발전하고 있다.

도 1을 참조하여 SPR 센서의 바이오 물질 측정 원리를 보다 상세히 설명한다. SPR 센서 시스템은 SPR을 여기시키는 광을 센서 칩(Au chip)을 향해 조사하는 광원부(LED), 센서 칩( Au chip)을 포함하는 SPR 센서부, 센서 칩에서 반사된 측정광을 수광하는 2차원 이미지 센서로 구성된 광 검출부(detector) 및 신호처리부를 포함한다. 신호처리부는 광 검지부에서 수광한 신호를 처리하는 회로 및 구동 소프트웨어이다.

SPR 센서부는 금속 박막 센서 칩( Au chip), 상기 센서 칩에 결합되는 프리즘 및 상기 센서 칩의 상면에 유체인 시료를 반응시킬 수 있는 시료 보유부를 포함한다. SPR 변환부는 프리즘을 중심으로 각도 변환형, 파장 가변형과 같은 여러 가지 측정방식이나 소자의 형태에 따라 달라질 수 있는데 그것은 각기 그 사용목적이나 감지대상에 따라 달라질 수 있다.

금속 박막 센서 칩은 금속 박막(예를 들어 금 박막)이 증착된 유리기판(일반적으로 'SPR 센서 칩'이라 하고, 이하 '센서 칩'이라 함)의 형태이고, 센서 칩의 저면에 프리즘이 밀착 배치된다. 매칭 오일이 상기 프리즘의 상면과 센서 칩 사이에 매개되도록 하여 프리즘과 센서 칩을 밀착되게 한다.

센서 칩의 금속 박막 상면에는 시료의 타겟 물질과 결합되어 타겟 물질을 검출할 수 있도록 타겟 물질과 특이적 결합이 가능한 링커(linker)가 결합된다. 예를 들어 타겟 물질이 항원이라면. 상기 항원의 항체가 상기 링커로 이용될 수 있다. 타겟 물질이 포함되는 시료는 액체 또는 기체 상태로 외부 유로(미도시)를 통해 센서 칩의 금속 박막에 접하도록 공급된다.

광원부에서 소정의 각도(표면 플라즈몬 공명각)로 편광 레이저 광을 금속 박막 센서 칩으로 조사하면, 금속 박막과 유전체인 시료의 계면에서 표면 플라즈몬 공명이 발생하고 이에 따라 광 검출기가 감지하는 반사도가 특정 각도에서 급격히 줄어 들어 광이 검출되지 않게 되는데, 이 특정 각도를 SPR 반사각이라 하고, 광이 검출되지 않는 어두운 라인을 SPR 밴드(SPR band)라 한다.

타겟 물질이 시료에 있을 경우에 금속 박막 표면의 링커에 타겟 물질이 결합하게 되면 금속 박막의 표면 유전체 질량이 증가하여 유효 굴절율이 변화하고 공명각 및 SPR 반사각이 달라져 광 검출기가 검출하는 SPR 반사각의 이동(SPR angle shift)이 일어나 이미지 센서 상의 SPR 밴드도 변화한다. SPR 밴드 이동은 반사광을 검출하는 2차원 이미지 센서에 의해 감지되고, 신호처리부가 감지 신호를 처리하여 타겟 물질을 정량 분석한다.

미세 유체(Micro-Fludics) 기술을 SPR 센서에 적용할 경우 시료 소모량과 실험 시간이 줄고 반응성이 향상되는 장점이 있다. 그러나, 정밀 미세 유체 채널의 양산가능성과, 미세 유체의 고압력에도 견딜 수 있는 누수(leakage) 없는 채널 결합 방식의 확보가 필수적이다.

플라스틱 정밀 사출에 의한 미세 유체 채널 또는 PDMS 미세 유체 채널은 양산 가능하지만 생산 난이도가 높고 센서 칩과의 결합 난이도도 높다.

누수 없는 채널 결합을 위해 종래에는 미세 유체 연결 장치로 스텝 모터와 같은 전기 부품을 이용하여 기밀을 유지하였다. 그러나 스텝 모터와 같은 전기부품은 지속적인 진동이 있어 광학계에 미세한 진동을 가하므로 신호 노이즈가 증가하는 문제가 있다.

또 다른 기밀 유지 방법으로는 미세 유체 채널의 완벽 체결을 위해 큰 무게를 가지는 프레스용 부품을 이용하여 가압을 함으로써 기밀유지를 하였다. 그러나 이 방식은 대형 부품 및 복잡한 부대 장치를 필요로 하여 공간을 많이 차지하고 생산 단가가 높아지는 문제가 있다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제10-1840530호

본 발명은 상기 문제점을 해결하여 사용자 편의성이 우수하면서 동시에 누수 없는 채널 결합이 가능한 미세 유체 연결 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 또한 생산이 용이하고 광학적 측정 정밀성이 우수한 정밀 미세 유체 채널 연결 장치를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 의한 SPR 센서용 미세 유체 연결 장치가 제공된다.

상기 SPR 센서용 미세 유체 연결 장치는, 홀더, 상기 홀더의 안착부에 안착되는 광학소자, 및 상기 광학소자의 평평한 상면에 밀착 배치되는 센서 칩을 포함하는 홀더 모듈; 본체부 및 상기 본체부의 저부에 형성되는 채널부를 포함하는 플루이딕 모듈; 및 상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈을 탈착 가능하게 결착하는 결착부재를 포함한다.

상기 결착부재에 의해 상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈이 결착되면 상기 채널부는 상기 센서 칩에 밀착되어 상기 센서 칩의 상면과 함께 센싱 챔버를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 결착 부재는 자화 가능한 소재로 이루어진 스페이서 및 자성체를 포함하고, 상기 자성체는 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈 중 일 측에 고정 결합되고, 상기 스페이서는 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈 중 타 측에 결합되어, 상기 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈은 자기력에 의해 결착될 수 있다.

상기 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈이 자기력에 의해 결착된 상태에서 상기 스페이서와 상기 자성체는 소정의 간격을 가지도록 구성되어, 상기 자기력에 의한 채널부의 센서 칩에 대한 가압력이 지속적으로 작용한다. 이 작용에 의하여 채널부의 저부와 센서 칩의 상면 간의 밀착이 강화 또는 유지된다.

복수의 스페이서가 상기 본체부의 저부로 돌출되고, 상기 채널부의 중앙부에 위치한 원점을 중심으로 서로 대칭되도록 배치된다.

상기 홀더 모듈에는 상기 복수의 스페이서가 각기 삽입되기 위한 복수의 삽입부가 상기 복수의 스페이서에 대응되도록 형성되고, 상기 복수의 삽입부의 하부에는 자성체가 고정 결합될 수 있다.

상기 복수의 삽입부는 광학소자가 안착되는 안착부 중앙부의 원점을 중심으로 대칭 배치된다. 또한, 상기 복수의 스페이서가 상기 복수의 삽입부에 삽입되어 자성체와 스페이서 간의 자기력에 의해 상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈이 결착된다.

복수의 스페이서가 복수의 삽입부에 각기 삽입되면, 상기 채널부는 상기 센서 칩의 상면에 맞닿아 상기 센서 칩이 스토퍼로 작용하고 각각의 스페이서와 자성체는 소정의 간격으로 이격되지만 상기 자기력은 작용하도록 구성된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 4개의 상기 결착부재의 중심축은 마름모 형태로 배치되어 자기력이 균일하게 작용하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 채널부는 상기 센싱 챔버로 유체 시료의 도입을 위한 유입구, 상기 센싱 챔버로부터 상기 유체 시료의 배출을 위한 배출구 및 상기 유입구와 상기 배출구를 둘러싸고 저부로 돌출된 폐루프 형태의 밀착부를 포함한다.

상기 센싱 챔버의 측벽은 상기 밀착부이고, 바닥면은 센서 칩의 상부 표면이고, 상면은 상기 밀착부에 의해 둘러싸이는 상기 채널부의 저면 영역이며, 상기 유입구로 유입되는 유체 시료가 상기 센싱 챔버를 수평 이동하여 상기 배출구로 배출되도록 구성된다.

유체 시료를 센싱 챔버로 유입 및 배출하기 위한 시료 유입관과 배출관을 각기 삽입하기 위한 개구 형태의 도입부 및 배출부가 상기 본체부의 상부로부터 하부로 연장 형성된다.

상기 도입부 및 배출부는 유입구 및 배출구와 각기 연통되고, 상기 유입구와 상기 배출구는 상기 채널부의 일부로서 상기 본체부의 저면을 관통하여 형성될 수 있다.

상기 유입구 및 배출구를 둘러싸도록 상기 본체부의 저면에 루프형 홈이 형성되고 상기 홈에 O 링이 피팅되어 상기 밀착부를 구성한다.

상기 홈은 도브테일 그루브(dovetail groove)로 상기 O 링이 삽입되기 위한 홈의 외측이 내측 보다 더 좁은 폭(width)을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 채널부는 상기 본체부의 저면에 소정 높이로 돌출되는 기단부에 형성될 수 있다.

상기 채널부는 상기 센싱 챔버로 유체 시료의 도입을 위한 유입구, 상기 센싱 챔버로부터 상기 유체 시료의 배출을 위한 배출구, 상기 유입구와 상기 배출구를 둘러싸도록 상기 기단부에 형성되는 폐루프 홈, 상기 홈에 피팅되어 상기 기단부 저면에서 소정 높이 만큼 돌출되는 O 링을 포함한다.

상기 유입구와 상기 배출구는 수 내지 수백 마이크로 미터의 직경을 가지는 미세 유체관일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 미세 유체 연결 장치는, 유체 시료를 측정하기 위한 측정장치에 장착되기 위한 홀더 모듈; 유체 시료를 도입하고 배출하기 위한 유로가 형성되고, 하나 이상의 채널부가 일면에 형성되는 플루이딕 모듈; 및 상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈을 탈착 가능하게 결착하는 결착부재를 포함한다.

상기 결착부재에 의해 상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈이 결착되면, 하나 이상의 채널부는 상기 홀더 모듈의 일 표면에 밀착되어 상기 일 표면과 함께 하나 이상의 유체 챔버를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 광학적 유체 시료 측정 장치는 시료 스테이지; 상기 시료 스테이지에 장착되는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 미세 유체 연결 장치; 상기 미세 유체 연결 장치의 광학소자를 통해 상기 센서 칩을 향해 측정광을 조사하는 광원부; 및 상기 센서 칩에서 반사되는 반사광을 감지하는 광감지부;를 포함한다. 상기 센서 칩은 상기 측정광에 의해 표면 플라즈몬 공명을 발생한다.

수광부에서 감지된 신호를 이용하여 각도 가변형 표면 플라즈몬 공명 방식, 파장 가변형 표면 플라즈몬 공명 방식 및 표면 플라즈몬 공명 이미징 방식 중 어느 하나의 방식에 의해 시료를 검출하는 것이 바람직하다.

본 발명의 미세 유체 연결 장치에 의하면, 홀더 모듈과 플루이딕 모듈의 원터치 탈부착이 가능하여 사용자 편의성이 향상되면서 동시에 센싱 챔버의 기밀성이 우수하다.

본 발명의 광학적 측정 장치용 미세 유체 연결 장치는 또한 생산 비용을 줄이면서 측정 신호 노이즈를 줄일 수 있어 측정 정밀도가 우수하다.

도 1은 SPR 센서 시스템의 타겟 물질 측정 원리를 나타낸 개략도이다
도 2는 본 발명의 SPR 센서 시스템의 일 예를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 의한 SPR 센서부의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 유체 연결 장치의 결착 전후 상태를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 유체 연결 장치의 사시도로서, 고정부에 슬라이드 안착된 홀더 모듈(200)에 미세 플루이딕 모듈(100)이 결착되기 전의 상태를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 유체 연결 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 모듈(200)의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플루이딕 모듈 (fluidic module) (100)의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플루이딕 모듈(100, fluidic module)의 (a) 평면도, (b) 종단면도, (c) 또 다른 종단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플루이딕 모듈(100, fluidic module) 저면에 형성된 채널부(120)의 평면도와 사시도이다. 도 10(a)는 O링이 삽입된 상태에서의 평면도이고, 도 10(b)는 O링이 삽입되지 않은 상태에서의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플루이딕 모듈(100)이 홀더 모듈(200)에 결합된 상태에서의 평면도와 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플루이딕 모듈(100)이 홀더 모듈(200)에 결합된 상태에서의 종단면도이다.
도 13, 14는 4개의 자화 스페이서가 삽입되는 4개의 삽입부의 상대 위치를 개략적으로 나타낸 횡단면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 O링이 삽입된 홈의 종단면의 확대도로, 상기 홈은 도브테일 그루브의 일 예이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 도 2 내지 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 SPR 센서 시스템을 설명한다.

도 2는 본 발명의 SPR 센서 시스템의 일 예를 나타낸 사진이고, 도 3은 본 발명의 일 측면에 의한 SPR 센서부의 개념도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 SPR 센서 시스템은 시료 스테이지; 상기 시료 스테이지에 장착되는 미세 유체 연결 장치; 상기 미세 유체 연결 장치의 광학소자를 통해 상기 센서 칩을 향해 측정광을 조사하는 광원부; 상기 센서 칩에서 반사되는 반사광을 감지하는 광감지부; 및 광감지부에서 감지된 신호를 처리하여 시료를 분석하는 정보처리장치로 구성된 분석부;를 포함한다. 상기 센서 칩은 상기 측정광에 의해 표면 플라즈몬 공명을 발생하고, 분석부는 광감지부에서 감지된 반사광 이미지의 SPR 밴드 이동을 분석하여 시료를 검출한다.

상기 유채 채널 장치로 유체 시료를 공급하고 배출하기 위한 미세관인 튜빙이 연결된다. 튜빙의 직경은 수백 마이크로 미터이다.

도 3을 참조하면, 센서부는 프리즘, 상기 프리즘 상면에 밀착되는 SPR 센서 칩, 상기 프리즘 상면과 SPR 센서 칩 사이의 매칭 오일 및 상기 SPR 센서 칩의 상면에서 유체 시료가 유동하도록 유입구(inlet)와 배출구(outlet)가 상부에 형성되는 센싱 챔버를 포함한다. 광원부로부터의 편광 레이저 광이 소정 각도로 프리즘을 거쳐 센서 칩 저면에 조사되어 센서 칩의 금 박막에 표면 플라즈몬 공명을 여기하고, 반사광은 다시 광감지부인 2차원 이미지 센서에 의해 감지된다.

도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 유체 연결 장치의 결착 전후 상태를 개략적으로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 미세 유체 연결 장치는 홀더 모듈과 플루이딕 모듈을 포함한다.

플루이딕 모듈의 본체부의 내부에는 유체 시료를 공급하는 미세 공급관(튜빙, 미도시)과 탈착 가능하게 연결되어 유체 시료를 도입하기 위한 유입부와, 유체 시료를 배출하는 미세 배출관(튜빙, 미도시)과 탈착 가능하게 연결되어 유체 시료를 배출하기 위한 배출부가 관통공의 형태로 본체부의 상부에서 하부로 각기 연장 형성된다. 상기 유입부와 배출부는 본체부의 저면에 형성되는 유입구 및 배출구와 연통된다. 상기 유입구와 배출구를 포함하는 본체부 저면 영역을 둘러싸고 상기 저면 영역의 하방으로 돌출되도록 O 링이 배치된다. O 링 은 기성품을 사용할 수 있어 생산 비용의 절감이 가능하다.

한편 홀더 모듈은 프리즘의 상면에 매칭 오일이 매개되어 밀착되는 센서 칩을 포함한다.

도 4(a)은 홀더 모듈에 플루이딕 모듈이 장착되기 전의 개략도이고 도 4(b)는 홀더 모듈에 플루이딕 모듈이 결착된 상태의 개략도이다.

4(b)에 의하면, 상기 유입구(123a)와 배출구(123b)를 포함하는 본체부(110) 저면 영역을 둘러싸고 상기 저면 영역의 하방으로 돌출되는 폐루프 O 링(170)은 상기 센서 칩의 금속 박막에 밀착되어 센싱 챔버(129)를 형성한다. 상기 센싱 챔버(129)는 상기 O 링(170)에 의해 기밀성을 확보할 수 있고, 상기 센싱 챔버(129)의 상단에는 배출구(123b)와 유입구(123a)가 위치하고, 상기 유입구(123a)를 통해 시료가 유입되고 센싱 챔버(129) 내를 유동하여 배출구(123b)로 배출된다.

이하에서는 도 5 내지 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 유체 연결 장치를 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 유체 연결 장치의 사시도로서, 스테이지 고정부(500)에 슬라이드 안착된 홀더 모듈(200)과 미세 플루이딕 모듈(100)이 결착되기 전의 상태를 도시한 것이다.

스테이지 고정부(500)는 홀더 모듈(200)을 슬라이드 가능하게 장착하기 위한 것으로, 스테이지 고정부(500)의 내주면에는 레일 돌출부가 형성되고 홀더 모듈(200)의 홀더(210)의 양 측면에는 상기 레일 돌출부에 대응하는 레일 홈(290)이 형성된다.

본 발명의 미세 유체 연결 장치는 홀더 모듈(200)과 플루이딕 모듈(100)을 포함하고, 상기 플루이딕 모듈(100)과 상기 홀더 모듈(200)은 자기력에 의해 탈착 가능하게 결착한다.

플루이딕 모듈(100)은 본체부(110) 및 상기 본체부(110)의 저부에 형성되는 채널부(120)를 포함한다. 본체부(110)는 엔지니어링 플라스틱으로 일체로 형성되고, 바람직하게는 PEEK 소재로 이루어진다. 직경이 대략 수백 마이크로 미터인 상기 유입구(123a) 및 배출구(123b)를 포함한 채널부(120)는 CNC 정밀 가공에 의해 형성되므로 미세 유체 채널의 사이즈를 정밀 제어할 수 있다.

도 5, 6, 8을 참조하여 플루이딕 모듈(100)을 상세히 설명하면, 플루이딕 모듈(100)의 본체부(110)의 중앙 영역에는 도입부(130a) 및 배출부(130b)가 본체부(110) 상부로부터 하부로 연장 형성된다.

도입부(130a)와 배출부(130b)는 유체 시료를 센싱 챔버(129)로 유입 및 배출하기 위한 시료 유입관과 배출관을 각기 삽입하기 위한 개구 형태의 긴 관로이다. 도입부의 하단은 상기 본체부(110)의 저면을 관통하여 유입구(123a)를 형성하고, 배출부(130b)의 하단은 상기 본체부(110)의 저면을 관통하여 배출구(123b)를 형성한다.

도입부와 배출부(130b)는 관로를 형성하되 상부는 직경이 수 mm 내지 수 cm 로 상대적으로 크고, 하부의 유입구(123a)와 배출구(123b)는 직경이 수십 um 내지 수백 um로 미세관으로 형성된다. 시료 유입관과 시료 배출관은 각기 상기 도입부와 배출부(130b)로 삽입되고 패럴 피팅에 의해 상기 유입구(123a) 및 배출구(123b)와 각기 연통된다.

도입부와 배출부(130b)는 도 9에서 확인할 수 있듯이 선형의 관로일 수 있으나 도 4에 도시된 바와 같은 다른 실시예에서는 본체부(110) 상부 측면에서 하부로 경사지게 연장된 후 각도를 가지고 하방으로 수직 연장되는 꺽인 관로 형태일 수도 있다.

도 8을 참조하면 상기 도입부와 배출부(130b)는 상기 본체부(110)의 중앙부에 형성되고, 상기 본체부(110)의 저면 중앙부에는 소정 높이로 하방 돌출되는 기단부가 형성된다.

도 8 내지 10을 참조하면, 상기 기단부에 채널부(120)가 형성되고, 상기 채널부(120)는 유체 시료의 도입을 위한 유입구(123a), 유체 시료의 배출을 위한 배출구(123b), 상기 유입구(123a)와 상기 배출구(123b)를 포함하는 채널 영역(124)을 둘러싸도록 상기 본체부(110)의 저면에 형성된 폐루프 홈 및 상기 홈에 끼워진 O링(O-rig, 170)을 포함한다. 홈(122)에 끼워진 O링은 상기 기단부 표면의 채널 영역(124) 보다 하방으로 돌출되어 상기 홀더 모듈에 플루이딕 모듈(100)이 결착되면 O링은 센서 칩(310)의 상면에 밀착되어 상기 기단부 표면의 채널 영역(124)과 상기 센서 칩(310)의 상면 및 상기 O링에 의해 기밀(또는 수밀) 챔버가 형성된다. 이 기밀 챔버는 센싱 챔버(129)로서 상기 유입구(123a) 및 배출구(123b)를 통해서만 외부로 통하게 된다. 그러나 SPR 센서 시스템에 의한 측정이 완료되고 상기 결착이 해제되면 상기 센싱 챔버(129)도 쉽게 해체되어 센서 칩(310)의 교체 등이 용이하게 이루어질 수 있다.

상기 센싱 챔버(129)의 측벽은 상기 O링이고, 바닥면은 센서 칩의 상면이고, 상면은 상기 O링에 의해 둘러싸이는 상기 기단부 표면인 채널 영역(124)이며, 상기 유입구(123a)로 유입되는 유체 시료가 상기 센싱 챔버(129)를 수평 이동하여 상기 배출부(130b)로 배출된다.

도 10에 도시된 바와 같이 상기 채널 영역(124)은 유입구(123a)와 배출구(123b)를 포함하되 서로 간격을 두고 배치되는 유입구(123a)와 배출구(123b)를 양단에 배치되게 하는 타원형 또는 라운드 처리된 긴 직사각 형상의 영역이고, 이 채널 영역의 둘레에 상기 폐루프 홈(122)이 형성된다. 도 5, 10에서 확인할 수 있듯이 상기 본체부(110) 저면 중앙에 2개의 채널부(120)가 인접하게 평행 배치되어 상기 결착 시에 2개의 센싱 챔버(129)가 병렬로 평행하게 형성될 수 있다.

도 10(c)의 확대도에 도시된 것처럼 상기 페루프 홈(122)은 도브테일 그루브(dovetail groove)로 상기 O 링(170)이 삽입되기 위한 홈의 외측이 내측 보다 더 좁은 폭(width)의 하프 도브테일 또는 내외측 홈 모두 플루이딕 모듈 본체부의 상측 방향으로 깊어지면서 폭이 넓어지는 형태의 풀 도브테일로 형성될 수 있다. 내측 및 외측의 그루브 각도는 필요에 따라 상이하게 구성될 수 있다. 도브테일 그루브의 경우 O 링(170)이 홈에서 쉽게 빠지지 않는다.

플루이딕 모듈(100)과 홀더 모듈(200)의 결착을 위해 결착 부재가 이용된다. 상기 결착 부재는 자화 가능한 소재로 이루어진 스페이서(180) 및 자성체(280)를 포함한다. 스페이서(180)는 기둥 형상으로, 철-니켈 도금이 되거나 철로 이루어질 수 있다. 상기 자성체(280)는 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈(100) 중 일 측에 고정 결합되고, 상기 스페이서(180)는 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈(100) 중 타 측에 결합되어, 상기 홀더 모듈(200)과 상기 플루이딕 모듈(100)은 자기력에 의해 결착된다.

도 5 내지 8을 참조하여 플루이딕 모듈(100)에 결합된 자화 스페이서(180)에 대해 상세히 설명한다.

복수의 자화 스페이서(180)는 본체부(110) 저부로 돌출되게 본체부(110)에 고정 결합된다. 본체부(110)의 하부에 개구부(111)가 형성되고 개구부 내주면에 나사산이 형성되어 자화 스페이서(180)의 상부가 상기 개구부에 삽입되어 나사체결된다. 다만, 자화 스페이서(180)와 본체부(110)의 결합방법은 이에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다.

도 8에 의하면, 4개의 자화 스페이서(180)가 상기 채널부(120)가 형성된 기단부를 중심으로 양측에 각기 2개씩 대칭되게 위치하는데 이는 채널부(120)와 센서 칩(310)의 밀착 시 자기력을 균등하게 분배하여 균일한 밀착을 가능하게 한다.

한편, 홀더 모듈은 홀더, 상기 홀더의 안착부(230)에 안착되는 광학소자(300), 및 상기 광학소자의 평평한 상면에 밀착 배치되는 센서 칩(310)을 포함한다. 센서 칩과 광학소자와의 광학적 밀착을 위해 미량의 매칭 오일 또는 광학적 밀착을 위한 기타 접착물이 사용될 수 있다. 상기 광학소자는 프리즘으로, 프리즘 상면에 표면 플라즈몬 공명을 유도할 수 있는 금속물이 얇게 도포되어 있는 경우는 프리즘에 금속 칩이 일물로 형성되므로, 별도의 센서칩과 매칭 오일 또는 기타 접착물은 생략될 수 있다.

홀더는 전체적으로 긴 직육면체 형태이고, 시료 스테이지에 슬라이드 이동하여 장착되기 위하 레일 홈(290)이 측면 둘레에 형성되어 있다. 상기 홀더에는 상기 복수의 스페이서(180)가 각기 삽입되기 위한 복수의 삽입부(285)가 상기 복수의 스페이서(180)에 대응되도록 형성된다. 상기 삽입부(285)는 상기 홀더의 상면으로부터 연장 형성되되 기둥 형상의 스페이서(180)와 대응되는 형상으로 형성된다.

상기 삽입부(285)는 관통공 형태일 수도 있으나, 하부가 폐쇄되고 상부가 개방된 개구 형태일 수도 있다. 상기 복수의 삽입부(285)의 하부에는 자성체(280)가 고정 결합된다. 상기 자성체(280)는 홀더에 나사결합에 의해 고정될 수 있으나, 접착제에 의해 결합될 수도 있고 그 고정 방법은 임의로 선택될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 상기 복수의 삽입부(285)는 광학소자가 안착되는 안착부를 중심으로 좌우 대칭으로 배치되며, 복수의 스페이서(180)가 상기 복수의 삽입부(285)에 삽입되어 자성체(280)와 스페이서(180) 간에 자기력에 의해 상기 플루이딕 모듈(100)과 상기 홀더 모듈(200)이 결착되고, 물리력에 의해 쉽게 분리될 수 있다.

홀더의 안착부 양측에 배치된 삽입부(285)의 외측에는 플루이딕 모듈(100)의 안정적인 결착을 위한 돌출 가이드(295)가 각기 형성되어 외력에 의한 플루이딕 모듈의 이동 및 회전을 차단하여 유체 순환 중의 누수를 방지하고 안정적인 채널 형상을 유지한다. 플루이딕 모듈(100)의 자화 스페이서들이 상기 홀더 모듈의 삽입부에 삽입되어 자력에 의해 결착될 때, 2개의 돌출 가이드(295)는 상기 플루이딕 모듈(100)의 본체부의 양 측 외주를 좌우에서 둘러싸도록 형성된다.

이하, 도 11 내지 12를 참조하여 상기 플루이딕 모듈(100)과 상기 홀더 모듈의 세부 구조 및 결착 상태를 상세히 설명한다.

도 11(a)는 상기 플루이딕 모듈(100)과 상기 홀더 모듈(200)의 결착 상태의 평면도이고, 도 11(b)는 도 11(a)의 A-A 단면으로, 자성체(280)와 스페이서(180)의 종단면을 상세히 도시하고 있으며, 도 11(c)는 도 11(a)의 C-C 단면으로 자성체(280)와 스페이서(180)의 종단면과, 채널부(120)와 프리즘(300)의 종단면을 동시에 도시하고 있다.

도 11(b)를 참조하면, 상기 스페이서(180)를 삽입부(285)에 삽입하여 자성체(280)와 스페이서(180) 사이의 자기력에 의해 홀더 모듈과 플루이딕 모듈(100)이 결착된 상태에서 상기 스페이서(180)와 상기 자성체(280)는 소정의 간격(l)을 가지도록 이격된다.

도 12는 도 11(a)의 B-B 단면으로 채널부(120)와 프리즘(300)의 종단면을 상세히 도시하고 있다. 도 12에 의하면, 자성체(280)와 자화 스페이서(180) 사이에 작용하는 자기력에 의해 플루이딕 모듈(100)의 채널부(120)는 하방으로, 홀더 모듈에 안착된 프리즘(300)과 센서 칩(310)은 상방으로 힘을 받게 된다. 이 때 채널부(120)의 홈에 피팅된 O링과 센서 칩(310)의 금속 박막은 서로 밀착되고 O링은 하방으로 금속 박막을 가압 밀착하여 상기 채널부(120)와 센서 칩(310)에 의해 센싱 챔버(129)가 형성된다.

이처럼 상기 플루이딕 모듈(100)과 상기 홀더 모듈이 자기력에 의해 결착된 상태에서 채널부(120)의 홈에 피팅된 O링과 센서 칩(310)의 금속 박막은 서로 밀착되고 스페이서(180)와 상기 자성체(280)는 소정의 간격(l)을 가지고 있어, 채널부(120)의 센서 칩에 대한 가압력이 지속적으로 작용하여 채널부(120)의 저부와 센서 칩의 상면 간의 밀착이 강화, 유지된다.

복수의 스페이서와 자성체 사이에로 형성된 간격(l_{i, i}는 스페이서 넘버로서 1, 2, 3, 4)은 플루이딕 모듈(100)에 불특정한 방향으로 외력이 가해졌을 때 다시 원래의 위치로 복원할 수 있게 한다. 이를 위해 복수의 간격(l_i)은 플루이딕 모듈이 스페이서(180)와 삽입부(285)의 가공 공차에 의해 일측 방향으로 기울어짐을 가정하여, 일측 방향의 스페이서(180)가 자성체(280)와 최대로 근접할 때의 간극보다 더 길게 설계됨이 바람직하다. 플루이딕 모듈(110)의 복원의 수월함을 고려하여 필요에 따라 복수의 간격(l_i)은 모두 동일하거나, 또는 단일 또는 복수의 간격(l_k)은 상이하게 설계될 수 있다. 본 구성의 단일 또는 복수의 상기 자성체와 스페이서(180)가 간격을 가지지 않고 부착되면 상기 채널부(120)와 센서 칩(310)은 밀착되지 않게 되거나 누설이 발생될 수 있다.

CNC 정밀 가공에 의한 오차가 ±50um이므로 간격은 100um 이상인 것이 바람직하고 자기력의 작용을 위해 3mm 이하인 것이 바람직하다. 간격(l)은 예를 들어 500um 일 수 있다.

이처럼 복수의 스페이서(180)가 복수의 삽입부(285)에 삽입되면 상기 채널부(120)는 상기 센서 칩의 상면에 맞닿아 상기 센서 칩이 스토퍼로 작용하고 스페이서(180)와 자성체(280)는 소정의 간격으로 이격되지만 상기 자기력은 작용한다. 그러므로, 센싱 챔버(129)의 기밀성이 우수하면서도 자기력에 의해 간단히 미세 유체 연결 장치의 분해가 가능하여 센서 칩(310)의 교체 등이 용이하다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 4개의 자화 스페이서는 원점으로부터 서로 대칭되게 배치된다.

도 13, 14는 4개의 자화 스페이서가 삽입되는 4개의 삽입부의 상대 위치를 개략적으로 나타낸 횡단면도이다. 4개의 삽입부에 대응하는 자화 스페이서의 상대 위치도 동일하다.도 13에 의하면, 4개의 삽입부는 원점 대칭이다. 보다 구체적으로 설명하면, 4개의 삽입부의 중심은 사각형을 이루고 이 사각형은 2개의 대각선을 가진다. 2개의 대각선의 중심은 한 점에서 만나고 이 점을 원점이라 한다. 4개의 결착부재의 중심축은 상기 원점으로부터 거리가 모두 동일하고 원점 대칭을 이루고 있다. 4개의 삽입부를 시계방향으로 (a, b, c, d)로 표기했을 때, a과 c 그리고 b와 d 삽입부의 중심을 연결하여 만나는 원점을 기준으로 원점 대칭이므로 자력이 골고루 센서칩에 형성될 수 있다.

도 14는 삽입부 및 스페이서의 수평 위치에 대한 또 다른 실시예이고, 이 경우 4개의 삽입부는 마름모 형태로 배치된다. 즉, 4개의 결착부재의 중심축은 마름모 형태로 배치되어 2개의 대각선을 가진다. 2개의 대각선의 중심은 한 점에서 만난다. 이 경우 원점으로부터의 거리가 서로 대향하는 결착부재들 끼리는 동일하지만 4개의 결착부재와 원점 사이의 거리가 모두 동일하지는 않다.

도 14의 경우, 원상태 복귀를 수월하게 하기 위해서, 회전축(b-d) 상외에 구성된 결착부재의 위치를 의도적으로 원점으로부터 가깝게 배치시킬 수 있다.

원점으로 멀어질수록 외력에 의한 플루이딕 모듈의 회전 정도가 커져 자석과의 거리가 더욱 가까워진다. 반면, 삽입부가 원점에 가까운 경우 플루이딕 모듈의 회전 반경이 작아 자성체와 스페이서 사이가 상대적으로 덜 가깝게 된다.

원점으로부터 결착부재를 가깝게 배치하면 회전하였을때 자성체와 스페이서 간의 거리가 쉽게 가까워지지 않아 해당 스페이서와 자성체 간에 비교적 작은 자력 변화를 유도할 수 있으며, 이로 인해 다른 스페이서들이 받는 자력으로 인해 원상태로의 복구가 수월해질 수 있다.

필요에 따라서 원점과 가까워진 a, c 결착부재의 스페이서와 자성체 간의 간격을 더욱 가깝게 하여 강한 자력을 유도하고 외력에도 견디도록 설계를 할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 결착부재는 4쌍의 자화 스페이서와 자성체 보다 더 많은 5쌍, 6쌍 이상의 자화 스페이서와 자성체로 이루어질 수 있다. 이때에도 복수의 결착부재는 원점을 중심으로 대칭되게 배치되어 힘이 센서 칩 둘레에 균등하게 분배되는 것이 바람직하다.

100: 플루이딕 모듈 110: 본체부
130, 130a, 130b: 도입부, 배출부 120: 채널부
170: O 링(O-ring) 180: 자화 스페이서
200: 홀더 모듈 210: 홀더
300: 프리즘 280: 자성체
285: 삽입부 310: 센서 칩

Claims

SPR 센서용 미세 유체 연결 장치로서,
홀더, 상기 홀더의 안착부에 안착되는 광학소자, 및 상기 광학소자의 평평한 상면에 밀착 배치되는 센서 칩을 포함하는 홀더 모듈;
본체부 및 상기 본체부의 저부에 형성되는 채널부를 포함하는 플루이딕 모듈; 및
상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈을 탈착 가능하게 결착하는 결착부재를 포함하고,
상기 결착부재에 의해 상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈이 결착되면 상기 채널부는 상기 센서 칩에 밀착되어 상기 센서 칩의 상면과 함께 센싱 챔버를 형성하며,
상기 결착부재는 자화 가능한 소재로 이루어진 스페이서 및 자성체를 포함하고, 상기 자성체는 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈 중 일 측에 고정 결합되고, 상기 스페이서는 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈 중 타 측에 결합되어, 상기 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈은 자기력에 의해 결착되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
제1항에 있어서,
4개의 상기 결착부재의 중심축은 마름모 형태로 배치되어 자기력이 균일하게 작용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
제1항에 있어서,
상기 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈이 자기력에 의해 결착된 상태에서 상기 스페이서와 상기 자성체는 소정의 간격을 가지도록 구성되어 상기 자기력에 의한 채널부의 센서 칩에 대한 가압력이 지속적으로 작용하고, 이에 의해 채널부의 저부와 센서 칩의 상면 간의 밀착이 강화 또는 유지되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
제1항에 있어서,
복수의 스페이서가 상기 본체부의 저부로 돌출되고, 상기 채널부의 중앙부에 위치한 원점을 중심으로 서로 대칭되도록 배치되고,
상기 홀더 모듈에는 상기 복수의 스페이서가 삽입되기 위한 복수의 삽입부가 상기 복수의 스페이서에 대응되도록 각기 형성되고, 상기 복수의 삽입부의 하부에는 자성체가 고정 결합되고,
상기 복수의 삽입부는 광학소자가 안착되는 안착부 중앙부의 원점을 중심으로 대칭 배치되며,
상기 복수의 스페이서가 상기 복수의 삽입부에 삽입되어 자성체와 스페이서 간의 자기력에 의해 상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈이 결착되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
제4항에 있어서,
복수의 스페이서가 복수의 삽입부에 각기 삽입되면, 상기 채널부는 상기 센서 칩의 상면에 맞닿아 상기 센서 칩이 스토퍼로 작용하고 각각의 스페이서와 자성체는 소정의 간격으로 이격되지만 상기 자기력은 작용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
제1항에 있어서,
유체 시료를 센싱 챔버로 유입 및 배출하기 위한 시료 유입관과 배출관을 각기 삽입하기 위한 개구 형태의 도입부 및 배출부가 상기 본체부의 상부로부터 하부로 연장 형성되고,
상기 도입부 및 배출부는 유입구 및 배출구와 각기 연통되고, 상기 유입구와 상기 배출구는 상기 채널부의 일부로서 상기 본체부의 저면을 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
미세 유체 연결 장치로서,
홀더, 상기 홀더의 안착부에 안착되는 광학소자, 및 상기 광학소자의 평평한 상면에 밀착 배치되는 센서 칩을 포함하는 홀더 모듈;
본체부 및 상기 본체부의 저부에 형성되는 채널부를 포함하는 플루이딕 모듈; 및
상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈을 탈착 가능하게 결착하는 결착부재를 포함하고,
상기 결착부재에 의해 상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈이 결착되면 상기 채널부는 상기 센서 칩에 밀착되어 상기 센서 칩의 상면과 함께 센싱 챔버를 형성하고,
상기 채널부는 상기 센싱 챔버로 유체 시료의 도입을 위한 유입구, 상기 센싱 챔버로부터 상기 유체 시료의 배출을 위한 배출구 및 상기 유입구와 상기 배출구를 둘러싸고 저부로 돌출된 폐루프 형태의 밀착부를 포함하고,
상기 센싱 챔버의 측벽은 상기 밀착부이고, 바닥면은 센서 칩의 상부 표면이고, 상면은 상기 밀착부에 의해 둘러싸이는 상기 채널부의 저면 영역이며, 상기 유입구로 유입되는 유체 시료가 상기 센싱 챔버를 수평 이동하여 상기 배출구로 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
제7항에 있어서,
유체 시료를 센싱 챔버로 유입 및 배출하기 위한 시료 유입관과 배출관을 각기 삽입하기 위한 개구 형태의 도입부 및 배출부가 상기 본체부의 상부로부터 하부로 연장 형성되고,
상기 도입부 및 배출부는 유입구 및 배출구와 각기 연통되고, 상기 유입구와 상기 배출구는 상기 채널부의 일부로서 상기 본체부의 저면을 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
제7항에 있어서,
상기 유입구 및 배출구를 둘러싸도록 상기 본체부의 저면에 루프형 홈이 형성되고 상기 홈에 O 링이 피팅되어 상기 밀착부를 구성하는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
제9항에 있어서,
상기 홈은 도브테일 그루브(dovetail groove)로 상기 O 링이 삽입되기 위한 홈의 외측이 내측 보다 더 좁은 폭(width)을 가지는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
미세 유체 연결 장치로서,
홀더, 상기 홀더의 안착부에 안착되는 광학소자, 및 상기 광학소자의 평평한 상면에 밀착 배치되는 센서 칩을 포함하는 홀더 모듈;
본체부 및 상기 본체부의 저부에 형성되는 채널부를 포함하는 플루이딕 모듈; 및
상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈을 탈착 가능하게 결착하는 결착부재를 포함하고,
상기 결착부재에 의해 상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈이 결착되면 상기 채널부는 상기 센서 칩에 밀착되어 상기 센서 칩의 상면과 함께 센싱 챔버를 형성하고,
상기 채널부는 상기 본체부의 저면에 소정 높이로 돌출되는 기단부에 형성되고,
상기 채널부는 상기 센싱 챔버로 유체 시료의 도입을 위한 유입구, 상기 센싱 챔버로부터 상기 유체 시료의 배출을 위한 배출구, 상기 유입구와 상기 배출구를 둘러싸도록 상기 기단부에 형성되는 폐루프 홈, 상기 홈에 피팅되어 상기 기단부 저면에서 소정 높이 만큼 돌출되는 O 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
미세 유체 연결 장치로서,
유체 시료를 측정하기 위한 측정장치에 장착되기 위한 홀더 모듈;
유체 시료를 도입하고 배출하기 위한 유로가 형성되고, 하나 이상의 채널부가 일면에 형성되는 플루이딕 모듈; 및
상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈을 탈착 가능하게 결착하는 결착부재를 포함하고,
상기 결착부재에 의해 상기 플루이딕 모듈과 상기 홀더 모듈이 결착되면, 하나 이상의 채널부는 상기 홀더 모듈의 일 표면에 밀착되어 상기 일 표면과 함께 하나 이상의 유체 챔버를 형성하고,
상기 결착 부재는 자화 가능한 소재로 이루어진 스페이서 및 자성체를 포함하고, 상기 자성체는 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈 중 일 측에 고정 결합되고, 상기 스페이서는 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈 중 타 측에 결합되어, 상기 홀더 모듈과 상기 플루이딕 모듈은 자기력에 의해 결착되는 것을 특징으로 하는 미세 유체 연결 장치.
시료 스테이지;
상기 시료 스테이지에 장착되는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 미세 유체 연결 장치;
상기 미세 유체 연결 장치의 광학소자를 통해 상기 센서 칩을 향해 측정광을 조사하는 광원부; 및
상기 센서 칩에서 반사되는 반사광을 감지하는 광감지부;를 포함하고,
상기 센서 칩은 상기 측정광에 의해 표면 플라즈몬 공명을 발생하고,
수광부에서 감지된 신호를 이용하여 각도 가변형 표면 플라즈몬 공명 방식, 파장 가변형 표면 플라즈몬 공명 방식 및 표면 플라즈몬 공명 이미징 방식 중 어느 하나의 방식에 의해 시료를 검출하는 것을 특징으로 하는 광학적 유체 시료 측정 장치.