KR20050097236A - 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미소 유체 칩(Microfluidic Chip)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속 스크리닝(High-throughput Screening) 또는 고속 분석(High-throughput Assay)을 위한 미소 유체 칩의 구조를 개선하여 고속 스크리닝 또는 고속 분석의 효율을 증대시킬 수 있는 미소 유체 칩에 관한 것이다.
본 발명에 따른, 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩은 1차원 또는 2차원으로 배열되며 시료를 고립시키기 위한 웰(Well)들; 상기 웰들 상단에 위치되며, 상하로 이동이 가능한 시료 고립 수단; 상기 시료 고립 수단의 상단부에 위치되며, 상기 시료 고립 수단을 상하로 이동시키기 위한 개폐 수단; 상기 시료가 주입되는 입구 및 상기 주입된 시료의 여분이 배출되는 출구; 및 상기 웰들 내에 시약이 주입되는 시약 주입로 및 상기 시약이 배출되는 시약 배출로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩{Microfluidic chip for high-throughput screening and high-throughput assay}
본 발명은 미소 유체 칩(Microfluidic Chip)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속 스크리닝(High-throughput Screening) 또는 고속 분석(High-throughput Assay)을 위한 미소 유체 칩의 구조를 개선하여 고속 스크리닝 또는 고속 분석의 효율을 증대시킬 수 있는 미소 유체 칩에 관한 것이다.
일반적으로 생물 실험 또는 화학 실험에 있어 웰 플레이트(well plate)가 이용되고 있다. 상기 웰의 갯수에 따라 16웰 플레이트, 48웰 플레이트 또는 96웰 플레이트를 사용하고 있으며, 최근에는 고속 분석을 위하여 1536웰 이상의 웰을 가진 플레이트가 도입되고 있다.
또한, 마이크로머시닝 기술의 발달과 더불어 고속 분석을 위한 미소 유체 칩이 개발되고 있다. 미국특허 제6,235,520 B1호에서는 고집적도를 가지는 미소 유체 칩을 제안하였다. 하지만, 단지 집적도만 높인 것으로 각각의 웰에 독립적으로 시약을 주입하기는 어려운 구조이다.
또한, A. R. Wheeler는 논문 ("Microfluidic device for single-cell analysis", Analytical Chemistry, Vol. 75, pp. 3581-3586, 2003)에서 원하는 위치에 세포를 고정하고 유체통로를 이용해서 약물을 투여하는 칩을 제안하였다. 하지만, 유체의 흐름이 없을 경우 세포가 안정적으로 고정되지 않는다는 문제가 있고, 1차원적인 구조이므로 많은 수의 세포를 동시에 분석할 수 없는 구조인 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 미소 유체 칩은 단순히 웰의 집적도만을 증가시킴에 따라, 시료 및 시약을 고집적된 웰에 로딩하기 위해 추가적인 제어 장비를 사용하여야 하는 문제가 발생하였다. 또한, 시료 및 시약이 액체일 경우 고집적도에 따른 양의 감소로 쉽게 증발되는 문제가 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 각각의 웰에 서로 다른 시약을 주입할 수 있는 미소 유체 칩을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 웰들이 미소 유체 칩 위에 2차원적으로 배열되도록 함으로써, 집적도를 높일 수 있는 미소 유체 칩을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 웰 내의 시료 또는 시약을 고립시킬 수 있으며, 증발을 방지할 수 있는 고립 수단을 구비한 미소 유체 칩을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 이중전기이동(dielectrophoresis) 현상을 이용하여 웰 내에 시료를 용이하게 주입할 수 있도록 웰 내에 한 쌍의 전극이 배치된 미소 유체 칩을 제공하는 것이다.
또한, 상기의 웰 내에 배치된 전극을 이용하여 전기적 반응을 검출할 수 있는 미소 유체 칩을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 특징에 관한 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩은 1차원 또는 2차원으로 배열되며 시료를 고립시키기 위한 웰(Well)들; 상기 웰들 상단에 위치되며, 상하로 이동이 가능한 시료 고립 수단; 상기 시료 고립 수단의 상단부에 위치되며, 상기 시료 고립 수단을 상하로 이동시키기 위한 개폐 수단; 상기 시료가 주입되는 입구 및 상기 주입된 시료의 여분이 배출되는 출구; 및 상기 웰들 내에 시약이 주입되는 시약 주입로 및 상기 시약이 배출되는 시약 배출로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제1 특징에 따르면, 미소 유체 칩 상에 웰을 집적하되, 고집적화된 1차 또는 2차원 배열이 되도록 한다. 또한, 상기 웰 내의 시료 및 시약의 증발을 방지하며 상기 시료 및 시약을 고립하기 위해 시료 고립 수단을 구비하고, 상기 시료 고립 수단을 개폐하기 위한 개폐 수단을 구비하도록 한다. 또한, 시약을 선택적으로 주입하기 위해 상기 각각의 웰에 시약 주입로를 형성하도록 한다. 이로써, 본 발명에 따른 미소 유체 칩은 보다 효율적으로 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 할 수 있다.
본 발명의 제2 특징에 관한 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩은 1차원 또는 2차원으로 배열되며 시료를 고립시키기 위한 웰(Well)들; 상기 웰들 상단에 위치되며, 상하로 이동이 가능한 시료 고립 수단; 상기 시료 고립 수단의 상단부에 위치되며, 상기 시료 고립 수단을 상하로 이동시키기 위한 개폐 수단; 상기 시료가 주입되는 입구 및 상기 주입된 시료의 여분이 배출되는 출구; 상기 웰들 내에 시약이 주입되는 시약 주입로 및 상기 시약이 배출되는 시약 배출로; 및 상기 웰들 내부에 형성되어 이중전기이동(Dielectrophoresis) 현상을 일으키는 한쌍의 금속 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
제2 특징에 따르면, 각각의 웰 내부에 한 쌍의 전극을 배치시킴으로써, 시료를 쉽게 웰 내부로 포획할 수 있다. 상기 전극을 이용한 포획은 이중전기이동 현상을 이용한 것이다. 또한, 상기 전극은 시료의 전기적 반응을 검출하는데 이용될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 각 발명에 따라 순서대로 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
<제1 실시예>
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩을 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다.
도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩은 웰(10), 시료 고립 수단(20), 개폐 수단(30), 입구(40), 출구(50), 시약 주입로(60) 및 시약 배출로(70)를 구비하고 있다.
웰(10)은 1차원 또는 2차원으로 배열되며, 세포, 비드(bead) 또는 용액 등의 시료가 위치한다. 또한, 시약을 주입시켜 시료와의 반응을 검출할 수 있다.
이때, 웰들(10)을 2차원으로 배열시킴으로써 평면상에서 무한대로 확장시킬 수 있다. 또한, 상기 웰(10)의 2차원의 배열 형식은 정형화된 배열 또는 비정형화된 배열로 할 수 있다.
또한, 상기 웰(10)의 크기에 따라 상기 웰(10) 내에 주입되는 시료의 고립의 양 또는 수를 조절할 수 있다.
시료 고립 수단(20)은 상기 웰(10)의 상단에 위치되며, 상하로 이동이 가능하므로 상기 웰(10) 내부에 위치한 시료를 고립시킬 수 있다. 상기 웰(10) 내부의 시료를 고립시킴으로써 시료 또는 시약이 웰 밖으로 빠져나오거나 증발되는 것을 막을 수 있으며, 서로 인접한 웰(10)로 인접한 시료 또는 시약이 들어가는 것을 방지할 수 있다.
개폐 수단(30)은 상기 시료 고립 수단(20)의 상단부에 위치되며, 상기 시료 고립 수단(20)을 상하로 이동시켜 상기 웰(10)을 개폐한다. 상기 개폐 수단(30)은 상기 시료 고립 수단(20)을 상부로 위치시키기 위한 공간(90)이 형성되어 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의하면, 상기 개폐 수단(30)은 공압 통로(80)를 구비하며, 상기 공압 통로(80)를 통해 들어오는 공기압에 의해 상기 시료 고립 수단(20)은 개폐되어진다. 도 1에서는 상기 공압 통로(80)가 개폐 수단(30)의 오른쪽 중앙에 위치해 있으나, 개폐 수단(30)의 어디에 위치해 있어도 상관없다. 상기 공압 통로(80)을 구비한 개폐 수단(30)에 대한 보다 상세한 설명은 이후에 기술하기로 한다.
입구(40)로부터 미소 유체 칩 내로 상기 시료가 주입되며, 이때, 입구(40)를 통해 주입된 시료는 상기 웰 내부로 일정량 들어가게 된다. 상기 입구(40)를 통해 주입된 시료 중에서 상기 웰(10) 내부로 일정량 들어간 시료를 제외한 여분의 시료가 출구(50)를 통해 배출된다.
시약 주입로(60)는 상기 웰(10)들 내에 시약이 주입되는 통로이다. 시약 주입로(60)는 상기 웰(10)에 각각 연결되며, 서로 다른 채널을 이루고 있다. 따라서, 상기 웰(10)의 각각에 연결된 시약 주입로(60)의 채널에 의하여 서로 같은 종류의 시약 또는 서로 다른 종류의 시약이 주입될 수 있다.
시약 배출로(70)는 상기 반응에 필요한 일정량의 시약을 제외한 여분의 시약이 배출되며, 웰 내에서 시약의 반응이 끝난 뒤 사용된 시약이 배출되는 통로이다. 도 1a에서는 상기 시약 배출로(70)가 동일 채널로 형성되어 있지만, 서로 다른 채널로 형성되더라도 상관없다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩의 분해사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩은 4개의 기판이 결합된 형상을 갖는다.
제1 기판(210)은 미소 유체 칩의 저면이 되는 기판이다.
제2 기판(220)은 제1 기판(210)의 상단부에 위치된다. 제2 기판(220) 상에는 1차원 또는 2차원 배열 형태의 웰(10)이 형성되며, 제2 기판(220)의 하단부에는 각각의 웰(10)에 연결된 시약 주입로(60) 및 시약 배출로(70)가 형성되어 있다.
제3 기판(230)은 제2 기판(220)의 상단부에 위치된다. 이때, 제3 기판(230)은 얇은 덮개(231)의 형상으로 되어 있고, 시료 고립 수단(20)으로 사용된다.
제4 기판(240)은 제3 기판(230)의 상단부에 위치된다. 제4 기판(240)은 내부가 빈 공간이 구비되어 있다. 또한, 상기 공압 통로(80)를 통해 들어오는 공기압에 의해 상기 제3 기판의 덮개(231)를 올리거나 내릴 수 있는 구조로 되어 있다. 즉, 제4 기판(240)은 개폐 수단(30)으로 사용된다.
여기서, 상기 미소 유체 칩은 4개 이상의 기판을 형성한 후 결합시켜 제작할 수도 있으며, 상기 기판 중 어느 두개 또는 그 이상의 기판들이 하나의 구조체로 형성시켜, 4개 미만의 기판들을 결합하여 제작할 수도 있다.
이때, 미소 유체 칩은 반도체 공정 또는 MEMS (Microelectromechanical Systems) 기술을 이용하여 제작할 수 있다.
상기 기술된 각각의 기판의 재질은 실리콘, 유리, PDMS (polydimethilsiloxane), 실리콘 고무, 기타 폴리머 등 다양한 재료로 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩의 동작을 설명하기 위해 도시한 것이다. 먼저, (a)에 도시된 바와 같이, 시료 고립 수단인 덮개(231)는 아래쪽을 향하여 볼록한 구조를 갖도록 한다. 상기와 같은 볼록한 구조를 갖는 덮개(231)는 아래쪽을 향하여 소정의 힘으로 눌려지는 구조가 되기 때문에 각각의 웰(10)들을 고립시킬 수 있게 된다.
이후, (b)에 도시된 바와 같이, 공압 통로(80)를 통해 공기를 흡입함으로써, 덮개(231)가 위쪽 빈 공간(90)으로 이동하여 각 웰(10)의 상단부가 열리게 된다.
이어서, 입구(40)를 통하여 시료가 주입된다. 주입된 시료는 출구(50)쪽으로 배출되는 동시에 일부는 시약 배출로(70)쪽으로 흘러나가게 되지만, 이때, 시약 배출로(70)의 크기는 시료(310)의 크기보다 작기 때문에 세포 또는 비드등의 시료(310)가 시약 배출로(70)를 통해 배출되지 않고 웰(10) 내부에 걸리게 된다.
이후, 시료(310)가 웰(10) 내부에 일정량 들어오게 되면, 시약 배출로(70)가 어느 정도 막히게 되므로 시약 배출로(70)를 통해 빠져나가는 시료(310)의 양이 줄어들게 된다. 따라서, 이때부터는 입구(40)를 통해 들어오는 시료들이 이미 시료가 들어가 있는 웰(10) 쪽으로는 흐르지 않고 출구(50) 쪽으로 흘러나가게 된다.
이때, 각 웰(10) 내부에 주입되는 시료(310)의 고립되는 양 또는 수는 상기 웰(10)의 크기에 따라 조절할 수 있다.
다음으로, (c)에 도시된 바와 같이, 공압 통로(80)를 통하여 개폐 수단(30)에 공기를 주입하여, 다시 덮개(231)를 아래쪽으로 이동시킨다. 즉, 웰(10)의 상단부를 차단함으로써 시료(310)를 웰(10) 내부에 고립시킨다.
이후, 시약 주입로(60)를 통해 필요한 반응 시약(320)을 주입시켜 웰(10) 내에서 원하는 실험을 수행하도록 한다. 이때, 주입된 시약(320)은 웰(10)의 상단부가 막혀 있으므로 인접한 웰에 다른 시약이 들어가는 것을 차단할 수 있으며, 각각 다른 채널로 형성된 시약 주입로(60)에 의해서 서로 다른 시약을 각각의 웰(10)에 주입하는 것이 가능하다. 주입된 시약(320)은 시약 배출로(70)를 통해서만 빠져나가게 된다.
본 발명의 제1 실시예에서는, 상술한 바와 같이 상기 개폐 수단은 공압 통로를 구비하며, 상기 공압 통로(80)를 통해 들어오는 공기압에 의해 상기 고립 수단이 개폐되도록 한다.
또한, 상기 시료 고립 수단 및 개폐 수단에는 금속 전극이 구비되며, 전기적인 제어에 따른 전기장을 이용하여 상기 고립 수단이 개폐되도록 할 수 있다.
또한, 상기 시료 고립 수단 및 개폐 수단에는 도선이 형성되며, 전기적인 제어에 따른 자기장을 이용하여 상기 고립 수단이 개폐되도록 할 수 있다.
또한, 상기 개폐 수단에는 전극이 형성되며, 상기 시료 고립 수단의 상단부에는 압전체가 형성되어 외부 전압 인가에 의하여 상기 고립 수단을 개폐되도록 할 수 있다.
<제2 실시예>
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미소 유체 칩의 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 미소 유체 칩은 제1 실시예와 같이, 웰(10), 시료 고립 수단(20), 개폐 수단(30), 입구(40), 출구(50), 시약 주입로(60) 및 시약 배출로(70)를 구비하고 있다. 또한, 상기 각각의 웰 내부에 한쌍의 금속 전극(410)이 형성되어 있다.
상기 한쌍의 금속전극(410)에 전압을 인가함으로써 시료를 웰 내부로 잘 들어오도록 끌어당길 수 있고, 시료를 밖으로 밀어낼 수도 있다. 이러한 작용은 이중전기이동(dielectrophoresis) 현상을 이용한 것이다.
이중전기이동 현상이란 용액중에 있는 세포, 비드와 같은 입자(particle)들이 전기장에 의해 전기장이 밀집된 곳으로 힘을 받아 이동하거나, 반대로 전기장이 약한 곳으로 이동하게 되는 현상이다. 이때, 입자들의 이동성은 용액이나 입자의 종류뿐만 아니라 가해주는 전기장의 크기와 주파수를 바꾸어줌으로써 제어할 수 있다. 상기 이중전기이동 현상을 이용함으로써 시료 중 필요로하는 세포 또는 비드를 특정 웰(10) 내부에 넣을 수 있다.
또한, 상기 금속 전극(410)은 웰 내부의 시료에 전기적인 자극을 줄 수 있다. 예를 들어, 시료가 세포인 경우 외부에서 가해지는 전기적 자극에 대한 세포의 반응을 관찰함으로써 신경질환 등의 특정 질병에 대한 연구를 할 수 있다. 또한, 세포 외부에서 전기장을 가하여 세포벽에 구멍을 만듦으로써, 세포내로 시약, DNA 등을 넣을 수 있다.
또한, 상기 금속 전극(410)은 웰 내부에서 일어나는 반응의 전기적인 신호를 검출할 수도 있다. 예를 들어, 상기 금속 전극(410)을 이용하여 세포의 막전위를 검출할 수 있다. 또한, 상기 금속 전극(410)을 이용하여 적절한 전압 또는 전류를 인가하고, 상기 인가 전압 또는 전류에 따른 신호를 검출하는 산화 환원 반응 분석법을 사용할 수도 있다.
이때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 전극을 외부로 인출시켜 패드부(420)를 형성함으로써, 금속 전극의 패드부(420)를 통해 전기적인 신호를 인가하거나 검출할 수 있다.
여기서, 상기 금속 전극(410)은 금, 은, 백금, 알루미늄, 반도체 재료 또는 전도성 폴리머 중 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 실시예에서도 제1실시예와 마찬가지로, 2차원의 배열 형식, 웰 크기에 따른 시료의 양 또는 수, 시약 주입로의 채널, 주입되는 시약 및 고립 수단의 빈 공간 등에 동일하게 적용되어 같은 효과를 얻을 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 제1 실시예와 관련하여 이미 설명하였으므로 여기에서는 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 개폐수단은 여러 가지의 변형 형태, 즉 공기압을 이용한 개폐, 전기장을 이용한 개폐, 자기장을 이용한 개폐, 압전체를 이용한 개폐 등의 다양한 형태의 변형이 가능하다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩의 실제 형상을 도시한 것이다. 도 5의 미소 유체 칩은 실구현 사진으로, 반도체 공정 및 MEMS 기술을 이용하여 구현한 것이다(국제 마이크로 타스 학회, International micro TAS cinference 2003).
도 5에 도시된 바와 같이, 미소 유체 칩은 4x4 배열의 총 16개의 웰을 갖고, 각각의 웰에는 CHO(Chinese hamster ovary) 세포가 고립되어 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 미소 유체 칩은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 반도체 공정 및 MEMS 기술을 이용하여 칩 상에 웰들을 고집적할 수 있으므로, 많은 실험분석을 동시에 할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 웰들 상단부에 개폐할 수 있는 시료 고립 수단을 구비함으로써, 세포 또는 비드 등의 시료를 웰 내부에 안정적으로 고립시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 웰들 상단부에 시료 고립 수단덮개를 배치함으로써, 각각의 웰들에 흘러들어간 시약이 인접하는 웰에 흘러들어가는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 각각의 웰들에 연결된 시약 주입로를 구비함으로써, 각각의 웰내에 서로 다른 시약을 흘려주는 것이 가능하여, 많은 수의 웰들에서 서로 다른 실험을 동시에 할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 각각의 웰 내부에 한쌍의 금속 전극을 배치함으로써, 이중전기이동 현상을 이용하여 시료를 웰 내부로 가져오거나 밖으로 밀어낼 수 있다. 또한, 전극을 통하여 웰 내에 있는 시료에 전기 자극을 인가할 수 있으며, 웰 내의 반응을 전기적으로 검출할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩의 동작을 설명하기 위해도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미소 유체 칩의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 유체 칩의 실제 형상을 도시한 것이다.
***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****
10: 웰 20: 시료 고립 수단
30: 개폐 수단 40: 입구
50: 출구 60: 시약 주입로
70: 시약 배출로 80: 공압 통로
210: 제1 기판 220: 제2 기판
230: 제3 기판 231: 덮개
240: 제4 기판 310: 시료
320: 시약 410: 금속 전극
420: 패드부

Claims (21)

1차원 또는 2차원으로 배열되며 시료를 고립시키기 위한 웰(Well)들;
상기 웰들 상단에 위치되며, 상하로 이동이 가능한 시료 고립 수단;
상기 시료 고립 수단의 상단부에 위치되며, 상기 시료 고립 수단을 상하로 이동시키기 위한 개폐 수단;
상기 시료가 주입되는 입구 및 상기 주입된 시료의 여분이 배출되는 출구; 및
상기 웰들 내에 시약이 주입되는 시약 주입로 및 상기 시약이 배출되는 시약 배출로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제1항에 있어서,
상기 웰의 2차원의 배열 형식은 정형화된 배열 또는 비정형화된 배열로 위치되는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제1항에 있어서,
상기 웰의 크기에 따라 상기 웰 내에 주입되는 시료의 고립의 양 또는 수가 결정되는 것을 특징으로 하는 미소 유체 칩.
제1항에 있어서,
상기 웰의 각각에 연결된 시약 주입로는 서로 다른 채널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제4항에 있어서,
상기 웰의 각각에 연결된 시약 주입로의 채널에 의하여 서로 같은 종류의 시약 또는 서로 다른 종류의 시약이 주입되는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제1항에 있어서,
상기 개폐 수단은 상기 시료 고립 수단을 상부로 위치시키기 위하여 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제1항에 있어서,
상기 개폐 수단은 공압 통로를 구비하며, 상기 공압 통로를 통해 외부 압력을 조절하여 상기 고립 수단이 개폐되는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제1항에 있어서,
상기 시료 고립 수단 및 개폐 수단에는 금속 전극이 구비되며, 전기적인 제어에 따른 전기장을 이용하여 상기 고립 수단이 개폐되는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제1항에 있어서,
상기 시료 고립 수단 및 개폐 수단에는 도선이 형성되며, 전기적인 제어에 따른 자기장을 이용하여 상기 고립 수단이 개폐되는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제1항에 있어서,
상기 개폐 수단에는 전극이 형성되며, 상기 시료 고립 수단의 상단부에는 압전체가 형성되어 외부 전압 인가에 의하여 상기 고립 수단을 개폐하는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
1차원 또는 2차원으로 배열되며 시료를 고립시키기 위한 웰(Well)들;
상기 웰들 상단에 위치되며, 상하로 이동이 가능한 시료 고립 수단;
상기 시료 고립 수단의 상단부에 위치되며, 상기 시료 고립 수단을 상하로 이동시키기 위한 개폐 수단;
상기 시료가 주입되는 입구 및 상기 주입된 시료의 여분이 배출되는 출구;
상기 웰들 내에 시약이 주입되는 시약 주입로 및 상기 시약이 배출되는 시약 배출로; 및
상기 웰들 내부에 형성되어 이중전기이동(Dielectrophoresis) 현상을 일으키는 한쌍의 금속 전극;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제11항에 있어서,
상기 금속 전극은 금, 은, 백금, 알루미늄, 반도체 재료 또는 전도성 폴리머 중 하나인 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제11항에 있어서,
상기 웰의 2차원의 배열 형식은 정형화된 배열 또는 비정형화된 배열로 위치되는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제11항에 있어서,
상기 웰의 크기에 따라 상기 웰 내에 주입되는 시료의 고립의 양 또는 수가 결정되는 것을 특징으로 하는 미소 유체 칩.
제11항에 있어서,
상기 웰의 각각에 연결된 시약 주입로는 서로 다른 채널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제15항에 있어서,
상기 웰의 각각에 연결된 시약 주입로의 채널에 의하여 서로 같은 종류의 시약 또는 서로 다른 종류의 시약이 주입되는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제11항에 있어서,
상기 개폐 수단은 상기 시료 고립 수단을 상부로 위치시키기 위하여 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제11항에 있어서,
상기 개폐 수단은 공압 통로를 구비하며, 상기 공압 통로를 통해 외부 압력을 조절하여 상기 고립 수단이 개폐되는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제11항에 있어서,
상기 시료 고립 수단 및 개폐 수단에는 금속 전극이 구비되며, 전기적인 제어에 따른 전기장을 이용하여 상기 고립 수단이 개폐되는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제11항에 있어서,
상기 시료 고립 수단 및 개폐 수단에는 도선이 형성되며, 전기적인 제어에 따른 자기장을 이용하여 상기 고립 수단이 개폐되는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
제11항에 있어서,
상기 개폐 수단에는 전극이 형성되며, 상기 시료 고립 수단의 상단부에는 압전체가 형성되어 외부 전압 인가에 의하여 상기 고립 수단을 개폐하는 것을 특징으로 하는 고속 스크리닝 또는 고속 분석을 위한 미소 유체 칩.
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