KR20070005835A - Micro particle deformability sensor using micro filter - Google Patents

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Abstract

A sensor for measuring microparticle deformability by using a microfilter, and an analysis method thereof by using the same sensor are provided to easily measure microparticle deformability by measuring destruction of microparticles passed through the microfilter due to their deformability, reduce the measurement costs by avoiding use of expensive optical instruments, and minimize the size of the sensor. The sensor for measuring deformability of microparticle(60) in fluid by using a microfilter comprises: a microfilter(10); an inflow tract(20) mounted to one side of the microfilter so as to flow the fluid into the microfilter; an outflow tract(30) mounted to another end of the microfilter so as to release the fluid in the microfilter to the outside; a measuring portion(40) which is installed in each mounting portion, measures passing time and number of inflow or outflow microparticles and estimates destruction of microparticles; and a calculating device(50) for calculating the number and deformability of microparticles passed through the microfilter based on the date of each measuring portion, wherein the microparticle is a red blood corpuscle.

Description

미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기 및 그 분석 방법{MICRO PARTICLE DEFORMABILITY SENSOR USING MICRO FILTER}Micro particle deformability analyzer using micro filter and analysis method thereof {MICRO PARTICLE DEFORMABILITY SENSOR USING MICRO FILTER}

도 1은 본 발명에 따른 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기의 일 실시예를 나타낸 도면,1 is a view showing an embodiment of a microparticle strain analyzer using a microfilter according to the present invention,

도 2는 도 1의 측정부에서 판독된 미소입자의 파괴유무를 나타낸 그래프,2 is a graph showing the presence or absence of destruction of the microparticles read in the measuring unit of FIG.

도 3은 도 1의 미소필터의 형태를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면,3 is a view for explaining the form of the micro-filter of Figure 1 in more detail,

도 4는 도 1의 미소필터의 변형된 예를 나타낸 도면,4 is a view showing a modified example of the micro-filter of FIG.

도 5는 도 1의 미소필터의 변형된 예를 나타낸 도면,5 is a view showing a modified example of the micro-filter of FIG.

도 6은 도 1의 측정부의 변형된 배치를 나타낸 도면,6 is a view showing a modified arrangement of the measuring unit of FIG.

도 7은 도 1의 미소필터의 변형된 배치를 나타낸 도면.FIG. 7 shows a modified arrangement of the microfilter of FIG. 1. FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10, 11, 12 : 미소필터 20 : 유입로10, 11, 12: micro filter 20: inflow path

30 : 유출로 40 : 측정부30: outflow path 40: measuring unit

50 : 연산장치 60 : 미소입자50: computing device 60: microparticles

본 발명은 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기 및 그 분석 방법에 관한 것으로, 특히, 복잡한 광학측정 및 분석장비 없이 미소입자의 변형성을 간편하게 측정할 수 있는 미소입자 변형성 분석기 및 그 분석 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microparticle deformable analyzer using a microfilter and an analysis method thereof, and more particularly, to a microparticle deformable analyzer and a method for analyzing the microparticle deformability that can be easily measured without complicated optical measurement and analysis equipment.

미소입자의 변형성측정은 일반적인 생물학 및 의료분야에서 많이 수행되는 실험의 하나이다. 특히, 의료분야에서의 변형성측정실험은 혈액내의 적혈구의 변형성 측정을 통해 혈액의 점도를 파악하며 이를 바탕으로 혈액순환 관련 질병의 진행정도 및 기타 질병의 유무를 판단함으로써 환자의 건강상태를 파악하는 방법으로서 매우 중요하게 이용되고 있다. 현재 많이 사용되고 있는 미소입자의 변형성측정장치로는 필트로미터(Filtrometer)와 레이저회절법(Laser Diffractometer)이 있다.Deformation measurement of microparticles is one of many experiments performed in general biology and medical fields. In particular, the strain measurement test in the medical field is to determine the viscosity of the blood through the measurement of the deformity of the red blood cells in the blood and to determine the health status of the patient by determining the progress of the blood circulation-related diseases and the presence of other diseases As it is used very importantly. The strain measuring device of the microparticles which are widely used at present is a filter and a laser diffractometer.

필트로미터는 3-8um의 직경을 갖는 미세한 필터에 혈액을 통과시켜 그 변형성에 따라 혈액이 필터를 통과하는 속도가 달라짐을 이용하여 변형성을 측정하는 장치로서 미국특허 제 4,491,012호에 개시되어 있다. 이는 장비의 가격이 싸고 크기가 작다는 장점 때문에 일반적으로 많이 사용되고 있다. 그러나, 이 장치는 실험자가 혈액의 이동거리와 시간을 직접 측정해야 한다는 점에서 정확성 및 능률성이 떨어지며 필터의 직경이 균일하지 않아 신뢰도가 떨어진다는 단점을 가지고 있다.Filtration is disclosed in US Pat. No. 4,491,012 as a device for measuring the deformability by passing the blood through a fine filter having a diameter of 3-8um and the rate at which blood passes through the filter according to its deformability. This is commonly used because of the low cost and small size of the equipment. However, this device has a disadvantage in that accuracy and efficiency are inferior in that the experimenter must directly measure the moving distance and time of the blood, and the reliability is low because the diameter of the filter is not uniform.

이와같은 단점을 보완하기 위해 개선된 필트로미터가 미국특허 4,835,457호와 한국특허 제2003-0033134호에 개시되어 있다. 전자의 경우 적혈구가 필터를 통 과하는데 걸리는 시간을 전기적 임피던스의 변화로 측정하는 방법이다. 이 경우 측정을 자동으로 행할 수 있다는 장점을 가지고 있지만, 적혈구가 다수의 필터를 동시에 통과할 때 신호가 중첩되는 문제점이 있고, 적혈구 자체의 크기에도 영향을 받는다는 문제점을 가지고 있다. 한편 후자의 경우 미소식각 기술을 이용하여 균일한 단면적을 갖는 필터를 제작하고, 이를 혈액이 통과하는 속도를 광학적 장비를 이용하여 육안으로 관찰한다. 이 경우 측정의 정밀도는 향상시킬 수 있으나 별도의 광학적 장비를 사용함으로써 전체 측정장비의 부피가 커지고 가격이 높아진다는 단점을 가지고 있다.Improved filtrometers are disclosed in US Pat. No. 4,835,457 and Korean Patent No. 2003-0033134 to compensate for this drawback. In the former case, the time taken for a red blood cell to pass through a filter is measured by a change in electrical impedance. In this case, there is a merit that the measurement can be performed automatically, but there is a problem in that signals overlap when erythrocytes pass through a plurality of filters at the same time, and erythrocytes themselves are also affected. On the other hand, in the latter case, a filter having a uniform cross-sectional area is manufactured using a micro-etching technique, and the speed at which blood passes is visually observed using optical equipment. In this case, the accuracy of the measurement can be improved, but the use of separate optical equipment has the disadvantage of increasing the volume and cost of the entire measuring equipment.

레이저회절법은 미소입자의 변형성을 측정하기 위한 또다른 장치로서 미국특허 제 3,955,890에 개시되어 있다. 레이저회절법의 측정원리는 서로 반대방향으로 회전하는 실린더 사이에 미소입자를 주입하여 이때 발생하는 전단응력을 이용하여 미소입자를 변형시키고, 변형된 미소입자에 레이저를 주사하여 회절된 형상을 얻어 이를 광학적인 처리 장치로 분석하는 방식이다. 따라서, 레이저 회절법의 경우 전단응력을 발생시킬 수 있는 구동장치와, 변형성 측정을 위한 레이저 광원, 회절된 형상을 촬영하는 광학적 장비 및 이를 분석하는 연산장치가 필수적이다. 레이저회절법의 경우 미소입자 각각의 변형된 정도를 정확하게 측정할 수 있다는 장점을 가지고 있으나 전체 장비의 부피가 매우 크고 복잡하며 다수의 고가의 장비를 사용한다는 점에서 단점을 가지고 있다.Laser diffraction is disclosed in US Pat. No. 3,955,890 as another apparatus for measuring the deformation of microparticles. The measuring principle of the laser diffraction method is to inject the microparticles between the cylinders rotating in opposite directions, deform the microparticles using the shear stress generated at this time, and obtain the diffracted shape by scanning the laser to the deformed microparticles. It is analyzed by an optical processing device. Therefore, in the case of laser diffraction, a driving device capable of generating shear stress, a laser light source for measuring deformation, optical equipment for photographing diffracted shapes, and a computing device for analyzing the same are essential. The laser diffraction method has the advantage of accurately measuring the degree of deformation of each of the microparticles, but it has the disadvantage that the volume of the entire equipment is very large, complex, and uses a large number of expensive equipment.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미소필터를 통과하는 미소입자의 파괴 유무를 이용하여 미소입자의 변형성을 손쉽고 저렴하게 측정할 수 있는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기 및 그 분석 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, the microparticle strain analyzer using a microfilter that can easily and inexpensively measure the deformation of microparticles using the presence or absence of microparticles passing through the microfilter and its analysis method The purpose is to provide.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유체 속에 함유된 미소입자의 변형성을 측정하는 장치로서, 미소필터와, 상기 유체가 상기 미소필터로 유입될 수 있도록 상기 미소필터의 일 측면에 결합된 유입로와, 상기 미소필터내의 유체가 외부로 배출될 수 있도록 상기 미소필터의 타 측면에 결합된 유출로와, 상기 결합 부위에 각각 설치되어, 유입 또는 유출되는 미소입자의 개수와 통과시간을 각기 측정하고, 미소입자의 파괴유무를 각기 판단하는 각 측정부와, 상기 각 측정부의 정보를 바탕으로 상기 미소필터를 통과하는 미소입자의 개수와 변형성을 계산하는 연산장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for measuring the deformation of microparticles contained in a fluid, the inlet coupled to one side of the microfilter so that the fluid can flow into the microfilter. A furnace, an outlet passage coupled to the other side of the microfilter so that the fluid in the microfilter is discharged to the outside, and installed at the coupling site, respectively, to measure the number and passage time of the inlet or outlet microparticles, respectively. And a measuring unit for determining whether each of the microparticles is destroyed, and an arithmetic unit for calculating the number and deformation of the microparticles passing through the microfilter based on the information of the respective measuring units.

또한, 본 발명은, 유체 속에 함유된 미소입자의 변형성을 측정하는 방법으로서, a) 상기 미소입자가 함유된 유체를 입출구가 형성된 미소필터를 통과시키는 단계와, b) 상기 미소필터를 통과하는 상기 미소입자의 파괴유무를 파악하는 단계와, c) 상기 단계 b)에서 측정된, 미소필터 통과 후 파괴되지 않은 미소입자의 개수가 N1, 파괴된 미소입자의 개수가 N2라 할 때 미소입자의 변형성에 따라 N1:N2의 비율이 달라짐을 바탕으로 미소입자의 변형성을 판단하는 단계와, d) 상기 단계 c)에서 측정된 N1:N2의 비율에 대해, 각 미소입자가 미소필터를 통과한 시간적 정보를 이용하여 서로 다른 종류의 미소입자에 대한 N1:N2 비율의 차이를 보정하여 상기 미 소입자의 변형성을 판단하는 단계와, e) 상기 단계 c)와 d)가 복수의 미소필터에서 측정될 때, 각각의 결과의 분포를 통해 상기 미소입자의 변형성을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a method for measuring the deformation of the microparticles contained in the fluid, a) passing the fluid containing the microparticles through the micro-filter formed in the inlet and outlet, b) said passing through the microfilter Determining the presence or absence of microparticles, c) Deformability of the microparticles when the number of microparticles not destroyed after passing through the microfilter, measured in step b) is N1, and the number of destroyed microparticles is N2 Determining the deformability of the microparticles based on the change of the ratio of N1: N2, and d) temporal information of each microparticle passing through the microfilter with respect to the ratio of N1: N2 measured in step c). Determining the deformability of the microparticles by correcting the difference of the ratio of N1: N2 for the different types of microparticles using, and e) when the steps c) and d) are measured in a plurality of microfilters , Minute of each result And determining the deformability of the microparticles through the fabric.

이하, 이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기의 일 실시예를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 측정부에서 판독된 미소입자의 파괴유무를 나타낸 그래프이다.1 is a view showing an embodiment of a microparticle deformable analyzer using a microfilter according to the present invention, Figure 2 is a graph showing the destruction of the microparticles read in the measuring unit of FIG.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 미소입자 변형성 분석기는 미소필터(10), 유입로(20), 유출로(30) 그리고 측정부(40)로 구성되어 있다. 미소필터(10)는 단면적이 최소가 되는 부분의 면적이 미소입자(60)의 단면적과 같거나 작으며, 유입로(20)와 유출로(30)는 이 미소필터(10)의 측면에 서로 대칭되는 형태로 결합되어 있고, 미소필터(10)보다 큰 단면적을 가지고 있다. 유입로(20)로는 외부에서 미소필터(10)로 유입되는 유체가 이동되고, 유출로(30)로는 미소필터(10)에서 외부로 빠져나가는 유체가 이동된다. 미소필터(10)와 유입로(20) 또는 유출로(30) 사이에는 유입 또는 유출되는 미소입자(60)의 개수 및 통과시간를 측정하는 측정부(40)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, the microparticle deformable analyzer according to the present invention includes a micro filter 10, an inflow passage 20, an outflow passage 30, and a measurement unit 40. The area of the microfilter 10 having the smallest cross-sectional area is equal to or smaller than the cross-sectional area of the microparticles 60, and the inflow passage 20 and the outflow passage 30 are located on the side of the microfilter 10. It is coupled in a symmetrical form and has a larger cross-sectional area than the microfilter 10. The fluid flowing into the micro filter 10 from the outside is moved to the inflow path 20, and the fluid exiting from the micro filter 10 to the outflow path 30 is moved. Between the micro filter 10 and the inflow path 20 or the outflow path 30, a measuring unit 40 for measuring the number and passage time of the inlet or outflow of the fine particles 60 is provided.

미소필터(10)의 외측에는 측정부(40)와 연결된 연산장치(50)가 설치되어 있 다. 연산장치(50)는 측정부(40)에서 송출된 신호를 통해 미소필터를 통과한 후 파괴되거나 파괴되지 않은 미소입자(60)를 계수하고, 이 두 가지 수치의 편차를 통해 미소필터(10)를 통과한 미소입자(60)의 변형성을 계산해 낸다. 좀더 상세히 설명하자면, 도 2에 나타난 바와 같이 미소필터 통과 후 파괴되지 않은 미소입자의 개수가 N1, 파괴된 미소입자의 개수가 N2라 할 때 미소입자의 변형성에 따라 N1:N2의 비율이 달라짐을 바탕으로 미소입자의 변형성을 판단할 수 있다. 이 때 각 미소입자가 미소필터를 통과한 시간적 정보가 동시에 측정되는데, 이는 미소입자의 변형성과 연관이 있는 정보로, 이를 이용하여 서로 다른 종류의 미소입자에 대한 N1:N2 비율의 차이를 보정하는 것이 가능하다. 또한 복수의 미소필터를 연결한 경우에 있어서 각 미소필터에서 얻어낸 N1:N2비율과 통과시간의 분포를 통해 미소입자의 변형성을 보다 정교하게 측정하는 것이 가능하다.An arithmetic device 50 connected to the measuring unit 40 is installed outside the micro filter 10. The calculating device 50 counts the microparticles 60 that are not destroyed or destroyed after passing through the microfilter through the signal transmitted from the measuring unit 40, and the microfilter 10 is changed through the deviation of these two values. The strain of the microparticles 60 passed through is calculated. More specifically, as shown in FIG. 2, the ratio of N1: N2 varies depending on the deformation of the microparticles when the number of the unbroken microparticles is N1 and the number of the destroyed microparticles is N2 after passing through the microfilter. Based on the deformation of the microparticles can be determined. At this time, the temporal information through which the microparticles passed through the microfilter is simultaneously measured. This information is related to the deformation of the microparticles, which is used to correct the difference in the ratio of N1: N2 for different types of microparticles. It is possible. In the case where a plurality of microfilters are connected, it is possible to more precisely measure the deformability of the microparticles through the distribution of the N1: N2 ratio and the passage time obtained in each microfilter.

한편, 본 실시예에서의 미소필터(10)는 그 단면적이 최소가 되는 부분의 면적을 미소입자의 단면적보다 작거나 유사하게 하였다. 미소입자가 그 단면적보다 작거나 유사한 단면적을 가지는 미소필터를 통과할 때 변형이 일어나며 이때 미소입자의 표면에 장력과 전단응력이 발생하고, 이러한 힘이 미소입자의 한계강도를 넘어서게 되면 미소입자가 파괴된다. 이때 미소입자의 한계강도는 미소입자의 변형성과 연관이 있어, 본 발명은 이와같은 특성을 가지는 미소필터를 이용하여 미소입자의 변형성의 차이에 따라 미소입자를 선택적으로 파괴하기 위하여 미소필터의 단면적의 최소값을 미소입자의 단면적보다 작거나 유사하게 하였다.On the other hand, the microfilter 10 in this embodiment made the area of the portion whose cross-sectional area becomes the minimum smaller or similar to the cross-sectional area of the microparticles. Deformation occurs when microparticles pass through a microfilter with a cross-sectional area smaller or similar to their cross-sectional area. At this time, tension and shear stress occur on the surface of the microparticles, and when these forces exceed the limiting strength of the microparticles, they break down. do. At this time, the limit strength of the microparticles is related to the deformation of the microparticles, and according to the present invention, a microfilter having such a characteristic is used to selectively destroy the microparticles according to the difference of the microparticles of the microparticles. The minimum value was made smaller or similar to the cross-sectional area of the microparticles.

도 3은 도 1의 미소필터(10)의 형태를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이 다. 도 3a는 유입로(20)와 유출로(30) 사이의 유로의 단면적을 줄여 미소필터(10)를 형성한 것이고, 도 3b는 유입로(20)와 유출로(30) 사이의 유로의 단면에 벽을 형성하고 구멍을 뚫어 미소필터(10)를 형성한 것이다.3 is a view for explaining the form of the micro filter 10 of FIG. FIG. 3A is a cross-sectional view of a flow path between the inflow path 20 and the outflow path 30 to form a micro filter 10, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the flow path between the inflow path 20 and the outflow path 30. To form a wall in the hole and to form a micro filter (10).

도 4는 이러한 미소필터(10)의 단면적의 최소값이 일정길이 동안 유지되게 한 것이다. 이와 같은 구조를 이용하여 상기 미소입자가 통과할 때 미소입자에 인가되는 응력을 다양하게 하는 것이 가능하다. 한편 도 5와 같이 상기 미소필터(10)의 최소단면적이 유지되는 부분을 유체의 진행방향에 따라 직선 또는 곡선의 방향으로 변화시키는 것이 가능하다.4 shows that the minimum value of the cross-sectional area of the micro filter 10 is maintained for a certain length. By using such a structure, it is possible to vary the stress applied to the microparticles when the microparticles pass. On the other hand, as shown in Figure 5 it is possible to change the portion in which the minimum cross-sectional area of the micro filter 10 is maintained in a straight or curved direction according to the direction of the fluid.

본 실시예에서 측정부(40)는 미소입자가 통과할 때 발생하는 저항의 차이로 미소입자의 유무 및 통과시간을 파악한다. 미소필터(10)를 양분하여 각각 다른 극성을 인가하면 미소필터(10)의 저항값은 미소필터(10)에 채워진 유체의 종류에 따라 일정한 값을 가지며, 유체에 이물질 즉 미소입자가 포함되어 있으면 미소필터(10)를 통과하는 유체의 저항특성이 달라진다. 한편 미소필터를 통과한 미소입자가 파괴될 경우 이와같은 유체의 저항특성 변화가 파괴되지 않은 미소입자에 비해 현저하게 줄어들게 된다. 따라서 본 측정부는 미소필터(10)내의 유체 저항값 변화를 측정함으로서 미소필터를 통과한 파괴되지 않은 미소입자의 개수를 측정하게 된다. 한편 이러한 원리로 얻어진 신호는, 미소입자가 미소필터를 통과하는데 소요된 시간에 비례하는 신호의 길이를 가지고 있다. 따라서 이러한 신호의 길이를 통해 미소입자의 통과시간을 측정하는 것이 가능하다. 본 실시예는 미소입자가 미소필터(10)를 지나면서 발생되는 이와 같은 전기적 저항의 변화를 통해 미소입자의 개수 와 통과시간을 측정한다.In this embodiment, the measurement unit 40 determines the presence and the passing time of the microparticles by the difference in resistance generated when the microparticles pass. When dividing the micro filter 10 and applying different polarities to each other, the resistance of the micro filter 10 has a constant value according to the type of fluid filled in the micro filter 10. The resistance characteristic of the fluid passing through the microfilter 10 is changed. On the other hand, when the microparticles passing through the microfilter are destroyed, such a change in resistance characteristics of the fluid is significantly reduced compared to the microparticles which are not destroyed. Therefore, the measurement unit measures the number of unbroken microparticles passing through the microfilter by measuring the change in the fluid resistance value in the microfilter 10. On the other hand, the signal obtained on this principle has a signal length proportional to the time taken for the microparticles to pass through the microfilter. Therefore, it is possible to measure the passage time of the microparticles through the length of this signal. In the present embodiment, the number and the passage time of the fine particles are measured through the change of the electrical resistance generated as the fine particles pass through the fine filter 10.

한편, 또 다른 실시예에서는 이와 달리 미소입자의 광학적 특성값을 이용하여 미소입자의 파괴유무 및 수량을 측정할 수도 있다. 미소입자는 미소입자 고유의 광 특성(투광율, 반사율 등)을 갖는다. 따라서 미소필터(10)나 유입로(20), 유출로(30)에 광원과 광학센서를 설치하면 이를 통과하는 미소입자의 수에 따라 광학센서에 조사되는 빛의 세기가 달라진다. 광학적 측정부는 바로 이와 같은 원리를 이용하여 미소입자의 파괴유무 및 수량을 측정한다.On the other hand, in another embodiment, it is also possible to measure the presence and quantity of microparticles by using the optical properties of the microparticles. Microparticles have inherent optical properties (transmittance, reflectance, etc.). Therefore, when a light source and an optical sensor are installed in the micro filter 10, the inflow path 20, and the outflow path 30, the intensity of light irradiated to the optical sensor varies according to the number of microparticles passing through the microfilter 10, the inflow path 20, and the outflow path 30. The optical measuring unit uses the same principle to measure the presence and quantity of microparticles.

한편, 도 6과 같이 유입로 및 유출로가 각기 구비된 다수의 미소필터(11, 12)를 연속적으로 연결하고, 다수의 미소필터(11, 12) 사이마다 측정부(40)를 형성하여 미소입자의 개수를 측정할 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 6, a plurality of micro filters 11 and 12 having inflow paths and outflow paths, respectively, are continuously connected to each other, and the measurement unit 40 is formed between each of the plurality of micro filters 11 and 12. The number of particles can also be measured.

도 7은 복수의 미소필터 및 측정부를 연결하여 이와같은 측정을 시행할 수 있는 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 7a는 복수의 분석기를 직렬로 연결한 경우에 있어서 서로 다른 단면적을 가지는 미소필터를 유로의 방향에 따라 단면적이 점차 작아지는 방향으로 설치한 것을 나타낸 도면이다. 미소필터를 통과하는 미소입자가 받는 응력은 미소입자의 단면적과 미소필터의 단면적의 차이에 비례하므로, 이와 같이 다양한 크기의 단면적을 가지는 미소필터를 사용할 경우 서로 다른 한계 강도를 가지는 미소입자의 파괴 유무가 달라지게 된다. 도 7b는 복수의 분석기를 직렬로 연결한 경우에 있어서 서로 다른 길이를 가지는 각각의 미소필터를 유로의 방향에 따라 길이가 점차 길어지는 방향으로 설치한 것 미소필터를 통과하는 미소입자가 받는 응력은 미소필터의 길이에 비례하므로, 이와 같이 다양한 길이를 가지 는 미소필터를 사용할 경우 서로 다른 한계 강도를 가지는 미소입자의 파괴 유무가 달라지게 된다. 이와같은 방법으로 각 단계에서 가해지는 서로 다른 응력에 의한 미소입자의 파괴 유무를 이용하여 미소입자의 변형성을 분석하는 것이 가능하다.FIG. 7 is a view for explaining a structure capable of performing such a measurement by connecting a plurality of microfilters and a measuring unit. FIG. 7A is a view showing that the microfilters having different cross-sectional areas are provided in a direction in which the cross-sectional area gradually decreases along the direction of the flow path when a plurality of analyzers are connected in series. Since the stress applied to the microparticles passing through the microfilter is proportional to the difference between the cross-sectional area of the microparticles and the cross-sectional area of the microfilter, the presence or absence of breakage of the microparticles having different limit strengths when the microfilters having various cross-sectional areas are used Will be different. FIG. 7B shows that in the case where a plurality of analyzers are connected in series, each micro filter having different lengths is installed in a direction in which the length gradually increases along the direction of the flow path. Since it is proportional to the length of the micro filter, when the micro filter having various lengths is used, the presence or absence of destruction of the micro particles having different limit strengths is different. In this way, it is possible to analyze the deformability of the microparticles by using the presence or absence of the breakdown of the microparticles due to the different stresses applied in each step.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only and not by way of limitation. In addition, it is obvious that any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

이상과 같은 본 발명은, 미소필터를 통과한 미소입자의 변형성에 따른 파괴 유무를 이용하여 미소입자의 변형성을 용이하게 측정하도록 한다. 또한 고가이면서 복잡한 광학적 측정장비를 사용하지 않고, 소형화, 집적화, 자동화에 유리하도록 하였으며, 이러한 제작 방법은 기존의 집적화된 분석 시스템의 제작방법과 호환성을 가지기 때문에 이들 시스템의 구성요소로 사용되기에 용이하다.The present invention as described above makes it easy to measure the deformability of the microparticles by using the presence or absence of fracture according to the deformability of the microparticles having passed through the microfilter. In addition, it is advantageous to miniaturization, integration, and automation without using expensive and complicated optical measuring equipment. Since the manufacturing method is compatible with the manufacturing method of the existing integrated analysis system, it is easy to be used as a component of these systems. Do.

이러한 본 발명은 집적화된 생물학적 또는 의학적 분석 시스템 상에서 생화학적 미소입자의 변형성을 측정하는 요소로 적용될 수 있다.This invention can be applied as an element to measure the deformation of biochemical microparticles on an integrated biological or medical analysis system.

Claims (14)

유체 속에 함유된 미소입자의 변형성을 측정하는 장치로서,A device for measuring the deformation of microparticles contained in a fluid, 미소필터와,A micro filter, 상기 유체가 상기 미소필터로 유입될 수 있도록 상기 미소필터의 일 측면에 결합된 유입로와,An inflow path coupled to one side of the micro filter to allow the fluid to enter the micro filter; 상기 미소필터내의 유체가 외부로 배출될 수 있도록 상기 미소필터의 타 측면에 결합된 유출로와,An outlet passage coupled to the other side of the micro filter so that the fluid in the micro filter is discharged to the outside; 상기 결합 부위에 각각 설치되어, 유입 또는 유출되는 미소입자의 개수와 통과시간을 각기 측정하고, 미소입자의 파괴유무를 각기 판단하는 각 측정부와,Each measuring unit installed at each of the coupling sites, respectively measuring the number and passage time of the inflow or outflow of the microparticles, and determining whether the microparticles are destroyed; 상기 각 측정부의 정보를 바탕으로 상기 미소필터를 통과하는 미소입자의 개수와 변형성을 계산하는 연산장치를 포함하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.The microparticle strain analyzer using a microfilter comprising a computing device for calculating the number and deformation of the microparticles passing through the microfilter based on the information of each measuring unit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미소필터의 유로 단면 중 최소 유로 단면에 내접하는 원의 직경이 상기 미소입자의 크기 이하인 것을 특징으로 하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.A microparticle strain analyzer using a microfilter, characterized in that the diameter of the circle inscribed in the minimum channel cross section of the channel cross section of the micro filter is equal to or smaller than the size of the micro particle. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미소필터의 유로 단면 중 최소 유로 단면은 원형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.The minimum flow path cross section of the flow path cross-section of the micro filter is a microparticle strain analyzer using a micro filter, characterized in that the circular or polygonal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미소필터의 유로에는 다수의 미소유로가 병렬로 형성된 것을 특징으로 하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.Microparticle strain analyzer using a microfilter, characterized in that a plurality of microchannels are formed in parallel in the flow path of the microfilter. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 미소유로의 유로 단면 중 최소 유로 단면에 내접하는 원의 직경이 상기 미소입자의 크기 이하인 것을 특징으로 하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.A microparticle strain analyzer using a microfilter, characterized in that the diameter of the circle inscribed in the minimum channel cross section of the channel cross section of the micro channel is equal to or smaller than the size of the micro particle. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 미소유로의 유로 단면 중 최소 유로 단면은 원형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.The minimum flow path cross section of the flow path cross-section of the micro channel is a microparticle strain analyzer using a micro filter, characterized in that the circular or polygonal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미소필터의 단면적이 최소가 되는 특정 구간의 형상은 직선, 곡선, 및 요철 중 하나인 것을 특징으로 하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.The shape of a specific section in which the cross-sectional area of the micro filter is minimum is one of a straight line, a curved line, and an unevenness. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 측정부는 상기 미소입자의 통과시간 측정 및 상기 미소입자의 파괴유무 판단을 전기적인 저항값 또는 임피던스값의 변화를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.And the measuring unit measures the passage time of the microparticles and determines whether the microparticles are destroyed by using a change in an electrical resistance value or an impedance value. 유체 속에 함유된 미소입자의 변형성을 측정하는 장치로서,A device for measuring the deformation of microparticles contained in a fluid, 상기 유체의 유입로 및 유출로가 각기 구비되어, 연속적으로 결합된 다수의 미소필터와,A plurality of micro-filters continuously connected to each of the inflow and outflow paths of the fluid; 상기 결합 부위마다 형성되어, 상기 유입 또는 유출되는 미소입자의 개수와 통과시간을 각기 측정하고, 상기 미소입자의 파괴유무를 각각 판단하는 다수의 측정부와,A plurality of measuring units formed at each of the binding sites, respectively measuring the number and passage time of the inflow or outflow microparticles, and determining whether the microparticles are destroyed; 상기 측정부의 정보를 바탕으로 상기 미소필터를 통과하는 미소입자의 개수 와 변형성을 계산하는 연산장치를 포함하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.Microparticle strain analyzer using a microfilter comprising a computing device for calculating the number and deformation of the microparticles passing through the microfilter based on the information of the measuring unit. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 다수의 미소필터의 각 최소 단면적은, 유로 방향에 따라 동일하거나 점차적으로 감소하도록 형성된 것을 특징으로 하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.The smallest cross-sectional area of each of the plurality of microfilters is formed to be the same or gradually decrease along the flow path direction. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 다수의 미소필터의 각 최소 단면적을 유지하는 특정 길이는, 유로 방향에 따라 동일하거나 점차적으로 증가하도록 형성된 것을 특징으로 하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.A specific length for maintaining each minimum cross-sectional area of the plurality of micro-filters is formed to be the same or gradually increase along the flow path direction. 유체 속에 함유된 미소입자의 변형성을 측정하는 장치로서,A device for measuring the deformation of microparticles contained in a fluid, 미소필터와,A micro filter, 상기 유체가 상기 미소필터로 유입될 수 있도록 상기 미소필터의 일 측면에 결합된 유입로와,An inflow path coupled to one side of the micro filter to allow the fluid to enter the micro filter; 상기 미소필터내의 유체가 외부로 배출될 수 있도록 상기 미소필터의 타 측면에 결합된 유출로와,An outlet passage coupled to the other side of the micro filter so that the fluid in the micro filter is discharged to the outside; 상기 결합 부위에 선택적으로 설치되어, 유입 또는 유출되는 미소입자의 개수와 통과시간을 측정하고, 미소입자의 파괴유무를 판단하는 측정부와,A measurement unit which is selectively installed at the coupling site, measures the number and passage time of the inflow or outflow microparticles, and determines whether the microparticles are destroyed; 상기 측정부의 정보를 바탕으로 상기 미소필터를 통과하는 미소입자의 개수와 변형성을 계산하는 연산장치를 포함하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석기.Microparticle strain analyzer using a microfilter comprising a computing device for calculating the number and deformation of the microparticles passing through the microfilter based on the information of the measuring unit. 유체 속에 함유된 미소입자의 변형성을 측정하는 방법으로서,As a method of measuring the deformability of microparticles contained in a fluid, a) 상기 미소입자가 함유된 유체를 입출구가 형성된 미소필터를 통과시키는 단계와,a) passing the fluid containing the microparticles through the microfilter having the inlet and outlet; b) 상기 미소필터를 통과하는 상기 미소입자의 파괴유무를 판단하는 단계와,b) determining the destruction of the microparticles passing through the microfilter; c) 상기 미소필터 통과 후 파괴되지 않은 미소입자의 개수가 N1, 파괴된 미소입자의 개수가 N2라고 할 때 미소입자의 변형성에 따라 N1:N2의 비율이 달라짐을 바탕으로 미소입자의 변형성을 판단하는 단계와,c) When the number of the unbroken microparticles is N1 and the number of the destroyed microparticles is N2 after passing through the microfilter, the deformability of the microparticles is determined based on the ratio of N1: N2 depending on the deformability of the microparticles. To do that, d) 상기 N1:N2의 비율에 대해, 각 미소입자가 상기 미소필터를 통과한 시간적 정보를 이용하여 서로 다른 종류의 미소입자에 대한 N1:N2 비율의 차이를 보정하여 상기 미소입자의 변형성을 판단하는 단계를 포함하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석 방법.d) For the ratio of N1: N2, deformability of the microparticles is determined by correcting the difference of the ratio of N1: N2 for different kinds of microparticles using the temporal information that each microparticle has passed through the microfilter. Microparticle strain analysis method using a microfilter comprising the step of. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 단계 c)와 d)를 복수의 미소필터에서 수행하여, 각각의 보정된 미소입자의 변형성 판단을 통해 상기 미소입자의 변형성을 판단하는 단계를 더 포함하는 미소필터를 이용한 미소입자 변형성 분석 방법.And performing steps c) and d) on the plurality of microfilters to determine the deformation of the microparticles by determining the deformation of each of the corrected microparticles.
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