KR20080087574A - Continuous particle size sorter - Google Patents

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KR20080087574A KR1020070030023A KR20070030023A KR20080087574A KR 20080087574 A KR20080087574 A KR 20080087574A KR 1020070030023 A KR1020070030023 A KR 1020070030023A KR 20070030023 A KR20070030023 A KR 20070030023A KR 20080087574 A KR20080087574 A KR 20080087574A
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조영호
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Abstract

A continuous particle sorter is provided to easily sort particles according to size and kind by collecting the particles with virtual columns having different sizes controlled by properties of electric field. A continuous particle sorter includes a passage layer(10) and micro electrodes(20). The passage layer is formed on a substrate including the micro electrodes, is hexagonal in shape, and includes a passage passing through the micro electrodes. The passage allows various particles to pass therethrough. The micro electrodes form electric field to generate virtual columns while the particles pass through the passage. The virtual columns collect particles according to size and kind.

Description

연속적 입자 분류기{Continuous Particle Size Sorter}Continuous Particle Size Sorter

도 1은 본 발명에 따른 연속적 입자 분류기를 개략적으로 도시한 투과사시도.1 is a perspective perspective view schematically showing a continuous particle classifier according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 연속적 입자 분류기의 입자 궤적 및 가상기둥을 개략적으로 도시한 투과사시도.Figure 2 is a perspective view schematically showing the particle trajectories and virtual columns of the continuous particle classifier according to the present invention.

도 3은 도 2의 입자 궤적 및 가상기둥을 확대한 부분 확대도.3 is a partially enlarged view illustrating an enlarged particle trajectory and a virtual column of FIG. 2;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속적 입자 분류기를 개략적으로 도시한 사시도.4 is a perspective view schematically showing a continuous particle classifier in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 입자 분류기를 개략적으로 도시한 투과사시도.Figure 5 is a perspective view schematically showing a continuous particle classifier according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연속적 입자 분류기의 미소 전극의 배치를 개략적으로 도시한 도.6 schematically illustrates the placement of a microelectrode of a continuous particle classifier in accordance with an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 입자 분류기의 미소 전극의 배치를 개략적으로 도시한 도.7 schematically illustrates the placement of a microelectrode of a continuous particle classifier in accordance with an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 간단한 설명><Brief description of reference numerals for the main parts of the drawings>

1, 2, 3: 연속적 입자 분류기 10: 유로층1, 2, 3: continuous particle classifier 10: flow path layer

11: 유로 20: 미소 전극 11: euro 20: microelectrode

20a: 제1 미소 전극 20b: 제2 미소 전극20a: first microelectrode 20b: second microelectrode

21: 가상기둥 23: 제1 입자의 가상기둥21: virtual pillar 23: virtual pillar of the first particle

25: 제2 입자의 가상기둥 27: 전기장25: virtual pillar of the second particle 27: electric field

31: 제1 입자궤적 32: 제2 입자궤적31: first particle trajectory 32: second particle trajectory

40: 평면 전극 40: flat electrode

본 발명은 연속적 입자 분류기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계적 기둥 구조물을 전기장에 의하여 생성된 음의 유전영동력에 의한 가상기둥으로 대체함으로써, 주입된 입자들이 기계적 구조물에 유착되어 유로를 막는 현상을 제거할 수 있으며, 음의 유전영동력에 의한 가상기둥 크기는 인가하는 전압, 주파수, 전극의 크기, 유전 영동 특성에 따라 조절가능하므로, 분리되는 입자의 크기 및 종류를 조절하는 것이 용이하고, 입자가 분리되는 수율, 분리 해상력 등을 유지할 수 있는 연속적 입자 분류기에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous particle classifier, and more particularly, by replacing the mechanical column structure with a virtual pillar of negative dielectric force generated by the electric field, the injected particles adhere to the mechanical structure to block the flow path. It can be removed, and the size of the virtual column by the negative dielectric force is adjustable according to the voltage, frequency, electrode size, and dielectric property of the applied, it is easy to control the size and type of particles to be separated, The present invention relates to a continuous particle classifier capable of maintaining a yield of separation, separation resolution, and the like.

일반적으로, 유세포분석은 세포 또는 생물입자의 물리, 화학적인 특성을 연 속적으로 측정하여 분석하는 방법인데, 이는 혈구세포를 흐르는 상태에서 미세한 유리관을 통과시켜 측정하는 것에서부터 시작하여, 유체 속에 흐르는 세포를 정밀하게 유체 단면의 정중앙에 정렬시키는 기술인 유체역학기반 정렬 및 이송(Hydrodynamic Focusing)이 적용되는 유세포 분석기기의 기반이 되었다.In general, flow cytometry is a method of continuously measuring and analyzing the physical and chemical properties of a cell or a bioparticle, starting with the measurement through a fine glass tube while flowing blood cells, It has become the basis of flow cytometer applied hydrodynamic based alignment, which is a technology that precisely aligns the center of the fluid section.

여기서, 입자를 분류하기 위하여 기계적 기둥 및 광 트위져 현상을 이용하는데, 상기 기계적 기둥을 이용한 입자분류기는 다종의 입자가 포함되는 시료를 기계적인 기둥 내에서 입자의 크기에 따라 발생하는 거동 차이로 분류하며, 광 트위져 현상을 이용한 입자 분류기는 다종의 입자가 포함되는 시료를 광 트위져 현상에 의해 생성된 격자를 통과하게 하여 입자를 분류한다.Here, a mechanical column and an optical tweezer phenomenon are used to classify particles, and the particle classifier using the mechanical column classifies a sample including a plurality of particles into a behavior difference generated according to the particle size in the mechanical column. The particle classifier using the optical tweezer phenomenon classifies particles by passing a sample containing a plurality of particles through a grating generated by the optical tweezer phenomenon.

그러나, 기계적 기둥을 이용한 입자분류기는 상기 기계적 기둥에 입자들이 유착되어 상기 기계적 기둥 간 형성되는 유로가 막히는 유로 막힘 문제가 발생하였고, 이로 인해 분리 수율이 감소하였으며, 분리할 입자의 크기에 따라 기계적 기둥의 설계가 변경되므로, 이에 따른 비용증가가 발생하였으며, 상기 광 트위져 현상을 이용한 입자 분류기는 상기 광 트위져 현상을 발생시키는 장비의 단가가 높고, 정교하여 사용이 용이하지 못한 등의 문제점이 있었다.However, a particle sorter using a mechanical column has a problem of clogging a flow path in which particles are adhered to the mechanical column to block a flow path formed between the mechanical pillars, thereby reducing the separation yield and depending on the size of the particles to be separated. Since the design of is changed, a cost increase occurs according to the above, and the particle classifier using the optical tweezer phenomenon has a problem such that the cost of equipment for generating the optical tweezer phenomenon is high and elaborate and not easy to use. .

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 기계적 기둥 구조물을 전기장에 의하여 생성된 음의 유전영동력에 의한 가상기둥으로 대체함으로 써, 주입된 입자들이 기계적 구조물에 유착되어 유로를 막는 현상을 제거할 수 있으며, 음의 유전영동력에 의한 가상기둥 크기는 인가하는 전압, 주파수, 전극의 크기, 유전 영동 특성에 따라 조절가능하므로, 분리되는 입자의 크기 및 종류를 조절하는 것이 용이하고, 입자가 분리되는 수율, 분리 해상력 등을 유지할 수 있는 연속적 입자 분류기을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, by replacing the mechanical column structure with a virtual column by the negative dielectric force generated by the electric field, the injected particles adhere to the mechanical structure to block the flow path The size of the virtual column by the negative dielectric force can be adjusted according to the voltage, frequency, electrode size, and dielectric property of the applied electrophoretic force, and thus it is easy to control the size and type of the separated particles. It is an object of the present invention to provide a continuous particle classifier capable of maintaining the yield of separation, separation resolution, and the like.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판에 일정 전위를 형성하도록 격자 배열되어 입자 분류를 위해 음의 유전영동에 의한 가상기둥을 형성하는 미소 전극; 상기 미소 전극이 상기 기판의 일면에 위치하도록 형성된 유로; 를 포함한다.In order to achieve the object as described above, the present invention is a micro-electrode lattice arrangement to form a constant potential on the substrate to form a virtual pillar by the negative dielectric electrophoresis for particle classification; A flow path formed such that the microelectrode is located on one surface of the substrate; It includes.

그리고, 상기 유로로 유입된 유체 내의 입자의 크기에 따라 가상 기둥의 크기가 변경되는 것을 특징으로 한다.In addition, the size of the virtual pillar is changed according to the size of particles in the fluid introduced into the flow path.

여기서, 상기 가상 기둥의 크기는 전극의 크기 또는 유전 영동 특성 또는 전압 또는 주파수로 변경될 수 있는 것을 특징으로 한다.Here, the size of the virtual pillar is characterized in that it can be changed to the size of the electrode or dielectric properties or voltage or frequency.

또한, 상기 미소 전극은 상기 유로에 주입되는 유동 방향에 수직하게 형성되되, 전극 간의 거리가 일정하도록 미소 전극열을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the micro-electrode is formed perpendicular to the flow direction injected into the flow path, characterized in that to form a micro-electrode string so that the distance between the electrodes is constant.

더불어, 상기 미소 전극열은 각 행의 구조가 유동 방향에 대해 일정한 거리만큼 이격되도록 배열되되, 상기 미소 전극 간의 거리 및 행의 구조가 유동 방향에 대해 이격된 거리의 변경에 따라 분류되는 입자의 크기가 변경되는 것을 특징으로 한다.In addition, the micro-electrode columns are arranged such that the structure of each row is spaced apart by a predetermined distance with respect to the flow direction, and the size of particles classified according to the change of the distance between the micro-electrodes and the distance of the structure of the rows spaced apart from the flow direction Is characterized in that is changed.

그리고, 상기 미소 전극 상에 형성된 가상 기둥은 상기 미소 전극열에 대하여 수직 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The virtual pillar formed on the microelectrode is formed in a direction perpendicular to the microelectrode array.

또한, 상기 기판과 마주보도록 평행하게 위치시키고, 상기 미소 전극과 일정 전위를 형성하도록 구성된 평면 전극을 포함하는 기판; 을 더 포함하여 이루어져, 상기 평면 전극을 포함한 기판 및 미소 전극의 전위차로 유로 내부에 수직하게 형성된 가상 기둥을 이용하여 입자를 분류하는 것을 특징으로 한다.In addition, a substrate including a planar electrode positioned in parallel with the substrate and configured to form a predetermined potential with the micro-electrode; It further comprises, characterized in that to classify the particles using a virtual pillar formed perpendicular to the inside of the flow path by the potential difference between the substrate and the micro-electrode including the planar electrode.

더불어, 상기 기판과 마주보도록 평행하게 위치시키고, 상기 미소 전극과 일정 전위를 형성하도록 구성된 미소 전극을 포함하는 기판; 을 더 포함하여 이루어져, 상기 각 기판에 포함되는 미소 전극 간의 전위차로 유로 내부에 수직하게 형성된 가상 기둥을 이용하여 입자를 분류하는 것을 특징으로 한다.In addition, a substrate including a micro electrode positioned in parallel to face the substrate and configured to form a predetermined potential with the micro electrode; It further comprises, characterized in that to classify the particles using a virtual pillar formed perpendicular to the inside of the flow path as a potential difference between the micro-electrodes included in each substrate.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 연속적 입자 분류기를 개략적으로 도시한 투과사시도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 연속적 입자 분류기(1)는 유로층(10)과 미소 전극(20)을 포함하여 이루어진다.1 is a perspective perspective view schematically showing a continuous particle classifier according to the present invention. As shown in the figure, the continuous particle classifier 1 according to the present invention comprises a flow path layer 10 and a microelectrode 20.

그리고, 상기 유로층(10)은 상기 미소 전극(20)을 구비하는 기판 상에 직육각형 형상으로 형성되되, 상기 미소 전극(20)을 통과하도록 형성되는 유로(11)를 포함한다.In addition, the flow path layer 10 includes a flow path 11 formed on a substrate having the micro electrode 20 in a rectangular shape and passing through the micro electrode 20.

또한, 상기 유로층(10)의 하부면이 그루브 형상인 유로(11)를 형성하는데, 상기 유로(11)는 양측에 상기 유로(11)를 감싸도록 형성되는 유로층(10)의 격벽에 의하여 관통되는 공간으로 형성되고, 상기 유로(11)의 형상은 상기 다종의 입자가 통과할 수 있음과 동시에 상기 미소 전극(20)과 맞닿도록 통과할 수 있는 형상으로 대체할 수 있다.In addition, a bottom surface of the flow path layer 10 forms a groove shape having a groove shape, wherein the flow path 11 is formed by partition walls of the flow path layer 10 formed to surround the flow path 11 on both sides. The flow path 11 may be formed into a space to be penetrated, and the shape of the flow path 11 may be replaced by a shape through which the particles of various kinds may pass through and contact with the micro electrodes 20.

여기서, 상기 유체 흐름 방향은 상기 연속적 입자 분류기(1)의 배면방향으로부터 앞면방향으로 형성될 경우에는 상기 연속적 입자 분류기(1)의 배면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료를 주입할 수 있는 시료 주입구(미도시)가 형성되고, 상기 앞면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료가 상기 미소 전극(20)에 의하여 분리 및 정렬되어 배출할 수 있는 시료 배출구(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.Here, when the fluid flow direction is formed from the rear direction of the continuous particle sorter 1 to the front direction, a sample inlet for injecting a sample having various particle sizes in the rear direction of the continuous particle sorter 1. (Not shown) is preferably formed, and a sample outlet (not shown) for discharging the sample having a plurality of particle sizes in the front direction can be separated and aligned by the micro-electrode 20 is formed.

더불어, 상기 유체 흐름 방향이 상기 연속적 입자 분류기(1)의 앞면방향으로부터 배면방향으로 형성될 경우에는 상기 연속적 입자 분류기(1)의 앞면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료를 주입할 수 있는 시료 주입구(미도시)가 형성되고, 상기 배면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료가 상기 미소 전극(20)에 의하여 분리 및 정렬되어 배출될 수 있는 시료 배출구(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.In addition, when the fluid flow direction is formed from the front direction of the continuous particle sorter 1 to the back direction, a sample inlet for injecting a sample having various particle sizes in the front direction of the continuous particle sorter 1. (Not shown) is preferably formed, and a sample outlet (not shown) is formed so that the sample having a plurality of particle sizes in the rear direction can be discharged separated and aligned by the micro-electrode 20.

그리고, 상기 미소 전극(20)은 상기 기판에 일정 전위를 형성하도록 격자 배열되어 상기 다종의 입자 크기를 가지는 입자를 분류하기 위하여 음의 유전영동에 의한 가상기둥을 형성시킨다.In addition, the micro-electrode 20 is arranged in a lattice to form a predetermined potential on the substrate to form a virtual pillar by negative electrophoresis in order to classify particles having the various particle sizes.

여기서, 유전영동(Dielectrophoresis)은 공간적으로 불균일한 전기장이 충전되지 않은 입자에 유도된 쌍극자에 힘을 가하는 현상으로써, 적용되는 매체보다 높은 극성을 가진 입자는 양의 유전영동을 얻어 높은 전기장 그래디언트(Gradient) 영역으로 이동하는 반면, 주변 매체보다 낮은 극성을 가진 입자는 음의 유전영동이 적용되고, 낮은 전기장 밀도 영역쪽으로 이동하는 것으로 정의된다.Here, Dielectrophoresis is a phenomenon in which a spatially nonuniform electric field exerts a force on a dipole induced in an uncharged particle. Particles having a higher polarity than the applied medium acquire positive dielectric phenomena and thus have a high electric field gradient. Particles having a lower polarity than the surrounding medium are defined as being subjected to negative dielectrophoresis and moving towards the low electric field density region.

또한, 상기 미소 전극(20)은 일정 전압이 인가되는 전압원(VDEP)과 일정 전압이 인가되지 않은 상태로 접지면의 역할을 하는 접지(GND)가 하나의 쌍을 이루어 다수개 배열되는데, 상기 미소 전극(20)의 전압원 및 접지로 이루어진 하나의 쌍은 일정한 간격을 가지고 배치되며, 이와 같은 미소 전극(20)이 수평한 방향으로 열을 이룬다.In addition, the microelectrode 20 includes a plurality of voltage sources V DEP to which a constant voltage is applied and a ground GND serving as a ground plane in a state where a predetermined voltage is not applied. One pair consisting of a voltage source of the microelectrode 20 and a ground is disposed at regular intervals, and the microelectrodes 20 form a row in a horizontal direction.

여기서, 상기 열을 이루는 미소 전극(20)인 상기 열을 이루는 미소 전극(20)인 미소 전극열은 하나 이상 다수개 형성되되, 상기 미소 전극열은 유동 방향에 수직하도록 이루어지며, 상기 미소 전극열의 각 앞단의 미소 전극(20) 간에 일정한 거리를 가지며 이격되며, 전압원 및 접지로 하나의 쌍으로 이루어지는 각 미소 전극(20) 간의 거리도 동일하도록 배치된다.Here, one or more microelectrode rows, which are the microelectrodes 20 forming the row, are formed in at least one, and the microelectrode rows are formed to be perpendicular to the flow direction. The front electrodes are spaced apart from each other with a predetermined distance, and the distances between the micro electrodes 20 constituted by a pair of voltage sources and grounds are also arranged to be the same.

그리고, 상기 미소 전극(20)의 하나의 쌍으로 이루어진 접지와 전압원은 일정한 거리를 가지며 이격되는데, 하나의 쌍끼리의 거리도 동일하도록 통상적으로 배치되지만, 상기 거리를 조절함으로써, 분류 입자의 범위를 조절할 수 있으므로, 변경 가능하다.In addition, the ground and the voltage source formed of one pair of the microelectrode 20 are spaced apart from each other at a constant distance, but are normally arranged so that the distance between one pair is the same, but by adjusting the distance, the range of the sorting particles is adjusted. As it is adjustable, it is changeable.

더불어, 입자의 크기를 분류함에 있어서, 상기 미소 전극(20)과 평면 전극(40) 간에 걸리는 전압(Drop Voltage)은 본 발명에 따라 일정하게 인가되며, 상기 전압이 일정하더라도, 입자의 크기가 큰 경우에는 가상 기둥이 크게 형성되며, 입자의 크기가 작은 경우에는 가상 기둥의 작게 형성된다.In addition, in classifying particle sizes, a drop voltage applied between the microelectrode 20 and the planar electrode 40 is uniformly applied according to the present invention, and even if the voltage is constant, the particle size is large. In this case, the virtual pillar is formed large, and when the particle size is small, the virtual pillar is formed small.

이때, 상기 미소 전극(20)과 평면 전극(40) 간에 걸리는 전압을 변화시켜 가상 기둥의 크기를 조절하면, 추가적으로 분리되는 입자들의 크기가 조절되므로, 상기 방법을 이용하는 것도 바람직하다.In this case, when the size of the virtual pillar is adjusted by changing the voltage applied between the microelectrode 20 and the planar electrode 40, the size of the particles to be separated is additionally adjusted.

또한, 상기 미소 전극(20)들의 거리는 통상적으로 일정하도록 형성되나, 범위를 조절하기 위하여 변경 가능하다.In addition, the distance of the micro electrodes 20 is usually formed to be constant, but can be changed to adjust the range.

도 2는 본 발명에 따른 연속적 입자 분류기의 입자 궤적 및 가상기둥을 개략적으로 도시한 투과사시도이고, 도 3은 도 2의 입자 궤적 및 가상기둥을 확대한 부분 확대도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 연속적 입자 분류기(1)는 유로층(10)과 미소 전극(20)을 포함하여 이루어진다.FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating a particle trajectory and a virtual column of the continuous particle classifier according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged partial view of the particle trajectory and the virtual column of FIG. 2. As shown in the figure, the continuous particle classifier 1 according to the present invention comprises a flow path layer 10 and a microelectrode 20.

그리고, 상기 유로층(10)은 상기 미소 전극(20)을 구비하는 기판 상에 직육각형 형상으로 형성되되, 상기 미소 전극(20)을 통과하도록 형성되는 유로(11)를 포함한다.In addition, the flow path layer 10 includes a flow path 11 formed on a substrate having the micro electrode 20 in a rectangular shape and passing through the micro electrode 20.

또한, 상기 유로층(10)의 하부면이 그루브 형상인 유로(11)를 형성하는데, 상기 유로(11)는 양측에 상기 유로(11)를 감싸도록 형성되는 유로층(10)의 격벽에 의하여 관통되는 공간으로 형성되고, 상기 유로(11)의 형상은 상기 다종의 입자가 통과할 수 있음과 동시에 상기 미소 전극(20)과 맞닿도록 통과할 수 있는 형상으로 대체할 수 있다.In addition, a bottom surface of the flow path layer 10 forms a groove shape having a groove shape, wherein the flow path 11 is formed by partition walls of the flow path layer 10 formed to surround the flow path 11 on both sides. The flow path 11 may be formed into a space to be penetrated, and the shape of the flow path 11 may be replaced by a shape through which the particles of various kinds may pass through and contact with the micro electrodes 20.

여기서, 상기 유체 흐름 방향은 상기 연속적 입자 분류기(1)의 배면방향으로부터 앞면방향으로 형성될 경우에는 상기 연속적 입자 분류기(1)의 배면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료를 주입할 수 있는 시료 주입구(미도시)가 형성되고, 상기 앞면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료가 상기 미소 전극(20)에 의하여 분리 및 정렬되어 배출할 수 있는 시료 배출구(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.Here, when the fluid flow direction is formed from the rear direction of the continuous particle sorter 1 to the front direction, a sample inlet for injecting a sample having various particle sizes in the rear direction of the continuous particle sorter 1. (Not shown) is preferably formed, and a sample outlet (not shown) for discharging the sample having a plurality of particle sizes in the front direction can be separated and aligned by the micro-electrode 20 is formed.

더불어, 상기 유체 흐름 방향이 상기 연속적 입자 분류기(1)의 앞면방향으로부터 배면방향으로 형성될 경우에는 상기 연속적 입자 분류기(1)의 앞면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료를 주입할 수 있는 시료 주입구(미도시)가 형성되고, 상기 배면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료가 상기 미소 전극(20)에 의하여 분리 및 정렬되어 배출될 수 있는 시료 배출구(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.In addition, when the fluid flow direction is formed from the front direction of the continuous particle sorter 1 to the back direction, a sample inlet for injecting a sample having various particle sizes in the front direction of the continuous particle sorter 1. (Not shown) is preferably formed, and a sample outlet (not shown) is formed so that the sample having a plurality of particle sizes in the rear direction can be discharged separated and aligned by the micro-electrode 20.

그리고, 상기 미소 전극(20)은 상기 기판에 일정 전위를 형성하도록 격자 배열되어 상기 다종의 입자 크기를 가지는 입자를 분류하기 위하여 음의 유전영동에 의한 가상기둥을 형성시킨다.In addition, the micro-electrode 20 is arranged in a lattice to form a predetermined potential on the substrate to form a virtual pillar by negative electrophoresis in order to classify particles having the various particle sizes.

여기서, 유전영동(Dielectrophoresis)은 공간적으로 불균일한 전기장이 충전되지 않은 입자에 유도된 쌍극자에 힘을 가하는 현상으로써, 적용되는 매체보다 높은 극성을 가진 입자는 양의 유전영동을 얻어 높은 전기장 그래디언트(Gradient) 영역으로 이동하는 반면, 주변 매체보다 낮은 극성을 가진 입자는 음의 유전영동이 적용되고, 낮은 전기장 밀도 영역쪽으로 이동하는 것으로 정의된다.Here, Dielectrophoresis is a phenomenon in which a spatially nonuniform electric field exerts a force on a dipole induced in an uncharged particle. Particles having a higher polarity than the applied medium acquire positive dielectric phenomena and thus have a high electric field gradient. Particles having a lower polarity than the surrounding medium are defined as being subjected to negative dielectrophoresis and moving towards the low electric field density region.

또한, 상기 유로(11)의 내부인 기판의 상부면에 격자 배열된 미소 전극(20)에 전압을 인가하여 생성되는 음의 유전영동에 의하여, 반발력을 가하는 가상기둥을 이용하는데, 상기 가상기둥은 미소 전극(20)에서 발생하여, 상기 유체 흐름 방향과 수직되도록 형성되고, 다종의 입자 크기 및 인가된 전압에 따라 상기 가상기둥의 크기가 달라지며, 입자의 크기에 비례하되, 선형적인 비례관계가 성립하지는 않는다.In addition, a virtual pillar that exerts a repulsive force is used by negative dielectric phenomena generated by applying a voltage to the microelectrode 20 arranged in a lattice on the upper surface of the substrate, which is inside the flow path 11, wherein the virtual pillar Generated in the micro-electrode 20, and formed to be perpendicular to the fluid flow direction, the size of the virtual pillar is changed according to the various particle size and the applied voltage, and proportional to the size of the particles, the linear proportional relationship It does not hold.

상기한 바와 같이, 상기 미세 전극(20)이 형성된 기판과 상기 유로(11)를 포함하는 유로층(10)을 조립하여 상기 연속적 입자 분류기(1)가 형성되는데, 상기 미세 전극(20)의 전극열에 교류 전압을 인가하면, 입자의 크기에 따라 크기가 변하는 음의 유전영동에 의하여 반발력을 가하는 가상기둥들이 생성된다.As described above, the continuous particle classifier 1 is formed by assembling the substrate layer on which the microelectrode 20 is formed and the flow path layer 10 including the flow path 11. The electrode of the micro electrode 20 is formed. When an alternating voltage is applied to heat, virtual pillars that exert a repulsive force are generated by negative dielectric phenomena that vary in size depending on the size of the particles.

그리고, 크기가 다른 입자를 포함하는 다종 입자들은 상기 유체의 이동방향인 상기 미세 전극(20)의 미세 전극열과 수직되는 방향으로 이동하는데, 크기가 큰 입자는 상기 큰 크기에 따른 가상기둥으로 일측으로 편향되도록 움직이고, 크기가 작은 입자는 상기 작은 크기에 따른 가상기둥으로 움직임이 상기 큰 입자에 비해 작게된다.In addition, the multi-particles including particles having different sizes move in a direction perpendicular to the microelectrode rows of the microelectrode 20, which is the moving direction of the fluid, and the large particles move to one side with a virtual column according to the large size. Particles that are deflected and smaller in size are moved in a virtual column according to the smaller size so that the motion is smaller than the larger particles.

여기서, 상기 큰 입자의 이동 궤적은 제1 입자 궤적(31)으로 상기 작은 입자의 이동 궤적은 제2 입자 궤적(32)으로 도 2에 도시되는데, 상기 큰 입자의 이동 궤적인 제1 입자 궤적(31)은 일측으로 편향되어 이동되는 거리가 발생하는데 비해, 작은 입자의 이동 궤적인 제2 입자 궤적(32)은 편향되지 않아 초기의 유체 유동과 비슷한 지점으로 도달하게 되어 입자가 크기에 따라 정렬된다.Here, the movement trajectory of the large particles is shown in FIG. 2 as the first particle trajectory 31, and the movement trajectory of the small particles is shown in FIG. 2 as the second particle trajectory 32. 31) is a deflected movement to one side, while the second particle trajectory 32 of the movement trajectory of the small particles is not deflected to reach a point similar to the initial fluid flow so that the particles are aligned in size. .

이처럼, 입자의 크기, 전압원에 인가되는 전압 및 음의 유전영동에 따라 정렬되어 이송되도록 분류되는 입자가 변함을 이용하여, 입자의 크기를 상기 연속적 입자 분류기(1)를 통하여 다양하게 분류해낼 수 있다.As such, by using the particles classified to be aligned and transported according to the particle size, the voltage applied to the voltage source, and the negative dielectrophoresis, the size of the particles may be variously classified through the continuous particle classifier 1. .

또한, 상기 미소 전극(20)은 일정 전압이 인가되는 전압원(VDEP)과 일정 전압이 인가되지 않은 상태로 접지면의 역할을 하는 접지(GND)가 하나의 쌍을 이루어 다수개 배열되는데, 상기 미소 전극(20)의 전압원 및 접지로 이루어진 하나의 쌍은 일정한 간격을 가지고 배치되며, 이와 같은 미소 전극(20)이 수평한 방향으로 열을 이룬다.In addition, the microelectrode 20 includes a plurality of voltage sources V DEP to which a constant voltage is applied and a ground GND serving as a ground plane in a state where a predetermined voltage is not applied. One pair consisting of a voltage source of the microelectrode 20 and a ground is disposed at regular intervals, and the microelectrodes 20 form a row in a horizontal direction.

여기서, 상기 열을 이루는 상기 열을 이루는 미소 전극(20)인 미소 전극열은 하나 이상 다수개 형성되되, 상기 미소 전극열은 유동 방향에 수직하도록 이루어지며, 상기 미소 전극열의 각 앞단의 미소 전극(20) 간에 일정한 거리를 가지며 이격되며, 전압원 및 접지로 하나의 쌍으로 이루어지는 각 미소 전극(20) 간의 거리도 동일하도록 배치된다.Here, one or more microelectrode rows, which are the microelectrodes 20 forming the row, are formed in one or more, and the microelectrode rows are formed to be perpendicular to the flow direction, and the microelectrodes at each front end of the microelectrode row ( 20) are spaced apart from each other at a constant distance, and disposed so that the distance between each microelectrode 20, which is a pair of a voltage source and a ground, is also the same.

더불어, 더불어, 입자의 크기를 분류함에 있어서, 상기 미소 전극(20)과 평면 전극(40) 간에 걸리는 전압(Drop Voltage)은 본 발명에 따라 일정하게 인가되며, 상기 전압이 일정하더라도, 입자의 크기가 큰 경우에는 가상 기둥이 크게 형성되며, 입자의 크기가 작은 경우에는 가상 기둥의 작게 형성된다.In addition, in classifying particle sizes, a drop voltage applied between the microelectrode 20 and the planar electrode 40 is uniformly applied according to the present invention, and even if the voltage is constant, the particle size If is large, the virtual pillar is formed large, if the particle size is small the virtual pillar is formed small.

이때, 상기 미소 전극(20)과 평면 전극(40) 간에 걸리는 전압을 변화시켜 가상 기둥의 크기를 조절하면, 추가적으로 분리되는 입자들의 크기가 조절되므로, 상기 방법을 이용하는 것도 바람직하다.In this case, when the size of the virtual pillar is adjusted by changing the voltage applied between the microelectrode 20 and the planar electrode 40, the size of the particles to be separated is additionally adjusted.

또한, 상기 미소 전극(20)들의 거리는 통상적으로 일정하도록 형성되나, 범위를 조절하기 위하여 변경 가능하다.In addition, the distance of the micro electrodes 20 is usually formed to be constant, but can be changed to adjust the range.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속적 입자 분류기를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 연속적 입자 분류기(2)는 미소 전극(20)과 평면 전극(40)을 포함하여 이루어진다.4 is a perspective view schematically showing a continuous particle classifier according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the continuous particle classifier 2 according to the present invention comprises a microelectrode 20 and a planar electrode 40.

그리고, 상기 미소 전극(20)은 상기 평면 전극(40)과 일정 전위를 형성할 수 있도록 형성되는 기판에 격자 배열되고, 상기 전위에 의하여 다양한 입자 크기를 가지는 입자를 분류하기 위하여 음의 유전영동에 의한 가상기둥을 형성시킨다.In addition, the microelectrode 20 is lattice-arranged on a substrate formed to form a predetermined potential with the planar electrode 40, and is subjected to negative dielectric motion to classify particles having various particle sizes by the potential. To form a virtual pillar.

여기서, 유전영동(Dielectrophoresis)은 공간적으로 불균일한 전기장이 충전되지 않은 입자에 유도된 쌍극자에 힘을 가하는 현상으로써, 적용되는 매체보다 높은 극성을 가진 입자는 양의 유전영동을 얻어 높은 전기장 그래디언트(Gradient) 영역으로 이동하는 반면, 주변 매체보다 낮은 극성을 가진 입자는 음의 유전영동이 적용되고, 낮은 전기장 밀도 영역쪽으로 이동하는 것으로 정의된다.Here, Dielectrophoresis is a phenomenon in which a spatially nonuniform electric field exerts a force on a dipole induced in an uncharged particle. Particles having a higher polarity than the applied medium acquire positive dielectric phenomena and thus have a high electric field gradient. Particles having a lower polarity than the surrounding medium are defined as being subjected to negative dielectrophoresis and moving towards the low electric field density region.

또한, 상기 미소 전극(20)에 전압을 인가하여 생성되는 음의 유전영동에 의하여, 반발력을 가하는 가상기둥을 이용하는데, 상기 가상기둥은 미소 전극(20)에서 발생하여, 상기 유체 흐름 방향과 수직되도록 형성되고, 다종의 입자 크기 및 인가된 전압에 따라 상기 가상기둥의 크기가 달라지며, 입자의 크기에 비례하되, 선형적인 비례관계가 성립하지는 않는다.In addition, a virtual pillar that exerts a repulsive force by negative dielectric phenomena generated by applying a voltage to the microelectrode 20 is used. The virtual pillar is generated in the microelectrode 20 and is perpendicular to the fluid flow direction. It is formed so as to vary the size of the virtual pillar in accordance with the various particle size and the applied voltage, proportional to the size of the particle, but does not have a linear proportional relationship.

상기한 바와 같이, 상기 연속적 입자 분류기(2)가 형성되는데, 상기 미세 전극(20)의 전극열 및 평면 전극(40)에 교류 전압을 인가하면, 입자의 크기에 따라 크기가 변하는 음의 유전영동에 의하여 반발력을 가하는 가상기둥들이 생성된다.As described above, the continuous particle classifier 2 is formed, and when the alternating voltage is applied to the electrode array of the microelectrode 20 and the planar electrode 40, negative dielectric phenomena varying in size depending on the size of the particles. Virtual pillars that exert a repulsive force are generated.

그리고, 크기가 다른 입자를 포함하는 다종 입자들은 상기 유체의 이동방향인 상기 미세 전극(20) 및 평면 전극(40)의 미세 전극열과 수직되는 방향으로 이동하는데, 크기가 큰 입자는 상기 큰 크기에 따른 가상기둥으로 일측으로 편향되도록 움직이고, 크기가 작은 입자는 상기 작은 크기에 따른 가상기둥으로 움직임이 상기 큰 입자에 비해 작게된다.In addition, the multi-particles including particles having different sizes move in a direction perpendicular to the microelectrode rows of the microelectrode 20 and the planar electrode 40, which are the moving directions of the fluid. The particles move to be deflected to one side by the virtual pillar, and the particles are smaller in size than the large particles.

이처럼, 입자의 크기, 전압원에 인가되는 전압 및 음의 유전영동에 따라 정렬되어 이송되도록 분류되는 입자가 변함을 이용하여, 입자의 크기를 상기 연속적 입자 분류기(2)를 통하여 다양하게 분류해낼 수 있다.As such, by using the particles classified to be aligned and transported according to the size of the particles, the voltage applied to the voltage source, and the negative dielectrophoresis, the size of the particles may be variously classified through the continuous particle classifier 2. .

더불어, 입자의 크기를 분류함에 있어서, 상기 미소 전극(20)과 평면 전극(40) 간에 걸리는 전압(Drop Voltage)은 본 발명에 따라 일정하게 인가되며, 상기 전압이 일정하더라도, 입자의 크기가 큰 경우에는 가상 기둥이 크게 형성되며, 입자의 크기가 작은 경우에는 가상 기둥의 작게 형성된다.In addition, in classifying particle sizes, a drop voltage applied between the microelectrode 20 and the planar electrode 40 is uniformly applied according to the present invention, and even if the voltage is constant, the particle size is large. In this case, the virtual pillar is formed large, and when the particle size is small, the virtual pillar is formed small.

이때, 상기 미소 전극(20)과 평면 전극(40) 간에 걸리는 전압을 변화시켜 가상 기둥의 크기를 조절하면, 추가적으로 분리되는 입자들의 크기가 조절되므로, 상기 방법을 이용하는 것도 바람직하다.In this case, when the size of the virtual pillar is adjusted by changing the voltage applied between the microelectrode 20 and the planar electrode 40, the size of the particles to be separated is additionally adjusted.

또한, 상기 미소 전극(20)들의 거리는 통상적으로 일정하도록 형성되나, 범위를 조절하기 위하여 변경 가능하다.In addition, the distance of the micro electrodes 20 is usually formed to be constant, but can be changed to adjust the range.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 입자 분류기를 개략적으로 도시한 투과사시도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 연속적 입자 분류기(3)는 평행하게 형성되는 상, 하부 기판과 상기 상, 하부 기판 간에 일정 전위를 형성하도록 격자 배열되어 입자 분류를 위해 음의 유전영동에 의한 가상기둥을 형성하는 미소 전극과 상기 상, 하부 기판 간에 상기 미소 전극을 통과하도록 형성되는 유로를 포함하여 이루어진다.5 is a perspective view schematically showing a continuous particle classifier according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the continuous particle classifier 3 according to the present invention is lattice-arranged to form a constant potential between the upper and lower substrates formed in parallel and the upper and lower substrates so as to permit negative electrophoresis for particle sorting. And a flow path formed to pass the microelectrode between the microelectrode forming the virtual pillar and the upper and lower substrates.

여기서, 상, 하부 기판과, 상기 상, 하부 기판 간에 일정 전위를 형성하도록 격자 배열되어 입자 분류를 위해 음의 유전영동에 의한 가상기둥을 형성하는 미소 전극(20a, 20b)과 상기 상, 하부 기판 간에 상기 미소 전극(20a, 20b)을 통과하도록 형성되는 유로를 포함하며 이루어진다.Here, the micro-electrodes 20a and 20b and the upper and lower substrates which are arranged in a lattice to form a constant potential between the upper and lower substrates and the upper and lower substrates to form virtual pillars by negative dielectrophoresis for particle classification. And a flow path formed to pass through the micro electrodes 20a and 20b.

그리고, 상기 미소 전극은 상부면에 형성된 제1 미소전극(20a)와 하부면에 형성된 제2 미소전극(20b)가 일정 전위가 형성되도록 하나의 쌍을 이루어 다수개 형성되는데, 상기 제1 미소전극(20a)에 일정 전압이 인가되도록 전압이 걸리면, 상기 제2 미소전극(20b)에는 접지로 형성되어 상기 제1 미소전극(20a)과 제2 미소전극(20b)에 일정 전위가 형성되도록 이루어진다.In addition, a plurality of the first microelectrode 20a formed on the upper surface and the second microelectrode 20b formed on the lower surface are formed in a pair so that a predetermined potential is formed. When a voltage is applied to a predetermined voltage at 20a, the second microelectrode 20b is grounded so that a predetermined potential is formed at the first microelectrode 20a and the second microelectrode 20b.

반대로, 상기 제1 미소전극(20a)는 접지로 형성되고, 상기 제2 미소전극(20b)에는 일정 전압이 인가되도록 전압이 걸리면, 상기 제1 미소전극(20a)과 제 2 미소전극(20b)에는 일정 전위가 형성되도록 이루어진다.On the contrary, when a voltage is applied to the first microelectrode 20a and the second microelectrode 20b is applied to a predetermined voltage, the first microelectrode 20a and the second microelectrode 20b are applied. There is a constant potential to be formed.

여기서, 상기 제1, 제2 미소 전극(20a, 20b)은 기판에 격자 배열되어 일정한 전압이 인가되고, 제1, 제2 미소 전극(20a, 20b)의 형상은 원형 또는 다각형 또는 상기 원형과 다각형을 혼합한 형태 중 하나를 이용하는 것도 바람직하다.Here, the first and second micro electrodes 20a and 20b are arranged in a lattice on a substrate, and a constant voltage is applied thereto, and the shapes of the first and second micro electrodes 20a and 20b are circular or polygonal, or the circular and polygonal shapes. It is also preferable to use one of the forms which mixed these.

그리고, 상기 미소 전극은 상, 하부 기판의 접지 및 일정 전압이 걸리는 전압원이 하나의 쌍을 이루어 다수개 형성되는데, 상기 상부 기판에 형성되는 미소 전극은 제1 미소전극(20a)로, 상기 하부 기판에 형성되는 미소 전극은 제2 미소전극(20b)로 한쌍을 이룬다.In addition, a plurality of the micro-electrodes are formed by forming a pair of the ground and upper and lower voltage sources of the lower substrate. The micro-electrodes formed on the upper substrate are the first micro-electrodes 20a and the lower substrate. The microelectrodes formed at the upper portion are paired with the second microelectrodes 20b.

그리고, 상기 유체 흐름 방향은 상기 연속적 입자 분류기(3)의 배면방향으로부터 앞면방향으로 형성될 경우에는 상기 연속적 입자 분류기(3)의 배면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료를 주입할 수 있는 시료 주입구(미도시)가 형성되고, 상기 앞면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료가 상기 제1, 제2 미소전극(20a, 20b)에 의하여 분리 및 정렬되어 배출할 수 있는 시료 배출구(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.When the fluid flow direction is formed from the rear direction of the continuous particle classifier 3 to the front direction, a sample inlet for injecting a sample having various particle sizes in the rear direction of the continuous particle classifier 3 is provided. (Not shown) is formed, and the sample discharge port (not shown) for discharging the sample having a plurality of particle sizes in the front direction can be separated and aligned by the first and second micro-electrodes (20a, 20b) It is preferably formed.

더불어, 상기 유체 흐름 방향이 상기 연속적 입자 분류기(3)의 앞면방향으로부터 배면방향으로 형성될 경우에는 상기 연속적 입자 분류기(3)의 앞면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료를 주입할 수 있는 시료 주입구(미도시)가 형성되고, 상기 배면방향에서 다종의 입자 크기를 가지는 시료가 상기 제1, 제2 미소전극(20a, 20b)에 의하여 분리 및 정렬되어 배출될 수 있는 시료 배출구(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.In addition, when the fluid flow direction is formed from the front direction of the continuous particle sorter 3 to the back direction, a sample inlet for injecting a sample having a plurality of particle sizes in the front direction of the continuous particle sorter 3 (Not shown) is formed, and the sample discharge port (not shown) that can be discharged separated and aligned by the first and second micro-electrode (20a, 20b) of the sample having a variety of particle size in the back direction It is preferably formed.

그리고, 상기 제1, 제2 미소전극(20a, 20b)은 상기 기판에 일정 전위를 형성하도록 격자 배열되어 상기 다종의 입자 크기를 가지는 입자를 분류하기 위하여 음의 유전영동에 의한 가상기둥을 형성시킨다.In addition, the first and second microelectrodes 20a and 20b are arranged in a lattice to form a predetermined potential on the substrate to form virtual pillars by negative dielectric electrophoresis in order to classify particles having various particle sizes. .

여기서, 상기 제1, 제2 미소전극(20a, 20b)은 상기 제1 미소전극(20a)이 일정 전압이 인가되는 전압원인 경우에는, 상기 제2 미소전극(20b)는 전원이 인가되지 않은 상태인 접지로 형성되어 일정 전위를 유지할 수 있도록 이루어지며, 반대로 상기 제1 미소전극(20a)이 전원이 인가되지 않은 상태인 접지로 형성되는 경우에는, 상기 제2 미소전극(20b)에는 일정 전압이 인가되는 전압원으로 이루어진다.Here, when the first microelectrode 20a is a voltage source to which a constant voltage is applied, the second microelectrode 20b is not powered. Phosphorus is formed to be a ground to maintain a constant potential. On the contrary, when the first microelectrode 20a is formed to a ground in which no power is applied, a constant voltage is applied to the second microelectrode 20b. It consists of an applied voltage source.

여기서, 유전영동(Dielectrophoresis)은 공간적으로 불균일한 전기장이 충전되지 않은 입자에 유도된 쌍극자에 힘을 가하는 현상으로써, 적용되는 매체보다 높은 극성을 가진 입자는 양의 유전영동을 얻어 높은 전기장 그래디언트(Gradient) 영역으로 이동하는 반면, 주변 매체보다 낮은 극성을 가진 입자는 음의 유전영동이 적용되고, 낮은 전기장 밀도 영역쪽으로 이동하는 것으로 정의된다.Here, Dielectrophoresis is a phenomenon in which a spatially nonuniform electric field exerts a force on a dipole induced in an uncharged particle. Particles having a higher polarity than the applied medium acquire positive dielectric phenomena and thus have a high electric field gradient. Particles having a lower polarity than the surrounding medium are defined as being subjected to negative dielectrophoresis and moving towards the low electric field density region.

또한, 상기 제1, 제2 미소전극(20a, 20b)은 일정 전압이 인가되는 전압원(VDEP)과 일정 전압이 인가되지 않은 상태로 접지면의 역할을 하는 접지(GND)가 하나의 쌍을 이루어 다수개 배열되는데, 상기 제1, 제2 미소전극(20a, 20b)의 전압원 및 접지로 이루어진 하나의 쌍은 일정한 간격을 가지고 배치되며, 이와 같은 제1, 제2 미소전극(20a, 20b)이 상, 하부 기판에서 수직한 방향으로 열을 이룬다.In addition, the first and second microelectrodes 20a and 20b have a pair of a voltage source V DEP to which a constant voltage is applied and a ground GND serving as a ground plane without a constant voltage being applied. A plurality of pairs of voltage sources and grounds of the first and second microelectrodes 20a and 20b are disposed at regular intervals, and the first and second microelectrodes 20a and 20b are arranged at regular intervals. This forms a row in a direction perpendicular to the lower substrate.

여기서, 상기 열을 이루는 제1, 제2 미소전극(20a, 20b)인 미소 전극열은 하 나 이상 다수개 형성되되, 상기 미소 전극열은 유동 방향에 수직하도록 이루어지며, 상기 미소 전극열의 각 앞단의 미소 전극(20) 간에 일정한 거리를 가지며 이격되며, 전압원 및 접지로 하나의 쌍으로 이루어지는 각 미소 전극(20) 간의 거리도 동일하도록 배치된다.Here, one or more microelectrode columns, which are the first and second microelectrodes 20a and 20b constituting the column, are formed in one or more, and the microelectrode rows are formed to be perpendicular to the flow direction, and each front end of the microelectrode rows is formed. Are spaced apart from each other and have a predetermined distance between the microelectrodes 20, and the distances between the microelectrodes 20 constituted as a pair as a voltage source and a ground are also arranged to be the same.

그리고, 상기 제1, 제2 미소전극(20a, 20b)의 하나의 쌍으로 이루어진 접지와 전압원은 일정한 거리를 가지며 이격되는데, 하나의 쌍끼리의 거리도 동일하도록 배치된다.In addition, the ground and the voltage source formed of one pair of the first and second microelectrodes 20a and 20b are spaced apart from each other by a predetermined distance, and the distances of the pairs are also the same.

더불어, 상기 다종의 크기를 가지는 입자를 분류하기 위하여, 상기 제1, 제2 미소전극(20a, 20b)더불어, 입자의 크기를 분류함에 있어서, 상기 미소전극(20a, 20b)과 평면 전극(40) 간에 걸리는 전압(Drop Voltage)은 본 발명에 따라 일정하게 인가되며, 상기 전압이 일정하더라도, 입자의 크기가 큰 경우에는 가상 기둥이 크게 형성되며, 입자의 크기가 작은 경우에는 가상 기둥의 작게 형성된다.In addition, in order to classify the particles having various sizes, the microelectrodes 20a and 20b and the planar electrode 40 may be classified into the first and second microelectrodes 20a and 20b. Drop voltage is applied uniformly according to the present invention. Even if the voltage is constant, the virtual pillar is large when the particle size is large, and the virtual pillar is small when the particle size is small. do.

이때, 상기 미소전극(20a, 20b)과 평면 전극(40) 간에 걸리는 전압을 변화시켜 가상 기둥의 크기를 조절하면, 추가적으로 분리되는 입자들의 크기가 조절되므로, 상기 방법을 이용하는 것도 바람직하다.In this case, when the size of the virtual pillar is adjusted by changing the voltage applied between the microelectrodes 20a and 20b and the planar electrode 40, the size of the particles to be separated is additionally adjusted, and thus, the method may be used.

또한, 상기 미소전극(20a, 20b)들의 거리는 통상적으로 일정하도록 형성되나, 범위를 조절하기 위하여 변경 가능하다.In addition, the distance between the microelectrodes 20a and 20b is typically formed to be constant, but may be changed to adjust the range.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연속적 입자 분류기의 미소 전극의 배치를 개략적으로 도시한 도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 미소전극이 열을 이루는 미소전극열은 유체 흐름 방향에 수직이되도록 미소전극이 λ만큼 이격되어 배열되어 있으며, 행 구조가 이전 행 구조보다 △λ만큼 이격되어 있으며, 한쌍을 이루는 미소전극은 서로 다른 전위차를 가지도록 서로 다른 전압이 전압원에 인가되는 것도 바람직하다.FIG. 6 is a diagram schematically showing the arrangement of micro electrodes of a continuous particle classifier according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the microelectrode columns of which the microelectrodes form a column are arranged so that the microelectrodes are spaced apart by λ so as to be perpendicular to the fluid flow direction, and the row structures are spaced apart by λλ from the previous row structures. It is also preferable that different voltages are applied to the voltage source so that the pair of microelectrodes have different potential differences.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 입자 분류기의 미소 전극의 배치를 개략적으로 도시한 도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 미소전극이 열을 이루는 미소전극열은 유로의 바닥에서 격자로 배열된 미소전극들이 유체의 흐름방향에 수직이 되도록 λ만큼 이격되어 배열되며, 그 행 구조가 이전 행 구조보다 △λ만큼 이격되고, 한쌍끼리 서로 다른 전위차를 가질 수 있어, 이에 따라 서로 다른 전압이 전압원이 인가되는 것도 가능하다.FIG. 7 is a view schematically showing the arrangement of micro electrodes of a continuous particle classifier according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the microelectrode columns of which the microelectrodes form a column are arranged spaced apart by λ so that the microelectrodes arranged in a lattice at the bottom of the flow path are perpendicular to the flow direction of the fluid, and the row structure is arranged in the previous row. The structure may be spaced apart by Δλ, and the pairs may have different potential differences, whereby different voltages may be applied to the voltage source.

또한, λ, △λ가 직렬로 연결되므로 분리되는 입자의 크기를 조절할 수 있다.In addition, since λ and Δλ are connected in series, the size of the separated particles can be adjusted.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허 청구 범위내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능 할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and those skilled in the art are appropriate within the scope described in the claims of the present invention. It will be possible to change.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 기계적 기둥 구조물을 전기장에 의하여 생성된 음의 유전영동력에 의한 가상기둥으로 대체함으로써, 주입된 입자들이 기계적 구조물에 유착되어 유로를 막는 현상을 제거할 수 있으며, 음의 유전영동력에 의한 가상기둥 크기는 인가하는 전압, 주파수, 전극의 크기, 유전 영동 특성에 따라 조절가능하므로, 분리되는 입자의 크기 및 종류를 조절하는 것이 용이하고, 입자가 분리되는 수율, 분리 해상력 등을 유지할 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, the present invention having the above-described configuration replaces the mechanical pillar structure with a virtual pillar by negative dielectric force generated by the electric field, thereby preventing the injected particles from adhering to the mechanical structure and blocking the flow path. It can be removed, and the size of the virtual column by the negative dielectric force is adjustable according to the voltage, frequency, electrode size, and dielectric property of the applied, it is easy to control the size and type of particles to be separated, It is possible to maintain the yield of separation, separation resolution and the like.

Claims (8)

기판에 일정 전위를 형성하도록 격자 배열되어 입자 분류를 위해 음의 유전영동에 의한 가상기둥을 형성하는 미소 전극;A micro electrode arranged in a lattice to form a predetermined potential on the substrate to form a virtual column by negative dielectrophoresis for particle classification; 상기 미소 전극이 상기 기판의 일면에 위치하도록 형성된 유로;A flow path formed such that the microelectrode is located on one surface of the substrate; 를 포함하는 연속적 입자 분류기.Continuous particle classifier comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유로로 유입된 유체 내의 입자의 크기에 따라 가상 기둥의 크기가 변경되는 것을 특징으로 하는 연속적 입자 분류기.And the size of the virtual column is changed according to the size of the particles in the fluid flowing into the flow path. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가상 기둥의 크기는 전극의 크기 또는 유전 영동 특성 또는 전압 또는 주파수로 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 연속적 입자 분류기.And the size of the imaginary column can be varied by the size of the electrode or by the electrophoretic properties or by the voltage or frequency. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미소 전극은 상기 유로에 주입되는 유동 방향에 수직하게 형성되되, 전 극 간의 거리가 일정하도록 미소 전극열을 형성하는 것을 특징으로 하는 연속적 입자 분류기.The micro-electrode is formed perpendicular to the flow direction injected into the flow path, the continuous particle classifier, characterized in that to form a micro electrode string so that the distance between the electrodes is constant. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 미소 전극열은 각 행의 구조가 유동 방향에 대해 일정한 거리만큼 이격되도록 배열되되, 상기 미소 전극 간의 거리 및 행의 구조가 유동 방향에 대해 이격된 거리의 변경에 따라 분류되는 입자의 크기가 변경되는 것을 특징으로 하는 연속적 입자 분류기.The microelectrode columns are arranged such that the structure of each row is spaced by a predetermined distance with respect to the flow direction, and the size of particles classified according to the change of the distance between the microelectrodes and the distance of the structure of the rows spaced apart with respect to the flow direction is changed. A continuous particle classifier, characterized in that. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 미소 전극 상에 형성된 가상 기둥은 상기 미소 전극열에 대하여 수직 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연속적 입자 분류기.And a virtual column formed on the microelectrode is formed in a direction perpendicular to the microelectrode array. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판과 마주보도록 평행하게 위치시키고, 상기 미소 전극과 일정 전위를 형성하도록 구성된 평면 전극을 포함하는 기판;A substrate comprising a planar electrode positioned in parallel with the substrate and configured to form a predetermined potential with the microelectrode; 을 더 포함하여 이루어져, 상기 평면 전극을 포함한 기판 및 미소 전극의 전 위차로 유로 내부에 수직하게 형성된 가상 기둥을 이용하여 입자를 분류하는 것을 특징으로 하는 연속적 입자 분류기.Further comprising, the continuous particle classifier, characterized in that to classify the particles using a virtual pillar formed perpendicular to the inside of the flow path with the potential difference between the substrate and the micro-electrode including the planar electrode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판과 마주보도록 평행하게 위치시키고, 상기 미소 전극과 일정 전위를 형성하도록 구성된 미소 전극을 포함하는 기판;A substrate including a micro electrode positioned in parallel with the substrate and configured to form a predetermined potential with the micro electrode; 을 더 포함하여 이루어져, 상기 각 기판에 포함되는 미소 전극 간의 전위차로 유로 내부에 수직하게 형성된 가상 기둥을 이용하여 입자를 분류하는 것을 특징으로 하는 연속적 입자 분류기.It further comprises, the continuous particle classifier, characterized in that to classify the particles using a virtual column formed perpendicular to the inside of the flow path as a potential difference between the micro-electrodes included in each substrate.
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