KR20090006607A - Target capturing method, microfluidic channel system for capturing target and target assaying method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 타겟 포획 방법과 타겟 포획을 위한 미세 유체 채널 시스템 및 타겟 분석 방법에 관한 것으로서, 특히 타겟 물질인 항원, DNA, 단백질 등을 포획하고, 포획된 물질에 대 수행될 수 있는 미세 유체 채널 시스템(microfluidic channel system)에 관한 것이다.The present invention relates to a target capture method, a microfluidic channel system for target capture, and a target analysis method, and in particular, a microfluidic channel system capable of capturing an antigen, DNA, protein, and the like, which is a target substance, and performing the captured substance. (microfluidic channel system).
질병 진단, 신약 개발을 위한 생물화학적 검출 시스템에 있어서 미세 유체 공학(microfluidics)의 발달은 더 빠르고, 더 편리한 시료 분석을 가능하게 하였다. 미세 유체 공학에서 분석의 대상이 되는 시료는 용액의 상태를 갖는데, 미세 유체 공학은 바로 이러한 미세 유체의 흐름을 조절하는 연구 분야이다. 미세 유체 공학의 중요한 이슈 중의 하나는 타겟 물질의 포획과 포획된 타겟 물질의 분석을 위한 시스템의 개발이다. 근래 들어 항체와 결합된 자성 비드와 캐리어에 의해 셀을 포획하고 분석하는 다양한 장치가 개발된 바 있다. 의학, 생화학 분야에서 중요한 분석 방법의 하나인 면역 분석 방법인 효소 결합 면역 흡착법(ELISA: enzyme- linked immunosorbent assay) 방식에 의할 경우, 면역 분석을 위해서는 하루 또는 그 이상의 시간이 소요되며, 작동이 복잡하고, 시약 비용이 부담되는 문제가 있다.The development of microfluidics in biochemical detection systems for disease diagnosis and drug development has led to faster and more convenient sample analysis. In microfluidics, the sample to be analyzed has a state of solution, and microfluidics is a research field that controls the flow of microfluids. One of the important issues in microfluidics is the development of systems for capturing target materials and analyzing captured target materials. Recently, various devices have been developed for capturing and analyzing cells by magnetic beads and carriers bound to antibodies. The enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), an immunoassay that is one of the important analytical methods in medicine and biochemistry, takes one day or more to perform immunoassay and is complicated to operate. In addition, there is a problem that the reagent cost is burdened.
도 1은 최진우 외 8인이 제안한 "자성을 갖는 비드 기반의 샘플링 능력을 갖는 단백질 분석을 위한 집적화된 미세 유체 생화학적 검출 시스템(Royal Society of Chemistry, 2000)"의 주된 알고리즘을 나타내는 개념도이다. 상기 논문에서 자성 비드는 항체들을 고정시키기 위한 고체 물질, 포획된 타겟 항원체들이 캐리어로서 사용된다.FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a main algorithm of Choi, Jin-Woo et al., An integrated microfluidic biochemical detection system for protein analysis with magnetic bead-based sampling capability (Royal Society of Chemistry, 2000). In this paper magnetic beads are used as carriers for the solid material, the captured target antigens, to immobilize the antibodies.
도 1의 (a) 내지 (g)에 공통적인 분석 장치는 전자석을 구비하는 샌드위치 면역 분석 장치이다. 도 1의 (a)는 항체가 코팅된 자성 비드들이 전자석 쪽으로 유입되는 것을 나타내고, (b)는 전자석에 의하여 자성 비드들이 고정된 것을 나타낸다. 도 1의 (c)는 자성 비드들이 고정된 상태에서, 타겟 물질인 항원을 포함한 복수개의 항원들이 유입되는 것을 나타내고, (d)는 복수개의 항원들 중 타겟 물질인 항원만을 제외한 나머지 항원들은 배출되는 것을 나타낸다. 도 1의 (e)는 효소 표시(enzyme-labeled) 제2 항체들이 유입되는 것을 나타내고, (f)는 제 2 항체들이 항원과 결합된 후의 전기 화학적인 검출 과정을 나타내며, (g)는 다른 추가적인 분석을 위해서 자성 비드들을 제거하는 과정을 나타낸다.An analysis device common to FIGS. 1A to 1G is a sandwich immunoassay device provided with an electromagnet. Figure 1 (a) shows that the magnetic beads coated with the antibody is introduced into the electromagnet, (b) shows that the magnetic beads are fixed by the electromagnet. (C) of FIG. 1 shows that a plurality of antigens including an antigen, which is a target substance, are introduced while magnetic beads are fixed, and (d) shows that other antigens except for an antigen, which is a target substance, are discharged. Indicates. Figure 1 (e) shows the introduction of enzyme-labeled second antibodies, (f) shows the electrochemical detection process after the second antibodies are bound to the antigen, (g) is another additional Shows the process of removing magnetic beads for analysis.
도 2는 사토 외 6인이 제안한 "면역 흡착 분석 시스템(American Chemical Society, 2000)을 나타내는 개념도이다. 사토가 제안한 시스템에서는 우선 비드가 통과하지 못하는 장벽을 가진 마이크로 채널에 비드를 유입시키고, 다음 폴리스티렌 비드들의 표면에 s-IgA(항원)을 흡착시킨 후, 라벨링된 s-IgA에 대한 항체를 항 원-항체 반응을 통해 비드에 고정시킨다. 다음, 잔여 항원들을 세척한 후, 열 렌즈 현미경을 통해 분석을 수행한다. 사토가 제안한 분석 시스템의 경우 비드 포획을 위한 장벽이라는 비교적 간단한 구성만이 필요하지만, 분석이 완료된 후 포획된 비드의 재거가 어렵다는 점에서, 사토가 제안한 시스템은 재사용성 측면에서 취약하다.Fig. 2 is a conceptual diagram showing the "Immunosorbent Assay System (American Chemical Society, 2000)" proposed by Sato et al. In the system proposed by Sato, beads are first introduced into a microchannel having a barrier through which beads cannot pass, and then polystyrene. After adsorption of s-IgA (antigen) to the surfaces of the beads, the antibody against labeled s-IgA is immobilized on the beads via an antigen-antibody reaction, and then the remaining antigens are washed and then subjected to thermal lens microscopy. The analysis system proposed by Sato requires only a relatively simple configuration, a barrier for bead capture, but the system proposed by Sato is vulnerable in terms of reusability in that it is difficult to remove the captured beads after the analysis is completed. Do.
관련된 특허문헌으로서 대한민국 공개특허 제2006-94416호는 특정 검출 대상 생체 분자의 농도를 알기 위하여 특정 자기장의 세기와 변화량에 따라 마이크로 입자의 경로 변화를 관찰할 수 있는 생체 분석 장치를 개시한 바 있다. As a related patent document, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-94416 discloses a bioanalytical device capable of observing a path change of microparticles according to the intensity and amount of change of a specific magnetic field in order to know the concentration of a specific detection target biomolecule.
본 발명은 기존의 자성 기반의 셀 포획 시스템과 비교할 때 자성 나노 입자와 전자석 등의 재료를 사용함에 따라 시스템이 구조적으로 복잡해지는 문제를 경감시키고, 기존의 미세 유체 채널 시스템이 재사용성이 떨어지는 문제를 감안한 것으로서, 시스템의 구현이 간략하여 소형화에 적합하고, 반응 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 포획된 타겟 물질들의 제거가 용이하고 재사용성이 우수한 미세 유체 채널 시스템, 타겟 포획 방법 및 타겟 분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention alleviates the problem that the system is structurally complicated by using materials such as magnetic nanoparticles and electromagnets as compared with the conventional magnetic-based cell trapping system, and reduces the problem that the conventional microfluidic channel system is not reusable. In view of the above, the implementation of the system is simple, which is suitable for miniaturization, shortens the reaction time, and facilitates the removal of the trapped target materials and the excellent reusability of the microfluidic channel system, the target capture method, and the target analysis method. It aims to provide.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 타겟 포획을 위한 미세 유체 채널 시스템은 타겟 포획을 위한 적어도 하나의 미세 유체 채널이 형성되는 베이스; 베이스 위에 형성되고, 분리하고자 하는 타겟과 상기 타겟과 결합 또는 반응할 수 있는 감지 물질을 입력 받는 제 1 미세 유체 채널; 및 상기 제 1 미세 유체 채널의 적어도 일부에 압력을 가하여 제 1 미세 유체 채널을 압축시켜 상기 타겟을 포획하는 압축부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a microfluidic channel system for target capture, including: a base on which at least one microfluidic channel for target capture is formed; A first microfluidic channel formed on the base and receiving a target to be separated and a sensing material capable of binding or reacting with the target; And a compression unit compressing the first microfluidic channel to capture the target by applying pressure to at least a portion of the first microfluidic channel.
본 발명의 미세 유체 채널 시스템에서 압축부는 제 1 미세 유체 채널과 오버랩 되도록 배치되고, 채널 내부의 압력 조절을 통해 상기 제 1 미세 유체 채널을 압축하거나 또는 압축 해제하는 제 2 미세 유체 채널과, 제 2 미세 유체 채널의 내부의 압력 조절을 위한 유체를 공급하는 유체 공급부를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 미세 유체 채널 시스템에서 감지 물질은 비드 위에 고정되며, 타겟 물질은 감지 물질을 매개로 하여 비드에 고정된다. 특히, 제 1 미세 유체 채널이 압축되었을 때 압축된 공간 사이로 비드가 통과하지 않는 크기의 비드를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 미세 유체 채널 시스템은 제 1 미세 유체 채널에 타겟 물질을 공급하는 타겟 공급부, 감지 물질을 공급하는 감지 물질 공급부와, 공급된 물질들을 배출하는 배출부를 더 포함할 수 있다.In the microfluidic channel system of the present invention, the compression unit is disposed to overlap with the first microfluidic channel, and the second microfluidic channel compresses or decompresses the first microfluidic channel through a pressure control inside the channel, and a second microfluidic channel; The apparatus may further include a fluid supply unit configured to supply a fluid for regulating pressure inside the microfluidic channel. In the microfluidic channel system of the present invention, the sensing material is immobilized on the beads and the target material is immobilized on the beads via the sensing material. In particular, it is preferable to use beads of a size such that beads do not pass between the compressed spaces when the first microfluidic channel is compressed. In addition, the microfluidic channel system of the present invention may further include a target supply for supplying a target material to the first microfluidic channel, a sensing material supply for supplying a sensing material, and a discharge part for discharging the supplied materials.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 타겟 포획 방법은 The target capture method according to the present invention for solving the other technical problem is
a) 포획하고자 하는 타겟 물질과 상기 타겟 물질과 결합 또는 반응할 수 있는 감지 물질을 제 1 미세 유체 채널에 유입시키는 단계; 및 b) 상기 제 1 미세 유체 채널의 적어도 일부에 압력을 가하여 제 1 미세 유체 채널을 압축시켜 타겟 물질을 포획하는 단계를 포함한다.a) introducing a target material to be captured and a sensing material capable of binding or reacting with the target material to the first microfluidic channel; And b) applying pressure to at least a portion of the first microfluidic channel to compress the first microfluidic channel to capture a target material.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 타겟 분석 방법은 Target analysis method according to the present invention for solving the other technical problem is
상술한 본 발명의 타겟 포획 방법에 따라 제 1 미세 유체 채널에 포획된 타겟에 대한 전기 또는 광학적 특성을 측정하는 단계를 더 포함한다.Measuring the electrical or optical properties of the target captured in the first microfluidic channel according to the target capture method of the present invention described above.
본 발명에 따르면 기존의 자성 기반의 셀 포획 시스템과 비교할 때 자성 나노 입자와 전자석 등의 재료가 불필요하므로 시스템의 구현이 간략하고, 소형화에 적합하며, 반응 시간을 단축시킬 수 있는 잇점이 있다. 또한, 본 발명에 따르면 미세 유체 채널에 대한 압력 조절을 통해 포획된 비드들을 용이하게 제거할 수 있으며, 미세 유체 채널 시스템의 재사용성 측면에서 유리하다.According to the present invention, since materials such as magnetic nanoparticles and electromagnets are unnecessary as compared with the conventional magnetic-based cell capture system, the implementation of the system is simple, suitable for miniaturization, and shorten the reaction time. In addition, according to the present invention, trapped beads can be easily removed through pressure control on the microfluidic channel, which is advantageous in terms of reusability of the microfluidic channel system.
이하에서는 도면과 실시예를 참조하여 본 발명의 타겟 포획 방법과 타겟 포획을 위한 미세 유체 채널 시스템 및 타겟 분석 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a target capture method, a microfluidic channel system for target capture, and a target analysis method will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타겟 포획을 위한 미세 유체 채널 시스템을 나타내는 개략도이다.3 is a schematic diagram illustrating a microfluidic channel system for target capture according to an embodiment of the present invention.
베이스(10)는 타겟 분리를 위한 적어도 하나의 미세 유체 채널이 형성되는 것으로서, 예를 들어 유리, 실리콘 또는 플라스틱(아크릴) 계열의 베이스가 있다. 여기에서 타겟은 검출 또는 분석하고자 하는 대상 물질로서 예를 들어 항원, DNA, 단백질 등이 있다.The
제 1 미세 유체 채널(20)은 베이스(10) 위에 형성되고, 분리하고자 하는 타겟과 상기 타겟과 결합 또는 반응할 수 있는 감지 물질을 입력 받는다. 제 1 미세 유체 채널(20)은 외부에서 열 렌즈 현미경, 전자 현미경 등의 장비를 통해 반응을 관찰할 수 있도록 투명성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 압축부(30)로부터의 압력에 의하여 압축되어야 하므로, 신축성 있는 고분자 물질로 제조된 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 미세 유체 채널(20)에 사용될 수 있는 고분자 물질로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리사이클릭 올레핀(polycyclic olefine), 폴리이미드(polyimide), 폴리우레탄(polyurethane) 등이 있으며, 특히 폴리디메틸실록산(PDMS)이 바람직하다.The first
제 1 미세 유체 채널(20)은 타겟 물질을 유입받는 타겟 물질 유입부(21), 감지 물질을 유입받는 감지 물질 유입부(22)와 워셔액을 유입받는 워셔액 유입부(23)를 일체로 또는 별도로 더욱 포함할 수 있다. 상기 유입부들(21~23)을 별도로 포함할 경우, 예를 들어 상기 유입부들(21~23)에 각각에 대응되는 3개의 융합 실리카 모세관(fused silica capillaries)이 제 1 미세 유체 채널의 입력측에 연결되도록 구성하는 것도 가능하다.The first
또한, 도 4b에 도시된 경우와 같이 타겟 물질이 특정의 항원이고, 감지 물질이 상기 특정의 항원과 반응하는 항체로서 이를 비드에 고정하여 사용할 경우, 제 1 미세 유체 채널(20)은 상기 발색 반응을 일으키는 효소와 결합되며 상기 항원과 결합가능한 라벨링된 항체(labeled entibody)를 감지 물질 유입부(22)를 통해서 유입 받거나 또는 별도의 효소 물질 유입부(미도시)를 통해 발생 반응을 일으키는 효소를 주입 받을 수 있다. 이 경우 효소에 따른 발색 반응에 대한 분석을 통해 타겟 물질을 분석할 수 있다. 상기 효소 물질을 대체할 수 있는 물질의 예로는 항체-콜 로이달 골드가 있다. 콜로이달 골드(colloidal gold)는 광열 면역분석 (photothermal immunoassay)에 사용될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4B, when the target material is a specific antigen, and the sensing material is used as an antibody that reacts with the specific antigen and fixed to the beads, the first
타겟 물질, 감지 물질, 워셔액은 외부의 저장 수단을 통해 제 1 미세 유체 채널로 유입될 수 있고, 또한 본 발명의 미세 유체 채널 시스템 내에 구비된 저장 수단을 통하여 유입될 수 있다. 도 3에서 타겟 물질 저장부(41)는 타겟 물질을 저장하며 제 1 미세 유체 채널에 타겟 물질을 공급하고, 감지 물질 저장부(42)는 감지 물질을 저장/공급하며, 워셔액 저장부(43)는 워셔액을 저장/공급한다. 여기에서, 워셔액의 예로는 순수 물 또는 인산 완충액이 있다.The target material, the sensing material and the washer fluid may be introduced into the first microfluidic channel through external storage means, and may also be introduced through the storage means provided in the microfluidic channel system of the present invention. In FIG. 3, the
제 1 미세 유체 채널(10)의 또 다른 일측에는 배출물질 저장부(44)가 더 구비될 수 있다. 배출 물질 저장부(44)는 타겟 물질과, 감지 물질, 워셔액 저장부들로부터 공급되며 제 1 미세 유체 채널을 통해 최종적으로 배출되는 배출 물질들을 저장한다.Another side of the first
압축부(30)는 제 1 미세 유체 채널(20)의 적어도 일부에 압력을 가하고, 제 1 미세 유체 채널(20)을 압축시킨다. 압축부(30)는 제 1 미세 유체 채널(20)과 오버랩 되도록 배치되고, 채널 내부의 압력 조절을 통해 상기 제 1 미세 유체 채널을 압축하거나 또는 압축 해제하는 제 2 미세 유체 채널(31)과 제 2 미세 유체 채널의 내부 압력을 조절을 위한 유체를 공급하는 유체 공급부(32)를 포함한다.The
제 2 미세 유체 채널(31)은 베이스(10) 위에 형성되고, 그 일부가 제 1 미세 유체 채널(20)과 오버랩되도록 배치된다. 제 2 미세 유체 채널(31)은 내부 압력 변화에 따라 팽창과 수축을 하게되며, 특히 제 2 미세 유체 채널(31)이 팽창되었을 때 제 1 미세 유체 채널(20)을 압축시킨다. 본 발명에서 제 2 미세 유체 채널(31)과 제 1 미세 유체 채널(20)과 오버랩 구조와 제 2 미세 유체 채널의 내부 압력 상승에 따른 제 2 미세 유체 채널의 팽창과 이로 인한 제 2 미세 유체 채널의 수축 조절을 통한 타겟 포획이라는 알고리즘은 주된 특징을 이룬다. 예를 들어 유체 공급부(32)는 공기압 조절을 통해 제 2 미세 유체 채널(31)을 수축 또는 팽창시킬 수 있는 공압 조절 밸브 또는 유압 조절 밸브가 있다. 유체 공급부(32)의 반대측에 위치하는 제 2 미세 유체 채널의 끝단은 폐쇄된 구조를 가질 수 있다. 이 경우 유체 공급부(32)를 통해 제 2 미세 유체 채널(32) 내로 유입되는 유체 압력을 조절함으로써 제 2 미세 유체 채널(31)을 수축 팽창시킬 수 있다.The second
또한, 본 실시예의 미세 유체 채널 시스템은 제 1 미세 유체 채널(20)과 제 2 미세 유체 채널(31)을 보호하고, 제 2 미세 유체 채널(31)의 팽창 방향을 가이드하는 보호층(미도시)을 더욱 구비할 수 있다. 제 2 미세 유체 채널과 제 1 미세 유체 채널의 오버랩 지점에서 제 2 미세 유체 채널(31)의 팽창 방향이 제 1 미세 유체 채널(20) 쪽을 향하지 않고 반대측을 향하고 있을 때, 제 1 미세 유체 채널(20)의 압축이 효과적으로 수행되지 않을 수 있는데, 이 경우 보호층이 제 2 미세 유체 채널의 팽창 방향을 가이드하면 상기 문제가 해소될 수 있다.In addition, the microfluidic channel system of the present embodiment protects the first
상술한 구조를 갖는 실시예에 따른 미세 유체 채널 시스템은 예를 들어, 효소 면역 분석 칩(enzyme immunoassay chip)의 형태로 제작될 수 있다.The microfluidic channel system according to the embodiment having the above-described structure may be manufactured, for example, in the form of an enzyme immunoassay chip.
한편, 본 발명의 타겟 포획을 위한 미세 유체 채널 시스템의 제작 방법으로는, 예를 들어 글라스 유리를 베이스로 마련하고, 분리하고자 하는 타겟과 상기 타 겟과 결합 또는 반응할 수 있는 감지 물질이 유입되는 제 1 미세 유체 채널을 베이스 위에 형성시킨 후, 상기 제 1 미세 유체 채널의 적어도 일부와 접촉하도록 배치되며 제 1 미세 유체 채널을 압축시키는 압축부를 상기 베이스 위에 형성시키는 공정을 통해 미세 유체 채널 시스템을 제작하는 방법이 있다.On the other hand, as a manufacturing method of the microfluidic channel system for capturing the target of the present invention, for example, a glass glass is provided as a base, and a target to be separated and a sensing material capable of combining or reacting with the target are introduced. After forming the first microfluidic channel on the base, a microfluidic channel system is fabricated by forming a compression part on the base, the compression unit arranged to contact at least a portion of the first microfluidic channel and compressing the first microfluidic channel. There is a way.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 미세 유체 채널 시스템을 이용한 타겟 포획 방법을 개념적으로 설명하는 참고도이다. 특히, 도 4a 내지 4e는 A-A' 방향에서의 단면도를 나타낸 것이다.4A to 4E are reference diagrams conceptually illustrating a target capture method using the microfluidic channel system of the present invention. In particular, FIGS. 4A to 4E show cross-sectional views in the A-A 'direction.
도 4a는 제 2 미세 유체 채널의 내부 압력이 외부와 동일한 경우의 A-A' 단면을 나타내는 모식도이다.4A is a schematic diagram showing an A-A 'cross section when the internal pressure of the second microfluidic channel is the same as the outside.
도 4b는 도 4a에서 제 2 미세 유체 채널(31)의 내부 압력 증가에 따라 제 1 미세 유체 채널(20)이 압축된 상태에서 비드(51)에 결합된 항체(52)가 유입된 것을 나타낸다. 본 실시예에서 비드는 분석하고자 하는 타겟과 결합하는 감지 물질이 표면에 고정된 것이다. 예를 들어, 특정의 항원을 타겟으로 하고, 상기 항원과 결합하는 항체를 감지 물질로 할 수 있다. 비드의 예로는 폴리스티렌비드, 폴리메틸메타크릴레이트 비드가 있다. 비드는 제 1 미세 유체 채널의 감지 물질 유입부(22)를 통해 항체가 흡착된 비드가 유입된다. 이 때 유입된 비드를 교차지점 위치까지 이동시키기 위하여 인산 완충액(phosphate buffer)이 주입될 수 있다.4B shows that the
도 4c는 도 4b에서 복수개의 항원들이 유입되고, 유입된 항원 들 중 타겟 물질인 항원(53)이 비드(51)에 의하여 고정된 항체(52)와 결합하는 것을 나타낸다.FIG. 4C illustrates that a plurality of antigens are introduced in FIG. 4B, and the
도 4d는 도 4c에서 워셔액을 유입시켜 미결합된 항원들을 배출되는 것을 나 타낸다. 워셔액은 워셔액 저장부(43)를 통해 유입되며, 워셔액의 유입에 따라 항체(52)와 결합하지 않은 항원들은 배출 물질 저장부(44)에 저장된다.FIG. 4D shows that the washer solution is introduced in FIG. 4C to discharge unbound antigens. The washer fluid is introduced through the
도 4e는 도 4d에서 발색 반응을 일으키는 효소와 결합되며 타겟 물질인 항원과 결합가능한 항체(54)가 유입되어, 항원과 결합하는 것을 나타낸다. 미결합된 항체는 워셔액이 유입됨에 따라 배출 물질 저장부(44)에 저장된다. FIG. 4E shows that the
도 4e의 검출 지점에서는 열 렌즈 현미경, 면역 전자 현미경 등을 이용하여 항원과 항체의 반응에 대한 다양한 분석이 가능하다. 본 발명에서 타겟에 대한 분석 방법에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들어, 항원-항체간의 결합 반응을 이용한 면역 분석 방법을 통해 항원에 대한 분석을 수행할 수 있다. 또한, 특정의 분자와 그 특정 분자를 수용할 수 있는 감지 물질 사이의 선택적 결합 능력을 이용함으로써 생체 분자를 분석하는 것도 가능하다.At the detection point of FIG. 4E, various analyzes of the reaction between the antigen and the antibody may be performed using a thermal lens microscope or an immunoelectron microscope. There is no particular limitation on the analysis method for the target in the present invention. For example, an antigen analysis may be performed through an immunoassay method using an antigen-antibody binding reaction. It is also possible to analyze biomolecules by utilizing the selective binding ability between a particular molecule and a sensing substance that can accept that particular molecule.
본 실시예에서는 단일의 타겟 물질 예를 들어 한 가지 항원만을 측정하기 위한 예를 개시하고 있지만, 본 발명에 따르면 복 수개의 항원을 동시에 측정하는 것도 가능하다. 예를 들어, 서로 다른 세 종류의 항체를 세 종류의 비드에 각각 결합시킨 후, 제 1 미세 유체 채널로 유입시킬 경우, 상기 세 종류의 항체와 각각 반응하는 서로 다른 세 종류의 항원을 측정할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 따르면 복수개의 타겟을 포획, 측정하기 위한 멀티플렉스(multiplex) 타입의 미세 유체 채널 시스템 구현이 가능하다.In the present embodiment, an example for measuring a single target substance, for example, only one antigen is disclosed, but according to the present invention, it is also possible to simultaneously measure a plurality of antigens. For example, when three different types of antibodies are bound to three types of beads, and then introduced into the first microfluidic channel, three different types of antigens reacting with each of the three types of antibodies can be measured. Will be. That is, according to the present invention, it is possible to implement a multiplex type microfluidic channel system for capturing and measuring a plurality of targets.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로, 상기 개시된 실시예 들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will understand that the present invention can be embodied in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown not in the above description but in the claims, and all differences within the scope should be construed as being included in the present invention.
도 1은 종래의 전자석을 이용한 미세 유체 생화학적 검출 방법을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a microfluidic biochemical detection method using a conventional electromagnet.
도 2는 종래의 비드 장벽을 이용한 면역 흡착 분석 방법을 나타내는 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating an immunosorbent assay method using a conventional bead barrier.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타겟 포획을 위한 미세 유체 채널 시스템을 나타내는 개략도이다.3 is a schematic diagram illustrating a microfluidic channel system for target capture according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 미세 유체 채널 시스템을 기반으로 하는 타겟 포획 방법과 타겟 분석 방법을 개념적으로 설명하는 참고도이다.4A to 4E are reference diagrams conceptually illustrating a target capture method and a target analysis method based on the microfluidic channel system of the present invention.
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