KR20100031454A - 포획 물질을 평가하기 위한 유닛을 포함하는 미세유동장치 및 포획물질을 평가하는 방법 - Google Patents

포획 물질을 평가하기 위한 유닛을 포함하는 미세유동장치 및 포획물질을 평가하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 예시적 구체예는 포획 물질을 평가하기 위한 유닛을 포함하는 미세유동장치 및 포획물질을 평가하는 방법을 제공한다.
미세유동장치, 포획물질

Description

포획 물질을 평가하기 위한 유닛을 포함하는 미세유동장치 및 포획물질을 평가하는 방법{Microfluidic device comprising unit for evaluating capture material and method for evaluating capture material}
본 발명의 예시적 구체예는 포획물질을 평가하기 위한 미세유동장치, 및 포획물질 평가 방법에 관한 것이다.
일반적으로 시료 분석 반응은 많은 단계를 포함한다. 예를 들어, 혈액 내 특정 표적 물질을 검출하기 위해서는 혈액의 채취 단계, 채취된 혈액의 저장 단계, 혈액 내 세포의 파쇄 단계, 핵산을 증폭하기 위한 증폭 단계, 특정 표적 물질의 분리 단계, 및 표적 물질의 분석 단계 등을 수행해야 한다. 따라서, 최근에는 이와 같이 많은 단계를 거쳐야 하는 시료 분석 반응을 효율적으로 수행하기 위하여 미세유동장치를 사용하고 있다. 상기 미세유동장치(microfluidic device)는 시료 분석 반응에 있어서 많은 장점을 가진다. 예를 들면, 시약을 소량으로 혼합하고 반응시킬 수 있어 시약 비용을 최소화할 수 있고, 자동화된 제어 장치에 의하여 시약 및 시료의 이동을 쉽게 제어할 수 있기 때문에 인간에 의한 작업보다 편리하다. 또한, 미세유동장치는 상대적으로 작은 크기이므로 실험 공간을 아낄 수 있다.
일반적으로, 상기 미세유동장치를 이용한 시료 분석 반응은 예를 들어, 하기와 같이 수행될 수 있다. 먼저, 표적 물질이 포함된 액체 시료가 시료 유입 챔버를 통해 유입되면, 상기 액체 시료는 유체 구동력, 예를 들어, 모세관 작용(capillary action), 공기압, 또는 원심력에 의해 시료 유입 챔버로 유입되고, 이어서 반응 챔버(reaction chamber)로 흘러들어가게 되는데, 여기서 시료는 표지된 항체(labelled antibody)와 같은 반응시약과 혼합되게 된다. 상기 표지는 형광 표지, 전기화학적 표지 또는 당업계에서 잘 알려진 다양한 표지로 구성될 수 있다. 상기 시료가 반응 챔버로부터 흘러나오게 되면 이는 검출 챔버로 흘러들어간다. 상기 검출 챔버는 반응 챔버와 동일하거나 상이할 수 있다. 면역 복합체는 표적 물질과 표지 된 항체 사이에서 만들어지고, 상기 검출 챔버에서 표적 물질-항체 복합체는 포획되어 검출 챔버에 고정되게 된다. 이러한 포획된 복합체(captured complex)는 검출기, 예를 들면, 형광 검출기 (fluorescence detector), 광학 검출기(optical detector), 또는 전기 검출기 (electrical detector) 등에 의해 측정될 수 있다.
시료 분석 반응에 사용되는 시약은 그 활성이 유지되고 있는지 평가될 수 있다. 이러한 평가는 시료분석과 동시에 또는 별개의 대조군 반응을 통하여 이루어진다. 즉, 시료 분석 반응과 동일하거나 유사한 조건에서 시약을 반응시키고, 그 결과로부터 시약의 활성이 유지되고 있는지 평가하는 것이다. 미세유동장치를 이용한 시료 분석 반응에서 있어서도, 분석에 사용되는 시약은, 그 활성이 유지되고 있는지 평가를 하여야 한다. 미세유동장치는 일련의 반응이 순차적으로 이루어지는 장치로서, 특정한 반응에 대한 대조군 반응을 수행하는데 어려움이 있다. 미세유동장 치에 있어서, 대조군 반응은 시료 분석 반응의 전 과정을 수행하는 것이 고려되고 있으나, 비용 및 시간 및 그를 위한 미세유동장치를 제조하는데 있어 문제점이 있다. 따라서, 시료 분석 반응에 사용되는 시약을 효율적으로 평가하기 위한 장치 및 방법이 여전히 요구되고 있다.
본 발명의 예시적 구체예는 포획물질 또는 추적물질을 효율적으로 평가하기 위한 미세유동장치를 제공한다.
본 발명의 다른 예시적 구체예는 포획물질 또는 추적물질을 효율적으로 평가하는 방법을 제공한다.
본 발명의 예시적 구체예는, 표적 물질에 결합하는 포획 물질을 포함하는 챔버를 포함하는 미세유동장치로서, 상기 챔버 중 제1 챔버는 상기 포획 물질에 결합하는 추적 물질을 포함하는 챔버에 유체 소통가능하게 연결되어 있는 것인, 미세유동장치를 제공한다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 미세유동장치는 하나 이상의 단면적 차원, 예를 들면, 깊이, 넓이, 길이, 직경 등이 약 0.1㎛ 내지 20mm 인 장치 성분을 구비한다, 예를 들면, 챔버, 채널, 저장기 (reservoir) 등을 포함하는 장치를 말한다. 상기 미세유동장치는 소량의 유체를 가두어 둘 수 있는 챔버; 유체가 흐를 수 있는 채널; 유체의 흐름을 조절할 수 있는 밸브 및 펌프; 및 유체를 받아 소정의 기능을 수행할 수 있는 여러 가지 기능성 유닛을 포함할 수 있다. 상기 유체는 상기 미세유동장치 내에 도입된 후 펌프 또는 유압에 의해 상기 챔버 및/또는 채널을 통해 이동될 수 있으며, 이러한 이동은 밸브에 의하여 제어될 수 있다. 상기 밸 브는 상기 미세유동장치에 구비되어 상기 챔버를 개방 또는 폐쇄할 수 있다. 상기 밸브는 상기 챔버를 개방하거나 폐쇄하여, 챔버 내에 수용되어 있는 액체가 이송될 수 있도록 한다. 상기 밸브는 일반적인 미세유동장치에 사용되는 알려진 밸브가 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 밸브는 전자기파 에너지에 의하여 열리는 물질을 밸브 물질로 사용할 수 있다. 상기 밸브 물질은 에너지에 의하여 상이 변화되는 상전이 물질 또는 열가소성 수지일 수 있다. 상기 상전이 물질은 예를 들면, 왁스 또는 겔일 수 있다. 상기 밸브물질은 상기 상전이 물질에 분산되고 전자기파의 에너지를 흡수하여 발열하는 미세 발열 입자를 포함할 수 있다. 상기 미세 발열 입자는 Al2O3, TiO2, Ta2O3, Fe2O3, Fe3O4 및 HfO2 로 이루어지는 금속 산화물, 중합체 입자, 퀀텀 도트(quantum dot) 또는 자성비드(magnetic bead) 일 수 있다. 상기 미세 발열 입자는 상기 채널의 크기에 따라 다양할 수 있다. 상기 펌프는 유체 흐름을 위한 구동력을 제공할 수 있는 임의의 유닛이다. 예를 들어, 상기 펌프는 공기압을 제공하는 양압 펌프 또는 음압 펌프를 포함한다. 상기 밸브 및/또는 펌프는 상기 챔버에 설치되거나 상기 챔버 사이를 연결하는 채널에 설치되어 상기 챔버들 간의 유체 이동을 제어할 수 있다. 따라서, 상기 예시적 구체예에 따른 미세유동장치는 상기 챔버에 작동가능하게 연결된 펌프 및/또는 밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 기능성 유닛은 상기 미세유동장치의 용도에 따라 다양할 수 있다. 예를 들면, 액체 시료 내 표적 물질과 수용체의 결합을 검출할 수 있는 유닛(unit)이 상기 챔버 중 하나의 챔버 내에 형성될 수 있다.
또한, 상기 예시적 구체예에 따른 미세유동장치는 상기 펌프 및/또는 밸브의 작동의 개시와 중지를 지시하는 연속된 명령을 포함하는 프로그램으로 구성된 액체 흐름 제어 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 펌프 및/또는 밸브는 유체 제어 유닛 (fluidic control unit) 또는 유체 제어 시스템 (fluidic control system)에 연결될 수 있다. 상기 미세유동장치 내에서의 액체의 도입, 유체의 이동, 유체의 저장, 및 유체 제어 등은 당업계에 잘 알려져 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 미세유동장치는 기판에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판은 원심력으로 구동되는 기판일 수 있다. 예를 들면, 상기 미세유동장치는 액체 시료의 유입부, 유출부, 채널, 챔버, 및 밸브가 형성되어 있는 회전가능한 디스크 형상을 갖는 장치일 수 있다. 따라서, 상기 미세유동장치는 회전축을 중심으로 회전될 수 있는 디스크 형상의 기판에 형성되고, 상기 디스크 형상의 기판에 하나 이상의 챔버, 이들 챔버를 연결하는 채널, 및 상기 채널 사이의 유체 이동을 제어할 수 있는 제어 유닛, 예를 들면, 밸브가 형성될 수 있다. 상기 원심력 기반의 미세유동장치는 회전 축을 중심으로 회전하여 액체에 가하여지는 원심력에 기초하여 액체를 하나의 챔버로부터 다른 챔버로 이동시킬 수 있다. 상기 원심력 기반의 미세유동장치는 회전 중심을 기준으로 방사상으로 (radially) 복수 개의 챔버가 형성될 수 있으며, 이들 챔버들은 유체 소통가능하게, 예를 들면, 채널에 의하여 연결될 수 있다. 또한, 상기 기판은 회전력을 제공하기 위한 수단, 예를 들면, 모터 또는 서보모터 (servo motor)에 연결될 수 있다. 상기 기판의 회전은 시계 방향 또는 반시계 방향일 수 있다. 상기 기판은 다양한 모양, 예를 들면, 원형, 사각형 등의 모양을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 표적 물질에는 검출하고자 하는 임의의 물질을 포함한다. 상기 표적 물질은 생물질 (biomaterial)을 포함할 수 있다. 상기 생물질의 예는 핵산, 단백질, 당, 바이러스, 세포, 및 세포 소기관 등이 포함된다. 상기 핵산에는 DNA, RNA, 및 PNA가 포함된다. 상기 세포에는 식물 또는 동물 세포와 같은 진핵 및 박테리아와 같은 원핵 세포가 포함된다. 상기 생물질은 생물로부터 유래되거나 합성, 또는 반합성되는 것일 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 포획 물질은 상기 표적 물질과 결합하는, 예를 들면 특이적으로 또는 비특이적으로 결합될 수 있는 물질을 포함한다. 상기 포획 물질은 상기 표적 물질과 결합하는, 항체 또는 항원, 핵산, 효소 또는 기질, 수용체 또는 리간드 등을 포함한다. 상기 포획 물질은 상기 표적 물질과 결합할 수 있는 부위, 및/또는 상기 결합 부위와 동일 또는 상이한 위치에 상기 추적 물질과 결합할 수 있는 부분을 포함할 수 있다. 본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 포획 물질은 상기 챔버의 내부에 고정되어 있을 수 있다. 상기 포획 물질은 상기 챔버의 내부에 고정되거나 고정되어 있지 않을 수 있다. 또한, 상기 포획 물질은 상기 챔버의 내부에 형성된 표면을 갖는 물질, 예를 들어, 기판 또는 전극에 고정될 수 있다. 따라서, 상기 포획 물질은 상기 표적 물질과 상기 챔버의 내부에 고정된 상태로 결합하거나 또는 고정되지 않은 상태로 결합할 수 있다. 상기 포획 물질을 고정시키는 방법은 당업계에서 잘 알려져 있다. 예를 들어, 기판 표면 상에 단백질을 고정하는 방법은 카르복시메틸-덱스트란 (carboxymethyl-dextran)을 이용하거나 아비딘-바이오틴 (avidin-biotin) 결합을 이용하는 방법이 널리 알려져 있다. 또한, 단백질을 기판 표면상에 고정시키기 위해 기판 표면을 미리 화학물질로 처리하거나 불특정 다수의 단백질을 결합시키기 위해 폴리라이신 또는 칼릭스크라운을 이용하는 방법도 널리 알려져 있다. 항체, 바이러스 또는 세포를 기판 표면상에 고정하기 위한 상보적인 링커(linker)도 널리 알려져 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 추적 물질은 상기 표적 물질과 결합하고, 상기 추적 물질 자체 또는 상기 추적 물질과 다른 신호 생성 물질의 결합에 의하여 상기 표적 물질의 존재 또는 양을 검출할 수 있게 하는 물질을 포함한다. 상기 추적 물질은 상기 표적 물질과 결합할 수 있는 부위, 및/또는 상기 결합 부위와 동일 또는 상이한 위치에 신호 생성 물질과 결합할 수 있는 부분을 포함할 수 있다. 상기 추적 물질은 상기 표적 물질과 같거나 다른 물질일 수 있다. 상기 추적 물질은 액체 내에 포함될 수 있다. 상기 추적 물질은 상기 미세유동장치 내, 예를 들면, 챔버 내에 도입되거나 또는 이미 도입되어 있는 상태로 밀봉될 수 있다. 상기 추적 물질은 항체, 리간드, 효소, 효소 기질, 효소 억제제, 및 항원으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 추적 물질은 신호 생성 물질에 결합되어 있을 수 있다. 상기 신호 생성 물질은 상기 추적 물질에 결합하여 검출할 수 있는 신호를 발생시키는 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 신호 생성 물질은 퍼옥시다제, 알칼리 포스파타제, 플루오로포어, 화학발광 프로브, 금 입자, 방사성 물질, 라텍스, 및 호스래디시 퍼옥시다제로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 신호 생성 물질은 상기 추적 물질과 직접적으로 결합하거나, 또는 상기 추적 물질 및 상기 신호 생성 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 통해 결합할 수 있다. 한편, 상기 신호 생성 물질을 적절하게 선택하면 상기 미세유동장치의 공간을 줄일 수 있다. 예를 들어, 신호 생성 물질로서 호스래디시 퍼옥시다제를 선택하여 사용하는 경우 신호를 검출하기 위하여 기질(substrate)이 요구되는데, 이 경우 상기 기질을 수용할 수 있는 별개의 공간, 예를 들어, 챔버가 요구된다. 그러나, 금 입자 또는 라텍스 입자를 선택하여 사용하는 경우에는 신호를 검출하기 위하여 별도의 물질이 요구되지 않는다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 미세유동장치 내에서 표적 물질에 결합하는 포획 물질을 포함하는 챔버 중 제1 챔버는 상기 포획 물질에 결합하는 추적 물질을 포함하는 챔버에 유체 소통가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 미세유동장치 내 챔버 및 채널 등과 같은 유체 소통가능한 경로를 통하여 상기 추적 물질을 포함하는 챔버, 즉, 추적 물질 챔버에 포함되어 있는 추적 물질은 상기 포획 물질을 포함하는 챔버, 즉, 포획 물질 챔버로 이동하여 상기 포획 물질과 결합할 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 제1 챔버에는 상기 포획 물질과 상기 추적 물질 사이의 결합을 검출하기 위한 검출기가 작동가능하게 배치되어 있을 수 있다. 상기 검출기는 상기 제1 챔버에 직접 연결되거나 제1 챔버에 근접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 검출기는 상기 제1 챔버, 즉, 포획 물질 챔버에 직 접 연결되어 포획 물질 챔버 내 상기 포획 물질과 상기 추적 물질 사이의 결합에 의해 발생하는 파동 신호를 검출하거나, 또는 포획 물질 챔버에 근접하게 배치되어 포획 물질 챔버 내 상기 포획 물질과 상기 추적 물질 사이의 결합에 의해 발생하는 형광 신호를 검출하여 포획 물질의 존재 및/또는 양을 검출할 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 제1 챔버는 상기 추적 물질을 포함하는 챔버와 별개의 챔버에 유체 소통가능하게 연결되어 있을 수 있다. 상기 별개의 챔버는 상기 제1 챔버에서 상기 포획 물질과 결합하지 않은 상기 추적 물질이 이송될 수 있다. 예를 들어, 상기 미세유동장치 내 제1 챔버는 상기 별개의 챔버, 즉, 서브 챔버와 유체 소통가능하게 연결되고, 상기 추적 물질은 상기 포획 물질을 포함하는 챔버, 즉, 포획 물질 챔버로 이동하여 상기 포획 물질과 결합한 후, 결합하지 않은 추적 물질은 상기 서브 챔버로 이동될 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 별개의 챔버는 상기 제1 챔버에서 상기 포획 물질과 결합하지 않은 상기 추적 물질로서, 상기 제1 챔버로부터 도입된 상기 추적 물질을 검출하기 위한 검출기가 작동가능하게 배치되어 있을 수 있다. 상기 검출기는 상기 제1 챔버에 직접 연결되거나 제1 챔버에 근접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 검출기는 상기 제1 챔버 내에서 상기 포획 물질과 결합하지 않은, 상기 다른 챔버, 즉, 서브 챔버 내의 상기 추적 물질에 결합된 신호 생성 물질의 신호를 측정하여 포획 물질의 존재 및/또는 양을 검출할 수 있다. 이 경우 포획 물질의 존재 및/또는 양의 검출은 상기 미세유동장치에 도입된 포획 물질, 추적 물질, 및 포획 물질과 추적 물질의 결합체의 양을 고려하여 판단될 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 제1 챔버 또는 별개의 챔버에 작동가능하게 배치된 검출기는, 예를 들면 특정 물질에 대한 인식 기능을 갖는 생물학적 수용체가 전기 또는 광학적 변환기와 결합되어 생물학적 상호 작용 및 인식 반응을 전기적 또는 광학적 신호로 변환함으로써 분석하고자 하는 물질을 선택적으로 감지할 수 있는 것을 포함한다. 상기 검출기의 구성 유닛은 상기 미세유동장치 내 또는 외부에 형성될 수 있다. 상기 검출기는 예를 들어, 광 검출기, 예를 들어, 형광분석기, 통합 내부 반사기(TIR), 또는 표면 증강 라만분광기(SERS); 파동 검출기, 예를 들어, QCM(quartz crystal microbalance), 발진기 회로(oscillator circuit), 또는 주파수 계측 유닛(frequency counting unit); 및 전기적 검출기, 예를 들어, 효소전극 측정기, FET 기반 측정기, 전기활성 표지 측정기, 또는 전기화학 측정기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 미세유동장치 내에서 표적 물질에 결합하는 포획 물질을 포함하는 챔버 중 제2 챔버는 시료가 저장되는 시료 저장부, 세포를 파쇄하기 위한 세포 파쇄부, 핵산을 증폭하기 위한 핵산 증폭부, 표적물질 분리부, 및 표적 물질을 분석하기 위한 분석부로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 부(portion)에 유체 소통가능하게 연결되어 있을 수 있다. 또한, 상기 미세유동장치 내에서 표적 물질에 결합하는 포획 물질을 포함하는 챔버 중 제1 챔버는 시료가 저장되는 시료 저장부, 세포를 파쇄하기 위한 세포 파쇄부, 핵산을 증폭하기 위한 핵산 증폭부, 표적물질 분리부, 및 표적 물질을 분석하기 위한 분석부 로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 부(portion)에 유체 소통가능하게 연결되어 있지 않을 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 미세유동장치 내에서 표적 물질에 결합하는 포획 물질을 포함하는 챔버 중 상기 제1 챔버와 제2 챔버는 동일한 또는 별개의 챔버일 수 있다.
본 발명의 예시적 구체예는, 표적 물질에 결합하는 포획 물질과 상기 포획 물질에 결합하는 추적 물질을 접촉시키는 단계로서, 상기 포획 물질은 미세유동장치에 포함되어 있는 것인 단계; 상기 추적 물질과 포획물질의 상호 작용을 검출하는 단계; 및 상기 검출 결과를 대조군 검출 결과와 비교하여, 상기 포획 물질 또는 추적 물질을 평가하는 단계를 포함하는, 미세유동장치 내에 포함되어 있는 포획 물질 또는 추적 물질을 평가하는 방법을 제공한다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 표적 물질, 포획 물질, 추적 물질, 및 미세유동장치에 관하여는 상기한 바와 같다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 방법은 표적 물질에 결합하는 포획 물질과 상기 포획 물질에 결합하는 추적 물질을 접촉시키는 단계를 포함하고, 상기 포획 물질은 미세유동장치에 포함되어 있는 것일 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 접촉은 상기 미세유동장치 내, 예를 들면 챔버에서 상기 장치 내에 도입되거나 또는 이미 도입되어 있는 상태의 추 적 물질을 상기 포획 물질이 포함된 챔버로 이동시켜 이루어지는 것을 포함한다. 상기 접촉 단계에 있어서, 상기 추적 물질은 추적 물질을 저장하는 챔버로부터 도입되어 상기 포획 물질과 접촉되는 것일 수 있다. 상기 도입은 추적 물질 챔버와 포획 물질 챔버 사이에 형성된 밸브, 즉, 유입 밸브를 개방하여 이루어질 수 있다. 상기 밸브는 상기 추적 물질 챔버와 포획 물질 챔버 사이를 연결하는 채널, 즉, 유입 채널에 형성될 수 있다. 상기 접촉은 상기 표적 물질과 포획 물질의 접촉이 이루어지는 공간과 같거나 다른 공간에서 이루어질 수 있다. 또한, 상기 접촉 단계에 있어서, 상기 추적 물질은 상기 표적 물질이 도입되는 경로와 별개 경로로 도입되어 상기 포획 물질과 접촉되는 것일 수 있다. 이 경우 상기 포획 물질을 포함하는 챔버 내에서 추적 물질 또는 포획 물질은 상기 포획 물질과 순차적으로 또는 동시에 접촉할 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 방법은 상기 추적 물질과 포획물질의 상호 작용을 검출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 상호 작용은 상기 추적 물질과의 접촉에 의하여 상기 포획 물질의 존재 또는 양을 검출할 수 있는 작용을 포함한다. 예를 들면, 항원과 항체 사이의 면역 반응, 핵산 사이의 상보적인 결합, 또는 세포와 세포 수용체 사이의 결합 등을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 검출 단계는 신호 생성 물질이 결합되어 있는 상기 추적 물질이 상기 포획 물질과 결합한 상태, 예를 들면 특이적으로 결합 상태에서 발생하는 신호를 검출하거나 또는 상기 추적 물질과 상기 포획 물질이 결합한 상태, 예를 들면 특이적으로 결합한 상태에서 발생하는 물리적, 화학적, 및/또는 전기적 신호를 검출하는 것을 포함한다. 따라서, 상기 검출은 상기 포획 물질과 추적 물질의 상호 작용을 직접적으로 검출하는 것일 수 있다. 또한, 상기 검출은 상기 포획 물질과 추적 물질의 상호 작용이 이루어지지 않은, 추적 물질의 존재를 검출함으로써 간접적으로 이루어지는 것일 수 있다. 상기 간접적인 검출은 상기 추적 물질이 상기 포획 물질 챔버로부터 상기 다른 챔버, 즉 서브 챔버에 도입된 후 이루어질 수 있다. 상기 서브 챔버로의 도입은 상기 포획 물질 챔버와 상기 서브 챔버 사이에 형성된 밸브, 즉, 유출 밸브를 개방하여 이루어질 수 있다. 상기 밸브는 상기 포획 물질 챔버와 상기 서브 챔버 사이를 연결하는 채널, 즉, 유출 채널에 형성될 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 방법은 상기 검출 결과를 대조군 검출 결과와 비교하여, 상기 포획 물질 및/또는 추적 물질을 평가하는 단계를 포함한다. 상기 평가는 포획물질 및/또는 추적물질의 상태, 예를 들면, 포획물질과 추적물질의 결합 활성이 유지되고 있는지 여부를 평가하는 것일 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 대조군은 온도, 습도, 및/또는 보관 상태 등의 원인에 의하여 변형 또는 변질되지 아니한 상태인 추적 물질 및 포획 물질을 포함한다. 따라서, 상기 미세유동장치 내 포함되어 있는 포획 물질 또는 추적 물질의 상태는 상기 대조군 포획 물질에 추적 물질을 접촉시켜 상기 추적 물질과 포획 물질의 상호 작용의 검출 결과를 비교하여 확인할 수 있다. 즉, 상기 검출 단계에 있어서, 상기 포획 물질과 추적 물질의 상호 작용을 직접적으로 검출하는 경우, 예를 들어, 상기 미세유동장치 내 포획 물질과 추적 물질이 결합하여 발생하는 신호의 측정값이, 대조군 포획 물질과 추적 물질이 결합하여 얻어진 신호의 허용범위 내의 값인 경우에는, 상기 미세유동장치 내 포획 물질 및/또는 추적 물질은 변질되지 않은 것을 의미하므로, 상기 포획 물질 또는 추적 물질의 상태는 활성이 유지되어 사용하는 것으로 판정할 수 있다. 또한, 상기 검출 단계에 있어서, 상기 포획 물질과 추적 물질의 상호 작용이 이루어지지 않은, 추적 물질의 존재를 검출하는 경우, 예를 들어, 상기 미세유동장치 내 포획 물질과 추적 물질의 결합 반응 후 상기 포획 물질과 결합하지 않은 추적 물질에 의해 발생하는 신호의 측정값이, 대조군 포획 물질과 추적 물질의 결합 반응 후 상기 포획 물질과 결합하지 않은 추적 물질에 의해 얻어진 신호의 허용 범위 내의 값인 경우에는, 상기 미세유동장치 내 포획 물질 및/또는 추적 물질은 변질되지 않은 것을 의미하므로, 상기 포획 물질 또는 추적 물질의 상태는 활성이 유지되어 사용하는 것으로 판정할 수 있다. 상기 신호의 허용범위는 상기 미세유동장치 내의 시료 분석 반응의 결과를 신뢰할 수 있는 포획 물질 및/또는 추적 물질의 상태가 유지되는 범위로서, 예를 들어, 포획 물질과 추적물질의 결합에 의한 신호값의 최대값 및 최소값을 갖는 특정한 범위에서 정의될 수 있고, 또는 일정값의 오차 범위에서 정의될 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 검출 결과와 대조군 검출 결과와의 비교는 상기 포획 물질 및 추적 물질의 결합의 상대적인 변화를 측정하여 비교하는 것을 포함한다. 예를 들어, 포획 물질 챔버 내 고정화된 포획 물질에 상기 추적 물질의 농도를 달리 하여 결합시킨 후, 상기 포획 물질과 추적 물질의 결합의 변화를 측정한 후, 상기 농도의 변화 패턴과 상기 결합의 변화 패턴이 일정하면, 상기 포획 물질 또는 추적 물질의 상태는 사용하는 것으로 판정할 수 있다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에서, 상기 대조군 검출은 상기 미세유동장치 내에서 또는 상기 미세유동장치와는 별개의 장치, 예를 들어, 별개의 미세유동장치 또는 실험 장치에서 상기 접촉 단계 및 검출 단계를 수행하는 것을 포함한다.
본 발명의 상기 예시적 구체예에 의한 방법에 있어서, 미세유동장치 내에서 표적 물질과 포획 물질의 상호 작용을 검출하는 단계를 더 포함한다. 따라서, 상기 대조군 검출 결과와 비교하여 상기 포획 물질 및/또는 추적 물질의 상태를 확인하게 되면 상기 표적 물질과 포획 물질의 상호 작용을 검출하는 단계에서 사용되는 포획 물질 및/또는 추적 물질의 상태를 판단할 수 있고, 이를 근거로 상기 표적 물질과 포획 물질의 상호 작용에 의한 검출 결과를 판정할 수 있고, 나아가 상기 시료 분석 반응의 판정을 할 수 있다.
본 발명의 예시적 구체예에 따른 장치 및 방법에 의하면, 미세유동장치 내의 포획물질 또는 추적물질을 효율적으로 평가할 수 있다.
이하, 본 발명을 일 구체예 및 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 일 구체예 및 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 미세유동장치에 있어서, 포획 물질을 평가하기 위한 유닛 (10)를 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 유닛 (10)은 추적 물질 챔버 (100), 포획 물질 챔버 (110), 및 서브 챔버 (120)를 포함하고, 이들 챔버는 채널 (300, 310)을 통하여 유체 소통가능하게 연결되어 있다. 상기 채널은 밸브 (200, 210)을 구비하고 있고, 상기 유체 흐름이 제어될 수 있다.
상기 추적 물질 챔버 (100)는 신호 생성 물질 (420)이 결합되어 있는 추적 물질 (410)을 포함할 수 있다. 상기 신호 생성 물질 (420)은 상기 추적 물질 (410)에 결합하여 검출할 수 있는 신호를 발생시키는 물질이며, 예를 들면, 상기 신호 생성 물질 (420)은 금 입자 또는 라텍스 입자이다. 상기 신호 생성 물질 (420)은 상기 추적 물질 (410)과 직접적으로 결합하거나, 또는 상기 추적 물질 (410) 및 상기 신호 생성 물질 (420)에 특이적으로 결합하는 물질을 통해 결합할 수 있다. 상기 추적 물질 (410)은 상기 표적 물질과 결합하고, 상기 추적 물질 (410) 자체 또는 상기 추적 물질 (410)과 다른 신호 생성 물질 (420)의 결합에 의하여 상기 표적 물질의 존재 또는 양을 검출할 수 있게 하는 물질이며, 예를 들면, 상기 추적 물질(410)은 특정 항원에 결합, 예를 들어, 특이적으로 결합할 수 있는 항체이다. 상기 추적 물질 (410)은 상기 추적 물질 챔버 (100)에 도입된 후 밀봉되어 있는 것이거나, 사용시에 상기 추적 물질 챔버 (100)에 도입되는 것일 수 있다. 상기 추적 물질 (410)은 액체 중에 존재하는 것일 수 있다. 상기 포획 물질 챔버 (110)는 포획 물질 (400)을 포함한다. 상기 표적 물질과 특이적으로 또는 비특이적으로 결합 될 수 있는 물질이며, 예를 들어, 특정 항원과 결합, 예를 들면, 특이적으로 결합할 수 있는 항체이다. 상기 포획 물질 (400)은 상기 챔버의 내벽의 일면에 고정되어 있을 수 있다. 상기 서브 챔버 (120)에는 상기 포획 물질 챔버 (110)에서 상기 포획 물질 (400)과 결합하지 않은 추적 물질 (410)이 도입된다. 도 1에 있어서, 상기 유닛 (10)은 선택적으로 서브 챔버 (120)를 포함하지 않을 수 있다.
상기 유닛 (10)은 상기 포획 물질 챔버 (110)와 상기 추적 물질 챔버 (100)를 연결하는 유입 채널 (300) 및 상기 포획 물질 챔버 (110)와 상기 서브 챔버 (120)를 연결하는 유출 채널 (310)을 포함한다. 상기 유입채널을 통하여 상기 신호 생성 물질 (420)이 결합되어 있는 추적 물질 (410)이 상기 포획 물질 챔버 (110)에 도입되고, 상기 유출 채널 (310)을 통하여 상기 포획 물질 챔버 (110)에서 상기 포획 물질 (400)과 결합하지 않은 신호 생성 물질 (420)이 결합되어 있는 추적 물질 (410)이 상기 서브 챔버 (120)에 도입된다.
상기 유닛 (10)은 상기 포획 물질 챔버 (110)로 도입되는 유체를 제어하고, 상기 유입 채널 (300)에 형성되는 유입 밸브 (200), 및 상기 서브 챔버 (120)로 도입되는 유체를 제어하고, 상기 유출 채널 (310)에 형성되는 유출 밸브 (210)를 포함한다. 상기 유입 밸브 (200)가 닫힌 경우, 상기 추적 물질 챔버 (100)는 밀봉되고, 상기 유입 뱁브가 열릴 경우, 상기 추적 물질 챔버 (100) 내에 신호 생성 물질 (420)이 결합되어 있는 추적 물질 (410)은 상기 포획 물질 챔버 (110)로 이동할 수 있다. 상기 포획 물질 챔버 (110) 내에서 상기 포획 물질 (400)과 상기 추적 물질 (410)은 상호 작용을 한다. 한편, 상기 유입 밸브 (200)가 닫힌 상태에서, 상기 유 출 밸브 (210)가 닫힌 경우, 상기 포획 물질 챔버 (110)는 밀봉되고, 상기 유출 밸브 (210)가 열릴 경우, 상기 포획 물질 챔버 (110) 내에 포획 물질 (400)과 결합하지 않은 신호 생성 물질 (420)이 결합되어 있는 추적 물질 (410)은 상기 서브 챔버 (120)로 이동할 수 있다.
상기 유닛 (10)에 있어서, 상기 밸브는 작동의 개시와 중지를 지시하는 연속된 명령을 포함하는 프로그램으로 구성된 액체 흐름 제어 장치와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 밸브는 유체 제어 시스템에 연결되어 액체의 흐름을 제어할 수 있다.
상기 유닛 (10)에 있어서, 상기 포획 물질 챔버 (110) 및/또는 서브 챔버 (120)에는 상기 신호 생성 물질 (420)에 의해 발생하는 신호를 측정할 수 있는 검출기(도시되지 않음)가 작동가능하게 배치될 수 있다. 상기 검출기는 상기 유닛 (10)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 상기 검출기는 예를 들어, 광 검출기, 예를 들어, 형광분석기, 파동 검출기, 예를 들어, 발진기 회로(oscillator circuit)이다. 따라서, 상기 포획 물질 챔버 (110) 내에 추적 물질 (410)과 포획 물질 (400)의 상호 작용을 검출하거나 또는 상기 서브 챔버 (120) 내에 추적 물질 (410)을 검출할 수 있다.
상기 유닛 (10)은 원심력으로 구동되는 회전가능한 디스크 형상의 기판 (500, 도 3에 기재됨)에 형성된 것일 수 있다. 따라서, 상기 유닛 (10)은 모터에 연결된 회전 축을 중심으로 회전하여 액체에 가하여지는 원심력에 기초하여 액체를 하나의 챔버로부터 다른 챔버로 이동시킬 수 있다.
도 2는 추적 물질 (410), 신호 생성 물질 (420), 및 포획 물질 (400)의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2a는 추적물질 (410)과 그에 결합된 신호 생성 물질(420)의 예를 나타내는 도면이다. 상기 추적 물질 (410)은 염소 항-마우스 IgG (goat anti-mouse IgG)일 수 있고, 상기 신호 생성 물질 (420)은 금 입자 또는 라텍스 입자일 수 있다. 상기 신호 생성 물질 (420)이 결합되어 있는 추적 물질 (410)은 미세유동장치의 제조시에 미리 추적 물질 챔버 (100, 도 1에 기재됨) 내에 포함된 것이거나, 사용시에 추적 물질 챔버를 통하여 도입되는 것일 수 있다. 도 2a에는 상기 추적물질 (410)은 신호 생성물질 (420)가 결합되어 있는 것이나, 검출 방법 (예를 들면, 표면 탄성파 센서를 사용하는 경우)에 따라 상기 추적물질 (410)은 신호 생성물질 (420)가 결합되어 있지 않은 것일 수 있다.
도 2b는 상기 포획 물질 (400)이 기판 (430)에 고정되어 있는 상태를 나타내는 도면이다. 상기 기판 (430)은 포획 물질 챔버 (430)의 내부 벽면일 수 있다.
도 2c는 신호 생성 물질 (420)이 결합되어 있는 추적 물질 (410)과 포획 물질 챔버 (430)의 내부 벽면에 고정된 포획 물질 (400)이 결합되어 있는 상태를 나타내는 도면이다. 상기 포획 물질 (400)은 상기 표적 물질과 결합할 수 있는 부위, 및/또는 상기 결합 부위와 동일 또는 상이한 위치에 상기 추적 물질 (410)과 결합할 수 있는 부분을 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 시료 분석을 위한 디스크 형상을 갖는 미세유동장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3a는 포획 물질을 평가하기 위한 유닛 (10)을 포함는 미세유동장치 (500)를 나타내는 도면이고, 도 3b는 상기 유닛 (10)을 확대한 도면이다.
도 3a에 따르면, 상기 장치는 포획물질을 포함하는 포획 물질 챔버 (제1 챔버)(110)와는 별도로 포획물질 챔버 (제2 챔버)(130)를 포함한다. 따라서, 상기 제2 챔버 (130)는 시료 중의 표적 물질을 분석하는데 사용될 수 있으며, 이와는 별개로 제1 챔버 (110)는 포획물질을 평가하는데 사용될 수 있다. 상기 제1 챔버 (110) 내의 포획 물질 (400)은, 상기 제2 챔버 (130) 중의 포획 물질 (400)이 상기 미세유동장치의 제조시 상기 장치에 고정되어 밀봉되는 과정과 동일하게 고정 및 밀봉된 것일 수 있다.
상기 미세 유동 장치는 원형 디스크 기판에 형성되어 있고, 원심력에 의하여 구되는 것일 수 있다. 상기 장치는 액체 시료의 유입부, 상기 액체 시료 및 시료 분석을 위한 시약의 이동을 위한 채널, 상기 시료 및 시약의 저장을 위한 챔버, 상기 표적 물질을 검출하기 위한 분석 유닛을 포함하는 챔버, 및 상기 시료 및 시약의 흐름을 제어하기 위한 밸브를 구비할 수 있다. 따라서, 상기 미세유동장치는 회전 축을 중심으로 회전하여 액체에 가하여지는 원심력에 기초하여 액체를 하나의 챔버로부터 다른 챔버로 이동시켜 상기 액체 시료 내 표적 물질을 검출하는데 사용될 수 있다.
도 3b에 따르면, 상기 유닛 (10)은 추적 물질 챔버 (100), 포획 물질 챔버 (110), 및 서브 챔버 (120)를 포함하고, 이들 챔버는 채널 (300, 310)을 통하여 유체 소통가능하게 연결되어 있다. 상기 채널은 밸브 (200, 210)을 구비하고 있고, 상기 유체 흐름이 제어될 수 있다. 추적 물질 챔버 (100)에는 추적물질이 포함되어 있고, 포획 물질 챔버 (110)에는 포획물질이 고정되어 있다.
실시예1 : 금 입자가 결합된 추적 물질을 이용하여 표적 물질 및 추적 물질의 상태 확인
본 실시예에서는, 도 3에 나타낸 바와 같은 원형 디스크를 기반으로 하는 시료 분석을 위한 미세유동장치를 준비했다.
상기 미세유동장치 내에 포획 물질 챔버의 내벽은 염소 항-마우스 IgG 로 코팅 처리하고, 추적 물질 챔버는 금 입자가 결합된 마우스 IgG를 포함하는 용액 100 ㎕(1/2x)(실험 1)를 도입한 후 밀봉했다. 금 입자의 크기는 5 nm 내지 1,000 nm로 제한하였다.
상기 미세유동장치 내 액체 시료 유입부에 혈액을 주입하고, 유체 제어 시스템에 의해 상기 장치의 회전 및 정지를 제어하고, 밸브를 제어하여 혈액 내 표적 물질의 검출 및/또는 분석 단계를 수행하고, 상기 검출 및/또는 분석 단계를 수행한 후, 염소 항-마우스 IgG 또는 마우스 IgG의 상태를 확인하는 단계를 수행했다.
상기 확인 단계에서는 먼저, 유입 밸브를 열고, 상기 장치를 회전시켜 추적 물질 챔버에 밀봉된 채로 저장 중인 금 입자가 결합된 마우스 IgG를 포함하는 용액 100 ㎕를 포획 물질 챔버 (110)로 이동시켰다.
그 후, 상기 장치를 정지시키고, 상기 포획 물질 챔버 (110)로 이동된 마우스 IgG와 염소 항-마우스 IgG가 접촉하여 결합될 수 있도록 20분 동안 인큐베이션하였다.
그 후, 유입 밸브 (200)를 닫은 상태에서, 유출 밸브 (210)를 열고 상기 항-마우스 IgG와 결합하지 않은 마우스 IgG가 상기 포획 물질 챔버 (110)에서 제거될 때까지 상기 장치를 충분히 회전시켜 서브 챔버 (120)로 이동시켰다.
그 후, 상기 서브 챔버 (120) 내 상기 항-마우스 IgG 과 결합하지 않고 서브 챔버 (120)로 이동된 마우스 IgG 에 의해 발생하는 신호를 550 nm 파장에서 ELISA 판독기로 흡광도를 측정했다. 이와 같은 과정을 금 입자가 결합된 마우스 IgG 농도 1/8x (실험 2), 0x (대조군)에서 연속으로 수행하고, 각각 흡광도를 측정했다. 흡광도의 변화는 도 4a에 기재하였다(P value = 0.009).
도 4a의 결과로 알 수 있듯이 추적 물질, 즉, 금 입자가 결합된 마우스 IgG의 농도가 작아질수록 흡광도도 감소되는 것으로 측정됨을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 포획 물질, 즉, 항-마우스 IgG, 및 상기 추적 물질, 즉, 마우스 IgG의 상태는 사용할 수 있는 것으로 판정할 수 있다. 즉, 상기 포획 물질과 추적물질이 서로 결합하는 활성은 농도가 감소함에 따라 감소하므로, 상기 활성은 유지되고 있는 것으로 판단할 수 있다. 도 4a는 상기 실시예1의 실험 1, 실험 2, 및 대조군의 흡광도의 측정 결과를 나타낸다.
실시예2 : 라텍스 입자가 결합된 추적 물질을 이용하여 표적 물질 및 추적 물질의 상태 확인
본 실시예에서는, 도 3에 나타낸 바와 같은 원형 디스크를 기반으로 하는 시료 분석을 위한 미세유동장치를 준비했다.
상기 미세유동장치 내에 포획 물질 챔버의 내벽은 염소 항-마우스 IgG로 코팅 처리하고, 추적 물질 챔버는 라텍스 입자가 결합된 마우스 IgG를 포함하는 용액 100 ㎕(1/4x) (실험 1)를 도입한 후 밀봉했다. 금 입자의 크기는 5 nm 내지 1,000 nm로 제한하였다.
상기 미세유동장치 내 액체 시료 유입부에 혈액을 주입하고, 유체 제어 시스템에 의해 상기 장치의 회전 및 정지를 제어하고, 밸브를 제어하여 혈액 내 표적 물질의 검출 및/또는 분석 단계를 수행하고, 상기 검출 및/또는 분석 단계를 수행한 후, 염소 항-마우스 IgG 또는 마우스 IgG의 상태를 확인하는 단계를 수행했다.
상기 확인 단계에서는 먼저, 유입 밸브를 열고, 상기 장치를 회전시켜 추적 물질 챔버에 밀봉된 채로 저장 중인 라텍스 입자가 결합된 마우스 IgG 를 포함하는 용액 100 ㎕ 을 포획 물질 챔버 (110)로 이동시켰다.
그 후, 상기 장치를 정지시키고, 상기 포획 물질 챔버 (110)로 이동된 마우스 IgG 과 염소 항-마우스 IgG 이 접촉하여 결합될 수 있도록 20분 동안 인큐베이션하였다.
그 후, 유입 밸브 (200)를 닫은 상태에서, 유출 밸브 (210)를 열고 상기 항-마우스 IgG와 결합하지 않은 마우스 IgG가 상기 포획 물질 챔버 (110)에서 제거될 때까지 상기 장치를 충분히 회전시켜 서브 챔버 (120)로 이동시켰다.
그 후, 상기 서브 챔버 (120) 내 상기 항-마우스 IgG 과 결합하지 않고 서브 챔버 (120)로 이동된 마우스 IgG 에 의해 발생하는 신호를 600 nm 파장에서 ELISA 판독기로 흡광도를 측정했다. 이와 같은 과정을 라텍스 입자가 결합된 마우스 IgG 농도 1/8x (실험 2), 0x (대조군)에서 연속으로 수행하고, 각각 흡광도를 측정했다. 흡광도의 변화는 도 4b에 기재하였다(P value = 0.002).
도 4b의 결과로 알 수 있듯이 추적 물질, 즉, 라텍스 입자가 결합된 마우스 IgG의 농도가 작아질수록 흡광도도 감소되는 것으로 측정됨을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 포획 물질, 즉, 항-마우스 IgG, 및 상기 추적 물질, 즉, 마우스 IgG의 상태는 사용할 수 있는 것으로 판정할 수 있다. 즉, 상기 포획 물질과 추적물질이 서로 결합하는 활성은 농도가 감소함에 따라 감소하므로, 상기 활성은 유지되고 있는 것으로 판단할 수 있다. 도 4b는 상기 실시예2의 실험 1, 실험 2, 및 대조군의 흡광도의 측정 결과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 미세유동장치에 있어서, 포획 물질을 평가하기 위한 유닛 (10)를 나타내는 도면이다.
도 2는 추적 물질 (410), 신호 생성 물질 (420), 및 포획 물질 (400)의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 미세유동장치가 형성되어 있는 디스크 형상을 갖는 시료 분석 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치 내 추적 물질에 결합되어 있는 신호 생성 물질에 의해 측정된 흡광도를 나타내는 도면이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
10 : 포획 물질을 평가하기 위한 유닛
100 : 추적 물질 챔버 110 : 제1 챔버(포획 물질 챔버)
120 : 서브 챔버 130 : 제2 챔버
200 : 유입 밸브 210 : 유출 밸브
300 : 유입 채널 310 : 유출 채널
400 : 포획 물질 410 : 추적 물질 420 : 신호 생성 물질 430 : 기판
500 : 미세유동장치

Claims (19)

  1. 표적 물질에 결합하는 포획 물질을 포함하는 챔버를 포함하는 미세유동장치로서, 상기 챔버 중 제1 챔버는 상기 포획 물질에 결합하는 추적 물질을 포함하는 챔버에 유체 소통가능하게 연결되어 있는 것인, 미세유동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 추적 물질은 상기 표적 물질과 같거나 다른 물질인 것인 미세유동장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 포획 물질은 상기 챔버의 내부에 고정되어 있는 것인 미세유동장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 챔버는 상기 추적 물질을 포함하는 챔버와 별개의 챔버에 유체 소통가능하게 연결되어 있는 것인 미세유동장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 별개의 챔버는 상기 추적 물질을 검출하기 위한 검출기가 작동가능하게 배치되어 있는 것인 미세유동장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 챔버 중 제2 챔버는 시료가 저장되는 시료 저장부, 세포를 파쇄하기 위한 세포 파쇄부, 핵산을 증폭하기 위한 핵산 증폭부, 표적물질 분 리부, 및 표적 물질을 분석하기 위한 분석부로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 부(portion)에 유체 소통가능하게 연결되어 있는 것인 미세유동장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 챔버와 제2 챔버는 별개의 챔버인 것인 미세유동장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 추적 물질은 금 입자 또는 라텍스 입자인 신호 생성 물질에 결합되어 있는 것인 미세유동장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 챔버에는 상기 포획 물질과 상기 추적 물질 사이의 결합을 검출하기 위한 검출기가 작동가능하게 배치되어 있는 것인 미세유동장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 미세유동장치는 원심력으로 구동되는 기판에 형성되어 있는 것인 미세유동장치.
  11. 표적 물질에 결합하는 포획 물질과 상기 포획 물질에 결합하는 추적 물질을 접촉시키는 단계로서, 상기 포획 물질은 미세유동장치에 포함되어 있는 것인 단계;
    상기 추적 물질과 포획 물질의 상호 작용을 검출하는 단계; 및
    상기 검출 결과를 대조군 검출 결과와 비교하여, 상기 포획 물질 및 추적 물 질로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 평가하는 단계를 포함하는, 미세유동장치 내에 포함되어 있는 물질을 평가하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 미세유동장치 내에서 표적 물질과 포획 물질의 상호 작용을 검출하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 접촉은 상기 표적 물질과 포획 물질의 접촉이 이루어지는 공간과 같거나 다른 공간에서 이루어지는 것인 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 접촉 단계에 있어서, 상기 추적 물질은 추적 물질을 저장하는 챔버로부터 도입되어 상기 포획 물질과 접촉되는 것인 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 검출은 상기 포획 물질과 추적 물질의 상호 작용을 직접적으로 검출하는 것인 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 검출은 상기 포획 물질과 추적 물질의 상호 작용이 이루어지지 않은, 추적 물질의 존재를 검출함으로써 간접적으로 이루어지는 것인 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 확인 단계에서 상기 검출값이 대조군 검 출로부터 얻어진 신호의 허용 범위 내의 값인 경우, 상기 포획 물질 또는 추적 물질의 상태는 활성이 유지되고 있는 것으로 판정하는 것인 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 대조군 검출은 상기 미세유동장치와는 별개의 미세유동장치에서 상기 접촉 단계 및 검출단계가 이루어지는 것인 방법.
  19. 제11항에 있어서, 상기 미세유동장치는 원심력으로 구동되는 기판에 형성되는 것인 방법.
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KR20140095342A (ko) * 2013-01-24 2014-08-01 삼성전자주식회사 핵산 분석용 미세 유체 시스템
KR20210051706A (ko) * 2019-10-31 2021-05-10 한국과학기술연구원 미세입자 포집 및 분석 장치

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