KR20110010922A - 미세유동 장치, 이를 포함하는 미세유동 시스템 및 미세유동 장치의 기준각 검출 방법 - Google Patents

미세유동 장치, 이를 포함하는 미세유동 시스템 및 미세유동 장치의 기준각 검출 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110010922A
KR20110010922A KR1020090068278A KR20090068278A KR20110010922A KR 20110010922 A KR20110010922 A KR 20110010922A KR 1020090068278 A KR1020090068278 A KR 1020090068278A KR 20090068278 A KR20090068278 A KR 20090068278A KR 20110010922 A KR20110010922 A KR 20110010922A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
microfluidic device
light
platform
home position
Prior art date
Application number
KR1020090068278A
Other languages
English (en)
Inventor
여영배
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090068278A priority Critical patent/KR20110010922A/ko
Priority to US12/722,597 priority patent/US20110017905A1/en
Publication of KR20110010922A publication Critical patent/KR20110010922A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/3473—Circular or rotary encoders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36—Forming the light into pulses
    • G01D5/366—Particular pulse shapes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N35/00069—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides whereby the sample substrate is of the bio-disk type, i.e. having the format of an optical disk

Abstract

미세유동 장치는, 회전 가능한 플랫폼; 상기 플랫폼상에 위치하는 챔버; 및 상기 플랫폼상에 위치하며, 상기 플랫폼의 회전에 따른 상기 챔버의 이동 경로 또는 상기 이동 경로의 연장선상에 배치되고, 상기 챔버와 광 투과도가 상이한 홈 위치 마크(home position mark)를 포함할 수 있다. 미세유동 시스템은, 광을 조사하는 발광부; 상기 발광부로부터 조사된 광이 입사 가능하게 배치된 수광부; 상기 발광부 및 상기 수광부 사이에 배치되는 상기 미세유동 장치; 상기 미세유동 장치를 회전시키는 회전 구동부; 및 상기 수광부에 입사된 광의 크기를 미리 설정된 한계값과 비교하여 상기 미세유동 장치의 기준각을 검출하는 제어부를 포함할 수 있다.
홈 위치, 마크, 기준각, 미세유동, 디스크

Description

미세유동 장치, 이를 포함하는 미세유동 시스템 및 미세유동 장치의 기준각 검출 방법{Microfluidic device, microfluidic system including the same, and method for detecting reference angle of the microfluidic device}
미세유동 장치, 이를 포함하는 미세유동 시스템 및 미세유동 장치의 기준각 검출 방법에 관한 것이다.
소형의 칩(chip)상에서 생화학적 반응을 포함한 시험을 수행할 수 있도록 칩 형태의 기판에 미세유동(microfluidic) 구조물을 배치한 것을 바이오 칩이라고 한다. 특히 여러 단계의 처리 및 조작을 하나의 칩에서 수행할 수 있도록 제작된 장치를 랩온어칩(lab-on-a chip)이라고 한다. 이때 미세유동 구조물에는 유체를 가두어 둘 수 있는 챔버, 유체가 흐를 수 있는 채널, 유체의 흐름을 조절할 수 있는 밸브, 및 유체를 받아 소정의 기능을 수행할 수 있는 기능성 유닛 등이 포함될 수 있다.
미세유동 구조물 내에서 유체를 이송하기 위해서는 구동 압력이 필요한데, 구동 압력으로서 모세관압이 이용되기도 하고, 별도의 펌프에 의한 압력이 이용되기도 한다. 최근에는 디스크 형상의 플랫폼에 미세유동 구조물을 배치하여 원심력 을 이용하는 원심력 기반의 미세유동 장치들이 제안되고 있다. 이를 일컬어 랩씨디(LabCD), 랩온어씨디(Lab-on-a-CD) 또는 랩온어디스크(Lab-on-a-Disc)라고 한다.
이러한 원심력 기반의 미세유동 장치는 챔버에서 고유한 용도(예컨대, 콜레스테롤 검사, 간기능 검사 등)에 따른 시료의 반응이 수행되고, 그 반응 결과는 대응되는 검출기를 통해 검출된다. 이때 검출기를 이용하여 반응 결과를 검출하기 위해서는 디스크 형상의 플랫폼상에 배치된 챔버 및 기능성 유닛들의 위치를 정확히 파악할 수 있어야 한다.
이를 위하여 플랫폼상에 금속 조각 등을 부착하여 표시한 홈 위치(home position)를 광 검출기로 검출하고, 상기 홈 위치를 원점(原點)으로 하여 챔버 및 기능성 유닛들의 위치를 파악하는 방법이 사용된다. 이 경우 시료 반응을 검출하기 위한 검출기와 별도로, 홈 위치를 검출하기 위한 광원, 광 검출기 및 관련 전기회로 등을 필요로 한다.
홈 위치(home position)의 검출을 위한 별도의 광원 및 광 검출기 등을 사용하지 않고도 홈 위치의 검출이 가능하도록 구성된 미세유동 장치, 상기 미세유동 장치를 포함하는 미세유동 시스템 및 상기 미세유동 장치의 기준각 검출 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 한 측면에 따라, 회전 가능한 플랫폼; 상기 플랫폼상에 위치하는 챔버; 및 상기 플랫폼상에 위치하며, 상기 플랫폼의 회전에 따른 상기 챔버의 이동 경로 또는 상기 이동 경로의 연장선상에 배치되고, 상기 챔버와 광 투과도가 상이한 홈 위치 마크(home position mark)를 포함하는 미세유동 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 광을 조사하는 발광부; 상기 발광부로부터 조사된 광이 입사 가능하게 배치되는 수광부; 상기 발광부와 상기 수광부 사이에 배치되는 회전 가능한 플랫폼, 상기 플랫폼상에 위치하는 챔버, 및 상기 플랫폼상에 위치하며, 상기 플랫폼의 회전에 따른 상기 챔버의 이동 경로 또는 상기 이동 경로의 연장선상에 배치되고, 상기 챔버와 광 투과도가 상이한 홈 위치 마크를 포함하는 미세유동 장치; 상기 미세유동 장치를 회전시키는 회전 구동부; 및 상기 수광부에 입사된 광의 크기를 미리 설정된 한계값과 비교하여 상기 미세유동 장치의 기준각을 검출하는 제어부를 포함하는 미세유동 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라, 회전 가능한 플랫폼, 상기 플랫폼상에 위치 하는 챔버, 및 상기 플랫폼상에 위치하며, 상기 플랫폼의 회전에 따른 상기 챔버의 이동 경로 또는 상기 이동 경로의 연장선상에 배치되고, 상기 챔버와 광 투과도가 상이한 홈 위치 마크를 포함하는 미세유동 장치를 회전시키는 단계; 상기 미세유동 장치에 광을 조사하는 단계; 상기 미세유동 장치를 투과한 광을 검출하는 단계; 및 검출된 광의 크기를 미리 설정된 한계값과 비교하여, 상기 미세유동 장치의 기준각을 검출하는 단계를 포함하는 미세유동 장치의 기준각 검출 방법이 제공된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 미세유동 장치의 홈 위치 마크(home position mark)가 시료 반응의 검출을 위한 챔버와 동일 원호상에 위치하므로, 챔버의 흡광도 측정에 사용되는 광원 및 광 검출기를 이용하여 홈 위치 마크의 흡광도를 검출함으로써 미세유동 장치의 홈 위치를 결정할 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
도 1은 일 실시예에 따른 미세유동 장치를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 미세유동 장치(1)는 회전 가능한 플랫폼(10), 플랫폼(10)상에 위치하는 하나 이상의 챔버(20) 및 홈 위치 마크(home position mark)(30)를 포함할 수 있다. 플랫폼(10)은 회전 중심(11)을 중심으로 회전하는 디스크(disc)의 형상일 수도 있으며, 또는 다른 상이한 형상일 수도 있다. 플랫폼(10)상에는 시료의 생화학적 반응을 통해 시료를 분석하기 위한 미세유동 구조물(미도시)이 위치할 수 있다. 플랫폼(10)상의 미세유동 구조물의 구성은 미세유동 장치(1)의 용도에 따라 상이할 수 있다.
하나 이상의 챔버(20)는 플랫폼(10)상의 미세유동 구조물에서 수행된 시료의 생화학 반응 결과를 검출하기 위한 챔버들이다. 각각의 챔버(20)는 유체 시료를 수용할 수 있도록 형성될 수 있다. 도면에 도시된 챔버(20)의 형상 및 개수는 예시적인 것으로서, 챔버(20)의 형상 및 개수는 미세유동 장치(1)의 용도에 따라 상이할 수 있다. 하나 이상의 챔버(20)는 플랫폼(10)의 회전 중심(11)을 중심으로 하는 원호(圓弧)상에 배치될 수 있다. 챔버(20)의 개수 및 배치 형태에 따라 상기 원호는 원주(圓周)(12) 형태로 연장될 수도 있다.
홈 위치 마크(30)는, 플랫폼(10)에 형성되어 플랫폼(10)의 회전으로 인한 챔버(20)의 이동 경로 또는 그 연장선상에 배치될 수 있다. 예컨대, 홈 위치 마크(30)는 하나 이상의 챔버(20)가 위치하는 동일한 원주(12)상에 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 챔버(20) 및 홈 위치 마크(30)는 원주(12)상에 일정한 간격으로 배열될 수도 있다. 홈 위치 마크(30)의 개수는 복수 개일 수도 있다.
홈 위치 마크(30)는 미세유동 장치(1)에서 각 챔버(20)의 위치를 결정하기 위한 원점(原點)이 되는 부분이다. 본 명세서에서는, 미세유동 장치(1)를 회전시키면서 미세유동 장치(1)에 광을 조사하는 경우, 홈 위치 마크(30)가 후술하는 발광부 및 수광부 사이에 놓여지게 되는 회전 각도를 "기준각" 이라고 지칭한다. 또한, 이때의 미세유동 장치(1)의 위치를 "홈 위치" 라고 지칭한다.
홈 위치 마크(30)는 챔버(20)와 광 투과도가 상이한 물질 또는 구성으로 이 루어질 수 있다. 일 실시예에서, 홈 위치 마크(30)는 챔버(20)에 비하여 광 투과도가 높은 물질 또는 구성으로 이루어질 수도 있다. 챔버(20)의 광 투과도는 챔버(20)에 수용되는 시료의 종류 및/또는 유무에 따라 가변적일 수 있으므로, 홈 위치 마크(30)는 챔버(20)에 수용 가능한 시료를 고려하여 챔버(20)의 최대 광 투과도에 비해 더 높은 광 투과도를 갖는 물질 또는 구성으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 홈 위치 마크(30)는 플랫폼(10)을 관통하는 홀(hole)일 수도 있다. 홈 위치 마크(30)는 복수 개의 홀을 포함할 수도 있다. 챔버(20)는 폴리머 또는 유리 등으로 적어도 어느 하나의 면이 막힌 구조일 수 있으므로, 플랫폼(10)을 관통하는 홀은 챔버(20)에 비해 흡수 또는 반사에 의한 광손실이 적어 더 높은 광 투과도를 가질 수 있다. 도 1에서 홈 위치 마크(30)는 원 형상의 홀로 도시되나, 홈 위치 마크(30)는 타원형, 다각형, 또는 다른 상이한 형상의 홀일 수도 있다. 또는, 홈 위치 마크(30)는 플랫폼(10)에 형성된 그루브(groove)일 수도 있다.
다른 실시예에서, 홈 위치 마크(30)는 챔버(20)에 비해 광 투과도가 낮은 물질 또는 구성으로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 홈 위치 마크(30)는 광 반사 영역 또는 흡광 영역을 포함할 수 있다. 광 반사 영역은 거울과 같이 입사된 광을 반사하는 물질 또는 구조를 포함할 수 있다. 또한 흡광 영역은 검은색의 물질과 같이 광을 흡수하는 물질 또는 구조를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 광 반사 영역 또는 흡광 영역은, 입사된 광의 전부 또는 적어도 일부를 반사 또는 흡수한 결과, 챔버(20)와 비교하여 상대적으로 낮은 광 투과도를 갖는 영역을 의미한다.
또 다른 실시예에서, 홈 위치 마크(30)는 챔버(20)에 비해 광 투과도가 높은 영역과 챔버(20)에 비해 광 투과도가 낮은 영역을 각각 하나 이상 조합하여 형성될 수도 있다. 예를 들어, 홈 위치 마크(30)는 광 반사 영역을 포함하되, 상기 광 반사 영역 내의 소정의 영역에는 플랫폼(10)을 관통하는 홀이 형성되어 있을 수도 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 미세유동 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 미세유동 시스템은 전술한 미세유동 장치(1), 미세유동 장치(1)를 사이에 두고 위치하는 발광부(2)와 수광부(3), 및 미세유동 장치(1)를 회전시키는 회전 구동부(5)를 포함할 수 있다. 발광부(2)는 소정의 파장의 광을 조사하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 발광부(2)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 레이저 다이오드(Laser Diode; LD), 또는 다른 적당한 발광 소자를 포함할 수 있다. 발광부(2)에 의해 조사되는 광의 파장은 미세유동 장치(1)의 용도 및 시료의 종류 등에 기초하여 결정될 수 있다.
미세유동 장치(1)는 발광부(2) 및 수광부(3) 사이에 위치하며 회전 구동부(5)에 의해 회전될 수 있다. 미세유동 장치(1)가 회전되는 동안 발광부(2)에 의하여 미세유동 장치(1)에 광이 조사될 수 있다. 미세유동 장치(1)의 상세한 구성은 도 1을 참조하여 전술한 실시예와 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.
회전 구동부(5)는 미세유동 장치(1)의 회전 중심(11)에 연결되어 미세유동 장치(1)를 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 회전 구동부(5)는 미세유동 장치(1)를 장착하고 회전할 수 있도록, 모터(motor)의 일종인 스핀들 모터를 포함할 수도 있다. 회전 구동부(5)는 미세유동 장치(1)의 챔버(20) 및 홈 위치 마크(30)가 수광부(2) 와 발광부(3) 사이의 광 경로를 통과하도록 미세유동 장치(1)를 회전시킬 수 있다. 홈 위치 마크(30)가 초기에 어느 위치에 있더라도 홈 위치 마크(30)에 광이 조사되도록 하기 위하여, 회전 구동부(5)는 기준각 검출 과정에서 미세유동 장치(1)를 적어도 1회전 시킬 수 있다.
수광부(3)는 미세유동 장치(1)를 투과한 광을 검출하기 위한 소자이다. 예컨대, 수광부(3)는 포토 다이오드(photo diode) 또는 다른 적당한 수광 소자를 포함할 수 있다. 수광부(3)에 입사되는 광의 세기는 미세유동 장치(1)의 각 영역의 광 투과도에 비례한다. 예컨대, 홈 위치 마크(30)가 챔버(20)에 비해 높은 광 투과도를 갖는 경우, 챔버(20)를 투과한 광에 비하여 홈 위치 마크(30)를 투과한 광이 더 큰 세기를 가질 수 있다. 반대로 홈 위치 마크(30)가 챔버(20)에 비해 낮은 광 투과도를 갖는 경우, 홈 위치 마크(30)를 투과한 광에 비하여 챔버(20)를 투과한 광이 더 큰 세기를 가질 수도 있다.
일 실시예에 따른 미세유동 시스템은, 수광부(3)에 입사되는 광의 세기를 미리 설정된 한계값과 비교함으로써, 홈 위치 마크(30)가 발광부(2)와 수광부(3) 사이에 놓여지는 회전 각도인 기준각을 검출하는 제어부(4)를 포함할 수도 있다. 상기 미리 설정된 한계값은, 챔버(20)에 수용 가능한 시료를 고려하여, 챔버(20)를 투과한 광의 세기의 최대값보다 더 큰 값, 또는 챔버(20)를 투과한 광의 세기의 최소값보다 더 작은 값으로 결정될 수 있다. 또한, 홈 위치 마크(30)가 광 투과도가 높은 영역 및 광 투과도가 낮은 영역을 조합하여 형성된 경우에는 서로 상이한 복수 개의 한계값을 이용하여 기준각을 검출할 수도 있다. 제어부(4)에서 기준각을 검출하는 구체적인 과정에 대해서는 도 3 및 4를 참조하여 상세히 후술한다.
전술한 미세유동 시스템에서는 발광부(2) 및 수광부(3)를 이용하여, 챔버(20)뿐만 아니라 챔버(20)와 동일 원호상에 위치하는 홈 위치 마크(30)의 흡광도(또는 광 투과도)를 측정할 수 있다. 따라서 홈 위치의 검출을 위한 별도의 광원 및 광 검출기를 구비하지 않으므로, 광 검출기들 사이의 기구적인 정렬상의 오차, 또는 반응 속도 차이로 인한 시간차 등이 발생하지 않아 측정 오차를 감소 및/또는 제거시킬 수 있다. 나아가 별도의 광원 및 광 검출기를 사용하지 않는 만큼 구성이 간소하며 비용이 절감될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따라 미세유동 장치의 기준각을 검출하는 과정을 도시한 그래프이다. 도 3의 그래프는, 홈 위치 마크로서 플랫폼을 관통하는 홀을 구비한 미세유동 장치를 1회전시키면서, 미세유동 장치의 회전 각도에 따른 수광부의 출력을 나타낸다.
설명의 편의를 위하여, 도 2 및 도 3을 참조하여 일 실시예에 따른 미세유동 장치의 기준각 검출 방법에 대하여 설명한다. 도 3에 도시된 2개의 그래프는 각각 미리 설정된 한계값(100) 및 수광부(3)의 출력(200)에 대응되는 신호를 나타낸다. 수광부(3)의 출력(200)은 수광부(3)에 입사된 광의 세기에 비례하며, 이는 미세유동 장치(1)의 회전 각도에 따라 발광부(2)와 수광부(3) 사이에 위치하는 영역의 광 투과도에 비례한다.
한계값(100)은 챔버(20)를 투과한 광의 세기의 최대값보다 더 큰 값을 가지 므로, 수광부(3)의 출력(200)이 한계값(100) 이상으로 증가하는 각도(θ0)를 검출하면 미세유동 장치(1)의 기준각을 검출할 수 있다. 즉, 미세유동 장치(1)가 초기 위치로부터 각도(θ0)만큼 회전되었을 때 홈 위치 마크(30)가 발광부(2) 및 수광부(3) 사이에 놓여지며, 따라서 이때의 미세유동 장치(1)의 위치가 홈 위치가 된다.
일 실시예에서, 제어부(4)에는 미세유동 장치(1)의 기계적인 형상으로부터 미리 측정된 홈 위치 마크(30)와 하나 이상의 챔버(20) 사이의 상대 각도가 저장되어 있을 수도 있다. 미세유동 장치(1)의 기준각(θ0)이 검출되면, 제어부(4)는 미리 저장되어 있는 홈 위치 마크(30)와 각 챔버(20) 사이의 상대 각도를 이용하여 각 챔버(20)의 위치에 대응되는 회전 각도를 산출할 수 있다. 도 3에서 각도(θ0)는 기준각을 나타내며, 각도들(θ1, θ2, ..., θN)은 기준각(θ0)으로부터 산출되며 각 챔버(20)의 위치에 대응되는 회전 각도를 나타낸다.
제어부(4)는 각 챔버(20)들의 위치에 대응되는 회전 각도에 따라 회전 구동부(5)를 제어함으로써, 미세유동 장치(1)를 회전시켜, 미세유동 장치(1)의 하나 이상의 챔버(20) 중 목적하는 챔버(20)를 발광부(2) 및 수광부(3) 사이의 광 경로에 정렬시킬 수도 있다. 예컨대, 미세유동 장치(1)의 홈 위치가 결정되면, 제어부(4)는 홈 위치로부터 일 방향을 따라 인접한 챔버(20)사이의 상대 각도만큼 순차적으로 미세유동 장치(1)를 회전시킬 수 있다.
도 3의 그래프는 홀 형태의 홈 위치 마크(3)를 이용하여 얻은 결과이므로, 기준각(θ0)에서 수광부(3)의 출력(200)이 한계값(100) 이상으로 증가하게 된다. 반면 다른 실시예에서 챔버(20)에 비해 광 투과도가 낮은 홈 위치 마크(30)를 사용하는 경우, 수광부(3)의 출력(200)이 소정의 한계값 이하로 감소하는 것을 통하여 기준각을 검출할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 홈 위치 마크(30)가 광 투과도가 높은 영역 및 광 투과도가 낮은 영역을 조합하여 형성되는 경우에는, 복수 개의 한계값을 이용하여 기준각을 검출할 수도 있다.
도 4는 다른 실시예에 따라 미세유동 장치의 기준각을 검출하는 과정을 도시한 그래프이다. 도 4는 도 3의 그래프에서 기준각(θ0)에 인접한 영역을 확대하여 도시한다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 수광부(3)의 출력(200)이 처음으로 한계값(100) 이상으로 증가하는 각도를 θA, 수광부(3)의 출력(200)이 다시 한계값(100) 이하로 감소하는 각도를 θB라 할 경우, 미세유동 장치(1)의 기준각(θ0)은 상기 θA 및 상기 θB의 평균값으로 하기 수학식 1에 의하여 산출될 수도 있다.
θ0 = (θA + θB) / 2
이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로 부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 미세유동 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 미세유동 시스템의 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 미세유동 장치에서 기준각을 검출하는 방법을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 3의 그래프에서 기준각에 인접한 영역을 확대하여 도시한 그래프이다.

Claims (15)

  1. 회전 가능한 플랫폼;
    상기 플랫폼상에 위치하는 챔버; 및
    상기 플랫폼상에 위치하며, 상기 플랫폼의 회전에 따른 상기 챔버의 이동 경로 또는 상기 이동 경로의 연장선상에 배치되고,상기 챔버와 광 투과도가 상이한 홈 위치 마크(home position mark)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버 및 상기 홈 위치 마크는, 상기 플랫폼의 회전 중심을 중심으로 하는 원호상에 위치하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 홈 위치 마크는 상기 챔버에 비해 높은 광 투과도를 갖는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 홈 위치 마크는 상기 플랫폼을 관통하는 홀(hole)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 홈 위치 마크는 상기 챔버에 비해 낮은 광 투과도를 갖는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 홈 위치 마크는 광 반사 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 홈 위치 마크는 흡광 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 홈 위치 마크는,
    상기 챔버에 비해 광 투과도가 높은 제1 영역 및 상기 챔버에 비해 광 투과도가 낮은 제2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  9. 광을 조사하는 발광부;
    상기 발광부로부터 조사된 광이 입사 가능하게 배치되는 수광부;
    상기 발광부와 상기 수광부 사이에 배치되는 회전 가능한 플랫폼, 상기 플랫폼상에 위치하는 챔버, 및 상기 플랫폼상에 위치하며, 상기 플랫폼의 회전에 따른 상기 챔버의 이동 경로 또는 상기 이동 경로의 연장선상에 배치되고, 상기 챔버와 광 투과도가 상이한 홈 위치 마크를 포함하는 미세유동 장치;
    상기 미세유동 장치를 회전시키는 회전 구동부; 및
    상기 수광부에 입사된 광의 크기를 미리 설정된 한계값과 비교하여 상기 미세유동 장치의 기준각을 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 챔버 및 상기 홈 위치 마크는, 상기 플랫폼의 회전 중심을 중심으로 한 원호상에 위치하는 것을 특징으로 하는 미세유동 시스템.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 회전 구동부는, 상기 챔버 및 상기 홈 위치 마크가 상기 수광부 및 상기 발광부 사이의 광 경로를 통과하도록 상기 미세유동 장치를 회전시키는 것을 특징으로 하는 미세유동 시스템.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는, 검출된 기준각으로부터 상기 챔버의 위치에 대응되는 상기 미세유동 장치의 회전 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 미세유동 시스템.
  13. 회전 가능한 플랫폼, 상기 플랫폼상에 위치하는 챔버, 및 상기 플랫폼상에 위치하며, 상기 플랫폼의 회전에 따른 상기 챔버의 이동 경로 또는 상기 이동 경로의 연장선상에 배치되고, 상기 챔버와 광 투과도가 상이한 홈 위치 마크를 포함하는 미세유동 장치를 회전시키는 단계;
    상기 미세유동 장치에 광을 조사하는 단계;
    상기 미세유동 장치를 투과한 광을 검출하는 단계; 및
    검출된 광의 크기를 미리 설정된 한계값과 비교하여 상기 미세유동 장치의 기준각을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치의 기준각 검출 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 챔버 및 상기 홈 위치 마크는 상기 플랫폼의 회전 중심을 중심으로 한 원호상에 위치하며,
    상기 미세유동 장치에 광을 조사하는 단계는, 상기 원호상에 광을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치의 기준각 검출 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    검출된 기준각으로부터 상기 챔버의 위치에 대응되는 상기 미세유동 장치의 회전 각도를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치의 기준각 검출 방법.
KR1020090068278A 2009-07-27 2009-07-27 미세유동 장치, 이를 포함하는 미세유동 시스템 및 미세유동 장치의 기준각 검출 방법 KR20110010922A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090068278A KR20110010922A (ko) 2009-07-27 2009-07-27 미세유동 장치, 이를 포함하는 미세유동 시스템 및 미세유동 장치의 기준각 검출 방법
US12/722,597 US20110017905A1 (en) 2009-07-27 2010-03-12 Microfluidic device, microfluidic system including the same, and method for detecting reference angle of the microfluidic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090068278A KR20110010922A (ko) 2009-07-27 2009-07-27 미세유동 장치, 이를 포함하는 미세유동 시스템 및 미세유동 장치의 기준각 검출 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110010922A true KR20110010922A (ko) 2011-02-08

Family

ID=43496468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090068278A KR20110010922A (ko) 2009-07-27 2009-07-27 미세유동 장치, 이를 포함하는 미세유동 시스템 및 미세유동 장치의 기준각 검출 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20110017905A1 (ko)
KR (1) KR20110010922A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101306338B1 (ko) * 2011-11-09 2013-09-06 삼성전자주식회사 미세유동장치 및 이를 포함하는 미세유동시스템
KR20150012101A (ko) * 2013-07-24 2015-02-03 삼성전자주식회사 검사장치 및 그 제어방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8952591B2 (en) * 2010-11-03 2015-02-10 Regal Beloit America, Inc. Rotor lamination shaping for minimum core loss in SRMs
CN103018665A (zh) * 2012-12-03 2013-04-03 四川省电力公司绵阳电业局 高压柜光电透析探测装置
CN111060018B (zh) * 2014-04-28 2022-02-01 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 样本形态监测装置及方法
EP3488247B1 (en) * 2016-07-21 2021-05-19 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Eliminating source lamp intensity drift effect using reference measurement between cuvettes
US11047870B2 (en) 2016-07-21 2021-06-29 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Photometric cuvette mapping
EP3450959A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-06 Biosurfit, S.A. Detection method
CN114636394B (zh) * 2022-03-14 2023-11-10 苏州西热节能环保技术有限公司 一种双曲线冷却塔形变风险在线监测方法及其专用系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0695027B2 (ja) * 1989-10-26 1994-11-24 株式会社オプテックディディ・メルコ・ラボラトリー 光ロータリーエンコーダ
US6043483A (en) * 1997-12-29 2000-03-28 Radica China Limited Apparatus and method using an indexed-encoder to sense the absolute position of an object with a single set of optics
JP3627531B2 (ja) * 1998-09-30 2005-03-09 セイコーエプソン株式会社 情報処理装置
US7088650B1 (en) * 1999-08-23 2006-08-08 Worthington Mark O Methods and apparatus for optical disc data acquisition using physical synchronization markers
JP4194787B2 (ja) * 2002-03-14 2008-12-10 パナソニック株式会社 分析装置とそれに使用する分析用ディスク
WO2003087779A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-23 Gyros Ab Homing process
WO2006130111A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Gyros Patent Ab Spinner home sequence
US7527763B2 (en) * 2005-07-05 2009-05-05 3M Innovative Properties Company Valve control system for a rotating multiplex fluorescence detection device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101306338B1 (ko) * 2011-11-09 2013-09-06 삼성전자주식회사 미세유동장치 및 이를 포함하는 미세유동시스템
KR20150012101A (ko) * 2013-07-24 2015-02-03 삼성전자주식회사 검사장치 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20110017905A1 (en) 2011-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110010922A (ko) 미세유동 장치, 이를 포함하는 미세유동 시스템 및 미세유동 장치의 기준각 검출 방법
KR101278154B1 (ko) 원심력 기반의 미세유동 장치, 이를 구비한 미세유동시스템 및, 상기 미세유동 장치의 홈 위치 결정 방법
JP4423189B2 (ja) 表面プラズモン共鳴に基づく検出装置
US8242433B2 (en) Centrifugal force based platform, microfluidic system including the same, and method of determining home position of the platform
KR100601964B1 (ko) 다채널 다중 컬러 측정을 위한 광검출장치 및 이를 채용한다채널 시료 분석기
KR101410752B1 (ko) 광학 검출 장치, 광학 검출 방법, 및 상기 광학 검출장치를 포함하는 미세유동 시스템
US8325329B2 (en) Sample detector and measurement device equipped with the same
WO2012036075A1 (ja) 屈折率測定装置、及び屈折率測定方法
KR101338930B1 (ko) 광학 검출기 시험 장치
JP2013238591A (ja) 感光性樹脂膜の重合監視のための低コストの測定システム
CN109416244B (zh) 间隙计测装置和间隙控制系统
ATE556311T1 (de) Photometrische detektion in der ebene einer drehbaren scheibe
JPH02173719A (ja) 光透過型分光計
JPS62126327A (ja) ポジシヨンセンサ及び該ポジシヨンセンサを使用した遠心分析器
JP4710347B2 (ja) 分析装置およびそれに使用する分析ディスク
JP2007178325A (ja) 光学測定装置検査用チップ、光学測定装置の検査方法、光学測定装置の製造方法、及び光学測定装置の使用方法
US7145129B2 (en) Method for optimizing performance of optical encoders operating in a fluid
KR20010077924A (ko) 반사형 센서
JP6287195B2 (ja) 蛍光測定装置
EP3403074B1 (en) Probing film that absorbs and reacts with gases, with transmitted light for higher gas sensitivity
JP2009236504A (ja) 分析装置
CN115389425A (zh) 双检测器气体检测系统
US20170102325A1 (en) Concentration measurement device
JP7364293B2 (ja) 気体と浮遊物質を検出するための光学検出器
EP3492882B1 (en) Liquid level detection sensor and specimen testing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application