KR20130067200A - Extremely high aspect ratio filter for capturing cell - Google Patents
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Abstract
Description
개시된 실시예들은 높은 종횡비를 갖는 세포 포획용 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 샘플 내에 있는 소정 크기 이상의 세포나 입자들을 용이하게 포획할 수 있는 동시에 포획된 세포나 입자들에 의한 유로의 폐색(clogging)을 방지하고 포획된 세포나 입자들에 작용하는 스트레스를 감소시킬 수 있는 필터에 관한 것이다.The disclosed embodiments relate to a cell capture filter having a high aspect ratio, and more particularly to clogging a flow path by trapped cells or particles while being able to easily capture cells or particles of a predetermined size or more in a sample. ), And to reduce the stress on the captured cells or particles.
암은 조기 발견이 중요하기 때문에, 빠르고 간편하며 정확한 검사 방법을 찾기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 최근에는 혈액 내에 포함되어 있는 순환 종양 세포(circulating tumor cell; CTC)를 혈액으로부터 포획하여 암을 진단하는 방법이 제안되고 있다. 그러나 CTC는 109 개의 세포 중에서 1 개가 발견될 정도로 그 양이 매우 적기 때문에 포획하기가 매우 어렵다. 예를 들어, 유방암의 경우에는 혈액 약 7.5㎖ 중에 약 5개 미만의 CTC가 발견되며, 대장암의 경우에는 혈액 약 7.5㎖ 중에 약 3개 미만의 CTC가 발견될 수 있다. 따라서, 정확한 암진단을 위해서는 희소한 CTC를 소실없이 포획하는 것이 중요하다. 뿐만 아니라, CTC는 쉽게 사멸되기 때문에 세포에 악영향을 미치는 환경을 최소화 하면서 포획이 이루어져야 한다.Because cancer is important for early detection, many studies are being conducted to find a fast, simple and accurate test method. Recently, a method of diagnosing cancer by capturing circulating tumor cells (CTCs) contained in blood from blood has been proposed. However, CTCs are very difficult to capture because they are so small that one in 10 9 cells is found. For example, less than about 5 CTCs may be found in about 7.5 ml of blood in breast cancer, and less than about 3 CTCs in about 7.5 ml of blood in colorectal cancer. Therefore, it is important to capture rare CTCs without loss for accurate cancer diagnosis. In addition, because CTC is easily killed, capture should be made while minimizing the adverse effects on the cells.
CTC의 포획은 예를 들어 혈액 내의 적혈구와 백혈구를 흘려보내고 CTC만을 걸러내는 필터를 이용할 수 있다. 그러한 필터는 통상적으로 혈액이 흐를 수 있는 미세 유로 내에 기둥 형태의 다수의 복잡한 패턴들이 형성된 구조를 갖는다. 그러면 비교적 크기가 작은 적혈구와 백혈구는 패턴들 사이를 지나갈 수 있지만, 크기가 큰 CTC는 패턴들 사이에 포획될 수 있다. 그러나, 이러한 구조의 필터에서는 포획된 CTC에 의해 유로가 폐색될 수 있다. 일단 폐색이 발생하게 되면, CTC에 스트레스가 작용하여 CTC가 손상될 수도 있으며, CTC와 함께 백혈구들이 포획되어 분석 효율이 저하되고 분석 시간이 증가하게 될 수 있다.Capture of CTCs may use, for example, a filter that flows red and white blood cells in the blood and filters out only the CTCs. Such a filter typically has a structure in which a plurality of complex patterns in the form of pillars are formed in a microchannel through which blood can flow. Relatively small red blood cells and white blood cells can then pass between the patterns, but large CTCs can be trapped between the patterns. However, in the filter having such a structure, the flow path may be blocked by the captured CTC. Once occlusion occurs, stress on the CTC may damage the CTC, and white blood cells may be trapped along with the CTC, resulting in decreased assay efficiency and increased assay time.
샘플 내에 있는 소정 크기 이상의 세포나 입자들을 용이하게 포획할 수 있는 동시에 포획된 세포나 입자들에 의한 유로의 폐색을 방지하고 포획된 세포나 입자들에 작용하는 스트레스를 감소시킬 수 있는 필터를 제공한다.Provides a filter that can easily capture cells or particles of a predetermined size or more in the sample, while preventing the blockage of the flow path by the captured cells or particles and reducing the stress on the captured cells or particles. .
본 발명의 일 유형에 따른 필터는, 샘플이 유입되는 유입구; 샘플이 배출되는 배출구; 상기 유입구와 배출구 사이에서 샘플이 흐르도록 서로 대향하는 제 1 바닥면과 제 2 바닥면을 갖는 유로; 및 상기 유로를 통해 흐르는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자를 포획하기 위하여 상기 유로 내에 배치된 필터부;를 포함할 수 있으며, 상기 필터부는 상기 유로를 가로막도록 상기 유로의 제 2 바닥면으로부터 제 1 바닥면을 향해 돌출된 배리어, 및 상기 배리어와 상기 유로의 제 1 바닥면 사이에 형성된 간극을 포함할 수 있다.Filter according to one type of the present invention, the sample inlet; An outlet through which the sample is discharged; A flow passage having a first bottom surface and a second bottom surface facing each other such that a sample flows between the inlet and the outlet; And a filter part disposed in the flow path to capture target cells or target particles in the sample flowing through the flow path, wherein the filter part comprises a first bottom from the second bottom surface of the flow path so as to block the flow path. It may include a barrier protruding toward the surface, and a gap formed between the barrier and the first bottom surface of the flow path.
상기 간극의 크기는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자의 크기보다 작을 수 있다.The size of the gap may be smaller than the size of the target cells or target particles in the sample.
예를 들어, 상기 필터부의 폭과 상기 간극 사이의 종횡비는 적어도 1,000:1일 수 있다.For example, an aspect ratio between the width of the filter portion and the gap may be at least 1,000: 1.
일 실시예에서, 상기 배리어는 경사진 측벽을 가질 수 있다.In one embodiment, the barrier may have an inclined sidewall.
상기 필터부는 상기 유입구보다 상기 배출구에 더 가깝게 배치될 수 있다.The filter portion may be disposed closer to the outlet than the inlet.
일 실시예에서, 상기 유로는, 상기 유입구와 연결되는 제 1 단부, 상기 배출구와 연결되는 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 중심부를 포함하며, 상기 제 1 단부는 상기 유입구로부터 상기 중심부를 향하여 점점 넓어지도록 테이퍼진 형태를 갖고, 상기 제 2 단부는 상기 중심부로부터 상기 배출구를 향하여 점점 좁아지도록 테이퍼진 형태를 가질 수 있다.In one embodiment, the flow path includes a first end connected to the inlet, a second end connected to the outlet, and a central portion between the first end and the second end, wherein the first end is the inlet. It may have a tapered shape so as to gradually widen toward the center from, and the second end may have a tapered shape so as to become narrower toward the outlet from the center.
상기 필터는 상기 필터부와 상기 유입구 사이의 유로 내에 배치된 유체 저항부를 더 포함할 수 있다.The filter may further include a fluid resistance part disposed in the flow path between the filter part and the inlet.
또한, 상기 필터는 상기 유체 저항부와 상기 유로의 제 1 단부 사이에 형성된 미세 채널을 더 포함할 수 있다.The filter may further include a fine channel formed between the fluid resistance part and the first end of the flow path.
예를 들어, 상기 유체 저항부는 마름모 또는 다이아몬드의 형태를 가질 수 있다.For example, the fluid resistance portion may have a rhombus or diamond shape.
일 실시예에서, 상기 유체 저항부는 상기 유로의 제 2 바닥면으로부터 돌출하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the fluid resistance portion may be formed to protrude from the second bottom surface of the flow path.
또한, 본 발명의 다른 유형에 따른 필터는, 제 1 표면을 갖는 제 1 기판; 상기 제 1 기판의 제 1 표면과 접합되어 있는 제 2 표면을 갖는 제 2 기판; 제 1 기판 또는 제 2 기판을 각각 관통하여 형성된 유입구와 배출구; 상기 유입구와 배출구 사이에서 상기 제 2 기판의 제 2 표면을 식각하여 형성된 유로; 및 상기 유로를 통해 흐르는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자를 포획하기 위하여 상기 유로 내에 배치된 필터부;를 포함할 수 있으며, 상기 필터부는, 상기 유로를 가로막도록 상기 유로의 바닥면으로부터 돌출된 배리어; 상기 배리어와 대응하는 제 1 기판의 제 1 표면 상의 영역을 식각하여 형성된 홈; 및 상기 홈과 상기 배리어 사이에 형성된 간극;을 포함할 수 있다.In addition, a filter according to another type of the present invention comprises: a first substrate having a first surface; A second substrate having a second surface bonded to the first surface of the first substrate; An inlet and an outlet formed through the first substrate and the second substrate, respectively; A flow path formed by etching the second surface of the second substrate between the inlet and the outlet; And a filter part disposed in the flow path to capture target cells or target particles in the sample flowing through the flow path, wherein the filter part comprises: a barrier protruding from the bottom surface of the flow path to intersect the flow path; A groove formed by etching an area on a first surface of the first substrate corresponding to the barrier; And a gap formed between the groove and the barrier.
예를 들어, 상기 홈의 폭은 상기 배리어의 상부 표면의 폭보다 넓을 수 있다.For example, the width of the groove may be wider than the width of the top surface of the barrier.
상기 필터는 상기 필터부와 상기 유입구 사이의 유로 내에 배치된 유체 저항부를 더 포함할 수 있으며, 상기 유체 저항부의 상부 표면 및 상기 배리어의 상부 표면은 상기 제 2 기판의 제 2 표면과 동일한 높이를 가질 수 있다.The filter may further include a fluid resistance portion disposed in the flow path between the filter portion and the inlet, wherein an upper surface of the fluid resistance portion and an upper surface of the barrier have the same height as the second surface of the second substrate. Can be.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터는, 샘플이 유입되는 유입구; 샘플이 배출되는 배출구; 상기 유입구와 배출구 사이에서 샘플이 흐르도록 서로 대향하는 제 1 바닥면과 제 2 바닥면을 갖는 유로; 및 상기 유로를 통해 흐르는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자를 포획하기 위하여 상기 유로 내에 배치된 적어도 2개의 필터부;를 포함하며, 상기 적어도 2개의 필터부는 상기 유로 내에서 샘플이 흐르는 방향을 따라 서로 나란하게 배열되어 있고, 각각의 필터부는 상기 유로를 가로막도록 상기 유로의 제 2 바닥면으로부터 제 1 바닥면을 향해 돌출된 배리어, 및 상기 배리어와 상기 유로의 제 1 바닥면 사이에 형성된 간극을 포함할 수 있다.In addition, the filter according to another embodiment of the present invention, the sample inlet; An outlet through which the sample is discharged; A flow passage having a first bottom surface and a second bottom surface facing each other such that a sample flows between the inlet and the outlet; And at least two filter portions disposed in the flow passage to capture target cells or target particles in the sample flowing through the flow passage, wherein the at least two filter portions are parallel to each other along a direction in which the sample flows in the flow passage. Each filter portion may include a barrier projecting from the second bottom surface of the flow path toward the first bottom surface to intercept the flow path, and a gap formed between the barrier and the first bottom surface of the flow path. Can be.
또한, 본 발명의 또 다른 유형에 따른 필터는, 제 1 표면을 갖는 제 1 기판; 상기 제 1 기판의 제 1 표면과 대향하는 제 2 표면을 가지며, 상기 제 1 기판과 접합되는 제 2 기판; 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판의 중앙부를 관통하여 형성된 유입구; 상기 유입구와 연결되어 있으며, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 공간에 형성된 유로; 상기 유로를 통해 흐르는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자를 포획하기 위하여 상기 유로 내에 배치된 필터부;를 포함하며, 상기 필터부는 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 둘레 부분을 따라 전체적으로 형성될 수 있다.In addition, a filter according to another type of the present invention comprises: a first substrate having a first surface; A second substrate having a second surface opposite the first surface of the first substrate and bonded to the first substrate; An inlet formed through a central portion of the first substrate or the second substrate; A flow passage connected to the inlet and formed in a space between the first substrate and the second substrate; And a filter part disposed in the flow path to capture target cells or target particles in the sample flowing through the flow path, wherein the filter part may be formed along the periphery of the first substrate and the second substrate.
예를 들어, 상기 필터부는, 상기 제 2 기판의 제 2 표면의 둘레 부분을 따라 제 2 표면으로부터 돌출하여 형성된 배리어; 기 배리어와 대응하는 상기 제 1 기판의 제 1 표면의 둘레 부분을 따라 제 1 표면에 음각된 홈; 및 상기 홈과 상기 배리어 사이에 형성된 간극;을 포함할 수 있다.For example, the filter unit may include a barrier formed to protrude from the second surface along a circumferential portion of the second surface of the second substrate; Grooves engraved in the first surface along a peripheral portion of the first surface of the first substrate corresponding to the barrier; And a gap formed between the groove and the barrier.
상기 필터는 상기 제 2 기판의 제 2 표면으로부터 돌출되어 형성된 다수의 분리막을 더 포함할 수 있으며, 상기 다수의 분리막들은 상기 유입구를 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다.The filter may further include a plurality of separators protruding from the second surface of the second substrate, and the plurality of separators may be disposed radially about the inlet.
예를 들어, 각각의 분리막들은 상기 배리어와 연결될 수 있다.For example, each of the separators may be connected to the barrier.
일 실시예에서, 상기 유로는 상기 다수의 분리막들에 의해 서로 분리되어 있는 다수의 유로를 포함할 수 있다.In one embodiment, the flow path may include a plurality of flow paths separated from each other by the plurality of separation membranes.
또한, 인접하는 두 분리막 사이에 형성된 각각의 유로는 유입구로부터 배리어를 향해 그 폭이 점차 넓어질 수 있다.In addition, each flow path formed between two adjacent membranes may gradually widen from the inlet toward the barrier.
개시된 세포 포획용 필터는 높은 종횡비를 갖기 때문에 어느 한 부분에 포획된 세포나 입자가 있더라도 다른 세포들이 우회할 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있다. 따라서, 포획된 세포나 입자들에 의한 유로의 폐색을 방지할 수 있다. 또한, 유로의 폐색이 거의 없기 때문에 포획된 세포들에 스트레스가 작용하여 세포가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 개시된 세포 포획용 필터는 포획된 세포들을 분석하기가 용이한 구조를 갖는다. 또한, 개시된 세포 포획용 필터는 플라스틱이나 유리와 같은 저렴하고 일반적인 재료로도 제작하기 쉽다.Since the disclosed cell capture filter has a high aspect ratio, even if there are trapped cells or particles in any part, it may provide enough space for other cells to bypass. Therefore, the blockage of the flow path by the trapped cells or particles can be prevented. In addition, since there is almost no blockage of the flow path, stress may be applied to the captured cells, thereby preventing the cells from being damaged. In addition, the disclosed cell capture filter has a structure that is easy to analyze the captured cells. In addition, the disclosed cell capture filter is easy to manufacture from inexpensive and common materials such as plastic or glass.
도 1은 일 실시예에 따른 세포 포획용 필터의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 세포 포획용 필터의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 세포 포획용 필터의 두 기판에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 두 기판을 접합한 상태를 보이는 개략적인 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 세포 포획용 필터의 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 세포 포획용 필터의 동작을 예시적으로 보이는 개략적인 부분 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 세포 포획용 필터의 동작을 예시적으로 보이는 개략적인 평면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 세포 포획용 필터의 동작을 예시적으로 보이는 개략적인 부분 단면도와 부분 평면도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 세포 포획용 필터의 필터부에 대한 부분 단면도이다.
도 10 및 도 11은 또 다른 실시예에 따른 세포 포획용 필터의 개략적인 분해 사시도이다.
도 12는 도 10에 도시된 세포 포획용 필터에 대한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic perspective view of a cell capture filter according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the cell capture filter shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of two substrates of the cell capture filter shown in FIG. 1.
4 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which two substrates illustrated in FIG. 3 are bonded to each other.
5 is a schematic cross-sectional view of a cell capture filter according to another embodiment.
6 is a schematic partial cross-sectional view showing the operation of the cell capture filter shown in FIG.
FIG. 7 is a schematic plan view illustrating an operation of the cell capture filter illustrated in FIG. 1.
8 is a schematic partial cross-sectional view and a partial plan view showing an exemplary operation of the cell capture filter shown in FIG.
9 is a partial cross-sectional view of a filter unit of a cell capture filter according to another embodiment.
10 and 11 are schematic exploded perspective views of a cell capture filter according to another embodiment.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the cell capture filter shown in FIG. 10.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 높은 종횡비를 갖는 세포 포획용 필터에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail for the cell capture filter having a high aspect ratio. In the following drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size of each element in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
먼저, 도 1은 일 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)의 개략적인 사시도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)는 검사될 샘플이 유입되는 유입구(122), 검사된 샘플이 배출되는 배출구(123), 상기 유입구(122)와 배출구(123) 사이에서 샘플이 흐르도록 형성된 유로(124), 및 유로(124)를 통해 흐르는 샘플 내에 있는 타깃 세포 또는 타깃 입자를 포획하기 위하여 유로(124)를 가로질러 형성된 필터부(130)를 포함할 수 있다. 필터부(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 유입구(122)보다 배출구(123)에 더 가깝게 배치될 수 있다.First, FIG. 1 is a schematic perspective view of a
또한, 일 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)는 상기 유입구(122)와 필터부(130) 사이의 유로(124) 내에서 유입구(122)에 가깝게 배치된 유체 저항부(125)를 더 포함할 수 있다. 유체 저항부(125)로 인해, 도 1에 도시된 바와 같이, 유입구(122)로부터 유입된 샘플은 유체 저항부(125)와 유로(124)의 내벽 사이에 형성된 2개의 좁은 미세 채널(126)을 통해 유로(124)의 가장가리 쪽으로 흐르게 된다. 그런 후 샘플은 화살표로 표시된 바와 같이 유로(125)의 가장자리로부터 중앙으로 흐르게 될 수 있다. 이러한 유체 저항부(125)는 유입구(122)로 유입된 샘플의 속도와 유선(stream line)의 분포 등을 제어할 수 있다. 예를 들어, 유체 저항부(125)는 유입구(122)로부터 유입된 샘플이 직접 유로(124)로 흘러들어가는 것을 방지하여 샘플의 속도를 감소시킬 수 있으며, 유로(124)에서의 샘플의 속도를 일정한 범위 내에서 유지되게 할 수 있다. 또한, 유체 저항부(125)는 샘플의 유선이 유로(124) 내에서 고르게 분포하게 할 수 있으며 각 유선의 길이가 비슷하게 할 수 있다. 따라서, 유체 저항부(125)에 의해 샘플이 유로(124)를 따라 고르게 흐르게 될 수 있으며, 필터부(130)의 어느 특정 영역에 샘플이 집중되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 유체 저항부(125)는 마름모 또는 다이아몬드의 형태를 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 유체 저항부(125)의 모양은 삼각형, 사각형 등의 다각형일 수 있으며, 또한, 원형, 타원형, 부채꼴, 유선형 또는 상기 모양들을 조합한 형태 등일 수도 있다.As shown in FIG. 1, the
본 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)는, 예컨대, 상술한 유입구(122), 배출구(123), 유로(124), 유체 저항부(125), 필터부(130) 등이 형성되어 있는 평평한 표면을 갖는 2장의 기판(110, 120)을 접합하여 형성될 수 있다. 도 2는 이러한 기판(110, 120)의 표면 구조를 보이는 본 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)의 개략적인 분해 사시도이다.The
도 2를 참조하면, 먼저 제 1 기판(110)은 평평한 제 1 표면(111)을 갖는다. 제 1 기판(110)은 폭(W)이 길이(L)보다 2배 또는 그 이상 넓은 장방형의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 기판(110)의 폭(W)은 약 3cm, 길이(L)는 약 1.5cm일 수 있다. 제 1 표면(111)에는 필터부(130)의 일부를 구성하는 미세한 홈(115)이 형성될 수 있다. 상기 홈(115)은 제 1 기판(110)의 폭 방향을 따라 길고 좁은 일직선 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 홈(115)은 제 1 기판(110)의 제 1 표면(111)을 습식 식각(wet etching) 방식으로 식각하여 형성될 수 있다. 제 1 기판(110)은 투명한 유리나 투명한 플라스틱 재료로 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제 1 기판(110)의 재료로는, 아크릴레이트(acrylate), 폴리메틸아크릴레이트(polymethylacrylate), PMMA(polymethylmethacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리이미드(polyimide), 에폭시 수지(epoxy resin), PDMS(Polydimethylsiloxane), 파릴렌(parylene) 등이 있다.Referring to FIG. 2, firstly, the
또한, 제 2 기판(120)은 평평한 제 2 표면(121)을 갖는다. 제 2 기판(120)도 역시 제 1 기판(110)과 동일한 폭(W)과 길이(L)를 가질 수 있다. 그러나, 필요에 따라서는, 제 2 기판(120)이 제 1 기판(110)보다 더 크거나 또는 더 작을 수도 있다. 제 2 기판(120)은 포획된 세포나 입자를 관찰할 수 있도록 투명한 유리, 석영, 플라스틱, 폴리머 등의 재료로 이루어질 수 있다.The
도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(120)을 완전히 관통하여 유입구(122)와 배출구(123)가 형성될 수 있다. 유입구(122)와 배출구(123) 사이에는 유로(124)가 형성되어 있다. 예를 들어, 유로(124)는 제 2 표면(121)을 습식 식각 방식으로 식각하여 형성될 수 있다. 또한, 유로(124) 내에는 유체 저항부(125)와 배리어(127)가 유로(124)의 바닥으로부터 돌출하여 형성되어 있다. 예컨대, 유체 저항부(125)와 배리어(127)는, 유로(124)를 형성하기 위하여 제 2 표면(121)을 식각할 때, 마스크(도시되지 않음)를 통해 제 2 표면(121)의 일부 영역이 식각되지 않도록 하여 형성될 수 있다. 따라서, 유체 저항부(125)와 배리어(127)의 상부 표면은 제 2 기판(120)의 제 2 표면(121)과 동일한 높이일 수 있다.As illustrated in FIG. 2, an
한편, 상기 유로(124)는 유입구(122)와 연결되는 영역인 제 1 단부(124a), 배출구(123)와 연결되는 영역인 제 2 단부(124b), 및 상기 제 1 단부(124a)와 제 2 단부(124b) 사이의 영역인 중심부(124c)를 가질 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 단부(124a)와 제 2 단부(124b)는 테이퍼진 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 단부(124a)는 유입구(122)로부터 중심부(124c)를 향하여 점점 넓어질 수 있다. 또한, 제 2 단부(124b)는 중심부(124c)로부터 배출구(123)를 향하여 점점 좁아질 수 있다. 중심부(124c)는 길이(L1)보다 폭(W1)이 매우 넓게 형성될 수 있다. 예를 들어, 중심부(124c)의 폭(W1)과 길이(L1)의 비는 3:1 또는 그 이상일 수 있으며, 100:1 이하일 수 있다. 이 경우, 샘플의 유속이 지나치게 빨라지는 것을 방지할 수 있고 유로(124)에 가해지는 압력을 감소시킬 수 있다.On the other hand, the
도 2에 도시된 바와 같이, 유체 저항부(125)는 배출구(123)보다 유입구(122)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 또한, 유체 저항부(125)는 상기 유로(124)의 제 1 단부(124a)와 유사한 정도로 테이퍼진 형태를 가질 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 유체 저항부(125)는 마름모나 다이아몬드, 또는 다른 다각형 형태를 가질 수 있다. 따라서, 유체 저항부(125)와 유로(124)의 내벽 사이에는 2개의 좁은 미세 채널(126)이 형성될 수 있다. 유체 저항부(125)의 양측 가장자리는 유로(124)의 양측 내벽과 대향하고 있다. 따라서, 유입구(122)로부터 유입된 샘플은 미세 채널(126)을 따라 흐른 후, 유로(124)의 양측 가장자리로 제공될 수 있다. 그런 후, 샘플은 유로(124)의 중심부(124c)에서 고르게 분포되어 배출구(123)를 향해 흐를 수 있다.As shown in FIG. 2, the
도 2에 도시된 바와 같이, 배리어(127)는 유입구(122)보다 배출구(123)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 배리어(127)는 제 1 기판(110)의 제 1 표면(111)에 형성된홈(115)과 대응하는 영역에 형성되어 있어서, 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)의 접합시에 배리어(127)와 홈(115)이 서로 대향하게 될 수 있다. 배리어(127)도 역시 홈(115)과 마찬가지로 제 2 기판(120)의 폭 방향을 따라 길고 좁은 일직선 형태로 형성될 수 있다. 이러한 배리어(127)는 유로(124)를 완전히 가로질러 가로 막고 있도록 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the
도 3은 상술한 구조를 갖는 세포 포획용 필터(100)의 두 기판(110, 120)의 개략적인 단면도로서, 도 3의 (a)는 제 2 기판(120)을 A-A' 방향으로 절단한 단면도이며, 도 3의 (b)는 제 1 기판(110)을 B-B' 방향으로 절단한 단면도이다. 도 3의 (a)를 참조하면, 제 2 기판(120)을 관통하여 유입구(122)와 배출구(123)가 형성되어 있으며, 유입구(122)와 배출구(123) 사이에 유로(124)가 형성되어 있다. 또한, 유로(124) 내에는 유체 저항부(125)와 배리어(127)가 유로(124)의 바닥으로부터 돌출하여 형성되어 있다. 유체 저항부(125)와 배리어(127)의 높이는 제 2 표면(121)의 높이가 같을 수 있다. 또한, 도 3의 (b)를 참조하면, 제 1 기판(110)의 제 1 표면(111)에는 배리어(127)와 대응하는 영역에 미세한 홈(115)이 형성되어 있다.3 is a schematic cross-sectional view of two
도 4는 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)을 접합한 상태를 보이는 개략적인 단면도이다. 도 4를 참조하면, 제 1 기판(110)의 제 1 표면(111)과 제 2 기판(120)의 제 2 표면(121)이 서로 대향하여 접합될 수 있다. 그러면, 유체 저항부(125)의 상부 표면은 제 1 기판(110)의 제 1 표면(111)과 완전히 접할 수 있다. 반면, 배리어(127)와 대향하는 제 1 기판(110)의 제 1 표면(111)의 영역에는 홈(115)이 형성되어 있기 때문에, 배리어(127)와 홈(115) 사이에 미세한 간극이 존재하게 된다. 간극의 크기는 홈(115)의 깊이에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 간극의 크기는 포획될 타깃 세포나 타깃 입자의 직경보다 작도록 형성될 수 있다. 즉, 제 1 기판(110)의 제 1 표면(111)에 형성되는 홈(115)의 깊이는 포획될 타깃 세포나 타깃 입자의 직경보다 작을 수 있다. 또한, 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)의 정렬 오차를 고려하여 홈(115)의 폭은 배리어(127)의 상부 표면의 폭보다 넓을 수 있다. 이러한 홈(115)과 배리어(127)는 세포 포획용 필터(100)의 필터부(130)를 구성하게 된다.4 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the
비록 도 2 내지 도 4에는 제 2 기판(120)에 유입구(122)와 배출구(123)가 형성된 것으로 도시되어 있지만, 이는 단순한 하나의 예일 뿐이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서, 유입구(122)와 배출구(123)는 제 2 기판(120)이 아니라 제 1 기판(110)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 유로(124), 유체 저항부(125) 및 배리어(127)는 제 2 기판(120)에 형성되고, 유입구(122), 배출구(123) 및 홈(115)은 제 1 기판(110)에 형성될 수도 있다.Although FIG. 2 to FIG. 4 show the
도 6은 본 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)의 동작을 예시적으로 설명하기 위하여 필터부(130)만을 보이고 있는 개략적인 부분 단면도이다. 도 6을 참조하면, 배리어(127)와 홈(115)은 서로 대향하여 배치되어 있으며, 홈(115)은 소정의 깊이(D)를 갖는다. 따라서, 배리어(127)의 상부 표면(127b)과 홈(115)의 바닥 사이에는 홈(115)의 깊이(D)에 해당하는 간극이 형성될 수 있다. 간극은 예를 들어 CTC를 포획하고자 하는 경우에는 약 8um일 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 홈(115)의 바닥의 폭(W3)은 배리어(127)의 상부 표면(127b)의 폭(W2)보다 클 수 있다. 따라서, 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)을 접합할 때 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)을 정밀하게 정렬할 필요가 없다. 비록 약간의 정렬 오차가 있더라도 배리어(127)가 홈(115) 내에 충분히 배치될 수 있기 때문에, 배리어(127)의 상부 표면(127b)이 제 1 기판(110)의 제 1 표면(111)에 직접 접촉되지 않을 수 있다.6 is a schematic partial cross-sectional view showing only the
한편, 배리어(127)의 측벽(127a)은 유로(124)의 바닥에 대해 수직할 필요가 없으며 경사지게 형성될 수도 있다. 따라서, DRIE(deep reactive ion etching)와 같은 방식으로 배리어(127)를 형성할 필요는 없으며, 단순히 습식 식각으로도 배리어(127)를 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 홈(115)도 역시 단순한 습식 식각만으로 형성될 수 있다. 따라서, 세포 포획용 필터(100)의 제조 공정이 단순해지고 제조 시간 및 제조 비용을 절감할 수 있다.Meanwhile, the
도 6에서, 왼쪽은 유입구(122)를 향하고 있으며 오른쪽은 배출구(123)를 향하고 있다고 가정한다. 예를 들어, 유입구(122)를 통해 혈액 샘플이 유입되면, 혈액 샘플은 유로(124)를 따라 배출구(123)로 흐르게 된다. 상기 유로(124)는 제 1 기판(110)에 의해 형성되는 제 1 바닥면(124d)과 제 2 기판(120)에 의해 형성되는 제 2 바닥면(124e)을 가질 수 있다. 유로(124)의 높이(H), 즉 서로 대향하여 배치된 제 1 바닥면(124d)과 제 2 바닥면(124e) 사이의 간격은 혈액 샘플이 용이하게 흐를 수 있도록 예를 들어 약 50um일 수 있다. 이를 위해, 제 2 기판(120)의 제 2 표면(121)을 식각할 때 약 50um의 깊이로 식각할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 유로(124) 내에는 배리어(127)와 홈(115)에 의해 형성된 미세한 간극을 갖는 필터부(130)가 위치하고 있다. 예를 들어, 배리어(127)는 제 2 바닥면(124e)으로부터 제 1 바닥면(124d)을 향해 돌출하여 있으며, 배리어(127)와 제 1 바닥면(124d) 사이에는 간극이 형성되어 있다. 따라서, 혈액 샘플이 유로(124)를 통해 배출구(123)로 흐르는 동안 필터부(130)를 지나게 된다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 혈액 샘플 내의 적혈구(151)들은 지름이 약 7~8um이고 두께가 약 1~2um인 납작한 원반 형태이기 때문에 필터부(130)를 통과할 수 있다. 반면, 직경이 약 20um정도로, 간극보다 크기가 큰 CTC(152)들은 간극을 통과하지 못하여 필터부(130)에 포획될 수 있다.In FIG. 6, it is assumed that the left side faces the
본 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)의 경우, 필터부(130)가 매우 큰 종횡비를 갖기 때문에, CTC(152)와 같은 타깃 세포나 또는 다른 타깃 입자들이 포획되더라도 필터부(130)가 폐색되지 않을 수 있다. 도 7은 이러한 본 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)의 동작 원리를 예시적으로 보이는 개략적인 평면도이다. 도 7을 참조하면, 유입구(122)로부터 제공된 혈액 샘플은 유체 저항부(125)에 의해 형성된 미세 채널(126)을 통해 유로(124)의 가장자리쪽으로 유입된다. 그런 후, 혈액 샘플은 유로(124)의 가장자리로부터 중앙부로 고르게 퍼지면서 배출구(123)를 향해 흐르게 된다. 배출구(123)의 전방에는 배리어(127)가 배치되어 있다. 배리어(127)의 폭은 유로(124)의 폭과 같아서 배리어(127)는 유로(124)를 완전히 가로막고 있다. 따라서, 유로(124)를 따라 흐르는 동안 혈액 샘플 내의 CTC(152)들은 배리어(127)에 걸리게 된다.In the case of the
앞서 설명한 바와 같이, 배리어(127)의 상부 표면(127b)과 홈(115)의 바닥 사이의 간극은 약 8um 정도이고 배리어(127)의 폭은 약 3cm에 가까울 수 있기 때문에, 필터부(130)의 종횡비는 30,000:8 정도로 매우 크다. 여기서, 종횡비의 수치 30,000:8는 하나의 예에 불과하며, 실제의 수치는 티깃의 종류나 검사 환경에 따라 달라질 수 있지만 약 1,000:1 이상일 수 있다. 따라서, 배리어(127)의 일부 영역을 CTC(152)들이 막고 있더라도, 혈액 샘플이 우회할 수 있는 충분한 여유 공간이 있다. 그 결과, 배리어(127) 상의 동일한 위치에 다수의 CTC(152)들이 한꺼번에 몰려있어서 발생하는 스트레스에 의해, 포획된 CTC(152)들이 손상되는 일이 거의 발생하지 않는다. 또한, 다수의 CTC(152)들이 배리어(127) 상의 다수 영역들에 걸리게 되더라도 그로 인한 유속 및 유압의 증가도 크지 않기 때문에, 포획된 CTC(152)들이 유속 및 유압의 증가에 의한 스트레스에 의해 손상되는 일이 거의 발생하지 않는다. 예를 들어, 한번의 혈액 샘플 검사에서 포획되는 CTC(152)들의 최대 갯수는 대략 100개 내외이므로, CTC(152)들의 직경(약 20um)과 유로(124)의 폭(예컨대, 약 3cm)을 고려할 때, 포획된 CTC(152)들에 의해 줄어드는 유로(124)의 폭은 유속 및 유압에 큰 영향을 주지 않는다.As described above, since the gap between the
또한, 본 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)는 포획된 CTC(152)들을 관찰하기에도 편리하다. CTC(152)들이 포획되었는지 여부 및 포획된 CTC(152)들의 갯수는 단순히 일직선 형태로 형성되어 있는 배리어(127)의 가장자리를 따라 현미경으로 관찰하면 알 수 있다. 제 2 기판(120)이 투명한 재료로 이루어져 있기 때문에, 세포 포획용 필터(100)를 직접 현미경의 재물대에 놓고 관찰하는 것이 가능하다.In addition, the
또한, 본 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)의 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 배리어(127)의 측벽(127a)이 경사지게 형성되어 있기 때문에, 필터부(130)에 포획된 세포들의 직경을 알 수 있다. 즉, 세포의 크기가 커질수록 도 8에 도시된 배리어(127)의 중심선으로부터 멀어진다. 따라서, 배리어(127)의 중심선으로부터의 거리(d1, d2)로부터 포획된 세포의 직경을 대략적으로 계산할 수 있으며, 그로부터 세포의 종류를 확인하는 것도 가능하다.In addition, in the case of the
지금까지, 세포 포획용 필터(100)가 하나의 배리어(127)와 하나의 홈(115)을 갖는 하나의 필터부(130)만을 포함하는 것으로 설명하였으나, 다수의 배리어(127)와 다수의 홈(115)을 각각 갖는 다수의 필터부(130)가 형성될 수도 있다. 도 9는 다수의 필터부(130)를 포함하는 다른 실시예에 따른 세포 포획용 필터(100)의 필터부(130)에 대한 부분 단면도이다.So far, the
도 9를 참조하면, 유로(124) 내에서 샘플이 흐르는 방향을 따라 다수의 나란한 배리어(127)가 제 2 기판(120)의 표면에 형성되어 있으며, 상기 배리어(127)들에 각각 대향하는 다수의 나란한 홈(115)들이 제 1 기판(110)의 표면에 형성되어 있다. 도 9에는 나란하게 배열된 3개의 배리어(127)와 3개의 홈(115)이 도시되어 있으나, 이는 단지 하나의 예일뿐이다. 필요에 따라, 2개의 배리어(127)와 홈(115)이 형성될 수도 있으며, 또는 4개 이상의 배리어(127)와 홈(115)이 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 필터부(130)를 다단계로 형성함으로써, 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자의 회수율을 향상시킬 수 있다. 즉, 샘플이 흐르는 방향을 기준으로, 맨 앞에 있는 배리어(127)를 통과한 타깃 세포나 타깃 입자는 그 다음에 배치된 배리어(127)에 의해 포획될 수 있다.Referring to FIG. 9, a plurality of
한편, 지금까지 필터부(130)가 세포 포획용 필터(100)의 한쪽 측면에만 배치된 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 10 및 도 11은 둘레 부분을 따라 필터부가 형성되어 있는 또 다른 실시예에 따른 세포 포획용 필터(200, 300)의 개략적인 분해 사시도를 도시하고 있다. 먼저, 도 10에 도시된 사각형 형태의 세포 포획용 필터(200)의 경우, 세포 포획용 필터(200)의 네 변에 모두 필터부(215, 227)가 형성되어 있다. 또한, 도 11에 도시된 원 형태의 세포 포획용 필터(300)의 경우, 둘레 부분을 따라 원형의 필터부(215, 227)가 형성되어 있다. 도 10 및 도 11에 도시된 세포 포획용 필터(200, 300)의 형태는 단지 예시일 뿐이며, 삼각형, 오각형 등과 같은 다각형의 형태로 세포 포획용 필터가 형성될 수도 있다. 본 실시예에 따르면, 필터부(215, 227)가 세포 포획용 필터(200, 300)의 둘레 전체를 따라 형성되어 있기 때문에, 필터부(215, 227)의 종횡비를 더욱 증가시킬 수 있다.On the other hand, it has been described that the
도 11을 참조하면, 세포 포획용 필터(200)는 평평한 제 1 표면(211)을 갖는 제 1 기판(210)과 평평한 제 2 표면(221)을 갖는 제 2 기판(220)을 포함할 수 있다. 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220)은 상기 제 1 표면(211)과 제 2 표면(221)이 서로 대향하도록 접합될 수 있다. 제 1 기판(210)의 제 1 표면(211)에는 그 둘레 부분을 따라 음각된 미세한 홈(215)이 형성되어 있다. 또한, 제 2 기판(220)의 제 2 표면(221)에는 그 둘레 부분을 따라 제 2 표면(221)으로부터 돌출된 배리어(227)가 형성되어 있다. 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220)의 접합시, 상기 홈(215)과 배리어(227)는 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 따라서, 배리어(227)와 홈(215) 사이에는 홈(215)의 깊이만큼의 미세한 간극이 존재하게 된다. 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220)의 정렬 오차를 고려하여 홈(215)의 폭은 배리어(227)의 폭보다 넓을 수 있다.Referring to FIG. 11, the
또한, 제 2 기판(220)의 중앙을 관통하여 유입구(222)가 형성될 수 있다. 제 2 표면(221)에는 또한, 유입구(222)로부터 제 2 기판(220)의 대각선 방향으로 다수의 돌출된 분리막(225)이 형성될 수 있다. 각각의 분리막(225)은 제 2 기판(220)의 꼭지점 부근에서 배리어(227)와 연결될 수 있다. 인접하는 두 분리막(225) 사이에는 유입구(222)와 연결되어 있으며 샘플이 흐르는 유로(224)가 형성될 수 있다. 따라서, 유입구(222)를 중심으로 방사형으로 배치되어 있는 다수의 분리막(225)에 의해 서로 분리되어 있는 다수의 유로(224)가 형성될 수 있다. 각각의 유로(224)는 유입구(222)로부터 배리어(227)를 향해 그 폭이 점차 넓어지는 형태를 갖게 된다. 유입구(222)를 통해 제공된 샘플은 다수의 유로(224)에 각각 분배되어 흐르게 되는데, 샘플이 흐르는 방향을 따라 유로(224)의 폭이 점차 넓어지기 때문에 유로(224) 내에 샘플이 고르게 퍼질 수 있다. 도 10에 도시된 세포 포획용 필터(200)의 경우, 별도의 배출구가 형성되어 있지 않으며, 샘플은 세포 포획용 필터(200)의 가장자리를 통해 최종적으로 배출될 수 있다.In addition, an
도 12는 도 10에 도시된 세포 포획용 필터(200)에 대한 개략적인 단면도로서, 도 10의 A-A' 방향으로 절단한 단면도이다. 도 12를 참조하면, 제 1 기판(210)에 형성된 홈(215)과 제 2 기판(220)으로부터 돌출된 배리어(227)가 서로 대향하여 배치되어 있다. 도 12의 단면도에서 세포 포획용 필터(200)의 양쪽 단부 부분에 배리어(227)와 홈(215)으로 이루어진 필터부가 도시되어 있다. 양측의 필터부 사이 및 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220) 사이의 공간에는 유로(224)가 형성되어 있다. 도 12의 단면도에는 도시되어 있지 않지만, 제 2 기판(220)으로부터 돌출된 분리막(225)의 표면이 제 1 기판(110)의 표면에 접합되어 있으며, 이에 따라 유로(224)가 여러 구역으로 분리될 수 있다. 또한, 도 10 및 도 12에는 유입구(222)가 제 2 기판(220)을 관통하여 유로(224)와 연결되는 것으로 도시되어 있지만, 도 5의 실시예에서와 마찬가지로 제 1 기판(210)을 관통하여 유입구(222)가 형성될 수도 있다.FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the
도 10과 도 12를 참조하여 위에서 설명한 세포 포획용 필터(200)의 상세한 구조는 도 11에 도시된 세포 포획용 필터(300)에도 그대로 적용될 수 있다. 도 11에 도시되 세포 포획용 필터(300)는 단지 원형이라는 점에서만 차이가 있다. 또한, 도 10 및 도 11에 도시된 세포 포획용 필터(300)의 경우에도, 도 9와 같이 필터부가 다단계로 형성될 수 있다.The detailed structure of the
지금까지, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 높은 종횡비를 갖는 세포 포획용 필터에 대한 예시적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었다. 그러나, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 설명에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 이는 다양한 다른 변형이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.To date, exemplary embodiments of cell capture filters with high aspect ratios have been described and illustrated in the accompanying drawings in order to facilitate understanding of the present invention. It should be understood, however, that such embodiments are merely illustrative of the present invention and not limiting thereof. And it is to be understood that the invention is not limited to the details shown and described. Since various other modifications may occur to those of ordinary skill in the art.
100, 200, 300.....필터 210, 110.....제 1 기판
111, 211.....제 1 표면 115, 215.....홈
120, 220.....제 2 기판 121, 221.....제 2 표면
122, 222.....유입구 123.....배출구
124, 224.....유로 125.....유체 저항부
126.....미세 채널 127, 227.....배리어
130.....필터부 225.....분리막100, 200, 300 ...
111, 211 .....
120, 220 ....
122, 222 .....
124, 224..
126 .....
130 ..... Filter 225 ..... Membrane
Claims (28)
샘플이 배출되는 배출구;
상기 유입구와 배출구 사이에서 샘플이 흐르도록 서로 대향하는 제 1 바닥면과 제 2 바닥면을 갖는 유로; 및
상기 유로를 통해 흐르는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자를 포획하기 위하여 상기 유로 내에 배치된 필터부;를 포함하며,
상기 필터부는 상기 유로를 가로막도록 상기 유로의 제 2 바닥면으로부터 제 1 바닥면을 향해 돌출된 배리어, 및 상기 배리어와 상기 유로의 제 1 바닥면 사이에 형성된 간극을 포함하는 필터.An inlet through which the sample is introduced;
An outlet through which the sample is discharged;
A flow passage having a first bottom surface and a second bottom surface facing each other such that a sample flows between the inlet and the outlet; And
And a filter unit disposed in the flow path to capture target cells or target particles in the sample flowing through the flow path.
And the filter part includes a barrier projecting from the second bottom surface of the flow path toward the first bottom surface to intercept the flow path, and a gap formed between the barrier and the first bottom surface of the flow path.
상기 간극의 크기는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자의 크기보다 작은 필터.The method of claim 1,
The size of the gap is smaller than the size of the target cells or target particles in the sample.
상기 필터부의 폭과 상기 간극 사이의 종횡비는 적어도 1,000:1인 필터.The method of claim 1,
And an aspect ratio between the width of the filter portion and the gap is at least 1,000: 1.
상기 배리어는 경사진 측벽을 갖는 필터.The method of claim 1,
Said barrier having a sloped sidewall.
상기 필터부는 상기 유입구보다 상기 배출구에 더 가깝게 배치되어 있는 필터.The method of claim 1,
And the filter portion is disposed closer to the outlet than the inlet.
상기 유로는 상기 유입구와 연결되는 제 1 단부, 상기 배출구와 연결되는 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 중심부를 포함하며,
상기 제 1 단부는 상기 유입구로부터 상기 중심부를 향하여 점점 넓어지도록 테이퍼진 형태를 가지며,
상기 제 2 단부는 상기 중심부로부터 상기 배출구를 향하여 점점 좁아지도록 테이퍼진 형태를 갖는 필터.The method of claim 1,
The flow path includes a first end connected to the inlet, a second end connected to the outlet, and a central portion between the first end and the second end,
The first end has a tapered shape so as to gradually widen from the inlet toward the central portion,
And the second end has a tapered shape so as to become narrower from the central portion toward the outlet.
상기 필터부와 상기 유입구 사이의 유로 내에 배치된 유체 저항부를 더 포함하는 필터.The method according to claim 6,
And a fluid resistance portion disposed in the flow path between the filter portion and the inlet.
상기 유체 저항부와 상기 유로의 제 1 단부 사이에 형성된 미세 채널을 더 포함하는 필터.The method of claim 7, wherein
And a microchannel formed between the fluid resistance portion and the first end of the flow path.
상기 유체 저항부는 마름모 또는 다이아몬드의 형태를 갖는 필터.The method of claim 7, wherein
The fluid resistance portion is a filter in the form of diamond or diamond.
상기 유체 저항부는 상기 유로의 제 2 바닥면으로부터 돌출하여 형성된 필터.The method according to claim 6,
And the fluid resistance part protrudes from the second bottom surface of the flow path.
상기 제 1 기판의 제 1 표면과 접합되어 있는 제 2 표면을 갖는 제 2 기판;
제 1 기판 또는 제 2 기판을 각각 관통하여 형성된 유입구와 배출구;
상기 유입구와 배출구 사이에서 상기 제 2 기판의 제 2 표면을 식각하여 형성된 유로; 및
상기 유로를 통해 흐르는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자를 포획하기 위하여 상기 유로 내에 배치된 필터부;를 포함하며,
상기 필터부는:
상기 유로를 가로막도록 상기 유로의 바닥면으로부터 돌출된 배리어;
상기 배리어와 대응하는 제 1 기판의 제 1 표면 상의 영역을 식각하여 형성된 홈; 및
상기 홈과 상기 배리어 사이에 형성된 간극;을 포함하는 필터.A first substrate having a first surface;
A second substrate having a second surface bonded to the first surface of the first substrate;
An inlet and an outlet formed through the first substrate and the second substrate, respectively;
A flow path formed by etching the second surface of the second substrate between the inlet and the outlet; And
And a filter unit disposed in the flow path to capture target cells or target particles in the sample flowing through the flow path.
The filter unit:
A barrier protruding from the bottom surface of the flow path so as to block the flow path;
A groove formed by etching an area on a first surface of the first substrate corresponding to the barrier; And
And a gap formed between the groove and the barrier.
상기 간극의 크기는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자의 크기보다 작은 필터.The method of claim 11,
The size of the gap is smaller than the size of the target cells or target particles in the sample.
상기 필터부의 폭과 상기 간극 사이의 종횡비는 적어도 1,000:1인 필터.The method of claim 11,
And an aspect ratio between the width of the filter portion and the gap is at least 1,000: 1.
상기 배리어는 경사진 측벽을 갖는 필터.The method of claim 11,
Said barrier having a sloped sidewall.
상기 홈의 폭은 상기 배리어의 상부 표면의 폭보다 넓은 필터.15. The method of claim 14,
And the width of the groove is wider than the width of the top surface of the barrier.
상기 유로는 상기 유입구와 연결되는 제 1 단부, 상기 배출구와 연결되는 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 중심부를 포함하며,
상기 제 1 단부는 상기 유입구로부터 상기 중심부를 향하여 점점 넓어지도록 테이퍼진 형태를 가지며,
상기 제 2 단부는 상기 중심부로부터 상기 배출구를 향하여 점점 좁아지도록 테이퍼진 형태를 갖는 필터.The method of claim 11,
The flow path includes a first end connected to the inlet, a second end connected to the outlet, and a central portion between the first end and the second end,
The first end has a tapered shape so as to gradually widen from the inlet toward the central portion,
And the second end has a tapered shape so as to become narrower from the central portion toward the outlet.
상기 필터부와 상기 유입구 사이의 유로 내에 배치된 유체 저항부를 더 포함하는 필터.17. The method of claim 16,
And a fluid resistance portion disposed in the flow path between the filter portion and the inlet.
상기 유체 저항부와 상기 유로의 제 1 단부 사이에 형성된 미세 채널을 더 포함하는 필터.The method of claim 17,
And a microchannel formed between the fluid resistance portion and the first end of the flow path.
상기 유체 저항부는 마름모 또는 다이아몬드의 형태를 갖는 필터.The method of claim 17,
The fluid resistance portion is a filter in the form of diamond or diamond.
상기 유체 저항부는 상기 유로의 바닥면으로부터 돌출하여 형성된 필터.17. The method of claim 16,
And the fluid resistance part protrudes from the bottom surface of the flow path.
상기 유체 저항부의 상부 표면 및 상기 배리어의 상부 표면은 상기 제 2 기판의 제 2 표면과 동일한 높이를 갖는 필터.17. The method of claim 16,
And a top surface of the fluid resistance portion and a top surface of the barrier have the same height as the second surface of the second substrate.
샘플이 배출되는 배출구;
상기 유입구와 배출구 사이에서 샘플이 흐르도록 서로 대향하는 제 1 바닥면과 제 2 바닥면을 갖는 유로; 및
상기 유로를 통해 흐르는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자를 포획하기 위하여 상기 유로 내에 배치된 적어도 2개의 필터부;를 포함하며,
상기 적어도 2개의 필터부는 상기 유로 내에서 샘플이 흐르는 방향을 따라 서로 나란하게 배열되어 있고,
각각의 필터부는 상기 유로를 가로막도록 상기 유로의 제 2 바닥면으로부터 제 1 바닥면을 향해 돌출된 배리어, 및 상기 배리어와 상기 유로의 제 1 바닥면 사이에 형성된 간극을 포함하는 필터.An inlet through which the sample is introduced;
An outlet through which the sample is discharged;
A flow passage having a first bottom surface and a second bottom surface facing each other such that a sample flows between the inlet and the outlet; And
And at least two filter units disposed in the flow path to capture target cells or target particles in the sample flowing through the flow path.
The at least two filter parts are arranged in parallel with each other along a direction in which a sample flows in the flow path,
Each filter portion includes a barrier projecting from the second bottom surface of the flow path toward the first bottom surface to intercept the flow path, and a gap formed between the barrier and the first bottom surface of the flow path.
상기 제 1 기판의 제 1 표면과 대향하는 제 2 표면을 가지며, 상기 제 1 기판과 접합되는 제 2 기판;
상기 제 1 기판 또는 제 2 기판의 중앙부를 관통하여 형성된 유입구;
상기 유입구와 연결되어 있으며, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 공간에 형성된 유로;
상기 유로를 통해 흐르는 샘플 내의 타깃 세포 또는 타깃 입자를 포획하기 위하여 상기 유로 내에 배치된 필터부;를 포함하며,
상기 필터부는 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 둘레 부분을 따라 전체적으로 형성되어 있는 필터.A first substrate having a first surface;
A second substrate having a second surface opposite the first surface of the first substrate and bonded to the first substrate;
An inlet formed through a central portion of the first substrate or the second substrate;
A flow passage connected to the inlet and formed in a space between the first substrate and the second substrate;
And a filter unit disposed in the flow path to capture target cells or target particles in the sample flowing through the flow path.
And said filter portion is formed entirely along the periphery of said first and second substrates.
상기 필터부는:
상기 제 2 기판의 제 2 표면의 둘레 부분을 따라 제 2 표면으로부터 돌출하여 형성된 배리어;
상기 배리어와 대응하는 상기 제 1 기판의 제 1 표면의 둘레 부분을 따라 제 1 표면에 음각된 홈; 및
상기 홈과 상기 배리어 사이에 형성된 간극;을 포함하는 필터.24. The method of claim 23,
The filter unit:
A barrier protruding from the second surface along a circumferential portion of the second surface of the second substrate;
Grooves engraved in the first surface along a circumferential portion of the first surface of the first substrate corresponding to the barrier; And
And a gap formed between the groove and the barrier.
상기 제 2 기판의 제 2 표면으로부터 돌출되어 형성된 다수의 분리막을 더 포함하며, 상기 다수의 분리막들은 상기 유입구를 중심으로 방사형으로 배치되어 있는 필터.25. The method of claim 24,
And a plurality of separators protruding from the second surface of the second substrate, wherein the plurality of separators are disposed radially about the inlet.
각각의 분리막들은 상기 배리어와 연결되어 있는 필터.The method of claim 25,
Filters are connected to the barrier.
상기 유로는 상기 다수의 분리막들에 의해 서로 분리되어 있는 다수의 유로를 포함하는 필터.The method of claim 25,
And the flow path includes a plurality of flow paths separated from each other by the plurality of separation membranes.
인접하는 두 분리막 사이에 형성된 각각의 유로는 유입구로부터 배리어를 향해 그 폭이 점차 넓어지는 필터.The method of claim 27,
Each flow path formed between two adjacent membranes is gradually wider from the inlet toward the barrier.
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