KR20130117301A - Lateral flow device and method for analyzing sample - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 생체 시료를 분석, 진단하기 위한 측방 유동 분석 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a lateral flow analysis device for analyzing and diagnosing a biological sample.
생체 시료에 포함되어 있는 유전자나 특정 단백질 등의 물질을 분석 및 진단하기 위하여, 바이오 칩(biochip) 또는 랩 온어 칩(Lab-on-a-chip)과 같은 측방 유동 분석 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한 측방 유동 분석 장치는 미국 등록특허 제6,143,576호를 포함한 다수의 문헌에 개시되어 있다. In order to analyze and diagnose substances such as genes or specific proteins contained in biological samples, lateral flow analysis devices such as biochips or lab-on-a-chips are widely used. Such lateral flow analysis devices are disclosed in a number of documents, including US Pat. No. 6,143,576.
측방 유동 분석 장치는 시료를 수용하기 위한 미세 유로 채널과, 생체 시료를 포집 또는 감지하기 위한 검출부를 구비한다. 또한, 측방 유동 분석 장치는 특정 분석 대상물의 검출을 위하여, 특정 분석 대상물을 형광, 방사선, 특정 단백질 등으로 태깅(tagging)하는 과정을 구비할 수 있다. The lateral flow analysis device includes a micro flow channel for accommodating a sample and a detector for capturing or detecting a biological sample. In addition, the lateral flow analysis apparatus may include a process of tagging a specific analyte with fluorescence, radiation, a specific protein, or the like, in order to detect the specific analyte.
측방 유동 분석 장치는 시료에 포함된 특정 분석 대상물을 검출하기 위하여, 면역 분석법(immunoassay)을 활용하기도 한다. 면역 분석법을 활용하는 측방 유동 분석 장치는 형광, 방사선 또는 특정 단백질로 분석 대상물을 태깅하고, 소정의 위치에 위치 고정되며 분석 대상물에 특이적으로 결합하는 항체를 이용하여 그 분석 대상물을 포집하고, 포집된 분석 대상물의 태그에서 방출되는 형광, 방사선 또는 특정 단백질을 검출하는 방법으로 분석 대상물의 유무 및 분석 대상물의 농도를 측정할 수 있게 된다. The lateral flow assay device may utilize an immunoassay to detect a particular analyte contained in a sample. A lateral flow assay device utilizing an immunoassay is used to tag an analyte with fluorescence, radiation, or a specific protein, to capture and capture the analyte using an antibody that is fixed in place and specifically bound to the analyte. By detecting fluorescence, radiation or a specific protein emitted from the tag of the analyzed analyte, it is possible to measure the presence or absence of the analyte and the concentration of the analyte.
특히, 분석 대상물을 태깅하기 위하여 형광을 활용하는 경우에 형광 태그를 여기시키기 위하여 특정 파장의 레이저를 측방 유동 분석 장치에 조사하기도 한다. 그런데, 이 경우에 측방 유동 분석 장치에 조사된 레이저 중 많은 부분이 형광 물질을 여기 시키지 못하고 측방 유동 분석 장치에서 반사되거나 투과해 버림으로써 낭비될 수 있다. In particular, when fluorescence is used to tag an analyte, a laser of a specific wavelength may be irradiated to a lateral flow analyzer to excite a fluorescent tag. In this case, however, a large portion of the laser irradiated to the lateral flow analyzer may be wasted by not reflecting the fluorescent material and reflecting or transmitting the lateral flow analyzer.
본 발명의 일부 실시예들은 형광 물질로 태깅된 분석 대상물의 검출 감도를 효과적으로 향상시킬 수 있는 측방 유동 분석 장치를 제공함을 목적으로 한다. Some embodiments of the present invention aim to provide a lateral flow analysis device that can effectively improve the detection sensitivity of an analyte tagged with a fluorescent material.
상기의 목적을 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치는, 시료(sample)가 투입되는 시료 투입부와, 상기 시료 투입부에 연결되며, 상기 시료의 유동 공간을 형성하는 유로(channel)와, 상기 유로의 내측면의 적어도 일부에 형성되는 광 결정(photonic crtstal)과, 상기 광 결정이 형성된 상기 유로의 내측면의 적어도 일부에 고정되며, 미리 정해진 분석 대상 물질과 특이적으로 결합하는 복수의 수용체(receptor)를 구비한다. The lateral flow analysis device according to an embodiment of the present invention for the above purpose, a sample input unit into which a sample is introduced, and a channel connected to the sample input unit, the flow path forming a flow space of the sample ), A photonic crtstal formed on at least a portion of an inner surface of the flow path, and a photonic crtstal fixed to at least a portion of an inner surface of the flow path where the photonic crystal is formed, and specifically binding to a predetermined analyte material. It has a plurality of receptors.
또한, 상기 광 결정은 주기적으로 반복되게 형성된 패턴을 가질 수 있다.
In addition, the photonic crystal may have a pattern formed to be periodically repeated.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치는, 상기 유로와 상기 시료 투입부 사이에 배치되며 상기 미리 정해진 물질에 결합되는 형광 물질을 포함하는 시약(reagent)이 배치되는 반응부(reaction chamber)를 더 포함할 수 있다. In addition, the lateral flow analysis device according to an embodiment of the present invention, the reaction unit (reaction) disposed between the flow path and the sample input unit and a reagent (reagent) containing a fluorescent material bonded to the predetermined material is disposed (reaction) chamber) may be further included.
또한, 상기 광 결정은, 제1방향 및 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 주기적으로 반복되게 형성될 수 있다. In addition, the photonic crystal may be formed to be periodically repeated in a first direction and a second direction crossing the first direction.
또한, 광 결정은, 상기 유로의 내측 하면에 형성될 수도 있고, 상기 유로를 사이에 두고 상기 유로의 내측면에 서로 대면되게 배치될 수도 있다. In addition, the photonic crystal may be formed on the inner lower surface of the flow path, or may be disposed to face each other on the inner surface of the flow path with the flow path therebetween.
또한, 상기 유로는 내측 하면 및 내측 상면을 구비하며, 상기 광 결정은 상기 유로의 내측 하면 및 상기 유로의 내측 상면에 배치될 수 있다.The flow path may have an inner bottom surface and an inner top surface, and the photonic crystal may be disposed on the inner bottom surface of the flow path and the inner top surface of the flow path.
또한, 상기 유로는, 내측 하면, 내측 상면 및 양측면과, 상기 내측 하면과 상기 내측 상면 사이에 위치하는 시료가 상기 양측면에 접촉하지 않도록 상기 내측 하면 및 상기 내측 상면과 양측면의 사이에 상기 유로의 길이 방향으로 연장되게 형성된 홈을 구비할 수 있다. The flow path may have a length between the inner bottom surface, the inner top surface and both side surfaces, and the inner bottom surface and the inner top surface and both side surfaces so that a sample located between the inner bottom surface and the inner top surface does not contact the both side surfaces. It may have a groove formed to extend in the direction.
또한, 상기 측방 유동 분석 장치는 상기 유로와 상기 시료 투입부 사이에 배치되며, 미리 정해진 제1물질에 특이적으로 결합되는 제1형광 물질과, 미리 정해진 제2물질에 특이적으로 결합되는 제2형광 물질을 포함하는 시약이 배치되는 반응부를 더 포함하며, 상기 수용체는, 상기 제1물질에 특이적으로 결합되는 제1수용체와, 상기 제1수용체와 혼합되게 배치되며 상기 제2물질에 특이적으로 결합되는 제2수용체를 포함할 수 있다. In addition, the lateral flow analysis device is disposed between the flow path and the sample input unit, the first fluorescent material specifically coupled to the first predetermined material, and the second specifically coupled to the second predetermined material Further comprising a reaction unit in which a reagent containing a fluorescent material is disposed, wherein the receptor is arranged to be mixed with the first receptor and the first receptor specifically bound to the first material and specific for the second material It may include a second receptor coupled to.
또한, 상기 광 결정은, 주기적으로 반복되게 형성된 패턴으로 형성된 기저 소재와, 상기 기저 소재 상에 배치되며, 상기 기저 소재의 패턴에 대응되는 패턴으로 형성되는 TiO2 층을 더 구비할 수 있다. The photonic crystal may further include a base material formed in a pattern formed periodically and repeatedly, and a
또한, 상기 광 결정은, 상기 기저 소재와 상기 TiO2층 사이에 배치되며 상기 기저 소재의 패턴에 대응되는 패턴으로 형성되는 SiO2 층을 더 구비할 수 있다.The photonic crystal may further include an
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 분석 대상 물질 검출 방법은, 시료가 시료 투입부에 투입되는 단계와, 시료에 포함된 분석 대상 물질과 형광물질이 결합하는 단계와, 상기 결합된 형광물질이 광 결정이 형성된 유로의 내측면의 적어도 일부에 고정된 복수의 수용체와 결합하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the method for detecting analyte according to another embodiment of the present invention, the step of the sample is introduced into the sample input unit, the step of combining the analyte and the fluorescent material contained in the sample, and the combined fluorescent material And combining the plurality of receptors fixed to at least a portion of the inner side surface of the flow path in which the photonic crystal is formed.
또한, 상기 분석 대상 물질 검출 방법에 있어서, 상기 광 결정은 제1방향 및 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 주기적으로 반복되게 형성되는 2차원의 광 결정일 수 있다. In addition, in the method for detecting analyte, the photonic crystal may be a two-dimensional photonic crystal that is formed to be periodically repeated in a first direction and a second direction crossing the first direction.
또한, 상기 분석 대상 물질 검출 방법에 있어서, 상기 광 결정은 상기 유로를 사이에 두고, 상기 유로의 내측면에 서로 대면되게 배치될 수 있다.In the method for detecting analyte, the photonic crystal may be disposed to face each other on an inner surface of the flow path with the flow path interposed therebetween.
또한, 상기 분석 대상 물질 검출 방법에 있어서, 상기 유로는 내측 하면, 내측 상면 및 양측면과, 상기 내측 하면과 상기 내측 상면 사이에 위치하는 시료가 상기 양측면에 접촉하지 않도록 상기 내측 하면 및 상기 내측 상면과 양측면의 사이에 상기 유로의 길이 방향으로 연장되게 형성된 홈을 구비할 수 있다.In the method for detecting a substance to be analyzed, the flow path includes an inner lower surface, an inner upper surface and both side surfaces, and a sample positioned between the inner lower surface and the inner upper surface so as not to contact the both side surfaces. It may have a groove formed to extend in the longitudinal direction of the flow path between the two side surfaces.
본 발명의 일부 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치에 따르면, 형광 물질로 태깅된 분석 대상물의 검출 감도를 크게 향상시킬 수 있다. 따라서, 시료에 분석 대상물이 포함되어 있는지 여부를 더욱 정확하게 감지할 수 있으며, 분석 대상물의 농도를 측정함에 있어서도 정확성이 크게 향상될 수 있다. According to the lateral flow analysis device according to some embodiments of the present invention, it is possible to greatly improve the detection sensitivity of the analyte tagged with the fluorescent material. Therefore, it is possible to more accurately detect whether the sample contains the analyte, and accuracy can be greatly improved even when measuring the concentration of the analyte.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치의 개략적인 측단면도이다.
도 2는 도 1의 측방 유동 분석 장치의 일부 구성에 대한 개략적인 평면도이다.
도 3a은 도 2의 III-A 부분의 미세 구조에 대한 개략적인 측단면도이며, 도 3b는 도 2의 III-B 부분의 미세 구조에 대한 개략적인 측단면도이다.
도 4는 도 1의 측방 유동 분석 장치에 대하여 개략적인 IV-IV선 단면도이다.
도 5는 도 1의 측방 유동 분석 장치에서 형광 태깅하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6a는 도 2의 III-A 부분에서 일어나는 반응을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 6b는 도 2의 III-B 부분에서 일어나는 반응을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 측방 유동 분석 장치에 레이저를 조사하여 형광을 검출하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치에 대한 개략적인 측단면도이다.
도 9는 도 8의 측방 유동 분석 장치에 레이저를 조사하여 형광을 검출하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치에 대한 개략적인 측단면도이다.
도 11은 도 10의 XI부분의 미세 구조에 대한 개략적인 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치에 대한 개략적인 측단면도이다.
도 13은 본 발명의 도 12의 측방 유동 분석 장치에 레이저를 조사하여 형광을 검출하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치의 검출부의 미세 구조를 개략적으로 도시한 측단면도이다. 1 is a schematic side cross-sectional view of a lateral flow analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of some components of the lateral flow analysis device of FIG. 1.
3A is a schematic side cross-sectional view of the microstructure of the III-A portion of FIG. 2, and FIG. 3B is a schematic side cross-sectional view of the microstructure of the III-B portion of FIG.
4 is a schematic cross-sectional view taken along the line IV-IV for the lateral flow analyzer of FIG. 1.
5 is a view schematically illustrating a process of fluorescence tagging in the lateral flow analysis apparatus of FIG. 1.
FIG. 6A is a diagram schematically illustrating a reaction occurring in the III-A part of FIG. 2, and FIG. 6B is a diagram schematically illustrating a reaction occurring in the III-B part of FIG. 2.
FIG. 7 is a view schematically illustrating a process of detecting fluorescence by irradiating a laser to the lateral flow analyzer of FIG. 1.
8 is a schematic side cross-sectional view of a lateral flow analysis device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a process of detecting fluorescence by irradiating a laser to the lateral flow analyzer of FIG. 8.
10 is a schematic side cross-sectional view of a lateral flow analysis device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic side cross-sectional view of the microstructure of part XI of FIG. 10.
12 is a schematic side cross-sectional view of a lateral flow analysis device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view schematically illustrating a process of detecting fluorescence by irradiating a laser to the lateral flow analyzer of FIG. 12 of the present invention.
14 is a side cross-sectional view schematically showing the microstructure of the detection unit of the lateral flow analysis apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일부 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치에 대하여 설명한다. 도면에서 있어서 구성 요소들의 상대적 크기는 설명 상의 편의를 위해서 실제와는 달리 과장되게 표현될 수 있다. Hereinafter, a side flow analysis apparatus according to some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the relative sizes of the components may be exaggeratedly different from the actual ones for the convenience of description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치의 개략적인 측단면도이며, 도 2는 도 1의 측방 유동 분석 장치의 일부 구성에 대한 개략적인 평면도이다. 1 is a schematic side cross-sectional view of a lateral flow analysis device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic plan view of a part of the configuration of the lateral flow analysis device of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 측방 유동 분석 장치(1)는 하측 플레이트(100)와, 덮개 플레이트(200)를 구비한다. 1 and 2, the lateral flow analysis device 1 of the present embodiment includes a
하측 플레이트(100)는 전체적으로 판의 형태를 가지며, 유리 또는 합성 수지재로 이루어질 수 있다. 하측 플레이트(100)는 불투명한 소재로 이루어지는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The
덮개 플레이트(200)는 하측 플레이트(100)의 상측에 배치되며, 하측 플레이트(100)와 함께 그 내부에 시료를 수용할 수 있는 공간을 구획한다. 덮개 플레이트(200)는 빛이 통과할 수 있도록 투명한 재질의 유리 또는 합성 수지로 이루어질 수 있다. The
하측 플레이트(100)와 덮개 플레이트(200)를 구비하는 본 실시예의 측방 유동 분석 장치(1)는 구체적으로, 시료 투입부(210), 반응부(400), 미세 유로(320), 광 결정, 분석 대상물 검출부(152), 제1진단 유효성 확인부, 제2진단 유효성 확인부, 사용 시료 수용부를 구비한다. Specifically, the lateral flow analysis apparatus 1 of the present embodiment including the
시료 투입부(210)는 측방 유동 분석 장치(1)의 내부 공간으로 시료를 넣기 위한 입구의 역할을 하는 것으로, 덮개 플레이트(200)에 형성되어 측방 유동 분석 장치(1)의 내부 공간과 외부 공간을 연통시킨다. The
반응부(400)는 시료 투입부(210)로 유입된 시료를 시약과 반응시키기 위한 것으로서, 시료 투입부(210)의 하측 공간(310)에 배치된다. 즉, 시료 투입부(210)로 투입된 시료는 반응부(400)와 접촉하게 된다. 반응부(400)는 시료와의 반응을 위한 시약을 포함한다. The
도 5는 반응부(400)의 시약과 시료가 혼합된 것을 개략적으로 도시한 것으로, 도 5를 참조하면, 시약은 시료에 포함된 분석 대상물에 결합되는 형광 물질(410)과, 시료와 시약이 원활하게 혼합되었음을 표시하기 위한 지시 물질(420)을 포함할 수 있다. 형광 물질은 분석 대상물(A)의 태그로서 기능하며, 항원-항체 반응에 의하여 분석 대상물(A)에 특이적으로 결합하는 결합부(412)와 형광 표지부(414)를 구비한다. FIG. 5 schematically illustrates a mixture of a reagent and a sample in the
지시 물질(420)은 시료와 함께 이동되어 제1진단 유효성 확인부(154)에서 변색 반응과 같은 특이 반응을 보임으로서 시료와 시약이 정상적으로 혼합되었음을 알려줄 수 있다. The
반응부(400)는 시료를 흡수하기 위한 흡수력 있는 패드를 포함할 수 있으며, 반응부(400)에 포함되는 시약은 고상 또는 액상으로 형태로 패드에 포함되어 있을 수 있다. The
미세 유로(320)는 하측 플레이트(100)와 덮개 플레이트(200)가 구획하는 내부 공간에 의해서 형성되며, 반응부(400)를 사이에 두고 시료 투입부(210)과 연결된다. 따라서 시료 투입부(210)로 유입된 시료는 반응부(400)를 거쳐서 미세 유로(320)로 유입된다. 미세 유로(320)와 반응부(400)의 연결 부분에는 시료가 미세 유로(320)로 급격하게 유입되거나 불균일하게 유입되는 것을 억제하기 위한 복수의 돌출턱(101)이 형성되어 있다. The
도 4는 도 1의 측방 유동 분석 장치(1)에 대하여 개략적인 IV-IV선 단면도로, 미세 유로(320)의 단면을 개략적으로 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 미세 유로(320)는 내측 하면(322), 내측 상면(324) 및 양 측면(326,328)을 구비하되, 내측 하면(322)과 양 측면(326,328), 및 내측 상면(324)과 양 측면(326,328) 사이에는 미세 유로(320)의 길이 방향으로 연장되게 홈(325)이 형성된다. 이러한 홈(325)에 의해서 미세 유로(320)의 내측 상면(324)과 내측 하면(322)은 미세 유로(320)의 양 측면(326,328)과 이격된다. 이와 같이 미세 유로(320)의 내측 상면(324) 및 하면(322)이 양 측면(326,328)과 이격되므로, 시료(S)가 미세 유로(320)의 내측 상면 (322) 및 하면 사이(324)를 흐를 때, 시료(S)는 미세 유로(320)의 내측 상면 및 하면(322,324)에만 접촉되고, 미세 유로(320)의 양 측면(326,328)에는 접촉하지 않게 된다. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line IV-IV of the lateral flow analysis device 1 of FIG. 1, and schematically illustrates a cross section of the
시료가 미세 유로(320)의 양 측면에 접촉되는 경우, 미세 유로(320)의 양 측면에 접촉되는 시료의 이동 속도가 다른 부분에 비해서 더욱 빠르거나 혹은 더욱 느리게 된다. 즉, 시료의 이동 속도가 전체적으로 균일하지 않게 되는 문제가 발생할 수 있다. 위치에 따른 시료의 이동 속도의 편차가 지나치게 커지는 경우, 시료가 측방 유동 분석 장치 내에서 불균일하게 분포되어 단계적인 반응이 곤란하게 될 수도 있다. 한편, 미세 유로(320)의 양 측면에 접촉되는 시료의 이동 속도는 시료의 종류, 미세 유로(320)의 양측면이 친수성인지 소수성인지 여부, 미세 유로(320) 양 측면의 표면 조도 등, 여러 가지 조건에 의해서 변동되는 것으로서, 제어하기가 용이하지 않다. When the sample is in contact with both sides of the micro-channel 320, the moving speed of the sample in contact with both sides of the micro-channel 320 is faster or slower than other parts. That is, a problem may arise that the moving speed of the sample is not uniform throughout. In the case where the deviation of the moving speed of the sample according to the position becomes too large, the sample may be unevenly distributed in the lateral flow analyzer, making it difficult to stepwise react. On the other hand, the moving speed of the sample in contact with both sides of the micro-channel 320, such as the type of the sample, whether both sides of the micro-channel 320 are hydrophilic or hydrophobic, surface roughness of both sides of the micro-channel 320 It is changed by the condition and is not easy to control.
그러나 본 실시예의 측방 유동 분석 장치(1)의 경우, 시료가 미세 유로(320)의 양 측면(326,328)에 접촉하지 않기 때문에 미세 유로(320) 내의 시료(S)는 위치에 따른 이동 속도의 편차가 매우 적다는 장점을 가진다. 또한, 미세 유로(320)의 양 측면에 대하여 친수성 또는 소수성 처리를 한다거나, 조면화 처리를 하는 작업이 요구되지 않기 때문에 제조과정이 단순하다. However, in the lateral flow analysis device 1 of the present embodiment, since the sample does not contact both
광 결정(102)은 도 1에 도시된 바와 같이, 미세 유로(320)의 내측 하면(322)에 형성되며, 주기적으로 반복된 미세 격자 패턴을 가진다. 광 결정(102)은 미세 유로(320)에 전체적으로 형성될 수도 있고, 미세 유로(320)에 부분적으로, 예컨대 분석 대상물 검출부(152)에만 형성될 수도 있다. As shown in FIG. 1, the
광 결정(102)은 패턴이 형성된 기저층(110)과, 상기 기저층 상에 적층되며 기저층(110)과 동일한 패턴을 가지는 중간층(120) 및 최상층(130)을 구비한다. The
본 실시예에서는 상기의 하측 플레이트(100)가 기저층(110)을 이루고 있다. 따라서, 하측 플레이트(100) 표면에 형성되는 미세 격자 패턴을 형성함으로써 기저층(110)의 미세 격자 패턴이 형성된다. 하측 플레이트(100)의 표면에 미세 격자 패턴을 형성하기 위한 방법으로는, 미세 격자 패턴이 형성된 몰드에 합성 수지를 사출하여 패턴을 형성하는 소위, 스탬프 사출 방법이 있다. In the present embodiment, the
스탬프 사출 방법은 구체적으로, 실리콘 웨이퍼에 미세 격자 패턴을 패터닝하여 몰드를 형성하고, 이에 액상의 자외선 경화 수지(UV curable polymer)를 도포한 다음, 자외선 경화 수지에 자외선을 조사하여 경화시키고 몰드와 분리시키는 과정을 포함한다. 이러한 과정을 통해서 제작된 자외선 경화 수지가 하측 플레이트(100)로 이용되는 것이므로, 하측 플레이트(100)는 실리콘 웨이퍼의 미세 격자 대응되는 미세 격자 패턴을 가지게 된다. Specifically, the stamp injection method forms a mold by patterning a fine lattice pattern on a silicon wafer, applies a liquid UV curable polymer to the silicon wafer, and then irradiates the UV curable resin with UV rays to cure it, and then separates the mold from the mold. It includes the process of making. Since the UV cured resin produced through this process is used as the
중간층(120)은 SiO2로 형성될 수 있으며, 스퍼터링 또는 기상 증착 등의 방법에 의하여 기저층(110) 상에 증착된다. 중간층(120)은 기저층(110) 상에 박막의 형태로 증착되는 것이므로, 그의 표면에도 기저층(110)의 미세 격자 패턴에 대응되는 패턴이 형성된다. 중간층(120)은 하측 플레이트(100)의 표면에 전체적으로 증착될 수도 있고, 미세 격자 패턴이 형성된 부분에만 증착될 수도 있다. The
최상층(130)은 TiO2로 형성될 수 있으며, 스퍼터링 또는 기상 증착 등의 방법에 의하여 중간층(120) 상에 증착된다. 최상층(!30)은 중간층(120) 상에 박막의 형태로 증착되는 것이므로 최상층(130)의 표면에도 중간층(120) 표면의 미세 격자 패턴에 대응되는 패턴이 형성된다. 최상층(130)은 하측 플레이트(100)의 표면에 전체적으로 증착될 수도 있고, 미세 격자 패턴이 형성된 부분에만 증착될 수도 있다. The
한편, 광 결정(102)의 치수는 형광 물질을 여기시키기 위한 레이저의 파장 및 레이저를 조사하는 각도에 따라서 적절히 선택되어질 수 있다. 예컨대, 형광 물질(410)로서 Cyanine-5(Cy-5)를 사용하는 경우, 여기 광원으로서 파장이 632.8 nm인 레이저가 이용되는데, 이러한 레이저의 파장에 대하여 광 결정(102)에서 공진(resonance)이 발생할 수 있도록, 광 결정의 기저층(110)의 돌기부(112)의 돌출량(d)을 20 ~ 30 nm, 돌기부(112)의 폭(W1)을 대략 120 ~ 130 nm, 돌기부(112) 사이의 간격(W2)을 약 230 ~ 240 nm, 중간층(t2)의 두께를 약 70 ~ 90 nm, 최상층의 두께(t1)를 약 110 ~ 130 nm를 가지며, 레이저의 조사 각도는 약 8 ~ 10 도 정도로 설정될 수 있다. 중간층(120) 및 최상층(130)은 기저층(110)과 동일한 패턴을 가지므로, 중간층(120) 및 최상층(130)에도 각각 돌기부(122,132)가 형성된다. On the other hand, the size of the
광 결정(102)의 돌기부(112,122,132)는 미세 유로(320)의 길이 방향으로 연장된 형태일 수도 있고, 미세 유로(320)의 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장된 형태일 수도 있다. The
분석 대상물 검출부(152)는 분석 대상물(11)을 검출하기 위한 것으로서, 광 결정(102)이 형성된 미세 유로(320)의 내측 하면(322)에 배치된다. 분석 대상물 검출부(152)는 외부에서 그 위치를 인식할 수 있도록, 다른 부분과 구별되게 마킹될 수 있다. The
도 3a는 분석 대상물 검출부(152)의 미세 구조를 개략적으로 도시한 측단면도로, 도 3a를 참조하면, 분석 대상물 검출부(152)는 광 결정(102) 상에 고정된 복수의 수용체(510)를 구비한다. 수용체(510)는 항원-항체 반응에 의해 분석 대상물에 특이적으로 결합함으로써 분석 대상물을 포집하는 역할을 한다. 즉, 시료에 포함된 분석 대상물은 수용체에 의해서 분석 대상물 검출부(152)에 고정적으로 위치된다. 3A is a side cross-sectional view schematically illustrating a microstructure of the
제1진단 유효성 확인부(154)는 시약에 포함된 지시 물질(420)을 검출함으로써, 시료와 시약의 혼합이 원활하게 이루어졌음을 확인하는 역할을 하며, 미세 유로(320)의 하면(322)에 배치된다. The first diagnosis
도 3b는 제1진단 유효성 확인부(154)의 미세 구조를 개략적으로 도시한 측단면도로, 도 3b를 참조하면, 제1진단 유효성 확인부(154)는 시약에 포함된 지시 물질과 반응하는 지시 물질 고정체(520)을 구비할 수 있다. 지시 물질 고정체(520)는 시약에 포함된 지시 물질과 반응하여 변색되는 물질일 수 있다. 혹은, 지시 물질(420)이 색상을 띄는 물질일 경우, 지시 물질 고정체(520)는 이를 포집하여 제1진단 유효성 확인부(154)에서 색깔의 농도가 진하게 나타나도록 지시 물질(420)을 포집하여 고정시키는 물질일 수도 있다.3B is a side cross-sectional view schematically illustrating the microstructure of the first diagnosis
제2진단 유효성 확인부(156)는 시료가 오염되었는지를 확인하기 위한 것으로, 미세 유로(320)의 하면(322)에 배치된다. 제2진단 유효성 확인부(156)는 정상적인 시료에 포함될 수 없는 오염 물질을 검출할 수 있도록, 오염 물질과 접촉되면 변색되는 등의 특이 반응을 일으키는 물질을 포함한다. 따라서, 제2진단 유효성 확인부(156)의 변화를 관찰함으로써 시료의 오염 여부를 판단할 수 있다. The second diagnosis
사용 시료 수용부(330)는 미세 유로(320)를 통과한 시료를 수용하기 위한 것으로서, 미세 유로(320)의 단부측에 연결된다. 미세 유로(320)와 사용 시료 수용부(330) 사이에는 미세 유로(320)의 시료가 급격하게 사용 시료 수용부(330)로 유입되거나 불균일하게 유입되는 억제하고, 사용 시료 수용부(330)에서 미세 유로(320)로의 역류를 억제하기 위한 돌출턱(103)이 형성될 수 있다. The use
다음으로, 본 실시예의 측방 유동 분석 장치(1)의 작용 및 효과에 대해서 설명한다. Next, the operation and effect of the lateral flow analysis device 1 of the present embodiment will be described.
본 실시예의 측방 유동 분석 장치(1)의 시료 투입부(210)에 시료를 투입하면, 시료는 반응부(400)의 시약과 반응한다. 시료에 분석 대상물(11)이 포함되어 있는 경우, 분석 대상물(11)은 시약에 포함되어 있는 형광 물질(410)과 결합하여 형광 태깅된다. 한편, 시약에는 지시 물질(420)도 포함되어 있으므로, 시료와 시약의 혼합물에는 형광 태깅된 분석 대상물(11)과 지시 물질(420)이 포함된다. 시약과 혼합되어 생화학적 반응을 거친 시료는 미세 유로(320)로 유입된다. 미세 유로(320)로 유입된 시료는 미세 유로(320)의 내측 상면(324) 및 내측 하면(322)에만 접촉하고, 미세 유로(320)의 양 측면(326,328)과는 접촉하지 않는다. 따라서 미세 유로(320) 내의 시료는 미세 유로(320)의 폭 방향으로 균일한 속도 분포를 가지며, 안정적으로 미세 유로(320)의 길이 방향으로 이동하게 된다. When the sample is introduced into the
미세 유로(320) 내의 시료는 이동하면서 수용체(510)를 구비하는 분석 대상물 검출부(152)에 도달한다. 시료가 분석 대상물 검출부(152)에 도달하면, 시료에 포함된 형광 태깅된 분석 대상물(11)은 수용체(510)에 특이적으로 결합되어 고정된다. The sample in the micro-channel 320 moves to reach the
시료가 분석 대상물 검출부(152)와 충분히 반응하였다고 판단되면, 분석 대상물 검출부(152)의 형광 물질(410)에 여기 광을 조사하여 분석 대상물(11)의 검출한다. 도 7은 이러한 분석 대상물 검출하는 과정을 개략적으로 도시한 것으로, 도 7을 참조하면 형광 물질(410)을 여기시키는 파장(λ1)의 레이저(L)를 분석 대상물 검출부(152)에 조사하면, 분석 대상물 검출부(152)로부터 특정 파장(λ2)의 형광이 방출된다. 이는 분석 대상물에 결합된 형광 물질(410)이 레이저에 의해 여기되어 형광을 방출하기 때문이며, 이를 형광 감지부(R)로 검출함으로서 분석 대상물(11)이 시료에 포함되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. When it is determined that the sample has sufficiently reacted with the
본 실시예의 분석 대상물 검출부(152)는 광 결정(102)이 형성되어 있는 미세 유로(320)의 표면에 위치하기 때문에, resonant evanescent field 효과에 의하여 분석 대상물 검출부(152)의 표면에서 광 강도가 증폭된다. 이와 같이 분석 대상물 검출부(152)의 표면에서 광 강도가 증폭되면 동일한 레이저 광원을 사용하더라도, 더 많은 형광 물질이 여기되어 분석 대상물 검출부(152)에서 방출되는 형광의 강도가 대폭으로 커질 수 있다. Since the
또한, 분석 대상물 검출부(152)의 표면은 광 결정(102)에 의해서 표면적이 크므로, 수용체(510)가 더욱 밀도 있게 고정될 수 있다. 따라서, 형광 물질(410)로 태깅된 분석 대상물(11)도 더욱 밀도 있게 고정되어 동일한 강도의 여기 광에 대하여 더욱 높은 강도의 형광이 방출될 수 있다. In addition, since the surface of the
또한, 분석 대상물 검출부(152)의 광 결정(102)은 특정 파장(λ1)의 빛이 투과하는 것을 방지하는 특성을 가질 수 있는데, 광 결정(102)이 특정 파장(λ1)의 여기 광의 투과를 방지하도록 치수가 설정된 경우에는 광 결정(102)으로 여기 광이 투과하여 낭비되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 즉, 동일한 여기 광에 대해서 형광 물질이 여기되는 효율을 증가시킬 수 있다. In addition, the
이러한 과정을 통하여 얻어진 형광의 강도는 종래의 측방 유동 분석 장치(1)에 비해서 많게는 수십 배의 이를 정도로 현저하게 증폭될 수 있으므로, 본 실시예의 측방 유동 분석 장치(1)를 이용하면 분석 대상물의 검출 감도가 대폭으로 상승될 수 있다. Since the intensity of fluorescence obtained through this process can be amplified remarkably as much as several tens of times as compared with the conventional lateral flow analysis device 1, the lateral flow analysis device 1 of the present embodiment can be used to detect an analyte. Sensitivity can be raised significantly.
또한, 광 결정이 미세 유로(320)의 하면에 전체적으로 형성되는 경우, 광 결정에 의해서 미세 유로(320) 표면에 소정의 표면 거칠기가 형성된다. 미세 유로(320) 표면의 표면 거칠기가 형성되면, 미세 유로(320)를 지나는 시료의 이동 속도가 감소될 수 있다. 시료의 이동 속도가 지나치게 빠른 경우, 시료가 분석 대상물 검출부(152)의 수용체와 충분한 반응을 하지 못하고 지나갈 수 있는데, 광 결정에 의해서 미세 유로(320)에 표면 거칠기가 형성되면 이러한 문제점을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, when the photonic crystal is entirely formed on the bottom surface of the
한편, 본 실시예의 SiO2 소재의 중간층(120)은 하측 플레이트(100)에서 방출될 수 있는 자가 형광이 측방 유동 분석 장치(1)의 외부로 방출되는 것을 감소시키는 역할을 할 수 있다. Meanwhile, the
다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. Next, a side flow analysis apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치의 하측 플레이트에 대한 개략적인 평면도이다. 도 8을 참조하면, 본 실시예의 측방 유동 분석 장치(2)는 광 결정(102')의 돌기부(132')가 2차원으로 배열되어 있으며, 그 표면에 복수의 수용체(510)이 고정되어 있다. 그 외의 다른 구성은 도 1의 측방 유동 분석 장치와 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다. 8 is a schematic plan view of the lower plate of the lateral flow analysis device according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, in the lateral
본 실시예의 측방 유동 분석 장치(2)는 2차원으로 배열된 광 결정(102')을 구비하기 때문에, 광 결정(102')에 의한 광 증폭 및 특정 주파수 차단의 효과가 2 방향에서 발생한다. 도 9는 2개의 2 방향에서 여기 광을 분석 대상물 검출부(152)에 조사하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 특정 파장(λ1)의 여기 광을 제1 방향으로부터 분석 대상물 검출부(152)에 조사함과 동시에, 동일한 파장(λ1)의 여기 광을 제1 방향에 수직한 제2 방향으로부터 분석 대상물 검출부(152)에 조사함으로써, 제1 방향의 여기 광 및 제2 방향의 여기 광은 모두 광 증폭 및 투과 차단의 효과를 가질 수 있다. 따라서, 형광 물질(410)의 여기 반응이 배가될 수 있다. Since the lateral
이처럼, 광 결정(102')이 2차원으로 배열되는 경우, 여기 광을 2방향에서 조사하는 경우에도 각각의 조사 방향에서 모두 광 결정(102')에 의한 광 증폭 및 투과 차단의 효과를 얻을 수 있기 때문에, 여기 광을 조사하기 위한 레이저(L1,L2)를 배치할 공간이 크게 증가된다. 또한, 하나의 레이저를 사용했을 때 여기 광의 강도가 불충분하다고 판단되는 경우, 기존의 레이저를 출력이 높은 레이저로 교체할 필요없이, 다른 방향에 또 하나의 레이저를 배치하는 것만으로 손쉽게 여기 광의 강도를 배가시킬 수 있다. As described above, when the photonic crystals 102 'are arranged in two dimensions, even when the excitation light is irradiated in two directions, the effects of light amplification and transmission blocking by the photonic crystals 102' can be obtained in each irradiation direction. As a result, the space for disposing lasers L1 and L2 for irradiating the excitation light is greatly increased. In addition, when it is determined that the intensity of the excitation light is insufficient when one laser is used, the intensity of the excitation light can be easily adjusted by simply placing another laser in another direction without replacing the existing laser with a high-output laser. You can double.
다음으로 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. Next, a side flow analysis apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치의 개략적인 측단면도로, 도 10을 참조하면 본 실시예의 측방 유동 분석 장치(3)는 미세 유로(320)의 내측 상면에도 광 결정(202)이 형성되어 있다. 미세 유로(320) 상면의 광 결정(202)은 분석 대상물 검출부(152)의 상측에만 형성될 수 있으며, 그 크기는 분석 대상물 검출부(152)의 크기와 같거나 작을 수 있다.FIG. 10 is a schematic side cross-sectional view of a lateral flow analyzing apparatus according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, the lateral
미세 유로(320)의 내측 상면의 광 결정(202)은 미세 유로(320)의 내측 하면의 광 결정(102)과 마찬가지로 특정 파장의 여기 광이 투과되는 것을 차단하도록 설계될 수 있다. Like the
도 11은 미세 유로(320) 내로 유입된 여기 광의 이동 경로를 개략적으로 도시한 것으로서, 본 실시예의 측방 유동 분석 장치(3)와 같이, 미세 유로(320)를 사이에 두고 미세 유로(320)의 상면 및 하면에 광 결정(102,202)을 형성할 경우, 여기 광이 소정의 각도를 가지고 미세 유로(320)로 들어오면 상하면의 광 결정(102,202) 사이에 갇히게 된다. 즉, 여기 광은 미세 유로(320)를 통과하여 낭비되지 않으므로, 형광 물질(410)의 여기 효율이 매우 증가된다. FIG. 11 schematically illustrates a movement path of the excitation light introduced into the
이때, 미세 유로(320)의 상면의 광 결정(202)은 여기 광이 비스듬하게 미세 유로(320)로 들어오기 쉽도록, 분석 대상물 검출부(152)보다 작은 크기로 형성될 수 있다. In this case, the
한편, 미세 유로(320)의 상면의 광 결정(102)은 미세 유로(320)의 상면 전체에 형성될 수도 있는데, 이 경우에 광 결정(102)의 기저층(210)은 투명한 소재로 이루어지며, 여기 광이 미세 유로(320) 내부로 들어오는 방향으로는 투과를 허용하되, 여기 광이 미세 유로(320)에서 외부로 빠져나가는 방향으로는 투과를 허용하지 않는 형태로 설계될 수도 있다. On the other hand, the
다음으로 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치에 대해서 설명한다. Next, a side flow analysis apparatus according to another embodiment of the present invention will be described.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치에 대한 개략적인 측단면도이다. 12 is a schematic side cross-sectional view of a lateral flow analysis device according to another embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 실시예의 측방 유동 분석 장치(4)의 반응부(400)의 시약에는 제1형광 물질(410) 및 제2형광 물질(430)이 포함되어 있다. 제1형광 물질(410) 및 제2형광 물질(430)은 각각 여기 광의 파장이 다르며, 방출하는 형광의 파장도 상이하다. 예컨대 제1형광 물질(410)은 cyanine-5이고, 제2형광 물질(430)은 cyanine-3일 수 있다. 제1형광 물질(410)은 제1분석 대상물에 특이적으로 결합되며, 제2형광 물질은 제1분석 대상물과는 구별되는 제2분석 대상물에 특이적으로 결합된다. 제1형광 물질(410)은 제1분석 대상물을 형광 태깅하며, 제2형광 물질(430)은 제2분석 대상물을 형광 태깅하는 역할을 한다. Referring to FIG. 12, the reagent of the
분석 대상물 검출부(152)에는 2차원의 광 결정(105)이 형성되며, 제1분석 대상물과 특이적으로 결합되는 제1수용체(510)와, 제2분석 대상물과 특이적으로 결합되는 제2수용체(530)가 고정되어 있다. The two-
본 실시예의 측방 유동 분석 장치(4)의 다른 구성은 도 1의 측방 유동 분석 장치(1)의 그것과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 설명은 생략한다.The other configuration of the lateral
도 13은 본 실시예의 분석 대상물 검출부(152)에 레이저를 조사하여 형광을 검출하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다. 도 13을 참조하면, 제1형광 물질(410)을 여기시키기 위한 제1레이저(L1)가 제1방향에서 제1파장(λ1)의 여기 광을 조사하고, 제2형광 물질(430)을 여기시키기 위한 제2레이저(L3)가 제2방향에서 제2파장(λ2)의 여기 광을 조사한다. 제1레이저(L1) 및 제2레이저(L3)의 조사 각도 및 조사 방향은 광 결정(105)에 의해서 투과 차단 및 광 증폭 현상이 발생할 수 있도록 적절히 설정될 수 있다. FIG. 13 schematically illustrates a process of detecting fluorescence by irradiating a laser to the
시료에 제1분석 대상물 및 제2분석 대상물이 포함되어 있다면, 제1분석 대상물 및 제2분석 대상물은 각각 제1형광 물질(410) 및 제2형광 물질(430)에 의해서 태깅된 다음, 분석 대상물 검출부(152)에 고정된다. 따라서, 제1파장(λ1)의 여기 광 및 제2파장(λ2)의 여기 광을 분석 대상물 검출부(152)에 조사하면, 분석 대상물 검출부(152)에서는 제1형광 물질(410)에 의한 형광과 제2형광 물질(430)에 의한 형광이 동시에 방출된다.If the sample contains a first analyte and a second analyte, the first analyte and the second analyte are tagged by the first
이를 형광 감지 장치(R)로 포착함으로써 시료에 제1분석 대상물 및 제2분석 대상물이 포함되어 있음을 알 수 있다. 또한, 형광 감지 장치(R)로 형광의 세기를 측정함으로써 시료에 포함된 제1분석 대상물 및 제2분석 대상물의 농도를 동시에 계측할 수도 있다. 이와 같이, 본 실시예의 측방 유동 분석 장치(4)에 의하면, 시료에 포함된 복수의 분석 대상물을 한꺼번에 검출할 수 있는, 소위 멀티 플렉싱(Multiflexing)이 가능하다.By capturing this with the fluorescence sensing device R, it can be seen that the sample contains the first analyte and the second analyte. In addition, by measuring the intensity of the fluorescence with the fluorescence detection device (R) it is possible to simultaneously measure the concentration of the first analysis object and the second analysis object contained in the sample. Thus, according to the lateral
본 실시예에서 광 결정(105)은 2차원으로 배치되므로, 여기 광의 투과 차단 및 광 증폭 현상이 2방향으로 발생된다. 따라서, 여기 광의 투과 차단 및 광 증폭의 효과를 얻기 위한 레이저 배치 공간이 손쉽게 확보될 수 있다. In this embodiment, since the
이상과 같이 본 발명의 일부 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치(1,2,3,4)에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 측방 유동 분석 장치는 상술한 실시예에 한정되지 않는다. As described above, the side
예를 들어, 상술한 실시예에서는 항원-항체 반응에 의해서 시료에 포함된 분석 대상 물질(11)을 분석 대상물 검출부(152)에 고정시키는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 측방 유동 분석 장치는 핵산의 상보적 결합을 이용하여 분석 대상 물질을 분석 대상물 검출부(152)에 고정시키는 것일 수도 있다. 도 14는 이러한 측방 유동 분석 장치의 분석 대상물 검출부(152)의 미세 구조를 개략적으로 도시한 도면으로, 도 14를 참조하면, 분석 대상물 검출부(152)의 수용체(530)는 핵산의 상보적 결합을 이용하여, 시료에 포함되어 있는 특정 염기 서열의 가지는 DNA 또는 RNA(12)와 결합한다. 이때 시료에 포함된 특정 염기 서열의 DNA 또는 RNA(12)도 형광 물질(410)에 의해서 태깅되어 있다. 따라서 상술한 실시예에서와 동일하게 여기 광을 조사하고 형광을 검출하는 방법으로 시료에 포함된 특정 염기 서열의 DNA 또는 RNA(12)를 검출할 수 있다. 이때, 시료는 이러한 중합연쇄반응(Polymerage chain reacion-PCR)에 결과물일 수 있다.For example, in the above-described embodiment, it has been described that the
또한, 상술한 실시예의 측방 유동 분석 장치(1,2,3,4)는 반응부(400)를 구비하는 것으로 설명하였으나, 본 발명에 따른 측방 유동 분석 장치는 반응부(400)를 구비하지 않을 수도 있다. 이 경우, 분석 대상물(11)을 형광 물질(410)로 태깅하는 과정은 시료를 측방 유동 분석 장치(1,2,3,4)에 투입하기 전에 미리 수행될 수 있다. In addition, the lateral flow analysis device (1, 2, 3, 4) of the above-described embodiment has been described as having a
또한, 상술한 실시예의 측방 유동 분석 장치(1,2,3,4)는 사용 시료 수용부(330)를 구비하는 것으로 설명하였으나, 본 발명에 따른 측방 유동 분석 장치는 사용 시료 수용부(330)를 구비하지 않을 수도 있다. 사용 시료 수용부(330)를 구비하지 않는 경우, 사용된 시료를 측방 유동 분석 장치의 외부로 배출될 수도 있다.In addition, the side flow analysis device (1, 2, 3, 4) of the above-described embodiment has been described as having a
또한, 상술한 실시예에서 광 결정(102,102',202,105)은 기저층(110,210), SiO2재질의 중간층(120,220), TiO2재질의 최상층(130,230)을 구비하는 것으로 설명하였으나, 광 결정은 기저층(110,210)과, TiO2재질의 최상층(130,230) 만으로 형성될 수도 있다. 또한, 기저층(110,210), 중간층(120,220), 최상층(130,230)은 유사한 굴절률을 가지는 다른 물질로 얼마든지 대체가 가능하다. In addition, in the above-described embodiment, the
또한, 광 결정(102,202,103'105)의 형상은 상술한 형태에 국한되지 않고 다양한 형상 및 물질의 조합으로 형성될 수 있다. In addition, the shape of the
또한, 미세 유로(320)는 높이에 비해서 너비가 더 넓은 형태일 수 있으나, 이와는 달리 미세 유로(320)는 높이가 너비에 비해서 더 넓은 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우, 광 결정은 미세 유로(320)의 일 측면에 배치될 수도 있고, 미세 유로(320)를 사이에 두고 미세 유로(320)의 양 측면에 서로 대면되게 배치될 수도 있다.In addition, the micro-channel 320 may have a wider shape than the height, but unlike the micro-channel 320, the micro-channel 320 may have a wider shape than the height. In this case, the photonic crystal may be disposed on one side of the micro-channel 320, or may be disposed to face each other on both sides of the micro-channel 320 with the
또한, 본 발명의 측방 유동 분석 장치는 생체 시료를 분석에만 사용되는 것이 아니라, 시료에 포함된 분석 대상물이 형광 태깅이 가능한 물질이면, 생체 시료 이외의 화학 물질을 분석하는데 사용될 수도 있다.In addition, the lateral flow analysis device of the present invention may be used not only for analyzing a biological sample, but also for analyzing chemical substances other than the biological sample, provided that the analyte included in the sample is capable of fluorescent tagging.
이외에도 본 발명은 다양한 형태로 구체화될 수 있음은 물론이다. It is needless to say that the present invention can be embodied in various forms.
1,2,3,4 ... 측방 유동 분석 장치
100 ... 하측 플레이트
102, 202, 102', 105 ... 광 결정
200 ... 덮개 플레이트
210 ... 시료 투입부
320 ... 미세 유로
330 ... 사용 시료 수용부
400 ... 반응부
410 ... 형광 물질
510 ... 수용체1,2,3,4 ... lateral flow analyzer
100 ... lower plate
102, 202, 102 ', 105 ... photonic crystal
200 ... cover plate
210 ... sample insert
320 ... fine euro
330 ... used sample container
400 ... reaction part
410 ... fluorescent material
510 ... receptor
Claims (18)
상기 시료 투입부에 연결되며, 상기 시료의 유동 공간을 형성하는 유로와,
상기 유로의 내측면의 적어도 일부에 형성되는 광 결정과,
상기 광 결정이 형성된 상기 유로의 내측면의 적어도 일부에 고정되며, 미리 정해진 분석 대상 물질과 특이적으로 결합하는 복수의 수용체를 구비하는 측방 유동 분석 장치. A sample input unit into which a sample is input,
A flow path connected to the sample input part and forming a flow space of the sample;
A photonic crystal formed on at least a portion of an inner surface of the flow path,
And a plurality of receptors fixed to at least a portion of an inner surface of the flow path in which the photonic crystal is formed, and having a plurality of receptors that specifically bind to a predetermined analyte.
상기 광 결정은 주기적으로 반복되게 형성된 패턴을 가지는 측방 유동 분석 장치. The method of claim 1,
The lateral flow analysis device having the pattern formed to repeat the photonic crystal periodically.
상기 유로와 상기 시료 투입부 사이에 배치되며,
상기 미리 정해진 물질에 결합되는 형광 물질을 포함하는 시약이 배치되는 반응부를 더 포함하는 측방 유동 분석 장치.The method of claim 1,
Is disposed between the flow path and the sample inlet,
The side flow analysis device further comprises a reaction unit is disposed a reagent comprising a fluorescent material bound to the predetermined material.
상기 광 결정은,
제1방향 및 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 주기적으로 반복되게 형성되는 2차원의 광 결정인 측방 유동 분석 장치. The method of claim 1,
The photonic crystal,
A lateral flow analysis device which is a two-dimensional photonic crystal that is formed to be periodically repeated in a first direction and a second direction crossing the first direction.
상기 광 결정은,
상기 유로를 사이에 두고, 상기 유로의 내측면에 서로 대면되게 배치되는 측방 유동 분석 장치. The method of claim 1,
The photonic crystal,
And a side flow analysis device disposed between the flow paths so as to face each other on an inner surface of the flow path.
상기 유로는 내측 하면 및 내측 상면을 구비하며,
상기 광 결정은,
상기 유로의 내측 하면 및 상기 유로의 내측 상면에 배치되는 측방 유동 분석 장치. The method of claim 5,
The flow path has an inner lower surface and an inner upper surface,
The photonic crystal,
Lateral flow analysis device disposed on the inner bottom surface of the flow path and the inner top surface of the flow path.
상기 유로는,
내측 하면, 내측 상면 및 양측면과,
상기 내측 하면과 상기 내측 상면 사이에 위치하는 시료가 상기 양측면에 접촉하지 않도록, 상기 내측 하면 및 상기 내측 상면과 양측면의 사이에 상기 유로의 길이 방향으로 연장되게 형성된 홈을 구비하는 측방 유동 분석 장치. The method of claim 1,
The flow path includes:
Inner lower surface, inner upper surface and both sides,
And a groove formed to extend in the longitudinal direction of the flow path between the inner lower surface and the inner upper surface and both side surfaces so that a sample located between the inner lower surface and the inner upper surface does not contact the both side surfaces.
상기 광 결정은,
상기 유로의 상기 내측 하면에 형성되는 측방 유동 분석 장치.The method of claim 7, wherein
The photonic crystal,
Lateral flow analysis device formed on the inner bottom surface of the flow path.
상기 광 결정은,
상기 유로의 상기 내측 하면과 마주보는 상기 유로의 상기 내측 상면에도 형성되는 측방 유동 분석 장치.9. The method of claim 8,
The photonic crystal,
And a lateral flow analysis device that is also formed on the inner upper surface of the flow path facing the inner lower surface of the flow path.
상기 광 결정은,
제1방향 및 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 주기적으로 반복되게 형성되는 2차원의 광 결정인 측방 유동 분석 장치. 10. The method of claim 9,
The photonic crystal,
A lateral flow analysis device which is a two-dimensional photonic crystal that is formed to be periodically repeated in a first direction and a second direction crossing the first direction.
상기 유로와 상기 시료 투입부 사이에 배치되며, 미리 정해진 제1물질에 특이적으로 결합되는 제1형광 물질과, 미리 정해진 제2물질에 특이적으로 결합되는 제2형광 물질을 포함하는 시약(reagent)이 배치되는 반응부(reaction chamber)를 더 포함하며,
상기 수용체는,
상기 제1물질에 특이적으로 결합되는 제1수용체와,
상기 제1수용체와 혼합되게 배치되며, 상기 제2물질에 특이적으로 결합되는 제2수용체를 포함하는 측방 유동 분석 장치. The method of claim 1,
A reagent disposed between the flow path and the sample input part and including a first fluorescent material specifically bound to a first predetermined material and a second fluorescent material specifically bound to a second predetermined material Further comprises a reaction chamber in which is disposed,
The receptor,
A first receptor specifically bound to the first substance,
A side flow analysis device disposed to be mixed with the first receptor, comprising a second receptor specifically bound to the second material.
상기 광 결정은,
제1방향 및 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 주기적으로 반복되게 형성되는 2차원의 광 결정인 측방 유동 분석 장치. 12. The method of claim 11,
The photonic crystal,
A lateral flow analysis device which is a two-dimensional photonic crystal that is formed to be periodically repeated in a first direction and a second direction crossing the first direction.
상기 광 결정은,
주기적으로 반복되게 형성된 패턴으로 형성된 기저 소재와,
상기 기저 소재 상에 배치되며, 상기 기저 소재의 패턴에 대응되는 패턴으로 형성되는 TiO2층을 구비하는 측방 유동 분석 장치.13. The method according to any one of claims 1 to 12,
The photonic crystal,
A base material formed in a pattern formed periodically and repeatedly;
And a TiO 2 layer disposed on the base material and formed in a pattern corresponding to the pattern of the base material.
상기 광 결정은,
상기 기저 소재와 상기 TiO2층 사이에 배치되며, 상기 기저 소재의 패턴에 대응되는 패턴으로 형성되는 SiO2 층을 더 구비하는 측방 유동 분석 장치. 13. The method according to any one of claims 1 to 12,
The photonic crystal,
And a SiO 2 layer disposed between the base material and the TiO 2 layer and formed in a pattern corresponding to the pattern of the base material.
시료에 포함된 분석 대상 물질과 형광물질이 결합하는 단계;
상기 결합된 형광물질이 광 결정이 형성된 유로의 내측면의 적어도 일부에 고정된 복수의 수용체와 결합하는 단계를 포함하는 분석 대상 물질 검출 방법.Injecting the sample into the sample input unit;
Combining the analyte and the fluorescent material included in the sample;
And combining the bound fluorescent substance with a plurality of receptors fixed to at least a portion of an inner surface of a flow path in which a photonic crystal is formed.
상기 광 결정은,
제1방향 및 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 주기적으로 반복되게 형성되는 2차원의 광 결정인 분석 대상 물질 검출 방법. 16. The method of claim 15,
The photonic crystal,
A method for detecting analyte, which is a two-dimensional photonic crystal formed periodically and repeatedly in a first direction and a second direction crossing the first direction.
상기 광 결정은,
상기 유로를 사이에 두고, 상기 유로의 내측면에 서로 대면되게 배치되는 분석 대상 물질 검출 방법. 16. The method of claim 15,
The photonic crystal,
And a method for detecting an analyte to be disposed so as to face each other on an inner surface of the flow path with the flow path interposed therebetween.
상기 유로는,
내측 하면, 내측 상면 및 양측면과,
상기 내측 하면과 상기 내측 상면 사이에 위치하는 시료가 상기 양측면에 접촉하지 않도록, 상기 내측 하면 및 상기 내측 상면과 양측면의 사이에 상기 유로의 길이 방향으로 연장되게 형성된 홈을 구비하는 분석 대상 물질 검출 방법. 16. The method of claim 15,
The flow path includes:
Inner lower surface, inner upper surface and both sides,
And a groove formed to extend in the longitudinal direction of the flow path between the inner lower surface and the inner upper surface and both side surfaces so that a sample located between the inner lower surface and the inner upper surface does not contact the both side surfaces. .
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