KR20170120117A

KR20170120117A - 마이크로칩, 분석 장치, 및 분석 방법

Info

Publication number: KR20170120117A
Application number: KR1020177023855A
Authority: KR
Inventors: 신 마스하라; 요시아키 가토; 료우스케 미나미; 도시오 와타나베
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-10-30
Also published as: JP2016166861A; US20180065119A1; CN107427831A; EP3265229A1; CN107427831B; US10919035B2; JP6665548B2

Abstract

일부 양태들에 따르면, 샘플 홀딩 챔버; 및 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 공급하도록 구성되는 샘플 홀딩 챔버에 연결되는 적어도 하나의 흐름 경로 ― 샘플 홀딩 챔버는 제1 내면을 포함함 ― ; 제1 내면과 교차하며 샘플 홀딩 챔버의 외부로부터 광을 수신하여 샘플 홀딩 챔버 내의 액체에 조사하도록 구성되는 광 조사 영역을 포함하는 미세유체 디바이스가 제공되고, 제1 내면은 액체 내에 존재하는 기포들을 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고, 적어도 하나의 홈은 광 조사 영역의 외부에 위치된다.

Description

마이크로칩, 분석 장치, 및 분석 방법

관련 출원들에 대한 교차 참조

이 출원은 2015년 3월 6일에 출원된 일본 우선 특허 출원 제JP 2015-044948호, 및 2016년 1월 21일에 출원된 일본 우선 특허 출원 제JP 2016-009643호를 우선권 주장하며, 이들의 전체 내용들은 참조로 본원에 포함된다.

기술 분야

본 기술은 마이크로칩에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 기술은 마이크로칩, 및 분석이 마이크로칩을 사용하여 수행되는 분석 장치 및 분석 방법에 관한 것이다.

오늘날, 유전자 분석, 단백질 분석, 세포 분석 등에 대한 기술 연구는 의학 분야, 신약 개발 분야, 임상 검사 분야, 식품 분야, 농업 분야, 엔지니어링 분야, 법의학 분야, 및 범죄 감식 분야와 같은 다양한 분야들에서 널리 진보된다. 특히 요즘, 핵산, 단백질, 세포 등의 검출, 분석 등을 위한 다양한 반응들이 흐름 경로 또는 칩 상에 제공되는 마이크로스케일의 우물에서 수행되는 랩-온-어-칩(lab-on-a-chip)의 기술 개발 및 실제 응용예가 진보되어, 생체 분자들 등을 편리하게 측정하는 방법으로서 주목을 받고 있다.

인용 리스트

특허 문헌

PTL 1: JP 2006-239538A

PTL 2: JP 2007-85998A

PTL 3: JP 2006-300741A

흐름 경로 또는 칩 상에 제공되는 마이크로스케일의 우물에서 수행되는 랩-온-어-칩의 이러한 기술에서, 실제 현장들(예를 들어, 의료 현장들 등)에서 다양한 분석들을 수행할 수 있는 장치의 개발이 바람직하며, 장치의 크기 축소를 어떻게 달성할지는 피할 수 없는 이슈이다. 따라서, 소형 장치에서 효율적으로 검출 또는 분석을 수행하기 위해, 사용되는 칩, 장치, 검출 또는 분석 방법에 대한 다양한 적절한 수정들을 수행하는 것이 요구된다.

여기서, 흐름 경로 또는 마이크로스케일의 우물을 포함하는 이러한 마이크로칩은, 흐름 경로에서 발생하는 기포 등이 적절한 분석에 대한 방해물을 구성한다는 단점을 가진다. 이러한 단점에 대해, 많은 기술들이 현재까지 개발되었다. 예로서, 샘플 액체의 탈기 프로세싱이 칩의 조기 스테이지에서 수행되는 방법이 있다.

또한, 예를 들어, PTL 1에서, 미세 흐름 경로의 내면의 적어도 일부분에, 흐름 경로를 빠져나가는 기체로부터 액체 흐름 내로 기포 핵을 유입시키고 이에 의해 샘플 내에 녹아 있는 기체로 인한 기포들의 발생에 의한 영향을 받지 않고도 미량의 샘플로 정확한 분석이 수행될 수 있는 기포 핵 유입 메커니즘이 제공되는, 미세 흐름 경로에 대한 기술이 기재된다. 이 기술에서, 특정 예로서, 흐름 경로의 측벽 상에 초소형 피쳐들을 배열함으로써 기포를 포획하는 아이디어가 기재된다.

또한, 예를 들어, PTL 2에서, 미세 유체 디바이스에서, 예컨대, 포화 기상 압력보다 더 크거나 같은 압력으로 유지되며 온도 또는 압력의 변경으로 인한 용해된 기체의 분리가 발생하지 않는 조건들을 만족시키는 길이를 가지는 2차 흐름 경로가 반응 영역의 다운스트림 측에 접속되는 구성, 설정된 온도 조건들 하에서 포화된 기상 압력보다 더 크거나 같은 압력을 유지할 수 있는 용액이 그 조건들 하에서 온도 또는 압력의 변경으로 인해 용해된 기체의 분리를 야기하지 않으며, 샘플 용액과 혼합하지 않거나 샘플 용액과 혼합할 가능성이 적은 용액이 샘플 용액의 앞을 지나서 흐름 경로에서 샘플 용액의 압력을 높이는 구성, 또는 압력이, 업스트림 측의 반대 측 상에 있는 다운스트림 측으로부터 흐름을 발생시키는, 업스트림 측으로부터의 압력에 인가되어 샘플 용액의 압력을 높이는 구성의, 관 내 흐름의 공식에 기반하여 주 흐름 경로의 배출구 주위의 액체 샘플의 액체 공급 압력을 최적으로 제어하는 방법에 의해, 기포들의 발생이 억제되는 방법이 기술된다.

또한, PTL 3에서, 광학 검출 유닛 상에서 독점적으로 기포 측정을 수행하기 위한 방법으로서, 광학 측정이 수행되는 샘플 홀딩 부분의 흐름 경로 직경에 대해, 두 벽면들 모두가 입사광 어퍼쳐의 검출에 대해 확장되어, 기포들이 흐름 경로 벽을 따라 발생하는 특징을 이용하는 기술이 기재된다.

위에서 기재된 PTL 1 및 2에서와 같이 흐름 경로에 탈기 구조를 추가하는 많은 방법들이 개발되었지만, 이러한 기술들은 시퀀스 및 구조의 복잡성을 피할 수 없다는 단점을 가졌다. 추가로, PTL 1에서와 같이 다수의 미세 구멍들이 존재하는 구성은 프로세싱 및 전달이 어려우며 칩들의 양산을 위해 적합하지 않다는 단점을 가졌다.

반면, 위에서 기재된 PTL 3에서와 같이 단지 흐름 경로 직경을 확장하는 기술은 편리하고 실용적이지만; 그것이 기포들이 광학 경로 외부로 강제로 빠져나가는 구조가 아니기 때문에, 기포들을 제거하는 효과에서는 여전히 개발의 여지가 있다는 것이 실제 상황이다.

따라서, 단순한 방법이면서도 기포를 제거하는 효과를 개선하는 기술을 제공하는 것이 바람직하다.

본 기술의 제1 양태에 따르면, 미세유체 디바이스는: 샘플 홀딩 챔버; 및 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 공급하도록 구성되는 샘플 홀딩 챔버에 접속되는 적어도 하나의 흐름 경로를 포함하고, 샘플 홀딩 챔버는: 제1 내면; 및 제1 내면과 교차하며 샘플 홀딩 챔버의 외부로부터 광을 수신하여 샘플 홀딩 챔버 내의 액체에 조사하도록 구성되는 광 조사 영역을 포함하고, 제1 내면은 샘플링 챔버 내의 액체 내에 발생된 기체들을 보유하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고, 적어도 하나의 홈은 광 조사 영역의 외부에 위치된다.

본 기술의 제2 양태에 따르면, 분석 장치는: 적어도 하나의 광원; 마이크로칩; 및 적어도 하나의 광원으로부터의 광을 마이크로칩으로 도파시키도록 구성되는 광학 제어 메커니즘을 포함하고, 마이크로칩은: 샘플 홀딩 챔버; 및 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 공급하도록 구성되는 샘플 홀딩 챔버에 접속되는 적어도 하나의 흐름 경로를 포함하고, 샘플 홀딩 챔버는: 제1 내면; 및 제1 내면과 교차하고, 적어도 하나의 광원으로부터 광을 수신하여 샘플 홀딩 챔버 내의 액체에 조사하도록 구성되는 광 조사 영역을 포함하고, 제1 내면은 샘플 홀딩 챔버 내의 액체 내에 존재하는 기포를 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고, 적어도 하나의 홈은 광 조사 영역 외부에 위치된다.

본 기술의 제3 양태에 따르면, 미세유체 분석 방법은: 마이크로칩 상에 적어도 하나의 광원으로부터의 광을 도파시키는 단계 ― 마이크로칩은: 제1 내면을 포함하는 샘플 홀딩 챔버; 및 샘플 홀딩 챔버에 접속되는 적어도 하나의 흐름 경로를 포함함 ― ; 및 적어도 하나의 흐름 경로를 통해 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 전달하는 단계를 포함하고, 도파된 광은 샘플 홀딩 챔버의 제1 내면과 교차하는 광 조사 영역으로 지향되고, 제1 내면은 샘플 홀딩 챔버 내의 액체 내에서 발생하는 기포들을 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고, 적어도 하나의 홈은 광 조사 영역의 외부에 위치된다.

본 기술의 제4 양태에 따르면, 미세유체 디바이스를 제조하는 방법은: 제1 내면을 가지는 제1 기판을 획득하는 단계; 제2 내면을 가지는 제2 기판을 획득하는 단계; 및 제1 기판을 상기 제2 기판에 부착시키고 이에 의해 샘플 홀딩 챔버를 형성하는 단계를 포함하고, 샘플 홀딩 챔버는 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 전달하기 위한 적어도 하나의 배출구를 포함하고, 샘플 홀딩 챔버는 제1 내면과 교차하며 샘플 홀딩 챔버의 외부로부터 광을 수신하여 샘플 홀딩 챔버 내의 액체에 조사하도록 구성되는 광 조사 영역을 포함하고, 제1 내면은 샘플 홀딩 챔버 내의 액체 내에서 발생하는 기포들을 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고, 적어도 하나의 홈은 광 조사 영역의 외부에 위치된다.

본 기술의 실시예에 따르면, 그것은 단순한 방법이지만, 광학 분석에 대한 방해물인 기포들이 효율적으로 제거될 수 있다. 본원에 기술되는 효과는 반드시 제한적인 것이 아니며, 본 기술에서 기재되는 임의의 효과가 보여질 수도 있다.

도 1은 본 기술에 따른 마이크로칩의 제1 실시예를 개략적으로 도시하는 개략적 단면도이다.
도 2는 본 기술에 따른 마이크로칩의 제2 실시예를 개략적으로 도시하는 개략적 단면도이다.
도 3은 본 기술에 따른 마이크로칩의 제3 실시예를 개략적으로 도시하는 개략적 단면도이다.
도 4는 본 기술에 따른 마이크로칩의 제4 실시예를 개략적으로 도시하는 개략적 단면도이다.
도 5는 본 기술에 따른 마이크로칩의 제5 실시예를 개략적으로 도시하는 개략적 단면도이다.
도 6은 본 기술에 따른 마이크로칩의 제6 실시예를 개략적으로 도시하는 개략적 단면도이다.
도 7은 본 기술에 따른 분석 장치(10)의 제1 실시예를 개략적으로 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 기술에 따른 분석 장치(10)의 제2 실시예를 개략적으로 도시하는 개략도이다.
도 9는 본 기술에 따른 분석 장치(10)의 제3 실시예를 개략적으로 도시하는 개략도이다.
도 10은 예에서 기포 발생의 방식을 취한 유도-치환(drawing-substitute) 사진이다.

하기에서, 본 기술의 바람직한 실시예들이 도면들에 관해 기재된다. 하기에 기술되는 실시예들은 본 기술의 통상적인 실시예의 예들로서 예시되며, 본 기술의 범위는 이들에 의해 제한되는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 기재는 다음 순서로 주어진다.

1. 마이크로칩(1)

(1) 샘플 홀딩 유닛(11)

(2) 접착층(12)

(3) 흐름 경로(13)

2. 분석 장치(10)

(1) 광 조사 유닛(101)

(2) 광학 제어 메커니즘(102)

(3) 광 검출 유닛(103)

(4) 분석 유닛

3. 분석 방법

<1. 마이크로칩(1)>

도 1은 마이크로칩(1)의 제1 실시예를 개략적으로 도시하는 개략적 개념도이다. 본 기술의 실시예에 따른 마이크로칩(1)은 액체 형태에서 샘플의 광학 분석을 위해 사용되는 마이크로칩이며, 적어도 샘플 홀딩 유닛(11)을 포함한다. 마이크로칩(1)은 필요한 경우, 접착층(12), 흐름 경로(13) 등을 더 포함할 수 있다. 각각의 컴포넌트가 이제 상세히 기재될 것이다.

(1) 샘플 홀딩 유닛(11)

샘플 홀딩 유닛(11)은 분석될 샘플을 유지하며, 광학 검출이 수행될 수 있는 영역이다. 그것은 또한 샘플이 특정 기간 동안 뿐만 아니라, 검출 등을 위해 대기하도록 허용되는 대기 장소로서도 사용될 수 있고, 예를 들어, 핵산 증폭, 혼성(hybridization), 핵산들, 단백질들, 세포들 등의 물질-간 상호작용 등이 진행하는 반응 장소로서도 사용될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 샘플 홀딩 유닛(11)은 흐름 경로를 통해 그 내부로 그리고/또는 그 외부로 액체가 흐를 수 있는 하나 이상의 개구들을 가지는 인클로징된 볼륨, 또는 "챔버"일 수 있다. 이러한 챔버는 임의의 적절한 형상을 가지며, 임의의 개수 및 크기의 이러한 개구들을 포함할 수 있다.

샘플 홀딩 유닛(11)의 폭, 깊이 및 단면 형상은 특별하게 제한되지 않으며, 본 기술의 효과를 해치지 않는 범위로 자유롭게 설계될 수 있다. 예를 들어, 단면 형상은 원, 다각형(삼각형, 사각형, 또는 더 많은 각들을 가지는 다각형), 타원형, 이들 중 하나 이상이 조합되는 구성 등으로 자유롭게 설계될 수 있다. 또한, 깊이 방향의 형상은, 분석 목적, 사용되는 샘플들의 타입 등에 따라, 예를 들어, 도 1에 도시된 제1 실시예에서와 같은 원통형 바디, 다각형 단면(삼각형, 사각형, 또는 더 많은 각들을 가지는 다각형)을 가지는 다각통형 바디, 원뿔형 바디, 다각형 단면(삼각형, 사각형, 또는 더 많은 각들을 가지는 다각형)을 가지는 다각형 피라미드-형 바디, 이들 중 하나 이상이 조합되는 구성 등으로 자유롭게 설계될 수 있다.

샘플 홀딩 유닛(11)은 광 조사 동안 일부가 광학 축 상에 위치되는 상부면(111)을 포함한다. 샘플 홀딩 유닛(11)은 상부면(111)의 광 조사 영역(L1) 외부에, 상부면(111) 방향으로 함몰되는 홈(112)을 포함한다. 상부면(111)의 광 조사 영역(L1) 외부에 홈(112)을 포함시킴으로써, 샘플 홀딩 유닛(11)에서 발생하는 기포들(B)은 홈(112)에 의해 포획되고, 광 조사 및 광 검출에서 기포들에 의한 방해가 방지될 수 있다.

본 기술의 실시예에 따른 마이크로칩의 상부면 방향은 광학 분석을 위해 사용되는 장치의 구조 및 설치 방법에 따라 다양한 방향들일 수 있으며, 예를 들어, 중력 방향에 대해 반대 방향일 수 있다.

홈(112)은 바람직하게는, 중력 방향에 대해 직교하는 단면의 짧은 직경(φ112)이 샘플에서 발생될 것으로 예상되는 기포(B)의 직경(φB)보다 더 길거나 같도록 설계된다. 즉, 하기 수학식(1)의 조건이 바람직하게 만족된다. 짧은 직경(φ112)을 기포(B)의 직경(φB)보다 더 길거나 같도록 설계함으로써, 홈(112)은 샘플 홀딩 유닛(11)에서 발생하는 기포(B)를 확실하게 포획할 수 있다.

일부 실시예들에 따르면, 샘플에서 발생될 것으로 예상되는 기포의 직경(φB)은 0.5 mm와 3 mm 사이, 0.8 mm와 2.5 mm 사이, 1 mm와 2 mm 사이, 0.5 mm 초과 또는 3 mm 미만일 수 있다. 짧은 직경(φ112)은 기포의 직경과 같거나 더 크도록 크기가 정해질 수 있으며, 따라서, 짧은 직경(φ112)은 0.5 mm 초과, 0.8 mm와 4 mm 사이, 1 mm와 3 mm 사이, 1 mm 초과, 2 mm 초과, 또는 3 mm 초과일 수 있다.

샘플 홀딩 유닛(11)은, 중력 방향에 대해 직교하는 단면의 최대 직경(φ11max)이 최대 직경(φ11max)을 가지는 단면의 광 조사 영역의 직경(φL2)과 샘플에서 발생될 것으로 예상되는 기포의 직경(φB)의 2배의 합산보다 더 길거나 같도록 바람직하게 설계된다. 즉, 하기 수학식(2)의 조건이 바람직하게 만족된다.

일부 실시예들에 따르면, 광 조사 영역의 직경(φL2)은 1 mm와 2 mm 사이, 1.2 mm와 1.8 mm 사이, 1.4 mm와 1.6 mm 사이, 1 mm 초과, 또는 3 mm 미만일 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 직경(φ11max)은 2 mm와 7 mm 사이, 3 mm와 6 mm 사이, 4 mm와 5 mm 사이, 2 mm 초과, 또는 7 mm 미만일 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 챔버의 높이는 0.5 mm and 3 mm 사이, 1 mm와 2.5 mm 사이, 1.5 mm와 2 mm 사이, 0.5 mm 초과, 3 mm 미만, 또는 4 mm 미만일 수 있다.

위의 수학식 (2)의 조건을 만족시키는 제1 실시예가 아닌 예로서, 도 2에 도시된 제2 실시예가 주어질 수 있다. 제2 실시예는 측벽(114)이 한번 확장하고, 샘플 홀딩 유닛(11)의 바닥면(113)으로부터 상부면(111) 쪽으로 수축하는 구조이다. 제2 실시예에서, 중력 방향에 대해 직교하는 홈(112)의 단면의 짧은 직경(φ112)이 기포(B)의 직경(φB)보다 더 작지만, 중력 방향에 대해 직교하는 샘플 홀딩 유닛(11)의 단면의 최대 직경(φ11max)은 최대 직경(φ11max)을 가지는 단면의 광 조사 영역의 직경(φL2)과 샘플에서 발생할 것으로 예상되는 기포의 직경(φB)의 2배의 합산보다 더 길거나 같다. 따라서, 상대적으로 큰 기포들(B)이 최대 직경(φ11max)을 가지는 측벽(114)의 일부분에 의해 갇히고, 상대적으로 작은 기포들(B)은 홈(112)에 의해 포획된다.

따라서, 중력 방향에 대해 직교하는 샘플 홀딩 유닛(11)의 단면의 최대 직경(φ11max)이 최대 직경(φ11max)을 가지는 단면의 광 조사 영역의 직경(φL2)과 샘플에서 발생할 것으로 예상되는 기포의 직경(φB)의 2배의 합산보다 더 길거나 같은 부분이 포함될 때, 기포(B)는 또한 측벽(114)에 의해 포획될 수 있다.

상부면(111)은 바람직하게는, 중력 방향에 대해 직교하는 긴 직경(φ111)이 상부면의 광 조사 영역의 직경(φL1)과 샘플에서 발생할 것으로 예상되는 기포(B)의 직경(φB)의 2배의 합산보다 더 길거나 같도록, 설계된다. 즉, 하기 수학식(3)의 조건이 바람직하게 만족된다.

중력 방향에 대해 직교하는 상부면(111)의 긴 직경(φ111)을 상부면의 광 조사 영역의 직경(φL1)과 샘플로부터 발생할 것으로 예상되는 기포(B)의 직경(φB)의 2배의 합산보다 더 길거나 같도록 설계함으로써, 기포(B)가 상부면(111)에 의해 더 확실하게 포획될 수 있는 동시에, 상부면(111)의 홈(112)의 효과로부터 이점을 얻는다.

예를 들어, 전술된 도 2에 도시된 제2 실시예에서, 중력 방향에 대해 직교하는 상부면(111)의 긴 직경(φ111)은 상부면의 광 조사 영역의 직경(φL1)과 샘플로부터 발생할 것으로 예상되는 기포(B)의 직경(φB)의 2배의 합산보다 더 작지만; 심지어 유사한 구성에서, 도 3에서 도시된 제3 실시예에서와 같이 중력 방향에 대해 직교하는 상부면(111)의 긴 직경(φ111)을 상부면의 광 조사 영역의 직경(φL1)과 샘플로부터 발생할 것으로 예상되는 기포(B)의 직경(φB)의 2배의 합산보다 더 길거나 같도록 설정함으로써, 기포(B)는 상대적으로 큰 기포들(B)이 측벽(114)의 일부분에 포획되는데 실패할 때에도 상부면(111) 상에 확실하게 갇힐 수 있다.

샘플 홀딩 유닛(11)은 중력 방향에 대해 직교하는 단면의 면적이 중력 방향에서의 위치에 따라 변경하도록 설계될 수 있다. 예들로서, 전술된 도 2 및 도 3에 도시된 제2 실시예 및 제3 실시예 등이 주어진다.

또 다른 예로서, 도 4에 도시된 제4 실시예에서와 같이, 중력 방향에 대해 직교하는 샘플 홀딩 유닛(11)의 단면의 면적은 중력 방향에서 위쪽으로 더 크게 형성될 수 있다. 따라서, 샘플 홀딩 유닛(11)의 바닥면(113)으로부터 상부면(111) 쪽으로 확장하는 테이퍼 형상으로 측벽(114)을 형성함으로써, 샘플 홀딩 유닛(11)에서 발생되는 기포(B)는 측벽(114)의 완곡한 면을 따라 상부면(111) 쪽으로 올라가며, 기포(B)는 상부면(111) 상에 더 확실하게 포획될 수 있다.

반면, 도 5에 도시된 제5 실시예에서와 같이, 중력 방향에 직교하는 샘플 홀딩 유닛(11)의 단면의 면적은 중력 방향에서 위쪽으로 더 작게 형성될 수 있다. 따라서, 홈(112)이 상부면(111)의 광 조사 영역(L1)의 외부에 제공되는 한, 측벽(114)이 샘플 홀딩 유닛(11)의 바닥면(113)으로부터 상부면(111) 쪽으로 수축하는 테이퍼 형상으로 형성될 때에도, 샘플 홀딩 유닛(11)에서 발생하는 기포(B)는 측벽(114)의 완곡한 면을 따라 상부면(111) 쪽으로 올라가며, 기포(B)는 상부면(111)의 홈(112)에 포획될 수 있다.

샘플 홀딩 유닛(11)은 중력 방향에 대해 직교하는 단면의 최소 직경(φ11min)이 최소 직경(φ11min)을 가지는 단면의 광 조사 영역의 직경(φL3)보다 더 길거나 같도록 바람직하게 설계된다. 즉, 하기 수학식(4)의 조건이 바람직하게 만족된다.

예를 들어, 도 4에 도시된 제4 실시예의 중력 방향에 대해 직교하는 샘플 홀딩 유닛(11)의 단면의 최소 직경(φ11min)은 바닥면(113)의 직경이며; 최소 직경(φ11min)을 광 조사 영역의 직경(φL3)보다 더 길거나 같도록 설계함으로써, 광은 측벽(114)을 지나가지 않으며, 따라서, 측벽(114)으로 인한 인가된 광의 굴절 등이 방지될 수 있다.

전술된 샘플 홀딩 유닛(11)을 구성하기 위한 특정 방법은 특별하게 제한되지 않으며; 예를 들어, 복수의 기판들(S)(S1 및 S2) 외부에 마이크로칩(1)을 형성하고, 홈 형상으로 기판(S1 및 S2)의 일부분을 파내고, 스택화를 수행함으로써, 기판(S1)과 기판(S2) 사이에 생성되는 공간이 샘플 홀딩 유닛(11)으로서 형성될 수 있다.

기판(S)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 일반적으로, 생물학적 검정(bioassay)을 위한 칩들과 같이 광 검출을 위한 칩들에 대해 사용될 수 있는 재료들이 자유롭게 선택되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리올레핀-기반 재료와 같은 플라스틱 수지, 또는 광 투과성을 가지는 아크릴-기반 재료, 폴리디메틸실록산(PDMS)와 같은 실리콘-기반 수지, 유리 등의 기판이 사용될 수 있다.

(2) 접착층(12)

본 기술의 실시예에 따른 마이크로칩(1)은 기판들(S)과 같은 부재들 사이를 접착시키기 위해 접착층(12)을 포함할 수 있다. 접착층(12)은 본 기술의 실시예에서 본질적이지는 않으며, 접착은 접착면으로 기판(S)의 표면을 표면-처리함으로써 이루어질 수 있다.

접착층(12)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 일반적으로 생물학적 검증을 위한 칩들과 같은 광 검출을 위한 칩들에 대해 사용될 수 있으며 접착성을 가지는 재료들은 자유롭게 선택되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 후속하는 재료들이 주어질 수 있다: 폴리디메틸실록산(PDMS)과 같은 실리콘-기반 수지; 열압착에 의해 붙을 수 있는 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및 폴리에틸렌과 같은 플라스틱 재료; 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체(SEBS)와 같은 열가소성 재료 등.

(3) 흐름 경로(13)

도 6은 위에서 보여진 바와 같이 본 기술에 따른 마이크로칩의 제6 실시예를 개략적으로 도시하는 개략적 평면도이다. 본 기술의 실시예에 따른 마이크로칩(1)은 제6 실시예에서와 같이 흐름 경로(13)를 포함할 수 있다. 흐름 경로(13)의 구성은 특별히 제한되지 않으며; 그 일부분이 흐름 경로(13)의 형상에 대응하는 오목한 형상으로 파내지는 기판(S)은 또 다른 기판(S)과 스택화될 수 있고, 기판들(S) 사이에 생성되는 공간은 전술된 샘플 홀딩 유닛(11)과 유사하게, 흐름 경로(13)로서 형성될 수 있다.

흐름 경로(13)의 흐름 경로 폭, 흐름 경로 깊이, 및 흐름 경로 단면 형상은 특별히 제한되지 않으며, 자유롭게 설계될 수 있다. 예를 들어, 1 mm 또는 그 미만 등의 흐름 경로 폭을 가지는 미세 흐름 경로가 본 기술의 실시예에 따른 마이크로칩(1)에 대해 사용될 수 있다.

흐름 경로(13)는 이를 통해 샘플이 흐르는 경로로서 사용될 수 있고, 또한, 샘플이 흐름 경로(13)를 통해 이동되는 동안 광학 검출 등이 수행될 수 있다. 샘플을 흐름 경로(13)를 통해 이동시키는 동안 각각의 반응을 증진시키고(advance), 샘플이 샘플 홀딩 유닛(11)에 도달할 때 검출 등을 수행하는 것이 또한 가능하다.

<2. 분석 장치(10)>

전술된 본 기술의 실시예에 따른 마이크로칩(1)은 액체 형태로 샘플을 광학적으로 분석하기 위한 장치를 위해 적절하게 사용될 수 있다. 분석 장치(10)의 구조는 본 기술의 실시예에 따라 광학 측정이 마이크로칩(1)을 사용하여 수행될 수 있는 범위로 특별히 제한되지 않으며, 공지된 광학 분석 장치들에서 사용되는 다양한 구조들이 사용될 수 있다.

도 7은 본 기술에 따른 분석 장치(10)의 제1 실시예를 개략적으로 도시하는 개략도이다. 본 기술의 실시예에 따른 분석 장치(10)는, 예를 들어, 광 조사 유닛(101), 광학 제어 메커니즘(102), 광 검출 유닛(103), 분석 유닛(104) 등을 포함할 수 있다.

(1) 광 조사 유닛(101)

광 조사 유닛(101)은 마이크로칩(1)의 샘플 홀딩 유닛(11)에 의해 보유되는 샘플에 광을 인가한다. 본 기술의 실시예에 따른 분석 장치(10)에서, 광 조사 유닛(101)에 대해 사용될 수 있는 광 조사 방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지된 조사 방법들이 자유롭게 선택되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(LED), 반도체 레이저, EL 조명 등을 사용하는 하나 이상의 타입들의 광 조사 방법들이 자유롭게 선택되어 사용될 수 있다.

광 조사 유닛(101)을 배치하기 위한 특정 방법은 광이 샘플에 인가되는 범위로 특별히 제한되지 않으며, 배치는 자유롭게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 제1 실시예로서, 광 조사가 마이크로칩(1) 위로부터 수행될 수 있거나, 또는 예시되지 않았지만, 광 조사가 마이크로칩(1) 아래로부터 수행될 수 있다.

광 조사 유닛(101)은 추후 기재되는 광 제어 메커니즘(102)의 기능에 따라 자유롭게 설정될 수 있다. 예를 들어, 다이크로익 미러(dichroic mirror) 등이 도 8에 도시된 제2 실시예에서와 같이 광학 제어 메커니즘(102)으로서 사용될 때, 광 조사는 마이크로칩(1)의 측면으로부터 수행될 수 있다.

광 조사 유닛(101)은 각각의 샘플 홀딩 유닛(11)에 대해 제공될 수 있지만; 광 분할 엘리먼트, 도광판 등이 추후 기술되는 광학 제어 메커니즘(102)으로서 사용될 때, 하나의 광 조사 유닛(101)이 복수의 샘플 홀딩 유닛들(11) 상에서 광 조사를 수행하는 설계가 가능하다.

(2) 광학 제어 메커니즘(102)

본 기술의 실시예에 따른 분석 장치(10)는 광학 제어 메커니즘(102)을 포함할 수 있다. 광학 제어 메커니즘(102)은, 전술된 광 조사 유닛(101)으로부터 방출되는 광(여기 광 EL)의 광학 경로를 제어하는 메커니즘이다.

광학 제어 메커니즘(102)으로서, 공지된 광학 분석 장치들에 대해 사용되는 하나 이상의 타입들의 제어 메커니즘들이 자유롭게 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 콜리메이터 렌즈 또는 집광 렌즈와 같은 렌즈(102a), 다이크로익 미러와 같은 미러(102b), 광학 필터(102c), 어퍼쳐(102d) 등, 또는 예시되지 않았지만 광 분할 엘리먼트, 도광판, 다이어프램(diaphragm) 등이 필요한 경우 사용될 수 있다.

(3) 광 검출 유닛(103)

광 검출 유닛(103)은 광 조사에 의해 샘플로부터 방출되는 광(예를 들어, 산란광(SL))을 검출한다. 본 기술의 실시예에 다른 분석 장치(10)에서, 광 검출 유닛(103)에 대해 사용될 수 있는 광 검출 방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지된 광 검출 방법들이 자유롭게 선택되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 포토다이오드(PD), 전하-결합 디바이스(CCD), 또는 상보적 금속 산화물 반도체(CMOS)와 같은 영역 이미징 엘리먼트를 사용하는 방법, 복수의 광검출기들이 어레이 구성으로 배열되는 다채널 광검출기라 명명되는 것을 사용하는 방법 등이 사용될 수 있다.

광 검출 유닛(103)을 배치하기 위한 특정 방법은 샘플로부터의 광이 검출될 수 있는 범위로 특별히 제한되지 않으며, 배치는 자유롭게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 광 검출은 도 7에 도시된 제1 실시예에서와 같이 마이크로칩(1)의 아래로부터 수행될 수 있거나, 또는 예시되지 않았지만, 광 검출은 마이크로칩(1)의 위로부터 수행될 수 있다.

광 검출 유닛(103)은 전술된 광학 제어 메커니즘(102)의 기능에 따라 자유롭게 설정될 수 있다. 예를 들어, 다이크로익 미러 등이 도 9에 도시된 제3 실시예에서와 같은 광학 제어 메커니즘(102)으로서 사용될 때, 광 검출은 마이크로칩(1)의 측면으로부터 수행될 수 있다.

광 검출 유닛(103)이 각각의 샘플 홀딩 유닛(11)에 대해 제공될 수 있지만, 광 검출이 하나의 광 검출 유닛(103)을 스캐닝함으로써 복수의 샘플 홀딩 유닛들(11)로부터 수행되는 설계가 가능하다.

(4) 분석 유닛

본 기술의 실시예에 따른 분석 장치(10)는 분석 유닛을 포함할 수 있다. 분석 유닛에서, 샘플에 대한 분석은 광 검출 유닛(103)에 의해 검출되는 광학 정보에 기반하여 수행된다. 분석 유닛은 본 기술의 실시예에 따른 분석 장치(10)에서 본질적이지는 않으며, 예를 들어, 외부 분석 장치 등을 사용하여 분석을 수행하는 것이 또한 가능하다.

<3. 분석 방법>

전술된 본 기술의 실시예에 따른 마이크로칩(1)은 액체 형태에서 샘플을 광학적으로 분석하기 위한 방법을 위해 적절하게 사용될 수 있다. 분석 방법의 특정 프로세스는 광학 측정이 본 기술의 실시예에 따른 마이크로칩(1)을 사용하여 수행될 수 있는 범위로 특별히 제한되지 않으며, 공지된 광학 분석 방법들에 의해 수행되는 다양한 프로세스들이 수행될 수 있다. 본 기술의 실시예에 따른 분석 방법으로 수행될 수 있는 다양한 프로세스들은 전술된 분석 장치(10)의 일부분들에 의해 수행되는 방법들과 동일하며, 기재는 여기서 생략된다.

예

본 기술이 이제 예를 기반으로 더 상세히 기술될 것이다. 하기에 기술되는 예는 본 기술의 통상적인 예의 예로서 예시되며, 본 기술의 범위가 그것에 의해 제한되는 것으로서 해석되지 않아야 한다.

예에서, 기포들이 발생한 방식은 전술된 도 4에 도시된 제4 예에 따라 마이크로칩(1)을 사용하여 관측되었다. 예에서 검출 광의 직경은 1 mm로 설정되었다.

<샘플 홀딩 유닛의 형상>

중력 방향에 대해 직교하는 샘플 홀딩 유닛(11)의 단명의 최소 직경(φ11min)은 2.2 mm로, 최대 직경(φ11max)은 3.6 mm로, 중력 방향에 대해 직교하는 상부면(111)의 긴 직경(φ111)은 2.6 mm로, 그리고 중력 방향에 대해 직교하는 홈의 단면의 짧은 직경(φ112)은 0.5 mm로 설계되었다.

<방법 및 결과>

정상 온도에서 PCR에 대한 버퍼 용액이 주입되어 기포들이 실제로 발생된 방식을 조사하였다. 결과가 도 10에 도시되어 있다. 도 10은 예에서 기포 발생의 방식을 취한 유도-치환 사진이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 발생된 기포들 중 최댓값, 대략 0.8 mm의 기포들 조차 광학 검출 영역 외부에 포획되었다는 것이 발견되었다.

추가로, 본 기술은 또한 하기와 같이 구성될 수 있다.

(1)

액체 형태에서 샘플의 광학 분석을 위해 사용되는 마이크로칩으로서,

광 조사 동안 그 일부가 광학 경로 상에 위치되는 상부면을 포함하며 광 조사 동안 샘플을 보유하도록 구성되는 샘플 홀딩 유닛을 포함하고,

샘플 홀딩 유닛은 상부면의 광 조사 영역 외부에 상부면 방향으로 함몰되는 홈을 포함하는 마이크로칩.

(2)

(1)에 따른 마이크로칩으로서,

상부면 방향은 중력 방향에 대해 반대 방향인 마이크로칩.

(3)

(2)에 따른 마이크로칩으로서,

중력 방향에 대해 직교하는 홈의 단면의 짧은 직경은 샘플에서 발생할 것으로 예상되는 기포의 직경보다 더 길거나 같은 마이크로칩.

(4)

(2) 또는 (3)에 따른 마이크로칩으로서,

중력 방향에 대해 직교하는 샘플 홀딩 유닛의 단면의 최대 직경은 최대 직경을 가지는 단면의 광 조사 영역의 직경과 샘플에서 발생할 것으로 예상되는 기포의 직경의 2배의 합산보다 더 길거나 같은 마이크로칩.

(5)

(2) 내지 (4) 중 어느 하나에 따른 마이크로칩으로서,

중력 방향에 대해 직교하는 상부면의 긴 직경은 상부면의 광 조사 영역의 직경과 샘플로부터 발생될 것으로 예상되는 기포의 직경의 2배의 합산보다 더 길거나 같은 마이크로칩.

(6)

(2) 내지 (5) 중 어느 하나에 따른 마이크로칩으로서,

샘플 홀딩 유닛은 중력 방향에 대해 직교하는 단면의 면적이 중력 방향에서 위치에 따라 달라지는 일부분을 가지는 마이크로칩.

(7)

(6)에 따른 마이크로칩으로서,

중력 방향에 대해 직교하는 샘플 홀딩 유닛의 단면의 면적은 중력 방향에서 위쪽으로 더 크게 형성되는 마이크로칩.

(8)

(2) 내지 (7) 중 어느 하나에 따른 마이크로칩으로서,

중력 방향에 직교하는 샘플 홀딩 유닛의 단면의 최소 직경이 최소 직경을 가지는 단면의 광 조사 영역의 직경보다 더 길거나 같은 마이크로칩.

(9)

(1) 내지 (8) 중 어느 하나에 따른 마이크로칩으로서,

샘플 홀딩 유닛과 통신하도록 구성되는 흐름 경로를 더 포함하는 마이크로칩.

(10)

액체 형태에서 샘플을 광학적으로 분석하는 분석 장치로서, 분석 장치는 그 일부분이 광 조사 동안 광학 경로 상에 위치되는 상부면을 포함하며 광 조사동안 샘플을 보유하도록 구성되는 샘플 홀딩 유닛을 포함하는 마이크로칩을 사용하여 분석을 수행하고,

샘플 홀딩 유닛은 상부면의 광 조사 영역 외부에서 상부면 방향으로 함몰되는 홈을 포함하는 분석 장치.

(11)

액체 형태에서 샘플을 광학적으로 분석하기 위한 분석 방법으로서,

그 일부분이 광 조사 동안 광학 경로 상에 위치되는 상부면을 포함하며 광 조사 동안 샘플을 보유하도록 구성되는 샘플 홀딩 유닛을 포함하는 마이크로칩을 사용하여 분석을 수행하는 단계를 포함하고,

샘플 홀딩 유닛은 상부면의 광 조사 영역 외부에서 상부면 방향으로 함몰되는 홈을 포함하는 방법.

(12)

미세유체 디바이스로서,

샘플 홀딩 챔버; 및

샘플 홀딩 챔버 내로 액체를 공급하도록 구성되는 샘플 홀딩 챔버에 커플링되는 적어도 하나의 흐름 경로를 포함하고,

샘플 홀딩 챔버는:

제1 내면; 및

제1 내면과 교차하며 샘플 홀딩 챔버의 외부로부터 광을 수신하여 샘플 홀딩 챔버 내의 액체에 조사하도록 구성되는 광 조사 영역을 포함하고,

제1 내면은 액체 내에 존재하는 기포들을 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고,

적어도 하나의 홈은 광 조사 영역의 외부에 위치되는 미세유체 디바이스.

(13)

제(12)항에 따른 미세유체 디바이스로서,

제1 내면에 대립하는 제2 내면을 더 포함하고, 광 조사 영역은 제2 내면과 또한 교차하는 미세유체 디바이스.

(14)

제(13)항에 따른 미세유체 디바이스로서,

광 조사 영역과 교차하는 제1 내면의 일부분 및 제2 내면은 제1 거리만큼 분리되고, 적어도 하나의 홈의 일부분과 제2 내면은 제2 내면으로부터 제2 거리만큼 분리되고, 제2 거리는 제1 거리보다 더 큰 미세유체 디바이스.

(15)

(14) 중 어느 하나에 따른 미세유체 디바이스로서,

제1 내면 및 제2 내면은 만나고, 이에 의해 샘플 홀딩 챔버의 측면들 주위의 둘레를 형성하며, 샘플 홀딩 챔버는 상기 둘레에서 가장 넓은 미세유체 디바이스.

(16)

(12) 내지 (15) 중 어느 하나에 따른 미세유체 디바이스로서,

샘플 홀딩 챔버는 제1 내면을 가지는 제1 기판과 제2 내면을 가지는 제2 기판을 연결시킴으로써 형성되는 미세유체 디바이스.

(17)

(12) 내지 (16) 중 어느 하나에 따른 미세유체 디바이스로서,

제1 기판과 제2 기판은 접착층을 이용하여 연결되는 미세유체 디바이스.

(18)

(12) 내지 (17) 중 어느 하나에 따른 미세유체 디바이스로서,

적어도 하나의 홈이 중력 방향에 대해 반대 방향으로 함몰되는 미세유체 디바이스.

(19)

(12) 내지 (18) 중 어느 하나에 따른 미세유체 디바이스로서,

적어도 하나의 흐름 경로는 1 mm 또는 그 미만의 폭을 가지는 미세유체 디바이스.

(20)

(12) 내지 (19) 중 어느 하나에 따른 미세유체 디바이스로서,

샘플 홀딩 챔버는 플라스틱-기반 수지 및/또는 실리콘-기반 수지를 포함하는 미세유체 디바이스.

(21)

(12) 내지 (20) 중 어느 하나에 따른 미세유체 디바이스로서,

마이크로칩을 더 포함하고, 마이크로칩은 샘플 홀딩 챔버 및 적어도 하나의 흐름 경로를 포함하는 미세유체 디바이스.

(22)

(12) 내지 (21) 중 어느 하나에 따른 미세유체 디바이스로서,

적어도 하나의 홈은 0.5 mm와 3 mm 사이의 직경을 가지는 미세유체 디바이스.

(23)

분석 장치로서,

적어도 하나의 광원;

마이크로칩; 및

적어도 하나의 광원으로부터의 광을 마이크로칩 상으로 도파시키도록 구성되는 광학 제어 메커니즘을 포함하고,

마이크로칩은:

샘플 홀딩 챔버; 및

샘플 홀딩 챔버 내로 액체를 공급하도록 구성되는 샘플 홀딩 챔버에 접속되는 적어도 하나의 흐름 경로를 포함하고,

샘플 홀딩 챔버는:

제1 내면; 및

제1 내면과 교차하며, 적어도 하나의 광원으로부터 광을 수신하여 샘플 홀딩 챔버 내의 액체에 조사하도록 구성되는 광 조사 영역을 포함하고,

제1 내면은 액체 내에 존재하는 기포들을 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고, 그리고

적어도 하나의 홈은 광 조사 영역의 외부에 위치되는 분석 장치.

(24)

(23)에 따른 분석 장치로서,

샘플 홀딩 챔버는 제1 내면에 대립하는 제2 내면을 더 포함하고, 광 조사 영역은 또한 제2 내면과 교차하는 분석 장치.

(25)

(24)에 따른 분석 장치로서,

제1 내면 및 제2 내면은 제1 거리만큼 분리되고, 적어도 하나의 홈은 제2 내면으로부터 제2 거리의 일부분을 포함하고, 제2 거리는 제1 거리보다 더 큰 분석 장치.

(26)

(25)에 따른 분석 장치로서,

제1 내면 및 제2 내면은 만나고, 이에 의해 샘플 홀딩 챔버의 측면들 주위의 둘레를 형성하고, 샘플 홀딩 챔버는 상기 둘레에서 가장 넓은 분석 장치.

(27)

(23) 내지 (26) 중 어느 하나에 따른 분석 장치로서,

샘플 홀딩 챔버는 제1 내면을 가지는 제1 기판 및 제2 내면을 가지는 제2 기판을 연결시킴으로써 형성되는 분석 장치.

(28)

(23) 내지 (27) 중 어느 하나에 따른 분석 장치로서,

제1 기판 및 제2 기판은 접착층을 이용하여 연결되는 분석 장치.

(29)

(23) 내지 (28) 중 어느 하나에 따른 분석 장치로서,

적어도 하나의 흐름 경로는 1 mm 또는 그 미만의 폭을 가지는 분석 장치.

(30)

(23) 내지 (29) 중 어느 하나에 따른 분석 장치로서,

샘플 홀딩 챔버는 플라스틱-기반 수지 및/또는 실리콘-기반 수지를 포함하는 분석 장치.

(31)

(23) 내지 (30) 중 어느 하나에 따른 분석 장치로서,

적어도 하나의 홈은 0.5 mm와 3 mm 사이의 직경을 가지는 분석 장치.

(32)

미세유체 분석 방법으로서,

적어도 하나의 광원으로부터의 광을 마이크로칩 상에 도파시키는 단계 ― 마이크로칩은:

제1 내면을 포함하는 샘플 홀딩 챔버; 및

샘플 홀딩 챔버에 접속되는 적어도 하나의 흐름 경로를 포함함 ― ; 및

적어도 하나의 흐름 경로를 통해 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 전달하는 단계를 포함하고,

도파된 광은 샘플 홀딩 챔버의 제1 내면과 교차하는 광 조사 영역에 지향되고,

적어도 하나의 홈은 광 조사 영역의 외부에 위치되는 방법.

(33)

미세유체 디바이스를 제조하는 방법으로서,

제1 내면을 가지는 제1 기판을 획득하는 단계;

제2 내면을 가지는 제2 기판을 획득하는 단계; 및

제1 기판을 제2 기판에 부착시켜서 이에 의해 샘플 홀딩 챔버를 형성하는 단계를 포함하고,

샘플 홀딩 챔버는 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 전달하기 위한 적어도 하나의 배출구를 포함하고,

샘플 홀딩 챔버는 제1 내면과 교차하며, 샘플 홀딩 챔버의 외부로부터 광을 수신하여 샘플 홀딩 챔버 내의 액체에 조사하도록 구성되는 광 조사 영역을 포함하고,

제1 내면은 액체 내에 존재하는 기포를 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고,

적어도 하나의 홈은 광 조사 영역의 외부에 위치되는 방법.

다양한 수정들, 조합들, 세부-조합들 및 변형들이, 이들이 첨부된 청구항들 또는 그 등가물들의 범위 내에 있는 한, 설계 요건들에 따라 발생할 수 있다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되어야 한다.

1 마이크로칩
11 샘플 홀딩 유닛
12 접착층
13 흐름 경로
10 분석 장치
101 광 조사 유닛
102 광학 제어 메커니즘
103 광 검출 유닛

Claims

미세유체 디바이스로서,
샘플 홀딩 챔버; 및
상기 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 공급하도록 구성되는 상기 샘플 홀딩 챔버에 커플링되는 적어도 하나의 흐름 경로
를 포함하고,
상기 샘플 홀딩 챔버는:
제1 내면; 및
상기 제1 내면과 교차하며 상기 샘플 홀딩 챔버의 외부로부터 광을 수신하여 상기 샘플 홀딩 챔버 내의 액체에 조사하도록 구성되는 광 조사 영역
을 포함하고,
상기 제1 내면은 상기 액체 내에 존재하는 기포를 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고, 그리고
상기 적어도 하나의 홈은 상기 광 조사 영역의 외부에 위치되는 미세유체 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 제1 내면에 대립하는 제2 내면을 더 포함하고, 상기 광 조사 영역은 상기 제2 내면과 또한 교차하는 미세유체 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 제2 내면 및 상기 광 조사 영역과 교차하는 상기 제1 내면의 일부분은 제1 거리만큼 분리되고, 상기 적어도 하나의 홈의 일부분 및 상기 제2 내면은 상기 제2 내면으로부터 제2 거리만큼 분리되고, 상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 더 큰 미세유체 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 제1 내면 및 상기 제2 내면은 만나고, 이에 의해 상기 샘플 홀딩 챔버의 측면들 주위의 둘레를 형성하며, 상기 샘플 홀딩 챔버는 상기 둘레에서 가장 넓은 미세유체 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 샘플 홀딩 챔버는 상기 제1 내면을 가지는 제1 기판 및 상기 제2 내면을 가지는 제2 기판을 연결(join)시킴으로써 형성되는 미세유체 디바이스.
제5항에 있어서,
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 접착층을 이용하여 연결되는 미세유체 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈은 중력 방향에 대해 반대 방향으로 함몰되는 미세유체 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 흐름 경로는 1 mm 또는 그 미만의 폭을 가지는 미세유체 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 샘플 홀딩 챔버는 플라스틱-기반 수지 및/또는 실리콘-기반 수지를 포함하는 미세유체 디바이스.
제1항에 있어서,
마이크로칩을 더 포함하고, 상기 마이크로칩은 상기 샘플 홀딩 챔버 및 적어도 하나의 흐름 경로를 포함하는 미세유체 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈은 0.5 mm와 3 mm 사이의 직경을 가지는 미세유체 디바이스.
분석 장치로서,
적어도 하나의 광원;
마이크로칩; 및
상기 적어도 하나의 광원으로부터의 광을 상기 마이크로칩으로 도파시키도록 구성되는 광학 제어 메커니즘
을 포함하고, 상기 마이크로칩은:
샘플 홀딩 챔버; 및
상기 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 공급하도록 구성되는 상기 샘플 홀딩 챔버에 접속되는 적어도 하나의 흐름 경로
를 포함하고, 상기 샘플 홀딩 챔버는:
제1 내면; 및
상기 제1 내면과 교차하고, 상기 적어도 하나의 광원으로부터 광을 수신하여 상기 샘플 홀딩 챔버 내의 액체에 조사하도록 구성되는 광 조사 영역
을 포함하고,
상기 제1 내면은 상기 액체 내에 존재하는 기포를 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고,
상기 적어도 하나의 홈은 상기 광 조사 영역 외부에 위치되는 분석 장치.
제12항에 있어서,
상기 샘플 홀딩 챔버는 상기 제1 내면에 대립하는 제2 내면을 더 포함하고, 상기 광 조사 영역은 상기 제2 내면과 또한 교차하는 분석 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 내면 및 상기 제2 내면은 제1 거리만큼 분리되고, 상기 적어도 하나의 홈은 상기 제2 내면으로부터 제2 거리의 일부분을 갖고, 상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 더 큰 분석 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 내면 및 상기 제2 내면은 만나고, 이에 의해 상기 샘플 홀딩 챔버의 측면들 주위의 둘레를 형성하며, 상기 샘플 홀딩 챔버는 상기 둘레에서 가장 넓은 분석 장치.
제13항에 있어서,
상기 샘플 홀딩 챔버는 상기 제1 내면을 가지는 제1 기판 및 상기 제2 내면을 가지는 제2 기판을 연결시킴으로써 형성되는 분석 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 접착층을 이용하여 연결되는 분석 장치.
제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 흐름 경로는 1 mm 또는 그 미만의 폭을 가지는 분석 장치.
제12항에 있어서,
상기 샘플 홀딩 챔버는 플라스틱-기반 수지 및/또는 실리콘-기반 수지를 포함하는 분석 장치.
제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈은 0.5 mm와 3 mm 사이의 직경을 가지는 분석 장치.
미세유체 분석 방법으로서,
마이크로칩 상에 적어도 하나의 광원으로부터의 광을 도파시키는 단계 ― 상기 마이크로칩은:
제1 내면을 포함하는 샘플 홀딩 챔버; 및
상기 샘플 홀딩 챔버에 접속되는 적어도 하나의 흐름 경로
를 포함함 ― ; 및
상기 적어도 하나의 흐름 경로를 통해 상기 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 전달하는 단계
를 포함하고,
상기 도파된 광은 상기 샘플 홀딩 챔버의 제1 내면과 교차하는 광 조사 영역으로 지향되고,
상기 제1 내면은 상기 액체 내에 존재하는 기포들을 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고,
상기 적어도 하나의 홈은 상기 광 조사 영역의 외부에 위치되는 방법.
미세유체 디바이스를 제조하는 방법으로서,
제1 내면을 가지는 제1 기판을 획득하는 단계;
제2 내면을 가지는 제2 기판을 획득하는 단계; 및
상기 제1 기판을 상기 제2 기판에 부착시키고 이에 의해 샘플 홀딩 챔버를 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 샘플 홀딩 챔버는 상기 샘플 홀딩 챔버 내에 액체를 전달하기 위한 적어도 하나의 배출구(outlet)를 포함하고,
상기 샘플 홀딩 챔버는 상기 제1 내면과 교차하며 상기 샘플 홀딩 챔버의 외부로부터 광을 수신하여 상기 샘플 홀딩 챔버 내의 액체에 조사하도록 구성되는 광 조사 영역을 포함하고,
상기 제1 내면은 상기 액체 내에 존재하는 기포들을 포함하도록 성형되는 적어도 하나의 홈을 포함하고,
상기 적어도 하나의 홈은 상기 광 조사 영역의 외부에 위치되는 방법.