KR20170130001A - 미세유체소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세유체소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 미세유체소자는 기판 상에 유체 상태의 시료가 유입되는 유입구, 시료가 통과하여 흐르는 마이크로 또는 나노 크기의 주채널 및 시료가 배출되는 유출구가 형성된 미세유체소자에 있어서, 유입구와 주채널 사이에는 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 바이패스 유로 및 바이패스 유로에서 서로 다른 방향으로 흐르는 이웃하는 채널 사이의 채널 격벽에는 기포, 액포, 및 미세 입자 중 어느 하나 이상을 여과시키는 복수의 여과 유로가 형성된 여과부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

미세유체소자{MICRO-FLUIDIC DEVICE}
본 발명은 미세유체소자에 관한 것으로서, 보다 자세히는 바이오칩(biochip), 진단소자, 랩온어칩(lab on a chip) 또는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자 등과 같이 마이크로 또는 나노 크기의 미세 채널에 유체가 흐르도록 하는 기능이 요구되는 미세유체소자에 관한 것이다.
최근에 널리 개발되고 있는 바이오칩(biochip), 진단소자, 랩온어칩(lab on a chip) 또는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자 등에는 유체 상태의 시료가 흐르도록 하는 마이크로 또는 나노 크기의 미세 채널이 형성된다.
이러한 미세 채널이 형성된 미세유체소자를 사용할 때, 시료의 준비과정, 시료의 공급과정 또는 시료가 소자 내부에서 흘러가는 과정 등에 있어서 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등이 발생할 수가 있다. 이때, 이러한 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등에 의해 미세 채널이 막히는 현상이 빈번하게 발생한다. 이와 같이 미세 채널이 막히는 경우 미세 채널이 적용되는 소자가 정상적으로 작동하지 않거나 기능이 저하되는 심각한 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 관련 소자의 성능을 안정적으로 유지하기 위해서는 이러한 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등에 의해 미세 채널이 막히는 현상을 해결하는 것이 필요하다.
공개특허 10-2010-0020394
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주채널을 막을 수 있는 기포, 액포 및 미세 입자 등을 주채널에 도달하기 전에 미리 여과시키거나 제거하여 상기 여과된 물질에 의해 주채널이 막히는 현상을 방지할 수 있는 미세유체소자를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판에 형성되어 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 유로인 바이패스 유로; 및 상기 바이패스 유로에서 서로 다른 방향으로 흐르는 이웃하는 유로 사이의 격벽에 형성되며, 상기 바이패스 유로에 공급된 시료 중에서 기포, 액포, 및 미세 입자 중 어느 하나 이상을 여과시키는 여과 유로를 포함하는 미세유체소자에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판에 형성되어 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 유로인 바이패스 유로; 및 상기 바이패스 유로에서 서로 다른 방향으로 흐르는 이웃하는 유로 사이에는 격벽이 형성되며, 상기 격벽이 상부와 이격되어 형성되는 미세 틈으로서 상기 바이패스 유로에 공급된 시료 중에서 기포, 액포, 및 미세 입자 중 어느 하나 이상을 여과시키는 여과 유로를 포함하는 미세유체소자에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 여과 유로의 크기는 상기 바이패스 유로의 크기보다 작은 것이 바람직하다.
여기서, 상기 기판은 상기 바이패스 유로와 상기 여과 유로를 형성하는 격벽이 형성된 제 1 기판 및 상기 제 1 기판을 덮는 제 2 기판을 포함하여 형성될 수 있다.
여기서, 상기 기판의 측면과 상기 바이패스 유로를 연결하는 관통구로서 상기 기포를 외부로 배출하는 벤트부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 격벽은 이격되어 배치되는 복수의 마이크로 원기둥으로 형성되고, 이웃하는 상기 마이크로 원기둥 사이의 틈 사이로 상기 여과 유로를 형성할 수가 있다.
여기서, 상기 여과 유로는 상기 격벽에 형성된 복수의 미세 틈으로 형성되고, 상기 여과 유로의 입구쪽에는 여과되는 물질을 포집하는 공간인 포집부가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 여과 유로는 상기 격벽에 형성된 복수의 미세 틈으로 형성되고, 상기 미세 틈은 여과되는 물질이 포집되도록 상기 시료가 흐르는 경로를 따라 단면적이 점차적으로 작아지도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 기판에 상기 시료가 유입되는 유입구; 상기 시료가 통과하여 흐르는 마이크로 또는 나노 크기의 주채널; 및 상기 시료가 배출되는 유출구를 더 포함하며, 상기 여과 유로를 포함하는 바이패스 유로는 상기 유입구와 상기 주채널 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판에 형성되어 액체 시료를 이동시키는 유로; 및 상기 기판의 측면과 상기 유로를 연결하는 관통구로서 상기 시료에 형성된 기포를 외부로 배출하는 벤트부를 포함하는 미세유체소자에 의해 달성될 수가 있다.
여기서, 상기 유로는 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 유로일 수 있다.
여기서, 상기 관통구의 내부에는 복수의 나노 기둥이 형성될 수가 있다.
여기서, 상기 벤트부가 형성된 상기 기판의 측면에 음압을 형성하는 음압 형성부를 더 포함할 수가 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 미세유체소자에 따르면 시료에 포함되어 있는 기포, 액포 또는 미세 입자를 주채널에 도달하기 전에 미리 여과시킴으로써 주채널이 막히는 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 바이패스 유로를 형성하는 격벽에 복수의 여과 유로를 형성하도록 함으로써 바이패스 유로의 경로를 따라 많은 양의 물질을 여과시킬 수 있다는 장점도 있다.
또한, 주채널을 포함하는 미세유체소자의 성형 공정에서 시료에 포함되어 있는 기포, 액포 또는 미세 입자를 여과시키는 여과부를 동시에 구현함으로써, 추가적인 부품이나 공정없이 효율적으로 기포 등의 제거가 가능하다는 장점도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체소자를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 여과부의 일부를 확대하여 도시한 것으로 여과 유로를 형성하는 격벽의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 3은 여과 유로를 형성하는 격벽의 다른 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 4는 여과 유로를 형성하는 격벽의 또 다른 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 A-A를 따라 자른 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도 1의 A-A를 따라 자른 단면을 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 측면도의 일부분으로 벤트부를 도시한 도면이다.
도 8은 도 1의 측면도의 일부분으로 벤트부의 다른 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 도 3의 실시예에 있어서 여과부에서의 시료의 흐름을 도시한 도면이다.
도 10은 도 4의 실시예에 있어서 여과부에서의 시료의 흐름을 도시한 도면이다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 미세유체소자를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체소자를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 여과부의 일부를 확대하여 도시한 것으로 여과 유로를 형성하는 격벽의 일 실시예를 도시하는 도면이고, 도 3은 여과 유로를 형성하는 격벽의 다른 일 실시예를 도시하는 도면이고, 도 4는 여과 유로를 형성하는 격벽의 또 다른 일 실시예를 도시하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 A-A를 따라 자른 단면을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도 1의 A-A를 따라 자른 단면을 도시한 도면이고, 도 7은 도 1의 측면도의 일부분으로 벤트부를 도시한 도면이고, 도 8은 도 1의 측면도의 일부분으로 벤트부의 다른 일 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체소자(100)는 작은 기판 위에 DNA, 단백질 등의 생물 분자들을 결합시켜 유전자 결함, 단백질 분포, 반응 양상 등을 분석해 낼 수 있는 미세유로 기반의 바이오칩(biochip), 마이크로 혹은 나노크기의 채널, 혼합기, 펌프, 및 밸브 기능의 구조 등을 단일 칩에 집적화하여 기존의 실험실에서 할 수 있는 실험 또는 분석을 극소량의 시료로 고속, 고효율로 수행할 수 있도록 하는 랩온어칩(lab on a chip), 미세 유로를 이용한 유동 제어 등이 요구되는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자 또는 혈액과 같은 극소량의 생체액의 성분 분리 및 분석을 수행하는 진단 소자 등의 일부 또는 전체를 구성하는 소자(100)로 유체 상태의 시료가 흐르는 미세 채널이 기판(110) 상에 형성된다.
기판(110)은 플라스틱, 유리 등으로 만들어질 수가 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(110) 상에는 유체 상태의 시료가 유입되는 유입구(120) 및 시료가 통과하여 흐르는 주채널(140) 및 주채널(140)을 통과한 시료가 외부로 배출되도록 하는 유출구(150)가 형성될 수 있다.
도 1에 도시되어 있는 것과 같이 주채널(140)은 나노 또는 마이크로 크기의 미세 채널로 사(蛇)선 형태로 좌우로 이동방향이 반복적으로 바뀌도록 형성될 수가 있다.
본 발명에 따른 미세유체소자(100)는 유입구(120)와 주채널(140) 사이에 여과부(130)가 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이 유입구(120)를 통해 유입되는 시료에는 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)이 포함되거나 발생할 수가 있다. 이러한 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)은 유체 상태의 시료가 주채널(140) 내에서 유동할 때 시료의 유동을 막을 수가 있다. 따라서, 본 발명에서는 주채널(140)의 전단부에 여과부(130)를 형성하도록 하여 미세한 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)을 여과시켜 주채널(140)에 유입되는 것을 차단함으로써, 주채널(140)에서 시료의 유동이 막히는 문제를 해결할 수 있도록 한다.
본 실시예에서는 유입구(120)와 주채널(140) 사이에 여과부(130)가 형성된 유체입자소자(100)에 대해서 설명을 하나, 유과부(130) 만으로 구성되는 유체입자소자를 형성하여 다른 소자에 별도로 연결하여 사용할 수도 있다.
여과부(130)는 유입구(120)와 주채널(140) 사이를 연결하는 미세 채널(132)로 형성되며, 바람직하게는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 좌우로 시료의 이동 방향이 반복적으로 바뀌도록 하는 사(蛇)선 형태의 미세 채널(132)로 형성될 수가 있다. 좌우로 시료의 이동 방향의 반복적으로 바뀌게 형성됨에 따라서 이웃하는 서로 다른 방향으로 시료가 흐르는 채널(132) 사이에는 격벽(133)이 형성될 수가 있다. 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 기판(110)의 좌우에서 연장되는 격벽(133)이 교대로 형성됨에 따라서 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사선 형태의 채널(132)이 형성될 수 있다. 이하, 격벽(133)에 의해 형성되는 채널(132)을 바이패스 유로(132)라고 칭하기로 한다.
여기서, 좌우 방향이라고 함은 설명의 편의를 위한 것으로, 도시되어 있는 것과 같이 유입구(120)와 유출구(150)를 연결하는 방향을 상하로 정의하였을 때를 기준으로 좌우로 의미한다.
이때, 본 발명에서는 바이패스 유로(132)를 형성하는 격벽(133)에는 격벽(133)의 길이 방향을 따라 복수의 여과 유로(134)가 형성될 수가 있다. 유입구(120)를 통해 유입된 시료는 바이패스 유로(132)의 경로를 따라 유동하게 되는데, 그 일부는 격벽(133)에 형성된 여과 유로(134)를 통과하여 지나갈 수가 있다. 이 과정에서 시료에 포함되어 있는 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)이 여과 유로(134)를 통해 여과될 수가 있다. 이때, 여과 유로(134)의 폭 또는 단면적은 여과하고자 하는 물질인 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)의 크기보다 작게 형성하도록 하여 여과되는 물질(200)을 제외한 나머지 시료들은 여과 유로(134)를 통해 통과할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
여과되는 물질(200)을 효과적으로 포집하기 위한 여과 유로(134)의 다양한 형상들을 도 2 내지 도 4를 참조로 설명하기로 한다.
도 2에 도시되어 있는 것과 같이 격벽(133a)은 소정의 간격을 가지도록 이격 배치되는 복수의 마이크로 원기둥으로 형성될 수가 있다. 일렬로 배열된 마이크로 원기둥은 격벽(133a)을 형성하고, 이웃하는 격벽(133a) 사이의 유로가 바이패스 유로(132)를 형성하게 된다. 이때, 일렬로 배열된 마이크로 원기둥에 있어서 이웃하는 마이크로 원기둥 사이의 틈으로 여과 유로(134)를 형성할 수가 있다. 마이크로 원기둥의 단면적이 원형으로 형성됨에 따라서 시료가 흐르는 경로를 따라 여과 유로(134)는 단면적이 점점 작아지다가 마이크로 원기둥의 중심을 연결하는 지점에서 최소가 되었다가 다시 커지는 형태로 형성될 수가 있다.
따라서, 여과 유로(134)의 단면적이 점점 작아지는 영역에서 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)은 여과 유로(134)를 통과하지 못하고 포집될 수가 있다.
또한, 도 3에 도시되어 있는 것과 같이 바이패스 유로(132)를 형성하는 격벽(133b)에 형성된 미세 틈으로 여과 유로를 형성할 수가 있고, 이때 시료가 흐르는 경로를 따라 단면적이 점차 작아지도록 여과 유로(134)가 형성되는 것이 바람직하다. 도 3에서는 여과 유로(134)의 단면적이 점차적으로 작아지도록 테이퍼진 경사 벽면이 형성되어 있는데, 여과 유로(134)의 형상은 단면적이 점차 작아지도록 형성된다면 도 3의 형상에 한정되는 것은 아니다.
바이패스 유로(132)를 따라 시료가 유동할 때 일부는 여과 유로(134)를 향하게 된다. 이때, 시료에 포함된 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)도 함께 여과 유로(134)를 향하여 이동하게 된다. 이때, 도 3에 도시되어 있는 것과 같이 여과 유로(134)의 단면적이 점차로 작아짐에 따라서 여과 유로(134)의 입구단과 출구단의 단면적이 상이하게 되는데, 출구단의 크기보다 더 큰 크기를 가지는 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)은 여과 유로(134)를 통과하지 못하고 여과 유로(134) 상에 포집될 수가 있다.
나아가, 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 바이패스 유로(132)를 형성하는 격벽(133c)에 형성된 미세 틈으로 여과 유로를 형성할 수가 있는데, 이때 입구단에는 여과되는 물질인 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불술물 등(200)의 크기보다 크게 형성되어 여과 물질(200)을 포집할 수 있도록 하는 공간을 제공하는 포집부(135)가 형성될 수가 있다. 포집부(135) 후단에 위치하는 미세 틈(136)은 포집부(135)보다 단면적이 작도록 형성되어 포집부(135) 후단의 미세 틈(136)을 통해서는 여과된 시료가 흘러나가게 된다.
따라서, 포집부(135)에는 여과되는 물질(200)인 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)은 포집되고 이를 제외한 나머지 시료는 후단의 미세 틈(136)을 통해 통과하게 된다.
도 2 내지 도 4를 참조로 설명한 실시예에서는 격벽(133)에 형성된 여과 유로를 통해 기포, 액포 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)을 여과시키는 것을 설명하였으나, 이하 도 5 내지 도 6을 참조로 또 다른 형태의 여과 유로를 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 미세유체소자(100)는 상하에 위치하는 두 기판(112, 114)의 결합으로 형성될 수가 있다. 즉, 제 1 기판(112)에는 음각으로 파인 면상에 바이패스 유로(132)와 여과 유로(134)를 형성하도록 하는 격벽(133)이 형성되고, 제 1 기판(112)의 상부면을 제 2 기판(114)이 덮어 결합함으로써 제 1 기판(112)과 제 2 기판(114) 사이에 바이패스 유로(132) 및 여과 유로(134)가 형성된 미세유체소자(100)를 제작할 수가 있다.
이때, 본 발명에서는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 격벽(133)의 상면이 제 2 기판(114)과 접촉하도록 하여 격벽(133)과 제 2 기판(114) 사이에 틈이 형성되지 않을 수도 있고, 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 격벽(133)과 제 2 기판(114) 사이에는 소정 간격 이격되어 수평의 미세 틈(134b)이 형성되도록 할 수도 있다.
이 수평의 미세 틈이 여과 유로(134b)를 형성하여 미세 틈(134b) 사이로 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불술물 등(200)을 제외한 시료만 흘러나가도록 할 수가 있다. 이때, 수평의 미세 틈이 형성하는 여과 유로(134b)는 도 2 내지 도 5를 참조로 설명한 격벽(133)에 형성된 여과 유로(133a)와 함께 형성될 수도 있고, 독립적으로 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 미세유체소자는 벤트부(138)를 더 포함할 수가 있다. 도 1 및 도 7 내지 도 8을 참조로 설명을 하면, 벤트부(138)는 기판의 측면과 바이패스 유로(132)를 연결하는 관통구로서 여과부(130) 내 시료에 포함된 기포를 미세유체소자(100) 외부로 배출하도록 한다.
이때, 벤트부(138)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 바이패스 유로(132)의 경로 방향이 전환되는 부분에 형성되는 것이 바람직하고, 주채널(140)에도 형성될 수가 있다. 또한, 도 1에서 벤트부(138)는 사선 형태의 바이패스 유로(132) 또는 주채널(140) 상에 형성되어 있는 것을 도시하고 있으나, 기판(110)에 형성된 유로와 기판(110)의 측면 사이를 연결하는 관통구의 형태로 사선 형태 이외의 다양한 형태의 유로를 가지는 미세유체소자(100)에도 적용되어, 유로를 따라 흐르는 시료에 포함된 기포를 미세유체소자 외부로 배출할 수가 있다.
벤트부(138)는 소수성의 미세한 틈으로 액체인 시료의 유출은 차단하면서 기체만 미세유체소자(100)의 외부로 배출되도록 한다. 벤트부(138)의 폭과 높이는 바이패스 유로(132)와 비교하여 아주 미세하게 형성되는 것이 바람직하고, 이때 도 7에 도시되어 있는 것과 같이 벤트부(138)의 내부에는 나노 사이즈의 기둥(pillar)(139)가 형성되어 액체인 시료의 유출을 효과적으로 차단시킬 수가 있다.
또한, 도시되어 있지 않지만 벤트부(138)의 바깥에 음압을 형성하는 음압 형성부가 형성될 수 있는데, 미세유체소자(100)의 내외부의 압력차이에 의해 시료에 포함된 기포를 효과적으로 외부로 배출시킬 수가 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체소자(100)의 작동을 설명하기로 한다.
도 9는 도 3의 실시예에 있어서 여과부에서의 시료의 흐름을 도시한 도면이고, 도 10은 도 4의 실시예에 있어서 여과부에서의 시료의 흐름을 도시한 도면이다.
유입구(120)를 통해 유체 상태의 시료가 유입되면 유체는 여과부(130)를 통과하게 된다.
이때, 여과부(130)에서 시료의 주요한 유동은 전술한 바이패스 유로(132)를 통해 사선 형태로 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 경로를 따라 이동하게 된다. 또한, 바이패스 유로(132)를 따라 유동하는 시료의 일부는 바이패스 유로(132)를 형성하는 격벽(133) 및 격벽(133)과 제 2 기판(114) 사이에 형성된 여과 유로(134)를 따라 여과되어 이동하게 된다. 이때, 도 3을 참조로 전술한 바와 같이 격벽(133)에만 여과 유로(134)가 형성될 수도 있고, 또한 도 4를 참조로 전술한 바와 같이 격벽(133)에 형성되는 여과 유로(133a)와 함께 격벽(133)과 제 2 기판(114) 사이의 수평의 틈으로 여과 유로(133b)가 형성될 수도 있다.
따라서, 도 9 및 도 10에 도시되어 있는 것과 같이 여과부(130) 내에서는 바이패스 유로(132)의 방향을 따라 이동하는 유동과 여과 유로(134)를 따라 이동하는 유동이 복합적으로 발생하게 된다.
바이패스 유로(132)를 따라 유동하는 시료의 일부가 여과 유로(134)를 따라 이동할 때 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)도 여과 유로(134)를 향하여 이동하게 된다. 이때, 여과 유로(134) 상에 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)이 포집되어 시료가 여과될 수가 있다. 여과 물질(200)이 용이하게 포집될 수 있도록 하는 여과 유로(134)의 형상은 전술한 도 2 내지 도 4와 같은 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명에서는 바이패스 유로(132)를 형성하는 격벽(133)을 따라 복수의 여과 유로(134)가 형성되기 때문에 바이패스 유로(132)의 유동 경로를 따라 연속적으로 여과 물질(200)을 여과시킬 수가 있다.
또한, 바이패스 유로(132)를 따라 이동하는 시료에 포함된 기포는 전술한 벤트부(138)를 통해 외부로 배출될 수가 있다.
여과부(130)를 통과한 시료는 사선형태의 주채널(140)을 통과하여 유출구(150)로 유출될 수가 있다. 시료가 주채널(140)을 통과할 때 시료에 포함되어 있는 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)이 여과부(130)를 통해 여과되어 유입이 차단되었기 때문에 기포, 액포, 또는 미세한 입자형태의 불순물 등(200)으로 인해 주채널(140)이 막히는 문제를 해결할 수가 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100: 미세유체소자 110: 기판
112: 제 1 기판 114: 제 2 기판
120: 유입구 130: 여과부
132: 바이패스 유로 133, 133a, 133b, 133c: 격벽
134, 134a, 134b: 여과 유로 135: 포집부
138: 벤트부 139: 기둥
200: 여과 물질

Claims (13)

  1. 기판에 형성되어 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 유로인 바이패스 유로; 및
    상기 바이패스 유로에서 서로 다른 방향으로 흐르는 이웃하는 유로 사이의 격벽에 형성되며, 상기 바이패스 유로에 공급된 시료 중에서 기포, 액포, 및 미세 입자 중 어느 하나 이상을 여과시키는 여과 유로를 포함하는 미세유체소자.
  2. 기판에 형성되어 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 유로인 바이패스 유로; 및
    상기 바이패스 유로에서 서로 다른 방향으로 흐르는 이웃하는 유로 사이에는 격벽이 형성되며, 상기 격벽이 상부와 이격되어 형성되는 미세 틈으로서 상기 바이패스 유로에 공급된 시료 중에서 기포, 액포, 및 미세 입자 중 어느 하나 이상을 여과시키는 여과 유로를 포함하는 미세유체소자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 여과 유로의 크기는 상기 바이패스 유로의 크기보다 작은 미세유체소자.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판은
    상기 바이패스 유로와 상기 여과 유로를 형성하는 격벽이 형성된 제 1 기판 및
    상기 제 1 기판을 덮는 제 2 기판을 포함하여 형성되는 미세유체소자.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판의 측면과 상기 바이패스 유로를 연결하는 관통구로서 상기 기포를 외부로 배출하는 벤트부를 더 포함하는 미세유체소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 이격되어 배치되는 복수의 마이크로 원기둥으로 형성되고, 이웃하는 상기 마이크로 원기둥 사이의 틈 사이로 상기 여과 유로를 형성하는 미세유체소자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과 유로는 상기 격벽에 형성된 복수의 미세 틈으로 형성되고,
    상기 여과 유로의 입구쪽에는 여과되는 물질을 포집하는 공간인 포집부가 형성되는 미세유체소자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과 유로는 상기 격벽에 형성된 복수의 미세 틈으로 형성되고,
    상기 미세 틈은 여과되는 물질이 포집되도록 상기 시료가 흐르는 경로를 따라 단면적이 점차적으로 작아지도록 형성되는 미세유체소자.
  9. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 기판에 상기 시료가 유입되는 유입구;
    상기 시료가 통과하여 흐르는 마이크로 또는 나노 크기의 주채널; 및
    상기 시료가 배출되는 유출구를 더 포함하며,
    상기 여과 유로를 포함하는 바이패스 유로는 상기 유입구와 상기 주채널 사이에 형성되는 미세유체소자.
  10. 기판에 형성되어 액체 시료를 이동시키는 유로; 및
    상기 기판의 측면과 상기 유로를 연결하는 관통구로서 상기 시료에 형성된 기포를 외부로 배출하는 벤트부를 포함하는 미세유체소자.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유로는 좌우로 이동 방향이 반복적으로 바뀌는 사(蛇)선 형태의 유로인 미세유체소자.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 관통구의 내부에는 복수의 나노 기둥이 형성되는 미세유체소자.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 벤트부가 형성된 상기 기판의 측면에 음압을 형성하는 음압 형성부를 더 포함하는 미세유체소자.
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