KR20190095081A - Micro bio chip for polymerase chain reaction - Google Patents

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KR20190095081A
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chamber
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KR1020180108640A
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서유진
최옥란
정현준
박정운
박준희
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주식회사 진시스템
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Abstract

The present invention relates to a micro-biochip. More specifically, the present invention relates to the micro-biochip for polymerase chain reaction (PCR), in a molecular diagnosis using PCR, conducts a reaction of a single sample with different reagents to diagnose various diseases, but by using the action of a hydrophilic-treated surface of a sealing film attached to the lower surface of a substrate, the sample injected into a single sample injection chamber without power is transferred to a plurality of reagent storage chambers. Therefore, it is not necessary to store the sample, has a simple chip structure, and does not need a separate power source, thereby being able to be easily used in the filed as well as being able to prevent the sample from being contaminated since the sample is transferred through a plurality of mixed channels, so that reliability of the single sample is improved to enable multiple diagnosis.

Description

PCR용 마이크로 바이오칩{MICRO BIO CHIP FOR POLYMERASE CHAIN REACTION}Micro biochip for PCR {MICRO BIO CHIP FOR POLYMERASE CHAIN REACTION}

본 발명은 마이크로 바이오칩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중합효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction: PCR)을 이용한 분자진단에서 단일시료를 서로 다른 시약과 반응시켜 여러 질병을 진단할 수 있도록 하고 무동력으로 하나의 시료주입챔버로 주입되는 시료를 다수의 혼합채널을 통해 다수의 시약저장챔버로 이송하여 시료를 저장할 필요가 없어 현장에서 사용하기 용이할 뿐만 아니라 시료가 오염되는 것을 방지하여 단일시료에 대한 신뢰도를 향상시켜 다중진단이 가능하도록 한 마이크로 PCR용 바이오칩에 관한 것이다.The present invention relates to a micro-biochip, and more particularly, in a molecular diagnosis using a polymerase chain reaction (PCR), a single sample is reacted with different reagents to diagnose various diseases, and a single force is used. The sample injected into the sample injection chamber is transferred to multiple reagent storage chambers through multiple mixing channels, so it is not necessary to store the sample, so it is easy to use in the field and the sample is prevented from being contaminated, thus improving the reliability of a single sample. The present invention relates to a microchip biochip for enabling multiple diagnosis.

분자진단은 체외진단의 하나로서, 질병의 원인이 되는 박테리아, 바이러스 등의 핵산(DNA와 RNA 또는 이들의 변형체)을 검출하여 변원의 원인 및 감염 여부를 검출하는 방법이다. Molecular diagnostics is an in vitro diagnostic method that detects the causes of infection and infection by detecting nucleic acids (DNA and RNA or variants thereof) such as bacteria and viruses that cause diseases.

이러한 분자진단 과정은 크게 세 가지 단계로 구성되며 순서대로, 세포에서 순수한 DNA 또는 RNA를 얻기 위한 전처리 과정, 중합효소 연쇄반응(PCR)을 이용한 유전자 증폭과정 및 증폭 산물을 분석하여 질병의 원인 및 감염 여부를 검출하는 과정이다. This molecular diagnosis process consists of three major steps, in order to obtain the pure DNA or RNA in the cell, the pre-treatment process, gene amplification process using polymerase chain reaction (PCR), and analysis of the amplification products. It is a process of detecting whether or not.

즉, 극소량의 유전자를 이용하여 질병의 원인이나 감염 여부를 검출하기 위해서는 유전자를 증폭하여야 한다. 중합효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction: PCR)은 유전물질을 반복적으로 가열 및 냉각하여 핵산의 특정 염기서열을 갖는 부위를 연쇄적으로 복제하여 그 특정 염기서열 부위를 갖는 유전물질을 기하급수적으로 증폭할 수 있는 기술이다.In other words, the gene must be amplified in order to detect the cause of the disease or the presence of an infection using a very small amount of the gene. Polymerase Chain Reaction (PCR) is a method of repeatedly heating and cooling genetic material to serially replicate a region having a specific sequence of a nucleic acid to exponentially amplify the genetic material having a specific sequence region. It is a technology that can.

중합효소 연쇄반응을 통한 DNA 복제과정은 다음과 같이 단계별 복제과정을 거쳐 실행하게 된다. 즉, PCR은 이중 가닥 DNA로 시작하고, 각 순환주기의 첫 반응은 열처리를 통한 두 가닥의 상호 분리단계로, 이 과정을 'denaturing'이라 하며 통상 94℃에서 실행된다. 다음은 냉각과정으로, 프라이머(primer)들이 분리된 두 DNA 가닥의 상보적 서열에 이종화를 시키는 것으로, 이 과정은 'annealing'이라고 하며 55℃에서 실행하게 된다. 마지막 단계는 중합과정으로, 혼합물 속의 DNA 중합효소가 네 개의 디옥시리보뉴클레오티드(deoxyribonucleotide)를 이용하여 두 프라이머(primer)로부터 DNA 합성을 시작하는 것으로, 이 과정은 'extension'이라고 하며 72℃ ~ 74℃에서 실행하게 되는 것이다.DNA replication process through polymerase chain reaction is carried out through the step-by-step replication process as follows. In other words, PCR begins with double-stranded DNA, and the first reaction of each cycle is the separation of two strands through heat treatment. This process is called 'denaturing' and is usually performed at 94 ° C. Next is the cooling process, which heterologizes the complementary sequence of two DNA strands with primers separated, which is called 'annealing' and is run at 55 ° C. The final step is the polymerization process, where the DNA polymerase in the mixture starts DNA synthesis from two primers using four deoxyribonucleotides. This process is called 'extension' Will be executed.

이와 같은, 시험관 내에서 행해지는 DNA 증폭 과정인 PCR 과정은 실험단계의 단순함과 실험을 위한 부가장치들의 구성이 간단하므로 전체 실험 시스템을 소형화하기에 가장 알맞은 생화학적 분석 과정으로 여겨지고, 이런 소형화된 시스템은 실험에 쓰이는 시료의 소모를 줄일 수 있으며, 훨씬 작은 열용량으로 인한 빠른 승온 속도와 냉각속도로 전체 실험 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 손에 들고 다닐 수 있어 실험실뿐만 아니라 현장에서도 사용이 가능하다.This in vitro DNA amplification process, the PCR process, is considered to be the most suitable biochemical analysis process for miniaturizing the entire experimental system because of the simplicity of the experimental step and the simple configuration of additional devices for the experiment. It can reduce the consumption of the sample used in the experiment, and it can be used not only in the laboratory but also in the field because it can not only shorten the whole experiment time with the fast heating rate and cooling rate due to the much smaller heat capacity.

이러한 현장조사에서는 소량의 유체를 이송하여 반응시키기 위해 마이크로 바이오칩이 사용된다. 마이크로 바이오칩은 소량의 유체를 가두어 둘 수 있는 챔버와, 유체가 흐를 수 있는 채널이 구비되며, 유체의 흐름을 제어하는 밸브 수단 등이 구비된다. 이러한 바이오칩은 유리, 실리콘 또는 플라스틱으로 기판 위에 다수의 챔버와 채널을 형성하여 현장조사가 가능하도록 한 것이다.In this field investigation, micro biochips are used to transfer and react a small amount of fluid. The micro biochip is provided with a chamber for trapping a small amount of fluid, a channel through which the fluid can flow, and a valve means for controlling the flow of the fluid. The biochip is made of glass, silicon or plastic to form a plurality of chambers and channels on the substrate to enable field investigation.

한편, 바이오칩은 챔버 내의 유체를 이송시켜 혼합 또는 반응시키기 위한 구동 압력이 필요하다. 이러한 구동압력으로는, 모세관압이 이용되기도 하고, 별도의 펌프에 의한 압력이 이용되기도 한다. 최근에는 챔버 및 채널을 배치한 디스크 형상의 바이오칩을 회전시켜 원심력에 의해 유체를 구동하는 디스크형 바이오칩이 제안되고 있다. On the other hand, the biochip needs a driving pressure for transferring or mixing the fluid in the chamber. As such a driving pressure, capillary pressure may be used, and the pressure by a separate pump may be used. Recently, disc-shaped biochips that drive fluid by centrifugal force by rotating disc-shaped biochips having chambers and channels arranged therein have been proposed.

도 6은 종래 기술에 따른 정량주입 가능한 바이오칩(100)을 보여준다. 도시된 바와 같이, 종래의 바이오칩(100)은, 일정한 크기의 기판(109)과, 상기 기판(109)에 형성되어 유체를 수용하는 다수의 챔버와, 상기 챔버 내의 유체를 이송하기 위한 다수의 채널을 포함한다. 예를 들어, 상기 다수의 챔버는, 시료를 주입하여 수용하기 위한 시료저장챔버(110)와, 시약을 주입하여 수용하기 위한 시약저장챔버(120) 그리고 시료와 시약을 혼합하기 위한 혼합채널(130)로 이루어진다. 그리고 다수의 채널은, 상기 시료저장챔버(110) 내의 시료를 이송하기 위한 시료이송채널(111)과, 시료저장챔버(120) 내의 시료를 이송하기 위한 시약이송채널(121)을 포함한다.Figure 6 shows a biochip 100 capable of metering according to the prior art. As shown, the conventional biochip 100 includes a substrate 109 having a constant size, a plurality of chambers formed in the substrate 109 to receive a fluid, and a plurality of channels for transporting the fluid in the chamber. It includes. For example, the plurality of chambers may include a sample storage chamber 110 for injecting and receiving a sample, a reagent storage chamber 120 for injecting and receiving a reagent, and a mixing channel 130 for mixing a sample and a reagent. ) The plurality of channels include a sample transfer channel 111 for transferring a sample in the sample storage chamber 110 and a reagent transfer channel 121 for transferring a sample in the sample storage chamber 120.

따라서 이러한 바이오칩(100)을 사용할 때는, 피펫 등을 사용하여 다수의 시약주입구(125)를 통해 다수의 시약저장챔버(120)에 시약을 일정량씩 주입한다. 이때, 시약저장챔버(120)에는 서로 다른 종류의 시약을 주입하는 경우가 많으므로 병원이나 실험실에서 숙련자가 시약을 구분하여 주입하는 것이 바람직하다. 그리고 현장에서는 채취한 시료를 다수의 시료저장챔버(110)에 주입한다. 즉, 바이오칩(100)을 수평으로 눕히고, 두 개의 시료주입구(115)에 피펫을 사용하여 어느 하나의 시료주입구(115)를 통해서 시료를 주입한다. 그러면 어느 하나의 시료저장챔버(110)로 주입되는 시료가 정량용 채널(112)을 통해 이웃하는 시료저장챔버(110)로 이동하게 된다. 그리고 모든 시료저장챔버(110)에 채워질 때까지 시료를 주입한다. 이와 같이, 다수의 시료저장챔버(110)에 정량으로 시료를 주입하기 용이하므로 환경이 열악한 현장에서 비숙련 자가 쉽게 시료를 정량주입할 수 있다. Therefore, when using such a biochip 100, a predetermined amount of reagent is injected into the plurality of reagent storage chambers 120 through a plurality of reagent inlets 125 using a pipette or the like. At this time, since different types of reagents are often injected into the reagent storage chamber 120, it is preferable for a skilled person to separately inject reagents in a hospital or a laboratory. In the field, the collected samples are injected into the plurality of sample storage chambers 110. That is, the biochip 100 is laid horizontally, and the sample is injected through any one sample inlet 115 using a pipette to two sample inlets 115. Then, the sample injected into any one sample storage chamber 110 is moved to the neighboring sample storage chamber 110 through the channel 112 for quantification. The sample is injected until all sample storage chambers 110 are filled. As such, it is easy to inject the sample to the plurality of sample storage chambers 110 in a quantitative manner so that an unskilled person can easily quantitate the sample in a poor environment.

또한, 다수의 시료저장챔버(110)에 주입된 시료는 시료저장챔버(110) 내에 저장된다. 즉, 시료저장챔버(110)에 형성된 시료이송채널(111)은 단면적이 매우 작기 때문에 시료저장챔버(110) 내의 시료가 시약저장챔버(120)로 이동하지 못하도록 하는 밸브 역할을 수행한다. 따라서 시료와 시약이 모두 주입된 바이오칩(100)은 원심분리기를 이용하여 시료와 시약을 혼합할 수 있다. In addition, samples injected into the plurality of sample storage chambers 110 are stored in the sample storage chambers 110. That is, since the sample transfer channel 111 formed in the sample storage chamber 110 has a very small cross-sectional area, the sample transfer channel 111 functions as a valve to prevent the sample in the sample storage chamber 110 from moving to the reagent storage chamber 120. Therefore, the biochip 100 into which both the sample and the reagent are injected may mix the sample and the reagent by using a centrifuge.

이와 같이, 종래의 마이크로 바이오칩은 시료와 시약을 혼합하기 위해 원심분리기나 펌프와 같은 별도의 외부동력을 사용해야 하기 때문에 현장에서 사용하기 불편하고 고가의 장비가 요구된다는 문제점이 있었다. As such, the conventional micro biochip has a problem in that it is inconvenient to use in the field and requires expensive equipment because a separate external power such as a centrifuge or a pump must be used to mix the sample and the reagent.

또한, 종래의 마이크로 바이오칩은 다수의 시료저장챔버에 시료가 일정시간 저장되기 때문에 저장과정에서 이물질이 유입되거나 다른 종류의 사약이 혼입될 수 있다. 따라서 종래의 마이크로 바이오칩은 다수의 시약저장챔버 및 혼합채널로 이송되는 시료가 단일시료(동일한 하나의 시료)인지에 대한 신뢰를 보증하기 어렵기 때문에 단일시료를 기반으로 하는 다중진단이 어려운 문제가 있었다. In addition, in the conventional micro biochip, since samples are stored in a plurality of sample storage chambers for a predetermined time, foreign substances may be introduced or other kinds of drugs may be mixed during the storage process. Therefore, the conventional micro biochip has a problem that multiple diagnosis based on a single sample is difficult because it is difficult to guarantee the reliability of a single sample (same one sample) transferred to a plurality of reagent storage chambers and mixed channels. .

대한민국 등록특허 제10-1780429호(등록일: 2017년09월14일)Republic of Korea Patent No. 10-1780429 (Registration Date: September 14, 2017)

본 발명의 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 주된 목적은, 하나의 시료저장챔버에서 다수의 시약저장챔버와 혼합채널로 단일시료를 이송하고 하나의 시료저장챔버에 시료를 주입하면 동시에 다수의 시약저장챔버와 혼합채널로 시료가 이송될 수 있도록 하여 시료저장챔버에 시료를 저장하는 과정에서 시료가 오염되는 것을 방지함으로써 단일시료에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 PCR용 마이크로 바이오칩을 제공하는 것이다.In order to solve the problems of the prior art of the present invention, the main object of the present invention is to transfer a single sample from one sample storage chamber to a plurality of reagent storage chambers and mixing channels and to inject a sample into one sample storage chamber. At the same time, by allowing samples to be transferred to a plurality of reagent storage chambers and mixing channels, it is possible to provide a micro biochip for PCR that can increase the reliability of a single sample by preventing contamination of the sample during the storage of the sample in the sample storage chamber. will be.

또한, 본 발명은 하나의 시료저장챔버에서 다수의 시약저장챔버와 혼합채널로 단일시료를 이송하되 하나의 시료저장챔버에 시료를 주입하면 별도의 동력 없이 시료를 다수의 혼합채널을 통해 다수의 시약저장챔버로 이송할 수 있는 PCR용 마이크로 바이오칩을 제공하는 것이다.In addition, the present invention transfers a single sample from one sample storage chamber to a plurality of reagent storage chambers and mixing channels, but when a sample is injected into one sample storage chamber, a plurality of reagents are added to the sample through a plurality of mixing channels without additional power. It is to provide a micro biochip for PCR that can be transferred to the storage chamber.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 PCR용 마이크로 바이오칩은, As a means for achieving the object of the present invention, the micro-biochip for PCR according to the present invention,

일정한 두께를 갖는 투명한 소재로 이루어지는 기판과;A substrate made of a transparent material having a predetermined thickness;

상기 기판을 상하로 관통하여 형성되는 하나의 시료주입챔버;A sample injection chamber formed by penetrating the substrate up and down;

상기 시료주입챔버와 일정 거리 이격되고 상기 기판의 하면에 일정한 깊이의 홈을 형성하여 이루어진 다수의 시약저장챔버와;A plurality of reagent storage chambers spaced apart from the sample injection chamber by a predetermined distance and formed with grooves having a predetermined depth on a lower surface of the substrate;

상기 하나의 시료주입챔버와 다수의 시약저장챔버를 연결할 수 있도록 상기 기판의 하면에 일정한 깊이로 채널을 형성하여 이루어지는 혼합채널과; A mixing channel formed by forming a channel at a predetermined depth on a lower surface of the substrate so as to connect the one sample injection chamber and the plurality of reagent storage chambers;

상기 기판의 하면에 부착되어 상기 하나의 시료주입챔버, 다수의 시약저장챔버 및 다수의 혼합채널의 개방된 하단을 폐쇄하는 밀봉필름;을 포함하되, And a sealing film attached to a lower surface of the substrate to close the open lower ends of the one sample injection chamber, the plurality of reagent storage chambers, and the plurality of mixing channels.

상기 밀봉필름은 상기 하나의 시료주입챔버, 다수의 시약저장챔버 및 다수의 혼합채널의 개방된 하단을 폐쇄하는 표면이 친수성 처리되어 상기 하나의 시료주입챔버에 주입되는 시료가 상기 다수의 혼합채널을 통해 다수의 시약저장챔버로 신속하게 이송되는 것을 특징으로 한다.The sealing film has a surface that closes the open lower ends of the one sample injection chamber, the plurality of reagent storage chambers, and the plurality of mixing channels to be hydrophilic, so that the sample injected into the one sample injection chamber is connected to the plurality of mixing channels. It is characterized in that it is quickly transferred to a plurality of reagent storage chamber through.

본 발명에 있어서, 상기 밀봉필름의 표면은 진공플라즈마 처리한다.In the present invention, the surface of the sealing film is subjected to vacuum plasma treatment.

상기 밀봉필름은 상기 기판의 하면에 부착된 상태로 진공플라즈마 처리하여 상기 하나의 시료주입챔버, 다수의 시약저장챔버 및 다수의 혼합채널을 폐쇄하는 표면이 친수성 처리된다.The sealing film is subjected to vacuum plasma treatment while attached to the lower surface of the substrate to hydrophilize the surface for closing the one sample injection chamber, the plurality of reagent storage chambers, and the plurality of mixing channels.

상기 밀봉필름은 나노탄소나 탄소튜브와 같이 열전달율이 우수한 소재가 포함된 고분자물질로 이루어진다.The sealing film is made of a polymer material including a material having excellent heat transfer rate such as nano carbon or carbon tube.

상기 시료주입챔버는 주입되는 시료가 다수의 시약저장챔버로 이송되는 동안에 시료가 넘치지 않을 정도의 크기로 이루어지고, 상기 시료주입챔버의 상단에는 시료주입구가 형성되며, 상기 기판의 상면에는 상기 다수의 시약저장챔버와 연결되도록 일정한 깊이의 홈을 형성하여 다수의 시약주입구가 형성된다.The sample injection chamber has a size such that the sample does not overflow while the injected sample is transferred to the plurality of reagent storage chambers, and a sample injection hole is formed at an upper end of the sample injection chamber, and the plurality of sample injection holes are formed on an upper surface of the substrate. A plurality of reagent inlets are formed by forming grooves of a constant depth so as to be connected to the reagent storage chamber.

상기 혼합채널은 상기 기판의 하면에 일정한 폭과 길이의 홈을 형성하여 이루어지되, 상기 시약저장챔버와 연결되고 상기 시료주입챔버 쪽으로 일정한 길이 연장되며 상기 시약저장챔버와 유사한 폭과 높이를 갖는 홈으로 이루어지는 혼합채널부와, 상기 시료주입챔버와 연결되고 상기 시액주입챔버 쪽으로 일정 길이 연장되며 상기 혼합채널부과 연결되되, 상기 혼합채널에 비해 작은 폭과 높이를 갖는 홈으로 이루어지는 협소채널부가 형성되고, 상기 혼합채널부와 협소채널부 사이에는 일정한 폭과 높이로 단턱이 형성된다.The mixing channel is formed by forming a groove having a predetermined width and length on a lower surface of the substrate, the groove being connected to the reagent storage chamber and extending a predetermined length toward the sample injection chamber and having a width and height similar to that of the reagent storage chamber. And a narrow channel portion connected to the sample injection chamber and extending to a predetermined length toward the reagent injection chamber and connected to the mixing channel portion, the narrow channel portion being formed with a groove having a smaller width and height than the mixing channel. Steps are formed between the mixing channel portion and the narrow channel portion with a constant width and height.

본 발명에 따르면, 하나의 시료저장챔버에서 다수의 시약저장챔버와 혼합채널로 단일시료를 이송하되 하나의 시료저장챔버에 시료를 주입하는 동시에 다수의 시약저장챔버와 혼합채널로 시료가 이송될 수 있도록 하여 시료저장챔버에 시료를 저장하는 과정에서 시료가 오염되는 것을 방지함으로써 단일시료에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, a single sample may be transferred from one sample storage chamber to a plurality of reagent storage chambers and a mixing channel while the sample may be transferred to a plurality of reagent storage chambers and a mixing channel while injecting a sample into one sample storage chamber. By preventing the sample from being contaminated during the storage of the sample in the sample storage chamber, the reliability of the single sample can be improved.

또한, 본 발명은 하나의 시료저장챔버에서 다수의 시약저장챔버와 혼합채널로 단일시료를 이송하되 하나의 시료저장챔버에 시료를 주입하면 별도의 동력 없이 밀봉필름의 친수성 표면을 이용하여 시료를 다수의 혼합채널을 통해 다수의 시약저장챔버로 신속하게 이송할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention transfers a single sample from a single sample storage chamber to a plurality of reagent storage chambers and mixing channels, but when a sample is injected into one sample storage chamber, a plurality of samples using a hydrophilic surface of the sealing film without additional power Through the mixing channel of the effect can be quickly transferred to a plurality of reagent storage chamber.

또한, 본 발명에 따른 마이크로 바이오칩은 하나의 시료주입챔버에 시료를 주입하는 즉시 밀폐된 다수의 혼합채널을 통해 다수의 시약저장챔버로 이송되기 때문에 단일시료에 대한 신뢰성이 향상되어 신뢰성 있는 다중진단이 가능한 효과가 있다.In addition, since the micro biochip according to the present invention is transferred to a plurality of reagent storage chambers through a plurality of closed mixing channels immediately after injecting a sample into one sample injection chamber, the reliability of a single sample is improved, so that reliable multi-diagnosis is achieved. There is a possible effect.

도 1은 본 발명에 마이크로 바이오칩의 일예를 보여주는 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 마이크로 바이오칩의 평면도,
도 3은 도 1에 도시된 마이크로 바이오칩의 단면도,
도 4 및 5는 본 발명에 따른 마이크로 바이오칩의 사용방법을 보여주는 단면도,
도 6은 종래 기술에 따른 정량주입이 가능한 바이오칩을 보여주는 평면도이다.
1 is a perspective view showing an example of a micro biochip in the present invention,
2 is a plan view of the micro biochip shown in FIG.
3 is a cross-sectional view of the micro biochip shown in FIG.
4 and 5 is a cross-sectional view showing a method of using a micro biochip according to the present invention,
Figure 6 is a plan view showing a biochip capable of quantitative injection according to the prior art.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대해 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Advantages and features of the present invention, and a method for achieving the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. However, this embodiment is provided to explain in detail enough to easily implement the technical idea of the present invention to those skilled in the art. In addition, in describing the embodiments of the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function interferes with the understanding of the embodiments of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 마이크로 바이오칩의 일예를 보여주는 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 마이크로 바이오칩의 평면도, 도 3은 도 1에 도시된 마이크로 바이오칩의 단면도이다.1 is a perspective view showing an example of a micro biochip in the present invention, FIG. 2 is a plan view of the micro biochip shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the micro biochip shown in FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로 바이오칩(5)은 투명한 고분자재료로 이루어진 일정한 두께의 기판(51)을 포함한다. 그리고 상기 기판(51)에는 하나의 시료주입챔버(53)와 다수의 시약저장챔버(55) 그리고 상기 하나의 시료주입챔버(53)와 다수의 시약저장챔버(55)를 연결하는 다수의 혼합채널(54)이 형성된다.As shown, the micro biochip 5 according to the present invention includes a substrate 51 of a constant thickness made of a transparent polymer material. The substrate 51 includes a plurality of mixing channels connecting one sample injection chamber 53 and a plurality of reagent storage chambers 55 and one sample injection chamber 53 and a plurality of reagent storage chambers 55. 54 is formed.

먼저, 시료주입챔버(53)는 상기 기판(51)을 상하로 관통하여 이루어지되, 상기 기판(51)의 하면에 일정한 깊이로 원형 홈이 형성되도록 한다. 그리고 상기 시료주입챔버(53)의 상단에는 시료를 주입할 수 있도록 상부로 개방된 시료주입구(53a)가 형성된다. 바람직하게, 상기 시료주입챔버(53)와 시료주입구(53a)는 동일한 지름이 되도록 형성할 수 있다.First, the sample injection chamber 53 is made to penetrate the substrate 51 up and down, so that a circular groove is formed at a predetermined depth on the lower surface of the substrate 51. In addition, an upper portion of the sample injection chamber 53 is formed with a sample injection opening 53a open to the top to inject a sample. Preferably, the sample injection chamber 53 and the sample injection port 53a may be formed to have the same diameter.

그리고 상기 기판(51)의 하면에는 다수의 시약저장챔버(55)가 형성된다. 상기 시약저장챔버(55)는 하나의 시료주입챔버(53)로부터 일정 거리 떨어지도록 형성된다. 또한. 상기 시약저장챔버(55)는 하나의 시료주입챔버(53)보다 작은 크기로 이루어지고, 다수의 시약저장챔버(55)의 합은 하나의 시료주입챔버(53)의 크기에 비해 작게 형성된다. A plurality of reagent storage chambers 55 are formed on the bottom surface of the substrate 51. The reagent storage chamber 55 is formed to be spaced apart from a single sample injection chamber 53 by a predetermined distance. Also. The reagent storage chamber 55 has a smaller size than one sample injection chamber 53, and the sum of the plurality of reagent storage chambers 55 is smaller than the size of one sample injection chamber 53.

또한, 다수의 시약저장챔버(55)의 상단에는 시약을 주입할 수 있도록 다수의 시약주입구(55a)가 형성된다. 바람직하게 상기 시약주입구(55a)는 기판(51)의 상면에 일정한 폭과 깊이로 원형 홈을 형성하여 이루어진다. 이때, 시약주입구(54a)의 지름은 시약저장챔버(55)의 지름보다 작게 형성되고 깊이는 시약저장챔버(55)와 연통하도록 형성된다. 따라서 상기 시약주입구(54a)와 시약저장챔버(55) 사이에는 일정한 폭으로 단턱(55b)이 형성된다. In addition, a plurality of reagent inlets 55a are formed at the upper ends of the plurality of reagent storage chambers 55 to inject the reagents. Preferably, the reagent inlet 55a is formed by forming a circular groove with a predetermined width and depth on the upper surface of the substrate 51. At this time, the diameter of the reagent inlet 54a is smaller than the diameter of the reagent storage chamber 55 and the depth is formed to communicate with the reagent storage chamber 55. Therefore, a stepped 55b is formed between the reagent inlet 54a and the reagent storage chamber 55 at a predetermined width.

상기 다수의 시약저장챔버(55)는 일렬로 배열되고, 상기 하나의 시료주입챔버(53)로 주입되는 시료를 모두 수용할 수 있는 크기로 이루어진다. 또한, 상기 시료주입챔버는 주입되는 시료가 다수의 시약저장챔버로 이송되는 동안에 시료가 넘치지 않을 정도의 크기로 이루어진다. The plurality of reagent storage chambers 55 are arranged in a row and have a size that can accommodate all of the samples injected into the one sample injection chamber 53. In addition, the sample injection chamber has a size such that the sample does not overflow while the sample to be injected is transferred to the plurality of reagent storage chambers.

그리고 상기 하나의 시료주입챔버(53)와 다수의 시약저장챔버(55) 사이에는 다수의 혼합채널(54)이 형성된다. 상기 다수의 혼합채널(54)은 다수의 시약저장챔버(55)와 하나의 시료주입챔버(54)를 연결하여 시료와 시약이 혼합될 수 있도록 형성된다. In addition, a plurality of mixing channels 54 are formed between the one sample injection chamber 53 and the plurality of reagent storage chambers 55. The plurality of mixing channels 54 are formed to connect the plurality of reagent storage chambers 55 and one sample injection chamber 54 to mix the sample and the reagent.

또한, 상기 혼합채널(54)은 다시 혼합채널부(541)와 협소채널부(542)의 두 부분으로 구분된다. 상기 혼합채널부(541)는 시약저장챔버(55)와 유사한 폭과 높이를 갖는 채널로 이루어진다. 바람직하게 상기 혼합채널부(54)는 시약저장챔버(55)와 연결되어 시료주입챔버(54) 쪽으로 일정한 길이 연장된다. 그리고 상기 협소채널부(542)는 상기 혼합채널부(541)에 비해 작은 지름과 높은 높이를 갖는 채널로 이루어진다. 상기 협소채널부(542)는 시료주입챔버(53)와 연결되고 시액챔버(53) 쪽으로 일정 길이 연장되어 혼합채널부(541)와 연결된다. 또한, 상기 다수의 혼합채널부(541)는 직선으로 이루어지는데 상기 협소채널부(542)의 일부는 일정한 각도로 구부러지거나 휘어질 수 있다. 따라서 상기 혼합채널부(541)와 협소채널부(542) 사이에는 높이 차이에 의해서 일정한 높이와 폭으로 단턱(543)이 형성된다. In addition, the mixed channel 54 is divided into two parts, the mixed channel part 541 and the narrow channel part 542. The mixing channel part 541 is formed of a channel having a width and height similar to that of the reagent storage chamber 55. Preferably, the mixing channel part 54 is connected to the reagent storage chamber 55 and extends a predetermined length toward the sample injection chamber 54. The narrow channel portion 542 is formed of a channel having a smaller diameter and a higher height than the mixed channel portion 541. The narrow channel part 542 is connected to the sample injection chamber 53 and extends a predetermined length toward the reagent chamber 53 to be connected to the mixing channel part 541. In addition, the plurality of mixed channel portions 541 may be formed in a straight line, and a part of the narrow channel portions 542 may be bent or curved at a predetermined angle. Accordingly, the stepped 543 is formed between the mixed channel part 541 and the narrow channel part 542 by a height difference and a predetermined height and width.

이어, 상기 기판(51)의 하면에는 밀봉필름(52)이 부착된다. 상기 밀봉필름(52)은 기판(51)의 하면에 부착되어 다수의 시약저장챔버(55)와 혼합채널(54) 그리고 하나의 시료주입챔버(53)의 개방된 하단을 폐쇄하는 역할을 한다. 또한, 상기 밀봉필름(52)은 박막 필름으로 이루어져 그 하부에 설치되는 PCR 장치의 히터부의 열과 냉기를 상기 시약저장챔버(55)와 혼합채널(54)로 신속하게 전달하는 역할도 수행한다. 이를 위해 상기 밀봉필름(52)은 열전달효율이 우수한 금속이나 고분자물질로 이루어지거나 나노탄소 또는 탄소튜브를 포함하는 고분자물질로 이루어질 수 있다. Subsequently, a sealing film 52 is attached to the lower surface of the substrate 51. The sealing film 52 is attached to the lower surface of the substrate 51 and serves to close the open lower ends of the plurality of reagent storage chambers 55, the mixing channel 54, and one sample injection chamber 53. In addition, the sealing film 52 is made of a thin film and also serves to quickly transfer the heat and cold of the heater portion of the PCR device installed in the lower portion to the reagent storage chamber 55 and the mixing channel 54. To this end, the sealing film 52 may be made of a metal or a polymer material having excellent heat transfer efficiency or may be made of a polymer material including nano carbon or a carbon tube.

아울러, 상기 밀봉필름(52)은 시료주입챔버(53)에 주입된 시료를 무동력으로 다수의 혼합채널(54)을 통해 다수의 시약저장챔버(55)로 신속하게 이송하는 역할도 수행한다. 이를 위해 상기 밀봉필름(52)의 표면은 친수성이 되도록 처리된다. 즉, 통상의 플라스틱제의 밀봉필름(52)은 그 표면이 소수성을 띠거나 +전하로 대전 된 상태이기 때문에 -전하를 갖는 시료를 시료주입챔버(53)에 주입할 때 신속하게 이송되지 않거나 불균등하게 분배되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 종래에는 기판(51)을 경사지게 기울이거나 펌프 또는 원심력 등의 동력을 이용하여 시료를 이송하였으나 구조가 복잡해지는 문제가 있었다. In addition, the sealing film 52 also serves to quickly transfer the sample injected into the sample injection chamber 53 to the plurality of reagent storage chamber 55 through a plurality of mixing channels 54 without a force. To this end, the surface of the sealing film 52 is treated to be hydrophilic. That is, since the surface of the normal plastic sealing film 52 is hydrophobic or positively charged, it is not quickly transferred or unevenly when a sample having a charge is injected into the sample injection chamber 53. There is a problem that is distributed. In order to solve this problem, conventionally, the substrate 51 is tilted inclined or the sample is transferred using a power such as a pump or centrifugal force, but there is a problem in that the structure becomes complicated.

한편, 상기 밀봉필름(52)의 표면은 화학적 처리, 자외선 조사, 플라즈마 처리 등의 방법으로 그 표면이 친수성을 갖도록 처리할 수 있다. 따라서 시료주입챔버(53) 내의 시료를 무동력으로 시료주입챔버(53)로 이송할 수 있게 된다. 그런데 상기 밀봉필름(52)의 표면은 플라즈마 처리를 하여 친수성을 갖도록 할 수는 있으나 공기 중에 노출되면 친수성의 효과가 쉽게 사라지는 문제가 있다. 또한, 친수성 처리된 밀봉필름(52)은 접착제가 잘 붙지 않기 때문에 기판(51)의 하면에 밀봉필름(52)이 부착할 수 없는 문제가 있다. On the other hand, the surface of the sealing film 52 may be treated such that the surface has a hydrophilic method by chemical treatment, ultraviolet irradiation, plasma treatment or the like. Therefore, it is possible to transfer the sample in the sample injection chamber 53 to the sample injection chamber 53 with no force. By the way, the surface of the sealing film 52 may have a hydrophilicity by plasma treatment, but there is a problem that the effect of hydrophilicity easily disappears when exposed to air. In addition, the hydrophilic sealing film 52 has a problem that the sealing film 52 cannot be attached to the lower surface of the substrate 51 because the adhesive does not adhere well.

이에 따라, 본 발명의 마이크로 바이오칩(5)은, 상기 기판(51)의 하면에 밀봉필름(52)을 접착한 다음 진공플라즈마 처리를 수행한다. 그러면 상기 시료주입챔버(53)의 시료주입구(53a)와 다수의 시약주입구(55a)를 통해 플라즈마가 기판(51)의 하면에 부착된 밀봉필름(52)의 표면을 친수성으로 처리한다. 즉, 상기 시료주입챔버(53), 다수의 시약저장챔버(55) 및 다수의 혼합채널(54)을 폐쇄하고 있는 밀봉필름의 표면만이 부분적으로 친수성으로 처리된다. 그리고 친수성 처리된 마이크로 바이오칩(5)은 알루미늄 박막으로 이루어진 기밀봉투에 보관하여 보관 및 유통함으로써 외기와 접촉하지 않도록 하여 친수성의 효과가 유지될 수 있도록 한다. Accordingly, the micro biochip 5 of the present invention adheres the sealing film 52 to the lower surface of the substrate 51 and then performs a vacuum plasma treatment. Then, the surface of the sealing film 52 attached to the lower surface of the substrate 51 is hydrophilically treated by the plasma through the sample inlet 53a and the plurality of reagent inlets 55a of the sample inlet chamber 53. That is, only the surface of the sealing film closing the sample injection chamber 53, the plurality of reagent storage chambers 55, and the plurality of mixing channels 54 is partially hydrophilic. The hydrophilic micro biochip 5 is stored in a hermetic bag made of a thin aluminum film to be stored and distributed so that the hydrophilic effect is not maintained.

한편, 상기 기판(51)의 하면에는 시료주입챔버(53), 다수의 시약저장챔버(55) 및 혼합채널(54)을 따라 일정한 높이로 돌출부(58)가 형성된다. 또한, 이들을 감싸도록 사각형으로 돌출부(59)도 형성된다. 이들 돌출부(58)(59)는 밀봉필름(52)과 기판(51) 사이의 접촉면적을 최소화하여 밀봉필름(52)을 쉽게 접착할 수 있게 한다. 또한, 상기 기판(51)의 상면에는 시료주입구(53a)와 다수의 시약주입구(55a)를 폐쇄하는 스티커(57)가 설치될 수 있다. Meanwhile, a protrusion 58 is formed on the lower surface of the substrate 51 along a sample injection chamber 53, a plurality of reagent storage chambers 55, and a mixing channel 54. In addition, protrusions 59 are also formed in a quadrangular shape so as to surround them. These protrusions 58 and 59 minimize the contact area between the sealing film 52 and the substrate 51 to facilitate the adhesion of the sealing film 52. In addition, the upper surface of the substrate 51 may be provided with a sticker 57 for closing the sample inlet (53a) and a plurality of reagent inlet (55a).

한편, 상기 다수의 시약저장챔버(55)에는 시약주입구(55a)를 통해 시약이 주입된다. 예를 들어, 시약에는 형광염료나 프로브 등을 포함된다. 그리고 상기 시약저장챔버(55)에 주입된 시약은 동결 건조되어 시약저장챔버(55)의 바닥 즉, 밀봉필름(52)의 표면에 고착될 수 있다. 이때, 다수의 시약저장챔버(55)에 서로 다른 시약을 주입하는 작업은 정밀성이 요구되므로 실험실에 전문가에 의해 이루어질 수 있다. 그리고 현장에서는 채취된 시료를 하나의 시료주입챔버(53)에 주입하는 것만으로 다수의 시약저장챔버(55)에 저장된 시약과 시료를 혼합할 수 있다.On the other hand, the plurality of reagent storage chamber 55 is a reagent is injected through the reagent inlet (55a). For example, reagents include fluorescent dyes, probes, and the like. The reagent injected into the reagent storage chamber 55 may be lyophilized and adhered to the bottom of the reagent storage chamber 55, that is, the surface of the sealing film 52. At this time, the operation of injecting different reagents into the plurality of reagent storage chamber 55 can be made by an expert in the laboratory because precision is required. In the field, the sample and the reagents stored in the plurality of reagent storage chambers 55 may be mixed only by injecting the sample taken into one sample injection chamber 53.

이하에서는 본 발명에 따른 마이크로 바이오칩을 이용하여 단일시료를 정량으로 분주하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of quantitatively dispensing a single sample using the micro biochip according to the present invention.

도 4 및 5는 본 발명에 따른 마이크로 바이오칩을 이용하여 단일시료를 분주하는 과정을 보여주는 설명도이다. 4 and 5 are explanatory views showing a process of dispensing a single sample using a micro biochip according to the present invention.

먼저, 도 4a 및 5a는 본 발명에 따른 마이크로 바이오칩(5)의 일예를 보여주는 단면도와 평면도이다. 이러한 본 발명의 마이크로 바이오칩(5)은 제조단계에서 알루미늄 봉투에 넣어 밀봉한 상태로 공급된다. 도시된 바와 같이, 하나의 시료주입챔버(54)와 다수의 시약저장챔버(55) 그리고 상기 시료주입챔버 다수의 시약저장챔버(55)를 연결하는 다수의 혼합채널(54)로 이루어진다. First, FIGS. 4A and 5A are cross-sectional views and plan views showing an example of the micro biochip 5 according to the present invention. The micro biochip 5 of the present invention is supplied in a sealed state in an aluminum bag at the manufacturing stage. As shown, it consists of a single sample injection chamber 54, a plurality of reagent storage chamber 55 and a plurality of mixing channels 54 connecting the sample injection chamber a plurality of reagent storage chamber (55).

이어 도 4b 및 5b는 다수의 시약저장챔버(55)에 피펫을 이용하여 시약(프라이머 및 PCR MIX)을 주입하는 모습을 보여준다. 바람직하게 여러 종류의 시약을 시약저장챔버(55)에 시약을 주입하는 단계는 시험실에서 전문가에 의해 실행되거나 자동화 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 그리고 시약이 주입된 마이크로 바이오칩(5)을 냉동 건조하여 시약을 시약저장챔버(55)의 바닥에 고착시킨다. 이와 같이 시약을 바닥에 고착시키면 마이크로 바이오칩(5)을 이송하는 동안에 시약이 이동하거나 누출되는 것을 방지할 수 있다. 4B and 5B show the injection of reagents (primers and PCR MIX) into the plurality of reagent storage chambers 55 using a pipette. Preferably, the step of injecting reagents into the reagent storage chamber 55 of various types of reagents may be performed by an expert in a laboratory or using an automated device. The micro biochip 5 into which the reagent is injected is freeze-dried to fix the reagent to the bottom of the reagent storage chamber 55. In this way, fixing the reagent on the floor can prevent the reagent from moving or leaking while transferring the micro biochip 5.

이어서 도 4c 및 도 5c는 상기 시료주입챔버(53)에 시료를 주입하는 모습을 보여준다. 이와 같이, 시료를 시료주입챔버(53)에 주입하는 작업은 시료가 채취되는 현장에서 이루어질 수 있다. 피펫을 사용하여 시료를 시료주입챔버(53)에 주입하면, 도 4d 및 도 5d에서 보는 바와 같이, 시료가 즉시 다수의 혼합채널(54)을 통해 다수의 시약저장챔버(55)로 이송된다. 이때 시료는 밀봉필름(52)의 친수성 처리된 표면을 따라 무동력으로 다수의 시약저장챔버(55)로 신속하게 이송된다. 그리고 시약저장챔버(55)로 이송된 시료는 고착된 시약을 녹여서 시약과 혼합된다. 그리고 시약과 시료가 혼합된 혼합액은 다수의 시약저장챔버(55)와 혼합채널(54)에 채워져서 혼합된다. 그러나 상기 혼합채널(54) 내의 혼합액은 협소채널부(642)로 인해서 상기 시료주입챔버(53)로 역류하지 않는다. 끝으로 상기 마이크로 바이오칩(5)의 상면에 스티커(57)를 부착하여 주입구를 밀봉한다. 4C and 5C show a state in which a sample is injected into the sample injection chamber 53. As such, the operation of injecting the sample into the sample injection chamber 53 may be performed at the site where the sample is collected. When the sample is injected into the sample injection chamber 53 by using a pipette, as shown in FIGS. 4D and 5D, the sample is immediately transferred to the plurality of reagent storage chambers 55 through the plurality of mixing channels 54. At this time, the sample is quickly transferred to the plurality of reagent storage chambers 55 without force along the hydrophilic surface of the sealing film 52. The sample transferred to the reagent storage chamber 55 is mixed with the reagent by melting the fixed reagent. The mixed solution in which the reagent and the sample are mixed is filled and mixed in the plurality of reagent storage chambers 55 and the mixing channel 54. However, the mixed liquid in the mixed channel 54 does not flow back into the sample injection chamber 53 due to the narrow channel portion 642. Finally, the sticker 57 is attached to the upper surface of the micro biochip 5 to seal the injection hole.

이와 같이, 상기 시료주입챔버(53)에 주입되는 시료는 협소채널부(542)와 혼합채널부(541)를 거쳐 다수의 시약저장챔버(55)로 이송된다. 그리고 상기 혼합채널부(541)에서는 시약저장챔버(55)에서 공급되는 시약과 시료주입챔버(53)에서 공급되는 시료가 혼합되어 반응하게 된다. 반면에 상기 혼합채널부(541) 내의 혼합액은 상기 협소채널부(542)로 인해서 시료주입챔버(53)로 역류하지 않게 된다. 즉, 협소채널부(542)는 지름이 상대적으로 적고 시료주입챔버(53)의 내부에는 일정량의 시료가 남아 있기 때문에 혼합채널부(541) 내의 혼합액은 시료주입챔버(53)로 역류하지 못하게 된다. As described above, the sample injected into the sample injection chamber 53 is transferred to the plurality of reagent storage chambers 55 through the narrow channel portion 542 and the mixing channel portion 541. In the mixing channel part 541, the reagent supplied from the reagent storage chamber 55 and the sample supplied from the sample injection chamber 53 are mixed and reacted. On the other hand, the mixed liquid in the mixing channel part 541 does not flow back into the sample injection chamber 53 due to the narrow channel part 542. That is, since the narrow channel portion 542 has a relatively small diameter and a certain amount of sample remains inside the sample injection chamber 53, the mixed liquid in the mixing channel portion 541 does not flow back to the sample injection chamber 53. .

또한, 본 발명은 밀봉필름(52)의 친수성 처리된 표면을 이용하여 무동력으로 시료를 이송할 수 있어 칩의 구조가 단순하게 되고 원심분리기와 같은 별도의 동력원을 사용하지 않기 때문에 질병이 발생한 현장에서 사용하기 매우 용이하다. 그리고 시료주입챔버(53) 내에 시료가 저장되지 않고 밀폐된 다수의 혼합채널(54)을 통해 시료가 이송되며, 이송하는 과정에서 피펫이나 팁을 사용하지 않기 때문에 이물질이 유입되거나 다른 시약과 혼합되지 않는다. 또한, 외기와도 접촉하지 않기 때문에 단일시료에 대한 신뢰도가 높아진다. 따라서 신뢰성이 높은 단일시료를 서로 다른 시약과 혼합할 수 있기 때문에 다중진단이 가능하게 된다. In addition, the present invention can transfer the sample in a non-powered manner by using the hydrophilic surface of the sealing film 52 to simplify the structure of the chip and do not use a separate power source such as a centrifuge in the field where the disease occurred Very easy to use In addition, the sample is transported through the mixed mixing channel 54 which is not stored in the sample injection chamber 53 and is sealed. Since no pipette or tip is used during the transport, foreign matter may not flow in or be mixed with other reagents. Do not. In addition, since there is no contact with the outside air, the reliability of a single sample is increased. This allows multiple diagnostics because a highly reliable single sample can be mixed with different reagents.

이상에서 본 발명에 관한 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 그리고 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것을 아니므로, 본 출원시점에서 이들을 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다. Although specific embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description. It should be construed that all changes or modifications shown and derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present invention. And the terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors will appropriately define the concept of terms in order to best describe their invention. Based on the principle that it can, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, so that equivalent modifications may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be examples.

5: 마이크로 바이오칩 51: 기판
52: 밀봉필름 53: 시료주입챔버
54: 혼합채널 55: 시약저장챔버
55a: 시약주입구 57: 스티커
58,59: 돌출부 541: 혼합채널부
542: 협소채널부 543: 단턱
5: micro biochip 51: substrate
52: sealing film 53: sample injection chamber
54: Mixing Channel 55: Reagent Storage Chamber
55a: reagent inlet 57: sticker
58, 59: protrusion 541: mixing channel portion
542: narrow channel portion 543: step

Claims (6)

일정한 두께를 갖는 투명한 소재로 이루어지는 기판과;
상기 기판을 상하로 관통하여 형성되는 하나의 시료주입챔버;
상기 시료주입챔버와 일정 거리 이격되고 상기 기판의 하면에 일정한 깊이의 홈을 형성하여 이루어진 다수의 시약저장챔버와;
상기 하나의 시료주입챔버와 다수의 시약저장챔버를 연결할 수 있도록 상기 기판의 하면에 일정한 깊이로 채널을 형성하여 이루어지는 혼합채널과;
상기 기판의 하면에 부착되어 상기 하나의 시료주입챔버, 다수의 시약저장챔버 및 다수의 혼합채널의 개방된 하단을 폐쇄하는 밀봉필름;을 포함하되,
상기 밀봉필름은 상기 하나의 시료주입챔버, 다수의 시약저장챔버 및 다수의 혼합채널의 개방된 하단을 폐쇄하는 표면이 친수성 처리되어 상기 하나의 시료주입챔버에 주입되는 시료가 상기 다수의 혼합채널을 통해 다수의 시약저장챔버로 신속하게 이송되는 것을 특징으로 하는 PCR용 마이크로 바이오칩.
A substrate made of a transparent material having a predetermined thickness;
A sample injection chamber formed by penetrating the substrate up and down;
A plurality of reagent storage chambers spaced apart from the sample injection chamber by a predetermined distance and formed with grooves having a predetermined depth on a lower surface of the substrate;
A mixing channel formed by forming a channel at a predetermined depth on a lower surface of the substrate so as to connect the one sample injection chamber and the plurality of reagent storage chambers;
And a sealing film attached to a lower surface of the substrate to close the open lower ends of the one sample injection chamber, the plurality of reagent storage chambers, and the plurality of mixing channels.
The sealing film has a surface that closes the open lower ends of the one sample injection chamber, the plurality of reagent storage chambers, and the plurality of mixing channels to be hydrophilic, so that the sample injected into the one sample injection chamber is connected to the plurality of mixing channels. Micro biochip for PCR, characterized in that quickly transferred to a plurality of reagent storage chamber through.
제1 항에 있어서,
상기 밀봉필름의 표면은 친수성 처리하는 것을 특징으로 하는 PCR용 마이크로 바이오칩.
According to claim 1,
Surface of the sealing film micro-biochip for PCR, characterized in that the hydrophilic treatment.
제2 항에 있어서,
상기 밀봉필름은 상기 하나의 시료주입챔버, 다수의 시약저장챔버 및 다수의 혼합채널을 폐쇄하는 표면이 친수성 처리되는 것을 특징으로 하는 PCR용 마이크로 바이오칩.
The method of claim 2,
The sealing film is a micro biochip for PCR, characterized in that the surface for closing the one sample injection chamber, a plurality of reagent storage chamber and a plurality of mixing channels is hydrophilic.
제2 항에 있어서,
상기 밀봉필름은 나노탄소나 탄소튜브와 같이 열전달율이 우수한 소재가 포함된 고분자물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PCR용 마이크로 바이오칩.
The method of claim 2,
The sealing film is a micro-biochip for PCR, characterized in that made of a polymeric material containing a material having excellent heat transfer rate, such as nano carbon or carbon tube.
제1 항에 있어서,
상기 시료주입챔버는 주입되는 시료가 다수의 시약저장챔버로 이송되는 동안에 시료가 넘치지 않을 정도의 크기로 이루어지고, 상기 시료주입챔버의 상단에는 시료주입구가 형성되며, 상기 기판의 상면에는 상기 다수의 시약저장챔버와 연결되도록 일정한 깊이의 홈을 형성하여 다수의 시약주입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 PCR용 마이크로 바이오칩.
According to claim 1,
The sample injection chamber has a size such that the sample does not overflow while the injected sample is transferred to the plurality of reagent storage chambers, and a sample injection hole is formed at an upper end of the sample injection chamber, and the plurality of sample injection holes are formed on an upper surface of the substrate. A micro-biochip for PCR, characterized in that a plurality of reagent inlet is formed by forming a groove of a constant depth to be connected to the reagent storage chamber.
제5 항에 있어서,
상기 혼합채널은 상기 기판의 하면에 일정한 폭과 길이의 홈을 형성하여 이루어지되, 상기 시약저장챔버와 연결되고 상기 시료주입챔버 쪽으로 일정한 길이 연장되며 상기 시약저장챔버와 유사한 폭과 높이를 갖는 홈으로 이루어지는 혼합채널부와, 상기 시료주입챔버와 연결되고 상기 시액주입챔버 쪽으로 일정 길이 연장되며 상기 혼합채널부과 연결되되, 상기 혼합채널에 비해 작은 폭과 높이를 갖는 홈으로 이루어지는 협소채널부가 형성되고, 상기 혼합채널부와 협소채널부 사이에는 일정한 폭과 높이로 단턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 PCR용 마이크로 바이오칩.
The method of claim 5,
The mixing channel is formed by forming a groove having a predetermined width and length on a lower surface of the substrate, the groove being connected to the reagent storage chamber and extending a predetermined length toward the sample injection chamber and having a width and height similar to that of the reagent storage chamber. And a narrow channel portion connected to the sample injection chamber and extending to a predetermined length toward the reagent injection chamber and connected to the mixing channel portion, the narrow channel portion being formed with a groove having a smaller width and height than the mixing channel. PCR micro-biochip characterized in that the stepped with a constant width and height between the mixed channel portion and the narrow channel portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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