KR20210057639A - 혈액 내 박테리아 분리를 위한 미세 유체 소자 - Google Patents

혈액 내 박테리아 분리를 위한 미세 유체 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20210057639A
KR20210057639A KR1020200026601A KR20200026601A KR20210057639A KR 20210057639 A KR20210057639 A KR 20210057639A KR 1020200026601 A KR1020200026601 A KR 1020200026601A KR 20200026601 A KR20200026601 A KR 20200026601A KR 20210057639 A KR20210057639 A KR 20210057639A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blood
microfluidic
bacteria
channel
microfluidic channel
Prior art date
Application number
KR1020200026601A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102369140B1 (ko
Inventor
양성
박지효
Original Assignee
광주과학기술원
주식회사 라디안큐바이오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광주과학기술원, 주식회사 라디안큐바이오 filed Critical 광주과학기술원
Publication of KR20210057639A publication Critical patent/KR20210057639A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102369140B1 publication Critical patent/KR102369140B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/50273—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502769—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0681—Filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0883—Serpentine channels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 미세 유체 구조가 반복되어 상기 혈액 내 혈구 세포 및 상기 혈액 내 박테리아를 분리하는 미세 유체 채널, 상기 미세 유체 채널의 전단에서 상기 혈액을 공급하는 유입구. 상기 미세 유체 채널의 후단에서 상기 분리된 혈구 세포를 유출하는 제1 유출구 및 상기 미세 유체 채널의 후단에서 상기 분리된 박테리아를 유출하는 제2 유출구를 포함하는 미세 유체 소자를 제공한다.

Description

혈액 내 박테리아 분리를 위한 미세 유체 소자 {AN MICROFLUIDIC DEVICE FOR SEPARATING BACTERIA IN BLOOD}
본 개시는 혈액 내 박테리아 분리를 위한 미세 유체 소자에 관한 것이다. 구체적으로 미세 유체 채널을 통해 유체력(유체역학적 힘, hydrodynamic force)를 발생시켜 혈액에서 혈구 세포와 박테리아를 분리하여 추출하는 미세 유체 소자에 관한 것이다.
패혈증은 혈액 감염으로 장기 기능 장애를 일으키는 질병이다. 패혈증은 혈액이 인체에 침입한 세균에 감염됨으로써 나타나게 되는 전신성 염증반응 증후군이다.
패혈증은 혈액 내에 존재하는 병원성 박테리아를 식별(identification)함으로써 진단될 수 있다.
병원성 박테리아를 식별(identification)하는 것은 항생제 처방에 있어서 필수적이고, 병원성 박테리아를 식별하기 위해서는 충분한 양의 박테리아가 필요하다.
임상적으로 박테리아를 식별하기 위해 혈액 배양법을 사용하고 있으며, 충분한 양의 박테리아를 획득하는데 최소 3일 내지 5일이 걸린다. 그러나, 패혈증 환자의 사망률은 시간당 9%씩 증가한다. 패혈증은 빠른 시간 내에 치료하지 않으면 사망가능성이 매우 높다.
따라서, 패혈증에 대한 빠른 진단과 처방이 필요하다. 또한, 최소한의 혈액 배양을 하거나 혈액 배양 없이 빠른 시간 내에 충분한 양의 박테리아를 얻는 방법이 필요하다.
본 개시는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 개시는 빠른 시간 내에 충분한 양의 박테리아를 획득할 수 있는 미세 유체 소자 및 그 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 개시는 자력(magnetic force) 또는 음향력(acoustic force)과 같은 외력을 사용하지 않고 혈액 내 박테리아를 분리할 수 있는 미세 유체 소자 및 그 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 개시는 박테리아 검출용 표지(예를 들어, magnetic bead)를 사용하지 않고 혈액 내 박테리아를 분리할 수 있는 미세 유체 소자 및 그 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 개시는 시간당 박테리아를 분리하는 혈액의 양을 증가시켜 패혈증의 진단 시간을 최소하는 미세 유체 소자 및 그 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 개시의 일 실시 예는 미세 유체 구조가 반복되어 상기 혈액 내 혈구 세포 및 상기 혈액 내 박테리아를 분리하는 미세 유체 채널, 상기 미세 유체 채널의 전단에서 상기 혈액을 공급하는 유입구. 상기 미세 유체 채널의 후단에서 상기 분리된 혈구 세포를 유출하는 제1 유출구 및 상기 미세 유체 채널의 후단에서 상기 분리된 박테리아를 유출하는 제2 유출구를 포함하는 미세 유체 소자를 제공한다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 혈액으로부터 빠른 시간 내에 충분한 양의 박테리아를 획득할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 자력(magnetic force) 또는 음향력(acoustic force)과 같은 외력을 사용하지 않고 혈액 내 박테리아를 분리함으로써, 고가의 의료 장치를 갖추지 않아도 빠르게 패혈증을 진단할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 박테리아 검출용 표지를 사용하지 않고도 혈액 내 박테리아를 분리함으로써, 전처리 과정이 없어 빠르게 패혈증을 진단할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 시간당 박테리아를 분리하는 혈액의 양을 증가시켜 패혈증의 진단 시간을 최소할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 혈액 내 박테리아 분리를 위한 시스템을 나타낸다.
도 2은 본 개시의 일 실시 예에 따른 미세 유체 채널 내의 유체 흐름을 나타낸다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 미세 유체 채널을 나타내는 도면이다.
도 4은 본 개시의 일 실시 예에 따른 미세 유체 채널의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5은 본 개시의 일 실시 예에 따른 미세 유체 채널을 나타내는 도면이다.
도 6는 본 개시의 일 실시 예에 따른 혈액 내 혈구 세포의 흐름을 나타낸다.
도 7는 본 개시의 일 실시 예에 따른 혈액 내 박테리아의 흐름을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 혈액 내 박테리아 분리를 위한 시스템(1)을 나타낸다.
미세 유체 소자(200)는 유체 공급부(100)를 포함할 수 있다.
유체 공급부(100)는 미세 유체 소자(200)의 유입구(201)에 연결되어 미세 유체 채널(203)로 혈액을 공급할 수 있다. 혈액은 패혈증 검사 대상이 되는 환자의 혈액일 수 있다. 혈액은 헤마토크릿(hematocrit, Hct)를 낮추기 위한 솔루션(예를 들어, ALserver'solution)에 20배 희석된 혈액일 수 있다.
유체 공급부(100)는 유체 공급을 위하여 시린지 펌프(Syringe pump)를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다. 유체 공급부(100)는 정량 펌프를 사용할 수 있으며, 정량 펌프로는 피스톤 펌프, 연동 펌프, 시린지 펌프 등을 사용할 수 있다.
또한, 유체 공급부(100)는 소정의 시간당 유체 공급량으로 혈액을 유입구(201)로 주입할 수 있다. 예를 들어, 유체 공급부(100)는 혈액을 100ml/h 내지 120ml/h로 유입구(201)에 주입할 수 있다.
한편, 유입구(201)는 미세 유체 채널(203)의 전단에서 혈액을 공급할 수 있다. 유입구(201)로부터 주입된 혈액은 미세 유체 채널(203)을 통과할 수 있다.
한편, 미세 유채 소자(200)는 유입구(201)부터 유입된 혈액에 존재하는 불순물들을 걸러내기 위한 하나 이상의 필터(202)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 필터(202)는 원통형의 형상으로 미세 유체 소자(200)의 유입구(201)에 배치될 수도 있다.
한편, 미세 유체 채널(203)은 소정의 미세 유체 구조(204, 205)가 반복되어 형성될 수 있다. 미세 유체 채널(203)은 소정의 채널 공간을 포함할 수 있다. 미세 유체 구조가 반복되어 형성된 채널 공간에 혈액이 통과하는 과정에서 혈액 내 혈구 세포 및 혈액 내 박테리아가 분리될 수 있다.
도 2은 본 개시의 일 실시 예에 따른 미세 유체 채널을 나타낸다.
미세 유체 채널(203)은 복수의 미세 유체 구조(204, 205) 각각이 반복되어 형성될 수 있다.
미세 유체 채널(203)은 혈액의 유동 방향(Y 방향)을 따라 주기적인 간격을 두고 반복되는 복수의 미세 유체 구조(204, 205)를 포함할 수 있다.
미세 유체 구조(204, 205)는 사다리꼴 형상으로 소정의 채널 공간(208, 209)을 포함할 수 있다.
한편, 미세 유체 채널(203)은 소정의 높이의 제1 채널 공간(208)을 포함하는 제1 미세 유체 구조(204)와 제1 미세 유체 구조(204)의 제1 채널 공간의 높이보다 더 큰 높이의 제2 채널 공간(209)을 포함하는 제2 미세 유체 구조(205)가 반복될 수 있다.
도 3은 도 2의 미세 유체 채널(203)의 기준선(210)을 기준으로 도시된 미세 유체 채널(203)의 단면을 도시한 도면이다.
제1 미세 유체 구조(204)에는 약 13 마이크로미터(μm) 높이의 제1 채널 공간(208)이 형성될 수 있다. 또한, 제2 미세 유체 구조(205)에는 제1 채널 공간(208)의 높이보다 약 20 마이크로미터(μm) 더 큰 높이의 제2 채널 공간(209)이 형성될 수 있다.
한편, 미세 유체 채널(203)은 미세 유체 채널(203)을 통과하는 혈액 내 혈구 세포를 측벽(X 방향)으로 이동시키는 유체력을 발생하도록 반복되는 미세 유체 구조(204, 205)를 포함할 수 있다. 유체력은 항력(drag force), 압력 경도력(pressure gradient force), 양력(lift force) 등을 포함할 수 있다.
도 4를 참고하면, 채널 공간의 높이 차가 있는 미세 유체 구조(204, 205)가 반복됨에 따라, 미세 유체 채널(203) 내 유체의 X 축 또는 Z 축의 속도가 변경된다. 이 경우, 미세 유체 채널(203)의 한쪽 벽면으로 미는 힘이 유체에 가해질 수 있다. 따라서, 유체 내 미세 입자들에 한쪽 벽면(X축)으로 미는 힘(유체력)를 가해질 수 있다.
한편, 입자의 사이즈가 커질수록 입자에 대한 유체력이 증가할 수 있다. 유체에 미세 입자가 포함되어 있을 때, 유체 흐름에 의해서 유체가 입자에 가하는 힘의 크기는 미세 입자의 직경 혹은 미세 입자가 받는 면적에 비례한다.
관련하여, 수학식 1은 압력 경도력(pressure gradient force)에 관한 수학식이다.
Figure pat00001
수학식 1에서
Figure pat00002
는 압력 경도력(pressure gradient force),
Figure pat00003
는 유체의 밀도,
Figure pat00004
는 유체 내 입자의 직경,
Figure pat00005
는 시간(
Figure pat00006
)에 따른 유체의 속도(
Figure pat00007
)의 변화이다.
Figure pat00008
수학식 2에서
Figure pat00009
는 항력(drag force),
Figure pat00010
는 유체의 밀도,
Figure pat00011
는 유체에 대한 입자의 속도,
Figure pat00012
는 입자의 단면적(cross sectional area),
Figure pat00013
는 항력 계수(drag coefficient)이다.
따라서, 입자의 직경(
Figure pat00014
) 또는 입자의 단면적(
Figure pat00015
)이 커질수록 입자에 대한 유체력이 커진다.
한편, 혈구 세포의 크기는 박테리아의 크기보다 크다. 예를 들어, 적혈구의 크기는 약 3 내지 7 마이크로미터(μm)이고, 백혈구의 크기는 약 10 내지 12 마이크로미터(μm)이고, 박테리아의 크기는 약 1 내지 2 마이크로미터(μm)이다. 따라서, 혈구 세포가 박테리아보다 더 큰 유체력을 받게 된다.
따라서, 미세 유체 채널(203)를 통과하는 혈액에 일정 방향으로 유체력이 작용하면 박테리아보다 크기가 큰 혈구 세포는 유체력의 영향을 받아 해당 방향으로 움직일 수 있다.
도 5를 참고하면, 미세 유체 채널(203)은 미세 유체 구조(204, 205)가 반복되어 혈액의 이동 방향에 X 축 또는 Z 축의 유체력이 가해지도록 하여, 혈액 내 혈구 세포(210) 및 혈액 내 박테리아(211)를 분리할 수 있다.
미세 유체 채널(203)은 미세 유체 채널(203)을 통과하는 혈액 내 혈구 세포(210)를 X 축 방향의 측벽(212)으로 이동시키는 유체력을 발생하도록 반복되는 미세 유체 구조(204, 205)를 포함할 수 있다.
미세 유체 채널(203)에 채널 공간의 높이가 서로 다른 복수의 미세 유체 구조(204, 205) 각각이 반복되어 형성됨에 따라, 미세 유체 채널(203) 내 혈액의 X 축 또는 Z 축의 유동이 변경된다.
또한, 미세 유체 채널(203)은 혈액의 유동 방향을 따라 주기적인 간격을 두고 교차하여 복수의 미세 유체 구조(204, 205)가 반복될 수 있다. 미세 유체 구조(204, 205)는 사다리꼴 형상으로 소정의 채널 공간을 포함할 수 있으며, 각각의 채널 공간을 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 이로 인하여, 채널 공간이 높은 쪽의 벽으로 유체력이 작용하며, 혈구 세포(210)의 크기가 박테리아(211)의 크기보다 크기 때문에 혈구 세포가 받는 유체력이 커지면서, 혈구 세포(210)가 미세 유체 채널(203)의 한쪽 벽면으로 이동하여 정렬될 수 있다.
한편, 미세 유체 소자(200)는 미세 유체 채널(202)의 후단에서 분리된 혈구 세포를 유출하는 제1 유출구(203)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 유체력에 의해 혈구 세포가 이동한 방향으로 제1 유출구(203)가 형성되는 경우, 제1 유출구(203)로 유출되는 혈액은 제2 유출구(204)로 유출되는 혈액보다 혈구 세포를 다량으로 포함하는 혈액일 수 있다. 따라서, 박테리아와 분리된 혈구세포는 제1 유출구(203)로 유출될 수 있다.
또한, 미세 유체 소자(200)는 미세 유체 채널(202)의 후단에서 분리된 박테리아를 유출하는 제2 유출구(204)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 유체력에 의해 혈구 세포가 이동한 방향에 반대되는 방향에 제2유출구(204)가 형성되는 경우, 제2 유출구(204)로 유출되는 혈액은 제1 유출구(203)로 유출되는 혈액보다 박테리아를 다량으로 포함하는 혈액일 수 있다.
예를 들어, 박테리아의 크기는 적혈구 세포의 크기보다 작아, 박테리아에 가해지는 항력이 작기 때문에 박테리아는 미세 유체 채널의 한쪽 벽면으로 이동되는 비율이 적다. 따라서, 박테리아를 포함하는 혈액은 비교적 고르게 제1 유출구(203)와 제2 유출구(204)로 흐르게 된다. 따라서, 혈구 세포와 분리된 박테리아는 제2 유출구(204)로 유출될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 미세 유체 소자를 이용하여 혈액 내 혈구 세포 및 박테리아를 분리한 실험 결과를 나타내는 도면이다.
실험은 임상 설정을 모방하기 위해, 다양한 유속 하에서 미세 입자 움직임을 연구하는데 대장균이 첨가된 전혈을 사용하였고, 미세 구조를 갖는 미세 유체 채널을 통해 전혈로부터의 대장균 회수 효율을 조사하였다
실험에 사용된 혈액 샘플은 헤마토크릿(hematocrit, Hct)를 낮추기 위한 솔루션(예를 들어, Alserver'solution)에 20배 희석된 혈액이다.
박테리아는 대장균(E.coli)을 이용하였다. 약 12시간 배양하였으며, 형광 염료 염색(fluorescent dyeing)을 한 후에 혈액 샘플과 혼합하였다.
도 6을 참고하면, 혈액 샘플이 유입구(Inlet)으로 유입된 후 미세 유체 채널을 통과하며 유체력을 받는다. 적혈구 세포의 크기는 박테리아의 크기보다 크기 때문에 적혈구 세포에 가해지는 유체력이 박테리아에 가해지는 유체력보다 크다. 따라서, 적혈구 세포는 미세 유체 채널의 벽면으로 이동한다. 적혈구 세포는 한쪽 벽면으로 정렬되고 제1 유출구(Outlet 1)로 흐르게 된다.
유체 공급부에 의해 100ml/h의 유속으로 공급되는 혈액 샘플에서 적혈구 세포 제거 효율은 99%가 된다.
Figure pat00016
한편, 도 7을 참고하면, 혈액 샘플이 주입구(Inlet)으로 주입된 후 미세 유체 채널을 통과하며 유체력을 받는다. 적혈구 세포의 크기는 박테리아의 크기보다 크기 때문에 적혈구 세포에 가해지는 유체력이 박테리아에 가해지는 항력보다 크다. 또한, 박테리아의 크기는 적혈구 세포의 크기보다 작아, 박테리아에 가해지는 항력이 작기 때문에 박테리아는 비교적 고르게 제1 유출구(Outlet 1)와 제2 유출구(Outlet 2)로 흐르게 된다.
유체 공급부에 의해 100ml/h의 유속으로 공급되는 혈액 샘플에서 박테리아의 회수율(bacteria recovery efficiency)은 65%가 된다.
Figure pat00017
이러한 실험 결과로, 본 개시의 일 실시예로서 미세 유체 소자(200)는 100ml/h의 유속을 갖는 20배 희석된 혈액 샘플로부터의 적혈구 제거 효율은 99%가 되고, 박테리아 회수 효율은 65%가 된다.
따라서, 병원체 식별 및 패혈증 진단에 걸리는 시간이 단축될 수 있다. 또한, 패혈증 환자의 생존율을 높이는 데 기여할 수 있다.

Claims (6)

  1. 혈액 내 박테리아 분리를 위한 미세 유체 소자에 있어서,
    미세 유체 구조가 반복되어 상기 혈액 내 혈구 세포 및 상기 혈액 내 박테리아를 분리하는 미세 유체 채널;
    상기 미세 유체 채널의 전단에서 상기 혈액을 공급하는 유입구;
    상기 미세 유체 채널의 후단에서 상기 분리된 혈구 세포를 유출하는 제1 유출구;
    상기 미세 유체 채널의 후단에서 상기 분리된 박테리아를 유출하는 제2 유출구를 포함하는,
    미세 유체 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미세 유체 채널은,
    상기 미세 유체 채널을 통과하는 혈액 내 혈구 세포를 상기 미세 유체 채널의 일 측벽으로 이동시키는 유체력을 발생하도록 반복되는 미세 유체 구조를 포함하는,
    미세 유체 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 미세 유체 채널은,
    상기 혈액의 유동 방향을 따라 주기적인 간격을 두고 복수의 미세 유체 구조가 반복되는,
    미세 유체 소자.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 미세 유체 채널은,
    소정의 높이의 제1 채널 공간을 포함하는 제1 미세 유체 구조와 상기 제1 미세 유체 구조의 제1 채널 공간의 높이 보다 더 큰 높이의 제2 채널 공간을 포함하는 제2 미세 유체구조가 반복되는,
    미세 유체 소자.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 미세 유체 구조는,
    사다리꼴 형상으로 소정의 채널 공간을 포함하는,
    미세 유체 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유입구에 연결되어 상기 혈액을 공급하는 하나 이상의 유체 공급부를 더 포함하는,
    미세 유체 소자.
KR1020200026601A 2019-11-12 2020-03-03 혈액 내 박테리아 분리를 위한 미세 유체 소자 KR102369140B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962934009P 2019-11-12 2019-11-12
US62/934,009 2019-11-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210057639A true KR20210057639A (ko) 2021-05-21
KR102369140B1 KR102369140B1 (ko) 2022-03-03

Family

ID=76157740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200026601A KR102369140B1 (ko) 2019-11-12 2020-03-03 혈액 내 박테리아 분리를 위한 미세 유체 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102369140B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102626812B1 (ko) * 2023-05-19 2024-01-18 주식회사 큐리오시스 외부와의 노출이 없도록 설계되는 타겟 대상물의 자동 분리 시스템 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101377565B1 (ko) * 2012-03-27 2014-03-24 한국과학기술원 타겟입자의 위치를 제어하는 장치 및 그 방법
KR20160053741A (ko) 2014-10-29 2016-05-13 광운대학교 산학협력단 혈액 분리 필터

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101377565B1 (ko) * 2012-03-27 2014-03-24 한국과학기술원 타겟입자의 위치를 제어하는 장치 및 그 방법
KR20160053741A (ko) 2014-10-29 2016-05-13 광운대학교 산학협력단 혈액 분리 필터

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Rafeie, M., Multiplexing slanted spiral microchannels for ultra-fast blood plasma separation, Lab on a Chip, 2016년, 16권 15호, 페이지 2791-2802* *
Wu, Z. 등, Soft inertial microfluidics for high throughput separation of bacteria from human blood cells, Lab on a Chip, 2009년, 9권, 9호, 페이지 1193-1199* *
Yuan, D. 등, Sheathless Dean-flow-coupled elasto-inertial particle focusing and separation in viscoelastic fluid, RSC advances, 2017년, 7권, 6호, 페이지 3461-3469* *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102369140B1 (ko) 2022-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Preira et al. Passive circulating cell sorting by deformability using a microfluidic gradual filter
US20220170913A1 (en) Method for Processing Blood Sample
JP7453653B2 (ja) 粒子分離システムおよび方法
Lim et al. Microsieve lab-chip device for rapid enumeration and fluorescence in situ hybridization of circulating tumor cells
Qin et al. Size and deformability based separation of circulating tumor cells from castrate resistant prostate cancer patients using resettable cell traps
US9090865B2 (en) Systems and methods for particle classification and sorting
US20180299425A1 (en) Methods and Apparatus for Segregation of Particles
US20070160503A1 (en) Microfluidic systems for size based removal of red blood cells and platelets from blood
EP3017308A1 (en) Methods, compositions and systems for microfluidic assays
US9165359B2 (en) High-throughput single-cell imaging, sorting, and isolation
AU2010246381B2 (en) Methods and apparatus for segregation of particles
KR20160111421A (ko) 유체 중의 세포를 분리하는 장치
US10697964B2 (en) Liquid biopsy detection of leukemia using closed-loop microfluidics
Qi et al. Probing single cells using flow in microfluidic devices
EP3072578A1 (en) Method for isolating or detecting rare cell
Thurgood et al. A self-sufficient micro-droplet generation system using highly porous elastomeric sponges: A versatile tool for conducting cellular assays
JP6619271B2 (ja) 稀少細胞を分離又は検出する方法
EP3684507A1 (en) Particle sorting in a microfluidic system
KR20210057639A (ko) 혈액 내 박테리아 분리를 위한 미세 유체 소자
JP2017508614A (ja) 粒子濾過装置および粒子濾過方法
EP3048163A1 (en) Particle filtering device and particle filtering method
US20120216601A1 (en) Microfluidic devices for analyzing cell motility
EP3306315A1 (en) Method for collecting rare cells
US10605718B2 (en) Arrangement for individualized patient blood analysis
RU2423698C1 (ru) Способ селективного выделения популяции жизнеспособных клеток из биологических жидкостей

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right