KR20210061565A - Separating filter for capturing cell, separating apparatus and method using it - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세포 포획 분리 필터, 이를 이용한 세포 분리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cell capture separation filter, and a cell separation apparatus and method using the same.
최근 전 세계적으로 암이 주요 사망원인으로 부상하고 이에 따른 사회경제적 비용이 크게 증가되고 있다. 이에 암 치료와 연계된 효과적인 진단 및 예후 예측에 대한 기술 개발 필요성이 대두되고 있다. 그 결과 비침습적인 시료 채취가 가능한 액체생검 관련 기술 확보가 중요시 되고 있다. Recently, cancer has emerged as a major cause of death worldwide, and socio-economic costs are increasing significantly. Accordingly, there is a need to develop technologies for effective diagnosis and prognosis related to cancer treatment. As a result, securing technology related to liquid biopsy that enables non-invasive sample collection is becoming important.
액체생검은 혈액, 소변 등 인체에서 나오는 암 관련 바이오 마커에 의해 암 정보를 얻어 내어 암 진단 및 치료 효과 분석, 전이 재발 예측 등 개인별 맞춤형 예후 예측 진단에 활용하는 검사를 말한다. Liquid biopsy refers to a test that obtains cancer information from cancer-related biomarkers from the human body such as blood and urine, and is used for personalized prognosis prediction and diagnosis such as cancer diagnosis, treatment effect analysis, and metastasis recurrence prediction.
상기 액체생검에 활용하는 바이오마커는 대표적으로 혈중암 세포(Circulating Tumor Cells, CTC), 순환 종양 DNA(Circulating tumor DNA, ctDNA), 나노소포체(exosome) 등이 있다. The biomarkers used for the liquid biopsy are typically circulating tumor cells (CTC), circulating tumor DNA (ctDNA), nano vesicles (exosome), and the like.
혈중 순환 암 세포(Circulating Tumor Cell, CTC, 이하 혈중암 세포라 한다)는 원발성 암에서 떨어져 나와 혈액을 타고 순환하는 암세포를 일컫는다. 상기 혈중암 세포는 혈액 속에 혈구 세포 10억 개당 1∼10개 수준의 극미량으로 존재하며, 그 크기 또한 수 ㎛∼15 ㎛ 정도로 백혈구의 크기와 중첩된다. 따라서, 혈중암 세포의 분리를 위해 높은 민감도를 가져야하므로, 상기 분리를 위한 물리적인 분리 방법 및 장치 개발에 커다란 난제가 있다. Circulating Tumor Cells (CTCs, hereinafter referred to as blood cancer cells) refer to cancer cells that circulate in the blood after being separated from the primary cancer. The blood cancer cells are present in a very small amount of 1 to 10 per billion blood cells in the blood, and their size also overlaps with the size of white blood cells in the order of several µm to 15 µm. Therefore, since it must have a high sensitivity for the separation of blood cancer cells, there is a great difficulty in the development of a physical separation method and apparatus for the separation.
현재 널리 연구되고 있는 분리 방법으로는 특정 암세포에 반응하는 항체를 이용하는 방법, 크기 차이를 이용한 물리적 필터나 원심력을 이용한 분리 방법, 광학적 특이성을 이용하는 방법외에 기타 미소유체 기반이나 전기장이나 자기장 등을 이용하는 여러 가지 방법들이 제시되고 있다. The separation methods that are currently being widely studied include methods using antibodies that respond to specific cancer cells, separation methods using a physical filter or centrifugal force using a size difference, methods using optical specificity, and other microfluidic bases, using electric or magnetic fields, etc. Several methods have been suggested.
대한민국 공개특허 제10-2014-0074321호는 복수개의 관통공이 형성된 구리 재질의 금속 필터를 제시하면서 혈중 순환 암세포를 효율적으로 포획할 수 있다고 개시하고 있고, 대한민국 공개특허 제10-2015-0020290호에서는 관통 구멍의 개구가 파형상을 가지고 금속 시트 표면이 금 도금된 암 세포 포착 금속 필터를 제시하고 있다. Korean Patent Publication No. 10-2014-0074321 discloses that it is possible to efficiently capture circulating cancer cells in the blood while presenting a metal filter made of copper having a plurality of through holes. A metal filter for capturing cancer cells in which the opening of the hole is corrugated and the surface of the metal sheet is gold plated is proposed.
이들 특허에서 제시하는 금속 필터들은 그 두께가 얇아 암세포가 변형성에 의해 얇은 박막을 지나갈 수 있고, 세포가 손상될 수 있으며, 제조 공정이 복잡하다는 문제가 있다.The metal filters proposed in these patents have a problem in that the thickness of the metal filters is thin, so that cancer cells can pass through the thin film due to deformability, cells can be damaged, and the manufacturing process is complicated.
대한민국 공개특허 제10-2017-0042685호에서는 필터 재질로 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리우레탄, 폴리락트산, 파릴렌 등의 재질에 대한 언급이 있었다. 그러나 이들 고분자 재질에 대한 언급만 있을 뿐 이를 이용한 제조 방법이나 이점에 대해선 전혀 고려하고 있지 않다.In Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0042685, materials such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide, polytetrafluoroethylene, polyurethane, polylactic acid, and parylene were mentioned as filter materials. However, there is only mention of these polymer materials, and the manufacturing method or advantages using them are not considered at all.
본 발명자들은 기존 금속 필터에서 발생하던 문제점인 혈중암 세포의 변형 또는 손상을 막고, 제조 공정의 복잡성을 획기적으로 단순화한 공정으로 설계하여 새로운 형태의 필터를 제작하였고, 이를 이용하여 혈중암 세포를 분리할 경우 분리 효율이 높으며, 얻어진 결과에 대한 높은 신뢰도를 확보할 수 있음을 확인하였다.The present inventors designed a new type of filter by designing a process that dramatically simplified the complexity of the manufacturing process to prevent deformation or damage of blood cancer cells, which is a problem occurring in the existing metal filter, and use this to separate blood cancer cells. In this case, it was confirmed that the separation efficiency is high, and high reliability of the obtained result can be secured.
따라서, 본 발명의 목적은 새로운 재질의 세포 포획 분리 필터를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a cell capture separation filter of a new material.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 세포 포획 분리 필터를 이용한 혈중암 세포 분리 방법 및 장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method and apparatus for separating blood cancer cells using the cell capture separation filter.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 유체 샘플 중에서 분리 대상 세포를 분리하기 위해, 시트의 두께 방향으로 복수 개의 관통부가 형성된 세포 포획 분리 필터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cell capture separation filter in which a plurality of penetrations are formed in a thickness direction of a sheet to separate cells to be separated from a fluid sample.
이때 상기 시트는 감광성 수지가 경화된 재질을 포함한다.In this case, the sheet includes a material cured with a photosensitive resin.
상기 관통부는 유체 샘플이 유입되는 상측 개구부의 폭 대비 하측 개구부의 폭이 점차적으로 좁아지는 테이퍼 구조를 갖는다.The through part has a tapered structure in which the width of the lower opening gradually decreases compared to the width of the upper opening through which the fluid sample is introduced.
이때 상기 관통부의 상측 개구부의 폭(W2)은 8.5㎛∼18㎛이고, 길이(L2)는 10㎛∼70㎛이며, 하측 개구부의 폭(W1)은 3㎛∼8.4㎛이고, 길이(L1)는 20㎛∼60㎛의 범위를 갖는다.At this time, the width (W2) of the upper opening of the penetrating part is 8.5 μm to 18 μm, the length (L2) is 10 μm to 70 μm, the width (W1) of the lower opening is 3 μm to 8.4 μm, and the length (L1) Has a range of 20 μm to 60 μm.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 세포 포획 분리 필터는In addition, the cell capture separation filter according to an embodiment of the present invention
기판을 제공하는 단계;Providing a substrate;
기판 상에 미경화 감광성 수지 필름을 라미네이트하는 단계;Laminating an uncured photosensitive resin film on a substrate;
미경화 감광성 수지 필름 상에 포토마스크를 배치 후 노광 단계;An exposure step after placing a photomask on the uncured photosensitive resin film;
미경화 감광성 수지 필름의 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; 및A developing step for removing the uncured region of the uncured photosensitive resin film; And
기판으로부터 관통부가 형성된 경화 필름을 분리하는 단계;를 포함하여 제조한다.It manufactures including; separating the cured film formed with the through portion from the substrate.
이때 상기 라미네이트 전에 기판에 이형 필름을 부착하는 공정을 더욱 수행하는 단계를 포함한다.At this time, it includes the step of further performing a process of attaching the release film to the substrate before the lamination.
또한, 상기 현상 공정 이후 하드베이킹 공정을 더욱 수행하는 단계를 포함한다.In addition, it includes the step of further performing a hard baking process after the developing process.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 세포 포획 분리 필터는In addition, the cell capture separation filter according to an embodiment of the present invention
기판 상에 감광성 수지 조성물을 도포 후 건조하는 단계;Drying after coating the photosensitive resin composition on a substrate;
얻어진 미경화 감광성 수지 필름 상에 포토마스크를 배치 후 노광 단계;An exposure step after disposing a photomask on the obtained uncured photosensitive resin film;
경화 필름 내 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; 및A developing step for removing the uncured region in the cured film; And
기판으로부터 관통부가 형성된 경화 필름을 분리하는 단계;를 포함하여 제조한다.It manufactures including; separating the cured film formed with the through portion from the substrate.
이때 상기 감광성 수지 조성물 도포 전 기판 상에 희생층을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.At this time, it further includes forming a sacrificial layer on the substrate before applying the photosensitive resin composition.
또한, 본 발명은 적어도 한 개 이상의 유체 유입부와 유체 유출구를 각각 구비한 하우징; 및 상기 하우징 내에 설치된 세포 분리를 위한 필터를 포함하며, 상기 필터는 전술한 바의 세포 포획 분리 필터를 구비한 세포 분리 장치를 제공한다.In addition, the present invention includes a housing having at least one fluid inlet and a fluid outlet, respectively; And a filter for separating cells installed in the housing, wherein the filter provides a cell separating device having the above-described cell capture and separating filter.
또한, 본 발명은 상기 세포 포획 분리 필터가 구비된 세포 분리 장치를 준비하고, 상기 세포 분리 장치의 유체 유입구에 유체 샘플을 투입하여 세포 포획 분리 필터를 통과하여, 유체 샘플 중에서 분리 대상 세포를 선택적으로 포착하는, 세포 포획 방법을 제공한다.In addition, the present invention prepares a cell separation device equipped with the cell capture and separation filter, inserts a fluid sample into the fluid inlet of the cell separation device, passes through the cell capture separation filter, and selectively selects cells to be separated from the fluid sample. It provides a method of capturing, capturing cells.
본 발명에 따른 세포 포획 분리 필터는 고분자 재질로 제조하고, 분리가 일어나는 관통부의 형상을 제어하여 혈중암 세포의 변형 및 손상을 방지함과 동시에 분리 효율 및 신뢰도를 높일 수 있다.The cell capture and separation filter according to the present invention is made of a polymer material, and by controlling the shape of the penetrating portion in which the separation occurs, it is possible to prevent deformation and damage of blood cancer cells, and at the same time, increase separation efficiency and reliability.
특히 상기 필터 재질로 감광성 수지를 사용함에 따라 종래 금속 또는 고분자 필터의 패터닝 공정 대비 단순화된 공정으로 필터의 제작이 가능한 이점이 있다.In particular, as the photosensitive resin is used as the filter material, there is an advantage in that it is possible to manufacture a filter through a simplified process compared to the patterning process of a conventional metal or polymer filter.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 세포 포획 분리 필터를 보여주는 모식도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 세포 포획 분리 필터의 관통부의 예시 형상을 보여주는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제1구현예에 따른 세포 포획 분리 필터의 제조공정을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2구현예에 따른 세포 포획 분리 필터의 제조공정을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3구현예에 따른 세포 포획 분리 필터의 제조공정을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4구현예에 따른 세포 포획 분리 필터의 제조공정을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 세포 포획 분리 필터를 구비한 분리 장치를 보여주는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a cell capture separation filter according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of FIG. 1.
3 is a schematic diagram showing an exemplary shape of a penetrating portion of the cell capture separation filter of the present invention.
4 is a view showing a manufacturing process of the cell capture separation filter according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view showing a manufacturing process of the cell capture separation filter according to the second embodiment of the present invention.
6 is a view showing a manufacturing process of the cell capture separation filter according to the third embodiment of the present invention.
7 is a view showing a manufacturing process of the cell capture separation filter according to the fourth embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram showing a separation device equipped with a cell capture separation filter of the present invention.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.With reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thicknesses are enlarged in order to clearly express various layers and regions. Like reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. When a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where the other part is "directly above", but also the case where there is another part in the middle. Conversely, when one part is "directly above" another part, it means that there is no other part in the middle.
세포 포획 분리 필터 및 제조방법Cell capture separation filter and manufacturing method
암 치료와 연계된 효과적인 진단 및 예후 예측에 필요한 액체생검을 수행하는데 있어, 혈중암 세포는 중요한 바이오마커로 사용된다. 상기 혈중암 세포는 혈액 내 극미량으로 존재하고, 그 크기가 수㎛∼15㎛ 수준의 크기를 가져 약 6∼7㎛의 적혈구, 약 7∼9㎛의 백혈구, 5㎛ 미만의 혈소판과 중첩되는 크기를 갖는다. 이에 혈중암 세포만을 선택적으로 분리하는 방법이 요구된다. 이하 특별히 언급하지 않는 한 세포는 혈중암 세포이다.In performing a liquid biopsy necessary for effective diagnosis and prognosis related to cancer treatment, blood cancer cells are used as important biomarkers. The blood cancer cells are present in a very small amount in the blood and have a size of several µm to 15 µm, so that they overlap with red blood cells of about 6 to 7 µm, white blood cells of about 7 to 9 µm, and platelets of less than 5 µm. Has. Accordingly, there is a need for a method of selectively separating only blood cancer cells. Unless otherwise specified below, the cells are blood cancer cells.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 세포 포획 분리 필터를 보여주는 모식도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다. 1 is a schematic diagram showing a cell capture separation filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1.
도 1을 보면, 세포 포획 분리 필터(1)는 유체 샘플 중에서 분리 대상 세포를 분리하기 위해, 시트(5)의 두께 방향으로 복수 개의 관통부(3)가 형성된다. Referring to FIG. 1, the cell capture and
상기 시트(5)는 고분자 재질 중에서도 감광성 수지가 경화된 재질, 구체적으로 감광성 수지 경화 필름을 포함한다. 이러한 재질은 종래 금속 필터나 폴리에틸렌과 같은 고분자 재료와 구분되는 특성으로, 상기 금속 필터 사용에 따른 혈중암 세포의 변형 및 손상을 방지한다. The sheet 5 includes a photosensitive resin cured material, specifically a photosensitive resin cured film, among polymer materials. This material is distinguished from a conventional metal filter or a polymer material such as polyethylene, and prevents deformation and damage of blood cancer cells due to the use of the metal filter.
또한, 관통부(3)의 형상을 제어하여 혈액 내 존재하는 혈중암 세포, 백혈구, 적혈구, 혈소판과 같은 세포들의 크기 유사성의 문제를 해소한다. In addition, by controlling the shape of the
도 2를 보면, 관통부(3)는 유체 샘플이 유입되는 상측 개구부의 폭(W2) 대비 하측 개구부의 폭(W1)이 좁은 구조를 갖는 테이퍼 형상으로 설계한다. 상기 하측 개구부의 폭(W1) 보다 좁은 직경을 갖는 세포(예, 혈소판)의 경우 필터(1)의 통과가 용이하나, 이 보다 큰 크기의 혈중암 세포, 백혈구, 및 적혈구들은 통과를 하지 못한다. 상기 혈중암 세포, 백혈구, 및 적혈구들이 유체 이동에 의해 상측 개구부에 도달하고, 별도의 외부에서 가하는 압력 또는 중력 등에 의해 변형성이 큰 세포들은 압력에 밀려 탄성 변형으로 인해 필터(1)의 관통부(3)를 통과한다.Referring to FIG. 2, the through
반면에, 암세포와 같이 일반 세포에 비해 현저하게 탄력성이 떨어지는 암세포인 경우, 변형이 충분히 일어나지 않아 관통부(3)를 빠져나가지 못한다. 그 결과 혈액 세포 간이 크기 차이와 기계적 변형성의 차이를 이용하여 극미량의 혈중 암세포는 관통부(3)의 상측에 잔류한다.On the other hand, in the case of cancer cells, such as cancer cells, which have significantly less elasticity than normal cells, the deformation does not occur sufficiently and thus the penetrating
관통부(3)의 개구부 형상은 전면(위)에서 보았을때 원, 타원, 둥근 직사각형, 직사각형 및 정사각형으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 형상인 것이 바람직하다. 암세포의 분리 효율을 높이기 위해 관통부(3)의 상측 개구부의 폭(W2)은 8.5㎛∼18㎛, 9㎛∼17㎛, 10㎛∼15㎛이고, 하측 개구부의 폭(W1)은 3㎛∼8.4㎛, 3.5㎛∼8.2㎛, 4㎛∼8㎛로 형성한다.The opening shape of the through
길이 방향이 폭 방향보다 긴 직사각형 또는 둥근 직사각형의 형상으로 개구부를 형성할 경우, 다른 세포에 의해 막힘을 방지하면서 세포 중 변형성이 약한 세포는 빠져 나가고 변형성이 적은 세포는 걸러져서 세포가 손상 없이 회수 할 수 있다. 이때 상측 개구부의 길이(L2)는 10㎛∼70㎛, 20㎛∼60㎛, 30㎛∼50㎛이고, 하측 개구부의 길이(L1)은 20㎛∼60㎛, 25㎛∼50㎛, 30㎛∼40㎛로 형성한다. If an opening is formed in the shape of a rectangular or rounded rectangle whose length direction is longer than that of the width direction, cells with weak deformability among cells are removed while preventing clogging by other cells, and cells with less deformability are filtered out and the cells can be recovered without damage. I can. At this time, the length of the upper opening (L2) is 10㎛ to 70㎛, 20㎛ to 60㎛, 30㎛ to 50㎛, and the length (L1) of the lower opening is 20㎛ to 60㎛, 25㎛ to 50㎛, 30㎛ It is formed in -40 µm.
바람직한 일 구현예에 따르면, 관통부(3)는 도 1에 도시한 바와 같이 2개의 같은 길이의 긴 변과 2개의 반원형을 포함하는 둥근 직사각형으로 제작하되, 상측 개구부의 폭(W2)이 10㎛∼15㎛이고 길이(L2)가 30㎛∼50㎛이며, 하측 개구부의 폭(W1)이 4㎛∼8㎛이고 길이(L1)가 30㎛∼40㎛의 범위를 갖도록 설계한다.According to a preferred embodiment, the through
바람직한 일 구현예에 따르면, W2/W1은 2~3의 범위를 갖고, L2/L1은 1~1.5의 범위를 가질 경우 높은 분리 효율을 달성할 수 있다. According to a preferred embodiment, when W2/W1 has a range of 2 to 3, and L2/L1 has a range of 1 to 1.5, high separation efficiency can be achieved.
도 1과 같은 테이퍼 구조에서 테이퍼각은 10° 이하, 8° 이하, 7° 이하, 5° 이하, 4° 이하가 바람직하다. In the tapered structure as shown in FIG. 1, the taper angle is preferably 10° or less, 8° or less, 7° or less, 5° or less, and 4° or less.
상기 관통부(3)의 단면은 도 3에 도시한 바와 같은 다양한 형태가 가능하다.The cross section of the through
또한, 상기 관통부(3)의 배치는 시트(1) 상에 도 1과 같이 규칙적인 간격으로 서로 이격하여 배치하거나, 이들의 위치를 엇갈려서 배치할 수 있으며, 필요한 경우 나선형과 같은 방사형으로 배치가 가능하다.In addition, the arrangement of the through
본 발명에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 두께는 70㎛∼250㎛, 85㎛∼230㎛, 90㎛∼215㎛, 100㎛∼200㎛의 두께로 형성한다. 상기 두께는 세포 포획 분리 필터(1)에 인가하는 혈액 등의 유체 샘플량, 관통부(3)의 직경, 시간, 유속, 내압 등의 물리적 요인, 조작성, 비용 등을 고려하여 적절하게 결정된다.The thickness of the cell
만약 얇은 두께로 형성할 경우, 세포 분리 공정 시 상기 압력에 의해 세포 포획 분리 필터(1)가 휘어짐이 발생할 경우 분리 효율이 저하되거나, 상기 휘어짐에 의해 관통부(3)의 변형이 일어나 이를 통과 또는 이에 접하는 세포의 손상이 발생할 수 있다. 반대로, 상기 범위보다 두껍게 형성할 경우 제조 공정에서의 관통부(3)의 형태 제어가 용이하지 않고, 분리에 소요되는 시간이 길어질 수 있다. If it is formed in a thin thickness, when the cell
상기 두께는 테이퍼각과 연관성이 있으며, 두께가 두꺼워지면 각도 4°를 타겟팅 하였을 경우 상측 개구부의 폭(W2)이 넓어져(최소 15㎛~23㎛)가 되어 혈중암 세포가 포획되는 위치가 안쪽으로 들어가서 세포 확인이 어려워 질 수 있다. 반대로 길이를 타겟팅 하면(W2/W1 = 2~3) 각도가 작아져서 다른 세포들까지 포획이 되어 선별하기 어려울수 있다.The thickness is related to the taper angle, and when the thickness is increased, the width (W2) of the upper opening is widened (at least 15 μm to 23 μm) when targeting an angle of 4°, so that the location where the blood cancer cells are captured is inward. It can go in and make it difficult to identify the cells. On the contrary, if you target the length (W2/W1 = 2~3), the angle becomes smaller and other cells are also captured, so it may be difficult to select.
또한, 본 발명에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 사이즈는 150㎟∼850㎟, 170㎟∼750㎟, 180㎟∼650㎟, 200㎟∼500㎟가 바람직하다. 만약, 세포 포착 금속 필터의 사이즈가 상기 범위보다 작게 형성할 경우 분리에 소요되는 시간이 길어질 수 있으며, 반대로 상기 범위를 초과할 경우 데드 스페이스가 많아지게 되므로, 상기 범위 내에서 적절히 조절하여 사용한다. 상기 사이즈는 후속에서 설명하는 장치의 하우징(도 8의 220)의 크기와 관련된 것으로, 상방에서 보았을 때의 하우징의 크기가 5㎜×5mm 내지 50㎜×50mm의 사이즈를 갖는 경우로, 이 보다 더 크게 또는 작게 하우징을 설계할 경우, 상기 범위 이하 또는 이상으로 제작이 가능하다.In addition, the size of the cell
이러한 사이즈를 갖는 세포 포획 분리 필터(1)의 관통부(3)는 상기 필터(1)의 두께 및 유체 속도 및 필터(1)에 인가되는 압력을 고려하여 설계한다. 바람직하기로, 유체 속도가 25 ml/h이고, 필터(1) 두께가 200㎛(100㎛)일 경우, 상기 필터(1)가 손상되지 않을 수준으로 관통부(3)의 갯수는 700개/㎟∼2000개/㎟, 800개/㎟∼1800개/㎟, 900개/㎟∼1700개/㎟, 1000개/㎟∼1500개/㎟를 형성할 수 있다. The penetrating
필터(1)의 개구율은 관통부(3)의 크기 및 갯수에 따라 달라지나, 10%∼50%, 10%∼45%, 10∼40%의 범위를 갖는다. 개구율이 클수록 유체 처리량이 많아져 분리 시간이 단축될 수 있으나, 필터(1) 자체의 강도를 저하시키는 원인이 된다. 반대로, 너무 낮은 수준의 개구율은 분리 시간이 길어지고, 분리 공정 중 유체의 흐름을 막아 막힘 등이 발생할 우려가 있다. The aperture ratio of the
이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 필터(1)는 종래 금속 필터와는 다른 고분자 재질로 이루어지며, 미세한 패턴을 갖는 관통부(3)를 규칙적으로 형성하기 위해 포토리쏘그래피 공정 적용이 가능한 감광성 수지를 사용하고, 이들이 경화된 감광성 수지 경화 필름으로 이루어진다. As already mentioned, the
감광성 수지는 광 조사에 의해 경화가 발생하는 '네가티브 감광성 수지'를 사용하고, 필터(1) 재질은 광에 의해 경화 반응이 일어난 '광경화 감광성 수지' 로 이루어진다.As the photosensitive resin, a'negative photosensitive resin' that is cured by light irradiation is used, and the material of the
네가티브 감광성 수지는 광경화 수지 25∼55 중량%, 반응성 희석제 25∼60 중량% 및 광개시제 1∼15 중량%를 포함하고, 용매 및 각종 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. The negative photosensitive resin includes 25 to 55% by weight of a photocurable resin, 25 to 60% by weight of a reactive diluent, and 1 to 15% by weight of a photoinitiator, and may further include a solvent and various additives.
감광성 수지는 광경화가 가능한 유기 관능기를 포함하는 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 불포화 폴리에스터, 에폭시, 폴리이미드로 이루어진 중에서 선택되는 1종 이상의 고분자 수지가 가능하고, 이중 에폭시 아크릴레이트가 바람직하다.The photosensitive resin is selected from polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, polyether acrylate, polyacrylate, silicone acrylate, unsaturated polyester, epoxy, and polyimide containing photocurable organic functional groups. One or more polymer resins are possible, and double epoxy acrylates are preferred.
또한, 상기 반응성 희석제는 1관능성 및 2관능성 이상의 다관능성 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 글리시딜 에테르, 에폭시, 비닐에테르, 스티렌 1종 이상(즉 1종 또는 2종 이상)에 해당할 수 있다.In addition, the reactive diluent may correspond to one or more polyfunctional acrylates, methacrylates, glycidyl ethers, epoxy, vinyl ethers, and styrenes (i.e., 1 type or 2 or more types). have.
광개시제는 100㎚ 내지 400㎚의 파장을 갖는 자외선 영역의 빛을 흡수하여 분자의 분해에 의해 라디칼을 형성할 수 있는 것이라면 그 종류에 관계없이 사용할 수 있으며, 벤조인계, 히드록시 케톤계, 아미노케톤계 또는 포스핀 옥시드계 광개시제 등이 사용될 수 있다. Photoinitiators can be used regardless of their type as long as they can absorb light in the ultraviolet region having a wavelength of 100 nm to 400 nm and form radicals by decomposition of molecules. Alternatively, a phosphine oxide-based photoinitiator or the like may be used.
상기 첨가제는 가교제, 점착제, 점도 조절제, 레벨링제, 왁스, 소포제, 노화 방지제, 안정제, 착색제, 미립자 충전제, 광안정화제, 자외선 흡수제, 안료, 분산제, 습윤화제, 경화 촉진제 등 공지된 바의 첨가제를 사용한다.As the additives, known additives such as crosslinking agents, pressure-sensitive adhesives, viscosity modifiers, leveling agents, waxes, antifoaming agents, anti-aging agents, stabilizers, coloring agents, particulate fillers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, pigments, dispersants, wetting agents, and curing accelerators are used. do.
상기 가교제로는 우레아, 멜라민 및 글리콜우레아 등의 아민 화합물 및 아미노 플라스트를 포함하고, 구체적으로 우레아-포름알데히드 올리고머, 멜라민-포름알데히드 올리고머, 벤조구아나민-포름알데히드 올리고머, 글리콜우릴-포름알데히드 올리고머, 헥사(메톡시메틸)멜라민 올리고머 등을 들 수 있다.The crosslinking agent includes amine compounds such as urea, melamine and glycolurea, and amino plasters, and specifically, urea-formaldehyde oligomers, melamine-formaldehyde oligomers, benzoguanamine-formaldehyde oligomers, glycoluril-formaldehyde oligomers And hexa(methoxymethyl) melamine oligomers.
용매는 상기 조성에 따라 달라지며, 물, 알코올계 용매, 에테르계 용매, 케톤계 용매, 아미드계 용매, 술폰계 용매 등 공지된 바의 유기 용매가 사용될 수 있다.The solvent varies depending on the composition, and known organic solvents such as water, alcohol-based solvent, ether-based solvent, ketone-based solvent, amide-based solvent, and sulfone-based solvent may be used.
네가티브 감광성 수지를 이용한 필터(1)의 제조 방법은 상기 수지를 필름 상태로 사용하여 라미네이팅하거나, 용액 상태로 코팅하는 방식에 의해 하기 제시한 다양한 방법으로 수행할 수 있다.The method of manufacturing the
(제1구현예)(Example 1)
도 4는 본 발명의 제1구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조공정을 보여주는 도면이다.4 is a view showing a manufacturing process of the cell
도 4의 제1구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조는The production of the cell
a) 기판(30)을 제공하는 단계;a) providing a
b) 기판(30) 상에 미경화 감광성 수지 필름(10a)을 라미네이트하는 단계;b) laminating an uncured
c) 미경화 감광성 수지 필름(10a) 상에 포토마스크(40)를 배치 후 노광 단계;c) an exposure step after placing the
d) 미경화 감광성 수지 필름(10)의 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; 및d) a developing step for removing the uncured region of the uncured
e) 기판(30)으로부터 관통부가 형성된 경화 필름(10)을 분리하는 단계;를 거쳐 수행한다.e) separating the cured
a) 단계의 기판(30)은 실리콘 기판, 유리 기판, 쿼츠 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판이 사용될 수 있다.The
감광성 수지 필름(10a)은 네가티브 감광성 수지 조성물이 미경화된 상태(즉, 건조 상태)로 존재하는 필름으로, 시트 상으로 제공될 수 있다. 이는 직접 제조하거나 시판되는 것을 구입하여 사용이 가능하다. 최종 제작되는 필터(1)의 두께(70㎛∼300㎛)이고 경화 후 수축됨을 고려하여, 상기 감광성 수지 필름(10a)은 최대 300㎛ 이하, 바람직하기로 최소 50㎛ 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다. The
b) 단계의 라미네이트 공정은 기판(30) 상에 감광성 수지 필름(10a)을 부착하는 공정으로, 종래 롤을 이용한 방법과 비교할때 기판(30)과 감광성 수지 필름(10a) 사이의 공간이 없어지도록 밀착력이 높아져, 상기 공간 내 존재하는 공기에 의한 홀 또는 크레이터의 발생을 최소화한다. The lamination process in step b) is a process of attaching the
c) 단계에서는 감광성 수지 필름(10a) 상에 패턴 형성을 위한 포토 마스크(40)를 대면 또는 적층시킨 후 광을 조사하여, 상기 감광성 수지 필름(10a)의 광경화를 수행한다.In step c), a
광 조사를 위한 광원으로는 원자외선, 자외선, 근자외선, 적외선 등의 광선, X선, γ선 등의 전자파외에, 전자선, 프로톤선, 중성 자선 등을 이용할 수 있으나, 경화 속도, 조사 장치의 입수의 용이성, 가격 등으로부터 광조사에 의한 경화가 유리하다.As a light source for light irradiation, in addition to rays such as far ultraviolet, ultraviolet, near ultraviolet, and infrared rays, electromagnetic waves such as X-rays and γ-rays, electron beams, proton rays, and neutron rays, etc. can be used, but curing speed, acquisition of irradiation devices It is advantageous to cure by light irradiation because of its ease of use and cost.
노광 방법으로서는, 아트 워크라고 불리는 네가티브 또는 포지티브 마스크 패턴을 통하여 활성 광선을 화상 상에 조사하는 방법(마스크 노광법)을 들 수 있다. 또한, LDI(Laser Direct Imaging) 노광법이나 DLP(Digital Light Processing) 노광법 등의 직접 묘화 노광법에 의해 활성 광선을 화상 형상으로 조사하는 방법을 채용할 수도 있다.As an exposure method, a method of irradiating an active light onto an image through a negative or positive mask pattern called artwork (mask exposure method) is exemplified. In addition, a method of irradiating active light into an image shape may be employed by a direct drawing exposure method such as a laser direct imaging (LDI) exposure method or a digital light processing (DLP) exposure method.
활성 광선의 광원으로서는 공지된 광원을 사용할 수 있고, 예를 들면 카본 아크등, 수은 증기 아크등, 고압 수은등, 제논 램프, 아르곤 레이저 등의 가스 레이저, YAG 레이저 등의 고체 레이저, 반도체 레이저 등의 자외선, 가시광 등을 유효하게 방사하는 것이 이용된다.A known light source can be used as the light source of the active light, for example, a carbon arc lamp, a mercury vapor arc lamp, a high pressure mercury lamp, a xenon lamp, a gas laser such as an argon laser, a solid laser such as a YAG laser, and an ultraviolet ray such as a semiconductor laser. , Effective emission of visible light, etc. is used.
활성 광선의 파장(노광 파장)으로서는, 350 내지 410nm의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 390 내지 410nm의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다As the wavelength (exposure wavelength) of the active light, it is preferably in the range of 350 to 410 nm, and more preferably in the range of 390 to 410 nm.
상기 노광 파장을 갖는 광원을 이용하여 100mJ/㎠ 내지 850mJ/㎠, 150mJ/㎠ 내지 700mJ/㎠, 200mJ/㎠ 내지 400mJ/㎠의 노광 에너지를 조사하여 행해진다.It is performed by irradiating exposure energy of 100mJ/cm2 to 850mJ/cm2, 150mJ/cm2 to 700mJ/cm2, and 200mJ/cm2 to 400mJ/cm2 using a light source having the above exposure wavelength.
그리고, 조사 시간은, 광원의 종류, 광원과 도막과의 거리, 도막 두께, 그 외의 조건에 따라서도 다르지만, 통상은, 수초 내지 수십초, 경우에 따라서는 수분의 1초여도 된다.Incidentally, the irradiation time varies depending on the type of light source, the distance between the light source and the coating film, the thickness of the coating film, and other conditions, but may usually be several seconds to several tens of seconds, and in some cases, a few seconds.
상기 광조사에 의해 감광성 수지 필름(10a)에 광조사된 부분만 선택적으로 경화가 이루어진다.Only the light-irradiated portion of the
특히, 본 발명의 필터(1)는 상측 개구부의 폭(W2) 및 길이(L2)의 대비 하측 개구부의 폭(W1) 및 길이(L2)가 각각 좁은 테이퍼 형상으로 설계하는데, 이는 노광 공정에서의 광량과 시간의 제어를 통해 이루어질 수 있다.In particular, the
포토마스크(40)의 상부로부터 활성 광선을 조사하기 때문에, 상부 측의 감광성 수지 필름(10a)은 활성 광선의 영향을 받아서 경화되기 쉽고, 하부 측의 감광성 수지 필름(10a)은 상부 측에 비하여 경화되기 어렵다. 그 결과, 경화된 감광성 수지 필름(10)은 상부에서부터 하부까지 향함에 따라 경화도가 달라져 현상 공정 이후 테이퍼 형상을 얻을 수 있다.Since active light is irradiated from the top of the
d) 단계에서는 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 공정을 수행하여 관통부(검은색 표시 영역)가 형성된 경화 필름(10)을 패터닝한다.In step d), a developing process for removing the uncured region is performed to pattern the cured
현상 방법으로서는 딥 방식, 배틀 방식, 스프레이 방식, 브러싱, 슬래핑, 스크랩핑, 요동 침지 등을 이용한 방법을 들 수 있고, 해상도 향상의 관점에서는, 고압 스프레이 방식이 가장 적합하다. 이들은 2종 이상의 방법을 조합하여 현상을 행할 수도 있다.As the developing method, a method using a dip method, a battle method, a spray method, brushing, slapping, scraping, oscillating immersion, and the like can be exemplified. From the viewpoint of improving the resolution, a high-pressure spray method is most suitable. These can also develop by combining two or more types of methods.
현상액으로서는 알칼리성 수용액, 수계 현상액, 유기 용제계 현상액 등을 들 수 있다. 알칼리성 수용액은 현상액으로서 이용되는 경우, 안전하고 안정되고, 조작성이 양호하다. 알칼리성 수용액의 염기로서는 리튬, 나트륨 또는 칼륨의 수산화물 등의 알칼리 금속 수산화물; 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 암모늄의 탄산염 또는 중탄산염; 인산칼륨, 인산나트륨 등의 알칼리 금속 인산염; 피로인산나트륨, 피로인산칼륨 등의 알칼리 금속 피로인산염 등이 이용된다.Examples of the developer include an alkaline aqueous solution, an aqueous developer, and an organic solvent-based developer. When the alkaline aqueous solution is used as a developer, it is safe and stable and has good operability. Examples of the base of the alkaline aqueous solution include alkali metal hydroxides such as lithium, sodium, or potassium hydroxides; Carbonate or bicarbonate salts of lithium, sodium, potassium or ammonium; Alkali metal phosphates such as potassium phosphate and sodium phosphate; Alkali metal pyrophosphates such as sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate are used.
알칼리성 수용액으로서는 0.1 내지 5 중량% 탄산나트륨의 희박 용액, 0.1 내지 5 중량% 탄산칼륨의 희박 용액, 0.1 내지 5 중량% 수산화나트륨의 희박 용액, 0.1 내지 5 중량% 사붕산나트륨의 희박 용액 등이 바람직하다. As the alkaline aqueous solution, a dilute solution of 0.1 to 5% by weight sodium carbonate, a dilute solution of 0.1 to 5% by weight potassium carbonate, a dilute solution of 0.1 to 5% by weight sodium hydroxide, a dilute solution of 0.1 to 5% by weight sodium tetraborate, etc. are preferable. .
알칼리성 수용액의 pH는 9 내지 11의 범위로 하는 것이 바람직하고, 온도는 감광성 수지 조성물층의 알칼리 현상에 맞춰 조절된다. 알칼리성 수용액 중에는 표면 활성제, 소포제, 현상을 촉진시키기 위한 소량의 유기 용제 등을 혼입시킬 수도 있다.The pH of the alkaline aqueous solution is preferably in the range of 9 to 11, and the temperature is adjusted according to the alkali phenomenon of the photosensitive resin composition layer. In the alkaline aqueous solution, a surface active agent, an antifoaming agent, and a small amount of an organic solvent for accelerating development may be mixed.
e) 단계에서는 기판(30)으로부터 관통부가 형성된 경화 필름(10)을 박리한 후, 이를 뒤집어 관통부(3)가 형성된 세포 포획 분리 필터(1)를 제작한다.In step e), the cured
(제2구현예)(2nd implementation example)
세포 포획 분리 필터(1)의 표면은 세포를 손상시킬 수 있으며, 보다 매끄러운 표면을 위해선 기판(30)으로부터의 박리가 쉬워야 한다. 이에, 본 발명에서는 추가로 기판(30)과 감광성 수지 필름 사이에 이형 필름(Release Film)을 더욱 형성하여 상기 필터(1)의 제조 공정을 수행한다.The surface of the cell
도 5는 본 발명의 제2구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조공정을 보여주는 도면이다.5 is a view showing a manufacturing process of the cell
a) 단계를 보면, 기판(30) 상에 이형 필름을 형성하고, (b) 단계에서 상기 이형 필름 상에 감광성 수지 필름을 형성함을 알 수 있다. 이 두 필름의 적층은 상기 제1구현예에서 언급한 라미네이팅 공정으로 수행한다. Looking at step a), it can be seen that a release film is formed on the
이형 필름(32)은 폴리에틸렌(PE), 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 표면 처리한 종이 등을 사용할 수 있다. 상기 이형 필름(32)의 적층으로 인해 e) 단계의 기판(30)과 관통부가 형성된 경화 필름과의 박리가 용이하게 발생한다. 이때 이형 필름(32)을 박리할 때 감광성 수지 필름과 이형 필름(32)의 접착력보다 기판(30)과 이형 필름(32)의 접착력이 높은 것이 바람직하다.As the
상기 제1 내지 제2구현예에서 추가로, 현상 공정인 d) 단계 이전에 오븐 등의 가열 장치를 이용하여 하드베이킹 공정을 수행하여 감광성 수지 필름의 가교도를 높이고, 좀더 밀도 있는 필름을 제작할 수 있다. In addition to the first to second embodiments, a hard baking process is performed using a heating device such as an oven before step d), which is a developing process, to increase the degree of crosslinking of the photosensitive resin film, and a more dense film can be produced. .
하드베이킹 공정은 50℃∼150℃, 60℃∼90℃의 온도에서 진행될 수 있다. 또한, 상기 하드베이킹 전에 경화를 더 진행시키기 위하여 자외선 등을 이용하여 추가 노광을 수행할 수 있다.The hard baking process may be performed at a temperature of 50°C to 150°C and 60°C to 90°C. In addition, in order to further cure before the hard baking, additional exposure may be performed using ultraviolet rays or the like.
도 6은 본 발명의 제3구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조공정을 보여주는 도면이다.6 is a view showing a manufacturing process of the cell
도 6에 따른 세포 포획 분리 필터(1)는The cell
a) 기판(30)을 제공하는 단계;a) providing a
b) 기판(30) 상에 미경화 감광성 수지 필름(10a)을 라미네이트하는 단계;b) laminating an uncured
c) 미경화 감광성 수지 필름(10a) 상에 포토마스크(40)를 배치 후 노광 단계;c) an exposure step after placing the
d) 경화 필름(10) 내 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; d) a developing step for removing the uncured area in the cured
e) 하드베이킹 단계; 및e) hard baking step; And
f) 기판(30)으로부터 관통부가 형성된 경화 필름(10)을 분리하는 단계;를 거쳐 수행한다.f) separating the cured
본 단계는 기판(30)으로서 플라스틱 기판(30)을 사용할 경우 유리하다. 즉, 상기 플라스틱 기판(30) 재질이 갖는 유연성으로 인해 상기 기판(30)을 약간 휘어서 관통부가 형성된 경화 필름(10)과의 박리를 수행할 수 있다. 이때 상기 필름을 하드베이킹 공정을 수행함으로써 필름 강도가 커져 기판(30)의 휘어짐을 통한 박리에도 충분히 견딜 수 있다.This step is advantageous when the
상기한 감광성 수지 필름을 이용한 라미네이팅 방식은 공정이 용이하다는 장점이 있으며, 두께 조절의 용이성을 위해서는 하기 방식의 조성물의 도포 방식을 사용한다.The laminating method using the photosensitive resin film has an advantage in that the process is easy, and for ease of thickness control, the following method of applying the composition is used.
(제4구현예)(Example 4)
도 7은 본 발명의 제7구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조공정을 보여주는 도면이다.7 is a view showing a manufacturing process of the cell
도 7의 제4구현예에 따른 세포 포획 분리 필터(1)의 제조는The production of the cell
a) 기판(130) 상에 희생층(134)을 형성하는 단계;a) forming a
b) 상기 희생(134)층 상에 감광성 수지 조성물을 도포 후 건조하는 단계;b) drying after applying a photosensitive resin composition on the sacrificial layer (134);
c) 얻어진 미경화 감광성 수지 필름(110a) 상에 포토마스크(140)를 배치 후 노광 단계;c) an exposure step after disposing the
d) 경화 필름(110) 내 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; 및d) a developing step for removing the uncured region in the cured
f) 기판(130)으로부터 관통부가 형성된 경화 필름(110)을 분리하는 단계;를 거쳐 제조한다.f) the step of separating the cured
a) 단계에서는 기판(130) 상에 희생층(134)을 형성한다.In step a), a
본 희생층(134)의 형성은 감광성 수지 또는 빛에 의해 경화나 분해가 발생하지 않는 비감광성 수지가 사용될 수 있으며, 이들을 포함하는 조성물을 기판(30) 상에 도포 후 건조하여 필름 상태의 희생층(134)을 얻는다. 상기 희생층(134)의 형성은 선택적이며, 경화 필름(110)을 제조하기 위한 필수 공정은 아니다.For the formation of the
도포는 조성물을 도포하는 데 사용될 수 있는 것으로 알려진 통상적인 방법 및 장치를 사용할 수 있으며, 예를 들어 스핀 코터, 콤마 코터, 블레이드 코터, 립 코터, 로드 코터, 스퀴즈 코터, 리버스 코터, 트랜스퍼롤 코터, 그라이바 코터, 분무 코터 등을 사용할 수 있다.Application may use conventional methods and apparatus known to be able to be used to apply the composition, for example spin coaters, comma coaters, blade coaters, lip coaters, rod coaters, squeeze coaters, reverse coaters, transfer roll coaters, A graiba coater, a spray coater, or the like can be used.
상기 희생층(134) 필름의 두께는 1㎛∼100㎛, 5㎛∼70㎛, 10㎛∼50㎛의 두께를 갖는다. The
b) 단계에서는 상기 희생층(134) 상에 감광성 수지 조성물을 도포 후 건조하여 미경화 감광성 수지 필름(110a)을 형성한다.In step b), a photosensitive resin composition is applied on the
감광성 수지 조성물은 전술한 바의 네가티브 감광성 수지 조성물이 사용될 수 있으며, 상기 언급한 바의 도포 과정 후 건조를 통해 필름 상태의 감광성 수지 필름을 얻을 수 있다.As the photosensitive resin composition, the negative photosensitive resin composition as described above may be used, and a photosensitive resin film in a film state may be obtained through drying after the coating process as mentioned above.
이때 미경화 수지 필름(110a)의 두께는 상기 제1구현예에서 언급한 감광성 수지 필름(110)의 두께와 동일하거나, 이보다 더 두껍거나 얇게 형성할 수 있다.At this time, the thickness of the
이후 c) 내지 e) 단계는 제1구현예에서 언급한 동일한 공정을 수행하여, 관통부(3)가 형성된 세포 포획 분리 필터(1)를 제작한다.Thereafter, steps c) to e) perform the same process as mentioned in the first embodiment to fabricate the cell
전술한 방법으로 제조된 세포 포획 분리 필터(1)는 혈중암 세포 분리 장치에 적용하여 혈중암 세포의 분리에 적용된다. The cell capture and
세포 포획 분리 장치 및 방법Cell capture and separation device and method
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 혈중암 세포 분리 장치(200)를 보여주는 모식도이다.8 is a schematic diagram showing an
도 8에 따른 혈중암 세포 분리 장치(200)는 적어도 한 개 이상의 유체 유입부(221)와 유체 유출구(223)를 각각 구비한 하우징(220); 및 상기 하우징(220) 내에 설치된 세포 분리를 위한 필터(1)를 구비한다. 이때 필터(1)는 상기 제시한 세포 포획 분리 필터(1)가 장착된다. The blood cancer
하우징(220)은 내부에 액체를 도입 가능하고, 또한 필터(1)를 통과한 액체를 외부로 배출 가능한 구조를 가지며, 개방형의 하우징(220)과 밀폐형의 하우징(220)일 수 있다. 또한, 하우징(220) 내에는, 필터(1) 상에서 체류하는 액체의 액면을 소정의 높이로 유지하는 것이 가능하게 되도록, 소정의 용적을 갖는 도입 영역을 구비한다. The
유체 유입구(221)는 유체 샘플을 도입하는 영역으로, 상방이 개구하고 있어 직접 도입이 가능하다. 액체를 도입하기 위한 매체는, 측정자의 손 기술로 행하는 경우와, 일정량의 액체를 자동으로 도입하기 위한 기기를 사용하는 것이 바람직하다. 액체를 일정량 도입하기 위한 기기로서는, 뷰렛과 같은 반자동에 의한 것과, 기계적으로 제어된 자동에 의한 것이 바람직하다.The
유체 유입구(221) 대비 유체 유출구(223)의 직경을 크게 하거나 갯수를 많이 하여, 필터(1)를 통과한 여과물의 배출 속도를 높이고, 필터(1)의 막힘을 억제하여 분리 정밀도를 향상시킬 수 있다.By increasing the diameter or number of the
상기 도 8의 혈중암 세포 분리 장치(200)를 이용한 분리 방법은 상기 세포 분리 장치의 유체 유입구(221)에 유체 샘플을 투입하여 세포 포획 분리 필터(1)를 통과하여, 유체 샘플 중에서 분리 대상 세포를 선택적으로 포착한다.In the separation method using the blood cancer
유체 샘플은 혈중암 세포, 특히 파종 및 미전이된 CTC를 갖는 세포 함유 체액 모두에 적용할 수 있다. 구체적으로는, 림프액, 오줌, 객담, 복수, 삼출액, 양막액, 흡인액, 장기 세정액, 또한, 장관 세정액, 폐 세정액, 기관지 세정액, 방광 세정액, 대변 및 특히 골수 및 혈액이 있다. 이러한 세포 함유 체액을 직접 필터링하여, 세포를 농축할 수도 있지만, 먼저 세포 함유 체액을 준비 공정으로 하여, 밀도 구배 원심 분리법 등으로 세포를 포함하지 않는 성분을 미리 제거할 수 있다.The fluid sample can be applied to both blood cancer cells, particularly to body fluids containing cells with seeded and untransferred CTCs. Specifically, there are lymphatic fluid, urine, sputum, ascites, effusion fluid, amniotic fluid, aspiration fluid, organ fluid, intestinal fluid, lung fluid, bronchial fluid, bladder fluid, feces and especially bone marrow and blood. The cell-containing body fluid may be directly filtered to concentrate the cells, but first, the cell-containing body fluid is used as a preparation step, and components that do not contain cells can be removed in advance by a density gradient centrifugation method or the like.
유체 샘플의 이동 속도는 50 내지 1000μL/min의 범위인 것이 바람직하고, 200 내지 800μL/min의 범위인 것이 보다 바람직하다. 상기 이동 속도를 상기의 범위로 함으로써, 특정한 세포에 대하여 손상을 주는 일없이, 필터(1) 상의 특정한 세포의 회수 효율을 높일 수 있다.The moving speed of the fluid sample is preferably in the range of 50 to 1000 μL/min, more preferably in the range of 200 to 800 μL/min. By setting the movement speed in the above range, it is possible to increase the recovery efficiency of specific cells on the
세포 포획 분리 필터(1)를 통해 분리된 CTC 등의 대상 물질은 피펫 등의 흡인기를 통해 회수할 수 있다. 필요한 경우, 하우징에 mixer 또는 shaker 등을 이용하여 일정한 진동을 가한 후 흡인을 수행할 수 있다. The target material such as CTC separated through the cell
1: 세포 포획 분리 필터
3: 관통부
5: 시트
10, 110: 감광성 수지 경화 필름
10a, 110a: 미경화 감광성 수지 필름
30, 130: 기판
32: 이형 필름
40, 140: 포토마스크
134: 희생층
200: 혈중암 세포 분리 장치
220: 하우징
221: 유체 유입구
223: 유체 배출구1: Cell capture separation filter
3: through 5: sheet
10, 110: photosensitive resin cured film
10a, 110a: uncured photosensitive resin film
30, 130: substrate
32: release film
40, 140: photomask
134: sacrificial layer
200: blood cancer cell separation device
220: housing
221: fluid inlet
223: fluid outlet
Claims (13)
상기 시트는 감광성 수지가 경화된 재질을 포함하는 세포 포획 분리 필터.
In order to separate the cells to be separated from the fluid sample, a plurality of penetrations are formed in the thickness direction of the sheet,
The sheet is a cell capture separation filter comprising a photosensitive resin cured material.
상기 관통부는 유체 샘플이 유입되는 상측 개구부의 폭 대비 하측 개구부의 폭이 점차적으로 좁아지는 테이퍼 구조를 갖는, 세포 포획 분리 필터.
The method of claim 1,
The through portion has a tapered structure in which the width of the lower opening is gradually narrowed compared to the width of the upper opening through which the fluid sample is introduced.
상기 관통부의 상측 개구부의 폭(W2)은 8.5㎛∼8㎛이고, 하측 개구부의 폭(W1)은 3㎛*㎛인, 세포 포획 분리 필터.
The method of claim 1,
The width (W2) of the upper opening of the through portion is 8.5㎛ to 8㎛, the width (W1) of the lower opening is 3㎛ * ㎛, cell capture separation filter.
상기 관통부의 상측 개구부의 길이(L2)는 10㎛∼70㎛이고, 하측 개구부의 길이(L1)는 20㎛∼60㎛인, 세포 포획 분리 필터.
The method of claim 1,
The length (L2) of the upper opening of the through portion is 10㎛ ~ 70㎛, the length (L1) of the lower opening is 20㎛ ~ 60㎛, cell capture separation filter.
상기 감광성 수지는 네거티브 감광성 수지인, 세포 포획 분리 필터.
The method of claim 1,
The photosensitive resin is a negative photosensitive resin, cell capture separation filter.
상기 세포는 혈중암 세포인, 세포 포획 분리 필터.
The method of claim 1,
The cells are blood cancer cells, cell capture and separation filter.
기판 상에 미경화 감광성 수지 필름을 라미네이트하는 단계;
미경화 감광성 수지 필름 상에 포토마스크를 배치 후 노광 단계;
미경화 감광성 수지 필름의 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; 및
기판으로부터 관통부가 형성된 경화 필름을 분리하는 단계;를 포함하는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 세포 포획 분리 필터의 제조방법.
Providing a substrate
Laminating an uncured photosensitive resin film on a substrate;
An exposure step after placing a photomask on the uncured photosensitive resin film;
A developing step for removing the uncured region of the uncured photosensitive resin film; And
Separating the cured film in which the penetrating portion is formed from the substrate; The method of manufacturing a cell capture separation filter according to any one of claims 1 to 6, including.
상기 라미네이트 전에 기판에 이형 필름을 부착하는 공정을 더욱 수행하는 단계를 포함하는, 세포 포획 분리 필터의 제조방법.
The method of claim 7,
A method of manufacturing a cell capture separation filter comprising the step of further performing a process of attaching a release film to a substrate before the lamination.
상기 현상 공정 이후 하드베이킹 공정을 더욱 수행하는 단계를 포함하는, 세포 포획 분리 필터의 제조방법.
The method of claim 7,
A method of manufacturing a cell capture separation filter comprising the step of further performing a hard baking process after the developing process.
얻어진 미경화 감광성 수지 필름 상에 포토마스크를 배치 후 노광 단계;
경화 필름 내 미경화 영역을 제거하기 위한 현상 단계; 및
기판으로부터 관통부가 형성된 경화 필름을 분리하는 단계;를 포함하는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 세포 포획 분리 필터의 제조방법.
Drying after coating the photosensitive resin composition on a substrate;
An exposure step after disposing a photomask on the obtained uncured photosensitive resin film;
A developing step for removing the uncured region in the cured film; And
Separating the cured film in which the penetrating portion is formed from the substrate; The method of manufacturing a cell capture separation filter according to any one of claims 1 to 6, including.
상기 감광성 수지 조성물 도포 전 기판 상에 희생층을 형성하는 단계를 더욱 포함하는, 세포 포획 분리 필터의 제조방법.
The method of claim 10,
A method of manufacturing a cell capture separation filter further comprising the step of forming a sacrificial layer on the substrate before applying the photosensitive resin composition.
상기 하우징 내에 설치된 세포 분리를 위한 필터를 포함하며,
상기 필터는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 세포 포획 분리 필터인, 세포 분리 장치.
A housing each having at least one fluid inlet and a fluid outlet; And
It includes a filter for separating cells installed in the housing,
The filter is a cell capture separation filter according to any one of claims 1 to 6, a cell separation device.
상기 세포 분리 장치의 유체 유입구에 유체 샘플을 투입하여 세포 포획 분리 필터를 통과하여,
유체 샘플 중에서 분리 대상 세포를 선택적으로 포착하는, 세포 포획 방법.To prepare a cell separation device equipped with a cell capture separation filter according to claim 12,
Injecting a fluid sample into the fluid inlet of the cell separation device and passing through the cell capture separation filter,
A cell capture method for selectively capturing the cells to be separated in a fluid sample.
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