KR20230042200A - 미세유체 혈액형 검출 칩 - Google Patents

미세유체 혈액형 검출 칩 Download PDF

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KR20230042200A
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싱샹 쉬
제프리 천
야바오 천
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랜시온 바이오테크놀로지 코., 엘티디.
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Abstract

본 발명은 미세유체 혈액형 검출 칩을 개시한다. 해당 칩은 칩 본체를 포함하고, 칩 본체는 제1 샘플주입챔버, 정량 균일 혼합 챔버, 포워드형 반응 챔버 및 환기 구멍이 설치된 포워드형 혈액형 식별 영역; 및 제2 샘플주입챔버, 정량 분리 챔버, 리버스형 반응 챔버 및 환기 구멍이 설치된 리버스형 혈액형 식별 영역을 포함하며; 제1 샘플주입챔버에 샘플을 주입하면, 제1 샘플주입챔버 내의 샘플과 기설정된 희석액은 미세 유로를 통과하여 정량 균일 혼합 챔버에 유입되고; 샘플과 희석액은 정량 균일 혼합 챔버에서 균일하게 혼합된 후, 포워드형 반응 챔버에 유입되어 반응 시약과 반응하여 검출되며; 제2 샘플주입챔버에 샘플을 주입하면, 미세 유로를 통과하여 정량 분리 챔버로 유입되고, 샘플은 정량 분리 챔버 내에서 분리되며, 분리된 혈장은 리버스형 반응 챔버로 유입되어 반응 시약과 반응하여 검출된다. 본 발명은 포워드형 및 리버스형 혈액형 식별을 동시에 수행할 수 있으므로, 혈액형 식별 결과가 더욱 정확하다.

Description

미세유체 혈액형 검출 칩
본 발명은 미세유체 칩 분야에 관한 것으로, 특히 미세유체 혈액형 검출 칩에 관한 것이다.
미세유체 칩은 신흥 기술 산업으로, 미세유체 검출 칩 기술은 생물학적, 화학적, 의학적 분석 과정에서의 샘플 제조, 반응, 분리, 검출 등의 기본 동작 유닛을 하나의 마이크론 단위의 칩에 통합하여, 전체 분석 과정을 자동으로 완성한다. 생물학, 화학, 의학 등 분야에서 커다란 잠재력을 가지고 있다.
혈액형은 혈액을 분류하는 방법으로, 이중, ABO식 및 Rh식 혈액형 시스템은 인간의 수혈과 밀접한 관련이 있다. ABO식 혈액형 시스템은, 적혈구 표면의 특이성 항원(응집원)A 및 B의 유무에 따라 혈액형을 구분하는 시스템이다. ABO식 혈액형 시스템은 최초로 발견 및 결정된 인간의 혈액형 시스템이다. 응집원 A, B의 분포에 따라 혈액을 A, B, AB, O의 네 가지로 나눈다. 적혈구에 응집원 A만 존재하는 혈액은 A형이고, 이의 혈장에는 항 B 응집소가 존재하며; 적혈구에 응집원 B만 존재하는 혈액은 B형이고, 이의 혈장에는 항 A 응집소가 존재하며; 적혈구에 A, B 두 가지 응집원이 존재하는 혈액은 AB형이고, 이의 혈장에는 항 A, 항 B 응집소가 존재하지 않으며; 적혈구에 A, B 두 가지 응집원이 모두 없으면 O형이고, 이의 혈장에는 항 A, 항 B 응집소가 모두 존재한다. 응집원 A가 존재하는 적혈구는 항 A 응집소에 의해 응집될 수 있고; 항 B 응집소는 응집원 B를 함유하는 적혈구를 응집할 수 있다. 소위 말하는 포워드(forward)형은 표준 항 A 및 항 B형 혈장을 사용하여 적혈구에 상응하는 A 항원 또는(및) B 항원이 존재하는지 여부를 측정하는 것을 의미하고; 리버스(reverse)형은 표준 A 형, B 형 세포를 사용하여 혈장에 항 A 및(또는) 항 B 응집소가 존재하는지 여부를 측정하는 것을 의미하며, 포워드형 및 리버스형을 결합하여 식별하면, 검출 결과의 정확도를 향상시키기 위한 검증으로 사용될 수 있다. Rh식 혈액형 시스템은, Rh 인자의 유무에 따라, Rh 음성 및 Rh 양성 두 가지 혈액형으로 구분된다. 임상적으로, 인간의 적혈구에는 Rh 시스템의 5가지 항원인 항원 D, C, c, E, e를 포함하는바, 여기서, D 항원의 항원성이 가장 강하며, 적혈구에 D 항원의 존재 유무에 따라, 즉 적혈구에 D 항원이 존재하지 않으면 RhD 음성 혈액이고, 적혈구에 D 항원이 존재하면 RhD 양성 혈액이다.
ABO식 혈액형 시스템의 부적합 수혈 때문에, 용혈성 수혈 반응 증상(파종성 혈관 내 응고, 신부전, 심지어 사망)의 발생으로 이어진다. 이에, ABO식 혈액형의 정확한 식별이 아주 중요하다. 또한, 비록 중국인의 Rh 음성 비율은 0.34%에 불과하나, Rh식 혈액형 부적합으로 인한 면역 현상이 드물고, Rh 음성인 사람에게 Rh 양성의 혈액을 수혈한 후 혈장에 항 Rh 항체가 나타날 수 있기에, 다시 Rh 양성 혈액을 수혈하면, 응집이 발생하여, 용혈 반응을 일으킨다. 한편, 보통 사람의 혈장에는 Rh 항체가 없지만, Rh 음성인 여성이 Rh 양성인 태아를 잉태 시, 태아의 적혈구가 모체에 들어가면, 모체에 Rh 항체를 생성하도록 자극하여, 비록 처음으로 모체에 수혈하여도, 용혈 반응을 일으킬 수 있다. 따라서, 중국 위생부는 다음과 같이 명확히 규정했다: 수혈과에서 수혈 신청서, 수혈자 및 헌혈자의 혈액 샘플에 대해 항목별로 확인하여야 하고, 수혈자 및 헌혈자의 ABO식 혈액형(포워드형 및 리버스형)을 리뷰해야 하며, 정규적으로 환자의 Rh식 혈액형을 확인하여, 정확하여야만 크로스 매칭(cross matching)을 수행할 수 있다.
혈구 용적은 일반적으로 적혈구 용적(PCV)을 의미하고, 헤마토크리트(Hct)라고도 하며, 일정량의 항응고된 전혈을 원심분리한 후, 전혈에 대한 가라앉는 적혈구의 용적비를 측정하여 적혈구 수와 부피를 간접적으로 반영하는 간단한 방법이다. PCV 측정의 임상적 의의는 기본적으로 적혈구 카운트 또는 헤모글로빈 측정과 동일하며, 빈혈의 진단 및 분류를 위한 지표로 많이 사용되고, 진성다혈구증, 임상 수혈 및 주입 요법(Infusion therapy)의 효능의 관찰을 위한 지표로 사용될 수도 있으며, 동시에, 적혈구의 평균 부피와 적혈구의 평균 헤모글로빈 농도를 계산하기 위한 기본 데이터이다.
현재, 일반적으로 사용되는 혈액형 식별 방법은 판지법, 유리 슬라이드 방법, 시험관법, 마이크로 컬럼 겔 방법이 있다. 하지만, 판지법, 유리 슬라이드 방법, 시험관법 등은 다음과 같은 결함이 존재한다: 1) 포워드형 및 리버스형 혈액형 시스템의 식별은 별도로 진행하여야 하고; 2) 모두 샘플 전처리를 진행하여야 하며, 시간 및 인력이 많이 소요되고; 3) 자동화 검출을 구현할 수 없어, 실험자에 대해 높은 숙련도를 요구하며; 4) 필요한 혈액 샘플의 양이 많다. 또한, 마이크로 컬럼 겔 방법은 자동화를 구현할 수 있으나, 해당 방법은 검출을 위한 샘플, 시약 품질 및 기기에 대한 요구가 높고, 비용이 비교적 높다. 한편, 혈구 용적의 검출도 혈액 매칭 및 공급의 중요한 기반이 되며, 아직까지 이를 혈액형 식별 칩에 적용한 사람은 없다.
종래 기술의 부족점을 해결하기 위하여, 본 발명은 미세유체 혈액형 검출 칩을 제공함으로써 기존의 혈액형 검출 기술의 결함을 극복하였다. 상기 미세유체 혈액형 검출 칩은 동작이 간단하고 샘플 사용량이 적으며, 자동화 검출이 가능하고, 포워드형 및 리버스형 혈액형 식별을 동시에 수행할 수 있으며, 비용이 비교적 저렴하고 검출 결과가 더 정확하며, 혈액형을 식별하면서 혈구 용적을 직접적으로 검출할 수 있고, 혈액 매칭 및 공급에 대하여 중요한 기반을 제공한다.
상기 기술 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 기술적 해결방안을 사용한다:
미세유체 혈액형 검출 칩에 있어서, 해당 칩은 칩 본체를 포함하고, 칩 본체는 제1 샘플주입챔버, 정량 균일 혼합 챔버 및 포워드형 반응 챔버가 설치된 하나의 포워드(forward)형 혈액형 식별 영역;
제2 샘플주입챔버, 정량 분리 챔버 및 리버스형 반응 챔버가 설치된 하나의 리버스(reverse)형 혈액형 식별 영역; 및
포워드형 반응 챔버, 리버스형 반응 챔버와 각각 연통되는 환기 구멍; 을 포함하며;
제1 샘플주입챔버 및 제2 샘플주입챔버는 검출을 위한 샘플이 주입되도록 제공될 수 있고, 각각 미세 유로에 의해 정량 균일 혼합 챔버 및 정량 분리 챔버와 대응 연결되며, 반응 샘플은 제1 샘플주입챔버 및 제2 샘플주입챔버에서 정량 균일 혼합 챔버 및 정량 분리 챔버로 유입될 수 있고;
제1 샘플주입챔버 내에는 희석액이 미리 구비되어 있으며, 희석액은 제1 샘플주입챔버에서 정량 균일 혼합 챔버로 유입되고;
제1 샘플주입챔버의 반응 샘플과 희석액은 정량 균일 혼합 챔버 내에서 균일하게 혼합된 후, 혈구 샘플은 미세 유로를 통과하여 포워드형 반응 챔버로 유입되어 포워드형 반응 챔버 내의 반응 시약과 반응하여 검출되며;
정량 분리 챔버 내에서 분리된 혈장 샘플은 미세 유로를 통과하여 리버스형 반응 챔버로 유입되어 리버스형 반응 챔버 내의 반응 시약과 반응하여 검출된다.
바람직하게는, 포워드형 반응 챔버는 약간의 혈액형 항체 시약 반응 챔버, 하나의 포워드형 품질 관리 반응 챔버 및 하나의 오버플로우 홈을 포함하고; 리버스형 반응 챔버는 약간의 혈액형 적혈구 시약 반응 챔버, 하나의 리버스형 품질 관리 반응 챔버 및 하나의 오버플로우 홈을 포함한다.
더 바람직하게는, 약간의 혈액형 항체 시약 반응 챔버와 약간의 혈액형 적혈구 시약 반응 챔버는 각각 등간격으로 배치된다.
바람직하게는, 제2 샘플주입챔버 내에는 희석액이 미리 구비되어 있고, 희석액은 제2 샘플주입챔버에서 정량 분리 챔버로 유입된다.
바람직하게는, 리버스형 혈액형 식별 영역은 샘플 오버플로우 챔버를 더 포함하며, 샘플 오버플로우 챔버는 정량 분리 챔버와 연결되고, 정량 분리 챔버보다 많은 반응 샘플은 샘플 오버플로우 챔버에 유입된다.
바람직하게는, 정량 분리 챔버는 분리 챔버 I 및 분리 챔버 II를 포함하고, 샘플 오버플로우 챔버 및 분리 챔버 I는 각각 상이한 미세 유로에 의해 분리 챔버 II와 연결되며, 분리 챔버 I보다 많은 반응 샘플은 분리 챔버 II 및 샘플 오버플로우 챔버에 차례로 유입된다.
바람직하게는, 샘플 오버플로우 챔버는 포워드형 반응 챔버와 연통된 환기 구멍과 연결된다.
바람직하게는, 샘플주입챔버와 정량 균일 혼합 챔버 사이의 미세 유로, 정량 균일 혼합 챔버와 포워드형 반응 챔버 사이의 미세 유로, 및 정량 분리 챔버와 리버스형 반응 챔버 사이의 미세 유로 내에는 고체 상변화 물질이 미리 충진되어 있다.
더 바람직하게는, 상변화 물질은 단일 조성분의 알칸계 고체 상변화 물질이다.
바람직하게는, 칩은 상변화 물질 주입구를 더 포함한다.
더 바람직하게는, 상변화 물질 주입구는 환기 구멍이다.
바람직하게는, 칩은 혈구 용적 검출 튜브홈을 더 포함하고, 혈구 용적 검출 튜브홈은 정량 분리 챔버와 연결되며, 포워드형 혈액형 식별 영역과 가까운 정량 분리 챔버의 일측에 위치한다.
바람직하게는, 포워드형 반응 챔버와 리버스형 반응 챔버의 용적은 각각 20 ∼ 40μL이다.
바람직하게는, 제1 샘플주입챔버의 용적은 100 ∼ 200μL이다.
바람직하게는, 제2 샘플주입챔버의 용적은 250 ∼ 350μL이다.
상기의 기술적 해결방법에 따르면, 본 발명은 다음과 같은 우점을 구비한다:
본 발명은, 미세유체 칩 기술을 사용하여, 칩에 전혈 샘플을 투입하기만 하면 전자동 혈액형 식별을 구현할 수 있고; 해당 칩은 포워드형 및 리버스형 혈액형 식별 영역을 동시에 구비하며, 하나의 칩으로 포워드형 및 리버스형의 혈액형 검출을 동시에 완료할 수 있으며, 포워드형 및 리버스형의 결과를 서로 검증할 수 있으므로, 혈액형 식별 결과가 더욱 정확하고, 리버스형으로 재확인을 하면 포워드형의 부족점을 보완할 수 있고, 포워드형 및 리버스형의 결과가 일치하지 않을 때, 혈액형 식별의 오류를 쉽게 감지하고 수정할 수 있다.
본 발명은, 혈액 채취량이 적으며, 제1 샘플주입챔버의 용적은 100 ∼ 200μL이고, 샘플 주입량은 5 - 20μL인 바, 즉 한 방울의 혈액만으로 포워드형 혈액형 검출을 완료할 수 있어, 혈액 채취가 어려운 분, 특히 신생아의 적용 가능성 문제를 잘 해결할 수 있다.
본 발명은, 혈구 용적 검출 튜브홈이 내장되어, 혈액형 식별을 수행하면서 혈구 용적을 직접적으로 검출할 수 있어, 혈액 매칭 및 공급에 대하여 중요한 기반을 제공한다.
본 발명에 있어서, 제1 샘플주입챔버와 정량 균일 혼합 챔버 사이의 미세 유로 내에는 상변화 물질이 미리 충진되어 있고, 상변화 물질을 사용하여 액체 희석액을 제1 샘플주입챔버 내에 직접 봉입하며, 혈액형을 식별 시, 적절한 온도 범위에 도달하도록 부설 검출기기에 의해 온도를 재조정하여, 미세 유로 내에 충진된 상변화 물질이 기기의 검출 챔버 내의 온도 변화에 의해 상변화가 발생하도록 한다. 구체적 과정은, 고체 상태에서 액체 상태로 변화하여 액체 샘플과 시약의 유동을 구현하였고, 칩 구조가 간단하며 비용이 저렴하다.
본 발명에 있어서, 정량 균일 혼합 챔버와 포워드형 반응 챔버 사이의 미세 유로, 및 정량 분리 챔버와 리버스형 반응 챔버 사이의 미세 유로 내에는 상변화 물질이 미리 충진되어 있이고, 상변화 물질을 사용하여 액체 상태의 반응 시약을 반응 챔버 내에 직접 봉입함으로써, 고체 시약을 사용하여 봉입 시의 높은 비용, 결과의 반복성이 좋지 않은 등 문제를 극복하였으며; 가장 중요한 것은 리버스형 반응 챔버 내의 혈구 시약의 상태를 잘 유지하여, 혈액형 적혈구 시약이 고체상태인 경우에 혈구가 쉽게 파손되는 문제를 해결하고, 칩 구조를 단순화하며, 비용을 절감하고 검출 결과의 정확도를 더욱 향상시킨다.
도 1은 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 전체 구조의 분해 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 칩 본체의 정면 구조의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 칩 본체의 배면 구조의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 칩 본체의 입체 구조의 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 전체 구조의 배면 구조의 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 다른 실시형태에 따른 칩의 전체 구조의 분해 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 다른 실시형태에 따른 칩 본체의 정면 구조의 개략도이다.
도 8은 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 다른 실시형태에 따른 칩 본체의 입체 구조의 개략도이다.
도 9는 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 다른 실시형태에 따른 칩 본체의 배면 구조의 개략도이다.
도 10은 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 다른 실시형태에 따른 칩의 배면 구조의 개략도이다.
도 11은 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 두 그룹의 포워드형 혈액형 식별 영역이 설치된 칩의 전체 구조의 분해 개략도이다.
도 12는 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 두 그룹의 포워드형 혈액형 식별 영역이 설치된 칩 본체의 정면 구조의 개략도이다.
도 13은 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 두 그룹의 포워드형 혈액형 식별 영역이 설치된 칩 본체의 입체 구조의 개략도이다.
도 14는 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 두 그룹의 포워드형 혈액형 식별 영역이 설치된 칩 본체의 배면 구조의 개략도이다.
도 15는 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 두 그룹의 포워드형 혈액형 식별 영역이 설치된 칩의 배면 구조의 개략도이다.
이하, 도면을 결부하여 본 발명에 따른 기술적 해결방법을 상세히 설명한다. 여기서 설명되는 구체적 실시형태는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하지 않음을 이해하여야 한다. 본원 발명의 범위는 이러한 실시형태에 제한되지 않으며, 특허 출원의 범위를 따른다. 보다 명확한 설명을 제공하고 당업자가 본원 발명의 출원 내용을 이해할 수 있도록 하기 위하여, 도시된 각 부분은 반드시 상대적 크기에 따라 그려지는 것이 아니며, 일부 크기와 기타 관련 스케일링 비율은 강조되어 과장될 수 있고, 도면의 간결함을 위해 관련이 없거나 중요하지 않은 세부 사항은 도시되지 않았다.
본 발명은 미세유체 혈액형 검출 칩을 제공하며, 해당 칩은 몰드 사출 방식에 의하여 제조되는 것으로, 검출장비와 함께 사용될 수 있다. 검출 칩은 부채꼴 구조이거나, 수요에 따라 설계할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩은 칩 상부층(1) 및 하부층 칩인 칩 본체(2)를 포함한다.
칩 상부층(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 투명 필름일 수 있고, 이는 상부층 제1 샘플주입챔버 관통홀(221) 및 상부층 제2 샘플주입챔버 관통홀(222)이 설치되며, 상부층 제1 샘플주입챔버 관통홀(221) 및 상부층 제2 샘플주입챔버 관통홀(222)은 전혈 샘플을 주입하기 위한 것으로, 칩 상부층(1)의 중앙 부근의 좌우 양측에 각각 위치한다.
칩 본체(2)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같고, 칩 본체(2)는, 제1 샘플주입챔버(41), 정량 균일 혼합 챔버(8), 포워드형 반응 챔버 및 제1 환기 구멍(191)이 설치된 하나의 포워드형 혈액형 식별 영역; 및 제2 샘플주입챔버(42), 정량 분리 챔버, 샘플 오버플로우 챔버(11), 리버스형 반응 챔버 및 제2 환기 구멍(192)이 설치된 하나의 리버스형 혈액형 식별 영역을 포함한다.
제1 샘플주입챔버(41) 및 제2 샘플주입챔버(42)는, 칩 본체(2) 중앙 부근의 좌우 양측에 각각 위치되며, 제1 샘플주입챔버(41)와 제2 샘플주입챔버(42)의 최상부에 각각 샘플 주입구가 설치되어 있고, 구체적으로, 제1 샘플주입챔버 관통홀(221)은 제1 샘플주입챔버(41)의 바로 상측에 위치하며, 제2 샘플주입챔버 관통홀(222)은 제2 샘플주입챔버(42)의 바로 상측에 위치하고, 샘플주입챔버 관통홀에 의해 샘플주입챔버에 검출을 위한 반응 샘플을 주입할 수 있으며;
제1 샘플주입챔버(41)의 용적은 고정되어 있으며, 100 ∼ 200μL로 설정할 수 있고, 샘플 주입량은 5 ∼ 20μL이며, 이의 내부에는 희석액이 미리 충진되어 있고, 미세 유로에 의해 정량 균일 혼합 챔버(8)와 연결되며, 정량 균일 혼합 챔버(8)는 제1 샘플주입챔버(41)에 비하여 칩 본체(2)의 중심 위치로부터 멀어지므로, 칩 본체(2)가 원심 구동에 의해 회전 시, 제1 샘플주입챔버(41) 내에 혼합된 샘플 및 희석액은 원심작용에 의해 정량 균일 혼합 챔버(8)로 유동하되, 구체적으로, 제1 샘플주입챔버(41)의 저면홀을 통과한 후, 제1 배면 유로(271)를 거치고, 다시 제1 미세 유로(211)를 경유하여 정량 균일 혼합 챔버(8)로 유동된다. 제1 배면 유로(271)의 입구는 정량 균일 혼합 챔버(8)와 가까운 제1 샘플주입챔버(41)의 일측의 최하부에 위치하고, 제1 미세 유로(211)의 출구는 정량 균일 혼합 챔버(8)의 칩 본체(2)의 중심 위치와 가까운 일측에 위치하며, 제1 배면 유로(271)와 제1 미세 유로(211)는 상하방향으로 수직되는 유로에 의해 연결되고; 제1 배면 유로(271)에는 샘플이 유출되는 것을 방지하도록 실링 필름(20)이 구비된다. 샘플을 제1 샘플주입챔버(41)에 투입하여 희석액과 균일하게 초기 혼합된 후, 샘플과 희석액의 혼합액은 정량 균일 혼합 챔버(8)에 유입되는 유동 과정에서 추가로 균일하게 혼합되어, 정량 균일 혼합 챔버(8) 내에서 왕복 운동을 하여 균일하게 혼합시킬 필요가 없으므로, 균일 혼합액의 균일하게 혼합하는 과정에 반응 챔버로 이어지는 미세 유로로 유입되는 위험을 방지하였다. 샘플 및 희석액의 혼합액은 정량 균일 혼합 챔버(8) 내에서 충분히 균일하게 혼합되어 검출을 위한 혈구 현탁액을 형성한다.
제2 샘플주입챔버(42)의 용적은 고정되어 있으며, 250 ∼ 350μL로 설정할 수 있고, 샘플 주입량은 100 ∼ 200μL이며, 미세 유로에 의해 정량 분리 챔버와 연결되고, 바람직하게는 정량 분리 챔버는 분리 챔버 I(9) 및 분리 챔버 II(12)를 포함하며, 분리 챔버 II(12) 및 분리 챔버 I(9)는 제2 샘플주입챔버(42)에 비하여 칩 본체(2)의 중심 위치로부터 차례로 멀어지는바; 여기서, 분리 챔버 I(9)의 양단은 미세 유로에 의해 제2 샘플주입챔버(42) 및 분리 챔버 II(12)와 각각 연결되며, 분리 챔버 I(9)와 분리 챔버 II(12) 사이의 연통된 미세 유로는 비교적 좁은바, 이는 혈장이 성층화된 후 반응 챔버에 유입 시, 혈장이 반응 챔버에 유입되고, 혈액 세포가 반응 챔버에 유입되지 않도록 하여 검출 결과에 간섭을 일으키지 않도록 보장한다. 분리 챔버 II(12)는 타측의 미세 유로에 의해 샘플 오버플로우 챔버(11)와 연결되고, 샘플 오버플로우 챔버(11)는 포워드형 혈액형 식별 영역에 가까운 정량 분리 챔버의 일측에 위치하므로, 칩 본체(2)가 원심 구동에 의해 회전 시, 제2 샘플주입챔버(42) 내의 샘플은 원심작용에 의해 제2 샘플주입챔버(42)의 저면홀을 통과한 후, 제2 배면 유로(272)를 경유하여 분리 챔버 I(9)로 유동한다. 제2 배면 유로(272)의 입구는 정량 분리 챔버와 가까운 제2 샘플주입챔버(42)의 일측의 최하부에 위치하고, 제2 배면 유로(272)의 출구는 칩 본체(2)의 중심 위치로부터 멀어지는 분리 챔버 I(9)의 일측에 위치하며; 제2 배면 유로(272)에는 샘플이 유출되는 것을 방지하도록 실링 필름(20)이 구비된다. 분리 챔버 I(9)의 용량보다 많은 샘플은 분리 챔버 II(12) 및 샘플 오버플로우 챔버(11)로 순차적으로 유입되고, 정량 분리 챔버 내의 혈액 세포와 혈장은 성층화되며, 하부층 혈액 세포는 침적되고, 상부층 혈장은 검출에 사용된다.
반응 챔버는 칩 본체(2)의 외측 가장자리의 내측에 위치하고, 포워드형 반응 챔버 및 리버스형 반응 챔버를 포함하며, 반응 챔버의 용적 크기는 각각 20 ∼ 40μL인 바, 여기서 포워드형 반응 챔버는 등간격으로 균일하게 배치된 약간의 혈액형 항체 시약 반응 챔버(14), 하나의 포워드형 품질 관리 반응 챔버(16) 및 유로 말단에 위치한 하나의 오버플로우 홈(18)을 포함하고, 혈액형 항체 시약 반응 챔버(14) 및 포워드형 품질 관리 반응 챔버(16) 내에는 반응에 필요한 혈액형 항체 시약 및 품질 관리 혈액형 항체 시약이 각각 구비된다. 리버스형 반응 챔버는 등간격으로 균일하게 배치된 약간의 혈액형 적혈구 시약 반응 챔버(15), 하나의 리버스형 품질 관리 반응 챔버(17) 및 유로 말단에 위치한 하나의 오버플로우 홈(18)을 포함하고, 혈액형 적혈구 시약 반응 챔버(15) 및 리버스형 품질 관리 반응 챔버(17) 내에는 반응에 필요한 혈액형 적혈구 시약 및 품질 관리 혈액형 적혈구 시약이 각각 구비된다.
포워드형 혈액형 식별 영역에서, 정량 균일 혼합 챔버(8)는 순차적으로 제2 미세 유로(212), 제3 미세 유로(213)에 의해 포워드형 반응 챔버와 연결되고; 리버스형 혈액형 식별 영역에서, 정량 분리 챔버는 제4 미세 유로(214), 제5 미세 유로(215)에 의해 리버스형 반응 챔버와 연결된다. 제4 미세 유로(214)의 입구는 미세 유로의 리버스형 혈액형 식별 영역과 가까운, 분리 챔버 I(9)와 분리 챔버 II(12) 사이의 일측의 상면에 위치하고, 제4 미세 유로(214)의 유로 높이는 분리 챔버 I(9)와 분리 챔버 II(12) 사이의 미세 유로의 유로 높이의 1/5 - 1/2이며, 바람직하게는 1/5 - 1/3이고, 혈액 샘플이 정량 분리 챔버에서 성층화된 후, 혈장이 반응 챔버에 유입되고, 혈액 세포가 반응 챔버에 유입되지 않도록 하여 검출 결과에 영향을 주지 않도록 더욱 보장한다. 정량 균일 혼합 챔버(8) 내의 혈구 현탁액 및 정량 분리 챔버 내의 혈장은 각각 미세 유로를 통과하여 상응하는 반응 챔버로 유입되어, 검출을 위하여 상응하는 반응 챔버 내의 반응 시약과 반응하며, 여분의 혈구 현탁액 및 혈장은 상응하는 오버플로우 홈(18)에 유입된다. 하나의 칩은 포워드형 및 리버스형 두 가지 상이한 분리 반응 시스템의 혈액형 검출을 동시에 완료할 수 있으며, 양자의 식별 결과는 서로 검증할 수 있어, 혈액형 식별 결과가 더 정확하다. 포워드형 및 리버스형 혈액형 검출 결과가 일치하지 않을 시, 혈액형 식별의 오류를 쉽게 발견하고 수정할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 정량 균일 혼합 챔버(8), 포워드형 반응 챔버 및 리버스형 반응 챔버는 미세 유로에 의해 각각 제1 환기 구멍(191) 및 제2 환기 구멍(192)과 연통된다. 환기 구멍은 칩 하부층에 위치한 칩 본체(2)를 관통하며, 환기 구멍은 칩 내부의 액체가 더욱 원활하게 유동하도록 설치된다.
샘플 오버플로우 챔버(11)는 하나의 미세 유로에 의해 제1 환기 구멍(191)과 연통되고, 제1 환기 구멍(191)은 포워드형 혈액형 식별 영역과 리버스형 혈액형 식별 영역의 환기 구멍의 역할을 동시에 할 수 있으며, 칩 구조는 칩 내의 샘플의 유동을 더욱 원활하게 하기 위해 단순화되었다.
제1 샘플주입챔버(41)와 정량 균일 혼합 챔버(8) 사이의 미세 유로, 정량 균일 혼합 챔버(8)와 포워드형 반응 챔버 사이의 미세 유로, 및 정량 분리 챔버와 리버스형 반응 챔버 사이의 미세 유로 내에는 고체 상변화 물질, 바람직하게는, 단일 조성분의 알칸계 고체 상변화 물질이 미리 충진되어 있을 수 있다. 고체 상변화 물질의 충진은 칩을 사용하지 않을 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 샘플주입챔버(41)와 정량 균일 혼합 챔버(8) 사이의 미세 유로, 정량 균일 혼합 챔버(8)와 포워드형 반응 챔버 사이의 미세 유로, 및 정량 분리 챔버와 리버스형 반응 챔버 사이의 미세 유로는 항상 폐쇄된 상태이며, 칩 본체(2) 내의 액체 시약을 봉입하고 보호하는 역할을 한다. 반응 과정에서, 기기가 측정한 실내 온도를 적절한 온도 범위에 도달하도록 조정하여, 미세 유로 내에 미리 충진된 상변화 물질은 기기가 측정한 실내 온도의 변화에 따라 상변화가 발생하는바, 구체적으로 고체 상태에서 액체 상태로 변화하여, 칩 내의 액체 시약의 유동을 구현할 수 있다. 반응 과정에서 액체 상태로 변화한 상변화 물질은 챔버로 유입되고, 액체 상태의 시약 또는 샘플이 유입 시, 상변화 물질은 비중이 작기 때문에, 미세 유로로 되돌아가며, 하부 액체와 성층화되어, 특히 반응 챔버에 대해 오일실 역할을 함으로써, 반응 챔버 내 반응 액체가 휘발되어 기포를 형성하여 검출 결과의 정확성에 영향을 미치는 것을 방지한다. 또한, 상변화 물질의 오일실 효과로 인하여, 검출 후 칩 내의 반응 폐액(廢液)이 누출되지 않아, 생물학적 안전의 위험을 효과적으로 저감한다. 더욱 중요한 것은, 상변화 물질을 이용하여 봉입하면, 리버스형 반응 챔버 내의 혈구 시약의 상태를 잘 유지하여, 혈액형 적혈구 시약이 동결 건조 또는 건조될 때 혈구가 쉽게 파손되는 문제를 해결한다.
본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩은 상변화 물질 주입구를 더 포함하고, 이는 각각 정량 균일 혼합 챔버(8), 포워드형 반응 챔버 및 리버스형 반응 챔버와 미세 유로에 의해 연결된 제1 상변화 물질 주입구(13), 제2 상변화 물질 주입구 및 제3 상변화 물질 주입구이다. 바람직하게는, 상변화 물질 주입구는 환기 구멍일 수 있으며, 전술한 제1 환기 구멍(191), 제2 환기 구멍(192)은 제2 상변화 물질 주입구 및 제3 상변화 물질 주입구로도 사용될 수 있고; 칩을 생산 시, 상부층 실링 필름이 칩 본체(2)에 밀봉된 후, 칩 본체(2)의 배면에서 제1 상변화 물질 주입구(13), 제2 상변화 물질 주입구 및 제3 상변화 물질 주입구에 의해 단일 조성분의 알칸계 액체 상변화 물질을 주입하고, 모세관힘의 작용으로 인해 상변화 물질은 밀봉된 유로로 유입되어, 제1 샘플주입챔버(41)와 정량 균일 혼합 챔버(8) 사이의 미세 유로, 정량 균일 혼합 챔버(8)와 포워드형 반응 챔버 사이의 제3 미세 유로(213) 및 정량 분리 챔버와 리버스형 반응 챔버 사이의 제5 미세 유로(215) 내에 단일 조성분의 알칸계 고체 상변화 물질이 미리 충진되게 한다.
본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩은 리버스형 혈액형 식별 영역에서 정량 분리 챔버와 샘플 오버플로우 챔버(11) 사이의 미세 유로 상에 위치한 혈구 용적 검출 튜브홈(10)을 더 포함할 수 있고, 이는 직경방향의 직선 튜브 홈이며, 튜브 홈표면의 식별 눈금은 10의 등간격으로 세그먼트화되고, 각 세그먼트는 다시 세분화되며, 구체적으로, 오버 플로우된 혈액의 표준 원심력에서의 작용을 이용하여 혈구 용적을 직접적으로 검출할 수 있고, 수동적으로 용적 백분율을 판독하여, 혈액 매칭 및 공급에 중요한 근거를 제공한다(혈구 용적의 정상적인 기준 범위: 여: 37％ ∼ 48％; 남: 40％ ∼ 50％).
본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩은 각 반응 챔버 사이에 위치한 간섭 방지 요홈(5)을 더 포함하고, 간섭 방지 요홈(5)은 현미경 카메라로 검출 시 인접한 두 반응 챔버의 광간섭에 의하여 검출 결과의 정확성에 영향을 미치는 것을 방지하기 위한 것이다. 간섭 방지 요홈(5)의 내부에는 로케이팅 구조(6)가 더 구비되고, 로케이팅 구조(6)는 간섭 방지 요홈 내부의 삼각형 기둥 구조이며, 부설 검출 기기에서 검출 시 검출 위치를 결정하는 역할을 한다.
바람직하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩은 칩 상부층(1)의 상면을 덮는 불투명 필름(3)을 더 포함하고, 불투명 필름(3) 상에는 관찰창의 역할을 하는 다수의 관통홀이 구비되며, 각 관통홀은 불투명 필름(3)의 중앙에 비하여 가까운 곳에서 먼 곳의 순으로 샘플주입챔버 창(23), 혈구 용적 검출 튜브홈 창(24) 및 반응 챔버 창(25)을 배치하고, 여기서, 샘플주입챔버 창(23)은 칩 상부층(1)의 상부층 제1 샘플주입챔버 관통홀(221) 및 상부층 제2 샘플주입챔버 관통홀(222)과 대응되며, 혈구 용적 검출 튜브홈 창(24)은 칩 본체(2)의 혈구 용적 검출 튜브홈(10)과 대응되고, 반응 챔버 창(25)은 칩 본체(2)의 각 반응 챔버와 일일이 대응된다. 검출 시 작업자는 불투명 필름(3) 상에 샘플 번호 및 관련 정보를 기록할 수 있어 별도로 라벨을 점착할 필요가 없으므로 편리하고 실용적이다.
본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩은, 리버스형 혈액형 식별 영역의 제2 샘플주입챔버(42)에 희석액을 미리 구비할 수도 있고, 혈액 샘플을 투입한 후, 희석하여 후속의 검출 단계에 유입된다.
본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩은, 칩을 생산 시, 상변화 물질은 다음과 같은 방법으로도 투입될 수 있다: 칩 상부층(1)의 투명 실링 필름이 칩 본체(2)에 밀봉되기 전, 실링 필름(20)이 칩 본체(2)에 밀봉된 후, 리버스형 혈액형 식별 영역: 제2 배면 유로(272)의 출구에 의해 단일 조성분의 알칸계 액체 상변화 물질을 주입하고, 제2 배면 유로(272)를 따라 희석액을 제2 샘플주입챔버(42)에 밀봉하며; 칩반응 챔버: 혈액형 항체 시약 반응 챔버(14), 혈액형 적혈구 시약 반응 챔버(15), 포워드형 품질 관리 반응 챔버(16), 리버스형 품질 관리 반응 챔버(17)는, 칩 상부층(1)의 투명 실링 필름이 칩 본체(2)에 밀봉되기 전, 반응 챔버에 반응 시약을 투입한 후, 단일 조성분의 알칸계 액체 상변화 물질을 직접 투입하며, 온도 변화에 따라 상변화 물질을 액체 상태에서 고체 상태로 변화시키고, 반응 챔버의 미세 유로에 유입시킨 후 밀봉하며; 포워드형 혈액형 식별 영역: 제1 미세 유로(211)의 수직 액체 유입 채널에 의해 단일 조성분의 알칸계 액체 상변화 물질을 주입하고, 제1 배면 유로(271)에 따라 희석액을 제1 샘플주입챔버(41)에 밀봉시킨다.
본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩을 사용하는 경우, 구체적인 과정은 다음과 같다: 전혈 샘플은 상부층 제1 샘플 주입구(221) 및 상부층 제2 샘플주입챔버 관통홀(222)을 통과하여 제1 샘플주입챔버(41) 및 제2 샘플주입챔버(42)에 각각 유입되며, 본 발명에 따른 칩을 부설 검출 기기에 배치시켜, 검출 수요에 따라, 기기는 설정된 프로그램에 따라 작동한다. 포워드형 혈액형 식별 영역: 제1 샘플주입챔버(41)와 정량 균일 혼합 챔버(8) 사이의 미세 유로 내부에 미리 충진된 상변화 물질은 기기가 측정한 실내 온도의 변화에 따라 고체 상태에서 액체 상태로 변화하며, 원심력의 작용하에, 제1 샘플주입챔버(41)에서 혼합된 샘플과 액체 희석액이 유출되고, 미세 유로를 통과하여 정량 균일 혼합 챔버(8)에 유입되며; 검출을 위한 샘플과 희석액의 혼합액은 유동 과정 및 정량 균일 혼합 챔버(8) 내에서 충분히 혼합되어 혈구 현탁액을 형성하고; 제3 미세 유로(213) 내에 미리 충진된 상변화 물질도 기기가 측정한 실내 온도의 변화에 따라 고체 상태에서 액체 상태로 변화하며; 원심력의 작용하에, 정량 균일 혼합 챔버(8) 내의 혈구 현탁액은 차례로 제2 미세 유로(212) 및 제3 미세 유로(213)를 통과하여 포워드형 반응 챔버에 유입되고, 혈액형 항체 시약 반응 챔버(14) 내의 항A 항체 시약, 항B 항체 시약, 항D 항체 시약 및 포워드형 품질 관리 반응 챔버(16) 내의 항A, 항B, 항D를 함유하지 않는 품질 관리 항체 시약과 혼합되고 충분히 반응하며, 여분의 혈구 현탁액은 오버플로우 홈(18)으로 유입된다.
리버스형 혈액형 식별 영역: 포워드형 혈액형 식별 영역의 샘플이 반응 챔버에 유입되어 반응하는 과정에서, 원심력의 작용하에, 제2 샘플주입챔버(42) 내의 샘플은 미세 유로를 통과하여 분리 챔버 I(9), 분리 챔버 II(12), 혈구 용적 검출 튜브홈(10)으로 유입되고, 여분의 샘플은 샘플 오버플로우 챔버(11)에 유입된다. 다음으로, 고속 원심 작용하에, 분리 챔버 I(9) 및 분리 챔버 II(12) 내의 혈액 세포와 혈장은 성층화되어, 혈액 세포는 하부층으로 침적되고 상부층은 혈장이고; 제5 미세 유로(215) 내에 미리 충진된 상변화 물질은 기기가 측정한 실내 온도의 변화에 따라 고체 상태로부터 액체 상태로 변화하며; 원심력의 작용하에, 정량 분리 챔버 내의 상부층 혈장은 차례로 제4 미세 유로(214) 및 제5 미세 유로(215)를 통과하여 리버스형 반응 챔버에 유입되고, 혈액형 적혈구 시약 반응 챔버(15) 내의 A형 적혈구 시약, B형 적혈구 시약 및 리버스형 품질 관리 반응 챔버(17) 내의 A, B 혈액형 적혈구를 함유하지 않는 품질 관리 적혈구 시약(일반적으로, O형 적혈구 시약)과 혼합되고 충분히 반응하며, 여분의 혈장은 오버플로우 홈(18) 내로 유입된다.
포워드형 혈액형 식별 영역 및 리버스형 혈액형 식별 영역에서의 반응이 완료된 후, 현미경 카메라로 촬영하여, 혈액형 식별 결과를 자동적으로 분석하고 표시할 수 있으며, 수동적 이미지와 대조하여 판단 결과를 검토할 수도 있고, 데이터를 자동적으로 회사 플랫폼에 전송하여 플랫폼의 전문가에 의해 판단 결과를 검토할 수도 있다. 혈액형 식별 결과는 하기의 표 1과 같다:
Figure pct00001
본 발명에 따른 다른 실시형태에서, 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, ABO식 혈액형 및 Rh식 혈액형 시스템의 포워드형 복합 검출 칩에 있어서, 정량 균일 혼합 챔버(8)는 다른 미세 유로에 의해 제3 환기 구멍(193)과 연결되고, 환기 구멍은 칩 내의 액체가 더욱 원활하게 유동하도록 설치된다. 해당 칩은 신생아의 혈액형 식별에 특히 적용되는바, 이는 신생아 자체의 혈액형 항원 부위가 적고 항체 역가가 낮기 때문이며, 일반적으로, 3개월 이내에는 기본적으로 혈액형 항체가 없으며, 신생아의 혈청에서 검출될 수 있는 항체는 통상적으로 모체의 IgG형 혈액형 항체이고, 신생아의 리버스형 혈액형 식별에서 위양성의 결과를 초래할 수 있다. 때문에, 신생아의 경우 리버스형을 이용하여 혈청 중의 항체를 검출하는 것은 의미가 없으며, 일반적으로 포워드형 혈액형 식별만 수행한다.
구체적인 과정은 다음과 같다: 전혈 샘플은 상부층 제1 샘플주입챔버 관통홀(221)을 통과하여 제1 샘플주입챔버(41)에 유입되고, 본 발명에 따른 칩을 검출 기기에 배치시켜, 검출 수요에 따라, 기기는 설정된 프로그램에 따라 작동하며; 제1 샘플주입챔버(41)와 정량 균일 혼합 챔버(8) 사이의 미세 유로 내부에 미리 충진된 상변화 물질은 기기가 측정한 실내 온도의 변화에 따라 고체 상태에서 액체 상태로 변화하고, 원심력의 작용하에, 제1 샘플주입챔버(41)에서 혼합된 샘플 및 액체 희석액은 유출되며, 미세 유로를 통과하여 정량 균일 혼합 챔버(8)에 유입되고; 샘플과 희석액은 유동 과정 및 정량 균일 혼합 챔버(8) 내에서 충분히 혼합되어 혈구 현탁액을 형성하며; 제3 미세 유로(213) 내에 미리 충진된 상변화 물질도 기기가 측정한 실내 온도의 변화에 따라 고체 상태에서 액체 상태로 변화하고; 원심력의 작용하에, 정량 균일 혼합 챔버(8) 내의 혈구 현탁액은 차례로 제2 미세 유로(212) 및 제3 미세 유로(213)를 통과하여 포워드형 반응 챔버에 유입되며, 혈액형 항체 시약 반응 챔버(14) 내의 항A 항체 시약, 항B 항체 시약, 항D 항체 시약, 항C 항체 시약, 항c 항체 시약, 항E 항체 시약, 항e 항체 시약 및 포워드형 품질 관리 반응 챔버(16) 내의 상기 혈액형 항체를 함유하지 않는 품질 관리 혈액형 항체 시약과 혼합되고 충분히 반응하며, 여분의 혈구 현탁액은 오버플로우 홈(18)에 유입된다. 현미경 카메라로 촬영하여, 혈액형 식별 결과를 자동적으로 분석하고 표시할 수 있으며, 수동적 이미지와 대조하여 판단 결과를 검토할 수도 있고, 데이터를 자동적으로 회사 플랫폼에 전송하여 플랫폼의 전문가에 의해 판단 결과를 검토할 수도 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시 형태에서, 도 11 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 칩 본체(2)에 두 그룹의 ABO 포워드형 혈액형 식별 영역, 즉 이중 ABO 포워드형 혈액형 검출 칩을 동시에 설치할 수 있는바, 2개의 상이한 샘플을 동시에 검출할 수 있고; 3개의 칩 본체(2)는 또한 하나의 원형 검출 칩으로 조립될 수 있으며, 6개의 상이한 샘플을 동시에 검출하여, 검출 샘플의 처리량을 증가시킬 수 있다.
구체적인 과정은 다음과 같다: 전혈 샘플은 상부층 제1 샘플주입챔버 관통홀(221)을 통과하여 제1 샘플주입챔버(41)로 유입되고, 본 발명에 따른 칩을 검출 기기에 배치시켜, 검출 수요에 따라, 기기는 설정된 프로그램에 따라 작동하며; 제1 샘플주입챔버(41)와 정량 균일 혼합 챔버(8) 사이의 미세 유로 내부에 미리 충진된 상변화 물질은 기기가 측정한 실내 온도의 변화에 따라 고체 상태에서 액체 상태로 변화하고, 원심력의 작용하에, 제1 샘플주입챔버(41)에서 혼합된 샘플 및 액체 희석액은 유출되며, 미세 유로를 통과하여 정량 균일 혼합 챔버(8)에 유입되고; 샘플과 희석액은 유동 과정 및 정량 균일 혼합 챔버(8) 내에서 충분히 혼합되어 혈구 현탁액을 형성하며; 제3 미세 유로(213) 내에 미리 충진된 상변화 물질도 기기가 측정한 실내 온도의 변화에 따라 고체 상태에서 액체 상태로 변화하고; 원심력의 작용하에서, 정량 균일 혼합 챔버(8) 내의 혈구 현탁액은 차례로 제2 미세 유로(212) 및 제3 미세 유로(213)를 통과하여 포워드형 반응 챔버에 유입되며, 혈액형 항체 시약 반응 챔버(14) 내의 항A 항체 시약, 항B 항체 시약, 항D 항체 시약 및 포워드형 품질 관리 반응 챔버(16) 내의 항A, 항B, 항D를 함유하지 않는 품질 관리 혈액형 항체 시약과 혼합되고 충분히 반응하며, 여분의 혈구 현탁액은 오버플로우 홈(18)에 유입된다. 현미경 카메라로 촬영하여, 혈액형 식별 결과를 자동적으로 분석하고 표시할 수 있으며, 수동적 이미지와 대조하여 판단 결과를 검토할 수도 있으며, 데이터를 자동적으로 회사 플랫폼에 전송하여 플랫폼의 전문가에 의해 판단 결과를 검토할 수도 있다.
본 발명에 따른 미세유체 혈액형 검출 칩의 포워드형 혈액형 식별 영역에서의 제1 샘플주입챔버(41)의 용적은 100 ∼ 200μL이고, 샘플 주입량은 5 ∼ 20μL이며, 혈액 채취량이 적어, 혈액 채취가 어려운 분, 특히 신생아의 적용 가능성 문제를 잘 해결할 수 있다.
상기의 설명은 본 발명에 따른 바람직한 실시예일 뿐이며, 본 발명을 한정하지 않는다. 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 원리 및 요지를 이탈하지 않으면서 이러한 실시예에 대하여 다양한 변경, 수정, 대체 및 변형을 실시할 수 있다. 본 발명에 따른 범위는 특허청구범위 및 이의 균등물에 의해 정의된다.
1. 칩 상부층(chip upper layer); 2. 칩 본체; 3. 불투명 필름; 41. 제1 샘플주입챔버; 42. 제2 샘플주입챔버; 5. 간섭 방지 요홈; 6. 로케이팅 구조; 8. 정량 균일 혼합 챔버; 9. 분리 챔버 I; 10. 혈구 용적 검출 튜브홈; 11. 샘플 오버플로우 챔버; 12. 분리 챔버 II; 13. 제1 상변화 물질 주입구; 14. 혈액형 항체 시약 반응 챔버; 15. 혈액형 적혈구 시약 반응 챔버; 16. 포워드형 품질 관리 반응 챔버; 17. 리버스형 품질 관리 반응 챔버; 18. 오버플로우 홈; 191. 제1 환기 구멍; 192. 제2 환기 구멍; 193. 제3 환기 구멍; 20. 실링 필름; 211. 제1 미세 유로; 212. 제2 미세 유로; 213. 제3 미세 유로; 214. 제4 미세 유로; 215. 제5 미세 유로; 221. 상부층 제1 샘플주입챔버 관통홀; 222. 상부층 제2 샘플주입챔버 관통홀; 23. 샘플주입챔버 창; 24. 혈구 용적 검출 튜브홈 창; 25. 반응 챔버 창; 271. 제1 배면 유로; 272. 제2 배면 유로

Claims (15)

  1. 미세유체 혈액형 검출 칩에 있어서,
    상기 칩은 칩 본체를 포함하고,
    칩 본체는,
    제1 샘플주입챔버, 정량 균일 혼합 챔버 및 포워드형 반응 챔버가 설치된 하나의 포워드형 혈액형 식별 영역;
    제2 샘플주입챔버, 정량 분리 챔버 및 리버스형 반응 챔버가 설치된 하나의 리버스형 혈액형 식별 영역; 및
    상기 포워드형 반응 챔버, 상기 리버스형 반응 챔버와 각각 연통되는 환기 구멍; 을 포함하며,
    상기 제1 샘플주입챔버 및 제2 샘플주입챔버는 검출을 위한 샘플샘플이 주입되도록 제공될 수 있고, 각각 미세 유로에 의해 상기 정량 균일 혼합 챔버 및 상기 정량 분리 챔버와 연결되며, 반응 샘플은 상기 제1 샘플주입챔버 및 상기 제2 샘플주입챔버에서 상기 정량 균일 혼합 챔버 및 상기 정량 분리 챔버로 각각 유입되고;
    상기 제1 샘플주입챔버 내에는 희석액이 미리 구비되어 있으며, 희석액은 상기 제1 샘플주입챔버에서 상기 정량 균일 혼합 챔버로 유입되고;
    상기 제1 샘플주입챔버의 반응 샘플과 희석액은 상기 정량 균일 혼합 챔버 내에서 균일하게 혼합된 후, 혈구 샘플은 미세 유로를 통과하여 상기 포워드형 반응 챔버로 유입되어 상기 포워드형 반응 챔버 내의 반응 시약과 반응하여 검출되며;
    상기 정량 분리 챔버에서 분리된 혈장 샘플은 미세 유로를 통과하여 상기 리버스형 반응 챔버로 유입되어 리버스형 반응 챔버 내의 반응 시약과 반응하하여 검출되는 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포워드형 반응 챔버는 약간의 혈액형 항체 시약 반응 챔버, 하나의 포워드형 품질 관리 반응 챔버 및 하나의 오버플로우 홈을 포함하고;
    상기 리버스형 반응 챔버는 약간의 혈액형 적혈구 시약 반응 챔버, 하나의 리버스형 품질 관리 반응 챔버 및 하나의 오버플로우 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 약간의 혈액형 항체 시약 반응 챔버와 상기 약간의 혈액형 적혈구 시약 반응 챔버는 각각 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 샘플주입챔버 내에는 희석액이 미리 구비되어 있고, 희석액은 상기 제2 샘플주입챔버에서 상기 정량 분리 챔버로 유입되는 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 리버스형 혈액형 식별 영역은 샘플 오버플로우 챔버를 더 포함하며, 상기 샘플 오버플로우 챔버는 상기 정량 분리 챔버와 연결되고, 상기 정량 분리 챔버보다 많은 반응 샘플은 상기 샘플 오버플로우 챔버에 유입되는 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 정량 분리 챔버는 분리 챔버 I 및 분리 챔버 II를 포함하고, 상기 샘플 오버플로우 챔버 및 상기 분리 챔버 I는 각각 상이한 미세 유로에 의해 상기 분리 챔버 II와 연결되며, 상기 분리 챔버 I보다 많은 반응 샘플은 상기 분리 챔버 II 및 상기 샘플 오버플로우 챔버에 차례로 유입되는 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 샘플 오버플로우 챔버는 상기 포워드형 반응 챔버와 연통된 환기 구멍과 연결되는 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 샘플주입챔버와 상기 정량 균일 혼합 챔버 사이의 미세 유로, 상기 정량 균일 혼합 챔버와 상기 포워드형 반응 챔버 사이의 미세 유로, 및 상기 정량 분리 챔버와 상기 리버스형 반응 챔버 사이의 미세 유로 내에는 고체 상변화 물질이 미리 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상변화 물질은 단일 조성분의 알칸계 고체 상변화 물질인 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 칩은 상변화 물질 주입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 상변화 물질 주입구는 환기 구멍인 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 칩은 혈구 용적 검출 튜브홈을 더 포함하고, 상기 혈구 용적 검출 튜브홈은 상기 정량 분리 챔버와 연결되며, 상기 정량 분리 챔버의 상기 포워드형 혈액형 식별 영역과 가까운 일측에 위치하는 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 포워드형 반응 챔버와 상기 리버스형 반응 챔버의 용적은 각각 20 ∼ 40μL인 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 샘플주입챔버의 용적은 100 ∼ 200μL인 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 샘플주입챔버의 용적은 250 ∼ 350μL인 것을 특징으로 하는 미세유체 혈액형 검출 칩.
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