WO2013027896A1 - 마이크로 칩 - Google Patents

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WO2013027896A1
WO2013027896A1 PCT/KR2011/008832 KR2011008832W WO2013027896A1 WO 2013027896 A1 WO2013027896 A1 WO 2013027896A1 KR 2011008832 W KR2011008832 W KR 2011008832W WO 2013027896 A1 WO2013027896 A1 WO 2013027896A1
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WO
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channel
junction
plate
microchip
channel cover
Prior art date
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PCT/KR2011/008832
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English (en)
French (fr)
Inventor
임현창
정연철
조근창
Original Assignee
(주)로고스바이오시스템스
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Publication date
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Priority to EP11871161.3A priority patent/EP2746767B1/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • 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
    • B01L3/502715—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 interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/16—Microfluidic devices; Capillary tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/34—Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
    • C12M35/04—Mechanical means, e.g. sonic waves, stretching forces, pressure or shear stimuli
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/11—Automated chemical analysis

Definitions

  • the present invention relates to a microchip, and more particularly, to a microchip capable of providing a channel having a stable structure by allowing the channel cover portion forming the channel to be elastically in close contact with the channel formation region of the second plate.
  • microchips containing channel-type structures in the fields of biology, medicine, environmental engineering, and food engineering are widely used for the purpose of culturing cells, counting various particles including cells, and inducing or measuring fluid responses. Has been.
  • the hemocytometer a microchip commonly used for cell counting, is a device for defining a fixed volume, and a height jaw that defines the exact height of the lower plate and the upper plate is manufactured by glass processing, and covered thereon. The glass has been shown to maintain a precise height.
  • microfluidics As described above, the movement, reaction, mixing, and detection of fluids using microchannels are very commonly used in microfluidics.
  • a microchip in which two or more plates are precisely bonded to form a channel structure containing a fluid is provided. Producing is a prerequisite.
  • FIG. 18 is a perspective view illustrating a microchip according to the related art.
  • the conventional microchip 10 has a channel 13 between the upper plate 11 and the upper plate 11 formed such that the injection portion 14 and the discharge portion 15 maintain a distance from each other.
  • the bottom plate 12 is coupled to the bottom of the upper plate 11 to form a).
  • the sample when the sample is injected into the injection hole 14, the sample may be filled in the channel by capillary action.
  • the conventional microchip has a problem that the manufacturing process is complicated and difficult to require automated equipment for mass production, the manufacturing cost is increased due to the bonding process for bonding the upper plate and the lower plate.
  • the conventional microchip has the disadvantage that the solvent used for adhesion may react with the biomaterial in the channel to induce unwanted biological and chemical reactions.
  • the technical problem of the present invention is to provide a microchip capable of providing a channel having a stable structure by allowing the channel cover portion forming the channel to be elastically in close contact with the channel forming region of the second plate.
  • the first plate And a second plate coupled to the first plate to form a channel
  • the first plate comprises: a channel cover part; A first joint part spaced apart from the outer circumference of the channel cover part by a predetermined distance; And a tensile force generating connection part interconnecting the channel cover part and the first junction part such that the channel cover part elastically comes into close contact with the channel forming region of the second plate when the first plate and the second plate are coupled to each other. It is achieved by a microchip characterized in that.
  • the tensile force generating connecting portion may be a plurality of tensile force generating connecting portion provided spaced apart from each other between the channel cover portion and the first junction.
  • the tensile force generating connection portion may be provided with a thickness thinner than the channel cover portion and the first bonding portion.
  • the tensile force generating connection portion may be provided in an upper region of the vertical surface facing the channel cover portion and the first junction portion.
  • the tensile force generating connecting portion may have a plurality of straight lines curved or interconnected with the channel cover portion and the first junction portion so as to increase the connection distance relatively as compared with connecting the channel cover portion and the first junction portion at the shortest distance. Can be connected.
  • the second plate may include a second joining portion formed at an edge to be coupled to the first joining portion; A bottom portion recessed downward from the second bonding portion in an upper surface central region; A channel portion protruding from the bottom portion; And protruding to form a closed loop from the bottom portion at a predetermined distance from the channel portion, wherein the bottom edge region of the channel cover portion is in close contact with the channel portion to form a channel between the channel portion and the channel cover portion. It may include a support wall protruding to a large thickness.
  • the thickness of the support wall may be greater than the thickness of the second joining part so that the bottom surface of the channel cover part may be supported by the upper surface of the support wall when the first joining part and the second joining part are joined.
  • the support wall may be formed in any one shape selected from a polygon, a circle, and an oval.
  • a reservoir portion may be formed between the support wall and the channel portion to primarily receive the solution.
  • the first junction part and the second junction part may be coupled by a coupling means.
  • the coupling means may include at least one hook projecting from a bottom surface of the first joining portion to be spaced apart from each other along a circumference of the first joining portion; And at least one hook insertion groove formed in the second joint portion at a position corresponding to the hook so that the hook can be inserted.
  • the hook has a body portion provided to have a circular cross-sectional shape; And at least one deformation rib protruding from a surface along a circumference of the body portion so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the coupling means may include: at least one post protruding from a bottom surface of the first junction portion to be spaced apart from each other along a circumference of the first junction portion; And at least one post insertion hole formed in the second joint part at a position corresponding to the post so that the post can be inserted therethrough.
  • a locking step may be formed to have elasticity and protrude outward from the surface.
  • the first junction part and the second junction part may be coupled to each other by a coupling means, and then the coupling part or the channel part may be sealed by solvent bonding or ultrasonic bonding.
  • the channel cover portion formed on the first plate is elastically in close contact with the support wall of the second plate by the tension generating connection portion, the channel cover portion and the support wall can keep the airtight, and thus the solution contained in the channel leaks.
  • the phenomenon can be prevented and a microchip having a uniform channel height can be provided.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a microchip according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the first plate of the microchip of FIG. 1.
  • 3 to 8 are perspective views of a first plate according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of the microchip of FIG. 1.
  • 10 to 12 are perspective and partially enlarged cross-sectional views of the hook of the microchip of FIG.
  • 13 to 15 are cross-sectional views taken along line A-A, line B-B and line C-C of FIG.
  • FIG. 16 is a partially enlarged cross-sectional view of a post of the microchip of FIG. 1 in accordance with another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view of the microchip of FIG. 1 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view of a microchip according to the prior art.
  • microchip of the present invention will be described assuming that it is used as a microchip for counting particles or cells in a sample, but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • microchip refers to a structure composed of two or more substrates or plates, one of which has a channel or space defined by two adjacent substrates or plates, wherein the channel or space includes a test or Fluid or sample may be filled for analysis.
  • the "microchip" of the present invention can be used for various purposes for testing or analysis in various fields such as biotechnology, food, chemistry, and medicine.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a microchip according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a first plate of the microchip of FIG. 1
  • FIGS. 3 to 8 are first views according to another embodiment of the present invention.
  • 9 is a perspective view of the microchip of FIG. 1
  • FIG. 10 to FIG. 12 are perspective and partially enlarged cross-sectional views of the hook of the microchip of FIG. 1
  • FIGS. 13 to 15 are AA lines of FIG. 9. Sectional drawing along lines BB and CC.
  • the microchip 100 may include a first plate 200 having a channel cover part 240 having an injection hole 220 and an discharge hole 230, and a channel part. And a second plate 300 having a support portion 330 and a support wall 340 to be coupled to the first plate 200 to form a channel 400 between the channel portion 330 and the channel cover portion 240. do.
  • the first plate 200 and the second plate 300 are each made of a transparent synthetic resin material, but the scope of the present invention is limited by the materials of the first plate 200 and the second plate 300. It doesn't work.
  • the microchip 100 of the present invention may further include a third plate 400 coupled to the second plate 300 at a position opposite to the first plate 200 (see FIG. 17).
  • the bottom surface of the first plate 200 has the same structure as the upper surface is formed
  • the first plate 200 and the third plate 400 is the first plate 100 and the second plate 300
  • the coupling method of the first plate 200 and the third plate 400 is omitted in FIG. 17). Matters related to this will be made through the description of the present embodiment to be described later, so detailed description thereof will be omitted.
  • the first plate 200 maintains a distance between an injection hole 220 through which a sample (solution) is injected, and an discharge hole 230 through which air in the channel 400 is discharged when the sample is injected into the injection hole 220.
  • a channel cover part 240 provided to be formed at a predetermined distance from the outer circumference of the channel cover part 240.
  • the first plate 200 further includes a plurality of tensile force generating connecting portions 260 interconnecting the first junction portion 250 and the channel cover portion 240.
  • Tensile force generating connection 260 is a channel cover portion 240 is configured to generate a tensile force to pull the channel cover portion 240 in all directions so as to be in close contact with the support wall 340 of the second plate 300, the channel cover It is provided to have a thickness thinner than the portion 240 and the first junction 250.
  • the thickness of the tensile force generating connecting portion 260 to be thinner than the thickness of the channel cover portion 240 and the first bonding portion 250 generates sufficient tensile force when the first plate 200 and the second plate 300 are combined. To do so.
  • the tensile force generating connection portion 260 has a thickness equal to or greater than the thickness of the channel cover portion 240 and the first junction portion 250, sufficient tensile force when the first plate 200 and the second plate 300 are coupled to each other. This may cause a problem that can not be exerted to adjust the thickness of the tensile force generating connection 260.
  • the thickness of the tensile force generating connecting portion 260 may vary as necessary.
  • Each tensile force generating connection 260 is formed in the upper region of the vertical surfaces 240A and 250A facing the channel cover 240 and the first junction 250, as shown in FIG. 15.
  • connection portion 260 is formed in the lower regions of the vertical surfaces 240A and 250A, even if the first junction portion 250 and the second junction portion 310 are combined, sufficient deformation does not occur, so that no tensile force is generated. It can be generated insignificantly.
  • the tension generating connector 260 of the present embodiment is provided such that both sides are integrally formed in the upper regions of the vertical surfaces 240A and 250A, respectively.
  • the tensile force generating connection portion 260 is not made of a plurality, it may be made in a form that is formed only thinner than the thickness of the channel cover portion 240 and the first junction portion 250. Even in this case, both sides are integrally formed in the upper regions of the vertical surfaces 240A and 250A, respectively, so that a sufficient elastic force may act on the channel cover part 240 as described above.
  • the tensile force generating connection portion (260a. 260b, 260c, 260d, 260e, 260f) in accordance with another embodiment of the present invention channel cover portion 240 and the first junction 250 It may be provided as a plurality of straight lines that are curved or interconnected between the).
  • the curved line and the straight line mean a member having a constant volume whose cross section is curved or straight.
  • the tensile force generating connection portions 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, and 260f of various shapes shown in FIGS. 3 to 8 connect the channel cover 240 and the first junction 250 at the shortest distance as shown in FIG. 2.
  • Previously tensile force generating portion 260 has a relatively increased connection distance.
  • connection portions 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, and 260f having relatively increased connection distances are coupled to each other when the first junction 250 and the second junction 310 are coupled by the hook 270. It has the advantage of exhibiting a more elastic tensile force.
  • the channel cover part 240 and the first junction part are different from the tensile force generating connection parts 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, and 260f shown in FIG. 2. It may have the same thickness as 250.
  • one injection hole 220a and one discharge port 230a are respectively formed in the first plates 200a, 200b, 200c, 200d, 200e, and 200f, and accordingly, One channel (not shown) is also formed in the two plate 300.
  • the inlets 220a and the outlets 230a of the first plates 200a, 200b, 200c, 200d, 200e, and 200f may be formed in the same pair as the first plate 200 illustrated in FIG. 1. (Not shown), a pair of channels may be formed in the second plate.
  • inlet 220a and the outlet 230a are not limited in shape and number, but may be formed in various shapes, and may be configured as a plurality of pairs rather than a pair.
  • the second plate 300 is coupled to the first plate 200 to form a channel 400 therebetween.
  • a second junction 310 formed at an edge in a shape corresponding to the first junction 250, a bottom portion 320 recessed to a predetermined depth in a central region of the upper surface, and an upper portion from the bottom portion 320.
  • a support wall 340 protruding to have a figure shape closed from the bottom part 320 at a position spaced apart from the channel part 330 by a predetermined distance from the channel part 330.
  • the channel part 330 is configured to extend in the longitudinal direction so that both sides thereof correspond to the inlet 220 and the outlet 230, respectively.
  • the channel part 330 is formed to protrude from the recessed bottom part 320 of the second plate 300.
  • the microchip 100 includes the first plate 100 and the second plate 300 coupled thereto. Even so, the overall thickness may not be thicker than necessary.
  • the support wall 340 has a thickness greater than that of the channel portion 330 such that the bottom edge region of the channel cover portion 240 is in close contact with each other so that the channel 400 is formed between the channel portion 330 and the bottom surface of the channel cover portion 240.
  • the protrusion is formed.
  • the thickness of the support wall 340 may be such that the bottom surface of the channel cover 240 may be supported by the top surface of the support wall 340. 310 is formed larger than the thickness.
  • the support wall 340 is formed in a rectangular shape around the channel portion 330 formed long in the longitudinal direction, but the scope of the present invention is not limited by the shape of the support wall 340 Do not.
  • the support wall 340 may be formed in any one shape selected from polygonal, circular, and oval as long as adhesiveness and airtightness can be maintained between the channel cover part 240. have.
  • the second plate 300 is provided so that one side of the channel portion 330 is inclined toward the reservoir portion 350 and the reservoir portion 350 is first accommodated in the solution injected through the inlet 220 It further includes an inclined surface 360.
  • the reservoir portion 350 is formed in the second plate 300 between the support wall 340 and the channel portion 330 at a position corresponding to the injection hole 220 formed in the first plate 200 to receive the solution first.
  • the inclined surface 360 is a configuration in which one side of the channel portion 300 is inclined so that the solution contained in the reservoir portion 350 can easily move to the upper surface of the channel portion 330, that is, the channel 400. .
  • the solution injected into the inlet 220 is first accommodated in the reservoir 350 and then smoothly moves to the channel 400 by riding the inclined surface 360 by capillary force.
  • the microchip 100 further includes a coupling means for coupling the first plate 200 and the second plate 300 in a one-touch manner.
  • the coupling means is provided at the first junction 250 and the second junction 310, respectively, and a plurality of hooks 270 are formed at the bottom of the first junction 250.
  • hook insertion grooves 370 are formed at positions corresponding to the hooks 270, respectively.
  • the hook 270 is fitted into the hook insertion groove 370 so that the first plate 200 and the second plate 300 can be coupled in a one-touch fitting manner.
  • the hook 270 protrudes from the bottom of the first joining part 250, and has a body portion 270A and a body portion 270A provided to have a circular cross-sectional shape. At least one deformation rib 270B protruding from the surface along the perimeter of the.
  • the hook insertion groove 370 is recessed in the second junction 310.
  • the deformed rib 270B is deformed when the body portion 270A is fitted into the hook insertion groove 370, and is sandwiched between the body portion 270A and the hook insertion groove 370, so that the body portion 270A is hooked with the hook insertion groove ( 370) to securely fix the role.
  • the coupling means of this embodiment may be replaced by the post 280 of the embodiment described below, various forms that can combine the first plate 200 and the second plate 300 according to another embodiment of the present invention. May be changed to.
  • the first junction 250 and the second junction 310 are in close contact with each other.
  • 270 is inserted into the hook insertion groove 370.
  • first bonding portion 250 and the second bonding portion 310 are pressed from the outside so that the hook 270 of the first bonding portion 250 is fitted into the hook insertion groove 370 of the second bonding portion 310.
  • the deformed rib 270B protruding from the outer circumferential surface thereof is deformed and is elastically sandwiched therebetween so that the body portion 270A is It becomes an interference fit in the hook insertion groove 370. Accordingly, the first junction 250 and the second junction 310 are firmly, quickly and easily coupled.
  • the bottom edge of the channel cover part 240 is in close contact with the upper surface of the support wall 340.
  • the tensile force generating connecting portion 260 formed thinner than the channel cover portion 240 and the first bonding portion 250 is connected to the upper regions of the vertical surfaces 240A and 250A, respectively, so that the channel cover portion 240 and the first bonding portion 250 are formed.
  • the tension generating connector 260 generates an elastic force by pulling the channel cover part 240 in all directions, and at the same time, the elastic force so that the bottom of the channel cover part 240 is in close contact with the support wall 340. Let's go.
  • channel cover portion 240 may be in close contact with the support wall 340 elastically by each tension generating connector 260.
  • a channel 400 having a constant volume is formed between the channel cover part 240 and the channel part 330. That is, since the channel cover part 240 is in close contact with the support wall 340 while being stretched in all directions by the tensile force of the tension generating connector 260, there is no deformation of the channel cover part 240 and the contact surface with the support wall 340. Since the channel 400 is formed inside the volume is uniform.
  • the sample solution is injected through the injection hole 220.
  • the injected solution is temporarily accommodated in the reservoir 350 and then the inclined surface 360.
  • the capillary force moves along the channel 400 formed between the channel cover part 240 and the channel part 330.
  • the channel cover part 240 formed on the first plate 200 is elastically adhered to the support wall 340 of the second plate 300 by the tensile force generating connection part 260.
  • the cover portion 240 and the support wall 340 can maintain the airtightness, thereby preventing the leakage of the solution contained in the channel 400 and has the advantage that the height of the channel 400 is uniform.
  • FIG. 16 is a partially enlarged cross-sectional view of a post of the microchip of FIG. 1 in accordance with another embodiment of the present invention.
  • Each configuration of the microchip shown in FIG. 16 is substantially the same as each configuration of the microchip 100 of the above-described embodiment, but has a difference in the coupling means. Hereinafter, only the coupling means will be described in detail. .
  • Coupling means of the microchip (not shown) is a plurality of posts 280 and protruded so as to be spaced apart from each other along the circumference of the bottom of the first bonding portion 250, the post 280 is to be fitted through It includes a plurality of post insertion hole 380 is formed in the second bonding portion 310 of the position corresponding to the post 280.
  • the post 280 is provided to protrude along the bottom circumference of the first joining part 250 and is inserted into a post insertion hole 380 formed through the circumference of the second joining part 310, thereby providing the first plate 200 and the second.
  • the plates 300 are to be coupled to each other.
  • the outer circumferential surface of the post 280 may be further provided with a deformation rib 270B provided around the body portion 270A of the hook 270 described above to reinforce the coupling force.
  • the end of the hook 270 or the post 280 is provided with a locking jaw having elasticity may be caught after being inserted into the hook insertion groove 370 or the post insertion hole 380.
  • first bonding portion 250 and the second bonding portion 310 are mutually coupled by a coupling means provided as a hook 270 or a post 280, and then the bonding portion or the channel portion 330 by solvent bonding or ultrasonic bonding. ) May be sealed.

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Abstract

마이크로 칩이 개시된다. 본 발명의 마이크로 칩은, 제1 플레이트; 및 채널이 형성되도록 상기 제1 플레이트에 결합되는 제2 플레이트를 포함하되, 제1 플레이트는, 채널덮개부; 채널덮개부의 외측 둘레로부터 일정간격 이격되어 마련되는 제1 접합부; 및 제1 플레이트와 제2 플레이트가 결합되는 경우 채널덮개부가 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 채널덮개부와 제1 접합부를 상호 연결하는 인장력 발생 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 채널을 형성하는 채널덮개부가 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 함으로써 안정적인 구조의 채널을 제공할 수 있는 마이크로 칩을 제공할 수 있게 된다.

Description

마이크로 칩
본 발명은 마이크로 칩에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 채널을 형성하는 채널덮개부가 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 함으로써 안정적인 구조의 채널을 제공할 수 있는 마이크로 칩에 관한 것이다.
일반적으로 생물학, 의학, 환경공학, 식품공학 분야에서 채녈 형태의 구조물을 포함하고 있는 마이크로 칩은 세포의 배양, 세포를 포함한 다양한 입자의 계수, 유체의 반응을 일으키거나 측정하기 위한 목적으로 광범위하게 사용되어 왔다.
예를 들어, 세포의 배양에 채널 구조를 지닌 마이크로 칩이 사용되는 경우로는, Ibidi사(독일)의 채널 슬라이드(channel slide) 제품군이 있으며, 이는 두 개의 플레이트 사이에 마이크로 채널을 만들고 상부플레이트를 기체 투과성 플라스틱으로 제조하여 채널 내에 세포를 배양하는 목적을 달성할 수 있음을 보여주었다.
또한, 임상 연구실 및 생물학 연구실에서는 세포의 수를 측정하거나 농도를 측정하는 경우로는, 채널형태의 구조물이 활용되고 있으며, 이때 입자의 농도는 단위 부피당 입자 수로 표시되는바 정확한 입자의 수를 측정하거나 농도를 측정하기 위해서는 마이크로 칩 내의 부피가 일정하게 유지되어야만 한다. 더욱 구체적인 예로, 세포 계수를 목적으로 보편적으로 사용되는 마이크로 칩인 헤모사이토미터는 고정된 부피를 정의하기 위한 장치로 하판과 상판의 정확한 높이를 규정하는 높이턱을 유리가공을 통해 제조하고, 이 위에 커버글래스가 얹혀짐으로써 정밀한 높이를 유지시킴을 보여주었다.
이와 같이 마이크로 채널을 활용하여 유체를 이동, 반응, 믹싱(mixing), 검출하는 것은 마이크로 플루이딕스 분야에서는 매우 보편적으로 활용되는 기술이다. 즉, 마이크로 플루이딕스 분야에서는 채널 내에 다양한 형태의 구조물을 더함으로써 상기 목적을 달성하고자 하는데 어떠한 경우에 있어서라도 유체를 포함하고 있는 채널 구조물을 형성시키기 위하여 두 개 이상의 플레이트가 정밀하게 접합된 마이크로 칩을 제작하는 것은 선결 요건이라고 할 수 있다.
특히, 채널 내의 용액이 일정한 부피를 가지도록 요구되는 응용분야, 예를 들면 헤모사이토미터의 제조와 같은 분야에서는 채널의 높이가 원하는 목적에 맞도록 정밀하게 형성되도록 하는 일이 필수적 요건이라고 할 것이다.
이와 같은 마이크로 칩에 대하여, 이하에서는 도 18을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 도 18은 종래기술에 따른 마이크로 칩을 도시한 사시도이다.
도 18을 참조하면, 종래의 마이크로 칩(10)은 주입부(14)와 배출부(15)가 서로 거리를 유지하도록 형성된 상부 플레이트(11)와, 상부 플레이트(11)와의 사이에서 채널(13)이 형성되도록 상부 플레이트(11)의 저면에 결합되는 하부 플레이트(12)를 포함한다.
이러한 구성에 따라 종래의 마이크로 칩(10)은 주입구(14) 측으로 시료를 주입하면 모세관 현상에 의해 시료가 채널에 채워질 수 있게 된다.
하지만, 이러한 종래의 마이크로 칩은 채널을 형성하기 위해서 상부 플레이트와 하부 플레이트를 용제나 초음파 등으로 접착하거나, 필름 라미네이션을 이용하여 채널을 형성하고 상, 하부에 투명의 상부, 하부 플레이트를 접착시키기 때문에 제조공정이 복잡하고 까다로운 문제점이 있다.
또한, 종래의 마이크로 칩은 제조공정이 복잡하고 까다롭기 때문에 대량생산을 위해 자동화 설비가 필요하게 되며, 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 접착시키는 접착공정으로 인하여 제조 단가가 높아지게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 마이크로 칩은 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 접착시키는 작업시에 용제가 골고루 도포되지 않거나 면이 고르지 않을 경우 상부 플레이트 및 하부 플레이트가 완전하게 접착되지 않아 용액이 샐 수 있으며, 접착으로 인해 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 접착면에서 높이의 편차가 발생함에 따라 일정한 부피의 채널 제공이 곤란한 문제점이 있다.
또한, 종래의 마이크로 칩은 접착을 위해 사용되는 용제가 채널 내의 바이오 물질과 반응하여 원하지 않는 생물학적, 화학적 반응을 유도할 수 있다는 단점이 있다.
본 발명의 기술적 과제는, 채널을 형성하는 채널덮개부가 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 함으로써 안정적인 구조의 채널을 제공할 수 있는 마이크로 칩을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제는, 본 발명에 따라, 제1 플레이트; 및 채널이 형성되도록 상기 제1 플레이트에 결합되는 제2 플레이트를 포함하되, 상기 제1 플레이트는, 채널덮개부; 상기 채널덮개부의 외측 둘레로부터 일정간격 이격되어 마련되는 제1 접합부; 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트가 결합되는 경우 상기 채널덮개부가 상기 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 상기 채널덮개부와 상기 제1 접합부를 상호 연결하는 인장력 발생 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩에 의하여 달성된다.
상기 인장력 발생 연결부는, 상기 채널덮개부와 상기 제1 접합부 사이에서 상호 일정간격 이격되어 마련되는 다수의 인장력 발생 연결부일 수 있다.
상기 인장력 발생 연결부는, 상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부보다 얇은 두께로 마련될 수 있다.
상기 인장력 발생 연결부는, 상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부의 마주보는 수직면의 상부영역에 마련될 수 있다.
상기 인장력 발생 연결부는, 상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부를 최단거리로 연결하는 것에 비하여 상대적으로 연결거리를 증가시킬 수 있도록 상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부를 곡선 또는 상호 연결되는 다수의 직선으로 연결할 수 있다.
상기 제2 플레이트는, 상기 제1 접합부에 결합되도록 가장자리에 형성되는 제2 접합부; 상면 중앙 영역에서 상기 제2 접합부의 하측으로 함몰 형성되는 바닥부; 상기 바닥부로부터 돌출 형성되는 채널부; 및 상기 채널부와 일정간격 이격된 위치의 상기 바닥부로부터 폐루프를 이루도록 돌출 형성되되, 상기 채널덮개부의 저면 가장자리 영역이 밀착되어 상기 채널부와 채널덮개부 사이에 채널이 형성되도록 상기 채널부보다 큰 두께로 돌출되는 지지벽을 포함할 수 있다.
상기 제1 접합부 및 상기 제2 접합부의 결합시 상기 채널덮개부의 저면이 상기 지지벽의 상면에 의하여 지지될 수 있도록 상기 지지벽의 두께는 상기 제2 접합부의 두께보다 클 수 있다.
상기 지지벽은 다각형, 원형 및 타원형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.
상기 지지벽과 상기 채널부 사이에는 상기 용액이 일차적으로 수용되는 리저브부가 형성되어 있을 수 있다.
상기 제1 접합부와 제2 접합부는 결합수단에 의해 결합될 수 있다.
상기 결합수단은, 제1 접합부의 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되도록 제1 접합부의 저면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 후크; 및 상기 후크가 삽입될 수 있도록 상기 후크와 대응되는 위치의 상기 제2 접합부에 형성되는 적어도 하나의 후크삽입홈을 포함할 수 있다.
상기 후크는, 원형 단면형상을 갖도록 마련되는 몸체부; 및 상호 일정간격 이격되도록 상기 몸체부의 둘레를 따라 표면으로부터 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 변형리브를 포함할 수 있다.
상기 결합수단은, 상기 제1 접합부의 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되도록 제1 접합부의 저면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 포스트; 및 상기 포스트가 관통하여 끼워질 수 있도록 상기 포스트와 대응되는 위치의 상기 제2 접합부에 형성되는 적어도 하나의 포스트 삽입공을 포함할 수 있다.
상기 포스트의 일단부에는, 탄성을 가지며 표면으로부터 외측방향으로 돌출 형성되는 걸림턱이 형성될 수 있다.
상기 제1 접합부 및 상기 제2 접합부는, 결합수단에 의하여 상호 결합된 후 용제 접합 또는 초음파 접합에 의하여 결합부분 또는 상기 채널부가 밀폐될 수 있다.
본 발명에 의하면, 제1 플레이트에 형성된 채널덮개부가 인장력 발생 연결부에 의해 탄력적으로 제2 플레이트의 지지벽에 밀착되므로 채널덮개부와 지지벽이 기밀을 유지할 수 있고 이에 따라 채널에 수용되는 용액이 새는 현상을 방지할 수 있으며 채널 높이가 균일하게 되는 마이크로 칩을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 칩의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 마이크로 칩의 제1 플레이트의 사시도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 플레이트의 사시도이다.
도 9는 도 1의 마이크로 칩의 결합사시도이다.
도 10 내지 도 12는 도 1의 마이크로 칩의 후크의 사시도 및 부분확대 단면도이다.
도 13 내지 도 15는 도 9의 A-A선, B-B선 및 C-C선에 따른 단면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 마이크로 칩의 포스트의 부분확대 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 1의 마이크로 칩의 분해사시도이다.
도 18은 종래기술에 따른 마이크로 칩을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
또한, 이하에서 본 발명의 마이크로 칩은 시료 내의 입자 또는 셀을 계수하는 계수용 마이크로 칩으로 사용되는 경우를 가정하여 설명되나, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 “마이크로 칩”은 2개 이상의 기판 또는 플레이트로 구성되고, 이들 중 인접하는 2개의 기판 또는 플레이트에 의해 규정되는 채널 또는 공간을 갖는 구조물을 의미하며, 채널 또는 공간에는 시험 또는 분석을 위한 유체 또는 시료가 채워 질 수 있다.
따라서, 본 발명의 “마이크로 칩”은 생명공학, 식품, 화학, 및 의학 등 여러 분야에서 시험 또는 분석을 위한 다양한 용도로 사용될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 칩의 분해사시도이며, 도 2는 도 1의 마이크로 칩의 제1 플레이트의 사시도이고, 도 3 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 플레이트의 사시도이며, 도 9는 도 1의 마이크로 칩의 결합사시도이고, 도 10 내지 도 12는 도 1의 마이크로 칩의 후크의 사시도 및 부분확대 단면도이며, 도 13 내지 도 15는 도 9의 A-A선, B-B선 및 C-C선에 따른 단면도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 칩(100)은 주입구(220) 및 배출구(230)가 형성된 채널덮개부(240)를 구비하는 제1 플레이트(200)와, 채널부(330) 및 지지벽(340)을 구비하여 제1 플레이트(200)와 결합됨으로써 채널부(330)와 채널덮개부(240) 사이에서 채널(400)이 형성되는 제2 플레이트(300)를 포함한다.
본 실시예에 있어서 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)는 각각 투명한 합성수지 재질로 이루어지나 본 발명의 권리범위는 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)의 재질에 의하여 제한되지 않는다.
또한, 필요에 따라 본 발명의 마이크로 칩(100)은 제1 플레이트(200)에 대향되는 위치에서 제2 플레이트(300)에 결합되는 제3 플레이트(400)를 더 포함할 수도 있다(도 17 참조). 이 경우 제1 플레이트(200)의 하면에는 상면과 실질적으로 동일한 구조물들이 형성되어 있게 되며, 제1 플레이트(200) 및 제3 플레이트(400)는 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(300)의 결합방법과 실질적으로 동일한 방법에 따라 결합된다(다만 도면의 명확성을 기하기 위해 도 17에서는 제1 플레이트(200) 및 제3 플레이트(400)의 결합방법에 관한 모습을 생략하였다). 이에 관한 사항은 후술하는 본 실시예의 설명을 통해 충분히 이루어질 것이므로 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제1 플레이트(200)는 시료(용액)가 주입되는 주입구(220)와, 주입구(220)로 시료가 주입될 때 채널(400) 내부에 있는 공기가 배출되는 배출구(230)가 서로 거리를 유지하여 형성되도록 마련된 채널덮개부(240)와, 채널덮개부(240)의 외측 둘레로부터 일정 간격 이격되어 마련되는 제1 접합부(250)를 포함한다.
또한, 제1 플레이트(200)는 제1 접합부(250) 및 채널덮개부(240)를 상호 연결하는 다수의 인장력 발생 연결부(260)를 더 포함한다.
인장력 발생 연결부(260)는 채널덮개부(240)가 탄력적으로 제2 플레이트(300)의 지지벽(340)에 밀착되도록 채널덮개부(240)를 사방을 당기는 인장력을 발생시키는 구성으로, 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)보다 얇은 두께를 갖도록 마련된다.
이처럼 인장력 발생 연결부(260)의 두께가 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)의 두께보다 얇도록 하는 것은 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)의 결합시 충분한 인장력을 발생시키기 위함이다.
즉 인장력 발생 연결부(260)의 두께가 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)의 두께와 동일하거나 또는 그보다 크게 되면 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)의 결합시 충분한 인장력이 발휘될 수 없는 문제가 생길 수 있기 때문에 인장력 발생 연결부(260)의 두께를 조절하도록 한다.
물론 필요에 따라 인장력 발생 연결부(260)의 두께는 달라질 수 있다.
각각의 인장력 발생 연결부(260)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)의 마주보는 수직면(240A, 250A)의 상부영역에 형성된다.
이는 채널덮개부(240)가 지지벽(340)에 접촉된 상태에서 제1 접합부(250) 및 제2 접합부(310)가 결합수단인 후크(270)에 의해 결합될 때 각각의 인장력 발생 연결부(260)가 하측으로 변형되면서 인장력을 발생시켜 채널덮개부(240)가 탄력적으로 지지벽(340)에 밀착되도록 하기 위한 것이다.
만약, 인장력 발생 연결부(260)가 수직면(240A, 250A)의 하부영역에 형성될 경우에는 제1 접합부(250) 및 제2 접합부(310)가 결합되더라도 충분한 변형이 일어나지 않게 되므로 인장력이 발생되지 않거나 미미하게 발생될 수 있게 된다.
이러한 점을 고려하여 본 실시예의 인장력 발생 연결부(260)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 양측이 각각 수직면(240A, 250A)의 상부영역에 일체로 형성되도록 마련된다.
또한 도면에 도시되지 않았으나, 인장력 발생 연결부(260)는 다수 개로 이루어지지 않고 단순히 두께만 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)의 두께보다 얇게 형성되는 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우에도 그 양측은 각각 수직면(240A, 250A)의 상부영역에 일체로 형성되며, 이러한 구성에 의해서도 전술한 바와 같이 채널덮개부(240)에 충분한 탄성력이 작용할 수 있도록 한다.
한편, 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따라 인장력 발생 연결부(260a. 260b, 260c, 260d, 260e, 260f)는 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250) 사이에서 곡선 또는 상호 연결되는 다수의 직선으로 마련될 수도 있다.
여기서, 곡선 및 직선이란 횡단면이 곡선 또는 직선 형태를 가지는 일정한 체적을 갖는 부재를 의미한다.
도 3 내지 도 8에 도시된 다양한 형상의 인장력 발생 연결부(260a. 260b, 260c, 260d, 260e, 260f)는 도 2와 같이 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)를 최단거리로 연결하는 직선형태의 인장력 발생 연결부(260)에 비하여 상대적으로 증가된 연결거리를 갖는다.
이와 같이 상대적으로 증가된 연결거리를 갖는 인장력 발생 연결부(260a. 260b, 260c, 260d, 260e, 260f)는 후크(270)에 의해 제1 접합부(250) 및 제2 접합부(310)가 결합될 때 더욱 탄력적인 인장력이 발휘되는 장점을 가진다.
또한, 도 3 내지 도 8에 도시된 인장력 발생 연결부(260a. 260b, 260c, 260d, 260e, 260f)는 도 2에 도시된 인장력 발생 연결부(260)와 달리 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)와 동일한 두께를 가져도 무방하다.
한편, 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f)에는 주입구(220a) 및 배출구(230a)가 각각 하나씩 형성되며, 이에 따라 후술하는 제2 플레이트(300)에도 하나의 채널(미도시)이 형성된다.
하지만 이와 달리 제1 플레이트(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f)의 주입구(220a) 및 배출구(230a)는 도 1에 도시된 제1 플레이트(200)와 동일하게 한 쌍으로 형성될 수도 있으며(미도시), 이에 따라 제2 플레이트에도 한 쌍의 채널이 형성될 수도 있다.
뿐만 아니라, 주입구(220a) 및 배출구(230a)는 형상 및 개수에 있어서도 제한되지 않고, 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 한 쌍이 아닌 복수의 쌍으로 구성될 수 있다.
한편, 제2 플레이트(300)는, 도 1 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(200)에 결합되어 그 사이에 채널(400)을 형성시키기 위한 구성으로, 제1 접합부(250)에 결합되도록 제1 접합부(250)에 대응되는 형상으로 가장자리에 형성되는 제2 접합부(310)와, 상면 중앙 영역에서 일정한 깊이로 함몰 형성되는 바닥부(320)와, 바닥부(320)로부터 상부로 돌출 형성되는 채널부(330)와, 채널부(330)로부터 일정간격 이격된 위치의 바닥부(320)로부터 폐쇄된 도형 형상을 갖도록 돌출 형성되는 지지벽(340)을 포함한다.
채널부(330)는 그 양측이 각각 주입구(220)와 배출부(230)에 대응되도록 길이 방향으로 길게 형성되는 구성이다. 채널부(330)는 제2 플레이트(300)의 함몰된 바닥부(320)로부터 돌출되도록 형성되는바 본 실시예의 마이크로 칩(100)은 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(300)가 결합되더라도 전체 두께가 필요 이상으로 두꺼워지지 않을 수 있게 된다.
지지벽(340)은 채널덮개부(240)의 저면 가장자리 영역이 밀착되어 채널부(330) 및 채널덮개부(240) 저면 사이에 채널(400)이 형성되도록 채널부(330)보다 큰 두께로 돌출 형성되는 구성이다.
제1 접합부(240) 및 제2 접합부(310)의 결합시 채널덮개부(240)의 저면이 지지벽(340)의 상면에 의하여 지지될 수 있도록 지지벽(340)의 두께는 제2 접합부(310)의 두께보다 크게 형성된다.
또한, 본 실시예에 있어서 지지벽(340)은 길이방향으로 길게 형성된 채널부(330)를 감싸도록 그 둘레에 직사각형으로 형성되나 본 발명의 권리범위는 지지벽(340)의 형상에 의하여 제한되지 않는다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따라 지지벽(340)은 채널덮개부(240)와의 사이에서 밀착성 및 기밀성이 높게 유지될 수 있는 한 다각형, 원형, 타원형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성될 수도 있다.
한편, 제2 플레이트(300)는 주입구(220)를 통해 주입된 용액이 일차적으로 수용되는 리저브부(350)와, 리저브부(350)를 향해 채널부(330)의 일측면이 경사지도록 마련되는 경사면(360)을 더 포함한다.
리저브부(350)는 제1 플레이트(200)에 형성된 주입구(220)에 대응되는 위치의 지지벽(340)과 채널부(330) 사이의 제2 플레이트(300)에 형성되어 용액이 일차적으로 수용되는 구성이며, 경사면(360)은 리저브부(350)에 수용된 용액이 용이하게 채널부(330)의 상면, 즉 채널(400)로 이동할 수 있도록 채널부(300)의 일측면을 경사지게 마련한 구성이다.
이러한 구성에 따라 주입구(220)에 주입된 용액은 일차적으로 리저브부(350)에 수용된 뒤 모세관력에 의해 경사면(360)을 타고 채널(400) 측으로 원활하게 이동할 수 있게 된다.
한편, 마이크로 칩(100)은 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)를 원터치 방식으로 결합시키기 위한 결합수단을 더 포함한다.
결합수단은, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 접합부(250)와 제2 접합부(310)에 각각 마련되는데, 제1 접합부(250) 저면에는 다수의 후크(270)가 형성되고, 제2 접합부(310)에는 후크(270)에 대응되는 위치에 후크삽입홈(370)이 각각 형성된다.
이러한 구성에 따라 후크(270)가 후크삽입홈(370)에 끼워짐으로써 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)가 원터치 끼움 방식으로 결합될 수 있게 된다.
한편 후크(270)는, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 접합부(250)의 저면으로부터 돌출 형성되며, 원형 단면형상을 갖도록 마련되는 몸체부(270A)와, 몸체부(270A)의 둘레를 따라 표면으로부터 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 변형리브(270B)를 포함한다.
그리고, 후크삽입홈(370)은 제2 접합부(310)에 함몰형성된다.
변형리브(270B)는 몸체부(270A)가 후크삽입홈(370)에 끼워질 때 변형되면서 몸체부(270A)와 후크삽입홈(370) 사이에 끼게 되어 몸체부(270A)를 후크삽입홈(370)에 견고하게 고정하도록 하는 역할을 담당한다.
물론 본 실시예의 결합수단은 후술하는 실시예의 포스트(280)으로 대체될 수도 있으며, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)를 결합할 수 있는 다양한 형식으로 변경될 수도 있다.
이하에서는 본 실시예의 마이크로 칩(100)의 사용방법을 간략하게 설명하기로 한다.
먼저, 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)를 결합하여 하나의 마이크로 칩(100)을 구성하기 위해서는 제1 접합부(250)와 제2 접합부(310)를 밀착시키되 결합수단으로서 마련된 후크(270)를 후크삽입홈(370)에 끼우게 된다.
즉, 제1 접합부(250)의 후크(270)가 제2 접합부(310)의 후크삽입홈(370)에 끼워지도록 제1 접합부(250)와 제2 접합부(310)를 외측으로부터 가압한다.
이 과정에서 후크(270)의 몸체부(270A)가 후크삽입홈(370)으로 끼워질 때 그 외주면에 돌출 형성된 변형리브(270B)가 변형되면서 그 사이에 탄력적으로 끼게 되어 몸체부(270A)가 후크삽입홈(370)에 억지끼움이 되게 된다. 이에 따라, 제1 접합부(250) 및 제2 접합부(310)는 견고하면서도 신속하고 용이하게 결합된다.
전술한 과정을 거쳐 제1 접합부(250)와 제2 접합부(310)가 결합되면 채널덮개부(240)의 저면 가장자리는 지지벽(340)의 상면에 긴밀하게 밀착된다.
즉, 채널덮개부(240)와 제1 접합부(250)보다 얇게 형성된 인장력 발생 연결부(260)가 수직면(240A, 250A)의 상부영역에 각각 연결되어 채널덮개부(240)와 제1 접합부(250)를 연결하고 있기 때문에 인장력 발생 연결부(260)는 채널덮개부(240)를 사방으로 당겨 펼치는 인장력을 발생시킴과 동시에 채널덮개부(240)의 저면이 지지벽(340)에 밀착되도록 탄성력을 발생시키게 된다.
이로 인하여 채널덮개부(240)는 각 인장력 발생 연결부(260)에 의해 탄력적으로 지지벽(340)에 긴밀하게 밀착될 수 있는 것이다.
이에 따라 채널덮개부(240)와 채널부(330) 사이에는 부피가 일정한 채널(400)이 형성된다. 즉, 채널덮개부(240)가 인장력 발생 연결부(260)들의 인장력에 의해 사방으로 펼쳐지면서 지지벽(340)에 밀착되므로 채널덮개부(240)의 변형이 없고, 지지벽(340)과의 접촉면이 고르게 되므로 그 내측에 형성되는 채널(400)은 그 부피가 일정하게 되는 것이다.
용액 속의 입자나 셀을 카운팅함에 있어서 본 실시예의 마이크로 칩(100)을 이용하는 경우 주입구(220)를 통해 시료 용액을 주입하게 되는데, 주입된 용액은 리저브부(350)에 임시 수용된 후 경사면(360)을 따라 모세관력에 의해 채널덮개부(240)와 채널부(330) 사이에 형성된 채널(400)로 이동하게 된다.
이때, 채널부(330)가 지지벽(340)과 이격되어 있기 때문에 채널(400)의 용액이 채널덮개부(240)와 지지벽(340) 사이로 새는 현상이 방지된다.
본 실시예의 마이크로 칩(100)은 제1 플레이트(200)에 형성된 채널덮개부(240)가 인장력 발생 연결부(260)에 의해 탄력적으로 제2 플레이트(300)의 지지벽(340)에 밀착되므로 채널덮개부(240)와 지지벽(340)이 기밀을 유지할 수 있고 이에 따라 채널(400)에 수용되는 용액이 새는 현상을 방지할 수 있으며 채널(400) 높이가 균일하게 되는 장점을 가진다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 마이크로 칩의 포스트의 부분확대 단면도이다.
도 16에 도시된 마이크로 칩의 각 구성은 전술한 실시예의 마이크로 칩(100)의 각 구성과 실질적으로 동일하며, 다만 결합수단에 있어서 차이를 가지므로 이하에서는 이러한 결합수단에 대하여서만 상술하기로 한다.
본 실시예에 따른 마이크로 칩(미도시)의 결합수단은 제1 접합부(250)의 저면 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되도록 돌출되는 다수의 포스트(280)와, 포스트(280)가 관통하여 끼워질 수 있도록 포스트(280)와 대응되는 위치의 제2 접합부(310)에 형성되는 다수의 포스트 삽입공(380)을 포함한다.
포스트(280)는 제1 접합부(250)의 저면 둘레를 따라 돌출되게 마련되어 제2 접합부(310)의 둘레를 따라 관통 형성되는 포스트 삽입공(380)에 삽입됨으로써 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)를 상호 결합시키게 된다.
물론, 도시되지는 않았지만 포스트(280)의 외주면에는 전술한 후크(270)의 몸체부(270A) 둘레에 마련된 변형리브(270B)가 추가로 구비되어 결합력을 강화시킬 수도 있다.
또한, 도시되지 않았으나 후크(270)나 포스트(280)의 단부 측에는 탄성을 갖는 걸림턱이 마련되어 후크삽입홈(370)이나 포스트 삽입공(380)에 끼워진 후 걸리도록 할 수도 있다.
또한, 제1 접합부(250) 및 제2 접합부(310)는 후크(270) 또는 포스트(280)로 마련되는 결합수단에 의하여 상호 결합된 후 용제 접합 또는 초음파 접합에 의하여 결합부분 또는 채널부(330)가 밀폐되도록 할 수도 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 제1 플레이트; 및
    채널이 형성되도록 상기 제1 플레이트에 결합되는 제2 플레이트를 포함하되,
    상기 제1 플레이트는,
    채널덮개부;
    상기 채널덮개부의 외측 둘레로부터 일정간격 이격되어 마련되는 제1 접합부; 및
    상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트가 결합되는 경우 상기 채널덮개부가 상기 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 상기 채널덮개부와 상기 제1 접합부를 상호 연결하는 인장력 발생 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인장력 발생 연결부는,
    상기 채널덮개부와 상기 제1 접합부 사이에서 상호 일정간격 이격되어 마련되는 다수의 인장력 발생 연결부인 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인장력 발생 연결부는,
    상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부보다 얇은 두께로 마련되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인장력 발생 연결부는,
    상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부의 마주보는 수직면의 상부영역에 마련되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 인장력 발생 연결부는,
    상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부를 최단거리로 연결하는 것에 비하여 상대적으로 연결거리를 증가시킬 수 있도록 상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부를 곡선 또는 상호 연결되는 다수의 직선으로 연결하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 플레이트는,
    상기 제1 접합부에 결합되도록 가장자리에 형성되는 제2 접합부;
    상면 중앙 영역에서 상기 제2 접합부의 하측으로 함몰 형성되는 바닥부;
    상기 바닥부로부터 돌출 형성되는 채널부; 및
    상기 채널부와 일정간격 이격된 위치의 상기 바닥부로부터 폐루프를 이루도록 돌출 형성되되, 상기 채널덮개부의 저면 가장자리 영역이 밀착되어 상기 채널부와 채널덮개부 사이에 채널이 형성되도록 상기 채널부보다 큰 두께로 돌출되는 지지벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 접합부 및 상기 제2 접합부의 결합시 상기 채널덮개부의 저면이 상기 지지벽의 상면에 의하여 지지될 수 있도록 상기 지지벽의 두께는 상기 제2 접합부의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지지벽은 다각형, 원형 및 타원형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 지지벽과 상기 채널부 사이에는 상기 용액이 일차적으로 수용되는 리저브부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 접합부와 제2 접합부는 결합수단에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 결합수단은,
    제1 접합부의 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되도록 제1 접합부의 저면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 후크; 및
    상기 후크가 삽입될 수 있도록 상기 후크와 대응되는 위치의 상기 제2 접합부에 형성되는 적어도 하나의 후크삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 후크는,
    원형 단면형상을 갖도록 마련되는 몸체부; 및
    상호 일정간격 이격되도록 상기 몸체부의 둘레를 따라 표면으로부터 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 변형리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 결합수단은,
    상기 제1 접합부의 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되도록 제1 접합부의 저면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 포스트; 및
    상기 포스트가 관통하여 끼워질 수 있도록 상기 포스트와 대응되는 위치의 상기 제2 접합부에 형성되는 적어도 하나의 포스트 삽입공을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 포스트의 일단부에는,
    탄성을 가지며 표면으로부터 외측방향으로 돌출 형성되는 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 접합부 및 상기 제2 접합부는,
    결합수단에 의하여 상호 결합된 후 용제 접합 또는 초음파 접합에 의하여 결합부분 또는 상기 채널부가 밀폐되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7311476B2 (en) * 2003-10-30 2007-12-25 Cytonome, Inc. Multilayer hydrodynamic sheath flow structure
NZ711384A (en) 2013-03-14 2018-06-29 Cytonome St Llc Hydrodynamic focusing apparatus and methods
CN106715325A (zh) 2014-09-02 2017-05-24 生物辐射实验室股份有限公司 具有流体保留槽的微尺度流体装置和部件
USD849265S1 (en) * 2017-04-21 2019-05-21 Precision Nanosystems Inc Microfluidic chip
BG67480B1 (bg) 2019-10-30 2022-12-15 "Милкотроник" Оод Устройство за диференциално броене на микрочастици в биологични течности
KR102558990B1 (ko) * 2023-04-19 2023-07-21 이찬호 계수챔버를 갖는 정자 관찰용 슬라이드

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200230956Y1 (ko) * 2001-02-28 2001-07-03 (주)코스타 월드 진단용 바이오칩 셋
JP2006030160A (ja) * 2004-04-14 2006-02-02 Hitachi Maxell Ltd 反応容器
KR20060134942A (ko) * 2003-10-30 2006-12-28 사이토놈, 인크. 다중 층의 유체 역학적 쉬스 유동 구조
KR20080059426A (ko) * 2005-10-03 2008-06-27 키오닉스, 인크. 미세 유체의 막 펌프 및 밸브 구조물
KR20100047977A (ko) * 2008-10-30 2010-05-11 주식회사 올메디쿠스 친수성 필름을 이용한 무동력 미세 유체 칩

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3743542B2 (ja) * 1997-08-27 2006-02-08 日立化成工業株式会社 微細中空管路付き成形品の製造方法
US6240962B1 (en) * 1998-11-16 2001-06-05 California Institute Of Technology Parylene micro check valve and fabrication method thereof
ES2220734T3 (es) * 2000-02-24 2004-12-16 Venetec International, Inc. Sistema de fijacion universal para cateter.
JP4382318B2 (ja) * 2001-12-18 2009-12-09 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 微小流路を有するセル基板およびその製造方法
WO2004094586A2 (en) * 2003-04-18 2004-11-04 Carnegie Mellon University Three-dimentional, flexible cell growth substrate and related methods
DE10336849A1 (de) * 2003-08-11 2005-03-10 Thinxxs Gmbh Flusszelle
JP4415941B2 (ja) * 2003-09-12 2010-02-17 日本電気株式会社 チップとそのチップを用いた装置およびその使用方法
KR100572207B1 (ko) * 2003-12-18 2006-04-19 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 플라스틱 마이크로 칩의 접합 방법
US20050272142A1 (en) 2004-04-14 2005-12-08 Hitachi Maxwell, Ltd. Fluid vessel
DE102004027422A1 (de) * 2004-06-04 2005-12-29 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Vorrichtung zur Aufnahme von Blut und Abtrennung von Blutbestandteilen
US7608160B2 (en) 2004-10-13 2009-10-27 Rheonix, Inc. Laminated microfluidic structures and method for making
CN100348978C (zh) * 2005-01-20 2007-11-14 上海交通大学 基于聚二甲基硅氧烷的微型生物试剂分析检测芯片
CA2661485A1 (en) * 2006-08-15 2008-10-23 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Se Cretary Of The Navy A method and apparatus for attaching a fluid cell to a planar substrate
WO2008096570A1 (ja) * 2007-02-06 2008-08-14 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. マイクロチップ、およびマイクロチップ検査システム
JP3132187U (ja) * 2007-03-23 2007-05-31 株式会社クラレ マイクロチャネルアレイ用ハウジング
JP4872923B2 (ja) * 2008-01-07 2012-02-08 株式会社島津製作所 反応容器
US20100291584A1 (en) * 2008-02-01 2010-11-18 The Regents Of The University Of California Microfluidic imaging cytometry
CN101884941B (zh) * 2009-12-30 2012-08-22 复旦大学 基于免疫反应的生物检测微流控芯片及其制备方法
WO2011099809A2 (ko) * 2010-02-12 2011-08-18 (주)로고스바이오시스템스 정량 미세입자 계수 챔버 및 이를 이용한 시료 이미지 분석장치
KR101254680B1 (ko) * 2010-04-15 2013-04-23 주식회사 싸이토젠 미세유체장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200230956Y1 (ko) * 2001-02-28 2001-07-03 (주)코스타 월드 진단용 바이오칩 셋
KR20060134942A (ko) * 2003-10-30 2006-12-28 사이토놈, 인크. 다중 층의 유체 역학적 쉬스 유동 구조
JP2006030160A (ja) * 2004-04-14 2006-02-02 Hitachi Maxell Ltd 反応容器
KR20080059426A (ko) * 2005-10-03 2008-06-27 키오닉스, 인크. 미세 유체의 막 펌프 및 밸브 구조물
KR20100047977A (ko) * 2008-10-30 2010-05-11 주식회사 올메디쿠스 친수성 필름을 이용한 무동력 미세 유체 칩

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