WO2018216893A2 - 바이오 칩용 필라 구조체 - Google Patents

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WO2018216893A2
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Definitions

  • the present invention relates to a pillar structure for a biochip, and more particularly, to a pillar structure for a biochip that has an improved structure to enable replacement of a pillar on which a sample is disposed and to analyze a sample without limitation of time and space. will be.
  • Biochips are also called biodevices or biodevices. By placing samples corresponding to biological micromaterials such as DNA, proteins, and cells on a substrate, they can measure and analyze gene binding, protein distribution, and reaction patterns. Refers to a biological microchip. Such biochips are widely used in science and technology research, drug development process, and clinical diagnosis.
  • the biochip includes a pillar plate 10 and a well plate 20, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • 1 is a perspective view illustrating a conventional biochip
  • FIG. 2 is a II-II cross-sectional view of FIG. 1.
  • the pillar plate 10 of the general biochip includes a pillar portion 12 protruding in a columnar shape on one surface of the substrate 11 in one body.
  • the well plate 20 includes a plurality of well parts 21 in which the pillar part 12 is accommodated.
  • the pillar portion 12 formed integrally with the substrate 11 allows the sample to be disposed at the distal end portion, and the liquid solution is accommodated in the well portion 21.
  • the pillar plate 10 may be disposed on the well plate 20 so that the well part 21 provided with a culture solution may accommodate a sample disposed in the pillar part 12.
  • the biochip enables the measurement of a sample under a microscope through the pillar portion 12 through which the light source is transmitted (see FIG. 2).
  • the general biochip shown in FIGS. 1 and 2 is manufactured by an injection molding method. Therefore, one surface of the substrate 11 of the pillar plate 10 is integrally formed with the pillar portion 12. Therefore, in order to analyze a sample of a biomaterial disposed on the pillar part 12, a general biochip must simultaneously analyze all samples at predetermined pillar intervals. For this reason, it is difficult to analyze a sample at different times or to collect a certain pillar part 12 to narrow the pillar interval, and to analyze a sample such as a biological material with high density.
  • an object of the present invention is to enable the easy detachable pillar portion of the pillar for biochips to enable analysis of the sample placed in the pillar portion without time and space constraints We want to provide a structure.
  • the pillar structure for a biochip according to the present invention for achieving the above object is to form a biochip for analyzing a sample corresponding to a biological micromaterial such as a cell together with a well plate in which a culture solution is accommodated.
  • a substrate having a plate-like structure; And one side detachably coupled to the substrate, and the other side pillar members on which the sample is disposed.
  • the pillar members may include a coupling part coupled to the substrate, and the coupling part may be fitted or adhered by an adhesive layer to a plurality of fitting parts arranged at predetermined intervals on the substrate.
  • Each of the fitting parts of the substrate may include a plurality of fitting protrusions arranged at intervals around the outer circumferential surface of the coupling part so as to prevent a range exposed to the light source of the coupling part from being reduced after coupling between the substrate and the pillar member. It is preferable to include these.
  • Each pillar member includes a pair of couplings which are inserted into a space between a light-receiving portion to which a light source passing through the substrate is irradiated and a radially outer side of the light-receiving portion, respectively, and a pair of adjacent fittings among the fitting portions. It may be made by including protrusions.
  • the space is formed such that the width of the inlet through which the engaging projections enter is smaller than the maximum outer diameter of the engaging projection, and the width of the center side after the entry of the engaging projections corresponds to the maximum outer diameter of the engaging projection. It is preferably formed.
  • the fitting portion may include a fitting groove into which the pillar member is fitted in a direction in which the light source is irradiated; and a coupling groove formed around one side of the pillar member so as to be in close contact with the fitting groove and extending toward the direction in which the light source is irradiated.
  • Ring-shaped fitting ribs can be made, including.
  • the fitting portion may further include a locking rib to limit the width of the fitting groove and to engage the coupling portion so that the pillar member can be fixed in the fitted state.
  • a plurality of fitting portions are provided on a plate-shaped substrate, and the pillar members are detachably coupled to the fitting portions, and the pillar members are fitted to the fitting portions. It is pressed by the fixed position, and the light source for observation of the sample is transmitted (projected) to the pillar members through the substrate, thereby preventing image distortion of the pillar portion, detaching the pillar member from the substrate, and freely repositioning it on another substrate. It is possible to analyze the sample without the constraints of time and space, and even have the effect of individual analysis of the sample in each pillar member in the same substrate.
  • the present invention is provided with the engaging projections in the engaging portion of the pillar members, the width of the inlet formed in the space between the fitting portion to which the engaging projections are smaller than the maximum outer diameter of the engaging projections, the width of the center side of the space is Corresponding to the maximum outer diameter of the coupling protrusions, the coupling force between the pillar members and the substrate is increased, and the fine movement of the pillar members is prevented, thereby making it possible to obtain a more detailed image of the pillar member for sample confirmation.
  • FIG. 1 is a perspective view for explaining a biochip according to the prior art.
  • FIG. 2 is a II-II cross-sectional view of FIG. 1.
  • Figure 3 is a perspective view from the bottom to see a state coupled to the pillar member and the substrate employed in one embodiment of the present invention to explain the pillar structure for a biochip according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a bottom view for explaining a state in which the pillar member is coupled to the substrate employed in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a side view of FIG. 4.
  • Figure 6 is a bottom view for explaining the coupling protrusions employed in the pillar structure for a biochip according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a VIII-VIII cross-sectional view of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a perspective view for explaining a pillar structure for a biochip according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a VIII-VIII cross-sectional view of FIG. 8; FIG.
  • Figure 3 is a perspective view from the bottom to the state in which the substrate and the pillar member is employed in an embodiment of the present invention in order to explain the pillar structure for a biochip according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is an embodiment of the present invention 5 is a bottom view illustrating a state in which pillar members are coupled to a substrate employed in an example
  • FIG. 5 is a side view of FIG. 4.
  • the biochip pillar structure is a biochip for analyzing a sample corresponding to a biological micromaterial such as a cell together with a well plate (not shown) in which a culture solution is accommodated.
  • Bio chip is formed to include a substrate 100 and a plurality of pillar members 200.
  • the substrate 100 preferably has a plate-like structure and includes a plurality of fitting portions 101 at regular intervals.
  • the substrate 100 is made of polystyrene, maleic anhydride, fused-silica, quartz or polydimethylsiloxane (PDMS), polymethyl methacrylate (PMMA), or the like. It is preferable that it consists of a resin composition material, a polymeric material, glass, etc. which are excellent in light transmittance.
  • the substrate 100 is a base to which the pillar members 200 are coupled, and allows a light source passing through the substrate 100 to pass through the pillar members 200.
  • the fitting parts 101 provided on the substrate 100 may be provided on the contact surface side where the substrate 100 and the pillar members 200 contact each other, and the pillar members 200 may be fitted. So as to form a space.
  • the substrate 100 is formed in a plate shape and detachably coupled to one side of the pillar members 200, so that the pillar members 200 provided on the substrate 100 may be separated and coupled to another substrate.
  • the pillar members 200 may be densely rearranged to enable individual analysis of a sample without increasing time and space and to increase analysis density.
  • the fitting portions 101 are formed long along the longitudinal direction of the substrate 100 and form a gap therebetween.
  • the fitting portions 101 are formed in pairs, and the pillar members 200 may be fitted into a space formed between the fitting portions 101.
  • the substrate 100 may include an adhesive layer (not shown) instead of the fitting portions 101.
  • the adhesive layer allows the pillar members 200 to be attached to and detached from the pillar member by an adhesive method.
  • the adhesive layer is preferably made of a coating layer having a double-sided adhesive force.
  • the pillar members 200 have one side coupled to each of the fitting parts 101, and a sample is disposed at the other side, and transmits a light source via the substrate 100.
  • the pillar members 200 are made of a material through which a light source can penetrate, and the other side on which the sample is disposed is disposed in a culture solution provided in a well plate so that the sample can be cultured.
  • the pillar members 200 are disposed in a space formed by the fitting portions 101 and are detachably coupled to the substrate 100. Meanwhile, the pillar members 200 may be bonded to the substrate 100 by an adhesive layer (not shown) when the fitting parts 101 are not provided on the substrate 100.
  • a plurality of fitting portions 101 are provided on a substrate 100 having a plate-like structure, and pillar members are provided at the fitting portions 101.
  • the 200 is detachably fitted, the pillar members 200 are pressed by the fitting portions 101 to fix the positions, and a light source for sample observation is applied to the pillar members 200 via the substrate 100.
  • the pillar members 200 include a coupling part 201 on one side thereof, and the coupling part 201 is detachably fitted to the fitting parts 101 of the substrate 100.
  • the coupling portion 201 may have an outer diameter larger than the outer diameter of the remaining portion except the coupling portion 201 (the remaining portion including the other side where the sample is disposed), thereby increasing the bonding force between the substrates 100. .
  • the pillar members 200 may be attached to or detached from the substrate 100, so that the sample may be moved on the same substrate 100 so that each sample may be analyzed separately with a time difference. It can be densely grown to increase the analysis density, and even within the same substrate 100, individual analysis of samples in individual pillars is possible.
  • the fitting parts 101 to which the pillar members 200 are fitted include a plurality of fitting protrusions D arranged at intervals around the outer circumferential surface of the coupling part 201. Therefore, the fitting parts 101 prevent the pillar members 200 from being separated from the substrate 100 after being bonded between the substrate 100 and the pillar members 200 and separated from the other substrate 100.
  • a fitting space may be formed to enable rearrangement of the pillar member 200.
  • the fitting protrusions D are provided at end portions of the fitting portions 101 contacting the coupling portions 201 of the pillar members 200, and protrude toward the outer circumferential surface of the coupling portions 201, thereby coupling the coupling portions. At the same time as forming a coupling space of the portion 201, the coupling portion 201 is pressed. At this time, the coupling portion 201 of the pillar members 200 is forcibly fitted into the arrangement space by the fitting protrusions D.
  • the pillar structure for a biochip according to an embodiment of the present invention has been described above.
  • a pillar structure for a biochip according to another exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 6 is a bottom view illustrating the coupling protrusion employed in the pillar structure for a biochip according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG.
  • the present embodiment is similar in configuration to most of the embodiment described above, but there is a difference in the structure of the coupling portion 201 formed in the pillar members 200.
  • the coupling portion 201 of the pillar members 200 employed in the present embodiment includes coupling protrusions 203.
  • the coupling protrusions 203 protrude radially outwardly of the light-receiving portion 202, which is one end surface of the coupling portion 201, between the adjacent pair of fitting portions 101 of the fitting portions 101. It is inserted into the space.
  • the coupling protrusions 203 may be formed in four directions (up, down, left, and right directions based on FIG. 6) radially outwardly of the light receiving part 202, and are fitted to face each other in the fitting parts 101. It may be inserted into the space between the projections (D), respectively.
  • the space between the pair of fitting portions 101 is formed such that the width a of the inlet through which the engaging projections 203 enter is smaller than the maximum outer diameter length of the engaging projections 203, and each engaging projection portion. It is preferable that the width b of the center side after the entry of the field 203 has a length corresponding to the maximum outer diameter length of the coupling protrusions 203.
  • the present embodiment includes coupling protrusions 203 at the coupling portion 201 of the pillar members 200, and is formed in the space between the fitting portions 101 to which the coupling protrusions 203 are fitted.
  • the width (a) of the inlet is smaller than the maximum outer diameter of the engaging protrusions 203, and the center side width (b) of the space corresponds to the maximum outer diameter of the engaging protrusions (203), so that the pillar members (200) and
  • the coupling part 201 of the pillar members 200 may further include an insertion rib 300 at a cross section in contact with the substrate 100.
  • the contact surface of the substrate 100 in contact with the pillar member 200 is preferably provided with an insertion hole 400 into which the insertion rib 300 is inserted.
  • the insertion rib 300 is inserted into the insertion hole 400 of the substrate 100 when the pillar members 200 are fitted to the abutments 101 of the substrate 100, thereby providing the substrate 100 with the substrate 100. It enables easy coupling between the pillar members 200 and increases the coupling force at the time of coupling.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a pillar structure for a biochip according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 8.
  • the present embodiment is similar in configuration to most of the embodiments described above, but the structure of the fitting portions 101, the fitting portions 101 and the pillar members 200 in the substrate 100 There is a difference in the relationship between them.
  • the fitting portions 101 employed in the present exemplary embodiment may include fitting grooves H disposed at intervals on the substrate 100, and the fitting grooves H may be disposed in the direction in which the light source is irradiated.
  • the pillar members 200 are fitted.
  • the fitting portions 101 further include a ring-shaped fitting rib K formed around the fitting groove H and extending in a direction in which the light source is irradiated, thereby forming a pillar member in the fitting groove H. When the field 200 is fitted, it is in close contact with the coupling portion 201.
  • the fitting portion 101 preferably further comprises a locking rib (T) defining a width of the fitting groove (H).
  • the locking ribs T are formed to extend in a direction facing each other on the inner surface of the fitting groove H, so that the engaging portion 201 is caught when the pillar members 200 are fitted into the fitting groove H. do.
  • the locking ribs T may be extended along the inner surface of the fitting groove H, and may be formed in the form of protrusions on the inner surface thereof.
  • the pillar members 200 are fitted into the fitting grooves H of the fitting portions 101 provided on the substrate 100, and the fitting ribs K are fitting grooves H.
  • the fitting ribs K are fitting grooves H.
  • the locking ribs T extend along the inner surface of the fitting groove H to form the ring portion 201.

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Abstract

본 발명은 바이오 칩용 필라 구조체에 관한 것으로,판상 구조로 이루어진 기판; 및 일측은 상기 기판에 착탈 가능하게 결합되고, 타측은 상기 시료가 배치되는 필라부재들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

바이오 칩용 필라 구조체
본 발명은 바이오 칩용 필라 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시료가 배치되는 필라의 교체를 가능하게 하고, 시간과 공간의 제약 없이 시료의 분석이 가능하도록, 구조가 개선된 바이오 칩용 필라 구조체에 관한 것이다.
바이오 칩(Bio chip)은 바이오소자 또는 생물소자라고도 하며 DNA, 단백질, 세포 등의 생물학적 미세 물질에 해당하는 시료를 기판에 배치시켜, 유전자 결합이나 단백질 분포, 반응 양상 등을 측정 및 분석할 수 있도록 하는 생물학적 마이크로 칩을 말한다. 이러한 바이오 칩은 과학기술연구 및 신약 개발 프로세스, 임상 진단 등의 분야에 널리 사용되고 있다.
일반적으로 바이오 칩은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 필라 플레이트(10)와 웰 플레이트(20)를 포함하여 이루어진다. 도 1은 종래기술에 의한 바이오 칩을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이 일반적인 바이오 칩의 필라 플레이트(10)는, 기판(11)의 일면에 기둥 형태로 돌출형성된 필라부(12)를 일체형으로 구비한다. 한편, 웰 플레이트(20)는 필라부(12)가 수용되는 복수의 웰부(21)를 포함하여 이루어진다.
상기 기판(11)과 일체형으로 이루어진 필라부(12)는 말단부에 시료가 배치되도록 하고, 웰부(21)에는 배약액이 수용된다. 이와 같은 일반적인 바이오 칩은 필라 플레이트(10)를 웰 플레이트(20) 상에 배치시킴으로써, 배양액이 마련된 상기 웰부(21)가 필라부(12)에 배치된 시료를 수용할 수 있도록 한다. 또한 바이오 칩은 광원이 투과된 그 필라부(12)를 통해, 현미경에 의한 시료의 측정을 가능하게 한다.(도 2 참조)
도 1 및 도 2에 도시된 일반적인 바이오 칩은 사출 성형 방법에 의해 제조된다. 따라서 필라 플레이트(10)의 기판(11)은 일면이 필라부(12)와 일체형으로 이루어진다. 따라서 일반적인 바이오 칩은 필라부(12)에 배치된 바이오 물질인 시료를 분석하기 위해, 모든 시료를 정해진 필라 간격으로 동시에 분석해야만 한다. 이로 인해, 서로 다른 시간에 시료를 분석하거나 일정 필라부(12)를 모아서 필라 간격을 좁혀 고집적도로 생체 물질 등의 시료를 분석하기 어려운 문제점을 가진다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 필라부를 용이하게 탈착 가능하도록 하여 시간과 공간의 제약 없이 필라부에 배치된 시료의 분석을 가능하게 하는 바이오 칩용 필라 구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 바이오 칩용 필라 구조체는, 배양액이 수용되는 웰 플레이트와 함께, 세포 등의 생물학적 미세 물질에 해당하는 시료를 분석하기 위한 바이오 칩(Bio chip)을 형성하는 것으로, 판상 구조로 이루어진 기판; 및 일측은 상기 기판에 착탈 가능하게 결합되고, 타측은 상기 시료가 배치되는 필라부재들;을 포함하여 이루어진다.
상기 필라부재들은, 상기 기판에 결합되는 결합부를 포함하여 이루어지며, 상기 기판에 일정 간격을 두고 배열된 복수의 끼움부들에, 상기 결합부가 끼워지거나 접착층에 의해 접착될 수 있다.
상기 기판의 각 끼움부는, 상기 결합부의 상기 광원에 노출되는 범위가, 상기 기판과 필라부재들 간의 결합 이후 축소되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 결합부의 외주면을 둘러서 간격을 두고 배열되는 복수의 끼움돌기들을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 각 필라부재는, 상기 기판을 통과한 광원이 조사되는 광도달부와 각각 상기 광도달부의 반경방향 외측으로 돌출되고 상기 끼움부들 중 인접한 한 쌍의 끼움부들 사이의 공간에 삽입되는 한 쌍의 결합돌기부들을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 공간은 상기 각 결합돌기부가 진입되는 입구의 폭이 그 결합돌기부의 최대 외경의 길이보다 작게 형성되고, 상기 각 결합돌기부의 진입 이후 중심측의 폭이 그 결합돌기부의 최대 외경과 대응되는 폭으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 끼움부는, 광원이 조사되는 방향으로 상기 필라부재가 끼워지는 끼움홈;과 상기 필라부재의 일측에 형성된 결합부를 감싸며 밀착될 수 있도록, 상기 끼움홈을 둘러싸며 상기 광원이 조사되는 방향 측으로 연장형성된 링 형태의 끼움리브;를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 끼움부는, 상기 필라부재가 끼워진 상태에서 위치고정될 수 있도록, 상기 끼움홈의 폭을 한정하며 상기 결합부가 걸리는 걸림리브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 바이오 칩용 필라 구조체는, 판상 구조의 기판에 복수의 끼움부들이 마련되고, 그 끼움부들에 필라부재들이 착탈 가능하게 결합되며, 그 필라부재들이 끼움부들에 의해 가압되어 위치가 고정되고, 시료의 관찰을 위한 광원이 기판을 경유하여 필라부재들에 투과(투사)됨으로써, 필라부의 이미지 왜곡 현상을 방지하고 기판에서 필라부재를 분리시켜 다른 기판에 자유롭게 끼워 재배치할 수 있어 시간과 공간의 제약 없이 시료의 분석이 가능하고, 동일한 기판 내에서도 각 필라부재에 있는 시료의 개별 분석이 가능한 효과를 가진다.
한편, 본 발명은 필라부재들의 결합부에 결합돌기부들을 구비하고, 그 결합돌기부들이 끼워지는 끼움부들 사이의 공간에 형성된 입구의 폭이 그 결합돌기부들의 최대 외경보다 작고, 그 공간의 중심측 폭이 결합돌기부들의 최대 외경과 대응됨으로써, 필라부재들과 기판 간의 결합력을 증대시키고 그 필라부재들의 미세한 움직임을 방지하여 시료 확인을 위한 보다 세밀한 필라부재의 이미지 취득을 가능하게 하는 효과를 가진다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 종래기술에 의한 바이오 칩을 설명하기 위한 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체를 설명하기 위해, 본 발명 일실시예에 채용된 기판과 필라부재들이 결합된 상태를 저면에서 바라본 사시도.
도 4는 본 발명 일실시예에 채용된 기판에 필라부재들이 결합된 상태를 설명하기 위한 저면도.
도 5는 도 4의 측면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체에 채용된 결합돌기부를 설명하기 위한 저면도.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체를 설명하기 위한 사시도.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 단면도.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체를 설명하기 위해, 본 발명 일실시예에 채용된 기판과 필라부재들이 결합된 상태를 저면에서 바라본 사시도이고, 도 4는 본 발명 일실시예에 채용된 기판에 필라부재들이 결합된 상태를 설명하기 위한 저면도이며, 도 5는 도 4의 측면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 바이오 칩용 필라 구조체는, 배양액이 수용되는 웰 플레이트(미도시)와 함께 세포 등의 생물학적 미세 물질에 해당하는 시료를 분석하기 위한 바이오 칩(Bio chip)을 형성하는 것으로 기판(100)과 복수의 필라부재들(200)을 포함하여 이루어진다.
상기 기판(100)은 판상 구조로 이루어지는 것이 바람직하며 일정 간격을 두고 복수의 끼움부들(101)을 구비한다. 상기 기판(100)은 폴리스티렌(Polystyrene), 말레산무수물(MaleicAnhydride), 용융-실리카(fused-silica), 석영(quartz)이나 폴리다이메틸실록산(PDMS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)등과 같이 광투과율이 우수한 수지 조성물 소재나 고분자재질, 유리 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 기판(100)은 상기 필라부재들(200)이 결합되는 베이스(base)이며, 기판(100)을 통과한 광원이 그 필라부재들(200)에 투과될 수 있도록 한다. 상기 기판(100)에 구비된 끼움부들(101)은, 기판(100)과 필라부재들(200)이 서로 접촉되는 접촉면 측에 구비되는 것이 바람직하며, 그 필라부재들(200)이 끼워질 수 있도록 공간을 형성한다.
상기 기판(100)은 판상으로 이루어지고 필라부재들(200)의 일측과 착탈 가능하게 결합됨으로써, 그 기판(100)에 마련된 필라부재들(200)을 분리시켜 다른 기판에 결합시킬 수 있고 기판에서 필라부재들(200)을 조밀하게 재배치시킬 수 있어, 시간과 공간 제약 없이 시료의 개별 분석을 가능하게 하고 분석 집적도를 높일 수 있도록 한다.
상기 끼움부들(101)은 기판(100)의 길이 방향을 따라 길게 형성되며 서로 간격을 형성한다. 상기 끼움부들(101)은 각각 한쌍으로 이루어지며, 각 끼움부들(101)의 사이에 형성된 공간에 그 필라부재들(200)이 끼워질 수 있도록 한다.
한편 상기 기판(100)은, 끼움부들(101) 대신 접착층(미도시)을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 접착층은 필라부재들(200)이 접착방식에 의해 그 필라부재에 착탈될 수 있도록 한다. 상기 접착층은 양면 접착력을 가진 코팅층으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 필라부재들(200)은, 일측이 각 끼움부들(101)에 끼워져 결합되고 타측에 시료가 배치되며 상기 기판(100)을 경유한 광원을 투과시킨다. 상기 필라부재들(200)은 광원이 투과될 수 있는 소재로 이루어지며 상기 시료가 배치된 타측이 웰 플레이트에 마련된 배양액에 배치되어 그 시료를 배양할 수 있도록 한다.
상기 필라부재들(200)은 상기 끼움부들(101)에 의해 형성된 공간에 배치되며, 기판(100)에 착탈 가능하게 결합된다. 한편 필라부재들(200)은, 상기 기판(100)에 끼움부들(101)이 구비되지 않는 경우, 접착층(미도시)에 의해 기판(100)에 접착되어 결합될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 의한 바이오 칩용 필라 구조체는, 판상 구조의 기판(100)에 복수의 끼움부들(101)이 마련되고, 그 끼움부들(101)에 필라부재들(200)이 착탈 가능하게 끼워지며, 그 필라부재들(200)이 끼움부들(101)에 의해 가압되어 위치가 고정되고, 시료 관찰을 위한 광원이 기판(100)을 경유하여 필라부재들(200)에 투과(투사)됨으로써, 필라부의 이미지 왜곡 현상을 방지하고 기판에서 필라부재를 분리시켜 다른 기판에 자유롭게 끼워 재배치할 수 있어 시간과 공간의 제약 없이 시료의 분석이 가능하고, 동일한 기판 내에서도 각 필라부재에 있는 시료의 개별 분석이 가능한 효과를 가진다.
한편, 상기 필라부재들(200)은 일측에 결합부(201)를 포함하여 이루어지며, 그 결합부(201)가 상기 기판(100)의 끼움부들(101)에 착탈 가능하게 끼워진다. 상기 결합부(201)는 외경 크기가, 그 결합부(201)를 제외한 나머지 부분(시료가 배치되는 타측을 포함한 나머지 부분)의 외경 크기보다 크게 이루어짐으로써, 기판(100) 간의 결합력을 높일 수 있다.
또한, 상기 필라부재들(200)은 기판(100)에 착탈됨으로써, 동일한 기판(100)에서 시료 이동이 가능하여 시간 차를 두고 각 시료를 개별적으로 분석할 수 있고, 다른 기판으로 그 필라부재들이 조밀하게 재배될 수 있어 분석 집적도를 높일 수 있으며, 동일 기판(100) 내에서도 개별 필라에 있는 시료의 개별 분석이 가능하다.
아울러 상기 필라부재들(200)이 끼워지는 끼움부들(101)은, 상기 결합부(201)의 외주면을 둘러서 간격을 두고 배열되는 복수의 끼움돌기들(D)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 끼움부들(101)은 기판(100)과 필라부재들(200)간의 결합 이후, 그 필라부재들(200)이 기판(100)에서 분리되는 것을 방지하며 다른 기판(100)에서 분리한 필라부재(200)의 재배치가 가능하도록 끼움공간을 형성할 수 있다.
상기 끼움돌기들(D)은 상기 필라부재들(200)의 결합부(201)와 접촉되는 끼움부들(101)의 단부에 마련되며 그 결합부(201)의 외주면을 향해 돌출형성됨으로써, 상기 결합부(201)의 결합공간을 형성시킴과 동시에 그 결합부(201)를 가압한다. 이때, 상기 필라부재들(200)의 결합부(201)는 그 끼움돌기들(D)에 의한 배치공간에 억지 끼움된다.
이상 본 발명의 일실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체를 설명하였다. 이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체를 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체에 채용된 결합돌기부를 설명하기 위한 저면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 앞에서 설명한 실시예와 대부분의 구성이 유사하나, 상기 필라부재들(200)에 형성된 결합부(201)의 구조에 있어서 차이점이 있다.
즉, 본 실시예에 채용된 필라부재들(200)의 결합부(201)는 결합돌기부들(203)을 포함하여 이루어진다. 상기 결합돌기부들(203)은 결합부(201)의 일측 끝부면인 광도달부(202)의 반경방향 외측으로 돌출되고, 상기 끼움부들(101) 중 인접한 한 쌍의 끼움부들(101) 사이의 공간에 삽입된다.
한편, 결합돌기부들(203)은 상기 광도달부(202)의 반경방향 외측으로 4방향(도 6을 기준으로 상하좌우 방향)으로 각각 형성될 수 있으며, 끼움부들(101)에서 서로 마주하는 끼움돌기들(D)의 사이 공간에도 각각 삽입될 수 있다.
상기 한 쌍의 끼움부들(101) 사이의 공간은, 상기 결합돌기부들(203)이 진입하는 입구의 폭(a)이 그 결합돌기부들(203)의 최대 외경길이 보다 작게 형성되고, 각 결합돌기부들(203)의 진입 이후 중심측의 폭(b)이 상기 결합돌기부들(203)의 최대 외경길이와 대응되는 길이로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 실시예는 필라부재들(200)의 결합부(201)에 결합돌기부들(203)을 구비하고, 그 결합돌기부들(203)이 끼워지는 끼움부들(101) 사이의 공간에 형성된 입구의 폭(a)이 그 결합돌기부들(203)의 최대 외경보다 작고, 그 공간의 중심측 폭(b)이 결합돌기부들(203)의 최대 외경과 대응됨으로써, 필라부재들(200)과 기판(100) 간의 결합력을 증대시키고 그 필라부재들(200)의 미세한 움직임을 방지하여 시료 확인을 위한 보다 세밀한 필라부재의 이미지를 취득할 수 있는 효과를 가진다.
상기 필라부재들(200)의 상기 결합부(201)는 기판(100)과 접촉되는 단면에 삽입리브(300)를 더 포함할 수 있다. 또한, 필라부재(200)와 접촉하는 기판(100)의 접촉면에는 그 삽입리브(300)가 삽입되는 삽입구멍(400)이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 삽입리브(300)는 상기 필라부재들(200)이 기판(100)의 기움부들(101)에 끼워질 때, 그 기판(100)의 삽입구멍(400)에 삽입됨으로써, 기판(100)과 필라부재들(200)간의 용이한 결합을 가능하게 하고 결합 시 결합력을 증대시킨다.
이상, 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체를 설명하였다. 이하에서는 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체를 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 칩용 필라 구조체를 설명하기 위한 사시도이고, 도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 앞에서 설명한 실시예들과 대부분의 구성이 유사하나, 기판(100)에서 끼움부들(101)의 구조, 그 끼움부들(101)과 필라부재들(200)간의 결합관계에 있어서 차이점이 있다.
즉, 본 실시예에 채용된 끼움부들(101)은 상기 기판(100)에 간격을 가지며 배치되는 끼움홈(H)을 포함하여 이루어지고 그 끼움홈(H)에, 광원이 조사되는 방향으로 상기 필라부재들(200)이 끼워진다. 아울러, 상기 끼움부들(101)은 상기 끼움홈(H)을 둘러싸며 광원이 조사되는 방향 측으로 연장형성된 링 형태의 끼움리브(K)를 더 포함하여 이루어짐으로써, 그 끼움홈(H)에 필라부재들(200)이 끼워질 때 상기 결합부(201)를 감싸며 밀착된다.
한편, 상기 끼움부들(101)은 끼움홈(H)의 폭을 한정하는 걸림리브(T)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 걸림리브(T)는 끼움홈(H)의 내측면에서 서로 마주하는 방향으로 연장형성됨으로써, 필라부재들(200)이 그 끼움홈(H)에 끼워질 때 결합부(201)가 걸리도록 한다. 상기 걸림리브(T)는 끼움홈(H)의 내측면을 따라 연장형성될 수 있으며, 그 내측면에 돌기 형태로 이루어질 수도 있을 것이다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 실시예는, 기판(100)에 마련된 끼움부들(101)의 끼움홈(H)에 필라부재들(200)이 끼워지고 상기 끼움리브(K)가 끼움홈(H)을 감싸며 링형태로 이루어져 그 필라부재들(200)의 결합부(201)를 감싸며 밀착되고, 걸림리브(T)가 그 끼움홈(H)의 내측면을 따라 연장형성되어 그 결합부(201)에 걸리게 됨으로써, 필라부재들(200)을 기판(100)에 용이하게 결합시킬 수 있고 결합된 그 필라부재들(200)과 기판(100)간의 결합력을 증가시켜, 기판(100)의 이동 시 필라부재들의 움직임을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명에 대한 바람직한 실시예들을 설명하였으나 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며 본 발명이 속하는 기술분야에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있음은 자명하다.

Claims (5)

  1. 배양액이 수용되는 웰 플레이트와 함께, 세포 등의 생물학적 미세 물질에 해당하는 시료를 분석하기 위한 바이오 칩을 형성하는 것으로,
    판상 구조로 이루어진 기판; 및
    일측은 상기 기판에 착탈 가능하게 결합되고, 타측은 상기 시료가 배치되는 필라부재들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 칩용 필라 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필라부재들은, 상기 기판에 결합되는 결합부를 포함하여 이루어지며, 상기 기판에 일정 간격을 두고 배열된 복수의 끼움부들에, 상기 결합부가 끼워지거나 접착층에 의해 접착되고,
    상기 기판의 각 끼움부는, 상기 결합부의 상기 광원에 노출되는 범위가, 상기 기판과 필라부재들 간의 결합 이후 축소되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 결합부의 외주면을 둘러서 간격을 두고 배열되는 복수의 끼움돌기들을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 칩용 필라 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 필라부재는, 상기 기판을 통과한 광원이 조사되는 광도달부와 각각 상기 광도달부의 반경방향 외측으로 돌출되고 상기 끼움부들 중 인접한 한 쌍의 끼움부들 사이의 공간에 삽입되는 한 쌍의 결합돌기부들을 포함하여 이루어지고,
    상기 공간은 상기 각 결합돌기부가 진입되는 입구의 폭이 그 결합돌기부의 최대 외경의 길이보다 작게 형성되고, 상기 각 결합돌기부의 진입 이후 중심측의 폭이 그 결합돌기부의 최대 외경과 대응되는 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 칩용 필라 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 끼움부는,
    광원이 조사되는 방향으로 상기 필라부재가 끼워지는 끼움홈;
    상기 필라부재의 일측에 형성된 결합부를 감싸며 밀착될 수 있도록, 상기 끼움홈을 둘러싸며 상기 광원이 조사되는 방향 측으로 연장형성된 링 형태의 끼움리브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 칩용 필라 구조체.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 끼움부는,
    상기 필라부재가 끼워진 상태에서 위치고정될 수 있도록, 상기 끼움홈의 폭을 한정하며 상기 결합부가 걸리는 걸림리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 칩용 필라 구조체.
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