KR101891968B1

KR101891968B1 - Hybrid gene chip

Info

Publication number: KR101891968B1
Application number: KR1020180061531A
Authority: KR
Inventors: 김병일; 김봉석; 이민아; 강현우; 황진상; 임원래; 이영호
Original assignee: 티엔에스(주)
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2018-08-27

Abstract

A hybrid gene chip is disclosed. The hybrid gene chip according to embodiments of the present invention includes: a quantification chamber for capturing and quantifying a bio-sample; and a diagnostic chamber for receiving the quantified bio-sample from the quantification chamber. By joining a tube chamber to a lower part of the diagnostic chamber, a certain amount of the bio-sample is collected in the tube chamber having a volume, so diagnosis can be uniformly performed in all the diagnostic chambers.

Description

하이브리드 유전자칩{HYBRID GENE CHIP}Hybrid gene chip {HYBRID GENE CHIP}

본 발명은 필름 타입 및 튜브 타입이 혼합된 형태를 갖는 하이브리드 유전자칩에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid gene chip having a mixed form of a film type and a tube type.

체외진단 산업은 과거의 질환 치료 중심에서 조기 진단을 통한 사전 예방과 건강 증진 중심의 트렌드 변화를 보이고 있다. 체외진단이 전통적인 진단방식보다 정확도가 높고 언제 어디서든지 편리하고 신속한 진단과 분석이 가능한 방식으로 발전될 것이라 예상되는 이유다. 이에 따라 의료기관에서 사용하는 의료기기도 검사에 소요되는 시간을 단축하기 위해 자동화 및 사용자 편의성이 필수적으로 고려되고 있다. 또한 기술 발달에 따라 최근에는 임신진단이나 당뇨검사 와 같은 간단한 진단항목 이외에도 급성심근경색, 암검사 등의 전문 의학적 검사를 신속하고 간단히 수행할 수 있는 체외진단용 유전자칩(유전자판독칩, 유전자진단칩) 등이 개발되고 있는 실정이다.In the in vitro diagnostic industry, the trends of health promotion centered on preventive measures through early diagnosis in the center of past disease treatment. In vitro diagnostics are more accurate than traditional diagnostic methods and are expected to evolve in a way that is convenient and quick to diagnose and analyze anywhere, anytime. Accordingly, in order to shorten the time required for the airway examination used in a medical institution, automation and user convenience are considered to be essential. In addition, according to the development of technology, recently, in addition to a simple diagnosis item such as a pregnancy diagnosis and a diabetic test, an in vitro diagnostic gene chip (a gene reading chip and a gene diagnosis chip), which can quickly and easily perform a specialized medical examination such as acute myocardial infarction, And so on.

기존에는 유전자 증폭을 위하여 일반적으로 상용 제품인 튜브 기반의 유전자 증폭 시스템을 이용해 왔다. 구체적으로는 뚜껑이 있는 얇은 튜브 형태의 플라스틱 용기에 타겟 DNA 및 유전자 증폭 시약을 함께 넣은 후 유전자 증폭기의 히터블록에 유전자 증폭 튜브를 삽입하고 히터블록을 PCR(Polymerase Chain Reaction)의 각 단계별 온도로 순차적으로 변환시키면서 유전자 증폭 튜브 내부에 있는 유전자를 증폭하는 방식이다. 그런데 이와 같은 튜브 기반의 유전자 증폭 시스템은 유전자를 유전자 증폭 튜브에 담고, 증폭 후 유전자 추출, 유전자 증폭 튜브 용기 관리 등 번잡한 과정들을 수반한다. 이러한 불편함을 해소하기 위해 연구개발되는 것이 플레이트 형태의 유전자칩이다. Traditionally, tube-based gene amplification systems have been used for gene amplification. Specifically, a target DNA and a gene amplification reagent are put together into a thin tube-shaped plastic container having a lid, a gene amplification tube is inserted into a heater block of a gene amplifier, and a heater block is sequentially placed in each step of a PCR (Polymerase Chain Reaction) To amplify the gene inside the amplification tube. However, such a tube-based gene amplification system entails troublesome processes such as carrying a gene into a gene amplification tube, amplifying the gene, and managing the gene amplification tube. To solve this inconvenience, a plate-shaped gene chip is being researched and developed.

플레이트 형태의 유전자칩은 바이오 샘플이 이송되는 미세채널과 반응챔버 등이 형성되어 있으며, 바이오 샘플이 유전자칩 내부에서 미세채널을 따라 이송되고 반응챔버에서 반응하여 PCR 증폭이 일어난다. 이와 같은 형태의 유전자칩은 기존 튜브 기반의 유전자 증폭 시스템에 비하면 그 절차가 간소하고 휴대성이 높다는 점에서 장점이 있다. 그런데 기존 유전자칩에서는 PCR 증폭 및 진단에 필요한 바이오 샘플을 정량화시킬 수 있는 수단이 없어 복수의 진단 챔버 들 중 일부 챔버에 대해서는 정량의 바이오 샘플이 포집되지 않는 문제가 있었고 이는 유전자 진단의 신뢰성 저하로 이어지는 바, 이에 대한 해결이 필요하다.The plate-shaped gene chip is formed with a microchannel and a reaction chamber through which the biosample is transferred. The biosample is transferred along the microchannel inside the gene chip and reacted in the reaction chamber to perform PCR amplification. This type of gene chip is advantageous in that the procedure is simpler and more portable than the conventional tube-based gene amplification system. However, in the conventional gene chip, since there is no means for quantifying the biosamples required for PCR amplification and diagnosis, there is a problem that a certain amount of the bio-sample is not collected in some chambers of the plurality of diagnosis chambers, Bar, we need to solve this.

한국등록특허 제10-1707456호 (2017.02.10 등록)Korean Registered Patent No. 10-1707456 (registered on Feb. 10, 2017)

본 발명은 필름 형태의 유전자칩에서 정량의 바이오 샘플이 포집되지 않는 문제를 해결하기 위하여, 진단챔버의 하부에 튜브챔버를 결합시키고 유전자칩의 정량챔버에서 정량된 바이오 샘플을 튜브챔버에 포집함으로써 모든 진단챔버에서 정량의 바이오 샘플을 포집할 수 있는 하이브리드 유전자칩을 제공하고자 한다.In order to solve the problem that a quantitative bio-sample is not captured in a film-type gene chip, a tube chamber is connected to a lower part of a diagnostic chamber, and a bio-sample quantified in a quantification chamber of a gene chip is collected in a tube chamber And to provide a hybrid gene chip capable of capturing a predetermined amount of a bio sample in a diagnostic chamber.

본 발명의 일 측면에 따르면, 바이오 샘플을 이송시키는 채널이 형성되는 제1 필름을 포함하고, 상기 채널은 바이오 샘플이 도입되는 인렛채널과, 인렛채널로부터 이송되는 바이오 샘플을 각각 포집하여 정량하는 복수의 정량챔버와, 정량챔버로부터 이송되는 바이오 샘플을 각각 포집하고 PCR(polymerase chain reaction)을 통해 증폭 및 분석하는 복수의 진단챔버를 포함하고, 각 진단챔버의 하부에는 높이를 갖는 튜브형의 튜브챔버가 결합되되, 튜브챔버는 정량챔버에서 포집된 바이오 샘플의 정량과 상응하는 부피를 갖도록 형성되는 하이브리드 유전자칩이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a biochip comprising a first film on which a channel for transporting a bio sample is formed, the channel including an inlet channel through which a bio sample is introduced and a plurality And a plurality of diagnostic chambers for collecting biosamples transferred from the quantification chambers and amplifying and analyzing them by PCR (polymerase chain reaction), and a tubular tube chamber having a height at the bottom of each diagnostic chamber The tube chamber may be provided with a hybrid gene chip which is formed to have a volume corresponding to the amount of the biosample captured in the quantification chamber.

이 때, 상기 채널은 인렛채널과 정량챔버 사이에 형성되어 바이오 샘플을 이송시키는 제1 이송채널과, 제1 이송채널로부터 분기되어 바이오 샘플을 진단챔버 방향으로 이송시키는 제2 이송채널과, 진단챔버로부터 바이오 샘플을 이송시키는 제3 이송채널을 더 포함할 수 있다. The channel includes a first transport channel formed between the inlet channel and the metering chamber for transporting the bio sample, a second transport channel branched from the first transport channel to transport the biosample toward the diagnostic chamber, Lt; RTI ID = 0.0 > biosample < / RTI >

또한, 상기 채널은 인렛채널과 제1 이송채널 사이에 형성되어 인렛채널을 통해 이송되는 바이오 샘플을 제1 이송채널로 분배시키는 분배채널을 더 포함할 수 있다. The channel may further include a distribution channel formed between the inlet channel and the first transport channel to distribute the bio sample transported through the inlet channel to the first transport channel.

또한, 상기 채널은 인렛채널과 연통되고 PCR 증폭을 위한 버퍼액을 이송시키는 버퍼채널과, 인렛채널 및/또는 버퍼채널과 연통되고 바이오 샘플과 버퍼액을 믹싱시키는 믹싱채널을 더 포함할 수 있다. The channel may further include a buffer channel communicating with the inlet channel and feeding the buffer solution for PCR amplification, and a mixing channel communicating with the inlet channel and / or the buffer channel and mixing the bio sample and the buffer solution.

한편, 제2 이송채널과 진단챔버 사이에는 제1 단절부가 형성되고, 진단챔버와 제3 이송채널 사이에는 제2 단절부가 형성되고, 제1 단절부와 제2 단절부는 바이오 샘플의 수평방향으로의 이동을 소정 압력 범위 내에서 차단하는 차단벽이 형성될 수 있다. On the other hand, a first cut-off portion is formed between the second transport channel and the diagnostic chamber, a second cut-off portion is formed between the diagnostic chamber and the third transport channel, and the first cut- A blocking wall for blocking the movement within a predetermined pressure range may be formed.

또한, 상기 채널은 정량챔버에 포집된 바이오 샘플로부터 가스를 배출시키는 가스배출채널을 더 포함하고, 정량챔버와 가스배출채널 사이에는 제3 단절부가 형성될 수 있다. The channel may further include a gas discharge channel for discharging gas from the bio sample collected in the metering chamber, and a third disconnecting unit may be formed between the metering chamber and the gas discharge channel.

한편, 제1 필름의 상부를 덮고 바이오 샘플의 수직방향으로의 이송 경로를 제공하는 복수의 이송홀이 형성되는 제2 필름과, 제1 필름의 하부를 덮고 진단챔버와 상응하는 위치에 챔버홀이 형성되는 제 3 필름을 더 포함하고, 튜브챔버는 제3 필름의 하부에 결합될 수 있다. A second film on which a plurality of transfer holes are formed to cover an upper portion of the first film and provide a transport path in the vertical direction of the biosample; a second film covering a lower portion of the first film, And the tube chamber may be coupled to the lower portion of the third film.

또한, 제2 필름의 상부에 배치되며, 정량챔버와 가스배출채널을 연통시키는 제1 브릿지채널이 형성되는 제1 브릿지필름을 더 포함하고, 제1 브릿지채널에는 가스배출채널 쪽으로 배치되어 가스만을 투과시키는 에어필터부가 설치될 수 있다. The first bridge channel further includes a first bridge film disposed on the second film and formed with a first bridge channel for communicating the metering chamber and the gas discharge channel. The first bridge channel is disposed toward the gas discharge channel, An air filter unit may be provided.

또한, 제2 필름의 상부에 배치되며, 제2 이송채널과 진단챔버를 연통시키는 제2 브릿지채널과, 진단챔버와 제3 이송채널을 연통시키는 제3 브릿지채널이 형성되는 제2 브릿지필름을 더 포함할 수 있다. Further, a second bridge film disposed on the second film and having a second bridge channel for communicating the second transport channel and the diagnostic chamber, and a third bridge channel for communicating the diagnostic chamber and the third transport channel, .

또한, 상기 제1 필름, 제2 필름 및 제3 필름이 합지되어 메인기재를 형성하고, 메인기재의 상부를 커버하는 커버기재와, 메인기재의 하부를 커버하는 베이스기재를 더 포함하고, 메인기재, 커버기재 및 베이스기재는 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. The method may further include: forming a main substrate by laminating the first film, the second film and the third film, covering the top of the main substrate, and a base substrate covering the bottom of the main substrate, , The cover substrate, and the base substrate may be formed of a plastic material.

이 때, 상기 커버기재는, 인렛채널과 연결되어 바이오 샘플을 메인기재로 도입시키는 인렛포트와, 제3 이송채널과 연결되어 바이오 샘플을 메인기재로부터 배출시키는 아웃렛포트와, 가스배출채널과 연결되고 에어공급 또는 에어흡입을 통해 바이오 샘플의 이송방향을 제어하는 제어포트를 포함할 수 있다.In this case, the cover substrate may include an inlet port connected to the inlet channel to introduce the bio sample to the main substrate, an outlet port connected to the third conveyance channel to discharge the bio sample from the main substrate, And a control port for controlling the transfer direction of the biosample through air supply or air suction.

본 발명의 구체예들에 따른 하이브리드 유전자칩은 바이오 샘플을 포집하여 정량하는 정량챔버와 정량챔버로부터 정량된 바이오 샘플을 이송 받는 진단챔버를 포함하되, 진단챔버의 하부에는 튜브챔버를 결합시켜 부피를 갖는 튜브챔버에 정량의 바이오 샘플을 포집하게 함으로써 유전자 진단시 모든 진단챔버에서 균일한 진단이 가능하다.The hybrid gene chip according to embodiments of the present invention includes a quantification chamber for capturing and quantifying a biosample and a diagnostic chamber for transferring the quantified biosample from the quantification chamber, wherein a tube chamber is coupled to the lower portion of the diagnosis chamber, By collecting a certain amount of biosample in the tube chamber, it is possible to perform uniform diagnosis in all diagnostic chambers during gene diagnosis.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 하이브리드 유전자칩의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 하이브리드 유전자칩을 아래에서 바라 본 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 하이브리드 유전자칩의 분리 사시도이다.
도 4는 도 3의 하이브리드 유전자칩에서 제1 필름의 정면도이다.
도 5는 도 3의 하이브리드 유전자칩에서 메인기재에서의 바이오 샘플 이송경로를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 구체예에 따른 하이브리드 유전자칩의 제1 동작도이다.
도 7은 본 발명의 일 구체예에 따른 하이브리드 유전자칩의 제2 동작도이다.
도 8은 본 발명의 일 구체예에 따른 하이브리드 유전자칩의 제3 동작도이다.
도 9는 본 발명의 일 구체예에 따른 하이브리드 유전자칩의 제4 동작도이다.
도 10은 본 발명의 일 구체예에 따른 하이브리드 유전자칩의 제5 동작도이다.1 is a perspective view of a hybrid gene chip according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the hybrid gene chip shown in FIG. 1 as viewed from below.
3 is an exploded perspective view of the hybrid gene chip of FIG.
4 is a front view of the first film in the hybrid gene chip of Fig.
FIG. 5 is a diagram for conceptually illustrating a biosample transport path in a main base in the hybrid gene chip of FIG. 3; FIG.
6 is a first operation diagram of a hybrid gene chip according to one embodiment of the present invention.
7 is a second operation diagram of a hybrid gene chip according to an embodiment of the present invention.
8 is a third operation diagram of a hybrid gene chip according to one embodiment of the present invention.
9 is a fourth operation diagram of a hybrid gene chip according to an embodiment of the present invention.
10 is a fifth operation diagram of a hybrid gene chip according to one embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 하기의 설명은 본 발명을 구체적인 예시를 들어 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술적 사상이 하기의 설명에 한정되는 것은 아니다. 그리고 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 첨부된 도면에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 각 부재의 두께나 크기 등은 설명의 편의 등을 위해 과장, 생략, 개략적으로 도시될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the following description is illustrative of the present invention, and the technical spirit of the present invention is not limited to the following description. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. In addition, thickness, size, etc. of each member in the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience of explanation.

본 명세서에 기재된 본 발명 구조에 대한 설명에서 위치관계나 방향은 특별히 언급하지 않는 한, 본 명세서에 첨부된 도면을 기준으로 한다.In the description of the structure of the present invention described herein, the positional relationship or direction is based on the drawings attached hereto unless otherwise stated.

본 명세서에 기재된 본 발명 구조에 대한 설명에서 공간에 대한 설명이나 위치관계에 대한 설명은 본 발명을 이루는 구성요소들 간의 상대적인 위치를 의미한다. 또한 특별히 언급하지 않는 한, 하나의 구성요소와 다른 구성요소 사이의 공간에는 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다. 예를 들어 본 명세서에서 하나의 구성요소의 "상부에" 또는 "위에" 다른 구성요소가 위치함을 언급하는 경우, 하나의 구성요소의 바로 위에 다른 구성요소가 위치하는 경우 뿐만 아니라, 하나의 구성요소와 다른 구성요소들 사이에 또 다른 구성요소가 위치하는 경우까지를 포함한다.In the description of the structure of the present invention described in the present specification, the description of the space and the description of the positional relationship mean the relative positions between the elements constituting the present invention. Also, unless otherwise stated, there may be other components in the space between one component and another. For example, when reference is made herein to the presence of "on top" or "on top" of one component, it is to be understood that not only is there a case where another component is located directly on top of one component, Until the element and another element are located between the other elements.

본 명세서에서 "바이오 샘플"은 검출하고자 하는 검체(검출될 샘플 내 분자 또는 기타물질을 의미함)를 함유하는 생물학적 샘플을 의미한다. 생물학적 샘플은 생물학적 유체(fluid) 형태일 수 있다. 일 구체예에 있어서, 바이오 샘플은 혈액 시료, 전혈 시료일 수 있다. 나아가 바이오 샘플은 시료전처리가 이루어진 상태일 수 있으며, 여기에서 시료전처리란 전혈 시료 등으로부터 핵산을 추출하는 처리를 의미한다. As used herein, a "biosample" refers to a biological sample containing a sample to be detected (meaning a molecule or other substance in the sample to be detected). The biological sample may be in the form of a biological fluid. In one embodiment, the bio sample may be a blood sample, a whole blood sample. Furthermore, the bio-sample may be a state in which the sample is pretreated, and the sample pretreatment refers to a treatment for extracting nucleic acid from a whole blood sample or the like.

본 명세서에서 "PCR 증폭" 또는 "PCR을 통한 증폭" 등의 표현은 중합효소 연쇄반응(PCR)을 이용하여 핵산을 증폭시키는 방법을 의미한다. PCR 증폭방법의 기술 원리 및 세부 기술적 사항은 당업계에 알려져 있다. In the present specification, expression such as "PCR amplification" or "amplification through PCR" means a method of amplifying a nucleic acid using a polymerase chain reaction (PCR). The technical principles and details of the PCR amplification method are known in the art.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 하이브리드 유전자칩의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 하이브리드 유전자칩은 커버기재(10), 베이스기재(20), 메인기재(100)를 포함한다. 커버기재(10)는 메인기재(100)의 상부를 커버한다. 베이스기재(20)는 메인기재(100)의 하부를 커버한다. 즉 커버기재(10)와 베이스기재(20)는 상하 방향으로 결합된 칩(chip) 형태로 형성되고, 메인기재(100)는 커버기재(10) 및 베이스기재(20)의 결합체 내부에 장착될 수 있다. 이 때 사용자가 메인기재(100)를 육안으로 확인할 수 있도록 커버기재(10)의 중앙에는 제1 개구부(도 3의 10a 참고)가 형성될 수 있다. 제1 개구부에 의해 메인기재(100)의 일부가 외부에 노출될 수 있다. 도 1에서는 커버기재(10)의 중앙에 형성된 제1 개구부를 사각형으로 도시하고 있으나, 제1 개구부는 메인기재(100)를 시각적으로 노출시킬 수 있는 범위 내에서 다양한 형태로 형성될 수 있다. 1 is a perspective view of a hybrid gene chip according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a hybrid gene chip includes a cover substrate 10, a base substrate 20, and a main substrate 100. The cover substrate 10 covers the upper portion of the main substrate 100. The base substrate 20 covers the bottom of the main substrate 100. The cover substrate 10 and the base substrate 20 are formed in the form of a chip coupled in the vertical direction and the main substrate 100 is mounted inside the combined body of the cover substrate 10 and the base substrate 20 . At this time, a first opening (see 10a in FIG. 3) may be formed at the center of the cover base 10 so that the user can visually confirm the main base 100. A part of the main substrate 100 may be exposed to the outside by the first opening. Although the first opening formed at the center of the cover substrate 10 is shown as a square in FIG. 1, the first opening may be formed in various shapes within a range that can visually expose the main substrate 100.

커버기재(10)와 베이스기재(20)는 하이브리드 유전자칩의 외형을 이룬다. 커버기재(10)와 베이스기재(20)는 동일하거나 상이한 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며 특정 소재로 한정되는 것은 아니다. The cover substrate 10 and the base substrate 20 form the outline of the hybrid gene chip. The cover substrate 10 and the base substrate 20 may be formed of the same or different plastic materials and are not limited to specific materials.

커버기재(10)에는 다양한 포트가 형성될 수 있다. 예를 들어 커버기재(10)의 일측 상부에는 바이오 샘플이 도입되는 인렛포트(11)와, 복수의 주입포트(13,14)가 형성될 수 있다. 주입포트(13,14)는 필요에 따라 PCR 증폭을 위한 시약 등이 도입될 수 있다. 한편 커버기재(10)의 타측 상부에는 바이오 샘플이 배출되는 아웃렛포트(12)가 형성될 수 있다. 또한 유전자칩의 내부로 에어를 공급하거나 에어를 흡입함으로써 유전자칩 내에서 바이오 샘플의 이송방향을 제어하는 제어포트(15)가 형성될 수 있다. 제어포트(15)에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다. 커버기재(10)에 형성되는 각 포트들은 상부 방향으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 각 포트들의 단부는 시린지(syringe)가 결합될 수 있는 형태로 형성될 수 있다. The cover substrate 10 may be formed with various ports. For example, an inlet port 11 through which a bio sample is introduced and a plurality of injection ports 13 and 14 may be formed on one side of the cover substrate 10. Reagents for PCR amplification and the like may be introduced into the injection ports 13 and 14 as needed. On the other hand, an outlet port 12 through which the bio sample is discharged may be formed on the other side of the cover substrate 10. A control port 15 for controlling the transfer direction of the biosample in the gene chip can be formed by supplying air into the inside of the gene chip or by sucking air. The control port 15 will be described later with reference to other drawings. The ports formed on the cover substrate 10 may be formed as protruding upward. The ends of each of the ports may be formed in a shape in which a syringe can be coupled.

메인기재(100)에는 다양한 기능을 갖는 채널과 챔버들이 형성될 수 있다. 커버기재(10)의 인렛포트(11)로 도입된 바이오 샘플은 메인기재(100)에 형성된 채널과 챔버들을 이동하면서 PCR 증폭 등의 처리가 이루어질 수 있다. 메인기재(100)에 대해서는 다른 도면을 참조하여 구체적으로 후술한다. 메인기재(100)에는 진단챔버(미표기)가 형성된다. 상기 진단챔버는 바이오 샘플이 포집되어 PCR 증폭을 일으키는 반응 챔버에 해당한다. In the main substrate 100, channels and chambers having various functions may be formed. The biosample introduced into the inlet port 11 of the cover substrate 10 may be subjected to PCR amplification or the like while moving through channels and chambers formed in the main substrate 100. The main substrate 100 will be described in detail later with reference to other drawings. A diagnostic chamber (not shown) is formed in the main substrate 100. The diagnostic chamber corresponds to a reaction chamber in which a bio sample is captured to cause PCR amplification.

도 2는 도 1에 도시된 하이브리드 유전자칩을 아래에서 바라 본 모습을 도시한 도면이다.도 2를 참조하면, 메인기재(100)의 하부에는 튜브챔버(200)가 결합된다. 보다 구체적으로는 메인기재(100)에 형성된 진단챔버의 하부에 튜브챔버(200)가 결합된다. 진단챔버가 복수인 경우, 튜브챔버(200) 역시 복수개일 수 있다. 관련하여 도 2에서는 진단챔버의 위치에 상응하도록 복수의 튜브챔버(200)가 일렬로 정렬된 형태로 형성된 모습을 도시하고 있다. 이 경우 도 2에서와 같이 복수의 튜브챔버(200)는 하나의 프레임에 정렬된 형태로 형성될 수 있고, 상기 프레임의 상부가 메인기재(100)의 하부에 결합될 수 있을 것이다. 튜브챔버(200)는 높이를 갖는 튜브형 플라스틱 소재로 형성된다. 튜브챔버(200)는 바이오 샘플을 포집한다. 튜브챔버(200)에 대해서는 다른 도면을 참조하여 부연하기로 한다. FIG. 2 is a view showing a hybrid gene chip shown in FIG. 1 as viewed from below. Referring to FIG. 2, a tube chamber 200 is coupled to a lower portion of a main substrate 100. More specifically, the tube chamber 200 is coupled to a lower portion of the diagnostic chamber formed in the main substrate 100. When there are a plurality of diagnostic chambers, the tube chamber 200 may also be a plurality of tubes. Referring to FIG. 2, a plurality of tube chambers 200 are formed in a line-aligned fashion to correspond to the positions of the diagnostic chambers. In this case, as shown in FIG. 2, the plurality of tube chambers 200 may be formed in a shape aligned with one frame, and an upper portion of the frame may be coupled to the lower portion of the main substrate 100. The tube chamber 200 is formed of a tubular plastic material having a height. The tube chamber 200 collects the bio sample. The tube chamber 200 will be further described with reference to the other drawings.

한편 튜브챔버(200)는 높이를 가지므로 베이스기재(20)에는 튜브챔버(200)가 노출될 수 있도록 제2 개구부(도 3의 10b 참고)가 형성될 수 있다. 일 구체예에 있어서 제2 개구부는 커버기재(10)의 중앙에 형성된 제1 개구부와 상응하는 형태로 형성될 수 있다. 또한 도 2에서는 베이스기재(20)의 중앙에 형성된 제2 개구부를 사각형으로 도시하고 있으나, 제2 개구부는 튜브챔버(200)를 노출시킬 수 있는 범위 내에서 다양한 형태로 형성될 수 있다. Meanwhile, since the tube chamber 200 has a height, a second opening (see 10b in FIG. 3) can be formed in the base substrate 20 so that the tube chamber 200 can be exposed. In one embodiment, the second opening may be formed in a shape corresponding to the first opening formed in the center of the cover substrate 10. [ In FIG. 2, the second opening formed in the center of the base substrate 20 is shown in a quadrangular shape. However, the second opening may be formed in various shapes within a range that can expose the tube chamber 200.

이와 같은 튜브챔버(200)는 기존의 유전자칩에서는 적용되지 않았던 구성요소다. 유전자칩은 플레이트 형태로 형성되는 것이 일반적이다. 그런데 본 발명의 구체예들에 따른 하이브리드 유전자칩에서는 튜브챔버(200)를 메인기재(100)의 하부에 결합시킴으로써 유전자칩과 유전자칩의 이전 형태에 해당하는 튜브 기반의 유전자 증폭 시스템에서의 튜브 용기 일부를 융합시키는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 구체예들에 따른 유전자칩에 하이브리드라는 명칭을 붙인 이유다. 이와 같은 튜브챔버(200)의 결합은 정량의 바이오 샘플을 포집하기 위함인데, 이에 대해서는 후술하기로 한다. Such a tube chamber 200 is a component that has not been applied to a conventional gene chip. Genetic chips are generally formed in plate form. However, in the hybrid gene chip according to the embodiments of the present invention, the tube chamber 200 is bonded to the lower portion of the main substrate 100, so that the tube container 200 in the tube-based gene amplification system corresponding to the previous form of the gene chip and the gene chip And fusing a part thereof. This is the reason why the gene chip according to the embodiments of the present invention is named as a hybrid. The coupling of the tube chamber 200 is for collecting a predetermined amount of the bio-sample, which will be described later.

도 3은 도 1의 하이브리드 유전자칩의 분리 사시도이다. 도 3을 참고하면, 메인기재(100)는 제1 필름(110), 제2 필름(120), 제3 필름(130)을 포함한다. 제2 필름(120)은 제1 필름(110)의 상부에 배치된다. 제3 필름(130)은 제1 필름(110)의 하부에 배치된다. 즉 제1 필름(110)은 제2 필름(120)과 제3 필름(130) 사이에 개재되는 형태를 갖는다. 제1, 2, 3 필름(110,120,130)이 합지(상하 방향으로 적층됨)되어 메인기재(100)를 형성하는 것이다. 3 is an exploded perspective view of the hybrid gene chip of FIG. Referring to FIG. 3, the main substrate 100 includes a first film 110, a second film 120, and a third film 130. The second film 120 is disposed on top of the first film 110. The third film 130 is disposed under the first film 110. That is, the first film 110 is interposed between the second film 120 and the third film 130. The first, second, and third films 110, 120, and 130 are laminated (vertically stacked) to form the main substrate 100.

제1, 2, 3 필름(110,120,130) 모두 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. 이와 같은 플라스틱 소재의 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄, 폴리비닐리덴플루오라이드, 나일론, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐클로라이드(PVE), 폴리에테르 설폰(PES) 등이 있다. 제1, 2, 3 필름(110,120,130)은 모두 동일하거나 상이한 플라스틱 소재로 형성될 수 있으며 3개의 필름 중 두 개가 동일한 플라스틱 소재로 형성되고 다른 하나는 상이한 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. 나아가 동일한 플라스틱 소재로 형성되더라도, 경우에 따라 개별 물성은 차이가 있을 수 도 있다. The first, second, and third films 110, 120, and 130 may all be formed of a plastic material. Examples of such plastic materials include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyimide (PI), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyurethane, polyvinylidene fluoride , Nylon, polymethylmethacrylate (PMMA), polyvinyl chloride (PVE), and polyethersulfone (PES). The first, second, and third films 110, 120, and 130 may all be formed of the same or different plastic materials, and two of the three films may be formed of the same plastic material and the other may be formed of different plastic materials. Furthermore, even if they are formed of the same plastic material, individual properties may be different depending on the case.

제1 필름(110)에는 채널(111)이 형성된다. 채널(111)은 바이오 샘플을 이송시키거나 PCR 증폭 등의 반응을 위해 바이오 샘플을 포집하는 기능을 한다. 채널(111)의 형성은 통상적인 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들면 채널(111)은 제1 필름(110)에 대해 레이저 컷팅, 컷팅 플로팅 가공법, 컷팅 프린팅법, 선반 가공법 등을 이용하여 형성될 수 있다. 이들 각각의 기술 원리 및 세부 기술적 사항은 당업계에 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. A channel 111 is formed in the first film 110. The channel 111 functions to transport a bio sample or to collect a bio sample for a reaction such as PCR amplification. The formation of the channel 111 can be done in a conventional manner. For example, the channel 111 may be formed on the first film 110 by using a laser cutting method, a cutting floating processing method, a cutting printing method, a lathe processing method, or the like. Each of these technical principles and detailed technical matters is known in the art, so a detailed description thereof will be omitted.

제1 필름(110)의 상하부에 각각 제2 필름(120)과 제3 필름(130)이 결합함으로써 제1 필름(110)의 두께가 바이오 샘플(미세유체)의 흐름 공간(유로)의 높이를 형성하게 된다. 각 필름들의 결합은 통상의 결합 부재를 이용한 기계적 결합방식에 의해 이루어질 수 있고, 접착제를 이용하는 방식에 의해 이루어질 수도 있다. 이때, 접착제는 각 필름들을 상호 접합시켜 바이오 샘플의 흐름 공간을 형성하는데 충분한 접착성을 가지면 충분하고, 특정 종류의 접착제로 한정되지 않는다. 접착제의 종류를 예시하면, 고무계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, 실리콘계 접착제, 광학계 접착제, 가열성 접착제 등이 있다. 또한 접착제의 형태를 예시하면, 감압 접착 테이프, 열 활성 접착 테이프, 화학적 활성 접착 테이프, 광 활성 접착 테이프 등이 있다.The second film 120 and the third film 130 are coupled to the upper and lower portions of the first film 110 so that the thickness of the first film 110 is equal to the height of the flow space Respectively. The bonding of each of the films may be performed by a mechanical bonding method using a conventional bonding member, or may be performed by a method using an adhesive. At this time, it is sufficient that the adhesive has sufficient adhesiveness to form the flow space of the biosample by mutually joining the respective films, and is not limited to a specific kind of adhesive. Examples of the adhesive include rubber adhesives, acrylic resin adhesives, silicone adhesives, optical adhesives, and heatable adhesives. Examples of the form of the adhesive include a pressure-sensitive adhesive tape, a thermally active adhesive tape, a chemically active adhesive tape, and a photoactive adhesive tape.

제2 필름(120)에는 복수의 이송홀(121)이 형성된다. 이송홀(121)은 유전자칩에서 바이오 샘플에 대해 수직방향으로의 이송 경로를 제공한다. 예를 들어 커버기재(10)의 인렛포트(11)로부터 도입된 바이오 샘플은 제2 필름(120)의 이송홀(121)을 거쳐 제1 필름(110)의 채널(111)로 유입될 수 있다. 또한 후술할 바와 같이 제1 필름(110)의 채널(111)은 복수의 단절부를 포함하는데, 이송홀(121)은 이와 같은 단절부에 상응하는 위치에 형성됨으로써 단절부에 위치하는 바이오 샘플에 대해 수직방향으로의 이송 경로를 제공한다. 이와 같은 이송홀(121)을 통한 바이오 샘플의 이송 경로에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술한다. A plurality of feed holes 121 are formed in the second film 120. The transfer hole 121 provides a transfer path in the direction perpendicular to the biosample in the gene chip. The biosample introduced from the inlet port 11 of the cover substrate 10 can be introduced into the channel 111 of the first film 110 through the transfer hole 121 of the second film 120 . As will be described later, the channel 111 of the first film 110 includes a plurality of cut-off portions, and the feed hole 121 is formed at a position corresponding to the cut-off portion, Thereby providing a conveying path in the vertical direction. The transfer path of the biosample through the transfer hole 121 will be described later with reference to other drawings.

제3 필름(130)에는 복수의 챔버홀(131)이 형성된다. 챔버홀(131)은 제1 필름(110)에 형성된 진단챔버와 상응하는 위치에 형성된다. 진단챔버가 복수인 경우, 챔버홀(131) 역시 복수일 수 있다. 또한 챔버홀(131)의 하부에는 튜브챔버(200)가 위치된다. 즉, 튜브챔버(200)는 그 위치가 챔버홀(131)과 상응하도록 제3 필름(130)의 하부에 결합될 수 있다. 이를 통해 바이오 샘플이 챔버홀(131)을 통과하여 튜브챔버(200) 내에 포집될 수 있다. A plurality of chamber holes 131 are formed in the third film 130. The chamber hole 131 is formed at a position corresponding to the diagnostic chamber formed in the first film 110. If there are a plurality of diagnostic chambers, the chamber holes 131 may also be plural. The tube chamber 200 is positioned below the chamber hole 131. That is, the tube chamber 200 may be coupled to the lower portion of the third film 130 so that its position corresponds to the chamber hole 131. Whereby the bio sample can be collected in the tube chamber 200 through the chamber hole 131.

한편, 제1,2,3 필름(110,120,130)에는 1 이상의 지그홀(도 4에서 부호 9로 표기함)이 형성될 수 있다. 지그홀(9)은 제1,2,3 필름(110,120,130)이 접합되었을 때, 서로 포개지는 위치가 되도록 각 필름에 형성될 수 있다. 일 구체예에 있어서 도 3 등에 도시된 바와 같이 지그홀(9)은 각 필름의 중앙 부분의 테두리를 따라 형성될 수 있다. 예컨대 지그홀(9)은 각 필름의 중앙 부분을 기준으로 두 쌍이 서로 마주보도록 장슬릿(slit) 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 지그홀(9)은 유전자칩을 열원 또는 판독 장치의 스테이지에 고정시키기 위한 것이다. 일 구체예에 있어서 소정 두께를 갖는 고정부재(미도시)가 지그홀(9)에 삽입됨으로써 유전자칩이 상하좌우로 흔들리지 않고 임의의 위치 또는 공간에 고정될 수 있다. 지그홀(9)의 형성은 통상적인 방법을 통해 이루어질 수 있으며 예컨대 펀칭, 레이저 컷팅 등의 방식이 이용될 수 있다. The first, second and third films 110, 120 and 130 may have one or more jig holes (indicated by reference numeral 9 in FIG. 4). The jig hole 9 may be formed in each film so that the first, second, and third films 110, 120, and 130 are overlapped with each other when the first, second, and third films 110, 120 and 130 are bonded. In one embodiment, as shown in FIG. 3 and the like, a jig hole 9 may be formed along the rim of the central portion of each film. For example, the jig holes 9 may be formed in a slit shape so that two pairs of the jig holes 9 face each other with respect to a center portion of each film. Such a jig hole 9 is for fixing the gene chip to the heat source or the stage of the reading device. In one embodiment, the fixing member (not shown) having a predetermined thickness is inserted into the jig hole 9, so that the gene chip can be fixed to an arbitrary position or space without being shaken up and down and left and right. The formation of the jig hole 9 may be performed by a conventional method, for example, a method such as punching or laser cutting may be used.

이하, 제1 필름(110)에 형성된 채널(111)에 대해 설명한다. 이하에서 설명될 채널(111)과 관련하여 채널(111)은 본 명세서에 첨부된 도면에 도시된 형태로 한정되는 것이 아니다. 채널(111)은 이하에서 설명할 세부 채널들을 포함함을 전제로 하여 직선 패턴, 곡선 패턴(나선형, 서펜틴형, 지그재그형 등) 또는 무작위 패턴 등으로 형성될 수 있다. Hereinafter, the channel 111 formed in the first film 110 will be described. The channel 111 in connection with the channel 111 to be described below is not limited to the form shown in the drawings attached hereto. The channel 111 may be formed of a linear pattern, a curved pattern (spiral, serpentine, zigzag, etc.), or a random pattern, on the assumption that it includes the detailed channels to be described below.

관련하여 도 4는 도 3의 하이브리드 유전자칩에서 제1 필름(110)의 정면도이다. 도 4를 참조하면, 제1 필름(110)에 형성되는 채널은 인렛채널(1), 믹싱채널(2), 분배채널(3), 제1 이송채널(4), 정량챔버(5), 가스배출채널(5a), 제2 이송채널(6), 진단챔버(7), 제3 이송채널(8)을 포함할 수 있다. 한편 이하에서 채널을 설명함에 있어, '전단'과 '후단'이라는 표현은 바이오 샘플의 이송 방향을 기준으로 기재된 것이다. '전단'은 바이오 샘플의 전진 방향 쪽 단부를 의미한다. '후단'은 바이오 샘플의 전진 방향 쪽과 반대되는 방향 쪽 단부를 의미한다. 4 is a front view of the first film 110 in the hybrid gene chip of Fig. 4, a channel formed in the first film 110 includes an inlet channel 1, a mixing channel 2, a distribution channel 3, a first transport channel 4, a metering chamber 5, a gas A second transfer channel 6, a diagnostic chamber 7, and a third transfer channel 8, as shown in FIG. In the following description of the channel, the terms 'shear' and 'rear end' are described based on the direction of transport of the biosample. 'Shear' means the end of the bio sample in the forward direction. The term " rear end " means the end of the bio sample in the direction opposite to the advancing direction.

인렛채널(1)은 커버기재(10)의 인렛포트(11)와 연통된다. 인렛채널(1)에서는 인렛포트(11)를 통해 도입된 바이오 샘플이 전진한다. The inlet channel 1 is in communication with the inlet port 11 of the cover base material 10. In the inlet channel 1, the bio sample introduced through the inlet port 11 advances.

도면에 도시되지는 않았지만 제1 필름(110)에 형성되는 채널은 인렛채널(1)과 연통되고 PCR 증폭을 위한 버퍼액을 이송시키는 버퍼채널(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이 때, 버퍼채널은 복수개가 형성될 수 있으며, 각 버퍼채널은 커버기재(10)에 형성되는 복수의 주입포트(13,14)와 각각 쌍을 이룰 수 있다. 즉 하나의 버퍼채널이 하나의 주입포트(13,14)와 연통된다. 버퍼채널에서는 주입포트(13,14)를 통해 도입된 버퍼액 등이 전진한다. Although not shown in the figure, the channel formed in the first film 110 may further include a buffer channel (not shown) communicating with the inlet channel 1 and transferring a buffer solution for PCR amplification. At this time, a plurality of buffer channels may be formed, and each buffer channel may be paired with a plurality of injection ports 13 and 14 formed in the cover substrate 10, respectively. That is, one buffer channel communicates with one injection port (13, 14). In the buffer channel, the buffer solution or the like introduced through the injection ports 13 and 14 advances.

믹싱채널(2)은 인렛채널(1) 및/또는 버퍼채널과 연통된다. 예컨대 믹싱채널(2)의 후단은 인렛채널(1) 및/또는 버퍼채널의 전단과 연통되도록 형성될 수 있다. 믹싱채널(2)에서는 인렛채널(1)로부터 이송된 바이오 샘플과 버퍼채널로부터 이송된 버퍼액이 믹싱된다. 믹싱채널(2)의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 일 구체예에 있어서 도 4에 도시된 것과 같이 서펜틴(serpentine) 형태로 형성될 수 있다. 경우에 따라 믹싱채널(2)은 생략될 수도 있다. The mixing channel 2 is in communication with the inlet channel 1 and / or the buffer channel. For example, the rear end of the mixing channel 2 may be formed to communicate with the front end of the inlet channel 1 and / or the buffer channel. In the mixing channel 2, the bio sample transferred from the inlet channel 1 and the buffer liquid transferred from the buffer channel are mixed. The shape of the mixing channel 2 is not particularly limited and may be formed in a serpentine form as shown in FIG. 4 in one embodiment. In some cases, the mixing channel 2 may be omitted.

분배채널(3)은 믹싱채널(2)과 연통된다. 믹싱채널(2)이 없는 경우, 분배채널(3)은 인렛채널(1)과 연통될 수 있다. 분배채널(3)은 바이오 샘플을 제1 이송채널(4)로 분배시킨다. 이를 위해 분배채널(3)은 제1 이송채널(4)의 수만큼 분지되는 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어 도 4에서는 제1 이송채널(4)이 5개 형성되어 있다. 이 때 분배채널(3)의 후단은 인렛채널(1)과 연통되며, 분배채널(3)의 전단은 5개로 분지되어 각 제1 이송채널(4)과 연통될 수 있다. 물론 분배채널(3)은 제1 이송채널(4)의 수에 따라 이보다 많거나 또는 적게 형성될 수 있을 것이다. The distribution channel (3) is in communication with the mixing channel (2). In the absence of the mixing channel 2, the distribution channel 3 can communicate with the inlet channel 1. The distribution channel (3) distributes the biosample to the first transport channel (4). To this end, the distribution channel 3 may be formed to have a shape that is branched by the number of the first conveyance channels 4. For example, in FIG. 4, five first transport channels 4 are formed. At this time, the rear end of the distribution channel 3 is in communication with the inlet channel 1, and the front end of the distribution channel 3 is branched into five and can communicate with each of the first conveyance channels 4. Of course, the distribution channel 3 may be formed more or less depending on the number of the first conveyance channels 4.

제1 이송채널(4)은 분배채널(3)과 연통된다. 구체적으로 제1 이송채널(4)의 후단은 분배채널(3)과 연통되며, 전단은 정량챔버(5)와 연통된다. 제1 이송채널(4)은 분배채널(3)로부터 이송된 바이오 샘플을 정량챔버(5)로 이송시킨다. 또한 반대로 정량챔버(5)로부터 이송된 바이오 샘플을 제2 이송채널(6)로 이송시킨다. 제1 이송채널(4)은 정량챔버(5) 및 진단챔버(7)의 수에 따라 상응하도록 복수개가 형성될 수 있다. 관련하여 도 4에서는 제1 이송채널(4)이 5개 형성된 경우를 도시하고 있으나 제1 이송채널(4)은 이보다 많거나 또는 적게 형성될 수 있다. The first conveyance channel (4) communicates with the distribution channel (3). Specifically, the rear end of the first transfer channel 4 communicates with the distribution channel 3, and the front end communicates with the metering chamber 5. The first transfer channel (4) transfers the biosample transferred from the distribution channel (3) to the metering chamber (5). Conversely, the biosample transferred from the metering chamber 5 is transferred to the second transfer channel 6. A plurality of first transfer channels 4 may be formed corresponding to the number of the metering chambers 5 and the number of the diagnosis chambers 7. In FIG. 4, five first conveyance channels 4 are formed, but the first conveyance channel 4 may be formed more or less than five.

정량챔버(5)는 제1 이송채널(4)과 연통된다. 구체적으로 정량챔버(5)의 후단은 제1 이송채널(4)의 전단과 연통된다. 정량챔버(5)는 제1 이송채널(4)로부터 이송된 바이오 샘플을 포집하여 정량화시킨다. 이를 위하여 정량챔버(5)는 소정의 단면적을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어 도 4에서는 정량챔버(5)를 타원형으로 도시하고 있으며, 정량챔버(5)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 한편 정량챔버(5)의 부피는 유효한 PCR 증폭 및 유전자 진단을 수행할 수 있을 정도의 바이오 샘플의 양과 상응하도록 형성될 수 있다. 본 명세서에서는 유효한 PCR 증폭 및 유전자 진단을 수행할 수 있을 정도의 바이오 샘플의 양을 '정량'이라 지칭하고 있다. 즉 정량챔버(5)에 바이오 샘플이 가득 차는 경우에는 유효한 PCR 증폭 및 유전자 진단을 수행할 수 있을 정도의 바이오 샘플이 확보된 것이며, 이를 본 명세서에서는 정량화 된 것으로 지칭하고 있다. 정량챔버(5)는 진단챔버(7)의 수에 따라 상응하도록 복수개가 형성될 수 있다. 관련하여 도 4에서는 정량챔버(5)가 5개 형성된 경우를 도시하고 있으나, 정량챔버(5)는 이보다 많거나 또는 적게 형성될 수 있다. The metering chamber 5 communicates with the first conveyance channel 4. Specifically, the rear end of the metering chamber 5 communicates with the front end of the first conveyance channel 4. The quantification chamber 5 captures and quantifies the biosample transferred from the first transfer channel 4. For this purpose, the metering chamber 5 may be formed to have a predetermined cross-sectional area. For example, in FIG. 4, the metering chamber 5 is shown as an ellipse, and the shape of the metering chamber 5 is not limited thereto. On the other hand, the volume of the quantification chamber 5 can be formed to correspond to the amount of the biosample enough to perform effective PCR amplification and gene diagnosis. In this specification, the amount of the biosample enough to perform effective PCR amplification and gene diagnosis is referred to as " quantification ". That is, when the biosample is filled in the quantification chamber 5, a sufficient amount of biosample can be obtained to perform effective PCR amplification and gene diagnosis, which is referred to as quantification in the present specification. A plurality of metering chambers 5 may be formed corresponding to the number of the diagnostic chambers 7. [ In FIG. 4, five quantification chambers 5 are formed, but the quantification chambers 5 may be formed more or less than five.

제2 이송채널(6)은 제1 이송채널(4)과 연통된다. 구체적으로 제2 이송채널(6)은 제1 이송채널(4)의 후단 부분에서 분기되는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어 도 4에서는 제2 이송채널(6)이 제1 이송채널(4)의 전단측 단부에서 분기되어 진단챔버(7) 방향으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 제2 이송채널(6)은 정량챔버(5)로부터 이송되는 바이오 샘플을 진단챔버(7) 방향으로 이송시킨다. 이 때, 제2 이송채널(6)의 전단과 진단챔버(7)의 후단 사이에는 제1 단절부(도 4에서 b로 표기됨)가 형성된다. 제1 단절부(b)는 제2 이송채널(6)의 전단과 진단챔버(7)의 후단 사이 부분에 해당하며, 제1 단절부(b)에서는 채널이 형성되어 있지 않다. 따라서 바이오 샘플이 이송되어 제2 이송채널(6)의 전단에 이르면 제1 단절부(b)로 인한 차단벽에 막혀 진단챔버(7)로 이송될 수 없다. 제2 이송채널(6)과 진단챔버(7)의 연통은 후술할 제2 브릿지필름에 의해 이루어질 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다. 제2 이송채널(5)은 정량챔버(5) 및 진단챔버(7)의 수에 따라 상응하도록 복수개가 형성될 수 있다. 관련하여 도 4에서는 제2 이송채널(5)이 5개 형성된 경우를 도시하고 있으나 제2 이송채널(5)은 이보다 많거나 또는 적게 형성될 수 있다. The second conveyance channel (6) communicates with the first conveyance channel (4). Specifically, the second conveyance channel 6 may be formed to be branched at a rear end portion of the first conveyance channel 4. For example, in FIG. 4, it can be seen that the second conveyance channel 6 is branched at the end of the front end of the first conveyance channel 4 and is formed in the direction of the diagnosis chamber 7. The second transfer channel 6 transfers the biosample transferred from the metering chamber 5 toward the diagnostic chamber 7. At this time, a first cut-off portion (denoted by b in Fig. 4) is formed between the front end of the second conveyance channel 6 and the rear end of the diagnosis chamber 7. The first cutting portion b corresponds to the portion between the front end of the second transfer channel 6 and the rear end of the diagnosis chamber 7 and no channel is formed in the first cutting portion b. Therefore, when the bio sample is transferred and reaches the front end of the second transfer channel 6, it can not be blocked by the blocking wall due to the first cut-off portion b and can not be transferred to the diagnosis chamber 7. The communication between the second transfer channel 6 and the diagnosis chamber 7 can be performed by a second bridge film to be described later, which will be described later. A plurality of second transfer channels 5 may be formed corresponding to the number of the metering chambers 5 and the number of the diagnostic chambers 7. In FIG. 4, five second conveyance channels 5 are formed, but the second conveyance channel 5 may be formed more or less than five.

진단챔버(7)는 제2 이송채널(6)로부터 이송된 바이오 샘플을 포집한다. 구체적으로 진단챔버(7)의 하부에는 상술한 것과 같이 튜브챔버(200)가 결합되고, 이에 따라 제2 이송채널(6)로부터 이송된 바이오 샘플은 진단챔버(7)를 거쳐 튜브챔버(200)로 이송되어 튜브챔버(200)를 채운다. 진단챔버(7)에서는 튜브챔버(200)에 채워진 바이오 샘플에 대해 PCR 증폭이 수행되며, PCR 증폭 이후에는 유전자 판독, 유전자 진단 등의 유전자 분석이 행해질 수 있다. PCR 증폭이나 유전자 분석은 통상적인 방법을 통해 이루어질 수 있는 바, 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 진단챔버(7)는 복수개가 형성될 수 있다. 관련하여 도 4에서는 진단챔버(7)가 6개 형성된 경우를 도시하고 있으나 진단챔버(7)는 이보다 많거나 또는 적게 형성될 수 있다. 또한 도 4에서 가장 밑에 배치된 진단챔버(7)의 전단 및 후단에는 별도의 채널이 형성되어 있지 않은데, 이와 같은 잉여의 진단챔버(7)는 유전자 분석 시에 비교예에 해당하는 샘플을 포집하는 수단으로 이용될 수 있을 것이다. 물론 경우에 따라 이와 같은 잉여의 진단챔버(7)는 생략될 수도 있다. The diagnostic chamber (7) collects the bio sample transferred from the second transfer channel (6). Specifically, the tube chamber 200 is coupled to the lower portion of the diagnostic chamber 7, so that the biosample transferred from the second transfer channel 6 is guided to the tube chamber 200 via the diagnostic chamber 7, To fill the tube chamber 200. In the diagnostic chamber 7, PCR amplification is performed on the bio sample filled in the tube chamber 200. After the PCR amplification, gene analysis such as gene reading and gene diagnosis can be performed. Since PCR amplification or gene analysis can be performed by a conventional method, a detailed description thereof will be omitted. A plurality of diagnostic chambers 7 may be formed. In FIG. 4, six diagnostic chambers 7 are formed, but the number of the diagnostic chambers 7 may be more or less. In addition, no extra channel is formed in the front end and the rear end of the diagnostic chamber 7 disposed at the bottom in FIG. 4. Such a redundant diagnostic chamber 7 collects samples corresponding to the comparative example at the time of gene analysis Lt; / RTI > Of course, such surplus diagnostic chamber 7 may be omitted in some cases.

제3 이송채널(8)은 진단챔버(7)로부터 이송되는 바이오 샘플을 외부로 배출시킨다. 이를 위해 제3 이송패널(8)의 전단은 커버기재(10)의 아웃렛포트(12)와 연통된다. 한편, 진단챔버(7)의 전단과 제3 이송채널(8)의 후단 사이에는 제2 단절부(도 4에서 c로 표기됨)가 형성된다. 제2 단절부(c)는 진단챔버(7)의 전단과 제3 이송채널(8)의 후단 사이 부분에 해당하며, 제2 단절부(c)에서는 채널이 형성되어 있지 않다. 따라서 진단챔버(7)에 포집되어 있는 바이오 샘플이 제2 단절부(c)로 인한 차단벽에 막혀 제3 이송채널(8)로 이송될 수 없다. 물론 진단챔버(7)에 포집되어 있는 바이오 샘플은 제1 단절부(b)로 인한 차단벽에 막혀 제2 이송채널(6)로도 이송될 수 없다. 진단챔버(7)와 제3 이송채널(8)의 연통은 후술할 제1 브릿지필름에 의해 이루어질 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다. The third transfer channel 8 discharges the biosample transferred from the diagnostic chamber 7 to the outside. To this end, the front end of the third transfer panel 8 is in communication with the outlet port 12 of the cover substrate 10. On the other hand, a second disconnecting portion (denoted by c in Fig. 4) is formed between the front end of the diagnostic chamber 7 and the rear end of the third transfer channel 8. The second cutting portion c corresponds to the portion between the front end of the diagnostic chamber 7 and the rear end of the third feeding channel 8 and no channel is formed in the second cutting portion c. Therefore, the bio sample collected in the diagnostic chamber 7 can not be transferred to the third transport channel 8 due to clogging of the barrier wall due to the second cut-off portion (c). Of course, the bio sample collected in the diagnostic chamber 7 is blocked by the blocking wall due to the first cut-off portion b and can not be transported to the second transport channel 6. The communication between the diagnostic chamber 7 and the third transfer channel 8 can be made by a first bridge film to be described later, which will be described later.

제1 필름(110)에 형성되는 채널은 상술한 세부 채널 이외에도 가스배출채널(5a)을 더 포함할 수 있다. 가스배출채널(5a)은 정량챔버(5)에 포집된 바이오 샘플로부터 가스(gas)를 외부로 배출시킨다. 이를 위해 가스배출채널(5a)의 후단은 정량챔버(5)에 근접하게 위치되고, 가스배출채널(5a)의 전단은 커버기재(10)의 제어포트(15)에 연통된다. 정량챔버(5)의 전단과 가스배출채널(5a)의 후단 사이에는 제3 단절부(도 4에서 a로 표기됨)가 형성된다. 제3 단절부(a)는 정량챔버(5)의 전단과 가스배출채널(5a)의 후단 사이 부분에 해당하며, 제3 단절부(a)에서는 채널이 형성되어 있지 않다. 따라서 정량챔버(5)에 포집되어 있는 바이오 샘플이 가스배출채널(5a)로 이송될 수 없다. 정량챔버(5)와 가스배출채널(5a)의 연통은 후술할 제1 브릿지필름에 의해 이루어질 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다. The channel formed in the first film 110 may further include a gas discharge channel 5a in addition to the above detailed channels. The gas discharge channel 5a discharges gas from the bio sample collected in the metering chamber 5 to the outside. To this end, the rear end of the gas discharge channel 5a is positioned close to the metering chamber 5, and the front end of the gas discharge channel 5a communicates with the control port 15 of the cover base 10. A third disconnecting portion (denoted by a in Fig. 4) is formed between the front end of the metering chamber 5 and the rear end of the gas discharge channel 5a. The third cutting portion a corresponds to a portion between the front end of the metering chamber 5 and the rear end of the gas discharge channel 5a and no channel is formed in the third cutting portion a. Therefore, the bio sample collected in the metering chamber 5 can not be transferred to the gas discharge channel 5a. The communication between the metering chamber 5 and the gas discharge channel 5a may be made by a first bridge film to be described later, which will be described later.

한편 상술한 채널 내에서의 바이오 샘플의 이송은 커버부재(10)에 형성된 인렛포트(11), 아웃렛포트(12) 및 제어포트(15)와 각각 연결되는 압력조절장치(미도시)를 통해 이루어질 수 있다. 예컨대 바이오 샘플을 기준으로 전진 방향 측 유로의 압력이 후진 방향 측 유로의 압력보다 작은 경우에는 바이오 샘플이 전진 방향으로 이동한다. 반대의 경우에는 바이오 샘플이 후진 방향으로 이동할 것이다. 상기 압력조절장치는 통상의 에어공급기능 및 에어흡입기능을 갖는 장치를 이용할 수 있는 바, 구체적인 설명은 생략한다. Meanwhile, the transfer of the bio sample in the above-described channel is performed through a pressure regulating device (not shown) connected to the inlet port 11, the outlet port 12 and the control port 15 formed in the cover member 10 . For example, when the pressure in the forward direction side flow path is smaller than the pressure in the backward direction side flow path on the basis of the bio sample, the biosample moves in the forward direction. In the opposite case, the biosample will move in the backward direction. Since the pressure regulating device can use a device having a normal air supply function and an air suction function, a detailed description thereof will be omitted.

이상에서 설명한 세부 채널들을 전제로 하여 다시 도 3을 참고하면, 하이브리드 유전자칩은 제1 브릿지필름(140)과 제2 브릿지필름(150)을 더 포함할 수 있다. 제1 브릿지필름(140) 및 제2 브릿지필름(150)은 제2 필름(120)의 상부에 배치된다. 제1 브릿지필름(140) 및 제2 브릿지필름(150)은 메인기재(100)를 이루는 필름들과 마찬가지로 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. 이와 같은 플라스틱 소재의 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄, 폴리비닐리덴플루오라이드, 나일론, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐클로라이드(PVE), 폴리에테르 설폰(PES) 등이 있다. Referring to FIG. 3 again, the hybrid gene chip may further include a first bridge film 140 and a second bridge film 150, assuming the detailed channels described above. The first bridge film 140 and the second bridge film 150 are disposed on top of the second film 120. The first bridge film 140 and the second bridge film 150 may be formed of a plastic material in the same manner as the films constituting the main substrate 100. Examples of such plastic materials include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyimide (PI), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyurethane, polyvinylidene fluoride , Nylon, polymethylmethacrylate (PMMA), polyvinyl chloride (PVE), and polyethersulfone (PES).

한편, 제1 브릿지필름(140) 및 제2 브릿지필름(150)을 제2 필름(120)의 상부에 배치하는 방법은 통상의 결합 부재를 이용한 기계적 결합방식, 또는 접착제를 이용하는 방식일 수 있다. 이때, 접착제는 각 필름들을 상호 접합시켜 바이오 샘플의 흐름 공간을 형성하는데 충분한 접착성을 가지면 충분하고, 특정 종류의 접착제로 한정되지 않는다. 접착제의 종류를 예시하면, 고무계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, 실리콘계 접착제, 광학계 접착제, 가열성 접착제 등이 있다. 또한 접착제의 형태를 예시하면, 감압 접착 테이프, 열 활성 접착 테이프, 화학적 활성 접착 테이프, 광 활성 접착 테이프 등이 있다.The first bridge film 140 and the second bridge film 150 may be disposed on the second film 120 by a mechanical coupling method using a conventional coupling member or a method using an adhesive. At this time, it is sufficient that the adhesive has sufficient adhesiveness to form the flow space of the biosample by mutually joining the respective films, and is not limited to a specific kind of adhesive. Examples of the adhesive include rubber adhesives, acrylic resin adhesives, silicone adhesives, optical adhesives, and heatable adhesives. Examples of the form of the adhesive include a pressure-sensitive adhesive tape, a thermally active adhesive tape, a chemically active adhesive tape, and a photoactive adhesive tape.

제1 브릿지필름(140)에는 제1 브릿지채널(141, 도 7 참고)이 형성된다. 제1 브릿지채널(141)은 정량챔버(5)와 가스배출채널(5a)를 연통시킨다. 이를 위해 제1 브릿지채널(141)은 제3 단절부(c)와 상응하는 위치에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 제1 브릿지채널(141)의 일단은 정량챔버(5)의 전단과 상응하는 위치에 형성되고, 제1 브릿지채널(141)의 타단은 가스배출채널(5a)의 후단과 상응하는 위치에 형성된다. 또한 제1 브릿지채널(141)의 일단은 정량챔버(5)의 수에 따라 복수개로 분지된 형태를 가질 수 있으며, 일단에서 타단으로 채널이 합쳐지는 형태를 가질 수 있다(도 7 참고). 따라서 제1 브릿지채널(141)을 통해 정량챔버(5)에 포집되어 있는 바이오 샘플로부터 가스(gas)가 가스배출채널(5a)로 이송될 수 있다. A first bridge channel 141 (see FIG. 7) is formed in the first bridge film 140. The first bridge channel 141 communicates the metering chamber 5 and the gas discharge channel 5a. For this, the first bridge channel 141 may be formed at a position corresponding to the third disconnecting portion (c). More specifically, one end of the first bridge channel 141 is formed at a position corresponding to the front end of the metering chamber 5, and the other end of the first bridge channel 141 is positioned at a position corresponding to the rear end of the gas discharge channel 5a As shown in FIG. Also, one end of the first bridge channel 141 may have a plurality of branches depending on the number of the metering chambers 5, and may have a form in which the channels are merged from one end to the other end (see FIG. 7). The gas can be transferred from the bio sample collected in the quantification chamber 5 to the gas discharge channel 5a through the first bridge channel 141. [

나아가 제1 브릿지채널(141)에는 에어필터부(미도시)가 설치될 수 있다. 에어필터부는 액체는 통과시키지 않으면서 가스만을 통과시키는 멤브레인 소재로 형성된다. 이와 같은 에어필터부는 통상적인 것을 사용할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. 상기 에어필터부는 가스배출필터(5a) 쪽으로 배치될 수 있다. 따라서 정량챔버(5)에 포집되어 있는 바이오 샘플이 에어필터부를 통과하지 못하므로 가스배출채널(5a)로 이송되지 못하는 반면, 바이오 샘플 내에 포함되는 가스들은 에어필터부를 통과하여 가스배출채널(5a)을 통해 배출될 수 있다. Furthermore, an air filter unit (not shown) may be installed in the first bridge channel 141. The air filter portion is formed of a membrane material that allows only gas to pass without passing through the liquid. Since the conventional air filter unit can be used, a detailed description thereof will be omitted. The air filter unit may be disposed toward the gas exhaust filter 5a. Therefore, the bio sample collected in the metering chamber 5 can not pass through the air filter portion, and thus can not be transported to the gas discharge channel 5a. On the other hand, the gases contained in the biosample pass through the air filter portion, Lt; / RTI >

제2 브릿지필름(150)에는 제2 브릿지채널(151, 도 9 참고)과, 제3 브릿지채널(152, 도 9 참고)이 형성된다. 제2 브릿지채널(151)은 제2 이송채널(4)과 진단챔버(7)를 연통시킨다. 이를 위해 제2 브릿지채널(151)은 제1 단절부(b)와 상응하는 위치에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 제2 브릿지채널(151)의 일단은 제2 이송채널(4)의 전단과 상응하는 위치에 형성되고, 제2 브릿지채널(151)의 타단은 진단챔버(7)의 후단과 상응하는 위치에 형성된다. 제2 브릿지채널(151)은 제2 이송채널(4) 및 진단챔버(7)의 수에 따라 복수개 일 수 있다. 제3 브릿지채널(152)은 진단챔버(7)와 제3 이송채널(8)을 연통시킨다. 이를 위해 제3 브릿지채널(152)은 제2 단절부(c)와 상응하는 위치에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 제3 브릿지채널(152)의 일단은 진단챔버(7)의 전단과 상응하는 위치에 형성되고, 제3 브릿지채널(152)의 타단은 제3 이송채널(8)의 후단과 상응하는 위치에 형성된다. 제3 브릿지채널(152)은 진단챔버(7) 및 제3 이송채널(8)의 수에 따라 복수개 일 수 있다. The second bridge film 150 is formed with a second bridge channel 151 (see FIG. 9) and a third bridge channel 152 (see FIG. 9). The second bridge channel 151 allows the second transfer channel 4 to communicate with the diagnostic chamber 7. To this end, the second bridge channel 151 may be formed at a position corresponding to the first disconnecting portion b. More specifically, one end of the second bridge channel 151 is formed at a position corresponding to the front end of the second transfer channel 4, and the other end of the second bridge channel 151 is formed at a position corresponding to the rear end of the diagnostic chamber 7 . The second bridge channel 151 may be a plurality of, depending on the number of the second transfer channel 4 and the diagnostic chamber 7. The third bridge channel 152 allows the third transfer channel 8 to communicate with the diagnostic chamber 7. To this end, the third bridge channel 152 may be formed at a position corresponding to the second disconnecting portion (c). More specifically, one end of the third bridge channel 152 is formed at a position corresponding to the front end of the diagnostic chamber 7, and the other end of the third bridge channel 152 is formed at a position corresponding to the rear end of the third transfer channel 8 . The third bridge channel 152 may be a plurality of, depending on the number of the diagnostic chambers 7 and the third conveyance channel 8.

제1 브릿지필름(140) 및 제2 브릿지필름(150)은 상술한 것처럼 제1,2,3 단절부와 상응하는 위치에 형성되는 브릿지채널들을 통해 바이오 샘플 등을 다른 세부 채널로 이송시키거나 이송을 차단시키는 기능을 한다. 이를 위해 제1,2 브릿지필름(140,150)의 상부에는 밸브부재(미도시)가 각각 배치될 수 있다. 각 밸브부재들은 상하 이동 가능하도록 배치되어 있으며, 밸브부재들이 하강하여 제1,2 브릿지필름(140,150)의 상부면을 각각 가압하면 브릿지 채널들의 연통이 차단될 수 있다. 반대로 밸브부재들이 상승하여 제1,2 브릿지필름(140,150)의 상부면에 대해 가압을 해제하면 다시 브릿지 채널들이 연통될 수 있다. As described above, the first bridge film 140 and the second bridge film 150 transfer or transport the bio sample or the like to other detailed channels through the bridge channels formed at positions corresponding to the first, . To this end, a valve member (not shown) may be disposed above the first and second bridge films 140 and 150, respectively. Each of the valve members is arranged to be movable up and down. When the valve members descend and press the upper surfaces of the first and second bridge films 140 and 150, respectively, the communication of the bridge channels can be blocked. On the contrary, when the valve members rise and release the pressure against the upper surface of the first and second bridge films 140 and 150, the bridge channels can communicate again.

이하, 제2 필름(120)에 형성되는 이송홀(121), 브릿지필름을 통한 유체 이송에 대해 부연 설명한다. 관련하여 도 5는 도 3의 하이브리드 유전자칩에서 메인기재(100)에서의 바이오 샘플 이송경로를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 상부에서는 메인기재(100)를 이루는 제1 필름(110), 제2 필름(120), 제3 필름(130)의 분리 사시도를 도시하고 있으며, 제2 필름(120)의 상부에는 브릿지필름(150)의 브릿지채널을 도시한다. 도 5의 하부에서는 메인기재(100) 및 브릿지채널이 적층된 형태의 단면을 도시한다. Hereinafter, the transfer of the fluid through the transfer hole 121 and the bridge film formed on the second film 120 will be described in detail. FIG. 5 is a diagram for conceptually illustrating a biosample transport path in the main substrate 100 in the hybrid gene chip of FIG. 5 shows an exploded perspective view of the first film 110, the second film 120 and the third film 130 constituting the main substrate 100. In the upper part of the second film 120, 0.0 > 150 < / RTI > 5 shows a cross section of the main substrate 100 and the bridge channel stacked.

도 5를 참조하면, 앞서 설명한 것과 같이 메인기재(100)는 아래에서부터 제3 필름(130)-제1 필름(110)-제2 필름(120)이 적층된다. 제1 필름(110)에는 채널(111)이 형성되며 채널(111) 사이에는 단절부가 존재한다. 제2 필름(120)에는 복수의 이송홀(121)이 형성되어 있으며, 이들 이송홀(121)은 단절부의 양단과 상응하는 위치에 형성된다. 한편 제2 필름(120)의 상부에는 브릿지필름이 배치되며, 브릿지필름에는 브릿지채널이 형성된다. 브릿지채널 역시 단절부와 상응하는 위치에 형성된다. 즉 브릿지채널은 제2 필름(120)에 형성된 이송홀(121)과도 상응하는 위치에 형성되는데, 구체적으로 브릿지채널의 양단은 이송홀(121)과 연통된다. Referring to FIG. 5, a third film 130, a first film 110, and a second film 120 are stacked from the bottom of the main substrate 100, as described above. A channel 111 is formed in the first film 110 and a cut-off portion exists between the channels 111. A plurality of feed holes 121 are formed in the second film 120, and these feed holes 121 are formed at positions corresponding to both ends of the cut-off portion. On the other hand, a bridge film is disposed on the second film 120, and a bridge channel is formed on the bridge film. The bridge channel is also formed at a position corresponding to the cut-off portion. In other words, the bridge channel is formed at a position corresponding to the transfer hole 121 formed in the second film 120. Concretely, both ends of the bridge channel are communicated with the transfer hole 121.

이와 같이 제1 필름(110), 제2 필름(120), 제3 필름(130) 및 브릿지필름(150)이 배치됨에 따라 제1 필름(110)의 하부는 제3 필름(130)에 의해 막히고 제1 필름(110)의 상부는 제2 필름(120)에 의해 막힌다. 따라서 제1 필름(110)의 두께가 바이오 샘플의 흐름 공간의 높이를 형성하게 된다. 그러나 제1 필름(110)에는 단절부가 존재하므로 바이오 샘플이 채널(111)을 따라 수평방향으로 이송되다가 단절부에 의해 막히면 더 이상 수평방향으로 이송될 수 없다. 이 때 제2 필름(120)에 형성된 이송홀(121)들이 바이오 샘플에 대해 수직방향으로 유로를 형성하게 된다. 나아가 제2 필름(120)의 상부에 배치되는 브릿지필름(150)에 형성된 브릿지채널이 이송홀(121)과 연통된다. 따라서 브릿지필름(150)에 대해 어떠한 압력도 없는 상태에서는 단절부에 위치한 바이오 샘플이 이송홀(121)-브릿지채널-이송홀(121)의 경로를 거쳐 인접한 다른 세부 채널로 이송될 수 있다. 그러나 브릿지필름(150)에 압력이 가해지는 경우(예컨대 앞에서 설명한 밸브부재로 브릿지필름의 상부를 가압하는 경우)에는 브릿지필름(150)이 이송홀(121) 사이의 공간을 차단하게 되므로 바이오 샘플의 이송이 차단된다. 이와 같은 원리로 브릿지필름 들이 바이오 샘플 등을 다른 세부 채널로 이송시키거나 이송을 차단시킬 수 있게 된다. As the first film 110, the second film 120, the third film 130, and the bridge film 150 are disposed, the lower portion of the first film 110 is blocked by the third film 130 The upper portion of the first film 110 is blocked by the second film 120. Thus, the thickness of the first film 110 forms the height of the flow space of the biosample. However, since there is a cut-off portion in the first film 110, if the bio sample is transported horizontally along the channel 111 and is blocked by the cut-off portion, it can no longer be transported in the horizontal direction. At this time, the transfer holes 121 formed in the second film 120 form a flow path in a direction perpendicular to the bio sample. Further, the bridge channel formed on the bridge film 150 disposed on the upper portion of the second film 120 communicates with the transfer hole 121. Therefore, in the state where there is no pressure on the bridge film 150, the bio sample located in the cut-off portion can be transferred to another adjacent sub-channel through the path of the feed hole 121 and the bridge channel-feed hole 121. However, in the case where pressure is applied to the bridge film 150 (for example, when the upper portion of the bridge film is pressed by the valve member described above), the bridge film 150 blocks the space between the transfer holes 121, The feed is interrupted. With this principle, the bridge films can transport the biosample or the like to other detailed channels or block the transport.

이하, 본 발명의 구체예들에 따른 하이브리드 유전자칩의 동작에 대해 설명한다. 도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 구체예에 따른 하이브리드 유전자칩의 동작을 순차적으로 나타내는 도면들이다. Hereinafter, the operation of the hybrid gene chip according to embodiments of the present invention will be described. FIGS. 6 to 10 sequentially illustrate the operation of the hybrid gene chip according to one embodiment of the present invention.

(1) 도 6을 참조하면, 우선 유전자칩의 커버기재(10)에 형성된 인렛포트(11)에 바이오 샘플을 도입시킨다. 바이오 샘플은 인렛채널(1)로 도입된다. 필요에 따라 커버기재(10)에 형성된 주입포트(12,13)로 PCR pre-mixture와 같은 버퍼액을 도입할 수 있다. 다음으로 제3 이송채널(8)과 연통되는 아웃렛포트(12)를 차단(close)하고 가스배출채널(5a)과 연통되는 제어포트(15)에서 에어를 흡입하면 바이오 샘플은 전진한다. 에어의 흡기는 제어포트(15)와 연결된 압력조절장치를 통해 이루어질 수 있다. 한편 정량챔버(5)와 가스배출채널(5a)는 연통되어 있어야 하며, 이는 정량챔버(5)와 가스배출채널(5a)의 제3 단절부(c) 상에 위치하는 제1 브릿지필름(140)의 제1 브릿지채널(141)에 의해 이루어질 수 있다. 즉 제1 브릿지필름(140)의 상부가 가압되어 있지 않은 상태다. 이에 따라 바이오 샘플은 인렛채널(1)-믹싱채널(2, 생략될 수도 있음)-분배채널(3)-제1 이송채널(4)을 거쳐 정량챔버(5)에 포집된다(a 단계). (1) Referring to Fig. 6, first, a bio sample is introduced into an inlet port 11 formed in a cover substrate 10 of a gene chip. The bio sample is introduced into the inlet channel (1). A buffer solution such as a PCR pre-mixture can be introduced into the injection ports 12 and 13 formed in the cover substrate 10 as necessary. Next, the bio sample is advanced by closing the outlet port 12 communicating with the third conveyance channel 8 and sucking air through the control port 15 communicating with the gas discharge channel 5a. The intake of air can be effected through a pressure regulating device connected to the control port 15. The metering chamber 5 and the gas discharge channel 5a must be in communication with each other and the first bridge film 140 positioned on the third cut portion c of the metering chamber 5 and the gas discharge channel 5a The first bridge channel 141 of FIG. That is, the upper portion of the first bridge film 140 is not pressed. The bio sample is collected in the metering chamber 5 via the inlet channel 1 - mixing channel 2 (which may be omitted) - distribution channel 3 - first transfer channel 4 (step a).

(2) 도 7을 참조하면, 앞서 설명한 것처럼 정량챔버(5)의 부피는 유효한 PCR 증폭 및 유전자 진단을 수행할 수 있을 정도의 바이오 샘플의 양과 상응하도록 형성되는 바, 정량챔버(5)에 바이오 샘플이 가득 차는 경우 바이오 샘플의 정량을 확보한 것이 된다. 이어 계속해서 제어포트(15)에서 에어를 흡입하면 바이오 샘플에 포함되는 가스(gas)가 가스배출채널(5a)로 이송되어 제어포트(15)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이 때, 바이오 샘플은 제1 브릿지필름(140)의 제1 브릿지채널(141)에 형성되는 에어필터부에 의해 가스배출채널(5a)로의 이송이 막힌다(b 단계). (2) Referring to FIG. 7, as described above, the volume of the quantification chamber 5 is formed to correspond to the amount of the biosample enough to perform effective PCR amplification and gene diagnosis, If the sample is full, the quantification of the biosample is secured. Subsequently, when air is sucked through the control port 15, gas contained in the bio sample may be transferred to the gas discharge channel 5a and discharged through the control port 15 to the outside. At this time, the biosample is blocked from being transferred to the gas discharge channel 5a by the air filter part formed in the first bridge channel 141 of the first bridge film 140 (step b).

(3) 도 8을 참조하면, 바이오 샘플을 진단챔버(7)로 이송시키기 위해 인렛포트(11)를 차단(close)하고 아웃렛포트(12)는 개방(open)한다. 그리고 제어포트(15)를 통헤 에어를 공급하면 정량챔버(5)에 포집된 바이오 샘플이 역방향으로 이송된다. 이 때 인렛포트(11)는 차단되어 있고 아웃렛포트(12)는 개방되어 있으므로 압력 차이에 의해 정량챔버(5)에 포집된 바이오 샘플은 제1 이송채널(4)을 거쳐 분배채널(3)로 흐르는 것이 아니라 제1 이송채널(4)로부터 분기된 제2 이송채널(6)로 흐르게 된다. 한편, 본 단계에 있어서 제2 이송채널(6)-진단챔버(7)-제3 이송채널(8)은 연통되어 있어야 하며, 이는 제1 단절부(a)와 제2 단절부(b) 상에 위치하는 제2 브릿지필름(150)의 제2 브릿지채널 및 제3 브릿지채널에 의해 이루어질 수 있다. 즉 제2 브릿지필름(150)의 상부가 가압되어 있지 않은 상태다. 또한 정량챔버(5)와 가스배출채널(5a) 역시 b 단계에서와 마찬가지로 연통되어 있는 상태다. 이에 따라 바이오 샘플은 제2 이송채널(6)을 거쳐 진단챔버(7)로 도입된다(c 단계). (3) Referring to FIG. 8, the inlet port 11 is closed and the outlet port 12 is opened to transfer the biosample to the diagnostic chamber 7. When air is supplied through the control port 15, the bio sample collected in the quantification chamber 5 is transported in the reverse direction. At this time, since the inlet port 11 is shut off and the outlet port 12 is open, the bio sample collected in the metering chamber 5 due to the pressure difference is transferred to the distribution channel 3 via the first transfer channel 4 But flows to the second conveyance channel 6 branched from the first conveyance channel 4. In this step, the second transfer channel 6, the diagnostic chamber 7, and the third transfer channel 8 must be in communication with each other. This is because the first and second transfer channels 6, And the second bridge channel and the third bridge channel of the second bridge film 150 located in the second bridge film 150. That is, the upper portion of the second bridge film 150 is not pressed. Also, the metering chamber 5 and the gas discharge channel 5a are in the same state as in step b. The bio sample is thus introduced into the diagnostic chamber 7 via the second transfer channel 6 (step c).

(4) 도 9를 참조하면, 바이오 샘플이 진단챔버(7)에 포집되며 보다 구체적으로는 진단챔버(7)의 하부에 배치되는 튜브챔버(200)에 포집된다. 이 때, 튜브챔버(200)는 정량챔버(5)에서 포집된 바이오 샘플의 정량과 상응하는 부피를 갖도록 형성된다. 이에 따라 바이오 샘플이 튜브챔버(200)에 완전히 포집되면 각 튜브챔버(200)마다 정량의 바이오 샘플이 포집될 수 있다. 따라서 모든 튜브챔버(200)에서 PCR 증폭 및 진단이 원활히 수행될 수 있는 바, 균일하고 신뢰성 있는 분석이 가능해진다. 종래 유전자칩에서는 소정 단면적을 갖는 진단챔버에 바이오 샘플을 포집하였으며 더군다나 바이오 샘플을 정량화시킬 수 있는 다른 수단이 없었는 바, 진단챔버가 복수개인 경우 일부 진단챔버에서는 바이오 샘플이 정량에 못 미치게 포집되는 경우가 왕왕 발생하였다. 따라서 진단챔버가 복수개인 경우에도 불구하고 일부 진단챔버에서는 정량이 확보되지 않아 PCR 증폭이나 분석을 수행할 수가 없어 칩의 효율성이 저하되는 문제가 있었다. 그러나 본 발명에서와 같이 정량챔버(5)에서 1차적으로 바이오 샘플을 정량화하고, 정량화 된 바이오 샘플을 튜브 형태의 튜브챔버(200)에 2차적으로 포집한 상태에서 PCR 증폭 및 진단이 수행되므로 모든 진단챔버(7)에서 원활한 PCR 증폭 및 진단이 가능하다. (4) Referring to FIG. 9, the bio sample is collected in the diagnostic chamber 7, and more specifically, in the tube chamber 200 disposed under the diagnostic chamber 7. At this time, the tube chamber 200 is formed to have a volume corresponding to the amount of the biosample collected in the quantification chamber 5. Accordingly, when the bio sample is completely collected in the tube chamber 200, a predetermined amount of bio sample can be collected for each tube chamber 200. Therefore, PCR amplification and diagnosis can be smoothly performed in all the tube chambers 200, and uniform and reliable analysis becomes possible. Conventionally, there has been no conventional means for collecting bio samples in a diagnostic chamber having a predetermined cross-sectional area and further for quantifying bio samples. In the case where there are a plurality of diagnostic chambers, in some diagnostic chambers, Was the king. Therefore, despite the fact that there are a plurality of diagnostic chambers, there is a problem that the efficiency of the chip is deteriorated because the quantification is not ensured in some diagnostic chambers and PCR amplification or analysis can not be performed. However, as in the present invention, since the biosample is primarily quantified in the quantification chamber 5, and the quantified biosample is secondarily captured in the tube-shaped tube chamber 200, PCR amplification and diagnosis are performed. Smooth PCR amplification and diagnosis are possible in the diagnosis chamber (7).

한편, 튜브챔버(200)에 포집된 바이오 샘플이 PCR 증폭시 가해지는 열에 의해 유체 플럭추에이션을 일으켜 제2 이송채널(6)과 제3 이송채널(8)로 흐르는 것을 방지하기 위하여 PCR 증폭 및 진단시에는 제2 이송채널(6)과 진단챔버(7)의 연통을 차단하고, 진단챔버(7)와 제3 이송채널(8)의 연통도 차단되는 것이 바람직하다. 이는 상술한 것처럼 제2 브릿지필름(150)의 상부를 밸브부재로 가압함으로써 이루어질 수 있다(d 단계).In order to prevent the flow of the biosample captured in the tube chamber 200 by the heat applied during the PCR amplification and to prevent the flow of the biosample to the second transfer channel 6 and the third transfer channel 8, It is preferable that the communication between the second transfer channel 6 and the diagnostic chamber 7 is blocked and the communication between the diagnostic chamber 7 and the third transfer channel 8 is blocked at the time of diagnosis. This can be done by pressing the upper portion of the second bridge film 150 with the valve member as described above (step d).

(5) 도 10을 참조하면, 유전자 분석이 종료되면 바이오 샘플을 외부로 배출시키기 위해 제어포트(15)를 차단하고 인렛포트(11)와 아웃렛포트(12)는 개방한다. 그리고 인렛포트(11)를 통해 에어를 공급하면 튜브챔버(200)에 포집된 바이오 샘플이 진단챔버(7)를 거쳐 제3 이송채널(8)로 이송될 수 있다. 이 때, 정량챔버(5)와 가스배출채널(5a)의 연통은 차단되는 것이 바람직하며, 제2 이송채널(6)-진단챔버(7)-제3 이송채널(8)은 연통되어 있어야 한다. 이는 앞서 반복적으로 설명한 것과 같이 제1 브릿지필름(140) 및 제2 브릿지필름(150)을 통해 이루어질 수 있다. 즉 제1 브릿지필름(140)의 상부는 밸브부재로 가압하고, 제2 브릿지필름(150)의 상부는 가압하지 않음으로써 이루어질 수 있다. 바이오 샘플은 제3 이송채널(8)을 거쳐 아웃렛포트(12)를 통해 외부로 배출될 수 있다. (5) Referring to FIG. 10, when the gene analysis is finished, the control port 15 is blocked and the inlet port 11 and the outlet port 12 are opened to discharge the biosample to the outside. When the air is supplied through the inlet port 11, the bio sample collected in the tube chamber 200 can be transferred to the third transfer channel 8 through the diagnostic chamber 7. At this time, the communication between the metering chamber 5 and the gas discharge channel 5a is preferably blocked, and the second transfer channel 6, the diagnosis chamber 7, and the third transfer channel 8 should be in communication with each other . This can be done through the first bridge film 140 and the second bridge film 150, as has been repeatedly described above. That is, the upper portion of the first bridge film 140 is pressed by the valve member and the upper portion of the second bridge film 150 is not pressed. The bio sample can be discharged to the outside through the outlet port 12 via the third transfer channel 8. [

상술한 바와 같이 본 발명의 구체예들에 따른 하이브리드 유전자칩은 바이오 샘플을 포집하여 정량하는 정량챔버와 정량챔버로부터 정량된 바이오 샘플을 이송 받는 진단챔버를 포함하되, 진단챔버의 하부에는 튜브챔버를 결합시켜 부피를 갖는 튜브챔버에 정량의 바이오 샘플을 포집하게 함으로써 유전자 진단시 모든 진단챔버에서 균일한 진단이 가능하다.As described above, the hybrid gene chip according to embodiments of the present invention includes a quantification chamber for capturing and quantifying a bio sample and a diagnostic chamber for transferring the quantified biosample from the quantification chamber, wherein a tube chamber By collecting a certain amount of biosample in a bulky tube chamber, it is possible to perform uniform diagnosis in all diagnostic chambers during gene diagnosis.

이상, 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하였다. 그러나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 기술의 구체적 적용에 따른 단순한 설계변경, 일부 구성요소의 생략, 단순한 용도의 변경 등 본 발명을 다양하게 변형할 수 있을 것이며, 이러한 변형 역시 본 발명의 권리범위 내에 포함됨은 자명하다.The technical idea of the present invention has been described above concretely. However, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. It will be understood that various modifications may be made in the invention, and that such modifications are also included within the scope of the present invention.

10: 커버기재 11: 인렛포트
12: 아웃렛포트 13,14: 주입포트
15: 제어포트 20: 베이스기재
100: 메인기재 110: 제1 필름
120: 제2 필름 121: 이송홀
130: 제3 필름 131: 챔버홀
140: 제1 브릿지필름 141: 제1 브릿지채널
150: 제2 브릿지필름 151: 제2 브릿지채널
152: 제3 브릿지채널 1: 인렛채널
2: 믹싱채널 3: 분배채널
4: 제1 이송채널 5: 정량챔버
5a: 가스배출채널 6: 제2 이송채널
7: 진단챔버 8: 제3 이송채널
9: 지그홀10: cover base 11: inlet port
12: Outlet port 13,14: Injection port
15: control port 20: base substrate
100: main substrate 110: first film
120: second film 121: transfer hole
130: third film 131: chamber hole
140: first bridge film 141: first bridge channel
150: second bridge film 151: second bridge channel
152: Third bridge channel 1: Inlet channel
2: Mixing channel 3: Distribution channel
4: First transfer channel 5: Quantification chamber
5a: gas discharge channel 6: second conveyance channel
7: Diagnostic chamber 8: Third conveyance channel
9: Jig hole

Claims

바이오 샘플을 이송시키는 채널이 형성되는 제1 필름을 포함하고,
상기 채널은 바이오 샘플이 도입되는 인렛채널과, 인렛채널로부터 이송되는 바이오 샘플을 각각 포집하여 정량하는 복수의 정량챔버와, 정량챔버로부터 이송되는 바이오 샘플을 각각 포집하고 PCR(polymerase chain reaction)을 통해 증폭 및 분석하는 복수의 진단챔버와, 인렛채널과 정량챔버 사이에 형성되어 바이오 샘플을 이송시키는 제1 이송채널과, 제1 이송채널로부터 분기되어 바이오 샘플을 진단챔버 방향으로 이송시키는 제2 이송채널과, 진단챔버로부터 바이오 샘플을 이송시키는 제3 이송채널을 포함하고,
각 진단챔버의 하부에는 높이를 갖는 튜브형의 튜브챔버가 결합되되, 튜브챔버는 정량챔버에서 포집된 바이오 샘플의 정량과 상응하는 부피를 갖도록 형성되는 하이브리드 유전자칩.And a first film on which a channel for transporting the bio sample is formed,
The channel includes a plurality of quantification chambers for collecting and quantifying the inlet channel into which the biosample is introduced and the biosample transferred from the inlet channel, respectively, and a biosample transferred from the quantification chamber are collected and subjected to PCR (polymerase chain reaction) A first transport channel formed between the inlet channel and the metering chamber for transporting the biosample and a second transport channel branched from the first transport channel for transporting the biosample toward the diagnostic chamber, And a third transfer channel for transferring the biosample from the diagnostic chamber,
And a tube-shaped tube chamber having a height is coupled to the lower portion of each diagnostic chamber, wherein the tube chamber is formed to have a volume corresponding to a quantity of the bio sample collected in the quantification chamber.

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청구항 1에 있어서,
상기 채널은 인렛채널과 제1 이송채널 사이에 형성되어 인렛채널을 통해 이송되는 바이오 샘플을 제1 이송채널로 분배시키는 분배채널을 더 포함하는 하이브리드 유전자칩.The method according to claim 1,
Wherein the channel further comprises a distribution channel formed between the inlet channel and the first transport channel to distribute the biosample transferred through the inlet channel to the first transport channel.

청구항 3에 있어서,
상기 채널은 인렛채널과 연통되고 PCR 증폭을 위한 버퍼액을 이송시키는 버퍼채널과, 인렛채널 및/또는 버퍼채널과 연통되고 바이오 샘플과 버퍼액을 믹싱시키는 믹싱채널을 더 포함하는 하이브리드 유전자칩.The method of claim 3,
The channel further comprising a buffer channel in communication with the inlet channel and carrying a buffer solution for PCR amplification, and a mixing channel in communication with the inlet channel and / or the buffer channel and mixing the biosample and buffer solution.

청구항 1에 있어서,
제2 이송채널과 진단챔버 사이에는 제1 단절부가 형성되고,
진단챔버와 제3 이송채널 사이에는 제2 단절부가 형성되고,
제1 단절부와 제2 단절부는 바이오 샘플의 수평방향으로의 이동을 소정 압력 범위 내에서 차단하는 차단벽이 형성되는 하이브리드 유전자칩.The method according to claim 1,
A first disconnecting portion is formed between the second transfer channel and the diagnostic chamber,
A second disconnecting portion is formed between the diagnostic chamber and the third transfer channel,
Wherein the first and second cut-off portions form a blocking wall for blocking the movement of the biosample in the horizontal direction within a predetermined pressure range.

청구항 5에 있어서,
상기 채널은 정량챔버에 포집된 바이오 샘플로부터 가스를 배출시키는 가스배출채널을 더 포함하고, 정량챔버와 가스배출채널 사이에는 제3 단절부가 형성되는 하이브리드 유전자칩.The method of claim 5,
Wherein the channel further comprises a gas discharge channel for discharging gas from the bio sample collected in the metering chamber, and a third disconnecting part is formed between the metering chamber and the gas discharge channel.

청구항 6에 있어서,
제1 필름의 상부를 덮고 바이오 샘플의 수직방향으로의 이송 경로를 제공하는 복수의 이송홀이 형성되는 제2 필름과,
제1 필름의 하부를 덮고 진단챔버와 상응하는 위치에 챔버홀이 형성되는 제 3 필름을 더 포함하고,
튜브챔버는 제3 필름의 하부에 결합되는 하이브리드 유전자칩.The method of claim 6,
A second film on which a plurality of transport holes are formed to cover the top of the first film and provide a transport path in the vertical direction of the biosample,
Further comprising a third film covering a lower portion of the first film and having a chamber hole formed at a position corresponding to the diagnostic chamber,
And the tube chamber is coupled to the bottom of the third film.

청구항 7에 있어서,
제2 필름의 상부에 배치되며, 정량챔버와 가스배출채널을 연통시키는 제1 브릿지채널이 형성되는 제1 브릿지필름을 더 포함하고, 제1 브릿지채널에는 가스배출채널 쪽으로 배치되어 가스만을 투과시키는 에어필터부가 설치되는 하이브리드 유전자칩.The method of claim 7,
Further comprising a first bridge film disposed on the second film and formed with a first bridge channel for communicating the metering chamber and the gas discharge channel, wherein the first bridge channel is provided with a gas A hybrid gene chip in which a filter unit is installed.

청구항 7에 있어서,
제2 필름의 상부에 배치되며, 제2 이송채널과 진단챔버를 연통시키는 제2 브릿지채널과, 진단챔버와 제3 이송채널을 연통시키는 제3 브릿지채널이 형성되는 제2 브릿지필름을 더 포함하는 하이브리드 유전자칩.The method of claim 7,
A second bridge channel disposed on the second film and communicating the second transport channel with the diagnostic chamber and a second bridge film formed with a third bridge channel communicating the diagnostic chamber and the third transport channel, Hybrid gene chip.

청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 제1 필름, 제2 필름 및 제3 필름이 합지되어 메인기재를 형성하고,
메인기재의 상부를 커버하는 커버기재와,
메인기재의 하부를 커버하는 베이스기재를 더 포함하고,
메인기재, 커버기재 및 베이스기재는 플라스틱 소재로 형성되는 하이브리드 유전자칩.The method according to claim 8 or 9,
The first film, the second film and the third film are laminated together to form a main substrate,
A cover substrate which covers an upper portion of the main substrate,
And a base substrate covering a lower portion of the main substrate,
Wherein the main substrate, the cover substrate, and the base substrate are formed of a plastic material.

청구항 10에 있어서,
상기 커버기재는,
인렛채널과 연결되어 바이오 샘플을 메인기재로 도입시키는 인렛포트와,
제3 이송채널과 연결되어 바이오 샘플을 메인기재로부터 배출시키는 아웃렛포트와,
가스배출채널과 연결되고 에어공급 또는 에어흡입을 통해 바이오 샘플의 이송방향을 제어하는 제어포트를 포함하는 하이브리드 유전자칩.The method of claim 10,
The cover substrate may include:
An inlet port connected to the inlet channel for introducing the bio sample to the main substrate,
An outlet port connected to the third transport channel for discharging the bio sample from the main substrate,
And a control port connected to the gas discharge channel and controlling the transfer direction of the biosample through air supply or air suction.