KR102540452B1 - 염이 부착된 멤브레인 필터가 장착된 미세유체장치 및 멤브레인 필터 장착 방법 - Google Patents

염이 부착된 멤브레인 필터가 장착된 미세유체장치 및 멤브레인 필터 장착 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 유체의 흐름 압력을 증가시킬 수 있는 멤브레인 필터의 장착 방법 및 이를 포함한 미세유체장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 명세서에 따른 멤브레인 필터 장착 방법은, (a) 양면에 접착력을 가진 접착 매트릭스와 접착력을 가진 양면 중 일면에 보호 필름이 부착된 양면접착부재를 구비하는 단계; (b) 원하는 여과 특성을 갖는 멤브레인 필터의 일면에 상기 양면접착부재를 부착시키는 단계; 상기 양면접착부재가 부착된 멤브레인 필터의 일면 중 일부 영역이 노출된 상태이고, (c) 상기 앙면접착부재가 부착된 멤브레인 필터의 일면에 염을 도포하는 단계; (d) 상기 멤브레인 필터에 부착된 양면접착부재의 보호 필름을 제거하는 단계; 및 (e) 보호 필름이 제거되어 접착제가 노출된 양면접착부재가 필터 지지 구조물에 대응하도록 상기 멤브레인 필터를 정렬시켜 상기 멤브레인 필터를 필터 지지 구조물에 접착시키는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

염이 부착된 멤브레인 필터가 장착된 미세유체장치 및 멤브레인 필터 장착 방법{MICROFLUIDIC DEVICE WITH MEMBRANE FILTER ATTACHED SALT AND MOUNTING METHOD OF MEMBRANE FILTER}
본 발명은 바이오 센서 스트립에 관한 것이며, 보다 상세하게는 혈액, 소변, 타액 등의 검체를 멤브레인 필터에 통과시켜 원하는 성분만을 채널로 유통시키는 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 명세서에 기재된 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 종래 기술을 구성하는 것은 아니다.
혈액, 소변, 타액 등의 검체를 통하여 특정 특성치를 검사하기 위하여 시료 수집 장치, 일명 센서 스트립(또는 바이오 센서 스트립)을 이용한 측정방법이 이용된다. 예를 들어 혈당측정을 하는 경우에는 혈당측정기에 있는 투입구에 끼워 넣고, 손가락 끝을 채혈하여 손끝에 채혈된 소량의 혈액을 측정기에 꽂힌 센서 스트립에 대면 혈액이 센서 스트립 투입구로 자동으로 빨려 들어가며, 결과 값이 혈당측정기의 화면에 표시된다.
이때, 혈액에서 적혈구, 백혈구와 같은 혈구 성분은 걸러내고, 혈장 성분만 통과시키는 맴브레인 필터가 사용된다. 그러나 혈액이 멤브레인 필터를 통과할 때, 유체의 흐름 압력이 압력 스파이크보다 낮아지는 현상이 발생한다. 압력 스파이크란 멤브레인의 재료가 소수성인 경우 수성인 유체가 유입되지 않거나, 멤브레인의 재료가 친수성인 경우 유체가 멤브레인에서 떠나지 않는 것을 의미한다. 이러한 압력 스파이크 현상은 멤브레인과 공기 또는 유체와 공기 사이의 접촉면에서 발생한다.
이러한 유체의 흐름 압력이 압력 스파이크보다 낮아지는 문제를 해결하기 위해 종래 기술은 펌프를 이용하여 양압 또는 음압을 발생시켰다. 그러나 펌프를 이용한 방법은 기본적으로 센서스트립의 비용을 증가시키고, 압력에 의해 혈구가 파괴되어 혈장의 품질이 저하되는 문제점이 있다. 또 다른 종래 기술은 멤브레인을 에탄올 또는 아세톤과 같은 용매로 미리 적셔 놓는 방법이다. 이 방법의 경우 혈장 파괴의 문제는 발생하지 않으나, 증발 방지를 위해 밀폐용기가 필요하여 비용 증가 및 보관 기간 단축의 단점이 발생한다.
대한민국 등록특허공보 제10-1062356호
본 명세서는 유체의 흐름 압력을 증가시킬 수 있는 멤브레인 필터의 장착 방법 및 이를 포함한 미세유체장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서는 상기 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 따른 멤브레인 필터 장착 방법은, (a) 양면에 접착력을 가진 접착 매트릭스와 접착력을 가진 양면 중 일면에 보호 필름이 부착된 양면접착부재를 구비하는 단계; (b) 원하는 여과 특성을 갖는 멤브레인 필터의 일면에 상기 양면접착부재를 부착시키는 단계; 상기 양면접착부재가 부착된 멤브레인 필터의 일면 중 일부 영역이 노출된 상태이고, (c) 상기 앙면접착부재가 부착된 멤브레인 필터의 일면에 염을 도포하는 단계; (d) 상기 멤브레인 필터에 부착된 양면접착부재의 보호 필름을 제거하는 단계; 및 (e) 보호 필름이 제거되어 접착제가 노출된 양면접착부재가 필터 지지 구조물에 대응하도록 상기 멤브레인 필터를 정렬시켜 상기 멤브레인 필터를 필터 지지 구조물에 접착시키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 양면접착부재가 부착된 멤브레인 필터의 일면 중 노출되지 않은 영역의 형상은 상기 필터 지지 구조물의 형상에 대응할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계에서 구비된 양면접착부재는, 상기 접착 매트릭스의 형상이 상기 필터 지지 구조물의 형상에 대응할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계는, 멤브레인 필터의 일면 중 상기 필터 지지 구조물의 형상에 대응하는 영역에 양면접착부재를 부착시키는 단계일 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계에서, 상기 멤브레인 필터의 일면 중 노출된 영역의 면적은 상기 필터 지지 구조물의 상부 면적보다 작을 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 (c) 단계는, 중간매개확산방법에 의해 염을 도포하고 건조하는 것을 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 따른 미세유체장치는, 몸체 내부에 형성된 미세유체 채널; 상기 몸체에서 상기 미세유체 채널의 일단과 인접한 영역에 형성된 샘플 투입구; 상기 몸체에 형성되고 미세유체 채널의 타단에 연결된 반응 챔버; 상기 샘플 투입구와 상기 미세유체 채널 사이에 배치되어 원하는 여과 특성을 갖는 멤브레인 필터; 상기 멤브레인 필터와 상기 미세유체 채널 사이에서 상기 멤브레인 필터를 지지하도록 형성된 필터 지지 구조물; 상기 필터 지지 구조물은 상기 샘플 투입구를 통해 주입된 샘플로부터 분리된 유체가 상기 미세유체 채널로 모이도록 적어도 하나 이상의 돌출 패턴이 이동 통로를 형성하고, 상기 적어도 하나 이상의 돌출 패턴의 상부면과 상기 멤브레인 필터 사이에 배치된 접착부재;를 포함하되, 상기 멤브레인 필터가 상기 필터 지지 구조물과 접한 면 중 상기 이동 통로측에 노출된 영역에 염 매트릭스가 부착될 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 명세서에 따르면, 유체의 흐름 압력이 압력 스파이크보다 일시적으로 낮아지는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 멤브레인 필터를 통과한 유체가 보다 원할하게 미세유체 채널로 이동할 수 있으며, 적은 샘플로도 충분한 검사가 가능할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 명세서에 따른 미세유체장치의 이해를 돕기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 멤브레인 필터와 필터 지지 구조물의 단면도이다.
도 3 내지 도 9는 본 명세서에 따른 멤브레인 필터 장착 방법에 대한 참고도이다.
도 10 내지 도 17은 본 명세서에 따른 멤브레인 필터 장착 방법 및 미세유체장치에 대한 다른 실시예이다.
도 18은 돌출 패턴의 다양한 실시 예시도이다.
본 명세서에 개시된 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서가 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하고, 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자(이하 '당업자')에게 본 명세서의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서의 권리 범위는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 명세서의 권리 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "밑(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "밑(beneath)"으로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 명세서에 따른 미세유체장치의 이해를 돕기 위한 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서에 따른 미세유체장치(10)는 상부 하우징(100), 멤브레인 필터(200) 및 하부 하우징(300)을 포함할 수 있다. 상부 하우징(100) 및 하부 하우징(300)은 금속 또는 고분자합성수지로 이루어질 수 있다. 상부 하우징(100) 및 하부 하우징(300)은 상호 맞물리거나 접착제에 의해 결합되어 몸체를 형성할 수 있다. 이때, 몸체는 그 내부는 밀폐되는 구조를 가질 수 있다. 상기 상부 하우징(100)의 상단에는 상부 하우징(100)을 관통하는 투입구(101) 및 배출구(102)가 형성될 수 있다. 상기 멤브레인 필터(200)는 상기 상부 하우징(100)과 하부 하우징(300)이 결합되었을 때 상기 투입구(101) 아래 공간에 배치될 수 있다. 이를 위해서 상기 상부 하우징(100) 및/또는 하부 하우징(300)에는 상기 멤브레인 필터(200)가 안착될 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 상기 상기 상부 하우징(100) 및/또는 하부 하우징(300)의 상부 표면에는 미세유체가 이동하기 위한 유로(이하 '미세유체 채널')가 형성될 수 있다. 상기 멤브레인 필터(200)가 안착되는 공간에는 다수의 서브 채널(301)이 형성되어 멤브레인 필터(200)를 통과한 유체가 중심으로 모이도록 형성될 수 있다. 다수의 서브 채널(301)은 중심에 형성된 메인 채널(302)과 연결되며, 메인 채널은 반응 챔버(303)로 이어질 수 있다. 상기 반응 챔버(303)에는 반응 시약이 미리 도포될 수 있으며, 상기 반응 챔버(303)에서 시약과 시료가 반응한 결과를 외부에서 검출할 수 있다. 상기 반응 챔버(303)는 배출 채널(304)과 연결될 수 있으면, 배출 채널(304)의 끝부분은 상기 상부 하우징(100)에 형성된 배출구(102)와 연결될 수 있다.
도 1에 도시된 예시는 본 명세서에 따른 미세유체장치(10)에 대한 이해를 돕기 위한 일 예시에 불과하다. 따라서, 몸체(100, 200)의 재질, 구조, 형상은 다양할 수 있다. 또한, 상기 미세유체 채널(301~304)의 넓이, 모양, 연결지점 등도 다양할 수 있으며, 상기 반응 챔버(303)의 크기, 개수, 모양 역시 다양할 수 있다. 본 명세서에 따른 미세유체장치(10)의 주요 구성으로서 몸체 내부에 형성된 미세유체 채널(301~304), 샘플 투입구(101), 반응 챔버(303), 멤브레인 필터(200) 및 필터 지지 구조물(305)을 포함한다. 상기 샘플 투입구(101)는 상기 몸체에서 상기 미세유체 채널(301~304)의 일단과 인접한 영역에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 샘플 투입구(101)는 도 1에 도시된 투입구와 유사할 수 있지만 반드시 상부 하우징(100)에 형성되어야 하는 것은 아니다. 상기 반응 챔버(303)는 상기 몸체에 형성되고 미세유체 채널(301~304)의 타단에 연결될 수 있다. 상기 멤브레인 필터(200)는 상기 샘플 투입구(101)와 상기 미세유체 채널(301~304) 사이에 배치되어 원하는 여과 특성을 가질 수 있다. 상기 멤브레인 필터(200)는 검체에서 원하는 성분을 분리하기 위한 것으로서, 당업자에게 널리 알려진 다양한 필터가 될 수 있다. 일 예로, 상기 멤브레인 필터(200)는 본 출원인이 출원한 대한민국 등록특허공보 제10-2079783호에 개시된 내용에 대해서 원용이 가능하다.
상기 필터 지지 구조물(305)은 상기 멤브레인 필터와 상기 미세유체 채널 사이에서 상기 멤브레인 필터(200)를 지지하도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 필터 지지 구조물(305)은 상기 샘플 투입구(101)를 통해 주입된 샘플로부터 분리된 유체가 상기 미세유체 채널(301~304)로 모이도록 적어도 하나 이상의 돌출 패턴이 이동 통로를 형성할 수 있다. 상기 필터 지지 구조물(305)이 형성한 이동 통로는 도 1에 도시된 서브 채널(301)이 될 수 있다.
도 2는 멤브레인 필터와 필터 지지 구조물의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 멤브레인 필터(200)가 상기 필터 지지 구조물(305)의 상단부에 위치한 것을 확인할 수 있다. 상기 필터 지지 구조물(305)은 적어도 하나 이상의 돌출 패턴(305)으로 형성될 수 있는바, 상기 멤브레인 필터(200)는 상기 적어도 하나 이상의 돌출 패턴(305)의 상부면에 안착될 수 있다. 이때, 상기 적어도 하나 이상의 돌출 패턴의 상부면과 상기 멤브레인 필터 사이에 접착부재(306)가 배치될 수 있다. 상기 접착부재(306)는 상기 멤브레인 필터(200)가 상기 필터 지지 구조물(305)의 상단부에서 고정되도록 하는 역할을 할 수 있다. 상기 접착부재(306)는 당업자에게 알려진 다양한 소재가 사용될 수 있음은 자명하다.
한편, 상기 필터 지지 구조물(305)은 적어도 하나 이상의 돌출 패턴이 이동 통로를 형성하는바, 상기 멤브레인 필터(200)는 상기 필터 지지 구조물과 접한 면 중 상기 이동 통로측에 노출된 영역이 형성된다. 상기 노출된 영역에 염 매트릭스(307)가 부착되어 있다.
상기 염 매트릭스(307)는 입자 크기와 입자 사이의 공간에 의해 생성 될 수있는 기공 구조, 입자의 화학적 조성으로 인해 흡습성과 삼투력을 생성하는 미세 또는 나노 입자 가용성 물질이다. 염 매트릭스의 예시로서, 염화나트륨(NaCl), 저점도 셀룰로스 염(low-viscosity cellulose salt), 무수산염(anhydrous acid, 예: ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA), 당(예: sucrose, dextrose), 당 유도체(예: Heparin) 등이 될 수 있다. 상기 염은 멤브레인 필터(200)의 아래에서 멤브레인 필터보다 더 큰 모세관력을 가져서, 유체의 흐름 압력을 압력 스파이크보다 증가시킬 수 있다. 따라서, 멤브레인과 공기 또는 유체와 공기 사이의 접촉면에서 발생하는 압력 스파이크가 유체의 흐름 압력보다 높아지는 현상이 해소될 수 있다. 한편, 상기 염 메트릭스는 수용성으로서 유체에 녹을 수 있겠지만, 시약과 시료의 반응 단계 이전에 분리하거나 반응과정에서 염의 존재를 고려한 측정을 통해 측정 자체에 대한 영향을 제거 또는 최소화 할 수 있다.
본 명세서에 따른 염 매트릭스(307)는 멤브레인 필터(200)의 하부면에 부착되지만, 상기 멤브레인 필터(200)와 상기 필터 지지 구조물(305) 사이 영역에는 부착되지 않고 상기 멤브레인 필터(200)의 하부면 중 상기 이동 통로측(301)에 노출된 영역에만 부착된 것이 특징이다. 이하에서는, 상기 특징과 같이 특정 영역에만 염을 부착시키고, 염이 부착된 멤브레인 필터(200)를 장착하는 방법에 대해서 설명하겠다.
도 3 내지 도 9는 본 명세서에 따른 멤브레인 필터 장착 방법에 대한 참고도이다.
도 3을 참고하면, 멤브레인 필터(200)와 양면접착부재(306)를 구비할 수 있다. 상기 양면접착부재(306)는 양면에 접착력을 가진 접착 매트릭스와 접착력을 가진 양면 중 일면에 보호 필름이 부착된 상태일 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 멤브레인 필터(200)의 일면에 상기 양면접착부재(306)를 부착시킬 수 있다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 양면접착부재(306)가 부착된 멤브레인 필터의 일면 중 일부 영역이 노출된 상태일 수 있다. 그리고 상기 양면접착부재(306)가 부착된 멤브레인 필터의 일면 중 노출되지 않은 영역의 형상은 상기 필터 지지 구조물(305)의 형상에 대응할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 예시에는 양면접착부재(306)의 상기 접착 매트릭스의 형상이 상기 필터 지지 구조물(305)의 형상에 대응하는 예시이다. 즉, 양면접착부재(306)가 상기 멤브레인 필터(200)에 접착되지 전에 미리 상기 필터 지지 구조물(305)에 대응하는 형상을 가지고 있는 예시이다. 그러나 다른 실시예에 따르면, 상기 멤브레인 필터(200)의 일면 중 상기 필터 지지 구조물(305)의 형상에 대응하는 영역에만 양면접착부재(306)를 부착시킬 수도 있다.
다음으로 도 5를 참조하면, 상기 앙면접착부재(306)가 부착된 멤브레인 필터(200)의 일면에 염을 도포할 수 있다. 상기 염은 앞서 설명한 염 메트릭스의 물질이다. 이때, 멤브레인 필터(200)의 노출된 영역은 도포된 염이 직접 닿게 되고, 노출되지 않은 영역은 도포된 염이 양면접착부재(306)에 닿게 된다. 도 6을 참조하면, 옅은 파란색(하늘색)은 멤브레인 필터(200)의 노출된 영역에 도포된 염을 나타내고, 짙은 파란색은 양면접착부재(306)에 도포된 염을 나타낸다.
한편, 상기 염은 미스트(mist), 스프레이(spray), 디핑에어로졸(dipping aerosol) 등과 같이 중간매개확산방법에 의해 도포된 후 건조 과정을 거칠 수 있다. 상기 건조 과정 이후에는 상기 염이 상기 멤브레인 필터(200)의 표면에 부착되어 매트릭스를 이룰 수 있다.
다음으로 도 7을 참조하면, 상기 멤브레인 필터(200)에 부착된 양면접착부재(306)의 보호 필름을 제거할 수 있다. 이로 인하여 상기 양면접착부재(306) 위에 도포된 염은 제거되고, 상기 멤브레인 필터(200)에 도포된 염 메트릭스만 남게 된다.
다음으로 도 8을 참조하면, 보호 필름이 제거되어 접착제가 노출된 양면접착부재(306)가 상기 필터 지지 구조물에 대응하도록 상기 멤브레인 필터(200)를 정렬시켜 상기 멤브레인 필터(200)를 필터 지지 구조물에 접착시킬 수 있다.
마지막으로 도 9를 참조하면, 상기 멤브레인 필터(200)의 일면 중 상기 필터 지지 구조물(305)과 접하지 않은 영역 즉, 상기 이동 통로측(301)에 노출된 영역에만 염 매트릭스(307)가 부착된 상태로 미세유체장치(10)에 장착될 수 있다.
염이 멤브레인 하부 전체에 부착된 경우, 멤브레인 필터(200)와 지지 구조물(305) 사이에도 염이 존재하게 된다. 이 경우, 염의 공간만큼 양면접착부재(306)의 접착 영역에 방해가되는 요소가 될 수 있으며, 향후 분리된 혈장이 염을 녹이고, 접착상태에 악영향을 줄 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 염을 하부 전체가 아닌 이동 통로측(301)에 노출된 영역에만 염이 부착된 경우, 유체의 흐름을 특정방향(메인채널)으로 유도하는데 도움을 줄 수 있다.
또한, 분리된 유체(혈장)가 메인채널(302)로 진행되기 위해서 서브채널 내부를 채워야 한다. 분리된 유체가 멤브레인 일면의 염 매트릭스를 적실 때, 이때, 염이 멤브레인 하부와 지지구조물의 벽면사이에 도포되어 있어서 그 사이 공간 'ㄱ'자의 틈에 액적이 생길 경우, 맞은편 벽면의 액적과 만나기 전까지 서브채널(301)을 채울 수 없는 단점이 있다. 반면, 본 명세서에 기재된 바와 같이 염을 하부 전체가 아닌 이동 통로측(301)에 노출된 영역에만 염이 부착된 경우, 액적이 벽면에 닿지 않고 멤브레인 하부에만 생성되어 액적이 크게 성장하므로 하부 3개 면 중 어느 한 벽면에 닿고 나머지 면에 닿아서 채널을 채우는 속도가 빨라질 수 있다.
또한, 양압펌프 또는 음압펌프를 이용하여 압력 증가를 통해 시켜 강화된 흐름으로 혈액 분리를 실시할 경우, 적혈구가 파괴되는 용혈이 발생할 수 있다. 그러나 혼합물 유체로부터 분리하는 과정에서 유체 자체의 흐름 압력이 강화되어 멤브레인의 압력 스파이크를 양압펌프 또는 음압펌프 등의 외부압력 없이 통과할 경우, 결과물 유체(filterate;, plasma or serum)의 품질이 향상될 수 있다. 마찬가지로 고형 입자가 포함된 혼합액을 분리 시 압력으로 인해 멤브레인 또는 하우징 등의 구성이 데미지를 입거나 원하는 분리결과를 얻지 못하는 현상이 발생할 수 있다. 그러나 양압펌프 또는 음압펌프 등의 외부압력 없이 통과할 경우, 멤브레인 또는 하우징 같은 내부 기재가 강한 압력에 대응하는 구성을 갖추지 않아도 되는 장점이 있다.
한편,　멤브레인이 돌출되거나 식각된 하부 지지구조물 위에 고정된 경우 즉, 멤브레인을 구조물이 없는 평면 몸체에 고정된 상태에서 염이 멤브레인 하부 일부분 또는 전체에 도포된 상태라면, 멤브레인 하부와 몸체 사이에 특정 방향성이 발생하지 않아 메인 채널로 유체를 진입시키기 어려울 수 있다. 그러나 염이 멤브레인 하부 특히, 모서리 또는 그 주위에 도포되었을 경우 분리된 유체가 멤브레인 측면을 적시게 되고, 이로 인해 멤브레인과 몸체 사이의 틈을 타고 분리되지 않은 유체의 흐름이 발생할 수 있다. 즉, 분리된 유체를 메인 채널 쪽으로 흐르게 하는 특정 방향성을 가지게 할 수 있다.
상기 염 매트릭스가 부착될 때 상기 멤브레인 필터(200)의 일면 중 상기 이동 통로측에 노출된 영역에만 보다 확실하게 부착되도록, 상기 양면접착부재(306)는 상기 멤브레인 필터(200)의 일면 중 노출된 영역의 면적은 상기 필터 지지 구조물(305)의 상부 면적보다 작을 수 있다. 다시 말해서, 상기 멤브레인 필터(200)에 부착된 앙면부착부재(306)의 면적은 상기 필터 지지 구조물(305)의 상부 면적보다 클 수 있다.
한편, 도 10 내지 도 17은 본 명세서에 따른 멤브레인 필터 장착 방법 및 미세유체장치에 대한 다른 실시예이다. 도 10을 도 1과 비교하여 살펴보면, 도 10에 도시된 필터 지지 구조물이 도 1에 도시된 실시예와 다른 것을 확인할 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 실시예는 도 1에 도시된 실시예에 비해서 필터 지지 구조물의 형상이 'ㄱ'로 단순화된 실시예이다. 그리고 나머지 도 11은 도 2에 대응하고, 도 12는 도 3에 대응하고, 도 13은 도 4에 대응하고, 도 14는 도 6에 대응하고, 도 15는 도 7에 대응하고, 도 16은 도 8에 대응하고, 도 17은 도 9에 대응한다. 상기 도 10 내지 도 17은 본 명세서에 따른 멤브레인 필터 장착 방법 및 미세유체장치가 필터 지지 구조물의 형상 및/또는 이동 통로의 크기, 모양 등에 의해 제한되지 않는 것을 나타낸다.
도 18은 돌출 패턴의 다양한 실시 예시도이다.
도 18을 참조하면, 멤브레인 필터가 안착될 수 있는 돌출 패턴이 다양한 모양으로 형성된 것을 확인할 수 있다. 상기 돌출 패턴은 멤브레인을 지지하는 역할과 동시에 이동 통로를 형성하는 역할도 할 수 있다. 따라서 상기 예시들을 통해 본 명세서에 따른 돌출 패턴이 앞서 설명된 예시에 제한되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있음을 이해해야 한다.
첨부된 도면을 참조로 하여 본 명세서의 실시예를 설명하였지만, 본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 미세유치장치
100 : 상부 하우징 200 : 멤브레인 필터
300 : 하부 하우징 301 : 서브 채널(이동 통로측)
302 : 메인 채널 303 : 반응 챔버
304 : 배출 채널 305 : 필터 지지 구조물(돌출 패턴)
306 : 접착부재 307 : 염 매트릭스

Claims (7)

  1. (a) 양면에 접착력을 가진 접착 매트릭스와 접착력을 가진 양면 중 일면에 보호 필름이 부착된 양면접착부재를 구비하는 단계;
    (b) 원하는 여과 특성을 갖는 멤브레인 필터의 일면에 상기 양면접착부재를 부착시키는 단계;
    상기 양면접착부재가 부착된 멤브레인 필터의 일면 중 일부 영역이 노출된 상태이고,
    (c) 상기 양면접착부재가 부착된 멤브레인 필터의 일면에 염을 도포하는 단계;
    (d) 상기 멤브레인 필터에 부착된 양면접착부재의 보호 필름을 제거하는 단계; 및
    (e) 보호 필름이 제거되어 접착제가 노출된 양면접착부재가 필터 지지 구조물에 대응하도록 상기 멤브레인 필터를 정렬시켜 상기 멤브레인 필터를 필터 지지 구조물에 접착시키는 단계;를 포함하는 멤브레인 필터 장착 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 양면접착부재가 부착된 멤브레인 필터의 일면 중 노출되지 않은 영역의 형상은 상기 필터 지지 구조물의 형상에 대응하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 필터 장착 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 구비된 양면접착부재는,
    상기 접착 매트릭스의 형상이 상기 필터 지지 구조물의 형상에 대응하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 필터 장착 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    멤브레인 필터의 일면 중 상기 필터 지지 구조물의 형상에 대응하는 영역에 양면접착부재를 부착시키는 단계인, 멤브레인 필터 장착 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 멤브레인 필터의 일면 중 노출된 영역의 면적은 상기 필터 지지 구조물의 상부 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 멤브레인 필터 장착 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 중간매개확산방법에 의해 염을 도포하고 건조하는 것을 더 포함하는 단계인 멤브레인 필터 장착 방법.
  7. 몸체 내부에 형성된 미세유체 채널;
    상기 몸체에서 상기 미세유체 채널의 일단과 인접한 영역에 형성된 샘플 투입구;
    상기 몸체에 형성되고 미세유체 채널의 타단에 연결된 반응 챔버;
    상기 샘플 투입구와 상기 미세유체 채널 사이에 배치되어 원하는 여과 특성을 갖는 멤브레인 필터;
    상기 멤브레인 필터와 상기 미세유체 채널 사이에서 상기 멤브레인 필터를 지지하도록 형성되며, 상기 샘플 투입구를 통해 주입된 샘플로부터 분리된 유체가 상기 미세유체 채널로 모이도록 복수의 돌출 패턴이 이동 통로를 형성된 필터 지지 구조물; 및
    상기 복수의 돌출 패턴의 상부면과 상기 멤브레인 필터 사이에만 배치된 접착부재;를 포함하는 미세유체장치로서,
    상기 멤브레인 필터가 상기 필터 지지 구조물과 접한 면 중 상기 이동 통로측에만 노출된 영역에 염 매트릭스가 부착된 것을 특징으로 하는 미세유체장치.
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