WO2013176416A1 - Device for selectively processing fine particles by using thin film structure - Google Patents

Device for selectively processing fine particles by using thin film structure Download PDF

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WO2013176416A1
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thin film
variable
control line
chamber
film structure
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조영호
김윤지
오애경
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한국과학기술원
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Definitions

  • the present invention relates to a microparticle processing apparatus, and relates to a microparticle processing apparatus capable of separating and recovering microparticles using a thin film structure.
  • a representative technique for detecting and capturing microparticles in a fluid is a filter method for passing holes or slits at regular intervals.
  • a filter method for passing holes or slits at regular intervals when the size of the microparticles varies, it cannot be separated into the same device.
  • the microparticles are separated for a specific size, there was a problem in recovering the separated microparticles for analysis.
  • One object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, can be separated irrespective of the size of the microparticles to be separated, and also selective using a variable thin film structure that is easy to recover the separated particles
  • An object of the present invention is to provide a microparticle treating apparatus.
  • a microparticle processing apparatus includes a chamber including an inlet and an outlet of a fluid and providing a space for the flow of a fluid including the microparticles, within the chamber. And at least two variable thin film structures for sequentially controlling the area of the flow path through which the fluid passes, and at least two thin film control lines for applying pressure to each of the variable thin film structures.
  • the thin film control line may include a recess formed in one side wall of the chamber to extend in a direction orthogonal to a direction in which the fluid flows.
  • variable thin film structure may seal the thin film control line to form one side wall of the chamber.
  • the thin film control line may be connected to a pressure source to deform the variable thin film structure by pressure.
  • the thin film control lines may include a first thin film control line and a first thin film control line, and the width of the thin film deformed by the first thin film control line has a first width and the second thin film control line.
  • the width of the thin film deformed by the thin film control line may have a second width different from the first width.
  • variable thin film structures may include a first variable thin film structure and a second variable thin film structure, wherein the first variable thin film structure has a first thickness and the second variable thin film structure is the first variable film structure. It may have a second thickness different from the thickness.
  • variable thin film structures include a first variable thin film structure and a second variable thin film structure, wherein the first variable thin film structure is subjected to a first pressure and the second variable thin film structure is formed of the first variable thin film structure.
  • a second pressure different from the one pressure can be applied.
  • the microparticle processing apparatus may further include a recovery flow path for recovering the microparticles connected to the chamber and processed by the variable thin film structure.
  • the recovery flow path may be extended to correspond to the thin film control line to recover the particles separated for each of the thin film control lines.
  • the microparticle processing apparatus may further include a variable valve structure for opening and closing the recovery flow path and a valve control line for applying pressure to the variable valve structure.
  • valve control line may include a recess extending from one side wall of the recovery flow path, and the variable valve structure may seal the valve control line to form one side wall of the recovery flow path. Can be.
  • valve control line and the thin film control line may be recesses connected to each other, and the variable valve structure and the variable thin film structure may be variable thin films connected to each other.
  • the microparticle processing apparatus may further include a chemical or biological material film coated on one side wall of the chamber or the variable thin film structure.
  • the microparticles trapped in the variable thin film structure may be attached and cultured by a biochemical reaction with the material film.
  • the attached microparticles may perform secondary separation with the microparticles which do not undergo a biochemical reaction with the material film by flowing a fluid through the inlet and the outlet.
  • the microparticle processing apparatus may further include an additional structure on one side wall of the chamber or the variable thin film structure to control an area through which the fluid passes.
  • the microparticle processing apparatus may further include a guiding structure disposed on one side wall of the chamber and adjacent to the variable thin film structure to control the flow of the fluid.
  • the microparticle processing apparatus may further include a pair of electrodes disposed adjacent to the variable thin film structure on one side wall of the chamber.
  • microparticle processing apparatus configured as described above, not only the microparticles of various sizes can be separated at a time, but also microparticles can be easily recovered without loss.
  • FIG. 1 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a deformation of the variable thin film structures of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a deformation of the variable thin film structures of FIG. 7.
  • 9A to 9C are cross-sectional views illustrating a method of treating microparticles, according to some example embodiments.
  • 10A to 10C are cross-sectional views illustrating a method of treating microparticles, according to some example embodiments.
  • FIG. 11 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • 13A-13D are cross-sectional views illustrating various arrangements of the additional structures of FIG. 11.
  • FIG. 14 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line E-E 'of FIG. 14.
  • 16A-16D are cross-sectional views illustrating various arrangements of the guiding structures of FIG. 14.
  • 17 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • 19A and 19B are cross-sectional views illustrating various arrangements of the electrode structures of FIG. 17.
  • 20A and 20B are cross-sectional views illustrating various types of variable thin film structures.
  • 21 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line GG ′ of FIG. 21.
  • FIG. 23 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 24 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. 24.
  • 26A and 26B are cross-sectional views illustrating deformations of the variable thin film structures of FIG. 25.
  • FIG. 27 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 28 is a plan view illustrating a microparticle processing system including the microparticle processing apparatus of FIG. 24.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1.
  • 3 is a cross-sectional view illustrating a deformation of the variable thin film structures of FIG. 2.
  • the microparticle processing apparatus 10 includes a chamber 110, at least two variable thin film structures 210a, 210b, 210c, and at least two thin film control lines 212a, 212b, 212c).
  • the chamber 110 may include inlets 120 and outlets 130 provided at both sides thereof.
  • the chamber 110 may provide a space for the flow of the fluid containing the microparticles.
  • the chamber 110 may have a polygonal planar shape.
  • the fluid may be introduced into the chamber 110 through the inlet 120 and discharged through the outlet 130.
  • a fluid supply element (not shown) may be connected to the inlet 120 and the outlet 130 to supply and discharge the fluid into the chamber 110.
  • the fluid may be a solution containing biochemical microparticles.
  • solutions may be blood, body fluids, cerebrospinal fluid, urine, sputum or mixtures or dilutions thereof.
  • microparticles may be tissues, cells, proteins, nucleic acids or populations and mixtures thereof.
  • the first, second and third variable thin film structures 210a, 210b and 210c may be sequentially arranged in the chamber 110.
  • the first, second and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c may be spaced apart from each other in a first direction in which the fluid flows.
  • the first, second, and third thin film control lines 212a, 212b, and 212c are provided to correspond to the first, second, and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c, respectively.
  • the variable thin film structures may be deformed by supplying pressure to the structures. Accordingly, the first, second, and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c may be deformed, respectively, to control an area through which the fluid passes.
  • the chamber 110 and the thin film control lines may be formed by semiconductor manufacturing processes including photolithography, growth and etching of crystal structures.
  • the chamber 110 may be formed using a polymer material, an inorganic material, or the like.
  • PDMS, PMMA, etc. are mentioned as an example of the said polymer substance.
  • Glass, quartz, silicon, etc. are mentioned as an example of the said inorganic material.
  • the microparticle processing apparatus 10 may include a first substrate 100 and a second substrate 102.
  • the second substrate 102 may be formed on the first substrate 100 to define the chamber and the thin film control lines.
  • an opening for forming the chamber is formed in the first substrate 100, and recesses for forming the thin film control lines may be formed in the second substrate 102.
  • the variable thin film 210 may be formed to seal the recesses on the second substrate 102 to provide the variable thin film structures forming one side wall of the chamber.
  • the variable thin film 210 may be formed using PDMS. Accordingly, the surface of the first substrate 100 may constitute the lower wall of the chamber 110, and the surface of the second substrate 102 may constitute the upper wall of the chamber.
  • the first thin film control line 212a may include a recess formed on one side wall of the chamber 110, that is, one surface of the second substrate 102 to extend in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the first variable thin film structure 210a may seal the first thin film control line 212a to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
  • the second thin film control line 212b may include a recess formed on one surface of the second substrate 102 in the second direction and spaced apart from the first thin film control line 212a.
  • the second variable thin film structure 210b may seal the second thin film control line 212b to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
  • the third thin film control line 212c may include a recess extending in the second direction and spaced apart from the second thin film control line 212b on one surface of the second substrate 102.
  • the third variable thin film structure 210c may seal the third thin film control line 212c to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
  • the first thin film control line 212a may be connected to a common pressure source 200 to deform the first variable thin film structure 210a by pressure.
  • the second thin film control line 212b may be connected to a common pressure source 200 to deform the second variable thin film structure 210b by pressure.
  • the third thin film control line 212c may be connected to a common pressure source 200 to deform the third variable thin film structure 210c by pressure. For example, the same pressure may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c.
  • the first, second and third variable types The thin film structures 210a, 210b, and 210c may be deformed toward the first substrate 100 by the pressure to form fluid channels in the chamber 110, respectively.
  • the fluid channel may have a predetermined cross-sectional shape for selectively trapping microparticles in the fluid.
  • the first, second and third variable thin film structures 210a, 210b and 210c return to their original positions. To pass the captured microparticles.
  • the first to third variable thin film structures are elastically deformed by pressure to control the cross-sectional area of the chamber 110 to serve as a filter capable of detecting and capturing microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. And recover the trapped microparticles.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 4.
  • the apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the recovery flow path and its control means. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the microparticle processing apparatus 11 includes a chamber 110, at least two variable thin film structures 210a, 210b, and 210c, and at least two thin film control lines 212a, 212b, and 212c. ), And at least one recovery flow path and control means for controlling the flow of the recovery flow path.
  • the recovery passages may be connected to the chamber 110 and may be passages for recovering the fine particles processed by the variable thin film structures.
  • first, second and third common recovery flow paths 142a, 142b, and 142c may be spaced apart from each other along the first side of the chamber 110.
  • the first, second, and third common recovery flow paths 142a, 142b, and 142c may be connected to the common recovery unit 140.
  • the first, second and third individual recovery flow paths 152a, 152b and 152c may be spaced apart from each other along a second side facing the first side of the chamber 110.
  • the first individual recovery flow path 152a is connected to the first individual recovery part 150a
  • the second individual recovery flow path 152b is connected to the second individual recovery part 150b
  • the third individual recovery flow path 152c May be connected to the third individual recovery unit 150c.
  • the first common recovery flow path 142a and the first individual recovery flow path 152a may be extended to the first substrate 100 in correspondence with the first thin film control line 212a.
  • the second common recovery flow path 142b and the second individual recovery flow path 152b may be formed on the first substrate 100 to correspond to the second thin film control line 212b.
  • the third common recovery flow path 142c and the third individual recovery flow path 152c may be formed on the first substrate 100 to correspond to the third thin film control line 212c.
  • the control means for controlling the flow of the recovery flow path may include a variable valve structure for opening and closing the recovery flow path and a valve control line for applying pressure to the variable valve structure.
  • the first common valve control line 242a may include a recess formed to extend on one side wall of the first common recovery channel 142a, that is, on one surface of the second substrate 102. have.
  • the first common variable valve structure 240a may seal the first common valve control line 242a to form a pressure line and form one side wall of the first common recovery flow path 142a.
  • the first individual valve control line 252a may include a recess formed to extend on one side wall of the first individual recovery channel 152a, that is, one surface of the second substrate 102.
  • the first individual variable valve structure 250a may seal the first individual valve control line 252a to form a pressure line and constitute one side wall of the first individual recovery flow path 152a.
  • the first common valve control line 242a, the first thin film control line 212a, and the first individual valve control line 252a extend in a direction substantially perpendicular to the flow direction of the fluid. It may be a recess.
  • the first common variable valve structure 240a, the first variable thin film structure 210a, and the first individual variable valve structure 250a may be one variable thin film formed to cover the recess on the second substrate 102. Can be.
  • the second common valve control line is similar to the first common valve control line 242a, and has one side wall of the second common recovery flow path 142b, that is, one surface of the second substrate 102. It may include a recess formed to extend in.
  • the second common variable valve structure may seal the second common valve control line to form a pressure line and form one side wall of the second common recovery flow path 142b.
  • the second individual valve control line similar to the first individual valve control line 252a, has a recess formed to extend on one side wall of the second individual recovery flow path 152b, that is, on one surface of the second substrate 102. It may include.
  • the second individual variable valve structure may seal the second individual valve control line to form a pressure line and constitute one side wall of the second individual recovery flow path 152b.
  • the third common valve control line may include a recess formed to extend on one side wall of the third common recovery flow path 142c, that is, one surface of the second substrate 102. It may include.
  • the third common variable valve structure may seal the third common valve control line to form a pressure line and form one side wall of the third common recovery flow path 142c.
  • the third individual valve control line may include a recess formed to extend on one side wall of the third individual recovery flow path 152c, that is, on one surface of the second substrate 102. It may include.
  • the third individual variable valve structure may seal the third individual valve control line to form a pressure line and constitute one side wall of the third individual recovery flow path 152c.
  • the first individual variable valve structure 250a When pressure is applied to the first individual valve control line 252a, the first thin film control line 212a, and the first common valve control line 242a by the pressure source 200, the first individual variable valve structure 250a is applied.
  • the first variable thin film structure 210a and the first common variable valve structure 240a are deformed toward the first substrate 100 by the pressure to form a fluid channel in the chamber 110 and to form a first individual recovery flow path ( 152a and the first common recovery channel 142a may be closed.
  • the first individual variable valve structure 250a and the first variable thin film structure 210a and the first common variable valve structure 240a may return to their original position.
  • the first variable thin film structure is elastically deformed by pressure to control the cross-sectional area of the chamber 110 to serve as a filter for detecting and trapping microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. It may serve to recover the microparticles captured through one individual recovery passage or the first common recovery passage.
  • the second and third variable thin film structures may be elastically deformed by pressure to control the cross-sectional area of the chamber 110 to filter and capture the microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. And recover the fine particles captured through the second and third individual recovery flow paths or the second and third common recovery flow paths.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 6.
  • 8 is a cross-sectional view illustrating a deformation of the variable thin film structures of FIG. 7.
  • the apparatus is substantially the same or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the pressure source, the width of the thin film control lines and the material film. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the microparticle processing apparatus 12 may include individual pressure sources 200a, 200b, and 200c connected to the thin film control lines 212a, 212b, and 212c, respectively.
  • the first thin film control line 212a may be connected to the first individual pressure source 200a to deform the first variable thin film structure 210a by pressure.
  • the second thin film control line 212b may be connected to the second individual pressure source 200b to deform the second variable thin film structure 210b by pressure.
  • the third thin film control line 212c may be connected to the third individual pressure source 200c to deform the third variable thin film structure 210c by pressure.
  • the first to third thin film control lines may be independently connected to each of the individual pressure sources.
  • the same pressure may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c.
  • different pressures may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c.
  • Pressure is simultaneously applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c to simultaneously deform the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c.
  • pressure may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c at different timings to independently deform the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c. have.
  • the first thin film control line 212a has a first width W1 and the second thin film control line 212b has a second width that is greater than the first width W1. (W2), the third thin film control line 212c may have a third width (W3) larger than the second width (W2).
  • the first, second and third variable thin film structures 210a, 210b, 210c may be deformed toward the first substrate 100 by the pressure to form fluid channels in the chamber 110, respectively.
  • the width of the first variable thin film structure 210a deformed by the first thin film control line 212a may be smaller than the width of the second variable thin film structure 210b deformed by the second thin film control line 212b.
  • the width of the second variable thin film structure 210b deformed by the second thin film control line 212b may be smaller than the width of the third variable thin film structure 210c deformed by the third thin film control line 212c. .
  • the first variable thin film structure 210a forms a fluid channel having a first height H1
  • the second variable thin film structure 210b has a second height H2 smaller than the first height H1.
  • a third variable type thin film structure 210c may form a fluid channel having a third height H3 smaller than the second height H2. Therefore, the area through which the fluid passes can be controlled according to the width of the thin film control lines.
  • the microparticle processing apparatus 12 may further include a chemical or biological material film coated on one side wall of the chamber 110 or the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c.
  • a material film 104 such as collagen may be coated on the first substrate 100.
  • the microparticles captured in the variable thin film structure may be attached and cultured by a biochemical reaction on the material film 104.
  • the microparticles attached by performing a biochemical reaction with the coated material film 104 are microparticles which do not undergo a biochemical reaction with the material film by flowing a fluid through the inlet and the outlet as described below. Secondary separation with the particles can be performed.
  • 9A to 9C are cross-sectional views illustrating a method of treating microparticles, according to some example embodiments.
  • the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c may be formed by applying pressure to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c. It can be modified. Subsequently, after the fluid including the microparticles is introduced into the chamber 110 through the inlet 120, the microparticles P in the fluid may be selectively separated by the variable thin film structure.
  • the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c may be modified independently or simultaneously.
  • the area through which the fluid passes may be controlled according to the widths of the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c.
  • the separated microparticles P may be incubated on the material film 104 of the chamber 110.
  • the cultured microparticles P may be discharged through the outlet 130 or the recovery passage (see FIG. 4).
  • the captured microparticles are separated from the material film 104 coated on the first substrate 100. May cause biochemical reactions.
  • the trapped microparticles can be cancer cells, and these cancer cells undergo biochemical reactions with the material membrane 104 to produce a larger cell membrane 104 than the other cells (eg, blood cells). It can have adhesion.
  • the trapped microparticles may be biochemically reacted with the material film 104 for a predetermined time and may be deposited on the material film 104.
  • the secondary separation may be performed by flowing a fluid having a predetermined velocity to discharge other cells similar in size or deformity to the trapped microparticles.
  • the attached microparticles can be cultured in that state, or the chemicals that remove the biochemical reaction with the substance film are used to eliminate the reaction and to flow the recovered fluid. Differentiated microparticles can be recovered.
  • FIGS. 9A-9C are cross-sectional views illustrating a method of treating microparticles, according to some example embodiments.
  • the method is substantially the same as or similar to the microparticle processing method described with reference to FIGS. 9A-9C except for the step of culturing. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the first to third flexible thin film structures 210a, 210b, and 210c may be formed by applying pressure to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c. It can be modified. Subsequently, after the fluid including the microparticles is introduced into the chamber 110 through the inlet 120, the microparticles P in the fluid may be selectively separated by the variable thin film structure.
  • the separated microparticles P may be recovered.
  • the microparticles having the first size are captured by the first variable thin film structure 210a, and the microparticles having the second size smaller than the first size are captured by the second variable thin film structure 210b.
  • the microparticles having a third size smaller than the second size may be captured by the third variable type thin film structure 210c.
  • the pressure applied to the third variable thin film structure 210c may be reduced to recover the microparticles having the third size through the outlet.
  • pressures applied to the second variable thin film structure 210b and the first variable thin film structure 210a may be sequentially reduced to sequentially recover the microparticles having the second size and the microparticles having the first size. Can be.
  • the pressure from the common pressure source is gradually reduced to recover the fine particles trapped by the third variable thin film structure 210c first, and the micro captured by the second and first variable thin film structures 210b. Particles can be recovered sequentially.
  • FIG. 11 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • 12 is a cross-sectional view taken along the line D-D 'of FIG. 11.
  • the apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle treatment apparatus described with reference to FIG. 1 except for the additional structure. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the microparticle processing apparatus 13 is disposed on one side wall of the chamber 110 or the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c, and an additional structure for controlling the area through which the fluid passes. It may further include.
  • the first additional structure 300a may be disposed on the first substrate 100 to correspond to the first variable thin film structure 210a.
  • the second additional structure 300b may be disposed on the first substrate 100 to correspond to the second variable thin film structure 210b.
  • the third additional structure 300c may be disposed on the first substrate 100 to correspond to the third variable thin film structure 210c.
  • the first to third additional structures 300a, 300b, and 300c are fixed structures, and may have various shapes of circular or polygonal.
  • the first to third additional structures 300a, 300b and 300c may control an area through which the fluid passes along with the first to third variable thin film structures 210a, 210b and 210c.
  • 13A-13D are cross-sectional views illustrating various arrangements of the additional structures of FIG. 11.
  • the fourth additional structure 302a may be disposed on the first variable thin film structure 210a.
  • the fifth additional structure 302b may be disposed on the second variable thin film structure 210b.
  • the sixth additional structure 302c may be disposed on the third variable thin film structure 210c.
  • the first additional structure 300a may have a first height from the first substrate 100.
  • the second additional structure 300b may have a second height from the first substrate 100.
  • the third additional structure 300c may have a third height from the first substrate 100.
  • the second height may be greater than the first height, and the third height may be greater than the second height.
  • the fourth additional structure 302a may have a fourth height from the first variable thin film structure 210a.
  • the fifth additional structure 302b may have a fifth height from the second variable thin film structure 210b.
  • the sixth additional structure 302c may have a sixth height from the third variable thin film structure 210c.
  • the fifth height may be greater than the fourth height, and the sixth height may be greater than the fifth height.
  • the first additional structure 300a may have a first height from the first substrate 100.
  • the second additional structure 300b may have a second height from the first substrate 100.
  • the third additional structure 300c may have a third height from the first substrate 100.
  • the second height may be greater than the first height, and the third height may be greater than the second height.
  • the fourth additional structure 302a may have a fourth height from the first variable thin film structure 210a.
  • the fifth additional structure 302b may have a fifth height from the second variable thin film structure 210b.
  • the sixth additional structure 302c may have a sixth height from the third variable thin film structure 210c.
  • the fifth height may be greater than the fourth height, and the sixth height may be greater than the fifth height.
  • FIG. 14 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line E-E 'of FIG. 14.
  • the apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the guiding structure. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the microparticle processing apparatus 14 is disposed adjacent to the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c on one side wall of the chamber 110, and guides to control the flow of fluid.
  • the structure may further include.
  • the guiding structure can regulate the mixing or dispensing of the fluid.
  • the guiding structures 400 may be spaced apart along the flow direction of the fluid on the first substrate 100.
  • the guiding structures 400 may be disposed in front and rear of the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c to control the flow of the fluid.
  • the guiding structures 400 are fixed structures, and may have various shapes of circular or polygonal.
  • 16A through 16D are cross-sectional views illustrating various arrangements of the guiding structures of FIG. 14.
  • the guiding structures 402 may be disposed on the second substrate 102 in front of and behind the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c to control the flow of the fluid.
  • the guiding structures 404 may have a columnar shape extending from the first substrate 100 to the second substrate 102.
  • the first guiding structures 400 may be disposed on the first substrate 100, and the second guiding structures 402 may be disposed on the second substrate 102. have.
  • the first and second guiding structures 400 and 402 may be staggered so as not to overlap each other.
  • the first guiding structures 400 may be disposed on the first substrate 100, and the second guiding structures 402 may be disposed on the second substrate 102. have.
  • the first and second guiding structures 400, 402 may be arranged to overlap each other.
  • FIG. 17 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • 18 is a cross-sectional view taken along the line FF ′ of FIG. 17.
  • the apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the electrode structure. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the microparticle processing apparatus 15 may further include a pair of electrodes disposed adjacent to the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c on one side wall of the chamber 110. have.
  • the pair of electrodes 510 may be spaced apart from the first substrate 100.
  • the pair of electrodes 510 may be disposed before and after the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c, respectively.
  • the pair of electrodes 510 may be electrically connected to the first and second power supplies 500a and 500b to be used for counting or lysing microparticles passing or separating the variable thin film structures. .
  • 19A and 19B are cross-sectional views illustrating various arrangements of the electrode structures of FIG. 17.
  • the pair of electrodes 512 may be disposed on the second substrate 102 before and after the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c, respectively.
  • the pair of second electrodes 512 are disposed on the front and rear sides of the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c on the second substrate 102, respectively.
  • the electrodes 510 may be disposed on the first substrate 100 to correspond to the second electrodes 512.
  • 20A and 20B are cross-sectional views illustrating various types of variable thin film structures.
  • the first variable thin film structure 210a has a first thickness
  • the second variable thin film structure 210b has a second thickness greater than the first thickness
  • the third variable thin film may have a third thickness greater than the second thickness.
  • the first, second and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c have a thickness. It can be modified differently according to. Therefore, the area through which the fluid passes may be controlled according to the thickness of the variable thin film structures.
  • the thickness of the variable thin film 210 may be continuously decreased or gradually decreased in the flow direction of the fluid.
  • FIG. 21 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line GG ′ of FIG. 21.
  • the apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the shapes of the chamber and the membrane control line. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the microparticle processing apparatus 16 may include a chamber 110 having a circular shape.
  • the inlet 120 may be disposed at the center of the chamber 110 and the outlet 130 may be disposed at the periphery of the chamber 110.
  • the first thin film control line 222a may include a recess extending in a concentric shape having a first radius on one side wall of the chamber 110, that is, one surface of the second substrate 102.
  • the first thin film control line 222a may be provided to surround the inlet 120.
  • the first variable thin film structure 220a may cover the first thin film control line 222a to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
  • the second thin film control line 222b may include a recess extending on one side wall of the chamber 110, that is, on one surface of the second substrate 102 to have a concentric shape having a second radius larger than the first radius. have.
  • the second thin film control line 222b may be provided to surround the first thin film control line 222a.
  • the second variable thin film structure 220b may cover the second thin film control line 222b to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
  • the third thin film control line 222c may include a recess extending in a concentric shape having a third radius greater than the second radius on one side wall of the chamber 110, that is, one surface of the second substrate 102. have.
  • the third thin film control line 222c may be provided to surround the second thin film control line 222b.
  • the third variable thin film structure 220c may cover the third thin film control line 222c to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
  • the first thin film control line 222a may be connected to a common pressure source 200 to deform the first variable thin film structure 220a by pressure.
  • the second thin film control line 222b may be connected to a common pressure source 200 to deform the second variable thin film structure 220b by pressure.
  • the third thin film control line 222c may be connected to a common pressure source 200 to deform the third variable thin film structure 220c by pressure. For example, the same pressure may be applied to the first to third thin film control lines 222a, 222b, and 222c.
  • the first to third variable thin film structures are elastically deformed by pressure to control the cross-sectional area of the chamber 110 to serve as a filter capable of detecting and capturing microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. And recover the trapped microparticles.
  • the transport speed of the fluid may be controlled by adjusting the rotational speed, rotational acceleration, or rotational direction of the chamber 110 having a circular shape, and may be used to separate microparticles. .
  • FIG. 23 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • the apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 21 except for the shape of the thin film control line. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the microparticle processing apparatus 17 may include a thin film control line 224 having a spiral shape.
  • the thin film control line 224 may include a recess extending in a spiral shape on one side wall of the chamber 110, that is, one surface of the second substrate 102.
  • the thin film control line 224 may extend radially from the inlet 120 in a spiral shape.
  • the width of the thin film control line 224 may be constant along the extension direction. Alternatively, the width of the thin film control line 224 may be gradually increased or decreased along the extension direction.
  • the variable thin film structure (not shown) may seal the thin film control line 222c to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
  • the thin film control line 224 may be connected to the pressure source 200 to deform the variable thin film structure by pressure. Accordingly, the variable thin film structure is elastically deformed by pressure to control the cross-sectional area of the chamber 110 to serve as a filter capable of detecting and trapping microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. It can serve to recover the.
  • FIG. 24 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. 24.
  • 26A and 26B are cross-sectional views illustrating deformations of the variable thin film structures of FIG. 25.
  • the apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the shape of the chamber and the installation of the fixing structure. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the microparticle processing apparatus 18 includes a chamber 110, at least one fixed structure 310, at least one variable thin film structure 210a, 210b, and 210c and at least one thin film control. Lines 212a, 212b, and 212c.
  • the chamber 110 may include inlets 120 and outlets 130 and 134 respectively provided at both sides.
  • the chamber 110 may provide a space for the flow of the fluid containing the microparticles.
  • the chamber 110 may have a polygonal planar shape.
  • the fluid may be introduced into the chamber 110 through the inlet 120 and discharged through the outlets 130 and 134.
  • a fluid supply element (not shown) may be connected to the inlet 120 and the outlet 130, 134 to supply and discharge the fluid into the chamber 110.
  • the inlet 120 has an inlet valve 122
  • the first outlet 130 is provided with a first outlet valve 132
  • the second outlet 134 has a second outlet valve 136. It is provided to adjust the flow and movement direction of the fluid.
  • the first, second and third fixing structures 310a, 310b, 310c may be sequentially arranged in the chamber 110.
  • the first, second and third fixing structures 310a, 310b and 310c may extend in a second direction perpendicular to a first direction, which is a direction in which the fluid flows.
  • the first, second and third fixing structures 310a, 310b and 310c may be spaced apart from each other in the first direction.
  • the first, second and third fixing structures 310a, 310b, 310c may protrude from a side wall of the chamber 110 by a predetermined height, respectively.
  • the first, second and third variable thin film structures 210a, 210b and 210c may be formed on the other side wall of the chamber 110 corresponding to each of the first, second and third fixed structures 310a, 310b and 310c. Can be formed.
  • the first, second, and third thin film control lines 212a, 212b, and 212c supply pressure to each of the first, second, and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c to provide the variable thin film structures. It can be modified.
  • first, second, and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c may be deformed, respectively, to adjust gaps with the first, second, and third fixed structures, respectively.
  • the microparticle processing apparatus 18 may include a first substrate 100 and a second substrate 102.
  • the second substrate 102 may be formed on the first substrate 100 to define the chamber and the thin film control lines together with the first substrate 110.
  • openings and recesses for forming the chamber and the thin film control lines are formed in the first substrate 100, and the fixing structures are formed in the second substrate 102.
  • Recesses may be formed.
  • the variable thin film 210 may be formed to cover the recesses on the first substrate 102 to provide the variable thin film structures forming a part of one side wall of the chamber.
  • the variable thin film 210 may be formed using PDMS. Accordingly, the surface of the second substrate 102 constitutes the first side wall (top wall) of the chamber, and the surface of the first substrate 100 faces the second side wall of the chamber 110 (bottom). Wall).
  • the first fixing structure 310a may protrude from the first sidewall of the chamber 110, that is, one surface of the second substrate 102.
  • the first fixing structure 310a may have a first height from one surface of the second substrate 102.
  • the first fixing structure 310a may extend in the second direction.
  • the first thin film control line 212a may be disposed along the second sidewall facing the first sidewall of the chamber 110, that is, along the first fixing structure 310a on one surface of the first substrate 100. It may include a recess formed to extend to.
  • the first variable thin film structure 210a may seal the first thin film control line 212a to form a pressure line and form part of the second sidewall of the chamber 110.
  • the second fixing structure 310b may protrude from one surface of the second substrate 102 of the chamber 110.
  • the second fixing structure 310b may have a second height greater than the first height from one surface of the second substrate 102.
  • the second fixing structure 310b may extend in the second direction and be spaced apart from the first fixing structure 210a in the first direction.
  • the second thin film control line 212b may include a recess formed on one surface of the first substrate 100 along the second fixing structure 310b in the second direction and spaced apart from the first thin film control line 212a. Can be.
  • the second variable thin film structure 210b may seal the second thin film control line 212b to form a pressure line and form a part of the second sidewall of the chamber 110.
  • the third fixing structure 310c may protrude from one surface of the second substrate 102 of the chamber 110.
  • the third fixing structure 310c may have a third height greater than the second height from one surface of the second substrate 102.
  • the third fixing structure 310c may extend in the second direction and may be spaced apart from the second fixing structure 310b in the first direction.
  • the third thin film control line 212c may include a recess formed on one surface of the first substrate 100 along the third fixing structure 310c in the second direction and spaced apart from the second thin film control line 212b. Can be.
  • the third variable thin film structure 310c may seal the third thin film control line 212c to form a pressure line and form a part of the second sidewall of the chamber 110.
  • the first to third fixing structures 310a, 310b and 310c may have different heights from one surface of the second substrate 102. Alternatively, the first to third fixing structures may have the same height as each other.
  • the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c may be independently connected to respective pressure sources (not shown). For example, the same pressure or different pressures may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c. Pressure is simultaneously applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c to simultaneously deform the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c. Alternatively, pressure may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c at different timings to independently deform the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c. have.
  • first to third thin film control lines may be connected to common pressure sources (not shown).
  • common pressure sources not shown.
  • the same pressure may be applied to the first to third thin film control lines.
  • the second variable thin film structure 210b when a positive pressure is selectively applied to the second thin film control line 212b by the individual pressure source, the second variable thin film structure 210b is formed by the second fixed structure 310b by the positive pressure.
  • the gap with the second fixing structure 310b may be adjusted by deforming toward ().
  • the second variable thin film structure 210b may be deformed by positive pressure to form a capture channel for selectively trapping microparticles in the fluid in the chamber 110 to perform a filter role.
  • the second variable thin film structure 210b may return to its original position.
  • the second variable thin film structure 210b when the negative pressure is selectively applied to the second thin film control line 212b by the individual pressure source, the second variable thin film structure 210b is caused by the negative pressure to form the second fixed structure 310b.
  • the distance from the second fixing structure 310b may be adjusted by deforming away from the second fixing structure 310b.
  • the second variable thin film structure 210b may be deformed by a negative pressure to form a recovery channel for passing the captured microparticles.
  • the second variable thin film structure 210b may return to its original position.
  • the first to third variable thin film structures are elastically deformed by pressure to control the gaps with the fixed structures to serve as a filter capable of detecting and capturing microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. And recover the trapped microparticles.
  • electrode structures may be further provided on the first sidewall or the second sidewall of the chamber 110, the fixed structure, or the variable thin film structure.
  • a counter may be installed at the inlet and the outlet.
  • the surface of the chamber may be changed or a chemical or biological material film may be coated on the inner surface of the chamber to increase or prevent adhesion with the microparticles.
  • a fluid including microparticles may be introduced into the chamber 110 through the inlet 120.
  • the fluid may be respectively introduced into the chamber 110 through the distribution passage 124, and may selectively separate the microparticles through the fixing structures.
  • the gap with the fixed structure can be adjusted, and the microparticles can be recovered through the first and second outlets 130 and 136. . Thereafter, the micro-particles can be separated by removing the pressure and restoring the modified variable thin film structure.
  • the microparticle processing apparatus may perform various functions such as the selection, counting, recovery and analysis of the microparticles using the fixed structure and the variable thin film structure.
  • FIG. 27 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
  • the apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 24 except for the recovery flow path. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the microparticle processing apparatus 19 includes a chamber 110, at least one fixed structure 310, at least one variable thin film structure, at least one thin film control line, and at least one recovery flow path 146. ) May be included.
  • the recovery passage 146 is connected to the chamber 110 and may recover the microparticles processed by the fixed structure and the variable thin film structure.
  • the plurality of recovery flow paths 146 may be spaced apart from each other along both sides of the chamber 110.
  • the recovery passage 146 may be extended to correspond to the thin film control line and the fixed structure.
  • the recovery flow paths 146 may be connected to the common recovery unit 140. Alternatively, each of the recovery flow paths 146 may be connected to an individual recovery part (not shown).
  • the recovery passage 146 may be provided with control means for controlling the flow of the recovery passage.
  • the control means may include a recovery valve 148 for opening and closing the recovery flow path.
  • the return valve may be actuated by pressure via a valve control line (not shown).
  • the recovery flow path 146 is connected to the chamber 110 and may be used as a recovery path for recovering the microparticles processed by the variable thin film structures. Accordingly, stepwise separation may be achieved by recovering the trapped microparticles through the recovery passage 146.
  • the purity of the microparticles can be improved by selectively recovering only the desired microparticles from the microparticles selected by the fixing structure into the outlet or the recovery flow path.
  • FIG. 28 is a plan view illustrating a microparticle processing system including the microparticle processing apparatus of FIG. 24.
  • the system includes a device substantially the same as or similar to the device described with reference to FIG. 24 except for boundary structures installed in the chamber. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
  • the microparticle processing system 1 may include a plurality of microparticle processing devices 18a, 18b, and 18c.
  • the chamber 110a of the microparticle processing apparatus may include two processing regions 112 and 114 separated by the boundary structure 111 and arranged in parallel.
  • the boundary structure 111 may extend along the central portion of the chamber 110.
  • the boundary structure 111 may extend from the upper wall to the lower wall of the chamber 110a. Accordingly, fluid flows into the first and second processing regions 112 and 114 disposed in parallel through the inlet 120 and the distribution passage 124, respectively, and passes the microparticles in the fluid through the fixing structures. Can be selectively separated.
  • the plurality of processing units 18a, 18b, 18c may be arranged in an array having a series, a parallel, and a combination thereof. As shown in FIG. 5, the first processing device 18a may be connected in series with the second processing device 18b. The first processing device 18a may be connected in series with the third processing device 18c. The second processing device 18b and the third processing device 18c may be arranged in parallel with each other.
  • the first outlet 130a of the first processing device 18a may be connected to the inlet 120b of the second processing device 18b.
  • the first processing region 112 of the first processing apparatus 18a may be connected to the second processing apparatus 18b through the first outlet 130a.
  • the second outlet 134a of the first processing device 18a may be connected to the inlet 120c of the third processing device 18c.
  • the second processing region 114 of the first processing apparatus 18a may be connected to the third processing apparatus 18c through the second outlet 134a.
  • the second and third processing apparatuses 18b and 18c may be further connected to other microparticle processing apparatuses.
  • the purity and throughput of the microparticles can be improved by treating the microparticles separated in the first step several times through a plurality of processing apparatuses which are subsequently connected.
  • processing unit 10 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 18a, 18b, 18c, 19: processing unit
  • first substrate 102 second substrate
  • first processing region 114 second processing region
  • first common recovery flow path 142b second common recovery flow path
  • first individual recovery flow path 152b second individual recovery flow path
  • variable thin film 210a first variable thin film structure
  • first thin film control line 212b and 222b second thin film control line
  • 252b second individual valve control line 252c: third individual valve control line
  • fixed structure 310a first fixed structure

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Abstract

A device for processing fine particles comprises: a chamber, which includes an inlet portion and an outlet portion, for providing a space for a fluid containing the fine particles to flow; two variable thin film structures, which are consecutively provided inside the chamber, for controlling the surface area through which the fluid penetrates; and two thin film control lines for applying pressure to each of the variable thin film structures.

Description

박막 구조물을 이용한 선택적 미소입자 처리 장치Selective microparticle processing device using thin film structure
본 발명은 미소입자 처리 장치에 관한 것으로, 박막 구조물을 이용하여 미소입자를 분리 및 회수할 수 있는 미소입자 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a microparticle processing apparatus, and relates to a microparticle processing apparatus capable of separating and recovering microparticles using a thin film structure.
일반적으로 유체 내에서 미소입자를 검출 및 포획하는 대표적인 기술은 일정한 간격을 갖는 홀 또는 슬릿을 통과시키는 필터방법이다. 그러나 이러한 단일 고정 필터를 이용한 미소입자 분리의 경우, 미소입자의 크기가 다양할 경우, 같은 소자로 분리할 수 없다. 또한 특정 크기에 대해 미소입자가 분리가 될지라도, 분석을 위해 분리된 미소입자를 회수하는데 있어서 용이하지 않은 문제점이 있었다.In general, a representative technique for detecting and capturing microparticles in a fluid is a filter method for passing holes or slits at regular intervals. However, in the case of microparticle separation using such a single fixed filter, when the size of the microparticles varies, it cannot be separated into the same device. In addition, even if the microparticles are separated for a specific size, there was a problem in recovering the separated microparticles for analysis.
본 발명의 일 목적은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 분리하고자 하는 미소입자의 크기에 상관없이 분리가능하며, 또한 분리된 입자의 회수가 용이한 가변 박막 구조물을 이용한 선택적 미소입자 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.One object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, can be separated irrespective of the size of the microparticles to be separated, and also selective using a variable thin film structure that is easy to recover the separated particles An object of the present invention is to provide a microparticle treating apparatus.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved of the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and may be variously expanded within a range without departing from the spirit and scope of the present invention.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위해 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치는 유체의 유입부와 유출부를 포함하며 미소입자를 포함하는 유체의 흐름을 위한 공간을 제공하는 챔버, 상기 챔버 내에 순차적으로 구비되며 상기 유체가 통과하는 유로의 면적을 제어하기 위한 적어도 2개의 가변형 박막 구조물들, 및 상기 가변형 박막 구조물들 각각에 압력을 인가하기 위한 적어도 2개의 박막 제어 라인들을 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a microparticle processing apparatus according to exemplary embodiments includes a chamber including an inlet and an outlet of a fluid and providing a space for the flow of a fluid including the microparticles, within the chamber. And at least two variable thin film structures for sequentially controlling the area of the flow path through which the fluid passes, and at least two thin film control lines for applying pressure to each of the variable thin film structures.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 박막 제어 라인은 상기 챔버의 일측벽에 상기 유체가 흐르는 방향에 직교하는 방향으로 연장하도록 형성된 리세스를 포함할 수 있다.In example embodiments, the thin film control line may include a recess formed in one side wall of the chamber to extend in a direction orthogonal to a direction in which the fluid flows.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 가변형 박막 구조물은 상기 박막 제어 라인을 밀봉하여 상기 챔버의 일측벽을 구성할 수 있다.In example embodiments, the variable thin film structure may seal the thin film control line to form one side wall of the chamber.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 박막 제어 라인은 압력 공급원과 연결되어 압력에 의해 상기 가변형 박막 구조물을 변형시킬 수 있다.In example embodiments, the thin film control line may be connected to a pressure source to deform the variable thin film structure by pressure.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 박막 제어 라인들은 제1 박막 제어 라인 및 제1 박막 제어 라인을 포함하고, 상기 제1 박막 제어 라인에 의해 변형되는 박막의 폭은 제1 폭을 갖고 상기 제2 박막 제어 라인에 의해 변형되는 박막의 폭은 상기 제1 폭과 다른 제2 폭을 가질 수 있다.In example embodiments, the thin film control lines may include a first thin film control line and a first thin film control line, and the width of the thin film deformed by the first thin film control line has a first width and the second thin film control line. The width of the thin film deformed by the thin film control line may have a second width different from the first width.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 가변형 박막 구조물들은 제1 가변형 박막 구조물 및 제2 가변형 박막 구조물을 포함하고, 상기 제1 가변형 박막 구조물은 제1 두께를 갖고 상기 제2 가변형 박막 구조물은 상기 제1 두께와 다른 제2 두께를 가질 수 있다.In example embodiments, the variable thin film structures may include a first variable thin film structure and a second variable thin film structure, wherein the first variable thin film structure has a first thickness and the second variable thin film structure is the first variable film structure. It may have a second thickness different from the thickness.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 가변형 박막 구조물들은 제1 가변형 박막 구조물 및 제2 가변형 박막 구조물을 포함하고, 상기 제1 가변형 박막 구조물에는 제1 압력이 가해지고 상기 제2 가변형 박막 구조물에는 상기 제1 압력과 다른 제2 압력이 가해질 수 있다.In example embodiments, the variable thin film structures include a first variable thin film structure and a second variable thin film structure, wherein the first variable thin film structure is subjected to a first pressure and the second variable thin film structure is formed of the first variable thin film structure. A second pressure different from the one pressure can be applied.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 미소입자 처리 장치는 상기 챔버에 연결되며 상기 가변형 박막 구조물에 의해 처리된 미소입자를 회수하기 위한 회수 유로를 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the microparticle processing apparatus may further include a recovery flow path for recovering the microparticles connected to the chamber and processed by the variable thin film structure.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 회수 유로는 상기 박막 제어 라인별로 분리된 입자를 회수할 수 있도록 상기 박막 제어 라인에 대응하도록 연장 형성될 수 있다.In some example embodiments, the recovery flow path may be extended to correspond to the thin film control line to recover the particles separated for each of the thin film control lines.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 미소입자 처리 장치는 상기 회수 유로를 개폐시키기 위한 가변형 밸브 구조물 및 상기 가변형 밸브 구조물에 압력을 인가하기 위한 밸브 제어 라인을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the microparticle processing apparatus may further include a variable valve structure for opening and closing the recovery flow path and a valve control line for applying pressure to the variable valve structure.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 밸브 제어 라인은 상기 회수 유로의 일측벽에 연장 형성되는 리세스를 포함하며, 상기 가변형 밸브 구조물은 상기 밸브 제어 라인을 밀봉하여 상기 회수 유로의 일측벽을 구성할 수 있다.In example embodiments, the valve control line may include a recess extending from one side wall of the recovery flow path, and the variable valve structure may seal the valve control line to form one side wall of the recovery flow path. Can be.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 밸브 제어 라인과 상기 박막 제어 라인은 서로 연결된 리세스이며, 상기 가변형 밸브 구조물과 상기 가변형 박막 구조물은 서로 연결된 가변형 박막일 수 있다. In example embodiments, the valve control line and the thin film control line may be recesses connected to each other, and the variable valve structure and the variable thin film structure may be variable thin films connected to each other.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 미소입자 처리 장치는 상기 챔버의 일측벽 또는 상기 가변형 박막 구조물 상에 코팅된 화학적 또는 생물학적 물질막을 더 포함할 수 있다. 상기 가변형 박막 구조물에 포획된 미소입자는 상기 물질막과의 생화학적 반응에 의해 부착되어 배양될 수 있다. 상기 부착된 미소입자는 상기 유입부 및 상기 출입부를 통하여 유체를 흘려줌으로써 상기 물질막과의 생화학적 반응을 하지 않은 미소입자와의 2차 분리를 수행할 수 있다.In example embodiments, the microparticle processing apparatus may further include a chemical or biological material film coated on one side wall of the chamber or the variable thin film structure. The microparticles trapped in the variable thin film structure may be attached and cultured by a biochemical reaction with the material film. The attached microparticles may perform secondary separation with the microparticles which do not undergo a biochemical reaction with the material film by flowing a fluid through the inlet and the outlet.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 미소입자 처리 장치는 상기 유체가 통과하는 면적을 제어하기 위해 상기 챔버의 일측벽 또는 상기 가변형 박막 구조물 상에 추가 구조물을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the microparticle processing apparatus may further include an additional structure on one side wall of the chamber or the variable thin film structure to control an area through which the fluid passes.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 미소입자 처리 장치는 상기 챔버의 일측벽 상에 상기 가변형 박막 구조물에 인접하게 배치되며 상기 유체의 흐름을 조절하기 위한 가이딩 구조물을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the microparticle processing apparatus may further include a guiding structure disposed on one side wall of the chamber and adjacent to the variable thin film structure to control the flow of the fluid.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 미소입자 처리 장치는 상기 챔버의 일측벽 상에 상기 가변형 박막 구조물에 인접하게 배치되는 한 쌍의 전극들을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the microparticle processing apparatus may further include a pair of electrodes disposed adjacent to the variable thin film structure on one side wall of the chamber.
이와 같이 구성된 발명에 따른 미소입자 처리 장치를 통해 다양한 크기의 미소입자를 한번에 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 손실 없이 용이하게 미소입자를 회수할 수 있다.Through the microparticle processing apparatus according to the invention configured as described above, not only the microparticles of various sizes can be separated at a time, but also microparticles can be easily recovered without loss.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and may be variously expanded within a range without departing from the spirit and scope of the present invention.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다.1 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
도 2는 도 1의 A-A' 라인을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1.
도 3은 도 2의 가변형 박막 구조물들의 변형을 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a deformation of the variable thin film structures of FIG. 2.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다.4 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
도 5는 도 4의 B-B' 라인을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 4.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다.6 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
도 7은 도 6의 C-C' 라인을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 6.
도 8은 도 7의 가변형 박막 구조물들의 변형을 나타내는 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating a deformation of the variable thin film structures of FIG. 7.
도 9a 내지 도 9c는 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 방법을 나타내는 단면도들이다.9A to 9C are cross-sectional views illustrating a method of treating microparticles, according to some example embodiments.
도 10a 내지 도 10c는 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 방법을 나타내는 단면도들이다.10A to 10C are cross-sectional views illustrating a method of treating microparticles, according to some example embodiments.
도 11은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다.11 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
도 12는 도 11의 D-D' 라인을 따라 절단한 단면도이다.12 is a cross-sectional view taken along the line D-D 'of FIG. 11.
도 13a 내지 도 13d는 도 11의 상기 추가 구조물들의 다양한 배치를 나타내는 단면도들이다.13A-13D are cross-sectional views illustrating various arrangements of the additional structures of FIG. 11.
도 14는 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다.14 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
도 15는 도 14의 E-E' 라인을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line E-E 'of FIG. 14.
도 16a 내지 도 16d는 도 14의 가이딩 구조물들의 다양한 배치를 나타내는 단면도들이다.16A-16D are cross-sectional views illustrating various arrangements of the guiding structures of FIG. 14.
도 17은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다.17 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
도 18은 도 17의 F-F' 라인을 따라 절단한 단면도이다.18 is a cross-sectional view taken along the line FF ′ of FIG. 17.
도 19a 및 도 19b는 도 17의 상기 전극 구조물들의 다양한 배치를 나타내는 단면도들이다.19A and 19B are cross-sectional views illustrating various arrangements of the electrode structures of FIG. 17.
도 20a 및 도 20b는 다양한 형태의 가변형 박막 구조물들을 나타내는 단면도들이다.20A and 20B are cross-sectional views illustrating various types of variable thin film structures.
도 21은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다.21 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
도 22는 도 21의 G-G' 라인을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line GG ′ of FIG. 21.
도 23은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다.23 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
도 24는 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다.24 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
도 25는 도 24의 H-H' 라인을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 25 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. 24.
도 26a 및 도 26b는 도 25의 가변형 박막 구조물들의 변형을 나타내는 단면도들이다.26A and 26B are cross-sectional views illustrating deformations of the variable thin film structures of FIG. 25.
도 27은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다.27 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments.
도 28은 도 24의 미소입자 처리 장치를 포함하는 미소입자 처리 시스템을 나타내는 평면도이다.FIG. 28 is a plan view illustrating a microparticle processing system including the microparticle processing apparatus of FIG. 24.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural to functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing embodiments of the present invention, embodiments of the present invention may be implemented in various forms and It should not be construed as limited to the embodiments described in.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous modifications, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that another component may be present in the middle. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring", should be interpreted as well.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions of the same elements are omitted.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 A-A' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 도 2의 가변형 박막 구조물들의 변형을 나타내는 단면도이다.1 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1. 3 is a cross-sectional view illustrating a deformation of the variable thin film structures of FIG. 2.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 미소입자 처리 장치(10)는 챔버(110), 적어도 2개의 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c), 및 적어도 2개의 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)을 포함할 수 있다.1 to 3, the microparticle processing apparatus 10 includes a chamber 110, at least two variable thin film structures 210a, 210b, 210c, and at least two thin film control lines 212a, 212b, 212c).
챔버(110)는 양측부에 각각 구비된 유입부(120) 및 유출부(130)를 포함할 수 있다. 챔버(110)는 미소입자를 포함하는 유체의 흐름을 위한 공간을 제공할 수 있다. 챔버(110)는 다각형의 평면 형상을 가질 수 있다. 유체는 유입부(120)를 통해 챔버(110) 내로 유입되고, 유출부(130)를 통해 배출될 수 있다. 예를 들면, 유체 공급 요소(도시되지 않음)가 유입부(120) 및 유출부(130)에 연결되어 상기 유체를 챔버(110) 내로 공급하고 배출할 수 있다.The chamber 110 may include inlets 120 and outlets 130 provided at both sides thereof. The chamber 110 may provide a space for the flow of the fluid containing the microparticles. The chamber 110 may have a polygonal planar shape. The fluid may be introduced into the chamber 110 through the inlet 120 and discharged through the outlet 130. For example, a fluid supply element (not shown) may be connected to the inlet 120 and the outlet 130 to supply and discharge the fluid into the chamber 110.
예를 들면, 상기 유체는 생화학적 미소입자를 포함하는 용액일 수 있다. 상기 용액의 예로서는, 혈액, 체액, 뇌척수액, 소변, 객담 또는 이들의 혼합물 또는 희석액일 수 있다. 상기 미소입자들의 예로서는, 조직, 세포, 단백질, 핵산 또는 이들의 군집 및 혼합물일 수 있다.For example, the fluid may be a solution containing biochemical microparticles. Examples of such solutions may be blood, body fluids, cerebrospinal fluid, urine, sputum or mixtures or dilutions thereof. Examples of the microparticles may be tissues, cells, proteins, nucleic acids or populations and mixtures thereof.
제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)은 챔버(110) 내에서 순차적으로 배열될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)은 상기 유체가 흐르는 방향인 제1 방향으로 서로 이격 배치될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)은 제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)에 각각 대응되도록 구비되어, 각각의 가변형 박막 구조물들에 압력을 공급하여 상기 가변형 박막 구조물들을 변형시킬 수 있다. 따라서, 제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)은 각각 변형되어 상기 유체가 통과하는 면적을 조절할 수 있다.The first, second and third variable thin film structures 210a, 210b and 210c may be sequentially arranged in the chamber 110. The first, second and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c may be spaced apart from each other in a first direction in which the fluid flows. The first, second, and third thin film control lines 212a, 212b, and 212c are provided to correspond to the first, second, and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c, respectively. The variable thin film structures may be deformed by supplying pressure to the structures. Accordingly, the first, second, and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c may be deformed, respectively, to control an area through which the fluid passes.
챔버(110)와 상기 박막 제어 라인들은 포토리소그래피, 결정 구조의 성장 및 에칭을 포함하는 반도체 제조 공정들에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 챔버(110)는 폴리머 물질, 무기 물질 등을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 폴리머 물질의 예로서는, PDMS, PMMA 등을 들 수 있다. 상기 무기 재료의 예로서는, 유리, 석영, 실리콘 등을 들 수 있다.The chamber 110 and the thin film control lines may be formed by semiconductor manufacturing processes including photolithography, growth and etching of crystal structures. For example, the chamber 110 may be formed using a polymer material, an inorganic material, or the like. PDMS, PMMA, etc. are mentioned as an example of the said polymer substance. Glass, quartz, silicon, etc. are mentioned as an example of the said inorganic material.
예시적인 실시예들에 있어서, 미소입자 처리 장치(10)는 제1 기판(100) 및 제2 기판(102)을 포함할 수 있다. 제2 기판(102)은 제1 기판(100) 상에 형성되어 상기 챔버 및 상기 박막 제어 라인들을 정의할 수 있다.In example embodiments, the microparticle processing apparatus 10 may include a first substrate 100 and a second substrate 102. The second substrate 102 may be formed on the first substrate 100 to define the chamber and the thin film control lines.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 기판(100)에는 상기 챔버를 형성하기 위한 개구부가 형성되고, 제2 기판(102)에는 상기 박막 제어 라인들을 형성하기 위한 리세스들이 형성될 수 있다. 가변형 박막(210)은 상기 제2 기판(102) 상에 상기 리세스들을 밀봉하도록 형성되어 상기 챔버의 일측벽을 구성하는 상기 가변형 박막 구조물들을 제공할 수 있다. 예를 들면, 가변형 박막(210)은 PDMS를 이용하여 형성할 수 있다. 따라서, 제1 기판(100)의 표면이 챔버(110)의 하부벽을 구성하고, 제2 기판(102)의 표면이 챔버의 상부벽을 구성할 수 있다.1 and 2, an opening for forming the chamber is formed in the first substrate 100, and recesses for forming the thin film control lines may be formed in the second substrate 102. have. The variable thin film 210 may be formed to seal the recesses on the second substrate 102 to provide the variable thin film structures forming one side wall of the chamber. For example, the variable thin film 210 may be formed using PDMS. Accordingly, the surface of the first substrate 100 may constitute the lower wall of the chamber 110, and the surface of the second substrate 102 may constitute the upper wall of the chamber.
제1 박막 제어 라인(212a)은 챔버(110)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 연장하도록 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제1 가변형 박막 구조물(210a)은 제1 박막 제어 라인(212a)을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 챔버(110)의 일측벽을 구성할 수 있다. The first thin film control line 212a may include a recess formed on one side wall of the chamber 110, that is, one surface of the second substrate 102 to extend in a second direction perpendicular to the first direction. The first variable thin film structure 210a may seal the first thin film control line 212a to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
제2 박막 제어 라인(212b)은 제2 기판(102)의 일면에 상기 제2 방향으로 연장하고 제1 박막 제어 라인(212a)과 이격 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제2 가변형 박막 구조물(210b)은 제2 박막 제어 라인(212b)을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 챔버(110)의 일측벽을 구성할 수 있다.The second thin film control line 212b may include a recess formed on one surface of the second substrate 102 in the second direction and spaced apart from the first thin film control line 212a. The second variable thin film structure 210b may seal the second thin film control line 212b to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
제3 박막 제어 라인(212c)은 제2 기판(102)의 일면에 상기 제2 방향으로 연장하고 제2 박막 제어 라인(212b)과 이격 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제3 가변형 박막 구조물(210c)은 제3 박막 제어 라인(212c)을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 챔버(110)의 일측벽을 구성할 수 있다.The third thin film control line 212c may include a recess extending in the second direction and spaced apart from the second thin film control line 212b on one surface of the second substrate 102. The third variable thin film structure 210c may seal the third thin film control line 212c to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
제1 박막 제어 라인(212a)은 공통의 압력 공급원(200)과 연결되어 압력에 의해 제1 가변형 박막 구조물(210a)을 변형시킬 수 있다. 제2 박막 제어 라인(212b)은 공통의 압력 공급원(200)과 연결되어 압력에 의해 제2 가변형 박막 구조물(210b)을 변형시킬 수 있다. 제3 박막 제어 라인(212c)은 공통의 압력 공급원(200)과 연결되어 압력에 의해 제3 가변형 박막 구조물(210c)을 변형시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 동일한 압력이 인가될 수 있다. The first thin film control line 212a may be connected to a common pressure source 200 to deform the first variable thin film structure 210a by pressure. The second thin film control line 212b may be connected to a common pressure source 200 to deform the second variable thin film structure 210b by pressure. The third thin film control line 212c may be connected to a common pressure source 200 to deform the third variable thin film structure 210c by pressure. For example, the same pressure may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c.
도 3에 도시된 바와 같이, 압력 공급원(200)에 의해 제1, 제2 및 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 압력이 인가될 때, 제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)은 상기 압력에 의해 제1 기판(100)을 향하여 변형되어 챔버(110) 내에 유체 채널들을 각각 형성할 수 있다. 상기 유체 채널은 상기 유체 내의 미소입자를 선택적으로 포획하기 위한 기 설정된 단면 형상을 가질 수 있다. 제1, 제2 및 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)로부터 압력이 감소할 때, 제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)은 원래 위치로 복귀하여 상기 포획된 미소입자를 통과시킬 수 있다.As shown in FIG. 3, when pressure is applied to the first, second and third thin film control lines 212a, 212b and 212c by the pressure source 200, the first, second and third variable types The thin film structures 210a, 210b, and 210c may be deformed toward the first substrate 100 by the pressure to form fluid channels in the chamber 110, respectively. The fluid channel may have a predetermined cross-sectional shape for selectively trapping microparticles in the fluid. When the pressure decreases from the first, second and third thin film control lines 212a, 212b and 212c, the first, second and third variable thin film structures 210a, 210b and 210c return to their original positions. To pass the captured microparticles.
따라서, 상기 제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들은 압력에 의해 탄성적으로 변형되어 챔버(110)의 단면적을 제어함으로써 챔버(110)를 흐르는 유체 내의 미소입자를 검출 및 포획할 수 있는 필터 역할을 수행하고 포획된 미소입자를 회수하는 역할을 수행할 수 있다.Accordingly, the first to third variable thin film structures are elastically deformed by pressure to control the cross-sectional area of the chamber 110 to serve as a filter capable of detecting and capturing microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. And recover the trapped microparticles.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다. 도 5는 도 4의 B-B' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 상기 장치는 회수 유로 및 이의 제어 수단을 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 미소입자 처리 장치와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.4 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 4. The apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the recovery flow path and its control means. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 4 및 도 5를 참조하면, 미소입자 처리 장치(11)는 챔버(110), 적어도 2개의 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c), 적어도 2개의 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c), 적어도 하나의 회수 유로 및 상기 회수 유로의 흐름을 제어하기 위한 제어 수단을 포함할 수 있다.4 and 5, the microparticle processing apparatus 11 includes a chamber 110, at least two variable thin film structures 210a, 210b, and 210c, and at least two thin film control lines 212a, 212b, and 212c. ), And at least one recovery flow path and control means for controlling the flow of the recovery flow path.
상기 회수 유로들은 챔버(110)에 연결되며 상기 가변형 박막 구조물들에 의해 처리된 미소입자를 회수하기 위한 통로일 수 있다.The recovery passages may be connected to the chamber 110 and may be passages for recovering the fine particles processed by the variable thin film structures.
구체적으로, 제1, 제2 및 제3 공통 회수 유로들(142a, 142b, 142c)이 챔버(110)의 제1 측부를 따라 서로 이격 형성될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 공통 회수 유로들(142a, 142b, 142c)은 공통 회수부(140)에 연결될 수 있다.In detail, the first, second and third common recovery flow paths 142a, 142b, and 142c may be spaced apart from each other along the first side of the chamber 110. The first, second, and third common recovery flow paths 142a, 142b, and 142c may be connected to the common recovery unit 140.
제1, 제2 및 제3 개별 회수 유로들(152a, 152b, 152c)이 챔버(110)의 상기 제1 측부와 마주하는 제2 측부를 따라 서로 이격 형성될 수 있다. 제1 개별 회수 유로(152a)는 제1 개별 회수부(150a)에 연결되고, 제2 개별 회수 유로(152b)는 제2 개별 회수부(150b)에 연결되고, 제3 개별 회수 유로(152c)는 제3 개별 회수부(150c)에 연결될 수 있다.The first, second and third individual recovery flow paths 152a, 152b and 152c may be spaced apart from each other along a second side facing the first side of the chamber 110. The first individual recovery flow path 152a is connected to the first individual recovery part 150a, the second individual recovery flow path 152b is connected to the second individual recovery part 150b, and the third individual recovery flow path 152c. May be connected to the third individual recovery unit 150c.
제1 공통 회수 유로(142a) 및 제1 개별 회수 유로(152a)는 제1 박막 제어 라인(212a)에 대응하여 제1 기판(100)에 연장 형성될 수 있다. 제2 공통 회수 유로(142b) 및 제2 개별 회수 유로(152b)는 제2 박막 제어 라인(212b)에 대응하여 제1 기판(100)에 연장 형성될 수 있다. 제3 공통 회수 유로(142c) 및 제3 개별 회수 유로(152c)는 제3 박막 제어 라인(212c)에 대응하여 제1 기판(100)에 연장 형성될 수 있다.The first common recovery flow path 142a and the first individual recovery flow path 152a may be extended to the first substrate 100 in correspondence with the first thin film control line 212a. The second common recovery flow path 142b and the second individual recovery flow path 152b may be formed on the first substrate 100 to correspond to the second thin film control line 212b. The third common recovery flow path 142c and the third individual recovery flow path 152c may be formed on the first substrate 100 to correspond to the third thin film control line 212c.
상기 회수 유로의 흐름을 제어하기 위한 상기 제어 수단은 상기 회수 유로를 개폐시키기 위한 가변형 밸브 구조물 및 상기 가변형 밸브 구조물에 압력을 인가하기 위한 밸브 제어 라인을 포함할 수 있다.The control means for controlling the flow of the recovery flow path may include a variable valve structure for opening and closing the recovery flow path and a valve control line for applying pressure to the variable valve structure.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 공통 밸브 제어 라인(242a)은 제1 공통 회수 유로(142a)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 연장하도록 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제1 공통 가변형 밸브 구조물(240a)은 제1 공통 밸브 제어 라인(242a)을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 제1 공통 회수 유로(142a)의 일측벽을 구성할 수 있다.As shown in FIG. 5, the first common valve control line 242a may include a recess formed to extend on one side wall of the first common recovery channel 142a, that is, on one surface of the second substrate 102. have. The first common variable valve structure 240a may seal the first common valve control line 242a to form a pressure line and form one side wall of the first common recovery flow path 142a.
제1 개별 밸브 제어 라인(252a)은 제1 개별 회수 유로(152a)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 연장하도록 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제1 개별 가변형 밸브 구조물(250a)은 제1 개별 밸브 제어 라인(252a)을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 제1 개별 회수 유로(152a)의 일측벽을 구성할 수 있다.The first individual valve control line 252a may include a recess formed to extend on one side wall of the first individual recovery channel 152a, that is, one surface of the second substrate 102. The first individual variable valve structure 250a may seal the first individual valve control line 252a to form a pressure line and constitute one side wall of the first individual recovery flow path 152a.
본 실시예에 있어서, 제1 공통 밸브 제어 라인(242a), 제1 박막 제어 라인(212a) 및 제1 개별 밸브 제어 라인(252a)은 유체의 흐름 방향에 실질적으로 직교하는 방향으로 연장하는 하나의 리세스일 수 있다. 제1 공통 가변형 밸브 구조물(240a), 제1 가변형 박막 구조물(210a) 및 제1 개별 가변형 밸브 구조물(250a)은 제2 기판(102) 상에 상기 리세스를 커버하도록 형성되는 하나의 가변형 박막일 수 있다.In this embodiment, the first common valve control line 242a, the first thin film control line 212a, and the first individual valve control line 252a extend in a direction substantially perpendicular to the flow direction of the fluid. It may be a recess. The first common variable valve structure 240a, the first variable thin film structure 210a, and the first individual variable valve structure 250a may be one variable thin film formed to cover the recess on the second substrate 102. Can be.
도면에 도시되지는 않았지만, 제2 공통 밸브 제어 라인은, 제1 공통 밸브 제어 라인(242a)과 유사하게, 제2 공통 회수 유로(142b)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 연장하도록 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제2 공통 가변형 밸브 구조물은 상기 제2 공통 밸브 제어 라인을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 제2 공통 회수 유로(142b)의 일측벽을 구성할 수 있다.Although not shown in the drawing, the second common valve control line is similar to the first common valve control line 242a, and has one side wall of the second common recovery flow path 142b, that is, one surface of the second substrate 102. It may include a recess formed to extend in. The second common variable valve structure may seal the second common valve control line to form a pressure line and form one side wall of the second common recovery flow path 142b.
제2 개별 밸브 제어 라인은, 제1 개별 밸브 제어 라인(252a)과 유사하게, 제2 개별 회수 유로(152b)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 연장하도록 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제2 개별 가변형 밸브 구조물은 상기 제2 개별 밸브 제어 라인을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 제2 개별 회수 유로(152b)의 일측벽을 구성할 수 있다.The second individual valve control line, similar to the first individual valve control line 252a, has a recess formed to extend on one side wall of the second individual recovery flow path 152b, that is, on one surface of the second substrate 102. It may include. The second individual variable valve structure may seal the second individual valve control line to form a pressure line and constitute one side wall of the second individual recovery flow path 152b.
제3 공통 밸브 제어 라인은, 제1 공통 밸브 제어 라인(242a)과 유사하게, 제3 공통 회수 유로(142c)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 연장하도록 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제3 공통 가변형 밸브 구조물은 상기 제3 공통 밸브 제어 라인을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 제3 공통 회수 유로(142c)의 일측벽을 구성할 수 있다.Similar to the first common valve control line 242a, the third common valve control line may include a recess formed to extend on one side wall of the third common recovery flow path 142c, that is, one surface of the second substrate 102. It may include. The third common variable valve structure may seal the third common valve control line to form a pressure line and form one side wall of the third common recovery flow path 142c.
제3 개별 밸브 제어 라인은, 제1 개별 밸브 제어 라인(252a)과 유사하게, 제3 개별 회수 유로(152c)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 연장하도록 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제3 개별 가변형 밸브 구조물은 상기 제3 개별 밸브 제어 라인을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 제3 개별 회수 유로(152c)의 일측벽을 구성할 수 있다.Similar to the first individual valve control line 252a, the third individual valve control line may include a recess formed to extend on one side wall of the third individual recovery flow path 152c, that is, on one surface of the second substrate 102. It may include. The third individual variable valve structure may seal the third individual valve control line to form a pressure line and constitute one side wall of the third individual recovery flow path 152c.
압력 공급원(200)에 의해 제1 개별 밸브 제어 라인(252a), 제1 박막 제어 라인(212a) 및 제1 공통 밸브 제어 라인(242a)에 압력이 가해질 때, 제1 개별 가변형 밸브 구조물(250a), 제1 가변형 박막 구조물(210a) 및 제1 공통 가변형 밸브 구조물(240a)은 상기 압력에 의해 제1 기판(100)을 향하여 변형되어 챔버(110) 내에 유체 채널을 형성하고 제1 개별 회수 유로(152a) 및 제1 공통 회수 유로(142a)를 폐쇄시킬 수 있다. 제1 개별 밸브 제어 라인(252a), 제1 박막 제어 라인(212a) 및 제1 공통 밸브 제어 라인(242a)을 통해 압력이 낮아질 때, 제1 개별 가변형 밸브 구조물(250a), 제1 가변형 박막 구조물(210a) 및 제1 공통 가변형 밸브 구조물(240a)은 원래 위치로 복귀할 수 있다.When pressure is applied to the first individual valve control line 252a, the first thin film control line 212a, and the first common valve control line 242a by the pressure source 200, the first individual variable valve structure 250a is applied. The first variable thin film structure 210a and the first common variable valve structure 240a are deformed toward the first substrate 100 by the pressure to form a fluid channel in the chamber 110 and to form a first individual recovery flow path ( 152a and the first common recovery channel 142a may be closed. When the pressure is lowered through the first individual valve control line 252a, the first thin film control line 212a and the first common valve control line 242a, the first individual variable valve structure 250a and the first variable thin film structure 210a and the first common variable valve structure 240a may return to their original position.
따라서, 상기 제1 가변형 박막 구조물은 압력에 의해 탄성적으로 변형되어 챔버(110)의 단면적을 제어함으로써 챔버(110)를 흐르는 유체 내의 미소입자를 검출 및 포획할 수 있는 필터 역할을 수행하고 상기 제1 개별 회수 유로 또는 상기 제1 공통 회수 유로를 통해 포획된 미소입자를 회수하는 역할을 수행할 수 있다.Therefore, the first variable thin film structure is elastically deformed by pressure to control the cross-sectional area of the chamber 110 to serve as a filter for detecting and trapping microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. It may serve to recover the microparticles captured through one individual recovery passage or the first common recovery passage.
이와 유사하게, 상기 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들은 압력에 의해 탄성적으로 변형되어 챔버(110)의 단면적을 제어함으로써 챔버(110)를 흐르는 유체 내의 미소입자를 검출 및 포획할 수 있는 필터 역할을 수행하고 상기 제2 및 제3 개별 회수 유로들 또는 상기 제2 및 제3 공통 회수 유로들을 통해 포획된 미소입자를 회수하는 역할을 수행할 수 있다.Similarly, the second and third variable thin film structures may be elastically deformed by pressure to control the cross-sectional area of the chamber 110 to filter and capture the microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. And recover the fine particles captured through the second and third individual recovery flow paths or the second and third common recovery flow paths.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다. 도 7은 도 6의 C-C' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 8은 도 7의 가변형 박막 구조물들의 변형을 나타내는 단면도이다. 상기 장치는 압력 공급원, 박막 제어 라인들의 폭 및 물질막을 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 미소입자 처리 장치와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.6 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 6. 8 is a cross-sectional view illustrating a deformation of the variable thin film structures of FIG. 7. The apparatus is substantially the same or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the pressure source, the width of the thin film control lines and the material film. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 미소입자 처리장치(12)는 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 각각 연결되는 개별적인 압력 공급원들(200a, 200b, 200c)을 포함할 수 있다.6 to 8, the microparticle processing apparatus 12 may include individual pressure sources 200a, 200b, and 200c connected to the thin film control lines 212a, 212b, and 212c, respectively.
제1 박막 제어 라인(212a)은 제1 개별 압력 공급원(200a)에 연결되어 압력에 의해 제1 가변형 박막 구조물(210a)을 변형시킬 수 있다. 제2 박막 제어 라인(212b)은 제2 개별 압력 공급원(200b)에 연결되어 압력에 의해 제2 가변형 박막 구조물(210b)을 변형시킬 수 있다. 제3 박막 제어 라인(212c)은 제3 개별 압력 공급원(200c)에 연결되어 압력에 의해 제3 가변형 박막 구조물(210c)을 변형시킬 수 있다. 상기 제1 내지 제3 박막 제어 라인들은 상기 개별 압력 공급원들에 각각 연결되어 독립적으로 제어될 수 있다.The first thin film control line 212a may be connected to the first individual pressure source 200a to deform the first variable thin film structure 210a by pressure. The second thin film control line 212b may be connected to the second individual pressure source 200b to deform the second variable thin film structure 210b by pressure. The third thin film control line 212c may be connected to the third individual pressure source 200c to deform the third variable thin film structure 210c by pressure. The first to third thin film control lines may be independently connected to each of the individual pressure sources.
예를 들면, 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 동일한 압력이 인가될 수 있다. 이와 다르게, 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 서로 다른 압력이 인가될 수 있다. 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 동시에 압력이 인가되어 제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)을 동시에 변형시킬 수 있다. 이와 다르게, 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 서로 다른 타이밍으로 압력이 인가되어 제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)을 독립적으로 변형시킬 수 있다.For example, the same pressure may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c. Alternatively, different pressures may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c. Pressure is simultaneously applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c to simultaneously deform the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c. Alternatively, pressure may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c at different timings to independently deform the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c. have.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 박막 제어 라인(212a)은 제1 폭(W1)을 갖고, 제2 박막 제어 라인(212b)은 제1 폭(W1)보다 더 큰 제2 폭(W2)을 가지며, 제3 박막 제어 라인(212c)은 제2 폭(W2)보다 더 큰 제3 폭(W3)을 가질 수 있다. As shown in FIGS. 7 and 8, the first thin film control line 212a has a first width W1 and the second thin film control line 212b has a second width that is greater than the first width W1. (W2), the third thin film control line 212c may have a third width (W3) larger than the second width (W2).
상기 개별 압력 공급원들에 의해 제1, 제2 및 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 압력이 인가될 때, 제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)은 상기 압력에 의해 제1 기판(100)을 향하여 변형되어 챔버(110) 내에 유체 채널들을 각각 형성할 수 있다.When pressure is applied to the first, second and third thin film control lines 212a, 212b and 212c by the respective pressure sources, the first, second and third variable thin film structures 210a, 210b, 210c may be deformed toward the first substrate 100 by the pressure to form fluid channels in the chamber 110, respectively.
따라서, 제1 박막 제어 라인(212a)에 의해 변형되는 제1 가변형 박막 구조물(210a)의 폭은 제2 박막 제어 라인(212b)에 의해 변형되는 제2 가변형 박막 구조물(210b)의 폭보다 더 작을 수 있다. 제2 박막 제어 라인(212b)에 의해 변형되는 제2 가변형 박막 구조물(210b)의 폭은 제3 박막 제어 라인(212c)에 의해 변형되는 제3 가변형 박막 구조물(210c)의 폭보다 더 작을 수 있다.Therefore, the width of the first variable thin film structure 210a deformed by the first thin film control line 212a may be smaller than the width of the second variable thin film structure 210b deformed by the second thin film control line 212b. Can be. The width of the second variable thin film structure 210b deformed by the second thin film control line 212b may be smaller than the width of the third variable thin film structure 210c deformed by the third thin film control line 212c. .
이 경우에 있어서, 제1 가변형 박막 구조물(210a)은 제1 높이(H1)를 갖는 유체 채널을 형성하고, 제2 가변형 박막 구조물(210b)은 제1 높이(H1)보다 작은 제2 높이(H2)를 갖는 유체 채널을 형성하고, 제3 가변형 박막 구조물(210c)은 제2 높이(H2)보다 작은 제3 높이(H3)를 갖는 유체 채널을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 박막 제어 라인들의 폭에 따라 상기 유체가 통과하는 면적을 제어할 수 있다.In this case, the first variable thin film structure 210a forms a fluid channel having a first height H1, and the second variable thin film structure 210b has a second height H2 smaller than the first height H1. ) And a third variable type thin film structure 210c may form a fluid channel having a third height H3 smaller than the second height H2. Therefore, the area through which the fluid passes can be controlled according to the width of the thin film control lines.
예시적인 실시예들에 있어서, 미소입자 처리 장치(12)는 챔버(110)의 일측벽 또는 가변형 박막 구조물(210a, 210b, 210c) 상에 코팅된 화학적 또는 생물학적 물질막을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the microparticle processing apparatus 12 may further include a chemical or biological material film coated on one side wall of the chamber 110 or the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c.
도 7에 도시된 바와 같이, 콜라겐과 같은 물질막(104)이 제1 기판(100) 상에 코팅될 수 있다. 상기 가변형 박막 구조물에 포획된 미소입자는 물질막(104) 상에 생화학적 반응에 의해 부착되어 배양될 수 있다. 또한, 코팅된 물질막(104)과 생화학적 반응을 하여 부착된 미소입자는, 후술하는 바와 같이, 상기 유입부 및 상기 출입부를 통하여 유체를 흘려줌으로써 상기 물질막과의 생화학적 반응을 하지 않은 미소입자와의 2차 분리를 수행할 수 있다.As shown in FIG. 7, a material film 104 such as collagen may be coated on the first substrate 100. The microparticles captured in the variable thin film structure may be attached and cultured by a biochemical reaction on the material film 104. In addition, the microparticles attached by performing a biochemical reaction with the coated material film 104 are microparticles which do not undergo a biochemical reaction with the material film by flowing a fluid through the inlet and the outlet as described below. Secondary separation with the particles can be performed.
이하에서는, 도 6의 미소입자 처리 장치를 이용하여 미소입자를 처리하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of treating microparticles using the microparticle processing apparatus of FIG. 6 will be described.
도 9a 내지 도 9c는 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 방법을 나타내는 단면도들이다.9A to 9C are cross-sectional views illustrating a method of treating microparticles, according to some example embodiments.
도 6, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 압력을 인가함으로써 제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)을 변형시킬 수 있다. 이어서, 유입부(120)를 통해 챔버(110) 내에 미소입자를 포함하는 유체를 유입시킨 후, 상기 유체 내의 미소입자(P)를 상기 가변형 박막 구조물에 의해 선택적으로 분리할 수 있다.6, 9A, and 9B, the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c may be formed by applying pressure to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c. It can be modified. Subsequently, after the fluid including the microparticles is introduced into the chamber 110 through the inlet 120, the microparticles P in the fluid may be selectively separated by the variable thin film structure.
제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)은 독립적으로 또는 동시에 변형될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)의 폭에 따라 상기 유체가 통과하는 면적을 제어할 수 있다.The first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c may be modified independently or simultaneously. In addition, the area through which the fluid passes may be controlled according to the widths of the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c.
도 9c를 참조하면, 상기 변형된 가변형 박막 구조물에 압력을 제거한 후, 상기 분리된 미소입자(P)를 챔버(110)의 물질막(104) 상에서 배양시킬 수 있다.Referring to FIG. 9C, after the pressure is removed from the deformable variable thin film structure, the separated microparticles P may be incubated on the material film 104 of the chamber 110.
이 후, 상기 배양된 미소입자들(P)을 유출부(130) 또는 회수 유로(도 4 참조)를 통해 배출시킬 수 있다.Thereafter, the cultured microparticles P may be discharged through the outlet 130 or the recovery passage (see FIG. 4).
이와 다르게, 도 9b에 도시된 바와 같이, 미소입자가 콜라겐과 같은 물질막(104) 상에 포획된 후, 상기 포획된 미소입자는 제1 기판(100) 상에 코팅된 물질막(104)과 생화학적 반응을 일으킬 수 있다. 예를 들면, 상기 포획된 미소입자는 암세포일 수 있으며, 이러한 암세포는 물질막(104)과 생화학적 반응을 일으켜 다른 세포들(예를 들면, 혈구 세포)에 비해 물질막(104)과 더 큰 접착력을 가질 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 9B, after the microparticles are trapped on the material film 104 such as collagen, the captured microparticles are separated from the material film 104 coated on the first substrate 100. May cause biochemical reactions. For example, the trapped microparticles can be cancer cells, and these cancer cells undergo biochemical reactions with the material membrane 104 to produce a larger cell membrane 104 than the other cells (eg, blood cells). It can have adhesion.
따라서, 상기 포획된 미소입자는 일정 시간동안 물질막(104)과 생화학적 반응을 일으켜 물질막(104) 상에 부착될 수 있다. 상기 반응에 필요한 시간이 지난 후에, 소정의 속도를 갖는 유체를 흐르게 하여 상기 포획된 미소입자와 유사한 크기 또는 변형성을 갖는 다른 세포들을 배출시켜 2차 분리를 수행할 수 있다. 2차 분리까지 수행된 후, 상기 부착된 미소입자는 그 상태로 배양될 수 있거나, 상기 물질막과의 생화학적 반응을 제거하는 화학약품을 사용하여 상기 반응을 없애고, 회수 유체를 흐르게 하여 상기 2차 분리된 미소입자를 회수할 수 있다.Therefore, the trapped microparticles may be biochemically reacted with the material film 104 for a predetermined time and may be deposited on the material film 104. After the time necessary for the reaction, the secondary separation may be performed by flowing a fluid having a predetermined velocity to discharge other cells similar in size or deformity to the trapped microparticles. After the second separation, the attached microparticles can be cultured in that state, or the chemicals that remove the biochemical reaction with the substance film are used to eliminate the reaction and to flow the recovered fluid. Differentiated microparticles can be recovered.
도 10a 내지 도 10c는 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 방법을 나타내는 단면도들이다. 상기 방법은 배양하는 단계를 제외하고는 도 9a 내지 도 9c를 참조로 설명한 미소입자 처리 방법과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.10A to 10C are cross-sectional views illustrating a method of treating microparticles, according to some example embodiments. The method is substantially the same as or similar to the microparticle processing method described with reference to FIGS. 9A-9C except for the step of culturing. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 6, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 압력을 인가함으로써 제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)을 변형시킬 수 있다. 이어서, 유입부(120)를 통해 챔버(110) 내에 미소입자를 포함하는 유체를 유입시킨 후, 상기 유체 내의 미소입자(P)를 상기 가변형 박막 구조물에 의해 선택적으로 분리할 수 있다.6, 10A, and 10B, the first to third flexible thin film structures 210a, 210b, and 210c may be formed by applying pressure to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c. It can be modified. Subsequently, after the fluid including the microparticles is introduced into the chamber 110 through the inlet 120, the microparticles P in the fluid may be selectively separated by the variable thin film structure.
도 10c를 참조하면, 상기 변형된 가변형 박막 구조물들 중에서 어느 하나의 가변형 박막 구조물(210c)에만 압력을 감소시킨 후, 상기 분리된 미소입자(P)를 회수할 수 있다.Referring to FIG. 10C, after reducing the pressure to only one of the deformable thin film structures 210c, the separated microparticles P may be recovered.
예를 들면, 제1 가변형 박막 구조물(210a)에 의해 제1 크기를 갖는 미소입자가 포획되고, 제2 가변형 박막 구조물(210b)에 의해 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 미소입자가 포획되고, 제3 가변형 박막 구조물(210c)에 의해 상기 제2 크기보다 작은 제3 크기를 갖는 미소입자가 포획될 수 있다.For example, the microparticles having the first size are captured by the first variable thin film structure 210a, and the microparticles having the second size smaller than the first size are captured by the second variable thin film structure 210b. The microparticles having a third size smaller than the second size may be captured by the third variable type thin film structure 210c.
이후, 상기 포획된 미소입자들을 회수하기 위하여, 먼저, 제3 가변형 박막 구조물(210c)에 가해지는 압력을 감소시켜 상기 제3 크기를 갖는 미소입자를 유출부를 통해 회수할 수 있다. 이어서, 제2 가변형 박막 구조물(210b) 및 제1 가변형 박막 구조물(210a)에 가해지는 압력을 순차적으로 감소시켜 상기 제2 크기를 갖는 미소입자 및 상기 제1 크기를 갖는 미소입자를 순차적으로 회수할 수 있다.Thereafter, in order to recover the captured microparticles, first, the pressure applied to the third variable thin film structure 210c may be reduced to recover the microparticles having the third size through the outlet. Subsequently, pressures applied to the second variable thin film structure 210b and the first variable thin film structure 210a may be sequentially reduced to sequentially recover the microparticles having the second size and the microparticles having the first size. Can be.
이와 다르게, 공통 압력 공급원으로부터의 압력을 단계적으로 감소시켜 제3 가변형 박막 구조물(210c)에 의해 포획된 미소입자를 먼저 회수하고, 제2 및 제1 가변형 박막 구조물들(210b)에 의해 포획된 미소입자들을 순차적으로 회수할 수 있다.Alternatively, the pressure from the common pressure source is gradually reduced to recover the fine particles trapped by the third variable thin film structure 210c first, and the micro captured by the second and first variable thin film structures 210b. Particles can be recovered sequentially.
도 11은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다. 도 12는 도 11의 D-D' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 상기 장치는 추가 구조물을 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 미소입자 처리 장치와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.11 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments. 12 is a cross-sectional view taken along the line D-D 'of FIG. 11. The apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle treatment apparatus described with reference to FIG. 1 except for the additional structure. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 11 및 도 12를 참조하면, 미소입자 처리장치(13)는 챔버(110)의 일측벽 또는 가변형 박막 구조물(210a, 210b, 210c) 상에 배치되며 유체가 통과하는 면적을 제어하기 위한 추가 구조물을 더 포함할 수 있다.11 and 12, the microparticle processing apparatus 13 is disposed on one side wall of the chamber 110 or the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c, and an additional structure for controlling the area through which the fluid passes. It may further include.
제1 추가 구조물(300a)은 제1 가변형 박막 구조물(210a)에 대응하도록 제1 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 제2 추가 구조물(300b)은 제2 가변형 박막 구조물(210b)에 대응하도록 제1 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 제3 추가 구조물(300c)은 제3 가변형 박막 구조물(210c)에 대응하도록 제1 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 추가 구조물들(300a, 300b, 300c)은 고정 구조물들이며, 원형 또는 다각형의 다양한 형상을 가질 수 있다.The first additional structure 300a may be disposed on the first substrate 100 to correspond to the first variable thin film structure 210a. The second additional structure 300b may be disposed on the first substrate 100 to correspond to the second variable thin film structure 210b. The third additional structure 300c may be disposed on the first substrate 100 to correspond to the third variable thin film structure 210c. The first to third additional structures 300a, 300b, and 300c are fixed structures, and may have various shapes of circular or polygonal.
따라서, 제1 내지 제3 추가 구조물들(300a, 300b, 300c)은 제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)과 함께 유체가 통과하는 면적을 제어할 수 있다. Accordingly, the first to third additional structures 300a, 300b and 300c may control an area through which the fluid passes along with the first to third variable thin film structures 210a, 210b and 210c.
도 13a 내지 도 13d는 도 11의 상기 추가 구조물들의 다양한 배치를 나타내는 단면도들이다.13A-13D are cross-sectional views illustrating various arrangements of the additional structures of FIG. 11.
도 13a에 도시된 바와 같이, 제4 추가 구조물(302a)은 제1 가변형 박막 구조물(210a) 상에 배치될 수 있다. 제5 추가 구조물(302b)은 제2 가변형 박막 구조물(210b) 상에 배치될 수 있다. 제6 추가 구조물(302c)은 제3 가변형 박막 구조물(210c) 상에 배치될 수 있다.As shown in FIG. 13A, the fourth additional structure 302a may be disposed on the first variable thin film structure 210a. The fifth additional structure 302b may be disposed on the second variable thin film structure 210b. The sixth additional structure 302c may be disposed on the third variable thin film structure 210c.
도 13b에 도시된 바와 같이, 제1 추가 구조물(300a)은 제1 기판(100)으로부터 제1 높이를 가질 수 있다. 제2 추가 구조물(300b)은 제1 기판(100)으로부터 제2 높이를 가질 수 있다. 제3 추가 구조물(300c)은 제1 기판(100)으로부터 제3 높이를 가질 수 있다. 상기 제2 높이는 상기 제1 높이보다 크고, 상기 제3 높이는 상기 제2 높이보다 클 수 있다.As shown in FIG. 13B, the first additional structure 300a may have a first height from the first substrate 100. The second additional structure 300b may have a second height from the first substrate 100. The third additional structure 300c may have a third height from the first substrate 100. The second height may be greater than the first height, and the third height may be greater than the second height.
도 13c에 도시된 바와 같이, 제4 추가 구조물(302a)은 제1 가변형 박막 구조물(210a)로부터 제4 높이를 가질 수 있다. 제5 추가 구조물(302b)은 제2 가변형 박막 구조물(210b)로부터 제5 높이를 가질 수 있다. 제6 추가 구조물(302c)은 제3 가변형 박막 구조물(210c)로부터 제6 높이를 가질 수 있다. 상기 제5 높이는 상기 제4 높이보다 크고, 상기 제6 높이는 상기 제5 높이보다 클 수 있다.As shown in FIG. 13C, the fourth additional structure 302a may have a fourth height from the first variable thin film structure 210a. The fifth additional structure 302b may have a fifth height from the second variable thin film structure 210b. The sixth additional structure 302c may have a sixth height from the third variable thin film structure 210c. The fifth height may be greater than the fourth height, and the sixth height may be greater than the fifth height.
도 13d에 도시된 바와 같이, 제1 추가 구조물(300a)은 제1 기판(100)으로부터 제1 높이를 가질 수 있다. 제2 추가 구조물(300b)은 제1 기판(100)으로부터 제2 높이를 가질 수 있다. 제3 추가 구조물(300c)은 제1 기판(100)으로부터 제3 높이를 가질 수 있다. 상기 제2 높이는 상기 제1 높이보다 크고, 상기 제3 높이는 상기 제2 높이보다 클 수 있다.As shown in FIG. 13D, the first additional structure 300a may have a first height from the first substrate 100. The second additional structure 300b may have a second height from the first substrate 100. The third additional structure 300c may have a third height from the first substrate 100. The second height may be greater than the first height, and the third height may be greater than the second height.
제4 추가 구조물(302a)은 제1 가변형 박막 구조물(210a)로부터 제4 높이를 가질 수 있다. 제5 추가 구조물(302b)은 제2 가변형 박막 구조물(210b)로부터 제5 높이를 가질 수 있다. 제6 추가 구조물(302c)은 제3 가변형 박막 구조물(210c)로부터 제6 높이를 가질 수 있다. 상기 제5 높이는 상기 제4 높이보다 크고, 상기 제6 높이는 상기 제5 높이보다 클 수 있다.The fourth additional structure 302a may have a fourth height from the first variable thin film structure 210a. The fifth additional structure 302b may have a fifth height from the second variable thin film structure 210b. The sixth additional structure 302c may have a sixth height from the third variable thin film structure 210c. The fifth height may be greater than the fourth height, and the sixth height may be greater than the fifth height.
도 14는 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다. 도 15는 도 14의 E-E' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 상기 장치는 가이딩 구조물을 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 미소입자 처리 장치와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.14 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments. FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line E-E 'of FIG. 14. The apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the guiding structure. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 14 및 도 15를 참조하면, 미소입자 처리장치(14)는 챔버(110)의 일측벽 상에 가변형 박막 구조물(210a, 210b, 210c)에 인접하게 배치되며 유체의 흐름을 조절하기 위한 가이딩 구조물을 더 포함할 수 있다. 상기 가이딩 구조물은 유체의 혼합 또는 분배를 조절할 수 있다.14 and 15, the microparticle processing apparatus 14 is disposed adjacent to the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c on one side wall of the chamber 110, and guides to control the flow of fluid. The structure may further include. The guiding structure can regulate the mixing or dispensing of the fluid.
가이딩 구조물들(400)은 제1 기판(100) 상에 유체의 흐름 방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 가이딩 구조물들(400)은 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)의 전후방에 배치되어 유체의 흐름을 조절할 수 있다. 가이딩 구조물들(400)은 고정 구조물들이며, 원형 또는 다각형의 다양한 형상을 가질 수 있다.The guiding structures 400 may be spaced apart along the flow direction of the fluid on the first substrate 100. The guiding structures 400 may be disposed in front and rear of the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c to control the flow of the fluid. The guiding structures 400 are fixed structures, and may have various shapes of circular or polygonal.
도 16a 내지 도 16d는 도 14의 상기 가이딩 구조물들의 다양한 배치를 나타내는 단면도들이다.16A through 16D are cross-sectional views illustrating various arrangements of the guiding structures of FIG. 14.
도 16a에 도시된 바와 같이, 가이딩 구조물들(402)은 제2 기판(102) 상에 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)의 전후방에 배치되어 유체의 흐름을 조절할 수 있다.As shown in FIG. 16A, the guiding structures 402 may be disposed on the second substrate 102 in front of and behind the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c to control the flow of the fluid.
도 16b에 도시된 바와 같이, 가이딩 구조물들(404)은 제1 기판(100)으로부터 제2 기판(102)까지 연장하는 기둥 형상을 가질 수 있다.As shown in FIG. 16B, the guiding structures 404 may have a columnar shape extending from the first substrate 100 to the second substrate 102.
도 16c에 도시된 바와 같이, 제1 가이딩 구조물들(400)은 제1 기판(100) 상에 배치되고, 제2 가이딩 구조물들(402)은 제2 기판(102) 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 가이딩 구조물들(400, 402)은 서로 오버랩되지 않도록 엇갈리게 배열될 수 있다.As shown in FIG. 16C, the first guiding structures 400 may be disposed on the first substrate 100, and the second guiding structures 402 may be disposed on the second substrate 102. have. The first and second guiding structures 400 and 402 may be staggered so as not to overlap each other.
도 16d에 도시된 바와 같이, 제1 가이딩 구조물들(400)은 제1 기판(100) 상에 배치되고, 제2 가이딩 구조물들(402)은 제2 기판(102) 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 가이딩 구조물들(400, 402)은 서로 오버랩되도록 배열될 수 있다.As shown in FIG. 16D, the first guiding structures 400 may be disposed on the first substrate 100, and the second guiding structures 402 may be disposed on the second substrate 102. have. The first and second guiding structures 400, 402 may be arranged to overlap each other.
도 17은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다. 도 18은 도 17의 F-F' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 상기 장치는 전극 구조물을 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 미소입자 처리 장치와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.17 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments. 18 is a cross-sectional view taken along the line FF ′ of FIG. 17. The apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the electrode structure. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 17 및 도 18을 참조하면, 미소입자 처리장치(15)는 챔버(110)의 일측벽 상에 가변형 박막 구조물(210a, 210b, 210c)에 인접하게 배치되는 한 쌍의 전극들을 더 포함할 수 있다. 17 and 18, the microparticle processing apparatus 15 may further include a pair of electrodes disposed adjacent to the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c on one side wall of the chamber 110. have.
한 쌍의 전극들(510)은 제1 기판(100) 상에 이격 배치될 수 있다. 한 쌍의 전극들(510)은 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)의 전후방에 각각 배치되어 될 수 있다. 한 쌍의 전극들(510)은 제1 및 제2 전원 공급부들(500a, 500b)에 전기적으로 연결되어 상기 가변형 박막 구조물들을 지나가거나 분리되는 미소입자의 계수 또는 라이시스(lysis) 등에 사용될 수 있다.The pair of electrodes 510 may be spaced apart from the first substrate 100. The pair of electrodes 510 may be disposed before and after the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c, respectively. The pair of electrodes 510 may be electrically connected to the first and second power supplies 500a and 500b to be used for counting or lysing microparticles passing or separating the variable thin film structures. .
도 19a 및 도 19b는 도 17의 상기 전극 구조물들의 다양한 배치를 나타내는 단면도들이다.19A and 19B are cross-sectional views illustrating various arrangements of the electrode structures of FIG. 17.
도 19a에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 전극들(512)은 제2 기판(102) 상에 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)의 전후방에 각각 배치될 수 있다.As shown in FIG. 19A, the pair of electrodes 512 may be disposed on the second substrate 102 before and after the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c, respectively.
도 19b에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제2 전극들(512)은 제2 기판(102) 상에 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)의 전후방에 각각 배치되고, 한 쌍의 제1 전극들(510)은 제1 기판(100) 상에서 제2 전극들(512)에 대응하여 배치될 수 있다.As shown in FIG. 19B, the pair of second electrodes 512 are disposed on the front and rear sides of the variable thin film structures 210a, 210b, and 210c on the second substrate 102, respectively. The electrodes 510 may be disposed on the first substrate 100 to correspond to the second electrodes 512.
도 20a 및 도 20b는 다양한 형태의 가변형 박막 구조물들을 나타내는 단면도들이다.20A and 20B are cross-sectional views illustrating various types of variable thin film structures.
도 20a 및 도 20b를 참조하면, 제1 가변형 박막 구조물(210a)은 제1 두께를 갖고, 제2 가변형 박막 구조물(210b)은 상기 제1 두께보다 더 큰 제2 두께를 가지며, 제3 가변형 박막 구조물(210c)은 상기 제2 두께보다 더 큰 제3 두께를 가질 수 있다.20A and 20B, the first variable thin film structure 210a has a first thickness, the second variable thin film structure 210b has a second thickness greater than the first thickness, and the third variable thin film. The structure 210c may have a third thickness greater than the second thickness.
따라서, 제1, 제2 및 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 동일한 압력이 충진될 때, 제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)은 두께에 따라 서로 다르게 변형될 수 있다. 따라서, 상기 가변형 박막 구조물들의 두께에 따라 상기 유체가 통과하는 면적을 제어할 수 있다.Accordingly, when the same pressure is filled in the first, second and third thin film control lines 212a, 212b, and 212c, the first, second and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c have a thickness. It can be modified differently according to. Therefore, the area through which the fluid passes may be controlled according to the thickness of the variable thin film structures.
도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 가변형 박막(210)의 두께는 유체의 흐름 방향을 따라 연속적으로 감소되거나 단계적으로 감소될 수 있다.As shown in FIGS. 20A and 20B, the thickness of the variable thin film 210 may be continuously decreased or gradually decreased in the flow direction of the fluid.
도 21은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다. 도 22는 도 21의 G-G' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 상기 장치는 챔버 및 박막 제어 라인의 형상들을 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 미소입자 처리 장치와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.21 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments. FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line GG ′ of FIG. 21. The apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the shapes of the chamber and the membrane control line. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 21 및 도 22를 참조하면, 미소입자 처리 장치(16)는 원형 형상을 갖는 챔버(110)를 포함할 수 있다. 유입부(120)는 챔버(110)의 중앙부에 배치되고 유출부(130)는 챔버(110)의 주변부에 배치될 수 있다.21 and 22, the microparticle processing apparatus 16 may include a chamber 110 having a circular shape. The inlet 120 may be disposed at the center of the chamber 110 and the outlet 130 may be disposed at the periphery of the chamber 110.
제1 박막 제어 라인(222a)은 챔버(110)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 제1 반경을 갖는 동심원 형상으로 연장하는 리세스를 포함할 수 있다. 제1 박막 제어 라인(222a)은 유입부(120)를 둘러싸도록 구비될 수 있다. 제1 가변형 박막 구조물(220a)은 제1 박막 제어 라인(222a)을 커버하여 압력 라인을 형성하고 챔버(110)의 일측벽을 구성할 수 있다.The first thin film control line 222a may include a recess extending in a concentric shape having a first radius on one side wall of the chamber 110, that is, one surface of the second substrate 102. The first thin film control line 222a may be provided to surround the inlet 120. The first variable thin film structure 220a may cover the first thin film control line 222a to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
제2 박막 제어 라인(222b)은 챔버(110)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 갖는 동심원 형상으로 연장하는 리세스를 포함할 수 있다. 제2 박막 제어 라인(222b)은 제1 박막 제어 라인(222a)을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 제2 가변형 박막 구조물(220b)은 제2 박막 제어 라인(222b)을 커버하여 압력 라인을 형성하고 챔버(110)의 일측벽을 구성할 수 있다.The second thin film control line 222b may include a recess extending on one side wall of the chamber 110, that is, on one surface of the second substrate 102 to have a concentric shape having a second radius larger than the first radius. have. The second thin film control line 222b may be provided to surround the first thin film control line 222a. The second variable thin film structure 220b may cover the second thin film control line 222b to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
제3 박막 제어 라인(222c)은 챔버(110)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 상기 제2 반경보다 큰 제3 반경을 갖는 동심원 형상으로 연장하는 리세스를 포함할 수 있다. 제3 박막 제어 라인(222c)은 제2 박막 제어 라인(222b)을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 제3 가변형 박막 구조물(220c)은 제3 박막 제어 라인(222c)을 커버하여 압력 라인을 형성하고 챔버(110)의 일측벽을 구성할 수 있다.The third thin film control line 222c may include a recess extending in a concentric shape having a third radius greater than the second radius on one side wall of the chamber 110, that is, one surface of the second substrate 102. have. The third thin film control line 222c may be provided to surround the second thin film control line 222b. The third variable thin film structure 220c may cover the third thin film control line 222c to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
제1 박막 제어 라인(222a)은 공통의 압력 공급원(200)과 연결되어 압력에 의해 제1 가변형 박막 구조물(220a)을 변형시킬 수 있다. 제2 박막 제어 라인(222b)은 공통의 압력 공급원(200)과 연결되어 압력에 의해 제2 가변형 박막 구조물(220b)을 변형시킬 수 있다. 제3 박막 제어 라인(222c)은 공통의 압력 공급원(200)과 연결되어 압력에 의해 제3 가변형 박막 구조물(220c)을 변형시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(222a, 222b, 222c)에 동일한 압력이 인가될 수 있다. The first thin film control line 222a may be connected to a common pressure source 200 to deform the first variable thin film structure 220a by pressure. The second thin film control line 222b may be connected to a common pressure source 200 to deform the second variable thin film structure 220b by pressure. The third thin film control line 222c may be connected to a common pressure source 200 to deform the third variable thin film structure 220c by pressure. For example, the same pressure may be applied to the first to third thin film control lines 222a, 222b, and 222c.
따라서, 상기 제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들은 압력에 의해 탄성적으로 변형되어 챔버(110)의 단면적을 제어함으로써 챔버(110)를 흐르는 유체 내의 미소입자를 검출 및 포획할 수 있는 필터 역할을 수행하고 포획된 미소입자를 회수하는 역할을 수행할 수 있다.Accordingly, the first to third variable thin film structures are elastically deformed by pressure to control the cross-sectional area of the chamber 110 to serve as a filter capable of detecting and capturing microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. And recover the trapped microparticles.
예시적인 실시예들에 있어서, 원형 형상을 갖는 챔버(110)의 회전 속도, 회전 가속도 또는 회전 방향을 조절하여 상기 유체의 이송 속도를 제어할 수 있으며, 이를 이용하여 미소입자의 분리를 할 수 있다.In exemplary embodiments, the transport speed of the fluid may be controlled by adjusting the rotational speed, rotational acceleration, or rotational direction of the chamber 110 having a circular shape, and may be used to separate microparticles. .
도 23은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다. 상기 장치는 박막 제어 라인의 형상을 제외하고는 도 21을 참조로 설명한 미소입자 처리 장치와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.23 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments. The apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 21 except for the shape of the thin film control line. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 23을 참조하면, 미소입자 처리 장치(17)는 나선형 형상을 갖는 박막 제어 라인(224)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 23, the microparticle processing apparatus 17 may include a thin film control line 224 having a spiral shape.
박막 제어 라인(224)은 챔버(110)의 일측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면에 나선형 형상으로 연장하는 리세스를 포함할 수 있다. 박막 제어 라인(224)은 유입부(120)로부터 나선형 형상으로 반경 방향으로 연장할 수 있다. 박막 제어 라인(224)의 폭은 상기 연장 방향을 따라 일정할 수 있다. 이와 다르게, 박막 제어 라인(224)의 폭은 상기 연장 방향으로 따라 점차적으로 증가되거나 감소될 수 있다. 가변형 박막 구조물(도시되지 않음)은 박막 제어 라인(222c)을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 챔버(110)의 일측벽을 구성할 수 있다.The thin film control line 224 may include a recess extending in a spiral shape on one side wall of the chamber 110, that is, one surface of the second substrate 102. The thin film control line 224 may extend radially from the inlet 120 in a spiral shape. The width of the thin film control line 224 may be constant along the extension direction. Alternatively, the width of the thin film control line 224 may be gradually increased or decreased along the extension direction. The variable thin film structure (not shown) may seal the thin film control line 222c to form a pressure line and form one side wall of the chamber 110.
박막 제어 라인(224)은 압력 공급원(200)과 연결되어 압력에 의해 상기 가변형 박막 구조물을 변형시킬 수 있다. 따라서, 상기 가변형 박막 구조물은 압력에 의해 탄성적으로 변형되어 챔버(110)의 단면적을 제어함으로써 챔버(110)를 흐르는 유체 내의 미소입자를 검출 및 포획할 수 있는 필터 역할을 수행하고 포획된 미소입자를 회수하는 역할을 수행할 수 있다.The thin film control line 224 may be connected to the pressure source 200 to deform the variable thin film structure by pressure. Accordingly, the variable thin film structure is elastically deformed by pressure to control the cross-sectional area of the chamber 110 to serve as a filter capable of detecting and trapping microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. It can serve to recover the.
도 24는 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다. 도 25는 도 24의 H-H' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 26a 및 도 26b는 도 25의 가변형 박막 구조물들의 변형을 나타내는 단면도들이다. 상기 장치는 챔버의 형상 및 고정 구조물의 설치를 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 미소입자 처리 장치와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.24 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments. FIG. 25 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. 24. 26A and 26B are cross-sectional views illustrating deformations of the variable thin film structures of FIG. 25. The apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 1 except for the shape of the chamber and the installation of the fixing structure. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 24 내지 도 26b를 참조하면, 미소입자 처리 장치(18)는 챔버(110), 적어도 하나의 고정 구조물(310), 적어도 하나의 가변형 박막 구조물(210a, 210b, 210c) 및 적어도 하나의 박막 제어 라인(212a, 212b, 212c)을 포함할 수 있다.24 to 26B, the microparticle processing apparatus 18 includes a chamber 110, at least one fixed structure 310, at least one variable thin film structure 210a, 210b, and 210c and at least one thin film control. Lines 212a, 212b, and 212c.
예시적인 실시예들에 있어서, 챔버(110)는 양측부에 각각 구비된 유입부(120) 및 유출부(130, 134)를 포함할 수 있다. 챔버(110)는 미소입자를 포함하는 유체의 흐름을 위한 공간을 제공할 수 있다. 챔버(110)는 다각형의 평면 형상을 가질 수 있다. 유체는 유입부(120)를 통해 챔버(110) 내로 유입되고, 유출부(130, 134)를 통해 배출될 수 있다. 예를 들면, 유체 공급 요소(도시되지 않음)가 유입부(120) 및 유출부(130, 134)에 연결되어 상기 유체를 챔버(110) 내로 공급하고 배출할 수 있다. 유입부(120)에는 유입 밸브(122)가 구비되고, 제1 유출부(130)에는 제1 유출 밸브(132)가 구비되고, 제2 유출부(134)에는 제2 유출 밸브(136)가 구비되어 유체의 흐름 및 이동 방향을 조절할 수 있다.In example embodiments, the chamber 110 may include inlets 120 and outlets 130 and 134 respectively provided at both sides. The chamber 110 may provide a space for the flow of the fluid containing the microparticles. The chamber 110 may have a polygonal planar shape. The fluid may be introduced into the chamber 110 through the inlet 120 and discharged through the outlets 130 and 134. For example, a fluid supply element (not shown) may be connected to the inlet 120 and the outlet 130, 134 to supply and discharge the fluid into the chamber 110. The inlet 120 has an inlet valve 122, the first outlet 130 is provided with a first outlet valve 132, and the second outlet 134 has a second outlet valve 136. It is provided to adjust the flow and movement direction of the fluid.
제1, 제2 및 제3 고정 구조물들(310a, 310b, 310c)은 챔버(110) 내에서 순차적으로 배열될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 고정 구조물들(310a, 310b, 310c)은 상기 유체가 흐르는 방향인 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장할 수 있다. 제1, 제2 및 제3 고정 구조물들(310a, 310b, 310c)은 상기 제1 방향으로 서로 이격 배치될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 고정 구조물들(310a, 310b, 310c)은 챔버(110)의 일측벽으로부터 각각 기 설정된 높이만큼 돌출할 수 있다.The first, second and third fixing structures 310a, 310b, 310c may be sequentially arranged in the chamber 110. The first, second and third fixing structures 310a, 310b and 310c may extend in a second direction perpendicular to a first direction, which is a direction in which the fluid flows. The first, second and third fixing structures 310a, 310b and 310c may be spaced apart from each other in the first direction. The first, second and third fixing structures 310a, 310b, 310c may protrude from a side wall of the chamber 110 by a predetermined height, respectively.
제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)은 제1, 제2 및 제3 고정 구조물들(310a, 310b, 310c) 각각에 대응하여 챔버(110)의 타측벽에 형성될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)은 제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c) 각각에 압력을 공급하여 상기 가변형 박막 구조물들을 변형시킬 수 있다.The first, second and third variable thin film structures 210a, 210b and 210c may be formed on the other side wall of the chamber 110 corresponding to each of the first, second and third fixed structures 310a, 310b and 310c. Can be formed. The first, second, and third thin film control lines 212a, 212b, and 212c supply pressure to each of the first, second, and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c to provide the variable thin film structures. It can be modified.
따라서, 제1, 제2 및 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)은 각각 변형되어 상기 제1, 제2 및 제3 고정 구조물들과의 간격들을 각각 조절할 수 있다.Accordingly, the first, second, and third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c may be deformed, respectively, to adjust gaps with the first, second, and third fixed structures, respectively.
예시적인 실시예들에 있어서, 미소입자 처리 장치(18)는 제1 기판(100) 및 제2 기판(102)을 포함할 수 있다. 제2 기판(102)은 제1 기판(100) 상에 형성되어 제1 기판(110)과 함께 상기 챔버 및 상기 박막 제어 라인들을 정의할 수 있다.In example embodiments, the microparticle processing apparatus 18 may include a first substrate 100 and a second substrate 102. The second substrate 102 may be formed on the first substrate 100 to define the chamber and the thin film control lines together with the first substrate 110.
도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이, 제1 기판(100)에는 상기 챔버 및 상기 박막 제어 라인들을 형성하기 위한 개구부 및 리세스들이 형성되고, 제2 기판(102)에는 상기 고정 구조물들을 형성하기 위한 리세스들이 형성될 수 있다. 가변형 박막(210)은 제1 기판(102) 상에 상기 리세스들을 커버하도록 형성되어 상기 챔버의 일측벽의 일부를 구성하는 상기 가변형 박막 구조물들을 제공할 수 있다. 예를 들면, 가변형 박막(210)은 PDMS를 이용하여 형성할 수 있다. 따라서, 제2 기판(102)의 표면이 챔버의 제1 측벽(상부벽)을 구성하고, 제1 기판(100)의 표면이 챔버(110)의 상기 제1 측벽에 마주하는 제2 측벽(하부벽)을 구성할 수 있다.As shown in FIGS. 24 and 25, openings and recesses for forming the chamber and the thin film control lines are formed in the first substrate 100, and the fixing structures are formed in the second substrate 102. Recesses may be formed. The variable thin film 210 may be formed to cover the recesses on the first substrate 102 to provide the variable thin film structures forming a part of one side wall of the chamber. For example, the variable thin film 210 may be formed using PDMS. Accordingly, the surface of the second substrate 102 constitutes the first side wall (top wall) of the chamber, and the surface of the first substrate 100 faces the second side wall of the chamber 110 (bottom). Wall).
제1 고정 구조물(310a)은 챔버(110)의 상기 제1 측벽, 즉, 제2 기판(102)의 일면으로부터 돌출할 수 있다. 예를 들면, 제1 고정 구조물(310a)은 제2 기판(102)의 일면으로부터 제1 높이를 가질 수 있다. 제1 고정 구조물(310a)은 상기 제2 방향으로 연장할 수 있다. 제1 박막 제어 라인(212a)은 챔버(110)의 상기 제1 측벽에 마주하는 상기 제2 측벽, 즉, 제1 기판(100)의 일면에 제1 고정 구조물(310a)을 따라 상기 제2 방향으로 연장하도록 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제1 가변형 박막 구조물(210a)은 제1 박막 제어 라인(212a)을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 챔버(110)의 상기 제2 측벽의 일부를 구성할 수 있다.The first fixing structure 310a may protrude from the first sidewall of the chamber 110, that is, one surface of the second substrate 102. For example, the first fixing structure 310a may have a first height from one surface of the second substrate 102. The first fixing structure 310a may extend in the second direction. The first thin film control line 212a may be disposed along the second sidewall facing the first sidewall of the chamber 110, that is, along the first fixing structure 310a on one surface of the first substrate 100. It may include a recess formed to extend to. The first variable thin film structure 210a may seal the first thin film control line 212a to form a pressure line and form part of the second sidewall of the chamber 110.
제2 고정 구조물(310b)은 챔버(110)의 제2 기판(102)의 일면으로부터 돌출할 수 있다. 예를 들면, 제2 고정 구조물(310b)은 제2 기판(102)의 일면으로부터 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 가질 수 있다. 제2 고정 구조물(310b)은 상기 제2 방향으로 연장하고 제1 고정 구조물(210a)과 상기 제1 방향으로 이격될 수 있다. 제2 박막 제어 라인(212b)은 제1 기판(100)의 일면에 제2 고정 구조물(310b)을 따라 상기 제2 방향으로 연장하고 제1 박막 제어 라인(212a)과 이격 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제2 가변형 박막 구조물(210b)은 제2 박막 제어 라인(212b)을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 챔버(110)의 상기 제2 측벽의 일부를 구성할 수 있다.The second fixing structure 310b may protrude from one surface of the second substrate 102 of the chamber 110. For example, the second fixing structure 310b may have a second height greater than the first height from one surface of the second substrate 102. The second fixing structure 310b may extend in the second direction and be spaced apart from the first fixing structure 210a in the first direction. The second thin film control line 212b may include a recess formed on one surface of the first substrate 100 along the second fixing structure 310b in the second direction and spaced apart from the first thin film control line 212a. Can be. The second variable thin film structure 210b may seal the second thin film control line 212b to form a pressure line and form a part of the second sidewall of the chamber 110.
제3 고정 구조물(310c)은 챔버(110)의 제2 기판(102)의 일면으로부터 돌출할 수 있다. 예를 들면, 제3 고정 구조물(310c)은 제2 기판(102)의 일면으로부터 상기 제2 높이보다 큰 제3 높이를 가질 수 있다. 제3 고정 구조물(310c)은 상기 제2 방향으로 연장하고 제2 고정 구조물(310b)과 상기 제1 방향으로 이격될 수 있다. 제3 박막 제어 라인(212c)은 제1 기판(100)의 일면에 제3 고정 구조물(310c)을 따라 상기 제2 방향으로 연장하고 제2 박막 제어 라인(212b)과 이격 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 제3 가변형 박막 구조물(310c)은 제3 박막 제어 라인(212c)을 밀봉하여 압력 라인을 형성하고 챔버(110)의 상기 제2 측벽의 일부를 구성할 수 있다.The third fixing structure 310c may protrude from one surface of the second substrate 102 of the chamber 110. For example, the third fixing structure 310c may have a third height greater than the second height from one surface of the second substrate 102. The third fixing structure 310c may extend in the second direction and may be spaced apart from the second fixing structure 310b in the first direction. The third thin film control line 212c may include a recess formed on one surface of the first substrate 100 along the third fixing structure 310c in the second direction and spaced apart from the second thin film control line 212b. Can be. The third variable thin film structure 310c may seal the third thin film control line 212c to form a pressure line and form a part of the second sidewall of the chamber 110.
제1 내지 제3 고정 구조물들(310a, 310b, 310c)은 제2 기판(102)의 일면으로부터 서로 다른 높이들을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제1 내지 제3 고정 구조물들은 서로 동일한 높이를 가질 수 있다.The first to third fixing structures 310a, 310b and 310c may have different heights from one surface of the second substrate 102. Alternatively, the first to third fixing structures may have the same height as each other.
제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)은 개별 압력 공급원들(도시되지 않음)에 각각 연결되어 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들면, 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 동일한 압력 또는 서로 다른 압력이 인가될 수 있다. 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 동시에 압력이 인가되어 제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)을 동시에 변형시킬 수 있다. 이와 다르게, 제1 내지 제3 박막 제어 라인들(212a, 212b, 212c)에 서로 다른 타이밍으로 압력이 인가되어 제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들(210a, 210b, 210c)을 독립적으로 변형시킬 수 있다.The first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c may be independently connected to respective pressure sources (not shown). For example, the same pressure or different pressures may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c. Pressure is simultaneously applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c to simultaneously deform the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c. Alternatively, pressure may be applied to the first to third thin film control lines 212a, 212b, and 212c at different timings to independently deform the first to third variable thin film structures 210a, 210b, and 210c. have.
이와 다르게, 상기 제1 내지 제3 박막 제어 라인들은 공통 압력 공급원들(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 내지 제3 박막 제어 라인들에 동일한 압력이 인가될 수 있다.Alternatively, the first to third thin film control lines may be connected to common pressure sources (not shown). For example, the same pressure may be applied to the first to third thin film control lines.
도 26a에 도시된 바와 같이, 상기 개별 압력 공급원에 의해 제2 박막 제어 라인(212b)에 양압이 선택적으로 인가될 때, 제2 가변형 박막 구조물(210b)은 상기 양압에 의해 제2 고정 구조물(310b)을 향하여 변형하여 제2 고정 구조물(310b)과의 간격을 조절할 수 있다. 예를 들면, 제2 가변형 박막 구조물(210b)이 양압에 의해 변형하여 챔버(110) 내에서 상기 유체 내의 미소입자를 선택적으로 포획하기 위한 포획 채널을 형성하여 필터 역할을 수행할 수 있다. 제2 박막 제어 라인(212b)으로부터 압력이 감소될 때, 제2 가변형 박막 구조물(210b)은 원래 위치로 복귀할 수 있다.As shown in FIG. 26A, when a positive pressure is selectively applied to the second thin film control line 212b by the individual pressure source, the second variable thin film structure 210b is formed by the second fixed structure 310b by the positive pressure. The gap with the second fixing structure 310b may be adjusted by deforming toward (). For example, the second variable thin film structure 210b may be deformed by positive pressure to form a capture channel for selectively trapping microparticles in the fluid in the chamber 110 to perform a filter role. When the pressure is reduced from the second thin film control line 212b, the second variable thin film structure 210b may return to its original position.
도 26b에 도시된 바와 같이, 상기 개별 압력 공급원에 의해 제2 박막 제어 라인(212b)에 음압이 선택적으로 가해질 때, 제2 가변형 박막 구조물(210b)은 상기 음압에 의해 제2 고정 구조물(310b)로부터 멀어지도록 변형하여 제2 고정 구조물(310b)과의 간격을 조절할 수 있다. 예를 들면, 제2 가변형 박막 구조물(210b)이 음압에 의해 변형하여 상기 포획된 미소입자를 통과시키기 위한 회수 채널을 형성할 수 있다. 제2 박막 제어 라인(212b)으로부터 압력이 제거될 때, 제2 가변형 박막 구조물(210b)은 원래 위치로 복귀할 수 있다.As shown in FIG. 26B, when the negative pressure is selectively applied to the second thin film control line 212b by the individual pressure source, the second variable thin film structure 210b is caused by the negative pressure to form the second fixed structure 310b. The distance from the second fixing structure 310b may be adjusted by deforming away from the second fixing structure 310b. For example, the second variable thin film structure 210b may be deformed by a negative pressure to form a recovery channel for passing the captured microparticles. When the pressure is removed from the second thin film control line 212b, the second variable thin film structure 210b may return to its original position.
따라서, 상기 제1 내지 제3 가변형 박막 구조물들은 압력에 의해 탄성적으로 변형되어 상기 고정 구조물들과의 간격들을 제어함으로써 챔버(110)를 흐르는 유체 내의 미소입자를 검출 및 포획할 수 있는 필터 역할을 수행하고 포획된 미소입자를 회수하는 역할을 수행할 수 있다.Therefore, the first to third variable thin film structures are elastically deformed by pressure to control the gaps with the fixed structures to serve as a filter capable of detecting and capturing microparticles in the fluid flowing through the chamber 110. And recover the trapped microparticles.
도면에 도시되지는 않았지만, 챔버(110)의 상기 제1 측벽 또는 상기 제2 측벽, 상기 고정 구조물 또는 상기 가변형 박막 구조물 상에는 전극 구조물들이 추가로 구비될 수 있다. 또한, 상기 유입부와 상기 유출부에는 계수기가 설치될 수 있다. 또한, 상기 미소입자와의 접착을 증가시키거나 또는 방지하기 위해 상기 챔버의 표면을 변화시키거나 상기 챔버의 내부면 상에는 화학적 또는 생물학적 물질막이 코팅될 수 있다.Although not shown in the drawings, electrode structures may be further provided on the first sidewall or the second sidewall of the chamber 110, the fixed structure, or the variable thin film structure. In addition, a counter may be installed at the inlet and the outlet. In addition, the surface of the chamber may be changed or a chemical or biological material film may be coated on the inner surface of the chamber to increase or prevent adhesion with the microparticles.
이하에서는, 도 24의 미소입자 처리 장치를 이용하여 미소입자를 처리하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of treating microparticles using the microparticle processing apparatus of FIG. 24 will be described.
먼저, 유입부(120)를 통해 챔버(110) 내에 미소입자를 포함하는 유체를 유입시킬 수 있다. 상기 유체는 분배 유로(124)를 통해 챔버(110) 내부로 각각 유입되고, 상기 고정 구조물들을 통해 미소입자를 선택적으로 분리할 수 있다. 압력을 통해 상기 고정 구조물에 대응하는 상기 가변형 박막 구조물을 선택적으로 변형시켜 상기 고정 구조물과의 간격을 조절하고, 상기 미소입자를 제1 및 제2 유출부들(130, 136)을 통해 회수할 수 있다. 이후, 압력을 제거하여 상기 변형된 가변형 박막 구조물을 원래대로 하여 또 다른 미소입자를 분리할 수 있다.First, a fluid including microparticles may be introduced into the chamber 110 through the inlet 120. The fluid may be respectively introduced into the chamber 110 through the distribution passage 124, and may selectively separate the microparticles through the fixing structures. By selectively deforming the variable thin film structure corresponding to the fixed structure through pressure, the gap with the fixed structure can be adjusted, and the microparticles can be recovered through the first and second outlets 130 and 136. . Thereafter, the micro-particles can be separated by removing the pressure and restoring the modified variable thin film structure.
따라서, 상기 미소입자 처리장치는 상기 고정 구조물 및 상기 가변형 박막 구조물을 이용하여 미소입자의 선별, 계수, 회수 및 분석 등 다양한 기능을 수행할 수 있다.Therefore, the microparticle processing apparatus may perform various functions such as the selection, counting, recovery and analysis of the microparticles using the fixed structure and the variable thin film structure.
도 27은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 처리 장치를 나타내는 평면도이다. 상기 장치는 회수 유로를 제외하고는 도 24를 참조로 설명한 미소입자 처리 장치와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.27 is a plan view illustrating a microparticle processing apparatus according to example embodiments. The apparatus is substantially the same as or similar to the microparticle processing apparatus described with reference to FIG. 24 except for the recovery flow path. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 27을 참조하면, 미소입자 처리 장치(19)는 챔버(110), 적어도 하나의 고정 구조물(310), 적어도 하나의 가변형 박막 구조물, 적어도 하나의 박막 제어 라인, 및 적어도 하나의 회수 유로(146)를 포함할 수 있다. 회수 유로(146)는 챔버(110)에 연결되며 상기 고정 구조물과 상기 가변형 박막 구조물에 의해 처리된 미소입자를 회수할 수 있다.Referring to FIG. 27, the microparticle processing apparatus 19 includes a chamber 110, at least one fixed structure 310, at least one variable thin film structure, at least one thin film control line, and at least one recovery flow path 146. ) May be included. The recovery passage 146 is connected to the chamber 110 and may recover the microparticles processed by the fixed structure and the variable thin film structure.
예시적인 실시예들에 있어서, 다수개의 회수 유로들(146)은 챔버(110)의 양측부를 따라 서로 이격 형성될 수 있다. 회수 유로(146)는 상기 박막 제어 라인과 상기 고정 구조물에 대응하여 연장 형성될 수 있다. 회수 유로들(146)은 공통 회수부(140)에 연결될 수 있다. 이와 다르게, 회수 유로들(146) 각각은 개별 회수부(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 회수 유로(146)에는 상기 회수 유로의 흐름을 제어하기 위한 제어 수단이 구비될 수 있다. 상기 제어 수단은 상기 회수 유로를 개폐시키기 위한 회수 밸브(148)를 포함할 수 있다. 상기 회수 밸브는 밸브 제어 라인(도시되지 않음)을 통해 압력에 의해 작동될 수 있다.In example embodiments, the plurality of recovery flow paths 146 may be spaced apart from each other along both sides of the chamber 110. The recovery passage 146 may be extended to correspond to the thin film control line and the fixed structure. The recovery flow paths 146 may be connected to the common recovery unit 140. Alternatively, each of the recovery flow paths 146 may be connected to an individual recovery part (not shown). The recovery passage 146 may be provided with control means for controlling the flow of the recovery passage. The control means may include a recovery valve 148 for opening and closing the recovery flow path. The return valve may be actuated by pressure via a valve control line (not shown).
따라서, 회수 유로(146)는 챔버(110)에 연결되며 상기 가변형 박막 구조물들에 의해 처리된 미소입자들을 회수하기 위한 회수 통로로 사용될 수 있다. 이에 따라, 포획된 미소입자를 회수 유로(146)를 통해 회수함으로써 단계적 분리가 이루어질 수 있다.Therefore, the recovery flow path 146 is connected to the chamber 110 and may be used as a recovery path for recovering the microparticles processed by the variable thin film structures. Accordingly, stepwise separation may be achieved by recovering the trapped microparticles through the recovery passage 146.
상술한 바와 같이, 상기 고정 구조물에 의해 선별된 미소입자 중 원하는 미소입자만을 선택적으로 유출부 또는 회수 유로로 회수함으로써 미소입자의 순도(purity)를 향상시킬 수 있다.As described above, the purity of the microparticles can be improved by selectively recovering only the desired microparticles from the microparticles selected by the fixing structure into the outlet or the recovery flow path.
도 28은 도 24의 미소입자 처리 장치를 포함하는 미소입자 처리 시스템을 나타내는 평면도이다. 상기 시스템은 챔버 내에 설치되는 경계 구조물을 제외하고는 도 24를 참조로 설명한 장치와 실질적으로 동일하거나 유사한 장치를 포함한다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.FIG. 28 is a plan view illustrating a microparticle processing system including the microparticle processing apparatus of FIG. 24. The system includes a device substantially the same as or similar to the device described with reference to FIG. 24 except for boundary structures installed in the chamber. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 28을 참조하면, 미소입자 처리 시스템(1)은 다수개의 미소입자 처리 장치들(18a, 18b, 18c)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 28, the microparticle processing system 1 may include a plurality of microparticle processing devices 18a, 18b, and 18c.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 미소입자 처리 장치의 챔버(110a)는 경계 구조물(111)에 의해 구분되고 병렬로 배치된 2개의 처리 영역들(112, 114)을 포함할 수 있다. 경계 구조물(111)은 챔버(110)의 중앙부를 따라 연장할 수 있다. 경계 구조물(111)은 챔버(110a)의 상부벽으로부터 하부벽까지 연장할 수 있다. 따라서, 유체는 유입부(120)와 분배 유로(124)를 통해 병렬로 배치된 제1 및 제2 처리 영역들(112, 114) 내부로 각각 유입되고 상기 고정 구조물들을 통해 상기 유체 내의 미소입자를 선택적으로 분리할 수 있다.In example embodiments, the chamber 110a of the microparticle processing apparatus may include two processing regions 112 and 114 separated by the boundary structure 111 and arranged in parallel. The boundary structure 111 may extend along the central portion of the chamber 110. The boundary structure 111 may extend from the upper wall to the lower wall of the chamber 110a. Accordingly, fluid flows into the first and second processing regions 112 and 114 disposed in parallel through the inlet 120 and the distribution passage 124, respectively, and passes the microparticles in the fluid through the fixing structures. Can be selectively separated.
다수개의 처리 장치들(18a, 18b, 18c)은 직렬, 병렬 및 이들의 조합을 갖는 배열로 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 처리 장치(18a)는 제2 처리 장치(18b)와 직렬로 연결될 수 있다. 제1 처리 장치(18a)는 제3 처리 장치(18c)와 직렬로 연결될 수 있다. 제2 처리 장치(18b)와 제3 처리 장치(18c)는 서로 병렬로 배치될 수 있다.The plurality of processing units 18a, 18b, 18c may be arranged in an array having a series, a parallel, and a combination thereof. As shown in FIG. 5, the first processing device 18a may be connected in series with the second processing device 18b. The first processing device 18a may be connected in series with the third processing device 18c. The second processing device 18b and the third processing device 18c may be arranged in parallel with each other.
제1 처리 장치(18a)의 제1 유출부(130a)는 제2 처리 장치(18b)의 유입부(120b)와 연결될 수 있다. 제1 처리 장치(18a)의 제1 처리 영역(112)은 제1 유출부(130a)를 통해 제2 처리 장치(18b)와 연결될 수 있다. 제1 처리 장치(18a)의 제2 유출부(134a)는 제3 처리 장치(18c)의 유입부(120c)와 연결될 수 있다. 제1 처리 장치(18a)의 제2 처리 영역(114)은 제2 유출부(134a)를 통해 제3 처리 장치(18c)와 연결될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 제2 및 제3 처리 장치들(18b, 18c)은 또 다른 미소입자 처리 장치들에 추가적으로 연결될 수 있다. The first outlet 130a of the first processing device 18a may be connected to the inlet 120b of the second processing device 18b. The first processing region 112 of the first processing apparatus 18a may be connected to the second processing apparatus 18b through the first outlet 130a. The second outlet 134a of the first processing device 18a may be connected to the inlet 120c of the third processing device 18c. The second processing region 114 of the first processing apparatus 18a may be connected to the third processing apparatus 18c through the second outlet 134a. Although not shown in the drawings, the second and third processing apparatuses 18b and 18c may be further connected to other microparticle processing apparatuses.
따라서, 첫 단계에서 분리된 미소입자를 후속하여 연결된 다수의 처리 장치들을 통해 여러 번 처리함으로써 미소입자의 순도 및 처리속도(throughput)를 향상시킬 수 있다.Therefore, the purity and throughput of the microparticles can be improved by treating the microparticles separated in the first step several times through a plurality of processing apparatuses which are subsequently connected.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
〔부호의 설명〕[Explanation of code]
1 : 미소입자 처리 시스템1: micro particle processing system
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 18a, 18b, 18c, 19 : 처리 장치10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 18a, 18b, 18c, 19: processing unit
100 : 제1 기판 102 : 제2 기판100: first substrate 102: second substrate
110 : 챔버 111 : 경계 구조물110 chamber 111 boundary structure
112 : 제1 처리 영역 114 : 제2 처리 영역112: first processing region 114: second processing region
120 : 유입부 122 : 유입 밸브120: inlet 122: inlet valve
124 : 분배 유로 130, 134 : 유출부124: distribution flow path 130, 134: outlet
132, 136 : 유출 밸브 140 : 공통 회수부132, 136: outlet valve 140: common recovery unit
142a : 제1 공통 회수 유로 142b : 제2 공통 회수 유로142a: first common recovery flow path 142b: second common recovery flow path
142c : 제3 공통 회수 유로 146 : 회수 유로142c: third common recovery flow path 146: recovery flow path
148 : 회수 밸브 150a : 제1 개별 회수부148 recovery valve 150a first individual recovery unit
150b : 제2 개별 회수부 150c : 제3 개별 회수부 150b: second individual recovery unit 150c: third individual recovery unit
152a : 제1 개별 회수 유로 152b : 제2 개별 회수 유로152a: first individual recovery flow path 152b: second individual recovery flow path
152c : 제3 개별 회수 유로 200, 200a, 200b, 200c : 압력 공급원152c: 3rd individual recovery flow path 200, 200a, 200b, 200c: pressure supply source
210 : 가변형 박막 210a : 제1 가변형 박막 구조물210: variable thin film 210a: first variable thin film structure
210b : 제2 가변형 박막 구조물 210c : 제3 가변형 박막 구조물210b: second variable thin film structure 210c: third variable thin film structure
212a, 222a : 제1 박막 제어 라인 212b, 222b : 제2 박막 제어 라인212a and 222a: first thin film control line 212b and 222b: second thin film control line
212c, 222c : 제3 박막 제어 라인 224 : 박막 제어 라인212c and 222c: Third Thin Film Control Line 224: Thin Film Control Line
242a : 제1 공통 밸브 제어 라인 242b : 제2 공통 밸브 제어 라인242a: first common valve control line 242b: second common valve control line
242c : 제3 공통 밸브 제어 라인 252a : 제1 개별 밸브 제어 라인242c: third common valve control line 252a: first individual valve control line
252b : 제2 개별 밸브 제어 라인 252c : 제3 개별 밸브 제어 라인252b: second individual valve control line 252c: third individual valve control line
300a : 제1 추가 구조물 300b : 제2 추가 구조물300a: first additional structure 300b: second additional structure
300c : 제3 추가 구조물 302a : 제4 추가 구조물300c: third additional structure 302a: fourth additional structure
302b : 제5 추가 구조물 302c : 제6 추가 구조물302b: fifth additional structure 302c: sixth additional structure
310 : 고정 구조물 310a : 제1 고정 구조물310: fixed structure 310a: first fixed structure
310b : 제2 고정 구조물 310c : 제3 고정 구조물310b: second fixing structure 310c: third fixing structure
400, 402, 404 : 가이딩 구조물 510, 512 : 전극 400, 402, 404: guiding structure 510, 512: electrode

Claims (18)

  1. 유체의 유입부와 유출부를 포함하며, 미소입자를 포함하는 유체의 흐름을 위한 공간을 제공하는 챔버;A chamber including an inlet and an outlet of the fluid, the chamber providing a space for the flow of the fluid including the microparticles;
    상기 챔버 내에 순차적으로 구비되며, 상기 유체가 통과하는 유로의 면적을 제어하기 위한 적어도 2개의 가변형 박막 구조물들; 및At least two variable thin film structures sequentially provided in the chamber, for controlling an area of a flow path through which the fluid passes; And
    상기 가변형 박막 구조물들 각각에 압력을 인가하기 위한 적어도 2개의 박막 제어 라인들을 포함하는 미소입자 처리 장치.And at least two thin film control lines for applying pressure to each of the variable thin film structures.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 박막 제어 라인은 상기 챔버의 일측벽에 상기 유체가 흐르는 방향에 직교하는 방향으로 연장하도록 형성된 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The apparatus of claim 1, wherein the thin film control line includes a recess formed on one side wall of the chamber to extend in a direction orthogonal to a direction in which the fluid flows.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 가변형 박막 구조물은 상기 박막 제어 라인을 밀봉하여 상기 챔버의 일측벽을 구성하는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치. The apparatus of claim 2, wherein the variable thin film structure seals the thin film control line to form one side wall of the chamber.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 박막 제어 라인은 압력 공급원과 연결되어 압력에 의해 상기 가변형 박막 구조물을 변형시키는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The apparatus of claim 1, wherein the thin film control line is connected to a pressure source to deform the variable thin film structure by pressure.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 박막 제어 라인들은 제1 박막 제어 라인 및 제1 박막 제어 라인을 포함하고, 상기 제1 박막 제어 라인에 의해 변형되는 박막의 폭은 제1 폭을 갖고 상기 제2 박막 제어 라인에 의해 변형되는 박막의 폭은 상기 제1 폭과 다른 제2 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The thin film control line of claim 1, wherein the thin film control lines include a first thin film control line and a first thin film control line, and the width of the thin film deformed by the first thin film control line has a first width and the second thin film control. And the width of the thin film deformed by the line has a second width different from the first width.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 가변형 박막 구조물들은 제1 가변형 박막 구조물 및 제2 가변형 박막 구조물을 포함하고, 상기 제1 가변형 박막 구조물은 제1 두께를 갖고 상기 제2 가변형 박막 구조물은 상기 제1 두께와 다른 제2 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The thin film structure of claim 1, wherein the variable thin film structures include a first variable thin film structure and a second variable thin film structure, the first variable thin film structure having a first thickness, and the second variable thin film structure having the first thickness. It has a 2nd thickness different, The microparticle processing apparatus characterized by the above-mentioned.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 가변형 박막 구조물들은 제1 가변형 박막 구조물 및 제2 가변형 박막 구조물을 포함하고, 상기 제1 가변형 박막 구조물에는 제1 압력이 가해지고 상기 제2 가변형 박막 구조물에는 상기 제1 압력과 다른 제2 압력이 가해지는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The flexible thin film structure of claim 1, wherein the variable thin film structures include a first variable thin film structure and a second variable thin film structure, wherein a first pressure is applied to the first variable thin film structure and the first pressure is applied to the second variable thin film structure. And a second pressure different from that of the microparticle treating apparatus.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 챔버에 연결되며 상기 가변형 박막 구조물에 의해 처리된 미소입자를 회수하기 위한 회수 유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The microparticle processing apparatus according to claim 1, further comprising a recovery flow path for recovering the microparticles connected to the chamber and processed by the variable thin film structure.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 회수 유로는 상기 박막 제어 라인별로 분리된 입자를 회수할 수 있도록 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The apparatus of claim 8, wherein the recovery flow path is extended to recover the particles separated by the thin film control lines.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 회수 유로를 개폐시키기 위한 가변형 밸브 구조물 및 상기 가변형 밸브 구조물에 압력을 인가하기 위한 밸브 제어 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The apparatus of claim 8, further comprising a variable valve structure for opening and closing the recovery flow path and a valve control line for applying pressure to the variable valve structure.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 밸브 제어 라인은 상기 회수 유로의 일측벽에 연장 형성되는 리세스를 포함하며, 상기 가변형 밸브 구조물은 상기 밸브 제어 라인을 밀봉하여 상기 회수 유로의 일측벽을 구성하는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The valve control line of claim 10, wherein the valve control line includes a recess extending from one side wall of the recovery flow path, and the variable valve structure seals the valve control line to form one side wall of the recovery flow path. Microparticle processing apparatus.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 밸브 제어 라인과 상기 박막 제어 라인은 서로 연결된 리세스이며, 상기 가변형 밸브 구조물과 상기 가변형 박막 구조물은 서로 연결된 가변형 박막인 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The apparatus of claim 11, wherein the valve control line and the thin film control line are recesses connected to each other, and the variable valve structure and the variable thin film structure are variable thin films connected to each other.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 챔버의 일측벽 또는 상기 가변형 박막 구조물 상에 코팅된 화학적 또는 생물학적 물질막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a chemical or biological material film coated on one side wall of the chamber or the variable thin film structure.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 가변형 박막 구조물에 포획된 미소입자는 상기 물질막 상에 포획되어 배양되는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The microparticle processing apparatus according to claim 13, wherein the microparticles captured in the variable thin film structure are captured and cultured on the material film.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 가변형 박막 구조물에 포획된 미소입자는 상기 물질막과의 생화학적 반응에 의해 2차 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The apparatus of claim 13, wherein the microparticles trapped in the variable thin film structure can be secondarily separated by a biochemical reaction with the material film.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 유체가 통과하는 면적을 제어하기 위해 상기 챔버의 일측벽 또는 상기 가변형 박막 구조물 상에 추가 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The apparatus of claim 1, further comprising an additional structure on one side wall of the chamber or the variable thin film structure to control an area through which the fluid passes.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 챔버의 일측벽 상에 상기 가변형 박막 구조물에 인접하게 배치하여 상기 유체의 흐름을 조절하기 위한 가이딩 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a guiding structure disposed on one side wall of the chamber adjacent to the variable thin film structure to control the flow of the fluid.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 챔버의 일측벽 상에 상기 가변형 박막 구조물에 인접하게 배치되는 한 쌍의 전극들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 처리 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a pair of electrodes disposed adjacent to the variable thin film structure on one side wall of the chamber.
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