KR101929414B1 - Microfluidic dilution device and method for dilution using the same - Google Patents
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Abstract
하나의 장치 내에서 임의의 비율로 시료를 연속 희석하여 시료 희석 농도를 다양하게 조절할 수 있도록, 유체가 이송되는 유로와 상기 유로를 선택적으로 개폐하여 유체의 흐름을 제어하는 밸브를 구비한 몸체, 상기 몸체에 유로를 따라 형성되어 시료를 희석하는 희석부 및 희석부에 연결되어 희석액을 수용하는 저장부를 포함하고, 상기 희석부는 버퍼액을 공급하기 위한 버퍼액 공급부, 상기 버퍼액 공급부와 연결되어 시료와 버퍼액이 혼합되어 희석되는 혼합챔버, 상기 혼합챔버 출측에 연결되어 내부의 용액을 정량 배출하고 혼합챔버 내부에 계량된 용액을 잔류시키는 시료 계량부를 포함하는 미세 유체 희석 장치를 제공한다.A body having a flow path through which a fluid is fed and a valve for selectively opening and closing the flow path so as to control the flow of the fluid so that the dilution concentration of the sample can be variously adjusted by continuously diluting the sample at an arbitrary ratio in one apparatus; A buffer solution supply part for supplying the buffer solution, a buffer part for supplying the buffer solution, a buffer part for supplying the buffer solution to the sample part, and a storage part for storing the diluted solution, And a sample metering unit connected to the mixing chamber for discharging the solution in a predetermined amount and for retaining the metered solution in the mixing chamber.
Description
유체 흐름을 통해 대상 시료를 임의의 비율로 희석하기 위한 미세 유체 희석 장치 및 이를 이용한 유체 희석 방법을 개시한다.Disclosed is a microfluidic dilution device for diluting an object sample at an arbitrary ratio through a fluid flow and a fluid dilution method using the same.
시료를 연속적으로 희석하는 작업은 생화학 반응 실험에서 필수적인 과정이다. 여러 단계로 희석된 시료들을 만들기 위해서는 복잡한 파이페팅 과정과 시간, 인력 등이 소모되는 작업이 수반되어야 한다.Continuous dilution of the sample is an essential process in biochemical reaction experiments. In order to produce diluted samples in various stages, complicated pipetting process and time, manpower and other consuming tasks must be accompanied.
수 마이크로미터 단위의 미세 유체를 빈번히 활용하는 생화학 반응 실험에서는 보다 정밀하고 정확한 연속 희석 작업이 요구된다. 또한, 다양한 실험 조건에 맞춰 특정의 희석 비율이 아닌 임의의 비율로 희석 농도를 조절할 수 있는 기술이 요구된다.Biochemical reaction experiments that frequently utilize microfluidic solutions of several micrometers require more precise and accurate serial dilution. In addition, there is a demand for a technique capable of adjusting the dilution concentration at an arbitrary ratio other than a specific dilution ratio in accordance with various experimental conditions.
하나의 장치 내에서 임의의 비율로 시료를 연속 희석하여 시료 희석 농도를 다양하게 조절할 수 있도록 된 미세 유체 희석 장치 및 이를 이용한 희석 방법을 제공한다.The present invention provides a microfluidic dilution device and a dilution method using the microfluidic dilution device, wherein the dilution concentration of the sample can be varied by continuously diluting the sample in an arbitrary ratio in one device.
또한, 보다 단순한 구조로 제조가 용이하며, 보다 간편하고 용이하게 시료 희석 농도를 조절할 수 있도록 된 미세 유체 희석 장치 및 이를 이용한 희석 방법을 제공한다.The present invention also provides a microfluidic dilution device which can be easily manufactured with a simpler structure and can control the sample dilution concentration more easily and easily, and a dilution method using the same.
본 구현예의 미세 유체 희석 장치는, 유체가 이송되는 유로와 상기 유로를 선택적으로 개폐하여 유체의 흐름을 제어하는 밸브를 구비한 몸체, 상기 몸체에 유로를 따라 형성되어 시료를 희석하는 희석부 및 상기 희석부에 연결되어 희석액을 수용하는 저장부를 포함하고, 상기 희석부는 버퍼액을 공급하기 위한 버퍼액 공급부, 상기 버퍼액 공급부와 연결되어 시료에 버퍼액을 혼합하여 희석하는 혼합챔버, 상기 혼합챔버 출측에 연결되어 혼합챔버로부터 용액을 정량 배출하고 혼합챔버 내부에 계량된 용액을 잔류시키는 시료 계량부를 포함할 수 있다.The microfluidic dilution device of this embodiment includes a body having a flow path through which a fluid is transferred and a valve for selectively opening and closing the flow path to control the flow of the fluid, a diluting part formed along the flow path to dilute the sample, A buffer chamber for supplying a buffer solution; a mixing chamber connected to the buffer solution supply unit for mixing and diluting the buffer solution with the sample solution; And a sample metering section connected to the mixing chamber for discharging the solution from the mixing chamber in a fixed amount and for retaining the metered solution in the mixing chamber.
상기 혼합챔버와 연결되며, 시료를 공급할 수 있고 공급된 시료를 상기 혼합챔버로 이송할 수 있는 시료공급부를 더 포함할 수 있다.And a sample supply unit connected to the mixing chamber and capable of supplying the sample and transferring the supplied sample to the mixing chamber.
상기 버퍼액 공급부와 혼합챔버 사이에 연결되어 버퍼액을 계량하여 공급하기 위한 버퍼액 계량부를 더 포함할 수 있다.And a buffer solution metering unit connected between the buffer solution supply unit and the mixing chamber for metering and supplying the buffer solution.
상기 버퍼액 계량부는 버퍼액 공급부 출측에 배치되며 버퍼액을 계량하여 수용하는 적어도 하나 이상의 버퍼액 계량챔버, 상기 버퍼액 공급부 출측에 설치되는 개폐밸브 및 상기 각 버퍼액 계량챔버 출측과 상기 혼합챔버 사이에 형성된 공급유로에 설치되어 공급유로를 개폐하는 공급밸브를 포함할 수 있다.Wherein the buffer solution metering unit comprises at least one or more buffer solution metering chambers disposed on the outward side of the buffer solution supply unit for metering and storing a buffer solution, an open / close valve provided on the out side of the buffer solution supply unit, And a supply valve installed in the supply passage formed in the support member and opening and closing the supply passage.
상기 버퍼액 계량부는 설정된 희석 배율에 따른 용적을 갖는 적어도 하나 이상의 버퍼액 계량챔버가 혼합챔버에 연결되고, 버퍼액 계량챔버와 공급유로 또는 이웃하는 버퍼액 계량챔버 사이에 공급밸브가 설치되어 각 버퍼액 계량챔버 내부 용액을 공급하는 구조일 수 있다.상기 버퍼액 계량부는 각 버퍼액 계량챔버의 용적이 서로 동일하거나, 적어도 하나 이상의 계량챔버는 상이한 용적으로 형성될 수 있다.The buffer solution metering section is connected to the mixing chamber with at least one or more buffer solution metering chambers having a volume corresponding to the set dilution magnification, and a supply valve is provided between the buffer solution metering chamber and the supply channel or the adjacent buffer solution metering chambers, The buffer solution metering section may have the same volume as each of the buffer solution metering chambers, or at least one of the metering chambers may be formed in a different volume.
상기 버퍼액 계량부는 버퍼액 계량챔버에 연결되어 계량 챔버의 용적을 초과하는 초과 용액이 흘러나가는 폐기유로, 상기 폐기유로에 연결되어 폐기유로를 통해 버려지는 초과 용액을 수용하는 폐기챔버를 더 포함할 수 있다.The buffer solution metering unit further includes a waste flow channel connected to the buffer solution metering chamber and flowing excess fluid exceeding the volume of the metering chamber, and a waste chamber connected to the waste flow channel to receive excess solution discarded through the waste flow channel .
상기 시료 계량부는 혼합챔버 출측에 연결되어 용액이 이송되는 계량유로와, 혼합챔버 출측을 개폐하는 배출밸브, 및 상기 계량유로를 따라 간격을 두고 설치되어 계량유로를 개폐하며 계량유로의 내부를 적어도 하나 이상의 용적구간으로 구획하는 적어도 하나 이상의 계량밸브를 포함할 수 있다. The sample metering section includes a metering channel connected to the outflow side of the mixing chamber for discharging the solution, a discharge valve for opening and closing the outflow side of the mixing chamber, and a metering channel provided at intervals along the metering channel to open and close the metering channel, And at least one metering valve for dividing the metering valve into the volume section.
상기 계량유로는 각 용적구간의 용적이 서로 동일하거나, 적어도 하나 이상의 용적구간은 상이한 용적으로 형성될 수 있다.The volume of the metering channel may be the same or the volume of at least one volume may be different.
상기 계량유로는 내부 단면적이 전체적으로 동일한 단일의 유로 구조일 수 있다.The metering channel may have a single channel structure having an entire internal cross-sectional area.
상기 저장부는 희석부 출측에 연결되어 희석부를 통해 이송된 희석액을 수용하는 적어도 하나 이상의 저장챔버, 각 저장챔버 입측을 개폐하는 저장밸브를 포함할 수 있다.The storage unit may include at least one storage chamber connected to the diluter outlet for receiving the diluted solution transferred through the diluter, and a storage valve for opening and closing the storage chamber inlet.
상기 저장부는 희석부 출측에 연결되는 배출유로를 따라 복수의 저장챔버가 순차적으로 연결되고, 각 저장챔버 사이의 배출유로에 차단밸브가 설치된 구조일 수 있다.The storage unit may have a structure in which a plurality of storage chambers are sequentially connected along a discharge flow path connected to a diluter outlet and a shutoff valve is installed in a discharge flow path between the respective storage chambers.
상기 몸체는 회전 중심을 구비하여 유체에 원심력을 가해 유로를 따라 유체를 이송시키는 구조일 수 있다.The body may have a rotation center to apply a centrifugal force to the fluid to transfer the fluid along the flow path.
상기 버퍼액 공급부, 버퍼액 계량부, 상기 혼합챔버, 상기 시료 계량부 및 상기 저장부는 몸체의 중심에서 외측을 향해 순차적으로 배치되어 직렬로 연결될 수 있다.The buffer solution supply unit, the buffer solution metering unit, the mixing chamber, the sample metering unit, and the storage unit may be sequentially arranged outward from the center of the body and connected in series.
상기 몸체에 형성되어 유로와 외부를 연통하는 공기구멍을 더 포함할 수 있다.And an air hole formed in the body and communicating with the flow path to the outside.
본 구현예의 희석 방법은, 본체에 시료 및 버퍼액을 공급하고,, 본체의 혼합챔버에 수용된 시료를 정량 배출하여 혼합챔버 내에 계량된 시료를 잔류시키고, 버퍼액을 혼합챔버로 이송하여 잔류 시료에 혼합하여 희석하고, 혼합챔버에서 희석액을 배출하여 저장하는 단계를 포함할 수 있다.In the dilution method of this embodiment, a sample and a buffer solution are supplied to a main body, a sample contained in the mixing chamber of the main body is discharged in a predetermined amount, the sample is left in the mixing chamber, the buffer solution is transferred to the mixing chamber, Mixing and diluting, and discharging and storing the diluting solution in the mixing chamber.
버퍼액을 혼합챔버로 이송하기 전에 버퍼액을 적어도 하나 이상의 계량챔버로 이송하여 계량하고, 희석비에 따라 적어도 하나의 계량챔버의 버퍼액을 혼합챔버로 이송하는 단계를 더 포함할 수 있다.Transferring the buffer solution to at least one or more metering chambers prior to transferring the buffer solution to the mixing chamber, and transferring the buffer solution of at least one metering chamber to the mixing chamber according to the dilution ratio.
상기 버퍼액을 계량챔버로 이송하여 계량할 때, 각 계량챔버의 정량 초과 용액을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.And transferring the buffer solution to the weighing chamber and removing the excess solution in each weighing chamber when weighing.
상기 혼합챔버에서 희석액 배출 시, 혼합 챔버 내 희석액을 정량 배출하여 혼합챔버 내에 계량된 희석액을 잔류시키고, 버퍼액을 혼합챔버로 이송하여 희석액에 혼합하여 재 희석하고, 혼합챔버에서 희석액을 배출하여 저장하고, 상기 과정을 반복하여 연속 희석하는 단계를 더 포함할 수 있다.When the dilution liquid is discharged from the mixing chamber, the diluted liquid in the mixing chamber is discharged in a predetermined amount, the diluted liquid measured in the mixing chamber is remained, and the buffer solution is transferred to the mixing chamber to mix and dilute the diluted solution. And repeating the above steps to continuously dilute the solution.
상기 연속 희석하는 단계는, 동일한 시료 계량 용적 및 버퍼액 용적으로 반복 수행하여 동일 비율로 연속 희석할 수 있다.The continuous dilution step may be repeatedly carried out in the same sample metering volume and buffer solution volume and serially diluted in the same ratio.
상기 연속 희석하는 단계는, 상이한 시료 계량 용적 및 버퍼액 용적으로 반복 수행하여 임의 비율로 연속 희석할 수 있다.The continuous dilution may be repeatedly carried out at different sample metering volumes and buffer solution volumes and serially diluted in any proportion.
이와 같이 본 구현예에 의하면, 시료를 임의의 비율로 연속적으로 희석할 수 있다.As described above, according to this embodiment, the sample can be continuously diluted at an arbitrary ratio.
하나의 장치에서 희석 농도를 보다 용이하게 조절할 수 있게 된다.It becomes possible to more easily adjust the dilution concentration in one apparatus.
계량을 통한 보다 정밀하고 정확한 비율의 희석액을 얻을 수 있다.A more accurate and accurate dilution ratio can be obtained through metering.
보다 단순한 구조로 제조가 용이하며, 보다 간편하고 용이하게 시료 희석 농도를 조절할 수 있다.It is easier to manufacture with a simpler structure, and sample dilution concentration can be easily and easily adjusted.
도 1은 본 실시예에 따른 미세 유체 희석 장치를 도시한 개략적인 도면이다.
도 2와 도 3은 본 실시예에 따른 미세 유체 희석 장치의 일부 구성을 보다 상세하게 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 미세 유체 희석 장치의 밸브 구조를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 실시예에 따른 미세 유체 희석 장치의 시료 희석 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 미세 유체 희석 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic view showing a microfluidic dilution device according to the present embodiment.
FIG. 2 and FIG. 3 are views showing a part of the configuration of the microfluidic dilution apparatus according to the present embodiment in more detail.
4 is a schematic cross-sectional view showing the valve structure of the microfluidic dilution device according to the present embodiment.
5 and 6 are schematic views for explaining a sample dilution process of the microfluidic dilution apparatus according to the present embodiment.
FIG. 7 is a graph showing the results of microfluidic dilution according to this embodiment.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Wherever possible, the same or similar parts are denoted using the same reference numerals in the drawings.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
도 1은 본 실시예에 따른 미세 유체 희석 장치를 도시하고 있으며, 도 2와 도 3은 본 실시예에 따른 미세 유체 희석 장치의 일부 구성을 보다 상세하게 나타내고 있다.FIG. 1 shows a microfluidic dilution device according to the present embodiment, and FIGS. 2 and 3 show a detailed configuration of a part of a microfluidic dilution device according to the present embodiment.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예의 미세 유체 희석 장치에 대해 설명한다.The microfluidic dilution device of this embodiment will be described with reference to Figs. 1 to 3. Fig.
본 실시예의 미세 유체 희석 장치(100)는, 유체가 이송되는 유로와 상기 유로를 선택적으로 개폐하여 유체의 흐름을 제어하는 밸브를 구비한 몸체(10), 상기 몸체(10)에 유로를 따라 형성되어 시료를 희석하는 희석부 및 희석부 출측에 연결되어 희석액을 수용하는 저장부(70)를 포함한다.The
본체에는 혼합챔버(24)와 연결되며, 시료를 공급할 수 있고, 공급된 시료를 혼합챔버로 이송할 수 있는 시료공급부(20)가 구비될 수 있다.The main body may be connected to the
상기 희석부는 시료를 임의의 배율에 따른 희석비로 연속적으로 희석하여 저장한다. 희석부는 버퍼액을 공급하기 위한 버퍼액 공급부(22), 상기 버퍼액 공급부(22)와 연결되어 시료와 버퍼액이 혼합되어 희석되는 혼합챔버(24), 상기 혼합챔버(24) 출측에 연결되어 내부의 용액을 정량 배출하고 혼합챔버(24) 내부에 계량된 용액을 잔류시키는 시료 계량부(50) 를 포함할 수 있다. 희석부는 버퍼액 공급부(22)와 혼합챔버(24) 사이에 연결되어 버퍼액을 계량하여 정확한 용량으로 공급하기 위한 버퍼액 계량부(30)를 더 포함할 수 있다.The diluter continuously dilutes the sample at a dilution ratio according to an arbitrary magnification. The dilution unit includes a buffer
이하 설명에서 시료는 시료를 포함한 유체을 의미하며, 버퍼액은 시료를 희석하기 위한 용액을 의미하고, 희석액은 시료와 버퍼액이 혼합되어 희석된 용액을 의미한다. 유체 또는 용액이라 함은 시료나 버퍼액 또는 희석액을 지칭할 수 있다.In the following description, a sample refers to a fluid containing a sample, a buffer solution means a solution for diluting a sample, and a diluent means a solution in which a sample and a buffer solution are mixed and diluted. Fluid or solution may refer to a sample, buffer solution or diluent.
몸체(10)는 예를 들어 회전 가능한 원형 디스크 형태로 이루어질 수 있다. 몸체(10)의 중심은 회전축을 이루어 외부로부터 제공되는 구동력에 의해 회전축을 중심으로 회전될 수 있다. 몸체(10)의 회전에 따라 원심력이 발생되고 몸체(10) 내부의 유체는 원심력에 의해 이송된다. 몸체(10) 내부에 미세 유체가 흐르도록 유로가 형성된다. 유로는 몸체(10)에 가해지는 원심력에 의해 유체가 흐를 수 있도록 몸체(10) 중심에서 외측 선단을 향하는 방향으로 형성될 수 있다. 유로를 따라 희석부의 각 구성부가 순차적으로 배치되어 유로와 연결된다. 이에, 몸체(10)에 원심력이 가해지게 되면 유체는 시료 공급부(20)와 버퍼액 공급부(22)에서 혼합챔버(24), 시료계량부 및 저장부(70)로 흐르게 된다. 따라서 몸체(10)를 회전시켜 원심력을 가함에 따라 순차적으로 유체를 이동하여 원하는 공정을 수행할 수 있게 된다.The
상기 유로 일측에는 유로를 필요에 따라 개폐하기 위한 밸브가 설치된다. 밸브의 구동에 따라 유로를 따라 유체가 이동하거나 이동이 차단되어 유체의 흐름이 제어된다.A valve for opening and closing the flow path as needed is provided at one side of the flow path. As the valve is driven, the fluid moves or is blocked along the flow path to control the flow of the fluid.
도 4는 몸체에 구비되는 밸브의 일 실시예를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브(80)는 몸체에 설치되어 유로를 선택적으로 차단하는 탄성판(81), 몸체에 설치되어 탄성판(81)을 가압하기 위한 가압부를 포함할 수 있다. 탄성판(81)은 유로 상에 설치되며, 가압부는 몸체 외측에서 탄성판에 대응되는 위치에 설치된다. 탄성판(81)은 자체적으로 탄성을 갖는 재질로 이루어진다. 탄성판(81)은 외력에 의해 눌려져 유로를 차단하며, 외력이 제거되면 원상태로 복귀되면서 유로를 개방한다. 가압부는 몸체에 설치되는 하우징(82), 하우징 내에서 이동가능하게 설치되어 탄성판(81)을 누르는 누름바(83), 누름바의 누름 상태를 고정 또는 해제하기 위해 누름바(83)에 형성되는 걸림돌기(84) 및 하우징(82)에 설치되어 걸림돌기(84)를 걸어 고정하는 걸림턱(85)을 포함할 수 있다.FIG. 4 shows an embodiment of a valve provided in the body. As shown in FIG. 4, the valve 80 may include an elastic plate 81 installed on the body for selectively blocking the flow passage, and a pressing portion provided on the body for pressing the elastic plate 81. The elastic plate 81 is provided on the flow path, and the pressing portion is provided at a position corresponding to the elastic plate on the outside of the body. The elastic plate 81 is made of a material having elasticity itself. The elastic plate 81 is pressed by an external force to cut off the flow path, and when the external force is removed, the elastic plate 81 returns to the original state and opens the flow path. The pressing portion includes a housing 82 mounted on the body, a pressing bar 83 which is movably installed in the housing and which presses the elastic plate 81, and a pressing bar 83 for fixing or releasing the pressing state of the pressing bar And a latching protrusion 85 provided on the housing 82 for latching the latching protrusion 84 therebetween.
외부에서 구동력을 가해 밸브(80)의 누름바(83)를 누른 후 걸림돌기(84)를 걸림턱(85)에 걸어 고정시키게 되면, 누름바가 눌려진 상태로 고정된다. 반대로 걸림턱(85)에서 걸림돌기(84)를 빼주게 되면 탄성판(81)의 탄성력에 의해 누름바(83)가 원위치로 이동된다. 누름바(83)의 이동에 의해 탄성판(81)이 눌려져 유로가 차단되거나 탄성판(81)이 원위치로 복귀되어 유로가 개방된다. 밸브(80)는 유로를 개폐할 수 있으면 상기한 구조 외에 다양한 구조가 적용될 수 있다. When the actuating force is externally applied to press the push bar 83 of the valve 80 and the engaging protrusion 84 is fixed to the engaging protrusion 85, the push bar is fixed in a pressed state. On the contrary, if the locking protrusion 84 is removed from the locking protrusion 85, the pushing bar 83 is moved to the original position by the elastic force of the elastic plate 81. The elastic plate 81 is pushed by the movement of the push bar 83 to block the flow path or return the elastic plate 81 to the original position to open the flow path. Various structures other than the above-described structure can be applied as long as the valve 80 can open and close the flow path.
본 실시예에서 밸브는 유로를 개폐하여 시료 희석을 위한 유체의 용량을 조절하게 된다. 이에, 밸브는 개폐 가능해야 됨은 물론 유로 상에 적절한 위치에 설치되어야 한다.In this embodiment, the valve opens and closes the flow path to regulate the capacity of the fluid for sample dilution. Therefore, the valve must be able to be opened and closed as well as installed at an appropriate position on the flow path.
이하, 시료를 임의의 비율로 희석하기 위한 희석부의 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, the structure of the diluting section for diluting the sample at an arbitrary ratio will be described.
희석부를 구성하는 버퍼액 공급부(22), 버퍼액 계량부(30), 혼합챔버(24), 시료 계량부(50) 및 저장부(70)는 하나의 유닛을 이룬다. 몸체(10)에는 몸체(10)의 원주방향을 따라 복수개의 유닛이 형성될 수 있다. 이에, 하나의 몸체(10)로 복수의 시료에 대해 희석 작업을 수행할 수 있다. 몸체(10)에 형성되는 각 유닛은 모두 동일한 구조로 이루어질 수 있다.The buffer
도 1에 도시된 바와 같이, 몸체(10)에는 시료를 임의 비율로 희석하기 위해, 시료 공급부(20), 버퍼액 공급부(22), 버퍼액 계량부(30), 혼합챔버(24), 시료 계량부(50), 저장부(70)가 형성된다.1, the
일측 유닛에서 시료 공급부(20), 버퍼액 공급부(22), 버퍼액 계량부(30), 상기 혼합챔버(24), 상기 시료 계량부(50) 및 상기 저장부(70)는 몸체(10)의 중심에서 외측을 향해 순차적으로 배치되어 직렬로 연결될 수 있다. 이에, 본 장치는 직렬로 연결된 단순한 형태의 유로 구조로 제조가 용이하며, 단순한 구조를 통해서도 시료를 임의의 비율로 정확히 희석하여 저장할 수 있게 된다.The
상기 몸체(10)의 원심력 방향을 따라 몸체(10)의 회전 중심 쪽을 향하는 혼합챔버(24)의 입측에 시료 공급부(20)와 버퍼액 공급부(22)가 배치되어 혼합챔버(24)와 연결된다. 반대 방향인 몸체(10)의 외측 선단 쪽을 향하는 혼합챔버(24)의 출측에 시료 계량부(50)가 연결된다. A
본 실시예에서, 버퍼액 공급부(22)는 버퍼액 공급부(22)를 통해 혼합챔버(24)와 연결된다. 시료 계량부(50) 출측에는 저장부(70)가 연결된다. In this embodiment, the buffer
이하 설명에서 입측이라 함은 해당 챔버에 유체가 유입되는 부분으로 원심력 방향을 따라 몸체(10)의 회전 중심에 근접한 쪽을 의미하고, 출측이라 함은 해당 챔버에서 유체가 유출되는 부분으로 원심력 방향을 따라 몸체(10)의 외측 선단에 근접한 쪽을 의미한다.In the following description, the term " inlet " means a portion into which the fluid flows into the chamber, which means a portion near the rotation center of the
이와 같이, 상기 몸체(10)의 회전 중심에서 원심력 방향을 따라 시료 공급부(20)와 버퍼액 공급부(22), 버퍼액 계량부(30), 혼합챔버(24), 시료 계량부(50) 및 저장부(70)가 순차적으로 배치된다. 이에, 몸체(10) 회전시 발생되는 원심력에 의해 혼합챔버(24)에서 시료와 버퍼액이 혼합되어 희석되고 희석액은 순차적으로 저장부(70)에 이송되어 저장된다.The sample
상기 시료 공급부(20)는 혼합챔버(24)로 시료인 유체를 공급한다. 시료 공급부(20)는 몸체(10)에 챔버 형태로 형성될 수 있다. 챔버는 몸체(10)에 형성되는 내부가 빈 공간으로 이해할 수 있다. 챔버에는 시료인 유체를 주입하기 위한 홀이 형성될 수 있다. The
몸체(10)의 원심력 방향을 따라 몸체(10) 회전 중심에서 외측 선단을 향해 시료 공급부(20)의 챔버와 혼합챔버(24)가 순차적으로 배치되어, 시료인 유체가 시료공급부의 챔버에서 혼합챔버(24) 내부로 흐르게 된다.The chamber of the
혼합챔버(24)는 시료와 버퍼액이 일정한 비율로 혼합되어 희석되는 공간이다. 몸체(10)에 가해지는 원심력에 의해 혼합챔버(24) 내부로 유입된 시료와 버퍼액이 혼합되어 희석된다.The mixing
버퍼액 공급부(22)는 혼합챔버(24)로 시료 희석을 위한 버퍼액을 공급한다. 버퍼액 공급부(22)는 몸체(10)에 챔버 형태로 형성될 수 있다. 챔버는 몸체(10)에 형성되는 내부가 빈 공간으로 이해할 수 있다. 챔버에는 버퍼액을 주입하기 위한 홀이 형성될 수 있다. The buffer
몸체(10)의 원심력 방향을 따라 몸체(10) 회전 중심에서 외측 선단을 향해 버퍼액 공급부(22)의 챔버와 혼합챔버(24)가 순차적으로 배치되어, 버퍼액이 챔버에서 혼합챔버(24) 내부로 흐르게 된다.The chamber of the buffer
버퍼액 계량부(30)는 버퍼액 공급부(22) 출측과 혼합챔버(24) 입측 사이에 설치되어 혼합챔버(24) 내부로 유입되는 버퍼액의 용량을 제어한다.The buffer
버퍼액 계량부(30)는 버퍼액 공급부(22) 출측에 배치되며 버퍼액을 계량하여 수용하는 적어도 하나 이상의 버퍼액 계량챔버, 상기 버퍼액 공급부(22) 출측에 설치되는 개폐밸브(34) 및 상기 각 버퍼액 계량챔버 출측과 상기 혼합챔버(24) 사이에 형성된 공급유로(35)에 설치되어 버퍼액 공급유로(35)를 개폐하는 공급밸브를 포함할 수 있다.The buffer
버퍼액 계량부(30)의 버퍼액 계량챔버가 복수개로 구비되는 구조의 경우, 희석 비율에 따라 각 버퍼액 계량챔버는 서로 용적이 같게 형성하거나, 적어도 하나 이상의 계량챔버가 상이한 용적으로 형성될 수 있다.In the case of a structure in which a plurality of buffer solution metering chambers of the buffer
버퍼액 공급부(22)의 출측 유로 상에 유로 개폐를 위한 개폐밸브(34)가 설치된다. 이에, 개폐밸브(34)를 작동시켜 버퍼액 공급부(22)의 출측 유로를 개방시키게 되면 유로를 통해 버퍼액이 버퍼액 공급부(22)로 이송된다.An on-off
도 1은 본 실시예에로써, 버퍼액 계량챔버가 서로 상이한 용적을 갖는 3개의 챔버로 이루어진 구조를 예로서 도시하고 있다. 버퍼액 계량챔버는 3개의 챔버로 이루어진 구조 외에 2개 이하 또는 4개 이상으로 다양한 개수로 형성될 수 있다. 3개의 버퍼액 계량챔버는 각각 부피가 5㎕, 3㎕, 1㎕의 용적을 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같이 5㎕, 3㎕, 1㎕ 용적의 3개의 계량챔버를 구비함으로써, 구조를 단순화하면서도 보다 다양한 희석비를 제공할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 각각의 버퍼액 계량챔버 중 5㎕ 용적의 챔버를 제1 계량챔버(31), 3㎕ 용적의 챔버를 제2 계량챔버(32), 1㎕ 용적의 챔버를 제3 계량챔버(33)라 한다. 버퍼액 계량챔버라 함은 3개의 계량 챔버 모두를 지칭할 수 있다. 각 버퍼액 계량챔버의 출측에는 공급밸브가 설치된다. 제1 계량챔버(31) 출측에 설치된 공급밸브는 제1 공급밸브(36)라 하고, 제2 계량챔버(32) 출측에 설치된 공급밸브는 제2 공급밸브(37)라 하며, 제3 계량챔버(33) 출측에 설치된 공급밸브는 제3 공급밸브(38)라 한다. 공급밸브라 함은 3개의 공급밸브 모두를 지칭할 수 있다.Fig. 1 shows, by way of example, a structure in this embodiment in which the buffer solution metering chambers are made up of three chambers having mutually different volumes. The buffer solution metering chamber may be formed in a number of not more than two, or four or more, in addition to the structure of three chambers. The three buffer solution metering chambers may each be formed to have a volume of 5 mu L, 3 mu L, and 1 mu L volume. By providing three measuring chambers of 5 mu L, 3 mu L and 1 mu L volume in this way, it is possible to provide a more diversified dilution ratio while simplifying the structure. For convenience of the following description, a chamber of 5 占 용 volume in each of the buffer solution metering chambers is referred to as a
각 버퍼액 계량챔버는 개별적으로 각각의 공급라인을 통해 혼합챔버에 연결될 수 있다. 이러한 구조의 경우 각 버퍼액 계량챔버의 출측 공급유로에 설치된 공급밸브를 제어하여 해당 버퍼액 계량챔버의 계량된 용액을 개별적으로 혼합챔버(24)로 공급할 수 있다. Each buffer solution metering chamber may be individually connected to the mixing chamber via a respective supply line. In such a case, the metered solutions of the respective buffer solution metering chambers can be separately supplied to the mixing
본 실시예의 경우, 각 버퍼액 계량챔버가 하나의 공급유로(35)를 통해 혼합챔버(24)와 연결되는 구조로 되어 있다. 이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 상이한 용적을 갖는 각 버퍼액 계량챔버가 버퍼액 공급부(22)에 병렬로 배치되어 혼합챔버(24)를 향해 순차적으로 연결된다. 이와 같이 배치된 제1 계량챔버(31)와 제2 계량챔버(32) 및 제3 계량챔버(33)의 각 입측은 버퍼액 공급부(22)의 출측에 연결된다. 버퍼액 공급부(22)의 출측에는 병렬로 배치된 각 버퍼액 계량챔버의 입측을 따라 공통유로(39)가 연장형성되어, 공통유로(39)를 따라 이동되는 버퍼액이 각 버퍼액 계량챔버에 차례로 채워진다. 그리고 제1 계량챔버(31), 제2 계량챔버(32) 및 제3 계량챔버(33)의 출측은 하나의 공급유로(35)에 연결되어 혼합챔버(24)와 연결된다. 공급유로(35) 상에는 혼합챔버(24)와 제1 계량챔버(31) 사이에 제1 공급밸브(36)가 설치되며, 병렬 배치된 제1 계량챔버(31)와 제2 계량챔버(32) 사이 및 제2 계량챔버(32)와 제3 계량챔버(33) 사이에 각각 제2 공급밸브(37) 및 제3 공급밸브(38)가 설치된다.In the present embodiment, each buffer solution metering chamber is connected to the mixing
이에, 각 공급밸브가 개폐구동됨에 따라 제1 계량챔버(31)에서 계량된 용액, 제2 계량챔버(32)에서 계량된 용액 및 제3 계량챔버(33)에서 계량된 용액을 순차적으로 혼합챔버(24)로 공급할 수 있다.Accordingly, the solution metered in the
제1 계량챔버(31) 출측 공급유로(35) 상에 유로 개폐를 위한 제1 공급밸브(36)가 설치된다. 이에, 제1 공급밸브(36)를 작동시켜 공급유로(35)를 개방시키게 되면 공급유로(35)를 통해 제1 계량챔버(31)의 계량된 버퍼액이 혼합챔버(24)로 이송된다.A
제2 계량챔버(32) 출측과 제1 계량챔버(31) 사이를 연결하는 유로 상에 유로 개폐를 위한 제2 공급밸브(37)가 설치된다. 이에, 제2 공급밸브(37)를 작동시켜 유로를 개방시키게 되면 제2 계량챔버(32)의 계량된 버퍼액이 제1 계량챔버(31)를 지나 공급유로(35)를 통해 혼합챔버(24)로 이송된다.A
제3 계량챔버(33) 출측과 제2 계량챔버(32) 사이를 연결하는 유로 상에 유로 개폐를 위한 제3 공급밸브(38)가 설치된다. 이에, 제3 공급밸브(38)를 작동시켜 유로를 개방시키게 되면 제3 계량챔버(33)의 계량된 버퍼액이 제2 계량챔버(32)와 제1 계량챔버(31)를 지나 공급유로(35)를 통해 혼합챔버(24)로 이송된다.A
각 버퍼액 계량챔버를 채운 후 초과되는 버퍼액은 폐기 처리된다. 이를 위해, 버퍼액 공급부(22)에서 연장된 공통유로(39)의 출측에는 폐기유로(40)가 연결 형성되고, 폐기유로(40) 출측에는 폐기유로(40)를 통해 버려지는 초과 용액을 수용하는 폐기챔버(41)가 연결 형성된다.After filling each buffer solution metering chamber, excess buffer solution is discarded. To this end, a
이에, 정확히 각 버퍼액 계량챔버 내에 정확한 용량의 버퍼액을 채우고 각 계량챔버의 용적을 초과하는 나머지는 폐기챔버(41)로 폐기하여 처리할 수 있다. 폐기챔버(41)에 연결되는 폐기유로(40) 일측에는 폐기유로(40)를 개폐하는 폐기밸브(42)가 설치될 수 있다. 폐기밸브(420가 개폐작동되어 폐기챔버(41) 내로 폐기되어 수용된 버퍼액이 계량챔버 쪽으로 유입되는 것을 방지한다.Thus, it is possible to accurately fill the buffer solution of the correct capacity in each buffer solution metering chamber and to dispose of the remaining portion exceeding the volume of each metering chamber in the
폐기유로(40) 또는 버퍼액 공급부(22) 출측에서 연장된 공통유로(39)에는 공기유로(43)가 연결되고 공기유로(43)에는 공기유로와 외부를 연통하는 공기구멍(44)이 형성될 수 있다. 공기유로(43)는 몸체(10)의 회전중심쪽으로 연장 형성되어, 원심력에 따라 이송되는 유체가 공기유로에 형성된 공기구멍(44)을 통해 외부로 유출되는 것을 방지한다. 공기구멍(44)을 통해 몸체(10) 내에 형성된 유로로 외부 공기가 유통되면서 유체의 저항을 최소화하여 유로를 통한 유체의 이송이 원활하게 이루어진다.The
본 실시예에서, 버퍼액 계량부(30)는 복수의 버퍼액 계량챔버가 혼합챔버(24)를 향해 점차적으로 용적이 증가하도록 배치될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 혼합챔버(24)에서부터 제1 계량챔버(31), 제2 계량챔버(32) 및 제3 계량챔버(33)가 차례로 배치되어 연결된다. 이에, 계량된 버퍼액 중 큰 용량의 버퍼액부터 공급하여 점차적으로 버퍼액 공급량을 줄이면서 원하는 희석비로 조절할 수 있게 된다.In this embodiment, the buffer
상기 시료 계량부(50)는 혼합챔버(24) 출측에 연결되어 혼합챔버(24) 내부에 잔존하는 유체의 용량을 제어한다. 즉, 상기 시료 계량부(50)는 혼합챔버(24) 내에서 계량된 용량의 유체를 제거함으로써, 혼합챔버(24) 내부에 잔존하는 유체 용량을 조절한다.The
이를 위해, 시료 계량부(50)는 혼합챔버(24) 출측에 연결되어 용액이 이송되는 계량유로(51)와, 혼합챔버(24) 출측을 개폐하는 배출밸브(52), 및 상기 계량유로(51)를 따라 간격을 두고 설치되어 계량유로(51)를 개폐하며 계량유로(51)의 내부를 적어도 하나 이상의 용적구간으로 구획하는 적어도 하나 이상의 계량밸브를 포함할 수 있다. The
계량유로(51)가 복수개의 용적구간으로 구획되는 구조의 경우, 희석 비율에 따라 각 용적구간은 서로 용적이 같게 형성하거나, 적어도 하나 이상의 용적구간은 상이한 용적으로 형성될 수 있다.In the case of a structure in which the
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 계량유로(51)는 좁은 면적에서 최대한의 용적을 갖도록 지그 재그 형태로 길게 연장 형성될 수 있다. 이와 같이, 계량유로(51)를 단일의 유로로 형성함에 따라 단순한 구조로 장치의 설계 및 제조가 용이하다. 또한, 유체가 단일의 유로를 따라 이동함에 따라 계량 및 제어가 용이하여 보다 정밀한 작업이 가능하다.As shown in Fig. 3, in this embodiment, the
계량유로(51)는 각 용적구간 별로 다양한 크기로 형성되거나, 전체적으로 동일한 크기로 형성될 수 있다. 계량유로(51)의 내부 단면적 크기가 전체적으로 동일한 구조의 경우 길이에 따라 용적구간을 구획하는 것으로 보다 간편하게 각 용적구간의 계량값을 달리 형성할 수 있다.The
계량유로(51)를 따라 용적구간의 구획은 계량밸브에 의해 이루어진다. 계량유로(51)를 따라 각 용적구간 사이에 계량밸브가 설치된다.The division of the volume section along the
도 1은 본 실시예로써, 계량유로(51)가 서로 상이한 용적을 갖는 3개의 용적구간으로 구획된 구조를 예로서 도시하고 있다. 계량유로(51)는 3개의 용적구간으로 이루어진 구조 외에 2개 이하 또는 4개 이상으로 다양한 개수의 용적구간으로 형성될 수 있다. 3개의 용적구간은 각각 부피가 5㎕, 3㎕, 1㎕의 용적을 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같이 5㎕, 3㎕, 1㎕ 용적의 3개의 용적구간을 구비함으로써, 구조를 단순화하면서도 보다 다양한 희석비를 제공할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 각각의 용적구간 중 5㎕ 용적의 용적구간을 제1 용적구간(53), 3㎕ 용적의 용적구간을 제2 용적구간(54), 1㎕ 용적의 용적구간을 제3 용적구간(55)이라 한다. 계량유로(51) 또는 용적구간이라 함은 3개의 용적구간 모두를 지칭할 수 있다. 계량유로(51)를 따라 제1 용적구간(53)과 제2 용적구간(54) 및 제3 용적구간(55)이 차례로 배치된다. 각 용적구간 출측에는 계량밸브가 설치된다. 제1 용적구간(53) 출측에 설치된 계량밸브는 제1 계량밸브(56)라 하고, 제2 용적구간(54) 출측에 설치된 계량밸브는 제2 계량밸브(57)라 하며, 제3 용적구간(55) 출측에 설치된 계량밸브는 제3 계량밸브(58)라 한다. 계량유로(51)를 따라 배출밸브(52)와 제1 계량밸브(56) 사이 구간이 제1 용적구간(53)을 이룬다. 연속해서 제1 계량밸브(56)와 제2 계량밸브(57) 사이 구간이 제2 용적구간(54)을 이루며, 제2 계량밸브(57)와 제3 계량밸브(58) 사이 구간이 제3 용적구간(55)을 이룬다.Fig. 1 shows, as an example, a structure in which the
이에, 제1 계량밸브(56)를 작동시켜 계량유로(51)를 폐쇄시키게 되면 혼합챔버(24)에서 배출되는 유체는 계량유로(51)의 제1 용적구간(53)에만 유입되어 제1 용적구간(53)의 용량만큼만 혼합챔버(24)에서 유체를 계량하여 배출할 수 있다. When the
제1 계량밸브(56)를 작동하여 계량유로(51)를 개방시키고 제2 계량밸브(57)를 작동시켜 계량유로(51)를 폐쇄시키게 되면 제2 용적구간(54)까지 용액이 채워져 제1 용적구간(53)과 제2 용적구간(54)의 용량 합계만큼 혼합챔버(24)에서 유체를 계량하여 배출할 수 있다.When the
제1 계량밸브(56)와 제2 계량밸브(57)를 작동시켜 계량유로(51)를 개방시키고 제3 계량밸브(58)를 작동시켜 계량유로(51)를 폐쇄시키게 되면 제3 용적구간(55)까지 용액이 채워져 제1 용적구간(53)과 제2 용적구간(54) 및 제3 용적구간(55)의 용량 합계만큼 혼합챔버(24)에서 유체를 계량하여 배출할 수 있다.When the
시료 계량부(50)를 통해 혼합챔버(24)에서 유체를 계량하여 배출함에 따라 혼합챔버(24) 내부에 설정된 유량만큼 유체를 잔존시킬 수 있게 된다.As the fluid is metered and discharged from the mixing
이와 같이, 혼합챔버(24) 출측을 통해 배출되는 유체는 각 용적구간에 채워짐에 따라 정확히 계량된다. 이에, 혼합챔버(24) 내에 잔존하는 유체의 유량을 정확히 계량할 수 있다. 즉, 혼합챈버 내에 들어있는 유체의 유량 중 계량된 유량을 배출하여 제거함으로써, 혼합챔버(24) 내에 잔존 유체 유량이 계량할 수 있고, 혼합챔버(24) 내에 원하는 유량의 유체만을 잔존시킬 수 있게 된다. As described above, the fluid discharged through the outflow side of the mixing
본 실시예에서, 시료 계량부(50)는 혼합챔버(24) 출측에서 계량유로(51)를 따라 각 용적구간의 용적은 점차적으로 감소하는 구조일 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 혼합챔버(24) 출측에서부터 제1 용적구간(53), 제2 용적구간(54) 및 제3 용적구간(55)이 차례로 배치된다. 이에, 혼합챔버(24) 내부에서 점차적으로 배출량을 줄이면서 원하는 희석비로 조절할 수 있게 된다.In the present embodiment, the
상기 저장부(70)는 희석부에 연결되어 희석부를 따라 이송된 희석액을 순차적으로 저장한다. 이를 위해, 저장부(70)는 시료 계량부(50) 출측에 연결되어 혼합챔버(24)로부터 시료 계량부(50)를 통해 이송된 유체를 수용하는 적어도 하나 이상의 저장챔버, 각 저장챔버 입측을 개폐하는 저장밸브를 포함할 수 있다. The
도 1에 도시된 바와 같이, 계량유로(51) 출측에 연결된 배출유로(61)를 따라 다섯 개의 저장챔버가 순차적으로 배치된다. 이에, 희석비가 상이한 희석액을 각 저장챔버에 순차적으로 저장할 수 있다. 저장챔버의 형성 개수는 다양하게 변형가능하다. As shown in FIG. 1, five storage chambers are sequentially arranged along a
이하 설명의 편의를 위해 각 저장챔버는 배출유로(61)를 따라 제1 저장챔버(62), 제2 저장챔버(63), 제3 저장챔버(64), 제4 저장챔버(65) 및 제5 저장챔버(66)라 한다. 저장챔버라 함은 5개의 저장챔버 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 제1 저장챔버(62), 제2 저장챔버(63), 제3 저장챔버(64), 및 제4 저장챔버(65)의 입측에 설치된 저장밸브는 각각 제1 저장밸브(67), 제2 저장밸브(68), 제3 저장밸브(69), 제4 저장밸브(70)라 한다. 저장밸브라 함은 4개의 저장밸브 모두를 지칭할 수 있다. Each of the storage chambers has a
본 실시예에서, 상기 저장부(70)는 시료 계량부(50) 출측에 연결되는 배출유로(61)를 따라 각 저장챔버가 순차적으로 연결된다. 각 저장챔버 사이의 배출유로(61)에는 배출유로(61)를 차단하는 차단밸브가 설치된다. 차단밸브는 배출유로(61)를 개폐하여 배출유로(61)를 따라 유체를 해당 저장챔버에 순차적으로 이송하며, 다른 저장챔버쪽으로 이송되는 것을 차단한다. 차단밸브는 배출유로(61)를 따라 각 저장챔버의 저장밸브 바로 뒤쪽에 배치될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 배출유로(61)를 따라 각 저장밸브의 저장밸브 뒤쪽에 배치되는 차단밸브는 각각 제1 차단밸브(71), 제2 차단밸브(72), 제3 차단밸브(73) 및 제4 차단밸브(74)라 한다. 차단밸브라 함은 4개의 차단밸브 모두를 지칭할 수 있다.In the present embodiment, the
제4 저장챔버(66) 입측에는 유로 개폐를 위한 별도의 저장밸브가 설치되지 않고, 배출유로(61)에 설치된 제4 차단밸브가 입측 개폐를 위한 저장밸브 작용을 한다. A separate storage valve for opening and closing the flow path is not provided at the inlet side of the
이에, 배출유로(61)가 일측 저장챔버의 입측으로 연결되어 각 차단밸브와 저장밸브를 작동시켜 유로를 개폐함으로써, 배출유로(61)를 따라 이송되는 유체를 각 저장챔버로 유입시켜 순차적으로 저장할 수 있게 된다.The
이하, 도 5를 참조하여 상기 미세 유체 희석 장치를 통해 시료를 희석하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 이하 각 구성부에 기재된 도면부호는 도 1에 도시된 도면부호를 참조한다.Hereinafter, a process of diluting the sample through the microfluidic dilution apparatus will be described with reference to FIG. Hereinafter, the reference numerals used in the respective structural parts refer to the reference numerals shown in Fig.
도 5의 (가)는 시료를 2배 배율의 희석비로 연속적으로 희석하는 과정을 나타내고 있다.Fig. 5 (a) shows a process of continuously diluting the sample at a dilution ratio of 2 times magnification.
먼저, 몸체(10)에 시료와 버퍼액을 주입하여 준비한다. 예를 들어, 몸체(10)의 시료 공급부(20)에 10㎕의 시료를 주입하고 버퍼액 공급부(22)에는 150㎕의 버퍼액을 주입하여 준비한다. 이때, 몸체(10)의 유로 상에 설치된 각 밸브는 폐쇄 작동되어 각 유로는 닫혀진 상태를 유지한다.First, a sample and a buffer solution are injected into the
준비가 완료되면 혼합챔버(24)로 시료를 이송하고 혼합챔버(24)에 수용된 시료에서 설정된 용량을 배출하여 혼합챔버(24) 내에 계량된 시료만을 잔류시킨다.When the preparations are completed, the sample is transferred to the mixing
몸체(10)를 회전시키게 되면 시료에 원심력이 가해져 시료 공급부(20)에 수용된 시료가 혼합챔버(24)로 이송된다. 그리고 혼합챔버(24) 출측에 설치된 배출밸브(52)를 개방작동하고, 계량유로(51)에 설치된 제1 계량밸브(56)를 폐쇄 작동한다. 이에, 혼합챔버(24) 내의 유체는 원심력에 의해 혼합챔버(24) 출측으로 배출되어 계량유로(51)를 따라 흘러나가게 된다. 계량유로(51)의 제1 계량밸브(56)는 폐쇄 작동되어 계량유로(51)가 닫혀진 상태이므로, 혼합챔버(24)에서 배출되는 유체는 계량유로(51)의 제1 용적구간(53)에만 채워지게 된다.When the
제1 용적구간(53)은 부피가 5㎕로 기 설정되어 있으므로, 혼합챔버(24)에 수용된 시료 중 5㎕의 유체가 계량되어 제1 용적구간(53)으로 배출되고 혼합챔버(24) 내에는 5㎕의 유체만 잔류하게 된다.Since the volume of the
이와 같이, 계량유로(51)의 제1 용적구간(53)으로 유체를 이송하여 혼합챔버(24) 내에 계량된 정량의 유체만을 잔존시킬 수 있게 된다. (도 5의 (가)의 1) 참조)As described above, the fluid is transferred to the
혼합챔버(24) 내에 시료를 계량하여 잔류시킨 후 계량유로(51)의 제1 용적구간(53)에 채워져 있는 시료는 계량유로(51)에서 배출 처리한다. 혼합챔버(24) 출측의 배출밸브(52)를 폐쇄 작동하여 유체의 배출을 차단한 상태에서 제1 용적구간(53) 출측을 막고 있는 제1 계량밸브(56)를 개방작동하여 계량유로(51)를 개방한다. 이에, 제1 용적구간(53) 내의 시료는 계량유로(51)를 따라 이송되어 배출유로(61)에 연결된 제1 저장챔버(62)로 유입되어 저장된다. 이때, 배출유로(61)에 설치된 제1 차단밸브(71)는 폐쇄작동되어 배출유로(61)를 차단하고 제1 저장밸브(67)는 개방작동되어 제1 저장챔버(62)의 입측은 개방된 상태이다. 따라서, 배출유로(61)로 이송된 시료는 배출유로(61)에서 개방되어 있는 제1 저장챔버(62)의 입측을 통해 제1 저장챔버(62) 내에 유입되어 저장된다.After the sample is metered and remained in the mixing
혼합챔버(24)에 정량의 시료를 잔류시킨 상태에서 버퍼액을 혼합챔버(24)로 이송하여 시료를 희석한다. 설정된 희석비로 시료를 희석하기 위해, 버퍼액을 혼합챔버(24)로 이송하기 전에 버퍼액을 계량하고, 계량된 버퍼액을 희석비에 따라 혼합챔버(24)로 이송하여 희석할 수 있다.The buffer solution is transferred to the mixing
버퍼액 공급부(22)의 출측에 설치된 개폐밸브(34)를 개방작동하게 되면 버퍼액이 공통유로를 통해 각 버퍼액 계량챔버로 유입된다. 각 버퍼액 계량챔버에 채워진 후 초과되는 버퍼액은 공통유로에 연결된 폐기유로(40)를 따라 폐기챔버(41)로 흘러나가 제거된다.(도 5의 (가)의 2) 참조)When the open /
이에, 각 버퍼액 계량챔버에는 설계된 용적에 대응되는 용량의 버퍼액이 계량되어 수용된다. 본 실시예에서, 제1 계량챔버(31)에는 5㎕의 버퍼액이 수용되며, 제2 계량챔버(32)에는 3㎕의 버퍼액이 수용되고, 제3 계량챔버(33)에는 1㎕의 버퍼액이 수용된다.Thus, each buffer solution metering chamber is metered and housed in a buffer solution having a capacity corresponding to the designed volume. In this embodiment, 5 mu l of the buffer solution is accommodated in the
각 버퍼액 계량챔버에 버퍼액이 수용되면 버퍼액 공급부(22)의 출측에 설치된 개폐밸브(34)를 폐쇄 작동하여 버퍼액의 공급을 차단하고 폐기유로(40)에 설치된 폐기밸브 역시 폐쇄 작동하여 폐기유로(40)를 차단한다.When the buffer solution is received in each buffer solution metering chamber, the open /
그리고, 희석비에 맞춰 해당 용량의 버퍼액을 수용하고 있는 버퍼액 계량챔버에서 계량된 버퍼액을 혼합챔버(24)로 공급하여 시료를 원하는 희석비로 희석한다.Then, the buffer solution metered in the buffer solution metering chamber accommodating the buffer solution of the capacity in accordance with the dilution ratio is supplied to the mixing
본 실시예에서, 2배 희석을 위해서는 혼합챔버(24)에 잔류하는 5㎕의 시료에 5㎕의 버퍼액이 혼합되어야 하므로, 제1 계량챔버(31)에 수용되어 있는 5㎕의 버퍼액을 혼합챔버(24)에 공급한다. 제2 계량밸브(57)가 폐쇄 작동된 상태에서 제1 계량밸브(56)를 개방작동한다. 이에, 제1 계량챔버(31)에 수용되어 있는 5㎕의 버퍼액만이 공급유로(35)를 통해 혼합챔버(24)로 유입된다. 따라서, 혼합챔버(24) 내에는 시료 5㎕에 버퍼액 5㎕가 혼합되어 최초 시료 농도에서 2배 희석된 희석액이 생성된다.(도 5의 (가)의 3) 참조)In this embodiment, 5 占 퐇 of the buffer solution must be mixed with 5 占 퐇 of the sample remaining in the mixing
혼합챔버(24)에 2배 비율로 희석된 시료 희석액을 생성한 후에는 위에서 설명한 과정을 반복함으로써, 연속적으로 2배씩 희석된 희석액을 혼합챔버(24)에서 배출하여 저장챔버에 저장할 수 있다.After generating the sample dilution diluted twice in the mixing
즉, 혼합챔버(24)에서 희석액을 설정된 용량만큼 계량하여 배출하고 혼합챔버(24) 내에 계량된 시료만을 또 잔류시킨다. 혼합챔버(24)에서 계량유로(51)의 제1 용적구간(53)으로 배출된 희석액은 배출유로(61)를 따라 이송되어 제2 저장챔버(63)로 저장한다. 배출유로(61)의 제2 차단밸브(72)가 폐쇄 작동된 상태에서 제1 저장밸브(67)는 폐쇄 작동되고 제2 저장밸브(68)가 개방작동되어 희석액을 제2 저장챔버(63)로 유입 저장할 수 있다.That is, in the mixing
그리고, 다시 제1 계량챔버(31)에 버퍼액을 계량한 후 혼합챔버(24)에 잔류하는 희석액에 계량된 버퍼액을 공급하여 재 희석시킨다. 재 희석된 희석액은 다시 계량유로(51)를 통해 계량되고 배출유로(61)의 제3 저장챔버(64)에 유입 저장된다. 반복적으로 혼합챔버(24)에 희석액을 계량하여 잔류시키고 버퍼액을 계량하여 공급 혼합함으로써, 일정 배율로 희석액을 연속적으로 생성하여 저장할 수 있게 된다. 본 실시예에서, 상기 반복적인 과정을 통해 1배, 2배, 4배, 8배, 16배의 희석비를 갖는 희석액을 연속적으로 생성할 수 있게 된다. 일정 비율로 희석된 희석액은 배출유로(61)를 따라 형성된 각 저장챔버에 순차적으로 저장된다.Then, the buffer solution is metered again in the
도 5의 (나)는 시료를 10배 배율의 희석비로 연속적으로 희석하는 과정을 나타내고 있다.FIG. 5 (B) shows a process of continuously diluting the sample at a dilution ratio of 10 times magnification.
밸브의 조작을 달리함으로써, 동일한 장치를 통해 상이한 배율의 희석비로 시료를 연속 희석할 수 있다. 몸체(10)에 시료와 버퍼액이 준비되면, 몸체(10)를 회전시켜 유체에 원심력을 가하고, 밸브를 제어 구동한다.By varying the operation of the valves, the samples can be serially diluted with dilution ratios of different magnifications through the same device. When the sample and the buffer solution are prepared in the
10배 희석을 위해, 혼합챔버(24) 내에 시료를 계량하여 9㎕의 시료는 배출 처리하고, 나머지 1㎕의 시료만을 잔류시킨다. 혼합챔버(24) 출측에 설치된 배출밸브(52), 계량유로(51)에 설치된 제1 계량밸브(56)와 제2 계량밸브(57)는 개방작동하고 제3 계량밸브(58)는 폐쇄 작동한다. 이에, 혼합챔버(24) 내의 유체는 제1 용적구간(53)과 제2 용적 구간 및 제3 용적구간(55)에 채워진다. For the 10-fold dilution, the sample is weighed in the mixing
제1 용적구간(53), 제2 용적구간(54) 및 제3 용적구간(55)은 부피가 각각 5㎕, 3㎕, 1㎕로 기 설정되어 있으므로, 혼합챔버(24)에 수용된 시료 중 9㎕의 유체가 계량되어 제1 용적구간(53) 내지 제3 용적구간(55)으로 배출되고 혼합챔버(24) 내에는 1㎕의 유체만 잔류하게 된다.Since the volume of the
이와 같이, 계량유로(51)의 제1 용적구간(53) 내지 제3 용적구간(55)으로 유체를 이송하여 혼합챔버(24) 내에 계량된 정량의 유체만을 잔존시킬 수 있게 된다. (도 5의 (나)의 1) 참조)In this way, the fluid is transferred to the
혼합챔버(24) 내에 시료를 계량하여 잔류시킨 후 계량유로(51)로 배출된 시료는 제1 저장챔버(62)로 이송하여 저장한다.After the sample is metered and remained in the mixing
혼합챔버(24)에 정량의 시료를 잔류시킨 상태에서 버퍼액을 계량하여 혼합챔버(24)로 이송하여 시료를 희석한다. 버퍼액 공급부(22)의 출측에 설치된 개폐밸브(34)를 개방작동하게 되면 버퍼액이 공통유로를 통해 각 버퍼액 계량챔버로 유입된다. 각 버퍼액 계량챔버에 채워진 후 초과되는 버퍼액은 공통유로에 연결된 폐기유로(40)를 따라 폐기챔버(41)로 흘러나가 제거된다.(도 5의 (나)의 2) 참조)The buffer solution is metered in a state in which a predetermined amount of the sample remains in the mixing
희석비에 맞춰 해당 용량의 버퍼액을 수용하고 있는 버퍼액 계량챔버에서 계량된 버퍼액을 혼합챔버(24)로 공급하여 시료를 원하는 희석비로 희석한다.The buffer solution metered in the buffer solution metering chamber accommodating the buffer solution of the corresponding capacity in accordance with the dilution ratio is supplied to the mixing
본 실시예에서, 10배 희석을 위해서는 혼합챔버(24)에 잔류하는 1㎕의 시료에 9㎕의 버퍼액이 혼합되어야 한다. 이에 제1 계량챔버(31)에 수용되어 있는 5㎕의 버퍼액은 물론 제2 계량챔버(32)에 수용되어 있는 3㎕의 버퍼액과 제3 계량챔버(33)에 수용되어 있는 1㎕의 버퍼액을 모두 혼합챔버(24)로 이송한다. 제1 계량밸브(56), 제2 계량밸브(57) 및 제3 계량밸브(58)가 모두 개방작동되어 각 계량챔버에 수용되어 있는 버퍼액은 모두 공급유로(35)를 통해 혼합챔버(24)로 유입된다. 따라서, 혼합챔버(24) 내에는 시료 1㎕에 버퍼액 9㎕가 혼합되어 최초 시료 농도에서 10배 희석된 희석액이 생성된다.(도 5의 (가)의 3) 참조)In this embodiment, for the 10-fold dilution, 9 [mu] l of the buffer solution should be mixed with 1 [mu] l of the sample remaining in the mixing
이와 같이, 유로에 설치된 밸브의 조작 변경을 통해 원하는 희석비로 시료를 희석할 수 있게 된다.In this manner, the sample can be diluted with a desired dilution ratio by changing the operation of the valve provided in the flow path.
혼합챔버(24)에 10배 비율로 희석된 시료 희석액을 생성한 후에는 위에서 설명한 과정을 반복하여 연속적으로 10배씩 희석된 희석액을 혼합챔버(24)에서 배출하여 저장챔버에 저장할 수 있다.After the sample dilution diluted by 10 times in the mixing
즉, 혼합챔버(24)에서 희석액을 설정된 용량만큼 계량하여 배출하고 혼합챔버(24) 내에 계량된 시료만을 또 잔류시킨다. 혼합챔버(24)에서 계량유로(51)로 배출된 희석액은 배출유로(61)를 따라 이송되어 제2 저장챔버(63)로 저장한다.That is, in the mixing
그리고, 다시 제1 계량챔버(31)에 버퍼액을 계량한 후 혼합챔버(24)에 잔류하는 희석액에 계량된 버퍼액을 공급하여 재 희석시킨다. 재 희석된 희석액은 다시 계량유로(51)를 통해 계량되고 배출유로(61)의 제3 저장챔버(64)에 유입 저장된다. 반복적으로 혼합챔버(24)에 희석액을 계량하여 잔류시키고 버퍼액을 계량하여 공급 혼합함으로써, 일정 비율로 희석액을 연속적으로 생성하여 저장할 수 있게 된다. 본 실시예에서, 상기 반복적인 과정을 통해 1배, 10배, 100배, 1000배, 10000배의 희석비를 갖는 희석액을 연속적으로 생성할 수 있게 된다. 일정 비율로 희석된 희석액은 배출유로(61)를 따라 형성된 각 저장챔버에 순차적으로 저장된다.Then, the buffer solution is metered again in the
상기한 동일한 과정에서 밸브 조작을 달리함으로써, 2배나 10배 배율의 희석 외에, 다양한 배율의 희석비로 시료를 희석할 수 있다. 예를 들어, 혼합챔버(24) 내에 2㎕의 시료를 잔류시키고 8㎕의 계량된 버퍼액을 공급하여 혼합하거나, 1㎕의 시료에 5㎕의 버퍼액을 혼합함으로써, 5배율이나 6배율의 희석비로 시료를 연속 희석할 수 있다. By varying the valve operation in the same procedure described above, the sample can be diluted with dilution ratios of various magnifications in addition to dilution of 2 times or 10 times. For example, 2 占 퐇 of the sample may be left in the mixing
또한, 밸브 조작을 통해 고정 배율의 희석비 외에 임의 배율로 희석비를 달리하여 희석액을 제조할 수 있다. Further, a dilution liquid can be produced by varying the dilution ratio at an arbitrary magnification in addition to the dilution ratio of the fixed magnification through valve operation.
예를 들어, 시료를 5배, 10배, 2배, 5배의 희석 배율로 연속하여 희석함으로써 1배, 5배, 50배, 100배, 500배의 희석비로 희석액을 연속적으로 제조하여 저장챔버에 저장할 수 있다.For example, a sample is continuously diluted at a dilution ratio of 5 times, 10 times, 2 times, and 5 times to continuously prepare a dilution liquid at a dilution ratio of 1, 5, 50, 100, and 500 times, Lt; / RTI >
도 6을 참조하여 상기 임의의 희석 배율로 희석액을 연속 희석하는 과정을 설명한다.The process of continuously diluting the diluent at the arbitrary dilution factor will be described with reference to FIG.
몸체(10)에 시료와 버퍼액이 준비되면, 몸체(10)를 회전시켜 유체에 원심력을 가하고, 밸브를 제어 구동한다.When the sample and the buffer solution are prepared in the
먼저, 5배의 희석액을 제조하기 위해 혼합챔버(24)내 시료에서 8㎕의 시료를 계량하여 배출하고, 혼합챔버(24) 내에 2㎕의 시료만을 잔류시킨다. First, in order to prepare a 5-fold dilution, 8 쨉 l of sample is discharged from the sample in the mixing
혼합챔버(24) 출측에 설치된 배출밸브(52)와 계량유로(51)에 설치된 제1 계량밸브(56)를 개방작동하고, 제2 계량밸브(57)는 폐쇄작동한다. 혼합챔버(24) 내의 유체는 원심력에 의해 혼합챔버(24) 출측으로 배출되어 계량유로(51)를 따라 흘러나가게 된다. 계량유로(51)의 제2 계량밸브(57)는 폐쇄 작동되어 계량유로(51)가 닫혀진 상태이므로, 혼합챔버(24)에서 배출되는 유체는 계량유로(51)의 제2 계량밸브(57)까지 흘러나가 제1 용적구간(53)과 제2 용적구간(54)에 채워지게 된다.The
제1 용적구간(53)과 제2 용적구간(54)은 부피가 5㎕, 3㎕로 기 설정되어 있으므로, 혼합챔버(24)에 수용된 시료 중 8㎕의 유체가 계량되어 제1 용적구간(53)과 제2 용적구간(54)으로 배출되고 혼합챔버(24) 내에는 2㎕의 유체만 잔류시킬 수 있게 된다.Since the volume of the
이와 같이, 계량유로(51)의 제1 용적구간(53)과 제2 용적구간(54)으로 유체를 이송하여 혼합챔버(24) 내에 계량된 정량의 유체만을 잔존시킬 수 있게 된다.As described above, the fluid is transferred to the
시료 계량과 더불어 버퍼액 공급부(22)에서 버퍼액을 각 버퍼액 계량챔버로 이송하여 계량한다. 제1 계량챔버(31)에는 5㎕의 버퍼액이 수용되며, 제2 계량챔버(32)에는 3㎕의 버퍼액이 수용되고, 제3 계량챔버(33)에는 1㎕의 버퍼액이 수용된다.In addition to the sample weighing, the buffer
혼합챔버(24) 내에 시료를 계량하여 잔류시킨 후 계량유로(51)에 채워져 있는 시료는 계량유로(51)에서 배출 처리하여, 배출유로(61)의 제1 저장챔버(62)에 유입하여 저장한다. 제1 저장챔버(62)에는 최초 농도의 시료가 저장된다. The sample filled in the
혼합챔버(24)에 2㎕의 시료를 잔류시킨 상태에서 희석비에 맞춰 계량된 버퍼액을 혼합챔버(24)에 공급하여 시료를 희석한다. 5배 희석을 위해서는 혼합챔버(24)에 잔류하는 2㎕의 시료에 8㎕의 버퍼액이 혼합되어야 하므로, 제1 계량챔버(31)에 수용되어 있는 5㎕의 버퍼액 및 제2 계량챔버(32)에 수용되어 있는 3㎕의 버퍼액을 혼합챔버(24)에 공급한다. 제3 계량밸브(58)가 폐쇄 작동된 상태에서 제1 계량밸브(56)와 제2 개량밸브를 개방작동한다. 이에, 제1 계량챔버(31)와 제2 계량챔버(32)에 수용되어 있는 버퍼액만이 공급유로(35)를 통해 혼합챔버(24)로 유입된다. 따라서, 혼합챔버(24) 내에는 시료 2㎕에 버퍼액 8㎕가 혼합되어 최초 시료 농도에서 5배 희석된 희석액이 생성된다. (도 6의 (다) 참조)With the 2 의 sample left in the mixing
연속적으로 희석액을 10배로 재 희석하기 위해, 혼합챔버(24)내 희석액에서 9㎕의 희석액을 계량하여 배출하고, 혼합챔버(24) 내에 1㎕의 희석액만을 잔류시킨다. 10배 희석 과정은 도 5의 (나)를 통해 설명한 바와 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략한다. 혼합챔버(24)에서 계량되어 배출된 5배 희석액 9㎕은 배출유로(61)를 통해 제2 저장챔버(63)로 배출되어 저장된다. 이에, 제2 저장챔버(63)에는 최초 시료 농도에서 5배로 희석된 희석액이 저장된다. (도 6의 (다) 내지 (라) 참조)In order to continuously dilute the
연속적으로 희석액을 2배로 재 희석하기 위해, 혼합챔버(24)내 희석액에서 5㎕의 희석액을 계량하여 배출하고, 혼합챔버(24) 내에 5㎕의 희석액만을 잔류시킨다. 2배 희석 과정은 도 5의 (가)를 통해 설명한 바와 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략한다. 혼합챔버(24)에서 계량되어 배출된 10배 희석액 5㎕은 배출유로(61)를 통해 제3 저장챔버(64)로 배출되어 저장된다. 이에, 제3 저장챔버(64)에는 최초 시료 농도에서 50배 희석된 희석액이 저장된다.(도 6의 (마) 내지 (바) 참조)In order to continuously dilute the diluting liquid twice, 5 l of the diluting liquid is metered out from the diluting liquid in the mixing
연속적으로 희석액을 5배로 재 희석하기 위해, 혼합챔버(24)내 희석액에서 8㎕의 희석액을 계량하여 배출하고, 혼합챔버(24) 내에 2㎕의 희석액만을 잔류시킨다. 5배 희석 과정은 위에서 설명한 바와 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략한다. 혼합챔버(24)에서 계량되어 배출된 2배 희석액 8㎕은 배출유로(61)를 통해 제4 저장챔버(65)로 배출되어 저장된다. 이에, 제4 저장챔버(65)에는 최초 시료 농도에서 100배로 희석된 희석액이 저장된다. (도 6의 (사) 내지 (아) 참조)In order to continuously dilute the dilution liquid 5 times, 8 占 퐇 of the diluting liquid is metered out from the diluting liquid in the mixing
최종적으로, 혼합챔버(24) 내에 수용된 희석액을 배출하여 제5 저장챔버(66)에 저장한다. 혼합챔버(24)에는 5배 재희석을 위해 2㎕의 희석액에 8㎕의 버퍼액이 혼합된 상태로 계량유로(51)와 배출유로(61)를 따라 이송되어 제5 저장챔버(66)에 저장된다. 이에, 제4 저장챔버(65)에는 최초 시료 농도의 500배로 희석된 희석액이 저장된다.(도 6의 (자) 참조)Finally, the diluent contained in the mixing
상기한 반복적인 과정을 통해 고정배율이 아닌 1배, 5배, 50배, 100배, 500배와 같은 임의로 설정된 배율로 변경하여 연속적으로 희석액을 제조할 수 있다. The dilution liquid can be continuously prepared by changing it to a randomly set magnification such as 1, 5, 50, 100, or 500 times rather than a fixed magnification through the above-described repetitive process.
이와 같이, 본 장치는 간단한 밸브 조작으로 하나의 장치를 통해 임의 비율로 희석액을 연속적으로 제조할 수 있고, 제조된 희석액을 희석비에 따라 각 저장챔버에 순차적으로 저장하여, 희석액을 이용한 필요한 작업을 용이하게 수행할 수 있다.Thus, the present apparatus can continuously produce a dilution liquid at an arbitrary ratio through a single apparatus by simple valve operation, sequentially store the prepared dilution liquid in each of the storage chambers according to the dilution ratio, It can be easily performed.
[실험예][Experimental Example]
도 7의 그래프는 본 실시예에 따른 희석 장치를 이용한 미세 유체 희석 결과를 나타내고 있다.The graph of FIG. 7 shows the results of microfluid dilution using the diluting device according to the present embodiment.
실험은 본 실시예의 희석장치에 형광용액을 시료로 하여 2배율로 4회 연속 희석을 실시한 결과 및 10배율로 3회 연속 희석을 실시한 결과를 측정하여 이루어졌다.The experiment was carried out by measuring the result of four successive dilutions of the fluorescence solution at a magnification of 2 with the dilution apparatus of this embodiment and the results of three consecutive dilutions at a magnification of 10.
도 7의 (가)는 2배율로 연속 희석한 결과를 로그값을 활용하여 나타내고 있으며, (나)는 10배율로 연속 희석한 결과를 로그값을 활용하여 나타내고 있다.7 (a) shows the result of continuous dilution at 2-fold magnification using the log value, and (b) shows the result of continuous dilution at 10-fold magnification using the log value.
도 7의 그래프에 나타난 바와 같이, 각 배율의 로그값을 활용하여 분석시 뛰어난 직진성을 보여줌을 확인할 수 있다. 이에, 본 장치를 통해 연속 희석이 제대로 수행됨을 알 수 있다. 또한, 4번의 연속 희석 과정에 소요되는 시간이 10분 정도로, 단시간 내에 복잡한 시료 연속 희석 작업을 기계적으로 수행할 수 있음을 확인하였다.As shown in the graph of FIG. 7, it can be confirmed that the logarithm of each magnification is used to show excellent linearity in the analysis. Thus, it can be seen that continuous dilution is properly performed through the apparatus. In addition, it was confirmed that the continuous dilution process for four consecutive dilutions can be performed mechanically in a short time with a time of about 10 minutes.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.
10 : 몸체 20 : 시료 공급부
22 : 버퍼액 공급부 24 : 혼합챔버
30 : 버퍼액 계량부 31 : 제1 계량챔버
32 : 제2 계량챔버 33 : 제3 계량챔버
34 : 개폐밸브 35 : 공급유로
36 : 제1 공급밸브 37 : 제2 공급밸브
38 : 제3 공급밸브 39 : 공통유로
40 : 폐기유로 41 : 폐기챔버
42 : 폐기밸브 43 : 공기유로
44 : 공기구멍 50 : 시료 계량부
51 : 계량유로 52 : 배출밸브
53 : 제1 용적구간 54 : 제2 용적구간
55 : 제3 용적구간 56 : 제1 계량밸브
57 : 제2 계량밸브 58 : 제3 계량밸브
60 : 저장부 61 : 배출유로
62,63,64,65,66 : 저장챔버
67,68,69,70 : 저장밸브 71,72,73,74 : 차단밸브10: Body 20:
22: buffer solution supply unit 24: mixing chamber
30: buffer solution metering section 31: first metering chamber
32: second metering chamber 33: third metering chamber
34: opening / closing valve 35:
36: first supply valve 37: second supply valve
38: third supply valve 39: common flow path
40: waste channel 41: waste chamber
42: disposal valve 43: air passage
44: air hole 50: sample metering section
51: metering channel 52: discharge valve
53: first volume section 54: second volume section
55: third volume section 56: first metering valve
57: Second metering valve 58: Third metering valve
60: storage part 61: discharge channel
62, 63, 64, 65,
67, 68, 69, 70:
Claims (19)
상기 희석부는 버퍼액을 공급하기 위한 버퍼액 공급부, 상기 버퍼액 공급부와 연결되어 시료에 버퍼액을 혼합하여 희석하는 혼합챔버, 및 상기 혼합챔버 출측에 연결되어 내부의 용액을 정량 배출하고 혼합챔버 내부에 계량된 용액을 잔류시키는 시료 계량부를 포함하며,
상기 시료 계량부는 혼합챔버 출측에 연결되어 용액이 이송되는 계량유로와, 상기 혼합챔버 출측을 개폐하는 배출밸브, 및 상기 계량유로를 따라 간격을 두고 설치되어 계량유로를 개폐하며 계량유로의 내부를 적어도 하나 이상의 용적구간으로 구획하는 적어도 하나 이상의 계량밸브를 포함하는 미세 유체 희석 장치.A body having a flow path through which the fluid is delivered and a valve for selectively opening and closing the flow path to control the flow of the fluid, a dilution part formed along the flow path in the body for diluting the sample and a dilution part connected to the dilution part, And a storage unit,
The dilution unit may include a buffer solution supply unit for supplying the buffer solution, a mixing chamber connected to the buffer solution supply unit to dilute the buffer solution mixed with the sample, and a mixing chamber connected to the mixing chamber out side, And a sample metering section for allowing the metered solution to remain,
The sample metering section includes a metering channel connected to the outflow side of the mixing chamber for discharging the solution, a discharge valve for opening and closing the outflow side of the mixing chamber, and a metering channel provided at intervals along the metering channel to open and close the metering channel, And at least one metering valve for partitioning into at least one volume section.
상기 혼합챔버와 연결되며, 시료를 상기 혼합챔버로 이송하는 시료공급부를 더 포함하는 미세 유체 희석 장치.The method according to claim 1,
And a sample supply unit connected to the mixing chamber and configured to transfer the sample to the mixing chamber.
상기 버퍼액 공급부와 혼합챔버 사이에 연결되어 버퍼액을 계량하여 공급하기 위한 버퍼액 계량부를 더 포함하는 미세 유체 희석 장치.The method according to claim 1,
And a buffer liquid metering unit connected between the buffer solution supply unit and the mixing chamber for metering and supplying the buffer solution.
상기 버퍼액 계량부는 버퍼액 공급부 출측에 배치되며 버퍼액을 계량하여 수용하는 적어도 하나 이상의 버퍼액 계량챔버, 상기 버퍼액 공급부 출측에 설치되는 개폐밸브, 및 상기 각 버퍼액 계량챔버 출측과 상기 혼합챔버 사이에 형성된 공급유로에 설치되어 공급유로를 개폐하는 적어도 하나 이상의 공급밸브를 포함하는 미세 유체 희석 장치.The method of claim 3,
Wherein the buffer solution metering section comprises at least one or more buffer solution metering chambers disposed on the outward side of the buffer solution supply section for metering and storing a buffer solution, an on / off valve provided on the out side of the buffer solution supply section, And at least one supply valve provided in the supply passage formed between the supply passage and the supply passage and opening / closing the supply passage.
상기 버퍼액 계량부는 버퍼액 계량챔버에 연결되어 계량 챔버의 용적을 초과하는 초과 용액이 흘러나가는 폐기유로, 및 상기 폐기유로에 연결되어 폐기유로를 통해 버려지는 초과 용액을 수용하는 폐기챔버를 더 포함하는 미세 유체 희석 장치.5. The method of claim 4,
The buffer solution metering unit further includes a waste flow channel connected to the buffer solution metering chamber to discharge excess solution exceeding the volume of the metering chamber and a waste chamber connected to the waste flow channel to receive excess solution discarded through the waste flow channel Lt; / RTI >
상기 버퍼액 계량부는 각 버퍼액 계량챔버의 용적이 서로 동일하거나, 적어도 하나 이상의 계량챔버는 상이한 용적으로 형성된 미세 유체 희석 장치.5. The method of claim 4,
Wherein said buffer solution metering section has the same volume as each of said buffer solution metering chambers or at least one of said metering chambers has a different volume.
상기 계량유로는 각 용적구간의 용적이 서로 동일하거나, 적어도 하나 이상의 용적구간은 상이한 용적으로 형성된 미세 유체 희석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the metering channels have the same volume of each volume section, or at least one volume section of the metering channel has a different volume.
상기 몸체는 회전 중심을 구비하여 유체에 원심력을 가해 유로를 따라 유체를 이송시키는 구조의 미세 유체 희석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the body has a rotation center to apply a centrifugal force to the fluid to transfer the fluid along the flow path.
상기 몸체에 형성되어 유로와 외부를 연통하는 공기구멍을 더 포함하는 미세 유체 희석 장치.The method according to claim 1,
And an air hole formed in the body and communicating with the flow path and the outside.
상기 저장부는 희석부 출측에 연결되어 희석부를 통해 이송된 희석액을 수용하는 적어도 하나 이상의 저장챔버, 및 각 저장챔버 입측을 개폐하는 저장밸브를 포함하는 미세 유체 희석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the reservoir includes at least one storage chamber connected to the diluter outlet for receiving the diluent transferred through the diluter, and a storage valve for opening and closing each storage chamber inlet.
상기 저장부는 시료 계량부 출측에 연결되는 배출유로를 따라 복수의 저장챔버가 순차적으로 연결되고, 각 저장챔버 사이의 배출유로에 차단밸브가 설치된 구조의 미세 유체 희석 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the storage unit is sequentially connected to a plurality of storage chambers along a discharge channel connected to the sample metering unit and the shut-off valve is installed in the discharge channel between the storage chambers.
상기 버퍼액 공급부, 버퍼액 계량부, 상기 혼합챔버, 상기 시료 계량부 및 상기 저장부는 몸체의 중심에서 외측을 향해 순차적으로 배치되어 직렬로 연결되는 미세 유체 희석 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the buffer solution supply unit, the buffer solution metering unit, the mixing chamber, the sample metering unit, and the storage unit are sequentially arranged outward from the center of the body and connected in series.
본체의 혼합챔버에 수용된 시료를 정량 배출하여 혼합챔버 내에 계량된 시료를 잔류시키고,
버퍼액을 혼합챔버로 이송하여 잔류 시료에 혼합하여 희석하고,
혼합챔버에서 희석액을 배출하여 저장하는 단계를 포함하며,
상기 버퍼액을 혼합챔버로 이송하기 전에 버퍼액을 복수의 상이한 용적의 계량챔버로 이송하여 계량하고,
희석비에 따라 적어도 하나의 계량챔버의 버퍼액을 혼합챔버로 이송하는 단계를 더 포함하는 미세 유체 희석 방법.A sample and a buffer solution are supplied to the main body,
The sample accommodated in the mixing chamber of the main body is discharged in a fixed amount, and the metered sample is left in the mixing chamber,
The buffer solution is transferred to the mixing chamber and mixed with the residual sample to dilute,
Discharging and storing the diluent in the mixing chamber,
Transferring the buffer solution to a plurality of different volume metering chambers prior to transferring the buffer solution to the mixing chamber,
Further comprising transferring a buffer solution of at least one metering chamber to the mixing chamber according to a dilution ratio.
상기 버퍼액 계량 단계에서, 각 계량챔버의 정량 초과 용액을 제거하는 단계를 더 포함하는 미세 유체 희석 방법.15. The method of claim 14,
And in the buffer liquid metering step, removing excess quantities of solution in each metering chamber.
상기 혼합챔버에서 희석액 배출 시,
혼합 챔버 내 희석액을 정량 배출하여 혼합챔버 내에 계량된 희석액을 잔류시키고,
버퍼액을 혼합챔버로 이송하여 희석액에 혼합하여 재 희석하고,
혼합챔버에서 희석액을 배출하여 저장하되, 잔류하는 희석액을 재 희석하고 배출하여 저장하는 과정을 반복하여 연속 희석하는 단계를 더 포함하는 미세 유체 희석 방법.17. The method according to claim 14 or 16,
Upon dispensing the diluent in the mixing chamber,
The diluted solution in the mixing chamber is discharged in a fixed amount, the diluted solution is left in the mixing chamber,
The buffer solution is transferred to the mixing chamber, mixed with a diluting solution and re-diluted,
Diluting the diluted solution in the mixing chamber, storing the diluted solution in the mixing chamber, and continuously diluting the diluted solution by repeating the process of re-diluting, discharging, and storing the remaining diluted solution.
상기 연속 희석하는 단계는, 동일한 용량의 시료 및 동일한 용량의 버퍼액으로 희석을 반복 수행하여 동일 비율로 연속 희석하는 미세 유체 희석 방법.18. The method of claim 17,
Wherein the continuous dilution is performed by repeating dilution with a sample of the same volume and a buffer solution of the same volume to continuously dilute the same in the same ratio.
상기 연속 희석하는 단계는, 상이한 용량의 시료 및 상이한 용량의 버퍼액으로 희석을 반복 수행하여 임의 비율로 연속 희석하는 미세 유체 희석 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the continuous dilution is performed by repeating dilution with different volumes of sample and different volumes of buffer solution to continuously dilute the sample in an arbitrary ratio.
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