KR101242540B1 - 마이크로 칩 - Google Patents

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Abstract

마이크로 칩이 개시된다. 본 발명의 마이크로 칩은, 제1 플레이트; 및 채널이 형성되도록 상기 제1 플레이트에 결합되는 제2 플레이트를 포함하되, 제1 플레이트는, 채널덮개부; 채널덮개부의 외측 둘레로부터 일정간격 이격되어 마련되는 제1 접합부; 및 제1 플레이트와 제2 플레이트가 결합되는 경우 채널덮개부가 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 채널덮개부와 제1 접합부를 상호 연결하는 인장력 발생 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 채널을 형성하는 채널덮개부가 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 함으로써 안정적인 구조의 채널을 제공할 수 있는 마이크로 칩을 제공할 수 있게 된다.

Description

마이크로 칩{Microchip}
본 발명은 마이크로 칩에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 채널을 형성하는 채널덮개부가 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 함으로써 안정적인 구조의 채널을 제공할 수 있는 마이크로 칩에 관한 것이다.
일반적으로 생물학, 의학, 환경공학, 식품공학 분야에서 채녈 형태의 구조물을 포함하고 있는 마이크로 칩은 세포의 배양, 세포를 포함한 다양한 입자의 계수, 유체의 반응을 일으키거나 측정하기 위한 목적으로 광범위하게 사용되어 왔다.
예를 들어, 세포의 배양에 채널 구조를 지닌 마이크로 칩이 사용되는 경우로는, Ibidi사(독일)의 채널 슬라이드(channel slide) 제품군이 있으며, 이는 두 개의 플레이트 사이에 마이크로 채널을 만들고 상부플레이트를 기체 투과성 플라스틱으로 제조하여 채널 내에 세포를 배양하는 목적을 달성할 수 있음을 보여주었다.
또한, 임상 연구실 및 생물학 연구실에서는 세포의 수를 측정하거나 농도를 측정하는 경우로는, 채널형태의 구조물이 활용되고 있으며, 이때 입자의 농도는 단위 부피당 입자 수로 표시되는바 정확한 입자의 수를 측정하거나 농도를 측정하기 위해서는 마이크로 칩 내의 부피가 일정하게 유지되어야만 한다. 더욱 구체적인 예로, 세포 계수를 목적으로 보편적으로 사용되는 마이크로 칩인 헤모사이토미터는 고정된 부피를 정의하기 위한 장치로 하판과 상판의 정확한 높이를 규정하는 높이턱을 유리가공을 통해 제조하고, 이 위에 커버글래스가 얹혀짐으로써 정밀한 높이를 유지시킴을 보여주었다.
이와 같이 마이크로 채널을 활용하여 유체를 이동, 반응, 믹싱(mixing), 검출하는 것은 마이크로 플루이딕스 분야에서는 매우 보편적으로 활용되는 기술이다. 즉, 마이크로 플루이딕스 분야에서는 채널 내에 다양한 형태의 구조물을 더함으로써 상기 목적을 달성하고자 하는데 어떠한 경우에 있어서라도 유체를 포함하고 있는 채널 구조물을 형성시키기 위하여 두 개 이상의 플레이트가 정밀하게 접합된 마이크로 칩을 제작하는 것은 선결 요건이라고 할 수 있다.
특히, 채널 내의 용액이 일정한 부피를 가지도록 요구되는 응용분야, 예를 들면 헤모사이토미터의 제조와 같은 분야에서는 채널의 높이가 원하는 목적에 맞도록 정밀하게 형성되도록 하는 일이 필수적 요건이라고 할 것이다.
이와 같은 마이크로 칩에 대하여, 이하에서는 도 18을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 도 18은 종래기술에 따른 마이크로 칩을 도시한 사시도이다.
도 18을 참조하면, 종래의 마이크로 칩(10)은 주입부(14)와 배출부(15)가 서로 거리를 유지하도록 형성된 상부 플레이트(11)와, 상부 플레이트(11)와의 사이에서 채널(13)이 형성되도록 상부 플레이트(11)의 저면에 결합되는 하부 플레이트(12)를 포함한다.
이러한 구성에 따라 종래의 마이크로 칩(10)은 주입구(14) 측으로 시료를 주입하면 모세관 현상에 의해 시료가 채널에 채워질 수 있게 된다.
하지만, 이러한 종래의 마이크로 칩은 채널을 형성하기 위해서 상부 플레이트와 하부 플레이트를 용제나 초음파 등으로 접착하거나, 필름 라미네이션을 이용하여 채널을 형성하고 상, 하부에 투명의 상부, 하부 플레이트를 접착시키기 때문에 제조공정이 복잡하고 까다로운 문제점이 있다.
또한, 종래의 마이크로 칩은 제조공정이 복잡하고 까다롭기 때문에 대량생산을 위해 자동화 설비가 필요하게 되며, 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 접착시키는 접착공정으로 인하여 제조 단가가 높아지게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 마이크로 칩은 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 접착시키는 작업시에 용제가 골고루 도포되지 않거나 면이 고르지 않을 경우 상부 플레이트 및 하부 플레이트가 완전하게 접착되지 않아 용액이 샐 수 있으며, 접착으로 인해 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 접착면에서 높이의 편차가 발생함에 따라 일정한 부피의 채널 제공이 곤란한 문제점이 있다.
또한, 종래의 마이크로 칩은 접착을 위해 사용되는 용제가 채널 내의 바이오 물질과 반응하여 원하지 않는 생물학적, 화학적 반응을 유도할 수 있다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 채널을 형성하는 채널덮개부가 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 함으로써 안정적인 구조의 채널을 제공할 수 있는 마이크로 칩을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1 플레이트; 및 채널이 형성되도록 상기 제1 플레이트에 결합되는 제2 플레이트를 포함하되, 상기 제1 플레이트는, 채널덮개부; 상기 채널덮개부의 외측 둘레로부터 일정간격 이격되어 마련되는 제1 접합부; 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트가 결합되는 경우 상기 채널덮개부가 상기 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 상기 채널덮개부와 상기 제1 접합부를 상호 연결하는 인장력 발생 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩에 의하여 달성된다.
상기 인장력 발생 연결부는, 상기 채널덮개부와 상기 제1 접합부 사이에서 상호 일정간격 이격되어 마련되는 다수의 인장력 발생 연결부일 수 있다.
상기 인장력 발생 연결부는, 상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부보다 얇은 두께로 마련될 수 있다.
상기 인장력 발생 연결부는, 상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부의 마주보는 수직면의 상부영역에 마련될 수 있다.
상기 인장력 발생 연결부는, 상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부를 최단거리로 연결하는 것에 비하여 상대적으로 연결거리를 증가시킬 수 있도록 상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부를 곡선 또는 상호 연결되는 다수의 직선으로 연결할 수 있다.
상기 제2 플레이트는, 상기 제1 접합부에 결합되도록 가장자리에 형성되는 제2 접합부; 상면 중앙 영역에서 상기 제2 접합부의 하측으로 함몰 형성되는 바닥부; 상기 바닥부로부터 돌출 형성되는 채널부; 및 상기 채널부와 일정간격 이격된 위치의 상기 바닥부로부터 폐루프를 이루도록 돌출 형성되되, 상기 채널덮개부의 저면 가장자리 영역이 밀착되어 상기 채널부와 채널덮개부 사이에 채널이 형성되도록 상기 채널부보다 큰 두께로 돌출되는 지지벽을 포함할 수 있다.
상기 제1 접합부 및 상기 제2 접합부의 결합시 상기 채널덮개부의 저면이 상기 지지벽의 상면에 의하여 지지될 수 있도록 상기 지지벽의 두께는 상기 제2 접합부의 두께보다 클 수 있다.
상기 지지벽은 다각형, 원형 및 타원형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.
상기 지지벽과 상기 채널부 사이에는 용액이 일차적으로 수용되는 리저브부가 형성되어 있을 수 있다.
상기 제1 접합부와 제2 접합부는 결합수단에 의해 결합될 수 있다.
상기 결합수단은, 제1 접합부의 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되도록 제1 접합부의 저면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 후크; 및 상기 후크가 삽입될 수 있도록 상기 후크와 대응되는 위치의 상기 제2 접합부에 형성되는 적어도 하나의 후크삽입홈을 포함할 수 있다.
상기 후크는, 원형 단면형상을 갖도록 마련되는 몸체부; 및 상호 일정간격 이격되도록 상기 몸체부의 둘레를 따라 표면으로부터 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 변형리브를 포함할 수 있다.
상기 결합수단은, 상기 제1 접합부의 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되도록 제1 접합부의 저면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 포스트; 및 상기 포스트가 관통하여 끼워질 수 있도록 상기 포스트와 대응되는 위치의 상기 제2 접합부에 형성되는 적어도 하나의 포스트 삽입공을 포함할 수 있다.
상기 포스트의 일단부에는, 탄성을 가지며 표면으로부터 외측방향으로 돌출 형성되는 걸림턱이 형성될 수 있다.
상기 제1 접합부 및 상기 제2 접합부는, 결합수단에 의하여 상호 결합된 후 용제 접합 또는 초음파 접합에 의하여 결합부분 또는 상기 채널부가 밀폐될 수 있다.
본 발명에 의하면, 제1 플레이트에 형성된 채널덮개부가 인장력 발생 연결부에 의해 탄력적으로 제2 플레이트의 지지벽에 밀착되므로 채널덮개부와 지지벽이 기밀을 유지할 수 있고 이에 따라 채널에 수용되는 용액이 새는 현상을 방지할 수 있으며 채널 높이가 균일하게 되는 마이크로 칩을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 칩의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 마이크로 칩의 제1 플레이트의 사시도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 플레이트의 사시도이다.
도 9는 도 1의 마이크로 칩의 결합사시도이다.
도 10 내지 도 12는 도 1의 마이크로 칩의 후크의 사시도 및 부분확대 단면도이다.
도 13 내지 도 15는 도 9의 A-A선, B-B선 및 C-C선에 따른 단면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 마이크로 칩의 포스트의 부분확대 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 1의 마이크로 칩의 분해사시도이다.
도 18은 종래기술에 따른 마이크로 칩을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
또한, 이하에서 본 발명의 마이크로 칩은 시료 내의 입자 또는 셀을 계수하는 계수용 마이크로 칩으로 사용되는 경우를 가정하여 설명되나, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 “마이크로 칩”은 2개 이상의 기판 또는 플레이트로 구성되고, 이들 중 인접하는 2개의 기판 또는 플레이트에 의해 규정되는 채널 또는 공간을 갖는 구조물을 의미하며, 채널 또는 공간에는 시험 또는 분석을 위한 유체 또는 시료가 채워 질 수 있다.
따라서, 본 발명의 “마이크로 칩”은 생명공학, 식품, 화학, 및 의학 등 여러 분야에서 시험 또는 분석을 위한 다양한 용도로 사용될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 칩의 분해사시도이며, 도 2는 도 1의 마이크로 칩의 제1 플레이트의 사시도이고, 도 3 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 플레이트의 사시도이며, 도 9는 도 1의 마이크로 칩의 결합사시도이고, 도 10 내지 도 12는 도 1의 마이크로 칩의 후크의 사시도 및 부분확대 단면도이며, 도 13 내지 도 15는 도 9의 A-A선, B-B선 및 C-C선에 따른 단면도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 칩(100)은 주입구(220) 및 배출구(230)가 형성된 채널덮개부(240)를 구비하는 제1 플레이트(200)와, 채널부(330) 및 지지벽(340)을 구비하여 제1 플레이트(200)와 결합됨으로써 채널부(330)와 채널덮개부(240) 사이에서 채널(400)이 형성되는 제2 플레이트(300)를 포함한다.
본 실시예에 있어서 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)는 각각 투명한 합성수지 재질로 이루어지나 본 발명의 권리범위는 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)의 재질에 의하여 제한되지 않는다.
또한, 필요에 따라 본 발명의 마이크로 칩(100)은 제1 플레이트(200)에 대향되는 위치에서 제2 플레이트(300)에 결합되는 제3 플레이트(400)를 더 포함할 수도 있다(도 17 참조). 이 경우 제1 플레이트(200)의 하면에는 상면과 실질적으로 동일한 구조물들이 형성되어 있게 되며, 제1 플레이트(200) 및 제3 플레이트(400)는 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(300)의 결합방법과 실질적으로 동일한 방법에 따라 결합된다(다만 도면의 명확성을 기하기 위해 도 17에서는 제1 플레이트(200) 및 제3 플레이트(400)의 결합방법에 관한 모습을 생략하였다). 이에 관한 사항은 후술하는 본 실시예의 설명을 통해 충분히 이루어질 것이므로 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제1 플레이트(200)는 시료(용액)가 주입되는 주입구(220)와, 주입구(220)로 시료가 주입될 때 채널(400) 내부에 있는 공기가 배출되는 배출구(230)가 서로 거리를 유지하여 형성되도록 마련된 채널덮개부(240)와, 채널덮개부(240)의 외측 둘레로부터 일정 간격 이격되어 마련되는 제1 접합부(250)를 포함한다.
또한, 제1 플레이트(200)는 제1 접합부(250) 및 채널덮개부(240)를 상호 연결하는 다수의 인장력 발생 연결부(260)를 더 포함한다.
인장력 발생 연결부(260)는 채널덮개부(240)가 탄력적으로 제2 플레이트(300)의 지지벽(340)에 밀착되도록 채널덮개부(240)를 사방을 당기는 인장력을 발생시키는 구성으로, 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)보다 얇은 두께를 갖도록 마련된다.
이처럼 인장력 발생 연결부(260)의 두께가 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)의 두께보다 얇도록 하는 것은 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)의 결합시 충분한 인장력을 발생시키기 위함이다.
즉 인장력 발생 연결부(260)의 두께가 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)의 두께와 동일하거나 또는 그보다 크게 되면 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)의 결합시 충분한 인장력이 발휘될 수 없는 문제가 생길 수 있기 때문에 인장력 발생 연결부(260)의 두께를 조절하도록 한다.
물론 필요에 따라 인장력 발생 연결부(260)의 두께는 달라질 수 있다.
각각의 인장력 발생 연결부(260)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)의 마주보는 수직면(240A, 250A)의 상부영역에 형성된다.
이는 채널덮개부(240)가 지지벽(340)에 접촉된 상태에서 제1 접합부(250) 및 제2 접합부(310)가 결합수단인 후크(270)에 의해 결합될 때 각각의 인장력 발생 연결부(260)가 하측으로 변형되면서 인장력을 발생시켜 채널덮개부(240)가 탄력적으로 지지벽(340)에 밀착되도록 하기 위한 것이다.
만약, 인장력 발생 연결부(260)가 수직면(240A, 250A)의 하부영역에 형성될 경우에는 제1 접합부(250) 및 제2 접합부(310)가 결합되더라도 충분한 변형이 일어나지 않게 되므로 인장력이 발생되지 않거나 미미하게 발생될 수 있게 된다.
이러한 점을 고려하여 본 실시예의 인장력 발생 연결부(260)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 양측이 각각 수직면(240A, 250A)의 상부영역에 일체로 형성되도록 마련된다.
또한 도면에 도시되지 않았으나, 인장력 발생 연결부(260)는 다수 개로 이루어지지 않고 단순히 두께만 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)의 두께보다 얇게 형성되는 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우에도 그 양측은 각각 수직면(240A, 250A)의 상부영역에 일체로 형성되며, 이러한 구성에 의해서도 전술한 바와 같이 채널덮개부(240)에 충분한 탄성력이 작용할 수 있도록 한다.
한편, 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따라 인장력 발생 연결부(260a. 260b, 260c, 260d, 260e, 260f)는 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250) 사이에서 곡선 또는 상호 연결되는 다수의 직선으로 마련될 수도 있다.
여기서, 곡선 및 직선이란 횡단면이 곡선 또는 직선 형태를 가지는 일정한 체적을 갖는 부재를 의미한다.
도 3 내지 도 8에 도시된 다양한 형상의 인장력 발생 연결부(260a. 260b, 260c, 260d, 260e, 260f)는 도 2와 같이 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)를 최단거리로 연결하는 직선형태의 인장력 발생 연결부(260)에 비하여 상대적으로 증가된 연결거리를 갖는다.
이와 같이 상대적으로 증가된 연결거리를 갖는 인장력 발생 연결부(260a. 260b, 260c, 260d, 260e, 260f)는 후크(270)에 의해 제1 접합부(250) 및 제2 접합부(310)가 결합될 때 더욱 탄력적인 인장력이 발휘되는 장점을 가진다.
또한, 도 3 내지 도 8에 도시된 인장력 발생 연결부(260a. 260b, 260c, 260d, 260e, 260f)는 도 2에 도시된 인장력 발생 연결부(260)와 달리 채널덮개부(240) 및 제1 접합부(250)와 동일한 두께를 가져도 무방하다.
한편, 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f)에는 주입구(220a) 및 배출구(230a)가 각각 하나씩 형성되며, 이에 따라 후술하는 제2 플레이트(300)에도 하나의 채널(미도시)이 형성된다.
하지만 이와 달리 제1 플레이트(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f)의 주입구(220a) 및 배출구(230a)는 도 1에 도시된 제1 플레이트(200)와 동일하게 한 쌍으로 형성될 수도 있으며(미도시), 이에 따라 제2 플레이트에도 한 쌍의 채널이 형성될 수도 있다.
뿐만 아니라, 주입구(220a) 및 배출구(230a)는 형상 및 개수에 있어서도 제한되지 않고, 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 한 쌍이 아닌 복수의 쌍으로 구성될 수 있다.
한편, 제2 플레이트(300)는, 도 1 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(200)에 결합되어 그 사이에 채널(400)을 형성시키기 위한 구성으로, 제1 접합부(250)에 결합되도록 제1 접합부(250)에 대응되는 형상으로 가장자리에 형성되는 제2 접합부(310)와, 상면 중앙 영역에서 일정한 깊이로 함몰 형성되는 바닥부(320)와, 바닥부(320)로부터 상부로 돌출 형성되는 채널부(330)와, 채널부(330)로부터 일정간격 이격된 위치의 바닥부(320)로부터 폐쇄된 도형 형상을 갖도록 돌출 형성되는 지지벽(340)을 포함한다.
채널부(330)는 그 양측이 각각 주입구(220)와 배출부(230)에 대응되도록 길이 방향으로 길게 형성되는 구성이다. 채널부(330)는 제2 플레이트(300)의 함몰된 바닥부(320)로부터 돌출되도록 형성되는바 본 실시예의 마이크로 칩(100)은 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(300)가 결합되더라도 전체 두께가 필요 이상으로 두꺼워지지 않을 수 있게 된다.
지지벽(340)은 채널덮개부(240)의 저면 가장자리 영역이 밀착되어 채널부(330) 및 채널덮개부(240) 저면 사이에 채널(400)이 형성되도록 채널부(330)보다 큰 두께로 돌출 형성되는 구성이다.
제1 접합부(240) 및 제2 접합부(310)의 결합시 채널덮개부(240)의 저면이 지지벽(340)의 상면에 의하여 지지될 수 있도록 지지벽(340)의 두께는 제2 접합부(310)의 두께보다 크게 형성된다.
또한, 본 실시예에 있어서 지지벽(340)은 길이방향으로 길게 형성된 채널부(330)를 감싸도록 그 둘레에 직사각형으로 형성되나 본 발명의 권리범위는 지지벽(340)의 형상에 의하여 제한되지 않는다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따라 지지벽(340)은 채널덮개부(240)와의 사이에서 밀착성 및 기밀성이 높게 유지될 수 있는 한 다각형, 원형, 타원형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성될 수도 있다.
한편, 제2 플레이트(300)는 주입구(220)를 통해 주입된 용액이 일차적으로 수용되는 리저브부(350)와, 리저브부(350)를 향해 채널부(330)의 일측면이 경사지도록 마련되는 경사면(360)을 더 포함한다.
리저브부(350)는 제1 플레이트(200)에 형성된 주입구(220)에 대응되는 위치의 지지벽(340)과 채널부(330) 사이의 제2 플레이트(300)에 형성되어 용액이 일차적으로 수용되는 구성이며, 경사면(360)은 리저브부(350)에 수용된 용액이 용이하게 채널부(330)의 상면, 즉 채널(400)로 이동할 수 있도록 채널부(300)의 일측면을 경사지게 마련한 구성이다.
이러한 구성에 따라 주입구(220)에 주입된 용액은 일차적으로 리저브부(350)에 수용된 뒤 모세관력에 의해 경사면(360)을 타고 채널(400) 측으로 원활하게 이동할 수 있게 된다.
한편, 마이크로 칩(100)은 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)를 원터치 방식으로 결합시키기 위한 결합수단을 더 포함한다.
결합수단은, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 접합부(250)와 제2 접합부(310)에 각각 마련되는데, 제1 접합부(250) 저면에는 다수의 후크(270)가 형성되고, 제2 접합부(310)에는 후크(270)에 대응되는 위치에 후크삽입홈(370)이 각각 형성된다.
이러한 구성에 따라 후크(270)가 후크삽입홈(370)에 끼워짐으로써 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)가 원터치 끼움 방식으로 결합될 수 있게 된다.
한편 후크(270)는, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 접합부(250)의 저면으로부터 돌출 형성되며, 원형 단면형상을 갖도록 마련되는 몸체부(270A)와, 몸체부(270A)의 둘레를 따라 표면으로부터 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 변형리브(270B)를 포함한다.
그리고, 후크삽입홈(370)은 제2 접합부(310)에 함몰형성된다.
변형리브(270B)는 몸체부(270A)가 후크삽입홈(370)에 끼워질 때 변형되면서 몸체부(270A)와 후크삽입홈(370) 사이에 끼게 되어 몸체부(270A)를 후크삽입홈(370)에 견고하게 고정하도록 하는 역할을 담당한다.
물론 본 실시예의 결합수단은 후술하는 실시예의 포스트(280)으로 대체될 수도 있으며, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)를 결합할 수 있는 다양한 형식으로 변경될 수도 있다.
이하에서는 본 실시예의 마이크로 칩(100)의 사용방법을 간략하게 설명하기로 한다.
먼저, 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)를 결합하여 하나의 마이크로 칩(100)을 구성하기 위해서는 제1 접합부(250)와 제2 접합부(310)를 밀착시키되 결합수단으로서 마련된 후크(270)를 후크삽입홈(370)에 끼우게 된다.
즉, 제1 접합부(250)의 후크(270)가 제2 접합부(310)의 후크삽입홈(370)에 끼워지도록 제1 접합부(250)와 제2 접합부(310)를 외측으로부터 가압한다.
이 과정에서 후크(270)의 몸체부(270A)가 후크삽입홈(370)으로 끼워질 때 그 외주면에 돌출 형성된 변형리브(270B)가 변형되면서 그 사이에 탄력적으로 끼게 되어 몸체부(270A)가 후크삽입홈(370)에 억지끼움이 되게 된다. 이에 따라, 제1 접합부(250) 및 제2 접합부(310)는 견고하면서도 신속하고 용이하게 결합된다.
전술한 과정을 거쳐 제1 접합부(250)와 제2 접합부(310)가 결합되면 채널덮개부(240)의 저면 가장자리는 지지벽(340)의 상면에 긴밀하게 밀착된다.
즉, 채널덮개부(240)와 제1 접합부(250)보다 얇게 형성된 인장력 발생 연결부(260)가 수직면(240A, 250A)의 상부영역에 각각 연결되어 채널덮개부(240)와 제1 접합부(250)를 연결하고 있기 때문에 인장력 발생 연결부(260)는 채널덮개부(240)를 사방으로 당겨 펼치는 인장력을 발생시킴과 동시에 채널덮개부(240)의 저면이 지지벽(340)에 밀착되도록 탄성력을 발생시키게 된다.
이로 인하여 채널덮개부(240)는 각 인장력 발생 연결부(260)에 의해 탄력적으로 지지벽(340)에 긴밀하게 밀착될 수 있는 것이다.
이에 따라 채널덮개부(240)와 채널부(330) 사이에는 부피가 일정한 채널(400)이 형성된다. 즉, 채널덮개부(240)가 인장력 발생 연결부(260)들의 인장력에 의해 사방으로 펼쳐지면서 지지벽(340)에 밀착되므로 채널덮개부(240)의 변형이 없고, 지지벽(340)과의 접촉면이 고르게 되므로 그 내측에 형성되는 채널(400)은 그 부피가 일정하게 되는 것이다.
용액 속의 입자나 셀을 카운팅함에 있어서 본 실시예의 마이크로 칩(100)을 이용하는 경우 주입구(220)를 통해 시료 용액을 주입하게 되는데, 주입된 용액은 리저브부(350)에 임시 수용된 후 경사면(360)을 따라 모세관력에 의해 채널덮개부(240)와 채널부(330) 사이에 형성된 채널(400)로 이동하게 된다.
이때, 채널부(330)가 지지벽(340)과 이격되어 있기 때문에 채널(400)의 용액이 채널덮개부(240)와 지지벽(340) 사이로 새는 현상이 방지된다.
본 실시예의 마이크로 칩(100)은 제1 플레이트(200)에 형성된 채널덮개부(240)가 인장력 발생 연결부(260)에 의해 탄력적으로 제2 플레이트(300)의 지지벽(340)에 밀착되므로 채널덮개부(240)와 지지벽(340)이 기밀을 유지할 수 있고 이에 따라 채널(400)에 수용되는 용액이 새는 현상을 방지할 수 있으며 채널(400) 높이가 균일하게 되는 장점을 가진다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 마이크로 칩의 포스트의 부분확대 단면도이다.
도 16에 도시된 마이크로 칩의 각 구성은 전술한 실시예의 마이크로 칩(100)의 각 구성과 실질적으로 동일하며, 다만 결합수단에 있어서 차이를 가지므로 이하에서는 이러한 결합수단에 대하여서만 상술하기로 한다.
본 실시예에 따른 마이크로 칩(미도시)의 결합수단은 제1 접합부(250)의 저면 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되도록 돌출되는 다수의 포스트(280)와, 포스트(280)가 관통하여 끼워질 수 있도록 포스트(280)와 대응되는 위치의 제2 접합부(310)에 형성되는 다수의 포스트 삽입공(380)을 포함한다.
포스트(280)는 제1 접합부(250)의 저면 둘레를 따라 돌출되게 마련되어 제2 접합부(310)의 둘레를 따라 관통 형성되는 포스트 삽입공(380)에 삽입됨으로써 제1 플레이트(200) 및 제2 플레이트(300)를 상호 결합시키게 된다.
물론, 도시되지는 않았지만 포스트(280)의 외주면에는 전술한 후크(270)의 몸체부(270A) 둘레에 마련된 변형리브(270B)가 추가로 구비되어 결합력을 강화시킬 수도 있다.
또한, 도시되지 않았으나 후크(270)나 포스트(280)의 단부 측에는 탄성을 갖는 걸림턱이 마련되어 후크삽입홈(370)이나 포스트 삽입공(380)에 끼워진 후 걸리도록 할 수도 있다.
또한, 제1 접합부(250) 및 제2 접합부(310)는 후크(270) 또는 포스트(280)로 마련되는 결합수단에 의하여 상호 결합된 후 용제 접합 또는 초음파 접합에 의하여 결합부분 또는 채널부(330)가 밀폐되도록 할 수도 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 챔버 200 : 제1 플레이트
240 : 채널덮개부 250 : 제1 접합부
260 : 인장력 발생 연결부 270 : 후크
300 : 제2 플레이트 310 : 제2 접합부
330 : 채널부 340 : 지지벽
370 : 후크삽입홈

Claims (15)

  1. 제1 플레이트; 및
    채널이 형성되도록 상기 제1 플레이트에 결합되는 제2 플레이트를 포함하되,
    상기 제1 플레이트는,
    채널덮개부;
    상기 채널덮개부의 외측 둘레로부터 일정간격 이격되어 마련되는 제1 접합부; 및
    상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트가 결합되는 경우 상기 채널덮개부가 상기 제2 플레이트의 채널 형성 영역에 탄력적으로 밀착되도록 상기 채널덮개부와 상기 제1 접합부를 상호 연결하는 인장력 발생 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인장력 발생 연결부는,
    상기 채널덮개부와 상기 제1 접합부 사이에서 상호 일정간격 이격되어 마련되는 다수의 인장력 발생 연결부인 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인장력 발생 연결부는,
    상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부보다 얇은 두께로 마련되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인장력 발생 연결부는,
    상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부의 마주보는 수직면의 상부영역에 마련되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 인장력 발생 연결부는,
    상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부를 최단거리로 연결하는 것에 비하여 상대적으로 연결거리를 증가시킬 수 있도록 상기 채널덮개부 및 상기 제1 접합부를 곡선 또는 상호 연결되는 다수의 직선으로 연결하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 플레이트는,
    상기 제1 접합부에 결합되도록 가장자리에 형성되는 제2 접합부;
    상면 중앙 영역에서 상기 제2 접합부의 하측으로 함몰 형성되는 바닥부;
    상기 바닥부로부터 돌출 형성되는 채널부; 및
    상기 채널부와 일정간격 이격된 위치의 상기 바닥부로부터 폐루프를 이루도록 돌출 형성되되, 상기 채널덮개부의 저면 가장자리 영역이 밀착되어 상기 채널부와 채널덮개부 사이에 채널이 형성되도록 상기 채널부보다 큰 두께로 돌출되는 지지벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 접합부 및 상기 제2 접합부의 결합시 상기 채널덮개부의 저면이 상기 지지벽의 상면에 의하여 지지될 수 있도록 상기 지지벽의 두께는 상기 제2 접합부의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지지벽은 다각형, 원형 및 타원형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 지지벽과 상기 채널부 사이에는 용액이 일차적으로 수용되는 리저브부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 접합부와 제2 접합부는 결합수단에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 결합수단은,
    제1 접합부의 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되도록 제1 접합부의 저면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 후크; 및
    상기 후크가 삽입될 수 있도록 상기 후크와 대응되는 위치의 상기 제2 접합부에 형성되는 적어도 하나의 후크삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 후크는,
    원형 단면형상을 갖도록 마련되는 몸체부; 및
    상호 일정간격 이격되도록 상기 몸체부의 둘레를 따라 표면으로부터 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 변형리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 결합수단은,
    상기 제1 접합부의 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되도록 제1 접합부의 저면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 포스트; 및
    상기 포스트가 관통하여 끼워질 수 있도록 상기 포스트와 대응되는 위치의 상기 제2 접합부에 형성되는 적어도 하나의 포스트 삽입공을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 포스트의 일단부에는,
    탄성을 가지며 표면으로부터 외측방향으로 돌출 형성되는 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 접합부 및 상기 제2 접합부는,
    결합수단에 의하여 상호 결합된 후 용제 접합 또는 초음파 접합에 의하여 결합부분 또는 상기 채널부가 밀폐되는 것을 특징으로 하는 마이크로 칩.
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