KR102874554B1 - Flow cytometer for analyzing cell characteristics - Google Patents
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Abstract
본 개시는 세포 분석을 위한 유세포 분석기를 제공한다. 이 유세포 분석기는, 샘플 주입구를 통해 샘플을 수용하도록 적어도 일부가 유선형으로 형성된 샘플 챔버, 샘플 챔버 및 시스액 공급 채널과 연결되며, 샘플 챔버의 출구로부터 배출되는 샘플 및 시스액 공급 채널을 통해 공급되는 시스액이 혼합되도록 구성된 유체역학적 결합 영역 및 유체역학적 결합 영역으로부터 혼합된 샘플 및 시스액이 바이오 칩 출구로 배출되도록 구성된 바이오 칩 출구채널을 포함하는 바이오 칩, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나를 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하는 광원 및 샘플 챔버, 유체역학적 결합 영역, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나로부터 발생되는 형광 또는 산란광을 촬영하는 이미지 센서 또는 광 센서를 포함한다.The present disclosure provides a flow cytometer for cell analysis. The flow cytometer comprises a sample chamber, at least a portion of which is formed in a streamlined shape to receive a sample through a sample inlet, a biochip including a hydrodynamic coupling region configured to mix a sample discharged from an outlet of the sample chamber and a sis fluid supplied through the sis fluid supply channel, and a biochip outlet channel configured to discharge a sample and a sis fluid mixed from the hydrodynamic coupling region to a biochip outlet, a light source irradiating LED light or laser light toward at least one of the biochip outlet channel or an adjacent portion of the biochip outlet, and an image sensor or a light sensor that photographs fluorescence or scattered light generated from at least one of the sample chamber, the hydrodynamic coupling region, the biochip outlet channel, or the adjacent portion of the biochip outlet.
Description
본 개시는 세포 분석을 위한 유세포 분석기에 관한 것으로, 구체적으로 세포 특성 분석 등이 효율적으로 실행되도록 구성된 유세포 분석기에 관한 것이다.The present disclosure relates to a flow cytometer for cell analysis, and more particularly, to a flow cytometer configured to efficiently perform cell characteristic analysis, etc.
일반적으로 바이오 칩(bio-chip)은 DNA, 단백질, 세포 등의 생체물질을 플라스틱 또는 크리스탈(수정), 유리 같은 재질이 사용된 기판 위에 어레이 형태로 배열하고, 이것과 결합 또는 반응하는 물질의 존재 유무를 확인하는 칩을 의미한다. 최근 생명공학의 비약적인 발전에 의해 면역진단 또는 분자진단 기법 등이 다양하게 제시되고 있어, 많은 양의 유전정보 또는 단백질 정보를 동시다발적으로 처리할 수 있는 작업이 중요해졌고, 이러한 필요성에 따라 바이오 칩(bio-chip) 관련 기술이 빠르게 발전하고 있다.In general, a biochip is a chip that arranges biological substances such as DNA, proteins, and cells in an array on a substrate made of plastic, crystal, or glass, and detects the presence or absence of substances that bind or react with them. With the recent rapid advancements in biotechnology, various immunodiagnostic and molecular diagnostic techniques have been proposed, making it crucial to simultaneously process large amounts of genetic or protein information. This need has led to rapid advancements in biochip-related technologies.
바이오 칩은, 예를 들어, 생체물질의 어레이가 존재하는 칩 만을 포함하는 DNA칩, 단백질칩 또는 세포칩으로 구현될 수 있다. 다른 예로, 바이오 칩은, 시료(또는 샘플)을 주입한 후 칩 내에서 미세 유체 제어(microfluidics)를 통해 자동 분석이 실행되도록 구성된 랩온어칩(lab-on-a-chip: LOC)으로 구현될 수도 있다. 랩온어칩은, 반도체 제조 기술을 기반으로 수 마이크로 대의 구조물 제작이 가능한 BioMEMS 기술로 구현될 수 있다. 또한, 랩온어칩은, 칩 크기의 소형화로 인하여 분석에 필요한 시료의 양을 감소시키고, 이로 인해 실험 비용을 절감시킬 수 있다.Biochips can be implemented as DNA chips, protein chips, or cell chips, for example, which only contain a chip with an array of biological materials. Alternatively, biochips can be implemented as lab-on-a-chip (LOC) chips, which are configured to automatically perform analysis within the chip via microfluidics after injecting a sample (or samples). Lab-on-a-chips can be implemented using BioMEMS technology, which enables the fabrication of structures on the order of micrometers based on semiconductor manufacturing technology. Furthermore, lab-on-a-chips can reduce the amount of sample required for analysis due to the miniaturization of the chip size, thereby reducing experimental costs.
하지만, 기존의 바이오 칩은 미세 유체 제어에 의한 유체 흐름을 유지하기 위한 효율적인 방법을 제공하지 못하거나, 연속적인 액체 공급을 위한 부가 장비가 많이 필요한 문제점이 있다. 또한 바이오 칩 제조에 복잡한 공정을 이용하는 제조 장비가 필요하고, 이에 따라 제작 비용이 증가할 수 있다.However, existing biochips lack efficient methods for maintaining fluid flow through microfluidic control, and require extensive additional equipment for continuous liquid supply. Furthermore, biochip manufacturing requires complex manufacturing equipment, which can increase production costs.
한편, 세포 분석을 위한 유세포 분석기에서 샘플에 의한 오염 문제는 실험의 신뢰성에 대해 가장 중요한 문제이다. 기존의 유세포 분석기는 샘플 오염에 대해 근본적으로 취약한 구조를 가지고 있다. 구체적으로, 유세포 분석기의 샘플 홀더의 바이얼 등에 샘플을 올려 놓는 경우, 유세포 분석기 내부의 실린지 펌프가 바이얼의 샘플을 실린더로 가져온 뒤, 유체역학적으로 시스액과 함께 이동시키는 경로에서 오염이 발생할 수 있다. 이로 인해, 유세포 분석기는 실험 후 반드시 클리닝 과정을 수행해야 한다는 번거로움이 있다.Meanwhile, sample contamination in flow cytometers for cell analysis is a critical issue for experimental reliability. Conventional flow cytometers are inherently vulnerable to sample contamination. Specifically, when placing a sample in a vial or other container in the flow cytometer's sample holder, contamination can occur during the path where the syringe pump within the flow cytometer draws the sample from the vial into the cylinder and then fluidically transports it with the sheath solution. This necessitates the cumbersome task of cleaning the flow cytometer after each experiment.
또한, 기존의 유세포 분석기는 샘플을 가져오는 경로에서, 유세포 분석기 시스템 내의 실린지 펌프 등을 이용하여 실린더로 샘플을 이송하고, 유로관을 통해 바이오 칩의 샘플 주입구에 샘플을 보내주는 경로가 모두 오염될 수 있다. 유세포 분석 과정에서 샘플에 연결된 유로관 등과 같이 오염될 수 있는 부분은 소모품으로서 폐기될 수 있다. 이에 따라, 소모품에 들어가는 비용이 증가한다는 문제점이 있다.Furthermore, conventional flow cytometers can be contaminated throughout the sample acquisition process, from transporting the sample to a cylinder using a syringe pump within the flow cytometer system, to sending the sample to the biochip's sample inlet via a flow tube. During the flow cytometry process, potentially contaminated components, such as the flow tubes connected to the sample, are discarded as consumables. This increases the cost of consumables.
본 개시는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 세포 분석을 위한 유세포 분석기를 제공한다.The present disclosure provides a flow cytometer for cell analysis to solve the above problems.
본 개시는 방법 및 장치(시스템)를 포함한 다양한 방식으로 구현될 수 있다.The present disclosure can be implemented in various ways, including methods and devices (systems).
본 개시의 일 실시예에 따른 유세포 분석기는, 샘플 주입구를 통해 샘플을 수용하도록 적어도 일부가 유선형으로 형성된 샘플 챔버, 샘플 챔버 및 시스액 공급 채널과 연결되며, 샘플 챔버의 출구로부터 배출되는 샘플 및 시스액 공급 채널을 통해 공급되는 시스액이 혼합되도록 구성된 유체역학적 결합 영역 및 유체역학적 결합 영역으로부터 혼합된 샘플 및 시스액이 바이오 칩 출구로 배출되도록 구성된 바이오 칩 출구채널을 포함하는 바이오 칩, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나를 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하는 광원 및 샘플 챔버, 유체역학적 결합 영역, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나로부터 발생되는 형광 또는 산란광을 촬영하는 이미지 센서 또는 광 센서를 포함할 수 있다.A flow cytometer according to one embodiment of the present disclosure may include a biochip including a sample chamber, at least a portion of which is formed in a streamlined shape to receive a sample through a sample inlet, a hydrodynamic coupling region connected to the sample chamber and a sis fluid supply channel, configured to mix a sample discharged from an outlet of the sample chamber and a sis fluid supplied through the sis fluid supply channel, and a biochip outlet channel configured to discharge a sample and a sis fluid mixed from the hydrodynamic coupling region to a biochip outlet, a light source irradiating LED light or laser light toward at least one of the biochip outlet channel or an adjacent portion of the biochip outlet, and an image sensor or a light sensor that photographs fluorescence or scattered light generated from at least one of the sample chamber, the hydrodynamic coupling region, the biochip outlet channel, or the adjacent portion of the biochip outlet.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 유세포 분석기는, 시스액 공급 채널에 연결되며, 시스액을 주입하는 제1 펌프 및 샘플 주입구에 연결되며, 샘플 챔버 내의 샘플을 배출하기 위한 시스액을 주입하는 제2 펌프를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the flow cytometer may further include a first pump connected to the sis fluid supply channel and injecting the sis fluid, and a second pump connected to the sample inlet and injecting the sis fluid for discharging a sample within the sample chamber.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제2 펌프가 시스액을 주입하는 압력은 제1 펌프가 시스액을 주입하는 압력보다 클 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the pressure at which the second pump injects the sis fluid may be greater than the pressure at which the first pump injects the sis fluid.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 바이오 칩 출구채널에 샘플이 일렬로 정렬되도록 제2 펌프가 시스액을 주입하는 압력이 결정될 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the pressure at which the second pump injects the sis fluid so that the sample is aligned in a row in the biochip outlet channel can be determined.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 샘플 챔버는, 샘플 주입구로부터 연장되는 내부 공간의 폭이 점차적으로 증가하다가 유체역학적 결합 영역에 접근할 수도록 점차적으로 감소하는 유선형으로 구성될 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the sample chamber may be configured in a streamlined manner in which the width of the internal space extending from the sample inlet gradually increases and then gradually decreases to approach the fluidic coupling region.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 이미지 센서 또는 광 센서는 샘플 챔버, 유체역학적 결합 영역, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나에서 샘플의 수 또는 샘플의 특성을 감지할 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, an image sensor or an optical sensor can detect the number of samples or characteristics of samples in at least one of a sample chamber, a fluidic coupling region, a biochip outlet channel, or an area adjacent to a biochip outlet.
본 개시의 일 실시예에 따른 유세포 분석기를 이용한 세포 분석 방법은, 적어도 일부가 유선형으로 형성된 샘플 챔버에 샘플을 준비하는 단계, 유세포 분석기에 샘플 챔버를 포함하는 바이오 칩을 삽입하는 단계, 제1 펌프에 의해, 시스액 공급 채널을 통해 제1 시스액을 주입하는 단계, 제2 펌프에 의해, 샘플 주입구를 통해 샘플 챔버로 제2 시스액을 주입하는 단계, 유체역학적 결합 영역에 의해, 샘플 챔버로부터 배출되는 샘플 및 제2 시스액과 시스액 공급 채널을 통해 공급되는 제1 시스액이 혼합되는 단계, 바이오 칩 출구채널에 의해, 유체역학적 결합 영역에서 혼합된 샘플 및 시스액을 바이오 칩 출구로 배출하는 단계, 광원에 의해, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나를 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하는 단계 및 광 센서 또는 이미지 센서에 의해, 샘플 챔버, 유체역학적 결합 영역, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나로부터 발생되는 형광 또는 산란광을 촬영하는 단계를 포함할 수 있다.A cell analysis method using a flow cytometer according to one embodiment of the present disclosure may include the steps of preparing a sample in a sample chamber at least partially formed in a streamlined shape, inserting a biochip including the sample chamber into the flow cytometer, injecting a first cis solution through a cis solution supply channel by a first pump, injecting a second cis solution into the sample chamber through a sample inlet by a second pump, mixing a sample and the second cis solution discharged from the sample chamber with the first cis solution supplied through the cis solution supply channel by a hydrodynamic coupling region, discharging the mixed sample and cis solution in the hydrodynamic coupling region to a biochip outlet by a biochip outlet channel, irradiating LED light or laser light toward at least one of the biochip outlet channel or an adjacent portion of the biochip outlet by a light source, and photographing fluorescence or scattered light generated from at least one of the sample chamber, the hydrodynamic coupling region, the biochip outlet channel, or the adjacent portion of the biochip outlet by a light sensor or an image sensor.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 방법은, 광 센서 또는 이미지 센서에 의해, 샘플 챔버, 유체역학적 결합 영역, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나에서 세포의 계수 또는 세포의 특성을 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the method may further include a step of detecting a count of cells or a characteristic of cells in at least one of a sample chamber, a hydrodynamic coupling region, a biochip outlet channel, or an adjacent portion of a biochip outlet by an optical sensor or an image sensor.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 유체역학적 결합 영역에서, 제2 시스액이 주입되는 양 또는 속도에 따라 샘플 챔버로부터 배출되는 샘플이 일렬로 정렬될 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, in the fluid dynamic coupling region, the samples discharged from the sample chamber can be aligned in a row depending on the amount or speed at which the second sis fluid is injected.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제2 펌프가 제2 시스액을 주입하는 압력은 제1 펌프가 제1 시스액을 주입하는 압력보다 클 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the pressure at which the second pump injects the second sis fluid may be greater than the pressure at which the first pump injects the first sis fluid.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 세포 분석을 위한 바이오 칩은 비교적 간단한 구성으로 세포 분석이 용이한 구조를 가질 수 있다. 또한, 적어도 일부가 유선형으로 형성된 샘플 챔버를 통해 유체역학적 결합 영역에서 샘플과 시스액이 원활하게 혼합될 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, a biochip for cell analysis can have a relatively simple structure that facilitates cell analysis. Furthermore, a sample chamber, at least partially formed in a streamlined shape, can facilitate smooth mixing of the sample and the sis fluid in a fluid-dynamic coupling region.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 세포 분석을 위한 바이오 칩은 분석 대상인 세포 샘플에 대한 광조사에 의해 발생하는 형광 또는 산랑광을 이용하여 더 정밀한 세포를 분석할 수 있도록 최적화된 구조를 가질 수 있다. 또한, 샘플 챔버에 공기압이 아닌 시스액을 주입하는 압력을 이용함으로써, 샘플 챔버에 주입된 샘플이 유체역학적 결합 영역에서 시스액과 효과적으로 혼합되도록 정량 제어할 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, a biochip for cell analysis may have an optimized structure for more precise cell analysis using fluorescence or scattered light generated by light irradiation of a cell sample as a target of analysis. Furthermore, by utilizing pressure, rather than air pressure, to inject the sis fluid into the sample chamber, quantitative control can be achieved so that the sample injected into the sample chamber is effectively mixed with the sis fluid in the hydrodynamic coupling region.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 바이오 칩이 내부에 샘플 챔버를 포함하고, 샘플 챔버 내부의 샘플을 시스액으로 이동시키는 구조를 통해, 유세포 분석기 시스템 및 바이오 칩 내부의 샘플이 완벽하게 분리될 수 있다. 또한, 시스액 이송용 펌프를 통해 샘플을 이동시키므로, 샘플 이송용 펌프를 별도로 구비하지 않을 수 있다. 이에 따라, 시스액 이송용 펌프는 오염되지 않으므로, 시스액을 이용하여 바이오 칩 내부의 샘플을 이동시키는 과정에서 샘플의 오염이 방지될 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, a biochip includes a sample chamber therein, and a structure for moving the sample inside the sample chamber using a sis fluid enables complete separation of the flow cytometry system and the sample inside the biochip. Furthermore, since the sample is moved using a sis fluid transfer pump, a separate sample transfer pump may not be provided. Accordingly, since the sis fluid transfer pump is not contaminated, contamination of the sample can be prevented during the process of moving the sample inside the biochip using the sis fluid.
본 개시의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자("통상의 기술자"라 함)에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by a person having ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs (referred to as “one skilled in the art”) from the description of the claims.
본 개시의 실시예들은, 이하 설명하는 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이며, 여기서 유사한 참조 번호는 유사한 요소들을 나타내지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 세포 분석을 위한 바이오 칩의 예시를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 세포 분석을 위한 바이오 칩의 예시를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 세포 분석을 위한 바이오 칩을 이용한 유세포 분석기의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 광원에 의해 산란광이 발생하는 예시를 나타내는 도면이다
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 세포 분석 방법의 예시를 나타내는 흐름도이다.Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals represent similar elements, but are not limited thereto.
FIG. 1 is a plan view showing an example of a biochip for cell analysis according to one embodiment of the present disclosure.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a biochip for cell analysis according to one embodiment of the present disclosure.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a flow cytometer using a biochip for cell analysis according to one embodiment of the present disclosure.
FIG. 4 is a drawing showing an example of scattered light generated by a light source according to one embodiment of the present disclosure.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a cell analysis method according to one embodiment of the present disclosure.
이하, 본 개시의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, specific details for implementing the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings. However, in the following description, specific descriptions of widely known functions or configurations will be omitted if they may unnecessarily obscure the gist of the present disclosure.
첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응되는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.In the attached drawings, identical or corresponding components are assigned the same reference numerals. Furthermore, in the description of the embodiments below, duplicate descriptions of identical or corresponding components may be omitted. However, even if a description of a component is omitted, it is not intended that such component is not included in any embodiment.
개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.The advantages and features of the disclosed embodiments, and the methods for achieving them, will become clearer with reference to the embodiments described below, along with the accompanying drawings. However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. These embodiments are provided solely to ensure the completeness of the disclosure and to fully inform those skilled in the art of the present disclosure of the scope of the invention.
본개시에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in this disclosure will be briefly explained, followed by a detailed description of the disclosed embodiments. The terms used in this specification have been selected from widely used, current terms, taking into account the functions of the present disclosure. However, these terms may vary depending on the intentions of engineers working in the relevant field, precedents, the emergence of new technologies, etc. Furthermore, in certain cases, terms may be arbitrarily selected by the applicant, and in such cases, their meanings will be described in detail in the relevant description of the invention. Therefore, the terms used in this disclosure should not be defined simply as names of terms, but rather based on their meanings and the overall content of the present disclosure.
본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 복수의 표현은 문맥상 명백하게 복수인 것으로 특정하지 않는 한, 단수의 표현을 포함한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.In this specification, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Furthermore, plural expressions include singular expressions unless the context clearly dictates otherwise. Throughout the specification, when a part is said to "include" a component, this does not exclude other components, but rather implies that other components may be included, unless otherwise specifically stated.
본 개시에서, 도면의 위쪽은 그 도면에 도시된 구성의"상부" 또는 "상측", 그 아래쪽은 "하부" 또는 "하측"이라고 지칭할 수 있다. 또한, 도면에 있어서 도시된 구성의 상부와 하부의 사이 또는 상부와 하부를 제외한 나머지 부분은 "측부" 또는 "측면"이라고 지칭할 수 있다. 이러한 "상부", "상측" 등과 같은 상대적인 용어는, 도면에 도시된 구성들 간의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있으며, 본 개시는 그러한 용어에 의해 한정되지 않는다.In this disclosure, the upper portion of a drawing may be referred to as the "upper portion" or "upper side" of the configuration depicted in the drawing, and the lower portion thereof may be referred to as the "lower portion" or "lower side." Furthermore, the portion between the upper and lower portions of the configuration depicted in the drawing, or the portion excluding the upper and lower portions, may be referred to as the "side portion" or "side." Relative terms such as "upper portion" and "upper side" may be used to describe the relationship between the configurations depicted in the drawing, and the present disclosure is not limited by such terms.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"의 기재는 A, 또는 B, 또는 A 및 B를 의미한다.In this specification, the description of “A and/or B” means A, or B, or A and B.
본 개시에서, '복수의 A의 각각' 또는 '복수의 A 각각'은 복수의 A에 포함된 모든 구성 요소의 각각을 지칭하거나, 복수의 A에 포함된 일부 구성 요소의 각각을 지칭할 수 있다.In the present disclosure, 'each of the plurality of As' or 'each of the plurality of As' may refer to each of all components included in the plurality of As, or may refer to each of some components included in the plurality of As.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 세포 분석을 위한 바이오 칩(100)의 예시를 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 세포 분석을 위한 바이오 칩(100)의 예시를 나타내는 사시도이다. 바이오 칩(100)은 세포의 계수, 세포 특징의 분석 등을 실행하기 위한 유세포 분석기(또는, 세포 분석 장치)에 포함되는 바이오 칩일 수 있다. 또한, 바이오 칩(100)은 세포 분석을 위한 미세 유체 제어를 실행하도록, 샘플 챔버, 시스액 챔버 등을 하나 이상의 미세 채널로 연결구성을 포함하는 마이크로칩 또는 MEMS 또는 BioMEMS 기술을 이용하여 구현된 바이오 칩 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.FIG. 1 is a plan view showing an example of a biochip (100) for cell analysis according to one embodiment of the present disclosure, and FIG. 2 is a perspective view showing an example of a biochip (100) for cell analysis according to one embodiment of the present disclosure. The biochip (100) may be a biochip included in a flow cytometer (or cell analysis device) for performing cell counting, cell characteristic analysis, etc. In addition, the biochip (100) may be a microchip or a biochip implemented using MEMS or BioMEMS technology that includes a configuration in which a sample chamber, a sis fluid chamber, etc. are connected by one or more microchannels to perform microfluidic control for cell analysis, but is not limited thereto.
도시된 것과 같이, 바이오 칩(100)은, 분석 대상인 샘플(예를 들어, 세포, 단백질 등과 같은 생체 물질)을 주입하는 샘플 주입구(110), 샘플 주입구(110)를 통해 주입된 샘플을 수용하는 샘플 챔버(120), 시스액이 주입되는 시스액 주입구(130), 시스액 주입구(130)를 통해 주입된 시스액을 공급하기 위한 시스액 유로(140), 샘플 챔버(120) 및 시스액 유로(140)와 연결되며, 샘플 챔버(120)로부터 배출되는 샘플 및 시스액 유로(140)를 통해 공급되는 시스액이 혼합되도록 구성된 유체역학적 결합 영역(150)을 포함할 수 있다. 추가적으로, 바이오 칩(100)은 유체역학적 결합 영역(150)으로부터 혼합된 샘플 및 시스액이 바이오 칩 출구(170)로 배출되도록 구성된 바이오 칩 출구채널을 포함할 수 있다.As illustrated, the biochip (100) may include a sample inlet (110) for injecting a sample to be analyzed (e.g., a biological material such as a cell or protein), a sample chamber (120) for receiving a sample injected through the sample inlet (110), a sis solution inlet (130) for injecting a sis solution, a sis solution channel (140) for supplying the sis solution injected through the sis solution inlet (130), and a fluidic coupling region (150) connected to the sample chamber (120) and the sis solution channel (140) and configured such that the sample discharged from the sample chamber (120) and the sis solution supplied through the sis solution channel (140) are mixed. Additionally, the biochip (100) may include a biochip outlet channel configured such that the sample and sis solution mixed from the fluidic coupling region (150) are discharged through a biochip outlet (170).
샘플 챔버(120)는 샘플을 수용하기 위한 구성으로, 바이오 칩(100)의 두께 보다 작은 두께를 가질 수 있다. 또한, 샘플 챔버(120)의 적어도 일부는 유체역학적 결합 영역(150)에서 샘플과 시스액이 원활하게 혼합되도록 유선형으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 샘플 챔버(120)는, 샘플 주입구(110)로부터 연장되는 내부 공간의 폭이 점차적으로 증가하다가 유체역학적 결합 영역(150)에 접근할수록 점차적으로 감소하는 유선형으로 구성될 수 있다. 추가적으로, 샘플 챔버(120)의 일 측은, 샘플이 공급되는 샘플 주입구(110)에 미세 채널을 통해 연결될 수 있다. 샘플 주입구(110)를 통해, 파이펫과 같은 별도 시료 공급 장치를 이용하여 샘플이 주입될 수 있다.The sample chamber (120) is configured to accommodate a sample and may have a thickness smaller than the thickness of the biochip (100). In addition, at least a portion of the sample chamber (120) may be formed in a streamlined shape so that the sample and the sis solution are smoothly mixed in the fluidic coupling region (150). Specifically, the sample chamber (120) may be configured in a streamlined shape in which the width of the internal space extending from the sample inlet (110) gradually increases and then gradually decreases as it approaches the fluidic coupling region (150). Additionally, one side of the sample chamber (120) may be connected to the sample inlet (110) through which the sample is supplied via a microchannel. The sample may be injected through the sample inlet (110) using a separate sample supply device such as a pipette.
시스액은 시스액 공급 채널을 통해 바이오 칩(100)에 주입될 수 있다. 여기서, 시스액 공급 채널은 시스액 주입구(130) 및 시스액 유로(140)를 포함할 수 있다. 시스액 주입구(130)는 시스액을 주입하기 위한 개구를 포함할 수 있다. 시스액 주입구(130)를 통해 시스액이 주입되면, 해당 시스액은 시스액 유로(140)를 통해 유체역학적 결합 영역(150)으로 배출될 수 있다. 이와 같이 시스액 유로(140)를 통해 유체역학적 결합 영역(150)으로 배출된 시스액은, 샘플 챔버(120)로부터 배출된 샘플과 유체역학적 결합 영역(150)에서 혼합될 수 있다.The sis liquid can be injected into the biochip (100) through the sis liquid supply channel. Here, the sis liquid supply channel can include a sis liquid inlet (130) and a sis liquid path (140). The sis liquid inlet (130) can include an opening for injecting the sis liquid. When the sis liquid is injected through the sis liquid inlet (130), the sis liquid can be discharged into the hydrodynamic coupling region (150) through the sis liquid path (140). The sis liquid discharged into the hydrodynamic coupling region (150) through the sis liquid path (140) in this way can be mixed with the sample discharged from the sample chamber (120) in the hydrodynamic coupling region (150).
유체역학적 결합 영역(150)에서 혼합된 샘플 및 시스액은 바이오 칩 출구채널(160) 및 바이오 칩 출구(170)를 통해 바이오 칩(100)의 외부로 배출될 수 있다. 여기서, 바이오 칩 출구채널(160)은 샘플이 배출되는 방향으로 바이오 칩 출구채널(160)의 적어도 일부의 폭이 좁아지도록 구성될 수 있다.The sample and the solution mixed in the fluid dynamic coupling region (150) can be discharged to the outside of the biochip (100) through the biochip outlet channel (160) and the biochip outlet (170). Here, the biochip outlet channel (160) can be configured so that at least a portion of the width of the biochip outlet channel (160) narrows in the direction in which the sample is discharged.
예를 들어, 바이오 칩 출구채널(160)과 연결된 유체역학적 결합 영역(150)에서 샘플과 시스액이 혼합된 후, 혼합된 샘플과 시스액은 바이오 칩 출구채널(160)을 통해 흘러갈 수 있다. 혼합된 샘플과 시스액이 바이오 칩 출구채널(160)을 통해 배출될 때, 시스액에 의해 둘러싸인 샘플들은 일렬로 정렬된 상태에서 한방울씩 이동함으로써, 유세포 분석기에 의해 좀 더 높은 정밀도 또는 정확도로 감지될 수 있다.For example, after a sample and a sis liquid are mixed in a fluidic coupling region (150) connected to a biochip outlet channel (160), the mixed sample and sis liquid can flow through the biochip outlet channel (160). When the mixed sample and sis liquid are discharged through the biochip outlet channel (160), the samples surrounded by the sis liquid move dropwise while being aligned in a row, thereby enabling detection with higher precision or accuracy by a flow cytometer.
도시된 바와 같이, 바이오 칩 출구채널(160)은, 유체역학적 결합 영역(150)과 연결된 부분이 넓게 형성되어 있으며, 샘플이 배출되는 방향으로 일정 부분의 폭이 점차적으로 좁아지도록 구성된 테이퍼링된(tapered) 부분을 포함할 수 있다. 또한, 바이오 칩 출구채널(520)은 테이퍼링된 부분 이후에 일정한 폭을 갖도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 바이오 칩 출구채널(520)의 적어도 일부에서 그 폭이 점차적으로 좁아지도록 구성됨으로써, 유체역학적 결합 영역(150)에서 시스액과 혼합된 샘플들이 바이오 칩 출구채널(160)의 테이퍼링된 부분에서 점차적으로 일렬로 배열된 후, 테이퍼링된 부분 이후에서 그 상태가 일정하게 유지될 수 있다.As illustrated, the biochip outlet channel (160) may be formed so that a portion connected to the hydrodynamic coupling region (150) is wide, and may include a tapered portion configured such that the width of a certain portion gradually narrows in the direction in which the sample is discharged. In addition, the biochip outlet channel (520) may be configured to have a constant width after the tapered portion. In this way, by configuring the width of at least a portion of the biochip outlet channel (520) to gradually narrow, the samples mixed with the sis fluid in the hydrodynamic coupling region (150) may be gradually arranged in a single line in the tapered portion of the biochip outlet channel (160), and then the state may be maintained constant after the tapered portion.
일 실시예에서, 샘플 주입구(110)를 통해 시스액이 주입될 수 있다. 이 경우, 샘플 주입구(110)를 통해 주입된 시스액이 샘플 챔버(120)에 이미 주입되어 있는 샘플을 유체역학적 결합 영역(150)으로 밀어낼 수 있다. 기존의 유세포 분석기에 삽입되는 바이오 칩의 경우, 실린지 펌프 등과 같은 가압 장치를 이용하여 샘플 공급 채널을 통해 세포 샘플을 주입함과 동시에, 별도의 시스액 공급 채널을 통해 시스액을 주입함으로써, 세포 샘플과 시스액이 혼합되어 정렬되는 방식을 사용한다. 그러나, 본 실시예의 바이오 칩의 경우, 샘플이 사전에 샘플 챔버(120)에 주입되어 수용된 상태이므로, 샘플 챔버(120)에 수용된 샘플을 유체역학적 결합 영역(150) 및 바이오 칩 출구채널(160)을 통해 배출하기 위한 별도의 가압 공정이 필요하다. 다만, 별도의 가압 공정에서 공기압을 사용하는 경우 에어텐션으로 인해 샘플의 정량 주입이 곤란한 문제점이 있다. 이에 반해, 본 실시예에서는, 샘플 주입구(110)를 통해 주입된 시스액이 샘플 챔버(120)에 이미 주입되어 있는 샘플을 유체역학적 결합 영역(150)으로 밀어냄으로써, 공기압이 아닌 샘플 주입구(110)를 통해 주입된 시스액을 통해 샘플이 정량 제어될 수 있다. 이에 따라, 샘플 주입구(110)를 통해 주입된 시스액이 주입되는 양 또는 속도에 따라, 샘플 챔버(120)로부터 배출되는 샘플이 일렬로 정렬될 수 있다.In one embodiment, the sis solution may be injected through the sample inlet (110). In this case, the sis solution injected through the sample inlet (110) may push the sample already injected into the sample chamber (120) toward the hydrodynamic coupling region (150). In the case of a biochip inserted into a conventional flow cytometer, a method is used in which a cell sample is injected through a sample supply channel using a pressurizing device such as a syringe pump, and at the same time, the sis solution is injected through a separate sis solution supply channel, thereby mixing and aligning the cell sample and the sis solution. However, in the case of the biochip of the present embodiment, since the sample is injected into the sample chamber (120) in advance and accommodated, a separate pressurizing process is required to discharge the sample accommodated in the sample chamber (120) through the hydrodynamic coupling region (150) and the biochip outlet channel (160). However, when air pressure is used in the separate pressurizing process, there is a problem in that quantitative injection of the sample is difficult due to air tension. In contrast, in the present embodiment, the sample can be quantitatively controlled through the sis liquid injected through the sample inlet (110) rather than through air pressure by pushing the sample already injected into the sample chamber (120) into the fluid dynamic coupling region (150). Accordingly, the samples discharged from the sample chamber (120) can be aligned in a row depending on the amount or speed at which the sis liquid injected through the sample inlet (110) is injected.
도 1은 바이오 칩(100)의 상 측에서 바라본 평면 구성을 나타내고 있으나, 바이오 칩(100)의 측면은 광학적 왜곡을 방지하기 위한 평탄한 면으로 가공될 수 있다. 즉, 이하 도 3을 참조하여 설명하는 광원에 의한 전방 산란의 광학적 왜곡을 방지하기 위해, 바이오 칩(100)의 측면은 평탄한 마감처리 또는 면처리 공정이 적용될 수 있다.Although Fig. 1 shows a planar configuration as viewed from the top of the biochip (100), the side surface of the biochip (100) may be processed into a flat surface to prevent optical distortion. That is, in order to prevent optical distortion due to forward scattering by a light source as described below with reference to Fig. 3, the side surface of the biochip (100) may be subjected to a flat finishing or surface treatment process.
이러한 구성에 의해, 세포 분석을 위한 바이오 칩은 비교적 간단한 구성으로 세포 분석이 용이한 구조를 가질 수 있다. 또한, 시스액을 이용한 가압 공정과 적어도 일부가 유선형으로 형성된 샘플 챔버를 이용하여, 유체역학적 결합 영역에서 샘플과 시스액이 원활하게 혼합될 수 있다.With this configuration, a biochip for cell analysis can have a relatively simple structure that facilitates cell analysis. Furthermore, by utilizing a pressurized process using a sis fluid and a sample chamber with at least a portion of a streamlined shape, the sample and sis fluid can be smoothly mixed in the fluid-mechanical bonding region.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 세포 분석을 위한 바이오 칩(100)을 이용한 유세포 분석기(300)의 예시를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 광원(330)에 의해 산란광(420, 430)이 발생하는 예시를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 바이오 칩(100)은 시스액 주입구(130)에 연결되어 시스액을 주입하여 시스액의 유체 이동을 유도하기 위한 제1 펌프(310), 샘플 주입구(110)에 연결되어 시스액을 주입하여 샘플 챔버(120) 내의 샘플의 이동을 유도하기 위한 제2 펌프(320)를 포함할 수 있다. 또한, 유세포 분석기(300)는 바이오 칩(100)을 향해, 예를 들어, LED 광 또는 레이저 광을 조사하는 광원(330)과 바이오 칩(100)에서 LED 광 또는 레이저 광의 조사에 의해 발생된 형광 또는 산란광을 촬영하는 광 센서 또는 이미지 센서(340)를 포함할 수 있다. 한편, 바이오 칩(100)은, 샘플을 수용하는 샘플 챔버(120), 샘플 챔버(120)와 연결되며 시스액과 혼합된 샘플이 존재하는 유체역학적 결합 영역(150), 및 유체역학적 결합 영역(150)으로부터 샘플 및 시스액이 바이오 칩 출구(170)로 배출되는 바이오 칩 출구채널(160)을 포함할 수 있다.FIG. 3 is a drawing showing an example of a flow cytometer (300) using a biochip (100) for cell analysis according to one embodiment of the present disclosure, and FIG. 4 is a drawing showing an example of scattered light (420, 430) generated by a light source (330) according to one embodiment of the present disclosure. As illustrated, the biochip (100) may include a first pump (310) connected to a sis solution inlet (130) to inject sis solution and induce fluid movement of the sis solution, and a second pump (320) connected to a sample inlet (110) to inject sis solution and induce movement of a sample within a sample chamber (120). In addition, the flow cytometer (300) may include a light source (330) that irradiates, for example, LED light or laser light toward the biochip (100) and a light sensor or image sensor (340) that photographs fluorescence or scattered light generated by irradiation of the LED light or laser light on the biochip (100). Meanwhile, the biochip (100) may include a sample chamber (120) that accommodates a sample, a hydrodynamic coupling region (150) that is connected to the sample chamber (120) and in which a sample mixed with a sis fluid exists, and a biochip outlet channel (160) through which the sample and the sis fluid are discharged from the hydrodynamic coupling region (150) to a biochip outlet (170).
제1 펌프(310)는 시스액 주입구(130)와 연결될 수 있다. 여기서, 제1 펌프(310)는 바이오 칩(100) 외부에 설치될 수 있다. 또한, 제1 펌프(310)의 일측에 시스액 주입구(130)가 연결되고, 제1 펌프(310)의 타측에 시스액 챔버(미도시)가 연결될 수 있다. 시스액 챔버는 바이오 칩(100)과 별도로 제작 또는 제공되어 바이오 칩(100)의 외부에서 시스액을 공급하기 위한 채널 또는 통로를 통해 연결될 수 있다. 제1 펌프(310)는 공기압을 생성하여 시스액 챔버의 시스액을 시스액 주입구(130)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 제1 펌프(310)는 MEMS 기술을 이용하여 구현된 마이크로 펌프 또는 압전 펌프일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first pump (310) may be connected to the sis solution inlet (130). Here, the first pump (310) may be installed outside the biochip (100). In addition, the sis solution inlet (130) may be connected to one side of the first pump (310), and a sis solution chamber (not shown) may be connected to the other side of the first pump (310). The sis solution chamber may be manufactured or provided separately from the biochip (100) and may be connected through a channel or passage for supplying the sis solution from the outside of the biochip (100). The first pump (310) may generate air pressure to supply the sis solution in the sis solution chamber to the sis solution inlet (130). For example, the first pump (310) may be a micro pump or a piezoelectric pump implemented using MEMS technology, but is not limited thereto.
제2 펌프(320)는 샘플 주입구(110)와 연결될 수 있다. 여기서, 제2 펌프(320)는 바이오 칩(100) 외부에 설치될 수 있다. 또한, 제2 펌프(320)의 일측에 샘플 주입구(110)가 연결되고, 제2 펌프(320)의 타측에 시스액 챔버가 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 펌프(310) 및 제2 펌프(320) 각각과 연결된 시스액 챔버는 서로 상이할 수도 있고, 동일할 수도 있다. 제2 펌프(320)는 시스액을 샘플 주입구(110)에 공급함으로써, 샘플 챔버(120) 내의 샘플이 외부로 배출 또는 이동하도록 유도할 수 있다. 이에 따라, 샘플 주입구(110)를 통해 샘플 챔버(120)에 공급된 샘플은, 제2 펌프(320)를 통해 공급된 시스액에 의해 둘러싸여진 상태로 샘플 챔버(120)로부터 유체역학적 결합 영역(150)으로 효과적으로 밀려 배출될 수 있다. 또한, 유체역학적 결합 영역(150)에서, 샘플 챔버(120)로부터 배출된 시스액과 혼합된 샘플은, 시스액 유로(140)를 통해 유체역학적 결합 영역(150)으로 진입하는 시스액과 추가적으로 혼합됨으로써, 바이오 칩 출구채널(160)을 통해 배출되는 동시에 일렬로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 제2 펌프(320)는 MEMS 기술을 이용하여 구현된 마이크로 펌프 또는 압전 펌프일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The second pump (320) may be connected to the sample inlet (110). Here, the second pump (320) may be installed outside the biochip (100). In addition, the sample inlet (110) may be connected to one side of the second pump (320), and a sis solution chamber may be connected to the other side of the second pump (320). In this case, the sis solution chambers connected to each of the first pump (310) and the second pump (320) may be different or the same. The second pump (320) may supply the sis solution to the sample inlet (110), thereby inducing the sample within the sample chamber (120) to be discharged or moved to the outside. Accordingly, the sample supplied to the sample chamber (120) through the sample inlet (110) can be effectively pushed out from the sample chamber (120) to the hydrodynamic coupling region (150) while being surrounded by the sis liquid supplied through the second pump (320). In addition, in the hydrodynamic coupling region (150), the sample mixed with the sis liquid discharged from the sample chamber (120) can be additionally mixed with the sis liquid entering the hydrodynamic coupling region (150) through the sis liquid path (140), thereby being aligned in a row while being discharged through the biochip outlet channel (160). For example, the second pump (320) may be a micro pump or a piezoelectric pump implemented using MEMS technology, but is not limited thereto.
일 실시예에서, 제1 펌프(310)에 의해, 시스액 주입구(130)를 통해 시스액 유로(140)로 제1 시스액이 주입될 수 있다. 또한, 제2 펌프(320)에 의해, 샘플 주입구(110)를 통해 샘플 챔버(120)로 제2 시스액이 주입될 수 있다. 이 경우, 유체역학적 결합 영역(150)에서, 제2 시스액이 주입되는 양 또는 속도에 따라 샘플 챔버(120)로부터 배출되는 샘플이 일렬로 정렬될 수 있다. 또한, 제2 펌프(320)가 제2 시스액을 주입하는 압력은 제1 펌프(310)가 제1 시스액을 주입하는 압력보다 클 수 있다. 이와 같이 제2 펌프(320)와 제1 펌프(310)에 의해 발생하는 압력의 차이로 인해, 유체역학적 결합 영역(150)으로 제2 시스액에 의해 밀려 진입하는 샘플이 제1 시스액과 혼합되는 동시에 바이오칩 출구채널(160) 내에서 일렬로 정렬된 상태로 배출될 수 있다.In one embodiment, a first sis liquid may be injected into a sis liquid path (140) through a sis liquid inlet (130) by a first pump (310). In addition, a second sis liquid may be injected into a sample chamber (120) through a sample inlet (110) by a second pump (320). In this case, in the fluid dynamic coupling region (150), samples discharged from the sample chamber (120) may be aligned in a row depending on the amount or speed at which the second sis liquid is injected. In addition, the pressure at which the second pump (320) injects the second sis liquid may be greater than the pressure at which the first pump (310) injects the first sis liquid. In this way, due to the pressure difference generated by the second pump (320) and the first pump (310), the sample pushed into the fluid dynamic coupling region (150) by the second sis fluid can be mixed with the first sis fluid and discharged in a lined state within the biochip outlet channel (160).
광원(330)은, 샘플 챔버(120), 유체역학적 결합 영역(150), 바이오 칩 출구채널(160) 또는 바이오 칩 출구(170)의 인접부 중 적어도 하나를 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 광원(330)은 샘플 챔버(120)의 측면을 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하기 위한 제1 광원, 유체역학적 결합 영역(150)의 측면을 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하기 위한 제2 광원, 바이오 칩 출구채널(323)의 측면을 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하기 위한 제3 광원 및 바이오 칩 출구(170)의 인접부의 측면을 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하기 위한 제4 광원을 포함할 수 있다. 도 3에서는 제3 광원이 바이오 칩 출구채널(323)을 향해 광을 조사하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 광원(330)은, 유세포 분석기(300)의 설계 요구사항에 따라, 광원을 더 추가하거나 광원의 일부가 제거될 수도 있다.The light source (330) can irradiate LED light or laser light toward at least one of the sample chamber (120), the hydrodynamic coupling region (150), the biochip outlet channel (160), or the adjacent portion of the biochip outlet (170). For example, the light source (330) can include a first light source for irradiating LED light or laser light toward the side of the sample chamber (120), a second light source for irradiating LED light or laser light toward the side of the hydrodynamic coupling region (150), a third light source for irradiating LED light or laser light toward the side of the biochip outlet channel (323), and a fourth light source for irradiating LED light or laser light toward the side of the adjacent portion of the biochip outlet (170). In FIG. 3, the third light source is illustrated as irradiating light toward the biochip outlet channel (323), but is not limited thereto. Additionally, the light source (330) may be further added or part of the light source may be removed depending on the design requirements of the flow cytometer (300).
광원(330)은, 샘플 챔버(120), 유체역학적 결합 영역(150), 바이오 칩 출구채널(160) 또는 바이오 칩 출구(170)의 인접부 중 적어도 하나를 향해 LED 광 또는 레이저 광이 조사하여 형광, 전방 산란광 또는 측면 산란광을 발생시킬 수 있다. 이 경우, 광원(330)이 조사하는 LED 광 또는 레이저 광의 파장은 타겟 위치에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 광원(330)이 바이오 칩 출구채널(160)을 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하는 경우, LED 광 또는 레이저 광의 파장은 355 nm, 488 nm 또는 638 nm 일 수 있다. 다른 예로, 광원(330)이 유체역학적 결합 영역(150)을 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하는 경우, LED 광 또는 레이저 광의 파장은 488 nm 일 수 있다.The light source (330) can irradiate LED light or laser light toward at least one of the sample chamber (120), the hydrodynamic coupling region (150), the biochip outlet channel (160), or the adjacent portion of the biochip outlet (170) to generate fluorescence, forward scattered light, or side scattered light. In this case, the wavelength of the LED light or laser light irradiated by the light source (330) may vary depending on the target location. For example, when the light source (330) irradiates the LED light or laser light toward the biochip outlet channel (160), the wavelength of the LED light or laser light may be 355 nm, 488 nm, or 638 nm. As another example, when the light source (330) irradiates the LED light or laser light toward the hydrodynamic coupling region (150), the wavelength of the LED light or laser light may be 488 nm.
광 센서 또는 이미지 센서(340)는 광원(330)에 의해 샘플 챔버(120), 유체역학적 결합 영역(150), 바이오 칩 출구채널(160) 또는 바이오 칩 출구(170)의 인접부 중 적어도 하나에서 발생된 형광 또는 산란광을 촬영할 수 있다. 여기서, 광 센서 또는 이미지 센서는 CMOS 센서 등으로 구현될 수 있다. 이에 따라, 광 센서 또는 이미지 센서(340)는 샘플 챔버(120), 유체역학적 결합 영역(150), 바이오 칩 출구채널(160) 또는 바이오 칩 출구(170)의 인접부 중 적어도 하나에서 샘플의 계수 또는 샘플의 특성을 감지할 수 있다.The light sensor or image sensor (340) can capture fluorescence or scattered light generated by the light source (330) in at least one of the sample chamber (120), the fluidic coupling region (150), the biochip outlet channel (160), or the adjacent portion of the biochip outlet (170). Here, the light sensor or image sensor can be implemented as a CMOS sensor, etc. Accordingly, the light sensor or image sensor (340) can detect the coefficient of the sample or the characteristics of the sample in at least one of the sample chamber (120), the fluidic coupling region (150), the biochip outlet channel (160), or the adjacent portion of the biochip outlet (170).
광 센서 또는 이미지 센서(340)는 샘플 챔버(120)에 조사된 LED 광 또는 레이저 광에 의해 발생되는 형광 또는 산란광을 감지하기 위한 제1 이미지 센서를 포함할 수 있다. 또한, 광 센서 또는 이미지 센서(340)는 유체역학적 결합 영역(150)에서 샘플 및 시스액의 결합 상태를 감지하거나, 샘플 및 시스액에 조사된 LED 광 또는 레이저 광에 의해 발생되는 형광 또는 산란광을 감지하기 위한 제2 이미지 센서를 포함할 수 있다. 광 센서 또는 이미지 센서(340)는 바이오 칩 출구채널(160)을 통해 일렬로 배열되어 배출되는 혼합된 샘플 및 시스액을 감지하거나, 샘플 및 시스액에 조사된 LED 광 또는 레이저 광에 의해 발생되는 형광 또는 산란광을 감지하기 위한 제3 이미지 센서를 포함할 수 있다. 추가적으로, 광 센서 또는 이미지 센서(340)는 바이오 칩 출구(170)의 인접부에 배출된 혼합된 샘플 및 시스액을 감지하거나, 샘플 및 시스액에 조사된 LED 광 또는 레이저 광에 의해 발생되는 형광 또는 산란광을 감지하기 위한 제4 이미지 센서를 포함할 수 있다.The light sensor or image sensor (340) may include a first image sensor for detecting fluorescence or scattered light generated by LED light or laser light irradiated onto the sample chamber (120). In addition, the light sensor or image sensor (340) may include a second image sensor for detecting a binding state of the sample and the sis liquid in the hydrodynamic bonding region (150) or for detecting fluorescence or scattered light generated by LED light or laser light irradiated onto the sample and the sis liquid. The light sensor or image sensor (340) may include a third image sensor for detecting a mixed sample and sis liquid that are arranged in a row and discharged through the biochip outlet channel (160) or for detecting fluorescence or scattered light generated by LED light or laser light irradiated onto the sample and the sis liquid. Additionally, the light sensor or image sensor (340) may include a fourth image sensor for detecting the mixed sample and sis fluid discharged adjacent to the biochip outlet (170), or for detecting fluorescence or scattered light generated by LED light or laser light irradiated on the sample and sis fluid.
일 실시예에서, 도 4에 도시된 것과 같이, 광 센서 또는 이미지 센서(예를 들어, 제4 이미지 센서)는 바이오 칩 출구(170)의 인접부에 배출된 혼합된 샘플 및 시스액(410)에 조사된 LED 광 또는 레이저 광에 의해 발생되는 형광 또는 산란광(420, 430)을 감지할 수 있다. 여기서, 혼합된 샘플 및 시스액(410)은 내측에 위치한 샘플이 외측에 위치한 시스액에 의해 둘러싸여진 형태일 수 있다. 이러한 혼합된 샘플 및 시스액(410)에 LED 광 또는 레이저 광이 조사되는 경우, 전방 산란광(420), 측면 산란광(430) 또는 형광이 발생할 수 있다. 이에 따라, 발생한 전방 산란광(420), 측면 산란광(430) 또는 형광에 기초하여, 샘플의 계수 또는 샘플의 특성이 감지 및 분석될 수 있다.In one embodiment, as illustrated in FIG. 4, a light sensor or an image sensor (e.g., a fourth image sensor) can detect fluorescence or scattered light (420, 430) generated by LED light or laser light irradiated on a mixed sample and sis liquid (410) discharged adjacent to a biochip outlet (170). Here, the mixed sample and sis liquid (410) may be in a form in which the sample located on the inside is surrounded by the sis liquid located on the outside. When LED light or laser light is irradiated on the mixed sample and sis liquid (410), forward scattered light (420), side scattered light (430), or fluorescence may be generated. Accordingly, based on the generated forward scattered light (420), side scattered light (430), or fluorescence, the coefficient of the sample or the characteristics of the sample can be detected and analyzed.
도 3은 유세포 분석기(300)에 삽입된 바이오 칩(100)의 상 측에서 바라본 평면 구성을 나타내고 있으나, 바이오 칩(100)의 측면은 광학적 왜곡을 방지하기 위한 평탄한 면으로 가공될 수 있다. 즉, 광원(330)으로부터의 LED 광 또는 레이저 광의 조사, 광 센서 또는 이미지 센서(340)에 의한 LED 광 또는 레이저 광에 의해 발생되는 형광 또는 산란광의 감지 시 광학적 왜곡 등을 방지하기 위해, 바이오 칩(100)의 측면은 평탄한 마감처리 또는 면처리 공정(일명 면치기 공정)이 적용될 수 있다.Although Fig. 3 shows a planar configuration as viewed from the top of a biochip (100) inserted into a flow cytometer (300), the side surface of the biochip (100) may be processed into a flat surface to prevent optical distortion. That is, in order to prevent optical distortion, etc., when irradiating LED light or laser light from a light source (330) or detecting fluorescence or scattered light generated by LED light or laser light by a light sensor or image sensor (340), the side surface of the biochip (100) may be subjected to a flat finishing treatment or surface treatment process (also known as a surface treatment process).
이러한 구성에 의해, 세포 분석을 위한 바이오 칩은 분석 대상인 세포 샘플에 대한 광조사에 의해 발생하는 형광 또는 산랑광을 이용하여 더 정밀한 세포를 분석할 수 있도록 최적화된 구조를 가질 수 있다. 또한, 샘플 챔버에 공기압이 아닌 시스액을 주입하는 압력을 이용함으로써, 샘플 챔버에 주입된 샘플이 유체역학적 결합 영역에서 시스액과 효과적으로 혼합되도록 정량 제어할 수 있다.With this configuration, a biochip for cell analysis can have an optimized structure for more precise cell analysis using fluorescence or scattered light generated by light irradiation of the cell sample being analyzed. Furthermore, by utilizing pressure to inject the sis fluid into the sample chamber, rather than air pressure, quantitative control can be achieved to ensure that the sample injected into the sample chamber effectively mixes with the sis fluid in the hydrodynamic coupling region.
또한, 바이오 칩이 내부에 샘플 챔버를 포함하고, 샘플 챔버 내부의 샘플을 시스액으로 이동시키는 구조를 통해, 유세포 분석기 시스템 및 바이오 칩 내부의 샘플이 완벽하게 분리될 수 있다. 또한, 시스액 이송용 펌프를 통해 샘플을 이동시키므로, 샘플 이송용 펌프를 별도로 구비하지 않을 수 있다. 이에 따라, 시스액 이송용 펌프는 오염되지 않으므로, 시스액을 이용하여 바이오 칩 내부의 샘플을 이동시키는 과정에서 샘플의 오염이 방지될 수 있다.Furthermore, since the biochip includes a sample chamber within it and the structure of moving the sample within the sample chamber using a sis fluid enables complete separation of the flow cytometry system and the sample within the biochip. Furthermore, since the sample is moved using a sis fluid transfer pump, a separate sample transfer pump may not be required. Accordingly, since the sis fluid transfer pump is not contaminated, contamination of the sample can be prevented during the process of moving the sample within the biochip using a sis fluid.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 세포 분석 방법(500)의 예시를 나타내는 흐름도이다. 일 실시예에서, 방법(500)은, 적어도 일부가 유선형으로 형성된 샘플 챔버에 샘플을 준비하는 것으로 개시될 수 있다(S510). 그 후, 유세포 분석기(또는, 세포 분석 장치)에 샘플 챔버를 포함하는 바이오 칩을 삽입할 수 있다(S520).FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a cell analysis method (500) according to one embodiment of the present disclosure. In one embodiment, the method (500) may begin by preparing a sample in a sample chamber, at least part of which is formed in a streamlined shape (S510). Thereafter, a biochip including the sample chamber may be inserted into a flow cytometer (or cell analysis device) (S520).
그 후, 제1 펌프에 의해, 시스액 주입구를 통해 시스액 유로로 제1 시스액을 주입할 수 있다(S530). 또한, 제2 펌프에 의해, 샘플 주입구를 통해 샘플 챔버로 제2 시스액을 주입할 수 있다(S540). 그 후, 유체역학적 결합 영역에 의해, 샘플 챔버로부터 배출되는 샘플 및 제2 시스액과 시스액 유로를 통해 공급되는 제1 시스액이 혼합될 수 있다. 이 경우, 제2 시스액이 주입되는 양 또는 속도에 따라 샘플 챔버로부터 샘플이 유체역학적 결합 영역에서 일렬로 정렬될 수 있다(S550). 그 후, 바이오 칩 출구채널에 의해, 유체역학적 결합 영역에서 혼합된 샘플 및 시스액을 바이오 칩 출구로 배출할 수 있다(S560).Thereafter, the first sis liquid can be injected into the sis liquid path through the sis liquid inlet by the first pump (S530). In addition, the second sis liquid can be injected into the sample chamber through the sample inlet by the second pump (S540). Thereafter, the sample and the second sis liquid discharged from the sample chamber and the first sis liquid supplied through the sis liquid path can be mixed by the hydrodynamic coupling region. In this case, the sample from the sample chamber can be aligned in a row in the hydrodynamic coupling region depending on the amount or speed at which the second sis liquid is injected (S550). Thereafter, the sample and sis liquid mixed in the hydrodynamic coupling region can be discharged to the biochip outlet by the biochip outlet channel (S560).
그 후, 광원에 의해 전방 산란 또는 측면 산란이 발생하여, 광 센서 또는 이미지 센서를 통해 유세포 계수 및 세포 특징을 감지할 수 있다(S570). 구체적으로, 광원에 의해, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나를 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사할 수 있다. 또한, 광 센서 또는 이미지 센서에 의해, 샘플 챔버, 유체역학적 결합 영역, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나로부터 발생되는 형광 또는 산란광을 촬영할 수 있다. 이에 따라, 광 센서 또는 이미지 센서에 의해, 바이오 칩 출구채널 또는 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나에서 세포의 계수 또는 세포의 특성을 감지할 수 있다.Thereafter, forward scattering or side scattering is generated by the light source, and thus, the flow cytometry and cell characteristics can be detected through the light sensor or the image sensor (S570). Specifically, the light source can irradiate LED light or laser light toward at least one of the biochip outlet channel or the adjacent portion of the biochip outlet. In addition, the light sensor or the image sensor can capture fluorescence or scattered light generated from at least one of the sample chamber, the hydrodynamic coupling region, the biochip outlet channel or the adjacent portion of the biochip outlet. Accordingly, the light sensor or the image sensor can detect the cell count or the cell characteristics in at least one of the biochip outlet channel or the adjacent portion of the biochip outlet.
본 명세서에서는 본 개시가 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 개시의 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 본 개시의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.While the present disclosure has been described in connection with certain embodiments herein, various modifications and variations may be made without departing from the scope of the present disclosure, which would be apparent to those skilled in the art. Furthermore, such modifications and variations are intended to fall within the scope of the claims appended to this specification.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The above preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art with ordinary knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, and such modifications, changes, and additions should be considered to fall within the scope of the patent claims.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.Anyone having ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various substitutions, modifications, and changes within the scope that does not depart from the technical spirit of the present invention, and therefore the present invention is not limited to the above-described embodiments and the attached drawings.
100: 바이오 칩
110: 샘플 주입구
120: 샘플 챔버
130: 시스액 주입구
140: 시스액 유로
150: 유체역학적 결합 영역
160: 바이오 칩 출구채널
170: 바이오 칩 출구100: Biochip
110: Sample inlet
120: Sample chamber
130: Syringe injection port
140: Sisac Euro
150: Hydrodynamic coupling region
160: Biochip exit channel
170: Biochip Exit
Claims (10)
샘플 주입구를 통해 샘플을 수용하도록 적어도 일부가 유선형으로 형성된 샘플 챔버, 상기 샘플 챔버 및 시스액 공급 채널과 연결되며, 상기 샘플 챔버의 출구로부터 배출되는 상기 샘플 및 상기 시스액 공급 채널을 통해 공급되는 시스액이 결합되도록 구성된 유체역학적 결합 영역 및 상기 유체역학적 결합 영역으로부터 상기 결합된 샘플 및 시스액이 바이오 칩 출구로 배출되도록 구성된 바이오 칩 출구채널을 포함하는 바이오 칩;
상기 시스액 공급 채널에 연결되며, 시스액을 주입하는 제1 펌프;
상기 샘플 주입구에 연결되며, 상기 샘플 챔버 내의 샘플을 배출하기 위한 시스액을 주입하는 제2 펌프;
상기 바이오 칩 출구채널 또는 상기 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나를 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하는 광원; 및
상기 샘플 챔버, 상기 유체역학적 결합 영역, 상기 바이오 칩 출구채널 또는 상기 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나로부터 발생되는 형광 또는 산란광을 촬영하는 이미지 센서 또는 광 센서
를 포함하고,
상기 바이오 칩 출구채널에 상기 샘플이 일렬로 정렬되도록 상기 제2 펌프가 시스액을 주입하는 압력, 상기 주입되는 시스액의 양 또는 상기 시스액이 주입되는 속도 중 적어도 하나가 결정되는, 유세포 분석기.
As a flow cytometer for cell analysis,
A biochip comprising a sample chamber at least partially formed in a streamlined shape to receive a sample through a sample inlet, a fluid dynamic coupling region connected to the sample chamber and a sis fluid supply channel, the fluid dynamic coupling region configured to combine the sample discharged from an outlet of the sample chamber and the sis fluid supplied through the sis fluid supply channel, and a biochip outlet channel configured to discharge the combined sample and sis fluid from the fluid dynamic coupling region to a biochip outlet;
A first pump connected to the above-mentioned sisal solution supply channel and injecting sisal solution;
A second pump connected to the sample inlet and injecting a sis fluid for discharging a sample within the sample chamber;
A light source that irradiates LED light or laser light toward at least one of the biochip outlet channel or an adjacent portion of the biochip outlet; and
An image sensor or optical sensor that captures fluorescence or scattered light generated from at least one of the sample chamber, the fluidic coupling region, the biochip outlet channel, or an adjacent portion of the biochip outlet.
Including,
A flow cytometer, wherein at least one of the pressure at which the second pump injects the sis liquid so that the samples are aligned in a row in the biochip outlet channel, the amount of the sis liquid to be injected, or the speed at which the sis liquid is injected is determined.
상기 제2 펌프가 시스액을 주입하는 압력은 상기 제1 펌프가 시스액을 주입하는 압력과 상이한, 유세포 분석기.
In the first paragraph,
A flow cytometer, wherein the pressure at which the second pump injects the sis liquid is different from the pressure at which the first pump injects the sis liquid.
상기 샘플 챔버는, 상기 샘플 주입구로부터 연장되는 내부 공간의 폭이 점차적으로 증가하다가 상기 유체역학적 결합 영역에 접근할 수도록 점차적으로 감소하는 유선형으로 구성된, 유세포 분석기.
In the first paragraph,
A flow cytometer, wherein the sample chamber is configured in a streamlined shape in which the width of the internal space extending from the sample inlet gradually increases and then gradually decreases so as to approach the fluidic coupling region.
상기 이미지 센서 또는 광 센서는 상기 샘플 챔버, 상기 유체역학적 결합 영역, 상기 바이오 칩 출구채널 또는 상기 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나에서 샘플의 수 또는 샘플의 특성을 감지하는, 유세포 분석기.
In the first paragraph,
A flow cytometer, wherein the image sensor or optical sensor detects the number of samples or characteristics of samples in at least one of the sample chamber, the fluidic coupling region, the biochip outlet channel, or an adjacent portion of the biochip outlet.
적어도 일부가 유선형으로 형성된 샘플 챔버에 샘플을 준비하는 단계;
유세포 분석기에 상기 샘플 챔버를 포함하는 바이오 칩을 삽입하는 단계;
제1 펌프에 의해, 시스액 공급 채널을 통해 제1 시스액을 주입하는 단계;
제2 펌프에 의해, 샘플 주입구를 통해 상기 샘플 챔버로 제2 시스액을 주입하는 단계;
유체역학적 결합 영역에 의해, 상기 샘플 챔버로부터 배출되는 샘플 및 제2 시스액과 상기 시스액 공급 채널을 통해 공급되는 제1 시스액이 결합되는 단계;
바이오 칩 출구채널에 의해, 상기 유체역학적 결합 영역에서 혼합된 상기 샘플 및 상기 시스액을 바이오 칩 출구로 배출하는 단계;
광원에 의해, 상기 바이오 칩 출구채널 또는 상기 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나를 향해 LED 광 또는 레이저 광을 조사하는 단계; 및
광 센서 또는 이미지 센서에 의해, 상기 샘플 챔버, 상기 유체역학적 결합 영역, 상기 바이오 칩 출구채널 또는 상기 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나로부터 발생되는 형광 또는 산란광을 촬영하는 단계
를 포함하고,
상기 유체역학적 결합 영역에서, 상기 제2 시스액을 주입하는 압력, 상기 제2 시스액이 주입되는 양 또는 속도 중 적어도 하나에 따라 상기 샘플 챔버로부터 배출되는 샘플이 일렬로 정렬되는, 세포 분석 방법.
A cell analysis method using a flow cytometer,
A step of preparing a sample in a sample chamber, at least part of which is formed in a streamlined shape;
A step of inserting a biochip including the sample chamber into a flow cytometer;
A step of injecting a first sis fluid through a sis fluid supply channel by a first pump;
A step of injecting a second sis liquid into the sample chamber through a sample inlet by a second pump;
A step in which a sample and a second sis fluid discharged from the sample chamber and a first sis fluid supplied through the sis fluid supply channel are combined by a fluid dynamic coupling region;
A step of discharging the sample and the sis fluid mixed in the fluid dynamic coupling region to the biochip outlet through the biochip outlet channel;
A step of irradiating LED light or laser light toward at least one of the biochip outlet channel or an adjacent portion of the biochip outlet by a light source; and
A step of photographing fluorescence or scattered light generated from at least one of the sample chamber, the fluidic coupling region, the biochip outlet channel, or an adjacent portion of the biochip outlet by a light sensor or an image sensor.
Including,
A cell analysis method, wherein, in the fluid dynamic coupling region, the samples discharged from the sample chamber are aligned in a row according to at least one of the pressure at which the second sis liquid is injected, the amount or speed at which the second sis liquid is injected.
상기 광 센서 또는 이미지 센서에 의해, 상기 샘플 챔버, 상기 유체역학적 결합 영역, 상기 바이오 칩 출구채널 또는 상기 바이오 칩 출구의 인접부 중 적어도 하나에서 세포의 계수 또는 세포의 특성을 감지하는 단계
를 더 포함하는, 세포 분석 방법.
In paragraph 7,
A step of detecting the count of cells or characteristics of cells in at least one of the sample chamber, the fluidic coupling region, the biochip outlet channel, or the adjacent portion of the biochip outlet by the light sensor or the image sensor.
A cell analysis method further comprising:
상기 제2 펌프가 상기 제2 시스액을 주입하는 압력은 상기 제1 펌프가 상기 제1 시스액을 주입하는 압력과 상이한, 세포 분석 방법.In paragraph 7,
A cell analysis method, wherein the pressure at which the second pump injects the second sis liquid is different from the pressure at which the first pump injects the first sis liquid.
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|---|---|---|---|---|
| KR100941069B1 (en) | 2008-12-22 | 2010-02-09 | 한국전자통신연구원 | Microfluidic dilution device |
| KR101389554B1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-04-29 | 경희대학교 산학협력단 | Fluidic channel of flow cytometry and detecting method thereof |
| KR102515270B1 (en) * | 2022-08-24 | 2023-03-29 | 주식회사 팍스웰 | Apparatus for analyzing cell characteristics using bio-chip |
| KR102553905B1 (en) | 2022-08-24 | 2023-07-10 | 주식회사 팍스웰 | Bio-chip for analyzing cell characteristics |
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Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100473362B1 (en) * | 2001-10-17 | 2005-03-08 | 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 | Apparatus and method for flow cytometry |
| JP5304456B2 (en) * | 2009-06-10 | 2013-10-02 | ソニー株式会社 | Fine particle measuring device |
| JP5910412B2 (en) * | 2012-08-16 | 2016-04-27 | ソニー株式会社 | Microparticle sorting method and microchip for sorting microparticles |
| KR102122313B1 (en) * | 2013-08-12 | 2020-06-12 | 엘지전자 주식회사 | Biosensor capable of recognizing location of fluid and method of recognizing location of fluid using the same |
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-
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-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100941069B1 (en) | 2008-12-22 | 2010-02-09 | 한국전자통신연구원 | Microfluidic dilution device |
| KR101389554B1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-04-29 | 경희대학교 산학협력단 | Fluidic channel of flow cytometry and detecting method thereof |
| KR102585276B1 (en) | 2017-03-31 | 2023-10-05 | 라이프 테크놀로지스 코포레이션 | Devices, systems, and methods for imaging flow cytometry |
| KR102515270B1 (en) * | 2022-08-24 | 2023-03-29 | 주식회사 팍스웰 | Apparatus for analyzing cell characteristics using bio-chip |
| KR102553905B1 (en) | 2022-08-24 | 2023-07-10 | 주식회사 팍스웰 | Bio-chip for analyzing cell characteristics |
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