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KR20120091592A - Disk type microfluidic device - Google Patents

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KR20120091592A
KR20120091592A KR1020110011453A KR20110011453A KR20120091592A KR 20120091592 A KR20120091592 A KR 20120091592A KR 1020110011453 A KR1020110011453 A KR 1020110011453A KR 20110011453 A KR20110011453 A KR 20110011453A KR 20120091592 A KR20120091592 A KR 20120091592A
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KR
South Korea
Prior art keywords
microfluidic device
disk
hole
type microfluidic
turntable
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020110011453A
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Korean (ko)
Inventor
김홍근
이용구
이영균
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020110011453A priority Critical patent/KR20120091592A/en
Priority to CN2012100285740A priority patent/CN102636636A/en
Publication of KR20120091592A publication Critical patent/KR20120091592A/en
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Abstract

디스크형 미세유동장치의 삽입 오류를 조기에 발견할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 디스크형 미세유동장치를 개시한다. 디스크형 미세유동장치는 디스크형의 몸체와, 상기 몸체를 구동하는 구동장치가 결합될 수 있도록 상기 몸체의 중앙부를 관통하는 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀은, 상기 구동장치가 상기 몸체의 어느 한 방향으로만 결합될 수 있도록 상기 몸체의 두께를 나누는 중심선을 기준으로 상하 비대칭으로 형성된다.Disclosed is a disk-type microfluidic device having an improved structure to detect an insertion error of the disk-type microfluidic device at an early stage. The disk-type microfluidic device includes a through-hole penetrating a central portion of the body so that the disk-shaped body and the driving device for driving the body can be coupled, wherein the through-hole is formed by any one of the body. It is formed up and down asymmetric with respect to the center line dividing the thickness of the body so that it can be combined only in one direction.

Description

디스크형 미세유동장치{DISK TYPE MICROFLUIDIC DEVICE}Disk Type Microfluidic Device {DISK TYPE MICROFLUIDIC DEVICE}

본 발명은 디스크형 미세유동장치에 관한 것으로, 특히 하나의 디스크형 몸체 내에서 다수의 미세유동구조물이 배치된 장치에서 혈액을 이용한 면역혈청 검사 또는 생화학 검사 등 혈액검사를 수행할 수 있는 디스크형 미세유동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a disk-type microfluidic device, and in particular, a disk-type microfluidic device capable of performing a blood test such as an immunoserum test or biochemical test using blood in a device in which a plurality of microfluidic structures are arranged in one disk-shaped body. It relates to a flow device.

소형의 칩(chip) 상에서 생화학적 반응을 포함한 시험을 수행할 수 있도록, 칩 형태의 기판에 미세유동 구조물을 배치하고 여러 단계의 처리 및 조작을 수행할 수 있도록 제작된 장치를 랩온어칩(lab-on-a chip)이라 한다.In order to perform tests including biochemical reactions on a small chip, a device designed to place microfluidic structures on a chip-like substrate and to perform various steps of processing and manipulation may be used. -on-a chip).

미세유동 구조물 내에서 유체를 이송하기 위해서는 구동 압력이 필요한데, 구동 압력으로서 모세관압이 이용되기도 하고, 별도의 펌프에 의한 압력이 이용되기도 한다. 최근에는 디스크 형상의 몸체에 미세유동 구조물을 배치하고 원심력을 이용하여 유체를 이동시키며 일련의 작업을 수행하는 디스크형 미세유동장치들이 제안되고 있다. 이를 일컬어 랩씨디(Lab CD) 또는 랩온어디스크(Lab-on a disk) 또는 디지탈 바이오 디스크(Digital Bio Disk:DBD)라 한다.In order to transfer the fluid in the microfluidic structure, a driving pressure is required. Capillary pressure is used as a driving pressure, and pressure by a separate pump is used. Recently, disc-type microfluidic devices have been proposed for arranging a microfluidic structure in a disc-shaped body, moving a fluid using centrifugal force, and performing a series of operations. This is also called a lab CD, a lab-on a disk, or a digital bio disk (DBD).

디스크형 미세유동장치는 유체를 가두어 둘 수 있는 챔버와, 유체가 흐를 수 있는 채널 및 유체의 흐름을 조절할 수 있는 밸브를 포함하여 이루어지며, 이들의 다양한 조합에 의해 만들어질 수 있다.The disk-type microfluidic device includes a chamber for confining the fluid, a channel through which the fluid can flow, and a valve for controlling the flow of the fluid, and can be made by various combinations thereof.

디스크형 미세유동장치를 이용하여 혈액검사를 수행하기 위해서 일반적으로 드라이브 장치(일 예로 혈액 검사장치)가 사용되는데, 사용자가 드라이브 장치 내로 디스크형 미세유동장치를 삽입하면 드라이브 장치에 포함된 스핀들 모터 및 스핀들 모터의 축에 결합된 턴테이블이 상향 이동하여 디스크형 미세유동장치의 중앙에 형성된 홀과 결합한 후 디스크형 미세유동장치를 회전시키게 된다.In order to perform a blood test using a disk-type microfluidic device, a drive device (for example, a blood test device) is generally used. When the user inserts the disk-type microfluidic device into the drive device, the spindle motor and The turntable coupled to the shaft of the spindle motor moves upward to engage the hole formed in the center of the disk-type microfluidic device and then rotate the disk-type microfluidic device.

턴테이블과 결합되는 디스크형 미세유동장치의 중앙에 형성된 홀에는 상하 구분이 되어 있지 않으므로 디스크형 미세유동장치가 상하가 뒤바뀐 상태로 드라이브 장치에 잘못 삽입되는 경우에도 스핀들 모터가 회전할 수 있게 된다. 이러한 경우 약간의 원심력 또는 외부 접촉에도 민감한 디스크형 미세유동장치에 치명적인 손상이 가해질 수 있다.The hole formed in the center of the disk-type microfluidic device coupled to the turntable is not divided up and down, so that the spindle motor can rotate even when the disk-type microfluidic device is incorrectly inserted into the drive device with the upside down. In this case, fatal damage can be done to the disc-type microfluidic device which is sensitive to slight centrifugal force or external contact.

본 발명의 실시예의 일 측면은 디스크형 미세유동장치를 회전시키는 스핀들 모터의 축에 결합된 턴테이블이 디스크형 미세유동장치의 어느 한 방향으로만 결합될 수 있도록 개선된 디스크형 미세유동장치를 제공한다.An aspect of an embodiment of the present invention provides an improved disk-type microfluidic device such that a turntable coupled to an axis of a spindle motor for rotating the disk-shaped microfluidic device can be combined only in one direction of the disk-type microfluidic device. .

본 발명의 일 측면에 따른 디스크형 미세유동장치는 디스크형의 몸체;와, 상기 몸체를 구동하는 구동장치가 결합될 수 있도록 상기 몸체의 중앙부를 관통하는 관통홀;을 포함하고,상기 관통홀은, 상기 구동장치가 상기 몸체의 어느 한 방향으로만 결합될 수 있도록 상기 몸체의 두께를 나누는 중심선을 기준으로 상하 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The disk-type microfluidic device according to an aspect of the present invention includes a disk-shaped body; and a through hole penetrating the central portion of the body to be coupled to the driving device for driving the body, wherein the through hole is It is characterized in that the drive device is formed asymmetrically up and down on the basis of the center line dividing the thickness of the body so that it can be coupled only in any one direction of the body.

상기 구동장치는 상기 관통홀과 결합되는 턴테이블과, 상기 턴테이블을 회전시키는 스핀들 모터를 포함할 수 있다.The driving device may include a turntable coupled to the through hole, and a spindle motor to rotate the turntable.

상기 관통홀에는 상기 턴테이블이 삽입되는 것을 방지하기 위해 상기 중심선을 기준으로 상기 중심선의 상부에 마련되는 적어도 하나 이상의 단차부가 마련될 수 있다.The through hole may be provided with at least one stepped portion provided above the center line with respect to the center line to prevent the turntable from being inserted.

상기 관통홀은 상기 중심선을 기준으로 상하가 서로 다른 직경을 가지도록 형성될 수 있다.The through hole may be formed to have a different diameter up and down based on the center line.

상기 턴테이블이 삽입되는 것을 방지하기 위해 상기 중심선을 기준으로 상기 중심선의 상부 직경이 상기 중심선의 하부 직경보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.In order to prevent the turntable from being inserted, an upper diameter of the center line may be formed to be smaller than a lower diameter of the center line with respect to the center line.

상기 몸체의 상면에는 상기 턴테이블이 삽입되는 것을 방지하기 위해 상기 몸체의 상면으로부터 상기 몸체의 두께 방향으로 상향 연장되는 돌기부가 형성될 수 있다.The upper surface of the body may be formed with a protrusion extending upward in the thickness direction of the body from the upper surface of the body to prevent the turntable is inserted.

상기 관통홀의 내주면에는 상기 턴테이블의 삽입을 검출하기 위한 센서가 결합될 수 있다.A sensor for detecting insertion of the turntable may be coupled to an inner circumferential surface of the through hole.

상기 관통홀은 경사부를 포함할 수 있다.The through hole may include an inclined portion.

상기 턴테이블은 상기 경사부에 삽입될 수 있도록 그 일단이 경사지게 형성될 수 있다.One end of the turntable may be inclined to be inserted into the inclined portion.

또한 본 발명의 다른 측면에 따른 디스크형 미세유동장치는 디스크형의 몸체;와, 상기 몸체를 회전시키는 구동장치가 상기 몸체의 어느 한 방향으로만 결합될 수 있도록 상기 몸체의 중앙부를 관통하며, 상기 몸체의 두께 방향으로 경사지게 형성되는 적어도 하나의 경사부;를 구비하는 관통홀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the disk-type microfluidic device according to another aspect of the present invention includes a disk-shaped body; and a driving device for rotating the body penetrates the central portion of the body so that it can be coupled only in one direction of the body, And at least one inclined portion formed to be inclined in the thickness direction of the body.

상기 관통홀은 상기 관통홀의 내주면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 단차부를 포함할 수 있다.The through hole may include at least one step portion protruding from the inner circumferential surface of the through hole.

상기 단차부는 상기 몸체의 하면보다 상대적으로 상기 몸체의 상면에 더 가깝게 배치될 수 있다.The step portion may be disposed closer to the upper surface of the body relatively than the lower surface of the body.

상기 몸체의 상면에는 상기 관통홀과 연통되는 돌출부가 마련될 수 있다.A protruding portion communicating with the through hole may be provided on an upper surface of the body.

상기 관통홀의 내주면에는 상기 구동장치의 삽입을 검출하기 위한 센서가 결합될 수 있다.A sensor for detecting insertion of the driving device may be coupled to an inner circumferential surface of the through hole.

본 발명에 따르면 디스크형 미세유동장치의 삽입 오류를 조기에 발견할 수 있으므로 오삽입된 디스크형 미세유동장치가 회전하여 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.According to the present invention, since an insertion error of the disk-type microfluidic device can be detected at an early stage, it is possible to prevent the disk-integrated microfluidic device from being inserted and damaged by rotation.

또한, 간단한 구조를 통해 디스크형 미세유동장치의 삽입 오류를 검출할 수 있으므로 디스크형 미세유동장치의 삽입 오류를 검출하기 위한 별도의 장치가 불필요하여 생산비용이 절감된다.In addition, since the insertion error of the disk-type microfluidic device can be detected through a simple structure, a separate device for detecting the insertion error of the disk-type microfluidic device is unnecessary, thereby reducing the production cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치를 포함하는 혈액검사장치의 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치의 단면도 및 디스크형 미세유동장치가 구동장치에 정상 삽입된 상태와 오 삽입된 상태를 각각 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 이 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치의 단면도 및 디스크형 미세유동장치가 구동장치에 정상 삽입된 상태와 오 삽입된 상태를 각각 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 삼 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치의 단면도 및 디스크형 미세유동장치가 구동장치에 정상 삽입된 상태와 오 삽입된 상태를 각각 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치에 검출센서가 결합된 상태를 도시한 단면도 및 디스크형 미세유동장치가 구동장치에 정상 삽입된 상태와 오 삽입된 상태를 각각 도시한 도면이다.1 is a perspective view showing the appearance of a disk-type microfluidic device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a blood test apparatus including a disk-type microfluidic device according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are cross-sectional views of the disk-type microfluidic device and the disk-type microfluidic device according to an embodiment of the present invention, respectively showing a state in which the disk-type microfluidic device is normally inserted into a driving device and a state in which a disk-type microfluidic device is incorrectly inserted.
5 and 6 are cross-sectional views of the disk-type microfluidic device and the disk-type microfluidic device according to the embodiment of the present invention.
7 and 8 are cross-sectional views of the disk-type microfluidic device and the disk-type microfluidic device according to the third embodiment of the present invention, respectively. FIG.
9 and 10 are cross-sectional views illustrating a state in which a detection sensor is coupled to a disk-type microfluidic device according to an embodiment of the present invention, and a state in which the disk-type microfluidic device is normally inserted into a driving device and a state in which a disk microfluidic device is inserted incorrectly. Each figure is shown.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치의 외관을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing the appearance of a disk-type microfluidic device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 디스크형 미세유동장치(10)는 회전 가능한(예컨대, 디스크 형상의) 몸체(11)와, 몸체(11) 내에 구획되어 유체가 수용될 수 있는 복수의 챔버 및 유체가 흐를 수 있는 복수의 채널과, 몸체(11)의 원통부(12)에 마련된 데이터영역부(13)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the disc-shaped microfluidic device 10 includes a rotatable (eg, disc-shaped) body 11, and a plurality of chambers and fluids compartmentalized within the body 11 to accommodate the fluid. A plurality of channels through which the can flow, and a data area 13 provided in the cylindrical portion 12 of the body (11).

몸체(11)는 그 중심(C)을 축으로 하여 회전할 수 있다. 몸체(11) 내에 배치된 챔버 및 채널에서는 몸체(11)의 회전에 따른 원심력의 작용에 의해 시료의 이동, 원심분리, 혼합 등이 이루어진다.The body 11 can rotate about the center C about it. In the chambers and channels disposed in the body 11, the movement of the sample, centrifugation, and mixing are performed by the action of the centrifugal force due to the rotation of the body 11.

몸체(11)는 성형이 용이하고, 그 표면이 생물학적으로 비활성인 아크릴, PDMS 등의 플라스틱 소재로 만들어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 화학적, 생물학적 안정성과 광학적 투명성 그리고 기계적 가공성을 가지는 소재가 모두 사용될 수 있다.The body 11 may be made of a plastic material such as acrylic, PDMS, etc., which is easy to mold and whose surface is biologically inert, but is not limited thereto. A material having chemical, biological stability, optical transparency, and mechanical processability may be used. Both can be used.

몸체(11)는 여러 층의 판으로 이루어질 수 있다. 판과 판이 서로 맞닿는 면에 챔버나 채널 등에 해당하는 음각 구조물을 만들고 이들을 접합함으로써 몸체(11) 내부에 공간과 통로를 제공할 수 있다. 판과 판의 접합은 접착제나 양면 접착테이프를 이용한 접착이나 초음파 융착, 레이저 용접 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.The body 11 may consist of several layers of plates. By forming a concave structure corresponding to the chamber or channel on the surface where the plate and the plate abut each other and joining them, it is possible to provide a space and a passage inside the body (11). Joining of the plate and the plate may be made by various methods such as adhesive using an adhesive or double-sided adhesive tape, ultrasonic welding, laser welding.

몸체(11)의 반경방향 내측에 시료챔버(20)가 배치된다. 시료챔버(20)는 소정량의 혈액을 수용할 수 있도록 구획되고, 시료챔버(20)의 상면에는 시료챔버(20)내부로 혈액을 주입하기 위한 시료주입구(21)가 형성된다.The sample chamber 20 is disposed in the radially inner side of the body 11. The sample chamber 20 is partitioned to accommodate a predetermined amount of blood, and a sample inlet 21 for injecting blood into the sample chamber 20 is formed on the upper surface of the sample chamber 20.

시료챔버(20)의 바깥쪽에는 반응챔버부(80)가 배치된다. 반응챔버부(80)는 시표챔버와 채널(미도시)들로 연결된다. 반응챔버부(80)에는 시료(혈액)와 각기 다른 종류의 반응을 일으키는 시약들이 각각 저장된다. 시료주입구(21)를 통해 주입된 시료(혈액)는 시료챔버(20) 및 채널(미도시)을 거쳐 반응챔버부(80)로 유입되며, 반응챔버부(80)에 저장된 시약과 혼합된다.The reaction chamber part 80 is disposed outside the sample chamber 20. The reaction chamber 80 is connected to the target chamber and channels (not shown). The reaction chamber 80 stores samples (blood) and reagents causing different kinds of reactions, respectively. The sample (blood) injected through the sample inlet 21 is introduced into the reaction chamber 80 through the sample chamber 20 and the channel (not shown), and mixed with the reagent stored in the reaction chamber 80.

시료챔버(20)와 반응챔버부(80)를 연결하는 채널(미도시)에는 밸브(미도시)가 마련되어 채널(미도시)을 선택적으로 개방하거나 폐쇄함으로써 유체의 흐름을 제어한다.A valve (not shown) is provided in a channel (not shown) connecting the sample chamber 20 and the reaction chamber 80 to control the flow of fluid by selectively opening or closing the channel (not shown).

디스크형 미세유동장치의 원통부(12)에는 미세유동장치의 기준위치를 설정하기 위한 홈포지션부(14)가 반사부재 형태로 마련되고, 원통부(12)의 외면에는 데이터영역부(13)가 마련된다.The cylindrical portion 12 of the disk-type microfluidic device is provided with a groove position portion 14 for setting a reference position of the microfluidic device in the form of a reflective member, and the data area portion 13 is provided on the outer surface of the cylindrical portion 12. Is prepared.

데이터영역부(13)는 원통부(12)의 외면에 마련되기 때문에 디스크형 미세유동장치의 사이즈를 증가시킬 필요없이 데드 스페이스를 이용하여 데이터영역부(13)를 마련할 수 있다.Since the data area portion 13 is provided on the outer surface of the cylindrical portion 12, it is possible to provide the data area portion 13 using dead space without increasing the size of the disk-type microfluidic device.

데이터영역부(13)는 바코드의 형식으로 정보를 저장하게 할 수 있다. 바코드(13)에는 디스크형 미세유동장치임을 확인하는 정보, 디스크형 미세유동장치가 정품인지를 인증하는 정보, 검사타입 정보, 제조자 정보, 각 디스크형 미세유동장치에 따라 특정한 진단동작을 수행하게 하는 정보, 유효기간 정보, 시리얼 넘버 등 디스크형 미세유동장치의 식별정보가 포함될 수 있으며, 이 이외에도 필요에 따라 다양한 정보를 포함시킬 수 있음은 물론이다.The data area unit 13 may store information in the form of a barcode. The bar code 13 includes information for confirming that the disk-type microfluidic device is authentic, information for authenticating whether the disk-type microfluidic device is genuine, inspection type information, manufacturer information, and a specific diagnostic operation according to each disk-type microfluidic device. Identification information of the disk-type microfluidic device such as information, expiration date information, serial number, etc. may be included. In addition to this, various information may be included as necessary.

따라서, 혈액검사장치는 디스크형 미세유동장치의 바코드(13)를 검지하여 혈액검사장치에 장착된 것이 디스크형 미세유동장치인지 여부를 확인하고, 정품인지 모조품인지 인증할 수 있으며, 미세유동장치(10)의 종류를 판단한 후 해당 디스크의 종류에 적합한 검사방법을 결정할 수 있다.Therefore, the blood test apparatus detects the bar code 13 of the disk-type microfluidic device and checks whether the disk-type microfluidic device mounted on the blood test device is authentic, and authenticates whether it is a genuine product or a counterfeit product. 10) After determining the type, you can determine the appropriate inspection method for the type of the disk.

또한, 검사전 미세유동장치의 유효기간을 확인하여 유효기간이 도과한 미세유동장치의 경우 검사를 보류할 수 있다.In addition, by checking the expiration date of the microfluidic device before the inspection, the inspection can be withheld in the case of the microfluidic device with the expiration date.

또한, 혈액검사장치는 디스크형 미세유동장치(10)의 시리얼넘버를 확인하여 이미 검사된 디스크형 미세유동장치의 재검사를 방지할 수 있다.In addition, the blood test apparatus can check the serial number of the disk-type microfluidic device 10 to prevent re-testing of the disk-type microfluidic device that has already been tested.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치를 포함하는 혈액검사장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a blood test apparatus including a disk-type microfluidic device according to an embodiment of the present invention.

혈액검사장치는 디스크형 미세유동장치를 회전시키는 구동장치(100)와, 데이터판독부(110), 홈포지션설정부(120), 밸브개폐장치(130), 혈액검사부(140), 출력부(150) 및 상기 각 구성을 제어하는 제어부(160)를 포함하여 이루어진다.Blood test apparatus is a drive device for rotating the disk-type microfluidic device 100, the data reading unit 110, home position setting unit 120, valve opening and closing device 130, blood test unit 140, output unit ( 150 and a control unit 160 for controlling the respective components.

구동장치(100)는 디스크형 미세유동장치를 회전시키고, 반응챔버부(80)가 특정 위치에 도달하도록 디스크형 미세유동장치를 정지 또는 회전시킬 수 있다.The driving device 100 may rotate the disk-type microfluidic device and stop or rotate the disk-type microfluidic device so that the reaction chamber 80 reaches a specific position.

구동장치(100)는 비록 도시되지는 않았으나, 디스크형 미세유동장치(10)의 각 위치(angular position)를 제어할 수 있는 모터 드라이브(motor drive) 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 모터 드라이브 장치는 스텝 모터를 이용한 것일 수도 있고, 직류 모터를 이용한 것일 수도 있다.Although not shown, the driving device 100 may include a motor drive device capable of controlling the angular position of the disk-type microfluidic device 10. For example, the motor drive device may be a step motor or may be a direct current motor.

데이터판독부(110)는 일 예로 바코드 리더기(110)일 수 있으며, 디스크형 미세유동장치(10)의 원통부(12)에 배치된 데이타영역부(일 예로 바코드)(13)에 광을 조사하고 반사되는 광을 수용하기 위해 원통부(12)를 마주보며 원통부(12)에 소정간격 이격되어 미세유동장치(10)의 몸체(11)에 평행하게 배치된다.The data reading unit 110 may be, for example, a bar code reader 110, and irradiates light to a data area unit (for example, a bar code) 13 disposed in the cylindrical unit 12 of the disk-type microfluidic device 10. And it is disposed parallel to the body 11 of the microfluidic device 10 spaced apart from the cylindrical portion 12 to face the cylindrical portion 12 to receive the reflected light.

따라서, 데이터판독부(110)는 미세유동장치(10)의 몸체(11)의 상, 하측에 배치되지 아니하고 몸체의 둘레부 외측에 배치함으로써, 혈액검사장치를 슬림화할 수 있다.Therefore, the data reading unit 110 is not disposed on the upper and lower sides of the body 11 of the microfluidic device 10, but disposed outside the circumference of the body, thereby making the blood test apparatus slim.

본 실시예에 따른 혈액검사장치는 정확한 검사를 위해 디스크형 미세유동장치의 정밀한 기준점 설정이 요구된다.Blood test apparatus according to the present embodiment requires precise reference point setting of the disk-type microfluidic device for accurate testing.

이를 위해 혈액검사장치는 홈포지션설정부(120)가 마련되는데, 홈포지션설정부(120)는 광원(121)과, 광원(121)의 빛을 받아 전기적 신호를 발생하는 광센서(122)를 포함한다.To this end, the blood test apparatus is provided with a home position setting unit 120. The home position setting unit 120 includes a light source 121 and an optical sensor 122 that receives electric light from the light source 121 and generates an electrical signal. Include.

광원(121)은 미세유동장치(10)의 원통부(12)를 향해 빛을 조사할 수 있도록 원통부(12)의 외측에서 미세유동장치(10)의 높이에 대응하는 높이에 마련되고, 광센서(122)는 미세유동장치(10)에서 반사되는 빛을 수용할 수 있도록 미세유동장치(10)의 상측에 마련된다.The light source 121 is provided at a height corresponding to the height of the microfluidic device 10 on the outside of the cylindrical portion 12 so as to irradiate light toward the cylindrical portion 12 of the microfluidic device 10. The sensor 122 is provided above the microfluidic device 10 so as to receive the light reflected from the microfluidic device 10.

홈포지션을 설정하기 위한 광경로의 중도에 반사판 등을 설치하여 다양한 광경로를 설정하는 것도 가능함은 물론이다.Of course, it is also possible to set a variety of optical paths by installing a reflector or the like in the middle of the optical path for setting the home position.

광원(121)의 빛이 홈포지션부(14)에 의해 반사된 후 광센서(122)에 입사되는 위치가 홈포지션이 된다.After the light of the light source 121 is reflected by the home position unit 14, the position incident to the optical sensor 122 becomes a home position.

밸브개폐장치(130)는 디스크형 미세유동장치(10)의 밸브들(미도시)을 개폐하기 위해 마련되는 것으로, 외부에너지원(131)과, 외부에너지원(131)을 개방이 요구되는 밸브(미도시)로 이송시키는 이동유닛(132)을 포함하여 이루어질 수 있다.The valve opening and closing device 130 is provided to open and close valves (not shown) of the disk-type microfluidic device 10. The valve is required to open the external energy source 131 and the external energy source 131. It may include a moving unit 132 to transfer to (not shown).

외부에너지원(131)은 레이저 빔을 조사하는 레이저 광원이거나, 가시광선 또는 적외선을 조사하는 발광소자(light emitting diode) 또는 제논램프(Xenon)일 수 있고, 특히 레이저 광원인 경우 적어도 하나의 레이저 다이오드(laser diode)를 포함할 수 있다.The external energy source 131 may be a laser light source for irradiating a laser beam, a light emitting diode or a xenon lamp for irradiating visible or infrared light, and particularly at least one laser diode in the case of a laser light source. It may include a laser diode.

이동유닛(132)은 구동모터(134)와, 외부에너지원(131)이 장착되어 구동모터(134)의 회전에 따라 외부에너지원(131)을 개방이 요구되는 밸브의 상측으로 이동시키기 위한 기어부(133)를 포함하여 이루어질 수 있다.The moving unit 132 is equipped with a drive motor 134 and an external energy source 131, and a gear for moving the external energy source 131 to the upper side of the valve requiring opening according to the rotation of the drive motor 134. It may include a portion 133.

혈액검사부(140)은 적어도 하나 이상의 발광부(141)와, 발광부(141)에 대응하도록 마련되어 미세유동장치(10)의 반응챔버부(80)를 투과한 빛을 수광하는 수광부(142)를 포함하여 이루어진다.The blood test unit 140 includes at least one light emitting unit 141 and a light receiving unit 142 provided to correspond to the light emitting unit 141 to receive light transmitted through the reaction chamber unit 80 of the microfluidic device 10. It is made to include.

발광부(141)는 소정 주파수로 점멸하는 광원으로써, 채용 가능한 광원에는 LED(light emitting diode), LD(laser diode) 등의 반도체 발광 소자와 할로겐 램프나 제논(Xenon) 램프와 같은 가스 방전 램프(gas dischare lamp)가 포함된다.The light emitting unit 141 is a light source that blinks at a predetermined frequency. The light source that can be employed includes semiconductor light emitting devices such as LEDs (light emitting diodes) and laser diodes (LDs), and gas discharge lamps such as halogen lamps and Xenon lamps. gas dischare lamps).

또한, 발광부(141)는 발광부(141)에서 방출된 빛이 반응챔버부(80)를 거쳐 수광부(142)에 도달할 수 있는 위치에 위치된다.In addition, the light emitter 141 is positioned at a position where the light emitted from the light emitter 141 can reach the light receiver 142 via the reaction chamber 80.

수광부(142)는 입사광의 세기에 따른 전기적 신호를 발생시키는 것으로서, 예를 들면 공핍층 포토 다이오드(depletionlayer photo diode)나 애벌란시 포토 다이오드(APD: avalanche photo diode) 또는 광전자증배관(PMT: photomultiplier tubes) 등이 채용될 수 있다.The light receiving unit 142 generates an electrical signal according to the intensity of the incident light. For example, a depletion layer photo diode, an avalanche photo diode (APD), or a photomultiplier tube (PMT) ) May be employed.

본 실시예에서는 발광부(141)가 디스크형 미세유동장치(10)의 상측에 배치되고 수광부(142)는 발광부(141)에 대응하여 디스크형 미세유동장치(10)의 하측에 배치되고 있으나, 발광부(141)와 수광부(142)는 상호 반대의 위치에 위치될 수도 있으며, 반사경 또는 도광 부재(light guide member)(미도시) 등을 이용하여 광 경로를 조정할 수 있음은 물론이다.In the present embodiment, the light emitting unit 141 is disposed above the disk-type microfluidic device 10, and the light receiving unit 142 is disposed below the disk-type microfluidic device 10 in correspondence with the light emitting unit 141. The light emitting unit 141 and the light receiving unit 142 may be positioned at opposite positions, and the light path may be adjusted using a reflector or a light guide member (not shown).

제어부(160)는 구동장치(100), 데이터판독부(110), 홈포지션설정부(120), 밸브개폐장치(130), 혈액검사부(140) 등을 제어하여 혈액검사장치의 동작을 원활하게 수행하고, 진단 DB(170)를 검색하여 혈액검사부(140)으로부터 검출된 정보와 진단 DB를 비교 판단함으로써 디스크형 미세유동장치(10)상의 반응챔버부(80)에 수용된 핼액의 질병 유무를 검사한다.The controller 160 controls the driving device 100, the data reading unit 110, the home position setting unit 120, the valve opening and closing device 130, the blood test unit 140, and the like to smoothly operate the blood test apparatus. In addition, the diagnosis DB 170 is searched to compare the information detected from the blood test unit 140 with the diagnosis DB to examine the presence or absence of a disease solution of the heal fluid contained in the reaction chamber 80 on the disk-type microfluidic device 10. do.

출력부(150)는 진단 내용 및 완료여부를 외부에 출력하기 위한 것으로, 출력부(150)는 LCD(Liquid Crystal Display) 등의 시각적 출력 수단 또는 스피커(Speaker) 등의 청각적 출력 수단 또는 시청각적 출력수단으로 구성될 수 있다.The output unit 150 is for outputting the diagnosis contents and completion to the outside, and the output unit 150 is an audio output means such as a liquid crystal display (LCD) or an audio output means such as a speaker or an audiovisual It can be configured as an output means.

이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 디스크형 미세유동장치의 오삽입을 방지하기 위한 구성에 대해 설명한다.Hereinafter, a configuration for preventing misinsertion of a disk-type microfluidic device according to embodiments of the present invention will be described.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치의 단면도 및 디스크형 미세유동장치가 구동장치에 정상 삽입된 상태와 오 삽입된 상태를 각각 도시한 도면이다.3 and 4 are cross-sectional views of the disk-type microfluidic device and the disk-type microfluidic device according to an embodiment of the present invention, respectively showing a state in which the disk-type microfluidic device is normally inserted into a driving device and a state in which a disk-type microfluidic device is incorrectly inserted.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치(10)는 디스크형의 몸체(11)를 회전시키기 위한 구동장치(100)가 결합될 수 있도록 몸체(11)의 중앙부를 관통하는 관통홀(118)을 포함한다.As shown in Figure 3 and 4, the disk-type microfluidic device 10 according to an embodiment of the present invention has a body so that the drive device 100 for rotating the disk-shaped body 11 can be coupled And a through hole 118 penetrating the central portion of the 11.

구동장치(100)는 회전 구동력을 발생시키는 스핀들 모터(102)와, 스핀들 모터(102)와 연결되는 회전축(108)과, 회전축(108)에 결합되며 관통홀(118)에 삽입되어 몸체(11)를 회전시키는 턴테이블(106)을 포함하며, 턴테이블(106)은 관통홀(118)에 삽입되어 관통홀(118)의 내주면에 밀착되는 삽입부(106a)와 턴테이블(106)이 관통홀(118)에 완전히 삽입되었을 때 몸체(11)의 하면(16)에 접하는 지지부(106b)를 구비한다. 구동장치(100)는 몸체(11)가 장착된 상태에서 상향 이동하여 몸체(11)에 형성된 관통홀(118)과 결합한 후 몸체(11)를 회전시키게 된다.The driving device 100 is coupled to the rotating shaft 108 and the rotating shaft 108, which is connected to the spindle motor 102, the spindle motor 102 generating a rotational driving force, and inserted into the through hole 118 body 11 The turntable 106 is rotated, and the turntable 106 is inserted into the through hole 118 so that the insertion part 106a and the turntable 106 are in close contact with the inner circumferential surface of the through hole 118. It is provided with a support (106b) in contact with the lower surface 16 of the body (11) when fully inserted in the). The driving device 100 moves upward in a state in which the body 11 is mounted to engage the through hole 118 formed in the body 11, and then rotate the body 11.

관통홀(118)은 턴테이블(106)이 몸체(11)의 어느 한 방향으로만 결합될 수 있도록 몸체(11)의 두께(t)를 나누는 중심선(C1)을 기준으로 상하 비대칭으로 형성될 수 있다. 관통홀(118)의 내주면은 턴테이블(106)이 삽입될 수 있도록 턴테이블(106)의 삽입부(106a)의 형상에 대응하도록 형성된다.The through hole 118 may be formed asymmetrically with respect to the center line C1 dividing the thickness t of the body 11 so that the turntable 106 may be coupled only in one direction of the body 11. . The inner circumferential surface of the through hole 118 is formed to correspond to the shape of the insertion portion 106a of the turntable 106 so that the turntable 106 can be inserted.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치(10)에 형성되는 관통홀(118)은 턴테이블(106)이 몸체(11)의 어느 한 방향으로만 결합될 수 있도록 경사부(116)를 구비한다. 경사부(116)는 몸체(11)의 하면(16)과 연결되는 관통홀(118)의 일단으로부터 몸체(11)의 상면(15)을 향하는 방향(두께(t)방향)으로 소정 길이 연장된다. 경사부(116)의 일단으로부터 몸체(11)의 상면(15)과 연결되는 관통홀(118)의 타단까지는 일정한 직경(d)을 형성하는 연장부(115)가 형성된다.The through-hole 118 formed in the disk-type microfluidic device 10 according to an embodiment of the present invention has an inclined portion 116 so that the turntable 106 can be coupled only in one direction of the body 11. Equipped. The inclined portion 116 extends a predetermined length from one end of the through hole 118 connected to the lower surface 16 of the body 11 toward the upper surface 15 of the body 11 (t direction). . An extension 115 forming a constant diameter d is formed from one end of the inclined portion 116 to the other end of the through hole 118 connected to the upper surface 15 of the body 11.

이와 같이 관통홀(118)에 경사부(116)와 연장부(115)가 형성됨으로써 몸체(11)의 두께(t)를 나누는 중심선(C1)을 기준으로 상하가 비대칭하게 형성되며, 특히 중심선(C)의 상부 직경이 중심선(C1)의 하부 직경보다 상대적으로 작게 형성된다. 따라서 턴테이블(106)은 경사부(116)와 몸체(11)의 하면(16)이 만나는 부분을 통해 관통홀(118)에 진입하여 삽입될 수는 있으나, 연장부(115)를 통해서는 관통홀(118)에 삽입될 수 없다. As such, the inclined portion 116 and the extension portion 115 are formed in the through hole 118 so that the top and bottom are asymmetrically formed on the basis of the center line C1 dividing the thickness t of the body 11. The upper diameter of C) is formed relatively smaller than the lower diameter of the center line C1. Therefore, the turntable 106 may enter and enter the through hole 118 through a portion where the inclined portion 116 and the lower surface 16 of the body 11 meet, but are inserted through the extension portion 115. It cannot be inserted at 118.

도 4는 디스크형 미세유동장치(10)가 구동장치(100)에 정상 삽입된 상태를 나타낸 것으로, 턴테이블(106)의 삽입부(106a)는 중심선(C1)을 기준으로 중심선(C1)의 하부에 형성된 경사부(116)를 통해 관통홀(118)로 진입하여 경사부(116)와 밀착하게 된다. 4 illustrates a state in which the disk-type microfluidic device 10 is normally inserted into the driving device 100, and the insertion portion 106a of the turntable 106 has a lower portion of the center line C1 based on the center line C1. Through the inclined portion 116 formed in the through-hole 118 is in close contact with the inclined portion 116.

그리고 정상적으로 삽입된 디스크형 미세유동장치(10)는 턴테이블(106)과 연결된 스핀들 모터(102), 모터 드라이브(motor drive) 장치(미도시), 제어부(160)에 의한 통상적인 서보 동작에 의해 설정된 속도로 회전하게 된다. 몸체(11)의 회전에 따른 원심력의 작용에 의해 몸체(11) 내부에 주입된 시료의 이동, 원심분리, 몸체(11)의 외주면으로 이동한 시료와 반응챔버부(80)에 위치한 시약들이 서로 혼합되는 과정 등이 정상적으로 수행된다.And the disk-type microfluidic device 10 inserted normally is set by the normal servo operation by the spindle motor 102, the motor drive device (not shown), the control unit 160 connected to the turntable 106 It will rotate at speed. By the action of the centrifugal force due to the rotation of the body 11, the sample moved into the body 11, the centrifugation, the sample moved to the outer peripheral surface of the body 11 and the reagents located in the reaction chamber 80 The mixing process is normally performed.

한편 디스크형 미세유동장치(10)가 상하가 뒤집힌 상태로 오 삽입된 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 연장부(115)의 입구가 턴테이블(106)의 경사진 부분에 걸리게 됨으로써, 턴테이블(106)과 관통홀(118)이 정상적인 상태로 결합되지 못하고 턴테이블(106)의 지지부(106b)와 몸체(11)의 하면(16)은 소정 거리(G1) 만큼 이격된다.On the other hand, when the disk-type microfluidic device 10 is incorrectly inserted upside down, as shown in FIG. 5, the inlet of the extension 115 is caught by the inclined portion of the turntable 106, thereby turning the table 106. ) And the through hole 118 are not coupled in a normal state, and the support part 106b of the turntable 106 and the lower surface 16 of the body 11 are spaced apart by a predetermined distance G1.

모터 드라이브(motor drive) 장치(미도시) 및 모터 드라이브(motor drive) 장치를 제어하는 제어부(160)는 턴테이블(106)이 관통홀(118)에 완전히 삽입되지 못하는 상태가 일정 시간 유지되거나, 턴테이블(106)이 연장부(115)의 입구에 의해 일정 정도 이상의 압력을 지속적으로 받을 경우 이를 인식하여 구동장치(100)가 관통홀(118)로부터 이탈될 수 있도록 하향 이동시키며, 구동장치(100)를 하향 이동시킨 상태에서 사용자가 몸체(11)를 다시 정상적으로 삽입시킬 수 있도록 디스크형 미세유동장치(10)가 외부로 배출될 수 있도록 한다.The control unit 160 that controls the motor drive device (not shown) and the motor drive device maintains a state in which the turntable 106 is not completely inserted into the through hole 118 for a predetermined time, or When the 106 continuously receives a predetermined pressure or more by the inlet of the extension 115, the driving device 100 moves downward so that the driving device 100 can be separated from the through hole 118. The disk-type microfluidic device 10 can be discharged to the outside so that the user can insert the body 11 again in the state of moving downward.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치(10)는 몸체(11)의 중앙부에 마련되는 관통홀(118)에 경사부(116)를 포함함으로써, 사용자가 실수 등에 의해 몸체(11)의 상면(15)과 하면(16)을 반대로 하여 삽입하는 경우에 구동장치(100)가 몸체(11)에 정상적으로 삽입될 수 없게 하여, 오 삽입된 디스크형 미세유동장치(10)가 구동장치(100)에 의해 구동되는 현상을 원천적으로 예방할 수 있도록 한다.As described above, the disk-type microfluidic device 10 according to the embodiment of the present invention includes the inclined portion 116 in the through hole 118 provided at the center of the body 11, so that the user may make a mistake in the body (eg, by mistake). When the upper surface 15 and the lower surface 16 of 11 are inserted in reverse, the drive device 100 cannot be inserted into the body 11 normally, so that the disc-shaped microfluidic device 10 inserted incorrectly is driven. It is possible to prevent the phenomenon driven by the device 100 at source.

또한, 디스크형 미세유동장치(10)의 몸체(11)와 일체로 형성되는 관통홀(118)의 형상만을 적절히 조절하여 오 삽입된 디스크형 미세유동장치(10)가 구동장치(100)에 의해 구동되는 현상을 방지할 수 있으므로, 디스크형 미세유동장치(10)의 삽입 오류를 검출하기 위한 별도의 장치가 불필요하다.In addition, the disc type microfluidic device 10 is misaligned by appropriately adjusting only the shape of the through hole 118 integrally formed with the body 11 of the disc type microfluidic device 10 by the driving device 100. Since the driving phenomenon can be prevented, a separate device for detecting an insertion error of the disk-type microfluidic device 10 is unnecessary.

도 5 및 도 6은 본 발명의 이 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치의 단면도 및 디스크형 미세유동장치가 구동장치에 정상 삽입된 상태와 오 삽입된 상태를 각각 도시한 도면이다.5 and 6 are cross-sectional views of the disk-type microfluidic device and the disk-type microfluidic device according to the embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치(200)에 형성되는 관통홀(218)은 턴테이블(106)이 몸체(211)의 어느 한 방향으로만 결합될 수 있도록 마련되는 경사부(216)와, 경사부(216)의 일단으로부터 몸체(211)의 상면(225)과 연결되는 관통홀(218)의 타단까지 일정한 직경(d)을 형성하는 연장부(215)와, 연장부(215)의 내주면으로부터 소정 길이만큼 돌출되는 단차부(219)를 포함한다. 경사부(216)는 연장부(215) 및 단차부(219)에 비해 상대적으로 몸체(211)의 하면(226)에 가깝게 위치한다.5 and 6, the through hole 218 formed in the disk-type microfluidic device 200 according to this embodiment of the present invention has a turntable 106 in either direction of the body 211 To form a constant diameter (d) from one end of the inclined portion 216 and the other end of the through hole 218 connected to the upper surface 225 of the body 211 is provided to be coupled only; The extension part 215 and the step part 219 which protrude by the predetermined length from the inner peripheral surface of the extension part 215 are included. The inclined portion 216 is positioned closer to the lower surface 226 of the body 211 relative to the extension portion 215 and the stepped portion 219.

관통홀(218)에 경사부(216) 및 연장부(215)와 단차부(219)가 형성됨으로써 몸체(211)의 두께(t)를 나누는 중심선(C2)을 기준으로 상하가 비대칭하게 형성되며, 특히 중심선(C2)의 상부 직경이 중심선(C2)의 하부 직경보다 상대적으로 작게 형성된다. 따라서 턴테이블(106)은 경사부(216)와 몸체(211)의 하면(226)이 만나는 부분을 통해 관통홀(218)에 진입하여 삽입될 수는 있으나, 단차부(219)를 통해서는 관통홀(218)에 삽입될 수 없다.Since the inclined portion 216, the extension portion 215, and the stepped portion 219 are formed in the through hole 218, the upper and lower sides are asymmetrically formed based on the center line C2 dividing the thickness t of the body 211. In particular, the upper diameter of the center line C2 is formed relatively smaller than the lower diameter of the center line C2. Therefore, the turntable 106 may enter and enter the through hole 218 through a portion where the inclined portion 216 and the lower surface 226 of the body 211 meet, but are inserted through the stepped portion 219. It cannot be inserted at 218.

도 6은 디스크형 미세유동장치(200)가 구동장치(100)에 정상 삽입된 상태를 나타낸 것으로, 턴테이블(106)의 삽입부(106a)는 중심선(C2)을 기준으로 중심선(C2)의 하부에 형성된 경사부(216)를 통해 관통홀(218)로 진입하여 경사부(216)와 밀착하게 된다. FIG. 6 illustrates a state in which the disk-type microfluidic device 200 is normally inserted into the driving device 100. The insertion part 106a of the turntable 106 has a lower portion of the center line C2 based on the center line C2. It enters the through hole 218 through the inclined portion 216 formed in the intimate contact with the inclined portion 216.

그리고 정상적으로 삽입된 디스크형 미세유동장치(200)는 턴테이블(106)과 연결된 스핀들 모터(102), 모터 드라이브(motor drive) 장치(미도시), 제어부(160)에 의한 통상적인 서보 동작에 의해 설정된 속도로 회전하게 된다. 몸체(211)의 회전에 따른 원심력의 작용에 의해 몸체(211) 내부에 주입된 시료의 이동, 원심분리, 몸체(211)의 외주면으로 이동한 시료와 반응챔버부(80)에 위치한 시약들 이 서로 혼합되는 과정 등이 정상적으로 수행된다.The disk-type microfluidic device 200 inserted normally is set by a normal servo operation by the spindle motor 102, a motor drive device (not shown), and the controller 160 connected to the turntable 106. It will rotate at speed. Due to the action of the centrifugal force due to the rotation of the body 211, the sample injected into the body 211, the centrifugation, the sample moved to the outer peripheral surface of the body 211 and the reagents located in the reaction chamber 80 The process of mixing with each other is normally performed.

한편 디스크형 미세유동장치(200)가 상하가 뒤집힌 상태로 오 삽입된 경우 도 7에 도시된 바와 같이, 단차부(219)가 턴테이블(106)과 걸리게 되어 턴테이블(106)과 관통홀(218)이 정상적인 상태로 결합되지 못하며, 턴테이블(106)의 지지부(106b)와 몸체(211)의 하면(226)은 소정 거리(G2) 만큼 이격된다. On the other hand, when the disk-type microfluidic device 200 is incorrectly inserted upside down, as shown in FIG. 7, the stepped portion 219 is engaged with the turntable 106, such that the turntable 106 and the through hole 218 are inserted. In this normal state, the coupling portion 106b of the turntable 106 and the lower surface 226 of the body 211 are spaced apart by a predetermined distance G2.

모터 드라이브(motor drive) 장치(미도시) 및 모터 드라이브(motor drive) 장치를 제어하는 제어부(160)는 턴테이블(106)이 관통홀(218)에 완전히 삽입되지 못하는 상태가 일정 시간 유지되거나, 턴테이블(106)이 단차부(219)에 의해 일정 정도 이상의 압력을 지속적으로 받을 경우 이를 인식하여 구동장치(100)가 관통홀(218)로부터 이탈될 수 있도록 하향 이동시키며, 구동장치(100)를 하향 이동시킨 상태에서 사용자가 몸체(211)를 다시 정상적으로 삽입시킬 수 있도록 디스크형 미세유동장치(200)가 외부로 배출될 수 있도록 한다.The controller 160 that controls the motor drive device (not shown) and the motor drive device maintains a state where the turntable 106 is not completely inserted into the through hole 218, or the turntable When the 106 continuously receives a predetermined pressure or more by the stepped part 219, it recognizes this and moves downward so that the driving device 100 can be separated from the through-hole 218, and lowers the driving device 100. The disk-type microfluidic device 200 may be discharged to the outside so that the user can insert the body 211 normally in the moved state.

이와 같이 연장부(215)의 내주면에 단차부(219)를 추가적으로 형성함으로써 턴테이블(106)이 연장부(215)에 걸리기 전에 단차부(219)에 먼저 걸리게 되므로, 단차부(219)가 없는 구성에 비해 더욱 신속하게 디스크형 미세유동장치(200)의 오 삽입 여부를 검출할 수 있다.In this way, since the step portion 219 is additionally formed on the inner circumferential surface of the extension portion 215, the turntable 106 is first caught by the step portion 219 before being caught by the extension portion 215, and thus there is no stepped portion 219. Compared to the disk-type microfluidic device 200 can be detected more quickly than the insertion.

도 7 및 도 8은 본 발명의 삼 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치의 단면도 및 디스크형 미세유동장치가 구동장치에 정상 삽입된 상태와 오 삽입된 상태를 각각 도시한 도면이다.7 and 8 are cross-sectional views of the disk-type microfluidic device and the disk-type microfluidic device according to the third embodiment of the present invention, respectively. FIG.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 삼 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치(300)에 형성되는 관통홀(318)은 턴테이블(106)이 몸체(311)의 어느 한 방향으로만 결합될 수 있도록 마련되는 경사부(316)와, 경사부(316)의 일단으로부터 몸체(311)의 상면(325)과 연결되는 관통홀(318)의 타단까지 일정한 직경을 형성하는 연장부(315)와, 몸체(311)의 상면(325)으로부터 몸체(311)의 두께 방향으로 상향 연장되는 돌기부(332)를 포함한다. 경사부(316)는 연장부(315) 및 돌기부(332)에 비해 상대적으로 몸체(311)의 하면(326)에 가깝게 위치한다.As shown in FIGS. 7 and 8, the through hole 318 formed in the disc-shaped microfluidic device 300 according to the third embodiment of the present invention has a turntable 106 in one direction of the body 311. An inclined portion 316 provided to be coupled only and an extension portion forming a constant diameter from one end of the inclined portion 316 to the other end of the through hole 318 connected to the upper surface 325 of the body 311 ( 315 and a protrusion 332 extending upward from the upper surface 325 of the body 311 in the thickness direction of the body 311. The inclined portion 316 is positioned closer to the lower surface 326 of the body 311 relative to the extension portion 315 and the protrusion 332.

관통홀(318)에 경사부(316) 및 연장부(315)와 돌기부(332)가 형성됨으로써 몸체(311)의 두께(t)를 나누는 중심선(C3)을 기준으로 상하가 비대칭하게 형성되며, 특히 중심선(C3)의 상부 직경이 중심선(C3)의 하부 직경보다 상대적으로 작게 형성된다. 따라서 턴테이블(106)은 경사부(316)와 몸체(311)의 하면(326)이 만나는 부분을 통해 관통홀(318)에 진입하여 삽입될 수는 있으나, 돌기부(332)를 통해서는 관통홀(318)에 삽입될 수 없다.Since the inclined portion 316, the extension portion 315, and the protrusion 332 are formed in the through hole 318, the upper and lower sides are asymmetrically formed based on the center line C3 dividing the thickness t of the body 311. In particular, the upper diameter of the center line C3 is formed to be relatively smaller than the lower diameter of the center line C3. Therefore, the turntable 106 may enter and enter the through hole 318 through a portion where the inclined portion 316 and the lower surface 326 of the body 311 meet, but through the protrusion 332, the through hole (332). 318).

도 8은 디스크형 미세유동장치(300)가 구동장치(100)에 정상 삽입된 상태를 나타낸 것으로, 턴테이블(106)의 삽입부(106a)는 중심선(C3)을 기준으로 중심선(C3)의 하부에 형성된 경사부(316)를 통해 관통홀(318)로 진입하여 경사부(316)와 밀착하게 된다. FIG. 8 illustrates a state in which the disk-type microfluidic device 300 is normally inserted into the driving device 100. The insertion part 106a of the turntable 106 has a lower portion of the center line C3 based on the center line C3. Through the inclined portion 316 formed in the through hole 318 is in close contact with the inclined portion 316.

그리고 정상적으로 삽입된 디스크형 미세유동장치(300)는 턴테이블(106)과 연결된 스핀들 모터(102), 모터 드라이브(motor drive) 장치(미도시), 제어부(160)에 의한 통상적인 서보 동작에 의해 설정된 속도로 회전하게 된다. 몸체(311)의 회전에 따른 원심력의 작용에 의해 몸체(311) 내부에 주입된 시료의 이동, 원심분리, 몸체(311)의 외주면으로 이동한 시료와 반응챔버부(80)에 위치한 시약들 이 서로 혼합되는 과정 등이 정상적으로 수행된다.And the disk-type microfluidic device 300 inserted normally is set by the normal servo operation by the spindle motor 102, the motor drive device (not shown), the control unit 160 connected to the turntable 106 It will rotate at speed. Due to the action of the centrifugal force due to the rotation of the body 311, the sample moved into the body 311, the centrifugation, the sample moved to the outer peripheral surface of the body 311 and the reagents located in the reaction chamber 80 The process of mixing with each other is normally performed.

한편 디스크형 미세유동장치(300)가 상하가 뒤집힌 상태로 오 삽입된 경우 도 9에 도시된 바와 같이, 돌기부(332)가 턴테이블(106)과 걸리게 되어 턴테이블(106)과 관통홀(318)이 정상적인 상태로 결합되지 못하며, 턴테이블(106)의 지지부(106b)와 몸체(311)의 하면(326)은 소정 거리(G3) 만큼 이격된다. On the other hand, when the disk-type microfluidic device 300 is incorrectly inserted upside down, as shown in FIG. 9, the protrusion 332 is engaged with the turntable 106, so that the turntable 106 and the through hole 318 are closed. It is not coupled in a normal state, and the support part 106b of the turntable 106 and the lower surface 326 of the body 311 are spaced apart by a predetermined distance G3.

모터 드라이브(motor drive) 장치(미도시) 및 모터 드라이브(motor drive) 장치를 제어하는 제어부(160)는 턴테이블(106)이 관통홀(318)에 완전히 삽입되지 못하는 상태가 일정 시간 유지되거나, 턴테이블(106)이 단차부(319)에 의해 일정 정도 이상의 압력을 지속적으로 받을 경우 이를 인식하여 구동장치(100)가 관통홀(318)로부터 이탈될 수 있도록 하향 이동시키며, 구동장치(100)를 하향 이동시킨 상태에서 사용자가 몸체(311)를 다시 정상적으로 삽입시킬 수 있도록 디스크형 미세유동장치(300)가 외부로 배출될 수 있도록 한다.The control unit 160 that controls the motor drive device (not shown) and the motor drive device maintains a state in which the turntable 106 is not completely inserted into the through hole 318, or the turntable When the 106 continuously receives a predetermined pressure or more by the stepped portion 319, the drive unit 100 moves downward to be separated from the through hole 318 by downwardly recognizing it. The disk-type microfluidic device 300 is discharged to the outside so that the user can insert the body 311 again in the moved state.

이와 같이 돌기부(332)를 추가적으로 형성함으로써 턴테이블(106)이 연장부(315)에 걸리기 전에 돌기부(332)에 먼저 걸리게 되므로, 돌기부(332)가 없는 구성에 비해 더욱 신속하게 디스크형 미세유동장치(300)의 오 삽입 여부를 검출할 수 있다.In this way, by additionally forming the protrusion 332, the turntable 106 is first caught by the protrusion 332 before being caught by the extension 315, so that the disk-type microfluidic device is more quickly compared to the configuration without the protrusion 332. It is possible to detect whether or not the 300 is inserted.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치에 검출센서가 결합된 상태를 도시한 단면도 및 디스크형 미세유동장치가 구동장치에 정상 삽입된 상태와 오 삽입된 상태를 각각 도시한 도면이다.9 and 10 are cross-sectional views illustrating a state in which a detection sensor is coupled to a disk-type microfluidic device according to an embodiment of the present invention, and a state in which the disk-type microfluidic device is normally inserted into a driving device and a state in which a disk microfluidic device is inserted incorrectly. Each figure is shown.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크형 미세유동장치(10)의 관통홀(118)에는 구동장치(100)의 턴테이블(106)의 삽입 여부를 검출할 수 있는 검출센서(190)가 더 마련될 수 있다.9 and 10, it is possible to detect whether the turntable 106 of the driving device 100 is inserted into the through hole 118 of the disk-type microfluidic device 10 according to an embodiment of the present invention. The detection sensor 190 may be further provided.

검출센서(190)는 관통홀(118)에 삽입되는 턴테이블(106)과 간섭되지 않도록 경사부(116)의 내주면에 삽입될 수 있다. 검출센서(190)는 신호를 발신하는 발신부(미도시)와 발신된 신호가 대상물에 부딪혀 반사되어 돌아오는 것을 수신하는 수신부(미도시)를 포함한다.The detection sensor 190 may be inserted into the inner circumferential surface of the inclined portion 116 so as not to interfere with the turntable 106 inserted into the through hole 118. The detection sensor 190 includes a transmitter (not shown) for transmitting a signal and a receiver (not shown) for receiving the signal transmitted from the reflected object hitting the object.

도 10은 디스크형 미세유동장치(300)가 구동장치(100)에 정상 삽입된 상태를 나타낸 것으로, 턴테이블(106)의 삽입부(106a)는 중심선(C1)을 기준으로 중심선(C1)의 하부에 형성된 경사부(116)를 통해 관통홀(118)로 진입하며, 삽입부(106a)가 관통홀(118)로 진입하는 과정에서 검출센서(190)는 발신부 및 수신부를 통해 삽입부(106a)의 이동 및 삽입을 감지하게 되며, 검출센서(190)에 의한 감지작업이 완료되면 정상적으로 삽입된 디스크형 미세유동장치(10)는 턴테이블(106)과 연결된 스핀들 모터(102), 모터 드라이브(motor drive) 장치(미도시), 제어부(160)에 의한 통상적인 서보 동작에 의해 설정된 속도로 회전하게 된다.FIG. 10 illustrates a state in which the disk-type microfluidic device 300 is normally inserted into the driving device 100. The insertion part 106a of the turntable 106 has a lower portion of the center line C1 based on the center line C1. The through hole 118 enters the through hole 118 through the inclined portion 116 formed therein, and the detection sensor 190 inserts through the transmitter and the receiver 106a while the insertion unit 106a enters the through hole 118. When the detection operation by the detection sensor 190 is completed, the disk-type microfluidic device 10 normally inserted into the spindle motor 102 and the motor drive connected to the turntable 106 are detected. drive device (not shown), it is rotated at a set speed by the normal servo operation by the control unit 160.

한편 디스크형 미세유동장치(10)가 상하가 뒤집힌 상태로 오 삽입된 경우 도 11에 도시된 바와 같이, 연장부(115)의 입구가 턴테이블(106)의 경사진 부분에 걸리게 됨으로써, 턴테이블(106)과 관통홀(118)이 정상적인 상태로 결합되지 못하며, 삽입부(106a)는 검출센서(190)에 감지되지 않는다. On the other hand, when the disk-type microfluidic device 10 is incorrectly inserted upside down, as shown in FIG. ) And the through hole 118 are not coupled in a normal state, and the insertion unit 106a is not detected by the detection sensor 190.

모터 드라이브(motor drive) 장치(미도시) 및 모터 드라이브(motor drive) 장치를 제어하는 제어부(160)는 턴테이블(106)의 삽입부(106a)가 검출센서(190)에 의해 일정 시간 동안 감지되지 않는 경우 이를 인식하여 구동장치(100)가 관통홀(118)로부터 이탈될 수 있도록 하향 이동시키며, 구동장치(100)를 하향 이동시킨 상태에서 사용자가 몸체(11)를 다시 정상적으로 삽입시킬 수 있도록 디스크형 미세유동장치(100)가 외부로 배출될 수 있도록 한다.The controller 160 that controls the motor drive device (not shown) and the motor drive device may not detect the insertion part 106a of the turntable 106 for a predetermined time by the detection sensor 190. If not, the drive device 100 moves downward so as to be separated from the through hole 118, and the disk is provided so that the user can normally insert the body 11 again while the drive device 100 is moved downward. Type microfluidic device 100 to be discharged to the outside.

도시하지는 않았지만 검출센서(190)는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 디스크형 미세유동장치(200,300)의 관통홀(218,318)에 결합되어 상기와 같은 과정을 수행할 수 있음은 자명하다.Although not shown, it is apparent that the detection sensor 190 may be coupled to the through holes 218 and 318 of the disc type microfluidic devices 200 and 300 according to other embodiments of the present invention to perform the above process.

10,200,300 : 미세유동장치 11,211,311 : 몸체
12 : 원통부 13 : 데이터영역부
20 : 시료챔버 21 : 시료주입구
80 : 반응챔버부 100 : 구동장치
102 : 스핀들 모터 106 : 턴테이블
110 : 데이터판독부 115,215,315 : 연장부
116,216,316 : 경사부 118,218,318 : 관통홀
120 : 홈포지션설정부 130 : 밸브개폐장치
140 : 혈액검사부 150 : 출력부
160 : 제어부 190 : 검출센서
219 : 단차부 332 : 돌기부10,200,300: Microfluidic device 11,211,311: Body
12: cylindrical part 13: data area part
20: sample chamber 21: sample inlet
80: reaction chamber 100: drive device
102: spindle motor 106: turntable
110: data reader 115,215,315: extension
116,216,316: Inclined part 118,218,318: Through hole
120: home position setting unit 130: valve opening and closing device
140: blood test unit 150: output unit
160 control unit 190 detection sensor
219: stepped portion 332: protrusion

Claims (14)

디스크형의 몸체;와,
상기 몸체를 구동하는 구동장치가 결합될 수 있도록 상기 몸체의 중앙부를 관통하는 관통홀;을 포함하고,
상기 관통홀은,
상기 구동장치가 상기 몸체의 어느 한 방향으로만 결합될 수 있도록 상기 몸체의 두께를 나누는 중심선을 기준으로 상하 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.Disc-shaped body;
And a through hole penetrating the central portion of the body so that a driving device for driving the body can be coupled.
The through hole,
Disc-shaped microfluidic device characterized in that the drive device is formed up and down asymmetrical with respect to the center line dividing the thickness of the body so that it can be coupled only in any one direction of the body. 제1항에 있어서,
상기 구동장치는 상기 관통홀과 결합되는 턴테이블과, 상기 턴테이블을 회전시키는 스핀들 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 1,
The drive device is a disk-type microfluidic device comprising a turntable coupled to the through hole, and a spindle motor for rotating the turntable. 제2항에 있어서,
상기 관통홀에는 상기 턴테이블이 삽입되는 것을 방지하기 위해 상기 중심선을 기준으로 상기 중심선의 상부에 마련되는 적어도 하나 이상의 단차부가 마련되는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 2,
The through-hole is a disk-type microfluidic device, characterized in that at least one step is provided on the top of the centerline with respect to the centerline to prevent the turntable is inserted. 제2항에 있어서,
상기 관통홀은 상기 중심선을 기준으로 상하가 서로 다른 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 2,
The through-hole is a disk-type microfluidic device, characterized in that having a different diameter up and down on the basis of the center line. 제4항에 있어서,
상기 턴테이블이 삽입되는 것을 방지하기 위해 상기 중심선을 기준으로 상기 중심선의 상부 직경이 상기 중심선의 하부 직경보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 4, wherein
The disk-shaped microfluidic device, characterized in that the upper diameter of the centerline is formed relatively smaller than the lower diameter of the centerline to prevent the turntable is inserted. 제2항에 있어서,
상기 몸체의 상면에는 상기 턴테이블이 삽입되는 것을 방지하기 위해 상기 몸체의 상면으로부터 상기 몸체의 두께 방향으로 상향 연장되는 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 2,
Disc-shaped microfluidic device is characterized in that the upper surface of the body is formed with a projection extending upwardly in the thickness direction of the body from the upper surface of the body to prevent the turntable is inserted. 제2항에 있어서,
상기 관통홀의 내주면에는 상기 턴테이블의 삽입을 검출하기 위한 센서가 결합되는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 2,
Disk-type microfluidic device is characterized in that the sensor for detecting the insertion of the turntable is coupled to the inner peripheral surface of the through-hole. 제2항에 있어서,
상기 관통홀은 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 2,
The through-hole is a disk-type microfluidic device characterized in that it comprises a slope. 제8항에 있어서,
상기 턴테이블은 상기 경사부에 삽입될 수 있도록 그 일단이 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 8,
The turntable is a disk-type microfluidic device, characterized in that the one end is formed to be inclined so that it can be inserted into the inclined portion. 디스크형의 몸체;와,
상기 몸체를 회전시키는 구동장치가 상기 몸체의 어느 한 방향으로만 결합될 수 있도록 상기 몸체의 중앙부를 관통하며, 상기 몸체의 두께 방향으로 경사지게 형성되는 적어도 하나의 경사부;를 구비하는 관통홀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.Disc-shaped body;
A through-hole having at least one inclined portion penetrating the central portion of the body so that the driving device for rotating the body can be coupled only in one direction of the body and inclined in the thickness direction of the body;
Disc-type microfluidic device comprising a. 제10항에 있어서,
상기 관통홀은 상기 관통홀의 내주면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 단차부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 10,
The through hole is a disk-type microfluidic device, characterized in that it comprises at least one step projecting from the inner peripheral surface of the through hole. 제11항에 있어서,
상기 단차부는 상기 몸체의 하면보다 상대적으로 상기 몸체의 상면에 더 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 11,
The stepped portion is a disk-type microfluidic device, characterized in that disposed relatively closer to the upper surface of the body than the lower surface of the body. 제10항에 있어서,
상기 몸체의 상면에는 상기 관통홀과 연통되는 돌기부가 마련되는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 10,
Disc-shaped microfluidic device, characterized in that the upper surface of the body is provided with a projection communicating with the through hole. 제10항에 있어서,
상기 관통홀의 내주면에는 상기 구동장치의 삽입을 검출하기 위한 센서가 결합되는 것을 특징으로 하는 디스크형 미세유동장치.The method of claim 10,
Disk-type microfluidic device, characterized in that the sensor for detecting the insertion of the drive unit is coupled to the inner peripheral surface of the through hole.
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