(57)【要約】  本発明は、反応最適化のための高速スクリーニング分析システムに関するものであって、より具体的には、親水性の板状材（例えば、紙）基盤の流体制御によって安価に試料に対する分析を行いながらも、試料と複数個の物質との間の同時化学反応分析を可能にして、高速で試料に対する分析を行えるシステムを提供する。
2021504688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料が導入される試料注入部と、
前記試料注入部を中心に放射状に配され、前記試料と反応することができる物質がコーティングされた複数個の反応物質コーティング部と、
前記試料注入部と前記複数個の反応物質コーティング部とを連結する複数個の微小注入チャネルであって、前記微小注入チャネルのそれぞれは、前記反応物質コーティング部のそれぞれに連結される前記微小注入チャネルと、
前記反応物質コーティング部と連結され、前記反応物質コーティング部で反応し、残った試料が吸収される吸収部と、を含み、
板状材上に前記試料注入部、前記反応物質コーティング部、前記微小注入チャネル、及び前記吸収部を除いた部分が疎水性のワックスでコーティングされる、高速スクリーニング分析システム。
【請求項２】
前記複数個の反応物質コーティング部と前記吸収部とを連結する複数個の微小排出チャネルであって、前記微小排出チャネルのそれぞれは、前記反応物質コーティング部のそれぞれに連結される前記微小排出チャネルをさらに含む、請求項１に記載の高速スクリーニング分析システム。
【請求項３】
前記微小注入チャネル及び前記微小排出チャネルのそれぞれは、
マイクロピラー構造を有し、
前記マイクロピラー構造は、ワックスでパターニングされ、規則的な配列を有するドットからなる、請求項２に記載の高速スクリーニング分析システム。
【請求項４】
前記高速スクリーニング分析システムは、親水性の円板状の材料にワックスをパターニングされ、
前記親水性の円板状の材料の中心部に前記試料注入部が位置し、
前記試料注入部を中心に微小注入チャネル、反応物質コーティング部、及び微小排出チャネルの対がそれぞれ放射状に配され、
前記親水性の円板状の材料の縁部は、吸収部を成す、請求項１から３のいずれか一項に記載の高速スクリーニング分析システム。
【請求項５】
前記反応物質コーティング部のそれぞれは、ニッケル、銅、鉄、亜鉛、水銀、鉛、クロム、カドミウム、コバルト、マンガン、銀、ヒ素からなるグループから選択された少なくとも何れか１つをそれぞれ検出する、請求項１から４のいずれか一項に記載の高速スクリーニング分析システム。
【請求項６】
前記試料注入部は、前記試料が吸収される試料注入パッドを含み、
前記試料注入パッドは、前記板状材の面に突出するように結合され、
前記試料注入パッドは、前記板状材と同一材質である、請求項１から５のいずれか一項に記載の高速スクリーニング分析システム。
【請求項７】
前記吸収部は、前記試料が吸収される試料吸収パッドを含み、
前記試料吸収パッドは、前記板状材の面に突出するように結合され、
前記試料吸収パッドは、前記板状材と同一材質である、請求項１から６のいずれか一項に記載の高速スクリーニング分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１７年８月３０日付の大韓民国特許出願１０−２０１８−０１０２６５０号に基づいた優先権の利益を主張し、当該大韓民国特許出願の文献に開示されたあらゆる内容は、本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、反応最適化のための高速スクリーニング分析システムに係り、より具体的には、紙基盤の流体制御によって安価に試料に対する分析を行いながらも、試料と複数個の物質との間の同時化学反応分析を可能にして、高速で試料に対する分析を行えるシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的に、化学物質合成や新薬開発過程において、反応最適化のために高速大量スクリーニング（Ｈｉｇｈ−ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ  ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）技法が使われている。高速大量スクリーニングを通じて化学反応を迅速に最適化して、所望のターゲット物質が得られる。しかし、既存のスクリーニング分析方法は、自動ディスペンサ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）装備基盤でシステムが構成されて、装備のサイズが大きく（ｂｕｌｋｙ）、反応最適化に多くの試薬（ｒｅａｇｅｎｔ）を使用して、高コストであるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来技術の問題点を解決するために、本発明は、高価なスクリーニングシステムを代替するための経済的であり、安いながらも、化学反応の速いスクリーニング及び１つの試料で複数個の物質間に化学反応を同時に確認することができるスクリーニング分析システムを提供することである。
【０００５】
また、本発明は、過量の試料注入にも、安定して流体を各反応領域に分配して反応させるスクリーニング分析システムを提供することである。
【０００６】
また、本発明は、試料がチャネルを移動する間に試料の濃度を均一にし、反応領域に入る速度を落として、検出敏感度を向上させるシステムを提供することである。
【０００７】
また、本発明は、試料と複数個の有機物質との化学反応後、外部汚染を防止するために、焼却（ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ）することができるスクリーニング分析システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システムは、試料が導入される試料注入部；前記試料注入部を中心に放射状に配され、前記試料と反応することができる物質がコーティングされた複数個の反応物質コーティング部；前記試料注入部と前記複数個の反応物質コーティング部とを連結する複数個の微小注入チャネルであって、前記微小注入チャネルのそれぞれは、前記反応物質コーティング部のそれぞれに連結される前記微小注入チャネル；及び前記反応物質コーティング部と連結され、前記反応物質コーティング部で反応し、残った試料が吸収される吸収部；を含み、板状材上に前記試料注入部、前記反応物質コーティング部、前記微小注入チャネル、及び前記吸収部を除いた部分が疎水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ）のワックス（ｗａｘ）でコーティングされる方式で製造されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システムは、前記複数個の反応物質コーティング部と前記吸収部とを連結する複数個の微小排出チャネルであって、前記微小排出チャネルのそれぞれは、前記反応物質コーティング部のそれぞれに連結される前記微小排出チャネルをさらに含みうる。
【００１０】
また、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システムは、前記微小注入チャネル及び前記微小排出チャネルのそれぞれは、マイクロピラー（ｍｉｃｒｏｐｉｌｌａｒ）構造を有し、前記マイクロピラー構造は、ワックスでパターニングされ、規則的な配列を有するドット（ｄｏｔ）からなりうる。
【００１１】
また、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システムは、親水性の円板状の材料にワックスをパターニングして製造され、前記親水性の円板状の材料の中心部に前記試料注入部が位置し、前記試料注入部を中心に微小注入チャネル、反応物質コーティング部、及び微小排出チャネルの対がそれぞれ放射状に配され、前記親水性の円板状の材料の縁部は、吸収部を成すものである。
【００１２】
また、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システムで、前記親水性の円板状の材料は、紙であり、円板状のワックスがパターニングされた紙に１５０℃の温度を５０秒間加えて製造可能である。
【００１３】
また、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システムで、前記反応物質コーティング部のそれぞれは、ニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ）、銅（Ｃｏｐｐｅｒ）、鉄（Ｉｒｏｎ）、亜鉛（Ｚｉｎｃ）、水銀（Ｍｅｒｃｕｒｙ）、鉛（Ｌｅａｄ）、クロム（Ｃｈｒｏｍｅ）、カドミウム（Ｃａｄｍｉｕｍ）、コバルト（Ｃｏｂａｌｔ）、マンガン（Ｍａｎｇａｎｅｓｅ）、銀（Ｓｉｌｖｅｒ）、ヒ素（Ａｒｓｅｎｉｃ）からなるグループから選択された少なくとも何れか１つをそれぞれ検出することができる。
【００１４】
また、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システムで、前記試料注入部は、前記試料が吸収される試料注入パッドを含み、前記試料注入パッドは、前記板状材の面に突出するように結合され、前記試料注入パッドは、前記板状材と同一材質である。
【００１５】
また、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システムで、前記吸収部は、前記試料が吸収される試料吸収パッドを含み、前記試料吸収パッドは、前記板状材の面に突出するように結合され、前記試料吸収パッドは、前記板状材と同一材質である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、高速スクリーニング分析システムに関するものであって、外部のポンプや管（ｔｕｂｅ）の設備なしでも、紙などの親水性の板状材にワックスパターニングを通じて疎水性領域を生成することにより、流体が流れるマイクロチャネルを生成することができる。また、紙などの親水性の板状材にワックスパターニング設計を通じて１つの試料を複数個の反応領域に移動させることが可能である。
【００１７】
また、本発明によれば、別途の制御装置が不要であるので、経済的であり、携帯しやすいという長所がある。
【００１８】
また、本発明によれば、高速スクリーニング分析システムに関するものであって、低コストであり、廃棄が容易であって、外部汚染を防止できるという長所がある。
【００１９】
また、本発明によれば、１つの試料と複数個の物質との間の同時化学反応分析が可能であるという長所があり、それにより、重金属と有機リガンドとの間の反応スクリーニング及びバイオセンサー検出用の抗原スクリーニングの製作に応用が可能である。
【００２０】
また、本発明によれば、過量の試料注入にも、安定して流体を各反応領域に分配して反応させる長所がある。
【００２１】
また、本発明は、試料がチャネルを移動する間に試料の濃度を均一にし、反応領域に入る速度を落として、検出敏感度を向上させる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システム１００を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ａの高速スクリーニング分析システム１００の一要部を示す図である。
【図２】図１Ａの高速スクリーニング分析システム１００の例示的な寸法を示す図である。
【図３】有機リガンド１２種類がそれぞれコーティングされた反応物質コーティング部１３０を含む高速スクリーニング分析システム１００の一実施形態を示す図である。
【図４Ａ】図３の高速スクリーニング分析システム１００にニッケル、銅、鉄をそれぞれ含んだ試料を注入した場合の有機リガンドと重金属イオンとの反応性をスクリーニングした実験例をそれぞれ図示する。
【図４Ｂ】図３の高速スクリーニング分析システム１００に亜鉛、水銀、鉛をそれぞれ含んだ試料を注入した場合の有機リガンドと重金属イオンとの反応性をスクリーニングした実験例をそれぞれ図示する。
【図４Ｃ】図３の高速スクリーニング分析システム１００にクロム、カドミウム、コバルトをそれぞれ含んだ試料を注入した場合の有機リガンドと重金属イオンとの反応性をスクリーニングした実験例をそれぞれ図示する。
【図４Ｄ】図３の高速スクリーニング分析システム１００にマンガン、銀、ヒ素をそれぞれ含んだ試料を注入した場合の有機リガンドと重金属イオンとの反応性をスクリーニングした実験例をそれぞれ図示する。
【図５】図３の高速スクリーニング分析システム１００に、前記１２種の重金属のうちから複数個の種類の重金属が含まれた試料を注入した場合の有機リガンドと重金属イオンとの反応性をスクリーニングした実験例を示す図である。
【図６Ａ】従来技術による１２種の重金属の検出反応のための表１のキレート剤が塗布された検出部で、１２種の重金属の反応前の検出部を示す図である。
【図６Ｂ】従来技術による１２種の重金属の検出反応のための表１のキレート剤が塗布された検出部で、１２種の重金属反応後の検出部を示す図である。
【図７】本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システム１００を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システムを詳しく説明する。添付図面は、本発明の例示的な形態を図示したものであって、これは、本発明をより詳しく説明するために提供されるものであり、これにより、本発明の技術的な範囲が限定されるものではない。
【００２４】
また、図面符号に関係なく同一または対応する構成要素は、同じ参照番号を付与し、これについての重複説明は省略し、説明の便宜上、示された各構成部材の大きさ及び形状は、誇張または縮小されうる。
【００２５】
図１Ａは、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システム１００を図示し、図１Ｂは、図１Ａの高速スクリーニング分析システム１００の一要部を図示する。本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システム１００は、まず、紙などの親水性の板状材上に製作され、大きく試料注入部１１０、微小注入チャネル１２０、反応物質コーティング部１３０、及び吸収部１４０を含む。
【００２６】
試料注入部１１０に試料が導入される。試料注入部１１０に試料を落とせば、試料が試料注入部１１０から反応物質コーティング部１３０に移動する。試料注入部１１０は、ワックスでコーティングされていない状態であって、親水性の材料（例えば、紙）自体からなる部分である。
【００２７】
反応物質コーティング部１３０は、複数個備えられ、試料注入部１１０を中心に、例えば、放射状に配置される。反応物質コーティング部１３０は、例えば、図１Ａに示したように、１２個で備えられるが、本発明は、これに限定されず、本発明が具現される環境などによって多様に個数を変形して具現することができる。反応物質コーティング部１３０も、ワックスでコーティングされていない状態であって、親水性の材料自体からなる部分である。また、反応物質コーティング部１３０には、試料と反応することができる物質がコーティングされている。
【００２８】
反応物質コーティング部１３０のそれぞれには、異なる種類の有機リガンドがそれぞれコーティングされている。例えば、図１Ａの１２個の反応物質コーティング部１３０のそれぞれには、異なる１２種の有機リガンドがそれぞれコーティングされている。
【００２９】
微小注入チャネル１２０も、反応物質コーティング部１３０の個数ほど備えられ、それぞれの微小注入チャネル１２０は、試料注入部１１０とそれぞれの反応物質コーティング部１３０とを連結する。
【００３０】
また、微小注入チャネル１２０には、図１Ａに示したように、マイクロピラー構造を有しうる。マイクロピラー構造は、複数個のピラー（ｐｉｌｌａｒ；柱）が規則的に配列された構造を意味する。例えば、複数個のマイクロピラー１２１が同じ間隔で微小注入チャネル１２０上に配列されている。微小注入チャネル１２０は、ワックスでコーティングされていない状態であって、親水性の材料自体からなるが、マイクロピラー１２１は、疎水性のワックスでコーティングされた部分からなりうる。
【００３１】
微小注入チャネル１２０にマイクロピラー１２１を備えることにより、試料が微小注入チャネル１２０を移動する間にマイクロピラー１２１によって、試料が渦（ｖｏｒｔｅｘｉｎｇ）を成して、試料が微小注入チャネル１２０上で急激に反応物質コーティング部１３０に移動せず、均一に移動することができる。敷衍すれば、試料が微小注入チャネル１２０を通じて移動しながら疎水性のマイクロピラー１２１によってピラー周辺に試料内成分の渦の効果が発生する。したがって、反応物質がコーティングされた領域で均一に反応が起こりうる。また、マイクロピラー１２１によって試料の反応物質コーティング部１３０に移動する速度が減少するので、十分な反応時間が確保されて、検出敏感度を向上させうる。
【００３２】
マイクロピラー１２１は、点（ｄｏｔ；ドット）状からなりうる。それにより、複数個のマイクロピラー１２１が配列されたマイクロピラー構造は、複数個の点が規則的な間隔で、または同じ間隔で離隔して羅列されたパターンを有する構造である。
【００３３】
吸収部１４０は、反応物質コーティング部１３０に連結されている。反応物質コーティング部１３０で反応し、残った試料が吸収部１４０で吸収される。吸収部１４０は、ワックスでコーティングされていない状態であって、親水性の材料自体からなる。本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システム１００は、親水性の材料にワックスがコーティングされた構造からなる。したがって、親水性の材料（紙）からなるセンサーである高速スクリーニング分析システム１００で縁部に吸収部１４０が備えられていない場合に、試料の量がセンサーで収容することができる量を超過する場合、微小注入チャネル１２０、反応物質コーティング部１３０、及び／または微小排出チャネル１５０で試料が溢れる現象が発生する。また、注入される試料の量が増加する場合、試料内に含まれた重金属を十分に反応物質コーティング部１３０に移動させて、反応を起こすために吸収部１４０が必要である。
【００３４】
敷衍すれば、吸収部１４０が存在することにより、試料が過多に注入される場合にも、試料が特定区域での停滞なしに反応物質コーティング部１３０をさらによく通過する。また、試料が吸収部１４０に移動することにより、試料注入部１１０で試料が反応物質コーティング部１３０を通る時、持続的に均一に反応することができる。
【００３５】
一方、反応物質コーティング部１３０と吸収部１４０との間は、例えば、微小排出チャネル１５０で連結されても良い。微小排出チャネル１５０は、ワックスでコーティングされていない状態であって、親水性の材料自体からなるが、微小注入チャネル１２０と同様に、複数個のマイクロピラー１５１を有するマイクロピラー構造からなることもある。マイクロピラー１５１は、疎水性のワックスでコーティングされた部分からなり、微小注入チャネル１２０で説明されたマイクロピラー構造に関する説明と重複部分は、その説明を省略する。
【００３６】
まとめれば、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システム１００で、試料注入部１１０−微小注入チャネル１２０−反応物質コーティング部１３０−吸収部１４０の順序で配されても、試料注入部１１０−微小注入チャネル１２０−反応物質コーティング部１３０−微小排出チャネル１５０−吸収部１４０の順序で配されてもよい。
【００３７】
また、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システム１００は、前述したように、親水性の板状材にワックスがコーティングされるものと具現可能であり、親水性の板状材としては、例えば、紙、セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、または綿（ｃｏｔｔｏｎ）からなりうるが、場合によっては、親水性ではないガラス（ｇｌａｓｓ）上にもワックスがコーティングされる方式で製造可能であるなど、多様な変形及び変更が可能である。高速スクリーニング分析システム１００は、例えば、円板状の紙に具現可能であり、このような場合、円板状の紙の中心部に試料注入部１１０が位置し、試料注入部１１０を中心に、複数個の微小注入チャネル１２０、反応物質コーティング部１３０、及び微小排出チャネル１５０の対がそれぞれ放射状に配されている。円板状の紙の縁部（周り）は、吸収部１４０を成している。
【００３８】
しかし、本発明は、前述したことに限定されず、正多角形の紙に具現されて、正多角形の紙の中心部に試料注入部１１０が位置し、複数個の微小注入チャネル１２０、反応物質コーティング部１３０、及び微小排出チャネル１５０の対がそれぞれ放射状に配された形態で具現されることもある。また、本発明が具現される多様な環境に合わせて高速スクリーニング分析システム１００の形状及び各構成要素間の配置を変形、変更して具現しても良い。
【００３９】
図２は、図１Ａの高速スクリーニング分析システム１００の例示的な寸法を示す。しかし、本発明は、図２に示された寸法に限定されず、本発明が具現される多様な環境に合わせて高速スクリーニング分析システム１００の寸法を変形、変更して具現しても良い。
【００４０】
図７に示したように、試料注入部１１０は、試料が吸収される試料注入パッド１１１を含み、吸収部１４０は、試料が吸収される試料吸収パッド１４１を含みうる。
【００４１】
試料注入パッド１１１は、板状材の面に突出するように結合され、板状材と同一材質である。試料吸収パッド１４１も、板状材の面に突出するように結合され、板状材と同一材質である。すなわち、試料注入パッド１１１及び試料吸収パッド１４１は、それぞれ試料注入部１１０の領域及び吸収部１４０の領域と同じ形状に製作されて、板状材上で試料注入部１１０の領域及び吸収部１４０の領域にそれぞれ結合されうる。試料注入パッド１１１及び試料吸収パッド１４１の材質は、例えば、紙、セルロース、または綿からなりうるが、場合によっては、親水性ではないガラス上にもワックスがコーティングされる方式で製造可能であるなど、多様な変形及び変更が可能である。
【００４２】
試料注入パッド１１１及び試料吸収パッド１４１は、試料の貯蔵容量及び吸収力に対する条件によって、板状材と密度が異なって製造可能である。例えば、試料注入パッド１１１及び試料吸収パッド１４１は、多孔性で製造可能である。
【００４３】
実施形態
以下、本発明の一実施例による高速スクリーニング分析システム１００を重金属−有機リガンド反応最適化のための高速スクリーニング分析システムとして具現した一実施形態に関して説明する。
【００４４】
高速スクリーニング分析システム１００は、円板状の紙に基づいたシステムとして具現可能である。試料注入部１１０は、円板状の紙の中心部に１個で備えられ、試料注入部１１０を中心に放射状に配された反応物質コーティング部１３０が１２個で備えられうる。微小注入チャネル１２０は、１２個で備えられ、微小注入チャネル１２０のそれぞれは、試料注入部１１０と反応物質コーティング部１３０のそれぞれを連結することができる。吸収部１４０は、円板状の紙の縁部に沿って配置される。微小排出チャネル１５０は、１２個で備えられ、反応物質コーティング部１３０のそれぞれと吸収部１４０とを連結することができる。
【００４５】
前記一実施形態による高速スクリーニング分析システム１００は、図１Ａに示したような形状を図面作業用プログラム（例えば、Ｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ）でデザインして、ワックスプリンタ（例えば、Ｗａｘ  Ｐｒｉｎｔｅｒ（ＣｏｌｏｒＱｕｂｅ  ８５７０，Ｘｅｒｏｘ））を通じて紙（例えば、Ｗｈａｔｍａｎ  ｆｉｌｔｅｒ  ｐａｐｅｒ（Ｇｒａｄｅ  １））上に図面を印刷する。次に、ワックスがパターニングされた領域（図１Ａにおいて、黒色で示された部分）のワックスをワックスがパターニングされた紙（Ｆｉｌｔｅｒ  ｐａｐｅｒ）に深く全体として染み込ませるために、１５０℃の温度を５０秒間加える。次に、有機リガンド１２種をそれぞれの反応物質コーティング部１３０になる領域に１〜２μＬ落とした後、乾燥して、重金属と反応することができる検出領域である反応物質コーティング部１３０を生成する。次に、印刷された紙の上端に試料注入部１１０領域に吸収パッドを付着させ、印刷された紙の下端にＰＥＴフィルムを下に接合させて、高速スクリーニング分析システム１００を完成する。
【００４６】
これと関連して、図３は、下記の表１のような有機リガンド１２種がそれぞれコーティングされた反応物質コーティング部１３０を含む高速スクリーニング分析システム１００の一実施形態を図示する。
【表１】
2021504688.tif 000003
【００４７】
ここで、ＰＡＮは、１−（２−Ｐｙｒｉｄｙｌａｚｏ）−２−ｎａｐｈｔｈｏｌを示し、Ｂｐｈｅｎは、Ｂａｔｈｏｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅを示し、ＤＭＧは、Ｄｉｍｅｔｈｙｌｇｌｙｏｘｉｍｅを示し、ＤＴＯは、Ｄｉｔｈｉｏｏｘａｍｉｄｅを示し、ＤＣＢは、Ｄｉｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｉｄｅを示し、ＤＴＺは、Ｄｉｔｈｉｚｏｎｅを示し、４−ＡＴＰは、４−ａｍｉｎｏｔｈｉｏｐｈｅｎｏｌを示し、ＥＢＴは、Ｅｒｉｃｈｒｏｍｅ  Ｂｌａｃｋ  Ｔを示し、ＢＣＰは、Ｂａｔｈｏｃｕｐｒｉｎｅを示す。また、図４Ａから図４Ｄは、図３の高速スクリーニング分析システム１００にニッケル、銅、鉄、亜鉛、水銀、鉛、クロム、カドミウム、コバルト、マンガン、銀、ヒ素をそれぞれ含んだ試料を注入した場合の重金属イオンとそれぞれの有機リガンドの反応性をスクリーニングした実験例をそれぞれ図示する。
【００４８】
具体的に、図４Ａでは、試料にニッケルが含まれた場合に、１、３、５、６、１０、１１、１２番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示し、試料に銅が含まれた場合に、３、５、６、８、１０、１１、１２番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示し、試料に鉄が含まれた場合に、１、２、６、１０、１２番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示する。
【００４９】
また、図４Ｂでは、試料に亜鉛が含まれた場合に、５、６、１０、１１、１２番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示し、試料に水銀が含まれた場合に、５、６、１０、１１、１２番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示し、試料に鉛が含まれた場合に、５、６、１０、１１、１２番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示する。
【００５０】
また、図４Ｃでは、試料にクロムが含まれた場合に、５、１０、１１番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示し、試料にカドミウムが含まれた場合に、６、１０、１１、１２番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示し、試料にコバルトが含まれた場合に、３、５、６、１０、１１、１２番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示する。
【００５１】
また、図４Ｄでは、試料にマンガンが含まれた場合に、５、１１番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示し、試料に銀が含まれた場合に、４、５、８、１０、１１番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示し、試料にヒ素が含まれた場合に、５、１０、１１番の反応物質コーティング部１３０での反応を図示する。
【００５２】
また、図５は、図３の高速スクリーニング分析システム１００に、前記１２種の重金属のうちから複数個の種類の重金属が含まれた試料を注入した場合の有機リガンドと重金属イオンとの反応性をスクリーニングした実験例を図示する。図５の実験例において、１２個の反応物質コーティング部１３０のうち、１番、２番、３番で、それぞれピンク色、緑色、赤色で反応した場合を示す。これは、１番の反応物質コーティング部でニッケルとＤＭＧとが選択的に反応して、ピンク色のキレート（ｃｈｅｌａｔｅ）を形成し、２番の反応物質コーティング部で鉄とＢｐｈｅｎとが選択的に反応して、赤色のキレートを形成し、３番の反応物質コーティング部で銅とＤＴＯとが選択的に反応して、緑色のキレートを形成したためである。すなわち、１番、２番、３番での重金属反応による色相の変化を観察して、試料がニッケル、鉄、銅を含んでいることを確認することができる。
【００５３】
このような本発明によれば、１つの試料注入部１１０に連結された１２個の反応物質コーティング部１３０で同時に反応が行われるので、試料に前記の１２種の重金属のうち、１つを含む場合だけではなく、複数個の種類の重金属を含む場合にも、同時に検出を可能にするという長所がある。
【００５４】
比較例
図６Ａ及び図６Ｂは、従来技術による１２種の重金属の検出反応のための表１のキレート剤が塗布された検出部で、１２種の重金属の反応前の検出部を示し（図６Ａ）、１２種の重金属反応後の検出部を示す（図６Ｂ）。従来の重金属検出方式によれば、１２種の重金属と１２種の有機リガンドとの反応を見るために、下記のように１２ｘ１２に配列されたアレイ（ａｒｒａｙ）状の反応領域を通じてそれぞれ物質をいちいち注入して反応を確認する。このような従来の方式は、反応させるのに長時間がかかり、方式が複雑であって、実験エラーが発生して、実験の結果に偏差が発生する恐れがあるという短所が存在する。
【００５５】
前述した本発明の技術的構成は、当業者が、本発明のその技術的思想や必須的な特徴を変更せずとも、他の具体的な形態で実施可能であることを理解できるであろう。したがって、前述した実施例は、あらゆる面で例示的なものであり、限定的ではないということを理解しなければならない。また、本発明の範囲は、前記の詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって表われる。また、特許請求の範囲の意味及び範囲、そして、その等価概念から導出されるあらゆる変更または変形された形態が、本発明の範囲に含まれると解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、高速スクリーニング分析システムに関するものであって、外部のポンプや管の設備なしでも、紙などの親水性の板状材にワックスパターニングを通じて疎水性領域を生成することにより、流体が流れるマイクロチャネルを生成することができる。また、紙などの親水性の板状材にワックスパターニング設計を通じて１つの試料を複数個の反応領域に移動させることが可能である。
【００５７】
また、本発明によれば、別途の制御装置が不要であるので、経済的であり、携帯しやすいという長所がある。
【００５８】
また、本発明によれば、高速スクリーニング分析システムに関するものであって、低コストであり、廃棄が容易であって、外部汚染を防止できるという長所がある。
【００５９】
また、本発明によれば、１つの試料と複数個の物質との間の同時化学反応分析が可能であるという長所があり、それにより、重金属と有機リガンドとの間の反応スクリーニング及びバイオセンサー検出用の抗原スクリーニングの製作に応用が可能である。
【００６０】
また、本発明によれば、過量の試料注入にも、安定して流体を各反応領域に分配して反応させる長所がある。
【００６１】
また、本発明は、試料がチャネルを移動する間に試料の濃度を均一にし、反応領域に入る速度を落として、検出敏感度を向上させる長所がある。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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