(57)【要約】【課題】細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置及び方法、並びに該微細流動装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、イオン交換膜と、前記イオン交換膜の一方の面側に前記イオン交換膜から任意の距離隔てて位置するアノード電極と、前記イオン交換膜の他方の面側に前記イオン交換膜から任意の距離隔てて位置する位置するカソード電極と、前記イオン交換膜とカソード電極との間に細胞またはウイルス捕獲する捕獲部材と、を備えることを特徴とする細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置である。これにより、細胞またはウイルスを効果的に濃縮及び溶解でき、さらに濃縮及び溶解は一つのチャンバ内で行われうる。【選択図】  図１
2007275062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換膜と、
前記イオン交換膜の一方の面側に前記イオン交換膜から任意の距離隔てて位置するアノード電極と、
前記イオン交換膜の他方の面側に前記イオン交換膜から任意の距離隔てて位置する位置するカソード電極と、
前記イオン交換膜とカソード電極との間に細胞またはウイルス捕獲する捕獲部材と、を備えることを特徴とする細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置。
【請求項２】
前記捕獲部材の表面に細胞接着物質がコーティングされていることを特徴とする請求項１に記載の細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置。
【請求項３】
前記細胞接着物質は、水接触角が７０〜９０°である疎水性物質または電荷供与物質であることを特徴とする請求項２に記載の細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置。
【請求項４】
前記疎水性物質は、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）、トリデカフルオロテトラヒドロオクチルトリメトキシシラン（ＤＴＳ）、オクタデシルジメチル（３−トリメトキシシリルプロピル）塩化アンモニウム（ＯＴＣ）、およびポリエチレンイミントリメトキシシラン（ＰＥＩＭ）からなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置。
【請求項５】
前記捕獲部材は、平面、ピラー、ビーズ、及び篩構造からなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置。
【請求項６】
前記イオン交換膜は、イオン導電性を示し、かつ各チャンバで電気分解によって発生したイオン及びガスを分離する特性を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の微細流動装置。
【請求項７】
前記カソード電極は、水素ガスを吸着できる金属からなり、
前記アノード電極は、水より標準酸化電位が高く水と反応しない金属からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の微細流動装置。
【請求項８】
前記カソード電極は、Ｐｄであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の微細流動装置。
【請求項９】
前記アノード電極は、Ｃｕ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｆｅ及びＳｎからなる群から選択されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の微細流動装置。
【請求項１０】
前記カソードチャンバ及び前記アノードチャンバのそれぞれは、溶液が流入及び流出される流入口及び流出口をさらに有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の微細流動装置。
【請求項１１】
イオン交換膜と、
前記イオン交換膜の一方の面に形成される第１接着層と、
前記イオン交換膜の他方の一面に形成される第２接着層と、
前記第１接着層に接着され、開口部を備えるアノード電極支持基板と、
前記アノード電極支持基板上に固定され、前記開口部の形状に対応して形成されるアノード電極と、
前記アノード電極を取り囲み、アノードチャンバを形成するアノードチャンバ基板と、
前記第２接着層に接着されてカソードチャンバを形成し、前記第２接着層に上面が接着された捕獲部材を備えるカソードチャンバ基板と、
前記カソードチャンバ基板に設けられたカソード電極と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置。
【請求項１２】
前記第１接着層及び第２接着層のそれぞれは、イオン導電性を有することを特徴とする請求項１１に記載の微細流動装置。
【請求項１３】
前記アノードおよび／またはカソード電極支持基板は、ＰＣＢからなることを特徴とする請求項１１に記載の微細流動装置。
【請求項１４】
一面にはしご状のアノード電極を備え、前記アノード電極のはしご状によって開口部が形成されたアノード電極支持基板を製造する段階Ｉと、
アノードチャンバ基板を前記アノード電極支持基板に固定することによって、前記アノード電極を取り囲み、アノードチャンバを形成する段階ＩＩと、
捕獲部材を備えてカソードチャンバを形成し、前記カソードチャンバの底に固定されたカソード電極を備えるカソードチャンバ基板を製造する段階ＩＩＩと、
イオン交換膜の両面に第１接着層及び第２接着層を形成する段階ＩＶと、
前記第１接着層に前記アノード電極支持基板を接着させ、前記第２接着層に前記カソードチャンバ基板を接着させる段階Ｖと、を含む細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置の製造方法。
【請求項１５】
前記アノード電極支持基板の製造段階Ｉは、
金属がコーティングされているＰＣＢ上にフォトレジストフィルムをコーティングする段階と、
はしご状のアノード電極を形成するように設計されたマスクを介してＵＶを照射し、現像する段階と、
前記露出された金属をエッチングする段階と、
前記露出されたＰＣＢを切断して開口部を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記カソードチャンバ基板の製造段階ＩＩは、
基板上にフォトレジストフィルムをコーティングする段階と、
捕獲部材を形成するように設計されたマスクを介してＵＶを照射し、現像する段階と、
前記露出された基板をエッチングする段階と、
電子ビーム加熱による真空蒸発法により前記基板上に金属を蒸着する段階と、
前記フォトレジストフィルムを除去する段階と、
前記基板上に蒸着された金属面に他の金属を電気メッキする段階と、を含むことを特徴とする請求項１４または１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記カソードチャンバ基板の製造段階は、前記形成された捕獲部材の表面に細胞接着物質をコーティングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記第１接着層及び第２接着層形成段階ＩＩＩは、
イオン交換膜の両面に接着剤をスピンコーティングする段階と、
ローラを利用して前記イオン交換膜の一面を前記アノード支持基板上に広げて付着する段階と、
前記イオン交換膜の他面を前記カソードチャンバ基板上に接合する段階と、を含むことを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記接着剤は、常温で液体であり、熱または紫外線が加えられれば、硬化されながら接着性を表す特性を有することを特徴とする請求項１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記段階ＩＶおよびＶは、前記アノード電極支持基板、イオン交換膜、及びカソードチャンバ基板を整列し、熱及び圧力を加えることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２１】
請求項１に記載の微細流動装置のアノードチャンバに水より標準酸化電位の高いイオンまたは低いイオンを含む溶液を流入させる段階と、
請求項１による微細流動装置のカソードチャンバに細胞またはウイルス及び水より標準還元電位の低いイオンを含む溶液を流入させる段階と、
アノード電極及びカソード電極を通じて電流を印加して、前記アノードチャンバ及びカソードチャンバで電気分解を起こし、前記アノードチャンバまたはカソードチャンバに流入した溶液のｐＨを調節する段階と、含む細胞またはウイルスの濃縮及び溶解方法。
【請求項２２】
前記アノードチャンバに流入する水より標準酸化電位の低いイオンは、ＮＯ３−、Ｆ−、ＳＯ４２−、ＰＯ４３−及びＣＯ３２−からなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記アノードチャンバに流入する水より標準酸化電位の高いイオンは、Ｃｌ−であることを特徴とする請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記カソードチャンバに流入する水より標準還元電位の低いイオンは、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋及びＡｌ３＋からなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記ｐＨは、印加電流の方向、印加電流の強度、電流印加時間、電極の幅またはイオン交換膜の厚さによって調節されることを特徴とする請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置、該微細流動装置の製造方法、及び該微細流動装置を利用して細胞またはウイルスを濃縮及び溶解する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、病原菌の検出または分子診断法のような生物学的分析過程は、試料から標的細胞分離、細胞濃縮、生分子分離、生分子増幅、混成化反応、及び検出からなる。
【０００３】
前記のような一連の生物学的分析過程がマイクロチップ上で迅速、かつ自動的に行われるラボオンチップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ：ＬＯＣ）に対する研究が活発に進められている。
【０００４】
前記ラボオンチップは、生物学的分析過程を行うために微細流動装置を含むものである。前記微細流動装置は、入口、出口及び反応チャンバなどがマイクロチャンネルを介して流体的に連結されている装置をいう。このような微細流動装置には、前記マイクロチャンネルが形成されている以外に、一般的に、流体の移送のためのマイクロポンプ、流体の混合のためのマイクロミキサ及び移送される流体を濾過するためのマイクロフィルタなどが備えられている。
【０００５】
前記生物学的分析過程を統合するための従来の装置は、細胞計数チャンバ、細胞選別チャンバ、ＤＮＡ抽出チャンバ、及びＰＣＲ増幅チャンバから構成され、前記チャンバは、順次にチャンネルにより流体連結されており、バルブとポンプとを備える。
【０００６】
しかし、前記のように生物学的分析段階を単純連結して装置を構成する場合、多数のバルブ及び微細流動制御が必要であるため、一つの装置に統合し難く、多数のチャンバが必要であるため、装置の体積が過度に増大し、高価であるという問題点がある。また、溶液のチャンバ間の移動時における起泡の発生及びサンプルの損失の可能性が非常に高いという問題点もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、ラボオンチップの小型化のためには、できるだけ多くの生物学的分析過程が一つのチャンバ内で行われる必要がある。
【０００８】
そこで本発明は、上記の従来技術の問題点を解決しようとするものであり、本発明の目的は、細胞またはウイルスの濃縮及び溶解を一つのチャンバで行うことができる微細流動装置および前記微細流動装置の製造方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、前記微細流動装置の一つのチャンバで細胞またはウイルスの濃縮及び溶解を同時に行う方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的を達成するために、本発明は、イオン交換膜と、
前記イオン交換膜の一方の面側に前記イオン交換膜から任意の距離隔てて位置するアノード電極と、
前記イオン交換膜の他方の面側に前記イオン交換膜から任意の距離隔てて位置する位置するカソード電極と、
前記イオン交換膜とカソード電極との間に細胞またはウイルス捕獲する捕獲部材と、を
備えることを特徴とする細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置を提供する。
【００１１】
本発明の一具体例において、前記捕獲部材の表面に細胞接着物質がコーティングされている。
【００１２】
本発明の一具体例において、前記細胞接着物質は、水接触角が７０〜９０°の疎水性物質または電荷供与物質でありうる。
【００１３】
本発明の一具体例において、前記疎水性物質は、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）、トリデカフルオロテトラヒドロオクチルトリメトキシシラン（ＤＴＳ）、オクタデシルジメチル（３−トリメトキシシリルプロピル）塩化アンモニウム（ＯＴＣ）、およびポリエチレンイミントリメトキシシラン（ＰＥＩＭ）からなる群から選択される少なくとも一つでありうる。
【００１４】
本発明の一具体例において、前記捕獲部材は、平面、ピラー、ビーズ、及び篩構造からなる群から選択される少なくとも一つでありうる。
【００１５】
本発明の一具体例において、前記イオン交換膜は、イオン導電性を示し、かつ各チャンバで電気分解によって発生したイオン及びガスを分離する特性を有することができる。
【００１６】
本発明の一具体例において、前記カソード電極は、水素ガスを吸着できる金属からなり、前記アノード電極は、水より標準酸化電位が高くて水と反応しない金属からなりうる。
【００１７】
本発明の一具体例において、前記カソード電極は、Ｐｄでありうる。
【００１８】
本発明の一具体例において、前記アノード電極は、Ｃｕ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｆｅ及びＳｎからなる群から選択される少なくとも一つでありうる。
【００１９】
本発明の一具体例において、前記カソードチャンバ及び前記アノードチャンバのそれぞれは、溶液が流入及び流出される流入口及び流出口をさらに有することができる。
【００２０】
本発明の一具体例において、前記細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置は、イオン交換膜と、前記イオン交換膜の一方の面に形成される第１接着層と、前記イオン交換膜の他方の一面に形成される第２接着層と、前記第１接着層に接着され、開口部を備えるアノード電極支持基板と、前記アノード電極支持基板上に固定され、前記開口部の形状に対応して形成されるアノード電極と、前記アノード電極を取り囲み、アノードチャンバを形成するアノードチャンバ基板と、前記第２接着層に接着されてカソードチャンバを形成し、て前記第２接着層に上面が接着された捕獲部材を備えるカソードチャンバ基板と、前記カソードチャンバ基板に固定されたに設けられたカソード電極とを備えることができる。
【００２１】
本発明の一具体例において、前記第１接着層及び第２接着層のそれぞれは、十分な接着力を有しつつ、厚さが非常に薄くて電流を通過させることができる。
【００２２】
本発明の一具体例において、前記電極支持基板は、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）からなりうる。
【００２３】
本発明の他の目的を達成するために、本発明は、一面にはしご状のアノード電極を備え、前記アノード電極のはしご状によって開口部が形成されたアノード電極支持基板を製造する段階Ｉと、アノードチャンバ基板を前記アノード電極支持基板に固定することによって、前記アノード電極を取り囲み、アノードチャンバを形成する段階ＩＩと、捕獲部材を備えてカソードチャンバを形成し、前記カソードチャンバの底に固定されたカソード電極を備えるカソードチャンバ基板を製造する段階ＩＩＩと、イオン交換膜の両面に第１接着層及び第２接着層を形成する段階ＩＶと、前記第１接着層に前記アノード電極支持基板を接着させ、前記第２接着層に前記カソードチャンバ基板を接着させる段階Ｖとを含む細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置の製造方法を提供する。
【００２４】
本発明の一具体例において、前記アノード電極支持基板の製造段階は、金属がコーティングされているＰＣＢ上にフォトレジストフィルムをコーティングする段階と、はしご状のアノード電極を形成するように設計されたマスクを介してＵＶを照射し、現像する段階と、前記露出された金属をエッチングする段階と、前記露出されたＰＣＢを切断して開口部を形成する段階とを含むことができる。
【００２５】
本発明の一具体例において、前記カソードチャンバ基板の製造段階は、基板上にフォトレジストフィルムをコーティングする段階と、捕獲部材を形成するように設計されたマスクを介してＵＶを照射し、現像する段階と、前記露出された基板をエッチングする段階と、電子ビーム加熱による真空蒸発法により前記基板上に金属を蒸着する段階と、前記フォトレジストフィルムを除去する段階と、前記基板上に蒸着された金属面に他の金属を電気メッキする段階とを含みうる。
【００２６】
本発明の一具体例において、前記カソードチャンバ基板の製造段階は、前記形成された捕獲部材の表面に細胞接着物質をコーティングする段階をさらに含みうる。
【００２７】
本発明の一具体例において、前記接着層形成段階は、イオン交換膜の両面に接着剤をスピンコーティングする段階と、ローラを利用して前記イオン交換膜の一面を前記アノード支持基板上に広げて付着する段階と、前記イオン交換膜の他面を前記カソードチャンバ基板上に接合する段階とを含みうる。
【００２８】
本発明の一具体例において、前記接着剤は、常温で液体であり、熱または紫外線が加えられれば、硬化されながら接着性を表す特性を有する。
【００２９】
本発明の一具体例において、前記接着層及び基板接着段階は、前記アノード電極支持基板、イオン交換膜、及びカソードチャンバ基板を整列して熱及び圧力を加えることでありうる。
【００３０】
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は、前記本発明による微細流動装置のアノードチャンバに水より標準酸化電位の高いイオンまたは低いイオンを含む溶液を流入させる段階と、請求項１に記載の微細流動装置のカソードチャンバに細胞またはウイルス及び水より標準還元電位の低いイオンを含む溶液を流入させる段階と、アノード電極及びカソード電極を通じて電流を印加して、前記アノードチャンバ及びカソードチャンバで電気分解を起こし、前記アノードチャンバまたはカソードチャンバに流入した溶液のｐＨを調節する段階と含む細胞またはウイルスの濃縮及び溶解方法を提供する。
【００３１】
本発明の一具体例において、前記アノードチャンバに流入する水より標準酸化電位の低いイオンは、ＮＯ３−、Ｆ−、ＳＯ４２−、ＰＯ４３−及びＣＯ３２−からなる群から選択される少なくとも一つでありうる。
【００３２】
本発明の一具体例において、前記アノードチャンバに流入する水より標準酸化電位の高いイオンは、Ｃｌ−でありうる。
【００３３】
本発明の一具体例において、前記カソードチャンバに流入する水より標準還元電位の低いイオンは、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋及びＡｌ３＋からなる群から選択される少なくとも一つでありうる。
【００３４】
本発明の一具体例において、前記ｐＨは、印加電流の方向、印加電流の強度、電流印加時間、電極の幅またはイオン交換膜の厚さによって調節されうる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、細胞またはウイルスを効果的に濃縮及び溶解することが可能であり、さらに、前記濃縮及び溶解は、一つのチャンバ内で行われうる。したがって、本発明による微細流動装置及び方法を利用することで、ラボオンチップを小型化することが可能になる。また、チャンバ分割膜の膨脹現象を防止してチャンバの体積変化を最小化することによって、設計された体積のサンプルをチャンバ内に容易に流入させ、アノード電極をはしご状に全体的に分布させることによって、電流フローを促進させて、ｐＨ調節を効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、添付された図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の望ましい実施形態の一例による微細流動装置を示す側面断面図である。
【００３８】
本発明は、イオン交換膜と、前記イオン交換膜の一方の面側に前記イオン交換膜から任意の距離隔てて位置するアノード電極と、前記イオン交換膜の他方の面側に前記イオン交換膜から任意の距離隔てて位置する位置するカソード電極と、前記イオン交換膜とカソード電極との間に細胞またはウイルス捕獲する捕獲部材と、を備えることを特徴とする細胞またはウイルスの濃縮及び溶解用の微細流動装置である。
【００３９】
これにより細胞またはウイルスを効果的に濃縮及び溶解を一つのチャンバ内で行うことが可能である。
【００４０】
図１を参照すれば、本発明による微細流動装置は、イオン交換膜１０１、第１接着層１０３、第２接着層１０５、アノード電極支持基板１０７、アノード電極１１１、アノードチャンバ基板１１３、カソードチャンバ基板１１７、及びカソード電極１２３を備えることが好ましい。
【００４１】
前記イオン交換膜１０１は、イオン導電性を示し、各チャンバで電気分解によって発生したイオン及びガスを通過させない特性を有する。望ましくは、前記イオン交換膜は、電流は通過させるが、水素イオン及び水酸イオンは通過させない特性を有する。
【００４２】
前記イオン交換膜１０１は、陽イオン交換膜または陰イオン交換膜でありうる。前記陽イオン交換膜は、陽イオンは通過させるが、陰イオン通過には１００％に近い抵抗を表す膜であり、一方、陰イオン交換膜は、陰イオンは通過させるが、陽イオン通過には１００％に近い抵抗を表す膜であることが好ましい。
【００４３】
例えば、前記陽イオン交換膜は、強酸交換膜（ｓｔｒｏｎｇ  ａｃｉｄ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｍｅｍｂｒａｎｅ；−ＳＯ３−含む；Ｎａｆｉｏｎ）、または弱酸交換膜（ｗｅａｋ  ａｃｉｄ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｍｅｍｂｒａｎｅ；−ＣＯＯ−含む）であり、前記陰イオン交換膜は、強塩基交換膜（ｓｔｒｏｎｇ  ｂａｓｅ；Ｎ+（ＣＨ３）含む）、または弱塩基交換膜（ｗｅａｋ  ｂａｓｅ、Ｎ（ＣＨ３）２含む）が挙げられる。
【００４４】
前記陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜は、公知であり、当業者が容易にこれを購入して使用できる。例えば、前記イオン交換膜は、ＮａｆｉｏｎＴＭ（Ｄｕｐｏｎｔ社）、ＤｏｗｅｘＴＭ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、及びＤｉａｉｏｎＴＭ（Ａｌｄｒｉｃｈ）などとして市販されている。また、前記陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜は合成してもよく特に制限されない。
【００４５】
前記第１接着層１０３は、前記イオン交換膜１０１の一方の面に形成され、前記第２接着層１０５は、前記イオン交換膜１０１の他方の一面に形成されることが好ましい。前記第１接着層１０３及び第２接着層１０５は、それぞれ十分な接着力を有しながら、厚さが非常に薄くて電流を通過させることができることが望ましい。前記第１接着層１０３及び第２接着層１０５は、それぞれ常温で液体であり、熱が加えられれば、硬化されながら接着性を表す特性を有する接着剤を、前記イオン交換膜１０１の両面にコーティングして熱を加えることによって形成できる。本発明の実施形態では、前記接着剤としてＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ１２０５を使用したが特に制限されない。
【００４６】
前記アノード電極支持基板１０７は、前記第１接着層１０３に接着され、はしご状の開口部１０９を備える。前記電極支持基板１０７は、ＰＣＢ、シリコンウェーハ、ガラス、石英、金属及びプラスチックからなる群から選択される少なくとも一つよって形成されることが好ましい。望ましくは、前記電極支持基板１０７は、ＰＣＢからなりうる。
【００４７】
また開口部１０９の形状は、はしご状のみを図１、２などにおいて開示しているが、前記アノードチャンバ基板が前記アノード電極を覆うことにより内部空間であるアノードチャンバが形成され、かつ前記アノードチャンバと前記アノード電極支持基板とは前記開口部により連通されていることができる形状であれば特に制限されない。
【００４８】
前記電極支持基板１０７としてＰＣＢを使用する場合、加工が容易であり、電流が通過する前記開口部の幅を狭めることができて、横の単一電極の数を増加させることができる。したがって、抵抗を減らすことができてｐＨ変化分布を等しく調節でき、ピラー構造チップの効果を極大化させることができる。また、量産時に価格が低廉である。例えば、ＰＣＢに開口部を形成する方法は、ガラス基板にサンドブラスト法で開口部を形成することに比べて、約１００倍ほどコストを節減できる。
【００４９】
前記アノード電極１１１は、前記アノード電極支持基板１０７上に固定され、前記開口部１０９のはしご状に対応して形成される。前記アノード電極１１１は、水より標準酸化電位が高くて水と反応しない金属であることが望ましい。この場合、アノードチャンバ１１５ではガスが発生しないため、前記アノードチャンバ１１５は、ガス排出口を備える必要がない。
【００５０】
前記アノード電極１１１は、水より標準酸化電位が高くて水と反応しないあらゆる金属を含み、特別な種類に限定されない。
【００５１】
一般的に、水を電気分解する場合、アノード電極付近では、酸素ガスが発生して泡が形成され、水素イオンが発生して溶液のｐＨが低くなる。一方、本発明による微細流動装置は、水より標準酸化電位の高い金属を使用することによって、水が電気分解されず、前記金属が酸化してイオン化されることによってガスが発生しない。また、電圧の上昇及び溶質の変化のような一定条件によって発生しうる少量の酸素も、前記金属と結合して金属酸化物を形成することによって、酸素ガスによる泡は発生しない。
【００５２】
前記アノード電極１１１として、水より標準酸化電位が高いとしても水と反応する金属は望ましくない。例えば、Ｋ、Ｃａ、Ｎａ及びＭｇは、前記アノード電極として望ましくない。
【００５３】
また、前記アノード電極１１１として、水より標準酸化電位が高いとしても酸化膜があまり速く形成されて抵抗が大きくなる金属は、望ましくない。例えば、Ａｌは、短い時間内にアルミナに酸化されるので、前記アノード電極として望ましくない。
【００５４】
本発明による前記アノード電極１１１は、例えば、Ｃｕ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｆｅ及びＳｎからなる群から選択される少なくとも一つが好ましい。
【００５５】
前記アノードチャンバ基板１１３は、前記アノード電極１１１を取り囲み、アノードチャンバ１１５を形成する。
【００５６】
前記カソードチャンバ基板１１７は、前記第２接着層１０５に接着されてカソードチャンバ１１９を形成し、前記第２接着層１０５に上面が接着された複数のピラー１２１を備える。
【００５７】
本発明において、捕獲部材１２１は、平面、ピラー、ビーズ及び篩構造からなる群から選択される少なくとも一つことが好ましい。
【００５８】
前記捕獲部材１２１は、細胞が接着（または結合）されうる条件を有することが望ましい。例えば、前記捕獲部材１２１への細胞の結合は、前記捕獲部材１２１表面の物理的または化学的性質、例えば、疎水性または電荷により達成できる。また、前記捕獲部材１２１の表面に細胞接着物質がコーティングされていることが望ましい。前記物質は、前記捕獲部材１２１に疎水性または電荷を供与できる物質であって、細胞またはウイルスを捕獲できれば、特別に制限されないが、例えば、水接触角が７０〜９０°である疎水性物質または電荷供与物質であることが好ましい。
【００５９】
なお、本明細書における「細胞の結合」および「細胞の接着」とは、細胞に対して物理的に接触や添着してもよく、化学結合や、細胞表面の糖鎖を認識したりするような生物学的な接着、結合も含む概念である。
【００６０】
捕獲部材表面の疎水性の程度を測定する代表的な方法が、水接触角を測定することである。固体表面の水接触角が大きいほど疎水性の程度が大きい。細胞またはウイルスを含む溶液を本発明の水接触角が７０〜９０°である疎水性捕獲部材と接触させれば、細胞またはウイルスは、疎水性捕獲部材と疎水性相互作用などによって捕獲部材に結合される。親水性捕獲部材は、下記実施形態で示すように、細胞またはウイルスとほとんど結合しない。また、疎水性捕獲部材も水接触角が前記範囲を外れれば、細胞またはウイルスが疎水性捕獲部材に結合する程度が減少する（結果図示せず）。
【００６１】
なお、一般的に水との接触角は９０°超のものを疎水性と称するが、本明細書では７０°以上のものを疎水性と称する。
【００６２】
例えば、前記疎水性物質は、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）、トリデカフルオロテトラヒドロオクチルトリメトキシシラン（ＤＴＳ）、オクタデシルジメチル（３−トリメトキシシリルプロピル）塩化アンモニウム（ＯＴＣ）及びポリエチレンイミントリメトキシシラン（ＰＥＩＭ）からなる群から選択される少なくとも一つが好ましい。
【００６３】
前記カソード電極１２３は、ピラー１２１を除いた前記カソードチャンバ１１９の底に固定される。前記カソード電極１２３は、水素ガスを吸着できる金属であることが望ましい。この場合、前記カソードチャンバ１１９でガスが発生しないので、前記カソードチャンバ１１９は、ガス排出口を備える必要がない。
【００６４】
前記カソード電極１２３は、水素ガスを吸着できるあらゆる金属を含み、特別な種類に限定されない。例えば、前記カソード電極は、Ｐｄであることが好ましい。前記Ｐｄは、多量の水素ガスを吸着する能力（または水素吸蔵能）を保有すると知られている（Ｂｈａｄｒａ Ｍｕｎａｓｉｒｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，ｐｐ．３３３−３３７，１９９２）。前記のように、カソード電極として、例えば、Ｐｄを使用する場合、物議電気分解によりカソード電極付近で発生する水素ガスを吸着（または吸蔵）してガスの発生を防止でき、水の電気分解により同時に発生するＯＨ−によりカソード電極付近の溶液のｐＨを上げることができる。
【００６５】
図２は、本発明の望ましい実施形態による微細流動装置を示す分解斜視図である。
【００６６】
図２を参照すれば、微細流動装置は、主にアノードチャンバ基板２１３、アノード電極支持基板２０７、イオン交換膜２０１、及びカソードチャンバ基板２１７から構成される。
【００６７】
前記アノードチャンバ基板２１３は、アノードチャンバを形成できる空間２１５、流入口２２９ａ、流出口２３１ａ、カソード電極ホール２２５ａ、及びアノード電極ホール２２７ａを備える。
【００６８】
前記アノード電極支持基板２０７は、はしご状の開口部２０９、前記はしご状に対応して形成されるアノード電極２１１、流入口２２９ｂ、流出口２３１ｂ、カソード電極ホール２２５ｂ、及びアノード電極パッド２２７ｂを備える。
【００６９】
前記イオン交換膜２０１は、流入口２２９ｃ、流出口２３１ｃ、及びカソード電極ホール２２５ｃを備える。
【００７０】
前記カソードチャンバ基板２１７は、カソードチャンバ２１９、複数のピラー２２１、前記カソードチャンバ２１９の底に固定されたカソード電極２２３、流入口２２９ｄ、流出口２３１ｄ、及びカソード電極パッド２２５ｄを備える。
【００７１】
前記流入口２２９ａ、２２９ｂ、２２９ｃ、２２９ｄは、互いに整合され、前記流出口２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄも互いに整合される。また、前記カソード電極ホール２２５ａ、２２５ｂ、２２５ｃ及び前記カソード電極パッド２２５ｄは、互いに整合され、前記アノード電極ホール２２７ａ及びアノード電極パッド２２７ｂも互いに整合される。
【００７２】
図３Ａは、本発明による微細流動装置のピラー３２１の上面がイオン交換膜３０１にと接着されていない場合の流動溶液がピラー上面を通過する現象を示す図である。図３Ａを参照すれば、細胞またはウイルスを含む溶液が全てピラー上面を通過してしまうために、前記細胞またはウイルスは、前記ピラー３２１に全く捕獲できず、したがって、細胞またはウイルスの濃縮は達成できない。
【００７３】
しかし図３Ｂは、本発明による微細流動装置のピラー３２１の上面がイオン交換膜３０１に接着されて場合の流動溶液がピラー側面を通過する現象を示す図である。図３Ｂを参照すれば、前記図３Ａの場合とは違って、細胞またはウイルスを含む溶液がピラーの間を通過することによって、前記細胞またはウイルスは、前記ピラー３２１に捕獲され、したがって、細胞またはウイルスの濃縮が達成できるため好ましい。本発明の微細流動装置は、第１接着層及び第２接着層を導入することにより、前記問題を解決した。
【００７４】
したがって、本発明に係る捕獲部材は第２接着層と接着されており、前記カソード電極と前記第２接着層との間に内部空間であるカソードチャンバが形成されていることが好ましい。
【００７５】
本発明の微細流動装置において、アノードチャンバ及びカソードチャンバは、流体のような物質を収容できる空間をいい、望ましくは、マイクロ単位の体積以下の物質を収容できるマイクロチャンバであるが、そこに限定されるものではない。
【００７６】
また、アノード電極、カソード電極は、イオン交換膜から任意の距離隔てて位置するものであるが、ここでいう「任意の距離」は上記流体のような物質を収容できる空間を形成するためのものであるため、上述の説明と同様に特に制限されるものではない。
【００７７】
本発明による微細流動装置は、その具体的な形態、構造及びサイズなどに特別に限定されない。
【００７８】
前記本発明による微細流動装置のカソードチャンバ及びアノードチャンバは、それぞれ溶液が流入及び流出される流入口及び流出口をさらに備えてもよく、溶液を流入及び流出させるためのマイクロポンプをさらに備えてもよい。
【００７９】
本発明の微細流動装置のアノードチャンバに、水より標準酸化電位の低いイオンまたは高いイオンを含む溶液、すなわち電気分解される電解質が流入されることが好ましい。前記水より標準酸化電位の低いイオンは、ＮＯ３−、Ｆ−、ＳＯ４２−、ＰＯ４３−及びＣＯ３２−などの陰イオンが含まれた一つ以上のイオンであることがより好ましく、前記水より標準酸化電位の高いイオンは、Ｃｌ−イオンが含まれた電解質であることがより好ましい、それらの例に限定されるものではない。
【００８０】
アノードチャンバ溶液が水より標準酸化電位が低い化合物である場合、本発明の一具体例による微細流動装置を利用して電気分解を行う場合、前記アノードチャンバでは、水が電気分解されて酸素ガスとＨ＋イオンとが発生する。この場合前記アノードチャンバ溶液は、前記Ｈ＋イオンによりｐＨが低くなる。一方、前述のように、前記アノード電極として水より標準酸化電位が高くて水と反応しない金属を使用する場合、前記金属が酸化されて酸素ガスが発生しない。水より標準酸化電位の高いＣｌ−イオンは、細胞の溶解だけを目的とする場合に特別に使われうる。
【００８１】
また、本発明の微細流動装置のカソードチャンバに細胞またはウイルス及び水より標準還元電位の低いイオンを含む溶液が流入されうる。前記イオンの例は、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、及びＡｌ３＋などの陽イオンであるが、それらの例に限定されるものではない。したがって、本発明の前記一具体例による微細流動装置を利用して電気分解を行う場合、前記カソードチャンバでは、水が電気分解されて、水素ガスとＯＨ−イオンとが発生する。この場合、前記カソードチャンバ溶液は、前記ＯＨ−イオンによりｐＨが高まる。
【００８２】
一方、前述のように、前記カソード電極として水素ガスを吸着できる（または水素吸蔵）金属を使用する場合、前記発生した水素ガスは吸着されて、ガス泡が発生しない。
【００８３】
本発明において、前記細胞またはウイルスは、バクテリア細胞、バクテリオファージ、植物細胞、動物細胞、植物ウイルス及び動物ウイルスなどを含み、その具体的な種類に特別に限定されない。
【００８４】
図４は、本発明の望ましい実施形態による微細流動装置の製造方法の段階を示すフローチャートである。
【００８５】
図４を参照すれば、まず、一面にはしご状のアノード電極を備え、前記アノード電極のはしご状によって開口部が形成されたアノード電極支持基板を製造する（４１０）。
【００８６】
図５は、本発明による微細流動装置のアノード電極支持基板の製作過程の一例を概略的に示す図である。
【００８７】
図５を参照すれば、アノード電極支持基板を製作するために、まず、金属５０３がコーティングされているＰＣＢ５０１上にフォトレジストフィルム５０５をコーティングし（（ｂ）段階）、はしご状のアノード電極を形成するように設計されたマスクを介してＵＶを照射して露光を行い（（ｃ）段階）、現像させる（（ｄ）段階）。次に、露出された金属５０３をエッチングし（（ｅ）段階）、フォトレジストフィルム５０５を除去する（（ｆ）段階）。次に、露出されたＰＣＢ５０１を切断して開口部を形成し（（ｇ）段階）、残った金属５０３上に他の金属５０７をコーティングする（（ｈ）段階）。
【００８８】
さらに図４を参照すれば、次に、アノードチャンバ基板を前記アノード電極支持基板に固定することによって、前記アノード電極を取り囲み、アノードチャンバを形成する（４２０）。
【００８９】
次に、捕獲部材、例えば、複数のピラーを備えてカソードチャンバを形成し、前記カソードチャンバの底に固定されたカソード電極を備えるカソードチャンバ基板を製造する（４３０）。
【００９０】
図６は、本発明による微細流動装置のカソードチャンバ基板の製作過程の一例を概略的に示す図である。
【００９１】
図６を参照すれば、前記カソードチャンバ基板を製造するために、まず、シリコンウェーハ６０１上にフォトレジストフィルム６０３をコーティングし（（ａ）段階）、ピラーを形成するように設計されたマスク６０５を介してＵＶを照射し、現像する（（ｃ）段階）。次に、前記露出されたシリコンウェーハ６０１をエッチングし、電子ビーム加熱による真空蒸発法により前記基板上に金属６０７、６０９を順次に蒸着する（（ｅ）及び（ｆ）段階）。次に、溶剤を利用して前記フォトレジストフィルム６０３を除去（このとき、フォトレジストフィルム上の金属も共に除去される）し、（（ｇ）段階）、前記ウェーハ６０１上に蒸着された金属６０９上に他の金属６１１を電気メッキする（（ｈ）段階）。前記カソードチャンバ基板の製造段階は、前記形成されたピラーの表面に細胞接着物質をコーティングする段階をさらに含みうることが好ましい。
【００９２】
さらに図４を参照すれば、次に、イオン交換膜の両面に第１接着層及び第２接着層を形成する（４４０）。
【００９３】
前記接着層形成段階は、イオン交換膜の両面に接着剤をスピンコーティングする段階と、ローラを利用して前記イオン交換膜の一面を前記アノード支持基板上に広げて付着する段階と、前記イオン交換膜の他面を前記カソードチャンバ基板上に接合する段階とを含みうる。
【００９４】
前記接着剤は、常温で液体であり、熱が加えられれば、硬化されながら接着性を表す特性を有することが望ましい。本発明の実施形態では、前記接着剤としてＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｐｒｉｍｅｒ  １２０５を使用したが必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９５】
次に、前記第１接着層に前記アノード電極支持基板を接着させ、前記第２接着層に前記カソードチャンバ基板を接着させる（４５０）。前記接着層及び基板接着段階は、前記アノード電極支持基板、イオン交換膜、及びカソードチャンバ基板を整列し、熱及び圧力を加えることによって行われうる。
【００９６】
また、本発明は、細胞またはウイルスの濃縮及び溶解方法を提供する。すなわち、本発明による細胞またはウイルスの濃縮及び溶解方法は、請求項１に記載の微細流動装置のアノードチャンバに、水より標準酸化電位の高いイオンまたは低いイオンを含む溶液を流入させる段階と、請求項１に記載の微細流動装置のカソードチャンバに細胞またはウイルス及び水より標準還元電位の低いイオンを含む溶液を流入させる段階と、アノード電極及びカソード電極を通じて電流を印加して、前記アノードチャンバ及びカソードチャンバで電気分解を起こし、前記アノードチャンバまたはカソードチャンバに流入した溶液のｐＨを調節する段階と、を含むことが好ましい。
【００９７】
前記水より標準酸化電位の低い陰イオン、水より標準酸化電位の高い陰イオン、水より標準還元電位の低い陽イオン、及び細胞またはウイルスの例は、前述の通りである。前記ａ）及びｂ）段階は、同時または順次に行われうることが好ましい。
【００９８】
前記ｐＨは、印加電流の方向、印加電流の強度、電流印加時間、電極の幅またはイオン交換膜の厚さによって調節されうる。正確な印加電流の方向、印加電流の強度、電流印加時間、電極の面積及びイオン交換膜の厚さは、所望のｐＨまたはチャンバの体積などによって変わり、これは、当業者の実験により容易に決定されうる。
【００９９】
バイオサンプル溶液に最も多く入っているＮａＣｌが含まれたサンプル溶液をアノードとカソードとに流入した後で電気分解を行えば、アノードチャンバで水でない塩素イオンが電気分解されて塩素ガスが発生して、カソードチャンバに発生した水酸イオンより少量の水素イオンが発生し、この量は、塩素ガスと水とが反応して発生したものであって、塩素ガスの溶解条件によって変わってｐＨ調節が困難である。本発明では、このような問題点を解決するために、アノードチャンバ及びカソードチャンバで、水より標準酸化電位の低い化合物及び水より標準還元電位の低い化合物を使用する。しかし、細胞の溶解だけ行なう場合には、ＮａＣｌを含んだサンプル溶液をアノードとカソードとに流入後で電気分解を行って、カソードで細胞を溶解させることができる。
【０１００】
本発明の方法において、前記カソードチャンバでは、水より標準還元電位の低い化合物が含まれているカソードチャンバ溶液が含まれているために、水が電気分解されて水素ガスとＯＨ−イオンとが発生する。また、前記アノードチャンバでは、水より標準還元電位の低い化合物が含まれているアノードチャンバ溶液が含まれているために、水が電気分解されて酸素ガスとＨ＋イオンとが発生する。結果的に、前記カソードチャンバ溶液は塩基性ｐＨに変化し、前記アノードチャンバ溶液は酸性ｐＨに変化する。
【０１０１】
一方、前述のように、前記アノード電極として水より標準酸化電位が高くて水と反応しない金属を使用し、カソード電極として水素ガスを吸着できる金属を使用する場合、各チャンバでガス発生を防止できる。
【０１０２】
以下、本発明の内容を実施例でさらに詳細に説明する。しかし、それらの実施例は、本発明を例示的に説明するためのものであり、本発明の範囲がそれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１０３】
＜実施例１＞
本発明による微細流動装置の製作
シリコンウェーハを利用して、図２に図示されているアノードチャンバ基板を製作した。
【０１０４】
図５に表した方法を利用して、アノード電極支持基板を製作した。基板としてＰＣＢを使用し、アノード電極として鉛をコーティングした。前記アノード電極支持基板の横長は１４ｍｍ、縦長は３４ｍｍであり、開口部の幅は１．０ｍｍ、横単位電極の幅は０．５ｍｍであった。
【０１０５】
図６に表した方法を利用してカソードチャンバ基板を製作した。基板としてシリコンウェーハを使用し、カソード電極としてパラジウムをコーティングした。図７Ａは、本実施例で製造されたカソードチャンバ基板の上面図である。図７Ａを参照すれば、基板７１７ａ上に複数のピラー７２１ａが形成されており、ピラー以外のチャンバの底にカソード電極７１９ａが形成されており、電源と連結するカソード電極パッド７２５ａが備えられている。
【０１０６】
ウェーハ上に接着剤としてＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｐｒｉｍｅｒ  １２０５をスピンコーティングし（５００ｒｐｍ、５ Ｓ；７００ｒｐｍ、１０ Ｓ）、ローラを利用して−ＳＯ３−Ｎａ＋基を含む陽イオン交換膜を前記ウェーハ上に接合し後、さらに前記Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  １２０５をスピンコーティングすることによって（５００ｒｐｍ、５ Ｓ；１５００ｒｐｍ、１０Ｓ）、前記陽イオン交換膜に第１接着層及び第２接着層を形成した。前記Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  １２０５は、常温で水のように粘度が低くて接着性がないが、熱が加えられれば、硬化されながら接着性が生じる特性を有する。
【０１０７】
前記で製作されたアノードチャンバ基板、アノード電極支持基板、陽イオン交換膜、及びカソードチャンバ基板を整列し、１ｔの圧力及び１２０℃の温度を３０分間加えて接着させることによって、本発明による微細流動装置を製作した。前記製作されたカソードチャンバ及びアノードチャンバの体積は、それぞれ１０μｌであった。
【０１０８】
＜実施例２〜６＞
本発明による微細流動装置の製作
カソードチャンバ基板の形態が相違していることを除いては、実施例１と同じ方法を利用して実施例２ないし実施例６の微細流動装置を製作した。
【０１０９】
図７Ｂ及び図７Ｃは、それぞれ実施例２及び実施例３で製造された違う形のカソードチャンバ基板の上面図である。
【０１１０】
＜比較例１＞
微細流動装置の製作
第１接着層及び第２接着層がない点を除いては、実施例１と同じ方法を利用して微細流動装置を製作した。
【０１１１】
＜実験例１＞
微細流動装置の細胞濃縮効果確認
実施例１〜実施例６及び比較例でそれぞれ製作した微細流動装置を利用して、細胞捕獲による濃縮効果を確認した。
【０１１２】
前記各微細流動装置のカソードチャンバにＥ．ｃｏｌｉを２．５×１０６ｃｅｌｌ／ｍｌの濃度で含有する溶液５００μｌを３００μｌ／ｍｉｎの速度で流動させた後、前記カソードチャンバに捕獲された細胞を計数して捕獲比率を求めた。
【０１１３】
その結果を表１に表した。表１に表したように、本発明による細胞流動装置を利用した細胞捕獲比率は、９０％以上と非常に高かった。比較例としてピラーの上面を前記接着剤で接合せずに機械的に密着させて細胞を捕獲する場合、細胞が全く捕獲されないことを確認することができる。
【０１１４】
【表１】
2007275062.tif 000003
【０１１５】
＜実験例２＞
微細流動装置のＤＮＡ抽出効果確認
実施例１〜実施例３及び比較例でそれぞれ製作した微細流動装置を利用してＤＮＡ抽出効果を確認した。
【０１１６】
前記各微細流動装置のカソードチャンバにＥ．ｃｏｌｉ を含有する溶液５００μｌを３００μｌ／ｍｉｎの速度で流動させた後、アノードチャンバに１０μｌの５５ｍＭ  Ｎａ２ＳＯ４溶液を注入し、カソード電極及びアノード電極を通じて２ｍＡの電流を３０秒間印加した。前記電気分解の終了後に２０μｌの５５ｍＭ  Ｎａ２ＳＯ４溶液を前記カソードチャンバに流入させて、カソードチャンバにあった溶液を回収した。次に、前記回収した溶液を利用して、同じ条件下でＰＣＲ及び電気泳動を行った。ＤＮＡの濃度は、Ｌａｐ  Ｃｈｉｐを利用して測定した。
【０１１７】
図８は、本発明の実験例で行われた本発明による微細流動装置のＤＮＡ抽出効果確認結果を表す電気泳動写真である。
【０１１８】
図８を参照すれば、実施例１の微細流動装置に対して、２．５×１０６ｃｅｌｌ／ｍｌの濃度の大腸菌を利用して、３回の反復ＰＣＲを施行した結果、ＤＮＡの濃度は、１４．５ｎｇ／μｌ、２０．６ｎｇ／μｌ及び１５．６ｎｇ／μｌであった。また、実施例２の１９．２ｎｇ／μｌ、３１．７ｎｇ／μｌ及び２２．１ｎｇ／μｌであり、実施例３の微細流動装置の場合、１４．４ｎｇ／μｌ、２２．０ｎｇ／μｌ及び２０．７ｎｇ／μｌであった。
【０１１９】
Ｄｉｒｅｃｔ  ＰＣＲは、前記大腸菌を含有する同量の溶液を微細流動装置に流入せずに直ちにＰＣＲを行った結果であった。２．５×１０６ｃｅｌｌ／ｍｌの濃度で３．４ｎｇ／μｌ、２．５×１０７ｃｅｌｌ／ｍｌの濃度で１２．７ｎｇ／μｌ、及び６．２５×１０７ｃｅｌｌ／ｍｌの濃度で２９．９ｎｇ／μｌの濃度であった。
【０１２０】
前記結果から、同じ細胞濃度、すなわち２。５×１０６ｃｅｌｌ／ｍｌの濃度における抽出ＤＮＡ濃度平均は、２０．０９ｎｇ／μｌであり、比較対象である同一細胞濃度のＤｉｒｅｃｔ  ＰＣＲの３．４ｎｇ／μｌに比べて顕著に高いということが分かった。したがって、本発明による微細流動装置は、細胞の濃縮及び溶解を同時に効果的に行うことができるということがわかった。
【０１２１】
以上、本発明についてその望ましい実施例を中心に述べた。本発明の属する技術分野で当業者は、本発明が本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態で具現されうるということを理解することができるであろう。従って、開示された実施例は、限定的な観点ではなく、説明的な観点から考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述の説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は、本発明に含まれるものと解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、生物学的分析関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の望ましい実施形態による微細流動装置を示す側面断面図である。
【図２】本発明の望ましい実施形態による微細流動装置を示す分解斜視図である。
【図３Ａ】本発明による微細流動装置のピラー上面がイオン交換膜に接着しない場合の流動溶液がピラー上面を通過する現象を示す図である。
【図３Ｂ】本発明による微細流動装置のピラー上面がイオン交換膜に接着する場合の流動溶液がピラー側面を通過する現象を示す図である。
【図４】本発明の望ましい実施形態による微細流動装置の製造方法の段階を示すフローチャートである。
【図５】本発明による微細流動装置のアノード電極支持基板の製作過程の一例を概略的に示す図である。
【図６】本発明による微細流動装置のカソードチャンバ基板の製作過程の一例を概略的に示す図である。
【図７Ａ】それぞれ本発明の実施形態で製造されたカソードチャンバ基板の上面図である。
【図７Ｂ】それぞれ本発明の実施形態で製造されたカソードチャンバ基板の上面図である。
【図７Ｃ】それぞれ本発明の実施形態で製造されたカソードチャンバ基板の上面図である。
【図８】本発明の実験例で行われた本発明による微細流動装置のＤＮＡ抽出効果の確認結果を示す電気泳動写真である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０１  イオン交換膜
１０３  第１接着層
１０５  第２接着層
１０７  アノード電極支持基板
１０９  開口部
１１１  アノード電極
１１３  アノードチャンバ基板
１１５  アノードチャンバ
１１７  カソードチャンバ基板
１１９  カソードチャンバ
１２１  ピラー
１２３  カソード電極
【図１】
2007275062.tif 000004
【図２】
2007275062.tif 000005
【図３Ａ】
2007275062.tif 000006
【図３Ｂ】
2007275062.tif 000007
【図４】
2007275062.tif 000008
【図５】
2007275062.tif 000009
【図６】
2007275062.tif 000010
【図７Ａ】
2007275062.tif 000011
【図７Ｂ】
2007275062.tif 000012
【図７Ｃ】
2007275062.tif 000013
【図８】
2007275062.tif 000014