임피던스 측정 전극이 포함된 미세유체 칩 및 시스템
Microfluidic chips and system with impedance electrodes
특허 요약
본 발명은 미세유체 칩; 상기 미세유체 칩을 포함하는 미세유체 시스템; 상기 미세유체 시스템을 이용한 표적 세포의 분리 및 포집 방법; 상기 미세유체 시스템을 이용한 암 진단을 위한 정보제공 방법에 관한 것으로서, 자성입자 및 항원항체반응을 통해 분리된 표적 세포에 대하여 임피던스 분석을 통해 실시간으로 정확하게 감지 및 분석하여 표적 세포를 분리 및 포집할 수 있고, 표적 세포가 암세포, 특히 순환암세포인 경우 정확하고 빠른 암 진단이 가능함으로써, 세포 연구, 약물 개발 및 질병 진단과 관련된 의약학 분야에서 유용하게 사용될 수 있다.
청구항
번호청구항
1

제1 용액이 공급되는 제1 유입구;제2 용액이 공급되는 제2 유입구;상기 제1 유입구 및 제2 유입구가 연결된 미세유체 채널;상기 미세유체 채널에서 이동한 후 남은 제1 용액이 수용되는 제1 출구;상기 미세유체 채널에서 분리된 표적 세포가 포집되는 제2 출구; 및임피던스 측정 전극을 포함하는 미세유체 칩.

2

제 1 항에 있어서, 상기 미세유체 칩은 표적 세포의 분리 및 포집을 위한 것인, 미세유체 칩.

3

제 1 항에 있어서, 상기 미세유체 칩은 암 진단을 위한 것인, 미세유체 칩.

4

제 1 항에 있어서, 상기 제1 용액은 자성입자와 표적 세포가 포함된 혈액, 혈청 및 혈장으로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 미세유체 칩.

5

제 4 항에 있어서, 상기 자성입자는 내피세포접착분자(Epithelial cell adhesion molecule, EpCAM)에 특이적인 항체가 결합된 것인, 미세유체 칩.

6

제 4 항에 있어서, 상기 표적 세포는 순환암세포(Circulating Tumor Cells, CTC)인 것인, 미세유체 칩.

7

제 1 항에 있어서, 상기 제2 용액은 미세유체 채널 내 표적 세포를 이동시키기 위한 버퍼용액인 것인, 미세유체 칩.

8

제 1 항에 있어서, 상기 제1 유입구 및 제2 유입구와 연결된 미세유체 채널의 폭은 동일한 것인, 미세유체 칩.

9

제 1 항에 있어서, 상기 제1 출구 및 제2 출구와 연결된 미세유체 채널의 폭은 상이한 것인, 미세유체 칩.

10

제 1 항에 있어서, 상기 제1 출구와 연결된 미세유체 채널의 폭은 제2 출구와 연결된 미세유체 채널의 폭에 비해 1.3 내지 1.7배 넓은 것인, 미세유체 칩.

11

제 1 항에 있어서, 상기 임피던스 측정 전극은 제2 출구와 연결된 미세유체 채널에 위치하는 것인, 미세유체 칩.

12

제 1 항에 있어서, 상기 임피던스 측정 전극은 2 내지 5개의 전극을 포함하는 것인, 미세유체 칩.

13

제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 미세유체 칩을 포함하는 미세유체 시스템.

14

제 13 항에 있어서, 상기 미세유체 시스템은 표적 세포의 분리 및 포집을 위한 것인, 미세유체 시스템.

15

제 13 항에 있어서, 상기 미세유체 시스템은 암 진단을 위한 것인, 미세유체 시스템.

16

제 13 항에 있어서, 상기 미세유체 시스템은 제1 용액 및 제2 용액을 공급하는 공급장치;자기장을 만들 수 있는 전자석;임피던스를 측정하는 임피던스 측정장치; 및세포포집 및 유량조절을 위한 시린지펌프로 이루어진 군에서 선택되는 것을 추가적으로 더 포함하는 것인, 미세유체 시스템.

17

제 16 항에 있어서,상기 임피던스 측정장치는 미세유체 칩 내의 임피던스 측정 전극에 연결된 것인, 미세유체 시스템.

18

제 16 항에 있어서,상기 임피던스 측정장치는 임피던스 측정 전극이 위치한 미세유체 채널에서 표적 세포가 이동할 때 표적 세포를 실시간으로 감지 또는 분석하는 것인, 미세유체 시스템.

19

제 16 항에 있어서,상기 전자석은 미세유체 칩 내의 미세유체 채널에서 1 cm 이하의 거리에 위치하는 것인, 미세유체 시스템.

20

(a) 자성입자와 표적 세포에 특이적인 항체를 인큐베이션하는 단계;(b) 상기 (a) 단계에서 준비된 표적 세포에 특이적인 항체가 결합된 자성입자에 생물학적 시료를 넣고 인큐베이션하는 단계; 및(c) 상기 (b) 단계에서 준비된 생물학적 시료를 미세유체 칩 내 제1 유입구에 주입하여 표적 세포를 분리 및 포집하는 단계를 포함하는 미세유체 시스템을 이용한 표적 세포의 분리 및 포집 방법.

21

제 20 항에 있어서, 상기 표적 세포에 특이적인 항체는 내피세포접착분자(Epithelial cell adhesion molecule, EpCAM)에 특이적인 항체인 것인, 방법.

22

제 20 항에 있어서, 상기 표적 세포는 순환암세포(Circulating Tumor Cells, CTC)인 것인, 방법.

23

제 17 항에 있어서, 상기 생물학적 시료는 혈액, 혈청 및 혈장으로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 방법.

24

(a) 자성입자와 암세포에 특이적인 항체를 인큐베이션하는 단계;(b) 상기 (a) 단계에서 준비된 암세포에 특이적인 항체가 결합된 자성입자에 생물학적 시료를 넣고 인큐베이션하는 단계; 및(c) 상기 (b) 단계에서 준비된 생물학적 시료를 미세유체 칩 내 제1 유입구에 주입한 후 임피던스 분석을 수행하는 단계를 미세유체 시스템을 이용한 암 진단을 위한 정보제공 방법.