【발명의 명칭】

미세입자 분리 또는 정렬 장치， 및 이를 이용한 미세입자분리 또는 정렬 방법

【기술분야】

본 발명은 미세입자 분리 및 /또는 정렬 장치 및 이를 이용한 미세입자의 분리 및 /또는 정렬 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 미세입자를 포함하는 유체의 유동 통로에 일정 패턴을 형성함으로써， 보다 효율적으로

미세입자를 분리 및 /또는 정렬하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

【발명의 배경이 되는 기술】

일반적으로 의료 및 바이오 분야의 연구개발 및 진단 과정에서, 세포 등의 진단인자를 분석하기 위해 특정 물질을 추출 또는 제거하는 전처리 과정이 필요하다. 이러한 과정에서 특정 물질을 추출 또는 제거하기 위한 방법으로는 주로, 원심 분리기를 이용한 분리 방법이 많이 사용되고 있다. 그러나, 원심 분리기를 이용한 분리 과정은 고가의 원심 분리기 장치를 필요로 하며, 휴대가 어려워 사용 조건이 제한적이며, 또한 연속적인 입자의 분리가 불가능하기 때문에 대량샘플의 처리를 위해서는 반복적인 원심분리 과정을 거쳐야 한다는 단점이 있다.

따라서, 이러한 단점을 극복하기 위해, 최근에는 관성 유체 소자, 유전 영동 소자 등 미세 유체 역학 기술에 기반한 세포 분리 소자도 개발되고 있으나, 이러한 세포 분리 소자는 특정한 희석비율을 가져야 하는 둥의 특정한 조건하에서만 작동하거나 유체의 유속에 따라 그 효율이 달라지는 단점이 있다. 예를 들어, 유전 영동 소자의 경우 유속이 높아질수록 세포 분리 효율이 낮아지고, 관성 유체 소자의 경우 유속이 낮아질수록 세포 분리 효율이 낮아지는 경향이 있다. 또한, 위

방법들은 전기장 또는 자기장과 같은 외부의 힘을 이용하기 때문에, 별도의 동력원을 구비하여야 하며， 또한， 느린 유속을 이용하기 때문에 빠른 시간 내에 많은 미세입자를 분리할 수 없다는 문제점이 있다.

따라서, 위와 같은 단점들을 극복한, 즉, 유속에 관계없이 외부 에너지를 이 용하지 않고 미세입자를 포함하는 유체로부터 미세입자를 분리할 수 있으며, 또한， 휴대 등의 편의성과 미세입자 분리 성능을 담보하는 미세입자 분리 및 /또는 정렬 장치 및 이를 이용한 분리 방법이 요구되고 있는 실정이다 ·. 【발명의 내용]

【해결하고자 하는 과제】

본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치는， 패턴 형상 조절을 토대로 보다 저렴하고 간편하게 유체 시료로부터 특정 미세입자를 원하는 방향으로 분리 및 /또는 정렬하는 기술이 제안된다.

일 예는 (i) 내부에 미세 입자를 포함하는 유체가 흐를 수 있는 공간이 일체로 형성되고 일면에 홈이 형성된 통로부;

(ii) 상기 통로부의 일 말단에 위치하고 상기 유체가 유입되는 유입부; 및 (Hi) 상기 통로부의 일축 측면부에 위치하는 미세입자 배출부; 및

를 포함하는 미세 입자의 분리 또는 정렬용 칩을 제공한다.

상기 미세 입자의 분리 또는 정렬용 칩에 있어서, 상기 홈은 양 측면과 수직을 이루는 선과 0° 초과 90° 미만의 각도로 경사지게 하나 이상 형성되고, 상기 미세 입자 배출부가 위치하는 일측 측면부는 상기 경사 방향과 수직인 방향에 위치하는 통로부의 측면, 상기 측면에 연결된 타 말단부, 또는 상기 측면과 타 말단부가 연결되는 모서리 부위인 것일 수 있다.

다른 예는 상기 미세 입자의 분리 또는 정렬용 칩을 두 개 이상 포함하는, 미세 입자의 분리 또는 정렬용 장치를 제공한다. 상기 미세 입자의 분리 또는 정렬융 장치에 있어서, 상기 두 개 이상의 미세 입자의 분리 또는 정렬용 칩은 병렬로 배열된 것일 수 있다.

다른 예는，

(1) 상기 미세 입자의 분리 또는 정렬용 칩 또는 상기 미세 입자의 분리 또는 정렬용 장치에 미세입자를 포함하는 유체를 주입하는 단계; 및

(2) 상기 미세 입자의 분리 또는 정렬용 칩 또는 미세 입자의 분리 또는 정렬용 장치의 배출부에서 배출되는 미세 입자를 수집하는 단계

를 포함하는 미세 입자 분리 또는 정렬 방법을 제공한다.

다른 예는, 상기 미세 입자의 분리 또는 정렬용 칩 또는 미세 입자의 분리 또는 정렬용 장치; 및 상기 미세 입자의 분리 또는 정렬용 칩 또는 미세 입자의 분리 또는 정렬용 장치의 주입부에 연결된 유체 공급부를 포함하는， 미세 입자의 분리 또는 정렬용 키트를 제공한다.

일 예에서, 상기 미세 입자의 분리 또는 정렬용 칩 또는 미세 입자의 분리 또는 정렬용 장치, 미세 입자의 분리 또는 정렬용 키트, 또는 미세 입자와 분리 또는 정렬 방법은 혈액으로부터 백혈구를 분리하거나, 항체 등의 단백질 또는 펩타이드를 분리 및 /또는 정제하거나, 특정 세포를 정렬시키는데 유용하게 적용될 수 있다ᅳ

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의

기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

【과제의 해결 수단】

본 명세서에서는 보다 간편하고 신속하게 높은 분리 효율 및 /또는 정확도로 유체로부터 미세 입자를 분리 및 /또는 정렬할 수 있는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩， 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩을 포함하는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치， 및 상기 미세 입자의 분리 또는 정렬용 칩 또는 장치를 이용한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬 방법이 제안된다.

일 예는,

(i) 내부에 미세 입자를 포함하는 유체가흐를 수 있는 공간이 일체로 형성되고 일면에 홈이 형성된 통로부;

(ii) 상기 통로부의 일 말단에 위치하고 상기 유체가 유입되는 유입부; 및

(iii) 상기 통로부의 일측 측면부에 위치하는 미세 입자 배출부

를 포함하는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩을 제공한다.

상기 훔은 상기 통로부 내부 공간에서 음각의 파인 공간을 형성하는 구조 (오목한 홈)로서, 통로부의 양 측면 또는 양 말단과 경사지게 형성된 홈을 의미한다. 상기 통로부의 일면에 형성된 홈이 경사지게 형성되었음을 보다

명확하게 하기 위하여, 본 명세서에서는 이를 '경사 홈'으로 지칭한다. 상기 경사 홈이 형성된 일 면은 상기 칩에서 유입부 (일 말단), 배출부 (타 말단) 및 양 측면을 제외한 면 (하부면 및 상부면) 중 하나일 수 있다.

상기 경사 홈은 상기 통로부의 양 측면과 수직을 이루는 선과 0° 초과 90° 미만의 각도로 경사지게 하나 이상, 2 개 이상, 3 개 이상, 또는 4개 이상 형성된 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 경사 홈은 상기 경사 방향으로 하나 이상 또는 2개 이상, 및 /또는 상기 유체의 유입부가 위치한 일 말단에서 타말단 방향 (즉， 통로부에서의 유체의 주된 이동 방향)으로 하나 이상 또는 2 개 이상 형성된 것일 수 있다.

상기 통로부는 상기 하나 이상의 경사 홈을 포함하여 모든 부위에서

연통되어 유체가 통로부의 모든 부위를 통과할 수 있도록 하는 구조이다.

상기 미세 입자 배출부가 위치하는 일측 측면부는 상기 경사 방향과 (유체의 주된 이동 방향으로) 수직인 방향에 위치하는 통로부의 측면 (보다 구체적으로, 상기 측면의 유입부 반대쪽 부분， 이하 동일함)， 상기 측면에 연결된 말단부 (유입부가 위치하는 일 말단 기준으로 타 말단의 일부; 타 말단부)， 또는 상기 측면과 타 말단부가 연결되는 모서리 부위일 수 있다.

상기 미세 입자는 소정의 크기 및 체적을 갖는 입자를 의미하는 것으로, 평균 지름이 약 lOOOum 이하, 약 500um 이하， 약 lOOum 이하, 50um 이하, 30um 이하, 20 urn 이하, 15 um 이하, 또는 10 um 이하인 입자일 수 있다 (평균 지름이 0이 될 수 없으므로, 상기 수치 범위의 하한값은 0을 초과하는 수치 중에서 선택될 수 있다). 상기 미세 입자는 구형, 타원형， 무정형 등일 수 있으나， 이에 제한되지 않는다. 일 예에서, 상기 미세 입자는 적혈구, 백혈구 등의 혈구 세포, 암세포， 줄기세포, 및 일반 세포를 포함하는 세포, 단백질 입자, 단백질 또는 펩타이드를 부착한 비드, 리포좀， 미셀 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 유체는 앞서 설명한 미세 입자를 포함하는 유체 (예컨대, 현탁액, 분산액， 콜로이드 용액 등)일 수 있다. 일 예에서 상기 유체는 점성이 없거나 유동 가능한 정도의 점성을 갖는 것일 수 있으며， 예컨대, 상기 유체는 점성이 없거나 혈액의 점성 (점도)와 유사한 수준까지의 점도를 갖는 유체일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 유체가 평균 지름이 상이한 두 가지 이상의 미세 입자를 포함하는 경우, 본 명세서에 제공된 미세 입자 분리 및 /또는 정렬 기술에 의하여 분리 및 /또는 정렬 가능한 미세 입자는 평균 지름이 가장 큰 입자일 수 있다. 일 예에서, 상기 분리하고자 하는 미세 입자가 백혈구이고, 상기 유체는 혈액일 수 있다. 이 경우, 상기 혈액은 전혈 또는 전혈올 부피 기준으로 1 내지 20배 희석한 혈액일 수 있다. 다른 예에서， 상기 분리하고자 하는 미세 입자가 단백질 (예컨대, 항체) 또는 상기 단백질 (또는 항체)가 부착된 비드이고, 상기 .

유체는 상기 비드를 포함하는 현탁액일 수 있다. 상기 분리하고자 하는 미세 입자가 백혈구이고 상기 유체가 혈액인 경우, 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 또는 이를 포함하는 장치는 혈액으로부터 백혈구를 분리 또는 제거하기 위한 것일 수 있다. 상기 분리하고자 하는 미세 입자가 항체 또는 항체가 부착된 비드인 경우， 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 또는 이를 포함하는 장치는 항체 정제에 사용하기 위한 것일 수 있다. 상기 분리 및 /또는 정렬하고자 하는 미세 입자가 소정의 세포인 경우， 상기 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 또는 이를 포함하는 장치는 상기 세포를 분리 및 /또는 정렬하기 위한 것일 수 있다. 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩은 상기 미세 입자 배출부와 반대쪽 측면부, 즉 상기 미세 입자 배출부가 위치하는 일측 측면의 반대쪽 측면 (보다 구체적으로, 상기 반대쪽 측면의 유입부 반대쪽 부분, 이하 동일함)， 상기 측면에 연결된 타 말단부, 또는 상기 측면과 타 말단부가 연결된 모서리 부위에 미세 입자가 제거된 유체가 분리되는 유체 배출부를 추가로 포함할 수 있다.

일 예에서, 상기 분리하고자 하는 미세 입자가 백혈구이고 상기 유체가 혈액인 경우， 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩의 미세 입자 배출부에는 백혈구가 분리 및 /또는 정렬되고， 유체 배출부에는 백혈구가 제거된 혈액이 수집될 수 있다.

이하, 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩의 구조를 보다 상세히 설명한다 (도 4a 및 4b 참조):

상기 통로부에서 유체가 흐를 수 있는 공간은 상기 유입부 (별도의 공간으로 형성되어 있거나 상기 통로부의 상부면 (유체 흐름이 시작되는 면)일 수 있음), 및 배출부를 제외한 부분에서 밀폐된 공간일 수 있으며， 상기 유입부에서 유입된 유체가 배출부까지 흘러갈 수 있도록 일체로 형성된 것일 수 있다. 상기 통로부는 상기 유입부와 배출부를 연결하는 연통된 일체의 구조체로서, 일자형이거나 하나 이상의 굴곡부를 포함하는 형태일 수 있으나， 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 경사 홈은 유체가 유동하는 통로부의 내부 공간에 있어서 음각으로 패인 공간 (오목한 홈)을 형성하는 영역을 의미한다. 즉, 통로부의 상판 또는 하판 (유입부 및 배출부가 위치하는 양 말단 및 양 측면을 제외한 면들) 중 어느 하나는 부분적으로 요철올 갖는 구조이다. 상기 경사 홈의 모양은 제한이 없으며, 예컨대, 수평 또는 수직 방향의 단면 모양이 볼톡한 다각형 (예컨대, 직사각형， 정사각형， 마름모, 사다리꼴, 삼각형 등), 오목한 다각형 (예컨대, 별 모양), 원형， 타원형 등 다양할 수 있다. 본 명세서에서, 통로부 중 상기 경사 홈이 형성되지 않은 영역, 즉， 유입부와 유입부에서 가장 가까운 경사 홈 (들) 사이의 영역， 경사 방향으로 하나 이상 형성된 경사 홈 사이 영역, 유입부 말단에서 타말단 방향으로 하나 이상 형성된 경사 홈 사이의 영역, 배출부와 배출부에서 가장 가까운 경사 홈 (들) 사이의 영역을 포함하는 영역은 채널부로 지칭될 수 있다.

상기 경사 홈이 형성된 통로부는 상기 채널부 높이 (깊이: h _c )와 상기 경시 · 홈의 높이 (경사 홈이 통로부의 상판에서 형성된 경우) 또는 깊이 (경사 홈이 통로부의 하판에서 형성된 경우 )( )를 합한 높이 (깊이: h)의 내부 공간올 갖게 된다. 상기 경사 홈은 상기 통로부의 양 측면과 수직인 가상의 선 (도 4a 및

4b에서 B-B로 표시 ; 양 측면이 평행하지 않거나 곡면인 경우， 유입부가 위치하는 일 말단에서 타 말단 방향과 수직인 선으로도 표현될 수 있음)과 0° 초과 90° 미만의 각도 (도 4a에서 Θ로 표시)로 경사지게 하나 이상 또는 두 개 이상 형성된 것올 특징으로 한다. 도 4a에서 C는 유체의 주된 이동 방향을 나타내고 , D는 상기 경사 홈이 형성된 경사 방향과 유체의 주된 o)동 방향으로 수직인 방향, 즉 미세 입자가 이동하는 방향 (미세입자 배출부가 위치하는 방향)을 나타낸다.

도 4b는 도 4a의 B-B와 Θ의 각도를 갖는 A-A 방향으로의 단면을

모식적으로 나타낸 것으로, 내부에 요철을 갖는 공간이 형성됨을 나타낸다.

상기 경사 홈의 경사 각도는， 상기 통로부의 양 측면과 수직인 선 (또는 유입부가 위치하는 일 말단에서 타 말단 방향과 수직인 선)과 홈의 중심선

(길이방향으로의 중심선)이 이루는 각도 (Θ)를 기준으로 표현될 수 있다. 상기 경사 홈의 경사 면과 수직인 방향으로 미세 입자가 이동하여 분리 및 /또는 정렬되므로, 상기 경사 홈의 경사 각도는 미세 입자를 수집하고자 하는 방향을 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 경사 홈의 경사각도는, 통로부의 양 측면과 수직인 선 (또는 유입부가 위치하는 일 말단에서 타 말단 방향과 수직인 선)과 홈의 중심선

(길이방향으로의 중심선)이 이루는 각도 (Θ)를 기준으로, 0° 초과 90° 미만， 0° 초과 80° 이하, 0° 초과 70° 이하, 0° 초과 60° 이하, 0° 초과 50° 이하， 0° 초과 45° 이하， 0° 초과 40° 이하, 0° 초과 35° 이하， 0° 초과 30° 이하, 0° 초과 25° 이하, 0° 초과 20° 이하, 0° 초과 15° 이하, 0° 초과 10° 이하, 0° 초과 5° 이하, 5° 내지 90°, 5° 내지 80°, 5° 내지 70°, 5° 내지 60°, 5° 내지 50°, 5° 내지 45°, 5° 내지 40°, 5° 내지 35°, 5° 내지 30°, 5° 내지 25°, 5° 내지 20°, 5° 내지 15°, 5° 내지 10°, 10° 내지 90°, 10° 내지 80°, 10' 내지 70 ^c ', 10° 내지 60°, 10° 내지 50°, 10° 내지 45°, 10° 내지 40°, 10° 내지 35°, 10° 내지 30 ^c ', 10° 내지 25°, 10° 내지 20°, 10° 내지 15°, 15° 내지 90°, 15° 내지 80°, 15° 내지 70° ', 15° 내지 60°， 15° 내지 50°, 15° 내지 45°, 15° 내지 40°, 15° 내지 35°, 15° 내지 30 ^c ', 15° 내지 25°, 15° 내지 20°， 20 내지 90°, 20° 내지 80°, 20° 내지 70°, 20° 내지 60° ', 20° 내지 50°， 20° 내지 45°, 20° 내지 40°， 20° 내지 35°, 20° 내지 30°, 20° 내지 25° ', 25° 내지 90°, 25° 내지 80°, 25° 내지 70°, 25° 내지 60°, 25° 내지 50°, 25° 내지 45° ', 25° 내지 40°, 25° 내지 35°, 25° 내지 30°, 30° 내지 90°, 30° 내지 80°, 30° 내지 70。 , 30° 내지 60°, 30° 내지 50°, 30° 내지 45°, 30° 내지 40°, 30° 내지 35, 35° 내지 90。 , 35° 내지 80°， 35° 내지 70°, 35° 내지 60°, 35° 내지 50°, 35° 내지 45°, 35° 내지 40°, 40° 내지 90°, 40° 내지 80°, 40° 내지 70°, 40° 내지 60°, 40° 내지 50°, 또는

40° 내지 45°일 수 있다.

상기 칩에 있어서, 상기 경사 홈은 양 측면과 수직인 선과 0° 초과 90° 미만의 각도의 경사진 방향으로 하나 이상, 2 개 이상, 3 개 이상, 또는 4개 이상 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 경사 홈은 상기 경사 방향으로 하나 이상 또는 2 개 이상 형성되고, 유입부가 위치하는 일 말단에서 타말단 방향 (즉, 유체의 주된 이동 방향; 도 4a에서 C로 표시)으로 하나 이상 또는 2개 이상 형성될 수 있다.

상기 통로부는 상기 하나 이상의 경사 홈을 포함하여 모든 부위에서 연통되어 유체가 통로부의 모든 부위를 통과할 수 있도록 하는 구조이다.

상기 하나 이상 형성된 경사 홈 (들)은 상기와 같은 각도 조건을 만족한다면 서로 평행하지 않아도 무방하고, 일 예에서, 미세 입자 분리 및 /또는 정렬 효율을 보다 높이기 위해서, 서로 평행하거나 0° 내지 30°, 0° 내지 25°, 0° 내지 20°, 0° 내지 15°, 0° 내지 10°, 0° 내지 5°， 또는 0 ^ο 내지 3°의 각도를 이루는 것일 수 있으나， 이에 제한되는 것은 아니다.

또한 하나 이상 형성된 경사 홈 (들)은 상기 각도 조건을 만족하고, 이웃하는

(특히 상기 일 말단에서 타 말단 쪽으로 이웃하여 위치하는) 경사 홈과 구조적으로 분리될 수 있다면, 경사진 방향으로 일직선 상에 위치할 필요는 없으며, 보다 효율적인 미세 입자 분리 및 /또는 정렬을 위하여, 경사진 방향으로 일직선 상에 위치할 수 있으나， 이에 제한되는 것은 아니다. 도 9는 하나 이상 형성된 경사 홈의 배열을 예시적으로 보여준다 (경사 홈은 진한 색으로 표시함; 속이 빈 화살표는 유입부가 위치하는 일 말단에서 타 말단 방향 (유체의 주된 이동 방향)을 나타냄； 속이 채워진 화살표는 미세 입자 이동 방향을 나타냄). 일 예에서, 도 9의 (A)에 예시한 바와 같이, 하나 이상의 경사 홈의 중심이 경사면과 수직 방향으로 일직선에 위치하도록 배열될 수 있다. 다른 예에서, 도 9의 (B)에 예시한 바와 같이, 유입부가 위치하는 일 말단에서 타 말단 방향 (속이 빈 화살표)으로 이웃하는 행에 위치하는 하나 이상의 경사 홈이 홈의 중심부 위치 기준으로 미세 입자 이동 방향 (미세 입자 배출부쪽 측면 방향; 속이 채워진 화살표)으로 이동하여 위치하도록 배열된 것일 수 있다. 또 다른 예에서, 도 9의 (C)에 예시한 바와 같이, 유입부가 위치하는 일 말단에서 타 말단 방향 (속이 빈 화살표)으로 이웃하는 행에 위치하는 하나 이상의 경사 홈이 홈의 중심부 위치 기준으로 미세 입자 이동 방향 (미세 입자 배출부쪽 방향; 속이 채워진 화살표)과 반대 방향으로 이동하여 위치하도록 배열된 것일 수 있다. 이와 같은 다양한 배열 중에서, 도 9의 (A)와 가까운 배열을 갖는 경우, 미세 입자의 분리 효율이 가장 좋다. 도 9의 (B)와 같이 미세 입자 이동 방향쪽으로 shift된 배열을 갖는 경우도 우수한 미세 입자 분리 효율을 나타낼 수 있으며, 이 경우, 보다 우수한 미세 입자 분리 효율을 위하여， 경사 홈이 미세 입자 이동 방향으로 이동한 거리가 경사 홈의 경사방향으로의 길이 (도 4b의 l _r ) 이내 (0을 포함할 수 있음), 예컨대, 경사 홈의 경사방향으로의 길이의 4/5 이내， 3/5 이내, 3/4 이내, 2/3. 이내, 또는 1/2 이내 (0을 포함할 수 있음)일 수 있다. 도 9의 (C)의 배열의 경우에는 미세 입자 분리 효율이 (A) 및 (B)와 비교하여 다소 떨어질 수 있다.

상기한 바와 같이, 경사 홈에서는 채널부와 공간 높이 (깊이)가 상이하여 유체의 유동 방향 및 속도가 채널부와 달라지기 때문에， 상기 유체에 포함된 미세 입자가 채널부와 다른 종류 및 성분 (방향 및 크기)의 힘을 받게 되어서 미세 입자의 운동 양상이 달라지면서 한쪽 방향으로 모이게 된다.

경사 홈에서 상기와 같은 특유의 미세 입자 운동이 유발되어 유체로부터 미세 입자를 분리시키기 위하여, 상기 경사 홈은 분리하고자 하는 미세 입자가 유입부부터 채널부를 통과하면서 생긴 유체의 이동을 거슬러서 들어가기 쉽지 않은 정도의 공간이어야 한다. 따라서, 상기 경사 홈의 높이 또는 깊이 (도 4a에서 ！^로 표시), 경사면 (경사 방향)과 수직인 방향으로의 너비 (도 4a에서 ^로 표시), 및 경사 방향으로의 길이 (도 4b에서 ^로 표시)는 분리하고자 하는 미세 입자의 크기에 맞게 적절하게 조절될 수 있다.

상기 유체에 평균 입경이 상이한 두 가지 이상의 미세 입자가 존재하는 경우, 본 명세서에 기재된 기술에 의하여 가장 큰 평균 입경을 갖는 미세 입자를 분리 및 /또는 정렬할 수 있다. 예컨대, 상기 유체가 혈액이고， 분리하고자 하는 미세 입자가 백혈구인 경우, 상기 경사 홈은 유입부로부터 채널부를 통과하면서 생긴 혈액의 흐름에 거슬러서 백혈구보다 작은 혈구 (적혈구, 혈소판 등)과 혈장은 층분히 들어갈 수 있지만 백혈구는 들어가기 쉽지 않은 공간이 되면, 백혈구가 이를 제외한 혈액 성분과 분리되어 경사 홈이 형성된 경사 방향과 수직인 방향으로 이동하게 된다.

상기 하나 이상의 경사 홈의 높이 (깊이: h _r )는 서로 같거나 다를 수 있다. 일 예에서 상기 경사 홈의 높이 (또는 깊이)는 상기 분리 및 /또는 정렬하고자 하는 미세 입자의 평균 지름의 0.5배 내지 10배 , 0.5배 내지 7배， ( ⁾ .5배 내지 5배， 0.5배 내지 4배, 0.5배 내지 3배, 0.5배 내지 2배, 0.5배 내지 1.5배, 0.5배 내지 1배, 0.7배 내지 10배, 0.7배 내지 7배, 0.7배 내지 5배, 0.7배 내지 4배, 0.7배 내지 3배, 0.7배 내지 2배 , 0.7배 내지 1.5배， 0.7배 내지 1배, 1배 내지 10배， 1배 내지 7배， 1배 내지 5배， 1배 내지 4배, 1배 내지 3배, 1배 내지 2배, 1배 내지 L5배, 1.5배 내지 10배, 1.5배 내지 7배， 1.5배 내지 5배， 1.5배 내지 4배, 1.5배 내지 3배, 또는

1.5배 내지 2배일 수 있다.

일 예에서, 상기 유체가 혈액이고, 분리 및 /또는 정렬하고자 하는 미세 입자가 백혈구인 경우, 적혈구의 평균 지름이 약 8-10um이고, 두께가 약 2-3um이고, 백혈구의 평균 지름이 약 I5 _um 정도임을 고려하여, 상기 경사 홈의 깊이 (h _g )는 7 내지 150 um, 7 내지 105 um, 7 내지 75 um, 7 내지 60 um, 7 내지 45 um, 7 내지 30 um, 7 내지 23 um, 7 내지 15 um, 10 내지 150 um, 10 내지 105 um, 10 내지 75 um, 10 내지 60 um, 10 내지 45 um, 10 내지 30 um, 10 내지 23 um, 10 내지 15 um, 15 내지 150 um, 15 내지 105 um, 15 내지 75 um, 15 내지 60 um, 15 내지 45 um, 15 내지 30 um, 15 내지 23 um, 22 내지 150 um, 22 내지 105 um, 22 내지 75 um, 22 내지 60 um, 22 내지 45 um, 또는 22 내지 30 um일 수 있다.

상기 경사 홈의 경사면과 수직 방향으로의 너비 (w _r )는 상기한 홈의 깊이 ( )와 같거나 다를 수 있다. 또한 하나 이상 형성된 경사 홈의 너비는 서로 같거나 다를 수 있다. 예컨대， 상기 경사 홈의 경사면의 수직 방향으로의 너비는 상기 분리 및 /또는 정렬하고자 하는 미세 입자의 평균 지름의 0.5배 내지 10배， 0.5배 내지 7배, 0.5배 내지 5배, 0.5배 내지 4배, 0.5배 내지 3배, 0.5배 내지 2배, 0.5배 내지 1.5배, 0.5배 내지 1배, 0.7배 내지 10배, 0.7배. 내지 7배, 0.7배 내지 5배, 0.7배 내지 4배 , 0.7배 내지 3배， 0.7배 내지 2배， 0.7배 내지 1.5배， 0.7배 내지 1배, 1배 내지 10배, 1배 내지 7배, 1배 내지 5배, 1배 내지 4배, 1배 내지 3배, 1배 내지 2배, 1배 내지 1.5배， 1.5배 내지 10배, 1.5배 내지 7배, 1.5배 내지 5배, 1.5배 내지 4배, 1.5배 내지 3배， 또는 1.5배 내지 2배일 수 있다.

상기 채널부 높이 (도 4a에서 h _c 로 표시)는 미세 입자의 평균 지름의 0.5배 내지 10배 , 0.5배 내지 7배， 0.5배 내지 5배， 0.5배 내지 4배， 0.5배 내지 3배, ().5배 내지 2배, 0.5배 내지 1.5배 , 0.5배 내지 1배， 0.7배 내지 10배, 0.7배 내지 7배, 0.7배 내지 5배， 0.7배 내지 4배, 0 배 내지 3배 , 0.7비! 내지 2배， 0.7배 내지

1.5배, 0.7배 내지 1배, 1배 내지 10배， 1배 내지 7배, 1배 내지 5배, 1배 내지 4배 1배 내지 3배, 1배 내지 2배, 1배 내지 1.5배, 1.5배 내지 10배, 1.5배 내지 7배， 1.5배 내지 5배, 1.5배 내지 4배， 1.5배 내지 3배, 또는 1.5배 내지 2배일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

예컨대, 상기 유체가 혈액인 경우， 상기 채널부 높이는 혈구 성분, 예컨대 적혈구 (백혈구의 경우 적혈구보다 크기가 크지만 무정형이어서 혈액의 유속에 의하여 채널부 높이에 맞게 변형되어 채널을 통과할 수 있음)가 지나갈 수 있을 정도와크기면 족하고 특별한 제한은 없다. 예컨대, 상기 유체가 혈액인 경우 상기 채널부 높이는 2 내지 20um, 2 내지 17um, 2 내지 15um, 2 내지 12um, 5 내지 20um, 5 내지 17um, 5 내지 15um, 5 내지 12um, 7 내지 20um, 7 내지 17um, 7 내지 15um, 7 내지 12um, 10 내지 20um, 10 내지 17um, 10 내지 15um, 또는 10 내지 12um일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

통로부의 유입부가 위치한 일 말단에서 타 말단 쪽 (유체의 주된 이동 방향)으로 하나 이상 형성된 경사 홈 간의 간격은 특별한 제한이 없으며， 예컨대， 앞서 설명한 경사 홈의 경사면과 수직 방향의 너비 범위에서 적절하게 선택될 수 있다. 또한, 유체의 주된 이동 방향으로 3개 이상의 경사 홈이 형성되어 이들 간 간격이 2개 이상인 경우 각각의 간격은 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 상기 경사 홈의 경사 방향으로의 길이 (도 4b에서 ^로 표시)는 특별한 제한이 없으나, 통로부 크기 (즉, 칩의 크기) 및 /또는 하나의 경사 홈의 경사 방향으로의 개수에 따라서 조절될 수 있다. 다른 측면에서, 상기 경사 방향으로 하나 이상 형성된 경사 홈의 개수는 통로부의 크기 (즉, 칩의 크기) 및 /또는 경사 홈의 경사 방향으로의 길이에 따라서 조절될 수 있다. 하나 이상 형성된 경사 홈의 경사 방향으로의 길이 )는 서로 같거나 다를 수 있다. 일 예에서, 상기 경사 홈의 경사 방향으로의 길이는 분리하고자 하는 미세 입자의 평균 지름의 1배 이상, 1.5배 2배 이상， 2.5배 이상， 3배 이상, 3.5배 이상， 4배 이상, 또는 4.5배 이상일 수 있으며, 예컨대， 적혈구의 평균 지름의 1배 내지 20배, 1.5배 내지 20배, 2배 내지 20배, 2.5배 내지 20배, 3배 내지 20배, 3.5배 내지 20배, 4배 내지 20배, 4.5배 내지 20배, 1배 내지 15배, 1.5배 내지 15배， 2배 내지 15배, 2.5배 내지 15배, 3배 내지 15배, 3.5배 내지 15배, 4배 내지 15배， 4.5배 내지 15배, 1배 내지 10배, 1.5배 내지 10배, 2배 내지 10배, 2.5배 내지 10배, 3배 내지 10배， 3.5배 내지 10배, 4배 내지 10배， 4.5배 내지 10배, 1배 내지 7배, L5배 내지 7배, 2배 내지 7배, 2.5배 내지 7배, 3배 내지 7배, 3.5배 내지 7배, 4배 내지 7배, 4.5배 내지

7배, 1배 내지 5배, 1.5배 내지 5배， 2배 내지 5배, 2.5배 내지 5배， 3배 내지 5배， 3.5배 내지 5배, 4배 내지 5배, 또는 4.5배 내지 5배일 수 있으나， 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 경사 홈 간의 경사 방향으로의 간격 (도 4b에서 1^로 표시)은 상기 경사 홈을 물리적으로 두 개 이상으로 나눌 수 있는 최소한의 간격 이상이면 족하고, 상한값에는 특별한 제한은 없으며, 미세 입자의 분리 효율을 고려할 때 경사 홈의 길이보다 짧을 수 있다. 일 예에서, 상기 경사 홈 간의 간격은 분리하고자 하는 미세 입자의 평균 지름의 0.0이배 이상, 0.01배 이상, 또는 으 1배 이상일 수 있으며, 예컨대, 분리하고자 하는 미세 입자의 평균 지름의 0.001배 내지 10배， 0.001배 내지 5배, 0.0이배 내지 3배, 0.0()1배 내지 2배, 0.001배 내지 1배, 0. 배 내지

10배 , ο.οι배 내지 5배， 0. 배 내지 3배, (). 배 내지 2배， m배 내지 ι배， (u배 내지 10배， 0.1배 내지 5배， 0.1배 내지 3배, 0.1배 내지 2배, 또는 0.1배 내지 1배일 수 있으나， 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 유입부는 유체가 유입되거나， 및 /또는 유입된 유체를 통로부로 공급하는 부위이다. 상기 유입구는 통로부에 직접 연결되거나, 임의로 상기 유입부와 통로부를 연통하는 빈 공간을 포함하는 공동 구조 (cavity)를 통하여 통로부에 연결될 수 있다. 상기 유입부는 상기 통로부의 일 말단에 위치할 수 있으며, 이때 상기 일 말단은 통로부에서 유체의 유동이 시작하는 상류 (upstream) 영역을 의미한다.

상기 미세 입자 배출부는 미세 입자가 분리 및 /또는 정렬되는 부위이다. 상기 배출부가 위치하는 일측 측면부는 상기 경사 홈과 0° 초과 90° 미만의 각도

(양 측면과 수직인 선과 경사 홈 (경사 홈의 길이 방향의 중심선)이 이루는 각도)를 갖는 통로부의 측면, 상기 측면에 연결된 말단의 일부 (즉， 유입부가 위치하는 일 말단을 기준으로 타 말단의 일부; 타 말단부), 또는 상기 측면과 타 말단부가 연결되는 모서리 부위를 의미할 수 있다. 미세 입자가 분리된 (제거된) 유체가 배출되는 유체 배출부는 상기 미세 입자 배출부가 위치하는 일측 측면의 반대측 측면 (타측 측면), 상기 타측 측면에 연결된 말단의 일부 (즉,유입부가 위치하는 일 말단을 기준으로 타 말단의 일부; 타 말단부)， 또는 상기 타측 측면과 타 말단부가 연결되는 모서리 부위를 의미할 수 있다.

상기 미세입자 배출부와 유체 배출부는 통로부에 직접 연결되거나, 임의로 상기 배출부와 통로부를 연통하는 빈 공간을 포함하는 공동 구조 (cavity)를 통하여 통로부에 연결될 수 있다.

상기 측면은 통로부에서 유체의 주된 이동 방향 (유입부가 위치하는 일 말단에서 타 말단 방향)을 기준으로 양 측면을 의미한다.

일 예에서， 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩은 기판 (요철이 형성되지 않은 면; 도 4a 및 4b에서 200으로 표시), 요철이 형성된 면 (경사 홈이 경사지게 하나 이상 형성된 면), 및 양 측면을 포함하는 구조체일 수 있다. 상기한 유입부가 위치하는 일 말단 및 타 말단은 전부 개방되거나 일부 개방된 구조일 수 있다.

이 때, 상기 기판， 양 측면, 및 요철이 형성된 면은 고형의 서로 같거나 다른 재질로 제작될 수 있으며, 그 구체적 재질은 특별한 제한이 없다. 예컨대， 상기 기판, 양 측면, 및 요철이 형성된 면은 폴리스티렌 (Polystyrene, PS),

폴리카보네이트 (Polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (Polyethylene terephthalate, PET), 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane; PDMS) 등과 같은 통상적으로 사용되는 폴리머; SU-8, PEG-DA (polyethylene glycol diacrylate) 등의 광경화성 (photoresist) 물질; 알루미늄, 철, 백금， 구리 등의 금속; 실리콘 등의 연성 고형물; 유리 등으로 이루어진 군에서 각각 독립적으로 선택된 재질로 제작될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩의 크기는 특별한 제한이 없으며, 예컨대, 세로 (일 말단에서 타 말단 방향: 유체의 주된 이동 방향)가 ^ lmm 내지 약 100mm, 약 lmm 내지 약 50mm, 약 1匪 내지 약 30mm, 약 lmm 내지 약 20mm _: 또는 약 lmm 내지 약 10mm이고， 가로가 약 100 um 내지 약 2000um, 약 100 um 내지 약 1800um, 약 100 um 내지 약 1500um, 약 100 um 내지 약 1300um, 약 100 um 내지 약 lOOOum, 약 300 um 내지 약 2000um, 약 300 um 내지 약 1800um, 약 300 um 내지 약 1500um, 약 300 um 내지 약 1300um, 또는 약 300 um 내지 약 lOOOum일 수 있으나， 이에 제한되는 것은 아니다.

다른 예는 앞서 설명한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩을 하나 이상, 예컨대 , 2개 이상, 4개 이상, 6개 이상, 또는 8개 이상 포함하는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치를 제공한다. 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치에 포함되는 칩의 개수의 상한값은 제한이 없으며, 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 공간적 조건이 허용하는 개수로 포함 가능하다. 예컨대， 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치에 포함되는 칩의 개수의 1 내지 100개, 1 내지 80개， 1 내지 60개, 1 내지 50개, 1 내지 40개， 1 내지 30개， 1 내지 20개, 1 내지 10개, 2 내지 100개, 2 내지 80개， 2 내지 60개, 2 내지 50개, 2 내지 40개, 2 내지 30개, 2 내지 20개, 2 내지 10개， 4 내지 100개, 4 내지 80개， 4 내지 60개, 4 내지 50개, 4 내지 40개, 4 내지 30개, 4 내지 20개, 4 내지 10개, 6 내지 100개, 6 내지 80개, 6 내지 60개， 6 내지 50개, 6 내지 40개， 6 내지 30개, 6 내지 20개， 6 내지 10개， 8 내지 100개, 8 내지 80개, 8 내지 60개， 8 내지 50개, 8 내지 40개, 8 내지 30개， 8 내지 20개， 또는 8 내지 10개， 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 하나의 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치에서 처리 가능한 유체의 양은 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치에 포함된 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩의

개수만큼 배수로 비례하여 증가할 수 있다.

상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치에 포함된 상기 2개 이상의 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩은 병렬적으로 연결된 것일 수 있다. 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치는 각 칩의 유입부와 연결된 하나 이상의 공동의 유입부 (각 칩의 유입부에 유체를 공급하도록 설계됨) 및 /또는 각 칩의 배출부와 연결된 하나 이상의 공동의 미세 입자 배출부 (각 미세 입자 배출부에서 분리된 미세 입자를 모을 수 있도록 설계됨)를 추가로 포함하는 것일 수 있다.

다른 예쎄서， 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치에 포함된 2개 이상의 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩이 중 하나 이상이 상기 미세 입자 배출부와 반대쪽 측면부, 즉 상기 미세 입자 배출부가 위치하는 일측 측면의 반대쪽 측면， 상기 측면에 연결된 타 말단부, 또는 상기 측면과 타 말단부가 연결된 모서리 부위에 미세 입자가 제거된 유체가 분리되는 유체 배출부를 추가로 포함하는 경우， 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치는 상기 하나 이상의 유체 배출부와 연결된 공동의 유체 배출부 (각 유체 배출부에서 수집된 미세 입자가 제거된 유체를 모을 수 있도록 설계됨)를 추가로 포함하는 것일 수 있다.

일 예에서, 상기 분리하고자 하는 미세 입자가 백혈구이고 상기 유체가 혈액인 경우, 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 미세 입자 배출부 또는 공동의 미세 입자 배출부에는 백혈구가 수집되고, 상기 공동의 유체 배출부에는 백혈구가 제거된 혈액이 수집될 수 있다.

상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치는 2개 이상의 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩에서 배출된 미세 입자 및 /또는 상기 미세 입자가 제거된 유체를 수집 및 /또는 저장하는 미세 입자 저장부 및 /또는 유체 저장부를 추가로 포함할 수 있다ᅳ

상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩, 및 /또는 장치는 유체의 주입 유속에 의하여 주입부가 위치하는 일 말단에서 반대편 말단으로 유체 흐름이 일어나도록 하여 사용할 수 있다. 상기 유체의 주입 유속은 유체의 흐름을

유발하는 최소한의 유속 이상이면 층분하다. 예컨대, 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 하나 당 유체의 주입 유속은 약 lOul/min 이상， 약 20 ul/min 이상, 약 30 ul/min 이상, 약 40 ul/min 이상, 약 50 ul/min 이상, 약 60 ul/min 이상, 70 ul/min 이상, 또는 약 80 ul/min 이상일 수 있으며, 그 상한값은 약 1000 ul/min, 약 900 ul/min _: 약 800 ul/min, 약 700 ul/min, 약 600 ul/min, 약 500 ul/min, 약 450 ul/min, 약 400 ul/min _; 약 350 ul/min, 약 300 ul/min, 약 250 ul/min, 약 200 ul/min, 약 150 ul/min, 또는 약 120 ul/min 정도일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 유체 주입 속도는 포함된 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩의 개수에 따라서 상기한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용칩의 유체 주입 . 속도에 배수로 증가하도록 설정할 수 있다.

일 예에서, 상기한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩, 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치는 유체 유입부에 유체를 공급할 수 있는 공급부와 연결되어 사용될 수 있다.

다른 예에서,

상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩, 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치, 및

상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 유체 유입부에 연결된 유체 공급부

를 포함하는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 키트가 제공된다.

상기 유체 공급부는 유체의 저장 및 /또는 공기 압축 등으로 유체의 주입 유속을 인가하는 역할을 하는 것일 수 있으며, 예컨대, 주사기, 피펫, 피스톤 펌프， 주사기 펌프, 다이어프램.펌프, 튜브연동식 펌프 등의 프 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 일 예에서， 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 유체 유입부가 주사기 바늘에 연결된 형태로 사용될 수 있다.

다른 예는 상기한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치를 이용한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬 방법을 제공한다.

구체적으로， 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬 방법은,

상기한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 유입부에 미세 입자를 포함하는 유체를 공급하는 단계; 및 상기한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 _. 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 미세 입자 배출부에서 배출되는 미세 입자를 수집하는 단계 를 포함할 수 있다.

상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치가 상기 미세 입자가 제거된 유체를 배출하는 유체 배출부를 추가로 포함하는 경우, 상기 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬 방법은, 상기 유체 # _, 공급하는 단계 이후 및 상기 미세 입자를 수집하는 단계 전후 또는 동시에， 상기 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 유체 배출부에서 배출되는 상기 미세 입자가 제거된 유체를 수집하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

일 구체예에서, 상기 미세 입자가 백혈구이고, 상기 유체가 혈액인 경우, 상기한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 유입부에 혈액을 공급하는 단계; 및

상기한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 미세 입자 배출부에서 배출되는 백혈구를 수집하는 단계

를 포함하는, 혈액으로부터 백혈구를 분리 및 /또는 제거하는 방법을 제공한다. 구체예에서, 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치가 미세 입자가 제거된 유체 배출부를 추가 포함하고, 상기 미세 입자가 백혈구이고, 상기 유체가 혈액인 경우,

상기한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 유입부에 혈액을 공급하는 단계;

상기한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 미세 입자 배출부에서 배출되는 백혈구를 수집하는 단계; 및 상기한 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치의 유체 배출부에서 백혈구가 제거된 혈액을 수집하는 단계

를 포함하는, 혈액으로부터 백혈구를 분리 및 /또는 제거하는 방법, 또는 백혈구가 제거된 혈액을 수득하는 방법을 제공한다.

상기 혈액으로부터 백혈구를 분리 및 /또는 제거하는 방법, 또는 백혈구가 제거된 혈액을 수득하는 방법은 전혈 또는 비교적 혈구 농도가 높은 상태의

혈액으로부터도 백혈구를 고효율로 분리할 수 있는 이점이 있다. 일 예에서, 상기 주입되는 혈액은 전혈 또는 전혈을 부피 기준으로 1 내지 20배 희석한 혈액 (1 내지 1/20 농도)일 수 있으나， 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 미세 입자를 분리 및 /또는 정렬하는 방법에 의하는 경우, 유체로부터 미세 입자의 회수율은, 상기 칩 또는 장치에 공급 전 유체에 포함된 입자 총 개수 기준으로, 약 10% 이상, 약 30% 이상, 약 50% 이상， 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 약 90% 이상, 약 92% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 9 ⁷ % 이상, 약 98% 이상, 약 99% 이상, 99.5% 이상, 또는 99.9% 이상일 수 있다. 또한, 상기 미세 입자 손실률 ([ (상기 칩 또는 장치에 공급 전 유체에 포함된 입자총 개수 - 분리된 미세 입자 총 개수 )/ 상기 칩 또는 장치에 공급 전 유체에 포함된 입자 총 개수] * 100)은 약 90% 이하, 약 70% 이하， 약 50% 이하, 약 40% 이하， 약 30% 이하， 약 20% 이하, 약 10% 이하, 약 8% 이하， 약 5% 이하, 약 4% 이하, 약 3% 이하， 약 2% 이하, 약 1% 이하, 약 0.5% 이하, 또는 약 0.1% 이하일 수 있다.

상기 미세 입자가 백혈구이고 상기 유체가 혈액인 경우, 상기 백혈구를 분리 및 /또는 제거하는 방법, 또는 백혈구가 제거된 혈액을 수득하는 방법에 의하는 경우, 혈액으로부터 백혈구의 회수율은， 원래 혈액에 포함된 백혈구의 총 개수 기준으로， 약 10% 이상， 약 30% 이상, 약 50% 이상, 약 60% 이상， 약 70% 이상, 약 80% 이상 _: 약 90% 이상, 약 92% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상 _: 약 99% 이상， 99.5% 이상, 또는 99.9% 이상일 수 있다. 또한, 상기 백혈구의 손실률은 약 90% 이하, 약 70% 이하, 약 50% 이하, 약 40% 이하, 약 30% 이하, 약 20% 이하, 약 10% 이하, 약 8% 이하, 약 5% 이하, 약 4% 이하, 약 3% 이하, 약 2% 이하， 약 1% 이하, 약 0.5% 이하, 또는 약 0.1% 이하일 수 있다.

상기 백혈구 분리 효율은 혈액의 주입량과 관련이 있을 수 있으며 (예컨대, 혈액 주입량이 적을수록 백혈구 분리 효율이 높을 수 있음), 백혈구 분리 효율을 보다 높이기 위하여， 하나의 칩에 적용되는 혈액의 주입량 (주입 유속)은 약 10 내지 약 lOOOul/min, 약 10 내지 약 900ul/min, 약 10 내지 약 800ul/mm, 약 10 내지 약 700ul/min, 약 10 내지 약 600ul/min, 약 10 내지 약 500ul/min, 약 10 내지 약

400ul/min, 약 10 내지 약 350ul/min, 약 10 내지 약 300ul/min, 약 10 내지 약

250ul/min, 약 10 내지 약 200ul/min, 약 10 내지 약 150ul/min, 약 50 내지 약

lOOOul/min, 약 50 내지 약 900ul/min, 약 50 내지 약 800ul/min, 약 50 내지 약

700ul/min, 약 50 내지 약 600ul/min, 약 50 내지 약 500ul/min, 약 50 내지 약

400ul/min, 약 50 내지 약 350ul/min, 약 50 내지 약 300ul/min, 약 50 내지 약

250ul/min, 약 50 내지 약 200ul/min, 또는 약 50 내지 약 150ul/min 범위 범위에서 조절할 수 있다.

상기한 혈액으로부터 백혈구를 분리 및 /또는 제거하는 방법, 또는 백혈구가 제거된 혈액을 수득하는 방법, 및 /또는 여기에 사용되는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 칩 및 /또는 미세 입자의 분리 및 /또는 정렬용 장치는， 수혈을 이하여 헌혈된 혈액으로부터 백혈구를 제거하여야 하는 경우， 환자 혈액으로부터 백혈구를 분리하여 시험 또는 진단에 사용하기 위하여 환자 혈액으로부터 분리된 백혈구가 필요한 경우 등에 유용하게 적용될 수 있다.

[발명의 효과]

본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 /또는 정렬 ^' 장치는， 패턴 형상 조절올 토대로 미세입자를 원하는 방향으로 분리 및 정렬하는 것을 목적으로 한다. 또한， 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치는, 패턴 형상을 통해 보다 저렴하고, 간편한 방법으로 미세입자를 원하는 방향으로 분리 및 정렬하는 것을 목적으로 한다.

본 발명을 통해 이뤄지는 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

【도면의 간단한 설명】

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 구성을 개략적으로 도시한도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 방법을 도시한 순서도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치를 도시한 도면이다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 통로부를 예시한 도면아고, 도 4b는 도 4a의 A-A 방향의 단면도이다 (200: 경사 홈이 형성되지 않은 기판; A-A: 경사 단면; a-a: 경사 단면과 수직인 단면; B-B: 양 측면과 수직인 선; Θ: Α-Α와 Β-Β가 이루는 각도 (경사 각도); C: 유체의 주된 이동 방향 (유체의 주입 방향); D: 미세 입자 이동 방향 (Α-Α 경사 단면과 유체의 주되 이동 방향으로 수직인 방향); hr: 경사 홈의 높이 (깊이); wr: 경사 홈의 경사면과 수직 ^향으로의 너비; he: 채널부의 높이; lr: 경사 홈의 경사 방향 길이: lr' _: 경사 홈 간 경사 방향으로의 간격).

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예를 도시한 도면이다. 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예를 도시한 도면이다.

도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예를 도시한 도면이다.

도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예에 따른 미세입자 분리도를 그래프로 도시한 도면이다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예를 도시한 도면이다.

도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예를 도시한 도면이다.

도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치를 도시한 도면이다.

도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 통로부를 자세히 도시한 도면이다.

도 7c는 본 발명의 또 다론 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예를 도시한 도면이다.

도 7d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예를 도시한 도면이다.

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 실 사용예를 도시한 도면이다.

도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 실 사용예를 도시한 도면이다.

도 9는 하나 이상 형성된 경사 홈의 배열을 예시적으로 보여준다 (경사 홈은 진한 색으로 표시함; 속이 빈 화살표는 유입부가 위치하는 일 말단에서 타 말단 방향 (유체의 주된 이동 방향)을 나타냄; 속이 채워진 화살표는 미세 입자 배출 이동 방향을 나타냄).

(도면의 부호의 설명)

100 : 미세입자 분리 및 정렬 장치

1 10 : 주입부 120 : 통로부

130 : 미세입자획득부 210： 백혈구 220： 적혈구

【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명히-기 위하여, 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다. 먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며， 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서，"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지， 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 슷자, 단계, 동작， 구성요소， 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는， 본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이 상기 미세입자 분리 및 정렬 장치 (100)는 주입부 (유입부 : 110), 통로부 (120) 및 미세입자획득부 (미세 입자 배출부: 130)를 포함할 수 있다.

구체적으로는, 획득을 원하는 미세입자를 포함하는 유체는 상기

주입부 (1 10)를 통해 주입될 수 있으며, 주입된 상기 유체는 상기 통로부 (120)를 유동하며 상기 미세입자가 집중적으로 일방향으로 분리되고， 분리된 상기

미세입자를 포함하는 유체는 상기 미세입자획득부 (130)로 집중될 수 있다.

상기 주입부 (110), 통로부 (120) 및 미세입자획득부 (130)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

상기 주입부 (1 10)는 미세입자를 포함하는 유체가 주입될 수 있다. 일례로, 상기 주입은 류브， 주사기, 파이펫 등올 통해 이루어질 수 있으며, 상기 유체는 백혈구 획득을 목적으로 하는 전혈을 포함할 수 있다.

상기 통로부 (120)는 주입된 상기 유체가 유동하는 과정에서, 상기 미세입자를 특정 방향으로 분리시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 주입부 (110)를 통해 주입된 상기 유체는, 상기 통로부 (120)를 유동하는 과정에서 상기 미세입자가 일정 방향으로 분리되어 유동될 수 있다. 따라서, 상기 일정 방향의 말단에

미세입자획득부 (130)를 설치함으로써, 분리된 미세입자를 포함하는 유체를 획득할 수 있게 된다.

이러한 상기 미세입자 분리는, 상기 통로부 (120) 내에, 상기 유체의 주 유동 방향과 수직한 방향에 대하여 소정 각도로 경사도를 가진 일정 형태 패턴을 통해 이루어질 수 있으며， 상기 패턴의 경사도는， 상기 유체의 주 운동 방향과 상기 미세입자를 분리시키고자 하는 상기 특정 방향에 따라 결정될 수 있다. 일례로， 상기 통로부 (120) 패턴은 상기 유체의 주 유동 방향과 수직한 방향을 기준으로, 상기 미세입자를 분리시키고자 하는 상기 특정 방향에 반대로 기울어진 경사도를 가질 수 있으며, 상기 경사도는, 상기 유체의 주 유동 방향에 대하여 45도 이내의 경사도를 포함할 수 있다. 이러한 경사도에 의하여, 미세입자를 포함하는 유체를 흘려주게 되면 미세입자는 경사진 상기 패턴 홈에 수직한 방향으로 이동함으로써， 일정 방향으로 집중되어 유동할 수 있다.

상기 통로부 (120) 내의 패턴은 홈 형태를 포함할 수 있으며， 상기 패턴의 홈 형태, 즉, 홈의 높이， 너비, 길이 및 상기 통로부의 높이 중 적어도 하나는, 분리시키고자 하는 상기 미세입자의 종류에 따라 결정될 수 ¾다.

보다 구체적으로는, 상기 홈의 높이와 너비는 상기 미세입자 지름의 0.5배 내지 2배 이내, 상기 홈의 길이는 상기 미세입자 지름의 3배 내지 5배 이내, 상기 통로부의 높이는 상기 미세입자 지름의 1.5배 내지 2배 이내일 수 있다. 상기 지름은 상기 미세입자의 평균 지름을 포함한다.

또한, 상기 통로부 (120) 내의 패턴은, 상기 홈이 일정 간격으로 배열되어 형성되는 것을 포함할 수 있으며, 상기 일정 간격은 50um(micromete _r ) 내외를 포함할 수 있다.

또한, 상기 홈의 형태는 직사각형, 마름모, 삼각형, 타원형 및 별 모양 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 패턴을 통해, 특정 방향으로 이동된 미세입자는 유체의 층류 (Laminar Flow)에 의해, 일정 패턴이 없는 부분에서도 통로부 (120)의 수직한 방향으로의 위치를 유지하게 되므로, 끝단에 위치한 미세입자획득부 (130)를 통해 고농도로 농축된 미세입자를 가지는 유체를 획득할 수 있게 된다. 상기 통로부 (120)의 상기 패턴의 구성 및 그로 인한 유체의 유동에 관하여는, 그 실시예를 구체적으로 도시한 도 3, 도 4a 및 4b를 참고하껴 아래에서 자세히 설명하도록 한다.

, 상기 미세입자획득부 (130)는 분리된 상기 미세입자를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 통로부 (120)에 의해, 상기 미세입자는 집중적으로 일정 방향으로 분리되어 유동할 수 있으므로， 상기 일정 방향의 끝단에 상기 미세입자획득부 (130)를 설치하여, 분리된 상기 미세입자를 획득할 수 있다.

일례로, 도시된 바와 같이 상기 미세입자획득부 (130a, 130b)를 갖는 미세입자 분리 및 정렬 장치 (100)를 통해, 전혈을 이용한 백혈구 분리를 수행할 수 있다.

즉, 상기 통로부 (120)를 통한 분리 유동 과정을 통해, 상기

미세입자획득부 (130a)에서는 높은 비율의 백혈구를, 상기

미세입자획득부 (130b)에서는 그에 따라 상대적으로 높은 비율의 적혈구를 획득할 수 있다.

한편, 상기 미세입자 분리 및 정렬 장치는 폴리머 (PS(polystyrene),

PC(polycarbonate), PMMA(polymethylmethacrylate), PDMS(polydimethylsiloxane) 등)로 제작될 수 있으며， 표면이 소수성인 경우에도 미세입자를 분리 및 정렬할수 있으나, 유체의 유동을 고려하여 그 표면은 친수성을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 방법을 도시한 순서도이다ᅳ

S210 단계에서, 미세입자를 포함하는 유체를 주입할 수 있다.

S220 단계에서, 주입된 상기 유체가 유동하는 과정에서, 상기 미세입자가 일정 방향으로 집중되어 유동할 수 있다ᅳ 상기 일정 방향으로 집중된 유동은, 상기 유체의 주 운동 방향과 수직한 방향에 대하여 소정 각도의 경사도를 가진， 일정 형태의 패턴이 형성된 통로부를 통해 이루어질 수 있다. 또한, 상기 일정 형태의 패턴은 일정 간격을 두고 형성된 홈 형태를 포함할 수 있다.

S230 단계에서， 일정 방향으로 집중된 미세입자를 획득할 수 있다.

위와 같은 미세입자 주입, 분리 및 획득 과정의 일 예는 상기 미세입자 분리 및 정렬 장치 (100)를 통해 이루어질 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치를 도시한 도면이며， 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 통로부를 자세히 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치는 주입부 (1 10)， 통로부 (120) 및 미세입자획득부 (130)를 포함할 수 있다.

상기 미세압자 분리 및 정렬 장치 (100)는， 미세입자를 포함하는 유체가 상기 주입부 (1 10)로 주입되는 경우, 상기 유체가 상기 통로부 (120)를 거치며 상기 미세입자가 일정 방향으로 분리되어 유동하도록 함으로써, 분리된 상기 미세입자가 상기 미세입자획득부 (130)로 집중될 수 있도록 한다.

상기 분리는， 상기 통로부 (120)에 형성된 일정 형태의 패턴을 통해 이루어질 수 있으며, 상기 일정 형태의 패턴은 분리하고자 하는 미세입자의 크기 및 그 방향에 따라 결정될 수 있다. 또한， 도 3에 도시된 바와 같이， 상기 패턴은 상기 유체의 주 유동 방향에 수직한 방향에 대하여 일정 각도 (Θ)로 경사질 수 있으며, 상기 일정 각도는 45도 이내를 포함할 수 있다.

도 3은 전혈 성분 중 백혈구를 분리하기 위한 것으로, 도시된 바와 같이, 점선 (유체의 주 유동 방향에 수직인 선)을 기준으로， 상기 일정 각도 (Θ)만큼 상기 패턴을 경사지움으로써, 상기 전혈이 유동하며 상기 백혈구가 상기 _.

미세입자획득부 (130) 방향으로 집중적으로 분리 및 정렬되도록 할 수 있다.

보다 구체적으로 상기 통로부 (no)를 설명한다. 도 4에 도시된 바와 같이， 통로부 (120)에 형성된 일정 형상의 패턴은, 유체의 주 유동 방향에 대하여 일정 각도 (Θ)로 경사질 수 있으며， 상기 일정 형상은 홈 형상을 포함할 수 있다.

상기 홈의 높이 (Hg), 상기 홈의 너비 (Wg), 상기 홈의 길이 (Lg) 및 상기 통로부의 높이 (He) 중 적어도 하나는 분리시키고자 하는 미세입자의 크기에 따라 조절될 수 있으며, 분리를 원하는 미세입자의 지름을 기준으로, 상기 홈의 높이 (Hg)와 너비 (Wg)는 상기 미세입자 지름의 0.5배 내지 2배 이내， 상기 홈의 길이 (Lg)는 상기 미세입자 지름의 3배 내지 5배 이내, 상기 통로부의 높이 (He)는 상기 미세입자 지름의 1.5배 내지 2배 이내일 수 있다. 상기 지름은 상기

미세입자의 평균 지름을 포함한다. 이하， 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 자명할 것이다.

실시예 1: 전혈에 있어서의 백혈구 획득 실시예

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예를 도시한 것으로, 구체적으로는， 흰색 미세입자는 백혈구를, 적색 미세입자는 적혈구를 나타내며, 상기 미세입자 분리 및 정렬 장치를 이용하여 전혈에서 백혈구를 획득하는 실시예를 도시하고 있다.

일반적으로 백혈구는 평균 지름 12um(micrometer) 내지 15um를 가지며, 적혈구는 평균 지름 7um 내지 8um를 가진다. 이와 같은 크기 차이에 따라, 상기 미세입자 분리 및 정렬 장치 (100)의 통로부 (120) 패턴 구성을 통해, 상기 백혈구 또는 적혈구의 집중적인 획득을 구현할 수 있다.

즉, 도 5a에 도시된 바와 같이, 통로부 (120)의 일정 패턴 형상 내에서, 전혈 중 백혈구는 화살표 방향으로 집중되어 유동할 수 있으며, 도 5b에 도시된 바와 같이, 전혈 중 적혈구는 백혈구와 달리 특정한 방향성을 가지지 않은 채 유동할 수 있다. 이를 통해, 도 5c에 도시된 바와 같이, 백혈구는 미세입자획득부 a(130a)로, 적혈구는 미세입자획득부 b(130b)로 집중될 수 있다.

보다 구체적으로는, 상기 통로부 (120)의 높이, 통로부 (120) 내 패턴 홈의 높이 _: 너비, 폭, 형상 등을 일정 크기 또는 모양으로 조절하여 상기 백혈구를 일정 방향으로 집중되어 유동되도톡 할 수 있다. 바람직하게는, 상기 통로부 (120)의 높이는 상기 백혈구 평균 지름의 3배 이내로, 홈의 높이와 너비는 상기 백혈구 평균 지름의 으5배 내지 2배 이내로, 상기 홈의 길이는 상기 백혈구 평균 지름의 3배 내지 5배 이내로 형성하는 경우, 보다 높은 백혈구 획득률을 보일 수 있다. 또한， 상기 패턴 형상은 일정 간격을 가지는 것으로， 상기 패턴 홈 사이에， 50um의 간격올 두는 것이 상기 백혈구를 일정 방향으로 집중되어 유동되도록 하는데 바람직하다.

한편, 상기 통로부 (120)는 최소 500um 이상의 길이를 가지도록 하는 것이， 백혈구가 일정 방향으로 유동될 수 있도록 하는데 유리하다.

도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예에 따른 미세입자 분리도를 그래프로 도시한 도면이다. 상기 그래프는, 상기 통로부 (120)의 높이 (채널부 높이 : he)는 25um로， 상기 홈의 높이 (hr)는 25um로, 상기 홈의 길이 (lr)는 lOOum로， 상기 패턴 홈의 간격 (lr')은 20um인 상태에서, 회석을 하지 않은 전혈을 주입부로 투입하여 백혈구롤 획득한 실험 결과를 도시한 것으로써, 일반적인 환경에 비해 100배 가량 높은 수치 (0.13% -> 1 1.17%)로 백혈구를 집중적으로 획득한 것을 알 수 있다. 한편, 실험 결과 통로부 (120)의 높이는 분리를 원하는 미세입자 지름의 1.5배 내지 2배 이내인 것이 바람직하다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치 (100)에 전혈을 주입하는 경우, 주입된 상기 전혈을 백혈구와 적혈구로 높은 비율로 분리 및 정렬하여 획득할 수 있게 되며， 이를 통해， 기존의 원심 분리기, 영동 분리기 등을 통한 분리와 비교하여, 훨씬 간단하고 저렴한 구조를 통해 분리시킬 수 있게 된다. 실시예 2: 일정 크기 이상의 미세입자 공통분리 실시예

도 6a 내지 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치를 통해 상이한 종류의 미세입자들을 한 방향으로 집중시켜 분리할 수 있다.

보다 구체적으로는, 통로부 (120)의 패턴 형상 조절을 통해, 크기에 따른 분리 미세입자를 선택 및 획득할 수 있으므로, 이를 이용하여 일정 크기의 범주에 해당하는 미세입자를 한 방향으로 집중시켜 분리시킬 수 있다.

일예로, 분리하고자 하는 미세입자의 크기에 따라， 상기 통로부 (120)의 총 길이, 상기 패턴 홈의 경사도, 형태, 높이， 너비, 길이 및 상기 통로부 (120)의 높이를 조절함으로써, 분리 및 획득을 원하는 미세입자들이 일정 방향으로 집중 유동되도록 할 수 있다.

실시예 3: 특정 미세입자의 일정 방향 분리에 대한 또 다른 실시예 도 7a 내지 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치 및 그 통로부를 도시한 도면이며, 도 7c 내지 7d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 사용예를 도시한 도면아다.

도 7a 내지 도 7d에 도시된 바와 같이， 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치는， 패턴의 형상， 특히 패턴의 경사도를 조절함으로써 일정 방향, 일예로 통로부의 중앙 부분 등으로 미세입자를 집중시킬 수 있다.

보다 구체적으로는， 도 7a, 7b에 도시된 바와 같이, 상기 패턴의 경사도를 유체의 주 유동 방향에 대하여 경사지도록 형성시키되, 서로 다른 경사도를 갖는 두 패턴을 서로 조합시킴으로써, 상호간의 경사도에 따라 일 방향으로 미세입자가 분리되도록 할 수 있다. 상기 경사와 조합은, 즉 상기 서로 다른 경사도를 갖는 두 패턴은 특정 방향 (일례로, 통로부의 중심축)을 기준으로 서로 대칭된 각도를 형성할 수 있다.

이에 더하여， 통로부 (1 ₂₀₎ 패턴 홈의 높이는 전체 통 S부의 높이 이상이어야 하고, 전체 통로부의 높이는 이송하고자 하는 미세입자의 최소 지름의 L5배 내지

2배 이내여야 한다.

한편, 상기 미세입자 분리 및 정렬 장치를 통한 분리 효과와 관련하여, 유체의 유속은 크게 고려할 필요는 없으나, 통로부의 단면적이 700um * 25um인 경우 유속은 150um/s을 유지하도록 하는 것이 보다 바람직하나, 상기 통로부의 높이 및 너비 등에 따라 상기 유속을 적절히 조절함으로써, 상기 분리 효과를 최대화할 수 있다.

한편, 상기 통로부의 단면적을 조절하거나, 여러 개의 상기 미세입자 분리 및 정렬 장치를 결합함으로써, 원하는 시간에 원하는 양의 유체를 처리하여, 일정 미세입자를 획득할 수도 있다. 이에 대하여는 아래 도 8a를 참고하여 설명한다. 실 사용예: 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 실 사용예

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 실 사용 예를, 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치의 실 사용예를 도시한 도면이다. 특히, 상기 도면은 전혈 내에서 백혈구를 집중 분리하기 위한 미세입자 분리 및 정렬 장치를 도시한 것으로, 도시된 주입부 (Blood inlet)에 전혈을 주입하면, 주입된 상기 전혈이 통로부를 거치며 백혈구가 일정 방향으로 유동되고， 상기 일정 방향에 따라 특정 미세입자획득부 (도시된 예에서는 Outlet #l)에서 상기 백혈구를 집중 획득할 수 있게 된다. 상술한 바와 같이, 상기 통로부는 도 8b에 확대 도시된 것과 같이， 소정의 경사도를 갖는 일정 형태의 패턴일 수 있다.

한편, 도 8a 내지 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 미세입자 분리 및 정렬 장치는 주입부, 통로부 및 미세입자획득부를 포함할 수 있으며, 상기 구성요소의 구체적인 형태는, 본 발명 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 방법으로 변형되어 적용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 분리 및 정렬 장치는， 통로부에 형성된 패턴에 기초하여, 특정 미세입자가 일정 방향으로 집중되어 유동하도록 함으로써, 높은 집중도의 상기 특정 미세입자를 포함하는 유체를 획득할 수 있다. 이를 통해, 기존의 원심 분리기 등과는 달리， 보다, 경제적이고, 효율적으로 미세입자를 획득할 수 있으며, 이는 전혈에서의 혈장, 혈구 분리, 물의 정수, 유세포 계수기용 flowceir등 다양한 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일 예로, 상기 통로부에 형성된 일정 모양의 패턴은 상기 기재사항에 한정되는 것이 아니라, 획득을 원하고자 하는 미세입자의 종류에 따라， 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다양한 방향에서 변형되어 수행될 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것은 아니다.