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专利名称：样品收集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种样品收集装置。更具体地，本发明涉及一种能够测量样品的量的一次性生物样品收集和排出装置。
背景技术：
样品收集装置是芯片上实验室(lab-on-a-chip)领域中的核心部件，其被广泛用于蛋白质芯片、DNA芯片、药物输送系统、微全分析系统(micro total analysis system)、 微反应器等，要求精确的液体控制。特别地，用于疾病诊断或化学分析的样品收集装置主要用于收集各种液相的生物样品，诸如尿、血液、体液、唾液等以及它们的混合样品。因此，样品收集装置的材料和结构必须根据要被收集的样品的种类和样品的使用而被适当地选择。例如，当样品收集装置用于疾病诊断时，由于其一次性的特点，样品收集装置通常使用聚合物来制造。当使用聚合物时，可以使用可注塑成型(injection-moldable)的热固性聚合物材料，也可以使用其它材料诸如木材、纸等。此外，样品收集装置通过直接加工聚合物或者通过形成模具并将聚合物转移到模具来制造。此时，用于收集和排出样品的通道结构必须设计成能够方便、快速且容易地收集和排出精确量的样品。在常规的生物样品收集装置中，已经提出了用于收集病人的尿液的尿液收集装置、使用吸收性材料收集婴儿尿液的装置等。然而，常规的样品收集装置具有复杂的结构，难于收集和排出准确量的样品。特别地，在诊断生物芯片的情形下，用于诊断的样品的量必须被精确地控制，从而保证传感器读取的准确性和再现性。然而，由于常规样品收集装置不能容易地收集和排出精确体积的样品，所以难以保证传感器的读取的准确性和再现性。此外，由于大多数装置具有用于收集大量样品的结构而不是少量的样品，所以其不适于主要使用少量样品的疾病诊断领域。而且，当使用诸如纤维素、海绵等吸湿材料来收集样品时，样品溢出的可能性大， 准确体积的样品不能被收集和排出。

发明内容
为了解决这些问题，本发明指向能够收集和排出恒定量的样品的样品收集装置。本发明的一个方面提供了一种样品收集装置，该样品收集装置包括流体通道，具有管状，并具有形成在与样品注入口以预定距离间隔开的位置处的开口，该样品注入口形成在流体通道的一端处；以及调节部件，耦接到流体通道的另一端，被插入到流体通道中并调节收集样品的排出。


通过参照附图详细描述本发明的示范性实施例，本发明的以上和其它的特征以及优点对于本领域技术人员将变得更加明显，附图中 图IA和图IB是示出根据本发明示范性实施例的样品收集装置的结构的视图；图2A和图2B是示出使用根据本发明示范性实施例的样品收集装置进行样品的收集和排出操作的视图；图3A至图3C是示出使用根据本发明示范性实施例的样品收集装置的传感器的读取的视图。
具体实施例方式在下文参照附图更全面地描述本发明，本发明的示范性实施例在附图中示出。然而，本发明可以以不同的形式实施，而不被解释为限于这里阐述的实施例。图IA和图IB是示出根据本发明示范性实施例的样品收集装置的结构的视图，其中图IA是前视图，图IB是俯视图。如图所示，根据本发明示范性实施例的样品收集装置100包括流体通道110以及耦接到流体通道Iio的调节部件120。流体通道110具有管形，所收集的流体存储在其内部空间112中。尽管在附图中示出流体通道110具有圆形横截面的管形，但是流体通道110不限于此，而是可以是具有各种横截面的管形。注入口 116形成在流体通道110的一端处，样品通过注入口 116来收集和排出。注入口 116可以具有倾斜的横截面，使得样品能够容易地收集。流体通道110包括形成在与注入口 116以预定距离间隔开的位置处的开口 114。 开口 114形成在流体通道110的表面的一部分处，以在收集样品时帮助空气的流动。尽管在附图中示出开口 114具有椭圆形，但是开口 114不限于此，而是可以在数量和形状上变化。 开口的位置可以考虑要被收集的样品的体积来确定。调节部件120耦接到流体通道110的另一端，并被插入到流体通道110中以调节所收集样品的排出。也就是，调节部件120可以用作一种活塞，其被插入到流体通道110中并在流体通道110的纵向方向上移动。为了排出储存在流体通道中的全部或部分样品，调节部件120的移动被调节。当然，样品可以使用其它手段诸如重力等代替调节部件120而排出。这里，流体通道110和调节部件120可以由聚合物形成，例如从由环烯烃共聚物 (COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、液晶聚合物(LCP)、 聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯醚 (PPE)、聚苯乙烯(PS)、聚甲醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、氟化乙烯丙烯(FEP)、过氟烷基化物(perfIuoralkoxyalkane，PFA)和环氧组成的组中选出的一种或两种或多种。此外，模板塑料基板可以由通常的机械过程来制造，诸如数字控制(NC)加工、或者诸如光刻和蚀刻的半导体工艺以及注塑成型、热模压(hot embossing)、铸造、立体平版印刷术、激光消融、快速原型和丝网印刷。
图2A和图2B是示出使用根据本发明示范性实施例的样品收集装置进行样品的收集和排出操作的视图，图2A示出收集恒定量的样品的状态，图2B示出样品被排出的状态。如图2A所示，样品通过表面张力沿着管状流体通道110收集。也就是，由于塑料管通常具有疏水性的性质以及注入口 116的具有倾斜的切口面的形状，所以可以收集恒定量的样品而没有样品溢出。在收集样品时，由于流体通道110中的空气通过开口 114排出， 所以能够容易地收集样品。因此，通过将流体通道110的注入口 116浸入到存储在容器中的样品中或者通过使流体通道110的注入口 116与流动的样品接触，能够容易地收集样品。这里，被样品收集装置收集的样品117的量由流体通道110的横截面和开口 114 的位置来确定。在收集样品时，空气的流动通过开口来调节。当所收集的样品到达开口 114 的位置以阻挡开口 114时，空气无法流动，因此样品的收集被自动停止。因而，从流体通道 110的注入口 116到开口收集样品，空气118保留在从开口 114到调节部件120的流体通道 110中。也就是，样品从流体通道110的注入口 116到开口 114每次以相同的量收集。所收集样品的量可以为1至IOOOOyL,其可以根据样品收集装置的结构设计而不同地调整。如图2B所示，通过使调节部件120朝向注入口 116移动(如箭头所示)，所收集的样品被排出。此时，每次可以排出相同量的样品。当然，样品也可以通过重力排出，而不使用调节部件120，所排出的样品的量也可以通过调整调节部件120的移动距离来调整。根据本发明如上所述，能够容易地收集和排出恒定量的样品。因此，在生物微机电系统(Bio-MEMS)中，由于恒定量的样品能够通过传感器的读取来提供用于疾病的早期诊断或化学分析，所以可以保证读取的准确性。图3A至图3C示出使用根据本发明示范性实施例的样品收集装置的传感器的读取的视图。如图3A所示，在制备根据本发明示范性实施例的样品收集装置100和传感器芯片 200之后，样品收集装置100的注入口 116邻近传感器芯片200的入口 210设置。这里，样品收集装置100具有如上所述的结构，恒定量的样品使用样品收集装置 100来收集。此外，诊断传感器芯片200包括引入样品的入口 210以及用于读取引入的样品的读取部件220。如图3B所示，样品收集装置100的调节部件120朝向注入口 116推动以排出所收集的样品，将样品引入到诊断传感器芯片200的入口。如图3C所示，样品收集装置100的注入部件120被完全推动以完全排出所收集的样品。从而，恒定量的样品117被引入到诊断传感器芯片200的入口 210中，读取部件220
显示读取结果。 如上所述，使用能够容易地收集和排出恒定量的样品的样品收集装置，可以保证传感器读取的准确性和再现性。根据本发明，样品收集装置包括流体通道，该流体通道具有以预定距离与注入口间隔开的位置处的开口，该注入孔形成在流体通道的一端，该样品收集装置能够容易地收集恒定量的样品，并且所收集的样品能够使用连接到流体通道的另一端的调节部件容易地排出。特别地，由于样品收集装置具有简单的结构，所以它能够以低成本制作为一次性装置。因此，可能具有高几率感染和提供不适感觉的生物样品能够被安全且方便地收集和排出。此外，由于恒定量的样品能够被容易地收集，所以该装置能够应用于各种芯片上实验室生物设备，包括测试条芯片、尿液条、蛋白质芯片、DNA芯片、药物输送系统、微生化分析系统和微生化反应器。在附图和说明书中，已经公开了本发明的典型示范性实施例，尽管采用了特定的术语，但是它们仅以一般性和描述性的含义使用，而不是为了限制的目的。关于本发明的保护范围，其在权利要求书中阐述。因此，本领域技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变而不背离本发明的由权利要求书限定的精神和范围。本申请要求于2010年4月14日提交的韩国专利申请No. 10-2010-0034438和2010 年9月17日提交的韩国专利申请No. 10-2010-0091588的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于 此。
权利要求
1.一种样品收集装置，包括流体通道，具有管状的形状，并具有形成在与样品注入口间隔开预定距离的位置处的开口，该样品注入口形成在该流体通道的一端；以及调节部件，耦接到所述流体通道的另一端，被插入到所述流体通道中并调节所收集的样品的排出。
2.根据权利要求1所述的样品收集装置，其中所述开口形成在所述流体通道的表面的一部分中以在收集样品时帮助空气穿过其流动。
3.根据权利要求1所述的样品收集装置，其中所收集样品的量由所述流体通道的横截面和所述开口的位置来确定。
4.根据权利要求1所述的样品收集装置，其中所述注入口具有倾斜的横截面。
5.根据权利要求1所述的样品收集装置，其中从所述流体通道的所述注入口到所述开口处收集恒定体积的样品。
全文摘要
本发明公开了一种样品收集装置。提供了能够收集恒定量的样品的一次性生物样品收集和排出装置。该装置包括流体通道，具有管状的形状，并具有形成在与样品注入口间隔开预定距离的位置处的开口，该样品注入口形成在该流体通道的一端；以及调节部件，耦接到流体通道的另一端，被插入到流体通道中并调节所收集的样品的排出。因此，可以容易地收集恒定量的样品。此外，由于样品收集装置具有简单的结构，所以该装置能够以低成本制造为一次性装置。
文档编号G01N1/10GK102252870SQ20111017781
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者全炳九, 朴善熙, 李大植, 郑文衍, 郑钟仁, 金承焕 申请人:韩国电子通信研究院