本发明涉及生物芯片用立柱结构体，更加详细地，涉及当对立柱结构体进行注塑成型时，防止在冷却过程中所发生的基板部的一部分凹陷的现象，并改善通过显微镜图像来进行的试样分析的准确性及可靠性的生物芯片用立柱结构体。
背景技术：
通常，生物芯片(biochip)是指在小型基板上配置脱氧核糖核酸(dna)、蛋白质、细胞等属于生物微物质的试样来分析基因缺陷、蛋白质分布、反应情况等的微芯片(microchip)。
这种生物芯片包括：立柱结构体，在基板形成有多个立柱；以及孔结构体，在基板形成有多个孔。立柱结构体和孔结构体主要通过利用树脂组合物材质的注塑成型方式来制造。
但是，如韩国公开专利公报第10-2013-0084394号等所公开，由于现有技术简单地使用在板状基板的一面突出有多个立柱的立柱结构体，因而存在如下问题，即，在对立柱结构体进行注塑成型之后，在冷却过程中会在基板发生不均匀的收缩现象，从而产生凹陷部分。
并且，如韩国授权专利公报第10-1218986号等所公开，由于在现有技术中将试样直接配置在基板上或通过配置在简单的柱状立柱来插入于孔中，因而在向生物芯片施加外力、振动等的情况下，由于试样或立柱与孔的侧壁相碰撞，从而存在试样脱落或受损的问题。
相反，在为了缓解孔的侧壁与立柱之间的碰撞而增加立柱直径的情况下，使孔的侧壁与立柱之间的间隔变窄，因而当插入立柱时，因孔内的空气来不及排出而存在填充于孔内的培养液中产生气泡的问题。像这样产生在培养液的气泡会导致试样的枯死或受损。
技术实现要素：
技术问题
本发明所要解决的技术问题在于，提供如下的生物芯片用立柱结构体，即，当对立柱结构体进行注塑成型时，防止冷却过程中所发生的基板部的一部分凹陷的现象，并改善通过显微镜图像来进行的试样分析的准确性及可靠性，不仅如此，当插入立柱时，防止孔内产生气泡并缓解孔的侧壁与立柱之间的碰撞。
解决问题的方案
为了解决如上所述的技术问题，根据本发明一实施例的生物芯片用立柱结构体包括：基板部，具有板状结构；插入立柱部，与上述基板部形成为一体，从上述基板部的下部面朝向下方突出并插入于孔中；以及补偿立柱部，与上述基板部形成为一体，与上述插入立柱部相对应地从上述基板部的上部面朝向上方突出。
在一实施例中，上述补偿立柱部可具有与上述插入立柱部的直径之比在1以上且1.3以下的范围之内的直径。
在一实施例中，上述插入立柱部可包括：第一立柱部，从上述基板部的下部面朝向下方突出；以及第二立柱部，从上述第一立柱部的下部面朝向下方突出，在末端部配置试样，上述第一立柱部的直径可小于上述孔的直径且大于上述第二立柱部的直径。
在此情况下，上述补偿立柱部可具有与上述第二立柱部的直径之比在1以上且1.3以下的范围之内的直径。
在一实施例中，上述立柱结构体包括：多个插入立柱部；以及多个补偿立柱部，分别与上述多个插入立柱部相对应，上述多个插入立柱部中的至少一部分插入立柱部可包括上述第一立柱部及上述第二立柱部。
发明效果
根据本发明，在使用于生物芯片的立柱结构体的基板部一面形成插入立柱部，在基板部的另一面形成与插入立柱部相对应的补偿立柱部，从而当对立柱结构体进行注塑成型时，防止因冷却而发生基板部的一部分凹陷的现象，并且可改善通过显微镜图像来进行的试样分析的准确性及可靠性。
并且，使插入于孔的插入立柱部上端部的直径大于用于配置试样的下端部的直径，从而当插入立柱时，可防止孔内产生气泡，在生物芯片受到外力、振动等的情况下，可缓解孔的侧壁与插入立柱部之间的碰撞，并可防止附着于插入立柱部的试样的脱落。
进而，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，就可从以下说明显而易见地理解到根据本发明的多种实施例可以解决上述未被提及的多种技术问题。
附图说明
图1为示出适用本发明的生物芯片的一例的图。
图2为示出立柱结构体与孔结构体之间的结合状态的一例的剖视图。
图3为示出经过注塑成型的立柱结构体的一例的剖视图。
图4为示出图3所示的立柱结构体的荧光显微镜图像的照片。
图5为示出根据本发明一实施例的立柱结构体的剖视图。
图6为示出根据本发明另一实施例的立柱结构体的剖视图。
图7为示出实际实现的立柱结构体的一例的照片。
图8为示出根据本发明的立柱结构体的荧光显微镜图像的照片。
具体实施方式
以下，为了明确针对本发明技术问题的解决方案，参照附图详细说明本发明的实施例。但是，在说明本发明的过程中，当针对相关现有技术进行的说明反而混淆本发明的主旨时，将省略对其的说明。并且，后述的术语为考虑到本发明中的功能而定义的术语，其可根据设计者、制造者等的意图或惯例而有所不同。因此，应基于本说明书的整体内容而对这种术语下定义。
图1示出适用本发明的生物芯片的一例。
如图1所示，生物芯片(100)包括立柱结构体(110)及孔结构体(120)。通常，立柱结构体(110)呈在板状基板(112)的一面形成有多个立柱(114)的结构。在立柱(114)的末端部配置有分别包含脱氧核糖核酸(dna)、蛋白质、细胞等生物微物质的试样。孔结构体(120)呈在板状基板(122)的一面形成有用于插入立柱结构体(110)的立柱(114)的多个孔(124)。在孔(124)中分别填充规定量的培养液或试剂等。立柱结构体(110)通过与孔结构体(120)相结合来使配置于立柱(114)的试样位于孔(124)的内部。另一方面，孔结构体(120)可包括间隔件(126)。间隔件(126)位于立柱结构体(110)与孔结构体(120)的多个结合面之间，从而当立柱结构体(110)与孔结构体(120)之间相结合时，可防止孔(124)被封闭。
图2以剖视图示出立柱结构体与孔结构体之间的结合状态的一例。
如图2所示，当立柱结构体(110)与孔结构体(120)相结合时，各个立柱(114)分别插入于形成在与其相对应的位置的孔(124)中，配置于立柱(114)的试样(116)装入于孔(124)内部的培养液(128)等中。在经过一定时间之后，实验人员通过荧光显微镜等对配置于立柱结构体(110)的立柱(114)中的试样的状态进行分析。因此，立柱结构体(110)由透光率优异的树脂组合物材质组成。例如，立柱结构体(110)可由包含聚苯乙烯(polystyrene)、马来酸酐(maleicanhydride)等的树脂组合物材质组成。另一方面，当实际制造立柱结构体时，利用在熔融树脂组合物材质之后进行注塑并冷却的注塑成型方式。
图3以剖视图示出经过注塑成型的立柱结构体的一例。
如图3所示，在通过注塑成型方式制造立柱结构体(110)的情况下，在经过注塑之后的冷却过程中，全部的立柱结构体(110)均发生收缩。此时，位于立柱结构体(110)的基板部(112)下部面的立柱(114)的收缩量对基板部(210)造成影响，从而发生立柱(114)上侧的基板部(112)的上部面部位(x)凹陷的现象。这种基板部(112)的凹陷部位(x)引起光的散射或漫反射，并扭曲显微镜图像，因而难以进行试样分析。
图4通过照片示出图3所示的立柱结构体的荧光显微镜图像。
如图4所示，若利用荧光显微镜对基板部(112)中发生凹陷现象的立柱结构体(110)的立柱(114)末端部进行观察，则因基板部(112)的凹陷部分(x)发生的光的散射或漫反射而出现阴影部分等，在荧光显微镜图像上发生扭曲现象。
因此，本发明通过在生物芯片适用作为新结构的立柱结构体，从而防止在对立柱结构体进行注塑成型时所发生的基板部的凹陷现象，并改善利用生物芯片来进行的试样分析的准确性及可靠性。
图5以剖视图示出根据本发明一实施例的立柱结构体。
如图5所示，根据本发明一实施例的立柱结构体(200)可包括基板部(210)、插入立柱部(220)及补偿立柱部(230)。基板部(210)具有板状结构，并形成立柱结构体(200)的基底。
插入立柱部(220)与基板部(210)形成为一体，并从基板部(210)的下部面朝向下方突出，从而当立柱结构体(200)与孔结构体(例如，图1的120)相结合时，插入于孔结构体的孔中(例如，图1的124)。在插入立柱部(320)的末端部配置试样。为了容易配置试样，可在插入立柱部(320)的末端部涂敷预定的分散物质层(未图示)。这种分散物质层由培养液或试剂等可以渗透的多孔性物质形成。例如，分散物质层可包含溶胶凝胶(sol-gel)、水凝胶(hydrogel)、藻酸盐凝胶(alginategel)、有机凝胶(organogel)、干凝胶(xerogel)或胶原(collagen)等。在此情况下，试样以分散的方式配置于分散物质层。
补偿立柱部(230)与基板部(210)形成为一体，并与插入立柱部(220)相对应地从基板部(210)的上部面朝向上方突出。如此，补偿立柱部(230)通过配置于基板部(210)的预计凹陷部分来对在经过注塑后进行冷却时所发生的插入立柱部(220)的收缩量进行补偿，从而可防止基板部(210)的凹陷现象。
在此情况下，补偿立柱部(230)需要具有与插入立柱部(220)的直径之比在1以上且1.3以下的范围之内的直径。例如，在补偿立柱部(230)的直径(b)小于插入立柱部(220)的直径(a)的情况下，即，在补偿立柱部(230)与插入立柱部(220)的直径之比(b/a)小于1的情况下，从补偿立柱部(230)和基板部(210)侧通过插入立柱部(220)的末端部进入显微镜镜头的多个光之间发生路径差，从而可能发生显微镜图像的扭曲。相反，在补偿立柱部(230)的直径(b)大于插入立柱部(220)的直径(a)的1.3倍的情况下，即，在补偿立柱部(230)与插入立柱部(220)的直径之比(b/a)超过1.3的情况下，难以实现生物芯片的高集成化并导致不必要的材料损失，不仅如此，反而可能发生补偿立柱部(230)的上部面凹陷的现象。
图6以剖视图示出根据本发明另一实施例的立柱结构体，图7通过照片示出实际实现的立柱结构体的一例。
如图6及图7所示，根据本发明另一实施例的立柱结构体(300)包括基板部(310)、插入立柱部(320)及补偿立柱部(330)。基板部(310)、插入立柱部(320)及补偿立柱部(330)分别与图5的基板部(210)、插入立柱部(220)及补偿立柱部(230)相对应。
应当注意，插入立柱部(320)包括第一立柱部(322)及第二立柱部(324)。第一立柱部(322)从基板部(310)的下部面朝向下方突出。第二立柱部(324)从第一立柱部(322)的下部面朝向下方突出，在其末端部配置试样。这种第一立柱部(322)和第二立柱部(324)在插入立柱部(320)形成高度差。即，第一立柱部(322)的直径(c)小于所插入的孔的直径且大于第二立柱部(324)的直径(a)。
如之前所提及，在插入立柱部(320)呈简单的立柱状的情况下，因施加于生物芯片的外力、振动等而使插入立柱部与孔的侧壁相碰撞，从而可能引起试样的脱落或受损。相反，在为了缓解孔的侧壁与插入立柱之间的碰撞而增加插入立柱部的直径的情况下，由于孔的侧壁与立柱之间的间隔变窄，因而当插入立柱部插入时，使孔内的空气来不及排出，从而使填充于孔内的培养液产生气泡。产生于培养液的气泡导致试样的枯死或受损。
因此，通过使插入于孔中的插入立柱部(320)的上端部(322)直径(c)大于用于配置试样的下端部(324)直径(a)，从而防止插入立柱部插入时孔内产生气泡的现象，并可缓解孔的侧壁与插入立柱部之间的碰撞。
在此情况下，补偿立柱部(330)可具有与第二立柱部(324)的直径之比在1以上且1.3以下的范围内的直径。
另一方面，在立柱结构体(300)中，可在预定面积的基板部(310)包括多个插入立柱部及分别与上述多个插入立柱部相对应的多个补偿立柱部。在此情况下，多个插入立柱部无需均具有高度差，因而可使多个插入立柱部中的至少一部分插入立柱部包括第一立柱部(322)及第二立柱部(324)并具有高度差。例如，在形成于立柱结构体(300)的基板部(310)的m×n个插入立柱部中，可使位于最外面的多个插入立柱部或位于四角形基板部(310)的各个边角部分的多个插入立柱部包括第一立柱部(322)及第二立柱部(324)，而使剩余的多个插入立柱部(320)呈普通的立柱状。
另一方面，在本说明书中，结合本发明的实施例来描述的“上部面”和“下部面”，或“上方”和“下方”是为了表示插入立柱部和补偿立柱部的相对位置及结构而被用作相对概念的。
图8通过照片示出根据本发明的立柱结构体的荧光显微镜图像。
如图8所示，在本发明的立柱结构体的情况下，与图4不同，可以知道在荧光显微镜图像没有发生阴影部分等扭曲。即，在本发明的立柱结构体中，补偿立柱部配置于基板部的预计凹陷部分来对在经过注塑后进行冷却时所发生的插入立柱部的收缩量进行补偿，从而可防止基板部的凹陷现象以及由此引起的显微镜图像的扭曲，并可改善通过显微镜图像来进行的试样分析的准确性及可靠性。
并且，根据本发明，使插入于孔的插入立柱部的上端部的直径大于用于配置试样的下端部的直径，从而当插入立柱时，可防止孔内产生气泡，在生物芯片受到外力、振动等的情况下，可缓解孔的侧壁与插入立柱部之间的碰撞，并可防止附着于插入立柱部的试样的脱落。进而，除了本技术领域之外，根据本发明的多种实施例还可在相关技术领域中解决本说明书所提及的内容之外的其他多种技术问题。
以上，通过参照具体实施例来对本发明进行了说明。但是，只要是本技术领域的普通技术人员就可以明确理解可在本发明的技术范围之内实现多种变形实施例。因此，上述所公开的实施例应从说明的观点来考虑，而不应从限定的观点来考虑。即，应当解释为本发明的真正的技术思想范围表现在本发明的权利要求中，并且在与其等同范围之内的所有不同点应包含在本发明中。