KR100419002B1 - An alignment apparatus for glass chip - Google Patents

An alignment apparatus for glass chip Download PDF

Info

Publication number
KR100419002B1
KR100419002B1 KR10-2001-0025760A KR20010025760A KR100419002B1 KR 100419002 B1 KR100419002 B1 KR 100419002B1 KR 20010025760 A KR20010025760 A KR 20010025760A KR 100419002 B1 KR100419002 B1 KR 100419002B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
die
bolt
vertical
dna
block
Prior art date
Application number
KR10-2001-0025760A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20020086065A (en
Inventor
김진오
한진석
이상범
Original Assignee
(주)로봇앤드디자인
김진오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)로봇앤드디자인, 김진오 filed Critical (주)로봇앤드디자인
Priority to KR10-2001-0025760A priority Critical patent/KR100419002B1/en
Publication of KR20020086065A publication Critical patent/KR20020086065A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100419002B1 publication Critical patent/KR100419002B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/004Multifunctional apparatus for automatic manufacturing of various chemical products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0046Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • C12Q1/6834Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase
    • C12Q1/6837Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase using probe arrays or probe chips

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

본 발명은 슬라이드 글래스(1), 글래스 칩 유닛(2), 마이크로 웰 플레이트(3) 등의 기능부를 지니는 DNA/프로테인 어레이어에 있어서: 상기 기능부가 상면에 배치되고, 저면상에서 이격된 3개 지점에 상부블록(11)(12)(13)이 접합되는 다이(10); 상기 다이(10)의 제1상부블록(11)과 수직볼트(14)를 개재하여 연결되고, 다이(10)의 수직 변위 조절을 수행하는 제1하부블록(21); 상기 다이(10)의 제2상부블록(12) 하단에 수직볼트(14) 및 일축 방향의 수평볼트(15)를 개재하여 연결되고, 다이(10)의 수직 및 수평 변위 조절을 수행하는 제2하부블록(22); 상기 다이(10)의 제2상부블록(13) 하단에 수직볼트(14) 및 2축 방향의 수평볼트(15)를 개재하여 연결되고, 다이(10)의 수직 및 수평 변위 조절을 수행하는 제3하부블록(23); 및 상기 다이(10)가 하부블록(21)(22)(23)에 대하여 3축상으로 긴밀하게 지지되도록 힘을 작용하는 인장스프링(25)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 함에 따라, DNA/프로테인 어레이어의 글래스 칩과 직교 로봇간의 얼라인먼트가 가능하게 하여 보다 좋은 품질의 DNA/프로테인 칩을 생산 할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a DNA / protein arrayer having functional parts such as a slide glass (1), a glass chip unit (2), a micro well plate (3), etc., wherein the functional parts are arranged on an upper surface and spaced apart from each other on a bottom surface. A die 10 to which the upper blocks 11, 12 and 13 are joined; A first lower block (21) connected to the first upper block (11) of the die (10) via a vertical bolt (14) and performing vertical displacement adjustment of the die (10); A second bolt connected to a lower end of the second upper block 12 of the die 10 via a vertical bolt 14 and a horizontal bolt 15 in one axial direction, and performing vertical and horizontal displacement adjustment of the die 10; Lower block 22; A second bolt connected to a lower end of the second upper block 13 of the die 10 via a vertical bolt 14 and a horizontal bolt 15 in a biaxial direction, and performing vertical and horizontal displacement adjustment of the die 10. 3 lower block 23; And a tension spring 25 for applying a force such that the die 10 is tightly supported in three axes with respect to the lower blocks 21, 22, and 23. As shown in FIG. The alignment between the glass chip of the layer and the orthogonal robot is enabled, which has the effect of producing a better quality DNA / protein chip.

Description

글래스 칩 자세조정 장치{An alignment apparatus for glass chip}Glass chip posture adjusting device {An alignment apparatus for glass chip}

본 발명은 글래스 칩 자세조정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 쉽고 빠르고 정확하게 DNA/프로테인 어레이어의 글래스 칩과 직교 로봇간의 얼라인먼트가 가능하게 하여 보다 좋은 품질의 DNA/프로테인 칩을 생산 할 수 있는 글래스 칩 자세조정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a glass chip attitude adjusting device, and more specifically, it is possible to align the glass chip of the DNA / protein arrayer and the orthogonal robot more easily and quickly and accurately to produce a better quality DNA / protein chip. A glass chip posture adjusting device.

최근 여러 생물의 게놈 프로젝트(Genome Project: 사람의 유전정보를 다 읽어내려는 범세계적 과제집단)의 진전과 함께 DNA/프로테인 칩(Protein Chip)이 개발되어 모든 유전자의 기능을 다량으로, 그리고 효율적으로 해석하는 기술이 개발되고 있다.Recent developments in the Genome Project of various organisms have led to the development of DNA / Protein Chips that enable the interpretation of all gene functions in large quantities and efficiently. Technology is being developed.

DNA/프로테인 칩은 슬라이드 글래스(Slide Glass)나 실리콘(Silicon) 등의 기판에 다수의 DNA/프로테인 분자를 정렬적으로 배열(Micro Array)해 유전자의 발현, 변이나 다형성 등을 동시에 해석하는 데 아주 유용하게 사용된다.DNA / protein chips are very useful for simultaneous analysis of gene expression, mutations, and polymorphism by micro arraying multiple DNA / protein molecules on a substrate such as slide glass or silicon. It is useful.

DNA/프로테인 칩은 기존의 분자 생물학적 지식에 현대에 엄청난 발전을 한 기계 및 전자공학의 기술을 접목하여 생성된다. 기계 자동화와 전자 제어 기술 등을 이용하여 적게는 수백개부터 많게는 수십만개의 DNA/프로테인을 아주 작은 공간에 집적할 수 있게 만든 것이다.DNA / protein chips are created by combining the existing molecular and biological knowledge with the technology of mechanical and electronics, which has made great progress in modern times. By using mechanical automation and electronic control technology, we can integrate hundreds to hundreds of thousands of DNA / proteins into very small spaces.

즉, DNA/프로테인 칩이란 유전자 검색용으로 엄청나게 많은 종류의 DNA/프로테인을 고밀도로 붙여 놓은 것을 말하며, 이러한 다수의 DNA/프로테인 단편이나 Oligonucleo-tide를 고상(고체상태의) 표면에 정렬하여 스폿팅(Spotting) 함으로써 고밀도 어레이를 제작하는 장치를 DNA/프로테인 어레이어라고 한다.In other words, DNA / protein chip refers to a large number of DNA / proteins attached to a high density for gene retrieval, and many DNA / protein fragments or Oligonucleo-tides are aligned and spotted on a solid surface (solid state). A device for producing a high density array by spotting is called a DNA / protein array.

이러한 DNA/프로테인 어레이어 장비는 마이크로 플레이트(Micro Plate)에 분주한 DNA/프로테인 샘플의 일정량(중량으로서 10ng이하)을 수십 ㎛에서 수백 ㎛의 크기로 정해진 위치에 정량적으로 스폿(Spot)할 수 있는 성능이 요구된다. 동시에 유전자 발현의 정량적 해석이나 1 염기 변이를 해석하기 위해서는 스폿 사이즈나 모양의 변이를 최소화하여야 한다.The DNA / protein arrayer device can quantitatively spot a predetermined amount (less than 10 ng as a weight) of a DNA / protein sample dispensed on a micro plate at a location defined in the size of several tens of micrometers to several hundred micrometers. Performance is required. At the same time, spot size or shape variation should be minimized in order to quantitatively interpret gene expression or single-nucleotide variation.

따라서 본 발명에서는 이러한 DNA/프로테인 어레이어에 요구되어지는 성능에 부합하기 위하여 글래스 칩 자세 조정장치를 발명하여 DNA/프로테인 샘플을 정량적이고도 재현성(Reproducibility) 있게 스폿팅(Spotting)할 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, the glass chip posture adjusting device is invented to meet the performance required for the DNA / protein arrayer so that the DNA / protein sample can be spotted quantitatively and reproducibly.

이러한 기계적 얼라인먼트 장치는 슬라이드 글래스 칩의 X, Y, Z, a, b, c축(6축) 자세를 미세 조정함으로써 어레이어 장비의 정도를 높여 보다 신뢰성 있는 바이오칩 생산을 가능케 하는 기술 중에 하나로, 바이오칩의 얼라인먼트가 필요한 DNA/프로테인 어레이어나 혹은 관련 바이오 장비에 적용되어 사용될 수 있다.This mechanical alignment device is one of the technologies that enables more reliable biochip production by increasing the degree of arrayer equipment by finely adjusting the X, Y, Z, a, b, and c-axis (six-axis) attitudes of the slide glass chip. It can be applied to DNA / protein arrays or related bio-devices that require alignment.

어레이어는 스폿팅 방식에 따라 핀(Pin) 끝을 기계적인 접촉으로 하는 핀 방식, 포토리소그래피(Photolithography) 방식, 잉크젯 프린터(Inkjet Printer)의 원리를 이용하는 잉크젯 방식, 모세관에 의한 캐필러리(Capillary)(Pin and Ring)방식, 전기를 이용한 어레이 방식 등이 있으며 핀 끝을 슬라이드 글래스와 기계적인 접촉으로 하는 핀 방식이 가장 일반적이다.The arrayer is a pin-type, photolithography method, ink-jet method using the principle of Inkjet printer, capillary capillary by the mechanical contact of the pin end according to the spotting method (Pin and Ring) method, array method using electricity, etc., and the pin method that mechanically contacts the pin end with slide glass is the most common.

기존에 나와 있는 어레이어 장비에는 글래스 칩의 자세를 미세 조정할 수 있는 장치가 없으며, 각 어레이어 제조장비 회사에서는 장비를 생산하는 과정에서 장비 내의 직교 로봇과 글래스 칩의 얼라인(직교 로봇의 워크 좌표계와 글래스 칩이 가진 좌표계를 일치시키는 일)을 미리 맞추어 제작하는 경우가 대부분이다.The existing arrayer equipment does not have a device for finely adjusting the attitude of the glass chip, and each array manufacturing equipment company aligns the orthogonal robot and the glass chip in the equipment during the manufacturing process (work coordinate system of the orthogonal robot). In most cases, they are made in advance to match the coordinate system of the glass chip.

또는 기계적으로 로봇의 고정 위치를 인위적으로 움직여 글래스 칩과 얼라인먼트하는 작업은 매우 번거로우며 까다로운 일이기 때문에 어레이어 장비의 제작을 모두 마친 후 직교 로봇을 움직여 보면서 직교 로봇이 가지고 있는 워크 좌표계와 글래스 칩이 가지고 있는 좌표계의 틀어진 각도 차이만큼을 로봇 제어기에 소프트웨어적으로 보정(Compensation)하여 사용(이러한 작업을 Error Mapping이라고 함)한다.Or, mechanically aligning the glass chip by artificially moving the fixed position of the robot is very cumbersome and difficult, so after completing the production of the arrayer equipment, moving the orthogonal robot and moving the work coordinate system and the glass chip that the orthogonal robot has The difference in the angular angle of the coordinate system is software-compensated to the robot controller and used (this operation is called Error Mapping).

기존에 시장에 나와 있는 어레이어 장비는 로봇 사용자나 작업자가 마음대로 직교 로봇의 좌표계와 다이위에 놓여진 글래스 칩의 좌표계를 마음대로 조정할 수가 없다.The existing arrayer equipment on the market can not arbitrarily adjust the coordinate system of the orthogonal robot and the glass chip placed on the die at will.

물론 이러한 얼라인먼트의 과정은 제조자가 사전에 세팅(Setting)해 놓아야 할 의무지만 장비를 오래 사용한다던가 또는 경우에 따라서는 DNA/프로테인 칩의 스폿팅에 문제가 발생하게 되면 제조 회사측의 서비스를 받아야 한다. 이런 경우 제조자 측의 서비스 엔지니어는 장비를 해체하여 직교 로봇과 글래스 칩 좌표계를 미세 조정하게 된다. 또는 직교 로봇을 구동하여 로봇이 만들어내는 워크 좌표계와 다이위에 놓여진 글래스 칩의 좌표계의 각도 차이를 찾아내어 그 값들을 로봇 제어기에 소프트웨어적으로 보정하는 에러 매핑 방법을 사용한다.Of course, the alignment process is mandated by the manufacturer, but should be serviced by the manufacturer if the equipment is used for a long time or if there is a problem in spotting the DNA / protein chip. . In this case, the service engineer on the manufacturer's side disassembles the machine and fine-tunes the Cartesian robot and the glass chip coordinate system. Alternatively, an error mapping method is used to find an angle difference between a work coordinate system generated by the robot and the coordinate system of the glass chip placed on the die by driving an orthogonal robot and correct the values in the robot controller.

이러한 작업은 장비 전체를 해체하여 직교 로봇의 고정위치를 조정함으로 시간이 많이 소요되며, 장비의 유지보수(Maintenance) 측면에서 불리하다고 할 수 있다. 그리고 이러한 직교 로봇의 기계적/소프트웨어적 에러 매핑 작업은 장비에 대하여 전문적인 지식을 가진 서비스 엔지니어가 있어야 반드시 수행할 수 있는 작업이므로 이에 따른 장비의 수리가 어렵고, 소요되는 기간 또한 긴 편이다This work is time-consuming by dismantling the whole equipment and adjusting the fixed position of the orthogonal robot, which is disadvantageous in terms of maintenance of the equipment. In addition, the mechanical / software error mapping of orthogonal robots is a task that must be performed by a service engineer who has a professional knowledge of the equipment. Therefore, the repair of the equipment is difficult and it takes a long time.

핀 방식의 DNA/프로테인 어레이어는 일반적으로 2개 이상의 핀을 직교 로봇의 엔드 이펙터(End-Effector)에 부착하여 사용한다. 이러한 핀들은 어레이어 장비의 초기 제작 시 직교 로봇과 글래스 칩간에 얼라인먼트를 고려하여 정확하게 셋팅되나 어레이어 장비에 사용된 부품들간의 기계적 가공 공차나 치수공차 혹은 장비를 오래 사용함으로써 발생하는 핀 끝단의 기계적 마모 등으로 인하여 얼라인먼트가 틀어질 수가 있다.Fin type DNA / protein arrayers generally use two or more pins attached to an end effector of an orthogonal robot. These pins are precisely set during the initial fabrication of the array equipment by considering the alignment between the orthogonal robot and the glass chip.However, mechanical tolerances or dimensional tolerances between the components used in the array equipment may be caused by prolonged use of the equipment. Alignment may be distorted due to wear or the like.

그러므로 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 쉽고 빠르고 정확하게 DNA/프로테인 어레이어의 글래스 칩과 직교 로봇간의 얼라인먼트가 가능하게 하여 보다 좋은 품질의 DNA/프로테인 칩을 생산 할 수 있는 글래스 칩 자세조정 장치를 제공한다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, it is possible to align the glass chip of the DNA / protein arrayer and orthogonal robot easily and quickly and accurately to produce a better quality DNA / protein chip Provide posture adjustment device.

도 1은 DNA/프로테인 어레이어에서의 작업을 설명하기 위한 예시도,1 is an exemplary view for explaining the operation in the DNA / protein arrayer,

도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 개념적으로 나타내는 사시도,2 is a perspective view conceptually illustrating the main parts of a device according to the invention;

도 3은 본 발명에 따른 장치를 정면에서 나타내는 구성도.3 is a schematic view showing the apparatus according to the invention from the front;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 슬라이드 글래스 2 : 글래스 칩 유닛1: Slide Glass 2: Glass Chip Unit

3 : 마이크로 웰 플레이트 10 : 다이3: microwell plate 10: die

11, 12, 13 : 상부블록 14 : 수직볼트11, 12, 13: upper block 14: vertical bolt

15 : 수평볼트 21, 22, 23 : 하부블록15: Horizontal bolt 21, 22, 23: Lower block

24 : 접촉핀 25 : 인장스프링24: contact pin 25: tension spring

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 슬라이드 글래스(1), 글래스 칩 유닛(2), 마이크로 웰 플레이트(3) 등의 기능부를 지니는 DNA/프로테인 어레이어에 있어서: 상기 기능부가 상면에 배치되고, 저면상에서 이격된 3개 지점에 상부블록(11)(12)(13)이 접합되는 다이(10); 상기 다이(10)의 제1상부블록(11)과 수직볼트(14)를 개재하여 연결되고, 다이(10)의 수직 변위 조절을 수행하는 제1하부블록(21); 상기 다이(10)의 제2상부블록(12) 하단에 수직볼트(14) 및 일축 방향의 수평볼트(15)를 개재하여 연결되고, 다이(10)의 수직 및 수평 변위 조절을 수행하는 제2하부블록(22); 상기 다이(10)의 제2상부블록(13) 하단에 수직볼트(14) 및 2축 방향의 수평볼트(15)를 개재하여 연결되고, 다이(10)의 수직 및 수평 변위 조절을 수행하는 제3하부블록(23); 및 상기 다이(10)가 하부블록(21)(22)(23)에 대하여 3축상으로 긴밀하게 지지되도록 힘을 작용하는 인장스프링(25)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this object, the present invention provides a DNA / protein arrayer having functional parts such as a slide glass 1, a glass chip unit 2, a micro well plate 3, and the like. A die 10 to which the upper blocks 11, 12, 13 are joined at three points spaced above; A first lower block (21) connected to the first upper block (11) of the die (10) via a vertical bolt (14) and performing vertical displacement adjustment of the die (10); A second bolt connected to a lower end of the second upper block 12 of the die 10 via a vertical bolt 14 and a horizontal bolt 15 in one axial direction, and performing vertical and horizontal displacement adjustment of the die 10; Lower block 22; A second bolt connected to a lower end of the second upper block 13 of the die 10 via a vertical bolt 14 and a horizontal bolt 15 in a biaxial direction, and performing vertical and horizontal displacement adjustment of the die 10. 3 lower block 23; And a tension spring 25 for applying a force such that the die 10 is tightly supported in three axes with respect to the lower blocks 21, 22, 23.

본 발명의 다른 특징으로서, 상기 하부블록(21)(22)(23)은 수직볼트(14)와의 접촉 지점에 내마모성을 향상하도록 각각의 접촉핀(24)을 더 구비한다.As another feature of the present invention, the lower blocks 21, 22, 23 are further provided with respective contact pins 24 to improve wear resistance at the point of contact with the vertical bolts 14.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 인장스프링(25)은 X축 방향의 수평부와, Z축 방향의 수직부와, Y-Z축 방향의 경사부를 구비한다.As another feature of the present invention, the tension spring 25 has a horizontal portion in the X-axis direction, a vertical portion in the Z-axis direction, and an inclination portion in the Y-Z-axis direction.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 DNA/프로테인 어레이어에서의 작업을 설명하기 위한 예시도가 도시된다.1 is an exemplary diagram for explaining the operation in a DNA / protein arrayer.

인간 유전자 해독 기술에 발달로 인간의 건강과 생명연장에 대한 관심은 날로 높아지고 있다. 인간의 유전자 수가 3~4만개에 이른다고 볼 때 DNA의 해독에는 엄청난 시간과 노력이 소요된다고 할 수 있다. 이러한 인간의 유전자 해독 공정이나 다른 생체 분자의 실험에 필요한 인간의 작업에 시간과 노력을 줄이기 위하여 현재 많은 연구소나 관련 업체에서는 기계공학과 전자공학의 힘을 빌어 많은 여러 자동화 관련 바이오 장비를 개발하고 있다.With the development of human gene deciphering technology, interest in human health and life extension is increasing day by day. Given that the number of human genes reaches 30,000-40,000, it can be said that the deciphering of DNA takes tremendous time and effort. In order to reduce the time and effort of human operations required for the human genetic detoxification process or the experiment of other biomolecules, many laboratories and related companies are developing many automation-related bio equipments with the power of mechanical engineering and electronics.

DNA나 프로테인, 생체분자 등의 유체를 다루어야 하는 바이오 장비의 중요한 요소들 중에 하나가 스폿량과 사이즈이다. 이러한 정량성과 재현성을 지니는 스폿팅을 구현하기 위해서는 장비 측면에서 유체를 직접 스폿팅하는 니들(Needle)이나 프루브(Probe)의 얼라인먼트 기술이 확보되어야 하고 이에 의해 좋은 품질의 바이오 칩을 생산할 수 있다.One of the key components of biotechnology equipment that has to deal with fluids such as DNA, proteins and biomolecules is the amount and size of the spot. In order to achieve such quantitative and reproducible spotting, the alignment technology of needles or probes that directly spot a fluid in terms of equipment must be secured, thereby producing a good quality biochip.

일반적으로 DNA/프로테인 칩(글래스 칩)은 슬라이드 글래스(1) 형태로 만들어져 다이(10)위에 정렬되어 놓여진다. 도시에서 보는 바와 같이 슬라이드 글래스(1)는 직교 로봇이 원하는 지점에 정확하게 스폿팅하기 위해서 로봇의 워크 좌표계와 슬라이드 글래스(1)의 X, Y, Z 방향은 서로 일치하거나 평행(Parallel)이 되어야 하며, 스폿팅 핀(5)의 끝과 슬라이드 글래스(1)의 표면은 a, b, c 방향이 서로 직각이 되어야 한다.Generally, DNA / protein chips (glass chips) are made in the form of slide glass 1 and placed on die 10 in alignment. As shown in the figure, the slide glass 1 must be parallel to or parallel to each other in the X, Y and Z directions of the work coordinate system of the robot and the slide glass 1 in order to spot exactly the desired point of the orthogonal robot. The tip of the spotting pin 5 and the surface of the slide glass 1 should be perpendicular to each other in the a, b and c directions.

직교 로봇의 엔드 이펙터(End-Effector)에 부착된 스폿팅 핀(5)과 글래스 칩간의 얼라인먼트가 맞지 않으면 스폿팅 핀(5)의 스폿량이 일정하게 유지되지 않으며, 또한 스폿 사이즈의 재현성이 떨어지게 되어 스폿팅할 때마다 스폿 사이즈가 변하여 그 크기가 일정하게 유지되지 않아 DNA/프로테인 칩의 품질에 결정적으로 영향을 끼치게 된다.If the alignment between the spotting pin 5 attached to the end effector of the orthogonal robot and the glass chip does not match, the spot amount of the spotting pin 5 is not kept constant, and also the spot size is not reproducible. Each spotting changes the spot size and does not remain constant, decisively affecting the quality of the DNA / protein chip.

도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 개념적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 장치를 정면에서 나타내는 구성도이다.2 is a perspective view conceptually showing the main parts of the device according to the present invention, and FIG. 3 is a configuration diagram showing the device according to the present invention from the front.

본 발명은 슬라이드 글래스(1), 글래스 칩 유닛(2), 마이크로 웰 플레이트(3) 등의 기능부를 지니는 DNA/프로테인 어레이어에 관련된다.The present invention relates to a DNA / protein arrayer having functional parts such as a slide glass 1, a glass chip unit 2, a micro well plate 3 and the like.

슬라이드 글래스의 위치와 방향을 미세 조정하기 위해서는 직교 로봇의 위치를 미세 조정하는 것보다는 상대적으로 슬라이드 글래스를 미세 조정하도록 기계적으로 만드는 편이 유리하기 때문에 상용화된 기구적 구성을 이용하여 간단한 메커니즘을 구현함으로써 슬라이드 글래스가 놓인 다이(10)의 미세 조정이 가능하도록 하는 것을 본 발명의 요지로 한다.In order to finely adjust the position and orientation of the slide glass, it is advantageous to make the slide glass mechanically fine rather than finely adjusting the position of the orthogonal robot. It is a gist of the present invention to enable fine adjustment of the die 10 on which the glass is placed.

본 발명에 따른 DNA/프로테인 어레이어의 글래스 칩 자세조정 장치를 보면 우선 크게 슬라이드 글래스(1)를 놓는 다이(10)와 그 다이(10)를 지면으로부터 지지하고 있는 주변 요소품들로 구성되어 있다.The glass chip posture adjusting device of the DNA / protein arrayer according to the present invention is composed of a die 10 on which the slide glass 1 is placed and peripheral elements supporting the die 10 from the ground. .

글래스 칩을 놓는 다이(10)는 여러 장의 다이(10)를 한번에 셋팅할 수 있도록 두개의 글래스 칩 유닛(2)을 포함하고 있다. 또한 직교 로봇이 스폿팅할 시약이 담겨져 있는 마이크로 웰 플레이트(Micro Well Plate)(3)도 함께 포함하고 있다. 이 다이(10)는 위에 얹혀진 여러 개의 슬라이드 글래스(1)의 표면 높이가 어느 곳이나 일정하도록 자체적으로 평면도(Flatness)를 유지해야 한다.The die 10 for placing a glass chip includes two glass chip units 2 to set several dies 10 at a time. Also included is a Micro Well Plate (3) containing reagents for spotting by an orthogonal robot. The die 10 must maintain its own flatness such that the surface height of the several slide glasses 1 on which it is placed is constant everywhere.

다이(10)를 지면으로부터 지지하고 있는 주변 요소품들은 슬라이드 글래스(1)의 자세와 방향을 조절하며 유지하기 위해 사용되는 것으로서, 다이(10)의 세 지점에 다이(10)를 지지하고 있는 하부블록(21)(22)(23)과, 수직 및 수평방향으로 다이(10)를 끌어당겨 자세를 유지하게 하고 있는 5개의 인장스프링(25)(Tension Spring)으로 구성된다.Peripheral elements supporting the die 10 from the ground are used to adjust and maintain the position and orientation of the slide glass 1, and the lower part supporting the die 10 at three points of the die 10. It consists of blocks 21, 22 and 23 and five tension springs 25 that hold the die 10 in the vertical and horizontal directions to maintain the posture.

세 지점에서 다이(10)를 지지하기 위한 상부블록(11)(12)(13)과 하부블록(21)(22)(23)은 각각 대응하는 위치에 배치되지만, 상부블록(11)(12)(13)은 다이(10)에 고정되는 반면 하부블록(21)(22)(23)은 어레이어의 바닥면에 고정된다. 제1하부블록(21)의 상면은 평탄하여 다이(10)의 저면을 지지하고, 제2하부블록(22)의 상면은 일자 단형으로 다이(10)의 저면과 일측면을 지지하고, 제3하부블록(23)의 상면은 ㄴ자 단형으로 다이(10)의 저면과 양측면을 지지한다. 그러나 이에 접하는 상부블록(11)(12)(13)은 모두 동일한 육면체이다.The upper blocks 11, 12, 13 and the lower blocks 21, 22, 23 for supporting the die 10 at three points are respectively arranged in corresponding positions, but the upper blocks 11, 12 13 is fixed to the die 10 while the lower blocks 21, 22 and 23 are fixed to the bottom of the arrayer. The upper surface of the first lower block 21 is flat to support the bottom of the die 10, the upper surface of the second lower block 22 is straight in shape to support the bottom and one side of the die 10, and a third The upper surface of the lower block 23 supports the bottom and both sides of the die 10 in an N-shape. However, the upper blocks (11, 12, 13) are in contact with the same hexahedron.

하부블록(21)(22)(23)의 접촉면에는 평탄한 머리를 지닌 접촉핀(24)이 설치된다. 수직볼트(14)는 다이(10)의 홀(10a)을 관통하여 상부블록(11)(12)(13)에 체결되고 하단으로 하부블록(21)(22)(23)의 접촉핀(24)에 도달한다. 수직볼트(14)는 상단에 육모렌치를 위한 홈이 형성되고 하단에 점접촉을 위한 볼이 구비된다. 접촉핀(24)은 수직볼트(14)의 볼이 원활하게 잘 굴러다닐 수 있도록 적절한 수준의 표면 조도(Surface Roughness)를 유지한다.Contact pins 24 having a flat head are installed on the contact surfaces of the lower blocks 21, 22, 23. The vertical bolts 14 are fastened to the upper blocks 11, 12, 13 through the holes 10a of the die 10, and the contact pins 24 of the lower blocks 21, 22, 23 are lowered. ) The vertical bolt 14 has a groove for a hex wrench formed at the top and a ball for point contact at the bottom. The contact pin 24 maintains an appropriate level of surface roughness to allow the ball of the vertical bolt 14 to roll smoothly.

제2하부블록(22)은 하나의 수평볼트(15)를 구비하여 다이(10)에 일축(Y축) 방향의 힘을 작용하고, 제3하부블록(23)은 두 개의 수평볼트(15)를 구비하여 다이(10)에 2축(X축 및 Y축) 방향의 힘을 작용하여 변위를 조정한다. 수평볼트(15)도 전술한 수직볼트(14)와 구성이 동일하다. 제1하부블록(21)은 수평볼트(15)를 구비하지 않는다.The second lower block 22 is provided with one horizontal bolt 15 to exert a force in the uniaxial (Y-axis) direction on the die 10, and the third lower block 23 has two horizontal bolts 15. It is provided with a force applied in the two axis (X axis and Y axis) direction to the die 10 to adjust the displacement. The horizontal bolt 15 also has the same configuration as the above-described vertical bolt 14. The first lower block 21 does not have a horizontal bolt 15.

본 발명의 인장스프링(25)은 다이(10) 및 어레이어의 바닥면 사이에 각각의 포스트(Post)를 이용하여 고정된다. 다섯 지점에 설치되는 인장스프링(25)은 다이(10)를 여러 지점에서 골고루 잡아 당겨 스프링의 힘이 한쪽으로 치우치지 않도록 좌우 대칭적 구조로 배치된다. 다이(10)의 전면에서 두 개의 인장스프링(25)이 일정 간격을 두고 수직방향으로 연결되고, 다이(10)의 배면에서 두 개의 인장스프링(25)이 일정 간격을 두고 45°방향으로 경사지게 연결되고, 다이(10)의 좌측면과 제3하부블록(23) 사이에 하나의 인장스프링(25)이 수평방향으로 연결된다. 이와 같은 인장스프링(25)의 배치는 다이(10)를 붙잡고 있는 힘의 균형과 방향을 맞추어 다이(10)의 자세와 방향을 쉽게 조정하기 위함이다.The tension spring 25 of the present invention is secured using a respective post between the die 10 and the bottom surface of the arrayer. The tension springs 25 installed at five points are arranged in a symmetrical structure so that the force of the spring is not biased to one side by pulling the die 10 evenly at various points. At the front of the die 10, two tension springs 25 are connected in a vertical direction at regular intervals, and at the rear of the die 10, the two tension springs 25 are inclined in a 45 ° direction at regular intervals. One tension spring 25 is horizontally connected between the left side surface of the die 10 and the third lower block 23. The arrangement of the tension springs 25 is to easily adjust the posture and direction of the die 10 in accordance with the balance and direction of the force holding the die 10.

이상과 같은 DNA/프로테인 어레이어의 글래스 칩 자세조정 장치에 대한 작동을 설명하기로 한다.The operation of the glass chip posture adjusting device of the DNA / protein arrayer as described above will be described.

본 발명에서 미세 조정하고자 하는 DNA/프로테인 어레이어의 글래스 칩의 축은 모두 6축으로 다이(10)의 위치에 해당하는 축 3축(X축, Y축, Z축)과 슬라이드 글래스(1)와 다이(10) 표면과의 방향에 해당하는 축 3축(a축, b축, c축)이다.The axis of the glass chip of the DNA / protein arrayer to be fine-tuned in the present invention are all six axes, three axes (X-axis, Y-axis, Z-axis) corresponding to the position of the die 10 and the slide glass (1) and Three axes (a-axis, b-axis, c-axis) corresponding to the direction with the die 10 surface.

먼저 다이(10)의 X축을 미세 조정하기 위해서는 제3하부블록(23)에 있는 해당 방향의 수평볼트(15)를 돌려야 한다. 렌치(Wrench)를 사용하여 수평볼트(15)를 돌리게 되면 끝단의 볼이 다이(10)를 밀어 X축 방향으로 위치가 가변된다. 다이(10)가 +X방향으로 이동하게 되면 다이(10)의 좌측면에 연결되어 있는 인장스프링(25)에 압축력이 증가하여 다이(10)가 수평볼트(15)의 볼에 의한 점 접촉 상태로 지지된다.First, in order to finely adjust the X-axis of the die 10, it is necessary to turn the horizontal bolt 15 in the corresponding direction in the third lower block (23). When the horizontal bolt 15 is turned by using a wrench, the position of the end of the ball pushes the die 10 and the position is changed in the X-axis direction. When the die 10 moves in the + X direction, the compressive force increases in the tension spring 25 connected to the left side of the die 10 so that the die 10 is in point contact with the ball of the horizontal bolt 15. Is supported by.

Y축을 미세 조정하기 위해서는 제2하부블록(22)의 수평볼트(15)와 제3하부블록(23)의 해당 수평볼트(15)를 돌려야 한다. 다이(10)가 +Y방향으로 이동하게 되면 다이(10)의 배면에 연결되어 있는 인장스프링(25)에 압축력이 제일 많이 작용하여 다이(10)가 2개의 수평볼트(15)의 볼에 의한 이점 접촉으로 지지된다.In order to finely adjust the Y-axis, the horizontal bolt 15 of the second lower block 22 and the corresponding horizontal bolt 15 of the third lower block 23 should be turned. When the die 10 moves in the + Y direction, the compressive force acts the most on the tension spring 25 connected to the back surface of the die 10 so that the die 10 is driven by the balls of two horizontal bolts 15. This is supported by this contact.

Z축을 미세 조정하기 위해서는 세 지점의 상부블록(11)(12)(13)에 체결되어 있는 수직볼트(14)를 돌려 레벨(Level)을 가변시킨다. 다이(10)가 수직방향으로 이동하게 되면 각각의 인장스프링(25)에 작용하는 압축력의 크기는 다르지만 결과적으로 3개의 수직볼트(14)의 볼에 의한 삼점 접촉으로 지지된다.In order to fine-tune the Z-axis, the vertical bolts 14 fastened to the upper blocks 11, 12 and 13 at three points are turned to change the level. When the die 10 is moved in the vertical direction, the magnitude of the compressive force acting on each tension spring 25 is different, but as a result, it is supported by the three-point contact by the balls of the three vertical bolts 14.

이제까지 글래스 칩 Die의 위치 미세조정 작동에 대하여 설명하였으며, 다음으로는 방향 미세조정 작동에 대하여 설명한다.So far, the position fine adjustment operation of the glass chip die has been described, and the direction fine adjustment operation is described next.

다이(10)의 방향 미세조정 작동의 방법은 기본적으로 위에서 설명한 Z축의 미세조정과 동일하다. 다이(10)의 세 지점에 부착된 상부블록(11)(12)(13)의 수직볼트(14)를 회전함으로써 3축(a축, b축, c축)의 미세조정이 가능하다. 다이(10) 자체가 가진 평면도는 일정하다고 보고 원하는 축의 방향을 미세조정하기 위하여 각각에 해당하는 지점의 수직볼트(14)를 조정한다.The method of the direction fine adjustment operation of the die 10 is basically the same as the fine adjustment of the Z axis described above. By rotating the vertical bolts 14 of the upper blocks 11, 12, 13 attached to the three points of the die 10, fine adjustment of three axes (a-axis, b-axis, c-axis) is possible. The plan view of the die 10 itself is constant and the vertical bolts 14 at the respective points are adjusted to fine-tune the direction of the desired axis.

이에 따라 장비 사용자는 쉽고 빠르게 니들(Needle)이나 프루브(Probe)를 얼라인먼트할 수 있을 뿐 아니라 장비의 오랜 사용에 따른 유지보수에 쉽게 대처할 수 있게 된다.This allows the machine user to quickly and easily align needles and probes, as well as to cope with the maintenance of long-term use of the machine.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 발명은 쉽고 빠르고 정확하게 DNA/프로테인 어레이어의 글래스 칩과 직교 로봇간의 얼라인먼트가 가능하게 하여 보다 좋은 품질의 DNA/프로테인 칩을 생산 할 수 있는 효과가 있다.According to the above configuration and operation, the present invention enables the alignment between the glass chip of the DNA / protein arrayer and the orthogonal robot easily and quickly and has an effect of producing a better quality DNA / protein chip.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.

Claims (3)

슬라이드 글래스(1), 글래스 칩 유닛(2), 마이크로 웰 플레이트(3) 등의 기능부를 지니는 DNA/프로테인 어레이어에 있어서:In a DNA / protein arrayer having functional parts such as a slide glass 1, a glass chip unit 2, a microwell plate 3 and the like: 상기 기능부가 상면에 배치되고, 저면상에서 이격된 3개 지점에 상부블록(11)(12)(13)이 접합되는 다이(10);A die 10 disposed at the upper surface of the functional unit and joined to the upper blocks 11, 12, 13 at three points spaced apart from each other on the bottom surface; 상기 다이(10)의 제1상부블록(11)과 수직볼트(14)를 개재하여 연결되고, 다이(10)의 수직 변위 조절을 수행하는 제1하부블록(21);A first lower block (21) connected to the first upper block (11) of the die (10) via a vertical bolt (14) and performing vertical displacement adjustment of the die (10); 상기 다이(10)의 제2상부블록(12) 하단에 수직볼트(14) 및 일축 방향의 수평볼트(15)를 개재하여 연결되고, 다이(10)의 수직 및 수평 변위 조절을 수행하는 제2하부블록(22);A second bolt connected to a lower end of the second upper block 12 of the die 10 via a vertical bolt 14 and a horizontal bolt 15 in one axial direction, and performing vertical and horizontal displacement adjustment of the die 10; Lower block 22; 상기 다이(10)의 제2상부블록(13) 하단에 수직볼트(14) 및 2축 방향의 수평볼트(15)를 개재하여 연결되고, 다이(10)의 수직 및 수평 변위 조절을 수행하는 제3하부블록(23); 및A second bolt connected to a lower end of the second upper block 13 of the die 10 via a vertical bolt 14 and a horizontal bolt 15 in a biaxial direction, and performing vertical and horizontal displacement adjustment of the die 10. 3 lower block 23; And 상기 다이(10)가 하부블록(21)(22)(23)에 대하여 3축상으로 긴밀하게 지지되도록 힘을 작용하는 인장스프링(25)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 글래스 칩 자세조정 장치.Glass die attitude adjustment device characterized in that the die (10) comprises a tension spring (25) for applying a force to be closely supported in three axes on the lower block (21) (22) (23). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부블록(21)(22)(23)은 수직볼트(14)와의 접촉 지점에 내마모성을 향상하도록 각각의 접촉핀(24)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 글래스 칩 자세조정 장치.The lower block (21) (22) (23) is a glass chip attitude adjustment device characterized in that it further comprises a respective contact pin (24) to improve the wear resistance at the point of contact with the vertical bolt (14). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인장스프링(25)은 X축 방향의 수평부와, Z축 방향의 수직부와, Y-Z축 방향의 경사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 글래스 칩 자세조정 장치.The tension spring (25) is a glass chip attitude adjustment device characterized in that it comprises a horizontal portion in the X-axis direction, a vertical portion in the Z-axis direction, the inclined portion in the Y-Z axis direction.
KR10-2001-0025760A 2001-05-11 2001-05-11 An alignment apparatus for glass chip KR100419002B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0025760A KR100419002B1 (en) 2001-05-11 2001-05-11 An alignment apparatus for glass chip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0025760A KR100419002B1 (en) 2001-05-11 2001-05-11 An alignment apparatus for glass chip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020086065A KR20020086065A (en) 2002-11-18
KR100419002B1 true KR100419002B1 (en) 2004-02-14

Family

ID=27704552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0025760A KR100419002B1 (en) 2001-05-11 2001-05-11 An alignment apparatus for glass chip

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100419002B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5807522A (en) * 1994-06-17 1998-09-15 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods for fabricating microarrays of biological samples
WO2000014197A1 (en) * 1998-09-09 2000-03-16 Hitachi Software Engineering Co., Ltd. Biochip and method of using biochip
JP2000300253A (en) * 1999-04-26 2000-10-31 Kaken Kogyo:Kk Liquid transfer member and transfer apparatus
JP2001046062A (en) * 1999-08-09 2001-02-20 Thk Co Ltd Microarray production apparatus
KR20010016994A (en) * 1999-08-06 2001-03-05 박한오 automated microarray of samples
KR20020067256A (en) * 2001-02-16 2002-08-22 (주)지노믹트리 Microarray system using chamber slide that has spotted bio-polymer separately

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5807522A (en) * 1994-06-17 1998-09-15 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods for fabricating microarrays of biological samples
WO2000014197A1 (en) * 1998-09-09 2000-03-16 Hitachi Software Engineering Co., Ltd. Biochip and method of using biochip
JP2000300253A (en) * 1999-04-26 2000-10-31 Kaken Kogyo:Kk Liquid transfer member and transfer apparatus
KR20010016994A (en) * 1999-08-06 2001-03-05 박한오 automated microarray of samples
JP2001046062A (en) * 1999-08-09 2001-02-20 Thk Co Ltd Microarray production apparatus
KR20020067256A (en) * 2001-02-16 2002-08-22 (주)지노믹트리 Microarray system using chamber slide that has spotted bio-polymer separately

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020086065A (en) 2002-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6372185B1 (en) Liquid chemical distribution method and apparatus
EP1638689B1 (en) Microarray production with real-time verification and inspection
US6228659B1 (en) Method and apparatus for making arrays
US6955788B2 (en) Apparatus and method for aligning microarray printing head
EP1579926B1 (en) Apparatus supplying liquid drops to predetermined positions on a substrate
JP5269887B2 (en) Compact nanofabrication device
EP1385000B1 (en) Method for making biochip
US7224474B2 (en) Positioning method for biochip
JP2002509274A5 (en)
JP2009503446A (en) How to install kinematic well plate
EP1526919B1 (en) Dispensing apparatus
US20030086827A1 (en) Pin holder for a microarraying apparatus
US20090170729A1 (en) Method and a machine for ex situ fabrication of low and medium integration biochip arrays
JP2008241512A (en) System for processing workpiece
JPH1126525A (en) Probe tile and platform for detailed inspection of wafer having large area
JP4899981B2 (en) Microplate transport device
KR100419002B1 (en) An alignment apparatus for glass chip
JP2004512514A (en) High precision intelligent biochip arrayer with re-spot function
KR100522975B1 (en) An analysis system probing a wafer having a measure of self-operating an array
JP2007036020A (en) Positioning method and holding member
TWI265292B (en) Positioning device for biochip and positioning method therefor
JP3970796B2 (en) Liquid transfer device
WO2004021015A1 (en) Method and device for correcting position and posture of object to be held
Fitzgerald Microarrayers on the spot: companies offer options for microarray production on every scale.(Lab Consumer)
WO2001030499A1 (en) Device and related method for delivering small volumes of liquid

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070125

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee