KR100864096B1 - 일회용 생화학 시료 보관용기 - Google Patents

일회용 생화학 시료 보관용기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일회용 생화학 시료 보관 용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 원추형 요(凹)부로 이루어진 요철판상의 용기에 미량의 생화학 시료를 저장한 후 용기의 상부를 기체 차단막으로 밀봉함으로써, 생화학 시료를 장기간 보관할 수 있게 하여 주는 새로운 형태의 일회용 생화학 시료 보관 용기에 대한 것이다.
생화학 시료, 보관 용기

Description

일회용 생화학 시료 보관 용기{Disposable preservation container for biochemical preparations}
도 1은 본 발명에 따른 보관 용기의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 보관 용기의 측면도이다.
<도면 부호에 대한 간단한 설명>
A, B: 본 발명의 요철판의 각 요부 사이에 형성시킨 절단홈
본 발명은 일회용 생화학 시료 보관 용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 원추형 요(凹)부로 이루어진 요철판상의 용기에 미량의 생화학 시료를 저장한 후 용기의 상부를 기체 차단막으로 밀봉함으로써, 생화학 시료를 장기간 보관할 수 있게 하여 주는 새로운 형태의 일회용 생화학 시료 보관 용기에 대한 것이다.
본 명세서에서의 "생화학 시료"란, "DNA와 RNA와 같은 핵산", "호르몬, 효소등과 같은 단백질" 또는 생체내에서 다양한 생리 활성을 나타낼 수 있는 물질과 병원에서 사용되는 각종 주사제, 예방약, 백신 및 각종 화학 반응 공정에 첨가되는 촉매제와 각종 첨가제를 포괄하는 개념이다.
상기의 DNA나 RNA와 같은 핵산, 호르몬 또는 효소등과 같은 단백질, 주사제, 예방약, 백신, 촉매 그리고 각종 첨가제와 같은 시료들은 각종 화학 반응이나 약리, 생리 반응에 미량으로 첨가되어 작용한다. 이러한 물질들은 1회 사용량이 수 밀리그램 내지 수 마이크로 그램 정도의 미량이며, 열, 산, 알카리 또는 각종 화학물질등의 외부적 요인에 의해 쉽게 변성되고 활성을 잃게 되어, 이러한 물질을 활성의 상실 없이 장기간 보관하는 데에는 많은 어려움이 있다.
일반적으로, 생화학 시료를 활성의 상실 없이 장기간 보관하기 위하여는, 생화학 시료, 반응 용액 및 안정화 물질들이 적절한 조성비로 혼합된 보존 용액내에서 -20℃이하의 온도에서 보관되어야 한다. 특히, 각종 생화학 실험에서 빈번히 사용되는 효소의 경우에는 상기의 보존 용액에는 글리세롤과 같은 효소 안정화 물질이 첨가되어야 장기간 효소의 활성을 유지시킬 수 있다.
그러나, 보존 용액내에 생화학 시료를 보관할 경우, 사용시마다 반복되는 생체 고분자의 해동 및 동결 작업으로 인한 시료의 변성과 보존 용액의 잦은 산소와의 접촉으로 인한 수분 증발 및 흡수 또는 이물질의 유입등으로 인하여 생화학 시료가 갖는 활성에 영향을 미칠 수 있다는 문제점이 있다.
따라서, 생화학 시료의 변성으로 인한 활성의 상실을 막기 위하여 안정화시키는 방법들이 강구되었으며, 그 중 하나가 생화학 시료에 안정화 물질을 첨가하는 것이다. 특히, 효소를 안정화시키기 위하여 효소 안정화 물질로서 당류가 널리 사용되는 것으로 보고되고 있다(미국 특허 출원 제 4451569, 제 5250429, 제 5614387 참조). 제한 효소나 변형 효소의 경우, 당류 중 트레할로오스(Trehalose)를 첨가 하였을 경우에 장기간 보관의 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다(Camilo Colaco, et al. 1992. Bio/Technology 10, 1007 내지 1011, Masahiro Uritani, et al. 1995. J. Biochem. 117, 774 내지 779 참조). 이와 같이, 생화학 시료에 안정화 물질을 첨가하여 보관할 경우에는 실온에서 생화학 시료의 보관이 가능하게 된다.
현재까지는 이러한 시료들을 보관하는 용기로서 앰퓰(ampule)과 같은 유리제 병이나 플라스틱제 튜브가 사용되고 있다. 그러나, 이러한 유리제 병이나 플라스틱제 튜브의 형태로 가공되기 위해서는 적어도 0.3 내지 0.7cc이상의 용량을 갖는 것이어야 그 용기의 가공이 가능하고, 그 이하의 용량의 용기를 제조한다 하더라도 그 크기가 너무 작아 취급자의 조작이 까다롭다는 단점이 있다. 따라서, 통상적인 유리제 앰퓰이나 플라스틱제 튜브는 0.5cc이상으로 제조된다.
그런데, 최근의 유전 공학 발전과 더불어 각종 화학 공장, 제약 회사, 병원의 실험실등에서는 1회 투입량이 0.5cc이하의 양으로 그치는 각종 촉매, 첨가제, 호르몬, 효소, 핵산(프라이머나 올리고머)등이 빈번하게 사용되고 있어, 종래의 유리제 병이나 튜브에 보관할 경우, 매번 사용시마다 잦은 대기와의 접촉으로 인하여 활성을 상실하여 재사용이 불가능하여, 소량 사용 후 대기중에 노출된 나머지 부분은 폐기하여야 하는 경우가 발생하므로, 경제적, 환경 친화적 보관 방법이 될 수가 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 미량의 생화학 시료를 다수의 요(凹)부를 가진 요철판상에 채우고 기체 차단막으로 밀폐시켜 미량 의 생화학 시료의 활성의 상실 없이 장기간 동안 보관할 수 있는 용기를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 보관 용기의 요(凹)부의 형상은 상단부의 직경이 하단부의 직경보다 넓은 원추 형상를 가지고 있어, 용기에 저장된 생화학 시료를 주사 바늘을 사용하여 흡입할 경우, 용기에 남는 잔여물이 없이 흡입할 수 있는 용기를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 일회용 생화학 시료의 보관 용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 원추형 요(凹)부로 이루어진 요철판상의 용기에 미량의 생화학 시료를 저장한 후 용기의 상부를 기체 차단막으로 밀봉함으로써, 생화학 시료를 장기간 보관할 수 있게 하여 주는 새로운 형태의 일회용 생화학 시료의 보관 용기에 대한 것이다.
본 발명의 보관 용기는 용기의 용량이 수십cc 또는 수cc이하의 소용량의 용기가 다수개 형성된 요철판과 각 용기를 밀폐시킨 차단막으로 구성된다.
본 발명의 보관 용기에는 각종 화학 반응에 미량으로 첨가되는 DNA, RNA와 같은 핵산, 효소, 호르몬과 같은 단백질, 주사제, 예방약, 백신, 첨가제, 촉매 또는 생균을 용액 상태로 저장하거나, 또는 진공, 건조하여 분말 상태로 저장할 수 있다. 이때, 상기 분말은 시료와 안정화 물질을 포함하는 완충 용액을 건조시켜 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명의 생화학 시료의 보관 용기의 재질은 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylenetereph thalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylenetherephthalate), 폴리프로필렌 (polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아미드(polyamide), 폴리아크릴 (polyacryl)수지등의 합성 수지들중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 보관 용기의 기체 차단막은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 아크릴계 수지등과 같은 합성 수지로 제작되며 이들 합성 수지가 피복된 금속제 필름이 사용될 수 있다. 상기 기체 차단막으로 보관 용기의 상부를 밀폐하여 용기의 가스 및 수분에 대한 차단성을 강하게 하여 생화학적 시료의 장기간 보관시 그의 활성의 변성을 막을 수 있다.
또한, 본 발명의 보관 용기는 제조 과정 중에 슬리팅(Slitting) 과정을 거쳐 기판상의 각각 요(凹)부 주위에 일정한 간격으로 형성된 절단홈을 추가로 포함할 수 있다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 보관 용기는 가로, 세로 일정한 간격으로 원추형 요(凹)부가 형성되어 있으며, 바람직하게는 가로, 세로 9mm의 간격으로 요(凹)부가 형성되어 있으며, 가로로 10개 이상 20개 이하, 바람직하게는 10개 이상 15개 이하, 보다 바람직하게는 12개, 세로로 5개 이상 15개 이하, 바람직하게는 5개 이상 10개 이하, 보다 바람직하게는 8개의 총 96개 이상의 요(凹)부를 갖는 생화학 시료의 보관 용기이다.
본 발명의 보관 용기의 요(凹)부의 용량은 1cc 내지 0.01cc이며, 바람직하게는 0.3cc 내지 0.5cc이하로 제조된다.
본 발명의 보관 용기의 요(凹)부에 저장된 생화학 시료를 사용하기 위하여는, 주사 바늘을 사용하여 보관 용기의 상부의 기체 차단막을 직접 관통하여 생리 식염수 또는 분산제를 분주하여, 생화학 물질을 재활성시켜 흡입하여 사용함으로써, 생화학 물질과 공기와의 접촉을 최소화하여 오염 및 활성 상실을 줄일 수 있다.
본 발명의 보관 용기의 요(凹)부는 상단부의 직경이 하단부의 직경보다 넓은 원추형의 형상를 가지고 있어, 용기에 저장된 생화학 시료에 주사 바늘을 사용하여 흡입할 경우, 용기에 남는 잔여물이 없이 물질을 흡입할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위가 하기 실시예의 내용으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 일회용 생화학 시료 보관 용기의 효과 확인
<1-1> 효소와 효소 반응 용액 그리고 효소 안정화 물질을 포함하는 시료 용액의 제조 및 분주
효소는 총12가지의 제한 효소(EcoRI, KpnI, BamHI, HindIII, PstI, FauNDI, Bsp19I, Psp124BI, SmaI, XbaI, SalI, Sfr274I)와 한가지의 변형 효소(T4 DNA Ligase)를 사용하였다. 이 중 EcoRI, KpnI, BamHI, HindIII, PstI, SmaI, XbaI, SalI, Sfr274I은 각각 10unit씩 사용하였으며, FauNDI, Bsp19I, Psp124BI는 5unit씩 사용하였다. 그리고, T4 DNA Ligase는 1unit를 사용하였다. 효소 안정화 물질로는 50%(w/v) 트레할로즈(Trehalose, SIGMA)를 사용하였다. 보존 용액에 첨가되는 염색액은 자일렌 시아놀(xylene cyanol)을 0.2mg/ml의 농도로 만들어 사용하였다. 전체 용액은 효소 안정화 물질 576μl, 효소 96μl(5unit/μl), 10배 농축된 각 효소 반응 용액 288μl, 염색액 288μl를 충분히 혼합하여 총 96개의 원추형 요부로 이루어진 보관 용기에 각각 13μl씩 분주하였다.
<1-2> 시료 용액의 진공, 건조
삭제
효소, 효소 반응 용액 및 효소 안정화 물질이 분주되어 있는 보관 용기를 진공 원심 농축기에 장착한 후, 분당 500 내지 1000회 회전시키면서 1X10-1 torr의 압이 걸리도록 하여 용액을 건조시켰다.
<1-3> 진공, 건조된 시료를 포함하는 보관 용기의 밀폐
삭제
진공,건조된 효소를 포함하는 본 발명의 보관 용기를 밀봉기를 사용하여 열접착을 통하여 용기의 상부 전체를 듀폰사가 생산, 시판하는 폴리에틸렌계 아이오노머(상품명 sulryn)로 코팅한 알루미늄 필름으로 밀봉하여 공기 중의 가스, 습기 및 이물질의 반입을 막도록 하였다.
<1-4> 밀폐보관 후의 안정성 테스트
삭제
상기 보관 용기에 보관된 진공, 건조된 효소는 실온, 4℃ 및 -20℃에서 각각 보관하여 1일 내지 3개월간 효소 활성을 조사하였다. 먼저 마이크로피펫을 이용하여 각 홈에 멸균 증류수 25μl, 기질 물질(lambda DNA, 500ng/μl) 2μl를 분주한 후, 건조된 효소가 완전히 섞이도록 하여 1.5ml 또는 0.5ml의 다른 튜브로 옮겨 적절한 온도에서 반응시켜 효소 활성을 확인하였다. 그 결과 실온에서 보관된 경우 약 20분에서 30일간 효소의 안정성이 유지되었으며, 4℃와 -20℃에서 보관된 효소의 경우는 실험기간(3개월)동안 안정성이 유지되었다.
본 발명의 일회용 생화학 시료 보관 용기를 사용함으로써, 각종 생화학 반응에 미량으로 사용되는 생화학 시료의 최소 단위 포장 용량을 대폭 줄여 주어, 미량 사용 후 대기중에 노출되어 폐기하여야 하는 생화학 시료의 양을 크게 감소시킨다. 따라서, 본 발명의 용기는 환경 오염의 원인을 극소화시킨 환경 친화적인 보관 용기이다. 또한, 본 발명의 포장 용기는 미소 용량의 포장 용기이면서도 다수의 용기를 일체화시켜서 사용자의 취급이 용이하면서도 미소 용량의 용기가 다수개 집적되어 있으므로 수개의 용기내에 저장된 시료를 필요한 횟수만큼 사용함으로써 사용자가 투여량을 적절하게 조절하기가 편리하다.








Claims (14)

  1. 다수의 요(凹)부를 포함하는 요철판과 요철판 상부를 덮어서 각 요부를 밀폐시키는 차단막으로 이루어지며, 상기 요철판의 각 요부 사이에 절단홈이 형성되어 있고, 상기 차단막이 합성 수지 필름과 금속 필름을 복합시킨 복합막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 일회용 생화학 시료 보관 용기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 보관 용기에 저장되는 물질이 효소, 단백질, 핵산, 백신, 촉매 및 생균으로 이루어진 군에서 선택되는 생화학 시료를 포함하는 분말 또는 용액인 것을 특징으로 하는 일회용 생화학 시료 보관 용기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 분말이 상기 시료와 안정화 물질을 포함하는 완충 용액을 건조시켜 제조된 것임을 특징으로 하는 일회용 생화학 시료 보관 용기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 요철판이 합성 수지로 제작되는 것임을 특징으로 하는 일회용 생화학 시료 보관 용기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 합성 수지가 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (polybutylenetherephthalate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리아미드(polyamide) 및 폴리아크릴(polyacryl)수지로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 일회용 생화학 시료 보관 용기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 요(凹)부가 원추형상으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 일회용 생화학 시료 보관 용기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 요(凹)부에 의해 형성되는 각 용기의 용량이 0.01cc 내지 1cc인 것임을 특징으로 하는 일회용 생화학 시료 보관 용기.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서, 상기 합성 수지 필름의 합성 수지가 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리아미드(polyamide), 폴리아크릴(polyacryl) 및 폴리에스테르 (polyester)수지로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 일회용 생화학 보관 용기.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 합성 수지 필름의 합성 수지가 열접착성 수지인 것을 특징으로 하는 일회용 생화학 시료 보관 용기.
  11. 삭제
  12. 제 1항에 있어서, 상기 금속 필름이 알루미늄 박막인 것임을 특징으로 하는 일회용 생화학 시료 보관 용기.
  13. 삭제
  14. 삭제
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