KR101248189B1 - Test apparatus using of gene chip - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유전자 칩을 이용한 검사 장치에 관한 것으로서, 유전자 칩에 샘플 용액을 반응시켜서 반응된 결과를 확인하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치에 있어서, 유전자 칩; 상기 유전자 칩에 샘플 용액이 접촉될 수 있도록 샘플 용액 수용공간이 형성되고, 상기 유전자 칩을 둘러싸는 형상으로 형성되는 헤드 블록; 상기 헤드 블록의 일측에 설치되고, 제 1 공압라인과 연결되는 제 1 에어실; 및 상기 제 1 에어실과 샘플 용액 수용공간 사이에 형성되어 상기 제 1 에어실의 팽창 압력 및/또는 수축 압력을 상기 수용공간에 수용된 샘플 용액으로 전달하는 제 1 다이아프램(Diaphragm);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하기 때문에 샘플 용액 교반작업을 자동화함으로써 작업에 대한 표준화가 가능하고, 결과치에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 정밀도를 향상시킬 수 있고, 교반 작업 및 후속 작업을 일괄 자동화하여 검사 시간 및 검사 비용을 절감할 수 있으며, 비숙련자라도 쉽게 검사를 수행할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention relates to a test apparatus using a gene chip, the test apparatus using a gene chip for confirming the result of the reaction by reacting a sample solution to the gene chip, Gene chip; A head block in which a sample solution accommodation space is formed to be in contact with the gene chip and surrounding the gene chip; A first air chamber installed at one side of the head block and connected to a first pneumatic line; And a first diaphragm formed between the first air chamber and the sample solution accommodation space to transfer the expansion pressure and / or the contraction pressure of the first air chamber to the sample solution contained in the accommodation space. It is possible to standardize the work by automating the stirring of the sample solution, to improve the reliability of the results, to improve the accuracy, and to automate the agitating and subsequent work in a batch to check the inspection time and inspection. The cost can be reduced, and even an unskilled person can easily perform the inspection.
Description
본 발명은 유전자 칩을 이용한 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 샘플 용액이 유전자 칩과 원활한 반응이 이루어지도록 샘플 용액을 효율적으로 교반시킬 수 있게 하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a test apparatus using a gene chip, and more particularly, to a test apparatus using a gene chip to enable the sample solution to be efficiently stirred so that the sample solution can react smoothly with the gene chip.
일반적으로, 인간을 포함한 동물의 유전자나 이들 동물의 질병을 유발시키는 각종 세균 또는 각종 바이러스의 유전자 및 이들의 유전자형을 검사하는 방법으로, 유전자를 탐색하여 대량의 유전자 정보를 검출하기 위한 유전자 칩을 이용한 검사 장치가 널리 사용되고 있다.In general, a method of examining genes of animals including humans, genes of various bacteria or viruses causing these diseases, and genotypes thereof, using gene chips for searching genes and detecting a large amount of genetic information. Inspection devices are widely used.
근래에 들어서, 이러한 유전자 칩은, 특정 조건에서 대량의 유전자 발현 양상을 동시에 관찰 가능하게 하여 대부분의 기능성 유전체학 연구는 물론, 동물의 질병을 검사하는 수의용 병성 진단 등 다양한 분야에서 핵심 기술로 사용되고 있다.In recent years, such a gene chip has been used as a core technology in various fields such as veterinary pathology diagnosis of animal diseases as well as most functional genomic studies, by enabling the simultaneous observation of a large amount of gene expression patterns under specific conditions. .
또한, 최근에는 질병의 진단 및 분류는 물론, 신약 후보 물질의 독성 판정 등 광범위한 의료 분야에서도 널리 활용되고 있으며, 특히, 기존의 세포 수준에서의 임상 병리학적 방법에 국한되지 않고, 개체의 대부분의 유전자 발현 동향을 동시에 관측함으로써 분자 수준에서 좀 더 정확한 진단 및 분류를 수행할 수 있는 수준으로 기술이 발전되고 있다.In addition, in recent years, it is widely used in a wide range of medical fields such as diagnosis and classification of diseases, as well as determination of toxicity of new drug candidates, and in particular, most genes of an individual are not limited to conventional pathological methods at the cellular level. By observing expression trends at the same time, technology is being developed to enable more accurate diagnosis and classification at the molecular level.
이러한, 종래의 유전자 칩을 이용한 검사 장치는, 통상적으로, 유전자 칩 위에 유전자 칩과 반응하는 샘플 용액을 떨어뜨리고, 샘플 용액이 상기 유전자 칩의 표면과 골고루 반응되도록 유전자 칩을 손으로 흔들어 주는 등 수동 작업에 의존하여 검사 작업을 진행했었다.Such a conventional testing apparatus using a gene chip, typically, dropping the sample solution reacting with the gene chip on the gene chip, and manually shaking the gene chip such that the sample solution reacts evenly with the surface of the gene chip. The inspection work was based on the work.
그러나, 이러한 종래의 수동 방식으로 유전자 칩과 샘플 용액의 반응을 촉진시키는 것은, 작업자에 따라 결과치가 항상 동일하지 않아서 검사의 신뢰도를 크게 떨어뜨리고, 유전자 칩을 손으로 흔들어주더라도 샘플 용액이 자치하는 부피가 매우 얇아서 샘플 용액이 수용공간 내부에서 충분히 교반되기가 어려우며, 이로 인하여 결과치에 대한 신빙성이 크게 떨어지고, 검사 시간이 많이 소요되며, 검사 과정이 매우 번거롭고, 반드시 숙련된 작업자를 필요로 하는 등 많은 문제점이 있었다.However, the conventional manual method of promoting the reaction between the gene chip and the sample solution is not always the same according to the operator, which greatly reduces the reliability of the test, even if the gene chip is shaken by hand, Due to the very thin volume, it is difficult for the sample solution to be sufficiently stirred inside the receiving space, which greatly reduces the reliability of the results, requires a lot of inspection time, is very cumbersome and requires a skilled worker. There was a problem.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 적어도 하나 이상의 다이아프램을 설치하여 샘플 용액 교반작업을 자동화함으로써 작업에 대한 표준화가 가능하고, 결과치에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 샘플 용액의 효율적이고 원활한 교반이 가능하여 결과치에 대한 정밀도를 향상시킬 수 있고, 검사 시간 및 검사 비용을 절감할 수 있으며, 일련의 후속 작업을 일괄적으로 수행할 수 있으며, 비숙련자라도 쉽게 검사를 수행할 수 있게 하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems, by installing at least one diaphragm and automating the sample solution stirring operation is possible to standardize the operation, improve the reliability of the result, and Efficient and smooth agitation can improve the accuracy of the results, reduce inspection time and inspection cost, perform a series of follow-up tasks in a batch, and easily perform inspections even by unskilled personnel The present invention provides a test apparatus using a gene chip.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유전자 칩을 이용한 검사 장치는, 유전자 칩에 샘플 용액을 반응시켜서 반응된 결과를 확인하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치에 있어서, 유전자 칩; 및 상기 유전자 칩에 샘플 용액이 접촉될 수 있도록 샘플 용액 수용공간이 형성되고, 상기 유전자 칩을 둘러싸는 형상으로 형성되는 헤드 블록; 상기 헤드 블록의 일측에 설치되고, 제 1 공압라인과 연결되는 제 1 에어실; 및 상기 제 1 에어실과 샘플 용액 수용공간 사이에 형성되어 상기 제 1 에어실의 팽창 압력 및/또는 수축 압력을 상기 수용공간에 수용된 샘플 용액으로 전달하는 제 1 다이아프램(Diaphragm);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A test apparatus using a gene chip of the present invention for achieving the above object, the test apparatus using a gene chip for confirming the result of the reaction by reacting the sample solution to the gene chip, the gene chip; And a head block in which a sample solution accommodation space is formed so that the sample solution can contact the gene chip, and formed in a shape surrounding the gene chip. A first air chamber installed at one side of the head block and connected to a first pneumatic line; And a first diaphragm formed between the first air chamber and the sample solution accommodation space to transfer the expansion pressure and / or the contraction pressure of the first air chamber to the sample solution contained in the accommodation space. It is characterized by.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 헤드 블록은, 상기 수용공간에 샘플 용액을 공급하는 샘플 용액 공급관이 설치되는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the head block is preferably provided with a sample solution supply pipe for supplying a sample solution to the receiving space.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 헤드 블록의 타측에 설치되고, 제 2 공압라인과 연결되며, 상기 제 1 에어실의 압력과 상대적으로 반대되는 역압이 형성되는 제 2 에어실; 및 상기 제 2 에어실과 샘플 용액 수용공간 사이에 형성되어 상기 제 2 에어실의 수축 압력 및/또는 팽창 압력을 상기 수용공간에 수용된 샘플 용액으로 전달하는 제 2 다이아프램(Diaphragm);을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the second air chamber is installed on the other side of the head block, connected to the second pneumatic line, the back pressure is formed to be relatively opposite to the pressure of the first air chamber; And a second diaphragm formed between the second air chamber and the sample solution accommodation space to transfer the contraction pressure and / or expansion pressure of the second air chamber to the sample solution contained in the accommodation space. It is preferable to make.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 유전자 칩은, 칩 패널에 적어도 하나 이상 설치되고, 상기 제 1 다이아프램 및/또는 제 2 다이아프램은, 상기 헤드 블록에 고정되고, 상기 칩 패널의 테두리와 접촉되는 패킹부가 형성되며, 제 1 에어실 및/또는 제 2 에어실을 덮는 얇은 박막 시트인 것이 가능하다.In addition, according to the present invention, at least one gene chip is installed in a chip panel, and the first diaphragm and / or the second diaphragm are fixed to the head block and are in contact with an edge of the chip panel. It is possible that the packing part is formed and is a thin thin film sheet covering the first air chamber and / or the second air chamber.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 에어실 및/또는 제 2 에어실은, 상기 헤드 블록의 일측 및 타측에 각각 형성된 낮은 깊이의 사각홈일 수 있다.In addition, according to the present invention, the first air chamber and / or the second air chamber may be rectangular grooves of a low depth formed on one side and the other side of the head block, respectively.
또한, 본 발명에 따르면, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드 블록의 일측에 설치되고, 상기 샘플 용액 수용공간에 세척액 및/또는 건조가스를 공급하는 후속매체 공급라인; 상기 헤드 블록의 타측에 설치되고, 상기 샘플 용액 수용공간에 세척액 및/또는 건조가스를 공급하는 후속매체 배출라인;을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the method according to any one of
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 다이아프램이 팽창할 때, 상기 제 2 다이아프램은 수축하고, 상기 제 1 다이아프램이 수축할 때, 상기 제 2 다이아프램이 팽창하는 과정을 반복하면서 상기 수용공간에 수용된 샘플 용액이 자동으로 교반될 수 있도록, 상기 제 1 공압라인에 진공압을 인가할 때, 상기 제 2 공압라인은 대기압을 형성하고, 상기 제 2 공압라인에 진공압을 인가할 때, 상기 제 1 공압라인은 대기압을 형성하는 반복 개폐신호를 각 공압라인에 설치된 밸브들에게 인가하는 제어부;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.Further, according to the present invention, when the first diaphragm expands, the second diaphragm contracts, and when the first diaphragm contracts, the second diaphragm expands and repeats the receiving process. When the vacuum pressure is applied to the first pneumatic line so that the sample solution contained in the space is automatically stirred, the second pneumatic line forms an atmospheric pressure, and when the vacuum pressure is applied to the second pneumatic line, Preferably, the first pneumatic line further includes a control unit for applying a repetitive open / close signal for forming atmospheric pressure to valves installed in each pneumatic line.
이상에서와 같이 본 발명의 유전자 칩을 이용한 검사 장치에 의하면, 샘플 용액 교반작업을 자동화함으로써 작업에 대한 표준화가 가능하고, 결과치에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 정밀도를 향상시킬 수 있고, 교반 작업 및 후속 작업을 일괄 자동화하여 검사 시간 및 검사 비용을 절감할 수 있으며, 비숙련자라도 쉽게 검사를 수행할 수 있는 효과를 갖는 것이다.As described above, according to the testing apparatus using the gene chip of the present invention, by automating the sample solution stirring operation, it is possible to standardize the operation, to improve the reliability of the result value, to improve the accuracy, the stirring operation And it can reduce the inspection time and inspection cost by automating the subsequent work in a batch, it is to have the effect that the inspection can be easily performed even non-skilled person.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유전자 칩을 이용한 검사 장치의 준비 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 유전자 칩을 이용한 검사 장치의 샘플 용액 투입 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 유전자 칩을 이용한 검사 장치의 샘플 용액의 제 1 방향 교반 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 유전자 칩을 이용한 검사 장치의 샘플 용액의 제 2 방향 교반 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 유전자 칩을 이용한 검사 장치의 세척 또는 건조 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 유전자 칩을 이용한 검사 장치를 나타내는 투시 사시도이다.
도 7은 도 6의 샘플 용액 수용공간 및 제 1 에어실과 제 2 에어실의 위치의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 6의 유전자 칩을 이용한 검사 장치를 간략하게 나타내는 개략도이다.
도 9는 도 6의 헤드 블록의 저면을 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 10은 도 6의 공압 및 유압 회로도이다.1 is a cross-sectional view showing a preparation state of a test apparatus using a gene chip according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a sample solution input state of a test apparatus using the gene chip of FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view illustrating a first direction stirring state of a sample solution of a test apparatus using the gene chip of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view illustrating a second direction stirring state of a sample solution of a test apparatus using the gene chip of FIG. 3.
5 is a cross-sectional view illustrating a washing or drying state of a test apparatus using the gene chip of FIG. 4.
6 is a perspective view showing a test apparatus using a gene chip according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view illustrating an example of a sample solution accommodation space and positions of a first air chamber and a second air chamber of FIG. 6.
8 is a schematic diagram schematically illustrating a test apparatus using the gene chip of FIG. 6.
FIG. 9 is a partially cutaway perspective view illustrating a bottom surface of the head block of FIG. 6. FIG.
10 is a pneumatic and hydraulic circuit diagram of FIG. 6.
이하, 본 발명의 바람직한 여러 실시예들에 따른 유전자 칩을 이용한 검사 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a test apparatus using a gene chip according to various exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 유전자 칩을 이용한 검사 장치의 검사 방법을 시간의 순서에 따라 단계적으로 도면들이다.1 to 5 are diagrams showing the test method of the test apparatus using the gene chip of the present invention step by step in the order of time.
즉, 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유전자 칩을 이용한 검사 장치의 준비 상태를 나타내는 단면도이고, 도 2는 샘플 용액 투입 상태를 나타내는 단면도이고, 도 3은 제 1 방향 교반 상태를 나타내는 단면도이고, 도 4는 제 2 방향 교반 상태를 나타내는 단면도이고, 도 5는 세척 또는 건조 상태를 나타내는 단면도이다.That is, FIG. 1 is a cross-sectional view showing a preparation state of a test apparatus using a gene chip according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a sample solution input state, and FIG. 3 shows a first direction stirring state. It is sectional drawing, FIG. 4 is sectional drawing which shows a 2nd direction stirring state, FIG. 5 is sectional drawing which shows a washing or drying state.
먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유전자 칩을 이용한 검사 장치는, 유전자 칩(1)에 샘플 용액(4)을 반응시켜서 반응된 결과를 확인하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치로서, 크게 유전자 칩(1)과, 헤드 블록(10)과, 제 1 에어실(111)과, 제 1 다이아프램(111a)과, 제 2 에어실과, 제 2 다이아프램(222a)과, 후속매체 공급라인(20)과, 후속매체 배출라인(30) 및 제어부(40)를 포함하여 이루어지는 구성이다.First, as shown in Figures 1 to 5, the test device using a gene chip according to a preferred embodiment of the present invention, by reacting the sample solution (4) to the gene chip (1) to check the result of the reaction As an inspection device using a gene chip, the
여기서, 상기 유전자 칩(1)은, 칩 패널(2)에 적어도 하나 이상 설치되고, 지지판(3) 위에 지지되어 정렬될 수 있다.Here, at least one
또한, 상기 헤드 블록(10)은, 상기 유전자 칩(1)에 샘플 용액(4)이 접촉될 수 있도록 샘플 용액 수용공간(S)이 형성되고, 상기 유전자 칩(1)을 둘러싸는 형상으로 형성되는 것으로서, 상기 수용공간(S)에 샘플 용액(4)을 공급하는 샘플 용액 공급관(12)이 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the
여기서, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 상기 샘플 용액 공급관(12)에는 샘플 용액 주입기(50)가 선택적으로 연결되는 것도 가능하다.6 and 8, the
이러한 상기 샘플 용액 주입기(50)는 도시하진 않았지만, 샘플 용액 분사 노즐이나 스포이드 등 다양한 형태의 주입장치가 적용될 수 있다. Although the
또한, 상기 제 1 에어실(111)은, 상기 헤드 블록(10)의 일측에 설치되고, 제 1 공압라인(11)과 연결되는 것이다.In addition, the
또한, 상기 제 1 다이아프램(111a)(Diaphragm)은, 상기 제 1 에어실(111)과 샘플 용액 수용공간(S) 사이에 형성되어 상기 제 1 에어실(111)의 팽창 압력 및/또는 수축 압력을 상기 수용공간(S)에 수용된 샘플 용액(4)으로 전달하는 일종의 유연한 재질의 박막이다.In addition, the
또한, 상기 제 2 에어실(222)은, 상기 헤드 블록(10)의 타측에 설치되고, 제 2 공압라인(22)과 연결되며, 상기 제 1 에어실(111)의 압력과 상대적으로 반대되는 역압이 형성되는 것이다.In addition, the
또한, 상기 제 2 다이아프램(222a)(Diaphragm)은, 상기 제 2 에어실(222)과 샘플 용액 수용공간(S) 사이에 형성되어 상기 제 2 에어실(222)의 수축 압력 및/또는 팽창 압력을 상기 수용공간(S)에 수용된 샘플 용액(4)으로 전달하는 일종의 유연한 재질의 박막이다.In addition, the
여기서, 이러한 상기 제 1 다이아프램(111a) 및/또는 제 2 다이아프램(222a)은, 상기 헤드 블록(10)에 고정되고, 상기 칩 패널(2)의 테두리와 접촉되는 패킹부(13)가 형성되며, 제 1 에어실(111) 및/또는 제 2 에어실(222)을 덮는 얇은 박막 시트인 것이 바람직하다.Here, the
또한, 상기 제 1 에어실(111) 및/또는 제 2 에어실(222)은, 상기 헤드 블록(10)의 일측 및 타측에 상기 수용공간(S)의 상방에 각각 형성된 낮은 깊이의 사각홈으로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 후속매체 공급라인(20)은, 상기 헤드 블록(10)의 일측에 설치되고, 상기 샘플 용액 수용공간(S)에 세척액 및/또는 건조가스를 공급하는 것이다.In addition, the subsequent
또한, 상기 후속매체 배출라인(30)은, 상기 헤드 블록(10)의 타측에 설치되고, 상기 샘플 용액 수용공간(S)에 세척액 및/또는 건조가스를 공급하는 것이다.In addition, the subsequent
한편, 상기 제어부(40)는, 상기 제 1 다이아프램(111a)이 팽창할 때, 상기 제 2 다이아프램(222a)은 수축하고, 상기 제 1 다이아프램(111a)이 수축할 때, 상기 제 2 다이아프램(222a)이 팽창하는 일련의 과정을 반복하면서 상기 수용공간(S)에 수용된 샘플 용액(4)이 자동으로 교반될 수 있도록, 상기 제 1 공압라인(11)에 진공압을 인가할 때, 상기 제 2 공압라인(22)은 대기압을 형성하고, 상기 제 2 공압라인(22)에 진공압을 인가할 때, 상기 제 1 공압라인(11)은 대기압을 형성하는 반복 개폐신호를 인가하는 것이다.On the other hand, the
따라서, 이러한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유전자 칩을 이용한 검사 장치의 검사 과정을 보다 상세하게 설명하면, 먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 준비 단계에서는, 상기 헤드 블록(10)과 상기 지지판(3)이 서로 분리되고, 상기 유전자 칩(1)을 갖는 칩 패널(2)은 상기 지지판(3)에 안착될 수 있다.Therefore, when the inspection process of the test apparatus using the gene chip according to an embodiment of the present invention in more detail, first, as shown in Figure 1, in the preparation step, the
이어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 샘플 용액 투입 단계에서는, 상기 헤드 블록(10)이 상기 지지판(3)에 안착된 칩 패널(2)과 유전자 칩(1) 방향으로 하강하여 밀폐된 수용공간(S)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2, in the sample solution input step, the
이 때, 상기 칩 패널(2)과 상기 패킹부(13)가 서로 밀착되어 상기 수용공간(S)의 외부로 샘플 용액(4)이 누출되지 않게 실링되고, 상기 수용공간(S)의 내부로 상기 샘플 용액 공급관(12)을 통해서 샘플 용액(4)이 공급된다.At this time, the
이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 방향 교반 단계에서는, 상기 샘플 용액(4)이 상기 유전자 칩(1)의 표면에서 반응이 원활하게 이루어지도록 상기 제어부(40)가 상기 제 1 공압라인(11)에 대기압 형성신호를 인가하고, 상기 제 2 공압라인(22)에 진공압 형성신호를 인가하면, 상기 제 1 에어실(111)의 압력이 증대되어 상기 제 1 다이아프램(111a)이 제 1 에어실(111)의 팽창 압력으로 인해 볼록해지고, 상기 제 2 에어실(222)의 압력은 감소되어 상기 제 2 다이아프램(222a)이 제 2 에어실(111)의 수축 압력으로 인해 오목해진다.Subsequently, as shown in FIG. 3, in the first direction stirring step, the
따라서, 상기 수용공간(S) 내부의 샘플 용액(4)은 상기 제 1 다이아프램(111a)에 밀려서 제 2 다이아프램(222a) 방향으로 순간적으로 움직일 수 있는 것이다.Therefore, the
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 방향 교반 단계에서는, 상기 샘플 용액(4)이 상기 유전자 칩(1)의 표면에서 반응이 원활하게 이루어지도록 상기 제어부(40)가 상기 제 1 공압라인(11)에 진공압 형성신호를 인가하고, 상기 제 2 공압라인(22)에 대기압 형성신호를 인가하면, 상기 제 1 에어실(111)의 압력이 감소되어 상기 제 1 다이아프램(111a)이 제 1 에어실(111)의 수축 압력으로 인해 오목해지고, 상기 제 2 에어실(222)의 압력은 증대되어 상기 제 2 다이아프램(222a)이 제 2 에어실(111)의 팽창 압력으로 인해 볼록해진다.Subsequently, as shown in FIG. 4, in the second direction stirring step, the
따라서, 상기 수용공간(S) 내부의 샘플 용액(4)은 상기 제 2 다이아프램(111a)에 밀려서 제 1 다이아프램(222a) 방향으로 순간적으로 움직일 수 있는 것이다.Therefore, the
이러한 도 3 및 도 4의 과정을 제어부(40)가 반복하게 되면, 상기 샘플 용액(4)이 좌우방향으로 유동되면서 결국, 충분히 교반되고, 상기 유전자 칩(1)과의 반응을 단시간 안에 쉽게 촉진시킬 수 있는 것이다. When the
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 세척 또는 건조 단계는, 먼저 상기 후속매체 공급라인(20)을 통해 상기 수용공간(S) 내부로 고압의 세척액을 투입하면, 상기 수용공간(S) 내부에 잔류하는 샘플 용액(4)이 상기 후속매체 배출라인(30)을 통해서 외부로 배출될 수 있고, 이어서, 상기 후속매체 공급라인(20)을 통해 상기 수용공간(S) 내부로 고압의 질소가스를 투입하면, 상기 수용공간(S) 내부에 잔류하는 세척액이 상기 후속매체 배출라인(30)을 통해서 외부로 배출되면서 상기 수용공간(S) 및 유전자 칩(1)을 건조시킬 수 있는 것이다.Subsequently, as shown in FIG. 5, in the washing or drying step, when a high-pressure washing liquid is first introduced into the accommodation space S through the subsequent
한편, 도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 유전자 칩을 이용한 검사 장치를 나타내는 투시 사시도이고, 도 7은 도 6의 샘플 용액 수용공간 및 제 1 에어실과 제 2 에어실의 위치의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 8은 도 6의 유전자 칩을 이용한 검사 장치를 간략하게 나타내는 개략도이고, 도 9는 도 6의 헤드 블록의 저면을 나타내는 부분 절개 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a test apparatus using a gene chip according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 illustrates an example of a sample solution accommodation space and positions of a first air chamber and a second air chamber of FIG. 6. 8 is a schematic view schematically showing a test apparatus using the gene chip of FIG. 6, and FIG. 9 is a partially cutaway perspective view illustrating a bottom surface of the head block of FIG. 6.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 유전자 칩을 이용한 검사 장치는, 상기 샘플 용액 수용공간(S)은 상기 헤드 블록(10)에 형성된 낮은 깊이의 사각홈으로 이루어지는 것이 바람직하다.As shown in Figure 6 to 9, in the test device using a gene chip according to another embodiment of the present invention, the sample solution receiving space (S) is a rectangular groove of a low depth formed in the head block (10) It is preferable that it consists of.
또한, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 에어실(111)은 상기 샘플 용액 수용공간(S) 상방의 제 1 모서리부에 형성되며, 상기 제 2 에어실(222)은 상기 제 1 에어실(111)과 대각선 방향의 제 2 모서리부에 형성되고, 상기 후속매체 공급라인(20)은, 상기 샘플 용액 수용공간(S) 상방의 제 3 모서리부에 형성되며, 상기 후속매체 배출라인(30)은, 상기 제 3 모서리부와 대각선 방향의 제 4 모서리부에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 7 and FIG. 9, the
도 10은 도 6의 유전자 칩을 이용한 검사 장치의 공압 및 유압 회로도이다.FIG. 10 is a pneumatic and hydraulic circuit diagram of a test apparatus using the gene chip of FIG. 6.
여기서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 공압라인(11)(22) 및/또는 상기 후속매체 공급라인(20), 상기 후속매체 배출라인(30) 등에 다양한 종류 및 형태의 밸브들(S.V-1)(S.V-2)(S.V-3)(S.V-4)(S.V-5)(S.V-6)(S.V-7)이 설치될 수 있다.Here, as shown in FIG. 10, valves of various types and types, such as the
또한, 각 공압라인(11)(22) 및/또는 상기 후속매체 공급라인(20), 상기 후속매체 배출라인(30)들은 다양한 형태의 진공 펌프(Vacuum Pump) 배출병(Waste Bottle)나 후속매체의 일종인 세척액(Washing Solution) 저장소나 질소가스(N2-Gas) 저장소와 연결될 수 있는 것이다.In addition, each of the
이 때, 상술된 바와 같이, 제 1 방향 교반단계는, 밸브(S.V-4)(S.V-7)는 열고(Open), 밸브(S.V-5)(S.V-6)는 닫는다(Close). 또한, 제 2 방향 교반단계는, 밸브(S.V-4)(S.V-7)는 닫고(Close), 밸브(S.V-5)(S.V-6)는 연다(Open).At this time, as described above, in the first directional stirring step, the valves S.V-4 and S.V-7 are opened and the valves S.V-5 and S.V-6 are closed. Further, in the second directional stirring step, the valves S.V-4 and S.V-7 are closed and the valves S.V-5 and S.V-6 are open.
이어서, 이러한 제 1 방향 교반단계 및 제 2 방향 교반단계를 반복하여 지속적인 교반을 가능하게 하는 것이다.Subsequently, this first direction stirring step and the second direction stirring step are repeated to enable continuous stirring.
또한, 세척액 공급시, 밸브(S.V-1)(S.V-3)를 열고(Open), 질소가스 공급시, 밸브(S.V-2)(S.V-3)를 연다(Open). In addition, when the washing liquid is supplied, the valve S.V-1 and S.V-3 are opened, and when nitrogen gas is supplied, the valve S.V-2 and S.V-3 are opened.
그러므로, 본 발명의 유전자 칩을 이용한 검사 장치에 의하면, 샘플 용액(4)의 교반 작업을 자동화할 수 있고, 일련의 세척 작업과 건조 작업을 포함한 후속 작업을 일괄적으로 수행하여 검사 시간 및 비용을 크게 단축시킬 수 있는 것이다. Therefore, according to the testing apparatus using the gene chip of the present invention, it is possible to automate the stirring operation of the
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.Therefore, the scope of the claims in the present invention will not be defined within the scope of the detailed description, but will be defined by the following claims and their technical spirit.
1: 유전자 칩 2: 칩 패널
3: 지지판 4: 샘플 용액
S: 샘플 용액 수용공간 10: 헤드 블록
11: 제 1 공압라인 111: 제 1 에어실
111a: 제 1 다이아프램 12: 샘플 용액 공급관
50: 샘플 용액 주입기 22: 제 2 공압라인
222: 제 2 에어실 222a: 제 2 다이아프램
13: 패킹부 20: 후속매체 공급라인
30: 후속매체 배출라인 40: 제어부
S.V-1, S.V-2, S.V-3, S.V-4, S.V-5, S.V-6, S.V-7: 밸브1: gene chip 2: chip panel
3: support plate 4: sample solution
S: sample solution receiving space 10: head block
11: first pneumatic line 111: first air chamber
111a: first diaphragm 12: sample solution supply tube
50: sample solution injector 22: second pneumatic line
222:
13: packing part 20: subsequent media supply line
30: follow-up medium discharge line 40: control unit
SV-1, SV-2, SV-3, SV-4, SV-5, SV-6, SV-7: valve
Claims (8)
유전자 칩; 및
상기 유전자 칩에 샘플 용액이 접촉될 수 있도록 샘플 용액 수용공간이 형성되고, 상기 유전자 칩을 둘러싸는 형상으로 형성되는 헤드 블록;
상기 헤드 블록의 일측에 설치되고, 제 1 공압라인과 연결되는 제 1 에어실; 및
상기 제 1 에어실과 샘플 용액 수용공간 사이에 형성되어 상기 제 1 에어실의 팽창 압력 및 수축 압력을 상기 수용공간에 수용된 샘플 용액으로 전달하는 제 1 다이아프램(Diaphragm);을 포함하여 이루어지고,
상기 헤드 블록의 타측에 설치되고, 제 2 공압라인과 연결되며, 상기 제 1 에어실의 압력과 상대적으로 반대되는 역압이 형성되는 제 2 에어실;
상기 제 2 에어실과 샘플 용액 수용공간 사이에 형성되어 상기 제 2 에어실의 수축 압력 및 팽창 압력을 상기 수용공간에 수용된 샘플 용액으로 전달하는 제 2 다이아프램(Diaphragm);을 더 포함하여 이루어지며,
상기 헤드 블록의 일측에 설치되고, 상기 샘플 용액 수용공간에 세척액 및 건조가스를 공급하는 후속매체 공급라인; 및
상기 헤드 블록의 타측에 설치되고, 상기 샘플 용액 수용공간에 세척액 및 건조가스를 공급하는 후속매체 배출라인;
을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치.In the test device using a gene chip for confirming the result of the reaction by reacting the sample solution to the gene chip,
Gene chips; And
A head block in which a sample solution accommodation space is formed to be in contact with the gene chip and surrounding the gene chip;
A first air chamber installed at one side of the head block and connected to a first pneumatic line; And
And a first diaphragm formed between the first air chamber and the sample solution accommodation space to transfer the expansion pressure and the contraction pressure of the first air chamber to the sample solution contained in the accommodation space.
A second air chamber installed at the other side of the head block and connected to a second pneumatic line and having a back pressure relatively opposite to the pressure of the first air chamber;
And a second diaphragm formed between the second air chamber and the sample solution accommodation space to transfer the contraction pressure and the expansion pressure of the second air chamber to the sample solution contained in the accommodation space.
A subsequent medium supply line installed at one side of the head block and supplying a washing liquid and a dry gas to the sample solution accommodation space; And
A subsequent medium discharge line installed at the other side of the head block and supplying a washing liquid and a dry gas to the sample solution accommodation space;
Inspection device using a gene chip, characterized in that further comprises.
상기 헤드 블록은, 상기 수용공간에 샘플 용액을 공급하는 샘플 용액 공급관이 설치되는 것을 특징으로 하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치.The method of claim 1,
The head block is a test device using a gene chip, characterized in that the sample solution supply pipe for supplying a sample solution to the receiving space is installed.
상기 유전자 칩은, 칩 패널에 적어도 하나 이상 설치되고,
상기 제 1 다이아프램 및 제 2 다이아프램은, 상기 헤드 블록에 고정되고, 상기 칩 패널의 테두리와 접촉되는 패킹부가 형성되며, 제 1 에어실 및 제 2 에어실을 덮는 얇은 박막 시트인 것을 특징으로 하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치.The method of claim 1,
At least one gene chip is installed in the chip panel,
The first diaphragm and the second diaphragm are thin film sheets that are fixed to the head block and have a packing part in contact with an edge of the chip panel, and cover the first air chamber and the second air chamber. Inspection device using a gene chip.
상기 제 1 에어실 및 제 2 에어실은, 상기 헤드 블록의 일측 및 타측에 각각 형성된 낮은 깊이의 사각홈인 것을 특징으로 하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치.The method of claim 1,
And the first air chamber and the second air chamber are rectangular grooves of low depth formed on one side and the other side of the head block, respectively.
상기 샘플 용액 수용공간은 상기 헤드 블록에 형성된 낮은 깊이의 사각홈으로 이루어지고,
상기 제 1 에어실은 상기 샘플 용액 수용공간 상방의 제 1 모서리부에 형성되며,
상기 제 2 에어실은 상기 제 1 에어실과 대각선 방향의 제 2 모서리부에 형성되고,
상기 후속매체 공급라인은, 상기 샘플 용액 수용공간 상방의 제 3 모서리부에 형성되며,
상기 후속매체 배출라인은, 상기 제 3 모서리부와 대각선 방향의 제 4 모서리부에 형성되는 것을 특징으로 하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치.The method of claim 1,
The sample solution receiving space is made of a square groove of a low depth formed in the head block,
The first air chamber is formed in the first corner portion above the sample solution accommodation space,
The second air chamber is formed in the second corner portion in the diagonal direction with the first air chamber,
The subsequent medium supply line is formed in the third corner portion above the sample solution receiving space,
The subsequent medium discharge line, the test device using a gene chip, characterized in that formed in the fourth corner portion in the diagonal direction and the third corner portion.
상기 제 1 다이아프램이 팽창할 때, 상기 제 2 다이아프램은 수축하고, 상기 제 1 다이아프램이 수축할 때, 상기 제 2 다이아프램이 팽창하는 과정을 반복하면서 상기 수용공간에 수용된 샘플 용액이 자동으로 교반될 수 있도록, 상기 제 1 공압라인에 진공압을 인가할 때, 상기 제 2 공압라인은 대기압을 형성하고, 상기 제 2 공압라인에 진공압을 인가할 때, 상기 제 1 공압라인은 대기압을 형성하는 반복 개폐신호를 각 공압라인에 설치된 밸브들에게 인가하는 제어부;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전자 칩을 이용한 검사 장치.The method of claim 1,
When the first diaphragm expands, the second diaphragm contracts, and when the first diaphragm contracts, the sample solution contained in the receiving space is automatically filled while repeating the expansion process of the second diaphragm. When the vacuum pressure is applied to the first pneumatic line, the second pneumatic line forms an atmospheric pressure, and when the vacuum pressure is applied to the second pneumatic line, the first pneumatic line is atmospheric pressure. And a control unit for applying a repetitive opening / closing signal to each valve installed in each pneumatic line.
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