KR101387576B1 - 미량 시료 홀더 - Google Patents

Abstract

시료 용액을 담는 용기로 이루어져 분광기 검사에 사용되는 시료 홀더(300)는, 한 개 이상의 광통과홀(120)과 그 말단에는 투명 재질의 판을 구비하며 길이방향으로 연장되어 형성된 상측 본체(100)와, 상기 상측 본체와 분리가능하며 한 개 이상의 광통과홀(250) 과 그 말단에는 투명 재질의 투명판(252)을 구비하며 길이방향으로 연장되는 하측 본체(200)를 포함하며, 상기 상측 본체(100)의 광통과 홀(120)과 상기 하측 본체(200)의 광통과 홀(252)는 서로 정렬되어 배치되며, 상기 하측 본체(200)의 복수개의 광통과 홀(120)의 말단에 형성된 투명판(252)는 시료를 점적하고 광이 투과할 수 있는 시료 플레이트가 된다.

Description

미량 시료 홀더 {Micro-volume sample holder}

본 발명은 미량 시료의 분광 분석에 적절한 시료 홀더에 대한 것으로서, 보다 자세하게는, 극미량의 시료를 광분석하기 위하여 시료를 담는 용기로 사용되는 시료 홀더에 대한 것이다.

일반적으로, 분광분석은 연구실, 산업 환경에서 화학물질, 생체 구성 물질 등의 정성, 정량 분석을 수행하기 위한 간편한 방법 중 하나이다. 분자 생물학 연구의 경우에, 260nm 에서의 흡광도 측정은 DNA나 RNA 같은 핵산 농도를 측정하는 간편한 방법을 제공한다. 260nm 와 280 nm 에서의 흡광비는 핵산의 순도를 측정하는데 사용되는데 그 이유는 DNA와 RNA는 260nm 에서의 흡광도가 높고, 단백질은 280nm 에서 흡광도가 높기 때문이다. 예를 들면 260 nm/280 nm 의 흡광도 비가 1.8~2.0 사이의 값을 가지면 높은 DNA 순도를 가지고 있지만, 그 값이 1.6 보다 작으면 시료에 단백질이 포함되어 있음을 의미한다.

일반적인 종래의 자외선-가시광선 분광광도계의 시료 홀더들은 시료를 통과하는 빛의 경로가 10 mm 가 표준으로 되어 있어 시료 농도가 너무 높은 시료의 경우에는 시료 용액을 희석하여야 하는 번거로움이 있다. 또한 10 mm 빛의 경로를 가진 시료 홀더들은 최소 수십 마이크로리터에서 수 밀리리터 부피의 시료 용액이 필요하므로 핵산 시료와 같이 수 마이크로리터 부피의 매우 미량의 시료를 분광 분석하기에는 일반적인 시료 홀더로는 적용이 불가능하다. 이를 위하여, 미량의 시료를 측정하도록 설계된 장비가 최근에 개발되었고 이러한 장비들은 시료를 희석할 필요가 없는 1 mm 이하의 짧은 빛의 경로에서 측정을 할 수 있었다.

하지만 이러한 미량 시료 측정용 장비는 장비 가격이 고가이고 종래의 자외선-가시광선 분광광도계를 사용하는 사용자도 미량 시료 분석을 위해 미량 시료 측정용 장비를 따로 구입해야 하는 불편이 있었다.

본 발명은 종래의 자외선-가시광선 분광광도계에서도 수 마이크로 리터의 미량 시료를 1 mm 이하의 빛의 경로에서 측정할 수 있도록 고안된 미량 시료 홀더에 관한 것이다.

본 발명에서는 시료 홀더에 시료 용액 점적을 위한 플레이트가 한 개 또는 복수개가 장착되어 복수개의 플레이트가 장착된 시료 홀더의 경우에는 한쪽 플레이트에는 바탕용액, 다른 플레이트에는 시료 용액을 동시에 점적한 후 차례대로 측정하고 한번에 용액 제거 및 세척할 수 있는 부가적인 장점을 갖는다.

본 발명은 시료 분광 분석에 사용되는 시료 홀더를 미량 시료의 분석에 적합하도록 하며, 사용시 편리하고 측정 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일특징에 따른 시료 홀더는 시료 용액을 점적하는 한 개 이상의 플레이트가 포함되어 분광분석에 사용되는 시료 홀더로서, 한 개 이상의 광통과홀과 그 말단에 투명 재질의 투명판을 구비하며 길이방향으로 연장되어 형성된 상측 본체와, 상기 상측 본체와 분리가능하며, 한 개 이상의 광통과홀과 그 말단에 투명재질의 투명판을 구비하며 길이방향으로 연장되어 형성된 하측 본체를 구비하며, 상기 상측 본체의 광통과홀은 상기 하측 본체의 광통과홀에 서로 정렬되어 배치되며, 상기 하측 본체의 복수개의 광통과홀에 형성된 각각의 투명판은 용액을 점적하며 광이 투과할 수 있는 투명재질의 시료 플레이트의 역할을 하게 된다.

여기서, 하측 본체의 광통과홀의 말단에 배치된 투명판 상에 점적된 용액은 상기 상측 본체의 관통과홀의 말단에 배치된 투명판과의 사이에서 고정된다.

여기서, 상기 상측 본체와 상기 하측 본체 중 적어도 하나의 양측 단부에는 벽부가 형성된다.

상기 벽부의 높이에 따라 점적된 용액을 통과하는 광의 경로의 길이는 0.1mm 내지 1mm로 된다.

상기 상측 본체의 광통과홀 및 상기 하측 본체의 광통과홀의 말단에 배치된 투명 재질의 투명판은 수정, 용융 실리카, 유리, 플라스틱을 포함하는 그룹에서 선택되는 물질을 포함한다.

상기 시료 홀더는 0.1 마이크로리터 내지 1 밀리리터의 용액을 수용하며 점적된 용액은 용액의 표면 장력에 의해 시료 홀더에 고정된다.

상기 상측 본체와 상기 하측 본체가 마주보는 각각의 표면에는 상호 상보적인 형상의 가이드 돌기와 가이드 홈이 각각 정렬되어 형성되어 있다.

상기 상측 본체 및 상기 하측 본체 중 하나는 영구 자석을 포함하여 형성되고, 나머지 하나는 영구자석 또는 상기 영구 자석에 의해 인장력을 받는 재료를 포함하여 형성된다.

한편, 상기 하측 본체에서 상기 상측 본체를 마주하는 표면에 형성된 광통과 홀의 일측 개구 주위에는 상기 표면과 동일한 높이로 테두리부가 형성되어 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 시료 홀더에서, 상기 상측 본체와 상기 하측 본체가 마주 보는 각각의 표면 중 일측 표면에는 상기 상측 본체와 상기 하측 본체가 마주하는 공간이 양측 단부의 수 마이크로미터~수 밀리미터 높이를 갖는 벽부에 의해 측방향으로 개방되도록 슬릿부가 형성되어 있다.

상기 상측 본체의 양측 측면에는 제1만입부가 형성되고, 상기 하측 본체의 양측 측면에는 제2만입부가 형성되되, 상기 상측 본체와 상기 하측 본체가 체결된 상태에서 상기 제 1 만입부와 상기 제 2 만입부는 인접하게 배치된다.

본 발명에 따른 시료 홀더에 의하면 다음과 같은 효과가 도출된다.

첫째, 시료 홀더의 플레이트에 수 마이크로리터 이하의 미량 시료를 점적하여 분석함으로써 시료 소모량을 줄일 수 있다.

둘째, 시료 홀더의 벽부의 높이를 조절함으로써 수 마이크로미터~수밀리미터 범위에서 광경로 길이를 조절할 수 있다.

셋째, 하나의 시료 홀더에 한 개 또는 복수개의 시료를 점적시킬 수 있고, 복수개의 시료 점적이 가능한 홀더의 경우 복수개의 시료를 한번에 분석할 수 있다.

넷섯째, 시료 용액이 점적되는 시료 플레이트의 주변부에는 시료 플레이트가 배치되는 표면과 같은 높이로 테두리부가 설치되어용액 방울이 테두리부의 안쪽에만 존재하게 됨으로써, 점적된 용액의 퍼짐을 막아주고 빛을 조사할 때 용액을 통과한 빛의 퍼짐도 제한함으로써 보다 정확한 분석 결과를 제공한다.

다섯째, 상측 본체와 하측 본체는 영구자석에 의해 체결되고 고정될 수 있어서 사용이 편리하게 된다.

여섯째, 상측 본체와 하측 본체가 체결되어 결합된 상태에서, 시료가 점적된 광통과홀에 대한 광의 진입을 위하여 상측 본체와 하측 본체가 만나는 표면이 측방향으로 개방된 슬릿부를 통해 육안으로 시료 점적 상태를 확인할 수 있어 정확한 분광 측정이 가능하게 된다.

일곱째, 상측 본체와 하측 본체를 결합함에 있어서, 점적된 용액은는 상측과 하측 본체의 광이 통과하는 투명판에 의해 밀착되고 용액의 표면 장력에 의해 시료 플레이트로부터 벗어 나지 않아 별다른 시료 용기가 없어도 점적된 용액을 고정시킬 수 있다.

여덟째, 시료 용액을 시료 플레이트에 점적하고, 시료 홀더 자체를 분광 분석기에 삽입하여 광을 조사하면 시료 홀더의 광통과홀과 투명판을 통해 광이 통과할 수 있어서 시료의 정밀한 분석이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시료 홀더의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 시료 홀더가 조립된 상태에 대한 조립 사시도이다.
도 3은 도 2의 시료 홀더에 대한 정면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV 선을 따라 취한 단면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 시료 홀더의 구조를 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.

또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 시료 홀더의 분해 사시도인 도 1와 도 1의 시료 홀더가 조립된 상태에 대한 조립 사시도인 도 2와, 도 2의 IV-IV 선을 따라 취한 단면도인 도 4를 참조하면, 시료 용액을 담는 용기로 이루어져 분광기 검사에 사용되는 시료 홀더(300)는, 길이방향으로 연장되어 형성된 상측 본체(100)와 상기 상측 본체와 상보적인 형상을 구비하여 상기 상측 본체(100)와 체결 및 분리될 수 있도록 길이방향으로 연장되어 형성된 하측 본체(200)를 포함한다.

상기 상측 본체(100)는 길이방향으로 한 개 이상 복수개의 광통과 홀(120)을 구비하는데, 예시적으로 도 1에 의하면 상기 상측 본체(100)에는 길이방향으로 소정의 간격으로 2개의 광통과홀(120)이 배치된다. 상기 광통과홀(120)은 상기 상측 본체(100)의 상측면(110)으로부터 하측면까지 이어져서 상기 상측 본체(100)를 관통하도록 형성된다.

상기 하측 본체(200)는 상기 상측 본체(100)와 분리가능하며 길이방향으로 한 개 이상 복수개의 광통과홀(250: 도 4)을 구비한다. 각 상측과 하측의 광통과홀의 말단에는 투명 재질의 투명판(122, 252)이 각각 배치되어 이 투명판 사이에서 용액이 고정된다.

구체적으로, 상기 상측 본체(100)와 상기 하측 본체(200) 중 적어도 하나의 양측 단부에는 벽부(113, 220)가 형성된다.

도 1을 참조하면, 상기 상측 본체(100)의 길이방향 양측 단부에 벽부(113)가 각각 형성된다. 상기 하측 본체(200)는 전체적으로 상측이 개방된 형태가 된다.

한편, 도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 하측 본체(200)에 형성된 광통과홀(250)은 상기 하측 본체(200)를 관통하여 형성된다. 이때, 상기 상측 본체(100)의 광통과홀(120)과 상기 하측 본체(200)의 광통과홀(250)은 서로 정렬되어 배치되게 된다. 상측과 하측의 광통과홀의 각각의 말단에는 광을 통과하는 투명 재질의 투명판(122, 252)이 배치된다.

한편, 상기 하측 본체(200)와 상기 상측 본체(100)가 마주보는 각각의 표면에는 상호 상보적인 형상의 가이드 돌기(232)와 가이드 홈(160)이 각각 정렬되어 형성된다.

또한, 상기 상측 본체(100) 및 상기 하측 본체(200) 중 하나는 영구 자석(125, 233)을 포함하여 형성되고, 나머지 하나는 영구자석 또는 상기 영구 자석에 의해 인장력을 받는 재료(125, 233) 를 포함하여 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 상측 본체(100)와 상기 하측 본체(200)는 서로 소정 거리만큼 가깝게 배치되면 영구 자석의 인장력에 의해 서로 체결될 수 있게 된다.

한편, 도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 하측 본체(200)에서 상기 상측 본체(100)를 마주하는 표면에 형성된 광통과 홀(250)의 일측 개구 주위에는 상기 표면과 동일한 높이로 테두리부(256)가 형성될 수 있다. 상기 테두리부(256)는 알루미늄 등의 소재로 형성될 수 있다. 상기 하측 본체(200)에 형성된 광통과 홀(250)에서 상기 하측 본체(200)의 상측 표면에는 시료가 배치되게 되는 투명 재질의 투명판(252)가 배치된다. 상기 투명판(252)의 주위는 상기 테두리부(256)에 의해 둘러싸져 있고, 테두리부(256)의 상측 높이는 상기 하측 본체(200)의 상측 표면(215)과 동일한 높이로 형성된다.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 상측 본체(100)와 상기 하측 본체(200)가 서로 마주 보는 각각의 표면 중 일측 표면에는 상기 상측 본체와 상기 하측 본체가 마주하는 공간에 소정의 높이의 공간이 확보되어 측방향으로 개방되도록 슬릿부(130)가 형성되어 있다. 구체적으로 도 1과 도 2에서는 상기 상측 본체(100)의 측면에 슬릿부(130)가 형성되어 있다. 상기 슬릿부(130)는 상기 상측 본체(100)의 양측 단부에 형성된 벽부(113)에 의해 그 길이방향 크기가 정해진다.

상기 상측 본체(100)의 측면에 슬릿부(130)가 형성됨으로써, 도 2 및 도 3과 같이 상기 상측 본체(100)가 상기 하측 본체(200)에 안착된 상태에서 상측 본체(100)와 상기 하측 본체(200)가 마주하는 표면 사이에는 소정의 높이의 공간이 확보된다. 이때 슬릿부(130)는 상기 상측 본체(100)에 형성된 광통과 홀(120)과 상기 하측 본체(200)에 형성된 광통과 홀(250)의 상측에 형성된 투명판(252)이 측방향으로 노출 될 수 있는 길이로 길이방향으로 연장되어 형성된다.

이 경우, 측 방향으로 개방된 슬릿부를 통해 시료 용액의 점적 상태를 확인할 수 있어 시료에 대한 분광 분석의 정확도를 상승시키게 된다.

도 4를 참조하면, 상기 가이드 돌기(232)와 가이드 홈(160)은 상기 하측 본체(200) 및 상기 상측 본체(100)의 각각의 길이 방향을 따라 상기 광통과 홀(250, 120)보다 하측 본체(200) 및 상측 본체(100)의 길이방향 단부와 가깝게 형성된다.

도 1 내지 도 4에는 가이드 돌기(232)가 하측 본체(200)에 형성되고, 가이드 홈(160)은 상측 본체(100)에 형성되는 것을 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 가이드 돌기가 상기 상측 본체(100)의 하측 표면에 하향 돌출되어 형성되고, 상기 가이드 돌기를 수용하는 가이드 홈이 하측 본체(200)의 상측 표면에 오목하게 형성될 수도 있다.

선택적으로, 2개의 가이드 돌기 및 가이드 홀의 쌍 중 하나의 가이드 돌기는 상측 본체에 형성하고 다른 하나는 하측 본체에 형성한 후, 각각의 가이드 돌기에 대응되는 가이드 홈은 그 반대로 배치할 수도 있다.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 상측 본체(100)의 양측 측면(116)에는 제1만입부(118)가 형성되고, 상기 하측 본체(200)의 양측 측면(210)에는 제2만입부(240)가 형성되되, 상기 상측 본체(100)와 상기 하측 본체(200)가 체결된 상태에서 상기 제 1 만입부(118)와 상기 제 2 만입부(240)는 인접하게 배치된다. 따라서, 상기 상측 본체(100)와 상기 하측 본체(200)가 서로 체결된 상태에서 제 1 만입부(118)와 제 2 만입부(240)가 공동으로 형성하는 그립 만입부(310)에 실험자의 손가락을 삽입하여 상측 본체와 하측 본체를 용이하게 분리할 수 있게 된다.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 하측 본체(200)의 복수개의 광통과홀(250)에는 시료용액을 점적하고 광이 투과할 수 있는 투명 재질의 투명판(252)이 시료 플레이트로서 각각 배치된다.

전술한 구조에 따른 시료 홀더(300)에 의하면, 상측 본체(100)가 하측 본체(200)와 분리된 상태에서, 하측 본체(200)의 시료 플레이트인 투명판(252)에 예를 들어 마이크로 피펫을 이용하여 시료를 점적한 후 상측 본체(100)를 하측 본체(200)와 체결하여 시료 홀더를 닫고, 이후 상측 본체와 하측 본체가 일체를 이룬 시료 홀더를 분광 분석기에 삽입하여 광통과홀(120, 250)를 통하여 광을 조사하고 관통한 광을 탐지함으로써 시료의 광학적 성질에 기초하여 시료를 분석할 수 있게 된다.

이때, 본 발명에 따른 시료 홀더의 하측 본체에 복수개의 광통과홀(250)이 형성되어 있는 경우, 그 중 하나의 광통과홀(250)의 시료 플레이트인 투명판(252)에는 바탕용액을 점적하고 나머지 광통과홀의 시료 플레이트인 투명판에는 시료용액을 점적하여 상측 본체(100)를 하측 본체(200)와 결합한 후, 분광 분석기에서 기준값을 측정할 때에는 바탕용액의 광통화홀을 측정하고, 이후 시료용액의 광통과홀을 측정함으로써, 하나의 시료 플레이트가 가지는 용액 점적 및 세척 후 다시 점적해야 하는 불편함을 제거할 수 있는 장점이 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 상측 본체 116: 측면
118: 제 1 만입부 120: 광통과홀
130: 슬릿부 160: 가이드 홈
200: 하측 본체 210: 측면
220: 벽부 232: 가이드 돌기
240: 제 2 만입부 250: 광통과홀
252: 투명판 256: 테두리부
300: 시료 홀더

Claims (10)

1. 시료를 담는 용기로 이루어져 분광기 검사에 사용되는 시료 홀더에 있어서,
   한 개 이상의 광통과홀과 그 말단에 투명 재질의 투명판을 구비하며 길이방향으로 연장되어 형성된 상측 본체와
   상기 상측 본체와 분리가능하며, 한 개 이상의 광통과홀과 그 말단에 투명재질의 투명판을 구비하며 길이방향으로 연장되어 형성되는 하측 본체를 구비하며,
   상기 상측 본체의 광통과홀과 상기 하측 본체의 광통과홀은 서로 정렬되어 배치되며,
   상기 하측 본체의 한 개 이상의 광통과홀에 형성된 각각의 투명판은 용액을 점적하고 광이 투과할 수 있는 시료 플레이트인 것을 특징으로 하는 시료 홀더.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 상측 본체와 상기 하측 본체 중 적어도 하나의 양측 단부에는 벽부가 형성되는 것을 특징으로 하는 시료 홀더.
3. 제 2 항에 있어서,
   벽부의 높이에 따라 점적된 용액을 통과하는 광의 경로 길이가 0.1 mm 내지 1 mm 인 것을 특징으로 하는 시료 홀더.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 상측 본체에 형성된 광통과홀과 상기 하측 본체에 형성된 광통과홀의 말단에 각각 배치된 투명 재질의 투명판은 수정, 용융 실리카, 유리, 플라스틱을 포함하는 그룹에서 선택되는 하나의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 시료 홀더.
5. 제 1 항에 있어서,
   시료 홀더는 0.1 마이크로리터 내지 1 밀리리터의 용액을 수용하며 점적된 용액은 용액의 표면장력에 의해 시료 홀더에 고정되는 것을 특징으로 하는 시료 홀더.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 상측 본체와 상기 하측 본체가 마주보는 각각의 표면에는 상호 상보적인 형상의 가이드 돌기와 가이드 홈이 각각 정렬되어 형성되는 것을 특징으로 하는 시료 홀더.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 상측 본체 및 상기 하측 본체 중 하나는 영구 자석을 포함하여 형성되고, 나머지 하나는 영구자석 또는 상기 영구 자석에 의해 인장력을 받는 재료를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 시료 홀더.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 하측 본체에서 상기 상측 본체를 마주하는 표면에 형성된 광통과홀의 일측 개구 주위에는 상기 표면과 동일한 높이로 테두리부가 형성되어 있는 것을 특징을 하는 시료 홀더.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 상측 본체와 상기 하측 본체가 마주 보는 각각의 표면 중 일측 표면에는 상기 상측 본체와 상기 하측 본체가 마주하는 공간이 상측 본체의 벽부의 높이 차이로 측방향으로 개방되도록 슬릿부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시료 홀더.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 상측 본체의 양측 측면에는 제1만입부가 형성되고, 상기 하측 본체의 양측 측면에는 제2만입부가 형성되되, 상기 상측 본체와 상기 하측 본체가 체결된 상태에서 상기 제 1 만입부와 상기 제 2 만입부는 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 시료 홀더.

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