KR101481539B1

KR101481539B1 - 원심분리키트

Info

Publication number: KR101481539B1
Application number: KR20140021828A
Authority: KR
Inventors: 장기영
Original assignee: (주)어핀텍
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-01-14
Also published as: KR20140135093A; WO2015129965A1

Abstract

본 발명은 원심분리 키트에 관한 것으로서, 원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼가 함유된 혼합용액을 수용하는 챔버와, 상기 챔버로 상기 시료와 버퍼가 주입되는 주입부와, 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 유출되는 유출부를 갖는 전처리 컨테이너와; 상기 유출부를 통해 유출되는 상기 혼합용액이 유입되는 유입부와, 상기 유입부로부터 유입된 상기 혼합용액을 수용하는 혼합용액 수용부와, 상기 혼합용액으로부터 원심분리된 원심분리액이 배출되는 배출부와, 상기 유입부와 상기 배출부 사이에 마련되어 원심분리되는 상기 혼합용액을 여과하는 필터부를 갖는 스핀 컬럼을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 원심분리하기 위한 시료와 버퍼의 주입이 용이하고, 작업성을 향상시키며, 자동화를 용이하게 할 수 있다.

Description

원심분리 키트{KIT OF CENTRIFUGE SEPARATION}

본 발명은, 원심분리 키트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 핵산 등의 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료를 버퍼와 혼합하여 원심분리를 통해 원하는 최종 물질을 간편하게 추출하거나 채집할 수 있는 원심분리 키트에 관한 것이다.

통상, 원심분리 키트는 스핀 컬럼(spin column)과 집적 용기(collection tube)가 결합된 상태에서 원심분리하기 위한 시료와 버퍼(buffer)가 함유된 혼합용액이 스핀 컬럼에 주입하고, 스핀 컬럼과 집적 용기가 결합된 원심분리 키트를 원심분리기 안의 로터(rotor) 안에 적재하여, 원심분리기의 원심력에 의해 스핀 컬럼에 수용된 혼합용액 내의 원하는 물질이 스핀 컬럼 하부의 필터에 남고 나머지 물질 및 버퍼들은 스핀 컬럼 밖으로 유출되어 집적 용기에 모이게 된다.

이러한 원리를 이용하여 여러 종류의 스핀 컬럼들이 공지되어 있고(U.S. Pat. No. 4,270,921(1981), U.S. Pat. No. 4,787,971(1988), U.S. Pat. No. 6,103,195(2000), U.S. Pat. No. 4,871,675(1989), U.S. Pat. No. 8,062,533(2011)), 여러 제품들이 상업화(QIAamp DNA mini kits(Qiagen.com), Reliaprep™ Blood gDNA Mini prep System(Promega.com)) 되었다.

이러한 종류의 상업화된 원심분리 키트는 시료와 버퍼 등의 혼합 물질이 스핀 컬럼에 주입되기 전에 전처리 과정이 필요하다.

전처리 과정의 한 예로써 전혈(blood) 속의 DNA 또는 RNA 추출 시 세포벽에 갇혀 있는 DNA 또는 RNA 등을 방출하기 위해 라이시스 버퍼(lysis buffer), 그리고 프로틴에이스 K(proteinase K) 등을 시료와 외부 튜브에서 혼합한 후, 시료에 맞는 적절한 온도(37～80℃)에서 적절한 시간(5분에서 24시간)동안 히터 또는 인큐베이터에서 세포벽을 용해하는 라이시스(lysis) 작업을 시행하고 나서, 전처리 작업이 된 샘플을 스핀 컬럼 속에 페이펫으로 주입시킨 후, 스핀 컬럼을 집적 용기와 조립하고 나서, 원심분리기의 로터에 넣어서 스핀 컬럼을 사용한 추출 작업을 시작한다.

이 때, 사용되는 로터는 일반적으로 45˚ 각도의 스핀 컬럼 조립체(spin column assembly)의 주입구가 있어 원심력이 작용하기 이전 스핀 컬럼 속의 액체 또는 원심력 작용한 후, 집적 용기 속의 액체가 흘러내리지 않게 하는 앵글 로터(angle rotor) 또는 스핀 컬럼과 집적 용기를 삽입한 스윙 버켓(swing bucket)을 사용하여 원심력이 작용할 때는 스핀 컬럼과 집적 용기가 수평방향으로 위치하고, 원심력이 없을 때는 수직방향으로 향하게 하는 스윙 버켓 로터(swing bucket rotor)를 사용한다.

이러한 외부 튜브에서 시행되는 전처리 작업의 불편성과, 전처리 후 샘플이 이동하면서 발생할 수 있는 오염성, 그리고 앵글 로터에 주입된 스핀 컬럼 속에 자동 피펫(pipett)을 사용하여 각도를 갖고 있는 스핀 컬럼의 내부에 액체를 주입하기 어렵고, 또한 스윙 버켓 로터의 회전시 버켓과 공기 마찰에 의해 고속 회전의 어려움으로 인해 자동화가 곤란한 문제점이 있다.

이에, 본 출원인은 이러한 문제점을 해결하기 위해, 스핀 컬럼과 바로 연결되어서 원심 분리기의 로터에 바로 삽입되는 전처리 컨테이너(pre-processing container) 또는 필터부가 삽입된 전처리 컨테이너를 갖는 원심분리 키트를 개발하기에 이르렀다.

미국특허등록 US4,270,921 미국특허등록 US6,103,195 미국특허등록 US4,871,675 미국특허등록 US8,062,533

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스핀 컬럼과 연결되어서 원심 분리기의 로터에 바로 삽입되는 전처리 컨테이너 또는 필터부가 삽입된 전처리 컨테이너를 마련함으로써, 원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼의 주입이 용이하고, 작업성을 향상시키며, 자동화를 용이하게 하는 원심분리 키트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼가 함유된 혼합용액을 수용하는 챔버와, 상기 챔버로 상기 시료와 버퍼가 주입되는 주입부와, 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 유출되는 유출부를 갖는 전처리 컨테이너와; 상기 유출부를 통해 유출되는 상기 혼합용액이 유입되는 유입부와, 상기 유입부로부터 유입된 상기 혼합용액을 수용하는 혼합용액 수용부와, 상기 혼합용액으로부터 원심분리된 원심분리액이 배출되는 배출부와, 상기 유입부와 상기 배출부 사이에 마련되어 원심분리되는 상기 혼합용액을 여과하는 필터부를 갖는 스핀 컬럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트를 제공한다.

여기서, 상기 스핀 컬럼으로부터 원심분리되어 상기 필터부를 거쳐 배출된 원심분리액을 수용하는 원심분리액 수용부가 형성된 집적 용기를 더 포함할 수 있다.

상기 전처리 컨테이너의 유출부는 상기 스핀 컬럼의 유입부에 나사 결합, 또는 끼움 결합, 또는 느슨하게 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기 집적 용기는 상기 배출부에 인접하게 위치하며, 상기 배출부의 축선에 대해 경사지게 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적은, 원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼가 함유된 혼합용액을 수용하는 챔버와, 상기 챔버로 상기 시료와 버퍼가 주입되는 주입부와, 상기 주입부와 45˚ ～ 135˚ 의 각도를 이루면서 위치하여 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 원심분리되는 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 유출되는 유출부를 갖는 전처리 컨테이너와; 상기 전처리 컨테이너의 유출부에 마련되어, 원심분리되는 상기 혼합용액을 여과하는 필터부와; 상기 필터부를 거쳐 배출된 원심분리액을 수용하는 원심분리액 수용부가 형성된 집적 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 집적 용기는 상기 유출부에 인접하게 위치하며, 상기 유출부의 축선에 대해 경사지게 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 전처리 컨테이너는 통형상의 네 측벽부와, 상기 네 측벽부에 의해 형성된 양단 개구를 차단하는 상판부 및 하판부를 가지며, 상기 주입부는 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 유출되지 않도록 상기 상판부에 마련되고, 상기 유출부는 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 원활하게 유출되도록 상기 네 측벽부 중 어느 하나의 측벽부의 상측에 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 주입부와 상기 유출부는 45˚ ∼135˚ 의 각도를 이루는 것을 특징으로 한다.

상기 주입부로부터 상기 유출부를 향할수록 상기 전처리 컨테이너의 폭은 증대하는 것을 특징으로 한다.

상기 필터부는 분리막(membrane) 또는 여과제(media filter)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 전처리 컨테이너는 상기 챔버에 수용된 혼합용액이 상기 주입부로 유출되는 것을 방지하는 방지턱을 포함하는 것을 특징으로 한다.

원심분리시 원심분리기의 로터의 하측에 위치한 고정턱과의 상호 작용에 의해 상기 전처리 컨테이너가 요동하도록 상기 전처리 컨테이너에 돌출 형성된 돌출 리브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼를 스핀 컬럼에 직접 주입하지 않고, 스핀 컬럼의 전단에 마련된 전처리 컨테이너를 통해 주입함으로써, 시료와 버퍼의 주입이 용이하고, 작업성을 향상시키며, 자동화를 용이하게 할 수 있다.

또한 전처리 컨테이너의 배출부 안쪽에 필터부를 내장시켜 전처리 컨테이너와 스핀 컬럼의 역할을 동시에 수행하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 원심분리 키트의 사시도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3은 도 1의 전처리 컨테이너의 사시도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 원심분리 키트의 단면도,
도 5는 도 4의 전처리 컨테이너의 사시도,
도 6은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 원심분리 키트가 사용되는 원심분리기의 로터의 평면도,
도 7은 도 6의 종단면도,
도 8은 도 6의 원심분리기의 로터에 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 원심분리 키트가 장착된 모습을 도시한 평면도,
도 9는 도 8의 종단면도,
도 10은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 원심분리 키트가 원심분리기의 로터에 장착되어 원심분리되는 모습을 도시한 단면도,
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 원심분리 키트의 사시도,
도 12는 도 11의 단면도,
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 원심분리 키트가 원심분리기의 로터에 장착된 모습을 도시한 종단면도,
도 14는 본 발명의 제4실시예에 따른 원심분리 키트의 사시도,
도 15는 본 발명의 제5실시예에 따른 원심분리 키트의 사시도,
도 16은 원심분리시 전처리 컨테이너에서의 혼합용액의 유출 상태를 개략적으로 도시한 도 15의 단면도,
도 17은 도 15의 전처리 컨테이너의 사시도,
도 18은 도 15의 전처리 컨테이너의 정면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 제1실시예에 따른 원심분리 키트가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 원심분리 키트(10a)는 전처리 컨테이너(11a)와 스핀 컬럼(31a, spin column)을 포함한다.

전처리 컨테이너(11a, pre-processing container)는 도 3에 도시된 바와 같이, 통형상의 네 측벽부(13a,13b,13c,13d)와, 네 측벽부(13a,13b,13c,13d)에 의해 형성된 양단 개구를 차단하는 상판부(15) 및 하판부(17)를 갖는 사각통형상을 이루며, 챔버(21)와 주입부(23)와 유출부(25)를 포함한다.

챔버(21)는 전처리 컨테이너(11a)의 내측에 마련되어, 원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼가 함유된 혼합용액(3)을 수용하며, 원심분리시 챔버(21)에 수용된 혼합용액(3)은 원심력에 의해 원심분리된다.

주입부(23)는 상판부(15)에 마련되며, 시료와 버퍼는 주입부(23)를 통해 챔버(21)로 주입된다. 주입부(23)는 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 챔버(21) 내의 혼합용액(3)이 유출되지 않도록 상판부(15)에 마련된다.

유출부(25)는 네 측벽부(13a,13b,13c,13d) 중 어느 하나의 측벽부(13a)에 마련되며, 챔버(21) 내의 혼합용액(3)은 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 유출부(25)를 통해 전처리 컨테이너(11a)의 외측으로, 즉 스핀 컬럼(31a)을 향해 유출된다. 또한, 유출부(25)는 원심분리하지 않을 때 챔버(21) 내의 혼합용액(3)이 유출부(25)를 통해 유출하지 않도록 측벽부(13a)의 상측에 마련된다. 유출부(25)는 스핀 컬럼(31a)이 끼움 결합되도록 유출부(25)의 외주는 단차가 형성되어 있다. 그리고, 유출부(25)는 주입부(23)와 직각을 이룬다. 여기서, 유출부(25)와 주입부(23)는 45˚ ∼135˚ 의 각도를 이루며 마련될 수 있다.

한편, 전처리 컨테이너(11a)는 주입부(23)로부터 유출부(25)를 향할수록 전처리 컨테이너(11a)의 폭이 증대하는 형상을 가진다. 이로써, 원심분리기의 로터(101, 도 6참조)에 가능한 많은 전처리 컨테이너(11a)를 안착할 수 있게 된다.

스핀 컬럼(31a)은 양측이 개구된 속이 빈 원형의 튜브 형상을 가지며, 혼합용액 수용부(33)와 유입부(35)와 배출부(43)와 필터부(45)를 포함한다.

혼합용액 수용부(33)는 스핀 컬럼(31a)의 내측에 형성되며, 유입부(35)로부터 유입된 혼합용액(3)을 수용한다. 혼합용액 수용부(33)에 수용된 혼합용액(3)은 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 원심분리된다.

유입부(35)는 스핀 컬럼(31a)의 일측 단부에 개구 형성되어 전처리 컨테이너(11a)의 유출부(25)에 끼움 결합되며, 전처리 컨테이너(11a)의 유출부(25)를 거쳐 유출되는 혼합용액(3)은 유입부(35)를 통해 혼합용액 수용부(33)로 유입된다. 한편, 유입부(35)에는 캡(39)이 장착되며, 캡(39)은 연결끈(41)에 의해 스핀 컬럼(31a)에 연결되어 있다. 여기서, 캡(39)과 연결끈(41)은 선택적으로 개재될 수 있다.

배출부(43)는 스핀 컬럼(31a)의 타측 단부에 개구 형성되며, 혼합용액(3)으로부터 원심분리된 원심분리액(5, 도 10참조)은 배출부(43)를 통해 스핀 컬럼(31a)의 외측으로, 즉 집적 용기(51)를 향해 배출된다. 배출부(43)는 혼합용액 수용부(33)와 단차를 형성하며, 주입부(23)보다 상대적으로 작은 직경을 가진다.

스핀 컬럼(31a)의 혼합용액 수용부(33)의 하단에는, 즉 유입부(35)와 배출부(43) 사이에는 필터부(45)가 마련되어, 원심분리되는 혼합용액(3)을 여과한다. 필터부(45)는 배출부(43)를 통해 배출되는 혼합용액(3)을 선택적으로 여과하는, 즉 시료와 버퍼가 함유된 혼합용액(3)으로부터 원하는 물질을 걸러 내거나, 또는 통과시키는 역할을 한다. 필터부(45)는 분리막(Membrane) 또는 여과제(Media filter)로 이루어 질 수 있다. 일반적인 분리막의 구성물질은 실리카(Silica), 셀루로스(Cellulose), 나이론(Nylon), 그리고 PTFE(Polytetrafluorethylene) 등이며, 여과제의 구성 물질은 덱스트린(Dextrans), 폴리아키릴아미드(Polyacryamides), 그리고 이온 익스체인지 레진(ion-exchange resin) 등이다.

한편, 본 발명에 따른 원심분리 키트(10a)는 집적 용기(51, collection container)를 더 포함한다.

집적 용기(51)는 일정 길이를 가지며, 일측이 개구된 속이 빈 원형의 튜브 형상을 가진다. 집적 용기(51)의 내측에는 스핀 컬럼(31a)으로부터 원심분리되어 필터부(45)를 거쳐 배출된 원심분리액(5)을 수용하는 원심분리액 수용부(53)가 형성되어 있다. 집적 용기(51)는 스핀 컬럼(31a)의 배출부(43)에 인접하게 위치하며, 배출부(43)의 축선에 대해 하향 경사지게 마련된다. 여기서, 집적 용기(51)는 선택적으로 개재될 수 있다.

한편, 도 6 및 도 7에는 본 발명에 따른 원심분리 키트가 장착되어 원심분리되는 원심분리기의 로터가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 원심분리기의 로터(101)는 원반 형상을 가지며, 중앙에 모터의 회전축(미도시)과 결합될 수 있는 중앙 홀(103)이 형성되어 있고, 중앙 홀(103)을 중심으로 외측 반경방향으로 전처리 컨테이너(11a), 스핀 컬럼(31a), 집적 용기(51)가 순차적으로 안착 배치되는 컨테이너 안착부(105), 컬럼 안착부(107), 용기 안착부(111)가 형성되어 있다. 그리고, 복수의 컨테이너 안착부(105), 복수의 컬럼 안착부(107), 복수의 용기 안착부(111)는 중앙 홀(103)의 둘레를 따라 등간격으로 마련되어 있다.

그리고, 전처리 컨테이너(11a)의 주입부(23)는 중앙 홀(103)에 인접하게 위치하도록 전처리 컨테이너(11a)는 컨테이너 안착부(105)에 안착된다. 또한, 전처리 컨테이너(11a)와 연결되는 스핀 컬럼(31a)이 수평을 유지하도록 스핀 컬럼(31a)이 지지되는 컬럼 지지대(109)가 로터(101)의 컬럼 안착부(107)에 마련되어 있다. 그리고, 집적 용기(51)가 스핀 컬럼(31a)과 배출부(43)의 축선에 대해 경사지게 마련되도록 용기 지지대(113)가 로터(101)의 용기 안착부(111)에 마련되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 일 예로 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 전처리 컨테이너(11a), 한 쌍의 스핀 컬럼(31a), 한 쌍의 집적 용기(51)가 대칭을 이루며 원심분리기의 로터(101)에 장착된 상태에서 원심분리하는 방법에 대해 설명한다.

먼저, 전처리 컨테이너(11a)와 스핀 컬럼(31a)과 집적 용기(51)를 로터(101)의 컨테이너 안착부(105), 컬럼 안착부(107), 용기 안착부(111)에 안착시킨다. 이 때, 전처리 컨테이너(11a)의 유출부(25)에 스핀 컬럼(31a)을 끼움 결합하여, 전처리 컨테이너(11a)와 스핀 컬럼(31a)을 연결한다.

다음, 원심분리하기 위한 핵산 등의 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼를 각각 전처리 컨테이너(11a)의 주입부(23)를 통해 챔버(21)에 주입한다. 이 때, 전처리 컨테이너(11a)의 주입부(23)가 로터(101)의 상방을 향하고 있어, 피펫(pipett)을 사용하여 시료 및 버퍼를 전처리 컨테이너(11a)에 간편하게 주입할 수 있게 된다. 한편, 챔버(21)에 시료 및 버퍼를 주입할 때, 챔버(21)에 주입되는 시료와 버퍼로 이루어진 혼합용액(3)이 유출부(25)를 통해 유출되지 않도록 한다.

이어서, 원심분리기의 로터(101)를 일방향으로 회전시킨다.

이 때, 도 10에 도시된 바와 같이 전처리 컨테이너(11a)에 수용된 혼합용액(3)은 원심력에 의해 유출부(25)를 통해 유출되어, 스핀 컬럼(31a)의 유입부(35)를 통해 스핀 컬럼(31a)의 혼합용액 수용부(33)에 수용된다.

그리고, 스핀 컬럼(31a)의 혼합용액 수용부(33)에 수용된 혼합용액(3)은 원심력에 의해 필터부(45)를 통과하여 여과되면서 원심분리된 후, 원심분리된 원심분리액(5)은 스핀 컬럼(31a)의 배출부(43)를 통해 집적 용기(51)를 향해 배출된다.

집적 용기(51)의 원심분리액 수용부(53)에 원심분리액(5)의 채집이 완료되면, 원심분리기의 로터(101)의 회전을 정지한 후, 집적 용기(51)의 원심분리액 수용부(53)에 수용된 원하는 원심분리액(5)을 얻을 수 있게 된다.

한편, 도 4 및 도 5에는, 전술한 제1실시예와는 달리, 전처리 컨테이너(11b)의 유출부(25)의 외주에 수나사(27)가 형성되고, 스핀 컬럼(31b)의 유입부(35)의 내주에 암나사(37)가 형성되어, 전처리 컨테이너(11b)와 스핀 컬럼(31b)이 나사 결합되는 본 발명의 제2실시예에 따른 원심분리 키트(10b)가 도시되어 있다.

이와 같이, 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따르면, 원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼를 스핀 컬럼(31a,31b)에 직접 주입하지 않고, 스핀 컬럼(31a,31b)의 전단에 마련된 전처리 컨테이너(11a,11b)를 통해 주입함으로써, 시료와 버퍼의 주입이 용이하고, 작업성을 향상시키며, 자동화를 용이하게 할 수 있게 된다.

한편, 전술한 실시예들에서는 전처리 컨테이너(11a,11b)의 유출부(25)와 스핀 컬럼(31a,31b)의 유입부(35)가 나사 결합 또는 끼움 결합되어 전처리 컨테이너(11a,11b)와 스핀 컬럼(31a,31b)이 연결되는 것으로 설명하고 있지만, 도시되어 있지 않지만 전처리 컨테이너의 유출부는 스핀 컬럼의 유입부에 느슨하게 삽입되어, 전처리 컨테이너 내의 혼합용액은 스핀 컬럼으로 유입될 수 있다.

한편, 도 11 및 도 12에는 본 발명의 제3실시예에 따른 원심분리 키트가 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 원심분리 키트(10c)는 전술한 실시예들과는 달리, 전처리 컨테이너(11c)와 집적 용기(51) 사이에 스핀 컬럼이 개재되어 있지 않다.

즉, 본 발명의 제3실시예에 따른 원심분리 키트(10c)는 전처리 컨테이너(11c)와, 필터부(45)와, 집적 용기(51)를 포함한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 원심분리 키트(10c)의 전처리 컨테이너(11c)는 전술한 제1실시예에 따른 전처리 컨테이너(11a)와 동일 형상과 구조를 가지며, 이에 이하에서는 그 구체적인 구조에 대한 설명을 생략한다. 한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 원심분리 키트(10c)의 전처리 컨테이너(11c)는 챔버(21) 내의 혼합용액(3)을 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 원심분리하는 역할을 한다.

필터부(45)는 전처리 컨테이너(11c)의 유출부(25)에 마련되어, 원심분리되는 혼합용액을 여과한다.

집적 용기(51)는 일측이 개구된 속이 빈 원형의 튜브 형상을 가지며, 집적 용기(51)의 내측에는 전처리 컨테이너(11a)로부터 원심분리되어 필터부(45)를 거쳐 배출된 원심분리액(5)을 수용하는 원심분리액 수용부(53)가 형성되어 있다. 집적 용기(51)는 전처리 컨테이너(11a)의 유출부(25)에 인접하게 위치하며, 유출부(25)의 축선에 대해 경사지게 마련된다. 집적 용기(51)는 전술한 제1실시예에 따른 집적 용기와 동일 형상과 구조를 가지며, 이에 이하에서는 그 구조에 대한 설명을 생략한다.

도 13에는 본 발명의 제3실시예에 따른 원심분리 키트(10c)가 원심분리기의 로터(101b)에 장착된 모습을 도시한 종단면도가 도시되어 있다. 원심분리기의 로터(101b)는 원반 형상을 가지며, 중앙에 모터의 회전축(미도시)과 결합될 수 있는 중앙 홀(103)이 형성되어 있고, 중앙 홀(103)을 중심으로 외측 반경방향으로 전처리 컨테이너(11c), 집적 용기(51)가 순차적으로 안착 배치되는 컨테이너 안착부(105), 용기 안착부(111)가 형성되어 있다. 그리고, 복수의 컨테이너 안착부(105), 복수의 용기 안착부(111)는 중앙 홀(103)의 둘레를 따라 등간격으로 마련되어 있다.

그리고, 전처리 컨테이너(11c)의 주입부(23)는 중앙 홀(103)에 인접하게 위치하도록 전처리 컨테이너(11c)는 컨테이너 안착부(105)에 안착된다. 또한, 집적 용기(51)가 전처리 컨테이너(11c)의 유출부(25)의 축선에 대해 경사지게 마련되도록 용기 지지대(113)가 로터(101b)의 용기 안착부(111)에 마련되어 있다.

이에, 전처리 컨테이너(11c)와 집적 용기(51)를 로터(101b)의 컨테이너 안착부(105)와 용기 안착부(111)에 각각 안착시킨 후, 원심분리하기 위한 핵산 등의 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼를 각각 전처리 컨테이너(11c)의 주입부(23)를 통해 챔버(21)에 주입한 후, 원심분리기의 로터(101b)를 일방향으로 회전시키면, 전처리 컨테이너(11c)에 수용된 혼합용액(3)은 원심력에 의해 필터부(45)를 통과하여 여과되면서 원심분리된 후, 원심분리된 원심분리액(5)은 전처리 컨테이너(11c)의 유출부(25)를 통해 집적 용기(51)를 향해 배출된다.

여러 버퍼들의 워싱(Washing) 단계를 거쳐 집적 용기(51)의 원심분리액 수용부(53)에 원심분리액(5)의 채집이 완료되면, 원심분리기의 로터(101b)의 회전을 정지한 후, 집적 용기(51)의 원심분리액 수용부(53)에 수용된 원하는 원심분리액(5)을 얻을 수 있게 된다.

이와 같이, 원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼를 전처리 컨테이너(11c)의 상판부에 형성된 주입부(23)를 통해 주입하고, 전처리 컨테이너(11c)의 후단에 집적 용기(51)를 구비함으로써, 시료와 버퍼의 주입이 용이하고, 작업성을 향상시키며, 자동화를 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 전술한 실시예들에 비해 원심분리 키트(10c)의 전체 길이를 줄일 수 있게 된다.

한편, 도 14에는 본 발명의 제4실시예에 따른 원심분리 키트로서 전처리 컨테이너(11d)가 원형의 단면형상을 갖는 원심분리 키트(10d)가 도시되어 있다.

본 발명의 제4실시예에 따른 원심분리 키트(10d)는 전술한 제3실시예의 전처리 컨테이너(11c)와 형상만 차이가 있을 뿐 기타 구성은 동일하므로, 이하에서는 그 설명을 생략한다.

한편, 전처리 컨테이너는 전술한 사각형, 원형의 단면형상 이외에 타원형의 단면형상을 가질 수도 있다.

도 15 내지 도 18에는 본 발명의 제5실시예에 따른 원심분리 키트가 도시되어 있다. 본 발명의 제5실시예에 따른 원심분리 키트(10e)의 전처리 컨테이너(11e)는 전술한 제1실시예와는 달리, 챔버(21)에 수용된 혼합용액(3)이 주입부(23)로 유출되는 것을 방지하는 방지턱(29)을 더 포함한다.

본 실시예에서의 방지턱(29)은 일 측벽부(13c)에 예컨대, 유출부(25)가 형성된 측벽부(13a)의 반대편에 위치한 측벽부(13c)에 ' V' 자 단면형상으로 함몰 형성되어 있다. 또한, 방지턱(29)은, 챔버(21) 내의 혼합용액(3)이 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 유출부(25)를 향해 원활하게 유출되도록, 주입부(23)와 유출부(25) 사이에 위치한다.

본 실시예에서는 방지턱(29)이 일 측벽부(13c)에 함몰 형성되는 것으로 설명하고 있지만 이에 한정되지 않으며, 방지턱(29)은 전처리 컨테이너(11e)의 내측에 ' V' 자 단면형상으로 돌출 형성되거나, 일정 길이와 폭을 갖는 띠 형상으로 돌출 형성될 수도 있다.

또한, 본 발명의 제5실시예에 따른 원심분리 키트(10e)의 전처리 컨테이너(11e)는 원심분리시 원심분리기의 로터(101a, 도 7참조)의 하측에 위치한 고정턱(115)과의 상호 작용에 의해 전처리 컨테이너(11e)가 요동하도록 전처리 컨테이너(11e)에 돌출 형성된 돌출 리브(27)를 더 포함한다.

본 실시예에서의 돌출 리브(27)는 주입부(23)와 대각 방향에 위치하는 전처리 컨테이너(11e)의 일 측벽부(13a)로부터 돌출 형성되어 있지만 이에 한정되지 않으며, 돌출 리브(27)는 하판부(17)로부터 돌출 형성될 수 있다.

이에 의해, 전처리 컨테이너(11e)를 원심분리기의 로터(101a)에 장착하여 원심분리시 전처리 컨테이너(11e)가 회전함에 따라, 돌출 리브(27)는 전처리 컨테이너(11e)의 회전 반경 내에 로터(101a)의 하측에 전처리 컨테이너(11e)를 향해 간격을 두고 돌출되게 위치한 원심분리기의 복수의 고정턱(115)을 넘나들며, 이에 전처리 컨테이너(11e)가 요동하게 되어 전처리 컨테이너(11e)의 챔버(21)에 수용된 혼합용액(3)은 원활하게 교반된다.

이와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 원심분리 키트(10e)의 전처리 컨테이너(11e)는 전술한 제1실시예와는 달리 돌출 리브(27)와 방지턱(29)을 더 포함함으로써, 원심분리시 전처리 컨테이너(11e)가 회전하면서 돌출 리브(27)가 고정턱(27)을 넘나들며 전처리 컨테이너(11e)가 요동함에 따라, 전처리 컨테이너(11e)의 챔버(21) 내에 수용된 혼합용액(3)이 원활하게 교반된다. 또한, 전처리 컨테이너(11e)의 요동시 챔버(21) 내의 혼합용액(3)은 방지턱(29)에 의해 주입부(23)로 유출되지 않고 유출부(25)로 원활하게 유출된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

3: 혼합용액 5: 원심분리액
10a,10b,10c,10d,10e: 원심분리 키트 11a,11b,11c,11d,11e: 전처리 컨테이너
13: 혼합용액 수용부 21: 챔버
23: 주입부 25: 유출부
27: 돌출 리브 29: 방지턱
31a,31b: 스핀 컬럼 33: 혼합용액 수용부
35: 유입부 39: 캡
41: 연결끈 43: 배출부
45: 필터부 51: 집적 용기
53: 원심분리액 수용부 101a,101b: 로터
103: 중앙 홀 105: 컨테이너 안착부
107: 컬럼 안착부 111: 용기 안착부
115: 고정턱

Claims

원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼가 함유된 혼합용액을 수용하는 챔버와, 상기 챔버로 상기 시료와 버퍼가 주입되는 주입부와, 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 유출되는 유출부를 갖는 전처리 컨테이너와;
상기 유출부를 통해 유출되는 상기 혼합용액이 유입되는 유입부와, 상기 유입부로부터 유입된 상기 혼합용액을 수용하는 혼합용액 수용부와, 상기 혼합용액으로부터 원심분리된 원심분리액이 배출되는 배출부와, 상기 유입부와 상기 배출부 사이에 마련되어 원심분리되는 상기 혼합용액을 여과하는 필터부를 갖는 스핀 컬럼을 포함하며,
상기 주입부로부터 상기 유출부를 향할수록 상기 전처리 컨테이너의 폭은 증대하는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.
제1항에 있어서,
상기 스핀 컬럼으로부터 원심분리되어 상기 필터부를 거쳐 배출된 원심분리액을 수용하는 원심분리액 수용부가 형성된 집적 용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.
제1항에 있어서,
상기 전처리 컨테이너의 유출부는 상기 스핀 컬럼의 유입부에 나사 결합, 또는 끼움 결합, 또는 느슨하게 삽입되는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.
제2항에 있어서,
상기 집적 용기는 상기 배출부에 인접하게 위치하며, 상기 배출부의 축선에 대해 경사지게 마련되는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.
원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼가 함유된 혼합용액을 수용하는 챔버와, 상기 챔버로 상기 시료와 버퍼가 주입되는 주입부와, 상기 주입부와 45˚ ∼135˚ 의 각도를 이루면서 위치하여 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 원심분리되는 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 유출되는 유출부를 갖는 전처리 컨테이너와;
상기 전처리 컨테이너의 유출부에 마련되어, 원심분리되는 상기 혼합용액을 여과하는 필터부와;
상기 필터부를 거쳐 배출된 원심분리액을 수용하는 원심분리액 수용부가 형성된 집적 용기를 포함하며,
상기 주입부로부터 상기 유출부를 향할수록 상기 전처리 컨테이너의 폭은 증대하는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.
원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼가 함유된 혼합용액을 수용하는 챔버와, 상기 챔버로 상기 시료와 버퍼가 주입되는 주입부와, 상기 주입부와 45˚ ∼135˚ 의 각도를 이루면서 위치하여 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 원심분리되는 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 유출되는 유출부를 갖는 전처리 컨테이너와;
상기 전처리 컨테이너의 유출부에 마련되어, 원심분리되는 상기 혼합용액을 여과하는 필터부와;
상기 필터부를 거쳐 배출된 원심분리액을 수용하는 원심분리액 수용부가 형성된 집적 용기를 포함하며,
상기 집적 용기는 상기 유출부에 인접하게 위치하며, 상기 유출부의 축선에 대해 경사지게 마련되는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 전처리 컨테이너는 통형상의 네 측벽부와, 상기 네 측벽부에 의해 형성된 양단 개구를 차단하는 상판부 및 하판부를 가지며, 상기 주입부는 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 유출되지 않도록 상기 상판부에 마련되고, 상기 유출부는 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 원활하게 유출되도록 상기 네 측벽부 중 어느 하나의 측벽부의 상측에 마련되는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.
원심분리하기 위한 생물학적 또는 화학적 물질을 갖는 시료와 버퍼가 함유된 혼합용액을 수용하는 챔버와, 상기 챔버로 상기 시료와 버퍼가 주입되는 주입부와, 원심분리시 발생하는 원심력에 의해 상기 챔버 내의 상기 혼합용액이 유출되는 유출부를 갖는 전처리 컨테이너와;
상기 유출부를 통해 유출되는 상기 혼합용액이 유입되는 유입부와, 상기 유입부로부터 유입된 상기 혼합용액을 수용하는 혼합용액 수용부와, 상기 혼합용액으로부터 원심분리된 원심분리액이 배출되는 배출부와, 상기 유입부와 상기 배출부 사이에 마련되어 원심분리되는 상기 혼합용액을 여과하는 필터부를 갖는 스핀 컬럼을 포함하며,
상기 주입부와 상기 유출부는 45˚ ∼135˚ 의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.
삭제
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 필터부는 분리막(membrane) 또는 여과제(media filter)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 전처리 컨테이너는 상기 챔버에 수용된 혼합용액이 상기 주입부로 유출되는 것을 방지하는 방지턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.
제11항에 있어서,
원심분리시 원심분리기의 로터의 하측에 위치한 고정턱과의 상호 작용에 의해 상기 전처리 컨테이너가 요동하도록 상기 전처리 컨테이너에 돌출 형성된 돌출 리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리 키트.