KR101587975B1 - 자동 세포 도말 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세포 도말 과정을 구성하는 각각의 단위 처리 공정을 하나의 자동화된 시스템으로 집적하는 것이며, 다양한 조작이 포함되어 있는 세포 도말 과정이 자동화된 하나의 장치에서 이루어지는 자동 세포 도말 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 검사의 오차를 최소화하고 동시에 다수의 세포를 단층으로 도말할 수 있으므로, 수작업에 의해서 세포 도말 시에 작업자의 숙련도에 따라서 슬라이드 결과의 차이를 보여주는 종래의 세포 도말 장비에 비하여 높은 재현성을 보여준다.

Description

자동 세포 도말 시스템 및 그 제어방법{System and Controlling Method Forautomatic Cell Smear}
본 발명은 자동 세포 도말 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세포 도말 과정을 하나의 장치로 통합하고, 장치의 각 구성들의 동작을 제어하여 세포 도말과정을 자동화함으로서, 세포 도말을 보다 정확하고 재현성 있게 실현시키는 자동 세포 도말 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
인체에서 채취되는 모든 체액과 탈락된 세포를 도말하여 악성 종양 세포의 유무를 관찰하는 세포병리 검사는 특히, 자궁경부암 조기진단에 널리 활용되고 있다.
세포병리 검사는 일반적으로 환자의 환부로부터 채취도구를 이용하여 세포(체액)를 채취하는 세포(체액)채취단계, 채취된 세포(체액)를 슬라이드로 옮겨서 도말하는 도말 단계, 상기 슬라이드에 도말된 세포(체액)를 염색하는 세포염색단계, 상기 염색된 슬라이드의 세포(체액)를 현미경 등으로 판독하는 단계 등으로 이루어진다.
이러한 방법은 직접 슬라이드에 도말하여 염색하는 것으로 세포(체액)를 채취한 후에 바로 현미경 판독까지 이루어져야 함으로, 신속한 판독이 이루어질 수는 있으나, 환자의 환부로부터 직접 채취된 세포(체액)을 슬라이드에 옮긴 후, 세포(체액)가 건조되기 전에 염색 및 현미경 판독까지 마쳐야 하고, 또한 세포(체액)를 슬라이드에 직접 도말함으로서 세포들이 중첩되거나 한쪽으로 몰리게 되는 현상이 발생되어 현미경 판독의 어려움이 많았다.
이에 세포를 인체에서 채취한 후에, 세포를 도말하는 과정을 자동화하기 위하여, 한국공개특허공보 제2002-0041171호에는 자궁경부암을 비롯한 여러 암검사 등에서 사용되는 해부병리의 세포 검사를 위한 세포 도말 자동 처리 장치가 개시되어 있다. 그러나 이는 검사대상 세포에 대한 전처리 과정이 포함되어 있지 않고, 표면에 전처리된 세포가 놓여있는 슬라이드에 고정액을 팁으로부터 분사하는 과정만 자동화되어 있다. 따라서 세포 도말을 위한 전과정이 자동화되어 있지 않기 때문에, 세포 도말에 필요한 많은 분량의 수작업이 여전히 존재하고, 검사를 대량으로 진행하는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 검사의 처리 효율성이 낮고 검사작업의 재현성이 높지 않은 문제점이 있다.
또한, 미국의 벡톤 디킨스사에서 세포 도말 과정의 자동화를 시도하고 있으나, 일부 구성들을 정확히 제어하는데 있어서 문제점을 해결하지 못하여, 세포 도말 전과정을 자동화하지 못하고 있는 실정이다.
이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 모든 단위 공정을 하나의 장치에 집적하고 세포 도말 전과정을 정밀하게 제어할 수 있는 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 여러 단계로 구성되어 있는 세포 도말 과정을 구성하는 각각의 단위 처리 공정을 하나의 자동화된 시스템으로 집적하는 것으로, 수작업으로 각각의 세포 도말 단계를 진행하면서 발생할 수 있는 오류를 최소화하고, 검사의 재현성을 높일 수 있는 자동 세포 도말 시스템 및 자동 세포 도말 시스템의 제어방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 액상 샘플이 수용되는 하나 이상의 바이알 병이 장착되는 샘플링홀더(101); 세포액, 시약, 상기 액상 샘플 혹은 전처리가 완료된 세포 중 어느 하나를 선택적으로 수용하는 하나 이상의 원심관(113)이 안착되는 원심관홀더(102); 상기 원심관홀더(102)에 안착된 하나 이상의 원심관(113)이 이송되어 원심분리되는 원심분리기(103) 및 상기 원심분리기 상부에 위치하는 원심분리기 도어(114)를 포함하는 원심분리기모듈(134); 세포액, 시약, 상기 액상 샘플, 전처리가 완료된 세포 중 어느 하나를 선택적으로 이송하는 이송모듈(104)에 장착되어, 상기 원심관홀더(102)에 안착되어 있는 원심관을 원심분리기(103)로 이송 또는 원심분리기(103)로부터 제거하여 원심관홀더(102)에 안치하는 클램프모듈(105), 상기 이송모듈(104)에 장착되어, 원심분리된 하나 이상의 원심관에서 상층액을 흡입하는 흡입모듈(106), 상기 이송모듈(104)에 장착되어, 세포액, 시약, 상기 액상 샘플, 전처리가 완료된 세포 중 어느 하나를 선택적으로 이송하는 하나 이상의 팁(tip)이 장착되는 팁장착모듈(107), 상기 이송모듈(104)에 장착되어, 시약펌프에 의해서 도말에 필요한 시약을 선택적으로 상기 원심관에 주입하는 시약공급모듈(128), 상기 이송모듈(104)에 장착되어 이송모듈(104)를 X축으로 이동시키는 X축가이드바(110) 및 Y축으로 이동시키는 Y축가이드바(111)를 포함하는 이송모듈(104); 상기 팁(tip)장착모듈(107)에 장착되는 하나 이상의 팁이 보관되는 팁홀더(108); 상기 팁(tip)장착모듈(107)에서 사용된 하나 이상의 팁이 제거되는 팁제거장치(109); 상기 원심관에서 전처리가 완료된 세포가 분주되는 슬라이드 기판 표면상에 위치하는 하나 이상의 슬라이드챔버(112); 상기 슬라이드 기판에 인접하여 설치되며, 세척부 X축 가이드바(132)에 의해서 수평이동할 수 있고, 세척부 Z축 가이드바(131)에 의해서 수직이동이 가능하며, 하나 이상의 세척부 흡입관(135) 및 고정액 분주 모듈(136)이 형성되어 있는 세척부 흡입모듈(130); 세포 도말을 위하여 상기 원심관홀더(102), 이송모듈(104), 원심분리기모듈(134), 세척부 흡입모듈(130)을 작동시키는 제어부(133)를 포함하는 자동 세포 도말 시스템을 제공한다.
상기 제어부(133)는 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 시약공급모듈(128)에 의해서 상기 원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)에 세포분리시약을 주입하는 제1 단계; 상기 원심관홀더(102)가 소정의 각도로 경사를 이루도록 하는 제2 단계; 상기 팁장착모듈(107)은 상기 팁홀더(108)에서 하나 이상의 팁을 장착하고, 하나 이상의 상기 바이알 병에서 샘플을 혼합하여 샘플을 채취하고, 경사를 이루고 있는 상기 원심관(113)에 채취한 샘플을 주입하는 제3 단계; 경사를 이루고 있는 상기 원심관홀더(102)는 수평상태로 위치하고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 클램프모듈(105)에 의해서, 상기 제3 단계에서 샘플이 주입된 하나 이상의 원심관(113)을 이동시켜 원심분리기(103)에 안치시키는 제4 단계; 상기 원심분리기(103)에 의해서, 상기 제4 단계에서 원심분리기(103)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)의 위치를 제어하면서, 상기 원심관을 1회차 이상으로 각각 상이한 회전속도로 회전하여, 원심분리하고, 각각의 회차 원심분리 후에는, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 흡입모듈(106)에 의해서 하나 이상의 상기 원심관 내의 원심분리된 샘플의 상층부를 제거하는 제5 단계; 상기 원심분리기(103)에 의해서 원심분리가 완료된 후, 상기 클램프모듈(105)에 의해서 하나 이상의 원심관(113)을 원심분리기로부터 제거하고, 원심관홀더(102)에 안치시키는 제6 단계; 원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 상기 원심관(113)에서 최하층에 위치하는 농축된 세포의 상부에 위치하는 상층액을 상기 흡입모듈(106)에 의해서 제거하고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 팁장착모듈(107)에 의해서 세포부유액이 원심관(113)에 주입되는 제7 단계; 상기 원심관(113) 내부에서 혼합된 상기 세포부유액 및 최하층에 위치하는 상기 농축된 세포는 상기 팁장착모듈(107)에 의해서 이송되어, 하나 이상의 상기 슬라이드챔버(112)에 분주되는 제8 단계; 세척부 흡입모듈(130)을 슬라이드챔버(112) 상으로 위치시키고, 고정액 분주 모듈(136)에 의해서, 고정액을 슬라이드챔버(112) 내부로 분주하는 제9 단계; 상기 제 9단계 이후 일정 시간이 경과된 후에, 슬라이드챔버(112) 내부의 상층액을 세척부 흡입관에 의해서 제거하는 제10 단계;를 포함하도록 자동 세포 도말 시스템의 각 구성을 제어한다.
상기 제어부(133)는 상기 제3 단계, 제8 단계에서 상기 팁장착모듈(107)에 장착되어 사용된 하나 이상의 팁이 상기 팁제거장치(109)에서 제거되는 단계를 포함하고, 상기 제5 단계, 제7 단계에서 상기 흡입모듈(106)이 상기 원심관(113)에서 상층액을 제거한 후에, 흡입모듈(106)의 흡입관(117)을 세척하는 단계 및 상기 제10 단계에서 상기 세척부 흡입모듈(130)이 상기 슬라이드챔버(112)에서 상층액을 제거한 후에, 세척부 흡입모듈(130)의 세척부 흡입관(135)을 세척하는 단계를 포함하며, 상기 제어부(133)는 상기 제4 단계 내지 제6 단계 중 어느 한 단계에서, 원심관(113)을 원심분리기(103)에 안치 또는 원심분리기(103)로부터 제거하기 위하여 상기 원심분리기 도어(114)를 개폐하거나, 상기 흡입모듈(106)이 원심관(113)의 상층액을 흡입하기 위해서 상기 원심분리기 도어(114)를 개폐하는 단계를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 원심분리기(103)는 원심분리하는 원심관의 위치와 원심분리기의 회전속도 및/또는 위치를 제어하는 엔코더가 장착된 서보모터에 의해서 작동할 수 있다.
본 발명의 다른 일례는 자동 세포 도말 시스템 제어 방법을 제공하며, 제어방법은 이송모듈(104)에 장착되어 있는 시약공급모듈(128)에 의해서 원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)에 세포분리시약을 주입하는 제1 단계; 상기 원심관홀더(102)가 소정의 각도로 경사를 이루도록 하는 제2 단계; 팁장착모듈(107)은 팁홀더(108)에서 하나 이상의 팁을 장착하고, 하나 이상의 상기 바이알 병에서 샘플을 혼합하여 샘플을 채취하고, 경사를 이루고 있는 상기 원심관(113)에 채취한 샘플을 주입하는 제3 단계; 경사를 이루고 있는 상기 원심관홀더(102)는 수평상태로 위치하고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 클램프모듈(105)에 의해서, 상기 제3 단계에서 샘플이 주입된 하나 이상의 원심관(113)을 이동시켜 원심분리기(103)에 안치시키는 제4 단계; 상기 원심분리기(103)에 의해서, 상기 제4 단계에서 원심분리기(103)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)의 위치를 제어하면서, 상기 원심관을 1회차 이상으로 각각 상이한 회전속도로 회전하여 원심분리하고, 각각의 회차 원심분리 후에는, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 흡입모듈(106)에 의해서 하나 이상의 상기 원심관 내의 원심분리된 샘플의 상층부를 제거하는 제5 단계; 상기 원심분리기(103)에 의해서 원심분리가 완료된 후, 상기 클램프모듈(105)에 의해서, 하나 이상의 원심관(113)을 원심분리기로부터 제거하고, 원심관홀더(102)에 안치시키는 제6 단계; 원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 상기 원심관(113)에서 최하층에 위치하는 농축된 세포의 상부에 위치하는 상층액을 상기 흡입모듈(106)에 의해서 제거하고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 팁장착모듈(107)에 의해서 세포부유액이 원심관(113)에 주입되는 제7 단계; 상기 원심관(113) 내부에서 혼합된 상기 세포부유액 및 최하층에 위치하는 상기 농축된 세포는 상기 팁장착모듈(107)에 의해서 이송되어, 하나 이상의 상기 슬라이드챔버(112)에 분주되는 제8 단계; 세척부 흡입모듈(130)을 슬라이드챔버(112) 상으로 위치시키고, 고정액 분주 모듈(136)에 의해서, 고정액을 슬라이드챔버(112) 내부로 분주하는 제9 단계; 상기 제 9단계 이후 일정 시간이 경과된 후에, 슬라이드챔버(112) 내부의 상층액을 세척부 흡입관에 의해서 제거하는 제 10단계;를 포함한다.
또한, 자동 세포 도말 시스템 제어 방법은 상기 제3 단계, 제8 단계에서 상기 팁장착모듈(107)에 장착되어 사용된 하나 이상의 팁이 상기 팁제거장치(109)에서 제거되는 단계; 상기 제5 단계, 제7 단계에서 상기 흡입모듈(106)이 상기 원심관(113) 내의 상층액을 제거한 후에, 흡입모듈(106)의 흡입관(117)을 세척하는 단계 및 상기 제10 단계에서 상기 세척부 흡입모듈(130)이 상기 슬라이드챔버(112)에서 상층액을 제거한 후에, 세척부 흡입모듈(130)의 세척부 흡입관(135)을 세척하는 단계; 상기 제4 단계 내지 제6 단계 중 어느 한 단계에서, 원심관(113)을 원심분리기(103)에 안치 또는 원심분리기(103)로부터 제거하기 위하여 상기 원심분리기 도어(114)를 개폐하거나, 상기 흡입모듈(106)이 원심관(113)의 상층액을 흡입하기 위해서 상기 원심분리기 도어(114)를 개폐하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동 세포 도말 시스템 및 자동 세포 도말 시스템 제어 방법은 다양한 조작과 함께 많은 단계로 구성되어 있는 세포 도말 과정이 자동화된 하나의 장치에서 이루어지고, 동시에 다수의 세포를 단층으로 도말할 수 있으므로, 수작업에 의해서 세포 도말 시에 작업자의 숙련도에 따라서 슬라이드 결과의 차이를 보여주는 종래의 세포 도말 장비에 비하여 높은 재현성을 보여준다.
또한, 검체의 종류와 조건에 따라서 자동 세포 도말 시스템의 제어방법을 사용자의 요구에 맞도록 변경이 가능하다.
도 1은 본 발명인 자동 세포 도말 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명인 자동 세포 도말 시스템의 평면도이다.
도 3은 본 발명인 자동 세포 도말 시스템의 원심관홀더 및 그 작동에 관한 도면이다.
도 4는 본 발명인 자동 세포 도말 시스템의 이송모듈과 이송모듈에 포함되어 있는 팁장착모듈, 흡입모듈, 클램프모듈에 관한 도면이다.
도 5는 본 발명인 자동 세포 도말 시스템의 클램프모듈에 관한 도면이다.
도 6은 본 발명인 자동 세포 도말 시스템의 세척부 흡입모듈 및 그 작동에 관한 도면이다.
도 7은 본 발명인 자동 세포 도말 시스템의 팁장착모듈 및 팁장착모듈에 장착된 팁에 관한 도면이다.
도 8은 본 발명인 자동 세포 도말 시스템의 원심분리기에 관한 도면이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 구성 및 작용효과를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
슬라이드챔버(112)에 세포를 분주하여 슬라이드 기판 상에 세포를 도말하기 위해서는 전처리와 후처리 공정이 요구된다.
전처리 공정에서, 원심관에 세포분리시약을 넣은 후 원심관은 일정 각도로 기울여지고, 원심관 내부의 세포분리시약 상부에 샘플이 천천히 분주된다. 세포분리시약 상으로 샘플이 분주되는 속도가 빠르면, 세포분리시약과 검체인 샘플 간의 경계층이 무너지는 이유로 원심관을 기울여서 세포분리시약 위에 샘플을 원심관에 분주한다
분주가 완료되면 기울어진 원심관을 정위치시키고, 원심관을 원심분리기로 이동시켜 원심분리기의 회전에 의해서 세포 분리를 행한다. 이때, 일정 시간 회전되어 세포가 분리된 원심관에서 상층에 부유하는 의미 없는 세포를 포함하는 상층액을 제거하게 된다. 이러한 원심분리 및 상층액 제거 공정은 적어도 1회 이상 수행한다.
원심분리 공정이 완료되면, 원심분리기에서 원심관을 제거한 후, 원심관에 세포부유액을 분주한다. 또한, 세포가 뭉쳐 있으면 슬라이드 기판에 균일하게 분포되지 않아서 단층으로 형성되기 어려우므로, 원심관 내부의 분주된 세포부유액과 농축된 세포에 대하여 흡입 및 배출 조작을 반복하여 균일하게 혼합되도록 한다. 균일하게 혼합된 용액을 슬라이드 기판에 탈착 가능하도록 고정되어 있는 슬라이드챔버 내부에 분주한다.
이와 같이, 본 발명에서 전처리는 세포가 포함된 혼합용액을 슬라이드챔버(112)로 주입하기 이전 단계까지의 샘플 혹은 세포의 처리공정을 지칭한다.
슬라이드챔버(112)에 전처리 후에 분주된 세포는, 단층으로 고정되기 위하여, 고정액을 슬라이드챔버에 분주하게 되며, 세포가 자연침강되도록 일정 시간 경과 후에 상층액을 제거한다. 이러한 후처리 공정은 적어도 1회 이상 수행되며, 이는 기판에 단층으로 세포를 고정하기 위한 처리 공정이다. 이러한 후처리 공정에 의해서 고정액을 분주하면 기판에 부착되지 않은 세포들이 떨어져서 부유하게 되므로 상층부에 부유하는 이들을 제거하여 단층으로 세포를 기판에 고정시키게 된다.
도 1은 자동 세포 도말 시스템의 사시도로서, 자동 세포 도말 시스템의 동작을 제어하는 제어부(133)를 조작하는 터치모니터, 비상정지 버튼, 전원버튼이 장치본체(100)의 외부표면에 형성되어 있으며, 세포 도말 동작 중에 외부로부터의 충격 혹은 오염 물질의 유입을 방지하고, 장치 동작 중의 돌발 사태가 발생할 경우 사용자를 보호할 수 있는 도어가 장치본체에 형성되어 있다. 도어의 정면에는 아크릴 같은 투명한 재질로 이루어진 윈도우가 구비되어, 장치 작동중의 상황을 외부에서 쉽게 모니터를 할 수 있다.
장치본체(100)의 도어를 개방하면, 도 1 및 도 2에서 보여주는 바와 같이, 세포 도말에 필요한 장치 및 도구인 이송모듈(104), 샘플링홀더(101), 원심관홀더(102), 원심분리기도어(114)의 하부에 위치한 원심분리기(103), 팁홀더(108), 시약펌프모듈(121) 등이 일시정지 된다.
또한, 작업대에서 샘플 또는 시약을 주입하거나 혹은 원심분리된 원심관에서 상층액을 흡입하기 위해서 시약공급모듈, 원심관, 팁, 흡입관이 작업대에서 이동할 수 있도록 하는 이송모듈(104)이 작업대에 설치되고, 이송모듈(104)은 작업대의 X축 혹은 Y축변에 형성되어 있는 X축가이드바(110), Y축가이드바(111)에 의해서 소정의 원하는 위치로 이동이 가능하다. X축가이드바(110) 및 Y축가이드바(111)는 구동모터 및 볼스크류에 의해서 구동될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 X축가이드바(110) 및 Y축가이드바(111)에 직선운동을 부여할 수 있는 수단이면 어느 형태로도 채용가능하다.
본 발명의 샘플링홀더(101)에는 검사 대상인 액상 샘플이 수용되어 있는 하나 이상의 바이알 병이 장착되며, 이 때 바이알 병은 캡에 의해서 봉합될 수 있으며, 캡은 팁에 의해서 관통이 가능하도록 되어 있다. 샘플링홀더(101)는 복수의 샘플이 안치될 수 있으며, 도 1 및 도 2에서 샘플링홀더(101)는 규칙적으로 배열되어 있으나, 배열형태에는 제한이 없다.
원심관홀더(102)에는 원심관(113)이 안착되게 되며, 이송모듈(104)에 의해서 이동되는 팁장착모듈(107)에 의해서 원심관(113)에는 검사하고자 하는 액상샘플을 비롯한 시약 혹은 세포액이 하나 이상 선택적으로 수용된다. 원심관홀더(102)에 안치된 원심관은 이송모듈(104)에 의해서 이동되는 클램프모듈(105)에 의해서 원심분리기(103)에 안치될 수도 있다. 또한, 도 3에서 보여주는 바와 같이, 시약 또는 샘플이 주입되는 경우에 시약 또는 샘플이 원심관(113)의 벽면을 타고 흘러내리도록 하기 위하여, 시약 또는 샘플의 주입 시에 원심관홀더(102)에 전체적으로 경사를 부여하여, 원심관홀더에 안치되어 있는 원심관이 소정의 경사각으로 기울어지게 한다. 원심관홀더(102)는 도 3(B)에서 보여주는 바와 같이, 일측에 결합되어 있는 에어실린더에 의해서 기울어져서 경사를 갖게 된다.
원심관홀더(102)는 에어실린더에 의해서 기울일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 모터를 비롯한 직선운동을 부여할 수 있는 수단이면 어느 형태로도 채용가능하다.
원심관(113)에 세포분리시약 및 샘플이 수용된 후에, 이송모듈(104)의 클램프모듈(105)에 의해서 원심관은 원심분리기모듈(134)로 이송되어 원심분리기(103)에 안치된다.
도 8은 원심분리기모듈(134)로서, 원심관이 클램프모듈(105)에 의해서 원심분리기(103)에 안치되기 전에 원심분리기모듈(134)의 원심분리기도어(114)는 에어실린더에 의해서 개방되어, 원심관(113)이 원심분리기(103)에 안치되도록 한다. 원심분리기도어(114)는 에어실린더에 의해서 개방될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 모터를 비롯한 직선운동을 부여할 수 있는 수단이면 어느 형태로도 채용가능하다.
원심분리기는 일반적으로 BLDC모터가 사용되나, 회전에 후에 위치를 제어하기 어렵고 정밀도가 떨어져서 원심분리된 원심관의 원위치를 추적할 수가 없으므로, 본 발명인 자동화 장치에서 사용하지 않았다. 본 발명에서는 엔코더가 장착된 서보모터를 사용하여, 원심분리 후, 원심관의 원위치를 정확하게 추적할 수 있다. 원심분리 후에도 원심관의 원위치를 추적하여 각 원심관(113)에 수용되어 있는 샘플의 정보를 인식하는 것에 의해서, 세포 도말 시스템의 자동화가 가능하게 되며, 원심분리기 내에서 샘플이 원심분리 후에 원심관이 섞이거나 원심관 정보의 혼란을 야기할 수 있는 문제점을 예방할 수 있다. 모터의 종류는 이외에도 원심관의 위치를 추적할 수 있는 기능을 갖고 있는 것이라면 사용가능하다.
상기 이송모듈(104)은 도 4에서 보여주는 바와 같이, 클램프모듈(105), 팁장착모듈(107), 흡입모듈(106), 시약공급모듈(128)을 포함하며, 이들 구성은 각각에 형성되어 있는 구동모터 및 볼스크류에 의해서 구동되는 X축가이드바(110) 및 Y축가이드바(111)에 의해서 수평으로 이동을 하고, 상기 모듈 각각은 흡입모듈 Z축가이드바(118), 클램프모듈 Z축가이드바(119), 팁장착모듈 Z축가이드바(120), 에 결합되어 수직방향으로 이동을 할 수 있다. 또한, 시약공급모듈(128)은 시약공급모듈 공기실린더(129)에 의해서 수직방향으로 이동할 수 있다.
시약공급모듈(128)은 에어실린더에 의해서 개방될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 모터를 비롯한 직선운동을 부여할 수 있는 수단이면 어느 형태로도 채용가능하다.
도 4(B) 및 도 5에 도시되어 있는 클램프모듈(105)은 수평 및 수직으로 이동이 가능하고, 이송모듈에 고정되는 제1 상부고정부(122), 상기 이송모듈에는 고정되지 않으나, 제1 상부고정부(122)에 결합되는 제2 상부고정부(123)을 포함하고, 각각의 제1 및 제2 상부고정부의 하부에는 원심관을 파지할 수 있는 형태의 홈이 형성되어 있는 집게 형상의 제1 및 제2 하부고정부(124, 125)가 고정되어 있다. 또한, 클램프모듈이 원심관을 파지 시에, 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 상기 제1 및 제2 하부고정부(124, 125)의 하부에 미끄럼 방지 코팅이 되어 있는 제1 및 제2 코팅모듈(126, 127)이 결합되어 있다. 이때 코팅모듈은 실리콘, 우레탄 또는 기타 연질 재질물이 코팅되어 미끄러짐을 방지하며, 제1 및 제2 코팅모듈(126, 127)이 실리콘, 우레탄 또는 기타 연질의 재질물로 형성될 수도 있다. 한편, 클램프 모듈이 원심관을 파지할 때에, 제2 상부고정부(123)가 모터 혹은 공압에 의해서 이격되어 원심관을 파지하게 된다. 또한 파지시 원심관이 파손되지 않도록 코팅모듈(126, 127) 뒤편에는 충격 완화 장치가 구성되어 있다.
상기 클램프모듈(105)은 시약 및 샘플이 수용된 원심관을 원심분리기(103)로 이동시켜주거나, 원심분리가 완료되면 원심관을 원심분리기로부터 원심관홀더(102)로 이송하는 기능을 한다.
도 4(C)에서 보여주는, 상기 흡입모듈(106) 역시 이송모듈에 결합되어 수평 및 수직으로 이동을 하게 되며, 흡입모듈은 하나 이상의 흡입관을 구비하여 각 회차의 원심분리가 종료되면 원심분리기에서 원심관을 제거하지 않은 상태에서 원심분리기 도어를 개방한 후에, 흡입모듈 Z축가이드바의 작동에 의해서 하강하여, 원심관의 상층액을 흡입할 수 있다.
상기 흡입모듈(106)의 흡입관은 각 흡입과 동시에 흡입된 상층액 혹은 불필요한 물질은 흡입관에 연결된 석션라인을 통하여 외부 폐수통 또는 폐수구로 배출된다. 흡입이 완료되면 각 샘플간 오염을 방지하기 위하여 작업대에 위치하는 제1 드레인 모듈(137)로 이동하여 제1 드레인 모듈(137)에서 나오는 세척액을 이용하여 각 석션 프로브(또는 흡입관, suction probe)의 끝부분을 씻어주고, 여기에서 씻겨진 세척액은 폐수통 또는 폐수구로 배출된다.
도 4(D) 및 도 7에서 보여주는, 팁장착모듈(107)은 팁홀더(108)에 위치하는 팁을 일단에 장착하고, 샘플링홀더(101)에 위치하는 바이알 병에서 샘플을 채취하여, 원심관홀더(102)에 위치하는 원심관(113)에 주입하거나, 최종적으로 원심분리가 완료된 상태의 최종 샘플, 즉 세포부유액과 원심분리에 의해서 농축된 세포를 슬라이드챔버(112)로 이송시킬 수 있다.
상기 팁장착모듈에 장착되어 사용된 팁은 도 2에서 보여주는 팁제거장치(109)로 이동하여 팁장착모듈에서 제거된다. 상기 팁제거장치(109)는 팁제거장치인입구(115)의 상부로 수평이동한 후, 팁장착모듈 Z축가이드바에 의해서 사용된 팁을 작업대 표면 이하로 하강시키고, 팁걸림턱(116)이 형성된 홈으로 수평이동하여 팁걸림턱(116)에 의해서 사용된 팁을 제거한다.
상기 원심관에서 장착된 팁에 의해서 원심관 내부에서 세포부유액과 농축된 세포를 혼합하여 세포를 부유시키며(세포부유액 펌프의 구동으로 팁 내부의 공기를 상하운동을 시켜서 세포부유액과 세포를 섞어주는 기능), 전처리가 완료된 세포는 팁장착모듈(107)의 팁에 의해서 슬라이드 기판 표면상에 위치하는 하나 이상의 슬라이드챔버(112)로 주입된다. 슬라이드 챔버는 기판 표면에 안치되어 있으며, 슬라이드챔버는 주입된 세포가 슬라이드챔버에 의해서 한정되는 영역에 슬라이드 기판에 고정되도록 한다.
도 6은 세척부 흡입모듈(130)로서, 슬라이드챔버(112) 및 슬라이드챔버가 고정될 수 있는 슬라이드 기판에 인접하여 설치되며, 이는 전처리가 완료된 세포가 슬라이드챔버(112)에 분주된 후, 세포가 단층으로 슬라이드챔버(112) 내에 고정되도록 후처리 공정을 수행하게 된다.
예를 들면, 도 6에서 보여주는 바와 같이, 세척부 흡입모듈(130)은 슬라이드챔버가 고정될 수 있는 슬라이드 기판 주위에 세척부 X축 가이드바(132) 및 세척부 Z축 가이드바(131)가 포함되어 형성되며, 구동 모터 혹은 에어실린더, 볼스크류에 의해서 구동되어 세척부 X축 가이드바(132)에 의해서 X축으로 수평이동하고, 세척부 Z축 가이드바(131)에 의해서 상하로 수직이동을 하게 된다.
상기 세척부 흡입모듈은 도 6에서 보는 바와 같이, 세척부 흡입관(135) 및 고정액 분주 모듈(136)이 장착되어 있으며, 상기 고정액 분주 모듈(136)은 후처리 공정 중에 고정액을 슬라이드챔버 내부로 분주하며, 상기 세척부 흡입관(135)은 고정액이 분주되고 일정 시간이 경과된 후 세포가 자연침강되면 상층액을 흡입하게 된다.
상기 세척부 흡입모듈(130)은 전처리 공정의 상기 흡입모듈(106)과 동일하게, 각 흡입과 동시에 흡입된 상층액 혹은 불필요한 물질은 흡입관에 연결된 석션라인을 통하여 외부 폐수통 또는 폐수구로 배출된다. 흡입이 완료되면 오염을 방지하기 위하여 도 2(A)에서 보여주는 바와 같이, 작업대 일측에 위치하는 제2 드레인 모듈(138)로 이동하여 제2 드레인 모듈(138)에서 나오는 세척액을 이용하여 각 석션 프로브(또는 흡입관, suction probe)의 끝부분을 씻어주고, 여기에서 씻겨진 세척액은 폐수통 또는 폐수구로 배출된다.
제어부(133)은 상기 이송모듈(104)에 포함되어 있는 클램프모듈(105), 흡입모듈(106), 팁장착모듈(107), 시약공급모듈(128)을 정해진 순서로 작동시켜서, 샘플, 시약을 원심관 혹은 슬라이드챔버로 이동시킬 뿐만 아니라 원심관을 원심분리기로 이동시키고, 원심분리된 원심관 내의 상층액을 제거하는 등의 자동 세포 도말 시스템에서 수행되는 일련의 전처리 세포 도말 과정 및 세척부 흡입모듈을 동작시켜 후처리 공정을 제어한다.
상기 제어부(133)는 먼저, 도4(E)에서 보여주는 바와 같이, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 시약공급모듈(128)에 의해서, 상기 원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)에 세포분리시약을 주입한다. 시약공급모듈(128)을 통한 세포분리시약의 주입은 시약펌프모듈(121)에 의해서 시약탱크에서 시약을 흡입하여 원심관(113)에 주입하는 구조로 되어있다.
상기 제어부(133)는 하나 이상의 원심관(113)에 세포분리시약을 주입한 후, 상기 원심관홀더(102)가 에어실린더에 의해서 소정의 각도로 경사를 이루도록 하여, 샘플이 주입될 때 원심관의 벽면을 따라서 천천히 흐르는 것과 층형성을 유도한다. 이때, 샘플이 빠른 속도로 주입되면 세포분리시약과 검사대상인 샘플 간의 층이 무너질 수 있다.
원심관홀더(102)는 에어실린더에 의해서 기울일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 모터를 비롯한 직선운동을 부여할 수 있는 수단이면 어느 형태로도 채용가능하다.
상기 제어부(133)에 의해서, 상기 팁장착모듈(107)은 상기 팁홀더(108)에서 하나 이상의 팁을 장착하고, 하나 이상의 상기 바이알 병에서 샘플을 채취하고,경사를 이루고 있는 상기 원심관(113)에 채취한 샘플을 주입한 후, 사용된 팁을 제거한다. 바이알 병에서 샘플을 채취할 때, 팁 내부의 공기를 이용하여 바이알 병 내부의 샘플들을 혼합시켜줄 수 있으며, 바이알 병에서 샘플은 약 4 ~ 6 ml 채취를 하며, 이에 제한되지 않는다. 이때, 바이알 병의 캡을 개방하고 샘플이 채취될 수도 있고, 바이알 병의 뚜껑에 실링이 되어있는 부분을 팁으로 뚫은 뒤, 그 팁으로 바로 검체를 채취할 수도 있다.
상기 제어부(133)는 경사를 이루고 있는 상기 원심관홀더(102)를 수평상태로 원위치로 회복시키고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 클램프모듈(105)의 클램프에 의해서 하나 이상의 원심관(113)을 이동시켜, 에어실린더에 의해서 개방된 원심분리기모듈(134)의 원심분리기도어(114) 하부에 위치하는 원심분리기에 원심관(113)을 안치시키고, 원심분리기도어(114)를 폐쇄시킨다.
원심분리기도어(114)는 에어실린더에 의해서 개방될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 모터를 비롯한 직선운동을 부여할 수 있는 수단이면 어느 형태로도 채용가능하다.
상기 제어부(133)는 또한, 하나 이상인 원심관(113)의 위치를 제어하면서, 상기 원심분리기(103)를 적어도 1회차 이상으로 회전시켜 원심분리를 수행하며, 각각의 회차에서 원심분리기를 각각 상이한 회전속도로 회전시킨다. 회전속도 혹은 회전시간은 검사용도에 따라서 사용자가 지정할 수 있으며, 회차가 거듭되면서, 원심분리기의 회전속도를 높일 수도 있다. 자궁경부암 검사 시, 원심분리는 2차에 걸쳐서 행해지며, 원심분리기는 3분 내지 7분 사이로 회전을 한다. 1차 원심분리 시에는 회전속도 1,000 ~ 1,200rpm(3분) 2차 분리 시에는 회전속도 2,3000 ~ 2,600rpm(7분) 이나, 이에 제한되지는 않는다.
상기 제어부(133)는 각각의 회차 원심분리 후에, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 흡입모듈(106)에 의해서 하나 이상의 원심관 내의 원심분리된 샘플의 상층부를 제거한다. 또한, 각각의 회차 원심분리 후에는 다음 작업을 위하여 초기화가 진행되어, 원심분리기의 원심관 위치를 초기의 위치에 정렬을 시키게 되나, 이에 제한되지 않고 사용자가 설정에 의해서 변경이 가능하다. 흡입관(117)에 의해서 상층액을 흡입한 후에 상층액은 흡입 튜브라인(석션라인)을 통해 폐수통 또는 폐수구로 버려진다. 흡입모듈(106)은 드레인모듈(137)로 이동하여, 세척액에 의해서 흡입모듈 끝부분(probe 끝단)이 세척되고, 세척에 의해 발생된 폐수는 드레인 라인을 통해 폐기통 또는 폐수구로 배출되며, 흡입관은 세척된다. 상층액을 흡입하기 위하여 원심분리기도어가 개폐되는 것은 통상의 기술자에게 자명한 사항이라 할 수 있다. 또한, 원심분리 공정 중 흡입모듈에 의해서 제거되는 상층액은 세포분리시약 층 상부에 위치하는 의미 없는 세포층을 지칭한다.
상기 제어부(133)는 상기 원심분리기(103)에 의해서 원심분리가 완료된 후, 상기 클램프모듈(105)에 의해서 하나 이상의 원심관(113)을 원심분리기로부터 제거하고, 하나 이상의 원심관(113)을 원심관홀더(102)에 안치시킨다.
원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 상기 원심관(113)의 최하층에 위치하는 세포의 상부에 위치하는 상층액이 남아 있는 경우에는, 상기 흡입모듈(106)에 의해서 흡입하여 제거시킨다. 원심분리 후에 최종적으로 원심관 최하부에 위치하는 농축된 세포는 0.2 ml ~ 0.3 ml 정도이며, 이에 제한되지 않는다.
상기 팁장착모듈(107)에 연결된 시약펌프모듈(121)에 의해서 시약탱크에서 세포부유액을 흡입하여 원심관(113)에 주입한다. 세포부유액 1 ml ~ 2 ml 이 원심관으로 주입되며, 이에 제한되지 않는다.
상기 제어부(133)는 상기 팁장착모듈(107)에 하나 이상의 새로운 팁을 장착시키고, 팁장착모듈(107)을 세포부유액과 농축된 세포가 수용되어 있는 원심관으로 이동시켜, 흡입과 배출을 소정의 횟수 반복하여 혼합한다. 세포가 응집되어 있으면, 슬라이드 기판에서 균일하게 분산되지 않아서 단일층 구현에 어려움이 따르므로, 혼합을 행한다.
팁으로 검체를 샘플링 할 때는 시약펌프모듈(121)의 세포부유액 라인의 시약이 유입되는 라인을 완전히 비우거나 영향을 주지 않는 범위까지 비우게 되며, 원심분리 완료 후 이송모듈(104)에 의해서 원심관홀더로 원심관을 이동시킨다. 세포부유액 주입 시에는 시약펌프모듈(121)이 시약라인을 다시 채운 후, 원심관에 세포부유액을 넣고 시약라인을 다시 비워준다.
전처리 공정의 마지막으로, 제어부(133)는 상기 원심관(113) 내부에서 혼합된 상기 세포부유액 및 최하층에 위치하는 세포가 혼합이 된 후에, 세포부유액 및 세포를 상기 팁장착모듈(107)에 의해서 이송하여, 하나 이상의 상기 슬라이드챔버(112) 하부에 위치하는 슬라이드 기판에 혼합된 세포를 분주시킨 뒤에, 사용된 팁을 제거한다.
후처리 공정에서, 제어부는(133)은 상기 세척부 흡입모듈(130)을 구동시켜 슬라이드챔버(112) 내로 고정액을 분주하고, 슬라이드챔버(112) 내의 슬라이드 기판에 부착되지 않은 세포를 포함하는 상층액을 제거한다. 제어부(133)는 세척부 X축 가이드바(132)를 동작시켜, 하나 이상의 고정액 분주 모듈(136) 및 세척부 흡입관(135)를 장착하고 있는 세척부 흡입모듈(130)을 슬라이드 기판 상의 슬라이드챔버(112) 상방에 위치하게 하며, 세척부 Z축 가이드바(131)에 의해서 수직 하방으로 동작시킨다.
세척부 흡입모듈(130)이 슬라이드 기판 상의 슬라이드챔버(112)에 위치하면, 먼저, 상기 세척부 흡입모듈(130)의 고정액 분주 모듈(136)에 의해서 고정액을 슬라이드챔버(112) 내부로 분주시킨 후 일정 시간 동안 세포를 자연침강시킨다. 여기서, 일정 시간은 침강된 세포가 슬라이드 기판에 부착되는 시간이다. 이때 고정액은 0.5 ~ 2ml 정도 범위로 분주되나 이에 제한되지 않는다. 고정액을 분주하면, 슬라이드 기판에 부착되지 않은 세포가 부유하게 되고, 세척부 흡입관(135)를 동작시켜 0.5 ~ 2ml 범위로 상층액을 제거하나 이에 제한되지 않는다. 흡입된 상층액은 석션라인을 통하여 외부 폐수통 또는 폐수구로 배출된다. 이러한 공정은 제어부(133)에 의해서 1회 이상 수행되며, 후처리 공정이 완료되면, 세척부 흡입모듈(130)은 정위치된다.
후처리 공정에서의 상층액은 슬라이드 기판에 부착된 세포층 상부에 존재하는 층을 지칭한다.
본 발명의 다른 일례는 자동 세포 도말 시스템 제어 방법에 관한 것으로,
(i) 이송모듈(104)에 장착되어 있는 시약공급모듈(128)에 의해서 원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)에 세포분리시약을 주입하는 제1 단계;
(ii) 상기 원심관홀더(102)가 소정의 각도로 경사를 이루도록 하는 제2 단계;
(iii) 상기 팁장착모듈(107)은 상기 팁홀더(108)에서 하나 이상의 팁을 장착하고, 샘플링홀더(101)에 장착된 하나 이상의 상기 바이알 병에서 샘플을 혼합하여 샘플을 채취하고, 경사를 이루고 있는 상기 원심관(113)에 채취한 샘플을 주입하는 제3 단계;
(iv) 경사를 이루고 있는 상기 원심관홀더(102)는 수평상태로 위치하고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 클램프모듈(105)에 의해서, 상기 제3 단계에서 샘플이 주입된 하나 이상의 원심관(113)을 이동시켜 원심분리기(103)에 안치시키는 제4 단계;
(v) 상기 원심분리기(103)에 의해서, 상기 제4 단계에서 원심분리기(103)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)의 위치를 제어하면서, 상기 원심관을 1회차 이상으로 각각 상이한 회전속도로 회전하여, 원심분리하고, 각각의 회차 원심분리 후에는, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 흡입모듈(106)에 의해서 하나 이상의 상기 원심관 내의 원심분리된 샘플의 상층부를 제거하는 제5 단계;
(vi) 상기 원심분리기(103)에 의해서 원심분리가 완료된 후, 상기 클램프모듈(105)에 의해서 하나 이상의 원심관(113)을 원심분리기로부터 제거하고, 원심관홀더(102)에 안치시키는 제 6단계;
(vii) 원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 상기 원심관(113)에서 최하층에 위치하는 농축된 세포의 상부에 위치하는 상층액을 상기 흡입모듈(106)에 의해서 제거하고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 상기 팁장착모듈(107)에 연결된 세포부유액 펌프모듈(121)에 의해서 시약탱크에서 세포부유액을 흡입하여 원심관(113)에 주입되는 제7 단계;
(viii) 상기 원심관(113) 내부에서 혼합된 상기 세포부유액 및 최하층에 위치하는 상기 세포는 상기 팁장착모듈(107)에 의해서 이송되어, 하나 이상의 슬라이드챔버(112)에 분주되는 제8 단계를 포함하여, 자동 세포 도말 시스템이 제어된다.
또한, 제 7단계 이후, 상기 팁장착모듈(107)에 하나 이상의 새로운 팁을 장착시키고, 팁장착모듈(107)을 세포부유액과 농축된 세포가 수용되어 있는 원심관으로 이동시켜, 흡입과 배출을 소정의 횟수 반복하여 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 사용된 팁은 제거된다.
상기 제3 단계, 제8 단계에서 상기 팁장착모듈(107)에 장착되어 사용된 하나 이상의 팁은 상기 팁제거장치(109)로 이동하여, 팁걸림턱(116)에서 제거되는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 제5 단계, 제7 단계에서 상기 흡입모듈(106)이 상기 원심관(113) 내의 상층액을 제거한 후에, 흡입모듈(106)의 흡입관(117)을 세척하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제4 단계 내지 제6 단계 중 어느 한 단계에서, 원심관(113)을 원심분리기(103)에 안치 또는 원심분리기(103)로부터 제거하기 위하여 상기 원심분리기 도어(114)를 개폐하거나, 상기 흡입모듈(106)이 원심관(103)의 상층액을 흡입하기 위해서 상기 원심분리기 도어(114)를 개폐하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, (ix) 슬라이드챔버(112)로 세포부유액과 세포가 분주된 제 8단계 이후, 세척부 흡입모듈(130)을 슬라이드챔버(112) 상으로 위치시키고, 고정액 분주 모듈(136)에 의해서, 고정액을 슬라이드챔버(112) 내부로 분주하는 제9 단계;
(x) 상기 제 9단계 이후 일정 시간이 경과된 후에, 슬라이드챔버(112) 내부의 상층액을 세척부 흡입관에 의해서 제거하는 제 10단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 9단계 및 제 10단계는 필요에 따라서 복수회 반복할 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 도면에 예시된 것에 한정되는 것은 아니며, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
100: 장치본체 101: 샘플링홀더
102: 원심관홀더 103: 원심분리기
104: 이송모듈 105: 클램프모듈
106: 흡입모듈 107: 팁장착모듈
108: 팁홀더 109: 팁제거장치
110: X축가이드바 111: Y축가이드바
112: 슬라이드챔버 113: 원심관
114: 원심분리기도어 115: 팁제거장치인입구
116: 팁걸림턱 117: 흡입관
118: 흡입모듈 Z축가이드바 119: 클램프모듈 Z축가이드바
120: 팁장착모듈 Z축가이드바 121: 시약펌프모듈
122: 제1 상부고정부 123: 제2 상부고정부
124: 제1 하부고정부 125: 제2하부고정부
126: 제1 코팅모듈 127: 제2 코팅모듈
128: 시약공급모듈 129: 시약공급모듈 공기실린더
130: 세척부 흡입모듈 131: 세척부 Z축 가이드바
132: 세척부 X축 가이드바 133: 제어부
134: 원심분리기모듈 135: 세척부 흡입관
136: 고정액 분주 모듈 137: 제1 드레인 모듈
138: 제2 드레인 모듈

Claims (19)

  1. 액상 샘플이 수용되는 하나 이상의 바이알 병이 장착되는 샘플링홀더(101);
    세포액, 시약, 상기 액상 샘플 혹은 전처리가 완료된 세포 중 어느 하나를 선택적으로 수용하는 하나 이상의 원심관(113)이 안착되는 원심관홀더(102);
    상기 원심관홀더(102)에 안착된 하나 이상의 원심관(113)이 이송되어 원심분리되는 원심분리기(103) 및 상기 원심분리기 상부에 위치하는 원심분리기 도어(114)를 포함하고, 상기 원심분리기(103)는 원심분리 완료 후에 원심관의 원위치를 추적할 수 있도록, 원심분리기 내의 원심관의 위치와 원심분리기의 회전속도 및/또는 위치를 제어하는 엔코더가 장착된 서보모터에 의해서 작동하는 원심분리기모듈(134);
    세포액, 시약, 상기 액상 샘플, 전처리가 완료된 세포 중 어느 하나를 선택적으로 이송하는 이송모듈(104)에 장착되어, 상기 원심관홀더(102)에 안착되어 있는 원심관을 원심분리기(103)로 이송 또는 원심분리기(103)로부터 제거하여 원심관홀더(102)에 안치하는 클램프모듈(105),
    상기 이송모듈(104)에 장착되어, 원심분리된 하나 이상의 원심관에서 상층액을 흡입하는 흡입모듈(106),
    상기 이송모듈(104)에 장착되어, 세포액, 시약, 상기 액상 샘플, 전처리가 완료된 세포 중 어느 하나를 선택적으로 이송하는 하나 이상의 팁(tip)이 장착되는 팁장착모듈(107),
    상기 이송모듈(104)에 장착되어, 시약펌프에 의해서 도말에 필요한 시약을 선택적으로 상기 원심관에 주입하는 시약공급모듈(128),
    상기 이송모듈(104)에 장착되어 이송모듈(104)를 X축으로 이동시키는 X축가이드바(110) 및 Y축으로 이동시키는 Y축가이드바(111)를 포함하는 이송모듈(104);
    상기 팁(tip)장착모듈(107)에 장착되는 하나 이상의 팁이 보관되는 팁홀더(108);
    상기 팁(tip)장착모듈(107)에서 사용된 하나 이상의 팁이 제거되는 팁제거장치(109);
    상기 원심관에서 전처리가 완료된 세포가 분주되는 슬라이드 기판 표면상에 위치하는 하나 이상의 슬라이드챔버(112);
    상기 슬라이드 기판에 인접하여 설치되며, 세척부 X축 가이드바(132)에 의해서 수평이동할 수 있고, 세척부 Z축 가이드바(131)에 의해서 수직이동이 가능하며, 하나 이상의 세척부 흡입관(135) 및 고정액 분주 모듈(136)이 형성되어 있는 세척부 흡입모듈(130);
    세포 도말을 위하여 상기 원심관홀더(102), 이송모듈(104), 원심분리기모듈(134), 세척부 흡입모듈(130)을 작동시키는 제어부(133)를 포함하는 자동 세포 도말 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(133)는 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 시약공급모듈(128)에 의해서 상기 원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)에 세포분리시약을 주입하는 제1 단계;
    상기 원심관홀더(102)가 소정의 각도로 경사를 이루도록 하는 제2 단계;
    상기 팁장착모듈(107)은 상기 팁홀더(108)에서 하나 이상의 팁을 장착하고, 하나 이상의 상기 바이알 병에서 샘플을 혼합하여 샘플을 채취하고, 경사를 이루고 있는 상기 원심관(113)에 채취한 샘플을 주입하는 제3 단계;
    경사를 이루고 있는 상기 원심관홀더(102)는 수평상태로 위치하고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 클램프모듈(105)에 의해서, 상기 제3 단계에서 샘플이 주입된 하나 이상의 원심관(113)을 이동시켜 원심분리기(103)에 안치시키는 제4 단계;
    상기 원심분리기(103)에 의해서, 상기 제4 단계에서 원심분리기(103)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)의 위치를 제어하면서, 상기 원심관을 1회차 이상으로 각각 상이한 회전속도로 회전하여, 원심분리하고, 각각의 회차 원심분리 후에는, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 흡입모듈(106)에 의해서 하나 이상의 상기 원심관 내의 원심분리된 샘플의 상층부를 제거하는 제5 단계;
    상기 원심분리기(103)에 의해서 원심분리가 완료된 후, 상기 클램프모듈(105)에 의해서 하나 이상의 원심관(113)을 원심분리기로부터 제거하고, 원심관홀더(102)에 안치시키는 제6 단계;
    원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 상기 원심관(113)에서 최하층에 위치하는 농축된 세포의 상부에 위치하는 상층액을 상기 흡입모듈(106)에 의해서 제거하고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 팁장착모듈(107)에 의해서 세포부유액이 원심관(113)에 주입되는 제7 단계;
    상기 원심관(113) 내부에서 혼합된 상기 세포부유액 및 최하층에 위치하는 상기 농축된 세포는 상기 팁장착모듈(107)에 의해서 이송되어, 하나 이상의 상기 슬라이드챔버(112)에 분주되는 제8 단계;
    세척부 흡입모듈(130)을 슬라이드챔버(112) 상으로 위치시키고, 고정액 분주 모듈(136)에 의해서, 고정액을 슬라이드챔버(112) 내부로 분주하는 제9 단계;
    상기 제 9단계 이후 일정 시간이 경과된 후에, 슬라이드챔버(112) 내부의 상층액을 세척부 흡입관에 의해서 제거하는 제10 단계;를 포함하도록 작동시키는 자동 세포 도말 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부(133)는 상기 제3 단계, 제8 단계에서 상기 팁장착모듈(107)에 장착되어 사용된 하나 이상의 팁이 상기 팁제거장치(109)에서 제거되는 단계를 포함하는 자동 세포 도말 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부(133)는 상기 제5 단계, 제7 단계에서 상기 흡입모듈(106)이 상기 원심관(113)에서 상층액을 제거한 후에, 흡입모듈(106)의 흡입관(117)을 세척하는 단계 및 상기 제10 단계에서 상기 세척부 흡입모듈(130)이 상기 슬라이드챔버(112)에서 상층액을 제거한 후에, 세척부 흡입모듈(130)의 세척부 흡입관(135)을 세척하는 단계를 포함하는 자동 세포 도말 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부(133)는 상기 제4 단계 내지 제6 단계 중 어느 한 단계에서, 원심관(113)을 원심분리기(103)에 안치 또는 원심분리기(103)로부터 제거하기 위하여 상기 원심분리기 도어(114)를 개폐하거나, 상기 흡입모듈(106)이 원심관(103)의 상층액을 흡입하기 위해서 상기 원심분리기도어(114)를 개폐하는 단계를 포함하는 자동 세포 도말 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제 7단계 이후, 상기 팁장착모듈(107)에 하나 이상의 팁을 장착시키고, 팁장착모듈(107)을 상기 세포부유액과 농축된 세포가 수용되어 있는 상기 원심관홀더(102)의 원심관으로 이동시켜, 흡입과 배출을 소정의 횟수 반복하여 혼합하는 단계를 포함하는 자동 세포 도말 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제 9단계 및 제10 단계는 1회 이상 반복되는 자동 세포 도말 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 원심관홀더(102)는 안치된 하나 이상의 원심관(113)을 기울이기 위하여 소정의 각도로 경사를 이룰 수 있는 자동 세포 도말 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 클램프모듈(105)은 상기 이송모듈(104)에 고정되는 제1 상부고정부(122), 제1 상부고정부(122)에 결합되는 제2 상부고정부(123)을 포함하고, 각각의 제1 및 제2 상부고정부의 하부에는 원심관을 파지할 수 있는 형태의 홈이 형성되어 있는 집게 형상의 제1 및 제2 하부고정부(124, 125)가 결합되며, 상기 제1 및 제2 하부고정부(124, 125)의 하부에는 미끄럼 방지 코팅이 되어 있는 제1 및 제2 코팅모듈(126, 127)이 결합되어 있는 자동 세포 도말 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 흡입모듈(106)은 하나 이상의 흡입관(117)를 상하로 동작시키는 흡입모듈 Z축가이드바(118)에 결합되어 있으며, 상기 클램프모듈(105)은 클램프를 상하로 동작시키는 클램프모듈 Z축가이드바(119)에 결합되어 있으며, 상기 팁장착모듈(107)은 팁을 상하로 동작시키는 팁장착모듈 Z축가이드바(120)에 결합되어 있는 자동 세포 도말 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 흡입모듈(106)의 흡입관(117)을 사용한 후에, 상기 흡입관(117)을 세척하는 제1 드레인 모듈(137) 및 상기 세척부 흡입모듈(130)의 세척부 흡입관(135)을 사용한 후, 상기 세척부 흡입관(135)을 세척하는 제2 드레인 모듈(138)을 포함하는 자동 세포 도말 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 팁제거장치(109)는 상기 팁장착모듈(107)에 장착된 팁을 사용한 후에, 인입되는 팁제거장치 인입구(115) 및 팁제거를 위한 팁걸림턱(116)을 포함하는 자동 세포 도말 시스템.
  13. 삭제
  14. 다음의 단계를 포함하는 자동 세포 도말 시스템 제어 방법:
    이송모듈(104)에 장착되어 있는 시약공급모듈(128)에 의해서 원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)에 세포분리시약을 주입하는 제1 단계;
    상기 원심관홀더(102)가 소정의 각도로 경사를 이루도록 하는 제2 단계;
    팁장착모듈(107)은 팁홀더(108)에서 하나 이상의 팁을 장착하고, 하나 이상의 상기 바이알 병에서 샘플을 혼합하여 샘플을 채취하고, 경사를 이루고 있는 상기 원심관(113)에 채취한 샘플을 주입하는 제3 단계;
    경사를 이루고 있는 상기 원심관홀더(102)는 수평상태로 위치하고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 클램프모듈(105)에 의해서, 상기 제3 단계에서 샘플이 주입된 하나 이상의 원심관(113)을 이동시켜 원심분리기(103)에 안치시키는 제4 단계;
    상기 원심분리기(103)에 의해서, 원심분리 완료 후에 원심관의 원위치를 추적할 수 있도록 상기 제4 단계에서 원심분리기(103)에 안치된 하나 이상의 원심관(113)의 위치를 제어하면서, 상기 원심관을 1회차 이상으로 각각 상이한 회전속도로 회전하여, 원심분리하고, 각각의 회차 원심분리 후에는, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 흡입모듈(106)에 의해서 하나 이상의 상기 원심관 내의 원심분리된 샘플의 상층부를 제거하는 제5 단계;
    상기 원심분리기(103)에 의해서 원심분리가 완료된 후, 상기 클램프모듈(105)에 의해서, 하나 이상의 원심관(113)을 원심분리기로부터 제거하고, 원심관홀더(102)에 안치시키는 제6 단계;
    원심관홀더(102)에 안치된 하나 이상의 상기 원심관(113)에서 최하층에 위치하는 농축된 세포의 상부에 위치하는 상층액을 상기 흡입모듈(106)에 의해서 제거하고, 상기 이송모듈(104)에 장착되어 있는 팁장착모듈(107)에 의해서 세포부유액이 원심관(113)에 주입되는 제7 단계;
    상기 원심관(113) 내부에서 혼합된 상기 세포부유액 및 최하층에 위치하는 상기 농축된 세포는 상기 팁장착모듈(107)에 의해서 이송되어, 하나 이상의 상기 슬라이드챔버(112)에 분주되는 제8 단계;
    세척부 흡입모듈(130)을 슬라이드챔버(112) 상으로 위치시키고, 고정액 분주 모듈(136)에 의해서, 고정액을 슬라이드챔버(112) 내부로 분주하는 제9 단계;
    상기 제 9단계 이후 일정 시간이 경과된 후에, 슬라이드챔버(112) 내부의 상층액을 세척부 흡입관에 의해서 제거하는 제 10단계;
    를 포함하는 자동 세포 도말 시스템 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제3 단계, 제8 단계에서 상기 팁장착모듈(107)에 장착되어 사용된 하나 이상의 팁이 상기 팁제거장치(109)에서 제거되는 단계를 포함하는 자동 세포 도말 시스템 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제5 단계, 제7 단계에서 상기 흡입모듈(106)이 상기 원심관(113) 내의 상층액을 제거한 후에, 흡입모듈(106)의 흡입관(117)을 세척하는 단계 및 상기 제10 단계에서 상기 세척부 흡입모듈(130)이 상기 슬라이드챔버(112)에서 상층액을 제거한 후에, 세척부 흡입모듈(130)의 세척부 흡입관(135)을 세척하는 단계를 포함하는 자동 세포 도말 시스템 제어 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제4 단계 내지 제6 단계 중 어느 한 단계에서, 원심관(113)을 원심분리기(103)에 안치 또는 원심분리기(103)로부터 제거하기 위하여 상기 원심분리기 도어(114)를 개폐하거나, 상기 흡입모듈(106)이 원심관(103)의 상층액을 흡입하기 위해서 상기 원심분리기 도어(114)를 개폐하는 단계를 포함하는 자동 세포 도말 시스템 제어 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제 7단계 이후, 상기 팁장착모듈(107)에 하나 이상의 팁을 장착시키고, 팁장착모듈(107)을 상기 세포부유액과 농축된 세포가 수용되어 있는 상기 원심관홀더(102)의 원심관으로 이동시켜, 흡입과 배출을 소정의 횟수 반복하여 혼합하는 단계를 포함하는 자동 세포 도말 시스템 제어 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제 9단계 및 제10 단계는 1회 이상 반복되는 자동 세포 도말 시스템 제어 방법.
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