KR101869886B1 - 검체 자동 염색장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 검체의 감별을 위한, 슬라이드로의 검체의 고정, 염색액 분무, 염색작용, 세척, 건조 등의 검체 염색을 자동으로 수행하는 검체 자동 염색장치에 관한 것으로써, 특히 검체에 의한 교차 오염을 줄이고 염색 처리시간을 단축시키며 염색 시약을 절약할 수 있도록 한 검체 자동 염색장치에 관한 것이다.

Description

검체 자동 염색장치{Staining apparatus for cell}
본 발명은 검체의 감별을 위한, 슬라이드로의 검체의 고정, 염색액 분무, 염색작용, 세척, 건조 등의 검체 염색을 자동으로 수행하는 검체 자동 염색장치에 관한 것으로써, 특히 검체에 의한 교차 오염을 줄이고 염색 처리시간을 단축시키며 염색 시약을 절약할 수 있도록 한 검체 자동 염색장치에 관한 것이다.
일반적으로, 미생물의 염색방법은 메틸렌블루, 크리스탈 바이올렛 염기성 푸크신등의 염색액을 많이 사용하고, 단순히 세균의 형태만을 관찰할 때 사용하는 단염색(simple stain)과, 크리스탈 바이올렛, 또는 메틸렌 블루 같은 염색액으로 미생물을 살아있는 채로 염색하는 생체염색(vital stain)과, 세균의 감별시 사용되는 감별염색(different stain)으로 분류된다.
상기 감별염색은 다시, 미생물 분류에 널리 사용되고 있는 그람염색(Gram's stain)과, 결핵균이나 나균과 같은 미생물에 속하는 균들을 관찰할 때 사용하는 항산성 염색 및 아포염색, 편모염색, 협막염색 등의 특수염색으로 분류된다.
종래에는 상기와 같이 미생물을 염색하고자 할 경우, 염색하고자 하는 시료를 화염멸균한 유리판 위에 도말하고, 이것을 알콜램프 등의 불꽃에 의해 고정시킨 후, 염색액을 떨어뜨려 염색하며, 염색이 끝나면 염색액을 물로 씻어내고, 이를 다시 건조하였다.
그러나, 상기와 같은 종래의 방법은 모두 수작업에 의해 진행되므로, 매우 번거롭고, 숙련자에 의해 염색작업이 진행되어야 하며, 많은 염색시간이 소요되고, 대상물(미생물)의 균일한 염색이 곤란하였다.
또한, 비숙련자에 의해 염색을 할 경우, 검사환경이 불결하게 되고, 이로 인해 세균에 의한 2차 감염문제가 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 유리판에 시료를 고정하기 위하여 외부에서 알콜램프 등의 가열수단을 이용하므로, 항시 별도의 장치를 구비하여야 하며, 시료의 고정을 위해 별도의 작업을 해야 하는 등 여러 가지 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하는 자동 염색장치가 한국 특허등록 10-0425233호에 개시되고, 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.
이는 미생물이 도말된 유리판(60)이 장탈착되는 회전부재(10)와, 상기 회전부재(10)가 내부에 설치되는 지지부재(20)와, 상기 회전부재(10) 및 지지부재(20)에 각각 설치되어 회전부재(10)의 회전정도를 감지하는 감지부재(30)와, 상기 지지부재(20) 상부에 설치되는 가열부재(40)와, 상기 지지부재(20) 일측에 설치되는 분사부재(50)로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 염색장치는 염색하고자 하는 미생물을 유리판(60)에 도말하고, 상기 미생물이 도말된 유리판(60)을 회전판(11)에 장착시킨 다음, 가열부재(40)에 의해 원하는 온도의 공기를 챔버(22)내로 공급하여 세균을 유리판(60)에 고정하고, 회전부재(10)에 의해 원하는 염색액을 분무하는 일측 분사노즐(52)의 중앙에 유리판(60)을 위치시킴과 동시에, 분사부재(50)에 의해 유리판(60) 일측 끝부분에 약품통(51)으로부터 염색액을 뿌려 점차적으로 유리판(60) 전체에 염색액이 퍼지되도록 하여 유리판(60)에 고정된 미생물을 자동으로 염색하도록 되어 있다.
상기와 같은 작동에 의해 유리판(60)에 도말된 미생물의 염색이 완료되면, 회전부재(10)에 의해 회전판(11)을 회전시키어, 회전판(11) 외부로 염색액을 배출시켜 탈수시킨다.
그런데 상기와 같은 염색장치는 회전부재(10)의 회전에 의해 염색액을 배출시킴으로써 원심력에 의함 미생물의 이탈로 교차 오염이 발생하고, 원심력에 의해서 유리판(60)의 하면에 염색액이 침투되어 건조시간이 증대되는 문제점이 있다.
또한, 유리판(60) 전체에 염색액을 분주함으로써 염색액의 사용량이 많다는 문제점이 있다.
또한, 화전판(11)에 복수의 유리판(60)을 작업자가 안착시켜야 함으로써, 염색 처리시간이 증대되는 문제점이 있다.
한국 특허등록 10-0425233호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 슬라이드로의 검체의 고정, 염색액 분무, 염색작용, 세척, 건조 등의 검체 염색을 자동으로 수행하고 염색 처리시간을 단축할 수 있도록 한 검체 자동 염색장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 검체에 의한 교차 오염을 줄일 수 있도록 한 검체 자동 염색장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하는 본 발명 검체 자동 염색장치는,
베이스와;
검체가 도말된 슬라이드가 안착되는 트레이가 상하 일정간격으로 수납되고 상기 베이스에 탈착가능하게 장착되는 제1매거진과;
상기 트레이가 출입되는 출입구가 형성되고, 상기 트레이가 안착되는 테이블이 마련되며, 검체를 염색, 세척, 탈수 및 건조시키는 복수의 염색유니트와;
상기 제1매거진으로부터 상기 슬라이드가 안착된 트레이를 상기 각 염색유니트의 출입구를 통하여 상기 각 테이블에 공급시키는 로봇유니트와;
상기 각 염색유니트로부터 검체의 염색, 세척, 탈수 및 건조가 완료된 상기 슬라이드가 안착된 트레이가 상기 로봇유니트에 의해서 수납되며 상기 베이스에 탈착가능하게 장착되는 제2매거진;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 염색장치에 있어서, 상기 염색유니트는 전면부에 상기 출입구가 형성된 하우징과, 상기 하우징에 고정되며 상기 테이블을 회동축에 의해 회동가능하게 지지하는 한쌍의 브라켓과, 상기 테이블의 저면부에 고정되며 단부가 상기 브라켓에 지지되어 상기 테이블의 수평상태를 지지하는 스토퍼와, 일단이 상기 테이블에 고정되고 타단이 상기 하우징에 고정되어 상기 스토퍼가 상기 브라켓에 지지되는 방향으로 탄력지지하는 탄성부재와, 상기 테이블을 회동시키는 회동수단과, 상기 테이블의 상부 일측에 마련되는 제1노즐지지판과, 상기 제1노즐지지판에 고정되며 상기 검체를 염색시키는 염색액이 공급되는 염색액 노즐과, 상기 테이블의 상부 타측에 마련되는 제2노즐지지판과, 상기 제2노즐지지판에 고정되며 상기 슬라이드를 세척시키는 세척수가 공급되는 세척수 노즐과, 상기 회동수단에 의해서 기울어진 상기 테이블로부터 흘러내리는 상기 염색액 및 세척수를 저장하는 배수조와, 상기 하우징내에 마련되며 열을 발산하는 히터부재를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회동수단은 동력을 발생하는 모터와, 상기 모터의 구동으로 회전되며 일부분이 상기 테이블의 하면부에 간섭되어 상기 테이블을 회동시키는 캠부재를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로봇유니트는 제1,2매거진 사이에 위치되며 회전동력을 발생하는 회전모터와, 상기 회동모터에 결합되어 수평선회하는 회동아암과, 상기 회동아암에 고정되는 수직가이드와, 상기 수직가이드에 결합되어 상하로 안내되는 수평가이드와, 상기 수평가이드에 이동가능하게 안내되고 선단부에 상기 트레이가 탈착가능하게 탑재되며 상기 염색유니트의 출입구에 진출입되는 슬라이더를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
첫째, 제1매거진(110)에 검체가 도말된 슬라이드(1)를 수납시킨 상태에서 로봇유니트(300) 및 복수의 염색유니트(200)에 의해 연속적인 염색을 가능하게 하므로 검체의 염색 처리시간을 단축시킨다.
둘째, 트레이(111)에는 격벽(111c)이 형성됨으로써 이웃하는 검체간 교차오염을 방지할 수 있도록 한다.
도 1 및 도 2는 종래 염색장치를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명 실시예의 자동 염색장치를 나타낸 사시도,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 트레이가 수납되는 매거진을 나타낸 사시도,
도 6은 테이블, 트레이 및 슬라이드를 나타낸 사시도,
도 7은 염색유니트를 나타낸 사시도,
도 8은 염색유니트의 테이블 틸팅을 설명하기 위한 개략 사시도,
도 9a 및 도 9b는 염색유니트의 작동상태를 설명하는 개략 단면도,
도 10은 로봇유니트를 나타낸 사시도이다.
본 발명 실시예의 검체 자동 염색장치는 검체(결핵균)의 감별을 위한, 슬라이드로의 세균고정, 염색액 분무, 염색작용, 탈색, 세척, 건조 등의 검체 염색을 자동으로 수행할 수 있도록 하며, 특히 검체에 의한 교차 오염을 줄이고 염색 처리시간을 단축시키며 염색 시약을 절약할 수 있도록 한다.
본 발명 실시예의 검체 자동 염색장치를 나타낸 도 3 및 도 4를 참조하면, 이는 베이스(100)와; 검체가 도말된 슬라이드(1)가 안착되는 트레이(111)가 상하 일정간격으로 수납되고 상기 베이스(100)에 탈착가능하게 장착되는 제1매거진(110)과; 전면부에 상기 트레이(111)가 출입되는 출입구(201)가 형성되고, 상기 트레이(111)가 안착되는 테이블(220)이 마련되며, 검체를 염색, 세척, 탈수 및 건조시키는 복수의 염색유니트(200)와; 상기 제1매거진(110)으로부터 상기 슬라이드(1)가 안착된 트레이(111)를 상기 각 염색유니트(200)의 출입구(201)를 통하여 상기 각 테이블(220)에 공급시키는 로봇유니트(300)와; 상기 각 염색유니트(200)로부터 검체의 염색, 세척, 탈수 및 건조가 완료된 상기 슬라이드(1)가 안착된 트레이(111)가 상기 로봇유니트(300)에 의해서 수납되며 상기 베이스(100)에 탈착가능하게 장착되는 제2매거진(120);을 구비한다.
상기 복수의 염색유니트(200)는 동일 원주상으로 배치되고, 또한 상하로 적층되어 배치된다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 염색유니트(200)는 전면부에 상기 출입구(201)가 형성된 하우징(210)과, 상기 하우징(210)에 고정되며 상기 테이블(220)을 회동축(221)에 의해 회동가능하게 지지하는 한쌍의 브라켓(230)과, 상기 테이블(220)의 저면부에 고정되며 단부가 상기 브라켓(230)에 지지되어 상기 테이블(220)의 수평상태를 지지하는 스토퍼(222)와, 일단이 상기 테이블(220)에 고정되고 타단이 상기 하우징(210)에 고정되어 상기 스토퍼(222)가 상기 브라켓(230)에 지지되는 방향으로 탄력지지하는 탄성부재(225)와, 상기 테이블(220)을 회동시키는 회동수단과, 상기 테이블(220)의 상부 일측에 마련되는 제1노즐지지판(250)과, 상기 제1노즐지지판(250)에 고정되며 상기 검체를 염색시키는 염색액이 공급되는 염색액 노즐(251)과, 상기 테이블(220)의 상부 타측에 마련되는 제2노즐지지판(260)과, 상기 제2노즐지지판(260)에 고정되며 상기 슬라이드(1)를 세척시키는 세척수가 공급되는 세척수 노즐(261)과, 상기 회동수단에 의해서 기울어진 상기 테이블(220)로부터 흘러내리는 상기 염색액 및 세척수를 저장하는 배수조(270)와, 상기 하우징(210)내에 마련되며 열을 발산하는 히터부재(280)를 구비한다.
상기 회동수단은 동력을 발생하는 모터(240)와, 상기 모터(240)의 구동으로 회전되며 일부분이 상기 테이블(220)의 하면부에 간섭되어 상기 테이블(220)을 회동시키는 캠부재(241)를 구비한다.
상기 제1노즐지지판(250)에는 슬라이드(1)에 주염색 시약(Carbol fuchsin 또는 Fluorochrome) 및 비 항산균등을 염색하기 위한 대조염색 시약등을 공급하기 위한 복수의 염색액 노즐(251)이 지지된다.
도 3 및 도 10을 참조하면, 상기 로봇유니트(300)는 제1,2매거진(110)(120) 사이에 위치되며 회전동력을 발생하는 회전모터(310)와, 상기 회전모터(310)의 모터축(311)에 결합되어 수평선회하는 회동아암(320)과, 상기 회동아암(320)에 고정되는 수직가이드(330)와, 상기 수직가이드(330)에 결합되어 상하로 안내되는 수평가이드(340)와, 상기 수평가이드(340)에 이동가능하게 안내되고 선단부에 상기 트레이(111)가 탈착가능하게 탑재되며 상기 염색유니트(200)의 출입구(201)에 진출입되는 슬라이더(341)를 구비한다.
상기 수직가이드(330)에 대한 수평가이드(340)의 상하이동 및 슬라이더(341)의 수평이동은 리니어모터 또는 이송스크류 등의 통상적인 구성으로 구성된다.
도 5를 참조하면, 상기 제1,2매거진(110)(120)은 상기 트레이(111)가 안착되는 거치대(110a)가 상하로 일정간격으로 마련되어 있으며, 각 거치대(110a)에는 상기 슬라이더(341)의 단부가 진입되는 진입부(110b)가 형성되어 있다.
또한, 상기 트레이(111)에는 슬라이드(1)에 공급된 염색액 및 세척수를 배출시키기 위한 배수홈(111a)이 형성되어 있다.
상기와 같은 구성의 자동 염색장치는 다음과 같이 작동된다.
먼저, 검체가 도말된 각 슬라이드(1)를 트레이(111)에 안착시키고, 트레이(111)들을 제1매거진(110)에 수납시킨다. 슬라이드(1)에의 검체 도말은 자동 도말장치를 이용하여 자동 도말할 수 있으며, 또한 제1매거진(110)에의 트레이(111) 수납도 로봇장치에 의한 자동 수납될 수 있다.
상기 검체가 도말된 슬라이드(1)가 안착된 트레이(111)들이 수납된 제1매거진(110)과 트레이(111)가 수납되지 아니한 제2매거진(120)을 베이스(100)에 장착한다.
이어서 로봇유니트(300)를 가동시키면 슬라이더(341)가 수평가이드(340)에 안내되면서 제1매거진(110)으로 진입되어 트레이(111)를 1개씩 취출시키고, 회동아암(320)의 선회와 동시에 수평가이드(340)의 상하이동에 의해서 슬라이더(341)에 탑재된 트레이(111)를 선택된 염색유니트(200)의 출입구(201)에 위치시킨다.
이어서 수평가이드(340)에 슬라이더(341)를 안내시켜서 출입구(201)를 통하여 염색유니트(200)의 하우징(210) 내부의 테이블(220)에 트레이(111)를 안착시킨다.
상기 로봇유니트(300)에 의해서 제1매거진(110)으로부터 각 트레이(111)를 순차적으로 취출하여서 상기 각 염색유니트(200)의 테이블(220)에 안착시키는 동작이 반복적으로 수행된다.
한편, 도 9a에 도시된 바와 같이, 염색유니트(200)의 테이블(220)에 트레이(111)가 안착되면 히터(280)를 작동시켜서 슬라이드(1)를 가온하여서 검체를 슬라이드(1)에 고정시킨다.
이때 도 6에 도시된 바와 같이, 트레이(111)에는 관통공(111b)이 형성됨으로써 히터(280)에 의해 가열된 테이블(220)로부터의 열이 신속하게 슬라이드(1) 하면부에 전달되어 신속한 검체가 고정된다.
이어서 염색액 펌프(미도시)가 가동되어 염색액 저장통(미도시)으로부터 염색액 노즐(251)을 통하여 슬라이드(1)에 염색액을 낙하시켜 검체를 염색시킨다.
이때 트레이(111)에는 격벽(111c)이 형성됨으로써 이웃하는 검체간 교차오염을 방지할 수 있도록 한다.
염색이 완료되면 도 8 및 도 9b에 도시된 바와 같이 모터(240)를 구동하여 캠부재(241)에 의해서 테이블(220)을 틸팅시켜서 염색액을 배수조(270)로 배출시킨다.
이어서 세척수 노즐(261)을 통하여 세척수를 틸팅된 슬라이드(1)의 상부측에 낙하시켜서 세척수가 흘러내리면서 염색액을 슬라이드(1)로부터 세척시킨다. 슬라이드(1)로부터 흘러내린 세척수는 배수조(270)에 집수되고, 배수펌프(미도시)의 가동으로 배수관(271; 도 8참조)을 통하여 외부 저장통(미도시)으로 배수된다.
이어서 송풍팬(290)을 가동하여서 외부 공기를 하우징(210) 내부로 공급하여 슬라이드(1)를 건조시킨다.
상기 슬라이드(1)의 건조가 완료되면 상기 로봇유니트(300)의 슬라이더(341) 단부가 염색유니트(200)의 출입구(201)로 진입하여서 염색이 완료된 트레이(111)를 취출하여서 제2매거진(120)에 수납시킨다.
상기 로봇유니트(300)에 의한 제1매거진(110)으로부터 염색유니트(200)로의 트레이(111) 수납작동 및 염색유니트(200)로부터 염색이 완료된 트레이(111)를 취출하여 제2매거진(120)으로의 수납작동은 반복적으로 이루어진다.
상술한 바와 같은 자동 염색장치는 제1매거진(110)에 검체가 도말된 슬라이드(1)를 수납시킨 상태에서 로봇유니트(300) 및 복수의 염색유니트(200)에 의해 연속적인 염색을 가능하게 하므로 검체의 염색 처리시간을 단축시킨다.
또한, 트레이(111)에는 격벽(111c)이 형성됨으로써 이웃하는 검체간 교차오염을 방지할 수 있도록 한다.
1...슬라이드 100...베이스
110,120...제1,2매거진 111...트레이
200...염색유니트 201...출입구
210,,,하우징 220...테이블
241...캠부재 251...염색액 노즐
261...세척수 노즐 270...배수조
300...로봇유니트

Claims (4)

  1. 검체 자동 염색장치에 있어서,
    베이스(100)와;
    검체가 도말된 슬라이드(1)가 안착되는 트레이(111)가 상하 일정간격으로 수납되고 상기 베이스(100)에 탈착가능하게 장착되는 제1매거진(110)과;
    전면부에 상기 트레이(111)가 출입되는 출입구(201)가 형성된 하우징(210)과, 상기 트레이(111)가 안착되는 테이블(220)과, 상기 하우징(210)에 고정되며 상기 테이블(220)을 회동축(221)에 의해 회동가능하게 지지하는 한쌍의 브라켓(230)과, 상기 테이블(220)의 저면부에 고정되며 단부가 상기 브라켓(230)에 지지되어 상기 테이블(220)의 수평상태를 지지하는 스토퍼(222)와, 일단이 상기 테이블(220)에 고정되고 타단이 상기 하우징(210)에 고정되어 상기 스토퍼(222)가 상기 브라켓(230)에 지지되는 방향으로 탄력지지하는 탄성부재(225)와, 동력을 발생하는 모터(240)의 구동으로 회전되며 일부분이 상기 테이블(220)의 하면부에 간섭되어 상기 테이블(220)을 회동시키는 캠부재(241)를 구비하는 회동수단과, 상기 테이블(220)의 상부 일측에 마련되는 제1노즐지지판(250)과, 상기 제1노즐지지판(250)에 고정되며 상기 검체를 염색시키는 염색액이 공급되는 염색액 노즐(251)과, 상기 테이블(220)의 상부 타측에 마련되는 제2노즐지지판(260)과, 상기 제2노즐지지판(260)에 고정되며 상기 슬라이드(1)를 세척시키는 세척수가 공급되는 세척수 노즐(261)과, 상기 회동수단에 의해서 기울어진 상기 테이블(220)로부터 흘러내리는 상기 염색액 및 세척수를 저장하는 배수조(270)와, 상기 하우징(210)내에 마련되며 열을 발산하는 히터부재(280)를 구비하며, 검체를 염색, 세척, 탈수 및 건조시키는 복수의 염색유니트(200)와;
    상기 제1매거진(110)으로부터 상기 슬라이드(1)가 안착된 트레이(111)를 상기 각 염색유니트(200)의 출입구(201)를 통하여 상기 각 테이블(220)에 공급시키는 로봇유니트(300)와;
    상기 각 염색유니트(200)로부터 검체의 염색, 세척, 탈수 및 건조가 완료된 상기 슬라이드(1)가 안착된 트레이(111)가 상기 로봇유니트(300)에 의해서 수납되며 상기 베이스(100)에 탈착가능하게 장착되는 제2매거진(120);을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 검체 자동 염색장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 로봇유니트(300)는 제1,2매거진(110)(120) 사이에 위치되며 회전동력을 발생하는 회전모터(310)와,
    상기 회전모터(310)의 모터축(311)에 결합되어 수평선회하는 회동아암(320)과,
    상기 회동아암(320)에 고정되는 수직가이드(330)와,
    상기 수직가이드(330)에 결합되어 상하로 안내되는 수평가이드(340)와,
    상기 수평가이드(340)에 이동가능하게 안내되고 선단부에 상기 트레이(111)가 탈착가능하게 탑재되며 상기 염색유니트(200)의 출입구(201)에 진출입되는 슬라이더(341)를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 검체 자동 염색장치.
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