KR101893589B1 - 세포 자동 염색장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세포(또는 검사하고자 하는 물질)의 감별을 위한 슬라이드 유리판 표면에 세포 염색을 위한 염색시약 분무, 세척, 건조 등의 미생물 염색을 자동으로 수행하는 세포 자동 염색장치에 관한 것으로써, 특히 염색 시약을 절약하고 세포 염색시간을 단축할 수 있도록 한 세포 자동 염색장치에 관한 것이다.

Description

세포 자동 염색장치{Auto staining apparatus for cell}

본 발명은 세포(또는 검사하고자 하는 물질)의 감별을 위한 슬라이드 유리판 표면에 세포 염색을 위한 염색시약 분무, 세척, 건조 등의 미생물 염색을 자동으로 수행하는 세포 자동 염색장치에 관한 것으로써, 특히 염색 시약을 절약하고 세포 염색시간을 단축할 수 있도록 한 세포 자동 염색장치에 관한 것이다.

일반적으로 미생물 염색방법은 단순히 세균의 형태만을 관찰할 때 사용하는 단염색(simple stain)과, 크리스탈 바이올렛, 또는 카볼 푸신 같은 염색액으로 미생물을 살아있는 채로 염색하는 생체염색(vital stain)과, 세균의 감별 시 사용되는 감별염색(different stain)으로 분류되는데, 상기 감별염색은 다시, 미생물 분류에 널리 사용되고 있는 그람 염색(Gram's stain)과, 결핵균 또는 나균과 같은 미생물에 속하는 균들을 관찰할 때 사용하는 항산성염색 및 아포염색, 편모염색, 협막염색 등의 특수염색으로 분류된다.

종래에는 상기와 같이 미생물을 염색하고자 할 경우, 염색하고자 하는 시료를 화염 멸균한 슬라이드 유리판 위에 도말한 다음 이것을 알콜 램프 등의 불꽃에 의해 고정시킨 후, 염색액을 떨어뜨려 염색을 실시하고 미생물의 염색이 완료되고 나면 염색액을 물로 씻어내고, 이를 다시 건조하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 방법은 모두 수 작업에 의해 진행되므로 매우 번거롭고, 숙련자에 의해 염색작업이 진행되어야 하며, 많은 염색시간이 소요되었고, 이에 따라 대상물(미생물)의 균일한 염색이 곤란하였다.

또한, 비 숙련자가 염색을 할 경우, 검사환경이 불결하게 되고, 이로 인해 세균에 의한 2차 감염문제가 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하는 자동 염색장치가 도 1에 도시되고, 한국특허등록 제1188789호에 개시되어 있다.

이는 본체(100)의 상측에 이격되게 배치되고, 상측에 검체 세포가 도말된 다수의 슬라이드들이 안착되는 트레이부(300)와, 상기 트레이부(300)의 하측에 배치되어 외부 전원이 인가됨에 따라 발열되어 상기 슬라이드의 검체 세포를 가열하는 히팅부(350)와, 상기 트레이부(300)와 이격된 본체(100)의 상측으로 기립되게 배치되고 제 1이동수단을 매개로 전,후 이동 가능하게 배치되는 지지대(200)와, 상기 지지대(200) 상에 배치되고 복수개의 염색 시약이 각각 저장되는 시약 저장부(450)와, 상기 지지대(200)에 배치된 제 2이동수단을 매개로 좌,우 이동 가능하게 배치되고 상기 시약 저장부(450)로부터 공급된 염색 시약을 상기 트레이부(300)측으로 분사하기 위한 다수개의 분사노즐(410)을 갖는 분주기(400)와, 상기 슬라이드들의 세척 과정에서 발생되는 세척수 제거를 위해 상기 트레이부(300)를 경사지게 틸팅 동작시키는 틸팅모터(710)를 구비한다.

그러나 상기와 같은 장치는 슬라이드들이 트레이부(300)에 동일평면상에 나열되어 배치되어서 분주대(400)가 전후 및 좌우로 이동되면서 염색을 수행하게 되므로 염색시간이 장시간 소요되는 문제점이 있다.

또한, 세척수의 탈수를 위하여는 트레이부(300)를 경사지게 하기 위한 틸팅모터(710)등의 틸팅수단이 요구되므로 구조가 복잡하고, 틸팅공정의 추가로 염색시간이 장시간 소요되는 문제점이 있다.

또한, 염색을 수행한 후에는 분주대(400)의 분사노즐이 염색시약의 건조로 인하여 막힘현상이 발생되어서 추후 염색시 별도의 노즐 세정작업이 요구된다.

한국특허등록 제1188789호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 세포의 염색시간이 단축되도록 그 구조가 개량된 세포 자동 염색장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 별도의 구동원을 요하지 않고 염색시약 또는 세척수를 제거할 수 있도록 개량된 세포 자동 염색장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 염색시약으로 인하여 분사노즐의 막힘을 방지할 수 있도록 한 세포 자동 염색장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 염색 시약을 절약할 수 있도록 한 세포 자동 염색장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은 슬라이드에 도말된 세포를 자동 염색하기 위한 장치에 있어서,

압축공기를 발생하는 압축기와; 염색시약이 저장되며 일정간격으로 이격되어 배치된 복수의 시약 저장조와; 세척수를 저장하는 세척수 저장조와; 상기 각 시약 저장조로부터 공급되는 공급통로를 개폐하는 복수의 솔레노이드밸브와; 상기 각 솔레노이드밸브로부터 공급되는 시약이 유입되는 입구와 유입된 시약이 토출되는 토출공을 갖는 제1통로와, 상기 제1통로와 연통되고 상기 압축공기가 공급되는 제2통로와, 상기 제1통로와 연통되고 상기 세척수가 공급되는 제3통로를 구비하는 복수의 노즐과; 상기 복수의 노즐 하부측에 배치되어 이동가능하게 마련되며 상기 슬라이드를 경사지지게 지지하는 복수의 지지대를 구비하는 트레이와; 상기 트레이를 이동시키는 이동수단;을 구비하여서,

상기 트레이가 이동될때 상기 각 노즐로부터 각 염색시약과 압축공기가 순차적으로 상기 슬라이드에 토출되도록 된 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 트레이는 챔버내에서 왕복이동되며, 상기 트레이에 지지된 슬라이드를 가열하기 위한 열풍을 상기 챔버내로 공급하는 히터 및 송풍팬을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 염색장치는 상기 챔버내의 염색시약 냄새를 외부로 배출하기 위한 상기 챔버와 연결되는 덕트 및 흡입팬을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 염색장치는 상기 복수의 노즐은 일정간격 이격되어 일렬로 배치되고,

상기 이동수단은 상기 복수의 노즐 하부측에 배치되어 회전가능하게 지지되며 상기 트레이가 나사이동가능하게 결합되는 스크류축과, 상기 스크류축을 회전시키는 모터를 구비하여서,

상기 트레이가 상기 복수의 노즐 하부측에서 왕복 이동되도록 된 것을 특징으로 한다.

첫째, 각 노즐(31~34)로부터 슬라이드(150)로 토출되는 시약들이 세포를 염색, 착색, 탈색 및 대조염색한 후 경사진 슬라이드(150) 표면을 따라 배출되게 되므로, 상기 종래에서와 같이 각 염색 시약들을 제거하기 위한 틸팅모터등의 틸팅수단의 작동을 요구하지 않으므로 장치의 구성을 간단히하고 염색시간을 단축시킨다.

둘째, 압축공기에 의해사 각 염색 시약들이 분무형태로 토출되는 구조를 가짐으로써, 종래 염색장치보다 염색 시약을 절약할 수 있게 한다.

세째, 각 노즐(31~34)을 통해 압축공기와 함께 염색 시약을 토출시킨 후, 솔에노이드밸브(21~24)를 차단하고 압축공기만을 노즐(31~34)에 공급함으로써 노즐 출구로부터 염색 시약을 제거하고 세척수의 공급으로 노즐을 세척함으로써, 추후 장치의 사용시 시약의 굳음으로 인한 노즐(31~34)의 막힘을 방지할 수 있게 한다.

도 1은 종래 염색장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명 염색장치를 나타낸 사시도,
도 3은 도 2 장치의 케이스를 제거한 상태의 사시도,
도 4는 본 발명 염색장치의 요부 정면도,
도 5는 본 발명 염색장치의 작동 블럭도,
도 6은 본 발명 장치에 채용되는 노즐의 개략 단면도이다.

본 발명 실시예의 세포 자동 염색장치는 염색 시약을 절약하고 세포 염색시간을 단축할 수 있도록 한다.

본 발명 실시예의 염색장치는 그람 염색(Gram staning)에 적용하도록 한 것으로서, 도 2 내지 도 6을 참조하면, 이는 압축공기를 발생하는 압축기(40)와; 염색시약이 저장되며 일정간격으로 이격되어 배치된 복수의 시약 저장조(11~14)와; 상기 각 시약 저장조(11~14)로부터 시약이 공급되는 공급통로를 개폐하는 복수의 솔레노이드밸브(21~24)와; 상기 각 솔레노이드밸브(21~24)로부터 공급되는 시약이 유입되는 입구와 유입된 시약이 토출되는 토출공을 갖는 제1통로(31a)와, 상기 제1통로(31a)와 연통되고 상기 압축공기가 공급되는 제2통로(31b)를 구비하는 복수의 노즐(31~34)과; 상기 복수의 노즐(31~34) 하부측에 배치되어 이동가능하게 마련되며 상기 슬라이드(150)를 경사지지게 지지하는 복수의 지지대(61)를 구비하는 트레이(60)와; 상기 트레이(60)를 이동시키는 이동수단;을 구비한다.

상기 첫번째 시약 저장조(31)에는 자주색의 염기성 색소인 크리스탈 바이올렛(crystal violet)이 저장되고, 저장조(32)에는 착색제인 요오드 용액이 저장되며, 저장조(33)에는 탈색제인 알코올(아세톤)이 저장되며, 마지막 저장조(34)에는 염기성 색소인 사프라닌(Safranin)이 저장된다.

상기 복수의 노즐(31~34)은 일정간격 이격되어 일렬로 배치되고, 상기 이동수단에 의해서 상기 트레이(60)가 왕복 이동될때 상기 각 노즐(31~34)로부터 각 염색시약과 압축공기가 혼합되어 상기 슬라이드(150)에 토출되도록 된다.

상기 이동수단은 상기 복수의 노즐(31~34) 하부측에 배치되어 회전가능하게 지지되며 상기 트레이(60)가 나사이동가능하게 결합되는 스크류축(81)과, 상기 스크류축을 회전시키는 모터(80)를 구비하여서, 상기 트레이(60)가 상기 복수의 노즐(31~34) 하부측에서 왕복 이동되도록 한다.

한편, 본 발명 염색장치는 세척수를 저장하는 세척수 저장조(50)를 구비하며, 상기 각 노즐(31~34)은 상기 제1통로(31a)와 연통되고 상기 세척수가 공급되는 제3통로(31c)를 구비한다.

상기 트레이(60)는 상기 각 노즐(31~34)이 위치되도록 상부가 개방된 챔버(70)내에서 왕복이동되며, 상기 트레이(60)에 지지된 슬라이드(150)를 가열하기 위한 열풍을 상기 챔버(70)내로 공급하는 히터(90) 및 송풍팬(91)을 구비한다.

또한, 상기 챔버(70)내의 염색시약 냄새를 외부로 배출하기 위한 상기 챔버(70)와 연결되는 덕트 및 흡입팬(100)을 구비한다.

상기 압축기(40)에는 상기 각 노즐(31~34)의 제2통로(31b)에 압축공기를 분배하여 공급하기 위한 제1매니폴드(41)가 구비되어 있으며, 제1매니폴드(41)와 각 노즐(31~34)의 제2통로(31b)는 압축공기라인(41a,42a,43a,44a)을 통하여 연결되어 있다.

상기 세척수 저장조(50)에는 상기 각 노즐(31~34)의 제3통로(31c)에 세척수를 분배하여 공급하기 위한 제2매니폴드(51)가 구비되어 있으며, 제2매니폴드(51)와 각 노즐(31~34)의 제3통로(31c)는 세척수라인(51a,52a,53a,54a)을 통하여 연결되어 있다.

도 3에서, 참조번호 45는 각 노즐(31~34)의 제2통로(31b)에 압축공기를 공급 및 차단하기 위한 제1단속밸브들이고, 참조번호 55는 각 노즐(31~34)의 제3통로(31c)에 세척수를 공급 및 차단하기 위한 제2단속밸브들이다.

상기와 같은 구성의 염색장치는 다음과 같이 작동된다.

세포가 도말된 슬라이드(150)들이 경사지게 탑재된 트레이(60)가 모터(80)의 구동으로 스크류축(81)을 따라 이동하게 되면, 첫번째 시약 저장조(31)로부터의 크리스탈 바이올렛(crystal violet)이 압축공기의 토출력으로 첫번째 노즐(31)로부터 토출되어 세포를 염색하게 된다.

이후 트레이(60)가 두번째 노즐(32) 하부를 경유하게 되면서 저장조(32)로부터 공급되는 요오드가 압축공기에 의해 슬라이드(150)에 토출되어 착색을 하게 되며, 세번째 노즐(33) 하부를 경유하게 되면서 저장조(33)로부터 공급되는 알코올이 압축공기에 의해 슬라이드(150)에 토출되어 탈색을 수행하게 되며, 마지막 노즐(34) 하부를 경유하면서 저장조(34)로부터 공급되는 사프라닌(Safranin)이 압축공기에 의해 슬라이드(150)에 토출되어 대조염색을 수행하게 된다.

이때 각 노즐(31~34) 하부를 트레이(60)가 경유하게 되면 센서(미도시)의 감지에 의해서 경유된 노즐(31~34)로부터 염색 시약의 공급이 차단되도록 각 솔레노이드밸브(21~24)를 차단하게 되며, 마찬가지로 압축기(40)로부터 각 노즐(31~34)로 공급되는 압축공기를 차단하게 된다.

상기와 같이 트레이(60)가 이동되면서 슬라이드(150)에 도말된 세포가 각 염색 시약으로 순차적으로 염색, 착색, 탈색 및 대조염색되고 슬라이드(150)에 토출된 각 염색 시약들은 경사진 슬라이드(150) 표면을 따라 낙하되어 챔버(70) 하부의 배출구(71)를 통해 외부로 배출된다.

한편, 트레이(60)가 각 노즐(31~34) 하부를 경우하게 되면, 경유된 해당 노즐에는 제1단속밸브(45) 및 솔레노이드(21~24)가 작동되어 압축공기 및 시약의 공급을 차단하게 됨으로써, 시약을 절약할 수 있게 한다.

상기와 같이 염색이 수행되는 동안 각 염색 시약으로부터의 냄새는 흡입팬(100)의 가동으로 챔버(70) 외부로 배기되며, 염색이 완료된 후에는 스크류축(81)이 역방향으로 회전되어 트레이(60)가 초기 위치로 이동되며 그 동안 각 노즐(31~34)에 세척수 저장조(50)로부터 세척수가 공급되어 슬라이드(150) 표면의 염색 시약을 세척하게 된다.

상기 세척이후 챔버(70) 내부에 히터(90) 및 송풍기(91)의 가동으로 열풍을 공급하여 슬라이드(150)를 건조시킨다.

상기와 같은 구성의 염색장치는 각 노즐(31~34)로부터 슬라이드(150)로 토출되는 시약들이 세포를 염색, 착색, 탈색 및 대조염색한 후 경사진 슬라이드(150) 표면을 따라 배출되게 되므로, 상기 종래에서와 같이 각 염색 시약들을 제거하기 위한 틸팅모터등의 틸팅수단의 작동을 요구하지 않으므로 장치의 구성을 간단히하고 염색시간을 단축시킨다.

또한, 압축공기에 의해사 각 염색 시약들이 분무형태로 토출되는 구조를 가짐으로써, 종래 염색장치보다 염색 시약을 절약할 수 있게 한다.

또한, 각 노즐(31~34)을 통해 압축공기와 함께 염색 시약을 토출시킨 후, 솔레노이드밸브(21~24)를 차단하고 압축공기만을 노즐(31~34)에 공급함으로써 노즐 출구로부터 염색 시약을 제거하고 제3통로(31c)를 통해 세척수를 공급하여 노즐을 세척함으로써, 추후 장치의 사용시 시약의 굳음으로 인한 노즐(31~34)의 막힘을 방지할 수 있게 한다.

11~14...염색 시약 저장조 21~24...솔레노이드밸브
31~34...노즐 40...공기압축기
50...세척수 저장조 60...트레이
70...챔버 80...모터
90...히터 150...슬라이드

Claims (5)

1. 슬라이드에 도말된 세포를 자동 염색하기 위한 장치에 있어서,
   압축공기를 발생하는 압축기(40)와;
   염색시약이 저장되며 일정간격으로 이격되어 배치된 복수의 시약 저장조(11~14)와;
   세척수를 저장하는 세척수 저장조(50)와;
   상기 각 시약 저장조(11~14)로부터 시약이 공급되는 공급통로를 개폐하는 복수의 솔레노이드밸브(21~24)와;
   상기 각 솔레노이드밸브(21~24)로부터 공급되는 시약이 유입되는 입구와 유입된 시약이 토출되는 토출공을 갖는 제1통로(31a)와, 상기 제1통로(31a)와 연통되고 상기 압축공기가 공급되는 제2통로(31b)와, 상기 제1통로(31a)와 연통되고 상기 세척수가 공급되는 제3통로(31c)를 구비하는 복수의 노즐(31~34)과;
   상기 복수의 노즐(31~34) 하부측에 배치되어 이동가능하게 마련되며 상기 슬라이드(150)를 경사지지게 지지하는 복수의 지지대(61)를 구비하는 트레이(60)와;
   상기 트레이(60)를 이동시키는 이동수단;을 구비하여서,
   상기 트레이(60)가 이동될때 상기 각 노즐(31~34)로부터 각 염색시약과 압축공기가 순차적으로 상기 슬라이드(150)에 토출되도록 되도록 된 것을 특징으로 하는 세포 자동 염색장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 트레이(60)는 상기 각 노즐(31~34)이 위치되도록 상부가 개방된 챔버(70)내에서 왕복이동되며,
   상기 트레이(60)에 지지된 슬라이드(150)를 가열하기 위한 열풍을 상기 챔버(70)내로 공급하는 히터(90) 및 송풍팬(91)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 세포 자동 염색장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 챔버(70)내의 염색시약 냄새를 외부로 배출하기 위한 상기 챔버(70)와 연결되는 덕트 및 흡입팬(100)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 세포 자동 염색장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 노즐(31~34)은 일정간격 이격되어 일렬로 배치되고,
   상기 이동수단은 상기 복수의 노즐(31~34) 하부측에 배치되어 회전가능하게 지지되며 상기 트레이(60)가 나사이동가능하게 결합되는 스크류축(81)과,
   상기 스크류축을 회전시키는 모터(80)를 구비하여서,
   상기 트레이(60)가 상기 복수의 노즐(31~34) 하부측에서 왕복 이동되도록 된 것을 특징으로 하는 세포 자동 염색장치.

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