KR101900368B1 - 프리캐스트 겔, 전기 전달 모듈, 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔은, 전기영동을 위한 겔을 수용하도록 구성되는 겔 수용부, 상기 겔 수용부의 일측에 배치되는 멤브레인 - 상기 겔에서 상기 멤브레인으로 단백질의 이동이 이루어짐 -, 상기 겔 수용부의 타측에 배치되는 제 1 전극 및 상기 멤브레인의 일측에 배치되는 제 2 전극을 포함하며, 상기 제 2 전극은 상기 겔 수용부 및 상기 멤브레인을 사이에 두고 상기 제 1 전극과 대향하여 배치될 수 있다.

Description

프리캐스트 겔, 전기 전달 모듈, 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치 및 이의 제어 방법{PRECAST GEL, ELECTRIC CURRENT PROVIDING MODULE, DIVICE FOR ELECTROPHORESIS AND WESTERN BLOTTING AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 프리캐스트 겔, 전기 전달 모듈, 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

생물체는 다양한 조직 및 세포로 구성되어 있으며 상기 조직 및 세포 내에서는 발현되는 단백질의 종류 및 양이 각기 상이하며, 이러한 단백질의 발현은 특정 질환 등과 밀접하게 연관되어 있으므로, 단백질 발현의 확인은 생물체의 생명 현상을 연구하는데 매우 중요한 과정에 해당한다.

단백질 발현을 확인하기 위한 방법으로 SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis)가 있다. 이는, 극소량 단백질의 탐지를 효율적으로 진행하기 위해서 시료 내 단백질을 넓게 펼칠 때 흔히 사용하는 방법에 해당한다. 조직 및 세포 내에서 발현되는 단백질을 확인하기 위한 시료로는 주로 세포 또는 조직을 용해(lysis) 시킨 뒤, 원심 분리와 불순물을 제거하는 과정을 통해 얻은 단백질 혼합물을 사용한다. 상기 SDS (sodium dodecyl sulfite)는 시료 내에 존재하는 단백질과 결합하여 단백질들이 2차, 3차, 4차 구조를 잃고 선형이 되도록 하며, 단백질에 높은 밀도의 음전하를 부여함으로써, 전기영동 시 가해지는 전압의 양극을 향해 끌리도록 한다. 이때, 상기 PAGE는 촘촘한 다공성 물질로, SDS에 의해 선형의 구조를 갖는 음전하를 띈 단백질이 전기영동이 수행됨에 따라 단백질의 크기(size)로 인해 이동 속도가 달라지는 원리를 이용하여 분류할 수 있게 된다.

상기 SDS-PAGE로 분리된 단백질은 PAGE 등에 해당하는 겔 속에 묻혀 있기 때문에 항체 등과의 결합을 수행하는 과정이 어려워, 단백질을 얇은 Nitrocellulose 또는 PVDF 멤브레인 위로 이동시켜 탐침을 위한 항체와의 결합이 용이할 수 있도록 하는 전사(transfer) 작업이 수행된다. 이와 같은 전사 작업 중에서도 가장 널리 이용되는 것이 바로 전기영동 전사방법(electrophoretic transfer)이다.

이는 전기영동과 매우 비슷한 원리를 이용하게 되는데 여기에도 두 가지 방법이 종래에 사용되었다. 하나는 수평으로 PAGE를 위치시켜 단백질을 이동 시키는 반건식 전사(semi-dry transfer) 방법이고, 다른 하나는 수직으로 겔을 세워 버퍼를 채운 상태에서 단백질을 이동시키는 습식 전사(wet transfer) 방법이다. 이때, 전사 단계는 전기영동이 완료된 PAGE를 조심스레 분리한 뒤, 멤브레인과 겹쳐주고, 양쪽으로 버퍼를 충분히 흡수하게 함과 동시에 PAGE를 보호하는 역할을 하는 필터종이와 패드를 둔 뒤, 양쪽 끝에 음극과 양극을 위치시킨다. 이때, PAGE 내에 존재하는 단백질은 양극으로 끌려가므로 멤브레인은 양극 쪽에 위치시킨다. 전압이 걸리면 단백질들은 PAGE에서 멤브레인으로 천천히 이동되어, 궁극적으로 멤브레인의 일면 위쪽에 단백질이 결합되어 존재할 수 있도록 한다.

이와 같이, 단백질의 발현 확인을 위하여는 단백질을 크기 별로 분리하는 전기영동 과정 및 단백질의 전사 과정이 별개의 단계로 구성되어 있어, 사용자의 숙련도 및 실험실의 조건에 의해 실험 결과에 크게 영향을 받는다는 문제점이 존재한다. 뿐만 아니라, 단백질의 전기영동 및 전사 과정에서 사용되는 버퍼(buffer)가 별개로 사용되어 사용자로 하여금 이를 감당하기 위한 비용적인 부담도 존재하는 실정이다. 이에, 형광 염료(dye)를 이용한 세포 내 염색 등을 통한 단백질 발현 확인 등의 방법이 존재하나, 이러한 방법에는, 형광 염료 및 이를 관찰하기 위한 현미경이 매우 고가에 해당하며 세포 또는 생명체에 독성을 유발하여 실험자가 원하는 환경 내의 조건에 결과를 얻을 수 없다는 문제점이 존재한다.

이러한 문제점을 인식하고 이와 같은 문제점을 해결할 필요성이 크게 대두되고 있으나, 현재까지 상기 전기영동 및 전사 과정을 모두 수행할 수 있는 장치는 존재하지 않는 실정이다.

본 발명은 전술한 문제 및 이와 연관된 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 예시적 목적은, 전기영동 및 전사 과정을 하나의 장치 내에서 수행할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 예시적 목적은, 전기영동 및 전사 과정을 보다 빠르고 간편하게 수행할 수 있는 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔은, 전기영동을 위한 겔을 수용하도록 구성되는 겔 수용부, 상기 겔 수용부의 일측에 배치되는 멤브레인 - 상기 겔에서 상기 멤브레인으로 단백질의 이동이 이루어짐 -, 상기 겔 수용부의 타측에 배치되는 제 1 전극 및 상기 멤브레인의 일측에 배치되는 제 2 전극을 포함하며, 상기 제 2 전극은 상기 겔 수용부 및 상기 멤브레인을 사이에 두고 상기 제 1 전극과 대향하여 배치될 수 있다.

실시예에 있어서, 프리캐스트 겔은 상기 겔 수용부와 상기 제 1 전극 사이에 배치되는 제 1 필터페이퍼 및 상기 멤브레인과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 제 2 필터페이퍼 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

실시예에 있어서, 프리캐스트 겔은 상기 겔 수용부, 멤브레인, 제 1 전극 및 제 2 전극을 그 내부에 수용하도록 형성되는 케이스 및 상기 케이스에 결합되도록 형성되며 개구부를 포함하는 커버를 더 포함할 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 커버는, 상기 케이스에 결합되는 경우, 상기 멤브레인, 제 1 전극 및 제2 전극을 덮도록 구성될 수 있다.

실시예에 있어서, 프리캐스트 겔은, 상기 커버의 개구부에 적어도 일부가 삽입 가능하도록 이루어지는 콤(comb)부를 더 포함할 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전극에는, 상기 케이스의 외면으로 노출되도록 배치되는 제 1 및 제 2 전극연결부가 각각 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 전달 모듈은, 적어도 하나의 프리캐스트 겔이 장착 가능하도록 형성되는 전기 전달 모듈로서, 외부 전원에 전기적으로 연결되며 제 1 위치 또는 제 2 위치에 선택적으로 위치하는 스위치 및 상기 스위치가 상기 제 1 및 제 2 위치에 위치하는 경우 상기 스위치에 각각 전기적으로 연결되도록 배치되는 제 1 및 제 2 도전부를 포함하며, 상기 제 1 도전부 및 제 2 도전부는 전기적으로 절연될 수 있다.

실시예에 있어서, 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우, 상기 제 2 도전부는 상기 프리캐스트 겔과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 제 2 도전부는, 복수의 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우 상기 복수의 프리캐스트 겔 각각과 전기적으로 연결되도록 배치되는 제 1 및 제 2 분기를 포함할 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 스위치는 상기 외부 전원의 플러스 및 마이너스 단자 각각에 전기적으로 연결되는 플러스측 및 마이너스측 스위치를 포함하고, 상기 제 1 도전부는, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치에 전기적으로 각각 연결되도록 배치되는 플러스측의 제 1 도전부 및 마이너스측의 제 1 도전부를 포함하며, 상기 제 2 도전부는, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치에 전기적으로 각각 연결되도록 배치되는 플러스측의 제 2 도전부 및 마이너스측의 제 2 도전부를 포함할 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치들이 제 1 위치 또는 제 2 위치 중 동일 위치에 있도록, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치는 연동되어 작동할 수 있다.

실시예에 있어서, 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우, 상기 플러스측 제 2 도전부는 상기 프리캐스트 겔의 복수의 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되도록 배치되고, 상기 마이너스측 제 2 도전부는 상기 프리캐스트 겔의 복수의 전극 중 다른 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 전기 전달 모듈은, 제 1 및 제 2 수직부재 및 상기 제 1 및 제 2 수직부재를 연결하는 적어도 하나의 수평부재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 플러스측의 제 1 도전부는 상기 수평부재의 일면으로 연장되며, 상기 마이너스측의 제 1 도전부는 상기 수평부재의 타면으로 연장될 수 있다.

실시예에 있어서, 복수의 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우, 상기 수평부재는 상기 복수의 프리캐스트 겔의 어느 하나와 다른 하나 사이에 배치될 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 복수의 프리캐스트 겔 및 상기 수평부재는, 이들에 의해 버퍼가 수용될 수 있는 공간을 형성하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 전달 모듈은, 겔 및 멤브레인을 포함하는 프리캐스트 겔이 장착되는 전기 전달 모듈로서, 외부 전원에 전기적으로 연결되며 제 1 위치 또는 제 2 위치에 선택적으로 위치하는 스위치 및 상기 스위치에 전기적으로 연결되는 도전부를 포함할 수 있다.

상기 도전부는, 상기 스위치가 상기 제 1 위치에 있는 경우, 상기 외부 전원에 의해 형성된 전류가 상기 겔의 일면을 따라 흐르고, 상기 스위치가 상기 제 2 위치에 있는 경우, 상기 외부 전원에 의해 형성된 전류가 상기 겔에서 상기 멤브레인을 향하는 방향을 따라 흐르도록 배치될 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 겔의 일면과 실질적으로 나란한 방향과, 상기 겔에서 상기 멤브레인을 향하는 방향은 서로 교차할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 적어도 하나의 상기 전기 전달 모듈을 포함할 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는 상기 전기 전달 모듈이 장착되도록 구성되는 버퍼 수용부를 더 포함할 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 상기 스위치가, 상기 제 1 위치에 위치하는 경우 전기영동이 수행되고, 상기 제 2 위치에 위치하는 경우 웨스턴 블롯을 위한 단백질의 이동이 수행되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법은, 전류의 방향을 전환하도록 제 1 위치 또는 제 2 위치에 위치되는 스위치 및 프리캐스트 겔을 포함하는 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법에 있어서, 프리캐스트 겔의 콤부를 제거하는 단계, 상기 스위치를 제 1 위치에 기 설정된 시간동안 위치시키는 단계, 상기 프리캐스트 겔의 커버를 제거하는 단계 및 상기 스위치를 제 1 위치에서 제 2 위치로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 겔이나 멤브레인을 이동시키는 것과 같은 번거로운 작업 없이, 간단하게 스위치의 위치를 조절함으로써, 전기영동 및 웨스턴 블롯을 위한 전사 과정을 모두 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법은, 전기영동 및 웨스턴 블롯을 위한 전사 과정을 모두 자동화하여 작업의 효율성을 증가시킬 수 있다.

한편, 앞서 기재된 효과는 예시적인 것에 불과하며 당업자의 관점에서 본 발명의 세부 구성으로부터 예측되거나 기대되는 효과들 또한 본원발명 고유의 효과에 추가될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 분해도이다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔의 분해도이다.
도 6은 도 4에 도시된 프리캐스트 겔의 B-B선을 따라 취한 단면도를 대략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 전달 모듈의 정면에서 바라본 사시도이다.
도 7a는 도 7의 전기 전달 모듈에서 스위치, 제 1 및 제 2 도전부만 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 전기 전달 모듈을 배면에서 바라본 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리캐스트 겔의 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 프리캐스트 겔의 분해도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 전달 모듈을 정면에서 바라본 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 전달 모듈을 배면에서 바라본 사시도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 일부의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
도 15은 실험예를 설명하기 위한 프리캐스트 겔의 개략적인 도이다.
도 16 및 도 17은 실험예에 따른 실험 결과를 도시한 도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 사시도를 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 분해도를 도시한 것이다. 도 3은 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치(10)는, 프리캐스트 겔(100), 전기 전달 모듈(200) 및 버퍼 수용부(300)를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 프리캐스트 겔(precast gel, 100)은, 전기영동 및 단백질의 전사(transfer)를 모두 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 프리캐스트 겔(100)의 구조는, 추후 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 전기 전달 모듈(200)은 외부 전원에서 공급된 전기를 프리캐스트 겔(100)에 전달하기 위한 구성이다.

또한, 전기 전달 모듈(200)은 적어도 하나의 프리캐스트 겔(100)이 장착될 수 있도록 이루어진다.

도 3을 참조하면, 2 개의 프리캐스트 겔(100a, 100b)이 서로 대향하여 배치되도록 전기 전달 모듈(200)에 고정된다. 이와 같은 구조에 의하면, 2 개의 프리캐스트 겔 사이에 갭(gap, 101)이 형성될 수 있다. 상기 갭(101)에는 전기영동에 필요한 버퍼가 충전될 수 있다.

한편, 이하에서는, 상기 2 개의 프리캐스트 겔 각각을 제 1 및 제 2 프리캐스트 겔(100a, 100b)이라 지칭한다.

한편, 본 명세서에서는, 전기 전달 모듈에 2 개의 프리캐스트 겔이 장착된 것을 기준으로 설명되나, 본 발명의 기술적 사상이 이러한 특정 갯수에 한정되는 것은 아님에 주의하여야 한다.

버퍼 수용부(300)는, 전기영동에 필요한 버퍼를 수용할 수 있도록 이루어진다.

또한, 버퍼 수용부(300)는 적어도 하나의 전기 전달 모듈(200)이 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 버퍼 수용부(300)에는 전기 전달 모듈의 적어도 일부가 끼워질 수 있도록 홈(301)가 마련될 수 있다.

버퍼 수용부(300)에 2 개의 프리캐스트 겔(100a, 100b)이 장착된 전기 전달 모듈(200)이 장착된 경우, 상기 기재한 2 개의 프리캐스트 겔(100a, 100b) 사이에 형성된 갭(101)은 버퍼 수용부의 나머지 공간(302)과 분리될 수 있다. 이에 따라, 버퍼 수용부의 나머지 공간(302)와 상기 갭(101)에 모두 버퍼가 채워진 상태라면, 상황에 따라 상기 공간(302)과 갭(101)에는 서로 다른 수위가 유지될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치(10)는, 상기 버퍼 수용부(300)를 덮도록 구성된 커버(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버(400)에는 외부 전원으로부터 전기 전달 모듈에 전기를 전달하기 위한 전선(410, 420)이 연결될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔의 사시도 및 분해도이며, 도 6는 도 4에 도시된 프리캐스트 겔의 B-B선을 따라 취한 단면도를 대략적으로 도시한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔(100)은 겔 수용부(110), 멤브레인(120), 제1 및 제2 전극(130, 140)을 포함할 수 있다.

겔 수용부(110)는, 전기영동을 위한 겔을 수용하도록 구성된다. 구체적으로 겔 수용부(110)는, 겔이 수용되기 전에는, 빈 공간으로 이루어지며, 겔이 수용된 후에는, 겔로 충전될 수 있다. 또는, 겔 수용부(110)는 이미 굳어져 있는 겔 그 자체를 의미할 수도 있다.

멤브레인(membrane, 120)은 상기 겔 수용부(110)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 멤브레인(120)은 겔에서 전기영동된 단백질을 전사하기 위한 구성으로서, PVDF(polyvinylidene fluoride) 멤브레인일 수 있다.

제 1 전극(130)은 겔 수용부(110)의 타측에 배치되고, 제 2 전극(140)은 멤브레인(120)의 일측에 배치된다. 구체적으로, 제 1 및 제 2 전극(130, 140)은 겔 수용부(110) 및 멤브레인(120)을 사이에 두고 서로 대향하여 배치될 수 있다. 이와 같은 구조라면, 제 1 전극(130), 겔 수용부(110), 멤브레인(120) 및 제 2 전극(140) 순으로 (또는, 제 2 전극(140), 멤브레인(120), 겔 수용부(110) 및 제 1 전극(130) 순으로) 차례로 적층된 샌드위치 구조가 형성될 수 있다.

또한, 제 1 및 제 2 전극(130, 140)은 금속, 예를 들어, 알루미늄으로 구성된 면 전극일 수 있다.

또한, 제 1 및 제 2 전극(130, 140) 각각에는 제 1 및 제 2 전극연결부(131, 141)가 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 전극연결부(131, 141)는 외부 전원으로부터 제 1 및 제 2 전극(130, 140)에 전류를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다.

또한, 제 1 및 제 2 전극 중 어느 하나(140)는 외부 전원의 플러스 단자와 전기적으로 연결되고, 다른 하나(130)는 외부 전원의 마이너스 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제 1 및 제 2 전극(130, 140) 사이에는 전위차가 형성되어 전기장이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(130)이 마이너스 전위를 갖고, 제 2 전극(140)이 플러스 전위를 갖는 경우, 제 1 전극(130)에서 제 2 전극(140)으로 전기장이 형성될 수 있다. 형성된 전기장에 의하여, 겔(110)에서 멤브레인(120)으로 전사용 버퍼(transfer buffer)에 포함된 이온의 흐름이 형성되고, 이러한 흐름에 의하여 겔(110)에서 멤브레인(120)으로 전기영동된 단백질의 이동이 일어날 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔(100)은, 제 1 및 제 2 필터페이퍼(150, 160) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 필터페이퍼(150, 160)는, 전사(transfer)용 버퍼의 제공 시 상기 버퍼가 충분히 스며드는 재질로 구성될 수 있다.

제 1 필터페이퍼(150)는 겔 수용부(110)와 제 1 전극(130) 사이에 배치되며, 제 2 필터페이퍼(160)는 멤브레인(120)과 제 2 전극(140) 사이에 배치될 수 있다.

이와 같은 구조라면, 제 1 전극(130), 제 1 필터페이퍼(150), 겔 수용부(110), 멤브레인(120), 제 2 필터페이퍼(160) 및 제 2 전극(140) 순으로 (또는, 제 2 전극(140), 제 2 필터페이퍼(160), 멤브레인(120), 겔 수용부(110), 제 1 필터페이퍼(150) 및 제 1 전극(130) 순으로) 차례로 적층된 샌드위치 구조가 형성될 수 있다.

위에서 설명한 샌드위치 구조들은 케이스(170) 내부에 수용될 수 있다.

케이스(170)는, 상기 샌드위치 구조를 고정 및/또는 패키징 한다. 이하에서는, 케이스(170) 내부에 배치되는 구성을 케이스(170)의 내부 구성이라 간단히 지칭할 수 있다.

케이스(170)는 제 1 및 제 2 세부케이스(171, 172)로 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 세부케이스(171, 172)는 서로 탈착가능하도록 이루어져, 상기 샌드위치 구조들의 패키징을 보다 용이하게 할 수 있다. 이하에서는, 케이스(170)는, 제 1 및 제 2 세부케이스(171, 172)를 지칭하는 의미로 사용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 프리캐스트 겔(100)의 패키징이 완성되면, 제 1 및 제 2 전극연결부(131, 141)는 제 1 및 제 2 세부케이스(171, 172)의 외면으로 노출되도록 배치될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 외부 전원으로부터 프리캐스트 겔(100)의 내부에 위치한 제 1 및 제 2 전극(130, 140)까지 전류를 공급하는 것이 가능하다.

도 5를 참조하면, 제 1 및 제 2 케이스(171, 172)의 각각의 일 측에는 제 1 및 제 2 전극연결부(131, 141)이 위치될 수 있는 자리(171a, 172b)가 마련될 수 있다. 이러한 자리(171a, 172b)는, 제 1 및 제 2 전극 연결부(131, 141)가 제 1 및 제 2 케이스(171, 172)의 외면으로 연결될 때 돌출되는 것을 방지하기 위하여, 소정 깊이로 리세스(recess)되어 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔은 커버(180) 및 콤부(comb, 190) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

커버(180)는 케이스(171, 172)에 결합되도록 형성되며 개구부(181)를 포함한다.

도 6을 참조하면, 개구부(181)는, 커버(180)가 상기 케이스(171, 172)에 결합 시 겔 수용부(110)에 대응되는 위치(즉, 겔 수용부(110)와 마주보는 위치)에 커버(180)상에 형성된다. 이와 같은 구조에 의하면, 커버(180)가 케이스(171, 172)에 결합되더라도, 겔 수용부(110)는 노출될 수 있다.

나아가, 커버(180)는 평행하게 적층된 케이스의 내부 구성들의 적어도 일부를 일측면에서 덮도록 이루어질 수 있다. 즉, 커버(180)는, 케이스(171, 172)에 결합되는 경우, 멤브레인(120), 제 1 전극 및 제 2 전극(130, 140)을 덮도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 필터페이퍼(150, 160)가 구비되는 경우, 상기 커버(180)는, 도 6에 도시된 것과 같이, 겔 수용부(110)를 제외한 케이스(171, 172)의 내부 구성들을 모두 덮도록 이루어진다.

한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 커버(180)의 일 측에는 실험자가 커버를 용이하게 파지할 수 있도록 파지부(182)가 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 콤부(190)는 커버에 결합되도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 콤부(190)는 커버(180)의 개구부(181)에 적어도 일부가 삽입 가능하도록 이루어진다. 이와 같은 구조에 의하면, 콤부(190)는, 상기 커버(180)에 결합 시, 겔 수용부(110)에 대응되는 위치에 위치될 수 있다.

한편, 도 5를 참조하면, 콤부(190)는 겔의 웰(well)을 형성하기 위한 잇부(tooth, 191)를 포함한다. 상기 잇부(191)는 이미 알려진 다양한 치수로 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 커버(180)와 콤부(190)가 모두 장착된 상태의 프리캐스트 겔(100)이 도시된다. 커버(180)와 콤부(190)가 모두 장착된 상태에서는, 프리캐스트 겔(100)의 내부 구성들은 외부로 노출되지 않을 수 있다.

일차적으로 콤부(190)가 프리캐스트 겔(100)에서 분리되도록 이루어질 수 있다. 콤부(190)가 프리캐스트 겔(100)에서 분리되면, 겔의 적어도 일부가 외부로 노출된다. 이때, 겔의 웰(well)에 시료가 주입될 수 있으므로, 전기영동 과정을 수행할 수 있는 환경이 이루어진다. 한편, 커버(180)는 여전히 장착되어 있는 상황이므로, 겔의 시료 또는 전기영동용 버퍼는 겔(110)에만 공급되고 나머지 내부 구성들로는 전혀 공급되지 않을 수 있다.

이차적으로 커버(180)가 프리캐스트 겔(100)에서 분리될 수 있다. 커버(180)가 프리캐스트 겔(100)에서 분리되면, 제 1 및 제 2 필터페이터(150, 160)의 적어도 일부가 외부로 노출된다. 이때, 제 1 및 제 2 필터페이퍼(150, 160)에 전사용 버퍼가 공급될 수 있으므로, 전사 과정을 수행할 수 있는 환경이 이루어질 수 있다.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔(100)에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 적어도 하나의 프리캐스트 겔(100)이 장착 가능하도록 형성되는 전기 전달 모듈(200)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 전달 모듈의 정면에서 바라본 사시도이며, 도 7a는 도 7의 전기 전달 모듈에서 스위치, 제 1 및 제 2 도전부만 도시한 것이다. 도 8은 도 7의 전기 전달 모듈을 배면에서 바라본 사시도이다.

본 실시예에 따른 전기 전달 모듈(200)은 스위치(210), 제 1 및 제 2 도전부(220, 230)를 포함한다.

스위치(210)는 외부 전원에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 스위치는 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 커버(400)에 연결된 전선(410, 420)을 통해 외부 전원에 전기적으로 연결 가능하다.

스위치(210)는 제 1 위치 또는 제 2 위치에 선택적으로 위치한다. 여기서 선택적으로 위치한다는 의미는 두 개의 위치 중 하나의 위치에만 위치한다는 의미이며, 예를 들어 스위치(210)는 제 1 위치와 제 2 위치에 동시에 위치할 수 없다는 의미로도 이해될 수 있다.

도면을 참조하면, 스위치(210)는 회전축(210a)을 중심으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 스위치(210)는 회전축(210a)을 중심으로 수동으로 또는 자동으로 회전 이동함으로써 제 1 위치 또는 제 2 위치에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치(210)는 자동으로 회전 이동 가능하도록 별도의 구동부(미도시)에 연결될 수도 있다.

스위치(210)는 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)를 포함할 수 있다. 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)는 각각 외부 전원의 플러스 및 마이너스 단자 각각에 전기적으로 연결된다.

플러스측 및 마이너스측 스위치들(211, 212)은 제1위치 또는 제2위치 중 동일 위치에 있도록, 상기 스위치들은 연동되어 동작할 수 있다.

예를 들어, 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)가 동일 위치에 놓인 상태에서, 스위치들(211, 212) 중 어느 하나의 위치가 변경되는 경우, 상기 스위치들(211, 212) 중 다른 하나의 위치도 자동적으로 변경될 수 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 플러스측 및 마이너스측 스위치들(211, 212)은 함께 제 1 위치에 놓이거나 함께 제 2 위치에 놓일 뿐이며, 서로 다른 위치에 놓이는 경우는 발생하지 않는다.

제 1 및 제 2 도전부(220, 230)는, 스위치가 제 1 및 제 2 위치에 위치하는 경우 상기 스위치에 각각 전기적으로 연결되도록 배치된다. 또한, 제 1 및 2 도전부(220, 230)는 전기적으로 절연된다.

이와 같은 구조에 의하면, 스위치(210)가 제 1 위치에 위치한 경우, 제 1 도전부(220)에만 전류가 흐르고, 제 2 도전부(230)에는 전류가 흐르지 않는다. 반대로, 스위치(210)가 제 2 위치에 위치한 경우, 제 2 도전부(230)에만 전류가 흐르고, 제 1 도전부(220)에는 전류가 흐르지 않는다.

제 1 및 제 2 도전부(220, 230)는 플러스측 및 마이너스측에 각각 형성될 수 있다.

제 1 도전부는(220), 플러스측 제 1 도전부(221) 및 마이너스측 제 1 도전부(222)를 포함한다. 플러스측 및 마이너스측 제 1 도전부(221, 222)는, 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)에 전기적으로 각각 연결되도록 배치된다.

제 2 도전부(230)는, 플러스측 제 2 도전부(231) 및 마이너스측 제 2 도전부(232)를 포함한다. 플러스측 및 마이너스측 제 2 도전부(231, 232)는, 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)에 전기적으로 각각 연결되도록 배치된다.

이하에서는, 전기 전달 모듈(200)의 형상에 대하여 설명한 후, 플러스측 및 마이너스측 제 1 및 제 2 도전부들(221, 222, 231, 232)의 배치에 관한 설명을 이어가도록 한다.

도면을 참조하면, 전기 전달 모듈(200)은, 제 1 및 제 2 수직부재(201, 202) 및 적어도 하나의 수평부재(203)를 포함할 수 있다. 이들은 일체로 형성될 수 있다.

제 1 및 제 2 수직부재(201, 202)는 서로 이격되어 대체로 평행하게 배치된다. 제 1 및 제 2 수직부재(201, 202) 각각의 상부에는 전술한 제 1 및 제 2 스위치(211, 212)가 설치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 및 제 2 수직부재(201, 202)의 일단에는 절곡부가 형성될 수 있으며, 이 경우, 전술한 스위치들(211, 212)은 수직부재들(201, 202)의 절곡부들에 각각 형성된다.

제 1 및 제 2 수직부재(201, 202) 사이에는 적어도 하나의 수평부재(203)가 배치될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 수평부재(203)는 제 1 및 제 2 수직부재(201, 202) 사이에서 이들을 연결하도록 배치될 수 있다.

본 명세서에서는, 수평부재(203, 204)가 2 개인 것을 기준으로 설명하나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 특정 갯수에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 도면에 도시된 2 개의 수평부재(203, 204)는 하나의 수평부재로 통합되는 것도 가능할 것이다.

또한, 본 명세서의 도면들에서는 전기 전달 모듈(200)의 전체적인 형상이 'ㅂ'자형인 것을 기준으로 도시되나, 본 발명이 상기 형상에 한정되는 것은 아니다.

이하에서는, 도 7, 도 7a 및 도 8을 참조하여, 플러스측 및 마이너스측 제 1 도전부들(221, 222)의 배치에 관해 설명한다.

플러스측의 제 1 도전부(221)는 수평부재(203)의 일면으로 연장되도록 구성된다. 구체적으로, 플러스측의 제 1 도전부(221a, 221b, 221c)는 제 1 위치에 놓인 플러스측 스위치(211)와 전기적으로 연결되는 위치에서부터 제 1 수직부재(201)를 따라 수평부재(203)의 일면까지 연장된다. 여기서 수평부재(203)의 일면은, 수평부재(203)의 배면을 의미할 수 있다.

마이너스측의 제 1 도전부(222)는 수평부재(203)의 타면으로 연장되도록 구성된다. 구체적으로, 마이너스측의 제 1 도전부(222a, 222b, 222c)는 제 1 위치에 놓인 마이너스측 스위치(212)와 전기적으로 연결되는 위치에서부터 제 2 수직부재(202)를 따라 수평부재(203)의 타면까지 연장된다. 여기서 수평부재(203)의 타면은, 수평부재(203)의 평면을 의미할 수 있다.

도 3을 함께 참조하여, 수평부재(203), 플러스측 및 마이너스측 제 1 도전부들(221, 222)의 위치를 전체적인 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치(10)에서 다시 한번 설명하도록 한다.

도 3을 참조하면, 복수의 프리캐스트 겔(100a, 100b)이 전기 전달 모듈(200)에 장착된 경우, 수평부재(203)는 상기 복수의 프리캐스트 겔의 어느 하나(100a)와 다른 하나(100b) 사이에 배치된다.

이때, 상기 복수의 프리캐스트 겔(100a, 100b) 및 수평부재(203)는, 이들에 의해 버퍼(보다 정확하게는 전기영동용 버퍼)가 수용될 수 있는 갭(101)을 형성하도록 배치될 수 있다.

이와 같은 구조에 의하면, 전기 전달 모듈(200)이 버퍼 수용부(300)에 장착되면, 마이너스측 제 1 도전부의 적어도 일부(222c)는 2 개의 프리캐스트 겔(100a, 100b) 사이에 갭(101)상에 배치될 수 있다. 또한, 플러스측 제 1 도전부의 적어도 일부(221c)는 버퍼 수용부(300)의 나머지 공간(302)과 연통되도록 배치될 수 있다.

이때, 도 2를 함께 참조하면, 프리캐스트 겔(100)의 케이스에 형성된 개구부(102)를 통해, 버퍼 수용부의 공간(302)과 프리캐스트 겔(100)의 하측이 연통될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 버퍼 수용부의 공간(302)에 수용된 버퍼가 프리캐스트 겔(100)의 하측으로 유입되어, 겔(110)의 하측이 플러스 전위를 가질 수 있다.

또한, 프리캐스트 겔(100)의 상측은 프리캐스트 겔들 사이의 갭(101)과 연통될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면 프리캐스트 겔들 사이의 갭(101)에 수용된 버퍼가 프리캐스트 겔(100)의 상측으로 유입되어, 겔(110)의 상측이 마이너스 전위를 가질 수 있다.

다시 말해, 전술한 바와 같이 갭(101)과 나머지 공간(302) 각각에 전기영동용 버퍼가 충전되는 경우, 각각의 갭(101)과 나머지 공간(302)의 버퍼에 의해 겔의 상측 및 하측이 각각 마이너스 및 플러스 전위를 가질 수 있다.

이에 따라서, 도 6을 함께 참조하면, 외부 전원에 의해 형성된 전류는 겔(110)의 일면을 따라 흐를 수 있다. 즉, 겔(110)의 상측에서 하측을 향하는 방향(도 6의 방향 A)으로 전류가 흐르며, 단백질의 분리가 일어나 전기영동이 수행될 수 있다.

이하에서는, 플러스측 및 마이너스측 제 2 도전부들(231, 232)의 배치에 관해 설명한다.

제 2 도전부(230)는, 프리캐스트 겔이 전기 전달 모듈에 장착되는 경우 상기 프리캐스트 겔과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.

나아가, 제 2 도전부(230)는, 복수의 프리캐스트 겔이 전기 전달 모듈에 장착된 경우 상기 복수의 프리캐스트 겔 각각과 전기적으로 연결되도록 배치되는 제 1 및 제 2 분기를 포함할 수 있다.

또한, 전술한 바 있듯이, 제 2 도전부(230)는 플러스측 제 2 도전부(231)와 마이너스측 제 2 도전부(232)를 포함할 수 있다. 플러스측 제 2 도전부(231)는 프리캐스트 겔의 복수의 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다. 또한, 마이너스측 제 2 도전부(232)는 프리캐스트 겔의 복수의 전극 중 다른 하나와 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.

예를 들어, 도 7 및 도 8을 참조하면, 플러스측 제 2 도전부(231)는 제2위치에 놓이는 플러스측 스위치(211)에 전기적으로 연결되도록 제 1 수직부재(201)상에 배치될 수 있다. 플러스측 제 2 도전부(231)는 제 1 및 제 2 수직부재(201, 202)상으로 연장되는 제 1 및 제 2 분기(231a, 231b)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 플러스측 제 2 분기(231b)는, 제 1 수직부재(201)에서 수평부재(204)를 거쳐 제 2 수직부재(202)로 연장될 수 있다.

플러스측 제 1 분기 및 제 2 분기(231a, 231b)는, 제 1 및 제 2 프리캐스트 겔 각각의 제 2 전극(140)과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다. 즉, 플러스측 제1분기(231a)가 전기 전달 모듈의 배면 측에 형성되는 경우라면(도 8 참조), 플러스측 제2분기(231b)는 전기 전달 모듈(200)의 정면 측에 형성될 수 있다(도 7 참조).

마이너스측 제 2 도전부(232)는 제2위치에 놓이는 마이너스측 스위치(212)에 전기적으로 연결되도록 제 2 수직부재(202)상에 배치될 수 있다. 마이너스측 제 2 도전부(232)는 제 2 및 제 1 수직부재(202, 201)상으로 연장되는 제 1 및 제 2 분기(232a, 232b)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 마이너스측 제 2 분기(232b)는 제 2 수직부재(202)상에서 수평부재(204)를 거쳐 제 1 수직부재(201)로 연장될 수 있다.

마이너스측 제 1 분기 및 제 2 분기(232a, 232b)는, 제 1 및 제 2 프리캐스트 겔 각각의 제 1 전극(130)과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다. 즉, 마이너스측 제 1 분기(232a)가 전기 전달 모듈의 배면 측에 형성되는 경우라면(도 8 참조), 마이너스측 제 2 분기(232b)는 전기 전달 모듈의 정면 측에 형성될 수 있다(도 7 참조).

한편, 지금까지는, 도 4 내지 도 8을 참조하여, 세미 드라이로 블로팅(blotting) 가능하게 구성된 프리캐스트 겔과 전기 전달 모듈 위주로 설명하였다.

이하에서는, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 전사용 버퍼를 보다 충분하게 사용할 수 있도록 구성된 프리캐스트 겔(100)과 전기 전달 모듈(200)에 대하여 설명한다. 한편, 이하에서는, 앞서 설명한 실시예와 중복되는 내용은 생략하고, 차이점 위주로 설명한다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리캐스트 겔(100)의 사시도 및 분해도이다.

도 9 및 도 10를 참조하면, 프리캐스트 겔(100)의 제 1 및 제 2 전극(130, 140)과 전기적으로 연결되는 제 1 및 제 2 전극연결부(133, 143)는 프리캐스트 겔의 양 코너(corner)에 각각 배치된다. 구체적으로, 상기 제 1 및 제 2 전극연결부(133, 143)는 프리캐스트 겔의 커버(180) 또는 콤부(190)가 배치되는 측에 인접한 양 모서리에 각각 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 제 1 및 제 2 전극(130, 140)에는 제 1 및 제 2 보조전극연결부(132, 142)가 각각 연결된다. 상기 보조전극연결부들(132, 142)은 제 1 및 제 2 전극(130, 140)의 각각의 면과 대체로 평행한 방향으로 연장될 수 있다. 보조전극연결부(142)는 케이스(172) 내측에 형성된 리세스부(172b)에 배치될 수 있다. 이때, 전극연결부(143)의 적어도 일부는 상기 보조전극연결부(142)와 접하도록 배치된다.

또한, 제 1 및 제 2 전극연결부(133, 143)는 대체로 전극 막대 형상일 수 있다. 예를 들어, 전극연결부(143)의 일측은 보조전극연결부(142)에 접하고 타측은 케이스(172) 내부를 관통하도록 배치된다. 케이스(172) 내부로 관통된 전극연결부(143)의 타측은 케이스(172)에 형성된 제 1 관통홀(172c)을 통해 외부로 노출될 수 있다. 제 1 관통홀(172c)을 통해 외부로 노출된 전극연결부(143)는 단부가 제 2 관통홀(172d)에 삽입되어 케이스(172)에 고정될 수 있다.

이와 같은 구조에 의하면, 전극연결부들(133, 143)이 프리캐스트 겔(100)의 상측 부분에만 최소한으로 노출될 수 있다. 이 경우, 버퍼수용부(300)에 버퍼를 충분히 채우는 경우에도 상기 버퍼와 프리캐스트 겔(100)의 전극연결부(133, 143)가 직접 접하는 것을 방지할 수 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 전달 모듈을 각각 정면 및 배면에서 바라본 사시도들이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 전기 전달 모듈은 스위치(210), 제 1 도전부(221a, 221b, 221c, 222a, 222b, 222c) 및 제 2 도전부(230)를 포함한다.

본 실시예에서는, 제 2 도전부(230)의 단부들(231a, 231b, 232a, 232c)은 스위치에 인접하여 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 플러스측 제 1 및 제 2 분기(231a, 231b)는 각각 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 또한, 마이너스측 제 1 및 제 2 분기(232a, 232b)는 각각 마이너스측 플러스측 스위치(212, 211)에 인접한 위치에 배치될 수 있다.

또한, 프리캐스트 겔(100)이 전기 전달 모듈(200)에 장착되는 경우, 플러스측 제 1 분기(231a) 및 마이너스측 제 1 분기(232a)는, 프리캐스트 겔(100)의 제 1 및 2 전극연결부(133, 143) 중 어느 하나 및 다른 하나가 각각 접하도록 배치된다,

마찬가지로, 프리캐스트 겔(100)이 전기 전달 모듈(200)에 장착되는 경우, 플러스측 제 2 분기(231b) 및 마이너스측 제 2 분기(232b)는, 프리캐스트 겔(100)의 제 1 및 2 전극연결부(133, 143) 중 어느 하나 및 다른 하나가 각각 접하도록 배치된다.

이 경우, 프리캐스트 겔(100)과 전기 전달 모듈(200)이 전기적으로 접하는 위치는 수평부재(204)와 스위치(210) 사이에 위치된다. 즉, 본 실시예에서는, 앞서 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명한 실시예와 비교했을 때, 프리캐스트 겔(100)과 전기 전달 모듈(200)의 전기적 접점이 보다 높은 지점에서 형성될 수 있다. 이에 따르면, 버퍼 수용부상에 더 높은 수위까지 버퍼를 채운 상태에서도 웨스턴 블롯을 위한 전사 과정을 수행하는 것이 가능해진다.

한편, 본 실시예에서는, 제 1 분기와 제 2 분기는 수평부재(204)의 내부에 배치된 연결부(미도시)에 의해 전기적으로 연결된다. 즉, 제 1 및 제 2 분기는 상기 연결부에 의해 일체로 형성될 수 있다.

또한, 전기 전달 모듈(200)의 수직부재(201, 202) 및 수평부재(203, 204) 중 적어도 하나에는 패킹부(205a, 205b)가 배치될 수 있다. 상기 패킹부(205)는, 프리캐스트 겔 장착시 전기 전달 모듈(200)과 프리캐스트 겔(100) 사이를 밀폐하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 패킹부(205a, 205b)는 고무 재질로 이루어질 수 있다. 패킹부(205a, 205b)에 의하여 프리캐스트 겔(200)과 전기 전달 모듈(200) 사이가 보다 밀폐되어, 프리캐스트 겔들 사이의 갭(101, 도 3 참조)에 수용된 버퍼가 외부로 새는 것이 방지될 수 있다.

이하에서는, 프리캐스트 겔이 전기 전달 모듈에 장착됨으로써 전체적으로 발생하는 전류의 흐름에 대해 다시 살펴보도록 한다.

제 1 프리캐스트 겔(100a)이 도 7 또는 도 11에 도시된 전기 전달 모듈의 정면에 장착된 상태 및 스위치들(211, 212)이 제 2 위치에 놓인 상태에서 전류가 흐르는 경우에, 제 1 프리캐스트 겔(100a)의 제 1 전극연결부(131)는 마이너스측 제 2 분기(232b)와 전기적으로 연결되고, 제 2 전극연결부(141)은 플러스측 제 2 분기(231b)와 전기적으로 연결된다.

마찬가지로, 제 2 프리캐스트 겔(100b)은 도 8 또는 도 12에 도시된 전기 전달 모듈의 배면에 장착된 상태 및 스위치들(211, 212)이 제 2 위치에 위치한 상태에서 전류가 흐르는 경우에, 제 2 프리캐스트 겔(100b)의 제 1 전극연결부(131)는 마이너스측 제 1 분기(232a)와 전기적으로 연결되고, 제 2 전극연결부(141)는 플러스측 제 1 분기(231a)와 전기적으로 연결된다.

따라서, 상기 프리캐스트 겔들(100a, 100b)의 제 1 전극(130)에는 상대적으로 마이너스 전위가 형성되고, 제 2 전극(140)에는 상대적으로 플러스 전위가 형성될 수 있다. 이에 따라, 전술한 바 있듯, 제 1 전극(130)에서 제 2 전극(140)을 향하는 방향으로 전류가 형성될 수 있다.

도 6을 함께 참조하면, 외부 전원에 의해 형성된 전류는 상기 겔(110)에서 멤브레인(120)을 향하는 방향(방향 B)으로 흐름에 따라, 겔(110)에서 멤브레인(120)으로 전사 과정이 수행될 수 있다.

상기 겔(110)에서 멤브레인(120)을 향하는 방향(방향 B)는 겔(110)의 일면과 실질적으로 나란한 방향(방향 A)와 서로 교차할 수 있다. 나아가, 상기 방향 A 및 방향 B는 실질적으로 수직일 수 있다.

정리 하면, 전기 전달 모듈의 도전부는, 스위치가 제 1 및 제 2 위치에 있는 경우, 외부 전원에 의해 형성된 전류가 각각 서로 다른 방향으로 흐르도록 배치된다.

구체적으로, 도전부는, 스위치가 제 1 위치에 있는 경우, 외부 전원에 의해 형성된 전류가 전기 전달 모듈의 정면 또는 배면과 나란한 방향으로 흐르고, 스위치가 제 2 위치에 있는 경우, 외부 전원에 의해 형성된 전류가 전기 전달 모듈의 정면에서 배면을 향하는 방향 또는 배면에서 정면을 향하는 방향으로 흐르도록 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 도전부는, 스위치가 제 1 위치에 있는 경우, 외부 전원에 의해 형성된 전류가 겔의 일면을 따라 흐르고, 상기 스위치가 제 2 위치에 있는 경우, 외부 전원에 의해 형성된 전류가 겔에서 멤브레인을 향하는 방향을 따라 흐르도록 배치될 수 있다.

이와 같은 전기 전달 모듈이 장착된 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 따라서, 스위치가 제 1 위치에 있는 경우 전기영동을 수행하고, 상기 스위치가 제 2 위치에 있는 경우 웨스턴 블롯을 위한 단백질의 이동을 수행하도록 구성될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 겔이나 멤브레인을 이동시키는 것과 같은 번거로운 작업 없이, 간단하게 스위치의 위치를 조절함으로써, 전기영동 및 웨스턴 블롯을 위한 전사 과정을 하나의 장치 내에서 모두 수행할 수 있다.

한편, 지금까지는, 전기 전달 모듈에 2 개의 프리캐스트 겔이 장착되는 것을 기준으로 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.

예를 들어, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 전기 전달 모듈은 2 개보다 많은 복수의 프리캐스트 겔이 장착되도록 설계되는 것도 가능하다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 일부의 사시도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 2개보다 많은 복수의 프리캐스트 겔(1100a, 1100b, 1100c, 1100d, 1100e, 1000f), 전기 전달 모듈(1200) 및 버퍼 수용부(1300)를 포함할 수 있다.

전기 전달 모듈(1200)은, 제 1 및 제 2 스위치(1211, 1212), 제 1 및 제 2 도전부(1220, 1230)를 포함할 수 있다. 또한, 전기 전달 모듈(1200)은 상기 버퍼 수용부(1300)에 장착되도록 구성될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 전기 전달 모듈(1200)은 일방향으로 연장된 파지부(1201)를 포함할 수 있다. 상기 파지부(1201)는, 전기 전달 모듈(1200)이 버퍼 수용부(1300)에 장착될 때, 버퍼 수용부(1300)의 외부로 노출되도록 배치된다.

이하에서는, 도 14를 참조하여, 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법에 대하여 설명하도록 한다.

본 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법은, 프리캐스트 겔의 콤부를 제거하는 단계(S100), 상기 스위치를 제 1 위치에 기 설정된 시간동안 위치시키는 단계(S200), 상기 프리캐스트 겔의 커버를 제거하는 단계(S300) 및 상기 스위치를 제 1 위치에서 제 2 위치로 전환하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.

S100 단계에서는, 프리캐스트 겔의 콤부가 제거될 수 있다. 프리캐스트 겔의 커버에 삽입되어 있는 콤부가 제거되면, 프리캐스트 겔의 겔이 노출될 수 있다. 겔의 웰에 시료가 주입되고, 상기 장치의 스위치가 제 1 위치로 놓인 상태에서 전류가 흐름에 따라 전기 영동 과정이 수행될 수 있다. 한편, 상기 시료가 주입되는 단계는, 구동부에 의해 자동적으로 또는 수동적으로 수행될 수 있다.

S200 단계에서는, 스위치가 기 설정된 시간동안 제 1 위치에 위치될 수 있다. 상기 기 설정된 시간은, 전기영동할 시료의 양에 근거하여 자동 설정될 수 있다. 또는, 상기 기 설정된 시간은, 입력부를 통해 사용자에 의해 입력된 시간일 수도 있다.

S300 단계에서는, 상기 기 설정된 시간이 도과되면, 프리캐스트 겔의 커버가 제거된다. 상기 커버가 제거되면, 프리캐스트 겔의 내부가 노출될 수 있다. 이에 따라, 상기 프리캐스트 겔 내부로 전사용 버퍼(transfer buffer)가 주입될 수 있다. 상기 전사용 버퍼의 주입은, 구동부에 의해 자동적으로 또는 수동적으로 수행될 수 있다. 전사용 버퍼가 프리캐스트 겔 내부로 주입되면, 상기 전사용 버퍼가 프리캐스트 겔의 필터페이퍼에 충분히 스며들어 전사 과정이 수행될 수 있는 환경이 마련될 수 있다.

S400 단계에서는, 스위치가 제1위치에서 제2위치로 전환될 수 있다. 스위치가 제 2 위치에 위치함에 따라, 프리캐스트 겔의 겔에서 멤브레인을 향하는 방향으로 전류가 흐르게 됨에 따라 전사 과정이 수행될 수 있다.

전사 과정이 종료되면, 외부 전원에서 전기 전달 정치로 공급되는 전류가 자동적으로 차단될 수 있다.

전술한 본 발명에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법은, 전기영동 및 웨스턴 블롯을 위한 전사 과정을 모두 자동화하여 작업의 효율성을 증가시킬 수 있다.

전술한 제어 방법과 관련된 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

실험예

본 실시예에 따른 상기 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치를 이용하여 종래의 방법과 유사한 정도의 단백질의 멤브레인 이동 효율을 확인하였다.

본 실시예에 따른 프리캐스트 겔은 단백질 전기영동에 사용되는 겔은 4-16% 농도구배 겔이다. 1X MOPS 버퍼를 댐 및 챔버에 채운 뒤 단백질 사이즈 마커를 각각의 웰에 로딩하였다. 전기 영동은 80V에서 한 시간 반 동안 수행하였다. 전기영동 후, PVDF 멤브레인 및 필터 페이퍼는 2X NuPAGE® Transfer Buffer에 충분히 적셔 준비한 뒤, 도 15와 같이 상부에서부터 2개의 필터페이퍼(1504), 겔(1501), 멤브레인(1502) 및 2개의 필터페이퍼(1503) 구조로 결합시키고, 알루미늄 호일 테이프를 본 발명의 일 실시예에서와 동일하게 결합시키는 과정을 통해 최종적으로 프리캐스트 겔을 캐스팅하였다.

이후, 웨스턴 블롯을 위하여 2X 전사(Transfer) 버퍼를 하기와 표 1과 같은 조성으로 넣어준 뒤, 50mA / Start: 5V, End: 53V 조건에서 34분 동안 수행하여, 그 결과를 도 16에 나타내었다.

전사(transfer) 버퍼 구성 성분	볼륨(Volume)
NuPAGE® Transfer Buffer	10.0 mL
NuPAGE® 산화방지제(Antioxidant) (for reduced sample)	0.1 mL
메탄올	10.0 mL
탈 이온수(Deionized water)	79.9 mL
총 볼륨	100 mL

또한, 겔 상에 남아있는 단백질의 양을 확인하기 위하여 상기 과정이 완료된 겔은 통상적으로 수행되는 방법에 의하여 코마시블루(Coomassie Blue) 염색을 수행한 뒤, 그 결과를 도 17에 나타내었다.

도 16에서 보는 바와 같이, 전기영동이 수행된 겔 상에는 멤브레인으로의 단백질 이동 효율이 좋지 않은 상대적으로 크기가 큰 단백질 만이 남아있었고, 대부분의 단백질이 매우 높은 효율로 멤브레인으로 이동하였다.

또한, 도 17에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯이 수행된 뒤, 겔 상에는 크기가 큰 단백질이 남아 있을 뿐, 대부분이 멤브레인으로 이동되었다. 전사 시간이 일반적으로 1시간을 수행하는 것이므로, 34분 동안만 수행한 전사 시간을 1시간으로 늘린다면 전사 효율은 더욱 좋아질 것이다.

상기 결과를 통해 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치에 있어서 종래의 전기영동 단계 및 웨스턴 블롯 분석을 수행하는 두 개의 단계를 거치는 종래의 방법과 거의 유사한 정도의 효율로 단백질의 이동이 매우 효과적으로 일어나는 것을 알 수 있다.

10: 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치
100: 프리캐스트 겔
110: 겔 수용부
120: 멤브레인
130, 140: 제 1 및 제 2 전극
131, 141: 제 1 및 제 2 전극연결부
150. 160: 제 1 및 제 2 필터페이퍼
170: 케이스
171, 172: 제 1 및 제 2 세부케이스
180: 커버
181: 개구부
182: 파지부
190: 콤부
191: 잇부
200: 전기 전달 모듈
210: 스위치
210a: 회전축
211, 212: 플러스측 및 마이너스측 스위치들
220, 230: 제 1 및 제 2 도전부
221: 플러스측 제 1 도전부
222: 마이너스측 제 1 도전부
231: 플러스측 제 2 도전부
231a: 플러스측 제 1 분기
231b: 플러스측 제 2 분기
232: 마이너스측 제 2 도전부
232a: 마이너스측 제 1 분기
232b: 마이너스측 제 2 분기
201, 202: 제 1 및 제 2 수직부재
203, 204: 수평부재
300: 버퍼 수용부
301: 홈
400: 커버
410, 420: 전선

Claims (21)

1. 제 1 위치 또는 제 2 위치에 선택적으로 위치하는 스위치를 포함하는 전기 전달 모듈에 장착 가능하도록 형성되는 프리캐스트 겔에 있어서,
   전기영동을 위한 겔을 수용하도록 구성되는 겔 수용부;
   상기 겔 수용부의 일측에 배치되는 멤브레인 - 상기 겔에서 상기 멤브레인으로 단백질의 이동이 이루어짐 - ;
   상기 겔 수용부의 타측에 배치되는 제 1 전극;
   상기 멤브레인의 일측에 배치되는 제 2 전극; 및
   상기 제 1 전극, 겔 수용부, 멤브레인, 및 제 2 전극을 그 내부에 수용하도록 구성되는 케이스를 포함하며,
   상기 제 2 전극은 상기 겔 수용부 및 상기 멤브레인을 사이에 두고 상기 제 1 전극과 대향하여 배치되어, 상기 제 1 전극, 겔 수용부, 멤브레인 및 제 2 전극이 차례로 적층된 구조가 형성되고 상기 케이스는 상기 적층된 구조를 고정하며,
   상기 제 1 및 제 2 전극 각각에는, 상기 케이스의 외면으로 노출되도록 배치되어, 외부 전원으로부터 상기 제 1 및 제 2 전극에 전류를 공급하는 통로 역할을 수행하는 제 1 및 제 2 전극연결부가 각각 형성되는 프리캐스트 겔.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 겔 수용부와 상기 제 1 전극 사이에 배치되는 제 1 필터페이퍼 및 상기 멤브레인과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 제 2 필터페이퍼 중 적어도 하나를 더 포함하는
   프리캐스트 겔.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이스에 결합되도록 형성되며 개구부를 포함하는 커버를 더 포함하는
   프리캐스트 겔.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 커버는, 상기 케이스에 결합되는 경우, 상기 멤브레인, 제 1 전극 및 제2 전극을 덮도록 구성되는
   프리캐스트 겔.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 커버의 개구부에 적어도 일부가 삽입 가능하도록 이루어지는 콤(comb)부를 더 포함하는
   프리캐스트 겔.
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