KR101971635B1 - 유전자 판별칩용 정량주입장치 및 이를 이용한 유전자 정량주입방법 - Google Patents

유전자 판별칩용 정량주입장치 및 이를 이용한 유전자 정량주입방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유전자 판별칩용 정량주입장치 및 이를 이용한 유전자 정량주입방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PCR버퍼와 유전자가 혼합된 혼합PCR용액을 자동으로 신속하게 정량만큼 주입할 수 있도록 하기 위한 유전자 판별칩용 정량주입장치 및 이를 이용한 유전자 정량주입방법에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 유전자와 PCR버퍼가 혼합되어 형성된 혼합PCR용액을 수용하는 복수의 정량챔버를 갖는 정량챔버부; 및 인접한 한 쌍의 정량챔버 사이에 각각 마련되며, 상기 정량챔버에 비해 상대적으로 높은 단차가 형성된 복수의 정량스토퍼를 갖는 정량스토퍼부를 포함하며, 상기 정량스토퍼는, 상류에 위치한 정량챔버에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 후에 상기 혼합PCR용액이 통과할 수 있도록 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치를 제공한다.

Description

유전자 판별칩용 정량주입장치 및 이를 이용한 유전자 정량주입방법{DOSING DEVICE FOR GENE DISCRIMINATION CHIP AND DOSING METHOD USING IT}
본 발명은 유전자 판별칩용 정량주입장치 및 이를 이용한 유전자 정량주입방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PCR버퍼와 유전자가 혼합된 혼합PCR용액을 자동으로 신속하게 정량만큼 주입할 수 있도록 하기 위한 유전자 판별칩용 정량주입장치 및 이를 이용한 유전자 정량주입방법에 관한 것이다.
최근, 대상체의 유전자나 단백질 및 세포 등 나노 단위의 생체분자 거동을 직접적으로 확인하고 조작할 수 있는 나노-바이오 기술에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 나노-바이오 기술은 질병을 진단하거나, 대상체의 종류 등을 판단할 수 있게 함으로써, 최근 적용되는 산업분야가 확대되고 있는 추세이다.
특히, 최근에는 랩온어칩(Lap on a chip)의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 랩온어칩이란 바이오 칩의 일종으로, 작은 크기의 칩 하나로 실험실에서 할 수 있는 연구를 수행할 수 있도록 만든 장치이다. 구체적으로, 랩온어칩은 플라스틱, 유리, 실리콘 등의 소재를 사용해 나노미터(㎚) 이하의 미세 채널을 만들고, 이를 통해 극미량의 샘플이나 시료만으로 기존의 실험실에서 할 수 있는 실험이나 연구 과정을 신속하게 대체할 수 있도록 만든 칩이다. 이러한 실용성으로 인해 랩온어칩은 지속적으로 개발되고 사용되고 있는 추세이다.
그러나, 종래의 유전자 판별장치는 대형이기 때문에 휴대가 불편하며, 유전자를 판별하는데 소요되는 시간이 오래 걸리기 때문에 실용적이지 못하다는 문제가 있었다.
그리고, 일반적으로 랩온어칩은, 유전자를 증폭하기 위해 PCR버퍼와 유전자를 혼합한다. 그러나, 랩온어칩은 얇은 필름을 적층하여 마련되기 때문에, 얇은 필름 사이에 주입된 PCR버퍼와 유전자가 신속하게 혼합이 이루어지기 어려운 문제가 있다.
또한, 종래에는 랩온어칩에 PCR버퍼와 유전자를 혼합한 혼합PCR용액을 주입할 때, 사람이 일일이 기설정된 양을 측정하여 주입하였다. 따라서, 종래에는 랩온어칩에 혼합PCR용액을 주입하는데 많은 시간이 소요되었으며, 항상 정확하게 일정한 양을 주입하기 어려워 실험의 신뢰성이 낮아지는 문제가 있었다.
따라서, PCR버퍼와 유전자를 효율적으로 혼합하고, 자동으로 항상 일정한 양의 혼합PCR용액을 주입할 수 있도록 하기 위한 유전자 판별칩용 믹서장치 및 정량주입장치가 필요하다.
한국등록특허공보 제10-1421098호 (2014.07.14)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 PCR버퍼와 유전자가 혼합된 혼합PCR용액을 자동으로 신속하게 정량만큼 주입할 수 있도록 하기 위한 유전자 판별칩용 정량주입장치 및 이를 이용한 유전자 정량주입방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 유전자와 PCR버퍼가 혼합되어 형성된 혼합PCR용액을 수용하는 복수의 정량챔버를 갖는 정량챔버부; 및 인접한 한 쌍의 정량챔버 사이에 각각 마련되며, 상기 정량챔버에 비해 상대적으로 높은 단차가 형성된 복수의 정량스토퍼를 갖는 정량스토퍼부를 포함하며, 상기 정량스토퍼는, 상류에 위치한 정량챔버에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 후에 상기 혼합PCR용액이 통과할 수 있도록 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 정량챔버부를 모두 채우고 남은 상기 혼합PCR용액을 배출하는 잔량배출부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 정량스토퍼부는, 상기 정량챔버부 및 상기 잔량배출부의 사이에 마련되며, 상기 정량스토퍼에 비해 상대적으로 높은 단차가 형성된 배출스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 배출스토퍼는 상기 정량챔버부에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 후에 상기 혼합PCR용액이 통과하여 상기 잔량배출부로 배출될 수 있도록 단차가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 정량챔버부의 상류측에 마련되는 정량펌프부를 더 포함하며, 상기 정량펌프부는 상기 정량챔버에 수용된 상기 혼합PCR용액을 증폭장치로 이송시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 정량펌프부와 인접한 위치에는, 상기 정량펌프부에 공기가 주입될 때 기판이 변형되지 않도록 하기 위한 정량지지홀이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 정량펌프부의 상류측에 마련되는 정량밸브부를 더 포함하며, 상기 정량밸브부는 상기 정량펌프부가 상기 정량챔버부에 수용된 상기 혼합PCR용액을 상기 증폭장치로 이송시킬 때, 폐쇄된 상태인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 정량챔버부의 하류측에 마련되는 정량에어필터부를 더 포함하며, 상기 정량에어필터부는 상기 증폭장치를 향해 이송되는 상기 혼합PCR용액에 포함된 기포를 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 정량에어필터부는, 상기 혼합PCR용액이 모두 통과한 경우, 상기 정량펌프부로부터 주입되는 공기를 모두 배출시켜 상기 혼합PCR용액의 이송을 정지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 유전자 판별칩용 정량주입장치를 이용한 유전자 정량주입방법에 있어서, a) 상류에 위치한 상기 정량챔버부터 순차적으로 상기 혼합PCR용액을 채우는 단계; 및 b) 상기 정량챔버부를 모두 채우고 남은 상기 혼합PCR용액을 잔량배출부로 배출하는 단계를 포함하며, 상기 a) 단계는, 상류에 위치한 정량챔버에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 후에 상기 혼합PCR용액이 통과할 수 있도록 단차가 형성된 상기 정량스토퍼에 의해 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치를 이용한 유전자 정량주입방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계 이후에, c) 정량밸브부를 폐쇄하는 단계; 및 d) 정량펌프부에 공기를 주입하여 상기 정량챔버부에 수용된 상기 혼합PCR용액을 증폭장치로 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 유전자 판별칩용 정량주입장치를 적용한 유전자 판별장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 유전자 판별칩용 정량주입장치를 적용한 식중독 판별기를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 유전자 판별칩용 정량주입장치를 적용한 어종 판별기를 제공한다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 정량챔버부, 정량스토퍼부, 잔량배출부는 별도의 제어 없이도 각각의 정량챔버에 기설정된 혼합PCR용액이 채워지도록 할 수 있다. 즉, 본 발명은 증폭장치에 주입되는 혼합PCR용액이 자동으로 항상 일정하도록 제어할 수 있어 실험의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 신속하게 혼합PCR용액을 주입할 수 있어 경제적이다.
또한, 본 발명의 정량에어필터부는 증폭장치를 향해 이송되는 혼합PCR용액에 포함된 기포를 제거함으로써, 혼합PCR용액을 증폭할 때, 혼합PCR용액에 포함된 공기로 인해 실험 결과에 오류가 발생하는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 정량에어필터부는 정량펌프부가 계속 공기를 주입할 경우에도, 증폭장치에 수용된 혼합PCR용액을 가압하지 않도록 할 수 있다. 즉, 정량에어필터부는 정량펌프부가 혼합PCR용액을 이송시키기 위해 공기를 주입하는 시간을 정밀하게 제어하지 않아도 되도록 할 수 있어 편리하다.
또한, 본 발명의 정량지지홀은 정량펌프부에 공기가 주입될 때, 복수의 층으로 적층된 필름기판이 벌어져 누수가 발생하는 문제를 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 믹서장치 및 정량주입장치의 구성예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 믹서장치의 믹서주챔버부의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 믹서장치의 와류유도유닛을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 믹서장치의 믹서주챔버부의 내부 유체 흐름을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 믹서장치를 이용한 PCR버퍼와 유전자 혼합방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 정량주입장치를 이용한 유전자 정량주입방법의 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 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 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 믹서장치 및 정량주입장치의 구성예시도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 믹서장치의 믹서주챔버부의 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 믹서장치의 와류유도유닛을 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 믹서장치의 믹서주챔버부의 내부 유체 흐름을 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼, 유전자 판별칩용 믹서장치(200)는 믹서주챔버부(210), 믹서보조챔버부(220), 믹서이송챔버부(230), 믹서펌프부(240), 믹서압력조절부(250), 믹서지지홀(260) 및 믹서밸브부(270)를 포함하며, 유전자와 PCR버퍼(중합효소 연쇄반응 버퍼)는 상기 믹서보조챔버부(220)와 상기 믹서주챔버부(210)를 왕복하면서 혼합되도록 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 믹서주챔버부(210)는 믹서주챔버본체(211), 믹서주챔버연장체(212), 믹서주입홀(213), 믹서에어필터(214) 및 와류유도유닛(215)를 포함하며, 검출대상균으로부터 추출된 상기 유전자와 상기 PCR버퍼가 수용되어 혼합될 수 있도록 마련된다.
상기 믹서주챔버본체(211)는 내부에 상기 유전자 및 상기 PCR버퍼가 수용될 수 있도록 마련된다. 구체적으로, 상기 믹서주챔버본체(211)는 복수의 필름이 적층되어 형성된 기판에 마련될 수 있으며, 내부에 상기 유전자 및 상기 PCR버퍼가 수용될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.
상기 믹서주챔버연장체(212)는 상기 믹서주챔버본체(211)의 일측에 연장되어 마련되며, 상기 믹서주챔버본체(211)에 비해 상대적으로 높은 단차가 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 믹서주챔버연장체(212)는 상기 믹서주챔버본체(211)에 유입된 상기 유전자 및 상기 PCR버퍼가 상기 믹서보조챔버부(220)가 흡입할 경우에만 상기 믹서보조챔버부(220)로 이송될 수 있도록 단차가 형성될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 믹서주챔버연장체(212)는 상기 믹서보조챔버부(220)가 흡입력을 가하지 않는 경우, 상기 유전자와 상기 PCR버퍼가 상기 믹서보조챔버부(220)로 이동되지 않도록 할 수 있다.
상기 믹서주입홀(213)은 상기 믹서주챔버본체(211)의 바닥면에 형성되어 추출된 상기 유전자가 주입될 수 있다. 그리고, 도 5의 (a)에 도시된 것처럼, 상기 PCR버퍼는 상기 믹서주챔버본체(211)에 상기 유전자가 유입되기 전에, 상기 믹서주챔버연장체(212)로부터 주입되어 상기 믹서주입홀(213)의 앞단까지 채워지는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 상기 믹서주챔버본체(211)에 마련되는 상기 믹서주입홀(213)은 상기 믹서주챔버본체(211)에 미리 채워진 PCR버퍼가 상기 믹서주입홀(213)로 유입되어 역류하지 않도록 할 수 있는 위치에 마련될 수 있다.
상기 믹서에어필터(214)는 상기 믹서주챔버본체(211)의 상측에 마련되되, 상기 믹서주입홀(213)의 상부에 마련될 수 있다. 그리고, 상기 믹서에어필터(214)는, 상기 믹서주입홀(213)을 통해 상기 유전자와 함께 주입되는 기포를 외부로 배출시키면서 상기 유전자와 상기 PCR버퍼를 혼합시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 믹서주입홀(213)을 통해 유입되는 유전자는 기포를 포함하고 있다. 상기 믹서에어필터(214)는 상기 유전자와 함께 유입된 기포를 외부로 배출할 수 있다. 그리고 이때, 기포가 터지면서 상기 유전자와 상기 PCR버퍼를 혼합시킬 수 있다. 즉, 상기 믹서에어필터(214)는 혼합 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 믹서에어필터(214)는 상기 유전자 및 상기PCR버퍼가 왕복 이동하면서 발생하는 기포를 외부로 배출하면서 상술한 바와 같은 방법으로 혼합 효율을 향상시킬 수도 있다.
상기 와류유도유닛(215)은 상기 믹서주챔버본체(211)에 하나 이상으로 마련될 수 있으며, 상기 와류유도유닛(215)은 상기 유전자 및 상기 PCR버퍼가 이동할 때 충돌하면서 와류가 발생하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 와류유도유닛(215)은 도 4에 도시된 것처럼, 상기 와류유도유닛(215)은, 상기 믹서주챔버본체(211)의 양측면으로부터 내측을 향해 연장되어 마련될 수 있으며, 상호 이격되어 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다. 그리고, 상기 와류유도유닛(215)은 상기 믹서주챔버본체(211)의 일측에 마련된 것과 타측에 마련된 것이 상호 엇갈려서 위치하도록 마련될 수 있다.
일 예로, 도 4의 (a)에 도시된 것처럼, 상기 와류유도유닛(215)은 믹서주챔버본체(211)의 양측면으로부터 내측을 향해 수직으로 연장되도록 마련될 수 있고, 도 4의 (b), (c)에 도시된 것처럼 믹서주챔버본체(211)의 양측면으로부터 내측을 향해 대각선으로 연장되어 형성될 수도 있다.
또한, 도 4의 (d)에 도시된 것처럼, 상기 와류유도유닛(215)은 믹서주챔버본체(211)의 양측면으로부터 내측을 향해 곡선 형태로 연장되어 마련될 수도 있다.
그러나, 상기 와류유도유닛(215)은 도시된 형태로 한정되지 않으며, 상기 유전자 및 상기 PCR버퍼가 이동할 때, 충돌하면서 와류가 활발하게 발생할 수 있는 형태 및 위치라면 모두 일실시예에 포함될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 와류유도유닛(215)은 상기 유전자 및 상기 PCR버퍼의 혼합효율을 향상시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 마련된, 상기 믹서주챔버본체(211)는 얇은 필름이 적층되어 형성된 기판에 마련되기 때문에 단순히 상기 유전자와 상기 PCR버퍼를 같은 공간에 두는 것으로 혼합이 신속하게 이루어지지 않는다. 그러나, 본 발명에 따른 상기 믹서주챔버부(210)는 상기 유전자와 상기 PCR버퍼를 신속하게 혼합시킬 수 있도록 구성되어 있어, 혼합PCR용액을 신속하게 형성할 수 있다.
믹서보조챔버부(220)는 상기 믹서주챔버부(210)와 연결되어 상기 믹서주챔버부(210)에 수용된 상기 유전자와 상기 PCR버퍼를 수용할 수 있도록 마련된다.
상기 믹서이송챔버부(230)는 상기 믹서보조챔버부(220)와 연결되며, 상기 믹서이송챔버부(230)는 상기 유전자와 상기 PCR버퍼가 혼합된 혼합PCR용액을 수용하도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 믹서이송챔버부(230)는 수용된 상기 혼합PCR용액을 정량주입장치(300)를 향해 배출할 수 있도록 상기 정량주입장치(300)와 연결될 수 있다.
상기 믹서펌프부(240)는 상기 믹서이송챔버부(230)와 연결되며, 상기 믹서펌프부(240)는 상기 유전자와 상기 PCR버퍼가 상기 믹서보조챔버부(220)와 상기 믹서주챔버부(210)를 왕복하며 혼합되도록 공기를 흡입 및 배출할 수 있다. 구체적으로, 도 5의 (b)에 도시된 것처럼, 상기 믹서펌프부(240)는 상기 믹서주챔버부(210)에 수용된 혼합PCR용액을 흡입하여 상기 믹서보조챔버부(220)로 이동시키고, 도 5의 (c)에 도시된 것처럼, 다시 상기 믹서보조챔버부(220)에 수용된 상기 혼합PCR용액에 공기를 주입하여 상기 믹서주챔버부(210)로 이송시킬 수 있다. 이처럼, 상기 믹서펌프부(240)는 상기 유전자와 상기 PCR버퍼가 상기 믹서보조챔버부(220)와 상기 믹서주챔버부(210)를 왕복하며 혼합되도록 할 수 있다.
또한, 상기 믹서펌프부(240)는 상기 믹서보조챔버부(220)에 수용된 상기 혼합PCR용액을 흡입하여 상기 믹서이송챔버부(230)에 수용시킬 수도 있다. 그리고, 상기 믹서펌프부(240)는 상기 믹서이송챔버부(230)에 수용된 상기 혼합PCR용액을 상기 정량주입장치(300)를 향해 배출시키도록 공기를 주입할 수 있도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 믹서펌프부(240)는 상기 믹서주챔버부(210)에 상기 PCR버퍼를 주입할 수 있다. 구체적으로, 상기 믹서펌프부(240)는 상기 믹서주챔버부(210)에 상기 유전자가 주입되기 전에 미리 기설정된 양만큼의 PCR버퍼를 주입할 수 있다.
상기 믹서압력조절부(250)는 상기 믹서펌프부(240)와 연결되며, 상기 믹서압력조절부(250)는, 상기 믹서펌프부(240)에 공기를 주입하기 위한 공기주입튜브(미도시)가 연결될 때, 상기 믹서펌프부(240)와 상기 공기주입튜브 사이의 공기를 외부로 배출한 이후에 밀폐되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이처럼 마련된 상기 믹서압력조절부(250)는 상기 믹서펌프부(240)에 상기 공기주입튜브가 연결될 때, 상기 믹서펌프부(240)와 상기 공기주입튜브 사이의 공기가 상기 믹서펌프부(240)로 유입되는 문제를 방지할 수 있다. 즉, 항상 정해진 양만큼의 공기만 주입하도록 할 수 있다.
또한, 상기 믹서압력조절부(250)는, 상기 믹서펌프부(240)가 상기 정량주입장치(300)에 혼합PCR용액을 모두 배출하였을 때, 개방되어 내부 압력을 조절할 수도 있다. 이처럼 마련된 상기 믹서압력조절부(250)는 내부 압력이 조절된 상태에서 상기 공기주입튜브가 상기 믹서펌프부(240)로부터 분리될 수 있도록 함으로써, 안전성을 향상시킬 수 있다.
상기 믹서지지홀(260)은 상기 믹서펌프부(240) 및 상기 믹서압력조절부(250)와 인접한 위치에 형성될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 믹서지지홀(260)은 믹서펌프부(240)와 믹서압력조절부(250)에 공기가 유동될 때, 복수의 필름이 적층된 기판이 벌어져 변형되는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 상기 믹서지지홀(260)은 기판의 변형을 방지하여 누수가 발생하는 문제도 방지할 수 있다.
상기 믹서밸브부(270)는 상기 믹서보조챔버부(220) 및 상기 믹서이송챔버부(230) 사이에 마련되며, 제1 믹서밸브(271) 및 제2 믹서밸브(272)를 포함한다.
상기 제1 믹서밸브(271)는 상기 믹서보조챔버부(220) 및 상기 믹서이송챔버부(230) 사이의 유동을 제어할 수 있다.
상기 제2 믹서밸브(272)는 상기 믹서이송챔버부(230) 및 상기 정량주입장치(300) 사이의 유동을 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기와 같이 마련된 상기 제1 믹서밸브(271)는 상기 믹서펌프부(240)가 상기 믹서보조챔버부(220)에 수용된 혼합PCR용액을 흡입하여 상기 믹서이송챔버부(230)로 이송할 때, 개방된 상태일 수 있다. 그리고 이때, 상기 제2 믹서밸브(272)는 폐쇄된다.
그리고, 상기 제2 믹서밸브(272)는 상기 믹서펌프부(240)가 상기 믹서이송챔버부(230)에 수용된 혼합PCR용액을 상기 정량주입장치(300)로 이송할 때, 개방될 수 있다. 그리고 이때, 상기 제1 믹서밸브(271)는 폐쇄된다.
전술한 바와 같이 마련된 상기 유전자 판별칩용 믹서장치(200)는 유전자 판별장치, 식중독 판별기, 어종 판별기 등에 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 믹서장치를 이용한 PCR버퍼와 유전자 혼합방법의 순서도이다.
이하, 도 6을 더 참조하여, 유전자 판별칩용 믹서장치를 이용한 PCR버퍼와 유전자 혼합방법을 설명하도록 한다.
먼저, 유전자 판별칩용 믹서장치를 이용한 PCR버퍼와 유전자 혼합방법은 믹서주챔버부에 PCR버퍼를 주입하는 단계(S210)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 PCR버퍼는 상기 믹서주챔버본체(211)에 상기 유전자가 유입되기 전에, 상기 믹서펌프부(240)에 의해 상기 믹서주챔버연장체(212)로부터 주입되어 상기 믹서주입홀(213)의 앞단까지 채워지는 것을 특징으로 할 수 있다.
다음으로, PCR버퍼가 주입된 믹서주챔버부에 유전자를 주입하는 단계(S220)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 믹서주입홀(213)을 통해 주입되는 상기 유전자는 상기 믹서주입홀(213)의 상부에 형성된 상기 믹서에어필터(214)에 의해 기포가 배출되면서 상기 PCR버퍼와 혼합될 수 있다.
다음으로, 주입된 유전자와 PCR버퍼가 믹서주챔버부와 믹서보조챔버부를 왕복하며 혼합되도록 공기를 주입 및 흡입하는 단계(S230)를 수행할 수 있다. 구체적으로, 도 5의 (b)에 도시된 것처럼, 상기 믹서펌프부(240)는 상기 믹서주챔버부(210)에 수용된 혼합PCR용액을 흡입하여 상기 믹서보조챔버부(220)로 이동시키고, 도 5의 (c)에 도시된 것처럼, 다시 상기 믹서보조챔버부(220)에 수용된 상기 혼합PCR용액에 공기를 주입하여 상기 믹서주챔버부(210)로 이송시킬 수 있다. 이처럼, 상기 믹서펌프부(240)는 상기 유전자와 상기 PCR버퍼가 상기 믹서보조챔버부(220)와 상기 믹서주챔버부(210)를 복수 회 왕복하며 혼합되도록 할 수 있다.
또한, 상기 유전자와 상기 PCR버퍼는 상기 믹서보조챔버부(220)와 상기 믹서주챔버부(210)를 왕복하며 혼합될 때, 상기 와류유도유닛(215)에 충돌하여 와류를 발생시킬 수 있다. 이처럼 발생한 와류는 상기 유전자와 상기 PCR버퍼의 혼합효율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 유전자와 PCR버퍼가 혼합된 혼합PCR용액을 흡입하여 믹서이송챔버부로 이송하는 단계(S240)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 믹서이송챔버부(230)는 상기 믹서펌프부(240)의 흡입력에 의해 상기 믹서보조챔버부(220)에 수용된 상기 혼합PCR용액을 이송받아 수용할 수 있다.
다음으로, 믹서이송챔버부에 공기를 주입하여 혼합PCR용액을 정량주입장치로 이송하는 단계(S250)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 믹서펌프부(240)는 상기 믹서이송챔버부(230)에 수용된 상기 혼합PCR용액을 상기 정량주입장치(300)를 향해 배출시키도록 공기를 주입할 수 있다.
이처럼 마련된 유전자 판별칩용 믹서장치를 이용한 PCR버퍼와 유전자 혼합방법은 유전자와 PCR버퍼의 혼합효율을 향상시켜 실험 결과의 신뢰성을 향상시키고, 신속하게 실험이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 유전자 판별칩용 정량주입장치(300)는 정량챔버부(310), 정량스토퍼부(320), 잔량배출부(330), 정량펌프부(340), 정량지지홀(350), 정량밸브부(360) 및 정량에어필터부(370)를 포함한다.
상기 정량챔버부(310)는 유전자와 PCR버퍼가 혼합되어 형성된 혼합PCR용액을 수용하는 복수의 정량챔버를 갖는다. 구체적으로, 상기 정량챔버부(310)는 제1 정량챔버(311), 제2 정량챔버(312), 제3 정량챔버(313), 제4 정량챔버(314) 및 제5 정량챔버(315)를 포함한다. 그리고, 상기 제1 정량챔버(311) 내지 제5 정량챔버(315)는 기설정된 양의 혼합PCR용액을 수용할 수 있는 크기로 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1 정량챔버(311)는 상기 혼합PCR용액이 유입되는 상류측에 마련되며, 하류로 갈수록 상기 정량챔버(312), 상기 제3 정량챔버(313), 상기 제4 정량챔버(314) 및 상기 제5 정량챔버(315)가 순차적으로 배치될 수 있다. 상기 정량챔버부(310)의 개수는 일실시예에 한정되지 않으며, 복수로 마련될 수 있다.
상기 정량스토퍼부(320)는 인접한 한 쌍의 정량챔버 사이에 각각 마련되며, 상기 정량챔버에 비해 상대적으로 높은 단차가 형성된 복수의 정량스토퍼를 갖는다. 구체적으로, 상기 제1 정량챔버(311) 및 상기 제2 정량챔버(312) 사이에는 제1 정량스토퍼(321)가 마련되고, 상기 제2 정량챔버(312) 및 상기 제3 정량챔버(313) 사이에는 제2 정량스토퍼(322)가 마련된다. 그리고, 상기 제3 정량챔버(313) 및 상기 제4 정량챔버(314) 사이에는 제3 정량스토퍼(323)가 마련되며, 상기 제4 정량챔버(314) 및 상기 제5 정량챔버(315) 사이에는 제4 정량스토퍼(324)가 마련된다.
상기와 같이 마련된 상기 정량스토퍼부(320)는, 상류에 위치한 정량챔버에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 상태에서 상기 혼합PCR용액이 통과할 수 있도록 단차가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. 그리고, 상기 정량스토퍼부(320)의 제1 정량스토퍼(321) 내지 상기 제4 정량스토퍼(324)는 모두 동일한 높이의 단차가 형성되도록 마련될 수 있으며, 상기 혼합PCR용액의 경로상에 돌출부 형태로 마련될 수 있다.
일 예로, 유입된 상기 혼합PCR용액은 먼저 상기 제1 정량스토퍼(321)로 향한다. 그러나, 상기 제1 정량스토퍼(321)는 단차가 높게 형성되어 있기 때문에 상기 혼합PCR용액은 상기 제1 정량스토퍼(321)를 넘어서 통과하지 못하고, 상기 제1 정량챔버(311)로 자연스럽게 이송되어 상기 제1 정량챔버(311)에 채워진다. 그리고, 상기 제1 정량챔버(311)가 상기 혼합PCR용액으로 가득 채워지면 상기 혼합PCR용액의 수위가 상기 제1 정량스토퍼(321)의 단차 높이만큼 상승하게 되어 상기 제1 정량스토퍼(321)를 넘어서 통과하게 된다. 상기 제1 정량스토퍼(321)를 통과한 상기 혼합PCR용액은 상기 제2 정량스토퍼(322)로 향한다. 그러나, 상기 제2 정량스토퍼(322)역시 단차가 높게 형성되어 있기 때문에 상기 혼합PCR용액은 상기 제2 정량스토퍼(322)를 넘지 못하고 상기 제2 정량챔버(312)를 향해 이동하여 상기 제2 정량챔버(312)를 가득 채운다. 그리고, 상기 제2 정량챔버(312)가 상기 혼합PCR용액으로 가득 채워지면 상기 혼합PCR용액의 수위가 상기 제2 정량스토퍼(322)의 단차 높이만큼 상승하게 되어 상기 제2 정량스토퍼(322)를 넘어서 통과하게 된다. 이와 같은 방식으로 상기 제3 정량챔버(313) 및 상기 제4 정량챔버(314)에 혼합PCR용액이 가득 채워질 수 있다.
또한, 상기 정량스토퍼부(320)가 단차 형태로 마련되지 않고, 유로 채널의 벽면이 소수성의 성질을 갖도록 함으로써, 유로 채널 내 유체 저항의 차이에 따라 각 정량챔버에 혼합PCR용액이 정량 주입되도록 마련될 수도 있다.
상기 잔량배출부(330)는 상기 정량챔버부(310)를 모두 채우고 남은 상기 혼합PCR용액을 배출하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 정량스토퍼부(320)는, 상기 정량챔버부(310) 및 상기 잔량배출부(330)의 사이에 마련되는 배출스토퍼(325)를 더 포함한다. 구체적으로, 상기 배출스토퍼(325)는, 상기 제5 정량챔버(315) 및 상기 잔량배출부(330) 사이에 마련되며, 상기 정량스토퍼(321, 322, 323, 324)에 비해 상대적으로 높은 단차가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 배출스토퍼(325)는 전술한 바와 동일한 방법으로 상기 정량챔버부(310)에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 상태에서 상기 혼합PCR용액이 통과하여 상기 잔량배출부(330)로 배출될 수 있도록 단차가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
전술한 바와 같이 마련된 상기 정량챔버부(310), 정량스토퍼부(320), 잔량배출부(330)는 별도의 제어 없이도 각각의 상기 정량챔버에 기설정된 혼합PCR용액이 채워지도록 할 수 있다. 즉, 본 발명은 증폭장치(400)에 주입되는 혼합PCR용액이 항상 일정하도록 할 수 있어 실험의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 신속하게 혼합PCR용액을 주입할 수 있어 경제적이다.
상기 정량펌프부(340)는 상기 정량챔버부(310)의 상류측에 마련되며, 상기 정량챔버부(310)에 수용된 상기 혼합PCR용액을 증폭장치(400)로 이송시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 정량펌프부(340)는 상기 정량챔버부(310) 및 상기 정량스토퍼부(320) 사이에 마련되며, 상기 정량챔버부(310)에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워졌을 때, 공기를 주입하여 상기 정량챔버부(310)에 수용된 상기 혼합PCR용액을 상기 증폭장치(400)로 이송시킬 수 있다.
상기 정량지지홀(350)은 상기 정량펌프부(340)와 인접한 위치에는 형성될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 정량지지홀(350)은 상기 정량펌프부(340)로 공기가 주입될 때, 복수의 필름이 적층된 기판이 벌어져 변형되는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 상기 정량지지홀(350)은 기판의 변형을 방지하여 누수가 발생하는 문제도 방지할 수 있다.
상기 정량밸브부(360)는 상기 정량펌프부(340)의 상류측에 마련된다. 구체적으로, 상기 정량밸브부(360)는 상기 정량펌프부(340)와 상기 정량스토퍼부(320) 사이에 마련될 수 있으며, 상기 정량밸브부(360)는 상기 정량펌프부(340)가 상기 정량챔버부(310)에 수용된 상기 혼합PCR용액을 상기 증폭장치(400)로 이송시킬 때, 폐쇄된 상태일 수 있다.
상기 정량에어필터부(370)는 상기 정량챔버부(310)의 하류측에 마련되며, 상기 정량에어필터부(370)는 상기 증폭장치(400)를 향해 이송되는 상기 혼합PCR용액에 포함된 기포를 제거할 수 있다. 구체적으로, 상기 증폭장치(400)가 상기 혼합PCR용액에 수용된 유전자를 증폭시킬 때, 기포가 포함되어 있을 경우, 실험 결과에 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 정량에어필터부(370)는 상기 증폭장치(400)를 향해 이송되는 상기 혼합PCR용액에 포함된 기포를 제거하여 상술한 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 정량에어필터부는(370)는 상기 혼합PCR용액이 모두 통과한 경우, 상기 정량펌프부로(340)부터 주입되는 공기를 모두 배출시켜 상기 혼합PCR용액의 이송을 정지시키도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 정량펌프부(340)가 공기를 주입하여 상기 정량챔버부(310)에 수용된 혼합PCR용액을 상기 증폭장치(400)로 모두 이송한 경우, 상기 정량펌프부(340)에 의해 주입되는 공기가 상기 정량에어필터부(370)를 통해 모두 배출될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 정량에어필터부(370)는 상기 정량펌프부(340)가 계속 공기를 주입할 경우에도, 상기 증폭장치(400)에 수용된 상기 혼합PCR용액을 가압하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 상기 정량에어필터부(370)는 상기 정량펌프부(340)가 상기 혼합PCR용액을 이송시키기 위해 공기를 주입하는 시간을 정밀하게 제어하지 않아도 되도록 할 수 있어 편리하다.
전술한 바와 같이 마련된 상기 유전자 판별칩용 정량주입장치(300)는 유전자 판별장치, 식중독 판별기, 어종 판별기 등에 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유전자 판별칩용 정량주입장치를 이용한 유전자 정량주입방법의 순서도이다.
이하, 도 7을 더 참조하여, 유전자 판별칩용 정량주입장치를 이용한 유전자 정량주입방법을 설명하도록 한다.
유전자 판별칩용 정량주입장치를 이용한 유전자 정량주입방법은 먼저, 상류에 위치한 정량챔버부터 순차적으로 상기 혼합PCR용액을 채우는 단계(S310)를 수행할 수 있다. 이 단계는, 상류에 위치한 정량챔버에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 후에 상기 혼합PCR용액이 통과할 수 있도록 단차가 형성된 상기 정량스토퍼에 의해 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 예로, 유입된 상기 혼합PCR용액은 먼저 상기 제1 정량스토퍼(321)로 향한다. 그러나, 상기 제1 정량스토퍼(321)는 단차가 높게 형성되어 있기 때문에 상기 혼합PCR용액은 상기 제1 정량스토퍼(321)를 넘어서 통과하지 못하고, 상기 제1 정량챔버(311)로 자연스럽게 이송되어 상기 제1 정량챔버(311)에 채워진다. 그리고, 상기 제1 정량챔버(311)가 상기 혼합PCR용액으로 가득 채워지면 상기 혼합PCR용액의 수위가 상기 제1 정량스토퍼(321)의 단차 높이만큼 상승하게 되어 상기 제1 정량스토퍼(321)를 넘어서 통과하게 된다. 상기 제1 정량스토퍼(321)를 통과한 상기 혼합PCR용액은 상기 제2 정량스토퍼(322)로 향한다. 그러나, 상기 제2 정량스토퍼(322)역시 단차가 높게 형성되어 있기 때문에 상기 혼합PCR용액은 상기 제2 정량스토퍼(322)를 넘지 못하고 상기 제2 정량챔버(312)를 향해 이동하여 상기 제2 정량챔버(312)를 가득 채운다. 그리고, 상기 제2 정량챔버(312)가 상기 혼합PCR용액으로 가득 채워지면 상기 혼합PCR용액의 수위가 상기 제2 정량스토퍼(322)의 단차 높이만큼 상승하게 되어 상기 제2 정량스토퍼(322)를 넘어서 통과하게 된다. 이와 같은 방식으로 상기 제3 정량챔버(313) 및 상기 제4 정량챔버(314)에 혼합PCR용액이 가득 채워질 수 있다.
다음으로, 정량챔버부를 모두 채우고 남은 혼합PCR용액을 잔량배출부로 배출하는 단계(S320)를 수행할 수 있다. 이 단계에서는, 상기 정량챔버부(310)에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 상태에서 여분의 상기 혼합PCR용액이 통과하여 상기 잔량배출부(330)로 배출될 수 있도록 단차가 형성된 상기 배출스토퍼(325)에 의해 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
다음으로, 정량밸브부를 폐쇄하는 단계(S330)를 수행할 수 있다.
다음으로, 정량펌프부에 공기를 주입하여 정량챔버부에 수용된 혼합PCR용액을 증폭장치로 주입하는 단계(S340)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 정량펌프부(340)는 상기 정량챔버부(310)에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워졌을 때, 공기를 주입하여 상기 정량챔버부(310)에 수용된 상기 혼합PCR용액을 상기 증폭장치(400)로 이송시킬 수 있다. 그리고 이때, 상기 정량에어필터부(370)는 상기 증폭장치(400)를 향해 이송되는 상기 혼합PCR용액에 포함된 기포를 제거할 수 있으며, 상기 혼합PCR용액이 모두 통과한 경우, 상기 정량펌프부로(340)부터 주입되는 공기를 모두 배출시켜 상기 혼합PCR용액의 이송을 정지시키도록 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이 마련된 유전자 판별칩용 정량주입장치를 이용한 유전자 정량주입방법은 항상 기설정된 양만큼만 동일하게 상기 증폭장치(400)에 주입되도록 할 수 있어 실험 결과의 신뢰성을 높이고, 별도의 제어 없이도 자동으로 정량을 주입할 수 있도록 마련되어 편리하고 신속한 실험이 가능하게 할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 유전자 판별칩용 믹서장치 210: 믹서주챔버부
211: 믹서주챔버본체 212: 믹서주챔버연장체
213: 믹서주입홀 214: 믹서에어필터
215: 와류유도유닛 220: 믹서보조챔버부
230: 믹서이송챔버부 240: 믹서펌프부
250: 믹서압력조절부 260: 믹서지지홀
270: 믹서밸브부 271: 제1 믹서밸브
272: 제2 믹서밸브 300: 유전자 판별칩용 정량주입장치
310: 정량챔버부 311: 제1 정량챔버
312: 제2 정량챔버 313: 제3 정량챔버
314: 제4 정량챔버 315: 제5 정량챔버
320: 정량스토퍼부 321: 제1 정량스토퍼
322: 제2 정량스토퍼 323: 제3 정량스토퍼
324: 제4 정량스토퍼 325: 배출스토퍼
330: 잔량배출부 340: 정량펌프부
350: 정량지지홀 360: 정량밸브부
361: 제1 정량밸브 362: 제2 정량밸브
363: 제3 정량밸브 364: 제4 정량밸브
365: 제5 정량밸브 370: 정량에어필터부
371: 제1 정량에어필터 372: 제2 정량에어필터
373: 제3 정량에어필터 374: 제4 정량에어필터
375: 제5 정량에어필터 400: 증폭장치

Claims (14)

  1. 유전자와 PCR버퍼가 혼합되어 형성된 혼합PCR용액을 수용하는 복수의 정량챔버를 갖는 정량챔버부;
    인접한 한 쌍의 정량챔버 사이에 각각 마련되며, 상기 정량챔버에 비해 상대적으로 높은 단차가 형성된 복수의 정량스토퍼를 갖는 정량스토퍼부; 및
    상기 정량챔버부를 모두 채우고 남은 상기 혼합PCR용액을 배출하는 잔량배출부를 포함하며,
    상기 정량스토퍼는, 상류에 위치한 정량챔버에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 후에 상기 혼합PCR용액이 통과할 수 있도록 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정량스토퍼부는,
    상기 정량챔버부 및 상기 잔량배출부의 사이에 마련되며, 상기 정량스토퍼에 비해 상대적으로 높은 단차가 형성된 배출스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배출스토퍼는 상기 정량챔버부에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 후에 상기 혼합PCR용액이 통과하여 상기 잔량배출부로 배출될 수 있도록 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정량챔버부의 상류측에 마련되는 정량펌프부를 더 포함하며,
    상기 정량펌프부는 상기 정량챔버에 수용된 상기 혼합PCR용액을 증폭장치로 이송시키는 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 정량펌프부와 인접한 위치에는, 상기 정량펌프부에 공기가 주입될 때 기판이 변형되지 않도록 하기 위한 정량지지홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 정량펌프부의 상류측에 마련되는 정량밸브부를 더 포함하며,
    상기 정량밸브부는 상기 정량펌프부가 상기 정량챔버부에 수용된 상기 혼합PCR용액을 상기 증폭장치로 이송시킬 때, 폐쇄된 상태인 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 정량챔버부의 하류측에 마련되는 정량에어필터부를 더 포함하며,
    상기 정량에어필터부는 상기 증폭장치를 향해 이송되는 상기 혼합PCR용액에 포함된 기포를 제거하는 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 정량에어필터부는,
    상기 혼합PCR용액이 모두 통과한 경우, 상기 정량펌프부로부터 주입되는 공기를 모두 배출시켜 상기 혼합PCR용액의 이송을 정지시키는 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치.
  10. 제 1 항에 따른 유전자 판별칩용 정량주입장치를 이용한 유전자 정량주입방법에 있어서,
    a) 상류에 위치한 상기 정량챔버부터 순차적으로 상기 혼합PCR용액을 채우는 단계; 및
    b) 상기 정량챔버부를 모두 채우고 남은 상기 혼합PCR용액을 잔량배출부로 배출하는 단계를 포함하며,
    상기 a) 단계는, 상류에 위치한 정량챔버에 상기 혼합PCR용액이 모두 채워진 후에 상기 혼합PCR용액이 통과할 수 있도록 단차가 형성된 상기 정량스토퍼에 의해 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치를 이용한 유전자 정량주입방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 b) 단계 이후에,
    c) 정량밸브부를 폐쇄하는 단계; 및
    d) 정량펌프부에 공기를 주입하여 상기 정량챔버부에 수용된 상기 혼합PCR용액을 증폭장치로 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 판별칩용 정량주입장치를 이용한 유전자 정량주입방법.
  12. 제 1 항에 따른 유전자 판별칩용 정량주입장치를 적용한 유전자 판별장치.
  13. 제 1 항에 따른 유전자 판별칩용 정량주입장치를 적용한 식중독 판별기.
  14. 제 1 항에 따른 유전자 판별칩용 정량주입장치를 적용한 어종 판별기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102019103B1 (ko) * 2019-05-22 2019-09-06 티엔에스(주) 정량 샘플 분주를 위한 하이브리드 유전자칩

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100632893B1 (ko) 2001-09-17 2006-10-12 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 시료처리장치 및 시료처리방법
KR101257975B1 (ko) 2005-10-26 2013-04-30 제너럴 일렉트릭 캄파니 분석대상물 동시 측정 방법 및 시스템
KR101319492B1 (ko) * 2012-02-10 2013-10-17 한국과학기술원 신호물질의 이동현상 조절을 이용한 전기화학적 원―스탭 핵산 검출 및 정량방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120063162A (ko) * 2010-12-07 2012-06-15 삼성전자주식회사 유전자 분석 장치 및 이를 이용한 유전자 분석 방법
KR102046101B1 (ko) * 2012-12-03 2019-11-18 삼성전자주식회사 핵산 분석용 시약 용기, 상기 시약 용기의 제조 방법, 상기 시약 저장 방법, 및 핵산 분석용 미세 유체 시스템
KR101984699B1 (ko) * 2013-01-24 2019-05-31 삼성전자주식회사 핵산 분석용 미세 유체 시스템
KR101421098B1 (ko) 2013-05-31 2014-07-18 고려대학교 산학협력단 다중측정 및 유체의 유동 제어가 가능한 랩온어칩

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100632893B1 (ko) 2001-09-17 2006-10-12 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 시료처리장치 및 시료처리방법
KR101257975B1 (ko) 2005-10-26 2013-04-30 제너럴 일렉트릭 캄파니 분석대상물 동시 측정 방법 및 시스템
KR101319492B1 (ko) * 2012-02-10 2013-10-17 한국과학기술원 신호물질의 이동현상 조절을 이용한 전기화학적 원―스탭 핵산 검출 및 정량방법

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