KR102182247B1 - 진단 카트리지의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 버퍼액을 버퍼웰에 투입하는 단계; 상기 버퍼액을 상기 리액션웰에 투입하는 단계; 및 상기 리액션웰 내에서 반응결과물을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 버퍼액을 상기 리액션웰에 투입하는 단계는, 밸브를 회전시켜 상기 버퍼웰과 상기 리액션웰을 서로 연결하는 것을 포함한다.

Description

진단 카트리지의 구동방법 {Driving Method of Diagnostic Cartridge}
본 발명은 진단 카트리지의 구동방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 접합체와 반응체를 반응시켜 진단을 수행하는 진단 카트리지의 구동방법에 관한 것이다.
최근의 예방 및 맞춤의학(personalized medicine) 시대에 발맞춰 체외진단 산업이 각광받고 있다. 상기 체외진단 산업은, 당뇨병, 콜레스테롤, 암 여부 등과 같은 각종 질병을 피 한 방울, 소변 등으로 확인할 수 있는 분야로서, 사용자가 집에서 또는 휴대하면서 각종 질병을 확인할 수 있는 체외진단 기기가 개발되고 있다.
체외진단 기기의 개발에 있어 핵심 경쟁력은 표적물질과 반응하는 바이오 물질(항원, 항체, 유전자, 효소 등)을 개발하는 생명공학기술과 이를 측정하기 위한 기기를 개발하는 정보기술의 융합이다. 세계적인 체외진단 기업은 대부분 이와 같은 기술 융합을 통해 막대한 매출과 순이익을 창출하는 등 고부가가치의 지식기반 산업을 이끌어 가고 있다.
본 발명은 버퍼웰, 리액션웰 및 웨이스트웰 사이에서 버퍼액이 이동 또는 차단될 수 있는 진단 카트리지의 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 버퍼액을 버퍼웰에 투입하는 단계; 상기 버퍼액을 상기 리액션웰에 투입하는 단계; 및 상기 리액션웰 내에서 반응결과물을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 버퍼액을 상기 리액션웰에 투입하는 단계는, 밸브를 회전시켜 상기 버퍼웰과 상기 리액션웰을 서로 연결하는 것을 포함하는 진단 카트리지의 구동방법을 제공한다.
버퍼액을 리액션웰에서 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 버퍼액을 리액션웰에서 제거하는 단계는, 상기 밸브를 회전시켜 상기 리액션웰과 웨이스트웰을 서로 연결하는 것을 포함할 수 있다.
상기 버퍼액을 버퍼웰에 투입하는 단계는, 상기 버퍼웰 내의 버퍼용기를 가압하는 것을 포함할 수 있다.
상기 버퍼액을 버퍼웰에 투입하는 단계는, 상기 버퍼용기의 분리막을 파쇄하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 버퍼액을 버퍼웰에 투입하는 단계는, 상기 밸브를 회전시켜 상기 버퍼웰, 상기 리액션웰 및 웨이스트웰을 서로 차단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 버퍼액을 상기 리액션웰에 투입하는 단계는, 상기 리액션웰에 투입된 상기 버퍼액으로 시료를 희석시키는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 반응결과물을 형성하는 단계는, 상기 밸브를 회전시켜 상기 버퍼웰, 상기 리액션웰 및 웨이스트웰을 서로 차단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 반응결과물을 형성하는 단계는, 상기 리액션웰 내의 상기 버퍼액을 교반하는 것을 포함할 수 있다.
상기 반응결과물을 형성하는 단계는, 상기 리액션웰 내의 접합체 및 반응체를 반응시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 버퍼액을 리액션웰에서 제거하는 단계는, 상기 리액션웰 내의 제1 자석에 접합체와 연결된 제2 자석이 붙는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 진단 카트리지의 구동방법은, 밸브를 회전시킴으로써, 버퍼웰, 리액션웰 및 웨이스트웰 사이에서 버퍼액이 이동 또는 차단될 수 있다.
도 1a는 진단 카트리지의 사시도이다.
도 1b는 진단 카트리지의 분해 사시도이다.
도 1c는 도 1a의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 1d는 도 1c의 B영역의 확대도이다.
도 1e는 도 1c의 C영역의 확대도이다.
도 1f는 도 1a의 B-B'선에 따른 단면도이다.
도 1g는 카트리지 본체의 개략적인 평면도이다.
도 1h는 카트리지 본체의 파쇄부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1i는 진단 카트리지의 리액션웰 내부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진단 카트리지의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b, 6a, 6b, 7a 및 7b는 본 발명의 실시예에 따른 진단 카트리지의 구동방법을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 이하 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1a는 진단 카트리지의 사시도이다. 도 1b는 진단 카트리지의 분해 사시도이다. 도 1c는 도 1a의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도 1d는 도 1c의 B영역의 확대도이다. 도 1e는 도 1c의 C영역의 확대도이다. 도 1f는 도 1a의 B-B'선에 따른 단면도이다. 도 1g는 카트리지 본체의 개략적인 평면도이다. 도 1h는 카트리지 본체의 파쇄부를 설명하기 위한 사시도이다. 도 1i는 진단 카트리지의 리액션웰 내부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h 및 1i를 참조하면, 진단 카트리지(300)는 카트리지 본체(310), 커버(320), 밸브(330) 및 버퍼용기(340)를 포함할 수 있다.
카트리지 본체(310)는 베이스(311), 버퍼웰(buffer well, 312), 리액션웰(reaction well, 313), 웨이스트웰(waste well, 314), 연결부(315), 파쇄부(316), 제1 자석(317), 제2 자석들(318a), 제1 접합체들(318b), 발광체들(318c) 및 제2 접합체들(318d)을 포함할 수 있다.
베이스(311)는 평평한 판의 형태를 가질 수 있다. 베이스(311)의 상면에 평행하는 방향이 제1 방향(D1)으로 정의될 수 있고, 제1 방향(D1)에 대향하는 방향이 제2 방향(D2)으로 정의될 수 있다. 베이스(311) 상에 버퍼웰(312), 리액션웰(313), 웨이스트웰(314), 연결부(315), 파쇄부(316), 제1 자석(317), 제2 자석들(318a), 제1 접합체들(318b), 발광체들(318c) 및 제2 접합체들(318d)이 제공될 수 있다.
버퍼웰(312)은 내부가 빈 원통의 형태를 가질 수 있다. 버퍼웰(312)은 베이스(311)에서 제3 방향(D3)으로 돌출할 수 있다. 버퍼웰(312)은 제1 돌기(312a)를 포함할 수 있다. 제1 돌기(312a)는 버퍼웰(312)의 내측벽(312b)에서 버퍼웰(312)의 내측 방향으로 돌출할 수 있다. 평면적 관점에서, 제1 돌기(312a)는 버퍼웰(312)의 내측벽(312b)을 따라 원형으로 제공될 수 있다.
리액션웰(313)은 내부가 빈 원통의 형태를 가질 수 있다. 리액션웰(313)은 베이스(311)에서 제3 방향(D3)으로 돌출할 수 있다. 제3 방향(D3)은 베이스(311)의 상면에 수직하는 방향일 수 있다. 제3 방향(D3)에 대향하는 방향이 제4 방향(D4)으로 정의될 수 있다. 리액션웰(313)의 높이는 버퍼웰(312)의 높이보다 낮을 수 있다. 여기에서, 리액션웰(313)의 높이는 베이스(311)에서 리액션웰(313)의 최상부까지의 최단 거리를 의미할 수 있고, 버퍼웰(312)의 높이는 베이스(311)에서 버퍼웰(312)의 최상부까지의 최단 거리를 의미할 수 있다.
웨이스트웰(314)은 내부가 빈 원통의 형태를 가질 수 있다. 웨이스트웰(314)은 베이스(311)에서 제3 방향(D3)으로 돌출할 수 있다. 웨이스트웰(314)의 높이는 버퍼웰(312)의 높이보다 낮을 수 있다.
버퍼웰(312) 및 리액션웰(313) 사이에 연결부(315)가 배치될 수 있다. 연결부(315)를 통해 버퍼웰(312), 리액션웰(313) 및 웨이스트웰(314)이 서로 연결될 수 있다. 평면적 관점에서, 버퍼웰(312), 리액션웰(313), 웨이스트웰(314) 및 연결부(315)는 전체적으로 T자형 구조를 가질 수 있다. 버퍼웰(312), 연결부(315) 및 리액션웰(313)은 제5 방향(D5)으로 배열될 수 있다. 제5 방향(D5)은 베이스(311)의 상면에 평행하면서, 제1 방향(D1)과 수직하는 방향일 수 있다. 연결부(315) 및 웨이스트웰(314)은 제1 방향(D1)으로 배열될 수 있다.
평면적 관점에서, 연결부(315)는 버퍼웰(312), 리액션웰(313) 및 웨이스트웰(314)에 의해 둘러싸일 수 있다. 연결부(315)는 밸브 삽입부(315a), 제1 연결관(315b), 제2 연결관(315c), 제3 연결관(315d) 및 밸브 지지부(315e)를 포함할 수 있다. 밸브 삽입부(315a)는 내부가 빈 원통의 형태를 가질 수 있다. 밸브 삽입부(315a)는 베이스(311)에서 제3 방향(D3)으로 돌출할 수 있다. 밸브 삽입부(315a)의 높이는 리액션 웰(313)의 높이보다 낮을 수 있다. 밸브 삽입부(315a)의 내부에 밸브(330)가 삽입될 수 있다. 제1 내지 제3 연결관들(315a, 315b, 315c)은 내부가 빈 관의 형태를 가질 수 있다. 제1 연결관(315b)에 의해, 밸브 삽입부(315a)의 내부와 버퍼웰(312)의 내부가 연결될 수 있다. 제2 연결관(315c)에 의해, 밸브 삽입부(315a) 내부와 리액션웰(313)의 내부가 연결될 수 있다. 제3 연결관(315d)에 의해, 밸브 삽입부(315a) 내부와 웨이스트웰(314)의 내부가 연결될 수 있다. 제1 및 제2 연결관들(315b, 315c)은 서로 평행할 수 있다. 제3 연결관(315d)은 제1 및 제2 연결관들(315b, 315c)과 수직할 수 있다. 밸브 지지부(315e)는 밸브 삽입부(315a) 아래에 배치될 수 있다. 밸브 지지부(315e)는 평면적으로 원형일 수 있다. 밸브 지지부(315e)는 베이스(311)에서 제4 방향(D4)으로 돌출할 수 있다. 밸브 지지부(315e)는 지지부 개구(315e1)를 포함할 수 있다. 밸브 삽입부(315a) 내의 공간은, 밸브 지지부(315e)의 지지부 개구(315e1)를 통해 베이스(311) 아래의 공간과 연통될 수 있다.
버퍼웰(312) 내부에 파쇄부(316)가 제공될 수 있다. 평면적 관점에서, 파쇄부(316)는 버퍼웰(312)의 중심에 배치될 수 있다. 파쇄부(316)는 메인벽(316a) 및 돌출부(316b)를 포함할 수 있다.
메인벽(316a)은 베이스(311)에서 제3 방향(D3)으로 돌출할 수 있다. 메인벽(316a)에 의해, 메인벽(316a) 내의 제1 공간(SP1)이 정의될 수 있다. 평면적 관점에서, 제1 공간(SP1)은 메인벽(316a)에 의해 둘러싸일 수 있다. 평면적 관점에서, 메인벽(316a)은 원의 형태를 가질 수 있다.
메인벽(316a)은 제1 상면(316a1), 제2 상면(316a2), 유입개구(316a3), 제1 홈(316a4), 제2 홈(316a5), 제3 홈(316a6), 제1 유출개구(316a7) 및 제2 유출개구(316a8)를 포함할 수 있다.
평면적 관점에서, 메인벽(316a)의 제1 및 제2 상면들(316a1, 316a2)은 원호의 형태를 가질 수 있다. 도 1d에 따른 단면적 관점에서, 메인벽(316a)의 제1 및 제2 상면들(316a1, 316a2)은 베이스(311)의 상면에 대하여 기울기를 가질 수 있다. 다시 말하면, 메인벽(316a)의 제1 상면(316a1)의 최상부(316a1t)와 최하부(316a1b)는 제3 방향(D3) 및 제5 방향(D5)으로 서로 이격될 수 있고, 메인벽(316a)의 제2 상면(316a2)의 최상부(316a2t)와 최하부316a2b)는 제3 방향(D3) 및 제5 방향(D5)으로 서로 이격될 수 있다.
유입개구(316a3)는 제1 공간(SP1)과 수직적으로 중첩되는 개구일 수 있다. 유입개구(316a3)는 제1 및 제2 상면들(316a1, 316a2) 사이에 제공될 수 있다.
제1 내지 제3 홈들(316a4, 316a5, 316a6)은 메인벽(316a)이 제1 및 제2 상면들(316a1, 316a2)에서 베이스(311) 방향으로 함몰되어 정의될 수 있다. 제1 홈(316a4)은 제1 상면(316a1)의 최상부(316a1t) 및 제2 상면(316a2)의 최상부(316a2t) 사이에 제공될 수 있다. 제2 및 제3 홈들(316a5, 316a6)은 제1 상면(316a1)의 최하부(316a1b) 및 제2 상면(316a2)의 최하부(316a2b) 사이에 제공될 수 있다.
제1 유출개구(316a7)는 메인벽(316a) 및 베이스(311)에 의해 정의될 수 있다. 제1 유출개구(316a7)는 제1 홈(316a4) 아래에 제공될 수 있다. 제2 유출개구(316a8)는 메인벽(316a) 및 베이스(311)에 의해 정의될 수 있다. 제2 유출개구(316a8)는 제2 및 제3 홈들(316a5, 316a6) 아래에 제공될 수 있다.
돌출부(316b)는 메인벽(316a)의 제2 및 제3 홈들(316a5, 316a6) 사이에 제공될 수 있다. 돌출부(316b)는 메인벽(316a)의 제2 유출개구(316a8) 위에 제공될 수 있다. 메인벽(316a)은 제2 및 제3 홈들(316a5, 316a6)과 제2 유출개구(316a8) 사이에 제공되는 개재부(316a9)를 더 포함할 수 있다. 돌출부(316b)는 상기 개재부(316a9)와 연결될 수 있다. 돌출부(316b)는 제3 방향(D3)으로 연장할 수 있다. 도 1d에 따른 단면적 관점에서, 돌출부(316b)의 상면(316b1)은 베이스(311)의 상면에 대하여 기울기를 가질 수 있다.
돌출부(316b)의 상면(316b1)의 최상부(316b1h)는 메인벽(316a)의 제1 상면(316a1)의 최하부(316a1b) 및 제2 상면(316a2)의 최하부(316a2b)보다 높은 레벨에 위치할 수 있다. 다시 말하면, 돌출부(316b)의 상면(316b1)의 최상부(316b1h)와 베이스(311) 사이의 최단거리는 메인벽(316a)의 제1 상면(316a1)의 최하부(316a1b)와 베이스(311) 사이의 최단거리 및 제2 상면(316a2)의 최하부(316a2b)와 베이스(311) 사이의 최단거리보다 클 수 있다. 돌출부(316b)의 상면(316b1)의 최상부(316b1h)는 메인벽(316a)의 제1 상면(316a1)의 최상부(316a1t) 및 제2 상면(316a2)의 최상부(316a2t)보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다. 다시 말하면, 돌출부(316b)의 상면(316b1)의 최상부(316b1h)와 베이스(311) 사이의 최단거리는 메인벽(316a)의 제1 상면(316a1)의 최상부(316a1t)와 베이스(311) 사이의 최단거리 및 제2 상면(316a2)의 최상부(316a2t)와 베이스(311) 사이의 최단거리보다 작을 수 있다. 돌출부(316b)는 메인벽(316a)의 내측면(316a10)에서, 메인벽(316a)의 내측 방향으로 돌출할 수 있다.
리액션웰(313) 내에는 제1 자석(317), 제2 자석들(318a), 제1 접합체들(318b), 발광체들(318c) 및 제2 접합체들(318d)이 제공될 수 있다. 제1 및 제2 자석들(317, 318a) 사이에 작용하는 자기력에 의해, 제1 및 제2 자석들(317, 318a)은 서로 끌어당길 수 있다. 제1 자석(317), 제2 자석들(318a), 제1 접합체들(318b), 발광체들(318c) 및 제2 접합체들(318d) 각각은 작용기를 포함할 수 있다. 제2 자석들(318a) 및 발광체들(318c)은 표면처리에 의해 작용기를 포함할 수 있다. 제1 접합체(318b)의 작용기와 제2 자석(318a)의 작용기가 접합되어, 제1 접합체(318b)는 제2 자석(318a)과 연결될 수 있다. 제2 접합체(318d)의 작용기와 발광체(318c)의 작용기가 접합되어, 제2 접합체(318d)는 발광체(318c)와 연결될 수 있다.
커버(320)는 제1 개구벽(321) 및 제2 개구벽(322)을 포함할 수 있다.
제1 개구벽(321)은 커버(320)의 상면(323)에서 제4 방향(D4)으로 돌출할 수 있다. 제1 개구벽(321)은 내부가 빈 원통의 형태를 가질 수 있다. 제1 개구벽(321)에 의해 제1 커버개구(321a)가 정의될 수 있다. 제1 커버개구(321a) 내에 카트리지 본체(310)의 리액션웰(313)이 제공될 수 있다. 리액션웰(313)이 제1 개구벽(321)에 의해 평면적으로 둘러싸일 수 있다. 제1 커버개구(321a)에 의해, 리액션웰(313)이 커버(320)의 외부로 개방될 수 있다. 다시 말하면, 제1 커버개구(321a)에 의해 리액션웰(313)이 노출될 수 있다.
제2 개구벽(322)은 커버(320)의 상면(323)에서 제3 방향(D3)으로 돌출할 수 있다. 제2 개구벽(322)은 내부가 빈 원통의 형태를 가질 수 있다. 제2 개구벽(322)에 의해 제2 커버개구(322a)가 정의될 수 있다. 카트리지 본체(310)의 버퍼웰(312)의 상부가 제2 개구벽(322)에 의해 평면적으로 둘러싸일 수 있다.
커버(320)에 의해, 카트리지 본체(310)의 연결부(315)의 밸브 삽입부(315a) 및 웨이스트웰(314)이 덮일 수 있다.
밸브(330)는 밸브 본체(331) 및 밸브 돌출부(332)를 포함할 수 있다. 밸브 본체(331)는 원통의 형태를 가질 수 있다. 밸브 돌출부(332)는 밸브 본체(331)에서 제4 방향(D4)으로 돌출할 수 있다. 밸브 돌출부(332)는 평면적으로 십자의 형태를 가질 수 있다. 밸브 본체(331)는 카트리지 본체(310)의 연결부(315)의 밸브 삽입부(315a) 내에 삽입될 수 있다. 밸브 본체(331)는 밸브 삽입부(315a) 내에서 회전 가능할 수 있다. 밸브 돌출부(332)는 밸브 지지부(315e)의 지지부 개구(315e1)를 통해 밸브 지지부(315e) 아래로 돌출할 수 있다.
밸브 본체(331)는 제1 연결로(331a), 제2 연결로(331b) 및 제3 연결로(331c)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 연결로들(331a, 331b, 331c)은 서로 연결될 수 있다. 제1 및 제2 연결로들(331a,331b)은 서로 평행하게 연결될 수 있다. 제3 연결로(331c)와 제1 및 제2 연결로들(331a,331b)은 서로 수직하게 연결될 수 있다. 제1 내지 제3 연결로들(331a, 331b, 331c)은 밸브 본체(331)를 관통할 수 있다. 평면적 관점에서, 제1 내지 제3 연결로들(331a, 331b, 331c)은 T자형 구조를 가질 수 있다. 밸브 본체(331)가 회전함에 따라, 제1 내지 제3 연결로들(331a, 331b, 331c)이 회전할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 연결로들(331a, 331b, 331c)과 카트리지 본체(310)의 연결부(315)의 제1 내지 제3 연결관들(315b, 315c, 315d)은 동일한 평면 상에 제공될 수 있다.
버퍼용기(340)는 버퍼용기 본체(341), 제2 돌기(342), 제1 분리막(343) 및 제2 분리막(344)을 포함할 수 있다.
버퍼용기 본체(341)는 내부가 빈 원통의 형태를 가질 수 있다. 버퍼용기 본체(341)의 내부 공간은 제1 분리막(343) 및 제2 분리막(344)에 의해 외부와 분리될 수 있다. 제1 분리막(343)은 버퍼용기 본체(341)의 아래쪽 개구를 막을 수 있다. 제2 분리막(344)은 버퍼용기 본체(341)의 위쪽 개구를 막을 수 있다. 버퍼용기 본체(341)의 내부에는 버퍼액(BL)이 수용될 수 있다. 제2 돌기(342)는 버퍼용기 본체(341)의 외측벽(341a)에서 외측 방향으로 돌출할 수 있다. 평면적 관점에서, 제2 돌기(342)는 버퍼용기 본체(341)의 외측벽(341a)을 따라 원형으로 제공될 수 있다. 제2 돌기(342)는 탄성이 상대적으로 좋은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 돌기(342)는 플라스틱을 포함할 수 있다.
버퍼용기(340)는 버퍼웰(312) 내에 수용될 수 있다. 버퍼용기(340)의 제2 돌기(342)가 버퍼웰(312)의 제1 돌기(312a) 상에 배치될 수 있다. 버퍼웰(312)의 제1 돌기(312a)에 의해, 버퍼용기(340)의 제2 돌기(342)가 지지될 수 있다. 이에 따라, 버퍼용기(340)가 카트리지 본체(310)의 파쇄부(316) 위에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 버퍼용기(340)가 베이스(311)와 이격될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진단 카트리지의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 진단 카트리지의 구동방법은 시료를 리액션웰에 투입하는 단계(S100), 버퍼액을 버퍼웰에 투입하는 단계(S200), 버퍼액을 리액션웰에 투입하는 단계(S300), 반응 결과물을 형성하는 단계(S400), 버퍼액을 리액션웰에서 제거하는 단계(S500) 및 세정 단계(S600)를 포함할 수 있다.
도 3, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b, 6a, 6b, 7a 및 7b는 본 발명의 실시예에 따른 진단 카트리지의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3을 참조하면, 시료를 리액션웰에 투입하는 단계(S100)에서, 카트리지 본체(310)의 리액션웰(313) 내에 시료(SA)를 투입할 수 있다. 일 예로, 상기 시료(SA)는 혈액일 수 있다. 상기 시료(SA)는 반응체들(RM)을 포함할 수 있다, 상기 반응체들(RM)은 리액션웰(313) 내의 제1 접합체들(318b) 및 제2 접합체들(318d)와 반응하여, 제1 접합체들(318b) 및 제2 접합체들(318d)과 결합하는 물질일 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 접합체들(318b) 및 제2 접합체들(318d)과 반응체들(RM)은 항원 항체 반응을 할 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 제1 접합체들(318b) 및 제2 접합체들(318d)과 반응체들(RM)은 Streptavidin-Biotin 반응을 할 수 있다.
도 4a, 4b, 4c 및 4d를 참조하면, 버퍼액을 버퍼웰에 투입하는 단계(S200)에서, 버퍼용기(340) 내의 버퍼액(BL)을 카트리지 본체(310)의 버퍼웰(312)로 투입할 수 있다.
가압부재(660)로 버퍼용기(340)를 가압할 수 있다. 가압부재(660)는 카트리지(300)의 커버(320)의 제2 커버개구(322a)를 통과하여, 버퍼용기(340)를 가압할 수 있다.
가압부재(660)가 버퍼용기(340)를 가압함에 따라, 버퍼용기(340)가 하강할 수 있다. 더욱 상세하게는, 가압부(660)가 버퍼용기(340)를 가압하면, 버퍼용기(340)의 제2 돌기(342)가 버퍼웰(312)의 제1 돌기(312a)를 넘어, 버퍼용기(340)가 하강할 수 있다(도 1e 참조).
도 4c를 참조하면, 버퍼용기(340)의 하강에 따라, 버퍼용기(340)의 제1 분리막(343)과 파쇄부(316)의 메인벽(316a)의 제1 및 제2 상면들(316a1, 316a2)이 접촉할 수 있다. 상기 제1 분리막(343)과 상기 메인벽(316a)의 제1 및 제2 상면들(316a1, 316a2)이 접촉함에 따라, 제1 분리막(343)이 파쇄될 수 있다. 제1 분리막(343)의 파쇄된 부분(343a)은 메인벽(316a)의 제1 및 제2 상면들(316a1)과 접할 수 있다. 제1 분리막(343)의 파쇄된 부분(343a)은 메인벽(316a)의 제1 및 제2 상면들(316a1)을 따라 연장할 수 있다. 제1 분리막(343)의 파쇄된 부분(343a)은 메인벽(316a)의 유입개구(316a3)를 덮을 수 있다.
제1 분리막(343)이 파쇄되어, 메인벽(316a)의 제1 홈(316a4)과 버퍼용기(340) 안쪽이 연결될 수 있다. 버퍼용기(340) 내의 버퍼액(BL)이 메인벽(316a)의 제1 홈(316a4)을 통해 메인벽(316a)의 제1 공간(SP1) 내로 유입될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 버퍼용기(340)의 하강에 따라, 버퍼용기(340)의 제1 분리막(343)과 파쇄부(316)의 돌출부(316b)가 접촉할 수 있다. 돌출부(316b)와 접촉함에 따라, 제1 분리막(343)의 파쇄된 부분(343a)은 메인벽(316a)의 제1 및 제2 상면들(316a1, 316a2)과 이격될 수 있다. 다시 말하면, 메인벽(316a)의 유입개구(316a3)가 개방될 수있다. 버퍼용기(340) 내의 버퍼액(BL)이 메인벽(316a)의 유입개구(316a3)를 통해 제1 공간(SP1) 내로 유입될 수 있다.
제1 공간(SP1) 내로 유입된 버퍼액(BL)은 제2 및 제3 홈들(316a5, 316a6, 도 1h 참조)과 제1 및 제2 유출개구(316a7, 316a8)를 통해 메인벽(316a) 외부로 유출될 수 있다.
다시 도 4a, 4b, 4c 및 4d를 참조하면, 버퍼웰(312) 내로 유입된 버퍼액(BL)은 밸브(330)에 의해 차단되어, 버퍼웰(312)에서 리액션웰(313) 및 웨이스트웰(314)로 이동하지 않을 수 있다.
도 5a 및 5b를 참조하면, 버퍼액을 리액션웰에 투입하는 단계(S300)에서, 버퍼웰(312) 내의 버퍼액(BL)을 리액션웰(313)로 투입할 수 있다.
밸브(330)가 회전하여, 밸브 본체(331)의 제2 연결로(331b)가 연결부(315)의 제1 연결관(315b)과 연결될 수 있고, 밸브 본체(331)의 제1 연결로(331a)가 연결부(315)의 제2 연결관(315c)과 연결될 수 있다.
버퍼액(BL)이 버퍼웰(312)에서 리액션웰(313)로 이동할 수 있다. 버퍼액(BL)이 리액션웰(313) 내로 이동함에 따라, 리액션웰(313) 내에 버퍼액(BL)이 채워질 수 있다. 리액션웰(313) 내의 샘플(SA)은 버퍼액(BL)에 의해 희석될 수 있고, 반응체들(RM)은 버퍼액(BL) 내에 남아 있을 수 있다.
도 6a 및 6b를 참조하면, 반응 결과물을 형성하는 단계(S400)에서, 제1 및 제2 접합체들(318b, 318d)과 반응체(RM)를 반응시켜, 반응 결과물(RR)을 형성할 수 있다.
제1 연결관(315b)과 제2 연결관(315c)이 연결되지 않도록, 밸브(330)를 회전시킬 수 있다. 버퍼웰(312) 내의 버퍼액(BL)은 밸브(330)에 의해 차단되어, 리액션웰(313) 또는 웨이스트웰(314)로 이동하지 못할 수 있다. 리액션웰(313) 내의 버퍼액(BL)은 밸브(330)에 의해 차단되어, 버퍼웰(312) 또는 웨이스트웰(314)로 이동하지 못할 수 있다.
리액션웰(313) 아래에 제3 자석(450)을 제공하여, 제3 자석(450)을 회전시킬 수 있다. 제3 자석(450)의 회전에 따라, 제1 자석(317)이 회전할 수 있다. 제1 자석(317)의 회전에 따라, 제2 자석들(318a)이 제1 자석(317)에서 떨어질 수 있다. 제1 자석(317)의 회전에 따라, 리액션웰(313) 내의 버퍼액(BL)이 교반될 수 있다.
리액션웰(313) 내의 버퍼액(BL)이 교반됨에 따라, 리액션웰(313) 내의 제1 및 제2 접합체들(318b, 318d)과 반응체들(RM)이 반응할 수 있다. 다시 말하면, 제1 및 제2 접합체들(318b, 318d)은 반응체들(RM)과 서로 연결될 수 있다. 제1 및 제2 접합체들(318b, 318d)과 반응체들(RM)의 반응에 따라, 제2 자석(318a), 제1 및 제2 접합체들(318b, 318d), 반응체(RM) 및 발광체(318c)를 포함하는 반응 결과물(RR)이 형성될 수 있다.
도 7a 및 7b를 참조하면, 버퍼액을 리액션웰에서 제거하는 단계(S500)에서, 리액션웰(313) 내의 버퍼액(BL)을 웨이스트웰(314)로 이동시킬 수 있다.
밸브(330)가 회전하여, 밸브 본체(331)의 제1 연결로(331a)가 연결부(315)의 제3 연결관(315d)과 연결될 수 있고, 밸브 본체(331)의 제3 연결로(331c)가 연결부(315)의 제2 연결관(315c)과 연결될 수 있다.
버퍼액(BL)이 리액션웰(313)에서 웨이스트웰(314)로 이동할 수 있다. 버퍼액(BL)이 웨이스트웰(314) 내로 이동함에 따라, 리액션웰(313) 내의 버퍼액(BL)이 제거될 수 있다. 반응 결과물들(RR)의 제2 자석들(318a)은 제1 자석(317)에 붙을 수 있다. 버퍼액(BL)이 웨이스트웰(314)로 이동하는 경우, 제2 자석들(318a)이 제1 자석(317)에 붙음에 따라, 반응 결과물들(RR)은 버퍼액(BL)과 함께 이동하지 않을 수 있다. 다시 말하면, 반응 결과물들(RR)은 리액션웰(313) 내에 남아 있을 수 있다. 반응 결과물들(RR)을 제외한 나머지 물질들(예를 들면, 제2 자석(318a)과 연결되지 못한 발광체(318c) 및 제2 접합체(318d))은 버퍼액(BL)의 이동과 함께 웨이스트웰(314)로 이동할 수 있다.
이어서, 세정 공정을 진행할 수 있다. 세정 공정은, 도 5a 및 5b에서 설명한 것과 같이 리액션웰(313) 내에 버퍼액(BL)을 채우는 것, 도 6a 및 6b에서 설명한 것과 같이 리액션웰(313) 내의 버퍼액(BL)을 교반하는 것, 도 7a 및 7b에서 설명한 것과 같이 리액션웰(313) 내의 버퍼액(BL)을 제거하는 것을 포함할 수 있다.
상기 세정 공정에 의해, 반응 결과물(RR)을 제외한 이물질들이 리액션웰(313) 내에서 제거될 수 있다. 이에 따라, 반응 결과물들(RR)의 측정이 상대적으로 정확하게 이루어질 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
310: 카트리지 본체
320: 커버
330: 밸브
340: 버퍼용기

Claims (10)

  1. 버퍼액을 버퍼웰에 투입하는 단계;
    상기 버퍼액을 리액션웰에 투입하는 단계; 및
    상기 리액션웰 내에서 반응결과물을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 버퍼액을 상기 리액션웰에 투입하는 단계는:
    상기 버퍼웰 내에 삽입된 버퍼용기를 파쇄부를 향해 가압하는 것; 및
    밸브를 회전시켜 상기 버퍼웰과 상기 리액션웰을 서로 연결하는 것; 을 포함하고,
    상기 버퍼용기는:
    버퍼용기 본체; 및
    상기 버퍼용기 본체의 하단에 결합되는 제1 분리막; 을 포함하며,
    상기 파쇄부는 상기 버퍼웰을 지지하는 베이스 상에 결합되되, 상기 버퍼웰 내에 배치되고,
    상기 파쇄부는 제1 공간을 제공하는 메인벽을 포함하되,
    상기 메인벽의 상면은 상기 베이스에 대하여 기울기를 가지며,
    상기 버퍼용기를 상기 파쇄부를 향해 가압하는 것은 상기 제1 분리막이 파쇄되는 것을 포함하는 진단 카트리지의 구동방법.

  2. 제1 항에 있어서,
    버퍼액을 리액션웰에서 제거하는 단계를 더 포함하고,
    상기 버퍼액을 리액션웰에서 제거하는 단계는,
    상기 밸브를 회전시켜 상기 리액션웰과 웨이스트웰을 서로 연결하는 것을 포함하는 진단 카트리지의 구동방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 버퍼웰은 상기 버퍼웰의 내측벽에서 내측 방향으로 돌출된 제1 돌기를 더 포함하고,
    상기 버퍼용기는 상기 버퍼용기 본체의 외면에서 돌출되는 제2 돌기를 더 포함하며,
    상기 버퍼용기를 상기 파쇄부를 향해 가압하기 전에, 상기 제2 돌기가 상기 제1 돌기 상에 안착되면 상기 버퍼용기가 상기 버퍼웰 내에서 일정 위치에 고정되는 진단 카트리지의 구동방법.

  4. 제3 항에 있어서,
    상기 메인벽의 상면은 상기 메인벽의 최상부에서 밑으로 함입되어 형성되는 제1 홈에 의해 제1 상면 및 제2 상면으로 구분되되,
    상기 파쇄부는 상기 메인벽의 일측에서 위로 연장되는 돌출부를 더 포함하고,
    상기 돌출부와 상기 제1 상면 사이에 제2 홈이 제공되며,
    상기 돌출부와 상기 제2 상면 사이에 제3 홈이 제공되는 진단 카트리지의 구동방법.

  5. 제1 항에 있어서,
    상기 버퍼액을 버퍼웰에 투입하는 단계는,
    상기 밸브를 회전시켜 상기 버퍼웰, 상기 리액션웰 및 웨이스트웰을 서로 차단하는 것을 포함하는 진단 카트리지의 구동방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 버퍼액을 상기 리액션웰에 투입하는 단계는,
    상기 리액션웰에 투입된 상기 버퍼액으로 시료를 희석시키는 것을 더 포함하는 진단 카트리지의 구동방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 반응결과물을 형성하는 단계는,
    상기 밸브를 회전시켜 상기 버퍼웰, 상기 리액션웰 및 웨이스트웰을 서로 차단하는 것을 포함하는 진단 카트리지의 구동방법,
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 리액션웰 내에는 상기 베이스 상에 결합되는 제1 자석 및 상기 제1 자석과 자기력에 의해 선택적으로 결합되는 제2 자석이 더 제공되고,
    상기 리액션웰 아래 부분에는 상기 베이스의 하면에 부착되는 제3 자석이 더 제공되며,
    상기 반응결과물을 형성하는 단계는,
    상기 리액션웰 내의 상기 버퍼액을 교반하는 것을 포함하되,
    상기 버퍼액을 교반하는 것은 상기 제3 자석을 회전시킴으로써 상기 제1 자석이 회전되는 것을 포함하는 진단 카트리지의 구동방법.

  9. 제1 항에 있어서,
    상기 반응결과물을 형성하는 단계는,
    상기 리액션웰 내의 접합체 및 반응체를 반응시키는 것을 포함하는 진단 카트리지의 구동방법.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 버퍼액을 리액션웰에서 제거하는 단계는,
    상기 리액션웰 내의 제1 자석에 접합체와 연결된 제2 자석이 붙는 것을 포함하는 진단 카트리지의 구동방법.

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