KR102244375B1 - Apparatus for detecting analyte by simultaneous movement of particles and solution and detection method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입자와 용액의 동시 이동에 의한 분석물질을 검출하는 장치 및 상기 장치를 이용한 검출방법 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting an analyte due to simultaneous movement of particles and a solution, and a detection method using the apparatus.

Description

입자와 용액의 동시 이동에 의한 분석물질을 검출하는 장치 및 이를 이용한 검출방법{Apparatus for detecting analyte by simultaneous movement of particles and solution and detection method using the same}Apparatus for detecting analyte by simultaneous movement of particles and solution and detection method using the same}

본 발명은 입자와 용액의 동시 이동에 의한 분석물질을 검출하는 장치 및 상기 장치를 이용한 검출방법 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting an analyte due to simultaneous movement of particles and a solution, and a detection method using the apparatus.

현장검사(point-of-care testing, POCT)는 시료를 분석 검사실로 가져가지 않고 현장에서 바로 검사하는 것이다. 현장검사를 위해서는 크고 복잡한 기기를 사용하지 않고 동물세포, 박테리아, 바이러스, 핵산, 단백질, 기타 유기물 또는 무기물과 같은 분석물질(analyte)을 검사할 수 간단한 키트가 필요하며, 특히 배터리와 같이 저전력을 이용하는 키트(low-powered kit)나 아예 전기를 사용하지 않는 무동력 방식의 키트(non-powered kit)를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 숙련된 분석 기술자가 아닌 일반인이 쉽게 사용할 수 있을 정도로 작동이 쉽고 간단해야 하며 경제적이어야 한다. Point-of-care testing (POCT) is a test on site without taking a sample to an analytical laboratory. For field testing, a simple kit that can test analytes such as animal cells, bacteria, viruses, nucleic acids, proteins, and other organic or inorganic substances without using large and complex instruments is required. It is preferable to use a low-powered kit or a non-powered kit that does not use electricity at all. In addition, it should be easy, simple, and economical to operate so that it can be easily used by the general public, not skilled analysts.

현장검사를 위해 가장 널리 이용되고 있는 것은 임신진단에 사용되는 lateral flow 방식의 키트나 혈당량 검사에 사용되는 전기화학 진단 키트 등이 있다. 그러나, 상기와 같이 작동이 쉽고 간단한 저전력 또는 무동력 키트는 검출 감도가 매우 낮고 대부분 정성적인 검사만 가능한 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 형태의 랩온어칩(lab-on-a-chip)들도 개발되고 있지만, 구조가 복잡하거나 별도의 기기가 필요하거나 감도가 낮거나 신뢰성이 낮은 문제점을 가지고 있다.The most widely used for field examinations are lateral flow kits used for pregnancy diagnosis or electrochemical diagnostic kits used for blood glucose level testing. However, the low-power or non-powered kit, which is easy to operate and simple as described above, has a very low detection sensitivity and has a limitation that only qualitative tests are possible. Various types of lab-on-a-chips are also being developed to solve this problem, but they have problems in that the structure is complex, a separate device is required, sensitivity is low, or reliability is low.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 고체상으로 사용되는 자성입자를 이동함으로써 분석물질을 검출하는 방법이 제시되었다(대한민국 등록특허 제10-1398764호, 제10-1608598호, 제10-1811134호). 상기 방법에 의하면 액체상을 이동시키는 대신 자성입자를 이동시키기 때문에 기존의 랩온어칩에 비해 구조가 단순하고 분석을 수행하는 장치도 간단한 장점이 있었다. In order to solve this problem, a method of detecting an analyte by moving magnetic particles used in a solid phase has been proposed (Korean Patent Registration Nos. 10-1398764, 10-1608598, and 10-1811134). According to the above method, since the magnetic particles are moved instead of moving the liquid phase, the structure is simpler than that of the existing lab-on-a-chip, and the apparatus for performing the analysis has a simple advantage.

대한민국등록특허 제10-1398764호Korean Patent Registration No. 10-1398764 대한민국등록특허 제10-1608598호Korean Patent Registration No. 10-1608598 대한민국등록특허 제10-1811134호Korean Patent Registration No. 10-1811134

본 발명은 별도의 기기를 사용하지 않고 입자와 용액을 동시에 이동시킴으로써 분석물질을 검출할 수 있는 검출장치 및 상기 검출장치를 이용한 검출방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a detection device capable of detecting an analyte by simultaneously moving particles and a solution without using a separate device, and a detection method using the detection device.

상기 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problem,

본 발명은 시료 및 자성을 띄는 포획입자(capture particle)를 수용하기 위한 시료챔버 및 검출용액 주입구를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버를 포함하는 챔버부; 검출용액 주입구와 연결된 검출용액 공급부; 시료챔버 및 검출챔버를 유체 이동 가능하게 연결하는 제1 유로 및 제1 유로로부터 분지되어 외부로 연장된 제2 유로를 포함하는 채널(channel)부; 제2 유로에 연결되고 내부에 이동 가능하게 배치된 플런저(plunger)를 포함하며, 플런저의 이동에 따라 실린더 내부 압력이 조절되도록 마련된 실린더(cylinder)부; 및 챔버부 외부에 위치하는 자석 및 상기 플런저를 연결하는 연결부재를 포함하고, 연결부재를 조작하여 자석 및 플런저를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시킬 때, 제1 유로 내의 완충용액이 제2 유로를 통해 실리더부로 이동되는 분석물질 검출장치를 제공한다.The present invention has a sample chamber for accommodating a sample and magnetic capture particles and a detection solution injection port, and a chamber unit including a detection chamber for detection of an analyte; A detection solution supply unit connected to the detection solution injection port; A channel unit including a first flow path connecting the sample chamber and the detection chamber to be fluidly movable, and a second flow path branched from the first flow path and extending to the outside; A cylinder unit connected to the second flow path and including a plunger disposed to be movable therein, and configured to adjust an internal pressure of the cylinder according to the movement of the plunger; And a connecting member connecting the magnet and the plunger located outside the chamber unit, and when the connecting member is operated to move the magnet and the plunger from the sample chamber side to the detection chamber side, the buffer solution in the first flow path is transferred to the second flow path. It provides an analyte detection device that is moved to the cylinder unit through.

본 발명은 시료 및 자성을 띄는 포획입자를 수용하기 위한 시료튜브가 결합되는 시료챔버 및 검출용액 주입구를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버를 포함하는 챔버부; 검출용액 주입구와 연결된 검출 용액 공급부; 시료챔버 및 검출챔버를 유체 이동 가능하게 연결하는 제1 유로 및 제1 유로로부터 분지되어 외부로 연장된 제2 유로를 포함하는 채널(channel)부; 제2 유로에 연결되고 내부에 이동 가능하게 배치된 플런저(plunger)를 포함하며, 플런저의 이동에 따라 실린더 내부 압력이 조절되도록 마련된 실린더(cylinder)부; 및 챔버부 외부에 위치하는 자석 및 상기 플런저를 연결하는 연결부재를 포함하고, 연결부재를 조작하여 자석 및 플러저를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시킬 때, 제1 유로 내의 완충용액이 제2 유로를 통해 실린더부로 이동되는 분석물질 검출장치를 제공한다.The present invention has a sample chamber and a detection solution injection port to which a sample tube for accommodating a sample and magnetic trapping particles are coupled, and a chamber unit including a detection chamber for detection of an analyte; A detection solution supply unit connected to the detection solution injection port; A channel unit including a first flow path connecting the sample chamber and the detection chamber to be fluidly movable, and a second flow path branched from the first flow path and extending to the outside; A cylinder unit connected to the second flow path and including a plunger disposed to be movable therein, and configured to adjust an internal pressure of the cylinder according to the movement of the plunger; And a connecting member connecting the magnet and the plunger located outside the chamber unit, and when the connecting member is operated to move the magnet and the plunger from the sample chamber side to the detection chamber side, the buffer solution in the first flow path is It provides an analyte detection device that is moved to the cylinder part through the flow path.

본 발명은 시료 및 자성을 띄는 포획입자가 수용된 시료 주사기가 결합되는 시료챔버 및 검출용액 주입구를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버를 포함하는 챔버부; 검출용액 주입구와 연결된 검출 용액 공급부; 시료챔버 및 검출챔버를 유체 이동 가능하게 연결하는 제1 유로 및 제1 유로로부터 분지되어 외부로 연장된 제2 유로를 포함하는 채널(channel)부; 제2 유로에 연결되고 내부에 이동 가능하게 배치된 플런저(plunger)를 포함하며, 플런저의 이동에 따라 실린더 내부 압력이 조절되도록 마련된 실린더(cylinder)부; 및 챔버부 외부에 위치하는 자석 및 상기 플런저를 연결하는 연결부재를 포함하고, 연결부재를 조작하여 자석 및 플런저를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시킬 때, 제1 유로 내의 완충용액이 제2 유로를 통해 실린더부로 이동되는 분석물질 검출장치를 제공한다.The present invention includes a chamber unit including a detection chamber for detecting an analyte, having a sample chamber and a detection solution injection port to which a sample and a sample syringe containing magnetic trapping particles are coupled; A detection solution supply unit connected to the detection solution injection port; A channel unit including a first flow path connecting the sample chamber and the detection chamber to be fluidly movable, and a second flow path branched from the first flow path and extending to the outside; A cylinder unit connected to the second flow path and including a plunger disposed to be movable therein, and configured to adjust an internal pressure of the cylinder according to the movement of the plunger; And a connecting member connecting the magnet and the plunger located outside the chamber unit, and when the connecting member is operated to move the magnet and the plunger from the sample chamber side to the detection chamber side, the buffer solution in the first flow path is transferred to the second flow path. It provides an analyte detection device that is moved to the cylinder portion through.

본 발명은 상기 분석물질 검출장치를 이용하여, 검출챔버 및 채널부의 제1 유로에 완충용액을 채우는 단계; 시료챔버에서 분석물질을 포함하는 시료, 포획입자, 및 분석시약을 혼합하여 포획입자 복합체를 포함하는 시료 혼합물을 생성하는 단계; 연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜, 검출챔버 내의 완충용액을 실린더로 이동시키고, 검출용액 및 포획입자 복합체를 검출챔버로 이동시키는 단계; 및 검출챔버의 신호를 측정하는 단계를 포함하는 분석물질 검출방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of: filling a buffer solution into a first flow path of a detection chamber and a channel portion by using the analyte detection device; Mixing a sample containing an analyte, a capture particle, and an analysis reagent in a sample chamber to produce a sample mixture including a capture particle complex; Moving the connecting member from the sample chamber side to the detection chamber side, moving the buffer solution in the detection chamber to the cylinder, and moving the detection solution and the trapped particle complex to the detection chamber; And measuring a signal in the detection chamber.

본 발명은 상기 분석물질 검출장치를 이용하여, 검출챔버 및 채널부의 제1 유로에 완충용액을 채우는 단계; 시료튜브에서 분석물질을 포함하는 시료, 포획입자, 및 분석시약을 혼합하여 포획입자 복합체를 포함하는 시료 혼합물을 생성하고, 시료튜브를 시료챔버에 결합하는 단계; 연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜, 검출챔버 내의 완충용액을 실린더로 이동시키고, 검출용액 및 포획입자 복합체를 검출챔버로 이동시키는 단계; 및 검출챔버의 신호를 측정하는 단계를 포함하는 분석물질 검출방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of: filling a buffer solution into a first flow path of a detection chamber and a channel portion by using the analyte detection device; Mixing a sample containing an analyte, a capture particle, and an analysis reagent in a sample tube to produce a sample mixture including a capture particle complex, and coupling the sample tube to the sample chamber; Moving the connecting member from the sample chamber side to the detection chamber side, moving the buffer solution in the detection chamber to the cylinder, and moving the detection solution and the trapped particle complex to the detection chamber; And measuring a signal in the detection chamber.

본 발명은 상기 분석물질 검출장치를 이용하여, 연결부재를 검출챔버 측에서 시료챔버 측으로 이동시켜, 실린더 내의 완충용액을 시료챔버 및 제1 유로로 이동시키는 단계; 시료주사기에서 분석물질을 포함하는 시료, 포획입자, 및 분석시약을 혼합하여 포획입자 복합체를 포함하는 시료 혼합물을 생성하고, 상기 시료주사기를 시료챔버에 결합하는 단계; 시료주사기의 시료 혼합물을 시료챔버에 주입하는 동시에 완충용액을 검출챔버로 이동시키는 단계; 연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜, 검출챔버 내의 완충용액을 실린더로 이동시키고, 검출용액 및 포획입자 복합체를 검출챔버로 이동시키는 단계; 및 검출챔버의 신호를 측정하는 단계를 포함하는 분석물질 검출방법을 제공한다.The present invention includes the steps of moving a connecting member from the detection chamber side to the sample chamber side to move the buffer solution in the cylinder to the sample chamber and the first flow path using the analyte detection device; Mixing a sample containing an analyte, a capture particle, and an analysis reagent in a sample syringe to generate a sample mixture including a capture particle complex, and coupling the sample syringe to a sample chamber; Injecting the sample mixture from the sample syringe into the sample chamber and simultaneously moving the buffer solution to the detection chamber; Moving the connecting member from the sample chamber side to the detection chamber side, moving the buffer solution in the detection chamber to the cylinder, and moving the detection solution and the trapped particle complex to the detection chamber; And measuring a signal in the detection chamber.

본 발명에 따른 분석물질 검출장치 및 검출방법은 전력을 사용하지 않거나 극히 적은 양의 전력으로도 분석물질을 검출할 수 있으며, 입자와 액체를 동시에 이동시킴으로써 간단한 방법으로 검출할 수 있어, 종래 검출장치에 비해 감도가 높고 정량적인 검사가 가능하다. 또한 본 발명에 따른 분석물질 검출장치는 경제적이고 사용 방법이 간단하여 현장에서 사용할 수 있다.The analyte detection device and detection method according to the present invention can detect an analyte without using power or with an extremely small amount of power, and can be detected by a simple method by moving particles and liquid at the same time. Compared to this, the sensitivity is high and quantitative tests are possible. In addition, the analyte detection device according to the present invention can be used in the field due to its economical and simple usage.

도 1은 본 발명에 따른 분석물질 검출장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 분석물질 검출장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 분석물질 검출장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 분석물질 검출장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 제작한 검출장치의 부품 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 완전히 조립된 검출장치의 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 제작한 검출장치의 표지물질인 카탈라아제의 반응에 의해 검출용액이 이동한 것을 나타낸 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에서 검출용액의 이동거리가 살모넬라균의 농도에 비례하는 것을 나타낸 그래프이다.
1 is a view showing an analyte detection device according to the present invention.
2 is a diagram showing an analyte detection device according to the present invention.
3 is a diagram showing an analyte detection apparatus according to the present invention.
4 is a diagram showing an analyte detection device according to the present invention.
5 is a photograph of parts of a detection device manufactured in an embodiment of the present invention.
6 is a photograph of a fully assembled detection device in an embodiment of the present invention.
7 is a photograph showing the movement of the detection solution by the reaction of catalase, the labeling material of the detection device prepared in an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing that the moving distance of the detection solution is proportional to the concentration of Salmonella in an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서, "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.In the present invention, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.

이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

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종래의 분석물질을 검출하기 위한 장치는, 검출용액이 검출공간(챔버)에 저장되어 장치 내의 모든 용액이 혼합될 수 있는 문제점이 있었기 때문에 세척에 필요한 완충용액과 검출용액을 분리할 수 있는 수단이 별도로 필요하였다. Conventional devices for detecting analytes have a problem in that the detection solution is stored in the detection space (chamber) so that all the solutions in the device can be mixed. Therefore, a means for separating the detection solution from the buffer solution required for washing is required. It was required separately.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 분석물질 검출장치는 별도의 검출용액 공급부를 추가하여 검출용액을 검출챔버에 보관하지 않고 검출용액 공급부에 보관할 수 있으며, 완충용액도 추가로 설치된 실린더에 보관할 수 있다. 이에 따라, 상기 검출용액 또는 완충용액은 유동성이 있음에도 불구하고 독립된 전용 공간에 보관함으로써 검출장치의 안정성을 확보할 수 있다. In order to solve the above problems, the analyte detection device according to the present invention can store the detection solution in the detection solution supply unit without storing the detection solution in the detection chamber by adding a separate detection solution supply unit, and the buffer solution can also be stored in the additionally installed cylinder. I can. Accordingly, the detection solution or the buffer solution can be stored in an independent dedicated space even though it has fluidity, thereby ensuring the stability of the detection device.

또한, 입자와 액체를 동시에 이동시킴으로써 간단한 방법으로 분석물질을 검출할 수 있다.In addition, the analyte can be detected by a simple method by moving the particle and the liquid at the same time.

도 1은 본 발명에 따른 분석물질 검출장치를 도시한 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 시료 및 자성을 띄는 포획입자(capture particle)를 수용하기 위한 시료챔버(111) 및 검출용액 주입구(114)를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버(113)를 포함하는 챔버부; 검출용액 주입구(114)와 연결된 검출용액 공급부(120); 시료챔버(111) 및 검출챔버(113)를 유체 이동 가능하게 연결하는 제1 유로(131) 및 제1 유로(131)로부터 분지되어 외부로 연장된 제2 유로(132)를 포함하는 채널(channel)부; 제2 유로(132)에 연결되고 내부에 이동 가능하게 배치된 플런저(133)(plunger)를 포함하며, 플런저(133)의 이동에 따라 실린더(130) 내부 압력이 조절되도록 마련된 실린더(cylinder)부(130); 및 챔버부 외부에 위치하는 자석(140) 및 상기 플런저(133)를 연결하는 연결부재(150)를 포함하고, 연결부재(150)를 조작하여 자석(140) 및 플런저(133)를 시료챔버(111) 측에서 검출챔버(113) 측으로 이동시킬 때, 제1 유로(131) 내의 완충용액(115)이 제2 유로(132)를 통해 실리더부로 이동되는 분석물질 검출장치(100)를 제공한다.1 is a view showing an analyte detection device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the present invention has a sample chamber 111 and a detection solution injection port 114 for accommodating a sample and magnetic capture particles, and a detection chamber 113 for detection of an analyte. Chamber unit including a; A detection solution supply unit 120 connected to the detection solution injection port 114; A channel including a first flow path 131 that connects the sample chamber 111 and the detection chamber 113 in a fluid movement manner, and a second flow path 132 branched from the first flow path 131 and extending to the outside. )part; A cylinder part connected to the second flow path 132 and including a plunger 133 disposed to be movable therein, and provided to adjust the internal pressure of the cylinder 130 according to the movement of the plunger 133 (130); And a connecting member 150 connecting the magnet 140 and the plunger 133 located outside the chamber unit, and manipulating the connecting member 150 to transfer the magnet 140 and the plunger 133 to the sample chamber ( When moving from the 111) side to the detection chamber 113, the buffer solution 115 in the first flow path 131 is moved to the cylinder part through the second flow path 132, providing an analyte detection device 100. .

구체적으로, 본 발명에 따른 검출장치는 시료챔버(111)와 검출챔버(113)를 포함하며, 상기 시료챔버(111)와 검출챔버(113) 사이에 유체 이동 가능하게 연결하는 채널부를 포함할 수 있다. Specifically, the detection device according to the present invention includes a sample chamber 111 and a detection chamber 113, and may include a channel portion connected to enable fluid movement between the sample chamber 111 and the detection chamber 113. have.

보다 구체적으로, 시료챔버(111)는 분석물질의 검출을 시작할 때 분석물질을 포함하는 시료, 포획입자, 및 분석시약의 시료 혼합물(116)이 더해질 수 있도록 상부의 일부가 개방되어 있을 수 있고, 시료 혼합물(116)을 수용한 후 분석물질의 검출 시 상부에 시료챔버 커버(112a)를 이용하여 시료챔버(111)를 밀폐시킬 수 있다. More specifically, the sample chamber 111 may have an upper portion open so that a sample containing an analyte, a capture particle, and a sample mixture 116 of an analysis reagent can be added when the analyte detection starts, When the analyte is detected after receiving the sample mixture 116, the sample chamber 111 may be sealed by using the sample chamber cover 112a on the upper side.

본 발명에서 포획입자는, 시료에 포함된 분석물질에 대한 수용체(receptor)를 자성입자에 고정시킨 입자로서, 분석물질을 포획하여 자석(140)의 이동에 의해 시료챔버(111)에서 검출챔버(113)로 이동시키는 역할을 한다. 상기 수용체는 분석물질과 직접 결합할 수 있는 물질로서 대표적인 예로는 항체(antibody)를 들 수 있다. 예를 들어, 상기 자성입자는 Fe3O4 도는 Fe2O3를 포함할 수 있다.In the present invention, the capture particle is a particle in which a receptor for an analyte contained in a sample is fixed to a magnetic particle, and captures the analyte and moves in the sample chamber 111 by the movement of the magnet 140. 113). The receptor is a substance capable of directly binding to an analyte, and a representative example is an antibody. For example, the magnetic particles may include Fe 3 O 4 or Fe 2 O 3 .

본 발명에서 상기 자성입자에 고정되는 수용체는 분석물질과 직접 결합할 수 있는 수용체일 수 있다. 예를 들어, 분석물질이 단백질, 유기분자, 바이러스, 박테리아, 식물세포 또는 동물세포와 같이 항체가 형성될 수 있는 물질인 경우에는 각 분석물질에 대한 항체를 수용체로 사용할 수 있다. 다른 예로, 분석물질이 렉틴인 경우 탄수화물을 수용체로 사용할 수 있으며, 반대로 탄수화물을 포함하는 분석물질일 경우 렉틴을 수용체로 사용할 수 있다. 또 다른 예로, 분석물질이 DNA 또는 RNA와 같은 핵산일 경우에는 상보적인 염기서열을 갖는 DNA 또는 PNA(peptide nucleic acid)를 수용체로 사용할 수 있다. 그 외에도 핵산으로부터 얻어지는 앱타머(aptamer), 펩티드 문고로부터 얻어지는 펩티드 리간드, affibody 문고로부터 얻어지는 단백질 리간드 등 분석물질이 특이적으로 결합할 수 있는 물질이면 모두 수용체로 사용할 수 있다.In the present invention, the receptor immobilized on the magnetic particle may be a receptor capable of directly binding to an analyte. For example, when the analyte is a substance capable of forming an antibody such as a protein, organic molecule, virus, bacteria, plant cell, or animal cell, an antibody against each analyte may be used as a receptor. As another example, when the analyte is a lectin, a carbohydrate can be used as a receptor, and in the case of an analyte containing a carbohydrate, the lectin can be used as a receptor. As another example, when the analyte is a nucleic acid such as DNA or RNA, DNA or peptide nucleic acid (PNA) having a complementary nucleotide sequence may be used as a receptor. In addition, any substance capable of specifically binding an analyte, such as an aptamer obtained from a nucleic acid, a peptide ligand obtained from a peptide library, and a protein ligand obtained from affibody library, can be used as receptors.

상기 자성입자는 분석물질과 직접 결합하는 수용체와 결합할 수 있는 수용체가 고정될 수 있다. 이 경우 두 가지 수용체를 구별하기 위해 분석물질에 직접 결합하는 수용체를 일차수용체(primary receptor)라고 하고, 일차수용체에 결합하는 수용체를 이차수용체(secondary receptor)로 부르기로 한다. 보다 구체적으로, 일차수용체가 항체인 경우 이차수용체는 이차항체 또는 protein G 등이 사용될 수 있다. 다른 예로, 일차수용체가 DNA 또는 PNA(peptide nucleic acid)일 경우 일차수용체의 염기서열 일부와 상보적인 DNA나 PNA를 이차수용체로 사용할 수 있다.In the magnetic particles, a receptor capable of binding to a receptor that directly binds to an analyte may be immobilized. In this case, in order to distinguish between the two receptors, a receptor that directly binds to an analyte is called a primary receptor, and a receptor that binds to the primary receptor is called a secondary receptor. More specifically, when the primary receptor is an antibody, a secondary antibody or protein G may be used as the secondary receptor. As another example, when the primary receptor is DNA or peptide nucleic acid (PNA), DNA or PNA complementary to a part of the nucleotide sequence of the primary receptor may be used as the secondary receptor.

이때, 이차항체라 함은, 일 예로 일차항체가 토끼에서 만들어진 것이면, anti-rabbit immunoglobulin G antibody 를 이차항체로 사용할 수 있다.At this time, the secondary antibody means, for example, if the primary antibody is made in rabbits, anti-rabbit immunoglobulin G antibody may be used as the secondary antibody.

상기 자성입자는 분석물질에 의해 생성되는 물질과 결합할 수 있는 수용체가 고정될 수 있으며, 상기 분석물질은 효소일 수 있다. 보다 구체적으로, 분석물질의 양에 비례하여 생성되는 물질에 대한 수용체를 사용할 수 있으며, 일 예로 분석물질이 효소인 경우 생성물에 대한 수용체가 여기에 해당된다.The magnetic particles may be immobilized with a receptor capable of binding to a material produced by an analyte, and the analyte may be an enzyme. More specifically, a receptor for a substance produced in proportion to the amount of an analyte may be used. For example, when the analyte is an enzyme, a receptor for a product corresponds to this.

다른 예로, 분석물질과 반응하여 해리되거나 구조가 변하는 분자에 대한 수용체도 사용할 수 있다.As another example, receptors for molecules that dissociate or change their structure in response to an analyte may also be used.

상기 분석시약은 분석물질의 검출 시 첫 단계에서 포획입자 및 분석물질과 혼합하여 반응시키는 물질로서, 면역분석에서 사용되는 분석시약의 예로는 분석물질-표지 복합체, 항체-표지 복합체, 표지입자(labeling particle) 등을 들 수 있다.The assay reagent is a substance that reacts by mixing with a capture particle and an analyte in the first step when an analyte is detected. Examples of assay reagents used in immunoassay include analyte-label complex, antibody-label complex, and labeling particles. particle) and the like.

상기 분석물질-표지 복합체는 저분자 물질의 검출 방법인 경쟁적 면역분석법(competitive immunoassay)에서 사용할 수 있는 분석시약으로서, 분석물질에 표지물질(labeling material)이 연결되어 있는 복합체일 수 있다. 경쟁적 면역분석법에서는 시료에 있는 분석물질과 분석물질-표지 복합체가 포획입자에 경쟁적으로 결합하게 된다.The analyte-labeling complex is an assay reagent that can be used in a competitive immunoassay, which is a method of detecting low molecular weight substances, and may be a complex in which a labeling material is linked to the analyte. In competitive immunoassays, the analyte and the analyte-label complex in the sample are competitively bound to the capture particle.

상기 항체-표지 복합체는 단백질과 같은 고분자의 검출 방법인 샌드위치 면역분석법(sandwich immunoassay)에서 사용할 수 있는 분석시약으로서, 분석물질에 대한 항체에 표지물질이 연결되어 있는 복합체일 수 있다. 이 방법으로 단백질을 검출하려고 할 경우, 포획입자에는 다른 항체가 고정되는데, 포획입자에 고정되는 항체를 포획항체(capture antibody)라고 하고 표지물질과 연결되는 항체를 검출항체(detection antibody)라고 부른다. 샌드위치 면역분석법에서는 포획입자에 고정된 포획항체에 분석물질이 결합하고 다시 그 분석물질에 항체-표지 복합체가 결합하여 분석물질을 중심으로 샌드위치를 형성하게 된다.The antibody-labeled complex is an assay reagent that can be used in a sandwich immunoassay, a method of detecting a polymer such as a protein, and may be a complex in which a labeling substance is linked to an antibody against an analyte. When attempting to detect a protein by this method, another antibody is immobilized on the capture particle. The antibody immobilized on the capture particle is called a capture antibody, and the antibody linked to the labeling material is called a detection antibody. In the sandwich immunoassay, the analyte is bound to the capture antibody immobilized on the capture particle, and the antibody-label complex is bonded to the analyte to form a sandwich around the analyte.

상기 표지입자는 표지물질과 분석물질에 대한 수용체를 비자성 입자에 고정시킨 입자로서, 박테리아와 같은 세포를 검출할 때 사용할 수 있는 분석시약이다. 표지입자를 박테리아를 포함하는 시료 및 포획입자와 함께 혼합하면 박테리아가 크기 때문에 한 개의 박테리아에 다수의 포획입자와 표지입자가 동시에 결합하게 된다. The labeling particle is a particle in which a labeling substance and a receptor for an analyte are immobilized on a nonmagnetic particle, and is an assay reagent that can be used to detect cells such as bacteria. When a label particle is mixed with a sample containing bacteria and a trapped particle, since the bacteria are large, a large number of the trapped particle and the labeled particle are simultaneously bound to a single bacteria.

상기 비자성 입자는 실리카 입자, 폴리스티렌 입자, 폴리카보네이트 입자, 덱스트란(dextran) 입자, 유리 입자, 알루미나 입자, 금 입자, 은 입자, 팔라듐 입자, 백금 입자, 티타니아 입자, 지르코늄 입자 및 코어-쉘(core-shell) 입자로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것일 수 있다.The nonmagnetic particles include silica particles, polystyrene particles, polycarbonate particles, dextran particles, glass particles, alumina particles, gold particles, silver particles, palladium particles, platinum particles, titania particles, zirconium particles and core-shell ( core-shell) may be at least one selected from the group consisting of particles.

상기 표지물질은 흡광 성질, 형광 성질, 발광 성질, 방사성, 촉매 활성 등 측정 가능한 신호를 발생할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 카탈라아제(catalase), 퍼옥시다아제(peroxidase), 포스파타아제(phosphatase)와 같은 효소는 기질에 반응을 일으켜 흡광 성질이나 형광 성질을 갖는 생성물을 만들어 내거나, 빛을 발생시키거나, 기체를 발생시킬 수 있기 때문에 표지 물질로 사용할 수 있다. 또한, 유기 형광 분자나 유로퓸 킬레이트(europium chelate)와 같은 형광 물질은 형광을 낼 수 있기 때문에 표지 물질로 사용할 수 있다. 그 외에도 측정 가능한 신호를 발생할 수 있는 물질은 모두 표지 물질로 사용할 수 있다.The labeling material may include a material capable of generating a measurable signal such as light absorption property, fluorescence property, light emission property, radioactivity, and catalytic activity. For example, enzymes such as catalase, peroxidase, and phosphatase react on a substrate to produce a product having absorbing or fluorescent properties, or to generate light, or to generate a gas. Since it can be generated, it can be used as a labeling material. In addition, a fluorescent substance such as an organic fluorescent molecule or europium chelate can be used as a labeling substance because it can fluoresce. In addition, any substance capable of generating a measurable signal can be used as a labeling substance.

상기 분석물질은 세포, 바이러스, 박테리아, 단백질, 핵산, 탄수화물, 유기분자, 및 금속 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함할 수 있다.The analyte may include one or more selected from the group consisting of cells, viruses, bacteria, proteins, nucleic acids, carbohydrates, organic molecules, and metal ions.

상기 검출용액(117)은 표지물질의 신호를 측정하는데 필요한 용액으로, 예를 들어, 표지물질이 효소일 경우에는 그 효소의 기질용액이 검출용액(117)이 될 수 있고, 표지물질이 형광물질일 경우에는 형광을 측정하기에 용이한 완충용액(115)이 될 수 있다. 예를 들어, 표지물질이 카탈라아제일 경우에는 검출용액 관(121)이 효소 반응 결과 발생한 산소 기체 부피를 측정하는 도구로 사용될 수도 있다. 즉, 검출용액(117)으로 사용되는 과산화수소 용액을 검출챔버(113)로 이동시킬 때 소량의 과산화수소 용액을 검출용액 주입구(114)에 남겨놓으면 검출챔버(113)에서 발생한 산소에 의해 검출용액 주입구(114)에 남아있는 과산화수소 용액이 검출용액 공급부(120) 방향으로 이동하게 된다. 이 거리를 측정함으로써 분석물질을 정량적으로 검출할 수 있다. The detection solution 117 is a solution required to measure the signal of a labeling substance. For example, when the labeling substance is an enzyme, the substrate solution of the enzyme may be the detection solution 117, and the labeling substance is a fluorescent substance. In this case, it may be a buffer solution 115 that is easy to measure fluorescence. For example, when the labeling material is catalase, the detection solution tube 121 may be used as a tool to measure the volume of oxygen gas generated as a result of the enzymatic reaction. That is, when the hydrogen peroxide solution used as the detection solution 117 is moved to the detection chamber 113, if a small amount of hydrogen peroxide solution is left in the detection solution injection port 114, the detection solution injection port ( The hydrogen peroxide solution remaining in 114) moves toward the detection solution supply unit 120. By measuring this distance, the analyte can be quantitatively detected.

본 발명의 검출의 수행 전 상기 자석(140)이 시료챔버(111)의 하부에 위치할 때 검출챔버(113) 및 제1 유로(131)에 완충용액(115)이 수용될 수 있고, 검출의 수행 시 검출용액(117) 및 포획입자 복합체(200)가 검출챔버(113)로 이동하여 분석물질의 검출이 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 포획입자 복합체(200)는 분석물질, 포획입자, 및 분석시약이 반응하여 생성된 분석물질-포획입자-분석시약 복합체일 수 있다. 구체적으로, 상기 포획입자 복합체(200)는 분석시약의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 분석시약이 분석물질-표지 복합체일 경우에는 포획입자에 분석물질과 분석물질-표지 복합체가 동시에 결합한 형태의 포획입자 복합체일 수 있다. 또한 분석시약이 항체-표지 복합체일 경우에는 포획입자에 분석물질이 결합하고 그 분석물질에 다시 분석시약이 결합한 형태의 포획입자 복합체일 수 있다. 마지막으로 분석시약이 표지입자(labeling particle)일 경우에는 분석물질에 포획입자와 표지입자가 모두 결합한 형태의 포획입자 복합체일 수 있다.Before the detection of the present invention, when the magnet 140 is positioned under the sample chamber 111, the buffer solution 115 may be accommodated in the detection chamber 113 and the first flow path 131, During execution, the detection solution 117 and the trapped particle complex 200 may move to the detection chamber 113 to detect an analyte. In this case, the capture-particle complex 200 may be an analyte-capturing particle-analysis reagent complex generated by reacting an analyte, a capture particle, and an analysis reagent. Specifically, the capture-particle complex 200 may vary depending on the type of analysis reagent. For example, when the assay reagent is an analyte-labeled complex, it may be a capture-particle complex in which the analyte and the analyte-labeled complex are simultaneously bound to the capture particle. In addition, when the assay reagent is an antibody-labeled complex, it may be a capture particle complex in which the analyte is bound to the capture particle and the assay reagent is again bound to the analyte. Finally, when the assay reagent is a labeling particle, it may be a capture particle complex in which both the capture particle and the labeling particle are bound to the analyte.

상기 검출챔버(113)는 상단부 한 측면에 검출용액 주입구(114)를 가질 수 있고, 상기 검출용액 주입구(114)는 검출용액 관(121)에 의해 검출용액(117)이 저장되는 검출용액 공급부(120)와 연결될 수 있으며, 상기 검출용액 관(121)의 검출용액 공급부(120)와 연결된 측은 검출용액 공급부(120)의 바닥에 닿도록 설치되어 검출용액(117)이 검출용액 공급부(120)에서 검출챔버(113)로 이동 가능할 수 있다. 상기 검출용액(117)이 검출용액 관(121)에서 이동할 때 검출용액 공급부(120)에 압력이 걸리지 않도록 검출용액 공급부(120)의 상단부에 작은 구멍이 설치될 수 있다.The detection chamber 113 may have a detection solution injection hole 114 on one side of the upper end, and the detection solution injection hole 114 is a detection solution supply unit in which the detection solution 117 is stored by the detection solution tube 121 ( 120), and the side connected to the detection solution supply unit 120 of the detection solution tube 121 is installed to reach the bottom of the detection solution supply unit 120 so that the detection solution 117 is in the detection solution supply unit 120 It may be movable to the detection chamber 113. A small hole may be provided at the upper end of the detection solution supply unit 120 so that pressure is not applied to the detection solution supply unit 120 when the detection solution 117 moves in the detection solution tube 121.

상기 채널부는 완충용액(115)이 수용될 수 있으며, 시료챔버(111)와 검출챔버(113)를 연결하는 제1 유로(131)와 제1 유로(131)의 일 측으로부터 분지되어 외부로 연장된 제2 유로(132)를 포함할 수 있다. 상기 제1 유로(131) 및 제2 유로(132)의 직경은 상기 시료챔버(111)와 검출챔버(113)의 직경보다 작은 것일 수 있고, 이는 분석물질의 검출 시 챔버부 및 채널부 내의 용액들의 혼합을 방지하고 시료챔버(111) 내의 시료 분순물들의 검출챔버(113)로의 이동을 방지하기 위함이다. 상기 완충용액(115)은 포획입자 복합체(200)가 시료챔버(111)에서 검출챔버(113)로 이동하는 것을 가능하게 하고, 입자의 이동 과정에서 입자를 세척하는 작용을 할 수 있다. 상기 제2 유로(132)에는 실린더부(130)가 연결될 수 있고, 상기 실린더부(130)는 내부에 이동 가능하게 배치된 플런저(133)를 포함할 수 있으며, 플런저(133)의 이동에 따라 실린더부(130) 내 압력이 조절되어 플런저(133)의 이동 시 완충용액(115)과 검출용액(117)이 동시에 이동할 수 있다. The channel portion may contain the buffer solution 115, and is branched from one side of the first flow path 131 and the first flow path 131 connecting the sample chamber 111 and the detection chamber 113 and extends to the outside. The second flow path 132 may be included. The diameters of the first flow path 131 and the second flow path 132 may be smaller than the diameters of the sample chamber 111 and the detection chamber 113, which is a solution in the chamber part and the channel part when an analyte is detected. This is to prevent mixing of the samples and to prevent the sample impurities in the sample chamber 111 from moving to the detection chamber 113. The buffer solution 115 enables the trapped particle complex 200 to move from the sample chamber 111 to the detection chamber 113, and may function to wash the particles in the process of moving the particles. A cylinder unit 130 may be connected to the second flow path 132, and the cylinder unit 130 may include a plunger 133 disposed to be movable therein, and according to the movement of the plunger 133 The pressure in the cylinder unit 130 is adjusted so that when the plunger 133 moves, the buffer solution 115 and the detection solution 117 can move at the same time.

상기 실린더부(130)의 플런저(133)는 내부에서 이동 가능하고, 양 내벽에 대해 밀봉 가능하여 유체가 유출되지 않을 수 있으므로 플런저(133)의 위치에 따라 실린더(130) 내부 압력의 조절이 가능할 수 있다.The plunger 133 of the cylinder unit 130 is movable inside and can be sealed to both inner walls so that fluid may not flow out, so that the pressure inside the cylinder 130 can be adjusted according to the position of the plunger 133. I can.

본 발명의 분석물질의 검출장치는, 분석물질의 검출을 위해서 상기 플런저(133)를 시료챔버(111) 측에서 검출챔버(113) 측으로 이동시키며, 이때 검출챔버(113)에 저장되어 있던 완충용액(115)이 제2 유로(132)를 통해 실린더부(130)로 이동하면서 동시에 검출용액 공급부(120)에 있던 검출용액(117)이 검출용액 관(121)을 통해 검출챔버(113)로 이동할 수 있다. 즉 플런저(133)를 포함하는 실린더부(130)는 검출챔버(113) 내부의 용액을 완충용액(115)에서 검출용액(117)으로 교체하는 역할을 할 수 있다.The apparatus for detecting an analyte of the present invention moves the plunger 133 from the sample chamber 111 side to the detection chamber 113 side to detect the analyte, and at this time, the buffer solution stored in the detection chamber 113 While 115 moves to the cylinder unit 130 through the second flow path 132, the detection solution 117 in the detection solution supply unit 120 moves to the detection chamber 113 through the detection solution tube 121. I can. That is, the cylinder unit 130 including the plunger 133 may serve to replace the solution inside the detection chamber 113 from the buffer solution 115 to the detection solution 117.

상기 챔버부 외부의 하단에 위치하는 자석(140)과 상기 플런저(133)를 연결하는 연결부재(150)를 포함할 수 있다. 상기 연결부재(150)를 조작하여 자석(140)과 플런저(133)를 시료챔버(111) 측에서 검출챔버(113) 측으로 또는 검출챔버(113) 측에서 시료챔버(111) 측으로 한 번의 작동으로 동시에 이동시킬 수 있다. 상기 연결부재(150)를 조작하여 연결부재(150)를 시료챔버(111) 측에서 검출챔버(113) 측으로 이동시킬 때, 자석(140)의 이동에 따라 시료챔버(111) 내의 포획입자 복합체(200)가 포집되어 검출챔버(113)로 이동할 수 있으며, 플런저(133)의 이동에 따라 실린더(130) 내부 압력이 감소하여 상대적으로 압력이 낮아져 음압이 작용함으로써 실린더(130) 내부로 유체(완충용액)가 흡입될 수(빨려올 수) 있어, 검출챔버(113) 내 용액이 교체될 수 있다. 즉, 검출챔버(113)에 저장되어 있던 완충용액(115)이 실린더(130)로 이동할 수 있고, 동시에 검출용액 공급부(120)로부터 검출용액(117)이 검출챔버(113) 내로 이동하며, 검출챔버(113)로 이동된 포획입자 복합체(200)에 있는 분석물질의 검출이 수행될 수 있다.It may include a connection member 150 for connecting the magnet 140 and the plunger 133 located at the lower end of the outside of the chamber. By manipulating the connecting member 150, the magnet 140 and the plunger 133 are moved from the sample chamber 111 to the detection chamber 113 or from the detection chamber 113 to the sample chamber 111 in one operation. Can be moved at the same time. When the connecting member 150 is manipulated to move the connecting member 150 from the sample chamber 111 side to the detection chamber 113 side, the trapped particle complex in the sample chamber 111 according to the movement of the magnet 140 ( 200 can be collected and moved to the detection chamber 113, and as the plunger 133 moves, the internal pressure of the cylinder 130 decreases and the pressure is relatively lowered, thereby causing the negative pressure to act. The solution) can be sucked (sucked up), so that the solution in the detection chamber 113 can be replaced. That is, the buffer solution 115 stored in the detection chamber 113 can move to the cylinder 130, and at the same time, the detection solution 117 from the detection solution supply unit 120 moves into the detection chamber 113, and the detection The analyte in the trapped particle complex 200 moved to the chamber 113 may be detected.

이 때, 시료챔버(111)와 검출챔버(113) 사이의 거리, 실린더부(130)의 직경, 검출용액 관(121)의 내부 부피 등을 조정함으로써 자석(140)이 시료챔버(111)에서 검출챔버(113)로 이동하는 거리와 완충용액(115)이 검출용액(117)으로 교체되는데 필요한 플런저(133)의 이동 거리를 일치시킬 수 있다. 상기 자석(140)의 이동속도는 1 내지 5 cm/min, 1 내지 4 cm/min, 1 내지 2 cm/min, 2 내지 5 cm/min, 또는 2 내지 3 cm/min일 수 있다. 예를 들어, 상기 자석(140)의 이동속도가 5 cm/min 이상일 경우, 자석(140)이 이동할 때 입자들이 포집되지 않아 함께 이동하지 않을 수 있고, 자석(140)의 이동속도가 1 cm/min 이하일 경우, 전체 검출 시간이 길어져 검출 결과에 영향을 줄 수 있다.At this time, by adjusting the distance between the sample chamber 111 and the detection chamber 113, the diameter of the cylinder unit 130, the inner volume of the detection solution tube 121, etc., the magnet 140 is moved from the sample chamber 111. The distance moving to the detection chamber 113 and the moving distance of the plunger 133 required to replace the buffer solution 115 with the detection solution 117 can be matched. The moving speed of the magnet 140 may be 1 to 5 cm/min, 1 to 4 cm/min, 1 to 2 cm/min, 2 to 5 cm/min, or 2 to 3 cm/min. For example, when the moving speed of the magnet 140 is 5 cm/min or more, particles may not be collected when the magnet 140 moves and may not move together, and the moving speed of the magnet 140 is 1 cm/min. If min or less, the total detection time may be lengthened, which may affect the detection result.

또한, 본 발명은 상기 연결부재(150)를 이동시키기 위한 구동부를 추가 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결부재(150)를 손으로 이동시키는 것도 가능하지만 검출용액(117)의 이동속도가 검출에 영향을 미칠 수 있기 때문에 일정한 결과를 얻기 위해 태엽 모터(spiral spring motor)의 기계적인 움직임을 이용할 수도 있다. 태엽 모터의 줄을 당겨 모터 내부에 있는 태엽 스프링을 감은 후 놓아두면 기어의 비율에 의해 당겼던 줄이 비교적 일정한 속도로 직선운동을 하도록 되어있다. 따라서, 이 줄을 당긴 후 연결부재(150)에 연결시키는 방법으로 연결부재(150)를 일정한 속도로 이동시킬 수 있다. 더불어, 더욱 정교한 움직임을 위해서 전기로 구동되는 리니어 액추에이터(linear actuator)를 이용하여 연결부재(150)를 이동시킬 수도 있다.In addition, the present invention may further include a driving unit for moving the connection member 150. For example, it is possible to move the connecting member 150 by hand, but since the moving speed of the detection solution 117 may affect the detection, the mechanical movement of the spiral spring motor to obtain a constant result. You can also use If you pull the string of the spring motor and wind the spring inside the motor and release it, the string pulled by the ratio of the gear is made to move linearly at a relatively constant speed. Therefore, the connecting member 150 can be moved at a constant speed by pulling this string and connecting it to the connecting member 150. In addition, for more precise movement, the connecting member 150 may be moved using an electrically driven linear actuator.

본 발명은 시료챔버(111)에 직접 시료 혼합물(116)을 더할 경우에 시료챔버(111) 커버가 플런저와 같은 역할을 하도록 변형시킨 플런저 커버(112b)를 추가 설치할 수 있고, 이를 도 2에 나타내었다. In the present invention, when the sample mixture 116 is directly added to the sample chamber 111, a modified plunger cover 112b may be additionally installed so that the cover of the sample chamber 111 acts like a plunger, and this is shown in FIG. I got it.

도 2에 나타낸 바와 같이, 시료챔버(111)에 직접 시료 혼합물(116)을 더할 경우에 시료챔버 커버(112a)가 플런저와 같은 역할을 하도록 플런저 커버(112b)를 설치할 수 있고, 이때 완충용액(115)은 검출챔버(113)와 제1 유로(131)에 저장하는 대신 실린더(130)에 저장할 수 있다. 즉 챔버부와 채널부는 비어있는 상태가 된다. 구체적으로, 시료챔버(111)에 플런저 커버(112b)를 설치할 경우, 시료챔버(111)에 시료 혼합물(116)을 더하기 전 시료챔버(111)가 개방된 상태에서 실린더부(130)의 플런저(133)를 검출챔버(113) 측에서 시료챔버(111) 측으로 이동시킬 때, 실린더(130)에 저장되어 있던 완충용액(115)이 제2 유로(132)를 통해 제1 유로(131) 가운데 시료챔버(111)와 제2 유로(132)의 분지 지점 사이 공간으로 이동한다. 그러나, 제1 유로(131) 가운데 검출챔버(113)와 제2 유로(132)의 분지 지점 사이 공간은 여전히 비어있다. 이후 시료챔버(111)에 시료 혼합물(116)을 넣고 시료챔버(111)의 상단에 플런저 커버(112b)를 덮어 밀어 닫으면 압력에 의해 시료 혼합물(116)의 일부가 제1 유로(131) 측으로 이동함에 따라 제1 유로(131)에 있던 완충용액(115) 일부가 제1 유로(131) 가운데 검출챔버(113)와 제2 유로(132)의 분지 지점 사이 공간을 채우고 검출챔버(113)로 이동하여 분석물질을 검출하기 위한 준비를 할 수 있다. 이를 위해서 제1 유로(131) 가운데 시료챔버(111)와 제2 유로(132)의 분지 지점 사이 공간 부피를 조정하여 실린더(130)로부터 유입되는 완충용액(115)을 수용하도록 할 수 있다. 이 공간의 부피가 작으면 수용할 수 있는 완충용액(115) 부피가 작아서 플런저 커버(112b)를 밀어 덮어도 완충용액(115)이 검출챔버(113)까지 도달할 수 없게 된다.As shown in FIG. 2, when the sample mixture 116 is directly added to the sample chamber 111, a plunger cover 112b may be installed so that the sample chamber cover 112a acts like a plunger. At this time, a buffer solution ( 115 may be stored in the cylinder 130 instead of stored in the detection chamber 113 and the first flow path 131. That is, the chamber part and the channel part become empty. Specifically, when installing the plunger cover 112b in the sample chamber 111, before adding the sample mixture 116 to the sample chamber 111, the plunger ( When 133 is moved from the detection chamber 113 side to the sample chamber 111 side, the buffer solution 115 stored in the cylinder 130 passes through the second flow path 132 to the sample in the first flow path 131. It moves to the space between the chamber 111 and the branch point of the second flow path 132. However, the space between the detection chamber 113 and the branching point of the second flow path 132 among the first flow path 131 is still empty. Thereafter, when the sample mixture 116 is put in the sample chamber 111 and the plunger cover 112b is covered and closed at the top of the sample chamber 111, a part of the sample mixture 116 is moved toward the first flow path 131 by pressure. As a result, a part of the buffer solution 115 in the first flow path 131 fills the space between the branch points of the detection chamber 113 and the second flow path 132 in the first flow path 131 and moves to the detection chamber 113 Thus, preparations can be made to detect the analyte. To this end, the volume of the space between the branching points of the sample chamber 111 and the second flow path 132 among the first flow path 131 may be adjusted to accommodate the buffer solution 115 flowing from the cylinder 130. If the volume of this space is small, the volume of the buffer solution 115 that can be accommodated is small, so even if the plunger cover 112b is pushed and covered, the buffer solution 115 cannot reach the detection chamber 113.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 시료챔버(111)에 시료튜브(300)가 추가로 설치된 것을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 시료 및 자성을 띄는 포획입자를 수용하기 위한 시료튜브(300)가 결합되는 시료챔버(111) 및 검출용액 주입구(114)를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버(113)를 포함하는 챔버부; 검출용액 주입구(114)와 연결된 검출 용액 공급부; 시료챔버(111) 및 검출챔버(113)를 유체 이동 가능하게 연결하는 제1 유로(131) 및 제1 유로(131)로부터 분지되어 외부로 연장된 제2 유로(132)를 포함하는 채널(channel)부; 제2 유로(132)에 연결되고 내부에 이동 가능하게 배치된 플런저(133)(plunger)를 포함하며, 플런저(133)의 이동에 따라 실린더(130) 내부 압력이 조절되도록 마련된 실린더(cylinder)부(130); 및 챔버부 외부에 위치하는 자석(140) 및 상기 플런저(133)를 연결하는 연결부재(150)를 포함하고, 연결부재(150)를 조작하여 자석(140) 및 플러저를 시료챔버(111) 측에서 검출챔버(113) 측으로 이동시킬 때, 제1 유로(131) 내의 완충용액(115)이 제2 유로(132)를 통해 실린더부(130)로 이동되는 분석물질 검출장치(100)를 제공한다.In addition, FIG. 3 is a view showing that the sample tube 300 is additionally installed in the sample chamber 111 according to the present invention. As shown in FIG. 3, the present invention has a sample chamber 111 and a detection solution injection port 114 to which a sample tube 300 for accommodating a sample and a magnetic trapping particle is coupled, and a detection for detection of an analyte A chamber unit including a chamber 113; A detection solution supply unit connected to the detection solution injection port 114; A channel including a first flow path 131 that connects the sample chamber 111 and the detection chamber 113 in a fluid movement manner, and a second flow path 132 branched from the first flow path 131 and extending to the outside. )part; A cylinder part connected to the second flow path 132 and including a plunger 133 disposed to be movable therein, and provided to adjust the internal pressure of the cylinder 130 according to the movement of the plunger 133 (130); And a connecting member 150 connecting the magnet 140 and the plunger 133 located outside the chamber unit, and manipulating the connecting member 150 to connect the magnet 140 and the plunger to the sample chamber 111 Provides an analyte detection device 100 in which the buffer solution 115 in the first flow path 131 is moved to the cylinder unit 130 through the second flow path 132 when moving from the side to the detection chamber 113 side. do.

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구체적으로, 시료 혼합물(116)을 시료챔버(111)에 직접 더하는 것 대신, 별도의 시료 튜브에 시료 혼합물(116)을 더하여 수용한 후 분석물질을 검출할 때 상기 시료 튜브를 시료챔버(111)에 결합시켜 분석물질 검출을 수행할 수 있다. 상기 시료 튜브를 이용하는 장치는 검출과정 전에 시간이 많이 소요되거나 과정이 복잡한 전처리(pretreatment)가 필요한 경우에 유용할 수 있다.Specifically, instead of directly adding the sample mixture 116 to the sample chamber 111, when the sample mixture 116 is added and accommodated in a separate sample tube, the sample tube is transferred to the sample chamber 111 when an analyte is detected. Can be combined to perform analyte detection. The apparatus using the sample tube may be useful when a long time is required before the detection process or when a complicated pretreatment process is required.

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나아가, 도 4는 본 발명에 따른 시료챔버에 시료 주사기(400)가 추가로 설치된 것을 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 시료 및 자성을 띄는 포획입자가 수용된 시료 주사기(400)가 결합되는 시료챔버(111) 및 검출용액 주입구(114)를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버(113)를 포함하는 챔버부; 검출용액 주입구(114)와 연결된 검출 용액 공급부; 시료챔버(111) 및 검출챔버(113)를 유체 이동 가능하게 연결하는 제1 유로(131) 및 제1 유로(131)로부터 분지되어 외부로 연장된 제2 유로(132)를 포함하는 채널(channel)부; 제2 유로(132)에 연결되고 내부에 이동 가능하게 배치된 플런저(133)(plunger)를 포함하며, 플런저(133)의 이동에 따라 실린더(130) 내부 압력이 조절되도록 마련된 실린더(cylinder)부(130); 및 챔버부 외부에 위치하는 자석(140) 및 상기 플런저(133)를 연결하는 연결부재(150)를 포함하고, 연결부재(150)를 조작하여 자석(140) 및 플런저(133)를 시료챔버(111) 측에서 검출챔버(113) 측으로 이동시킬 때, 제1 유로(131) 내의 완충용액(115)이 제2 유로(132)를 통해 실린더부(130)로 이동되는 분석물질 검출장치(100)를 제공한다.Further, FIG. 4 is a view showing that a sample syringe 400 is additionally installed in the sample chamber according to the present invention. As shown in Figure 4, the present invention has a sample chamber 111 and a detection solution injection port 114 to which the sample syringe 400 in which the sample and the magnetic trapping particles are accommodated, and a detection chamber for detecting an analyte ( A chamber unit including 113); A detection solution supply unit connected to the detection solution injection port 114; A channel including a first flow path 131 that connects the sample chamber 111 and the detection chamber 113 in a fluid movement manner, and a second flow path 132 branched from the first flow path 131 and extending to the outside. )part; A cylinder part connected to the second flow path 132 and including a plunger 133 disposed to be movable therein, and provided to adjust the internal pressure of the cylinder 130 according to the movement of the plunger 133 (130); And a connecting member 150 connecting the magnet 140 and the plunger 133 located outside the chamber unit, and manipulating the connecting member 150 to transfer the magnet 140 and the plunger 133 to the sample chamber ( When moving from the 111) side to the detection chamber 113, the buffer solution 115 in the first flow path 131 is moved to the cylinder unit 130 through the second flow path 132, the analyte detection device 100 Provides.

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구체적으로, 상기 분석물질 검출장치는 검출 전 상기 자석이 검출챔버의 하부에 위치할 때 실린더(130)에 완충용액(115)이 수용된 후 연결부재(150)를 이용하여 상기 완충용액(115)을 제1 유로(131)의 분지된 부분부터 시료챔버(111) 및 제2 유로(132)로 이동시킨 다음, 시료챔버(111) 상부의 개방된 부분에 시료 혼합물(116)이 수용된 시료 주사기(400)를 결합한 후 시료 주사기 플런저(133)를 이용하여 시료 혼합물(116)을 시료챔버(111) 내로 주입할 수 있다. 시료 혼합물(116)이 시료챔버(111)로 내로 주입될 때 시료챔버(111)에 있던 완충용액(115)은 제1 유로(131) 및 제2 유로(132)의 빈 공간과 검출챔버(113)로 이동될 수 있다. Specifically, the analyte detection device receives the buffer solution 115 in the cylinder 130 when the magnet is positioned under the detection chamber before detection, and then transfers the buffer solution 115 using the connecting member 150. After moving from the branched portion of the first flow path 131 to the sample chamber 111 and the second flow path 132, the sample syringe 400 in which the sample mixture 116 is accommodated in the open portion of the sample chamber 111 After coupling ), the sample mixture 116 may be injected into the sample chamber 111 using the sample syringe plunger 133. When the sample mixture 116 is injected into the sample chamber 111, the buffer solution 115 in the sample chamber 111 is formed in the empty space of the first flow path 131 and the second flow path 132 and the detection chamber 113. ) Can be moved.

본 발명의 분석물질 검출장치(100)는, 검출용액 공급부(120)와 실린더(130)를 추가하여 용액들을 따로 보관할 수 있게 했지만 실린더부(130)의 플런저(133)에 의해 모든 용액들이 필요한 위치로 이동할 수 있다. 완충용액(115)을 실린더(130)에 보관할 경우에는 플런저(133)를 밀어 완충용액(115)을 제1 유로(131) 일부와 시료챔버(111)로 이동시키고 다시 시료 주사기(400)의 플런저 또는 시료챔버 뚜껑을 밀어 완충용액(115)을 제1 유로(131)의 나머지 부분과 검출챔버(113)로 이동시킬 수 있다. 다시 실린더 플런저(133)를 당기면 검출챔버(113)의 완충용액(115)은 실린더(130)로 빠져나가고 검출용액 공급부(120)의 검출용액(117)이 검출챔버(113)로 이동하게 된다. The analyte detection device 100 of the present invention allows the solutions to be stored separately by adding the detection solution supply unit 120 and the cylinder 130, but all solutions are required by the plunger 133 of the cylinder unit 130. You can go to. When the buffer solution 115 is stored in the cylinder 130, the plunger 133 is pushed to move the buffer solution 115 to a part of the first flow path 131 and the sample chamber 111, and the plunger of the sample syringe 400 again. Alternatively, by pushing the lid of the sample chamber, the buffer solution 115 may be moved to the rest of the first flow path 131 and the detection chamber 113. When the cylinder plunger 133 is pulled again, the buffer solution 115 of the detection chamber 113 exits the cylinder 130 and the detection solution 117 of the detection solution supply unit 120 moves to the detection chamber 113.

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본 발명의 분석물질 검출장치(100)는, 실린더 플런저(133)와 자석(140)을 연결하는 연결부재(150)를 설치하여 연결부재(150)를 잡아당기는 한 가지 동작에 의해 검출과정이 수행될 수 있는 특징이 있다. 시료의 주입까지 진행된 상태에서 연결부재(150)를 잡아당기면 자석(140)의 이동과 함께 포획입자가 검출챔버(113) 쪽으로 이동하는 동시에 검출챔버(113)에 있던 완충용액(115)은 제2 유로(132)를 통해 실린더(130)로 빠져나가고 검출용액(117)이 검출챔버(113)로 들어오는 세 가지 과정이 동시에 진행된다. 또한 이 과정에서 입자와 완충용액(115)은 서로 반대방향으로 이동하면서 포획입자와 함께 있던 불순물들이 제거되는 세척과정까지 일어난다.In the analyte detection device 100 of the present invention, the detection process is performed by one operation of pulling the connecting member 150 by installing a connecting member 150 connecting the cylinder plunger 133 and the magnet 140 There are features that can be. When the connecting member 150 is pulled in the state until the sample is injected, the trapped particles move toward the detection chamber 113 along with the movement of the magnet 140, and the buffer solution 115 in the detection chamber 113 is the second Three processes are simultaneously carried out through the flow path 132 to the cylinder 130 and the detection solution 117 to enter the detection chamber 113. In addition, in this process, the particles and the buffer solution 115 move in opposite directions to each other, and even a washing process occurs in which impurities present with the trapped particles are removed.

상기와 같은 분석물질 검출장치(100)를 이용하여, 분석물질을 검출하는 방법은 다음과 같다.A method of detecting an analyte using the analyte detection device 100 as described above is as follows.

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먼저, 본 발명은 상기 분석물질 검출장치(100)를 이용한 분석물질 검출방법에 관한 것으로, 검출챔버 및 채널부의 제1 유로에 완충용액을 채우는 단계; 시료챔버에서 분석물질을 포함하는 시료, 포획입자, 및 분석시약을 혼합하여 포획입자 복합체를 포함하는 시료 혼합물을 생성하는 단계; 연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜, 검출챔버 내의 완충용액을 실린더로 이동시키고, 검출용액 및 포획입자 복합체를 검출챔버로 이동시키는 단계; 및 검출챔버의 신호를 측정하는 단계를 포함하는 분석물질 검출방법을 포함한다.First, the present invention relates to a method for detecting an analyte using the analyte detection device 100, comprising: filling a buffer solution in a first flow path of a detection chamber and a channel portion; Mixing a sample containing an analyte, a capture particle, and an analysis reagent in a sample chamber to produce a sample mixture including a capture particle complex; Moving the connecting member from the sample chamber side to the detection chamber side, moving the buffer solution in the detection chamber to the cylinder, and moving the detection solution and the trapped particle complex to the detection chamber; And measuring an analyte detection method including measuring a signal in the detection chamber.

예를 들어, 상기 분석물질 검출방법은, 전술한 검출장치 중 챔버부로서 시료 및 자성을 띄는 포획입자(capture particle)를 수용하기 위한 시료챔버 및 검출용액 주입구를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버를 포함하는 챔버부를 포함하는 검출장치를 이용하여 분석물질을 검출하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 후술하는 검출장치 및 검출장치에 사용되는 분석물질, 포획입자, 분석시약 등의 물질들에 대한 구체적인 사항은 분석물질 검출장치(100)에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. For example, the analyte detection method includes a sample chamber for accommodating a sample and a magnetic capture particle as a chamber part of the above-described detection device, and a detection solution injection port, and a detection chamber for detection of an analyte. It relates to a method of detecting an analyte using a detection device including a chamber unit including. Accordingly, the details described in the analyte detection device 100 may be the same as for specific matters such as analytes, trapped particles, and analysis reagents used in the detection device and the detection device to be described later.

상기 포획입자는 분석물질에 대한 수용체를 자성입자에 고정시킨 입자로서, 분석물질을 포획하여 자석의 이동에 의해 시료챔버에서 검출챔버로 이동시키는 역할을 한다. 상기 수용체는 분석물질과 직접 결합할 수 있는 것을 포함할 수 있고, 예를 들어, 항체를 포함할 수 있다. The trapping particle is a particle in which a receptor for an analyte is fixed to a magnetic particle, and serves to capture an analyte and move it from the sample chamber to the detection chamber by the movement of the magnet. The receptor may include one capable of directly binding to an analyte, and may include, for example, an antibody.

상기 분석시약은 분석물질의 검출 시 첫 단계에서 포획입자와 분석물질과 혼합하여 반응시키는 물질로서, 상기 분석시약은 표지물질(labeling material)과 분석물질에 대한 수용체(receptor)를 비자성 입자에 고정시킨 표지입자(labeling particle)이고, 상기 표지물질은 효소 또는 형광물질을 포함할 수 있다.The assay reagent is a substance that reacts by mixing the captured particles and the analyte in the first step when the analyte is detected, and the assay reagent fixes a labeling material and a receptor for the analyte to the nonmagnetic particles. Labeled particles, and the labeling material may include an enzyme or a fluorescent material.

상기 분석물질은 세포, 바이러스, 박테리아, 단백질, 핵산, 탄수화물, 유기분자, 및 금속 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함할 수 있다.The analyte may include one or more selected from the group consisting of cells, viruses, bacteria, proteins, nucleic acids, carbohydrates, organic molecules, and metal ions.

상기 검출용액은 표지물질의 신호를 측정하는데 필요한 용액으로, 예를 들어, 표지물질이 효소일 경우에는 그 효소의 기질용액이 검출용액이 될 수 있고, 표지물질이 형광물질일 경우에는 형광을 측정하기에 용이한 완충용액이 될 수 있다.The detection solution is a solution required to measure the signal of a labeling substance. For example, if the labeling substance is an enzyme, the substrate solution of the enzyme may be the detection solution, and if the labeling substance is a fluorescent substance, fluorescence is measured. It can be a buffer solution that is easy to follow.

예를 들어, 상기 분석물질 검출장치(100)를 이용하여 박테리아를 검출하는 방법은 다음과 같다. 박테리아를 검출할 때는 분석물질에 특이적으로 결합할 수 있는 수용체 및 표지물질(labeling material)이 함께 고정되어 있는 표지입자(labeling particle)를 분석시약으로 이용할 수 있다. 박테리아, 포획입자, 및 표지입자(분석시약)를 시료챔버 내에 더하면 상기 물질들이 반응하여 포획입자-박테리아-표지입자 복합체인 포획입자 복합체가 형성될 수 있다. 연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜 플런저와 자석을 이동시키면, 자석의 이동에 따라 시료챔버 내의 상기 포획입자 복합체가 포집되어 시료챔버에서 검출챔버로 이동하는 동시에, 플런저의 이동에 따라 제1 유로의 분지된 부분부터 검출챔버 내의 완충용액은 제2 유로를 통해 실린더로 이동하고, 검출용액(즉, 효소의 기질용액)은 검출용액 관을 통해 검출챔버로 이동한다. 검출챔버에서는 포획입자 복합체의 표지물질인 효소에 의해 반응이 일어나고 그 반응에 의한 신호를 측정함으로써 박테리아를 검출할 수 있다.For example, a method of detecting bacteria using the analyte detection device 100 is as follows. When detecting bacteria, a receptor capable of specifically binding to an analyte and a labeling particle to which a labeling material are immobilized together can be used as an assay reagent. When bacteria, trapped particles, and labeled particles (analytical reagents) are added to the sample chamber, the substances react to form a trapped particle complex, which is a trapped particle-bacteria-labeled particle complex. When the connecting member is moved from the sample chamber side to the detection chamber side and the plunger and the magnet are moved, the trapped particle complex in the sample chamber is collected by the movement of the magnet and moves from the sample chamber to the detection chamber. From the branched portion of the 1 channel, the buffer solution in the detection chamber moves to the cylinder through the second channel, and the detection solution (ie, the substrate solution of the enzyme) moves to the detection chamber through the detection solution tube. In the detection chamber, a reaction occurs by an enzyme, which is a labeling material of the trapped particle complex, and bacteria can be detected by measuring a signal by the reaction.

또한, 본 발명은 상기 분석물질 검출장치를 이용한 분석물질 검출방법에 관한 것으로, 검출챔버 및 채널부의 제1 유로에 완충용액을 채우는 단계; 시료튜브에서 분석물질을 포함하는 시료, 포획입자, 및 분석시약을 혼합하여 포획입자 복합체를 포함하는 시료 혼합물을 생성하고, 상기 시료튜브를 시료챔버에 결합하는 단계; 연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜, 검출챔버 내의 완충용액을 실린더로 이동시키고, 검출용액 및 포획입자 복합체를 검출챔버로 이동시키는 단계; 및 검출챔버의 신호를 측정하는 단계를 포함하는 분석물질 검출방법을 제공한다.In addition, the present invention relates to a method for detecting an analyte using the analyte detection device, comprising: filling a buffer solution in a first flow path of a detection chamber and a channel portion; Mixing a sample containing an analyte, a capture particle, and an analysis reagent in a sample tube to produce a sample mixture including a capture particle complex, and coupling the sample tube to a sample chamber; Moving the connecting member from the sample chamber side to the detection chamber side, moving the buffer solution in the detection chamber to the cylinder, and moving the detection solution and the trapped particle complex to the detection chamber; And measuring a signal in the detection chamber.

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예를 들어, 상기 분석물질 검출방법은, 전술한 검출장치 중 챔버부로서 시료 및 자성을 띄는 포획입자를 수용하기 위한 시료튜브가 결합되는 시료챔버 및 검출용액 주입구를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버를 포함하는 챔버부를 포함하는 검출장치를 이용하여 분석물질을 검출하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 후술하는 검출장치 및 검출장치에 사용되는 분석물질, 포획입자, 분석시약 등의 물질들에 대한 구체적인 사항은 분석물질 검출장치(100)에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.For example, the analyte detection method includes a sample chamber in which a sample tube for accommodating a sample and a magnetic trapping particle is coupled as a chamber part of the above-described detection device, and a detection solution injection port, and a detection for detection of an analyte It relates to a method of detecting an analyte using a detection device including a chamber unit including a chamber. Accordingly, the details described in the analyte detection device 100 may be the same as for specific matters such as analytes, trapped particles, and analysis reagents used in the detection device and the detection device to be described later.

본 발명의 분석물질 검출 방법 중 상기 시료챔버에 별도의 시료튜브를 사용하여 분석물질을 검출하는 방법은 다음과 같다. 분석물질, 포획입자, 및 표지입자(분석시약)를 시료튜브 내에 더하여 시료 혼합물을 수용하도록 한 후 상기 시료튜브의 상부를 개방하여 시료챔버 내에 시료튜브의 상부가 시료챔버의 하부에 가도록 거꾸로 결합시키면 시료 혼합물이 시료챔버로 흘러내리면서 시료챔버 내에 시료 혼합물과 상기 물질들이 반응하여 형성된 포획입자 복합체가 수용될 수 있다. 상기 포획입자 복합체는 챔버부 외부의 하부에 위치하는 자석에 의해 포집될 수 있다. 이후, 연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜 플런저와 자석을 이동시키면, 자석의 이동에 따라 시료챔버 내의 상기 포획입자 복합체가 포집되어 시료챔버에서 검출챔버로 이동하는 동시에, 플런저의 이동에 따라 제1 유로의 분지된 부분부터 검출챔버 내의 완충용액은 제2 유로를 통해 실린더로 이동하고, 검출용액은 검출용액 관을 통해 검출챔버로 이동한다. 검출챔버에서는 포획입자 복합체의 표지물질과 검출용액의 표지반응이 일어나고 그 반응에 의한 신호를 측정함으로써 박테리아를 검출할 수 있다. 예를 들어 효소를 표지물질로 사용할 경우 검출용액에는 효소의 기질이 포함되어 있어 포획입자 복합체의 표지물질이 기질과 반응할 때 색깔 또는 형광이 있는 물질이 생성되거나 빛이 발생할 수 있다.Among the analyte detection methods of the present invention, a method of detecting an analyte using a separate sample tube in the sample chamber is as follows. After adding the analyte, trapped particles, and labeling particles (analytical reagents) into the sample tube to accommodate the sample mixture, open the upper part of the sample tube and invert the upper part of the sample tube in the sample chamber to go to the lower part of the sample chamber. As the sample mixture flows down into the sample chamber, a trapped particle complex formed by reacting the sample mixture and the substances in the sample chamber may be accommodated. The trapped particle composite may be trapped by a magnet located at a lower portion outside the chamber part. Thereafter, when the connecting member is moved from the sample chamber side to the detection chamber side to move the plunger and the magnet, the trapped particle complex in the sample chamber is collected according to the movement of the magnet and moves from the sample chamber to the detection chamber. Accordingly, from the branched portion of the first flow path, the buffer solution in the detection chamber moves to the cylinder through the second flow path, and the detection solution moves to the detection chamber through the detection solution tube. In the detection chamber, the labeling reaction between the labeling substance of the trapped particle complex and the detection solution occurs, and the bacteria can be detected by measuring the signal by the reaction. For example, when an enzyme is used as a labeling material, the detection solution contains a substrate of the enzyme, so when the labeling material of the capture particle complex reacts with the substrate, a colored or fluorescent substance may be generated or light may be generated.

나아가, 본 발명은 상기 분석물질 검출장치를 이용한 분석물질 검출방법에 관한 것으로, 연결부재를 검출챔버 측에서 시료챔버 측으로 이동시켜, 실린더 내의 완충용액을 시료챔버 및 제1 유로로 이동시키는 단계; 시료주사기에서 분석물질을 포함하는 시료, 포획입자, 및 분석시약을 혼합하여 포획입자 복합체를 포함하는 시료 혼합물을 생성하고, 상기 시료주사기를 상기 시료챔버에 결합하는 단계; 상기 시료주사기의 시료 혼합물을 시료챔버에 주입하는 동시에 완충용액을 검출챔버로 이동시키는 단계; 상기 연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜, 검출챔버 내의 완충용액을 실린더로 이동시키고, 검출용액 및 포획입자 복합체를 검출챔버로 이동시키는 단계; 및 상기 검출챔버의 신호를 측정하는 단계를 포함하는 분석물질 검출방법을 제공한다.Further, the present invention relates to a method for detecting an analyte using the analyte detection device, comprising: moving a connecting member from the detection chamber side to the sample chamber side to move the buffer solution in the cylinder to the sample chamber and the first flow path; Mixing a sample containing an analyte, a capture particle, and an analysis reagent in a sample syringe to produce a sample mixture including a capture particle complex, and coupling the sample syringe to the sample chamber; Injecting the sample mixture from the sample syringe into the sample chamber and simultaneously moving the buffer solution to the detection chamber; Moving the connecting member from the sample chamber side to the detection chamber side, moving the buffer solution in the detection chamber to the cylinder, and moving the detection solution and the trapped particle complex to the detection chamber; And measuring a signal of the detection chamber.

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예를 들어, 상기 분석물질 검출방법은, 전술한 검출장치 중 챔버부로서 시료 및 자성을 띄는 포획입자가 수용된 시료 주사기가 결합되는 시료챔버 및 검출용액 주입구를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버를 포함하는 챔버부를 포함하는 검출장치를 이용하여 분석물질을 검출하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 후술하는 검출장치 및 검출장치에 사용되는 분석물질, 포획입자, 분석시약 등의 물질들에 대한 구체적인 사항은 분석물질 검출장치(100)에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.For example, the analyte detection method includes, as a chamber part of the above-described detection device, a sample chamber to which a sample and a sample syringe containing magnetic trapping particles are coupled, and a detection solution injection port, and a detection chamber for detection of an analyte. It relates to a method of detecting an analyte using a detection device including a chamber portion including. Accordingly, the details described in the analyte detection device 100 may be the same as for specific matters such as analytes, trapped particles, and analysis reagents used in the detection device and the detection device to be described later.

본 발명의 분석물질 검출 방법 중 상기 시료챔버에 별도의 시료 주사기를 사용하여 분석물질을 검출하는 방법은 다음과 같다. 시료챔버의 상부에 시료 주사기를 결합하고, 상기 시료 주사기에 분석물질, 포획입자, 및 표지입자(분석시약)를 더하여 시료 혼합물을 수용하도록 한 후 시료 주사기의 플러저를 이용하여 시료챔버 내에 시료 혼합물을 주입하여 시료챔버 내에 시료 혼합물과 상기 물질들이 반응하여 형성된 포획입자 복합체가 수용될 수 있다. 상기 포획입자 복합체는 챔버부 외부의 하부에 위치하는 자석에 의해 포집될 수 있다. 이후, 연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜 플런저와 자석을 이동시키면, 자석의 이동에 따라 시료챔버 내의 상기 포획입자 복합체가 포집되어 시료챔버에서 검출챔버로 이동하는 동시에, 플런저의 이동에 따라 제1 유로의 분지된 부분부터 검출챔버 내의 완충용액은 제2 유로를 통해 실린더로 이동하고, 검출용액은 검출용액 관을 통해 검출챔버로 이동한다. 검출챔버에서는 포획입자 복합체의 표지물질과 검출용액의 표지반응이 일어나고 그 반응에 의한 신호를 측정함으로써 박테리아를 검출할 수 있다.Among the analyte detection methods of the present invention, a method of detecting an analyte using a separate sample syringe in the sample chamber is as follows. A sample syringe is attached to the top of the sample chamber, and an analyte, capture particle, and label particle (analysis reagent) are added to the sample syringe to accommodate the sample mixture, and then the sample mixture in the sample chamber using the plunger of the sample syringe. By injecting, the sample mixture and the trapped particle complex formed by reacting the substances may be accommodated in the sample chamber. The trapped particle composite may be trapped by a magnet located at a lower portion outside the chamber part. Thereafter, when the connecting member is moved from the sample chamber side to the detection chamber side to move the plunger and the magnet, the trapped particle complex in the sample chamber is collected according to the movement of the magnet and moves from the sample chamber to the detection chamber. Accordingly, from the branched portion of the first flow path, the buffer solution in the detection chamber moves to the cylinder through the second flow path, and the detection solution moves to the detection chamber through the detection solution tube. In the detection chamber, the labeling reaction between the labeling substance of the trapped particle complex and the detection solution occurs, and the bacteria can be detected by measuring the signal by the reaction.

이하 본 발명에 따르는 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples according to the present invention, but the scope of the present invention is not limited by the examples presented below.

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실시예Example

<카탈라아제를 표지물질로 사용한 살모넬라균의 검출><Detection of Salmonella bacteria using catalase as a labeling substance>

본 실시예에서는 카탈라아제(catalase)를 표지물질로 사용하여 살모넬라균(Salmonella typhimurium)을 검출하였다.In this example, Salmonella typhimurium was detected using catalase as a labeling material.

포획입자는 직경 300 nm인 자성입자(아모그린텍, 한국 김포)에 살모넬라균 항체를 고정시켜 제조하였다. 상기 자성입자는 표면에 카르복시기를 가지고 있기 때문에 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 하이드로클로라이드[1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride, EDC]를 이용하는 화학적 방법으로 항체를 고정시켰다.Captured particles were prepared by immobilizing Salmonella antibodies on magnetic particles (Amogreentech, Gimpo, Korea) having a diameter of 300 nm. Chemical method using 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride [1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride, EDC] because the magnetic particles have a carboxyl group on the surface Antibody was immobilized.

표지입자는 직경 100 nm이고, 표면에 카르복시기가 있는 실리카 나노입자(Microspheres-Nanospheres, Cold Spring, NY, USA)에 카탈라아제를 먼저 고정시킨 후 그 위에 다시 살모넬라균 항체를 고정시켜 제조하였다. 실리카 나노입자 역시 표면에 카르복시기를 가지고 있기 때문에 EDC를 이용하는 화학적 방법으로 효소와 항체를 고정시켰다.Label particles were prepared by first immobilizing catalase on silica nanoparticles (Microspheres-Nanospheres, Cold Spring, NY, USA) having a diameter of 100 nm and having a carboxyl group on the surface, and then immobilizing Salmonella antibodies thereon. Since silica nanoparticles also have a carboxyl group on their surface, enzymes and antibodies were immobilized by a chemical method using EDC.

도 5는 본 실시예에 따라 제작한 검출장치의 부품 사진이며, 도 6은 본 실시예에 따라 조립된 검출장치의 사진이다. 5 is a photograph of parts of the detection device manufactured according to the present embodiment, and FIG. 6 is a photograph of the detection device assembled according to the present embodiment.

도 5 및 6을 참조하면, 검출장치의 중심 부분의 칩은 Polydimethylsiloxane(PDMS)로 제작하였다(도 5). PDMS 칩의 두께는 2 mm이고 시료챔버와 검출챔버는 뚫려있으며 밑면에는 폭과 높이가 각각 1 mm인 홈이 두 챔버를 연결하고 있다. 채널의 중간에는 제2 유로로 연결되도록 직경 2 mm의 구멍이 뚫려있다. PDMS 칩의 밑면은 두께 1 mm인 유리판을 부착하여 막아주었다. 결과적으로 시료챔버와 검출챔버는 아래가 막히고 위가 열린 챔버가 되고 PDMS 칩 밑면의 홈은 두 챔버를 연결하는 채널이 되었다.5 and 6, a chip at the center of the detection device was made of polydimethylsiloxane (PDMS) (FIG. 5). The thickness of the PDMS chip is 2 mm, the sample chamber and the detection chamber are open, and a groove with a width and height of 1 mm each connects the two chambers on the bottom. A hole with a diameter of 2 mm is drilled in the middle of the channel to be connected to the second flow path. The bottom surface of the PDMS chip was blocked by attaching a 1 mm-thick glass plate. As a result, the sample chamber and the detection chamber became a chamber with the bottom blocked and the top opened, and the groove on the bottom of the PDMS chip became a channel connecting the two chambers.

PDMS 칩은 아크릴을 가공하여 제작한 검출장치의 밑판에 있는 PDMS 칩 마운트에 위치하게 된다. 밑판에는 또한 PDMS 칩에 부착된 유리판 밑에서 자석이 이동할 수 있는 자석 가이드와 연결부재로 사용된 강철 철사가 이동할 수 있는 연결부재 가이드가 마련되어 있다. The PDMS chip is placed on the PDMS chip mount on the bottom plate of the detection device manufactured by processing acrylic. The base plate is also provided with a magnetic guide through which the magnet can move under the glass plate attached to the PDMS chip, and a connection member guide through which the steel wire used as the connection member can move.

PDMS 칩 위를 덮는 위판은 아크릴을 가공하여 제작하였으며 PDMS 칩의 시료챔버, 검출챔버, 그리고 제2 유로를 연장하도록 위로 뚫려있다. 검출챔버를 연장하는 구멍의 상단에는 측면으로 검출용액 주입구가 뚫려있다. 나사를 이용하여 위판과 밑판을 고정시킴으로서 전체 키트가 완성되었다. The upper plate covering the PDMS chip was fabricated by processing acrylic, and it was drilled upward to extend the sample chamber, the detection chamber, and the second flow path of the PDMS chip. At the top of the hole extending the detection chamber, a detection solution injection port is drilled on the side. The whole kit was completed by fixing the top plate and the bottom plate with screws.

Capillary piston(Gilson, Middleton, WI, USA)을 플런저가 구비된 실린더로 사용하였으며 내경이 1 mm인 테플론 튜빙을 검출용액 관으로 사용하였다. 검출용액은 파란색 염료인 메틸렌블루가 포함된 과산화수소 용액(0.45 M H2O2, 0.033 mg/mL methylene blue, 0.05 M sodium phosphate, pH7.0)을 사용하였다.Capillary piston (Gilson, Middleton, WI, USA) was used as a cylinder equipped with a plunger, and Teflon tubing with an inner diameter of 1 mm was used as the detection solution tube. As the detection solution, a hydrogen peroxide solution (0.45 MH 2 O 2 , 0.033 mg/mL methylene blue, 0.05 M sodium phosphate, pH 7.0) containing methylene blue, a blue dye, was used.

검출챔버에 살모넬라균을 포함하는 시료 0.5 mL, 포획입자 20 μL(20 μg), 표지입자 10 μL(10 μg)을 넣고 검출챔버 위를 테이프로 막아주었다. 연결부재를 3 cm/min의 속도로 잡아당겨 자석을 시료챔버 밑에서 검출챔버 밑으로 이동시켰다. 검출용액 튜브에 있던 과산화수소 용액이 검출챔버로 유입될 때 일부가 검출용액 관 끝에 남아있도록 자석의 이동거리를 조정하였다. 0.5 mL of a sample containing Salmonella bacteria, 20 μL (20 μg) of trapped particles, and 10 μL (10 μg) of label particles were placed in the detection chamber, and the top of the detection chamber was covered with a tape. The connecting member was pulled at a speed of 3 cm/min to move the magnet from the sample chamber to the detection chamber. When the hydrogen peroxide solution in the detection solution tube flows into the detection chamber, the moving distance of the magnet was adjusted so that a part of it remains at the end of the detection solution tube.

도 7은 본 실시예에 따라 제작한 검출장치의 카탈라아제 반응에 의한 검출용액의 이동을 나타내었다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 검출챔버에서 카탈라아제에 의해 산소가 발생하면 검출용액 주입관에 남아있던 과산화수소 용액이 검출용액 튜브 쪽으로 이동하게 된다. 도 7에서 S는 과산화수소 용액이 처음 남아있던 위치이고, F는 산소 발생에 의해 이동한 위치이다.7 shows the movement of the detection solution by the catalase reaction of the detection device prepared according to the present example. As shown in Fig. 7, when oxygen is generated by catalase in the detection chamber, the hydrogen peroxide solution remaining in the detection solution injection tube moves toward the detection solution tube. In FIG. 7, S denotes a position where the hydrogen peroxide solution first remained, and F denotes a position moved by oxygen generation.

상기 방법으로 서로 다른 농도의 살모넬라균이 들어있는 시료를 분석한 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8은 나타낸 바와 같이, 살모넬라균 농도에 비례하여 과산화수소 용액이 이동하는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 용액의 이동거리는 별도의 장치를 사용하지 않아도 검출장치에 그려진 눈금을 이용하여 정량적으로 측정할 수 있다.8 shows the results of analyzing samples containing different concentrations of Salmonella by the above method. As shown in Figure 8, it was confirmed that the hydrogen peroxide solution moves in proportion to the Salmonella concentration. The moving distance of such a solution can be quantitatively measured using the scale drawn on the detection device without using a separate device.

100: 분석물질 검출장치 111: 시료챔버
112a: 시료챔버 커버 112b: 플런저 커버
113: 검출챔버 114: 검출용액 주입구
115: 완충용액 116: 시료 혼합물
117: 검출용액 120: 검출용액 공급부
121: 검출용액 관 130: 실린더
131: 제1 유로 132: 제2 유로
133: 플런저 140: 자석
150: 연결부재 200: 포획입자 복합체
100: analyte detection device 111: sample chamber
112a: sample chamber cover 112b: plunger cover
113: detection chamber 114: detection solution injection port
115: buffer solution 116: sample mixture
117: detection solution 120: detection solution supply
121: detection solution tube 130: cylinder
131: first euro 132: second euro
133: plunger 140: magnet
150: connecting member 200: trapped particle composite

Claims (18)

시료 및 자성을 띄는 포획입자(capture particle)를 수용하기 위한 시료챔버 및 검출용액 주입구를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버를 포함하는 챔버부;
검출용액 주입구와 연결된 검출용액 공급부;
시료챔버 및 검출챔버를 유체 이동 가능하게 연결하는 제1 유로 및 제1 유로로부터 분지되어 외부로 연장된 제2 유로를 포함하는 채널(channel)부;
제2 유로에 연결되고 내부에 이동 가능하게 배치된 플런저(plunger)를 포함하며, 플런저의 이동에 따라 실린더 내부 압력이 조절되도록 마련된 실린더(cylinder)부; 및
챔버부 외부에 위치하는 자석 및 상기 플런저를 연결하는 연결부재를 포함하고,
연결부재를 조작하여 자석 및 플런저를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시킬 때, 제1 유로 내의 완충용액이 제2 유로를 통해 실린더부로 이동되는 분석물질 검출장치.
A chamber unit having a sample chamber for accommodating a sample and magnetic capture particles and a detection solution injection port and including a detection chamber for detecting an analyte;
A detection solution supply part connected to the detection solution injection port;
A channel unit including a first flow path connecting the sample chamber and the detection chamber to be fluidly movable, and a second flow path branched from the first flow path and extending to the outside;
A cylinder unit connected to the second flow path and including a plunger disposed to be movable therein, and configured to adjust an internal pressure of the cylinder according to the movement of the plunger; And
A magnet located outside the chamber and a connection member connecting the plunger,
An analyte detection device in which the buffer solution in the first flow path is moved to the cylinder through the second flow path when the magnet and the plunger are moved from the sample chamber side to the detection chamber side by operating the connecting member.
시료 및 자성을 띄는 포획입자를 수용하기 위한 시료튜브가 결합되는 시료챔버 및 검출용액 주입구를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버를 포함하는 챔버부;
검출용액 주입구와 연결된 검출 용액 공급부;
시료챔버 및 검출챔버를 유체 이동 가능하게 연결하는 제1 유로 및 제1 유로로부터 분지되어 외부로 연장된 제2 유로를 포함하는 채널부;
제2 유로에 연결되고 내부에 이동 가능하게 배치된 플런저를 포함하며, 플런저의 이동에 따라 실린더 내부 압력이 조절되도록 마련된 실린더부; 및
챔버부 외부에 위치하는 자석 및 상기 플런저를 연결하는 연결부재를 포함하고,
연결부재를 조작하여 자석 및 플런저를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시킬 때, 제1 유로 내의 완충용액이 제2 유로를 통해 실린더부로 이동되는 분석물질 검출장치.
A chamber portion having a sample chamber to which a sample tube for accommodating a sample and magnetic trapping particles are coupled and a detection solution injection port and including a detection chamber for detecting an analyte;
A detection solution supply unit connected to the detection solution injection port;
A channel portion including a first flow path connecting the sample chamber and the detection chamber to be fluidly movable, and a second flow path branched from the first flow path and extending to the outside;
A cylinder part connected to the second flow path and including a plunger disposed to be movable therein, and configured to adjust an internal pressure of the cylinder according to the movement of the plunger; And
A magnet located outside the chamber and a connection member connecting the plunger,
An analyte detection device in which the buffer solution in the first flow path is moved to the cylinder part through the second flow path when the magnet and the plunger are moved from the sample chamber side to the detection chamber side by manipulating the connecting member.
시료 및 자성을 띄는 포획입자가 수용된 시료 주사기가 결합되는 시료챔버 및 검출용액 주입구를 가지며 분석물질의 검출을 위한 검출챔버를 포함하는 챔버부;
검출용액 주입구와 연결된 검출 용액 공급부;
시료챔버 및 검출챔버를 유체 이동 가능하게 연결하는 제1 유로 및 제1 유로로부터 분지되어 외부로 연장된 제2 유로를 포함하는 채널부;
제2 유로에 연결되고 내부에 이동 가능하게 배치된 플런저를 포함하며, 플런저의 이동에 따라 실린더 내부 압력이 조절되도록 마련된 실린더부; 및
챔버부 외부에 위치하는 자석 및 상기 플런저를 연결하는 연결부재를 포함하고,
연결부재를 조작하여 자석 및 플런저를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시킬 때, 제1 유로 내의 완충용액이 제2 유로를 통해 실린더부로 이동되는 분석물질 검출장치.
A chamber unit including a detection chamber for detecting an analyte, and having a sample chamber and a detection solution injection port to which a sample and a sample syringe containing magnetic trapping particles are coupled;
A detection solution supply unit connected to the detection solution injection port;
A channel portion including a first flow path connecting the sample chamber and the detection chamber to be fluidly movable, and a second flow path branched from the first flow path and extending to the outside;
A cylinder part connected to the second flow path and including a plunger disposed to be movable therein, and configured to adjust an internal pressure of the cylinder according to the movement of the plunger; And
A magnet located outside the chamber and a connection member connecting the plunger,
An analyte detection device in which the buffer solution in the first flow path is moved to the cylinder part through the second flow path when the magnet and the plunger are moved from the sample chamber side to the detection chamber side by manipulating the connecting member.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
연결부재를 조작하여 자석을 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시킬 때, 검출용액 공급부로부터 검출용액이 검출챔버 내로 전달되는 분석물질 검출장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
An analyte detection device in which the detection solution is transferred into the detection chamber from the detection solution supply when the magnet is moved from the sample chamber side to the detection chamber side by manipulating the connecting member.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 유로 및 제2 유로의 직경은 상기 시료챔버와 검출챔버의 직경보다 작은 것인 분석물질 검출장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The diameter of the first flow passage and the second flow passage is smaller than the diameters of the sample chamber and the detection chamber.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
검출용액 주입구와 검출용액 공급부를 연결하는 검출용액 관을 포함하며, 상기 검출용액 관의 검출용액 공급부와 연결된 측은 검출용액 공급부의 바닥에 닿도록 설치되는 분석물질 검출장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
An analyte detection device comprising a detection solution tube connecting the detection solution injection port and the detection solution supply unit, and a side connected to the detection solution supply unit of the detection solution tube is installed so as to touch the bottom of the detection solution supply unit.
제 1 항에 있어서,
상기 시료챔버는 상부에 시료챔버 커버를 이용하여 시료챔버를 밀폐시키는 것인 분석물질 검출장치.
The method of claim 1,
The sample chamber is an analyte detection device for sealing the sample chamber by using a sample chamber cover on the top.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결부재를 이동시키기 위한 구동부를 추가 포함하는 분석물질 검출장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
An analyte detection device further comprising a driving unit for moving the connecting member.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포획입자는 분석물질에 대한 수용체(receptor)를 자성입자에 고정시킨 입자이고,
상기 수용체는 분석물질과 직접 결합할 수 있는 것인 분석물질 검출장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The capture particle is a particle in which a receptor for an analyte is immobilized on a magnetic particle,
The receptor is an analyte detection device capable of directly binding to an analyte.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분석물질은 세포, 바이러스, 박테리아, 단백질, 핵산, 탄수화물, 유기분자, 및 금속 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함하는 분석물질 검출장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The analyte detection device comprising at least one selected from the group consisting of cells, viruses, bacteria, proteins, nucleic acids, carbohydrates, organic molecules, and metal ions.
제 1 항에 있어서,
검출의 수행 전 상기 자석이 시료챔버의 하부에 위치할 때, 검출챔버 및 제1 유로에 완충용액이 수용되는 것인 분석물질 검출장치.
The method of claim 1,
When the magnet is positioned below the sample chamber before performing detection, a buffer solution is accommodated in the detection chamber and the first flow path.
제 3 항에 있어서,
시료 주사기가 결합되지 않은 검출의 수행 전 상기 자석이 검출챔버의 하부에 위치할 때, 실린더에 완충용액이 수용되는 것인 분석물질 검출장치.
The method of claim 3,
An analyte detection device in which a buffer solution is accommodated in a cylinder when the magnet is positioned below the detection chamber before performing detection in which the sample syringe is not coupled.
제 1 항에 따른 분석물질 검출장치를 이용하여,
검출챔버 및 채널의 제1 유로에 완충용액을 채우는 단계;
시료챔버에서 분석물질을 포함하는 시료, 포획입자, 및 분석시약을 혼합하여 포획입자 복합체를 포함하는 시료 혼합물을 생성하는 단계;
연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜, 검출챔버 내의 완충용액을 실린더로 이동시키고, 검출용액 및 포획입자 복합체를 검출챔버로 이동시키는 단계; 및
검출챔버의 신호를 측정하는 단계를 포함하는 분석물질 검출방법.
Using the analyte detection device according to claim 1,
Filling a buffer solution into the detection chamber and the first flow path of the channel;
Mixing a sample containing an analyte, a capture particle, and an analysis reagent in a sample chamber to produce a sample mixture including a capture particle complex;
Moving the connecting member from the sample chamber side to the detection chamber side, moving the buffer solution in the detection chamber to the cylinder, and moving the detection solution and the trapped particle complex to the detection chamber; And
An analyte detection method comprising the step of measuring a signal in the detection chamber.
제 2 항에 따른 분석물질 검출장치를 이용하여,
검출챔버 및 채널의 제1 유로에 완충용액을 채우는 단계;
시료튜브에서 분석물질을 포함하는 시료, 포획입자, 및 분석시약을 혼합하여 포획입자 복합체를 포함하는 시료 혼합물을 생성하고, 상기 시료튜브를 시료챔버에 결합하는 단계;
연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜, 검출챔버 내의 완충용액을 실린더로 이동시키고, 검출용액 및 포획입자 복합체를 검출챔버로 이동시키는 단계; 및
검출챔버의 신호를 측정하는 단계를 포함하는 분석물질 검출방법.
Using the analyte detection device according to claim 2,
Filling a buffer solution into the detection chamber and the first flow path of the channel;
Mixing a sample containing an analyte, a capture particle, and an analysis reagent in a sample tube to produce a sample mixture including a capture particle complex, and coupling the sample tube to a sample chamber;
Moving the connecting member from the sample chamber side to the detection chamber side, moving the buffer solution in the detection chamber to the cylinder, and moving the detection solution and the trapped particle complex to the detection chamber; And
An analyte detection method comprising the step of measuring a signal in the detection chamber.
제 3 항에 따른 분석물질 검출장치를 이용하여,
연결부재를 검출챔버 측에서 시료챔버 측으로 이동시켜, 실린더 내의 완충용액을 시료챔버 및 제1 유로로 이동시키는 단계;
시료주사기에서 분석물질을 포함하는 시료, 포획입자, 및 분석시약을 혼합하여 포획입자 복합체를 포함하는 시료 혼합물을 생성하고, 상기 시료주사기를 상기 시료챔버에 결합하는 단계;
시료주사기의 시료 혼합물을 시료챔버에 주입하는 동시에 완충용액을 검출챔버로 이동시키는 단계;
연결부재를 시료챔버 측에서 검출챔버 측으로 이동시켜, 검출챔버의 완충용액을 실린더로 이동시키고, 검출용액 및 포획입자 복합체를 검출챔버로 이동시키는 단계; 및
검출챔버의 신호를 측정하는 단계를 포함하는 분석물질 검출방법.
Using the analyte detection device according to claim 3,
Moving the connecting member from the detection chamber side to the sample chamber side to move the buffer solution in the cylinder to the sample chamber and the first flow path;
Mixing a sample containing an analyte, a capture particle, and an analysis reagent in a sample syringe to produce a sample mixture including a capture particle complex, and coupling the sample syringe to the sample chamber;
Injecting the sample mixture from the sample syringe into the sample chamber and simultaneously moving the buffer solution to the detection chamber;
Moving the connecting member from the sample chamber side to the detection chamber side, moving the buffer solution of the detection chamber to the cylinder, and moving the detection solution and the trapped particle complex to the detection chamber; And
An analyte detection method comprising the step of measuring a signal in the detection chamber.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포획입자는 분석물질에 대한 수용체를 자성입자에 고정시킨 입자이고,
상기 수용체는 분석물질과 직접 결합할 수 있는 것인 분석물질 검출방법.
The method according to any one of claims 13 to 15,
The capture particle is a particle in which a receptor for an analyte is immobilized on a magnetic particle,
The method of detecting an analyte, wherein the receptor is capable of directly binding to an analyte.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분석시약은 표지물질(labeling material)과 분석물질에 대한 수용체(receptor)를 비자성 입자에 고정시킨 표지입자(labeling particle)이고,
상기 표지물질은 효소 또는 형광물질을 포함하는 분석물질 검출방법.
The method according to any one of claims 13 to 15,
The assay reagent is a labeling particle in which a labeling material and a receptor for the analyte are immobilized on a nonmagnetic particle,
The labeling material is an analyte detection method comprising an enzyme or a fluorescent material.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분석물질은 세포, 바이러스, 박테리아, 단백질, 핵산, 탄수화물, 유기분자, 및 금속 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함하는 분석물질 검출방법.
The method according to any one of claims 13 to 15,
The analyte detection method comprising at least one selected from the group consisting of cells, viruses, bacteria, proteins, nucleic acids, carbohydrates, organic molecules, and metal ions.
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