KR102266758B1 - Automatic sample pretreatment apparatus for the sample analysis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시료 분석용 전처리 자동화 장치 및 이를 이용한 시료 전처리 방법에 관한 것으로서, 특히, 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임 상에 좌우 방향으로 순차적으로 배치된 세척 트레이 유닛, 시료 트레이 유닛, 필터 트레이 유닛, 바이알 트레이 유닛 및 필터 탈착 유닛을 포함하는 여과 유닛 상에서 좌우 방향 및 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되고, 상기 여과 유닛에 오버랩 수용 가능하게 구비된 니들 유닛 및 상기 니들 유닛과 함께 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고, 상기 니들 유닛을 통해 시료를 흡배출 가능하게 펌핑 및 배출시키는 액추에이터를 포함함으로써, 종래 전처리 과정 전부를 시험자의 수동 작업으로 진행하던 것을 자동화하여 노동력을 절감시킬 수 있는 이점을 제공한다.The present invention relates to a pre-processing automation apparatus for sample analysis and a sample pre-processing method using the same, and more particularly, to a base frame, a washing tray unit sequentially disposed on the base frame in a left and right direction, a sample tray unit, a filter tray unit, and a vial tray A needle unit provided to be slidable in the left and right and up and down directions on a filtration unit including a unit and a filter detachment unit, and a needle unit provided to accommodate overlap in the filtration unit and slidably provided with the needle unit, the needle By including an actuator for pumping and discharging the sample through the unit to enable suction and discharge, it provides the advantage of reducing labor by automating all of the conventional pre-processing process performed manually by the tester.
Description
본 발명은 시료 분석용 전처리 자동화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 제약사의 타블렛 제품의 시료 분석을 위한 전처리 공정 중 가압방식의 여과 공정을 자동화한 시료 분석용 전처리 자동화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automated pre-processing apparatus for sample analysis, and more particularly, to an automated pre-processing apparatus for sample analysis that automates a pressure-type filtration process during a pre-treatment process for sample analysis of a tablet product of a pharmaceutical company.
일반적으로, 제약사가 제조하는 타블렛 제품은 해당 법규를 만족시키는지 여부가 시료 분석을 통해 이루어진다.Generally, tablet products manufactured by pharmaceutical companies are analyzed through sample analysis to determine whether they satisfy applicable laws and regulations.
도 1은 일반적인 시료 분석 과정을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a typical sample analysis process.
시료 분석은, 도 1에 도시된 바와 같이, 타블렛 제품의 시료 투입 및 중량확인을 거친 다음(S1), 시료를 분쇄한 후(S2), 용매주입 및 희석 공정을 거쳐(S3), 교반 추출(S4) 및 초음파 추출(S5)을 수행한 다음, 원심분리 후(S6) 여과 및 바이알 주입(S7)의 여러 공정을 거쳐 진행되고, 이후 HPLC, UPLC 등을 통해 시료 분석을 수행하게 된다.Sample analysis, as shown in Figure 1, after the tablet product sample input and weight check (S1), after pulverizing the sample (S2), through the solvent injection and dilution process (S3), stirring extraction ( After performing S4) and ultrasonic extraction (S5), centrifugation (S6), filtration and vial injection (S7) are performed through various processes, and then sample analysis is performed through HPLC, UPLC, etc.
그런데, 위 여과 및 바이알 주입 공정(S7)은, 시험자가 수동으로 주사기 필터를 통해 여과하였던 바 시험자의 노동 강도가 높은 편이다.However, in the above filtration and vial injection process (S7), the tester's labor intensity is high as the tester manually filtered through the syringe filter.
또한, 상기와 같은 여과 및 바이알 주입 공정(S7)의 수동 작업으로 인해, 시험 시간이 크게 증가하여 전체적인 시료 분석에 시간이 많이 소요되었다.In addition, due to the manual operation of the filtration and vial injection process (S7) as described above, the test time was greatly increased, which took a lot of time for the overall sample analysis.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 노동 시간을 단축함은 물론, 보급형 저가 모델로 제조하여 소비자 접근성을 향상시킬 수 있는 시료 분석용 전처리 자동화 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above technical problem, and it is an object of the present invention to provide a preprocessing automation device for sample analysis that can reduce labor time and improve consumer accessibility by manufacturing as a low-cost low-cost model .
본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치는, 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임 상에 좌우 방향으로 순차적으로 배치된 세척 트레이 유닛, 시료 트레이 유닛, 필터 트레이 유닛, 바이알 트레이 유닛 및 필터 탈착 유닛을 포함하는 여과 유닛 상에서 좌우 방향 및 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되고, 상기 여과 유닛에 오버랩 수용 가능하게 구비된 니들 유닛 및 상기 니들 유닛과 함께 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고, 상기 니들 유닛을 통해 시료를 흡배출 가능하게 펌핑 및 배출시키는 액추에이터를 포함할 수 있다.A pre-processing automation apparatus for sample analysis according to an embodiment of the present invention includes a base frame, a washing tray unit sequentially arranged in a left and right direction on the base frame, a sample tray unit, a filter tray unit, a vial tray unit, and a filter detachment unit A needle unit provided slidably in the left and right and up and down directions on a filtration unit comprising a needle unit and a needle unit provided to accommodate overlap in the filtration unit and provided slidably with the needle unit, the sample through the needle unit It may include an actuator for pumping and discharging suction and discharge.
여기서, 상기 베이스 프레임 상에 구비되고, 상기 니들 유닛 및 상기 액추에이터의 상기 좌우 방향 및 상하 방향으로 슬라이딩 이동을 가이드하는 가이드 프레임을 더 포함할 수 있다.Here, it is provided on the base frame, it may further include a guide frame for guiding the sliding movement of the needle unit and the actuator in the left-right direction and the vertical direction.
또한, 상기 가이드 프레임은, 상기 베이스 프레임 상에 상부로 수직되게 연장되고 상호 소정거리 이격된 한 쌍의 수직 프레임 및 상기 수직 프레임의 상단부를 상호 수평되게 연결시키는 연결 프레임을 포함하고, 상기 연결 프레임에는, 상기 니들 유닛 및 상기 액추에이터가 결합된 슬라이딩 하우징의 이동을 가이드하도록 가이드레일 홈이 홈 형상으로 가공 형성될 수 있다.In addition, the guide frame includes a pair of vertical frames extending vertically upwardly on the base frame and spaced apart from each other by a predetermined distance and a connection frame connecting the upper ends of the vertical frames horizontally to each other, the connection frame includes , A guide rail groove may be machined into a groove shape to guide the movement of the sliding housing to which the needle unit and the actuator are coupled.
또한, 상기 니들 유닛과 상기 액추에이터는 상기 시료가 유동 가능한 플렉서블 연결 튜브에 의하여 상호 연통되게 연결될 수 있다.In addition, the needle unit and the actuator may be connected to communicate with each other by a flexible connection tube through which the sample can flow.
또한, 상기 니들 유닛은 하방으로 연장 돌출된 다수의 개별 니들로 구비되고, 상기 니들 유닛과 상기 액추에이터는 상기 니들 유닛의 다수 개별 니들을 통해 유동되는 상기 시료의 유동을 독립 제어하는 다수의 제어 밸브가 구비된 밸브단을 매개로 상호 연통되게 연결될 수 있다.In addition, the needle unit is provided with a plurality of individual needles extending downward, and the needle unit and the actuator have a plurality of control valves for independently controlling the flow of the sample flowing through the plurality of individual needles of the needle unit. It may be connected in communication with each other through the provided valve end.
또한, 상기 니들 유닛은 하방으로 연장 돌출되되, 상기 베이스 프레임의 전후로 나열된 다수의 개별 니들을 포함하고, 상기 세척 트레이에는, 상기 다수의 개별 니들이 하방으로 이동되는 동작으로 동시에 오버랩 수용되어 흡입 및 배출이 가능한 세척수가 수용될 수 있다.In addition, the needle unit protrudes downward, and includes a plurality of individual needles arranged before and after the base frame, and the plurality of individual needles are accommodated in overlap at the same time in an operation of moving downward in the washing tray, so that suction and discharge are possible. Possible wash water can be accommodated.
또한, 상기 시료 트레이 유닛은, 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되도록 상기 베이스 프레임의 전후로 나열되되, 상기 베이스 프레임의 좌우 방향으로 다수열 나열된 시험관을 포함하고, 상기 시험관에는 상기 시료가 소정량 수용될 수 있다.In addition, the sample tray unit includes test tubes arranged in front and back of the base frame to correspond to the number of the plurality of individual needles, and arranged in a plurality of rows in the left and right direction of the base frame, and the sample is accommodated in a predetermined amount in the test tube. can be
또한, 상기 배출 트레이 유닛에는, 상기 다수의 개별 니들이 하방으로 이동되는 동작으로 동시에 오버랩 수용되어 상기 다수의 개별 니들에 흡입되어 있는 상기 시료가 일부 배출될 때 이를 저장할 수 있다.In addition, in the discharge tray unit, the plurality of individual needles are accommodated at the same time overlapped by an operation of moving downward, and the sample sucked into the plurality of individual needles may be stored when some of the samples are discharged.
또한, 상기 필터 트레이 유닛은, 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되도록 상기 베이스 프레임의 전후로 나열되되, 상기 베이스 프레임의 좌우 방향으로 다수열 나열된 다수의 필터 거치부에 거치된 다수의 실린지 필터를 포함하고, 상기 다수의 개별 니들이 하방으로 이동되는 동작으로 상기 다수의 필터 거치부 중 동일열에 구비된 상기 다수의 실린지 필터와 결합된 후, 상기 다수의 개별 니들이 상방으로 이동되는 동작으로 상기 다수의 필터 거치부 중 동일열에 구비된 상기 다수의 실린지 필터와 함께 상방으로 이동될 수 있다.In addition, the filter tray unit is arranged before and after the base frame to correspond to the number of the plurality of individual needles, and a plurality of syringe filters mounted on a plurality of filter mounting units arranged in a plurality of rows in the left and right direction of the base frame. Including, after being combined with the plurality of syringe filters provided in the same row among the plurality of filter mounting units in an operation in which the plurality of individual needles are moved downward, the plurality of individual needles are moved upward by an operation in which the plurality of individual needles are moved upward. It may be moved upward together with the plurality of syringe filters provided in the same row among the filter mounting units.
또한, 상기 바이알 트레이 유닛은, 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되도록 상기 베이스 프레임의 전후로 나열되되, 상기 베이스 프레임의 좌우 방향으로 다수열 나열된 다수의 바이알 주입 구멍과, 상기 다수의 바이알 주입 구멍에 대응되는 하부에 각각 배치된 다수의 바이알 용기를 포함하고, 상기 다수의 바이알 주입 구멍에는, 상기 필터 트레이 유닛으로부터 상기 다수의 개별 니들 각각에 장착된 실린지 필터가 안착된 후, 상기 니들 유닛 또는 상기 액추에이터의 펌핑 작동에 의하여 상기 시료가 상기 실린지 필터를 통해 여과된 후 상기 다수의 바이알 용기에 각각 주입될 수 있다.In addition, the vial tray unit is arranged in front and back of the base frame to correspond to the number of the plurality of individual needles, a plurality of vial injection holes arranged in a plurality of rows in the left and right direction of the base frame, and the plurality of vial injection holes It includes a plurality of vial containers respectively disposed in a corresponding lower portion, and in the plurality of vial injection holes, after a syringe filter mounted on each of the plurality of individual needles from the filter tray unit is seated, the needle unit or the After the sample is filtered through the syringe filter by the pumping operation of the actuator, it may be respectively injected into the plurality of vial containers.
또한, 상기 필터 탈착 유닛은, 상기 바이알 트레이 유닛의 상단보다 높게 상향 돌출된 지지 패널 및 상기 지지 패널로부터 상기 바이알 트레이 유닛 측으로 수평되게 연장되고, 선단부에 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되는 삼각 홈이 형성된 탈착 패널을 포함하고, 상기 다수의 개별 니들 각각에 상기 필터 트레이 유닛으로부터 개별 장착된 실린지 필터는, 상기 다수의 개별 니들이 상방으로 이동되는 동작으로 상기 탈착 패널에 형성된 삼각 홈의 하부에서 걸림되어 탈착될 수 있다.In addition, the filter detachment unit, a support panel protruding upward higher than the upper end of the vial tray unit, and a triangular groove corresponding to the number of the plurality of individual needles at the front end extending horizontally from the support panel toward the vial tray unit Including the detachable panel formed, the syringe filter individually mounted from the filter tray unit to each of the plurality of individual needles is caught in the lower part of the triangular groove formed in the detachable panel by an operation in which the plurality of individual needles are moved upward. and can be detached.
본 발명에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치를 이용한 시료 전처리 방법의 일 실시예는, 세척된 니들 유닛을 이용하여 정량의 시료를 시료 트레이 유닛에 구비된 다수의 시험관으로부터 피펫팅하는 시료 피펫팅 단계, 상기 시료 피펫팅 단계 후 상기 시료를 배출 트레이 유닛에 초기 배출시키는 초기 배출 단계, 상기 초기 배출 단계 후 실린지 필터를 필터 트레이 유닛으로부터 상기 니들 유닛에 장착하는 필터 장착 단계, 상기 필터 장착 단계 후 상기 실린지 필터가 장착된 상기 니들 유닛을 바이알 트레이 유닛으로 이동시켜 상기 시료를 바이알 용기로 배출시키는 필터링 단계 및 상기 필터링 단계가 완료된 후 상기 니들 유닛에 장착된 상기 실린지 필터를 탈착부에서 탈착시키는 필터 탈착 단계를 포함하고, 상기 시료 피펫팅 단계, 초기 배출 단계, 필터 장착 단계, 필터링 단계 및 상기 필터 탈착 단계는, 상기 시료 트레이 유닛, 상기 배출 트레이 유닛, 상기 필터 트레이 유닛, 상기 바이알 트레이 유닛 및 상기 탈착부를 포함하는 여과 유닛 상에서 좌우 방향 및 상하 방향으로 상기 니들 유닛을 이동시키면서 펌핑하는 동작으로 수행한다.An embodiment of the sample pretreatment method using the automated pretreatment apparatus for sample analysis according to the present invention includes a sample pipetting step of pipetting a quantitative sample from a plurality of test tubes provided in the sample tray unit using a washed needle unit; An initial discharge step of initially discharging the sample to the discharge tray unit after the sample pipetting step, a filter mounting step of mounting a syringe filter from the filter tray unit to the needle unit from the filter tray unit after the initial discharging step, and the loading of the filter after the filter mounting step After the filtering step of discharging the sample to the vial container by moving the needle unit equipped with a paper filter to the vial tray unit and the filtering step is completed, the syringe filter mounted on the needle unit is detached from the detachable filter. The sample pipetting step, the initial discharge step, the filter mounting step, the filtering step, and the filter removal step include the steps of: the sample tray unit, the discharge tray unit, the filter tray unit, the vial tray unit and the removal The pumping operation is performed while moving the needle unit in the left and right directions and up and down directions on the filtration unit including the part.
여기서, 상기 시료 피펫팅 단계 전 상기 니들 유닛을 세척하는 니들 세척 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the method may further include a needle washing step of washing the needle unit before the sample pipetting step.
또한, 상기 여과 유닛은 베이스 프레임 상에 좌우 방향으로 순차 배치되고, 상기 니들 유닛은, 하방으로 연장 돌출되고 전후 방향으로 상호 이격된 다수의 개별 니들로 구비되며, 상기 시료 피펫팅 단계는, 상기 니들 유닛의 상기 다수의 개별 니들에 대응되는 숫자로 상기 시료 트레이 유닛에 구비된 다수의 시험관에 수용된 상기 시료로부터 정량을 피펫팅하는 단계일 수 있다.In addition, the filtration unit is sequentially arranged in the left and right directions on the base frame, and the needle unit is provided with a plurality of individual needles extending downward and spaced apart from each other in the front-rear direction, wherein the sample pipetting step includes: It may be a step of pipetting a quantitative amount from the sample accommodated in a plurality of test tubes provided in the sample tray unit with a number corresponding to the plurality of individual needles of the unit.
또한, 상기 초기 배출 단계는, 상기 시료 피펫팅 단계에 의하여 상기 니들 유닛으로 흡입된 상기 시료 중 일정량을 상기 배출 트레이 유닛에 배출시키는 단계일 수 있다.In addition, the initial discharge step may be a step of discharging a predetermined amount of the sample sucked into the needle unit by the sample pipetting step to the discharge tray unit.
또한, 상기 필터 장착 단계는, 상기 니들 유닛을 하방으로 이동시키는 동작으로 상기 필터 트레이 유닛으로서 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되도록 상기 베이스 프레임의 전후로 나열되되 상기 베이스 프레임의 좌우 방향으로 다수열 나열된 다수의 필터 거치부에 거치된 다수의 실린지 필터를 상기 니들 유닛의 다수의 개별 니들에 장착시키는 단계일 수 있다.In addition, the filter mounting step is an operation of moving the needle unit downward, and as the filter tray unit, a plurality of rows are arranged in the left and right direction of the base frame so as to correspond to the number of the plurality of individual needles. It may be a step of mounting a plurality of syringe filters mounted on a plurality of filter mounting units to a plurality of individual needles of the needle unit.
또한, 상기 필터링 단계는, 상기 니들 유닛의 상기 다수의 개별 니들 선단부에 상기 다수의 실린지 필터가 장착된 상태의 상기 니들 유닛을 하방으로 이동시키는 동작으로 상기 바이알 트레이 유닛으로서 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되도록 상기 베이스 프레임의 전후로 나열되되 상기 베이스 프레임의 좌우 방향으로 다수열 나열된 다수의 바이알 주입 구멍을 통해 상기 다수의 바이알 주입 구멍에 대응되는 하부에 각각 배치된 다수의 바이알 용기로 상기 시료를 주입하는 단계일 수 있다.In addition, the filtering step is an operation of moving the needle unit in a state in which the plurality of syringe filters are mounted on the tip of the plurality of individual needles of the needle unit downward as the vial tray unit of the plurality of individual needles. Doedoe arranged in front and back of the base frame to correspond to the number, through a plurality of vial injection holes arranged in a plurality of rows in the left and right direction of the base frame, a plurality of vial containers respectively disposed in the lower part corresponding to the plurality of vial injection holes. It may be an injection step.
또한, 상기 필터 탈착 단계는, 상기 니들 유닛의 상기 다수의 개별 니들 선단부에 장착된 상기 다수의 실린지 필터를 상기 필터 탈착 유닛으로서 상기 바이알 트레이 유닛의 상단보다 높게 상향 돌출된 지지 패널로부터 상기 바이알 트레이 유닛 측으로 수평되게 연장되고 선단부에 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되는 삼각 홈이 형성된 탈착 패널에 간섭시키는 동작으로 탈착시키는 단계일 수 있다.In addition, in the filter detachment step, the plurality of syringe filters mounted on the front end of the plurality of individual needles of the needle unit as the filter detachment unit are the vial tray from the support panel protruding upward higher than the upper end of the vial tray unit. It may be a step of detaching by an operation that interferes with the detachable panel extending horizontally to the unit side and having a triangular groove corresponding to the number of the plurality of individual needles at the tip.
본 발명에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치의 일 실시예에 따르면, 시험자의 노동 시간을 단축하여 작업 효율을 향상시킴은 물론, 전체적인 시료 분석 시간을 단축하여 시험 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 달성할 수 있다.According to an embodiment of the automated preprocessing apparatus for sample analysis according to the present invention, it is possible to achieve the effect of improving test efficiency by shortening the overall sample analysis time as well as improving work efficiency by reducing the labor time of the tester. can
도 1은 일반적인 시료 분석 과정을 나타낸 순서도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치를 이용한 여과 및 바이알 주입 공정의 세부적인 과정을 나타낸 순서도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치를 나타낸 사시도이고,
도 4a 및 도 4b는 도 3의 정면도 및 평면도이며,
도 5는 도 3의 구성 중 액추에이터 및 니들 유닛의 결합 모습을 나타낸 사시도 및 A-A선을 따라 취한 절개 사시도이고,
도 6은 도 3의 구성 중 니들 유닛을 나타낸 사시도이며,
도 7은 도 6의 B-B선을 따라 취한 절개 사시도 및 일부 확대도이고,
도 8a 내지 도 8f는 도 2의 여과 및 바이알 주입 공정의 구체적인 모습을 나타낸 정면도이며,
도 9는 도 8d에 따른 실린지 필터의 장착 모습을 나타낸 정면도이고,
도 10a 및 도 10b는 도 8f에 따른 실린지 필터의 분해 모습을 나타낸 사시도이다.1 is a flowchart showing a typical sample analysis process;
2 is a flowchart showing the detailed process of the filtration and vial injection process using the automated pre-processing apparatus for sample analysis according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view showing an automated pre-processing apparatus for sample analysis according to an embodiment of the present invention;
Figures 4a and 4b are a front view and a plan view of Figure 3,
5 is a perspective view showing the coupling of the actuator and the needle unit in the configuration of FIG. 3 and a cut-away perspective view taken along line AA;
Figure 6 is a perspective view showing the needle unit in the configuration of Figure 3,
7 is a cutaway perspective view and a partially enlarged view taken along line BB of FIG. 6 ,
8a to 8f are front views showing a specific appearance of the filtration and vial injection process of FIG. 2,
Figure 9 is a front view showing the mounting state of the syringe filter according to Figure 8d,
10A and 10B are perspective views illustrating an exploded state of the syringe filter according to FIG. 8F.
이하, 본 발명에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부홀르 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, an embodiment of an automated preprocessing apparatus for sample analysis according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same sub-hols as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 분, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are intended to distinguish the component from other components, and the essence, order, or order of the component is not limited by the term. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치를 이용한 여과 및 바이알 주입 공정의 세부적인 과정을 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치를 나타낸 사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 도 3의 정면도 및 평면도이다.2 is a flowchart illustrating a detailed process of a filtration and vial injection process using an automated preprocessing apparatus for sample analysis according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an automated preprocessing apparatus for sample analysis according to an embodiment of the present invention. is a perspective view showing a, and FIGS. 4A and 4B are a front view and a plan view of FIG. 3 .
본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치(1)를 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치(1)를 이용한 시료 전처리 공정 중 여과 및 바이알 주입 공정을 구체적으로 살펴본다.Prior to describing the automated
도 2를 참조하면, 여과 및 바이알 주입 공정은, 니들 유닛(40)을 초기 세척 트레이로 이동시켜 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43)을 세척하는 니들 세척 단계(S60)와, 세척된 니들 유닛(40)을 이용하여 정량의 시료를 피펫팅하는 시료 피펫팅 단계(S10)와, 피펫팅된 시료를 배출 트레이에 초기 배출시키는 초기 배출 단계(S20)와, 실린지 필터(401)를 니들 유닛(40)의 니들 하단에 장착하는 필터 장착 단계(S30)와, 배출 트레이의 시료를 바이알 트레이로 이동시켜 배출시키는 동작으로 필터링하는 필터링 단계(S40)와, 필터링 후 실린지 필터(401)를 탈착시키는 필터 탈착 단계(S50)와, 필터 탈착 단계(S50) 후 니들 유닛(40)을 세척하는 니들 세척 단계(S60)를 포함할 수 있다.2, the filtration and vial injection process is a needle washing step (S60) of moving the
여기서, 니들 유닛(40)이 최초 사용이거나 이미 니들 세척 단계(S60)가 수행된 경우에는, 여과 및 바이알 주입 공정은 최초 시료 피펫팅 단계(S10)의 수행으로 시작되고, 니들 세척 단계(S60)에서 종료될 수 있다. 상술한, 시료 피펫팅 단계(S10)로부터 니들 세척 단계(S60)에 이르는 구체적인 과정은, 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치(1)의 구체적인 구성을 살펴본 후 상세하게 설명하기로 한다.Here, when the
도 3 내지 도 10b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치(1)는, 베이스 프레임(10), 및 여과 유닛 상에 이동하는 니들 유닛(40)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3 to 10B , the
베이스 프레임(10)은 시료 전처리 공정인 여과 및 바이알 주입 공정이 전체적으로 이루어지도록 프레임으로, 수평된 테이블 형태일 수 있다.The
여과 유닛은, 베이스 프레임(10) 상에 좌우 방향으로 순차적으로 배치된 세척 트레이 유닛(100), 시료 트레이 유닛(200), 필터 트레이 유닛(400), 바이알 트레이 유닛(500) 및 필터 탈착 유닛(600) 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.The filtration unit includes a
니들 유닛(40)은 여과 유닛 상에서 좌우 방향 및 상하 방향으로 슬라이딩될 수 있다. 니들 유닛(40)은 여과 유닛에 오버랩 수용될 수 있다. The
니들 유닛(40)은 다수의 단위 시료의 여과 및 바이알 주입이 가능하도록 베이스 프레임(10)의 전후 방향으로 다수의 개별 니들(43)이 소정거리 이격되게 구비될 수 있다. 다수의 개별 니들(43)은 일종의 주시기 바늘 형태의 노즐로서, 여과 유닛으로 액체 상태의 유체(이는 후술하는 세척수 및 시료를 포함하는 개념임)를 니들 유닛(40)에 흡/배출시키는 역할을 하는 부위이다. 니들 유닛(40)의 구체적인 구성 및 결합 관계에 대해서는 후술한다.The
이하, 여과 유닛에 구비된 유닛들을 설명한다.Hereinafter, the units provided in the filtration unit will be described.
여과 유닛 중 세척 트레이 유닛(100)은 베이스 상에서 상부가 개구된 용기 형태로 구비되되, 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43) 전부를 통하여 동시에 세척수의 흡/배출이 이루어지도록 전후 방향으로 길게 형성된 세척수 저장 용기로 구비될 수 있다.Among the filtration units, the
세척 트레이 유닛(100)에는, 니들 유닛(40)을 이용하여 여과 및 바이알에 주입할 때 분석 시료에 화학적인 영향 및 외부적인 영향을 최소화하기 위하여 니들 유닛(40)을 세척하기 위한 세척수가 소정량 수용될 수 있다.In the
여과 유닛 중 시료 트레이 유닛(200)은 상하 방향으로 개구되도록 다수의 거치 구멍이 형성된 시험관 거치 패널에 다수의 시험관(201)이 직립 거치될 수 있다. 다수의 시험관(201) 내부에는 분석 대상인 시료가 일정량 수용될 수 있다. 다수의 시험관(201)은 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43)이 하방으로 오버랩되게 수용되어 펌핑 동작으로 시료를 흡입 저장할 수 있다.Among the filtration units, the
여과 유닛 중 배출 트레이 유닛(300)은 상술한 세척수 유닛의 세척수 저장 용기와 마찬가지로, 베이스 상에서 상부가 개구된 용기 형태로 구비되되, 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43) 전부를 통하여 동시에 시료 트레이 유닛(200)으로부터 흡입 저장된 시료의 일정량 배초기 배출이 이루어지도록 전후 방향으로 길게 형성된 배출시료 저장 용기로 구비될 수 있다.Among the filtration units, the
이와 같이, 배출 트레이 유닛(300)의 배출시료 저장 용기에 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43)로부터 시료를 일정량 초기 배출시키는 이유는, 다수의 개별 니들(43)의 초입구에 존재하는 공기 방울을 제거하기 위함이다.As such, the reason for initially discharging a predetermined amount of the sample from the plurality of
여과 유닛 중 필터 트레이 유닛(400)은 상하 방향으로 개구되거나 하방으로 함몰된 홈 형상으로 형성되도록 다수의 필터 거치부가 형성된 필터 거치 패널을 포함하고, 다수의 실린지 필터(401)가 다수의 필터 거치부 각각에 거치될 수 있다. 다수의 실린지 필터(401)는, 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43) 선단에 장착되어 니들 유닛(40)에 흡입 저장된 시료를 후술하는 바이알 용기(502)로 주입하면서 필터링시키는 역할을 할 수 있다.Among the filtration units, the
여과 유닛 중 바이알 트레이 유닛(500)은 다수의 개별 니들(43)의 숫자에 대응되도록 베이스 프레임(10)의 전후로 나열되되, 베이스 프레임(10)의 좌우 방향으로 다수열 나열된 다수의 바이알 주입 구멍(501)이 형성된 가이드 패널과, 다수의 바이알 주입 구멍(501)에 대응되는 하부에 각각 배치된 다수의 바이알 용기(502)를 포함할 수 있다.Of the filtration units, the
바이알 트레이 유닛(500)은, 필터 트레이 유닛(400)을 통하여 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43) 선단에 장착된 실린지 필터(401)를 바이알 주입 구멍(501)에 안착시킨 상태에서 니들 유닛(40)에 흡입 저장된 시료를 배출시키는 동작으로 필터링시킴과 동시에 바이알 용기(502)에 주입시키는 역할을 수행할 수 있다.The
필터 탈착 유닛(600)은 바이알 트레이 유닛(500)에서 여과(필터링) 및 바이알 주입이 완료된 상태의 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43) 선단에 장착되어 있는 실린지 필터(401)를 탈착시키는 역할을 할 수 있다.The
보다 상세하게는, 필터 탈착 유닛(600)은, 바이알 트레이 유닛(500)의 상단보다 높게 상향 돌출된 지지 패널(601)과, 지지 패널(601)로부터 바이알 트레이 유닛(500) 측으로 수평되게 연장되고, 선단부에 다수의 개별 니들(43)의 숫자에 대응되는 삼각 홈(603)이 형성된 탈착 패널(602)을 포함할 수 있다.More specifically, the
여기서, 삼각 홈(603)은, 바이알 트레이 유닛(500) 측으로부터 수평 이동되는 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43)의 중간 부분이 수용 가능하도록 바이알 트레이 유닛(500) 측이 절개되게 형성될 수 있다.Here, the
다수의 개별 니들(43) 각각에 필터 트레이 유닛(400)으로부터 개별 장착된 실린지 필터(401)는, 상술한 바와 같이, 바이알 트레이 유닛(500)에서 필터링 및 바이알 주입이 완료되면 수평 방향으로 이동되어 삼각 홈(603)의 하측에 실린지 필터(401)가 위치된 상태에서 다수의 개별 니들(43)이 상방으로 이동되는 동작으로 탈착 패널(602)에 형성된 삼각 홈(603)의 하부에서 걸림되어 탈착될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에서, 니들 유닛(40)은, 상술한 바와 같이, 베이스 프레임(10)의 상면에 좌우 방향으로 순차적으로 배치된 세척수 트레이 유닛, 시료 트레이 유닛(200), 배출 트레이 유닛(300), 필터 트레이 유닛(400), 바이알 트레이 유닛(500) 및 필터 탈착 유닛(600)의 상부에서 좌우 방향으로 이동되거나 상하 방향으로 이동되면서 후술하는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치(1)를 이용한 전처리 방법을 수행할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
이와 같은 전처리 방법이 가능하도록, 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치(1)는 니들 유닛(40)과 함께 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고, 니들 유닛(40)을 통해 시료를 흡배출 가능하게 펌핑 및 배출시키는 액추에이터(50)와, 베이스 프레임(10) 상에 구비되고, 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)의 좌우 방향 및 상하 방향으로 슬라이딩 이동을 가이드하는 가이드 프레임을 더 포함할 수 있다.To enable such a pretreatment method, the
도 3 내지 도 4b를 참조하면, 가이드 프레임은 베이스 프레임(10) 상에 상부로 수직되게 연장되고 상호 소정거리 이격된 한 쌍의 수직 프레임(21,22)과, 수직 프레임(21,22)의 상단부를 상호 수평되게 연결시키는 연결 프레임(23)을 포함할 수 있다.3 to 4b, the guide frame extends vertically upward on the
연결 프레임(23)은 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)가 결합된 슬라이딩 하우징(30)의 이동을 가이드하도록 가이드레일 홈(24)을 구비할 수 있다. 가이드레일 홈(24)은 홈 형상으로 연결 프레임(23)에 가공 형성될 수 있다.The
니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)는 슬라이딩 하우징(30) 내부에 삽입 및 수용된 상태에서 가이드레일 홈(24)을 따라 베이스 상의 상부에서 좌우 방향으로 이동될 수 있다. 니들 유닛(40) 중 상술한 다수의 개별 니들(43)은 슬라이딩 하우징(30)의 하부로 소정거리 돌출되게 연장 형성되어 전처리 방법을 수행할 수 있다.The
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치(1)는, 도면에 도시되지 않았으나, 슬라이딩 하우징(30)을 가이드레일 홈(24)을 따라 좌우 방향으로 슬라이딩 이동시키거나, 상하 방향으로 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 구동부(도 3의 도면부호 60 참조)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 슬라이딩 구동부(60)가 구비되어야 하는 것은 아니고, 슬라이딩 하우징(30)의 좌우 방향 또는 상하 방향의 슬라이딩 이동은 시험자에 의한 수동 조작으로 가능할 수 있다.Meanwhile, although not shown in the drawing, the
도 5는 도 3의 구성 중 액추에이터 및 니들 유닛의 결합 모습을 나타낸 사시도 및 A-A선을 따라 취한 절개 사시도이고, 도 6은 도 3의 구성 중 니들 유닛을 나타낸 사시도이며, 도 7은 도 6의 B-B선을 따라 취한 절개 사시도 및 일부 확대도이다.Figure 5 is a perspective view showing the coupling of the actuator and the needle unit in the configuration of Figure 3 and a cut-away perspective view taken along line AA, Figure 6 is a perspective view showing the needle unit in the configuration of Figure 3, Figure 7 is BB of Figure 6 It is a cut-away perspective view and some enlarged views taken along a line.
도 5 내지 도 7을 참조하여, 슬라이딩 하우징(30) 내부에 삽입 및 수용된 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)를 더 자세히 설명한다.5 to 7, the
도 5를 참조하면, 액추에이터(50)는 모터부(51), 펌핑부(53), 피스톤 로드(82), 피스톤부(84), 및 복원부재(85)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
모터부(51)는 슬라이딩 하우징(30) 내측에의 결합을 매개하는 펌프 설치 브라켓의 일측에 배치될 수 있다.The
펌핑부(53)는 모터부(51)의 일측에 배치되어 유체를 펌펑시킬 수 있다.The
피스톤 로드(82)는 모터부(51)의 일측에 구비된 모터 회전축(81)에 연결되어 펌핑부(53) 측으로 축방향 이동될 수 있다.The
피스톤부(84)는 펌핑부(53) 측에 배치된 피스톤 로드(82)의 선단부에 배치될 수 있다.The
복원부재(85)는 피스톤부(84)을 원상 복원시키도록 펌핑부(53)의 내부 공간에 배치될 수 있다.The
이와 같은 구성의 액추에이터(50)는, 니들 유닛(40)과 시료가 유동 가능한 플렉서블 연결 튜브(49)에 의하여 상호 연통되게 연결될 수 있다. 그러나, 플렉서블 연결 튜브(49) 자체에 시료가 유동될 필요는 없고, 가령 공기와 같은 기체가 액추에이터(50)의 펌핑부(53) 내부와 니들 유닛(40)이 상호 연통되어 유동되도록 구비되고, 이와 같은 공기압의 변화에 의하여 후술하는 니들 유닛(40)의 피스톤부가 이동되는 동작으로 시료가 니들 유닛(40) 내부로 흡/배출이 가능할 수 있다.The
도 6 및 도 7을 참조하면, 니들 유닛(40)은 밸브부(72), 피스톤부(79), 및 실린더부(73)를 구비할 수 있다.6 and 7 , the
밸브부(72)는 슬라이딩 하우징(30) 내측에의 결합을 매개하는 니들 설치 브라켓(41)의 상부에 배치될 수 있다.The
피스톤부(79)는 밸브부(72)의 하부에 밸브 튜브(45)를 매개로 다수의 개별 니들(43)과 연통되게 배치될 수 있다. 피스톤부(79)는 피스톤 로드(76)에 의한 왕복 이동을 할 수 있다.The
실린더부(73)는 내부에 시료를 수용하는 시료 수용실(78)이 형성될 수 있다.The
밸브부(72)와 실린더부(73)는 일체 형으로 구비되거나, 밸브 튜브(45)를 매개로 연결될 수 있다.The
밸브부(72)는 다수의 개별 니들(43)에 각각 구비되어 액추에이터(50)에 의한 통합 제어가 가능한 한편, 개별 니들(43) 단위로 개별 제어가 가능할 수 있다. 즉, 다수의 개별 니들(43) 중 시험에 소요되는 니들이 일부일 경우, 일부의 개별 니들(43)만 시료의 흡/배출이 가능하도록 밸브부(72)의 온/오프 제어를 수행하고, 나머지 개별 니들(43)은 오프 제어함으로써 개별 제어할 수 있다.The
예를 들어, 도 4를 참조하면, 시료 트레이 유닛(200)이 5개의 시험관(201)이 전후 방향으로 구비되고, 5개의 시험관(201) 각각에 다른 종류의 타블렛 제품의 분석 시료가 요구될 경우, 개별 니들(43) 단위로 니들 유닛(40)의 흡/배출 제어가 필요하다. 따라서, 밸브부는 개별 니들(43) 단위의 개별 단속 제어가 가능하도록 배치됨이 바람직하다. 예를 들면, 5개의 개별 니들(43)이 구비된 경우, 밸브부는 5개로 구비되어 개별 니들(43)의 독립적인 단속이 가능할 수 있다.For example, referring to FIG. 4 , when the
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치(1)를 이용한 시료 전처리 방법의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a sample pretreatment method using the
도 8a 내지 도 8f는 도 2의 여과 및 바이알 주입 공정의 구체적인 모습을 나타낸 정면도이고, 도 9는 도 8d에 따른 실린지 필터의 장착 모습을 나타낸 정면도이며, 도 10a 및 도 10b는 도 8f에 따른 실린지 필터의 분해 모습을 나타낸 사시도이다.8A to 8F are front views showing a specific state of the filtration and vial injection process of FIG. 2 , FIG. 9 is a front view showing the mounting state of the syringe filter according to FIG. 8D, and FIGS. 10A and 10B are according to FIG. 8F It is a perspective view showing the disassembled state of the syringe filter.
본 발명의 일 실시예에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치(1)를 이용한 시료 전처리 방법(이하, '본 실시예에 따른 전처리 방법'이라 약칭함)은, 도 2 및 도 8a 내지 도 10b에 참조된 바와 같이, 세척된 니들 유닛(40)을 이용하여 정량의 시료를 시료 트레이 유닛(200)에 구비된 다수의 시험관(201)으로부터 피펫팅하는 시료 피펫팅 단계(S10), 시료 피펫팅 단계(S10) 후 시료를 배출 트레이 유닛(300)에 초기 배출시키는 초기 배출 단계(S20), 초기 배출 단계(S20) 후 실린지 필터(401)를 필터 트레이 유닛(400)으로부터 니들 유닛(40)에 장착하는 필터 장착 단계(S30), 필터 장착 단계(S30) 후 실린지 필터(401)가 장착된 니들 유닛(40)을 바이알 트레이 유닛(500)으로 이동시켜 시료를 바이알 용기(502)로 배출시키는 필터링 단계(S40) 및 필터링 단계(S40)가 완료된 후 니들 유닛(40)에 장착된 실린지 필터(401)를 탈착부에서 탈착시키는 필터 탈착 단계(S50)를 포함할 수 있다.A sample pre-processing method (hereinafter, abbreviated as 'pre-processing method according to this embodiment') using the automated
시료 피펫팅 단계(S10) 전에 사용되는 니들 유닛(40)이 초기 사용인 경우에는 니들 유닛(40)을 별도로 세척할 필요는 없으나, 본 발명의 일 실시예에서는, 시료 피펫팅 단계(S10) 전에 니들 유닛(40)을 세척하는 니들 세척 단계(S60)를 더 포함하도록 구비될 수 있다.If the
도 8a를 참조하면, 니들 세척 단계(S60)는 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)가 구비된 슬라이딩 하우징(30)을 세척 트레이 유닛(100)의 직상방에서 하방으로 슬라이딩 이동시켜 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43) 하단이 세척수에 침지되도록 한 후, 액추에이터(50)에 의한 수회 세척수 흡/배출 동작이 이루어짐으로써 수행될 수 있다.Referring to Figure 8a, the needle washing step (S60) by sliding the sliding
니들 유닛(40)은 다음의 시료 피펫팅 단계(S10)의 수행을 위하여 세척 트레이 유닛(100)의 하부에서 직상방으로 이동된 후 시료 트레이 유닛(200)의 직상방인 우측 방향으로 슬라이딩 이동되어 정지될 수 있다. 이때, 액추에이터(50)를 이용하여 니들 유닛(40)으로 공기를 수회 흡/배출시키는 동작으로 니들 유닛(40) 내부를 건조시키는 과정을 더 수행할 수 있다.The
도 8b를 참조하면, 시료 피펫팅 단계(S10)는 시료 트레이 유닛(200)에 배치된 다수의 시험관(201)에 수용된 분석 대상인 시료를 피펫팅 하는 단계로서, 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)가 구비된 슬라이딩 하우징(30)을 시료 트레이 유닛(200)의 직상방에서 하방으로 슬라이딩 이동시켜 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43) 하단이 시료에 침지되도록 한 후, 액추에이터(50)에 의한 정량 흡입 동작이 이루어짐으로써 수행될 수 있다.Referring to FIG. 8B , the sample pipetting step ( S10 ) is a step of pipetting a sample to be analyzed contained in a plurality of
니들 유닛(40)은 다음의 초기 배출 단계(S20)의 수행을 위하여 시료 트레이 유닛(200)의 직상방으로 이동된 후 배출 트레이 유닛(300)의 직상방인 우측 방향으로 슬라이딩 이동되어 정지될 수 있다. 이때, 이송 중 시료의 유실을 막기 위해 니들 유닛(40)의 털기 및 시간 지연 과정을 더 거칠 수 있다.The
도 8c를 참조하면, 초기 배출 단계(S20)는 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)가 구비된 슬라이딩 하우징(30)을 배출 트레이 유닛(300)의 직상방에서 하방으로 슬라이딩 이동시켜 배출 트레이 유닛(300)의 배출시료 저장 용기로 니들 유닛(40)에 흡입된 시료 일부를 배출시킬 수 있다. 이와 같은 초기 배출 단계(S20)는, 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43) 초입구에 있는 공기 방울을 제거하여 추후 바이알 용기(502)로 주입할 때 정량의 시료만이 주입되도록 하는 역할을 할 수 있다.Referring to Figure 8c, the initial discharge step (S20) by sliding the sliding
니들 유닛(40)은 다음의 필터 장착 단계(S30)의 수행을 위하여 배출 트레이 유닛(300)의 직상방으로 이동된 후 필터 트레이 유닛(400)의 직상방인 우측 방향으로 슬라이딩 이동되어 정지될 수 있다. 이때, 이송 중 시료의 유실을 막기 위해 니들 유닛(40)의 시간 지연 과정을 더 거칠 수 있다.The
도 8d를 참조하면, 필터 장착 단계(S30)는 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)가 구비된 슬라이딩 하우징(30)을 필터 트레이 유닛(400)의 직상방에서 하방으로 슬라이딩 이동시켜 필터 거치 패널의 다수의 필터 거치부에 거치된 실린지 필터(401)에 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43) 하단을 안착시킬 수 있다.Referring to FIG. 8D , the filter mounting step (S30) is performed by sliding the sliding
도 9를 참조하면, 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43)의 하단에 실린지 필터(401)가 결합된 상태에서, 다음의 필터링 단계(S40)의 수행을 위하여 필터 트레이 유닛(400)의 직상방으로 이동된 후 바이알 트레이 유닛(500)의 직상방인 우측 방향으로 슬라이딩 이동되어 정지될 수 있다. 이때, 이송 중 실린지 필터(401)의 니들 유닛(40)에 대한 정확한 장착 여부를 확인하기 위하여 시간 지연 과정을 더 거칠 수 있다.Referring to FIG. 9 , in a state in which the
도 8e을 참조하면, 필터링 단계(S40)는 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)가 구비된 슬라이딩 하우징(30)을 바이알 트레이 유닛(500)의 직상방에서 하방으로 슬라이딩 이동시켜 가이드 패널의 바이알 주입 구멍(501)으로 실린지 필터(401)를 안착시킨 다음, 액추에이터(50)에 의한 배출 동작으로 시료를 필터 트레이를 통하여 필터링시키는 동시에 가이드 패널의 하부에 구비된 바이알 용기(502)에 시료를 주입시키는 단계이다.Referring to FIG. 8E , the filtering step (S40) is performed by sliding the sliding
니들 유닛(40)은 다음의 필터 탈착 단계(S50)의 수행을 위하여 바이알 트레이 유닛(500)의 직상방으로 이동된 후 필터 탈착 유닛(600)이 위치된 우측 방향으로 슬라이딩 이동되어 정지될 수 있다.After the
도 8f를 참조하면, 필터 탈착 단계(S50)는 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)가 구비된 슬라이딩 하우징(30)을 바이알 트레이 유닛(500)의 직상방에서 우측 방향으로 슬라이딩 이동시켜, 도 10a에 참조된 바와 같이, 필터 탈착 유닛(600)의 탈착 패널(602)에 형성된 삼각 홈(603)에 각각 니들 유닛(40)의 다수의 개별 니들(43)이 수용되도록 한 상태에서, 도 10b에 참조된 바와 같이, 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)가 구비된 슬라이딩 하우징(30)을 직상방으로 슬라이딩 이동시키는 동작으로, 니들 유닛(40)의 개별 니들(43) 하단에 결합된 실린지 필터(401)를 탈거시키는 단계이다.Referring to FIG. 8f, the filter removal step (S50) is performed by sliding the sliding
필터 탈착 단계(S50)가 완료되면, 니들 유닛(40) 및 액추에이터(50)가 구비된 슬라이딩 하우징(30)을 최초의 니들 세척 단계(S60)가 수행되는 위치로 슬라이딩 이동시킨 후, 다음 시료 전처리 과정을 반복적으로 수행할 수 있다.When the filter removal step (S50) is completed, the sliding
상기와 같이 수행되는 본 발명에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치(1) 및 이를 이용한 시료 전처리 방법의 일 실시예에 따르면, 타블렛 제품의 시료 분석 전의 시료 전처리 과정의 시험자에 의한 수동 작업 과정을 자동화함으로써 노동시간을 단축할 수 있음은 물론, 전처리 과정의 정확성을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the
이상, 본 발명에 따른 시료 분석용 전처리 자동화 장치 및 이를 이용한 시료 전처리 방법의 일 실시에를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.An embodiment of the automatic pre-processing apparatus for sample analysis and the sample pre-processing method using the same according to the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiment of the present invention is not necessarily limited by the above-described embodiment, and it is natural that various modifications and implementations within an equivalent range are possible by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. will be. Therefore, the true scope of the present invention will be determined by the claims to be described later.
S10: 시료 피펫팅 단계 S20: 초기 배출 단계
S30: 필터 장착 단계 S40: 필터링 단계
S50: 필터 탈착 단계 S60: 니들 세척 단계
1: 전처리 자동화 장치 10: 베이스 프레임
21,22: 수직 프레임 23: 연결 프레임
24: 가이드레일 홈 30: 슬라이딩 하우징
40: 니들 유닛 41: 니들 설치 브라켓
43: 개별 니들 45: 밸브 튜브
49: 플렉서블 연결 튜브 50: 액추에이터
51: 모터부 53: 펌핑부
60: 슬라이딩 구동부 72: 밸브부
73: 실린더부 76: 피스톤 로드
77: 복원부재 79: 피스톤부
81: 모터 회전축 82: 피스톤 로드
84: 피스톤 로드 85: 복원부재
100: 세척 트레이 유닛 200: 시료 트레이 유닛
201: 시험관 300: 배출 트레이 유닛
400: 필터 트레이 유닛 401: 실린지 필터
500: 바이알 트레이 유닛 501: 바이알 주입 구멍
502: 바이알 용기 600: 필터 탈착 유닛
601: 지지 패널 602: 탈착 패널
603: 삼각 홈S10: sample pipetting step S20: initial ejection step
S30: filter mounting step S40: filtering step
S50: filter removal step S60: needle washing step
1: Pre-processing automation device 10: Base frame
21,22: vertical frame 23: connecting frame
24: guide rail groove 30: sliding housing
40: needle unit 41: needle mounting bracket
43: individual needle 45: valve tube
49: flexible connecting tube 50: actuator
51: motor unit 53: pumping unit
60: sliding driving unit 72: valve unit
73: cylinder part 76: piston rod
77: restoration member 79: piston unit
81: motor rotation shaft 82: piston rod
84: piston rod 85: restoration member
100: washing tray unit 200: sample tray unit
201: test tube 300: discharge tray unit
400: filter tray unit 401: syringe filter
500: vial tray unit 501: vial injection hole
502: vial container 600: filter removal unit
601: support panel 602: detachable panel
603: triangular groove
Claims (17)
상기 베이스 프레임 상에 좌우 방향으로 순차적으로 배치된 세척 트레이 유닛, 시료 트레이 유닛, 배출 트레이 유닛, 필터 트레이 유닛, 바이알 트레이 유닛 및 필터 탈착 유닛을 포함하는 여과 유닛 상에서 좌우 방향 및 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되고, 상기 여과 유닛에 오버랩 수용 가능하게 구비된 니들 유닛;
상기 니들 유닛과 함께 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고, 상기 니들 유닛을 통해 시료를 흡배출 가능하게 펌핑 및 배출시키는 액추에이터; 및
상기 베이스 프레임 상에 구비되고, 상기 니들 유닛 및 상기 액추에이터의 상기 좌우 방향 및 상하 방향으로 슬라이딩 이동을 가이드하는 가이드 프레임;을 포함하고,
상기 가이드 프레임은,
상기 베이스 프레임 상에 상부로 수직되게 연장되고 상호 소정거리 이격된 한 쌍의 수직 프레임; 및
상기 수직 프레임의 상단부를 상호 수평되게 연결시키는 연결 프레임;을 구비하고,
상기 연결 프레임에 상기 니들 유닛 및 상기 액추에이터가 결합된 슬라이딩 하우징의 이동을 가이드하도록 가이드레일 홈이 홈 형상으로 가공 형성되고,
상기 니들 유닛은 하방으로 연장 돌출된 다수의 개별 니들로 구비되고,
상기 니들 유닛과 상기 액추에이터는 상기 니들 유닛의 다수 개별 니들을 통해 유동되는 상기 시료의 유동을 독립 제어하는 다수의 제어 밸브가 구비된 밸브단을 매개로 상호 연통되게 연결되고,
상기 세척 트레이는 상기 다수의 개별 니들이 하방으로 이동되는 동작으로 동시에 오버랩 수용되어 흡입 및 배출이 가능한 세척수가 수용되는 세척수 저장 용기를 구비하고,
상기 배출 트레이 유닛은 상부가 개구된 용기 형태인 배출 시료 저장 용기를 구비하고,
상기 배출 시료 저장 용기는 상기 다수의 개별 니들 전부를 통하여 동시에 상기 시료 트레이 유닛으로부터 흡입 저장된 시료의 일정량이 초기 배출이 이루어지도록 상기 베이스 프레임의 전후 방향으로 길게 형성되어 상기 초기 배출된 시료를 저장하는 배출시료 저장 용기를 구비하고,
상기 필터 트레이 유닛은 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되도록 상기 베이스 프레임의 전후로 나열되되, 상기 베이스 프레임의 좌우 방향으로 다수열 나열된 다수의 필터 거치부에 거치된 다수의 실린지 필터를 구비하고,
상기 다수의 개별 니들이 하방으로 이동되는 동작으로 상기 다수의 필터 거치부 중 동일열에 구비된 상기 다수의 실린지 필터와 결합된 후, 상기 다수의 개별 니들이 상방으로 이동되는 동작으로 상기 다수의 필터 거치부 중 동일열에 구비된 상기 다수의 실린지 필터와 함께 상방으로 이동되고,
상기 바이알 트레이 유닛은 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되도록 상기 베이스 프레임의 전후로 나열되되, 상기 베이스 프레임의 좌우 방향으로 다수열 나열된 다수의 바이알 주입 구멍과, 상기 다수의 바이알 주입 구멍에 대응되는 하부에 각각 배치된 다수의 바이알 용기를 구비하고,
상기 다수의 바이알 주입 구멍에는, 상기 필터 트레이 유닛으로부터 상기 다수의 개별 니들 각각에 장착된 상기 실린지 필터가 안착된 후, 상기 니들 유닛 또는 상기 액추에이터의 펌핑 작동에 의하여 상기 시료가 상기 실린지 필터를 통해 여과된 후 상기 다수의 바이알 용기에 각각 주입되고,
상기 필터 탈착 유닛은,
상기 바이알 트레이 유닛의 상단보다 높게 상향 돌출된 지지 패널; 및
상기 지지 패널로부터 상기 바이알 트레이 유닛 측으로 수평되게 연장되고, 선단부에 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되는 삼각 홈이 형성된 탈착 패널;을 구비하고,
상기 다수의 개별 니들 각각에 상기 필터 트레이 유닛으로부터 개별 장착된 실린지 필터는, 상기 다수의 개별 니들이 상방으로 이동되는 동작으로 상기 탈착 패널에 형성된 삼각 홈의 하부에서 걸림되어 탈착되는, 시료 분석용 전처리 자동화 장치.a base frame that is a frame in the form of a horizontal table;
Sliding in the left and right directions and up and down on the filtration unit including the washing tray unit, the sample tray unit, the discharge tray unit, the filter tray unit, the vial tray unit and the filter detachment unit sequentially arranged in the left and right directions on the base frame a needle unit provided so as to be overlapped with the filtration unit;
an actuator provided to be slidable together with the needle unit, and for pumping and discharging the sample so as to be able to suction and discharge the sample through the needle unit; and
A guide frame provided on the base frame and guiding the sliding movement of the needle unit and the actuator in the left and right directions and up and down directions; includes,
The guide frame is
a pair of vertical frames extending vertically upward on the base frame and spaced apart from each other by a predetermined distance; and
and a connection frame for horizontally connecting the upper ends of the vertical frame to each other;
A guide rail groove is formed in a groove shape to guide the movement of the sliding housing in which the needle unit and the actuator are coupled to the connection frame,
The needle unit is provided with a plurality of individual needles extending downwardly,
The needle unit and the actuator are connected in communication with each other through a valve end provided with a plurality of control valves for independently controlling the flow of the sample flowing through a plurality of individual needles of the needle unit,
The washing tray is provided with a washing water storage container in which washing water that can be sucked and discharged is accommodated at the same time as the plurality of individual needles are moved downward.
The discharge tray unit includes a discharge sample storage container in the form of a container with an open top,
The discharge sample storage container is formed to be elongated in the front and rear direction of the base frame so that a predetermined amount of the sample sucked and stored from the sample tray unit is initially discharged through all of the plurality of individual needles at the same time to store the initially discharged sample. a sample storage container;
The filter tray unit is arranged in front and back of the base frame so as to correspond to the number of the plurality of individual needles, and having a plurality of syringe filters mounted on a plurality of filter mounting units arranged in a plurality of rows in the left and right direction of the base frame,
After being combined with the plurality of syringe filters provided in the same row among the plurality of filter mounting units in an operation in which the plurality of individual needles are moved downward, the plurality of filter mounting units is an operation in which the plurality of individual needles are moved upward. is moved upward together with the plurality of syringe filters provided in the same row,
The vial tray unit is arranged before and after the base frame to correspond to the number of the plurality of individual needles, a plurality of vial injection holes arranged in a plurality of rows in the left and right direction of the base frame, and a lower portion corresponding to the plurality of vial injection holes Provided with a plurality of vial containers, each disposed in the
After the syringe filter mounted on each of the plurality of individual needles from the filter tray unit is seated in the plurality of vial injection holes, the sample is transferred to the syringe filter by the pumping operation of the needle unit or the actuator After being filtered through, each injected into the plurality of vial containers,
The filter detachment unit,
a support panel protruding upward higher than the top of the vial tray unit; and
A detachable panel extending horizontally from the support panel toward the vial tray unit and having a triangular groove corresponding to the number of the plurality of individual needles formed at the tip end thereof; and
A syringe filter individually mounted from the filter tray unit to each of the plurality of individual needles is caught and detached from the lower part of the triangular groove formed in the detachable panel by an operation in which the plurality of individual needles are moved upwardly, pre-processing for sample analysis automation device.
상기 니들 유닛과 상기 액추에이터는 상기 시료가 유동 가능한 플렉서블 연결 튜브에 의하여 상호 연통되게 연결된, 시료 분석용 전처리 자동화 장치.The method of claim 1,
The needle unit and the actuator are connected to each other in communication with each other by a flexible connection tube through which the sample can flow, a pre-processing automation device for sample analysis.
상기 시료 트레이 유닛은, 상기 다수의 개별 니들의 숫자에 대응되도록 상기 베이스 프레임의 전후로 나열되되, 상기 베이스 프레임의 좌우 방향으로 다수열 나열된 시험관을 포함하고,
상기 시험관에는 상기 시료가 소정량 수용되는, 시료 분석용 전처리 자동화 장치.The method of claim 1,
The sample tray unit includes test tubes arranged in a plurality of rows in the left and right direction of the base frame, arranged before and after the base frame so as to correspond to the number of the plurality of individual needles,
In the test tube, the sample is accommodated in a predetermined amount, a pre-processing automation device for sample analysis.
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