KR19990087414A - 화학물질 또는 혼합물을 위한 테스팅 시스템 - Google Patents

화학물질 또는 혼합물을 위한 테스팅 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR19990087414A
KR19990087414A KR1019980706831A KR19980706831A KR19990087414A KR 19990087414 A KR19990087414 A KR 19990087414A KR 1019980706831 A KR1019980706831 A KR 1019980706831A KR 19980706831 A KR19980706831 A KR 19980706831A KR 19990087414 A KR19990087414 A KR 19990087414A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
test
carrier plate
test piece
cavity
tested
Prior art date
Application number
KR1019980706831A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100500481B1 (ko
Inventor
하랄트 다니겔
헬무트 케쓰만
게르하르트 클로코우
요르크 멘젠
페터 오베르그펠
Original Assignee
노바르티스아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 노바르티스아게 filed Critical 노바르티스아게
Publication of KR19990087414A publication Critical patent/KR19990087414A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100500481B1 publication Critical patent/KR100500481B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00585Parallel processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/0068Means for controlling the apparatus of the process
    • B01J2219/00702Processes involving means for analysing and characterising the products
    • B01J2219/00707Processes involving means for analysing and characterising the products separated from the reactor apparatus
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/30Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis
    • G01N1/31Apparatus therefor
    • G01N2001/317Apparatus therefor spraying liquids onto surfaces
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/11Automated chemical analysis
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/11Automated chemical analysis
    • Y10T436/119163Automated chemical analysis with aspirator of claimed structure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/16Phosphorus containing
    • Y10T436/163333Organic [e.g., chemical warfare agents, insecticides, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/2575Volumetric liquid transfer

Landscapes

  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

화학 물질 또는 화학 혼합물, 특히 잠재적인 식물 보호제를 시험하는 시험 장치에서 시험할 화학 물질 내지 시험할 혼합물을 시험편, 특히 식물이나 잎의 단편과 같은 식물의 일부에 입힌다. 일정한 시간이 경과한 후 시험편에서 물질 또는 혼합물의 효과를 조사한다. 이를 위해 우선 저장된 시험편들로부터 한 가지 유형의 시험편을 선택하고, 저장된 시험할 물질들로부터 시험할 물질들을 선택한다. 기계 판독 가능 코드를 이용해서 선택한 유형의 시험편과 선택한 물질들을 식별하고(BC1, BC2), 이 코드들을 기억 장치(12)에 전달한다. 시험편들은 캐리어판(30) 안에 준비되는데, 이를 위해 시험편들 또는 시험편들의 단편(BR)을 배양액(301)으로 일부가 채워진 캐리어판(30) 안의 각 공동(300)에 넣는다. 이어 분무기(150, 151)를 캐리어판(30)의 공동(300) 안에 담그고, 여기에 보관된 시험편에 선택한 물질을 분무한 다음 공동(300)으로부터 다시 꺼내거나, 분무기가 캐리어판(30)의 공동(300)의 바로 위에 위치하도록 해서, 여기에 보관된 시험편에 선택한 물질을 분무하도록 한다.

Description

화학 물질 또는 혼합물을 위한 테스팅 시스템
오늘날 화학 물질이나 혼합물(아래에서는 편의상 물질이라고 한다), 특히 살충제와 살균제, 제초제, 살선충제(nematocide), 살비제(acaricide) 등과 같은 잠재적인 식물 보호제(농약)의 효과는 일반적으로 식물 또는 잎에서 잘라낸 단편과 같은 식물의 일부를 시험할 물질과 접촉시킴으로써 시험한다. 물질 자체가 잎의 단편에 해를 입힐 가능성이 있는지의(가령 제초제의 경우) 여부만을 확인하는 것이 목적이라면, 잎의 단편을 해충이나 버섯 등으로 감염시킬 필요가 없다. 그러나 그 외의 경우에는 잎의 단편을 해당 해충이나 버섯 등으로 감염시켜야 한다(가령 물질이 살균제나 살충제인 경우). 어느 정도 시간이 경과한 다음 잎의 단편에 입힌 물질의 효과를 조사한다.
일반적으로 시험할 물질은 피펫을 이용해서 손으로 잎의 단편 위에 옮긴다. 식물 전체의 경우에는 대개 분무한다. 효과를 시험하고자 하는 물질의 수가 매우 많고, 또 끊임없이 빠른 속도로 증가하는 추세를 고려한다면, 원칙적으로 각각의 물질을 손으로 피펫을 이용해 옮길 수는 있지만, 그렇게 하려면 비용과 시간이 매우 많이 소요되기 때문에, 효과를 시험하고자 하는 물질의 수가 계속해서 증가하는 현실에서 이 방법은 실용적이지 못하며, 숙련된 인력을 상시 투입해야 한다는 단점이 있다. 더욱이 시험편(잎의 단편이나 잘게 부순 식물의 일부, 종자, 식물 전체 등)을 시험할 물질로 균일하게 적시기가 매우 어렵기 때문에, 물질의 효과에 대해 신뢰도 높은 결과를 얻기가 어렵다. 또한 인접한 여러 개의 시험편에 서로 다른 물질들을 분무하는 경우 인접한 시험편이 오염될 가능성이 있어, 경우에 따라서는 인접한 시험편에서 시험한 물질의 효과가 시험 결과에 영향을 미치거나 심지어 왜곡시킬 위험까지 존재한다.
도 1의 블록 선도는 본 발명에 따른 시험 장치의 한 실시예를 도시한 것으로, 여기서 각 기능 블록을 모두 각기 구체적으로 구현할 필요는 없다. 이 블록 선도는 본 발명에 따른 시험 장치의 작동 방식을 일목요연하게 보여주기 위한 것이 일차 목적이다.
본 발명은 화학 물질 또는 화학 혼합물, 특히 살충제와 살균제, 제초제 등과 같은 잠재적인 식물 보호제의 효과를 시험하는 시험 장치 및 이들의 효과를 시험하는 과정에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 시험 장치의 작동 방식을 설명하기 위한 기능 블록을 포함하는, 실시예의 블록 선도.
도 2는 본 발명에 따른 시험 장치의 스탬핑 가공을 시작하기 직전의 모습의, 프레스기의 한 실시예를 나타낸 도면.
도 3은 도 2의 프레스기가 절단 과정에 있는 상황을 나타낸 도면.
도 4는 도 2의 프레스기에 스탬핑 가공한 잎의 단편이 포함된 것으로서, 캐리어판의 공동 안에 잎을 보관하기 직전의 모습을 나타낸 도면.
도 5는 도 2의 프레스기에 스탬핑 가공한 잎의 단편을 보관하는 상황을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 시험 장치의 분무기의 한 실시예의 일부의 단면을 도시한 것으로서, 이 경우 노즐이 캐리어판의 공동 안에 담가져 있고, 분무기는 공동을 밀폐하고 있는 상태를 나타낸 도면.
도 7은 노즐 몸통의 상세한 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 시험 장치의 분무기의 또 다른 실시예(마이크로 피펫)를 나타낸 도면.
도 9는 노즐 몸통의 한 실시예로서, 이 경우 각 노즐이 일렬로 캐리어판의 해당 공동 위에 배치되어 있는 상태를 나타낸 도면.
따라서, 본 발명의 과제는 상기 단점들을 시정한 시험 장치, 다시 말해 특히 시험할 물질과 시험할 시험편의 유동률을 향상시키는 동시에 시험편과 시험한 물질들을 확실하게 식별, 분류할 수 있고, 인접한 시험편이 오염되지 않으며, 최대한 자동화하여 매우 효과적인, 다시 말해 밤새 감독 없이도 작동이 가능한 시험 장치를 고안하는 것이다.
이 과제는 본 발명에 의한 시험 장치에 의해 해결된다. 본 발명에 의해 화학 물질 또는 화학 혼합물의 효과를 시험하는 시험 장치, 특히 살충제와 살균제, 제초제, 살비제, 살선충제 등과 같은 잠재적인 식물 보호제 중에서도 주로 살충제와 살균제, 제초제의 효과를 시험하는 장치가 고안되었다. 이때 시험할 물질 내지 시험할 혼합물을 시험편, 특히 식물이나 잎의 단편과 같은 식물의 일부에 입히고, 일정한 시간이 경과한 후 시험편에서 물질 또는 혼합물의 효과를 조사한다. 이 시험 장치의 특징은, 우선 저장된 시험편들로부터 특정한 식물종과 같이 한 가지 유형의 시험편을 선택하고, 저장된 시험할 물질들 내지 혼합물들로부터 시험할 물질들 내지 시험할 혼합물들을 선택한 다음, 기계 판독 가능 코드(machine readable codes)를 이용해서 선택한 유형의 시험편과 선택한 물질 내지 혼합물들을 식별하고(BC1, BC2), 이 코드들을 기억 장치(12)에 전달하는 것이다. 이때 각 시험편 또는 시험편들의 단편(BR)은 배양액(301) 내지 겔로 최소한 일부가 채워진 캐리어판(carrier plate)(30) 안의 각 공동(空洞)(300)에 넣어 캐리어판(30) 안에 시험편을 준비한다. 이어 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300)의 바로 위에 위치하도록 해서, 여기에 보관된 시험편에 선택한 물질 내지 선택한 혼합물을 분무하거나, 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300) 안에 담그고, 여기에 보관된 시험편에 선택한 물질 내지 선택한 혼합물을 분무한 다음 공동(300)으로부터 다시 꺼낸다.
본 발명에서 배양액이란 식물 전체를 재배하기에 적합한 기질(substrate)로도 이해된다.
본 발명에 따른 선호되는 한 시험 장치에서는 우선 저장된 시험편들로부터 특정한 식물종과 같이 한 가지 유형의 시험편을 선택하고, 저장된 시험할 물질들 내지 혼합물들로부터 시험할 물질들 내지 시험할 혼합물들을 선택한 다음, 기계 판독 가능 코드를 이용해서 선택한 유형의 시험편과 선택한 물질 내지 혼합물들을 식별하고(BC1, BC2), 이 코드들을 기억 장치(12)에 전달한다. 이때 시험편들을 캐리어판(30) 안에 준비하되, 이를 위해 시험편들 또는 시험편들의 단편(BR)을 배양액(301) 내지 겔로 최소한 일부가 채워진 캐리어판(30) 안의 각 공동(300)에 넣는다. 이어 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300) 안에 담가서, 여기에 보관된 시험편에 선택한 물질 내지 선택한 혼합물을 분무한 다음 공동(300)으로부터 다시 꺼낸다. 이 실시 형태에서 선호되는 분무기의 경우 노즐 몸통(150)의 노즐(들)(151)을 캐리어판(30)의 각 공동(300)에 담글 때 노즐 몸통(150)의 패킹 링(152)이 캐리어판(30)의 공동(300)을 빈틈없이 둘러싸도록 배치된다. 또한 분무기가 시험편 위에 입힐 물질 내지 시험편 위에 입힐 혼합물을 저장하기 위한 저장 용기(156)를 포함하고, 시험편과 다른 쪽을 향한 끝에 압축 공기 접속관이 있는 분무로(spraying channel)(153)를 포함하되, 저장 용기(156)와 분무로(153)가 매우 좁은 공급로(157)에 의해 서로 연결되고, 이 공급로(157)는 분무로(153) 안으로 이어진다. 이때 노즐 몸통(150)이 선상 배열(linear arrangement)된 여러 개의 노즐과 여기에 부속된 저장 용기, 분무로 및 공급로, 패킹 링을 포함하거나, 선상 배열된 여러 개의 마이크로 피펫(158)을 포함하는 형태가 특히 선호된다. 이때 각 노즐 내지 마이크로 피펫들 간의 거리(D)는 캐리어판(30)의 한 열(row)에 위치한 공동들(300)의 거리(E)와 일치한다. 이같은 실시 형태에서는 노즐 몸통(150)이 하나의 급기로(154)와 하나 혹은 여러 개의 배기로(155)를 포함하도록 해서, 이들이 캐리어판(30)의 각 공동(300) 안에 노즐(151)을 담갔을 때 공동(300)과 연통하면서 연결되도록 배치하면 특히 유리하다.
또 한 가지 유리한 실시 형태의 시험 장치에서는 우선 저장된 시험편들로부터 특정한 식물종과 같이 한 가지 유형의 시험편을 선택하고, 저장된 시험할 물질들 내지 혼합물들로부터 시험할 물질들 내지 시험할 혼합물들을 선택한 다음, 기계 판독 가능 코드를 이용해서 선택한 유형의 시험편과 선택한 물질 내지 선택한 혼합물들을 식별하고(BC1, BC2), 이 코드들을 기억 장치(12)에 전달하는 것이 특징이다. 이때 시험편들은 캐리어판(30) 안에 준비하는데, 이를 위해 시험편들 또는 시험편들의 단편(BR)을 배양액(301) 내지 겔로 최소한 일부가 채워진 캐리어판(30) 안의 각 공동(300)에 넣거나 이 안에서 재배시킨다. 이어 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300)의 바로 위에 위치하도록 해서 여기에 보관된 시험편에 선택한 물질 내지 선택한 혼합물을 분무하는 것이 특징이다. 이 실시 형태의 경우 시험편은 주로 식물 전체로서, 물질을 적용하기 전에 이 식물 전체를 캐리어판(30)의 공동(300)에서 재배한다.
본 발명에 따른 시험 장치에서 선호되는 한 실시 형태에서는 시험편을 우선 프레스기(2)에 전달해서, 시험편으로부터 가령 원반형의 잎(BR)과 같은 단편을 자동으로 스탬핑 가공한 다음, 스탬핑 가공한 이 단편을 꼭 잡아서, 배양액(301)이나 겔로 최소한 일부가 채워진 캐리어판(30)의 공동(300) 안에 넣는다.
또 다른 선호되는 한 실시 형태에서는 시험 장치가 제 1 입력 기억장치(5)를 포함한다. 제 1 입력 기억장치(5)에는 분무를 하기 전에 시험편들이 보관된 다수의 캐리어판(30)을 임시로 저장한다.
본 발명에 따른 시험 장치에서는 주로 여러 농축 물질 내지 농축 혼합물이 제 2 입력 기억장치(8)에 준비된다. 이 농축 물질 내지 농축 혼합물들은 플레이트의 공동 안에 각각 저장된다. 또한 교반기(13)를 설치해서 각 공동에 들어 있는 농축물과 보조 혼합물(11)로부터 시험편에 입힐 물질 내지 시험편에 입힐 혼합물을 제조하고, 이렇게 제조한 물질 내지 이렇게 제조한 혼합물을 분무기(150, 151, 158)에 전달한다.
특히, 분무기가 하나 혹은 여러 개의 마이크로 피펫(158)을 포함하는 것이 특징인 시험 장치가 선호된다. 마이크로 피펫(158)은 각 하나의 저장 탱크(160)를 포함하는데, 물질 내지 혼합물을 우선 저장 탱크(160) 안에 흡입한 다음 압전 점적 발생기(piezoelectric drop generator)를 이용해서 하나 혹은 여러 방울의 점적을 규정된(well-defined) 크기와 규정된 속도로 노즐(162)을 통해 분출해서 시험편에 분무한다. 이때 노즐 몸통(150)이 선상 배열된 여러 개의 노즐과 여기에 부속된 저장 용기, 분무로 및 공급로, 패킹 링을 포함하거나, 선상 배열된 여러 개의 마이크로 피펫(158)을 포함하는 형태가 특히 선호된다. 이때 각 노즐 내지 마이크로 피펫들 간의 거리(D)는 캐리어판(30)의 한 열에 위치한 공동들(300)의 거리(E)와 일치한다. 이같은 실시 형태에서는 노즐 몸통(150)이 하나의 급기로(154)와 하나 혹은 여러 개의 배기로(155)를 포함하도록 해서, 이들이 캐리어판(30)의 각 공동(300) 안에 노즐(151)을 담갔을 때 공동(300)과 연통하면서 연결되도록 배치하면 특히 유리하다.
본 발명에 따른 시험 장치를 통해 특히 매우 많은 수의 물질과 시험편을 시험하고, 시험편들과 시험한 물질들을 확실하게 식별, 분류할 수 있다. 또한 인접한 시험편들의 오염이 확실하게 방지되고, 따라서 시험 결과가 영향을 받거나 왜곡되지 않는다. 이밖에도 본 발명에 따른 시험 장치는 어느 정도 전자동화된 작동이 가능해서 특히 밤새 감독 없이도 가동할 수 있다.
본 시험 장치의 매우 유리한 형태들에 관해서는 하위 청구항을 참조한다.
본 발명은 제초제와 살충제와 살균제, 살비제, 살선충제와 같은 농약, 이 가운데 주로 제초제와 살충제, 살균제의 효과를 시험하는 과정에 관한 것이기도 하다. 이때 시험할 농약을 시험편 위에, 특히 식물이나 잎의 단편과 같은 식물의 일부에 입히고, 일정한 시간이 경과한 후 시험편에서 농약의 효과를 조사한다. 본 발명에 따른 시험 과정의 특징은 우선 저장된 시험편들로부터 한 가지 유형의 시험편을 선택하고, 저장된 시험할 농약들로부터 시험할 농약들을 선택한 다음, 기계 판독 가능 코드를 이용해서 선택한 유형의 시험편과 선택한 농약들을 식별하고(BC1, BC2), 이 코드들을 기억 장치(12)에 전달하는 것이다. 이때 각 시험편 또는 시험편들의 단편(BR)은 배양액(301) 내지 겔로 최소한 일부가 채워진 캐리어판(30) 안의 각 공동(300)에 넣거나 이 안에서 재배해서 캐리어판(30) 안에 시험편을 준비한다. 이어 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300)의 바로 위에 위치하도록 해서, 여기에 보관된 시험편에 선택한 농약을 분무하거나, 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300) 안에 담가서 여기에 보관된 시험편에 선택한 농약을 분무한 다음 공동(300)으로부터 다시 꺼내는 것이 특징이다.
시험 장치의 각 구성요소에 관해서는 아래에서 상세히 설명된다.
원칙적으로 도 1에서 전체가 1로 표시된 시험 장치의 실시예는 두 개의 주요 부분으로 구분된다. 즉, 운전자가 수동으로 조작할 수 있는 주변 부분(periphery area)(P)과 작동시 운전자가 전혀 조작할 수 없는, 다시 말해 모든 동작이 전자동으로 이루어지는 핵심 부분(core area)(K)으로 구분된다. 주변 부분(P)과 핵심 부분(K)으로 나누는 이같은 구분은 각 부분에서 진행되는 개별적인 동작들을 설명하면서 아래에서 보다 상세하게 설명할 것이다. 이같은 구분은 매우 실용적인 구분 방법이지만, 이같은 구분이 원칙적으로 작동하기 위해 반드시 필요한 것은 아니다. 응용 분야에 따라 다른 구분도 가능하다.
주변 부분(P)에서는 프레스기(2)에서 잎으로부터 원반형의 잎을 스탬핑 가공(또는 원반형의 잎을 여러 개 동시에 스탬핑 가공)한 다음, 마이크로 적정 플레이트(micro titration plate)와 같은 캐리어판의 공동 안에 넣는다. 이같은 스탬핑 가공이 이루어지는 과정에 관해서는 도 2 내지 도 6에서 보다 자세히 설명할 것이다. 보관된 원반형의 잎에 충분한 양분을 공급하기 위해 마이크로 적정 플레이트의 각 공동에 배양액을 채운다. 배양액은 예를 들어 한천(AGAR)이라는 이름으로 널리 알려진 해조류 추출물 등을 이용해서 겔의 형태로 농축할 수도 있다. 이렇게 채워진 공동 안에 원반형의 잎을 넣는다. 배양액 내지 겔은 실온에서 액상이 아니기 때문에, 각 공동을 채울 때 주입하기 전에 도 1의 단계 3에 따라 가열을 해서, 공동을 채울 수 있도록 잠시 동안 응집 상태가 액상이 되도록 한다. 단계 4에서 이같은 방법으로 원반형의 잎을 넣은 마이크로 적정 플레이트를 제 1 입력 기억장치(5)에 전달한다. 제 1 입력 기억장치(5)는 시험 장치의 핵심 부분(K)의 주요 구성요소이다.
제 1 입력 기억장치(5)는 특히 잎이 보관된 마이크로 적정 플레이트(캐리어판)를 항상 충분한 수만큼 준비시켜서, 핵심 부분에서 연속 운전을 가능하게 하고, 그 결과 시험 장치를 효율적으로 활용할 수 있도록 하는 역할을 한다. 이는 가령 밤에 잎이 보관된 많은 수의 마이크로 적정 플레이트를 제 1 입력 기억장치(5)에 전달해서, 밤새 감독 없이도 시험 장치의 핵심 부분(K)에서 전자동 운전이 가능해짐을 의미한다. 잎이 보관된 각 마이크로 적정 플레이트에는 기계 판독 가능 코드가 부여된다. 이 바 코드는 각 마이크로 적정 플레이트의 일련 번호 등을 나타낸다. 따라서 일련 번호가 부여된 간단한 바 코드 레이블을 사용할 수 있으며, 모든 마이크로 적정 플레이트를 위해 특수한 레이블을 제작할 필요가 없게 된다. 그런 다음 데이터 뱅크(도면에 도시하지 않음, 가령 오러클 데이터 뱅크)에 어떤 유형의 시험편이 어떤 일련 번호가 부여된 마이크로 적정 플레이트에 위치하는지에 관한 해당 정보가 파일된다. 일반적으로(반드시는 아니지만) 동일한 마이크로 적정 플레이트의 여러 공동 안에 한 가지 유형의 시험편이 위치하게 된다. 따라서 데이터 뱅크에 파일된 정보를 근거로 판독된 바 코드와 시험편 유형을 명확하게 분류할 수 있게 된다.
시험 장치(1)는 핵심 부분(K)에 시험편을 위한 제 1 입력 기억장치(5) 외에 제 2 입력 기억장치(8)도 포함한다. 제 2 입력 기억장치(8)에는 농축 물질이 전달된다. 단계(6)에서 농축 물질은 "딥 웰 플레이트(Deep-Well-Plate(DWP))"와 같이 수동으로 조작가능한 용기나 -물질의 양에 따라- 마이크로 적정 플레이트(MTP)에 담아 전달된다. 앞으로 핵심 부분(K)에 전달된 딥 웰 플레이트는 "자식판(daughter plate)"이라고 한다. 자식판에 담아 로지스틱으로부터 전달된 농축 물질은 디메틸 술폭시화물(앞으로 간단히 DMSO라 한다)이나 아세톤, N-N 디메틸포름아미드, 또는 이들의 혼합물, 주로 이 가운데 DMSO 등의 용매에 용해된 작용 물질일 수 있지만, 일반적으로 고농도의 형태로 캐리어판의 공동 안에 준비된 원반형의 잎에 분무해서는 안된다. 계면 활성제와 물과 같은 배합 보조제를 혼합함으로써 그때그때 농축 물질을 적절한 분무액-이 분무액이 원반형의 잎 위에 분무할(그럼으로써 시험할) 물질이다-으로 가공하는 것이 선호된다.
자식판은 로지스틱에서 제조된다. 여기에서 일반적으로 소위 "모판(mother plate)"으로는 "딥 웰 플레이트(DWP)"와 같이 수동으로 조작가능한 용기나 -물질의 양에 따라- 공동에 1회 분무량 이상의 농축 물질이 포함되어 있는 마이크로 적정 플레이트(MTP)가 사용되는데, 이 모판으로부터 여러 개의 "자식판"을 제작한다. 자식판을 제작하기 위해서는 모판의 한 공동으로부터 1회의 분무 용량을 만들어내기 위해 필요한 양의 농축물(가령 DMSO와 같이 유기 용매에 용해된 작용 물질)을 꺼내어 자식판의 해당 공동 안에 채워 넣는다. 그 결과 이 자식판은 원칙적으로 모판과 일치하게 된다. 단, 자식판의 공동들 안에 이미 (시험할 물질의) 1회의 분무 용량을 만들기 위해 필요한 양이 정확하게 포함되어 있는 반면, 모판의 해당 공동들에는 각각 이 양의 여러 배가 포함되어 있다는 점이 다르다.
로지스틱으로부터 시험 장치로 운반할 때 농축 물질이 들어 있는 자식판들을 CO2스노우(CO2-snow) 등으로 냉각해서 농축물이 고체가 되게 함으로써 인접한 공동들의 오염을 방지하는 것이 바람직하다. 또한 농축 물질이 포함된 자식판의 공동들은 대개 오염을 방지하기 위해 닫는다. 일반적으로 사용되는 폐쇄 방법은 밀봉용 포일을 자식판에 접착하거나, 지그 용접 또는 초음파 용접의 방법으로 붙여 밀봉한다. 아니면 (공동을 막는데 쓰는) 여러 개의 개별적인 마개가 달린 커버인 소위 "캡 매트(Cap-Mat)"로 밀봉한다. 단계(7)에서는 공동 안에 들어 있는 각 농축 물질을 조작할 수 있다. 예를 들어 캡 매트나 밀봉용 포일을 제거하거나, 밀봉용 포일을 제거하지 않는 대신 후에 핵심 부분(K)에서 피펫 핀으로 찔러서 농축 물질을 조작한다. 이때 오염이 일어나지 않도록 유의해야 한다.
단계(7)에서는 농축 물질을 포함하는 자식판을 개봉할 뿐만 아니라, 제 2 입력 기억장치(8)에 전달하기도 한다. 제 2 입력 기억장치(8)는 농축 물질을 포함하는 자식판을 항상 충분한 수 만큼 준비해 두는 역할을 함으로써 핵심 부분(K)에서 연속 운전을 가능케 하고, 따라서 시험 장치를 효율적으로 활용할 수 있도록 한다. 이는 가령 밤에 농축 물질을 포함하는 다수의 자식판을 제 2 입력 기억장치(8)에 전달해서, 밤새 감독 없이도 시험 장치의 핵심 부분(K)에서 전자동 운전이 가능하게 됨을 의미한다. 농축 물질을 포함하는 각 자식판에는 기계 판독 가능 코드(바 코드)가 부여된다. 이 바 코드는 다시 일련 번호를 나타낼 수 있다. 그런 다음 데이터 뱅크에 어떤 일련 번호가 부여된 자식판이 어떤 농축 물질(내지 농축 물질들)을 포함하는지에 관한 해당 정보가 파일된다.
농축 물질(용매에 용해된 작용 물질)은 로지스틱으로부터 자식판 안에 준비되는 반면, 여기서 설명하는 시험 장치의 실시예의 경우 핵심 부분(K) 내부에서 시험할 물질을 함유한 분무액이 제조된다. 그러나 분무액에 필요한 개별적인 배합 보조제는 핵심 부분(K)의 내부가 아니라 단계(9)에서 준비된다. 단계(10)에서 분무액을 제조하기 위해 이 배합 보조제를 혼합하는 경우도 이와 비슷하다. 마지막으로 완성된 분무액을 단계(11)에서 준비함으로써 핵심 부분(K)에서 완성된 분무액에 자동으로 개입할 수 있도록 한다.
핵심 부분(K)에서 시험 장치는 다음과 같이 작동한다: 원반형의 잎이나 식물을 포함한 캐리어판을 제 1 입력 기억장치(5)에 전달했던 순서와 동일한 순서로 사용해야 하는 경우(선입선출(first-in first-out)), 제 1 입력 기억장치(5)에 임시로 저장되어 있는 전체 캐리어판들로부터 특정한 캐리어판을 선택하는 과정이 생략된다. 그러나 특정한 유형의 시험편들을 가진 캐리어판을 사용하고자 할 경우에는 우선 제 1 입력 기억장치(5)에 저장된 캐리어판들로부터 해당 캐리어판을 선택한다. 캐리어판에 부여된 바 코드를 판독하고, 데이터 뱅크에 파일된 정보를 이용해서 해당 캐리어판을 발견할 수 있다("재고 관리(inventory control)"). 그런 다음 사용되는 캐리어판의 바 코드를 단계(BC1)에서 판독해서 기억 장치(12)에 전달한다.
자식판을 제 2 입력 기억장치(8)에 전달했던 순서대로 사용(선입 선출)하지 않아도 되는 경우 이와 동일한 방법으로 물질들을 포함하는 분무액이 들어 있는 자식을 선택한다. 이어 단계(BC2)에서 사용된 자식판의 바 코드를 판독하고, 기억 장치(12)에 전달한다.
그러나 앞서 설명한 것처럼 일반적인 경우 농축 물질을 원반형의 잎에 직접 분무해서는 안된다. 우선 배합 보조제를 이용해서 분무액-실제로 시험할 물질-을 제조해야 한다. 단계(13)에서 자식판의 공동 안에 필요한 양의 배합 보조제를 피펫으로 옮겨서, 분무액-시험할 물질-을 제조한다. 경우에 따라서는 자식판을 흔들어서 해당 공동에서 분무액이 잘 혼합되도록 하기도 한다. 가령 고주파 로커(high-frequecy rocker)나 초음파 장치, 와류 장치("vortexer")를 이용하는 등 다양한 방법으로 혼합할 수 있다.
단계(13)에서 분무액의 제조가 완료되면, 이제 분무액을 분무기로 전달해야 한다. 이 과정은 단계(14)에서 이루어진다. 이 단계(14)에서는 가령 피펫 로봇(pipetting robot) 등이 각 공동으로부터 분무액을 꺼내서 분무기에 전달한 다음 분무액을 분무기의 노즐 몸통 등에 보관한다. 이 과정은 단계(15)에서 이루어진다. 이 과정에 관한 상세한 설명은 아래에서 하기로 한다. 이어 단계(16)에서 분무액을 공동에 들어 있는 원반형의 잎이나 식물에 분무한다.
그런 다음 공동 안에 분무액을 분무한 원반형의 잎이나 식물이 들어 있는 캐리어판(분무액을 분무한 원반형의 잎이 들어 있는 캐리어판의 경우 "시험판(test plate)"이라고 한다)을 단계(17)에서 제 1 출력 기억장치(18)에 전달한다. 여기에서 분무액을 분무한 원반형의 잎을 건조시킨다. 필요하면 환기를 통해 건조 과정을 보조할 수 있다. 분무액을 분무한 원반형의 잎이 담긴 시험판을 제 1 출력 기억장치(18)에 전달하기 전에도 시험판이나 최소한 각 공동을 밀봉할 수 있다. 공동이 비어 있는 자식판은 제 2 출력 기억장치(19)에 전달한다.
여기서 설명되는 실시예의 경우 이후의 단계들은 시험 장치의 핵심 부분(K)에서 이루어지지 않는다. 이후의 단계란 한편으로는 단계(100)에서 자식판을 폐기 내지 재순환시키거나 이후 계속해서 처리하는 것을 말하고, 다른 한편으로는 시험판을 계속 처리하는 것을 말한다. 단계(101)에서 출력 기억장치로부터 시험판을 끌어 내어 -시험 물질이 살충제나 살균제인 경우- 단계(102)에서 가령 해충을 넣거나 버섯 홀씨를 혼입한다(대신 원반형의 잎에 분무액을 분사하기 전에 -즉, 시험할 물질을 분무하기 전에- 이미 해충을 넣거나 버섯 홀씨를 혼입했을 수도 있다). 이어 감염된 원반형의 잎이 담긴 시험판을 배양(103)하고, 일정한 시간이 경과한 후 평가(104)한다. 경우에 따라서는 단계(105)에서 농축 물질의 양을 추가해서 이미 얻은 결과를 확인할 수도 있다.
다음에서는 일부는 주변 부분(P)에서, 또 일부는 핵심 부분(K)에서 실시 혹은 배치되는 각 단계 내지 장치들에 관해 실시예를 통해 상세히 설명하고자 한다.
도 2 내지 도 5는 프레스기(2)의 한 실시예의 일부를 나타낸 단면도로서, 상이한 작동 위치에 있는 프레스기의 개별적인 부품들을 도시한 것이다. 프레스기(2)는 원형의 구멍(200)이 있는 받침판(20)을 포함한다. 프레스기는 블랭크 홀더(21)도 포함한다. 블랭크 홀더(21)의 내부에는 원통형의 안내 장치(210)가 설치되어 있다. 안내 장치(210)의 안에는 고리 모양의 절삭 공구(211)가 배치되어 있는데, 절삭 공구(211)는 원통형의 안내 장치(210)의 세로 방향으로 이동이 가능하다. 고리 모양의 절삭 공구(211)의 안에는 절삭 공구(211)의 세로 방향으로 (축 방향으로) 이동이 가능한 녹 아웃(knock-out)(212)이 배치되어 있다. 녹 아웃(212) 자체는 녹 아웃(212)을 관통하는 압력로(pressure channel)/흡기로(213)를 포함한다. 압력로/흡기로(213)에서 받침판(20)과 다른 쪽을 향한 끝은 초과 압력원(excess pressure source) 내지 부압원(negative pressure source)(도면에는 도시하지 않음)과 연결되어 있다.
도 2는 스탬핑 과정을 시작하기 직전의 작동 상태에 있는 프레스기(2)를 도시한 것이다. 잎(B) 등의 스탬핑 가공할 시험편은 이미 받침판(20) 위에 얹혀져 있으며, 블랭크 홀더(21)로 고정된다. 구멍(200) 아래에는 마이크로 적정 플레이트(30)(캐리어판)의 공동이 하나 배치되어 있고, 공동 안에는 단계(3)(도 1)에 따라 이미 배양액(301)이 들어 있다.
도 3은 절단 과정이 진행되는 동안의 프레스기(2)를 도시한 것이다. 절삭 공구(211)와 녹 아웃(212)이 잎(B)과 접해 있다. 이때 흡기로(213)에는 부압이 작용함으로써, 절단된 원반형의 잎이 구멍(200)을 통해 공동(300)으로 떨어지지 않고, 이후 잘 정의된 상태로 공동 안에 보관될 수 있게 된다.
도 4는 스탬핑 가공된 잎의 단편, 즉, 원반형의 잎(BR)을 캐리어판(30)의 공동(300) 안에 들어 있는 배양액(301)(내지 겔) 위에 내려 놓기 직전의 프레스기를 도시한 것이다. 흡기로(213) 내부의 부압을 통해 원반형의 잎(BR)이 녹 아웃(212)에 고정된다.
마지막으로 도 5는 원반형의 잎(BR)을 배양액(301)(내지 겔)에 내려 놓을 때의 프레스기를 도시한 것이다. 이때 흡기로(213)는 초과 압력원과 연결되어 있어서, 흡기로(213) 내부에 약간의 초과 압력을 생성할 수 있도록 한다. 이 초과 압력으로 원반형의 잎(BR)을 녹 아웃(212)으로부터 쉽게 분리할 수 있다. 원반형의 잎(BR)을 내려 놓은 다음 프레스기를 다시 정위치로 전환함으로써 다음 잎(B)이 받침판(20) 위에 놓이도록 하거나 방금 스탬핑 가공한 잎(B)을 받침판(20) 위에서 이동시키면 다음의 원반형의 잎들을 스탬핑 가공할 수 있다. 그러나 이를 위해서 받침판의 구멍(200)이 캐리어판의 다음 공동으로 덮여야 함은 물론이다. 그런 다음 스탬핑 과정을 다시 시작할 수 있고, 이같은 방법으로 전체 캐리어판(30)에 원반형의 잎이 놓이게 된다.
도 6은 도 1의 단계(15)에 따라 분무기의 한 실시예의 일부를 단면으로 나타낸 것이다. 이 도면에서는 노즐 몸통(150)의 한 노즐(151)이 원반형의 잎(BR)이 배양액(301) 위에 놓인 캐리어판(30)의 공동(300) 안에 이미 담가져 있는 상태이다. 패킹 링(152)을 이용해서 공동(300)을 밀폐함으로써 시험할 물질을 원반형의 잎에 부문할 때 캐리어판에서 인접한 공동들이 노즐(151)의 분무로(153)를 통해 오염되지 않는다. 시험할 물질-분무액-은 일반적으로 분무(A)(에어로졸)의 형태로 원반형의 잎에 적용된다. 분무를 한 다음 분무액이 공동(300) 안에 잔류해서, 후에 인접한 공동에 보관된 원반형의 잎을 오염시키는 경우가 가끔 있기 때문에, 노즐 몸통(150)에 급기로(154)와 배기로(155)를 둔다. 그래도 남아 있는 분무액은 분무액을 적용한 다음 노즐 몸통(150)을 캐리어판(30)으로부터 분리하기 전에 외기(外氣)를 공급하고 에어로졸을 공동(300)으로부터 제거함으로써 헹구어 낸다. 이로써 인접한 공동에 보관된 원반형의 잎의 오염을 신뢰도 높게 방지할 수 있다.
도 7은 노즐 몸통(150)의 단면을 상세하게 나타낸 것이다. 여기서 특히 자식판의 한 공동으로부터 분리해낸 완성된 분무액-시험할 물질(대개 약 10-100 마이크로 리터의 양)-을 피펫 핀(PN)으로 저장 용기(156) 안에 옮기는 것을 알 수 있다. 저장 용기(156)는 직경이 매우 작은 공급로(157)를 거쳐 분무로(153)와 연결된다. 공급로(157)의 직경은, 분무액을 흡입하지 않고서는 분무액이 분무로(153)에 도달할 수 없을 정도로 작다. 이같은 분무액의 흡입은 분무로(153)에서 원반형의 잎과 다른 쪽을 향하는 끝에 설치한 압축 공기 접속관을 통해 일어난다. 압축 공기가 분무로(153)를 통해 유입되면 벤투리 원칙(Venturi principle)에 따라 공급로(157)에 부압이 생성되고, 이 부압이 분무액을 저장 용기(156)로부터 끌어 올린 다음 공급로(157)를 통해 분무로(153)에서 기류와 혼합한다. 그 결과 시험할 물질과 공기의 혼합물이 생성되고, 이 혼합물이 에어로졸(A)의 형태로 원반형의 잎 위에 분무된다. 원반형의 잎에 균일하게 분무가 이루어지도록 노즐(151)을 완전 원추형 노즐(full circular cone nozzle)의 형태로 제작할 수 있다.
노즐 몸통 역시 저장 용기(156)가 공급로(157)와 함께 노즐(151) 위에 수직을 이루도록 설치해서, 압축 공기가 분무로(153)를 거쳐 측면으로 공급되도록 제작할 수 있다.
압축 공기는 연속적으로 공급하거나 불연속적으로 공급(다시 말해 분무액을 적용하기 직전에만 공급)할 수 있다. 연속적인 압축 공기의 공급이 선호된다.
도 8은 -시험할 물질을 포함하는- 분무액을 원반형의 잎 위에 분무하는 다른 수단들을 도시한 것이다. 이 수단들은 주로 마이크로 피펫(158)으로서, 마이크로 피펫(158)은 압전 변환기(piezoelectric transducer)를 이용해서 크기를 매우 정확하게 조정할 수 있는 미세한 점적을 생성해서 원반형의 잎 위에 정확히 조준해서 분무한다. 이같은 마이크로 피펫의 작동 원리는 잉크제트식 프린터에서 잉크를 분출하는 방법과 유사하다. 도 8에 도시한 마이크로 피펫(158)으로는 우선 부압을 압력로/흡기로(159)(베이어닛 연결(bayonet joint)이 설치되어 있다)에 작용하게 해서 분무액을 자식판의 공동으로부터 저장 탱크(160)로 흡입할 수 있다. 이어 마이크로 피펫을 분무액을 분무할 원반형의 잎이 있는 캐리어판의 공동 안으로 내린다. 그런 다음 압전 점적 발생기(161)(제어 전압을 갖다 대면 적절한 초음파 펄스를 생성한다)를 이용해서 잘 정의된 크기의 점적을 잘 정의된 속도로 노즐(162)로부터 분출시킨다. 이같은 마이크로 피펫을 사용하면 분무액 에어로졸을 생성할 필요가 없어진다. 이같은 마이크로 피펫으로 충분히 미세한 크기의 점적을 생성하고, 잘 조준해서 분출할 수 있어서, 이같은 마이크로 피펫으로 특정 물질(분무액)을 위한 최적의 점적의 크기를 파악할 수 있기 때문이다. 예컨대 노즐 몸통(150)이 도 7에 따른 실시예의 변형으로서 이같은 마이크로 피펫을 포함할 수도 있다. 이같은 마이크로 피펫과 여기에 부속된 시스템 구성요소(구동 장치)는 노르더슈테트(독일 연방 공화국) 소재의 마이크로 드롭사(社)에서 "오토 드롭 시스템(Autodrop-System)"이라는 이름으로 구입할 수 있다.
시험편에 분무액을 적용하는데 적절한 또 다른 수단은 초음파 분무기이다. 초음파 분무기는 금속 원뿔 위에 부착된 피에조 세람 원반으로 작동하는데, 이 원반은 kHz 영역(예를 들어 100 kHz)의 고주파 진동을 하도록 자극된다. 이같은 수단은 시판 중이다.
필요한 경우 시험편에 분무액을 적용하기 위한 수단으로 시판되고 있는 펌프 분무기를 사용할 수도 있다. 펌프 분무기는 일례로 화장품업계에서 향수병에 사용한다. 펌프 분무기는 특히 원반형의 잎이나 잘게 부순 식물의 일부를 시험편으로 사용할 때 적합하다.
마지막으로 도 9는 노즐 몸통(150)의 한 실시예를 도시한 것이다. 이 노즐 몸통(150)의 경우 각 노즐(마이크로 피펫의 경우도 마찬가지이다)을 하나 혹은 여러 개의 열을 따라 배치한다. 이때 각 노즐 간의 거리(D)는 원반형의 잎이 놓인 캐리어판(30)의 공동들(예를 들어 24 또는 96개의 공동)(300) 간의 거리(E)와 일치한다. 도 9의 실시예에서는 노즐 몸통(150)에 각 열마다 여덟 개의 노즐이 있는 두 개의 열을 설치한다. 이 실시예의 경우 네 개가 한 벌인 노즐(노즐 몸통의 우측 가장자리의 절단면을 보라)마다 하나의 저장 용기(156)(따라서 이 저장 용기로부터 각 분무로에 이르기까지 네 개의 공급로가 존재한다)와 한 개의 압축 공기 접속관(따라서 이 압축 공기 접속관으로부터 분무로에 이르기까지 네 개의 접속이 존재한다)이 할당된다. 노즐 몸통은 펄스에 따라 캐리어판(30) 위로 이동해서 내려진다. 동시에 분무액이 캐리어판의 두 열의 공동 안에 있는 원반형의 잎 위로 입혀진다(이때 원반형의 잎 네 개에 그때그때 동일한 분무액이 입혀진다. 이 네 개의 원반형의 잎을 레플리커(replica)라고도 한다). 이어 공동이 헹구어지고, 노즐 몸통이 다시 들어 올려지며, 이 과정이 반복된다.
캐리어판의 각 공동 안에 원반형의 잎을 넣는 대신 잎 전체나 더 큰 크기의 잎의 단편을 캐리어판 위에 얹을 수도 있다. 이같은 캐리어판은 이렇게 많은 수의 공동 대신 단 하나의 넓고, 그렇게 깊지 않은 공동을 포함함으로써, 잎이나 잎에서 잘라낸 더 큰 단편을 배양액 내지 겔 위에 준비할 수 있도록 한다. 즉, 특히 앞서 언급한 노르더슈테트(독일 연방 공화국) 소재 마이크로 드롭사의 "오토 드롭 시스템"을 이용해서 -앞서 언급한 것처럼- 시험할 물질을 매우 잘 조준해서 입힐 수 있기 때문에, 분사되는 인접한 지점들이 서로 적절한 최소 거리만 가져도 실질적으로 오염이 발생하지 않는다. 이 경우 원반형의 잎이 있는 공동이 많은 캐리어판 대신 간단하게 잎 전체나 더 큰 잎의 단편이 있는 캐리어판을 사용한다. 시험할 물질을 매우 잘 조준해서 분무하는 경우 시험할 물질을 입히는 각 지점들 간의 간격은 인접한 지점들이 전혀 오염될 수 없을 정도로만 떨어져 있으면 된다. 그러면 원칙적으로 오염이 발생할 가능성이 매우 희박하다.
본 발명에 의한 시험 장치의 양호한 한 실시예에서는 분무기(150, 151, 158)가 캐리어판(30)의 하나 혹은 여러 개의 공동(300)의 바로 위에 위치해서, 여기에 보관된 시험편에 선택된 물질 내지 선택된 혼합물을 분무한다. 이 실시 형태의 경우 적절한 부속 장치 등으로 분무 각도를 공동(300)의 자유로운 직경으로 제한함으로써, 인접한 시험편들이 분무액과 직접 접촉해서 오염되는 것을 방지할 수 있다.
분무기(150, 151, 158)에 설치하는 이같은 부속 장치는 공동(300)의 트여 있는 횡단면을 가지는 것이 유리하다. 그러나 더 작은 트여 있는 횡단면을 가질 수도 있다. 부속 장치는 분무기(150, 151, 158)와 움직이지 않도록 또는 움직일 수 있도록 연결하거나, 분무를 하기 직전에 적절한 고정 장치를 통해 공동(300)의 위에 위치하도록 할 수 있다. 이같은 유형의 부속 장치는 일례로 튜브의 형태를 가지는데, 이 튜브의 길이는 분사 각도를 튜브의 벽들에 의해 공동(300)의 자유로운 횡단면으로 제한할 수 있도록 선택해야 한다. 시험편이 원반형의 잎인 경우 주로 부속 장치를 분무기(150, 151, 158)와 움직이지 않도록 혹은 움직일 수 있게 연결한다.
분무를 하기 전에 부속 장치를 캐리어판(30) 바로 위에 설치할 수도 있다. 본 발명에 따른 시험 장치의 이같은 실시 형태에서 부속 장치는 주로 입체적인 격자의 형태로 제작되는데, 격자의 길이 및 폭은 캐리어판(30)의 길이 및 폭과, 그리고 격자의 메시(mesh)의 수는 캐리어판 위에 있는 공동(300)의 수와 일치한다. 이때 메시의 중점은 그때그때 공동(300)의 중점 위에 위치함으로써, 메시의 벽 높이는 공동(300)의 벽 높이를 연장한 것이 된다. 메시는 주로 공동(300)의 트여 있는 구멍을 포함한다.
특히 시험편이 식물, 특히 물질 혹은 혼합물을 적용하는 시점에 이미 캐리어판(30)의 가장자리를 넘도록 자란 식물인 경우 입체 격자를 이용하는 것이 유리하다. 이 실시 형태의 경우 식물이 캐리어판(30)을 넘기 전에 입체 격자를 설치한다. 그러면서 인접한 식물에 분무를 할 때 캐리어판(30)의 가장자리를 넘도록 자란 식물이 오염되지 않도록 공동(300)의 벽을 높인다. 두 개 혹은 여러 개의 동일한 유형의 격자를 겹쳐 쌓을 수 있도록 입체 격자를 제작할 수도 있다. 그러면 메시의 전체 벽 높이를 그때그때 식물종이 자랄 것으로 예상되는 높이에 임의로 맞출 수 있게 된다.
도면들을 통해 설명한 시험 장치를 이용해서 매우 많은 수의 물질 및 시험편을 시험하고, 시험편과 시험한 물질들을 확실하게 식별, 분류할 수 있다. 또한 인접한 시험편(원반형의 잎)의 오염을 확실하게 방지할 수 있고, 그 결과 시험 결과가 영향을 받거나 왜곡되지 않는다. 이밖에도 본 발명에 따른 시험 장치는 어느 정도 전자동화된 작동이 가능해서 특히 밤새 감독 없이도 가동할 수 있다. 본 발명에 따른 시험 장치에서 빼놓을 수 없는 장점은 아주 적은 양의 분무액(10-100 마이크로 리터)도 높은 정확도로 식물이나 식물의 일부에 미세하게 분산시켜 분무할 수 있다는 점이다.

Claims (15)

  1. 화학 물질 또는 화학 혼합물, 특히 잠재적인 식물 보호제의 효과를 시험하되, 시험할 화학 물질 내지 시험할 혼합물을 시험편, 특히 식물이나 잎의 단편과 같은 식물의 일부에 입히고, 일정한 시간이 경과한 후 시험편에서 물질 또는 혼합물의 효과를 조사하는 시험 장치에 있어서,
    우선 저장된 시험편들로부터 한 가지 유형의 시험편을 선택하고, 저장된 시험할 물질들 내지 혼합물들로부터 시험할 물질들 내지 시험할 혼합물들을 선택하며,
    그런 다음 기계 판독 가능 코드를 이용해서 선택한 유형의 시험편과 선택한 물질 내지 혼합물들을 식별하고(BC1, BC2), 이 코드들을 기억 장치(12)에 전달하되, 시험편 또는 시험편들의 단편(BR)을 배양액(301) 내지 겔로 최소한 일부가 채워진 캐리어판(30) 안의 각 공동(300)에 넣거나 이 안에서 재배함으로써 캐리어판(30) 안에 시험편을 준비하고,
    이어 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300)의 바로 위에 위치하도록 해서 여기에 보관된 시험편에 선택한 물질 내지 선택한 혼합물을 분무하거나, 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300) 안에 담가서 여기에 보관된 시험편에 선택한 물질 내지 선택한 혼합물을 분무한 다음 공동(300)으로부터 다시 꺼내는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 우선 저장된 시험편들로부터 한 가지 유형의 시험편을 선택하고, 저장된 시험할 물질들 내지 혼합물들로부터 시험할 물질들 내지 시험할 혼합물들을 선택하며,
    그런 다음 기계 판독 가능 코드를 이용해서 선택한 유형의 시험편과 선택한 물질 내지 혼합물들을 식별하고(BC1, BC2), 이 코드들을 기억 장치(12)에 전달하되, 시험편 또는 시험편들의 단편(BR)을 배양액(301) 내지 겔로 최소한 일부가 채워진 캐리어판(30) 안의 각 공동(300)에 넣음으로써 캐리어판(30) 안에 시험편을 준비하고,
    이어 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300) 안에 담가서 여기에 보관된 시험편에 선택한 물질 내지 선택한 혼합물을 분무한 다음 공동(300)으로부터 다시 꺼내는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 우선 저장된 시험편들로부터 특정한 식물종과 같은 한 가지 유형의 시험편을 선택하고, 저장된 시험할 물질들 내지 혼합물들로부터 시험할 물질들 내지 시험할 혼합물들을 선택하며,
    그런 다음 기계 판독 가능 코드를 이용해서 선택한 유형의 시험편과 선택한 물질 내지 혼합물들을 식별하고(BC1, BC2), 이 코드들을 기억 장치(12)에 전달하되, 시험편 또는 시험편들의 단편(BR)을 배양액(301) 내지 겔로 최소한 일부가 채워진 캐리어판(30) 안의 각 공동(300)에 넣거나 이 안에서 재배함으로써 캐리어판(30) 안에 시험편을 준비하고,
    이어 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300) 바로 위에 위치하도록 해서 여기에 보관된 시험편에 선택한 물질 내지 선택한 혼합물을 분무하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 시험편을 우선 프레스기(2)에 전달해서 시험편으로부터 가령 원반형의 잎(BR)과 같은 단편을 자동으로 스탬핑 가공한 다음 스탬핑 가공한 이 단편을 꼭 잡아서 배양액(301)이나 겔로 최소한 일부가 채워진 캐리어판(30)의 공동(300) 안에 넣는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 시험 장치가 분무를 하기 전에 시험편들이 보관된 다수의 캐리어판(30)을 임시로 저장하는 제 1 입력 기억장치(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 여러 농축 물질 내지 농축 혼합물을 제 2 입력 기억장치(8)에 준비하되, 이 농축 물질 내지 농축 혼합물들을 그때그때 플레이트의 공동 안에 저장하고,
    교반기(13)를 설치해서 각 공동에 들어 있는 농축물과 보조 혼합물(11)로부터 시험편에 입힐 물질 내지 시험편에 입힐 혼합물을 제조하며,
    이렇게 제조한 물질 내지 이렇게 제조한 혼합물을 분무기(150, 151, 158)에 전달하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  7. 제 2항에 있어서, 분무기가 노즐 몸통(150)을 포함하되, 노즐 몸통(150)의 노즐(들)(151)을 캐리어판(30)의 각 공동(300)에 담글 때 노즐 몸통(150)의 패킹 링(152)이 캐리어판(30)의 공동(300)을 빈틈없이 둘러싸도록 배치되고,
    분무기가 시험편 위에 입힐 물질 내지 시험편 위에 입힐 혼합물을 저장하기 위한 저장 용기(156)를 포함하고, 시험편과 다른 쪽을 향한 끝에 압축 공기 접속관이 있는 분무로(153)를 포함하되, 저장 용기(156)와 분무로(153)가 매우 좁은 공급로(157)에 의해 서로 연결되고, 이 공급로(157)는 분무로(153) 안으로 이어지는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 분무기가 하나 혹은 여러 개의 마이크로 피펫(158)을 포함하고, 마이크로 피펫(158)이 각 하나의 저장 탱크(160)를 포함하되, 물질 내지 혼합물이 우선 저장 탱크(160) 안에 흡입된 다음 압전 점적 발생기를 이용해서 하나 혹은 여러 방울의 점적이 잘 정의된 크기와 잘 정의된 속도로 노즐(162)을 통해 분출되어 시험편에 분무되는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  9. 제 7항 또는 8항에 있어서, 노즐 몸통(150)이 선상 배열된 여러 개의 노즐과 여기에 부속된 저장 용기, 분무로 및 공급로, 패킹 링을 포함하거나, 선상 배열된 여러 개의 마이크로 피펫(158)을 포함하되, 각 노즐 내지 마이크로 피펫들 간의 거리(D)가 캐리어판(30)의 한 열에 위치한 공동들(300) 간의 거리(E)와 일치하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  10. 제 7항 또는 9항에 있어서, 노즐 몸통(150)이 하나의 급기로(154)와 하나 혹은 여러 개의 배기로(155)를 포함하고, 이들이 캐리어판(30)의 각 공동(300) 안에 노즐(151)을 담갔을 때 공동(300)과 연통하면서 연결되는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  11. 제 3항에 있어서, 시험편이 식물 전체로서, 물질을 적용하기 전에 이 식물 전체를 캐리어판(30)의 공동(300)에서 재배하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  12. 농약의 효과를 시험하되, 시험할 농약을 시험편, 특히 식물이나 잎의 단편과 같은 식물의 일부에 적용하고, 일정한 시간이 경과한 후 시험편에서 농약의 효과를 조사하는, 농약의 효과를 시험하기 위한 과정에 있어서,
    우선 저장된 시험편들로부터 한 가지 유형의 시험편을 선택하고, 저장된 시험할 농약들로부터 시험할 농약을 선택하며,
    그런 다음 기계 판독 가능 코드를 이용해서 선택한 유형의 시험편과 선택한 농약들을 식별하고(BC1, BC2), 이 코드들을 기억 장치(12)에 전달하되, 시험편 또는 시험편들의 단편(BR)을 배양액(301) 내지 겔로 최소한 일부가 채워진 캐리어판(30) 안의 각 공동(300)에 넣거나 이 안에서 재배함으로써 캐리어판(30) 안에 시험편을 준비하고,
    이어 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300)의 바로 위에 위치하도록 해서 여기에 보관된 시험편에 선택한 농약을 분무하거나, 분무기(150, 151, 158)를 캐리어판(30)에 있는 하나 혹은 여러 개의 공동(300) 안에 담가서 여기에 보관된 시험편에 선택한 농약을 분무한 다음 공동(300)으로부터 다시 꺼내는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 농약이 제초제나 살균제, 살충제인 것을 특징으로 하는 시험 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 시험할 화학 물질이 살충제나 살균제, 제초제, 살비제, 살선충제인 것을 특징으로 하는 시험 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 잠재적인 식물 보호제가 살충제나 살균제, 제초제인 것을 특징으로 하는 시험 장치.
KR10-1998-0706831A 1996-03-05 1997-02-28 화학물질 또는 혼합물을 위한 테스팅 시스템 KR100500481B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96810124 1996-03-05
EP96810124.6 1996-03-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990087414A true KR19990087414A (ko) 1999-12-27
KR100500481B1 KR100500481B1 (ko) 2005-11-22

Family

ID=8225554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1998-0706831A KR100500481B1 (ko) 1996-03-05 1997-02-28 화학물질 또는 혼합물을 위한 테스팅 시스템

Country Status (10)

Country Link
US (3) US6277642B1 (ko)
EP (1) EP0885395B1 (ko)
JP (1) JP4071284B2 (ko)
KR (1) KR100500481B1 (ko)
AT (1) ATE203106T1 (ko)
AU (1) AU714880B2 (ko)
BR (1) BR9707942B1 (ko)
DE (1) DE59704014D1 (ko)
IL (1) IL125861A (ko)
WO (1) WO1997033179A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL125861A (en) * 1996-03-05 2001-12-23 Novartis Ag Test system for chemicals or chemical mixtures
US6739518B1 (en) 1999-12-21 2004-05-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spray applicator
DE10046175A1 (de) 2000-09-19 2002-03-28 Augustinus Bader Verfahren und Vorrichtung zum Züchten und/oder Behandeln von Zellen
EP1252930A1 (de) 2001-04-27 2002-10-30 Tecan Trading AG Sprühkopf
US6626051B2 (en) 2001-08-14 2003-09-30 Investigen Biotechnologies, Inc. Lid for sample holder
CA2459241C (en) * 2001-09-21 2010-07-13 Solvias Ag Sealing system with flow channels
US7141386B2 (en) * 2002-10-31 2006-11-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Cell culture device
EP1904619A4 (en) 2005-07-07 2012-05-02 Univ California METHOD AND DEVICE FOR CELL CULTURE ARRAY
US9388374B2 (en) 2005-07-07 2016-07-12 Emd Millipore Corporation Microfluidic cell culture systems
US9637715B2 (en) 2005-07-07 2017-05-02 Emd Millipore Corporation Cell culture and invasion assay method and system
US9354156B2 (en) 2007-02-08 2016-05-31 Emd Millipore Corporation Microfluidic particle analysis method, device and system
US8257964B2 (en) 2006-01-04 2012-09-04 Cell ASIC Microwell cell-culture device and fabrication method
US7807446B2 (en) * 2006-02-13 2010-10-05 Monsanto Technology Llc High throughput system and methods for analyzing liquid formulations
KR100886842B1 (ko) 2007-04-23 2009-03-05 포항공과대학교 산학협력단 식물체의 생장에 영향을 미치는 화합물을 탐색 방법
WO2009089189A2 (en) 2008-01-03 2009-07-16 Cellasic Cell culture array system for automated assays and methods of operation and manufacture thereof
NL1036276C2 (nl) * 2008-12-03 2010-06-07 Visser S Gravendeel Holding Inrichting voor het bevatten van plantmateriaal en systeem voor verwerking daarvan.
KR101185847B1 (ko) 2009-05-27 2012-09-27 대한민국 벼의 생엽절편을 이용한 병원균 억제물질의 스크리닝 방법
JP5601445B2 (ja) * 2009-12-14 2014-10-08 セイコーエプソン株式会社 被検液の充填方法
US9353342B2 (en) 2010-01-21 2016-05-31 Emd Millipore Corporation Cell culture and gradient migration assay methods and devices
US10526572B2 (en) 2011-04-01 2020-01-07 EMD Millipore Corporaticn Cell culture and invasion assay method and system
EP2785825B1 (en) 2011-12-03 2021-04-21 EMD Millipore Corporation Microfluidic cell culture system
US10379016B1 (en) * 2018-09-18 2019-08-13 King Saud University Apparatus for inoculating agar plate

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3857678A (en) * 1973-02-21 1974-12-31 Us Agriculture Method for determining toxicity of phytotoxins in plants
US4168206A (en) * 1977-05-02 1979-09-18 Philadelphia College Of Osteopathic Medicine Impregnated disk method for testing antifungal susceptibility
FI63638C (fi) * 1980-04-28 1983-07-11 Suovaniemi Finnpipette Kodsystem i flerkanalanalysanordning och anordning foer systemet
US4506010A (en) * 1981-02-23 1985-03-19 Stauffer Chemical Company Method for testing microbial degradation of cellulose
CH665217A5 (de) 1985-02-15 1988-04-29 Agrogen Stiftung Verfahren und vorrichtung zur in vitro kultur von pflanzenzellen, pflanzengeweben, pflanzenorganen, pflanzenteilen sowie zur mikropropagation und regeneration von ganzen pflanzen.
US4678894A (en) * 1985-04-18 1987-07-07 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Sample identification system
CA1285536C (en) * 1987-03-11 1991-07-02 Akihiro Ohoka Dispensing machine
NZ227406A (en) * 1987-12-31 1990-04-26 Nomix Mfg Co Ltd Spraying apparatus with calibration of sprayer pump; reversing pump returns calibrating liquid to source
DE4024545A1 (de) * 1990-08-02 1992-02-06 Boehringer Mannheim Gmbh Verfahren und vorrichtung zum dosierten zufuehren einer biochemischen analysefluessigkeit auf ein target
US5976848A (en) * 1990-08-03 1999-11-02 Dow Agrosciences Llc Method of identifying potential fungicides using dihydroorotate dehydrogenase inhibition assay
US5780253A (en) * 1995-05-04 1998-07-14 Sandoz Ltd. Screening method for detection of herbicides
IL125861A (en) * 1996-03-05 2001-12-23 Novartis Ag Test system for chemicals or chemical mixtures
US5738728A (en) * 1996-07-26 1998-04-14 Bio Dot, Inc. Precision metered aerosol dispensing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP4071284B2 (ja) 2008-04-02
BR9707942B1 (pt) 2009-01-13
AU714880B2 (en) 2000-01-13
US6613542B2 (en) 2003-09-02
IL125861A0 (en) 1999-04-11
ATE203106T1 (de) 2001-07-15
KR100500481B1 (ko) 2005-11-22
BR9707942A (pt) 1999-07-27
EP0885395B1 (de) 2001-07-11
EP0885395A1 (de) 1998-12-23
US6277642B1 (en) 2001-08-21
DE59704014D1 (de) 2001-08-16
US20020110920A1 (en) 2002-08-15
WO1997033179A1 (de) 1997-09-12
JP2000506268A (ja) 2000-05-23
AU2023097A (en) 1997-09-22
IL125861A (en) 2001-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19990087414A (ko) 화학물질 또는 혼합물을 위한 테스팅 시스템
EP2525647B1 (en) Plantlet handling system
EP1171232B1 (de) Fluidhandhabungsvorrichtung mit formatumwandlung
US6511849B1 (en) Microarrays of biological materials
WO2001058593A1 (en) Cleaning deposit devices that generate microarrays
JPH09503304A (ja) 自動着色装置および方法
CN1980742A (zh) 对微阵列和其他微型装置进行高浓度点沉积的点样装置及方法
US8846337B2 (en) Device for spraying a reagent for fast microbiological analysis
WO2003076599A2 (de) Kultur/expositionsvorrichtungen, bausatz für den zusammenbau einer solchen sowie verfahren zur kultivierung und exposition von prokaryonten
WO2001017669A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum aufbringen einer mehrzahl von mikrotröpfchen auf ein substrat
JP2007292629A (ja) 液体分注装置
CN115943051A (zh) 封闭式生物打印设备
JP2021179431A (ja) 流体吐出ヘッド、デジタル分注デバイスおよび分注方法
CA2247261C (en) Testing system for chemical substances or mixtures
JP4613145B2 (ja) 液体保存用容器
GB2516061A (en) A device and method for coating seeds and other propagules at the time of planting
Gorst et al. Robotic micropropagation for commercial forestry
KR20050045860A (ko) 개개의 세포에 물질을 송출하는 방법 및 장치
CS197613B1 (cs) Zařízení pro sériové provádění kapkových reakcí

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130628

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140627

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee