KR20010106118A - 분자유전학적 진단용 조직 샘플의 수집과 초기조제를 위한장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분자유전학적 연구를 위하여 유핵 세포나 DNA-함유 세포 또는 세포성분의 조직/혈액 또는 기타 샘플의 수집 및 초기조제를 위한 장치와 방법에 관한 것이다. DNA-함유 세포 샘플의 수집 및 초기조제를 위한 본 발명의 장치는 샘플수용용기와 샘플수집 후 샘플수용용기에 삽입되어 이를 밀폐하는 샘플수집수단을 포함한다. 샘플수용용기는 베이스와 측벽을 가지고 투공이 용이한 뚜껑으로 폐쇄되며 베이스로부터 멀리 떨어진 용기의 측벽에 삽입된 샘플수집기구를 고정하기 위한 수단을 갖는다. 용기내에는 DNA 분해효소로부터 보호하기 위한 물질이 용입된다. 샘플을 수집하기 위한 기구는 샘플수용용기에 삽입시 이 샘플수용용기에 고정하기 위한 수단에 의하여 고정되며, 이는 샘플수용용기를 샘플수용용기의 베이스 및 측벽과 샘플수집기구의 선단부에 의하여 한정되는 적어도 하나의 샘플공간으로 나눈다.

Description

분자유전학적 진단용 조직 샘플의 수집과 초기조제를 위한 장치 및 방법 {DEVICE AND METHOD FOR OBTAINING AND INITIALLY PREPARING TISSUE SAMPLES FOR MOLECULAR GENETIC DIAGNOSIS}

본 발명은 분자유전학적 시험을 위하여 유핵 세포나 DNA-함유 세포 또는 세포성분의 조직, 혈액 또는 기타 샘플을 수집하고 초기조제하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 동물개체군의 판정을 위한 상기 장치의 이용에 관한 것이다.

다수의 조직-샘플 또는 DNA-샘플의 수집은 다양한 연구와 적용된 프로그램을 위하여 필요하다. 특정 환경하에서 전체 가축개체군(예를 들어, 생물학적인 동적동물생산) 또는 지역적으로 또는 특별히 특정화된 동물개체군에 대한 정보가 수집되어야 한다.

예를 들어, BSE 사건을 계기로 하고 육류 및 축산물이 영향을 받지 않은 농장으로부터 공급될 수 있도록 하는 관련된 문제를 감안하여, EU 지역에서는 출산시 또는 출산직후 가축에 이들의 식별을 위한 이어태그(ear tag)를 달도록 하는 가축의 강제확인제도가 도입되었다. 이들 이어태그에는 각 가축을 식별할 수 있도록 하는 식별번호가 표시되어 있다. 따라서, 이러한 번호를 확인함으로써 예를 들어 추후 도축장에서 가축이 어느 농장에서 들어왔나 하는 것을 확인할 수 있다.

그러나, 이들 이어태그는 위조로부터 안전하지 아니하고 조작에 의하여 변조될 수 있어 도입된 이러한 확인시스템이 유명무실하게 될 수 있다. 소비자나 중간상인은 실제로 가축이 지정된 농장으로부터 들어왔는지 여부를 확인할 수 없다.

따라서, 생산자, 가공업자 및 시장상인으로부터의 정보를 독립적으로 확인할 수 있도록 하는 간단한 분석방법을 이용하는 것이 바람직하다.

잘 알려진 바와 같이, 각 가축은 특정 DNA 변이체를 시험("유전자핑거프린트법")함으로써 개별적으로 확인될 수 있다. 사육동물의 법과학 및 혈통시험에 있어서 이들 혁신적인 분자유전학적시험은 이미 분석을 위하여 이용되어 왔다. 통상적으로 동물로부터의 샘플은 수의사에 의하여 혈액 샘플로서 수집되고 분석된다. 그러나, 대규모 동물개체군의 경우 이러한 수집 및 분석방법은 너무 노동집약적이고 경제적인 관점에서도 실시불가능한 것이다.

최근의 검출방법(PCR, 시퀀싱방법 등)의 도움으로, 매우 작은 조직 샘플만으로도 이들이 어느 특정 개체로부터 얻은 것인지의 여부를 확인할 수 있다. 이러한 시험방법은 비교적 용이하게 수행될 수 있고 신뢰도는 99.9 % 이상이다.

그러나, 현재에는 다수의 샘플을 분리, 대상 샘플의 수집, 보존, 분류 및 분석을 수행하기 위한 재정적인 면에서의 경비 및 노력이 막대하게 소요된다.

본 발명의 목적은 피검체로부터 DNA-함유 샘플의 수집이 용이하고 저렴하게 수행될 수 있는 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 조직 또는 혈액 샘플이 분석조사를 위하여 피검체로부터 용이하게 수집될 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

이러한 목적은 샘플을 수집하기 위한 샘플수용용기와 기구를 가지고 DNA-함유 세포의 샘플을 수집 및 초기조제하기 위한 장치를 통하여 달성된다. 샘플을 수집한 후에 샘플수집기구가 샘플수용용기에 삽입되어 이를 기밀하게 밀폐한다. 샘플수용용기는 베이스와 측벽을 가지고 용이하게 관통시킬 수 있는 뚜껑으로 폐쇄된다. 베이스로부터 멀리떨어진 측벽의 영역에는 삽입된 샘플수용용기를 고정하는 수단이 있으며, 용기내의 물질이 DNA 분해효소로부터 보호된다. 샘플을 수집하기 위한 기구에는 샘플수용용기에 삽입시 이 기구를 샘플수용용기에 확실하게 고정하는 수단이 구성되어 있으며, 이 기구는 샘플수용용기내에서 샘플수용용기의 베이스 및 측벽과 샘플수집기구의 선단부에 의하여 한정된 적어도 하나의 샘플공간을 형성한다.

아울러, 상기 언급된 목적은 본 발명의 장치를 이용하여 적당한 샘플이 샘플수집기구의 선단부에서 수집되어 샘플수용용기내로 도입되고, 샘플수용용기의 베이스 및 측벽과 샘플수집기구의 선단부에 의하여 주위로부터 폐쇄되는 한정된 샘플공간이 형성되는 방법에 의하여 달성될 수 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 베이스(2)에 돌출부(8)를 갖는 샘플수용용기(1)의 단면도이다. 샘플수집기구(4)가 샘플수용용기(1)내에 삽입되어 이를 밀폐한다. 샘플공간(6)(6a)으로부터 멀리 떨어진 샘플수집기구(4)의 부분에는 로드의 삽입을 허용하는 중공부(12)가 형성되어 있다.

도 2 는 스파이크(10a)를 갖는 스파이크판(10), 스파이크투공판(11) 및 연장판(9)을 갖는 샘플수용용기(1)의 결합단면도이다. 샘플수용용기(1)가 샘플수집기구(4)에 의하여 폐쇄되어 있으며, 이어태그(10)(11)의 부착 후 샘플수집의 상황을 설명한다.

도 3 은 결합되기 전의 스파이크판(10), 스파이크투공판(11) 및 연장판(9)을 갖는 샘플수용용기(1)로 구성되는 이어태그(10)(11)의 분해사시도이다.

도 4 는 소의 DNA 판정과정을 설명하는 다이아그램이다.

본 발명은 바람직한 실시형태 및 이하 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명될 것이다.

본 발명의 장치는 샘플수용용기(1)와 샘플수집기구(4)로 구성된다. 샘플수용용기(1)는 베이스(2)와 측벽(3)을 가지며 필름 또는 박막(membrane)과 같이 용이하게 뚫을 수 있는 뚜껑으로 폐쇄되어 있다. 샘플수용용기(1)는 부가적인 박막으로 더 나누어져 둘 이상의 구성요소가 샘플수용용기(1)에서 서로 분리될 수 있고 사용시, 즉 샘플수용용기(1)에 샘플수집기구(4)가 삽입될 때 서로 접촉하고 샘플과 접촉할 수 있게 될 수 있다. 또한 샘플수용용기(1)는 베이스(2)의 전체 직경을 통하여 연장된 돌출부(8)와 같은 분리벽에 의하여 적어도 두 챔버로 나누어져 샘플수집시 적어도 완전히 분리된 두 샘플이 수집될 수 있다.

바람직한 실시형태에서, 샘플수용용기(1)에는 적어도 샘플수집기구(4)의 선단이 삽입된다. 만약 필요한 경우 그 베이스(2)는 점점 가늘어지는 형태의 돌출부(8)를 갖도록 구성될 수 있으며 샘플수집기구(4)는 적당히 돌출부(8)에 결합될 수 있다. 따라서, 샘플수용용기(1)에 샘플수집기구(4)가 삽입될 때 샘플이 강하게 압착되어 샘플수용용기(1)의 베이스(2) 및 측벽(3)과 샘플수집기구(4)의 선단부(7)에 의하여 한정된 샘플공간(6)(6a)으로 강제로 보내어진다.

또한 샘플수용용기(1)는 예를 들어 적당히 고정하기 위한 통공을 갖는 연장판과 같이 평면상 취부판과 같은 고정장치(9)를 가질 수 있다. 이와 같이 예를 들어 이 연장판은 집게가 이어태그(10)(11)를 취부하는데 사용될 때 집게에 고정될 수 있다. 또한 연장판은 이어태그와 같이 적당한 식별번호를 붙일 수 있다. 식별번호가 표시된 라벨을 연장판에 형성된 요입부에 손으로 붙일 수 있거나, 또는 연장판에 미리 라벨을 붙이거나 인쇄할 수 있으며, 또한 이어태그(10)(11)의 판면부에 표시되는 식별번호와 동일한 식별번호가 동시에 인쇄될 수 있다.

만약 필요한 경우(예를 들어, 추후에 손으로 샘플을 처리하기 위하여) 샘플수용용기(1)는 또한 샘플수집기구(4)로 폐쇄후 샘플공간(6)(6a)을 한정하는 샘플수용용기(1)의 영역이 샘플수용용기(1)의 동체에 스크류나선으로 연결되어 나선을 풀면 샘플에 쉽게 접근할 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명 장치의 바람직한 실시형태에 있어서, 샘플수용용기(1)는 장치를 파괴하지 않고서는 샘플공간(6)(6a)을 개방할 수 없도록 샘플수집기구(4)에 의하여 폐쇄된다. 이와 같이, 수집된 샘플은 지시없이 조작될 수 없게 되어 있다.

샘플수용용기(1)내에는 조직샘플의 단백질성분이 활성화되지 않도록 하고 DNA 를 안정화하기 위한 물질이 용입된다.

조직샘플의 단백질(효소, DNA 등)이 활성화되지 않도록 하고 DNA 를 안정화하기 위한 물질은 예를 들어 다음의 그룹으로부터 선택될 수 있다 : 단백질분해효소 K(예를 들어, 저장중 안정화를 위하여 동결됨) 및 단백질 분해용 완충용액(별도로 충전됨) ; 강 염기 ; 흡수성이 매우 크고 접촉하는 조직 샘플을 건조(이를 가온함)시켜 불활성화 하는 분자 체(molecular sieve)(예를 들어, E. Merck 0.2 nm No. 1.05704.0250, K230045904 624, 물흡수용량 > 20 %). 기타 단백질성분의 불활성을 유지하고 DNA 를 안정화시키는 성분, 공기중의 수분을 흡수하는 것으로부터 분자 체를 보호하기 위하여 분자 체는 예를 들어 불활성기체 아르곤으로 코팅되고 필름으로 폐쇄될 수 있다. 이러한 물질은 이들이 예를 들어 1 년 이상 장기간 동안 활성화되고 샘플의 도입 후에는 적어도 수 개월부터 1 년까지 분석연구를 위하여 DNA 의 보존상태가 충분히 유지될 수 있도록 조성된다.

샘플수집기구(4)는 샘플이 수집되어 샘플수용용기(1)로 도입될 수만 있다면 어떠한 형태라도 취할 수 있으며 샘플수집기구(4)는 샘플의 도입 후 샘플수용용기(1)를 폐쇄밀봉한다. 이는 원통형, 원추형 등의 형태를 취할 수 있다.

장치의 바람직한 실시형태에 있어서, 샘플수집기구(4)는 사용전에는 분리가능하게 서로 연결되고 사용시에는 서로 분리되는 두 부분으로 구성된다. 이러한 분리구성은 예를 들어 특정한 분리점을 갖는 좁은 플라스틱 띠에 의하여 실현될 수 있다. 샘플수집기구(4)는 단일체이거나 중앙에 중공부(12)를 형성하여 후측으로부터 로드를 삽입할 수 있게 되어 있어 사용시 이에 집게로부터 강철로드가 안정화를 위하여 삽입될 수 있다.

샘플수집기구(4)는 여러가지 기능을 수행한다. 샘플은 샘플수집기구를 혈액, 림프 또는 오줌과 같은 체액에 담그거나 피검체로부터 조직을 긁어내거나 천자하여 수집될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 피검체의 귀는 본 발명 장치에 의하여 뚫린다. 샘플수집기구(4)의 선단부는 날카롭게 되어 있어 귀를 관통시키면 소량의 조직 샘플이 천자되어 나오거나 압착되어 나온다.

본 발명 장치의 다른 바람직한 실시형태에서, 이어태그부착용 집게와 같은 적당한 기구를 이용하는 샘플의 수집을 위한 샘플수집기구는 이어태그가 대상동물의 귀를 통하여 가압되는 것과 동시에 결합되므로 이어태그와 샘플수집기구는 한번의 작업으로 부착될 수 있다.

통상적으로 식별을 위하여 사용되는 이어태그는 두 부분, 즉 스파이크가 형성되어 있는 스파이크판(10)과 이 스파이크판과 동일한 크기이거나 작은 판으로 구성되는 스파이크투공판(11)으로 구성되며, 귀로부터 스파이크(10a)가 미끌어져 빠지는 것을 방지하기 위하여 충분한 크기를 가져야 한다. 이들 부분은 조직에 부작용을 주지 않는 합성물질(예를 들어, 바이어에서 입수한 폴리우레탄-데스모판 795 U)로 만들어지고 일부는 금속(스텐리스 스틸, 황동, 청동 등)으로 만들어진다.

이어태그(10)(11)를 부착하기 위하여 상업적으로 입수가능한 집게가 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위하여 사용되는 대부분의 집게는 필요한 경우 특별히 작은 부분을 부가하여 쉽게 변형되어 샘플수용용기(1)가 이어태그(10)(11)의 삽입 후 집게에 매달린 상태로 남아 있어 쉽게 수집될 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어 특별한 부분이란 샘플수용용기(1)에 결합된 연장판(9)의 통공에 끼우는 작은 손잡이이다. 귀에 이어태그(10)(11)의 삽입 후, 필요한 경우 이어태그(10)(11)는 집게에 고정되어 있는 상태에서 급작스럽게 제거되고 손잡이가 샘플수용용기(1)의 연장판(9)을 집게에 견고히 고정한다. 이후에 연장판은 손잡이 위로 쉽게 인출해내어 샘플수용용기(1)가 수집될 수 있다.

삽입시 샘플수집기구(4)는 샘플수용용기(1)에 밀착되고 고정수단(5)에 의하여 고정됨으로써 샘플의 이탈과 이물질의 유입이 방지될 수 있다.

샘플 수집기구(4)뿐만 아니라 샘플수용용기(1)는 예를 들어 금속 또는 유리섬유보강 합성물질과 같은 적절한 물질로 만들어질 수 있다. 만약 샘플수집기구(4)가 합성물질로 만들어지는 경우 이는 귀에 삽입되는 과정에서 사용된 집게의 금속로드에 의하여 보강될 수 있다.

본 발명의 장치에 의하여 부가적인 많은 노력이나 경비가 소요됨이 없이 통상적으로 수행되는 이어태그(10)(11)의 식별표식과 동시에 동물로부터 샘플을 채취할 수 있다. 이로써 나타나는 절약은 매우 실질적인 것이다.

통상적인 샘플수용용기에 비하여 본 발명 장치의 다른 이점은 평면상의 연장판 형태를 가지고 샘플에 라벨을 붙이거나 샘플을 식별하는데 사용될 수 있는 샘플수용용기(1)의 고정장치(9)에 있다. 통상적으로 라벨작업은 상당한 노력을 들여 거의 원통형인 용기(예를 들어, 에펜도르프 튜브)의 둥근 표면에 손으로 라벨을 붙이는 작업으로 이루어지고 라벨을 판독하기에도 쉽지가 않다. 따라서, 숫자나 데이터의 스캔이 어려워 자동수집이 어렵다.

본 발명 시스템은 특히 전체 조직의 일부인 물질로부터 샘플을 얻어야 할 때 유리한 바, 통상적으로는 이러한 샘플을 기구(칼, 예리한 스푼, 외과용 메스 등)를 이용하여 얻어야만 하였다. 재사용가능한 기구를 사용하는 것은 오염의 위험이 매우 크며 PCR(중합효소 연쇄반응)과 같은 매우 민감한 시험의 경우에는 단 하나의 세포라 할지라도 오염된다면 잘못된 결과를 가져올 것이다. 본 발명의 장치를 이용함으로써 일회용 부품을 사용하여 샘플 물질에 접촉한다.

또한 본 발명의 장치는 예를 들어 체액 샘플(혈액, 오줌, 타액 등)을 신뢰가능하고 확고하게 수집 및 처리하는데 사용될 수 있다. 이와 같은 경우, 체액은 샘플수용용기(1)의 개방부 또는 샘플수집기구(4)의 선단부에 공급되고 샘플수집기구의 경우는 이후에 예를 들어 집게와 같은 적당한 장치를 이용하여 샘플수용용기(1)에 가압 삽입된다. 또한 표면(표피, 점막)으로부터의 샘플은 샘플수집기구(4)의 선단부가 "예리한 스푼" 의 형태로 되어 있고 표면을 간단히 긁어내는 방식으로 사용되는 본 발명의 장치를 이용하여 청정하고 신뢰가능하며 식별이 확실하게 이루어지도록 수집될 수 있다.

본 발명의 실질적인 이점은 샘플수용용기(1)에 이어태그[스파이크판 (10), 스파이크공판(11)]의 부착과 동시에 라벨을 붙일 수 있다는 점이다. 이로써 동물의 사용자 또는 소유자에게 공급되기 전에 오류없이 동일 번호 n 을 부여할 수 있다. 예를 들어 라벨부착작업은 프린터로 수행될 수 있으며, 플라스틱 이어태그의 경우 통상적인 이용상태에서 지워지지 않도록 합성물질과 혼합된 마스터믹스(흑색)가 도포된다. 이러한 각 이어태그에는 식별번호가 인쇄된다.

본 발명의 장치에 의하여 수집된 샘플은 중앙수집소로 옮겨져 여기에서 분석된다. 샘플수용용기(1)의 수집은 온도나 이송기간에 특별히 관심을 두지 않고 이루어질 수 있다. 샘플수용용기(1)는 우편, 인편 등에 의하여 연구소나 보관소에 어떠한 문제없이 그리고 위험없이 운반될 수 있다.

연구소에서의 샘플 정밀검사, 시험반응 및 분석은 일정량 n 을 취하여 로봇제어시스템으로 자동화될 수 있다. 샘플의 식별번호는 등록되고 이후 판독장치(스캐너)에 의하여 처리된다. 손으로 데이터를 입력하지 않으므로 오류값은 무시할 수 있을 정도로 낮다.

본 발명 장치로부터 수집된 샘플로부터 DNA 를 처리하고 분석하기 위하여, 샘플수용용기(1)는 콘베이어 벨트상에 놓이고 스캐너가 샘플의 식별번호를 등록할 수 있다. 이어서 캐뉼러(canula)가 샘플공간(6)(6a)의 저면을 통하여 삽입되고 샘플의 흡인을 위하여 유체가 주입되며 일정량의 샘플이 추출된다. 그리고 캐뉼러의 삽입점이 다시 밀봉되고 샘플수용용기(1)가 저장된다. 만약 샘플공간(6)(6a)이 적당한 방법으로 나누어져 있는 경우 다른 샘플이 본 발명의 장치에 의하여 분석이 이루어질 수 있다.

DNA 분리는 피펫팅 로봇(Biomec 2000, 베크만에서 입수)을 이용하여 자동화 될 수 있으며 DNA 의 정제는 실리콘입자(예를 들어, InstaGeneMatrix, 바이오-래드에서 입수)를 이용한다. 이들 샘플과의 시험반응도 자동화될 수 있다.

샘플을 용이하게 수집하고 자동분석하기 위한 이러한 시스템은 다음과 같은 이점을 갖는다 :

소비까지의 모든 처리단계에서 모든 가축 및 이들 가축으로부터 얻은 식육의 위조없는 원산지 및 식별증명과 BSE 프리영역으로부터의 원산지 증명. 자연농장소유 또는 국립농장소유의 동물과 같은 표적판매프로 그램의 조절 및 안정화와 특수등급식별화. 모든 가축수송의 수송경로와 시간 및 거리의 확인 및 모니터링. EU 내에서의 유통 및 수출시 가축의 효과적인 국경관리 및 추적. 예를 들어 경매 또는 박람회 등 어느 시기에서나 식별확인하에 판매된 가축의 오류없는 식별가능성. 모든 가축의 완벽한 원산지증명 및 오류 및 위조증명서의 색출가능성. 완벽하게 신뢰가능한 법적증명(위장내용물로부터의 이미 소화된 고기류를 의학시험관에 의해 시험한 것에 의함). 완벽하게 신뢰가능한 전염병관리의 모니터링. 애완동물사료를 포함하는 시험된 모든 가공식품에서 육류혼합량의 측정. 도축장에서 무작위시험으로 금지된 호르몬 또는 성장촉진제를 사용한 생산자의 색출. 가죽 및 뼈 그리고 뿔이나 발굽 또는 내장조제품과 혈액과 같은 가축생산품으로부터 다른 제품에 대한 원산지증명. 직접 판매된 우유 또는 유제품을 얻는 동물 및 원료의 증명 및 시험. 모든 가축군 및 판매경로의 정확한 등록. DNA 다형현상의 상세한 분석과 유전거리 및 유전선별프로그램을 위한 샘플의 이용. 사육프로그램의 최적화. 유전거리의 측정. 가축사육의 계통 및 사육이력의 연구. 점검자보조선택프로그램(MAS)의 일부로서의 분석. 특정 유전적 결함의 존재여부 및 빈도의 정확한 증명. 법률적 관점으로부터 이상으로 설명된 장치와 방법은 수집된 샘플이 인식가능한 샘플수용용기의 필요한 조작없이 변질(교체 및 위조)될 수 없다는 이점을 갖는다.

샘플의 수집 및 분류에 의하여 혈통시험, 유전적 결함선별, 개체수분석, 변종검출, 식품의 선별, 병원체진단, 형질전환진단, 식품가공공정의 위생점검 등이 큰 비용의 소요됨이 없이 수행될 수 있다.

이상으로 설명된 시스템에 의하여 모든 동물 및 소비까지 이러한 동물로부터 만들어진 모든 제품에 있는 유전정보를 시험하는 것이 가능하다. 또한 지금까지 설명한 장치에 의하여 이러한 시험에 관련된 비용을 줄일 수 있다.

동물내장의 가공식품[소시지, 가공육, 레버캐스(양념과 기타 성분을 넣고 잘게 갈아 오븐에 굽거나 미리 구워낸 고기), 쪼가리고기 등]에 있어서도 각 특정의 DNA 가 확인될 수 있다. 이는 이물질 고기성분으로 식품이 오염된 것을 검출할 수 있도록 한다. 물론, 이러한 방법의 도움으로 원산지 농장에서 적당한(제 1 의) 샘플이 취하여진 경우(도 3) 특정식품이 특정 가축으로부터 유래되었다는 것을 증명하는 것이 가능하다.

이를 위하여, 귀의 조직 샘플이 DNA 의 분류 및 분류소로의 이송을 위해 신생동물마다 채취되어야 한다. 자동 PCR 을 이용하여 미소부수체 프라이머로부터의 DNA 핑거프린트를 얻을 수 있으며 각 동물에 대한 정확한 패턴이 등록될 수 있다.

이들 데이터는 중앙파일에 등록되어 이를 통하여 접근할 수 있다. 일상적인 시험으로부터의 핑거프린트, 즉 제 1 분석의 핑거프린트와 비교하여 DNA 분류 후 제 2 샘플의 전송시 일치하는 동물이 확인될 수 있다. 이러한 결과는 통상 하루 이내에 이용될 수 있다. 극단적인 경우, 예를 들어 동물의 수송 또는 국경을 통과하여야 하는 경우 신속한 결과가 3 시간 이내에 이용될 수 있다. 동물의 수, 즉 DNA 핑거프린트와 모든 다른 데이터는 등록된 모든 동물에 대하여 호출될 수 있다. 한 소유자에 의하여 판매된 모든 동물 또는 하나의 동물군으로부터의 동물이 공동관리될 수 있다. 동물의 모체, 즉 모든 가축의 신생을 등록한 후 여러 해가 지난 다음의 이러한 동물의 모체와 각 모체의 후계수가 이러한 파일로부터 조사될 수 있다. 농장동물의 완벽한 개체수의 개별적인 분류는 새로운 것이다. 모든 소비자, 고객, 수요자, 판매자, 도축업자, 가공자, 소유자 또는 검사자가 동일성을 확인할 수 있으며 이로써 동물 또는 동물제품의 기원을 확인할 수 있다(도 4). 이러한 시험을 위하여는 예를 들어 도축장에서, 또는 이미 육가공되었다면 수퍼마켓에서 간단히 제 2 샘플을 취하는 것만이 필요하다(예를 들어, 식당의 테이블에 올려진 육류제품).

동물이 살아 있고 이러한 동물이 승인하에 원거리로 수송한 것을 유사한 방법으로 확인할 수 있다. 이러한 시험결과의 확률은 다수의 시험결과에 따라 신뢰가능하고 법률적으로 명백한 증명으로 불확실성이 최소한으로 감소된다.

위험예방, 전염병관리 또는 동물체내에 잔류하는 불법잔류물(호르몬, 성장촉진제 등)에 대한 시험을 이유로 장래에 동물의 특정개체군을 모니터하는 모든 주문은 이미 수집된 DNA 데이터를 이용하여 즉시 수행될 수 있다.

만약 본 발명 시스템에 의한 분류가 한 국가에서 일관되게 수행된 경우, 언제나 동일자에 이러한 분류가 수행된 것으로 간주되어 야기되는 문제점(예를 들어, 동물의 BSE 의 의심, 농장의 돼지콜레라의 창궐 등)에 대처하여 수요자에게 확실한 예방책을 제공하고 모니터링을 위한 확실한 시험방법을 제공한다.

특히, 예를 들어 개체분류를 통하여 동물 및 그 제품이 실질적으로 이로부터 공급된 "다른" 제품임을 완벽히 입증할 수 있다. 이는 모든 수요자가 육제품이 멀리 수송되고 판매된 후라 할지라도 샘플(제 2 샘플)의 발송으로 육제품에 수반된 정보를 시험할 수 있음을 의미한다.

본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명키로 한다. 이러한 실시예는 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

가축의 개체분류

소에 통상적인 이어태그를 부착하였다. 스파이크판의 스파이크에 샘플수집기구가 부착되었다. 이는 선단이 날카롭고 원통형 베이스를 가지며 베이스내에 스파이크판의 스파이크가 삽입될 수 있는 공간을 갖는 원추형의 형태이다.

집게에서 스파이크투공판의 하측위치에 연장판과 일체로 된 샘플수용용기가 배치되고 샘플수용용기의 뚜껑과 합성필름의 뚜껑이 밀착되어 스파이크투공판의 통공이 일렬로 정렬된다.

샘플수용용기로부터 멀리 떨어진 위치에서 연장판은 집게에 이를 고정하기 위한 통공을 갖는다.

소의 귀를 통하여 스파이크판의 샘플수집기구가 구비된 스파이크를 가압함으로서 천자되는 귀의 샘플이 샘플수용용기내로 가압된다. 샘플수집기구는 삽입 후 샘플수용용기의 내벽에 형성된 돌출부에 의하여 고정되어 이에 의하여 형성된 샘플공간이 밀봉된다.

샘플수용용기내에는 수집된 샘플의 DNA 가 분해되는 것으로부터 보호하는 분자 체(Merck, 0.2 nm No. 1.05704.0250)가 용입되었다.

알려진 유전자의 DNA 풋프린트 및 PCR 분석이 수행되었으며 반년 후 샘플수용용기내에 있는 유전물질에서 이상이 발견되지 않았다.

실시예 2

특정계통의 사육을 위한 기능 변이체의 선별(예를 들어, 이종이식을 위한 1.3 Gal/Gal 3 음성 돼지)

자연변이율에 의하여 게놈내에 존재하는 모든 단일 개체유전자에서 충분한 크기의 개체수는 다양한 침묵 돌연변이(silent mutation)를 포함하지 않고 대립유전자의 비활성을 보이는 변이체를 포함할 확률이 있다. 이들 대부분의 경우, 이는 우성변이체가 아닌 열성변이체이다. 하디-바인버그 법칙에 따라서 변이체가 원인인 유전자형의 이러한 변화의 대다수는 이형접합체에 의하여 가리워진다.

선별방법에 있어서, 유용한 돼지개체수에서 적당한 부위의 적당한 분자유전학적 분석을 이용하여 변이체를 갖는 단일 이형접합체 보유 동물을 발견하는데 한계가 있다. 그리고 이러한 동물에서는 동형접합 음성 계통이 형성될 수 있으며 이는 유전자 넉-아웃(knock-out)을 통하여 발생된 계통의 경우와 마찬가지로 유전자결함을 갖는다. 이러한 계통이결코 유전자 넉-아웃을 통하여 발생된 계통의 경우보다 우수하다고 할 수 없다.

제안된 방법은 표지유전자를 포함하지 않는 적당한 구성으로 재조합한 후 어느 정도 간세포계통의 선별을 나타낸다. 차이는 다음과 같다 : 간세포계통의 모든세포는 단일변이체의 발생 후 변질 또는 재조합되는 것을 제외하고는 동일한 유전자형을 갖는다. 돼지개체수의 선별에 있어서, 분석된 모든 유전자형은 상이하다. 이들은 표적방법으로는 돌연변이되지 않고 변이체를 갖게되며, 진화과정에서 사육자의 작업이 축적된다(이형접합체 상태에서 이들은 음성선택압력하에 놓이지 않는다).

1.3 Gal/Gal 3 을 표현함에 있어서는 정량차가 있는 것으로 알려져 있다. 변이체분석은 다양한 개체수에서 이미 존재하고 있는 변이체를 찾는것을 목적으로 하고 있으므로 사육동물이 분석될 것이다. 만약 새로운 변이체를 무시한다면 생산되는 돼지는 사육모체에 이미 존재하고 있는 변이체만을 가질 것이다. 실질적인 성취를 위하여 Typi-fix 시스템에 의한 조직 샘플의 보존과 수집은 성공적인 재정적 현실화에 대하여 중대한 요인이 된다. 변이체를 찾기 위한 분석에 있어서 1.3 Gal/Gal 3 결핍의 동물을 찾아내기 위하여 100,000 개 까지의 유전자형이 시험되어야 한다. 100,000 마리의 돼지로부터 많은 경비를 들여 각 샘플을 수집하기 위하여 본 발명의 시스템은 선택의 방법인 것이다. 샘플은 연구소로 보내어져(우송 또는 샘플수집에 의하여) 그곳에서 검사하기만 하면 된다.

Claims (21)

1. DNA-함유 세포 샘플의 수집 및 초기조제를 위한 장치에 있어서, 이 장치가 샘플수용용기(1)와 샘플수집 후 이 샘플수용용기에 삽입되어 이를 밀폐하는 샘플수집기구(4)로 구성되고, 샘플수용용기(1)는 베이스(2)와 측벽(3)을 가지며 투공이 용이한 뚜껑으로 밀폐되고 용기의 측벽에 베이스로부터 멀리 떨어져 있는 영역에 삽입된 샘플수집기구를 고정하기 위한 수단(5)을 가지며 용기내에 DNA 분해효소로부터 보호하기 위한 수단이 구비되어 있고, 샘플수집기구(4)는 샘플수용용기(1)에 삽입시 샘플수용용기에 형성된 고정수단(5)에 의하여 고정될 수 있게 되어 있으며 샘플수용용기를 샘플수용용기(1)의 베이스(2) 및 측벽(3)과 샘플수집기구(4)의 선단부에 의하여 한정되는 하나 이상의 샘플공간(6, 6a)으로 분할함을 특징으로 하는 분자유전학적 진단용 조직 샘플의 수집 및 초기조제장치.
2. 제 1 항에 있어서, 샘플수용용기의 투공형 뚜껑이 필름 또는 방수박막임을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, DNA 분해효소로부터 보호하기 위한 수단이 베이스, 단백질분해효소 K 또는 분자 체임을 특징으로 하는장치.
4. 제 3 항에 있어서, 단백질분해효소 K 가 박막에 의하여 적당한 완충액으로부터 분리되어 샘플수집기구의 삽입시 파괴됨으로써 단백질분해효소 K 가 완충액에 접촉하게됨을 특징으로 하는 장치.
5. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 샘플수집기구(4)가 선단측으로 점점 가늘어짐을 특징으로 하는 장치.
6. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 샘플수집기구(4)가 예리한 선단부를 가짐을 특징으로 하는 장치.
7. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 샘플수용용기(1)의 베이스(2)가 용기의 내부공간으로 돌출된 돌출부(8)를 가지고 샘플수집기구(4)의 선단부(7)가 이 돌출부에 삽입될 수 있게 되어 있어 샘플수집기구(4)에 의하여 도입된 샘플물질이 돌출부(8)와 샘플수집기구(4) 사이에서 압착됨을 특징으로 하는 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 돌출부(8)가 샘플수용용기(1)의 측벽(3)에 연결되어 적당한 샘플수집기구(4)의 삽입 후 샘플수용용기(1)가 두 샘플공간(6,6a)으로 분리됨을 특징으로 하는 장치.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 돌출부(8)가 원추형의 형태임을 특징으로 하는 장치.
10. 제 7 항 내지 제 9 항의 어느 한 항에 있어서, 돌출부(8)가 샘플수용용기를 두 영역으로 나누는 벽임을 특징으로 하는 장치.
11. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 샘플수용용기(1)가 고정장치 (9)에 부착됨을 특징으로 하는 장치.
12. 제 10 항에 있어서, 고정장치(9)가 연장판임을 특징으로 하는 장치.
13. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 샘플수집기구가 그 후측으로부터 로드를 삽입할 수 있게 구성됨을 특징으로 하는 장치.
14. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 샘플수집기구(1)가 이어태그의 스파이크판에 분리가능하게 연결됨을 특징으로 하는 장치.
15. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 샘플수용용기가 이어태그의 스파이크투공판(11)에 분리가능하게 연결됨을 특징으로 하는 장치.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 이어태그(10, 11)와 샘플수용용기 (1)에 동일한 식별번호가 붙음을 특징으로 하는 장치.
17. 동물로부터 DNA-함유 세포의 샘플을 수집하기 위한 방법에 있어서, 적당한 샘플이 샘플수집기구(4)의 선단부(7)에 의하여 수집되어 샘플수용용기(1)내로 도입되고, 샘플공간(6, 6a)이 샘플수용용기(1)의 베이스(2) 및 측벽(3)과 샘플수용용기에 밀착되는 샘플수집기구(4)의 선단부(7)에 의하여 한정되게 형성됨을 특징으로 하는 분자유전학적 진단용 조직 샘플의 수집 및 초기조제방법.
18. 제 17 항에 있어서, 적당한 장치의 샘플수집기구(4)가 동물의 귀를 관통하여 샘플수용용기(1)내로 삽입됨을 특징으로 하는 방법.
19. 제 18 항에 있어서, 동물에 이어태그를 부착하는 것과 동시에 수행됨을 특징으로 하는 방법.
20. 동물개체수를 분류하기 위하여 샘플이 제 1 항 내지 제 16 항에 따른 장치에 의하여 수집되고 연구소에서 분석되어 분류됨을 특징으로 하는동물개체수의 분류방법.
21. 동물로부터 DNA-함유 세포의 샘플을 수집하기 위한 제 1 항 내지 제 16 항의 어느 한 항에 따른 장치의 용도.