KR20020081189A - 다중 튜브와 진공에 의한 시료 이동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 장치와 튜브를 이용하여 다수의 용액 시료를 신속 정확하게 옮기는 방법 및 용액 시료의 이동 이후 튜브 내부 및 바늘을 세척할 수 있는 장치에 관한 것이다.

Description

다중 튜브와 진공에 의한 시료 이동 장치{Sample transfer system by multi-tube and vacuum chamber}

본 발명은 진공 장치와 튜브를 이용하여 다수의 용액 시료를 신속 정확하게 옮기는 방법 및 용액 시료의 이동 이후 튜브 내부를 세척할 수 있는 장치에 관한 것이다.

최근 인간 및 각종 생명체에 대한 유전자의 염기 서열을 분석하고 이를 활용하려는 다양한 시도가 이루어짐에 따라 분석해야 할 유전자의 종류가 기하급수적으로 증가하고 있다. 일예로 유전자 시료를 담는 웰플레이트(Well-Plate)의 경우 현재는 96개의 채널을 가지고 있으나 최근 384 및 1536개의 채널로 급증하는 추세이다. 한편, 동시에 96개의 유전자 시료에 대한 전처리 과정 중에는 하나의 웰플레이트로부터 다른 형태의 웰플레이트로 시료를 이동해야 하는 과정이 필요하게 된다.

일반적인 유전자 추출 장치의 경우 시료에 적당한 시약을 분주하는 장치, 시약과 시료를 섞으며 시료의 성분 분리를 위한 원심 분리 장치와 시료 중 원하는 성분만을 선택 추출하기 위한 필터 및 진공 발생 장치가 존재한다.

유전자 시료의 이동에 관련한 종래의 기술은 상기 여러 장치 중 시약을 분주하는 장치를 이용하게 된다. 웰플레이트 사이의 용액 이동을 위하여는 8개 혹은 12개로 이루어진 주사기(Syringe) 배열을 이용하여 초기 웰플레이트에 있는 하나의 열의 시료를 추출한 후 옮겨질 웰플레이트의 대상 열에 분주하는 방법을 이용한다. 이러한 방법은 다음 열의 시료를 옮기는 경우 이전의 시료가 주사기 또는 튜브 내부에 남아있으므로 별도의 세척 과정을 거쳐야 하는 번거로움이 있기 때문에 일반적으로 20 ~ 30분 정도의 상당한 시간을 요구한다. 다른 방법으로는 96개의 주사기 배열을 이용하는 것인데, 이는 단 한번의 이동으로 비교적 빠른 시간에 시료를 옮길 수 있으나 장치를 구현함에 있어서 상당한 어려움이 따르며 가격과 효율성 면에서 많은 문제점을 안고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 일반적으로 유전자 전처리 시스템이 가지고 있는 진공 장치를 이용하여 비교적 저렴하고 간단하며 짧은 시간에 시료의 이동을 수행함에 있다.

또한 시료의 이동 수행 직후 이동된 시료의 이후 공정 처리에 관계없이 다중 튜브 모듈을 별도의 위치에서 세척함으로써 전체 처리 시간의 단축에 있어서 그 효율성을 높이고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

진공 장치와 튜브를 이용하여 다수의 용액 시료를 신속 정확하게 옮기는 방법으로서,

옮겨질 시료가 있는 웰플레이트와 시료를 받을 웰플레이트를 나란히 두되, 시료를 받을 빈 플레이트는 진공 발생 장치속에 삽입한 후, 두 웰플레이트 및 진공 발생장치 상단에 준비된 다중 튜브 모듈을 장착하여 진공을 발생시킴으로서 웰플레이트 내부의 압력 차이로 인하여 시료를 이동 시키는 것을 특징으로 한다.

또, 용액 시료의 이동 이후 튜브 내부를 세척하는 방법으로서,

기본적으로는 웰플레이트의 모양과 유사한 두 개의 세척용 블록에 시료가 담겨져 있던 웰플레이트의 위치와 동일한 위치에 존재하는 블록에는 세척액을 공급하는 장치를, 시료가 옮겨질 웰플레이트의 위치와 동일한 위치에 존재하는 블록에는 세척액을 배출 시키는 장치를 연결하여, 시료의 이동과 유사한 방법으로 세척액이 튜브 사이를 흘러 세척을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또, 용액 시료의 이동 이후 튜브 내부의 세척 과정 중 바늘의 외부를 세척하는 방법으로서,

기본적으로는 튜브 내부의 세척을 이용하되, 진공 발생 장치 부분에 튜브의 내부를 세척한 용액이 일정한 형상을 가지는 용기에 담아져 바늘의 외부를 세척하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 다중 튜브와 진공에 의한 시료 이동 장치로서,

시료의 이송을 위한 진공 발생 장치와;

두 개의 웰플레이트 내부를 연결하는 다중 튜브 및 이들을 고정시킨 다중 튜브 모듈과;

웰플레이트의 형상을 기반으로하여 튜브 내부를 세척하기 위한 세척액을 공급해주는 장치와;그리고

세척된 용액을 일정량 보관하여 바늘의 외부를 세척한 후 배출하는 장치를 포함하는 진공 발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 시료가 담겨져 있는 웰플레이트의 개념도,

도 2는 본 발명에 따른 다중 튜브 모듈의 개념도.

도 3은 본 발명에 따른 시료 이동 방법에 대한 개념도.

도 4는 본 발명에 따른 다중 튜브 모듈의 세척액 공급 장치의 개념도.

도 5는 본 발명에 따른 다중 튜브 모듈의 세척을 위한 진공 장치의 개념도,

도 6은 본 발명에 따른 다중 튜브 모듈의 세척 방법에 대한 개념도.

도 1은 본 발명에 적용할 웰플레이트의 개념도로서 하나 이상인 다수의 시험관 모양이 단일체(1)로 구성되어 있으며, 시험관 내부에는 각각 유체 시료(2)가 담겨져 있게 된다.

도 2는 본 발명의 다중 튜브 모듈의 개념도로서 단일 평판(3)에 시료가 담겨 있는 웰플레이트 내 시험관 수와 동일한 바늘(4)이 고정되어 있으며, 시료가 옮겨질 부분에도 역시 동일한 개수의 바늘(5)이 고정되어 있다. 각각의 바늘은 유연한 튜브(7)에 의하여 연결이 되어 있다. 단일 평판의 아랫면 중 시료(2)가 담겨져 있는 웰플레이트(1)의 윗면과 맞닿을 부분에는 이들 틈새로 공기가 유입되는 것을 차단하기 위한 개스킷(6)이 부착되어 있다.

도 3은 본 발명에 적용할 다중 튜브 모듈과 진공 현상을 이용한 시료 이송방법에 대한 개념도로서 시료가 옮겨질 웰플레이트(8)은 진공 챔버(9)에 삽입이 되어있으며 두 개의 웰플레이트위에 다중 튜브 모듈이 얹어지게 된다. 진공 챔버(9)는 진공 발생장치와 연결이 되어 배출구(10)을 통하여 내부의 공기가 빠져나가게 된다. 이때 진공 챔버(9)의 내부의 진공상태는 바늘(5)과 연결 튜브(7)을 통하여 시료(2)가 담겨져 있는 웰플레이트(1)에게로 전이되며 양쪽 웰플레이트 내부의 압력차가 발생하게 되어 웰플레이트(1) 내부에 존재하는 시료(2) 및 공기가 모두 바늘(4) 및 튜브(7)를 통하여 시료가 담겨질 웰플레이트(8) 방향으로 이동하게 된다. 이때 옮겨진 시료는 중력에 의하여 대응하는 위치로 옮겨진다. 한 번의 진공 발생 현상을 이용하여 시료를 이동 시키는 경우 압력 조건에 따라 소량의 시료가 웰플레이트(1)에 남아 있을 수 있다. 이런 경우에는 진공 챔버(9)의 배출구(10)을 통하여 공기를 주입시켜 진공 챔버(9) 내부의 압력을 대기압과 동일한 조건으로 만들어주면 다시 연결 튜브(7)를 통하여 대기압이 시료가 담겨져 있는 웰플레이트(1)로 전이한다. 그후 다시 배출구(10)을 통하여 진공 챔버(9)를 진공으로 만들어주는 과정을 반복하게 되면 다시 초기와 동일한 조건에서 시료 이동을 수행하는 경우가 발생하므로 시료의 잔여물을 다시 옮길 수 있으며 이를 수차례 반복할 수 있다.

도 4는 본 발명에 적용할 세척액 공급장치로서 시료의 이동이 이루어진 이후 다중 튜브 모듈의 튜브(7) 내부 및 바늘(4)을 세척하기 위하여 웰플레이트와 모양이 유사한 다중 용기(11)와 세척액(13)을 공급해주는 연결로(12)로 이루어진다. 하나 이상의 세척액(13) 사용을 위해서는 연결로(12)를 이용하여 세척액(13)의 공급 및 배출을 수행한다.

도 5는 본 발명에 적용할 다중 튜브 모듈의 튜브(7) 내부 및 바늘(5)을 세척하기 위한 진공 발생 및 세척액 보관 장치이다. 하나의 진공 챔버(14)에는 다중 튜브 모듈의 튜브(7) 및 바늘(5)을 통과한 세척액(13)이 내부에 장착된 용기(15)에 보관되며 세척이 이루어지는 동안에는 배출구(16)가 닫혀 있게 된다. 이때 진공 챔버(14) 및 용기(15) 내부에 존재하던 공기는 진공 발생장치에 연결된 배출구(17)를 통하여 배출된다. 세척을 위한 장치의 기본 개념은 시료의 이동을 위한 장치와 상당한 유사성을 가지고 있으나 시료(2) 대신 세척액(13)이 튜브(7)을 통하여 이동한다는 것이 특징이다. 이 경우에도 한 번의 진공 발생으로 세척이 원활하게 수행되지 않을 경우에는 세척이 이루어지는 도중에 세척액 공급 연결로(12)를 차단하거나 혹은 연결로(12)를 통하여 순간적으로 공기를 주입시키는 방법을 이용할 수 있으며, 시료의 이동에 사용한 방법과 동일하게 진공 챔버(13)내부에 연결로(16)를 통한 일시적인 공기 유입 및 진공 상태의 재 발생을 통한 방법을 이용할 수 있다.

본 발명은 진공 장치와 튜브를 이용하여 다수의 용액 시료를 신속 정확하게 옮기는 방법 및 용액 시료의 이동 이후 튜브 내부를 세척할 수 있는 장치에 관한 것으로써 유전자 시료를 비롯한 각종 다중 시료의 이동을 기존의 방법에 비하여 저렴하고 짧은 시간에 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 제안한 기술은 다양한 생물학 실험 수행 및 유전자 분석에 관련한 실험을 수행하는 과정에서 그 시간을 상당량 단축할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (3)

1. 다중 튜브와 진공에 의한 시료 이동 장치로서,

   액체 혹은 기체의 성질을 가지는 하나 이상의 다수 시료가 동시에 담겨져 있는 웰플레이트와, 옮겨야 할 시료와 동일한 개수의 시료가 담겨질 웰플레이트 사이에 시료의 수와 동일한 튜브 및 바늘이 연결된 다중 튜브 모듈을 이용하여 시료가 담겨 있는 웰플레이트의 윗면은 다중 튜브 모듈의 아랫면과 공기가 새지 않도록 밀착하고 시료가 옮겨질 웰플레이트는 진공 발생 챔버에 삽입하여 이들 사이의 압력차를 이용하여 시료를 옮기는 것을 특징으로 하는 시료 이동 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 다중 튜브 모듈의 세척을 위하여 시료가 담겨진 웰플레이트와 유사한 모양을 가지며 하나 이상의 세척액을 선택 공급할 수 있는 세척액 공급장치와 시료가 옮겨질 웰플레이트 및 진공 챔버와 유사한 모양을 가진 세척액 보관 및 배출 장치를 이용하여 진공 챔버에 진공을 발생함으로써 다중 튜브 모듈을 통한 세척액의 이동을 통하여 다중 튜브 모듈의 튜브 내부 및 바늘을 세척하는 것을 특징으로 하는 다중 튜브와 진공 발생 장치를 이용한 시료 이동 방법.
3. 제 1항 및 제 2항에 있어서,

   상기 진공 챔버를 통한 한 번의 진공 발생을 통하여 시료 또는 세척액의 이동이 완전히 수행되지 않을 경우 진공 챔버 내부의 압력 조건을 대기압과 동일한 조건으로 만들어준 후 다시 진공 발생을 반복 수행하여 시료의 이동을 수행하며 이를 한 회 이상 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 튜브와 진공 발생 장치를 이용한 시료 이동 방법.