KR20050103028A - A test fluid transportation device using a interval variable multi-capillaries - Google Patents

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KR20050103028A
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Abstract

본 발명은 이송장치의 위치에 따라 다중 모세관의 간격이 가변될 수 있는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치에 관한 것이다. 이를 위해, 복수의 시료용액 각각을 동시에 흡입하여 이송하기 위하여, 복수의 시료용액을 흡입 및 배출할 수 있는 흡입배출수단(10); 일단이 흡입배출수단(10)에 연결되고 타단이 상기 각 시료용액에 담궈지는 복수의 모세관(10); 모세관(10)을 직교하는 X-Y-Z축 방향으로 각각 이송시킬 수 있는 이송수단;을 포함하는 시료용액 이송장치에 있어서, 이송수단의 제 1 위치 및 제 2 위치에 대응하여 각 모세관(10)의 간격을 소정 간격으로 변이시킬 수 있는 간격변이수단이 제공된다.The present invention relates to a sample solution transfer device using a variable spacing multi-capillary tube can be varied in the distance of the multi-capillary tube according to the position of the transfer device. To this end, in order to suck and transport each of the plurality of sample solutions at the same time, the suction discharge means 10 for sucking and discharging the plurality of sample solutions; A plurality of capillaries 10 having one end connected to the suction discharge means 10 and the other end immersed in the respective sample solutions; In the sample solution transfer apparatus comprising a; conveying means capable of transferring the capillary 10 in the XYZ axis direction orthogonal to each other, the interval of each capillary (10) corresponding to the first position and the second position of the conveying means An interval shifting means capable of shifting at predetermined intervals is provided.

Description

간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치{A test fluid transportation device using a interval variable multi-capillaries}A test fluid transportation device using a interval variable multi-capillaries}

본 발명은 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이송장치의 위치에 따라 다중 모세관의 간격이 가변될 수 있는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sample solution transfer apparatus using a variable spacing multiple capillary tube, and more particularly, to a sample solution transfer apparatus using a variable spacing multiple capillary tube can be varied in accordance with the position of the transfer device.

일반적으로 혈액 등과 같은 시료용액들은 각각의 샘플조내에 담겨지고, 이들 샘플조들은 행렬형태로 배열된다. 따라서, 시료용액 이송장치가 이들 샘플조내로 모세관을 진입시켜 한번에 4개 내지 10개의 시료용액을 흡입한 후 다음 공정으로 이송하게 된다.Generally, sample solutions, such as blood, are contained in each sample bath, and these sample baths are arranged in a matrix. Therefore, the sample solution transfer device enters the capillaries into these sample baths, sucks 4 to 10 sample solutions at a time, and transfers them to the next process.

그런데, 종래의 시료용액 이송장치는 복수의 모세관 상호간의 간격이 볼트 등에 의해 고정되어 있기 때문에 샘플조 뿐만 아니라 이송장치가 접근하는 모든 용기는 동일한 크기 또는 동일한 간격으로만 배열되어 있어야 했다. 이러한 종래의 시스템은 약간의 공간을 더 필요로 할 뿐이어서 지금까지 많은 응용분야에서 널리 사용되고 있었다.However, in the conventional sample solution transfer device, since the space between the plurality of capillaries is fixed by a bolt or the like, not only the sample bath but all the containers to which the transfer device approaches should be arranged only at the same size or at the same interval. This conventional system only needs a little more space and has been widely used in many applications until now.

그러나, 최근 혈액, 단백질, 유전자, 화학물질 등의 검사, 분석, 처리 등을 위해 초소형 분석칩인 바이오칩을 이용하는 사례가 증가하면서 종래의 시료용액 이송장치는 사용에 커다란 한계를 갖게 됐다. 즉, 바이오칩은 칩상에 다양한 시약이 묻혀져 있는데 이러한 시약의 피치가 매우 미세하여 종래의 모세관 피치로는 접근을 할 수가 없었다. 예를 들어 바이오칩의 시약피치는 약 2mm 이하이고, 모세관의 피치는 10mm ~ 30mm 범위이다. 따라서, 모세관으로 샘플조에서 흡입할 수는 있으나 흡입된 액체를 2mm 피치를 갖는 바이오칩상에 정확히 배출할 수가 없었다.However, with the recent increase in the use of biochips, which are micro-analysis chips, for the inspection, analysis, and treatment of blood, proteins, genes, chemicals, etc., the conventional sample solution transfer device has great limitations in use. That is, the biochip has a variety of reagents buried on the chip, the pitch of these reagents is very fine, it was impossible to access the conventional capillary pitch. For example, the reagent pitch of the biochip is about 2 mm or less, and the pitch of the capillary is in the range of 10 mm to 30 mm. Therefore, the capillary can be sucked from the sample bath, but the sucked liquid could not be accurately discharged onto the biochip having a 2mm pitch.

만약, 모세관의 간격을 바이오칩의 피치와 같이 세밀하게 배열할 수도 있으나 이 경우 샘플조에서 시료용액을 흡입할 수 없는 또 다른 문제가 있다. 일반적으로 샘플조의 크기와 행렬식 배열은 대략적으로 정해져 있기 때문이다.If the spacing of the capillaries may be arranged as fine as the pitch of the biochip, in this case, there is another problem that the sample solution cannot be sucked from the sample bath. This is because the size of the sample set and the determinant arrangement are generally determined.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은, 상대적으로 큰 피치(또는 간격)를 갖는 샘플조(80)와 상대적으로 작은 피치를 갖는 바이오칩 사이에서 시료용액을 이송시킬 수 있는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a sample solution between a sample tank 80 having a relatively large pitch (or spacing) and a biochip having a relatively small pitch. It is to provide a sample solution transfer device using a variable spacing multiple capillary tube that can be transferred.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 복수의 시료용액 각각을 동시에 흡입하여 이송하기 위하여, The object of the present invention as described above, in order to suction and transport each of the plurality of sample solutions at the same time,

복수의 시료용액을 흡입 및 배출할 수 있는 흡입배출수단(10); Suction discharging means 10 capable of sucking and discharging a plurality of sample solutions;

일단이 흡입배출수단(10)에 연결되고 타단이 각 시료용액에 담궈지는 복수의 모세관(10); A plurality of capillaries 10 having one end connected to the suction discharge means 10 and the other end immersed in each sample solution;

모세관(10)을 직교하는 X-Y-Z축 방향으로 각각 이송시킬 수 있는 이송수단; 을 포함하는 시료용액 이송장치에 있어서,Transfer means capable of transferring the capillary tube 10 in the X-Y-Z axis direction perpendicular to each other; In the sample solution transfer device comprising:

이송수단의 제 1 위치 및 제 2 위치에 대응하여 각 모세관(10)의 간격을 소정 간격으로 변이시킬 수 있는 간격변이수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치에 의해 달성될 수 있다.By a sample solution transfer device using a variable spacing multiple capillary, characterized in that it comprises a gap changing means for varying the interval of each capillary (10) at a predetermined interval corresponding to the first position and the second position of the transfer means. Can be achieved.

그리고, 간격변이수단은, 각 모세관을 파지하는 홀더(54, 60);The gap shifting means includes holders 54 and 60 for holding each capillary;

홀더(54)를 일방향으로 소정거리만큼 왕복 이송시키는 복수의 왕복이송수단; 및A plurality of reciprocating means for reciprocating the holder 54 by a predetermined distance in one direction; And

이송장치의 이송좌표 데이터에 기초하여 각 왕복이송수단에 동작명령을 출력하는 제어수단;을 포함하는 것이 바람직하다.Control means for outputting an operation command to each reciprocating transfer means based on the transfer coordinate data of the transfer device.

또한, 왕복이송수단은 공압실린더(30) 또는 유압실린더이고, 홀더(54)는 실린더(30)의 끝단에 고정되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the reciprocating transfer means is a pneumatic cylinder 30 or a hydraulic cylinder, the holder 54 is more preferably fixed to the end of the cylinder (30).

그리고, 실린더(30)는 서로 다른 왕복 행정길이를 가짐으로서 변이전 및 변이후에도 상기 각 모세관(10)의 간격이 등간격인 것이 가장 바람직하다.In addition, since the cylinder 30 has different reciprocating stroke lengths, it is most preferable that the intervals of the capillaries 10 are equally spaced before and after the shift.

뿐만 아니라, 복수의 홀더중 하나는 이송수단내에 고정된 고정홀더(60)이고, In addition, one of the plurality of holders is a fixed holder 60 fixed in the conveying means,

나머지 홀더들은 실린더(30)의 끝단에 고정된 이동홀더(54)인 것이 가장 바람직하다.The remaining holders are most preferably moving holders 54 fixed to the ends of the cylinders 30.

본 발명에 적용할 수 있는 제어수단은 프로그램어블 로직 콘트롤러(PLC) 또는 마이컴 또는 중앙제어장치(CPU)일 수 있다.The control means applicable to the present invention may be a programmable logic controller (PLC) or a microcomputer or a central control unit (CPU).

그 밖에 왕복이송수단은 리니어 모터이고, 홀더는 리니어 모터의 끝단에 고정될 수도 있다.In addition, the reciprocating means is a linear motor, the holder may be fixed to the end of the linear motor.

본 발명에서 복수의 모세관(10)은 2 ~ 20개 범위이며, 복수의 모세관(10)의 상호 간격은 이송수단의 제 1 위치에서 2mm 이하이거나 이송수단의 제 2 위치에서 10mm ~ 30mm인 것이 적합하다.In the present invention, the plurality of capillaries 10 ranges from 2 to 20, and the mutual spacing of the plurality of capillaries 10 is preferably 2 mm or less at the first position of the conveying means or 10 mm to 30 mm at the second position of the conveying means. Do.

본 발명의 다른 목적들, 분명한 장점들 및 신규한 특징들은 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면들에 따른 바람직한 실시예들로 부터 더 분명해 질것이다.Other objects, obvious advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments according to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 상세히 설명하기로 한다.Sample solution transfer apparatus using a variable spacing multiple capillary tube according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치중 다중 모세관이 확장된 상태(제 2 위치)에 있을 때의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시료용액 이송장치는 대략적으로 직교하는 X-Y-Z축 이송장치(도 1에서는 Z축 이송장치만 도시), 흡입배출장치(20), 모세관(10), 홀더 하우징(50) 및 실린더(30)로 구성되어 있다.1 is a perspective view of a multi-capillary tube in an expanded state (second position) of a sample solution transfer apparatus using a variable-variable multiple capillary tube according to the present invention. As shown in Figure 1, the sample solution transfer device of the present invention is approximately orthogonal XYZ axis transfer device (only Z-axis transfer device shown in Figure 1), suction discharge device 20, capillary tube 10, holder housing It consists of 50 and the cylinder 30. As shown in FIG.

모세관(10)은 내경이 200㎛ 정도이며, 재질은 스테인레스 스틸이나 신축성 있는 합성수지재 등으로 제작된다. 도 1에서는 충 8개의 모세관(10)이 일렬로 확장된 상태가 도시되었다. 이러한 모세관(10)의 일단은 샘플조(80)나 바이오칩(70)에 직접 담궈져서 시료용액을 흡입하거나 배출하는 역할을 하고, 타단은 흡입배출장치(20)까지 연장되어 있다. 이러한 모세관(10)은 홀더(54, 60)의 끝단에 고정되어, 홀더(54, 60)의 움짐임에 종속된다.The capillary tube 10 has an inner diameter of about 200 μm, and the material is made of stainless steel or an elastic synthetic resin material. In FIG. 1, eight capillaries 10 are expanded in a line. One end of the capillary tube 10 is directly immersed in the sample bath 80 or the biochip 70 to suck or discharge the sample solution, and the other end extends to the suction discharge device 20. The capillary 10 is fixed to the ends of the holders 54 and 60 and is subject to the swivel of the holders 54 and 60.

흡입배출장치(20)는 추후 설명할 Z축 서보모터(40)의 후면에 위치하며, 각각의 모세관(10)에 정압 또는 음압을 발생시키기 위하여 8개가 설치되어 있다.The suction discharge device 20 is located at the rear of the Z-axis servomotor 40 to be described later, and eight capillaries 10 are provided to generate positive pressure or negative pressure.

Z축 서보모터(40)는 추후 설명할 홀더 하우징(50)을 Z축방향(연직방향)으로 왕복 이송시키기 위한 구동원이다. 이러한 서보모터(40)의 구동축은 타이밍벨트(42)를 통해 직립으로 설치된 Z축 볼스크류(44)까지 연결되어 있다. 따라서, 서보모터(40)의 회전운동이 Z축 볼스크류(44)의 상하 직선운동으로 변환될 수 있는 구성이다. 이러한 Z축 볼스크류(44)에 연동하는 부재는 홀더하우징(50), 홀더 이송가이드(52), 홀더(54, 60), 및 실린더(30)이다. The Z axis servomotor 40 is a drive source for reciprocating the holder housing 50 to be described later in the Z axis direction (vertical direction). The drive shaft of the servomotor 40 is connected to the Z-axis ball screw 44 installed upright through the timing belt 42. Therefore, the rotational movement of the servomotor 40 can be converted to the vertical movement of the Z-axis ball screw 44. The member interlocking with the Z-axis ball screw 44 is a holder housing 50, a holder transfer guide 52, holders 54 and 60, and a cylinder 30.

홀더 하우징(50)은 Z축 볼스크류(44)에 의해 상하로 이송 가능하며 평행하게 배열된 4개의 홀더 이송가이드(52)의 양단을 지지하는 구성을 갖는다.The holder housing 50 is movable up and down by the Z-axis ball screw 44 and has a configuration for supporting both ends of the four holder transfer guides 52 arranged in parallel.

홀더 이송가이드(52)는 단면이 원형이 봉재이며, 양단은 홀더 하우징(50)에 연결되어 있다. 한 쌍의 홀더 이송가이드(52)는 홀더(54, 60)의 회전을 방지하기 위하여 상하로 배열되며, 4개의 홀더(54, 60)가 동시에 연결된다. 또 한 쌍의 홀더 가이드(52)도 홀더 하우징(50)내에서 대칭적으로 배치되며, 또 다른 4개의 홀더(54)를 같은 방식으로 이송안내하는 기능을 한다.Holder transfer guide 52 is a circular cross-section rod, both ends are connected to the holder housing (50). The pair of holder transfer guides 52 are arranged up and down to prevent rotation of the holders 54 and 60, and four holders 54 and 60 are simultaneously connected. In addition, the pair of holder guides 52 are also arranged symmetrically in the holder housing 50, and functions to transfer and guide the other four holders 54 in the same manner.

따라서, 각 홀더(54, 60)내에 관통 형성된 구멍의 내부로는 2개의 홀더 이송가이드(52)가 통과하고, 홀더(54, 60)는 이러한 홀더 이송 가이드(52)의 지지와 안내를 받으면서 일방향으로 왕복 이송이 가능하게 된다. 홀더(54, 60)의 구체적인 형상과 구성은 추후 설명하기로 한다.Therefore, two holder transfer guides 52 pass through the holes formed in the respective holders 54 and 60, and the holders 54 and 60 are supported in one direction while being supported and guided by the holder transfer guide 52. Reciprocating transfer is possible. Specific shapes and configurations of the holders 54 and 60 will be described later.

실린더(30)는 홀더(54, 60) 및 홀더(54, 60)에 연결된 모세관(10)을 직접 구동시키는 액츄에이터이다. 이러한 실린더(30)는 모세관(10)의 확장 및 축소 방향과 평행하게 배치되며, 8개의 모세관(10)을 사용하는 경우 7개의 실린더(30)가 사용된다. 즉, 한개의 모세관(10)은 위치가 움직이지 않는 기준점이 되고, 나머지 7개의 모세관(10)의 간격이 확장 및 축소됨으로서 원하는 간격을 얻을 수 있기 때문이다. The cylinder 30 is an actuator for directly driving the holders 54 and 60 and the capillary 10 connected to the holders 54 and 60. These cylinders 30 are arranged parallel to the expansion and contraction direction of the capillary tube 10, and seven cylinders 30 are used when eight capillary tubes 10 are used. That is, one capillary tube 10 is a reference point at which the position does not move, and the desired spacing can be obtained by expanding and contracting the intervals of the remaining seven capillary tubes 10.

또한, 7개의 모세관(10) 각각은 기준점이 되는 모세관(10)에 대해 상대적으로 서로 다른 거리를 이송해야 함으로 7개의 실린더(30) 각각은 서로 다른 행정거리를 갖는다. 아울러 본 발명에서 사용하는 실린더(30)는 공압실린더이지만 유입실린더 등으로도 대체 가능하다.In addition, each of the seven capillaries 10 has to travel relatively different distances with respect to the capillary 10 which is a reference point, so each of the seven cylinders 30 has a different stroke distance. In addition, the cylinder 30 used in the present invention is a pneumatic cylinder, but can also be replaced by an inlet cylinder.

도 2는 도 1에 도시된 시료용액 이송장치중 다중 모세관이 축소된 상태(제 1 위치)에 있을 때의 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 실린더(30)가 수축하면서 8개 모세관(10)이 간격이 2mm 이하로 감소하였다. 이러한 축소상태(제 2 위치)는 추후 설명할 바이오칩(70) 상에 시료용액을 배출하기 직전의 상태이다.FIG. 2 is a perspective view when the multiple capillaries in the sample solution transfer device shown in FIG. 1 are in a reduced state (first position). FIG. As shown in FIG. 2, as each cylinder 30 contracted, the eight capillary tubes 10 reduced the spacing to 2 mm or less. This reduced state (second position) is just before discharging the sample solution onto the biochip 70, which will be described later.

도 3은 도 1중 확장된 상태에 있는 다중 모세관 영역만을 확대한 확대사시도이다. 도 3은 설명의 편리를 위해 홀더하우징(50)의 일부를 절개한 상태로 도시하였으며, 홀더 이송가이드(52)도 한 쌍만을 도시하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 홀더(54)는 각 끝단에 모세관(10)이 고정되어 있으며, 4개의 홀더(54)가 1열을 형성하여 총 2열이 배열되어 있다. FIG. 3 is an enlarged perspective view illustrating only the multiple capillary regions in the expanded state of FIG. 1. 3 illustrates a part of the holder housing 50 in a cut state for convenience of description, and shows only a pair of holder transfer guides 52. As shown in Figure 3, the holder 54 is a capillary 10 is fixed to each end, four holders 54 are formed in one row, a total of two rows are arranged.

그리고, 도 4는 도 2중 축소된 상태에 있는 다중 모세관 영역만을 확대한 확대사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 축소상태에서 각 홀더(54) 사이의 간섭을 피하기 위하여 각 홀더(54)는 쐐기 형상으로 제작된다. 4 is an enlarged perspective view in which only the multiple capillary regions in the reduced state of FIG. 2 are enlarged. As shown in Fig. 4, each holder 54 is formed in a wedge shape in order to avoid interference between the holders 54 in a reduced state.

도 5는 도3의 저면도이고, 도 6은 도 4의 저면도이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 4개의 홀더(54)가 한 쌍의 홀더 이송가이드(52)에 지지되고, 또 다른 4개의 홀더(54)가 또 다른 한 쌍의 홀더 이송가이드(52)에 지지된다. 8개의 홀더들중 장비의 가장 안쪽에 있는 홀더는 이송되지 않는 고정홀더(60)이고, 나머지 7개의 홀더는 홀더 이송가이드(52)를 따라 이송이 가능한 이동홀더(54)이다. 이와 같은 구성은 7개의 이동홀더(54)가 고정홀더(60)를 기준으로 등간격을 유지할 수 있도록 하고, 실린더(30)의 갯수를 1개 절약하기 위함이다.5 is a bottom view of FIG. 3, and FIG. 6 is a bottom view of FIG. 4. As shown in FIGS. 5 and 6, four holders 54 are supported by a pair of holder transfer guides 52, and another four holders 54 are another pair of holder transfer guides 52. Is supported). Of the eight holders, the innermost holder of the equipment is a fixed holder 60 which is not transported, and the remaining seven holders are a movable holder 54 which can be transported along the holder transport guide 52. Such a configuration is to enable the seven moving holders 54 to maintain equal intervals based on the fixed holder 60 and to save one cylinder 30.

각 실린더(30)의 피스톤 로드(33)의 끝단에는 링크(35)가 형성되어 있다. 이러한 링크(35)의 일단은 피스톤 로드(33)에 고정되고, 타단은 볼트(56)에 의해 홀더(54)에 고정된다. 도 5 및 도 6은 평면도이므로 실린더(30)가 일부 겹쳐서 7개 모두 도시되지 않았으나, 본 발명에서는 7개의 실린더(30)와 7개의 링크(35) 및 7개의 이동홀더(54) 그리고 1개의 고정홀더(60)가 적용되었다.A link 35 is formed at the end of the piston rod 33 of each cylinder 30. One end of this link 35 is fixed to the piston rod 33 and the other end is fixed to the holder 54 by a bolt 56. 5 and 6 are plan views, and thus, not all seven cylinders 30 are overlapped, but in the present invention, seven cylinders 30, seven links 35, seven moving holders 54, and one fixing are not shown. Holder 60 has been applied.

도 7은 본 발명에 적용되는 홀더와 모세관 영역의 결합관계를 나타내는 부분사시도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 모세관(10)의 일단은 각종 샘플조(80)에 진출입이 용이하도록 수직으로 배치되고, 내경이 약 200㎛인 흡입구(7)가 형성되어 있다.7 is a partial perspective view illustrating a coupling relationship between a holder and a capillary region according to the present invention. As shown in FIG. 7, one end of the capillary tube 10 is vertically disposed in the various sample baths 80 to facilitate entry and exit, and an inlet 7 having an inner diameter of about 200 μm is formed.

홀더(54, 60)는 전체적으로 쐐기 형상이며, 뾰쪽한 끝단에 오목홈(58)이 형성되어 있다. 이러한 오목홈(58) 내부로 모세관(10)이 삽입되어 고정된다. 고정방법은 접착제 또는 납땜, 용접 등의 방법중 하나를 사용한다.The holders 54 and 60 are generally wedge-shaped, and recessed grooves 58 are formed at sharp ends. The capillary 10 is inserted into and fixed to the recess 58. The fixing method may be one of adhesive or soldering or welding.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 시료용액 이송장치의 동작에 관하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the operation of the sample solution transfer device having the above configuration will be described.

우선, 도 8은 도 1의 시료용액 이송장치가 간격이 넓은 복수의 샘플조(80)에서 시료용액을 흡입하기 위하여 확대된 상태(제 2 위치)를 나타내는 사시도이다. 도 8에 도시된 상태를 위해 우선 X-Y-Z축 이송장치는 홀더 하우징(50)을 복수의 샘플조(80) 위에 위치시킨다. 이 때, PLC(미도시) 또는 마이컴(미도시)은 릴레이(미도시)를 통해 각 실린더(30)에 팽창 명령어를 전송하고, 이에 따라 각 실린더(30)는 도 5와 같이 팽창된 상태가 된다. 이 때, 모세관(10) 사이의 간격은 10mm ~ 30mm가 된다. First, FIG. 8 is a perspective view showing an enlarged state (second position) of the sample solution transfer device of FIG. 1 to suck sample solution from a plurality of sample tanks 80 having a wide interval. For the state shown in FIG. 8, the X-Y-Z axis feeder first places the holder housing 50 over the plurality of sample baths 80. At this time, a PLC (not shown) or a microcomputer (not shown) transmits an expansion command to each cylinder 30 through a relay (not shown), and accordingly, each cylinder 30 has an expanded state as shown in FIG. 5. do. At this time, the interval between the capillaries 10 is 10mm ~ 30mm.

그 다음, Z축 서보모터(40)가 회전하여 Z축 볼스크류(44)를 하강시키고 이에 따라 홀더 하우징(50)이 함께 하강한다. 따라서 각 모세관(10)의 흡입구(7) 영역이 각 샘플조(80)내의 시료용액내에 담궈진다.Then, the Z-axis servomotor 40 rotates to lower the Z-axis ball screw 44 and thus the holder housing 50 is lowered together. Therefore, the area of the suction port 7 of each capillary 10 is immersed in the sample solution in each sample bath 80.

그 다음, 흡입배출장치(20)내의 피스톤이 하강하면서 미소한 음압을 발생시킨다. 이와 같은 음압은 모세관(10) 내부로 시료용액이 흡입되는 역할을 한다. Then, the piston in the suction discharge device 20 descends to generate a slight sound pressure. This negative pressure serves to suck the sample solution into the capillary (10).

흡입이 정지되면 X-Y-Z축 이송장치는 홀더 하우징(50)을 추후 설명하는 도 9의 제 1 위치로 이송시킨다. 그 다음, PLC(미도시) 또는 마이컴(미도시)은 릴레이(미도시)를 통해 각 실린더(30)에 수축 명령어를 전송하고, 이에 따라 각 실린더(30)는 도 6와 같이 수축된 상태가 된다. 이 때, 모세관(10) 사이의 간격은 2mm 이하가 된다. 이 때, 설계자의 선택에 따라 제 1 위치로 이송후 수축할 수도 있고, 수축후 제 1 위치로 이송할 수도 있으며, 필요에 따라서는 이송중에 수축할 수도 있다.When the suction is stopped, the X-Y-Z axis feeder transfers the holder housing 50 to the first position of FIG. 9 which will be described later. Then, a PLC (not shown) or a microcomputer (not shown) transmits a contraction command to each cylinder 30 through a relay (not shown), and accordingly, each cylinder 30 is contracted as shown in FIG. 6. do. At this time, the interval between the capillaries 10 is 2 mm or less. At this time, according to the designer's choice, it may be contracted after being transferred to the first position, may be transported to the first position after contraction, or may be contracted during the transfer if necessary.

도 9는 도 7에서 흡입된 시료용액을 매우 작은 바이오칩(70) 상에 도포하기 위하여 다중 모세관(10)이 축소된 상태(제 1 위치)로 바이오칩(70) 상에 위치하는 상태를 나타내는 사시도이다.FIG. 9 is a perspective view illustrating a state in which the multiple capillary 10 is positioned on the biochip 70 in a reduced state (first position) in order to apply the sample solution sucked in FIG. 7 onto a very small biochip 70. .

위치가 정해지면 모세관(10)에 대해 같은 방식으로 Z축의 하강이 이루어지며, 흡입배출장치(20)는 정압을 발생시켜 모세관(10)내의 시료용액을 바이오칩(70)상에 정밀하게 배출하게 된다. 배출이 완료되면 필요에 따라 몇몇 세정공정을 거친 후다시 실린더(30)를 팽창시켜 도 8과 같은 제 2 위치로 복귀시킨다. 이와 같은 공정이 반복되면서 행렬형태로 놓여진 다수의 샘플조(80)가 검사를 받게 된다.When the position is determined, the Z axis is lowered in the same manner with respect to the capillary tube 10, and the suction discharge device 20 generates a positive pressure to precisely discharge the sample solution in the capillary tube 10 onto the biochip 70. . When the discharge is completed, after some cleaning process, if necessary, the cylinder 30 is expanded again to return to the second position as shown in FIG. As this process is repeated, a plurality of sample tanks 80 placed in a matrix form are inspected.

본 발명에서는 모세관 간격의 조정을 위하여 공압실린더를 사용하였으나 유압실린더, 서보모터나 스탭모터와 볼스크류의 조합, 캠 또는 리니어 모터를 사용할 수도 있음은 본 발명의 요지범위내에서 당업자에게 용이한 사항이다. In the present invention, a pneumatic cylinder is used to adjust the capillary spacing, but a hydraulic cylinder, a combination of a servo motor or a step motor and a ball screw, a cam or a linear motor may be used, which is easy for those skilled in the art within the scope of the present invention. .

상기와 같은 본 발명에 따른 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치에 의하면, 상대적으로 큰 피치(또는 간격)를 갖는 샘플조(80)와 상대적으로 작은 피치를 갖는 바이오칩 사이에서 시료용액을 신속히 이송시킬 수 있다. 이는 전체 공정시간을 단축시키거나 단위시간당 더 많은 시료용액을 검사할 수 있는 효과가 있다.According to the sample solution transfer device using a variable spacing multi-capillary tube according to the present invention as described above, the sample solution is rapidly transferred between the sample tank 80 having a relatively large pitch (or spacing) and the biochip having a relatively small pitch You can. This has the effect of reducing the overall process time or inspecting more sample solutions per unit time.

또한, 모세관의 간격을 필요에 따라 조정할 수 있기 때문에 다양한 치수의 용기에 담긴 혈액, 단백질, 유전자, 화학물질 등의 검사, 분석, 처리시 별도의 옮김 없이 이송장치내에 투입할 수 있다. 이는 검사등을 위한 사전 준비절차를 간소하게 하는 특징이 있다.In addition, since the capillary spacing can be adjusted as needed, it can be put into the transfer device without any additional movement during the inspection, analysis and processing of blood, proteins, genes, chemicals, etc. contained in containers of various dimensions. This is characterized by simplifying the preparation process for inspections.

비록 발명이 상기에서 언급된 바람직한 실시예에 관해 설명되어졌으나, 발명의 요지와 범위를 벗어남이 없이 많은 다른 가능한 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위는 발명의 진정한 범위내에서 속하는 이러한 수정과 변형을 포함할 것으로 예상된다.Although the invention has been described with reference to the preferred embodiments mentioned above, many other possible modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims are intended to cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.

도 1은 본 발명에 따른 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치중 다중 모세관이 확장된 상태(제 2 위치)에 있을 때의 사시도,1 is a perspective view of a multi-capillary tube in an expanded state (second position) of a sample solution transfer apparatus using a variable-variable multiple capillary tube according to the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 시료용액 이송장치중 다중 모세관이 축소된 상태(제 1 위치)에 있을 때의 사시도,FIG. 2 is a perspective view when the multi-capillary tube in the sample solution transfer device shown in FIG. 1 is in a reduced state (first position); FIG.

도 3은 도 1중 확장된 상태에 있는 다중 모세관 영역만을 확대한 확대사시도,3 is an enlarged perspective view illustrating only the multiple capillary regions in the expanded state of FIG. 1;

도 4는 도 2중 축소된 상태에 있는 다중 모세관 영역만을 확대한 확대사시도,4 is an enlarged perspective view illustrating only the multiple capillary regions in the reduced state of FIG. 2;

도 5는 도3의 저면도,5 is a bottom view of FIG. 3;

도 6은 도 4의 저면도,6 is a bottom view of FIG. 4,

도 7은 본 발명에 적용되는 홀더와 모세관 영역의 결합관계를 나타내는 부분사시도,7 is a partial perspective view illustrating a coupling relationship between a holder and a capillary region according to the present invention;

도 8은 도 1의 시료용액 이송장치가 간격이 넓은 복수의 샘플조(80)에서 시료용액을 흡입하기 위하여 확장된 상태를 나타내는 사시도,FIG. 8 is a perspective view illustrating an expanded state of the sample solution transfer device of FIG. 1 to suck sample solutions from a plurality of sample tanks 80 having a wide interval;

도 9는 도 7에서 흡입된 시료용액을 매우 작은 바이오칩(70) 상에 도포하기 위하여 다중 모세관이 축소된 상태로 바이오칩(70) 상에 위치하는 상태를 나타내는 사시도이다.FIG. 9 is a perspective view illustrating a state in which multiple capillaries are positioned on the biochip 70 in a reduced state in order to apply the sample solution sucked in FIG. 7 onto a very small biochip 70.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

7 : 흡입구, 10 : 모세관,7: inlet, 10: capillary,

20 : 흡입ㆍ배출장치, 30 : 실린더,20: suction and discharge device, 30: cylinder,

33 : 피스톤 로드, 35 : 링크,33: piston rod, 35: link,

40 : Z축 서보모터, 42 : 타이밍 벨트,40: Z axis servomotor, 42: timing belt,

44 : Z축 볼스크류, 50 : 홀더 하우징,44: Z axis ball screw, 50: holder housing,

52 : 홀더 이송가이드, 54 : (이동)홀더,52: holder transfer guide, 54: holder

56 : 볼트, 60 : (고정)홀더,56: bolt, 60: (fixed) holder,

70 : 바이오칩, 80 : 샘플조,70: biochip, 80: sample tank,

90 : X축 이송장치, 100 : Y축 이송장치,90: X axis feeder, 100: Y axis feeder,

Claims (10)

복수의 시료용액 각각을 동시에 흡입하여 이송하기 위하여, In order to suction and transport each of the plurality of sample solutions simultaneously, 복수의 시료용액을 흡입 및 배출할 수 있는 흡입배출수단(10); Suction discharging means 10 capable of sucking and discharging a plurality of sample solutions; 일단이 상기 흡입배출수단(10)에 연결되고 타단이 상기 각 시료용액에 담궈지는 복수의 모세관(10); A plurality of capillaries 10 having one end connected to the suction discharge means 10 and the other end immersed in each sample solution; 상기 모세관(10)을 직교하는 X-Y-Z축 방향으로 각각 이송시킬 수 있는 이송수단; 을 포함하는 시료용액 이송장치에 있어서,Transfer means capable of transferring the capillary tube 10 in an orthogonal X-Y-Z axis direction; In the sample solution transfer device comprising: 상기 이송수단의 제 1 위치 및 제 2 위치에 대응하여 상기 각 모세관(10)의 간격을 소정 간격으로 변이시킬 수 있는 간격변이수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치.Sample solution transfer device using a variable spacing multiple capillary, characterized in that it comprises a gap changing means for varying the interval of each capillary (10) at a predetermined interval corresponding to the first position and the second position of the transfer means . 제 1 항에 있어서, 상기 간격변이수단은,The method of claim 1, wherein the gap shift means, 상기 각 모세관을 파지하는 홀더(54, 60);Holders (54, 60) for holding each capillary; 상기 홀더(54)를 일방향으로 소정거리만큼 왕복 이송시키는 복수의 왕복이송수단; 및A plurality of reciprocating means for reciprocating the holder 54 by a predetermined distance in one direction; And 상기 이송장치의 이송좌표 데이터에 기초하여 상기 각 왕복이송수단에 동작명령을 출력하는 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치.And control means for outputting an operation command to each of the reciprocating transfer means based on the transfer coordinate data of the transfer device. 제 2 항에 있어서, 상기 왕복이송수단은 공압실린더(30) 또는 유압실린더이고, The method of claim 2, wherein the reciprocating transfer means is a pneumatic cylinder (30) or a hydraulic cylinder, 상기 홀더(54)는 상기 실린더(30)의 끝단에 고정되는 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치.The holder (54) is a sample solution transfer device using a variable spacing multiple capillary, characterized in that fixed to the end of the cylinder (30). 제 3 항에 있어서, 상기 실린더(30)는 서로 다른 왕복 행정길이를 가짐으로서 변이전 및 변이후에도 상기 각 모세관(10)의 간격이 등간격인 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치.According to claim 3, wherein the cylinder 30 has a different reciprocating stroke length, the sample solution transfer device using a variable spacing multiple capillary, characterized in that the interval between each capillary 10 before and after the transition is equal intervals . 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 복수의 홀더중 하나는 상기 이송수단내에 고정된 고정홀더(60)이고, One of the plurality of holders is a fixed holder 60 fixed in the conveying means, 나머지 홀더들은 상기 실린더(30)의 끝단에 고정된 이동홀더(54)인 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치.The remaining holder is a sample solution transfer device using a variable variable capillary tube, characterized in that the movable holder 54 is fixed to the end of the cylinder (30). 제 2 항에 있어서, 상기 제어수단은 프로그램어블 로직 콘트롤러(PLC) 또는 마이컴인 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치.The apparatus of claim 2, wherein the control means is a programmable logic controller (PLC) or a microcomputer. 제 2 항에 있어서, 상기 왕복이송수단은 리니어 모터이고,The method of claim 2, wherein the reciprocating means is a linear motor, 상기 홀더는 상기 리니어 모터의 끝단에 고정되는 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치.The holder is a sample solution transfer device using a variable spacing multiple capillary, characterized in that the holder is fixed to the end of the linear motor. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 모세관(10)은 2 ~ 20개 범위인 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치.8. The sample solution transfer device of claim 1, wherein the plurality of capillaries are in the range of 2 to 20. 9. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 모세관(10)의 상호 간격은 상기 이송수단의 제 1 위치에서 2mm 이하인 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치.8. A sample solution transfer apparatus using a variable spacing multiple capillary according to any one of claims 1 to 7, wherein the mutual spacing of the plurality of capillaries (10) is 2 mm or less at the first position of the transfer means. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 모세관(10)의 상호 간격은 상기 이송수단의 제 2 위치에서 10mm ~ 30mm인 것을 특징으로 하는 간격 가변형 다중 모세관을 이용한 시료용액 이송장치.8. The sample solution transfer device of claim 1, wherein the mutual spacing of the plurality of capillaries 10 is 10 mm to 30 mm at a second position of the transfer means. .
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