KR20090129387A

KR20090129387A - 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치

Info

Publication number: KR20090129387A
Application number: KR1020090106266A
Authority: KR
Inventors: 윤성준; 강상현; 박지성; 박보나; 박만순; 최윤혁
Original assignee: 주식회사 인트론바이오테크놀로지
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2009-12-16
Also published as: WO2011055873A1

Abstract

본 발명은 생물학적 시료로부터 생화학적 물질을 추출 회수하는 단일 사용을 목적으로 한 소모형 추출장치에 관한 것으로서, 본 발명의 추출장치는 내부에 하나 이상의 튜브가 형성되어 있는 복수개 이상의 튜브플레이트와; 상기 튜브플레이트에 착탈가능하게 결합되고 그 내부에는 튜브플레이트의 튜브에 대응한 하나 이상의 칼럼이 관통 형성되는 한편 칼럼 내부에는 필터가 설치되며 일측에는 진공을 형성할 수 있도록 된 흡입구가 형성되어 있는 칼럼플레이트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하여, 원심분리 단계 없이 진공압 부가 방식으로 생물학적 시료로부터 생화학적 물질을 추출할 수 있어 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출작업이 간편하면서도 편리하고 신속하게 이루어질 수 있고, 소규모인 양태로 인하여 목적하는 진공압에 신속하게 도달할 수 있을 뿐만 아니라 칼럼에 고른 진공압이 적용될 수 있으며, 사용한 추출장치를 종래와는 다르게 재사용하지 않으므로 인하여 하나의 추출장치의 반복 사용에 비교하여 추출 작업 간의 교차오염의 우려가 없는 장점이 있다.

유전자, 단백질, 생물학적 시료, 생화학적 물질, 추출, 정제, 칼럼, 튜브, 소모형, 단일 사용

Description

생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치{An extraction apparatus of biochemical materials from biological samples}

본 발명은 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질을 추출 회수하는 추출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DNA, RNA 및 단백질과 같은 생화학적 물질들을 생물학적 시료로부터 추출 분리하는데 사용할 수 있는 단일 사용을 목적으로 한 소모형 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 생물학 실험실에서는 DNA, RNA 및 단백질과 같은 생화학적 물질(biochemical materials)의 세척(washing), 상기 생화학적 물질의 생물학적 시료로부터의 분리(isolation; extraction) 및 정제(purification)를 위하여 이들 생화학적 물질의 흡탈착(adsorption and desorption)에 활용될 수 있는 소재(material)의 요소가 내장된 원통형의 칼럼(column)들이 사용된다.

이러한 종래의 칼럼(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 튜브(20)와 같이 세트 화를 이룬다.

상기 칼럼(10)은, 원통의 관 형상으로 형성된 몸통(11)과, 몸통(11)의 하단부에 몸통(11)보다 작은 직경으로 돌출 형성된 배출구(12)와, 몸통(11)의 상단부에 구비되어 몸통(11)을 개폐시키는 뚜껑(13)을 포함한다. 또한, 상기 칼럼(10)의 몸통(11) 내측 하단부에는 생화학적 물질을 흡탈착시키기 위한 다수의 필터막(filter membrane)으로 이루어진 필터(14)가 설치된다. 이러한 필터(14)는 통상의 여과(filtration)의 개념으로 활용되는 것이 아니라 생화학적 물질과의 선택적(specific) 흡탈착의 목적으로 사용된다. 따라서, 상기 필터(14)는 하나의 활용 가능한 양태일 뿐이며, 실리카 젤(silica gel) 형태이거나 또는 고운 분말입자(powder) 형태나 구슬(bead) 형태로도 구현이 가능하고, 이하에서는 이들을 모두 포함하는 뜻으로 "필터"라 한다.

그리고, 상기 튜브(20)는 칼럼(10)보다 큰 직경을 갖는 원통의 관 형상으로서, 상기 칼럼(10)의 배출구(12)와 몸통(11)의 일측이 삽입되고, 이와 같은 상태에서 원심분리기와 같은 장치(이하 "원심분리기" 라 한다)에서 제공되는 원심력에 의해서 칼럼(10) 적하(loading)된 생물학적 시료의 세척액(washing solution)이나 생화학적 물질 자체를 포함한 액이 튜브(20)로 배출된다.

즉, 칼럼(10)을 튜브(20)에 삽입한 후, 칼럼(10)의 몸통(11) 내부에 DNA, RNA 및 단백질과 같은 생화학적 물질들이 포함된 생물학적 시료들을 공급하고, 공급한 생물학적 시료에 포함되어 있는 제거하고자 하는 생화학적 물질이나 오염원을 선택적으로 분리시켜 빼낼 수 있는 세척액을 넣는다. 이후, 칼럼(10)이 삽입된 튜 브(20)를 원심분리기(미도시)에 설치하여 고속으로 회전시켜 이로부터 발생되는 원심력에 의해 추출하고자 하는 생화학적 물질 외의 이물질(제거하고자 하는 생화학적 물질들이나 기타 오염원들)을 포함한 세척액이 필터(14)를 통과한 후 튜브(20) 내부로 회수되고, 이와 같이 튜브(20)에 회수된 이물질을 포함한 세척액은 통상 후속의 작업에서는 필요가 없기 때문에 튜브(20)를 칼럼(10)으로부터 분리시킨 후 버리게 된다. 세척액을 버린 후 튜브(20)를 다시 칼럼(10)에 결합시킨다.

이러한 과정은 통상 수회 반복되며 생물학적 시료로부터 원하지 않는 물질을 제거하면서 생물학적 시료 중의 목적하는 생화학적 물질의 순도(purity)를 증진시키려는 목적에서 실시되므로 통상 세척이라 지칭한다. 이러한 세척 단계에서는 목적하는 생화학적 물질은 칼럼(10) 내부에 장착된 필터(14)에 흡착되어 있게 되며 타물질은 세척액에 의해 용출되게 된다. 세척이 완료된 후 필터(14)에 흡착되어 있던 목적하는 생화학적 물질의 회수는 칼럼(10)의 내부에 용출액(elution solution)을 투입한 후 원심분리기에 의해서 목적하는 생화학적 물질을 포함한 용출액을 튜브(20) 내에 회수함으로써 이루어진다.

그런데, 이와 같은 종래의 시료 추출방법은, 칼럼(10)의 연속적인 세척 동안 작업자가 상기 과정을 수회 반복함으로써 발생되는 원심분리기 운용시간에 따른 작업시간이 길게 소요되므로 작업상의 번거로움과 시료의 신속한 처리에 있어 어려움이 불가피하였다.

이러한 원심분리기의 사용에 따른 단점을 극복하기 위해, 진공압을 이용하여 생물학적 시료로부터 원하는 생화학적 물질들을 분리할 수 있도록 한 진공매니폴드(30)가 개발되었다. 이러한 진공매니폴드(30)는 원심분리기만을 이용하던 종래 방식에서 원심분리기를 대체하기 위해 고안된 것이며, 이 진공매니폴드(30)에는 칼럼(10)과 진공펌프가 장착되어 사용된다.

도 2는 종래의 진공매니폴드를 도시한 것으로서, 밀폐된 통상의 박스형상으로서, 그 상면에는 전술한 칼럼(10)의 배출구(12)가 삽입되어 장착되는 장착구(31)가 천공되고, 일측에는 진공매니폴드(30)의 내부 공기를 흡입한 다음 외부로 배출하여 진공매니폴드(30)에 진공압을 형성시켜 결과적으로 칼럼(10)에 진공압이 작용하도록 하기 위해 진공펌프(미도시)와 연결되는 흡입구(32)가 설치되며, 타측에는 진공매니폴드(30)의 내부로 배출되어 집수된 용액을 배출시키기 위한 배수구(33)가 설치되고, 상기 배수구(33)에는 배수구(33)를 개폐시킬 수 있는 별도의 밸브(미도시)나 마개(미도시) 등이 설치됨이 바람직하다.

한편, 이러한 진공매니폴드(30)는 그 상면의 장착구(31)에 칼럼(10)의 배출구(12)를 삽입하여 설치한 후, 흡입구(32)를 통해 연결된 진공펌프에 의해 진공매니폴드(30) 내부의 공기를 흡입해 낸다. 그러면, 진공매니폴드(30)의 내부의 압력이 낮아지면서 음압(본 명세서에서는 이를 "진공압" 이라 함)이 형성되고, 이 진공압에 의해 칼럼(10) 내부의 용액이 진공매니폴드(30)의 내부로 배출되게 된다. 세척액을 칼럼(10)에 가했을 경우에는 이물질(제거하고자 하는 생화학적 물질들이나 오염원들)이 포함된 세척액이 진공매니폴드(30)의 내부로 배출된다.

진공매니폴드(30)를 사용하는 종래 방식에서는 최종 단계인 목적하는 생화학 적 물질의 획득 단계로 용출액을 칼럼(10)에 가한 후 이를 앞에서 기술한 원심분리기를 이용하던 종래 방식과 마찬가지로 원심분리를 실시하게 된다. 이렇게 최종 단계에서는 원심분리를 따로 사용해야 하는 이유는 이 방식에서 사용하는 진공매니폴드(30)가 반복 사용되는 장치이기 때문에 여러 가지 물질들로 오염이 되어 있고, 또한 개별 칼럼(10)들로부터 배출된 용액이 모두 합쳐지는 방식이므로 목적하는 생화학적 물질만을 포함한 개별 칼럼(10)으로부터 배출된 용액만을 서로 구별하여 회수할 수 없기 때문이다.

따라서, 이러한 최종단계에서의 원심분리에 대한 의존은 종래의 원심분리기를 이용하던 방식과 마찬가지로 작업상의 불편함과 번거로움을 초래하는 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 진공매니폴드(30)에는 그 상면에 다수의 칼럼(10)을 장착할 수 있도록 많은 장착구(31)가 형성되어 있는데, 이러한 많은 장착구(31)를 형성하기 위해서는 진공매니폴드(30)의 크기가 커져야 하고 이러한 큰 규모의 진공매니폴드(30)의 경우에는 진공매니폴드(30) 내부에 목적하는 진공압이 형성되는데 오랜 시간이 소요되므로 결과적으로 반복 세척 등의 각 작업 단계마다 진공압이 형성되기까지 대기해야 하는 시간이 길어져 전체적으로 작업 소요시간이 길어지게 될 뿐만 아니라 이에 따른 불편함이 초래되었고, 각 장착구(31)에 장착된 칼럼(10)에 고른 진공압이 적용되기 어려운 단점이 있었다.

또한, 종래의 진공매니폴드(30)에 기반한 추출방식에서는 비록 칼럼(10)은 재사용하지 않지만 진공매니폴드(30) 자체를 다시 재사용하기 때문에, 추출 작업 간의 교차오염의 염려가 항상 있었다. 이러한 추출 작업 간의 교차오염은 추출한 생화학적 물질을 이용한 후속 단계의 작업에서의 잘못된 결과를 초래한다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, DNA, RNA 및 단백질과 같은 생화학적 물질들을 생물학적 시료로부터 선택적으로 추출 분리하기 위해 사용되는 생물학적 시료로부터 생화학적 물질의 추출장치를 진공 추출 방식을 적용할 수 있는 단일 사용을 목적으로 한 소규모의 소모형으로 구성함으로써 원심분리기를 이용하지 않아 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출작업이 간편하면서도 편리하고 신속하게 이루어질 수 있고, 소규모인 양태로 인하여 목적하는 진공압에 신속하게 도달할 수 있을 뿐만 아니라 칼럼에 고른 진공압이 적용될 수 있으며, 사용한 추출장치를 종래와는 다르게 재사용하지 않으므로 하나의 추출장치를 여러 작업에서의 반복 사용으로 인한 추출 작업 간의 교차오염의 우려가 없는 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 내부에 튜브가 형성되어 있는 튜브플레이트와; 상기 튜브플레이트에 착탈가능하게 결합되고 그 내부에는 튜브플레이트의 튜브에 대응한 중공의 칼럼이 관통 형성되는 한편 칼럼 내부에는 생물학적 시료 중의 생화학적 물질의 흡탈착이 가능한 소재로 이루어진 요소 즉 필터가 설치되며 일측에는 외부로부터 진공압을 부가할 수 있도록 관통된 중공의 흡입구가 형성되어 있는 칼럼플레이트; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치에 의해 달성된다.

그리고, 상기 칼럼플레이트의 칼럼에는 칼럼을 개폐시키는 유연한 재질의 커버슬립이 착탈가능하게 결합되고, 상기 커버슬립에는 진공압의 작용 시 칼럼과의 밀착력을 향상시키도록 된 그루브가 형성된다.

또한, 상기 칼럼플레이트와 튜브플레이트의 결합 시는 칼럼의 하단부가 튜브 내에 위치하도록 설치되고, 상기 튜브플레이트의 튜브에는 배출된 용액이 일정 높이 이상으로 차게 되면 튜브 밖으로 배출되도록 하는 절개부가 형성되며, 상기 절개부는 서로 마주하지 않도록 형성됨이 바람직하고, 상기 튜브플레이트와 칼럼플레이트에는 그 일측에 서로 대응되는 결합표시부가 형성된다.

그리고, 상기 튜브플레이트의 외측면에는 이에 결합된 칼럼플레이트를 지지하는 서포터가 돌출 형성되고, 상기 튜브플레이트의 튜브는 그 내측 바닥면이 완만하게 만곡 형성됨이 바람직하다.

본 발명의 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치에 따르면, 2개의 튜브플레이트와 1개의 칼럼플레이트로 구성된 추출장치에서 목적하는 생화학적 물질의 세척과 분리가 모두 일어나게 됨으로써 원심분리기의 사용없이 후속 작업에서 시료로 사용할 생화학적 물질을 생물학적 시료로부터 튜브로 간편하면서도 편리하고 신속하게 추출 회수할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 본 발명의 추출장치를 사용함에 있어, 1차 용액(세척액)이 회수된 튜브플레이트는 그대로 버리고, 2차 새로운 튜브플레이트에 목적하는 생화학적 물질을 포함한 용액을 회수하고 이 튜브플레이트도 반복하여 사용하지 않음으로써 추출 작업 간의 교차오염을 사전에 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 튜브플레이트와 칼럼플레이트에는 10개 이하의 튜브와 칼럼이 형성된 소규모이므로 진공이 형성되어야 하는 공간이 작아 그 내부에 목적하는 진공압까지 신속하게 도달할 수 있을 뿐만 아니라 칼럼플레이트의 각 칼럼에 고른 진공압이 적용될 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치를 도시한 도면이다.

본 발명의 추출장치(100)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300) 및 커버슬립(400)을 포함한다.

상기 튜브플레이트(200)는, 그 상면이 개구된 소규모 사각의 박스형상으로서, 그 내부의 바닥면에는 다수의 튜브(210)가 일체로 돌출 형성되고, 상기 튜브(210)에는 후술될 칼럼(310)에서 배출된 용액이 유입된다.

상기 튜브(210)는 그 상면이 개구된 중공관으로서 튜브플레이트(200)에 10개 이하 즉 보다 바람직하게는 5개로 돌출 형성되고, 그 내부의 바닥면은 완만한 경사면(211)으로 형성되어 있어, 튜브(210) 내로 배출된 용액을 용이하게 그리고 최대한 회수할 수 있게 된다.

또한, 상기 튜브(210)의 일측에는 튜브(210)의 길이방향 즉 상하방향으로 절개된 절개부(212)가 형성되어, 튜브(210) 내부로 배출된 이물질을 포함한 세척액이 일정 높이까지 차게 되면 튜브(210) 밖의 튜브플레이트(200)로 자연 배출됨으로써 이물질을 포함한 세척액이 후술될 칼럼(310)과의 직접 접촉이 사전에 방지되므로 시료의 오염을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 튜브(210)의 절개부(212)는 서로 마주하지 않도록 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 튜브(210) 내로 배출된 세척액이 튜브플레이트(200)로 배출될 때 배출된 용액이 인접한 다른 튜브(210) 내로 재유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.

그리고, 상기 튜브플레이트(200)의 외측면에는 이에 결합되는 칼럼플레이트(300)를 지지하는 서포터(220)가 돌출 형성되며, 상기 서포터(220)는 튜브플레이트(200)의 전 외측면에 걸쳐 돌출 형성되어, 진공압을 걸리게 하는데 유효하다.

또한, 상기 튜브플레이트(200)의 외측면 일측에는 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)의 올바른 결합을 유도하기 위한 결합표시부(230)가 형성되고, 이 결합표시부(230)는 튜브플레이트(200)의 네 코너부 중 일측의 코너부를 경사지게 형성함으로써 형성된다.

따라서, 상기 결합표시부(230)에 의해서 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이 트(300)는 도 4와 같이 항상 일정한 방향으로만 결합되고, 이와 같은 일정한 방향성을 갖는 결합에 의해 칼럼플레이트(300)의 칼럼(310)이 튜브플레이트(200)의 튜브(210)에 어긋나지 않고 항상 일정한 짝이 유지되면서 정확하게 삽입될 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 구성된 튜브플레이트(200)는 2개가 한 세트(set)로서 구성되는 바, 하나의 튜브플레이트(200)는 이물질을 포함한 세척액의 회수에 사용되고, 나머지 튜브플레이트(200)는 목적하는 생화학적 물질을 포함한 용액의 회수에 사용되며, 이와 같이 사용된 튜브플레이트(200)들은 단일 사용을 목적으로 함으로써 재사용하지 않으므로 추출 작업 간의 교차오염을 사전에 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 2개의 튜브플레이트(200)는 동일한 구성과 구조로 이루어져 있으므로 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

상기 칼럼플레이트(300)는, 튜브플레이트(200)에 대응한 소규모 사각의 박스형상으로서, 그 하면이 개구되고, 그 내부의 천장면에는 튜브(210)에 대응한 칼럼(310)이 10개 이하 즉 보다 바람직하게 5개로 돌출 형성된다.

상기 칼럼(310)은 그 내부에 DNA, RNA 및 단백질과 같은 생화학적 물질을 포함한 생물학적 시료를 적하하는 용기로서, 그 상단부에는 칼럼플레이트(300)를 관통한 투입구(313)가 형성되고, 하단부에는 직경이 점차적으로 축소되는 배출구(311)가 형성되며, 상기 칼럼(310)의 내부에는 생화학적 물질을 흡탈착시키기 위한 다수의 필터막으로 이루어진 필터(312)가 설치된다.

여기서, 상기 필터(312)는 전술한 바와 같이 통상의 여과(filtration)의 개념으로 활용되는 것이 아니라 생화학적 물질과의 선택적(specific) 흡탈착의 목적으로 사용된다. 따라서, 상기 필터(312)는 하나의 활용 가능한 양태일 뿐이며, 실리카 젤(silica gel) 형태이거나 또는 고운 분말입자(powder) 형태나 구슬(bead) 형태로도 구현이 가능하고, 이하에서는 이들을 모두 포함하는 뜻으로 "필터"라 한다.

그리고, 본 실시예에서는 도시되지는 않았지만, 칼럼(310)에 작용하는 진공압에 의해서 필터(312)가 칼럼(310)의 배출구(311) 측으로 휘어지거나 또는 처짐을 방지하기 위해 필터(312)의 하면에는 격자형태의 지지체를 설치하고, 필터(312)의 상면에는 필터(312)의 유동 및 이탈을 방지하기 위한 O링 형태의 고정링을 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 이러한 칼럼(310)은 칼럼플레이트(300)와 튜브플레이트(200)의 결합 시 칼럼(310)의 배출구(311)가 튜브(210) 내부로 삽입되어 결합되는 바, 이러한 칼럼(310)과 튜브(210) 간의 결합방식에 의해서 칼럼(310)에서 배출된 용액이 튜브(210) 외측으로 배출되지 않고 튜브(210) 내부로 모두 정확하게 유입되어 저장된다.

그리고, 상기 칼럼플레이트(300)의 외측면에는 흡입구(320)가 돌출 형성되고, 이 흡입구(320)를 통해서 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)가 결합하여 형성된 내부 공간의 공기를 진공펌프를 이용하여 흡입해 냄으로써 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)가 결합하여 형성된 추출장치(100) 내부에는 진공압이 형성되게 된다. 한편, 본 실시예에서는 바람직한 일례로서 상기 흡입구(320)를 칼럼플레이트(300)에 형성하였으나, 흡입구(320)를 튜브플레이트(200)의 외측면에 형성할 수도 있다.

또한, 상기 칼럼플레이트(300)에는 튜브플레이트(200)의 결합표시부(230)에 대응한 결합표시부(330)가 형성되어, 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)의 결합 시 올바른 방향성을 갖는 결합을 유도하게 된다.

즉, 상기 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)의 결합 시 양 결합표시부(230)(330)에 의해서 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)가 항상 일정한 방향으로만 결합됨에 따라 칼럼(310)의 배출구(311)가 서로 짝이 되는 튜브(210)의 내부에 정확하게 삽입되어 결합된다.

특히, 이러한 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)는 통상적으로 사출 성형되는 바, 이때 각각 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)에 성형되는 튜브(210)와 칼럼(310)이 일대일 대응되게 성형되고, 서로 대응되는 튜브(210)와 칼럼(310) 간의 결합은 결합표시부(230)(330)를 기준으로 정확하게 이루어질 수 있게 된다.

또한, 상기 칼럼(310)의 투입구(313)에는 칼럼(310)을 밀폐시켜 칼럼(310)의 진공도를 향상시키기 위한 커버슬립(400)이 설치된다.

상기 커버슬립(400)은 유연한 재질의 얇은 막으로서, 투입구(313)에 직접 삽입되어 투입구(313)를 개폐시키는 돌출된 마개부(410)와, 이 마개부(410)의 외주연 부에서 외향 돌출되어 투입구(313)의 상면에 안착되는 플랜지부(420)로 형성된다.

상기 플랜지부(420)에는 칼럼(310)의 진공 시 수축되면서 플랜지부(420)를 투입구(313)의 상면에 더욱 밀착시켜 밀폐성을 향상시키는 다수의 그루브(groove)(421)가 형성된다.

한편, 상기와 같이 구성된 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)는 그 내부에 각각 서로 대응되는 튜브(210)와 칼럼(310)이 10개 이하로 형성된 소규모로 구성됨으로써 진공압의 작용 시 모든 칼럼(310)에 동일한 진공압이 적용될 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)로 구성된 추출장치(100)를 필요에 따라서는 원하는 수만큼 여러 개를 추가로 연결하여 동시에 사용할 수도 있다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)로 구성된 다수의 추출장치(100)를 동시에 사용하기 위해서는 다수의 추출장치(100)를 다중플레이트판(500)에 각각 설치하여야 하고, 상기 다중플레이트판(500)에는 각 추출장치(100)를 착탈가능하게 설치하여 고정시킬 수 있도록 된 다수의 고정용 블록(510)이 형성된다.

이와 같이 고정용 블록(510)을 통해서 다중플레이트판(500)에 설치된 각 추출장치(100)의 흡입구(320)에는 도 7에서와 같이 각각의 진공펌프가 개별적으로 연 결되어 진공압을 각기 적용시킬 수 있고, 또는 하나의 진공펌프에 하나의 관이나 튜브 등의 수단으로 연결되어 동시에 진공압을 적용시킬 수도 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 추출장치에 의한 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출과정을 설명한다.

먼저, 칼럼플레이트(300)의 결합표시부(330)를 튜브플레이트(200)의 결합표시부(230)와 일치시킨 상태에서 칼럼플레이트(300)를 튜브플레이트(200)에 결합시킨다. 그러면, 튜브플레이트(200)의 서포터(220)에 칼럼플레이트(300)가 안착되어 지지된 상태로 결합된다.

이때, 칼럼플레이트(300)를 튜브플레이트(200)에 장착하기 전에 칼럼플레이트(300)의 각 칼럼(310)에 DNA, RNA 및 단백질과 같은 생화학적 물질이 포함된 생물학적 시료를 적하할 수도 있으며, 또는 전술한 바와 같이 칼럼플레이트(300)를 튜브플레이트(200)에 결합시킨 후에 칼럼플레이트(300)의 각 칼럼(310)에 DNA, RNA 및 단백질과 같은 생화학적 물질이 포함된 생물학적 시료를 적하할 수도 있다.

물론, 칼럼(310)에 생물학적 시료를 담은 후에는 칼럼(310)의 투입구(313)를 커버슬립(400)으로 막아 칼럼(310)을 밀폐시킨다.

이후, 칼럼플레이트(300)의 흡입구(320)를 통해 연결된 진공펌프를 이용하여 칼럼플레이트(300)와 튜브플레이트(200)가 결합되어 형성된 내부 공간의 공기를 흡입하여 외부로 배출함으로써, 도 6의 (a)에서와 같이 그 내부가 진공상태가 되면서 이의 진공압이 칼럼(310)의 배출구(311)를 통해 칼럼(310) 내부에 작용하여 칼 럼(310) 내부의 용액(세척액)을 필터(312)를 통해 튜브(210) 내부로 배출시키게 된다.

이때, 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)가 소규모의 크기로 제작됨으로써 목적하는 진공압에 신속하게 도달할 수 있을 뿐만 아니라 각 칼럼(310)에도 고른 진공압이 작용할 수 있게 된다.

또한, 칼럼(310)의 배출구(311)가 튜브(210)의 상부 측에 삽입된 상태이므로 배출되는 용액은 튜브플레이트(200) 측으로 비산되지 않고 각 칼럼(310)의 짝이 되는 각 튜브(210) 내부로 집수되어 저장되며, 또한 튜브(210)에 저장된 용액이 일정 높이까지 도달되면 튜브(210)의 절개부(212)를 통해서 튜브(210) 밖의 튜브플레이트(200) 측으로 배출됨으로써 튜브(210) 내부의 용액이 칼럼(310)의 배출구(311)에 직접 접촉됨을 사전에 방지할 수 있게 된다.

이후, 배출된 용액이 담긴 튜브플레이트(200)를 칼럼플레이트(300)와 분리하고, 다른 새로운 튜브플레이트(200)를 다시 칼럼플레이트(300)에 결합한 후, 그 내부를 다시 진공으로 형성하게 된다.

이때, 칼럼(310)에는 시료를 추출하기 위한 용출액이 공급된 상태이고, 내부에 작용하는 진공압에 의해서 도 6의 (b)에서와 같이 목적하는 생화학적 물질을 포함한 용액이 튜브(210) 내부로 배출되며, 이와 같이 튜브(210)에 배출된 생화학적 물질을 포함한 용액은 피펫(pipette) 등의 기구를 통해서 인출되어 사용된다.

또한, 튜브(210)의 바닥면이 완만하게 경사진 경사면(211)으로 형성되어 있으므로 튜브(210) 내의 용액은 튜브(210)의 바닥 중앙부로 모이게 됨으로써 튜 브(210)에 남은 마지막 용액까지 모두 용이하게 회수할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에서는 생물학적 시료에 포함된 목적하는 생화학적 물질을 추출함에 있어, 종래와 달리 완전히 원심분리 단계를 배제할 수 있으며, 이에 더하여 추출장치가 단순화 및 간소화될 수 있을 뿐만 아니라 작업공정 및 작업시간 역시도 단축시킬 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명에서는 원심분리 단계가 완전히 배제됨으로써 종래와 같이 칼럼의 크기가 원심분리기의 형태에 따라 제한적이지 않기 때문에 얼마든지 다양하게 크기를 변화시킬 수 있다. 이렇게 통상 사용되던 칼럼보다 크기가 큰 칼럼을 이용하여 목적하는 생화학적 물질을 추출하게 되면 하나의 칼럼으로부터 회수될 수 있는 목적 생화학적 물질의 수율이 높아지게 된다. 이에 더하여 용출액 사용을 줄이면 보다 고농도의 생화학적 물질이 포함된 용액을 얻을 수도 있게 된다. 즉, 크기가 큰 칼럼을 사용하고 용출액의 사용을 줄이면 종래 방법(종래 방법에서 용출액을 줄이는 경우까지 포함하여)으로는 얻을 수 얻던 농도까지의 용액을 얻을 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소모형 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치를 도시한 분리사시도로서, 전술한 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 튜브플레이트(200a)와 칼럼플레이트(300a)에는 각각 하나의 튜브(210a)와 칼럼(310a)을 형성할 수도 있다.

이와 같이 하나의 튜브(210a)와 칼럼(310a)이 형성된 튜브플레이트(200a)와 칼럼플레이트(300a)를 사용할 경우는 전술한 실시예의 다수의 튜브(210) 및 칼럼(310)이 형성된 튜브플레이트(200)와 칼럼플레이트(300)를 사용하는 경우에 비하여 칼럼(310a)을 보다 크게 형성시킬 수 있으므로 전술한 것과 같은 이치로 목적하는 생화학적 물질의 수율을 높일 수 있으며 또한 고농도의 생화학적 물질 용액을 얻을 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출을 위한 칼럼과 튜브를 도시한 분리사시도이다.

도 2는 일반적인 칼럼이 장착된 종래의 진공매니폴드를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 소모형 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치를 도시한 분리사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 소모형 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치를 도시한 결합사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 소모형 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치를 도시한 분리도이다.

도 6은 본 발명에 따른 소모형 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치를 이용한 생화학적 물질의 추출과정을 보인 도면이다.

도 7은 본 발명에 따른 소모형 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치를 복합 사용하는 사용 예를 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소모형 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치를 도시한 분리사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 추출장치 200,200a : 튜브플레이트

210,210a : 튜브 211 : 경사면

212 : 절개부 220 : 서포터

230 : 결합표시부 300,300a : 칼럼플레이트

310,310a : 칼럼 311 : 배출구

312 : 필터 313 : 투입구

320 : 흡입구 330 : 결합표시부

400 : 커버슬립 410 : 마개부

420 : 플랜지부 421 : 그루브

500 : 다중플레이트판 510 : 고정용 블록

Claims

내부에 하나 이상의 튜브가 형성되어 있는 복수개 이상의 튜브플레이트와;

상기 튜브플레이트에 착탈가능하게 결합되고 그 내부에는 튜브플레이트의 튜브에 대응한 하나 이상의 칼럼이 관통 형성되는 한편 칼럼 내부에는 필터가 설치되며 일측에는 진공을 형성할 수 있도록 된 흡입구가 형성되어 있는 칼럼플레이트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 칼럼플레이트의 칼럼에는 칼럼을 개폐시키는 유연한 재질의 커버슬립이 착탈가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치.
제 2 항에 있어서,

상기 커버슬립에는 진공압의 작용 시 칼럼과의 밀착력을 향상시키도록 된 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 칼럼플레이트와 튜브플레이트의 결합 시는 칼럼의 하단부가 튜브 내에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 튜브플레이트의 튜브에는 칼럼에서 배출된 용액이 차게 되면 튜브 밖으로 배출되도록 하는 절개부가 형성되고, 상기 절개부는 서로 마주하지 않는 것을 특징으로 하는 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 튜브플레이트와 칼럼플레이트에는 그 일측에 서로 대응되는 결합표시부가 형성된 것을 특징으로 하는 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 튜브플레이트의 외측면에는 이에 결합된 칼럼플레이트를 지지하는 서포터가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 튜브플레이트의 튜브는 그 내측 바닥면이 완만하게 만곡 형성된 것을 특징으로 하는 생물학적 시료로부터의 생화학적 물질의 추출장치.