KR20120116777A - 바이오 물질 추출 용기 및 이를 이용한 바이오 물질 추출 방법 - Google Patents

바이오 물질 추출 용기 및 이를 이용한 바이오 물질 추출 방법 Download PDF

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KR20120116777A
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Abstract

본 발명은, 자성 입자가 포함된 시료를 수용하는 용기의 형상을 개선함으로써, 자성 입자를 효율적으로 회수할 수 있는 바이오 물질 추출 용기 및 이를 이용한 바이오 물질 추출 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 내부에 시료가 수용될 수 있는 공간을 구비하는 용기 본체와, 상기 용기 본체의 측면에 형성되며 자성 입자가 혼합된 혼합 시료가 상기 용기 본체의 내부 공간으로 유입될 때 소정구간을 따라서 유입될 수 있도록 형성된 포집부와, 상기 포집부의 외측에 배치되며 상기 혼합 시료가 상기 포집부의 내부 공간을 통해 상기 용기 본체로 유입될 경우에 상기 혼합 시료에 혼합된 상기 자성 입자를 상기 포집부에 포집할 수 있는 자석을 구비하는 바이오 물질 추출 용기를 제공한다.

Description

바이오 물질 추출 용기 및 이를 이용한 바이오 물질 추출 방법{Container for extracting bio material and method for extracting bio material therewith}
본 발명은 바이오 물질 추출 용기 및 이를 이용한 바이오 물질 추출 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자성 입자를 이용하여 핵산 등의 바이오 물질을 추출할 수 있는 바이오 물질 추출 용기 및 이를 이용한 바이오 물질 추출 방법에 관한 것이다.
의료 바이오 분야의 다양한 임상 시료로부터 단백질, 또는 핵산 등을 추출하는 과정은 분자 진단 검사에 있어서 매우 중요하다. 예를 들어, 핵산을 추출할 때, 핵산의 순도, 수율, 안정성, 핵산 검사를 방해하는 요소의 제거, 핵산 검사의 민감도, 시료간의 교차 오염 등을 고려하여 프로토콜을 최적화시켜야 한다.
이러한 바이오 물질을 추출하는 방법으로 물리학적, 화학적, 또는 생화학적 방법 등의 다양한 방법이 있다. 또한, 최근 들어 자성 입자(magnetic bead) 또는 실리카 매트릭스(silica matrix)를 이용하는 바이오 물질 추출 방법이 도입되고 있다.
핵산 등의 바이오 물질이 포함된 액체 상태의 시료로부터 핵산을 추출하기 위하여, 핵산과 자성 입자(Magnetic bead)를 결합시킨 후에 자석을 이용하여 자성 입자를 분리하는 방법이 사용될 수 있다. 이를 위하여, 핵산이 포함된 시료에 자성 입자(Magnetic bead)를 첨가하고, 그 시료를 교반하여 자성 입자와 핵산을 결합시킨 후, 자석으로 그 자성 입자를 분리할 수 있다.
본 발명은, 자성 입자가 포함된 시료를 수용하는 용기의 형상을 개선함으로써, 자성 입자를 효율적으로 회수할 수 있는 바이오 물질 추출 용기 및 이를 이용한 바이오 물질 추출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 내부에 시료가 수용될 수 있는 공간을 구비하는 용기 본체와, 상기 용기 본체의 측면에 형성되며 자성 입자가 혼합된 혼합 시료가 상기 용기 본체의 내부 공간으로 유입될 때 소정구간을 따라서 유입될 수 있도록 형성된 포집부와, 상기 포집부의 외측에 배치되며 상기 혼합 시료가 상기 포집부의 내부 공간을 통해 상기 용기 본체로 유입될 경우에 상기 혼합 시료에 혼합된 상기 자성 입자를 상기 포집부에 포집할 수 있는 자석을 구비하는 바이오 물질 추출 용기를 제공한다.
상기 자석이 상기 포집부 주변에서 이탈 가능하도록 배치되는 영구자석일 수 있다.
상기 자석은 전류가 인가되면 상기 자성 입자를 상기 포집부에 포집시킬 수 있도록 자력을 발생시키며, 전류가 해제되면 상기 자력을 상실하는 전자석일 수 있다.
전류가 인가되면 상기 자성 입자를 상기 포집부에 포집시킬 수 있도록 자력을 발생시키며 전류가 해제되면 상기 자력을 상실하는 전자석일 수 있다.
상기 자석이 상기 포집부에 접촉되도록 배치될 수 있다.
상기 포집부가 상기 용기 본체보다 폭이 좁은 관의 형태를 가질 수 있다.
상기 포집부와 상기 용기 본체 사이에 연결되는 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 혼합 시료가 상기 포집부의 벽면을 따라 흐르게 할 수 있다.
상기 혼합 시료가 외부로부터 그 벽면을 따라 흘러 유입되는 유입부를 더 포함할 수 있다.
상기 포집부가 상기 유입부와 상기 용기 본체 사이에 배치되고, 상기 포집부가 상기 유입부보다 경사가 작을 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 목적 물질이 포함된 시료에 자성 입자를 혼합하여, 상기 자성 입자와 상기 목적 물질을 결합시키는 단계; 상기 자성 입자와 혼합된 상기 시료를 자석이 배치된 영역으로 흘려 통과시키면서, 상기 자석에 의하여 상기 목적 물질과 결합된 자성 입자를 포집하여, 상기 시료와 상기 자성 입자를 분리시키는 단계; 상기 자성 입자와 결합된 상기 목적 물질 주변의 이물질을 제거하는 단계; 및 상기 자성 입자에서 상기 목적 물질을 분리하여, 상기 목적 물질을 추출하는 단계를 포함하는 바이오 물질 추출 방법을 제공한다.
주입 팁이 상기 시료와 접촉되지 않도록 하면서, 상기 시료에 상기 주입 팁을 이용하여 상기 자성 입자를 주입할 수 있다.
상기 자성 입자가 주입된 상기 시료를 믹싱 팁으로 흡입하여 배출시킴으로써 상기 자성 입자를 상기 시료와 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적 물질과 결합된 상기 자성 입자가 분리된 상기 시료가 용기 본체에 수용되도록 하는 단계, 및 상기 믹싱 팁으로 상기 자성 입자가 분리된 상기 시료를 흡입하여 상기 용기 본체로부터 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 주입 팁이 용기 본체와 접촉되지 않도록 하면서, 상기 용기 본체 내에 상기 주입 팁으로 와싱 용액(washing buffer)을 주입하는 단계, 상기 용기 본체로부터 상기 와싱 용액을 상기 믹싱 팁으로 흡입하는 단계, 및 상기 믹싱 팁으로 상기 와싱 용액을 상기 자성 입자가 포집된 영역으로 흘려보내 상기 목적 물질과 결합된 상기 자성 입자가 상기 용기 본체 내에 수용되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 자성 입자와 결합된 상기 목적 물질 주변의 이물질을 제거하는 단계가 1회 또는 복수회 수행될 수 있다.
상기 주입 팁이 용기 본체와 접촉되지 않도록 하면서, 상기 용기 본체 내에 상기 주입 팁으로 용리 용액(elution buffer)을 주입하는 단계, 상기 용기 본체로부터 상기 용리 용액을 상기 믹싱 팁으로 흡입하는 단계, 및 상기 믹싱 팁으로 상기 용리 용액을 상기 자성 입자가 포집된 영역으로 흘려보내 상기 목적 물질과 결합된 상기 자성 입자가 상기 용기 본체 내에 수용되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 자성 입자와 혼합된 상기 용리 용액을 상기 믹싱 팁으로 흡입하여 배출시킴으로써 상기 목적 물질을 상기 자성 입자와 혼합시키는 단계, 상기 자성 입자와 혼합된 상기 용리 용액을 상기 자석이 배치된 영역으로 흘려 통과시키면서, 상기 자석에 의하여 상기 자성 입자를 포집하여, 상기 용리 용액과 상기 자성 입자를 분리시키는 단계; 상기 자성 입자가 분리되고 상기 목적 물질과 혼합된 상기 용리 용액이 용기 본체에 수용되도록 하는 단계, 및 상기 믹싱 팁으로 상기 목적 물질과 혼합된 상기 용리 용액을 흡입하여 상기 용기 본체로부터 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
1개의 주입팁, 1개의 믹싱 팁, 및 하나의 용기가 사용될 수 있다.
상기 자성 입자와 혼합된 상기 시료를 자석이 배치된 영역의 벽면을 따라 흘려 통과시키면서, 상기 자석에 의하여 상기 자성 입자를 포집할 수 있다.
본 발명에 따른 바이오 물질 추출 용기 및 이를 이용한 바이오 물질 추출 방법에 의하면, 자성 입자가 포함된 시료를 수용하는 용기의 형상을 개선함으로써, 자성 입자를 효율적으로 회수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 용기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 물질 추출 용기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 방법에서, 바이오 물질을 포함하는 시료에 자성 입자를 혼합시키는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 방법에서, 혼합 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 방법에서, 시료에서 자성 입자를 분리시키는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 방법에서, 자성 입자가 분리된 시료를 제거 또는 추출하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 방법에서, 바이오 물질이 부착된 자성 입자를 세척하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 방법에서, 자성 입자를 분리하여 바이오 물질을 추출하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 용기(100)의 절단된 모습이 개략적으로 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 바이오 물질 추출 용기(100)는 용기 본체(110); 및 포집부(121)를 포함할 수 있다.
용기 본체(110)에는 시료가 수용될 수 있다. 포집부(121)는 용기 본체(110)와 연결되고, 자성 입자(12)가 혼합된 혼합 시료(11)가 흘러 지나가고, 주위에 혼합 시료(11)로부터 자성 입자(12)를 포집하는 자석(140)이 배치될 수 있다. 자석(140)은 자력을 발생시킬 수 있는 것이면, 영구 자석 또는 전자석등 어느 것이든 가능하다. 특히 자석(140)을 전자석으로 할 경우에, 전류를 인가 또는 해제함에 따라서 자석(140)의 자력을 발생 또는 해제할 수 있으므로, 자성 입자(12)의 포집할 것이지 아니면 용기 본체(110)로 들어가는 것을 허용 할 것인지를 용이하게 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 용기(100)는, 자성 입자(12)가 포함된 시료를 수용하는 용기의 형상을 개선함으로써, 자성 입자(12)를 효율적으로 회수할 수 있다.
용기 내부에 시료 액체가 수용된 상태에서 자석을 이용하여, 시료로부터 자성 입자를 포집함으로써, 자성 입자를 회수할 수 있다. 이 경우, 자석이 용기의 바닥 아래쪽 또는 측면에 배치되어, 자성 입자를 포집할 수 있다. 이때, 자석이 용기의 바닥 아래쪽에서 자성 입자를 포집하는 경우, 자석이 아래쪽 측면에 배치되는 경우에 비하여, 자성 입자가 포집되는 시간이 느려질 수 있다.
또한, 액체의 용량이 많거나 용기가 큰 경우에는, 자석으로부터 먼 영역에는 자력이 약해져서, 자성 입자를 포집 효율이 낮아질 수 있다.
한편, 자석이 시료를 공급하는 팁이 부착된 헤드 부분에서 자성 입자를 포집할 수도 있다. 이 경우, 팁의 좁은 유로 옆에서 자성 입자를 포집하므로, 상대적으로 낮은 강도의 자력의 자석을 사용할 수 있으며, 포집 효율도 향상시킬 수 있다. 하지만, 자석이 설치된 헤드 부분이 무겁고, 인접하는 팁들 사이의 간격을 축소하기 어려울 수 있다.
바이오 물질 추출 용기(100)에서는, 포집부(121)를 따라 자성 입자(12)가 혼합된 혼합 시료(11)를 흘려주면서, 포집부(121) 주변에 자석을 위치시켜 자성 입자를 포집할 수 있도록 한다. 따라서, 팁 주변에 자성 입자를 포집하기 위한 별도의 장치를 사용하지 아니하고 용기에서 자성 입자를 포집하면서, 상대적으로 낮은 강도의 자력의 자석으로도 자성 입자의 포집 효율을 향상시킬 수 있다.
이때, 자석(140)은 용기(100)의 포집부(121)에 해당하는 면에 접촉되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 포집부(121)의 내면을 흘러가는 자성 입자(12)가 포함된 시료(11)에, 자석(140)에 의하여 미치는 자력이 커질 수 있으며, 그 자력이 미치는 범위가 넓어질 수 있다. 따라서, 자석(140)에 의한 자성 입자(12)의 포집 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 자석(140)은 포집부(121) 주변에서 이탈 가능하도록 배치될 수 있다. 따라서, 바이오 물질 추출 용기(100)를 이용하여 바이오 물질을 추출하는 과정에서 장비를 효율적으로 운용할 수 있게 된다. 특히 자석(140)으로서 영구 자석을 사용하는 경우, 자석을 포집부(121) 주변에서 이탈 또는 접근시킴으로서 자성 입자(12)의 포집 여부를 결정할 수 있다. 한편, 자석(140)으로서 영구 자석 대신에 전자석을 사용하는 경우에는 전자석의 코일에 인가되는 전류를 제어함으로써 자성 입자(12)의 포집할 것인지 말 것인지를 결정할 수 있다.
자성 입자(12)가 포함된 시료(11)는 믹싱 팁(130)의 내부에 수용되어, 믹싱 팁(130)의 끝단부에 마련된 주입구를 통하여 포집부(121)로 주입될 수 있다. 이때, 자성 입자(12)가 포함된 시료(11)는 포집부(121)의 내의 벽면을 따라 흘러 포집부(121)로 공급될 수 있다. 따라서, 시료(11)에 포함된 자성 입자(12)가 포집부(121)의 내부 벽면에 용이하게 포집되어 부착될 수 있다.
이때, 믹싱 팁(130)의 내부에 수용되어 공급되는 시료(11)는 믹싱 팁(130)으로부터 소정의 압력이 가해지면서 포집부(121)로 주입될 수 있다. 따라서, 자성 입자(12)를 포함하는 시료(11)가 포집부(121) 내부로 원활하게 공급될 수 있다.
한편, 포집부(121)는 용기 본체(110)보다 폭이 좁은 관의 형태를 가질 수 있다. 따라서, 포집부(121)의 관에 좁은 유로가 형성될 수 있다. 즉, 시료가 수용되는 용기에 좁은 유로를 형성하고, 자석(140)에 의하여 좁은 유로를 통과하는 자성 입자(12)를 포함하는 시료(11)로부터 자성 입자(12)를 분리하여 포집부(121)에 포집할 수 있다.
이때, 좁은 유로 내부를 통과하여 흘러가는 시료(11)에서 자성 입자(12)는 자석(140) 주변에 포집되고, 시료(13)만 용기 본체(110) 내부로 흘러갈 수 있다. 이 경우, 포집부(121)에서 자석(140)에 포집되지 못한 일부 자성 입자는 시료(13)와 함께 용기 본체(110) 내부에 수용될 수 있다.
시료(11)가 좁은 유로 내에서 벽면에 접촉되면서 흘러가므로, 좁은 유로 내에서는 흘러가는 시료(11)의 유속이 느려질 수 있다. 따라서, 시료(11)에 포함된 자성 입자(12)가 포집부(121)의 내부 좁은 유로의 벽면에 용이하게 포집되어 부착될 수 있다.
한편, 자석(140)은 포집부(121)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 포집부(121)가 내부에 좁은 유로를 형성하는 관의 형태를 갖는 경우에, 자석이 포집부(121)의 관을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이 경우, 자석이 포집부(121)를 둘러싸는 면적이 커져서, 자성 입자(12)가 포집부(121)에 포집되는 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 포집부(121)가 좁은 관의 형태로 형성되는 경우에, 연결부(122)가 포집부(121)와 용기 본체(110) 사이에 연결될 수 있다. 즉, 시료(11)가 포집부(121)를 통과되면서, 자성 입자(12)가 자석(140)에 의하여 포집되어 포집부(121) 내면에 부착되고, 자성 입자(12)가 포집된 시료(13)가 연결부(122)를 통과하여 용기 본체(110) 내부에 수용된다.
이때, 포집부(121)와 연결부(122)가 포집관(120)을 형성하고, 포집관(120)이 용기 본체(110)의 측면 상부에 연결될 수 있다. 따라서, 믹싱 팁(130)에 의하여 포집관(120)의 일측의 주입구를 통하여 주입되는 시료(11)가 포집관(120)을 통과하여 용기 본체(110)의 내부로 흘러 들어갈 수 있다. 따라서, 시료(11)가 포집관(120)을 흘러 통과하는 동안 자성 입자(12)를 포집할 수 있는 충분한 시간을 확보할 수 있다.
포집관(120)은 일측이 외부로 노출되고, 다른 일측이 용기 본체(110)와 연결되고, 폭이 용기 본체(110)보다 좁고, 주변에 자석(140)이 배치될 수 있다. 따라서, 포집관(120)은 자성 입자(12)가 포함된 시료(11)가 흐르면서 자성 입자(12)가 포집될 수 있는 좁은 유로를 형성할 수 있게 된다. 좁은 유로는 시료(11)가 상대적으로 느린 유속으로 포집관(120) 내부를 통과하여, 자성 입자(12)가 포집된 시료(13)가 용기 본체(110) 내부로 수용되도록 할 수 있다.
포집관(120)은 포집부(121)와 연결부(122)를 포함할 수 있다. 포집부(121)는 일측으로부터 자성 입자(12)가 포함된 시료(11)가 주입되어 흐르고, 자석(140)에 의하여 시료(11)로부터 자성 입자(12)가 포집되도록 할 수 있다. 연결부(122)는 포집부(121)와 용기 본체(110) 사이에 연결될 수 있다.
한편, 용기 본체(110)가 수직으로 배치되는 경우에, 용기 본체(110)와 실질적으로 나란하게 포집부(121)가 수직으로 배치되고, 연결부(122)가 포집부(121)와 용기 본체(110) 사이에 소정 기울기를 가지고, 연결될 수 있다. 이때, 자석(140)이 수직으로 배치되는 포집부(121)에 접촉 또는 소정 간격 이격되도록 배치되어, 자석(140)이 배치될 수 있는 공간을 용이하게 확보할 수 있게 된다.
도 1에 도시된 실시예에서는 용기 본체(110)에 수직으로 연결되는 부분이 그 주변에 자석(140)이 배치되어 자성 입자(12)를 포집하는 포집부(121)가 된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 자석(140)이 기울기를 가지고 연결되는 연결부(122) 주변에 배치되는 실시예도 가능하다.
이 경우, 기울기가 형성된 부분에서 공급되는 시료(11)의 유속이 느려지는 부분에서 자석(140)에 의하여 자성 입자(12)가 포집될 수 있다. 따라서, 자석(140)에 의하여 자성 입자(12)를 더욱 용이하게 포집할 수 있다.
즉, 도 1의 포집부(121)가 시료(11)가 외부로부터 벽면을 따라 흘러 유입되는 유입부가 되고, 도 1의 연결부(122)가 자성 입자(12)가 포집되는 포집부가 될 수 있다. 여기서, 포집부가 유입부보다 경사가 작게 되도록 배치될 수 있다.
바이오 물질 추출 용기(100)는 도 3 내지 도 8에 도시된 바이오 물질 추출 방법에 의하여 바이오 물질을 출하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 용기(100)에 의하여 바이오 물질을 추출하게 되면, 그 공정을 단순화시킬 수 있으며, 공정 상에서 사용되는 주입 팁(도 3의 150), 믹싱 팁(130), 및/또는 용기(100)의 소모를 줄일 수 있게 된다. 예를 들어, 바이오 물질 추출 용기(100)에 의하여, 주입 팁(도 3의 150), 믹싱 팁(130), 및 용기(100) 각각을 1개씩 소모하면서 전체 바이오 물질 추출 공정을 수행할 수 있게 된다.
바이오 물질 추출 용기(100)를 이용하여 자성 입자를 포집할 때, 주입 팁(도 3의 150)이 시료(31, 33)와 접촉되지 않도록 하면서, 시료(31)에 주입 팁(150)을 이용하여 자성 입자(34)를 주입할 수 있다. 따라서, 주입 팁(150)이 시료(31, 33)에 오염되지 아니하므로, 다른 공정에서도 주입 팁(150)을 교체하지 않고서도 계속 사용할 수 있게 된다.
또한, 믹싱 팁(130)은 전 공정에서 동일한 것을 사용할 수 있다. 따라서, 하나의 믹싱 팁(130)을 전 공정에서 계속 사용함으로써, 소모품의 소비를 줄일 수 있게 된다.
도 2에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 물질 추출 용기(200)의 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2에 도시된 실시예는 도 1에 도시된 실시예에 대하여 포집관(120) 대신 포집 상부(220)에서 자성 입자(22)가 포집되는 것으로, 도 1의 실시예에서와 동일한 사항에 대해서는 이를 참조하고 자세한 설명은 생략한다.
도면을 참조하면, 바이오 물질 추출 용기(200)는 용기 본체(210); 및 포집 상부(220)를 포함할 수 있다. 용기 본체(210)에는 시료(23)가 수용될 수 있다. 포집 상부(220)에는 자성 입자(22)가 포함된 시료(21)가 흐르면서 자석(240)에 의하여 자성 입자(22)가 포집될 수 있다.
자성 입자(22)가 포함된 시료(21)는 포집 상부(220)의 벽면을 따라 흐르면서, 흐르는 시료(21)의 유속을 느리게 만들어 주어, 자성 입자(22)가 포함된 시료(21)로부터 자석(240)에 의하여 자성 입자(22)가 용이하게 포집되도록 할 수 있다.
포집 상부(220)는 포집부(221) 및 유입부(222)를 포함할 수 있다. 유입부(222)는 용기의 주입구에 해당하며, 자성 입자(22)가 포함된 시료(21)가 그 벽면을 따라 흐르면서 유입되도록 할 수 있다. 유입부(222)를 따라 흘러 들어오는 시료(21)는 포집부(221)를 따라 용기 본체(210) 내부에 수용될 수 있다.
자성 입자(22)가 포함된 시료(21)는 믹싱 팁(230)을 통하여 유입부(222)로 공급될 수 있다. 포집부(221)는 유입부(222)와 용기 본체(210) 사이에 배치될 수 있다. 포집부(221)는 유입부(222)보다 경사가 작도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 유입부(222)에서 용기의 벽면을 따라 흘러 들어가오 시료(21)의 유속이 느려져서, 자성 입자(22)가 용이하게 포집되도록 할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서는 용기 본체(210)에 소정 기울기로 연결되는 부분이 그 주변에 자석(240)이 배치되어 자성 입자(22)를 포집되도록 하는 포집부(221)가 된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 자석(240)이 수직인 기울기로 형성되는 유입부(222) 주변에 배치되는 실시예도 가능하다.
이때, 용기 본체(210)가 수직으로 배치되는 경우에, 용기 본체(210)와 실질적으로 나란하게 수직으로 배치되는 유입부(222)가 자성 입자(22)가 포집되는 포집부가 될 수 있다. 이때, 포집부(221)가 포집부와 용기 본체(210) 사이에 연결되는 연결부가 될 수 있다. 이 경우, 자석(240)이 수직으로 배치되는 포집부에 접촉 또는 소정 간격 이격되도록 배치되어, 자석(240)이 배치될 수 있는 공간을 용이하게 확보할 수 있게 된다.
도 3 내지 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 방법(도 3 내지 도 8)을 보여주는 과정이 개략적으로 도시되어 있다. 바이오 물질 추출 방법(도 3 내지 도 8)은 도 1 및/또는 도 2의 바이오 물질 추출 용기(100, 200)에 의하여 수행되는 것으로, 동일한 사항에 대해서는 이를 참조하고 자세한 설명은 생략한다.
도면을 참조하면, 바이오 물질 추출 방법(도 3 내지 도 8)은, 자성입자 결합단계(도 3); 자성입자 분리단계(도 4 내지 도 6); 와싱 단계(도 7); 및 용리 단계(도 8)를 포함할 수 있다.
자성입자 결합단계(도 3)에는 목적 물질이 포함된 시료(33)에 자성 입자(34)를 혼합하여, 자성 입자(34)와 목적 물질을 결합시킬 수 있다. 자성입자 분리단계(도 4 내지 도 6)에는 자성 입자(32, 52, 62)와 혼합된 시료(31, 41, 51, 61)를 자석(140)이 배치된 영역으로 흘려 통과시키면서, 자석(140)에 의하여 목적 물질과 결합된 자성 입자(32, 52, 62)를 포집하여, 시료(33, 43, 53, 63)와 자성 입자(32, 52, 62)를 분리시킬 수 있다.
와싱 단계(도 7)에는 자성 입자(72)와 결합된 목적 물질 주변의 이물질을 제거할 수 있다. 용리 단계(도 8)에는 자성 입자(82)에서 목적 물질을 분리하여, 목적 물질을 추출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 방법(도 3 내지 도 8)은, 형상이 개선된 용기를 이용하여 자성 입자(82)를 분리하여 바이오 물질을 추출함으로써, 자성 입자(12)를 효율적으로 회수할 수 있다.
또한, 바이오 물질 추출 방법(도 3 내지 도 8)은 그 공정을 단순화시킬 수 있으며, 공정 상에서 사용되는 주입 팁(150), 믹싱 팁(130), 및/또는 용기(100)의 소모를 줄일 수 있게 된다.
자성 입자(32, 52, 62)와 혼합된 시료(31, 41, 51, 61)를 자석(140)이 배치된 영역으로 흘려 통과시키면서, 자석(140)에 의하여 목적 물질과 결합된 자성 입자(32, 52, 62)를 포집하여, 시료(33, 43, 53, 63)와 자성 입자(32, 52, 62)를 분리시킬 수 있다.
이때, 자성 입자(32, 52, 62)와 혼합된 시료(31, 41, 51, 61)를 자석(140)이 배치된 영역의 벽면을 따라 흘려 통과시키면서, 자석(140)에 의하여 목적 물질과 결합된 자성 입자(32, 52, 62)를 포집하여, 시료(33, 43, 53, 63)와 자성 입자(32, 52, 62)를 분리시킬 수 있다.
따라서, 시료(31, 41, 51, 61)에 포함된 자성 입자(32, 52, 62)가 포집부(120)의 내부 벽면에 용이하게 포집되어 부착될 수 있다. 이때, 믹싱 팁(130)의 내부에 수용되어 공급되는 시료(31, 41, 51, 61)는 믹싱 팁(130)으로부터 소정의 압력이 가해지면서 포집부(120)로 주입될 수 있다. 따라서, 자성 입자(32, 52, 62)를 포함하는 시료(31, 41, 51, 61)가 포집부(120) 내부로 원활하게 공급되도록 할 수 있다.
자성입자 결합단계(도 3)에는 주입 팁(150)이 시료(31, 33)와 접촉되지 않도록 하면서, 시료(31)에 주입 팁(150)을 이용하여 자성 입자(34)를 주입할 수 있다. 또한, 다른 단계에서도 주입팁(150)은 시료와 접촉되지 않도록 한다. 따라서, 주입 팁(150)이 시료(31, 33)에 오염되지 아니하므로, 다른 단계에서도 주입 팁(150)을 교체하지 않고서도 계속 사용할 수 있게 된다.
또한, 믹싱 팁(130)은 전 단계에서 동일한 것을 사용할 수 있다. 따라서, 하나의 믹싱 팁(130)을 전 공정에서 계속 사용함으로써, 소모품의 소비를 줄일 수 있게 된다. 여기서, 믹싱 팁(130)은 주입 팁(150)보다 큰 것으로, 더 큰 용량을 가질 수 있다.
자성입자 결합단계(도 3)에는 먼저 대상 시료 예를 들어 혈액(31)을 용기(100) 내부에 수용한다. 다음으로, 주입 팁(150)을 이용하여 용균 용액을 용기(100) 내부에 주입한다. 이때, 용균 용액은 리소자임 및/또는 클로로포름 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 혈액의 세포벽 또는 세포막이 파괴되어 세포의 내용물이 방출될 수 있다.
다음으로, 단백질 용해제(protease), 자성 입자, 및/또는 비드 바인더(bead binder)를 용기(100) 내부에 주입한다. 이때, 단백질 용해제(protease), 자성 입자, 및/또는 비드 바인더(bead binder)는 각각 주입 팁(150)에 의하여 주입될 수 있다.
그에 따라, 주입 팁(150)이 시료(31, 33)에 오염되지 아니하므로, 하나의 주입 팁(150)이 전 공정에서 교체 없이 계속 사용될 수 있다.
자성입자 분리단계(도 4 내지 도 6)는 혼합 단계(도 4), 분리 단계(도 5), 및 용액 제거단계(도 6)를 포함할 수 있다.
혼합 단계(도 4)에는 자성 입자가 주입된 시료(41)를 믹싱 팁(130)으로 흡입하여 배출시킴으로써 자성 입자를 시료와 혼합할 수 있다. 분리 단계(도 5)에는 자성 입자(52)와 혼합된 시료(51)를 포집부(120)를 통과시켜, 자석(140)으로 자성 입자(152)를 포집하여 시료(53)와 분리시킬 수 있다. 그에 따라, 목적 물질과 결합된 자성 입자(52)가 분리된 시료(53)가 용기 본체에 수용될 수 있다.
용액 제거단계(도 6)에는 믹싱 팁(130)으로 자성 입자(62)가 분리된 시료(63)를 흡입하여 용기 본체(110)로부터 제거할 수 있다.
와싱 단계(도 7)는 와싱용액 주입단계, 와싱용액 흡입단계, 및 와싱용액 주입단계를 포함할 수 있다. 이때, 와싱 단계(도 7)는 포집부(120)에 자성 입자(72)가 포집되어 부착된 상태에서 시작될 수 있다.
와싱 단계(도 7)는 1회 또는 복수 회 수행될 수 있다. 따라서, 와싱 단계(도 7)를 여러 번 반복적으로 수행함으로써, 자성 입자(72)와 결합된 목적 물질 주변의 이물질을 깨끗하게 제거할 수 있다. 이때, 와싱 단계(도 7)가 수행되는 회수는 공정 속도 및/또는 필요한 정도에 따라 자유롭게 선택될 수 있다.
와싱용액 주입단계에는 주입 팁(150)이 용기 본체(110)와 접촉되지 않도록 하면서, 용기 본체(110) 내에 주입 팁(150)으로 와싱 용액(73)을 주입할 수 있다. 와싱용액 흡입단계에는 용기 본체(110)로부터 와싱 용액(73)을 믹싱 팁(130)으로 흡입할 수 있다. 와싱용액 주입단계에는 믹싱 팁(130)으로 와싱 용액(73)을 자성 입자(72)가 포집된 영역으로 흘려보내 목적 물질과 결합된 자성 입자(72)가 포함된 용액(71)을 용기 본체(110) 내에 수용되도록 할 수 있다.
이때, 와싱 단계(도 7)가 수행된 다음에 자성입자 분리단계(도 4 내지 도 6)가 수행될 수 있다.
용리 단계(도 8)는 용리용액 주입단계, 용리용액 흡입단계, 및 용리용액 주입단계를 포함할 수 있다. 이때, 용리 단계(도 8)는 포집부(120)에 자성 입자(82)가 포집되어 부착된 상태에서 시작될 수 있다.
용리용액 주입단계에는 주입 팁(150)이 용기 본체(110)와 접촉되지 않도록 하면서, 용기 본체(110) 내에 주입 팁(150)으로 용리 용액(83)을 주입할 수 있다. 용리용액 흡입단계에는 용기 본체(110)로부터 용리 용액(83)을 믹싱 팁(130)으로 흡입할 수 있다. 용리용액 주입단계에는 믹싱 팁(130)으로 용리 용액(83)을 자성 입자(82)가 포집된 영역으로 흘려보내 목적 물질과 결합된 자성 입자(82)가 포함된 용액(81)을 용기 본체(110) 내에 수용되도록 할 수 있다.
용리 단계(도 8)가 수행된 다음에 자성입자 분리단계(도 4 내지 도 6)가 수행될 수 있다. 이때, 자성입자 분리단계(도 4 내지 도 6)는 혼합 단계(도 4), 분리 단계(도 5), 및 용액 추출단계(도 6)를 포함할 수 있다.
혼합 단계(도 4)에는 자성 입자와 혼합된 용리 용액(41)을 믹싱 팁(130)으로 흡입하여 배출시킴으로써 목적 물질을 자성 입자와 혼합시킬 수 있다. 분리 단계(도 5)에는 자성 입자(52)와 혼합된 용리 용액(51)을 자석(140)이 배치된 영역으로 흘려 통과시키면서, 자석(140)에 의하여 자성 입자(52)를 포집하여, 용리 용액(53)과 자성 입자(52)를 분리시킬 수 있다.
용액 추출단계(도 6)에는 자성 입자(62)가 분리되고 목적 물질과 혼합된 용리 용액(63)이 용기 본체에 수용되도록 하고, 믹싱 팁(130)으로 목적 물질과 혼합된 용리 용액(63)을 흡입하여 용기 본체(110)로부터 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 물질 추출 방법(도 3 내지 도 8)에 의하여 바이오 물질을 추출하게 되면, 그 공정을 단순화시킬 수 있으며, 공정 상에서 사용되는 주입 팁(150), 믹싱 팁(130), 및/또는 용기(100)의 소모를 줄일 수 있게 된다.
예를 들어, 주입 팁(도 3의 150), 믹싱 팁(130), 및 용기(100) 각각을 1개씩 소모하면서 전체 바이오 물질 추출 공정을 수행할 수 있게 된다.
여기서, 바이오 물질 추출 방법(도 3 내지 도 8)에 대하여 주로 도 1에 도시된 바이오 물질 추출 용기(100)를 중심으로 기술되었다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 도 2의 바이오 물질 추출 용기(100)에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 자성 입자가 포함된 시료를 수용하는 용기의 형상을 개선함으로써, 자성 입자를 효율적으로 회수할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100: 용기, 110: 용기 본체,
120: 포집관, 121: 포집부,
122: 연결부, 130: 믹싱 팁,
140: 자석, 150: 주입 팁.

Claims (19)

  1. 내부에 시료가 수용될 수 있는 공간을 구비하는 용기 본체;
    상기 용기 본체의 측면에 형성되며, 자성 입자가 혼합된 혼합 시료가 상기 용기 본체의 내부 공간으로 유입될 때 소정구간을 따라서 유입될 수 있도록 형성된 포집부; 및
    상기 포집부의 외측에 배치되며, 상기 혼합 시료가 상기 포집부의 내부 공간을 통해 상기 용기 본체로 유입될 경우에 상기 혼합 시료에 혼합된 상기 자성 입자를 상기 포집부에 포집할 수 있는 자석;을 구비하는 바이오 물질 추출 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자석이 상기 포집부 주변에서 이탈 가능하도록 배치되는 영구자석인 바이오 물질 추출 용기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자석은,
    전류가 인가되면 상기 자성 입자를 상기 포집부에 포집시킬 수 있도록 자력을 발생시키며, 전류가 해제되면 상기 자력을 상실하는 전자석인 바이오 물질 추출 용기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자석이 상기 포집부에 접촉되도록 배치되는 바이오 물질 추출 용기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 포집부가 상기 용기 본체보다 폭이 좁은 관의 형태를 갖는 바이오 물질 추출 용기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 포집부와 상기 용기 본체 사이에 연결되는 연결부를 더 구비하는 바이오 물질 추출 용기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 시료가 상기 포집부의 벽면을 따라 흐르는 바이오 물질 추출 용기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 시료가 외부로부터 그 벽면을 따라 흘러 유입되는 유입부를 더 구비하는 바이오 물질 추출 용기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 포집부가 상기 유입부와 상기 용기 본체 사이에 배치되고, 상기 포집부가 상기 유입부보다 경사가 작은 바이오 물질 추출 용기.
  10. 목적 물질이 포함된 시료에 자성 입자를 혼합하여, 상기 자성 입자와 상기 목적 물질을 결합시키는 단계;
    상기 자성 입자와 혼합된 상기 시료를 자석이 배치된 영역으로 흘려 통과시키면서, 상기 자석에 의하여 상기 목적 물질과 결합된 자성 입자를 포집하여, 상기 시료와 상기 자성 입자를 분리시키는 단계;
    상기 자성 입자와 결합된 상기 목적 물질 주변의 이물질을 제거하는 단계; 및
    상기 자성 입자에서 상기 목적 물질을 분리하여, 상기 목적 물질을 추출하는 단계;를 구비하는 바이오 물질 추출 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    주입 팁이 상기 시료와 접촉되지 않도록 하면서, 상기 시료에 상기 주입 팁을 이용하여 상기 자성 입자를 주입하는 바이오 물질 추출 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 자성 입자가 주입된 상기 시료를 믹싱 팁으로 흡입하여 배출시킴으로써 상기 자성 입자를 상기 시료와 혼합하는 단계를 더 구비하는 바이오 물질 추출 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 목적 물질과 결합된 상기 자성 입자가 분리된 상기 시료가 용기 본체에 수용되도록 하는 단계, 및
    상기 믹싱 팁으로 상기 자성 입자가 분리된 상기 시료를 흡입하여 상기 용기 본체로부터 제거하는 단계를 더 구비하는 바이오 물질 추출 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 주입 팁이 용기 본체와 접촉되지 않도록 하면서, 상기 용기 본체 내에 상기 주입 팁으로 와싱 용액(washing buffer)을 주입하는 단계,
    상기 용기 본체로부터 상기 와싱 용액을 상기 믹싱 팁으로 흡입하는 단계, 및
    상기 믹싱 팁으로 상기 와싱 용액을 상기 자성 입자가 포집된 영역으로 흘려보내 상기 목적 물질과 결합된 상기 자성 입자가 상기 용기 본체 내에 수용되도록 하는 단계를 구비하는 바이오 물질 추출 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 자성 입자와 결합된 상기 목적 물질 주변의 이물질을 제거하는 단계가 1회 또는 복수회 수행되는 바이오 물질 추출 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 주입 팁이 용기 본체와 접촉되지 않도록 하면서, 상기 용기 본체 내에 상기 주입 팁으로 용리 용액(elution buffer)을 주입하는 단계,
    상기 용기 본체로부터 상기 용리 용액을 상기 믹싱 팁으로 흡입하는 단계, 및
    상기 믹싱 팁으로 상기 용리 용액을 상기 자성 입자가 포집된 영역으로 흘려보내 상기 목적 물질과 결합된 상기 자성 입자가 상기 용기 본체 내에 수용되도록 하는 단계를 구비하는 바이오 물질 추출 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 자성 입자와 혼합된 상기 용리 용액을 상기 믹싱 팁으로 흡입하여 배출시킴으로써 상기 목적 물질을 상기 자성 입자와 혼합시키는 단계,
    상기 자성 입자와 혼합된 상기 용리 용액을 상기 자석이 배치된 영역으로 흘려 통과시키면서, 상기 자석에 의하여 상기 자성 입자를 포집하여, 상기 용리 용액과 상기 자성 입자를 분리시키는 단계;
    상기 자성 입자가 분리되고 상기 목적 물질과 혼합된 상기 용리 용액이 용기 본체에 수용되도록 하는 단계, 및
    상기 믹싱 팁으로 상기 목적 물질과 혼합된 상기 용리 용액을 흡입하여 상기 용기 본체로부터 제거하는 단계를 더 구비하는 바이오 물질 추출 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    1개의 주입팁, 1개의 믹싱 팁, 및 하나의 용기가 사용되는 바이오 물질 추출 방법.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 자성 입자와 혼합된 상기 시료를 자석이 배치된 영역의 벽면을 따라 흘려 통과시키면서, 상기 자석에 의하여 상기 자성 입자를 포집하는 바이오 물질 추출 방법.
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