KR20130092626A - 샘플 제조를 위한 카세트 - Google Patents

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KR20130092626A
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지저스 칭
데이비드 상 후
스티브 지아 창 유
필립 유 페이 리
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루미넥스 코포레이션
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Abstract

본 발명은 샘플을 제조하기 위한 카세트에 관한 것이다. 이 카세트는 하우징을 포함하여, 이 하우징은 샘플을 제조하기 위한 구조 및 과정을 포함한다.

Description

샘플 제조를 위한 카세트{CASSETTE FOR SAMPLE PREPARATION}
본 발명은 생명공학 장치의 분야에 관한 것이다. 특히 샘플을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
관련된 출원에 대한 교차 참조
이 출원은 2005년 10월 19일에 출원된 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR ISOLATING NUCLEIC ACID"인 미국 가출원 제 60/728,569호, 2005년 12월 22일에 출원된 발명의 명칭이 "CASSETTE FOR SAMPLE PREPARATION"인 미국 가출원 제 60/753,622호, 및 2005년 12월 22일에 출원된 발명의 명칭이 "CASSETTE FOR SAMPLE PREPARATION"인 미국 가출원 제 60/753,618호를 우선권으로 주장하며, 이들은 본원에 참조로서 통합되어 있다.
DNA는 새로운 약을 개발하는데 사용될 수 있거나, 누군가가 범죄와 연관되어 있는 지를 알기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 이를 사용하기 전에, DNA는 샘플로부터 분리되어야 한다. 이 샘플들은 예를 들어 혈액, 소변, 인간 세포, 머리카락, 박테리아, 효모 및 조직을 포함한다. 이 샘플들 각각은 핵산을 포함하는 세포를 포함한다. 핵산은 유전 정보를 운반하는 뉴클레오티드 사슬이다. 가장 일반적 형태의 핵산은 DNA 및 RNA이다.
샘플로부터 핵산을 분리하기 위해, 종래 기술 장치들은 여러 개의 노출된 공동(cavity)을 가지는 트레이(tray)를 사용한다. 이 샘플은 공동 중 하나 속으로 배치되고 통상적 공정 단계들이 이 샘플로부터 DNA를 분리하기 위해 사용된다.
이 종래 기술 시스템은 오염을 포함하는 여러 단점들이 있다. 이 공동들이 노출되어 있기 때문에, DNA는 오염원으로 쉽게 오염될 수 있다. 추가로, 종래 기술 시스템은 한 번에 여러 개의 샘플의 제조를 요구한다. 종래 기술 장치를 사용하여 한 번에 하나 또는 두 개의 샘플을 제조하는 것은 어렵다.
발명의 요약
샘플을 제조하기 위한 카세트가 기술된다. 카세트는 세포의 샘플을 수용하기 위한 하나 이상의 혼합 챔버; 제 1 홀딩 챔버; 상기 제 1 홀딩 챔버 내 효소로서, 상기 효소가 하나 이상의 혼합 챔버로 전달될 수 있어 세포를 파괴하고 세포로부터 핵산을 방출하여, 벌크 물질 및 상기 벌크 물질 내 핵산을 만들 수 있는 효소; 제 2 홀딩 챔버; 상기 제 2 홀딩 챔버 내 자성 입자로서, 상기 자성 입자가 하나 이상의 혼합 챔버로 전달될 수 있어 상기 핵산과 결합되는 자성 입자; 및 상기 핵산과 함께 자성 입자를 유인하고, 하나 이상의 혼합 챔버 내 벌크 물질로부터 상기 핵산을 전체적으로 또는 부분적으로 분리하도록 위치되어 있는, 하나 이상의 마그넷을 포함한다.
상기 혼합 챔버가 상부 표면을 가지고, 상기 상부 표면이 거기에 개구를 가진다. 상기 혼합 챔버의 개구에 접근하기 위한 탈착 가능한 뚜껑이 또한 제공될 수 있다. 상기 효소가 단백질 분해 효소 K이다. 상기 제 1 홀딩 챔버 및 제 2 홀딩 챔버 내 제 1 및 제 2 플런저(plunger)로서, 각 플런저가 혼합 챔버 속으로 효소 및 자성 입자 각각을 전달하도록 움직일 수 있는 제 1 및 제 2 플런저를 추가로 제공될 수 있다. 상기 혼합 챔버 속으로 박막에서의 각 파열을 통해 효소 및 자성 입자를 전달하도록 파괴될 수 있는 박막이 또한 제공될 수 있다. 상기 제 1 홀딩 챔버 및 제 2 홀딩 챔버 내 제 1 및 제 2 플런저로서, 각 플런저가 상기 박막을 파괴하고 상기 혼합 챔버 속으로 효소 및 자성 입자 각각을 전달하도록 움직일 수 있는 제 1 및 제 2 플런저를 추가로 제공할 수 있다. 제 3 홀딩 챔버 및 상기 제 3 홀딩 챔버 내 용해 용액이 제공될 수 있으며, 상기 용해 용액이 상기 벌크 물질을 용해시키고 상기 혼합 챔버 속으로 전달될 수 있다. 제 4 홀딩 챔버 및 상기 제 4 홀딩 챔버 내 바인딩 용액이 제공될 수 있으며, 상기 바인딩 용액이 자성 입자에 핵산을 결합하도록 혼합 챔버 속으로 전달될 수 있다. 상기 혼합 챔버를 가열하기 위한 가열 요소가 또한 제공될 수 있다.
카세트는 표면을 가지는 제 1 분리 단편; 공동이 있는 표면을 가지는 제 1 전달 단편으로서, 상기 하나 이상의 마그넷이 상기 제 1 전달 단편의 표면에 있는 공동으로 핵산과 함께 자성 입자를 전달하고, 상기 제 1 전달 단편이 제 1 분리 단편에 대해 움직일 수 있어서, 상기 자성 입자가 핵산과 함께 혼합 챔버 밖으로 그리고 제 1 분리 단편의 표면을 지나 움직이는, 제 1 전달 단편; 및 상기 제 1 분리 단편의 표면을 지나 움직인 후, 상기 자성 입자 및 핵산을 수용하는 제 1 수용 챔버를 또한 포함할 수 있다. 카세트는 표면을 가지는 제 2 분리 단편; 공동이 있는 표면을 가지는 제 2 전달 단편으로서, 상기 제 2 전달 단편이 상기 제 2 분리 단편에 대해 움직일 수 있어서, 상기 자성 입자가 상기 핵산과 함께 제 1 수용 챔버 밖으로 그리고 상기 제 2 분리 단편의 표면을 지나 움직이는 제 2 전달 단편; 및 상기 제 2 분리 단편의 표면을 지나 움직인 후에, 자성 입자와 핵산을 수용하는 제 2 수용 챔버를 추가로 포함할 수 있다. 카세트는 표면을 가지는 제 3 분리 단편; 공동이 있는 표면을 가지는 제 3 전달 단편으로서, 상기 제 3 전달 단편이 상기 제 3 분리 단편에 대해 움직일 수 있어서, 상기 자성 입자가 상기 핵산과 함께 상기 제 2 수용 챔버 밖으로 그리고 상기 제 3 분리 단편의 표면을 지나 움직이는 제 3 전달 단편; 및 상기 제 3 분리 단편의 표면을 지나 움직인 후에 상기 자성 입자 및 핵산을 수용하는 제 3 수용 챔버를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제 1 수용 챔버가 세척 챔버이고, 카세트는 상기 세척 챔버 내 세척 용액을 추가로 포함할 수 있다. 상기 제 2 수용 챔버가 세척 챔버이고, 카세트는 상기 세척 챔버 내 세척 용액을 추가로 포함할 수 있다. 상기 제 3 수용 챔버가 용리 챔버이고, 카세트가 상기 자성 입자와 핵산을 분리하기 위해 용리 챔버 내 용리 완충물을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 샘플을 제조하기 위한 카세트에 대해 기재하고 있다. 세포의 샘플을 수용하기 위한 하나 이상의 혼합 챔버로서, 상기 혼합 챔버에 효소가 첨가되어 세포를 파괴하고 핵산을 상기 세포로부터 방출시켜, 벌크 물질 및 상기 벌크 물질 내 핵산을 만들고, 자성 입자가 상기 핵산과 결합하도록 상기 혼합 챔버에 첨가되는, 혼합 챔버; 표면을 가지는 제 1 분리 단편; 공동이 있는 표면을 가지는 제 1 전달 단편; 상기 핵산과 함께 자성 입자를 유인하고, 상기 하나 이상의 혼합 챔버 내 벌크 물질로부터 핵산을 전체적으로 또는 부분적으로 분리하고, 상기 자성 입자를 상기 핵산과 함께 상기 제 1 전달 단편의 표면에 있는 공동으로 전달하도록 배치될 수 있는, 마그넷으로서, 상기 제 1 전달 단편이 상기 제 1 분리 단편에 대해 움직일 수 있어서, 상기 자성 입자가 상기 핵산과 함께 상기 혼합 챔버 밖으로 그리고 상기 제 1 분리 단편의 표면을 지나 움직이는, 마그넷; 및 상기 제 1 분리 단편의 표면을 지나 움직인 후에 상기 자성 입자 및 핵산을 수용하는 제 1 수용 챔버를 포함한다.
상기 제 2 단편이 상기 제 1 단편에 대해 회전가능할 수 있다. 상기 제 1 수용 챔버가 세척 챔버일 수 있고, 카세트는 상기 세척 챔버 내 세척 용액을 추가로 포함할 수 있다. 카세트는 용리 챔버 및 상기 자성 입자 및 핵산을 분리하기 위한 상기 용리 챔버 내 용리 완충물을 또한 포함할 수 있다. 카세트는 또한 표면을 가지는 제 2 분리 단편, 공동이 있는 표면을 가지는 제 2 전달 단편을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 전달 단편이 상기 제 2 분리 단편에 대해 움직일 수 있어서 상기 자성 입자가 핵산과 함께 상기 제 1 수용 챔버 밖으로 그리고 상기 제 2 분리 단편의 표면을 지나 움직이고, 상기 용리 챔버가 상기 제 1 분리 단편의 표면을 지나 움직인 후에 상기 자성 입자 및 핵산을 수용한다. 상기 제 2 전달 단편이 상기 제 2 분리 단편에 대해 움직일 수 있어, 상기 자성 입자가 상기 용리 챔버 밖으로 움직이고, 상기 용리 챔버에 핵산을 남길 수 있다.
제 2 챔버는 용리 챔버일 수 있고, 카세트는 자성 입자 및 핵산을 분리하기 위해 용리 챔버에 용리 완충물을 추가로 포함할 수 있다. 카세트는 또한 표면을 가지는 제 2 분리 단편, 공동이 있는 표면을 가지는 제 2 전달 단편으로서, 상기 제 2 전달 단편이 상기 제 2 분리 단편에 대해 움직일 수 있어서, 상기 자성 입자가 상기 핵산과 함께 상기 제 1 수용 챔버 밖으로 그리고 상기 제 2 분리 단편의 표면을 지나 움직이는 제 2 전달 단편, 및 상기 제 2 분리 단편의 표면을 지나서 움직인 후에 자성 입자 및 핵산을 수용하는 제 2 수용 챔버를 포함할 수 있다. 카세트는 표면을 가지는 제 3 분리 단편, 공동이 있는 표면을 가지는 제 3 전달 단편으로서 상기 제 3 전달 단편이 상기 제 3 분리 단편에 대해 움직일 수 있어서, 상기 자성 입자가 핵산과 함께 상기 제 2 수용 챔버 밖으로 그리고 상기 제 3 분리 단편의 표면을 지나 움직이는 제 3 전달 단편, 및 상기 제 3 분리 단편의 표면을 지나서 움직인 후에 자성 입자 및 핵산을 수용하는 제 3 수용 챔버를 포함할 수 있다. 제 2 수용 챔버는 세척 챔버일 수 있고, 카세트는 세척 챔버에 세척 용액을 추가로 포함할 수 있다. 제 3 수용 챔버는 용리 챔버일 수 있고, 카세트는 자성 입자 및 핵산을 분리하기 위해 용리 챔버에 용리 완충물을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 샘플을 제조하기 위한 카세트에 대해 기재하고 있다. 카세트는 밀봉물을 포함하고, 이 밀봉물은 핵산을 가지는 세포의 샘플을 수용하기 위한 개구를 포함하는 혼합 챔버; 내용물을 가지는 복수의 홀딩 챔버로서, 상기 복수의 홀딩 챔버 중 하나의 내용물이 자성 입자를 가지고, 상기 복수의 홀딩 챔버 중 하나의 내용물이 단백질 분해 효소 K 용액을 포함하는 복수의 홀딩 챔버; 복수의 플런저로서, 혼합 챔버 속으로 복수의 홀딩 챔버의 내용을 전달하기 위해 각 복수의 플런저가 복수의 홀딩 챔버 중 하나에 대응하고, 상기 단백질 분해 효소 K 용액이 핵산을 방출시키도록 세포를 파괴하고, 핵산은 혼합 챔버 내 자성 입자에 결합하는, 복수의 플런저; 혼합 챔버에 결합되어 있는 제 1 밸브로서, 상기 제 1 밸브가 자성 이자를 유인하기 위해 위치선정가능한 마그넷을 포함하는 제 1 밸브; 제 1 밸브에 결합되어 있는 세척 챔버; 제 1 세척 챔버에 결합되어 있는 제 2 밸브로서, 상기 제 2 밸브가 자성 입자를 유인하기 위해 위치선정가능 한 마그넷을 포함하는, 제 2 밸브; 및 제 2 밸브에 결합되어 있는 용리 챔버로서, 상기 용리 챔버가 상기 용리 챔버로부터 핵산을 제거하기 위해 개구를 포함하는 용리 챔버를 포함한다.
상기 복수의 홀딩 챔버 중 하나는 바인딩 용액을 포함하고, 상기 복수의 홀딩 챔버 중 하나는 용해 용액을 포함하며, 여기서 상기 복수의 플런저 중 하나가 바인딩 용액을 상기 혼합 챔버로 전달하고, 여기서 상기 복수의 플런저 중 하나가 상기 용해 용액을 상기 혼합 챔버로 전달할 수 있다.
본 발명은 샘플을 제조하기 위한 카세트에 대해 기재하고 있다. 카세트는 세포의 샘플을 수용하기 위한 반응 챔버; 제 1 홀딩 챔버; 상기 제 1 홀딩 챔버 내 효소로서, 상기 효소가 상기 반응 챔버로 전달될 수 있어 세포를 파괴하고 상기 세포로부터 핵산을 방출하여, 벌크 물질 및 상기 벌크 물질 내 핵산을 만드는, 효소; 입자 챔버; 상기 입자 챔버 내에서 핵산과 결합하는 입자; 제 2 홀딩 챔버; 상기 입자로부터 핵산을 방출시키는 상기 제 2 홀딩 챔버 내 용리 완충물; 및 상기 용리 완충물 및 방출된 핵산을 수용하기 위한 용리 챔버로서, 여리서, 상기 용리 완충물이 상기 홀딩 챔버로부터 상기 반응 챔버로, 상기 입자 챔버를 통해, 그리고 용리 챔버 속으로, 전달될 수 있는 용리 챔버를 포함한다.
카세트는 제 3 홀딩 챔버 및 상기 제 3 홀딩 챔버 내 용해 용액을 포함할 수 있고, 상기 용해 용액이 상기 반응 챔버 속으로 전달될 수 있어 벌크 물질을 용해시킨다.
카세트는 제 4 홀딩 챔버 및 상기 제 4 홀딩 챔버 내 바인딩 용액을 포함할 수 있고, 상기 바인딩 용액이 상기 반응 챔버 속으로 전달될 수 있어 상기 입자에 상기 핵산을 결합시킨다.
상기 반응 챔버가 상기 입자 챔버와 중심이 맞게 되어 있고, 상기 용리 챔버가 상기 입자 챔버와 중심이 맞게 될 수 있다.
*카세트는 효소 및 벌크 물질을 수용하기 위해 폐물 챔버를 포함할 수 있다.
카세트는 입자 챔버를 통해 그리고 폐물 챔버 속으로 반응 챔버의 내용물을 전달하는 플런저를 포함할 수 있다.
카세트는 입자 챔버를 통해 그리고 용리 챔버 속으로 반응 챔버의 내용물을 전달하는 플런저를 포함할 수 있다.
카세트는 반응 챔버 속으로 제 1 및 제 2 홀딩 챔버 각각의 내용물을 전달하는 제 1 및 제 2 홀딩 챔버 각각에 밸브를 포함할 수 있다.
밸브는 밸브로부터 반응 챔버 속으로 내용물을 전달하는 플런저를 포함할 수 있다.
본 발명은 샘플을 제조하기 위한 또 다른 카세트에 대해 기재하고 있다. 카세트는 밀봉물을 포함하며, 상기 밀봉물은 반응 챔버로서 상기 반응 챔버가 핵산을 가지는 세포의 샘플을 수용하기 위한 개구를 포함하는 반응 챔버; 복수의 홀딩 챔버; 상기 복수의 홀딩 챔버 중 하나에 있는 효소; 상기 복수의 홀딩 챔버 중 하나에 있는 세포용해 완충물; 상기 복수의 홀딩 챔버 중 하나에 있는 결합 완충물; 상기 복수의 홀딩 챔버 중 하나에 있는 용리 완충물; 입자 챔버; 상기 입자 챔버 내 입자로서, 상기 입자가 핵산과 방출가능하게 결합되어 있는 입자; 및 방출되는 핵산을 수용하는 용리 챔버로서, 상기 용리 챔버가 상기 밀봉물로부터 상기 핵산을 제거하기 위한 개구를 포함한다.
상기 밀봉물은 폐물 챔버를 포함할 수 있다.
각 복수의 홀딩 챔버는 반응 챔버로 복수의 홀딩 챔버의 내용물을 전달하기 위해 플런저를 포함할 수 있다.
카세트는 하나 이상의 복수의 홀딩 챔버 내에 하나 이상의 완충물을 포함할 수 있다.
반응 챔버는 입자 챔버와 중심이 맞게 될 수 있고, 여기서 용리 챔버는 입자 챔저와 중심이 맞게 될 수 있다.
본 발명은 샘플을 제조하기 위한 추가 카세트에 대해 기재하고 있다. 이 카세트는 세포의 샘플을 수용하기 위한 반응 챔버; 제 1 홀딩 챔버; 상기 제 1 홀딩 챔버 내 효소로서, 상기 효소가 상기 반응 챔버 속으로 전달될 수 있어 상기 세포를 파괴하고 핵산을 상기 세포로부터 방출하여 벌크 물질 및 상기 벌크 물질 내 핵산을 만드는 효소; 입자 챔버; 상기 입자 챔버 내 상기 핵산으로 결합되는 입자; 제 2 홀딩 챔버; 상기 입자로부터 상기 핵산을 방출시키는 상기 제 2 홀딩 챔버 내 용리 완충물; 및 상기 용리 완충물 및 상기 방출되는 핵산을 수용하기 위한 용리 챔버를 포함하며; 여기서 상기 홀딩 챔버의 각각이 제 1 챔버 및 하나 이상의 개구가 있는 외부 하우징을 포함하며, 제 1 챔버가 밸브를 수용하며, 상기 밸브가: 하나 이상의 개구 및 제 2 챔버가 있는 내부 하우징으로서, 상기 내부 하우징이 상기 외부 하우징에 대해 회전가능하고, 상기 내부 하우징의 하나 이상의 개구가 상기 외부 하우징의 하나 이상의 개구와 중심이 맞게 될 수 있으며, 상기 제 2 챔버가 내용물을 가지는 내부 하우징; 및 상기 제 2 챔버의 내용물을 상기 내부 하우징의 하나 이상의 개구 및 상기 외부 하우징의 하나 이상의 개구를 통해, 상기 내부 하우징의 하나 이상의 개구 및 상기 외부 하우징의 하나 이상의 개구와 중심이 맞게 되어 있는 경우에, 전달되는 상기 제 2 챔버 내 플런저를 포함한다.
카세트는 제 3 홀딩 챔버 및 상기 제 3 홀딩 챔버 내 용해 용액을 추가로 포함할 수 있고, 상기 용해 용액이 상기 반응 챔버 속으로 전달될 수 있어 상기 벌크 물질을 용해시킨다.
카세트는 제 4 홀딩 챔버 및 상기 제 4 홀딩 챔버 내 바인딩 용액을 포함할 수 있고, 상기 바인딩 용액이 상기 입자에 상기 핵산을 결합하도록 상기 반응 챔버로 전달될 수 있다.
카세트는 상기 효소 및 벌크 물질을 수용하기 위한 폐물 챔버를 포함할 수 있다.
카세트는 상기 반응 챔버의 내용물이 상기 입자 챔버를 통해 그리고 상기 페물 챔버 속으로 전달되도록 하는 플런저를 포함할 수 있다.
카세트는 상기 반응 챔버의 내용물이 상기 입자 챔버를 통해 그리고 상기 용리 챔버 속으로 전달되도록 하는 플런저를 포함할 수 있다.
반응 챔서는 상기 반응 챔버가 상기 입자 챔버와 중심이 맞게 되어 있고, 상기 용리 챔버가 상기 입자 챔버와 중심이 맞게 될 수 있음을 특징으로 하는 카세트.
상세한 설명
도 1은 세포 샘플을 제조하기 위해 사용될 수 있는 카세트(10)를 예시하고 있다. 이 카세트(10)는 하우징(12), 혼합 챔버(14), 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 홀딩 챔버(16, 18, 20 및 22), 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 플런저(24, 26, 28 및 30), 제 1, 제 2 및 제 3 밸브(32, 34 및 36), 제 1 및 제 2 세척 챔버(38 및 40), 용리 챔버(42), 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 펌프(44, 46, 48 및 50), 제 1 및 제 2 뚜껑(52 및 54), 제 1 및 제 2 가열 요소(56 및 58) 및 마그넷(60)을 포함한다.
챔버(14, 16, 18, 20, 22, 38, 40 및 42), 플런저(24, 26, 28 및 30), 밸브(32, 34 및 36), 펌프(44, 46, 48 및 50), 및 가열 요소(56 및 58) 각각은 하우징(12)에 움직일 수 있도록 부착되어 있다. 이 마그넷(60)은 제 1 밸브(32), 제 2 밸브(34) 및 제 3 밸브(36)에서 탈착될 수 있도록 위치되어 있을 수 있다.
혼합 챔버(14)는 상부 표면(62), 바닥 표면(64) 및 마주보는 측면 표면(66, 68)을 가진다. 혼합 챔버의 상부 표면(62)은 본원에서 개구(70)를 포함한다.
제 1 뚜껑(52)은 혼합 챔버의 상부 표면(62)의 개구(70)에 접근을 제공하도록 되어 있다. 제 1 뚜껑(52) 및 개구(70)는 공동 축을 가진다. 제 1 뚜껑(52)은 하우징(12)에 움직일 수 있도록 부착되어 있는 것으로 도시되어 있으며, 그래서 뚜껑(52)이 열리거나 떨어져 있는 경우에, 개구(70)는 접근할 수 있고, 뚜껑(52)이 닫히거나, 부착되어 있는 경우에, 개구(70)는 접근가능하지 않다.
박막(74)은 혼합 챔버(14)의 한 벽을 형성한다. 박막(74)이 깨질 수 있어, 혼합 챔버(14)는 박막(74)이 깨지거나 파괴되는 경우에 접근가능하다.
제 1 홀딩 챔버(16), 제 2 홀딩 챔버(18), 제 3 홀딩 챔버(20) 및 제 4 홀딩 챔버(22)는 혼합 챔버(14) 옆에 위치되어 있고, 서로 수직으로 배열되어 있는 것으로 도시되어 있다. 홀딩 챔버(16, 18, 20, 22) 각각은 혼합 챔버(14)의 박막(74) 옆에 있는 개구(76)를 가진다.
*카세트(10)는 제 1 홀딩 챔버(16) 내 자성 철 베드의 형태인 자성 철 입자를 추가로 포함한다. 카세트(10)는 제 2 홀딩 챔버(18) 내 바인딩 용액을 추가로 포함한다. 카세트(10)는 제 3 홀딩 챔버(20) 내 용해 용액을 추가로 포함한다. 카세트(10)는 제 4 홀딩 챔버(22) 내 단백질 분해 효소 K (PK) 용액을 추가로 포함한다.
제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 플런저(24, 26, 28 및 30)는 각각 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 홀딩 챔버(16, 18, 20 및 22) 내에 위치한다.
각 플런저(16, 18, 20, 22)는 베이스(78), 샤프트(80) 및 피어싱 요소(82)를 포함한다. 샤프트(80)는 베이스(78)로부터 뻗어있다. 피어싱 요소(82)는 베이스(78)에 대항하는 샤프트(80)의 말단에 있고, 뾰족하다. 피어싱 요소(82)는 혼합 챔버(14)의 박막(74)을 깨거나 파괴하도록 되어 있다.
제 1 펌프(44)는 펌핑 부분 및 노즐 부분을 가지는 벨로우즈(bellows) 펌프이다. 제 1 펌프(44)의 노즐 부분은 혼합 챔버(14) 내에 위치되어 있다. 제 1 펌프(44)의 펌핑 부분은 혼합 챔버 밖에 위치되어 있어, 펌핑 부분은 구동될 수 있다.
가열 요소(56)는 혼합 챔버(14)의 내용물을 가열하기 위해 혼합 챔버(14)의 바닥 표면(64)에 제공된다. 가열 요소(56)는 가변적 가열 요소일 수 있다.
혼합 챔버(14)의 마주보는 측면 표면(68)은 또한 개구(84)를 포함한다. 제 1 밸브(32)는 혼합 챔버(14)의 측면(68) 내 개구(84)와 제 1 세척 챔버(38) 사이에 제공된다.
제 1 밸브(32)는 제 1 고정 단편(86) 및 제 2 움직일 수 있는 단편(88)을 가지며, 상기 제 2 단편(88)은 제 1 단편(86)에 대해 움직일 수 있다. 제 1 고정 단편(86)은 제 1 개구(90) 및 제 2 개구(92)를 포함하고 표면(94)을 가진다. 제 2 단편(88)은 거기에 마그넷(60)을 수용하기 위해 개구(94)를 가진다. 제 2 단편(88)은 거기에 공동(98)을 가진 표면(96)을 가진다. 마그넷(60)은 제 2 단편(88)에 개구(94)에 대응하도록 성형되어 있다. 마그넷(60)은 제 2 단편(88)의 개구(94)에서 움직일 수 있고, 제 2 단편(88)으로부터 제거될 수 있다.
카세트(10)는 제 1 세척 챔버(38) 내 세척 용액을 포함한다. 제 2 펌프(46)는 또한 벨로우즈 펌프이고, 제 2 펌프(46)의 노즐 부분은 제 1 세척 챔버(38)에 위치하고 있다.
제 2 밸브(34)는 제 1 세척 챔버(38)와 제 2 세척 챔버(40) 사이에 제공된다. 제 2 밸브(34)는 구조적으로 그리고 기능적으로 제 1 밸브(43)와 동일하고, 또한 제 1 고정 단편(86) 및 제 2 움직일 수 있는 단편(88)을 포함한다. 제 1 고정 단편(86)은 제 1 개구(90) 및 제 2 개구(92)를 포함하고, 표면(94)을 가진다. 제 2 움직일 수 있는 단편(88)은 거기에 공동(98)을 가지는 표면(96)을 가진다.
카세트(10)는 제 2 세척 챔버(40) 내 세척 용액을 포함한다. 제 3 펌프(48)는 또한 벨로우즈 펌프이고, 제 3 펌프(48)의 노즐 부분은 제 2 세척 챔버(40)에 위치하고 있다.
제 3 밸브(36)는 제 2 세척 챔버(40)와 용리 챔버(42) 사이에 제공된다. 제 3 밸브(36)는 구조적으로 그리고 기능적으로 제 1 밸브(32) 및 제 2 밸브(34)와 동일하고, 또한 제 1 고정 단편(86) 및 제 2 움직일 수 있는 단편(88)을 포함한다. 제 1 고정 단편(86)은 제 1 개구(90) 및 제 2 개구(92)를 포함하고, 표면(94)을 가진다. 제 2 움직일 수 있는 단편(88)은 거기에 공동(98)을 가지는 표면(96)을 가진다.
카세트(10)는 용리 챔버(42) 내 세척 용액을 포함한다. 제 4 펌프(50)는 또한 벨로우즈 펌프이고, 제 4 펌프(50)의 노즐 부분은 용리 챔버(42)에 위치한다.
가열 요소(58)는 용리 챔버(42)의 내용물을 가열하기 위해 용리 챔버(42)의 바닥 표면에 제공된다. 가열 요소(58)는 가변적 가열 요소일 수 있다.
용리 챔버(42)는 용리 챔버(42)의 내용물에 접근하기 위해 이의 상부 표면에 개구(100)를 포함한다.
제 2 뚜껑(54)은 용리 챔버(42)의 상부 표면에 개구(100)에 접근을 제공하도록 되어 있다. 제 2 뚜껑(54)은 개구(100)와 동일 축을 가진다. 제 2 뚜껑(54)은 하우징(12)에 움직일 수 있게 부착되어 있도록 도시되어 있어, 뚜껑(54)이 열리거나 떨어지는 경우에, 개구(100)는 접근 가능하고, 뚜껑(54)이 닫히거나 붙어있는 경우에, 개구(100)는 접근가능하지 않다.
도 2를 참조하여, 상기 기재되어 있는 것과 같이, 카세트(10)는 하우징(12)을 포함한다. 하우징(12)은 제 1 어셈블리 성분(102), 제 2 어셈블리 성분(104) 및 제 3 어셈블리 성분(106)을 포함한다.
제 1 어셈블리 성분(102)은 혼합 챔버(14), 세척 챔버(38 및 40), 용리 챔버(42) 및 밸브(32, 34 및 36)의 각각의 제 1 고정 단편(86)을 포함한다. 제 1 어셈블리 성분(102)은 또한 이의 말단 및 부착 단편(112)(도 1 참조) 중 하나에 부착부(108, 110)(도 1 참조)를 포함한다.
제 2 어셈블리 성분(104)은 제 1 펌프(44)를 수용하기 위해 홀딩 챔버(16, 18, 20 및 22) 및 개구를 포함한다. 제 2 어셈블리 성분(104)은 또한 부착 수용부(114, 116)(도 1 참조)를 포함한다.
제 3 어셈블리 성분(106)은 각각 제 2, 제 3 및 제 4 펌프(46, 48 및 50)를 각각 수용하기 위해 개구를 포함하고, 뚜껑(52 및 54)을 포함한다.
카세트(10)는 제 1 어셈블리 성분(102)의 부착 성분(108, 110 )을 제 2 어셈블리 성분(104)의 부착 수용 성분(114, 116)으로 각각 삽입함에 의해 조립된다. 제 3 어셈블리 성분(106)은 그 다음에 부착 단편(112)을 사용하여 제 1 어셈블리 성분에 고정되고, 이로써 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 조립된 카세트(10)를 형성한다. 플런저(24, 26, 28 및 30), 펌프(44, 46, 48 및 50), 및 밸브(32, 34 및 36)의 각각의 제 2 움직일 수 있는 단편(88)이 카세트(10) 속으로 삽입된다.
사용에 있어서, 도 3에 도시되어 있듯이, 제 1 뚜껑(52)은 제거되어 혼합 챔버(14)의 개구(70)에 접근을 제공한다. 세포의 샘플을 피펫(118)을 사용하여 조립된 카세트(10) 속으로 배치한다. 샘플 내 세포는 핵산을 포함한다. 샘플을 가지는 피펫(118)은 혼합 챔버(14)에 배치된다. 샘플은 피펫(118)으로부터 방출된다.
도 4에 도시되어 있듯이, 카세트(10)는 제 1 뚜껑(52)을 닫음으로써 닫힌다. 카세트(10)는 그 다음에 유사한 카세트(10)와 함께 일련의 카세트(10)를 포함하기 위해 매거진(120) 또는 랙 속으로 배치된다.
도 5에 도시되어 있듯이, 매거진(120)은 장치(122) 속에 배치되어 있다. 프로토콜은 장치(122) 내 카세트(10)에 있는 샘플을 제조하기 위해 선택될 수 있다.
도 6에 도시되어 있듯이, PK 용액은 샘플에 첨가된다. PK 용액은 제 4 홀딩 챔버(22) 내 플런저(30)를 움직임에 의해 첨가된다. 플런저(30)를 움직이기 위해 플런저(30)의 베이스(78)에 힘을 적용한다. 플런저(30)의 피어싱 요소(82)는 혼합 챔버(14)를 향해 전진하고, 피어싱 요소(82)는 구멍을 뚫고 박막(74)을 파열시킨다. 박막(74) 내 파괴는 혼합 챔버(14)에 접근을 제공한다. 플런저의 계속된 움직임은 제 1 홀딩 챔버(22)의 내용물(예를 들어, PK 용액)을 혼합 챔버(14)로 전달한다.
PK 용액을 제 1 펌프(44)로 혼합물을 펌핑함에 의해 샘플과 혼합한다. PK 용액은 샘플의 세포의 벽을 파괴하고, 벌크 물질 및 상기 벌크 물질 내 핵산을 만든다.
도 7에 도시되어 있듯이, 용해 용액은 샘플에 첨가된다. 플런저(28)는 제 3 홀딩 챔버(20) 내 용해 용액을 혼합 챔버(14)로 전달하도록, 플런저(30)와 같은 방식으로 작동된다. 샘플은 PK 용액 및 세포의 샘플과 용해 완충물과 혼합하기 위해 핌핑된다. 용해 용액은 전형적으로 염 또는 세정제이다. 용해 용액은 벌크 물질을 용해하기 위해 사용된다. 용해 용액은 전형적으로 단백질을 용해시키지는 않는다.
가열 요소(56)는 용해 용액 및 샘플을 가열하기 위해 사용될 수 있다. 가열 요소(56)는 기구(122)에 의해 조절될 수 있다. 상기 기재되어 있듯이, 가열 요소(56)의 온도는 변할 수 있고, 용해 용액의 효능을 최적화하기 하도록 선택된다.
도 8에 도시되어 있듯이, 바인딩 용액은 샘플, PK 용액 및 용해 완충물 용액에 첨가된다. 플런저(26)는 제 2 홀딩 챔버(18) 내 바인딩 용액을 혼합 챔버(14)로 전달하도록 플런저(30)와 동일한 방식으로 작동된다. 용액은 PK 용액, 용해 용액 및 샘플과 바인딩 용액을 혼합하도록 펌핑된다. 바인딩 용액은 전형적으로 소수성이고, 용액 내 염을 증가시킨다. 바인딩 용액은 핵산이 자성적으로 충전되도록 한다.
도 9에 도시되어 있듯이, 자성 베드는 용액에 첨가되고 약 2 분동안 펌핑된다. 플런저(24)는 제 1 홀딩 챔버(18) 내 용해 용액을 혼합 챔버(14)로 전달하도록 플런저(30)와 동일한 방식으로 작동된다. 자성 베드는 자성적으로 충전된 핵산과 결합한다.
도 10에 도시되어 있듯이, 자성 베드는 핵산과 함께 제 1 밸브(32)에 결합된다. 제거될 수 있게 위치될 수 있는 마그넷(60)은 제 1 밸브(32)에 배치되고 제 1 밸브(32) 내 한 위치로 미끄러져 핵산에 결합되는 자성 베드를 혼합 챔버(14)로부터 제 1 밸브(32)로 유인한다.
도 11에 도시되어 있듯이, 자성 베드는 핵산과 함께 혼합 챔버(14)로부터 움직여지고, 제 1 세척 챔버(38)에 수용된다.
도 12는 밸브 32, 34 36 36의 상세도이며, 혼합 챔버(14)로부터 제 1 세척 챔버(38)로 자성 베드의 움직임을 예시하고 있다. 상기 논의된 바와 같이, 밸브(32, 34 및 36)의 각각은 제 1 고정 단편(86) 및 제 2 움직일 수 있는 단편(88)을 포함하며, 상기 제 2 단편(88)은 상기 제 1 단편(86)에 대해 움직일 수 있다.
마그넷(60)은 제 2 단편(88)의 개구(94) 속으로 삽입된다. 마그넷(60)은 제 1 단편(86)의 개구(90 및 92)에 대응하는 위치에 삽입된다. 마그넷(60)은 혼합 챔버(14)로부터 자성 베드를 제 1 단편(86)에 개구(90)를 통해 그리고 제 2 단편(88)에 공동(98) 속으로 유인한다. 제 2 단편(88)은 회전되어 상기 자성 베드가 제 2 단편(88)과 제 1 단편(86)의 표면들 사이에서, 제 2 단편(88)의 공동(98)에 밀봉된다. 제 2 단편(88)은 제 1 단편(86)의 표면(94)을 지나 회전되어, 공동(98)이 제 1 단편(86)의 개구(92)에 접근가능하다. 마그넷(60)은 그 다음에 제 2 단편(88)에 개구(94)로부터 제거되어 제 2 단편(88)에 개구(98)로부터 자성 베드를 방출시킨다.
도 13에 도시되어 있듯이, 자성 베드 및 핵산은 그 다음에 제 2 펌프(46)로 용액을 펌핑함에 의해 세척 용액으로 세척된다. 핵산과 함께, 자성 베드는 그 다음에 도 12를 참조하여 상기 기재된 바와 같이, 제 2 밸브(34) 속으로 마그넷(60)을 삽입함에 의해 제 2 밸브(34)에 결합된다.
도 14에 도시되어 있듯이, 핵산과 함께 자성 베드는 제 2 밸브(34)를 사용하여 제 1 세척 챔버(38)로부터 제 2 세척 챔버(40)로 움직여진다. 제 2 밸브(34)는 도 12를 참조하여 상기 기재된 바와 같이, 제 1 세척 챔버(38)로부터 제 2 세척 챔버(40)로 자성 베드 및 핵산을 전달한다.
도 15에 도시되어 있듯이, 자성 베드 및 핵산은 그 다음에 제 3 펌프(48)로 용액을 펌핑함에 의해 두 번 세척 용액으로 세척된다. 핵산과 함께, 자성 베드는 그 다음에 도 12를 참조하여 상기 기재된 바와 같이, 제 3 밸브(36)로 마그넷(60)을 위치시킴에 의해 제 3 밸브(36)에 결합된다.
도 16에 도시되어 있듯이, 자성 베드 및 핵산은 제 2 세척 챔버(40)로부터 용리 챔버(42)로 움직여진다. 자성 베드 및 핵산은 도 12를 참조하여 상기 기재된 방법을 사용하여 제 2 세척 챔버(40)로부터 용리 챔버(42)로 전달된다.
용리 완충물 용액은 그 다음에 제 4 펌프(50)로 용액을 펌핑함에 의해 자성 베드 및 핵산으로 혼합된다. 가열 요소(58)는 용리 완충물, 자성 베드 및 핵산을 가열하기 위해 사용될 수 있다. 가열 요소(58)는 기구(122)에 의해 조절될 수 있다. 온도는 변할 수 있고 자성 베드로부터 핵산의 방출을 최적화하기 위해 선택될 수 있다.
그 다음에 자성 베드는 홀로 도 12를 참조하여 상기 기재된 바와 같이 제 3 밸브(36)에 마그넷(60)을 위치시킴에 의해 제 3 밸브(36)에 다시 결합된다.
도 17에 도시되어 있듯이, 자성 베드는 홀로 그 다음에 용리 챔버(42)로부터 제 2 세척 챔버(40) 속으로 다시 움직여지며, 용리 챔버(42)에 핵산을 남긴다. 자성 베드는 용리 챔버(42)로부터 제 2 세척 챔버(40)로 도 12를 참조하여 상기 기재된 방법을 사용하여 전달된다.
도 18에 도시되어 있듯이, 핵산의 제조된 샘플은 제 2 피펫(124)을 사용하여 접근될 수 있다. 제 2 뚜껑(54)은 용리 챔버(42)에 개구(100)에 접근을 제공하기 위해 제거된다. 피펫(124)은 개구(100) 속으로 삽입되고 핵산의 제조된 샘플은 회수된다.
도 19에 도시되어 있듯이, 다중 채널 피펫(126)은 복수의 카세트(10)로부터 복수의 샘플에 접근하기 위해 사용될 수 있다.
도 20은 카세트(10)의 대안적 구체예를 예시한다. 도 20에 예시되어 있는 카세트(10a)는 어셈블리 성분(104a)이 밀봉(130)을 포함하고, 플런저(24a, 26a, 28a 및 30a) 각각이 밀봉(132, 134, 136 및 138) 각각을 포함하며, 밸브(32a, 34a 및 36a)가 이 이후에 논의되는 바와 같이 상이한 배열을 가진다는 점에서 도 1에 도시되어 있는 카세트(10)와는 상이하다.
도 21은 더욱 상세히 어셈블리 성분(104a)을 예시한다. 이 어셈블리 성분(104a)은 밀봉(130)을 포함한다. 이 예시된 밀봉(130)은 어셈블리 성분(104a)의 원주를 따라 뻗어있는, 이중 탄성체이다.
도 22는 더욱 상세히 플런저(24a)를 예시한다. 플런저(24a)는 밀봉(132)을 포함한다. 이 예시된 밀봉(132)은 또한 이중 탄성체로서, 플런저(24a)의 원주에 따라 뻗어있다. 각 플런저(26a, 28a 및 30a)가 또한 유사한 배열을 가질 수 있음이 이해될 것이다.
도 23 및 24는 밸브(32a)를 더욱 상세히 예시한다. 밸브(34a 및 36a)가 또한 유사한 배열을 가짐이 인식될 것이다. 밸브(32a)는 마그넷(60a), 하우징(142), 및 샤프트(144)를 포함한다. 하우징(142)은 제 1 개구(도시되어 있지 않음)를 포함하여 마그넷(60a)을 수용하고 제 2 개구(148)를 포함하여 마그넷(60a)을 노출시키고, 입자(146)를 수용한다. 마그넷(60a)은 개수(148)에 대응되도록 성형되고 입자(146)를 유인하도록 선택된다. 하우징(142)은 또한 샤프트(144)를 수용하기 위해 제 3 개구(도시되어 있지 않음)를 포함한다. 도 24에서 도시되어 있듯이, 샤프트(144)는 쐐기가 있는(keyed) 요소(150)를 포함할 수 있다. 상기 쐐기가 있는 요소(150)는 카세트(10a)에 맞물리도록 성형된다. 샤프트가 제거될 수 있거나 밸브(32a)의 통합된 요소일 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 하우징(142)이 대안적으로 쐐기가 있는 요소를 포함할 수 있음이 이해될 것이다.
샤프트(144)는 하우징(142) 및 마그넷(60a)과 맞물림이 가능하여 카세트(10a)에 대해 하우징(142) 및 마그넷(60a)을 회전시켜 입자(146)를 혼합 챔버(14a)로부터 세척 챔버(38a)로 움직이도록 한다. 밸브(34a 및 36a)가 세척 챔버(38a)로부터 세척 챔버(40a)로 그리고 세척 챔버(40a)로부터 용리 챔버(42a)로 각각 입자를 전달하는 유사한 방법으로 작동됨이 이해될 것이다.
한 구체예에서, 총 약 200 μL 샘플이 카세트 속으로 배치된다. 샘플을 약 1 분 동안 샘플 및 PK 용액의 혼합물을 펌핑함에 의해 총 약 50 μL의 PK 용액과 혼합한다. 총 약 200 μL의 용해 용액을 샘플 및 PK 용액에 첨가하고, 용액을 약 1 분 동안 펌핑하여 용액을 혼합한다. 이 혼합물을 그 다음에 약 60℃에서 약 10 분 동안 가열하고, 이 혼합물을 약 5 분 동안 냉각이 되도록 한다. 이 혼합물을 추가로 냉각이 되면서 펑핑한다. 총 약 500 μL의 바인딩 용액이 혼합물에 첨가된다. 용액을 약 1 분 동안 펑핑한다. 자성 베드는 용액에 첨가되고 약 2 분 동안 펑핑된다. 자성 베드가 상기 기재된 바와 같이 전달되고 세척된다. 총 약 700 μL의 세척 용액은 세척 챔버의 각각에 제공된다. 총 약 200 μL의 용리 용액은 용리 챔버에 제공된다. 자성 베드는 약 1 분 동안 혼합물을 펌핑함에 의해 용리 용액으로 혼합된다. 혼합물이 그 다음에 약 90℃에서 약 2 분 동안 가열된다. 공정은 이전에 기재된 바와 같이 계속된다.
비록 카세트(10)가 혼합 챔버(14), 두 개의 세척 챔버(38 및 40) 및 용리 챔버(42)를 가지는 것으로 기재되어 있지만, 단지 하나의 세척 챔버 또는 세척 챔버가 없는 것이 대안적으로 제공될 수 있음이 이해된다.
비록 카세트가 단일 제거가능한 마그넷(60)을 사용하는 것으로 기재되어 있지만, 각 밸브가 위치선정가능한 마그넷을 포함할 수 있으며, 그 결과 마그넷이 제거될 필요가 없음이 이해된다. 마그넷(60)은 회전될 수 있고, 밸브의 제 2 단편을 회전하도록 사용될 수 있다. 대안적으로, 마그넷은 단지 밸브의 각각의 내부로 미끄러질 수 있고, 제 2 단편은 마그넷에 독립적으로 회전된다.
본원에 기재된 바와 같이 밸브를 사용하지 않는 카세트(10)는 혼합 챔버로부터 용리 챔버로 자성 입자를 전달하는데 사용될 수 있음이 이해된다. 이러한 구체예에서, 미끄러짐이 가능한 마그넷은 한 챔버로부터 그 옆 챔버로 자성 입자를 전달하기 위해 제공될 수 있다.
비록 카세트(10)가 핵산 및 자성 베드를 방출하도록 하는 PK 용액, 용해 용액, 바인딩 용액 및 자성 베드를 사용하는 것으로서 기재되어 있지만, 상기 용액의 각각을 사용함이 없는 발명을 수행하는 것이 가능할 수 있음이 이해된다. 추가로, 비록 용액이 세포를 파괴하기 위해 PK 용액을 사용하는 것으로 기재되어 있지만, 세포가 파괴되고 핵산을 방출하도록 하는 임의의 효소가 본 발명에서 사용될 수 있음이 이해된다.
하우징(12)이 투명할 수 있어서, 그 과정이 관찰될 수 있음이 이해된다.
한 구체예에서, 박막(74)은 적층(lamination)이다.
한 구체예에서, 뚜껑(52 및 54)은 비틀어 여는 마개(screw-top) 형 뚜껑일 수 있다. 하나의 구체예에서, 뚜껑(52, 54)은 소수성 막을 포함하며, 이는 가스가 뚜껑을 통해 통기되지만, 액체는 카세트(100)를 탈출하지 않도록 한다.
한 구체예에서, 펌프(50)는 개구(100) 속으로 삽입될 수 있다. 한 구체예에서, 펌프(50)가 카세트(10)으로부터 샘플을 제거하는 피펫으로서 또한 사용될 수 있다.
혼합 챔버(14)가 구멍이 뚫리는 박막(74) 없이 제공될 수 있음이 또한 이해된다. 이러한 구체예에서, 플런저(24, 26, 28 및 30)는 피어싱 요소(82)를 필요로하지 않을 것이다. 대신에, 플런저(24, 26, 28 및 30)는 플런저가 제거될 때까지, 각 플런저(24, 26, 28 및 30)와 함께, 홀딩 챔버(16, 18, 20 및 22)의 내용물의 유출을 차단하는 밀봉 요소를 가질 것이다.
도 25는 세포 샘플을 제조하기 위해 사용될 수 있는, 카세트(200)를 예시한다. 카세트(200)는 하우징(202), 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6, 제 7 및 제 8 홀딩 챔버(204a-h) 각각을 포함한다. 각 홀딩 챔버(204a-h)는 밸브 어셈블리(206a-h)를 거기에 포함한다. 차단 요소(207)는 또한 제공될 수 있다.
도 26은 더욱 상세히 카세트(200)를 예시한다. 카세트(200)는 반응 챔버(208), 입자 챔버(210), 폐물 챔버(212), 폐물 오버플로우(overflow) 챔버(214), 용리 챔버(216), 플런저(218), 및 제 1 및 제 2 뚜껑(220 및 222) 각각을 추가로 포함한다. 카세트(200)는 하나 이상의 가열 요소(도시되어 있지 않음)를 또한 포함할 수 있다.
각 홀딩 챔버(204a-h), 밸브 어셈블리(206a-h), 반응 챔버(208), 입자 챔버(210), 폐물 챔버(212), 폐물 오버플로우 챔버(214), 및 플런저(218)는 하우징(202) 내에 포함된다. 뚜껑(222, 224)은 하우징(202)에 움직일 수 있도록 또는 제거될 수 있도록 부착되어 있다.
반응 챔버(208)는 상부 표면(226), 바닥 표면(228) 및 마주보는 측면 표면(230, 232)을 가진다.
반응 챔버(208)의 상부 표면(226)은 거기에 개구(234)를 포함한다. 제 1 뚜껑(222)은 반응 챔버(208)의 상부 표면(226) 내 개구(234)에 접근을 제공하도록 되어 있다. 예시된 뚜껑(222)은 비틀어 여는 마개형 뚜껑이지만; (제거될 수 있는) 임의의 다른 뚜껑은 개구(234)에 접근의 제공을 위해 사용될 수 있다.
반응 챔버(208)의 바닥 표면(228)은 개구(236)를 거기에 포함한다. 개구(236)는 반응 챔버(208)가 입자 챔버(210)와 유체가 소통되도록 되어 있다.
측 표면(232)은 거기에 개구(238a-h)를 포함한다. 개구(238a-h)는 반응 챔버(208)가 각각 홀딩 챔버(204a-h)와 유체가 소통하도록 할 수 있다.
카세트(200)는 홀딩 챔버(204a) 내 바인딩 용액을 포함한다. 카세트(200)는 홀딩 챔버(204b) 내 용해 용액을 추가로 포함한다. 카세트(200)는 홀딩 챔버(204c) 내 단백질 분해 효소 K (PK) 용액을 추가로 포함한다. 카세트(200)는 하나 이상의 홀딩 챔버(204d-e)에 세척 용액을 추가로 포함한다. 카세트(200)는 홀딩 챔버(204f)에 용리 용액을 추가로 포함한다.
플런저(218) 및 제 1 뚜껑(222)은 통합 플런징 시스템을 형성하도록 서로 부착되어 있는 것으로 도시되어 있다. 플런저(218)는 반응 챔버(208)의 내용물을 펌핑하여 압착할 수 있다. 대안적으로, 별도의 펌프는 반응 챔버(208)의 내용물을 펌핑하도록 또한 제공될 수 있다. 플런저(218)는 또한 입자 챔버(210)를 통해 반응 챔버(208)의 내용물을 밀도록 반응 챔버(208) 내에 움직일 수 있다.
홀딩 챔버(204a-h)는 카세트(200)의 하우징(202)에 형성된다. 각 홀딩 챔버(204a-h)는 밸브 어셈블리(206)에 대응하는 슬롯과 맞물림이 가능한 가이드(240a-h)를 포함한다. 홀딩 챔버(204a-h)는 또한 밸브 어셈블리(206a-h) 내 대응하는 개구와 맞물림이 가능한, 하나 이상의 개구(242a-h)를 포함한다. 하우징(202)은 또한 밸브 어셈블리(206a-h)에 대응하는 가이드와 맞물림이 가능한, 슬롯(244a-h)을 포함한다.
입자 챔버(210)는 제 1 개구(252), 제 2 개구(254), 및 복수의 입자(256)를 가지는 몸체(250)를 포함한다. 입자는 자성 또는 비자성일 수 있으며, 이는 카세트(200)의 용도에 달려 있다. 입자는 예를 들어 셀룰로우즈, 플라스틱 또는 철일 수 있다. 입자 챔버(210)는 반응 챔버(208)와 중심이 맞게 되어 있는 것으로 도시되어 있다.
폐물 챔버(212) 및 용리 챔버(216)는 서로 통합되어 있고, 하우징(202)에 대해 회전될 수 있다. 폐물 오버플로우 챔버(214)는 폐물 챔버(212) 근처에 위치되고, 폐물 챔버(212)와 유체가 소통되도록 되어 있을 수 있다. 폐물 챔버(212) 및 용리 챔버(216)는 입자 챔버와 중심이 맞게 될 수 있고, 입자 챔버(210)와 유체가 소통되도록 되어 있을 수 있다.
폐물 챔버(212)는 상부 표면(270), 바닥 표면(272), 내부 표면(274) 및 외부 표면(276)을 가진다. 오버 플로우 폐물 챔버(214)는 상부 표면(278), 바닥 표면(280) 및 마주보는 측면 표면(282, 284)을 가진다. 용리 챔버(216)는 또한 상부 표면(286), 바닥 표면(288), 내부 표면(290) 및 외부 표면(292)을 가진다.
폐물 챔버(212)의 외부 표면(276) 및 용리 챔버(216)의 외부 표면(292)이 서로 통합됨을 이해할 것이다. 또한, 폐물 챔버(212)의 내부 표면(274)이 용리 챔버(216)의 내부 표면(290)과 동일함을 이해할 것이다.
폐물 챔버(212)의 상부 표면(270) 및 용리 챔버(216)의 상부 표면(286)이 각각 개구(294, 296)를 가진다. 이 개구(294, 296)는 입자 챔버(210)에 개구(252)와 중심이 맞게 될 수 있어 입자 챔버(210) 및 폐물 챔버(212) 및 용리 챔버(216) 사이에서 유체 소통 경로를 제공한다.
폐물 챔버(212)의 외부 표면(276)은 개구(298)를 포함한다. 오버 플로우 폐물 챔버(214)의 측면 표면(282, 284) 중 하나는 개구(300)를 포함한다. 개구(298) 및 개구(300)는 중심이 맞게 될 수 있어서, 폐물 챔버(212) 속으로 흐르는 유체는 폐물 챔버(212)로부터 그리고 오버 플로우 폐물 챔버(214) 속으로 흐를 수 있다.
용리 챔버(216)의 바닥 표면(288)은 거기에 개구(302)를 포함한다. 제 2 뚜껑(224)은 용리 챔버(216)의 바닥 표면(288) 내 개구(320)로 접근을 제공하도록 되어 있다. 예시된 뚜껑(224)은 비틀어 여는 마개 형 뚜껑이지만, (제거될 수 있는) 임의의 다른 뚜껑은 개구(302)로 접근을 제공할 수 있다.
도 27 및 28은 더욱 상세히 밸브 어셈블리(206)를 예시한다. 밸브 어셈블리(206)는 하우징(310)을 포함한다. 하우징(310)은 거기에 챔버(312), 슬롯(314) 및 거기로부터 뻗어 있는 돌출부(316)를 포함한다. 챔버(312)는 거기에 펌프(318)를 포함한다. 뚜껑(320)은 챔버(310)을 밀봉하도록 하우징의 말단에 제공된다. 뚜껑은 거기를 통해 뻗어 있고, 챔버(312)와 유체 소통을 제공하는, 제 1 및 제 2 개구(322, 324)를 포함한다.
개구(322, 324)가 개구(238a-h)로 배열되지 않는 경우에, 챔버(312)의 내용물은 밸브 어셈블리 내에서 밀봉되지만; 개구(322, 324)가 개구(238a-h)와 중심이 맞게 되는 경우에, 챔버(312)의 내용물은 챔버(312)로부터 방출될 수 있다. 슬롯(314)은 개구(322, 324)가 개구(238a-h)와 중심이 맞게 되는 위치로 개구(322, 324)를 안내하기 위해 사용된다. 펌프(318)는 챔버(312)로부터 그리고 반응 챔버(214) 속으로 개구(322, 324)를 통해 내용물을 전달하기 위해 사용된다.
카세트(200)는 하우징의 홀딩 챔버(204a-h) 속으로 밸브 어셈블리(206a-h)를 삽입함에 의해 조립된다. 잠금 요소(207)는 하우징에 연결되어 홀딩 챔버(204a-h)에 밸브 어셈블리(206a-h)를 고정시킬 수 있다. 폐물 챔버 및 용리 챔버(216) 어셈블리는 하우징(202) 속으로 삽입되고, 뚜껑(224)은 하우징(202) 속으로 삽입되고 뚜껑(224)은 하우징(202)에 고정된다. 플런저(218)는 반응 챔버(208) 속으로 또한 삽입되고, 뚜껑(222)은 하우징에 고정된다.
사용에 있어서, 도 29에 도시되어 있듯이, 제 1 뚜껑(222)은 반응 챔버(208)의 개구(234)에 접근을 제공하기 위해 제거된다. 세포(350)의 샘플은 피펫(352)을 사용하여 카세트(200) 속으로 배치된다. 샘플에 세포는 핵산을 포함한다. 샘플을 가지는 피펫(352)은 반응 챔버(208)에 배치되어 있다. 샘플은 피펫(352)으로부터 방출된다.
도 30에 도시되어 있듯이, PK 용액은 샘플에 첨가된다. PK 용액은 하우징(202)에 대해 밸브 어셈블리(206c)를 회전시킴에 의해 첨가된다. 밸브 어셈블리 206c의 하나 이상의 개구(322, 324)는 홀딩 챔버(204c)에 개구(242c)와 중심이 맞게 되어 홀딩 챔버(204c)로부터 그리고 반응 챔버(208) 속으로 하우징(202)에 개구(238c)를 통해 PK 용액을 방출시킨다.
PK 용액은 플런저(218)로 혼합물을 펌핑함에 의해 샘플과 혼합된다. 상기 기재된 바와 같이, PK 용액은 벽을 파괴시켜 샘플의 세포가 벌크 물질 및 벌크 물질 내 핵산을 만든다.
도 31에 도시되어 있듯이, 용해 용액은 샘플에 첨가된다. 밸브 어셈블리(206b)는 반응 챔버(208) 속으로 홀딩 챔버(204b)에 용해 용액을 전달하는 밸브 어셈블리(206c)와 동일한 방법으로 작동된다. 샘플은 혼합된 PK 용액 및 샘플과 용해 용액을 혼합하도록 전형적으로 펌핑된다. 용해 용액은 전형적으로 염 또는 세제이고, 상기 논의된 바와 같이, 벌크 물질을 용해시키기 위해 사용된다.
도 32에 도시된 바와 같이, 바인딩 용액은 샘플, PK 용액 및 용해 용액에 첨가된다. 밸브 어셈블리(206a)는 반응 챔버(208) 속으로 홀딩 챔버(204a)에 바인딩용액을 전달하는 밸브 어셈블리(206c)와 동일한 방법으로 작동된다. 용액은 PK 용액, 용해 용액 및 샘플과 바인딩 용액을 혼합하도록 펌핑된다. 바인딩 용액은 전형적으로 소수성이고, 용액에 염을 증가시킨다.
도 33에 도시되어 있듯이, 용액은 입자 챔버(210)에 입자를 통해 펌핑된다. 핵산은 입자 챔버에 입자에 결합되며, 한편 남아있는 용액은 폐물 챔버(212) 속으로 흐르고, 필요하다면, 폐물 오버플로우 챔버(214) 속으로 흐른다. 상기 기재된 바와 같이, 폐물 챔버(212) 내 개구(298)가 폐물 오버플로우 챔버(214)에 개구(300)와 중심이 맞게 되는 경우에, 용액은 폐물 챔버(212)로부터 폐물 오버플로우 챔버(214) 속으로 흐를 수 있다.
도 34에 도시된 바와 같이, 세척 용액은 홀딩 챔버(204d)로부터 반응 챔버(208)로 세척 용액을 전달하는 밸브 어셈블리(206c)와 동일한 방법으로 밸브 어셈블리(206d)를 작동함에 의해 반응 챔버(208)에 첨가된다.
도 35에 도시된 바와 같이, 제 1 세척 용액은 입자 챔버(210)를 통해 그리고 폐물 챔버(212) 속으로 그리고 필요하다면 폐물 오버플로우 챔버(214) 속으로 펌핑된다.
도 36에 도시된 바와 같이, 제 2 세척 용액은 홀딩 챔버(204e)로부터 반응 챔버(208)로 세척 용액을 전달하는 밸브 어셈블리(206c)와 동일한 방법으로 밸브 어셈블리(206e)를 작동시킴에 의해 반응 챔버(208)에 첨가된다.
도 37에 도시된 바와 같이, 제 2 세척 용액은 입자 챔버(210)를 통해 그리고 폐물 챔버(212) 속으로 그리고 필요하다면 폐물 오버플로우 챔버(214) 속으로 펌핑된다.
도 38에 도시된 바와 같이, 용리 용액은 홀딩 챔버(204f)로부터 반응 챔버(208)로 용리 용액을 전달하는 밸브 어셈블리(206c)와 동일한 방법으로 밸브 어셈블리(206f)를 작동시킴에 의해 반응 챔버(208)에 첨가된다.
폐물 챔버 및 용리 챔버 어셈블리는 입자 챔버(210)의 개구(252)와 용리 챔버(216)의 개구(296)가 중심이 맞도록 회전하여, 용리 용액은 용리 챔버(216) 속으로 전달될 수 있다. 개구(296)가 용리 용액이 반응 챔버(208)에 첨가되기 전 또는 후에 개구(252)와 중심이 맞도록 될 수 있음이 이해될 것이다.
도 39에 도시된 바와 같이, 용리 용액은 결합된 핵산을 용리시키도록 입자 챔버(210)을 통해 펌핑된다. 핵산 및 용리 용액은 용리 챔버(216) 속으로 흐른다.
도 40에 도시된 바와 같이, 핵산의 제조된 샘플은 피펫(354)을 사용하여 접근될 수 있다. 제 2 뚜껑(224)은 용리 챔버(216)에 개구(302)에 접근을 제공하도록 제거된다. 피펫(354)은 개구(302) 속으로 삽입되고, 핵산의 제조된 샘플은 회수된다.
카세트(200)는 일련의 카세트를 포함하기 위한 매거진 또는 랙으로 유사한 카세트로 배치될 수 있음이 이해될 것이다. 매거진 또는 랙은 기구 속으로 배치될 수 있고, 프로토콜은 기구에 카세트(200)에 샘플을 제조하기 위해 선택될 수 있다.
카세트(200)는 카세트(100)를 참조하여 상기 기재된 바와 같은 하나 이상의 가열 요소를 포함할 수 있다.
카세트(100, 200)는 버려질 수 있다.
비록 카세트(100, 200)가 핵산을 추출하기 위해 세포를 파괴하는 것에 대해 기재되어 있지만, 카세트(100, 200)가 예를 들어 단백질과 같은 다른 세포 성분을 추출하도록 세포를 파괴하는데 사용될 수 있음은 이해될 것이다. 또한, 비록 용해 용액이 세포를 파괴하기 위해 사용되는 것으로 기재되어 있지만, 세포를 파괴할 수 있는 임의의 물질, 예를 들어 시약, 효소, 카타트로픽 염(catatropic salts), 다른 용해 용액 등이 사용될 수 있음이 인식될 것이다.
본원에 기재되어 있는 카세트는 이것이 닫혀 있기 때문에 이롭다. 공정 중에 샘플의 오염이 없다. 추가로 하나의 샘플과 같이 적은 것을 포함하는, 더 적은 수의 샘플은 제조될 수 있다.
첨부된 도면으로 상기 설명은 단지 기재된 방법의 가능한 구체예의 예시이고, 이렇게 해석되어야 한다. 당업자는 많은 다른 특정 구체예가 가능함을 인식할 것이다. 당업자는 본 발명의 사상의 범위 및 취지 내에 해당하는 많은 다른 특정 구체에가 가능함을 인식할 것이다. 본 발명의 범위는 하기 상기 기재에 의한 것보다 하기 청구범위에 의해 나타내어진다. 하기 청구 범위의 동일한 범위 및 의미 내에 해당되는 임의의 그리고 모든 변경은 이의 범위 내로 간주되어 진다.
본 발명은 동반되는 도면들을 참조하여 실시예에 의해 설명되어 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따라 샘플을 제조하기 위한 카세트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따라 샘플을 제조하기 위한 카세트의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 구체예에 따라 피펫을 사용하여 카세트 속으로 샘플이 배치되는 것을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 구체예에 따라, 도 1의 카세트가 사용되어 있는, 매거진(magazine)의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 한 구체예에 따라, 도 4의 매거진이 사용되어 있는, 장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 한 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 PK 용액이 전달되는 것을 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 한 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 용해 용액이 전달되는 것을 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 한 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 바인딩 용액이 전달되는 것을 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 한 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 금속 베드가 전달되는 것을 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 한 구체예에 따라, 제 1 밸브에 결합되어 있는 금속 베드를 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 한 구체예에 따라, 혼합 챔버로부터 세척 챔버로 금속 베드가 전달되는 것을 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 한 구체예에 따라, 도 1의 카세트에서 사용을 위한 밸브의 말단 사시도이다.
도 13은 본 발명의 한 구체예에 따라, 제 2 밸브에 결합되어 있는 금속 베드를 보여주는 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 한 구체예에 따라, 제 1 세척 챔버로부터 제 2 세척 챔버로 금속 베드가 전달되는 것을 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 한 구체예에 따라, 제 3 밸브에 결합되어 있는 금속 베드를 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 한 구체예에 따라, 제 2 세척 챔버로부터 용리 챔버로 금속 베드가 전달되는 것을 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 한 구체예에 따라, 용리 챔버로부터 제 2 세척 챔버로 금속 베드가 전달되는 것을 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 한 구체예에 따라, 용리 챔버로부터 제조된 샘플을 제거하는 것을 보여주는, 도 1의 카세트의 단면도이다.
도 19는 멀티-채널 피펫이 복수의 카세트로부터 복수의 샘플에 접근하기 위해 사용되는, 매거진의 사시도이다.
도 20은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 도 1의 카세트의 대안적 구체예의 단면 사시도이다.
도 21은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 도 20의 카세트의 어셈블리 성분의 상세한 사시도이다.
도 22는 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 도 20의 카세트의 플런저(plunger)의 상세한 사시도이다.
도 23은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 카세트의 밸브의 상세한 사시도이다.
도 24는 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 도 23의 밸브의 상세한 사시도이다.
도 25는 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 샘플을 제조하기 위한 카세트의 사시도이다.
도 26은 도 25의 카세트의 부분적 단면도이다.
도 27은 도 25의 카세트에서의 사용을 위한 밸브의 부분적 단면적 사시도이다.
도 28은 도 25의 밸브의 부분적 단면도이다.
도 29는 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 샘플을 첨가하는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 30은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 PK 용액이 전달되는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 31은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 용해 용액이 전달되는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 32은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 바인딩 용액이 전달되는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 33은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 폐물 챔버 속으로 입자들을 통해 샘플이 전달되는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 34는 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 세척 완출물이 펌핑되는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 35는 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 입자들을 통해 세척 완충물이 펌핑되는 것을 보여주는 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 36은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 제 2 세척 완충물이 펌핑되는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 37은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 입자들을 통해 제 2 세척 완충물이 펌핑되는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 38은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 혼합 챔버 속으로 용리 완충물이 펌핑되는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 39는 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 용리 챔버 속으로 그리고 입자들을 통해 용리 완충물이 펌핑되는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.
도 40은 본 발명의 하나의 구체예에 따라, 용리 챔버로부터 샘플이 제거되는 것을 보여주는, 도 25의 카세트의 단면적 사시도이다.

Claims (25)

  1. 플런저가 시약 챔버의 경계를 규정하는 천공가능한 부재의 일부분을 천공하도록 카트리지의 시약 챔버 내에서 플런저를 이동시키는 단계, 여기서 상기 플런저를 이동시키는 단계는 시약 챔버에서 카트리지의 하우징을 규정하는 제1 챔버로 복수의 자성 입자를 전달하는 것을 포함하며,
    이동가능한 밸브 부재에 의하여 규정되는 공동(cavity) 내로 복수의 자성 입자를 끌어오기 위하여, 자성 샤프트(magnetic shaft)를 적어도 부분적으로 밸브의 이동가능한 밸브 부재 내에 배치시키는 단계, 여기서 상기 밸브가 적어도 부분적으로 제1 하우징 내에 배치되고, 이동가능한 밸브 부재 및 밸브 하우징을 포함하며;
    공동 내에 복수의 자성 입자를 밀봉하는 반면, 하우징의 제1 챔버와 하우징에 의하여 규정되는 제2 챔버 간에 복수의 자성 입자를 전달하기 위하여 밸브 하우징에 대하여 이동가능한 밸브 부재를 회전시키는 단계;
    제2 밸브의 이동가능한 밸브 부재에 의하여 규정되는 공동 내로 복수의 자성 입자를 끌어오기 위하여 자성 샤프트를 적어도 부분적으로 제2 밸브의 이동가능한 밸브 부재 내에 배치시키는 단계, 여기서 상기 제2 밸브가 적어도 부분적으로 하우징 내에 배치되며, 이동가능한 밸브 부재 및 밸브 하우징을 포함하며; 및
    하우징의 제2 챔버와 하우징에 의하여 규정되는 제3 챔버 간에 복수의 자성 입자를 전달하기 위하여, 제2 밸브의 밸브 하우징에 대하여 제2 밸브의 밸브 부재를 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공동으로부터 복수의 자성 입자를 방출하기 위하여 밸브의 이동가능한 밸브 부재 내로부터 자성 샤프트를 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 밸브의 이동가능한 밸브 부재에 의하여 규정되는 공동으로부터 복수의 자성 입자를 방출하기 위하여 제2 밸브의 이동가능한 밸브 부재 내로부터 자성 샤프트를 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 부재가, 적어도 부분적으로 밸브 부재 내에 배치된 자성 샤프트(shaft)를 회전시킴으로써, 상기 밸브 하우징에 대하여 이동되는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 천공가능한 부재가 박막인, 방법.
  6. 샘플로부터 핵산을 분리하는 방법으로서,
    (a) 카세트의 혼합 챔버 내로 샘플을 수용하는 단계, 여기서 상기 카세트는 혼합 챔버; 제1 세척 챔버, 혼합 챔버와 유체 소통하는 제1 밸브 개구 및 제1 세척 챔버와 유체 소통하는 제2 밸브 개구를 규정하는 밸브 하우징을 포함하는 제1 밸브, 제1 세척 챔버와 유체 소통하는 제1 밸브 개구 및 제2 세척 챔버와 유체 소통하는 제2 밸브 개구를 규정하는 밸브 하우징을 포함하는 제2 밸브, 용리 완충액을 함유하도록 구성되는 제1 시약 챔버, 자성 입자를 함유하도록 구성되는 제2 시약 챔버, 바인딩 완충액을 함유하도록 구성되는 제3 시약 챔버를 포함하며, 여기서, 상기 제1, 제2 및 제3 시약 챔버 각각은, 혼합 챔버와 제1, 제2 및 제3 시약 챔버 사이에서 적어도 경계의 일부분을 규정하는 천공가능한 부분을 포함하며;
    (b) 제1 시약 챔버의 천공가능한 부분을 천공함으로써, 상기 용리 완충액을 혼합 챔버로 전달하는 단계;
    (c) 제2 시약 챔버의 천공가능한 부분을 천공함으로써, 상기 자성 입자를 혼합 챔버로 전달하는 단계;
    (d) 제3 시약 챔버의 천공가능한 부분을 천공함으로써, 상기 바인딩 완충액을 혼합 챔버로 전달하는 단계;
    (e) 샘플 내의 핵산을 자성 입자와 결합시키는 단계;
    (f) 자성 입자 및 결합된 자성 입자를, 밸브 하우징 내에 배치된 밸브 부재에 의하여 규정되는 공동 내로 수용하는 단계;
    (g) 밸브 하우징에 대해서 밸브 부재를, 공동이 혼합 챔버와 유체 소통하는 제1 위치에서, 공동이 세척 챔버와 유체 소통하는 제2 위치로 이동시킴으로써, 자성 입자 및 결합된 자성 입자를 혼합 챔버에서 제1 세척 챔버로 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 시약 챔버의 천공가능한 부분이 제1 시약 챔버 내의 플런저의 피어싱(piercing) 요소에 의해 천공되는, 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 시약 챔버의 천공가능한 부분이 제2 시약 챔버 내의 플런저의 피어싱 요소에 의해 천공되는, 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제3 시약 챔버의 천공가능한 부분이 제3 시약 챔버 내의 플런저의 피어싱 요소에 의해 천공되는, 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 카세트가 프로테이나제 K(PK)를 함유하도록 구성되는 제4 시약 챔버를 추가로 포함하며,
    상기 제4 챔버는, 혼합 챔버와 제4 시약 챔버 사이에, 적어도 경계의 일부분을 규정하는 천공가능한 부분을 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    제4 시약 챔버의 천공가능한 부분을 천공함으로써 PK를 혼합 챔버로 전달하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    PK가 용리 완충액을 혼합 챔버에 첨가하기 전에, 혼합 챔버로 전달되는, 방법.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 카세트가 혼합 챔버와 유체 소통하는 펌프를 추가로 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 펌프가 벨로우(bellow) 펌프인, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    샘플을 혼합 챔버 내에서 하나 이상의 용리 완충액, 자성 입자 또는 바인딩 완충액과 혼합하기 위하여, 펌프를 활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제6항에 있어서,
    상기 자성 입자를 수용하고 전달하는 단계는
    밸브가 제1 위치에 존재하는 경우, 자성 입자 및 결합된 핵산을 공동으로 끌어오기 위하여 밸브 부재 내에 자석(magnet)을 삽입하는 단계를 포함하는 단계; 및
    밸브를 제2 위치로 이동시키고, 밸브 부재로부터 자석을 꺼내는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제6항에 있어서,
    샘플 및 용리 완충액을 혼합 챔버 내에서 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  18. 제6항에 있어서,
    제1 세척 용액을 제1 세척 챔버로 전달하는 단계, 및
    세척 용액을 제1 세척 챔버 내에서 자성 입자 및 결합된 핵산과 혼합하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  19. 제6항에 있어서,
    상기 카세트는 제2 세척 챔버와 유체 소통하는 제1 밸브 개구 및 용출 챔버와 유체 소통하는 제2 밸브 개구를 규정하는 밸브 하우징을 포함하는 제3 밸브를 추가로 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    (a) 자성 입자 및 결합된 핵산을, 제2 밸브의 밸브 하우징 내에 배치된 밸브 부재에 의하여 규정되는 공동 내로 수용하는 단계;
    (b) 제2 밸브의 밸브 하우징에 대하여 밸브 부재를, 공동이 제1 세척 챔버와 유체 소통하는 제1 위치에서, 공동이 제2 세척 챔버와 유체 소통하는 제2 위치로 이동시킴으로써, 자성 입자 및 결합된 핵산 입자를 제1 세척 챔버에서 제2 세척 챔버로 전달하는 단계;
    (c) 제2 세척 용액을 제2 세척 챔버로 전달하고, 상기 세척 용액을 제2 세척 챔버 내에서 자성 입자 및 결합된 핵산과 혼합하는 단계;
    (d) 자성 입자 및 결합된 핵산을 제3 밸브의 밸브 하우스 내에 배치된 밸브 부재에 의하여 규정되는 공동 내로 수용하는 단계; 및
    (e) 제3 밸브의 밸브 하우징에 대하여 밸브 부재를, 공동이 제2 세척 챔버와 유체 소통하는 제1 위치에서, 공동이 용출 챔버와 유체 소통하는 제2 위치로 이동시킴으로써, 자성 입자 및 결합된 핵산을 제2 세척 챔버에서 용출 챔버로 전달하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    용출 완충액을 용출 챔버로 전달함으로써, 자성 입자로부터 핵산을 용출하는 단계, 및
    용출 완충액을 용출 챔버 내에서 자성 입자 및 핵산과 혼합하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 용출 챔버를 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    (a) 제3 밸브의 밸브 하우징 내에 배치된 밸브 부재에 의하여 규정되는 공동 내에 자성 입자를 수용하는 단계; 및
    (b) 제3 밸브의 밸브 하우징에 대하여 밸브 부재를, 공동이 용출 챔버와 유체 소통하는 제2 위치에서, 공동이 제2 세척 챔버와 유체 소통하는 제1 위치로 이동시킴으로써, 자성 입자를 용출 챔버에서 제2 세척 챔버로 전달하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  24. 제6항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 시약 챔버의 천공가능한 부분이 박막인, 방법.
  25. 제6항에 있어서,
    상기 샘플이 세포를 포함하는, 방법.
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