KR20150054689A - 일체화된 반응 및 검출 수단을 구비하는 멀티웰 큐베트 - Google Patents

일체화된 반응 및 검출 수단을 구비하는 멀티웰 큐베트 Download PDF

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Abstract

본원은 시료와 시약간의 반응 및 이에 포함된 특정 분석물의 검출이 일체화된 멀티웰 큐베트를 개시하며, 시료와 시약이 놓이는 반응 챔버부; 및 상기 시료와 시약 간의 반응이 검출되는 검출부;를 포함하되, 상기 반응 챔버부는, 시료의 분주 또는 분배를 위한 부재가 대기하는 채취부재 대기 챔버; 시료 충진 챔버; 및 시약이 충진되고, 시료와의 반응이 수행되는 시약 충진 챔버;를 포함하고, 상기 검출부는, 상기 시료와 시약간의 반응 결과물에 대한 크로마토그래피 분석용 수단 및 이를 수용하는 검출 챔버를 포함한다.

Description

일체화된 반응 및 검출 수단을 구비하는 멀티웰 큐베트 {Multiwell cuvette with integrated reaction and detection means}
본 발명은 생물학적 시료와 같은 시료 중 특정 성분의 검출 및 분석에 사용되는 멀티웰 큐베트에 관한 것이다.
의학 및 각종 관련 기술의 발전에 따라서, 혈액 등과 같은 소정의 생물학적 시료에 포함된 혈구, 핵산, 단백질 및 항원 등과 같은 물질의 검사가 이루어지고 있다. 상기와 같은 시료를 채취한 후, 채취된 시료를 소정의 시약과 반응시킨 후 일어나는 변화를 분석 관찰함으로써, 시료에 포함된 다양한 물질 존재 유무, 비율, 및 분량 등의 검사가 이루어질 수 있으며, 이에 따라서 질병의 유무, 질환의 상태 등에 관한 정보를 수득할 수 있다.
이러한 시료의 검사 과정에서는 상기 시료 및 시료의 검사에 사용되는 시약이 외부 요인에 영향을 받지 않으며, 매회 정확한 양을 사용하는 것이 재현성 있는 정확한 결과의 수득에 매우 중요하다. 검사 과정에서, 상기 시료 및 시약은 외부에 노출될 수 있으므로, 이러한 시료 및 시약의 노출을 효과적으로 방지하고, 정확한 양을 사용하여 검사의 정확도를 확보할 필요가 있다.
또한 종래 검사의 경우 검사항목별 시약과 시료의 반응 및 그 이후 반응 결과의 검출을 위한 검출용 수단이 각각 별개의 기구에서 수행되어, 이로 인한 시약 간에 혼입, 잘못된 양의 사용 등과 같은 빈번한 오사용의 문제점이 있었다.
따라서, 상기 시약과 시료의 반응 후, 반응 결과물의 검출을 위한 검사가 하나의 기구에서 이루어지도록 하여 검사 비용을 절감하여, 검사의 정확성은 물론 검사 전반에 포함되는 단계 및 투입되는 비용을 절감시키는 것도 필요하다.
대한민국 특허출원 10-2007-7031051
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 시료와 시약의 반응 및 검출이 하나의 기구에서 수행가능한 검사용 기구를 제공하고자 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본원은 일체화된 반응 및 검출 수단을 구비하는 멀티웰 큐베트를 제공하며, 본원에 따른 멀티웰 큐베트는, 시료와 시약 간의 반응을 검사하는 멀티웰 큐베트에 있어서, 시료와 시약이 놓이는 반응 챔버부; 및 상기 시료와 시약 간의 반응이 검출되는 검출부;를 포함하되, 상기 반응 챔버부는,시료의 분주 또는 분배를 위한 부재가 대기하는 채취부재 대기 챔버; 하나 이상의 시료 충진 챔버; 및 시약이 충진되고, 시료와의 반응이 수행되는 하나 이상의 시약 충진 챔버;를 포함하고, 상기 검출부는, 상기 시료와 시약간의 반응 결과물에 대한 크로마토그래피 분석용 수단 및 이를 수용하는 검출 챔버를 포함한다.
본원에 따른 일 구현예에서 멀티웰 큐베트는 이에 포함된 상기 채취부재 대기 챔버, 시약 충진 챔버 및 검출 챔버는 일 방향으로 순차적으로 배치되어 적어도 하나의 열을 갖는다.
본원에 따른 일 구현예에서 상기 크로마토그래피 분석용 수단은 측방유동분석용 수단을 포함하나 이로 제한하는 것은 아니며, 상기 측방유동분석용 수단은 측방유동 분석용 카트리지로 상기 카트리지는 베이스 부재; 및 상기 베이스 부재와 채결되는 커버 부재를 포함하고, 상기 베이스 부재는, 상기 측방유동 분석에 사용되는 스트립을 수용하는 스트립 수용부 및 상기 스트립 수용부의 일 말단으로부터 연장되는 위치에 형성된 반응 결과물 웰을 포함하고, 상기 커버 부재는 상기 베이스 부재와 채결시, 상기 스트립 수용부와 대응되는 부분에 형성된 측정창 및 상기 반응 결과물 웰과 대응되는 부분에 형성된 투입구를 포함하고, 상기 베이스 부재 또는 상기 커버 부재, 또는 상기 베이스 부재 및 상기 커버 부재는 상기 반응 결과물을 상기 스트립으로의 전달을 위한 모세관 구조물을 포함하며, 상기 커버 부재에 형성된 모세관 구조물은 상기 커버 부재의 상기 투입구와 인접한 하면에 형성되고, 상기 베이스 부재에 형성된 모세관 구조물은 상기 시료용 웰에 형성되는 것이며, 분석을 위해 상기 스트립 수용부에 수용되는 스트립을 추가로 포함할 수 있다.
본원에 따른 일 구현에서, 본원의 멀티웰 큐베트는 측방유동분석용 수단의 상기 반응결과물 웰의 하부에 위치하는 분리부를 추가로 포함한다. 분리부는 반응결과물 중에 포함된 불순물을 분리하기 위한 것으로 예를 들면 자석부를 포함하며, 자석부는 자석과 자석이 들어가는 공간이 자석홀더로 구성되며, 분석되는 시료에 포함된 불순물의 제거에 사용된다.
본원에 따른 일 구현예에서 본원의 멀티웰큐베트에 포함되는 채취부재 대기 챔버 및 상기 시약 충진 챔버는 소정의 팁을 갖는 검사 장비가 투입될 수 있도록 상부에 형성된 오픈부를 포함한다.
본원에 따른 일 구현예에서 본원의 멀티웰큐베트의 시료 충진 챔버 및/또는 시약 충진 챔버는 두 개 이상 형성될 수 있으며, 두 개 이상 충진되는 경우, 각각의 챔버는 동일 또는 상이한 시료 및 시약을 포함할 수 있다.
본원에 따른 일 구현예에서 본원의 멀티웰큐베트는 시약 충진 챔버의 상면를 덮는 제 1 커버를 더 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 제 1 커버는, 소정의 팁을 갖는 검사 장비가 적어도 일부분을 뚫고 침투되도록 얇은 박막 구조를 갖는다.
나아가 본원에 따른 일 구현예에서 본원의 멀티웰큐베트는 멀티상기 큐베트는 그 상면의 전부 또는 일부를 커버하는 제 2 커버를 포함할 수 있으며 일 구현예에서는 커버가 장착된 상태로 사용된다.
본원에 따른 멜티웰 큐베트는 일구현에서 제2 커버의 임의의 위치에 바코드를 추가로 포함한다.
본 발명에 따른 멀티웰 큐베트를 이용하여 시료 중에 포함된 특정 성분의 검출 및 분석을 수행하는 경우, 정확성은 물론 보다 신속하고 간단한 동작만으로 검사가 이루어질 수 있다. 즉, 소정의 검사 장비를 이용하여 채취부재 챔버 내의 채취부재를 이용하여, 시료 충진 챔버에 충진된 시료를 채취한 후 이를 시약 충진 챔버 내에 충진된 시약과 반응시킨 후 검출 챔버에 상기 반응 결과물을 분주하여, 상기 반응 결과물에 포함된 특정 성분을 크로마토그래피 방법으로 정량 및/또는 정성 분석한다.
이러한 검사의 모든 과정은 일체로 형성되고 일 방향으로 순차적으로 배치된 상기 구성을 포함하는 하나의 멀티웰 큐베트 상에 수행되며, 검사 장비와 함께 사용되는 경우, 큐베트를 직선상에서 변위시킴으로써 검사가 이루어질 수 있다.
아울러, 채취부재 대기 챔버와 시약 충진 챔버 및 검출 챔버는 순차적으로 배치됨에 따라서, 시료의 채취, 시약과 시료의 혼합, 시약과 시료 사이의 반응 미 및 반응 결과물의 검출이 순차적으로 이루어질 수 있으므로, 검사 과정에서 검사 장비의 위치 변화가 단순히 일 방향으로 이루어질 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 멀티웰 큐베트를 이용하여 검사를 수행할 경우, 검사 장비의 구조가 간단해지고 아울러 이를 통한 검사 또한 간편하고 신속하게 이루어질 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 멀티웰 큐베트는 채취부재 대기 챔버와 시약 충진 챔버 및 검출 챔버가 일체로 형성되되 일 방향 일렬로 배치된 구조를 가지므로 그 구조가 간단하여 제조에 사용되는 제조 장치의 구조가 간단해지며 제조 단가가 절감될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 멀티웰 큐베트를 이용하여 검사를 수행하는 경우 시약용 챔버와 검출 챔버가 일체화되어 있어, 종래의 크로마토그래피 검사의 경우 검사항목 마다 시약과 검출용 카트리지가 각각 분리되어 공급되어, 이로 인해 시약 간에 혼입 사용되거나 잘못된 양을 사용하는 등의 빈번한 오사용 단점을 극복할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 구현예에 따른 멀티웰 큐베트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 구현예에 따른 멀티웰 큐베트를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 구현예에 따른 멀티웰 큐베트를 사용하여 검사를 수행하는 과정을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 멀티웰 큐베트에 포함되는 측방유동 분석용 카트리지를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 구현예에 따른 제 2 커버를 포함하는 멀티웰 큐베트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 제 2 커버가 일부 탈착된 상태의 멀티웰 큐베트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5a의 A-A' 에 따른 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 예시적인 것으로 어떤 식으로든 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래", “후면", "위", "상부" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 부재 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 부재를 뒤집을 경우, 다른 부재의 "아래(below)"또는 "아래"로 기술된 부재는 다른 부재의 "위"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 부재는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다. 예컨대 “가로 방향” 은 “상하 방향” 으로도 해석될 수 있으며 이에 한정하지 아니한다.
도면에서 각 부재의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
또한, 실시예에서 본 발명의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 본 발명을 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일 구현예에 따른 일체형 멀티웰 큐베트(1)의 사시도이며, 도 2 는 본 발명의 일체형 멀티웰 큐베트(1)의 분해 사시도이다.
본원에 따른 큐베트는 시료 중에 포함된 분석물의 검출 및/또는 분석에 사용된다. 본원에서 사용된 용어 "시료"는 분석물을 포함하는 분석대상 화합물 또는 조성물을 가리키며, 본 발명에서 사용될 수 있는 시료는 액체상 또는 액체와 유사한 유동성 있는 물질이다. 본원에 따른 일 구현예에서 시료는 생물학적 시료로, 전혈, 혈장, 혈청, 뇨, 타액, 분뇨 및 세포 추출물과 같은 생체 유래 체성분일 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "분석물"은 시료 중의 분석 대상 화합물로, 표적자라고도 하며 단백질 및 핵산을 포함하는 것이다. 본원에서 단백질은 폴리펩타이드 및 펩타이드를 포함한다. 또한 본원에서 용어 "핵산"은 지놈 DNA, cDNA 및 올리고뉴클레오타이드를 포함하는 화학합성 DNA 및 RNA를 포함한다. 또한 상기 핵산은 단일가닥 또는 이중가닥을 포함하며, 지놈 DNA, cDNA 및 올리고뉴클레오타이드 및 RNA는 당업계의 공지된 방법에 따라 제조 또는 합성할 수 있다.
본원에 따른 일 구현예에서는 시료 중의 단백질 예를 들면 hsCRP(high sensitivity C-reactive protein), MicroCRP, HbA1c (당화혈색소), microalbumin, PSA(prostate specific antigen), AFP(Alpha-fetoprotein), cTnI (Cardiac Troponin I)의 검출에 사용된다.
본원에서 시약은 상술한 분석물의 검출 및 분석에 적합한 물질로, 구체적 분석물에 따라 상이하며, 예를 들면, 상기 시약은 상기 체성분 내의 다양한 물질 예를 들면 항원 등과 반응을 일으키는 소정의 항체 등일 수 있고, 이에 한정하지 않는다.
본 발명에 따른 멀티웰 큐베트(1)는, 시료와 시약을 수용하는 반응 챔버부 (100); 상기 시료와 시약 간의 반응이 검출되는 검출부 (200)를 포함하며, 상기 챔버부 (100)는, 상기 시료의 분배 또는 분주를 위한 부재가 대기하는 채취부재 대기 챔버 (110); 시료가 충진되는 시료 충진 챔버 (120) 및 시약이 충진되고, 상기 시료 및 시약 간의 반응이 수행되는 시약 충진 챔버 (130)를 포함하고, 상기 검출부는 상기 시료와 시약간의 반응 결과물에 대한 크로마토그래피 분석용 수단 및 이를 수용하는 검출 챔버 (210)를 포함한다.
본 발명에 따른 멀티웰 큐베트 (1)에 포함되는 반응 챔버부 (100)는 검사에 사용되는 각종 시료와, 상기 시료와 반응하는 소정의 시약을 수용할 수 있도록 복수개의 챔버를 갖도록 구성된다. 이에 따라서, 상기 챔버부 (100)는 다수의 웰(well)과 상기 웰 사이를 구분하여 시약과 시료들 사이의 불필요한 섞임을 방지하는 장벽이 구비된 구조를 가질 수 있다. 즉, 상기 반응 챔버부 (100)는 소정의 멀티-웰(Multi-well)구조를 가질 수 있다. 한편, 상기 반응 챔버부 (100)에 형성되는 챔버는 복수일 수 있으며, 그 수는 한정하지 아니한다.
본원에 따른 상기 반응 챔버부 (100)는 시료의 분주 또는 분배를 위한 채취부재 대기 챔버 (110), 시료를 수용하는 시료 충진 챔버 (120) 및 시약이 충진되는 시약 충진 챔버 (130)를 포함하여 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 채취부재 대기 챔버 (110)와 시료가 충진되는 시료 충진 챔버 (120) 및 시약 충진 챔버(130)는 각각 소정의 장벽에 의해서 구분된 웰 구조로 구성되어 상기 채취부재 대기 챔버(110), 시약 충진 챔버 (120) 및 시약 충진 챔버(130) 내에 충진된 시료와 시약이 불필요하게 섞이는 것이 방지되는 구조를 가질 수 있다. 시약 충진 챔버 (130)에는 분석물의 종류에 따라 이의 검출 및/또는 분석에 적합한 시약을 포함할 수 있으며, 시료 충진 챔버 (120)로부터 시료가 투입되는 경우, 시약 충진 챔버에서 투입된 시료 및 시약간의 반응이 수행된다. 아울러, 상기 시약 충진 챔버 (130)는 각각 동일 또는 상이한 종류의 시료와 시약이 충진되도록 복수개로 형성될 수 있으나, 복수개인 경우, 반드시 모든 시약 충진 챔버가 시약을 포함해야 하는 것은 아니고, 이중 일부만이 사용될 수도 있음은 물론이다. 본원에 따른 일 구현예에서는 제 1 시약 충진 챔버 (130) 및 제 2 시약 충진 챔버 (132)를 포함하나, 이에 한정하지 않는다.
본원에 따른 검출부 (200)는 상기 반응 챔버부(100)에서 수행된 상기 시료와 시약간의 반응 결과물을 크로마토그래피 방식으로 분석하기에 적합한 크로마토그래피 분석 수단을 포함하는 검출 챔버 (210)를 포함한다. 이에 따라서, 상기 검출부(200)는 반응물의 크로마토그래피 분석 예를 들면 측방유동 분석에 적합한 수단을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 검출 챔버 (210)는 예를 들면 측방유동 분석(lateral flow assay)을 위한 카트리지를 포함할 수 있다.
측방유동 분석은 시료에 포함된 목표 분석물, 예를 들면 특정 핵산 또는 단백질을 정량 또는 정성적으로 검사하는 방법으로, 예를 들면 일정한 서열의 핵산에 교잡하는 올리고뉴클레오타이드 또는 특정 항체 및/또는 항원이 특정 위치에 결합되어 있는 스트립 (20)이라고 불리는 나이트로셀룰로스 막(전개용 매질)을 포함하는 크로마토그래피 방법으로 반응 결과물 중의 분석물을 이동시켜 서열 특이적 교잡반응 또는 항원 항체 반응을 통해 시료 중의 특정 핵산 또는 단백질을 검출하는 방법이다. 예를 들면 대한민국 공개 특허공보 제2003-0065341호, 제2011-0007699호, 제2011-0127386호, 및 등록공보 제1149357호 등에 기재된 것을 참조할 수 있다.
따라서, 도 2를 참조하면 본원에 따른 일 구현예에서 검출 챔버 (210)는 측방유동 분석에 적합한 카트리지를 포함하며, 상기 카트리지는, 전개용 매질을 포함하는 스트립을 수용하는 스트립 수용부; 및 상기 스트립 수용부와 연장되는 위치의 상기 스트립 수용부의 일 말단 측에 형성되어, 반응 챔버부의 반응 결과물을 수용하는 웰이 형성된, 베이스 부재 및 상기 베이스 부재와 채결되는 커버부재를 포함하도록 구성된다. 예를 들면 대한민국 공개 특허공보 제2003-0065341호, 제2011-0007699호, 제2011-0127386호, 및 등록공보 제1149357호 등에 기재된 것을 참조할 수 있다.
일예로 본원에 따른 검출 챔버는 반응 결과물의 크로마토그래피 분석 수단으로, 예를 들면 대한민국 공개 특허공보 제2011-0046833호 또는 도 4에 개시된 바와 같은 측방유동 분석용 카트리지를 포함한다.
도 4를 참조하면 상기 카트리지 (220)는 검출 챔버 (210)내에 설치되며, 커버부재 (30) 및 베이스부재 (10)를 포함한다. 반응 결과물은 투입구 (32)를 통하여 웰 (12)로 유입되고, 웰로부터 스트립 (20)으로의 반응 결과물의 전달을 위해 커버부재의 하면에는 삼각형 형상의 모세관 구조물 (35, 37) 및 베이스부재에는 이에 대응되는 구조가 형성되어 있다. 구체적으로 본원의 큐베트에 포함되는 측방유동 분석용 카트리지는 베이스 부재 (10); 및 상기 베이스 부재와 채결되는 커버 부재 (30)를 포함하고, 상기 베이스 부재는, 상기 측방유동 분석에 사용되는 스트립을 수용하는 스트립 수용부 (18), 및 상기 스트립 수용부의 일 말단으로부터 연장되는 위치에 형성된 시료용 웰 (12)을 포함하고, 상기 커버 부재는 상기 베이스 부재와 채결시, 상기 스트립 수용부와 대응되는 부분에 형성된 반응 결과의 검출을 위한 측정창 (34) 및 상기 시료용 웰과 대응되는 부분에 형성된 시료 투입구 (32)를 포함하고, 필요한 경우 공기창 (38)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 베이스 부재 또는 상기 커버 부재, 또는 상기 베이스 부재 및 상기 커버 부재는 모세관 구조물 (35, 37)을 포함하며, 상기 커버 부재에 형성된 모세관 구조물은 상기 커버 부재의 상기 시료투입구와 인접한 하면에 형성되고, 상기 베이스 부재에 형성된 모세관 구조물은 상기 시료용 웰에 형성된다.
시료 투입구 (32)는 상기 반응 결과물을 수용하는 웰과 연직하도록 형성된다. 베이스 부재에 커버부재 (30)를 덮으면 걸림턱, 요철형상 돌기 (16)을 포함하는 체결수단을 통해 그 경계면에서 서로 맞물려 닫히게 되어(interlocking), 실질적으로 워터프루프(waterproof), 에어로솔프루프(aerosol proof) 실(seal)이 된다. 또한 스트립 수용부는 여러 개의 스트립 수용을 위한 가이드를 포함하여 장착된 스트립이 흔들림을 방지함은 물론 일정한 위치에 스트립을 위치하도록 한다.
상기 투입구(32)로 투입된 반응 결과물은 다양한 방식을 통해 스트립 (20)으로 이동하게 된다. 일예로 상기 측방유동 카트리지는 상기 투입구와 연직하는 위치에 형성된 웰과 스트립 수용부 (18)사이에 형성된 소정의 미세 채널구조가 형성될 수 있으며, 이를 통한 모세관 현상으로 웰의 반응 결과물이 스트립으로 전달되고 측방유동이 개시되나, 이에 한정하지 않는다. 다른 예로는 상기 스트립의 일 말단이 상기 웰과 직접 접촉하여 액상 시료가 스트립으로 흡수되어 측방유동이 개시되나, 이에 한정하지 아니한다.
본원에 따른 멀티웰 큐베트는 상기 측방유동 카트리지를 구성하는 상기 반응결과물을 수용하는 웰의 하부에 위치하는 자석부 (138)를 추가로 포함할 수 있다. 자석부는 자석 (140) 및 이를 수용하는 웰 (142)로 구성된다. 자석은 분석되는 반응 결과물에 포함된 불순물을 제거하기 위한 것이다. 이를 위해 시약 충진 챔버 (130)는 자석비드를 포함하고 있으며 자석비드에는 제거하고자 하는 불순물에 특이적으로 결합할 수 있는 항체가 결합되어 있다. 불순물은 예를 들면 전혈에 포함된 적혈구를 예로 들수 있으며, 시료와 시약과 반응 후 반응 결과물에는 자석에 반응할 수 있는 자석비드와 자석비드에 결합된 불순물에 특이적인 항체, 예를 들면 적혈구의 제거를 위해서는 적혈구 항체가 결합되어 있다. 이 후 반응 결과물 중의 적혈구는 항체를 통해 자석비드에 결합되어 있고, 반응결과물을 수용하는 웰의 하부에 위치한 자석비드는 자석 (140)과 접촉시 바닥으로 침강되어, 스트립으로 이동되지 않아 결과적으로 분석되지 않는다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면 본원에 따른 큐베트 (1)는 제 2 커버 (136)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제 2 커버 (136)는 큐베트의 상단을 덮는 것으로, 반응 챔버부 (100) 및 검출부 (200)의 전부 또는 일부를 커버하는 것으로 제품의 식별과 표면 보호를 위한 것이다. 이런 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이 제 1 시약 충진 챔버 및 제 2 시약 충진 챔버를 커버하는 제 1 커버 (134)는 제 2 커버의 아래에 위치한다. 후술하는 바와 같이 본원에 따른 큐베트와 함께 사용되는 장비에 구비된 액상 시료의 분배 또는 채취 수단 예를 들면 팁(T)의 입출 또는 검출 결과의 판독 (측정창의 경우)을 위해, 제 2 커버에는 채취부재 대기 챔버 (110), 시료 충진 챔버 (120), 제 1 시약 충진 챔버 (132), 제 2 시약 충진 챔버 (132) 및 카트리지에 형성된 시료 투입구 (32) 및 측정창 (34)에 해당하는 부분이 노출될 수 있도록, 상기 각 해당부분에 적절한 형태의 홀이 형성되어 있다. 또한 제 2 커버는 도 5b에 도시된 바와 같이 필요한 경우 벗겨낼 수 있으나, 통상 사용시에는 제 2 커버가 있는 상태에서 사용된다.
본원에 따른 일 구현예에서 상기 제 2 커버는 그 임의의 위치에 바코드 (400)을 추가로 포함할 수 있다. 본원에 따른 멜티웰 큐베트는 후술하는 바와 같은 소정의 검사 장비, 예를 들면 시료의 분주, 시료와 시약간의 반응 및 반응 결과물의 검출이 하나의 장비에서 자동으로 수행되는 자동화 장비와 함께 사용된다. 이 경우, 멀티웰 큐베트를 이용하여 측정 또는 분석하고자 하는 물질 또는 시료가 상기 소정의 검사 장비에 삽입되는 ID 칩과 일치하도록 하는 것으로, 상기 ID 칩에는 측정하고자 하는 물질의 정보 및 이에 따라 이의 정량을 위한 스탠다드 커브 정보, 그리고 상기 범위를 벋어난 경우의 에러처리에 대한 정보 등이 저장되어 있다.
본원에 따른 큐베트에 장착되어 사용되는 카트리지는 검출 챔버 (210)에 장착되어 사용되기에 적합한 크기와 형태로 다양하게 제조될 수 있으며, 직사각형 형태로 제조될 수 있고 본원에 따른 큐베트의 이러한 직사각형 형태의 카트리지를 수용할 수 있는 다양한 측정 장비(판독기)에서 사용될 수 있으며, 화학적으로 안정한 합성수지 및 이들의 조합으로 만들어 질 수 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본원에 따른 멀티웰 큐베트 (1)는 채취부재 대기 챔버(110), 시료 충진 챔버 (120), 시약 충진 챔버 (130, 132) 및 검출 챔버(210)가 하나의 멀티웰 큐베트(1) 상에 일체로 형성되며, 일 방향으로 순차적으로 배치되어 열을 형성한다. 이때, 도 1 에 도시되지는 아니하였으나, 상기 채취부재 대기 챔버(110)와 시약 충진 챔버(130) 및 검출 챔버(210)가 형성하는 열이 복수일 수 있고, 이에 한정하지 않는다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 본원에 따른 멀티웰 큐베트 (1)는 소정의 검사 장비와 함께 사용될 수 있다. 일예로 검사 장비는 시료의 분주, 시료와 시약간의 반응 및 반응 결과물의 검출이 하나의 장비에서 자동으로 수행되는 자동화 장비일 수 있다.
상술한 바와 같은 일렬 배치 구조를 가짐에 따라서, 본 발명에 따른 멀티웰 큐베트(1)를 이용하여 검사를 수행할 때, 직선상의 변위만으로 보다 신속하고 간단한 작동으로 검사가 이루어질 수 있다. 또한 반응 시약을 포함하는 반응 충진 챔버가 검출용 수단에 일체형으로 구조화되어 별도의 시약 구비 통이 필요치 않아, 서로 다른 복수개의 검사시 시약의 혼동에 의한 오검사를 확률을 줄 일수 있다. 또한 동일 또는 상이한 다수의 시약이 반응 충진 챔버에 포함되는 경우, 이러한 특징으로 인해 하나의 장비에 별도의 시약 교체 없이 다양한 분석물을 검출할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 멀티웰 큐베트(1)는 채취부재 대기 챔버(110), 시료 충진 챔버 (120), 시약 충진 챔버(130) 및 검출 챔버(210)가 일체로 형성되되 일 방향 일렬로 배치된 구조를 가지므로 그 구조가 간단하여 제조에 사용되는 제조 장치의 구조가 간단해지며 제조 단가가 절감될 수 있다.
본원에 따른 큐베트는 일회용으로 사용되고, 실제 사용시 시약 및 분배 분주를 위한 수단과 사용되는 후술하는 일회용 마이크로팁 (예를 들면 2-1000μl 용량의 마이크로파이펫팁)을 포함하고 있어, 별도의 시약공급 장치 및 오염을 세척하는 수단을 구비하지 않는 장비와 사용될 수 있어, 장비의 작동이 간소화 된다.
일예로 소정의 검사 장비는 시료 및 반응 결과물의 분배 및 반응 결과물 중의 분석물의 검출이 자동화로 이루어질 수 있는 자동화 장비로, 상기 자동화 장비는 시료 및 반응 결과물의 분배 또는 분주를 위한 수단을 구비할 수 있다. 검사 장비에 포함되는 분배 또는 분주 수단은 본원에 따른 큐베트 (1)의 채취부재 대기 챔버 (110), 시료 충진 챔버 (120), 시약 충진 챔버 (130) 및 검출부 (200)의 카트리지 (230)에 형성된 투입구 (32) 상을 따라 X 축으로 이동이 가능한 것으로, 시료, 시약, 반응 결과물의 분배 또는 분주를 위해, 액상물질의 흡입 및 배출용 펌프가 구비된 암 (arm)을 포함하며, 암의 말단은 팁이 형성되어 있다. 상기 팁은 채취부재 대기 챔버 (110)에 위치한 채취부재 예를 들면 10μl, 100μl, 200μl, 또는 500μl 용량의 마이크로팁에 삽입되어 시료, 시약, 및/또는 반응 결과물의 분주 및/또는 분배에 사용된다. 상기 채취부재 대기 챔버(110)는 상기와 같이 소정의 팁을 갖는 검사 장비가 투입되어 시료를 채취할 수 있도록 상부가 오픈되게 형성된다. 즉, 상기 채취부재 대기 챔버(110) 및 시료 충진 챔버 (120)의 상면에는 상기와 같은 팁이 투입될 수 있도록 하는 오픈부(112, 114)가 형성될 수 있다. 물론, 상기 오픈부(112, 114)를 통해 마이크로팁의 장착, 소정의 시료의 분배가 이루어질 수 있다.
본원에 따른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 멀티웰 큐베트(1)는 상기 시약 충진 챔버(130), 및 검출 챔버(210) 상면의 적어도 일부를 덮는 커버를 포함할 수 있다.
커버는 상기 시약 충진 챔버(130), 및 검출 챔버(210) 상면의 적어도 일부를 덮어 커버에 의해서 덮여진 내측 공간을 외부에 대해 적어도 일부분 격리한다. 이에 따라서, 상기 시약 충진 챔버(130)에 충진된 시약 및 상기 검출 챔버(210)에 놓인 시약과 시료의 혼합물이 외부 환경에 의해서 변질되거나 또는 의도하지 않게 반응하는 것이 방지되어 검사 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.
이때, 바람직하게는, 상기 시약 충진 챔버(130) 상에는 제 1 커버(134)가 배치되며, 상기 제1 커버(134)는, 소정의 팁을 갖는 검사 장비가 적어도 일부분을 뚫고 침투되도록 얇은 박막 구조를 가질 수 있다. 즉, 상기 시약 충진 챔버(130) 상에는 얇은 박막 구조를 갖는 제1 커버(134)가 배치되며, 상기 제1 커버(134)는 검사 장비에 마련된 채취부재가 장착된 팁에 의해서 뚫어지고 상기 채취부재를 구비한 팁이 침투될 수 있는 구성을 가질 수 있다. 예컨대, 상기 제1 커버(134)는 알루미늄과 같은 금속으로 구성된 박막, 또는 플라스틱과 같은 합성수지로 구성된 박막일 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.
바람직하게는, 소정의 연결 지그(300)가 일 단에 구비될 수 있다. 상기 연결 지그(300)는 본 발명에 따른 멀티웰 큐베트(1)의 일 단에 배치되며, 도 1 에 도시된 바와 같이 길이 방향 일 단에 구비될 수 있으나, 이에 한정하지 않고, 임의의 위치에 배치될 수 있다.
상기 연결 지그(300)가 구비됨에 따라서, 본 발명에 따른 멀티웰 큐베트(1)를 사용하여 검사를 수행한 후 교체 또는 폐기가 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 상기 연결 지그(300)를 이용하여 본 발명에 따른 멀티웰 큐베트(1)를 소정의 검사 장치에 탈착가능하게 연결함에 따라서 용이한 검사가 수행될 수 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 멀티웰 큐베트(1)를 사용하여 소정의 검사를 수행하는 것을 나타낸 도면이다.
먼저 소정의 검사 장비 (S) 에 구비된 팁 (T)이 오픈부(112)를 통해 채취부재 대기 챔버 (110)의 마이크로팁을 장착한 후, X 축으로 이동하여, (A)와 같이 시료 충진 챔버에 충진된 시료를 취한다.
다음으로, (B) 와 같이 상기 검사 장비(S)를 이동시켜 상기 시약 충진 챔버(130)에 시료를 분주하여 충진된 시약과 상기 시료를 반응시킨다. 이때, 상기 채취된 시료가 시약 충진 챔버(130) 내에 투여되어 반응이 어루어진다.
이어서, (C) 와 같이, 상기 반응이 이루어진 시약과 시료의 반응 결과물을 검출 챔버(210)에 투입구를 통하여 투여한다. 이때, 검출 챔버(210) 내에는 상기와 같이 측방유동을 위한 스트립(20)을 구비한 카트리지가 구비될 수 있으며, 크로마토그래피에 분석 결과는 측정창을 통해 장비 (S)의 판독기를 통하여 검출된다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
이상에서 본원의 예시적인 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본원의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본원의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본원의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다.
1: 큐베트
100: 반응 챔버부
110: 채취부재 대기 챔버
112, 114: 오픈부
120: 시료 충진 챔버
130: 제 1 시약 충진 챔버
132: 제 2 시약 충진 챔버
134: 제1 커버
136: 제2 커버
138: 분리부 또는 자석부
140: 자석
142: 자석 홀더
200: 검출부
210: 검출 챔버
220: 카트리지
300: 연결 지그
400: 바코드

Claims (11)

  1. 일체화된 반응 및 검출 수단을 구비하는 멀티웰 큐베트로서,
    시료와 시약이 놓이는 반응 챔버부; 및
    상기 시료와 시약 간의 반응이 검출되는 검출부;를 포함하되,
    상기 반응 챔버부는,
    시료의 분주 또는 분배를 위한 부재가 대기하는 채취부재 대기 챔버; 시료 충진 챔버; 및 시약이 충진되고, 상기 시료와의 반응이 수행되는 하나 이상의 시약 충진 챔버;를 포함하고,
    상기 검출부는,
    상기 시료와 시약간의 반응 결과물에 대한 크로마토그래피 분석용 수단 및 이를 수용하는 검출 챔버를 포함하는, 멀티웰 큐베트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 크로마토그래피 분석용 수단은 측방유동분석용 카트리지인, 멀티웰 큐베트.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 측방유동분석용 카트리지는 베이스 부재; 및 상기 베이스 부재와 채결되는 커버 부재를 포함하고,
    상기 베이스 부재는, 상기 측방유동 분석에 사용되는 스트립을 수용하는 스트립 수용부 및 상기 스트립 수용부의 일 말단으로부터 연장되는 위치에 형성된 반응 결과물 웰을 포함하고,
    상기 커버 부재는 상기 베이스 부재와 채결시, 상기 스트립 수용부와 대응되는 부분에 형성된 측정창 및 상기 반응 결과물 웰과 대응되는 부분에 형성된 투입구를 포함하고,
    상기 베이스 부재 또는 상기 커버 부재, 또는 상기 베이스 부재 및 상기 커버 부재는 상기 반응 결과물을 상기 스트립으로의 전달을 위한 모세관 구조물을 포함하며, 상기 커버 부재에 형성된 모세관 구조물은 상기 커버 부재의 상기 투입구와 인접한 하면에 형성되고, 상기 베이스 부재에 형성된 모세관 구조물은 상기 시료용 웰에 형성되는 것인, 멀티웰 큐베트.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 멀티웰 큐베트는 상기 반응결과물 웰의 하부에 위치하는 자석부를 추가로 포함하는 것인, 멀테웰 큐베트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 채취부재 대기 챔버, 시약 충진 챔버 및 검출 챔버는 일 방향으로 순차적으로 배치되어 적어도 하나의 열을 갖게 배치된, 멀티웰 큐베트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 채취부재 대기 챔버 및 상기 시약 충진 챔버는 소정의 팁을 갖는 검사 장비가 투입될 수 있도록 상부에 형성된 오픈부를 갖는, 멀티웰 큐베트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 시약 충진 챔버는 두 개 이상 형성되는 것인 멀티웰 큐베트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 시약 충진 챔버의 상면를 덮는 제 1 커버를 더 포함하는, 멀티웰 큐베트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 커버는, 소정의 팁을 갖는 검사 장비가 적어도 일부분을 뚫고 침투되도록 얇은 박막 구조를 갖는, 멀티웰 큐베트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 큐베트는 그 상면의 전부 또는 일부를 커버하는 제 2 커버를 포함하는 것인, 멀티웰 큐베트.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 커버는 상기 멜티웰 큐베트를 이용하여 분석되는 시료의 종류를 식별하는 바코드를 추가로 포함하는 것인, 멀티웰 큐베트.

KR1020140155885A 2013-11-12 2014-11-11 일체화된 반응 및 검출 수단을 구비하는 멀티웰 큐베트 KR101661098B1 (ko)

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