KR20180088081A

KR20180088081A - 세균포집기

Info

Publication number: KR20180088081A
Application number: KR1020170012693A
Authority: KR
Inventors: 윤요한; 최유경
Original assignee: 숙명여자대학교산학협력단
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-08-03
Also published as: KR101908836B1

Abstract

본 발명은 세균포집기에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 세균포집기는 하단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 세균(3)이 증식된 식품(2) 및 버퍼용액(4)이 혼합 진탕된 시료(1)가 주입되는 주입조(10), 주입조(10) 내하부에 배치되고, 식품(2) 매트릭스(matrix)를 걸러주는 다공성의 주입조필터(20), 양단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 일단이 주입조(10)의 하단에 분리 가능하도록 연결되며, 내부에 주입조필터(20)를 투과한 시료(1)를 수용하는 세균포집조(30), 및 세균포집조(30)의 타단에 탈착 가능하도록 부착되고, 주입조필터(20)를 투과한 시료(1)가 가압될 때에, 버퍼용액(4)을 투과시키고 상기 세균(3)을 걸러주는 다공성의 세균포집필터(40)를 포함한다.

Description

세균포집기{APPARATUS FOR CAPTURING BACTERIA}

본 발명은 세균포집기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식품에서 검출 가능한 세균을 검출한계 이상의 균 농도로 포집하는 세균포집기에 관한 것이다.

최근에 식중독 발생 빈도가 증가하고 있다. 식중독은 식품을 섭취함으로써 발생하는 식품기인성 질환 중 하나로서, 대표적인 발병 원인은 황색포도상구균, 살모넬라 등과 같은 식품에 오염된 세균이다. 이러한 식중독 세균은 식생활 패턴, 지구 온난화 현상, 노인 인구와 같은 사회 취약 인구의 증가, 실내 온도 상승 등 환경변화에 기인하여 다양한 식품에서 검출되고 있다. 따라서, 식품 속 미량 존재하는 식중독 세균의 신속한 검출이 주목받고 있다. 전통적으로 식중독 세균을 검출하기 위해서는 증균배양, 분리배양을 거쳐 확인시험과 혈청시험 등이 필요한데, 이에 소요되는 기간이 수일에서 많게는 수주에 이른다. 이에 좀 더 신속하게 식중독 세균을 검출하는 방법으로, 생화학적 방법과 식중독 세균의 DNA 분석을 기반으로 하는 polymerase chain reaction(PCR), 등온증폭에 의한 loop-mediated isothermal amplification(LAMP) 방법 등이 개발되었다. 특히, PCR 방법에는 PCR 증폭 산물의 증가를 PCR의 매 주기마다 실시간으로 관찰하는 실시간 PCR과, 하기 선행기술문헌의 특허문헌에 개시된 디지털 PCR이 있는데, 디지털 PCR이 좀 더 진화된 기술이다. 디지털 PCR은 핵산을 탐지하고 정량하는 새로운 접근법으로서, 샘플 내에 단일 반응을 수행하지만, 샘플은 다수의 분할 내에 분리되며, 반응은 개별적으로 각각의 분할에서 수행된다.

이러한 PCR 방법에 의해 식중독 세균을 검출하기 위해서는 각각의 검출기술에서 요구되는 고유의 검출한계(detection limit) 이상의 균 농도가 필요하다. 이를 위해서는 반드시 미생물 증균과정을 거쳐야 하는데, 그 증균과정이 수시간 내지 수일에 걸쳐 이루어지므로, 새로운 식중독 세균 검출 방법에 의하더라도 검출에 상당한 시간이 소요되는 문제가 있다.

이에 종래 세균 검출 방법의 문제점을 해결하기 위한 방안이 절실히 요구되고 있다.

KR

10-2017-0003403

A

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 고체상태의 식품에 버퍼용액을 혼합하여 진탕한 시료를 서로 다른 공극 크기를 갖는 다수의 필터를 통과시켜 최종 필터에서 검출한계 이상의 균 농도로 세균을 포집하는 세균포집기를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 세균포집기는 하단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 세균이 증식된 식품 및 버퍼용액이 혼합 진탕된 시료가 주입되는 주입조; 상기 주입조 내하부에 배치되고, 식품 매트릭스(matrix)를 걸러주는 다공성의 주입조필터; 양단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 일단이 상기 주입조의 하단에 분리 가능하도록 연결되며, 내부에 상기 주입조필터를 투과한 상기 시료를 수용하는 세균포집조; 및 상기 세균포집조의 타단에 탈착 가능하도록 부착되고, 상기 주입조필터를 투과한 상기 시료가 가압될 때에, 상기 버퍼용액을 투과시키고 상기 세균을 걸러주는 다공성의 세균포집필터;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 세균포집기에 있어서, 상기 세균포집조는 외면에 외부 공기가 유입되도록 형성된 세균포집조 흡기구; 및 외면에 내부 공기가 배출되도록 형성된 세균포집조 배기구;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 세균포집기에 있어서, 상기 세균포집조 배기구에 연결되어, 상기 내부 공기를 배출하는 흡입기;를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 세균포집기에 있어서, 상기 흡입기는 일단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 타단에 상기 내부 공기가 흡입되도록 흡입구가 돌출 형성된 외통; 상기 외통의 일단으로 삽입되어 전후진 왕복운동하는 봉 형상의 로드; 및 상기 로드에 고정되고, 상기 외통의 내면에 밀착되어, 상기 로드가 후진될 때에 상기 내부 공기를 흡입하는 피스톤;을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 세균포집기에 있어서, 상기 주입조와 상기 세균포집조 사이에 배치되어, 상기 주입조와 상기 세균포집조를 연통시키고, 상기 주입조필터를 통과한 상기 시료 내에 잔존하는 식품 매트릭스를 제거하는 관로부;를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 세균포집기에 있어서, 상기 관로부는 양단이 개방된 중공관 형상으로 형성된 본체, 상기 본체의 외면에 외부 공기가 유입되도록 형성된 관로 흡기구, 및 상기 본체의 외면에 내부 공기가 배출되도록 형성된 관로 배기구를 포함하는 관로; 및 상기 본체의 내하부에 배치되어, 상기 시료 내에 잔존하는 식품 매트릭스를 걸러주는 다공성의 관로필터;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 세균포집기에 있어서, 상기 관로는 다수 개로, 각각의 상기 본체가 서로 연통되도록 연결되고, 상기 관로필터는 각각의 상기 관로마다 적어도 하나 이상이 배치되되, 상기 세균포집조 방향으로 갈수록 공극 크기가 작아진다.

또한, 본 발명에 따른 세균포집기에 있어서, 상기 세균포집필터의 공극 크기는 0.45 ㎛ 이하이다.

또한, 본 발명에 따른 세균포집기에 있어서, 분리된 상기 세균포집조 내의 상기 시료를 가압하는 플런저;를 더 포함한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 점점 공극 크기가 작아지도록 다수의 다공성 필터를 순차적으로 배치하고, 포집하고자 하는 세균이 증식되는 식품과 버퍼용액을 혼합하여 진탕한 시료를 주입함으로써, 필터에 의해 식품 매트릭스는 제거되고, 최종 필터에 세균이 농축되므로, 식품에서 세균을 검출할 때에 민감도를 향상시킬 수 있고, 나아가 종래 세균 검출 방법에서 요구되는 증균과정을 대체하여 신속하게 세균을 검출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세균포집기의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세균포집기의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세균포집기의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세균포집기의 종단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세균포집기의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세균포집기의 종단면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 세균포집기는 하단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 세균(3)이 증식된 식품(2) 및 버퍼용액(4)이 혼합 진탕된 시료(1)가 주입되는 주입조(10), 주입조(10) 내하부에 배치되고, 식품(2) 매트릭스(matrix)를 걸러주는 다공성의 주입조필터(20), 양단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 일단이 주입조(10)의 하단에 분리 가능하도록 연결되며, 내부에 주입조필터(20)를 투과한 시료(1)를 수용하는 세균포집조(30), 및 세균포집조(30)의 타단에 탈착 가능하도록 부착되고, 주입조필터(20)를 투과한 시료(1)가 가압될 때에, 버퍼용액(4)을 투과시키고 상기 세균(3)을 걸러주는 다공성의 세균포집필터(40)를 포함한다.

식품기인성 질환인 식중독을 유발하는 병원성 대장균, 황색포도상구균, 살모넬라 등과 같은 식중독 세균이 다양한 식품에서 검출됨에 따라서, 보다 신속하게 식중독 세균을 검출하는 PCR, LAMP 방법 등이 개발되었다. 그러나 이러한 방법에 의하더라도 고유의 검출한계(detection limit) 이상의 균 농도가 필요하므로, 수시간에서 수일이 소요되는 증균과정을 반드시 거쳐야 하는바, 세균 검출에 상당한 시간이 소요된다. 이에 신속하게 세균을 농축하기 위한 방안으로서, 본 발명에 따른 세균포집기가 안출되었다.

본 발명에 따른 세균포집기는 식품(2)에서 검출되는 세균(3)을 포집하는 기기로서, 주입조(10), 주입조필터(20), 세균포집조(30), 및 세균포집필터(40)를 포함한다.

주입조(10)는 시료(1)가 주입되는 용기로서, 하단이 개방된 중공관 형상으로 형성되어, 내부에 수용공간을 구비한다. 이때 시료(1)는 세균(3)이 증식된 고체상태의 식품(2)과 버퍼용액(buffer solution, 4)이 혼합된 혼합물을 진탕한 것이다. 여기서, 세균(3)은 일반적으로 식중독 세균이지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 식품(2)에서 증식되어 검출 가능한 모든 세균을 포함한다. 한편, 진탕 과정에서 고체상태의 식품(2)이 덩어리로 분리되어 수면에 부유하는 경우에는, 그 부유물을 제거하고 시료(1)로 사용해도 무방하다. 이러한 시료(1)는 식품(2)을 구성하는 성분인 식품 매트릭스(matrix), 버퍼용액(4), 및 세균(3)으로 이루어지고, 이때 세균(3)은 매우 낮은 농도로 존재하므로, 식품(2) 매트릭스 및 버퍼용액(4)을 제거함으로써, 검출한계 이상의 농도로 세균(3)을 포집할 수 있는데, 여기서 식품(2) 매트릭스는 주입조필터(20)에 의해 제거된다.

주입조필터(20)는 다공성 필터로서, 주입조(10)의 수용공간 내하부에 배치된다. 이때, 주입조필터(20)는 주입조(10)의 내면으로부터 돌출된 걸림턱 상에 배치되어, 탈부착 가능하게 고정될 수 있다. 여기서, 주입조필터(20)의 공극은 크기가 작은 세균(3) 및 버퍼용액(4)은 투과시키되, 식품(2) 매트릭스는 통과시키지 않을 정도의 크기를 가진다. 따라서, 시료(1) 내의 식품(2) 매트릭스는 주입조필터(20)에 의해 걸러지고, 나머지 성분은 주입조필터(20)를 통과해 주입조(10)를 빠져나간다. 이때, 식품(2) 매트릭스에 의한 주입조필터(20)의 폐색을 방지하기 위해서, 주입조(10) 내에 배치되어 회전하는 블레이드, 또는 주입조(10)에 설치되어 주입조(10)를 진동시키는 진동자를 더 포함함으로써, 주입조(10) 내부의 시료(1)를 교반할 수도 있다. 한편, 주입조필터(20)를 통과한 시료(1)는 세균포집조(30)로 이동한다.

세균포집조(30)는 시료(1)를 수용할 수 있는 용기로서, 양단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 그 일단이 주입조(10)의 개방된 하단에 연결되므로, 주입조(10) 내부의 주입조필터(20)를 통과한 시료(1)가 여기에 수용된다. 이때, 세균포집조(30)는 주입조(10) 하단에 직접 결합되거나, 또는 후술할 관로부(70, 도 4 참조)를 매개로 간접적으로 결합되어 연결될 수 있다.

여기서, 세균포집조(30)는 주입조(10)에 분리 가능하도록 연결된다. 예를 들어, 세균포집조(30)에 나사산이 형성되어 나사결합됨으로써 탈부착 가능하게 연결될 수 있다. 다만, 반드시 나사결합되는 경우에 한정되는 것은 아니고, 공지의 착탈수단(도시되지 않음)을 구비할 수도 있다. 또한, 세균포집조(30)로 유입되는 시료(1)에는 버퍼용액(4)이 포함되어, 세균포집조(30)의 연결부위에서 누수가 발생할 수도 있는바, 그 연결부위에 패킹(도시되지 않음)을 배치하여 누수를 방지할 수 있다.

한편, 세균포집조(30)의 개방된 타단은 세균포집필터(40)에 의해 폐쇄된다.

세균포집필터(40)는 다공성 필터이다. 이때, 세균포집필터(40)의 공극은 주입조필터(20)의 공극 크기보다 작고, 미세크기의 세균(3)이 투과할 수 없을 정도이어야 하며, 나아가 세균포집조(30)가 주입조(10)에 연결되거나, 또는 주입조(10)로부터 분리되더라도 세균포집조(30) 내부에 별도 압력이 가해지지 않는 한 버퍼용액(4)이 투과되지 않을 정도의 크기를 가져야 한다. 따라서, 세균포집조(30)의 개방된 타단이 다공성 세균포집필터(40)에 의해 폐쇄되어도, 세균포집조(30) 내에 시료(1)가 수용되며, 세균포집조(30)를 분리하여 그 내부를 소정의 압력으로 가압할 때에, 비로소 버퍼용액(4)이 세균포집필터(40)를 통과하여 배출되고, 이때 세균포집필터(40) 위에 세균(3)이 농축된다. 이러한 기능를 구현할 수 있는 세균포집필터(40)의 공극 크기는 0.45 ㎛ 이하가 적당하다. 다만, 그 공극 크기가 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 주입조(10), 주입조필터(20)의 공극, 및 세균포집조(30)의 크기 등을 고려하여 이와 달리 정할 수도 있다.

한편, 세균포집조필터(40)는 세균포집조(30)의 타단에 탈착 가능하도록 부착된다. 구체적으로, 세균포집조(30)의 타단쪽 하부 내면으로부터 걸림턱이 돌출되고, 그 걸림턱에 세균포집필터(40)가 배치됨으로써 탈착 가능하게 부착될 수 있다. 다만, 세균포집필터(40)가 반드시 세균포집조(30)의 내부나, 또는 걸림턱에 의해 배치되어야 하는 것은 아니고, 세균포집조(30)의 타단에 탈부착 가능한 한 모든 공지의 고정수단에 의해 부착될 수도 있다. 이렇게 탈착 가능한 세균포집필터(40)는 그 위에 세균(3)이 농축되면, 세균포집조(30)에서 제거되어, vortexing, sonication, direct lysis 등으로 세균(3)을 분리 검출할 수 있다.

종합적으로, 본 발명에 따르면, 점점 공극 크기가 작아지도록 다수의 다공성 필터를 순차적으로 배치하고, 포집하고자 하는 세균(3)이 증식되는 식품(2)과 버퍼용액(4)을 혼합하여 진탕한 시료(1)를 주입함으로써, 최종 필터 상에 검출한계 이상의 농도로 세균(3)을 농축할 수 있다. 또한, 이때의 농축시간은 종래 세균(3) 검출 방법에서 요구되는 증균과정에서의 소요 시간에 비해 매우 짧기 때문에, 식품(2)으로부터 세균(3)을 매우 신속하게 검출할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 세균포집조(30)는 시료(1)가 주입조필터(20)를 투과하여 용이하게 이동할 수 있도록, 세균포집조 흡기구(31), 및 세균포집조 배기구(33)를 포함할 수도 있다.

세균포집조 흡기구(31)는 중공관 형상의 세균포집조(30)의 외면에 형성되고, 세균포집조(30)의 중공과 연통되는 개구부를 구비함으로써, 외부 공기를 세균포집조(30) 내부로 흡입한다.

이와 유사하게, 세균포집조 배기구(33)는 세균포집조(30)의 외면에 형성되되, 내부 공기가 배출될 수 있는 개구부를 구비하여, 세균포집조(30)의 내부 공기를 외부로 배출한다.

매우 미세한 크기의 공극을 가지는 주입조필터(20)에 의해 폐쇄된 주입조(10) 내부에 액체 상태의 시료(1)가 채워지는 경우에, 세균포집조(30) 내부가 밀폐되어 내부 압력이 커지면 그 압력으로 인해 시료(1)가 주입조필터(20)를 통과할 수 없게 된다. 따라서, 세균포집조(30)에 공기가 드나들 수 있는 세균포집조 흡기구(31), 및 세균포집조 배기구(33)가 형성됨으로써, 세균포집조(30) 내부의 압력이 대기압 상태로 유지되어, 시료(1)의 자연스러운 흐름을 유도할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 세균포집기는 세균포집조(30)의 내부 공기를 효과적으로 배출시키기 위해서, 흡입기(50)를 더 포함할 수 있다.

흡입기(50)는 세균포집조 배기구(33)에 연결되어, 세균포집조(30) 내부 공기를 흡입하는 기기이다. 구체적으로, 흡입기(50)는 외통(51), 로드(53), 및 피스톤(55)을 포함하여, 실린지(syringe) 구조로 이루어질 수 있다.

여기서, 외통(51)은 일단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 타단에는 내부 공기가 흡입되는 흡입구가 돌출 형성된다. 외통(51)의 개방된 일단으로는 봉 형상의 로드(53)가 삽입되어 외통(51)의 타단 쪽으로 전진하고, 그 타단 쪽으로부터 멀어지게 후진하는 왕복운동을 할 수 있다. 로드(53)에는 피스톤(55)이 고정되는데, 피스톤(55)의 외면은 외통(51)의 내면에 밀착되므로, 로드(53)가 후진할 때에 외통(51)의 내부 압력이 낮아지면서, 세균포집조 배기구(33)를 통해 내부 공기가 흡입기(50)로 흡입되고, 이로써 세균포집조(30)의 내부 공기가 배출된다.

이상에서는 실린지 구조의 흡입기(50)를 일례로 설명하였으나, 흡입기(50)가 반드시 이러한 구조로 형성되어야 하는 것은 아니고, 세균포집조(30)의 내부 공기를 제거할 수 있는 한 에어펌프 등과 같은 공지의 흡입기 구조로 형성될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세균포집기의 종단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세균포집기는 상술한 바와 같이, 세균포집조(30) 내부의 시료(1)를 가압하기 위해서, 플런저(plunger, 60)를 더 포함할 수 있다.

플런저(60)는 세균포집조(30)의 개방된 일단으로 삽입되고, 그 외면이 세균포집조(30)의 내면에 밀착되도록 형성된다. 따라서, 주입조(10)에서 분리된 세균포집조(30) 내부에 플런저(60)를 삽입하여, 내부의 시료(1)를 가압함으로써, 버퍼용액(4)이 세균포집필터(40)를 통과하고, 그 위에 세균(3)이 농축될 수 있다. 이때, 세균포집조 흡기구(31) 및/또는 세균포집조 배기구(33)를 통해 세균포집조(30)의 내부 공기가 배출되어 가압되지 않을 수 있으므로, 각각에 캡(63)을 씌어서 세균포집조(30) 내부를 밀폐시킬 수도 있다. 다만, 반드시 세균포집조 흡기구(31) 및/또는 세균포집조 배기구(33)가 캡(63) 등과 같은 부재에 의해 폐쇄되어야 하는 것은 아니고, 플런저(60)가 가압하면서 플런저(60)의 외면에 의해 자연스럽게 세균포집조 흡기구(31) 및/또는 세균포집조 배기구(33)가 폐쇄되어도 무방하다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세균포집기의 종단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세균포집기는 식품(2) 매트릭스의 제거효율을 증대시키기 위하여, 관로부(70)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 관로부(70)는 주입조(10)와 세균포집조(30) 사이에 배치되어, 주입조(10)와 세균포집조(30)를 연통시킬 수 있도록 형성되고, 주입조필터(20)를 통과한 시료(1) 내에 잔존하는 식품(2) 매트릭스를 제거한다. 식품(2)과 버퍼용액(4)이 진탕된 시료(1)에는 다양한 크기의 식품(2) 매트릭스가 존재하므로, 주입조필터(20)의 공극 크기보다 큰 식품(2) 매트릭스는 주입조필터(20)에 의해 걸러지지만, 크기가 작은 식품(2) 매트릭스는 주입조필터(20)를 통과해 세균포집조(30)로 유입될 수 있는바, 관로부(70)에서 주입조필터(20)를 통과한 식품(2) 매트릭스를 분리한다.

구체적으로, 관로부(70)는 관로(71), 및 관로필터(79)를 포함할 수 있다.

상기 관로(71)는 본체(73), 관로 흡기구(75), 및 관로 배기구(77)로 형성되는데, 본체(73)는 양단이 개방된 중공관 형상으로 형성되어, 주입조(10)와 세균포집조(30)에 연결된다. 이때, 본체(73)는 나사결합되거나, 또는 별개의 체결수단(도시되지 않음)을 통해 주입조(10) 및 세균포집조(30)와 탈착 가능하도록 부착되어, 선택적으로 관로부(70)를 결합 사용할 수 있다. 다만, 관로부(70)가 주입조(10)에 일체로 결합되어도 무방하다. 이렇게 주입조(10)와 세균포집조(30)에 연결된 본체(73)는 중공을 통해 주입조(10)와 세균포집조(30)를 연통시키므로, 주입조필터(20)를 통과한 시료(1)는 관로(71)의 본체(73)를 따라 이동하게 된다. 관로 흡기구(75) 및 관로 배기구(77) 각각은 본체(73)의 외면에 형성되되, 본체(73)의 내부와 연통되는 개구부를 구비함으로써, 관로 흡기구(75)는 외부 공기를 본체(73) 내부로 유입시키고, 관로 배기구(77)는 내부 공기를 외부로 배출한다. 이러한 관로 흡기구(75) 및 관로 배기구(77)는 상술한 세균포집조 흡기구(31) 및 세균포집조 배기구(33)와 마찬가지로, 본체(73) 내부의 압력을 대기압으로 유지하여, 시료(1)가 주입조필터(20)를 용이하게 통과할 수 있도록 한다. 이때, 별도의 흡입수단(50a, 50b)을 사용해 관로 배기구(77)로부터 내부 공기를 쉽게 빼낼 수 있는데, 이때 흡입수단(50a, 50b)은 상술한 흡입기(50)일 수 있다.

관로필터(79)는 다공성 필터로서, 본체(73)의 내하부에 배치되어, 본체(73)를 통과하는 시료(1) 중의 식품(2) 매트릭스를 걸러낸다. 이때, 관로필터(79)는 주입조필터(20)의 공극에 비해 상대적으로 작은 공극을 갖는 필터를 사용한다. 따라서, 주입조필터(20)를 통과한 식품(2) 매트릭스가 관로필터(79)에 의해 여과되는바, 최종적으로 식품(2) 매트릭스가 제거된 세균(3)을 높은 농도로 농축할 수 있다.

나아가, 관로(71) 및 관로필터(79)는 다수 개일 수 있다. 여기서, 다수 개의 관로(71a, 71b)는 각각의 본체(73)가 서로 연통되도록 결합되어 보다 길게 시료(1) 이송통로를 형성한다. 이때, 서로 연결되는 본체(73)는 나사결합되거나, 또는 별개의 체결수단(도시되지 않음)에 의해 탈착 가능하도록 부착되어, 선택적으로 결합 사용될 수 있다.

한편, 관로필터(79a, 79b)는 각각의 본체(73)마다 적어도 하나 이상이 배치된다. 따라서, 본체(73)에 하나씩 배치되거나, 또는 다수 개가 배치되어도 무방하다. 이때, 관로필터(79a, 79b)의 공극은 서로 다른 크기를 가지는데, 주입조(10)에서부터 세균포집조(30) 방향으로 갈수록, 공극 크기가 큰 관로필터(79a)에서 공극이 작은 관로필터(79b) 순서로 배치된다. 따라서, 주입조필터(20)에서부터 세균포집조(30)와 가장 가까운 관로필터(79b)로 갈수록, 점점 크기가 작은 식품(2) 매트릭스가 걸러져, 최종적으로는 시료(1) 내에 혼합된 식품(2)이 대부분 제거되고, 세균포집조(30) 내의 시료(1)는 버퍼용액(4)과 세균(3)으로 이루어진다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속한 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 시료 2: 식품
3: 세균 4: 버퍼용액
10: 주입조 20: 주입조필터
30: 세균포집조 31: 세균포집조 흡기구
33: 세균포집조 배기구 40: 세균포집필터
50: 흡입기 51: 외통
53: 로드 55: 피스톤
60: 플런저 70: 관로부
71: 관로 73: 본체
75: 관로 흡기구 77: 관로 배기구
79: 관로필터

Claims

하단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 세균이 증식된 식품 및 버퍼용액이 혼합 진탕된 시료가 주입되는 주입조;
상기 주입조 내하부에 배치되고, 식품 매트릭스(matrix)를 걸러주는 다공성의 주입조필터;
양단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 일단이 상기 주입조의 하단에 분리 가능하도록 연결되며, 내부에 상기 주입조필터를 투과한 상기 시료를 수용하는 세균포집조; 및
상기 세균포집조의 타단에 탈착 가능하도록 부착되고, 상기 주입조필터를 투과한 상기 시료가 가압될 때에, 상기 버퍼용액을 투과시키고 상기 세균을 걸러주는 다공성의 세균포집필터;
를 포함하는 세균포집기.
청구항 1에 있어서,
상기 세균포집조는
외면에 외부 공기가 유입되도록 형성된 세균포집조 흡기구; 및
외면에 내부 공기가 배출되도록 형성된 세균포집조 배기구;
를 포함하는 세균포집기.
청구항 2에 있어서,
상기 세균포집조 배기구에 연결되어, 상기 내부 공기를 배출하는 흡입기;
를 더 포함하는 세균포집기.
청구항 3에 있어서,
상기 흡입기는
일단이 개방된 중공관 형상으로 형성되고, 타단에 상기 내부 공기가 흡입되도록 흡입구가 돌출 형성된 외통;
상기 외통의 일단으로 삽입되어 전후진 왕복운동하는 봉 형상의 로드; 및
상기 로드에 고정되고, 상기 외통의 내면에 밀착되어, 상기 로드가 후진될 때에 상기 내부 공기를 흡입하는 피스톤;
을 포함하는 세균포집기.
청구항 1에 있어서,
상기 주입조와 상기 세균포집조 사이에 배치되어, 상기 주입조와 상기 세균포집조를 연통시키고, 상기 주입조필터를 통과한 상기 시료 내에 잔존하는 식품 매트릭스를 제거하는 관로부;
를 더 포함하는 세균포집기.
청구항 5에 있어서,
상기 관로부는
양단이 개방된 중공관 형상으로 형성된 본체, 상기 본체의 외면에 외부 공기가 유입되도록 형성된 관로 흡기구, 및 상기 본체의 외면에 내부 공기가 배출되도록 형성된 관로 배기구를 포함하는 관로; 및
상기 본체의 내하부에 배치되어, 상기 시료 내에 잔존하는 식품 매트릭스를 걸러주는 다공성의 관로필터;
를 포함하는 세균포집기.
청구항 6에 있어서,
상기 관로는 다수 개로, 각각의 상기 본체가 서로 연통되도록 연결되고,
상기 관로필터는 각각의 상기 관로마다 적어도 하나 이상이 배치되되, 상기 세균포집조 방향으로 갈수록 공극 크기가 작아지는 세균포집기.
청구항 1에 있어서,
상기 세균포집필터의 공극 크기는 0.45 ㎛ 이하인 세균포집기.
청구항 1에 있어서,
분리된 상기 세균포집조 내의 상기 시료를 가압하는 플런저;
를 더 포함하는 세균포집기.