KR20190013115A

KR20190013115A - 핵산 추출키트 및 핵산 추출장치

Info

Publication number: KR20190013115A
Application number: KR1020170097181A
Authority: KR
Inventors: 김상출
Original assignee: 주식회사 제놀루션
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2019-02-11

Abstract

본 발명은 핵산 추출키트에 관한 것으로, 핵산 추출키트를 구성하는 웰의 수용 용량을 늘리고, 웰의 일부를 선별적으로 가열할 수 있도록 함으로써 핵산의 추출을 용이하게 할 수 있는 핵산 추출키트에 관한 것이다. 따라서, 마그넷비드를 이용하여 샘플로부터 핵산을 추출하는 장치(1)의 수용슬롯(3)에 장착되는 핵산 추출키트에 있어서, 일 측 단부에 구비된 제1 웰(22), 타측 단부에 구비된 제2 웰(24) 및 상기 제1 웰(22) 과 상기 제2 웰(24) 사이에 구비되는 다단의 중앙 웰(23)을 포함하는 웰(20); 상기 제1 웰(22)과 상기 중앙 웰(23)을 연결하는 제1 연결부(27); 및 상기 제2 웰(24)과 상기 중앙 웰(23)을 연결하는 제2 연결부(28);를 포함하고, 상기 제1 연결부(27)에 의해 상기 제1 웰(22)의 하부는 상기 중앙 웰(23)과 이격되어 상기 수용슬롯(3)과 간섭되지 아니하고, 상기 제2 연결부(28)에 의해 상기 제2 웰(24)의 하부는 상기 중앙 웰(23)과 이격되어 상기 수용슬롯(3)과 간섭되지 아니하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

Description

핵산 추출키트 및 핵산 추출장치{Extraction kit for nucleic acid and Extraction instrument for nucleic acid}

본 발명은 핵산 추출키트 및 핵산 추출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 핵산 추출키트를 구성하는 웰의 수용 용량을 늘리고, 웰의 일부를 선별적으로 가열할 수 있도록 함으로써 핵산의 추출을 용이하게 할 수 있는 핵산 추출키트 및 핵산 추출장치에 관한 것이다.

최근에 마그넷비드(Magnetic Beads)를 바이오 분야에 적용한 연구가 많이 시도되고 있는데, 이러한 연구는 DNA나 RNA와 같은 핵산 및 단백질 정제에서부터 질병의 관찰을 위해 이용되고 있으며, 질병의 직접적인 치료를 위해 이용되고 있다.

마그넷비드를 이용하여 핵산을 추출하는 장치는 Chaotropic salt를 이용하여 표면에 실리카(silica)가 코팅된 마그넷비드에 핵산이 부착되게 한 후에 외부 자기장을 이용하여 핵산이 부착된 마그넷비드를 원하는 위치로 이동하거나 정제하고 마그넷비드에서 핵산을 분리함으로써 핵산을 추출하게 된다.

이러한 장치는 마그넷비드에 핵산을 부착하고 분리하기 위한 마그넷 로드, 교반 로드, 추출키트를 포함하는데, 추출하고자 하는 핵산이 포함된 핵산샘플이나 마그넷비드는 추출키트에 구비된 복수개의 웰에 수용된다. 자성을 갖는 마그넷비드에는 수많은 핵산이 부착되게 되는데, 기존의 장치는 마그넷비드와 핵산샘플을 수용하는 웰의 크기가 동일하여 핵산샘플을 많이 주입할 수 없었기 때문에 추출하고자 하는 핵산의 산출량의 한계가 있었다.

또한, 결핵균의 경우 공기를 통한 전염이 가능하므로 추출과정에서의 감염을 최소화하기 위한 결핵균의 불활성화 과정으로서 소정의 시간과 온도로 핵산샘플을 가열하게 되는데, 이러한 가열 과정은 핵산 추출과정과 별도의 과정으로 처리해야 하는 아쉬움이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 핵산 추출의 대상이 되는 핵산샘플을 많은 용량으로 수용할 수 있도록 하여 마그넷비드에 높은 감도로 핵산을 부착시킴으로써 추출되는 핵산의 산출량을 향상시킬 수 있도록 하고, 추출키트의 특정 웰을 선별적으로 가열할 수 있도록 함으로써 핵산샘플을 비활성화 시킨 상태에서 효율적으로 핵산을 추출할 수 있는 핵산 추출키트와 핵산 추출장치를 제공하는데 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 마그넷비드를 이용하여 샘플로부터 핵산을 추출하는 장치(1)의 수용슬롯(3)에 장착되는 핵산 추출키트에 있어서, 일 측 단부에 구비된 제1 웰(22), 타측 단부에 구비된 제2 웰(24) 및 상기 제1 웰(22) 과 상기 제2 웰(24) 사이에 구비되는 다단의 중앙 웰(23)을 포함하는 웰(20); 상기 제1 웰(22)과 상기 중앙 웰(23)을 연결하는 제1 연결부(27); 및 상기 제2 웰(24)과 상기 중앙 웰(23)을 연결하는 제2 연결부(28);를 포함하고, 상기 제1 연결부(27)에 의해 상기 제1 웰(22)의 하부는 상기 중앙 웰(23)과 이격되어 상기 수용슬롯(3)과 간섭되지 아니하고, 상기 제2 연결부(28)에 의해 상기 제2 웰(24)의 하부는 상기 중앙 웰(23)과 이격되어 상기 수용슬롯(3)과 간섭되지 아니하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

여기서, 상기 제1 웰(22)의 상부에 마련된 제1 입구부(32)는 상기 제1 웰(22)의 하부보다 더 큰 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

여기서, 상기 제1 입구부(32)의 폭은, 입구 측에서 하방으로 갈수록 점점 좁아지는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

여기서, 상기 제1 연결부(27)가 상기 제1 입구부(32)의 적어도 일부를 규정하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

그리고, 상기 제1 웰(22)의 상부에 마련된 제1 입구부(32)를 규정하는 부재의 저부에는, 상기 제1 웰(22)을 수용하는 수용슬롯(3)과 형합되어 상기 웰(20)을 지지 및 고정하기 위하여, 하방으로 돌출된 지지부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

또한, 상기 제2 연결부(28)는 상기 제2 웰(24)과 인접하여 전후 방향으로 연장 형성된 그루브(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

여기서, 상기 그루브(60)는 상기 제2 웰(24)을 연결하는 연결부(26) 상측면 또는 하측면에 'v'형으로 형성된 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

그리고, 상기 제2 연결부(28)에는, 상기 제2 웰(24)과 이웃한 상기 중앙 웰(23)의 측면에서 상기 그루브(60) 부근까지 연장되되, 상기 제2 웰(24)과는 연결되지 않는 보강리브(65)가 마련된 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

게다가, 상기 제2 웰(24)의 입구를 차폐시키는 탑 플레이트(100)를 더 포함하고, 상기 제2 웰(24)은 양 측벽 내측면에 전후방으로 연장된 슬라이드 홈(80)을 포함하고, 격벽(70)이 상기 슬라이드 홈(80) 보다 낮게 형성되어, 상기 탑 플레이트(100)가 상기 슬라이드 홈(80)을 따라 슬라이드 이동하며 상기 제2 웰(24)의 입구를 차폐시키는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

또한, 상기 제2 웰(24)의 입구 상단과 상보적인 형상의 삽입부(112)가 구비된 캡(110)을 더 포함하고, 상기 삽입부(112)가 상기 제2 웰(24)의 입구 상단으로 삽입되어 상기 캡(110)이 상기 제2 웰(24)의 입구를 차폐시키는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트를 제공한다.

한편, 추출키트(10); 상기 추출키트(10)가 수용되는 수용슬롯(3); 상기 수용슬롯(3)에 추출키트(10)가 수용된 상태에서 상기 웰(20)에 진입하거나 퇴피하는 교반로드(6); 및 상기 교반로드(6)와 독립적으로 이동가능하며 상기 교반로드(6)에 진입하거나 퇴피하는 마그넷로드(8);를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출장치를 제공한다.

여기서, 상기 수용슬롯(3)의 상단부 높이는, 상기 제1 웰(22)의 상부에 마련되며 상기 제1 웰(22)의 하부보다 큰 폭을 가지는 제1 입구부(32)보다 낮은 것을 특징으로 하는 핵산 추출장치를 제공한다.

그리고, 상기 제1 웰(22)을 수용하는 제1 수용슬롯(3a)은, 상기 제1 웰(22)의 상부에 마련되며 상기 제1 웰(22)의 하부보다 큰 폭을 가지는 제1 입구부(32)를 규정하는 부재의 저부에 하방으로 돌출된 지지부(50)와 상보적인 형상으로 구비된 결속부(5)를 포함하여, 상기 제1 웰(22)과 형합되는 것을 특징으로 하는 핵산 추출장치를 제공한다.

여기서, 상기 지지부(50)와 상기 결속부(5)의 위치는, 상기 지지부(50)가 상기 결속부(5)와 형합되며 상기 추출키트(10)가 상기 수용슬롯(3)에 수용된 상태에서, 상기 교반로드(6)가 상기 웰(20)에 진입하거나 퇴피되는 좌표에 대해 상기 추출키트(10)의 웰이 정렬되는 위치인 것을 특징으로 하는 핵산 추출장치를 제공한다.

본 발명의 핵산 추출키트와 핵산 추출장치에 의하면, 추출하고자 하는 핵산의 산출량을 늘릴 수 있고, 특정 웰을 선택적으로 가열할 수 있으므로 핵산을 추출하는데 필요한 시간을 단축시킬 수 있다.

또한 바이러스나 결핵균과 같이 유해요소로 이루어진 핵산샘플에서 핵산을 추출하고자 할 때, 핵산샘플을 고온으로 가열하는 것을 핵산추출 일련의 과정으로 처리할 수 있어, 핵산추출의 과정에서 발생하는 감염이나 오염을 막을 수 있고, 핵산 추출에 필요한 시간이나 노력을 줄일 수 있다.

또한, 핵산을 추출할 때 추출키트를 추출장치에 안정적으로 거치할 수 있고, 핵산 추출과정이 완료되면 추출된 핵산이 수용된 특정 웰만 쉽게 분리하여 보관할 수 있다.

또한, 추출된 핵산이 수용된 특정 웰의 입구를 손쉽게 차폐시킬 수 있어 추출된 핵산이 외부로 유출되거나 외부의 물질로부터 추출된 핵산을 오염되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 핵산 추출키트가 핵산 추출장치에 장착된 상태를 나타낸 도면,
도 2는 제1 연결부에 의해 제1 웰의 하부는 상기 중앙 웰과 이격되어 연결되고, 제2 연결부에 의해 제2 웰의 하부는 중앙 웰과 이격되어 연결된 상태를 나타낸 도면,
도 3은 제1 웰의 상부에 마련된 제1 입구부가 제1 웰의 하부보다 더 큰 폭을 가지는 상태를 나타낸 도면,
도 4는 제1 입구부의 폭은 입구 측에서 하방으로 갈수록 점점 좁아지는 부분을 포함하는 상태를 나타낸 도면,
도 5는 제1 연결부가 제1 입구부의 적어도 일부를 규정하는 상태를 나타낸 도면,
도 6은 제1 입구부를 규정하는 부재의 저부에 하방으로 돌출된 지지부가 구비된 상태를 나타낸 도면,
도 7은 제2 연결부에 제2 웰과 인접하여 전후 방향으로 연장 형성된 그루브가 구비된 상태를 나타낸 도면,
도 8은 도 7에서 그루브가 "v" 형인 상태를 나타낸 도면,
도 9는 제2 연결부에 보강리브가 마련된 상태를 나타낸 도면,
도 10은 탑 플레이트를 슬라이딩 이동하며 중앙 웰에 연결된 제2 웰의 입구를 차폐시키는 일실시예를 나타낸 도면,
도 11은 캡을 이용하여 중앙 웰로부터 분리된 제2 웰의 입구를 차폐시키는 일실시예를 나타난 도면,
도 12는 하나의 단으로 구성된 제1 웰, 제1 웰의 측면으로 이어지는 중앙 웰(23) 그리고 중앙 웰의 측면으로 이어지는 제2 웰로 구성되는 추출키트의 상태를 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 핵산 추출키트와 본 발명의 핵산 추출장치를 나타낸 도면,
도 14는 수용슬롯의 상단부 높이가 제1 입구부(32)보다 낮은 상태를 나타낸 도면,
도 15는 제1 입구부의 지지부와 제1 수용슬롯의 결속부 및 지지부와 결속부가 형합되어 추출키트가 수용슬롯에 수용된 상태를 나타낸 도면, 그리고
도 16은 교반로드가 웰에 진입하거나 퇴피되는 좌표에 대해 추출키트(10)의 웰이 정렬된 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

DNA와 RNA와 같은 핵산은 유전정보를 발현하여 단백질분자를 합성하는 데 중요한 역할을 하기 때문에 핵산의 효과적인 추출에 대한 필요성이 강조되고 있다. 이에 따라 핵산의 효과적인 추출 방법으로 마그넷비드(Magnetic Beads)를 바이오 분야에 적용한 연구가 많이 시도되고 있다.

마그넷비드를 이용한 핵산 추출은 Chaotropic salt를 이용하여 표면에 실리카(silica)가 코팅된 마그넷비드에 핵산이 부착되게 한 후에 외부 자기장으로 핵산이 부착된 마그넷비드를 원하는 위치로 이동하거나 정제하고 마그넷비드에서 핵산을 분리함으로써 이루어진다.

용해 완충액이 수용된 공간에 핵산샘플을 주입하고 물리적, 화학적 작용을 가하면 핵산을 둘러싼 세포벽이 깨지게 되는데, 핵산을 둘러싼 세포벽을 깨뜨림으로써 핵산을 추출할 수 있다. 핵산은 음전하를 띄고 마그넷비드에 코팅된 실리카(silica)도 음전하를 띄고 있으나 핵산은 Chaotropic salt 존재하에서 양이온 브릿지(positive ion bridge)를 형성함으로써 음전하의 실리카와 결합을 할 수 있다. 이러한 성질을 이용하여 마그넷비드에 추출된 핵산을 부착시킨 뒤 핵산이 부착된 마그넷비드를 자성체에 의하여 다른 공간으로 이동하고 세척할 수 있다. 핵산에 남아있는 이물질을 제거한 뒤 마그넷비드에 부착된 핵산을 분리하면 정제된 핵산을 얻을 수 있다.

[핵산 추출키트]

본 발명의 핵산 추출키트는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일 측 단부에 구비된 제1 웰(22), 타측 단부에 구비된 제2 웰(24) 및 제1 웰(22) 과 제2 웰(24) 사이에 구비되는 다단의 중앙 웰(23)을 포함하는 웰(20), 제1 웰(22)과 상기 중앙 웰(23)을 연결하는 제1 연결부(27) 및 제2 웰(24)과 중앙 웰(23)을 연결하는 제2 연결부(28)를 포함한다.

웰(20)은 추출키트(10)를 구성하는 부분으로 마그넷비드, 핵산샘플 및 세척용액 등 핵산을 추출하는데 필요한 재료가 수용되는 공간이며, 각각의 웰(20)에서 핵산샘플의 추출, 마그넷비드와 핵산의 결합 및 분리, 마그넷비드와 핵산의 세척 등과 같은 다양한 작업이 이루어진다.

웰(20)에서 이루어지는 핵산 추출 과정은 다음과 같이 이루어 질 수 있다.

제1 웰(22)에 수용된 용해 완충액(lysis buffer)에 핵산샘플이 주입된다. 중앙 웰(23)에는 세척액과 마그넷비드 등이 각각 서로 다른 웰에 수용될 수 있다. 중앙 웰(23)의 마그넷비드를 핵산샘플이 주입된 제1 웰(22)로 이송하고, 핵산샘플의 세포벽을 깨뜨려서 추출된 핵산이 마그넷비드에 부착될 수 있도록 교반한다.

추출된 핵산이 부착된 마그넷비드를 세척액이 수용된 웰에 이송하여, 추출된 핵산에 남아 있는 불순물을 제거하기 위해 세척한다. 세척액에는 에탄올이 함유되어 있어서, 핵산에 남아 있는 세포벽이나 이물질을 녹이고 탈착 시키면서 핵산을 세척하게 된다. 이때, 세척과정은 최소 1회 이상 이루어질 수 있다. 즉 상기 중앙 웰(23)에서 세척액은 1 이상의 서로 다른 웰에 각각 수용될 수 있다. 그리고 세척 과정은 세척액이 들어 있는 서로 다른 웰에서 각각 이루어질 수 있다.

세척된 핵산이 부착된 마그넷비드를 제2 웰(24)로 이송하고 핵산이 마그넷비드에서 분리될 수 있도록 교반한다. 핵산이 분리된 마그넷비드는 중앙 웰(23)로 이송하면 제2 웰(24)에는 정제된 핵산만 남아있게 된다.

제1 웰(22)과 중앙 웰(23) 및 제2 웰(24)에 가해지는 열은 핵산 분리 작업에 큰 영향을 미치게 된다. 제1 웰(22)을 가열하게 되면, 제1 웰(22)에 주입된 핵산샘플을 활성 또는 비활성 시킬 수 있는데, 특히 핵산샘플이 결핵균일 경우 고온으로 제1 웰(22)을 가열하여 결핵균을 비활성화 시킴으로써 핵산 추출과정에서 발생하는 오염이나 감염을 막을 수 있다. 또한, 용해 완충액이 활성화될 수 있는 온도로 제1 웰(22)을 가열하며 교반작업을 하게 되면, 세포벽을 쉽게 깨뜨릴 수 있어 핵산이 추출되는 것을 용이하게 할 수 있다. 상기 결핵균을 비활성시키기 위한 온도와, 상기 용해 완충액을 활성화시킬 수 있는 온도는 서로 다를 수 있다. 따라서 상기 제1 웰(22)은 상기 제1 웰을 서로 다른 온도로 가열할 수 있는 제어 수단을 구비한다.

한편, 핵산을 마그넷비드에서 분리할 때에 핵산의 농도가 높을 경우 핵산의 끈적임 성질로 인해 핵산끼리 엉기는 현상이 발생하여 마그넷비드에서 핵산이 제대로 분리되지 않을 수 있다. 핵산을 마그넷비드에서 분리하는 과정에서 핵산끼리 엉기는 현상이 발생할 때, 적당한 온도를 공급하면 핵산끼리 엉기는 현상을 줄일 수 있어 마그넷비드에서 핵산이 분리되는 효율을 향상시킬 수 있다.

따라서, 제1 웰(22)에서 핵산을 추출할 때에는 제1 수용슬롯(3a)를 가열하여 핵산 추출을 용이하게 하고, 제2 웰(24)에서 마그넷비드에 부착된 핵산을 분리시킬 때에는 제2 수용슬롯(3b)를 가열하여 핵산의 분리를 용이하게 하되, 중앙 웰(23)에는 제1 웰(22)이나 제2 웰(24)에서 발생한 열이 미치지 않도록 하는 것이 바람직하다.

모든 웰(20)은 상부가 연결되어 하나의 유닛으로 거동된다. 다만, 제1 웰(22)은 제1 연결부(27)에 의해 중앙 웰(23)과 연결되되 제1 웰(22)의 하부는 중앙 웰(23)과 이격되고, 제2 웰(24)은 제2 연결부(28)에 의해 중앙 웰(23)과 연결되되 제2 웰(24)의 하부는 중앙 웰(23)과 이격되는 것이 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 수용슬롯(3a)과 제2 수용슬롯(3b)에 제1 웰(22)과 제2 웰(24)의 하부를 삽입시켜 추출키트(10)를 수용슬롯(3)에 장착하게 된다. 상기 제1 웰(22)과 제2 웰(24)의 하부는 중앙 웰(23)과 이격되어 있으므로, 제1 웰(22)의 하부와 제2 웰(24)의 하부가 수용슬롯(3)의 둘레 부분과 간섭되지 않은 상태로 추출키트(10)를 수용슬롯(3)에 장착할 수 있다.

이렇게, 제1 웰(22) 및 제2 웰(24)의 하부가 중앙 웰(23)과 이격된 추출키트(10)를 수용슬롯(3)에 장착하면, 제1 수용슬롯(3a)과 제2 수용슬롯(3b)의 온도를 조절함으로써 제1 웰(22)과 제2 웰(24)을 가열할 수 있다. 그리고, 제1 웰(22) 및 제2 웰(24)의 온도변화와 무관하게 제1 수용슬롯(3a)과 제2 수용슬롯(3b)에서 발생한 열이 중앙 웰(23)에 미치지 못하게 할 수 있다.

제1 웰(22)에서는 교반작업을 통하여 핵산샘플에서 핵산이 추출되고, 추출된 핵산이 자성을 갖는 마그넷비드에 부착되는데, 하나의 마그넷비드에 수 많은 핵산이 부착된다. 핵산샘플이 수용되는 공간을 다른 부분보다 넓게 형성하여 핵산샘플을 많이 주입할 수 있게 되면, 핵산의 산출량을 늘릴 수 있다. 따라서, 핵산샘플이 수용되는 제1 웰(22)은 다른 웰(20)보다 더 넓게 형성되는 것이 바람직하다.

일실시예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 웰(22)의 상부에 마련된 제1 입구부(32)는 제1 웰(22)의 하부보다 더 큰 폭으로 형성될 수 있다. 그러면, 제1 웰(22)에 보다 많은 핵산샘플을 수용할 수 있고, 제1 웰(22)에서 교반작업이 진행되는 동안에 핵산샘플이 넘치거나 다른 웰(20)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.

또 다른 실시예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 웰(22)의 상부에 마련된 제1 입구부(32)는 제1 웰(22)의 하부인 제1 바닥부(40)보다 더 큰 폭으로 형성되되, 제1 입구부(32)의 폭은, 입구 측에서 하방으로 갈수록 점점 좁아지는 부분을 포함하도록 할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 제1 입구부(32) 저부가 평평한 부분을 포함하면 제1 웰(22)에서 작업이 진행되는 동안 핵산샘플, 추출된 핵산 또는 마그넷비드가 제1 입구부(32) 저부의 평평한 부분에 정체될 염려가 있기 때문에, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 입구부(32)의 저부를 경사지도록 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 웰(22)의 상부에 마련된 제1 입구부(32)는 제1 웰(22)의 하부보다 더 큰 폭으로 형성되고, 제1 입구부(32)의 폭은 입구 측에서 하방으로 갈수록 점점 좁아지는 부분을 포함하되, 제1 연결부(27)가 상기 제1 입구부(32)의 적어도 일부를 규정하도록 제1 웰(22)을 형성할 수 있다. 제1 입구부(32)와 이웃한 중앙 웰(23)의 일측면이 결합하는 면적이 넓어지므로 제1 웰(22)과 중앙 웰(23)이 견고하게 결합될 수 있고, 제1 입구부(32)의 저부를 경사지게 하면서도 상부의 넓이를 넓힐 수 있어 핵산샘플을 보다 많이 수용할 수 있다.

제1 웰(22)과 제2 웰(24)의 하부를 제1 수용슬롯(3a)와 제2 수용슬롯(3b)에 삽입시켜 추출키트(10)를 수용슬롯(3)에 장착하게 되는데, 위에서 설명한 바와 같이, 제1 웰(22)과 제2 웰(24)에는 각각 수용되는 물질이 다를 뿐만 아니라 이루어지는 작업 또한 다르다. 따라서 추출키트(10)는 수용슬롯(3)에 장착될 때, 제1 웰(22)은 제1 수용슬롯(3a)에, 제2 웰(24)은 제2 수용슬롯(3b)에 맞춰서 장착되는 것이 바람직하며, 핵산 추출 작업이 이루어지는 동안 추출키트(10)는 수용슬롯(3)에 장착된 상태에서 움직이지 않고 견고히 고정되는 것이 바람직하다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 웰(22)의 상부에 마련된 제1 입구부(32)를 규정하는 부재의 저부에는, 제1 웰(22)을 수용하는 수용슬롯(3)과 형합되어 웰(20)을 지지 및 고정할 수 있도록, 하방으로 돌출된 지지부(50)를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 웰(22)을 수용하는 제1 수용슬롯(3a)에는 지지부(50)와 형합될 수 있는 형상이 마련되는 것이 바람직하다. 그러면, 제1 웰(22)의 하부가 제1 수용슬롯(3a)에 삽입되고, 지지부(50)와 지지부(50)에 형합될 수 있는 형상이 맞물리면서 추출키트(10)가 수용슬롯(3)에 견고하게 장착될 수 있다.

그리고 지지부(50)는 제1 웰(22)은 제1 수용슬롯(3a)에, 제2 웰(24)은 제2 수용슬롯(3b)에 맞춰서 장착될 수 있도록 한다. 지지부(50)가 구비된 제1 웰(22)을 제2 수용슬롯(3b)에 삽입하는 경우, 지지부(50)가 제2 수용슬롯(3b)의 상단부와 간섭하게 되어 추출키트(10)가 수용슬롯(3)에 제대로 장착되지 않으므로, 제1 웰(22)과 제2 웰(24)의 하부를 제1 수용슬롯(3a)와 제2 수용슬롯(3b)에 맞춰서 추출키트(10)를 수용슬롯(3)에 장착할 수 있다.

지지부(50)는 제1 웰(22) 뿐만 아니라 제2 웰(24)에서 형성될 수 있지만, 제2 웰(24)에 추출된 핵산이 수용되면 제2 웰(24)은 추출키트(10)에서 따로 분리되어 냉동보관 될 수 있으므로, 지지부(50)는 제2 웰(24) 측에 형성하기보다는 제1 웰(22) 측에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 지지부(50)는 제1 입구부(32)를 규정하는 부재의 저부 한쪽 면에 배열되어 수용슬롯(3)에 장착된 추출키트(10)의 한쪽 면을 지지할 수 있다. 하지만, 지지부(50)가 제1 입구부(32)를 규정하는 부재의 저부 양쪽 면에 배열되어 수용슬롯(3)에 장착된 추출키트(10)의 양쪽 면을 지지하도록 하면 더 안정적인 지지를 할 수 있으므로 지지부(50)는 제1 입구부(32)를 규정하는 부재의 저부 양쪽 면에 배열되는 것이 바람직하다.

추출키트(10)는 추출과정에서 하나의 유닛으로 거동하는 것이 바람직하지만, 핵산 추출과정이 완료되면 제2 웰(24)에는 추출된 핵산만 수용되는데, 추출된 핵산을 보관하거나 이용하기 위하여 추출된 핵산이 수용되는 제2 웰(24)을 추출키트(10)에서 따로 분리 가능하도록 추출키트(10)를 구성하는 것이 바람직하다.

추출키트(10)에서 제2 웰(24)을 분리하기 위해 제2 웰(24) 측에 모멘트를 발생시키면 제2 연결부(28)에 응력이 발생하고 제2 연결부(28)가 잘라지거나 깨지면서 제2 웰(24)을 분리할 수 있다. 그런데, 제2 웰(24)을 분리하는 과정에서 자칫 제2 웰(24)을 형성하는 측벽에 응력이 집중되어 제2 웰(24)의 측벽이 손상되거나, 제2 연결부(28)가 잘라지거나 깨지는 충격으로 웰(20) 내부에 든 내용물이 밖으로 유출될 수 있다.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 연결부(28)는 제2 웰(24)과 인접하여 전후 방향으로 연장 형성된 그루브(60)를 포함하는 것이 바람직하다. 제2 연결부(28)에서 그루브(60)가 형성된 부분은 다른 부분보다 연결부의 두께가 상대적으로 얇기 때문에 제2 연결부(28)에 응력이 발생될 때 그루브(60)를 따라 추출키트(10)에서 제2 웰(24)을 쉽게 분리할 수 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 그루브(60)는 제2 웰(24)을 연결하는 연결부(26) 상측면 또는 하측면에 'v'형으로 형성할 수 있다. 그루브(60)가 'v 형으로 형성되면, 제2 연결부(28)에 응력이 발생될 때 그루브(60)를 형성하는 면과 면이 만나는 곳에서 응력이 집중되므로 더욱 쉽게 추출키트(10)에서 제2 웰(24)을 분리할 수 있다.

한편, 제2 연결부(28)에 의해 제2 웰(24)과 중앙 웰(23)이 연결될 때, 제2 웰(24)의 하부가 수용슬롯(3)과 간섭되지 않도록 하기 위해서, 제2 연결부(28)는 제2 웰(24)의 하부와 중앙 웰(23)의 이격된 거리만큼 길게 형성되어야 한다. 제2 웰(24)이 길게 이루어지기 때문에, 제2 연결부(28)에 그루브(60)가 형성된 경우에도, 제2 연결부(28)에 응력이 발생될 때 제2 연결부(28)가 그루브(60)를 따라 분리되지 않고, 제2 연결부(28)의 중간이 잘라지거나 깨지면서 제2 웰(24)이 분리될 수 있다. 제2 연결부(28)가 제2 웰(24)에 인접한 부분을 따라 잘라지지 않게 되면 제2 웰(24)의 측면에 절단된 제2 연결부(28)가 돌출된 상태로 남아있게 되는데, 제2 웰(24)을 보관하거나 이용하는 과정에서 제2 연결부(28)의 절단부분에 베이거나, 제2 연결부(28)의 돌출 부분이 주변 기구에 걸리게 되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 연결부(28)에는 제2 웰(24)과 이웃한 중앙 웰(23)의 측면에서 그루브(60) 부근까지 연장되되, 제2 웰(24)과는 연결되지 않는 보강리브(65)가 마련되는 것이 바람직하다. 보강리브(65)는 제2 연결부(28)에서 그루브(60)를 제외한 부분의 단면계수를 증가시키기 때문에, 제2 연결부(28)에 응력이 발생될 때, 제2 연결부(28) 중간이 잘라지거나 깨지는 일 없이, 그루브(60)를 따라 제2 웰(24)이 추출키트(10)에서 분리되도록 할 수 있다.

핵산 추출과정이 완료되면 제2 웰(24)을 추출키트(10)로부터 분리하고 운반 및 보관하게 되는데, 제2 웰(24)의 입구를 차폐한 뒤에 운반 및 보관작업이 이루어져야 제2 웰(24)의 내부에 수용된 핵산이 외부로 유출되거나 외부의 이물질이 핵산이 수용된 제2 웰(24)내부로 유입되는 것을 막을 수 있다.

따라서, 제2 웰(24)의 입구를 차폐시킬 수 있는 일실시예로 본 발명의 추출키트는, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 웰(24)의 입구를 차폐시키는 탑 플레이트(100)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제2 웰(24)은 양 측벽 내측면에 전후방으로 연장된 슬라이드 홈(80)이 구비되고, 웰(20)과 웰(20) 사이를 구분하는 격벽(70)이 슬라이드 홈(80) 보다 낮게 형성되어, 탑 플레이트(100)가 슬라이드 홈(80)을 따라 슬라이드 이동하며 상기 제2 웰(24)의 입구를 차폐시킬 수 있다.

제2 웰(24)의 입구를 차폐시킬 수 있는 또 다른 실시예로 본 발명의 추출키트는, 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 웰(24)의 입구 상단과 상보적인 형상의 삽입부(112)가 구비된 캡(110)을 더 포함할 수 있다. 캡(110)은 제2 웰(24)의 상단부를 덮을 수 있으며, 일측면으로 제2 웰(24)의 입구를 밀폐시키기 위하여 제2 웰(24)의 입구 상단으로 삽입될 수 있는 삽입부(112)를 구비하는 것이 바람직하다. 삽입부(112)가 제2 웰(24)의 입구 상단으로 삽입되면, 삽입부(112)의 측면과 제2 웰(24)의 입구 내측면이 밀착되어 캡(110)이 제2 웰(24)의 상단부에서 고정될 수 있도록 하고, 제2 웰(24)의 입구에서 물질이 유출입되는 것을 막을 수 있다.

삽입부(112)가 제2 웰(24)의 입구 상단에서 이탈되지 않도록, 삽입부(112)의 측면에 단턱이 형성되고 제2 웰(24)의 입구 상단 내측면에 삽입부(112)의 측면에 형성된 단턱과 상보적인 형상의 홈이 형성될 수 있다. 또한, 삽입부(112)의 고정력과 밀폐력의 향상을 위해 캡(110) 또는 삽입부(112)는 플렉시블한 실리콘 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

[핵산 추출장치]

위에서 설명한 핵산 추출키트는 이를 수용할 수 있도록 구비된 핵산 추출장치에 장착되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 핵산 추출장치는, 도 13에 도시된 바와 같이, 위에서 설명한 추출키트(10), 추출키트(10)가 수용되는 수용슬롯(3), 수용슬롯(3)에 추출키트(10)가 수용된 상태에서 웰(20)에 진입하거나 퇴피하는 교반로드(6) 및 교반로드(6)와 독립적으로 이동가능하며 교반로드(6)에 진입하거나 퇴피하는 마그넷로드(8)를 포함한다.

수용슬롯(3)은 제1 수용슬롯(3a)과 제2 수용슬롯(3b)으로 구비되고, 제1 수용슬롯(3a)과 제2 수용슬롯(3b)은 그 사이에 중앙 웰(23)이 위치할 수 있도록 이격되며, 제1 웰(22)의 하부가 제1 수용슬롯(3a)에 삽입되고 제2 웰(24)의 하부가 제2 수용슬롯(3b)에 삽입되어 추출키트(10)가 수용슬롯(3)에 장착된다.

추출키트(10)가 수용슬롯(3)에 장착되면 교반로드(6)는 웰(20)의 내부로 진입하거나 퇴피할 수 있고, 교반로드(6)가 웰(20)에 진입된 상태에서 상하 왕복 운동을 하며 웰(20) 내부에 수용된 핵산의 추출작업을 진행한다. 교반로드(6)가 웰(20)에 진입된 상태에서 상하 왕복하는 횟수, 시간 및 속도는 각 웰(20)에서 진행되는 작업과정에 따라 달라진다. 또한 교반로드(6)는 내부에 마그넷로드(8)가 진입할 수 있도록 형성되며, 마그넷로드(8)는 교반로드(6)와 독립적으로 이동하며 교반로드(6)에 진입하거나 퇴피할 수 있다. 상기 교반로드(6)는 상부가 개방된 중공의 형태이고, 상기 마그넷로드(8)는 교반로드의 상부를 통해 교반로드 내부에 진입하거나 퇴피할 수 있다. 마그넷로드(8)는 영구자석이나 전자석으로 이루어질 수 있고, 마그넷로드(8)가 교반로드(6) 내부로 진입한 상태에서, 교반로드(6)는 마그넷로드(8)에 의해 발생하는 자기장이 외부로 진행하는 것을 차단하지 않고 자화되지 않는 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

수용슬롯(3)에 추출키트(10)가 장착되면 제1 수용슬롯(3a)과 제2 수용슬롯(3b)은 독립적으로 온도 조절할 수 있는 것이 바람직하다. 제1 수용슬롯(3a)과 제2 수용슬롯(3b)의 온도를 조절하여 각각에 삽입된 제1 웰(22)과 제2 웰(24)을 가열할 수 있는데, 수용슬롯(3)의 상단부가 제1,2 웰(22,24)의 상부까지 덮게 되면 제1,2 웰(22,24)의 가열을 용이하게 할 수 있다. 다만, 제1 웰(22)은 핵산을 추출할 핵산샘플을 수용하는 공간으로, 제1 웰(22)의 상부에는 제1 웰(22)의 하부보다 큰 폭을 가지는 제1 입구부(32)를 구비할 수 있는데, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 수용슬롯(3a)의 상단부 높이는 제1 입구부(32)보다 낮게 형성하여야 수용슬롯(3)에 추출키트(10)가 제대로 장착될 수 있다. 제2 수용슬롯(3b)의 상단부 높이는 제1 수용슬롯(3a)의 상단부 높이와 같거나 상이할 수 있으며, 제2 수용슬롯(3b)의 상단이 제2 연결부(28)와 간섭되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

제1 웰(22)의 상부에 제1 웰(22)의 하부보다 큰 폭을 가지는 제1 입구부(32)를 구비하면서, 제1 입구부(32)를 규정하는 부재의 저부에 하방으로 돌출된 지지부(50)를 형성하여, 추출키트(10)가 수용슬롯(3)에 장착된 상태에서 움직이지 않도록 지지할 수 있다. 이때, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 수용슬롯(3a)은, 제1 웰(22)이 삽입되는 내측면으로 지지부(50)와 상보적인 형상으로 구비된 결속부(5)가 형성되는 것이 바람직하다. 제1 웰(22)이 제1 수용슬롯(3a)에 삽입되면 지지부(50)가 결속부(5)에 맞물리면서 제1 수용슬롯(3a)와 제1 웰이 형합되고 추출키트(10)가 수용슬롯(3)에 장착된 상태에서 더욱 견고하게 지지될 수 있다.

여기서, 지지부(50)와 결속부(5)의 위치는, 도 16에 도시된 바와 같이, 지지부(50)가 결속부(5)와 형합되며 추출키트(10)가 수용슬롯(3)에 수용된 상태에서, 교반로드(6)가 웰(20)에 진입하거나 퇴피되는 좌표에 대해 추출키트(10)의 웰이 정렬되는 위치인 것이 바람직하다.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 12에 도시된 바와 같이, 하나의 단으로 구성된 제1 웰(22), 제1 웰(22)의 측면으로 이어지는 중앙 웰(23) 그리고 중앙 웰(23)의 측면으로 이어지는 제2 웰(24)을 하나의 행으로 보았을 때, 이 발명의 추출키트(10)는 적어도 하나 이상의 행으로 이루어 질 수 있다. 적어도 하나 이상의 행으로 이루어지는 추출키트(10)의 지지부(50)를 제1 수용슬롯(3a)의 결속부(5)에 맞춰서, 추출키트(10)를 수용슬롯(3)에 장착하면, 교반로드(6)가 웰(20)과 웰(20)을 구분하는 격벽(70)에 부딪히지 않고 웰(20) 내부로 진입할 수 있도록, 교반로드(6)와 웰의 위치가 정렬된다. 즉, 제1 웰(22)의 지지부(50)와 제1 수용슬롯(3a)의 결속부(5)는 교반로드(6)가 웰(20)에 진입하거나 퇴피되는 좌표에 대해 추출키트(10)의 웰이 정렬될 수 있는 위치에 형성된다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1: 핵산 추출장치
3: 수용슬롯
3a: 제1 수용슬롯
3b: 제2 수용슬롯
5: 결속부
6: 교반로드
8: 마그넷로드
10: 추출키트
20: 웰
22: 제1 웰
23: 중앙 웰
24: 제2 웰
27: 제1 연결부
28: 제2 연결부
32: 제1 입구부
40: 제1 바닥부
50: 지지부
60: 그루브
65: 보강리브
70: 격벽
80: 슬라이드 홈
100: 탑 플레이트

Claims

마그넷비드를 이용하여 샘플로부터 핵산을 추출하는 장치(1)의 수용슬롯(3)에 장착되는 핵산 추출키트에 있어서,
일 측 단부에 구비된 제1 웰(22), 타측 단부에 구비된 제2 웰(24) 및 상기 제1 웰(22) 과 상기 제2 웰(24) 사이에 구비되는 다단의 중앙 웰(23)을 포함하는 웰(20);
상기 제1 웰(22)과 상기 중앙 웰(23)을 연결하는 제1 연결부(27); 및
상기 제2 웰(24)과 상기 중앙 웰(23)을 연결하는 제2 연결부(28);를 포함하고,
상기 제1 연결부(27)에 의해 상기 제1 웰(22)의 하부는 상기 중앙 웰(23)과 이격되어 상기 수용슬롯(3)과 간섭되지 아니하고,
상기 제2 연결부(28)에 의해 상기 제2 웰(24)의 하부는 상기 중앙 웰(23)과 이격되어 상기 수용슬롯(3)과 간섭되지 아니하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 웰(22)의 상부에 마련된 제1 입구부(32)는 상기 제1 웰(22)의 하부보다 더 큰 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 입구부(32)의 폭은, 입구 측에서 하방으로 갈수록 점점 좁아지는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 연결부(27)가 상기 제1 입구부(32)의 적어도 일부를 규정하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 웰(22)의 상부에 마련된 제1 입구부(32)를 규정하는 부재의 저부에는, 상기 제1 웰(22)을 수용하는 수용슬롯(3)과 형합되어 상기 웰(20)을 지지 및 고정하기 위하여, 하방으로 돌출된 지지부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 연결부(28)는 상기 제2 웰(24)과 인접하여 전후 방향으로 연장 형성된 그루브(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트.
청구항 6에 있어서,
상기 그루브(60)는 상기 제2 웰(24)을 연결하는 연결부(26) 상측면 또는 하측면에 'v'형으로 형성된 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 연결부(28)에는, 상기 제2 웰(24)과 이웃한 상기 중앙 웰(23)의 측면에서 상기 그루브(60) 부근까지 연장되되, 상기 제2 웰(24)과는 연결되지 않는 보강리브(65)가 마련된 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 웰(24)의 입구를 차폐시키는 탑 플레이트(100)를 더 포함하고,
상기 제2 웰(24)은 양 측벽 내측면에 전후방으로 연장된 슬라이드 홈(80)을 포함하고, 격벽(70)이 상기 슬라이드 홈(80) 보다 낮게 형성되어, 상기 탑 플레이트(100)가 상기 슬라이드 홈(80)을 따라 슬라이드 이동하며 상기 제2 웰(24)의 입구를 차폐시키는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 웰(24)의 입구 상단과 상보적인 형상의 삽입부(112)가 구비된 캡(110)을 더 포함하고,
상기 삽입부(112)가 상기 제2 웰(24)의 입구 상단으로 삽입되어 상기 캡(110)이 상기 제2 웰(24)의 입구를 차폐시키는 것을 특징으로 하는 핵산 추출키트.
청구항 1 내지 청구항 10 중에서 어느 한 항의 추출키트(10);
상기 추출키트(10)가 수용되는 수용슬롯(3);
상기 수용슬롯(3)에 추출키트(10)가 수용된 상태에서 상기 웰(20)에 진입하거나 퇴피하는 교반로드(6); 및
상기 교반로드(6)와 독립적으로 이동가능하며 상기 교반로드(6)에 진입하거나 퇴피하는 마그넷로드(8);를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출장치.
청구항 11에 있어서,
상기 수용슬롯(3)의 상단부 높이는, 상기 제1 웰(22)의 상부에 마련되며 상기 제1 웰(22)의 하부보다 큰 폭을 가지는 제1 입구부(32)보다 낮은 것을 특징으로 하는 핵산 추출장치.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 웰(22)을 수용하는 제1 수용슬롯(3a)은, 상기 제1 웰(22)의 상부에 마련되며 상기 제1 웰(22)의 하부보다 큰 폭을 가지는 제1 입구부(32)를 규정하는 부재의 저부에 하방으로 돌출된 지지부(50)와 상보적인 형상으로 구비된 결속부(5)를 포함하여, 상기 제1 웰(22)과 형합되는 것을 특징으로 하는 핵산 추출장치.
청구항 13에 있어서,
상기 지지부(50)와 상기 결속부(5)의 위치는, 상기 지지부(50)가 상기 결속부(5)와 형합되며 상기 추출키트(10)가 상기 수용슬롯(3)에 수용된 상태에서, 상기 교반로드(6)가 상기 웰(20)에 진입하거나 퇴피되는 좌표에 대해 상기 추출키트(10)의 웰이 정렬되는 위치인 것을 특징으로 하는 핵산 추출장치.