KR20200033602A - Centrifugal force based non-powered particle concentration apparatus and method of particle concentration - Google Patents
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- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
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- G01N2001/4088—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids filtration
Abstract
Description
본 발명은 원심력 기반 무전원 입자 농축장치 및 입자 농축방법에 관한 것이다.The present invention relates to a centrifugal force-based powerless particle concentration device and a particle concentration method.
일반적으로 입자를 분리하는 것은 유체 등의 시료에 포함되어 있는 소정 크기의 고체를 분리하는 것으로 다양한 산업에 응용되고 있다. 특히 여과는 여과 매체의 양면에 압력차를 가하여 여과 유체를 통과시키고 여과 매체에 형성되는 기공보다 큰 입자를 매체 표면에 퇴적시키는 기술이다.In general, separating particles separates solids of a predetermined size contained in a sample such as a fluid, and has been applied to various industries. In particular, filtration is a technique in which a pressure difference is applied to both sides of a filtration medium to pass a filtration fluid, and particles larger than pores formed in the filtration medium are deposited on the surface of the medium.
이러한 여과 기술은 쉽게 적용이 가능하며 에너지 소비가 적고, 작은 공간을 활용하여 적용가능하기 때문에 의료, 화학, 환경 및 식품 공업 등 전반적인 분야에서 활용되고 있다.This filtration technology can be easily applied, has low energy consumption, and is applicable in a wide range of fields such as medical, chemical, environmental, and food industries because it is applicable by utilizing a small space.
그 중 현장현시검사(Point of care testing, POCT)는 휴대성이 용이한 기기를 통해 현장에서 즉각적인 검출이 가능한 것으로, 장소나 시간에 구애받지 않고 누구나 손쉽게 샘플을 분석할 수 있다. Among them, point of care testing (POCT) is possible to instantly detect in the field through an easily portable device, and anyone can easily analyze samples regardless of place or time.
종래 현장현시검사는 복잡한 검사를 미세 유체 유동 시스템을 통하여 적은 샘플 양으로 검사가 가능한 랩온어칩(Lab on a chip) 기반의 미세 유동 시스템이 개발되고 있지만 이 시스템에서는 미세 유체 이동을 위한 복잡한 구동 장치 또는 전원 공급이 필요한 문제점이 있었다. In the field inspection of the related art, a lab-on-a-chip-based microfluidic system capable of inspecting a complex test with a small sample amount through a microfluidic fluid flow system has been developed, but in this system, a complex driving device for microfluidic movement Or there is a problem that the power supply is required.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0618121호(2006.08.23 등록, 발명의 명칭: 원심력과 미세유체채널을 이용한 미세입자분리 방법 및 장치)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0618121 (registered on August 23, 2006, title of the invention: method and apparatus for separating fine particles using centrifugal force and microfluidic channel).
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 무전원으로 사용자의 간단한 동작에 의해 원심력이 발생되며 특정 입자의 신속한 감별 및 현장 현시 검사가 가능한 원심력 기반 무전원 입자 농축장치 및 농축방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to improve the above problems, and provides a centrifugal force-based powerless particle concentrating device and a concentration method capable of generating a centrifugal force by a simple operation of a user with no power and enabling quick identification of specific particles and field inspection. It is aimed at.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.
본 발명의 일 실시예에 따르면 유체 샘플을 필터링하여 입자가 분리되도록 소정 크기의 기공이 형성되는 필터부와; 상기 필터부의 입측면에 연결되며 상기 필터부의 입측면으로 유체 샘플을 공급하는 제1몸체부와; 상기 필터부의 출측면에 연결되며 상기 필터부를 거쳐 입자가 분리된 투과액이 수용되는 제2몸체부;가 구비되는 디스크부; 및 상기 디스크부의 중심에 배치되는 손잡이부;를 포함하고,상기 디스크부는 상기 손잡이부를 회전 중심으로 하여 상기 손잡이부에 대해 상대 회전 운동가능한, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention to filter the fluid sample to form a pore of a predetermined size so that the particles are separated; A first body part connected to the mouth side of the filter part and supplying a fluid sample to the mouth side of the filter part; A disc portion provided with a second body portion connected to the outlet side of the filter portion and receiving permeate separated by particles through the filter portion; And a handle part disposed at the center of the disk part, wherein the disk part provides a centrifugal force-based non-powered particle concentrating device capable of rotating relative to the handle part with the handle part as a rotation center.
본 발명에 있어서, 상기 손잡이부는, 상기 디스크부의 회전 중심축을 공유하는 손잡이본체; 및 상기 손잡이본체와 상기 디스크부 사이에 설치되는 베어링부;를 포함할 수 있다.In the present invention, the handle portion, the handle body that shares the central axis of rotation of the disk portion; And a bearing part installed between the handle body and the disk part.
본 발명에 있어서, 상기 베어링부는 볼 베어링 또는 롤러 베어링으로 형성될 수 있다.In the present invention, the bearing portion may be formed of a ball bearing or a roller bearing.
본 발명에 있어서, 상기 필터부의 출측면 측 상기 제2몸체부의 내부에는 투과액이 미리 수용할 수 있다.In the present invention, the permeate may be preliminarily accommodated in the inside of the second body portion on the outgoing side of the filter portion.
본 발명에 있어서, 상기 제2몸체부에는 상기 필터부의 출측면에 대응되는 위치에 출측공간이 형성되고, 상기 출측공간 내부에 투과액이 미리 수용될 수 있다.In the present invention, an exit space is formed at a position corresponding to an exit side of the filter unit in the second body part, and a permeate may be preliminarily accommodated in the exit space.
본 발명에 있어서, 상기 디스크부는 상기 제2몸체부와 연결되며, 상기 필터부를 거친 여과물이 저장되는 저장부;를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the disk portion is connected to the second body portion, a storage unit for storing the filtrate passed through the filter portion may further include.
본 발명에 있어서, 상기 제2몸체부에는 상기 저장부와 연통되는 유로부가 형성될 수 있다.In the present invention, a flow path portion communicating with the storage portion may be formed on the second body portion.
본 발명에 있어서, 상기 저장부는 상기 손잡이부를 중심으로 소정 곡률 반경을 가지며 원호 형상으로 형성될 수 있다.In the present invention, the storage portion has a predetermined radius of curvature around the handle portion and may be formed in an arc shape.
상기 디스크부는 상기 저장부와 연결되며 상기 저장부에 수용되는 상기 여과물을 흡수하는 흡수부;를 더 포함할 수 있다.The disk portion may further include; an absorbing portion connected to the storage portion and absorbing the filtrate accommodated in the storage portion.
본 발명에 있어서, 상기 제1몸체부, 상기 제2몸체부 및 상기 필터부는 상기 디스크부의 중심을 기준으로 각각 복수 개가 구비되어 등각 배치될 수 있다.In the present invention, the first body portion, the second body portion, and the filter portion may be disposed conformally to each of a plurality of pieces provided based on the center of the disk portion.
본 발명의 일 실시예에 따른면, 입자 농축장치의 출측공간에 투과액을 주입하는 단계; 유체 샘플을 상기 입자 농축장치로 주입하는 단계; 손잡이부를 회전 중심으로 하여 디스크부가 상대 회전 운동되어 원심력이 발생되고, 상기 유체 샘플을 필터부로 안내하는 단계; 및 상기 필터부를 통해 상기 유체 샘플을 통과시켜 입자를 분리 및 농축하는 단계;를 포함하는 원심력 기반 무전원 입자 농축방법을 제공한다.In accordance with an embodiment of the present invention, injecting a permeate into the exit space of the particle concentration device; Injecting a fluid sample into the particle concentrator; A disk portion is rotated relative to the handle portion as a center of rotation to generate centrifugal force, and guiding the fluid sample to the filter portion; And separating and concentrating the particles by passing the fluid sample through the filter unit.
본 발명에서, 상기 입자 농축장치는, 유체 샘플을 필터링하여 입자가 분리되도록 소정 크기의 기공이 형성되는 필터부와; 상기 필터부의 입측면에 연결되며 상기 필터부의 입측면으로 유체 샘플을 공급하는 제1몸체부와; 상기 필터부의 출측면에 연결되며 상기 필터부를 거쳐 입자가 분리된 투과액이 수용되는 제2몸체부;가 구비되는 디스크부; 및 상기 디스크부의 중심에 배치되는 손잡이부;를 포함하고, 상기 디스크부는 상기 손잡이부를 회전 중심으로 하여 상기 손잡이부에 대해 상대 회전 운동가능하다.In the present invention, the particle concentrator comprises: a filter unit in which pores of a predetermined size are formed so that particles are separated by filtering a fluid sample; A first body part connected to the mouth side of the filter part and supplying a fluid sample to the mouth side of the filter part; A disc portion provided with a second body portion connected to the outlet side of the filter portion and receiving permeate separated by particles through the filter portion; And a handle part disposed at the center of the disk part, wherein the disk part is rotatable relative to the handle part with the handle part as the rotation center.
본 발명에서, 상기 입자를 분리 및 농축하는 단계 이후에 농축되는 상기 입자를 분석하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the step of analyzing the particles to be concentrated after the step of separating and concentrating the particles may further include.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.
본 발명에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치 및 농축방법은 무전원, 즉 외부로부터 전원을 공급받지 않고 무전원으로 사용자의 간단한 동작에 의해 원심력이 발생되며 특정 입자의 신속한 감별 및 농축, 이를 이용한 현장현시검사가 가능한 효과가 있다.The centrifugal force-based non-powered particle concentration device and concentration method according to the present invention generates centrifugal force by a simple operation of the user with no power, that is, without being supplied with power from the outside. There is a possible effect.
또한, 베어링부로 인하여 디스크부와 손잡이본체 간 상대 회전 운동을 원활하게 하는 효과가 있다.In addition, due to the bearing portion, there is an effect of smoothing the relative rotational motion between the disc portion and the handle body.
또한, 유체 샘플의 여과 전에 필터부의 출측면 전면이 투과액에 의해 미리 접촉되어 있어 필터부의 기공이 작게 형성됨으로 인한 모세관 압력의 증가에도 유체 샘플이 보다 신속하고 용이하게 필터부에 형성되는 기공을 통과하도록 하여 입자 분리 및 농축에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다. In addition, before the filtration of the fluid sample, the front surface of the filter part is previously contacted by the permeate, and thus the fluid sample passes more quickly and easily through the pores formed in the filter part even though the capillary pressure increases due to the small pores in the filter part. By doing so, it is possible to shorten the time required for particle separation and concentration.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A'단면을 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치의 동작을 도시한 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사부를 도시한 도면이다.
도 7, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축방법을 도시한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치로 색상 기반 소변 및 수질 검사를 실시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치로 효소 결합 면역 침강 분석법을 활용하여 입자를 분리 및 농축하는 것을 도시한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치로 면역 형광법을 사용하여 입자를 검출하는 것을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치로 입자 염색을 통하여 입자를 검출하는 것을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치로 항체분리기법을 사용하여 입자를 검출하는 것을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치로 검출 시약을 통한 유체분석법의 실시를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치를 이용한 요로감염증 현장현시검사 실시를 도시한 도면이다.
도 17a 내지 도 17c는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축 장치를 이용한 요로감염증 현장현시검사 실시를 도시한 도면이다.
도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치로 요로감염증 현장현시검사에서의 색상 자동 분석을 도시한 도면이다.
도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치를 이용한 요로감염증 현장현시검사에서의 색상 측정을 도시한 도면이다.1 is a perspective view showing a centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing a centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a cross section A-A 'in FIG. 2.
Figure 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
5 is a state diagram showing the operation of the centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing an inspection unit according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are views showing an operating state of the centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a centrifugal force-based powerless particle concentration method according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing a color-based urine and water quality test with a particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating separation and concentration of particles using an enzyme-linked immunoprecipitation assay as a particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing detecting particles using an immunofluorescence method with a particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
13 is a view showing detecting particles through particle dyeing with a particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
14 is a view showing detecting particles using an antibody separation technique as a particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
15 is a view showing the implementation of a fluid analysis method through a detection reagent with a particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
16 is a view showing the on-site inspection of urinary tract infection using a particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
17A to 17C are diagrams showing an on-site examination of urinary tract infection using a particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
18A to 18C are diagrams showing automatic color analysis in a urinary tract infection field manifestation test with a particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
19A to 19C are diagrams showing color measurement in a urinary tract infection field manifestation test using a particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. The present invention can be applied to various transformations and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or corresponding components will be denoted by the same reference numerals when describing with reference to the drawings, and redundant description thereof will be omitted. .
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following examples, terms such as first and second are not used in a limiting sense, but for the purpose of distinguishing one component from other components.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following embodiments, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the examples below, terms such as include or have are meant to mean the presence of features or components described in the specification, and do not preclude the possibility of adding one or more other features or components in advance.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. In the following embodiments, when a part of a film, region, component, etc. is said to be on or on another part, as well as when it is directly above the other part, other films, regions, components, etc. are interposed therebetween Also included.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is shown.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. When an embodiment can be implemented differently, a specific process order may be performed differently from the described order. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order opposite to that described.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.In the following embodiments, when a membrane, region, component, etc. is connected, other membranes, regions, and components are interposed between membranes, regions, and components as well as when membranes, regions, and components are directly connected. It is also included indirectly. For example, in the present specification, when a membrane, region, component, etc. is electrically connected, other membranes, regions, components, etc. are interposed therebetween, as well as when the membrane, region, components, etc. are directly electrically connected. Also includes indirect electrical connection.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치를 도시한 평면도이다. 도 3은 도 2의 A-A'단면을 도시한 측단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치의 동작을 도시한 상태도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사부를 도시한 도면이다. 도 7, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치의 동작 상태를 도시한 도면이다. 1 is a perspective view showing a centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view showing a centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a cross section A-A 'in FIG. 2. Figure 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention. 5 is a state diagram showing the operation of the centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention. 6 is a view showing an inspection unit according to an embodiment of the present invention. 7 and 8 are views showing an operating state of the centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치(1)(이하 '입자 농축장치'라 함)는 디스크부(100), 손잡이부(200)를 포함할 수 있다.1 to 8, the centrifugal force-based non-powered particle concentrating device 1 (hereinafter referred to as a 'particle concentrating device') according to an embodiment of the present invention includes a
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크부(100)는 손잡이부(200)와 중심이 일치되고, 상기 중심을 회전 중심축으로 하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the
본 발명의 일 실시예에 따른 디스크부(100)는 입자 농축장치(1)의 외관을 형성하며, 투명 재질로 형성될 수 있다. 디스크부(100)의 형상은 회전 중심을 기준으로 반경 방향으로 돌출되며, 뒤에 설명할 샘플수용부(105), 제1몸체부(130), 제2몸체부(150), 필터부(110), 저장부(160), 흡수부(170), 벤트부(180), 검사부(190)가 디스크부(100)의 중심을 기준으로 복수 개가 구비되어 등각 배치될 수 있다. The
구체적으로 도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명에서는 디스크부(100)의 회전 중심을 기준으로 2개의 필터부(110)가 180도를 이루며 등각 배치되나, 이에 한정하는 것은 아니고, 3개의 필터부(110)가 디스크부(100)의 회전 중심을 기준으로 각 120도를 이루며 등각 배치되는 등 다양한 변형실시가 가능하다. Specifically, referring to FIGS. 1 and 2, in the present invention, the two
도 1, 도 2를 참조하면, 필터부(110) 등의 구성이 적어도 2개 이상으로 형성되며 디스크부(100)의 회전 중심을 기준으로 대칭을 이루며 등각 배치됨으로 인하여 디스크부(100)의 회전에 의해 여러 종류의 유체 샘플(L), 검출 시약(D)을 투입하여 입자(11)를 신속하게 분리 및 농축하여 검출할 수 있는 효과가 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the configuration of the
도 1 내지 도 4 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크부(100)는 샘플수용부(105), 필터부(110), 제1몸체부(130), 제2몸체부(150), 저장부(160), 흡수부(170), 벤트부(180), 검사부(190)를 포함할 수 있다. 1 to 4 and 6, the
도 2, 도 3, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플수용부(105)는 뒤에 설명할 필터부(110)와 연결되는 것으로, 입자(11)를 분리 및 농축하고자 하는 유체 샘플(L)이 담지되는 공간이 형성된다.2, 3, and 5, the
샘플수용부(105)는 필터부(110)보다 디스크부(100)의 회전 중심에 상대적으로 가깝게 배치될 수 있다. 이로 인하여 디스크부(100)가 회전됨에 따라 샘플수용부(105)에서 필터부(110)로 유체 샘플(L) 등이 유동될 수 있다.The
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플수용부(105)에는 유입구(106)가 형성되고, 유입구(106)를 통해 유체 샘플(L), 검출 시약(D) 등 유체가 유입될 수 있다.Referring to FIG. 2, an
유입구(106)는 복수 개가 형성될 수 있으며, 복수 개의 유입구(106)는 디스크부(100)의 중심을 기준으로 원주 방향을 따라 간격을 두고 이격 배치될 수 있다. 이로 인하여 디스크부(100)의 여러 방향에서 유체 샘플(L)의 주입이 가능할 수 있다.A plurality of
본 발명의 일 실시예에 따른 유입구(106)는 제1몸체부(130)의 중심과 필터부(110) 사이에 위치할 수 있다. 이로 인하여 샘플수용부(105)에 형성되는 유입구(106)를 통해 유입되는 유체 샘플(L)이 제1, 2몸체부(130, 150)가 회전됨에 따라 발생되는 원심력으로 인해 필터부(110)로 유동될 수 있다.The
도면에 표시되지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플수용부(105)의 일측에 형성되는 유입구(106)의 타측에 환기구가 형성될 수 있다. 환기구는 제1몸체부(130)를 관통하여 형성되며, 유입구(106)로 생체 시료 등 유체 샘플(L) 주입 시 디스크부(100) 내부에 존재하던 공기를 디스크부(100) 외부로 배출시킬 수 있는 효과가 있다.Although not shown in the drawings, a ventilation hole may be formed on the other side of the
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플수용부(105)는 반경 방향으로 갈수록, 구체적으로 필터부(110) 측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성될 수 있다. 이로 인하여 필터부(110)로 유입될 유체 샘플(L)을 샘플수용부(105)의 단부로 모으기 용이한 효과가 있다.The
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부(110)는 샘플수용부(105)와 연결되는 것으로, 유체 샘플(L)을 필터링(Filtering)하여 입자(11)가 분리되도록 소정 크기의 기공(111)이 형성될 수 있다. 1 to 4, the
필터부(110)는 뒤에 설명할 제1몸체부(130)와 제2몸체부(150) 사이에 배치되며, 제1몸체부(130), 제2몸체부(150)와 각각 결합될 수 있다. 필터부(110)에 형성되는 기공(111)은 복수 개가 형성되고, 다양한 크기의 입자(11) 분리를 위하여 3nm - 30cm의 다양한 크기의 기공(111)이 형성될 수 있다. The
그러나 이에 한정하는 것은 아니고 여과하고자 하는 입자(11)의 크기를 고려하여 다양한 크기로 형성될 수 있음은 물론이다.However, the present invention is not limited thereto, and may be formed in various sizes in consideration of the size of the
필터부(110)는 생체 세포나 무기 재료 입자(11) 또는 유기 재료 입자(11) 등을 분리 및 농축할 수 있도록 다양한 소재로 형성될 수 있다. 유체 샘플(L) 구체적으로 생체 시료에 적용할 수 있도록 생물학적으로 비활성인 소재로 형성될 수 있다.The
필터부(110)는 동시에 광학적 투과성이 구비되는 소재로 형성될 수 있으며, 이로 인하여 필터부(110)를 제2몸체부(150)로부터 분리하지 않고도 광학 검출기(LR)를 이용하여 희소 세포를 검출할 수 있다.The
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부(110)는 제2몸체부(150)와의 결합이 용이하도록 제2몸체부(150)와 동일한 소재로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3, the
구체적으로 제2몸체부(150)와 필터부(110)가 모두 폴리카보네이트 소재로 형성되는 경우에 제2몸체부(150)와 필터부(110)가 결합되는 가장 자리 부위에 소량의 아세톤을 투여하여 접착 부위를 화학적으로 용해함으로써 필터부(110)를 제2몸체부(150)에 접착시킬 수 있다. Specifically, when both the
이로 인하여 제2몸체부(150)에 필터부(110)를 설치하는 경우 발생될 수 있는 구김 현상이나 불완전한 설치로 인한 희소 세포의 누설을 방지할 수 있는 효과가 있다.Due to this, when the
도 3을 참조하면, 본 발명에서는 필터부(110)가 제2몸체부(150)에 결합되나, 이에 한정하는 것은 아니고 일측이 제2몸체부(150)에 결합되고, 이에 대향되는 타측이 제1몸체부(130)에 결합되는 등 다양한 변형실시가 가능하다.Referring to FIG. 3, in the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따른 필터부(110)와 제2몸체부(150) 간 결합 방법은 화학적 접착 방법으로 이루어지나, 이에 한정하는 것은 아니고 열 접착(Thermal bonding), 자외선 수지 접착(UV resin bonding), 초음파 접착(Ultrasonic bonding) 등의 다양한 접착 방식을 통해 필터부(110)가 제2몸체부(150)에 비가역적으로 결합될 수 있음은 물론이다.The bonding method between the
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1몸체부(130)는 필터부(110)의 입측면에 연결되는 것으로, 뒤에 설명할 제2몸체부(150)와 결합되어 디스크부(100)의 외관을 형성할 수 있다.1 to 3, the
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)에서 제1몸체부(130)는 Z축(도 3 기준) 방향을 기준으로 제2몸체부(150)의 상측에 배치될 수 있다. 제1몸체부(130)는 필터부(110)의 입측면으로 유체 샘플(L)이 공급되도록 유체 샘플(L)의 유동 경로를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 3, in the
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농축장치에서 제2몸체부(150)는 필터부(110)의 출측면에 연결되며 필터부(110)를 거쳐 입자(11)가 분리된 여과물이 수용될 수 있다. 제2몸체부(150)는 제1몸체부(130)의 하측에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 3, in the concentrating device according to an embodiment of the present invention, the
제2몸체부(150)는 필터부(110)의 출측면에서 뒤에 설명할 저장부(160)로 유체 샘플(L), 구체적으로 필터부(110)에 의해 입자(11)가 분리된 여과물의 유동 경로를 제공할 수 있다.The
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농축장치는 제2몸체부(150)와 상기 필터부(110)의 출측면 사이에 투과액(13)이 미리 수용된다. Referring to FIG. 3, in the concentrating device according to an embodiment of the present invention, the
이로 인하여 필터부(110)의 입측면으로 유입되는 유체 샘플(L)이 보다 작은 압력하에서도 필터부(110)의 미세한 기공(111)을 용이하게 통과할 수 있다. 이에 더하여 보다 신속하게 생체 시료 등 유체 샘플(L)을 필터링하여 입자(11)를 분리 및 농축할 수 있는 효과가 있다.Due to this, the fluid sample L flowing into the inlet side of the
본 명세서에서 필터부(110)의 입측면이라 함은 필터부(110)의 양면 중 필터부(110)가 형성되는 기공(111)의 입구가 위치한 상측면(도 3 기준)으로 생체 시료 등 유체 샘플(L)이 접하는 면을 의미하고, 필터부(110)의 출측면이라 함은 필터부(110)에서 입측면에 반대쪽 면으로 필터부(110)에 형성되는 기공(111)의 출구가 형성되는 면을 의미한다.In the present specification, the mouth side of the
도 3을 참조하면, Z축 방향을 따라 필터부(110)의 상면이 입측면을 이루어 제1몸체부(130)가 필터부(110) 상부에 배치되고, 이에 대향되는 반대쪽 하면이 출측면을 이루어 제2몸체부(150)가 필터부(110) 하부에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3, the upper surface of the
본 발명에서 유체 샘플(L)은 생체 시료, 시료, 등을 포괄하는 용어로 특히 생체 시료 또는 시료의 경우 입자(11)를 포함하고 있는 상태를 의미하며, 생체 시료 또는 시료가 기공(111)이 형성되는 필터부(110)를 거치면서 입자(11)가 분리된 상태의 용액을 여과물이라 정의한다.In the present invention, the fluid sample (L) is a term encompassing a biological sample, a sample, and the like, and in particular, in the case of a biological sample or a sample, refers to a
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1몸체부(130), 제2몸체부(150)는 디스크부(100)의 특정 부분에 국한되는 것이 아니라, 결합되어 디스크부(100)의 상, 하부 외관을 형성할 수 있다. 1 to 3, the
제1몸체부(130), 제2몸체부(150)는 동일한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 제1몸체부(130), 제2몸체부(150)는 뒤에 설명할 손잡이부(200)와 연결되며, 손잡이부(200)와 중심이 일치되고 상기 중심을 회전 중심축으로 하여 디스크부(100)가 상대 회전 운동될 수 있다. The
구체적으로 사용자는 손잡이부(200)를 파지하여 입자 농축장치(1)를 위치 고정시키고, 디스크부(100)의 외주면을 밀어 회전 중심축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.Specifically, the user can position the
본 발명의 일 실시예에 따른 제1몸체부(130), 제2몸체부(150)는 표면이 생물학적으로 비활성인 동시에 광학적 투과성을 구비한 소재, 구체적으로 폴리스타이렌(Polysrene, PS), 폴리 디메틸실록산(Poly dimethyl siloxane, PDMS), 폴리 메틸메타크릴레이트(Poly methlmethacrylate, PMMA), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리실릭 올레핀(Polycclic olefins), 폴리이미드(Polyimide), 폴리우레탄(Polyurethanes) 등의 소재일 수 있다. The
이로 인하여 제1몸체부(130)의 내측으로 생체 시료 등 유체 샘플(L)이 주입되는 경우에 유체 샘플(L)이 제1몸체부(130) 및 제2몸체부(150)와 반응하지 않아 생물학전 안정성을 확보할 수 있고, 분리되는 희소 세포 등 입자(11)를 농축장치 외부로 배출시키지 않고도 광학 검출기(LR)를 통해 제1몸체부(130) 및 제2몸체부(150)를 투과하여 검출 가능한 효과가 있다.Due to this, when a fluid sample L, such as a biological sample, is injected into the
제1몸체부(130)는 필터부(110)의 입측면에 대응되는 위치에 형성되고, 유체 샘플(L)이 필터부(110)로 유입되는 입측공간(131)이 형성된다. The
본 명세서에서 입측공간(131)은 샘플수용부(105)와 연결되고 필터부(110)의 입측면 상부에 형성되는 공간으로 정의한다.In the present specification, the
샘플수용부(105)로부터 유입되는 유체 샘플(L)은 입측공간(131)에 수용되어 필터부(110)의 입측면 전면에 접촉한다. 입측공간(131)으로 안내되어온 유체 샘플(L)이 도 3에 표시되는 화살표 방향으로 유동되며, 필터부(110)를 통과한다.The fluid sample (L) flowing from the sample accommodating part (105) is accommodated in the entrance space (131) and contacts the front of the entrance surface of the filter part (110). The fluid sample L guided to the
필터부(110)를 거친 여과물은 필터부(110)의 출측면(도 3 기준 하면)에 형성되는 출측공간(151)으로 유동된다. The filtrate that has passed through the
본 명세서에서 출측공간(151)은 저장부(160)와 연결되며, 제2몸체부(150)의 내측, 필터부(110)의 출측면 하부에 형성되는 공간으로 정의한다.In the present specification, the
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)는, 필터부(110)의 출측면에 형성되는 출측공간(151)에 유체 샘플(L)을 필터링시키기 전에 미리 투과액(13)이 수용된다.Referring to FIG. 3, the
본 발명에서 투과액(13)은 유체 샘플(L)에서 입자(11)가 분리된 상태와 동일한 용액, 즉 필터부(110)를 통해 필터링되고 나온 여과물과 동일한 용액으로 형성될 수 있다.In the present invention, the
또한, 투과액(13)은 분리 대상 입자(11)가 없고 유체 샘플(L)이나 여과물에 영향을 주지 않는 용액으로 필터부(110)의 출측면에서 필터부(110)에 형성되는 기공(111)의 모세관 압력을 줄일 수 있는 용액이면 적용이 가능하다.In addition, the permeate (13) is a pore that is formed in the
투과액(13)은 제1몸체부(130)와 제2몸체부(150)를 결합시킬 시 제2몸체부(150)와 필터부(110) 사이에 형성되는 출측공간(151)에 미리 수용될 수 있으며, 제2몸체부(150)의 출측공간(151)과 연결되며 개폐가능한 별도의 주입구를 형성하여, 입자 농축장치(1) 제작 후 상기 주입구를 통해 출측공간(151)에 투과액(13)을 미리 주입할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 투과액(13)은 필터부(110)의 출측면에 접하도록 제2몸체부(150), 구체적으로 출측공간(151)에 수용될 수 있다. 이로 인하여 출측공간(151) 내에 투과액(13)이 가득 채워져 필터부(110)의 출측면 전체가 투과액(13)과 접한 상태가 된다.The
도 4를 참조하면, 필터부(110)의 출측면을 마주보며 형성되는 출측공간(151)에 입자(11)를 포함하지 않는 투과액(13)을 채워주게 되면, 투과액(13)이 필터부(110)에 형성되는 기공(111)에 대해 마중물로 작용하게 된다.Referring to FIG. 4, when the
필터부(110)를 이용한 입자 분리는 기본적으로 필터부(110) 양면 사이의 압력 차이를 이용하여 입자(11)를 분리 및 농축 한다. Particle separation using the
필터링 시에 유체 샘플(L)은 필터부(110)의 기공(111)을 통과하며, 기공(111)보다 큰 입자(11)들은 필터부(110)의 기공(111)을 통과하지 못하고, 필터부(110)의 입측면 표면(도 4 기준 상면)에 퇴적되며 분리 및 농축된다.During filtering, the fluid sample L passes through the
유체 샘플(L)이 필터부(110)에 형성되는 기공(111)을 통과하기 위해선, 기공(111) 출구에서 표면 장력과 관련된 모세관 압력을 극복해야 한다. 이와 같은 모세관 압력은 표면 장력에 비례하고 기공(111)의 크기에 반비례 한다.In order for the fluid sample L to pass through the
따라서 기공(111)이 매우 작은 필터부(110)를 이용한 필터링 공정일수록 유체 샘플(L)의 수용액이 기공(111)을 통과하기 위해서는 매우 큰 압력이 필요하다.Therefore, the more the filtering process using the
도 4를 참조하면, 상측에 도시되는 비교예는 마중물의 원리를 이용하지 않은 것으로, 필터부(110)의 출측면에 형성되는 출측공간(151)에 투과액(13)을 미리 채우지 않고 유체 샘플(L)을 필터링시킨 상태를 도시하고 있다.Referring to FIG. 4, the comparative example shown on the upper side does not use the principle of priming, and the fluid sample is not pre-filled with the
도 4의 상측에 도시되는 비교예와 같이 투과액(13)이 미리 수용되지 않은 상태에서는 필터부(110)의 입측면으로 유입되는 유체 샘플(L)은 필터부(110)의 기공(111)에 걸린 모세관 압력에 의해 기공(111)을 통과하지 못하며, 디스크부(100)의 반경 방향으로 최외측 특정 부분(B)의 기공(111) 사이로 유체 샘플(L)이 모세관 압력을 극복하여 흐르게 되면, 상기 특정 부분(B)으로만 유체 샘플(L)의 수용액이 유동된다. In the state in which the
이때 유체 샘플(L)이 유동되는 특정 부분(B)에서 유체 흐름 저항이 크게 감소하여, 유체 샘플(L)은 특정 부분으로만 흐르게 되고, 여기서만 국부적으로 필터링이 이루어지게 된다. 따라서 특정 부분(B)에서만 입자(11) 분리가 이루어지게 된다. At this time, the fluid flow resistance is greatly reduced in a specific portion (B) through which the fluid sample (L) flows, so that the fluid sample (L) flows only to a specific portion, and only local filtering is performed here. Therefore, the
결과적으로 필터부(110) 전면에서 필터링이 이루어지지 못하고, 특정 부분(B) 면적만이 입자 분리에 활용될 수 있는 것이다.As a result, filtering is not performed on the entire surface of the
또한 필터부(110) 전체 면적이 입자의 분리 및 농축에 활용되지 못함에 따라 입자 분리에 소요되는 시간이 많이 걸리고, 입자 분리 효율이 감소되는 효과가 있다.In addition, since the entire area of the
도 4를 참조하면, 하측(도 4 기준)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)의 일 실시예가 기재되어 있으며, 마중물 원리를 이용한 것으로 필터부(110) 출측면(도 4 기준 하면)의 출측공간(151)에 미리 투과액(13)을 채워 유체 샘플(L)을 필터링시킨 상태를 도시하고 있다.4, one embodiment of the
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)에서 필터부(110)의 출측공간(151)에 투과액(13)이 채워지면 필터부(110)의 출측면은 투과액(13)에 접촉된 상태가 된다. Referring to FIG. 4, when the
이 상태에서 필터부(110)의 입측면으로 유입되는 유체 샘플(L)의 수용액은 필터부(110)에 형성되는 기공(111)의 출구에 접촉, 구체적으로 출측공간(151)에 미리 채워지는 투과액(13)에 접촉되는 상태가 된다.In this state, the aqueous solution of the fluid sample L flowing into the mouth side of the
이 상태에서 필터부(110)의 입측면으로 유입되는 유체 샘플(L)은 필터부(110)에 형성되는 기공(111)의 출구에 접촉하고 있는 투과액(13)의 응집력에 의해 모세관의 힘 극복없이 바로 기공(111)을 통과하여 원활하게 유동되게 된다.In this state, the fluid sample L flowing into the mouth side of the
도 4를 참조하면, 투과액(13)은 필터부(110)의 출측면 전(全)면에 접촉하고 있어서, 도 4의 상측에 도시되는 비교예와 달리 유체 샘플(L)이 필터부(110)의 입측면(상면) 전면에서 기공(111)을 통과하여 출측공간(151), 저장부(160)로 유동될 수 있다. Referring to FIG. 4, the
이로 인하여 필터부(110)의 전면에서 보다 작은 유체 흐름 저항으로 유체 샘플(L)이 기공(111)을 통과하면서 입자(11)의 분리 및 농축이이루어질 수 있다. 다시 말하여 필터부(110) 전체가 필터링에 활용되어 입자(11)의 분리 시간이 단축되고, 분리 및 농축 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 이에 더하여 필터부(110)의 기공(111)이 작은 경우에도 보다 작은 압력으로 입자의 분리 및 농축이 이루어질 수 있는 효과가 있다.Due to this, separation and concentration of the
도 1 내지 도 3, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저장부(160)는, 제2몸체부(150)와 연결되는 것으로, 필터부(110)를 거친 여과물이 저장될 수 있다. 1 to 3 and 5, the
저장부(160)는 제1몸체부(130)와 제2몸체부(150)의 결합으로 인해 그 사이에 형성되는 입자 농축장치(1)의 내부 공간일 수 있으나, 반드시 이러한 구성으로 제한되는 것은 아니다.The
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저장부(160)는 필터부(110)를 기준으로 제1몸체부(130)의 중심의 반대측에 형성될 수 있다. 저장부(160)는 도 2에 도시된 바와 같이 다수 개가 입자 농축장치(1) 내부에 원호 형상으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 출측공간(151)과 저장부(160)사이에는 유로부(153)가 형성되며, 유로부(153)를 통해 필터부(110)를 통과한 여과물이 저장부(160)로 유동될 수 있는 효과가 있다. 2 and 3, a
본 발명의 일 실시예에 따른 유로부(153)의 폭과 높이는 여과물이 통과될 수 있되, 여과물이 다시 필터부(110) 방향으로 역류하는 것을 방지할 수 있도록 각각 1mm 이하로 형성되나, 반드시 이러한 수치로 제한되는 것은 아니다.The width and height of the
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)는 필터부(110)의 출측면에 형성되는 제2몸체부(150)의 출측공간(151)에 투과액(13)이 수용됨으로 인하여, 상기 마중물의 원리에 의해 입측공간(131)의 유체 샘플(L)이 기공(111) 출구의 모세관 힘을 극복할 필요 없이 마중물과 맞닿아 흐를 수 있게 된다. 이에 훨씬 낮은 압력에서도 유체 샘플(L)이 유동될 수 있다.Referring to Figure 4, the
이에 더하여 필터부(110) 전면적을 통해 훨씬 낮은 압력차로 흐를 수 있게 되며 안정적인 입자 분리 및 농축을 수행하며, 유체 샘플(L) 필터링 시 안정성이 향상될 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to flow at a much lower pressure difference through the entire area of the
도 1, 도 2, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수부(170)는, 저장부(160)에 연결되는 것으로, 저장부(160)에 수용되는 여과물을 흡수할 수 있다. 흡수부(170)는 여과물 등 유체를 흡수하는 재질로 형성될 수 있다.1, 2, and 5, the
흡수부(170)로 인하여 필터부(110)를 통과하여 저장부(160)에 수용되는 여과물이 다시 디스크부(100)의 중심 방향, 즉 필터부(110) 쪽으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.Due to the
흡수부(170)는 저장부(160)의 양측 단부와 연결되고, 이로 인하여 디스크부(100)가 회전되어 원심력이 발생됨에 따라 저장부(160)로부터 여과물이 유입될 수 있다.The
도 1, 도 2, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤트부(180)는 흡수부(170)와 연결되는 것으로, 공기의 배출 경로를 제공하여, 디스크부(100)가 회전되며 원심력이 발생될 때 유체 샘플(L)이 디스크부(100)의 중심으로부터 반경 방향으로 유동될 수 있도록 한다.1, 2, and 5, the
도 6, 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 검사부(190)는 흡수부(170)의 내측에 배치되는 것으로, 저장부(160)로부터 유입되는 여과물과 반응이 가능한 재질로 형성될 수 있다. 6 and 15, the
구체적으로 검사부(190)는 생체 시료 등 유체 샘플(L)이 필터부(110)에서 입자(11)가 분리 및 농축되고 입자(11)를 제외한 여과물 저장부(160)에 유입되고, 여과물은 다시 저장부(160)에서 흡수부(170)로 유입되는데, 검사부(190)와 반응함으로써 여과물에 포함되는 특정 성분, 예를 들어 단백질(Protein), 글루코오스(Glucose), pH, 헤모글로빈(Hemoglobin)를 검출할 수 있다.Specifically, in the
본 발명의 일 실시예에 따른 검사부(190)는 복수 개가 구비될 수 있으며, 단일의 흡수부(170) 내 2개 이상의 검사부(190)가 설치되는 등 다양한 변형실시가 가능하다.A plurality of
도 1, 도 2, 도 5, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 손잡이부(200)는 디스크부(100)에 연결되는 것으로, 디스크부(100)와 상대 회전가능하게 형성될 수 있다.1, 2, 5, 7 and 8, the
도 7, 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)는, 사용자가 손(H)으로 손잡이부(200)를 잡고, 디스크부(100)의 외주면을 손가락으로 튕기거나 밀어주면, 디스크부(100)가 손잡이부(200)에 대해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.7, 8, the
본 발명의 일 실시예에 따른 손잡이부(200)는, 손잡이본체(210), 베어링부(230)를 포함할 수 있다. 손잡이본체(210)는 디스크부(100)의 회전 중심축을 공유하는 것으로 디스크부(100)와 상대 회전 운동이 가능하게 형성될 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 손잡이본체(210)는 베어링부(230)와 일체로 형성될 수 있으며, 사용자가 손잡이본체(210)를 파지하고, 디스크부(100)의 외주면을 회전시키면, 손잡이본체(210)에 대해 디스크부(100)가 중심축을 공유하며 상대 회전 운동되며, 원심력이 발생된다.The
도 7, 도 8을 참조하면, 손잡이부(200)로 인하여 디스크부(100)가 위치 고정되는 손잡이부(200)에 대해 상대 회전 운동되며, 외부에서 모터 등 구동부로부터 전원을 공급받지 않고 무전원으로 현장현시검사(Point of care testing, POCT)를 할 수 있는 효과가 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, the
현장현시검사 시스템으로서의 입자 농축장치(1)는 매우 쉬운 사용법과 저렴한 가격으로 사용자가 원하는 입자(11)를 분리 및 농축시킬 수 있으며, 추가적인 장비나 전원 공급이 따로 필요 없어 신속한 입자 필터링, 분리 및 농축, 상기 입자로 현장현시검사가 가능한 효과가 있다.The particle concentration device (1) as an on-site display inspection system can separate and concentrate the particles (11) desired by the user at a very easy usage and low cost, and requires no additional equipment or power supply to quickly filter, separate and concentrate particles , It is possible to inspect the field manifestation with the particles.
도 1, 도 2, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링부(230)는 손잡이본체(210)와 디스크부(100) 사이에 설치되는 것으로 볼 베어링 또는 롤러 베어링으로 형성될 수 있다.1, 2, and 5, the bearing
본 발명의 일 실시예에 따른 베어링부(230)로 인하여 손잡이부(200), 구체적으로 손잡이본체(210)와 디스크부(100) 간 상대 회전 운동을 원활하게 하는 효과가 있다.Due to the bearing
본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)는 개인 질병 진단 목적 외에 수질 검사, 식품 세균 감염 검사 등 유체 샘플(L) 내 입자(11) 검출 장치로 사용될 수 있다.The
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축방법에 관하여 설명한다. Hereinafter, a method for concentrating non-powered particles based on centrifugal force according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치를 도시한 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축장치의 동작을 도시한 상태도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 기반 무전원 입자 농축방법을 도시한 순서도이다.1 is a perspective view showing a centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention. 5 is a state diagram showing the operation of the centrifugal force-based powerless particle concentration device according to an embodiment of the present invention. 9 is a flowchart illustrating a centrifugal force-based powerless particle concentration method according to an embodiment of the present invention.
도 1, 도 5, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축방법은 투과액을 주입하는 단계(S10), 유체 샘플을 주입하는 단계(S20), 유체 샘플을 필터부로 안내하는 단계(S30), 입자를 분리하는 단계(S40), 입자를 분석하는 단계(S50)를 포함할 수 있다. 1, 5, 7 to 9, the particle concentration method according to an embodiment of the present invention is a step of injecting a permeate (S10), a step of injecting a fluid sample (S20), a fluid sample It may include the step of guiding the filter (S30), separating the particles (S40), and analyzing the particles (S50).
본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축방법은 상기한 입자 농축장치(1)를 이용한 것으로, 입자 농축장치(1)의 구체적인 구성에 관해서는 이미 기재하였으므로 이와 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략한다.Particle concentration method according to an embodiment of the present invention is to use the above-described
투과액을 주입하는 단계(S10)에서는 유체 샘플(L)에 대한 여과 전에 상기 입자 농축장치(1)의 필터부(110)의 출측면을 마주보는 출측공간(151) 내에 투과액(13)이 주입된다. 본 실시예에서는 투과액(13)은 필터부(110)의 출측면에 접한 상태가 된다.In the step (S10) of injecting the permeate, the
유체 샘플을 주입하는 단계(S20)에서는 유입구(106)를 통해 입자 농축장치(1)의 내부로 유체 샘플(L)이 주입된다. 주입된 유체 샘플(L)은 샘플수용부(105)에 수용된다.In the step (S20) of injecting the fluid sample, the fluid sample L is injected into the
유체 샘플을 필터부로 안내하는 단계(S30)에서는 입자 농축장치(1), 구체적으로 디스크부(100)가 회전됨에 따라 원심력이 발생되어 샘플수용부(105)와 연통되는 제1몸체부(130)의 내측 입측공간(131)으로 유동될 수 있다. In the step (S30) of guiding the fluid sample to the filter unit, the
디스크부(100)가 회전됨에 따라 샘플수용부(105)에서 필터부(110)로 유체 샘플(L)이 신속하게 유동될 수 있다. As the
도 7, 도 8을 참조하면, 사용자는 입자 농축장치(1), 구체적으로 손잡이부(200)를 파지하고, 파지하고 있는 손가락 외 손가락으로 디스크부(100)의 외주면을 밀거나, 튕겨주면, 손잡이부(200)를 회전 중심으로 하여 디스크부(100)가 상대 회전 운동된다.7, FIG. 8, the user grips the
디스크부(100)와 손잡이부(200)가 상대 회전 운동이 가능함으로 인하여 구동부 등 외부로부터 전원을 공급받지 않고 무전원으로 디스크부(100)를 회전시켜 원심력을 발생시키고, 샘플수용부(105)에 유입되는 유체 샘플(L)이 필터부(110)로 유동될 수 있도록 하는 효과가 있다.Since the
입자를 분리하는 단계(S40)에서는 필터부(110)로 안내되는 유체 샘플(L)이 분리 및 농축되는 과정을 거친다. 유체 샘플(L)은 필터부(110)의 입측면과 출측면 사이의 압력차에 의해 필터부(110)를 거치며 필터링이 이루어진다. In the step of separating particles (S40), the fluid sample L guided to the
이때 분자 크기가 큰 입자(11), 구체적으로 기공(111)의 크기보다 큰 직경을 가지는 입자(11)는 기공(111)을 통과하지 못하고, 필터부(110) 입측면에 잔류하여 분리되고, 나머지는 필터부(110)의 기공(111)을 통과하여 필터부(110) 출측면에 마련되는 출측공간(151)으로 이동된다.At this time, the
본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)의 회전 수가 증가됨에 따라 필터부(110)의 입측면에는 분리되는 입자(11)가 계속해서 퇴적되며 농축된다.As the number of rotations of the
이 과정에서 출측공간(151)에 미리 채워져 있는 투과액(13)이 필터부(110)에 형성되는 기공(111)의 출구에서 유체 샘플(L)에 대해 응집력을 가하여, 유체 샘플(L)이 모세관의 힘을 극복없이도 용이하게 필터부(110)에 형성되는 기공(111)을 통과할 수 있게 된다. In this process, a cohesive force is applied to the fluid sample L at the outlet of the
입자를 분리하는 단계(S40)에서 필터부(110)를 통과한 여과물은 유로부(153)를 따라 저장부(160)로 유동된다.In the step of separating the particles (S40), the filtrate that has passed through the
필터부(110)를 통과한 여과물은 저장부(160)에 저장되고, 디스크부(100)가 계속해서 회전됨에 따라 저장부(160)의 단부에 연결되는 유로를 통해 흡수부(170)로 유동된다. The filtrate that has passed through the
흡수부(170)에는 여과물을 흡수할 수 있는 재질로 형성되며, 저장부(160)에서 필터부(110)로 여과물이 역류하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The
도 15를 참조하면, 흡수부(170)에는 복수의 검사부(190)가 구비될 수 있으며, 여과물에 함유되는 서로 다른 성분과 각각 반응할 수 있다.Referring to FIG. 15, a plurality of
도 5를 참조하면, 유입구(106)를 통해 유체 샘플(L)을 샘플수용부(105)에 주입하고, 디스크부(100)가 회전됨에 따라 원심력에 의해 디스크부(100)의 중심에서 반경 방향으로 유체 샘플(L)이 필터부(110)로 유동되며, 필터부(110)에 형성되는 기공(111)보다 큰 직경을 가지는 입자(11)가 필터부(110)의 입측면 측에 분리 및 퇴적된다.Referring to FIG. 5, the fluid sample L is injected into the
유체 샘플(L) 중 필터부(110)를 통과하는 여과물은 디스크부(100)가 회전됨에 따라 필터부(110)보다 외측에 배치되는 저장부(160)로 유동되고, 저장부(160)의 외측 단부에 연결되는 흡수부(170)로 최종적으로 유입된다.The filtrate passing through the
도 1, 도 7 내지 도 15를 참조하면, 입자를 분석하는 단계(S50)는 입자를 분리하는 단계(S40)에서 분리된 입자(11)로 현장현시검사할 수 있다.1, 7 to 15, the step of analyzing the particles (S50) may be inspected in situ with the separated
구체적으로 입자 농축장치(1)가 회전됨에 따라 필터부(110)에는 유체 샘플(L)로부터 입자(11)가 분리 및 농축되고, 다시 샘플수용부(105)를 통해 검출 시약(D) 등을 투입하고, 다시 입자 농축장치(1)가 회전됨에 따라 유동되는 검출 시약(D)에 입자(11)가 반응됨으로써 사용자가 검출하고자 하는 입자(11)의 유무 등을 즉각적으로 확인할 수 있는 효과가 있다.Specifically, as the
도 5, 도 10을 참조하면, 검출 시약(D)을 유입구(106)를 통해 샘플수용부(105)에 주입하고, 사용자가 손잡이부(200)를 파지하고 디스크부(100)를 회전시켜 원심력을 발생시키면, 샘플수용부(105)에서 필터부(110)로 검출 시약(D)이 유동되고, 필터부(110)의 입측면 측에 위치하는 입자(11)와 반응하게 된다. 5 and 10, the detection reagent (D) is injected into the
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)를 이용하여 물 또는 소변에서의 색상 등의 변화를 통해 세균을 검출할 수 있고, 세균 및 입자(11)를 분리하고 효소 결합 면역 침강 분석법(Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)를 활용한 세균 및 입자(11)를 분석할 수 있다.10 and 11, using a
구체적으로, 입자(11)가 포함되는 유체 샘플(L)이 샘플수용부(105)로부터 필터부(110)를 통과하고, 필터부(110)에 형성되는 기공(111)보다 큰 입자(11)가 유체 샘플(L)로부터 분리 및 농축되며, 상기 입자(11)를 검출하기 위한 검출 항체(Detection Antibody)를 입자 농축장치(1)에 투입하면 검출 항체가 입자(11)와 반응하게 되고, TMB(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine) 솔루션, HRP(horseradish peroxidase) 솔루션으로 입자(11)를 검출, 분석할 수 있다.Specifically, the fluid sample L containing the
또한, 도 12를 참조하면, 면역 형광법을 사용하여 형광 현미경, 휴대폰 현미경 등으로 유체 샘플(L) 내 세균 및 입자(11)를 검출할 수 있는 효과가 있다.In addition, referring to FIG. 12, it is possible to detect bacteria and
또한, 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)를 사용하고, 세균 등 입자(11)에 염색을 행하며, 형광 현미경, 휴대폰 현미경 등으로 세균 등 입자(11)를 검출할 수 있다.In addition, referring to FIG. 13, the
도 13에서 Crystal violet 및 Iodine은 특정 입자(11)를 염색하는 염색 염료이다. Washing solution은 염색 후 여분의 염색 염료를 씻어내기 위한 액체로 일반적으로 물 또는 pH 유지를 위한 버퍼 용액을 사용한다. Safranin 또한 염색 염료로 입자(11)를 염색, 구별하기 위해 사용된다. In Figure 13, Crystal violet and Iodine are dyes that dye specific particles (11). Washing solution is a liquid for washing off excess dye after dyeing, and usually uses water or buffer solution to maintain pH. Safranin is also used to dye and distinguish
도 14를 참조하면, 필터부(110)에 항체(Antibody)가 결합되고, 사용자가 입자 농축장치(1)를 회전시킴에 따라 입자(11), 구체적으로 단백질 및 나노 입자 등을 검출할 수 있다.14, an antibody (Antibody) is coupled to the
도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)를 이용하여 환자의 소변으로부터 세균 등 입자를 농축, 분리하고, 상기 입자를 분석, 즉 현장현시검사하여 요로감염증을 판별할 수 있다. Referring to FIG. 16, the
도 16의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)를 이용한 요로감염증 현장현시검사는 인도의 Trichirappalli에서 실시되었다.Referring to Figure 16 (a), the on-site test for urinary tract infection using the
도 16에서 'clinical'는 종래 요로감염증을 확인하는 방법을 의미하고, 'Dx-fidget'은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1) 및 이를 이용하여 요로감염증을 확인하는 방법을 의미한다.In FIG. 16, 'clinical' refers to a method of confirming a conventional urinary tract infection, and 'Dx-fidget' refers to a
일반적으로 환자는 병원을 방문하고, 의사는 환자의 증상을 기반으로 요로감염증을 확인한다. 요로감염증으로 확인된 환자의 소변 샘플은 병원 연구소로 보내진다. 이 기간은 일반적으로 3일 정도가 소요된다.Typically, patients visit the hospital, and doctors identify urinary tract infections based on the patient's symptoms. Urine samples from patients identified as urinary tract infections are sent to hospital laboratories. This period usually takes about 3 days.
연구소에서는 받은 소변 샘플을 배양지에 넣고 세균의 증식 유무를 확인하고, 현미경을 사용하여 세균의 종류를 판별한다. 이에 소요되는 시간은 2일 내지 3일이 소요된다.In the laboratory, the received urine sample is put in a culture medium to check for the growth of bacteria, and the type of bacteria is determined using a microscope. The time required for this is 2 to 3 days.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)의 경우에는 환자가 스스로 손쉽게 이용이 가능하며, 이를 이용하면 1시간 이내에 요로감염증 판별이 가능하다.On the other hand, in the case of the
도 16의 (b)를 참조하면, 41명의 환자를 대상으로 세균증식법(culture) 및 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)를 각각 이용한 검시 결과이다. Referring to (b) of FIG. 16, it is a result of examination using a bacterial propagation method and a
도 16의 (c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)를 이용하여 현장혐시검사를 시행한 사진이다. 주황색을 띌수록 입자, 즉 세균이 많은 것을 의미한다.Referring to (c) of FIG. 16, it is a photograph of the on-site visual inspection conducted using the
도 16의 (d)를 참조하면, 세균증식법의 결과와 대비하여 입자 농축장치(1)의 현장현시검사 결과를 분석한 것으로 비환자군(NG/NSG)와 환자군(CFU>103) 사이에 뚜렷한 차이가 있다(*p = 0.000024). Referring to (d) of FIG. 16, the results of on-site visual inspection of the
도 16의 (e)를 참조하면, 현장현시검사 결과를 수신자 조작 특성(Receiver Operating Characteristic, ROC) 분석법으로 분석한 결과이다. 의사의 판별 결과(검정색)에 비하여 입자 농축장치(1)의 판별 결과(주황색)가 더 정확하다. Referring to (e) of FIG. 16, it is a result of analyzing a field manifestation test result using a receiver operating characteristic (ROC) analysis method. The discrimination result (orange) of the
도 16의 (f)를 참조하면, 의사의 판별(clinical)과 입자 농축장치(1)(Dx-fidget) 간의 진단 정확도를 분석한 도면으로, 정확도, 민감도, 특이도 등 모든 부문에서 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)의 결과가 좋다.Referring to (f) of FIG. 16, the diagnostic accuracy between the doctor's discrimination (clinical) and the particle concentrator 1 (Dx-fidget) is analyzed, and the accuracy, sensitivity, and specificity of the present invention are applied in all fields. The results of the
도 17a 내지 도 17c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)를 이용한 요로감염증 현장현시검사 결과는 성별(도 17a 기준)과 무관하고, 연령대(도 17b 기준)와 무관하며, 세균의 종류(도 17c 기준)와 무관하다.(NS: 무관함, p>0.05)Referring to FIGS. 17A to 17C, the results of on-site examination of urinary tract infection using the
도 18a 내지 도 18c를 참조하면, 입자 농축장치(1)를 이용한 요로감염증 현장현시검사에 있어, 세균, 즉 입자가 있을 경우 필터부(110)가 주황색으로 변한다. 18A to 18C, in the on-site inspection of urinary tract infection using the
도 18b를 참조하면, 촬영 장치(카메라, 또는 스캐너, 휴대폰 카메라 등)로 촬영 영역(S)에서 필터부(110)를 촬영하고, 촬영을 통해 획득한 필터부(110)의 이미지를 컴퓨터 프로그램을 사용하여 자동으로 인식할 수 있다.Referring to FIG. 18B, the
도 18c를 참조하면, 컴퓨터 등의 제어부가 필터부(110)의 색상(color intensity)을 측정하여 세균 등 입자의 양을 측정할 수 있다.Referring to FIG. 18C, a control unit such as a computer may measure the color intensity of the
도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 농축장치(1)를 이용하여 도 18b 및 도 18c에서 촬영 및 처리된 이미지로부터 색상을 추출하는 과정을 도시한 것이다.19A to 19C illustrate a process of extracting color from the images photographed and processed in FIGS. 18B and 18C using the
도 19b를 참조하면, 일반적인 RGB 색상의 이미지(도 19a 참조)로부터 L*a*b 색상으로 변환한다. 도 19c를 참조하면, 미리 정의된 주황색(빨간 점, color)과 주황색이 아닌 색(검정 점, background)으로 색상이 나뉘게 된다. 이로 인하여, 환자의 소변으로부터 신속하게 세균 존재 여부를 확인할 수 있는 효과가 있다. Referring to FIG. 19B, images of general RGB colors (see FIG. 19A) are converted into L * a * b colors. Referring to FIG. 19C, colors are divided into predefined orange (red dots, color) and non-orange colors (black dots, background). Due to this, there is an effect that can quickly determine the presence of bacteria from the urine of the patient.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다. The specific implementations described in the present invention are examples and do not limit the scope of the present invention in any way. For brevity of the specification, descriptions of conventional electronic configurations, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connection or connecting members of the lines between the components shown in the drawings are illustrative examples of functional connections and / or physical or circuit connections, and in the actual device, alternative or additional various functional connections, physical It can be represented as a connection, or circuit connections. In addition, unless specifically mentioned, such as "essential", "important", etc., it may not be a necessary component for the application of the present invention.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and should not be determined, and the scope of the spirit of the present invention as well as the claims to be described later, as well as all ranges that are equivalent to or equivalently changed from the claims Would belong to
1: 원심력 기반 무전원 입자 농축장치
L: 유체 샘플
D: 검출 시약
LR: 광학 검출기
11: 입자
13: 투과액
100: 디스크부
105: 샘플수용부
106: 유입구
110: 필터부
111: 기공
130: 제1몸체부
131: 입측공간
150: 제2몸체부
151: 출측공간
153: 유로부
160: 저장부
170: 흡수부
180: 벤트부
190: 검사부
200: 손잡이부
210: 손잡이본체
230: 베어링부1: Centrifugal power-based non-power particle concentration device
L: fluid sample D: detection reagent
LR: Optical detector 11: Particle
13: permeate solution 100: disc portion
105: sample receiving unit 106: inlet
110: filter unit 111: pore
130: first body portion 131: entrance space
150: second body portion 151: exit space
153: Euro section 160: storage section
170: absorber 180: vent
190: inspection unit 200: handle
210: handle body 230: bearing
Claims (13)
상기 디스크부의 중심에 배치되는 손잡이부;를 포함하고,
상기 디스크부는 상기 손잡이부를 회전 중심으로 하여 상기 손잡이부에 대해 상대 회전 운동가능한, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치.A filter unit in which pores of a predetermined size are formed to filter the fluid sample so that particles are separated; A first body part connected to the mouth side of the filter part and supplying a fluid sample to the mouth side of the filter part; A disc portion provided with a second body portion connected to the outlet side of the filter portion and receiving permeate separated by particles through the filter portion; And
Includes; a handle portion disposed at the center of the disk portion,
The disk portion is a centrifugal force-based non-powered particle concentrating device capable of rotating relative to the handle portion with the handle portion as a center of rotation.
상기 손잡이부는,
상기 디스크부의 회전 중심축을 공유하는 손잡이본체; 및
상기 손잡이본체와 상기 디스크부 사이에 설치되는 베어링부;를 포함하는, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치.According to claim 1,
The handle portion,
A handle body that shares the central axis of rotation of the disc portion; And
Containing, centrifugal force-based non-power particle concentrator.
상기 베어링부는 볼 베어링 또는 롤러 베어링으로 형성되는, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치.According to claim 2,
The bearing unit is formed of a ball bearing or a roller bearing, a centrifugal force-based powerless particle concentrator.
상기 필터부의 출측면 측 상기 제2몸체부의 내부에는 투과액이 미리 수용되는, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치.According to claim 1,
A centrifugal force-based non-powered particle concentration device in which a permeate is previously received in the inside of the second body portion on the side of the filter side.
상기 제2몸체부에는 상기 필터부의 출측면에 대응되는 위치에 출측공간이 형성되고, 상기 출측공간 내부에 투과액이 미리 수용되는, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치.According to claim 4,
A centrifugal force-based non-powered particle concentration device in which the exit space is formed at a position corresponding to the exit side of the filter part, and the permeate is preliminarily accommodated in the exit space.
상기 디스크부는 상기 제2몸체부와 연결되며, 상기 필터부를 거친 여과물이 저장되는 저장부;를 더 포함하는, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치.According to claim 1,
The disk portion is connected to the second body portion, the storage unit for storing the filtrate passed through the filter portion; further comprising, centrifugal power-based non-power particle concentration device.
상기 제2몸체부에는 상기 저장부와 연통되는 유로부가 형성되는, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치.The method of claim 6,
A centrifugal force-based powerless particle concentrating device is formed on the second body portion, the flow path portion communicating with the storage portion is formed.
상기 저장부는 상기 손잡이부를 중심으로 소정 곡률 반경을 가지며 원호 형상으로 형성되는, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치.The method of claim 6,
The storage unit has a predetermined radius of curvature around the handle portion and is formed in an arc shape, a centrifugal force-based powerless particle concentration device.
상기 디스크부는 상기 저장부와 연결되며 상기 저장부에 수용되는 상기 여과물을 흡수하는 흡수부;를 더 포함하는, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치.The method of claim 6,
The disk unit is connected to the storage unit and absorber for absorbing the filtrate accommodated in the storage unit; further comprising, a centrifugal force-based non-power particle concentration device.
상기 제1몸체부, 상기 제2몸체부 및 상기 필터부는 상기 디스크부의 중심을 기준으로 각각 복수 개가 구비되어 등각 배치되는, 원심력 기반 무전원 입자 농축장치.According to claim 1,
The first body portion, the second body portion and the filter portion is provided with a plurality of each based on the center of the disk portion is disposed isometric, centrifugal power-based non-power particle concentration device.
유체 샘플을 상기 입자 농축장치로 주입하는 단계;
손잡이부를 회전 중심으로 하여 디스크부가 상대 회전 운동되어 원심력이 발생되고, 상기 유체 샘플을 필터부로 안내하는 단계; 및
상기 필터부를 통해 상기 유체 샘플을 통과시켜 입자를 분리 및 농축하는 단계;를 포함하는 원심력 기반 무전원 입자 농축방법.Injecting a permeate into the exit space of the particle concentrator;
Injecting a fluid sample into the particle concentrator;
A disk portion is rotated relative to the handle portion as a center of rotation to generate centrifugal force, and guiding the fluid sample to the filter portion; And
Separating and concentrating particles by passing the fluid sample through the filter unit; Centrifugal force-based non-powered particle concentration method comprising a.
상기 입자 농축장치는,
유체 샘플을 필터링하여 입자가 분리되도록 소정 크기의 기공이 형성되는 필터부와; 상기 필터부의 입측면에 연결되며 상기 필터부의 입측면으로 유체 샘플을 공급하는 제1몸체부와; 상기 필터부의 출측면에 연결되며 상기 필터부를 거쳐 입자가 분리된 투과액이 수용되는 제2몸체부;가 구비되는 디스크부; 및
상기 디스크부의 중심에 배치되는 손잡이부;를 포함하고,
상기 디스크부는 상기 손잡이부를 회전 중심으로 하여 상기 손잡이부에 대해 상대 회전 운동가능한, 원심력 기반 무전원 입자 농축방법.The method of claim 11,
The particle concentration device,
A filter unit in which pores of a predetermined size are formed to filter the fluid sample so that particles are separated; A first body part connected to the mouth side of the filter part and supplying a fluid sample to the mouth side of the filter part; A disc portion provided with a second body portion connected to the outlet side of the filter portion and receiving permeate separated by particles through the filter portion; And
Includes; a handle portion disposed at the center of the disk portion,
The disk portion is a centrifugal force-based non-powered particle concentration method capable of rotating relative to the handle portion with the handle portion as the center of rotation.
상기 입자를 분리 및 농축하는 단계 이후에 농축되는 상기 입자를 분석하는 단계;를 더 포함하는, 원심력 기반 무전원 입자 농축방법.The method of claim 11,
And analyzing the particles to be concentrated after the step of separating and concentrating the particles.
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