KR20210003584A - Apparatus for extracting nucleic acid and drive control method of the apparatus - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a nucleic acid extraction device including: a cartridge accommodating portion allowing sliding drive in a second direction and including an accommodating slot extending in a first direction such that a cartridge provided with wells is accommodated; an extraction unit allowing sliding drive in the first direction above the cartridge accommodating portion, having a magnet rod longitudinally erected and allowing sliding drive in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction and an inner space capable of accommodating the magnet rod in a lower portion corresponding to the magnet rod, and including a stirring rod allowing sliding drive in the third direction; a drive unit providing independent drive forces in the third direction to the magnet rod and the stirring rod; and a control unit signal-connected to the drive unit, controlling the ascending and descending movements of the magnet rod and the stirring rod, and adjusting the reference of the height of the stirring rod in the third direction by detecting a change in load attributable to the drive of the stirring rod.

Description

핵산 추출 장치 및 핵산 추출 장치의 구동 제어 방법{APPARATUS FOR EXTRACTING NUCLEIC ACID AND DRIVE CONTROL METHOD OF THE APPARATUS}Nucleic acid extraction device and driving control method of nucleic acid extraction device {APPARATUS FOR EXTRACTING NUCLEIC ACID AND DRIVE CONTROL METHOD OF THE APPARATUS}

본 발명은 핵산 추출 장치 및 이의 구동 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 핵산 추출에 사용되는 카트리지가 장착되는 장치를 소형화하여 이동 가능하게 구성함으로써 현장에서 즉시 핵산을 추출할 수 있는 핵산 추출 장치와 이의 구동 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nucleic acid extracting apparatus and a driving control method thereof, and more particularly, to a nucleic acid extracting apparatus capable of immediately extracting nucleic acids in the field by miniaturizing and movable a device in which a cartridge used for nucleic acid extraction is mounted, and It relates to a drive control method thereof.

최근 마그넷 비드(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 있기도 하다.Recently, there have been many attempts to apply magnetic beads to the bio field. These studies are used for observing diseases from purification of nucleic acids and proteins such as DNA and RNA, and are also used for direct treatment of diseases. Do.

마그넷 비드를 이용하여 핵산을 추출하는 장치는, 카오트로픽 염(chaotropic salt)을 이용하여 표면에 실리카(silica)가 코팅된 마그넷 비드에 핵산이 부착되게 한 후에 외부 자기장을 이용하여 핵산이 부착된 마그넷 비드를 원하는 위치로 이동하거나 정제하고 마그넷 비드로부터 핵산을 분리함으로써 핵산을 추출한다.A device for extracting nucleic acid using a magnet bead is a magnet to which nucleic acid is attached using an external magnetic field after the nucleic acid is attached to a magnet bead coated with silica on the surface using a chaotropic salt. Nucleic acid is extracted by moving or purifying the bead to a desired location and separating the nucleic acid from the magnetic bead.

이러한 핵산 추출 장치는 마그넷 비드에 핵산을 부착하고 분리하기 위한 마그넷 로드, 교반 로드, 카트리지를 포함하는데, 추출하고자 하는 핵산이 포함된 핵산 샘플이나 마그넷 비드는 카트리지에 구비된 복수 개의 웰에 수용된다. 핵산은 핵산 샘플에 물리적, 화학적 작용을 가하여 추출할 수 있는데, 핵산 샘플에서 추출된 핵산을 자성을 갖는 마그넷 비드에 핵산이 부착되는 성질을 이용하여 이동 및 세척함으로써 정제된 핵산을 채집할 수 있게 된다.Such a nucleic acid extraction apparatus includes a magnet rod, a stirring rod, and a cartridge for attaching and separating a nucleic acid to a magnetic bead. A nucleic acid sample or a magnetic bead containing a nucleic acid to be extracted is accommodated in a plurality of wells provided in the cartridge. Nucleic acid can be extracted by applying a physical or chemical action to a nucleic acid sample, and purified nucleic acid can be collected by moving and washing the extracted nucleic acid from the nucleic acid sample using the property of attaching the nucleic acid to a magnetic magnet bead. .

마그넷 비드를 이용하여 핵산을 추출하는 장치의 크기는 장치에 장착 되는 카트리지의 크기에 크게 영향을 받는다. 한번에 대량의 핵산을 추출하기 위하여 카트리지를 다단으로 구성하게 되면 이러한 카트리지를 장착하는 추출장치의 크 기도 대형화 될 수 밖에 없다. 하지만, 구제역이나 조류독감과 같은 질병이 발발한 지역에서 즉각적인 조사가 필요한 상황에는 현장에서 즉시 핵산 분석이 이루어질 수 있도록 이동이 용이한 소형화된 장치가 요구된다.The size of the device for extracting nucleic acids using magnet beads is greatly affected by the size of the cartridge mounted on the device. If the cartridge is configured in multiple stages in order to extract a large amount of nucleic acids at once, the size of the extraction device equipped with such a cartridge is inevitably increased. However, in situations where an immediate investigation is required in an area where diseases such as foot-and-mouth disease or avian flu have occurred, a miniaturized device that is easy to move is required so that nucleic acid analysis can be performed immediately in the field.

또한 핵산 추출 장치에서 교반 작용을 담당하는 교반 로드는 높은 진동수로 상하 왕복운동을 반복하는 과정에서 기준 위치가 최초 설정 시와 달라지는 경우가 있다. 이를 수동적으로 바로잡기 위해서는 장치의 외부에서 별도의 수단을 마련하여 보정 또는 재설정하는 방법이 있으나, 이는 전문적인 인력이 추가적으로 필요하고 시간이 오래 걸리므로 작업이 번거로워지는 문제가 있다.In addition, in the process of repeating the vertical reciprocating motion of the stirring rod in the nucleic acid extraction apparatus, the reference position may be different from the initial setting in the process of repeating the vertical reciprocating motion at a high frequency. In order to correct this manually, there is a method of calibrating or resetting by providing a separate means from the outside of the device, but this requires an additional professional manpower and takes a long time, thus making the work cumbersome.

따라서 장치를 소형화하기 위하여 이를 구성하는 부품을 보다 컴팩트하게 구성하여 작동될 수 있는 구조가 요구되며, 또한 장치의 작동이 반복되면서 발생되는 기준 위치의 편차를 쉽게 보정 또는 재설정할 수 있는 수단이 필요하다.Therefore, in order to miniaturize the device, there is a need for a structure in which the components constituting the device are more compactly configured and operated, and a means for easily correcting or resetting the deviation of the reference position caused by repeated operation of the device is required. .

본 발명의 일 측면은 소형화된 장치 내의 공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 구성품을 결속하고 구동시킬 수 있는 핵산 추출 장치를 제공하고자 한다.An aspect of the present invention is to provide a nucleic acid extraction device capable of binding and driving components so that space in a miniaturized device can be efficiently utilized.

본 발명의 다른 일 측면은 작동이 반복되면서 발생할 수 있는 기준 위치의 편차를 쉽게 자동으로 보정하여 재설정할 수 있는 핵산 추출 장치의 구동 제어 방법을 제공하고자 한다.Another aspect of the present invention is to provide a method for controlling a driving of a nucleic acid extraction device that can easily and automatically correct and reset a deviation of a reference position that may occur while an operation is repeated.

그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.However, the problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited to the above-described problems and may be variously expanded within the scope of the technical idea included in the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치는, 복수의 웰을 구비한 카트리지가 수용되도록 제1 방향으로 연장된 수용 슬롯을 포함하고 제2 방향으로 미끄럼 구동될 수 있는 카트리지 수용부, 상기 카트리지 수용부의 상부에서 상기 제1 방향으로 미끄럼 구동될 수 있으며, 길이방향으로 세워져 상기 제1 방향 및 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 미끄럼 구동될 수 있는 마그넷 로드와 상기 마그넷 로드에 대응하는 하부에 상기 마그넷 로드를 수용할 수 있는 내부 공간을 가지며 상기 제3 방향으로 미끄럼 구동될 수 있는 교반 로드를 포함하는 추출 작용부, 상기 마그넷 로드와 교반 로드에 서로 독립적으로 상기 제3 방향으로의 구동력을 제공하는 구동부, 및 상기 구동부와 신호적으로 연결되어 상기 마그넷 로드와 교반 로드의 승강 움직임을 제어하고, 상기 교반 로드의 구동에 따른 부하의 변화를 감지하여 상기 교반 로드의 제3 방향으로의 높이의 기준을 조정할 수 있는 제어부를 포함한다.A nucleic acid extracting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a cartridge receiving portion extending in a first direction to accommodate a cartridge having a plurality of wells and slidingly driven in a second direction, and accommodating the cartridge A magnet rod that can be slidably driven in the first direction from the top of the unit, and is slid in a third direction perpendicular to the first and second directions, and the magnet rod in the lower portion corresponding to the magnet rod. An extraction action portion including an agitation rod that has an inner space capable of accommodating a magnet rod and is slidable in the third direction, and provides a driving force in the third direction independently of each other to the magnet rod and the stirring rod. The driving unit and the driving unit are signally connected to control the lifting movement of the magnet rod and the stirring rod, and by detecting a change in the load according to the driving of the stirring rod, the standard of the height of the stirring rod in the third direction is determined. Includes an adjustable control unit.

상기 제어부는 상기 구동부를 제어하여, 상기 교반 로드를 하강시켜 미리 설정된 기준 바닥면에 접촉시키고, 상기 기준 바닥면 접촉 후에도 상기 교반 로드를 하방으로 더 구동시키며, 상기 기준 바닥면 접촉 전의 일반 구동시 부하 값보다 미리 설정된 범위만큼 더 부가된 초과 부하가 감지되면 상기 교반 로드의 구동을 멈추고, 상기 교반 로드를 상승시키며 상기 일반 구동시 부하 값에 재도달하는 시점에서의 제3 방향 높이를 기준으로 영점을 설정할 수 있다.The control unit controls the driving unit to lower the stirring rod to contact a preset reference floor, further drives the stirring rod downward even after contacting the reference floor, and loads during normal driving before contacting the reference floor When an excess load added by a preset range is detected than the value, the driving of the stirring rod is stopped, the stirring rod is raised, and the zero point is set based on the height in the third direction at the point of reaching the load value again during the normal driving. I can.

상기 미리 설정된 기준 바닥면은 상기 카트리지의 내부 바닥면 또는 상기 수용 슬롯의 내부 바닥면일 수 있다.The preset reference bottom surface may be an inner bottom surface of the cartridge or an inner bottom surface of the receiving slot.

상기 더 부가된 초과 부하는 상기 일반 구동시 부하 값보다 20 내지 100%의 범위에 속하는 값만큼 더 부가된 것일 수 있다.The additionally added excess load may be added as much as a value within a range of 20 to 100% than a load value during the normal driving.

상기 제어부는 상기 설정된 영점을 기준으로 상기 교반 로드의 상기 제3 방향으로의 구동 범위를 재설정할 수 있다.The control unit may reset a driving range of the stirring rod in the third direction based on the set zero point.

상기 제어부는, 상기 하강하는 교반 로드가 기준 바닥면에 접촉한 최초 시점과 상승하는 교반 로드에 의해 상기 일반 구동시 부하 값에 재도달하는 시점을 비교하여 미리 설정된 오차를 넘는 경우 경고신호로 알려줄 수 있다.The control unit may compare an initial point in time when the descending stirring rod contacts the reference floor surface and a point in time at which the lowering stirring rod re-reachs the load value during normal driving by the rising stirring rod, and may notify a warning signal when a predetermined error is exceeded. .

상기 구동부는 상기 마그넷 로드의 승강 움직임을 제어하는 마그넷 로드 구동부와 상기 교반 로드의 승강 움직임을 제어하는 교반 로드 구동부를 포함하고, 상기 마그넷 로드 구동부와 교반 로드 구동부 각각은, 회전 구동력을 발생시키는 스테핑 모터와 상기 스테핑 모터에 동력 전달부를 통해 연결되면서 회전 동력을 전달받아 상기 마그넷 로드 또는 상기 교반 로드에 직선 왕복 구동력을 제공하는 엑추에이터를 포함하며, 상기 스테핑 모터와 상기 엑추에이터는 상기 동력 전달부를 기준으로 서로 같은 쪽에 위치하도록 구성될 수 있다.The driving unit includes a magnet rod driving unit for controlling the lifting movement of the magnet rod and a stirring rod driving unit for controlling the lifting movement of the stirring rod, and each of the magnet rod driving unit and the stirring rod driving unit is a stepping motor generating rotational driving force. And an actuator that is connected to the stepping motor through a power transmission unit and receives rotational power and provides a linear reciprocating driving force to the magnet rod or the stirring rod, and the stepping motor and the actuator are the same as each other based on the power transmission unit. It can be configured to be located on the side.

상기 스테핑 모터와 상기 엑추에이터는 상기 동력 전달부를 기준으로 하부에 위치하도록 구성될 수 있다.The stepping motor and the actuator may be configured to be located below the power transmission unit.

상기 동력 전달부는 상기 스테핑 모터와 상기 엑추에이터의 구동축에 각각 장착되는 풀리들과 상기 풀리들을 연결하는 타이밍 벨트를 포함할 수 있다.The power transmission unit may include pulleys mounted on a drive shaft of the stepping motor and the actuator, respectively, and a timing belt connecting the pulleys.

상기 스테핑 모터의 풀리 직경과 상기 엑추에이터의 풀리 직경의 비는 1:2~3이 될 수 있다.The ratio of the pulley diameter of the stepping motor and the pulley diameter of the actuator may be 1:2~3.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치의 구동 제어 방법은, 교반 로드를 하강시켜 미리 설정된 기준 바닥면에 접촉시키는 단계, 상기 기준 바닥면 접촉 후에도 상기 교반 로드를 하방으로 더 구동시키는 단계, 상기 기준 바닥면 접촉 전의 일반 구동시 부하 값보다 미리 설정된 범위만큼 더 부가된 초과 부하가 감지되면 상기 교반 로드의 구동을 멈추는 단계, 및 상기 교반 로드를 상승시키며 상기 일반 구동시 부하 값에 재도달하는 시점에서의 제3 방향 높이를 기준으로 영점을 설정하는 단계를 포함한다.A method for controlling driving of a nucleic acid extracting apparatus according to another embodiment of the present invention includes the steps of lowering the stirring rod to contact a preset reference floor, further driving the stirring rod downward even after contacting the reference floor, Stopping the driving of the stirring rod when an excess load added by a preset range is detected during normal driving before contacting the reference floor, and when the stirring rod is raised to reach the load value during the normal driving again And setting a zero point based on the height in the third direction at.

상기 더 부가된 초과 부하는 상기 일반 구동시 부하 값보다 20 내지 100%의 범위에 속하는 값만큼 더 부가된 것일 수 있다.The additionally added excess load may be added as much as a value within a range of 20 to 100% than a load value during the normal driving.

상기 설정된 영점을 기준으로 상기 교반 로드의 구동 범위를 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.It may further include the step of resetting the driving range of the stirring rod based on the set zero point.

상기 하강하는 교반 로드가 기준 바닥면에 접촉한 최초 시점과 상승하는 교반 로드에 의해 상기 일반 구동시 부하 값에 재도달하는 시점을 비교하여 미리 설정된 오차를 넘는 경우 경고신호로 알려주는 단계를 더 포함할 수 있다.Comparing the initial point in time when the descending stirring rod contacts the reference bottom surface and the point in time at which the load value is re-reached during the normal driving by the rising stirring rod, and informing a warning signal when a predetermined error is exceeded. I can.

상기 핵산 추출 장치는 복수의 웰을 구비한 카트리지가 수용될 수 있는 수용 슬롯을 포함하고, 상기 미리 설정된 기준 바닥면에 접촉시키는 단계는, 상기 카트리지의 내부 바닥면 또는 상기 수용 슬롯의 내부 바닥면을 기준 바닥면으로 접촉시키는 것을 포함할 수 있다.The nucleic acid extracting apparatus includes a receiving slot into which a cartridge having a plurality of wells can be accommodated, and the step of contacting the preset reference bottom surface includes an inner bottom surface of the cartridge or an inner bottom surface of the receiving slot. It may include contacting the reference floor surface.

상기 핵산 추출 장치는 상기 교반 로드의 승강 움직임을 제어하는 교반 로드 구동부를 포함하고, 상기 교반 로드 구동부는, 회전 구동력을 발생시키는 스테핑 모터와 상기 회전 동력을 전달받아 상기 교반 로드에 왕복 직선 구동력을 제공하는 엑추에이터를 포함하며, 상기 교반 로드를 구동시키거나 구동을 멈추는 단계는 상기 스테핑 모터를 구동시키거나 멈추는 것을 포함할 수 있다.The nucleic acid extraction device includes a stirring rod driving unit for controlling the lifting movement of the stirring rod, and the stirring rod driving unit provides a reciprocating linear driving force to the stirring rod by receiving a stepping motor generating a rotation driving force and the rotational power. It includes an actuator, and driving or stopping the stirring rod may include driving or stopping the stepping motor.

본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치에 의하면, 구성품의 결속을 콤팩트하게 구성하여 구동할 수 있는 디자인을 적용함으로써 장치 내의 공간을 효율적으로 활용하여 소형화 할 수 있으며, 이러한 장치를 현장으로 이동시켜 현장에서 즉시 핵산을 추출하는 게 가능하도록 할 수 있다.According to the nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention, by applying a design capable of compactly configuring and driving the binding of components, the space in the apparatus can be efficiently utilized and miniaturized, and such apparatus can be moved to the field. It can make it possible to extract nucleic acids immediately in the field.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치의 구동 제어 방법에 의하면, 작동이 반복되면서 발생할 수 있는 기준 위치의 편차를 쉽게 자동으로 보정하여 재설정할 수 있는 효과가 있다.According to the driving control method of the nucleic acid extraction apparatus according to another embodiment of the present invention, it is possible to easily and automatically correct and reset the deviation of the reference position that may occur while the operation is repeated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치에 장착될 수 있는 카트리지를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치의 마그넷 로드가 승강하는 모습을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치를 후면에서 도시한 배면도로서, 모터와 동력 전달부의 결합형태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치의 제어부와 이에 연결되는 구동부를 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치에서 z축 위치 보정시 교반 로드 구동부를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치에서 z축 위치 보정시 교반 로드 구동부의 스테핑 모터를 구동함에 따른 부하 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치가 하우징에 수용된 상태를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a nucleic acid extracting apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a cartridge that can be mounted on the nucleic acid extracting apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view showing a nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a state in which the magnet rod of the nucleic acid extracting apparatus according to an embodiment of the present invention is elevated.
5 is a rear view showing a nucleic acid extracting apparatus according to an embodiment of the present invention from the rear, showing a coupling form of a motor and a power transmission unit.
6 is a block diagram showing a control unit and a driving unit connected thereto of the nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of controlling a stirring rod driving unit when correcting a z-axis position in the nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a change in load by driving a stepping motor of a stirring rod driving unit when correcting a z-axis position in the nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing a state in which a nucleic acid extracting apparatus according to an embodiment of the present invention is accommodated in a housing.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

DNA와 RNA와 같은 핵산은 유전정보를 발현하여 단백질분자를 합성하는데 중요한 역할을 하기 때문에 핵산의 효과적인 추출에 대한 필요성이 강조되고 있다. 이에 따라 핵산의 효과적인 추출 방법으로 마그넷 비드(Magnetic Beads)를 바이오 분야에 적용한 연구가 많이 시도되고 있다.Since nucleic acids such as DNA and RNA play an important role in synthesizing protein molecules by expressing genetic information, the need for effective extraction of nucleic acids is being emphasized. Accordingly, many studies have been attempted to apply magnetic beads to the bio field as an effective method of extracting nucleic acids.

마그넷 비드를 이용한 핵산 추출은 카오트로픽 염(chaotropic salt)을 이용하여 표면에 실리카(silica)가 코팅된 마그넷 비드에 핵산이 부착되게 한 후에 외부 자기장으로 핵산이 부착된 마그넷 비드를 원하는 위치로 이동하거나 정제하고 마그넷 비드에서 핵산을 분리함으로써 이루어진다.Nucleic acid extraction using a magnet bead involves attaching the nucleic acid to a magnet bead coated with silica on the surface using a chaotropic salt, and then moving the magnet bead with the nucleic acid attached to the desired position by an external magnetic field. It is accomplished by purifying and separating nucleic acids from magnet beads.

용해 완충액이 수용된 공간에 핵산 샘플을 주입하고 물리적, 화학적 작용을 가하면 핵산을 둘러싼 세포벽이 깨지게 되는데, 핵산을 둘러싼 세포벽을 깨 트림으로써 핵산을 추출할 수 있다. 핵산은 음전하를 띄고 마그넷 비드에 코팅된 실 리카도 음전하를 띠고 있으나 핵산은 카오트로픽 염 존재하에서 양이온 브릿지(positive ion bridge)를 형성함으로써 음전하의 실리카와 결합할 수 있다. 이러한 성질을 이용하여 마그넷 비드에 추출된 핵산을 부착시킨 뒤 핵산이 부착된 마그넷 비드를 자성체에 의하여 다른 공간으로 이동하고 세척할 수 있다. 핵산에 남아있는 이물질을 제거한 뒤 마그넷 비드에 부착된 핵산을 분리하면 정제된 핵산을 얻을 수 있다.When a nucleic acid sample is injected into the space containing the lysis buffer and a physical or chemical reaction is applied, the cell wall surrounding the nucleic acid is broken. The nucleic acid can be extracted by breaking the cell wall surrounding the nucleic acid. Nucleic acid has a negative charge, and silica coated on a magnetic bead has a negative charge, but nucleic acids can bind to negatively charged silica by forming a positive ion bridge in the presence of a chaotropic salt. Using this property, after attaching the extracted nucleic acid to the magnet bead, the magnet bead to which the nucleic acid is attached can be moved to another space by a magnetic material and washed. Purified nucleic acids can be obtained by separating the nucleic acid attached to the magnet bead after removing foreign substances remaining in the nucleic acid.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치에 장착될 수 있는 카트리지를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a cartridge that can be mounted on the nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 핵산 추출 장치(1)는 웰을 구비한 카트리지(100)를 수용하는 카트리지 수용부(I), 상하로 구동되는 마그넷 로드(10)와 이를 수용하며 상하로 구동되는 교반 로드(20)을 구비하여 핵산 추출 작용을 수행하는 추출 작용부(II), 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)에 구동력을 제공하는 구동부, 및 이들의 승강 움직임을 제어하는 제어부를 포함한다.Referring to Figure 1, the nucleic acid extraction apparatus 1 according to the present embodiment is a cartridge receiving portion (I) for accommodating a cartridge 100 having a well, a magnet rod 10 driven up and down, and accommodating the An extraction function part (II) that performs a nucleic acid extraction function by having a stirring rod (20) driven by a driving force (II), a driving part that provides driving force to the magnet rod (10) and the stirring rod (20), and controls the lifting movements thereof. It includes a control unit.

도 2에 도시된 바와 같이, 카트리지(100)에는 복수의 웰이 구비되는 바, 일측 단부에 제1 웰(112), 타측 단부에 제2 웰(116)이 위치하고, 제1 웰(112)과 제2 웰(116)의 사이에 중간 웰(114)이 배치된다. 제1 웰(112)과 제2 웰(116)은 각각 단일 웰로 이루어지고, 중간 웰(114)은 복수의 웰로 이루어질 수 있으며, 제1 웰(112), 중간 웰(114), 및 제2 웰(116)이 이 순서로 일렬로 배열되어 단일체를 구성할 수 있다. 그리고 핵산 추출 과정에서 제1 웰(112)은 용해 완충액(lysis buffer)을 마련하여 주입되는 핵산 샘플을 수용하고, 중간 웰(114)은 세척액과 마그넷 비드 등을 복수 웰에 각각 구분하여 수용하며, 제2 웰(116)은 추출된 핵산을 수용하는 용도로 기능할 수 있다.As shown in Figure 2, the cartridge 100 is provided with a plurality of wells, a first well 112 at one end, a second well 116 at the other end, the first well 112 and An intermediate well 114 is disposed between the second wells 116. Each of the first well 112 and the second well 116 is formed of a single well, and the intermediate well 114 may be formed of a plurality of wells, and the first well 112, the intermediate well 114, and the second well (116) can be arranged in a row in this order to form a single body. And in the nucleic acid extraction process, the first well 112 prepares a lysis buffer to accommodate the injected nucleic acid sample, and the middle well 114 separately accommodates a washing solution and a magnet bead into a plurality of wells, The second well 116 may function for receiving the extracted nucleic acid.

다시 도 1을 참조하면, 카트리지 수용부(I)는 카트리지(100)를 수용할 수 있도록 수용 슬롯(30)을 포함한다. 수용 슬롯(30)은 각각 제1 방향(x축 방향)으로 연장되며 서로 간격을 두고 제2 방향(y축 방향)으로 이격되어 위치하는 제1 슬롯(32)과 제2 슬롯(34)을 포함할 수 있다. 그리고 카트리지(100)가 수용 슬롯(30)에 장착될 때, 제1 슬롯(32)에는 카트리지(100)의 제1 웰(112)이 대응되어 수용되고 제2 슬롯(34)에는 카트리지(100)의 제2 웰(116)이 대응되어 수용될 수 있으며, 중간 웰(114)은 제1 슬롯(32)과 제2 슬롯(34)의 사이의 공간에 위치할 수 있다. 따라서 단일의 카트리지(100)는 y축 방향으로 웰들(112, 114, 116)이 정렬하도록 카트리지 수용부(I)에 장착될 수 있으며, 복수의 카트리지(100)가 마련되는 경우 x축 방향을 따라 서로 인접하여 거치될 수 있다. 그리고 제1 웰(112)의 하부와 제2 웰(116)의 하부는 중간 웰(114)로부터 이격될 수 있으며, 이로써 카트리지(100)가 수용 슬롯(30)에 장착될 때 제1 웰(112) 및 제2 웰(116)의 하부가 수용 슬롯(30)과 간섭되지 않도록 할 수 있다. Referring back to FIG. 1, the cartridge receiving part I includes a receiving slot 30 to accommodate the cartridge 100. The accommodation slots 30 each extend in a first direction (x-axis direction) and include a first slot 32 and a second slot 34 that are spaced apart from each other and are spaced apart from each other in a second direction (y-axis direction). can do. And when the cartridge 100 is mounted in the receiving slot 30, the first slot 32 is accommodated in correspondence with the first well 112 of the cartridge 100, and the second slot 34 has the cartridge 100 The second well 116 of may correspond and be accommodated, and the middle well 114 may be located in a space between the first slot 32 and the second slot 34. Therefore, a single cartridge 100 may be mounted on the cartridge receiving portion I so that the wells 112, 114, and 116 are aligned in the y-axis direction, and when a plurality of cartridges 100 are provided, along the x-axis direction They can be mounted adjacent to each other. In addition, a lower portion of the first well 112 and a lower portion of the second well 116 may be spaced apart from the intermediate well 114, whereby the first well 112 when the cartridge 100 is mounted in the receiving slot 30 ) And the lower portion of the second well 116 may not interfere with the receiving slot 30.

한편, 수용 슬롯(30)에는 온도 조절부가 구비될 수 있다. 즉, 수용 슬롯(30)을 구성하는 제1 슬롯(32)과 제2 슬롯(34) 각각을 둘러싸는 히팅 블록으로 이루어진 온도 조절부가 개별적으로 구비될 수 있다. 이로써 제1 웰(112)을 가열하기 위해서는 제1 슬롯(32)의 온도 조절부를 가동시키고, 제2 웰(116)을 가열하기 위해서는 제2 슬롯(34)의 온도 조절부를 가동시킬 수 있다. Meanwhile, a temperature control unit may be provided in the accommodation slot 30. That is, a temperature control unit including a heating block surrounding each of the first slot 32 and the second slot 34 constituting the accommodation slot 30 may be separately provided. Accordingly, the temperature control unit of the first slot 32 may be operated to heat the first well 112, and the temperature control unit of the second slot 34 may be operated to heat the second well 116.

제1 웰(112)을 가열하게 되면 제1 웰(112)에 주입된 핵산 샘플을 활성 또는 비활성화 시킬 수 있어 핵산 추출 과정에서 발생하는 오염이나 감염을 막을 수 있으며, 용해 완충액이 활성화될 수 있는 온도로 제1 웰(112)을 가열하면서 교반작업을 하게 되면 세포벽을 쉽게 깨트릴 수 있어 핵산이 추출되는 것을 용이하게 할 수 있다. 또한 제2 웰(116)에서 핵산을 마그넷 비드에서 분리하는 과정에서 핵산의 농도가 높아 핵산끼리 엉기는 현상이 발생할 때, 제2 슬롯(34)의 온도 조절부를 가동하여 제2 웰(116)에 적당한 온도를 맞춰주면, 핵산끼리 엉기는 현상을 줄일 수 있으므로 마그넷 비드에서 핵산이 분리되는 효율을 향상시킬 수 있다.Heating the first well 112 can activate or deactivate the nucleic acid sample injected into the first well 112 to prevent contamination or infection occurring in the nucleic acid extraction process, and the temperature at which the lysis buffer can be activated. When the first well 112 is heated while stirring is performed, the cell wall can be easily broken, and thus nucleic acid can be easily extracted. In addition, in the process of separating the nucleic acid from the magnetic bead in the second well 116, when the concentration of nucleic acid is high and the nucleic acids are lumped together, the temperature control unit of the second slot 34 is operated to provide the second well 116. If the proper temperature is adjusted, the lumping of nucleic acids can be reduced, and thus the efficiency of separating nucleic acids from the magnetic beads can be improved.

제2 슬롯(34)에 인접한 후방에는 증발 챔버(50)가 구비될 수 있다. 즉, 제2 슬롯(34)을 기준으로 증발 챔버(50)는 제1 슬롯(32)의 반대 쪽에 위치하게 되므로, 제1 슬롯(32), 제2 슬롯(34), 및 증발 챔버(50)는 이 순서로 배치될 수 있다. 그리고 증발 챔버(50)는 이를 둘러싸는 히팅 블록으로 이루어진 온도 조절부를 구비할 수 있다.An evaporation chamber 50 may be provided at the rear adjacent to the second slot 34. That is, since the evaporation chamber 50 is located on the opposite side of the first slot 32 based on the second slot 34, the first slot 32, the second slot 34, and the evaporation chamber 50 Can be placed in this order. In addition, the evaporation chamber 50 may include a temperature controller made of a heating block surrounding it.

이렇게 구비된 증발 챔버(50)는 핵산에 묻어 있는 에탄올을 제거할 수 있다. 즉, 제1 웰(112)에서 핵산 샘플에서 핵산을 추출한 후, 이 핵산에 남아 있는 불순물을 제거하기 위하여 세척액이 수용된 중간 웰(114)로 핵산을 이송하여 세척할 수 있다. 중간 웰(114)의 세척액에는 에탄올이 함유되어 있어서, 핵산에 남아 있는 세포벽이나 이물질을 녹이고 탈리시키면서 핵산을 세척하게 된다. 세척과정이 완료되면 세척액에 함유되어 있던 에탄올이 핵산에 묻어 있을 수 있는데, 핵산을 제2 웰(116)로 이송하고 보관하기 전에 증발 챔버(50)에서 이를 제거하는 것이다. The evaporation chamber 50 provided in this way may remove ethanol embedded in nucleic acids. That is, after extracting the nucleic acid from the nucleic acid sample in the first well 112, in order to remove impurities remaining in the nucleic acid, the nucleic acid may be transferred to the intermediate well 114 containing the washing solution for washing. Since ethanol is contained in the washing solution of the intermediate well 114, the nucleic acid is washed while dissolving and desorbing cell walls or foreign substances remaining in the nucleic acid. When the washing process is completed, ethanol contained in the washing solution may be embedded in the nucleic acid, and the nucleic acid is transferred to the second well 116 and removed in the evaporation chamber 50 before storage.

외측면에 핵산이 부착된 교반 로드(20)가 증발 챔버(50)에 인입된 상태에서 온도 조절부에 의하여 증발 챔버(50)의 내부 온도를 조절하면 핵산에 묻어 있는 에탄올을 기화시킬 수 있다. 증발 챔버(50) 내부의 온도는 에타올의 기화 온도인 섭씨 70도 내지 80도의 범위에서 제어될 수 있다.Ethanol embedded in the nucleic acid can be vaporized by controlling the internal temperature of the evaporation chamber 50 by the temperature controller while the stirring rod 20 with the nucleic acid attached to the outer surface is inserted into the evaporation chamber 50. The temperature inside the evaporation chamber 50 may be controlled in the range of 70 to 80 degrees Celsius, which is the vaporization temperature of ethanol.

이와 같이 제1 슬롯(32), 제2 슬롯(34), 및 증발 챔버(50)는 모두 온도 조절부를 구비하고 있으나, 효율적인 전력 소비를 고려하여 추출 작업이 진행되는 과정에 맞춰 각각 독립적으로 제어될 수 있다. 그러나 제1 슬롯(32)과 제2 슬롯(34)에는 복수의 카트리지(100)가 장착될 수 있으므로 이들을 통합하여 각 슬롯(32, 34)에서 온도제어가 될 수 있다. 이를 위해 제1 슬롯(32)과 제2 슬롯(34)을 각각 하나의 히팅 블록으로 구성하고 각각 하나씩의 온도센서를 설치하여 각 슬롯(32, 34)별로 일괄 제어할 수 있다. 또한, 제1 슬롯(32), 제2 슬롯(34), 및 증발 챔버(50)에서 발생한 열이 장치 내부의 다른 부분에서 핵산 추출 과정에 영향을 미치지 않도록, 각각의 외측면은 단열되어 이들 각각에서 발생된 열이 외부로 전달되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the first slot 32, the second slot 34, and the evaporation chamber 50 are all equipped with a temperature control unit, but each can be independently controlled according to the process of the extraction operation in consideration of efficient power consumption. I can. However, since a plurality of cartridges 100 may be mounted in the first slot 32 and the second slot 34, temperature control may be performed in each of the slots 32 and 34 by integrating them. To this end, each of the first slot 32 and the second slot 34 is configured as one heating block, and one temperature sensor is installed for each of the slots 32 and 34 to be collectively controlled. In addition, each outer surface is insulated so that the heat generated in the first slot 32, the second slot 34, and the evaporation chamber 50 does not affect the nucleic acid extraction process in other parts inside the device. It can prevent the heat generated from being transferred to the outside.

본 실시예에 따른 핵산 추출 장치(1)는 수용 슬롯(30)과 증발 챔버(50)의 상부를 덮도록 팔레트(40)가 설치될 수 있다. 팔레트(40)는 대략 직사각 형상을 갖는 플레이트의 좌우로 한 쌍의 지지대(45)가 하방으로 연장하도록 형성될 수 있으며, 이러한 지지대(45)는 팔레트(40)가 장치(1)의 카트리지 수용부(I)에 안착될 때 팔레트(40)의 네 모서리를 떠받혀 지지할 수 있다.In the nucleic acid extraction apparatus 1 according to the present embodiment, a pallet 40 may be installed to cover the upper portion of the receiving slot 30 and the evaporation chamber 50. The pallet 40 may be formed such that a pair of supports 45 extend downwardly to the left and right of a plate having an approximately rectangular shape, and such a support 45 includes the pallet 40 being a cartridge receiving part of the device 1 When seated on (I), the four corners of the pallet 40 can be supported and supported.

카트리지(100)는 팔레트(40)의 플레이트 하부면에 형성된 레일을 따라 슬라이딩 방식으로 삽입되어 장착될 수 있으며, 상기 플레이트에는 카트리지(100)의 웰(112, 114, 116) 영역에 대응하는 장공의 제1 관통홀(401)과 증발 챔버(50)에 대응하는 제2 관통홀(402)이 형성될 수 있다. 이 때, 제2 관통홀(402)에는 교반 로드(20)를 구성하는 스트립이 마련될 수 있으며, 팔레트(40) 장치(1) 내에 장착이 완료된 후에 교반 로드 홀더(21)를 하강시켜 상기 스트립과 결합되도록 할 수 있다. 따라서 팔레트(40)는 카트리지와 교반 로드의 어댑터의 기능을 할 수 있다.The cartridge 100 may be inserted and mounted in a sliding manner along a rail formed on the lower surface of the plate of the pallet 40, and the plate has a long hole corresponding to the area of the wells 112, 114, 116 of the cartridge 100. The first through hole 401 and the second through hole 402 corresponding to the evaporation chamber 50 may be formed. At this time, a strip constituting the stirring rod 20 may be provided in the second through hole 402, and after the installation in the pallet 40 device 1 is completed, the stirring rod holder 21 is lowered to Can be combined with Therefore, the pallet 40 can function as an adapter between the cartridge and the stirring rod.

한편, 본 실시예에 따른 핵산 추출 장치(1)는 전체 장치의 받침이 되는 베이스(98) 상에 소정의 간격을 두고 이격되어 견고하게 고정되는 플로어(90)를 포함할 수 있다. 플로어(90)는 긴 직사각형 평판 형태를 가질 수 있으며, 플로어(90)의 하부와 베이스(98)의 상부로 규정되는 저부 공간에는 배터리, 제어회로, 또는 전원회로 등이 설치될 수 있다. 플로어(90) 상에는 카트리지 수용부(I)를 구성하는 수용 슬롯(30) 및 증발 챔버(50)가 제1 리니어 가이드(91)를 따라 안내되면서 미끄럼 구동 가능하게 설치되며, 또한 추출 작용부(II)가 구비되는 무빙 프레임(87)이 위치하여 제2 리니어 가이드(92)를 따라 안내되면서 카트리지 수용부(I)와 간섭되지 않도록 y축 방향으로 미끄럼 구동될 수 있다. Meanwhile, the nucleic acid extracting apparatus 1 according to the present embodiment may include a floor 90 that is spaced apart at a predetermined interval on a base 98 serving as a support for the entire apparatus and is rigidly fixed. The floor 90 may have a long rectangular flat plate shape, and a battery, a control circuit, or a power circuit may be installed in a bottom space defined as a lower portion of the floor 90 and an upper portion of the base 98. On the floor 90, the receiving slot 30 and the evaporation chamber 50 constituting the cartridge receiving part I are guided along the first linear guide 91 and installed to be slidably driven, and the extraction function part II The moving frame 87 provided with) may be positioned and guided along the second linear guide 92 and slidably driven in the y-axis direction so as not to interfere with the cartridge receiving portion I.

이하에서 추출 작용부(II)의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the extraction function portion (II) will be described in more detail.

도 1을 참조하면, 추출 작용부(II)는 마그넷 로드(10)와 이에 대응하는 하부에 교반 로드(20)를 포함한다. 마그넷 로드(10)는 길이방향으로 세워져 그 중심축 방향, 즉 제3 방향(z축 방향)을 따라 직선 왕복운동 할 수 있으며, 교반 로드(20)는 하부가 폐쇄되고 상부가 개방된 중공의 형태로 이루어져 마그넷 로드(10)가 교반 로드(20)의 개방된 부분으로 인입되거나 인출될 수 있다. 교반 로드(20)는 그 내부 공간으로 인입된 마그넷 로드(10)의 자속을 통과시킬 수 있으면서 자화되지 않는 재질로 이루어질 수 있으며, 일례로 합성수지재로 이루어질 수 있다. 이러한 교반 로드(20)가 웰(112, 114, 116)에 인입된 상태에서 상하 왕복운동 하는 횟수, 시간, 및 속도는 각 웰(112, 114, 116)에서 진행되는 추출 작업 과정에 따라 달라진다. 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)는 무빙 프레임(87)에 설치되어 이와 함께 카트리지 수용부(I)의 상부에서 y축 방향으로 미끄럼 구동될 수 있다. Referring to Figure 1, the extraction function (II) includes a magnet rod 10 and a stirring rod 20 in the lower portion corresponding thereto. The magnet rod 10 is erected in the longitudinal direction and can linearly reciprocate along its central axis direction, that is, the third direction (z-axis direction), and the stirring rod 20 has a hollow shape with the lower part closed and the upper open. It consists of a magnet rod 10 can be drawn in or out of the open portion of the stirring rod (20). The stirring rod 20 may be made of a material that is not magnetized while being able to pass the magnetic flux of the magnet rod 10 introduced into its inner space, and for example, may be made of a synthetic resin material. The number, time, and speed of the vertical reciprocating movement in the state in which the stirring rod 20 is inserted into the wells 112, 114, and 116 varies depending on the extraction process performed in each of the wells 112, 114, and 116. The magnet rod 10 and the stirring rod 20 are installed on the moving frame 87 and may be slidably driven in the y-axis direction from the top of the cartridge accommodating portion (I).

또한 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)는 무빙 프레임(87)에 설치된 한 쌍의 제3 리니어 가이드(88)를 따라 수직 방향(z축 방향)으로 안내될 수 있다. 즉, 무빙 프레임(87)의 일측면에 마그넷 로드 홀더(11)와 교반 로드 홀더(21)가 z축 방향으로 미끄럼 구동되도록 설치되며, 마그넷 로드 홀더(11)에는 복수의 마그넷 로드(10)가 x축 방향을 따라 균일한 간격을 형성하며 배열되어 고정되고, 교반 로드 홀더(21)에는 복수의 교반 로드(20)가 x축 방향을 따라 균일한 간격을 형성하며 배열되어 고정될 수 있다. 각각의 마그넷 로드(10)는 영구자석이나 전자석 등과 같은 자석으로 된 원기둥 형상의 로드(rod)로 이루어질 수 있으며, 교반 로드(20)의 내부 공간으로 인입 또는 인출될 수 있도록 그 횡단면 직경은 중공의 원통 형상으로 이루어진 교반 로드(20)의 횡단면 내경보다 더 작게 형성될 수 있다. 교반 로드(20)는 마그넷 로드(10)의 개수에 대응하는 수만큼 형성될 수 있으며, 교반 로드 홀더(21)와 마그넷 로드 홀더(11)는 y축 방향으로의 움직임에 있어서는 무빙 프레임(87)의 구동에 의해 함께 움직이지만, z축 방향으로의 움직임에 있어서는 서로 독립적으로 구동될 수 있다.In addition, the magnet rod 10 and the stirring rod 20 may be guided in a vertical direction (z-axis direction) along a pair of third linear guides 88 installed on the moving frame 87. That is, the magnet rod holder 11 and the stirring rod holder 21 are installed to slide in the z-axis direction on one side of the moving frame 87, and a plurality of magnet rods 10 are provided in the magnet rod holder 11. A plurality of stirring rods 20 are arranged and fixed to form uniform intervals along the x-axis direction, and a plurality of stirring rods 20 may be arranged and fixed along the x-axis direction to form uniform intervals along the x-axis direction. Each of the magnet rods 10 may be made of a cylindrical rod made of a magnet such as a permanent magnet or an electromagnet, and the cross-sectional diameter thereof is hollow so that it can be introduced or withdrawn into the inner space of the stirring rod 20. It may be formed smaller than the cross-sectional inner diameter of the stirring rod 20 made of a cylindrical shape. The stirring rod 20 may be formed as many as the number corresponding to the number of magnet rods 10, and the stirring rod holder 21 and the magnet rod holder 11 are moving frames 87 when moving in the y-axis direction. They move together by the drive of, but can be driven independently of each other when moving in the z-axis direction.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치의 마그넷 로드가 승강하는 모습을 도시한 사시도이다.3 is a side view showing a nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a magnet rod of the nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention is elevated.

도 3과 도 4를 참조하여, 핵산 추출 과정을 설명하면서 본 실시예에 따른 핵산 추출 장치(1)의 작동 과정을 이하에 상세히 설명한다.3 and 4, the operation of the nucleic acid extraction apparatus 1 according to the present embodiment will be described in detail below while describing the nucleic acid extraction process.

수용 슬롯(30)이 구비된 슬라이드 패널(86)이 y축 방향 전방으로 이동하면 장치(1)의 외부에서 카트리지(100)를 마련하여 카트리지 수용부(I)에 장착할 수 있다. 본 실시예에 따른 핵산 추출 장치(1)는 하우징(80, 도 9 참조)에 의해 커버되어 있고, 슬라이드 패널(86)은 하우징에 형성된 도어 패널(85, 도 9 참조)에 결합되어 있으므로, 도어 패널(85)이 열리면서 슬라이드 패널(86)과 이에 구비된 수용 슬롯(30)은 외부로 인출될 수 있다.When the slide panel 86 provided with the receiving slot 30 moves forward in the y-axis direction, the cartridge 100 can be provided from the outside of the device 1 and mounted on the cartridge receiving portion I. The nucleic acid extracting apparatus 1 according to the present embodiment is covered by a housing 80 (see FIG. 9), and the slide panel 86 is coupled to a door panel 85 (see FIG. 9) formed in the housing. As the panel 85 is opened, the slide panel 86 and the receiving slot 30 provided therein may be drawn out.

카트리지(100)가 끼워진 팔레트(40)가 장착된 후 카트리지 수용부(I)가 장치(1)의 내부로 복귀하면, 무빙 프레임(87)을 y축 방향으로 이동시켜 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)가 중간 웰(114)의 상부에 대응하도록 위치시킬 수 있다. 그리고 나서 마그넷 로드 홀더(11)와 교반 로드 홀더(21)를 z축 방향으로 하강시켜 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)가 마그넷 비드가 수용된 중간 웰(114)에 진입하도록 할 수 있다. 마그넷 로드(10)가 마그넷 비드를 자력 흡착하면, 마그넷 비드는 교반 로드(20)의 표면에 부착된다. When the cartridge receiving part (I) returns to the inside of the device 1 after the pallet 40 with the cartridge 100 inserted therein, the moving frame 87 is moved in the y-axis direction and stirred with the magnet rod 10. The rod 20 may be positioned to correspond to the upper portion of the intermediate well 114. Then, the magnet rod holder 11 and the stirring rod holder 21 are lowered in the z-axis direction so that the magnet rod 10 and the stirring rod 20 enter the middle well 114 in which the magnet bead is accommodated. When the magnet rod 10 magnetically adsorbs the magnet bead, the magnet bead is attached to the surface of the stirring rod 20.

마그넷 로드(10)가 교반 로드(20) 내에 수용된 상태로, 무빙 프레임(87)을 y축 방향으로 이동시켜 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)가 핵산 샘플이 주입된 제1 웰(112)의 상부에 대응하도록 위치시킬 수 있다. 그리고 나서 마그넷 로드 홀더(11)를 z축 방향으로 상승시켜 마그넷 로드(10)를 교반 로드(20)와 제1 웰(112)로부터 인출하면, 교반 로드(20) 표면에 자력 부착되어 있던 마그넷 비드의 흡착력이 해제되어 마그넷 비드가 핵산 샘플에 침전될 수 있다. 제1 웰(112)에 진입한 상태로 있던 교반 로드(20)은 상하로 왕복 구동되어 핵산 샘플을 교반할 수 있으며, 이에 따라 핵산 샘플의 세포벽이 깨지며 추출된 핵산이 마그넷 비드에 원활하게 부착될 수 있다. 교반작업이 완료되면, 마그넷 로드 홀더(11)를 z축 방향으로 하강시켜 제1 웰(112)에 진입한 상태의 교반 로드(20)의 내부로 다시 마그넷 로드(10)를 진입시킬 수 있다. 그러면, 추출된 핵산이 부착된 마그넷 비드가 교반 로드(20)의 표면에 자력 흡착된다.With the magnet rod 10 accommodated in the stirring rod 20, the moving frame 87 is moved in the y-axis direction so that the magnet rod 10 and the stirring rod 20 are inserted into the first well 112 into which the nucleic acid sample is injected. ) Can be positioned to correspond to the upper part. Then, when the magnet rod holder 11 is raised in the z-axis direction and the magnet rod 10 is pulled out from the stirring rod 20 and the first well 112, the magnetic bead attached to the surface of the stirring rod 20 The adsorption force of is released so that the magnet beads can precipitate on the nucleic acid sample. The stirring rod 20, which was in the state entering the first well 112, can be reciprocated up and down to agitate the nucleic acid sample, thereby breaking the cell wall of the nucleic acid sample, and the extracted nucleic acid smoothly adheres to the magnet bead. Can be. When the stirring operation is completed, the magnetic rod holder 11 may be lowered in the z-axis direction to re-enter the magnet rod 10 into the stirring rod 20 in the state of entering the first well 112. Then, the magnetic beads to which the extracted nucleic acid is attached are magnetically adsorbed to the surface of the stirring rod 20.

마그넷 로드(10)가 교반 로드(20) 내에 수용된 상태로, 무빙 프레임(87)을 y축 방향으로 이동시켜 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)가 세척액이 수용된 중간 웰(114)의 상부에 위치시킬 수 있다. 마그넷 로드 홀더(11)를 z축 방향으로 상승시켜 마그넷 로드(10)를 교반 로드(20)와 중간 웰(114)로부터 퇴피 상승시키면, 교반 로드(20) 표면에 자력 흡착되어 있던 마그넷 비드가 세척액에 침전될 수 있다. 중간 웰(114)에 진입한 상태로 있던 교반 로드(20)는 상하로 이동하며 세척액 내의 마그넷 비드를 교반하고, 이에 따라 마그넷 비드에 부착된 핵산에 남아 있던 불순물은 세척액에 의해 세척될 수 있다. 세척과정이 완료되면, 중간 웰(114)에 진입한 상태의 교반 로드(20) 내부로 다시 마그넷 로드(10)를 진입시킬 수 있다. 그러면, 세척된 핵산이 부착된 마그넷 비드가 교반 로드(20)의 표면에 자력 흡착된다. In a state in which the magnet rod 10 is accommodated in the stirring rod 20, the moving frame 87 is moved in the y-axis direction so that the magnet rod 10 and the stirring rod 20 are placed at the top of the intermediate well 114 in which the washing liquid is accommodated. Can be placed in When the magnet rod holder 11 is raised in the z-axis direction and the magnet rod 10 is retracted from the stirring rod 20 and the intermediate well 114, the magnet beads magnetically adsorbed on the surface of the stirring rod 20 are removed Can be settled on. The stirring rod 20, which was in the state entering the intermediate well 114, moves up and down to agitate the magnet beads in the washing solution, and thus impurities remaining in the nucleic acid attached to the magnet beads may be washed by the washing solution. When the washing process is completed, the magnet rod 10 may be re-entered into the stirring rod 20 having entered the intermediate well 114. Then, the magnetic beads to which the washed nucleic acid is attached are magnetically adsorbed to the surface of the stirring rod 20.

마그넷 로드(10)가 교반 로드(20) 내에 수용된 상태로, 무빙 프레임(87)을 y축 방향으로 이동시켜 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)가 제2 웰(116)의 상부에 대응하도록 위치시킬 수 있다. 마그넷 로드 홀더(11)를 z축 방향으로 상승시켜 마그넷 로드(10)를 교반 로드(20)와 제2 웰(116)로부터 퇴피 상승시키면, 교반 로드(20) 표면에 흡착되어 있던 마그넷 비드가 제2 웰(116)에 침전될 수 있다. 제2 웰(116)에 진입한 상태로 있던 교반 로드(20)는 상하로 이동하여 핵산이 마그넷 비드에서 분리될 수 있도록 교반할 수 있다. 제2 웰(116)에 진입한 상태로 있던 교반 로드(20) 내부로 다시 마그넷 로드(10)가 진입하면 핵산이 분리된 마그넷 비드가 교반 로드(20)의 표면에 부착된다. With the magnet rod 10 accommodated in the stirring rod 20, the moving frame 87 is moved in the y-axis direction so that the magnet rod 10 and the stirring rod 20 correspond to the upper portion of the second well 116 Can be positioned to When the magnet rod holder 11 is raised in the z-axis direction and the magnet rod 10 is retracted from the stirring rod 20 and the second well 116, the magnet beads adsorbed on the surface of the stirring rod 20 are removed. 2 can be precipitated in the well 116. The stirring rod 20, which has been in the state of entering the second well 116, may move up and down to stir so that the nucleic acid can be separated from the magnet bead. When the magnet rod 10 enters into the stirring rod 20 that was in the state of entering the second well 116 again, the magnetic bead from which the nucleic acid has been separated is attached to the surface of the stirring rod 20.

무빙 프레임(87)을 y축 방향으로 이동시켜 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)가 함께 중간 웰(114)의 상부에 대응하도록 위치시킬 수 있다. 마그넷 로드 홀더(11)를 z축 방향으로 상승시켜 마그넷 로드(10)를 교반 로드(20)와 중간 웰(114)로부터 퇴피 상승시키면, 교반 로드(20) 표면에 흡착되어 있던 마그넷 비드가 중간 웰(114)에 침전될 수 있다. 이 상태에서 교반 로드(20)도 퇴피 상승하면, 마그넷 비드는 중간 웰(114)에 남게 된다.By moving the moving frame 87 in the y-axis direction, the magnet rod 10 and the stirring rod 20 may be positioned so as to correspond to the upper portion of the intermediate well 114 together. When the magnet rod holder 11 is raised in the z-axis direction and the magnet rod 10 is retracted from the stirring rod 20 and the intermediate well 114, the magnet beads adsorbed on the surface of the stirring rod 20 are removed. It may precipitate at (114). In this state, when the stirring rod 20 also retracts and rises, the magnet bead remains in the intermediate well 114.

이와 같이 핵산 추출 과정에서 무빙 프레임(87)은 y축 방향으로 미끄럼 구동되면서 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)의 y축 방향 위치를 제어할 수 있다. 그리고 무빙 프레임(87)에 설치된 마그넷 로드 홀더(11)와 교반 로드 홀더(21)는 z축 방향으로 미끄럼 구동되면서 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)를 승강시켜 카트리지(100)의 웰(112, 114, 116) 내부에 인입 또는 인출시킬 수 있으며, 또한 웰(112, 114, 116) 내부에서의 교반작업 수행을 위하여 교반 로드(20)를 상하로 왕복운동 시킬 수 있다. In this way, during the nucleic acid extraction process, the moving frame 87 slides in the y-axis direction and controls the positions of the magnet rod 10 and the stirring rod 20 in the y-axis direction. In addition, the magnet rod holder 11 and the stirring rod holder 21 installed on the moving frame 87 are slidably driven in the z-axis direction to lift the magnet rod 10 and the stirring rod 20 so that the well of the cartridge 100 ( 112, 114, 116 may be introduced or withdrawn inside, and the stirring rod 20 may be reciprocated up and down to perform a stirring operation in the wells 112, 114, 116.

이렇게 핵산 추출과정이 완료되면 제2 웰(116)에는 추출된 핵산만 수용된 상태가 된다. 카트리지는 추출과정에서 하나의 유닛으로 거동할 수 있고, 일단 핵산의 추출이 이루어진 뒤에는, 상기 핵산이 수용된 제2 웰(116)만을 분리해내어, 추출된 핵산을 보관하거나 이용하도록 할 수 있다.When the nucleic acid extraction process is completed in this way, only the extracted nucleic acid is accommodated in the second well 116. The cartridge may behave as a unit during the extraction process, and once the nucleic acid is extracted, only the second well 116 containing the nucleic acid may be separated to store or use the extracted nucleic acid.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치를 후면에서 도시한 배면도로서, 모터와 동력 전달부의 결합형태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치의 제어부와 이에 연결되는 구동부를 도시한 블록도이다.5 is a rear view showing a nucleic acid extracting apparatus according to an embodiment of the present invention from the rear side, and is a view showing a coupling form of a motor and a power transmission unit, and FIG. 6 is a view of the nucleic acid extracting apparatus according to an embodiment of the present invention. A block diagram showing a control unit and a driving unit connected thereto.

상기한 바와 같은 구동을 위하여, 본 실시예에 따른 핵산 추출 장치(1)는, 무빙 프레임(87), 슬라이드 패널(86), 교반 로드(20), 및 마그넷 로드(10)를 움직이는 동력을 제공하는 구동부와 그 움직임을 제어하는 제어부(300)를 포함한다. 즉, 구동부는 그 대상에 따라 무빙 프레임 구동부(570), 슬라이드 패널 구동부(560), 마그넷 로드 구동부(510), 및 교반 로드 구동부(520)로 구비될 수 있다.In order to drive as described above, the nucleic acid extraction device 1 according to the present embodiment provides power to move the moving frame 87, the slide panel 86, the stirring rod 20, and the magnet rod 10. It includes a driving unit and a control unit 300 for controlling the movement. That is, the driving unit may be provided as a moving frame driving unit 570, a slide panel driving unit 560, a magnet rod driving unit 510, and a stirring rod driving unit 520 depending on the object.

마그넷 로드 구동부(510)는 제1 모터(881)와 회전 동력을 직선 왕복운동으로 변환하여 마그넷 로드(10)에 제공하는 제1 엑추에이터(891)를 포함한다. 이 때 제1 엑추에이터(891)는 동력 전달부를 통해 제1 모터(881)와 연결될 수 있으며, 동력 전달부는 제1 모터(881)와 제1 엑추에이터(891)의 구동축에 각각 장착되는 풀리(851, 861)들과 이들을 연결하는 타이밍 벨트(871)를 포함할 수 있다. The magnet rod driving unit 510 includes a first motor 881 and a first actuator 891 that converts rotational power into a linear reciprocating motion and provides it to the magnet rod 10. At this time, the first actuator 891 may be connected to the first motor 881 through a power transmission unit, and the power transmission unit is a pulley 851 mounted on the drive shaft of the first motor 881 and the first actuator 891, respectively. It may include 861 and a timing belt 871 connecting them.

마찬가지로 교반 로드 구동부(520)는 회전 구동력을 발생시키는 제2 모터(882)와 회전 운동을 직선 왕복운동으로 변환한 직선 구동력을 교반 로드(20)에 제공하는 제2 엑추에이터(892)를 포함한다. 이 때 제2 엑추에이터(892)는 동력 전달부를 통해 제2 모터(882)와 연결될 수 있으며, 동력 전달부는 제2 모터(882)와 제2 엑추에이터(892)의 구동축에 각각 장착되는 풀리(852, 862)들과 이들을 연결하는 타이밍 벨트(872)를 포함할 수 있다.Similarly, the stirring rod driving unit 520 includes a second motor 882 that generates a rotational driving force and a second actuator 892 that provides a linear driving force obtained by converting the rotational movement into a linear reciprocating movement to the stirring rod 20. At this time, the second actuator 892 may be connected to the second motor 882 through a power transmission unit, and the power transmission unit is a pulley 852 mounted on the drive shaft of the second motor 882 and the second actuator 892, respectively. 862) and a timing belt 872 connecting them.

제1 모터(881)와 제2 모터(882)는 스테핑 모터(stepping motor)로 이루어질 수 있으며, 제1, 제2 엑추에이터(891, 892)는 선형 액추에이터로 스테핑 모터(881, 882) 구동축의 회전 운동을 각각 제1, 제2 액추에이터(891, 892)의 피스톤 로드의 직선 운동으로 변환할 수 있다. 그리고 타이밍 벨트(871, 872)는 탄성을 가질 수 있다.The first motor 881 and the second motor 882 may be formed of a stepping motor, and the first and second actuators 891 and 892 are linear actuators and the rotation of the drive shaft of the stepping motors 881 and 882 The motion can be converted into linear motion of the piston rod of the first and second actuators 891 and 892, respectively. In addition, the timing belts 871 and 872 may have elasticity.

따라서 제1 엑추에이터(891)는 마그넷 로드 홀더(11)와 결합되어 z축 방향에 따른 직선 왕복운동을 제공하며, 결과적으로 마그넷 로드(10)를 수직방향으로 승강시킬 수 있다. 또한 제2 엑추에이터(892)는 교반 로드 홀더(21)와 결합되어 z축 방향에 따른 직선 왕복운동을 제공하며, 결과적으로 교반 로드(20)를 수직방향으로 승강시킬 수 있다.Accordingly, the first actuator 891 is coupled with the magnet rod holder 11 to provide a linear reciprocating motion along the z-axis direction, and as a result, the magnet rod 10 can be raised and lowered in the vertical direction. In addition, the second actuator 892 is coupled with the stirring rod holder 21 to provide a linear reciprocating motion along the z-axis direction, and as a result, the stirring rod 20 can be raised and lowered in the vertical direction.

교반 로드 구동부(520)와 마그넷 로드 구동부(510)는 무빙 프레임(87)에 고정 설치되는데, 이 때, 스테핑 모터(881, 882)와 엑추에이터(891, 892)를 연결해주는 동력 전달부를 기준으로 스테핑 모터(881, 882)와 엑추에이터(891, 892)는 서로 같은 쪽에 위치하도록 구성된다. 즉, 동력 전달부는 스테핑 모터(881, 882)와 엑추에이터(891, 892)의 구동축에 각각 장착되는 풀리(851, 852, 861, 862)들과 이들을 연결하는 타이밍 벨트(871, 872)를 포함하며, 이러한 동력 전달부를 기준으로 스테핑 모터(881, 882)와 엑추에이터(891, 892)는 그 하부에 위치하도록 구성된다. The stirring rod driving unit 520 and the magnet rod driving unit 510 are fixedly installed on the moving frame 87, at this time, stepping based on the power transmission unit connecting the stepping motors 881 and 882 and the actuators 891 and 892 The motors 881 and 882 and the actuators 891 and 892 are configured to be located on the same side. That is, the power transmission unit includes pulleys 851, 852, 861, 862 respectively mounted on the drive shafts of the stepping motors 881 and 882 and the actuators 891 and 892, and timing belts 871 and 872 connecting them. , The stepping motors 881 and 882 and the actuators 891 and 892 are configured to be located under the power transmission unit.

여기서 스테핑 모터(881, 882)의 구동축에 연결되는 풀리(851, 852)는 구동 풀리가 되고, 엑추에이터(891, 892)의 구동축에 연결되는 풀리(861, 862)는 종동 풀리가 된다. 스테핑 모터(881, 882)의 구동 풀리(851, 852) 직경과 엑추에이터(891, 892)의 종동 풀리(861, 862) 직경의 비는 1:1 내지 3의 범위에 속할 수 있다. 구동 풀리가 종동 풀리보다 직경이 더 클 때(즉, 직경 비가 1:1 보다 작을 때)에는 스테핑 모터의 회전에 따른 엑추에이터의 왕복 운동을 정밀하게 제어하기 어려운, 일례로 교반 로드의 최하단에서의 위치 제어를 약 500㎛ 내외로 하기 어려운 문제가 있고, 종동 풀리가 구동 풀리보다 3배를 초과하여 클 때(즉, 직경 비가 1:3보다 클 때)에는 구동 풀리와 연결된 스테핑 모터에 걸리는 부하가 과도하게 커지는 문제가 있다. 도면에 도시한 풀리는 그 직경비에 비례한 크기로 도시한 것은 아니다.Here, the pulleys 851 and 852 connected to the drive shafts of the stepping motors 881 and 882 become drive pulleys, and the pulleys 861 and 862 connected to the drive shafts of the actuators 891 and 892 become driven pulleys. The ratio of the diameters of the driving pulleys 851 and 852 of the stepping motors 881 and 882 and the diameters of the driven pulleys 861 and 862 of the actuators 891 and 892 may fall in the range of 1:1 to 3. When the driving pulley has a larger diameter than the driven pulley (i.e., when the diameter ratio is smaller than 1:1), it is difficult to precisely control the reciprocating motion of the actuator due to the rotation of the stepping motor.For example, the position at the bottom of the stirring rod There is a problem that it is difficult to control around 500㎛, and when the driven pulley is more than 3 times larger than the driving pulley (that is, when the diameter ratio is greater than 1:3), the load on the stepping motor connected to the driving pulley is excessive. There is a growing problem. The pulley shown in the drawings is not shown in a size proportional to its diameter ratio.

한편, 엑추에이터의 피치가 클수록 스테핑 모터의 회전에 따른 이송 속도가 증가하지만 피치가 큰 엑추에이터는 이송 공차가 커서 세밀하게 위치제어를 하기가 어렵고 높이 보정을 위한 교반 로드(20)의 최하단의 정밀한 위치 제어가 용이하지 않다. 따라서 엑추에이터의 피치는 가능한 작은 것을 사용하고, 그에 따라 감소된 속도는 풀리의 직경비를 조정하여 가속함으로써 보다 정밀한 위치제어를 가능하게 할 수 있다. On the other hand, as the pitch of the actuator increases, the feed speed increases due to the rotation of the stepping motor, but the actuator with a large pitch has a large feed tolerance, making it difficult to precisely control the position, and precise position control of the lowermost end of the stirring rod 20 for height correction. Is not easy. Therefore, the pitch of the actuator is used as small as possible, and the speed reduced accordingly is accelerated by adjusting the diameter ratio of the pulley, thereby enabling more precise position control.

이와 같이 풀리(851, 852, 861, 862)와 타이밍 벨트(871, 872)로 이루어지는 동력 전달부를 기준으로 스테핑 모터(881, 882)와 엑추에이터(891, 892)를 같은 쪽에 위치시키고 풀리의 직경비를 조정하여 가속을 제어함으로써 교반 로드(20)의 최하단 위치 제어까지 용이하게 달성할 수 있다. 또한 타이밍 벨트(871, 872)의 탄성 때문에 높이 보정시(영점 조정시) 인가되는 부하에 의해 주요 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 스테핑 모터와 엑추에이터가 직결 형태로 이루어지는 경우엔 장비의 높이가 크게 증가될 수 밖에 없고, 높이 보정 시 결속 구조의 파손을 쉽게 유발할 수도 있다.In this way, the stepping motors 881, 882 and the actuators 891, 892 are positioned on the same side based on the power transmission unit consisting of the pulleys 851, 852, 861, 862 and the timing belts 871, 872, and the diameter ratio of the pulley By adjusting and controlling the acceleration, it is possible to easily achieve up to the lowest position control of the stirring rod 20. In addition, due to the elasticity of the timing belts 871 and 872, it is possible to prevent damage to main parts by a load applied during height correction (at the time of zero adjustment). If the stepping motor and actuator are directly connected, the height of the equipment is inevitably increased, and it may easily cause damage to the binding structure during height correction.

슬라이드 패널 구동부(560)는 회전 구동력을 생성하는 제3 모터(883), 회전 구동력을 왕복 직선 구동력을 변환하여 슬라이드 패널(86)을 미끄럼 구동시키는 제1 볼 스크류(95), y축 방향으로의 미끄럼 구동을 안내하는 제1 리니어 가이드(91)를 포함할 수 있다. 또한 무빙 프레임 구동부(570)는 회전 구동력을 생성하는 제4 모터(884), 회전 구동력을 왕복 직선 구동력을 변환하여 무빙 프레임(87)을 미끄럼 구동시키는 제2 볼 스크류(96), y축 방향으로의 미끄럼 구동을 안내하는 제2 리니어 가이드(92)를 포함할 수 있다. The slide panel driver 560 includes a third motor 883 that generates a rotational driving force, a first ball screw 95 that slides the slide panel 86 by converting the rotational driving force to a reciprocating linear driving force, and the y-axis direction. It may include a first linear guide 91 for guiding the sliding drive. In addition, the moving frame driving unit 570 includes a fourth motor 884 that generates rotational driving force, a second ball screw 96 that slides the moving frame 87 by converting the rotational driving force to a reciprocating linear driving force, and the y-axis direction. It may include a second linear guide 92 for guiding the sliding drive of the.

슬라이드 패널(86)은 제1 볼 스크류(95)에 나사 결합되어 제3 모터(883)의 구동에 따라 왕복 직선 운동할 수 있으며, 무빙 프레임(87)은 제2 볼 스크류(96)에 나사 결합되어 제4 모터(884)의 구동에 따라 왕복 직선 운동할 수 있다. 제1 볼 스크류(95), 제1 리니어 가이드(91), 제2 볼 스크류(96), 및 제2 리니어 가이드(92)는 플로어(90) 상에 고정될 수 있으며, 슬라이드 패널(86)과 무빙 프레임(87)이 각각 y축 방향으로 미끄럼 구동되더라도 서로 간섭되지 않도록 배치될 수 있다.The slide panel 86 is screwed to the first ball screw 95 to perform reciprocating linear motion according to the drive of the third motor 883, and the moving frame 87 is screwed to the second ball screw 96 As the fourth motor 884 is driven, it can perform reciprocating linear motion. The first ball screw 95, the first linear guide 91, the second ball screw 96, and the second linear guide 92 may be fixed on the floor 90, and the slide panel 86 and Even if the moving frames 87 are slidingly driven in the y-axis direction, they may be arranged so as not to interfere with each other.

한편, 제어부는 상기 각 구동부와 신호적으로 연결되어 핵산 추출 과정에 따른 각 구동부의 움직임을 제어하는 신호를 전달하면서 각 과정을 진행할 수 있다.Meanwhile, the control unit is signally connected to each of the driving units to perform each process while transmitting a signal for controlling the movement of each driving unit according to the nucleic acid extraction process.

제어부(300)는 무빙 프레임 구동부(570)와 연결되어 무빙 프레임(87)의 y축 방향에 따른 직선 왕복운동을 제어할 수 있다. 무빙 프레임(87)은 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)가 이에 결속되어 함께 움직이므로 제어부(300)는 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)의 y축 방향에 따른 움직임을 제어할 수 있다. 즉, 핵산 추출 과정의 각 단계에 따라서 마그넷 로드(10)와 교반 로드(20)를 카트리지(100)의 제1 웰(112), 중간 웰(114) 또는 제2 웰(116)의 상부에 대응하도록 위치시키거나 증발 챔버(50)의 상부에 위치시킬 수 있다.The controller 300 may be connected to the moving frame driver 570 to control a linear reciprocating motion of the moving frame 87 along the y-axis direction. In the moving frame 87, since the magnet rod 10 and the stirring rod 20 are bound and moved together, the controller 300 can control the movement of the magnet rod 10 and the stirring rod 20 along the y-axis direction. I can. That is, according to each step of the nucleic acid extraction process, the magnet rod 10 and the stirring rod 20 correspond to the top of the first well 112, the middle well 114, or the second well 116 of the cartridge 100. It may be positioned to be positioned or positioned on the top of the evaporation chamber 50.

제어부(300)는 슬라이드 패널 구동부(560)와 연결되어 슬라이드 패널(86)의 y축 방향에 따른 직선 왕복운동을 제어할 수 있다. 슬라이드 패널(86)은 카트리지 수용부(I)가 그 위에 고정되어 함께 움직이므로 제어부(300)는 카트리지 수용부(I)의 y축 방향에 따른 움직임을 제어할 수 있다. 즉, 카트리지(100)를 카트리지 수용부(I)에 장착시킬 수 있도록 카트리지 수용부(I)를 장치의 전방으로 인출시키고 카트리지(100)를 장착한 후에는 이를 다시 복귀시켜 핵산 추출 과정을 준비할 수 있다.The controller 300 may be connected to the slide panel driving unit 560 to control a linear reciprocating motion of the slide panel 86 along the y-axis direction. In the slide panel 86, since the cartridge receiving unit I is fixed thereon and moving together, the control unit 300 may control the movement of the cartridge receiving unit I along the y-axis direction. That is, the cartridge receiving unit (I) is withdrawn to the front of the device so that the cartridge 100 can be mounted in the cartridge receiving unit (I), and after the cartridge 100 is mounted, it is returned to prepare for the nucleic acid extraction process. I can.

또한 제어부(300)는 교반 로드 구동부(520)와 연결되어 교반 로드 홀더(21)의 z축 방향에 따른 직선 왕복운동을 제어할 수 있다. 교반 로드 홀더(21)에는 교반 로드(20)가 결합되어 함께 움직이므로 제어부(300)는 교반 로드(20)의 z축 방향에 따른 움직임을 제어할 수 있다. 즉, 핵산 추출 과정 중에 교반 로드(20)를 카트리지(100)의 제1 웰(112), 중간 웰(114) 또는 제2 웰(116) 내부로 인입시키거나 인출시킬 수 있으며, 증발 챔버(50)의 내부로 인입시키거나 인출시킬 수 있다.In addition, the controller 300 may be connected to the stirring rod driving unit 520 to control a linear reciprocating motion of the stirring rod holder 21 in the z-axis direction. Since the stirring rod 20 is coupled to the stirring rod holder 21 and moves together, the controller 300 can control the movement of the stirring rod 20 along the z-axis direction. That is, during the nucleic acid extraction process, the stirring rod 20 may be brought into or withdrawn into the first well 112, the middle well 114, or the second well 116 of the cartridge 100, and the evaporation chamber 50 ) Can be withdrawn or withdrawn.

아울러 제어부(300)는 마그넷 로드 구동부(510)와 연결되어 마그넷 로드 홀더(11)의 z축 방향에 따른 직선 왕복운동을 제어할 수 있다. 마그넷 로드 홀더(11)에는 마그넷 로드(10)가 결합되어 함께 움직이므로 제어부(300)는 마그넷 로드(10)의 z축 방향에 따른 움직임을 제어할 수 있다. 즉, 핵산 추출 과정 중에 카트리지(100)의 웰들(112, 114, 116) 또는 증발 챔버(50)에 인입되어 있는 교반 로드(20)의 내부 공간에 마그넷 로드(10)를 인입시키거나 이로부터 인출시킬 수 있으며, 교반 로드(20)의 내부 공간에 마그넷 로드(10)를 인입한 상태에서 교반 로드(20)와 함께 이를 카트리지(100)의 웰들(112, 114, 116) 또는 증발 챔버(50)에 인입시킬 수 있고, 교반 로드(20)을 카트리지(100)의 웰들(112, 114, 116) 또는 증발 챔버(50) 내부에 남겨둔 채 마그넷 로드(10)만을 이들로부터 인출시킬 수도 있다. 따라서 마그넷 로드(10)는 교반 로드(20)와는 독립적으로 핵산 추출 과정의 각 단계에 따라 구동 제어될 수 있다.In addition, the control unit 300 may be connected to the magnet rod driving unit 510 to control a linear reciprocating motion of the magnet rod holder 11 in the z-axis direction. Since the magnet rod 10 is coupled to the magnet rod holder 11 and moves together, the controller 300 may control the movement of the magnet rod 10 in the z-axis direction. That is, during the nucleic acid extraction process, the magnet rod 10 is introduced into or withdrawn from the wells 112, 114, 116 of the cartridge 100 or the inner space of the stirring rod 20 inserted into the evaporation chamber 50. In a state in which the magnet rod 10 is inserted into the inner space of the stirring rod 20, the wells 112, 114, 116 of the cartridge 100 or the evaporation chamber 50 are used together with the stirring rod 20 And the stirring rod 20 may be withdrawn from the wells 112, 114, 116 of the cartridge 100 or only the magnet rod 10 from the evaporation chamber 50. Therefore, the magnet rod 10 can be driven and controlled according to each step of the nucleic acid extraction process independently of the stirring rod 20.

한편, 제어부(300)는 교반 로드 구동부(520)를 제어하여 교반 로드(20)의 z축 위치 보정을 수행할 수 있다.Meanwhile, the controller 300 may control the stirring rod driving unit 520 to correct the z-axis position of the stirring rod 20.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치에서 z축 위치 보정시 교반 로드 구동부를 제어하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치에서 z축 위치 보정시 교반 로드 구동부의 스테핑 모터를 구동함에 따른 부하 변화를 나타낸 그래프이다.7 is a flow chart showing a method of controlling a stirring rod driving unit when correcting a z-axis position in a nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a z-axis in the nucleic acid extraction apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the load change by driving the stepping motor of the stirring rod driving unit during position correction.

교반 로드(20)의 z축 위치 보정을 수행하기 위하여, 먼저 교반 로드(20)를 하강시켜 미리 설정된 기준 바닥면에 접촉시킨다(S110). In order to perform the z-axis position correction of the stirring rod 20, first, the stirring rod 20 is lowered and brought into contact with a preset reference floor (S110).

즉, 제어부(300)는 교반 로드 구동부(520)의 제2 모터(882)를 구동시켜 교반 로드(20)를 하강시킬 수 있다. 이 때 기준 바닥면은 카트리지 수용부(I)에 장착된 카트리지(100)의 각 웰(112, 114, 116)의 내부 바닥면이 될 수 있으며, 또는 카트리지 수용부(I)의 내부 바닥면, 증발 챔버(50)의 내부 바닥면이 될 수도 있다. 선택적으로, 금속으로 만들어진 카트리지 형상의 구조물을 카트리지 수용부(I)에 장착하고 이의 내부 바닥면을 기준으로 영점을 맞추는 것도 가능하다.That is, the control unit 300 may lower the stirring rod 20 by driving the second motor 882 of the stirring rod driving unit 520. At this time, the reference bottom surface may be the inner bottom surface of each well (112, 114, 116) of the cartridge 100 mounted in the cartridge receiving portion (I), or the inner bottom surface of the cartridge receiving portion (I), It may be an inner bottom surface of the evaporation chamber 50. Optionally, it is also possible to mount a cartridge-shaped structure made of metal to the cartridge receiving portion (I) and set the zero point based on its inner bottom surface.

그리고 기준 바닥면 접촉 후에도 제2 모터(882)를 더 구동시킨다(S120). In addition, even after contacting the reference floor, the second motor 882 is further driven (S120).

이 때 제2 모터(882)에 걸리는 전기적 부하는 교반 로드(20)가 카트리지(100)의 각 웰(112, 114, 116) 내부 공간(또는 카트리지 수용부(I)의 내부 공간, 증발 챔버(50)의 내부 공간)을 지날 때 걸리는, 즉 상기 기준 바닥면의 접촉 전의 일반 구동시 부하 값을 초과하여 상승하게 된다.At this time, the electric load applied to the second motor 882 is the stirring rod 20 is the inner space of each well 112, 114, 116 of the cartridge 100 (or the inner space of the cartridge receiving portion I, the evaporation chamber ( 50), that is, the normal driving before contacting the reference floor, exceeds the load value.

그리고 제2 모터(882)에 걸리는 전기적 부하가 상기 일반 구동시 부하 값의 소정의 비율만큼 더 부가된 초과 부하 값으로 감지되면 제2 모터(882)의 구동을 멈춘다(S130). In addition, when the electric load applied to the second motor 882 is detected as an excess load value added by a predetermined ratio of the load value during the normal driving, the driving of the second motor 882 is stopped (S130).

상기 초과 부하 값은 장치 또는 카트리지의 조건에 따라 20 내지 100%의 범위에 속하는 값을 미리 설정할 수 있다. 즉, 기본 부하의 120 내지 200% 값 중에서 설정된 값이 감지되면 제어부(300)는 제2 모터(882)의 구동을 멈추게 할 수 있다. The overload value may be preset to a value within the range of 20 to 100% according to the condition of the device or cartridge. That is, when a set value among 120 to 200% of the basic load is detected, the controller 300 may stop driving the second motor 882.

그리고 교반 로드(20)를 다시 상승시키면서 상기 일반 구동시 부하 값에 재도달하는 시점에서의 z축 방향 높이를 기준으로 영점을 설정한다(S140). Then, while raising the stirring rod 20 again, the zero point is set based on the height in the z-axis direction at the time when the load value is reached again during the normal driving (S140).

즉, 제어부(300)는 제2 모터(882)를 교반 로드(20)가 하강할 때와는 반대 방향으로 회전하도록 구동시켜 교반 로드(20)를 상승시킬 수 있다. 제2 모터(882)에 걸리는 전기적 부하가 차츰 감소하여 일반 구동시 부하 값에 이르게 되고, 그 시점에서의 z축 방향 높이를 기준으로 영점을 설정하면 된다. 그러면 이와 같이 z축 방향의 영점을 설정하고 나서 이를 기준으로 교반 로드(20)의 구동 범위를 재설정할 수 있다.That is, the control unit 300 may raise the stirring rod 20 by driving the second motor 882 to rotate in a direction opposite to when the stirring rod 20 descends. The electrical load applied to the second motor 882 gradually decreases to reach a load value during normal driving, and a zero point may be set based on the height in the z-axis direction at that time. Then, after setting the zero point in the z-axis direction as described above, the driving range of the stirring rod 20 may be reset based on this.

예를 들어, 카트리지의 내부 바닥면을 기준으로 영점 조정할 시 그 높이를 기준으로 실제 교반 로드가 상기 내부 바닥면보다 500㎛만큼 상부에서 작동되어야 하기 때문에 영점 기준 내부 바닥면을 -500㎛로 설정하고 나머지 상하운동의 거리도 바닥면을 기준으로 모두 조정할 수 있다. 다른 예로, 카트리지 없이 수용 슬롯(30)의 내부 바닥면을 기준으로 할 시, 미리 계측된 카트리지 바닥의 두께+500㎛ 만큼 차감한 상부 위치가 교반 로드의 작동 시 최저 위치가 되도록 프로그램 할 수 있다. 영점조정 후 맞춰진 상하 위치는 모두 제어부의 프로그램 상에 적용되어 자동으로 적용될 수 있다.For example, when adjusting the zero point based on the inner bottom surface of the cartridge, the actual stirring rod must be operated at the top of the inner bottom surface by 500㎛ based on the height, so the inner bottom surface based on the zero point is set to -500㎛ and the rest The distance of the vertical motion can also be adjusted based on the floor surface. As another example, when the inner bottom surface of the receiving slot 30 without a cartridge is used as a reference, the upper position subtracted by the thickness of the cartridge bottom + 500 μm measured in advance may be programmed to be the lowest position when the stirring rod is operated. After zero point adjustment, all the adjusted upper and lower positions are applied to the program of the control unit and can be automatically applied.

또한, 하강하는 교반 로드(20)가 기준 바닥면에 접촉한 최초 시점과 상승하는 교반 로드(20)에 의해 일반 구동시 부하 값에 재도달하는 시점을 비교하여 미리 설정된 오차를 넘는 경우 경고신호로 알려줄 수 있다. 일례로 최초 접촉시점과 재도달 시점의 높이 오차가 100㎛ 이상 될 때 경고신호를 보낼 수 있다. 이런 경우는 단순히 온도 등의 외부 환경이나 장시간 사용에 따른 베어링의 공차 증가로 인한 편차가 아니라 기계적인 흠결로 인하여 오류가 발생한 것으로 인식할 수 있고, 이 때에는 전문적인 수리 의뢰를 검토할 수 있다.In addition, when the falling stirring rod 20 is compared with the initial point of contact with the reference floor and the point of re-reaching the load value during normal driving by the rising stirring rod 20, a warning signal will be provided when it exceeds a preset error. I can. For example, a warning signal can be sent when the height error between the initial contact point and the re-arrival point is more than 100 μm. In this case, it can be recognized that an error has occurred due to a mechanical defect, not simply due to an external environment such as temperature or an increase in tolerance of the bearing due to long-time use, and in this case, a professional repair request can be reviewed.

핵산 추출 과정에서 교반 로드(20)는 매우 빠른 속도로 카트리지(100) 내부의 용액 속을 상하 왕복운동 하게 되는데, 이 때 영점이 맞지 않으면 교반 로드(20)가 카트리지(100)의 내부 바닥면에 부딪히면서 핵산이 충격에 의해 파손될 우려가 있다. 또는 이를 회피하기 위하여 교반 로드(20)를 카트리지(100)의 내부 바닥면으로부터 멀리 떨어뜨려 움직이도록 하면, 교반 로드(20) 내에 수용된 마그넷 로드(10)가 카트리지(100) 내부 바닥면과 멀어지고 자력이 약해져서 바닥에 존재하는 핵산을 추출할 수 없는 문제가 있다.In the nucleic acid extraction process, the stirring rod 20 moves up and down in the solution inside the cartridge 100 at a very high speed. In this case, if the zero point is not met, the stirring rod 20 is placed on the inner bottom surface of the cartridge 100. There is a risk that the nucleic acid may be damaged by impact while being hit. Alternatively, in order to avoid this, when the stirring rod 20 is moved away from the inner bottom surface of the cartridge 100, the magnet rod 10 accommodated in the stirring rod 20 is separated from the inner bottom surface of the cartridge 100 There is a problem in that the magnetic force is weakened and the nucleic acid present in the bottom cannot be extracted.

따라서 상기한 바와 같은 방법으로 z축 보정을 수행함으로써 장치(1)의 사용에 따라 z축의 영점이 틀어지는 현상이 발생하더라도 별도의 부가 장비를 이용하여 조정할 필요 없이 자동으로 조정할 수 있다.Therefore, by performing the z-axis correction in the same manner as described above, even if the zero point of the z-axis changes according to the use of the device 1, it can be automatically adjusted without the need for adjustment using additional additional equipment.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 추출 장치가 하우징에 수용된 상태를 도시한 사시도이다.9 is a perspective view showing a state in which a nucleic acid extracting apparatus according to an embodiment of the present invention is accommodated in a housing.

본 실시예에 따른 핵산 추출 장치(1)는 하우징(80)에 수용되어 사용될 수 있으며, 하우징(80)은 대략 직육면체의 외관을 가질 수 있다. 핵산 추출 장치(1)의 베이스(98)와 그 상부에 설치되는 상기에 설명한 구성들은 하우징(80)에 의해 보호될 수 있다.The nucleic acid extracting apparatus 1 according to the present embodiment may be accommodated in the housing 80 and used, and the housing 80 may have a substantially rectangular parallelepiped appearance. The base 98 of the nucleic acid extraction device 1 and the above-described components installed thereon can be protected by the housing 80.

하우징(80)은, 직육면체의 상부면과 양측면을 규정하는 메인 하우징(81)과, 직육면체의 전방면을 규정하는 프론트 하우징(82) 및 도어 패널(85)과, 직육면체의 후면을 규정하는 리어 하우징(84)을 포함한다.The housing 80 includes a main housing 81 defining an upper surface and both sides of a rectangular parallelepiped, a front housing 82 and a door panel 85 defining a front surface of the rectangular parallelepiped, and a rear housing defining a rear surface of the rectangular parallelepiped. It includes (84).

메인 하우징(81)의 양측면에는 각각 측면 패널(811)이 설치된다. 측면 패널(811)을 메인 하우징(81)으로부터 분리하면, 메인 하우징(81)의 내부가 노출되고, 이에 따라 메인 하우징(81)의 내부를 쉽게 들여다보고 점검할 수 있다.Side panels 811 are installed on both side surfaces of the main housing 81, respectively. When the side panel 811 is separated from the main housing 81, the inside of the main housing 81 is exposed, and accordingly, the inside of the main housing 81 can be easily viewed and inspected.

프론트 하우징(82)은 장치의 전방 상부에 마련될 수 있다. 프론트 하우징(82)에는 디스플레이 윈도우(83)가 설치되고, 디스플레이 윈도우(83) 이면에는 디스플레이(미도시)가 설치될 수 있다. 이에 따라 사용자는, 정면에서, 디스플레이 윈도우(83)를 통해 장치의 상태를 확인할 수 있다. 상기 디스플레이 윈도우(83)에는 터치패널이 설치될 수 있고, 사용자는, 터치 동작으로 장치를 제어할 수 있다.The front housing 82 may be provided in the upper front of the device. A display window 83 may be installed on the front housing 82, and a display (not shown) may be installed on a rear surface of the display window 83. Accordingly, the user can check the state of the device through the display window 83 from the front. A touch panel may be installed in the display window 83, and a user may control a device through a touch operation.

장치의 전방 하부로서, 상기 프론트 하우징(82) 또는 디스플레이 윈도우(83)의 하부에는 도어 패널(85)이 구비될 수 있다. 도어패널(85)의 후방에는 슬라이드 패널(86)이 연결된다. 슬라이드 패널(86)은 도어 패널(85)의 이면 하부에 교차되도록 고정 연결될 수 있다. 도어 패널(85)은 닫힌 상태에서 장치의 전방을 폐쇄한다. 도어 패널(85)을 전방으로 인출하면, 슬라이드 패널(86)이 함께 인출된다. 사용자는 인출된 슬라이드 패널(86) 상부에 설치된 수용슬롯(30)에 카트리지(100)를 거치할 수 있다.A door panel 85 may be provided below the front housing 82 or the display window 83 as a front lower portion of the device. A slide panel 86 is connected to the rear of the door panel 85. The slide panel 86 may be fixedly connected to intersect with the lower surface of the door panel 85. The door panel 85 closes the front of the device in a closed state. When the door panel 85 is pulled out forward, the slide panel 86 is pulled out together. The user may mount the cartridge 100 in the receiving slot 30 installed on the upper slide panel 86 withdrawn.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to implement various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. It is natural to fall within the scope of the invention.

1: 핵산 추출 장치
10: 마그넷 로드 11: 마그넷 로드 홀더
20: 교반 로드 21: 교반 로드 홀더
30: 수용 슬롯 32: 제1 슬롯
34: 제2 슬롯 40: 팔레트
50: 증발 챔버 80: 하우징
86: 슬라이드 패널 87: 무빙 프레임
88: 제3 리니어 가이드 90: 플로어
91: 제1 리니어 가이드 92: 제2 리니어 가이드
98: 베이스
100: 카트리지 112: 제1 웰
114: 중간 웰 116: 제2 웰
300: 제어부
510: 마그넷 로드 구동부 520: 교반 로드 구동부
560: 슬라이드 패널 구동부 570: 무빙 프레임 구동부
851, 852, 861, 862: 풀리 871, 872: 타이밍 벨트
881, 882, 883, 884: 모터 891, 892: 엑추에이터1: nucleic acid extraction device
10: magnet rod 11: magnet rod holder
20: stirring rod 21: stirring rod holder
30: receiving slot 32: first slot
34: second slot 40: pallet
50: evaporation chamber 80: housing
86: slide panel 87: moving frame
88: third linear guide 90: floor
91: first linear guide 92: second linear guide
98: base
100: cartridge 112: first well
114: middle well 116: second well
300: control unit
510: magnet rod driving unit 520: stirring rod driving unit
560: slide panel driving unit 570: moving frame driving unit
851, 852, 861, 862: pulley 871, 872: timing belt
881, 882, 883, 884: motor 891, 892: actuator

Claims (16)

복수의 웰을 구비한 카트리지가 수용되도록 제1 방향으로 연장된 수용 슬롯을 포함하고 제2 방향으로 미끄럼 구동될 수 있는 카트리지 수용부;
상기 카트리지 수용부의 상부에서 상기 제1 방향으로 미끄럼 구동될 수 있으며, 길이방향으로 세워져 상기 제1 방향 및 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 미끄럼 구동될 수 있는 마그넷 로드와 상기 마그넷 로드에 대응하는 하부에 상기 마그넷 로드를 수용할 수 있는 내부 공간을 가지며 상기 제3 방향으로 미끄럼 구동될 수 있는 교반 로드를 포함하는 추출 작용부;
상기 마그넷 로드와 교반 로드에 서로 독립적으로 상기 제3 방향으로의 구동력을 제공하는 구동부; 및
상기 구동부와 신호적으로 연결되어 상기 마그넷 로드와 교반 로드의 승강 움직임을 제어하고, 상기 교반 로드의 구동에 따른 부하의 변화를 감지하여 상기 교반 로드의 제3 방향에 따른 높이의 기준을 조정할 수 있는 제어부
를 포함하는 핵산 추출 장치.A cartridge accommodating portion including an accommodating slot extending in a first direction to accommodate a cartridge having a plurality of wells and being slidably driven in a second direction;
A magnet rod that can be driven to slide in the first direction from the top of the cartridge accommodating part, and that can be driven to slide in a third direction perpendicular to the first and second directions and corresponding to the magnet rod An extraction action portion including an agitation rod having an inner space capable of accommodating the magnet rod at a lower portion and capable of being slid in the third direction;
A driving unit for providing a driving force in the third direction independently of each other to the magnet rod and the stirring rod; And
It is signally connected to the driving unit to control the lifting movement of the magnet rod and the stirring rod, and by detecting a change in the load according to the driving of the stirring rod, it is possible to adjust the standard of the height according to the third direction of the stirring rod. Control unit
Nucleic acid extraction device comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 구동부를 제어하여,
상기 교반 로드를 하강시켜 미리 설정된 기준 바닥면에 접촉시키고,
상기 기준 바닥면 접촉 후에도 상기 교반 로드를 하방으로 더 구동시키며,
상기 기준 바닥면 접촉 전의 일반 구동시 부하 값보다 미리 설정된 범위만큼 더 부가된 초과 부하가 감지되면 상기 교반 로드의 구동을 멈추고,
상기 교반 로드를 상승시키며 상기 일반 구동시 부하 값에 재도달하는 시점에서의 제3 방향 높이를 기준으로 영점을 설정할 수 있는, 핵산 추출 장치.The method of claim 1,
The control unit controls the driving unit,
Lowering the stirring rod to contact a preset reference floor,
Further driving the stirring rod downward even after contacting the reference floor,
When an excess load added by a preset range is detected than a load value during normal driving before contacting the reference floor, the driving of the stirring rod is stopped,
A nucleic acid extraction device capable of setting a zero point based on a height in a third direction at a time when the stirring rod is raised and the load value is re-reached during the normal driving. 제 2 항에 있어서,
상기 미리 설정된 기준 바닥면은 상기 카트리지의 내부 바닥면 또는 상기 수용 슬롯의 내부 바닥면인, 핵산 추출 장치.The method of claim 2,
The preset reference bottom surface is an inner bottom surface of the cartridge or an inner bottom surface of the receiving slot. 제 2 항에 있어서,
상기 더 부가된 초과 부하는 상기 일반 구동시 부하 값보다 20 내지 100%의 범위에 속하는 값만큼 더 부가된, 핵산 추출 장치.The method of claim 2,
The additionally added excess load is added by a value falling within the range of 20 to 100% than the normal driving load value. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 설정된 영점을 기준으로 상기 교반 로드의 상기 제3 방향으로의 구동 범위를 재설정할 수 있는, 핵산 추출 장치.The method of claim 2,
The control unit is capable of resetting a driving range of the stirring rod in the third direction based on the set zero point. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 하강하는 교반 로드가 기준 바닥면에 접촉한 최초 시점과 상승하는 교반 로드에 의해 상기 일반 구동시 부하 값에 재도달하는 시점을 비교하여 미리 설정된 오차를 넘는 경우 경고신호로 발생시키는, 핵산 추출 장치.The method of claim 2,
The control unit compares the initial time point when the descending stirring rod contacts the reference floor and the time point at which the lowering stirring rod re-reachs the load value during normal driving by the rising stirring rod, and generates a warning signal when it exceeds a preset error, Nucleic acid extraction device. 제 1 항에 있어서,
상기 구동부는 상기 마그넷 로드의 승강 움직임을 제어하는 마그넷 로드 구동부와 상기 교반 로드의 승강 움직임을 제어하는 교반 로드 구동부를 포함하고,
상기 마그넷 로드 구동부와 교반 로드 구동부 각각은, 회전 구동력을 발생시키는 스테핑 모터와 상기 스테핑 모터에 동력 전달부를 통해 연결되면서 회전 동력을 전달받아 상기 마그넷 로드 또는 상기 교반 로드에 직선 왕복 구동력을 제공하는 엑추에이터를 포함하며,
상기 스테핑 모터와 상기 엑추에이터는 상기 동력 전달부를 기준으로 서로 같은 쪽에 위치하도록 구성된, 핵산 추출 장치.The method of claim 1,
The driving unit includes a magnet rod driving unit for controlling an elevating movement of the magnet rod and a stirring rod driving unit for controlling an elevating movement of the stirring rod,
Each of the magnet rod driving unit and the stirring rod driving unit includes a stepping motor that generates rotational driving force and an actuator that receives rotational power while being connected to the stepping motor through a power transmission unit to provide a linear reciprocating driving force to the magnet rod or the stirring rod. Includes,
The stepping motor and the actuator are configured to be located on the same side with respect to the power transmission unit, nucleic acid extraction apparatus. 제 7 항에 있어서,
상기 스테핑 모터와 상기 엑추에이터는 상기 동력 전달부를 기준으로 하부에 위치하도록 구성된, 핵산 추출 장치.The method of claim 7,
The stepping motor and the actuator are configured to be positioned below the power transmission unit. 제 7 항에 있어서,
상기 동력 전달부는 상기 스테핑 모터와 상기 엑추에이터의 구동축에 각각 장착되는 풀리들과 상기 풀리들을 연결하는 타이밍 벨트를 포함하는, 핵산 추출 장치.The method of claim 7,
The power transmission unit comprises pulleys mounted on a drive shaft of the stepping motor and the actuator, respectively, and a timing belt connecting the pulleys. 제 9 항에 있어서,
상기 스테핑 모터의 풀리 직경과 상기 엑추에이터의 풀리 직경의 비는 1:1~3인, 핵산 추출 장치.The method of claim 9,
The ratio of the pulley diameter of the stepping motor and the pulley diameter of the actuator is 1:1 to 3, a nucleic acid extraction device. 핵산 추출 장치의 구동을 제어하는 방법으로서,
교반 로드를 하강시켜 미리 설정된 기준 바닥면에 접촉시키는 단계;
상기 기준 바닥면 접촉 후에도 상기 교반 로드를 하방으로 더 구동시키는 단계;
상기 기준 바닥면 접촉 전의 일반 구동시 부하 값보다 미리 설정된 범위만큼 더 부가된 초과 부하가 감지되면 상기 교반 로드의 구동을 멈추는 단계; 및
상기 교반 로드를 상승시키며 상기 일반 구동시 부하 값에 재도달하는 시점에서의 제3 방향 높이를 기준으로 영점을 설정하는 단계
를 포함하는 핵산 추출 장치의 구동 제어 방법.A method of controlling driving of a nucleic acid extraction device,
Lowering the stirring rod to contact the preset reference floor;
Further driving the stirring rod downward even after contacting the reference bottom surface;
Stopping the driving of the stirring rod when an excess load added by a preset range is detected compared to a load value during normal driving before contacting the reference floor; And
Setting a zero point based on the height in the third direction at the time when the stirring rod is raised and the load value is reached again during the normal driving
Driving control method of a nucleic acid extraction device comprising a. 제 11 항에 있어서,
상기 더 부가된 초과 부하는 상기 일반 구동시 부하 값보다 20 내지 100%의 범위에 속하는 값만큼 더 부가된, 핵산 추출 장치의 구동 제어 방법.The method of claim 11,
The additionally added excess load is added by a value falling within the range of 20 to 100% than the normal driving load value. 제 11 항에 있어서,
상기 설정된 영점을 기준으로 상기 교반 로드의 구동 범위를 재설정하는 단계를 더 포함하는 핵산 추출 장치의 구동 제어 방법.The method of claim 11,
Driving control method of a nucleic acid extraction apparatus further comprising the step of resetting the driving range of the stirring rod based on the set zero point. 제 11 항에 있어서,
상기 하강하는 교반 로드가 기준 바닥면에 접촉한 최초 시점과 상승하는 교반 로드에 의해 상기 일반 구동시 부하 값에 재도달하는 시점을 비교하여 미리 설정된 오차를 넘는 경우 경고신호로 알려주는 단계를 더 포함하는 핵산 추출 장치의 구동 제어 방법.The method of claim 11,
Comparing the initial time point when the descending stirring rod contacts the reference floor and the time point at which the load value is re-reached during the normal driving by the rising stirring rod, and informing a warning signal when a predetermined error is exceeded. Driving control method of a nucleic acid extraction device. 제 11 항에 있어서,
상기 핵산 추출 장치는 복수의 웰을 구비한 카트리지가 수용될 수 있는 수용 슬롯을 포함하고,
미리 설정된 기준 바닥면에 접촉시키는 단계는,
상기 카트리지의 내부 바닥면 또는 상기 수용 슬롯의 내부 바닥면을 기준 바닥면으로 접촉시키는 것을 포함하는, 핵산 추출 장치의 구동 제어 방법.The method of claim 11,
The nucleic acid extraction device includes a receiving slot in which a cartridge having a plurality of wells can be accommodated,
The step of contacting the preset reference floor surface,
And contacting the inner bottom surface of the cartridge or the inner bottom surface of the receiving slot with a reference bottom surface. 제 11 항에 있어서,
상기 핵산 추출 장치는 상기 교반 로드의 승강 움직임을 제어하는 교반 로드 구동부를 포함하고,
상기 교반 로드 구동부는, 회전 구동력을 발생시키는 스테핑 모터와 상기 회전 동력을 전달받아 상기 교반 로드에 왕복 직선 구동력을 제공하는 엑추에이터를 포함하며,
상기 교반 로드를 구동시키거나 구동을 멈추는 단계는 상기 스테핑 모터를 구동시키거나 멈추는 것을 포함하는, 핵산 추출 장치의 구동 제어 방법.The method of claim 11,
The nucleic acid extraction device includes a stirring rod driving unit for controlling the lifting movement of the stirring rod,
The stirring rod driving unit includes a stepping motor for generating a rotational driving force and an actuator receiving the rotational power and providing a reciprocating linear driving force to the stirring rod,
Driving the stirring rod or stopping the drive comprises driving or stopping the stepping motor.
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