KR20220008487A - Pipet for separation of nucleic acid and method of separating nucleic acid by using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pipette capable of discharging or absorbing a liquid material depending on a change in pressure. The pipette includes: a housing defining the internal zone of the pipette; a separation panel formed along the inner wall of the housing and dividing the internal zone into an upper zone and a lower zone; an upper partition extended from the separation panel in the vertical direction and dividing the upper zone into a plurality of spaces; a pipette tube extended from the lower zone to form a tubular path; an internal tube formed inside of the pipette tube and linked to the separation panel; a pipette tube opening/closing unit formed on the outer wall of the internal tube, configured to open/close the pipette tube and the lower zone, and including an elastic member; and a filter membrane disposed in the lower zone.

Description

핵산분리용 피펫 및 이를 이용한 핵산의 분리방법{PIPET FOR SEPARATION OF NUCLEIC ACID AND METHOD OF SEPARATING NUCLEIC ACID BY USING THE SAME}A pipette for nucleic acid separation and a nucleic acid separation method using the same

본 기술은 바이오 장비 분야의 기술로서, 특히 각종 바이오 시료 용액의 처리 공정에서 활용될 수 있는 바이오물질의 분리 기술에 관한 것이다. The present technology is a technology in the field of bio equipment, and in particular, relates to a separation technology of biomaterials that can be utilized in a process for processing various bio sample solutions.

중합효소 반응(polymerase chain reaction, PCR) 기술은 지속적으로 발전을 거듭하고 있으며, 단일한 PCR 장비에 의하여 열사이클링 공정 및 형광 검출 등 일련의 공정을 간편하게 처리할 수 있는 장비 등, PCR의 요소 기술들의 집약화가 가속화되고 있다. 나아가, 대량의 시료에 대한 연속 공정 및 자동화 공정이 가능한 다양한 바이오 진단 기술들이 개발되고 있다. Polymerase chain reaction (PCR) technology is continuously developing, and it is a device that can easily process a series of processes such as thermal cycling process and fluorescence detection with a single PCR equipment. Intensification is accelerating. Furthermore, various biodiagnostic technologies capable of continuous and automated processes for a large amount of samples are being developed.

최근에는 실시간 PCR, 디지털 PCR(d-PCR)을 뛰어 어넘는 차세대 PCR 방식인 dd-PCR(digital droplet PCR) 이 차세대 PCR 기술로 대두되고 있다. dd-PCR은 20㎕의 PCR 반응을 2만개의 미세방울(droplet)로 쪼개어 증폭시키는 시스템이다. Recently, dd-PCR (digital droplet PCR), a next-generation PCR method that goes beyond real-time PCR and digital PCR (d-PCR), is emerging as a next-generation PCR technology. dd-PCR is a system for amplifying 20 μl of PCR reaction by splitting it into 20,000 microdroplets.

이렇듯 첨단화되는 PCR의 발전 방향에 비추어 PCR 공정 자체나 장치 기술뿐만 아니라, 이에 발맞춘 PCR 대상 시료의 전처리 공정, 즉 환자의 검체로부터 PCR 대상 시료를 분리 또는 추출해 내는 공정의 첨단화 필요성이 커지고 있다. PCR 대상 시료(PCR 용액)의 준비 과정까지 검체로부터 핵산 등을 분리하는 과정은 전체 PCR 공정의 자동화 및 연속 공정을 저해하는 요소로 작용할 수 있기 때문이다. In light of the advanced development of PCR, the need for advancement of not only the PCR process itself and device technology, but also the pretreatment process of the PCR target sample, that is, the process of separating or extracting the PCR target sample from the patient's sample, is increasing. This is because the process of separating nucleic acids from the sample up to the preparation process of the PCR target sample (PCR solution) may act as a factor hindering the automation and continuous process of the entire PCR process.

종래의 원심분리 방식에 의한 분리 공정은 이러한 자동화 및 연속공정의 트랜드에 부합하지 못하는 측면이 있고, 대량화된 샘플의 처리에 적합하지 않은 측면이 있다. 따라서, 기존의 원심분리 방식에 의하여 바이오 물질을 분리해내는 기술을 대체할 다양한 신규의 용액처리기술들의 개발이 절실한 시점이다. The separation process by the conventional centrifugation method has an aspect that does not conform to the trends of such automated and continuous processes, and is not suitable for processing large-scale samples. Therefore, it is urgent to develop various new solution treatment technologies to replace the technology for separating biomaterials by the conventional centrifugation method.

본 발명은 이러한 PCR 기술의 발전과 더불어 PCR 대상 물질의 사전 처리 기술의 긴급성을 고려하여 도출된 발명으로서, 대량 처리 및 자동화 처리에 유리한 신규의 핵산 분리용 피펫을 제공하고 나아가 이를 이용한 핵산의 분리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is an invention derived in consideration of the urgency of the PCR target material pre-processing technology along with the development of PCR technology, and provides a novel nucleic acid separation pipette advantageous for mass processing and automated processing, and furthermore, separation of nucleic acids using the same The purpose is to provide a method.

본 발명의 일 실시예에 다른 핵산분리용 피펫은 압력 변화에 따라 액상 물질을 배출 또는 흡수할 수 있는 피펫으로서, 상기 피펫의 내부 영역을 정의하는 하우징; 상기 하우징의 내벽을 따라 형성되고, 상기 내부 영역을 상부 영역과 하부 영역으로 구획하는 분리판; 상기 분리판으로부터 수직한 방향으로 연장되고, 상기 상부영역을 복수의 공간으로 구획하는 상부격벽; 상기 하부영역으로부터 연장되어 관로를 형성하는 피펫관; 상기 피펫관의 내부에 형성되어 상기 분리판까지 연결되는 내부관; 상기 내부관의 외벽에 형성되며 상기 피펫관과 상기 하부영역을 개폐하고, 탄성부재를 포함하는 피펫관 개폐부; 및 상기 하부 영역에 배치된 필터막을 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a nucleic acid separation pipette is a pipette capable of discharging or absorbing a liquid material according to a change in pressure, comprising: a housing defining an inner region of the pipette; a separation plate formed along an inner wall of the housing and dividing the inner region into an upper region and a lower region; an upper partition wall extending in a vertical direction from the separation plate and dividing the upper area into a plurality of spaces; a pipette tube extending from the lower region to form a conduit; an inner tube formed inside the pipette tube and connected to the separation plate; a pipette tube opening/closing unit formed on an outer wall of the inner tube to open and close the pipette tube and the lower region, and including an elastic member; and a filter film disposed in the lower region.

상기 분리판에는 적어도 하나의 제1 개구부를 포함하고, 상기 제1 개구부를 개폐할 수 있는 제1 개폐부를 포함한다. The separation plate includes at least one first opening and a first opening and closing part capable of opening and closing the first opening.

상기 내부관에 연결된 상기 분리판에는 상기 내부관에 대응한 제2 개구부를 포함하고, 상기 제2 개구부를 개폐할 수 있는 제2 개폐부를 포함한다. The separation plate connected to the inner tube includes a second opening corresponding to the inner tube, and includes a second opening/closing part capable of opening and closing the second opening.

상기 상부격벽에 의하여 구획된 복수의 공간에 대응한 분리판에는 각각 제1 개구부 및 제1 개폐부를 포함한다. The separation plate corresponding to the plurality of spaces partitioned by the upper partition wall includes a first opening and a first opening/closing part, respectively.

본 발명의 일 실시예에 따른 핵산의 분리방법은 전술한 핵산분리용 피펫을 이용하여 핵산을 포함하는 시료 용액으로부터 핵산을 분리하는 방법으로서, 상기 피펫을 감압하여, 상기 상기 제2 개폐부를 열고 상기 린싱용액을 상기 내부관을 통하여 상기 상부 영역으로 흡수하여, 상기 상부격벽에 의하여 분리된 제1 공간에 저장하는 단계; 상기 피펫관을 통하여 상기 시료용액을 흡수하고 상기 필터막을 경유한 용액을 상기 어느 하나의 공간과 다른 제2 공간에 저장하기 위하여 상기 피펫을 감압하고 상기 제2 공간에 대응한 상기 제1 개폐부를 개방하는 단계; 상기 피펫을 가압하고, 상기 제1 공간에 대응한 제1 개폐부를 개방하여 린싱용액을 하부영역으로 밀어내어 상기 필터막을 세척하도록 하는 단계; 및 세척된 용액을 상기 피펫관 개폐부를 개방하여 상기 피펫관을 통하여 외부 용기로 배출하는 단계를 포함한다. The nucleic acid separation method according to an embodiment of the present invention is a method of separating a nucleic acid from a sample solution containing a nucleic acid using the above-described nucleic acid separation pipette, and by depressurizing the pipette, the second opening and closing part is opened and the absorbing the rinsing solution into the upper region through the inner tube and storing it in a first space separated by the upper partition wall; In order to absorb the sample solution through the pipette tube and store the solution passing through the filter membrane in a second space different from the one space, the pipette is depressurized and the first opening/closing part corresponding to the second space is opened. to do; pressing the pipette and opening a first opening/closing part corresponding to the first space to push the rinsing solution into a lower region to wash the filter membrane; and discharging the washed solution to an external container through the pipette tube by opening the opening and closing part of the pipette tube.

상기 린싱용액에 의하여 세척된 용액에는 필터막에 포획된 핵산이 상기 필터막으로부터 분리되어 포함된다. The nucleic acid captured by the filter membrane is separated from the filter membrane in the solution washed by the rinsing solution.

본 발명의 핵산분리용 피펫은 피펫의 가압 또는 감압만으로 검체 용액으로부터 분리대상 물질을 효율적으로 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 분리된 물질을 다음 공정에 사용하기 위하여, 피펫으로부터 원하는 용기 등에 배출하여 보관하기 용이하다. The pipette for nucleic acid separation of the present invention can efficiently separate the material to be separated from the sample solution only by pressurizing or depressurizing the pipette, and the separated material is discharged from the pipette and stored in a desired container for use in the next process. Easy.

본 발명의 피펫은 복수의 피펫을 어레이 형태로 배치하여 대량의 검체에 대한 분리작업에 사용됨으로써 대량의 검체에 대한 동시 검출 및 진단이 가능하게 할 수 있다. The pipette of the present invention can enable simultaneous detection and diagnosis of a large number of specimens by disposing a plurality of pipettes in an array form and used for separation of a large number of specimens.

나아가, 공지된 다양한 연속공정 시스템을 도입함으로써 연속공정에 적용할 수 있도록 다양한 변형 설계가 가능하여, 궁극적으로 대량의 검체에 대한 동시 용액처리 공정을 가능하게 하고 연속적인 PCR 공정에 적용할 경우 대량 및 신속 진단 시스템 구축이 가능할 것으로 기대하고 있다. Furthermore, by introducing a variety of known continuous process systems, it is possible to design various modifications so that they can be applied to a continuous process, ultimately enabling a simultaneous solution treatment process for a large number of samples and applying it to a continuous PCR process. It is expected that it will be possible to establish a rapid diagnosis system.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산분리용 피펫을 설명하기 위하여 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산의 분리방법을 설명하기 위하여 각 단 계별로 도 1의 피펫의 상태를 개념적으로 도시한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핵산분리용 피펫을 설명하기 위하여 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 도 4에서 분리된 제1 처리용액에 대하여 2차적으로 핵산을 분리하기 위하여 각 단계별도 도 5의 피펫의 상태를 개념적으로 도시한 단면도들이다. 1 is a cross-sectional view conceptually illustrating a pipette for nucleic acid separation according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are cross-sectional views conceptually illustrating the state of the pipette of FIG. 1 for each step in order to explain a method for isolating a nucleic acid according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view conceptually illustrating a pipette for nucleic acid separation according to another embodiment of the present invention.
6 to 9 are cross-sectional views conceptually illustrating the state of the pipette of FIG. 5 at each stage in order to secondaryly separate nucleic acids from the first treatment solution separated in FIG. 4 .

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산분리용 피펫 및 이를 이용한 핵산의 분리방법을 자세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 설명들은 본 발명의 기술사상을 구체화하여 설명하기 위한 예시적인 설명들이며, 본 발명은 아래 설명들로부터 유추될 수 있는 다양한 변형실시예들을 포함할 수 있음은 자명하다. 아울러, 본 발명의 기술사상은 오직 후술하는 청구범위에 의하여 해석되고 제한될 수 있을 뿐, 하기 설명들에 의하여 본 발명의 기술사상이 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, a nucleic acid separation pipette and a nucleic acid separation method using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following descriptions are exemplary descriptions for concretely explaining the technical idea of the present invention, and it is obvious that the present invention may include various modified embodiments that can be inferred from the descriptions below. In addition, the technical spirit of the present invention can only be interpreted and limited by the following claims, and the technical spirit of the present invention is not limited by the following description.

핵산의 분리는 도 1의 제1 피펫(100)과 도 5의 제2 피펫(200)을 이용하여 크게는 2가지 종류의 공정에 의하여 이루어진다. Separation of nucleic acids is largely performed by two types of processes using the first pipette 100 of FIG. 1 and the second pipette 200 of FIG. 5 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산분리용 피펫을 설명하기 위하여 개념적으로 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view conceptually illustrating a pipette for nucleic acid separation according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 핵산분리용 제1 피펫(100)은 제1 하우징(110), 제1 분리판(120), 제1 내부관(130) 및 제1 필터막(140)을 포함한다. 한편, 상기 핵산분리용 제1 피펫(100)은 본 발명에서 '핵산분리용' 목적으로 사용되는 것으로 설명되나 제1 필터막(140)의 다양한 변형 설계, 구조 변경 등을 통하여 핵산 외에 다양한 바이오물질의 분리에 사용될 수 있을 것이다. Referring to FIG. 1 , the first pipette 100 for nucleic acid separation includes a first housing 110 , a first separator 120 , a first inner tube 130 , and a first filter membrane 140 . On the other hand, the first pipette 100 for nucleic acid separation is described as being used for the purpose of 'nucleic acid separation' in the present invention, but various biomaterials other than nucleic acids through various modified designs and structural changes of the first filter membrane 140 could be used for the separation of

본 실시예에서, 상기 제1 하우징(110)은 기본적으로 원기둥 형상으로 이루어져 있고 내부영역을 구획한다. 상기 제1 분리판(120)은 상기 제1 하우징(110) 내벽을 따라 형성됨으로써 제1 하우징(110)에 의하여 구획되는 내부영역을, 제1 하부영역(102)과 제1 상부영역(104)로 구분한다. 상기 제1 하우징(110)은 제1 하부영역(102)에서 깔대기 형상으로 좁아지면서 관로 형상을 갖는 제1 피펫관(112)을 포함한다. 상기 제1 하우징(110)의 제1 상부영역(104)의 최 상부에는 제1 피펫(100) 내부의 압력을 감압하거나 가압하기 위한 제1 공기통로(114)가 형성되어 있다. In this embodiment, the first housing 110 is basically formed in a cylindrical shape and partitions an inner region. The first separation plate 120 is formed along the inner wall of the first housing 110 to form an inner region partitioned by the first housing 110 , a first lower region 102 and a first upper region 104 . separated by The first housing 110 includes a first pipette tube 112 having a tube shape while narrowing in a funnel shape in the first lower region 102 . A first air passage 114 for depressurizing or pressurizing the pressure inside the first pipette 100 is formed in the uppermost portion of the first upper region 104 of the first housing 110 .

상기 제1 필터막(140)은 핵산을 여과할 수 있는 공지된 필터막이 사용될 수 있으며, 상기 제1 필터막(140)은 제1 하부영역(102)의 일 영역에 형성되며 제1 하우징(110)의 내벽을 따라 형성됨으로써 제1 하부영역(102)을 상부와 하부로 구획한다. A known filter membrane capable of filtering nucleic acids may be used as the first filter membrane 140 , and the first filter membrane 140 is formed in one region of the first lower region 102 and is formed in the first housing 110 . ) is formed along the inner wall to divide the first lower region 102 into an upper portion and a lower portion.

한편, 상기 제1 피펫관(112) 내부에는 제1 내부관(130)이 형성되어 있다. 상기 제1 내부관(130)은 상기 제1 피펫관(112)을 따라 삽입된 형상을 갖는 관으로서, 상기 제1 내부관(112)의 유로는 상기 제1 피펫(100)의 제1 하부영역(102)과 공간적으로 연결되지 않고 상기 제1 분리판(120)에 연결되어 있다. Meanwhile, a first inner tube 130 is formed inside the first pipette tube 112 . The first inner tube 130 is a tube having a shape inserted along the first pipette tube 112 , and the flow path of the first inner tube 112 is a first lower region of the first pipette 100 . It is not spatially connected to 102 and is connected to the first separating plate 120 .

상기 제1 분리판(120)에는 적어도 하나의 제1 개구부(121)가 형성되어 있다. 상기 제1 개구부(121)의 형상은 특별히 제한되지 않으며 제1 상부영역(104)의 유체가 제1 하부영역(102)로 원할하게 이동될 수 있을 정도의 형상이면 된다. 상기 제1 분리판(120)은 또한 상기 제1 개구부(121)를 개폐할 수 있는 제1 개폐부(125)를 포함한다. At least one first opening 121 is formed in the first separation plate 120 . The shape of the first opening 121 is not particularly limited, and may be of a shape sufficient to allow the fluid in the first upper region 104 to move smoothly to the first lower region 102 . The first separation plate 120 also includes a first opening/closing part 125 capable of opening and closing the first opening 121 .

상기 제1 분리판(120)은 또한 상기 제1 내부관(130)과 연결되는 부위에, 상기 제1 내부관(130)의 유로에 대응한 제2 개구부(122)를 포함하고, 상기 제2 개구부를(122)를 개폐할 수 있는 제2 개폐부(126)를 포함한다. The first separation plate 120 also includes a second opening 122 corresponding to the flow path of the first inner tube 130 at a portion connected to the first inner tube 130 , and the second and a second opening/closing part 126 capable of opening and closing the opening 122 .

상기 제1 개폐부(125) 및 제2 개폐부(126)는 제1 피펫(100) 내부의 감압 또는 가압 압력에 의하여 작동될 수 있도록 탄성부재를 포함할 수도 있으며, 이와 다르게 다양한 개폐 수단이 채용될 수 있다. The first opening/closing unit 125 and the second opening/closing unit 126 may include an elastic member to be operated by a reduced or pressurized pressure inside the first pipette 100. Alternatively, various opening/closing means may be employed. have.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵산의 분리방법을 설명하기 위하여 각 단 계별로 도 1의 피펫의 상태를 개념적으로 도시한 단면도들이다. 2 to 4 are cross-sectional views conceptually illustrating the state of the pipette of FIG. 1 for each step in order to explain a method for isolating a nucleic acid according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4를 설명하면서, 제1 피펫(100)의 구조에 대한 중복된 설명은 생략하도록 한다. 2 to 4 , a redundant description of the structure of the first pipette 100 will be omitted.

도 2를 참조하면, 외부용기(300)에는 검체용액(30)이 준비되어 있다. 상기 검체용액은 환자로부터 채취한 검체 및 용해 완충액(lysis buffer)을 포함한다. 또한, 분리 효율성을 위하여 상기 검체용액(30)은 공지된 다양한 첨가제를 포함할 수도 있다. Referring to FIG. 2 , the sample solution 30 is prepared in the outer container 300 . The sample solution includes a sample collected from a patient and a lysis buffer. In addition, for separation efficiency, the sample solution 30 may include various known additives.

외부용기(300)에 수용된 검체용액(300)에 피펫이 삽입되면, 1차적으로 제1 피펫(100)의 압력을 감압하여 상기 검체용액(300)을 흡수한다. 이때, 제1 분리판(120)의 제1 개폐부(125)는 닫힌 상태이며, 제2 개폐부(126)만을 개방함으로써, 검체용액(30)이 제1 내부관(130)을 통하여 제1 상부영역(104)로 이동된다.When the pipette is inserted into the sample solution 300 accommodated in the outer container 300 , the pressure of the first pipette 100 is first reduced to absorb the sample solution 300 . At this time, the first opening/closing part 125 of the first separating plate 120 is in a closed state, and by opening only the second opening/closing part 126 , the sample solution 30 passes through the first inner tube 130 to the first upper region. (104).

도 3을 참조하면, 검체용액(30)이 모두 제1 상부영역(104)로 이동되면, 제1 개폐부(126)를 닫고, 상기 검체용액(30)을 제1 상부영역(104)에 저장하면서, 가능하면 외부용기(300)을 교체하고 다음 과정을 계속한다.Referring to FIG. 3 , when all of the sample solution 30 is moved to the first upper region 104 , the first opening/closing unit 126 is closed, and the sample solution 30 is stored in the first upper region 104 . , if possible, replace the outer container 300 and continue the next process.

도 4를 참조하면, 제1 상부영역(104)에 저장되었던 검체용액(30)은 제1 분리판(120)의 제1 개폐부(125)를 개방하고 제1 피펫(100) 내부를 가압함으로써, 제1 개구부(121)를 통하여 제1 하부영역(102)으로 이동된다. 4, the sample solution 30 stored in the first upper region 104 is opened by opening the first opening/closing part 125 of the first separator 120 and pressurizing the inside of the first pipette 100, It moves to the first lower region 102 through the first opening 121 .

아울러, 제1 피펫(100) 내부의 가압상태가 유지되는 동안, 상기 검체용액(30)은 제1 필터막(140)을 경유하게 된다. 필터막(140)을 경유하면서 검체용액(30) 내부의 고분자량의 단백질은 제1 필터막(140)에 의하여 걸러지게 된다. 따라서 제1 필터막(140)을 경유한 검체용액(30)은 고분자량의 단백질을 제외한 핵산 및 일부 저분자량의 단백질을 포함한 제1 처리용액(50)으로 변화되어 제1 피펫관(112)을 통하여 외부용기(300)로 배출된다. In addition, while the pressure inside the first pipette 100 is maintained, the sample solution 30 passes through the first filter membrane 140 . While passing through the filter membrane 140 , the high molecular weight protein in the sample solution 30 is filtered by the first filter membrane 140 . Therefore, the sample solution 30 passing through the first filter membrane 140 is changed to a first treatment solution 50 containing nucleic acids excluding high molecular weight proteins and some low molecular weight proteins, so that the first pipette tube 112 is removed. It is discharged to the external container 300 through the.

이상과 같은 1차 공정이 완료되면, 핵산분리용 제2 피펫(200)을 이용한 2차 공정이 이루어진다. When the primary process as described above is completed, the secondary process using the second pipette 200 for nucleic acid separation is performed.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핵산분리용 피펫을 설명하기 위하여 개념적으로 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view conceptually illustrating a pipette for nucleic acid separation according to another embodiment of the present invention.

도 5의 제2 피펫(200)은 대부분의 구성요소가 제1 피펫(100)과 기능이 동일함으로 제2 피펫(200)의 구성요소 중 제1 피펫(100)과 동일한 구성요소에 대해서는 중복된 설명을 생략하도록 한다. Most of the components of the second pipette 200 of FIG. 5 have the same functions as those of the first pipette 100. Therefore, among the components of the second pipette 200, the same components as those of the first pipette 100 are duplicated. The description will be omitted.

도 5를 참조하면, 핵산분리용 제2 피펫(200)은 제2 하우징(210), 제2 분리판(220), 제1 내부관(230) 및 제1 필터막(240)을 포함한다. 한편, 상기 핵산분리용 제1 피펫(200)은 전술한 바와 마찬가지로 본 발명에서 '핵산분리용' 목적으로 사용되는 것으로 설명되나 제2 필터막(240)의 다양한 변형 설계, 구조 변경 등을 통하여 핵산 외에 다양한 바이오물질의 분리에 사용될 수 있을 것이다.Referring to FIG. 5 , the second pipette 200 for separating nucleic acids includes a second housing 210 , a second separator 220 , a first inner tube 230 , and a first filter membrane 240 . On the other hand, the first pipette 200 for nucleic acid separation is described as being used for the purpose of 'nucleic acid separation' in the present invention as described above. In addition, it may be used for the separation of various biomaterials.

상기 제2 내부관(230)의 외벽에는 제2 하부영역(202)의 제2 피펫관(212)의 유로를 개폐하기 위해서, 상기 제2 내부관(230) 중 제2 하부영역(202)에 대응한 영역에 피펫관 개폐부(260)가 형성되어 있다. 상기 피펫관 개폐부(260)는 개폐 플레이트(262) 및 탄성부재(264)를 포함한다. 제2 내부관(212) 외부로 돌출된 제2 피펫관(230)에 압력을 가하면 탄성부재(264)가 수축되면서 상기 개폐 플레이트(264)가 개방되어 상기 제2 내부관(212)의 유로가 개방되어 제2 하부영역(202)의 유체가 상기 제2 내부관(212)을 통하여 이동할 수 있다. In order to open and close the flow path of the second pipette tube 212 in the second lower region 202 on the outer wall of the second inner tube 230 , a second lower region 202 of the second inner tube 230 is provided. A pipette tube opening/closing part 260 is formed in the corresponding area. The pipette tube opening/closing unit 260 includes an opening/closing plate 262 and an elastic member 264 . When pressure is applied to the second pipette tube 230 protruding outside the second inner tube 212 , the elastic member 264 is contracted and the opening/closing plate 264 is opened so that the flow path of the second inner tube 212 is opened. It is opened so that the fluid in the second lower region 202 can move through the second inner tube 212 .

한편, 상기 제2 상부영역(204)에는 상기 제2 상부영역을 2개의 공간으로 구획하는 상부격벽(250)이 형성되어 있다. 상기 상부격벽(250)은 제2 분리판(220)으로부터 수직한 방향으로 연장되어 있으며, 상부격벽(250)의 상부는 하우징과 연결되지 않도록 설계됨으로써 공기통로(214)로부터 가압 또는 감압되는 압력이 상부격벽(250)으로 구획된 양 쪽의 공간 모두에 전달될 수 있도록 되어 있다. 상기 상부격벽(250)은 제2 분리판(220)으로 연장되나, 상기 상부격벽(250)에 의하여 나누어지는 공간 중 하나의 공간은 상기 제2 내부관(230)과 공간적으로 연결되도록 제2 내부관(230)과 오버랩되지 않도록 연장된다. Meanwhile, an upper partition wall 250 dividing the second upper region into two spaces is formed in the second upper region 204 . The upper partition wall 250 extends in a vertical direction from the second separator 220, and the upper portion of the upper partition wall 250 is designed not to be connected to the housing, so that the pressure that is pressurized or reduced from the air passage 214 is reduced. It is designed to be delivered to both spaces partitioned by the upper bulkhead 250 . The upper partition wall 250 extends to the second dividing plate 220 , but one of the spaces divided by the upper partition wall 250 is a second interior space to be spatially connected to the second inner tube 230 . It extends so as not to overlap the tube 230 .

본 실시예에서, 상기 제2 필터막(240)은 제1 필터막(140)과 달리 저분자량의 단백질(미세 단백질)까지 걸러질 수 있도록 제1 필터막(140) 대비 상대적으로 공극이 작은 필터구조를 갖는다. In this embodiment, the second filter membrane 240 has a relatively small pore compared to the first filter membrane 140 so that even low-molecular-weight proteins (fine proteins) can be filtered, unlike the first filter membrane 140 . have a structure

이하에서는, 상기 도 4에서 준비된 제1 처리용액(50)을 연속하여 처리하는 공정을 자세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, a process of continuously treating the first treatment solution 50 prepared in FIG. 4 will be described in detail.

도 6 내지 도 9는 도 4에서 분리된 제1 처리용액에 대하여 2차적으로 핵산을 분리하기 위하여 각 단계별도 도 5의 피펫의 상태를 개념적으로 도시한 단면도들이다. 6 to 9 are cross-sectional views conceptually illustrating the state of the pipette of FIG. 5 at each stage in order to secondaryly separate nucleic acids from the first treatment solution separated in FIG. 4 .

도 6을 참조하면, 우선 별도의 린싱(rinsing) 용액(70)을 제2 피펫(200)을 감압하여 흡수한다. 상기 린싱 용액(70)은 제2 개폐부(226)이 개방된 상태에서 제2 내부관(230)을 통하여, 상부격벽(250)에 의하여 나누어진 2 개의 공간 중 하나의 공간에 흡수되어 저장된다. Referring to FIG. 6 , first, a separate rinsing solution 70 is absorbed by depressurizing the second pipette 200 . The rinsing solution 70 is absorbed and stored in one of the two spaces divided by the upper partition wall 250 through the second inner tube 230 in a state in which the second opening and closing part 226 is opened.

도 7을 참조하면, 도 4에서 준비된 제1 처리용액(50)은 제2 내부관(230)을 가압하여 피펫관 개폐부(260)이 탄성에 의하여 개방되도록 한 후, 상기 제2 피펫(200)을 감압하여 흡수된다. 흡수된 제1 처리용액(50)은 린싱용액(70)이 저장된 공간과 다른 공간에 저장된다. 상기 제1 처리용액(50)이 흡수되는 동안 린싱용액(70) 저장된 공간의 제3개폐부(225)는 닫힌 상태를 유지한다. Referring to FIG. 7 , the first treatment solution 50 prepared in FIG. 4 presses the second inner tube 230 so that the pipette tube opening/closing part 260 is elastically opened, and then the second pipette 200 . is absorbed under reduced pressure. The absorbed first treatment solution 50 is stored in a space different from the space in which the rinsing solution 70 is stored. While the first treatment solution 50 is absorbed, the third opening/closing part 225 of the space in which the rinsing solution 70 is stored remains closed.

한편, 상기 제1 처리용액(50)이 흡수되는 과정에서 제2 필터막(240)을 경유한다. 제2 필터막(240)을 경유하면서, 상기 제2 필터막(240)에는 핵산과 저분자량의 단백질이 상기 제2 필터막(240)을 통과하지 못하고 잔류하게 된다. Meanwhile, the first treatment solution 50 passes through the second filter membrane 240 in the process of being absorbed. While passing through the second filter membrane 240 , nucleic acids and low molecular weight proteins do not pass through the second filter membrane 240 and remain in the second filter membrane 240 .

따라서 제1 처리용액(50)은 핵산과 저분자량의 단백질을 제외한 액상성분으로 변화된 용액(52) 상태로 제2 상부영역(204)역에 저장된다. Accordingly, the first treatment solution 50 is stored in the second upper region 204 in the state of the solution 52 changed to liquid components excluding nucleic acids and low-molecular-weight proteins.

도 8을 참조하면, 제2 상부영역(204)에는 상부격벽(250)을 경계로 하여 린싱용액(70)과 용액(52)이 저장된다. 상기 상부격벽(250)을 통하여 양 용액(52, 70)의 이동은 불가하다. 또한, 최종 분리 대상인 핵산은 제2 필터막(240)에 포획된 상태이다. Referring to FIG. 8 , the rinsing solution 70 and the solution 52 are stored in the second upper region 204 with the upper partition wall 250 as a boundary. It is impossible to move both solutions 52 and 70 through the upper partition wall 250 . In addition, the nucleic acid to be finally separated is captured by the second filter membrane 240 .

도 9를 참조하면, 린싱용액(70)을 제2 하부영역(202)에 가압하여 통과시키기 위하여 상기 린싱용액(70)이 저장된 공간의 제3개폐부(225)는 개방되고, 제4 개폐부(226)는 닫힌 상태를 유지시킨다. 또한, 이 때 제2 내부관(230)은 하부로 가압되어 피펫관 개폐부(260)는 수축되고 따라서 제1 피펫관(212)은 개방된다. 따라서 상기 린싱용액(70)은 제2 필터막(240)을 경유하면서 저분자량의 단백질은 잔류시키고 핵산만을 선택적으로 씻어 내어 제2 피펫관(212)을 통하여 외부 용기(400)로 배출한다. 결국, 배출된 용액(54)에는 핵산만이 분리된 용액이 남게된다. Referring to FIG. 9 , the third opening/closing part 225 of the space in which the rinsing solution 70 is stored is opened in order to press and pass the rinsing solution 70 into the second lower region 202 , and the fourth opening/closing part 226 ) remains closed. Also, at this time, the second inner tube 230 is pressed downward, so that the pipette tube opening/closing part 260 is contracted, and thus the first pipette tube 212 is opened. Accordingly, while the rinsing solution 70 passes through the second filter membrane 240 , the protein of low molecular weight remains and only the nucleic acid is selectively washed out, and discharged to the external container 400 through the second pipette tube 212 . As a result, a solution in which only nucleic acids are separated remains in the discharged solution 54 .

전술한 바와 같이 서로 다른 2종의 피펫(100, 200)을 이용하여 최초 검체용액으로부터 핵산을 효율적으로 분리해낼 수 있다. 또한, 전술한 피펫(100, 200)들은 어레이를 이루어 동시에 복수의 검체용액을 대상으로 핵산 분리공정을 수행할 수도 있다. As described above, nucleic acids can be efficiently separated from the initial sample solution using two different types of pipettes 100 and 200 . In addition, the aforementioned pipettes 100 and 200 may form an array and simultaneously perform a nucleic acid separation process for a plurality of sample solutions.

Claims (6)

압력 변화에 따라 액상 물질을 배출 또는 흡수할 수 있는 피펫으로서,
상기 피펫의 내부 영역을 정의하는 하우징;
상기 하우징의 내벽을 따라 형성되고, 상기 내부 영역을 상부 영역과 하부 영역으로 구획하는 분리판;
상기 분리판으로부터 수직한 방향으로 연장되고, 상기 상부영역을 복수의 공간으로 구획하는 상부격벽;
상기 하부영역으로부터 연장되어 관로를 형성하는 피펫관;
상기 피펫관의 내부에 형성되어 상기 분리판까지 연결되는 내부관;
상기 내부관의 외벽에 형성되며 상기 피펫관과 상기 하부영역을 개폐하고, 탄성부재를 포함하는 피펫관 개폐부; 및
상기 하부 영역에 배치된 필터막을 포함하는 핵산분리용 피펫.
A pipette capable of discharging or absorbing a liquid substance in response to a change in pressure, the pipette comprising:
a housing defining an interior area of the pipette;
a separation plate formed along an inner wall of the housing and dividing the inner region into an upper region and a lower region;
an upper partition wall extending in a vertical direction from the separation plate and dividing the upper area into a plurality of spaces;
a pipette tube extending from the lower region to form a conduit;
an inner tube formed inside the pipette tube and connected to the separation plate;
a pipette tube opening/closing unit formed on an outer wall of the inner tube to open and close the pipette tube and the lower region, and including an elastic member; and
A pipette for nucleic acid separation comprising a filter membrane disposed in the lower region.
 제1항에 있어서,
상기 분리판에는 적어도 하나의 제1 개구부를 포함하고, 상기 제1 개구부를 개폐할 수 있는 제1 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산분리용 피펫.
According to claim 1,
The separation plate includes at least one first opening, and a first opening and closing part capable of opening and closing the first opening.
 제2항에 있어서,
상기 내부관에 연결된 상기 분리판에는 상기 내부관에 대응한 제2 개구부를 포함하고, 상기 제2 개구부를 개폐할 수 있는 제2 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산분리용 피펫.
3. The method of claim 2,
The separation plate connected to the inner tube includes a second opening corresponding to the inner tube, and a second opening/closing part capable of opening and closing the second opening.
 제2항에 있어서,
상기 상부격벽에 의하여 구획된 복수의 공간에 대응한 분리판에는 각각 제1 개구부 및 제1 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산분리용 피펫.
3. The method of claim 2,
The separation plate corresponding to the plurality of spaces partitioned by the upper partition wall includes a first opening and a first opening/closing part, respectively.
 제4항의 핵산분리용 피펫을 이용하여 핵산을 포함하는 시료 용액으로부터 핵산을 분리하는 방법으로서,
상기 피펫을 감압하여, 상기 상기 제2 개폐부를 열고 상기 린싱용액을 상기 내부관을 통하여 상기 상부 영역으로 흡수하여, 상기 상부격벽에 의하여 분리된 제1 공간에 저장하는 단계;
상기 피펫관을 통하여 상기 시료용액을 흡수하고 상기 필터막을 경유한 용액을 상기 어느 하나의 공간과 다른 제2 공간에 저장하기 위하여 상기 피펫을 감압하고 상기 제2 공간에 대응한 상기 제1 개폐부를 개방하는 단계;
상기 피펫을 가압하고, 상기 제1 공간에 대응한 제1 개폐부를 개방하여 린싱용액을 하부영역으로 밀어내어 상기 필터막을 세척하도록 하는 단계; 및
세척된 용액을 상기 피펫관 개폐부를 개방하여 상기 피펫관을 통하여 외부 용기로 배출하는 단계를 포함하는 핵산의 분리방법.
A method for separating nucleic acids from a sample solution containing nucleic acids using the pipette for nucleic acid separation of claim 4,
depressurizing the pipette, opening the second opening/closing part, absorbing the rinsing solution into the upper region through the inner tube, and storing the rinsing solution in a first space separated by the upper partition wall;
In order to absorb the sample solution through the pipette tube and store the solution passing through the filter membrane in a second space different from the one space, the pipette is depressurized and the first opening/closing part corresponding to the second space is opened. to do;
pressing the pipette and opening a first opening/closing part corresponding to the first space to push the rinsing solution into a lower region to wash the filter membrane; and
and discharging the washed solution to an external container through the pipette tube by opening the opening and closing part of the pipette tube.
 제5항에 있어서,
상기 린싱용액에 의하여 세척된 용액에는 필터막에 포획된 핵산이 상기 필터막으로부터 분리되어 포함되는 것을 특징으로 하는 핵산의 분리방법.




6. The method of claim 5,
The nucleic acid separation method, characterized in that the nucleic acid captured by the filter membrane is separated from the filter membrane in the solution washed by the rinsing solution.
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