KR20220021111A - Apparatus for concentrating biological material - Google Patents

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황응수
김지연
오동환
이영수
유도현
류창희
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유니메디옴 주식회사
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Abstract

The present invention discloses a disposable biomaterial concentrating device that is light and easy to handle, and can recover only a second module in which a biomaterial is concentrated. The biomaterial concentrating device according to the present invention comprises: a first module having an opening part at an upper part and a porous membrane for filtering a sample; a second module that includes a first passage disposed in a vertical direction with respect to the bottom surface of the first module, a second passage disposed on a side surface of the first passage, and a membrane disposed at the inside of an area with which side surfaces of the first passage and second passage come in contact; and a third module disposed in a lower part of the second passage and including a vacuum pump for applying a negative pressure to the first module and the second module, wherein the biomaterial contained in the sample is concentrated in the membrane.

Description

생체 물질 농축 장치{APPARATUS FOR CONCENTRATING BIOLOGICAL MATERIAL}Biomaterial Concentration Device {APPARATUS FOR CONCENTRATING BIOLOGICAL MATERIAL}

본 발명은 1회용 생체 물질 농축 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a disposable biomaterial concentration device.

현대 의학은 건강수명의 연장을 실현하는 것을 목적으로 한다.Modern medicine aims to realize the extension of healthy lifespan.

이러한 목적을 위해 질병의 조기 발견, 조기 치료, 추적과 예방은 매우 중요한 수단이다. For this purpose, early detection, early treatment, tracking and prevention of diseases are very important means.

질병의 조기 발견, 조기 치료와 추적을 위해, 세균, 바이러스, 항체, 단백질, 나노 소포체 등의 생체 물질을 분석하여 검출하는 방법이 사용되고 있다.For early detection, early treatment, and tracking of diseases, a method for detecting and analyzing biological materials such as bacteria, viruses, antibodies, proteins, and nano-endoplasmic reticulum has been used.

미량의 생체 물질 등을 검출하기 위해 생체 물질을 준비하는 단계에서 대상 물질을 분리해 모으는 농축 작업이 선행되어야 한다.In the stage of preparing a biological material to detect a trace amount of a biological material, a concentration operation of separating and collecting the target material should be preceded.

일반적으로 농축 작업을 하기 위해 원심 분리법이 사용되었지만, 얇은 세포막으로 이루어진 생체 물질의 경우 세포가 쉽게 깨지고, 고가의 장비가 필요하는 등 단점이 있다.In general, centrifugation has been used for concentration, but in the case of a biomaterial made of a thin cell membrane, cells are easily broken, and expensive equipment is required.

최근에는 단백질 분석을 위해 나노 크기의 소자를 이용하는 기술이 이용되고 있다. Recently, a technique using a nano-sized device for protein analysis has been used.

하지만, 이 경우 소자의 제작이 어렵고 비교적 고가라서 보급화되기 어려운 문제점이 있다. 또한, 단백질 분석 장치에 고감도의 센서가 필요하거나 적은 양의 샘플로는 정확한 분석이 어렵다는 단점이 있다.However, in this case, there is a problem in that it is difficult to manufacture the device and it is relatively expensive, so it is difficult to popularize the device. In addition, there are disadvantages in that a high-sensitivity sensor is required for a protein analysis device or accurate analysis is difficult with a small amount of sample.

한편, 유리나 무겁고 비싼 농축 장치를 이용하여 적은 양의 샘플에서도 생체 물질을 농축하여 검출 정확도를 향상시키는 방식이 있다.On the other hand, there is a method of improving detection accuracy by concentrating a biological material even in a small amount of sample using glass or a heavy and expensive concentrator.

하지만, 유리나 무겁고 비싼 농축 장치는 농축 장치가 크고 무거우며, 폐기물에 대한 처리가 비효율적인 단점이 있다.However, glass or heavy and expensive concentrators have disadvantages in that the concentrator is large and heavy, and waste treatment is inefficient.

따라서, 부피가 작고 가벼운 농축 장치를 이용하여 생체 물질을 효율적으로 농축하면서도 폐기물에 대한 처리가 효율적인 농축 장치의 연구가 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for research on a concentrating device that efficiently concentrates biomaterials using a small-volume and light-weight concentrating device and efficiently treats waste.

본 발명의 목적은 가볍고 취급이 편리한 1회용 생체 물질 농축 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a disposable biomaterial concentration device that is light and easy to handle.

또한 본 발명의 목적은 제3모듈에 축적되는 오염물질이 외부로 유출되거나 상부 방향으로 역류하는 현상 없이 폐기 처리가 용이한 생체 물질 농축 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an apparatus for concentrating biomaterials that can be easily disposed of without a phenomenon in which contaminants accumulated in a third module are discharged to the outside or flow backward in an upward direction.

또한 본 발명의 목적은 생체 물질이 농축된 멤브레인이 외부로부터 오염되는 것을 방지할 수 있는 생체 물질 농축 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a biomaterial concentrating device capable of preventing contamination of a membrane in which biomaterials are concentrated from the outside.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.

본 발명에 따른 생체 물질 농축 장치는 상부가 개폐식 개구부이고, 샘플 시료를 여과하는 다공막이 배치되는 제1모듈; 상기 제1모듈 바닥면에 대하여 수직방향으로 배치되는 제1통로와, 상기 제1통로의 측면에 배치되는 제2통로, 상기 제1통로의 측면과 제2통로의 측면이 닿는 영역의 내부에 배치되는 멤브레인을 포함하는 제2모듈; 및 상기 제2통로의 하부에 배치되어 상기 제1모듈과 제2모듈에 음압을 가하는 진공 펌프를 포함하는 제3모듈;을 포함하고, 상기 멤브레인에 상기 샘플 시료에 포함된 생체 물질이 농축된다.The biomaterial concentrating device according to the present invention includes: a first module having an upper opening and closing opening, a porous membrane for filtering a sample sample; A first passage disposed in a vertical direction with respect to the bottom surface of the first module, a second passage disposed on a side surface of the first passage, and an area in which the side surface of the first passage and the side surface of the second passage contact a second module comprising a membrane; and a third module disposed under the second passage and including a vacuum pump for applying negative pressure to the first module and the second module, wherein the biological material contained in the sample sample is concentrated in the membrane.

본 발명에 따른 생체 물질 농축 장치는 상부가 개폐식 개구부이고, 샘플 시료를 여과하는 다공막이 배치되는 제1모듈; 상기 제1모듈 바닥면에 대하여 수직방향으로 배치되는 제1통로와, 상기 제1통로의 측면에 배치되는 제2통로, 상기 제1통로의 측면과 제2통로의 측면이 닿는 영역의 내부에 배치되는 멤브레인을 포함하는 제2모듈; 및 상기 제2통로의 측면에 배치되되, 상기 제2통로의 측면에 대하여 수직 방향으로 배치되며, 상기 제1모듈과 제2모듈에 음압을 가하는 진공 펌프를 포함하는 제3모듈;을 포함하고, 상기 멤브레인에 상기 샘플 시료에 포함된 생체 물질이 농축된다.The biomaterial concentrating device according to the present invention includes: a first module having an upper opening and closing opening, a porous membrane for filtering a sample sample; A first passage disposed in a vertical direction with respect to the bottom surface of the first module, a second passage disposed on a side surface of the first passage, and an area in which the side surface of the first passage and the side surface of the second passage contact a second module comprising a membrane; and a third module disposed on a side surface of the second passage, disposed in a vertical direction with respect to the side surface of the second passage, and including a vacuum pump for applying a negative pressure to the first module and the second module; The biomaterial contained in the sample sample is concentrated in the membrane.

본 발명에 따른 생체 물질 농축 장치는 가볍고 취급이 편리한 1회용으로, 생체 물질이 농축된 멤브레인을 직접 이용하여 진단하거나, 멤브레인이 있는 제2모듈 또는 멤브레인만 회수하여 검출 및 진단이 가능한 효과가 있다.The biomaterial concentrating device according to the present invention is light and easy to handle, and has the effect of enabling diagnosis and diagnosis by directly using the membrane in which the biomaterial is concentrated, or recovering only the second module or membrane having the membrane.

또한 본 발명에 따른 생체 물질 농축 장치는 축적되는 오염물질이 외부로 유출되거나 상부 방향으로 역류하는 현상 없이 폐기 처리가 용이한 효과가 있다.In addition, the biomaterial concentrating device according to the present invention has the effect of easy disposal without the phenomenon that the accumulated contaminants are discharged to the outside or flow backward in the upward direction.

또한 본 발명에 따른 생체 물질 농축 장치는 생체 물질이 농축된 멤브레인이 외부로부터 오염되는 것을 방지할 수 있다. In addition, the biomaterial concentration device according to the present invention can prevent the membrane in which the biomaterial is concentrated from being contaminated from the outside.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 본 발명에 따른 제1모듈(100)의 단면도이다.
도 2는 제2모듈(200)의 분해 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2모듈(200)에서 제1통로(22)의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2모듈(200)에서 제2통로(24)의 평면도이다.
도 5 및 도 6은 제1통로(22)와 제2통로(24)에서 초음파로 융착되는 부분의 형상의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 멤브레인(28)과 지지대(30)의 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 밸브(32)의 개폐 조절에 따른 제2모듈(200)의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 진공 펌프(40)의 수축 상태(OFF)를 보여주는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 진공 펌프(40)의 확장 상태(ON)를 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 걸림 돌기(44)가 개방된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 걸림 돌기(44)가 폐쇄된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 생체 물질 농축 장치에서 밸브(32)와 진공 펌프(40)가 OFF 일 때의 작동 모습이다.
도 15는 본 발명의 생체 물질 농축 장치에서 밸브(32) OFF 및 진공 펌프(40) ON 일 때의 작동 모습이다.
도 16은 본 발명의 생체 물질 농축 장치에서 밸브(32)와 진공 펌프(40)가 ON 일 때의 작동 모습이다.
도 17은 본 발명의 생체 물질 농축 장치에서 제2모듈(200)에 대하여 제3모듈(300)이 수직 방향으로 배치된 예의 단면도이다.
1 is a cross-sectional view of a first module 100 according to the present invention.
2 is an exploded cross-sectional view of the second module 200 .
3 is a plan view of the first passage 22 in the second module 200 of the present invention.
4 is a plan view of the second passage 24 in the second module 200 of the present invention.
5 and 6 are diagrams showing examples of shapes of portions to be fused by ultrasonic waves in the first passage 22 and the second passage 24 .
7 is a cross-sectional view of the membrane 28 and the support 30 according to the present invention.
8 and 9 are cross-sectional views of the second module 200 according to the opening/closing control of the valve 32 of the present invention.
10 is a cross-sectional view showing a contracted state (OFF) of the vacuum pump 40 of the present invention.
11 is a cross-sectional view showing an expanded state (ON) of the vacuum pump 40 of the present invention.
12 is a cross-sectional view showing an open state of the locking projection 44 of the present invention.
13 is a cross-sectional view showing a state in which the locking projection 44 of the present invention is closed.
14 is an operation view when the valve 32 and the vacuum pump 40 are OFF in the biomaterial concentrating device of the present invention.
15 is an operation view when the valve 32 is OFF and the vacuum pump 40 is ON in the biomaterial concentrating device of the present invention.
16 is an operation view when the valve 32 and the vacuum pump 40 are ON in the biomaterial concentrating device of the present invention.
17 is a cross-sectional view of an example in which the third module 300 is disposed in a vertical direction with respect to the second module 200 in the biomaterial concentrating apparatus of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. In the following, that an arbitrary component is disposed on the "upper (or lower)" of a component or "above (or below)" of a component means that any component is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the component. Furthermore, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. Also, when it is described that a component is "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected,” through another component.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 생체 물질 농축 장치를 설명하도록 한다.Hereinafter, an apparatus for concentrating a biological material according to some embodiments of the present invention will be described.

본 발명에서는 제1모듈, 제2모듈, 제3모듈로 결합되는 구성에서, 제2모듈에 위치한 멤브레인에 생체 물질이 농축되고, 제3모듈에 축적된 오염물질은 역류나 외부 유출 없이 폐기 처리가 용이한 1회용 생체 물질 농축 장치를 제공하고자 한다.In the present invention, in the configuration in which the first module, the second module, and the third module are combined, the biomaterial is concentrated in the membrane located in the second module, and the contaminants accumulated in the third module are disposed of without backflow or external leakage. An object of the present invention is to provide an easy disposable biomaterial concentration device.

본 발명에 따른 생체 물질 농축 장치는 제1모듈(100), 제2모듈(200) 및 제3모듈(300)을 포함한다.The biomaterial concentration apparatus according to the present invention includes a first module 100 , a second module 200 , and a third module 300 .

도 1은 본 발명에 따른 제1모듈(100)의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a first module 100 according to the present invention.

제1모듈(100)은 샘플 시료를 투입하고 여과하기 위한 소정의 공간과 높이를 가진다. 그리고 제1모듈(100)은 제2모듈(200)과 결합될 수 있도록 연결통로(12)를 포함한다. 연결통로(12)는 여과된 샘플 시료가 하부 방향으로 이동할 수 있도록 그 흐름을 안내하는 역할을 한다.The first module 100 has a predetermined space and height for inputting and filtering a sample sample. And the first module 100 includes a connection passage 12 to be coupled to the second module (200). The connection passage 12 serves to guide the flow of the filtered sample sample to move downward.

제1모듈(100)에는 샘플 시료를 여과하는 다공막(14)이 배치된다.A porous membrane 14 for filtering a sample sample is disposed in the first module 100 .

다공막(14)은 샘플 시료에 포함되는 이물질이나 불필요한 성분을 사전에 제거하기 위해 배치된다. The porous membrane 14 is disposed to remove foreign substances or unnecessary components included in the sample sample in advance.

제1모듈(100)에 다공막(14)이 배치됨에 따라, 넓은 막이 존재하므로 프리-필터(pre-filter) 역할이 효율적으로 가능하다. 또한 멤브레인(28)에 끼어있는 찌꺼기로 인한 네거티브 압력이 크게 걸리지 않게 할 수 있다. 이에 따라 제2모듈(200)의 멤브레인(28)에 생체물질을 포함하는 샘플 시료가 용이하게 도달할 수 있다.As the porous membrane 14 is disposed in the first module 100 , since a wide membrane is present, the role of a pre-filter can be efficiently performed. In addition, it is possible to prevent a large negative pressure from being applied due to the debris stuck in the membrane 28 . Accordingly, the sample sample including the biomaterial can easily reach the membrane 28 of the second module 200 .

다공막(14)의 기공 크기는 후술할 멤브레인(28)의 기공 크기보다 큰 것이 바람직하다.The pore size of the porous membrane 14 is preferably larger than the pore size of the membrane 28 to be described later.

다공막(14)은 통상적으로 사용되는 데브리 필터 등이 사용될 수 있다.As the porous membrane 14, a commonly used debris filter may be used.

제1모듈(100)은 샘플 시료를 투입하기 위해 상부가 개폐식 개구부인 형상을 가진다. 개폐식 개구부란, 개폐식 뚜껑(16)을 포함하는 구조이다.The first module 100 has a shape in which the upper part is an opening and closing opening in order to input a sample sample. The opening/closing opening is a structure including the opening/closing lid 16 .

제1모듈(100)의 하부는 깔때기 형상처럼 중심부로 갈수록 경사진 모양을 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. The lower portion of the first module 100 may have a shape inclined toward the center like a funnel shape, but is not limited thereto.

본 발명에서 샘플 시료는 생체, 환경, 식품에서 채취하거나 추출할 수 있는 물질이라면 제한없이 사용될 수 있다.In the present invention, the sample may be used without limitation as long as it is a material that can be collected or extracted from a living body, environment, or food.

바람직하게는, 생체 시료는 혈액, 혈장, 혈청, 타액, 객담, 소변, 비인두 도찰물, 비인두 흡인액, 뇌척수액 등을 포함할 수 있다.Preferably, the biological sample may include blood, plasma, serum, saliva, sputum, urine, nasopharyngeal rub, nasopharyngeal aspirate, cerebrospinal fluid, and the like.

환경 시료는 수질, 토양, 공기 중에서 채취한 물질일 수 있다.The environmental sample may be a material collected from water, soil, or air.

다공막(14)을 통과한 샘플 시료는 세포, 이물질, 찌꺼기와 크기가 큰 성분은 제거되고, 특정 생체물질인 세균, 바이러스, 항체, 단백질, 나노 소포체 등의 검출하고자 하는 성분을 포함하고 있다.The sample sample passing through the porous membrane 14 is removed from cells, foreign substances, debris and large components, and contains components to be detected, such as bacteria, viruses, antibodies, proteins, and nano-endoplasmic reticulum, which are specific biological materials.

도 2는 본 발명에 따른 제2모듈(200)의 분해 단면도이다.2 is an exploded cross-sectional view of the second module 200 according to the present invention.

도 3은 본 발명의 제2모듈(200)에서 제1통로(22)의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제2모듈(200)에서 제2통로(24)의 평면도이다.3 is a plan view of the first passage 22 in the second module 200 of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of the second passage 24 in the second module 200 of the present invention.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 제2모듈(200)은 제1통로(22)와 제2통로(24)를 포함한다. 2 to 4 , the second module 200 includes a first passage 22 and a second passage 24 .

제1통로(22)는 여과된 샘플 시료가 통과하는 공간이며, 후술할 멤브레인의 길이 보다는 길이가 길다. The first passage 22 is a space through which the filtered sample sample passes, and is longer than the length of the membrane, which will be described later.

제1통로(22)는 제1모듈(100)의 바닥면에 대하여 하부방향 및 수직방향으로 배치된다.The first passage 22 is disposed in the lower direction and the vertical direction with respect to the bottom surface of the first module 100 .

제1통로(22)의 측면에는 제2통로(24)가 배치된다. A second passage 24 is disposed on a side surface of the first passage 22 .

이때 제2통로(24)가 제1통(22)의 측면에 배치되되, 상기 제1통로(22)의 끝단과 상기 제2통로(24)의 일단이 결합되도록 배치되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the second passage 24 is disposed on the side surface of the first passage 22 , so that the end of the first passage 22 and one end of the second passage 24 are coupled.

여기서 일단과 끝단은 통로의 양쪽 끝을 가리킨다. 구체적으로 일단은 통로의 길이 중에서 중심에 해당하는 영역부터 끝에 해당하는 영역까지를 가리킨다. 끝단은 통로의 길이 중에서 중심에 해당하는 영역부터 나머지 끝에 해당하는 영역까지를 가리킨다. Here, one end and one end refer to both ends of the passage. Specifically, one end refers to an area corresponding to the center to an area corresponding to the end of the length of the passage. The end refers to the area corresponding to the center to the area corresponding to the other end of the length of the passage.

제1통로(22)와 제2통로(24)는 멤브레인(28)을 삽입하기 위한 공간을 갖는다. 구체적으로, 제1통로(22)는 외측 일부에 제1홈을 포함한다. 상기 제1홈은 끝단에 위치할 수 있다. 제2통로(24)는 외측 일부에 제2홈을 포함한다. 상기 제2홈은 일단에 위치할 수 있다.The first passageway 22 and the second passageway 24 have a space for inserting the membrane 28 . Specifically, the first passage 22 includes a first groove in the outer part. The first groove may be located at an end. The second passage 24 includes a second groove in an outer part thereof. The second groove may be located at one end.

상기 제1홈과 제2홈이 결합되는 부분에는 홈에 의한 공간이 형성되며, 상기 공간에 멤브레인(28)이 배치된다. 다시 말해, 제1통로(22)의 측면과 제2통로(24)의 측면이 닿는 영역의 내부에 멤브레인(28)과 지지대(30)가 배치된다. A space is formed by the groove at a portion where the first groove and the second groove are coupled, and the membrane 28 is disposed in the space. In other words, the membrane 28 and the support 30 are disposed inside the area where the side surface of the first passage 22 and the side surface of the second passage 24 contact each other.

멤브레인(28)과 지지대(30)를 삽입하기 위해, 제1통로(22)의 측면과 제2통로(24)의 측면이 초음파 융착에 의해 결합될 수 있다. 상기 결합된 부분은 필요에 따라 다시 분해될 수 있다.In order to insert the membrane 28 and the support 30 , the side surface of the first passage 22 and the side surface of the second passage 24 may be joined by ultrasonic welding. The joined portion may be disassembled again if necessary.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1통로(22)에 위치하는 A1, A2, A3 부분은 제2통로(24)에 위치하는 B1, B2, B3 부분과 초음파로 융착되는 부분이다.5 and 6 , portions A1, A2, and A3 positioned in the first passage 22 are fused to portions B1, B2, and B3 positioned in the second passage 24 by ultrasonic waves.

초음파 융착은 초음파 진동에 의해 마찰열로 순간적으로 녹으면서 융착되는 것이다. 구체적으로, 초음파 발생기에서 전달된 전기 신호에 의해 진동자가 진동하게 된다. 상기 진동자에서 발생한 진동을 A1, A2, A3 부분과 B1, B2, B3 부분에 전달하게 된다. 상기 초음파 발생기는 진동자에서 진동을 발생시키기 위한 전기적 신호를 전달하고, 진동자의 전원과 초음파 진동을 조절하게 된다.Ultrasonic welding is a melting and welding process that is instantaneously melted by frictional heat by ultrasonic vibration. Specifically, the vibrator vibrates by the electrical signal transmitted from the ultrasonic generator. The vibration generated by the vibrator is transmitted to the A1, A2, A3 parts and the B1, B2, B3 parts. The ultrasonic generator transmits an electrical signal for generating vibration in the vibrator, and controls power and ultrasonic vibration of the vibrator.

초음파로 융착되는 부분에 있어서, 상기 A1, A2, A3의 형상이 홈을 가진 형상이라면, B1, B2, B3 형상은 돌출부를 가진 형상일 수 있다.In the ultrasonically fused portion, if the shapes of A1, A2, and A3 have grooves, the shapes B1, B2, and B3 may have protrusions.

상기 초음파로 융착되는 부분은 A1, A2, A3 중 적어도 어느 하나일 수 있고, B1, B2, B3 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 바람직하게는, 제1통로(22)에서 2개 내지 3개이고, 해당 부분의 개수와 위치가 대응되도록 제2통로(24)에서도 2개 내지 3개일 수 있다.The ultrasonically fused portion may be at least one of A1, A2, and A3, and may be at least any one of B1, B2, and B3. Preferably, there are two to three in the first passage 22, and may be two to three in the second passage 24 so that the number and position of the corresponding part correspond.

멤브레인(28)은 여과된 샘플 시료가 통과하면서, 상기 샘플 시료에 포함된 세균, 바이러스, 항체, 단백질, 나노 소포체 등의 검출하고자 하는 생체 물질이 농축되는 곳이다. The membrane 28 is a place where the biomaterial to be detected, such as bacteria, viruses, antibodies, proteins, nano-vesicles, etc. included in the sample sample, is concentrated while the filtered sample sample passes.

멤브레인(28)은 제1통로(22)의 측면과 제2통로(24)의 측면이 닿는 영역의 내부에 길이방향으로 배치된다. 즉, 멤브레인(28)은 제1모듈(100)의 바닥면에 대하여 수직 방향으로 배치되어 있어 샘플 시료의 흐름에 따라 특정 성분을 포집하게 된다.The membrane 28 is longitudinally disposed inside the area where the side surface of the first passageway 22 and the side surface of the second passageway 24 contact each other. That is, the membrane 28 is disposed in a vertical direction with respect to the bottom surface of the first module 100 to collect specific components according to the flow of the sample sample.

도 7은 본 발명에 따른 멤브레인(28)과 지지대(30)의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of the membrane 28 and the support 30 according to the present invention.

도 7에 도시한 바와 같이, 멤브레인(28)과 지지대(30)가 결합된 구조를 보인다.As shown in FIG. 7 , a structure in which the membrane 28 and the support 30 are combined is shown.

도 7 내지 도 9, 도 14 내지 도 16에서는 멤브레인(28)과 지지대(30)가 결합된 구조를 부호 "26"으로 표기하였다.In FIGS. 7 to 9 and 14 to 16 , the structure in which the membrane 28 and the support 30 are combined is denoted by the reference numeral "26".

여기서 멤브레인(28)은 단백질 부착에 사용된다. Here the membrane 28 is used for protein attachment.

지지대(30)는 멤브레인(28)이 음압에 의해 제3모듈(300) 방향으로 흡착되어 빠져나가는 것을 방지하는 것으로, 멤브레인(28)을 지지해서 압력을 버티게 하는 기능을 가진다. The support 30 prevents the membrane 28 from being adsorbed toward the third module 300 by negative pressure and escaping, and has a function of supporting the membrane 28 to withstand the pressure.

지지대(30)는 기공을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The support 30 may include pores, but is not limited thereto.

지지대(30)는 얇은 두께의 멤브레인(28)을 지지하는 역할이라면 제한없이 사용될 수 있다.The support 30 may be used without limitation as long as it serves to support the thin membrane 28 .

멤브레인(28)은 크기가 수 nm인 미세 기공부터 크기가 수 ㎛인 기공을 포함하는 것으로, 기공 크기는 상기 생체 물질을 농축시키기 위한 중요한 요소이다. The membrane 28 includes micropores having a size of several nm to several μm in size, and the pore size is an important factor for concentrating the biomaterial.

멤브레인(28)의 기공 크기는 대략 0.01nm~5㎛ 범위일 수 있다. The pore size of the membrane 28 may range from approximately 0.01 nm to 5 μm.

상기 기공 크기 범위에서 멤브레인(28)에 생체 물질이 효율적으로 고농축되는 효과가 있다. In the pore size range, there is an effect that the biomaterial is efficiently highly concentrated in the membrane 28 .

멤브레인(28)과 지지대(30)의 두께는 서로 동일하거나, 지지대(30)의 두께가 상대적으로 더 두꺼울 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The thickness of the membrane 28 and the support 30 may be the same as each other, or the thickness of the support 30 may be relatively thicker, but is not limited thereto.

멤브레인(28)과 지지대(30)의 형상은 직각 또는 원형일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The shape of the membrane 28 and the support 30 may be a right angle or a circular shape, but is not limited thereto.

멤브레인(28)과 지지대(30)의 길이(d1)는 대략 5~20mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The length d 1 of the membrane 28 and the support 30 may be approximately 5 to 20 mm, but is not limited thereto.

멤브레인(28)과 지지대(30) 각각은 나일론(Nylon), 니트로셀룰로오스(NC), 폴리에스테르(PE), 폴리셀포네이트(PS), 폴리에스테르셀폰(PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리딘다이플루오라이드(PVDF), 폴리프로필렌(PP), 셀룰로오스아세테이트(CA), 리제너레이티드셀룰로오스(RC), 유리섬유, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 및 세라믹 중 1종 이상을 포함할 수 있다.Each of the membrane 28 and the support 30 is made of nylon (Nylon), nitrocellulose (NC), polyester (PE), polycellponate (PS), polyester cellphone (PES), polytetrafluoroethylene (PTFE) , polyvinylidene difluoride (PVDF), polypropylene (PP), cellulose acetate (CA), regenerated cellulose (RC), glass fiber, carbon nanotube (CNT), graphene, and ceramics It may include one or more types.

이처럼 멤브레인(28)은 크기가 매우 작은 생체 물질도 고농축시키는 효과가 있다. 또한 멤브레인(28)은 빠른 시간 내에 생체 물질의 고농축이 가능하다.As such, the membrane 28 has an effect of highly concentrating even a very small biomaterial. In addition, the membrane 28 enables high concentration of biomaterials within a short time.

본 발명의 생체 물질 농축 장치에서 농축이 진행된 후 해당 멤브레인(28)을 용이하게 꺼내기 위해, 개폐 창(27)이 제2모듈(200)의 측면에 배치될 수 있다. In order to easily take out the membrane 28 after concentration in the biomaterial concentration device of the present invention is performed, an opening/closing window 27 may be disposed on the side surface of the second module 200 .

개폐 창(27)을 열어서 멤브레인(28)을 꺼내는 경우, 멤브레인(28)을 손상 및 스크래치 없이 안전하게 분리할 수 있다. When the membrane 28 is taken out by opening the opening/closing window 27, the membrane 28 can be safely separated without damage or scratches.

제2모듈(200)은 밸브(32)를 더 포함한다. The second module 200 further includes a valve 32 .

도 8 및 도 9는 본 발명의 밸브(32)의 개폐 조절에 따른 제2모듈(200)의 단면도이다.8 and 9 are cross-sectional views of the second module 200 according to the opening/closing control of the valve 32 of the present invention.

도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 밸브(32)는 제1통로(22)의 하부에 배치되며, 제1통로(22)의 하부면에서부터 멤브레인(28) 위치까지 상하 방향으로 이동하여 개폐 조절된다.As shown in FIGS. 8 and 9 , the valve 32 is disposed under the first passage 22 and opens and closes by moving vertically from the lower surface of the first passage 22 to the position of the membrane 28 . is regulated

도 8에 도시한 바와 같이, 밸브(32)가 멤브레인(28) 위치까지 상부 방향으로 이동하면 밸브(32)가 폐쇄(OFF)된 것이다. 밸브(32)가 폐쇄되면 밸브(32)가 멤브레인(28) 앞쪽을 막기 때문에 제1모듈(100)을 통과한 샘플 시료가 멤브레인(28)에 접근하지 못하게 되고 제1통로(22)에 저장된 상태로 있게 된다. As shown in FIG. 8 , when the valve 32 moves upward to the position of the membrane 28 , the valve 32 is closed (OFF). When the valve 32 is closed, since the valve 32 blocks the front of the membrane 28 , the sample sample that has passed through the first module 100 cannot access the membrane 28 and is stored in the first passage 22 . will be as

도 9에 도시한 바와 같이, 반대로 밸브(32)가 제1통로(22)의 하부면에 위치하고 있으면 밸브(32)가 개방(ON)된 것이다. 밸브(32)가 개방되면 제1모듈(100)을 통과한 샘플 시료가 멤브레인(28)을 통과하게 되면서 농축이 진행된다.As shown in FIG. 9 , on the contrary, when the valve 32 is located on the lower surface of the first passage 22 , the valve 32 is opened (ON). When the valve 32 is opened, the sample sample passing through the first module 100 passes through the membrane 28 and concentration proceeds.

이와 마찬가지로, 샘플 시료뿐만 아니라 세척액 주입 단계, 중간 반응액 처리 단계, 검출 용액 처리 단계에 따라 밸브(32)를 개폐 조절하여 선택적으로 사용할 수 있다. Likewise, the valve 32 may be selectively used by opening and closing the valve 32 according to the washing solution injection step, the intermediate reaction solution treatment step, and the detection solution treatment step as well as the sample sample.

제3모듈(300)은 제2통로(24)의 하부에 배치되는 진공 펌프(40)를 포함한다.The third module 300 includes a vacuum pump 40 disposed under the second passage 24 .

진공 펌프(40)가 부피를 갖는 제3모듈(300) 내에 배치된다. 진공 펌프(40)는 확장을 통해 상기 제1모듈(100)과 제2모듈(200)에 음압을 가한다.A vacuum pump 40 is disposed in the third module 300 having a volume. The vacuum pump 40 applies negative pressure to the first module 100 and the second module 200 through expansion.

진공 펌프(40)를 수축 상태(OFF)에서 확장 상태(ON)로 작동시켜 음압이 형성되면, 제1모듈(100)에서 여과된 샘플 시료가 제2모듈(200)의 멤브레인(28)을 통과하게 된다. 이때 샘플 시료에 포함된 생체 물질(세균, 바이러스, 항체, 단백질 등)이 멤브레인(28)에 부착되어 농축된다.When a negative pressure is formed by operating the vacuum pump 40 from the contracted state (OFF) to the expanded state (ON), the sample sample filtered in the first module 100 passes through the membrane 28 of the second module 200 . will do At this time, the biological material (bacteria, virus, antibody, protein, etc.) included in the sample is attached to the membrane 28 and concentrated.

도 10은 본 발명의 진공 펌프(40)의 수축 상태(OFF)를 보여주는 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing a contracted state (OFF) of the vacuum pump 40 of the present invention.

도 10에 도시한 바와 같이, 진공 펌프(40)는 공기를 배출시켜 수축 상태(OFF)를 나타낸다. 이 경우 중력에 의해, 샘플 시료가 제1통로(22)를 통과하면서 멤브레인(28)에 부착 및 통과될 수 있다.As shown in FIG. 10 , the vacuum pump 40 discharges air to indicate a contracted state (OFF). In this case, by gravity, the sample may be attached to and passed through the membrane 28 while passing through the first passage 22 .

도 11은 본 발명의 진공 펌프(40)의 확장 상태(ON)를 보여주는 단면도이다.11 is a cross-sectional view showing an expanded state (ON) of the vacuum pump 40 of the present invention.

도 11에 도시한 바와 같이, 진공 펌프(40)는 공기를 흡입하여 확장 상태(ON)를 나타낸다. As shown in FIG. 11 , the vacuum pump 40 sucks air to indicate an expanded state (ON).

농축만 진행할 경우, 도 11에서 도시한 상태로 농축 진행이 가능하다. 단계별로 진행할 때 각 모듈마다 분리하지 않고 직접 진단할 경우에는 용량별로 세척, 블로킹, 시약 반응 등의 단계가 추가되는 것에 따라 단계별로 스토퍼를 당겨지는 길이를 조절할 수 있다.When only concentration is performed, it is possible to proceed with concentration in the state shown in FIG. 11 . In case of direct diagnosis without separating each module when proceeding step by step, the length at which the stopper is pulled can be adjusted step by step as steps such as washing, blocking, and reagent reaction are added for each dose.

중력과 함께 진공 펌프(40)에 의한 흡입력에 의해, 샘플 시료가 멤브레인(28)에 부착 및 통과될 수 있으며, 생체 물질의 농축 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한 매우 빠른 시간에 농축이 가능하다.By the suction force by the vacuum pump 40 together with gravity, the sample sample may be attached to and passed through the membrane 28, and the concentration efficiency of the biological material may be improved. In addition, it is possible to concentrate very quickly.

생체 물질의 농축 효율성을 나타내기 위해, 진공 펌프(40)의 부피는 큰 것이 바람직하다. 이를 위해 제3모듈(300)의 부피는 제1모듈(100)의 부피보다 적어도 1배 이상인 것이 바람직하다.In order to show the efficiency of concentration of the biological material, it is preferable that the volume of the vacuum pump 40 is large. For this purpose, it is preferable that the volume of the third module 300 is at least one time greater than the volume of the first module 100 .

진공 펌프(40)에 따라 형성되는 음압의 크기는 스토퍼(42)에 따라 조절될 수 있다. 진공 펌프(40)에 대하여, 스토퍼(42)를 하부 방향으로 당길수록 진공 펌프(40)의 부피가 최대치로 된다.The magnitude of the negative pressure formed by the vacuum pump 40 may be adjusted according to the stopper 42 . With respect to the vacuum pump 40 , as the stopper 42 is pulled downward, the volume of the vacuum pump 40 becomes the maximum value.

스토퍼(42)는 막대 형상을 가진다. 스토퍼(42)는 진공 펌프(40)의 하부에 길이방향으로 배치되며 제3모듈(300)의 바닥면을 관통하게 된다. The stopper 42 has a bar shape. The stopper 42 is disposed in the longitudinal direction under the vacuum pump 40 and penetrates the bottom surface of the third module 300 .

그리고 스토퍼(42)는 외주면에 일정간격으로 복수개의 걸림 돌기(44)가 배치된다.And the stopper 42 has a plurality of locking projections 44 are arranged at regular intervals on the outer peripheral surface.

진공 펌프(40)에 따른 음압 형성 시, 스토퍼(42)는 하부 방향으로 이동하게 된다. 농축 단계, 중간 반응액 처리 단계 등이 순차적으로 진행될 때, 설정된 단계에 따라 스토퍼(42)의 당겨지는 길이가 조절될 수 있다. When negative pressure is formed according to the vacuum pump 40 , the stopper 42 moves downward. When the concentration step, the intermediate reaction solution treatment step, etc. are sequentially performed, the pulling length of the stopper 42 may be adjusted according to the set step.

이때 상기 하부 방향으로 이동하는 길이는 복수개의 걸림 돌기(44)의 위치에 따라 조절된다. 걸림 돌기(44)는 스토퍼(42) 상부 방향으로 이동하는 것을 방지하고, 진공 펌프(40)에 축적되는 오염물질이 역류하는 현상을 방지하는 역할을 한다.At this time, the length of the movement in the downward direction is adjusted according to the position of the plurality of locking projections (44). The locking protrusion 44 prevents the stopper 42 from moving upward, and serves to prevent a reverse flow of contaminants accumulated in the vacuum pump 40 .

이를 위해, 걸림 돌기(44)는 고무나 실리콘 재질과 같은 탄성 재질을 포함할 수 있다. 걸림 돌기(44)가 유리처럼 탄성이 없는 재질인 경우 걸림 돌기(44) 때문에 스토퍼(42)가 하부 방향으로 이동할 수 없게 된다.To this end, the locking protrusion 44 may include an elastic material such as rubber or silicone material. When the locking protrusion 44 is made of an inelastic material such as glass, the stopper 42 cannot move downward because of the locking protrusion 44 .

도 12는 본 발명의 걸림 돌기(44)가 개방된 상태를 보여주는 단면도이다.12 is a cross-sectional view showing an open state of the locking projection 44 of the present invention.

도 12에 도시한 바와 같이, 걸림 돌기(44)는 개방된 상태를 유지한다. As shown in FIG. 12 , the locking protrusion 44 maintains an open state.

만약 도 10에 도시한 바와 같이 걸림 돌기(44)가 제3모듈(300) 내부에 위치한 상태에서 스토퍼(42)를 표시된 길이(d2)만큼 당기면, 당겨진 길이(d2)만큼의 걸림 돌기(44)가 제3모듈(300)의 외부에 위치하게 된다. If, as shown in FIG. 10, the stopper 42 is pulled by the indicated length (d 2 ) while the locking protrusion 44 is located inside the third module 300, the locking protrusion as much as the pulled length (d 2 ) ( 44) is located outside the third module 300 .

걸림 돌기(44)는 개방된 상태를 유지하기 때문에 스토퍼(42)가 제3모듈(300) 내부로 다시 이동하지 않게 된다.Since the locking protrusion 44 maintains an open state, the stopper 42 does not move back into the third module 300 .

도 13은 본 발명의 걸림 돌기(44)가 폐쇄된 상태를 보여주는 단면도이다.13 is a cross-sectional view showing a state in which the locking projection 44 of the present invention is closed.

도 13에 도시한 바와 같이, 걸림 돌기(44)가 폐쇄되는 경우는 제3모듈(300)의 바닥면에 위치하고 있을 때이다. As shown in FIG. 13 , when the locking protrusion 44 is closed, it is located on the bottom surface of the third module 300 .

이처럼, 본 발명의 1회용 생체 물질 농축 장치는 제1모듈, 제2모듈 및 제3모듈이 일체형으로 결합되어 있으며, 가볍고 취급이 편리한 장점이 있다.As such, the disposable biomaterial concentration device of the present invention has the advantage that the first module, the second module and the third module are integrally combined, and it is light and easy to handle.

상기 제2모듈에 수직 방향으로 배치된 멤브레인에만 생체 물질이 농축되는 특징이 있다.The biomaterial is concentrated only on the membrane disposed in the vertical direction on the second module.

특히, 샘플 시료가 한 방향으로만 통과하기 때문에 제3모듈에 축적되는 오염물질이 외부로 유출되거나 상부 방향으로 역류하는 현상 없이 폐기 처리가 용이한 효과가 있다.In particular, since the sample sample passes only in one direction, there is an effect of easy disposal without a phenomenon in which the contaminants accumulated in the third module are discharged to the outside or flow backward in the upward direction.

또한 상기 생체 물질이 농축된 멤브레인이 외부로부터 오염되는 것을 방지할 수 있다. In addition, it is possible to prevent contamination of the membrane in which the biomaterial is concentrated from the outside.

나아가 본 발명에서는 생체 물질이 농축된 제2모듈만 회수하여 검출 및 진단이 가능하고, 유전자를 검사하는 방법에도 활용될 수 있다.Furthermore, in the present invention, detection and diagnosis are possible by recovering only the second module in which the biomaterial is concentrated, and it can also be used in a method of testing a gene.

본 발명의 생체 물질 농축 장치의 작동 과정에 대하여 자세히 설명하면 다음과 같다.The operation process of the biomaterial concentrating device of the present invention will be described in detail as follows.

도 14는 본 발명의 생체 물질 농축 장치에서 밸브(32)와 진공 펌프(40)가 OFF 일 때의 작동 모습이다.14 is an operation view when the valve 32 and the vacuum pump 40 are OFF in the biomaterial concentrating device of the present invention.

도 14에서는 멤브레인(28)과 지지대(30)가 결합된 구조를 26으로 표기하였다.In FIG. 14 , the structure in which the membrane 28 and the support 30 are combined is denoted as 26 .

도 14의 작동 모습은 샘플 시료를 투입하기 전 상태일 수 있다. The operation state of FIG. 14 may be a state before the sample sample is input.

도 15는 본 발명의 생체 물질 농축 장치에서 밸브(32) OFF 및 진공 펌프(40) ON 일 때의 작동 모습이다.15 is an operation view when the valve 32 is OFF and the vacuum pump 40 is ON in the biomaterial concentrating device of the present invention.

도 15에서는 멤브레인(28)과 지지대(30)가 결합된 구조를 26으로 표기하였다.In FIG. 15 , the structure in which the membrane 28 and the support 30 are combined is denoted as 26 .

도 15의 작동 모습은 밸브(32)만 폐쇄된 상태로, 단계에 따라 주입되는 물질이 지지대(30)에 결합된 멤브레인(28)에 부착되지 못하도록 할 수 있다.15 , only the valve 32 is in a closed state, and the material injected according to the steps may not adhere to the membrane 28 coupled to the support 30 .

도 16은 본 발명의 생체 물질 농축 장치에서 밸브(32)와 진공 펌프(40)가 ON 일 때의 작동 모습이다.16 is an operation view when the valve 32 and the vacuum pump 40 are ON in the biomaterial concentrating device of the present invention.

도 16에서는 멤브레인(28)과 지지대(30)가 결합된 구조를 26으로 표기하였다.In FIG. 16 , the structure in which the membrane 28 and the support 30 are combined is denoted as 26 .

도 16의 작동 모습은 제1모듈(100)을 통해 샘플 시료를 주입한 후 여과된 샘플 시료가 멤브레인(28)을 통과하도록 한다. 이때 샘플 시료에 포함되는 생체 물질은 멤브레인(28)의 무수한 기공을 통해 통과하면서 고농축된다. 생체 물질을 제외한 나머지 성분, 오염물질은 제2통로(24)를 통해 흘러 내려가 제3모듈(300)의 진공 펌프(40)에 축적된다. In the operation of FIG. 16 , the filtered sample sample passes through the membrane 28 after the sample sample is injected through the first module 100 . At this time, the biological material included in the sample sample is highly concentrated while passing through the innumerable pores of the membrane 28 . The remaining components and contaminants other than the biological material flow down through the second passage 24 and accumulate in the vacuum pump 40 of the third module 300 .

예를 들어, 밸브(32) ON 및 진공 펌프(40) ON 상태에서 소변을 다공막(14)으로 거른다. 여과된 소변이 멤브레인(28)을 통과하면서 소변에 포함된 단백질 등이 멤브레인(28) 막에 부착된다. 이후 다른 시료를 다공막(14)에 주입하여 반응시키면 그 시료에 존재하는 검출용 단백질 등도 멤브레인(28)에 부착하게 된다. For example, when the valve 32 is ON and the vacuum pump 40 is ON, urine is filtered through the porous membrane 14 . As the filtered urine passes through the membrane 28 , proteins and the like contained in the urine are attached to the membrane 28 . Thereafter, when another sample is injected into the porous membrane 14 and reacted, the detection protein present in the sample is also attached to the membrane 28 .

이러한 부착을 방지하기 위해, 무반응 단백질류를 멤브레인(28)에 통과시킬 수 있다. 이에 따라 다음 단계인 검출작용에서 비특이적인 반응을 최소화할 수 있다. In order to prevent such adhesion, unreacted proteins may be passed through the membrane 28 . Accordingly, it is possible to minimize the non-specific reaction in the next step, the detection action.

검출 용액 처리 단계는 Gold-Ab, 형광-Ab를 사용할 수 있다. In the detection solution treatment step, Gold-Ab or fluorescence-Ab may be used.

Gold-Ab는 검출 방법에서 주로 사용되는 시약으로, 양성반응일 경우 붉은색으로 나타나는 방식이다.Gold-Ab is a reagent mainly used in the detection method, and in case of a positive reaction, it is displayed in red.

이러한 검출 시약을 다른 통에 보관하고, 멤브레인(28)이나 멤브레인(28)이 배치된 제2모듈(200)만 분리한 후 상기 검출 시약과 반응시켜 검출을 수행할 수 있다. 또한 유전자를 추출하여 PCR, RT-PCR, 염기서열 분석 등으로 존재하는 병원체를 검출할 수 있다.The detection reagent may be stored in another container, and only the membrane 28 or the second module 200 on which the membrane 28 is disposed is separated and then reacted with the detection reagent to perform detection. In addition, by extracting the gene, it is possible to detect pathogens present by PCR, RT-PCR, sequencing, and the like.

또는 농축 장치에 배치된 제1모듈(100)과 제2모듈(200)에, 멤브레인(28)에 농축된 생체 물질과 특이적으로 반응하는 검출 시약을 주입하여 반응시킴으로써 검출을 수행할 수 있다.Alternatively, detection may be performed by injecting and reacting a detection reagent that specifically reacts with the biological material concentrated in the membrane 28 into the first module 100 and the second module 200 disposed in the concentration device.

도 17은 본 발명의 생체 물질 농축 장치에서 제2모듈(200)에 대하여 제3모듈(300)이 수직 방향으로 배치된 예의 단면도이다.17 is a cross-sectional view of an example in which the third module 300 is disposed in a vertical direction with respect to the second module 200 in the biomaterial concentrating apparatus of the present invention.

도 17에서는 멤브레인(28)과 지지대(30)가 결합된 구조를 26으로 표기하였다.In FIG. 17 , the structure in which the membrane 28 and the support 30 are combined is denoted as 26 .

도 17에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 물질 농축 장치는 상부가 개폐식 개구부이고, 샘플 시료를 여과하는 다공막이 배치되는 제1모듈(100), 상기 제1모듈(100) 바닥면에 대하여 수직방향으로 배치되는 제1통로와, 상기 제1통로의 측면에 배치되는 제2통로, 상기 제1통로의 측면과 제2통로의 측면이 닿는 영역의 내부에 배치되는 멤브레인을 포함하는 제2모듈(200), 및 상기 제2통로(24)의 측면에 배치되되, 상기 제2통로(24)의 측면에 대하여 수직 방향으로 배치되며, 상기 제1모듈(100)과 제2모듈(200)에 음압을 가하는 진공 펌프를 포함하는 제3모듈(300)을 포함한다.As shown in FIG. 17 , in the apparatus for concentrating biomaterials according to another embodiment of the present invention, the upper part is an opening and closing opening, and a porous membrane for filtering a sample sample is disposed in a first module 100 , the first module 100 ) a first passage disposed in a vertical direction with respect to the bottom surface, a second passage disposed on a side surface of the first passage, and a membrane disposed inside an area where the side surface of the first passage and the side surface of the second passage contact A second module 200 including, and disposed on the side surface of the second passage 24, disposed in a vertical direction with respect to the side surface of the second passage 24, the first module 100 and the second and a third module 300 including a vacuum pump for applying a negative pressure to the module 200 .

특히, 제3모듈(300)이 제2모듈(200)의 측면에 대하여 수직 방향으로 배치되는 구조는 제2통로의 끝단(하부영역)이 "L" 형상을 가지면서 제3모듈(300)과 연결되는 구조를 가진다.In particular, in the structure in which the third module 300 is disposed in a vertical direction with respect to the side surface of the second module 200, the end (lower region) of the second passage has an “L” shape and is formed with the third module 300 and It has a connected structure.

제1모듈과 제2모듈, 진공펌프 등에 대한 사항은 전술한 바와 같다.The first module, the second module, and the vacuum pump are the same as described above.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various methods can be obtained by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.

100 : 제1모듈
200 : 제2모듈
300 : 제3모듈
12 : 연결통로
14 : 다공막
22 : 제1통로
24 : 제2통로
27 : 개폐 창
28 : 멤브레인
30 : 지지대
32 : 밸브
40 : 진공 펌프
42 : 스토퍼
44 : 걸림 돌기
100: first module
200: second module
300: third module
12: connecting passage
14: porous membrane
22: first passage
24: second passage
27: open and close window
28: membrane
30: support
32: valve
40: vacuum pump
42: stopper
44: snag

Claims (10)

상부가 개폐식 개구부이고, 샘플 시료를 여과하는 다공막이 배치되는 제1모듈;
상기 제1모듈 바닥면에 대하여 수직방향으로 배치되는 제1통로와, 상기 제1통로의 측면에 배치되는 제2통로, 상기 제1통로의 측면과 제2통로의 측면이 닿는 영역의 내부에 배치되는 멤브레인을 포함하는 제2모듈; 및
상기 제2통로의 하부에 배치되어 상기 제1모듈과 제2모듈에 음압을 가하는 진공 펌프를 포함하는 제3모듈;을 포함하고,
상기 멤브레인에 상기 샘플 시료에 포함된 생체 물질이 농축되는 생체 물질 농축 장치.
a first module having an upper opening and closing opening and having a porous membrane for filtering a sample sample;
A first passage disposed in a vertical direction with respect to the bottom surface of the first module, a second passage disposed on a side surface of the first passage, and an area in which the side surface of the first passage and the side surface of the second passage contact a second module comprising a membrane; and
a third module disposed under the second passage and including a vacuum pump for applying negative pressure to the first module and the second module; and
A biological material concentrating device in which the biological material contained in the sample sample is concentrated on the membrane.
제1항에 있어서,
상기 제2통로가 상기 제1통로의 측면에 배치되되, 상기 제1통로의 끝단과 상기 제2통로의 일단이 결합되도록 배치되는 생체 물질 농축 장치.
According to claim 1,
The second passage is disposed on the side of the first passage, the biomaterial concentration device is arranged so that the end of the first passage and the end of the second passage are coupled.
제1항에 있어서,
상기 제1통로의 하부에 배치되며, 상기 제1통로의 하부면에서부터 상기 멤브레인 위치까지 상하 방향으로 이동하여 개폐 조절되는 밸브를 더 포함하는 생체 물질 농축 장치.
According to claim 1,
and a valve disposed under the first passage and configured to open and close by moving in a vertical direction from the lower surface of the first passage to the location of the membrane.
제1항에 있어서,
상기 멤브레인은 상기 내부에 길이방향으로 배치되는 생체 물질 농축 장치.
According to claim 1,
The membrane is a biological material concentrating device disposed in the longitudinal direction therein.
제4항에 있어서,
상기 멤브레인은 나일론(Nylon), 니트로셀룰로오스(NC), 폴리에스테르(PE), 폴리셀포네이트(PS), 폴리에스테르셀폰(PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리딘다이플루오라이드(PVDF), 폴리프로필렌(PP), 셀룰로오스아세테이트(CA), 리제너레이티드셀룰로오스(RC), 유리섬유, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 및 세라믹 중 1종 이상을 포함하는 생체 물질 농축 장치.
5. The method of claim 4,
The membrane is made of nylon (Nylon), nitrocellulose (NC), polyester (PE), polycellponate (PS), polyester cellphone (PES), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene difluoride ( PVDF), polypropylene (PP), cellulose acetate (CA), regenerated cellulose (RC), glass fiber, carbon nanotubes (CNT), graphene (graphene) and biomaterials including at least one of ceramic concentrating device.
제1항에 있어서,
상기 제3모듈의 부피는 제1모듈의 부피보다 적어도 1배 이상인 생체 물질 농축 장치.
According to claim 1,
The volume of the third module is at least 1 times greater than the volume of the first module or more biological material concentrating device.
제1항에 있어서,
상기 진공 펌프의 하부에 길이방향으로 배치되고, 외주면에 일정간격으로 걸림 돌기가 배치되는 스토퍼를 포함하는 생체 물질 농축 장치.
According to claim 1,
A biological material concentrating device comprising a stopper disposed in the longitudinal direction at the lower portion of the vacuum pump and having locking projections disposed on an outer circumferential surface at regular intervals.
제7항에 있어서,
상기 스토퍼는 하부 방향으로 이동하되, 상기 하부 방향으로 이동하는 길이는 걸림 돌기의 위치에 따라 조절되는 생체 물질 농축 장치.
8. The method of claim 7,
The stopper moves in the lower direction, but the length of moving in the lower direction is controlled according to the position of the locking protrusion.
제1항에 있어서,
상기 제1모듈, 제2모듈 및 제3모듈은 일체형인 생체 물질 농축 장치.
According to claim 1,
The first module, the second module and the third module are integrated biomaterial concentration device.
상부가 개폐식 개구부이고, 샘플 시료를 여과하는 다공막이 배치되는 제1모듈;
상기 제1모듈 바닥면에 대하여 수직방향으로 배치되는 제1통로와, 상기 제1통로의 측면에 배치되는 제2통로, 상기 제1통로의 측면과 제2통로의 측면이 닿는 영역의 내부에 배치되는 멤브레인을 포함하는 제2모듈; 및
상기 제2통로의 측면에 배치되되, 상기 제2통로의 측면에 대하여 수직 방향으로 배치되며, 상기 제1모듈과 제2모듈에 음압을 가하는 진공 펌프를 포함하는 제3모듈;을 포함하고,
상기 멤브레인에 상기 샘플 시료에 포함된 생체 물질이 농축되는 생체 물질 농축 장치.
a first module having an upper opening and closing opening and having a porous membrane for filtering a sample sample;
A first passage disposed in a vertical direction with respect to the bottom surface of the first module, a second passage disposed on a side surface of the first passage, and an area in which the side surface of the first passage and the side surface of the second passage contact a second module comprising a membrane; and
A third module disposed on the side surface of the second passage, disposed in a vertical direction with respect to the side surface of the second passage, and including a vacuum pump for applying a negative pressure to the first module and the second module; and
A biological material concentrating device in which the biological material contained in the sample sample is concentrated on the membrane.
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