KR20220031811A - A Detecting Device for Rapid and Simultaneous Detection of Foodborne Pathogen - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 검출진단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 식중독균이 부착된 자성체를 투입하는 경우 검출카트리지 내에서 식중독균에 대한 유전자의 추출 및 증폭, 다수의 유전자의 검출이 한번에 이루어지도록 함으로써 다수의 식중독균에 대한 검출이 동시에 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 식중독균의 신속·동시 검출을 위한 검출진단장치에 관한 것이다. The present invention relates to a detection and diagnosis device, and more particularly, when a magnetic body to which a plurality of food poisoning bacteria are attached is input, extraction and amplification of genes for food poisoning bacteria and detection of a plurality of genes in a detection cartridge are performed at once. It relates to a detection and diagnosis apparatus for rapid and simultaneous detection of food poisoning bacteria, which enables the detection of food poisoning bacteria to be performed quickly and at the same time.
최근 4세 유아의 햄버거 식중독균 사고와 초코케이크 사고 등 해마다 5천 건 이상 식중독균 사고가 반복되고 있으며, 식품안전사고의 증가, 환경오염에 따른 위해물질 및 불법 위변조로 먹거리 안전에 대한 국민 불안이 가중되고 있다. Recently, more than 5,000 food poisoning bacteria accidents have been repeated every year, such as hamburger food poisoning bacteria accident in 4-year-old children and chocolate cake accident. there is.
종래의 식중독균 검사는 미생물학적 검사방법을 이용하고 있으며, 세균을 증식시켜 판단하기 때문에 3~9일의 긴 검사시간이 소요되는 문제가 있었다. The conventional food poisoning bacteria test uses a microbiological test method, and since it is judged by multiplying the bacteria, there is a problem that a long test time of 3 to 9 days is required.
따라서, 최근에는 다양한 면역학적 검사방법이 사용되고 있으며, 특히 유전자 증폭을 이용하는 PCR 방법이 정확성과 편리성 측면에서 유용하게 사용되고 있다. Therefore, recently, various immunological testing methods have been used, and in particular, a PCR method using gene amplification is useful in terms of accuracy and convenience.
다만, PCR에 의한 식중독균 검사방법도 도 1에 도시된 바와 같이 24시간 정도의 검사시간이 소요되며, 특히 12~24시간이 걸리는 미생물의 전배양 과정이 필수적으로 요구되기 때문에, 이러한 복잡한 검사과정은 주로 연구실이나 전문가 수준에서만 사용되고 있다. However, the PCR test method also takes about 24 hours as shown in Fig. 1, and in particular, since the pre-cultivation process of microorganisms that takes 12 to 24 hours is essential, such a complicated test process is It is mainly used only at the laboratory or professional level.
따라서, 농산, 수산, 축산 및 가공식품 등 다양한 식품에 대해 판매, 유통 또는 섭취하기 전에 현장에서 식중독균을 검사할 수는 없으며, 식중독이 발생한 후 추후 수습과 관리시에만 식중독균에 대한 검사가 이루어지고 있는 실정이다. Therefore, it is not possible to inspect food poisoning bacteria in the field before selling, distributing, or ingesting various foods such as agricultural, fishery, livestock and processed foods. the current situation.
또한, 식중독균은 Escherichia coli, Salmenella, Baccillus, Listeria, Staphylococcus 등 다양한 종류가 존재하는데, 특정 종류의 식중독균마다 이와 같은 검사과정을 반복하여야 하는바, 많은 전문 인력과 시간이 소요되고 있으며, 어떤 식중독균이 식품에 발생하였는지 모르는 상황에서, 많은 종류의 식중독균에 대한 검사를 실시하는 것은 매우 비효율적이므로 현장에서 식중독균을 검출해낼 수 있는 장치를 개발해내는데 큰 장애가 되고 있다. In addition, there are various types of food poisoning bacteria such as Escherichia coli, Salmenella, Baccillus, Listeria, Staphylococcus, etc., and the same inspection process must be repeated for each specific type of food poisoning bacteria. It is very inefficient to test for many types of food poisoning bacteria in a situation where you do not know whether it has occurred in the country, so it is a big obstacle to developing a device that can detect food poisoning bacteria in the field.
따라서, 본 출원인은 아래 특허문헌과 같이 한번에 다수의 식중독균을 검출해낼 수 있는 조성물을 개발한 바 있으나, 이를 현장에 활용할 수 있는 장치가 없어 활용되지 못하고 있는 실정이다. Accordingly, the present applicant has developed a composition capable of detecting a plurality of food poisoning bacteria at once as in the following patent documents, but there is no device that can utilize it in the field, so it is not utilized.
(특허문헌)(Patent Literature)
등록특허공보 제10-1775401호(2017.08.31. 등록)"재조합 단일사슬 항체를 포함하는 다중 미생물 검출용 조성물"Registered Patent Publication No. 10-1775401 (Registered on Aug. 31, 2017) "Composition for detecting multiple microorganisms containing recombinant single-chain antibody"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, The present invention has been devised to solve the above problems,
본 발명은 다수의 식중독균이 부착된 자성체를 투입하는 경우 검출카트리지 내에서 식중독균에 대한 유전자의 추출 및 증폭, 다수의 유전자의 검출이 한번에 이루어지도록 함으로써 다수의 식중독균에 대한 검출이 동시에 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 검출진단장치를 제공하는데 목적이 있다. The present invention enables the extraction and amplification of genes for food poisoning bacteria and the detection of multiple genes in a detection cartridge when a magnetic body to which a plurality of food poisoning bacteria are attached is input at once, so that the detection of a plurality of food poisoning bacteria can be performed quickly at the same time. An object of the present invention is to provide a detection and diagnosis device that
본 발명은 미세유체채널에 형성된 다수의 DNA프로브에 의해 다수의 식중독균에 대한 유전자를 동시에 검출하도록 하여 다수의 식중독균에 대한 검출이 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는 검출진단장치를 제공하는데 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a detection and diagnosis apparatus capable of effectively detecting a plurality of food poisoning bacteria by simultaneously detecting genes for a plurality of food poisoning bacteria by a plurality of DNA probes formed in a microfluidic channel.
본 발명은 유전자의 결합에 따른 신호를 증폭시켜 유전자의 검출이 이루어지도록 함으로써, 다수의 식중독균에 대한 정확한 검출이 이루어질 수 있도록 하는 검출진단장치를 제공하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a detection and diagnosis apparatus that allows accurate detection of a plurality of food poisoning bacteria by amplifying a signal according to the binding of a gene to detect a gene.
본 발명은 추출증폭챔버를 가열하여 온도를 조절하도록 함으로써, 간단한 구성으로 식중독균에 대한 유전자의 추출 및 증폭이 모두 이루어질 수 있도록 하는 검출진단장치를 제공하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a detection and diagnosis apparatus capable of both extracting and amplifying a gene for food poisoning bacteria with a simple configuration by heating the extraction and amplification chamber to control the temperature.
본 발명은 추출증폭챔버 일측에 자성분리부를 형성하여 유전자가 추출된 자성체를 붙잡아 고정시키도록 함으로써, 유전자만이 동시검출부로 주입될 수 있도록 하여 검출의 정확성을 높일 수 있도록 하는 검출진단장치를 제공하는데 목적이 있다. The present invention provides a detection and diagnosis device capable of increasing the accuracy of detection by forming a magnetic separation unit on one side of an extraction and amplification chamber to hold and fix a magnetic material from which genes are extracted, so that only genes can be injected into the simultaneous detection unit. There is a purpose.
본 발명은 검출카트리지 내에서 폐액의 배출과 검출카트리지의 세척이 모두 이루어질 수 있도록 하여 반복적인 검출을 용이하게 하고 장치의 구성과 보관, 이동이 간단하게 이루어질 수 있도록 하는 검출진단장치를 제공하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a detection and diagnosis device that facilitates repeated detection by enabling both discharge of waste liquid and cleaning of the detection cartridge in the detection cartridge, and simple configuration, storage, and movement of the device. there is.
본 발명은 검출카트리지 내에 용액의 이송이 가능한 피펫팁을 수용하도록 하여 용액의 이송작업이 정확하게 이루어지도록 하고, 장치의 구성을 간소화할 수 있도록 하는 검출진단장치를 제공하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a detection and diagnosis apparatus capable of accommodating a pipette tip capable of transferring a solution in a detection cartridge so that the transfer operation of the solution can be performed accurately and the configuration of the apparatus can be simplified.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.The present invention is implemented by an embodiment having the following configuration in order to achieve the above object.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치는 자성입자에 다수의 식중독균이 부착된 자성체를 수용하여 식중독균의 유전자를 추출·증폭하고, 다수의 식중독균에 대한 유전자를 동시에 검출하는 검출카트리지와; 상기 검출카트리지가 장착되며, 유전자의 추출·증폭을 위한 열을 공급하는 검출본체;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, the detection and diagnosis device according to the present invention receives a magnetic body having a plurality of food poisoning bacteria attached to magnetic particles, extracts and amplifies the genes of the food poisoning bacteria, and detects the genes for the plurality of food poisoning bacteria at the same time. cartridge; The detection cartridge is mounted, and a detection body for supplying heat for extraction and amplification of the gene; characterized in that it comprises a.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 검출카트리지는 상기 자성체를 수용하여 유전자를 추출하고 증폭시키는 추출증폭챔버와; 상기 추출증폭챔버에서 추출·증폭된 유전자를 수용하고, 다수의 유전자를 동시에 검출하는 동시검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis apparatus according to the present invention, the detection cartridge includes an extraction and amplification chamber for accommodating the magnetic material to extract and amplify the gene; and a simultaneous detection unit for receiving the extracted/amplified genes in the extraction and amplification chamber and simultaneously detecting a plurality of genes.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 동시검출부는 증폭된 유전자가 포함된 시약이 주입되는 시약주입구와; 시약주입구를 통해 주입된 유전자가 흐르고, 각각 상이한 유전자와 결합하는 다수의 DNA프로브를 가지며, 유전자의 결합에 따른 신호에 의해 다수의 유전자를 검출하도록 하는 미세유체채널과; 미세유체패널을 통과한 시약이 배출되는 폐액배출구;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis apparatus according to the present invention, the simultaneous detection unit comprises: a reagent inlet into which a reagent containing an amplified gene is injected; a microfluidic channel through which genes injected through the reagent inlet flow, each having a plurality of DNA probes binding to different genes, and detecting a plurality of genes by a signal according to the binding of the genes; It characterized in that it comprises a; waste solution outlet through which the reagent that has passed through the microfluidic panel is discharged.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 검출카트리지는 유전자의 검출에 사용되는 시약을 수용하는 시약수용부를 포함하고, 상기 시약수용부는 유전자의 증폭을 위한 프라이머가 포함된 PCR용액을 수용하는 PCR용액용기와, 상기 시약주입구를 통한 유전자의 주입후 시약주입구에 추가적으로 주입되는 금나노입자를 수용하는 금나노입자수용용기와, 금나노입자의 주입후 시약주입구에 추가적으로 주입되는 은증강용액을 수용하는 은증강용액수용용기를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis apparatus according to the present invention, the detection cartridge includes a reagent accommodating part accommodating a reagent used for gene detection, and the reagent accommodating part is a primer for gene amplification. A PCR solution container accommodating a PCR solution containing It is characterized in that it includes a silver-enhanced solution receiving container for accommodating the additionally injected silver-enhanced solution.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 프라이머 말단에는 Biotin이 라벨링되고, 금나노입자는 Streptavidin이 표면에 결합되어 주입되도록 하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis device according to the present invention, Biotin is labeled at the end of the primer, and Streptavidin is bound to the surface of the gold nanoparticles to be injected.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 동시검출부는 상기 미세유체채널을 카메라로 촬영하여 유전자의 Biotin과 결합한 금 나노입자를 주형으로 형성된 은클러스터에 의해 반사되는 빛의 세기에 따라 식중독균 유전자의 존재 여부를 검출하도록 하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis apparatus according to the present invention, the simultaneous detection unit captures the microfluidic channel with a camera and reflects the gold nanoparticles bound to biotin of the gene by the silver cluster formed as a template. It is characterized in that the presence or absence of the food poisoning bacteria gene is detected according to the intensity of the light.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 검출본체는 상기 검출카트리지를 덮도록 상부에 장착되는 덮개부를 포함하고, 상기 덮개부는 촬영이 가능한 단말기가 안착되는 단말기안착홈과, 상기 단말기안착홈 상을 관통하도록 형성되어 단말기에 의해 미세유체채널을 촬영할 수 있도록 하는 촬영공을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis apparatus according to the present invention, the detection body includes a cover part mounted on an upper part to cover the detection cartridge, and the cover part is a terminal on which a terminal capable of photographing is mounted. It is characterized in that it comprises a seating groove and a photographing hole formed to pass through the terminal seating groove so that the microfluidic channel can be photographed by the terminal.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 검출본체는 상기 검출카트리지가 삽입되어 안착되는 카트리지안착홈과, 상기 카트리지안착홈에 안착된 검출카트리지의 추출증폭챔버 하부에 형성되어 추출증폭챔버 내를 가열하는 히팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis apparatus according to the present invention, the detection body comprises a cartridge seating groove into which the detection cartridge is inserted and seated, and an extraction and amplification chamber for the detection cartridge seated in the cartridge seating groove. It is characterized in that it comprises a heating unit formed in the lower portion for heating the extraction amplification chamber.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 검출본체는 상기 추출증폭챔버 일측에 형성되어 자성체의 이탈을 막는 자성제거부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis apparatus according to the present invention, the detection body includes a demagnetization unit formed on one side of the extraction and amplification chamber to prevent the magnetic material from being separated.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 자성제거부는 상기 추출증폭챔버 일측에 형성되어 자성을 갖도록 형성되는 자성부재와, 상기 자성부재를 추출증폭챔버를 향해 전후 방향으로 이동시키는 이동모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis apparatus according to the present invention, the magnetic removal unit includes a magnetic member formed at one side of the extraction and amplification chamber to have magnetism, and the magnetic member is directed toward the extraction and amplification chamber. It is characterized in that it includes a moving module for moving in the front-rear direction.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 검출카트리지는 사용된 시약, 시료를 수용하는 폐액배출부와, 상기 동시검출부의 세척을 위한 세척액을 수용하는 세척액수용부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis apparatus according to the present invention, the detection cartridge includes a waste solution discharge unit for accommodating used reagents and samples, and a washing solution containing a washing solution for washing the simultaneous detection unit. It is characterized by including wealth.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출진단장치에 있어서, 상기 검출카트리지는 시료, 시약의 이송을 위한 피펫팁을 수용하는 피펫팁수용부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the detection and diagnosis apparatus according to the present invention, the detection cartridge is characterized in that it includes a pipette tip accommodating part for accommodating a pipette tip for transferring a sample and a reagent.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can obtain the following effects by the configuration, combination, and use relationship described below with the present embodiment.
본 발명은 다수의 식중독균이 부착된 자성체를 투입하는 경우 검출카트리지 내에서 식중독균에 대한 유전자의 추출 및 증폭, 다수의 유전자의 검출이 한번에 이루어지도록 함으로써 다수의 식중독균에 대한 검출이 동시에 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention enables the extraction and amplification of genes for food poisoning bacteria and the detection of multiple genes in a detection cartridge when a magnetic body to which a plurality of food poisoning bacteria are attached is input at once, so that the detection of a plurality of food poisoning bacteria can be performed quickly at the same time. has the effect of
본 발명은 미세유체채널에 형성된 다수의 DNA프로브에 의해 다수의 식중독균에 대한 유전자를 동시에 검출하도록 하여 다수의 식중독균에 대한 검출이 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has the effect of effectively detecting a plurality of food poisoning bacteria by simultaneously detecting genes for a plurality of food poisoning bacteria by a plurality of DNA probes formed in a microfluidic channel.
본 발명은 유전자의 결합에 따른 신호를 증폭시켜 유전자의 검출이 이루어지도록 함으로써, 다수의 식중독균에 대한 정확한 검출이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has the effect of enabling the accurate detection of a plurality of food poisoning bacteria by amplifying the signal according to the binding of the gene to detect the gene.
본 발명은 추출증폭챔버를 가열하여 온도를 조절하도록 함으로써, 간단한 구성으로 식중독균에 대한 유전자의 추출 및 증폭이 모두 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has the effect of allowing both the extraction and amplification of genes for food poisoning bacteria with a simple configuration by heating the extraction and amplification chamber to control the temperature.
본 발명은 추출증폭챔버 일측에 자성분리부를 형성하여 유전자가 추출된 자성체를 붙잡아 고정시키도록 함으로써, 유전자만이 동시검출부로 주입될 수 있도록 하여 검출의 정확성을 높일 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has the effect of increasing the accuracy of detection by allowing only genes to be injected into the simultaneous detection unit by forming a magnetic separation unit on one side of the extraction and amplification chamber to hold and fix the magnetic material from which the gene is extracted.
본 발명은 검출카트리지 내에서 폐액의 배출과 검출카트리지의 세척이 모두 이루어질 수 있도록 하여 반복적인 검출을 용이하게 하고 장치의 구성과 보관, 이동이 간단하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has the effect of facilitating repeated detection by discharging waste liquid and washing of the detection cartridge in the detection cartridge, and simplifying the configuration, storage, and movement of the device.
본 발명은 검출카트리지 내에 용액의 이송이 가능한 피펫팁을 수용하도록 하여 용액의 이송작업이 정확하게 이루어지도록 하고, 장치의 구성을 간소화할 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has the effect of accommodating a pipette tip capable of transferring a solution in a detection cartridge so that the transfer operation of the solution can be performed accurately and the configuration of the device can be simplified.
도 1은 종래 식중독균의 검출과정을 나타내는 순서도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출진단장치의 사시도
도 3은 도 2의 검출카트리지의 사시도(a) 및 평면도(b)
도 4는 유전자의 추출 및 검출과정의 일 예를 나타내는 참고도
도 5는 검출본체의 자성제거부를 설명하기 위한 사시도(a) 및 단면도(b)
도 6은 카메라에 의한 유전자 검출예를 나타내는 사시도(a) 및 평면도(b)
도 7은 별도 단말기에 의한 유전자 검출예를 나타내는 사시도
도 8은 피펫팁의 사용예를 나타내는 참고도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출진단장치가 포함된 원스탑 검출시스템의 내부구성을 나타내는 사시도 및 분해사시도
도 10은 도 9의 시료전처리장치의 사시도
도 11은 도 9의 분해사시도
도 12는 탈착카트리지의 정면도(a), 자성체분리부의 결합상태도(b) 및 전처리본체(c)의 내부구성을 나타내는 사시도
도 13은 시료전처리장치의 내부구성을 나타내는 정면도
도 14 내지 도 17은 시료전처리과정을 나타내는 참고도
도 18은 범용수용체의 일 예를 나타내는 참고도
도 19는 시료이송장치에 의해 시료전처리장치 및 검출진단장치에서 시료가 이송되는 과정을 설명하기 위한 참고도
도 20은 도 9의 시료이송장치의 다른 예를 나타내는 사시도1 is a flowchart showing a conventional detection process of food poisoning bacteria;
2 is a perspective view of a detection and diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a perspective view (a) and a plan view (b) of the detection cartridge of Figure 2
4 is a reference diagram showing an example of a gene extraction and detection process;
5 is a perspective view (a) and a cross-sectional view (b) for explaining the magnetic removal unit of the detection body;
6 is a perspective view (a) and a plan view (b) showing an example of gene detection by a camera;
7 is a perspective view showing an example of gene detection by a separate terminal;
8 is a reference diagram showing an example of use of a pipette tip;
9 is a perspective view and an exploded perspective view illustrating an internal configuration of a one-stop detection system including a detection and diagnosis device according to an embodiment of the present invention;
10 is a perspective view of the sample pre-processing apparatus of FIG. 9
11 is an exploded perspective view of FIG. 9
12 is a front view (a) of the detachable cartridge, a view showing the coupling state of the magnetic separation unit (b), and a perspective view showing the internal configuration of the pretreatment body (c)
13 is a front view showing the internal configuration of the sample pretreatment device;
14 to 17 are reference views showing the sample pretreatment process.
18 is a reference diagram showing an example of a universal receptor
19 is a reference diagram for explaining a process in which a sample is transferred from the sample pre-processing device and the detection and diagnosis device by the sample transfer device;
20 is a perspective view showing another example of the sample transfer device of FIG.
이하에서는 본 발명에 따른 식중독균의 신속·동시 검출을 위한 검출진단장치 및 이를 포함하는 원스탑 검출시스템의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하고, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of a detection and diagnosis apparatus for rapid and simultaneous detection of food poisoning bacteria and a one-stop detection system including the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary. Terms such as “…unit” and “…module” mean a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.
본 발명의 일 실시예에 따른 식중독균의 신속·동시검출을 위한 검출진단장치를 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 상기 검출진단장치(3)는 자성입자에 다수의 식중독균이 부착된 자성체를 수용하여 유전자를 추출·증폭하고, 다수의 식중독균에 대한 유전자를 동시에 검출하는 검출카트리지(31)와; 상기 검출카트리지(31)가 장착되며, 유전자의 추출·증폭을 위한 열을 공급하는 검출본체(33);를 포함한다. When the detection and diagnosis apparatus for rapid and simultaneous detection of food poisoning bacteria according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 8 , the detection and
상기 검출진단장치(3)는 수산물, 축산물, 농산물, 가공식품 등의 시료로부터 다수의 식중독균을 동시에 검출할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하며, 현장에서 전처리된 시료, 바람직하게는 후술할 시료전처리장치(1)에 의해 다수의 식중독균이 부착된 자성체를 공급받아 다수의 식중독균을 한번에 검출할 수 있도록 한다. 여기서 자성체는 자성입자 주위에 다수의 식중독균과 결합할 수 있는 범용수용체가 결합된 입자를 의미하며, 전처리과정에서 자성체를 이용하여 시료로부터 식중독균을 분리하도록 하고, 식중독균이 부착된 자성체가 검출진단장치(3)에 공급되도록 한다. 그리고 상기 검출진단장치(3)에서는 자성체에 부착된 식중독균으로부터 유전자를 추출하여 증폭시키고, 증폭된 유전자와의 결합에 의한 신호를 통해 다수의 유전자에 대한 존재 여부를 한번에 검출할 수 있도록 한다. The detection and
상기 검출카트리지(31)는 식중독균이 부착된 자성체를 수용하면서 유전자를 추출, 증폭하고, 검출하는 공간을 형성하는 구성으로, 상기 검출본체(33) 상부에 탈착 가능하도록 장착된다. 또한, 상기 검출카트리지(31)는 유전자의 증폭, 검출에 필요한 시약들을 수용하면서 시료 및 시약의 이송에 필요한 피펫팁 등도 모두 수용하도록 하여 검출카트리지(31) 하나로 유전자의 증폭, 검출이 가능하도록 한다. 또한, 상기 검출카트리지(31) 상에는 폐액을 배출하고 세척액을 수용하는 공간까지 형성되도록 하여 다수의 시료에 대한 식중독균의 검출이 반복적으로 이루어지도록 할 수도 있다. 이를 위해, 상기 검출카트리지(31)는 추출증폭챔버(311), 동시검출부(312), 시약수용부(313), 폐액배출부(314), 세척액수용부(315), 피펫팁수용부(316)를 포함할 수 있다. The
상기 추출증폭챔버(311)는 식중독균이 부착된 자성체를 수용하여 식중독균으로부터 유전자가 추출, 증폭되는 공간을 형성하는 구성으로, 검출카트리지(31)의 상부로부터 일정깊이 함입되는 공간을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 추출증폭챔버(311)의 하부로는 검출본체(33)의 후술할 히팅부(331)가 형성되어 유전자의 추출, 증폭을 위한 온도의 조절이 가능하도록 하며, 추출증폭챔버(311) 일측에는 자성제거부(332)가 형성되어 자성체의 이탈을 막고 유전자만이 동시검출부(312)로 이송될 수 있도록 한다. 더욱 상세하게 상기 추출증폭챔버(311)내에서는 자성체에 부착된 식중독균으로부터 유전자가 추출되도록 하기 위해 히팅부(331)에 의한 열의 공급이 이루어지도록 하여 도 4(a)에 도시된 바와 같이 세포벽, 세포막을 제거하도록 할 수 있고, 그 밖에 효소, 화학약품 등을 이용하여 유전자의 추출이 이루어지도록 할 수도 있다. 또한, 유전자의 추출이 이루어지고 나면, PCR용액과 열의 공급을 통해 추출된 유전자의 증폭이 이루어지도록 하며, 증폭된 유전자를 동시검출부(312)로 옮겨 유전자의 검출이 이루어질 수 있도록 한다. 이때, 상기 추출증폭챔버(311)에 공급되는 PCR용액에는 유전자의 증폭을 위한 프라이머가 포함되며, 특히 프라이머의 말단에는 biotin이 라벨링되어 상기 동시검출부(312)에서 금나노입자와 결합할 수 있도록 한다. The extraction and
상기 동시검출부(312)는 증폭된 유전자를 통해 유전자의 존재 여부를 검출하는 구성으로, 특히 다수의 유전자에 대한 동시 검출이 가능하도록 한다. 상기 동시검출부(312)는 DNA ARRAYED CHIP 형태로 형성될 수 있으며, 검출카트리지(31) 상부에 형성되도록 할 수 있고, 증폭된 유전자를 주입하여 증폭된 유전자가 미세유체채널(312b)을 통과하면서 유전자를 검출하도록 하고, 나머지 폐액은 자동으로 배출될 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 동시검출부(312)는 시약주입구(312a), 미세유체채널(312b), 폐액배출구(312c)를 포함할 수 있으며, 증폭된 유전자가 흐르는 미세유체채널(312b)에는 각각 상이한 유전자와 결합할 수 있는 다수의 DNA프로브(312b-1)가 형성되어 다수의 유전자를 동시에 검출할 수 있도록 한다. 따라서, 미세유체채널(312b)을 흐르는 식중독균의 유전자는 유전자 각각과 결합하는 DNA프로브(312b-1)와 결합하며, 유전자의 결합에 따른 신호의 측정을 통해 다수의 식중독균 유전자에 대한 존재여부를 동시에 검출할 수 있게 된다. 이때, 유전자의 결합에 따른 신호는 바람직하게는 비색신호를 측정하도록 할 수 있으며, 그 밖에 형광, 파장 등과 같은 광학적 신호, 전압, 전류, 저항 등과 같은 전기적 신호, 질량, 부피 등과 같은 물리적 신호 등을 포함할 수 있다. 이하에서는 유전자의 결합에 따른 비색신호를 측정하는 것을 일 예로 설명하도록 한다. 또한, 상기 동시검출부(312)는 신호의 증강을 위해 DNA프로브(312b-1)에 결합된 유전자에는 금나노입자가 결합하도록 하고, 금나노입자 주변으로는 은 클러스터가 형성될 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 시약주입구(312a)를 통해 증폭된 유전자를 주입한 후 DNA프로브(312b-1)와의 결합이 이루어지고 나면, 시약주입구(312a)에 먼저 금나노입자를 주입하도록 하여 유전자 증폭과정에서 식중독균 유전자에 결합된 biotin에 금 나노입자가 결합할 수 있도록 하며, 이때 금 나노입자 표면에는 Streptavidin이 결합된 상태로 주입하도록 할 수 있다. 그리고 다시 시약주입구(312a)를 통해 은 증강용액을 주입하여 금 나노입자 주위로 은 클러스터의 형성이 이루어지도록 함으로써 신호의 효과적인 증강이 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 이러한 시약들은 상기 시약수용부(313)에 모두 수용되어 상기 시료이송장치(5)에 의해 자동으로 시약의 이송 및 주입이 이루어지도록 함으로써 자동으로 검출과정이 이루어질 수 있도록 한다. The
상기 시약수용부(313)는 유전자의 증폭, 검출이 이용되는 시약을 수용하는 구성으로, 일 예로 유전자의 증폭시 사용되는 PCR용액이 수용되는 PCR용액용기(313a), 금 나노입자가 수용되는 금나노입자수용용기(313b), 은 증강용액을 수용하는 은증강용액수용용기(313c)를 포함할 수 있으며, 상기 시료이송장치(5)에 의해 자동으로 시약주입구(312a)로 이송되어 주입되도록 할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 PCR용액용기(313a)에는 말단에 biotin이 결합된 프라이머 용액이 수용되어 추출증폭챔버(311)에 주입되며, 금나노입자수용용기(313b), 은증강용액수용용기(313c)에 수용된 금 나노입자와 은 증강용액은 순차적으로 상기 시약주입구(312a)에 주입된다. The reagent
상기 폐액배출부(314)는 유전자의 증폭 및 검출에 사용된 시료, 시약 등을 배출하는 구성으로, 검출카트리지(31) 상에 배출공(314a)을 형성하여 하부의 별도수용공간인 배출통(314b)으로 폐액이 배출될 수 있도록 한다. The waste
상기 세척액수용부(315)는 검출카트리지(31)를 세척하기 위한 세척액을 수용하는 구성으로, 유전자의 검출 완료후 상기 시약주입구(312a)에 투입되어 동시검출부(312)를 세척하도록 할 수 있고, 이를 통해 다수의 시료에 대한 유전자 검출이 가능하도록 할 수 있다. The washing
상기 피펫팁수용부(316)는 용액의 이송을 위한 피펫팁(P)을 수용하는 구성으로, 상기 시료이송장치(5)에 결합되어 시료, 시약 등의 흡입 및 분출이 정확하게 이루어질 수 있도록 한다. The pipette
상기 검출본체(33)는 상기 검출카트리지(31)가 장착되는 구성으로, 상부에 검출카트리지(31)가 삽입되어 장착되도록 한다. 상기 검출본체(33)는 상기 추출증폭챔버(311)에 열을 공급하여 유전자의 추출, 증폭이 이루어질 수 있도록 하고, 추출증폭챔버(311)에 자력을 제공하여 증폭된 유전자를 추출증폭챔버(311)로부터 분리할 때 자성체가 함께 이탈되는 것을 차단할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 검출본체(33)는 히팅부(331), 자성제거부(332), 카트리지안착홈(333)을 포함할 수 있다. The
상기 히팅부(331)는 추출증폭챔버(311)에 열을 공급하는 구성으로, 일 예로 적외선을 이용한 비접촉식의 IR히터가 적용될 수 있다. 상기 히팅부(331)는 도 2에 도시된 바와 같이 추출증폭챔버(311)의 하부를 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 식중독균의 세포막 파괴를 통한 유전자의 추출 및 유전자 증폭시 적절한 온도를 조절할 수 있도록 한다. The
상기 자성제거부(332)는 추출증폭챔버(311)에 자력에 의한 당기는 힘을 제공하는 구성으로, 도 5에 도시된 바와 같이 추출증폭챔버(311) 일측에 형성되도록 할 수 있다. 상기 자성제거부(332)는 추출증폭챔버(311)에서 식중독균으로부터 추출되어 증폭된 유전자를 분리시킬 때, 자성체를 당기도록 하여 자성체가 유전자와 함께 유출되어 동시검출부(312)로 공급되는 것을 막을 수 있도록 한다. 따라서, 상기 자성제거부(332)는 유전자만이 동시검출부(312)로 공급되어 유전자 검출의 정확성을 높일 수 있도록 한다. 상기 자성제거부(332)는 자력을 제공하는 자성부재(332a)와 자성부재(332a)를 추출증폭챔버(311)를 향해 전후로 이동시키는 이동모듈(332b)을 포함할 수 있으며, 이동모듈(332b)은 솔레노이드 액츄에이터 등으로 형성되어 증폭된 유전자를 분리할 때에만 자성부재(332a)를 추출증폭챔버(311)에 접근시켜 자성체를 당기도록 할 수 있다. The
상기 카트리지안착홈(333)은 상기 검출카트리지(31)가 장착되는 구성으로, 검출본체(33)의 상부로부터 일정 깊이 함입되도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 검출카트리지(31)는 검출본체(33) 상부에 탈착하는 방식으로 설치할 수 있으며, 교체와 관리가 편리하게 이루어지도록 할 수 있다. The
또한, 상기 동시검출부(312)에서 발생하는 신호, 특히 비색신호는 카메라의 촬영에 의해 인식하도록 할 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 시료이송장치(5)에 형성된 카메라에 의해 촬영되도록 하거나 또는 도 7에 도시된 바와 같이 스마트폰에 의한 촬여에 의해 비색신호를 확인하도록 할 수도 있다. In addition, the signal generated by the
이를 위해, 상기 검출진단장치(3)는 도 7에 도시된 바와 같이 검출카트리지(31)의 상부를 덮는 덮개부(35)를 추가로 형성하도록 할 수 있으며, 상기 덮개부(35) 상에 스마트폰(S)을 올려놓고 비색신호를 촬영하도록 할 수 있다. 상기 덮개부(35)는 상기 검출본체(33) 상부에 결합하도록 형성될 수 있으며, 하부에 빈 공간을 형성하여 검출카트리지(31)를 수용할 수 있도록 한다. 또한, 상기 덮개부(35) 상에는 단말기안착홈(351)이 형성되어 스마트폰(S)을 올려 놓을 수 있도록 하고, 단말기안착홈(351) 상에는 미세유체채널(312b)에 대응되는 위치에 촬영공(352)이 관통형성되어 스마트폰(S)의 렌즈를 통해 미세유체채널(312b)의 비색신호를 촬영하도록 할 수 있다. To this end, the detection and
본 발명의 일 실시예에 따른 검출진단장치(3)가 포함된 원스탑 검출시스템을 도 8 내지 도 20을 참조하여 설명하면, 상기 원스탑 검출시스템은 시료전처리장치(1) 및 시료이송장치(5)를 추가로 포함할 수 있다. A one-stop detection system including a detection and
따라서, 상기 원스탑 검출시스템은 상기 시료전처리장치(1)에서 자성체에 의해 시료로부터 식중독균을 분리해내도록 하고, 검출진단장치(3)에서는 시료전처리장치(1)에서 분리된 식중독균의 유전자를 증폭, 검출하여 식중독균의 존재 여부를 파악할 수 있도록 한다. 또한, 상기 시료전처리장치(1) 및 검출진단장치(3)에서의 시료의 이동은 상기 시료이송장치(5)에 의해 자동으로 이루어질 수 있도록 하며, 이러한 시료전처리장치(1), 검출진단장치(3) 및 시료이송장치(5)가 일체로 형성되어 하나의 시스템을 형성하도록 한다. 이를 통해, 상기 원스탑 검출시스템은 현장에서 시료를 시료전처리장치(1)에 넣기만 하면 자동으로 전처리 및 검출까지 한번에 이루어질 수 있으므로 비전문가도 현장에서 쉽고 신속하게 식중독균을 검출해낼 수 있고, 특히 본 시스템은 다수의 식중독균을 한번에 검출할 수 있으므로 그 검출속도는 더욱 빨라지게 된다. Therefore, the one-stop detection system separates the food poisoning bacteria from the sample by the magnetic material in the
상기 시료전처리장치(1)는 시료에 포함된 식중독균을 자성체에 의해 분리하여 포집·농축시키는 구성으로, 시료와 자성체의 혼합을 통해 식중독균이 부착된 자성체만을 분리해내도록 상기 시료전처리장치(1)는 자성체를 이용하여 식중독균을 분리해내도록 함으로써 기존 12~24시간이 걸리던 시료전처리과정을 2시간내에 완료할 수 있도록 하고, 특히 자성체를 이용하여 다수의 식중독균을 한번에 분리해내도록 함으로써, 다수의 식중독균을 검출하기 위하여 식중독균별로 별도의 전처리과정과 검출과정을 거칠 필요 없이 한번에 시료전처리 과정과 전처리과정이 이루어질 수 있도록 한다. 특히, 상기 시료전처리장치(1)는 탈착카트리지(11)를 전처리본체(13)에 탈착시키도록 하고, 탈착카트리지(11) 내의 시료와 자성체는 전처리본체(13)에 의해 이송되도록 하여 장치의 구성을 간소화하면서 다양한 시료에 대한 식중독균의 검출이 쉽게 이루어지도록 할 수 있다. The
참고로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 도 9의 A,B,C,D,E,F 방향을 각각 상하전후좌우 방향으로 가정하도록 한다. For reference, hereinafter, for convenience of explanation, the directions A, B, C, D, E, and F of FIG. 9 are assumed to be vertical, forward, backward, left, and right directions, respectively.
상기 탈착카트리지(11)는 자성체를 이용하여 시료에 포함된 식중독균을 분리·농축시키는 구성으로, 상기 전처리본체(13)에 탈착된다. 이를 위해, 상기 탈착카트리지(11)는 시료수용백(111), 자성체분리부(112), 분산용기(113)를 포함할 수 있다. The
상기 시료수용백(111)은 식중독균을 검사하고자 하는 시료와 식중독균을 분리시킬 자성체를 수용하는 구성으로, 도 9에 도시된 바와 같이 시료수용부(111a)와 자성체수용부(111b)를 별개로 형성하여 각각 시료와 자성체를 분리하여 수용하도록 한다. The
상기 시료수용부(111a)는 식중독균을 검출할 시료를 수용하는 구성으로, 상기 탈착카트리지(11)에 대한 삽입과 인출이 자유롭게 형성되도록 할 수 있으며, 수산물, 축산물, 농산물, 가공식품 등 식중독균을 검출하고자 하는 다양한 종류의 시료를 수용하도록 할 수 있다. 상기 시료수용부(111a)는 상기 전처리본체(13)의 후술할 펌핑부(133)와 연결되어 시료수용부(111a) 내의 시료가 자성체수용부(111b)로 이송될 수 있도록 한다. The sample receiving unit 111a is configured to receive a sample for detecting food poisoning bacteria, and can be freely formed into and out of the
상기 자성체수용부(111b)는 시료로부터 식중독균을 분리해낼 자성체를 수용하는 구성으로, 시료수용부(111a)와 같이 탈착카트리지(11)에 삽입과 인출이 자유롭도록 형성된다. 상기 자성체수용부(111b)에 수용되는 자성체는 자성입자 주위로 다수의 식중독균과 결합할 수 있는 범용수용체가 결합하도록 할 수 있으며, 배경기술에 기재된 다중 미생물 검출용 조성물(특허 10-1775401)을 범용수용체로 사용하도록 할 수 있다. 또한, 자성체를 구성하는 범용수용체는 그 밖에 다수의 식중독균(세균)들과 결합할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있으며, 일 예로 항체, 변이 lysozyme, 앱타머, Mannose-binding lectin(MBL) 등을 이용하도록 할 수 있다. 또한, 상기 자성체수용부(111b)에 수용되는 자성체는 도 17(b)에 도시된 바와 같이 자성입자 주위로 수용체 고정을 위한 금나노입자를 형성하도록 할 수 있으며, 이를 통해 마이크로 수준의 자성체를 형성하도록 하여 시료에 포함된 지방 등에 의한 식중독균의 포집 방해를 해결할 수 있도록 한다. 또한, 상기 자성체는 특정 식중독균과 결합하는 일반 특이수용체가 자성입자와 결합하도록 할 수도 있으며, 이러한 경우 각각 상이한 식중독균과 결합하는 특이수용체가 각각 자성입자가 결합하도록 하고 이를 다중으로 혼합하여 다수의 식중독균과 각각 결합되도록 구성할 수도 있다. 상기 자성체수용부(111b)는 시료수용부(111a)와 같이 펌핑부(133)에 연결되어 시료수용부(111a) 내의 시료가 자성체수용부(111b)로 이송되도록 하며, 시료와 혼합된 자성체가 자성체분리부(112)의 시료챔버(112a)로 이동할 수 있도록 하고, 자성체에 의해 시료에 포함된 식중독균을 분리·포집할 수 있도록 한다. 또한, 자성체수용부(111b)는 시료수용부(111a)의 구조와 도 10(b)의 입자크기에 따라 사용하지 않을 수 있다. 시료수용부(111a)에 거름망이 포함된 경우 한쪽에 시료를 넣고 다른 한쪽에 500 μm 이상의 입자를 넣어 자성체수용부(111b)를 대체할 수도 있다.The magnetic body accommodating portion 111b is configured to accommodate a magnetic material to isolate food poisoning bacteria from the sample, and is formed to be freely inserted and withdrawn from the
상기 자성체분리부(112)는 시료로부터 식중독균을 분리하는 구성으로, 더욱 정확하게는 자성체에 결합된 식중독균을 분리하여 별도의 분산용기(113)로 수용할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 자성체분리부(112)는 도 11에 도시된 바와 같이 시료 및 자성체를 수용하는 시료챔버(112a)와, 식중독균이 부착된 자성체를 시료챔버(112a)로부터 분리해내는 포집모듈(112b)을 포함할 수 있다. The magnetic
상기 시료챔버(112a)는 시료 및 자성체를 수용하는 구성으로, 상기 펌핑부(133)의 연결관(133a)과 연결되어 시료수용백(111)으로부터 시료 및 자성체를 전달받아 수용하도록 한다. 바람직하게는 상기 시료챔버(112a)는 시료수용부(111a) 또는 자성체수용부(111b)로부터 자성체를 전달받도록 할 수 있으며, 시료챔버(112a) 내에서는 도 16(2)에 도시된 바와 같이 자성체의 범용수용체에 식중독균이 결합하여 분리된 상태가 된다. 그리고 시료챔버(112a)에는 포집모듈(112b)이 삽입된 상태로 존재하며, 도 16(3)에서 보는 바와 같이 포집모듈(112b)의 자성에 자성체의 자성입자가 끌려가 부착되는 형태가 된다. 그리고 포집모듈(112b)에 자성체가 부착된 상태에서 포집모듈(112b)을 분산용기(113)로 옮겨 식중독균의 분리·포집이 이루어질 수 있도록 한다. The
상기 포집모듈(112b)은 시료챔버(112a) 내의 식중독균이 결합한 자성체를 분리하여 분산용기(113)로 옮기는 구성으로, 도 11에 도시된 바와 같이 포집병(112b-1), 자석봉(112b-2), 걸림구(112b-3)를 포함할 수 있다. The
상기 포집병(112b-1)은 상기 시료챔버(112a) 내에 삽입되어 식중독균이 결합된 자성체가 부착되는 구성으로, 바람직하게는 유리의 재질로 형성될 수 있으며, 그 내부에는 자석봉(112b-2)이 삽입된다. 상기 포집병(112b-1)은 그 상단이 걸림구(112b-3)와 결합하여 함께 승강되도록 할 수 있다. The collection bottle (112b-1) is inserted into the sample chamber (112a) and has a configuration to which a magnetic body to which food poisoning bacteria are bonded is attached, preferably made of glass, and a magnetic rod (112b-2) inside thereof. ) is inserted. The collecting bottle (112b-1) may be coupled to the upper end of the locking port (112b-3) so as to be raised and lowered together.
상기 자석봉(112b-2)은 포집병(112b-1) 내에 삽입되는 구성으로, 자석으로 형성되어 자성체를 포집병(112b-1)에 부착시키도록 할 수 있다. 상기 자석봉(112b-2)은 포집병(112b-1) 내부에서 상측으로 탈착이 가능하도록 형성되며, 상기 분산용기(113) 내에서 분리되어 자성체를 포집병(112b-1)으로 분리시키도록 함으로써 식중독균이 부착된 자성체만이 분산용기(113)에 수용될 수 있도록 한다. 또한, 상기 자석봉(112b-2)은 걸림구(112b-3)에 의해 탈착가능하도록 결합할 수 있으며, 일 예로 자성에 의해 부착되어 함께 승강될 수 있도록 하고, 걸림구(112b-3)가 후술할 파지부(134)의 차단부재(134a)에 걸릴 때에는 자석봉(112b-2)만이 포집병(112b-1)으로부터 이탈될 수 있도록 한다. 이에 관한 상세한 설명은 후술한다. The
상기 걸림구(112b-3)는 상기 포집병(112b-1)과 일체로 결합하도록 할 수 있으며, 포집병(112b-1)의 상단에서 외측 둘레를 따라 돌출되는 형태로 형성되도록 할 수 있다. 또한, 상기 걸림구(112b-3)는 상기 자석봉(112b-2)과도 탈착 가능하도록 결합하여 함께 승강되도록 할 수 있으며, 자석봉(112b-2)을 들어올림에 따라 걸림구(112b-3) 및 포집병(112b-1)이 함께 승강되도록 할 수 있다. 바람직하게 상기 걸림구(112b-3)는 자성에 의해 자석봉(112b-2)과 결합하도록 할 수 있으며, 후술할 파지부(134)의 차단부재(134a)에 끼워져 상승이 차단될 수 있고, 이를 통해 자석봉(112b-2)만이 포집병(112b-1)으로부터 이탈될 수 있도록 한다. The locking hole (112b-3) may be integrally coupled with the collecting bottle (112b-1), and may be formed to protrude along the outer periphery from the upper end of the collecting bottle (112b-1). In addition, the locking hole (112b-3) may be coupled to the magnetic rod (112b-2) in a detachable manner to be lifted together, and as the magnetic rod (112b-2) is lifted, the locking hole (112b-3) ) and the collecting bottle (112b-1) can be raised and lowered together. Preferably, the locking hole (112b-3) may be coupled to the magnetic rod (112b-2) by magnetism, and may be inserted into the blocking member (134a) of the holding part (134) to be described later to block the rise, Through this, only the magnetic rod (112b-2) can be separated from the collecting bottle (112b-1).
상기 분산용기(113)는 상기 시료챔버(112a)의 일측에 형성되어 식중독균이 부착된 자성체를 수용하는 구성으로, 상기 탈착카트리지(11)에 삽입되도록 형성될 수 있다. 상기 분산용기(113)는 상기 포집모듈(112b)을 수용하며, 이때 포집모듈(112b)의 포집병(112b-1)에는 식중독균이 결합된 자성체가 부착된다. 그리고 분산용기(113) 내에서는 자석봉(112b-2)만이 포집병(112b-1)으로부터 분리되어 포집병(112b-1)에 부착된 자성체가 포집병(112b-1)으로부터 분리되도록 하고, 분산용기(113)에는 식중독균이 부착된 자성체만이 남게되어 식중독균의 검출이 실시될 수 있도록 하며, 분산용기(113)에는 버퍼 용액이 함께 수용되도록 할 수 있다. The
상기 전처리본체(13)는 상기 탈착카트리지(11)를 수용하는 구성으로, 탈착카트리지(11) 내의 시료를 균질화하고, 시료수용백(111) 내의 시료 및 자성체를 시료챔버(112a)로 이동시키며, 분산용기(113)에서 자성체의 분리가 원활하게 이루어질 수 있도록 한다. 따라서, 상기 탈착카트리지(11)의 부피 및 구성은 최소화될 수 있으며, 탈착카트리지(11)를 교체하는 것만으로 다수의 시료에 대한 식중독균의 전처리가 쉽고 신속하게 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 전처리본체(13)는 카트리지수용홈(131), 균질화부(132), 펌핑부(133), 파지부(134), 자성포집부(135)를 포함할 수 있다. The
상기 카트리지수용홈(131)는 상기 탈착카트리지(11)를 수용하는 구성으로, 도 10에 도시된 바와 같이 상측으로 개방되어 탈착카트리지(11)가 수용될 수 있도록 한다. 또한, 상기 카트리지수용홈(131)의 일측으로는 균질화부(132), 파지부(134), 자성포집부(135)가 형성되어 탈착카트리지(11)에 수용된 시료를 균질화하고, 분산용기(113)에서의 자성체 분리가 효과적으로 이루어질 수 있도록 하며, 카트리지수용홈(131)의 하측으로는 상기 펌핑부(133)가 형성되어 시료수용백(111) 내의 시료 및 자성체를 시료챔버(112a)로 이동시킬 수 있도록 한다. The cartridge
상기 균질화부(132)는 탈착카트리지(11) 내의 시료를 균질화하는 구성으로, 상기 시료수용백(111)의 전측 또는 후측에 형성되도록 한다. 상기 균질화부(132)는 시료수용백(111)에 열 및 진동을 가하여 균질화가 이루어질 수 있도록 하며, 이를 위해, 도 11에 도시된 바와 같이 균질히팅모듈(132a) 및 진동모듈(132b)을 포함할 수 있다. The
상기 균질히팅모듈(132a)은 열을 발생시키는 히팅판으로 형성될 수 있으며, 상기 시료수용백(111)과 대응되는 위치에 형성되도록 하여 미생물 배양을 위한 열을 공급하도록 하고, 상기 진동모듈(132b)은 균질히팅모듈(132a)에 접촉되도록 형성되어 발생된 진동이 시료수용백(111)으로 전달되도록 할 수 있다. The
상기 펌핑부(133)는 상기 시료수용백(111) 내의 시료 및 자성체를 시료챔버(112a)로 이송시키는 구성으로, 도 12에 도시된 바와 같이 시료수용백(111)의 하측에 형성되도록 할 수 있다. 상기 펌핑부(133)는 시료수용백(111)의 시료수용부(111a) 및 자성체수용부(111b) 각각을 시료챔버(112a)와 연결시키는 연결관(133a)을 형성하도록 하고, 연결관(133a) 상에는 시료 및 자성체의 이송이 가능하도록 하는 펌핑모터(133b)가 형성되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 펌핑부(133)는 시료수용부(111a) 및 자성체수용부(111b) 각각으로부터 펌핑모터(133b)를 작동시켜 시료챔버(112a)로 시료 및 자성체의 순차적이 이송이 이루어지도록 하고, 시료챔버(112a) 내에서 시료와 자성체가 혼합되면서 시료 내의 식중독균이 자성체에 결합될 수 있도록 한다. The
상기 파지부(134)는 상기 분산용기(113)의 상측에 형성되어 상기 걸림구(112b-3)를 파지하는 구성으로, 상기 분산용기(113)에서 자석봉(112b-2)만의 분리가 가능하도록 한다. 상기 파지부(134)는 상기 포집모듈(112b)이 분산용기(113)에 수용되었을 때, 포집모듈(112b)의 걸림구(112b-3)를 지지하도록 하며, 걸림구(112b-3)가 지지된 상태에서 자석봉(112b-2)을 들어올려 자석봉(112b-2)만이 포집병(112b-1)으로부터 이탈할 수 있도록 한다. 이를 통해 상기 포집병(112b-1)에 부착된 자성체들은 포집병(112b-1)의 자력 상실로 포집병(112b-1)으로부터 떨어지게 되며, 분산용기(113) 내에 식중독균이 부착된 자성체만이 남을 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 파지부(134)는 도 14에 도시된 바와 같이 걸림구(112b-3)에 끼워지는 차단부재(134a)와 차단부재(134a)를 전후 방향으로 이동시키는 전후이동수단(134b)을 포함할 수 있다. The holding
상기 차단부재(134a)는 걸림구(112b-3)에 끼워지는 구성으로, 포집병(112b-1)의 상단에서 외측으로 돌출되는 걸림구(112b-3)가 끼워지는 홈을 형성하도록 한다. 이를 통해 상기 차단부재(134a)는 걸림구(112b-3)의 상하에서 걸림구(112b-3)를 잡고 상승하는 것을 차단하게 되며, 상기 전후이동수단(134b)에 의해 전후 방향으로 이동한다. The blocking
상기 전후이동수단(134b)은 상기 차단부재(134a)를 전후 방향으로 이동시키는 구성으로, 전류의 공급에 따라 작동하는 솔레노이드 장치가 적용될 수 있다. 상기 전후이동수단(134b)은 평상시 후방으로 차단부재(134a)를 이동시켜 포집모듈(112b)을 분산용기(113)에 넣을 수 있도록 하며, 포집모듈(112b)이 분산용기(113)에 수용된 후 차단부재(134a)를 전방으로 이동시켜 걸림구(112b-3)에 끼워질 수 있도록 하고, 이를 통해 자석봉(112b-2)을 상승시킬 때 걸림구(112b-3)가 차단부재(134a)에 걸려 상승하지 못하도록 함으로써 자석봉(112b-2)만이 포집병(112b-1)으로부 분리될 수 있도록 한다. The forward and backward movement means 134b is configured to move the blocking
상기 자성포집부(135)는 포집병(112b-1)의 분리시 자성체의 이탈을 방지하는 구성으로, 분산용기(113) 내의 자성체가 포집병(112b-1)에 부착되어 외부로 이탈하는 것을 차단하도록 한다. 상기 자석봉(112b-2)을 포집병(112b-1)으로부터 분리시킴에 따라 포집병(112b-1)에 부착된 자성체들이 포집병(112b-1)으로부터 떨어져 분산용기(113) 내에 남게 되고, 포집병(112b-1)을 분산용기(113)로부터 꺼내어 분산용기(113)에 남은 식중독균이 부착된 자성체들로부터 식중독균을 검출할 수 있게 되는데, 포집병(112b-1)을 분산용기(113)로부터 꺼낼 때 자성체들이 포집병(112b-1)에 그대로 부착되어 함께 이탈되는 경우가 발생하게 된다. 이러한 경우 식중독균이 함께 이탈되어 농축효율을 떨어뜨리고 정확한 식중독균의 검출을 방해하게 되는바, 상기 자성포집부(135)는 분산용기(113) 주변에 자력을 부여하여 자성체를 분산용기(113)에 부착시킴으로써, 자성체가 포집병(112b-1)과 함께 외부로 이탈하는 것을 막을 수 있도록 한다. 따라서, 상기 자성포집부(135)는 분산용기(113)의 일측에 형성되어 분산용기(113) 내에 자력을 제공하도록 하며, 전후 방향으로 이동하여 자력의 제공을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 자성포집부(135)는 도 14에 도시된 바와 같이 자석부재(135a) 및 전후이동모듈(135b)을 포함할 수 있다. The
상기 자석부재(135a)는 자력을 발생시키는 자석으로 형성될 수 있으며, 상기 전후이동모듈(135b)에 의해 전후 방향으로 이동한다. 따라서, 상기 자석부재(135a)는 포집병(112b-1)을 분산용기(113)로부터 빼내는 경우 전진시켜 분산용기(113) 내에 자력을 제공함으로써 자성체가 분산용기(113)로부터 이탈하는 것을 차단하도록 하고, 그 밖의 평상시에는 후방으로 이동하도록 한다. The
상기 전후이동모듈(135b)은 상기 자석부재(135a)를 전후 방향으로 이동시키는 구성으로, 상기 전후이동수단(134b)과 같이 전류의 공급에 따라 작동하는 솔레노이드 장치로 형성될 수 있다. The forward/
상기 시료전처리장치(1)의 작동에 관하여 상세하게 설명하면, 먼저 도 12(a)에 도시된 바와 같이 시료 및 자성체가 수용된 탈착카트리지(11)를 전처리본체(13)에 장착하면, 상기 펌핑부(133)에 의해 시료수용백(111) 내의 시료가 자성체수용부(111b)로 이송되어 혼합되고, 혼합된 시료 및 자성체는 도 12(b)에 도시된 바와 같이 시료챔버(112a)로 이동한다. 이렇게 시료와 자성체가 혼합되면 도 16(2)에 도시된 바와 같이 식중독균이 자성체에 결합된다. 그리고 도 13(a)에 도시된 바와 같이 시료챔버(112a) 내에 포집모듈(112b)을 삽입하면, 도 16(3)에 도시된 바와 같이 포집모듈(112b)에 식중독균이 결합된 자성체가 부착된다. 그 다음 도 13(b)에 도시된 바와 같이 포집모듈(112b)을 들어올려 도 13(c)에 도시된 바와 같이 분산용기(113)로 옮기게 되며, 도 13(d)에 도시된 바와 같이 걸림구(112b-3)가 차단부재(134a)에 끼워지는 상태로 포집모듈(112b)을 분산용기(113) 내에 삽입하게 된다. 그리고 도 14에 도시된 바와 같이 자석봉(112b-2)을 들어올리게 되면, 상기 걸림구(112b-3)가 차단부재(134a)에 걸려 걸림구(112b-3) 및 포집병(112b-1)의 이탈이 차단되고, 포집병(112b-1)은 자력을 잃게 되어 포집병(112b-1)에 부착된 자성체들은 도 16(6)에 도시된 바와 같이 포집병(112b-1)과 분리되며, 도 15에 도시된 바와 같이 포집병(112b-1)을 분산용기(113)로부터 분리해내면, 분산용기(113)에는 식중독균이 부착된 자성체만이 남게 된다. 그리고 분산용기(113)에 남겨진 자성체는 별도의 검출장치에 의해 다수의 식중독균에 대한 존재여부가 검출되게 된다. When explaining the operation of the
상기 시료이송장치(5)는 시료전처리장치(1) 및 검출진단장치(3)에서 시료 및 시약 등의 이송이 자동으로 이루어질 수 있도록 하는 구성으로, 바람직하게는 도 8에 도시된 바와 같이 검출진단장치(3)를 내부에 수용한 상태에서 시료전처리장치(1)와 결합하여 일체로 형성되도록 한다. 따라서, 상기 원스탑 검출시스템은 시료전처리장치(1), 검출진단장치(3), 시료이송장치(5)가 일체로 형성되어 현장에서 다수의 시료에 대한 식중독균 검출을 쉽고 신속하게 실시할 수 있으며, 그 이동 및 보관이 용이하여 장소를 이동하면서 식중독균의 검출이 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 상기 시료이송장치(5)는 미세유체채널(312b)을 촬영하여 유전자의 검출에 따른 비색신호를 확인하도록 할 수 있으며, 외부로 촬영된 화면을 제공하여 유전자의 검출이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 시료이송장치(5)는 시료흡입부(51), 촬영부(53), 케이싱부(55)를 포함하도록 할 수 있다. The
상기 시료흡입부(51)는 시료 또는 시약을 흡입하고 배출하는 구성으로, 별도의 펌프(미도시) 등과 연결되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 시료흡입부(51)는 상기 피펫팁수용부(316)에 수용된 피펫팁(P)을 장착하여 시료 또는 시약의 이송이 이루어지도록 할 수 있으며, 도 19(a)에 도시된 바와 같이 분산용기(113)에 수용된 식중독균이 결합된 자성체를 흡입하여 도 19(b)에 도시된 바와 같이 추출증폭챔버(311)로 이송시키고, 추출증폭챔버(311)에서 추출, 증폭된 유전자를 도 19(c)에 도시된 바와 같이 추출증폭챔버(311)로부터 흡입하여 도 19(d)에 도시된 바와 같이 동시검출부(312)의 시약주입구(312a)로 주입할 수 있도록 한다. 또한, 상기 시료흡입부(51)는 시약수용부(313) 각각으로부터 PCR용액 등을 흡입하여 추출증폭챔버(311), 시약주입구(312a)로 공급될 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 상기 시료흡입부(51)는 그 흡입력을 기반으로 도 13 내지 도 14에 도시된 바와 같이 포집모듈(112b)을 시료챔버(112a)에서 분산용기(113)로 옮기거나 자석봉(112b-2)을 포집병(112b-1)으로부터 분리시킬 때, 자석봉(112b-2)을 흡입하여 들어올리도록 할 수 있고, 또는 자성을 갖도록 형성하여 자석봉(112b-2)을 들어올리도록 할 수도 있다. The
상기 촬영부(53)는 동시검출부(312)에서 유전자의 검출에 따라 발생하는 비색신호를 촬영하는 구성으로, 도 6에 도시된 바와 같이 검출카트리지(31)의 미세유체채널(312b) 상부에 형성되어 촬영하도록 할 수 있고, 촬영된 화면이 케이싱부(55)의 외부에 표시되어 검출결과를 확인하도록 할 수 있다. The photographing
상기 케이싱부(55)는 상기 시료흡입부(51) 및 촬영부(53)를 수용하는 구성으로, 일측이 개방되어 상기 시료전처리장치(1)와 결합하도록 하고, 내부에는 검출진단장치(3)가 수용되도록 한다. 또한, 상기 케이싱부(55)의 외부면에는 디스플레이모듈(551)이 형성되어 촬영부(53)에 의해 촬영된 이미지가 표시되도록 할 수 있다. The
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 시료이송장치(5)는 도 20에 도시된 바와 같이 시료전처리장치(1)와 검출진단장치(3)를 결합하여 복수개로 형성되도록 하고, 이들 복수개의 시료전처리장치(1)와 검출진단장치(3)에서 시료 및 시약의 이송이 이루어지도록 할 수도 있는데, 이때 케이싱부(55)는 복수의 시료전처리장치(1) 및 검출진단장치(3)를 수용하도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 시료이송장치(5)는 시료흡입부(51), 촬영부(53)를 그대로 포함하면서, 시료흡입부(51) 및 촬영부(53)가 상하전후좌우 방향으로 이동하도록 하기 위해 이송구동부(57)를 포함할 수 있다. 물론, 상기 이송구동부(57)는 일 실시예에 따른 시료이송장치(5) 내에도 그대로 적용될 수 있으며, 동일한 구조와 원리를 통해 케이싱부(55) 내에 형성되고 시료흡입부(51) 및 촬영부(53)가 상하좌우전후 방향으로 이동할 수 있도록 하여 시료 또는 시약의 이송, 비색신호의 촬영 등이 자동으로 신속하게 이루어지도록 할 수 있다. 따라서, 상기 이송구동부(57)에 관한 설명은 도 20을 참조하여 이루어지나, 본 이송구동부(57)가 일 실시예에 따른 시료이송장치(5) 내에도 그대로 적용될 수 있다. In addition, according to another embodiment of the present invention, the
상기 이송구동부(57)는 시료흡입부(51), 촬영부(53)를 상하전후좌우 방향으로 이동시키는 구성으로, 장치의 구성을 간소화하고 원활한 동작이 이루어지도록 하기 위해 상기 시료흡입부(51) 및 촬영부(53)를 일체로 형성하여 함께 움직이도록 할 수도 있다. 물론 시료흡입부(51) 및 촬영부(53)가 각각 개별적으로 움직일 수 있게 하는 것도 당연히 가능하다. 상기 이송구동부(57)는 시료흡입부(51) 및 촬영부(53)의 상하전후좌우 방향의 이동이 가능하도록 하기 위해 승강부(571), 전후이동부(572), 좌우이동부(573)를 포함할 수 있다. The
상기 승강부(571)는 시료흡입부(51) 등을 상하 방향으로 이동시키는 구성으로, 승강모듈(571a)과 승강레일(571b)을 포함할 수 있다. The elevating unit 571 is configured to move the
상기 승강모듈(571a)은 시료흡입부(51) 등을 상하 방향으로 이동시키는 구동력을 제공하는 구성으로, 승강레일(571b)을 따라 이동하는 모터 등으로 형성되거나 승강레일(571b) 자체를 승강시키도록 구성할 수 있다. 상기 승강모듈(571a)이 직접 승강레일(571b)을 따라 이동하는 경우 승강모듈(571a)에는 시료흡입부(51) 등이 일체로 형성되어 함께 승강되도록 할 수 있으며, 승강모듈(571a)이 승강레일(571b)을 승강시키는 경우에는 시료흡입부(51) 등이 승강레일(571b)에 고정되고, 승강모듈(571a)은 승강레일(571b)을 상하로 이동시켜 시료흡입부(51) 등의 승강이 이루어지도록 할 수도 있다. The elevating
상기 승강레일(571b)은 시료흡입부(51) 등이 승강되는 경로를 제공하는 구성으로, 상기 승강모듈(571a)이 지지되어 승강레일(571b)을 따라 승강되도록 하거나 또는 승강모듈(571a)의 작동에 따라 상하 방향으로 이동되도록 구성할 수 있다. The elevating
상기 전후이동부(572)는 시료흡입부(51) 등을 전후 방향으로 이동시키는 구성으로, 상기 승강부(571)를 지지하여 전후 방향의 이동이 이루어지도록 한다. 상기 전후이동부(572)는 전후 방향으로 이동되는 구동력을 발생시키는 전후이동모듈(572a)과 전후방향으로 형성되어 전후이동모듈(572a)의 이동을 가이드하는 전후이동레일(572b)을 포함할 수 있다. The front-
상기 전후이동모듈(572a)은 시료흡입부(51) 등을 전후 방향으로 이동시키는 구동력을 제공하는 구성으로, 상기 전후이동레일(572b)을 따라 이동하는 모터 등으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 전후이동모듈(572a)은 바퀴 등과 함께 형성되어 그 구동에 따라 전후이동레일(572b)을 따라 이동하도록 할 수 있으며, 전후이동모듈(135b)에는 승강부(571)의 승강모듈(571a) 또는 승강레일(571b)이 고정되도록 형성되어 함께 전후 방향으로 이동할 수 있도록 한다. The forward/
상기 전후이동레일(572b)은 전후 방향으로 형성되어 전후이동모듈(572a)이 전후 방향으로 이동하는 경로를 제공하는 구성으로, 전후이동모듈(572a)의 바퀴(미도시) 등을 지지하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 전후이동레일(572b)은 전후단에서 상기 좌우이동부(573)의 후술할 좌우이동레일(573b)에 지지되어 좌우 방향으로도 이동하도록 형성될 수 있다. The forward and
상기 좌우이동부(573)는 시료흡입부(51) 등을 좌우 방향으로 이동시키는 구성으로, 상기 전후이동레일(572b)을 지지하여 좌우 방향의 이동이 이루어지도록 한다. 상기 좌우이동부(573)는 좌우 방향으로 이동되는 구동력을 발생시키는 좌우이동모듈(573a)과, 좌우로 이동하는 경로를 형성하는 좌우이동레일(573b)을 포함할 수 있다. The left and right moving part 573 is configured to move the
상기 좌우이동모듈(573a)은 시료흡입부(51) 등이 좌우 방향으로 이동하는 구동력을 제공하는 구성으로, 모터 등으로 형성되어 상기 좌우이동레일(573b)을 좌우 방향으로 이동시키도록 할 수 있다. The left and
상기 좌우이동레일(573b)은 좌우 방향으로 형성되어 좌우이동모듈(573a)의 작동에 따라 좌우 방향으로 이동하는 체인 형태로 형성될 수 있으며, 전후이동레일(572b)의 전후단에 형성되어 전후이동레일(572b)을 지지한 상태로 좌우 방향으로 이동될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 좌우이동레일(573b)의 좌우 방향 이동과 함께 승강부(571) 및 시료흡입부(51) 등도 함께 좌우 방향으로 이동할 수 있게 된다. The left and right moving
따라서, 상기 시료흡입부(51), 촬영부(53)는 상하전후좌우 방향으로 자유롭게 이동하여 시료, 시약의 이송과 비색신호의 촬영이 정확하고 신속하게 이루어지도록 할 수 있다.Therefore, the
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above, the applicant has described various embodiments of the present invention, but these embodiments are only one embodiment that implements the technical idea of the present invention, and any changes or modifications are not allowed as long as the technical idea of the present invention is implemented. should be construed as falling within the scope of
1: 시료전처리장치
11: 탈착카트리지 111: 시료수용백 111a: 시료수용부
111b: 자성체수용부 112: 자성체분리부 112a: 시료챔버
112b: 포집모듈 112b-1: 포집병 112b-2: 자석봉
112b-3: 걸림구 113: 분산용기 13: 전처리본체
131: 카트리지수용홈 132: 균질화부 132a: 균질히팅모듈
132b: 진동모듈 133: 펌핑부 133a: 연결관
133b: 펌핑모터 134: 파지부 134a: 차단부재
134b: 전후이동수단 135: 자성포집부 135a: 자석부재
135b: 전후이동모듈
3: 검출진단장치
31: 검출카트리지 311: 추출증폭챔버 312: 동시검출부
312a: 시약주입구 312b: 미세유체채널 312b-1: DNA프로브
312c: 폐액배출구 313: 시약수용부 313a: PCR용액용기
313b: 금나노입자수용용기 313c: 은증강용액수용용기 314: 폐액배출부
314a: 배출공 314b: 배출통 315: 세척액수용부
316: 피펫팁수용부 33: 검출본체 331: 히팅부
332: 자성제거부 332a: 자성부재 332b: 이동모듈
333: 카트리지안착홈 35: 덮개부 351: 단말기안착홈
352: 촬영공
5: 시료이송장치
51: 시료흡입부 53: 촬영부 55: 케이싱부
551: 디스플레이모듈 57: 이송구동부 571: 승강부
571a: 승강모듈 571b: 승강레일 572: 전후이동부
572a: 전후이동모듈 572b: 전후이동레일 573: 좌우이동부
573a: 좌우이동모듈 573b: 좌우이동레일1: Sample pre-processing device
11: detachable cartridge 111: sample receiving bag 111a: sample receiving part
111b: magnetic body accommodating part 112: magnetic
112b:
112b-3: catch 113: dispersion container 13: pretreatment body
131: cartridge receiving groove 132: homogenizer 132a: homogeneous heating module
132b: vibration module 133: pumping
133b: pumping motor 134:
134b: forward and backward movement means 135: magnetic collecting
135b: forward and backward movement module
3: detection and diagnosis device
31: detection cartridge 311: extraction amplification chamber 312: simultaneous detection unit
312a:
312c: waste solution outlet 313:
313b: gold
314a:
316: pipette tip receiving part 33: detection body 331: heating part
332:
333: cartridge seating groove 35: cover part 351: terminal seating groove
352: cinematographer
5: Sample transfer device
51: sample suction unit 53: photographing unit 55: casing unit
551: display module 57: transfer driving unit 571: elevating unit
571a: elevating
572a: forward and
573a: left and
Claims (12)
상기 검출카트리지가 장착되며, 유전자의 추출·증폭을 위한 열을 공급하는 검출본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. a detection cartridge for accommodating magnetic particles to which a plurality of food poisoning bacteria are attached to magnetic particles, extracting and amplifying the genes of the food poisoning bacteria, and simultaneously detecting the genes for a plurality of food poisoning bacteria;
and a detection body on which the detection cartridge is mounted and for supplying heat for extraction and amplification of genes.
상기 자성체를 수용하여 유전자를 추출하고 증폭시키는 추출증폭챔버와; 상기 추출증폭챔버에서 추출·증폭된 유전자를 수용하고, 다수의 유전자를 동시에 검출하는 동시검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. The method of claim 1, wherein the detection cartridge is
an extraction and amplification chamber for receiving the magnetic material to extract and amplify the gene; and a simultaneous detection unit receiving the genes extracted and amplified in the extraction and amplification chamber and simultaneously detecting a plurality of genes.
증폭된 유전자가 포함된 시약이 주입되는 시약주입구와; 시약주입구를 통해 주입된 유전자가 흐르고, 각각 상이한 유전자와 결합하는 다수의 DNA프로브를 가지며, 유전자의 결합에 따른 신호에 의해 다수의 유전자를 검출하도록 하는 미세유체채널과; 미세유체패널을 통과한 시약이 배출되는 폐액배출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. The method of claim 2, wherein the simultaneous detection unit
a reagent inlet into which a reagent containing the amplified gene is injected; a microfluidic channel through which the gene injected through the reagent inlet flows, each having a plurality of DNA probes binding to different genes, and detecting a plurality of genes by a signal according to the binding of the genes; A detection and diagnosis device comprising a; waste fluid outlet through which reagents that have passed through the microfluidic panel are discharged.
유전자의 검출에 사용되는 시약을 수용하는 시약수용부를 포함하고,
상기 시약수용부는,
유전자의 증폭을 위한 프라이머가 포함된 PCR용액을 수용하는 PCR용액용기와, 상기 시약주입구를 통한 유전자의 주입후 시약주입구에 추가적으로 주입되는 금나노입자를 수용하는 금나노입자수용용기와, 금나노입자의 주입후 시약주입구에 추가적으로 주입되는 은증강용액을 수용하는 은증강용액수용용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. The method of claim 3, wherein the detection cartridge is
and a reagent receiving unit for accommodating a reagent used for detection of a gene;
The reagent receiving unit,
A PCR solution container accommodating a PCR solution containing a primer for amplification of a gene, a gold nanoparticle accommodating container accommodating gold nanoparticles that are additionally injected into the reagent inlet after the gene is injected through the reagent inlet, and gold nanoparticles A detection and diagnosis device comprising a silver-enhanced solution receiving container for accommodating the silver-enhanced solution that is additionally injected into the reagent inlet after the injection.
상기 프라이머 말단에는 Biotin이 라벨링되고, 금나노입자는 Streptavidin이 표면에 결합되어 주입되도록 하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. 5. The method of claim 4,
Biotin is labeled at the end of the primer, and Streptavidin is bound to the surface of the gold nanoparticles to be injected.
상기 미세유체채널을 카메라로 촬영하여 유전자의 Biotin과 결합한 금 나노입자를 주형으로 형성된 은클러스터에 의해 반사되는 빛의 세기에 따라 식중독균 유전자의 존재 여부를 검출하도록 하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. The method of claim 5, wherein the simultaneous detection unit
A detection and diagnosis device, characterized in that the microfluidic channel is photographed with a camera to detect the presence or absence of the food poisoning bacteria gene according to the intensity of light reflected by the silver cluster formed of gold nanoparticles bound to biotin of the gene as a template.
상기 검출카트리지를 덮도록 상부에 장착되는 덮개부를 포함하고,
상기 덮개부는,
촬영이 가능한 단말기가 안착되는 단말기안착홈과, 상기 단말기안착홈 상을 관통하도록 형성되어 단말기에 의해 미세유체채널을 촬영할 수 있도록 하는 촬영공을 포함하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. The method of claim 3, wherein the detection body is
and a cover part mounted on the upper part to cover the detection cartridge,
The cover part,
A detection and diagnosis apparatus comprising: a terminal seating groove in which a terminal capable of photographing is seated; and a photographing hole formed to pass through the terminal seating groove so that a microfluidic channel can be photographed by the terminal.
상기 검출카트리지가 삽입되어 안착되는 카트리지안착홈과, 상기 카트리지안착홈에 안착된 검출카트리지의 추출증폭챔버 하부에 형성되어 추출증폭챔버 내를 가열하는 히팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. The method of claim 2, wherein the detection body is
and a cartridge seating groove into which the detection cartridge is inserted and seated, and a heating unit formed below the extraction amplification chamber of the detection cartridge seated in the cartridge seating groove to heat the inside of the extraction amplification chamber.
상기 추출증폭챔버 일측에 형성되어 자성체의 이탈을 막는 자성제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. The method of claim 2, wherein the detection body is
and a magnetic removal unit formed on one side of the extraction and amplification chamber to prevent separation of the magnetic material.
상기 추출증폭챔버 일측에 형성되어 자성을 갖도록 형성되는 자성부재와, 상기 자성부재를 추출증폭챔버를 향해 전후 방향으로 이동시키는 이동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. 10. The method of claim 9, wherein the magnetic removal unit
and a magnetic member formed at one side of the extraction and amplification chamber to have magnetism, and a moving module for moving the magnetic member in a front-rear direction toward the extraction and amplification chamber.
사용된 시약, 시료를 수용하는 폐액배출부와, 상기 동시검출부의 세척을 위한 세척액을 수용하는 세척액수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치. The method of claim 2, wherein the detection cartridge is
A detection and diagnosis apparatus comprising: a waste solution discharging unit accommodating used reagents and samples; and a washing solution receiving unit accommodating a washing solution for washing the simultaneous detection unit.
시료, 시약의 이송을 위한 피펫팁을 수용하는 피펫팁수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출진단장치.
The method of claim 11, wherein the detection cartridge
A detection and diagnosis device comprising a pipette tip receiving unit for accommodating a pipette tip for transferring a sample and a reagent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200112951A KR102409058B1 (en) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | A Detecting Device for Rapid and Simultaneous Detection of Foodborne Pathogen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200112951A KR102409058B1 (en) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | A Detecting Device for Rapid and Simultaneous Detection of Foodborne Pathogen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220031811A true KR20220031811A (en) | 2022-03-14 |
| KR102409058B1 KR102409058B1 (en) | 2022-06-16 |
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| KR1020200112951A KR102409058B1 (en) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | A Detecting Device for Rapid and Simultaneous Detection of Foodborne Pathogen |
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Citations (4)
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| KR20160097881A (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 에스케이텔레콤 주식회사 | Non-Amplification Method for DNA Detection Using Gold Nanoparticle and Magnetic Bead Particle |
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-
2020
- 2020-09-04 KR KR1020200112951A patent/KR102409058B1/en active IP Right Grant
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| KR102409058B1 (en) | 2022-06-16 |
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