KR20220102059A - Molecular Diagnosis Apparatus using Rotary Type Cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 검체를 카트리지에 넣고 장치를 구동시키는 것만으로 정량의 정확한 핵산 추출, 증폭 및 진단이 가능하여, 분자 진단의 높은 민감도와 특이도를 구현하면서도 편리성을 향상시킬 수 있는 회전형 카트리지를 이용하는 분자 진단 장치에 대한 것이다.The present invention uses a rotary cartridge that can improve convenience while realizing high sensitivity and specificity of molecular diagnostics by enabling quantitative and accurate nucleic acid extraction, amplification, and diagnosis simply by inserting a sample into a cartridge and driving the device. It is about molecular diagnostic devices.
분자 진단은 세포 내에서 일어나는 다양한 분자 수준의 변화를 검출하는 진단 기법으로, 일반적으로 하기의 특허 문헌에 기재된 바와 같이 검체로부터 핵산을 추출하고 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase chain reaction, PCR)에 의해 핵산을 증폭하여, 감염성 질환 등을 진단한다.Molecular diagnosis is a diagnostic technique that detects changes in various molecular levels occurring in cells. In general, as described in the following patent documents, nucleic acids are extracted from a specimen and nucleic acids are analyzed by polymerase chain reaction (PCR). It is amplified to diagnose infectious diseases and the like.
<특허문헌><Patent Literature>
특허 제10-1667548호(2016. 10. 13. 등록) "회전 PCR 칩, 회전 RNA 전처리 칩 및 이를 이용한 RNA전처리 방법, 이들을 포함하는 회전 RT-PCR 칩, 이를 이용한 회전 RT-PCR 방법"Patent No. 10-1667548 (registered on October 13, 2016) "Rotational PCR chip, rotational RNA pretreatment chip and RNA pretreatment method using the same, rotational RT-PCR chip comprising them, and rotational RT-PCR method using the same"
하지만, 종래의 분자 진단은 채취된 검체를 각종 추출 시약 및 장비를 이용하여 핵산 추출 과정을 진행하고, 이를 통해 얻어진 핵산을 증폭 시약과 섞는 과정을 거친 후 고가의 대형 Real time PCR 장비에 장착하여 결과를 확인하므로, 분자 진단 과정에서 여러 절차를 거쳐야 하여 불편하고, 고가의 대형 장비를 필요로 하여 경제성이 떨어지며 검출에 환경적 제약이 있는 문제가 있다.However, in the conventional molecular diagnosis, the collected sample is subjected to a nucleic acid extraction process using various extraction reagents and equipment, and the obtained nucleic acid is mixed with an amplification reagent and then mounted on an expensive large real-time PCR equipment. Therefore, it is inconvenient to go through several procedures in the molecular diagnosis process, and it requires expensive and large-scale equipment, which reduces economic efficiency and has environmental restrictions on detection.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,The present invention has been devised to solve the above problems,
본 발명은 검체를 카트리지에 넣고 장치를 구동시키는 것만으로 정량의 정확한 핵산 추출, 증폭 및 진단이 가능하여, 분자 진단의 높은 민감도와 특이도를 구현하면서도 편리성을 향상시킬 수 있는 회전형 카트리지를 이용하는 분자 진단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention uses a rotary cartridge that can improve convenience while realizing high sensitivity and specificity of molecular diagnostics by enabling quantitative and accurate nucleic acid extraction, amplification, and diagnosis simply by inserting a sample into a cartridge and driving the device. An object of the present invention is to provide a molecular diagnostic device.
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 분자 진단 장치는 핵산을 추출하기 위한 정량의 시약을 저장하고, 검체로부터 핵산이 추출되는 반응이 일어나는 회전형 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the molecular diagnosis apparatus according to the present invention is characterized in that it includes a rotating cartridge that stores a reagent for extracting a nucleic acid and performs a reaction in which the nucleic acid is extracted from a sample.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 회전형 카트리지는 상하회전하며, 상기 회전형 카트리지는 상부카트리지와; 상기 상부카트리지에 좌우 회전가능하게 결합하며, 핵산을 추출하기 위한 시약을 저장하는 하부카트리지와; 상기 하부카트리 내에 위치하여 검체로부터 용해된 핵산을 포획하는 포획부;를 포함하고, 상기 하부카트리지의 좌우 회전 및 상기 회전형 카트리지의 상하회전을 통한 회전형 카트리지의 상하반전을 이용하여, 상기 포획부에 핵산을 추출하기 위한 시약을 공급하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnosis apparatus according to the present invention, the rotary cartridge rotates up and down, and the rotary cartridge includes an upper cartridge; a lower cartridge rotatably coupled to the upper cartridge and storing reagents for extracting nucleic acids; and a capture unit located in the lower cartridge to capture the nucleic acid dissolved from the sample, and using the vertical inversion of the rotary cartridge through left and right rotation of the lower cartridge and vertical rotation of the rotary cartridge, the capture unit It is characterized by supplying a reagent for extracting the nucleic acid to the.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 상부카트리지는 하면에서 상측으로 함입형성되어 유체가 임시 저장되는 임시챔버를 포함하며, 상기 하부카트리지는 상면에서 하측으로 함입형성되고, 포획부가 위치하며 검체 및 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 유입되는 추출챔버와, 상면에서 하측으로 함입형성되며, 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 저장되는 복수 개의 시약챔버를 포함하며, 상기 하부카트리지를 일정 각도로 회전시켜 일 시약챔버와 임시챔버를 연통시키고, 상기 회전형 카트리지를 상하회전시켜 회전형 카트리지를 상하반전시킴으로써 일 시약챔버의 시약을 임시챔버로 이동시킨 후, 상기 하부카트리지를 일정 각도로 회전시켜 상기 추출챔버와 임시챔버를 연통시키고 상기 회전형 카트리지를 상하회전시켜 회전형 카트리지를 상하반전시킴으로써 임시챔버의 시약을 추출챔버에 이동시켜, 일 시약챔버의 시약을 상기 포획부에 공급하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnosis apparatus according to the present invention, the upper cartridge includes a temporary chamber in which the fluid is temporarily stored by being depressed from the lower surface to the upper side, and the lower cartridge is depressed from the upper surface to the lower side. an extraction chamber formed, the capture part is located, and a sample and a reagent used for extracting nucleic acids from the sample are introduced; Including, rotating the lower cartridge at a predetermined angle to communicate one reagent chamber and the temporary chamber, and moving the reagent in one reagent chamber to the temporary chamber by rotating the rotary cartridge up and down to invert the rotary cartridge up and down, The lower cartridge is rotated at a certain angle to communicate the extraction chamber and the temporary chamber, and by rotating the rotary cartridge up and down to vertically invert the rotary cartridge, the reagents in the temporary chamber are moved to the extraction chamber, and the reagents in one reagent chamber are removed. It is characterized in that it is supplied to the capture unit.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 복수 개의 시약챔버 각각은 다른 시약을 저장하고, 상기 하부카트리지의 회전 각도를 달리하는 경우, 상기 임시챔버와 연통되는 시약챔버가 달라져, 상기 포획부에 다른 시약을 공급할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnostic apparatus according to the present invention, each of the plurality of reagent chambers stores different reagents, and when the rotation angle of the lower cartridge is changed, the reagent communicates with the temporary chamber. The chamber is different, and it is characterized in that different reagents can be supplied to the capture unit.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 하부카트리지는 상면에서 하측으로 함입형성되며, 피씨알 시약을 저장하고, 상기 포획부로부터 용출된 핵산을 공급받아 중합 효소 연쇄 반응이 일어나는 피씨알챔버를 추가로 포함하며, 상기 하부카트리지를 일정 각도로 회전시켜 추출챔버와 임시챔버를 연통시키고, 상기 회전형 카트리지를 상하회전시켜 회전형 카트리지를 상하반전시킴으로써 추출챔버의 용출된 핵산을 포함하는 유체를 임시챔버로 이동시킨 후, 상기 하부카트리지를 일정 각도로 회전시켜 상기 피씨알챔버와 임시챔버를 연통시키고 상기 회전형 카트리지를 상하회전시켜 회전형 카트리지를 상하반전시킴으로써 임시챔버의 용출된 핵산을 포함하는 유체를 피씨알챔버에 이동시켜, 추출챔버의 용출된 핵산을 포함하는 유체를 상기 피씨알챔버에 공급하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnostic apparatus according to the present invention, the lower cartridge is recessed from the top to the bottom, stores the PCR reagent, receives the nucleic acid eluted from the capture unit, and receives a polymerase It further comprises a PC chamber in which a chain reaction occurs, the lower cartridge is rotated at a predetermined angle to communicate the extraction chamber and the temporary chamber, and the rotational cartridge is rotated up and down to invert the rotary cartridge up and down to elution of the extraction chamber After moving the fluid containing the nucleic acid into the temporary chamber, the lower cartridge is rotated at a predetermined angle to communicate the PC chamber and the temporary chamber, and the rotational cartridge is rotated up and down to invert the rotary cartridge up and down to create a temporary chamber. The fluid containing the eluted nucleic acid is moved to the PCR chamber, and the fluid containing the eluted nucleic acid of the extraction chamber is supplied to the PCR chamber.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치는 상기 피씨알챔버에서 중합 효소 연쇄 반응이 일어나도록 열을 공급하는 온도모듈을 추가로 포함하며, 상기 하부카트리지를 좌우회전시켜 상기 피씨알챔버가 상기 온도모듈과의 거리를 달리하여 위치하도록 함으로써, 상기 피씨알챔버가 중합 효소 연쇄 반응에 의해 핵산이 증폭되기 위해 필요한 각 과정의 온도를 순차적으로 가지는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the molecular diagnosis apparatus according to the present invention further includes a temperature module for supplying heat so that a polymerase chain reaction occurs in the PCR chamber, and rotates the lower cartridge left and right to make the By disposing the PC chamber at a different distance from the temperature module, the PC chamber sequentially has a temperature for each process required for amplification of a nucleic acid by a polymerase chain reaction.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 하부카트리지는 추출챔버 내의 폐 유체를 저장하는 폐액챔버를 추가로 포함하며, 상기 추출챔버와 폐액챔버는 연통로에 의해 연통되며, 상기 연통로에는 밸브가 설치되어, 밸브의 작동을 제어하여 연통로를 개방함으로써 상기 추출챔버 내의 폐 유체가 폐액챔버에 저장되고, 상기 시약챔버는 검체를 용해시키는 용해 버퍼가 저장된 용해챔버와, 상기 포획부를 세정하기 위한 세정 버퍼가 저장된 세정챔버와, 상기 포획부에 포획된 핵산을 용출하기 위한 용출 버퍼가 저장된 용출챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnostic apparatus according to the present invention, the lower cartridge further includes a waste liquid chamber storing waste fluid in the extraction chamber, and the extraction chamber and the waste liquid chamber are connected by a communication path. In communication, a valve is installed in the communication path, and by controlling the operation of the valve to open the communication path, the waste fluid in the extraction chamber is stored in the waste liquid chamber, and the reagent chamber is a dissolution chamber in which a dissolution buffer for dissolving the sample is stored. and a washing chamber storing a washing buffer for washing the capture unit, and an elution chamber storing an elution buffer for eluting the nucleic acid captured by the capturing unit.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 회전형 카트리지는 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 저장되는 시약수용부와; 상기 시약수용부의 하측에 위치하며, 상기 시약수용부에 좌우 회전가능하게 결합하여, 회전 각도에 따라 반응챔버부에 다른 종류의 시약이 공급되도록 하는 용액공급조절부와; 상기 용액공급조절부의 하측에 위치하며, 상기 시약을 공급받아 검체로부터 핵산이 추출되는 반응이 일어나는 반응챔버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnosis apparatus according to the present invention, the rotary cartridge includes a reagent receiving unit for storing reagents used for extracting nucleic acids; a solution supply control unit located below the reagent receiving unit and rotatably coupled to the reagent receiving unit to supply different types of reagents to the reaction chamber according to the rotation angle; It is located below the solution supply control unit, characterized in that it comprises a reaction chamber unit in which a reaction in which the nucleic acid is extracted from the sample by receiving the reagent.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 회전형 카트리지는 상기 반응챔버부의 하측에 위치하며, 상기 반응챔버부에 좌우 회전가능하게 결합하는 반응유체수용부를 추가로 포함하며, 상기 반응유체수용부는 상기 반응챔버부에서 배출된 폐 유체를 수용하는 폐액챔버와, 피씨알 시약을 수용하며 상기 반응챔버부로부터 핵산을 포함하는 유체를 공급받아 중합 효소 연쇄 반응이 일어나는 피씨알챔버를 포함하고, 상기 반응유체수용부의 회전 각도에 따라 폐액챔버 및 피씨알챔버 중 어느 하나만이 상기 반응챔버부에 연통되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnostic apparatus according to the present invention, the rotatable cartridge is located below the reaction chamber, and further includes a reaction fluid receiving portion rotatably coupled to the reaction chamber in the left and right directions. wherein the reaction fluid accommodating unit includes a waste liquid chamber accommodating the waste fluid discharged from the reaction chamber unit, a PC accommodating a PC reagent, and a PC receiving a fluid containing a nucleic acid from the reaction chamber unit to cause a polymerase chain reaction and an R chamber, wherein only one of the waste liquid chamber and the PCR chamber communicates with the reaction chamber part according to the rotation angle of the reaction fluid accommodating part.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 회전형 카트리지는 차례로 적층된 시약수용부, 용액공급조절부 및 반응챔버부에 삽입되며, 마그네틱 성질을 가져 자성 비드를 끌어당기는 로드부를 추가로 포함하며, 상기 반응챔버에서는 검체, 핵산과 결합하는 자성 비드, 핵산을 추출하기 위한 시약이 반응하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnosis apparatus according to the present invention, the rotary cartridge is inserted into the stacked reagent accommodating part, solution supply control part, and reaction chamber part in turn, and has magnetic properties to produce magnetic beads. It further includes a pulling rod, wherein the reaction chamber reacts with a sample, a magnetic bead binding to a nucleic acid, and a reagent for extracting the nucleic acid.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치는 상기 용액공급조절부 및 반응유체수용부의 좌우 회전을 제어하는 컨트롤러를 추가로 포함하며, 상기 시약수용부는 검체를 용해시키는 용해 버퍼가 저장되며, 검체와 자성 비드가 유입되는 용해챔버와, 세정 버퍼가 저장된 세정챔버와, 핵산을 용출하기 위한 용출 버퍼가 저장된 용출챔버를 포함하고, 상기 반응챔버부는 검체, 자성 비드 및 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 유입되어 반응하는 반응챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the molecular diagnostic apparatus according to the present invention further includes a controller for controlling left and right rotation of the solution supply control unit and the reaction fluid receiving unit, and the reagent receiving unit is a dissolution buffer for dissolving the sample is stored, and includes a dissolution chamber into which a sample and magnetic beads are introduced, a washing chamber in which a washing buffer is stored, and an elution chamber in which an elution buffer for eluting nucleic acids is stored, wherein the reaction chamber includes a sample, magnetic beads, and nucleic acids from the sample. It is characterized in that it comprises a reaction chamber in which the reagent used to extract the reaction is introduced.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 컨트롤러는 상기 용액공급조절부를 회전시켜 상기 용해챔버와 반응챔버가 연통되도록 함으로써, 검체, 자성 비드 및 용해 버퍼를 포함하는 유체가 반응챔버에 공급되어 용출된 핵산이 자성 비드에 결합하고, 핵산이 결합된 자성 비드가 자력에 의해 로드부에 입접하는 반응챔버의 벽면에 모이게 하여, 핵산이 용출되도록 하며, 핵산이 용출된 후, 상기 컨트롤러는 상기 반응유체수용부를 회전시켜 상기 반응챔버와 폐액챔버를 연통시켜 반응챔버 내의 반응 후의 검체 및 용해 버퍼를 포함하는 폐 유체가 폐액챔버에 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnosis apparatus according to the present invention, the controller rotates the solution supply control unit so that the dissolution chamber and the reaction chamber communicate with each other, so that the sample, magnetic beads and dissolution buffer are included. A fluid is supplied to the reaction chamber so that the eluted nucleic acid binds to the magnetic beads, and the magnetic beads to which the nucleic acid is bound gather on the wall of the reaction chamber adjacent to the rod part by magnetic force, so that the nucleic acid is eluted, and the nucleic acid is eluted Then, the controller rotates the reaction fluid receiving part to communicate the reaction chamber and the waste liquid chamber so that the waste fluid including the reaction sample and the dissolution buffer in the reaction chamber flows into the waste liquid chamber.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 회전형 카트리지는 상하 회전하며, 상기 회전형 카트리지는 핵산을 추출하기 위한 시약이 저장되며, 검체로부터 핵산을 추출하기 위한 반응이 일어나는 복수 개의 수용챔버를 포함하는 반응부와; 상기 반응부에 상하 회전가능하게 결합하며, 회전함에 따라 특정 수용챔버들을 연통시키는 유로형성부를 포함하고, 상기 유로형성부의 상하회전 및 상기 회전형 카트리지의 상하회전을 이용하여, 유체를 일 수용챔버에서 타 수용챔버로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnosis apparatus according to the present invention, the rotary cartridge rotates up and down, the rotary cartridge stores reagents for extracting nucleic acids, and a reaction unit including a plurality of accommodating chambers in which a reaction occurs; and a flow path forming part that is rotatably coupled to the reaction part and communicates with specific accommodation chambers as it rotates, and by using the vertical rotation of the flow path forming part and the vertical rotation of the rotary cartridge, the fluid is transferred from the one accommodation chamber. It is characterized in that it can be moved to another receiving chamber.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 분자 진단 장치는 상기 회전형 카트리지 및 상기 유로형성부의 좌우 회전을 제어하는 컨트롤러를 추가로 포함하며, 상기 컨트롤러는 회전형 카트리지를 회전시켜 반응이 완료된 유체를 가지는 일 수용챔버가 상측에 위치하고, 상기 유체를 공급받고자 하는 타 수용챔버가 하측에 위치하도록 한 후, 상기 유로형성부를 회전시켜 상기 일 수용챔버와 타 수용챔버를 연통시킴으로서 중력에 의해 일 수용챔버의 유체가 타 수용챔버에 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnostic apparatus according to the present invention, the molecular diagnostic apparatus further includes a controller for controlling left and right rotation of the rotary cartridge and the flow path forming unit, wherein the controller is a rotary type One accommodating chamber having the fluid that has been reacted by rotating the cartridge is located on the upper side, and the other accommodating chamber to be supplied with the fluid is located at the lower side, and then the flow path forming part is rotated to separate the one accommodating chamber and the other accommodating chamber It is characterized in that the fluid in one accommodating chamber flows into the other accommodating chamber by gravity by communicating.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분자 진단 장치에 있어서 상기 반응부는 전측면에서 후측으로 함입형성되며 상기 유로형성부의 돌출삽입부가 삽입되는 삽입홈과, 상기 수용챔버와 일정 간격 이격되어 위치하며 피씨알 시약을 수용하고 상기 수용챔버로부터 핵산을 공급받아 중합 효소 연쇄 반응이 일어나는 피씨알챔버와, 상기 수용챔버들 또는 피씨알챔버를 삽입홈에 연통시키는 연통부를 추가로 포함하며, 상기 유로형성부는 후측면에서 돌출형성되어 상기 삽입홈에 삽입되는 돌출삽입부와, 상기 돌출삽입부에 형성되어 상기 유로형성부가 회전함에 따라 수용챔버들 사이 또는 수용챔버와 피시알챔버 사이를 연통시키는 유로개폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the molecular diagnosis apparatus according to the present invention, the reaction part is recessed from the front side to the rear side, and an insertion groove into which the protruding insertion part of the flow path forming part is inserted, and the receiving chamber and the receiving chamber are spaced apart. and a PC chamber in which a polymerase chain reaction occurs by receiving a PC reagent and receiving a nucleic acid from the receiving chamber, and a communication unit for communicating the receiving chambers or the PCR chamber with the insertion groove, wherein the The flow path forming part is formed to protrude from the rear side and inserted into the insertion groove, and the protruding insertion part is formed to communicate with the receiving chambers or between the receiving chamber and the fish chamber as the flow path forming part rotates. It is characterized in that it includes an opening and closing part.
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 검체를 카트리지에 넣고 장치를 구동시키는 것만으로 정량의 정확한 핵산 추출, 증폭 및 진단이 가능하여, 분자 진단의 높은 민감도와 특이도를 구현하면서도 편리성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of improving convenience while realizing high sensitivity and specificity of molecular diagnosis by enabling quantitative and accurate nucleic acid extraction, amplification, and diagnosis simply by inserting a sample into a cartridge and driving the device.
도 1은 본 발명에 따른 분자 진단 장치의 사시도.
도 2는 덮개부를 제거하고 본 발명의 일 실시예에 따른 분자 진단 장치를 상측에서 내려다본 개략 평면도.
도 3은 하우징을 A-A선으로 절개하고 정면에서 바라본 도 2의 분자 진단 장치의 개략 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분자 진단 장치를 구성하는 카트리지의 사시도.
도 5는 도 4의 카트리지의 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분자 진단 장치에 사용되는 컨트롤러의 블럭도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 분자 진단 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 참고도.
도 8은 덮개부를 제거하고 본 발명의 다른 실시예에 따른 분자 진단 장치를 상측에서 내려다본 개략 평면도.
도 9는 하우징을 B-B선으로 절개하고 정면에서 바라본 도 8의 분자 진단 장치의 개략 정면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 분자 진단 장치를 구성하는 카트리지를 상측에서 바라본 분해 사시도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 분자 진단 장치를 구성하는 카트리지를 하측에서 바라본 분해 사시도.
도 12는 덮개부를 제거하고 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분자 진단 장치를 상측에서 내려단 본 개략 평면도.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분자 진단 장치를 구성하는 카트리지의 분해 사시도.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분자 진단 장치를 구성하는 카트리지의 단면도.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분자 진단 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 참고도.1 is a perspective view of a molecular diagnostic apparatus according to the present invention;
2 is a schematic plan view of the molecular diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention, viewed from above with a cover removed;
Fig. 3 is a schematic front view of the molecular diagnostic apparatus of Fig. 2 when the housing is cut along line AA and viewed from the front;
4 is a perspective view of a cartridge constituting a molecular diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is an exploded perspective view of the cartridge of Figure 4;
6 is a block diagram of a controller used in a molecular diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention;
7 is a reference diagram for explaining an operation process of the molecular diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic plan view of a molecular diagnostic apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention with a cover removed, as viewed from above;
Fig. 9 is a schematic front view of the molecular diagnostic apparatus of Fig. 8 when the housing is cut along line BB and viewed from the front;
10 is an exploded perspective view of a cartridge constituting a molecular diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention, viewed from above;
11 is an exploded perspective view of a cartridge constituting a molecular diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention, viewed from the bottom;
12 is a schematic plan view of a molecular diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention with a cover removed, viewed from above;
13 is an exploded perspective view of a cartridge constituting a molecular diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention;
14 is a cross-sectional view of a cartridge constituting a molecular diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention.
15 is a reference diagram for explaining an operation process of a molecular diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 회전형 카트리지를 이용하는 분자 진단 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다. 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 의미한다.A molecular diagnostic apparatus using a rotary cartridge according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Unless otherwise defined, all terms in this specification have the same general meaning as understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, and if they conflict with the meaning of the terms used in this specification, the According to the definition used in the specification. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted. Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 카트리지를 이용하는 분자 진단 장치를 도 1 내지 7을 참조하여 설명하면, 상기 분자 진단 장치는 외형을 형성하는 하우징(11)과, 상기 하우징(11) 내부에 상하 회전가능하게 결합하여 상하가 반전되며, 핵산을 추출 및 증폭하는 카트리지(12)와, 상기 카트리지(12)를 상하 회전시키는 상하회전구동부(13)와, 상기 카트리지(12)의 하부카트리지(122)를 좌우 회전시키는 좌우회전구동부(14)와, 상기 카트리지(12)의 일측에 일정 간격 이격되어 위치하여 상기 카트리지(12)에서 중합 효소 연쇄 반응이 일어나도록 열을 공급하는 온도모듈(15)과, 상기 카트리지(12)의 일측에 일정 간격으로 이격되어 위치하여 중합 효소 연쇄 반응의 수행 후 상기 카트리지(12)에 광을 조사하고 측정하여 특정 핵산의 존재 여부를 검출하는 검출부(16)와, 상기 하우징(11)의 일측에 형성되어 분석 결과를 표시하는 디스플레이(17)와, 상기 분자 진단 장치의 전체적인 작동을 제어하는 컨트롤러(18) 등을 포함한다. 본 명세서 전체에 결쳐, 상하 회전은 수평면과 평행한 축을 중심으로 회전하는 것을 의미하며, 좌우 회전은 수직면과 평행한 축을 중심으로 회전하는 것을 의미하고, 검체는 분석하고자 하는 핵산을 포함하는 것으로 의심되는 물질을 의미하며, 샘플, 시료로도 지칭될 수 있다.A molecular diagnostic apparatus using a rotary cartridge according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 . The molecular diagnostic apparatus includes a housing 11 forming an outer shape, and upper and lower portions inside the housing 11 . A
상기 하우징(11)은 분자 진단 장치의 외형을 형성하며 분자 진단 장치를 구성하는 부품을 수용하는 구성으로, 상면이 개방된 몸체부(111)와, 탈착식으로 몸체부(111)의 상면을 덮는 덮개부(112) 등을 포함한다. 상기 몸체부(111)의 전면에는 분석 결과를 표시하는 디스플레이(17)가 위치하게 된다.The housing 11 forms the outer shape of the molecular diagnostic device and is configured to accommodate the components constituting the molecular diagnostic device. part 112 and the like. A display 17 for displaying an analysis result is positioned on the front surface of the
상기 카트리지(12)는 상기 하우징(11) 내부에 탈착가능하며 상하 회전가능하게 결합하여 핵산을 추출 및 증폭하는 구성으로, 하면에서 상측으로 함입형성되어 유체가 임시 저장되는 임시챔버(121a)와, 상하 관통형성되어 검체가 유입되는 샘플유입부(121b)와, 상기 샘플유입부(121b)를 폐쇄하는 폐쇄부(121c)를 포함하는 상부카트리지(121)와; 상기 상부카트리지(121)에 좌우 회전가능하게 결합하며, 상면에서 하측으로 함입 형성되는 챔버를 포함하는 하부카트리지(122)와; 상기 하부카트리지(122)의 일 챔버에 위치하여 검체로부터 용해된 핵산을 포획하는 포획부(123) 등을 포함한다.The
상기 하부카트리지(122)는 상기 상부카트리지(121)에 좌우 회전가능하게 결합하며, 상면에서 하측으로 함입 형성되는 챔버를 포함하는 구성으로, 상기 챔버는 일정 개수와 일정 형태로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 방사형으로 일정 간격을 두고 복수 개가 형성될 수 있다. 상기 챔버는 포획부(123)가 위치하며 검체 및 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 유입되는 추출챔버(122a)와, 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 저장되는 복수 개의 시약챔버(122b)와, 피씨알 시약을 저장하며 상기 포획부(123)로부터 용출된 핵산을 공급받아 중합 효소 연쇄 반응이 일어나는 피씨알챔버(122c)와, 상기 추출챔버(122a) 내의 폐 유체를 저장하는 폐액챔버(122d) 등을 포함한다. 상기 폐액챔버(122d)는 상면을 덮는 덮개(1224)를 포함하며, 도시하지는 않았지만 상기 추출챔버(122a)와 폐액챔퍼(122d)는 연통로에 의해 연통되며, 상기 연통로에는 밸브가 설치되어, 상기 컨트롤러(17)가 밸브의 작동을 제어하여 연통로를 개방함으로써 상기 추출챔버(122d) 내의 폐 유체가 폐액챔버(122d)에 저장되도록 할 수 있다. 상기 하부카트리지(122)는 일체로 성형되어 형성될 수도 있고, 각 채널이 형성된 구성품을 결합시켜 형성할 수도 있으며, 피씨알챔버(122c)를 에워싸는 하부카트리지(122)의 부분은 열에 의해 변형되지 않는 투명한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 도시하지 않았지만, 상부카트리지(121)와 하부카트리지(122) 사이에는 수밀을 위한 구성이 추가로 위치할 수 있으며, 예컨대 하부카트리지에 결합하여 각각 챔버를 에워싸는 오링과 같은 수밀부재가 사용될 수 있다.The
상기 시약챔버(122b)는 검체를 용해시키는 용해 버퍼가 저장된 용해챔버(1221)와, 상기 포획부(123)를 세정하기 위한 세정 버퍼가 저장된 세정챔버(1222)와, 상기 포획부(123)에 포획된 핵산을 용출하기 위한 용출 버퍼가 저장된 용출챔버(1223) 등을 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 용해 버퍼가 저장된 용해챔버(1221)가 따로 존재할 수 있고, 용해챔버를 따로 두지 않고 용해 버퍼를 검체와 함께 혼합하여 공급하는 것도 가능하고, 용해 버퍼를 추출챔버(122a)에 저장하는 것도 가능하다. 도 5에는 하나의 세정챔버(1222)가 도시되어 있으나, 복수 개의 세정챔버가 형성되어 순차적으로 추출챔버(122a)에 세정액을 공급할 수도 있다. 상기 용해 버퍼(Lysis buffer)는 검체를 용해시키기 위해 사용되며, 공지의 다양한 용해 버퍼가 사용될 수 있으며, 예컨대 구아니딘 염 등의 카오트로픽제, 에틸렌디아민사아세테이스산 등의 킬레이트제, 트리하이드록시메틸아미노메탄 등의 완충염 등을 포함할 수 있다. 상기 세정 버퍼(Washing buffer)는 핵산이 포획된 포획부(123)를 세정하기 위해 사용되며, 공지의 다양한 세정 버퍼가 사용될 수 있으며, 예컨대 에탄올, 이소프로판올 등을 포함할 수 있다. 상기 용출 버퍼(Elution buffer)는 포획부(123)에 포획된 핵산을 용출하기 위해 사용되며, 공지의 다양한 용출 버퍼가 사용될 수 있으며, 예컨대 물 또는 TE(Tris-EDTA) 버퍼 등이 사용될 수 있고, 상기 피씨알(PCR) 시약은 핵산과 혼합되어 온도 조절에 따라 중합 효소 연쇄 반응이 이루어지도록 하는 구성으로, 공지의 다양한 피씨알 시약이 사용될 수 있으며, 예컨대 Primer, DNA polymerase, dNTP 등을 포함할 수 있다.The
상기 포획부(123)는 상기 하부카트리지(122)의 추출챔버(122a) 내에 고정되어 검체로부터 용해된 핵산을 포획하는 구성으로, 핵산을 포획할 수 있는 공지의 다양한 수단이 사용될 수 있으며, 예컨대 음전하를 가지는 핵산을 포획할 수 있도록 양전하를 가지는 실리카 멤브레인, 유리 섬유로 이루어진 다공성 물질 등이 사용될 수 있다.The
상기 상하회전구동부(13)는 상기 카트리지(12)를 일체로 상하 회전가능하게 상기 하우징(11)의 내부에 결합시키는 구성으로, 상기 카트리지(12)를 상하 회전가능하게 상기 하우징(11)의 내부에 결합시킬 수 있는 종래의 다양한 수단이 이용될 수 있으며, 예컨대 상기 상하회전구동부(13)는 몸체부(111)의 일 내측면에 결합하는 구동모터(131)와, 상기 구동모터(131)의 축에 결합하여 회전하는 제1연결부(132)와, 상기 제1연결부(132)와 결합하여 회전하며, 내부에 카트리지(12)를 수용하는 회전몸체(133)와, 일단은 회전몸체(133)와 결합하며 타단은 몸체부(111)의 타 내측면에 결합하여 회전하는 제2연결부(134)를 포함한다. 상기 회전몸체(133)는 내부에 카트리지(12)를 수용하며 상기 구동모터(131)의 구동력에 의해 회전하는 구성으로, 일정 형상을 가지나 바람직하게는 상면이 개방된 직육면체의 통의 형상을 가지며, 상기 카트리지(12)의 상부카트리지(121)를 에워싸는 링 모양의 결합부(133a)와, 상기 결합부(133a)의 외면과 회전몸체(133)의 내면을 연결하는 연결지지부(133b)를 포함한다.The vertical
상기 좌우회전구동부(14)는 상기 카트리지(12)의 하부카트리지(122)만을 좌우 회전시키는 구성으로, 상기 하부카트리지(122)를 좌우 회전시킬 수 있는 종래의 다양한 수단이 이용될 수 있으며, 예컨대 회전몸체(133)의 내면 하측에 결합하며 축이 하부카트리지(122)의 하면에 끼워져(도시하지 않았지만 하부카트리지의 하면에는 축이 끼워지는 홈이 형성될 수도 있음) 상기 하부카트리지(122)를 좌우 회전시킬 수 있는 구동모터 등이 사용될 수 있다. 상기 카트리지(12)를 결합부(133a)의 중공에 끼워 밀어넣으면, 하부카트리지(122)의 하면에 형성된 홈(미도시)에 좌우회전구동부의 축이 삽입되고, 결합부(133a)가 상부카트리지(121)를 타이트하게 에워싸 상기 카트리지(12)가 하우징(11)의 내부에 고정되게 되며, 이후 좌우회전구동부(14)를 작동시키면 하부카트리지(122)만 회전하여 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 임시챔버(121a)와 하부카트리지(122)의 일 챔버가 연통되고, 상하회전구동부(14)를 작동시키면 상기 회전몸체(133)가 회전하여 상기 카트리지(12)도 회전하고, 이때 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 카트리지(12)는 상하반전되게 된다.The left and right
상기 온도모듈(15)은 상기 카트리지(2)의 하측에 일정 간격 이격되어 위치하여 상기 카트리지(12)에서 중합 효소 연쇄 반응이 일어나도록 열을 공급하는 구성으로, 상기 피씨알챔버(122c)를 특정 온도로 가열할 수 있는 종래의 다양한 수단이 사용될 수 있으며, 예컨대 열을 발산하는 발광다이오드(LED), 레이저다이오드(LD) 등의 광원이 사용될 수 있다. 상기 피씨알챔버(122c)에서 중합 효소 연쇄 반응에 의해 핵산이 증폭되기 위해서는 상기 피씨알챔버(122c)가 변성(90 ~ 96℃), 어닐링(50 ~ 65℃), 신장(68 ~ 74℃) 과정에 필요한 온도를 가져하는데, 상기 온도모듈(15) 내의 광원을 점멸하여 상기 피씨알챔버(122c)를 가열 또는 냉각하거나, 상기 하부카트리지(122)를 좌우회전시켜 상기 광원과의 거리를 달리하여 위치하도록 함으로써, 상기 피씨알챔버(122c)가 중합 효소 연쇄 반응에 의해 핵산이 증폭되기 위해 필요한 각 과정에 온도를 순차적으로 가지게 할 수 있다.The
상기 검출부(16)는 상기 카트리지(12)의 일측에 일정 간격으로 이격되어 위치하여 중합 효소 연쇄 반응의 수행 후 상기 카트리지(12)에 광을 조사하고 측정하여 특정 핵산의 존재 여부를 검출하는 구성이다. 상기 검출부(16)가 촬영된 영상을 분석하여 핵산의 존재 여부를 판단하는 방법은 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.The
상기 컨트롤러(18)는 상기 분자 진단 장치의 작동을 제어하는 구성으로, 상기 추출챔버(122a) 내에 검체 및 용해 버퍼가 유입, 반응하여 핵산이 용출되고 용출된 핵산이 포획부(123)에 포획되도록 상하회전구동부(13) 및 좌우회전구동부(14)를 제어하는 용해조절부(181)와, 상기 추출챔버(122a) 내에 세정 용액이 유입되어 포획부(123)에서 불순물이 제거되도록 상하회전구동부(13) 및 좌우회전구동부(14)를 제어하는 세척조절부(182)와, 상기 추출챔버(122a) 내에 용출 버퍼가 유입되어 포획부(123)에서 핵산이 용출되도록 상하회전구동부(13) 및 좌우회전구동부(14)를 제어하는 용출조절부(183)와, 상기 추출챔버(122a) 내에 용출된 핵산을 포함하는 유체가 피씨알챔버(122c)에 공급되도록 상하회전구동부(13) 및 좌우회전구동부(14)를 제어하는 핵산공급조절부(184)와, 핵산이 피씨알챔버(122c)에 공급된 후 상기 온도모듈(15)을 작동시키고 상기 피씨알챔버(122c)가 중합 효소 연쇄 반응에 필요한 온도를 가질 수 있도록 상기 온도모듈(15) 내 광원의 점멸을 제어하거나, 좌우회전구동부(14)를 제어하는 온도조절부(185)와, 핵산 증폭 과정이 수행된 후 상기 검출부(16)를 제어하여 피씨알챔버(122c)에 광을 조사하고 촬영되도록 한 후, 촬영 영상을 분석하여 특정 핵산의 존재 여부를 판단하여 그 결과를 디스플레이(17)에 표시하는 검출조절부(186)와, 상기 분석 진단 장치의 작동에 필요한 정보 및 상기 장치에서 생성되는 정보를 저장하는 저장부(187)와, 상기 컨트롤러의 전체적인 작동을 제어하는 제어부(188) 등을 포함한다.The
상기와 같은 분자 진단 장치에서 진단을 수행하는 과정을 살펴보면, 샘플유입부(121b)와 추출챔버(122a)가 연통되어 있는 상태에서 샘플유입부(121b)를 통해 검체를 공급하고 폐쇄부(121c)로 샘플유입부(121b)를 막고 상기 분자 진단 장치를 작동시키면, 용해조절부(181)가 좌우회전구동부(14)를 작동시켜 하부카트리지(122)가 회전하여 상기 용해챔버(1221)만이 임시챔버(121a)와 연통되고, 이후 용해조절부(181)가 상하회전구동부(13)를 작동시켜 카트리지(12)가 회전하여 상기 카트리지(12)는 반전되어 상측에 용해챔버(1221)가 위치하고 하측에 임시챔버(121a)가 위치하여 용해챔버(1221)의 용해 버퍼가 임시챔버(121a)에 저장되게 되며, 이후 용해조절부(181)가 좌우회전구동부(14)를 작동시켜 하부카트리지(122)가 회전하여 상기 추출챔버(122a)만이 임시챔버(121a)와 연통되고, 이후, 용해조절부(181)가 상하회전구동부(13)를 작동시켜 카트리지(12)가 회전하여 상기 카트리지(12)는 반전되어 상측에 임시챔버(121a)가 위치하고 하측에 추출챔버(122a)가 위치하여 임시챔버(121a)의 용해 버퍼가 추출챔버(122a)에 유입되게 되어, 용해 버퍼와 검체가 반응하여 용출된 핵산이 상기 포획부(123)에 포획되게 된다. 이후, 용해조절부(181)가 밸브를 작동시켜 연통로를 개방하면 추출챔버(122a) 내의 반응 후의 검체 및 용해 버퍼를 포함하는 폐 유체가 연통로를 통과하여 폐액챔버(122d)로 이동하게 된다.Looking at the process of performing the diagnosis in the molecular diagnosis apparatus as described above, in a state in which the
이후, 세척조절부(182)가 좌우회전구동부(14)를 작동시켜 하부카트리지(122)가 회전하여 상기 세정챔버(1222)만이 임시챔버(121a)와 연통되고, 이후 세척조절부(182)가 상하회전구동부(13)를 작동시켜 카트리지(12)가 회전하여 상기 카트리지(12)는 반전되어 상측에 세정챔버(1222)가 위치하고 하측에 임시챔버(121a)가 위치하여 세정챔버(1222)의 세정 버퍼가 임시챔버(121a)에 저장되게 되며, 이후 세척조절부(182)가 좌우회전구동부(14)를 작동시켜 하부카트리지(122)가 회전하여 상기 추출챔버(122a)만이 임시챔버(121a)와 연통되고, 이후, 세척조절부(182)가 상하회전구동부(13)를 작동시켜 카트리지(12)가 회전하여 상기 카트리지(12)는 반전되어 상측에 임시챔버(121a)가 위치하고 하측에 추출챔버(122a)가 위치하여 임시챔버(121a)의 세정 버퍼가 추출챔버(122a)에 유입되게 되어, 포획부(123)에서 불순물이 분리되게 된다. 이후, 세척조절부(182)가 밸브를 작동시켜 연통로를 개방하면 추출챔버(122a) 내의 불순물 및 세정 버퍼를 포함하는 폐 유체가가 연통로를 통과하여 폐액챔버(122d)로 이동하게 된다.Thereafter, the
이후, 용출조절부(183)가 좌우회전구동부(14)를 작동시켜 하부카트리지(122)가 회전하여 상기 용출챔버(1223)만이 임시챔버(121a)와 연통되고, 이후 용출조절부(183)가 상하회전구동부(13)를 작동시켜 카트리지(12)가 회전하여 상기 카트리지(12)는 반전되어 상측에 용출챔버(1223)가 위치하고 하측에 임시챔버(121a)가 위치하여 용출챔버(1223)의 용출 버퍼가 임시챔버(121a)에 저장되게 되며, 이후 용출조절부(182)가 좌우회전구동부(14)를 작동시켜 하부카트리지(122)가 회전하여 상기 추출챔버(122a)만이 임시챔버(121a)와 연통되고, 이후, 용출조절부(183)가 상하회전구동부(13)를 작동시켜 카트리지(12)가 회전하여 상기 카트리지(12)는 반전되어 상측에 임시챔버(121a)가 위치하고 하측에 추출챔버(122a)가 위치하여 임시챔버(121a)의 용출 버퍼가 추출챔버(122a)에 유입되게 되어, 포획부(123)에서 핵산 용출되게 된다.Thereafter, the
이후, 핵산공급조절부(184)가 좌우회전구동부(14)를 작동시켜 하부카트리지(122)가 회전하여 상기 추출챔버(122a)만이 임시챔버(121a)와 연통되고, 이후 핵산공급조절부(184)가 상하회전구동부(13)를 작동시켜 카트리지(12)가 회전하여 상기 카트리지(12)는 반전되어 상측에 추출챔버(122a)가 위치하고 하측에 임시챔버(121a)가 위치하여 추출챔버(122a)의 핵산을 포함하는 유체가 임시챔버(121a)에 저장되게 되며, 이후 핵산공급조절부(184)가 좌우회전구동부(14)를 작동시켜 하부카트리지(122)가 회전하여 상기 피씨알챔버(122c)만이 임시챔버(121a)와 연통되고, 이후, 핵산공급조절부(184)가 상하회전구동부(13)를 작동시켜 카트리지(12)가 회전하여 상기 카트리지(12)는 반전되어 상측에 임시챔버(121a)가 위치하고 하측에 피씨알챔버(122c)가 위치하여 피씨알챔버(122c) 내에 핵산 및 피씨알 시약이 혼합된 유체가 위치하게 된다.Thereafter, the nucleic acid
이후, 상기 온도조절부(185)가 온도모듈(15)를 작동시키고 온도모듈(15) 내의 광원을 점멸하여 상기 피씨알챔버(122c)를 가열 또는 냉각시키거나, 좌우회전구동부(14)를 작동시켜 상기 피씨알챔버(122c)와 온도모듈(15) 간의 거리를 조절함으로써, 피씨알챔버(122c)가 중합 효소 연쇄 반응의 각 단계에서 필요한 온도를 가질 수 있도록 하여 핵산이 증폭되도록 한 후, 상기 검출조절부(186)가 검출부(16)를 제어하여 피씨알챔버(122c)에 광을 조사하고 촬영되도록 하고, 촬영 영상을 분석하여 특정 핵산의 존재 여부를 판단하여 그 결과를 디스플레이(17)에 표시하게 된다. 본 발명은 상기 하부카트리지(12)의 좌우회전을 통해 임시챔버(121a)에 연통되는 하부카트리지(122)의 챔버를 선택하고, 상기 카트리지(12)의 상하회전을 이용하여 상기 카트리지(12)를 반전시킴으로, 하부카트리지(12)의 특정 챔버에 위치하는 유체를 임시챔버(121a)에 위치시킬 수 있고, 임시챔버(121a)에 위치하는 특정 유체를 하부카트리지(12)의 특정 챔버에 적량 위치시킬 수 있다.Thereafter, the
본 발명의 다른 실시예에 따른 회전형 카트리지를 이용하는 분자 진단 장치를 도 8 내지 11을 참조하여 설명하면, 상기 분자 진단 장치는 외형을 형성하는 하우징(21)과, 상기 하우징(21) 내부에 위치하여 핵산을 추출 및 증폭하는 카트리지(22)와, 상기 카트리지(22)의 용액공급조절부(222)를 좌우 회전시키는 제1회전구동부(23)와, 상기 카트리지(22)의 반응유체수용부(224)를 좌우 회전시키는 제2회전구동부(24)와, 상기 카트리지(22)의 일측에 일정 간격으로 이격되어 위치하여 상기 카트리지(22)에서 중합 효소 연쇄 반응이 일어나도록 열을 공급하는 온도모듈(25)과, 상기 카트리지(22)의 일측에 일정 간격으로 이격되어 위치하여 중합 효소 연쇄 반응의 수행 후 상기 카트리지(22)에 광을 조사하고 측정하여 특정 핵산의 존재 여부를 검출하는 검출부(26)와, 상기 하우징(21)의 일측에 형성되어 분석 결과를 표시하는 디스플레이(27)와, 상기 분자 진단 장치의 전체적인 작동을 제어하는 컨트롤러(미도시) 등을 포함한다. 앞서 설명한 분자 진단 장치와 동일한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 분자 진단 장치의 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.A molecular diagnostic apparatus using a rotary cartridge according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 11 , wherein the molecular diagnostic apparatus includes a housing 21 forming an outer shape and a position inside the housing 21 . a
상기 하우징(21)은 분자 진단 장치의 외형을 형성하며 분자 진단 장치를 구성하는 부품을 수용하는 구성으로, 상면이 개방된 몸체부(211)와, 탈착식으로 몸체부(211)의 상면을 덮는 덮개부(212)와, 상기 카트리지(22)의 시약수용부(221)를 에워싸는 링 모량의 제1결합부(213a)와 상기 제1결합부(213a)의 외면과 몸체부(211)의 내면을 연결하는 제1연결지지부(213b)를 포함하는 제1지지프레임(213)과, 상기 제1지지프레임(213)의 하측에 위치하며, 상기 카트리지(22)의 반응챔버부(223)를 에워싸는 링 모량의 제2결합부(214a)와 상기 제2결합부(214a)의 외면과 몸체부(211)의 내면을 연결하는 제2연결지지부(214b)를 포함하는 제2지지프레임(214)을 포함한다.The housing 21 forms the outer shape of the molecular diagnostic device and is configured to accommodate the components constituting the molecular diagnostic device. The part 212, the first coupling part 213a of the ring hair surrounding the
상기 카트리지(22)는 상기 하우징의 내부(21)에 탈착가능하게 결합하여 핵산을 추출 및 증폭하는 구성으로, 시약수용부(221), 용액공급조절부(222), 반응챔버부(223), 반응유체수용부(224), 로드부(225) 등을 포함한다.The
상기 시약수용부(221)는 상기 제1지지프레임(213)에 의해 고정되며, 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 저장되는 구성으로, 상하 관통형성되어 상기 로드부(225)가 삽입되는 중공(221a)과, 상기 중공(221a)의 외측에 형성되어 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 저장되는 복수 개의 수용챔버(221b)를 포함한다.The reagent
상기 수용챔버(221b)는 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 저장되는 구성으로, 일정 개수와 일정 형태로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 시약수용부(221)에 상하 관통형성되어 하면이 상기 용액공급조절부(222)에 막혀진 형태를 가지고, 상기 중공(221a)의 외측에 방사형으로 일정 간격을 두고 복수 개가 형성될 수 있다.The accommodating chamber 221b is configured to store reagents used for extracting nucleic acids from a specimen, and may be formed in a predetermined number and in a predetermined shape. It has a form blocked by the solution
상기 수용챔버(221b)는 검체를 용해시키는 용해 버퍼가 저장된 용해챔버(2211)와, 세정 버퍼가 저장된 제1세정챔버(2212)와, 세정 버퍼가 저장된 제2세정챔버(2213)와, 핵산을 용출하기 위한 용출 버퍼가 저장된 용출챔버(2214) 등을 포함한다. 상기 용해챔버(2211)에는 검체와 자성 비드가 유입되게 되며, 용해 버퍼에 의해 검체가 용해되어 배출된 핵산이 자성 비드와 결합하게 된다. 상기 자성 비드는 핵산과 결합하며 자석에 결합하는 공지의 다양한 자성 비드가 사용될 수 있으며, 예컨대 금속으로 이루어진 코어와 상기 코어의 외측에 형성되어 음전하를 가지는 핵산을 포획할 수 있도록 양전하를 가지는 실리카 코팅층을 포함할 수 있다.The receiving chamber 221b includes a
상기 용액공급조절부(222)는 상기 시약수용부(221)의 하측에 위치하며, 상기 시약수용부(221)에 좌우 회전가능하게 결합하여, 회전 각도에 따라, 상기 반응챔버부(223)의 반응챔버(223b)에 다른 종류의 시약이 공급되도록 한다. 상기 용액공급조절부(222)는 상하 관통형성되어 상기 로드부(225)가 삽입되는 중공(222a)과, 상기 중공(222a)의 외측에 상하 관통형성된 복수 개의 연통공(222b) 등을 포함한다.The solution
상기 연통공(222b)은 상기 수용챔버(221b)와 반응챔버(223b)를 연통시키는 구성으로, 일정 개수와 일정 형태로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 용액공급조절부(222)에 상하 관통형성되며, 상기 중공(222a)의 외측에 방사형으로 일정 간격을 두고 복수 개가 형성될 수 있다. The communication hole 222b is configured to communicate the accommodation chamber 221b and the reaction chamber 223b, and may be formed in a predetermined number and a predetermined shape, for example, vertically penetrating through the solution
상기 연통공(222b)은 상기 반응챔버(223b)와 연통되며 상기 용액공급조절부(222)가 일정 각도로 회전 시 상기 용해챔버(2211)와 연통됨으로써 용해챔버(2211)와 반응챔버(223b)를 연통시켜 검체, 자성 비드 및 용해 버퍼를 포함하는 용액이 반응챔버(223b)에 공급되도록 하는 제1연통공(2221)과, 상기 반응챔버(223b)와 연통되며 상기 용액공급조절부(222)가 일정 각도로 회전 시 상기 제1세정챔버(2212)와 연통됨으로써 제1세정챔버(2212)와 반응챔버(223b)를 연통시켜, 세정 버퍼가 반응챔버(223b)에 공급되도록 하는 제2연통공(2222)과, 상기 반응챔버(223b)와 연통되며 상기 용액공급조절부(222)가 일정 각도로 회전 시 상기 제2세정챔버(2213)와 연통됨으로써 제2세정챔버(2213)와 반응챔버(223b)를 연통시켜 세정 버퍼가 반응챔버(223b)에 공급되도록 하는 제3연통공(2223)과, 상기 반응챔버(223b)와 연통되며 상기 용액공급조절부(222)가 일정 각도로 회전 시 상기 용출챔버(2214)와 연통됨으로써 용출챔버(2214)와 반응챔버(223b)를 연통시켜 용출 버퍼가 반응챔버(223b)에 공급되도록 하는 제4연통공(2224)을 포함한다. 상기 용해챔버(2211), 제1세정챔버(2212), 제2세정챔버(2213) 및 용출챔버(2214) 서로 간의 간격은 제1연통공(2221), 제2연통공(2222), 제3연통공(2223) 및 제4연통공(2224) 서로 간의 간격과 차이가 나므로, 용액공급조절부(222)를 회전시켜 용해챔버(2211)와 제1연통공(2221)을 연통시키는 경우, 제1세정챔버(2212), 제2세정챔버(2213) 및 용출챔버(2214)는 상기 용액공급조절부(222)에 의해 막혀지고, 용액공급조절부(222)를 회전시켜 제1세정챔버(2212)와 제2연통공(2222)을 연통시키는 경우, 용해챔버(2211), 제2세정챔버(2213) 및 용출챔버(2214)는 상기 용액공급조절부(222)에 의해 막혀지고, 용액공급조절부(222)을 회전시켜 제2세정챔버(2213)와 제3연통공(2223)을 연통시키는 경우, 용출챔버(2211), 제1세정챔버(2212) 및 용출챔버(2214)는 상기 용액공급조절부(222)에 의해 막혀지고, 용액공급조절부(222)를 회전시켜 용출챔버(2214)과 제4연통공(2224)을 연통시키는 경우, 용해챔버(2211), 제1세정챔버(2212) 및 제2세정챔버(2213)는 상기 용액공급조절부(222)에 의해 막혀지게 된다. 따라서, 용액공급조절부가 특정 각도로 회전 시, 상기 복수 개의 연통공 중 어느 하나의 연통공이 상기 복수 개의 수용챔버 중 어느 하나의 수용챔버와 연통되게 되므로, 즉, 상기 용액공급조절부의 회전 각도를 달리하는 경우, 상기 반응챔버와 연통되는 수용챔버가 달라져, 상기 반응챔버 내에 다른 종류의 시약이 유입되게 된다.The communication hole 222b communicates with the reaction chamber 223b, and communicates with the
상기 반응챔버부(223)는 상기 용액공급조절부(222)의 하측에 위치하며, 상기 제2지지프레임(214)에 의해 고정되며, 검체, 비드 및 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 유입되는 구성으로, 상하 관통형성되어 상기 로드부(225)가 삽입되는 중공(223a)과, 상기 중공(223a)의 외측에 형성되어 검체, 비드 및 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 유입되는 반응챔버(223b)와, 상기 반응챔버(223b)의 하면에 상하 관통형성되어 반응챔버(223b)의 유체를 배출하는 배출공(223c)을 포함한다.The
상기 반응챔버(223b)는 검체, 비드 및 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 유입되는 구성으로, 일정 개수와 일정 형태로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 반응챔버부(223)에 함입 형성되며, 상기 중공(223a)의 외측에 방사형으로 일정 간격을 두고 복수 개가 형성될 수 있으며, 상기 복수 개의 반응챔버들은 서로 연통되는 것이 바람직하다.The reaction chamber 223b is configured to receive a sample, beads, and reagents used for extracting nucleic acids from the sample, and may be formed in a certain number and in a certain shape, for example, it is formed by being recessed in the
상기 반응챔버(223b)는 제1연통공(2221)과 연통되어 검체, 자성 비드 및 용해 버퍼를 포함하는 용액이 유입되는 제1반응챔버(2231)와, 제2연통공(2222)과 연통되어 세정 버퍼가 유입되는 제2반응챔버(2232)와, 제3연통공(2223)과 연통되어 세정 버퍼가 유입되는 제3반응챔버(2233)와, 제4연통공(2224)과 연통되어 용출 버퍼가 유입되는 제4반응챔버(2234)를 포함한다.The reaction chamber 223b communicates with the
상기 배출공(223c)은 반응챔버(223b)의 하면에 상하 관통형성되어 반응챔버(223b)의 유체를 배출하는 구성으로, 상기 반응유체수용부(224)의 일 회전에 따라 상기 반응유체수용부(224)의 폐액챔버(미도시)와 연통되는 제1배출공(2235)과, 상기 반응유체수용부(224)의 타 회전에 따라 상기 반응유체수용부(224)의 피씨알챔버(미도시)와 연통되는 제2배출공(2236)을 포함한다.The
상기 반응유체수용부(224)는 상기 반응챔버부(223)의 하측에 위치하며, 상기 반응챔버부(223)에 좌우 회전가능하게 결합하여, 회전 각도에 따라, 상기 반응챔버부(223)로부터 다른 유체를 공급받는 구성이다. 상기 반응유체수용부(224)는 상면에서 하측으로 함입형성되어 상기 로드부(225)가 삽입되는 함입홈(224a)과, 상기 함입홈(224a)의 외측에 형성되어 상기 반응챔버부(223)에서 배출된 폐 유체를 수용하는 폐액챔버(미도시)와, 피씨알 시약을 수용하며 상기 반응챔버부(223)로부터 핵산을 공급받아 중합 효소 연쇄 반응이 일어나는 피씨알챔버(미도시)와, 상기 폐액챔버(미도시)의 상면에 상하 관통형성되어 반응챔버부(223)로부터 폐 유체가 유입되는 제1유입공(224b)와, 상기 피씨알챔버(미도시)의 상면에 상하 관통형성되어 반응챔버부(223)로부터 핵산을 포함하는 유체가 유입되는 제2유입공(224c) 등을 포함한다. 상기 반응유체수용부(224)를 회전시켜 제1배출공(2235)과 제1유입공(224b)을 연통시키는 경우, 제2배출공(2236)은 상기 반응유체수용부(224)에 막혀지고, 상기 반응유체수용부(224)를 회전시켜 제2배출공(2236)과 제2유입공(224c)을 연통시키는 경우, 제1배출공(2235)은 상기 반응유체수용부(224)에 막혀지므로, 상기 반응유체부(224)의 반응 유체를 선택적으로 폐액챔버(미도시) 또는 피씨알챔버(미도시)에 공급할 수 있다. 한편, 도시하지는 않았지만, 상기 시약수용부(221), 용액공급조절부(222), 반응챔버부(223) 및 반응유체수용부(224) 각각의 사이에는 수밀 기능을 향상시키는 수밀부재가 위치할 수 있다.The reaction fluid
상기 로드부(225)는 차례로 적층된 시약수용부(221), 용액공급조절부(222), 반응챔버부(223) 및 반응유체수용부(224)에 삽입되는 구성으로, 마그네틱 성질을 가져 자성 비드를 끌어당기게 된다.The
상기 제1회전구동부(23)는 상기 카트리지(22)의 용액공급조절부(222)를 일정 각도로 좌우 회전시키는 구성으로, 상기 용액공급조절부(222)를 일정 각도로 좌우 회전가능하게 상기 하우징(11)의 내부에 결합시킬 수 있는 종래의 다양한 수단이 이용될 수 있으며, 예컨대 몸체부(211)의 일 내측면에 결합하는 실린더(231)와, 상기 용액공급조절부(222)의 외측에 형성되어 상기 실린더(231)의 피스톤 말단과 힌지결합하는 연결부(232) 등을 포함할 수 있다.The first
상기 제2회전구동부(24)는 상기 카트리지(22)의 반응유체수용부(224)를 일정 각도로 좌우 회전시키는 구성으로, 상기 반응유체수용부(224)를 일정 각도로 좌우 회전시킬 수 있는 종래의 다양한 수단이 이용될 수 있으며, 예컨대, 몸체부(211)의 내면 하측에 결합하며 축이 반응유체수용부(224)에 하면에 끼워져(도시하지 않았지만 반응유체수용부의 하면에는 축이 끼워지는 홈이 형성될 수도 있음) 상기 반응유체수용부(224)를 좌우 회전시킬 수 있는 구동모터 등이 사용될 수 있다.The second
상기와 같은 분자 진단 장치에서 진단을 수행하는 과정을 살펴보면, 차례로 적층된 시약수용부(221), 용액공급조절부(222), 반응챔버부(223) 및 반응유체수용부(224)에 상기 로드부(225)가 삽입되어 조립된 카트리지(22)가 하우징(21)에 내부에 위치하는 상태에서, 용해챔버(2211)에 검체와 자성 비드를 공급하고 상기 분자 진단 장치를 작동시키면, 상기 컨트롤러는 상기 제1회전구동부(23)를 제어하여 상기 용액공급조절부(222)를 회전시켜 상기 용해챔버(2211)와 제1연통공(2221) 만이 연통되도록 하면, 상기 용해챔버(2211)의 검체, 자성 비드 및 용해 버퍼를 포함하는 유체가 제1반응챔버(2231)에 유입되어 반응하여 용출된 핵산이 자성 비드에 결합하고, 상기 핵산이 결합된 자성 비드는 자력에 의해 로드부(2225)에 입접하는 반응챔버(223b)의 벽면에 모이게 된다. 이후, 컨트롤러가 제2회전구동부(24)를 제어하여 상기 반응유체수용부(224)를 회전시켜 상기 제1배출공(2235)과 제1유입공(224b) 만이 연통되도록 하면, 상기 반응챔버(223b) 내의 반응 후의 검체 및 용해 버퍼를 포함하는 폐 유체가 제1배출공(2235) 및 제1유입공(224b)을 차례로 통과하여 폐액챔버에 유입되게 된다. 이후, 상기 컨트롤러는 제2회전구동부(24)를 제어하여 상기 반응유체수용부(224)를 회전시켜 상기 제1배출공(2235)이 폐쇄되도록 한다.Looking at the process of performing the diagnosis in the molecular diagnostic apparatus as described above, the load in the
이후, 상기 컨트롤러는 상기 제1회전구동부(23)를 제어하여 상기 용액공급조절부(222)를 회전시켜 상기 제1세정챔버(2212)와 제2연통공(2222) 만이 연통되도록 하면, 상기 제1세정챔버(2212)의 세정 버퍼가 제2반응챔버(2232)에 유입되어 반응챔버(223b)의 벽면에 모여진 자성 비드가 세정되게 된다. 이후, 컨트롤러가 제2회전구동부(24)를 제어하여 상기 반응유체수용부(224)를 회전시켜 상기 제1배출공(2235)과 제1유입공(224b) 만이 연통되도록 하면, 상기 반응챔버(223b) 내의 불순물 및 세정 버퍼를 포함하는 폐 유체가 제1배출공(2235) 및 제1유입공(224b)을 차례로 통과하여 폐액챔버에 유입되게 된다. 이후, 상기 컨트롤러는 제2회전구동부(24)를 제어하여 상기 반응유체수용부(224)를 회전시켜 상기 제1배출공(2235)이 폐쇄되도록 한다.Thereafter, the controller controls the first
이후, 상기 컨트롤러는 상기 제1회전구동부(23)를 제어하여 상기 용액공급조절부(222)를 회전시켜 상기 제2세정챔버(2213)와 제3연통공(2223) 만이 연통되도록 하면, 상기 제2세정챔버(2213)의 세정 버퍼가 제3반응챔버(2233)에 유입되어 반응챔버(223b)의 벽면에 모여진 자성 비드가 한번 더 세정되게 된다. 이후, 컨트롤러가 제2회전구동부(24)를 제어하여 상기 반응유체수용부(224)를 회전시켜 상기 제1배출공(2235)과 제1유입공(224b) 만이 연통되도록 하면, 상기 반응챔버(223b) 내의 불순물 및 세정 버퍼를 포함하는 폐 유체가 제1배출공(2235) 및 제1유입공(224b)을 차례로 통과하여 폐액챔버에 유입되게 된다. 이후, 상기 컨트롤러는 제2회전구동부(24)를 제어하여 상기 반응유체수용부(224)를 회전시켜 상기 제1배출공(2235)이 폐쇄되도록 한다.Thereafter, the controller controls the first
이후, 상기 컨트롤러는 상기 제1회전구동부(23)를 제어하여 상기 용액공급조절부(222)를 회전시켜 상기 용출챔버(2214)와 제4연통공(2224) 만이 연통되도록 하면, 상기 용출챔버(2214)의 용출 버퍼가 제4반응챔버(2234)에 유입되어 반응챔버(223b)의 벽면에 모여진 자성 비드에서 핵산이 용출되게 된다. 이후, 컨트롤러가 제2회전구동부(24)를 제어하여 상기 반응유체수용부(224)를 회전시켜 상기 제2배출공(2236)과 제2유입공(224c) 만이 연통되도록 하면, 상기 반응챔버(223b) 내의 핵산을 포함하는 유체가 제2배출공(2236) 및 제2유입공(224c)을 차례로 통과하여 피씨알챔버에 유입되게 된다.Then, the controller controls the first
이후, 상기 컨트롤러가 온도모듈(25)를 작동시키고 온도모듈(25) 내의 광원을 점멸하여 상기 피씨알챔버(미도시)를 가열 또는 냉각시키거나, 제2회전구동부(24)를 작동시켜 상기 피씨알챔버(미도시)와 온도모듈(25) 간의 거리를 조절함으로써, 피씨알챔버(미도시)가 중합 효소 연쇄 반응의 각 단계에서 필요한 온도를 가질 수 있도록 하여 핵산이 증폭되도록 한 후, 상기 컨트롤러가 검출부(26)를 제어하여 피씨알챔버(미도시)에 광을 조사하고 촬영되도록 하고, 촬영 영상을 분석하여 특정 핵산의 존재 여부를 판단하여 그 결과를 디스플레이(27)에 표시하게 된다.Thereafter, the controller operates the
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전형 카트리지를 이용하는 분자 진단 장치를 도 12 내지 15를 참조하여 설명하면, 상기 분자 진단 장치는 외형을 형성하며, 상면이 개방된 몸체부(311)와, 탈착식으로 몸체부(311)의 상면을 덮는 덮개부(312)를 포함하는 하우징(31)과, 상기 하우징(31) 내부에 상하 회전가능하게 결합하여 핵산을 추출 및 증폭하는 카트리지(32)와, 상기 카트리지(32)를 상하 회전시키는 제1회전구동부(33)와, 상기 카트리지(32)의 유로형성부(322)를 상하 회전시키는 제2회전구동부(34)와, 상기 카트리지(32)의 일측에 일정 간격으로 이격되어 위치하여 상기 카트리지(32)에서 중합 효소 연쇄 반응이 일어나도록 열을 공급하는 온도모듈(35)과, 상기 카트리지(32)의 일측에 일정 간격으로 이격되어 위치하여 중합 효소 연쇄 반응의 수행 후 상기 카트리지(32)에 광을 조사하고 측정하여 특정 핵산의 존재 여부를 검출하는 검출부(36)와, 상기 하우징(31)의 일측에 형성되어 분석 결과를 표시하는 디스플레이(37)와, 상기 분자 진단 장치의 전체적인 작동을 제어하는 컨트롤러(미도시) 등을 포함한다. 앞서 설명한 분자 진단 장치들과 동일한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분자 진단 장치의 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.A molecular diagnostic apparatus using a rotary cartridge according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 15. The molecular diagnostic apparatus has an external shape, includes a body 311 with an open upper surface, and a detachable device. A housing 31 including a cover portion 312 covering the upper surface of the body portion 311, and a
상기 카트리지(32)는 상기 하우징(31) 내부에 탈착가능하며 상하 회전가능하게 결합하여 핵산을 추출 및 증폭하는 구성으로, 반응부(321), 유로형성부(322) 등을 포함한다.The
상기 반응부(321)는 상기 회전몸체(333) 내에 고정되며, 핵산을 추출하기 위한 시약을 저장하고 검체로부터 핵산이 추출되고 추출된 핵산이 증폭되는 반응이 일어나는 구성으로, 전측면에서 후측으로 함입형성되며 상기 유로형성부(322)의 돌출삽입부(322a)가 삽입되는 삽입홈(321a)과, 상기 삽입홈(321a)의 외측에 형성되어 검체로부터 핵산을 추출하기 위한 시약이 저장되며 검체로부터 핵산을 추출하기 위한 반응이 일어나는 복수 개의 수용챔버(321b)와, 상기 수용챔버(321b)와 일정 간격으로 이격되어 위치하며 피씨알 시약을 수용하고 상기 수용챔버(321b)로부터 핵산을 공급받아 중합 효소 연쇄 반응이 일어나는 피씨알챔버(321c)와, 상기 수용챔버(321b) 또는 피씨알챔버(321d)를 삽입홈(321a)에 연통시키는 연통부(321d)를 포함한다.The
상기 수용챔버(321b)는 상기 삽입홈(321a)의 외측에 형성되어 검체로부터 핵산을 추출하기 위한 시약이 저장되며 검체로부터 핵산을 추출하기 위한 반응이 일어나는 구성으로, 일정 개수와 일정 형태로 형성될 수 있으며, 예컨대 전측면에서 후측으로 함입형성되어 전측면이 상기 유로형성부(322)에 막혀진 형태를 가지고, 상기 삽입홈(321a)의 외측에 방사형으로 일정 간격을 두고 복수 개가 형성될 수 있다.The receiving chamber 321b is formed on the outside of the
상기 수용챔버(321b)는 검체를 용해시키는 용해 버퍼가 저장된 용해챔버(3211)와, 세정 버퍼가 저장된 제1세정챔버(3212)와, 세정 버퍼가 저장된 제2세정챔버(3213)와, 핵산을 용출하기 위한 용출 버퍼가 저장된 용출챔버(3214) 등을 포함한다. 상기 용해챔버(3211)에는 검체와 자성 비드가 유입되게 된다.The receiving chamber 321b includes a
상기 피씨알챔버(321c)는 상기 수용챔버(321b)와 일정 간격으로 이격되어 위치하며 피씨알 시약을 수용하고 상기 수용챔버(321b)로부터 핵산을 공급받아 중합 효소 연쇄 반응이 일어나는 구성으로, 일정 개수와 일정 형태로 형성될 수 있으며, 예컨대 전측면에서 후측으로 함입형성되어 전측면이 상기 유로형성부(322)에 막혀진 형태를 가지고, 상기 삽입홈(321a)의 외측에 상기 수용챔버(321b)와 일정 간격을 두고 하나가 형성될 수 있다.The PC chamber (321c) is spaced apart from the accommodation chamber (321b) at a predetermined interval, receives the PCR reagent, receives the nucleic acid from the accommodation chamber (321b), and a polymerase chain reaction occurs. and may be formed in a certain shape, for example, it is recessed from the front side to the rear side so that the front side is blocked by the flow
상기 연통부(321d)는 상기 수용챔버(321b) 또는 피씨알챔버(321c)를 삽입홈(321a)에 연통시키는 구성으로, 용해챔버(3211)와 삽입홈(321a)을 연통시켜 용해챔버(3211) 내의 유체를 배출하도록 하는 제1배출로(321da)와, 제1세정챔버(3212)와 삽입홈(321a)을 연통시켜 제1세정챔버(3212) 내로 유체가 유입되도록 하는 제1유입로(321db)와, 상기 제1유입로(321db)와 일정 간격 이격되어 위치하며 제1세정챔버(3212)와 삽입홈(321a)을 연통시켜 제1세정챔버(3212) 내의 유체를 배출하는 제2배출로(321dc)와, 제2세정챔버(3213)와 삽입홈(321a)을 연통시켜 제2세정챔버(3212) 내로 유체가 유입되도록 하는 제2유입로(321dd)와, 상기 제2유입로(321dd)와 일정 간격으로 이격되어 위치하며 제2세정챔버(3213)와 삽입홈(321a)을 연통시켜 제2세정챔버(3213) 내의 유체를 배출하는 제3배출로(321de)와, 용출챔버(3214)와 삽입홈(321a)을 연통시켜 용출챔버(3214) 내로 유체가 유입되도록 하는 제3유입로(321df)와, 상기 제3유입로(321df)와 일정 간격으로 이격되어 위치하며 용출챔버(3214)와 삽입홈(321a)을 연통시켜 용출챔버(3214) 내의 유체를 배출하는 제3배출로(321dg)와, 피씨알챔버(321c)와 삽입홈(321a)을 연통시켜 피씨알챔버(321c) 내로 유체가 유입되도록 하는 제4유입로(321dh)를 포함한다.The communication part 321d is configured to communicate the receiving chamber 321b or the PCR chamber 321c with the insertion groove 321a, and the dissolution chamber 3211 and the insertion groove 321a are communicated to communicate with the dissolution chamber 3211 ) a first discharge path 321da for discharging the fluid, and a first inflow path through which the first washing chamber 3212 and the insertion groove 321a communicate with each other so that the fluid flows into the first washing chamber 3212 ( 321db) and the first inflow path 321db, which are spaced apart from each other by a predetermined interval, and communicate with the first cleaning chamber 3212 and the insertion groove 321a to discharge the fluid in the first cleaning chamber 3212; a second inflow path 321dd that communicates the furnace 321dc with the second cleaning chamber 3213 and the insertion groove 321a so that the fluid flows into the second cleaning chamber 3212, and the second inflow path ( 321dd) and a third discharge path (321de) for discharging the fluid in the second cleaning chamber 3213 by communicating the second cleaning chamber 3213 and the insertion groove 321a, and the dissolution chamber ( 3214) and the insertion groove 321a are communicated to each other to allow the fluid to flow into the dissolution chamber 3214; A third discharge path 321dg for discharging the fluid in the dissolution chamber 3214 by communicating the 3214 with the insertion groove 321a, and the PCR chamber 321c by communicating the PC chamber 321c with the insertion groove 321a ) includes a fourth inflow path 321dh to allow the fluid to flow into the inside.
상기 유로형성부(322)는 상기 반응부(321)에 상하 회전가능하게 결합하며, 후측면에서 돌출형성되어 상기 삽입홈(321a)에 삽입되는 돌출삽입부(322a)와, 상기 돌출삽입부(322a)에 합입형성되어 양측면이 개방된 형태를 가지며 상기 유로형성부(222)가 회전함에 따라 수용챔버(321b)들 사이 또는 수용챔버(321b)와 피시알챔버(321c) 사이를 연통시키는 유로개폐부(322b) 등을 포함한다. 상기 유로형성부(322)가 일정 각도로 회전함에 따라 상기 유로개폐부(322b)가 수용챔버(321b)들 사이 또는 수용챔버(321b)와 피시알챔버(321c) 사이를 연통시키는 작동 원리는 하기에서 자세히 설명하기로 한다. 한편, 도시하지는 않았지만, 상기 반응부(321)와 유로형성부(322)의 사이에는 수밀 기능을 향상시키는 수밀부재가 위치할 수 있다.The flow
상기 제1회전구동부(33)는 상기 카트리지(32)를 일체로 상하 회전시키는 구성으로, 상기 카트리지(32)를 일체로 상하 회전가능하게 상기 하우징(31)의 내부에 결합시킬 수 있는 종래의 다양한 수단이 이용될 수 있으며, 예컨대 상기 제1회전구동부(33)는 몸체부(311)의 일 내측면에 결합하는 구동모터(331)와, 상기 구동모터(331)의 축에 결합하여 회전하는 제1연결부(332)와, 상기 제1연결부(332)와 결합하여 회전하며, 내부에 카트리지(32)를 수용하는 회전몸체(333)와, 일단은 회전몸체(333)와 결합하며 타단은 몸체부(311)의 타 내측면에 결합하여 회전하는 제2연결부(334)를 포함한다. 상기 회전몸체(333)는 내부에 카트리지(32)를 수용하며 상기 구동모터(331)의 구동력에 의해 회전하는 구성으로, 일정 형상을 가지나 바람직하게는 상면이 개방된 직육면체의 통의 형상을 가지며, 상기 카트리지(32)의 반응부(321)를 에워싸는 링 모양의 결합부(333a)와, 상기 결합부(333a)의 외면과 회전몸체(333)의 내면을 연결하는 연결지지부(333b)를 포함한다.The first
상기 제2회전구동부(34)는 상기 카트리지(32)의 유로형성부(322)만을 상하 회전시키는 구성으로, 상기 유로형성부(322)를 상하 회전시킬 수 있는 종래의 다양한 수단이 이용될 수 있으며, 예컨대 회전몸체(333)의 내부 측면에 결합하며 축이 유로형성부(322)의 전측면에 끼워져(도시하지 않았지만 유로형성부의 전측면에는 축이 끼워지는 홈이 형성될 수도 있음) 상기 유로형성부(322)를 상하 회전시킬 수 있는 구동모터 등이 사용될 수 있다. 도시하지 않았지만, 상기 분자 진단 장치는 자력을 제공하여 상기 수용챔버(321b) 내에 자성 비드가 고정되도록 하는 자력모듈을 추가로 포함할 수 있다. 예컨대, 수용챔버 각각의 외부에 전자석이 위치하고, 상기 컨트롤러가 상기 일 전자석을 작동시킴으로써 특정 수용챔버의 자성 비드를 끌어 당겨 상기 자성 비드를 고정할 수 있으며, 상기 일 전자석의 작용을 해제하여 상기 자성 비드가 자유롭게 이동하게 할 수 있다. 또한, 도시하지 않았지만, 상기 반응부에는 폐 유체가 저장되는 폐액챔버가 형성될 수 있으며, 상기 수용챔버와 폐액챔퍼는 연통로에 의해 연통되며, 상기 연통로에는 밸브가 설치되어, 상기 컨트롤러가 밸브의 작동을 제어하여 연통로를 개방함으로써 상기 수용챔버 내의 폐 유체가 폐액챔버에 저장되도록 할 수 있다.The second
상기와 같은 분자 진단 장치에서 진단을 수행하는 과정을 살펴보면, 용해챔버(3211)에 검체와 자성 비드를 공급하고 상기 분자 진단 장치를 작동시키면, 상기 용해챔버(3211) 내에서는 용해 버퍼에 의해 검체로부터 용출된 핵산이 자성 비드에 결합하고, 상기 컨트롤러가 자력모듈을 작동시켜 상기 용해챔버(3211)의 외부에 자력이 발생되도록 하면 상기 핵산이 결합된 자성 비드는 자력에 의해 상기 용해챔버(3211)의 벽면에 고정되게 된다. 이후 컨트롤러가 밸브를 작동시켜 연통로 개방하는 경우 상기 용해챔버(3211) 내의 반응 후의 검체 및 용해 버퍼를 포함하는 폐 유체가 폐액챔버에 유입되게 된다. Looking at the process of performing diagnosis in the molecular diagnosis apparatus as described above, when a sample and magnetic beads are supplied to the
이후, 상기 컨트롤러는 상기 제2회전구동부(34)를 제어하여 상기 유로형성부(322)를 회전시켜 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 제1배출로(321da), 유로개폐부(322b) 및 제1유입로(321db)가 연통되도록 하고, 자력모듈의 작동을 중지시키면, 핵산과 결합된 자성 비드가 중력에 의해 제1세정챔버(3212)에 유입되어 세정되게 된다. 이후, 상기 컨트롤러가 자력모듈을 작동시켜 상기 제1세정챔버(3212)의 외부에 자력이 발생되도록 하면 상기 핵산이 결합된 자성 비드는 자력에 의해 상기 제1세정챔버(3212)의 벽면에 고정되게 되고, 이후 컨트롤러가 밸브를 작동시켜 연통로 개방하는 경우 상기 제1세정챔버(3212) 내의 불순물 및 세정 버퍼를 포함하는 폐 유체가 폐액챔버에 유입되게 된다. 이후, 컨트롤러는 상기 제2회전구동부(34)를 제어하여 상기 유로형성부(322)를 회전시켜 상기 제1유입로(321db) 및 제2배출로(321dc)가 폐쇄되도록 한다.Thereafter, the controller rotates the flow
이후, 상기 컨트롤러는 상기 제1회전구동부(33)를 제어하여 상기 카트리지(32)를 회전시켜 상기 제1세정챔버(3212)가 상측에 위치하고 상기 제2세정챔버(3213)가 하측에 위치하도록 하고, 상기 제2회전구동부(34)를 제어하여 상기 유로형성부(322)를 회전시켜 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제2배출로(321dc), 유로개폐부(322b) 및 제2유입로(321dd)가 연통되도록 하고, 자력모듈의 작동을 중지시키면, 핵산과 결합된 자성 비드가 중력에 의해 제2세정챔버(3213)에 유입되어 세정되게 된다. 이후, 상기 컨트롤러가 자력모듈을 작동시켜 상기 제2세정챔버(3213)의 외부에 자력이 발생되도록 하면 상기 핵산이 결합된 자성 비드는 자력에 의해 상기 제2세정챔버(3213)의 벽면에 고정되게 되고, 이후 컨트롤러가 밸브를 작동시켜 연통로 개방하는 경우 상기 제2세정챔버(3213) 내의 불순물 및 세정 버퍼를 포함하는 폐 유체가 폐액챔버에 유입되게 된다. 이후, 컨트롤러는 상기 제2회전구동부(34)를 제어하여 상기 유로형성부(322)를 회전시켜 상기 제2유입로(321dd) 및 제3배출로(321de)가 폐쇄되도록 한다.Thereafter, the controller controls the first
이후, 상기 컨트롤러는 상기 제1회전구동부(33)를 제어하여 상기 카트리지(32)를 회전시켜, 상기 제2세정챔버(3213)가 상측에 위치하고 상기 용출챔버(3214)가 하측에 위치하도록 하고, 상기 제2회전구동부(34)를 제어하여 상기 유로형성부(322)를 회전시켜 도 15의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 제3배출로(321de), 유로개폐부(322b) 및 제3유입로(321df)가 연통되도록 하고, 자력모듈의 작동을 중지시키면, 핵산과 결합된 자성 비드가 중력에 의해 용출챔버(3214)에 유입되어 자성 비드에서 핵산이 용출되게 된다. 이후, 상기 컨트롤러가 자력모듈을 작동시켜 상기 용출챔버(3214)의 외부에 자력이 발생되도록 하면 상기 자성 비드만 자력에 의해 상기 용출챔버(3214)의 벽면에 고정되게 된다. 이후, 컨트롤러는 상기 제2회전구동부(34)를 제어하여 상기 유로형성부(322)를 회전시켜 상기 제3유입로(321df) 및 제4배출로(321dg)가 폐쇄되도록 한다.Thereafter, the controller controls the first
이후, 상기 컨트롤러는 상기 제1회전구동부(33)를 제어하여 상기 카트리지(32)를 회전시켜 상기 용출챔버(3214)가 상측에 위치하고 상기 피씨알챔버(321c)가 하측에 위치하도록 하고, 상기 제2회전구동부(34)를 제어하여 상기 유로형성부(322)를 회전시켜 도 15의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 제4배출로(321dg), 유로개폐부(322b) 및 제4유입로(321dh)가 연통되도록 하면, 핵산을 포함하는 유체가 중력에 피씨알챔버(321c)에 유입되게 된다. 이후, 상기 컨트롤러는 상기 제2회전구동부(34)를 제어하여 상기 유로형성부(322)를 회전시켜 상기 제4유입로(321dh)가 폐쇄되도록 한다.Thereafter, the controller controls the first
이후, 상기 컨트롤러가 온도모듈(35)를 작동시키고 온도모듈(35) 내이 광원을 점멸하여 피씨알챔버(321c)를 가열 또는 냉각시키거나, 제1회전구동부(33)를 작동시켜 상기 피씨알챔버(321c)와 온도모듈(35) 간의 거리를 조절함으로써 피씨알챔버(321c)가 중합 효소 연쇄 반응의 각 단계에서 필요한 온도를 가질 수 있도록 하여 핵산이 증폭되도록 한 후, 상기 컨트롤러가 검출부(36)를 제어하여 피씨알챔버(321c)에 광을 조사하고 촬영되도록 하고, 촬영 영상을 분석하여 특정 핵산의 존재 여부를 판단하여 그 결과를 디스플레이(37)에 표시하게 된다.Thereafter, the controller operates 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
11: 하우징 12: 카트리지 13: 상하회전구동부
14: 좌우회전구동부 15: 온도모듈 16: 검출부
17: 디스플레이 18: 컨트롤러 111: 몸체부
112: 덮개부 121: 상부카트리지 122: 하부카트리지
123: 포획부 131: 구동모터 132: 제1연결부
133: 회전몸체 134: 제2연결부 181: 용해조절부
182: 세척조절부 183: 용출조절부 184: 핵산공급조절부
185: 온도조절부 186: 검출조절부 187: 저장부
188: 제어부 121a: 임시챔버 121b: 샘플유입부
121c: 폐쇄부 122a: 추출챔버 122b: 시약챔버
122c: 피씨알챔버 122d: 폐액챔버 133a: 결합부
133b: 연결지지부 1221: 용해챔버 1222 세정챔버
1223: 용출챔버 1224: 덮개
21: 하우징 22: 카트리지 23: 제1회전구동부
24: 제2회전구동부 25: 온도모듈 26: 검출부
27: 디스플레이 211: 몸체부 212: 덮개부
213: 제1지지프레임 214: 제2지지프레임 221: 시약수용부
222: 용액공급조절부 223: 반응챔버부 224: 반응유체수용부
225: 로드부 231: 실린더 232: 힌지연결부
213a: 제1결합부 213b: 제1연결지지부 214a: 제2결합부
214b: 제2연결지지부 221a: 중공 221b: 수용챔버
222a: 중공 222b: 연통공 223a: 중공
223b: 반응챔버 223c: 배출공 224a: 함입홈
224b: 제1유입공 224c: 제2유입공 2211: 용해챔버
2212: 제1세정챔버 2213: 제2세정챔버 2214: 용출챔버
2221: 제1연통공 2222: 제2연통공 2223: 제3연통공
2224: 제4연통공 2231: 제1반응챔버 2232: 제2반응챔버
2233: 제3반응챔버 2224: 제3반응챔버 2235: 제1배출공
2236: 제2배출공
31: 하우징 32: 카트리지 33: 제1회전구동부
34: 제2회전구동부 35: 온도모듈 36: 검출부
37: 디스플레이 311: 몸체부 212: 덮개부
321: 반응부 322: 유로형성부 331: 구동모터
332: 제1연결부 333: 회전몸체 334: 제2연결부
321a: 삽입홈 321b: 수용챔버 321c: 피씨알챔버
321d: 연통부 333a: 결합부 333b: 연결지지부
322a: 돌출삽입부 322b: 유로개폐부 3211: 용해챔버
3212: 제1세정챔버 3213: 제2세정챔버 3214: 용출챔버
321da: 제1배출로 321db: 제1유입로 321dc: 제2배출로
321dd: 제2유입로 321de: 제3배출로 321df: 제3유입로
321dg: 제4배출로 321d: 제4유입로 322a: 돌출삽입부
322b: 유로개폐부11: housing 12: cartridge 13: vertical rotation drive part
14: left and right rotation drive unit 15: temperature module 16: detection unit
17: display 18: controller 111: body part
112: cover portion 121: upper cartridge 122: lower cartridge
123: catch part 131: drive motor 132: first connection part
133: rotating body 134: second connection part 181: dissolution control part
182: washing control unit 183: elution control unit 184: nucleic acid supply control unit
185: temperature control unit 186: detection control unit 187: storage unit
188:
121c:
122c:
133b: connection support 1221:
1223: dissolution chamber 1224: cover
21: housing 22: cartridge 23: first rotational driving unit
24: second rotation driving unit 25: temperature module 26: detection unit
27: display 211: body portion 212: cover portion
213: first support frame 214: second support frame 221: reagent receiving part
222: solution supply control unit 223: reaction chamber unit 224: reaction fluid receiving unit
225: rod part 231: cylinder 232: hinge connection part
213a:
214b:
222a: hollow 222b: communication hole 223a: hollow
223b:
224b:
2212: first cleaning chamber 2213: second cleaning chamber 2214: dissolution chamber
2221: first through hole 2222: second through hole 2223: third through hole
2224: fourth communication hole 2231: first reaction chamber 2232: second reaction chamber
2233: third reaction chamber 2224: third reaction chamber 2235: first discharge hole
2236: second discharge hole
31: housing 32: cartridge 33: first rotational driving unit
34: second rotation driving unit 35: temperature module 36: detection unit
37: display 311: body portion 212: cover portion
321: reaction unit 322: flow path forming unit 331: drive motor
332: first connection part 333: rotating body 334: second connection part
321a: insertion groove 321b: receiving
321d: communication part 333a: coupling
322a: protruding
3212: first cleaning chamber 3213: second cleaning chamber 3214: dissolution chamber
321da: first outlet 321db: first inlet 321dc: second outlet
321dd: 2nd inlet 321de: 3rd outlet 321df: 3rd inlet
321dg: fourth discharge passage 321d:
322b: euro opening and closing part
Claims (15)
상기 회전형 카트리지는 상하회전하며,
상기 회전형 카트리지는 상부카트리지와; 상기 상부카트리지에 좌우 회전가능하게 결합하며, 핵산을 추출하기 위한 시약을 저장하는 하부카트리지와; 상기 하부카트리 내에 위치하여 검체로부터 용해된 핵산을 포획하는 포획부;를 포함하고,
상기 하부카트리지의 좌우 회전 및 상기 회전형 카트리지의 상하회전을 통한 회전형 카트리지의 상하반전을 이용하여, 상기 포획부에 핵산을 추출하기 위한 시약을 공급하는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.According to claim 1,
The rotary cartridge rotates up and down,
The rotary cartridge includes an upper cartridge; a lower cartridge rotatably coupled to the upper cartridge and storing reagents for extracting nucleic acids; and a capture unit located in the lower cart to capture the nucleic acid dissolved from the sample;
A molecular diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a reagent for extracting nucleic acids is supplied to the capture unit using vertical inversion of the rotary cartridge through left and right rotation of the lower cartridge and vertical rotation of the rotary cartridge.
상기 상부카트리지는 하면에서 상측으로 함입형성되어 유체가 임시 저장되는 임시챔버를 포함하며,
상기 하부카트리지는 상면에서 하측으로 함입형성되고, 포획부가 위치하며 검체 및 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 유입되는 추출챔버와, 상면에서 하측으로 함입형성되며, 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 저장되는 복수 개의 시약챔버를 포함하며,
상기 하부카트리지를 일정 각도로 회전시켜 일 시약챔버와 임시챔버를 연통시키고, 상기 회전형 카트리지를 상하회전시켜 회전형 카트리지를 상하반전시킴으로써 일 시약챔버의 시약을 임시챔버로 이동시킨 후, 상기 하부카트리지를 일정 각도로 회전시켜 상기 추출챔버와 임시챔버를 연통시키고 상기 회전형 카트리지를 상하회전시켜 회전형 카트리지를 상하반전시킴으로써 임시챔버의 시약을 추출챔버에 이동시켜, 일 시약챔버의 시약을 상기 포획부에 공급하는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.3. The method of claim 2,
The upper cartridge includes a temporary chamber in which the fluid is temporarily stored by being depressed from the lower surface to the upper side,
The lower cartridge is recessed from the top to the bottom, the capture part is located, and an extraction chamber into which the sample and reagent used for extracting nucleic acids from the sample are introduced, and is recessed from the top to the bottom, which is used for extracting the nucleic acid. It includes a plurality of reagent chambers in which reagents are stored,
The lower cartridge is rotated at a predetermined angle to communicate one reagent chamber and the temporary chamber, and the reagent in one reagent chamber is moved to the temporary chamber by rotating the rotary cartridge up and down by rotating the rotary cartridge up and down, and then, the lower cartridge rotates at a predetermined angle to communicate the extraction chamber and the temporary chamber, and by rotating the rotary cartridge up and down to vertically invert the rotary cartridge, the reagents in the temporary chamber are moved to the extraction chamber, and the reagents in one reagent chamber are transferred to the capture unit Molecular diagnostic device, characterized in that supplied to.
상기 복수 개의 시약챔버 각각은 다른 시약을 저장하고,
상기 하부카트리지의 회전 각도를 달리하는 경우, 상기 임시챔버와 연통되는 시약챔버가 달라져, 상기 포획부에 다른 시약을 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.4. The method of claim 3,
Each of the plurality of reagent chambers stores different reagents,
When the rotation angle of the lower cartridge is changed, the reagent chamber communicating with the temporary chamber is changed so that a different reagent can be supplied to the capture unit.
상기 하부카트리지는 상면에서 하측으로 함입형성되며, 피씨알 시약을 저장하고, 상기 포획부로부터 용출된 핵산을 공급받아 중합 효소 연쇄 반응이 일어나는 피씨알챔버를 추가로 포함하며,
상기 하부카트리지를 일정 각도로 회전시켜 추출챔버와 임시챔버를 연통시키고, 상기 회전형 카트리지를 상하회전시켜 회전형 카트리지를 상하반전시킴으로써 추출챔버의 용출된 핵산을 포함하는 유체를 임시챔버로 이동시킨 후, 상기 하부카트리지를 일정 각도로 회전시켜 상기 피씨알챔버와 임시챔버를 연통시키고 상기 회전형 카트리지를 상하회전시켜 회전형 카트리지를 상하반전시킴으로써 임시챔버의 용출된 핵산을 포함하는 유체를 피씨알챔버에 이동시켜, 추출챔버의 용출된 핵산을 포함하는 유체를 상기 피씨알챔버에 공급하는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.4. The method of claim 3,
The lower cartridge is recessed from the upper surface to the lower side, stores a PCR reagent, and further comprises a PCR chamber in which a polymerase chain reaction occurs by receiving the nucleic acid eluted from the capture unit,
After the lower cartridge is rotated at a predetermined angle to communicate the extraction chamber and the temporary chamber, the fluid containing the eluted nucleic acid of the extraction chamber is moved to the temporary chamber by rotating the rotary cartridge up and down to invert the rotary cartridge up and down , The lower cartridge is rotated at a predetermined angle to communicate the PC chamber and the temporary chamber, and by rotating the rotary cartridge up and down to invert the rotary cartridge up and down, a fluid containing the eluted nucleic acid of the temporary chamber is transferred to the PC chamber. Molecular diagnosis apparatus, characterized in that the fluid containing the nucleic acid eluted from the extraction chamber is supplied to the PCR chamber by moving it.
상기 분자 진단 장치는 상기 피씨알챔버에서 중합 효소 연쇄 반응이 일어나도록 열을 공급하는 온도모듈을 추가로 포함하며, 상기 온도모듈 내의 광원을 점멸하여 상기 피씨알챔버를 가열 또는 냉각시키거나, 상기 하부카트리지를 좌우회전시켜 상기 피씨알챔버가 상기 온도모듈과의 거리를 달리하여 위치하도록 함으로써, 상기 피씨알챔버가 중합 효소 연쇄 반응에 의해 핵산이 증폭되기 위해 필요한 각 과정의 온도를 순차적으로 가지는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.6. The method of claim 5,
The molecular diagnosis apparatus further includes a temperature module for supplying heat so that a polymerase chain reaction occurs in the PC chamber, and heats or cools the PC chamber by blinking a light source in the temperature module, or By rotating the cartridge left and right so that the PC chamber is positioned at a different distance from the temperature module, the PC chamber sequentially has the temperature of each process required for amplification of nucleic acids by the polymerase chain reaction. molecular diagnostic device.
상기 하부카트리지는 추출챔버 내의 폐 유체를 저장하는 폐액챔버를 추가로 포함하며, 상기 추출챔버와 폐액챔버는 연통로에 의해 연통되며, 상기 연통로에는 밸브가 설치되어, 밸브의 작동을 제어하여 연통로를 개방함으로써 상기 추출챔버 내의 폐 유체가 폐액챔버에 저장되고,
상기 시약챔버는 검체를 용해시키는 용해 버퍼가 저장된 용해챔버와, 상기 포획부를 세정하기 위한 세정 버퍼가 저장된 세정챔버와, 상기 포획부에 포획된 핵산을 용출하기 위한 용출 버퍼가 저장된 용출챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.7. The method of claim 6,
The lower cartridge further includes a waste liquid chamber for storing the waste fluid in the extraction chamber, the extraction chamber and the waste liquid chamber are communicated by a communication path, and a valve is installed in the communication path to control the operation of the valve to communicate By opening the furnace, the waste fluid in the extraction chamber is stored in the waste liquid chamber,
The reagent chamber includes a dissolution chamber storing a dissolution buffer for dissolving the sample, a washing chamber storing a washing buffer for washing the capture unit, and an elution chamber storing an elution buffer for eluting the nucleic acid captured in the capture unit Molecular diagnostic device, characterized in that.
상기 회전형 카트리지는 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 저장되는 시약수용부와; 상기 시약수용부의 하측에 위치하며, 상기 시약수용부에 좌우 회전가능하게 결합하여, 회전 각도에 따라 반응챔버부에 다른 종류의 시약이 공급되도록 하는 용액공급조절부와; 상기 용액공급조절부의 하측에 위치하며, 상기 시약을 공급받아 검체로부터 핵산이 추출되는 반응이 일어나는 반응챔버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.According to claim 1,
The rotary cartridge includes a reagent accommodating part for storing reagents used for extracting nucleic acids; a solution supply control unit located below the reagent receiving unit and rotatably coupled to the reagent receiving unit to supply different types of reagents to the reaction chamber according to the rotation angle; and a reaction chamber located below the solution supply control unit, wherein the reaction chamber receives the reagent and extracts the nucleic acid from the sample.
상기 회전형 카트리지는 상기 반응챔버부의 하측에 위치하며, 상기 반응챔버부에 좌우 회전가능하게 결합하는 반응유체수용부를 추가로 포함하며,
상기 반응유체수용부는 상기 반응챔버부에서 배출된 폐 유체를 수용하는 폐액챔버와, 피씨알 시약을 수용하며 상기 반응챔버부로부터 핵산을 포함하는 유체를 공급받아 중합 효소 연쇄 반응이 일어나는 피씨알챔버를 포함하고,
상기 반응유체수용부의 회전 각도에 따라 폐액챔버 및 피씨알챔버 중 어느 하나만이 상기 반응챔버부에 연통되는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.9. The method of claim 8,
The rotatable cartridge is located below the reaction chamber, and further comprises a reaction fluid receiving portion rotatably coupled to the left and right to the reaction chamber,
The reaction fluid accommodating part includes a waste liquid chamber for accommodating the waste fluid discharged from the reaction chamber, and a PC chamber for accommodating a PCR reagent and receiving a fluid containing nucleic acids from the reaction chamber to perform a polymerase chain reaction. including,
The molecular diagnosis apparatus according to claim 1, wherein only one of the waste liquid chamber and the PCR chamber communicates with the reaction chamber part according to the rotation angle of the reaction fluid accommodating part.
상기 회전형 카트리지는 차례로 적층된 시약수용부, 용액공급조절부 및 반응챔버부에 삽입되며, 마그네틱 성질을 가져 자성 비드를 끌어당기는 로드부를 추가로 포함하며,
상기 반응챔버에서는 검체, 핵산과 결합하는 자성 비드, 핵산을 추출하기 위한 시약이 반응하는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.10. The method of claim 9,
The rotary cartridge is inserted into the stacked reagent receiving section, solution supply control section and reaction chamber section in turn, and has a magnetic property and further comprises a rod section for attracting magnetic beads,
In the reaction chamber, a sample, a magnetic bead binding to a nucleic acid, and a reagent for extracting the nucleic acid react.
상기 분자 진단 장치는 상기 용액공급조절부 및 반응유체수용부의 좌우 회전을 제어하는 컨트롤러를 추가로 포함하며,
상기 시약수용부는 검체를 용해시키는 용해 버퍼가 저장되며, 검체와 자성 비드가 유입되는 용해챔버와, 세정 버퍼가 저장된 세정챔버와, 핵산을 용출하기 위한 용출 버퍼가 저장된 용출챔버를 포함하고,
상기 반응챔버부는 검체, 자성 비드 및 검체로부터 핵산을 추출하기 위해 사용되는 시약이 유입되어 반응하는 반응챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.11. The method of claim 10,
The molecular diagnostic device further comprises a controller for controlling the left and right rotation of the solution supply control unit and the reaction fluid receiving unit,
The reagent receiving unit contains a dissolution buffer for dissolving the sample, a dissolution chamber into which the sample and magnetic beads are introduced, a washing chamber in which the washing buffer is stored, and an elution chamber in which an elution buffer for eluting the nucleic acid is stored,
wherein the reaction chamber unit includes a reaction chamber in which a sample, magnetic beads, and reagents used for extracting nucleic acids from the sample are introduced and reacted.
상기 컨트롤러는 상기 용액공급조절부를 회전시켜 상기 용해챔버와 반응챔버가 연통되도록 함으로써, 검체, 자성 비드 및 용해 버퍼를 포함하는 유체가 반응챔버에 공급되어 용출된 핵산이 자성 비드에 결합하고, 핵산이 결합된 자성 비드가 자력에 의해 로드부에 입접하는 반응챔버의 벽면에 모이게 하여, 핵산이 용출되도록 하며,
핵산이 용출된 후, 상기 컨트롤러는 상기 반응유체수용부를 회전시켜 상기 반응챔버와 폐액챔버를 연통시켜 반응챔버 내의 반응 후의 검체 및 용해 버퍼를 포함하는 폐 유체가 폐액챔버에 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.12. The method of claim 11,
The controller rotates the solution supply control unit so that the dissolution chamber and the reaction chamber are in communication with each other, so that the fluid containing the sample, the magnetic beads and the dissolution buffer is supplied to the reaction chamber so that the eluted nucleic acid binds to the magnetic beads, and the nucleic acid is The bound magnetic beads are gathered on the wall of the reaction chamber in contact with the rod part by magnetic force, so that the nucleic acid is eluted,
After the nucleic acid is eluted, the controller rotates the reaction fluid receiving part to communicate the reaction chamber and the waste liquid chamber so that the waste fluid including the reaction sample and the lysis buffer in the reaction chamber flows into the waste liquid chamber Molecular Diagnostics Device.
상기 회전형 카트리지는 상하 회전하며,
상기 회전형 카트리지는 핵산을 추출하기 위한 시약이 저장되며, 검체로부터 핵산을 추출하기 위한 반응이 일어나는 복수 개의 수용챔버를 포함하는 반응부와; 상기 반응부에 상하 회전가능하게 결합하며, 회전함에 따라 특정 수용챔버들을 연통시키는 유로형성부를 포함하고,
상기 유로형성부의 상하회전 및 상기 회전형 카트리지의 상하회전을 이용하여, 유체를 일 수용챔버에서 타 수용챔버로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.According to claim 1,
The rotary cartridge rotates up and down,
The rotary cartridge includes a reaction unit storing a reagent for extracting nucleic acids, and including a plurality of receiving chambers in which a reaction for extracting nucleic acids from a specimen occurs; and a flow path forming part that is vertically rotatably coupled to the reaction part and communicates specific accommodation chambers as it rotates,
The molecular diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the fluid can be moved from one accommodating chamber to another accommodating chamber by using the vertical rotation of the flow path forming part and the vertical rotation of the rotary cartridge.
상기 분자 진단 장치는 상기 회전형 카트리지 및 상기 유로형성부의 좌우 회전을 제어하는 컨트롤러를 추가로 포함하며,
상기 컨트롤러는 회전형 카트리지를 회전시켜 반응이 완료된 유체를 가지는 일 수용챔버가 상측에 위치하고, 상기 유체를 공급받고자 하는 타 수용챔버가 하측에 위치하도록 한 후, 상기 유로형성부를 회전시켜 상기 일 수용챔버와 타 수용챔버를 연통시킴으로서 중력에 의해 일 수용챔버의 유체가 타 수용챔버에 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.14. The method of claim 13,
The molecular diagnosis apparatus further includes a controller for controlling left and right rotation of the rotary cartridge and the flow path forming unit,
The controller rotates the rotary cartridge so that one accommodating chamber having the reaction-completed fluid is located on the upper side, and the other accommodating chamber to be supplied with the fluid is located on the lower side, and then rotates the flow path forming part to rotate the one accommodating chamber A molecular diagnostic device, characterized in that by communicating the accommodating chamber with the other accommodating chamber, the fluid from one accommodating chamber flows into the other accommodating chamber by gravity.
상기 반응부는 전측면에서 후측으로 함입형성되며 상기 유로형성부의 돌출삽입부가 삽입되는 삽입홈과, 상기 수용챔버와 일정 간격 이격되어 위치하며 피씨알 시약을 수용하고 상기 수용챔버로부터 핵산을 공급받아 중합 효소 연쇄 반응이 일어나는 피씨알챔버와, 상기 수용챔버들 또는 피씨알챔버를 삽입홈에 연통시키는 연통부를 추가로 포함하며,
상기 유로형성부는 후측면에서 돌출형성되어 상기 삽입홈에 삽입되는 돌출삽입부와, 상기 돌출삽입부에 형성되어 상기 유로형성부가 회전함에 따라 수용챔버들 사이 또는 수용챔버와 피시알챔버 사이를 연통시키는 유로개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분자 진단 장치.15. The method of claim 14,
The reaction unit is recessed from the front side to the rear side, an insertion groove into which the protruding insertion unit of the flow path forming unit is inserted, is spaced apart from the receiving chamber by a predetermined distance, and receives a PCR reagent and receives a nucleic acid from the receiving chamber to receive a polymerase It further comprises a PC chamber in which a chain reaction occurs, and a communication part for communicating the receiving chambers or the PCR chamber with the insertion groove,
The flow path forming part is formed to protrude from the rear side and inserted into the insertion groove, and the protruding insertion part is formed to communicate between the receiving chambers or between the receiving chamber and the fish chamber as the flow path forming part rotates. A molecular diagnostic device comprising a flow path opening and closing unit.
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