KR20230035368A

KR20230035368A - 액체 이송 장치 및 이를 포함하는 샘플 처리용 카트리지

Info

Publication number: KR20230035368A
Application number: KR1020237004270A
Authority: KR
Inventors: 김재영
Original assignee: 주식회사 씨젠
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2023-03-13
Also published as: WO2022025673A1

Abstract

본 발명은 액체 이송 장치 및 이를 포함하는 샘플 처리용 카트리지에 관한 것으로, 용액이 수용되며 상부 개구를 가지는 수용공간 및 하측에 노즐부가 형성되는 컨테이너 및 상기 수용공간의 개구에 결합되며, 상기 수용공간과 연통되는 에어홀 및 상기 용액이 상기 에어홀로 유입되는 것을 방지하는 실드부가 포함되는 마개를 포함하는 액체 이송 장치를 제공한다. 본 발명의 액체 이송 장치는 수용된 용액이 압력조절수단으로 유출되는 것을 방지하는 실드부를 포함하여, 용액 처리 과정에서 발생하는 유동에 의해 샘플 처리 장치가 오염되는 것을 예방할 수 있다.

Description

액체 이송 장치 및 이를 포함하는 샘플 처리용 카트리지

본 발명은 액체 이송 장치 및 이를 포함하는 샘플 처리용 카트리지에 관한 것이다.

현대인의 건강에 대한 관심이 높아지고, 기대 수명이 연장되면서, 병원균의 정확한 분석 및 환자의 유전자 분석 등 핵산 기반의 체외 분자 진단에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 그 수요가 증가하고 있는 실정이다.

핵산 기반의 분자진단은 검체 샘플로부터 핵산을 추출 한 후, 추출된 핵산 중 타겟 핵산의 존재 유부를 확인하는 방식으로 이루어진다. 샘플로부터 핵산을 추출하는 샘플 처리 공정은 샘플과 각종 시약의 순차적 혼합, 핵산을 제외한 잔여물을 제거하는 과정을 포함한다. 이와 같은 샘플 처리 공정은 소량의 용액을 정교하게 처리하여야 하므로 대부분 실험자에 의하여 수동으로 진행되거나, 정교한 컨트롤이 가능한 Liquid handling 장비에 의하여 이루어졌다. 기존의 Liquid handling 장비는 장치 자체의 비용이 높고, 전문 인력이 필요한 문제점이 있다. 또한 대량의 샘플을 동시에 처리하는 시스템이므로 시간당 샘플 발생수가 적은 경우 샘플 채취에서 검사 결과가 확정까지 오랜 시간이 소요되므로, 처리해야 할 샘플의 수가 적은 지역 병원, 의원 등에서 사용하기에는 부적절하다.

POC 시스템은 샘플의 채취 즉시 샘플 처리 프로세스를 진행할 수 있게 디자인 되므로, 지역 의료 현장에서 강점을 가진다. 기존의 분자진단용 샘플 처리 POC 시스템에는 챔버들 사이에 유로를 형성하고, 이를 제어하여 샘플을 처리하는 방식이 있다. 이러한 방식은 전통적인 피펫 방식에 비하여 처리하는 용액의 용량이 부정확할 수 있으며, 다양한 샘플 처리 방식에 대한 카트리지의 범용성이 떨어진다. 또다른 POC 시스템으로는 샘플 처리용 챔버로 카트리지를 구성하고, 챔버간 액체 이동은 상기 카트리지를 운영하는 장치에 형성된 피펫 모듈이 수행하는 방식이 있다. 이러한 방식에서는 카트리지에 피펫팁이 구비되고 피펫 모듈이 피펫팁과 결합되며 챔버에서 용액을 흡입하거나 챔버로 용액을 주입하게 된다. 카트리지 및 피펫팁은 1회용으로 사용 후 폐기된다. 그러나, 장치는 다수의 카트리지에 대해 샘플 처리 프로세스를 진행하므로 특정 샘플 및 이에 포함된 타겟에 의해 장치, 특히 피펫 모듈이 오염되는 경우 다른 카트리지의 샘플 처리에 영향을 미치는 문제가 있다. 또한, 기존에는 피펫팁을 얇고 긴 원통형으로 형성하는 것이 일반적이었는데, 이러한 피펫팁을 카트리지에 구비하는 경우 카트리지의 높이가 필연적으로 증가되어 카트리지의 소형화를 실현하기 어렵고 이러한 카트리지를 운영하는 장치 역시 크기가 증가되는 문제가 있었다.

따라서, 카트리지에 구비되며 용액 처리 과정에서 샘플 처리 장치의 구성요소의 오염을 예방할 수 있으며, 용액 처리를 수행하기에 적합한 용적을 가지면서도 카트리지의 소형화를 실현할 수 있는 수단의 개발이 필요하다.

전술한 배경에서, 본 발명자들은 카트리지 및 피펫 방식으로 용액 처리가 이루어지며, 처리 과정에서 용액에 의한 오염이 예방되는 샘플 처리 장치를 개발하고자 노력하였다. 또한, 이러한 장치에서, 샘플 처리 장치의 오염을 방지할 수 있는 구조가 설계된 액체 이송 장치를 개발하고자 노력하였다. 또한, 이러한 장치에서, 카트리지를 소형화시키면서 용액 처리에 적합한 용적을 가지는 액체 이송 장치를 설계하고자 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 노즐부에 비해 크게 증가되는 단면적을 가지는 수용공간을 구비하는 컨테이너 및 압력조절수단과 연통되는 에어홀이 형성되고 수용된 용액이 에어홀로 유입되는 것을 방지하는 실드부가 구비되는 마개를 포함하는 액체 이송 장치를 개발하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 용액이 수용되며 상부 개구를 가지는 수용공간 및 하측에 노즐부를 포함하는 컨테이너 및 상기 수용공간의 상부 개구에 결합되며, 상기 수용공간과 연통되는 에어홀 및 상기 용액이 상기 에어홀로 유입되는 것을 방지하는 실드부를 포함하는 마개를 포함하는 액체 이송 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 액체 이송 장치를 포함하는 샘플 처리용 카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 구현예, 청구범위 및 도면에 의하여 보다 명확하게 된다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 용액이 수용되며 상부 개구를 가지는 수용공간 및 하측에 노즐부를 포함하는 컨테이너 및 상기 수용공간의 상부 개구에 결합되며, 상기 수용공간과 연통되는 에어홀 및 상기 용액이 상기 에어홀로 유입되는 것을 방지하는 실드부를 포함하는 마개를 포함하는 액체 이송 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 액체 이송 장치를 포함하는 샘플 처리용 카트리지를 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치는 수용된 용액이 압력조절수단으로 유출되는 것을 방지하는 실드부를 구비하여, 용액 처리 과정에서 발생하는 유동에 의해 샘플 처리 장치가 오염되는 것을 예방할 수 있다.

또한 본 발명의 액체 이송 장치는 압력조절수단과 연통되는 에어홀에 필터를 구비하여, 용액의 비산에 의해 발생한 입자가 압력조절수단으로 유입되는 것을 방지하고 샘플 처리 장치가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 샘플 처리 장치가 다수의 카트리지를 운영함에 있어서 오염이 방지되고 그로 인한 검출 결과의 오류가 발생되지 않게 된다.

본 발명의 액체 이송 장치는 수용공간의 용적을 확보하면서도 그 높이를 저감하여 액체 이송 장치를 수용하는 카트리지의 소형화가 가능하다.

본 발명의 샘플 처리용 카트리지는 샘플 처리에 필요한 모든 시약을 카트리지에 포함할 수 있으므로, 간단한 구조를 가지면서도 어세이에 필요한 샘플 처리 과정을 단일 카트리지 내에서 자동으로 수행할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따라 카트리지의 추출 챔버를 직선 형상으로 배치하는 경우, 카트리지 내 불필요한 공간을 최소화 하여 카트리지의 소형화가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 카트리지의 일부를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 카트리지의 평면도이다.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 용액이 수용되며 상부 개구를 가지는 수용공간 및 하측에 노즐부를 포함하는 컨테이너 및 상기 수용공간의 상부 개구에 결합되며, 상기 수용공간과 연통되는 에어홀 및 상기 용액이 상기 에어홀로 유입되는 것을 방지하기 위한 실드부를 포함하는 마개를 포함하는 액체 이송 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 상기 액체 이송 장치를 포함하는 샘플 처리용 카트리지를 제공한다.

본 명세서에서 용어 샘플은 생물학적 샘플 (예를 들어, 세포, 조직 및 생물학적 소스에서 나온 유체) 및 비생물학적 샘플 (예를 들어, 음식, 물 및 토양)을 포함할 수 있다. 상기 생물학적 샘플은 바이러스, 세균, 조직, 세포, 혈액 (예를 들어 전혈, 혈장 및 혈청), 림프, 골수액, 타액, 객담(sputum), 스왑(swab), 흡인액(aspiration), 젖, 소변, 분변, 안구액, 정액, 뇌 추출물, 척수액, 관절액, 흉선액, 기관지 세척액, 복수 및 양막액일 수 있다.

샘플 처리(processing)란 일차적으로 상기 샘플로부터 분석대상 물질을 분리하여 검출 반응이 가능한 상태의 물질을 수득하는 일련의 과정을 의미한다. 상기 샘플 처리란 검출 반응이 가능한 상태의 물질로부터 타겟 분석물질을 검출하는 과정을 추가로 포함하는 의미로 사용될 수 있다. 상기 분석대상 물질은 예를 들어 핵산일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 샘플 처리는 핵산 추출 과정일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치의 사시도이다. 상기 액체 이송 장치는 용액이 출입하는 홀과 공기가 출입하는 홀이 형성된 구조체로서, 액체 이송용 팁, 피펫팁, 이액모듈, 이액수단 또는 이액용기 및 이와 동등한 수단으로 명명될 수 있다.

본 발명에 따른 액체 이송 장치(100)는 수용공간(111)을 포함하는 컨테이너(110) 및 상기 컨테이너(110)에 결합되는 마개(120)를 포함한다. 수용공간(111)은 빈 공간으로 형성되어 용액이 출입할 수 있게 구비된다. 샘플 처리 장치의 압력조절수단은 마개(120)에 형성된 에어홀(124)을 통해 공기를 주입하거나 흡입하며 액체 이송 장치(100) 내부의 압력을 조절하고, 그에 따라 노즐부(112)를 통해 용액이 수용공간(111)으로 출입할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 카트리지(600)의 일부를 도시한 것이다. 본 발명에 따른 샘플 처리용 카트리지(600)는 액체 이송 장치(100)를 포함한다. 카트리지(600)에는 상측으로 개구되는 수용부(610)가 형성되며, 액체 이송 장치(100)는 상기 수용부(610)에 삽입될 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지(600)는 복수개의 챔버(도면부호 620 참조)를 포함할 수 있다. 카트리지(600) 내 챔버의 배치는 길이방향으로 직선배치, 원형배치, 격자형, 방사형 또는 무정형 배치일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 복수개의 챔버는 카트리지(600)의 길이방향으로 직선 배치될 수 있다. 카트리지(100)의 길이방향은 카트리지(100)가 샘플 처리 장치에 삽입되는 방향일 수 있다. 챔버는 샘플로부터 검출 대상 물질을 추출하는 공정에 필요한 물질이 저장되고, 추출을 위한 물리적, 화학적 공정이 진행되는 공간이다. 상기 검출 대상 물질은 예를 들어 핵산일 수 있다.

본 발명의 카트리지(600)에 포함되는 챔버의 개수는 샘플 처리 방식에 따라 상이하게 구성될 수 있다. 챔버의 개수는 특별히 제한되지 않으나 예를 들어, 5개, 6개, 7개 또는 8개 이상일 수 있으며, 20개, 15개, 14개, 13개, 12개 이하일 수 있다.

수용부(610)는 복수개의 챔버와 마찬가지로 길이방향으로 직선 배치될 수 있으며, 예를 들어 챔버의 사이에 배치될 수 있다. 수용부(610)는 하나의 카트리지(600)에 복수개 구비될 수 있으며, 액체 이송 장치(100)는 수용부(610) 각각에 수용될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 카트리지(600)는 샘플 처리 장치에 의해 작동되며 목적하는 반응이 진행될 수 있다. 카트리지(600)는 샘플 처리 장치에 수용되며 샘플 처리 장치에 포함된 이동 모듈, 열전달 모듈 등 여러 파트와 상호작용될 수 있다.

챔버 각각은 하부로 테이퍼 진 실린더 형상 또는 다각형 기둥 형상을 포함하나 이에 제한되지 않고 다른 형상일 수 있다. 각 챔버는 3000 마이크로리터 이하, 2000 마이크로리터 이하, 1000 마이크로리터 이하, 800 마이크로리터 이하, 700 마이크로리터 이하, 500 마이크로리터 이하, 400 마이크로리터 이하, 300 마이크로리터 이하, 200 마이크로리터 이하 또는 100 마이크로리터 이하의 용액을 수용할 수 있도록 형성될 수 있다. 챔버는 PC(폴리카보네이트), ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체), 나일론 또는 이들 중 둘 이상의 합성 재질로 제조될 수 있다.

카트리지(600)의 구조 단순화를 위해, 수용부(610)는 챔버와 유사한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 수용부(610)는 복수개의 챔버와 동일 또는 유사한 폭 및 높이를 가지는 것이 바람직하다. 수용부(610)가 챔버와 동일 또는 유사한 높이를 가짐으로써 액체 이송 장치(100)의 높이가 제한되는데, 후술할 바와 같이 수용공간(111)의 단면적을 넓게 형성함으로써 용액 처리에 적합한 용적을 확보할 수 있게 된다. 액체 이송 장치(100)는 2000, 1500, 또는 1000 마이크로리터 이하의 용액을 수용할 수 있도록 형성될 수 있다.

복수개의 챔버는 샘플챔버, 홀딩챔버, 핵산 반응 챔버 등을 포함할 수 있다. 샘플챔버는 샘플을 수용하는 챔버이다. 홀딩챔버는 자성입자, 파쇄용액, 세척용액, 용리용액 등 샘플 처리 반응에 필요한 물질을 각각 담아두기 위한 챔버이다. 상기 핵산 반응 챔버는 추출된 핵산을 수용하여 반응시키는 챔버를 말한다. 또한, 카트리지(600)는 폐용액을 수거하기 위한 덤프를 더 포함할 수 있다.

각 챔버 사이에서 용액은 액체 이송 장치(100), 압력조절수단 및 이동 모듈에 의해 이송될 수 있다. 카트리지(600)가 샘플 처리 장치에 수용된 후 압력조절수단은 액체 이송 장치(100)와 결합되고 이동 모듈은 액체 이송 장치(100) 및 압력조절수단을 이동시킬 수 있다. 압력조절수단은 액체 이송 장치(100)의 수용공간(111)으로 공기를 주입하거나 흡입하기 위한 에어튜브를 포함할 수 있으며, 에어튜브는 액체 이송 장치(100)의 결합부(123)에 결합되어 에어홀(124)을 통해 공기를 주입하거나 흡입한다.

이상과 같이 액체 이송 장치(100)는 수용부(610)에 수용되며, 복수개의 챔버를 포함하는 카트리지(600)에 포함될 수 있다. 즉, 용액을 챔버에 주입하거나 챔버에서 흡입하기 위한 액체 이송 장치(100)가 수용부(610)에 수용되며 카트리지(600)의 일부를 구성함으로써, 일련의 샘플 처리 과정을 단일 카트리지 내에서 간편하게 수행할 수 있게 된다.

그리고, 후술할 바와 같이 수용공간(111)의 단면적을 넓게 형성하여 그 용적을 확보하면서도 액체 이송 장치(100)의 높이를 감소시킬 수 있어, 카트리지(600)의 소형화가 가능해진다.

이하, 액체 이송 장치(100)의 구조에 대해 상세히 살펴본다. 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치의 사시도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치의 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 컨테이너(110)의 내부에는 용액을 수용하는 수용공간(111)이 형성된다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 수용공간(111)은 컨테이너(110)의 상측으로 개구되게 형성되며 마개(120)는 수용공간(111)의 개구에 결합된다. 컨테이너(110)는 수용공간(111)과 연통되는 노즐부(112)를 포함하며, 노즐부(112)를 통해 수용공간(111)으로 용액이 출입한다. 수용공간(111)의 개구에 결합되는 마개(120)에는 수용공간(111)과 연통되는 에어홀(124)이 마련된다. 샘플 처리 장치의 압력조절수단은 에어홀(124)을 통해 수용공간(111)으로 공기를 주입하거나 수용공간(111)의 공기를 흡입하며, 그에 따라 용액이 수용공간(111)으로 출입된다. 에어홀(124)은 원형으로 형성될 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 사각형 등 다각형 형상으로 형성될 수도 있다.

카트리지(600)의 소형화를 위해, 액체 이송 장치(100)의 높이는 수용부(610)의 깊이와 동일 또는 유사하도록 제한되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 노즐부(112)의 하측끝단에서 결합부(123)의 상측끝단까지의 길이는 수용부(610)의 깊이와 동일하거나 유사할 수 있으며, 결합부(123)가 에어튜브와 용이하게 결합될 수 있도록 결합부(123)가 카트리지(600)의 상면에서 일부 돌출될 수 있다(도 6 참조). 본 발명의 일 구현예에 따르면, 카트리지(600)의 상면이 전체적으로 밀봉될 수 있도록, 상기 결합부(123)는 카트리지(600)의 상면에 돌출되지 않도록 형성될 수 있다. 액체 이송 장치(100)의 높이를 제한하면서도 수용공간(111)의 용적을 확보하기 위해, 컨테이너(110)는 노즐부(112)에서 상측으로 갈수록 단면적이 크게 증가하는 형태를 가진다. 컨테이너(110)는 실린더 형상 또는 다각형 기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 사각 기둥의 형태를 가질 수 있다. 컨테이너(110)의 단면적이 크게 증가함에 따라 샘플 처리 장치 내에서 용액을 처리하기에 충분한 수용공간(111)의 용적이 확보되게 된다. 마개(120)에 형성되어 상측에서 수용공간(111)과 연통되는 에어홀(124)은, 수용공간(111)의 개구보다 작은 단면적을 가질 수 있다.

노즐부(112)는 컨테이너(110)의 하단에 구비될 수 있으며, 하측으로 갈수록 뾰족하게 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 노즐부(112)가 테이퍼지게 형성됨으로써 액체 이송 장치(100)가 보다 용이하게 챔버로부터 용액을 흡입할 수 있게 된다. 또한, 카트리지(600)의 챔버는 오염을 예방하기 위해 밀봉수단에 의해 밀봉될 수 있는데, 이러한 밀봉수단은 예를 들어 금속 박막 또는 플라스틱 필름일 수 있다. 노즐부(112)가 컨테이너(110)의 하단에서 테이퍼지게 형성됨으로써, 노즐부(112)가 밀봉수단을 찢으며 챔버에 용액을 주입하거나 챔버로부터 용액을 흡수할 수 있게 된다. 샘플 처리 장치의 이동 모듈은 액체 이송 장치(100)를 카트리지의 길이방향으로 수평이동시킬 뿐만 아니라 상하방향으로 수직이동시킬 수 있으며, 액체 이송 장치(100)가 하측으로 이동되며 노즐부(112)가 밀봉수단을 가압하며 찢을 수 있다.

수용공간(111)은 컨테이너(110)의 상측으로 개구될 수 있으며, 마개(120)는 컨테이너(110)의 상면에 결합될 수 있다. 마개(120)에는 수용공간(111)과 연통되는 에어홀(124)이 구비되며, 에어홀(124)은 마개(120)를 상하로 관통하게 형성될 수 있다. 에어홀(124)은 수용공간(111)의 개구보다 작은 단면적을 가질 수 있다. 수용공간(111)은 하측으로는 노즐부(112)와 연통되고 상측으로는 에어홀(124)과 연통되어, 압력조절수단이 에어홀(124)을 통해 공기를 주입하거나 흡입함에 따라 노즐부(112)를 통해 수용공간(111)으로 용액이 출입하게 된다.

마개(120)는 에어홀(124)이 형성되고 컨테이너(110)에 지지되는 마개몸체(121)를 포함한다. 마개몸체(121)는 판형상으로 형성되며 에어홀(124)은 마개몸체(121)를 관통하게 형성될 수 있다. 마개(120)가 컨테이너(110)와 용이하게 결합되기 위해, 마개몸체(121)의 수용공간(111)을 향하는 하측면에는 수용공간(111)으로 삽입되며 컨테이너(110)의 내측면에 지지되는 지지부(122)가 돌출형성될 수 있다. 지지부(122)는 컨테이너(110)의 내측면을 따라 벽면을 형성할 수 있으며, 지지부(122)의 외측면이 컨테이너(110)의 내측면에 끼워지며 마개(120)가 컨테이너(110)에 결합되게 된다.

또한, 에어홀(124)의 테두리에서 돌출되는 결합부(123)는 마개몸체(121)의 상측면에 제공된다. 결합부(123)는 에어홀(124)의 테두리를 따라 형성되며 벽면을 형성할 수 있다. 결합부(123)가 벽면을 형성함에 따라 에어홀(124)은 마개몸체(121)에서 결합부(123)의 내측으로 연장되게 된다. 에어홀(124)이 원형으로 형성되는 경우 결합부(123)는 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 압력조절수단은 결합부(123)와 결합되며 에어홀(124)과 연통될 수 있다. 예를 들어 압력조절수단의 에어튜브가 결합부(123)에 결합될 수 있다.

또한, 에어홀(124)을 통해 공기를 주입하거나 흡입하는 압력조절수단의 오염을 예방하기 위해, 마개(120)에는 실드부(130)가 구비된다. 즉, 카트리지는 소모품으로서 사용 후 폐기된다. 그러나, 카트리지(600)를 운영하는 샘플 처리 장치는 다수의 카트리지에 대해 샘플을 처리하므로, 샘플 처리 장치가 특정 샘플 및 그에 포함된 타겟에 의해 오염되는 것을 방지하기 위해 실드부(130)가 제공된다. 실드부(130)는 수용공간(111)의 용액이 에어홀(124)로 유입되는 것을 방지함으로써 압력조절수단의 오염을 예방한다.

즉, 수용공간(111)으로 용액이 출입하는 과정 내지는 수용공간(111)에 용액이 주입된 상태에서 액체 이송 장치(100)이 이동되는 경우 등에 용액의 유동이 발생할 수 있다. 유동에 의해 용액이 에어홀(124)로 유입되어 압력조절수단에 오염이 발생할 수 있다. 오염된 압력조절수단이 동일한 카트리지의 다른 액체 이송 장치 또는 새로운 카트리지의 액체 이송 장치에 결합될 수 있으므로, 오염이 확산되고 검출 결과에 오류를 발생시키는 문제가 발생된다. 이를 방지하기 위해 실드부(130)가 제공된다.

실드부(130)는 마개몸체(121)의 하측면에서 에어홀(124)을 커버하게 형성됨으로써, 유동에 의한 용액의 에어홀(124)으로의 직접적인 유입을 방지한다. 이러한 목적을 위하여, 실드부(130)는 마개몸체(121)의 하측면에 제공되며 수용공간(111)에 위치된다. 실드부(130)는 에어홀(124)을 커버하며 수용공간(111)에 수용된 용액이 에어홀(124)로 유입되는 것을 방지한다. 실드부(130)는 에어홀(124)과 수용공간(111)에 수용된 용액의 사이에 위치하며 에어홀(124)을 커버한다. 실드부(130)의 적어도 일부는 에어홀(124)의 하측에 위치되며 에어홀(124)과 상하방향으로 대향될 수 있다. 다만, 압력조절수단이 수용공간(111)으로 공기를 주입하거나 흡입하기 위해, 실드부(130)는 에어홀(124)과 수용공간(111) 사이의 통로를 정의하는 슬릿(133)을 포함한다. 즉, 압력조절수단에 의하여 에어홀(124)을 통해 주입되거나 흡입되는 공기는 슬릿(133)에 의하여 정의되는 통로를 통해 흐르게 된다. 슬릿(133)의 적어도 일부는 수평방향의 통로를 형성한다. 슬릿(133)에 의해 형성되는 수직방향의 통로는 최소화되는 것이 바람직하다. 즉, 슬릿(133)을 통해 용액이 에어홀(124)로 유입되는 것을 방지하기 위해, 슬릿(133)이 형성하는 통로는 수평방향으로 최대화되고 수직방향으로는 최소화되는 것이 바람직하다.

실드부(130)는 차단판부(131) 및 측벽부(132)를 포함한다. 차단판부(131)는 에어홀(124)의 하측에 위치하며 에어홀(124)과 상하방향으로 대향된다. 차단판부(131)는 에어홀(124)에 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 에어홀(124)이 원형으로 형성되는 경우 차단판부(131)는 원판 형태로 형성될 수 있다. 차단판부(131)는 수용공간(111)에 수용된 용액과 에어홀(124)의 사이에 위치하여, 용액이 에어홀(124)로 유입될 수 있는 직접적인 경로를 차단함으로써 에어홀(124)을 보호한다. 측벽부(132)는 차단판부(131)와 마개몸체(121)를 연결한다. 측벽부(132)는 차단판부(131)의 테두리와 마개몸체(121)의 하측면을 연결하게 형성될 수 있다. 측벽부(132)는 마개몸체(121)의 하측면에서 에어홀(124)의 테두리 부위에서 하측으로 연장되며 차단판부(131)와 연결될 수 있다. 따라서, 차단판부(131) 및 측벽부(132)에 의해 에어홀(124)이 커버된다.

슬릿(133)은 일부가 차단판부(131)에 형성되고 나머지가 측벽부(132)에 형성될 수 있다. 차단판부(131)에 형성되는 슬릿(133)의 일부와 측벽부(132)에 형성되는 슬릿(133)의 나머지는 서로 연결될 수 있다. 차단판부(131)에 형성되는 슬릿(133)의 일부는 수직방향의 통로를 정의하고, 측벽부(132)에 형성되는 슬릿(133)의 나머지는 수평방향의 통로를 정의한다. 차단판부(131)의 일부가 절개되고, 이에 의하여 슬릿(133)의 일부가 정의될 수 있다. 측벽부(132)는 서로 이격되며 복수개 구비될 수 있으며, 상기 측벽부(132)들의 사이로 슬릿(133)의 나머지 부분이 형성될 수 있다. 차단판부(131)의 절개된 부위와 측벽부(132)들 사이의 이격된 공간이 연결되며 하나의 슬릿(133)을 제공할 수 있다. 슬릿(133)은 두 개 이상 구비될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 이송 장치의 단면도이다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 에어홀(124)에 삽입되며 실드부(130)에 지지되는 필터(410)가 구비될 수 있다.

필터(410)는 결합부(123)를 통해 에어홀(124)로 삽입된다. 필터(410)는 결합부(123)에 끼워지게 구비되며, 압력조절수단이 수용공간(111)에서 공기를 흡입할 때 용액이 에어홀(124)로 유입되는 것을 필터링한다. 특히, 필터(410)는 비산된 용액의 입자가 에어홀(124)로 유입되는 것을 방지한다. 결합부(123)로 삽입된 필터(410)의 하부는 실드부(130)에 지지될 수 있다. 즉, 필터(410)는 차단판부(131)의 상측면 및 측벽부(132)의 내측면에 지지될 수 있다. 필터(410)의 상부는 결합부(123)의 내측에 위치하고, 필터(410)의 하부는 실드부(130)의 내측에 위치할 수 있다. 따라서, 슬릿(133)이 형성하는 통로를 통해 에어홀(124)로 유입되는 공기는 필터(410)에 의해 필터링되게 되며, 비산된 용액의 입자가 에어홀(124)로 유입되는 것이 차단된다.

본 출원은 2020년 7월 31일에 제출된 대한민국 특허출원 제10-2020-0096322호에 대하여 우선권을 주장하며, 상기 특허출원의 개시 사항은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.

100: 액체 이송 장치 110: 컨테이너
111: 수용공간 112: 노즐부
120: 마개 121: 마개몸체
122: 지지부 123: 결합부
124: 에어홀 130: 실드부
131: 차단판부 132: 측벽부
133: 슬릿 410: 필터
600: 카트리지 610: 수용부

Claims

용액이 수용되며 상부 개구를 가지는 수용공간 및 하측에 노즐부를 포함하는 컨테이너; 및
상기 수용공간의 상부 개구에 결합되며, 상기 수용공간과 연통되는 에어홀 및 상기 용액이 상기 에어홀로 유입되는 것을 방지하는 실드부를 포함하는 마개;
를 포함하는 액체 이송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수용공간의 상부 개구는, 상기 에어홀 보다 큰 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 액체 이송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 마개는 상기 에어홀이 형성되고 상기 컨테이너에 지지되는 마개몸체를 포함하고,
상기 실드부는 상기 마개몸체의 하측면에서 상기 에어홀을 커버하게 형성되고, 상기 에어홀과 수용공간 사이의 통로를 정의하는 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 이송 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 슬릿의 적어도 일부는 수평방향의 통로를 정의하는 것을 특징으로 하는 액체 이송 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 마개몸체의 상측면에는 결합부가 제공되며, 상기 결합부는 상기 에어홀의 테두리에서 돌출되며 상기 에어홀을 연장시키는 것을 특징으로 하는 액체 이송 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 마개몸체의 하측면으로부터 지지부가 돌출되며, 상기 지지부는 상기 수용공간으로 삽입되며 상기 컨테이너의 내측면에 지지되는 것을 특징으로 하는 액체 이송 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 실드부는, 상기 에어홀의 하측에 위치하는 차단판부 및 상기 차단판부와 상기 마개몸체를 연결하는 적어도 하나의 측벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 이송 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 측벽부는 서로 이격된 복수의 측벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 이송 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 에어홀에 삽입되며 상기 실드부에 지지되는 필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 액체 이송 장치.
제 1 항에 따른 액체 이송 장치를 포함하는 샘플 처리용 카트리지.