WO2012074308A2 - 샘플러 - Google Patents

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WO2012074308A2
WO2012074308A2 PCT/KR2011/009258 KR2011009258W WO2012074308A2 WO 2012074308 A2 WO2012074308 A2 WO 2012074308A2 KR 2011009258 W KR2011009258 W KR 2011009258W WO 2012074308 A2 WO2012074308 A2 WO 2012074308A2
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discharge
sampler
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허대성
박지영
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주식회사 나노엔텍
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    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/38—Diluting, dispersing or mixing samples
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    • B01L3/56—Labware specially adapted for transferring fluids
    • B01L3/563—Joints or fittings ; Separable fluid transfer means to transfer fluids between at least two containers, e.g. connectors

Definitions

  • the present invention relates to a sampler, and more particularly, to a sampler capable of mixing and diluting a sample with a sample and discharging the sample.
  • one of the important things in analyzing such a fluid sample is to pretreat the fluid sample.
  • the pretreatment of the fluid sample is to extract a desired amount of sample before the analysis of the fluid sample, and to accurately process it at an appropriate ratio, for example, in a dilution buffer or the like, or to mix or fill or support the reaction reagent in a solid or liquid state.
  • an appropriate ratio for example, in a dilution buffer or the like, or to mix or fill or support the reaction reagent in a solid or liquid state.
  • a pipette or dropper is used to pretreat the fluid sample, but in the analysis of samples in units of lab-on-a-chip or lab-on-a-tip, Since the amount of sample used is extremely small and must be processed very accurately, it is not easy to accurately pretreat the desired small amount of sample using a pipette or dropper.
  • the field inspection technique is a step of pre-processing the sample taken and input it back to the measuring device, the error of the amount of sample to be applied once again in the input step occurs.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a sampler capable of quantitatively discharging the pre-measured fluid or solid sample after pretreatment such as mixing with the sample.
  • Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a sampler capable of acquiring a quantitative sample by using a capillary structure.
  • Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a sampler capable of diluting or mixing a pre-weighed fluid or solid with a sample at a constant rate and concentration without any external weighing equipment and power.
  • Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a sampler capable of one-touch assembly and performing all processes in one direction operation without using existing steps or performing two-way operation.
  • Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a sampler capable of maintaining a clean experimental environment by preventing the pretreated sample from leaking to the outside during the quantitative discharge process.
  • a fluid or solid reaction reagent therein, the chamber being sealed at both ends through a membrane; And a tip for accommodating the collected sample and penetrating one end of the chamber to form a reacted sample by mixing the sample and the reaction reagent, and discharging the reacted sample to the outside of the chamber by penetrating the other end of the chamber.
  • a sampler including a may be provided.
  • the tip may include a sample collection unit for collecting the sample.
  • the tip is made integrally with the tip, it may be made further comprising a moving bar for moving the tip step by step.
  • the chamber and one side may be coupled, and may further comprise a tube formed inside the hollow portion.
  • the tip may include a discharge passage for discharging the reacted sample to the end.
  • the tip may further include a mixing hole communicating with the sample collection unit and the discharge passage and providing a space in which the sample collected by the sample collection unit may be mixed with the reaction reagent. .
  • the moving bar further includes a pressurizing unit configured to discharge a predetermined amount of reacted sample by applying a constant pressure to the reacted sample in the chamber after the tip penetrates the other end of the chamber and the user further presses the other end of the moving bar. It can be done by.
  • reaction reagent may further comprise at least one of a silica particle to facilitate the extraction of DNA or RNA by applying a physical force to the blood sample, a sample, an antibody for selectively separating proteins, a reagent utilized as a support. .
  • the guide protrusion is provided on one side of the moving bar, and provided in the tube, guide hole for guiding the movement of the guide protrusion to adjust the movement of the movement bar step by step may be made.
  • the guide hole may be formed to adjust the discharge amount of the reacted sample in stages.
  • the chamber and the tube may be fitted by being provided with at least one annular protrusion along the circumferential direction on one side of the chamber.
  • the chamber and the tube may be coupled and fastened by a fitting groove provided in the chamber and a fastening groove formed in the tube corresponding to the fitting protrusion.
  • the tip is formed to be tapered
  • the discharge port provided at the other end of the chamber may include an inclined portion in close contact corresponding to the tip shape.
  • a reaction reagent of a fluid or a solid inside the chamber is sealed at both ends through a membrane; and a tip having a sample collection portion at one end, the tip of the chamber A moving bar which penetrates one end and mixes the sample collected by the sample collecting unit with the reaction reagent to form a reacted sample, and the tip penetrates and discharges the reacted sample out of the chamber by penetrating the other end of the chamber; And a tube for guiding the movement of the moving bar step by step.
  • a chamber in which a fluid or solid reaction reagent is received and both ends of the chamber are sealed with a through-membrane; and a tube coupled to one side of the chamber and having a hollow formed therein; And a moving bar that receives the collected sample and is inserted into the chamber so that the sample and the reaction reagent are mixed to form a reacted sample, wherein the moving bar penetrates the other end of the chamber.
  • a sampler may be provided, characterized in that the metered discharge to the outside of the chamber.
  • a chamber for forming a space for receiving a fluid or solid reaction reagent therein; and a discharge passage provided in the chamber, the discharge passage for discharging the sample reacted with the reaction reagent is formed Being a tip; And a cylinder for moving the tip, wherein the tip penetrates the other end of the chamber to quantitatively discharge the reacted sample to the outside of the chamber.
  • the membrane for purifying and discharged the reacted sample may be further included.
  • the tip may include at least one separation hole for separating the desired material when the chamber is mounted in the centrifuge and centrifuged.
  • the tip is a sample collecting portion is formed at one end so that the collected sample is received; And one end is provided with a penetrating pouch and the other end is formed with a discharge membrane penetrating therein to accommodate the reaction reagent of the fluid or solid therein, one end of the tip is inserted into the inside through the pouch to the reaction reagent and the The sample is mixed with the sample to form a reaction sample, one end of the tip penetrates through the discharge membrane as the pressing portion is pressed the chamber to allow the reacted sample to be discharged to the outside; Can be.
  • the discharge part is provided at the other end of the chamber, the discharge path is formed therein, the discharge portion for quantitative discharge of the reacted sample as the pressing portion is pressed in the state that the tip penetrating the discharge film is located in the discharge path It may include.
  • the discharge part may be detachably coupled to the other end of the chamber, and may be exchanged with a discharge part having a discharge path diameter corresponding to an amount of discharging the reacted sample.
  • the tip is further formed with a moving bar integrally, the moving bar is applied to the pressing plate is applied to the external force applied so that the tip penetrates the discharge film, and the other end of the chamber to stop the movement of the moving bar
  • the stopper and pressurized to discharge the reacted sample to the discharge portion to pressurize as the pressing portion is pressed by pressing the pressurized portion while the outer surface is in close contact with the inner surface of the chamber during the movement of the stop bar.
  • sample collection portion is formed in the longitudinal direction of the tip, both sides may be formed to be open to the outside of the tip.
  • the pressing portion may be integrally formed with the outer surface of the chamber to be pressed by the external force to increase the pressure inside the chamber.
  • the cap coupled to the other end of the chamber, when the other end of the chamber is penetrated may further include a cap for receiving the reacted sample outflow due to the pressure in the chamber.
  • the cap may include at least one pressure relief groove for reducing the pressure generated when combined with the chamber.
  • one side of the inner circumferential surface of the cap is provided with at least one cap coupling protrusion along the circumferential direction so that the chamber and the cap may be coupled to each other.
  • the cap is provided with a handle that can be gripped by the user when coupled to or detached from the chamber, the handle may be formed with at least one slip preventing projection for preventing slip.
  • Embodiments of the present invention can be diluted, mixed, separated by mixing the reaction reagent and the sample of the pre-measured fluid and solid, it can be discharged quantitatively.
  • the capillary structure can be used to obtain a quantitative sample.
  • one-touch assembly is possible, and all processes can be performed in one direction operation without using existing steps or performing bidirectional operations.
  • 1 is a cross-sectional view showing the operation of the sampler divided into three steps according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a chamber of a sampler according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view showing a tube of a sampler according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a moving bar of a sampler according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a partial perspective view showing the tip of the sampler according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a partially cut perspective view showing the tip of Figure 5 cut along the longitudinal section.
  • FIG. 7 is a partial perspective view showing the tip of a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a partially cut perspective view of the tip of FIG. 7 taken along a longitudinal section;
  • Figure 9 is a partial perspective view showing the tip of the sampler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partially cut perspective view of the tip of FIG. 9 taken along a longitudinal section;
  • FIG 11 is a perspective view showing a coupling relationship between the guide hole and the tube, the chamber according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of a sampler by the guide hole of FIG. 11.
  • FIG. 13 is a partial perspective view showing a state in which silica is filled in the tip mixing hole of FIG. 9;
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a state in which a sampler is filled with a solid reagent such as silica, and a support material according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is an exploded perspective view showing the configuration of a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view illustrating a state in which the sampler of FIG. 15 is assembled.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the sampler of FIG. 16.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view showing the configuration of a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a perspective view illustrating a state in which the sampler of FIG. 18 is assembled.
  • FIG. 20 is a sectional view of the sampler of FIG. 18;
  • 21 is a perspective view showing a moving bar of a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a perspective view of a chamber of a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a chamber of a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • 24 is a cross-sectional view showing an operating state of the chamber and the moving bar of the sampler according to another embodiment of the present invention.
  • 25 is a cross-sectional view illustrating a method of collecting a sample with a tip of a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is an exemplary view showing obtaining a diameter of a discharge path of a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • 27 is a plan view showing a cap applied to the sampler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a front view illustrating a cap applied to a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • 29 is a right side view of a cap applied to a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is a partial view showing a state in which the cap is coupled to the chamber of the sampler according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 31 is a cross-sectional view showing an operating state when the cap is applied to the sampler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the operation of the sampler divided into three steps according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view showing a chamber of the sampler according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is the present invention
  • 4 is a perspective view illustrating a moving bar of a sampler according to an embodiment of the present invention.
  • the sampler 100 includes a chamber 110 in which a fluid or a solid reaction reagent is largely received and sealed at both ends thereof.
  • a tube 120 having one side coupled to the chamber 110 and a hollow portion 122 formed therein; And a tip 134 having a sample collecting part 131 at one end thereof, and being guided through the hollow part 122 to move the tip 134 through one end of the chamber 110.
  • a moving bar 130 for quantitatively discharging the sample collected by the sample 131 and the reaction reagent to the outside of the chamber 110 by penetrating the other end of the chamber 110; It may be made, including.
  • the chamber 110 accommodates a variety of reagents according to the use of the dilution buffer or solid reagent material that can be mixed with the collected sample to form a dilution or mixed solution.
  • the sampler 100 is used for mixing and putting the reagents of the fluid and solid in the chamber 110 as well as dilution, and for silica particles or chromatography in the chamber 110. It can be applied to various fields such as filling and separating and purifying raw molecules having as much affinity as possible, and separating and purifying by adding membranes.
  • Both ends of the chamber 110 are sealed with a penetrable membrane, and one end coupled with the tube 120 is sealed with a pouch 116 so that the tip 134 moves as the pouch (134) moves. It may be configured to penetrate 116 and enter the chamber 110.
  • an outlet 112 is provided at the center of the other end of the chamber 110 to allow the tip 134 to move forward and move, and the outlet 112 is also blocked by a discharge membrane 113 that can be penetrated.
  • the chamber 110 and the discharge film 113 may be made of an elastic material.
  • PE polyethylene
  • other materials having elasticity may be used, and may be manufactured by injection molding using an elastic material. Can be.
  • the discharge membrane 113 is thinly formed so that when the user pushes the moving bar 130, the tip 134 is advanced to penetrate the discharge membrane 113. At this time, since the discharge film 113 is made of an elastic material, as the tip 134 moves forward through the discharge film 113, a perforated edge of the discharge film 113 is formed around the tip 134. By being in close contact, fluid does not leak into the perforated portion of the discharge membrane 113.
  • the tip of the tip 134 is pierced as if it is torn, and a tolerance is formed between the perforated edge of the tip 134 and the discharge film 113. It doesn't happen.
  • the tip 134 is formed to be tapered
  • the outlet 112 may include an inclined portion 114 in close contact with the tip 134 shape.
  • the size of the outlet 112 having a constant diameter and the tip 134 having a constant diameter are in close contact with each other so that the size of this diameter is no longer advanced.
  • the distance that the tip 134 is advanced can be adjusted, it is possible to adjust the amount discharged by this distance.
  • tapered tip 134 may be in close contact with the inclined portion 114 of the outlet 112, thereby maintaining a stronger sealing state so that fluid does not flow between the tip 134 and the outlet 112. do.
  • the tip 134 is in communication with the discharge passage 132 for discharging the reacted sample to the end, the sample collecting portion 131 and the discharge passage 132, the sample collecting portion 131
  • the sample collected by the sample may include a mixing hole 133 that provides a space for mixing with the reaction reagent.
  • One end of the discharge passage 132 extends to the end of the tip 134 to discharge the reacted sample, and the other end may be configured to communicate with the mixing hole 133.
  • the discharge passage 132 may be configured to communicate with the specimen collecting unit 131 at a vertical or predetermined angle at an intermediate portion thereof. That is, the specimen collection unit 131 and the mixing hole 133 are all in communication with the discharge passage 132.
  • the sample collected by the capillary phenomenon when the sample in the fingertip or blood tube touches the sample collection unit 131 It is sucked into the pipe bored in the part 131 to fill the discharge flow path 132.
  • the sample collection using the capillary phenomenon may be similarly performed using the discharge passage 132 as well as the sample body extracting unit 131.
  • the blood collection tube used in a hospital or the like since the blood collection tube used in a hospital or the like has a long shape, it may be easy to collect a sample through the discharge passage 132. Then, when the tip 134 is inserted into the chamber 110, both ends of the discharge passage 132 are open, so that the reaction reagent in the chamber 110 and the sample filled in the discharge passage 132 are filled. It comes into contact and exits toward the chamber 110.
  • the reaction reagent fills the discharge passage 132 inside the sample, and this process is repeated, filling the discharge passage 132 and The sample and the reaction reagent were mixed to form a reacted sample.
  • the sample filled in the discharge passage 132 is mainly exited toward the mixing hole 133, the reaction of the sample and the reaction reagent made in the mixing hole 133 is the chamber around the mixing hole 133 110 is spread inside.
  • the moving bar 130 the user presses the moving bar 130 further after the tip 134 passes through the other end of the chamber 110, that is, the discharge film 113, the chamber 110 And a pressurizing unit 136 for discharging the reacted sample in a quantitative manner by applying a constant pressure to the diluent in the c).
  • the pressing unit 136 applies a predetermined pressure to the reacted sample while entering the chamber 110, and the tip 134 penetrates the discharge membrane 113 and the tapered tip 134. It is in close contact with the inclined portion 114 of the outlet 112 to pressurize the reacted sample until the tip 134 is no longer able to advance.
  • the pressure applied to the sample reacted by the pressurizing unit 136 also has the same value at all times, so that a predetermined volume of the reacted sample may be discharged.
  • the length of the tip 134 and the length of the guide hole 124 of the tube 120 may be adjusted to adjust the amount of fluid discharged.
  • the tip 134 from which the sample is collected is inserted through the one end of the chamber 110 in which the fluid is received, and the sample and the fluid are mixed to form a diluent.
  • the tip 134 is configured to be discharged through the other end through the chamber 110 and then pressurized to discharge the reacted sample quantitatively.
  • the sampler 100 is provided on the guide protrusion 138 and the tube 120 provided on one side of the moving bar 130, the movement of the guide protrusion 138 It may be made to further include a guide hole 124 for adjusting the movement of the movement bar 130 by guiding.
  • the guide hole 124 is composed of a three-stage configuration so that the operation process of the sampler 100 according to an embodiment of the present invention can be divided into three steps.
  • the tip 134 by the user operating the moving bar 130 to move the guide protrusion 138 along the guide hole 124 in the state in which the chamber 110 and the tube 120 are coupled. ) And the necessary steps such as dilution of the sample and discharge of the diluent are easily performed.
  • step 1 is a step in which the user inserts the tip 134 into the chamber 110 and fixes the tip 134.
  • the tip 134 penetrates the pouch 116 sealing the upper surface of the chamber 110 and the chamber ( Entering the reaction reagent inside, that is, simply inserting the tip 134 into the chamber 110.
  • step 2 when the user rotates and presses the movable bar 130 at 90 °, the process proceeds to step 2, and the tip 134 penetrates the discharge membrane 113 of the outlet 112 of the chamber 110 slightly, the tip. The end of 134 is to proceed only enough to go through the discharge membrane 113 a little.
  • the user shakes the sampler 100 and the sample contained in the discharge passage 132.
  • the reaction reagents in the chamber 110 may be mixed.
  • the tip 134 completely penetrates the discharge membrane 113 of the outlet 112 of the chamber 110 while the process proceeds to step 3.
  • the diluted solution is discharged through the discharge passage 132 end of the tip 134 advanced through the discharge membrane 113.
  • the fluid in the sealed state, the fluid is discharged by the pressure applied by the pressing unit 136 to the inside of the chamber 110 by the distance that the tip 134 protrudes out of the outlet 112, and the tip 134.
  • the volume of the discharged fluid can be adjusted.
  • step 3 the tip 134 is made to penetrate the discharge membrane 113 as it proceeds to the outside, but the chamber 110 and the discharge membrane 113 are made of an elastic material, so that the tip 134 According to the shape and the outer diameter, the discharge film 113 is drilled so that there is no tolerance between the tip 134 and the discharge port 112.
  • the inclined portion 114 fixes the tapered portion of the tip 134 so that it cannot proceed any further.
  • the tip 134 is allowed to advance only a certain distance to discharge the desired volume.
  • FIG. 5 is a partial perspective view showing the tip of the sampler according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a partial cutaway perspective view showing the tip of Figure 5 cut along the longitudinal section
  • Figure 7 according to another embodiment of the present invention
  • Fig. 8 is a partial perspective view showing the tip of the sampler
  • Fig. 8 is a partial cutaway perspective view showing the tip of Fig. 7 cut along the longitudinal section
  • Fig. 9 is a partial perspective view showing the tip of the sampler according to another embodiment of the present invention
  • Fig. 10 is a partially cut perspective view of the tip of FIG. 9 taken along a longitudinal section.
  • the tips 234, 334, and 434 of the sampler 100 according to the present invention may have various shapes.
  • the tips 234, 334, and 434 may have various shapes depending on the material of the chamber 110 and the discharge membrane 113, the type of reaction reagent filled in the chamber 110, and the discharge volume of the reacted sample. have.
  • the location of the sample collection unit (231, 331, 431), the discharge passage (232, 332, 432) and the mixing holes (233, 333, 433) And the connection can be configured the same.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a coupling relationship between a guide hole, a tube, and a chamber according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of a sampler by the guide hole of FIG. 11.
  • the sampler 100 according to an embodiment of the present invention is provided with at least one annular protrusion 118 along the circumferential direction on one side of the chamber 110, the chamber 110 and the tube 120 may be fitted.
  • the coupling relationship between the chamber 110 and the tube 120 may be variously configured, and threads (not shown) may be formed in the chamber 110 and the tube 120, respectively, to be screwed together.
  • the chamber 510 and the tube 520 correspond to the fitting protrusion 518 and the fitting protrusion 518 provided in the chamber 510 to the tube 520. It can be fastened and coupled by the fastening groove 526 is formed.
  • the step of the guide hole 524 is not determined in a continuous implementation in a slide shape, by pressing the moving bar continuously slides continuously
  • the movement bar 130 moves along the shape, and thus can be configured at once from insertion to discharge of the movement bar 130.
  • FIG. 13 is a partial perspective view illustrating a state in which a tip mixing hole of silica is filled in FIG. 9, and FIG. 14 is a state in which a solid reagent such as silica and a support material are filled in a sampler according to an embodiment of the present invention.
  • a solid reagent such as silica and a support material are filled in a sampler according to an embodiment of the present invention.
  • the reaction reagent filled in the chamber 510 includes silica particles, an antibody that selectively separates proteins, and a support, which physically exert a physical force on a sample blood sample to facilitate DNA or RNA extraction. It may further comprise at least one of the reagents utilized.
  • a sample to facilitate the extraction of DNA or RNA may further include a reaction material for supporting the silica particles or biomolecule particles filled therein.
  • silica multiple reaction sampling is possible by pretreatment using silica. As illustrated in FIG. 13, a sample sampled silica 436 is inserted into a mixing hole 433, and a sample of silica 436 is sampled. After the sample reacts with the sample), the tip 434 is inserted into the chamber 510 to allow the dilution buffer and the sample that has already reacted with the sample to react. have.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view showing the configuration of a sampler according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 16 is a perspective view illustrating a state in which the sampler of FIG. 15 is assembled
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the sampler of FIG.
  • a sampler according to another embodiment of the present invention is provided with a chamber 610 and a chamber 610 for forming a space in which a reaction reagent of a fluid or a solid is contained therein.
  • a tip 634 formed with a discharge passage 632 which is mixed with the reaction reagent and discharges the reacted sample, and a cylinder 650 for moving the tip 634, wherein the tip 634 comprises a chamber 610.
  • the membrane may further include a membrane 660 for purifying and reacting the reacted sample.
  • the tip 634 may be provided inserted into the chamber 610, the user put the reaction reagent in the space between the tip 634 and the cylinder 650 after the reaction occurs to the user By pressing the cylinder 650, the reacted sample may be discharged through the discharge passage 632.
  • the working relationship between the tip 634 and the discharge port 612, the discharge film 613, the inclined portion 614 and the like related to the mechanism in which the reacted sample is discharged is the same as described above, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the sample may be collected through the sample collection unit 631 and mixed with the reaction reagent.
  • the sample may be mixed with the reaction reagent in the space between the tip 634 and the cylinder 650 after being collected by another sampling mechanism. It is also possible to advance the reaction by adding together.
  • the membrane 660 is attached to one end of the tip 634, as shown in Figure 17, when the reacted sample contained in the space between the tip 634 and the cylinder 650 is discharged, Purification can be performed.
  • the reaction reagents such as the tip 634, the membrane 660, and the buffer are provided together in the chamber 610.
  • the user may seal off, ie, remove the pouch and put the sample into the chamber 610 to quantitatively discharge the reacted sample using the cylinder 650 without applying a separate reaction reagent.
  • the tip 634 and the membrane 660 are sealed in the chamber 610.
  • the user can seal off the pouch and add the desired buffer with the sample.
  • the sample may be collected using the sample collection unit 631 provided in the tip 634, it is also possible to add the sample collected through the other sampling mechanism with the buffer.
  • Both cases can be configured to be used for various purposes through different processes using different sets of chambers 610 containing buffers for different purposes, respectively.
  • red blood cell (RBC) cells by absorbing the sample into the membrane 660 previously treated with reagent, chemical and biological reactions such as antigen and antibody reactions can be caused, and samples such as whole blood can be prepared using the membrane 660 having a small pore size. It is also possible to apply the red blood cell (RBC) cells to be lysed by raising the membrane 660 and then crushing using the cylinder 650.
  • RBC red blood cell
  • FIG. 18 is an exploded perspective view showing the configuration of a sampler according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 19 is a perspective view illustrating an assembled state of the sampler of FIG. 18,
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the sampler of FIG. 18.
  • the tip 734 of the sampler is equipped with a chamber 710 in a centrifuge, at least one separation hole for separation of a desired material during centrifugation ( 770.
  • the tip 734 may be provided in the chamber 710, and the user puts the reaction reagent into the space between the tip 734 and the cylinder 750 to cause the reaction to occur. By pressing the cylinder 750, the reacted sample may be discharged through the discharge passage 732.
  • the working relationship between the tip 734 and the discharge port 712, the discharge film 713, the inclined portion 714, etc. related to the mechanism for discharging the reacted sample is the same as described above, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the membrane 760 may be interposed at a portion where the discharge passage 732 starts at a central portion of one end of the tip 734.
  • a plurality of separation holes 770 may be formed to penetrate one end of the tip 734 based on the membrane 760.
  • red blood cell RBC
  • WBC white blood cells
  • the present invention can be applied to component separation of various reaction samples, and it is also possible to mount the chamber 710 in a centrifuge and use it to concentrate the reacted sample after the reaction proceeds.
  • the size of the separation hole 770 may be variously configured according to the size and specific gravity of the material to be separated.
  • the amount of buffer discharged from each sampler can be used at a similar level, and the discharge amount is different according to the amount of dilution buffer filled differently according to the dilution ratio.
  • the discharge amount can be adjusted in accordance with the dilution buffer amount.
  • FIG. 21 is a perspective view showing a moving bar of a sampler according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 22 is a perspective view showing a chamber of a sampler according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 23 is yet another embodiment of the present invention. Sectional drawing showing a chamber of a sampler according to the invention.
  • a sampler may include a chamber 810 and a tip 834.
  • the tip 834 has a sample collection portion 831 is formed at one end to accommodate the sample collected.
  • the chamber 810 is formed of a membrane through which both ends are penetrated, and a reaction reagent is received therein, and the tip 834 penetrates into the chamber 810 and then penetrates outward again.
  • the pressing part 825 of the chamber 810 is pressurized, the reacted sample is discharged in a dropwise manner, thereby enabling a quantitative discharge.
  • a penetrating pouch 816 may be provided at one end of the chamber 810, and a penetrating discharge film 813 may be provided at the other end of the chamber 810.
  • both sides of the chamber 810 are respectively sealed by the pouch 816 and the discharge membrane 813, so that a sealed space is provided inside the chamber 810, and the reaction of the fluid or solid in the space is provided. Reagents are safely stored without leakage.
  • reaction reagent may be provided in a state in which the specific sample is filled so as to be diluted at a certain rate at the time of shipment.
  • a flange portion 817 is preferably formed at one end of the chamber 810.
  • the flange portion 817 increases the strength of the other end of the chamber 810 to prevent deformation such as bending in the chamber 810, and to more effectively stop the stopper 852 to be described later. do.
  • a discharge part 820 may be further provided at the other end of the chamber 810.
  • the discharge part 820 is preferably formed extending in the longitudinal direction of the chamber 810.
  • the discharge path 821 may be formed inside the discharge part 820, and the discharge path 821 may be separated from the inner space of the chamber 810 by the discharge film 813.
  • the inner space of the chamber 810 and the discharge path 821 may be connected to each other.
  • the discharge unit 820 is preferably detachably coupled to the other end of the chamber 810.
  • the discharge part 820 may be detachably coupled to the chamber 810 through various coupling methods such as a fitting method, a clamping method and a screwing method, but is not limited to any particular method.
  • the tip 834, the sample collection portion 831 is formed to accommodate the sample collected.
  • the sample collection unit 831 is formed in the longitudinal direction of the tip 834, it is preferable that both sides are formed to open to the outside of the tip 834.
  • sample collection portion 831 is preferably formed so that one end is opened to the outside through one end of the tip 834.
  • sample collection unit 831 is preferably extended to the other end direction of the tip 834, the mixing hole 833 is formed at its end.
  • the mixing hole 833 is also preferably formed so that both sides are opened to the outside of the tip 834, the sample collected by the sample collection unit 831 is filled inside.
  • the amount of the sample to be accommodated can be adjusted according to the size of the mixing hole 833, so that the amount of the sample can be constant.
  • the sample is accommodated by the sample collecting unit 831 and the mixing hole 833, by adjusting the size of the sample collecting unit 831, the total capacity of the sample can be realized constantly. Of course.
  • the other end of the tip 834, the moving bar 830 is preferably further extended in the longitudinal direction of the tip 834, the moving bar 830 is formed integrally with the tip 834 desirable.
  • the pressing bar 851, the stopper 852, and the pressing unit 853 may be formed in the movable bar 830.
  • the pressing plate 851 may be formed at an end of the moving bar 830, and the stopper 852 and the pressing unit 853 may be sequentially formed along the direction of the tip 834. have.
  • the pressing portion 853 is preferably formed so that the outer diameter corresponds to the inner diameter of the tube 870, through which, the outer surface of the pressing portion 853 is in the inner surface of the tube (870) It can be in close contact.
  • an outer diameter of the stopper 852 provided between the pressing plate 851 and the pressing unit 853 is larger than an inner diameter of the tube 870.
  • the stopper 852 is preferably formed to have a diameter such that one surface can be in close contact with one surface of the flange portion 817.
  • Figure 24 is a cross-sectional view showing the operation state of the chamber and the moving bar of the sampler according to another embodiment of the present invention
  • Figure 25 is a method of collecting a sample with the tip of the sampler according to another embodiment of the present invention. The cross-sectional view shown.
  • the tip 834 penetrates the pouch 816 and into a portion of the chamber 810 (preferably, the tip 834 is discharged).
  • the pressing unit 853 may be positioned inside the other end of the chamber 810.
  • the reaction reagent of the fluid or solid can be safely received inside the chamber 810.
  • the sample contained in the sample collection unit 831 and the reaction reagent are mixed to form a reacted sample.
  • the tip 834 protruding outwardly through the discharge film 813 may be located inside the discharge path 821.
  • the length of the tip 834 protruding after passing through the discharge film 813 is determined according to the formation position of the stopper 852.
  • the stopper 852 has one end of the tip 834 formed therein.
  • the tip 834 is formed to limit the distance from which the tip 834 protrudes so as to be positioned inside the discharge path 821.
  • the tip 834 penetrating the discharge film 813 is positioned inside the discharge path 821, the tip 834 penetrates the discharge film 813. Even if the reacted sample splashes, it remains in the discharge path 821, and thus the loss of the reacted sample can be prevented.
  • the insertion part 818 is preferably formed at the other inner end of the chamber 810.
  • the insertion portion 818 is preferably formed to be reduced to reduce the cross-sectional area inside the chamber 810 toward the discharge film 813.
  • the stopper 852 allows the tip 834 to have a constant depth in the sample even in the process of collecting the sample 871 in the sample collecting unit 831. .
  • the stopper 852 is caught by the opening 872 so that the insertion is no longer performed. As a result, only a portion of the tip 834 may be inserted into the sample 871.
  • the sample 871 is introduced into the sample collection part 831 by capillary force.
  • the sample can be stably collected, but also the amount of the sample collected and accommodated in the sample collection unit 831 can be managed constantly.
  • the tip 834 blocks the discharge passage 821 to prevent the reacted sample from being discharged. Can be.
  • the pressing portion 825 may be formed integrally with the outer surface of the chamber 810, more specifically, the pressing portion 825 may be a part of the chamber 810.
  • the chamber 810 is preferably made of a material having a deformable strength so that the outer surface of the chamber 810 including the pressing part 825 can be pressed by an external force.
  • the pressing part 825 may be pressed by a user's hand, and may be appropriately pressed according to the thickness of the tip 834 inserted into the chamber 810.
  • the chamber 810 is made of a material having transparency so that not only the tip 834 and the moving bar 830 located inside the chamber 810 but also the reacted sample can be visually identified. desirable.
  • the reacted sample discharged from the discharge unit 820 is preferably discharged in the form of droplets.
  • the discharge path 821 is preferably formed to have an appropriate diameter according to the type of the reacted sample so that the reacted sample is discharged in the form of a drop.
  • the discharge portion 820 is preferably detachably coupled to the chamber 810.
  • the discharge unit 820 can be replaced with a discharge unit having a discharge path 821 of a diameter suitable for the type and amount of discharged specimens.
  • the droplet volume of the reacted sample to be discharged may vary according to the size of the discharge unit 820, it is possible to control the volume to be discharged according to the diameter of the discharge path (821).
  • FIG. 26 is an exemplary view illustrating obtaining a diameter of a discharge path of a sampler according to another embodiment of the present invention.
  • the discharge path 821 is preferably formed to have a diameter corresponding to the type of the sample reacted in the inner space of the chamber 810 and the amount of the discharged sample.
  • the diameter of the discharge path 821 may be obtained by the size of the spherical cap of the sphere.
  • the radius of the discharge path 821 is a
  • the radius of the reacted sample drop 879 is r
  • the height of the cut portion of the sphere is h
  • the volume V of the reacted sample drop 879 is measured.
  • the diameter of the discharge path 821 can be obtained from the equation.
  • FIG. 27 is a plan view showing a cap applied to the sampler according to another embodiment of the present invention
  • Figure 28 is a front view showing a cap applied to the sampler according to another embodiment of the present invention
  • Figure 29 is a view Right side view showing a cap applied to a sampler according to another embodiment of the invention.
  • 30 is a partial configuration view showing a cap coupled to the chamber of the sampler according to another embodiment of the present invention
  • Figure 31 is an operating state when the cap is applied to the sampler according to another embodiment of the present invention A cross-sectional view showing the.
  • a sampler according to an embodiment of the present invention is coupled to the other end of the chamber 910, and when the other end of the chamber 910 is penetrated, the sampler flows out due to the pressure in the chamber 910.
  • a cap 980 may be further included to accommodate the reacted sample.
  • the reason why the cap 980 is applied is that when the tip 934 penetrates the discharge membrane 913 of the chamber 910, the reacted sample is partially leaked between the tip 934 and the discharge membrane 913.
  • the cap 980 In order to maintain a clean experimental environment by receiving a small amount of the sample spilled in the cap 980 and removing the cap 980 with the cap 980 and performing a quantitative discharging operation.
  • cap 980 is applied based on the samplers of the embodiments described with reference to FIGS. 21 to 26 as an example.
  • the cap 980 may be equally applied to the samplers of all the above-described embodiments. Of course.
  • the cap 980 may be formed of a body (981) to form an outer shape to have a predetermined space therein in a state that one side is drilled, the body (981) is coupled to the chamber 910 the chamber 910 The other end is gently inserted into the cap 980, it is preferably made of an elastic material to maintain the bonding force after being inserted.
  • a cutting portion 984 is provided at a portion of the body 981 that is coupled to the chamber 910 to disperse the pressure received by the cap 980 when the chamber 910 and the cap 980 are coupled to each other. It can be configured to be.
  • One side of the inner peripheral surface of the cap 980 is provided with at least one cap coupling protrusion 983 along the circumferential direction may be coupled to the chamber 910 and the cap 980.
  • the cap coupling protrusion 983 may be formed in an annular shape except for a portion in which the cutting portion 984 is inside the cap 980, and a coupling force after the cap 980 is inserted into the chamber 910. It plays a role to maintain the cap coupling protrusion 983
  • the cap 980 may include at least one pressure discharge groove 985 for reducing the pressure generated when the cap 980 is coupled to the chamber.
  • the pressure discharge groove 985 may be formed to have a predetermined width and length along a slope inside the body 981, and the discharge portion of the chamber 910 may be formed.
  • a passage spaced a predetermined distance between the outer surface of the discharge portion 920 and the inner surface of the cap 980 is formed.
  • the pressure discharge groove 985 discharges the pressure in the chamber 910 generated when the chamber 910 is inserted, thereby preventing the cap 980 from being separated from the chamber 910 by this pressure. In addition, it serves to prevent further leakage of the sample in the chamber 910 by the pressure inside the cap 980.
  • the cap 980 is provided with a handle portion 986 that can be gripped by the user, when coupled to or separated from the chamber 910, the handle portion 986 is at least one for preventing slipping A slip preventing protrusion 987 may be formed.
  • the sample is collected using the tip 934 (a), and the tip 934 is inserted into the chamber 910 while the cap 980 is covered by the discharge part 920 of the chamber 910. (913) Push to the front, shake the sampler to mix the sample and the buffer (b).
  • the pressing plate 951 is pushed further into the tip 934, the discharge film 913 is drilled and the end of the tip 934 is positioned in the discharge path 921. At this time, when the tip 934 penetrates the discharge membrane 913, the solution flowing out between the tip 934 and the discharge membrane 913 and a small amount of the outflow is received in the cap 980 (c).
  • the reacted sample may be quantitatively discharged (d).
  • the sampler according to the embodiments of the present invention described above can obtain a quantitative sample by using a capillary structure, and can discharge the quantitatively by mixing the sample with a pre-measured reaction reagent.
  • the pre-measured reaction reagents can be mixed with the sample at a constant rate and concentration without any external weighing equipment and power, and can be assembled one-touch, as well as one-way without using existing steps or performing bidirectional operation The whole process can be performed by the operation, and the pre-treated sample can be prevented from leaking to the outside during the quantitative discharging process to maintain a clean experimental environment.

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Abstract

샘플러가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러는 내부에 유체가 수용되며, 양단이 각각 관통 가능한 막으로 밀봉된 챔버와, 상기 챔버와 일측이 결합되며, 내부에 중공부가 형성되는 튜브 및, 일단에 검체 채취부를 구비한 팁이 구비되고, 상기 중공부를 통해 가이드 되어 이동하면서 상기 팁이 챔버의 일단을 관통함으로써 상기 검체 채취부에 의해 채취된 검체와 상기 유체가 혼합되어 희석액을 형성시키며, 상기 팁이 챔버의 타단을 관통함으로써 상기 희석액을 챔버 외부로 정량 토출시키는 이동바를 포함한다.

Description

샘플러
본 발명은 샘플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시료를 검체와 혼합하여 희석하고, 이를 정량 토출시킬 수 있는 샘플러에 관한 것이다.
일반적으로, 유체시료의 분석은 화학 및 생명공학 분야 외에도 환자로부터 채취한 혈액, 체액의 분석을 통한 진단 분야 등에서 광범위하게 이용되고 있다.
근래에는 이러한 유체시료의 분석을 좀 더 간편하고 효율적으로 수행하기 위하여, 소형화된 다양한 종류의 분석 및 진단 장비들과 기술들이 개발되고 있다.
한편, 이러한 유체시료를 분석하는 방법에 있어서 중요한 것 중 하나는 유체시료를 전처리하는 것이다.
여기서, 유체시료의 전처리란 유체시료의 분석 전에 원하는 양의 검체를 추출하여 예를 들어, 희석버퍼 등에 이를 적정한 비율로 정확하게 처리하거나, 고체, 액체 상태의 반응시약과의 혼합, 또는 충진 또는 지지체를 활용하여 분리 및 정제하는 것을 말한다.
통상적으로 이를 위해 피펫이나 스포이트를 사용하여 유체시료를 전처리하지만, 랩온어칩(lab-on-a-chip) 또는 랩온어팁(lab-on-a-tip) 단위의 샘플 분석에 있어서, 전처리에 사용되는 시료의 양은 극히 소량이고 또한 아주 정확하게 처리되어야 하기 때문에, 피펫이나 스포이트를 이용하여 원하는 극소량의 샘플을 정확하게 전처리하는 것은 쉬운 일이 아니다.
아울러, 현장 검사 기법에서는 채취한 시료를 전처리하고 이를 다시 측정기기로 투입하는 단계를 거치게 되는데, 투입단계에서 다시 한번 인가하는 시료 량의 오차 문제가 발생한다.
따라서, 극소량의 혈액 내지 기타 시료를 다룸에 있어서 오차를 최소화하면서 그 취급 과정이 용이하여 별도의 전문 교육이나 훈련을 받지 않은 사람이 간단한 설명만을 들은 후에 사용할 수 있는 샘플러의 필요성이 대두되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 미리 계량된 유체 또는 고체시료를 검체와 혼합 등의 전처리 후에 이를 정량 토출 시킬 수 있는 샘플러를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 모세관 구조물을 이용하여 정량의 검체를 획득할 수 있는 샘플러를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 미리 계량된 유체 또는 고체를 외부의 다른 계량 장비 및 동력 없이 일정 비율 및 일정 농도로 검체와 희석 또는 혼합이 가능한 샘플러를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 원터치 조립이 가능하고, 기존의 여러 단계를 이용하거나 양방향 조작을 행하는 일 없이 한 방향 조작으로 모든 과정을 수행할 수 있는 샘플러를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 전처리 된 시료가 정량 토출 과정에서 외부로 유출되는 것을 방지하여 깔끔한 실험환경을 유지할 수 있는 샘플러를 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되며, 양단이 각각 관통 가능한 막으로 밀봉된 챔버; 및, 채취된 검체가 수용되고, 챔버의 일단을 관통함으로써 상기 검체와 상기 반응시약이 혼합되어 반응된 검체를 형성시키며, 챔버의 타단을 관통함으로써 상기 반응된 검체를 챔버 외부로 정량 토출시키는 팁;을 포함하는 샘플러가 제공될 수 있다.
또한, 상기 팁은 상기 검체를 채취하기 위한 검체 채취부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 팁과 일체로 이루어지며, 상기 팁을 단계별로 이동시키는 이동바를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 챔버와 일측이 결합되고, 내부에 중공부가 형성되는 튜브를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 팁은 끝단으로 상기 반응된 검체를 토출시키는 배출유로를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 팁은, 상기 검체 채취부 및 상기 배출유로와 연통되고, 상기 검체 채취부에 의해 채취된 검체가 상기 반응시약과 혼합될 수 있는 공간을 제공하는 믹싱홀;을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 이동바는, 상기 팁이 상기 챔버의 타단을 관통한 후 사용자가 상기 이동바의 타단을 더 누르면 상기 챔버 내의 반응된 검체에 일정한 압력을 가하여 정량의 반응된 검체를 토출시키는 가압부를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 반응시약은 검체인 혈액샘플에 물리적인 힘을 가하여 DNA 또는 RNA 추출을 용이하게 하는 실리카 입자, 선택적으로 단백질을 분리하는 항체, 지지체로 활용되는 시약 중 적어도 하나를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 이동바의 일측에 구비되는 가이드돌기와, 상기 튜브에 구비되며, 상기 가이드돌기의 이동을 안내하여 상기 이동바의 이동을 단계별로 조절하는 가이드홀을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 가이드홀은 상기 반응된 검체의 토출량을 단계적으로 조절할 수 있도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 챔버의 일측에 원주방향을 따라 적어도 하나의 환형 돌출부가 구비됨으로써 상기 챔버와 상기 튜브가 끼움 결합될 수 있다.
또한, 상기 챔버와 튜브는 상기 챔버에 구비되는 끼움돌기와 상기 끼움돌기에 대응하여 상기 튜브에 형성되는 체결홈에 의해 체결되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 팁은 테이퍼지게 형성되며, 상기 챔버의 타단에 구비되는 배출구는 상기 팁 형상에 대응되어 밀착되는 경사부를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되며, 양단이 각각 관통 가능한 막으로 밀봉된 챔버;와, 일단에 검체 채취부를 구비한 팁이 구비되고, 상기 팁이 챔버의 일단을 관통함으로써 상기 검체 채취부에 의해 채취된 검체와 상기 반응시약이 혼합되어 반응된 검체를 형성시키며, 상기 팁이 챔버의 타단을 관통함으로써 상기 반응된 검체를 챔버 외부로 정량 토출시키는 이동바; 및 상기 이동바의 이동을 단계별로 안내하는 튜브;를 포함하는 샘플러가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되며, 양단이 각각 관통 가능한 막으로 밀봉된 챔버;와, 상기 챔버와 일측이 결합되며, 내부에 중공부가 형성되는 튜브; 및 채취된 검체가 수용되고, 상기 챔버에 삽입됨으로써, 상기 검체와 상기 반응시약이 혼합되어 반응된 검체를 형성시키는 이동바;를 포함하며, 상기 이동바가 챔버의 타단을 관통함으로써 상기 반응된 검체를 챔버 외부로 정량 토출시키는 것을 특징으로 하는 샘플러가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되는 공간을 형성하는 챔버;와, 상기 챔버 내에 구비되며, 상기 반응시약과 혼합되어 반응된 검체를 배출하는 배출유로가 형성되는 팁; 및, 상기 팁을 이동시키는 실린더;를 포함하며, 상기 팁이 챔버의 타단을 관통함으로써 상기 반응된 검체를 챔버 외부로 정량 토출시키는 것을 특징으로 하는 샘플러가 제공될 수 있다.
또한, 상기 반응된 검체를 정제하여 배출하는 멤브레인이 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 팁은, 상기 챔버를 원심분리기에 장착하여 원심분리 시, 원하는 물질의 분리를 위한 적어도 하나의 분리홀을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 채취된 검체가 수용되도록 일단부에 검체 채취부가 형성되는 팁; 그리고 일단부에는 관통 가능한 파우치가 구비되고 타단부에는 관통 가능한 배출막이 형성되어 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되며, 상기 팁의 일단부가 상기 파우치를 관통하여 내측으로 삽입됨으로써 상기 반응시약과 상기 검체가 혼합되어 반응된 검체가 형성되도록 하고, 상기 팁의 일단부가 상기 배출막을 관통한 상태에서 누름부가 가압됨에 따라 상기 반응된 검체가 외부로 정량 토출되도록 하는 챔버;를 포함하여 이루어지는 샘플러가 제공될 수 있다.
또한, 상기 챔버의 타단부에 구비되며, 내부에 토출로가 형성되어 상기 배출막을 관통한 상기 팁이 상기 토출로에 위치한 상태에서 상기 누름부가 가압됨에 따라 상기 반응된 검체가 정량 배출되는 배출부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 배출부는 상기 챔버 타단부에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 반응된 검체를 배출시키는 양에 따라 대응되는 토출로 지름을 가지는 배출부로 교환 가능할 수 있다.
또한, 상기 팁에는 이동바가 일체로 더 형성되고, 상기 이동바에는 상기 팁이 상기 배출막을 관통하도록 적용되는 외력이 가해지는 누름판과, 상기 챔버의 타단부에 걸려 상기 이동바의 이동이 정지되도록 하는 스토퍼와, 상기 이동바의 이동시에 외측면이 상기 챔버의 내측면에 밀착 이동되면서 상기 챔버의 내부 일측을 기밀시켜 상기 누름부가 눌려짐에 따라 가압되는 상기 반응된 검체가 상기 배출부로 배출되도록 하는 가압부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 검체 채취부는 상기 팁의 길이방향으로 형성되되, 양측이 상기 팁의 외측으로 개방 형성될 수 있다.
또한, 상기 누름부는 외력에 의해 눌려 상기 챔버 내측의 압력이 높아지도록 상기 챔버의 외측면과 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 챔버 타단에 결합되며, 상기 챔버의 타단이 관통될 때, 챔버 내의 압력으로 인해 유출되는 반응된 검체를 수용하기 위한 캡이 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 캡은 상기 챔버와 결합될 때 생성되는 압력을 감소시키기 위한 적어도 하나의 압력배출홈을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 캡의 내주면 일측에는 원주방향을 따라 적어도 하나의 캡 결합용 돌출부가 구비됨으로써 상기 챔버와 상기 캡이 끼움 결합될 수 있다.
또한, 상기 캡은 상기 챔버에 결합시키거나 분리할 때, 사용자가 파지할 수 있는 손잡이부를 구비하며, 상기 손잡이부에는 미끄럼 방지를 위한 적어도 하나의 슬립 방지용 돌기가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 미리 계량된 유체 및 고체의 반응시약과 검체를 혼합하여 희석, 혼합, 분리하고, 이를 정량 토출시킬 수 있다.
또한, 모세관 구조물을 이용하여 정량의 검체를 획득할 수 있다.
또한, 미리 계량된 유체 및 고체와 외부의 다른 계량 장비 및 동력 없이 일정 비율 및 일정 농도로 검체와 희석 및 혼합이 가능하다.
또한, 원터치 조립이 가능하고, 기존의 여러 단계를 이용하거나 양방향 조작을 행하는 일 없이 한 방향 조작으로 모든 과정을 수행할 수 있다.
또한, 전처리 된 시료가 정량 토출 과정에서 외부로 유출되는 것을 방지하여 깔끔한 실험환경을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 작동과정을 3스텝으로 나누어 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 챔버를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 튜브를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 이동바를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 팁을 도시한 부분사시도.
도 6은 도 5의 팁을 종단면을 따라 절단하여 도시한 부분절단사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플러의 팁을 도시한 부분사시도.
도 8은 도 7의 팁을 종단면을 따라 절단하여 도시한 부분절단사시도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 팁을 도시한 부분사시도.
도 10은 도 9의 팁을 종단면을 따라 절단하여 도시한 부분절단사시도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드홀과 튜브, 챔버 결합관계를 도시한 사시도.
도 12는 도 11의 가이드홀에 의한 샘플러 작동과정을 도시한 작동순서도.
도 13은 도 9의 팁 믹싱홀에 실리카가 충진된 상태를 도시한 부분사시도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러에 실리카 등의 고체시약 및 지지체 물질 등이 충진된 상태를 도시한 단면도.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 구성을 도시한 분해 사시도.
도 16은 도 15의 샘플러가 조립된 상태를 도시한 사시도.
도 17은 도 16의 샘플러의 단면도.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 구성을 도시한 분해 사시도.
도 19는 도 18의 샘플러가 조립된 상태를 도시한 사시도.
도 20은 도 18의 샘플러의 단면도.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 이동바를 나타낸 사시도.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 챔버를 나타낸 사시도.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 챔버를 나타낸 단면도.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 챔버와 이동바의 작동상태를 나타낸 단면예시도.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 팁으로 검체를 채취하는 방법을 나타낸 단면예시도.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 토출로의 지름을 구하는 것을 나타낸 예시도.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러에 적용되는 캡을 도시한 평면도.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러에 적용되는 캡을 도시한 정면도.
도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러에 적용되는 캡을 도시한 우측면도.
도 30은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 챔버에 캡이 결합된 상태를 도시한 부분구성도.
도 31은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러에 캡이 적용된 경우의 작동상태를 나타낸 단면예시도.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명 되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공 되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 작동과정을 3스텝으로 나누어 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 챔버를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 튜브를 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 이동바를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러(100)는 크게, 내부에 유체 또는 고체 반응시약이 수용되며, 양단이 각각 관통 가능한 막으로 밀봉된 챔버(110);와, 상기 챔버(110)와 일측이 결합되며, 내부에 중공부(122)가 형성되는 튜브(120); 및 일단에 검체 채취부(131)를 구비한 팁(134)이 구비되고, 상기 중공부(122)를 통해 가이드 되어 이동하면서 상기 팁(134)이 챔버(110)의 일단을 관통함으로써 상기 검체 채취부(131)에 의해 채취된 검체와 반응시약이 혼합되어 반응된 검체를, 상기 팁(134)이 챔버(110)의 타단을 관통함으로써 챔버(110) 외부로 정량 토출시키는 이동바(130);를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 챔버(110)에는 채취된 검체와 혼합되어 희석 또는 혼합액을 형성할 수 있는 희석버퍼 또는 고체의 시약물질 등의 용도에 따라 다양한 시약이 수용된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러(100)는 희석뿐 아니라, 챔버(110) 내에 유체 및 고체의 시약을 넣어놓고 혼합을 하는 것, 그리고 챔버(110)에 실리카 입자나, chromatography 에 사용 가능한 affinity를 띄는 생 분자들을 충진하여 분리 및 정제하는 것, 그리고 멤브레인 등을 넣어 분리 정제하는 것 등 다양한 분야에 응용 가능하다.
상기 챔버(110)의 양단은 관통 가능한 막으로 밀봉되며, 상기 튜브(120)와 결합되는 일단은 파우치(116)로 밀봉됨으로써 상기 이동바(130)가 이동하면서 상기 팁(134)이 상기 파우치(116)를 관통하여 상기 챔버(110) 내부로 진입하도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 챔버(110)의 타단의 중앙부에는 상기 팁(134)이 전진하여 이동할 수 있도록 배출구(112)가 마련되는데, 상기 배출구(112)는 역시 관통 가능한 배출막(113)으로 막혀 있다.
상기 챔버(110)와 상기 배출막(113)은 탄성재질로 제조될 수 있는데, 예를 들어 PE(Polyethylene)나 그 외 탄성을 가진 다른 재질도 사용 가능하며, 탄성재질을 이용한 사출성형에 의해 제조될 수 있다.
상기 배출막(113)은 얇게 형성되어 사용자가 상기 이동바(130)를 밀면 상기 팁(134)이 전진하여 상기 배출막(113)을 관통하게 된다. 이때, 상기 배출막(113)이 탄성재질로 이루어져 있기 때문에 상기 팁(134)이 상기 배출막(113)을 관통하여 전진함에 따라 배출막(113)의 뚫린 테두리 부분이 상기 팁(134) 주위에 밀착함으로써, 배출막(113)의 뚫린 부분으로 유체가 새어 나오지 않는다.
즉, 상기 배출막(113)의 재질이 탄성을 가지고 있으므로, 상기 팁(134)의 끝이 닿는 부분에서 찢어지듯이 뚫어지게 되어 상기 팁(134)과 배출막(113)의 뚫린 테두리 사이에 공차가 발생하지 않는 것이다.
여기서, 상기 팁(134)은 테이퍼지게 형성되며, 상기 배출구(112)는 상기 팁(134) 형상에 대응되어 밀착되는 경사부(114)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이 경우 찢어지듯이 뚫어진 배출막(113)은 상기 팁(134)이 전진할수록 점점 더 뚫어지는 범위가 넓어지게 되며 상기 배출막(113) 부분이 다 뚫리게 되면 상기 팁(134)은 더 이상 전진할 수 없는 상태가 된다.
즉, 배출막(113) 부분이 다 뚫리게 되면, 일정한 직경을 가지는 배출구(112)의 크기와 일정한 직경을 가지는 팁(134)이 밀착 되어 더 이상 전진 되지 않는 상태가 되므로, 이 직경의 크기를 조절함으로써 팁(134)이 전진되는 거리를 조절 할 수 있으며, 이 거리에 의해 토출되는 양을 조절 할 수 있다.
그리고, 상기 테이퍼진 형상의 팁(134)은 상기 배출구(112)의 경사부(114)에 밀착됨으로써, 상기 팁(134)과 배출구(112) 사이로 유체가 흘러내리지 않도록 더욱 강한 밀봉 상태를 유지하게 된다.
한편, 상기 팁(134)은 끝단으로 상기 반응된 검체를 토출시키는 배출유로(132)와, 상기 검체 채취부(131) 및 상기 배출유로(132)와 연통되고, 상기 검체 채취부(131)에 의해 채취된 검체가 상기 반응시약과 혼합될 수 있는 공간을 제공하는 믹싱홀(133)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 배출유로(132)의 일단은 상기 팁(134)의 끝단까지 연장되어 반응된 검체를 토출하게 되고, 타단은 상기 믹싱홀(133)과 연통되도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 배출유로(132)는 그 중간 부분에서 상기 검체 채취부(131)와 수직 또는 소정의 각도를 이루며 연통되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 검체 채취부(131)와 상기 믹싱홀(133)은 상기 배출유로(132)를 중심으로 모두 연통되어 있는 것이다.
상기 검체 채취부(131), 배출유로(132) 및 믹싱홀(133)의 작용관계를 살펴보면, 손끝이나 혈액 튜브 속에 들어 있는 검체가 상기 검체 채취부(131)에 닿는 순간 모세관 현상에 의하여 검체 채취부(131)에 뚫려 있는 관으로 빨려 들어가 상기 배출유로(132)를 가득 채우게 된다.
이때, 상기 검체 체취부(131)뿐만 아니라 배출유로(132)를 사용하여서도 동일하게 모세관 현상을 활용한 검체 채취가 이루어질 수 있다.
특히 병원 등에서 사용되고 있는 채혈튜브는 긴 형상을 하고 있기 때문에 배출유로(132)를 통하여 검체를 채취하는 것이 용이할 수 있다. 그리고, 상기 팁(134)을 챔버(110)에 삽입하게 되면, 상기 배출유로(132) 양단은 열려있는 상태이므로 상기 챔버(110) 안에 있는 반응시약과 상기 배출유로(132) 내에 차 있는 검체가 접촉하게 되어 상기 챔버(110) 쪽으로 빠져 나오게 된다.
상기 배출유로(132) 안에 차 있던 검체가 챔버(110)로 빠져 나오면, 상기 반응시약은 검체가 빠져나온 배출유로(132) 내부를 채우게 되고, 이런 과정이 반복 되면서 상기 배출유로(132) 안을 채우고 있던 검체와 반응시약이 섞이게 되어 반응된 검체를 형성하게 된다.
이때, 상기 배출유로(132) 안에 차 있던 검체는 주로 상기 믹싱홀(133)쪽으로 빠져 나오게 되고 상기 믹싱홀(133) 내에서 이루어지는 검체와 반응시약의 반응은 믹싱홀(133)을 중심으로 상기 챔버(110) 내부로 확산된다.
한편, 상기 이동바(130)는, 상기 팁(134)이 상기 챔버(110)의 타단 즉, 상기 배출막(113)을 관통한 후 사용자가 상기 이동바(130)를 더 누르면 상기 챔버(110) 내의 희석액에 일정한 압력을 가하여 정량의 반응된 검체를 토출시키는 가압부(136)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 가압부(136)는 상기 챔버(110) 내부로 진입하면서 반응된 검체에 소정의 압력을 가하게 되며, 상기 팁(134)이 배출막(113)을 뚫게 되고 상기 테이퍼진 형상의 팁(134)이 상기 배출구(112)의 경사부(114)에 밀착하게 되어 상기 팁(134)이 더 이상 전진할 수 없는 상태가 될 때까지 상기 반응된 검체를 가압하게 된다.
그리고, 이 과정에서 일정한 거리만큼만 팁(134)이 진행하기 때문에 상기 가압부(136)에 의해 반응된 검체에 가해지는 압력 또한 항상 같은 값을 갖게 되므로 일정한 볼륨의 반응된 검체를 토출 할 수 있도록 구성할 수 있으며, 팁(134)의 길이 및 튜브(120)의 가이드홀(124)의 길이를 조정함으로써 토출되는 유체의 양을 조정할 수 있도록 구성할 수도 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러(100)는 검체가 채취된 팁(134)이 유체가 수용된 챔버(110) 일단을 통해 내부로 관통 삽입되어 상기 검체와 유체가 혼합되어 희석액을 형성하며, 상기 팁(134)이 상기 챔버(110) 타단을 통해 외부로 관통 배출된 후 가압됨으로써, 상기 반응된 검체가 정량 토출되도록 구성되는 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러(100)는 상기 이동바(130)의 일측에 구비되는 가이드돌기(138)와, 상기 튜브(120)에 구비되며, 상기 가이드돌기(138)의 이동을 안내하여 상기 이동바(130)의 이동을 단계별로 조절하는 가이드홀(124)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
도 1과 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가이드홀(124)은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러(100)의 작동과정을 3스텝으로 구분하여 진행할 수 있도록 3단 구성으로 이루어져 있다.
따라서, 상기 챔버(110)와 상기 튜브(120)가 결합된 상태에서 사용자가 상기 가이드돌기(138)가 상기 가이드홀(124)을 따라 이동하도록 이동바(130)를 조작함으로써, 상기 팁(134)의 챔버(110) 내 삽입과, 검체의 희석 및 희석액 토출 등 각각의 필요한 단계를 용이하게 수행할 수 있도록 구성된다.
구체적으로, 1단계는 사용자가 상기 팁(134)을 챔버(110)에 삽입하여 고정시키는 단계로서, 상기 팁(134)이 챔버(110) 상면을 밀봉하고 있는 파우치(116)를 뚫고 상기 챔버(110) 내부의 반응시약으로 진입하는 단계 즉, 단순히 상기 팁(134)을 챔버(110)에 삽입하는 단계이다.
그리고, 사용자가 상기 이동바(130)를 90°로 회전하고 누르면, 2단계로 진행하며 상기 팁(134)은 챔버(110) 배출구(112)의 배출막(113)을 조금 뚫게 되는데, 상기 팁(134)의 끝부분이 배출막(113)을 조금 뚫고 나올 정도만 진행을 하게 된다.
이때, 상기 팁(134)의 믹싱홀(133) 상측에 위치한 가압부(136)에 의하여 챔버(110)는 밀폐되므로, 사용자는 샘플러(100)를 흔들어 상기 배출유로(132) 안에 들어 있는 검체와 챔버(110) 안의 반응시약을 믹싱할 수 있다.
사용자가 다시 이동바(130)를 반대방향으로 90°회전하고 누르면, 3단계로 진행하면서 상기 팁(134)이 챔버(110) 배출구(112)의 배출막(113)을 완전히 뚫고 나오게 되며 이때 밀폐된 상태의 희석액은 배출막(113)을 뚫고 전진한 팁(134)의 배출유로(132) 끝단을 통하여 토출된다.
즉, 밀폐된 상태에서 상기 팁(134)이 배출구(112) 외부로 돌출하는 거리만큼 상기 가압부(136)가 챔버(110) 내부에 가하는 압력에 의하여 내부의 유체가 토출 되는데, 팁(134)의 돌출 거리를 알맞게 조정함으로써, 토출되는 유체의 볼륨 조절이 가능하다.
상기 2단계에서는 배출막(113)을 미세하게 찢어 놓은 상태에서 찢어 놓은 배출막(113) 테두리가 상기 팁(134)을 감싸게 되므로, 상기 팁(134)과 배출막(113) 사이는 공차가 없는 상태로 유지된다.
그리고, 3단계에서도 상기 팁(134)이 외부로 진행 하면서 배출막(113)을 점점 크게 뚫게 되지만, 상기 챔버(110)와 배출막(113)은 탄성재질로 이루어지므로, 상기 팁(134)의 모양과 외경에 따라 상기 배출막(113)이 뚫리게 되어 팁(134)과 배출구(112) 사이는 공차가 없는 상태로 유지된다.
또한, 상기 팁(134)이 상기 배출막(113)이 다 뚫리도록 전진한 상태에서는 상기 경사부(114)가 상기 팁(134)의 테이퍼진 부분을 고정을 시켜 주어 더 이상 진행을 하지 못하므로, 이 과정에서 일정한 거리만큼만 팁(134)이 전진할 수 있게 하여 원하는 볼륨을 토출할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 팁을 도시한 부분사시도, 도 6은 도 5의 팁을 종단면을 따라 절단하여 도시한 부분절단사시도, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플러의 팁을 도시한 부분사시도, 도 8은 도 7의 팁을 종단면을 따라 절단하여 도시한 부분절단사시도, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 팁을 도시한 부분사시도, 도 10은 도 9의 팁을 종단면을 따라 절단하여 도시한 부분절단사시도이다.
도5 내지 도10을 참조하면, 본 발명에 따른 샘플러(100)의 팁(234, 334, 434)은 여러 가지 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 팁(234, 334, 434)의 형상은 챔버(110)와 배출막(113)의 재질, 챔버(110) 내에 충진되는 반응시약의 종류 및 반응된 검체의 토출 볼륨 등에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
물론, 상기 팁(234, 334, 434)의 형상이 달라지더라도 상기 검체 채취부(231, 331, 431), 배출유로(232, 332, 432) 및 믹싱홀(233, 333, 433)의 위치 및 연결관계는 동일하게 구성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드홀과 튜브, 챔버 결합관계를 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11의 가이드홀에 의한 샘플러 작동과정을 도시한 작동순서도이다.
도 2, 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러(100)는 상기 챔버(110)의 일측에 원주방향을 따라 적어도 하나의 환형 돌출부(118)가 구비됨으로써 상기 챔버(110)와 상기 튜브(120)가 끼움 결합될 수 있다.
이외에도 상기 챔버(110)와 상기 튜브(120)의 결합관계를 다양하게 구성할 수 있는데, 상기 챔버(110)와 상기 튜브(120)에 각각 나사산(미도시)이 형성되어 나사 결합되도록 구성할 수 있으며, 도11에 도시한 바와 같이, 상기 챔버(510)와 튜브(520)는 상기 챔버(510)에 구비되는 끼움돌기(518)와 상기 끼움돌기(518)에 대응하여 상기 튜브(520)에 형성되는 체결홈(526)에 의해 체결되어 결합될 수 있다.
한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 이동바(130)가 이동하는 다른 예로서 가이드홀(524)의 단계가 정해져 있지 않고 슬라이드 형상으로 연속적으로 구현 됨으로써, 이동바를 지긋이 눌러주게 되면 연속적인 슬라이드형상을 따라 이동바(130)가 움직여 이동바(130)의 삽입에서 토출까지 한번에 가능하게 구성할 수 있다.
도 13은 도 9의 팁 믹싱홀에 실리카가 충진된 상태를 도시한 부분사시도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러에 실리카 등의 고체시약 및 지지체 물질 등이 충진된 상태를 도시한 단면도이다.
도 13과 도 14를 참조하면, 챔버(510)에 충진되는 반응시약은 검체인 혈액샘플에 물리적인 힘을 가하여 DNA 또는 RNA 추출을 용이하게 하는 실리카 입자, 선택적으로 단백질을 분리하는 항체, 지지체로 활용되는 시약 중 적어도 하나를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러(100)는 상기 가압부(136)에 의해 압이 가해질 때, 검체인 혈액샘플에 물리적인 힘을 가하여 DNA 또는 RNA 추출을 용이하게 하기 위해 상기 챔버(510) 내부에 충진되는 실리카 입자 또는 생분자 입자를 지지하는 반응 물질 등이 더 포함될 수 있다.
이러한 실리카를 이용하는 예로서 실리카를 이용한 전처리에 의해 다중 반응 샘플링이 가능한데, 도13에 도시된 바와 같이, 미리 시료 처리된 실리카(436)를 믹싱홀(433)에 삽입하고, 검체 채취 시 실리카(436)에 처리된 시료와 검체가 반응한 후, 팁(434)을 챔버(510)에 삽입하여 희석버퍼와 이미 시료와 반응한 검체가 반응하게 함으로써, 2~3단계의 과정을 1스텝으로 구현할 수 있다.
또한, 이러한 과정 후 다른 반응 및 처리가 필요한 경우에는 다른 희석버퍼나 전처리 시료 등의 유체(140)가 충진된 챔버(510)를 적용함으로써 계속적으로 추가 반응을 용이하게 진행할 수 있다. 더 나아가, 상기의 추가 반응을 응용하여 챔버(510)를 변경함으로써, DNA, RNA 추출 등 다양한 검체 샘플링에 적용 가능하다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 16은 도 15의 샘플러가 조립된 상태를 도시한 사시도이며, 도 17은 도 16의 샘플러의 단면도이다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플러는 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되는 공간을 형성하는 챔버(610)와, 상기 챔버(610) 내에 구비되며, 상기 반응시약과 혼합되어 반응된 검체를 배출하는 배출유로(632)가 형성되는 팁(634) 및, 상기 팁(634)을 이동시키는 실린더(650)를 포함하며, 상기 팁(634)이 챔버(610)의 타단을 관통함으로써 상기 반응된 검체를 챔버(610) 외부로 정량 토출시키도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 반응된 검체를 정제하여 배출하는 멤브레인(660)을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서 상기 팁(634)은 챔버(610) 내에 삽입된 상태로 제공될 수 있으며, 상기 팁(634)과 실린더(650) 사이의 공간에 반응시약을 넣어서 반응이 일어나게 한 후 사용자가 상기 실린더(650)를 누름으로써 상기 배출유로(632)를 통해 반응된 검체가 토출될 수 있다. 반응된 검체가 배출되는 메커니즘과 관련된 팁(634)과 배출구(612), 배출막(613), 경사부(614) 등의 작용관계는 상술한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 검체는 전술한 바와 같이 검체 채취부(631)를 통해 채취되어 반응시약과 혼합될 수 있지만, 다른 채취기구에 의해 채취된 후 상기 팁(634)과 실린더(650) 사이의 공간에 반응시약과 함께 투입시켜 반응을 진행시키는 것도 가능하다.
상기 멤브레인(660)은 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 팁(634)의 일단에 부착되어 상기 팁(634)과 상기 실린더(650) 사이의 공간에 수용된 반응된 검체가 배출될 때, 분리 및 정제 기능을 수행할 수 있다.
여기서 본 실시예에 따른 샘플러의 사용예는 다음과 같이 나누어질 수 있다.
첫째, 상기 챔버(610) 내에 팁(634)과 멤브레인(660) 및 버퍼 등의 반응시약이 함께 밀봉되어 있는 상태로 제공되는 것이다. 이 경우 사용자는 봉인 즉, 파우치를 떼어내고 검체를 챔버(610)에 넣어 별도의 반응시약 적용 없이 실린더(650)를 이용하여 반응된 검체를 정량 토출할 수 있다.
물론, 다른 작업을 위하여 다른 성질을 갖는 버퍼를 추가로 첨가하여 전처리할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.
둘째, 상기 챔버(610) 내에 팁(634)과 멤브레인(660)만 밀봉되어 제공되는 것이다. 이 경우 사용자는 봉인 즉, 파우치를 떼어내고 검체와 함께 원하는 버퍼를 첨가하여 사용할 수 있다. 이때, 검체는 상기 팁(634)에 구비된 검체 채취부(631)를 이용하여 채취할 수 있으며, 다른 채취 기구를 통해 채취된 검체를 버퍼와 함께 첨가하는 것도 가능하다.
위 두 가지 경우 모두 각각 다른 용도의 버퍼가 담긴 다른 챔버(610) 세트를 사용하여 여러 과정을 거쳐 여러 용도로 사용하도록 구성 가능하다.
또한, 미리 시약 처리된 멤브레인(660)에 샘플을 흡수시켜 항원, 항체 반응 등의 화학, 생물 반응을 일으킬 수 있고, 기공의 사이즈가 작은 멤브레인(660)을 사용하여 전혈(全血) 등의 샘플을 멤브레인(660)에 올린 후 실린더(650)를 이용하여 으깨는 과정을 거침으로써 적혈구(RBC, red blood cell) 세포가 용해(lysis)되도록 적용하는 것도 가능하다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 19는 도 18의 샘플러가 조립된 상태를 도시한 사시도이며, 도 20은 도 18의 샘플러의 단면도이다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러의 팁(734)은 챔버(710)를 원심분리기에 장착하여 원심분리 시, 원하는 물질의 분리를 위한 적어도 하나의 분리홀(770)을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 실시예에서도 상기 팁(734)은 챔버(710) 내에 삽입된 상태로 제공될 수 있으며, 상기 팁(734)과 실린더(750) 사이의 공간에 반응시약을 넣어서 반응이 일어나게 한 후 사용자가 상기 실린더(750)를 누름으로써 상기 배출유로(732)를 통해 반응된 검체가 토출될 수 있다. 반응된 검체가 배출되는 메커니즘과 관련된 팁(734)과 배출구(712), 배출막(713), 경사부(714) 등의 작용관계는 상술한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
여기서, 상기 멤브레인(760)은 상기 팁(734) 일단의 중앙부에 상기 배출유로(732)가 시작되는 부분에 개재될 수 있다. 그리고, 멤브레인(760)을 중심으로 하여 다수의 분리홀(770)이 상기 팁(734) 일단을 관통하도록 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 샘플러의 일 적용례는 다음과 같다.
상기 실린더(750)와 상기 팁(734) 사이의 공간에 전혈(全血)을 투입하고 상기 챔버(710)를 원심분리기에 장착한 후 원심 분리하면, 상대적으로 크기가 큰 적혈구(RBC, red blood cell)와 백혈구(WBC, white blood cell) 등은 상기 분리홀(770)을 통과하지 못하여 팁(734) 상부에 남은 상태로 원심 분리시킬 수 있다. 그리고, 이 상태에서 적혈구와 백혈구를 용해(lysis)시키거나 다른 시약과 추가적으로 반응시켜 전처리 하는 것이 가능하다.
그리고, 전술한 적용례 뿐만 아니라, 다양한 반응샘플의 구성성분 분리에 응용할 수 있으며 또한, 반응이 진행된 후 챔버(710)를 원심분리기에 장착하여 반응된 샘플을 농축하는데 이용하는 것도 가능하다. 이때 상기 분리홀(770)의 크기는 분리하고자 하는 물질의 크기, 비중에 따라 다양하게 구성할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따른 샘플러의 정량 토출 성능을 확인하기 위하여 다음과 같은 시험을 진행하였다.
- 사용 Device : dilution Sampler
- 표준 시료 : Dark Red 1um Bead (660/680) 사용
- 희석 버퍼 : PBS Buffer
- 측정 장비 : TECAN
- 실험 방법
1. 샘플러의 팁을 이용하여 표준 시료를 획득한다(약 7ul)
2. 팁의 Volume에 일정배수를 가지는 희석 버퍼를 채운 챔버를 준비한다.
3. 챔버에 표준 시료가 획득된 팁을 삽입한다.
4. 팁과 챔버의 결합체를 수차례 흔들어 표준검체와 희석 버퍼를 믹싱한다.
<Sampler의 표준 시료와 희석버퍼의 믹싱확인/Sampler간의 희석 CV 확인>
5. 팁을 챔버의 토출구 방향으로 밀어넣어 토출구를 뚫고, 섞여진 버퍼를 96 wall plate에 떨어뜨린다.
6. TECAN을 이용하여 형광을 측정한다.
<믹싱된 버퍼의 희석 비율에 따른 토출량 측정>
5-1. 팁을 챔버의 토출구 방향으로 밀어넣어 토출구를 뚫고, 섞인 버퍼를 미리 무게가 재어진 plate에 떨어뜨린다.
6-1. plate 의 무게를 확인한다
- 시험결과
<Sampler의 표준 시료와 희석버퍼의 믹싱확인/Sampler간의 희석>
Fluorescence intensity
표 1
#1 #2 #3 #4 #5 Avg. STDEV CV
1/50 희석 56085 54651 55405 55904 53969 55202.8 885.662 1.60438
1/100 희석 35993 34627 35183 35227 36162 35438.4 632.35 1.78436
동일한 비율로 희석 시 각 sampler에서 희석되는 정도가 비슷한 수준으로 일정 비율 희석의 안정성 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
< 믹싱된 버퍼의 희석 비율에 따른 토출량 측정 >
Figure PCTKR2011009258-appb-I000001
동일한 비율로 희석 시 각 샘플러에서 토출되는 버퍼의 량은 비슷한 수준으로 사용 가능하며, 희석비율에 따라 다르게 채워진 희석 버퍼량에 따라 토출량이 틀리게 나오는 것을 확인할 수 있다. 또한, 희석버퍼량에 따라서 토출량이 조절 가능하다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 이동바를 나타낸 사시도이고, 도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 챔버를 나타낸 사시도이고, 도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 챔버를 나타낸 단면도이다.
도 21 내지 도 23에서 보는 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러는 챔버(810)와 팁(834)을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 팁(834)은 채취된 검체가 수용되도록 일단부에 검체 채취부(831)가 형성된다. 그리고, 상기 챔버(810)는 양단이 관통가능한 막으로 형성되어 내측에 반응시약이 수용되며, 상기 팁(834)이 상기 챔버(810)의 내측으로 관통된 후 다시 외측으로 관통된 상태에서, 상기 챔버(810)의 누름부(825)가 가압됨에 따라 반응된 검체가 방울지게 배출되면서 정량 토출이 가능하게 된다.
상세히, 상기 챔버(810)의 일단부에는 관통 가능한 파우치(816)가 구비되며, 타단부에는 관통 가능한 배출막(813)이 구비될 수 있다.
따라서, 상기 챔버(810)의 양측이 상기 파우치(816) 및 상기 배출막(813)에 의해 각각 밀폐되어 상기 챔버(810)의 내측에는 밀폐된 공간이 제공되며, 상기 공간에는 유체 또는 고체의 반응시약이 누출됨이 없이 안전하게 수용되게 된다.
여기서, 상기 반응시약은 특정 검체에 대한 것이 출고시 일정 비율 희석 가능하도록 채워진 상태로 제공될 수 있다.
그리고, 상기 챔버(810)의 일단부에는 플랜지부(817)가 더 형성됨이 바람직하다.
상기 플랜지부(817)는 상기 챔버(810)의 타단부의 강도를 증가시켜 상기 챔버(810)에 휨과 같은 변형 발생이 방지되도록 할 뿐만 아니라, 후술할 스토퍼(852)를 더욱 효과적으로 멈출 수 있게 된다.
또한, 상기 챔버(810)의 타단부에는 배출부(820)가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 배출부(820)는 상기 챔버(810)의 길이방향으로 연장형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 배출부(820)의 내측에는 토출로(821)가 형성됨이 바람직하며, 상기 토출로(821)는 상기 배출막(813)에 의해 상기 챔버(810)의 내측 공간과 분리되게 된다.
즉, 상기 배출막(813)이 찢어지거나 뚫리게 되면 상기 챔버(810)의 내측 공간과 상기 토출로(821)는 서로 연결될 수 있게 된다.
또한, 상기 배출부(820)는 상기 챔버(810)의 타단부에 탈착 가능하게 결합됨이 바람직하다.
이를 위해, 상기 배출부(820)는 끼움 방식, 클램핑 방식 및 나사결합 방식 등의 다양한 결합 방식을 통해 상기 챔버(810)에 탈착 가능하게 결합될 수 있으며, 어떤 특정한 방식으로 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 팁(834)에는 채취된 검체가 수용되도록 검체 채취부(831)가 형성된다.
여기서, 상기 검체 채취부(831)는 상기 팁(834)의 길이방향으로 형성되되, 양측이 상기 팁(834)의 외측으로 개방되도록 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 검체 채취부(831)는 일단부가 상기 팁(834)의 일단부를 통해 외부로 개방되도록 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 검체 채취부(831)는 상기 팁(834)의 타단부 방향으로 연장되어 그 단부에 믹싱홀(833)이 형성됨이 바람직하다.
상기 믹싱홀(833) 또한 양측이 상기 팁(834)의 외측으로 개방되도록 형성됨이 바람직하며, 내측에는 상기 검체 채취부(831)로 채취된 검체가 채워지게 된다.
따라서, 상기 믹싱홀(833)의 크기에 따라 수용되는 검체의 양이 조절될 수 있어 검체의 수용량이 일정하게 구현될 수 있다.
이때, 검체의 수용은 상기 검체 채취부(831)와 상기 믹싱홀(833)에 의해 이루어지므로, 상기 검체 채취부(831)의 크기를 같이 조절함으로써 검체의 총 수용량이 일정하게 구현될 수 있음은 물론이다.
그리고, 상기 팁(834)의 타단부에는 상기 팁(834)의 길이방향으로 이동바(830)가 더 연장 형성됨이 바람직하며, 상기 이동바(830)는 상기 팁(834)과 일체로 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 이동바(830)에는 누름판(851), 스토퍼(852) 그리고 가압부(853)가 형성될 수 있다.
*그리고, 상기 누름판(851)은 상기 이동바(830)의 단부에 형성됨이 바람직하며, 상기 팁(834)의 방향을 따라 순차적으로 상기 스토퍼(852)와 상기 가압부(853)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 가압부(853)는 외측 지름이 상기 튜브(870)의 내측 지름에 대응되도록 형성됨이 바람직하며, 이를 통해, 상기 가압부(853)의 외측면은 상기 튜브(870)의 내측면에 밀착될 수 있게 된다.
또한, 상기 누름판(851)과 상기 가압부(853)의 사이에 구비되는 상기 스토퍼(852)는 외측 지름이 상기 튜브(870)의 내측 지름보다 더 크게 형성됨이 바람직하다.
즉, 상기 스토퍼(852)는 일면이 상기 플랜지부(817)의 일면에 밀착될 수 있을 정도의 지름을 가지도록 형성됨이 바람직하다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 챔버와 이동바의 작동상태를 나타낸 단면예시도이고, 도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 팁으로 검체를 채취하는 방법을 나타낸 단면예시도이다.
먼저, 도 24의 (a)에서 보는 바와 같이, 상기 팁(834)이 상기 파우치(816)를 관통하여 상기 챔버(810)의 내측으로 일정부분(바람직하게는, 상기 팁(834)이 상기 배출막(813)에 미치지 못한 상태) 삽입되게 되면, 상기 가압부(853)는 상기 챔버(810)의 타단부 내측에 위치될 수 있다.
여기서, 상기 가압부(853)의 외측면이 상기 챔버(810)의 내측면에 밀착됨에 따라 유체 또는 고체의 반응시약은 상기 챔버(810)의 내측에 안전하게 수용될 수 있게 된다.
그리고, 상기 검체 채취부(831)에 수용된 검체와 상기 반응시약이 혼합되어 반응된 검체가 형성되게 된다.
이때, 상기 검체 채취부(831)의 양면 및 일단부가 개방되어 있기 때문에, 상기 챔버(810) 내에서 검체와 반응시약 간에 효율적인 혼합이 가능해 지게 된다.
이후, (b)에서 보는 바와 같이, 상기 누름판(851)에 외력이 다시 가해지게 되어 상기 이동바(830)가 이동함에 따라 상기 팁(834)은 상기 배출막(813)을 관통하게 된다.
그리고, 상기 배출막(813)을 관통하여 외측으로 돌출된 상기 팁(834)은 상기 토출로(821)의 내측에 위치될 수 있게 된다.
이때, 상기 스토퍼(852)가 상기 플랜지부(817)에 밀착되어 멈춤에 따라 상기 이동바(830)의 이동도 멈추게 된다.
여기서, 상기 스토퍼(852)의 형성 위치에 따라 상기 팁(834)이 상기 배출막(813)을 관통한 후 돌출되는 길이가 결정되게 되는데, 상기 스토퍼(852)는 상기 팁(834)의 일단부가 상기 토출로(821)의 내측에 위치될 수 있도록 상기 팁(834)이 돌출되는 거리를 제한하도록 형성됨이 바람직하다.
이와 같이, 상기 배출막(813)을 관통한 상기 팁(834)이 상기 토출로(821)의 내측에 위치됨에 따라, 상기 팁(834)에 의해 상기 배출막(813)이 뚫려 관통될 때 상기 반응된 검체가 튀더라도 상기 토출로(821)에 묻어 남게 되므로, 반응된 검체의 손실이 방지될 수 있게 된다.
또한, 상기 챔버(810)의 내측 타단부에는 삽입부(818)가 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 삽입부(818)는 상기 배출막(813)으로 갈수록 상기 챔버(810) 내측의 단면적이 줄어들도록 축소되게 형성됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 팁(834)이 상기 배출막(813)을 향해 이동될 때, 상기 팁(834)이 상기 삽입부(818)에 닿아 미끄러지면서 상기 배출막(813)으로 효과적으로 안내되도록 하는 것이 가능해진다.
한편, 도 25에서 보는 바와 같이, 상기 스토퍼(852)는 상기 검체 채취부(831)에 검체(871)가 채취되도록 하는 과정에서도 상기 팁(834)이 검체에 담기는 깊이를 일정하게 하도록 하게 된다.
즉, 채취하고자 하는 검체(871)가 담겨진 튜브(870)의 개방부(872)를 통해 상기 팁(834)이 담길 때, 상기 스토퍼(852)가 상기 개방부(872)에 걸려 더 이상 삽입이 되지 않도록 함으로써, 상기 팁(834)의 일정 부분만이 상기 검체(871)에 삽입될 수 있게 된다.
그리고, 상기 검체(871)는 모세관력에 의해 상기 검체 채취부(831)로 유입되게 된다.
따라서, 안정적으로 검체의 채취가 가능할 뿐만 아니라, 상기 검체 채취부(831)에 채취되어 수용되는 검체의 양이 일정하게 관리될 수 있게 된다.
다시 돌아와서, 도 24의 (c)에서 보는 바와 같이, 상기 팁(834)의 일단부가 상기 토출로(821)의 내측에 위치된 상태에서 상기 챔버(810)의 외측면에 형성되는 상기 누름부(825)가 눌려짐에 따라 상기 챔버(810)의 내측의 압력이 상승하게 된다.
이때, 상기 가압부(853)에 의해 상기 챔버(810)의 내측 타단부가 밀폐된 상태이기 때문에 상기 혼합된 검체는 개방된 상기 토출로(821)를 통해 토출되게 된다.
여기서, 상기 검체 채취부(831)는 양측과 일단부가 상기 팁(834)의 외측으로 개방되도록 형성되었기 때문에 상기 팁(834)이 상기 토출로(821)를 막아 반응된 검체가 토출되지 못하는 것이 방지될 수 있다.
이때, 상기 누름부(825)는 상기 챔버(810)의 외측면과 일체로 형성될 수 있는데, 더욱 상세하게는, 상기 누름부(825)는 상기 챔버(810)의 일부분일 수 있다.
따라서, 상기 챔버(810)는 외력에 의해 상기 누름부(825)를 포함한 상기 챔버(810)의 외측면이 눌려질 수 있도록 변형 가능한 정도의 강도를 가지는 재질로 이루어짐이 바람직하다.
상기 누름부(825)는 사용자의 손에 의해 눌릴 수 있으며, 상기 챔버(810) 안에 삽입된 상기 팁(834)의 굵기 등에 따라 적절하게 눌릴 수 있다.
또한, 상기 챔버(810)는 상기 챔버(810)의 내측에 위치되는 상기 팁(834)과 상기 이동바(830) 뿐만 아니라, 반응된 검체까지도 육안으로 식별이 가능하도록 투명성을 가지는 재질로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 상기 누름부(825)가 눌림에 따라 상기 배출부(820)에서 배출되는 반응된 검체는 방울진 형태로 배출되도록 함이 바람직하다.
이를 위해, 상기 토출로(821)는 반응된 검체가 방울진 형태로 배출될 수 있도록 반응된 검체의 종류에 따라 적절한 지름을 가지도록 형성됨이 바람직하다.
그리고 이를 위해, 상기 배출부(820)는 상기 챔버(810)에 탈착 가능하게 결합됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 배출부(820)는 반응된 검체의 종류 및 배출되는 양에 적당한 지름의 토출로(821)를 가지는 배출부로 교환이 가능하게 된다.
*또한, 상기 배출부(820)의 사이즈에 크기에 따라서 토출되는 반응된 검체의 방울 부피가 변할 수 있으며, 상기 토출로(821)의 지름에 따라 토출되는 부피의 조절이 가능해 지게 된다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 토출로의 지름을 구하는 것을 나타낸 예시도이다.
도 26에서 보는 바와 같이, 상기 토출로(821)는 상기 챔버(810)의 내측 공간에서 반응된 검체의 종류 및 배출되도록 하는 양 등에 따라 대응되는 지름을 가지도록 형성됨이 바람직하다.
이를 위해, 상기 토출로(821)의 지름은 구의 절단부(spherical cap)의 크기로 구해질 수 있다.
*예를 들면, 상기 토출로(821)의 반지름을 a, 반응된 검체 방울(879)의 반지름을 r, 구의 절단부의 높이를 h로 했을 때, 상기 반응된 검체 방울(879)의 부피(V)는
Figure PCTKR2011009258-appb-I000002
이고,
Figure PCTKR2011009258-appb-I000003
라는 식으로부터 상기 토출로(821)의 지름을 구할 수 있다.
또한, 상기 반응된 검체 방울(879)의 표면장력으로 구할 수도 있다.
예를 들면, W=2πrγ (여기서, W=반응된 검체 방울의 무게, r=토출로의 반지름, γ=표면장력)의 식으로부터 상기 토출로(821)의 지름을 구할 수도 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 샘플러를 이용하여 정량의 검체 채취와 정량의 샘플 토출이 가능한지를 확인하기 위하여 다음과 같은 실험이 진행되었다.
- 검체: Whole blood
- 버퍼: Sample Dilution Buffer
- 실험 방법
1. 구현된 팁을 혈액튜브에 넣어 정량의 검체를 채취한다.
2. 팁을 챔버에 끼우고, 흔들어 희석한 후 챔버를 눌러 희석된 버퍼를 토출한다.
- 시험결과
1. 검체 채취부에 흡수된 양(ug)
Figure PCTKR2011009258-appb-I000004
동일한 팁으로 채취시 각 팁의 검체 채취부에 채취되는 검체의 양이 비슷한 수준을 가짐을 확인할 수 있다.
2. 토출 무게(ug) (버퍼 Vol.600ul (= tip vol 12ug*50배 희석))
Figure PCTKR2011009258-appb-I000005
동일한 비율로 희석시 각 샘플러에서 토출되는 버퍼의 량이 비슷한 수준을 가짐을 확인할 수 있다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러에 적용되는 캡을 도시한 평면도이고, 도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러에 적용되는 캡을 도시한 정면도이며, 도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러에 적용되는 캡을 도시한 우측면도이다. 도 30은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러의 챔버에 캡이 결합된 상태를 도시한 부분구성도이고, 도 31은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샘플러에 캡이 적용된 경우의 작동상태를 나타낸 단면예시도이다.
도 27 내지 도 31을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러는 상기 챔버(910) 타단에 결합되며, 상기 챔버(910)의 타단이 관통될 때, 챔버(910) 내의 압력으로 인해 유출되는 반응된 검체를 수용하기 위한 캡(980)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 캡(980)이 적용되는 이유는 상기 팁(934)이 상기 챔버(910)의 배출막(913)을 관통할 때, 반응된 검체가 팁(934)과 배출막(913) 사이로 일부 새어 나와 외부로 유출될 수 있는데, 이와 같이 미량 유출되는 검체를 캡(980) 내에 수용한 후 캡(980)과 함께 제거하고 정량 토출작업을 수행함으로써 깔끔한 실험환경을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.
물론, 상기한 바와 같이 캡(980)을 적용한 경우에도 챔버(910) 내의 압력이나 희석액의 희석비율이 변하지 않으므로 정량 토출에는 영향을 주지 않는다.
본 실시예에서는 도 21 내지 도 26에서 설명한 실시예의 샘플러를 바탕으로 상기 캡(980)이 적용되는 경우를 예를 들어 설명하지만 상기 캡(980)은 전술한 모든 실시예의 샘플러에 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 캡(980)은 일측이 뚫린 상태로 내부에 소정 공간을 가지도록 외형을 형성하는 몸체(981)로 이루어질 수 있으며, 상기 몸체(981)는 상기 챔버(910)와의 결합 시 상기 챔버(910) 타단이 상기 캡(980)에 부드럽게 삽입되고, 삽입된 후에 결합력을 유지할 수 있도록 탄성재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 몸체(981) 중에서 상기 챔버(910)와 결합되는 부분에는 절단부(984)가 구비되어 상기 챔버(910)와 캡(980)이 결합될 때 상기 캡(980)이 받는 압력을 분산시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 캡(980)의 내주면 일측에는 원주방향을 따라 적어도 하나의 캡 결합용 돌출부(983)가 구비됨으로써 상기 챔버(910)와 상기 캡(980)이 끼움 결합될 수 있다.
상기 캡 결합용 돌출부(983)는 상기 캡(980)의 내측에 상기 절단부(984)가 있는 부분을 제외하고 환형으로 형성될 수 있으며, 상기 챔버(910)에 캡(980)이 삽입된 후 결합력을 유지할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
한편, 상기 캡(980)은 상기 챔버와 결합될 때 생성되는 압력을 감소시키기 위한 적어도 하나의 압력배출홈(985)을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 29와 도 30에 도시된 바와 같이, 상기 압력배출홈(985)은 상기 몸체(981) 내부의 사면을 따라 소정의 넓이와 길이를 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 챔버(910)의 배출부(920)가 삽입되었을 때, 상기 배출부(920) 외면과 상기 캡(980) 내면 사이에 소정 간격 이격된 통로를 형성한다.
상기 압력배출홈(985)은 상기 챔버(910)가 삽입되었을 때 생성되는 챔버(910) 내부의 압력을 배출시켜 줌으로써, 이러한 압력에 의해 상기 캡(980)이 챔버(910)로부터 분리되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 캡(980) 내부의 압력에 의해 챔버(910) 내의 시료가 추가적으로 유출되는 것을 막아주는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 캡(980)은 상기 챔버(910)에 결합시키거나 분리할 때, 사용자가 파지할 수 있는 손잡이부(986)를 구비하며, 상기 손잡이부(986)에는 미끄럼 방지를 위한 적어도 하나의 슬립 방지용 돌기(987)가 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 캡(980)이 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플러에 적용되어 사용되는 작동상태를 도 31을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 팁(934)을 이용하여 검체를 채취한 후(a), 챔버(910)의 배출부(920)쪽에 캡(980)을 씌운 상태에서 팁(934)을 챔버(910)에 삽입하여 배출막(913) 앞까지 밀어 넣고, 샘플러를 흔들어 검체와 버퍼를 혼합시킨다(b).
그리고, 누름판(951)을 눌러서 팁(934)을 더 밀어 넣으면 배출막(913)이 뚫리고 팁(934)의 끝단이 토출로(921)에 위치하게 된다. 이때, 팁(934)이 배출막(913)을 뚫을 때, 팁(934)과 배출막(913) 사이로 흘러나와 미량 유출되는 용액은 캡(980) 내에 수용된다(c).
그 후, 챔버(910)와 결합된 캡(980)을 제거하고 챔버(910)의 누름부(925)를 눌러 팁(934) 내부의 유로와 토출로(921)를 통해 챔버(910)에 수용된 반응된 검체를 정량 토출시킬 수 있다(d).
상술한 본 발명의 실시예들에 따른 샘플러는 모세관 구조물을 이용하여 정량의 검체를 획득할 수 있고, 미리 계량된 반응시약과 검체를 혼합 함으로써, 이를 정량 토출시킬 수 있다.
또한, 미리 계량된 반응시약을 외부의 다른 계량 장비 및 동력 없이 일정 비율 및 일정 농도로 검체와 혼합 가능하고, 원터치 조립이 가능할 뿐만 아니라, 기존의 여러 단계를 이용하거나 양방향 조작을 행하는 일 없이 한 방향 조작으로 모든 과정을 수행할 수 있으며, 전처리 된 시료가 정량 토출 과정에서 외부로 유출되는 것을 방지하여 깔끔한 실험환경을 유지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

Claims (37)

  1. 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되며, 양단이 각각 관통 가능한 막으로 밀봉된 챔버; 및,
    채취된 검체가 수용되고, 챔버의 일단을 관통함으로써 상기 검체와 상기 반응시약이 혼합되어 반응된 검체를 형성시키며, 챔버의 타단을 관통함으로써 상기 반응된 검체를 챔버 외부로 정량 토출시키는 팁;을 포함하는 샘플러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 팁은 상기 검체를 채취하기 위한 검체 채취부를 포함하는 샘플러.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 팁과 일체로 이루어지며, 상기 팁을 단계별로 이동시키는 이동바를 더 포함하는 샘플러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 챔버와 일측이 결합되고, 내부에 중공부가 형성되는 튜브를 더 포함하는 샘플러.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이동바의 일측에 구비되는 가이드돌기와,
    상기 튜브에 구비되며, 상기 가이드돌기의 이동을 안내하여 상기 이동바의 이동을 단계별로 조절하는 가이드홀을 더 포함하는 샘플러.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드홀은 상기 반응된 검체의 토출량을 단계적으로 조절할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 샘플러.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 챔버의 일측에 원주방향을 따라 적어도 하나의 환형 돌출부가 구비됨으로써 상기 챔버와 상기 튜브가 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 샘플러.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 챔버와 튜브는 상기 챔버에 구비되는 끼움돌기와 상기 끼움돌기에 대응하여 상기 튜브에 형성되는 체결홈에 의해 체결되어 결합되는 것을 특징으로 하는 샘플러.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 이동바는,
    상기 팁이 상기 챔버의 타단을 관통한 후 사용자가 상기 이동바의 타단을 더 누르면 상기 챔버 내의 반응된 검체에 일정한 압력을 가하여 정량의 반응된 검체를 토출시키는 가압부를 포함하는 샘플러.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 팁은 끝단으로 상기 반응된 검체를 토출시키는 배출유로를 포함하는 샘플러.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 팁은,
    상기 검체 채취부 및 상기 배출유로와 연통되고, 상기 검체 채취부에 의해 채취된 검체가 상기 반응시약과 혼합될 수 있는 공간을 제공하는 믹싱홀;을 더 포함하는 샘플러.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 반응시약은 검체인 혈액샘플에 물리적인 힘을 가하여 DNA 또는 RNA 추출을 용이하게 하는 실리카 입자, 선택적으로 단백질을 분리하는 항체, 지지체로 활용되는 시약 중 적어도 하나를 더 포함하는 샘플러.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 팁은 테이퍼지게 형성되며, 상기 챔버의 타단에 구비되는 배출구는 상기 팁 형상에 대응되어 밀착되는 경사부를 포함하는 샘플러.
  14. 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되며, 양단이 각각 관통 가능한 막으로 밀봉된 챔버;
    일단에 검체 채취부를 구비한 팁이 구비되고, 상기 팁이 챔버의 일단을 관통함으로써 상기 검체 채취부에 의해 채취된 검체와 상기 반응시약이 혼합되어 반응된 검체를 형성시키며, 상기 팁이 챔버의 타단을 관통함으로써 상기 반응된 검체를 챔버 외부로 정량 토출시키는 이동바; 및
    상기 이동바의 이동을 단계별로 안내하는 튜브;를 포함하는 샘플러.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 팁은 끝단으로 상기 반응된 검체를 토출시키는 배출유로를 포함하는 샘플러.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 팁은,
    상기 검체 채취부 및 상기 배출유로와 연통되고, 상기 검체 채취부에 의해 채취된 검체가 상기 반응시약과 혼합될 수 있는 공간을 제공하는 믹싱홀;을 더 포함하는 샘플러.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 이동바는,
    상기 팁이 상기 챔버의 타단을 관통한 후 사용자가 상기 이동바의 타단을 더 누르면 상기 챔버 내의 반응된 검체에 일정한 압력을 가하여 정량의 반응된 검체를 토출시키는 가압부를 포함하는 샘플러.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 반응시약은 검체인 혈액샘플에 물리적인 힘을 가하여 DNA 또는 RNA 추출을 용이하게 하는 실리카 입자, 선택적으로 단백질을 분리하는 항체, 지지체로 활용되는 시약 중 적어도 하나를 더 포함하는 샘플러.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 이동바의 일측에 구비되는 가이드돌기와,
    상기 튜브에 구비되며, 상기 가이드돌기의 이동을 안내하여 상기 이동바의 이동을 단계별로 조절하는 가이드홀을 더 포함하는 샘플러.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 가이드홀은 상기 반응된 검체의 토출량을 단계적으로 조절할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 샘플러.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 챔버의 일측에 원주방향을 따라 적어도 하나의 환형 돌출부가 구비됨으로써 상기 챔버와 상기 튜브가 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 샘플러.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 챔버와 튜브는 상기 챔버에 구비되는 끼움돌기와 상기 끼움돌기에 대응하여 상기 튜브에 형성되는 체결홈에 의해 체결되어 결합되는 것을 특징으로 하는 샘플러.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 팁은 테이퍼지게 형성되며, 상기 챔버의 타단에 구비되는 배출구는 상기 팁 형상에 대응되어 밀착되는 경사부를 포함하는 샘플러.
  24. 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되며, 양단이 각각 관통 가능한 막으로 밀봉된 챔버;
    상기 챔버와 일측이 결합되며, 내부에 중공부가 형성되는 튜브; 및
    채취된 검체가 수용되고, 상기 챔버에 삽입됨으로써, 상기 검체와 상기 반응시약이 혼합되어 반응된 검체를 형성시키는 이동바;를 포함하며,
    상기 이동바가 챔버의 타단을 관통함으로써 상기 반응된 검체를 챔버 외부로 정량 토출시키는 것을 특징으로 하는 샘플러.
  25. 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되는 공간을 형성하는 챔버;
    상기 챔버 내에 구비되며, 상기 반응시약과 혼합되어 반응된 검체를 배출하는 배출유로가 형성되는 팁; 및
    상기 팁을 이동시키는 실린더;를 포함하며,
    상기 팁이 챔버의 타단을 관통함으로써 상기 반응된 검체를 챔버 외부로 정량 토출시키는 것을 특징으로 하는 샘플러.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 반응된 검체를 정제하여 배출하는 멤브레인을 더 포함하는 샘플러.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 팁은,
    상기 챔버를 원심분리기에 장착하여 원심분리 시, 원하는 물질의 분리를 위한 적어도 하나의 분리홀을 포함하는 샘플러.
  28. 채취된 검체가 수용되도록 일단부에 검체 채취부가 형성되는 팁; 그리고
    일단부에는 관통 가능한 파우치가 구비되고 타단부에는 관통 가능한 배출막이 형성되어 내부에 유체 또는 고체의 반응시약이 수용되며, 상기 팁의 일단부가 상기 파우치를 관통하여 내측으로 삽입됨으로써 상기 반응시약과 상기 검체가 혼합되어 반응된 검체가 형성되도록 하고, 상기 팁의 일단부가 상기 배출막을 관통한 상태에서 누름부가 가압됨에 따라 상기 반응된 검체가 외부로 정량 토출되도록 하는 챔버;를 포함하여 이루어지는 샘플러.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 챔버의 타단부에 구비되며, 내부에 토출로가 형성되어 상기 배출막을 관통한 상기 팁이 상기 토출로에 위치한 상태에서 상기 누름부가 가압됨에 따라 상기 반응된 검체가 정량 배출되는 배출부를 더 포함하는 샘플러.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 배출부는 상기 챔버 타단부에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 반응된 검체를 배출시키는 양에 따라 대응되는 토출로 지름을 가지는 배출부로 교환 가능한 것을 특징으로 하는 샘플러.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 팁에는 이동바가 일체로 더 형성되고, 상기 이동바에는
    상기 팁이 상기 배출막을 관통하도록 적용되는 외력이 가해지는 누름판과,
    상기 챔버의 타단부에 걸려 상기 이동바의 이동이 정지되도록 하는 스토퍼와,
    상기 이동바의 이동시에 외측면이 상기 챔버의 내측면에 밀착 이동되면서 상기 챔버의 내부 일측을 기밀시켜 상기 누름부가 눌려짐에 따라 가압되는 상기 반응된 검체가 상기 배출부로 배출되도록 하는 가압부가 형성됨을 특징으로 하는 샘플러.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 검체 채취부는 상기 팁의 길이방향으로 형성되되, 양측이 상기 팁의 외측으로 개방 형성됨을 특징으로 하는 샘플러.
  33. 제28항에 있어서,
    상기 누름부는 외력에 의해 눌려 상기 챔버 내측의 압력이 높아지도록 상기 챔버의 외측면과 일체로 형성됨을 특징으로 하는 샘플러.
  34. 제1항, 제14항, 제24항, 제25항 및 제28항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 챔버 타단에 결합되며, 상기 챔버의 타단이 관통될 때, 챔버 내의 압력으로 인해 유출되는 반응된 검체를 수용하기 위한 캡을 더 포함하는 샘플러.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 캡은 상기 챔버와 결합될 때 생성되는 압력을 감소시키기 위한 적어도 하나의 압력배출홈을 포함하는 샘플러.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 캡의 내주면 일측에는 원주방향을 따라 적어도 하나의 캡 결합용 돌출부가 구비됨으로써 상기 챔버와 상기 캡이 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 샘플러.
  37. 제34항에 있어서,
    상기 캡은 상기 챔버에 결합시키거나 분리할 때, 사용자가 파지할 수 있는 손잡이부를 구비하며, 상기 손잡이부에는 미끄럼 방지를 위한 적어도 하나의 슬립 방지용 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 샘플러.
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