WO2022154332A1 - 애널라이트 검사 장치 및 이를 이용한 애널라이트 검사 방법 - Google Patents

애널라이트 검사 장치 및 이를 이용한 애널라이트 검사 방법 Download PDF

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WO2022154332A1
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고건
정연철
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(주)얼라인드제네틱스
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Definitions

  • the present invention relates to an anal light inspection apparatus and an anal light inspection method.
  • a sample collected from a human body or an animal body is purified in a laboratory and a predetermined test is performed.
  • the sample is subjected to pretreatment and purification through chemical and physical methods using a predetermined device, and the purified sample is finally collected as an analyte to perform a predetermined inspection.
  • an analyte test apparatus and method and an analyte test system for detecting various biological components such as cells, proteins, and nucleic acids include a nucleic acid purification apparatus, a purification method, and a purified nucleic acid test system.
  • Nucleic acid purification and detection technology is an essential technology widely used in genetic engineering and molecular biology, and has been widely used for biotechnology research, medical, and industrial purposes. This technology has been utilized in a wide variety of fields, such as microbial infection detection, biomarker detection, gene sequence detection, and mutant gene detection, and is an essential element for gene-based diagnosis.
  • Nucleic acid purification is traditionally performed by dissolving biological materials through chemical and physical methods using ultrasonic waves, heat, proteinases, alcohols, and special reagents, followed by positively charged ion exchange resins or magnetic particles. by selectively binding nucleic acids to In this process, the researcher has to exchange the solution in each step of lysis, binding, washing, and elution.
  • the purified nucleic acid should be transferred to a tube or well plate, which is a separate detection container for detection, and then mixed with an enzyme reaction solution for the nucleic acid amplification reaction in the corresponding container.
  • Purification and detection of nucleic acids can be completed only when the detection vessel is transferred to equipment for reaction and detection such as nucleic acid amplification. This process inevitably involves a number of complex pipetting and sequential mixing, stirring, and transfer of different reaction solutions.
  • these methods generally require a lot of time and labor to be performed in a laboratory.
  • the process is performed using an automated robot, which requires a lot of space and cost investment.
  • the equipment is operated when a certain number of samples are prepared, there is a disadvantage in that the inspection time for a small number of samples is delayed. Such an examination system is not particularly applicable to medical fields requiring rapid diagnostic results.
  • Analyte test apparatus for purifying samples and collecting quantitatively as analytes, for point-of-care testing (POCT)
  • the manpower required for the purification process must be minimized, and a predetermined solution for purification is required. It must be filled, and its small size must ensure mobility.
  • POCT point-of-care testing
  • one-time use must be secured, and it needs to be implemented as a low-cost device, but research on an analyte inspection device that perfectly satisfies these conditions and a method using the same is still insufficient. to be.
  • Embodiments of the present invention were invented with the above background in mind, and an object of the present invention is to provide an analyte inspection apparatus capable of purifying the analyte of a sample and inspecting the refined analyte through a single device.
  • an object of the present invention to provide an analyte inspection apparatus capable of cost-effectively inspecting a sample because the apparatus is miniaturized and the cost is low.
  • one side is opened, the body in which a main space in which a sample can be accommodated is formed; a piston including one or more partition walls dividing the main space, the piston being inserted into the main space of the body to be reciprocally moved; and a base for supporting the body and the piston, wherein the main space includes a plurality of compartments separated by the one or more partition walls, the base provides a passage for the sample to flow, and the piston Depending on the location of the plurality of compartments can be provided with an exchange flow path that can communicate with any one of the anal light inspection device is formed.
  • At least one of the plurality of compartments may be provided to be filled with a solution capable of purifying the analyte in the sample.
  • the base includes a flow chamber providing a space in which the solution flows, the flow chamber extending along the exchange passage and at least a part of the exchange passage, the expansion passage having a width greater than that of the exchange passage Including, the expansion flow path can prevent the capacity of the solution from leaking to the outside of the body exceeding a predetermined allowable range by accommodating the solution.
  • the base is formed with a discharge part configured to have one side communicating with the flow chamber and the other side communicating with the outside, and the exchange passage is configured such that one side communicates with the main space and the other side communicates with the flow chamber, and the The sample accommodated in the main space may flow from the main space to the exchange passage due to a pressure difference applied to the discharge unit.
  • an exchange port for allowing the analite to flow into the exchange passage and an opening for exposing the main space to the outside are formed in the body, and the exchange port and the opening are formed in a main space partitioned by the partition wall It can be formed at a position that can communicate with each other through the.
  • the body may be provided with a protrusion formed to protrude from an end opposite to the end into which the piston is inserted, and an insertion space into which at least a part of the piston may be inserted may be formed inside the protrusion.
  • the body may be provided with a blowback portion provided at a location spaced apart from the protrusion by a predetermined distance, the blowback portion capable of communicating the main space and the outside of the body may be formed.
  • blowback unit a blowback inlet providing a passage through which the fluid of the main space is discharged; a blowback outlet providing a passage through which a fluid is introduced into the main space; and a bridge portion extending in a direction in which the piston moves and communicating the blowback inlet and the blowback outlet.
  • an outlet is formed in the body for discharging the analite, which has undergone a predetermined treatment by reacting with the solution in the main space, from the body, and the outlet is spaced apart from the protrusion by a predetermined distance, and the blowback unit and the They may be formed in opposing positions.
  • the piston by moving to the inside of the insertion space, blocks the insertion space and the main space, and the gas in the main space blows back to push the analite accommodated in the main space to the outlet. have.
  • the piston the central pillar; and a piston head protruding from one end of the central pillar, wherein the piston head may be selectively inserted into the insertion space according to the movement of the central pillar.
  • the one or more partition walls may be provided in plurality, and the plurality of partition walls may be formed to extend radially from a circumferential surface of the central pillar and be spaced apart from each other along a direction in which the central pillar moves.
  • the piston when the piston head is inserted into the insertion space, by sealing between the inner peripheral surface of the protrusion and the piston head, a head sealing member capable of blocking the insertion space and the main space; and a partition wall sealing member provided on an outer circumferential surface of the partition wall to prevent the solution from leaking between the partition wall and the body.
  • the body is provided at a position spaced apart from the protrusion by a predetermined distance, and a blowback part capable of communicating the main space and the outside of the body is formed
  • the piston head has a head groove which is drawn in from the outer circumferential surface of the piston head. is formed, and the head sealing member is interposed in the head groove, and the head groove allows the insertion space, the main space, and the blowback part to communicate with each other even when at least a part of the piston head is inserted into the insertion space. so that it may be formed at a position spaced apart from one end of the piston head by a predetermined distance.
  • the plurality of the compartments include a first compartment, a second compartment, a third compartment and a fourth compartment
  • the first compartment is formed closest to the end of the plurality of compartments into which the piston of the body is inserted
  • the second compartment is formed adjacent to the first compartment with one of the one or more partition walls interposed therebetween
  • the third compartment is formed adjacent to the second compartment with one of the one or more partition walls interposed therebetween
  • the fourth compartment may be provided at a position farthest from an end of the body into which the piston is inserted among the plurality of compartments.
  • a lysis/binding buffer, a magnetic material, and an internal control material is filled in the first compartment, and the second compartment is filled with the magnetic material bound to the magnetic material.
  • a solution for allowing at least a portion of the analite to be cleaned is filled, and a solution for eluting at least a portion of the analite bound to the magnetic material from the magnetic material is filled in the third compartment, and the second
  • the solution filled in the compartment may include a washing buffer
  • the solution filled in the third compartment may include an elution buffer.
  • one of the magnetic material and an internal control material may be pre-inserted and fixed in the expansion passage.
  • the solution injected into the main space may include at least one of a lysis/binding buffer, a solution containing a biological sample, and a solution containing a sample derived from the environment.
  • analyte may include one or more of nucleic acids, proteins, vesicles, lipids, carbohydrates, cells, tissues, and substances that can be isolated therefrom.
  • an analite inspection method using an analite inspection apparatus including a body in which a main space is formed, the method comprising: a sample injection step of injecting a sample or a solution containing the same into the main space; Analite purification step of purifying the analite contained in the sample injected into the main space; and discharging the purified analite from the main space and supplying it to the test chamber, wherein the analyte test apparatus includes: a piston including one or more partition walls dividing the main space; and a base for supporting the body and the piston, wherein the main space includes a plurality of compartments separated by the one or more partition walls, the base provides a passage for the sample to flow, and the piston According to the position of the plurality of compartments that can communicate with any one of the exchange flow passage is formed, an analyte inspection method can be provided.
  • the analyte purification step may include dissolving a sample injected into the main space through a dissolution solution to extract analyte, and an analyte dissolution step of combining the analite with at least one of a magnetic material and an internal control material; an analite cleaning step capable of cleaning the analite through a cleaning solution; and an analyte elution step capable of eluting the cleaned analite from the magnetic material through an elution solution.
  • a blowback part capable of communicating the main space and the outside of the body is formed in the body, and the analite discharging step blows back the gas in the main space through the blowback part, thereby refining the analite It is possible to discharge purified analite through the steps.
  • the sample or the solution containing the same when the main space is filled with a solution capable of purifying the analyte in the sample, includes at least one of a sample derived from a living body or environment and a solution containing the same, If the main space is not filled with a solution capable of purifying the analyte in the sample, it may contain at least one of a biological or environmental-derived sample and a solution containing the same, and a solution capable of purifying the analyte in the sample. have.
  • the cleaning solution may include at least one of a washing buffer, alcohol, and distilled water.
  • the elution solution may include at least one of an elution buffer, a chelating agent, and distilled water.
  • the analite dissolving step includes a first separation step of fixing the analite to the exchange passage using magnetic force while the first compartment and the exchange passage communicate with each other and separating the analite from the solution
  • the cleaning of the analite includes: , while the second compartment and the exchange passage communicate with each other, a secondary separation step of fixing the cleaned analite to the exchange passage using magnetic force to separate it from the cleaning solution
  • the analite elution step comprises: and a third separation step of separating the magnetic material of the elution solution in the third compartment prior to discharge.
  • FIG. 1 is a perspective view of an analyte inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1 ;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1 .
  • FIG. 4 is an enlarged view of B of FIG. 3 .
  • 5A and 5B are diagrams illustrating a process in which blowback occurs in the anal light inspection apparatus of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is an enlarged view of C of FIG. 5A.
  • FIG. 7 is an enlarged view of D of FIG. 5A.
  • FIG. 8 is a bottom perspective view of the base of FIG. 1 ;
  • FIG. 9 is a flowchart schematically illustrating a method of inspecting an analyte using an analyte inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the analyte test apparatus 1 may be used to perform a predetermined test by purifying a sample derived from a living body or environment.
  • a sample from a living body or environment may be a sample from a human, animal, or plant.
  • Such an analyte test apparatus 1 may include a case 100 , a body 200 , a piston 300 , and a base 400 .
  • the case 100 , the body 200 , the piston 300 , and the base 400 of the analyte inspection device 1 may include any one of plastics, rubber, ceramics, inorganic compounds, and metals, or a combination thereof. can be composed of
  • the case 100, the body 200, the piston 300, and the base 400 are formed by blow molding, compression molding, extrusion molding, and injection molding. , Laminating, Reaction injection molding, Matrix molding, Rotational molding, Spin casting, Transfer molding, Thermoforming, 3D It may be manufactured through a process such as printing (3D printing).
  • the case 100, the body 200, the piston 300, and the base 400 can be mass-produced by an automated facility already equipped, and can be produced for one-time use, for example.
  • one analyte inspection apparatus 1 can be configured.
  • the case 100 may accommodate at least a portion of the body 200 , the piston 300 , and the base 400 .
  • the case 100 may be supported by the base 400 .
  • the case 100 may include a case cover part 110 and a cover part 120 .
  • the case cover unit 110 may accommodate at least a portion of the body 200 , the piston 300 , and the base 400 , and may be supported by the base 400 .
  • An engaging hole 111 capable of engaging with the cover part 120 may be formed on one surface of the case cover part 110 .
  • the cover part 120 may be engaged with the engaging hole 111 of the case cover part 110 , and may open and close the injection hole 230 of the body 200 to be described later. In other words, when the cover part 120 is separated from the engaging hole 111 , the injection hole 230 is opened, and when the cover part 120 is engaged with the engaging hole 111 , the injection hole 230 is closed.
  • the cover part 120 seals the injection port 230 when the anal light test apparatus 1 is not in use, thereby preventing foreign substances from penetrating into the main space 210 of the body 200 to be described later. Also, after the sample is injected into the main space 210 through the injection hole 230 , the cover part 120 may be engaged with the engagement hole 111 to seal the injection hole 230 . Accordingly, the cover part 120 can prevent foreign substances from penetrating into the main space 210 before the analyte treatment as well as during the processing process.
  • the body 200 may have a main space 210 formed therein so that a sample or a solution containing the same may be introduced.
  • one end of the body 200 may be opened so that the piston 300 may be inserted, and one side of the main space 210 may be opened toward the outside.
  • the body 200 may have a cylindrical shape having a hollow therein.
  • the main space 210 may have a shape corresponding to the piston 300 so that the piston 300 is inserted into the main space 210 to reciprocate.
  • the sample input to the main space 210 may be composed of, for example, a liquid, solid, or mixture thereof including some or all of cells, viruses, tissues, exosomes, proteins, nucleic acids, antigens, and antibodies. have.
  • the sample input to the main space 210 may be a sample collected from a living body or the environment. can
  • the main space 210 of the body 200 may include a plurality of compartments (211, 212, 213, 214). At least one of the plurality of compartments 211 , 212 , 213 , and 214 may be filled with a solution capable of purifying the sample and processing it with analyte.
  • the solution may be a solution containing a magnetic material.
  • such a plurality of compartments may be partitioned by one or more partition walls 330 of the piston 300 to be described later, the first compartment 211, the second compartment 212, It may include a third compartment 213 and a fourth compartment 214 .
  • Different solutions may be filled in the first compartment 211 , the second compartment 212 , the third compartment 213 , and the fourth compartment 214 .
  • the main space 210 has been described as being divided into four compartments, but this is only an example, and the main space 210 may be divided into two or three compartments, and the spirit of the present invention This is not limited thereto.
  • the first compartment 211 may be formed closest to an open end of the body 200 among the plurality of compartments 211 , 212 , 213 , and 214 .
  • the first compartment 211 may receive a dissolution solution and a sample or a solution containing the same through the inlet 230 for testing the sample.
  • the dissolution solution refers to a solution that binds at least a portion of the analyte to the magnetic material
  • the analyte refers to a material present in the biomaterial when the biomaterial contained in the sample is dissolved.
  • the dissolution solution injected into the first compartment 211 may include a dissolution / binding buffer (Lysis/binding Buffer), and more specifically, magnetic nano/micro particles, salt ( salts; ex. Tris-HCl), chelating agent (ex. Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)), surfactant/detergent (ex. Sodium dodecyl sulfate (SDS), Triton X-100), reductant; ex. Dithiothreitol (DTT)), a chaotropic agent (ex. guanidine thiocyanate), an enzyme (ex. Proteinase K), and some or all of distilled water.
  • a dissolution / binding buffer Lisis/binding Buffer
  • magnetic nano/micro particles such as sodium dodecyl sulfate (SDS), Triton X-100
  • SDS sodium dodecyl sulfate
  • DTT Dithiothreitol
  • dissolution solution may be pre-filled in the first compartment 211 , and only the sample or a solution containing the same may be injected through the inlet 230 .
  • the analyte collected through the analyte inspection device (1) is nucleic acid, protein, exosome (Exosome, etc.), lipid, carbohydrate, cell (blood cell, immune cell, tumor cell, pathogenic microorganism, etc.), etc. to the sample.
  • the contained biomaterial may include itself or a material that can be separated therefrom by one or more of a physical method and a chemical method.
  • the intracellular nucleic acid present in the sample is purified by using the analyte test device 1
  • the analyte collected through the analyte test device 1 may include the purified nucleic acid.
  • the second compartment 212 may be formed adjacent to the first compartment 211 with one of the one or more partition walls 330 interposed therebetween.
  • the second compartment 212 may be a space between the first compartment 211 and the third compartment 213 .
  • a cleaning solution for cleaning at least a portion of the analite bonded to the magnetic material may be filled in the second compartment 212 .
  • the cleaning solution filled in the second compartment 212 may include a washing buffer, and more specifically, diethyl pyrocarbonate (DEPC), sodium citrate tribasic dehydrate, alcohol (alcohol; ex. Ethanol). , 2-propanol) and may include some or all of distilled water.
  • DEPC diethyl pyrocarbonate
  • Such a cleaning solution may be previously filled in the second compartment 212 before the sample and the solution are injected into the first compartment 211 .
  • the third compartment 213 may be formed adjacent to the second compartment 212 with one of the one or more partition walls 330 interposed therebetween.
  • the third compartment 213 may be a space between the second compartment 212 and the fourth compartment 214 .
  • the third compartment 213 may be filled with an elution solution for eluting at least a portion of the analite bound to the magnetic material from the magnetic material.
  • the elution solution filled in the third compartment 213 may include an elution buffer, and more specifically, a salt (ex. Tris-HCl), a chelating agent; ex Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)), diethyl pyrocarbonate (DEPC), and some or all of distilled water may be included.
  • This elution solution may be pre-filled in the third compartment 213 before the sample and the solution are injected into the first compartment 211 .
  • the fourth compartment 214 may be formed adjacent to the third compartment 213 with one of the one or more partition walls 330 interposed therebetween.
  • the fourth compartment 214 may be provided at a position farthest from the open end of the body 200 among the plurality of compartments 211 , 212 , 213 , and 214 .
  • the body 200 may be provided with a protrusion 220 .
  • the protrusion 220 may be formed to protrude from an end opposite to the side into which the piston 300 of the body 200 is inserted.
  • the body 200 and the protrusion 220 may have a hollow interior.
  • the inner width of the protrusion 220 may be formed smaller than the inner width of the body 200 .
  • the inner width of the protrusion 220 may be greater than the thickness of the piston head 320 to be described later. Accordingly, when the piston head 320 is inserted into the protrusion 220 , the piston head 320 may be spaced apart from the inner circumferential surface of the protrusion 220 by a predetermined distance.
  • An insertion space 221 into which the piston head 320 can be inserted may be formed in the protrusion 220 .
  • the insertion space 221 may communicate with the main space 210 of the body 200 .
  • the insertion space 221 may communicate with the fourth compartment 214 of the body 200 .
  • the insertion space 221 may be blocked from the main space 210 by the piston head 320 and a head sealing member 352 to be described later.
  • a configuration in which the head sealing member 352 blocks the insertion space 221 and the main space 210 will be described in detail in the second half.
  • an injection hole 230 through which the main space 210 and the outside of the body 200 may communicate may be formed.
  • the solution containing the sample and the magnetic material may be injected into the main space 210 from the outside through the injection hole 230 .
  • the inlet 230 may sequentially communicate with the plurality of compartments 211 , 212 , 213 , and 214 as the piston 300 moves in one direction in the main space 210 .
  • the piston 300 moves a predetermined distance with respect to the body 200 and the first compartment 211 is disposed at a position communicating with the inlet 230 , the first compartment 211 through the inlet 230 .
  • Silver may receive a solution and a sample or a solution containing the same from the outside.
  • the injection hole 230 may be selectively opened and closed by the cover part 120 .
  • the injection hole 230 is opened to the outside when the cover part 120 is separated from the engaging hole 111 of the case cover part 110, and the cover part 120 is engaged with the engaging hole 111 to the outside. may be closed against.
  • the injection hole 230 may be provided with a portion having a wide upper surface and a narrower downward shape, and may have a funnel shape, for example.
  • the spirit of the present invention is not limited by the shape of the injection hole 230 .
  • the inlet 230 when the inlet 230 communicates with at least one of the plurality of compartments 211 , 212 , 213 and 214 , it may be disposed at a position capable of communicating with the exchange port 260 through these compartments.
  • the injection hole 230 may be formed to face the exchange hole 260 to be described later.
  • the injection hole 230 may be formed on the same line as the exchange hole 260 .
  • the inlet 230 is the piston 300 within the range in which the partition wall 330 closest to the piston head 320 maintains the blowback outlet 243 and the outlet 250 in an open state.
  • the inlet 230 and the exchange port 260 in the first compartment 211 may be disposed at a position where they can communicate at the same time.
  • the blowback unit 240 may be formed in the body 200 .
  • the blowback unit 240 may be provided at an end opposite to the side into which the piston 300 of the body 200 is inserted, and both ends may communicate with the main space 210 .
  • the blowback unit 240 may be formed on one surface of the body 200 .
  • the blowback unit 240 may be formed on the upper surface of the body 200 , but the spirit of the present invention is not limited thereto, and may be formed on the side surface or the bottom surface of the body 200 .
  • the blowback unit 240 blowbacks gas such as air present in the fourth compartment 214 through the blowback unit 240 . have.
  • the gas present in the fourth compartment 214 blows back and flows into the third compartment 213 , so that the purified analite present in the third compartment 213 is discharged through an outlet 250 to be described later. It may flow to the supply passage 413 .
  • the blowback unit 240 may include a blowback inlet 241 , a bridge 242 , and a blowback outlet 243 .
  • the blowback inlet 241 and the blowback outlet 243 are formed so that one end communicates with the main space 210 , and the other end of the blowback inlet 241 and the blowback outlet 243 communicates with each other through the bridge 242 . can do.
  • the bridge 242 may be formed in an open top surface. However, the opened portion of the bridge 242 may be blocked from the outside by the case 100 .
  • the blowback part 240 may be formed as a 'U'-shaped channel by the blowback inlet 241 , the bridge 242 , and the blowback outlet 243 .
  • a film may be used to form the channel formed by the blowback unit 240 .
  • the blowback unit 240 which may have a 'U' shape, may be configured to be blocked from the outside.
  • the blowback inlet 241 may be formed closer to the protrusion 220 side of the main space 210 than the blowback outlet 243 . Accordingly, when the piston 300 is moved in a direction to narrow the fourth compartment 214, the gas such as air in the fourth compartment 214 is introduced into the blowback inlet 241 by pressure to the bridge 242, After passing through the blowback outlet 243 , it may flow into the third compartment 213 adjacent to the fourth compartment 214 . As such, the analite accommodated in the third compartment 213 by the pressure of the gas introduced into the third compartment 213 is pushed out through the outlet 250 , and may flow into the supply passage 413 . The analyte discharged through the outlet 250 may be accommodated in an inspection chamber 412 to be described later through the supply passage 413 .
  • the gas in the fourth compartment 214 may continue to flow into the insertion space 221 through the space between the piston head 320 and the inside of the protrusion 220 as well as the blowback unit 240 (see FIG. 6 ). ).
  • at least a portion of the outlet 250 may communicate with the third compartment 213 (see FIG. 7 ).
  • the pressure of may be lower than a critical pressure capable of pushing the analite in the third compartment 213 to the outlet 250 .
  • the piston 300 moves further toward the insertion space 221 of the protrusion 220 so that the head sealing member 352 seals between the inner circumferential surface of the protrusion 220 and the piston head 320 , so that the insertion space 221 . ) and the fourth compartment 214 may be blocked.
  • the gas in the fourth compartment 214 does not flow into the insertion space 221 , but starts to blow back through the blowback unit 240 and flows into the third compartment 213 .
  • the piston 300 may be gradually inserted into the main space 210 to push the analyte and the solution in the third compartment 213 to the outlet 250 .
  • the blowback does not start until the insertion space 221 and the fourth compartment 214 are completely blocked, and the anal light to the outlet 250 is may not move.
  • the analyte may flow to the outlet 250 .
  • the analyte and the solution flowing to the supply passage 413 may flow continuously, and the formation of liquid fragments may be prevented.
  • liquid fragments are formed, for example, when only a very small area of the outlet 250 is opened and communicates with the main space 210, a very small amount of analite and solution are supplied to the supply passage 413. will move with At this time, as the solution flowing through the supply passage 413 discontinuously flows due to factors such as viscosity of the solution and air remaining in the supply passage 413 , liquid fragments may be formed. When these liquid fragments are supplied to the test chamber 412 , an incomplete reaction may occur or the accuracy of the test result may be lowered. However, according to the blowback unit 240 , liquid fragments are not formed inside the supply passage 413 , and the analyte and the solution continuously flow along the supply passage 413 to be supplied to the test chamber 412 . have.
  • the user can finely control the amount of gas blown back through the blowback unit 240 by adjusting the degree of pressing the piston 300 .
  • the amount of the blowback gas it is possible to finely control the amount of analite discharged through the outlet 250 .
  • the analite inspection apparatus ( 1) can be particularly usefully used when conducting tests where quantitative distribution of analyte is very important.
  • the body 200 may be formed with an outlet 250 through which a sample that has undergone a predetermined process by reacting with the solution in the main space 210 can be discharged from the main space 210 of the body 200 as an analyte.
  • the outlet 250 may be located at an end opposite to the side into which the piston 300 of the body 200 is inserted, and may be formed at a position opposite to the blowback unit 240 .
  • the outlet 250 may be formed at a position that does not face the blowback unit 240 .
  • the outlet 250 may be formed on the bottom of the main space 210 so that the analyte can be easily discharged due to the effect of gravity. This is only an example, and may be formed on the side or upper surface of the main space 210 .
  • the outlet 250 may communicate with the supply passage 413 of the base 400 , and the analite discharged through the outlet 250 may flow to the test chamber 412 through the supply passage 413 . have.
  • the body 200 may be further formed with an exchange port 260 through which the solution and sample of the main space 210 can be introduced or discharged, and an opening 270 for exposing the main space 210 to the outside. have.
  • the exchange port 260 may communicate with the exchange passage 411 .
  • the solution and the sample in the main space 210 or a solution containing the same may flow into the exchange passage 411 through the exchange port 260 .
  • the air in the opening 270 may enter or exit the main space 210 in proportion to the pressure or pressure applied to the exchange passage 411 .
  • the solution and the sample may flow from the main space 210 to the exchange passage 411 through the exchange hole 260 , and may flow from the exchange passage 411 to the main space 210 .
  • the exchange hole 260 may be formed at a position opposite to the inlet 230 or the opening 270 , and may be formed on the same line as the inlet 230 or the opening 270 .
  • the exchange port 260 may be formed at a position within a range capable of communicating simultaneously with at least one of the inlet 230 and the opening 270 in at least the first compartment 211 .
  • the exchange port 260 may sequentially communicate with the plurality of compartments 211 , 212 , 213 , and 214 as the piston 300 moves in one direction in the main space 210 .
  • the cylinder may be provided in order to apply a pressure difference required for the main space 210 to exchange the solution and the sample with the exchange passage 411 .
  • the cylinder is configured so that the pressure of the inner space can be changed, for example, the cylinder may be a syringe. Accordingly, the solution and the sample or the solution containing the same may flow from one of the main space 210 and the exchange passage 411 to the other according to a change in pressure in the cylinder.
  • the anal light test device 1 may be connected to a syringe pump.
  • the piston 300 is provided to be inserted into the main space 210 through an opening formed in the body 200 , and is provided reciprocally within the main space 210 .
  • the piston 300 may include a central pillar 310 , a piston head 320 , a partition wall 330 , a piston gripping part 340 , and a sealing member 350 .
  • the central pillar 310 may be inserted into the main space 210 of the body 200 , and may connect the piston head 320 , the partition wall 330 , and the piston gripper 340 .
  • the central pillar 310 may be provided in a cylindrical shape, and the thickness thereof may be formed differently depending on the location.
  • the central pillar 310 may be formed to have a different thickness between a portion connecting the piston gripper 340 and the partition wall 330 and a portion connecting the plurality of partition walls 330 .
  • a thickness of a portion connecting the plurality of partition walls 330 may be thinner than a thickness of a portion connecting the piston gripping portion 340 and the partition wall 330 .
  • the central pillar 310 This is for the central pillar 310 to occupy the space of the plurality of compartments 211, 212, 213, and 214 to a minimum.
  • the piston head 320 may be formed to protrude from the partition wall 330 connected to the end of the central pillar 310 among the plurality of partition walls 330 .
  • the piston head 320 may be inserted into the insertion space 221 of the protrusion 220 .
  • the thickness of the piston head 320 may be formed to be greater than the thickness of the portion between the plurality of partition walls 330 of the central pillar 310 , and may be formed to be smaller than the inner width of the protrusion 220 .
  • the outer circumferential surface of the piston head 320 may be spaced apart from the inner circumferential surface of the protrusion 220 by a predetermined distance, and through this spaced apart space, the fourth Gas in the compartment 214 may flow into the insertion space 221 . That is, the gas in the fourth compartment 214 may be blown back by the piston head 320 .
  • the time at which the blowback starts may be adjusted through the length of the piston head 320 (the length protruding from the central pillar 310 ).
  • a head groove 321 into which the head sealing member 352 can be inserted may be formed in the piston head 320 .
  • Such a head groove 321 may be formed to be drawn in from the outer peripheral surface of the piston head 320 .
  • the head groove 321 may have a predetermined width so that the head sealing member 352 can be fitted thereinto.
  • One or more partition walls 330 may partition the main space 210 .
  • a plurality of the partition walls 330 may be provided, and the plurality of partition walls 330 may be formed to extend radially from the circumferential surface of the central pillar 310 .
  • the plurality of partition walls 330 may be spaced apart from each other along the direction in which the central pillar 310 moves.
  • the partition wall 330 may be provided in a disk shape, and the diameter of the partition wall 330 may be smaller than or equal to the inner width of the body 200 .
  • a partition wall groove 331 into which the partition wall sealing member 351 can be inserted may be formed in the partition wall 330 .
  • the barrier rib groove 331 may be formed to be drawn in from the outer circumferential surface of the barrier rib 330 .
  • the partition wall groove 331 may have a predetermined width so that the partition wall sealing member 351 can be inserted.
  • the piston gripping part 340 is connected to the end of the central pillar 310 and may provide a portion in which the piston 300 is gripped by the user.
  • the piston gripper 340 may be provided in a disk shape, and may be provided in a flange shape with respect to the central pillar 310 .
  • the sealing member 350 may seal a gap between the piston 300 and the inner surface of the body 200 .
  • the sealing member 350 may be an O-ring made of a material such as rubber.
  • the sealing member 350 may include a partition wall sealing member 351 and a head sealing member 352 .
  • the partition wall sealing member 351 may prevent substances accommodated in the plurality of compartments 211 , 212 , 213 , and 214 from leaking from the compartments. In other words, the partition wall sealing member 351 may prevent mixing of different materials accommodated in the plurality of compartments 211 , 212 , 213 , and 214 .
  • the partition wall sealing member 351 may be disposed in the partition wall groove 331 to be in contact with the inner circumferential surface of the body 200 . Also, a gap between the partition wall 330 and the inner circumferential surface of the body 200 may be sealed by the partition wall sealing member 351 . Since the partition wall sealing member 351 is fitted into the partition wall groove 331 of the partition wall 330 , the gap between the partition wall 330 and the inner circumferential surface of the body 200 may be closed without being separated from the partition wall 330 .
  • the head sealing member 352 may block the insertion space 221 and the main space 210 . In other words, the head sealing member 352 may block the insertion space 221 and the fourth compartment 214 .
  • the head sealing member 352 may be disposed in the head groove 321 to be in contact with the inner circumferential surface of the protrusion 220 .
  • a gap between the piston head 320 and the inner circumferential surface of the protrusion 220 may be sealed by the head sealing member 352 .
  • the head sealing member 352 is fitted in the head groove 321 of the piston head 320 , thereby preventing the piston head 320 from being separated from the piston head 320 and blocking the gap between the piston head 320 and the inner circumferential surface of the protrusion 220 .
  • the base 400 may support the case 100 , the body 200 , and the piston 300 .
  • the base 400 may include a flow chamber 410 , the flow chamber 410 may provide a flow path for the analyte and the solution to flow, and a space in which the analyte reacts with the enzyme to perform the test. can provide
  • the base 400 may be provided so that the sample accommodated in the main space 210 is transferred to induce a separation reaction of the analyte.
  • the separation reaction of analyte generated in the base 400 may be performed by inducing contact between the sample and the magnetic material and applying a magnetic field to the base 400 to collect the magnetic material.
  • the base 400 may be formed of a plurality of members.
  • the base 400 may include one or more base bodies formed by injection molding or the like, and a base film attached to the bottom surface of the base body to form the flow chamber 410 .
  • the flow chamber 410 may include an exchange passage 411 , an inspection chamber 412 , a supply passage 413 , and a discharge unit 414 .
  • the exchange passage 411 may provide a passage for the solution and analite to flow between the main space 210 of the body 200 and the cylinder.
  • a first communication hole 411a for communicating with the exchange hole 260 may be provided on one side of the exchange passage 411, and the exchange passage 411 is connected to the main space 210 through the first communication hole 411a. ) can be communicated with.
  • the solution and the analite discharged from the exchange port 260 may flow in the exchange passage 411 according to the pressure difference applied by the cylinder.
  • the solution separated from the analite through magnetic separation in the exchange passage 411 may be introduced into the main space 210 again through the exchange hole 260 or may flow into the flow chamber 410 .
  • the exchange passage 411 connects the main space 210 with the flow chamber 410 and the cylinder, so that the solution and the analyte in the main space 210 freely flow into the exchange passage 411, and then in the main space ( 210 ) or flow chamber 410 .
  • an expansion passage 411b may be formed in the exchange passage 411 .
  • An internal control material required for testing may be pre-injected and fixed into the expansion passage 411b.
  • the expansion passage 411b may extend along at least a portion of the exchange passage 411 and may have a greater width than the exchange passage.
  • a magnet capable of applying a magnetic force to the magnetic material may be disposed below the expansion flow path 411b, and the analite combined with the magnetic material in the exchange flow path 411 is generated by the magnetic force from the magnet. ) can be fixed. This may provide versatility for the composition of the sample to be injected.
  • the expansion passage 411b may be configured to have a volume sufficient to accommodate the solution inside the flow chamber 410 and prevent the solution inside from leaking to the outside.
  • the expansion flow path 411b accommodates the analyte and the solution exceeding the allowable range and prevents leakage to the outside of the body 200 . can be prevented Accordingly, the solution flowing in the flow chamber 410 is not exposed to the outside of the body 200 while passing through the expansion passage 411b. Meanwhile, through the expansion flow path 411b, leakage of the solution flowing in the flow chamber 410 to the outside of the body 200 may be prevented through the expansion flow path 411b.
  • a pad part made of a fiber such as cotton is disposed in the flow chamber 410 to prevent leakage of the solution to the outside.
  • the pad part absorbs the analyte and the solution exceeding the allowable range to the outside. leakage can be prevented.
  • the user moves the piston 300 so that the exchange port 260 and the second compartment 212 communicate with each other while the analite combined with the magnetic particles remains in the exchange passage 411, and after decompressing the cylinder, the magnetic field
  • the analyte may be re-suspended in the solution filled in the second compartment 212 .
  • the test chamber 412 may provide a space in which the purified analyte reacts with the enzyme to perform the test.
  • the test chamber 412 may receive refined analyte through the supply passage 413 .
  • an enzyme capable of reacting with the purified analyte may be provided in the test chamber 412 . These enzymes may be provided in advance before the analyte is supplied to the test chamber 412 .
  • one side of the test chamber 412 may be connected to the supply flow path 413 , and the other side may be connected to the discharge flow path. For example, when analyte and a solution are supplied to the test chamber 412 through the supply passage 413 , the gas inside the test chamber 412 may be discharged through the discharge passage.
  • the supply passage 413 may provide a passage for the analyte and the solution to flow from the outlet 250 of the body 200 to the test chamber 412 .
  • An inlet 413a through which the solution and analyte are introduced from the outlet 250 may be formed at one side of the supply passage 413 . Accordingly, one side of the supply passage 413 may communicate with the outlet 250 through the inlet 413a , and the other end of the supply passage 413 may be connected to the test chamber 412 .
  • blowback occurs in the third compartment 213 . By such blowback, the analyte and the solution may be introduced into the supply passage 413 from the third compartment 213 through the outlet 250 .
  • the discharge unit 414 may be provided to discharge air remaining in the exchange passage 411 to the outside while the solution and analite accommodated in the main space 210 flow to the exchange passage 411 .
  • a cylinder (not shown) interlocking with the discharge part 414 penetrates the film attached to the bottom of the base 400 and communicates with the flow chamber 410 inside the base 400, and then the cylinder When the pressure is reduced, the air inside the flow chamber 410 is discharged to the cylinder, and the solution in the main space 210 may flow into the flow chamber 410 .
  • the solution in the flow chamber 410 may flow into the main space 210 .
  • a user can use the analyte test apparatus 1 to perform various tests on a sample derived from a living body or environment.
  • a sample from a living body or environment is taken, and then a solution containing a magnetic material is mixed.
  • the biological material contained in the sample is dissolved, so that at least a portion of the analyte in the biological material may be combined with the magnetic material.
  • a solution containing analite combined with a magnetic material may be injected into the first compartment 211 of the main space 210 through the injection hole 230 .
  • the first compartment 211 may be positioned to communicate with the opening 270 and the exchange opening 260 .
  • the solution and analite may flow between the first compartment 211 and the exchange passage 411 through the pressure reduction of the cylinder.
  • the analyte coupled to the magnetic material may be fixed to the exchange passage 411 .
  • the solution from which the analyte is separated may flow into the first compartment 211 or the flow chamber 410 .
  • the piston 300 may move to the outside of the body 200 so that the second compartment 212 communicates with the exchange port 260 .
  • the second compartment 212 may be pre-filled with a solution for cleaning the analite.
  • the cleaning solution accommodated in the second compartment 212 flows through the exchange passage 411 through the pressure of the cylinder to clean the analite bonded to the magnetic material. .
  • the cleaned analite may be fixed to the exchange passage 411 .
  • the cleaning solution containing the analyte may flow into the second compartment 212 or the flow chamber 410 .
  • the piston 300 may move to the outside of the body 200 so that the third compartment 213 communicates with the exchange port 260 .
  • the third compartment 213 may be pre-filled with an elution solution for eluting analite from the magnetic material.
  • the elution solution accommodated in the third compartment 213 flows through the exchange passage 411 through the pressure of the cylinder to elute analite from the magnetic material.
  • the magnetic material may be fixed by applying a magnetic field from the outside, and the elution solution containing the analyte may be flowed into the third compartment 213 or the flow chamber 410 .
  • the piston 300 may move to the inside of the body 200 and supply the analyte and the solution through the blowback to the test chamber 412 sequentially through the outlet 250 and the supply passage 413 .
  • the analyte inspection apparatus 1 can easily purify the analyte of a predetermined sample, and can uniformly inject the refined analyte into the plurality of inspection chambers 412 . It works.
  • the size of the device can be minimized and the inspection time can be saved.
  • an analyte inspection method ( S10 ) of inspecting an analyte using the analyte inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 .
  • the analyte inspection apparatus 1 may be used to purify a sample derived from a living body or environment to perform a predetermined inspection of the analyte included in the sample.
  • Such an analyte inspection method (S10) may include a sample injection step (S100), an analite purification step (S200), and an analite discharge step (S300).
  • a solution containing a biological or environmental-derived sample and a magnetic material may be injected into the main space 210 through the injection hole 230 .
  • the piston 300 is moved so that the first compartment 211 communicates with the injection port 230 before the sample and the solution are injected.
  • a solution and a sample or a solution containing the same may be injected into the first compartment 211 .
  • the solution introduced together with the sample in the sample injection step (S100) may include at least one of a lysis/binding buffer and magnetic nano/micro particles, and more specifically, a salt (salts; ex. Tris-HCl), chelating agent (ex.
  • Ethylenediaminetetraacetic acid EDTA
  • surfactant/detergent e. Sodium dodecyl sulfate (SDS), Triton X-100
  • reductant a substance that is added to the mixture
  • DTT Dithiothreitol
  • a chaotropic agent e. guanidine thiocyanate
  • an enzyme e. Proteinase K
  • some or all of distilled water distilled water.
  • a sample derived from a living body or environment or a solution containing the same can be immediately injected without additional mixing of the solution.
  • a sample derived from a living body or environment or a solution containing the same may be injected together with the dissolution/binding buffer and the magnetic material.
  • analyte in the sample may be purified.
  • This analite purification step (S200) may include an analite dissolution step (S210), an analite cleaning step (S220), and an analite elution step (S230).
  • the sample may be dissolved to extract the analyte and may be coupled to the magnetic material.
  • the analyte may be extracted by mixing the dissolution solution and the sample injected into the main space 210 .
  • the analyte and the magnetic material can be combined.
  • the extracted analyte can also be combined with the internal control material by contacting it with the internal control material while flowing by the cylinder.
  • This analite dissolution step (S210) may include a first piston movement step (S211), a first solution flow step (S212), and a first separation step (S213).
  • the piston 300 may be moved so that the first compartment 211 and the exchange port 260 communicate with each other.
  • a cylinder may be driven to flow the solution in the first compartment 211 into the exchange passage 411 .
  • a magnetic field may be applied to separate the analite combined with the magnetic material from the solution. In this case, only analite combined with a magnetic material may remain in the exchange passage 411 .
  • This analite cleaning step (S220 ) may include a secondary piston movement step (S221), a secondary solution flow step (S222), and a secondary separation step (S223).
  • the piston 300 may be moved so that the second compartment 212 and the exchange port 260 communicate with each other.
  • the cylinder may be driven to flow the solution in the second compartment 212 to the exchange flow path 411 .
  • the cleaning solution filled in the second compartment 212 is mixed with the analite remaining in the exchange passage 411 after moving to the exchange passage 411 .
  • the mixed solution in which the cleaning solution and the analyte are mixed flows through the second compartment 212 and the exchange passage by driving the cylinder, and through this suspension process, the analite may be cleaned.
  • the cleaning solution filled in the second compartment 212 may include a washing buffer, and more specifically, diethyl pyrocarbonate (DEPC), sodium citrate tribasic dehydrate ( It may include some or all of sodium citrate tribasic dehydrate), alcohol (ex. Ethanol, 2-propanol), and distilled water.
  • DEPC diethyl pyrocarbonate
  • sodium citrate tribasic dehydrate It may include some or all of sodium citrate tribasic dehydrate
  • alcohol ex. Ethanol, 2-propanol
  • distilled water distilled water
  • a magnetic field may be applied to separate the analite combined with the magnetic material from the cleaning solution.
  • the cleaning solution separated from the analyte may flow back to the second compartment 212 .
  • only analite combined with a magnetic material may remain in the exchange passage 411 .
  • the cleaned analite may be eluted from the magnetic material.
  • This analyte elution step (S230) may include a third piston movement step (S231), a third solution flow step (S232), and a third separation step (S233).
  • the piston 300 may be moved so that the third compartment 213 and the exchange port 260 communicate with each other.
  • the solution in the third compartment 213 may be flowed into the exchange passage 411 by driving the cylinder.
  • the elution solution filled in the third compartment 213 is mixed with the analite remaining in the exchange passage 411 after moving to the exchange passage 411 .
  • the mixed solution in which the elution solution and the analyte are mixed flows through the third compartment 213 and the exchange passage 411 by driving the cylinder, and through this suspension process, the analite may be eluted from the magnetic material.
  • the elution solution filled in the third compartment 213 may include an elution buffer, and more specifically, a salt (ex. Tris-HCl), a chelating agent (ex. Ethylenediaminetetraacetic acid) acid (EDTA)), diethyl pyrocarbonate (DEPC), and some or all of distilled water.
  • a magnetic material may be separated from the elution solution containing the eluted analite by applying a magnetic field. Also, the elution solution containing analyte may flow back to the third compartment 213 . In this case, only the magnetic material may remain in the exchange passage 411 .
  • the analyte may be supplied to the test chamber 412 by discharging the refined analyte.
  • the piston 300 is inserted into the body 200 to blow back the gas in the fourth compartment 214, thereby discharging the solution and analite in the third compartment 213 to the outlet ( 250) can be discharged.
  • the solution and the analyte discharged through the outlet 250 may flow to the test chamber 412 along the supply passage 413 .

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Abstract

애널라이트 검사 장치는, 일측이 개구되고, 샘플이 수용될 수 있는 메인 공간이 형성되는 바디; 상기 메인 공간을 구획하는 하나 이상의 격벽을 포함하며, 상기 바디의 상기 메인 공간에 삽입되어 왕복 이동 가능하게 제공되는 피스톤; 및 상기 바디 및 상기 피스톤을 지지하는 베이스를 포함한다. 상기 메인 공간은 상기 하나 이상의 격벽에 의해 구분되는 복수 개의 격실을 포함하며, 상기 베이스에는, 상기 샘플이 유동하기 위한 통로를 제공하며, 상기 피스톤의 위치에 따라 상기 복수 개의 격실 중 어느 하나와 연통할 수 있는 교환 유로가 형성된다.

Description

애널라이트 검사 장치 및 이를 이용한 애널라이트 검사 방법
본 발명은 애널라이트 검사 장치 및 애널라이트 검사 방법에 대한 발명이다.
일반적으로, 인체 또는 동물의 신체로부터 채취되는 샘플을 실험실에서 정제하여 소정의 검사를 실시하는 경우가 있다. 이러한 경우에 일반적으로 샘플에 대하여 소정의 장치를 이용하여 화학적, 물리적 방법을 통해 전처리, 정제 등의 처리가 수행되고, 이렇게 정제된 샘플을 애널라이트(analyte)로서 최종 수집하여 소정의 검사를 실시할 수 있다. 이러한 애널라이트 검사 장치 및 방법과, 세포, 단백질, 핵산 등 다양한 생체 성분을 검출하는 애널라이트 검사 시스템의 일례로서 핵산의 정제 장치, 정제 방법 및 정제된 핵산의 검사 시스템을 들 수 있다.
핵산의 정제와 검출 기술은 유전공학, 분자생물학에서 널리 사용되는 필수적인 기술로 생명공학 연구, 의료, 산업적 목적으로 광범위하게 사용되어 왔다. 이러한 기술은 특히 미생물 감염 검출, 바이오마커 검출, 유전자 서열 검출, 돌연변이 유전자 검출 등 매우 다양한 분야에 활용되어 왔으며 유전자를 기반으로 한 진단에 필수적인 요소이다. 핵산의 정제는 전통적으로 초음파, 열, 단백질 가수 분해 효소(proteinase), 알콜(alcohols), 특수 시약 등을 활용한 화학 물리적 방법을 통해 생체물질을 용해시킨 뒤 양전하를 띠는 이온교환수지 또는 자성입자에 핵산을 선택적으로 결합시킴으로써 이루어진다. 이 과정에서 연구자는 용해 (lysis), 결합 (binding), 세정 (washing), 용리 (elution)의 각 단계별로 용액을 교환해 주어야 하는데, 핵산 정제는 샘플의 수에 따라 수작업 또는 자동화된 로봇을 이용하여 수행해야 한다. 또한 정제된 핵산은 일반적으로 검출을 위한 별도의 검출 용기인 튜브 또는 웰 플레이트로 이송된 후 해당 용기에서 핵산 증폭 반응을 위해 효소 반응액과 혼합되어야 한다. 해당 검출 용기는 다시 핵산 증폭 등의 반응과 검출을 위한 장비로 이송되어야 비로소 핵산의 정제와 검출이 완료될 수 있다. 이러한 과정에는 다수의 복잡한 피펫팅과, 서로 다른 반응액의 순차적 혼합 및 교반, 이송이 필수적으로 수반된다. 진단 목적의 핵산 정제와 검출의 경우 이러한 방법들은 검사실에서 수행되는 것이 일반적으로 많은 시간과 노동력을 필요로 한다. 특히 샘플의 수가 많을 경우 자동화 로봇을 이용해서 해당 과정을 수행하게 되는데 이때 많은 공간과 비용투자가 필수적이다. 또한 일정 수의 샘플이 준비되었을 때 장비를 가동하게 되므로 소수의 샘플에 대한 검사시간이 지연되는 단점이 있다. 이러한 검사 시스템은 특히 신속한 진단 결과를 요구하는 의료 현장에는 적용이 불가능하다.
특히, 이러한 검사실 기반의 진단 방식은 COVID-19를 위시한 판데믹 등 광범위한 감염성 질환의 검사 및 확산을 제어하는데 그 한계를 보이고 있기에 비전문 인력들이 현장에서 즉시 검사를 수행하고 결과를 획득하는 현장검사(point-of-care-testing, POCT)와 이를 가능케 할 장비의 필요성이 대두되고 있다.
샘플을 정제하여 애널라이트로서 정량 수집하기 위한 애널라이트 검사 장치는, 현장검사(point-of-care testing, POCT)를 위해, 정제 과정에 소요되는 인력이 최소화되어야 하고, 정제를 위한 소정의 용액이 충진되어야 하며, 크기가 작아 이동성이 확보되어야 한다. 또한, 생체 물질에 의한 오염을 방지하기 위해 일회성이 확보되어야 하는 바, 저가의 장치로서 구현될 필요가 있으나, 아직까지 이러한 조건들을 완벽히 충족하는 애널라이트 검사 장치, 이를 이용한 방법에 대한 연구는 미진한 실정이다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에 착안하여 발명된 것으로서, 샘플의 애널라이트를 정제하고, 정제된 애널라이트를 하나의 장치를 통하여 검사할 수 있는 애널라이트 검사 장치를 제공하고자 한다.
또한, 장치가 소형화되고, 비용이 적게 들어 경제적으로 샘플의 검사를 수행할 수 있는 애널라이트 검사 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일측이 개구되고, 샘플이 수용될 수 있는 메인 공간이 형성되는 바디; 상기 메인 공간을 구획하는 하나 이상의 격벽을 포함하며, 상기 바디의 상기 메인 공간에 삽입되어 왕복 이동 가능하게 제공되는 피스톤; 및 상기 바디 및 상기 피스톤을 지지하는 베이스를 포함하고, 상기 메인 공간은 상기 하나 이상의 격벽에 의해 구분되는 복수 개의 격실을 포함하며, 상기 베이스에는, 상기 샘플이 유동하기 위한 통로를 제공하며, 상기 피스톤의 위치에 따라 상기 복수 개의 격실 중 어느 하나와 연통할 수 있는 교환 유로가 형성되는 애널라이트 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 격실 중 적어도 하나는 상기 샘플 내의 애널라이트를 정제할 수 있는 용액이 충진되기 위해 마련될 수 있다.
또한, 상기 베이스는, 상기 용액이 유동하는 공간을 제공하는 유동챔버를 포함하고, 상기 유동챔버는 상기 교환 유로 및 상기 교환 유로의 적어도 일부를 따라 연장되되, 상기 교환 유로보다 큰 폭을 가지는 확장 유로를 포함하고, 상기 확장 유로는 상기 용액을 수용함으로써 상기 용액의 용량이 소정의 허용 범위를 초과하여 상기 바디의 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 베이스는, 일측이 상기 유동 챔버와 연통하고, 타측이 외부와 연통하도록 구성된 토출부가 형성되며, 상기 교환 유로는, 일측이 상기 메인 공간와 연통하고, 타측이 상기 유동 챔버와 연통하도록 구성되고, 상기 메인 공간에 수용된 샘플은, 상기 토출부에 가해지는 압력차에 의해 상기 메인 공간으로부터 상기 교환 유로로 유동할 수 있다.
또한, 상기 바디에는 상기 애널라이트가 상기 교환 유로로 유동하기 위한 교환구 및 상기 메인 공간을 외부에 대하여 노출하기 위한 개방구가 형성되며, 상기 교환구와 상기 개방구는, 상기 격벽에 의해 구획된 메인 공간을 통해 서로 연통할 수 있는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 바디에는, 상기 피스톤이 삽입되는 단부의 반대측 단부로부터 돌출 형성되는 돌출부가 구비되며, 상기 돌출부의 내측에는 상기 피스톤의 적어도 일부가 삽입될 수 있는 삽입 공간이 형성될 수 있다.
또한, 상기 바디에는, 상기 돌출부로부터 소정 거리 이격된 위치에 제공되며, 상기 메인 공간과 상기 바디의 외측을 연통시킬 수 있는 블로우백부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 블로우백부는, 상기 메인 공간의 유체가 배출되는 통로를 제공하는 블로우백 입구; 상기 메인 공간으로 유체가 유입되는 통로를 제공하는 블로우백 출구; 및 상기 피스톤이 이동하는 방향으로 연장 형성되며, 상기 블로우백 입구와 상기 블로우백 출구를 연통시키는 브릿지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 바디에는 상기 메인 공간에서 상기 용액과 반응하여 소정의 처리를 거친 상기 애널라이트가 상기 바디로부터 배출되기 위한 배출구가 형성되며, 상기 배출구는, 상기 돌출부로부터 소정 거리 이격되고, 상기 블로우백부와 대향하는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 피스톤은, 상기 삽입 공간의 내측으로 이동함으로써, 상기 삽입 공간과 상기 메인 공간을 차단하고, 상기 메인 공간 내부의 기체가 블로우백하여 상기 메인 공간에 수용된 애널라이트를 상기 배출구로 밀어낼 수 있다.
또한, 상기 피스톤은, 중심 기둥; 및 상기 중심 기둥의 일측 단부로부터 돌출 형성된 피스톤 헤드를 더 포함하고, 상기 피스톤 헤드는 상기 중심 기둥의 이동에 따라 상기 삽입 공간에 선택적으로 삽입될 수 있다.
또한, 상기 하나 이상의 격벽은 복수 개로 제공되며, 복수 개의 상기 격벽은 상기 중심 기둥의 둘레면으로부터 방사형으로 연장 형성되며 상기 중심 기둥이 이동하는 방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다.
또한, 상기 피스톤은, 상기 피스톤 헤드가 상기 삽입 공간에 삽입되었을 때, 상기 돌출부의 내주면과 상기 피스톤 헤드 사이를 밀폐시킴으로써, 상기 삽입 공간과 상기 메인 공간을 차단할 수 있는 헤드 실링 부재; 및 상기 격벽과 상기 바디 사이로 상기 용액이 새는 것을 방지하기 위해 상기 격벽의 외주면에 마련되는 격벽 실링 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 바디에는 상기 돌출부로부터 소정 거리 이격된 위치에 제공되며, 상기 메인 공간과 상기 바디의 외측을 연통시킬 수 있는 블로우백부가 형성되고, 상기 피스톤 헤드에는 상기 피스톤 헤드의 외주면으로부터 인입 형성된 헤드 홈이 형성되며, 상기 헤드 실링 부재는 상기 헤드 홈에 개재되고, 상기 헤드 홈은, 상기 피스톤 헤드의 적어도 일부가 상기 삽입 공간에 삽입되더라도, 상기 삽입 공간, 상기 메인 공간, 상기 블로우백부가 연통할 수 있도록, 상기 피스톤 헤드의 일측 단부로부터 소정 거리 이격된 위치에 형성될 수 있다.
또한, 복수 개의 상기 격실은 제1 격실, 제2 격실, 제3 격실 및 제4 격실을 포함하고, 상기 제1 격실은 복수 개의 상기 격실 중 상기 바디의 상기 피스톤이 삽입되는 단부에 가장 가깝게 형성되며, 상기 제2 격실은 상기 하나 이상의 격벽 중 하나를 사이에 두고 상기 제1 격실과 인접하게 형성되고, 상기 제3 격실은 상기 하나 이상의 격벽 중 하나를 사이에 두고 상기 제2 격실과 인접하게 형성되며, 상기 제4 격실은 복수 개의 상기 격실 중 상기 바디의 상기 피스톤이 삽입되는 단부에 가장 먼 위치에 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 격실 내에는 용해/결합 버퍼(Lysis/binding Buffer), 자성 물질 및 내부 대조 물질(internal control material) 중 적어도 일부가 충진되고, 상기 제2 격실 내에는 상기 자성 물질에 결합된 상기 애널라이트의 적어도 일부가 세정이 진행되도록 하는 용액이 충진되고, 상기 제3 격실 내에는 상기 자성 물질에 결합된 상기 애널라이트의 적어도 일부가 상기 자성 물질로부터 용리되도록 하는 용액이 충진되고, 상기 제2 격실 내에 충진되는 용액은 세정 버퍼(Washing Buffer)를 포함하며, 상기 제3 격실 내에 충진되는 용액은 용리 버퍼(Elution Buffer)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 확장 유로 내에는 상기 자성 물질 및 내부 대조 물질(internal control material) 중 하나가 기 투입되어 고정될 수 있다.
또한, 상기 메인 공간으로 주입되는 용액은 용해/결합 버퍼(Lysis/binding Buffer), 생체의 샘플이 함유된 용액 및 환경 유래의 샘플이 함유된 용액 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 애널라이트는 핵산, 단백질, 소낭, 지질, 탄수화물, 세포, 조직 및 이들로부터 분리될 수 있는 물질 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 메인 공간이 형성된 바디를 포함하는 애널라이트 검사 장치를 이용한 애널라이트 검사 방법에 있어서, 상기 메인 공간에 샘플 또는 이를 함유하는 용액을 주입하는 샘플 주입 단계; 상기 메인 공간에 주입된 상기 샘플에 포함된 애널라이트를 정제시키는 애널라이트 정제 단계; 및 상기 정제된 애널라이트를 상기 메인 공간으로부터 배출시켜 검사 챔버에 공급할 수 있는 애널라이트 배출 단계를 포함하고, 상기 애널라이트 검사 장치는, 상기 메인 공간을 구획하는 하나 이상의 격벽을 포함하는 피스톤; 및 상기 바디와 상기 피스톤을 지지하는 베이스를 포함하며, 상기 메인 공간은 상기 하나 이상의 격벽에 의해 구분되는 복수 개의 격실을 포함하며, 상기 베이스에는, 상기 샘플이 유동하기 위한 통로를 제공하며, 상기 피스톤의 위치에 따라 상기 복수 개의 격실 중 어느 하나와 연통할 수 있는 교환 유로가 형성되는, 애널라이트 검사 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 애널라이트 정제 단계는, 용해 용액을 통하여 상기 메인 공간에 주입된 샘플을 용해하여 애널라이트를 추출하고, 상기 애널라이트를 자성 물질 및 내부 대조 물질 중 하나 이상과 결합시키는 애널라이트 용해 단계; 세정 용액을 통하여 상기 애널라이트를 세정할 수 있는 애널라이트 세정 단계; 및 용리 용액을 통하여 상기 세정된 애널라이트를 상기 자성 물질로부터 용리할 수 있는 애널라이트 용리 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 바디에는 상기 메인 공간과 상기 바디의 외측을 연통시킬 수 있는 블로우백부가 형성되며, 상기 애널라이트 배출 단계는, 상기 블로우백부를 통하여 상기 메인 공간 내의 기체를 블로우백시킴으로써, 상기 애널라이트 정제 단계를 통해 정제된 애널라이트를 배출할 수 있다.
또한, 상기 샘플 또는 이를 함유하는 용액은, 상기 메인 공간에 상기 샘플 내의 애널라이트를 정제할 수 있는 용액이 충진되어 있는 경우 생체 또는 환경 유래의 샘플 및 이를 함유하는 용액 중 하나 이상을 포함하고, 상기 메인 공간에 상기 샘플 내의 애널라이트를 정제할 수 있는 용액이 충진되어 있지 않은 경우 생체 또는 환경 유래의 샘플 및 이를 함유하는 용액 중 하나 이상과 상기 샘플 내의 애널라이트를 정제할 수 있는 용액을 포함할 수 있다.
또한, 상기 세정 용액은, 세정 버퍼(Washing Buffer), 알코올(alcohol) 및 정제수(Distilled water) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 용리 용액은, 용리 버퍼(Elution Buffer), 킬레이트 시약(chelating agent) 및 정제수(Distilled water) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 애널라이트 용해 단계는, 제1 격실과 교환 유로가 연통하는 동안 자력을 이용해 애널라이트를 상기 교환 유로에 고정하여 상기 용액으로부터 분리시키는 제1 분리 단계를 포함하고, 상기 애널라이트 세정 단계는, 제2 격실과 교환 유로가 연통하는 동안 자력을 이용해 세정된 애널라이트를 상기 교환 유로에 고정하여 상기 세정 용액으로부터 분리하는 2차 분리 단계를 포함하고, 상기 애널라이트 용리 단계는, 상기 애널라이트를 배출하기 전 제3 격실의 용리 용액의 자성 물질을 분리하는 제3 분리 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 샘플의 애널라이트를 정제하고, 정제된 애널라이트를 하나의 장치를 통하여 검사할 수 있는 효과가 있다.
또한, 장치가 소형화되고, 비용이 적게 들어 경제적으로 샘플의 검사를 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 애널라이트 검사 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 III-III를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 3의 B를 확대한 확대도이다.
도 5a 및 5b는 도 1의 애널라이트 검사 장치에서 블로우백이 발생되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5a의 C를 확대한 확대도이다.
도 7은 도 5a의 D를 확대한 확대도이다.
도 8은 도 1의 베이스의 저면 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 애널라이트 검사 장치를 이용하여 애널라이트를 검사하는 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '유입', '공급', '유동', '결합'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 유입, 공급, 유동, 결합될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 상부, 측면, 저면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 애널라이트 검사 장치(1)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 애널라이트 검사 장치(1)는 생체 또는 환경 유래의 샘플을 정제하여 소정의 검사를 실시하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 생체 또는 환경 유래의 샘플은 인체, 동물 또는 식물의 샘플일 수 있다. 이러한 애널라이트 검사 장치(1)는 케이스(100), 바디(200), 피스톤(300) 및 베이스(400)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 애널라이트 검사 장치(1)의 케이스(100), 바디(200), 피스톤(300) 및 베이스(400)는 플라스틱, 고무, 세라믹, 무기 화합물, 금속 중 어느 하나의 물질 또는 그 조합으로 구성될 수 있다.
또한, 케이스(100), 바디(200), 피스톤(300), 및 베이스(400)는 블로 몰딩(Blow molding), 압축 성형(Compression molding), 압출 성형(Extrusion molding), 사출 성형(Injection molding), 라미네이팅(Laminating), 반응 사출 성형(Reaction injection molding), 매트릭스 성형(Matrix molding), 회전 성형(Rotational molding), 스핀 캐스팅(Spin casting), 전환 성형(Transfer molding), 열성형(Thermoforming), 3D 프린팅(3D printing) 등의 공정을 통해 제조될 수 있다. 이러한, 케이스(100), 바디(200), 피스톤(300) 및 베이스(400)는 기 설비된 자동화 시설에 의해 대량 생산되는 것이 가능하며, 일례로 일회용으로 생산될 수 있다. 또한, 각각 별개로 제조되어 조립됨으로써 하나의 애널라이트 검사 장치(1)를 구성할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 케이스(100)는 바디(200), 피스톤(300) 및 베이스(400)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 이러한 케이스(100)는 베이스(400)에 지지될 수 있다. 또한, 케이스(100)는 케이스 커버부(110) 및 덮개부(120)를 포함할 수 있다.
케이스 커버부(110)는 바디(200), 피스톤(300) 및 베이스(400)의 적어도 일부를 수용할 수 있으며, 베이스(400)에 지지될 수 있다. 이러한 케이스 커버부(110)의 일면에는 덮개부(120)와 맞물릴 수 있는 맞물림구(111)가 형성될 수 있다.
덮개부(120)는 케이스 커버부(110)의 맞물림구(111)에 맞물릴 수 있으며, 후술할 바디(200)의 주입구(230)를 개폐할 수 있다. 다시 말해, 덮개부(120)가 맞물림구(111)로부터 분리되면 주입구(230)는 개방되며, 덮개부(120)가 맞물림구(111)와 맞물리면 주입구(230)는 폐쇄된다. 이러한 덮개부(120)는 애널라이트 검사 장치(1)의 미사용 시에는 주입구(230)를 밀폐시켜서 외부의 이물질이 바디(200)의 후술할 메인 공간(210)에 침투하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 덮개부(120)는 샘플이 주입구(230)를 통해 메인 공간(210)으로 주입된 이후에는 다시 맞물림구(111)에 맞물려 주입구(230)를 밀폐시킬 수 있다. 이로써, 덮개부(120)는 외부의 이물질이 애널라이트 처리 전은 물론 처리 과정이 진행되는 중에도 메인 공간(210)으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
바디(200)는 샘플(sample) 또는 이를 함유한 용액이 투입될 수 있도록 내부에 메인 공간(210)이 형성될 수 있다. 또한, 바디(200)의 일측 단부는 피스톤(300)이 삽입될 수 있도록 개구되며, 메인 공간(210)은 일측이 외부를 향해 개방될 수 있다. 예를 들어, 바디(200)는 내부에 중공을 가지는 원기둥 형상일 수 있다. 또한, 메인 공간(210)은 피스톤(300)이 메인 공간(210)에 삽입되어 왕복 운동 가능하도록 피스톤(300)에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
한편, 메인 공간(210)에 투입되는 샘플은 일례로 세포, 바이러스, 조직, 엑소좀(exosome), 단백질, 핵산, 항원, 항체 중 일부 혹은 전부를 포함하는 액상, 고상, 혹은 그 혼합물로 이루어질 수 있다. 더 자세한 예시로, 메인 공간(210)에 투입되는 샘플은 생체 또는 환경으로부터 채취한 시료일 수 있으며, 이 경우, 애널라이트 검사 장치(1)를 이용하여 샘플 내에 존재하는 세포 내 핵산의 정제가 이루어질 수 있다.
또한, 바디(200)의 메인 공간(210)은 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214)을 포함할 수 있다. 이러한 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214) 중 적어도 하나에는 샘플을 정제하여 애널라이트로 처리할 수 있는 용액이 충진될 수 있다. 예를 들어, 용액은 자성 물질을 함유한 용액일 수 있다.
한편, 이러한 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214)은 후술할 피스톤(300)의 하나 이상의 격벽(330)에 의해 구획될 수 있으며, 제1 격실(211), 제2 격실(212), 제3 격실(213) 및 제4 격실(214)을 포함할 수 있다. 이러한 제1 격실(211), 제2 격실(212), 제3 격실(213) 및 제4 격실(214)에는 서로 다른 용액들이 충진될 수 있다. 다만, 본 명세서에서 메인 공간(210)은 네 개의 격실로 구획되는 것으로 서술하였으나, 이는 예시에 불과하고, 메인 공간(210)은 두 개, 세 개의 격실로 구획되는 것도 가능하며, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 격실(211)은 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214) 중 바디(200)의 개구된 일측 단부에 가장 가깝게 형성될 수 있다. 이러한 제1 격실(211)은 샘플의 검사를 위하여 주입구(230)를 통해 용해 용액과 샘플 또는 이를 함유한 용액을 함께 주입받을 수 있다. 예를 들어, 용해 용액은 애널라이트의 적어도 일부와 자성 물질을 결합시키는 용액을 의미하며, 애널라이트는 샘플에 함유된 생체 물질이 용해되었을 때 생체 물질 내에 존재하는 물질을 의미한다. 더 자세한 예시로, 제1 격실(211)로 주입되는 용해 용액은 용해/결합 버퍼(Lysis/binding Buffer)를 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 자성 미세 입자(Magnetic nano/micro particles), 염(salts; ex. Tris-HCl), 킬레이트 시약(chelating agent; ex. Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)), 계면활성제/세정제(detergent; ex. Sodium dodecyl sulfate (SDS), Triton X-100), 환원제(reductant; ex. Dithiothreitol (DTT)), Chaotropic agent (ex. Guanidine thiocyanate), 효소(enzyme; ex. Proteinase K) 및 정제수(Distilled water) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
다만, 이는 예시에 불과하고, 용해 용액은 제1 격실(211)에 미리 충진되어 있을 수도 있으며, 샘플 또는 이를 함유하는 용액만 주입구(230)를 통하여 주입될 수도 있다.
또한, 애널라이트 검사 장치(1)를 통해 수집되는 애널라이트는 핵산, 단백질, 엑소좀(Exosome 등), 지질, 탄수화물, 세포(혈액세포, 면역세포, 종양세포, 병원성 미생물 등) 등으로 샘플에 함유된 생체물질 그 자체 또는 그로부터 물리적 방법 및 화학적 방법 중 하나 이상으로 분리될 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 또한, 애널라이트 검사 장치(1)를 이용하여 샘플 내에 존재하는 세포 내 핵산의 정제가 이루어지는 경우, 애널라이트 검사 장치(1)를 통해 수집되는 애널라이트는 정제된 핵산을 포함할 수 있다.
제2 격실(212)은 하나 이상의 격벽(330) 중 하나를 사이에 두고 제1 격실(211)과 인접하게 형성될 수 있다. 이러한 제2 격실(212)은 제1 격실(211)과 제3 격실(213) 사이의 공간일 수 있다. 또한, 제2 격실(212) 내에는 자성 물질에 결합한 애널라이트의 적어도 일부를 세정하는 세정 용액이 충진될 수 있다. 예를 들어, 제2 격실(212) 내에 충진되는 세정 용액은 세정 버퍼(Washing Buffer)를 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 Diethyl pyrocarbonate(DEPC), Sodium citrate tribasic dehydrate, 알코올(alcohol; ex. Ethanol, 2-propanol) 및 정제수(Distilled water) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 이러한 세정 용액은 제1 격실(211)에 샘플 및 용액이 주입되기 전에 미리 제2 격실(212)에 충진되어 있을 수 있다.
제3 격실(213)은 하나 이상의 격벽(330) 중 하나를 사이에 두고 제2 격실(212)과 인접하게 형성될 수 있다. 이러한 제3 격실(213)은 제2 격실(212)과 제4 격실(214) 사이의 공간일 수 있다. 또한, 제3 격실(213) 내에는 자성 물질에 결합한 애널라이트의 적어도 일부를 자성 물질로부터 용리하는 용리 용액이 충진될 수 있다. 예를 들어, 제3 격실(213) 내에 충진되는 용리 용액은 용리 버퍼(Elution Buffer)를 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 염(salts; ex. Tris-HCl), 킬레이트 시약 (chelating agent; ex. Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)), 다이에틸피로카본산(Diethyl pyrocarbonate(DEPC)) 및 정제수(Distilled water) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 이러한 용리 용액은 제1 격실(211)에 샘플 및 용액이 주입되기 전에 제3 격실(213)에 미리 충진되어 있을 수 있다.
제4 격실(214)은 하나 이상의 격벽(330) 중 하나를 사이에 두고 제3 격실(213)과 인접하게 형성될 수 있다. 이러한 제4 격실(214)은 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214) 중 바디(200)의 개구된 일측 단부로부터 가장 먼 위치에 제공될 수 있다.
한편, 바디(200)에는 돌출부(220)가 구비될 수 있다. 이러한 돌출부(220)는 바디(200)의 피스톤(300)이 삽입되는 측의 반대측 단부로부터 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 바디(200) 및 돌출부(220)는 내부가 빈 중공 형상을 가질 수 있다. 또한, 돌출부(220)의 내측 폭은 바디(200)의 내측 폭보다 작게 형성될 수 있다. 또한, 돌출부(220)의 내측 폭은 후술할 피스톤 헤드(320)의 두께보다 클 수 있다. 따라서, 피스톤 헤드(320)가 돌출부(220)의 내측에 삽입되었을 때, 피스톤 헤드(320)는 돌출부(220)의 내주면과 소정 거리 이격되어 있을 수 있다.
이러한 돌출부(220)에는 피스톤 헤드(320)가 삽입될 수 있는 삽입 공간(221)이 형성될 수 있다. 이러한 삽입 공간(221)은 바디(200)의 메인 공간(210)과 연통할 수 있다. 다시 말해, 삽입 공간(221)은 바디(200)의 제4 격실(214)과 연통할 수 있다. 이러한 삽입 공간(221)은 피스톤 헤드(320) 및 후술할 헤드 실링 부재(352)에 의해 메인 공간(210)과 차단될 수 있다. 헤드 실링 부재(352)가 삽입 공간(221)과 메인 공간(210)을 차단하는 구성에 대해서는 후반부에서 구체적으로 설명하도록 한다.
한편, 바디(200)에는 메인 공간(210)과 바디(200)의 외부를 연통시킬 수 있는 주입구(230)가 형성될 수 있다. 이러한 주입구(230)를 통하여 샘플 및 자성 물질을 함유한 용액은 외부로부터 메인 공간(210)으로 주입될 수 있다. 또한, 주입구(230)는 피스톤(300)이 메인 공간(210) 내에서 일 방향으로 이동됨에 따라 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214)들과 순차적으로 연통할 수 있다. 예를 들어, 피스톤(300)이 바디(200)에 대하여 소정 거리 이동하여 제1 격실(211)이 주입구(230)와 연통하는 위치에 배치되면, 주입구(230)를 통하여 제1 격실(211)은 외부로부터 용액 및 샘플 또는 이를 함유한 용액을 주입받을 수 있다.
이러한 주입구(230)는 덮개부(120)에 의해 선택적으로 개폐될 수 있다. 다시 말해, 주입구(230)는 덮개부(120)가 케이스 커버부(110)의 맞물림구(111)로부터 이탈되면 외부에 대하여 개방되며, 덮개부(120)가 맞물림구(111)에 맞물리면 외부에 대하여 폐쇄될 수 있다. 또한, 주입구(230)는 일부가 상면이 넓고 아래로 갈수록 좁아지는 형상으로 구비될 수 있으며, 일례로 깔때기 형상을 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 사상이 이러한 주입구(230)의 형상에 의해 한정되는 것은 아니다.
또한, 주입구(230)는 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214) 중 적어도 하나의 격실과 연통하였을 때, 이러한 격실을 통해 교환구(260)와 연통할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 일례로, 주입구(230)는 후술할 교환구(260)와 대향하도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 주입구(230)는 교환구(260)와 동일 선상에 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 이러한 주입구(230)는, 피스톤 헤드(320)에 가장 인접한 격벽(330)이 블로우백 출구(243) 및 배출구(250)의 개방상태를 유지하는 범위 내에서 피스톤(300)이 메인 공간(210)에 가장 깊이 삽입되었을 때, 제1 격실(211)에 주입구(230)와 교환구(260)가 동시에 연통할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 다만, 이는 일례에 불과하고, 교환구(260)가 주입구(230)와 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214) 중 어느 하나에 대하여 동시에 연통할 수 없는 위치에 형성되는 것도 가능하다.
한편, 바디(200)에는 블로우백부(240)가 형성될 수 있다. 이러한 블로우백부(240)는 바디(200)의 피스톤(300)이 삽입되는 측의 반대측 단부에 제공될 수 있으며, 양단부가 메인 공간(210)과 연통할 수 있다. 이러한 블로우백부(240)는 바디(200)의 일면에 형성될 수 있다. 다시 말해, 블로우백부(240)는 바디(200)의 상면에 형성될 수 있으나, 본 발명의 사상이 이로써 한정되는 것은 아니고, 바디(200)의 측면 또는 저면에 형성되는 것도 가능하다. 이러한 블로우백부(240)는 피스톤(300)이 돌출부(220)를 향해 전진할 때, 제4 격실(214)에 존재하는 공기 등의 기체를 블로우백부(240)를 통해 블로우백(blowback)시킬 수 있다. 이처럼, 제4 격실(214)에 존재하는 기체가 블로우백하여 제3 격실(213)로 유동함으로써, 제3 격실(213)에 존재하는 정제 완료된 애널라이트가 후술할 배출구(250)를 통해 후술할 공급 유로(413)로 유동할 수 있다.
도 4를 참조하면, 블로우백부(240)는 블로우백 입구(241), 브릿지(242), 및 블로우백 출구(243)를 포함할 수 있다. 블로우백 입구(241)와 블로우백 출구(243)는 메인 공간(210)에 일단이 연통하도록 형성되며, 브릿지(242)를 통하여 블로우백 입구(241)와 블로우백 출구(243)의 타단은 연통할 수 있다. 또한, 브릿지(242)는 상면이 개구된 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 브릿지(242)의 개구된 부분은 케이스(100)에 의해 외부와 차단될 수 있다. 이처럼, 블로우백부(240)는 블로우백 입구(241), 브릿지(242), 및 블로우백 출구(243)에 의해 'U'자 형 채널로서 형성될 수 있다. 한편, 블로우백부(240)에 의해 형성되는 채널의 형성에는 필름이 사용될 수 있다. 예를 들어, 브릿지(242)의 개구된 부분을 필름을 사용하여, 'U'자 형상을 가질 수 있는 블로우백부(240)가 외부와 차단되도록 구성할 수 있다.
이러한 블로우백 입구(241)는 블로우백 출구(243)보다 메인 공간(210)의 돌출부(220) 측에 더 가깝게 형성될 수 있다. 이에 따라, 피스톤(300)이 제4 격실(214)을 좁히는 방향으로 이동되면 제4 격실(214)에 있던 공기 등의 기체가 압력에 의해 블로우백 입구(241)로 유입되어 브릿지(242), 블로우백 출구(243)를 통과한 후 제4 격실(214)과 인접한 제3 격실(213)로 유입될 수 있다. 이처럼, 제3 격실(213)로 유입된 기체의 압력에 의해 제3 격실(213)에 수용된 애널라이트는 배출구(250)를 통해 밀려나며, 공급 유로(413)로 유동할 수 있다. 이러한 배출구(250)를 통해 배출된 애널라이트는 공급 유로(413)를 통하여 후술할 검사 챔버(412)에 수용될 수 있다.
이하에서는 도 5a 내지 도 7을 참조하여, 제4 격실(214)에 있던 공기 등의 기체가 블로우백하는 과정을 보다 구체적으로 설명한다. 먼저, 피스톤(300)이 돌출부(220)를 향하여 일 방향(예를 들어, 도 5a의 우측)으로 이동하면 제4 격실(214)에 있던 기체는 블로우백부(240) 및 삽입 공간(221)으로 유동한다. 이 경우 블로우백부(240)의 블로우백 출구(243)는 제3 격실(213)과 연통하고, 블로우백 입구(241)는 제4 격실(214)과 연통한다(도 5a 참조).
또한, 제4 격실(214) 내의 기체는 블로우백부(240) 뿐만 아니라 피스톤 헤드(320)와 돌출부(220) 내측 사이의 공간을 통하여 삽입 공간(221)으로 계속해서 유동할 수 있다(도 6 참조). 이 경우 배출구(250)의 적어도 일부는 제3 격실(213)과 연통할 수 있다(도 7 참조). 이처럼, 피스톤(300)이 삽입 공간(221)에 삽입되더라도 제4 격실(214) 내의 기체가 삽입 공간(221) 및 블로우백부(240)로 분산되어 유동함으로써, 블로우백부(240)로 유동하는 기체의 압력은 제3 격실(213)의 애널라이트를 배출구(250)로 밀어낼 수 있는 임계 압력보다 낮을 수 있다. 따라서, 피스톤(300)이 이동하여 배출구(250)의 일부와 제3 격실(213)이 연통하기 시작할 때에도 메인 공간(210)의 기체는 블로우백하지 않으며, 메인 공간(210) 내부의 용액은 배출구(250) 및 공급 유로(413)로 유동하지 않을 수 있다.
이후, 피스톤(300)이 돌출부(220)의 삽입 공간(221)을 향하여 더 이동하여 헤드 실링 부재(352)가 돌출부(220)의 내주면과 피스톤 헤드(320) 사이를 실링함으로써, 삽입 공간(221)과 제4 격실(214)은 차단될 수 있다. 이때, 제4 격실(214) 내의 기체는 삽입 공간(221)으로 유동하지 않고 블로우백부(240)를 통해 블로우백하기 시작하여 제3 격실(213)로 유입된다. 또한, 피스톤(300)은 점점 더 메인 공간(210)의 내측으로 삽입됨으로써 제3 격실(213) 내의 애널라이트 및 용액을 배출구(250)로 밀어낼 수 있다. 다시 말해, 피스톤(300)이 삽입 공간(221)을 향하여 더 이동하여 배출구(250)의 소정 범위 이상이 제3 격실(213)과 연통하였을 때, 메인 공간(210)의 기체는 블로우백하기 시작하며, 용액은 배출구(250)를 통해 공급 유로(413)로 유동할 수 있다(도 5(b) 참조).
이처럼, 배출구(250)의 일부가 메인 공간(210)과 연통하기 시작하더라도, 삽입 공간(221)과 제4 격실(214)이 완전히 차단되기 전에는 블로우백이 시작되지 않으며, 배출구(250)로 애널라이트가 유동하지 않을 수 있다. 또한, 삽입 공간(221)과 제4 격실(214)이 차단되고, 배출구(250)의 소정 범위 이상이 메인 공간(210)과 연통할 때, 애널라이트는 배출구(250)로 유동할 수 있다. 이 경우 공급 유로(413)로 유동하는 애널라이트 및 용액은 연속적으로 흐를 수 있으며, 액체 조각이 형성되는 것이 방지될 수 있다.
여기서 액체 조각이 형성되는 과정에 대하여 간략하게 설명하면, 일례로 배출구(250) 중 극히 작은 면적만 개방되어 메인 공간(210)과 연통할 경우, 극 소량의 애널라이트 및 용액이 공급 유로(413)로 유동하게 된다. 이때, 용액의 점성 및 공급 유로(413)에 잔류하는 공기 등의 요인에 의해 공급 유로(413)를 유동하는 용액이 불연속적으로 유동함으로써, 액체 조각이 형성될 수 있다. 이러한 액체 조각은 검사 챔버(412)에 공급되었을 때, 불완전한 반응을 일으키거나, 검사 결과의 정확성을 낮출 수 있다. 다만, 상기의 블로우백부(240)에 의하면 공급 유로(413) 내측에 액체 조각이 형성되지 않고, 애널라이트 및 용액이 연속적으로 공급 유로(413)를 따라 유동하여 검사 챔버(412)에 공급될 수 있다.
한편, 블로우백부(240)로 인해, 사용자는 피스톤(300)을 가압하는 정도를 조절하여 블로우백부(240)를 통해 블로우백하는 기체의 양을 미세하게 조절할 수 있다. 이처럼, 블로우백하는 기체의 양을 조절함으로써 배출구(250)를 통해 배출되는 애널라이트의 양을 미세하게 조절할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따르면 피스톤(300)의 가압 정도를 미세 조절함으로써 공급 유로(413)로 유동하는 애널라이트의 양을 미세하게 제어하는 것이 가능하므로, 본 실시예에 따른 애널라이트 검사 장치(1)는 애널라이트의 정량 분배가 매우 중요한 검사를 실시할 경우에 특히 유용하게 이용될 수 있다.
한편, 바디(200)에는 메인 공간(210)에서 용액과 반응하여 소정의 처리를 거친 샘플이 애널라이트로서 바디(200)의 메인 공간(210)으로부터 배출될 수 있는 배출구(250)가 형성될 수 있다. 이러한 배출구(250)는 바디(200)의 피스톤(300)이 삽입되는 측의 반대측 단부에 위치할 수 있으며, 블로우백부(240)에 대향하는 위치에 형성될 수 있다. 다만, 이는 일례에 불과하고, 배출구(250)는 블로우백부(240)와 대향하지 않는 위치에 형성되는 것도 가능하다. 또한, 배출구(250)는 중력의 영향으로 인해 애널라이트가 용이하게 배출될 수 있도록 메인 공간(210)의 저면에 형성될 수 있다. 이는 일례에 불과하고, 메인 공간(210)의 측면 또는 상면에 형성되는 것도 가능하다.
또한, 배출구(250)는 베이스(400)의 공급 유로(413)와 연통할 수 있으며, 배출구(250)를 통해서 배출되는 애널라이트는 공급 유로(413)를 통하여 검사 챔버(412)로 유동할 수 있다.
한편, 바디(200)에는 메인 공간(210)의 용액 및 샘플이 유입되거나 배출될 수 있는 교환구(260) 및 메인 공간(210)을 외부에 대하여 노출시키는 개방구(270)가 더 형성될 수 있다.
교환구(260)는 교환 유로(411)와 연통할 수 있다. 예를 들어, 메인 공간(210)의 용액 및 샘플 또는 이를 함유하는 용액은 교환구(260)를 거쳐 교환 유로(411)로 유동할 수 있다. 더 자세한 예시로, 실린더(미도시)에 압력차가 발생하면 교환 유로(411)에 가해지는 가압량 또는 감압량에 비례하여 개방구(270)의 공기가 메인 공간(210)으로 들어오거나 나갈 수 있다. 이로 인해, 용액 및 샘플은 교환구(260)를 거쳐 메인 공간(210)으로부터 교환 유로(411)로 유동할 수 있으며, 교환 유로(411)로부터 메인 공간(210)으로 유동할 수 있다.
또한, 교환구(260)는 주입구(230) 또는 개방구(270)에 대향하는 위치에 형성될 수 있으며, 주입구(230) 또는 개방구(270)와 동일 선상에 형성될 수 있다. 또한, 교환구(260)는 적어도 제1 격실(211)에 주입구(230)와 개방구(270) 중 적어도 하나와 동시에 연통할 수 있는 범위 내의 위치에 형성될 수 있다. 이러한 교환구(260)는 피스톤(300)이 메인 공간(210) 내에서 일 방향으로 이동됨에 따라 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214)들과 순차적으로 연통할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 실린더는 메인 공간(210)이 교환 유로(411)와 용액 및 샘플을 교환하는데 필요한 압력차를 가하기 위하여 제공될 수 있다. 또한, 실린더는 내부 공간의 압력이 변할 수 있도록 구성되며 일례로, 실린더는 주사기일 수 있다. 따라서, 실린더 내의 압력 변화에 따라 용액과 샘플 또는 이를 함유한 용액은 메인 공간(210)과 교환 유로(411) 중 어느 하나에서 다른 하나로 유동할 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과하고 애널라이트 검사 장치(1)는 시린지 펌프(Syringe Pump)와 연결될 수도 있다.
도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 피스톤(300)은 바디(200)에 형성된 개구를 통해 메인 공간(210)에 삽입될 수 있도록 제공되며, 메인 공간(210) 내에서 왕복 이동 가능하게 제공된다. 또한, 피스톤(300)은 중심 기둥(310), 피스톤 헤드(320), 격벽(330), 피스톤 파지부(340) 및 실링 부재(350)를 포함할 수 있다.
중심 기둥(310)은 바디(200)의 메인 공간(210)에 삽입될 수 있으며, 피스톤 헤드(320), 격벽(330) 및 피스톤 파지부(340)를 연결할 수 있다. 이러한 중심 기둥(310)은 원기둥 형상으로 제공될 수 있으며, 그 두께는 위치에 따라 상이하게 형성될 수 있다. 또한, 중심 기둥(310)은 피스톤 파지부(340)와 격벽(330)을 연결하는 부분과 복수의 격벽(330)들 사이를 연결하는 부분의 두께가 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 피스톤 파지부(340)와 격벽(330)을 연결하는 부분의 두께보다 복수의 격벽(330)을 연결하는 부분의 두께가 얇게 형성될 수 있다. 이는 중심 기둥(310)이 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214)의 공간을 최소한으로 차지하기 위한 것이다. 다만, 이는 일례에 불과하며, 중심 기둥(310)이 전체적으로 동일한 두께로 구비되거나, 피스톤 파지부(340)와 격벽(330)을 연결하는 부분의 두께보다 복수의 격벽(330) 사이를 연결하는 부분의 두께가 더 두껍게 형성되는 것도 가능하다.
피스톤 헤드(320)는 복수 개의 격벽(330) 중 중심 기둥(310)의 끝단에 연결된 격벽(330)으로부터 돌출 형성될 수 있다. 이러한 피스톤 헤드(320)는 피스톤(300)이 바디(200)의 내측으로 삽입되면, 돌출부(220)의 삽입 공간(221)에 삽입될 수 있다. 또한, 피스톤 헤드(320)의 두께는 중심 기둥(310) 중 복수의 격벽(330) 사이 부분의 두께보다 크게 형성될 수 있으며, 돌출부(220)의 내측 폭 보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 피스톤 헤드(320)가 삽입 공간(221)에 삽입되었을 때, 피스톤 헤드(320)의 외주면은 돌출부(220)의 내주면과 소정 거리 이격될 수 있으며, 이러한 소정 거리 이격된 공간을 통하여 제4 격실(214)의 기체는 삽입 공간(221)으로 유동할 수 있다. 즉, 피스톤 헤드(320)에 의해 제4 격실(214) 내의 기체는 블로우백할 수 있다. 또한, 피스톤 헤드(320)의 길이(중심기둥(310)으로부터 돌출된 길이)를 통하여 블로우백이 시작되는 시점은 조절될 수 있다.
또한, 피스톤 헤드(320)에는 헤드 실링 부재(352)가 삽입될 수 있는 헤드 홈(321)이 형성될 수 있다. 이러한 헤드 홈(321)은 피스톤 헤드(320)의 외주면으로부터 인입 형성될 수 있다. 또한, 헤드 홈(321)은 헤드 실링 부재(352)가 끼워질 수 있도록 소정의 폭을 가질 수 있다.
하나 이상의 격벽(330)은 메인 공간(210)을 구획할 수 있다. 이러한 격벽(330)은 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 격벽(330)은 중심 기둥(310)의 둘레면으로부터 방사형으로 연장 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 격벽(330)은 중심 기둥(310)이 이동하는 방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 이러한 격벽(330)은 디스크 형상으로 제공될 수 있으며, 격벽(330)의 직경은 바디(200)의 내측 폭보다 작거나 같을 수 있다. 본 명세서에서 격벽(330)은 네 개로 제공되는 것으로 서술하였지만, 이는 예시에 불과하고, 네 개가 아닌 임의의 개수로 제공되는 것도 가능하다.
또한, 격벽(330)에는 격벽 실링 부재(351)가 삽입될 수 있는 격벽 홈(331)이 형성될 수 있다. 이러한 격벽 홈(331)은 격벽(330)의 외주면으로부터 인입 형성될 수 있다. 또한, 격벽 홈(331)은 격벽 실링 부재(351)가 삽입될 수 있도록 소정의 폭을 가질 수 있다.
피스톤 파지부(340)는 중심 기둥(310)의 단부에 연결되며, 사용자에 의해 피스톤(300)이 파지되는 부분을 제공할 수 있다. 이러한 피스톤 파지부(340)는 디스크 형상으로 구비될 수 있으며, 중심 기둥(310)에 대한 플랜지 형상으로 제공될 수 있다.
실링 부재(350)는 피스톤(300)과 바디(200)의 내측면 사이의 갭을 실링할 수 있다. 예를 들어, 실링 부재(350)는 고무 등의 재질로 이루어진 오링(O-ring)일 수 있다. 이러한 실링 부재(350)는 격벽 실링 부재(351) 및 헤드 실링 부재(352)를 포함할 수 있다.
격벽 실링 부재(351)는 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214)에 수용된 물질이 해당 격실로부터 누출되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, 격벽 실링 부재(351)는 복수 개의 격실(211, 212, 213, 214)에 수용된 서로 다른 물질이 섞이는 것을 방지할 수 있다. 이러한 격벽 실링 부재(351)는 바디(200)의 내주면에 접촉되도록 격벽 홈(331)에 배치될 수 있다. 또한, 격벽 실링 부재(351)에 의해 격벽(330)과 바디(200)의 내주면 사이의 갭이 실링될 수 있다. 이러한 격벽 실링 부재(351)는 격벽(330)의 격벽 홈(331)에 끼워짐으로써, 격벽(330)으로부터 이탈되지 않고 격벽(330)과 바디(200)의 내주면 사이의 갭을 막을 수 있다.
헤드 실링 부재(352)는 삽입 공간(221)과 메인 공간(210)을 차단할 수 있다. 다시 말해, 헤드 실링 부재(352)는 삽입 공간(221)과 제4 격실(214)을 차단할 수 있다. 이러한 헤드 실링 부재(352)는 돌출부(220)의 내주면에 접촉되도록 헤드 홈(321)에 배치될 수 있다. 또한, 헤드 실링 부재(352)에 의해 피스톤 헤드(320)와 돌출부(220)의 내주면 사이의 갭이 실링될 수 있다. 헤드 실링 부재(352)는 피스톤 헤드(320)의 헤드 홈(321)에 끼워짐으로써, 피스톤 헤드(320)로부터 이탈되지 않고, 피스톤 헤드(320)와 돌출부(220)의 내주면 사이의 갭을 막을 수 있다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 베이스(400)는 케이스(100), 바디(200), 피스톤(300)을 지지할 수 있다. 또한, 베이스(400)는 유동챔버(410)를 포함할 수 있으며, 유동챔버(410)는 애널라이트 및 용액이 유동하기 위한 유로를 제공할 수 있으며, 애널라이트가 효소와 반응하여 검사가 이루어지는 공간을 제공할 수 있다. 베이스(400)는 메인 공간(210) 내에 수용된 샘플이 이송되어 애널라이트의 분리 반응을 유도하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 베이스(400)에서 발생되는 애널라이트의 분리 반응은 샘플과 자성 물질의 접촉을 유도하고 베이스(400)에 자기장을 인가하여 자성 물질의 수집함으로써 이루어질 수 있다.
베이스(400)는 복수의 부재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 베이스(400)는 사출성형 등으로 형성된 하나 이상의 베이스바디 및 이러한 베이스바디의 저면에 부착되어 유동 챔버(410)를 형성하는 베이스필름을 포함할 수 있다.
유동챔버(410)는 교환 유로(411), 검사 챔버(412), 공급 유로(413), 토출부(414)를 포함할 수 있다.
교환 유로(411)는 바디(200)의 메인 공간(210)과 실린더 사이에 용액 및 애널라이트가 유동하기 위한 통로를 제공할 수 있다. 이러한 교환 유로(411)의 일측에는 교환구(260)와 연통하기 위한 제1 연통구(411a)가 구비될 수 있으며, 교환 유로(411)는 제1 연통구(411a)를 통하여 메인 공간(210)과 연통할 수 있다.
예를 들어, 교환구(260)로부터 배출된 용액 및 애널라이트는 실린더가 가하는 압력차에 따라 교환 유로(411)의 내부를 유동할 수 있다. 또한, 교환 유로(411)에서 자기 분리를 통해 애널라이트와 분리된 용액은 교환구(260)를 통하여 다시 메인 공간(210)으로 유입되거나 유동 챔버(410)로 유동할 수 있다. 이처럼, 교환 유로(411)가 메인 공간(210)과 유동 챔버(410) 및 실린더를 연결함으로써 메인 공간(210) 내부의 용액 및 애널라이트는 자유롭게 교환 유로(411)로 유동하였다가, 메인 공간(210) 또는 유동 챔버(410)로 유동할 수 있다.
또한, 교환 유로(411)에는 확장 유로(411b)가 형성될 수 있다. 이러한 확장 유로(411b)에는 검사에 필요한 내부 대조 물질(internal control material)이 미리 주입되어 고정될 수 있다. 예를 들어, 확장 유로(411b)는 교환 유로(411)의 적어도 일부를 따라 연장되되, 교환 유로보다 큰 폭을 가질 수 있다. 또한, 확장 유로(411b)의 하방에는 자성 물질에 자기력을 가할 수 있는 자석이 배치될 수 있으며, 교환 유로(411) 내의 자성 물질과 결합된 애널라이트는 자석으로부터 발생되는 자기력에 의해 확장 유로(411b)에 고정될 수 있다. 이로 인해, 주입되는 샘플의 구성에 대한 다양성을 제공할 수 있다. 또한, 확장 유로(411b)는, 유동 챔버(410) 내부의 용액을 수용하여, 내부의 용액이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있을 정도의 체적을 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 확장 유로(411b)는 애널라이트 및 용액이 허용범위(임계 용량)를 초과하여 유동할 때, 허용범위를 초과한 애널라이트 및 용액을 수용하여 바디(200)의 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 유동 챔버(410) 내에서 유동하는 용액은 확장 유로(411b)를 거치면서 바디(200)의 외부로 노출되지 않는다. 한편, 확장 유로(411b)를 통하여, 유동 챔버(410) 내에서 유동하는 용액의 바디(200)의 외부로의 누출을 확장 유로(411b)를 통하여 방지할 수 있다. 또한, 이러한 확장 유로(411b)에 추가하여, 또는 이러한 확장 유로(411b)와 별개로, 유동 챔버(410) 내에 솜과 같은 섬유질로 구성되는 패드부를 배치하여 용액의 외부로의 누출을 방지할 수 도 있다. 예를 들어, 패드부는 애널라이트 및 용액이 교환 유로(411)와 유동 챔버(440)의 허용범위(임계 용량)를 초과하여 유동할 때, 허용범위를 초과한 애널라이트 및 용액을 흡수하여 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는, 교환 유로(411)를 통하여 애널라이트를 용액으로부터 분리하는 자기 분리 과정을 설명한다. 먼저, 실린더를 감압하면 제1 격실(211)에 수용된 용액 및 애널라이트는 교환구(260)를 통하여 교환 유로(411)로 유동한다. 이후, 외부로부터 자기장을 인가할 경우 자성 물질에 결합한 애널라이트는 교환 유로(411) 내부에 고정되어 유동하는 용액으로부터 분리된다. 이러한 애널라이트가 분리된 용액은 제1 격실(211)로 돌아가거나 유동 챔버(410)로 유동할 수 있다.
또한, 자성입자와 결합한 애널라이트가 교환 유로(411) 내에 잔류한 상태에서 사용자가 교환구(260)와 제2 격실(212)이 연통하도록 피스톤(300)을 이동시키고 실린더를 감압한 뒤 자기장의 인가를 중지할 경우, 애널라이트는 제2 격실(212)에 충진되어 있던 용액에 다시 현탁될 수 있다.
한편, 제1 격실(211)에 충진된 용액의 일부를 교환 유로(411)에 잔류시킨 상태에서 피스톤(300)을 이동할 경우, 제2 격실(212)에 충진된 용액과 제1 격실(211)의 용액 중 일부 또는 전체가 혼합될 수도 있다.
검사 챔버(412)는 정제된 애널라이트와 효소가 반응하여 검사가 이루어지는 공간을 제공할 수 있다. 이러한 검사 챔버(412)는 공급 유로(413)를 통하여 정제된 애널라이트를 공급받을 수 있다. 또한, 검사 챔버(412)에는 정제된 애널라이트와 반응할 수 있는 효소가 제공될 수 있다. 이러한 효소는 애널라이트가 검사 챔버(412)에 공급되기 전에 미리 제공될 수 있다. 한편, 검사 챔버(412)는 일측이 공급 유로(413)와 연결될 수 있으며, 타측이 배출 유로와 연결될 수 있다. 예를 들어, 공급 유로(413)를 통하여 검사 챔버(412)에 애널라이트 및 용액이 공급되면 검사 챔버(412) 내부의 기체는 배출 유로를 통하여 배출될 수 있다.
공급 유로(413)는 애널라이트 및 용액이 바디(200)의 배출구(250)에서 검사 챔버(412)로 유동하기 위한 통로를 제공할 수 있다. 이러한 공급 유로(413)의 일측에는 배출구(250)로부터 용액 및 애널라이트가 유입되기 위한 유입구(413a)가 형성될 수 있다. 따라서, 공급 유로(413)의 일측은 유입구(413a)를 통하여 배출구(250)와 연통할 수 있으며, 공급 유로(413)의 타측은 검사 챔버(412)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 피스톤(300)이 삽입 공간(221)으로 삽입되면 제3 격실(213)에는 블로우백이 발생한다. 이러한 블로우백에 의해 제3 격실(213)로부터 배출구(250)를 통하여 애널라이트 및 용액은 공급 유로(413)로 유입될 수 있다.
토출부(414)는 메인 공간(210) 내에 수용된 용액 및 애널라이트가 교환 유로(411)로 유동하는 과정에서 교환 유로(411) 내부에 잔류하는 공기를 외부로 토출하기 위하여 구비될 수 있다. 예를 들어, 토출부(414)와 연동하는 실린더(미도시)가 베이스(400)의 저면에 부착된 필름을 관통하여, 베이스(400) 내부의 유동 챔버(410)와 연통된 후, 실린더를 감압할 경우, 유동 챔버(410) 내부의 공기가 실린더로 토출되며 메인 공간(210)의 용액을 유동 챔버(410)로 유동시킬 수 있다. 다른 예시로, 실린더를 가압할 경우, 유동 챔버(410)의 용액을 메인 공간(210)으로 유동시킬 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 애널라이트 검사 장치(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
사용자는 생체 또는 환경 유래의 샘플에 여러 가지 검사를 실시하기 위하여 애널라이트 검사 장치(1)를 사용할 수 있다. 먼저, 생체 또는 환경 유래의 샘플을 채취한 후 자성 물질을 함유한 용액을 섞는다. 이때, 샘플이 용액에 투입되면 샘플에 함유된 생체 물질이 용해되어, 생체 물질 내에 있던 애널라이트의 적어도 일부가 자성 물질과 결합할 수 있다. 이처럼, 자성 물질과 결합된 애널라이트가 함유된 용액을 주입구(230)를 통하여 메인 공간(210)의 제1 격실(211)에 주입할 수 있다. 이후, 피스톤(300)을 이동하여 제1 격실(211)이 개방구(270) 및 교환구(260)와 연통하도록 위치할 수 있다.
제1 격실(211)이 교환구(260)와 연통하면 실린더의 감압을 통해 용액 및 애널라이트를 제1 격실(211)과 교환 유로(411) 사이에 유동시킬 수 있다. 이때, 외부로부터 자기장을 인가하여 자성 물질에 결합한 애널라이트를 교환 유로(411)에 고정시킬 수 있다. 또한, 애널라이트가 분리된 용액을 제1 격실(211) 또는 유동 챔버(410)로 유동시킬 수 있다.
이후, 피스톤(300)은 제2 격실(212)이 교환구(260)와 연통하도록 바디(200)의 외측으로 이동할 수 있다. 이때, 제2 격실(212)에는 애널라이트의 세정을 위한 용액이 미리 충진되어 있을 수 있다.
제2 격실(212)이 교환구(260)와 연통하면 실린더의 감압을 통하여 제2 격실(212)에 수용된 세정 용액을 교환 유로(411)에 유동시켜 자성 물질에 결합한 애널라이트를 세정할 수 있다. 이때. 외부로부터 자기장을 인가하여 세정된 애널라이트를 교환 유로(411)에 고정시킬 수 있다. 이후, 자기장이 해제되면 애널라이트를 함유한 세정 용액을 제2 격실(212) 또는 유동 챔버(410)로 유동시킬 수 있다.
또한, 피스톤(300)은 제3 격실(213)이 교환구(260)와 연통하도록 바디(200)의 외측으로 이동할 수 있다. 이때, 제3 격실(213)에는 애널라이트를 자성 물질로부터 용리하기 위한 용리 용액이 미리 충진되어 있을 수 있다.
제3 격실(213)이 교환구(260)와 연통하면 실린더의 감압을 통하여 제3 격실(213)에 수용된 용리 용액을 교환 유로(411)에 유동시켜 애널라이트를 자성 물질로부터 용리할 수 있다. 이때, 외부로부터 자기장을 인가하여 용도를 다한 자성 물질을 고정하고 애널라이트를 함유한 용리 용액을 제3 격실(213) 또는 유동 챔버(410)로 유동시킬 수 있다.
이후, 피스톤(300)은 바디(200)의 내측으로 이동하여 블로우백을 통해 애널라이트 및 용액을 배출구(250) 및 공급 유로(413)를 순차적으로 거쳐서 검사 챔버(412)에 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 애널라이트 검사 장치(1)는 소정의 샘플의 애널라이트를 용이하게 정제할 수 있으며, 이처럼 정제된 애널라이트를 균일하게 복수의 검사 챔버(412)에 주입할 수 있는 효과가 있다.
또한, 샘플의 애널라이트를 정제함과 동시에 이를 검사에 이용할 수 있어서 장치의 크기를 최소화하며, 검사 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 애널라이트 검사 장치(1)를 이용하여 애널라이트를 검사하는 애널라이트 검사 방법(S10)에 대하여 설명한다.
애널라이트 검사 방법(S10)에서는 애널라이트 검사 장치(1)를 사용하여 생체 또는 환경 유래의 샘플을 정제하여 샘플에 포함된 애널라이트의 소정의 검사를 수행할 수 있다. 이러한 애널라이트 검사 방법(S10)은 샘플 주입 단계(S100), 애널라이트 정제 단계(S200), 애널라이트 배출 단계(S300)를 포함할 수 있다.
샘플 주입 단계(S100)에서는 생체 또는 환경 유래의 샘플 및 자성 물질을 함유하는 용액을 주입구(230)를 통하여 메인 공간(210)에 주입할 수 있다. 이러한 샘플 주입 단계(S100)에서는 샘플 및 용액을 주입하기 전에 제1 격실(211)이 주입구(230)와 연통할 수 있도록 피스톤(300)을 이동시킨다. 피스톤(300)의 위치가 조정되면, 용액 및 샘플 또는 이를 함유한 용액을 제1 격실(211)에 주입할 수 있다. 이러한 샘플 주입 단계(S100)에서 샘플과 함께 투입되는 용액은 용해/결합 버퍼(Lysis/binding Buffer) 및 자성 미세 입자(Magnetic nano/micro particles) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 염(salts; ex. Tris-HCl), 킬레이트 시약(chelating agent; ex. Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)), 계면활성제/세정제(detergent; ex. Sodium dodecyl sulfate (SDS), Triton X-100), 환원제(reductant; ex. Dithiothreitol (DTT)), 키오트로픽제(Chaotropic agent; ex. Guanidine thiocyanate), 효소(enzyme; ex. Proteinase K) 및 정제수(Distilled water) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
용해/결합 버퍼 및 자성 물질이 미리 충진된 애널라이트 검사 장치(1)의 경우, 별도의 용액 혼합 없이 생체 또는 환경 유래의 샘플 또는 이를 함유하는 용액을 즉시 주입할 수 있다. 또한, 용해/결합 버퍼 및 자성 물질이 미리 충진되지 않은 경우, 생체 또는 환경 유래의 샘플 또는 이를 함유하는 용액과 용해/결합 버퍼 및 자성 물질을 함께 주입할 수도 있다.
애널라이트 정제 단계(S200)에서는 샘플 내의 애널라이트를 정제할 수 있다. 이러한 애널라이트 정제 단계(S200)는 애널라이트 용해 단계(S210), 애널라이트 세정 단계(S220) 및 애널라이트 용리 단계(S230)를 포함할 수 있다.
애널라이트 용해 단계(S210)에서는 샘플을 용해하여 애널라이트를 추출하고 이를 자성 물질에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 애널라이트 용해 단계(S210)에서는 용해 용액과 메인 공간(210)에 주입된 샘플을 혼합함으로써 애널라이트를 추출할 수 있다. 추출된 애널라이트와 용해 용액에 함유된 자성 물질을 접촉시킴으로써 애널라이트와 자성 물질을 결합시킬 수 있다. 또한, 추출된 애널라이트는 실린더에 의해 유동하는 동안 내부 대조 물질과 접촉함으로써 내부 대조 물질과 결합될 수 있다. 이러한 애널라이트 용해 단계(S210)는 1차 피스톤 이동 단계(S211), 1차 용액 유동 단계(S212) 및 1차 분리 단계(S213)를 포함할 수 있다.
1차 피스톤 이동 단계(S221)에서는 제1 격실(211)과 교환구(260)가 연통하도록 피스톤(300)을 이동할 수 있다.
1차 용액 유동 단계(S222)에서는 실린더를 구동하여 제1 격실(211)의 용액을 교환 유로(411)로 유동시킬 수 있다.
1차 분리 단계(S213)에서는 자기장을 인가하여 자성 물질과 결합한 애널라이트를 용액으로부터 분리할 수 있다. 이 경우 교환 유로(411) 내부에는 자성 물질과 결합된 애널라이트만 잔류할 수 있다.
애널라이트 세정 단계(S220)에서는 자성 물질과 결합한 애널라이트를 세정할 수 있다. 이러한 애널라이트 세정 단계(S220)는 2차 피스톤 이동 단계(S221), 2차 용액 유동 단계(S222) 및 2차 분리 단계(S223)를 포함할 수 있다.
2차 피스톤 이동 단계(S221)에서는 제2 격실(212)과 교환구(260)가 연통하도록 피스톤(300)을 이동할 수 있다.
2차 용액 유동 단계(S222)에서는 실린더를 구동하여 제2 격실(212)의 용액을 교환 유로(411)로 유동시킬 수 있다. 또한, 제2 격실(212) 내에 충진된 세정 용액은 교환 유로(411)로 이동한 후 교환 유로(411) 내에 잔류하는 애널라이트와 혼합된다. 세정 용액과 애널라이트가 혼합된 혼합액은 실린더 구동에 의해 제2 격실(212)과 교환 유로를 유동하며, 이러한 현탁 과정을 통하여 애널라이트는 세정될 수 있다. 이때, 제2 격실(212)에 충진된 세정 용액은 세정 버퍼(Washing Buffer)를 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 다이에틸피로카본산(Diethyl pyrocarbonate(DEPC)), 구연산나트륨 트라이바식 탈수산염(Sodium citrate tribasic dehydrate), 알코올(alcohol; ex. Ethanol, 2-propanol) 및 정제수(Distilled water) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
2차 분리 단계(S223)에서는 자기장을 인가하여 자성 물질과 결합한 애널라이트를 세정 용액으로부터 분리할 수 있다. 또한, 애널라이트와 분리된 세정 용액은 다시 제2 격실(212)로 유동할 수 있다. 이 경우 교환 유로(411)내부에는 자성 물질과 결합한 애널라이트만 잔류할 수 있다.
애널라이트 용리 단계(S230)에서는 세정된 애널라이트를 자성 물질로부터 용리할 수 있다. 이러한 애널라이트 용리 단계(S230)는 3차 피스톤 이동 단계(S231), 3차 용액 유동 단계(S232) 및 3차 분리 단계(S233)를 포함할 수 있다.
3차 피스톤 이동 단계(S231)에서는 제3 격실(213)과 교환구(260)가 연통하도록 피스톤(300)을 이동할 수 있다.
3차 용액 유동 단계(S232)에서는 실린더를 구동하여 제3 격실(213)의 용액을 교환 유로(411)로 유동시킬 수 있다. 또한, 제3 격실(213) 내에 충진된 용리 용액은 교환 유로(411)로 이동한 후 교환 유로(411) 내에 남아있는 애널라이트와 혼합된다. 용리 용액과 애널라이트가 혼합된 혼합액은 실린더 구동에 의해 제3 격실(213)과 교환 유로(411)를 유동하며, 이러한 현탁 과정을 통하여 애널라이트는 자성 물질로부터 용리될 수 있다. 이때, 제3 격실(213) 내에 충진된 용리 용액은 용리 버퍼(Elution Buffer)를 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 염(salts; ex. Tris-HCl), 킬레이트 시약 (chelating agent; ex. Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)), 다이에틸피로카본산(Diethyl pyrocarbonate(DEPC)) 및 정제수(Distilled water) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
3차 분리 단계(S233)에서는 자기장을 인가하여 용도를 다한 자성 물질을 용리된 애널라이트를 함유한 용리 용액으로부터 분리할 수 있다. 또한, 애널라이트를 함유한 용리 용액은 다시 제3 격실(213)로 유동할 수 있다. 이 경우 교환 유로(411)내부에는 자성 물질만 잔류할 수 있다.
애널라이트 배출 단계(S300)에서는 정제된 애널라이트를 배출함으로써, 검사 챔버(412)에 애널라이트를 공급할 수 있다. 이러한 애널라이트 배출 단계(S300)에서는 피스톤(300)을 바디(200)의 내측으로 삽입시켜 제4 격실(214) 내의 기체를 블로우백시킴으로써, 제3 격실(213) 내의 용액 및 애널라이트를 배출구(250)로 배출할 수 있다. 이 경우 배출구(250)를 통해 배출된 용액 및 애널라이트는 공급 유로(413)를 따라 검사 챔버(412)로 유동할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

Claims (26)

  1. 일측이 개구되고, 샘플이 수용될 수 있는 메인 공간이 형성되는 바디;
    상기 메인 공간을 구획하는 하나 이상의 격벽을 포함하며, 상기 바디의 상기 메인 공간에 삽입되어 왕복 이동 가능하게 제공되는 피스톤; 및
    상기 바디 및 상기 피스톤을 지지하는 베이스를 포함하고,
    상기 메인 공간은 상기 하나 이상의 격벽에 의해 구분되는 복수 개의 격실을 포함하며,
    상기 베이스에는,
    상기 샘플이 유동하기 위한 통로를 제공하며, 상기 피스톤의 위치에 따라 상기 복수 개의 격실 중 어느 하나와 연통할 수 있는 교환 유로가 형성되는,
    애널라이트 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 격실 중 적어도 하나는 상기 샘플 내의 애널라이트를 정제할 수 있는 용액이 충진되기 위해 마련되는,
    애널라이트 검사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스는,
    상기 용액이 유동하는 공간을 제공하는 유동챔버를 포함하고,
    상기 유동챔버는 상기 교환 유로 및 상기 교환 유로의 적어도 일부를 따라 연장되되, 상기 교환 유로보다 큰 폭을 가지는 확장 유로를 포함하고,
    상기 확장 유로는 상기 용액을 수용함으로써 상기 용액의 용량이 소정의 허용 범위를 초과하여 상기 바디의 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있는,
    애널라이트 검사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 베이스는, 일측이 상기 유동 챔버와 연통하고, 타측이 외부와 연통하도록 구성된 토출부가 형성되며,
    상기 교환 유로는, 일측이 상기 메인 공간와 연통하고, 타측이 상기 유동 챔버와 연통하도록 구성되고,
    상기 메인 공간에 수용된 샘플은, 상기 토출부에 가해지는 압력차에 의해 상기 메인 공간으로부터 상기 교환 유로로 유동하는,
    애널라이트 검사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디에는 상기 애널라이트가 상기 교환 유로로 유동하기 위한 교환구 및 상기 메인 공간을 외부에 대하여 노출하기 위한 개방구가 형성되며,
    상기 교환구와 상기 개방구는, 상기 격벽에 의해 구획된 메인 공간을 통해 서로 연통할 수 있는 위치에 형성되는,
    애널라이트 검사 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 바디에는, 상기 피스톤이 삽입되는 단부의 반대측 단부로부터 돌출 형성되는 돌출부가 구비되며,
    상기 돌출부의 내측에는 상기 피스톤의 적어도 일부가 삽입될 수 있는 삽입 공간이 형성되는,
    애널라이트 검사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 바디에는, 상기 돌출부로부터 소정 거리 이격된 위치에 제공되며, 상기 메인 공간과 상기 바디의 외측을 연통시킬 수 있는 블로우백부가 형성된,
    애널라이트 검사 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 블로우백부는,
    상기 메인 공간의 유체가 배출되는 통로를 제공하는 블로우백 입구;
    상기 메인 공간으로 유체가 유입되는 통로를 제공하는 블로우백 출구; 및
    상기 피스톤이 이동하는 방향으로 연장 형성되며, 상기 블로우백 입구와 상기 블로우백 출구를 연통시키는 브릿지부를 포함하는,
    애널라이트 검사 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 바디에는 상기 메인 공간에서 상기 용액과 반응하여 소정의 처리를 거친 상기 애널라이트가 상기 바디로부터 배출되기 위한 배출구가 형성되며,
    상기 배출구는, 상기 돌출부로부터 소정 거리 이격되고, 상기 블로우백부와 대향하는 위치에 형성된,
    애널라이트 검사 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피스톤은,
    상기 삽입 공간의 내측으로 이동함으로써, 상기 삽입 공간과 상기 메인 공간을 차단하고, 상기 메인 공간 내부의 기체가 블로우백하여 상기 메인 공간에 수용된 애널라이트를 상기 배출구로 밀어낼 수 있는,
    애널라이트 검사 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 피스톤은, 중심 기둥; 및 상기 중심 기둥의 일측 단부로부터 돌출 형성된 피스톤 헤드를 더 포함하고,
    상기 피스톤 헤드는 상기 중심 기둥의 이동에 따라 상기 삽입 공간에 선택적으로 삽입되는,
    애널라이트 검사 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 격벽은 복수 개로 제공되며, 복수 개의 상기 격벽은 상기 중심 기둥의 둘레면으로부터 방사형으로 연장 형성되며 상기 중심 기둥이 이동하는 방향을 따라 서로 이격 배치되는,
    애널라이트 검사 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 피스톤은,
    상기 피스톤 헤드가 상기 삽입 공간에 삽입되었을 때, 상기 돌출부의 내주면과 상기 피스톤 헤드 사이를 밀폐시킴으로써, 상기 삽입 공간과 상기 메인 공간을 차단할 수 있는 헤드 실링 부재; 및
    상기 격벽과 상기 바디 사이로 상기 용액이 새는 것을 방지하기 위해 상기 격벽의 외주면에 마련되는 격벽 실링 부재를 더 포함하는,
    애널라이트 검사 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 바디에는 상기 돌출부로부터 소정 거리 이격된 위치에 제공되며, 상기 메인 공간과 상기 바디의 외측을 연통시킬 수 있는 블로우백부가 형성되고,
    상기 피스톤 헤드에는 상기 피스톤 헤드의 외주면으로부터 인입 형성된 헤드 홈이 형성되며,
    상기 헤드 실링 부재는 상기 헤드 홈에 개재되고,
    상기 헤드 홈은,
    상기 피스톤 헤드의 적어도 일부가 상기 삽입 공간에 삽입되더라도, 상기 삽입 공간, 상기 메인 공간, 상기 블로우백부가 연통할 수 있도록, 상기 피스톤 헤드의 일측 단부로부터 소정 거리 이격된 위치에 형성되는,
    애널라이트 검사 장치.
  15. 제 2 항에 있어서,
    복수 개의 상기 격실은 제1 격실, 제2 격실, 제3 격실 및 제4 격실을 포함하고,
    상기 제1 격실은 복수 개의 상기 격실 중 상기 바디의 상기 피스톤이 삽입되는 단부에 가장 가깝게 형성되며,
    상기 제2 격실은 상기 하나 이상의 격벽 중 하나를 사이에 두고 상기 제1 격실과 인접하게 형성되고,
    상기 제3 격실은 상기 하나 이상의 격벽 중 하나를 사이에 두고 상기 제2 격실과 인접하게 형성되며,
    상기 제4 격실은 복수 개의 상기 격실 중 상기 바디의 상기 피스톤이 삽입되는 단부에 가장 먼 위치에 제공되는,
    애널라이트 검사 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 격실 내에는 용해/결합 버퍼(Lysis/binding Buffer), 자성 물질 및 내부 대조 물질(internal control material) 중 적어도 일부가 충진되고,
    상기 제2 격실 내에는 상기 자성 물질에 결합된 상기 애널라이트의 적어도 일부가 세정이 진행되도록 하는 용액이 충진되고,
    상기 제3 격실 내에는 상기 자성 물질에 결합된 상기 애널라이트의 적어도 일부가 상기 자성 물질로부터 용리되도록 하는 용액이 충진되고,
    상기 제2 격실 내에 충진되는 용액은 세정 버퍼(Washing Buffer)를 포함하며,
    상기 제3 격실 내에 충진되는 용액은 용리 버퍼(Elution Buffer)를 포함하는,
    애널라이트 검사 장치.
  17. 제 4 항에 있어서,
    상기 확장 유로 내에는 자성 물질 및 내부 대조 물질(internal control material) 중 하나가 기 투입되어 고정된,
    애널라이트 검사 장치.
  18. 제 5 항에 있어서,
    상기 메인 공간으로 주입되는 용액은 용해/결합 버퍼(Lysis/binding Buffer), 생체의 샘플이 함유된 용액 및 환경 유래의 샘플이 함유된 용액 중 하나 이상을 포함하는,
    애널라이트 검사 장치.
  19. 제 2 항에 있어서,
    상기 애널라이트는 핵산, 단백질, 소낭, 지질, 탄수화물, 세포, 조직 및 이들로부터 분리될 수 있는 물질 중 하나 이상을 포함하는,
    애널라이트 검사 장치.
  20. 메인 공간이 형성된 바디를 포함하는 애널라이트 검사 장치를 이용한 애널라이트 검사 방법에 있어서,
    상기 메인 공간에 샘플 또는 이를 함유하는 용액을 주입하는 샘플 주입 단계;
    상기 메인 공간에 주입된 상기 샘플에 포함된 애널라이트를 정제시키는 애널라이트 정제 단계; 및
    상기 정제된 애널라이트를 상기 메인 공간으로부터 배출시켜 검사 챔버에 공급할 수 있는 애널라이트 배출 단계를 포함하고,
    상기 애널라이트 검사 장치는, 상기 메인 공간을 구획하는 하나 이상의 격벽을 포함하는 피스톤; 및 상기 바디와 상기 피스톤을 지지하는 베이스를 포함하며,
    상기 메인 공간은 상기 하나 이상의 격벽에 의해 구분되는 복수 개의 격실을 포함하며,
    상기 베이스에는,
    상기 샘플이 유동하기 위한 통로를 제공하며, 상기 피스톤의 위치에 따라 상기 복수 개의 격실 중 어느 하나와 연통할 수 있는 교환 유로가 형성되는,
    애널라이트 검사 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 애널라이트 정제 단계는,
    용해 용액을 통하여 상기 메인 공간에 주입된 샘플을 용해하여 애널라이트를 추출하고, 상기 애널라이트를 자성 물질 및 내부 대조 물질 중 하나 이상과 결합시키는 애널라이트 용해 단계;
    세정 용액을 통하여 상기 애널라이트를 세정할 수 있는 애널라이트 세정 단계; 및
    용리 용액을 통하여 상기 세정된 애널라이트를 상기 자성 물질로부터 용리할 수 있는 애널라이트 용리 단계를 포함하는,
    애널라이트 검사 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 바디에는 상기 메인 공간과 상기 바디의 외측을 연통시킬 수 있는 블로우백부가 형성되며,
    상기 애널라이트 배출 단계는,
    상기 블로우백부를 통하여 상기 메인 공간 내의 기체를 블로우백시킴으로써, 상기 애널라이트 정제 단계를 통해 정제된 애널라이트를 배출하는,
    애널라이트 검사 방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 샘플 또는 이를 함유하는 용액은,
    상기 메인 공간에 상기 샘플 내의 애널라이트를 정제할 수 있는 용액이 충진되어 있는 경우 생체 또는 환경 유래의 샘플 및 이를 함유하는 용액 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 메인 공간에 상기 샘플 내의 애널라이트를 정제할 수 있는 용액이 충진되어 있지 않은 경우 생체 또는 환경 유래의 샘플 및 이를 함유하는 용액 중 하나 이상과 상기 샘플 내의 애널라이트를 정제할 수 있는 용액을 포함하는,
    애널라이트 검사 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 세정 용액은, 세정 버퍼(Washing Buffer), 알코올(alcohol) 및 정제수(Distilled water) 중 하나 이상을 포함하는,
    애널라이트 검사 방법.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 용리 용액은, 용리 버퍼(Elution Buffer), 킬레이트 시약(chelating agent) 및 정제수(Distilled water) 중 하나 이상을 포함하는,
    애널라이트 검사 방법.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 애널라이트 용해 단계는,
    제1 격실과 교환 유로가 연통하는 동안 자력을 이용해 애널라이트를 상기 교환 유로에 고정하여 상기 용액으로부터 분리시키는 제1 분리 단계를 포함하고,
    상기 애널라이트 세정 단계는,
    제2 격실과 교환 유로가 연통하는 동안 자력을 이용해 세정된 애널라이트를 상기 교환 유로에 고정하여 상기 세정 용액으로부터 분리하는 2차 분리 단계를 포함하고,
    상기 애널라이트 용리 단계는,
    상기 애널라이트를 배출하기 전 제3 격실의 용리 용액의 자성 물질을 분리하는 제3 분리 단계를 포함하는,
    애널라이트 검사 방법.
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