WO2023121100A1 - 진단을 위한 센서 카트리지 및 이를 이용한 진단방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진단을 위해 시료를 센싱하는 진단을 위한 센서 카트리지 및 이를 이용한 진단방법에 관한 것이다. 진단을 위한 센서 카트리지는 시료 또는 버퍼용액 또는 물이 주입되는 주입구가 구비되고, 상기 주입구에는 타겟물질을 센싱하는 센서가 마련되는 상판부, 상기 상판부의 하단에 마련되고, 상기 주입구와 연결되는 유통채널이 구비되며, 상기 유통채널을 통해 상기 주입구를 통해 주입된 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유통되는 중판부, 및 상기 중판부의 하단에 마련되고, 상기 유통채널과 연결된 배출챔버가 구비되는 하판부를 포함한다.
Description
본 발명은 진단을 위해 시료를 센싱하는 진단을 위한 센서 카트리지 및 이를 이용한 진단방법에 관한 것이다.
진단을 위한 센서 카트리지는, 개략적으로 진단을 위한 시료 전처리용 카트리지를 통해 전처리가 수행된 시료를 센서를 통해 센싱함으로써 타겟물질을 검출한다.
또한, 진단을 위한 센서 카트리지에서는 시료의 주입부터 센싱, 워싱 및 채널 세척 과정이 적절한 순서에 따라 순차적으로 수행되어야 하고, 상기 과정들을 수행하기 위한 주입구, 센서, 채널, 배출구 등이 구비되어야 한다.
따라서, 상기 과정들을 효율적으로 수행하여 진단 정확도 및 쓰루풋을 높힐 수 있는 진단을 위한 센서 카트리지의 개발이 요구된다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
(특허문헌 1) KR 10-2019-0179960 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전처리된 시료가 주입되고, 센서 칩을 수용하기 위한 구조가 구비되며, 센서의 하부에서 유체가 유동되고, 챔버에 양압 및 음압을 인하함으로써 채널에서의 유체유동을 제어할 수 있는 진단을 위한 센서 카트리지 및 이를 이용한 진단방법을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진단을 위한 센서 카트리지는 시료 또는 버퍼용액 또는 물이 주입되는 주입구가 구비되고, 상기 주입구에는 타겟물질을 센싱하는 센서가 마련되는, 상판부; 상기 상판부의 하단에 마련되고, 상기 주입구와 연결되는 유통채널이 구비되며, 상기 유통채널을 통해 상기 주입구를 통해 주입된 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유통되는, 중판부; 및 상기 중판부의 하단에 마련되고, 상기 유통채널과 연결된 배출챔버가 구비되는, 하판부;를 포함한다.
상기 유통채널과 연결된 상기 배출챔버에는 양압 또는 음압이 인가됨으로써 상기 주입구를 통해 주입된 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유동되도록 할 수 있다.
상기 센서는 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 내 존재하는 타겟물질을 정치(Incubation)시키고, 표면상에 고정된 상기 타겟물질을 검출할 수 있다.
상기 중판부의 상단에는 상기 주입구와 연결된 주입채널이 구비되며, 상기 주입채널은 상기 중판부의 상면을 따라 형성된 홈으로 구성될 수 있다.
상기 상판부에는 상기 주입구와 이격된 지점에 연결채널이 구비되며, 상기 연결채널은 양 단부가 각각 상기 주입채널 및 상기 유통채널에 결합됨으로써 상기 주입채널과 상기 유통채널을 연결할 수 있다.
상기 유통채널에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유입되는 경우, 상기 주입구를 통해 주입된 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물은 상기 주입채널을 지나 상승되고, 상기 연결채널을 지나 하강되며, 상기 유통채널로 유입될 수 있다.
상기 유통채널은 상기 중판부의 하단에 구비되며, 상기 중판부의 하면을 따라 연장 및 절곡을 반복하도록 형성된 홈으로 구성될 수 있다.
상기 유통채널에 유통되는 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물은 상기 홈을 따라서 상기 중판부의 일측과 타측을 왕복하며 유동됨으로써 상기 센서를 세척할 수 있다.
상기 상판부에는 상기 주입구와 이격된 지점에 배출채널이 구비되며, 상기 배출채널은 양 단부가 각각 상기 유통채널 및 상기 배출챔버에 형성된 배출홀에 결합됨으로써, 상기 유통채널과 상기 배출챔버를 연결할 수 있다.
상기 배출챔버에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유입되는 경우, 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물은 상기 유통채널을 지나 상승되고, 상기 배출채널을 지나 하강되며, 상기 배출홀을 통해 상기 배출챔버로 유입될 수 있다.
상기 상판부에는 테두리를 따라 이격 배치된 복수의 제1결합홈이 형성되고, 상기 하판부에는 상기 복수의 제1결합홈과 대응되는 위치에 복수의 결합돌기가 형성되며, 상기 복수의 결합돌기는 상기 복수의 제1결합홈에 삽입됨으로써 상기 상판부와 상기 하판부를 결합시킬 수 있다.
상기 중판부에는 테두리를 따라 이격 배치된 복수의 제2결합홈이 형성되고, 상기 하판부에는 상기 복수의 제2결합홈과 대응되는 위치에 복수의 결합돌기가 형성되며, 상기 복수의 결합돌기는 상기 복수의 제2결합홈에 삽입됨으로써 상기 중판부와 상기 하판부를 결합시킬 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진단을 위한 센서 카트리지를 이용한 진단방법은 주입구를 통해 시료 또는 버퍼용액 또는 물을 주입하는 단계; 상기 주입구에 구비된 센서 상에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 내 타겟물질을 정치(Incubation)하는 단계; 상기 주입구와 연결된 유통채널에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물을 유통함으로써 상기 센서를 세척하는 단계; 상기 유통채널과 연결된 배출챔버에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물을 배출하는 단계; 및 상기 센서 상에 고정된 상기 타겟물질을 검출하는 단계;를 포함한다.
상기 센서를 세척하는 단계에서는, 상기 배출챔버에 양압 또는 음압을 인가함으로써 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 상기 센서 및 상기 유통채널을 왕복하여 유동되도록 할 수 있다.
상기 타겟물질을 검출하는 단계에서는, 상기 센서와 광학 또는 전기 또는 전기화학 방식의 신호를 주고받음으로써 고정된 타겟물질을 검출할 수 있다.
본 발명의 진단을 위한 센서 카트리지 및 이를 이용한 진단방법에 따르면, 전처리된 시료가 주입되고, 센서 칩을 수용하기 위한 구조가 구비되며, 센서의 하부에서 유체가 유동되고, 챔버에 양압 및 음압을 인하함으로써 채널에서의 유체유동을 제어하며, 이를 통해 진단을 위한 전처리된 시료의 센싱을 빠르고 정확하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지를 전체적인 형태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 상판부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 상판부를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 상판부를 나타낸 저면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 중판부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 중판부를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 중판부를 나타낸 저면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 상판부와 중판부가 결합된 상태의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 하판부를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 하판부를 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 하판부를 나타낸 저면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지를 이용한 진단방법의 순서도이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지를 전체적인 형태를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 상판부를 나타낸 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 상판부를 나타낸 평면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 상판부를 나타낸 저면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 중판부를 나타낸 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 중판부를 나타낸 평면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 중판부를 나타낸 저면도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 상판부와 중판부가 결합된 상태의 단면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 하판부를 나타낸 사시도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 하판부를 나타낸 평면도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지의 하판부를 나타낸 저면도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지를 이용한 진단방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지는 시료 또는 버퍼용액 또는 물이 주입되는 주입구(110)가 구비되고, 상기 주입구(110)에는 타겟물질을 센싱하는 센서(115)가 마련되는, 상판부(100); 상기 상판부(100)의 하단에 마련되고, 상기 주입구(110)와 연결되는 유통채널(220)이 구비되며, 상기 유통채널(220)을 통해 상기 주입구(110)를 통해 주입된 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유통되는, 중판부(200); 및 상기 중판부(200)의 하단에 마련되고, 상기 유통채널(220)과 연결된 배출챔버(315)가 구비되는, 하판부(300);를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서 상기 센서(115)는 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 내 존재하는 타겟물질을 정치(Incubation)시키고, 표면상에 고정된 상기 타겟물질을 검출할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 카트리지에서 전처리가 완료된 시료가 주입되며, 상기 시료는 타겟물질이 자성입자 및 표지물질과 결합된 상태로 존재하게 되며, 상기 센서(115)를 통해 상기 타겟물질을 검출하게 된다. 여기서 타겟물질은 분리된 단백질이나 핵산으로써 상기 센서(115)에서 이를 검출하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에 의해 분자진단, 면역진단 등이 수행되는 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서 상기 유통채널(220)과 연결된 상기 배출챔버(315)에는 양압 또는 음압이 인가됨으로써 상기 주입구(110)를 통해 주입된 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유동되도록 할 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참고하면, 상기 주입구(110)는 상기 상판부(100)의 상면에서 함몰된 형상으로 형성됨으로써, 주입되는 유체가 중앙의 센서 상부에 모여서 정치(incubating)할 수 있도록 가이드하며, 상기 주입구(110), 상기 유통채널(220) 및 상기 배출챔버(315)가 모두 연결됨에 따라 상기 배출챔버(315)의 압력을 제어함으로써 유체유동을 제어하고 이를 통해 상기 센서(115) 등의 세척을 수행하는 것이다.
예를 들어, 상기 주입구(110)를 통해 주입된 상기 시료(진단을 위한 카트리지를 통해 전처리된 시료) 또는 상기 버퍼용액(PBS) 또는 상기 물(초순수)은 상기 배출챔버에(315) 음압이 인가되는 경우, 상기 주입구(110)측에서 상기 유통채널(220)을 지나 상기 배출챔버(315)를 향해 유동될 것이고, 상기 배출챔버(315)에 양압이 인가되는 경우, 상기 배출챔버(315)측에서 상기 유통채널(220)을 지나 상기 주입구(110)를 향해 유동될 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서 상기 센서(115)는 상기 상판부(100)에 구비된 주입구(110)에 위치되는데, 주입구(110)에는 상기 센서(115)를 지지하는 십자가 형상의 지지구조(6 x 6 x 0.7 mm)가 형성되고, 상기 센서(115)는 상기 지지구조상에 안착되어 상기 시료 내의 타겟물질을 센싱하는 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서, 상기 중판부(200)의 상단에는 상기 주입구(110)와 연결된 주입채널(210)이 구비되며, 상기 주입채널(210)은 상기 중판부(200)의 상면을 따라 형성된 홈으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서, 상기 상판부(100)에는 상기 주입구(110)와 이격된 지점에 연결채널(120)이 구비되며, 상기 연결채널(120)은 양 단부가 각각 상기 주입채널(210) 및 상기 유통채널(220)에 결합됨으로써 상기 주입채널(210)과 상기 유통채널(220)을 연결할 수 있다.
구체적으로, 상기 연결채널(120)은, 도 2를 참고하면, 상기 상판부(100)의 상면을 따라 형성된 홈으로써, 양 단부는 상판부(100)의 하측으로 관통되어 상기 중판부(200)의 상기 주입채널(210) 및 상기 유통채널(220)과 연결된다. 그리고, 상기 상판부(100)의 상면은 라미네이팅 필름이 부착됨으로써 상기 라미네이팅 필름에 의해 상기 상판부(100)의 상면을 따라 형성된 홈이 폐쇄되어 상기 연결채널(120)이 형성되는 것이다. 즉, 상기 상판부(100), 상기 중판부(200)에 홈을 형성한 후, 라미네이팅 처리를 통해 채널을 형성함으로써 제조공정을 단순화시키고 제조원가를 절감할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서, 상기 유통채널(220)에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유입되는 경우, 상기 주입구(110)를 통해 주입된 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물은 상기 주입채널(210)을 지나 상승되고, 상기 연결채널(120)을 지나 하강되며, 상기 유통채널(220)로 유입될 수 있다.
이와 같이 상기 상판부(100)의 상기 연결채널(120)과 상기 배출채널(130)을 통해 유체가 상승과 하강을 반복하도록 구성되는 구조는, 상기 배출챔버(315)에 음압이 인가됨에 따라 상기 주입구(110)부터 채널 내 유체가 음압에 의해 일시적으로 모두 빠져나가는 사이펀(Siphon) 효과를 방지하기 위함이다. 결국, 이러한 구조를 통해 유체의 유동을 더욱 정밀하게 원하는 유속으로 제어할 수 있는 것이다.
또한, 도 4를 참고하면, 상기 상판부(100)의 하면에는 상기 주입구(110)와 상기 연결채널(120) 및 상기 배출채널(130)의 입출구 부분에는 오링을 구비하여 상기 중판부(200)와 연결되는 각 부분에서 유체가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서 상기 유통채널(220)은 상기 중판부(200)의 하단에 구비되며, 상기 중판부(200)의 하면을 따라 연장 및 절곡을 반복하도록 형성된 홈으로 구성될 수 있다.
이 경우에도 마찬가지로 상기 중판부(200)의 하면은 라미네이팅 필름이 부착되며, 상기 라미네이팅 필름이 상기 중판부(200)의 하면에 형성된 홈을 폐쇄함으로써 상기 유통채널(220)이 형성되는 것이다. 이로써, 상기 중판부(200)도 상기 상판부(100)와 마찬가지로 제조공정을 단순화하고 제조원가를 절감할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서, 상기 유통채널(220)에 유통되는 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물은 상기 홈을 따라서 상기 중판부(200)의 일측과 타측을 왕복하며 유동됨으로써 상기 센서(115)를 세척할 수 있다.
즉, 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물을 상기 센서 및 상기 유통채널을 왕복하여 유동시킴으로써, 센서(115) 위에 잔존하는 불순물과 비특이반응을 한 물질을 세척하는 것이다.
또한, 상기 유통채널(220)이 상기 중판부(200)의 면을 따라 넓은 단면적을 가진 유로로 형성됨에 따라, 상기 유통채널(220) 내에 상기 시료가 채워지는 경우, 상기 중판부(200)이 마련되는 상기 센서(115)에 의한 센싱의 정확도 및 센싱 속도를 향상시킬 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서 상기 상판부(100)에는 상기 주입구(110)와 이격된 지점에 배출채널(130)이 구비되며, 상기 배출채널(130)은 양 단부가 각각 상기 유통채널(220) 및 상기 배출챔버(315)에 형성된 배출홀(310)에 결합됨으로써, 상기 유통채널(220)과 상기 배출챔버(315)를 연결할 수 있다.
상기 배출채널(130)의 경우에도, 상기 연결채널(120)과 유사한 원리와 효과를 가지기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서 상기 배출챔버(315)에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유입되는 경우, 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물은 상기 유통채널(220)을 지나 상승되고, 상기 배출채널(130)을 지나 하강되며, 상기 배출홀(310)을 통해 상기 배출챔버(315)로 유입될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서 상기 상판부(100)에는 테두리를 따라 이격 배치된 복수의 제1결합홈(140)이 형성되고, 상기 하판부(300)에는 상기 복수의 제1결합홈(140)과 대응되는 위치에 복수의 결합돌기(320)가 형성되며, 상기 복수의 결합돌기(320)는 상기 복수의 제1결합홈(140)에 삽입됨으로써 상기 상판부(100)와 상기 하판부(300)를 결합시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지에서 상기 중판부(200)에는 테두리를 따라 이격 배치된 복수의 제2결합홈(230)이 형성되고, 상기 하판부(300)에는 상기 복수의 제2결합홈(230)과 대응되는 위치에 복수의 결합돌기(320)가 형성되며, 상기 복수의 결합돌기(320)는 상기 복수의 제2결합홈(230)에 삽입됨으로써 상기 중판부(200)와 상기 하판부(300)를 결합시킬 수 있다.
구체적으로, 도 9를 참고하면, 상기 하판부(300)에는 테두리를 따라 총 8개의 결합돌기(320)가 형성되며, 상기 복수의 결합돌기(320)는 상기 제2결합홈(230) 및 상기 제1결합홈(140)에 삽입결합된다. 또한, 상기 복수의 결합돌기(320)는 상단이 'ㄱ'자 형상으로 형성되고, 상기 제1결합홈(140)의 턱에 결림결합됨으로써, 상기 상판부(100), 상기 중판부(200) 및 상기 하판부(300)의 결합상태를 견고하게 유지할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지를 이용한 진단방법은 주입구(110)를 통해 시료 또는 버퍼용액 또는 물을 주입하는 단계(S100); 상기 주입구(110)에 구비된 센서(115) 상에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 내 타겟물질을 정치(Incubation)하는 단계(S200); 상기 주입구(110)와 연결된 유통채널(220)에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물을 유통함으로써 상기 센서(115)를 세척하는 단계(S300); 상기 유통채널(220)과 연결된 배출챔버(315)에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물을 배출하는 단계(S400); 및 상기 센서(115) 상에 고정된 상기 타겟물질을 검출하는 단계(S500);를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지를 이용한 진단방법의 상기 센서(115)를 세척하는 단계(S300)에서는, 상기 배출챔버(315)에 양압 또는 음압을 인가함으로써 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 상기 센서(115) 및 상기 유통채널(220)을 왕복하여 유동되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단을 위한 센서 카트리지를 이용한 진단방법의 상기 타겟물질을 검출하는 단계(S500)에서는, 상기 센서(115)와 광학 또는 전기 또는 전기화학 방식의 신호를 주고받음으로써 고정된 타겟물질을 검출할 수 있다.
구체적으로, 상기 시료를 센싱하는 단계(S300)에서 약 1시간동안 특정 온도로 상기 센서의 표면과 피펫에 의해 주입된 상기 시료(50 ul)의 반응을 진행하고, 이후 상기 배출챔버(315)를 음압으로 형성하여 약 20초 동안 상기 시료를 배출한다.
이후 상기 피펫의 팁을 교체하고, 교체된 팁을 가진 상기 피펫으로 세척 작업을 진행한다. 세척 작업 시에는 상기 피펫으로 버퍼모듈에서 워싱버퍼(PBS, 200ul) 및 초순수(DI water, 200ul)를 상기 주입구(110)에 주입(20초)하고, 상기 배출챔버(315)를 양압 및 음압으로 반복 인가하여, 상기 주입구(110), 상기 연결채널(120), 상기 배출채널(130), 상기 유통채널(220)을 세척(25분)하고, 세척이 완료된 경우 상기 배출챔버(315)를 음압으로 인가하여 상기 워싱버퍼 및 상기 초순수를 배출챔버(315)로 배출(10초)하게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
[이 발명을 지원한 국가연구개발사업]
[과제고유번호] 1711137573
[과제번호] 2021M3H4A4080275
[부처명] 과학기술정보통신부
[과제관리(전문)기관명] 한국연구재단
[연구사업명] 나노·소재기술개발(R＆D)
[연구과제명] 고속 시료전처리 및 나노분석 자동화기술 개발
[기여율] 1/1
[과제수행기관명] 나노종합기술원
[연구기간] 2021.05.10 ~ 2022.01.31
Claims (15)
- 시료 또는 버퍼용액 또는 물이 주입되는 주입구가 구비되고, 상기 주입구에는 타겟물질을 센싱하는 센서가 마련되는, 상판부;상기 상판부의 하단에 마련되고, 상기 주입구와 연결되는 유통채널이 구비되며, 상기 유통채널을 통해 상기 주입구를 통해 주입된 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유통되는, 중판부; 및상기 중판부의 하단에 마련되고, 상기 유통채널과 연결된 배출챔버가 구비되는, 하판부;를 포함하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 1에 있어서,상기 유통채널과 연결된 상기 배출챔버에는 양압 또는 음압이 인가됨으로써 상기 주입구를 통해 주입된 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 1에 있어서,상기 센서는 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 내 존재하는 타겟물질을 정치(Incubation)시키고, 표면상에 고정된 상기 타겟물질을 검출하는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 1에 있어서,상기 중판부의 상단에는 상기 주입구와 연결된 주입채널이 구비되며, 상기 주입채널은 상기 중판부의 상면을 따라 형성된 홈으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 4에 있어서,상기 상판부에는 상기 주입구와 이격된 지점에 연결채널이 구비되며, 상기 연결채널은 양 단부가 각각 상기 주입채널 및 상기 유통채널에 결합됨으로써 상기 주입채널과 상기 유통채널을 연결하는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 5에 있어서,상기 유통채널에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유입되는 경우, 상기 주입구를 통해 주입된 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물은 상기 주입채널을 지나 상승되고, 상기 연결채널을 지나 하강되며, 상기 유통채널로 유입되는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 1에 있어서,상기 유통채널은 상기 중판부의 하단에 구비되며, 상기 중판부의 하면을 따라 연장 및 절곡을 반복하도록 형성된 홈으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 7에 있어서,상기 유통채널에 유통되는 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물은 상기 홈을 따라서 상기 중판부의 일측과 타측을 왕복하며 유동됨으로써 상기 센서를 세척하는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 1에 있어서,상기 상판부에는 상기 주입구와 이격된 지점에 배출채널이 구비되며, 상기 배출채널은 양 단부가 각각 상기 유통채널 및 상기 배출챔버에 형성된 배출홀에 결합됨으로써, 상기 유통채널과 상기 배출챔버를 연결하는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 9에 있어서,상기 배출챔버에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 유입되는 경우, 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물은 상기 유통채널을 지나 상승되고, 상기 배출채널을 지나 하강되며, 상기 배출홀을 통해 상기 배출챔버로 유입되는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 1에 있어서,상기 상판부에는 테두리를 따라 이격 배치된 복수의 제1결합홈이 형성되고, 상기 하판부에는 상기 복수의 제1결합홈과 대응되는 위치에 복수의 결합돌기가 형성되며, 상기 복수의 결합돌기는 상기 복수의 제1결합홈에 삽입됨으로써 상기 상판부와 상기 하판부를 결합시키는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 청구항 1에 있어서,상기 중판부에는 테두리를 따라 이격 배치된 복수의 제2결합홈이 형성되고, 상기 하판부에는 상기 복수의 제2결합홈과 대응되는 위치에 복수의 결합돌기가 형성되며, 상기 복수의 결합돌기는 상기 복수의 제2결합홈에 삽입됨으로써 상기 중판부와 상기 하판부를 결합시키는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지.
- 주입구를 통해 시료 또는 버퍼용액 또는 물을 주입하는 단계;상기 주입구에 구비된 센서 상에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 내 타겟물질을 정치(Incubation)하는 단계;상기 주입구와 연결된 유통채널에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물을 유통함으로써 상기 센서를 세척하는 단계;상기 유통채널과 연결된 배출챔버에 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물을 배출하는 단계; 및상기 센서 상에 고정된 상기 타겟물질을 검출하는 단계;를 포함하는 진단을 위한 센서 카트리지를 이용한 진단방법.
- 청구항 13에 있어서,상기 센서를 세척하는 단계에서는, 상기 배출챔버에 양압 또는 음압을 인가함으로써 상기 시료 또는 상기 버퍼용액 또는 상기 물이 상기 센서 및 상기 유통채널을 왕복하여 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지를 이용한 진단방법.
- 청구항 13에 있어서,상기 타겟물질을 검출하는 단계에서는, 상기 센서와 광학 또는 전기 또는 전기화학 방식의 신호를 주고받음으로써 고정된 타겟물질을 검출하는 것을 특징으로 하는 진단을 위한 센서 카트리지를 이용한 진단방법.
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-
2022
- 2022-12-12 WO PCT/KR2022/020155 patent/WO2023121100A1/ko unknown
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