WO2023277245A1 - 외측 챔버와 내측 챔버가 결합된 이중 챔버 구조의 유전체 추출 장치 - Google Patents

외측 챔버와 내측 챔버가 결합된 이중 챔버 구조의 유전체 추출 장치 Download PDF

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inner chamber
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조영식
박해준
이선영
임관훈
김인애
김동헌
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에스디바이오센서 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a dielectric extraction device having a dual chamber structure in which an outer chamber and an inner chamber are combined.
  • Patent Registration No. 10-1989920 by the present applicant has been developed and used.
  • the buffer is directly dispensed and stored inside the buffer chamber, but there is a problem in that micro-leakage occurs through various layer structures in the lower portion of the buffer chamber and adversely affects extraction performance during long-term storage.
  • the pad disposed between the upper body and the base plate is made of a rubber material, and as the pad is compressed between the upper body and the base plate, the diameter of the holes formed in the pad decreases, thereby extracting a capacity different from the product design intention. There was a problem moving to this amplification module.
  • a sealing member sealing the buffer chamber is perforated by a protruding member due to vibration generated during production and distribution of the product, and reagents stored in the buffer chamber leak and become contaminated.
  • Patent Document 1 Korea Patent Document No. 10-1989920 (2019.06.11.)
  • Patent Document 2 Korea Patent Document No. 10-2065649 (2020.01.07.)
  • Patent Document 3 Korea Patent Document No. 10-2065650 (2020.01.07.)
  • Patent Document 4 Korea Patent Document No. 10-2076220 (2020.02.05.)
  • the inner chamber accommodating reagents necessary for dielectric extraction is provided separately from the outer chamber, and as the upper and lower parts of the inner chamber are sealed, the reagents contained in a single chamber leak out to the outside in the conventional dielectric extraction device. Its purpose is to provide a dielectric extraction device that solves the problem.
  • the sealing member sealing the upper and lower openings of the inner chamber by the protruding members formed on the cover and the outer chamber is prevented from being perforated. Its purpose is to provide a dielectric extraction device including a safety clip to prevent.
  • an object of the present invention is to provide a dielectric extraction device that solves the problem of cross-contamination between reagents due to the capillary phenomenon occurring through the space between the double chambers through a unique inner chamber design (lower inner chamber).
  • an object of the present invention is to provide a dielectric extraction device solved through a unique inner chamber design (upper inner chamber) to prevent reagents from leaking out in a structure for preventing capillarity.
  • the sealing member can be torn with little force, and the perforated portion expands, so that the reagent contained in the inner chamber flows out smoothly to the outside. Its purpose is to provide
  • an object of the present invention is to provide a dielectric extraction device in which an inclined portion is formed around a discharge hole through which reagents are discharged so that reagents are smoothly discharged through the discharge hole.
  • an object of the present invention is to provide a dielectric extraction device in which sealed flow channels are formed without a phenomenon in which reagents flow out of the middle in the course of moving reagents by achieving a strong coupling between the base plate - the flow cover - the pad - the outer chamber.
  • the bead chamber in which the beads necessary for dielectric extraction and amplification are accommodated also has a double chamber structure of an outer chamber and a bead chamber, thereby maintaining the performance of beads vulnerable to moisture for a long time.
  • the purpose is to provide a dielectric extraction device. .
  • the amplification module has a plurality of accommodation units, and primers and probes for amplifying different genomes are stored in each accommodation unit, thereby providing a genome extraction device capable of diagnosing various types of diseases through genome extraction once. There is a purpose.
  • the length, thickness, and patterns of the gas flow passage and the extract flow passage are provided differently, so that the extraction liquid or amplification product introduced into the accommodation unit is prevented from mixing.
  • an object of the present invention is to provide a dielectric extraction method using the aforementioned dielectric extraction device.
  • An embodiment of the present invention for solving the above problems is an outer chamber partitioned into a plurality of first spaces by an outer chamber partition wall and coupled to the outer chamber through an upper opening of the plurality of first spaces. and an inner chamber divided into a plurality of second spaces by inner chamber partition walls, wherein the inner chamber includes an upper inner chamber and an upper inner chamber in close contact with inner walls of the plurality of first spaces of the outer chamber. It provides an extraction device including a lower inner chamber connected to the chamber and including a portion formed by being bent radially inward from the upper inner chamber to be spaced apart from inner walls of the plurality of first spaces.
  • upper openings of the plurality of second spaces of the inner chamber are covered by a first sealing member, and a cover covering the upper openings of the plurality of first spaces of the outer chamber, It may further include a cover formed with a first protruding member tearing the first sealing member.
  • the lower openings of the plurality of second spaces of the inner chamber are covered by a second sealing member, and on the bottom surface of the plurality of first spaces of the outer chamber, tearing the second sealing member A second protruding member may be formed.
  • the first sealing member and the second sealing member may be a film.
  • the first protruding member extends from the protruding portion and the protruding portion protruding from the bottom surface of the plurality of first spaces by a first height, and protrudes from the bottom surface by a second height lower than the first height. It may include a wing portion to be.
  • a coupling hook is formed on an outer surface of the upper inner chamber, and an insertion space to which the coupling hook is coupled may be recessed on an inner wall of the outer chamber.
  • a locking protrusion protruding radially inward on an upper side of the insertion space is formed on an inner wall of the outer chamber, and when the cover is coupled to the outer chamber, the engaging hook holds the locking protrusion. Gina can be inserted into the insertion space.
  • the first protruding member tears the first sealing member and the second protruding member tears the second sealing member, so that the inner chamber is sealed. Fluids accommodated in the plurality of second spaces may be injected into the plurality of first spaces of the outer chamber.
  • first discharge holes are formed along a circumferential direction while being spaced apart from the center of the outer chamber by a first distance on a bottom surface of some of the plurality of first spaces, and another part of the plurality of first spaces.
  • Second discharge holes may be formed on the bottom surface of the circumferential direction while being spaced apart by a second distance greater than the first distance.
  • the upper part is open, and the first discharge hole and the fluid discharged through the second discharge hole are formed therein, and the fluid receiving part is formed to accommodate the first discharge hole or the second discharge hole and the lower portion. It may further include a piston including an upper piston having aligned holes, a contact portion installed to be able to move up and down inside the fluid accommodating unit, and a lower piston coupled to the upper piston and having a liquid port and a filter port formed therein. .
  • a driving unit coupled to the lower piston passes through a base plate, and the lower piston rotates according to driving of the driving unit so that the liquid port or the filter port is in the plurality of first spaces. It may communicate with any one of the first spaces.
  • the contact part rises in the fluid accommodating part, the fluid accommodated in any one of the first spaces is sucked into the fluid accommodating part through the liquid port, and the close contact part is the fluid accommodating part.
  • the fluid in the fluid accommodating part may be discharged to one of the plurality of first spaces through the filter port.
  • an inlet coupled to the extraction device, a receiving portion that is a space for accommodating the fluid discharged through the inlet, a gas movement passage connecting the inlet and the receiving portion formed on one side, and on the opposite side of the one side It may further include an amplification module including an extract flow passage connecting the inlet and the receiving part.
  • an inner chamber accommodating reagents necessary for dielectric extraction is provided separately from an outer chamber, and the upper and lower portions of the inner chamber are sealed, so that reagents accommodated in a single chamber in a conventional dielectric extraction device are removed from the outside.
  • the leakage problem is solved.
  • the sealing member sealing the upper and lower openings of the inner chamber is perforated by protruding members formed on the cover and the outer chamber. prevented
  • the sealing member can be torn with little force, and the perforated portion expands, so that the reagent contained in the inner chamber flows out smoothly.
  • an inclined portion is formed around the discharge hole through which the reagents are discharged, so that the reagents are smoothly discharged through the discharge hole.
  • the bead chamber in which beads necessary for dielectric extraction and amplification are accommodated also has a double chamber structure of an outer chamber and a bead chamber, so that it is possible to maintain the performance of beads that are vulnerable to moisture for a long time.
  • the performance of the bead is maintained by the dehumidifying unit located above the bead chamber.
  • the amplification module has a plurality of receptacles, and primers and probes for amplifying different genomes are stored in each receptacle, various types of diseases can be diagnosed through genome extraction once.
  • the length, thickness, and patterns of the gas flow path and the extract flow path are provided differently depending on the location of the connected accommodation unit, so that the extraction liquid or amplification product introduced into the accommodation unit is prevented from being mixed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall appearance of a dielectric extraction device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the dielectric extraction device of FIG. 1 viewed from another side.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of Figure 1;
  • FIG. 4 is a view for explaining a coupling relationship between an outer chamber and an inner chamber.
  • FIG. 5 is a view for explaining a coupling relationship between an inner chamber and a safety clip.
  • FIG. 6 is a plan view of the outer chamber.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a coupling relationship between an inner chamber and an outer chamber.
  • FIG. 8 is an enlarged view for explaining a protruding member formed on a lower surface of an outer chamber.
  • 9 is a view for explaining the inner chamber in more detail.
  • FIG. 10 is a bottom perspective view for explaining the cover in more detail.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view illustrating a flow cover and a pad disposed between a base plate and an outer chamber in more detail.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view for specifically explaining configurations of a piston.
  • FIG. 13 is a bottom perspective view of the flow cover.
  • 15 is a cross-sectional view for specifically explaining a dielectric extraction device according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is another cross-sectional view for specifically explaining a dielectric extraction device according to an embodiment of the present invention.
  • 17 to 19 are views for explaining an amplification module according to a first embodiment of the present invention.
  • 20 to 22 are views for explaining an amplification module according to a second embodiment of the present invention.
  • 23 to 25 are views for explaining an amplification module according to a third embodiment of the present invention.
  • 26 is a plan view of a bead chamber.
  • 27 and 28 are perspective views for explaining the configuration of the bead chamber in more detail.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of the bead chamber of FIG. 28;
  • FIG. 30 is a longitudinal cross-sectional view of the bead chamber of FIG. 28 for explaining a structure coupled with an outer chamber.
  • the dielectric extraction device 1000 includes an outer chamber 100, an inner chamber 200, a cover 300, a base plate 400, and a safety clip 500. , an amplification module 600, a piston 700, a driving unit 800 and a bead chamber 900.
  • the outer chamber 100 is divided into a plurality of first spaces 101 , 102 , 103 , 104 , 105 , 106 , and 107 by outer chamber partition walls. That is, the plurality of first spaces 101, 102, 103, 104, 105, 106, and 107 may be spaces independent of each other.
  • the plurality of first spaces 101 , 102 , 103 , 104 , 105 , 106 , and 107 may be provided with open tops and closed bottoms.
  • first discharge holes 121, 122 formed along the circumferential direction while spaced apart from the central portion of the outer chamber 100 by a first distance on the bottom surfaces of the plurality of first spaces 101, 102, 103, 104, 105, 123, 124, and 125 are formed through, and a second discharge hole 126 formed along the circumferential direction while being spaced apart from the central portion of the outer chamber 100 by a second distance on the bottom surface of the remaining first spaces 106 and 107, 127) are formed through.
  • discharge holes 128 and 129 communicating with the amplification module 600 are formed through the bottom surface of the space between the first spaces 106 and 107 .
  • the first distance may be shorter than the second distance, but in another embodiment, the first distance may be longer than the second distance.
  • reagents stored in the inner chamber 200 which will be described later, are introduced, and in the remaining plurality of first spaces 106 and 107, reagents stored in the bead chamber 900 are put. Beads are put in.
  • Piston inserts 108 into which pistons 700 are inserted are formed through the center of the plurality of first spaces 101 , 102 , 103 , 104 , 105 , 106 , and 107 .
  • a piston 700 is inserted into the piston insert 108, and a driving unit (not shown) of the diagnostic device is coupled to the piston 700 to move the piston 700 up and down, thereby moving the first space 101, 102, 103, 104, It is possible for reagents (fluids) of 105, 106, and 107 to enter and exit the fluid accommodating part 701 inside the piston 700. More specific details will be described later.
  • the upper outer surface 100a of the outer chamber 100 is connected to the upper portion of the lower outer surface 100b and is recessed toward the central portion.
  • the safety clip 500 is coupled to the upper outer surface 100a of the outer chamber 100, and the boundary between the upper outer surface 100a and the lower outer surface 100b serves as a step of the safety clip 500, so that the safety clip ( 500) is coupled to the upper outer surface 100a, the coupled position may be maintained.
  • the safety clip 500 has a length that covers at least a portion of the circumference of the upper outer surface 100a of the outer chamber 100 and includes an extended outer chamber coupling portion 510 and a handle 520 formed on one side of the outer chamber coupling portion 510.
  • the cover 300 presses the inner chamber 200 coupled to the outer chamber 100 to open the upper and lower openings of the inner chamber 200. becoming can be prevented.
  • the user may start the extraction process after removing the safety clip 500 from the outer chamber 100 by gripping the handle 520 .
  • reagents in the inner chamber 200 are not injected into the outer chamber 100, and the safety clip 500 is removed from the outer chamber 100. Only when it is possible for the reagent in the inner chamber 200 to be introduced into the outer chamber 100.
  • the safety clip 500 includes an outer chamber coupling part 510 , a handle 520 , an upper extension part 530 and a side extension part 540 .
  • the outer chamber coupling part 510 is coupled to the outer chamber 100 while at least partially surrounding the outer surface (specifically, the upper outer surface 100a) of the outer chamber 100 . More specifically, the outer chamber coupling part 510 is coupled to the outer chamber 100 so as to surround the four outer surfaces of the outer chamber 100, but the extended ends of the outer chamber coupling part 510 may be configured to be spaced apart from each other. there is. As shown in FIG. 1 , when the safety clip 500 is coupled to the outer chamber 100, the extended end of the outer chamber coupling part 510 is caught on one of the outer surfaces of the outer chamber 100, so that the user The safety clip 500 can be separated from the outer chamber 100 only when holding the safety clip 500 and applying an external force in one direction.
  • the handle 520 extends outward from the outer chamber coupling part 510 and is gripped by a user to separate the safety clip 500 from the outer chamber 100 .
  • the upper extension part 530 extends upward from one side of the outer chamber coupling part 510 , and the side extension part 540 extends from the upper extension part 530 toward the center of the outer chamber 100 .
  • the cover support member 541 protrudes from the upper surface of the side extension part 540, and the inner chamber coupling part 542 is formed at the extended end of the side extension part 540. ) is characterized by protruding formation.
  • a first sealing member S1 sealing the upper openings of the plurality of second spaces 201 , 202 , 203 , 204 , and 205 of the chamber 200 and a third sealing member sealing the upper openings of the bead chamber 900 . It plays a role in preventing (S3) from tearing (preventing perforation).
  • the safety clip 500 is coupled to the outer chamber 100 and the inner chamber 200 as shown in FIG. In this case, contact between the protruding members 311, 312, 313, 314, 315, 316, and 317 and the first sealing member S1 and the third sealing member S3 is blocked. Therefore, when the safety clip 500 is coupled to the outer chamber 100 and the inner chamber 200, perforation of the inner chamber 200 and the bead chamber 900 is prevented and accommodated in the inner chamber 200. A phenomenon in which reagents and beads accommodated in the bead chamber 900 flow out to the outer chamber 100 can be prevented.
  • the inner chamber coupling part 542 is a part that is coupled to the fixing part 230 of the inner chamber 200 when the safety clip 500 is coupled to the outer chamber 100 .
  • the lower surface of the inner chamber 200 is located at a position spaced a predetermined distance from the lower surface of the outer chamber 100, and thus the plurality of second spaces 201 , 202, 203, 204, 205 to prevent the second sealing member (S2) sealing the lower openings from being torn by the protruding members (111, 112, 113, 114, 115) formed on the bottom surface of the outer chamber (100) It becomes (see FIG. 15).
  • the inner chamber coupling part 542 is shown in the form of a coupling protrusion and the fixing part 230 is shown in the form of a coupling groove coupled to the coupling protrusion, but in other embodiments, the inner chamber coupling portion 542 is It may be provided in the form of a coupling groove, and the fixing part 230 may be provided in the form of a coupling protrusion coupled with the coupling groove.
  • a seating portion 109 providing a space in which the fixing portion 230 of the inner chamber 200 is seated is recessed in the outer chamber 100 (more specifically, the outer chamber partition wall).
  • the inner chamber 200 is fixed at a position spaced a predetermined distance from the lower surface of the outer chamber 100 through a coupling structure with the safety clip 100, but the fixing part 230 of the inner chamber 200 is the seating part 109 ), the fixing force can be further improved.
  • an insertion space 130 is recessed on an upper side of an inner wall of the outer chamber 100, and a coupling hook 240 of the inner chamber 200 may be coupled to the insertion space 130.
  • a stopper 131 protrudes toward the inside of the outer chamber 100 on the upper side of the insertion space 130 . Therefore, when the inner chamber 200 is not pressurized by the cover 300, the coupling hook 240 of the inner chamber 200 is located on the stopper 131, but the inner chamber 200 is not pressurized by the cover 300. When is pressed, the coupling hook 240 can pass through the stopper 131 and be inserted into the insertion space 130 .
  • FIG. 7 instead of the coupling hook 240 formed in the inner chamber 200, a locking protrusion 250 protruding outward from the outer wall of the inner chamber 200 is provided, and the locking protrusion 250 is attached to the outer chamber 100. ) The downward movement of the inner chamber 200 is partially restricted by the stopper 131 formed on the inner wall.
  • the locking protrusion 250 passes through the stopper 131 and is inserted into the insertion space 130, Accordingly, the second sealing member S2 sealing the plurality of second spaces of the inner chamber 200 is perforated by the protruding member formed in the outer chamber 100 .
  • the inner chamber 200 is partitioned into a plurality of second spaces 201 , 202 , 203 , 204 , and 205 by inner chamber partition walls. That is, the plurality of second spaces 201, 202, 203, 204, and 205 may be spaces independent of each other.
  • Upper and lower portions of the plurality of second spaces 201, 202, 203, 204, and 205 are open (that is, the plurality of second spaces have an upper opening and a lower opening), and the upper portion is the first sealing member S1 ), and the lower part is sealed by the second sealing member S2.
  • the first sealing member S1 and the second sealing member S2 may be, for example, a film, but are not limited thereto, and a film made of any material that does not allow fluid to pass through may be applied.
  • Different reagents are put into the plurality of second spaces 201, 202, 203, 204, and 205.
  • the second sealing member S2 seals the lower part of the plurality of second spaces, and then the reagents are introduced.
  • the introduction of reagents into the inner chamber 200 may be completed by the first sealing member S1 sealing the upper portions of the plurality of second spaces.
  • the inner chamber 200 includes an upper inner chamber 210 and a lower inner chamber 220 .
  • the upper inner chamber 210 is integrally formed, and when combined with the outer chamber 100, is configured to come into close contact with the inner wall of the outer chamber 100.
  • the lower inner chamber 220 is connected to the upper inner chamber 210 and includes a curved portion spaced apart from the inner wall of the outer chamber 100 when coupled with the outer chamber 100 (radially facing inward). .
  • the present invention uses a double chamber structure consisting of an inner chamber and an outer chamber, there may be a risk of cross-contamination between reagents in the inner chamber 200 during operation.
  • Cross-contamination can be achieved by the occurrence of capillarity through a microspace between the inner chamber and the outer chamber.
  • the inner chamber 200 is sufficiently spaced from the inner wall of the outer chamber 100. The capillary phenomenon was prevented by adopting a curved structure as much as possible.
  • the outer chamber 100 and the inner chamber 200 are designed to be separated from each other to prevent the capillary phenomenon, so that the upper inner chamber 210 is installed in the outer chamber 100 to prevent reagents from leaking out through the spaced part. ) was configured to be in close contact with the inner wall of the
  • Second protruding members 111, 112, 113, 114, and 115 protruding into the spaces 101, 102, 103, 104, and 105 are formed.
  • Each of the second protruding members 111, 112, 113, 114, and 115 may be disposed in a one-to-one correspondence with the plurality of first spaces 101, 102, 103, 104, and 105, for example, reference numeral 111.
  • the corresponding second protruding member tears the second sealing member S2 sealing the lower part of the second space corresponding to reference numeral 201, and the second protruding member corresponding to reference numeral 115 breaks the second space corresponding to reference numeral 205
  • the second sealing member S2 sealing the lower part is torn.
  • the second protruding members 111, 112, 113, 114, and 115 are protrusions 111a, 112a, and 113a protruding from the bottom surfaces of the plurality of first spaces 101, 102, 103, 104, and 105 by a first height h1. , 114a, 115a) and the protrusions 111a, 112a, 113a, 114a, and 115a, and protruding from the bottom surface by a second height h2 lower than the first height h1, the wings 111b, 112b, and 113b , 114b, 115b).
  • the wings 111b, 112b, 113b, 114b, and 115b may have a structure extending in both left and right directions from the protrusions 111a, 112a, 113a, 114a, and 115a.
  • the protruding portion serves to puncture the second sealing member S2, and the wing portion serves to expand the piercing portion of the second sealing member S2.
  • the wing portion serves to expand the piercing portion of the second sealing member S2.
  • point-contact is made between the second sealing member S2 sealing the lower portion of the inner chamber 200 and the protrusion, through the point-contact.
  • the second sealing member S2 When the second sealing member S2 is torn by the protruding members 111, 112, 113, 114, and 115, it is stored in the plurality of second spaces 201, 202, 203, 204, and 205 of the inner chamber 200.
  • the reagents are discharged into the plurality of first spaces 101 , 102 , 103 , 104 , and 105 of the outer chamber 100 .
  • the spilled reagents are discharged through the first discharge holes 121 , 122 , 123 , 124 , and 125 formed on the bottom surface of the first spaces 101 , 102 , 103 , 104 , and 105 .
  • first discharge holes 121, 122, 123, 124, and 125 there is a part inclined downward.
  • the inclined portion may have an angle of 3 degrees to 10 degrees, and reagents leaked into the first spaces 101, 102, 103, 104, and 105 through the first discharge holes 121, 122, 123, 124, 125) can be easily performed.
  • the cover 300 is coupled to the top of the outer chamber 100 and is configured to cover the top of the outer chamber 100 and the inner chamber 200 .
  • a cover 300 includes a cover body 301 and a cover 302 .
  • the cover body 301 has a first insertion hole 307 aligned with the piston insertion part 108 and a first sample input hole 309 through which a sample is introduced (in the attached drawing, the first sample input hole). 309 is aligned with the first space 105, so that the sample can be introduced into the first space 105 through the first sample input hole 309), and a first seal is placed on the lower surface of the cover body 301.
  • the first protruding members 311, 312, 313, 314, and 315 tearing the member S1 and the third protruding members 316, 317 tearing the third sealing member S3 protrude.
  • the first protruding members 311, 312, 313, 314, and 315 may be disposed in a one-to-one correspondence with the plurality of first spaces 101, 102, 103, 104, 105, 106, and 107, and the third protruding member ( 316 and 317 may be arranged in a one-to-one correspondence with the plurality of third spaces 910 and 920 .
  • the first protruding member corresponding to reference numeral 311 tears the first sealing member S1 sealing the upper part of the second space corresponding to reference numeral 201, and the first protruding member corresponding to reference numeral 315
  • the first sealing member S1 sealing the upper part of the second space corresponding to 205 is torn.
  • a spacer member 320 is formed on the bottom surface of the cover body 301 along the periphery of the first insertion hole 307 .
  • the separation member 320 is a part that separates the first protruding member and the first sealing member from each other while the safety clip 500 is coupled to the outer chamber 100 . That is, as the separation member 320 is supported by the cover support member 541 , the cover 300 is separated from the inner chamber 100 by a predetermined distance.
  • the cover 302 is hingedly rotatably connected to one side of the cover body 301 .
  • a second insertion hole 308 aligned with the first insertion hole 307 is formed through the central portion of the cover 302 .
  • Second protruding members 111, 112, 113, 114, 115, 116, and 117 are formed on the bottom surface of the outer chamber 100, and the first protruding members 311, 312, 313, 314 and 315 and the third protruding members 316 and 317 are formed, the first sealing member S1 and the second sealing member (S1) sealing the upper and lower openings of the inner chamber 200 by the protruding members ( S2) and the third sealing member S3 sealing the upper opening of the bead chamber 900 are torn.
  • the reagents stored in the inner chamber 200 flow out into the plurality of first spaces 101, 102, 103, 104, and 105 of the outer chamber 100, sealing the upper opening of the inner chamber 200.
  • the second sealing member S2 serves as an air vent so that reagents can be sufficiently discharged into the first space.
  • the base plate 400 is coupled to the lower part of the outer chamber 100, and the reagents are stored in the first spaces 101, 102, 103, 104, 105, 106, and 107 of the outer chamber 100 and the piston 700. It includes a plurality of passages guiding a path moving between the fluid accommodating units.
  • the base plate 400 may have liquid passages 401 to 408 through which liquid may move and an air passage 409 through which air may move, and the outer chamber 100 and the base A flow cover 410 and a pad 420 disposed on the upper surface of the base plate 400 may further be included between the plates 400 to prevent leakage of liquid when coupled to the outer chamber 100 .
  • the base plate 400 - the flow cover 410 - the pad 420 are combined, the upper surfaces of the liquid flow path and the air flow path of the base plate 400 are blocked by the flow cover 410 and the pad 420 to form a space. The perfect euro is completed.
  • the liquid passages 401 to 408 are connected to the flow cover 410, the pad 420, and the outer chamber 100 to provide a space in which the specimen and the reagent can be moved and mixed.
  • the air passage 409 connects the amplification module 600 and the vacuum control part of the piston 700 to control the vacuum that may occur when the dielectric extracted by the amplification module 600 moves, and to It serves to prevent contamination of the amplification product.
  • one end of the air passage 409 communicates with the fluid receiving portion 701 of the piston 700 and the other end communicates with the amplification module 600, so that the air discharged from the amplification module 600 passes through the air passage. It may pass through 409 and be discharged to the fluid accommodating part 701 .
  • a plurality of passages 401 , 402 , 403 , 404 , 405 , 406 , 407 , 408 , and 409 are formed above the base plate 400 .
  • Each passage does not cross each other and is formed to extend from the center of the lower body 400 to the outer portion.
  • the liquid flow path has components corresponding to reference numerals 401 to 408, and the air channel has a component corresponding to reference numeral 409.
  • one end of some of the plurality of passages may be disposed on the same circumference, and the other ends may also be disposed on the same circumference.
  • One end of the air passage 409 of the plurality of passages is located on a circumference different from that of the other liquid passages 401 to 408, and the other end is also located on a circumference different from the other ends of the other liquid passages 401 to 408. So, it is possible to control the vacuum.
  • a piston driving unit insertion hole 400a is formed through the center of the base plate 400 so that the piston driving unit 800 for rotating the piston 700 can be coupled thereto.
  • a flow cover 410 is placed in the seating space above the base plate 400 .
  • the flow cover 410 may be made of, for example, plastic, and may be integrally provided with the base plate 400 by being ultrasonically welded while seated on the top of the base plate 400 .
  • the flow cover 410 has a first through hole 410a aligned with the piston driving unit insertion hole 400a, and has a plurality of first flow cover holes on a first circumference spaced a first distance from the first through hole 410a. (411a, 412a, 413a, 414a, 415a, 416a, 417a, 418a) are formed through, and a plurality of second flow cover holes (411b, 412b) on a second circumference spaced apart from the first through hole (410a) by a second distance.
  • a plurality of third flow cover holes 416b, 417b, and 418b are formed through and formed on a third circumference at a third distance from the first through hole 410a, and an air flow path is formed.
  • Fourth flow cover holes 419a and 419b communicating with one end and the other end of 409 are formed through.
  • the first flow cover hole is aligned with the inner end of the flow path formed in the lower body 400
  • the second flow cover hole and the third flow cover hole are aligned with the other outer end of the flow path
  • the fourth flow cover hole is It communicates with one end and the other end of the air passage.
  • the second distance may be longer than the first distance and shorter than the third distance.
  • first coupling protrusions 410b protruding upward and downward may be further formed on the outer circumference of the first through hole 410a.
  • melting protrusions 410c coupled along the edges of the plurality of passages of the base plate 400 may protrude from the lower surface of the flow cover 410 (see FIG. 12 ).
  • the melting protrusion 410c is melted and integrated with the base plate 400. Through this, close coupling between the base plate 400 and the flow cover 410 is possible.
  • a pad 420 is placed on the flow cover 410 .
  • the pad 420 may be made of, for example, a silicon material, but any material having a predetermined elasticity may be applied without being particularly limited thereto.
  • a plurality of second coupling protrusions 410d protrude from the upper surface of the flow cover 410, and the second coupling protrusions 410d are coupled to the coupling grooves 420c of the pad 420 so that the flow cover 410 - A firm coupling is made between the pads 420 .
  • the first coupling protrusion 410b of the flow cover 410 is also inserted into the second through hole 420a of the pad 420, so that the two components can be firmly coupled.
  • the pad 420 has a second through hole 420a aligned with the first through hole 410a, and has a plurality of first pad holes 421a on a first circumference separated by a first distance from the second through hole 420a.
  • 422a, 423a, 424a, 425a, 426a, 427a, 428a are formed through, and a plurality of second pad holes 421b, 422b, 423b, 424b and 425b) are formed through, and a plurality of third pad holes 426b, 427b, and 428b are formed through and formed on a third circumference at a third distance from the second through hole 420a, and Fourth pad holes 429a and 429b communicating with one end and the other end are formed through.
  • first pad hole is aligned with the first flow cover hole
  • second pad hole is aligned with the second flow cover hole
  • third pad hole is aligned with the third flow cover hole
  • fourth pad hole is aligned with Aligned with the fourth flow cover hole.
  • a protruding portion protruding from the portion where the hole 429b is formed and narrowing toward the upper side is further formed. Through the formation of the protruding portion, even when the pad 420 is closely disposed between the outer chamber 100 and the base plate 400, a problem in which the diameter of the pad holes is decreased unintentionally may be solved.
  • the amplification module 600 is coupled to the outer chamber 100 and is configured to accommodate the pre-processed specimen. Completion of the pretreatment of the specimen means that genomes such as DNA and RNA included in the specimen are lysed into the reagent.
  • a genome amplification process PCR, etc.
  • the amplification module 600 is coupled to the outer chamber 100 in a vertical direction.
  • the upper part 631 of the accommodating part 630 of the amplifying module 600 is coupled to the outer chamber 100 such that the lower part 632 is farther from the ground.
  • the amplification module 600 includes a body 610, inlets 621 and 622, a receiving part 630, a gas flow path 640, and an extraction liquid flow path 650.
  • the body 610 is a part constituting the outer shape of the amplification module 600, and injection ports 621 and 622 coupled to the discharge holes 128 and 129 of the outer chamber 100 are formed on one side of the body 610.
  • the injection holes 621 and 622 are coupled to the discharge holes 128 and 129, and serve as an inlet for the extract liquid discharged from the discharge holes 128 and 129 to be introduced into the receiving part 630.
  • the amplification module 600 may have two inlets 621 and 622, but is not particularly limited thereto, and embodiments having more than two inlets may also be included in the scope of the present invention. .
  • the amplification module 600 has two inlets 621 and 622 and will be described in detail.
  • One of the two inlets 621 and 622 communicates with the air passage 409 and the other inlet 622 communicates with the liquid passage 408 . That is, the extract containing the pretreated sample is introduced through the other inlet 622, and in this process, the air in the receiving part 630 is discharged to the air passage 409 through one inlet 621. It can be.
  • the other side of the body 610 is formed with a receiving portion 630, which is a space for accommodating the extract introduced through the inlet 621.
  • the receiving part 630 may be manufactured in a form penetrating both one surface and the opposite surface of the body 610, but in another example, it may be manufactured in a form penetrating only one surface and not penetrating the other surface. It is the same in both the above embodiments that the open portion is sealed by the sealing member. Therefore, the extraction liquid and air are introduced into or discharged from the receiving unit 630 only through the gas flow passage 640 and the extraction liquid flow passage 650 .
  • One or more accommodating units 630 may be provided in one amplification module 600 .
  • FIG. 17 shows an amplification module with one accommodating unit
  • FIG. 20 shows an amplification module with two accommodating units
  • FIG. 23 shows an amplification module with four accommodating units.
  • the accommodating part 630 may have a substantially trapezoidal shape, and more specifically, preferably has a trapezoidal shape with rounded edges.
  • the trapezoid shape means a shape in which the width becomes narrower as the distance from the gas flow passage 640 and the extract flow passage 650 increases. Since the receiving part 630 has the above shape, even when the extract is injected through the extract moving passage 650, the problem of bubbles being generated is solved. If air bubbles remain in the accommodating part 630, a problem of detection failure that may occur in the fluorescence detection process after the amplification process occurs, and thus it is possible to solve the above problem through the shape of the accommodating part 630.
  • the amplification module 600 is provided with one or more accommodating units 630, and it is also possible that different types of primers and probes are provided in each accommodating unit 630. Therefore, it has the advantage that a plurality of detection processes can be simultaneously performed on the genome extracted from one specimen.
  • primers and probes for corona virus amplification are provided in one accommodating unit 630a
  • primers and probes for influenza virus amplification are provided in the other accommodating unit 630b, so that in one amplification module 600 It is possible to perform various detection processes simultaneously.
  • the gas movement passage 640 is formed on one surface 611 of the body 610, and is configured to connect the inlet 621 and the upper portion 631 of the accommodating portion 630.
  • the extract moving passage 650 is formed on the opposite surface 612 opposite to the one surface 611, and is configured to connect the inlet 622 and the lower portion 632 of the receiving portion 630.
  • the gas movement passage 640 serves as a passage through which the gas in the accommodating part 630 moves.
  • the passage of the amplification module 600 communicates with the dielectric extraction device 100 and has the characteristics of a closed passage at the same time. Since the receiving portion 630 is filled with air before the extraction liquid is injected, if the extraction liquid is injected, air of a capacity suitable for it must be discharged to the outside. In the present invention, the air inside the accommodating part 630 is discharged to the air passage 409 through the inlet 621 through the gas flow passage 640, so that the pressure in the accommodating part 630 is reduced and the air remains. The bubble problem caused by this was also solved. Similar to the accommodating portion 630, the gas movement passage 640 also has connecting portions of the passage provided in a curved shape without an angled portion to minimize the generation of air bubbles.
  • the gas passage 640 is connected to the end of the upper part 631 of the accommodating part 630.
  • the gas flow passages 640 connected to the accommodating units 630 have different lengths.
  • the extract is injected from the lower accommodating unit, and the extract is injected at a more delayed time in the upper accommodating unit. Accordingly, the time for air to be discharged from the accommodating portion 630 will also be different according to the formation position of the accommodating portion 630 . In other words, the air is discharged through the gas flow passage 640 faster as the accommodation part is located at the lower part.
  • the gas flow passage 640 not only the air in the accommodating part 630, but also the extraction liquid injected into the accommodating part 630 may be discharged together. Since the plurality of gas flow passages 640 are connected to each other, the extract liquid discharged through one gas flow passage 640 is introduced into another receiving unit along the other gas flow passage 640, and the extract liquid or amplification product is mixed Problems can arise. In order to solve the above problem, in the present invention, the length of the gas flow passage 640 connected to the lower accommodation part 630 is formed longer, thereby solving the problem of mixing the extract or amplification product.
  • a method of differentiating the lengths of the gas movement passages 640 may be configured as shown in FIG. 21 or as shown in FIG. 24 .
  • the gas movement passage 640 is formed on one surface 611 of the body 610 and communicates with the gas discharge passage 633 connected to the upper portion 631 of the accommodating portion 630, while the body ( A communication hole 641 passing through 610, a movement passage 642, a storage passage 643, and a passage pattern forming portion 644 are included.
  • the passage pattern forming unit 644 is configured to form a predetermined passage pattern in the moving passage 642 .
  • the passage pattern forming part 644 may have a semicircular shape, and the semicircular passage pattern forming part 644 is combined with the linear moving passage 642 to form a passage pattern as shown in FIG. 24 . this can be manufactured.
  • the passage pattern forming unit 644 may form the passage pattern shown in FIG. 24 while being alternately combined with the movement passages 642 on the left and right sides of the linear movement passage 642 .
  • the combination means that the empty space of the moving passage 642 is filled in the shape of the passage pattern forming part 644 so that the fluid does not pass through the filled space.
  • the portion of the gas flow passage 640 combined with the passage pattern forming portion 644 corresponds to the flow passage 642, and the portion of the gas flow passage 640 that is not combined corresponds to the storage passage 643. .
  • the length of the gas movement passage 640 increases in proportion to the number of passage pattern forming parts 644 combined and the number of storage passages 643, and the number of passage pattern forming parts ( 644) and a storage passage 643. Through this, mixing of the extract or amplification product accommodated in the receiving unit 630 can be prevented.
  • the extract moving passage 650 is formed on the opposite side 612 opposite to one side 611 of the body 610, and is configured to connect the inlet 622 and the lower portion 632 of the receiving part 630.
  • the extract moving passage 650 serves as a passage through which the extract pretreated in the dielectric extraction apparatus 1000 moves.
  • the extract moving passage 650 also prevents mixing of the extract or amplification products accommodated in the accommodating unit 630 or allows the same amount of extract to be injected into each accommodating unit 630. In case a plurality of accommodating units 630 are provided If the length of each extraction solution moving passage 650 is the same, or if the length is different, the thickness of each extract moving passage 650 may be different.
  • the extract liquid moving passage 650 is provided in a curved shape without an angled portion to minimize the generation of bubbles. do.
  • the extract moving passage 650 extends from the inlet 622 and then diverges at a point. From the point of divergence, the lower portion is thicker and the upper portion is thinner. As the thickness of the passage is thinner, the extraction solution passes through at a faster rate, so the same amount of the extraction solution can be injected regardless of the upper and lower receptacles.
  • the piston 700 is inserted into the piston insertion part 108 of the outer chamber 100 and sucks reagents accommodated in the outer chamber 100 according to the lifting movement, or sucks the reagent into the outer chamber 100 or the amplification module 600. It is configured to discharge the reagent.
  • the piston 700 includes an upper piston 710 and a lower piston 720 .
  • the top of the upper piston 710 is open, and a fluid receiving portion 701 in which sucked fluids are accommodated is formed therein.
  • a contact part 711 is installed inside the upper piston 710 .
  • the outer surface of the close contact portion 711 is in close contact with the inner surface of the upper piston 710, so that fluid cannot enter or exit through the space between the outer surface of the close contact portion 711 and the inner surface of the upper piston 710.
  • a driving unit installation part 711a to which a driving unit (not shown) of the diagnostic device is coupled is recessed.
  • the driving unit (not shown) of the diagnostic device is coupled to the driving unit installation unit 711a and moves the contact unit 711 up and down inside the upper piston 710 to suck fluid into the fluid accommodation unit 701 or to the fluid accommodation unit ( 701) is discharged to the outside.
  • a coupling structure that engages with the lower piston 720 may be formed on the bottom surface of the upper piston 710, and the first hole 712 connected to the liquid port of the lower piston 720 and the filter port of the lower piston 720 A second hole 713 connected to is formed through.
  • the second hole 713 may be formed to have a smaller diameter than the filter seating space of the filter port to prevent separation of the support structure and the filter.
  • the lower piston 720 is engaged and fixed to a coupling structure formed on the lower surface of the upper piston 710 .
  • the lower piston 720 includes a disc-shaped body 721, a shaft 722 formed to protrude outward from the center of the body 721, and a liquid port 723 disposed at the same distance from the center of the body 721. ) and a filter port 724.
  • the liquid port 723 is used to suck, mix, and discharge samples and reagents into the piston 700, and the filter port 724 can be used to clean the dielectric collecting filter or separate the dielectric from the dielectric collecting filter. .
  • a groove recessed toward the center may be formed on the outer circumference of the body 721 of the lower piston 720 . This groove serves to remove the vacuum that may occur during liquid transfer inside the extraction device.
  • the liquid port 723 and the filter port 724 are disposed at an angle apart from each other on the same circumference.
  • the two ports of the filter port 724 and the liquid port 723 may be disposed apart from each other by 18 degrees to 36 degrees, and more specifically, the two ports may be disposed to form an interval of 22.5 degrees.
  • the positions of the liquid port 723 and the filter port 724 can be changed by one drive.
  • the filter port 724 of the lower piston 720 may include a filter seating space 725, and a filter and a support structure may be disposed in the filter seating space 725.
  • Glass fiber filters having various particle sizes may be used as a filter for dielectric collection, and the support structure serves to fix the filter for dielectric collection.
  • the support structure may be formed of a porous plastic material having a certain particle size to prevent separation of the filter and maintain a constant pressure when the fluid is discharged.
  • the driving unit 800 is connected to a driving unit (not shown) of the diagnostic device and serves as a medium for rotating the piston 700 at a predetermined angle.
  • the drive unit 800 may include a coupling groove formed at a central portion of one surface to be engaged with the shaft 722 and a drive groove formed at the other surface to be engaged with a driving unit (not shown) of a diagnostic device.
  • the driving unit 800 is combined with the piston 700 to move the liquid port 723 and the filter to the first outlet hole of the outer chamber 100 so that various chemical reactions required in the dielectric extraction step can be performed inside one device.
  • Position port 724 is combined with the piston 700 to move the liquid port 723 and the filter to the first outlet hole of the outer chamber 100 so that various chemical reactions required in the dielectric extraction step can be performed inside one device.
  • the liquid port 723 and the filter port 724 are spaced apart at a certain angle, and the driving unit 800 rotates the ports to positions suitable for each step during dielectric extraction.
  • the bead chamber 900 includes a first bead chamber 910, a second bead chamber 920, and a dehumidification chamber 930, which are formed by a first bead chamber partition wall 901 and a second bead chamber 902. compartmentalized
  • the first bead chamber 910 is inserted into the first space 106 of the outer chamber 100 and the second bead chamber 920 is inserted into the first space 107 of the outer chamber 100 .
  • the upper opening of the bead chamber 900 is also sealed by a third sealing member S3, and the cover 300 is coupled to the outer chamber 100 by the third sealing member S3.
  • the cover 300 is perforated by the third protruding members 316 and 317 formed on the bottom surface of the cover 300. Since the upper opening of the bead chamber 900 is opened by the third protruding members 316 and 317, even if fluid is subsequently introduced into the first bead chamber 910 and the second bead chamber 920, a corresponding amount of air It is possible for the to be expelled through the perforated part.
  • the lower opening of the bead chamber 900 is provided in an open form without being separately sealed by a sealing member. Dry beads (more specifically, freeze-dried beads) are stored in the bead chamber 900, and the dry beads have characteristics that are vulnerable to moisture.
  • the lower opening of the bead chamber 900, the first space of the outer chamber 100, the flow cover 410, the pad 420, the flow path of the base plate 400, the amplification module ( 600) are in communication with each other, but form a closed type of flow path that is not exposed to the outside air, so that moisture inflow into the bead chamber 900 is minimized.
  • a first bead holder 911 is installed at the upper opening of the first bead chamber 910 so that the dry bead b1 is not discharged to the outside and is maintained inside, and the dehumidifying chamber 930 has a first bead chamber 910.
  • a first dehumidifying unit 912 for dehumidifying the inner space is installed.
  • dry beads required for dielectric amplification may be provided in the form of, for example, capsules, but are not particularly limited thereto.
  • a second bead holder 921 is installed in the upper opening of the second bead chamber 920 so that the dry bead b2 is not discharged to the outside and is maintained inside, and the second bead holder 921 is installed on the second bead holder 921.
  • a second dehumidifying unit 922 for dehumidifying the inside of the chamber 920 is installed.
  • the third sealing member S3 seals the second bead chamber 920 so that the dehumidifying chamber 930 and the first bead chamber 910 do not communicate with each other, but the first bead chamber 910 and the dehumidifying chamber 930 ) are sealed so that they communicate with each other. Referring to Figures 26 and 27, this will be described in detail.
  • the above effect is achieved through a structure having a height difference between the first bead chamber partition wall 901 and the second bead chamber partition wall 902 .
  • the second bead chamber partition wall 902 partitioning the second bead chamber 920 and the dehumidifying chamber 930 partitions the first bead chamber 910 and the dehumidifying chamber 930. It has a height higher than that of the first bead chamber partition wall 901 .
  • the upper part of the second bead chamber partition wall 902 extends to the same height as the upper part of the outer partition wall forming the second bead chamber 920
  • the upper part of the first bead chamber partition wall 901 extends to the same height as the first bead chamber partition wall 901. It extends to a height lower than the top of the outer partition wall constituting the chamber 910 .
  • the first bead chamber ( 910) and the dehumidifying chamber 930 may communicate with each other. Accordingly, the first bead chamber 910 is dehumidified by the second dehumidifying unit 912 installed inside the dehumidifying chamber 930 .
  • the lower opening 912 of the first bead chamber 910 ie, the outlet of the first bead chamber
  • the lower opening 922 of the second bead chamber 920 ie, the outlet of the second bead chamber
  • Dry beads may be accommodated in the discharge passages 911 and 921, and bead holders are installed on the discharge passages 911 and 921 to prevent the beads accommodated in the discharge passages 911 and 921 from leaking out.
  • the discharge passages 911 and 921 may have a so-called tapered shape that becomes narrower toward the base plate 400 . Also, the diameters of the lower openings 912 and 922 located at the ends of the discharge passages 911 and 921 are smaller than the diameters of the dry beads, so that the beads cannot be discharged to the outside through the lower openings 912 and 922. .
  • the fluid flows into the discharge passages 911 and 921 through the lower openings 912 and 922, the introduced fluid melts the dry beads, and only through the lower openings 912 and 922 through the shape of the fluid to the outside (of the piston). fluid receiving unit or amplification module).
  • the discharge passage 911 of the first bead chamber 910 in which the dry beads necessary for dielectric amplification are stored has a wider diameter than the discharge passage 921 of the second bead chamber 920, and the base plate 400 The further you go towards it, the narrower it can be.
  • the first bead chamber 910 corresponds to a configuration in which the last fluid is injected. Since the fluid injected into the first bead chamber 910 does not remain in the first bead chamber 910 as much as possible and must be injected into the accommodating part 630 of the amplification module 600, it is possible to obtain an accurate detection result.
  • the discharge passage 911 of the first bead chamber 910 has a wider diameter than the discharge passage 921 of the second bead chamber 920 and is narrowed, so that the fluid in the first bead chamber 910 Residual amount was minimized.
  • the bead chamber 900 has first locking protrusions 903 and 904 extending from bottom surfaces of outer partition walls of the first bead chamber 910 and the second bead chamber 920 . As shown in FIGS. 28 and 30 , the first locking protrusions 903 and 904 may extend toward the base plate 400 and then protrude outward.
  • a second locking protrusion 109 is formed on one side of an outer chamber partition wall partitioning a plurality of first spaces, and the bead chamber 900 is connected to the base plate 400.
  • the first locking protrusions 903 and 904 pass through the second locking protrusion 109 and are coupled to each other, so that the two components can be firmly coupled.
  • the position of the bead chamber 900 relative to the outer chamber 100 is fixed.
  • the inner chamber is combined with the outer chamber through upper openings of the plurality of first spaces of the outer chamber.
  • the fixing part of the inner chamber is coupled to the outer chamber in a state of being coupled with the inner chamber engaging part of the safety clip.
  • the cover is pressed so that the first sealing member sealing the upper opening of the inner chamber is torn by the first protruding member formed on the bottom surface of the cover, and the second sealing member formed on the bottom surface of the plurality of first spaces of the outer chamber.
  • the second sealing member sealing the lower opening of the inner chamber is torn by the protruding member, and the reagents contained in the inner chamber flow out into the plurality of first spaces, and (e) the reagents flow out into the plurality of first spaces by driving the driving unit.
  • Step (e) may consist of a plurality of steps. Hereinafter, step (e) will be described in more detail below.
  • a sample to be analyzed is introduced into one of a plurality of first spaces of the outer chamber through the sample input hole of the cover.
  • the piston rotates so that the liquid port of the piston communicates with the first discharge hole formed on the bottom surface of the first space accommodating the first reagent, the second reagent, and other reagents.
  • the piston rotates so that the filter port of the piston communicates with the first discharge hole formed on the bottom surface of the first space accommodating other reagents.
  • the close contact part descends, and the liquid mixture contained in the fluid accommodating part passes through the dielectric collecting filter and is discharged into the first space containing other reagents.
  • the piston rotates so that the liquid port of the piston communicates with the first discharge hole formed on the bottom surface of the first space accommodating the eluent.
  • the piston rotates so that the filter port of the piston communicates with the second discharge hole formed on the bottom surface of the first space accommodating beads necessary for dielectric amplification.
  • (e17) a step in which the close contact part descends and the eluent accommodated in the fluid accommodating part passes through the dielectric collecting filter and is discharged to the first space containing the beads necessary for dielectric amplification, wherein the dielectric collected in the dielectric collecting filter is passed through the dielectric collecting filter. It is separated from and discharged together into the first space.
  • the extract is introduced into the receiving part of the amplification module through the extract passage of the amplification module.
  • the amplification device applies heat of a predetermined temperature or higher to the receiving part to amplify the dielectric.

Abstract

본 발명은 외측 챔버와 내측 챔버의 이중 챔버 구조가 적용된 유전체 추출 장치에 관한 것으로, 전술한 이중 챔버 구조가 적용됨에 따라 시약 유출 위험 없이 장기간 안정적으로 보관이 가능한 유전체 추출 장치를 제공한다.

Description

외측 챔버와 내측 챔버가 결합된 이중 챔버 구조의 유전체 추출 장치
본 발명은 외측 챔버와 내측 챔버가 결합된 이중 챔버 구조의 유전체 추출 장치에 관한 것이다.
현대에는 생명공학 기술의 발전에 따라 유전자 수준에서 질병의 원인을 해석하는 것이 가능해졌다. 그에 따라 인간의 질병을 치유하거나 예방하기 위한 생체 시료의 조작 및 생화학적 분석에 대한 요구가 점차 증가하고 있다.
아울러, 질병의 진단 외에도 신약개발, 바이러스나 박테리아 감염 여부의 사전 검사 및 법의학 등의 다양한 분야에서 생체 시료나 세포가 포함된 시료로부터 핵산을 추출, 분석하는 기술이 요구된다.
종래의 유전체 추출 장치는 처리 과정(농축, 정제) 별로 각각의 장치가 필요하며, 하나의 처리과정이 끝난 후 다른 장치로 이동시켜야 하므로 긴 시간을 필요로 한다.
이와 같은 긴 처리 과정으로 검출 효율성이 낮다는 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 출원인에 의한 등록특허 제10-1989920호 등이 개발되어 사용되어 왔다.
상기 문헌에서는 버퍼 챔버 내부에 직접 버퍼를 분주하여 보관하지만, 장기 보관 시 버퍼 챔버 하부의 다양한 층 구조를 통해 미세 누수가 발생하고 추출 성능에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.
또한, 상부 바디와 베이스 플레이트 사이에 배치되는 패드가 고무 재질로 이루어지는데, 패드가 상부 바디와 베이스 플레이트 사이에서 압착됨에 따라 패드에 관통 형성된 홀들의 직경이 감소하게 됨으로써 제품 설계 의도와 다른 용량의 추출액이 증폭 모듈로 이동하는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 제품의 생산 및 유통 중에 발생하는 진동에 의해 버퍼 챔버를 실링하는 밀봉 부재가 돌출 부재에 의해 천공되어 버퍼 챔부 내부에 보관된 시약이 유출 및 오염되는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명자들은 종래 유전체 추출 장치의 문제점을 해결하고자 본 발명을 착안하여 완성하기에 이르렀다.
(특허문헌 1) 한국등록특허문헌 제10-1989920호(2019.06.11.)
(특허문헌 2) 한국등록특허문헌 제10-2065649호(2020.01.07.)
(특허문헌 3) 한국등록특허문헌 제10-2065650호(2020.01.07.)
(특허문헌 4) 한국등록특허문헌 제10-2076220호(2020.02.05.)
본 발명에 따르면, 유전체 추출에 필요한 시약들이 수용된 내측 챔버가 외측 챔버와 별도로 구비되고, 내측 챔버의 상부와 하부가 밀봉됨에 따라, 종래의 유전체 추출 장치에서 단일 챔버에 수용된 시약이 외부로 유출되는 문제를 해결한 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 제품의 생산 및 유통 과정 중에 발생하는 진동에 의해 이너 챔버가 상하로 이동함으로써, 커버 및 외측 챔버에 형성된 돌출 부재들에 의해 이너 챔버의 상부 개구와 하부 개구를 실링하는 밀봉 부재가 천공되는 것을 방지하기 위한 안전 클립을 포함하는 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 이중 챔버 사이의 공간을 통해 발생하는 모세관 현상에 의해 시약 간의 교차 오염 문제를 특유의 내측 챔버 설계(하부 내측 챔버)를 통해 해결한 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 모세관 현상을 방지하기 위한 구조에서, 시약들이 외부로 유출되는 것을 방지하고자 특유의 내측 챔버 설계(상부 내측 챔버)를 통해 해결한 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 외측 챔버 저면에 형성된 제1 돌출 부재의 구성으로 인해, 적은 힘으로도 밀봉 부재를 찢을 수 있고, 천공된 부분이 확장되어, 내측 챔버 내부에 수용된 시약이 외부로 원활히 유출되는 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 시약들이 배출되는 배출공 주변에 경사진 부분이 형성되어, 배출공을 통해 시약들이 원활히 배출되는 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 외측 챔버와 베이스 플레이트 사이에 이중 구조의 플로우 커버 - 패드가 배치됨으로써, 종래 1개의 패드만이 배치되는 유전체 추출 장치 대비, 제조의 편의성이 향상되고 의도치 않게 유로가 좁아지는 문제가 해결된 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 베이스 플레이트 - 플로우 커버 - 패드 - 외측 챔버 간의 견고한 결합이 달성됨으로써, 시약들이 이동하는 과정에서 중간에서 유출되는 현상 없이 밀폐된 유로들이 형성된 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 유전체 추출과 증폭에 필요한 비드들이 수용된 비드 챔버 역시 외측 챔버 - 비드 챔버의 이중 챔버 구조를 가짐으로써 수분에 취약한 비드의 성능을 오랜 시간 유지하는 것이 가능한 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 비드 챔버가 개방되더라도, 비드 챔버의 상부에 위치되는 제습부에 의해 비드의 성능이 유지되는 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 전처리 완료된 추출액이 투입됨에 따라 수용부 내부에 잔류하는 공기의 배출이 용이하게 이루어짐으로써, 충분한 용량의 추출액이 투입될 수 있는 증폭 모듈이 적용된 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 증폭 모듈이 복수개의 수용부를 가지고, 각 수용부에는 서로 다른 유전체 증폭을 위한 프라이머 및 프로브들이 저장되어 있어서, 한번의 유전체 추출을 통해 여러 종류의 질병 진단이 가능한 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 연결되어 있는 수용부의 위치에 따라, 기체 이동 통로와 추출액 이동 통로의 길이나 두께, 패턴들이 서로 다르게 구비되어, 수용부 내에 투입된 추출액 또는 증폭 산물이 혼합되는 것이 방지되는 유전체 추출 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전술한 유전체 추출 장치를 이용한 유전체 추출 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 외측 챔버 격벽에 의해 내부가 복수의 제1 공간으로 구획된 외측 챔버 및 상기 복수의 제1 공간의 상부 개구를 통해 상기 외측 챔버에 결합되고, 내측 챔버 격벽에 의해 내부가 복수의 제2 공간으로 구획된 내측 챔버를 포함하고, 상기 내측 챔버는, 상기 외측 챔버의 상기 복수의 제1 공간의 내벽과 밀착되는 상부 내측 챔버 및 상기 상부 내측 챔버와 연결되고, 상기 복수의 제1 공간의 내벽과 이격되도록 상기 상부 내측 챔버로부터 반경 방향 내측을 향해 굽어져 형성된 부분을 포함하는 하부 내측 챔버를 포함하는, 추출 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 내측 챔버의 상기 복수의 제2 공간의 상부 개구는 제1 밀봉 부재에 의해 커버되어 있으며, 상기 외측 챔버의 상기 복수의 제1 공간의 상부 개구를 커버하는 커버로서, 저면에 상기 제1 밀봉 부재를 찢는 제1 돌출 부재가 형성된 커버를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 내측 챔버의 상기 복수의 제2 공간의 하부 개구는 제2 밀봉 부재에 의해 커버되어 있으며, 상기 외측 챔버의 상기 복수의 제1 공간의 저면에는 상기 제2 밀봉 부재를 찢는 제2 돌출 부재가 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 밀봉 부재와 상기 제2 밀봉 부재는 필름일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 돌출 부재는, 상기 복수의 제1 공간의 저면으로부터 제1 높이만큼 돌출되는 돌출부 및 상기 돌출부로부터 연장되며, 상기 저면으로부터 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이만큼 돌출되는 날개부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 내측 챔버의 외면에는 결합 후크가 형성되고상기 외측 챔버의 내벽에는 상기 결합 후크가 결합되는 삽입 공간이 함몰 형성될 수 있다.
일 실시에에 있어서, 상기 외측 챔버의 내벽에는 상기 삽입 공간의 상측에 반경 방향 내측을 향해 돌출되는 걸림 돌기가 형성되고, 상기 커버가 상기 외측 챔버에 결합될 때, 상기 결합 후크가 상기 걸림 돌기를 지나 상기 삽입 공간에 삽입 결합될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 커버가 상기 외측 챔버에 결합될 때, 상기 제1 돌출 부재가 상기 제1 밀봉 부재를 찢고 상기 제2 돌출 부재가 상기 제2 밀봉 부재를 찢음으로써, 상기 내측 챔버의 상기 복수의 제2 공간에 수용된 유체가 상기 외측 챔버의 상기 복수의 제1 공간으로 투입될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 제1 공간 중 일부의 저면에는 상기 외측 챔버의 중앙부로부터 제1 거리만큼 이격되면서 원주 방향을 따라 제1 배출공들이 형성되고, 상기 복수의 제1 공간 중 다른 일부의 저면에는 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리만큼 이격되면서 원주 방향을 따라 제2 배출공들이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상부가 개방되고, 내부에 상기 제1 배출공과 상기 제2 배출공을 통해 배출된 유체들이 수용되는 유체 수용부가 형성되며, 하부에 상기 제1 배출공 또는 상기 제2 배출공과 정렬되는 홀들이 형성된 상부 피스톤, 상기 유체 수용부 내부에서 승강 가능하도록 설치되는 밀착부 및 상기 상부 피스톤에 결합되며, 하부에 액체 포트와 필터 포트가 형성된 하부 피스톤을 포함하는 피스톤을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 베이스 플레이트를 통과하여 상기 하부 피스톤에 결합되는 구동부를 더 포함하고, 상기 구동부의 구동에 따라 상기 하부 피스톤이 회전하여 상기 액체 포트 또는 상기 필터 포트가 상기 복수의 제1 공간 중 어느 하나의 제1 공간과 연통될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 밀착부가 상기 유체 수용부 내에서 상승하는 경우, 상기 어느 하나의 제1 공간에 수용된 유체가 상기 액체 포트를 통해 상기 유체 수용부에 흡입되고, 상기 밀착부가 상기 유체 수용부 내에서 하강하는 경우, 상기 유체 수용부 내의 유체가 상기 필터 포트를 통해 상기 복수의 제1 공간 중 어느 하나의 제1 공간으로 배출될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 추출 장치에 결합되는 주입구, 상기 주입구를 통해 배출되는 유체를 수용하는 공간인 수용부, 일면에 형성된 상기 주입구와 상기 수용부를 연결하는 기체 이동 통로 및 상기 일면의 반대면에 형성되고, 상기 주입구와 상기 수용부를 연결하는 추출액 이동 통로를 포함하는 증폭 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유전체 추출 장치는, 유전체 추출에 필요한 시약들이 수용된 내측 챔버가 외측 챔버와 별도로 구비되고, 내측 챔버의 상부와 하부가 밀봉됨에 따라, 종래의 유전체 추출 장치에서 단일 챔버에 수용된 시약이 외부로 유출되는 문제가 해결된다.
또한, 제품의 생산 및 유통 과정 중에 발생하는 진동에 의해 이너 챔버가 상하로 이동함으로써, 커버 및 외측 챔버에 형성된 돌출 부재들에 의해 이너 챔버의 상부 개구와 하부 개구를 실링하는 밀봉 부재가 천공되는 것이 방지된다.
또한, 이중 챔버 사이의 공간을 통해 발생하는 모세관 현상에 의해 시약 간의 교차 오염 문제가 해결된다.
또한, 모세관 현상을 방지하기 위한 구조에서, 시약들이 외부로 유출되는 것을 방지된다.
또한, 외측 챔버 저면에 형성된 돌출 부재의 구성으로 인해, 적은 힘으로도 밀봉 부재를 찢을 수 있고, 천공된 부분이 확장되어, 내측 챔버 내부에 수용된 시약이 외부로 원활히 유출된다.
또한, 시약들이 배출되는 배출공 주변에 경사진 부분이 형성되어, 배출공을 통해 시약들이 원활히 배출된다.
또한, 외측 챔버와 베이스 플레이트 사이에 이중 구조의 플로우 커버 - 패드가 배치됨으로써, 종래 1개의 패드만이 배치되는 유전체 추출 장치 대비, 제조의 편의성이 향상되고 의도치 않게 유로가 좁아지는 문제가 해결된다.
또한, 베이스 플레이트 - 플로우 커버 - 패드 - 외측 챔버 간의 견고한 결합이 달성됨으로써, 시약들이 이동하는 과정에서 중간에서 유출되는 현상 없이 밀폐된 유로들이 형성된다.
또한, 유전체 추출과 증폭에 필요한 비드들이 수용된 비드 챔버 역시 외측 챔버 - 비드 챔버의 이중 챔버 구조를 가짐으로써 수분에 취약한 비드의 성능을 오랜 시간 유지하는 것이 가능하다.
또한, 비드 챔버가 개방되더라도, 비드 챔버의 상부에 위치되는 제습부에 의해 비드의 성능이 유지된다.
또한, 전처리 완료된 추출액이 투입됨에 따라 수용부 내부에 잔류하는 공기의 배출이 용이하게 이루어짐으로써, 충분한 용량의 추출액이 증폭 모듈에 투입된다.
또한, 증폭 모듈이 복수개의 수용부를 가지고, 각 수용부에는 서로 다른 유전체 증폭을 위한 프라이머 및 프로브들이 저장되어 있어서, 한번의 유전체 추출을 통해 여러 종류의 질병 진단이 가능하다.
또한, 연결되어 있는 수용부의 위치에 따라, 기체 이동 통로와 추출액 이동 통로의 길이나 두께, 패턴들이 서로 다르게 구비되어, 수용부 내에 투입된 추출액 또는 증폭 산물이 혼합되는 것이 방지된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유전체 추출 장치의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 유전체 추출 장치를 다른 측면에서 바라본 사시도이다.
도 3은 도 1의 분해 사시도이다.
도 4는 외측 챔버와 내측 챔버의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 내측 챔버와 안전 클립의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 외측 챔버의 평면도이다.
도 7은 내측 챔버와 외측 챔버의 결합 관계를 설명하기 위한 일 단면도이다.
도 8은 외측 챔버 저면에 형성된 돌출 부재를 설명하기 위한 확대 도면이다.
도 9는 내측 챔버를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 커버를 보다 구체적으로 설명하기 위한 저면 사시도이다.
도 11은 베이스 플레이트와 외측 챔버 사이에 배치되는 플로우 커버와 패드를 보다 구체적으로 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 12는 피스톤의 구성들을 구체적으로 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 13은 플로우 커버의 저면 사시도이다.
도 14는 베이스 플레이트를 보다 구체적으로 설명하기 위한 사시도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 유전체 추출 장치를 구체적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 유전체 추출 장치를 구체적으로 설명하기 위한 다른 단면도이다.
도 17 내지 19는 본 발명의 제1 실시예에 따른 증폭 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 20 내지 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 증폭 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 23 내지 25는 본 발명의 제3 실시예에 따른 증폭 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 비드 챔버의 평면도이다.
도 27 및 28은 비드 챔버의 구성을 보다 구체적으로 설명하기 위한 사시도이다.
도 29는 도 28의 비드 챔버의 횡단면도이다.
도 30은 도 28의 비드 챔버의 종단면도로서, 외측 챔버와 결합된 구조를 설명하기 위한 도면이다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유전체 추출 장치(1000)는 외측 챔버(100), 내측 챔버(200), 커버(300), 베이스 플레이트(400), 안전 클립(500), 증폭 모듈(600), 피스톤(700), 구동부(800) 및 비드 챔버(900)를 포함한다.
외측 챔버(100)는 외측 챔버 격벽에 의해 복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)으로 구획된다. 즉, 복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)는 서로 독립적인 공간일 수 있다.
복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)은 상부가 개방되고, 하부는 폐쇄된 형태로 구비될 수 있다. 한편, 복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105)의 저면에는 외측 챔버(100)의 중앙부로부터 제1 거리만큼 이격되면서 원주 방향을 따라 형성되는 제1 배출공(121, 122, 123, 124, 125)들이 관통 형성되고, 나머지 제1 공간(106, 107)의 저면에는 외측 챔버(100)의 중앙부로부터 제2 거리만큼 이격되면서 원주 방향을 따라 형성되는 제2 배출공(126, 127)들이 관통 형성된다. 또한, 제1 공간(106, 107) 사이의 공간의 저면에는 증폭 모듈(600)과 연통하는 배출공(128, 129)들이 관통 형성된다. 여기에서, 제1 거리는 제2 거리보다 짧을 수 있으나, 다른 실시예에서는 제1 거리가 제2 거리보다 더 길수도 있다.
복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105)에는 후술하는 내측 챔버(200)에 저장된 시약들이 투입되고, 나머지 복수의 제1 공간(106, 107)에는 비드 챔버(900)에 저장된 비드들이 투입된다.
복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)의 중심부에는 피스톤(700)이 삽입되는 피스톤 삽입부(108)가 상하 관통 형성된다. 피스톤 삽입부(108)에 피스톤(700)이 삽입되고, 진단 기기의 구동부(미도시)가 피스톤(700)에 결합되어 피스톤(700)을 승강시킴으로써 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)의 시약(유체)가 피스톤(700) 내부의 유체 수용부(701)로 출입하는 것이 가능하다. 보다 구체적인 내용은 후술한다.
도 4를 참조하면, 외측 챔버(100)의 외면 상부(100a)는 외면 하부(100b)의 상부에 연결되면서, 중앙부를 향해 함몰 형성된다. 안전 클립(500)은 외측 챔버(100)의 외면 상부(100a)에 결합되며, 외면 상부(100a)와 외면 하부(100b)의 경계가 안전 클립(500)의 단턱 역할을 수행함으로써, 안전 클립(500)이 외면 상부(100a)에 결합된 후 그 결합 위치가 유지될 수 있다. 안전 클립(500)은 외측 챔버(100)의 외면 상부(100a) 둘레를 적어도 일부 둘러싸는 길이를 가지며 연장되는 외측 챔버 결합부(510) 및 외측 챔버 결합부(510) 일측에 형성된 손잡이(520)를 포함한다.
안전 클립(500)이 외측 챔버(100)에 결합됨에 따라, 커버(300)가 외측 챔버(100)에 결합된 내측 챔버(200)를 가압하여 내측 챔버(200)의 상부 개구와 하부 개구가 개방되는 것이 방지될 수 있다. 사용자는 손잡이(520)를 파지하여 안전 클립(500)을 외측 챔버(100)로부터 제거한 이후 추출 과정을 시작하는 것이 가능하다. 다시 말하면, 안전 클립(500)이 외측 챔버(100)에 결합되어 있을 때에는 내측 챔버(200)의 시약이 외측 챔버(100)로 투입되지 않으며, 안전 클립(500)이 외측 챔버(100)로부터 제거되어야만 내측 챔버(200)의 시약이 외측 챔버(100)로 투입되는 것이 가능하다.
도 3 내지 5를 참조하여, 안전 클립(500) 구성을 보다 구체적으로 설명한다.
안전 클립(500)은 외측 챔버 결합부(510), 손잡이(520), 상부 연장부(530) 및 측부 연장부(540)를 포함한다.
외측 챔버 결합부(510)는 외측 챔버(100)의 외면(구체적으로, 외면 상부(100a)) 둘레를 적어도 일부 둘러싸면서 외측 챔버(100)에 결합된다. 보다 구체적으로, 외측 챔버 결합부(510)는 외측 챔버(100)의 4개의 외면을 둘러싸도록 외측 챔버(100)에 결합되되, 외측 챔버 결합부(510)의 연장 말단은 서로 이격되도록 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 안전 클립(500)이 외측 챔버(100)에 결합될 때, 외측 챔버 결합부(510)의 연장 말단이 외측 챔버(100)의 어느 하나의 외면에 걸리어서, 사용자가 안전 클립(500)을 파지하고 일 방향으로 외력을 인가하여야 안전 클립(500)이 외측 챔버(100)로부터 분리될 수 있다.
손잡이(520)는 외측 챔버 결합부(510)로부터 외측을 향해 연장되는 부분으로, 안전 클립(500)을 외측 챔버(100)로부터 분리시키기 위해 사용자에 의해 파지되는 부분이다.
상부 연장부(530)는 외측 챔버 결합부(510)의 일측에서 상측을 향해 연장되며, 측부 연장부(540)는 상부 연장부(530)로부터 외측 챔버(100) 중앙을 향해 연장된다.
본 발명의 실시예에 따른 안전 클립(500)은, 측부 연장부(540)의 상면에 커버 지지 부재(541)가 돌출 형성되고, 측부 연장부(540)의 연장 말단에는 내측 챔버 결합부(542)가 돌출 형성되는 것이 특징이다.
커버 지지 부재(541)는, 안전 클립(500)이 외측 챔버(100)에 결합될 때 커버(300)의 저면에 형성된 돌출 부재(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317)가 내측 챔버(200)의 복수의 제2 공간(201, 202, 203, 204, 205)의 상부 개구를 실링하는 제1 밀봉 부재(S1)와 비드 챔버(900)의 상부 개구를 실링하는 제3 밀봉 부재(S3)를 찢지 못하도록(천공하지 못하도록) 하는 역할을 수행한다.
커버 지지 부재(541)가 측부 연장부(540)의 상면으로부터 상측을 향해 돌출 형성됨에 따라, 도 15에 도시된 것처럼 안전 클립(500)이 외측 챔버(100) 및 내측 챔버(200)에 결합될 때, 돌출 부재(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317)와 제1 밀봉 부재(S1), 제3 밀봉 부재(S3) 간의 접촉이 차단된다. 따라서, 안전 클립(500)이 외측 챔버(100) 및 내측 챔버(200)에 결합되어 있을 때는 내측 챔버(200)와 비드 챔버(900)의 천공이 방지됨에 따라, 내측 챔버(200)에 수용되어 있는 시약과 비드 챔버(900)에 수용되어 있는 비드들이 외측 챔버(100)로 유출되는 현상이 방지될 수 있다.
내측 챔버 결합부(542)는, 안전 클립(500)이 외측 챔버(100)에 결합될 때, 내측 챔버(200)의 고정부(230)에 결합되는 부분이다. 내측 챔버 결합부(542)가 고정부(230)에 결합되면, 내측 챔버(200)의 저면이 외측 챔버(100)의 저면으로부터 소정 거리 이격된 위치에 위치되고, 따라서 복수의 제2 공간(201, 202, 203, 204, 205)의 하부 개구를 실링하는 제2 실링 부재(S2)가 외측 챔버(100) 저면에 형성된 돌출 부재(111, 112, 113, 114, 115)에 의해 찢어지는 것이 방지된다(도 15 참조).
첨부된 도면에서는, 내측 챔버 결합부(542)가 결합 돌기의 형태로, 고정부(230)가 상기 결합 돌기와 결합하는 결합 홈의 형태로 도시되나, 다른 실시예에서는 내측 챔버 결합부(542)가 결합 홈의 형태로, 그리고 고정부(230)가 상기 결합 홈과 결합하는 결합 돌기의 형태로 구비될 수도 있다.
외측 챔버(100)(보다 구체적으로는, 외측 챔버 격벽)에는 내측 챔버(200)의 고정부(230)가 안착되는 공간을 제공하는 안착부(109)가 함몰 형성된다. 내측 챔버(200)는 안전 클립(100)과의 결합 구조를 통해 외측 챔버(100)의 저면으로부터 소정 거리 이격된 위치에 고정되나, 내측 챔버(200)의 고정부(230)가 안착부(109)에 안착 지지됨에 따라 고정력이 더욱 향상될 수 있다.
도 7을 참조하면, 외측 챔버(100)의 내벽 상측에는 삽입 공간(130)이 함몰 형성되고, 상기 삽입 공간(130)에 내측 챔버(200)의 결합 후크(240)가 결합될 수 있다. 삽입 공간(130)의 상측에는 스토퍼(131)가 외측 챔버(100) 내측을 향해 돌출 형성된다. 따라서, 커버(300)에 의해 내측 챔버(200)가 가압되지 않을때는 내측 챔버(200)의 결합 후크(240)가 스토퍼(131) 상에 위치하나, 커버(300)에 의해 내측 챔버(200)가 가압되면 결합 후크(240)가 스토퍼(131)를 지나 삽입 공간(130)에 삽입될 수 있게 된다.
도 15를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 외측 챔버 - 내측 챔버 결합 관계를 설명한다. 도 7에서, 내측 챔버(200)에 형성된 결합 후크(240) 대신, 내측 챔버(200)의 외벽으로부터 외측을 향해 돌출되는 걸림 돌기(250)가 마련되며, 걸림 돌기(250)가 외측 챔버(100) 내벽에 형성된 스토퍼(131)에 걸리어 내측 챔버(200)의 하방으로의 이동이 일부 제한된다. 안전 클립(500)이 외측 챔버(100)로부터 제거되고, 커버(300)에 의해 내측 챔버(200)가 가압되면 걸림 돌기(250)가 스토퍼(131)를 지나 삽입 공간(130)에 삽입되며, 이에 따라 외측 챔버(100)에 형성된 돌출 부재에 의해 내측 챔버(200) 복수의 제2 공간을 실링하는 제2 밀봉 부재(S2)가 천공된다.
내측 챔버(200)는 내측 챔버 격벽에 의해 복수의 제2 공간(201, 202, 203, 204, 205)로 구획된다. 즉, 복수의 제2 공간(201, 202, 203, 204, 205)는 서로 독립적인 공간일 수 있다.
복수의 제2 공간(201, 202, 203, 204, 205)의 상부와 하부는 개방되어 있으며(즉, 복수의 제2 공간은 상부 개구와 하부 개구를 가짐), 상부는 제1 밀봉 부재(S1)에 의해 밀봉되고, 하부는 제2 밀봉 부재(S2)에 의해 밀봉된다. 제1 밀봉 부재(S1)와 제2 밀봉 부재(S2)는 일 예로 필름(film)일 수 있으며, 이에 제한되지 않고 유체가 통과하지 않는 임의의 재질로 제조된 필름이 적용될 수 있다.
복수의 제2 공간(201, 202, 203, 204, 205)에는 각기 다른 시약이 투입되며, 먼저, 제2 밀봉 부재(S2)가 복수의 제2 공간 하부를 밀봉한 후 시약이 투입되고, 제1 밀봉 부재(S1)가 복수의 제2 공간 상부를 밀봉함으로써 내측 챔버(200)에의 시약 투입이 완료될 수 있다.
도 4를 참조하면, 내측 챔버(200)는 상부 내측 챔버(210)와 하부 내측 챔버(220)를 포함한다.
상부 내측 챔버(210)는 일체로 형성되고, 외측 챔버(100)와 결합 시, 외측 챔버(100)의 내벽에 밀착되도록 구성된다.
하부 내측 챔버(220)는 상부 내측 챔버(210)와 연결되면서, 외측 챔버(100)와 결합 시, 외측 챔버(100)의 내벽으로부터 이격되도록(반경 방향 내측을 향하도록) 굽어진 부분을 포함한다.
본 발명에서는 내측 챔버 - 외측 챔버로 이루어진 이중 챔버 구조를 사용하기 때문에, 구동 시 내측 챔버(200)의 시약 간의 교차 오염 위험 문제가 있을 수 있다. 교차 오염은 내측 챔버 - 외측 챔버 사이의 미세 공간을 통해 모세관 현상이 발생하여 이루어질 수 있는데, 본 발명에서는 상기 교차 오염 문제를 방지하고자, 내측 챔버(200)가 외측 챔버(100)의 내벽으로부터 충분히 이격되도록 굽어진 구조를 채택하여 모세관 현상을 방지하였다.
또한, 모세관 현상 방지를 위한 외측 챔버(100)와 내측 챔버(200)의 이격 설계에 의해, 이격된 부분을 통해 시약이 외부로 유출되는 것을 방지하고자, 상부 내측 챔버(210)가 외측 챔버(100)의 내벽에 밀착되도록 구성하였다.
한편, 복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105) 저면에는 내측 챔버(200)의 제2 밀봉 부재(S2)를 찢음으로써, 내측 챔버(200)에 수용된 시약이 복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105)으로 유출되도록 하는 제2 돌출 부재(111, 112, 113, 114, 115)들이 돌출 형성된다.
각각의 제2 돌출 부재(111, 112, 113, 114, 115)는 복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105)과 일대일 대응되도록 배치될 수 있으며, 예를 들어 도면 부호 111에 해당하는 제2 돌출 부재는 도면 부호 201에 해당하는 제2 공간 하부를 실링하는 제2 밀봉 부재(S2)를 찢고, 도면 부호 115에 해당하는 제2 돌출 부재는 도면 부호 205에 해당하는 제2 공간 하부를 실링하는 제2 밀봉 부재(S2)를 찢게 된다.
제2 돌출 부재(111, 112, 113, 114, 115)는 복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105) 저면으로부터 제1 높이(h1)만큼 돌출되는 돌출부(111a, 112a, 113a, 114a, 115a)와, 돌출부(111a, 112a, 113a, 114a, 115a)로부터 연장되며 상기 저면으로부터 제1 높이(h1)보다 낮은 제2 높이(h2)만큼 돌출되는 날개부(111b, 112b, 113b, 114b, 115b)를 포함한다. 여기에서, 날개부(111b, 112b, 113b, 114b, 115b)는 돌출부(111a, 112a, 113a, 114a, 115a)로부터 좌우 양방향으로 연장된 구조일 수 있다.
돌출부는 제2 밀봉 부재(S2)를 천공하는 역할을 수행하고, 날개부는 제2 밀봉 부재(S2)의 천공 부분을 확장하는 역할을 수행한다. 본 발명에서, 돌출부의 높이가 날개부보다 더 높기 때문에, 내측 챔버(200)의 하부를 밀봉하는 제2 밀봉 부재(S2)와 돌출부 간 점 접촉(point-contanct)이 이루어지고, 점 접촉을 통해 제2 밀봉 부재(S2)가 찢겨질 때 압력이 최소화되는 효과를 갖게 된다. 따라서, 보다 적은 힘으로도 제2 밀봉 부재(S2)를 찢을 수 있다.
돌출 부재(111, 112, 113, 114, 115)에 의해 제2 밀봉 부재(S2)가 찢기면, 내측 챔버(200)의 복수의 제2 공간(201, 202, 203, 204, 205)에 저장되어 있는 시약들이 외측 챔버(100)의 복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105)으로 유출된다. 그리고, 유출된 시약들이 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105)의 저면에 형성된 제1 배출공(121, 122, 123, 124, 125)들을 통해 배출된다. 제1 배출공(121, 122, 123, 124, 125)으로의 시약 유출이 용이하도록, 제1 배출공(121, 122, 123, 124, 125)의 주변에는 제1 배출공(121, 122, 123, 124, 125)을 향해 하측으로 경사진 부분이 존재한다. 상기 경사진 부분은 3도 내지 10도의 각도를 가질 수 있으며, 이를 통해 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105)으로 유출된 시약들이 제1 배출공(121, 122, 123, 124, 125)으로 빠져나가는 과정이 용이하게 이루어질 수 있다.
커버(300)는 외측 챔버(100)의 상부에 결합되어, 외측 챔버(100)와 내측 챔버(200)의 상부를 커버하도록 구성된다.
도 10을 참조하면, 커버(300)는 커버 바디(301) 및 덮개(302)를 포함한다.
커버 바디(301)에는 피스톤 삽입부(108)과 정렬되는 제1 삽입공(307)과, 검체가 투입되는 제1 검체 투입공(309)이 관통 형성되며(첨부된 도면에서는 제1 검체 투입공(309)은 제1 공간(105)과 정렬되어, 제1 검체 투입공(309)을 통해 검체가 제1 공간(105)으로 투입될 수 있음), 커버 바디(301)의 저면에는 제1 밀봉 부재(S1)를 찢는 제1 돌출 부재(311, 312, 313, 314, 315)와 제3 밀봉 부재(S3)를 찢는 제3 돌출 부재(316, 317)가 돌출 형성된다.
제1 돌출 부재(311, 312, 313, 314, 315)는 복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)과 일대일 대응되도록 배치될 수 있으며, 제3 돌출 부재(316, 317)는 복수의 제3 공간(910, 920)과 일대일 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들어 도면 부호 311에 해당하는 제1 돌출 부재는 도면 부호 201에 해당하는 제2 공간 상부를 실링하는 제1 밀봉 부재(S1)를 찢고, 도면 부호 315에 해당하는 제1 돌출 부재는 도면 부호 205에 해당하는 제2 공간 상부를 실링하는 제1 밀봉 부재(S1)를 찢게 된다.
커버 바디(301)의 저면에는 제1 삽입공(307) 주위를 따라 이격 부재(320)가 형성된다. 이격 부재(320)는 안전 클립(500)이 외측 챔버(100)에 결합된 상태에서, 제1 돌출 부재와 제1 밀봉 부재가 서로 이격되도록 하는 부분이다. 즉, 이격 부재(320)가 커버 지지 부재(541)에 의해 지지됨에 따라, 커버(300)가 내측 챔버(100)로부터 소정 거리 이격되는 것이다.
덮개(302)는 커버 바디(301)의 일측에 힌지 회전 가능하도록 연결된다. 덮개(302)의 중앙부에는 제1 삽입공(307)과 정렬되는 제2 삽입공(308)이 관통 형성된다.
커버(300)가 외측 챔버(100)에 결합된 상태에서, 안전 클립(500)을 외측 챔버(100)로부터 분리한 후, 커버(300)를 아래를 향해 가압하면, 외측 챔버(100)에 결합되어 있는 내측 챔버(200)가 외측 챔버(100)의 내벽을 따라 하강하게 된다. 외측 챔버(100)의 저면에는 제2 돌출 부재(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117)가 형성되어 있고, 커버(300)의 저면에는 제1 돌출 부재(311, 312, 313, 314, 315)와 제3 돌출 부재(316, 317)가 형성되는 바, 돌출 부재들에 의해 내측 챔버(200)의 상부와 하부 개구를 밀봉하는 제1 밀봉 부재(S1) 및 제2 밀봉 부재(S2), 그리고 비드 챔버(900)의 상부 개구를 밀봉하는 제3 밀봉 부재(S3)가 찢어지게 된다. 따라서, 내측 챔버(200)에 수용되어 있던 시약들이 외측 챔버(100)의 복수의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105)으로 유출되며, 내측 챔버(200)의 상부 개구를 밀봉하는 제2 밀봉 부재(S2)가 찢어짐으로써 시약들이 제1 공간으로 충분히 배출될 수 있도록 에어 벤트(air vent) 역할을 수행하게 된다.
베이스 플레이트(400)는 외측 챔버(100)의 하부에 결합되며, 시약들이 외측 챔버(100)의 제1 공간(101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)과, 피스톤(700)의 유체 수용부 사이를 이동하는 경로를 가이드하는 복수의 유로를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 베이스 플레이트(400)에는 액체가 이동할 수 있는 액체 유로(401 내지 408)와 공기가 이동할 수 있는 공기 유로(409)가 존재할 수 있으며, 외측 챔버(100)와 베이스 플레이트(400) 사이에는 외측 챔버(100)와 결합 시 액체의 누수 방지를 위하여 베이스 플레이트(400) 상면에 배치되는 플로우 커버(410)와 패드(420)를 더 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(400) - 플로우 커버(410) - 패드(420)가 결합되면 베이스 플레이트(400)의 액체 유로와 공기 유로가 플로우 커버(410) 및 패드(420)에 의해 상면이 막혀 공간을 형성하여 완벽한 유로가 완성된다.
액체 유로(401 내지 408)는 플로우 커버(410), 패드(420) 및 외측 챔버(100)와 연결되어 검체 및 시약이 이동, 혼합될 수 있는 공간을 제공한다.
공기 유로(409)는 증폭 모듈(600)과 피스톤(700)의 진공 제어 부위를 연결하여, 증폭 모듈(600)로 추출된 유전체가 이동할 때 발생할 수 있는 진공을 제어하고, 유전체 증폭 시 발생할 수 있는 증폭 산물이 오염되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
일 실시예에서, 공기 유로(409)의 일단이 피스톤(700)의 유체 수용부(701)와 연통되고 타단은 증폭 모듈(600)과 연통되어, 증폭 모듈(600)로부터 배출되는 공기가 공기 유로(409)를 통과하여 유체 수용부(701)로 배출될 수 있다.
베이스 플레이트(400)의 상부에는 복수개의 유로(401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409)가 형성된다. 각각의 유로는 서로 교차하지 않으며, 하부 바디(400)의 중심부에서 외곽부로 연장되도록 형성된다. 여기에서, 액체 유로는 도면 부호 401 내지 408에 해당하는 구성이며, 공기 유로는 도면 부호 409에 해당하는 구성이다.
도 14를 참조하면, 복수의 유로 중 일부의 유로는 일단이 동일한 원주상에 배치되고, 타단 또한 서로 동일한 원주상에 배치될 수 있다. 복수의 유로 중 공기 유로(409)의 일단은 다른 액체 유로(401 내지 408)의 일단과는 다른 원주 상에 위치되고, 타단 역시 다른 액체 유로(401 내지 408)의 타단과는 다른 원주 상에 위치되어, 진공을 제어하는 것이 가능하다.
베이스 플레이트(400)의 중심부에는 피스톤(700)을 회전시키는 피스톤 구동부(800)가 결합될 수 있도록 피스톤 구동부 삽입공(400a)이 관통 형성된다.
베이스 플레이트(400) 상부의 안착 공간에는 플로우 커버(410)가 놓여진다. 플로우 커버(410)는 예를 들어, 플라스틱으로 제조될 수 있으며, 베이스 플레이트(400) 상부에 안착된 상태로 초음파 융착되어 베이스 플레이트(400)와 일체로 구비될 수 있다.
플로우 커버(410)는 피스톤 구동부 삽입공(400a)과 정렬되는 제1 관통공(410a)을 가지며, 제1 관통공(410a)으로부터 제1 거리 떨어진 제1 원주 상으로 복수의 제1 플로우 커버 홀(411a, 412a, 413a, 414a, 415a, 416a, 417a, 418a)이 관통 형성되고, 제1 관통공(410a)으로부터 제2 거리 떨어진 제2 원주 상으로 복수의 제2 플로우 커버 홀(411b, 412b, 413b, 414b, 415b)이 관통 형성되며, 제1 관통공(410a)으로부터 제3 거리 떨어진 제3 원주 상으로 복수의 제3 플로우 커버 홀(416b, 417b, 418b)이 관통 형성되고, 공기 유로(409)의 일단과 타단에 연통하는 제4 플로우 커버 홀(419a, 419b)이 관통 형성된다. 여기에서, 제1 플로우 커버 홀은 하부 바디(400)에 형성된 유로의 내측 일단과 정렬되고, 제2 플로우 커버 홀과 제3 플로우 커버 홀은 유로의 외측 타단과 정렬되며, 제4 플로우 커버 홀은 공기 유로의 일단 및 타단과 연통된다. 상기 제2 거리는 제1 거리보다는 길고 제3 거리보다 짧을 수 있다.
도 11을 참조하면, 제1 관통공(410a)의 외주 상으로 상하부를 향해 돌출되는 제1 결합 돌기(410b)가 더 형성될 수 있다.
또한, 플로우 커버(410)의 저면에는 베이스 플레이트(400)의 복수의 유로 가장자리를 따라 결합하는 용융 돌기(410c)가 돌출 형성될 수 있다(도 12 참조). 플로우 커버(410)가 베이스 플레이트(400) 상면에 설치된 후 초음파 융착을 수행하는 경우, 용융 돌기(410c)는 용융되어 베이스 플레이트(400)와 일체화된다. 이를 통해, 베이스 플레이트(400) - 플로우 커버(410) 간의 밀착 결합이 가능하다.
플로우 커버(410) 상부에는 패드(420)가 놓여진다. 패드(420)는 예를 들어, 실리콘 재질로 제조될 수 있으나, 소정의 탄성력을 갖는 재질이면 특별히 이에 제한되지 않고 적용될 수 있다.
플로우 커버(410)에는 복수의 제2 결합 돌기(410d)가 상면으로부터 돌출 형성되고, 제2 결합 돌기(410d)가 패드(420)의 결합 홈(420c)들에 결합됨으로써 플로우 커버(410) - 패드(420) 간 견고한 결합이 이루어진다. 또한, 플로우 커버(410)의 제1 결합 돌기(410b) 역시 패드(420)의 제2 관통공(420a)에 삽입 결함됨으로써 양 구성 간의 견고한 결합을 이룰 수 있다.
패드(420)는 제1 관통공(410a)과 정렬되는 제2 관통공(420a)을 가지며, 제2 관통공(420a)으로부터 제1 거리 떨어진 제1 원주 상으로 복수의 제1 패드 홀(421a, 422a, 423a, 424a, 425a, 426a, 427a, 428a)이 관통 형성되고, 제2 관통공(420a)으로부터 제2 거리 떨어진 제2 원주 상으로 복수의 제2 패드 홀(421b, 422b, 423b, 424b, 425b)이 관통 형성되며, 제2 관통공(420a)으로부터 제3 거리 떨어진 제3 원주 상으로 복수의 제3 패드 홀(426b, 427b, 428b)이 관통 형성되고, 공기 유로(409)의 일단과 타단에 연통하는 제4 패드 홀(429a, 429b)이 관통 형성된다. 여기에서, 제1 패드 홀은 제1 플로우 커버 홀과 정렬되고, 제2 패드 홀은 제2 플로우 커버 홀과 정렬되며, 제3 패드 홀은 제3 플로우 커버 홀과 정렬되고, 제4 패드 홀은 제4 플로우 커버 홀과 정렬된다.
패드(420)의 상면에는 복수의 제2 패드 홀(421b, 422b, 423b, 424b, 425b), 복수의 제3 패드 홀(426b, 427b, 428b), 그리고 공기 유로의 타단과 연통하는 제4 패드 홀(429b)이 형성된 부분으로부터 돌출되되, 상측을 향할수록 좁아지는 돌출부가 더 형성된다. 돌출부 형성을 통해 패드(420)가 외측 챔버(100)와 베이스 플레이트(400) 사이에 밀착 배치되더라도 패드 홀들의 직경이 의도된 바와 다르게 감소하는 문제점이 해결될 수 있다.
증폭 모듈(600)은 외측 챔버(100)에 결합되어, 전처리가 완료된 검체를 수용하도록 구성된다. 검체의 전처리가 완료되었다는 것은, 검체에 포함된 DNA, RNA 등의 유전체가 시약 내에 용출(lysis)되었다는 의미이다. 본 발명에 따른 유전체 추출 장치(1000)가 진단 기기(미도시)에 결합되면, 증폭 모듈(600)에 수용된 유전체의 증폭 과정(PCR 등)이 이루어질 수 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 증폭 모듈(600)은 수직한 방향으로 외측 챔버(100)에 결합된다. 다시 말하면, 증폭 모듈(600)의 수용부(630)의 상부(631)가 하부(632)보다 지면으로부터 더 멀어지도록 외측 챔버(100)에 결합된다.
도 17 내지 25를 참조하면, 증폭 모듈(600)은 바디(610), 주입구(621, 622), 수용부(630), 기체 이동 통로(640) 및 추출액 이동 통로(650)를 포함한다.
바디(610)는 증폭 모듈(600)의 외형을 이루는 부분이고, 바디(610)의 일측에는 외측 챔버(100)의 배출공(128, 129)에 결합하는 주입구(621, 622)가 형성된다.
주입구(621, 622)는 배출공(128, 129)에 결합하여, 배출공(128, 129)으로부터 배출되는 추출액이 수용부(630)로 투입되기 위한 입구 역할을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따른 증폭 모듈(600)은 2개의 주입구(621, 622)를 가질 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않고 2개보다 많은 개수의 주입구를 갖는 실시예도 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 증폭 모듈(600)이 2개의 주입구(621, 622)를 갖는 것으로 가정하여 구체적으로 설명한다.
2개의 주입구(621, 622) 중 어느 하나의 주입구(621)는 공기 유로(409)와 연통되고, 다른 하나의 주입구(622)는 액체 유로(408)와 연통된다. 즉, 다른 하나의 주입구(622)를 통해 전처리가 완료된 검체를 포함하는 추출액이 유입되고, 이 과정에서 수용부(630)의 공기가 어느 하나의 주입구(621)를 통해 공기 유로(409)로 배출될 수 있는 것이다.
바디(610)의 타측에는 주입구(621)를 통해 유입된 추출액을 수용하는 공간인 수용부(630)가 형성된다.
일 예에서, 수용부(630)는 바디(610)의 일면과 반대면을 모두 관통하는 형태로 제조될 수 있으나, 다른 예에서는 일면만을 관통하고 반대면은 관통하지 않는 형태로 제조될 수도 있다. 상기 두 실시예 모두 개방된 부분이 실링 부재에 의해 실링된다는 점은 동일하다. 따라서, 수용부(630)에는 기체 이동 통로(640)와 추출액 이동 통로(650)를 통해서만 추출액과 공기가 투입되거나 배출된다.
본 발명의 실시예에 따른 수용부(630)는 하나의 증폭 모듈(600) 내에 1개 이상 구비될 수 있다. 도 17에는 1개의 수용부가 구비된 증폭 모듈, 도 20에는 2개의 수용부가 구비된 증폭 모듈, 그리고 도 23에는 4개의 수용부가 구비된 증폭 모듈이 도시된다.
수용부(630)는 대략 사다리꼴 형태를 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 가장자리가 라운드 처리된 사다리꼴 형태를 갖는 것이 바람직하다.
여기에서, 사다리꼴 형태란 기체 이동 통로(640)와 추출액 이동 통로(650)로부터 멀어질수록 그 폭이 좁아지는 형태를 의미한다. 수용부(630)가 상기 형상을 가짐으로써, 추출액 이동 통로(650)를 통해 추출액이 주입되더라도 기포(bubble)가 발생하는 문제가 해결된다. 기포가 수용부(630) 내에 잔류한다면, 증폭 과정 이후 형광 검출 과정에서 발생할 수 있는 검출 실패의 문제가 발생하므로, 상기 수용부(630)의 형상을 통해 상기 문제점을 해결하는 것이 가능하다.
수용부(630) 내에는 유전체 증폭에 필요한 프라이머 및 프로브 등이 구비된다. 본 발명의 실시예에 따른 증폭 모듈(600)은 1개 이상의 수용부(630)가 구비되되, 각 수용부(630)에는 서로 다른 종류의 프라이머 및 프로브가 구비되는 것도 가능하다. 따라서, 하나의 검체에서 추출된 유전체에서, 복수의 검출 과정을 동시에 수행할 수 있다는 장점을 갖는다. 일 예로, 하나의 수용부(630a)에서는 코로나 바이러스 증폭을 위한 프라이머 및 프로브가 구비되고, 다른 수용부(630b)에서는 인플루엔자 바이러스 증폭을 위한 프라이머 및 프로브가 구비되어, 하나의 증폭 모듈(600)에서 동시에 다양한 검출 과정을 수행하는 것이 가능하다.
기체 이동 통로(640)는 바디(610)의 일면(611)에 형성되고, 주입구(621)와 수용부(630)의 상부(631)를 연결하도록 구성된다. 이와 반대로, 추출액 이동 통로(650)는 상기 일면(611)과 반대되는 반대면(612)에 형성되고, 주입구(622)와 수용부(630)의 하부(632)를 연결하도록 구성된다.
기체 이동 통로(640)는 수용부(630) 내의 기체가 이동하는 통로 역할을 수행한다. 증폭 모듈(600)의 유로는 유전체 추출 장치(100)와 연통되면서, 동시에 폐쇄 유로의 성격을 갖는다. 수용부(630)는 추출액이 주입되기 이전에 공기로 충진된 상태이기 때문에, 추출액이 주입된다면 그에 걸맞는 용량의 공기가 외부로 배출되어야 한다. 본 발명에서는, 기체 이동 통로(640)를 통해 수용부(630) 내부의 공기가 주입구(621)를 거쳐 공기 유로(409)로 배출됨으로써, 수용부(630) 내의 압력 저감과 함께 공기가 잔류함으로 인해 발생하는 기포 문제 역시 해결하였다. 기체 이동 통로(640) 역시 수용부(630)와 마찬가지로 각진 부분 없이 통로의 연결 부분들이 곡선 형태로 구비되어 기포 발생을 최소화한다.
기체는 추출액과 같은 액체보다 가볍기에, 기체 이동 통로(640)는 수용부(630)의 상부(631) 말단에 연결된다.
수용부(630)가 복수개 구비될 경우, 각 수용부(630)에 연결되는 기체 이동 통로(640)의 길이는 서로 다른 것이 바람직하다.
수용부(630)가 복수개 구비되는 실시예의 경우, 하부에 위치한 수용부에서부터 추출액이 주입되며, 상부에 위치한 수용부일수록 더 지연된 시간에 추출액이 주입된다. 따라서, 수용부(630)의 형성 위치에 따라, 해당 수용부(630)로부터 공기가 배출되는 시간 역시 상이할 것이다. 다시 말하면, 하부에 위치한 수용부일수록 공기가 더 빨리 기체 이동 통로(640)를 통해 배출된다.
또한, 기체 이동 통로(640)를 통해서는 수용부(630) 내의 공기뿐만 아니라, 수용부(630)에 투입된 추출액이 같이 배출될 수도 있다. 복수의 기체 이동 통로(640)는 서로 연결되기에, 어느 하나의 기체 이동 통로(640)를 통해 배출된 추출액은 다른 기체 이동 통로(640)를 따라 다른 수용부로 투입되어 추출액 또는 증폭 산물이 혼합되는 문제가 발생할 수 있다. 상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 하부에 위치한 수용부(630)에 연결된 기체 이동 통로(640)일수록 그 길이를 더 길게 형성하여, 추출액 또는 증폭 산물이 혼합되는 문제를 해결하였다.
기체 이동 통로(640)의 길이를 서로 다르게 하는 방법은 도 21에 도시된 바와 같이 구성하거나, 도 24에 도시된 바와 구성할 수 있다.
도 24를 참조하면, 기체 이동 통로(640)는, 바디(610)의 일면(611)에 형성되고 수용부(630)의 상부(631)와 연결된 기체 배출 통로(633)와 연통하면서, 바디(610)를 관통하는 연통공(641), 이동 통로(642), 저장 통로(643) 및 통로 패턴 형성부(644)를 포함한다.
통로 패턴 형성부(644)는 이동 통로(642)에 소정의 통로 패턴이 형성되도록 구성된다. 도 24를 예로 들면, 통로 패턴 형성부(644)는 반원 형상을 가질 수 있으며, 반원의 통로 패턴 형성부(644)가 선형의 이동 통로(642)와 조합됨으로써 도 24에 도시된 바와 같은 통로 패턴이 제조될 수 있다. 통로 패턴 형성부(644)는 선형의 이동 통로(642)의 좌측과 우측에 번갈아가며서 이동 통로(642)와 조합되면서 도 24에 도시된 통로 패턴을 형성할 수 있다. 여기서, 조합이란 이동 통로(642)의 비워진 공간이 통로 패턴 형성부(644)의 형상으로 채워져서, 채워진 공간은 유체가 통과하지 못한다는 것을 의미한다.
즉, 통로 패턴 형성부(644)와 조합된 기체 이동 통로(640)의 부분이 이동 통로(642)에 해당하고, 조합되지 않은 기체 이동 통로(640)의 부분이 저장 통로(643)에 해당된다.
기체 이동 통로(640)의 길이는, 통로 패턴 형성부(644)가 많이 조합될수록, 그리고 저장 통로(643)가 많을수록 이에 비례하여 길어지며, 하부에 위치한 수용부일수록 많은 개수의 통로 패턴 형성부(644)와 저장 통로(643)를 갖게 된다. 이를 통해, 수용부(630)에 수용된 추출액 또는 증폭 산물의 혼합을 방지할 수 있다.
추출액 이동 통로(650)는 바디(610)의 일면(611)과 반대되는 반대면(612)에 형성되고, 주입구(622)와 수용부(630)의 하부(632)를 연결하도록 구성된다. 추출액 이동 통로(650)는 유전체 추출 장치(1000)에서 전처리된 추출액이 이동하는 통로 역할을 수행한다.
추출액 이동 통로(650) 역시 수용부(630)에 수용된 추출액 또는 증폭 산물의 혼합을 방지하거나, 동일한 양의 추출액이 각 수용부(630)에 투입되도록 하기 위해 수용부(630)가 복수개 구비되는 경우 각 추출액 이동 통로(650)의 길이가 동일하거나, 길이가 상이한 경우 각 추출액 이동 통로(650)의 두께가 상이할 수 있다.
또한, 추출액 이동 통로(650)를 통해 추출액이 이동하는 과정에서 기포가 발생하는 현상을 방지하기 위해, 추출액 이동 통로(650)는 각진 부분 없이 통로의 연결 부분들이 곡선 형태로 구비되어 기포 발생을 최소화한다.
도 25를 참조하면, 추출액 이동 통로(650)는 주입구(622)로부터 연장되다가 일 지점에서 분기되는데, 분기되는 시점부터는 하부에 위치한 수용부일수록 두껍고 상부에 위치한 수용부일수록 얇게 구비된다. 통로의 두께가 얇을수록 빠른 속도로 추출액이 통과하기 때문에 상부, 하부 수용부 불문 동일한 양의 추출액이 투입될 수 있다.
피스톤(700)은 외측 챔버(100)의 피스톤 삽입부(108)에 삽입되어 승강 이동에 따라 외측 챔버(100)에 수용된 시약을 흡입하거나, 외측 챔버(100) 또는 증폭 모듈(600)로 흡입된 시약을 배출하도록 구성된다.
도 3 및 12를 참조하면, 피스톤(700)은 상부 피스톤(710) 및 하부 피스톤(720)을 포함한다.
상부 피스톤(710)은 상부가 개방되어 있으며, 흡입된 유체들이 수용되는 유체 수용부(701)가 내부에 형성된다. 상부 피스톤(710) 내부에는 밀착부(711)가 설치된다. 밀착부(711)의 외면은 상부 피스톤(710)의 내면과 밀착되어 밀착부(711)의 외면과 상부 피스톤(710)의 내면 사이의 공간을 통해서는 유체의 출입이 불가능하다. 밀착부(711)의 중앙에는 진단 기기의 구동부(미도시)가 결합되는 구동부 설치부(711a)가 함몰 형성된다. 진단 기기의 구동부(미도시)는 구동부 설치부(711a)에 결합되어, 밀착부(711)를 상부 피스톤(710) 내부에서 승강시킴으로써 유체 수용부(701)로 유체를 흡입하거나, 유체 수용부(701)에 수용된 유체를 외부로 배출시키게 된다.
상부 피스톤(710)의 저면에는 하부 피스톤(720)과 맞물리는 결합구조가 형성될 수 있으며, 하부 피스톤(720)의 액체 포트와 연결되는 제1 홀(712) 및 하부 피스톤(720)의 필터 포트와 연결되는 제2 홀(713)이 관통 형성된다. 제2 홀(713)은 지지구조체 및 필터의 이탈을 방지할 수 있도록 필터 포트의 필터 안착 공간보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
하부 피스톤(720)은 상부 피스톤(710)의 저면에 형성된 결합구조에 맞물려 고정된다.
하부 피스톤(720)은 원판 형태의 몸체(721)와, 몸체(721)의 중심에서 외부로 돌출되도록 형성되는 샤프트(722)와, 몸체(721)의 중심에서 동일한 거리 떨어져 배치되는 액체 포트(723) 및 필터 포트(724)를 포함할 수 있다.
액체 포트(723)는 검체 및 시약을 피스톤(700) 내부로 흡입, 혼합 및 배출할 때 이용되고, 필터 포트(724)는 유전체 포집 필터를 세척하거나 유전체 포집 필터에서 유전체를 분리할 때 이용할 수 있다.
또한, 하부 피스톤(720) 몸체(721)의 외주에는 중심 방향으로 리세스된 홈이 형성될 수 있다. 이 홈은 추출 장치 내부에서 액체 이동시 발생할 수 있는 진공을 제거하는 역할을 수행한다.
액체 포트(723)와 필터 포트(724)는 동일 원주 상에서 서로 일정 각도 떨어져 배치된다. 에를 들어, 필터 포트(724)와 액체 포트(723)의 두 개의 포트는 18도 내지 36도만큼 서로 떨어져 배치될 수 있으며, 보다 구체적으로 두 포트는 22.5도 간격을 이루도록 배치될 수 있다. 16회로 분할하여 한바퀴 회전을 수행하는 스텝 모터를 이용할 경우 1번의 구동에 의해 액체 포트(723)와 필터 포트(724)의 위치를 변경할 수 있다.
하부 피스톤(720)의 필터 포트(724)는 필터 안착 공간(725)을 포함할 수 있으며, 필터 안착 공간(725)에는 필터 및 지지구조체가 배치될 수 있다. 유전체 포집을 위한 필터는 다양한 입도를 갖는 글래스 파이버 필터가 사용될 수 있으며, 지지구조체는 유전체 포집을 위한 필터를 고정시키는 역할을 수행한다.
지지구조체는 유체 배출 시 필터의 이탈을 방지하고 일정한 압력을 유지할 수 있도록 일정한 입도를 가진 다공성 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
구동부(800)는 진단 기기의 구동부(미도시)와 연결되어 피스톤(700)을 일정 각도로 회전시키는 매개체 역할을 수행한다.
구동부(800)는 일면의 중앙부에 샤프트(722)와 맞물리도록 형성되는 결합홈과, 타면에 진단 기기의 구동부(미도시)와 맞물리도록 형성되는 구동홈을 포함할 수 있다.
구동부(800)는 피스톤(700)과 결합하여 유전체 추출 단계에서 필요한 다양한 화학적 반응을 하나의 장치 내부에서 수행할 수 있도록 적절한 외측 챔버(100)의 제1 배출공 위치로 액체 포트(723)와 필터 포트(724)를 위치시킨다.
액체 포트(723)와 필터 포트(724)는 일정 각도 이격되어 있으며, 구동부(800)는 유전체 추출 시 상기 포트들을 각 단계에 적합한 위치로 회전시킨다.
비드 챔버(900)는 제1 비드 챔버(910), 제2 비드 챔버(920) 및 제습 챔버(930)를 포함하며, 이들은 제1 비드 챔버 격벽(901)과 제2 비드 챔버(902)에 의해 구획된다. 제1 비드 챔버(910)는 외측 챔버(100)의 제1 공간(106)에 삽입되고, 제2 비드 챔버(920)는 외측 챔버(100)의 제1 공간(107)에 삽입된다.
내측 챔버(200)와 마찬가지로, 비드 챔버(900)의 상부 개구 역시 제3 밀봉 부재(S3)에 의해 밀봉되어 있으며, 제3 밀봉 부재(S3)는 커버(300)가 외측 챔버(100)에 결합될 때, 커버(300)의 저면에 형성된 제3 돌출 부재(316, 317)들에 의해 천공된다. 제3 돌출 부재(316, 317)에 의해 비드 챔버(900)의 상부 개구가 개방됨으로써, 이후 제1 비드 챔버(910)와 제2 비드 챔버(920) 내로 유체가 투입되더라도 이에 대응하는 양의 공기가 천공된 부분을 통해 배출되는 것이 가능하다.
비드 챔버(900)의 하부 개구는 별도로 밀봉 부재에 의해 밀봉되지 않고 개방된 형태로 구비된다. 비드 챔버(900)에는 건조 비드(보다 구체적으로는, 동결 건조 비드)들이 저장되는데, 건조 비드는 수분에 취약한 특성을 갖는다. 본 발명에 따른 유전체 추출 장치에서는, 비드 챔버(900)의 하부 개구, 외측 챔버(100)의 제1 공간, 플로우 커버(410), 패드(420), 베이스 플레이트(400)의 유로, 증폭 모듈(600)의 유로가 서로 연통되되, 외기에 노출되지 않는 폐쇄된(closed) 형태의 유로를 이룸으로써, 비드 챔버(900) 내부로의 수분 유입이 최소화된다.
제1 비드 챔버(910)에는 유전체 추출에 필요한 여러 개의 건조 비드(b1)가 저장될 수 있으며, 제2 비드 챔버(920)에는 유전체 증폭에 필요한 여러 개의 건조 비드(b2)가 저장될 수 있다.
제1 비드 챔버(910)의 상부 개구에는 건조 비드(b1)가 외부로 배출되지 않고 내부에 유지되도록 구성된 제1 비드 홀더(911)가 설치되고, 제습 챔버(930)에는 제1 비드 챔버(910) 내부 공간의 제습을 위한 제1 제습부(912)가 설치된다. 여기에서, 유전체 증폭에 필요한 건조 비드는 예를 들어, 캡슐(capsule) 형태로 구비될 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 비드 챔버(920)의 상부 개구에는 건조 비드(b2)가 외부로 배출되지 않고 내부에 유지되도록 구성된 제2 비드 홀더(921)가 설치되고, 제2 비드 홀더(921) 상부에는 제2 비드 챔버(920) 내부를 제습하는 제2 제습부(922)가 설치된다. 제3 밀봉 부재(S3)는 제2 비드 챔버(920)가, 제습 챔버(930) 및 제1 비드 챔버(910)와 서로 연통되지 않도록 밀봉하지만, 제1 비드 챔버(910)와 제습 챔버(930)는 서로 연통되도록 밀봉하게 된다. 도 26 및 27을 참조하여, 이를 구체적으로 설명한다.
상기한 효과는 제1 비드 챔버 격벽(901)과 제2 비드 챔버 격벽(902)의 높이 차이 구성을 통해 달성된다. 도 26 및 27을 참조하면, 제2 비드 챔버(920)와 제습 챔버(930)를 구획하는 제2 비드 챔버 격벽(902)은, 제1 비드 챔버(910)와 제습 챔버(930)를 구획하는 제1 비드 챔버 격벽(901)보다 높은 높이를 갖는다.
다시 말하면, 제2 비드 챔버 격벽(902)의 상부는, 제2 비드 챔버(920)를 이루는 외측 격벽의 상부와 동일한 높이까지 연장되고, 제1 비드 챔버 격벽(901)의 상부는, 제1 비드 챔버(910)를 이루는 외측 격벽의 상부보다 낮은 높이까지 연장된다.
따라서, 제3 밀봉 부재(S3)에 의해 비드 챔버(900)의 상부 개구가 밀봉되더라도, 제1 비드 챔버 격벽(901)과 제3 밀봉 부재(S3) 사이의 공간을 통해, 제1 비드 챔버(910)와 제습 챔버(930)가 서로 연통될 수 있다. 따라서, 제1 비드 챔버(910)는 제습 챔버(930) 내부에 설치된 제2 제습부(912)에 의해 제습된다.
제1 비드 챔버(910)의 하부 개구(912)(즉, 제1 비드 챔버의 배출구)와, 제2 비드 챔버(920)의 하부 개구(922)(즉, 제2 비드 챔버의 배출구)는, 비드 챔버(900)로부터 베이스 플레이트(400)를 향할수록 좁아지는 배출 통로(911, 921)의 말단에 형성된다.
배출 통로(911, 921) 내부에 건조 비드들이 수용될 수 있으며, 배출 통로(911, 921) 상부에 비드 홀더들이 설치되어 배출 통로(911, 921)에 수용된 비드들의 외부 유출을 방지할 수 잇다.
배출 통로(911, 921)는 베이스 플레이트(400)를 향할수록 좁아지는 이른바 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 그리고, 배출 통로(911, 921)의 말단에 위치하는 하부 개구(912, 922)의 직경은 건조 비드들의 직경보다 작게 구비되어, 하부 개구(912, 922)를 통해서는 비드들이 외부로 배출되지 못한다. 유체가 하부 개구(912, 922)를 통해 배출 통로(911, 921) 내부로 유입되고, 유입된 유체가 건조 비드들을 녹이고, 유체의 형태를 통해서만 하부 개구(912, 922)를 통해 외부(피스톤의 유체 수용부 또는 증폭 모듈)로 배출될 수 있다.
여기에서, 유전체 증폭에 필요한 건조 비드들이 저장된 제1 비드 챔버(910)의 배출 통로(911)는, 제2 비드 챔버(920)의 배출 통로(921)보다 더 넓은 직경을 가지며 베이스 플레이트(400)를 향할수록 좁아질 수 있다.
증폭 모듈(600)을 향해 전처리된 추출액이 투입되기 이전에, 마지막 유체가 투입되는 구성이 제1 비드 챔버(910)에 해당한다. 제1 비드 챔버(910)에 투입된 유체가 제1 비드 챔버(910)내에 최대한 잔류하지 않고, 증폭 모듈(600)의 수용부(630)에 투입되어야만 정확한 검출 결과를 획득하는 것이 가능하므로, 본 발명에서는 제1 비드 챔버(910)의 배출 통로(911)가 제2 비드 챔버(920)의 배출 통로(921)보다 더 넓은 직경을 가지며 좁아지게 형성함으로써, 제1 비드 챔버(910) 내에서의 유체 잔류량을 최소화하였다.
또한, 본 발명에 따른 비드 챔버(900)는 제1 비드 챔버(910)와 제2 비드 챔버(920)의 외측 격벽의 저면으로부터 연장되는 제1 걸림 돌기(903, 904)를 갖는다. 도 28 및 30에 도시된 바와 같이, 제1 걸림 돌기(903, 904)는 베이스 플레이트(400)를 향해 연장되다가 외측을 향해 돌출된 구조로 형성될 수 있다.
비드 챔버(900)와 결합하는 외측 챔버(100)에는, 복수의 제1 공간을 구획하는 외측 챔버 격벽의 일측에 제2 걸림 돌기(109)가 형성되고, 비드 챔버(900)를 베이스 플레이트(400) 방향으로 힘을 주면 제1 걸림 돌기(903, 904)가 제2 걸림 돌기(109)를 지나 서로가 결합됨으로써, 양 구성 간의 견고한 결합이 이루어질 수 있다. 제1 걸림 돌기(903, 904)가 제2 걸림 돌기(109)와 결합되는 경우, 비드 챔버(900)의 외측 챔버(100)에 대한 상대 위치가 고정된다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 추출 방법을 구체적으로 설명한다.
먼저, (a) 외측 챔버의 복수의 제1 공간의 상부 개구를 통해 내측 챔버가 외측 챔버와 결합된다. 여기에서, 내측 챔버의 고정부는 안전 클립의 내측 챔버 결합부와 결합된 상태에서 외측 챔버에 결합되는 것이 바람직하다.
다음, (b) 커버가 외측 챔버에 결합되고, (c) 안전 클립이 외측 챔버로부터 제거된다.
다음, (d) 커버가 가압되어 커버의 저면에 형성된 제1 돌출 부재에 의해 내측 챔버의 상부 개구를 밀봉하는 제1 밀봉 부재가 찢끼고, 외측 챔버의 복수의 제1 공간의 저면에 형성된 제2 돌출 부재에 의해 내측 챔버의 하부 개구를 밀봉하는 제2 밀봉 부재가 찢어져서, 내측 챔버에 수용된 시약들이 복수의 제1 공간으로 유출되고, (e) 구동부의 구동에 의해, 복수의 제1 공간으로 유출된 시약들이 상부 피스톤 내부의 유체 수용부로 흡입 및 혼합된 후, 혼합된 시약들이 증폭 모듈로 배출된다.
상기 (e) 단계는 복수의 단계로 이루어질 수 있다. 이하에서는, (e) 단계를 보다 구체적으로 후술한다.
먼저, (e1) 커버의 검체 투입공을 통해 분석 대상 검체가 상기 외측 챔버의 복수의 제1 공간 중 어느 하나의 제1 공간에 투입된다.
다음, (e2) 외측 챔버의 피스톤 수용부에 설치된 피스톤이 회전하여, 피스톤의 액체 포트와 분석 대상 검체가 투입된 상기 어느 하나의 제1 공간의 저면에 형성된 제1 배출공이 연통된다.
다음, (e3) 상기 피스톤 내부 공간에 설치된 밀착부가 상승하여 상기 어느 하나의 제1 공간에 수용된 분석 대상 검체가 상기 외측 챔버 내부의 유체 수용부로 흡입된다.
다음, (e4) 피스톤이 회전하여, 피스톤의 액체 포트와 다른 하나의 제1 공간의 저면에 형성된 제1 배출공이 연통된다.
다음, (e5) 밀착부가 상승하여 상기 다른 하나의 제1 공간에 수용된 제1 시약이 외측 챔버 내부의 유체 수용부로 흡입됨으로써, 분석 대상 검체와 제1 시약이 유체 수용부 내에서 혼합된다.
다음, (e6) 피스톤이 회전하여, 피스톤의 액체 포트와 또 다른 하나의 제1 공간의 저면에 형성된 제1 배출공이 연통된다.
다음, (e7) 밀착부가 상승하여 상기 또 다른 하나의 제1 공간에 수용된 제2시약이 외측 챔버 내부의 유체 수용부로 흡입됨으로써, 분석 대상 검체와 상기 제1 시약 및 상기 제2 시약이 혼합된다.
다음, (e8) 피스톤이 회전하여, 피스톤의 필터 포트와 상기 또 다른 하나의 제1 공간의 저면에 형성된 제1 배출공이 연통된다.
다음, (e9) 밀착부가 하강하여 유체 수용부에 수용된 혼합액이 필터 포트에 설치된 유전체 포집 필터를 통과하여 상기 또 다른 하나의 제1 공간으로 배출된다.
다음, (e10) 피스톤이 회전하여, 피스톤의 액체 포트와 제1 시약과 제2 시약과 다른 시약들이 수용된 제1 공간의 저면에 형성된 제1 배출공이 연통된다.
다음, (e11) 밀착부가 상승하여 다른 시약들이 유체 수용부 내로 흡입 및 혼합된다.
다음, (e12) 피스톤이 회전하여, 피스톤의 필터 포트와 다른 시약들이 수용된 제1 공간의 저면에 형성된 제1 배출공이 연통된다.
다음, (e13) 밀착부가 하강하여 유체 수용부에 수용된 혼합액이 유전체 포집 필터를 통과하여 다른 시약들이 수용된 제1 공간으로 배출된다.
다음, (e14) 피스톤이 회전하여, 피스톤의 액체 포트와 용리액이 수용된 제1 공간의 저면에 형성된 제1 배출공이 연통된다.
다음, (e15) 밀착부가 상승하여 용리액이 유체 수용부 내로 흡입된다.
다음, (e16) 피스톤이 회전하여, 피스톤의 필터 포트와 유전체 증폭에 필요한 비드들이 수용된 제1 공간의 저면에 형성된 제2 배출공이 연통된다.
다음, (e17) 밀착부가 하강하여, 유체 수용부에 수용된 용리액이 유전체 포집 필터를 통과하여 유전체 증폭에 필요한 비드들이 수용된 제1 공간으로 배출되는 단계로서, 유전체 포집 필터에 포집된 유전체가 유전체 포집 필터로부터 분리되어 상기 제1 공간으로 함께 배출된다.
다음, (e18) 피스톤이 회전하여, 피스톤의 액체 포트와 유전체가 수용된 제1 공간의 저면에 형성된 제2 배출공이 연통된다.
다음, (e19) 밀착부가 상승하여 유전체를 포함하는 추출액이 유체 수용부 내로 흡입된다.
다음, (e20) 피스톤이 회전하여, 피스톤의 액체 포트와 증폭 모듈이 연통된다.
다음, (e21) 밀착부가 하강하여, 유체 수용부에 수용된 유전체를 포함하는 추출액이 상기 증폭 모듈로 배출된다.
다음, (e22) 추출액이 증폭 모듈의 추출액 이동 통로를 통해 증폭 모듈의 수용부로 투입된다.
다음, (e23) 수용부의 잔류하는 공기가 증폭 모듈의 기체 이동 통로를 통해 증폭 모듈 외부로 배출된다.
다음, (e24) 증폭 장치가 수용부에 소정 온도 이상의 열을 인가하여 상기 유전체의 증폭이 이루어진다.
다음, (e25) 상기 유전체의 증폭 산물의 형광 강도에 기초하여, 분석 대상 검체에 대한 질병 감염 여부가 판단된다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
(부호의 설명)
S1: 제1 밀봉 부재
S2: 제2 밀봉 부재
S3: 제3 밀봉 부재
S4, S5: 실링 부재
100: 외측 챔버
100a: 외면 상부
100b: 외면 하부
101, 102, 103, 104, 105, 106, 107: 제1 공간
108: 피스톤 삽입부
109: 안착부
111, 112, 113, 114, 115: 제2 돌출 부재
111a, 112a, 113a, 114a, 115a: 돌출부
111b, 112b, 113b, 114b, 115b: 날개부
119: 제2 걸림 돌기
121, 122, 123, 124, 125: 제1 배출공
126, 127, 129: 제2 배출공
128: 공기 배출공
130: 삽입 공간
131: 스토퍼
200: 내측 챔버
201, 202, 203, 204, 205: 제2 공간
210: 상부 내측 챔버
220: 하부 내측 챔버
230: 고정부
300: 커버
301: 커버 바디
302: 덮개
307: 제1 삽입공
308: 제2 삽입공
311, 312, 313, 314, 315: 제1 돌출 부재
316, 317: 제3 돌출 부재
320: 이격 부재
400: 베이스 플레이트
400a: 피스톤 구동부 삽입공
401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408: 액체 유로
409: 공기 유로
410: 플로우 커버
410a: 제1 관통공
410b: 제1 결합 돌기
410c: 용융 돌기
410d: 제2 결합 돌기
411a, 412a, 413a, 414a, 415a, 416a, 417a, 418a: 제1 플로우 커버 홀
411b, 412b, 413b, 414b, 415b: 제2 플로우 커버 홀
416b, 417b, 418b: 제3 플로우 커버 홀
419a, 419b: 제4 플로우 커버 홀
420: 패드
420a: 제2 관통공
421a, 422a, 423a, 424a, 425a, 426a, 427a, 428a: 제1 패드 홀
421b, 422b, 423b, 424b, 425b: 제2 패드 홀
426b, 427b, 428b: 제3 패드 홀
429a, 429b: 제4 패드 홀
420c: 결합 홈
500: 안전 클립
510: 외측 챔버 결합부
520: 손잡이
530: 상부 연장부
540: 측부 연장부
541: 커버 지지 부재
542: 내측 챔버 결합부
600: 증폭 모듈
610: 바디
611: 일면
612: 반대면
621, 622: 주입구
630: 수용부
631: 상부
632: 하부
633: 기체 배출 통로
640: 기체 이동 통로
641: 연통공
642: 이동 통로
643: 저장 통로
644: 통로 패턴 형성부
650: 추출액 이동 통로
700: 피스톤
701: 유체 수용부
710: 상부 피스톤
711: 밀착부
711a: 구동부 설치부
712: 제1 홀
713: 제2 홀
720: 하부 피스톤
721: 몸체
722: 샤프트
723: 액체 포트
724: 필터 포트
800: 구동부
900: 비드 챔버
910: 제1 비드 챔버
911: 제1 비드 홀더
912: 제1 제습부
920: 제2 비드 챔버
921: 제2 비드 홀더
922: 제2 제습부
930: 제습 챔버
1000: 유전체 추출 장치

Claims (13)

  1. 외측 챔버 격벽에 의해 내부가 복수의 제1 공간으로 구획된 외측 챔버; 및
    상기 복수의 제1 공간의 상부 개구를 통해 상기 외측 챔버에 결합되고, 내측 챔버 격벽에 의해 내부가 복수의 제2 공간으로 구획된 내측 챔버;를 포함하고,
    상기 내측 챔버는,
    상기 외측 챔버의 상기 복수의 제1 공간의 내벽과 밀착되는 상부 내측 챔버; 및
    상기 상부 내측 챔버와 연결되고, 상기 복수의 제1 공간의 내벽과 이격되도록 상기 상부 내측 챔버로부터 반경 방향 내측을 향해 굽어져 형성된 부분을 포함하는 하부 내측 챔버;를 포함하는,
    추출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내측 챔버의 상기 복수의 제2 공간의 상부 개구는 제1 밀봉 부재에 의해 커버되어 있으며,
    상기 외측 챔버의 상기 복수의 제1 공간의 상부 개구를 커버하는 커버로서, 저면에 상기 제1 밀봉 부재를 찢는 제1 돌출 부재가 형성된 커버를 더 포함하는,
    추출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내측 챔버의 상기 복수의 제2 공간의 하부 개구는 제2 밀봉 부재에 의해 커버되어 있으며,
    상기 외측 챔버의 상기 복수의 제1 공간의 저면에는 상기 제2 밀봉 부재를 찢는 제2 돌출 부재가 형성된,
    추출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 부재와 상기 제2 밀봉 부재는 필름인,
    추출 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 돌출 부재는,
    상기 복수의 제1 공간의 저면으로부터 제1 높이만큼 돌출되는 돌출부; 및
    상기 돌출부로부터 연장되며, 상기 저면으로부터 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이만큼 돌출되는 날개부;를 포함하는,
    추출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 내측 챔버의 외면에는 결합 후크가 형성되고,
    상기 외측 챔버의 내벽에는 상기 결합 후크가 결합되는 삽입 공간이 함몰 형성된,
    추출 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 외측 챔버의 내벽에는 상기 삽입 공간의 상측에 반경 방향 내측을 향해 돌출되는 걸림 돌기가 형성되고,
    상기 커버가 상기 외측 챔버에 결합될 때, 상기 결합 후크가 상기 걸림 돌기를 지나 상기 삽입 공간에 삽입 결합되는,
    추출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 커버가 상기 외측 챔버에 결합될 때, 상기 제1 돌출 부재가 상기 제1 밀봉 부재를 찢고 상기 제2 돌출 부재가 상기 제2 밀봉 부재를 찢음으로써, 상기 내측 챔버의 상기 복수의 제2 공간에 수용된 유체가 상기 외측 챔버의 상기 복수의 제1 공간으로 투입되는,
    추출 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 공간 중 일부의 저면에는 상기 외측 챔버의 중앙부로부터 제1 거리만큼 이격되면서 원주 방향을 따라 제1 배출공들이 형성되고,
    상기 복수의 제1 공간 중 다른 일부의 저면에는 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리만큼 이격되면서 원주 방향을 따라 제2 배출공들이 형성된,
    추출 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상부가 개방되고, 내부에 상기 제1 배출공과 상기 제2 배출공을 통해 배출된 유체들이 수용되는 유체 수용부가 형성되며, 하부에 상기 제1 배출공 또는 상기 제2 배출공과 정렬되는 홀들이 형성된 상부 피스톤;
    상기 유체 수용부 내부에서 승강 가능하도록 설치되는 밀착부; 및
    상기 상부 피스톤에 결합되며, 하부에 액체 포트와 필터 포트가 형성된 하부 피스톤;을 포함하는 피스톤을 더 포함하는,
    추출 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    베이스 플레이트를 통과하여 상기 하부 피스톤에 결합되는 구동부;를 더 포함하고,
    상기 구동부의 구동에 따라 상기 하부 피스톤이 회전하여 상기 액체 포트 또는 상기 필터 포트가 상기 복수의 제1 공간 중 어느 하나의 제1 공간과 연통되는,
    추출 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 밀착부가 상기 유체 수용부 내에서 상승하는 경우, 상기 어느 하나의 제1 공간에 수용된 유체가 상기 액체 포트를 통해 상기 유체 수용부에 흡입되고,
    상기 밀착부가 상기 유체 수용부 내에서 하강하는 경우, 상기 유체 수용부 내의 유체가 상기 필터 포트를 통해 상기 복수의 제1 공간 중 어느 하나의 제1 공간으로 배출되는,
    추출 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 추출 장치에 결합되는 주입구;
    상기 주입구를 통해 배출되는 유체를 수용하는 공간인 수용부;
    일면에 형성된 상기 주입구와 상기 수용부를 연결하는 기체 이동 통로; 및
    상기 일면의 반대면에 형성되고, 상기 주입구와 상기 수용부를 연결하는 추출액 이동 통로;를 포함하는 증폭 모듈을 더 포함하는,
    추출 장치.
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