KR20170061815A

KR20170061815A - 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하기 위한 키트 및 자동화장치

Info

Publication number: KR20170061815A
Application number: KR1020150166773A
Authority: KR
Inventors: 박승교
Original assignee: 주식회사 파나진
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2035-11-26
Also published as: KR101755563B1

Abstract

본 발명은 자석을 취부한 구조를 슬림화하면서도 자성체 물질에 대한 포집률을 향상시키고 자석을 견고하게 취부 가능한 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하기 위한 키트 및 자동화장치에 관한 것으로서, 하단에 자석(11)이 구비된 자석취부봉(10)과, 자석취부봉(10)을 내부 공간에 삽입하게 한 취부봉커버(20)와, 내부에 시료를 분주하고 취부봉커버(20)를 시료에 담기게 할 수 있는 웰(31)을 구비하되, 자석취부봉(10)은 하단의 폭방향 양면에 자석(11)의 자극을 구비하도록 형성한다.

Description

핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하기 위한 키트 및 자동화장치{KIT AND AUTOMATIC APPARATUS FOR ISOLATING OR PURIFYING NUCLEIC OR VARIOUS BIOLOGICAL MATERIALS}

본 발명은 자석을 취부한 구조를 슬림화하면서도 자성체 물질에 대한 포집률을 향상시키고 자석을 견고하게 취부 가능한 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하기 위한 키트 및 자동화장치에 관한 것이다.

인체의 조직, 혈액 등 다양한 생물학적 시료로부터 핵산이나 생물학적 물질을 추출 또는 정제하기 위한 장치는 의학, 생명공학 등 다양한 분야에서 널리 이용되고 있으며, 최근 중합효소연쇄반응을 통해 증폭시켜 유전자의 돌연변이를 검출하는 분자진단방법이 보편화됨에 따라 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 효율적이고 고순도로 분리 또는 정제하기 장치들이 속속 개발되고 있다.

또한, 이러한 장치는 인간뿐만 아니라 동물, 식물, 곤충, 해초류, 미생물, 세균, 진균, 바이러스 등에서 채취한 시료에 대해서도 적용할 수 있다.

핵산 또는 다양한 생물학적 물질들을 추출 또는 정제하기 위해서는 라이시스(Lysis), 바인딩(Binding), 워싱 (Washing), 일루팅(Elutting) 등 여러 단계를 거치게 되는 데, 이를 위한 장치를 수동으로 조작하게 제작하면, 사용할 시에 감염의 우려가 있을 뿐만 아니라 분리 또는 정제된 핵산 또는 다양한 생물학적 물질들의 양과 품질이 일정하지 않음으로 인해 신뢰성이 저하되는 문제를 야기하여서, 자동화한 장치로도 개발되었다. 이러한 장치들 중에 자동화 장치에 적용하는 데 유리한 방법으로서, 핵산 또는 다양한 생물학적 물질들을 흡착하는 특성을 갖는 자성체 물질, 즉 자성비드나 자성입자를 사용하는 방법이 분자진단분야에 널리 보급되고 있는 실정이다.

자성체 물질을 사용하는 장치들은 하단에 자석을 설치한 자석취부봉과, 자석취부봉을 상단을 제외하고 덮는 취부봉커버와, 생물학적 시료를 분주한 후 자성체 물질을 투입하는 웰, 세정액을 분주하는 웰, 용리액을 분주하는 웰 등 추출 또는 정제에 필요한 복수의 웰을 구비하는 멀티웰, 을 기본 키트로 하며, 자동화장치에서는 자석취부봉 및 취부봉커버의 승강수단과 멀티웰의 이동수단을 추가 장착 구성한다. 복수의 생물학적 시료로부터 핵산 또는 다양한 생물학 물질을 동시 추출 또는 정제하기 위해서 추출 또는 정제에 필요한 복수의 웰을 복수의 열로 구비한 멀티웰과, 열의 개수로 나열한 취부봉커버 및 자석취부봉을 사용하기도 한다.

그런데, 종래의 장치에 따르면, 상면 및 저면에 자극을 갖은 원통형 자석을 자석취부봉의 하단 저면에 세로로 세워 장착하였다. 즉, 양극 중에 자극이 있는 상면을 자석취부봉의 저면에 고정하였다. 이러한 자석 장착구조에 의해서, 자속 밀도가 자석의 저면 주위에서만 높게 나타나, 저면 주위에서만 국부적으로 자성체 물질을 흡착하게 된다. 이에, 흡착률이 낮고, 흡착시간도 길게 잡아야 하며, 흡착시간을 길게 잡더라도 잔류하는 자성체 물질이 상당히 많이 남아 있어 중합효소연반응을 이행할 시에 영향을 주는 문제를 야기할 수 있다.

이러한, 흡착률 저하, 흡착시간 연장 및 자성체 물질 잔류에 대한 문제점을 해소하기 위해서는 자기력이 큰 자석을 사용하여야 하지만, 자기력이 큰 만큼 자석의 크기도 커야하므로, 키트 또는 자동화장치의 슬림화 추세에 역행하는 것이어서 바람직하지 않다.

더욱이, 자석을 자석취부봉의 저면에 접착 방식으로 고정하면, 충격이 가해지거나 또는 반복 사용함에 따라 자석이 떨어져 나갈 수 있는 문제도 있다. 이에, 견고한 고정 구조를 채용할 수는 있지만, 그만큼 제조 공정이 복잡해지고, 슬림화에도 제약을 주게 될 것이다.

KR 10-0483684 B1 2005.04.07. KR 10-0720044 B1 2007.05.14.

따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 자석취부봉의 하단에 자석을 고정 설치할 시에 자석의 양극 모두를 이용하여 자성체 물질을 포집하게 하여 포집률을 향상시키고, 슬림화할 수 있으며, 자석을 간편하게 설치하면서 견고한 내구성을 갖게 한 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하기 위한 키트 및 자동화장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하단에 자석(11)이 구비된 자석취부봉(10)을 하단이 막힌 취부봉커버(20)의 상단 개구를 통해 취부봉커버(20) 내부 공간에 삽입할 수 있게 하고, 시료를 분주하고 자성체 물질을 투입한 웰(31)에 취부봉커버(20)의 하부를 삽입하여 웰(31)에 담긴 시료의 핵산 또는 다양한 생물학적 물질이 표면에 흡착되는 자성체 물질을 자석(11)의 자기력으로 취부봉커버(20)의 하단에 포집되게 함으로써, 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하게 한 키트에 있어서, 상기 자석취부봉(10)은 하단의 폭방향 양면에 자석(11)의 자극이 있는 것임을 특징으로 한다.

상기 자석취부봉(10)은 하단에 폭방향 관통구(12)를 조성한 후, 폭방향 양면에 자극을 갖는 자석(11)을 폭방향 관통구(12)에 삽입 고정하여 폭방향 양면에 자석(11)의 자극을 가지게 된 것임을 특징으로 한다.

상기 자석취부봉(10)은 폭방향의 자속 통과구(13)를 폭방향 관통구(12)와 나란하게 폭방향 관통구(12)의 위에 조성한 것임을 특징으로 한다.

상기 폭방향 관통구(12)의 하부는 열려있어, 자석(11)의 하부를 취부봉커버(20)의 내부 바닥면에 직면하게 함을 특징으로 한다.

상기 자석취부봉(10)의 하단 저면과 상기 취부봉커버(20)의 하단 내부 공간 바닥면은 상호 밀착시킬 수 있는 형상을 갖추고, 상기 취부봉커버(20)의 하단 외부 저면과 상기 웰(31)의 내부 바닥면은 상호 밀착시킬 수 있는 형상을 갖춤을 특징으로 한다.

상기 자석취부봉(10)은 폭방향 두께가 전후 길이방향 두께에 비해 상대적으로 작은 직사각형 평단면 형상의 막대로 구성되어, 길이방향의 양면에 자극을 가지게 하는 것에 비해 상대적으로 자극 면적을 크게 하고, 취부봉커버(20)는 자석취부봉(20)에서 적어도 자석(11)이 장착된 부위를 균일한 두께로 감싸도록 직사각형 평단면 형상을 갖게 되며, 상기 웰(31)은 취부봉커버(20)의 외측면 중에 내부에 자석 자극이 있는 면과의 간격을 내부에 자석 자극이 없는 면과의 간격보다 상대적으로 크게 한 내면을 가지고 있음을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 자석취부봉의 하단 중에 폭방향 양면에 구비한 자극의 자기력으로 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 포집하므로, 하나의 자극으로 흡착하는 종래기술에 비해 포집률이 향상된다.

또한, 본 발명은 폭을 줄이더라도 자극에 의해 취부봉커버에 형성되는 포집면의 면적을 그대로 유지할 수 있는 구조이므로, 폭을 줄이는 경우 포집면의 면적도 함께 줄어드는 종래기술에 비해, 포집률 저하 없이 슬림화 또는 소형화할 수 있으며, 이에, PCR(중합효소연쇄반응)용 Microplate처럼 웰(Well) 사이의 간이 좁은 멀티웰에 적용하기 용이하고, multi pipetting에도 유리한 구조를 갖게 된다.

또한, 본 발명은 자석취부봉의 하단에 조성한 폭방향 관통구에 자석을 삽입하는 구조이므로, 하단에 고정하는 종래기술에 비해 자석을 더욱 견고하게 고정할 수 있으며, 이에, 자석취부봉을 승강시키고, 자석취부봉을 취부봉커버의 내부에 삽입하는 등의 동작을 수행할 시에 내구성을 보장한다.

또한, 본 발명은 자석의 위에 자속 통과구를 추가 조성함으로써, 취부봉커버의 외측면 중 자석의 자극을 덮는 부위의 포집면에 자기력선을 집중시키며, 이에, 포집률을 더욱 향상된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 키트(1)의 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 자석취부봉(10)의 측면도(a) 및 폭방향(W)으로 수직절개 후의 자석취부봉(10)을 도시한 정면도(b),
도 3은 도 1에 도시한 취부봉커버(20)의 상면도(a), 폭방향(W)으로 수직절개 후의 취부봉커버(20)를 도시한 정면도(b), 및 길이방향(W)으로 수직절개 후의 취부봉커버(20)를 도시한 측면도(c).
도 4는 도 1에 도시한 멀티웰(30)의 상면도(a), 길이방향(W)으로 수직절개 후의 멀티웰(30)을 도시한 측면도(b), 및 폭방향(W)으로 수직절개 후의 멀티웰(30)을 도시한 정면도(c).
도 5는 본 발명과 종래 기술에 대해 자성체 물질을 흡착한 상태를 대비한 도면.
도 6은 자석취부봉(10)의 다른 실시예를 보여주는 사시도.
도 7은 멀티웰(30)의 다른 실시예를 보여주는 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자동화장치의 내부 측면도로서, 멀티웰만 단면도로 도시하여 시료, 세정액, 용리액 등 분주하는 공간을 알기 쉽게 보여주는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 본 발명의 특징적 구성요소를 중점적으로 설명하며, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 키트(1)의 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시한 자석취부봉(10)의 측면도(a)와, 폭방향(W)으로 수직절개한 자석취부봉(10)의 정면도(b)이다.

도 3은 도 1에 도시한 취부봉커버(20)의 상면도(a), 폭방향(W)으로 수직절개한 취부봉커버(20)의 정면도(b) 및 길이방향(L)으로 수직절개한 취부봉커버(20)의 측면도(c)이다.

도 4는 도 1에 도시한 멀티웰(30)의 상면도(a), 길이방향(L) 수직절개한 멀티웰(30)의 측면도(b) 및 폭방향(W) 수직절개한 멀티웰(30)의 정면도(c)이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 키트(1)는 생물학적 시료에서 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하는 데 사용하게 한 키트로서, 하단에 자석(11)을 구비한 자석취부봉(10), 자석취부봉(10)을 수직으로 세워 내부 공간(21)에 삽입할 수 있게 형성한 취부봉커버(20), 및 취부봉커버(20)를 수직으로 세워 내부에 삽입할 수 있게 형성한 웰(31, well)을 길이방향(L)으로 복수개 구비하며 길이방향(L)으로 나열된 웰 군을 폭방향(W)으로 복수 열 나열되게 한 멀티웰(30)을 포함하여 구성된다.

여기서, 자석취부봉(10), 취부봉커버(20) 및 웰(31)은 일반적으로 비자성체로 형성하여, 자석(11)에 의해 자화되지 아니하게 한다.

이와 같이 구성되는 키트(1)에 대한 이해를 돕기 위해서, 사용 방법의 일례를 설명한다.

먼저, 길이방향(L)으로 나열된 복수 웰(31)의 순서에 따라 생물학적 시료를 분주하고 자성체 물질(자성비드, 자성입자)을 생물학적 시료에 투입한 반응 웰, 세정액을 분주한 세정 웰, 용리액을 분주한 용리 웰을 순차적으로 준비한다.

다음으로, 반응 웰에 분주한 생물학적 시료에 취부봉커버(20)의 하부를 담근 후 취부봉커버(20)를 상하 진동시켜 자성체 물질을 생물학적 시료에 잘 섞이게 교반한다. 이에, 생물학적 시료의 핵산 또는 다양한 생물학적 물질이 자성체 물질의 표면에 흡착된다.

다음으로, 자석취부봉(10)을 취부봉커버(20)에 삽입하여서, 자성체 물질이 자석취부봉(10)의 하단에 장착한 자석(11)의 자기력에 이끌려 취부봉커버(20)의 표면에 포집되게 한다.

다음으로, 자석취부봉(10)이 삽입된 상태의 취부봉커버(20)를 들어올린 후 세정 웰의 세정액에 담금으로써, 핵산 또는 다양한 생물학적 물질이 표면에 흡착된 자성체 물질을 취부봉커버(20)의 하단에 포집한 상태로 다음 순번의 세정 웰로 이동시킬 수 있다.

세정 웰에서는 자석취부봉(10)을 취부봉커버(20)로부터 빼낸 후 취부봉커버(20)로 교반하고, 이후, 자석취부봉(10)을 취부봉커버(20)에 재 삽입하여 자성체 물질을 다시 포집한다. 그리고, 자석취부봉(10)이 삽입된 상태로 취부봉커버(20)를 다음 순번의 용리 웰에 분주한 용리액에 담근다.

이와 같은 본 발명의 사용 방법의 예는 본 발명의 이해를 위해서, 자성체 물질을 포집하여 이동시키는 과정을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 특징인 자석(11)의 장착구조와, 자석취부봉(10), 취부봉커버(20) 및 멀티웰(30)의 형상을 중심으로 상세하게 설명한다.

상기 자석취부봉(10)은 하단에 폭방향 관통구(12)를 조성한 후, 폭방향 관통구(12)에 맞는 형상의 자석(11)을 삽입 고정하여서, 폭방향(W)의 양면에 자석(11)의 폭방향(W) 양면이 노출되게 되어 있다.

본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 상기 자석취부봉(10)은 상하로 길게 형성된 막대로 구성되되, 평단면으로 보면 폭방향(W) 두께가 전후 길이방향(L) 두께에 비해 상대적으로 작은 직사각형 평단면 형상의 막대로 구성되어서, 길이방향(L)의 양면에 비해 폭방향(W)의 양면 간격은 상대적으로 작고 면적은 상대적으로 넓다. 이에, 폭방향(W) 양면에 넓은 면적의 자석(11)을 노출시키게 자석(11)을 형성하여 장착할 수 있다.

여기서, 상기 자석(11)은 폭방향(W) 양면에 자극(N극, S극)을 갖는 자석이며, 본 발명의 실시예에서는 폭방향(W)의 양측 평평한 면에 자극을 갖는 원주형 자석을 준비한 후, 자석의 직경에 맞는 폭방향 관통구(12)를 자석취부봉(20)의 하단에 형성하여 삽입 고정하였다.

이에 따라, 자기력선이 일면의 N극에서 나와 자석(11) 외부를 경유한 한 후 타면의 S극으로 들어가는 자석(11)의 특성에 의해서, 자석취부봉(10)은 폭방향(W) 양면에 노출된 자석(11) 자극의 자기력 선속 밀도가 다른 부위에 비해 상대적으로 매우 크게 발생하는 특성을 갖게 된다.

더불어, 자석취부봉(10)의 하단에서 폭방향(W) 양면에 자극을 가지게 함에 있어서, 길이방향(L)의 양면에 자극을 가지게 하는 것에 비해 상대적으로 자극 면적을 크게 할 수 있다. 다시 말해서, 자석취부봉(10)의 하단 구조는 둘레방향을 따라 자극이 차지하는 면적을 매우 넓게 차지하게 할 수 있다. 이는, 자극이 차지하는 면적을 최대한 확보하면 자석취부봉(10)의 하단을 슬림화할 수 있게 됨을 보여준다.

한편, 자석취부봉(10)의 하부구조는 폭방향 관통구(12)와 나란하게 폭방향(W)으로 관통 형성한 자속 통과구(13)를 폭방향 관통구(12)의 위에 구비한다. 이에, 일면의 자극에서 나와 타면의 자극으로 들어가는 자기력선 중에 자석(11)의 위를 지나가는 자기력선은 자석취부봉(10)을 통과하지 아니하고 공기 중을 통과하게 되어, 자석취부봉(10)의 투자율(permeability)에 영향을 받지 아니하게 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면 자석취부봉(10)은 폭방향(W)으로 상호 이격되게 나열되어 있으나, 각각의 상부를 서로 이어지게 구성하여도 좋다. 이와 같이 복수의 자석취부봉(10)을 한 묶음으로 하는 것은 한번의 조작으로 복수의 시료를 동시 처리하기 위한 것이다.

상기 취부봉커버(20)는 하단이 막히고 상단이 개구된 내부 공간(21)이 마련되어 있어 자석취부봉(10)을 수직으로 세워 상단 개구(22)를 통해 내부 공간(21)에 삽입할 수 있게 한 것으로서, 자석취부봉(10)을 내부 공간(21)으로부터 빼내기 위해 자석취부봉(10)을 상단을 제외하고 내부 공간(21)에 삽입할 수 있는 구조이면 된다.

상기 자석취부봉(10)에서 자석(11)이 장착된 부위는 내부 공간(21)의 내벽에 가능하면 밀착되게 하여서, 자석(11)에 의한 자기력선이 누설을 최소화하면서 취부봉커버(20)의 폭방향 외측면을 통해 나타나게 하여야 한다.

즉, 취부봉커버(20)는 자석취부봉(10)을 내부 공간(21)에 삽탈 가능하되, 자석취부봉(10)을 내부 공간(21)에 삽입할 시에 적어도 자석(11)이 있는 부위를 가능하면 밀착하며 감싸는 구조이면 좋고, 또한, 자석취부봉(10)의 하단 저면을 내부 공간(21) 바닥면에 밀착시키는 구조이면 좋다.

본 발명의 실시예에서는, 자석(11)이 있는 부위를 균일한 두께로 감싸도록 균일한 두께를 갖게 하여서, 평단면으로 보면 자석취부봉(10)과 마찬가지로 직사각형 형태를 보인다. 이에, 자석(11)이 있는 부위를 덮는 곳에서는 거의 균일한 자속 밀도를 갖게 된다.

한편, 상기 취부봉커버(20)는 자석취부봉(10)의 개수만큼 폭방향으로 복수개 나열되어 복수의 자석취부봉(10)을 일대일로 삽탈할 수 있고, 각각의 상단을 서로 이어지게 하는 플레이트(23)로 일체화하였다.

상기 멀티웰(30)은 웰(31, well)을 횡방향 및 길이방향으로 복수개 펼쳐놓은 형상을 갖는다. 여기서, 각각의 웰(31)은 하단이 막히고 상단이 개구된 내부 공간이 마련되어 있되, 취부봉커버(20)을 수직으로 세워 내부에 삽입할 수 있게 한 것이다.

복수의 웰(31)은 앞서 예를 들어 설명한 바와 같이 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하는 방법의 각 단계를 수행하기 위한 개수 또는 예비적으로 그 이상의 개수를 길이방향(L)을 따라 복수개 구비되어야 한다.

효율 향상을 위해서 또는 multi pipetting을 위해서 길이방향으로 나열한 복수의 웰(11)을 폭방향으로도 복수 열로 구비하되, 폭방향의 열 개수는 상기 취부봉커버(20)의 개수(혹은 자석취부봉의 개수)로 한다. 이에, 폭방향의 복수 웰(11)에는 폭방향으로 나열된 복수의 취부봉커버(20)를 일대일로 삽입하거나 빼내게 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 취부봉커버(20)의 외측면 중에 내부에 자석(11) 자극이 있는 면과의 간격을 내부에 자석 자극이 없는 면과의 간격보다 상대적으로 크게 한 직사각형 평단면 형상의 내면을 갖도록 각각의 웰(31)을 형성하였다.

이에, 웰(31)에 분주한 생물학적 시료 또는 세정액을 취보봉커버(20)에 접촉시켜 자성체 물질을 포집하게 할 시에, 내부에 자극이 있는 부위에서 다른 부위에 비해 상대적으로 많은 시료 또는 세정액과 접촉되게 한다.

상기와 같이 자석(11)을 취부한 자석취부봉(10)의 구조와 취부봉커버(20) 및 멀티웰(30)의 구조에 의한 자성체 물질의 포집 효율을 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명과 종래 기술에 대해 각각 생물학적 시료를 분주하고 자성체 물질을 투입한 웰(31,31')에 취부봉커버(20,20')를 삽입하고, 취부봉커버(10,10')의 내부 공간(21,21')에 자석취부봉(10,10')을 삽입한 상태에서, 자성체 물질을 흡착한 상태를 대비한 단면도이다.

먼저, 도 5(a)에 도시한 종래 기술에 따르면 자석(11)의 자극이 상하에 존재하므로, 실질적으로 취부봉커버(20)의 하단 저면에 자성체 물질(P')이 포집된다. 이 경우, 포집률을 높이려면 자성체 물질(P')이 포집되는 하단 저면을 넓게 하거나 자기력이 큰 자석(11')을 설치하여야 하며, 이에, 슬림화하는 데 한계가 있다.

반면에, 도 5(b)에 도시한 본 발명에 따르면. 자극이 폭방향 양면에 존재하므로, 취부봉커버(20)의 하단 중에 폭방향 양면에 자성체 물질(P)이 포집된다. 이에 따라, 하나의 자석(11)을 사용하면서도 포집 면적이 종래 기술에 비해 상대적으로 넓어 포집률도 상대적으로 크다. 결국, 본 발명은 종래 기술에 비해 슬림화한 구조로 구성하더라도 동등 이상의 포집률을 갖게 구성할 수 있다.

또한, 폭방향으로 인접하는 웰(31) 사이의 간격을 좁게 하고 웰(31)의 폭도 작게 하는 PCR Microplate에 본 발명을 적용하는 경우, 도 1 또는 도 4에 도시한 바와 같이 웰(31)을 폭방향으로는 작게 하더라도 자석(11)의 자극이 차지하는 면적은 줄이지 아니하여도 되어서, 자성체 물질의 포집률은 그대로 유지할 수 있다.

반면에, 종래 기술은 웰(31)의 폭을 줄이는 경우, 자극 면적도 작아져서 포집률도 줄어들게 되므로, 포집률을 만족시키려면 자기력이 큰 자석을 사용하거나 길이방향으로 늘려야 한다.

따라서, 본 발명은 종래 기술에 비해 소형화 및 슬림화가 가능하고, 소형화 및 슬림화하더라도 자성체 물질에 대한 포집률을 유지할 수 있는 장점이 있다.

한편, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 웰(31)의 내부 바닥면, 취부봉커버(20)의 내부 바닥면과 외부 저면, 및 자석취부봉(10)의 저면이 폭방향으로 바라볼 시에 반원 형상이지만, 삼각형 형상이어도 된다.

다만, 자석취부봉(10)의 하단 저면을 취부봉커버(20)의 내부 공간(21) 바닥면에 밀착할 수 있고, 웰(31)의 내부 바닥면과 취부봉커버(20)의 외부 저면 사이를 균일하게 할 수 있는 것이 좋다.

또한, 취부봉커버(20)의 외부 저면을 웰(31)의 내부 바닥면과 밀착시키게 본 발명의 키트(1)를 사용하는 경우, 웰(31)에 분주한 시료(또는 세정액)를 취부봉커버(20)의 폭방향 양면으로 모이게 하므로, 시료의 핵산 또는 다양한 생물학적 시료를 시료에 잔류하는 량을 최소화하며 포집할 수 있다.

도 6은 자석취부봉(10)의 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.

도 6에 도시한 실시예에 따르면, 상기 폭방향 관통구(12)의 하부는 열려있어, 자석(11)의 하부를 취부봉커버(20)의 내부 공간(21) 바닥면에 직면하게 할 수 있다.

이에 따라, 취부봉커버(20)의 하단 외측면 중에 폭방향 양면에 형성되는 포집면(즉, 자성체 물질을 포집할 수 있는 자속 밀도가 발생하는 외측면)을 더욱 낮은 위치에 갖게 된다. 이에, 포집면을 웰(31)의 내부 바닥에 더욱 가깝게 하여 자성체 물질에 대한 포집률을 높일 수 있고, 자석취부봉(10)을 경유하는 자기력선의 누설도 낮추어 취부봉커버(20)의 폭방향 양면에 형성되는 포집면의 자속 밀도를 더욱 높게 한다.

한편, 도 6(a)에 도시한 바와 같이 자석(11)을 예각 범위 내로 노출시키는 구조와, 도 6(b)에 도시한 바와 같이 자석(11)을 하부 절반만큼 노출시키는 구조와, 도시하지는 아니하였지만 자석(11)을 절반을 초과하는 범위로 노출시키는 구조가 가능하다. 자석(11)을 절반 또는 절반을 초과하여 노출시키는 구조를 채용하는 경우, 자석(11)을 자석취부봉(10)의 하단에 고정하여야 하며, 예를 들어 접착제를 사용할 수 있다. 자석(11)을 예각 범위 내로 노출시킬 경우도 접착제를 사용하여 견고하게 고정하는 것이 좋다.

한편, 도 6에 도시한 바와 같이 자석(11)의 하부를 노출시키는 경우, 노출되는 부위는 취부봉커버(20)의 내부 공간(21) 바닥면에 밀착시키는 형상을 가지게 한다.

도 7은 멀티웰(30)의 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.

도 7을 참조하면, 웰(31)이 길이방향(L)으로 1열만 구비하는 ppt 타입의 단위 웰세트(30a)를 폭방향(W)으로 필요한 개수만큼 나열하여 멀티웰(30)을 구성할 수 있다. 여기서, 단위 웰세트(30a)는 하나의 생물학적 시료 샘플로부터 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하는 방법의 각 단계를 수행하기 위한 개수 또는 예비적으로 그 이상의 개수를 길이방향(L)을 따라 복수개 구비한 것으로서, 이를 폭방향(W)으로 복수 개 나열함으로써, 도 3에 도시한 멀티웰로 사용할 수 있다.

한편, 하나의 생물학적 시료 샘플에 대해 추출 또는 정제하는 경우, 단위 웰세트(30a) 하나만 사용할 수도 있다.

도 8은 상기한 키트(1)를 내부에 수용한 자동화장치(2)의 내부 측면도이다.

도 8을 참조하면, 자동화장치(2)는 폭방향으로 나열된 복수의 자석취부봉(10)을 동시에 승강시켜 폭방향으로 나열된 복수의 취부봉커버(20)에 일대일로 동시 삽탈하는 취부봉 승강수단(51)과, 복수의 취부봉커버(20)를 동시에 승가시켜 폭방향으로 나열한 복수 웰(11)에 일대일로 동시 삽탈하는 커버 승강수단(52)과, 멀티웰(30)을 길이방향으로 이동시키는 슬라이딩 수단(53)을 케이스(40)의 내부에 장착한 구조를 갖는다.

여기서, 슬라이딩 수단(53)으로 멀티웰(30)을 이동시킴으로써, 멀티웰(30)에서 길이방향의 나열한 웰 중에 취부봉커버(20)가 삽입되는 웰을 바꿀 수 있다.

도면에는 도시하지 아니하였지만, 복수의 자석취부봉(10)을 폭방향으로 나열되게 고정하는 취부봉용 브라켓, 취부봉용 브라켓을 승강 운동시키는 취부봉 승강수단(51), 복수의 취부봉커버(20)를 폭방향으로 나열되게 고정하는 커버용 브라켓, 및 커버용 브라켓을 승강 운동시키는 취부봉 승강수단(52)을 장착한 블록을 슬라이딩 수단(53)으로 길이방향을 따라 이동시키게 하고, 멀티웰(30)을 올려놓는 판을 움직이지 아니하게 하는 구조도 가능하다. 즉, 상기 슬라이딩 수단(30)은 블록에 대해 멀티웰(30)을 길이방향으로 상대운동시키는 것이면 만족한다.

여기서, 취부봉 승강수단(51) 및 커버 승강수단(52)은 수직으로 세운 레일을 따라 브라켓을 승강시키는 일반적인 장치를 채용하여 구성할 수 있고, 슬라이딩 수단(53)는 이동시킬 대상을 전후진시키는 일반적인 장치를 채용하여 구성할 수 있으므로, 상세 설명을 생략한다.

또한, 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하는 자동화장치(2)의 동작은 추출 또는 정제를 수행하기 위한 각 동작단계를 케이스(60)에 설치한 컨트롤러(60)로 취부봉 승강수단(51), 커버 승강수단(52) 및 슬라이딩 수단(53)을 제어함으로써 가능하며, 이러한 동작은 종래기술로 공지된 바, 상세한 설명을 생략한다.

한편, 케이스(40)는 길이방향의 일측에 문(41)을 구비하여서, 문(41)을 통해 멀티웰(30)을 내부에 넣을 수 있고, 자석취부봉(10) 및 취부봉커버(20)의 탈부착도 문(41)을 통해 가능하다.

이와 같이 자동화장치(2)를 구성함에 있어서, 상기한 키트(1)를 장착한 구조로 구성하므로, 자성체 물질의 포집률을 높이면서 자석취부봉(10), 취부봉커버(20) 및 멀티웰(30)을 슬림화 및 소형화할 수 있으며, 케이스(40)도 소형화하여 휴대 또는 이동이 간편한 자동화장치로 구성 가능하다.

또한, 종래 기술과 동일한 크기의 케이스를 사용하는 경우라도 폭방향의 웰(31) 개수(또는 자석취부봉, 취부봉커버의 개수)가 상대적으로 더욱 많이 구비된 멀티웰을 수용하거나, 또는 멀티웰을 폭방향으로 복수 개 수용하는 구조도 가능해진다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

1 : 키트 2 : 자동화장치
10 : 자석취부봉
11 : 자석 12 : 폭방향 관통구 13 : 자속 통과구
20 : 취부봉커버
21 : 내부 공간 22 : 상단 개구 23 : 플레이트
30 : 멀티웰 31 : 웰(well)
40 : 케이스 41 : 문
50 : 구동장치
51 : 취부봉 승강수단
52 : 커버 승강수단
53 : 슬라이딩 수단
60 : 컨트롤러

Claims

하단에 자석(11)이 구비된 자석취부봉(10)을 하단이 막힌 취부봉커버(20)의 상단 개구를 통해 취부봉커버(20) 내부 공간에 삽입할 수 있게 하고, 시료를 분주하고 자성체 물질을 투입한 웰(31)에 취부봉커버(20)의 하부를 삽입하여 웰(31)에 담긴 시료의 핵산 또는 다양한 생물학적 물질이 표면에 흡착되는 자성체 물질을 자석(11)의 자기력으로 취부봉커버(20)의 하단에 포집되게 함으로써, 핵산 또는 다양한 생물학적 물질을 추출 또는 정제하게 한 키트에 있어서,
상기 자석취부봉(10)은 하단의 폭방향 양면에 자석(11)의 자극이 있는 것임을 특징으로 하는 키트.
제 1항에 있어서,
상기 자석취부봉(10)은 하단에 폭방향 관통구(12)를 조성한 후, 폭방향 양면에 자극을 갖는 자석(11)을 폭방향 관통구(12)에 삽입 고정하여 폭방향 양면에 자석(11)의 자극을 가지게 된 것임을 특징으로 하는 키트.
제 2항에 있어서,
상기 자석취부봉(10)은 폭방향의 자속 통과구(13)를 폭방향 관통구(12)와 나란하게 폭방향 관통구(12)의 위에 조성한 것임을 특징으로 하는 키트.
제 2항에 있어서,
상기 폭방향 관통구(12)의 하부는 열려있어, 자석(11)의 하부를 취부봉커버(20)의 내부 바닥면에 직면하게 함을 특징으로 하는 키트.
제 1항에 있어서,
상기 자석취부봉(10)의 하단 저면과 상기 취부봉커버(20)의 하단 내부 공간 바닥면은 상호 밀착시킬 수 있는 형상을 갖추고,
상기 취부봉커버(20)의 하단 외부 저면과 상기 웰(31)의 내부 바닥면은 상호 밀착시킬 수 있는 형상을 갖춤을 특징으로 하는 키트.
제 1항에 있어서,
상기 자석취부봉(10)은 폭방향 두께가 전후 길이방향 두께에 비해 상대적으로 작은 직사각형 평단면 형상의 막대로 구성되어, 길이방향의 양면에 자극을 가지게 하는 것에 비해 상대적으로 자극 면적을 크게 하고,
취부봉커버(20)는 자석취부봉(20)에서 적어도 자석(11)이 장착된 부위를 균일한 두께로 감싸도록 직사각형 평단면 형상을 갖게 되며,
상기 웰(31)은 취부봉커버(20)의 외측면 중에 내부에 자석 자극이 있는 면과의 간격을 내부에 자석 자극이 없는 면과의 간격보다 상대적으로 크게 한 내면을 가지고 있음을 특징으로 하는 키트.
길이방향으로 나열한 복수의 웰(11)을 폭방향을 따라 복수 열로 구비하는 멀티웰(30)과, 폭방향으로 복수 개 나열하여 폭방향의 복수 웰(11)에 일대일로 삽입하거나 빼내게 할 수 있는 복수의 자석취부봉(10)과, 폭방향으로 복수 개 나열하여 복수의 취부봉커버(20)에 일대일로 삽입하거나 빼내게 할 수 있는 복수의 자석취부봉(10),을 포함하는 키트를 내부에 수용하고,
멀티웰(30)을 길이방향의 일측에 구비한 문(41)을 통해 넣게 하며,
복수의 자석취부봉(10)을 동시에 승강시켜 복수의 취부봉커버(20)에 동시 삽탈하는 취부봉 승강수단(51)과, 복수의 취부봉커버(20)를 동시에 승강시켜 폭방향으로 나열한 복수 웰(31)에 동시 삽탈하는 커버 승강수단(52)과, 취부봉커버(20)와 멀티웰(30) 사이를 길이방향으로 상대운동시켜 길이방향으로 나열한 웰 중에 취부봉커버(20)가 삽탈되는 웰을 바꾸게 하는 슬라이딩 수단(53)을 내부에 장착하며,
상기 키트는 청구항 제1항 내지 제6항 중에 어느 하나의 항에 기재된 것임을 특징으로 하는 자동화장치.