WO2020075963A1 - 일체형 카트리지 - Google Patents

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WO2020075963A1
WO2020075963A1 PCT/KR2019/009868 KR2019009868W WO2020075963A1 WO 2020075963 A1 WO2020075963 A1 WO 2020075963A1 KR 2019009868 W KR2019009868 W KR 2019009868W WO 2020075963 A1 WO2020075963 A1 WO 2020075963A1
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air discharge
tube
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박창주
이상훈
김동현
김세련
오재훈
박지현
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Definitions

  • the present invention relates to an integrated cartridge, and more particularly, to an integrated cartridge for diagnosing or analyzing a target substance.
  • Molecular diagnosis is a diagnostic method that enables the early diagnosis and efficient treatment of diseases by directly analyzing the gene (DNA or RNA) of the target substance to find out whether or not the disease is infected, or a sequence sequence mutation or mutation.
  • molecular diagnostic methods have been recently used in various medical fields, such as disease infection identification, genetic testing, and drug genetic testing.
  • the real-time polymerase chain reaction generally uses a probe that makes a specific complementary binding to the substance gene to be detected, and a fluorescent substance is bound to the probe.
  • qualitative / quantitative analysis of the target gene is performed by analyzing the wavelength of the fluorescent material using an analyzer.
  • the molecular diagnostic method analyzes the pre-treated material after pre-processing the target material through real-time polymerase chain reaction, etc.
  • molecular diagnosis is performed for each component performing various processes required in the molecular diagnostic process. The size of the equipment was large and the structure was also complicated.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a fluid delivery device for molecular diagnosis having a simplified and compact structure compared to the prior art.
  • a pre-processing unit for pre-processing the sample; An elution unit that elutes an active ingredient from the sample pre-treated in the pre-treatment unit; And a receiving unit accommodating the active ingredient. It includes, The receiving unit, Supply unit for supplying the active ingredient discharged from the elution unit; A storage unit for storing and amplifying the active ingredient supplied from the supply unit and forming a pipe; And an air discharge unit that discharges air in the tube of the storage unit to the outside.
  • An integrated cartridge is provided that includes.
  • Holes are formed in the supply unit and the air exhaust unit, respectively, and at both ends of the tube provided in the storage unit, input holes and output holes facing the holes formed in the supply unit and the air exhaust unit ( hole) is formed, and when the hole formed in the supply unit and the input hole meet each other, the active ingredient may be supplied into the tube.
  • the hole formed in the air discharge unit and the output hole meet each other, so that the air existing inside the tube may be discharged to the outside through the air discharge unit.
  • the active ingredient in the tube of the storage unit may be transported by a capillary force.
  • a coating layer including a hydrophilic material for generating the capillary force may be formed on the inner wall of the tube of the storage unit.
  • a coating layer including a hydrophilic material for generating the capillary force may be formed on the inner wall of the hole of the supply unit.
  • a coating layer including a hydrophobic material for inhibiting the generation of the capillary force may be formed on the inner wall of the hole of the air discharge unit.
  • One hole is formed in the supply unit, a plurality of tubes are formed in the storage unit, and the supply unit can be rotatably provided so that the hole of the supply unit meets the input hole of the plurality of tubes. have.
  • the air discharge unit has a plurality of holes, the storage unit has a plurality of tubes, and the holes of the air discharge unit can meet one of the plurality of output holes respectively formed in the plurality of tubes.
  • the air discharge unit may be rotatably provided.
  • the air discharge unit may be formed with the same number of holes as the output holes formed in the plurality of pipes.
  • the receiving portion is provided at the lower portion of the elution portion, so that the effective component discharged from the elution portion can be supplied to the supply unit by gravity or capillary force.
  • FIG. 1 is a photograph showing an integrated cartridge according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view, a plan view, a bottom view, and a side view showing a supply unit of an integrated cartridge according to the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view showing a storage unit of an integrated cartridge according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state of cutting the storage unit of the integrated cartridge according to the present invention along the line A-A of FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view, a plan view, a bottom view and a side view showing the air discharge unit of the integrated cartridge according to the present invention.
  • FIG. 1 is a photograph showing an integrated cartridge according to the present invention.
  • the integrated cartridge 10 may include a pre-processing unit 100 for pre-processing the sample.
  • the sample pre-processed in the pre-processing unit 100 may include a genetic material including nucleic acid.
  • the pre-processing unit 100 may perform a necessary pre-treatment process before eluting nucleic acids from a sample, as will be described below.
  • the integral cartridge 10 may include an elution unit 200 that elutes an active ingredient from a sample pre-treated in the pre-treatment unit 100.
  • the elution unit 200 may elute the nucleic acid from the sample.
  • the active ingredient according to the present invention may be a nucleic acid.
  • the active ingredient according to the present invention is not limited to nucleic acids.
  • the active ingredient and water are defined as 'a fluid containing an active ingredient'.
  • the integrated cartridge 10 may further include a receiving portion 300 for receiving the fluid containing the active ingredient eluted from the elution portion 200.
  • the fluid containing the active ingredient may be stored in the receiving part, and the quantity of the active ingredient may be increased by amplifying the active ingredient stored in the receiving part within the receiving part.
  • the receiving part 300 may be provided below the elution part 200.
  • the fluid containing the active ingredient discharged from the elution unit 200 can be naturally supplied to the receiving unit 300 by vertically falling by gravity or capillary force as will be described below.
  • the accommodating part 300 may include a supply unit 310 that supplies a fluid including the active ingredient discharged from the elution part 200.
  • the supply unit 310 may be provided below the elution unit 200. Therefore, the fluid containing the active ingredient discharged from the elution unit 200 may be supplied to the supply unit 310 by vertical dropping by gravity or capillary force as will be described below.
  • the receiving unit 300 may include a storage unit 320 for storing and amplifying the fluid containing the active ingredient supplied from the supply unit 310, and discharge the air inside the storage unit 320 to the outside
  • the air outlet unit 330 may be further included.
  • the structures of the supply unit 310, the storage unit 320, and the air discharge unit 330 will be described in more detail.
  • FIG. 2 is a perspective view, a plan view, a bottom view, and a side view showing a supply unit of an integrated cartridge according to the present invention.
  • a hole 312 may be formed in the supply unit 310.
  • the hole 312 formed in the supply unit 310 may provide a path through which the fluid including the active ingredient discharged from the elution unit 200 moves.
  • holes 312 formed in the supply unit 310 may be formed from the upper surface to the lower surface of the supply unit 310 so as to penetrate the thickness direction of the supply unit 310 as a whole.
  • a pipe may be formed in the storage unit 320.
  • An input hole 322a facing the hole 312 formed in the supply unit 310 may be formed at one end of the tube 322 in the direction of the supply unit 310.
  • the fluid containing the active ingredient may be supplied into the tube 322 from the elution unit 200 through the hole 312 of the supply unit 310 and the input hole 322a of the tube 322. That is, according to the present invention, when the hole 312 formed in the supply unit 310 and the input hole 322a of the tube 322 meet each other, a fluid including an active ingredient may be supplied into the tube 322.
  • FIG. 5 is a perspective view, a plan view, a bottom view and a side view showing the air discharge unit of the integrated cartridge according to the present invention.
  • a hole 332 may also be formed in the air discharge unit 330.
  • the hole 332 formed in the air discharge unit 330 may provide a path through which air existing inside the tube 322 of the storage unit 320 is discharged to the outside. As illustrated in FIG. 4, the hole 332 formed in the air discharge unit 330 is formed from the upper surface to the lower surface of the air discharge unit 330 to be formed to penetrate the entire thickness direction of the air discharge unit 330 as a whole. .
  • the input hole 322a of the tube 322 meets the hole 312 of the supply unit 310 while the output hole 322b of the tube 322 meets the hole 332 of the air discharge unit 330
  • the fluid containing the active ingredient through the input hole 322a is supplied to the inside of the tube 322 while air inside the tube 322 can be discharged to the outside through the output hole 322b.
  • the diameter of the tube 322 of the storage unit 320 according to the present invention may be very small, 2 mm or less, in this case, in order to smoothly supply the fluid including the active ingredient to the tube 322, the active ingredient The mechanical energy of a fluid may not be enough. Therefore, according to the present invention, the fluid containing the active ingredient in the tube 322 of the storage unit 320 can be transported by a capillary force.
  • the fluid containing the active ingredient in the tube is transported by the capillary force' should be interpreted to mean that the main force for transporting the fluid containing the active ingredient in the tube 322 is the capillary force, and the tube 322 It should not be construed that the force that transports the fluid containing the active ingredient within it means only the capillary force.
  • a coating layer containing a hydrophilic material for generating capillary force may be formed on the inner wall of the tube 322 of the storage unit 320 so that the fluid containing the active ingredient in the tube 322 can be transported by the capillary force. have. Therefore, the fluid containing the active ingredient can be supplied into the tube 322 through the capillary force generated by the coating layer containing the hydrophilic material formed on the inner wall of the tube 322.
  • the fluid including the active ingredient can be transferred by the capillary force within the hole 312 of the supply unit 310.
  • a coating layer including a hydrophilic material for generating capillary forces may be formed on the inner wall of the hole 312 of the supply unit 310.
  • a coating layer including a hydrophobic material for suppressing the generation of capillary forces may be formed on the inner wall of the hole 332 of the air discharge unit 330.
  • the fluid containing the active ingredient supplied to the tube 322 is prevented from being discharged through the output hole 322b, so that the efficiency of the amplification process of the active ingredient can be improved.
  • one hole 312 may be formed in the supply unit 310, and a plurality of tubes 322 may be formed in the storage unit 320 as illustrated in FIG. 3.
  • the supply unit 310 may be a rotatable configuration. That is, by the rotation of the supply unit 310, the lower portion of the hole 312 of the supply unit 310 can sequentially meet the input holes 322a of the plurality of tubes 322 formed in the storage unit 320. have.
  • a protrusion 314 protruding in a cross shape may be formed at a lower portion of the supply unit 310, and an input hole 322a in the storage unit 320 as illustrated in FIG. 3.
  • a perforation-shaped coupling hole 324 may be formed around the field.
  • a plurality of holes 332 may be formed in the air discharge unit 330 as shown in FIG. 5. Further, the air discharge unit 330 may be rotatably provided. In addition, as illustrated in FIG. 5, a protrusion 314 protruding in a cross shape may be formed at a lower portion of the air discharge unit 330, and an output hole 322b in the storage unit 320 as illustrated in FIG. 3. ) Around the coupling hole 324 may be formed.
  • the output holes 322b may be formed in plural along the virtual circumference, in which case the coupling holes 324 adjacent to the output holes 322b may be provided at the center of the circle constituting the virtual circumference. have.
  • the protrusion 314 of the air discharge unit 330 may be coupled to the coupling hole 324 adjacent to the output holes 322b. Accordingly, the lower portion of the hole 332 of the air discharge unit 330 may selectively meet the output hole 322b by rotating the protrusion 314 coupled to the coupling hole 324 adjacent to the output holes 322b. , As a result, by the rotation of the air discharge unit 330, while some of the holes 332 of the air discharge unit 330 meets some of the output holes 322b of the plurality of pipes 322, the air discharge The rest of the holes 332 of the unit 330 may be controlled according to circumstances so as not to meet any of the output holes 322b.
  • the number of holes 332 formed in the air discharge unit 330 may be the same as the number of output holes 322b formed in the plurality of pipes 322. have.
  • a coating layer containing a hydrophobic material is formed on the inner wall of the hole 332 of the air discharge unit 330, so that the fluid containing the active ingredient inside the tube 322 is discharged through the output hole 322b. Can be prevented. However, some fluid may still be present in the hole 332 of the air discharge unit 330 through the output hole 322b.
  • the hole 332 of the air discharge unit 330 rotates sequentially with the plurality of output holes 322b while the air discharge unit 330 rotates. In this case, a cross contamination problem may occur in which active ingredients introduced into each tube 322 flow into other tubes 322.
  • the number of holes 332 formed in the air discharge unit 330 may be the same as the number of output holes 322b formed in the plurality of pipes 322. In this case, since the hole 332 formed in the air discharge unit 330 and the output hole 322b formed in the plurality of pipes 322 may be one-to-one correspondence, the cross contamination problem can be prevented.

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Abstract

일체형 카트리지가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 시료를 전처리하는 전처리부; 상기 전처리부에서 전처리된 상기 시료로부터 유효성분을 용출하는 용출부; 및 상기 유효성분을 수용하는 수용부; 를 포함하고, 상기 수용부는, 상기 용출부에서 배출되는 상기 유효성분을 공급하는 공급 유닛; 상기 공급 유닛으로부터 공급받은 상기 유효성분을 저장 및 증폭하며 관(pipe)이 형성되는 저장 유닛; 및 상기 저장 유닛의 상기 관에 있는 공기를 외부로 배출하는 공기 배출 유닛; 을 포함하는 일체형 카트리지가 제공된다.

Description

일체형 카트리지
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2018년 10월 11일자 한국특허출원 제10-2018-0121123호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 일체형 카트리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 대상 물질을 진단 또는 분석하기 위한 일체형 카트리지에 관한 것이다.
분자 진단이란, 대상 물질의 유전자(DNA 또는 RNA)를 직접 분석하여 질병의 감염 여부, 염기서열 변이 또는 돌연변이를 밝혀내어, 질병의 조기 진단과 효율적인 치료를 가능하게 하는 진단 방법이다. 특히, 최근에는 질병의 감염 확인, 유전자 검사, 약물 유전학 검사 등 다양한 의학 분야에서 분자 진단법이 사용되고 있다.
분자 진단법에는 다양한 검출 방법이 개발되어왔는데, 특히, 실시간 중합 효소 연쇄반응(realtime polymerase chain reaction)은 그 방법의 신속성, 편리함 및 검출의 민감성 등의 측면에서 최근에 보편적으로 널리 활용되는 추세이다. 실시간 중합 효소 연쇄반응은 일반적으로 검출 대상 물질 유전자와 특이적 상보 결합을 이루는 프로브(probe)를 사용하는데, 이러한 프로브에는 형광 물질(fluorescence molecule)이 결합되어 있다. 실시간 중합 효소 연쇄반응에서는 분석기기를 이용하여 이러한 형광 물질의 파장을 분석함으로써 대상 유전자에 대한 정성적/정량적인 분석이 이루어진다.
한편, 분자 진단법은 실시간 중합 효소 연쇄반응 등을 통해 대상 물질을 전처리한 후 전처리된 물질을 분석하게 되는데, 종래 기술에 따르면 분자 진단 과정에서 요구되는 다양한 과정을 수행하는 각각의 구성들로 인해 분자 진단용 장비의 크기가 크고 구조 역시 복잡한 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래에 비해 간소화 및 소형화된 구조를 갖는 분자 진단용 유체 이송 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 시료를 전처리하는 전처리부; 상기 전처리부에서 전처리된 상기 시료로부터 유효성분을 용출(elution)하는 용출부; 및 상기 유효성분을 수용하는 수용부; 를 포함하고, 상기 수용부는, 상기 용출부에서 배출되는 상기 유효성분을 공급하는 공급 유닛; 상기 공급 유닛으로부터 공급받은 상기 유효성분을 저장 및 증폭하며 관(pipe)이 형성되는 저장 유닛; 및 상기 저장 유닛의 상기 관에 있는 공기를 외부로 배출하는 공기 배출 유닛; 을 포함하는 일체형 카트리지가 제공된다.
상기 공급 유닛과 상기 공기 배출 유닛에는 각각 홀이 형성되고, 상기 저장 유닛에 구비되는 상기 관의 양끝부에는 상기 공급 유닛과 상기 공기 배출 유닛에 형성된 홀과 마주보는 입력홀(hole) 및 출력홀(hole)이 각각 형성되고, 상기 공급 유닛에 형성된 홀과 상기 입력홀이 서로 만나면, 상기 관 내부로 상기 유효성분이 공급될 수 있다.
상기 관에 상기 유효성분이 공급될 때, 상기 공기 배출 유닛에 형성된 홀과 상기 출력홀이 서로 만남으로써, 상기 공기 배출 유닛을 통해 상기 관 내부에 존재하는 공기가 외부로 배출될 수 있다.
상기 저장 유닛의 상기 관 내에서 상기 유효성분은 모세관 힘(capillary force)에 의해 이송될 수 있다.
상기 저장 유닛의 상기 관의 내벽에는 상기 모세관 힘을 생성하기 위한 친수성 재질을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있다.
상기 공급 유닛의 상기 홀의 내벽에는 상기 모세관 힘을 생성하기 위한 친수성 재질을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있다.
상기 공기 배출 유닛의 상기 홀의 내벽에는 상기 모세관 힘의 생성을 억제하기 위한 소수성 재질을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있다.
상기 공급 유닛에는 상기 홀이 하나 형성되고, 상기 저장 유닛에는 상기 관이 복수로 형성되며, 상기 공급 유닛의 홀이 상기 복수의 관들의 상기 입력홀을 만날 수 있도록 공급 유닛은 회전 가능하게 구비될 수 있다.
상기 공기 배출 유닛에는 상기 홀이 복수로 형성되고, 상기 저장 유닛에는 상기 관이 복수로 형성되며, 상기 공기 배출 유닛의 상기 홀이 상기 복수의 관에 각각 형성된 복수의 상기 출력홀 중 하나와 만날 수 있도록 상기 공기 배출 유닛은 회전 가능하게 구비될 수 있다.
상기 공기 배출 유닛에는 상기 복수의 관에 형성된 상기 출력홀과 동일한 개수의 홀이 형성될 수 있다.
상기 수용부는 상기 용출부의 하부에 구비됨으로써, 상기 용출부에서 배출된 상기 유효성분이 중력 또는 모세관 힘에 의해 상기 공급 유닛에 공급될 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래에 비해 간소화 및 소형화된 구조를 갖는 분자 진단용 유체 이송 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일체형 카트리지를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 일체형 카트리지의 공급 유닛을 도시한 사시도, 평면도, 저면도 및 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일체형 카트리지의 저장 유닛을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A 선을 따라 본 발명에 따른 일체형 카트리지의 저장 유닛을 절단한 모습을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 일체형 카트리지의 공기 배출 유닛을 도시한 사시도, 평면도, 저면도 및 측면도이다.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명에 따른 일체형 카트리지의 구조를 설명하도록 한다.
일체형 카트리지
도 1은 본 발명에 따른 일체형 카트리지를 나타낸 사진이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 일체형 카트리지(10)는 시료를 전(前) 처리하는 전처리부(100)를 포함할 수 있다. 전처리부(100)에서 전처리되는 시료는 핵산(nucleic acid)을 포함하는 유전 물질을 포함할 수 있다. 전처리부(100)에서는 하기에서 살펴볼 바와 같이 시료로부터 핵산을 용출하기 전에 필요한 전처리 과정을 수행할 수 있다.
또한, 일체형 카트리지(10)는 전처리부(100)에서 전처리된 시료로부터 유효성분을 용출(elution)하는 용출부(200)를 포함할 수 있다. 전처리된 시료가 핵산을 포함하는 경우, 용출부(200)에서는 시료로부터 핵산을 용출할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 유효성분은 핵산일 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 유효성분은 핵산에 제한되지 않는다. 한편, 용출부(200)에서 유효성분이 배출될 때에는 유효성분 뿐만 아니라 물도 함께 배출될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서는 유효성분 및 물을 '유효성분을 포함한 유체'로 정의하도록 한다.
한편, 일체형 카트리지(10)는 용출부(200)에서 용출된 유효성분을 포함한 유체를 수용하는 수용부(300)를 더 포함할 수 있다. 하기에서 살펴볼 바와 같이, 수용부에서는 유효성분을 포함한 유체가 저장될 수 있고, 수용부에 저장된 유효성분은 수용부 내에서 증폭됨으로써 유효성분의 수량이 증대될 수 있다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이 수용부(300)는 용출부(200)의 하부에 구비될 수 있다. 이 경우, 용출부(200)에서 배출된 유효성분을 포함한 유체는 중력 또는 하기에서 살펴볼 바와 같이 모세관 힘(capillary force)에 의해 수직 낙하하여 수용부(300)에 자연스럽게 공급될 수 있다.
계속해서 도 1을 참고하면, 수용부(300)는 용출부(200)에서 배출된 유효성분을 포함한 유체를 공급하는 공급 유닛(310)을 포함할 수 있다. 특히, 공급 유닛(310)은 용출부(200)의 하부에 구비될 수 있다. 따라서, 용출부(200)에서 배출된 유효성분을 포함한 유체는 중력 또는 하기에서 살펴볼 바와 같이 모세관 힘(capillary force)에 의해 수직 낙하하여 공급 유닛(310)에 공급될 수 있다.
또한, 수용부(300)는 공급 유닛(310)으로부터 공급받은 유효성분을 포함한 유체를 저장 및 증폭하는 저장 유닛(320)을 포함할 수 있고, 저장 유닛(320) 내부에 있는 공기를 외부로 배출하는 공기 배출 유닛(330)을 더 포함할 수 있다. 이하, 공급 유닛(310), 저장 유닛(320) 및 공기 배출 유닛(330)의 구조에 대해서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 일체형 카트리지의 공급 유닛을 도시한 사시도, 평면도, 저면도 및 측면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 공급 유닛(310)에는 홀(312)이 형성될 수 있다. 공급 유닛(310)에 형성된 홀(312)은 용출부(200)에서 배출된 유효성분을 포함한 유체가 이동하는 경로를 제공할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 공급 유닛(310)에 형성된 홀(312)은 공급 유닛(310)의 상면에서부터 하면에까지 형성됨으로써 공급 유닛(310)의 두께 방향을 전체적으로 관통하도록 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 일체형 카트리지의 저장 유닛을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A 선을 따라 본 발명에 따른 일체형 카트리지의 저장 유닛을 절단한 모습을 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 저장 유닛(320)에는 관(pipe)이 형성될 수 있다. 관(322)의 공급 유닛(310) 방향의 일끝부에는 공급 유닛(310)에 형성된 홀(312)과 마주보는 입력홀(322a)이 형성될 수 있다. 유효성분을 포함하는 유체는 용출부(200)로부터 공급 유닛(310)의 홀(312), 그리고, 관(322)의 입력홀(322a)을 통해 관(322) 내부에 공급될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 공급 유닛(310)에 형성된 홀(312)과 관(322)의 입력홀(322a)이 서로 만나면, 관(322) 내부로 유효성분을 포함한 유체가 공급될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 일체형 카트리지의 공기 배출 유닛을 도시한 사시도, 평면도, 저면도 및 측면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 공기 배출 유닛(330)에도 홀(332)이 형성될 수 있다. 공기 배출 유닛(330)에 형성된 홀(332)은 저장 유닛(320)의 관(322) 내부에 존재하는 공기가 외부로 배출되는 경로를 제공할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 공기 배출 유닛(330)에 형성된 홀(332)은 공기 배출 유닛(330)의 상면에서부터 하면에까지 형성됨으로써 공기 배출 유닛(330)의 두께 방향을 전체적으로 관통하도록 형성될 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 관(322)의 공기 배출 유닛(330) 방향의 타끝부에는 공기 배출 유닛(330)에 형성된 홀(332)과 마주보는 출력홀(322b)이 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 공기 배출 유닛(330)에 형성된 홀(332)과 관(322)의 출력홀(322b)이 만나는 경우, 공기 배출 유닛(330)을 통해 관(322)에 존재하는 공기가 외부로 배출될 수 있다. 특히, 관(322)의 입력홀(322a)이 공급 유닛(310)의 홀(312)과 만나는 동시에 관(322)의 출력홀(322b)이 공기 배출 유닛(330)의 홀(332)과 만나는 경우, 입력홀(322a)을 통해 유효성분을 포함한 유체는 관(322)의 내부에 공급되면서 출력홀(322b)을 통해 관(322) 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 저장 유닛(320)의 관(322)의 직경은 2mm 이하로 매우 작을 수 있는데, 이 경우, 관(322)에 유효성분을 포함한 유체가 원활하게 공급되기 위해서는 유효성분을 포함한 유체가 가지고 있는 역학적 에너지만으로는 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 저장 유닛(320)의 관(322) 내에서 유효성분을 포함한 유체는 모세관 힘(capillary force)에 의해 이송될 수 있다. '관 내에서 유효성분을 포함한 유체는 모세관 힘에 의해 이송'된다는 것은, 관(322) 내에서 유효성분을 포함한 유체를 이송시키는 주된 힘이 모세관 힘인 것을 의미하는 것으로 해석되어야 하며, 관(322) 내에서 유효성분을 포함한 유체를 이송시키는 힘이 모세관 힘만 있는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
관(322) 내에서 유효성분을 포함한 유체가 모세관 힘에 의해 이송될 수 있도록, 저장 유닛(320)의 관(322)의 내벽에는 모세관 힘을 생성하기 위한 친수성 재질을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있다. 따라서, 유효성분을 포함한 유체는 관(322)의 내벽에 형성된 친수성 재질을 포함한 코팅층에 의해 생성되는 모세관 힘을 통해 관(322) 내부에 공급될 수 있다.
관(322)의 경우와 유사하게, 공급 유닛(310)의 홀(312) 내에서도 모세관 힘에 의해 유효성분을 포함한 유체가 이송될 수 있다. 이를 위해, 공급 유닛(310)의 홀(312)의 내벽에는 모세관 힘을 생성하기 위한 친수성 재질을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있다.
한편, 유효성분을 포함한 유체가 관(322) 내에 이송된 후에는, 유효성분을 포함한 유체가 관(322)으로부터 배출되지 않는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 유효성분을 포함한 유체가 관(322)으로부터 배출되면, 이후의 증폭 과정에서 유효성분의 증폭 과정의 효율이 떨어질 수 있기 때문이다. 즉, 유효성분을 포함한 유체가 관(322)으로부터 배출되면, 관(322) 내부에 수용된 유효성분의 양이 그만큼 적어지게 되므로 이후 증폭 과정에서 유효성분이 충분한 양만큼 복제되지 못할 수 있다. 따라서, 입력홀(322a)을 통해 유효성분을 포함한 유체가 관(322)에 공급된 이상, 유효성분을 포함한 유체가 출력홀(322b)을 통해 배출되는 것을 방지할 필요가 있다.
이를 위해, 공기 배출 유닛(330)의 홀(332)의 내벽에는 모세관 힘의 생성을 억제하기 위한 소수성 재질을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있다. 이로써, 관(322)에 공급된 유효성분을 포함한 유체가 출력홀(322b)을 통해 배출되는 것을 방지하여, 유효성분의 증폭 과정이 효율이 향상될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 공급 유닛(310)에는 홀(312)이 하나가 형성될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 저장 유닛(320)에는 관(322)이 복수로 형성될 수 있다(도 3에서는 관(322)이 4개 형성된 모습이 도시되어 있고, 그에 따라 입력홀(322a)과 출력홀(322b)도 각각 4개씩 형성된 모습이 도시되어 있다).
이때, 공급 유닛(310)은 회전 가능한 구성일 수 있다. 즉, 공급 유닛(310)의 회전에 의해, 공급 유닛(310)의 홀(312)의 하부는 저장 유닛(320)에 형성된 복수의 관(322)들의 입력홀(322a)들과 순차적으로 만날 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 공급 유닛(310)의 하부에는 십자 형태로 돌출된 돌출부(314)가 형성될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 저장 유닛(320)에서 입력홀(322a)들 주변에는 관통된 형상의 결합공(324)이 형성될 수 있다. 특히, 입력홀(322a)들은 가상의 원주를 따라 복수로 형성될 수 있는데, 이 경우 입력홀(322a)들과 인접한 결합공(324)은 상기 가상의 원주를 구성하는 원의 중심에 구비될 수 있다. 공급 유닛(310)의 돌출부(314)는 입력홀(322a)과 인접한 결합공(324)에 결합될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 입력홀(322a)들과 인접한 결합공(324)에 결합된 돌출부(314)가 회전함으로써 공급 유닛(310)의 홀(312)의 하부가 입력홀(322a)과 순차적으로 만날 수 있고, 결과적으로 유효성분을 포함한 유체가 공급 유닛(310)의 홀(312)로부터 복수의 관(322)들에 순차적으로 공급될 수 있다.
반면, 저장 유닛(320)에 관(322)이 복수로 형성되는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 공기 배출 유닛(330)에도 홀(332)이 복수로 형성될 수 있다. 또한, 공기 배출 유닛(330)은 회전 가능하게 구비될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 공기 배출 유닛(330)의 하부에는 십자 형태로 돌출된 돌출부(314)가 형성될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 저장 유닛(320)에서 출력홀(322b)들 주변에는 관통된 형상의 결합공(324)이 형성될 수 있다. 특히, 출력홀(322b)들은 가상의 원주를 따라 복수로 형성될 수 있는데, 이 경우 출력홀(322b)들과 인접한 결합공(324)은 상기 가상의 원주를 구성하는 원의 중심에 구비될 수 있다. 공기 배출 유닛(330)의 돌출부(314)는 출력홀(322b)들과 인접한 결합공(324)에 결합될 수 있다. 따라서, 출력홀(322b)들과 인접한 결합공(324)에 결합된 돌출부(314)가 회전함으로써 공기 배출 유닛(330)의 홀(332)의 하부가 출력홀(322b)과 선택적으로 만날 수 있고, 결과적으로 공기 배출 유닛(330)의 회전에 의해, 공기 배출 유닛(330)의 홀(332) 중 일부는 복수의 관(322)들의 출력홀(322b)들 중 일부와 만나도록 하면서, 공기 배출 유닛(330)의 홀(332) 중 나머지는 출력홀(322b)들 중 어느 것과도 만나지 않도록 상황에 따라 제어할 수 있다.
공기 배출 유닛(330)의 홀(332)이 관(322)의 출력홀(322b)과 만나는 경우 관(322) 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있음은 전술한 바 있다. 보다 바람직하게는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 공기 배출 유닛(330)에 형성된 홀(332)의 개수는 복수의 관(322)에 형성된 출력홀(322b)의 개수와 동일할 수 있다.
전술한 바와 같이, 공기 배출 유닛(330)의 홀(332)의 내벽에는 소수성 재질을 포함하는 코팅층이 형성됨으로써, 관(322) 내부의 유효성분을 포함하는 유체가 출력홀(322b)을 통해 배출되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 그럼에도 일부 유체는 출력홀(322b)을 통해 공기 배출 유닛(330)의 홀(332)에 존재할 수 있다. 이때, 공기 배출 유닛(330)의 홀(332)이 하나만 존재하는 경우, 공기 배출 유닛(330)이 회전하면서 공기 배출 유닛(330)의 홀(332)이 복수의 출력홀(322b)들과 순차적으로 만나게 되는데, 이 경우 각 관(322)들에 유입된 유효성분들이 다른 관(322)들에 유입되는 교차 오염(cross contamination) 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 방지하기 위해, 공기 배출 유닛(330)에 형성된 홀(332)의 개수가 복수의 관(322)에 형성된 출력홀(322b)의 개수와 동일할 수 있다. 이 경우, 공기 배출 유닛(330)에 형성된 홀(332)과 복수의 관(322)에 형성된 출력홀(322b)가 일대일 대응이 될 수 있기 때문에 상기 교차 오염 문제를 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.

Claims (11)

  1. 시료를 전처리하는 전처리부;
    상기 전처리부에서 전처리된 상기 시료로부터 유효성분을 용출(elution)하는 용출부; 및
    상기 유효성분을 수용하는 수용부; 를 포함하고,
    상기 수용부는,
    상기 용출부에서 배출되는 상기 유효성분을 공급하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛으로부터 공급받은 상기 유효성분을 저장 및 증폭하며 관(pipe)이 형성되는 저장 유닛; 및
    상기 저장 유닛의 상기 관에 있는 공기를 외부로 배출하는 공기 배출 유닛; 을 포함하는 일체형 카트리지.
  2. 청구항 1에서,
    상기 공급 유닛과 상기 공기 배출 유닛에는 각각 홀이 형성되고,
    상기 저장 유닛에 구비되는 상기 관의 양끝부에는 상기 공급 유닛과 상기 공기 배출 유닛에 형성된 홀과 마주보는 입력홀(hole) 및 출력홀(hole)이 각각 형성되고,
    상기 공급 유닛에 형성된 홀과 상기 입력홀이 서로 만나면, 상기 관 내부로 상기 유효성분이 공급되는 일체형 카트리지.
  3. 청구항 2에서,
    상기 관에 상기 유효성분이 공급될 때, 상기 공기 배출 유닛에 형성된 홀과 상기 출력홀이 서로 만남으로써, 상기 공기 배출 유닛을 통해 상기 관 내부에 존재하는 공기가 외부로 배출되는 일체형 카트리지.
  4. 청구항 2에서,
    상기 저장 유닛의 상기 관 내에서 상기 유효성분은 모세관 힘(capillary force)에 의해 이송되는 일체형 카트리지.
  5. 청구항 4에서,
    상기 저장 유닛의 상기 관의 내벽에는 상기 모세관 힘을 생성하기 위한 친수성 재질을 포함하는 코팅층이 형성되는 일체형 카트리지.
  6. 청구항 4에서,
    상기 공급 유닛의 상기 홀의 내벽에는 상기 모세관 힘을 생성하기 위한 친수성 재질을 포함하는 코팅층이 형성되는 일체형 카트리지.
  7. 청구항 4에서,
    상기 공기 배출 유닛의 상기 홀의 내벽에는 상기 모세관 힘의 생성을 억제하기 위한 소수성 재질을 포함하는 코팅층이 형성되는 일체형 카트리지.
  8. 청구항 2에서,
    상기 공급 유닛에는 상기 홀이 하나 형성되고,
    상기 저장 유닛에는 상기 관이 복수로 형성되며,
    상기 공급 유닛의 홀이 상기 복수의 관들의 상기 입력홀을 만날 수 있도록 공급 유닛은 회전 가능하게 구비되는 일체형 카트리지.
  9. 청구항 2에서,
    상기 공기 배출 유닛에는 상기 홀이 복수로 형성되고,
    상기 저장 유닛에는 상기 관이 복수로 형성되며,
    상기 공기 배출 유닛의 상기 홀이 상기 복수의 관에 각각 형성된 복수의 상기 출력홀 중 하나와 만날 수 있도록 상기 공기 배출 유닛은 회전 가능하게 구비되는 일체형 카트리지.
  10. 청구항 9에서,
    상기 공기 배출 유닛에는 상기 복수의 관에 형성된 상기 출력홀과 동일한 개수의 홀이 형성되는 일체형 카트리지.
  11. 청구항 1에서,
    상기 수용부는 상기 용출부의 하부에 구비됨으로써, 상기 용출부에서 배출된 상기 유효성분이 중력 또는 모세관 힘에 의해 상기 공급 유닛에 공급되는 일체형 카트리지.
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