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WO2023214843A1 - 핵산 검출 카트리지 - Google Patents

핵산 검출 카트리지 Download PDF

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Publication number
WO2023214843A1
WO2023214843A1 PCT/KR2023/006161 KR2023006161W WO2023214843A1 WO 2023214843 A1 WO2023214843 A1 WO 2023214843A1 KR 2023006161 W KR2023006161 W KR 2023006161W WO 2023214843 A1 WO2023214843 A1 WO 2023214843A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
detection
cover
nucleic acid
sample
chamber body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2023/006161
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
진영준
이기훈
강진석
송영호
박지훈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seegene Inc
Original Assignee
Seegene Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220056175A external-priority patent/KR20230156576A/ko
Priority claimed from KR1020220056173A external-priority patent/KR20230156574A/ko
Priority claimed from KR1020220056176A external-priority patent/KR20230156577A/ko
Priority claimed from KR1020220056174A external-priority patent/KR20230156575A/ko
Application filed by Seegene Inc filed Critical Seegene Inc
Priority to US18/863,100 priority Critical patent/US20250305025A1/en
Priority to EP23799724.2A priority patent/EP4520433A1/en
Publication of WO2023214843A1 publication Critical patent/WO2023214843A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0681—Filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0803—Disc shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
    • B01L2400/0644—Valves, specific forms thereof with moving parts rotary valves

Definitions

  • the present invention relates to a nucleic acid detection cartridge including a cover.
  • nucleic acid-based in vitro molecular diagnosis is performed by extracting nucleic acids from a specimen sample and then confirming the presence or absence of target nucleic acids among the extracted nucleic acids.
  • PCR Polymerase chain reaction
  • the real-time PCR method using a fluorescent substance is a method of detecting an increase in fluorescence intensity due to nucleic acid amplification during the PCR process.
  • the real-time PCR method has the advantage of enabling multiplex detection by using different fluorescent dyes for each target, but has the disadvantage of requiring expensive equipment and taking a long time to detect.
  • POC Point of Care
  • POC diagnostic equipment that simplifies the structure of the device and makes it smaller while reducing processing time has the problem of low detection accuracy of target substances.
  • one embodiment of the present invention provides a nucleic acid detection cartridge having a cover assembly whose position can be changed relative to the chamber body.
  • an embodiment of the present invention provides a target analyte detection cartridge capable of sample filtering that can be used by directly injecting an unpurified crude sample into the cartridge.
  • an embodiment of the present invention provides a target analyte detection cartridge including a cover assembly capable of sealing the detection well.
  • an embodiment of the present invention provides a target analyte detection cartridge capable of rapid and accurate detection through arrangement of detection chambers.
  • a first embodiment of the present invention includes a chamber body including a plurality of chambers provided on an upper surface and a cover facing the upper surface of the chamber body, the chamber body and At least one of the covers is provided to be movable in a plane parallel to the upper surface relative to each other, and at least one of the chamber body and the cover is movable in a direction perpendicular to the upper surface relative to each other.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the plurality of chambers include chambers arranged in a circumferential direction with respect to the center of the chamber body, and the cover is provided to cover the chambers.
  • At least one of the chamber body and the cover is provided to be rotatable about a rotation axis relative to each other, and at least one of the chamber body and the cover is translated in the direction of the rotation axis relative to each other.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided.
  • the cover includes a pipette hole provided on a movement path of a pipette or pipette tip for sucking fluid from one or more of the plurality of chambers and injecting fluid into one or more of the plurality of chambers.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided, further comprising the pipette tip coupled to the end of the pipette and capable of vertical movement through the pipette hole of the cover.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge that extends upward from the pipette hole and includes a pipette tip guide that accommodates the pipette tip therein.
  • the pipette tip includes a coupling portion to which the pipette can be coupled, a pipette tip body extending downward from the coupling portion and constituting a flow path, a tip extending downward from the pipette tip body, and the pipette tip.
  • a nucleic acid detection cartridge including a pipette tip filter member provided in a flow path inside the body can be provided.
  • the chamber body rotates about a central axis
  • the plurality of chambers include chambers arranged in the circumferential direction with respect to the center of the chamber body.
  • the chamber body is provided in the shape of a circular disk or a partial disk
  • the cover includes an inner surface facing the outer surface of the chamber body and an upper part facing the upper surface of the chamber body, providing a nucleic acid detection cartridge. can do.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided, which is provided on the inner side of the cover or the outer side of the chamber body and further includes a sealing ring that blocks external air outside the cover.
  • the sealing ring is provided on the lower outer surface of the chamber body, and when the cover is relatively away from the chamber body in the direction of the rotation axis, the sealing ring does not contact the cover, and the cover is not in contact with the cover in the direction of the rotation axis. It is possible to provide a nucleic acid detection cartridge in which the sealing ring contacts the cover when relatively close to the chamber body.
  • the sealing ring may provide a nucleic acid detection cartridge having a friction coefficient that allows relative rotation of the cover and the chamber body.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided, further comprising a sealing film that is attached to or coupled to the upper surface of the chamber body to seal the plurality of chambers.
  • the pipette tip may provide a nucleic acid detection cartridge capable of penetrating the sealing film while descending.
  • a vertical guide structure is provided on the inner surface of the cover and the outer surface of the chamber body to guide the vertical movement of the chamber body or the cover, respectively, and the vertical guide structure is provided at a predetermined position in the circumferential direction of the chamber body.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided that allows the body or the cover to move in the direction of the rotation axis.
  • it further includes a vertical guide structure that guides the vertical movement of the chamber body or the cover, wherein the vertical guide structure is provided on an upper surface of the chamber body and a lower surface of the cover facing the chamber body, and the vertical guide structure is A nucleic acid detection cartridge may be provided that allows the chamber body or the cover to move in the direction of the rotation axis at a predetermined position in the circumferential direction.
  • the chamber body further includes a sample receiving chamber into which the sample is injected
  • the cover includes a sample injection hole capable of opening the sample receiving chamber when aligned with the sample receiving chamber. can do.
  • the sample receiving chamber is provided so that the sample injection area into which the sample is injected and the sample extraction area from which the sample is withdrawn are spatially separated, and the sample injected into the sample injection area passes before being withdrawn from the sample extraction area.
  • a nucleic acid detection cartridge including a provided filter member can be provided.
  • the sample injection hole may be located above the sample injection area when injecting a sample, and may be located above the sample extraction area when detecting a nucleic acid.
  • the cover extends downward from the sample injection hole, and the chamber body and the cover are close to each other, and the nucleic acid detection cartridge is provided with a sample guide portion that can be accommodated inside the sample extraction area.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the chamber body further includes a detection chamber in which nucleic acids are detected, and the cover has a light transmitting portion capable of transmitting detection light to the detection chamber.
  • the detection chamber has a detection well in which nucleic acid is detected
  • the cover has a detection well sealing portion capable of sealing the detection well
  • at least one of the chamber body and the cover is positioned relative to each other.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the detection well sealing portion can be selectively positioned at a first position to open the detection well and a second position to close the detection well.
  • a chamber body including a sample receiving chamber into which a sample is injected and a detection chamber provided with a detection well where nucleic acids are detected, an opening capable of opening the sample receiving chamber, and a light capable of transmitting detection light through the detection well. It includes a cover having a transparent portion, and at least one of the chamber body and the cover detects the nucleic acid in a first position for withdrawing a sample from the sample receiving chamber through the opening relative to each other and in the detection well. Nucleic acid detection is provided to be selectively positioned at a second position, and at least one of the chamber body and the cover is arranged to be relatively closer to each other at the second position compared to the first position. Cartridges can be provided.
  • a chamber body including a plurality of chambers provided on the upper surface; a cover facing the upper surface of the chamber body; and a pipette tip that is movable vertically with respect to the cover and is configured to couple to an end of the pipette, wherein at least one of the chamber body and the cover is rotatable relative to each other, and the pipette tip is
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided that transfers fluid between the plurality of chambers while changing the relative position in the circumferential direction of the chamber body together with the cover.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge including a pipette hole provided on the movement path of the pipette tip.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge that extends upward from the pipette hole and includes a pipette tip guide that accommodates the pipette tip therein.
  • the pipette tip includes a coupling portion to which the pipette can be coupled, a pipette tip body extending downward from the coupling portion and constituting a flow path, a tip extending downward from the pipette tip body, and the pipette tip.
  • a nucleic acid detection cartridge including a pipette tip filter member provided in a flow path inside the body may be provided.
  • the coupling unit may provide a nucleic acid detection cartridge including a first stopping protrusion extending outside the hole of the pipette tip guide so that the pipette tip is seated on the top of the pipette tip guide.
  • the pipette tip body may include a second stopping protrusion extending outside the hole of the pipette tip guide to prevent the pipette tip from falling out of the top of the cover, and a nucleic acid detection cartridge may be provided.
  • the second stopping protrusion protrudes along the circumferential direction of the pipette tip body and is provided to enable elastic deformation, thereby providing a nucleic acid detection cartridge.
  • the pipette tip guide includes a step structure in which the inner diameter of the upper portion is smaller than the inner diameter of the lower portion, and the second stopping protrusion has a larger outer diameter compared to the inner diameter of the upper portion of the pipette tip guide.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided, further comprising a sealing film that is attached to or coupled to the upper surface of the chamber body to seal the plurality of chambers.
  • the sealing film may provide a nucleic acid detection cartridge configured to be penetrated by the pipette tip.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the plurality of chambers include chambers arranged in the circumferential direction with respect to the center of the chamber body, and the cover is provided to cover the chambers.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which at least one of the chamber body and the cover is rotatable relative to each other.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which at least one of the chamber body and the cover is provided to be able to move in translation in the direction of the rotation axis relative to each other.
  • the upper chamber body is provided with a plurality of chambers arranged in a circumferential direction with respect to the center and detection chambers arranged in parallel with each other, and the detection chambers are straight lines having a predetermined angle in one radial direction of the chamber body. It is possible to provide a nucleic acid detection cartridge that is arranged to pass through the detection chambers.
  • the detection chambers may be arranged at a predetermined radius from the central axis of the chamber body so that a pipette moving relatively circumferentially passes through the detection chambers, thereby providing a nucleic acid detection cartridge.
  • the detection chamber may provide a nucleic acid detection cartridge including a detection well in which nucleic acid is detected and an inclined portion that guides the sample to the detection well.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the detection chamber is provided in the form of a long hole extending in a direction parallel to the radial direction, and the detection well is located outside the radial direction rather than the inclined portion.
  • the cover has a detection well sealing portion capable of sealing the detection well, and at least one of the chamber body and the cover has a first position at which the detection well sealing portion opens the detection well with respect to each other, and It is possible to provide a nucleic acid detection cartridge that can be selectively positioned in a second position that seals the detection well.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge including a light transmitting portion capable of transmitting detection light to the detection well.
  • the chamber body further includes a sample receiving chamber into which the sample is injected, and the sample receiving chamber includes a sample injection area into which the sample is injected, a sample extraction area spatially separated from the sample injection area and into which the sample is withdrawn, and
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided, including a filter member, wherein the sample injected into the sample injection area passes through the filter member in a direction opposite to gravity and moves to the sample extraction area.
  • the chamber body includes a plurality of chambers including a sample receiving chamber in which a sample is received, and detection chambers having a detection well in which nucleic acid is detected, and the cover is a detection well that can seal the detection chamber. At least one of the chamber body and the cover is selectively positioned with respect to each other at a first position where the detection well seal opens the corresponding detection well and at a second position where the detection well seals the corresponding detection well.
  • a nucleic acid detection cartridge capable of doing so may be provided.
  • the chamber body is provided in the shape of a circular disk or a part of a disk, and includes a plurality of chambers including a sample receiving chamber disposed in a circumferential direction with respect to the central axis, and detection chambers in which nucleic acids are detected, and the detection chambers.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the chambers are arranged in parallel with each other so that a straight line having a predetermined angle in one radial direction of the chamber body passes through the detection chambers.
  • the second embodiment of the present invention includes a chamber body having a sample receiving chamber into which a sample is received, wherein the sample receiving chamber includes a sample injection area into which a sample is injected, It is spatially separated from the sample injection area and includes a sample extraction area from which a sample is extracted, and a filter member, and the sample injected into the sample injection area passes through the filter member in the opposite direction of gravity and moves to the sample extraction area.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided.
  • it further includes a cover facing the upper surface of the chamber body and having a sample injection hole that can open the sample injection area when aligned with the sample receiving chamber, and at least one of the chamber body and the cover.
  • a cover facing the upper surface of the chamber body and having a sample injection hole that can open the sample injection area when aligned with the sample receiving chamber, and at least one of the chamber body and the cover.
  • the chamber body is provided on the upper surface and includes a plurality of chambers arranged in a circumferential direction with respect to the center of the chamber body, and the cover is provided to cover the chambers. You can.
  • At least one of the chamber body and the cover is provided to be rotatable about a rotation axis relative to each other, and at least one of the chamber body and the cover is translated in the direction of the rotation axis relative to each other.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided.
  • the sample receiving chamber may provide a nucleic acid detection cartridge including a portion where the lower cross-sectional area is smaller than the upper cross-sectional area.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the sample injection area has an inclined surface that guides the sample to the sample extraction area.
  • the sample injection area may provide a nucleic acid detection cartridge having a step whose cross-sectional area discontinuously decreases in a downward direction.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the volume of the upper region of the step is more than twice the volume of the lower region of the step.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the sample extraction area has an inclined surface provided so that the cross-sectional area decreases in a downward direction.
  • the sample receiving chamber includes a blocking portion dividing the sample injection area and the sample extraction area, and a sample flow channel allowing sample flow between the sample injection area and the sample extraction area.
  • a nucleic acid detection cartridge. can be provided.
  • the blocking unit may be provided as a blocking wall surrounding the sample extraction area, and the sample flow channel may be configured to penetrate the blocking wall.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the sample flow channel penetrates both opposing sides of the barrier wall.
  • the blocking portion is detachably coupled to the bottom surface of the sample receiving chamber, and the sample flow channel is composed of a groove recessed upward from the bottom of the blocking portion.
  • a nucleic acid detection cartridge can be provided.
  • the filter member is disposed to be spaced apart from the bottom surface of the sample receiving chamber and is installed to vertically divide the internal space dividing the sample extraction area.
  • the filter member is provided above the sample flow channel and is installed to vertically divide the internal space partitioned by the blocking wall, thereby providing a nucleic acid detection cartridge.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the filter member is provided to be separable from the blocking wall.
  • the chamber body further includes a detection chamber in which nucleic acids are detected
  • the cover further includes a light transmitting portion capable of transmitting detection light to the detection chamber, and when injecting a sample, the sample is placed on the sample injection area.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which an injection hole is located and, when detecting nucleic acid, the sample injection hole is located above the sample extraction area and the light transmitting part is located above the detection chamber.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge further comprising a sample guide portion extending downward from the sample injection hole.
  • the sample receiving chamber further includes a blocking wall surrounding the sample extraction area, and the sample guide unit is configured to operate when at least one of the chamber body and the cover is relatively close to each other in the direction of the rotation axis.
  • a nucleic acid detection cartridge provided to overlap the barrier may be provided.
  • the third embodiment of the present invention includes a chamber body including detection chambers having a sample receiving chamber in which a sample is received and a detection well in which nucleic acids are detected, and an upper surface of the chamber body.
  • a cover provided to cover the detection well and having a detection well seal capable of sealing the detection chamber, wherein at least one of the chamber body and the cover is configured to open a detection well corresponding to the detection well seal with respect to each other. It is possible to provide a nucleic acid detection cartridge that can be selectively positioned in position 1 and a second position sealing the corresponding detection well.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which at least one of the chamber body and the cover is provided to be movable in a direction perpendicular to the upper surface relative to each other.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which at least one of the chamber body and the cover is provided to be movable in a plane parallel to the upper surface relative to each other.
  • At least one of the chamber body and the cover is provided to be rotatable relative to each other, and at least one of the chamber body and the cover is provided to be capable of translation in the direction of the rotation axis relative to each other.
  • nucleic acid detection cartridges can be provided.
  • the chamber body may provide a nucleic acid detection cartridge that can be selectively positioned in the first position and the second position while rotating.
  • the detection well sealing part may provide a nucleic acid detection cartridge in which the plug is inserted into the detection well inlet.
  • the detection well sealing unit may provide a nucleic acid detection cartridge, wherein at least one of the chamber body and the cover is provided to seal the detection well while being relatively close to each other in the rotation axis direction.
  • the detection well sealing part may be provided to extend downward from the bottom of the cover facing the upper surface of the chamber body.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the detection well sealing part is configured to fit tightly into the detection well inlet.
  • the detection well sealing unit may provide a nucleic acid detection cartridge, including a detection well sealing member that is forcibly fitted into the detection well inlet and in close contact with the inner surface of the detection well.
  • the detection well sealing member may provide a nucleic acid detection cartridge that is coupled to the body of the detection well sealing unit through a double injection method.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge including a light transmitting portion capable of transmitting detection light to the detection well.
  • the detection well sealing portion is provided to extend downward from the bottom of the cover facing the upper surface of the chamber body, and the cover has a detection groove recessed from the upper surface in the protruding direction of the detection well sealing portion, A detection cartridge may be provided.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge that is close to the chamber body and has a peripheral sealing portion that is seated around the detection chamber.
  • the detection chamber may provide a nucleic acid detection cartridge including an inclined portion that guides the sample to the detection well.
  • the inclined portion of the detection chamber may provide a nucleic acid detection cartridge having a fine pattern that reduces the surface friction coefficient.
  • the inclined portion of the detection chamber may provide a nucleic acid detection cartridge including a guide protrusion that guides the sample to the center of the width direction.
  • At least one of the chamber body or the cover is provided to be rotatable relative to each other, and the inclined portion of the detection chamber is located closer to the center of the chamber body than the detection well. can do.
  • a nucleic acid detection cartridge in which the detection chambers are arranged in parallel with each other, and a straight line having a predetermined angle in a radial direction of the chamber body is arranged to pass through the detection wells.
  • the detection chamber includes an inclined portion that guides the sample to the detection well, and is provided in the form of a long hole extending in a direction parallel to one of the radial directions, and the detection well is located outside the inclined portion in the radial direction.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided.
  • the fourth embodiment of the present invention includes a plurality of chambers including a sample receiving chamber provided in the shape of a circular disk or part of a disk and arranged in the circumferential direction with respect to the central axis;
  • a nucleic acid detection cartridge comprising a chamber body having detection chambers in which nucleic acids are detected, wherein the detection chambers are arranged side by side so that a straight line having a predetermined angle in a certain radial direction of the chamber body passes through the detection chambers. can be provided.
  • a nucleic acid detection cartridge further comprising a pipette tip coupled to the end of the pipette that provides positive pressure and negative pressure, wherein the pipette tip withdraws the sample from the sample receiving chamber and injects the sample into the detection chamber. can do.
  • the detection chambers may be arranged at a predetermined radius from the central axis of the chamber body so that a pipette moving relatively circumferentially passes through the detection chambers, thereby providing a nucleic acid detection cartridge.
  • the detection chamber may provide a nucleic acid detection cartridge including a detection well in which nucleic acid is detected, and an inclined portion that guides the sample to the detection well.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the inclined portion is provided to be inclined downward in the direction of the detection well, and the detection well is provided deeper than the inclined portion.
  • the inclined portion may provide a nucleic acid detection cartridge including a fine pattern that reduces the surface friction coefficient.
  • the inclined portion may provide a nucleic acid detection cartridge including a guide protrusion that guides the sample to the center of the width direction.
  • a nucleic acid detection cartridge is provided, further comprising a cover provided to cover the upper surface of the chamber body, and at least one of the chamber body or the cover is provided to be rotatable about a rotation axis relative to each other. can do.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the inclined portion is located closer to the center of the chamber body than the detection well.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the detection chamber is provided in the form of a long hole extending in a direction parallel to one of the radial directions, and the detection well is located outside the radial direction rather than the inclined portion.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge including a detection well sealing portion capable of sealing the detection well.
  • At least one of the chamber body and the cover can be selectively positioned in a first position where the detection well seal opens the detection well and a second position where the detection well closes the detection well, relative to each other.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which at least one of the chamber body and the cover is provided to be able to move in translation in the direction of the rotation axis relative to each other.
  • the detection well sealing part may provide a nucleic acid detection cartridge in which the plug is inserted into the detection well inlet.
  • the detection well sealing part may be provided to extend downward from the bottom of the cover facing the upper surface of the chamber body.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the detection well sealing part is configured to fit tightly into the detection well inlet.
  • the detection well sealing part can provide a nucleic acid detection cartridge including a detection well sealing member that is press-fitted to the detection well inlet and is in close contact with the inner surface of the detection well.
  • the detection well sealing portion is provided in a shape that protrudes downward from the cover, and the cover has a detection groove that is recessed on its upper surface in the protruding direction of the detection well sealing portion.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge including a light transmitting portion capable of transmitting detection light to the detection well.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge that is close to the chamber body and has a peripheral sealing portion that is seated around the detection chamber.
  • a chamber body including a plurality of chambers provided in the shape of a circular disk or a portion of a disk and including a sample receiving chamber disposed in a circumferential direction with respect to the central axis, and detection chambers in which nucleic acids are detected, and the detection
  • the chamber includes a detection well in which nucleic acid is detected and an inclined portion that guides the sample to the detection well, wherein the inclined portion is provided to be inclined downward in the direction of the detection well, and the detection well is provided deeper than the inclined portion.
  • Cartridges can be provided.
  • the inclined portion may provide a nucleic acid detection cartridge having a fine pattern that reduces the surface friction coefficient.
  • the inclined portion may provide a nucleic acid detection cartridge including a guide protrusion that guides the sample to the center of the width direction.
  • a nucleic acid detection cartridge is provided, further comprising a cover provided to cover the upper surface of the chamber body, and at least one of the chamber body or the cover is provided to be rotatable about a rotation axis relative to each other. can do.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the inclined portion is located closer to the center of the chamber body than the detection well.
  • a nucleic acid detection cartridge in which the detection chambers are arranged in parallel with each other, and a straight line having a predetermined angle in one radial direction of the chamber body is arranged to pass through the detection wells.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the detection chamber is provided in the form of a long hole extending in a direction parallel to the radial direction, and the detection well is located outside the radial direction rather than the inclined portion.
  • the cover has a detection well sealing portion capable of sealing the detection well, and at least one of the chamber body and the cover is positioned at a first position where the detection well sealing portion opens the detection well relative to each other. and a nucleic acid detection cartridge that can be selectively positioned in a second position that seals the detection well.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which at least one of the chamber body and the cover is provided to be able to translate in a direction having a predetermined angle to the upper surface relative to each other.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which at least one of the chamber body and the cover is provided to be movable in a plane parallel to the upper surface relative to each other.
  • At least one of the chamber body and the cover is provided to be rotatable relative to each other, and at least one of the chamber body and the cover is provided to be capable of translation in the direction of the rotation axis relative to each other.
  • nucleic acid detection cartridges can be provided.
  • a nucleic acid detection cartridge may be provided in which the detection well sealing part is provided with a plug that can seal the detection well entrance.
  • the detection well sealing unit may provide a nucleic acid detection cartridge that is provided to seal the detection well while either the chamber body or the cover is relatively close to each other in the rotation axis direction.
  • the detection well sealing part may be provided to extend downward from the bottom of the cover facing the upper surface of the chamber body.
  • the detection well sealing part may provide a nucleic acid detection cartridge that is provided to be press-fitted into the detection well inlet.
  • the detection well sealing unit may provide a nucleic acid detection cartridge including a detection well sealing member that is press-fitted into the detection well inlet and in close contact with the inner surface of the detection well.
  • the detection well sealing member may provide a nucleic acid detection cartridge that is coupled to the detection well sealing part in a double injection method.
  • the detection well sealing portion is provided to extend downward from the bottom of the cover facing the upper surface of the chamber body, and the cover has a detection groove recessed from the upper surface in the protruding direction of the detection well sealing portion, A detection cartridge may be provided.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge including a light transmitting portion capable of transmitting detection light to the detection well.
  • the cover may provide a nucleic acid detection cartridge that is close to the chamber body and has a peripheral sealing portion that is seated around the detection chamber.
  • the relative positions of the chamber body and cover can be changed not only in the direction of one side, but also in the direction perpendicular to one side, thereby preventing gas leakage during the detection process.
  • a purified sample can be taken by separating the sample receiving chamber and the sample withdrawal chamber and providing a filter.
  • leakage of the chambers can be prevented through the cover while also facilitating suction and withdrawal of samples or reagents.
  • gas leakage during the detection process can be prevented by allowing the detection well plug provided on the cover to change its position relative to the detection well.
  • the plurality of detection chambers are arranged in a straight line, thereby improving the detection speed and accuracy in a structure in which the detection module moves ahead. You can do it.
  • detection can be performed while the detection module moves forward while the chamber body is stationary, thereby improving detection speed and accuracy.
  • the area where the sample is injected by a pipette in the detection chamber and the area where detection occurs can be spatially separated.
  • the entire sample injected into the detection chamber may flow into the detection well.
  • the detection chamber in a dual structure, a fixed amount of sample can be dispensed to all of the plurality of detection chambers in a structure in which the chamber body rotates circularly and the detection module moves forward.
  • Figure 1 is a perspective view showing a nucleic acid detection cartridge according to one embodiment.
  • Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1.
  • FIG. 3 is a view showing FIG. 2 viewed from below.
  • Figure 4 is a perspective view showing a chamber body equipped with a sealing film.
  • Figure 5 is a perspective view of the chamber body.
  • Figure 6 is a top view of the chamber body.
  • Figure 7 is a plan view showing a transparent cover at the sample injection location.
  • Figure 8 is a plan view showing a transparent cover at the sample detection position.
  • Figure 9 is a cross-sectional view at the sample detection position.
  • Figure 10 is a perspective view showing a sample receiving chamber.
  • Figure 11 is a cross-sectional view showing the sample receiving chamber at the sample injection location.
  • Figure 12 is a cross-sectional view showing the sample receiving chamber at the sample extraction position.
  • Figure 13 is a plan view showing the beadwell.
  • Figure 14 is a perspective cross-sectional view showing a beadwell.
  • Figure 15 is a plan view showing the detection chamber.
  • Figure 16 is a cross-sectional view of the detection line in Figure 15.
  • Figure 17 is a cross-sectional view showing the detection chamber.
  • Figure 18 is a side view showing the rotation prevention structure.
  • Figure 19 is a cross-sectional view showing the separation prevention structure.
  • Figure 20 is a cross-sectional view showing the sealing ring.
  • first, second, A, B, (a), (b), (i), and (ii) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.
  • a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to the other component, but there is another component between each component. can be understood as being able to be “connected,” “coupled,” or “connected.”
  • the present invention relates to a detection device for detecting target analytes in a sample.
  • sample herein may include biological samples (e.g., cells, tissues, and fluids from biological sources) and non-biological samples (e.g., food, water, and soil).
  • the biological sample may include viruses, bacteria, tissues, cells, blood (e.g. whole blood, plasma, and serum), lymph, bone marrow fluid, saliva, sputum, swabs, aspiration, milk, It may be urine, feces, ocular fluid, semen, brain extract, spinal fluid, joint fluid, thymic fluid, bronchial lavage fluid, ascites, and amniotic fluid.
  • the sample may include natural and synthetic nucleic acid molecules isolated from biological sources. Samples herein may include additional substances such as water, deionized water, saline solution, pH buffer, acidic solution, basic solution.
  • a target analyte refers to an analyte that is subject to analysis.
  • the analysis may mean, for example, obtaining information about the presence, content, concentration, sequence, activity, or characteristics of the analyte in the sample.
  • Analytes can include a variety of substances (e.g., biological substances and non-biological substances such as compounds).
  • the analytes may include biological substances such as nucleic acid molecules (e.g., DNA and RNA), proteins, peptides, carbohydrates, lipids, amino acids, biological compounds, hormones, antibodies, antigens, metabolites, and cells. You can.
  • the analyte herein may be a nucleic acid molecule.
  • the sample herein may include an optical label.
  • An optical label refers to a label that generates an optical signal depending on the presence of a target nucleic acid.
  • the optical label may be a fluorescent label.
  • the fluorescent label may include any molecule known in the art.
  • the target analyte detection device of the present specification may be a target nucleic acid detection device.
  • the target nucleic acid detection device allows the nucleic acid reaction in the sample to proceed and detects the target nucleic acid through this.
  • Nucleic acid reaction refers to a series of physical and chemical reactions that generate a signal depending on the presence or amount of nucleic acid of a specific sequence in a sample.
  • the nucleic acid reaction may be a reaction that includes binding of a nucleic acid of a specific sequence in a sample to another nucleic acid or substance, and replication, cleavage, or decomposition of a nucleic acid of a specific sequence in the sample.
  • the nucleic acid reaction may be a reaction involving a nucleic acid amplification reaction.
  • the nucleic acid amplification reaction may include amplification of a target nucleic acid.
  • the nucleic acid amplification reaction may be a reaction that specifically amplifies a target nucleic acid.
  • the nucleic acid reaction may be a signal-generating reaction, which is a reaction capable of generating a signal depending on the presence/absence or amount of the target nucleic acid in the sample.
  • This signal-generating reaction may be a genetic analysis process such as PCR, real-time PCR, or microarray.
  • Various methods are known for generating an optical signal indicating the presence of a target nucleic acid using a nucleic acid reaction.
  • Representative examples include: the TaqMan TM probe method (U.S. Patent No. 5,210,015), the molecular beacon method (Tyagi et al., Nature Biotechnology v.14 MARCH 1996), the Scorpion method (Whitcombe et al., Nature Biotechnology 17:804) -807 (1999)), Sunrise or Amplifluor method (Nazarenko et al., 2516-2521 Nucleic Acids Research, 25(12):2516-2521 (1997), and US Patent No. 6,117,635), Lux method (US Patent No.
  • hybridization probe Bosset PS, et al., Clin Chem 2000, 46, 147-148
  • PTOCE PTO cleavage and extension
  • PCE-SH PTO Cleavage and Extension-Dependent Signaling Oligonucleotide Hybridization
  • PCE-NH PTO Cleavage and Extension-Dependent Non-Hybridization
  • PCT/KR2013/ 012312 PCT/KR2013/ 012312
  • CER method WO 2011/037306
  • the target analyte detection device may be a nucleic acid detection device and can detect a signal that occurs depending on the presence of the target nucleic acid.
  • a nucleic acid detection device can detect a signal by amplifying it along with nucleic acid amplification.
  • the nucleic acid detection device may detect the signal by amplifying the signal without amplifying the nucleic acid.
  • the signal is detected accompanied by nucleic acid amplification.
  • a target analyte detection device may include a nucleic acid amplification device.
  • a nucleic acid amplification device refers to a device that can perform a nucleic acid amplification reaction to amplify a nucleic acid having a specific nucleotide sequence.
  • Methods for amplifying the nucleic acids include the polymerase chain reaction (PCR) and ligase chain reaction (LCR) (U.S. Patents Nos. 4,683,195 and 4,683,202; PCR Protocols: A) Guide to Methods and Applications (Innis et al., eds, 1990), strand displacement amplification (SDA) (Walker, et al. Nucleic Acids Res.
  • the target analyte detection device may be a device that performs a nucleic acid amplification reaction while changing temperature.
  • a nucleic acid amplification device may perform a denaturing step, an annealing step, and an extension (or amplification) step. You can.
  • the denaturation step is a step in which double-stranded DNA is separated into single-stranded DNA by heating a solution containing a sample containing double-stranded DNA, which is a template nucleic acid, and a reagent to a specific temperature, for example, about 95°C.
  • the annealing step provides an oligonucleotide primer having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of the nucleic acid to be amplified, cools the separated single-stranded DNA to a specific temperature, for example, 60°C, and amplifies the single-stranded DNA.
  • This is the step of forming a partial DNA-primer complex by binding a primer to a specific nucleotide sequence.
  • the solution is maintained at a specific temperature, for example, 72°C, and a double-stranded DNA is formed based on the primer of the partial DNA-primer complex by DNA polymerase. do.
  • the nucleic acid amplification device may perform the annealing step and the extension step simultaneously.
  • the nucleic acid amplification device may complete the first cycle by performing two steps consisting of a denaturation step and an annealing/extension step.
  • the target analyte detection device may be a device that performs a nucleic acid amplification reaction and a reaction that generates an optical signal depending on the presence of the nucleic acid while accompanying a change in temperature and detects the generated optical signal.
  • the target analyte detection device may be a POC (Point of Care) diagnostic equipment, which is a miniaturized on-site diagnostic device.
  • POC Point of Care
  • the target analyte detection device includes a holding module for holding the cartridge, a fluid transportation module, an extraction module, a thermo-control module, a sensing module, and It may include a controller that controls them.
  • the mounting module may include a fixed type in which the user directly places the cartridge in a designated location, and a mobile type in which the cartridge is received from outside the detection device, brought inside the detection device, and automatically placed in a specified location.
  • the fluid transport module may provide power to transport fluids including samples, reagents, or buffers.
  • a reagent may be distinct from a buffer, and in some cases, may be used as a concept that includes a buffer.
  • micropumps and microvalves When the cartridge is provided as a well type, fluid transport can be performed using a syringe pump. Alternatively, when the cartridge is provided as a micro-fluidic type, fluid transport can be accomplished through pumps and valves inside or outside the microdevice. At this time, micropumps and microvalves often require additional driving force. Examples of drive mechanisms for micropumps include check valves or peristaltic, rotary, centrifugal, ultrasonic, electro-hydrodynamic, electro-kinetic, phase-transfer (requiring temperature or pressure changes), electrowetting, Includes magnetic or hydrodynamic mechanisms, etc. And examples of driving mechanisms for microvalves include pneumatic, thermopneumatic, thermomechanical, piezoelectric, electrostatic, electromagnetic, electrochemical or capillary mechanisms, etc.
  • the extraction module can be used to extract target analytes from a sample. For example, it can be used to extract nucleic acids from a sample. Additionally, the extraction module may include a magnet used to manipulate the magnetic beads to which nucleic acids are bound, and a mixing means used to mix the sample and reagents during the extraction process. For example, the mixing means may include an ultrasonic horn.
  • the temperature control module can be used to control temperature in processes such as target analyte extraction reaction or target analyte detection reaction.
  • the temperature control module can be used to control the temperature in a nucleic acid extraction reaction or nucleic acid amplification reaction.
  • the temperature control module may include a heating element, a heat sink, a cooling fan, or a temperature sensor.
  • the heating element may include a Peltier element or a heating wire.
  • the detection module can be used to detect target analytes. Detection of target analytes can use optical or chemical methods.
  • the sensing module may be an optical module or an electrochemical module.
  • the optical module can detect target analytes using methods such as detection of fluorescence or color change, or measurement of absorbance or reflectance.
  • the optical module can detect fluorescence emitted from a fluorescent substance labeled with a target nucleic acid sequence.
  • the optical module may include a light emitting unit that supplies appropriate optical stimulation to the sample accommodated in the sample holder and a detection unit that detects an optical signal generated from the sample in response to the light emitting unit.
  • the optical signal may be luminescence, phosphorescence, chemiluminescence, fluorescence, polarized fluorescence, or other colored signal.
  • the optical signal may be generated in response to an optical stimulus applied to the sample.
  • the light emitting unit may include an LED or a laser
  • the detection unit may include a charge coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor field effect transistor (CMOS), or a photodiode.
  • CCD charge coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor field effect transistor
  • the electrochemical module can electrically detect the occurrence or change in the degree of a chemical reaction depending on the presence or change in the amount of the target analyte in the sample. For example, a change in the target analyte in a sample can be detected by detecting a change in pH or resistance due to an increase in the target material or an electrochemical signal generated by the combination of the target analyte and the active material.
  • the electrochemical module may include an electrode unit and an electrical signal measurement unit.
  • the detection electrode is, for example, gold (Au), cobalt (Co), platinum (Pt), silver (Ag), carbon nanotube, graphene, carbon, or any of these. It can be manufactured from an alloy containing one or more of the following.
  • the electrical signal measurement units include, for example, anodic stripping voltammetry (ASV), chronoamperometry (CA), cyclic voltammetry, square wave voltammetry (SWV). , differential pulse voltammetry (DPV), or impedance.
  • ASV anodic stripping voltammetry
  • CA chronoamperometry
  • SWV square wave voltammetry
  • DPV differential pulse voltammetry
  • the cartridge 10 may include a chamber body 100 that can accommodate samples and reagents, and a cover 200 that covers the top of the chamber body 100. It may further include a pipette tip 400 coupled to an end portion of the pipette that can suction and inject fluids such as samples or reagents accommodated in the chamber body 100.
  • the chamber body 100 may be provided with a plurality of chambers.
  • the chambers may have an opening formed on the upper surface of the chamber body 100 and a fluid receiving portion formed on the lower part.
  • the cover 200 may be provided to face all or part of the upper surface of the chamber body 100. Additionally, the cover 200 may be provided to cover all or part of the outside of the chamber body 100.
  • the chamber body 100 is provided in the shape of a circular disk or a partial disk, and the cover 200 covers the upper part facing the upper surface of the chamber body 100 and the outer surface of the chamber body 100. It may include an opposing medial side.
  • the cover 200 has a cover surface covering the upper surface of the chamber body 100 and the chamber body 100. ) may include a side surrounding the outer surface of the.
  • the cover 200 may be provided to cover the chambers of the chamber body 100. And the cover 200 may be provided to seal the upper portions of the chambers of the chamber body 100. Additionally, the cover 200 can prevent substances contained in the chamber from escaping to the outside of the cartridge 10 and prevent foreign substances outside the cartridge 10 from entering the chamber. Furthermore, the cover 200 may prevent fluid or gas in the chamber from escaping to the outside. In particular, while a reaction occurs in the detection well 152, which will be described later, the cover 200 seals the detection well 152 to prevent external contaminants from flowing into the inside, and at the same time prevents the reaction substances in the detection well 152 from entering. It is possible to prevent leakage to the outside, and further prevent the gas in the detection well 152 from escaping to the outside.
  • the nucleic acid detection device may be equipped with a separate pressurizing unit (not shown) that pressurizes the cover 200 or the chamber body 100.
  • At least one of the chamber body 100 and the cover 200 may be provided to be movable in a plane direction parallel to one side relative to each other.
  • one surface includes the upper surface of the chamber body 100 and a surface parallel to the upper surface.
  • movement in the plane direction includes movement rotating around the rotation axis.
  • At least one of the chamber body 100 and the cover 200 may be provided to be movable in one direction with a predetermined angle on one side relative to each other.
  • one surface includes the upper surface of the chamber body 100 and a surface parallel to the upper surface.
  • one direction having a predetermined angle to one surface includes a direction perpendicular to the upper surface of the chamber body 100.
  • unidirectional movement includes vertical movement and translational movement.
  • translation includes translation in the direction of the rotation axis.
  • the cover 200 may be provided to move up and down relative to the chamber body 100. Being able to relatively move up and down means that the cover 200 can move and the chamber body 100 can move.
  • the vertical movement includes not only vertical movement but also movement in a direction at a predetermined angle to the vertical direction. And the vertical movement may include moving to a close position and moving to a touching position.
  • the vertical movement may be a translational movement, and the direction may be in the direction of the rotation axis.
  • At least one of the cover 200 and the chamber body 100 may be provided to be able to translate in the direction of the rotation axis relative to each other.
  • the cover 200 may move downward.
  • the cover surface of the cover 200 is in contact with the upper surface of the chamber body 100, or the portion protruding downward from the cover surface of the cover 200 is the chamber of the chamber body 100 or the chamber body 100. ), the cover 200 can seal one or more of the chambers when lowered to contact the periphery of the chamber.
  • the chamber body 100 may be provided to be rotatably movable relative to the cover 200. Being able to rotate relatively means that the cover 200 can rotate and the chamber body 100 can rotate.
  • the cover 200 may be provided in a fixed state, and the chamber body 100 may be provided to rotate.
  • the chamber body 100 is provided to be rotatable about a rotation axis, and the cover 200 surrounds the outer surface of the chamber body 100 and allows the chamber body 100 to rotate.
  • the chamber body 100 may have a circular shape when viewed from the top, and the cover 200 may include an inner surface provided to surround the outer surface of the chamber body 100.
  • the chamber body 100 may be provided in the shape of a circular disk or a partial disk.
  • a circular disk shape is a shape that is circular and has volume when viewed from the top
  • a partial disk shape is a fan-shaped shape surrounded by two radii and an arc when viewed from the top and has a volume.
  • the central angle formed by the two radii is not particularly limited, but may be, for example, 45 degrees, 60 degrees, 90 degrees, or 180 degrees.
  • the chamber body 100 may rotate in one direction or in both directions based on the central axis. For example, it can be rotated about 360 degrees in one direction, or it can be rotated about 180 degrees clockwise and about 180 degrees counterclockwise. In addition, various rotation angles and directions may be provided depending on the design of the chamber body 100.
  • the rotational driving force of the chamber body 100 may be transmitted through the lower part of the chamber body 100.
  • the nucleic acid detection device may be equipped with a separate rotation drive unit (not shown) that rotates the chamber body 100.
  • the chamber body 100 may be coupled to the drive shaft of the rotation drive unit at the center.
  • the chamber body 100 may be provided to be rotatable and the cover 200 may be provided to be vertically movable.
  • the cover 200 may be rotatable and the chamber body 100 to be vertically movable.
  • various embodiments are possible, such as the chamber body 100 or the cover 200 being provided to enable both rotational and vertical movement.
  • the chamber body 100 may include a mounting portion 160 into which a drive shaft of a rotation drive unit (not shown) can be inserted around the center of the rotation axis.
  • the mounting portion 160 may include a collar portion 161 extending upward from the lower surface of the chamber body 100 along the central axis. Alternatively, the collar portion 161 may extend downward from the upper surface of the chamber body 100 along the central axis.
  • the mounting portion 160 may include a connecting groove 162 that accommodates the connecting rod 240 extending downward around the central axis of the cover 200.
  • the connecting groove 162 may be provided on the outside of the collar portion 161. The connecting rod 140 is guided to the connecting groove 162 and can move vertically inside the connecting groove 162.
  • a connecting groove to be formed in the cover 200 and a connecting rod to be provided in the chamber body 100.
  • the nucleic acid detection device is equipped with a pipette (not shown) that provides suction pressure and injection pressure.
  • the pipette may be connected to a pump (not shown) that provides pneumatic pressure.
  • the cartridge 10 may be provided with a pipette tip 400 coupled to the end of the pipette.
  • the pipette tip 400 moves integrally with the pipette and can transmit the pneumatic pressure of the pipette to the fluid accommodated in the chamber of the chamber body 100.
  • the pipette tip 400 may be coupled to the cover 200 to allow vertical movement.
  • the cover 200 may form a pipette hole 211 through which the pipette or pipette tip 400 can enter and exit.
  • At least one of the chamber body 100 and the cover 200 is provided to be rotatable relative to each other, so that the pipette tip 400 is attached to the chamber body 100 together with the cover 200. Fluid may be transferred between the plurality of chambers while changing their relative positions in the circumferential direction.
  • the chamber body 100 may be allowed to rotate while the lower end of the pipette tip 400 is located above the upper surface of the chamber body 100.
  • the control unit that controls the rotation of the nucleic acid detection cartridge 10 can align the position of the chamber body 100 so that the pipette tip 400 is located at the upper part of the target chamber. Accordingly, the pipette withdraws fluid from all chambers of the chamber body 100 or all chambers of the chamber body 100 through the pipette tip 400 by only vertical movement without moving in the plane direction, including revolution. Fluid can be injected.
  • the chamber body 100 may include a plurality of chambers arranged in a circumferential direction with respect to the central axis of rotation. Some of the plurality of chambers may have a shape extending in the radial direction of the chamber body 100. For example, some of the plurality of chambers may be provided in the shape of a long hole whose radial length is longer than its circumferential width.
  • some of the plurality of chambers may have a shape whose cross-sectional area becomes narrower toward the bottom.
  • some of the plurality of chambers may have a shape in which the circumferential width narrows toward the bottom.
  • some of the plurality of chambers may have a shape in which the radial width becomes narrower toward the bottom.
  • the cartridge 10 may further include a sealing film 300 that covers the openings of the plurality of chambers exposed at the top of the chamber body 100.
  • the sealing film 300 may be provided to seal the entrance of the chamber after inserting reagents, buffers, or beads into the chambers.
  • the sealing film 300 may be a thin membrane, for example, aluminum foil (Al foil). And the sealing film 300 may be attached to the upper surface of the chamber body 100 using heat fusion or adhesive.
  • the sealing film 300 may be configured to be penetrated by the pipette tip. In other words, the sealing film 300 is prepared to be damaged by the tip of the pipette tip 400.
  • the sealing film 300 may be damaged by pressure applied by the chamber sealing portion as the cover 200 descends. It may be possible.
  • the chamber sealing part may descend while tearing the sealing film 300 and be accommodated inside the chamber.
  • the sealing film 300 may be provided with a dot or line groove in the area to be cut in advance to facilitate damage.
  • the pipette tip 400 may be coupled to the cover 200 to allow vertical movement.
  • a pipette may be coupled to the upper part of the pipette tip 400, and the pipette tip 400 may transmit negative pressure or positive pressure provided by the pipette.
  • the tip of the pipette tip 400 may be provided in the shape of a thin tube.
  • the tip of the pipette tip 400 can easily penetrate the sealing film 300, and fine volume control is easy.
  • the pipette tip 400 includes a coupling portion 401 to which the pipette is coupled, a pipette tip body 402 extending downward from the coupling portion 401 and forming a flow path, and a pipette tip body 402 in the pipette tip body 402. It may include a tip 403 extending downward, and a pipette tip filter member 404 provided in the middle of the flow path inside the pipette tip body 402.
  • the cover 200 may further include a pipette tip guide 210 that guides vertical movement of the pipette tip 400.
  • the pipette tip guide 210 may extend along the movement path of the pipette tip 400.
  • the pipette tip guide 210 is provided to protrude above the upper surface of the cover 200 and the pipette tip 400 can be accommodated therein. Since the cover 200 approaches or comes into close contact with the chamber body 100 when detecting nucleic acids, there may be insufficient space under the upper surface of the cover 200 for the pipette tip guide 210 to extend.
  • the cover 200 is a pipette hole 211 provided on the movement path of the pipette or pipette tip 400 that sucks fluid from one or more of the plurality of chambers and injects the fluid into one or more of the plurality of chambers. ) may further be included.
  • the pipette hole 211 formed in the cover 200 may be provided inside the pipette tip guide 210.
  • the pipette hole 211 may be formed to penetrate the upper surface of the cover 200. there is.
  • the pipette tip 400 can enter and exit through the pipette hole 211.
  • the cover 200 and the chamber body 100 move relatively, and the pipette tip 400 moves the solutions contained in the chambers included in the chamber body 100. Therefore, from the perspective of the chamber body 100, the pipette hole 211 may be provided on the movement path of the pipette or pipette tip 400.
  • the pipette tip 400 is coupled to the end of the pipette and is provided to be vertically movable through the pipette hole 211 of the cover. Accordingly, the diameter of the pipette hole 211 may be larger than the horizontal cross-sectional diameter of the pipette tip body 402.
  • the pipette tip 400 is provided so that its outer surface includes a cylinder or a partial cylindrical shape, and the pipette tip guide 210 has an inner surface including a cylinder or a partial cylindrical shape corresponding to the outer surface of the pipette tip 400. It can be provided. Additionally, the inner diameter of the pipette tip guide 210 is slightly larger than the outer diameter of the pipette tip 400 to reduce friction between the pipette tip guide 210 and the pipette tip 400.
  • the pipette tip guide 210 may be provided with a support jaw 212 for supporting the pipette tip 400 to prevent the pipette tip 400 from coming off downward, and the pipette tip 400 may be provided with a support jaw 212. It may be provided with a first stopping protrusion 405 that protrudes outward to be supported by (212).
  • the first stopping protrusion 405 may have a flange shape that protrudes outward from the outer surface. And with the cover 200 spaced apart from the chamber body 100, when the first stopping protrusion 405 of the pipette tip 400 is supported on the pipette tip guide 210, the pipette tip ( The distal end of 400) may be spaced apart from the bottom of the chamber. Therefore, when the pipette tip 400 moves downward, the pipette tip tip can be prevented from being damaged by colliding with the bottom of the chamber.
  • the chambers of the chamber body 100 may have the same depth, and the tip portion 403, which is provided in a tubular shape, may be provided to be equal to or longer than the depth of the chambers. Therefore, when the tip portion 403 penetrates the sealing film 300 that covers the upper part of the chambers, the sealing film 300 can be prevented from being damaged more than necessary.
  • a pipette tip filter member 404 may be further included inside the pipette tip 400.
  • the pipette tip filter member 404 can prevent contaminants from outside air from flowing into the cartridge 10.
  • the pipette tip filter member 404 may be located inside the pipette tip body 402, and sufficient volume may be secured below the pipette tip filter member 404. Therefore, when the pipette tip 400 sucks fluid from the chamber, the fluid may not contact the pipette tip filter member 404. This is because, if the fluid sucked through the tip 403 contacts the pipette tip filter member 404, it may be exposed to contaminants filtered by the pipette tip filter member 404.
  • a second locking protrusion 406 may be provided on the outer surface of the pipette tip 400 to prevent the pipette tip 400 from moving upward.
  • the pipette tip body 402 may be provided with a second stopping protrusion 406 extending outside the hole of the pipette tip guide 210. You can.
  • the second stopping protrusion 406 of the pipette tip 400 may protrude in a ring shape along the outer surface of the pipette tip 400.
  • the second stopping protrusion 406 is formed to protrude along the circumferential direction of the pipette tip body 402 and may be provided to enable elastic deformation.
  • the second stopping protrusion 406 may seal the space between the pipette tip 400 and the side wall of the pipette tip guide 210.
  • the second stopping protrusion 406 may be formed integrally with the pipette tip 400, or may be made of a separate elastic material. And the second stopping protrusion 406 may be formed on the pipette tip 400 using a double injection method.
  • the inner surface of the pipette tip guide 210 may include a stepped structure.
  • the step structure may be provided so that the lower inner diameter is larger than the upper inner diameter.
  • the upper inner diameter of the pipette tip guide 210 may be larger than the outer diameter of the body of the pipette tip 400 and smaller than the outer diameter of the second stopping protrusion 406. Additionally, the lower inner diameter of the pipette tip guide 210 may be provided to correspond to the outer diameter of the second stopping protrusion 406 of the pipette tip 400.
  • the second stopping protrusion 406 of the pipette tip 400 may be provided to enable elastic deformation. Therefore, the pipette tip 400 can be assembled through the upper part of the pipette tip guide 210 in an interference fit manner, and the second stopping protrusion 406 passes through the step structure of the pipette tip guide 210. Afterwards, it is elastically restored and can be prevented from coming off again.
  • the nucleic acid detection cartridge 10 includes a sample receiving chamber 110 into which a sample is injected, and a first bead chamber 120a into which protease K (proteinase K) beads are accommodated. , a second bead chamber 120b containing magnetic beads, a third bead chamber 120c containing internal control beads, and a lysis buffer containing a lysis buffer.
  • a sample receiving chamber 110 into which a sample is injected
  • a first bead chamber 120a into which protease K (proteinase K) beads are accommodated.
  • a second bead chamber 120b containing magnetic beads
  • a third bead chamber 120c containing internal control beads
  • a lysis buffer containing a lysis buffer.
  • the above chambers may be arranged in a circumferential direction (eg, clockwise) in the above order.
  • the nucleic acid detection cartridge 10 may further include a plurality of detection chambers 150 in which nucleic acids contained in the sample are linearly arranged, along with chambers provided in the circumferential direction.
  • a plurality of chambers may be provided to include the pipette radius Rp therein.
  • a plurality of chambers excluding the detection chambers 150 may be provided so that the center of each chamber is located at the pipette radius (Rp).
  • the plurality of detection chambers 150 may have different distances from the rotation center C to the center of each chamber.
  • the rotation center (C) may be the central axis of the chamber body 100.
  • the detection chambers 150 may be arranged at a predetermined radius from the central axis of the chamber body 100 so that a pipette moving in a relatively circular motion passes through the detection chambers 150 .
  • the detection chambers 150 may be arranged so that a straight line Ld having a predetermined angle to the radial direction Dr of the chamber body 100 passes through the detection chambers 150 . Additionally, the plurality of detection chambers 150 may be arranged side by side at equal intervals in a certain straight direction (Ld).
  • the detection module (not shown) of the nucleic acid detection device is provided to move linearly, so that the plurality of detection chambers 150 are located on the travel path (Ld) of the detection module.
  • the distance between the center of each detection chamber 150 and the center of rotation (C) is the shortest, and the distance between the center of the detection chamber 150 located in the center and the center of rotation (C) is the shortest, and the distance between the center of each detection chamber 150 and the center of rotation (C) is the shortest, and the distance between the center of each detection chamber 150 and the center of rotation (C) is the shortest, and the distance between the center of each detection chamber 150 and the center of rotation (C) is the shortest, and the distance between the center of each detection chamber 150 and the center of rotation (C) is the shortest.
  • the distance between the center of the chamber 150 and the center of rotation (C) may be decreased or increased to the greatest distance.
  • the cover 200 has a sample injection hole 221 formed to enable sample injection into the sample receiving chamber 110, and a stopper 220 that seals the sample injection hole 221. may include. And the stopper 220 is integrally connected with the cover 200 to prevent loss.
  • the cover 200 may further include a sample guide portion 222 extending downward from the sample injection hole 221.
  • the sample guide unit 222 can block the surrounding area so that the sample provided through the sample injection hole 221 can flow into the sample receiving chamber 110.
  • the sample guide portion 222 may be provided in a cylindrical shape, and may be provided with a shape and width so that a sample can be injected into the sample receiving chamber 110.
  • the sample injection hole 221 included in the cover 200 moves according to the rotation of the cover 200 and may be formed to be aligned with the sample receiving chamber 110 at a specific position. When the sample injection hole 221 is aligned with the sample receiving chamber 110 formed in the chamber body 100, the sample receiving chamber 110 may be opened.
  • the sample receiving chamber 110 may be provided in the form of a long hole extending in the circumferential direction.
  • the sample receiving chamber 110 may have a different location where the sample is injected (hereinafter referred to as sample injection area 111) and a location where the sample is withdrawn (hereinafter referred to as sample drawing area 112).
  • sample injection area 111 a location where the sample is injected
  • sample drawing area 112 a location where the sample is withdrawn
  • the center of the sample injection area 111 and the center of the sample extraction area 112 may be arranged to be offset by a predetermined angle at the same radial distance based on the rotation center C.
  • the center of the sample injection area 111 and the center of the sample withdrawal area 112 may be defined as the pipette radius (Rp).
  • the sample receiving chamber 110 may be spatially divided into a sample injection area 111 and a sample extraction area 112. By distinguishing the area 111 where the sample is injected into the sample receiving chamber 110 and the area 112 where the sample is withdrawn, suspended matter or contaminants that may be included in the sample injected into the cartridge 10 are prevented from being drawn out through the pipette. It can be prevented in the first place.
  • the sample receiving chamber 110 may be provided with a blocking portion that spatially blocks the space between the sample injection area 111 and the sample extraction area 112.
  • the blocking unit may be a blocking wall 113.
  • the sample receiving chamber 110 may be provided with a sample flow channel 114 penetrating the barrier wall 113.
  • the blocking wall 113 may be provided in a cylindrical shape, and the sample flow channel 114 may be a through hole penetrating the lower part of the blocking wall 113. Additionally, the sample flow channel 114 is formed to penetrate both opposing sides of the barrier wall 113, thereby reducing sample flow resistance.
  • the height of the blocking wall 113 is provided higher than when the sample receiving chamber 110 is full of samples, so that movement of the sample except through the sample flow channel 114 can be restricted.
  • the sample flow channel 114 is provided close to the bottom of the sample receiving chamber 110 to minimize the amount of sample remaining in the sample injection area 111 without moving to the sample extraction area 112. there is.
  • the sample inside the sample injection area 111 can flow into the sample extraction area 112 provided inside the barrier wall 113 only through the sample flow channel 114. And the pipette can withdraw a sample from the sample extraction area 112. In this way, by providing the blocking wall 113 in the sample receiving chamber 110, it is possible to secondarily prevent contaminants other than those floating on the bottom from being drawn out.
  • the sample receiving chamber 110 may further include a filter member 115.
  • the filter member 115 may be installed in the sample extraction area 112 or the sample flow channel 114. Additionally, the pipette tip 400 that retrieves the sample from the sample extraction area 112 may extract the filtered sample positioned on top of the filter member 115 while passing through the filter member 115 .
  • the filter member 115 may be a sample filter 115 made of a porous material that filters the sample.
  • the sample injected into the sample injection area 111 of the sample receiving chamber 110 may pass through the sample flow channel 114 and the sample filter 115 and move to the sample extraction area 112. .
  • suspended matter or contaminants in the sample can be finally removed while passing through the sample filter 115.
  • the sample filter 115 can be removed or replaced as needed.
  • the sample injected into the sample injection area 111 may pass through the sample filter 115 in the opposite direction of gravity and move to the sample extraction area 112. Floating matter or contaminants in the sample may sink to the bottom over time. For this reason, when the sample injected into the sample injection area 111 passes through the sample filter 115 in the direction of gravity and moves to the sample withdrawal area 112, some of the micropores of the sample filter 115 are caused by suspended substances or contaminants. As it becomes clogged, filtering efficiency may decrease. However, if the sample passes through the sample filter 115 in the opposite direction of gravity, the problem of clogging of micropores can be prevented.
  • the sample filter 115 may be installed below the blocking wall 113 and may be installed to separate the upper and lower parts of the blocking wall 113.
  • the sample filter 115 may be provided at the bottom of the cylindrical blocking wall 113 and may be provided to block the entrance to the sample extraction area 112.
  • the blocking wall 113 can be separated from the sample receiving chamber 110 and the sample filter 115 can be easily replaced, which has the advantage of facilitating maintenance. there is.
  • sample filter 115 may be provided in the sample flow channel 114.
  • sample filter 115 may be installed in the space between the bottom surface of the sample receiving chamber 110 and the blocking wall 113.
  • sample flow channel 114 may be provided adjacent to the bottom of the sample receiving chamber 110. And the sample flow channel 114 may be provided at the boundary between the sample injection area 111 and the sample extraction area 112.
  • the sample flow channel 114 may be a flow path that penetrates the barrier wall 113.
  • the flow channel 114 may be a hole penetrating the lower part of the cylindrical blocking wall 113.
  • sample flow channel 114 may be provided to penetrate both sides of the blocking wall 113. Therefore, the flow resistance of the sample flowing through the sample flow channel 114 can be reduced.
  • sample filter 115 may be located above the sample flow channel 114.
  • sample filter 115 may be installed on the inner side of the cylindrical blocking wall 113 and on top of the sample flow channel 114.
  • the blocking wall 113 may be provided as a separate member from the sample receiving chamber 110. And the blocking wall 113 can be detachably coupled to the sample receiving chamber 110.
  • the sample extraction area 112 of the sample receiving chamber 110 may be provided with a blocking wall fixing part that protrudes upward from the bottom surface.
  • the blocking wall 113 can be fixed by coupling to the blocking wall fixing part.
  • the blocking wall 113 is provided in a cylindrical shape, and the blocking wall fixing part may be a cylinder or a partial shape of a cylinder capable of accommodating the blocking wall 113 therein.
  • a sample flow channel 114 may be formed in the barrier wall 113 and/or the barrier wall fixture.
  • the sample flow channel 114 may be a hole penetrating the barrier wall 113 and/or the barrier wall fixture.
  • the sample receiving chamber 110 may include a step structure 116 whose internal cross-sectional area is drastically different between the upper region and the lower region.
  • the step 116 may be provided in the sample injection area 111.
  • the step 116 may be provided on a side of the sample receiving chamber 110 facing the sample extraction area 112.
  • the upper and lower walls of the step 116 may include an inclined structure 117.
  • the surface of the step 116 may also include a slope. At this time, the slope of the step surface may be smaller than the slope of the upper surface 117a and the lower surface 117b of the step 116.
  • the inclined structure 117 can guide the sample to the bottom of the sample receiving chamber 110 despite the viscosity of the injected sample.
  • the lower area of the sample receiving chamber 110 may correspond to the volume of a single sample.
  • the upper area of the sample receiving chamber 110 may correspond to the volume of a plurality of samples for sample pooling testing. For example, when performing a test by collecting five single samples, the samples may fill beyond the lower area of the sample receiving chamber 110 to the upper area.
  • the sample receiving chamber 110 includes a step 116 structure and an inclined structure 117, so that it has a volume capable of responding to a sample pooling test and a sufficient height to allow a sample to be injected even during a single sample test. can be secured. If the lower cross-sectional area of the sample receiving chamber 110 is provided to be large, the height of the sample is lowered when examining a single sample, and the sample volume withdrawn by the pipette tip 400 from the sample extraction area 112 may not be sufficient. .
  • the sample injection hole 221 is located above the sample injection area 111, and when detecting a sample, the sample injection hole 221 is located above the sample extraction area 112. ) can be located above.
  • the cover 200 may be provided so that the sample injection hole 221 and the sample guide part 222 are positioned on the blocking wall 113 when detecting a sample.
  • the sample guide part 222 and the blocking wall 113 are provided in cylindrical shapes with different radii, and the sample guide part 222 can accommodate the blocking wall 113 therein. It can be provided with a radius. Accordingly, when the cover 200 approaches the chamber body 100 when detecting a sample, the blocking wall 113 enters the sample guide portion 222 and interference between them can be prevented.
  • the bead chamber 120 can accommodate beads 122 (or freeze-drying reagent) therein. And the internal width of the bead chamber 120 can be determined by considering the size of the bead 122. If the internal width of the bead chamber 120 is too large than the size of the bead 122, the free movement of the bead 122 increases, and there is a risk that the bead 122 may be damaged during packaging or transportation or become attached to the inner wall of the chamber due to frictional static electricity. Because this exists.
  • the depth of the bead chamber 120 can be determined considering the size of the bead 122. If the bead 122 is placed adjacent to the upper surface of the bead chamber 120, the bead 122 may be affected by heat during the heating process for foil sealing of the bead chamber 120. Therefore, the bead chamber 120 may be provided relatively deeper than the size of the bead 122.
  • the width and height of the bead chamber 120 may be determined depending on the size of the bead 122. Specifically, the width of the bead chamber 120 may be determined in the range of 150% to 200% of the size of the bead 122, and the depth of the bead chamber 120 may be 200% of the size of the bead 122. It can be determined in the range of % to 300%. For example, when the size of the bead is 2.5 mm, the circumferential width of the bead chamber 120 may be 4.5 mm, the radial length may be 9.5 mm, and the height may be 6.5 mm.
  • a bump protrusion 121 may be provided at the bottom of the area where the pipette tip 400 descends in the bead chamber 120 to prevent the bead 122 from being damaged.
  • the bump protrusion 121 may be provided in a shape that prevents the bead 122 from being seated on the bump protrusion 121.
  • the bump protrusion 121 is wider than the width of the bead 122. It includes a small width, and the bump protrusion 121 may be a low protrusion extending in a radial direction. This is because, if the bead 122 is located in an area where the pipette tip 400 descends in the absence of the bump protrusion 121, the bead 122 may be damaged by the distal end of the pipette tip 400.
  • the detection chambers 150 may have chambers of the same shape arranged at regular intervals in a straight direction (Ld) perpendicular to the radiation reflection (Dr) of the chamber body 100. .
  • the detection chambers 150 may be in the form of long holes extending in a direction parallel to the radial direction Dr connecting the center of rotation C at the central point of the detection chambers 150.
  • the detection chambers 150 are located at the center with respect to the detection chamber 150 located at the center among the detection chambers 150. It may be provided in the form of a long hole extending in a direction parallel to the radial direction of (150). Additionally, the detection chambers 150 located on the left and right sides of the detection chamber 150 located in the center may be arranged at regular intervals in a straight line perpendicular to the radial direction.
  • the detection chambers 150 are positioned at the center based on the center points of the two detection chambers 150 located in the center among the detection chambers 150. It may be provided in the form of a long hole extending in a direction parallel to the radial direction of the point. Additionally, the detection chambers 150 located on the left and right sides of the two centrally located detection chambers 150 may be arranged at regular intervals in a straight line perpendicular to the radial direction.
  • the length of the long hole of the detection chamber 150 is determined by the location of the distal end of the pipette tip 400 within the long hole when the pipette tip 400 is located at the upper part of the corresponding detection chamber 150. It can be arranged to include on the side. Alternatively, the length of the long hole of the detection chambers 150 may be set such that the radial distance (Rp) from the rotation center to the tip of the pipette tip 400 is included inside all of the plurality of detection chambers 150. You can.
  • the distal end of the pipette tip 400 being included in the inner side means when viewed from the planar direction, and the distal end of the pipette tip 400 may also be located at the upper part of the detection chambers 150 when viewed from the side. there is.
  • the pipette tip 400 when viewed in a plan direction, is located on the outside of the pipette tip 400 in the radial direction of the long hole in one or more detection chambers 150 located in the center, and the detection chambers 150 located on the outside are located on the inside in the radial direction of the long hole.
  • the pipette tip 400 can be positioned. That is, as the plurality of detection chambers 150 move from the center to the outside based on the center of the direction in which they are arranged, the position at which the sample is injected from the pipette tip 400 may move from the outside to the inside in the radial direction of the long hole.
  • the detection area where the sample injected into each detection chamber 150 is detected through the photodetector must be located on the same line (Ld). That is, as the plurality of detection chambers 150 move from the center to the outside based on the center of the direction in which the plurality of detection chambers 150 are arranged, the injection area where the sample is injected from the pipette tip 400 and the detection area become distant from each other, and the detection chamber located in the center (150) may have the same injection area and detection area.
  • one or more of the plurality of detection chambers 150 may be arranged side by side in the travel direction (Ld) of the photodetector or in a direction parallel thereto. In addition, one or more of the plurality of detection chambers 150 may be arranged at equal intervals in the travel direction (Ld) of the photodetector or in a direction parallel thereto.
  • the plurality of detection chambers 150 may have a long hole shape extending in a direction perpendicular to the travel direction (Ld) of the photodetector or a direction parallel thereto.
  • Ld travel direction
  • an injection area may be provided at a position close to the radial direction, and a detection area may be provided at a position far from the radial direction.
  • the injection area and detection area may be the same.
  • the detection area may be provided deeper than the injection area.
  • the injection area may include an inclined portion 151 whose depth increases in the direction of the detection area, and the detection area may include a detection well 152 which is recessed deeper than the inclined portion 151.
  • the detection chamber 150 may include a detection well 152 in which nucleic acids are detected and an inclined portion 151 that guides the sample to the detection well 152.
  • the detection well 152 may be located outside the inclined portion 151 in the radial direction. The sample injected into the injection area may move along the inclined portion 151 and be accommodated inside the detection well 152.
  • the boundary between the inclined portion 151 and the detection well 152 is provided with a sharp discontinuity to prevent backflow of the sample.
  • a fine pattern including a water-repellent function may be formed on the inclined portion 151.
  • a micropattern may be formed with a size of about 100 micrometers. Therefore, the entire sample injected into the inclined portion 151 can flow into the detection well 152 along a fine pattern with low friction resistance.
  • the inclined portion 151 may be provided with a sample guide protrusion 153 that guides the sample to the detection well 152.
  • the sample guide protrusions 153 may be formed on both sides of the area where the sample flows. The distance between the two sample guide protrusions 153 may be set to include a portion that decreases in the flow direction of the sample.
  • beads can be accommodated in the detection well 152.
  • freeze-dried beads may be accommodated in the detection well 152.
  • a bead jamming prevention protrusion (not shown) may be provided between the injection area or the injection area and the detection area.
  • the bead jamming prevention protrusion may be provided on the inclined portion 151 to limit the movement of the bead to prevent the bead from getting caught in the shallower side of the inclined portion 151.
  • the bead jamming prevention bump may be provided in the shape of a protrusion or rib, and the sample guide protrusion 153 may be the bead jamming prevention bump.
  • the cover 200 may be partially transparent to light, or may be entirely transparent to light.
  • the cover 200 allows the excitation light emitted from the light emitter located at the top to reach the sample accommodated in the detection well 152, and at the same time allows the reflected light emitted from the optical label of the sample to reach the photodetector. It is permissible. That is, the cover 200 may be provided so that the paths of the excitation light and the reflected light are light transparent.
  • the nucleic acid detection cartridge 10 may include a chamber sealing portion capable of sealing one or more chambers among a plurality of chambers.
  • the cover 200 may have a shape corresponding to the chamber formed in the chamber body 100 and may include a chamber sealing portion that protrudes downward toward the chamber.
  • the chamber seal opens the corresponding chamber when the cover 200 is spaced apart from the chamber body 100, but when the cover 200 descends and approaches or comes into close contact with the chamber body 100, it is inserted into the chamber or is prevented from doing so.
  • the chamber can be airtight or sealed.
  • the chamber seals may be provided side by side depending on the shape and arrangement of the plurality of chambers.
  • nucleic acid detection cartridge 10 By providing a chamber seal, it is possible to prevent safety and environmental problems that may occur after the nucleic acid detection cartridge 10 has been used. If the use of the nucleic acid detection cartridge 10 ends and the user unmounts and discards the cartridge 10 from the detection device, reagents or gases inside the chamber leak to the outside of the cartridge 10, human safety. Alternatively, it may harm health/sanitation and cause environmental pollution even after disposal.
  • the cover 200 may further include a detection well sealing portion 230 that seals the detection well 152 of the detection chamber 150.
  • the detection well sealing unit 230 can prevent the sample in the detection well 152 from leaking out of the detection well 152, and further prevents gas from leaking out while the sample reacts in the detection well 152. It can support the pressure that increases as it occurs.
  • At least one of the chamber body 100 and the cover 200 may be selectively positioned at a first position and a second position relative to each other.
  • At least one of the chamber body 100 and the cover 200 is positioned at a first position where the detection well sealing part 230 opens the detection well 152 relative to each other. It may be selectively located in a second position that seals the detection well.
  • the cover 200 may be positioned at the first position so that the detection well 152 is maintained in an open state without the detection well sealing portion 230 sealing the detection well 152.
  • the chamber body 100 and the cover 200 may be positioned at the first position.
  • the cover 200 may be located at a second position where the detection well and closed portion 230 seals the detection well 152. While the nucleic acid detection reaction is in progress, the chamber body 100 and the cover 200 may be positioned in the second position.
  • At least one of the chamber body 100 and the cover 200 is provided to be relatively closer to each other in the second position compared to the first position.
  • the detection well seal 230 is spaced apart from the detection well 152 to open the detection well 152, but in the second position, the detection well seal 230 is in contact with the detection well 152.
  • the detection well 152 is sealed.
  • at least one of the chamber body 100 and the cover 200 is relatively connected to the sample receiving chamber through the sample injection hole 221. It may be selectively located at a first position where the sample is withdrawn at (110) and a second position where the nucleic acid is detected in the detection well.
  • the cover 200 may be located at a first position where the sample injection hole 221 is located above the sample extraction area 112 of the sample receiving chamber 110. In addition, the cover 200 may be located at a second position where the detection well seal 230 is located on the detection well 152.
  • At least one of the chamber body 100 and the cover 200 is provided to be relatively closer to each other in the second position compared to the first position.
  • the detection well seal 230 In the first position, the detection well seal 230 is spaced apart from the detection well 152 to open the detection well 152, but in the second position, the detection well seal 230 is in contact with the detection well 152. Thus, the detection well 152 is sealed.
  • the cover 200 forms a detection well sealing part 230 that protrudes downward, and the detection well sealing part 230 can seal the detection well 152 of the detection chamber 150.
  • the detection well 152 may be provided as a cylindrical groove, and the detection well sealing part 230 may be provided as a cylindrical protrusion inserted into the inside of the detection well 152.
  • the detection well sealing part 230 may be a plug that is press-fitted to the detection well 152.
  • a sealing member 231 may be provided on the outer surface of the detection well sealing portion 230.
  • the sealing member 231 may be provided on the outer surface of the lower end of the protrusion of the detection well sealing part 230.
  • the sealing member 231 may be made of a material capable of elastic deformation.
  • the sealing member may be formed on the outer surface of the detection well sealing portion 230 using a double injection method.
  • the detection well sealing part 230 As the cover 200 descends, the detection well sealing part 230 is press-fitted into the detection well 152 and can block the inside of the detection well 152 from the outside. In addition, the detection well sealing part 230 prevents an increase in pressure due to gas generated inside the detection well 152 by frictional force acting between the detection well sealing part 230 and the inner wall of the detection well 152. It can be prepared to endure. Alternatively, by providing downward pressure to the cover 200, the pressure inside the detection well 152 increases and the detection well seal 230 is separated from the detection well 152 or inside the detection well 152. It can prevent gas leakage.
  • the cover 200 may further include a detection groove 232 recessed into the upper part of the detection well sealing part 230.
  • the detection well sealing part 230 is provided in a cylindrical shape with an outer diameter corresponding to the inner diameter of the detection well 152, and the detection well sealing part (230) is located at the top of the detection well sealing part 230.
  • the detection groove 232 which is cylindrical and has an inner diameter smaller than the outer diameter of 230), may be recessed.
  • All or part of the detection well sealing portion 230 may include a light transmitting portion 233. More specifically, all or part of the detection groove 232 may include a light transmitting portion 233.
  • the light transmitting portion 233 allows the excitation light or detection light emitted from the light emitter located at the top to reach the sample solution accommodated in the detection well 152, and at the same time, the reflected light emitted from the optical label of the sample solution or Emitted light may be allowed to reach the photodetector. That is, the light transmitting portion 233 may be provided in the path of the excitation light and the reflected light.
  • the cover 200 may further include a peripheral sealing portion 234 that contacts the upper surface of the chamber body 100 around the detection chamber 150.
  • the peripheral sealing portion 234 may be provided on the lower surface of the cover 200 and around the detection well sealing portion 230. And the peripheral sealing part 234 may contact the surroundings of the detection chamber 150 to seal the detection chamber 150.
  • the peripheral sealing portion 234 may be provided in a ring shape to accommodate the detection chamber 150 therein.
  • peripheral sealing portion 234 may be formed on the upper surface of the chamber body 100 rather than on the lower surface of the cover 200.
  • the cover 200 may be allowed to move downward only at a certain position of the chamber body 100.
  • the cover 200 may be rotated away from the upper surface of the chamber body 100 in the sample preparation step before detecting the target material, but in the target material detection step, the detection well seal 230 is connected to the detection well ( 152) While aligned above, the detection well sealing part 230 descends to approach the upper surface of the chamber body 100 and seals the detection well 152.
  • the cover 200 and the chamber body 100 may include a vertical guide structure.
  • the vertical guide structure may include protrusions and grooves. These protrusions and grooves allow the chamber body 100 or cover 200 to move in the vertical direction, that is, in the direction of the rotation axis, at the position where the detection well seal 230 and the detection well 152 are aligned. Accordingly, the vertical guide structure allows the chamber body 100 or the cover 200 to move in the direction of the rotation axis at a predetermined position in the circumferential direction.
  • the cover 200 has a vertical guide protrusion 250 on its inner surface, and the chamber body 100 has a vertical guide groove on its outer surface extending in the vertical direction to guide the vertical guide protrusion 250 in the vertical direction. 170) can be provided.
  • the chamber body 100 has a vertical guide protrusion on the outer surface, and the cover 200 extends in the vertical direction on the inner surface to guide the vertical guide protrusion of the chamber body 100 in the vertical direction.
  • a vertical guide groove may be provided.
  • the vertical guide structure may include a protrusion formed on the lower surface of the cover 200 and a groove formed on the upper surface of the chamber body 100.
  • the cover 200 may be allowed to descend only when the protrusions and grooves are aligned with each other as the cover 200 rotates.
  • two or more vertical guide structures may be provided in the rotational direction or circumferential direction. Therefore, distortion can be prevented during vertical movement and durability can be improved.
  • four vertical guide structures may be provided at 90-degree intervals in the rotation direction, or three vertical guide structures may be provided at 120-degree intervals.
  • the plurality of vertical guide structures may be provided at different intervals.
  • three vertical guide structures can be provided at intervals of 130 degrees and 110 degrees, respectively.
  • the alignment of the vertical guide structure can be correct in only one position. Accordingly, the cover 200 can be allowed to descend only when the detection well seal 230 is aligned on the detection well 152 in the target material detection step.
  • the vertical guide structure may be misaligned. Therefore, it is possible to prevent the user from arbitrarily pressing the cover. However, it is necessary to prevent the user from arbitrarily rotating the cover and operating the vertical guide structure in an aligned state.
  • the pipette tip 400 may be provided in a state accommodated in the space of the tip mounting chamber 142. In this case, when the user arbitrarily rotates the cover 200, the pipette tip 400 Damage may occur.
  • the cover 200 is allowed to rotate arbitrarily before the cartridge 10 is inserted into the detection device, the cover 200 is allowed to descend relative to the chamber body 100 at the point where the vertical guide structure coincides, thereby allowing the chamber body ( This is because the sealing film 300 that seals the chambers of 100 may be damaged.
  • the cover 200 and the chamber body 100 may include a rotation prevention structure.
  • the anti-rotation structure may include protrusions and grooves.
  • the cover 200 has an anti-rotation protrusion 253 at the bottom if it is on the inside, and the chamber body 100 has an anti-rotation protrusion 253 at the top if it is on the outside.
  • a groove 173 may be provided.
  • the chamber body 100 is on the outside, it may be provided with an anti-rotation protrusion at the top, and if it is on the inside, the cover 200 may be provided with an anti-rotation groove at the bottom for receiving the anti-rotation protrusion.
  • the anti-rotation protrusion 253 may be provided to enable elastic deformation in the radial direction.
  • the rotation prevention protrusion 253 may have a cantilever shape extending downward of the cover 200.
  • incisions may be formed on both sides of the anti-rotation protrusion 253. Accordingly, when the cover 200 is rotated above a certain torque, the anti-rotation protrusion 253 may move outward in the radial direction and leave the anti-rotation groove 173. After the rotation prevention protrusion 253 leaves the rotation prevention groove 173, the cover 200 may be rotatable on the upper part of the chamber body 100.
  • the cover 200 may be prevented from moving downward with respect to the chamber body 100 below a certain pressure. This is because the cover 200 is allowed to descend relative to the chamber body 100 at the point where the vertical guide structure is aligned in the sample preparation stage, and the sealing film 300 that seals the chambers of the chamber body 100 may be damaged.
  • the cover 200 and the chamber body 100 may include a push-prevention structure.
  • the anti-press structure may include protrusions and locking protrusions.
  • the cover 200 is provided with an anti-pressing protrusion (not shown) that protrudes outward in the radial direction from the lower part of the connecting rod 240, and is provided at the upper part of the connecting groove 162 of the chamber body 100.
  • An anti-pressure protrusion (not shown) may be provided that protrudes inward in the radial direction.
  • the anti-press protrusion may be provided to enable elastic deformation in the radial direction.
  • the anti-press protrusion may have a cantilever shape extending downward of the cover 200.
  • incisions may be formed on both sides of the anti-press protrusion. Therefore, when the cover 200 is pressed with a certain pressure or more, the anti-press protrusion may move inward in the radial direction and leave the anti-press protrusion. After the anti-press protrusion leaves the anti-press ledge, the cover 200 may move downward with respect to the chamber body 100.
  • the cover 200 can be prevented from being separated upward from the chamber body 100. This is because if the user arbitrarily allows the cover 200 to be separated from the chamber body 100, the sealing film 300 that seals the chambers of the chamber body 100 may be damaged.
  • the cover 200 and the chamber body 100 may include a separation prevention structure.
  • the breakaway prevention structure may include protrusions and locking protrusions.
  • the cover 200 is provided with a first separation prevention protrusion 251 that protrudes radially inward from the lower part of the inner surface, and the chamber body 100 protrudes radially outward from the upper part of the outer surface.
  • a first separation prevention protrusion 171 may be provided.
  • the movement of the cover 200 is restricted in the upward direction because the first separation prevention protrusion 251 is caught by the first separation prevention jaw 171, but in the downward direction, the first separation prevention protrusion 251 chamber body 100 Downward movement may be permitted along the outer surface of .
  • cover 200 is provided with a second separation prevention protrusion 252 that protrudes outward in the radial direction from the lower part of the connecting rod 240, and the chamber body 100 radiates from the upper part of the connecting groove 162.
  • a second separation prevention protrusion 172 may be provided that protrudes inward.
  • the movement of the cover 200 is restricted in the upward direction because the second separation prevention protrusion 252 is caught by the second separation prevention jaw 172, but in the downward direction, the second separation prevention protrusion 252 is connected to the connecting groove 162. ) may be allowed to move downward along the inner surface of the
  • the cover 200 or the chamber body 100 may further include a sealing ring 174 that blocks the chambers of the chamber body 100 from external air.
  • the sealing ring 174 may be provided on the outer surface of the chamber body 100 and may be provided in a ring shape surrounding the chamber body 100 in the circumferential direction.
  • the sealing ring 174 can block air outside the cartridge 10 while contacting the inner surface of the cover 200.
  • the sealing ring 174 may be provided on the inner surface of the cover 200 and may be provided in a ring shape surrounding the chamber body 100 in the circumferential direction.
  • the sealing ring 174 can block air outside the cartridge 10 while contacting the outer surface of the chamber body 100.
  • sealing ring 174 may be located below the vertical guide groove 170 at the lower part of the chamber body 100. Because it is located below the vertical guide groove 170, it can be provided in a continuous ring shape on the outer surface of the chamber body 100.
  • the sealing ring 174 may be provided without contacting the inner surface of the cover 200. Accordingly, the cover 200 or the chamber body 100 can be allowed to rotate freely.
  • the sealing ring 174 may be in contact with the inner surface of the cover 200. Therefore, the cover 200 can block the outside air of the cartridge 10.
  • the sealing ring 174 may be provided on the upper outer surface of the chamber body 100 or on the lower inner surface of the cover 200. In this case, the sealing ring 174 may always be interposed between the chamber body 100 and the cover 200 regardless of the position of the cover 200. At this time, the sealing ring 174 may have a friction coefficient sufficient to allow free rotation of the chamber body 100 or the cover 200.
  • sealing ring 174 is provided as a separate member and combined with the cover 200 or the chamber body 100, or is formed by double injection molding on the cover 200 or the chamber body 100. can be formed.
  • the nucleic acid detection cartridge 10 is prepared in a packaged state.
  • the user unpacks and takes out the nucleic acid detection cartridge 10.
  • the stopper 220 of the cover 200 can be opened and the sample can be injected with a pipette through the sample injection hole 221.
  • the sample injection hole 221 is located above the sample injection area 111 of the sample receiving chamber 110, so the entire sample is injected into the sample injection area 111.
  • the user closes the stopper 220 of the cover 200 after injecting the sample.
  • the user mounts the cartridge 10 on the nucleic acid detection device.
  • the robot arm of the nucleic acid detection device may move outside the device, and the user may place the nucleic acid detection device on it.
  • the user can install the cartridge 10 by inserting it into a slot of the nucleic acid detection device.
  • the cartridge 10 may be mounted so that the cover 200 is positioned above and the chamber body 100 is positioned below.
  • the robot arm moves inside the device so that the center of the cartridge 10 is aligned with the drive shaft of the rotation drive unit. Then, the cartridge 10 or the drive shaft is moved to couple the cartridge 10 to the drive shaft. For example, as the robot arm puts down the cartridge 10, the drive shaft may be inserted and coupled to the inside of the collar portion 161 of the coupling mounting portion 160.
  • the detection device moves the pipette to couple the end of the pipette to the pipette tip 400.
  • the pipette tip 400 of the cartridge 10 is located at the top of the tip mounting chamber 142 in its initial state.
  • the detection device may restrain the cover 200 from rotating during the coupling process of the pipette and the pipette tip 400.
  • the detection device moves the pipette downward and presses the pipette tip 400
  • the first stopping protrusion 405 of the pipette tip 400 is supported by the support jaw 212 of the pipette tip guide 210.
  • pressure is applied to the pipette tip 400 and it is coupled.
  • the pipette is raised so that the tip of the pipette tip 400 is positioned above the upper surface of the chamber body 100.
  • the tip mounting chamber 142 may be provided in the form of a long hole extending in the circumferential direction.
  • the tip mounting chamber 142 can accommodate the tip 403 in the initial state of the cartridge 10, that is, at the position where the sample is injected, and can accommodate the tip 403 in the detection state of the cartridge 10. It is prepared so that it can be done.
  • the position of the tip 403 when a sample is injected and the position of the tip 403 when a nucleic acid is detected can be arranged to be offset by a predetermined angle at the same radial distance based on the center of rotation (C). .
  • the driving unit rotates the chamber body 100 in one direction by a predetermined angle.
  • the tip of the pipette tip 400 is positioned on the sample extraction area 112 of the sample receiving chamber 110.
  • the pipette is moved downward so that the tip of the pipette tip 400 enters the inside of the blocking wall 113 and is submerged in the sample, and then negative pressure is provided to the pipette to withdraw the sample.
  • the sample drawn is a sample purified while passing through the sample filter 115.
  • the driving unit rotates the chamber body 100 in one direction by a predetermined angle.
  • the tip of the pipette tip 400 is positioned on top of the target chamber.
  • the pipette moves downward so that the tip 403 penetrates the sealing film 300 and enters the target chamber.
  • the sample or reagent can be sucked in by applying negative pressure to the pipette, or the sample or reagent can be injected by applying positive pressure.
  • the pipette tip 400 can be positioned on the target chamber, and a series of sample preparation steps can be performed while the pipette tip 400 suctions and injects the sample or reagent.
  • the pipette can suck the buffer from one buffer chamber 130 and inject the buffer into one bead chamber 120. And when the beads are dissolved in the buffer, the pipette can suction them again and inject them into the mixing chamber 141.
  • the sample preparation step is completed by repeating this series of processes.
  • the detection device may include a heating unit capable of transferring heat to one chamber.
  • the heating unit of the detection device can transfer heat to the bead chamber 120 to promote dissolution of the beads, transfer heat to the mixing chamber 141 to promote mixing of the sample and reagent, and detect.
  • a detection reaction can be caused by transferring heat to the well 152.
  • the driving unit rotates the chamber body 100 in one direction by a predetermined angle.
  • the tip of the pipette tip 400 may be positioned on the injection area of the detection chamber 150.
  • the pipette moves downward so that the tip 403 penetrates the sealing film 300 and enters the detection chamber 150.
  • positive pressure is applied to the pipette to eject the sample into the injection area.
  • the sample moves from the injection area to the detection area along the slope 151 and is consequently received in the detection chamber 150.
  • the injection area and detection area of the detection chamber 150 may be different from each other or may be the same.
  • the injection area of the detection chamber 150 may be an inclined portion 151 or a detection well 152. If the detection chamber 150 directly injects a sample into the detection well 152, the injection area and the detection area may refer to the same area.
  • the driving unit rotates the chamber body 100 in one direction by a predetermined angle.
  • the detection well sealing part 230 may be located on the upper part of the detection well 152.
  • the vertical guide structure is aligned and the cover 200 can be allowed to move downward toward the chamber body 100.
  • the vertical guide protrusion 250 may be located at the top of the vertical guide groove.
  • the detection device applies more than a certain pressure to the cover 200 and pushes it down. Then, the detection well sealing portion 230 of the cover 200 ruptures the sealing film 300 and is seated on the inner wall of the detection well 152. At this time, when the anti-press structure is applied to the cartridge 10, the anti-press protrusion is deformed by pressure and passes through the anti-press ledge, and the cover 200 may move downward.
  • the detection device may provide additional pressure to the cover 200 to maintain the state in which the detection well seal 230 applies pressure to the detection well 152.
  • gas is generated. The gas generated at this time may increase the pressure inside the detection well 152.
  • the detection device may prevent gas inside the detection well 152 from escaping out of the detection well 152 by applying force to press the cover 200.
  • the detection device drives the detection module in the direction in which the detection chambers 150 are placed. That is, the detection module detects a plurality of detection chambers 150 while moving in a straight line. At this time, even when the detection module is provided in a stationary state and the cartridge 10 rotates in one direction, the detection module can detect a plurality of detection chambers 150. However, fluid flow occurs inside the detection well 152 due to the centrifugal force of the cartridge 10, and as a result, it may be difficult to expect accurate detection results.
  • nucleic acid detection cartridge 100: chamber body
  • 252 second anti-separation protrusion
  • 253 anti-rotation protrusion
  • 300 sealing film
  • 400 pipette tip

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Abstract

본 발명에 따른 핵산 검출 카트리지는 상면에 마련되는 복수의 챔버들을 포함하는 챔버 바디와, 챔버 바디의 상면을 마주보는 커버를 포함하고, 챔버 바디와 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상면에 평행한 평면 방향으로 이동 가능하게 마련되고, 챔버 바디와 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상면에 일정 각도를 가지는 직선 방향으로 이동 가능하게 마련된다.

Description

핵산 검출 카트리지
본 발명은 커버를 포함하는 핵산 검출 카트리지에 관한 것이다.
현대인의 건강에 대한 관심이 높아지고, 기대 수명이 연장되면서, 병원균의 정확한 분석 및 환자의 유전자 분석 등 핵산 기반의 체외 분자진단에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 그 수요가 증가하고 있다. 핵산 기반의 분자진단은 검체 샘플로부터 핵산을 추출한 후, 추출된 핵산 중 타깃 핵산의 존재 유무를 확인하는 방식으로 이루어진다.
중합효소 연쇄반응(Polymerase chain reaction: PCR)은 가장 널리 사용되는 핵산 증폭 반응으로서, 이중가닥 DNA의 변성, DNA 주형으로의 올리고뉴클레오타이드 프라이머의 어닐링 및 DNA 중합효소에 의한 프라이머 연장의 반복된 사이클 과정을 포함한다(Mullis 등, 미국 특허 제4,683,195호, 제4,683,202호 및 제4,800,159호; Saiki et al., (1985) Science 230, 1350-1354).
형광물질을 이용한 실시간 PCR 방법은 PCR 과정 중에 핵산 증폭에 따른 형광 세기의 증가를 검출하는 방법이다. 실시간 PCR 방법은 타깃마다 상이한 형광 염료를 사용함으로써 멀티플렉스 검출이 가능한 장점이 있으나, 고가의 장비가 필요하고 검출까지 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.
한편, 최근 시간과 장소에 구애받지 않고 환자의 질병을 정확하고 빠르게 진단하는 POC(Point of care) 진단 기술은 증거 기반 정밀의학의 매우 중요한 기술로 주목받고 있다.
그러나 장치의 구조를 단순화하고 더욱 작게 만들면서도 처리 시간을 줄인 POC 진단장비들은 타깃 물질의 검출 정확도가 낮은 문제가 있다.
i) 이러한 배경에서, 본 발명의 일 실시예는 챔버 바디와 상대적으로 위치 변경이 가능한 커버 조립체를 구비하는 핵산 검출 카트리지를 제공한다.
ii) 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 정제되지 않은 크루드 샘플(crude sample)을 그대로 카트리지에 주입하여 사용할 수 있는 샘플 필터링이 가능한 타깃 분석물 검출 카트리지를 제공한다.
iii) 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 검출웰의 밀봉이 가능한 커버 조립체를 구비하는 타깃 분석물 검출 카트리지를 제공한다.
iv) 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 검출챔버들의 배치를 통해 신속하면서도 정확한 검출이 가능한 타깃 분석물 검출 카트리지를 제공한다.
i) 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 실시예는 상면에 마련되는 복수의 챔버들을 포함하는 챔버 바디 및 상기 챔버 바디의 상기 상면을 마주보는 커버를 포함하고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 상면에 평행한 평면에서 이동 가능하게 마련되고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 상면에 수직 방향으로 이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 챔버들은 상기 챔버 바디의 중심을 기준으로 원주 방향으로 배치되는 챔버들을 포함하고, 상기 커버는 상기 챔버들을 덮도록 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축을 중심으로 회전이동 가능하게 마련되고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 병진이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는, 상기 복수의 챔버들 중 하나 이상으로부터 유체를 흡입하고, 상기 복수의 챔버들 중 하나 이상에 유체를 주입하는 피펫 또는 피펫 팁의 이동 경로 상에 마련되는 피펫홀을 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 피펫의 단부에 결합하고, 상기 커버의 피펫홀을 통과하여 수직 이동 가능하도록 제공되는 상기 피펫 팁을 더 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는, 상기 피펫홀의 상방으로 연장되고, 상기 피펫 팁을 내부에 수용하는 피펫 팁 가이드를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 피펫 팁은 상기 피펫이 결합할 수 있는 결합부와, 상기 결합부에서 하방으로 연장되며 유로를 구성하는 피펫 팁 바디와, 상기 피펫 팁 바디에서 하방으로 연장되는 첨단부와, 상기 피펫 팁 바디 내부의 유로에 마련되는 피펫 팁 필터부재를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디는 중심축을 기준으로 자전하고, 상기 복수의 챔버들은 상기 챔버 바디의 중심을 기준으로 상기 원주 방향으로 배치되는 챔버들을 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디는 원형 디스크 또는 디스크 일부 형상으로 마련되고, 상기 커버는 상기 챔버 바디의 외측면을 마주보는 내측면과, 상기 챔버 바디의 상면을 마주보는 상부를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버의 내측면 또는 상기 챔버 바디의 외측면에 제공되고, 상기 커버 외측의 외기를 차단하는 밀봉링을 더 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 밀봉링은 상기 챔버 바디의 외측면 하부에 제공되고, 상기 커버가 상기 회전축 방향으로 상기 챔버 바디로부터 상대적으로 떨어져 있는 때에는 상기 밀봉링이 상기 커버와 접촉하지 않고, 상기 커버가 상기 회전축 방향으로 상기 챔버 바디에 상대적으로 근접해 있는 때에는 상기 밀봉링이 상기 커버와 접촉하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 밀봉링은 상기 커버와 상기 챔버 바디의 상대적인 회전을 허용하는 마찰계수를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디의 상기 상면에 부착 또는 결합하여 상기 복수의 챔버들을 밀봉하는 밀봉필름을 더 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 피펫 팁은 하강하면서 상기 밀봉필름을 관통할 수 있는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버의 내측면과 상기 챔버 바디의 외측면에는 각각 상기 챔버 바디 또는 상기 커버의 수직 이동을 안내하는 수직가이드 구조가 마련되고, 상기 수직가이드 구조는 상기 원주 방향의 미리 정해진 위치에서 상기 챔버 바디 또는 상기 커버가 상기 회전축 방향으로 이동하는 것을 허용하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디 또는 상기 커버의 수직 이동을 안내하는 수직가이드 구조를 더 포함하고, 상기 수직가이드 구조는 상기 챔버 바디의 상면과 이를 마주보는 상기 커버의 저면에 각각 마련되고, 상기 수직가이드 구조는 상기 원주 방향의 미리 정해진 위치에서 상기 챔버 바디 또는 상기 커버가 상기 회전축 방향으로 이동하는 것을 허용하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디는 샘플이 주입되는 샘플 수용챔버를 더 포함하고, 상기 커버는 상기 샘플 수용챔버에 정렬될 때 상기 샘플 수용챔버를 개방할 수 있는 샘플 주입홀을 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 샘플 수용챔버는, 샘플이 주입되는 샘플 주입영역과 샘플이 인출되는 샘플 인출영역이 공간적으로 분리되어 마련되고, 상기 샘플 주입영역에 주입된 샘플이 상기 샘플 인출영역에서 인출되기 전에 지나도록 마련되는 필터부재를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 샘플 주입홀은, 샘플 주입 시에는 상기 샘플 주입영역 위에 위치하고, 핵산 검출 시에는 상기 샘플 인출영역 위에 위치하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는 상기 샘플 주입홀의 하방으로 연장되고, 상기 챔버 바디와 상기 커버가 서로 근접하면서 상기 샘플 인출영역 내부에 수용될 수 있는 샘플 가이드부를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디는 핵산이 검출되는 검출챔버를 더 포함하고, 상기 커버는 상기 검출챔버에 검출광을 투과시킬 수 있는 광 투과부를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버는 핵산이 검출되는 검출웰을 구비하고, 상기 커버는 상기 검출웰을 밀폐할 수 있는 검출웰 밀폐부를 구비하며, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 검출웰 밀폐부가 상기 검출웰을 개방하는 제1 위치 및 상기 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
또한, 샘플이 주입되는 샘플 수용챔버와 핵산이 검출되는 검출웰이 마련되는 검출챔버를 포함하는 챔버 바디 및 상기 샘플 수용챔버를 개방할 수 있는 개구와 상기 검출웰에 검출광을 투과시킬 수 있는 광 투과부를 구비하는 커버를 포함하고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 개구를 통해 상기 샘플 수용챔버에서 샘플을 인출하는 제1 위치와 상기 검출웰에서 상기 핵산이 검출되는 제2 위치에 선택적으로 위치하도록 마련되고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 제1 위치와 비교하여 상기 제2 위치에서 더 근접할 수 있도록 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
또한, 상면에 마련되는 복수의 챔버들을 구비하는 챔버 바디; 상기 챔버 바디의 상기 상면을 마주보는 커버; 및 상기 커버에 대해 수직 이동 가능하고, 피펫의 단부에 결합하도록 구성되는 피펫 팁을 포함하고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하게 마련되고, 상기 피펫 팁은 상기 커버와 함께 상기 챔버 바디의 원주 방향으로 상대 위치 변경하면서 상기 복수의 챔버들 사이에 유체를 전달하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는, 상기 피펫 팁의 이동 경로 상에 마련되는 피펫홀을 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는, 상기 피펫홀의 상방으로 연장되고, 상기 피펫 팁을 내부에 수용하는 피펫 팁 가이드를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 피펫 팁은 상기 피펫이 결합할 수 있는 결합부와, 상기 결합부에서 하방으로 연장되며 유로를 구성하는 피펫 팁 바디와, 상기 피펫 팁 바디에서 하방으로 연장되는 첨단부와, 상기 피펫 팁 바디 내부의 유로에 마련되는 피펫 팁 필터부재를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 결합부는 상기 피펫 팁이 상기 피펫 팁 가이드의 상단에 안착되도록 상기 피펫 팁 가이드의 구멍 외측으로 연장되는 제1 걸림돌기를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 피펫 팁 바디는 상기 피펫 팁이 상기 커버의 상부로 이탈되는 것을 방지하도록 상기 피펫 팁 가이드의 구멍 외측으로 연장되는 제2 걸림돌기를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 제2 걸림돌기는 상기 피펫 팁 바디의 원주 방향을 따라 돌출되고, 탄성 변형이 가능하도록 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 피펫 팁 가이드는 상부의 안지름이 하부의 안지름과 비교하여 더 작게 마련되는 단차 구조를 포함하고, 상기 제2 걸림돌기는 상기 피펫 팁 가이드의 상부 안지름과 비교하여 더 큰 바깥지름을 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디의 상기 상면에 부착 또는 결합하여 상기 복수의 챔버들을 밀봉하는 밀봉필름을 더 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 밀봉필름은 상기 피펫 팁에 의해 관통되도록 구성되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 챔버들은 상기 챔버 바디의 중심을 기준으로 상기 원주 방향으로 배치되는 챔버들을 포함하고, 상기 커버는 상기 챔버들을 덮도록 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 병진이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상치 챔버 바디는 중심을 기준으로 원주 방향으로 배치되는 복수의 챔버들 및 서로 나란하게 배치되는 검출챔버들을 구비하고, 상기 검출챔버들은 상기 챔버 바디의 어느 일 방사 방향에 일정 각도를 갖는 일 직선이 상기 검출챔버들을 지나가도록 배치되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버들은 상기 챔버 바디의 중심축에서 일정 반경 떨어져 상대적으로 원주 운동하는 피펫이 상기 검출챔버들을 지나가도록 배치되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버는 핵산이 검출되는 검출웰과 상기 검출웰로 샘플을 안내하는 경사부를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버는 상기 방사 방향에 평행한 방향으로 연장되는 장공 형태로 마련되고, 상기 검출웰은 상기 경사부 보다 상기 방사 방향 외측에 위치하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는 상기 검출웰을 밀폐할 수 있는 검출웰 밀폐부를 구비하고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해, 상기 검출웰 밀폐부가 상기 검출웰을 개방하는 제1 위치 및 상기 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는 상기 검출웰에 검출광을 투과시킬 수 있는 광 투과부를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디는 샘플이 주입되는 샘플 수용챔버를 더 포함하고, 상기 샘플 수용챔버는, 샘플이 주입되는 샘플 주입영역과, 상기 샘플 주입영역과 공간적으로 분리되고 샘플이 인출되는 샘플 인출영역과, 필터부재를 포함하고, 상기 샘플 주입영역에 주입된 샘플은 중력의 반대 방향으로 상기 필터부재를 통과하여 상기 샘플 인출영역으로 이동하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디는 샘플이 수용되는 샘플 수용챔버를 포함하는 상기 복수의 챔버들과 핵산이 검출되는 검출웰을 구비하는 검출챔버들을 포함하고, 상기 커버는 상기 검출챔버를 밀폐할 수 있는 검출웰 밀폐부를 포함하고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상기 검출웰 밀폐부가 대응되는 검출웰을 개방하는 제1 위치 및 상기 대응되는 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디는 원형 디스크 또는 디스크 일부 형상으로 마련되고, 중심축에 대해 원주 방향으로 배치되는 샘플 수용챔버를 포함하는 상기 복수의 챔버들과, 핵산이 검출되는 검출챔버들을 포함하고, 상기 검출챔버들은 상기 챔버 바디의 어느 일 방사 방향에 일정 각도를 갖는 일 직선이 상기 검출챔버들을 지나가도록 서로 나란하게 배치되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
ii) 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제2 실시예는 샘플이 수용되는 샘플 수용챔버를 구비하는 챔버 바디를 포함하고, 상기 샘플 수용챔버는, 샘플이 주입되는 샘플 주입영역과, 상기 샘플 주입영역과 공간적으로 분리되고 샘플이 인출되는 샘플 인출영역과, 필터부재를 포함하고, 상기 샘플 주입영역에 주입된 샘플은 중력의 반대 방향으로 상기 필터부재를 통과하여 상기 샘플 인출영역으로 이동하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디의 상면을 마주보고, 상기 샘플 수용챔버에 정렬될 때 상기 샘플 주입영역을 개방할 수 있는 샘플 주입홀을 구비하는 커버를 더 포함하고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 서로 마주보는 평면에 평행한 평면에서 이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디는 상기 상면 상에 마련되고, 상기 챔버 바디의 중심을 기준으로 원주 방향으로 배치되는 복수의 챔버들을 포함하고, 상기 커버는 상기 챔버들을 덮도록 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축을 중심으로 회전이동 가능하게 마련되고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 병진이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 샘플 수용챔버는, 상부 단면적 보다 하부 단면적이 더 작은 부분을 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 샘플 주입영역은 상기 샘플 인출영역으로 샘플을 안내하는 경사면을 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 샘플 주입영역은 아래 방향으로 단면적이 불연속하게 감소하는 단차를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 단차의 상부 영역의 용적은 상기 단차의 하부 영역의 용적의 두 배 이상으로 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 샘플 인출영역은 아래 방향으로 단면적이 감소하도록 마련되는 경사면을 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 샘플 수용챔버는, 상기 샘플 주입영역과 상기 샘플 인출영역을 구획하는 차단부와, 상기 샘플 주입영역과 상기 샘플 인출영역 사이의 샘플 유동을 허용하는 샘플 유동채널을 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 차단부는 상기 샘플 인출영역을 둘러싸는 차단벽으로 마련되고, 상기 샘플 유동채널은 상기 차단벽을 관통하여 구성되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 샘플 유동채널은 상기 차단벽의 마주보는 양 측을 관통하여 구성되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 차단부는 상기 샘플 수용챔버의 바닥면에 분리 가능하게 결합되고, 상기 샘플 유동채널은 상기 차단부의 하단에서 위로 요입되는 홈으로 구성되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 필터부재는 상기 샘플 수용챔버의 바닥면에서 이격되어 배치되고, 상기 샘플 인출영역을 구획하는 내부 공간을 수직 방향으로 분할하도록 설치되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 필터부재는 상기 샘플 유동채널 보다 위에 마련되고, 상기 차단벽에 의해 구획되는 내부 공간을 수직 방향으로 분할하도록 설치되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 필터부재는 상기 차단벽으로부터 분리 가능하도록 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디는 핵산이 검출되는 검출챔버를 더 구비하고, 상기 커버는 상기 검출챔버에 검출광을 투과시킬 수 있는 광 투과부를 더 구비하며, 샘플 주입 시에는, 상기 샘플 주입영역 위에 상기 샘플 주입홀이 위치하고, 핵산 검출 시에는, 상기 샘플 인출영역 위에 상기 샘플 주입홀이 위치하고 상기 검출챔버 위에 상기 광 투과부가 위치하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는 상기 샘플 주입홀의 하방으로 연장되는 샘플 가이드부를 더 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 샘플 수용챔버는 상기 샘플 인출영역을 둘러싸는 차단벽을 더 구비하고, 상기 샘플 가이드부는, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 근접할 때, 상기 차단벽과 중첩되도록 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
iii) 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제3 실시예는 샘플이 수용되는 샘플 수용챔버와 핵산이 검출되는 검출웰을 구비하는 검출챔버들을 포함하는 챔버 바디 및 상기 챔버 바디의 상면을 덮도록 마련되고 상기 검출챔버를 밀폐할 수 있는 검출웰 밀폐부를 구비하는 커버를 포함하고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상기 검출웰 밀폐부가 대응되는 검출웰을 개방하는 제1 위치 및 상기 대응되는 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 상면에 수직 방향으로 이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 상대적으로 상기 상면에 평행한 평면에서 이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전이동 가능하게 마련되고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 병진이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디는 회전하면서 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 검출웰 입구에 삽입되는 플러그로 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 근접하면서 상기 검출웰을 밀폐하도록 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 챔버 바디의 상기 상면을 마주보는 상기 커버의 저면에서 하방으로 연장되어 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 검출웰 입구에 억지 끼움 결합할 수 있도록 구성되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 검출웰 입구에 억지 끼움되면서 상기 검출웰의 내면에 밀착되는 검출웰 실링부재를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 실링부재는 상기 검출웰 밀폐부의 몸체에 이중사출 방식으로 결합되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는 상기 검출웰에 검출광을 투과시킬 수 있는 광 투과부를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 챔버 바디의 상기 상면을 마주보는 상기 커버의 저면에서 하방으로 연장되어 마련되고, 상기 커버는 상면에서 상기 검출웰 밀폐부의 돌출 방향으로 요입되는 검출홈을 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는, 상기 챔버 바디에 근접하면서 상기 검출챔버 주위에 안착되는 주변 실링부를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버는 상기 검출웰로 샘플을 안내하는 경사부를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
상기 검출챔버의 경사부는 표면마찰계수를 저감시키는 미세패턴을 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버의 경사부는 샘플을 폭 방향 중앙으로 안내하는 가이드돌기를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디 또는 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하게 마련되고, 상기 검출챔버의 경사부는 상기 검출웰 보다 상기 챔버 바디의 중앙에 더 가깝게 위치하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버들은 서로 나란하게 배치되고, 상기 챔버 바디의 어느 일 방사 방향에 일정 각도를 갖는 어느 일 직선이 상기 검출웰들을 지나가도록 배치되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버는 상기 검출웰로 샘플을 안내하는 경사부를 포함하고, 상기 어느 일 방사 방향에 평행한 방향으로 연장되는 장공 형태로 마련되며, 상기 검출웰은 상기 경사부 보다 상기 방사 방향 외측에 위치하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
iv) 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제4 실시예는 원형 디스크 또는 디스크 일부 형상으로 마련되고, 중심축에 대해 원주 방향으로 배치되는 샘플 수용챔버를 포함하는 복수의 챔버들과, 핵산이 검출되는 검출챔버들을 구비하는 챔버 바디를 포함하고, 상기 검출챔버들은 상기 챔버 바디의 어느 일 방사 방향에 일정 각도를 갖는 일 직선이 상기 검출챔버들을 지나가도록 서로 나란하게 배치되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 양압과 음압을 제공하는 피펫의 단부에 결합되는 피펫팁을 더 포함하고, 상기 피펫팁은 상기 샘플 수용챔버에서 상기 샘플을 인출하고 상기 검출챔버에 상기 샘플을 주입하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버들은 상기 챔버 바디의 중심축에서 일정 반경 떨어져 상대적으로 원주 운동하는 피펫이 상기 검출챔버들을 지나가도록 배치되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버는 핵산이 검출되는 검출웰과, 상기 검출웰로 샘플을 안내하는 경사부를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 경사부는 상기 검출웰 방향으로 하방 경사지도록 마련되고, 상기 검출웰은 상기 경사부 보다 깊게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 경사부는 표면마찰계수를 저감시키는 미세패턴을 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 경사부는 샘플을 폭 방향 중앙으로 안내하는 가이드돌기를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디의 상면을 덮도록 마련되는 커버를 더 포함하고, 상기 챔버 바디 또는 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축을 중심으로 회전이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 경사부는 상기 검출웰 보다 상기 챔버 바디의 중앙에 더 가깝게 위치하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버는 상기 어느 일 방사 방향에 평행한 방향으로 연장되는 장공 형태로 마련되고, 상기 검출웰은 상기 경사부 보다 상기 방사 방향 외측에 위치하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
상기 커버는 상기 검출웰을 밀폐할 수 있는 검출웰 밀폐부를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 검출웰 밀폐부가 상기 검출웰을 개방하는 제1 위치 및 상기 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 병진이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 검출웰 입구에 삽입되는 플러그로 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 챔버 바디의 상기 상면을 마주보는 상기 커버의 저면에서 하방으로 연장되어 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 검출웰 입구에 억지 끼움 결합할 수 있도록 구성되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 검출웰 입구에 억지끼움 결합하면서 상기 검출웰의 내면에 밀착되는 검출웰 실링부재를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 커버의 하방으로 돌출되는 형상으로 마련되고, 상기 커버는 상부면에서 상기 검출웰 밀폐부의 돌출 방향으로 요입되는 검출홈을 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는 상기 검출웰에 검출광을 투과시킬 수 있는 광 투과부를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는, 상기 챔버 바디에 근접하면서 상기 검출챔버 주위에 안착되는 주변 실링부를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
또한, 원형 디스크 또는 디스크 일부 형상으로 마련되고, 중심축에 대해 원주 방향으로 배치되는 샘플 수용챔버를 포함하는 복수의 챔버들과, 핵산이 검출되는 검출챔버들을 구비하는 챔버 바디를 포함하고, 상기 검출챔버는 핵산이 검출되는 검출웰과 상기 검출웰로 샘플을 안내하는 경사부을 포함하고, 상기 경사부는 상기 검출웰 방향으로 하방 경사지도록 마련되고, 상기 검출웰은 상기 경사부 보다 깊게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 경사부는 표면마찰계수를 저감시키는 미세패턴을 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 경사부는 샘플을 폭 방향 중앙으로 안내하는 가이드돌기를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디의 상면을 덮도록 마련되는 커버를 더 포함하고, 상기 챔버 바디 또는 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축을 중심으로 회전이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 경사부는 상기 검출웰 보다 상기 챔버 바디의 중앙에 더 가깝게 위치하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버들은 서로 나란하게 배치되고, 상기 챔버 바디의 어느 일 방사 방향에 일정 각도를 갖는 일 직선이 상기 검출웰들을 지나가도록 배치되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출챔버는 상기 방사 방향에 평행한 방향으로 연장되는 장공 형태로 마련되고, 상기 검출웰은 상기 경사부 보다 상기 방사 방향 외측에 위치하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는 상기 검출웰을 밀폐할 수 있는 검출웰 밀폐부를 구비하고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 검출웰 밀폐부가 상기 검출웰을 개방하는 제1 위치 및 상기 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 상면에 일정 각도를 가지는 방향으로 병진이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 상면에 평행한 평면에서 이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전이동 가능하게 마련되고, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 병진이동 가능하게 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 검출웰 입구를 밀폐할 수 있는 플러그로 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는, 상기 챔버 바디와 상기 커버 중 어느 하나가 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 근접하면서 상기 검출웰을 밀폐하도록 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 챔버 바디의 상기 상면을 마주보는 상기 커버의 저면에서 하방으로 연장되어 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 검출웰 입구에 억지끼움되도록 마련되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 검출웰 입구에 억지끼움되면서 상기 검출웰의 내면에 밀착되는 검출웰 실링부재를 포함하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 실링부재는 상기 검출웰 밀폐부에 이중사출 방식으로 결합되는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 검출웰 밀폐부는 상기 챔버 바디의 상기 상면을 마주보는 상기 커버의 저면에서 하방으로 연장되어 마련되고, 상기 커버는 상면에서 상기 검출웰 밀폐부의 돌출 방향으로 요입되는 검출홈을 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는 상기 검출웰에 검출광을 투과시킬 수 있는 광 투과부를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 커버는, 상기 챔버 바디에 근접하면서 상기 검출챔버 주위에 안착되는 주변 실링부를 구비하는, 핵산 검출 카트리지를 제공할 수 있다.
i) 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 커버를 통해 챔버들의 누설을 방지하면서도 샘플 또는 시약의 흡입 및 인출을 용이하게 할 수 있다.
또한, 챔버 바디와 커버를 일 면 방향으로 상대적 위치 변경이 가능할 뿐만 아니라, 일 면에 수직 방향으로도 상대적 위치 변경이 가능하도록 하여 검출 과정에서의 가스 누설을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 커버를 통해 챔버들의 누설을 방지하면서도 커버와 함께 이동하는 피펫 팁을 통해 샘플 또는 시약의 흡입 및 인출을 용이하게 할 수 있다.
또한, 피펫 팁을 커버에 상대적으로 수직 이동할 수 있도록 하여, 커버와 챔버 바디의 상대적인 움직임에도 피펫 팁이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
ii) 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 샘플의 사전 정제 작업을 하지 않은 크루드 샘플을 그대로 이용하면서도 자체 필터링 시스템을 구비하여 정확도 높은 타깃분석물 검출 결과를 얻을 수 있다.
또한, 샘플 수용챔버와 샘플 인출챔버를 분리하고 필터를 구비하여 정제된 샘플을 취할 수 있다.
iii) 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 커버를 통해 챔버들의 누설을 방지하면서도 샘플 또는 시약의 흡입 및 인출을 용이하게 할 수 있다.
또한, 커버에 마련되는 검출웰 플러그가 검출웰에 대해 상대적 위치 변경이 가능하도록 하여 검출 과정에서의 가스 누설을 방지할 수 있다.
iv) 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 원주 방향으로 배치되는 복수의 챔버들과 달리 복수의 검출챔버들을 일 직선 상에 배치함으로써, 검출 모듈이 선행 이동하는 구조에서 검출 속도 및 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 챔버 바디가 정지된 상태에서 검출 모듈이 선행 이동하면서 검출할 수 있어 검출 속도 및 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 검출챔버에서 피펫에 의해 샘플이 주입되는 영역과 검출이 일어나는 영역을 공간적으로 분리할 수 있다.
또한, 검출챔버가 경사면을 포함하여 검출챔버에 주입된 샘플 전량이 검출웰로 유동할 수 있다.
또한, 검출챔버를 이중 구조로 마련함으로써 챔버 바디가 원형으로 회전하고 검출 모듈이 선행 이동하는 구조에서 복수의 검출챔버에 모두 정량의 샘플을 분주할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 핵산 검출 카트리지를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 도 2를 아래에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는 밀봉필름이 장착된 챔버 바디를 나타내는 사시도이다.
도 5는 챔버 바디의 사시도이다.
도 6은 챔버 바디의 평면도이다.
도 7은 샘플 주입 위치에서 커버를 투명하게 나타낸 평면도이다.
도 8은 샘플 검출 위치에서 커버를 투명하게 나타낸 평면도이다.
도 9는 샘플 검출 위치에서의 단면도이다.
도 10은 샘플 수용챔버를 나타내는 사시도이다.
도 11은 샘플 주입 위치에서 샘플 수용챔버를 나타내는 단면도이다.
도 12는 샘플 인출 위치에서 샘플 수용챔버를 나타내는 단면도이다.
도 13은 비드웰을 나타내는 평면도이다.
도 14는 비드웰을 나타내는 사시 단면도이다.
도 15는 검출챔버를 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 15에서 검출라인의 단면도이다.
도 17은 검출챔버를 나타내는 단면도이다.
도 18은 회전방지구조를 나타내는 측면도이다.
도 19는 이탈방지구조를 나타내는 단면도이다.
도 20은 밀봉링을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시예와 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b), (i), (ii) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명은 샘플 내 타깃 분석물질을 검출하기 위한 검출 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 "샘플"은 생물학적 샘플 (예를 들어, 세포, 조직, 및 생물학적 소스에서 나온 유체) 및 비생물학적 샘플 (예를 들어, 음식, 물, 및 토양)을 포함할 수 있다. 상기 생물학적 샘플은 바이러스, 세균, 조직, 세포, 혈액 (예를 들어 전혈, 혈장, 및 혈청), 림프, 골수액, 타액, 객담(sputum), 스왑(swab), 흡인액(aspiration), 젖, 소변, 분변, 안구액, 정액, 뇌 추출물, 척수액, 관절액, 흉선액, 기관지 세척액, 복수, 및 양막액일 수 있다. 또한, 샘플은 생물학적 공급원으로부터 단리된 자연 핵산 분자 및 합성 핵산 분자를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 샘플은 물, 탈 이온수, 식염수, pH 완충액, 산성 용액, 염기성 용액과 같은 추가 물질을 포함할 수 있다.
타깃 분석물질은 분석 대상이 되는 분석물질(analyte)를 말한다. 상기 분석은 예를 들어, 샘플 내 분석물질의 존부, 함량, 농도, 서열, 활성, 또는 특성에 대한 정보를 수득하는 것을 의미할 수 있다. 분석물질은 다양한 물질(예를 들어, 생물학적 물질 및 화합물과 같은 비생물학적 물질)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 분석물질은 핵산 분자(예를 들어, DNA 및 RNA), 단백질, 펩타이드, 탄수화물, 지질, 아미노산, 생물학적 화합물, 호르몬, 항체, 항원, 대사물질, 및 세포와 같은 생물학적 물질을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 분석물질은 핵산 분자일 수 있다.
또한, 본 명세서에서 샘플은 광학표지를 포함할 수 있다. 광학표지는 타깃 핵산의 존재에 따라 광학 신호를 발생시키는 표지를 의미한다. 광학표지는 형광표지일 수 있다. 본 명세서에서 형광표지는 당업계에 알려진 어떠한 분자도 포함할 수 있다.
따라서 본 명세서의 타깃 분석물 검출 장치는 타깃 핵산 검출 장치일 수 있다. 타깃 핵산 검출 장치는 샘플 내 핵산 반응이 진행되도록 하며, 이를 통하여 타깃 핵산을 검출한다.
핵산 반응은 샘플 내 특정 서열의 핵산의 존재여부 또는 그 양에 의존적으로 신호를 발생시키는 일련의 물리적, 화학적 반응을 의미한다. 상기 핵산 반응은 샘플 내 특정 서열의 핵산과 다른 핵산 또는 물질과의 결합, 그리고 상기 샘플 내 특정 서열의 핵산의 복제, 절단, 또는 분해를 포함하는 반응일 수 있다. 상기 핵산 반응은 핵산 증폭 반응을 수반하는 반응일 수 있다. 상기 핵산 증폭 반응은 타겟 핵산의 증폭을 포함할 수 있다. 상기 핵산 증폭 반응은 타깃 핵산을 특이적으로 증폭하는 반응일 수 있다.
상기 핵산 반응은 샘플 내 타겟 핵산의 존재/부존재 또는 양에 의존적으로 신호를 발생시킬 수 있는 반응인 신호-발생 반응일 수 있다. 이러한 신호-발생 반응은 PCR, 실시간 PCR, 또는 마이크로어레이와 같은 유전적 분석 과정일 수 있다.
핵산 반응을 이용하여 타깃 핵산의 존재를 나타내는 광학적 신호를 발생시키는 다양한 방법이 알려져 있다. 대표적인 예는 다음을 포함한다: TaqManTM 프로브 방법(미국특허 제5,210,015호), 분자 비콘 방법(Tyagi 등, Nature Biotechnology v.14 MARCH 1996), 스콜피온(Scorpion) 방법(Whitcombe 등, Nature Biotechnology 17:804-807(1999)), 선라이즈(Sunrise 또는 Amplifluor) 방법(Nazarenko 등, 2516-2521 Nucleic Acids Research, 25(12):2516-2521(1997), 및 미국특허 제6,117,635호), 럭스(Lux) 방법(미국특허 제7,537,886호), CPT(Duck P, 등. Biotechniques, 9:142-148(1990)), LNA 방법 (미국특허 제6,977,295호), 플렉서(Plexor) 방법(Sherrill CB, 등, Journal of the American Chemical Society, 126:4550-4556(2004)), HybeaconsTM (D. J. French, et al., Molecular and Cellular Probes (2001) 13, 363-374 및 미국특허 제7,348,141호), 이중표지된 자가-퀀칭된 프로브(Dual-labeled, self-quenched probe; 미국특허 제5,876,930호), 혼성화 프로브(Bernard PS, et al., Clin Chem 2000, 46, 147-148), PTOCE(PTO cleavage and extension) 방법(WO 2012/096523), PCE-SH(PTO Cleavage and Extension-Dependent Signaling Oligonucleotide Hybridization) 방법(WO 2013/115442), PCE-NH(PTO Cleavage and Extension-Dependent Non-Hybridization) 방법(PCT/KR2013/012312) 및 CER 방법(WO 2011/037306).
본 명세서의 일 실시예에 따른 타깃 분석물 검출장치는 핵산 검출장치일 수 있으며, 타깃 핵산 존재에 의존적으로 발생하는 신호를 검출할 수 있다. 핵산 검출장치는 핵산 증폭을 동반하여 신호를 증폭하여 검출할 수 있다. 또는 핵산 검출장치는 핵산 증폭을 동반하지 않고, 신호를 증폭하여 검출하는 것도 가능하다. 바람직하게는 핵산 증폭을 동반하여 신호를 검출한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 타깃 분석물 검출장치는 핵산 증폭장치를 포함할 수 있다.
핵산 증폭장치는 특정 뉴클레오타이드 서열을 갖는 핵산을 증폭하는 핵산 증폭 반응을 수행할 수 있는 장치를 의미한다. 상기 핵산의 증폭을 위한 방법으로는 중합효소연쇄반응(the polymerase chain reaction (PCR)), 리가아제 연쇄반응(ligase chain reaction (LCR)) (미국특허 제4,683,195호 및 제4,683,202호; PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Innis et al., eds, 1990)), 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification (SDA)) (Walker, et al. Nucleic Acids Res. 20(7):1691-6 (1992); Walker PCR Methods Appl 3(1):1-6 (1993)), 전사 매개 증폭(transcription-mediated amplification) (Phyffer, et al., J. Clin. Microbiol. 34:834-841 (1996); Vuorinen, et al., J. Clin. Microbiol. 33:1856-1859 (1995)), 염기순서기반증폭(nucleic acid sequence-based amplification (NASBA)) (Compton, Nature 350(6313):91-2 (1991)), 롤링서클 증폭(rolling circle amplification, RCA) (Lisby, Mol. Biotechnol. 12(1):75-99 (1999); Hatch et al., Genet. Anal. 15(2):35-40 (1999)) 및 Q-beta 레플리카제(Q-Beta Replicase) (Lizardi et al., BiolTechnology 6:1197 (1988)) 등이 있다.
일 실시예에 따른 타깃 분석물 검출장치는 온도의 변화를 수반하면서 핵산 증폭 반응을 수행하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 특정 염기 서열을 갖는 DNA(deoxyribonucleic acid)를 증폭하기 위해 핵산 증폭장치는 변성 단계(denaturing step), 어닐링 단계(annealing step), 및 연장 (혹은 증폭) 단계(extension step)를 실시할 수 있다.
변성 단계는 주형 핵산인 이중 가닥의 DNA를 포함하는 시료 및 시약을 포함하는 용액을 특정 온도, 예를 들어 약 95℃로 가열하여 이중 가닥의 DNA를 단일 가닥의 DNA로 분리하는 단계이다. 어닐링 단계는 증폭하고자 하는 핵산의 뉴클레오타이드 서열과 상보적인 뉴클레오타이드 서열을 갖는 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide) 프라이머를 제공하고, 분리된 단일 가닥의 DNA와 함께 특정 온도, 예를 들어 60℃로 냉각하여 단일 가닥의 DNA의 특정 뉴클레오타이드 서열에 프라이머를 결합시켜 부분적인 DNA-프라이머 복합체를 형성하는 단계이다. 연장 단계는, 어닐링 단계 이후 상기 용액을 특정 온도, 예를 들어 72℃로 유지하여 DNA 중합효소(polymerase)에 의해 부분적인 DNA-프라이머 복합체의 프라이머를 기초로 이중 가닥의 DNA를 형성하는 단계를 수행한다.
전술한 3 단계들을 예를 들어 10회 내지 50회로 반복함으로써 상기 특정 뉴클레오타이드 서열을 갖는 DNA를 기하급수적으로 증폭할 수 있다. 경우에 따라, 핵산 증폭장치는 어닐링 단계와 연장 단계를 동시에 수행할 수 있다. 이 경우 핵산 증폭장치는 변성 단계와 어닐링/연장 단계로 구성된 2 단계들을 수행함으로써 제1 순환을 완성할 수도 있다.
특히, 일 실시예에 따른 타깃 분석물 검출장치는 온도의 변화를 수반하면서 핵산 증폭 반응 및 핵산의 존재에 의존적으로 광학 신호를 발생시키는 반응을 수행하고 발생되는 광학 신호를 검출하는 장치일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 타깃 분석물 검출장치는 소형화된 현장 진단 장치인 POC(Point of Care) 진단 장비일 수 있다.
타깃 분석물 검출장치는 카트리지를 거치하는 거치모듈(holding module), 유체수송모듈(fluid transportation module), 추출모듈(extraction module), 온도제어모듈(thermo-control module), 감지모듈(sensing module) 및 이들을 제어하는 제어부(controller)를 포함할 수 있다. 거치모듈은 사용자가 직접 카트리지를 정해진 위치에 거치하는 고정형과 검출장치 외부에서 카트리지를 수취하여 검출장치 내부로 들여와 자동으로 정해진 위치에 거치하는 이동형을 포함할 수 있다.
유체수송모듈은 샘플, 시약, 또는 버퍼를 포함하는 유체를 수송하기 위한 동력을 제공할 수 있다. 시약은 버퍼와 구별되는 의미일 수 있고, 경우에 따라서는 버퍼를 포함하는 개념으로 사용될 수도 있다.
카트리지가 웰(well) 타입으로 마련되는 경우, 유체수송은 시린지 펌프를 이용하여 이루어질 수 있다. 또는 카트리지가 미세유체(micro-fluidic) 타입으로 마련되는 경우, 유체수송은 미세장치 내 또는 외부에 있는 펌프 및 밸브를 통하여 이루어질 수 있다. 이 때, 미세펌프와 미세밸브들은 종종 추가적 구동력(driving force)을 요구한다. 미세펌프를 위한 구동 메커니즘의 예는, 체크밸브 또는 연동식, 회전식, 원심분리식, 초음파식, 전기-유체역학식, 전기-운동식, 상이동식(온도 또는 압력 변화를 요구), 전기습윤식, 자기적 또는 유체역학적 메커니즘 등을 포함한다. 그리고 미세밸브을 위한 구동 메커니즘의 예는, 공압식, 열공압식, 열기계식, 압전식, 정전식, 전자기식, 전기화학식 또는 모세관 메커니즘 등을 포함한다(참조 예 US patent 6,531,417; US patent 5,499,909; Kamper, K.P. 등, "A self-filling low-cost membrane micropump", The 11th annual international workshop on MEMS, 1998 Heidelberg Germany, 432-437; Maillefer, D. 등, "A high-performance silicon micropump for disposable drug delivery systems", The thirteenth IEEE International Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) 2000 Conference , Miyazaki , Japan , 413-417; Gu, W. et al., Proc . Natl. Acad. Sci. U.S.A (2004), 101, 45, 15861-15866).
추출모듈은 샘플로부터 타깃 분석물을 추출하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 샘플로부터 핵산을 추출하는 데 사용될 수 있다. 그리고 추출모듈은 핵산이 결합되는 마그넷 비드를 조작하는 데 사용되는 마그넷, 그리고 추출 과정에서 샘플과 시약을 혼합하는 데 사용되는 혼합수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 혼합수단은 초음파 혼을 포함할 수 있다.
온도제어모듈은 타깃분석물 추출반응 또는 타깃분석물 검출반응 등의 과정에서 온도를 제어하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 온도제어모듈은 핵산 추출반응 또는 핵산 증폭반응에서 온도를 제어하는 데 사용될 수 있다. 그리고 온도제어모듈은 가열소자, 히트싱크, 냉각팬, 또는 온도센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가열소자는 펠티어 소자 또는 열선을 포함할 수 있다.
감지모듈은 타깃 분석물을 감지하는데 사용될 수 있다. 타깃 분석물의 감지는 광학적 방법 또는 화학적 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지모듈은 광학모듈 또는 전기화학적 모듈일 수 있다.
광학모듈은 형광 또는 색 변화 감지, 또는 흡광도 또는 반사율 측정 등의 방법을 사용하여 타깃 분석물을 검출할 수 있다. 예를 들어, 광학모듈은 타깃 핵산 서열에 표지된 형광 물질에서 방출되는 형광을 검출할 수 있다.
그리고 광학모듈은 샘플 홀더에 수용된 샘플에 적절한 광학 자극을 공급하는 발광유닛과 이에 반응하여 샘플로부터 발생하는 광학 신호를 감지하는 검출유닛을 포함할 수 있다.
광학 신호(optical signal)는 발광(luminescence), 인광(phosphorescence), 화학발광(chemiluminescence), 형광(fluorescence), 편광형광(polarized fluorescence), 또는 다른 유색 신호(colored signal)일 수 있다. 상기 광학 신호는 샘플에 광학 자극을 주고, 이에 반응하여 발생할 수 있다. 예를 들어, 발광유닛은 LED 또는 레이저를 포함할 수 있고, 검출유닛은 CCD(Charge Coupled device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor field effect transistor) 또는 photodiode 등을 포함할 수 있다.
전기화학적 모듈은 샘플 내 타깃 분석물의 존부 또는 그 양의 변화에 따라 화학적 반응의 발생 또는 그 정도의 변화를 전기적으로 감지할 수 있다. 예를 들어, 타깃 물질의 증가에 따른 pH 또는 저항의 변화 또는 타깃 분석물과 활성물질의 결합으로 인해 발생하는 전기 화학적 신호를 감지하여 샘플 내 타깃 분석물의 변화를 감지할 수 있다. 상기 전기화학적 모듈은 전극 유닛 및 전기 신호 측정 유닛을 포함할 수 있다.
상기 검출 전극은 예를 들어, 금(Au), 코발트(Co), 백금(Pt), 은(Ag), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 그래핀(graphene), 탄소(Carbon), 또는 이들 중 어느 하나 이상이 포함된 합금으로 제조될 수 있다.
상기 전기 신호 측정 유닛은 예를 들어, 양극 벗김 전압전류계(anodic stripping voltammetry, ASV), 대시간 전류계 (chronoamperometry, CA), 순환 전압전류계(cyclic voltammetry), 네모파 전압전류계(square wave voltammetry, SWV), 펄스 전압전류계(differential pulse voltammetry, DPV), 또는 임피던스계(impedance)일 수 있다.
도 1 내지 도 18을 참고하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카트리지(10)에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 카트리지(10)는 샘플과 시약 등을 수용할 수 있는 챔버 바디(100)와 상기 챔버 바디(100)의 상부를 덮는 커버(200)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 챔버 바디(100)에 수용되는 샘플 또는 시약 등의 유체를 흡입 및 주입할 수 있는 피펫의 단부(end portion)에 결합하는 피펫 팁(400)을 더 포함할 수 있다.
상기 챔버 바디(100)는 복수의 챔버들이 마련될 수 있다. 상기 챔버들은 상기 챔버 바디(100)의 상면에 개구가 형성되고, 하부에 유체 수용부가 형성될 수 있다.
상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100)의 상면 전부 또는 일부를 마주보도록 마련될 수 있다. 그리고 상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100)의 외측이면 전부 또는 일부를 감싸도록 마련될 수 있다. 일 실시예로, 상기 챔버 바디(100)는 원형 디스크 또는 디스크 일부 형상으로 마련되고, 상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100)의 상면을 마주보는 상부 및 챔버 바디(100)의 외측면을 마주보는 내측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 챔버 바디(100)가 상부면과 외측면을 구비하는 원통 형상으로 마련되는 경우, 상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100)의 상면을 덮는 커버면과 상기 챔버 바디(100)의 외측면을 감싸는 측면을 포함할 수 있다.
그리고 상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100)의 챔버들을 덮도록 마련될 수 있다. 그리고 상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100)의 챔버들의 상부를 밀봉하도록 마련될 수 있다. 그리고 상기 커버(200)는 상기 챔버 내에 수용된 물질이 카트리지(10) 외부로 이탈하는 것을 방지하고, 카트리지(10) 외부의 이물질이 상기 챔버 내부로 들어오는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 상기 커버(200)는 상기 챔버 내의 유체 또는 기체가 외부로 빠져나가는 것을 방지할 수도 있다. 특히, 후술하는 검출웰(152)에서 반응이 일어나는 동안에 상기 커버(200)는 상기 검출웰(152)을 밀봉하여 외부 오염물질이 내부로 유입되는 것을 방지하는 동시에 검출웰(152) 내의 반응물질이 외부로 새어 나가는 것을 방지하고, 나아가 검출웰(152) 내의 기체가 외부로 빠져나가는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 핵산 검출장치는 커버(200) 또는 상기 챔버 바디(100)를 가압하는 별도의 가압유닛(미도시)을 구비할 수 있다.
한편, 상기 챔버 바디(100)와 상기 커버(200) 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 일 면에 평행한 평면 방향으로 이동 가능하게 마련될 수 있다. 여기서 일 면은 상기 챔버 바디(100)의 상면과 상기 상면에 평행한 면을 포함한다. 그리고 평면 방향 이동은 회전축을 중심으로 회전하는 이동을 포함한다.
또한, 상기 챔버 바디(100)와 상기 커버(200) 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 일 면에 일정 각도를 가지는 일 방향으로 이동 가능하게 마련될 수 있다. 여기서 일 면은 상기 챔버 바디(100)의 상면과 상기 상면에 평행한 면을 포함한다. 그리고 일 면에 일정 각도를 가지는 일 방향은 상기 챔버 바디(100)의 상면에 수직한 방향을 포함한다. 그리고 일 방향 이동은 수직이동과 병진이동을 포함한다. 그리고 병진이동은 회전축 방향 병진이동을 포함한다.
본 실시 예에서는 상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100)에 대해 상대적으로 상하 이동 가능하도록 마련될 수 있다. 상대적으로 상하 이동 가능하다는 의미는 커버(200)가 이동할 수도 있고 챔버 바디(100)가 이동할 수도 있음을 의미한다. 그리고 상하 이동은 수직 방향 이동뿐만 아니라, 수직 방향에 소정 각도를 갖는 방향으로 이동하는 것을 포함한다. 그리고 상하 이동은 근접하는 위치까지 이동하는 경우와, 접촉하는 위치까지 이동하는 경우를 포함할 수 있다. 상기 상하 이동은 병진이동 일 수 있으며, 그 방향은 회전축 방향일 수 있다. 상기 커버(200)와 상기 챔버 바디(100) 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 병진이동 가능하도록 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 커버(200)가 하방으로 이동할 수 있다. 상기 커버(200)의 커버면이 상기 챔버 바디(100)의 상부면에 접촉하거나, 상기 커버(200)의 커버면에서 하방으로 돌출된 부분이 상기 챔버 바디(100)의 챔버 또는 챔버 바디(100)의 주변에 접촉하도록 내려오면 상기 커버(200)가 상기 챔버들 중 하나 이상을 밀봉할 수 있다.
본 실시 예에서는 상기 챔버 바디(100)는 상기 커버(200)에 대해 상대적으로 회전 이동 가능하도록 마련될 수 있다. 상대적으로 회전 이동 가능하다는 의미는 커버(200)가 회전할 수도 있고 챔버 바디(100)가 회전할 수도 있음을 의미한다.
예를 들어, 상기 커버(200)는 고정된 상태로 마련되고, 상기 챔버 바디(100)가 회전하도록 마련될 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 챔버 바디(100)는 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 마련되고, 상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100) 외측면을 둘러싸면서도 상기 챔버 바디(100)의 회전을 허용하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 챔버 바디(100)는 상부에서 보았을 때 원형으로 마련되고, 상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100)의 외측면을 둘러싸도록 마련되는 내측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 챔버 바디(100)는 원형 디스크 또는 디스크 일부 형상으로 마련될 수 있다. 원형 디스크 형상이란 상부에서 보았을 때 원형이며, 부피를 가지는 형상이며, 디스크 일부 형상이란 상부에서 보았을 때 두 개의 반지름과 하나의 호로 둘러싸인 부채꼴형이며, 부피를 가지는 형상이다. 상기 두 개의 반지름이 이루는 중심각은 특별히 한정되지 아니하나, 예를 들어, 45도, 60도, 90도, 180도일 수 있다.
상기 챔버 바디(100)는 중심축을 기준으로 하여 일 방향으로 회전하거나 양 방향 회전이 가능할 수 있다. 예를 들어, 일 방향으로 약 360도 회전 가능하게 마련되거나, 시계 방향으로 약 180도 회전하고, 반시계 방향으로 약 180도 회전할 수 있다. 이외에도 챔버 바디(100)의 설계에 따라 회전 각도와 방향은 다양하게 제공될 수 있다.
상기 챔버 바디(100)의 회전구동력은 상기 챔버 바디(100)의 하부를 통해 전달될 수 있다. 이를 위해, 핵산 검출장치는 챔버 바디(100)를 회전시키는 별도의 회전 구동유닛(미도시)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 챔버 바디(100)는 중심부에서 회전 구동유닛의 구동축에 결합할 수 있다.
이하 설명하는 기본 실시 예에 따르면, 챔버 바디(100)가 회전 가능하게 마련되고 커버(200)가 수직 이동 가능하게 마련될 수 있다. 다만, 이와 달리 커버(200)가 회전 가능하게 마련되고 챔버 바디(100)가 수직 이동 가능하게 마련되는 것도 가능하다. 또는, 챔버 바디(100) 또는 커버(200)가 회전 이동과 수직 이동이 모두 가능하게 마련되는 등 다양한 실시 예가 가능하다.
도 9를 참조하면, 챔버 바디(100)는 회전축 중심 주위에 회전 구동유닛(미도시)의 구동축이 삽입될 수 있는 마운팅부(160)를 포함할 수 있다. 마운팅부(160)는 챔버 바디(100)의 하면에서 중심축을 따라 상부로 연장되는 칼라부(161)를 포함할 수 있다. 또는, 이와 달리 칼라부(161)는 챔버 바디(100)의 상면에서 중심축을 따라 하부로 연장될 수도 있다.
그리고 마운팅부(160)는 커버(200)의 중심축 주위에서 하방으로 연장되는 커넥팅 로드(240)를 수용하는 커넥팅 홈(162)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 커넥팅 홈(162)은 칼라부(161)의 외측에 마련될 수 있다. 커넥팅 로드(140)는 커넥팅 홈(162)에 안내되어 커넥팅 홈(162)의 내 측에서 수직 이동할 수 있다.
또는, 반대로, 커버(200)에 커넥팅 홈이 형성되고, 챔버 바디(100)에 커넥팅 로드가 마련되는 것도 가능하다.
한편, 핵산 검출장치는 흡입 압력 및 주입 압력을 제공하는 피펫(미도시)을 구비한다. 일 예로, 피펫은 공압을 제공하는 펌프(미도시)에 연결될 수 있다.
카트리지(10)는 피펫의 단부에 결합하는 피펫 팁(400)을 구비할 수 있다. 상기 피펫 팁(400)은 피펫과 일체로 움직이고, 피펫의 공압을 챔버 바디(100)의 챔버에 수용되는 유체에 전달할 수 있다.
그리고 상기 피펫 팁(400)은 커버(200)에 대해 수직 이동이 허용되도록 결합할 수 있다. 이를 위해, 커버(200)는 피펫 또는 피펫 팁(400)이 진출입할 수 있도록 피펫홀(211)을 형성할 수 있다.
상기 챔버 바디(100)와 상기 커버(200) 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하게 마련되고, 이로서 상기 피펫 팁(400)은 상기 커버(200)와 함께 상기 챔버 바디(100)의 원주 방향으로 상대 위치 변경하면서 상기 복수의 챔버들 사이에 유체를 전달할 수 있다. 상기 챔버 바디(100)는 상기 피펫 팁(400)의 하단부가 상기 챔버 바디(100)의 상면보다 위에 위치한 상태에서 회전 이동이 허용될 수 있다. 핵산 검출 카트리지(10)의 회전구동을 제어하는 제어부는 상기 피펫 팁(400)이 목표로 하는 챔버의 상부에 위치하도록 상기 챔버 바디(100)의 위치를 정렬할 수 있다. 따라서 상기 피펫은 공전을 포함한 평면 방향 이동을 하지 않고서도 수직 이동만으로 상기 피펫 팁(400)을 통해 상기 챔버 바디(100)의 모든 챔버들로부터 유체를 인출하거나 상기 챔버 바디(100)의 모든 챔버들에 유체를 주입할 수 있다.
상기 챔버 바디(100)는 회전 중심축을 기준으로, 원주 방향으로 배열되는 복수의 챔버들을 포함할 수 있다. 복수의 챔버들 중 일부는 상기 챔버 바디(100)의 방사 방향으로 연장되는 형상일 수 있다. 예를 들어, 복수의 챔버들 중 일부는 원주 방향 폭보다 방사 방향 길이가 긴 장공 형상으로 마련될 수 있다.
그리고 복수의 챔버들 중 일부는 하부로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 챔버들 중 일부는 하부로 갈수록 원주 방향 폭이 좁아지는 형상을 포함할 수 있다. 또는, 복수의 챔버들 중 일부는 하부로 갈수록 방사 방향 폭이 좁아지는 형상을 포함할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카트리지(10)는 상기 챔버 바디(100)의 상부에 노출되는 복수의 챔버들의 개구를 덮는 밀봉필름(300)을 더 포함할 수 있다. 밀봉필름(300)은 상기 챔버들에 시약, 버퍼, 또는 비드를 삽입한 후에 챔버의 입구를 밀봉하도록 마련될 수 있다.
상기 밀봉필름(300)은 얇은 멤브레인일 수 있으며, 예를 들어 알루미늄 포일(Al foil)일 수 있다. 그리고 상기 밀봉필름(300)은 상기 챔버 바디(100)의 상부면에 열융착 또는 접착제 등을 사용하여 부착될 수 있다.
상기 밀봉필름(300)은 상기 피펫 팁에 의해 관통되도록 구성될 수 있다. 다시말해, 상기 밀봉필름(300)은 상기 피펫 팁(400)의 선단부에 의해 파손될 수 있도록 마련된다. 또는, 상기 커버(200)의 하면에 돌출되는 챔버 밀폐부(미도시)가 마련되는 경우, 상기 밀봉필름(300)은 상기 커버(200)가 하강하면서 상기 챔버 밀폐부에 의해 가해지는 압력으로 파손될 수도 있다. 상기 챔버 밀폐부는 상기 밀봉필름(300)을 찢으면서 하강하여 챔버 내부에 수용될 수 있다. 경우에 따라서는 상기 밀봉필름(300)은 파손이 용이하도록 미리 절개될 부분에 점 또는 선의 홈이 마련될 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 피펫 팁(400)은 상기 커버(200)에 수직 이동이 허용되도록 결합할 수 있다. 그리고 상기 피펫 팁(400)의 상부에는 피펫이 결합할 수 있고, 상기 피펫 팁(400)은 피펫에서 제공되는 음압 또는 양압을 전달할 수 있다.
그리고 상기 피펫 팁(400)의 선단부는 가느다란 관 형상으로 마련될 수 있다. 상기 피펫 팁(400)의 선단부는 상기 밀봉필름(300)을 용이하게 관통할 수 있고, 미세 용량 조절이 용이하다.
상기 피펫 팁(400)은 상기 피펫이 결합하는 결합부(401)와, 상기 결합부(401)에서 하방으로 연장되며 유로를 형성하는 피펫 팁 바디(402)와, 상기 피펫 팁 바디(402)에서 하방으로 연장되는 첨단부(403)와, 상기 피펫 팁 바디(402) 내부의 유로 중간에 마련되는 피펫 팁 필터부재(404)를 포함할 수 있다.
상기 커버(200)는 상기 피펫 팁(400)의 수직 이동을 안내하는 피펫 팁 가이드(210)를 더 포함할 수 있다. 상기 피펫 팁 가이드(210)는 상기 피펫 팁(400)의 이동 경로를 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 피펫 팁 가이드(210)는 상기 커버(200)의 상면 위로 돌출되도록 마련되고 내부에 상기 피펫 팁(400)이 수용될 수 있다. 상기 커버(200)는 핵산을 검출하는 때에 상기 챔버 바디(100)에 근접 또는 밀착하기 때문에 상기 커버(200)의 상면 아래에는 상기 피펫 팁 가이드(210)가 연장될 공간이 부족할 수 있다.
그리고 상기 커버(200)는 복수의 챔버들 중 하나 이상으로부터 유체를 흡입하고, 복수의 챔버들 중 하나 이상에 유체를 주입하는 피펫 또는 피펫 팁(400)의 이동 경로 상에 마련되는 피펫홀(211)을 더 포함할 수 있다. 상기 커버(200)에 형성되는 피펫홀(211)은 상기 피펫 팁 가이드(210) 내부에 마련될 수 있고, 예를 들어, 피펫홀(211)은 커버(200)의 상면을 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 피펫홀(211)을 통해 피펫 팁(400)이 진출입할 수 있다. 상기 커버(200)와 챔버 바디(100)가 상대적으로 이동하며 피펫 팁(400)이 챔버 바디(100)에 포함된 챔버들에 수용된 용액들을 이동시킨다. 따라서, 상기 챔버 바디(100)의 관점에서, 피펫홀(211)은 피펫 또는 피펫 팁(400)의 이동 경로 상에 마련될 수 있다.
그리고 피펫 팁(400)은 피펫의 단부에 결합하고, 상기 커버의 피펫홀(211)을 통과하여 수직 이동 가능하도록 제공된다. 따라서, 피펫홀(211)의 직경은 피펫 팁 바디(402)의 수평 단면 직경보다 더 크게 형성될 수 있다. 피펫 팁(400)은 외측면이 원통 또는 원통 일부 형상을 포함하도록 마련되고, 피펫 팁 가이드(210)는 내측면이 상기 피펫 팁(400)의 외측면에 대응하는 원통 또는 원통 일부 형상을 포함하도록 마련될 수 있다. 그리고 피펫 팁 가이드(210)의 안지름은 피펫 팁(400)의 바깥지름보다 소폭 크게 마련되어 피펫 팁 가이드(210)와 피펫 팁(400) 사이의 마찰을 저감할 수 있다.
그리고 피펫 팁 가이드(210)는 피펫 팁(400)이 아래로 이탈하는 것을 방지하도록 피펫 팁(400)을 지지하는 지지턱(212)을 구비할 수 있고, 상기 피펫 팁(400)은 상기 지지턱(212)에 지지되도록 외측으로 돌출되는 제1 걸림돌기(405)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 걸림돌기(405)는 외측면의 외측으로 돌출되는 플랜지(flange) 형상일 수 있다. 그리고 상기 커버(200)가 상기 챔버 바디(100)로부터 이격된 상태에서, 상기 피펫 팁(400)의 상기 제1 걸림돌기(405)가 상기 피펫 팁 가이드(210)에 지지되는 때에 상기 피펫 팁(400)의 선단부는 챔버의 바닥에서 이격된 상태일 수 있다. 따라서, 상기 피펫 팁(400)이 아래로 이동하는 때에 피펫 팁 선단부가 챔버의 바닥과 충돌하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 챔버 바디(100)의 챔버들은 동일한 깊이를 가질 수 있고, 관 형상으로 마련되는 상기 첨단부(403)는 상기 챔버들의 깊이와 같거나 그보다 길게 마련될 수 있다. 따라서, 상기 첨단부(403)가 상기 챔버들의 상부를 덮는 밀봉필름(300)을 뚫고 진입했을 때 상기 밀봉필름(300)이 필요 이상으로 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 피펫 팁(400)의 내부에는 피펫 팁 필터부재(404)가 더 포함될 수 있다. 상기 피펫 팁 필터부재(404)는 외기의 오염물이 카트리지(10) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 상기 피펫 팁 필터부재(404)는 상기 피펫 팁 바디(402)의 내부에 위치할 수 있고, 상기 피펫 팁 필터부재(404) 아래에는 충분한 용적이 확보될 수 있다. 따라서, 상기 피펫 팁(400)이 챔버로부터 유체를 빨아드렸을 때, 유체가 상기 피펫 팁 필터부재(404)에 접촉하지 않을 수 있다. 만일, 상기 첨단부(403)를 통해 흡입된 유체가 상기 피펫 팁 필터부재(404)에 접촉하면 상기 피펫 팁 필터부재(404)에 걸러진 오염물질에 노출될 수 있기 때문이다.
그리고 상기 피펫 팁(400)이 위로 이탈하는 것을 방지하도록 상기 피펫 팁(400) 외측면에 제2 걸림돌기(406)가 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 피펫 팁이 상기 커버의 상부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 상기 피펫 팁 바디(402)는 상기 피펫 팁 가이드(210)의 구멍 외측으로 연장되는 제2 걸림돌기(406)를 구비할 수 있다. 상기 피펫 팁(400)의 제2 걸림돌기(406)는 상기 피펫 팁(400)의 외측면을 따라 링 형상으로 돌출될 수 있다. 구체적으로 상기 제2 걸림돌기(406)는 상기 피펫 팁 바디(402)의 원주 방향을 따라 돌출되어 형성되고, 탄성 변형이 가능하도록 마련될 수 있다.
그리고 상기 제2 걸림돌기(406)는 상기 피펫 팁(400)과 상기 피펫 팁 가이드(210)의 측벽 사이 공간을 실링(밀폐, sealing) 할 수 있다. 상기 제2 걸림돌기(406)는 상기 피펫 팁(400)과 일체로 형성될 수도 있고, 별개의 탄성소재로 마련될 수도 있다. 그리고 상기 제2 걸림돌기(406)는 상기 피펫 팁(400)에 이중사출 공법으로 형성될 수 있다.
그리고 상기 피펫 팁 가이드(210)의 내측면은 단차 구조를 포함할 수 있다. 상기 단차 구조는 상부 안지름과 비교하여 하부 안지름이 더 크도록 마련될 수 있다. 상기 피펫 팁 가이드(210)의 상부 안지름은 상기 피펫 팁(400)의 몸통 바깥지름보다는 크고 상기 제2 걸림돌기(406)의 바깥지름보다는 작게 마련될 수 있다. 그리고 상기 피펫 팁 가이드(210)의 하부 안지름은 상기 피펫 팁(400)의 제2 걸림돌기(406)의 바깥지름에 대응되도록 마련될 수 있다.
그리고 상기 피펫 팁(400)의 제2 걸림돌기(406)는 탄성 변형이 가능하도록 마련될 수 있다. 따라서 상기 피펫 팁(400)은 억지끼움 방식으로 상기 피펫 팁 가이드(210)의 상부를 통해 조립될 수 있고, 상기 제2 걸림돌기(406)는 상기 피펫 팁 가이드(210)의 상기 단차 구조를 지난 후에는 탄성 복원되어 재이탈을 방지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 핵산 검출 카트리지(10)는 샘플이 주입되는 샘플 수용챔버(110)와, 프로테아제 K(단백분해효소 K, proteinase K) 비드(bead)가 수용되는 제1 비드챔버(120a)와, 마그네틱 비드가 수용되는 제2 비드챔버(120b)와, 내부 제어(internal control) 비드가 수용되는 제3 비드챔버(120c)와, 용해 완충액(라이시스 버퍼, lysis buffer)이 수용되는 라이시스 버퍼챔버(130a)와, 팁이 마운팅되는 공간인 팁 마운팅챔버(142)와, 유체들이 혼합(믹싱, mixing)되는 혼합챔버(141)와, 바인딩 버퍼(binding buffer)가 수용되는 바인딩 버퍼챔버(130b)와, 세척 버퍼가 수용되는 복수의 버퍼챔버(130c, 130d, 130e)와, 여분으로 마련되는 더미챔버(143)를 포함할 수 있다. 위 챔버들은 상기 순서대로 원주 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 마련될 수 있다.
그리고 핵산 검출 카트리지(10)는 원주 방향으로 마련되는 챔버들과 함께, 선형으로 배치되는 샘플에 포함된 핵산이 검출되는 복수의 검출챔버(150)들을 더 포함할 수 있다.
한편, 회전 중심(C)에서 피펫 팁(400) 사이의 거리를 피펫 반경(Rp)으로 할 때, 복수의 챔버들은 피펫 반경(Rp)을 내부에 포함하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 검출챔버(150)들을 제외한 복수의 챔버들은 각 챔버의 중심이 피펫 반경(Rp)에 위치하도록 마련될 수 있다. 이와 달리, 복수의 검출챔버(150)들은 회전 중심(C)으로부터 각 챔버의 중심까지의 거리가 상이할 수도 있다. 상기 회전 중심(C)은 챔버 바디(100)의 중심축일 수 있다. 상기 검출챔버(150)들은 상기 챔버 바디(100)의 중심축에서 일정 반경 떨어져 상대적으로 원주 운동(circular motion)하는 피펫이 상기 검출챔버(150)들을 지나가도록 배치될 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 검출챔버(150)들은 상기 챔버 바디(100)의 방사 방향(Dr)에 일정 각도를 갖는 어느 직선(Ld)이 상기 검출챔버(150)들을 지나가도록 배치될 수 있다. 그리고 복수의 검출챔버(150)들은 어느 직선 방향(Ld)으로 등간격으로 나란하게 배치될 수 있다.
이는 핵산 검출장치의 검출모듈(미도시)이 선형운동을 하도록 마련되기 때문에, 상기 검출모듈의 진행 경로(Ld) 상에 상기 복수의 검출챔버(150)들이 위치하도록 하기 위함이다.
예를 들어, 각 검출챔버(150)의 중심과 회전 중심(C) 사이의 거리는, 가운데 위치하는 검출챔버(150)의 중심과 회전 중심(C) 사이의 거리가 가장 짧고, 외곽에 위치하는 검출챔버(150)의 중심과 회전 중심(C) 사이의 거리가 가장 멀도록 감소하거나 증가할 수 있다.
한편, 도 9를 참조하면, 커버(200)는 샘플 수용챔버(110)에 샘플 주입이 가능하도록 샘플 주입홀(221)이 형성되고, 상기 샘플 주입홀(221)을 밀폐하는 마개부(220)를 포함할 수 있다. 그리고 마개부(220)는 상기 커버(200)와 일체로 연결되어 분실을 방지할 수 있다.
그리고 커버(200)는 샘플 주입홀(221)의 하방으로 연장되는 샘플 가이드부(222)를 더 구비할 수 있다. 샘플 가이드부(222)는 샘플 주입홀(221)을 통해 제공되는 샘플이 샘플 수용챔버(110) 내로 흘러 들어갈 수 있도록 주위를 차단할 수 있다. 예를 들어, 샘플 가이드부(222)는 원통 형상으로 마련될 수 있고, 상기 샘플 수용챔버(110)에 샘플을 주입할 수 있도록 형상 및 너비가 마련될 수 있다. 상기 커버(200)에 포함된 샘플 주입홀(221)은 커버(200)의 회전에 따라 이동하며, 특정 위치에서 샘플 수용챔버(110)와 정렬이 될 수 있도록 형성될 수 있다. 샘플 주입홀(221)이 챔버 바디(100)에 형성된 샘플 수용챔버(110)와 정렬될 때, 상기 샘플 수용챔버(110)가 개방될 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 상기 샘플 수용챔버(110)는 원주 방향으로 연장되는 장공 형태로 마련될 수 있다. 상기 샘플 수용챔버(110)는 샘플이 주입되는 위치(이하, 샘플 주입영역(111))와 샘플이 인출되는 위치(이하, 샘플 인출영역(112))가 상이할 수 있다. 예를 들어, 샘플 수용챔버(110)에서 샘플 주입영역(111)의 중심과 샘플 인출영역(112)의 중심은 회전 중심(C)을 기준으로 같은 반경 거리에 소정 각도 어긋나도록 마련될 수 있다. 그리고 샘플 주입영역(111)의 중심과 샘플 인출영역(112)의 중심은 피펫 반경(Rp)으로 마련될 수 있다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 샘플 수용챔버(110)는 샘플 주입영역(111)과 샘플 인출영역(112)으로 공간적으로 구분될 수 있다. 샘플 수용챔버(110)에 샘플이 주입되는 영역(111)과 샘플이 인출되는 영역(112)을 구분함으로써, 카트리지(10)에 주입된 샘플에 포함될 수 있는 부유물 또는 오염물이 피펫을 통해 인출되는 것을 1차적으로 방지할 수 있다.
그리고 상기 샘플 수용챔버(110)는 샘플 주입영역(111)과 샘플 인출영역(112) 사이를 공간적으로 차단하는 차단부가 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 차단부는 차단벽(113)일 수 있다.
그리고 상기 샘플 수용챔버(110)는 상기 차단벽(113)을 관통하는 샘플 유동채널(114)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 차단벽(113)은 원통 형상으로 마련되고, 샘플 유동채널(114)은 차단벽(113)의 하부를 관통하는 관통홀일 수 있다. 그리고 샘플 유동채널(114)은 차단벽(113)의 마주보는 양 측면을 모두 관통하도록 형성되어 샘플 유동 저항을 줄일 수 있다.
그리고 상기 차단벽(113)의 높이는 상기 샘플 수용챔버(110)에 샘플이 가득 찼을 때 보다 높게 마련되어 상기 샘플 유동채널(114)을 통한 이동을 제외한 샘플의 이동을 제한할 수 있다. 그리고 상기 샘플 유동채널(114)은 상기 샘플 수용챔버(110)의 바닥에 근접하여 마련되어 상기 샘플 인출영역(112)으로 이동하지 못하고 상기 샘플 주입영역(111)에 남는 샘플의 양을 최소로 할 수 있다.
즉, 상기 샘플 주입영역(111) 내부의 샘플은 상기 샘플 유동채널(114)을 통해서만 차단벽(113) 내부에 마련되는 상기 샘플 인출영역(112)으로 유입될 수 있다. 그리고 피펫은 상기 샘플 인출영역(112)에서 샘플을 인출할 수 있다. 이처럼 샘플 수용챔버(110)에 차단벽(113)을 마련함으로써 바닥에 가라앉아 부유하는 오염물을 제외한 오염물들이 인출되는 것을 2차적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 샘플 수용챔버(110)는 필터부재(115)를 더 포함할 수 있다. 상기 필터부재(115)는 상기 샘플 인출영역(112) 또는 상기 샘플 유동채널(114)에 설치될 수 있다. 그리고 상기 샘플 인출영역(112)에서 샘플을 인출하는 피펫 팁(400)은 상기 필터부재(115)를 지나면서 필터링된 상기 필터부재(115) 상부에 위치하는 샘플을 인출할 수 있다. 그리고 필터부재(115)는 샘플을 필터링하는 다공성 재질의 샘플필터(115)일 수 있다.
구체적으로, 상기 샘플 수용챔버(110)의 샘플 주입영역(111)에 주입된 샘플은 상기 샘플 유동채널(114)과 상기 샘플필터(115)를 통과하여 상기 샘플 인출영역(112)으로 이동할 수 있다. 이 때, 상기 샘플필터(115)를 통과하면서 샘플 내의 부유물 또는 오염물이 최종적으로 제거될 수 있다. 한편, 상기 샘플필터(115)는 필요에 따라 제거되거나 교체될 수 있다.
상기 샘플 주입영역(111)에 주입된 샘플은 중력의 반대 방향으로 상기 샘플필터(115)를 통과하여 상기 샘플 인출영역(112)으로 이동할 수 있다. 샘플 내 부유물 또는 오염물 등은 시간이 지나면서 아래로 가라앉을 수 있다. 이러한 이유로 샘플 주입영역(111)에 주입된 샘플이 중력 방향으로 샘플필터(115)를 통과하여 샘플 인출영역(112)으로 이동하는 경우 샘플필터(115)의 미세공의 일부가 부유물 또는 오염물에 의해 막히면서 필터링 효율이 떨어질 수 있다. 그러나 샘플이 중력이 반대 방향으로 샘플필터(115)를 통과하면 미세공이 막히는 문제를 예방할 수 있다.
그리고 상기 샘플필터(115)는 상기 차단벽(113) 하부에 설치되고, 상기 차단벽(113)의 상부와 하부를 구분하도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 샘플필터(115)는 원통 형상의 상기 차단벽(113)의 하부에 마련되고, 상기 샘플 인출영역(112)의 입구를 막도록 마련될 수 있다. 상기 샘플필터(115)가 차단벽(113)에 설치되는 경우, 차단벽(113)을 샘플 수용챔버(110)로부터 분리하여 쉽게 샘플필터(115)를 교체할 수 있어 유지보수가 용이해지는 장점이 있다.
또는, 상기 샘플필터(115)는 상기 샘플 유동채널(114)에 마련될 수 있다. 또는, 상기 샘플필터(115)는 상기 샘플 수용챔버(110)의 바닥면과 상기 차단벽(113) 사이의 공간에 설치될 수 있다.
한편, 상기 샘플 유동채널(114)은 상기 샘플 수용챔버(110)의 바닥부에 인접하게 마련될 수 있다. 그리고 상기 샘플 유동채널(114)은 상기 샘플 주입영역(111)과 상기 샘플 인출영역(112)의 경계에 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 샘플 유동채널(114)은 상기 차단벽(113)을 관통하는 유로일 수 있다. 구체적으로, 상기 유동채널(114)은 상기 원통 형상의 차단벽(113)의 하부를 관통하는 구멍일 수 있다.
그리고 상기 샘플 유동채널(114)은 상기 차단벽(113)의 양 측을 관통하도록 마련될 수 있다. 따라서 상기 샘플 유동채널(114)을 통해 유동하는 샘플의 유동저항을 저감할 수 있다.
그리고 상기 샘플필터(115)는 상기 샘플 유동채널(114)의 상부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 샘플필터(115)는 상기 원통 형상의 차단벽(113)의 내측면에 설치되되, 상기 샘플 유동채널(114)의 상부에 설치될 수 있다.
그리고 상기 차단벽(113)은 상기 샘플 수용챔버(110)와 별도의 부재로 마련될 수 있다. 그리고 상기 차단벽(113)은 상기 샘플 수용챔버(110)에 분리 가능하게 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 샘플 수용챔버(110)의 상기 샘플 인출영역(112)에는 바닥면에서 위로 돌출되는 차단벽 고정부가 마련될 수 있다. 그리고 상기 차단벽(113)은 상기 차단벽 고정부에 결합하여 고정될 수 있다. 예를 들어, 상기 차단벽(113)은 원통 형상으로 마련되고, 상기 차단벽 고정부는 상기 차단벽(113)을 내부에 수용할 수 있는 원통 또는 원통의 일부 형상일 수 있다. 그리고 상기 차단벽(113) 및/또는 상기 차단벽 고정부에는 샘플 유동채널(114)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 샘플 유동채널(114)은 상기 차단벽(113) 및/또는 상기 차단벽 고정부를 관통하는 홀일 수 있다.
또한, 상기 샘플 수용챔버(110)는 상부 영역과 하부 영역 사이에 서로 내부 단면적이 급격하게 달라지는 단차 구조(116)를 포함할 수 있다. 상기 단차(116)는 샘플 주입영역(111)에 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 단차(116)는 상기 샘플 수용챔버(110)에서 상기 샘플 인출영역(112)을 마주보는 측면에 마련될 수 있다.
그리고 상기 단차(116)의 상부 벽과 하부 벽은 경사구조(117)를 포함할 수 있다. 그리고 단차(116)의 면도 경사를 포함할 수 있다. 이 때, 단차면의 경사도는 단차(116)의 상부면(117a) 및 하부면(117b)의 경사도보다 작을 수 있다. 상기 경사구조(117)는 주입되는 샘플의 점성에도 불구하고 상기 샘플을 상기 샘플 수용챔버(110)의 바닥으로 안내할 수 있다.
상기 샘플 수용챔버(110)의 하부 영역은 단일 샘플의 용적에 대응될 수 있다. 그리고 상기 샘플 수용챔버(110)의 상부 영역은 샘플 풀링(sample pooling) 검사용 복수 샘플의 용적에 대응될 수 있다. 예를 들어, 5개의 단일 샘플을 모아 검사를 진행하는 경우, 상기 샘플 수용챔버(110)의 하부 영역을 넘어 상부 영역까지 샘플이 채워질 수 있다.
이처럼, 상기 샘플 수용챔버(110)는 단차(116) 구조 및 경사구조(117)를 포함함으로써, 샘플 풀링 검사에 대응할 수 있는 용적을 보유하면서도, 단일 샘플 검사 시에도 샘플이 주입될 수 있는 충분한 높이를 확보할 수 있다. 상기 샘플 수용챔버(110)의 하부 단면적이 크게 마련되는 경우, 단일 샘플 검사 시에 샘플의 높이가 낮아져 샘플 인출영역(112)에서 피펫 팁(400)에 의해 인출되는 샘플 부피가 충분하지 않을 수 있다.
한편, 상기 커버(200)는 샘플을 주입하는 때에는 상기 샘플 주입홀(221)이 상기 샘플 주입영역(111) 위에 위치하고, 샘플을 검출하는 때에는 상기 샘플 주입홀(221)이 상기 샘플 인출영역(112)의 위에 위치할 수 있다.
그리고 상기 커버(200)는 샘플을 검출하는 때에는 상기 샘플 주입홀(221)과 상기 샘플 가이드부(222)가 상기 차단벽(113) 위에 위치하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 샘플 가이드부(222)와 상기 차단벽(113)은 서로 반경이 다른 원통 형상으로 마련되고, 상기 샘플 가이드부(222)는 상기 차단벽(113)을 내부에 수용할 수 있는 반경으로 마련될 수 있다. 따라서, 샘플을 검출하는 때에 상기 커버(200)가 상기 챔버 바디(100)를 향해 근접하면, 상기 차단벽(113)이 상기 샘플 가이드부(222) 내부로 들어가면서 서로 간의 간섭이 방지될 수 있다.
한편, 도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 비드챔버(120)는 내부에 비드(122)(또는 동결건조 시약)를 수용할 수 있다. 그리고 상기 비드챔버(120)의 내부 폭은 비드(122)의 크기를 고려하여 정해질 수 있다. 만일, 상기 비드챔버(120)의 내부 폭이 비드(122)의 크기보다 너무 크면, 비드(122)의 자유 움직임이 많아져 비드(122)가 포장 운송 중 파손되거나 마찰 정전기로 챔버 내벽에 붙을 위험이 존재하기 때문이다.
그리고 상기 비드챔버(120)의 깊이는 비드(122)의 크기를 고려하여 정해질 수 있다. 만일, 비드(122)가 상기 비드챔버(120)의 상부면과 인접하게 배치되는 경우, 상기 비드챔버(120)의 포일(foil) 실링을 위한 히팅 공정 시 비드(122)가 열에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에, 상기 비드챔버(120)는 상기 비드(122)의 크기보다 상대적으로 깊게 마련될 수 있다.
그리고 상기 비드챔버(120)의 폭과 높이는 상기 비드(122)의 크기에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로, 상기 비드챔버(120)의 폭은 상기 비드(122)의 크기의 150% 내지 200%의 범위에서 결정될 수 있고, 상기 비드챔버(120)의 깊이는 상기 비드(122)의 크기의 200% 내지 300%의 범위에서 결정될 수 있다. 예를 들어, 비드의 크기가 2.5mm인 경우, 상기 비드챔버(120)의 원주 방향 폭은 4.5mm, 방사 방향 길이는 9.5mm, 그리고 높이는 6.5mm일 수 있다.
또한, 상기 비드챔버(120)에서 피펫 팁(400)이 하강하는 영역의 바닥에는 비드(122)가 파손되는 것을 방지하는 방지턱 돌기(121)가 마련될 수 있다. 상기 방지턱 돌기(121)는 상기 비드(122)가 상기 방지턱 돌기(121) 위에 안착될 수 없는 형상으로 마련될 수 있고, 예를 들어, 상기 방지턱 돌기(121)는 상기 비드(122)의 폭보다 작은 폭으로 마련되는 것을 포함하고, 방지턱 돌기(121)는 방사 방향으로 연장되는 낮은 턱의 돌기일 수 있다. 만일, 방지턱 돌기(121)가 없는 경우 비드(122)가 피펫 팁(400)이 하강하는 영역에 위치한다면, 피펫 팁(400) 선단부에 의해 비드(122)가 파손될 수 있기 때문이다.
한편, 도 15를 참조하면, 상기 검출챔버(150)들은 동일한 형상의 챔버들이 상기 챔버 바디(100)의 방사 반향(Dr)에 수직인 일 직선 방향(Ld)으로 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다. 그리고 상기 검출챔버(150)들은 상기 검출챔버(150)들의 중앙 지점에서 회전 중심(C)을 연결하는 방사 방향(Dr)에 평행한 방향으로 연장되는 장공 형태일 수 있다.
예를 들어, 상기 검출챔버(150)들이 홀수로 마련되는 경우 상기 검출챔버(150)들은 상기 검출챔버(150)들 중 중앙에 위치하는 검출챔버(150)를 기준으로 상기 중앙에 위치하는 검출챔버(150)의 방사 방향에 평행한 방향으로 연장되는 장공 형태로 마련될 수 있다. 그리고 상기 중앙에 위치하는 검출챔버(150)의 좌우에 위치하는 검출챔버(150)들은 상기 방사 방향에 수직인 일 직선 방향으로 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 검출챔버(150)들이 짝수로 마련되는 경우 상기 검출챔버(150)들은 상기 검출챔버(150)들 중 중앙에 위치하는 두 개의 검출챔버(150)들의 중앙 지점을 기준으로 상기 중앙 지점의 방사 방향에 평행한 방향으로 연장되는 장공 형태로 마련될 수 있다. 그리고 상기 중앙에 위치하는 두 검출챔버(150)의 좌우에 위치하는 검출챔버(150)들은 상기 방사 방향에 수직인 일 직선 방향으로 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 상기 검출챔버(150)들의 장공의 길이는 상기 피펫 팁(400)이 해당 검출챔버(150)의 상부에 위치하는 경우 상기 피펫 팁(400) 선단부의 위치를 장공 내 측에 포함하도록 마련될 수 있다. 또는, 상기 검출챔버(150)들의 장공의 길이는 회전 중심에서 상기 피펫 팁(400)의 선단부 까지의 반경 거리(Rp)가 상기 복수의 검출챔버(150)들 모두의 내 측에 포함되도록 마련될 수 있다. 여기서 피펫 팁(400)의 선단부가 내 측에 포함된다는 의미는 평면 방향에서 보았을 때를 의미하는 것이고, 측면에서 보았을 때에도 피펫 팁(400)의 선단부가 상기 검출챔버(150)들의 상부에 위치할 수도 있다.
그리고 평면 방향에서 보았을 때, 중앙에 위치하는 하나 이상의 검출챔버(150)들은 장공의 방사 방향 외측에 상기 피펫 팁(400)이 위치하고 외곽에 위치하는 검출챔버(150)들은 장공의 방사 방향 내 측에 상기 피펫 팁(400)이 위치할 수 있게 된다. 즉, 복수의 검출챔버(150)들은 나열되는 방향의 중심을 기준으로 중앙에서 외측으로 갈수록 피펫 팁(400)에서 샘플이 주입되는 위치가 장공의 방사 방향 외측에서 내 측으로 이동할 수 있다.
다시 도 15를 참조하면, 각각의 검출챔버(150)에 주입된 샘플이 광검출기를 통해 검출되는 검출 영역은 동일 선상(Ld)에 위치하여야 한다. 즉, 복수의 검출챔버(150)들은 나열되는 방향의 중심을 기준으로 중앙에서 외측으로 갈수록 피펫 팁(400)에서 샘플이 주입되는 주입 영역과 검출 영역이 서로 멀어지게 되고, 중앙에 위치하는 검출챔버(150)들은 주입 영과 검출 영역이 동일할 수 있다.
또한, 상기 복수의 검출챔버(150)들 중 하나 이상은 상기 광검출기의 진행 방향(Ld) 또는 이에 평행한 방향으로 나란하게 배열될 수 있다. 그리고 상기 복수의 검출챔버(150)들 중 하나 이상은 상기 광검출기의 진행 방향(Ld) 또는 이에 평행한 방향으로 등간격으로 배열될 수 있다.
또한, 상기 복수의 검출챔버(150)들은 상기 광검출기의 진행 방향(Ld) 또는 이에 평행한 방향에 수직한 방향으로 연장되는 장공 형상일 수 있다. 예를 들어, 장공 형상에서 방사 방향으로 가까운 위치에는 주입 영역이 마련되고, 방사 방향으로 먼 위치에는 검출 영역이 마련될 수 있다. 다만, 경우에 따라서는 주입 영역과 검출 영역이 동일할 수 있다.
그리고 상기 검출 영역은 상기 주입 영역보다 깊게 마련될 수 있다. 그리고 상기 주입 영역은 상기 검출 영역 방향으로 깊이가 깊어지는 경사부(151)를 포함하고, 상기 검출 영역은 상기 경사부(151) 보다 깊게 요입되는 검출웰(152)을 포함할 수 있다. 따라서, 검출챔버(150)는 핵산이 검출되는 검출웰(152)과 상기 검출웰(152)로 샘플을 안내하는 경사부(151)를 포함할 수 있다. 또한 상기 검출웰(152)은 상기 경사부(151)보다 방사 방향 외측에 위치할 수 있다. 상기 주입 영역에 주입된 샘플은 경사부(151)를 따라 이동하여 상기 검출웰(152) 내부에 수용될 수 있다. 그리고 경사부(151)와 검출웰(152)의 경계는 급격한 불연속면이 마련되어 샘플의 역류 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 경사부(151)에는 발수기능을 포함하는 미세패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 미세패턴은 약 100 마이크로미터의 크기로 형성될 수 있다. 따라서 상기 경사부(151)에 주입된 샘플은 마찰저항이 작은 미세패턴을 따라 전량 검출웰(152)로 유동할 수 있게 된다.
이는, 검출챔버(150)에 수용된 샘플의 용량의 차이에 따라 검출결과에 차이가 발생할 수 있기 때문이다. 즉, 검출 정확도를 향상시키기 위해서는 복수의 검출웰(152)들에 동일한 용량의 샘플이 수용되어야 한다.
또한, 상기 경사부(151)에는 검출웰(152)로 샘플을 안내하는 샘플 안내돌기(153)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 샘플 안내돌기(153)는 샘플이 유동하는 영역의 양 측에 각각 형성될 수 있다. 두 샘플 안내돌기(153) 사이의 거리는 샘플의 유동 방향으로 감소하는 부분을 포함하도록 마련될 수 있다.
한편, 상기 검출웰(152)에는 비드(미도시)가 수용될 수 있다. 예를 들어, 상기 검출웰(152)에는 동결건조 비드가 수용될 수 있다. 그리고 상기 주입 영역 또는 상기 주입 영역과 상기 검출 영역 사이에는 비드 끼임 방지 턱(미도시)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 비드 끼임 방지 턱은 상기 경사부(151)에 마련되어 비드가 경사부(151)의 깊이가 얕은 쪽에 끼이는 것을 방지하도록 비드의 움직임을 제한할 수 있다. 예를 들어, 상기 비드 끼임 방지턱은 돌기 또는 립(rib) 형상으로 마련될 수 있고, 상기 샘플 안내돌기(153)가 상기 비드 끼임 방지턱일 수 있다.
한편, 상기 커버(200)는 일부가 광 투과성으로 마련되거나, 전부가 광 투과성으로 마련될 수 있다. 상기 커버(200)는 상부에 위치하는 광방출기에서 방출되는 여기광이 상기 검출웰(152)에 수용되는 샘플에 도달하도록 허용하고, 동시에 샘플의 광학 표지에서 방출되는 반사광이 상기 광검출기에 도달하도록 허용할 수 있다. 즉, 상기 커버(200)는 상기 여기광과 상기 반사광의 경로가 광 투과성으로 마련될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 핵산 검출 카트리지(10)는 복수의 챔버들 중 하나 이상의 챔버를 밀봉할 수 있는 챔버 밀폐부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버(200)는 챔버 바디(100)에 형성되는 챔버에 대응되는 형상으로 상기 챔버를 향해 아래로 돌출되는 챔버 밀폐부를 구비할 수 있다.
챔버 밀폐부는 커버(200)가 챔버 바디(100)로부터 이격되어 있는 상태에서는 대응되는 챔버를 개방하지만, 커버(200)가 하강하여 챔버 바디(100)에 근접 또는 밀착하는 경우에는 챔버에 삽입되거나 억지끼움되면서 챔버를 밀폐 또는 밀봉할 수 있다.
또한, 복수의 챔버가 나란하게 배치되는 경우, 챔버 밀폐부는 복수의 챔버의 형상 및 배치에 따라 나란하게 마련될 수 있다.
이처럼, 챔버 밀폐부를 구비함으로써, 핵산 검출 카트리지(10)의 사용이 종료된 후 발생될 수 있는 안전 및 환경 문제를 예방할 수 있다. 만일, 핵산 검출 카트리지(10)의 사용이 종료되고 사용자가 검출 장치로부터 카트리지(10)를 장착 해제하고 폐기하는 과정에서 챔버 내부의 시약 또는 가스 등이 카트리지(10) 외부로 누설되는 경우 인간의 안전 또는 보건/위생을 해할 수 있고, 폐기된 후에도 환경 오염을 유발할 수 있다.
그러나 핵산 검출 카트리지(10)의 챔버 밀폐부가 챔버를 밀폐함으로써 이러한 위험으로부터 예방할 수 있다.
도 16과 도 17을 참조하면, 상기 커버(200)는 상기 검출챔버(150)의 검출웰(152)을 밀봉하는 검출웰 밀폐부(230)를 더 포함할 수 있다. 상기 검출웰 밀폐부(230)는 상기 검출웰(152) 내의 샘플이 상기 검출웰(152) 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있고, 나아가 상기 검출웰(152)에서 상기 샘플이 반응하는 동안 기체가 발생하면서 높아지는 압력을 지지할 수 있다.
상기 챔버 바디(100)와 상기 커버(200) 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 제1 위치 및 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있다.
일 실시예로, 상기 챔버 바디(100)와 상기 커버(200) 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 검출웰 밀폐부(230)가 상기 검출웰(152)을 개방하는 제1 위치 및 상기 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(200)는 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152)을 밀봉하지 않고, 검출웰(152)이 개방된 상태를 유지하도록 제1 위치에 위치할 수 있다. 핵산 검출 반응이 진행되기 전 추출 단계에서는 챔버 바디(100)와 커버(200)는 상기 제1 위치에 위치할 수 있다. 그리고 상기 커버(200)는 검출웰 및폐부(230)가 검출웰(152)을 밀폐하는 제2 위치에 위치할 수 있다. 핵산 검출 반응이 진행되는 동안에는 챔버 바디(100)와 커버(200)는 상기 제2 위치에 위치할 수 있다.
그리고 상기 챔버 바디(100)와 상기 커버(200) 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 제1 위치와 비교하여 상기 제2 위치에서 더 근접할 수 있도록 마련된다. 상기 제1 위치에서는 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152)과 이격되어 검출웰(152)을 개방하지만, 상기 제2 위치에서는 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152)과 접촉하여 검출웰(152)을 밀폐한다.다른 실시예로, 상기 챔버 바디(100)와 상기 커버(200) 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 샘플 주입홀(221)을 통해 상기 샘플 수용챔버(110)에서 샘플을 인출하는 제1 위치와 상기 검출웰에서 상기 핵산이 검출되는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(200)는 샘플 주입홀(221)이 샘플 수용챔버(110)의 샘플 인출영역(112) 위에 위치하는 제1 위치에 위치할 수 있다. 그리고 상기 커버(200)는 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152) 위에 위치하는 제2 위치에 위치할 수 있다.
그리고 상기 챔버 바디(100)와 상기 커버(200) 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 제1 위치와 비교하여 상기 제2 위치에서 더 근접할 수 있도록 마련된다. 상기 제1 위치에서는 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152)과 이격되어 검출웰(152)을 개방하지만, 상기 제2 위치에서는 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152)과 접촉하여 검출웰(152)을 밀폐한다.
또한, 상기 커버(200)는 아래 방향으로 돌출되는 검출웰 밀폐부(230)를 형성하고, 상기 검출웰 밀폐부(230)는 상기 검출챔버(150)의 검출웰(152)을 밀봉할 수 있다. 예를 들어, 상기 검출웰(152)은 원통 형상의 홈으로 마련되고, 상기 검출웰 밀폐부(230)는 상기 검출웰(152)의 내부에 삽입되는 원통 형상의 돌출부로 마련될 수 있다. 이 때, 상기 검출웰 밀폐부(230)는 상기 검출웰(152)에 억지끼움 결합하는 플러그일 수 있다.
또한, 상기 검출웰 밀폐부(230)의 외측면에는 실링부재(231)가 마련될 수 있다. 상기 실링부재(231)는 상기 검출웰 밀폐부(230)의 돌출부 하단부 외측면에 마련될 수 있다. 상기 실링부재(231)는 탄성 변형이 가능한 소재로 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 실링부재는 검출웰 밀폐부(230)의 외측면에 이중사출 방식으로 형성될 수 있다.
상기 커버(200)가 하강하면서 상기 검출웰 밀폐부(230)는 상기 검출웰(152)에 억지끼움되고, 상기 검출웰(152) 내부를 외부로부터 차단할 수 있다. 또한, 상기 검출웰 밀폐부(230)는 상기 검출웰 밀폐부(230)와 상기 검출웰(152) 내벽 사이에 작용하는 마찰력에 의해 상기 검출웰(152) 내부에서 발생되는 가스에 의한 압력 증가를 버틸 수 있도록 마련될 수 있다. 또는, 상기 커버(200)에 하방 압력을 제공하여 상기 검출웰(152) 내부의 압력이 높아지면서 상기 검출웰 밀폐부(230)가 상기 검출웰(152)에서 이탈하거나 상기 검출웰(152) 내부의 가스가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 커버(200)는 상기 검출웰 밀폐부(230)의 상부에 요입되는 검출홈(232)을 더 포함할 수 있다. 상기 검출웰 밀폐부(230)의 상부에 상기 검출홈(232)이 형성됨으로써 상기 커버(200)를 통과하는 광경로의 길이를 줄일 수 있다. 예를 들어, 상기 검출웰 밀폐부(230)는 상기 검출웰(152)의 안지름에 대응하는 바깥지름을 가지는 원통형으로 마련되고, 상기 검출웰 밀폐부(230)의 상부에는 상기 검출웰 밀폐부(230)의 바깥지름보다 작은 안지름을 가지는 원통형의 상기 검출홈(232)이 요입될 수 있다.
상기 검출웰 밀폐부(230)의 전부나 일부는 광 투과부(233)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 검출홈(232)의 전부나 일부는 광 투과부(233)를 포함할 수 있다.
상기 광 투과부(233)는 상부에 위치하는 광방출기에서 방출되는 여기광 또는 검출광이 상기 검출웰(152)에 수용되는 샘플 용액에 도달하도록 허용하고, 동시에 샘플 용액의 광학 표지에서 방출되는 반사광 또는 방출광이 상기 광검출기에 도달하도록 허용할 수 있다. 즉, 상기 광 투과부(233)는 상기 여기광과 상기 반사광의 경로에 마련될 수 있다.
또한, 상기 커버(200)는 상기 검출챔버(150) 주위의 상기 챔버 바디(100) 상면에 접촉하는 주변 실링부(234)를 더 포함할 수 있다. 상기 주변 실링부(234)는 상기 커버(200)의 하면에, 그리고 상기 검출웰 밀폐부(230)의 주변에 마련될 수 있다. 그리고 상기 주변 실링부(234)는 상기 검출챔버(150)의 주위에 접촉되어 상기 검출챔버(150)를 밀봉할 수 있다. 예를 들면, 상기 주변 실링부(234)는 상기 검출챔버(150)를 내부에 수용할 수 있는 링 형상으로 마련될 수 있다.
또는, 상기 주변 실링부(234)는 상기 커버(200)의 하면이 아닌, 상기 챔버 바디(100)의 상면에 형성될 수도 있다.
[수직가이드 구조]
한편, 도 1 내지 도 9를 참조하면, 상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100)의 일정 위치에서만 아래로 이동이 허용될 수 있다.
상기 커버(200)는 타깃 물질을 검출하기 전 샘플 준비단계에서는 상기 챔버 바디(100)의 상면으로부터 떨어져 있는 상태에서 회전할 수 있지만, 타깃 물질 검출단계에서는 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152) 위에 정렬된 상태에서 상기 챔버 바디(100)의 상면에 근접하도록 내려와 상기 검출웰 밀폐부(230)가 상기 검출웰(152)을 밀폐한다.
그러나 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152) 위에 정렬되지 않은 상태에서 상기 커버(200)가 상기 챔버 바디(100)를 향해 내려오게 되면, 상기 커버(200)와 상기 챔버 바디(100) 사이에 간섭이 발생하게 된다.
이를 위해, 상기 커버(200)와 상기 챔버 바디(100)는 수직가이드 구조를 포함할 수 있다. 수직가이드 구조는 돌기와 홈을 포함할 수 있다. 이 돌기와 홈에 의하여 검출웰 밀폐부(230)와 검출웰(152)가 정렬되는 위치에서 수직 방향, 다시 말해 회전축 방향으로 챔버 바디(100) 또는 커버(200)가 이동할 수 있게 된다. 따라서, 상기 수직가이드 구조는 원주 방향의 미리 정해진 위치에서 상기 챔버 바디(100) 또는 상기 커버(200)가 상기 회전축 방향으로 이동하는 것을 허용한다.
상기 커버(200)는 내측면에 수직가이드 돌기(250)를 구비하고, 챔버 바디(100)는 외측면에 상기 수직가이드 돌기(250)를 수직 방향으로 안내하도록 수직 방향으로 연장되는 수직가이드 홈(170)을 구비할 수 있다.
이와 반대로, 상기 챔버 바디(100)는 외측면에 수직가이드 돌기를 구비하고, 커버(200)는 내측면에 상기 챔버 바디(100)의 상기 수직가이드 돌기를 수직 방향으로 안내하도록 수직 방향으로 연장되는 수직가이드 홈을 구비할 수도 있다.
또는, 수직가이드 구조는 커버(200)의 하부면에 형성되는 돌기와 챔버 바디(100)의 상부면에 형성되는 홈을 포함할 수 있다. 이 경우, 커버(200)가 회전하면서 돌기와 홈이 서로 정렬된 상태에서만 커버(200)의 하강이 허용될 수 있다.
그리고 상기 수직가이드 구조는 회전 방향 또는 원주 방향으로 2개 이상 마련될 수 있다. 따라서 수직 이동 과정에서 뒤틀림을 방지할 수 있고 내구성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 수직가이드 구조는 회전 방향으로 90도 간격으로 4개 마련되거나, 120도 간격으로 3개 마련될 수 있다.
그리고 복수의 상기 수직가이드 구조는 서로 다른 간격으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 3개의 수직가이드 구조는 각각 130도와 110도 간격을 두고 마련될 수 있다. 이 경우, 단 하나의 위치에서만 상기 수직가이드 구조의 정렬이 맞을 수 있다. 따라서, 커버(200)는 타깃 물질 검출단계에서 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152) 위에 정렬된 상태에서만 하강이 허용될 수 있다.
[회전방지 구조]
한편, 핵산 검출 카트리지(10)가 검출장치에 장착되기 전에는 사용자가 임의로 상기 커버(200)를 회전시키는 것을 방지할 필요가 있다.
제품 초기 상태에서는 수직가이드 구조의 정렬이 어긋난 상태일 수 있다. 따라서, 사용자가 임의로 커버를 누를 수 없도록 할 수 있다. 다만, 사용자가 임의로 커버를 회전시켜 수직가이드 구조가 정렬된 상태로 조작하는 것을 방지할 필요가 있다.
그리고 카트리지(10) 제품의 초기 상태에서는 피펫 팁(400)이 팁 마운팅챔버(142) 공간에 수용된 상태로 마련될 수 있는데, 이 경우 사용자가 임의로 상기 커버(200)를 회전시키면 피펫 팁(400)의 손상이 발생할 수 있다.
그리고 카트리지(10)가 검출장치에 삽입되기 전에 임의로 커버(200)가 회전되는 것을 허용하면 수직가이드 구조가 일치하는 지점에서 커버(200)가 챔버 바디(100)에 대해 내려가는 것을 허용하여 챔버 바디(100)의 챔버들을 밀봉하는 밀봉필름(300)이 파손될 수 있기 때문이다.
이를 위해, 상기 커버(200)와 상기 챔버 바디(100)는 회전방지 구조를 포함할 수 있다. 회전방지 구조는 돌기와 홈을 포함할 수 있다.
도 18을 참조하면, 상기 커버(200)는 내 측이면 하부에 회전방지 돌기(253)를 구비하고, 상기 챔버 바디(100)는 외측이면 상부에 상기 회전방지 돌기(253)를 수용하는 회전방지 홈(173)을 구비할 수 있다. 이와 반대로, 상기 챔버 바디(100)는 외측이면 상부에 회전방지 돌기를 구비하고, 상기 커버(200)는 내 측이면 하부에 상기 회전방지 돌기를 수용하는 회전방지 홈을 구비할 수 있다.
그리고 회전방지 돌기(253)는 방사 방향으로 탄성 변형이 가능하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 회전방지 돌기(253)는 커버(200)의 아래 방향으로 연장되는 캔틸레버(cantilever) 형상일 수 있다. 또는, 회전방지 돌기(253)의 양 측에 절개부가 형성될 수 있다. 따라서 커버(200)를 일정 토크 이상으로 회전시키면 상기 회전방지 돌기(253)가 방사 방향 외측으로 이동하면서 상기 회전방지 홈(173)을 이탈할 수 있다. 상기 회전방지 돌기(253)가 상기 회전방지 홈(173)을 이탈할 후에는 상기 커버(200)가 상기 챔버 바디(100)의 상부에서 회전 가능할 수 있다.
[누름방지 구조]
한편, 상기 커버(200)는 일정 압력 이하에서는 상기 챔버 바디(100)에 대해 아래로 이동하는 것이 방지될 수 있다. 샘플 준비단계에서 수직가이드 구조가 정렬되는 지점에서 커버(200)가 챔버 바디(100)에 대해 내려가는 것을 허용하여 챔버 바디(100)의 챔버들을 밀봉하는 밀봉필름(300)이 파손될 수 있기 때문이다.
이를 위해, 상기 커버(200)와 상기 챔버 바디(100)는 누름방지 구조를 포함할 수 있다. 누름방지 구조는 돌기와 걸림턱을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 커버(200)는 커넥팅 로드(240)의 하부에서 방사 방향 외측으로 돌출되는 누름방지 돌기(미도시)가 마련되고, 상기 챔버 바디(100)의 커넥팅 홈(162)의 상부에서 방사 방향 내 측으로 돌출되는 누름방지 턱(미도시)이 마련될 수 있다.
그리고 누름방지 돌기는 방사 방향 내 측으로 탄성 변형이 가능하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 누름방지 돌기는 커버(200)의 아래 방향으로 연장되는 캔틸레버(cantilever) 형상일 수 있다. 또는, 누름방지 돌기의 양 측에 절개부가 형성될 수 있다. 따라서 커버(200)를 일정 압력 이상으로 누르면 상기 누름방지 돌기가 방사 방향 내 측으로 이동하면서 상기 누름방지 턱을 이탈할 수 있다. 상기 누름방지 돌기가 상기 누름방지 턱을 이탈할 후에는 상기 커버(200)가 상기 챔버 바디(100)에 대해 아래로 이동할 수 있다.
[이탈방지 구조]
한편, 상기 커버(200)는 상기 챔버 바디(100)로부터 위로 이탈되는 것이 방지될 수 있다. 사용자가 임의로 상기 커버(200)를 상기 챔버 바디(100)로부터 분리하는 것을 허용하여 챔버 바디(100)의 챔버들을 밀봉하는 밀봉필름(300)이 파손될 수 있기 때문이다.
이를 위해, 상기 커버(200)와 상기 챔버 바디(100)는 이탈방지 구조를 포함할 수 있다. 이탈방지 구조는 돌기와 걸림턱을 포함할 수 있다.
도 19를 참조하면, 상기 커버(200)는 내측면의 하부에서 방사 방향 내측으로 돌출되는 제1 이탈방지 돌기(251)가 마련되고, 상기 챔버 바디(100)는 외측면의 상부에서 방사 방향 외측으로 돌출되는 제1 이탈방지 턱(171)이 마련될 수 있다.
커버(200)는 위 방향으로는 제1 이탈방지 돌기(251)가 제1 이탈방지 턱(171)에 걸려 움직임이 제한되지만, 아래 방향으로는 제1 이탈방지 돌기(251) 챔버 바디(100)의 외측면을 따라 아래로 이동이 허용될 수 있다.
또한, 상기 커버(200)는 커넥팅 로드(240)의 하부에서 방사 방향 외측으로 돌출되는 제2 이탈방지 돌기(252)가 마련되고, 상기 챔버 바디(100)는 커넥팅 홈(162)의 상부에서 방사 방향 내 측으로 돌출되는 제2 이탈방지 턱(172)이 마련될 수 있다.
커버(200)는 위 방향으로는 제2 이탈방지 돌기(252)가 제2 이탈방지 턱(172)에 걸려 움직임이 제한되지만, 아래 방향으로는 제2 이탈방지 돌기(252)가 커넥팅 홈(162)의 내측면을 따라 아래로 이동이 허용될 수 있다.
[밀봉링]
한편, 도 19와 도 20을 참고하면, 상기 커버(200) 또는 상기 챔버 바디(100)는 상기 챔버 바디(100)의 챔버들을 외부 공기와 차단시키는 밀봉링(174)을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 밀봉링(174)은 상기 챔버 바디(100)의 외측면에 마련되고, 상기 챔버 바디(100)를 원주 방향을 둘러싸는 링 형상으로 마련될 수 있다. 그리고 상기 밀봉링(174)은 상기 커버(200)의 내측면과 접촉하면서 카트리지(10) 외부 공기를 차단할 수 있다.
또는, 상기 밀봉링(174)은 상기 커버(200)의 내측면에 마련되고, 상기 챔버 바디(100)를 원주 방향을 둘러싸는 링 형상으로 마련될 수 있다. 그리고 상기 밀봉링(174)은 상기 챔버 바디(100)의 외측면과 접촉하면서 카트리지(10) 외부 공기를 차단할 수 있다.
그리고 상기 밀봉링(174)은 상기 챔버 바디(100)의 하부에, 상기 수직가이드 홈(170)보다 아래에 위치할 수 있다. 상기 수직가이드 홈(170)보다 아래에 위치하기 때문에, 상기 챔버 바디(100)의 외측면에 연속적인 링 형상으로 제공될 수 있다.
샘플 준비 단계에서 상기 커버(200)가 상기 챔버 바디(100)의 상부면으로부터 떨어져 있는 때, 상기 밀봉링(174)은 상기 커버(200)의 내측면에 접촉하지 않은 상태로 마련될 수 있다. 따라서 상기 커버(200) 또는 상기 챔버 바디(100)는 자유로운 회전이 허용될 수 있다.
그리고 핵산 검출 단계에서 상기 커버(200)가 상기 챔버 바디(100)에 근접 또는 밀착하는 때, 상기 밀봉링(174)은 상기 커버(200)의 내측면에 접촉된 상태일 수 있다. 따라서 상기 커버(200)는 카트리지(10) 외기를 차단할 수 있다.
또는, 상기 밀봉링(174)은 상기 챔버 바디(100)의 외측면 상부에, 또는 상기 커버(200)의 내측면 하부에 마련될 수 있다. 이 경우, 상기 밀봉링(174)은 상기 커버(200)의 위치에 상관없이 항상 상기 챔버 바디(100)와 상기 커버(200) 사이에 개재될 수 있다. 이 때, 상기 밀봉링(174)은 상기 챔버 바디(100) 또는 상기 커버(200)의 자유로운 회전을 허용할 수 있을 정도의 마찰계수를 구비할 수 있다.
그리고 상기 밀봉링(174)은 상기 커버(200) 또는 상기 챔버 바디(100)와 별도의 부재로 마련되어 결합되거나, 상기 커버(200) 또는 상기 챔버 바디(100)에 이중사출(double injection molding) 방식으로 형성될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 핵산 검출 장치와 핵산 검출 카트리지(10)를 사용하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
상기 핵산 검출 카트리지(10)는 포장된 상태로 마련된다. 사용자는 포장을 해제하여 핵산 검출 카트리지(10)를 꺼낸다. 그리고 커버(200)의 마개부(220)를 열고, 샘플 주입홀(221)을 통해 피펫으로 샘플을 주입할 수 있다. 초기 상태에서 샘플 주입홀(221)은 샘플 수용챔버(110)의 샘플 주입영역(111) 위에 위치하므로 샘플은 전량 샘플 주입영역(111)으로 주입된다. 사용자는 샘플을 주입한 후 커버(200)의 마개부(220)를 닫는다.
그리고 사용자는 카트리지(10)를 핵산 검출 장치에 장착한다. 예를 들어, 핵산 검출 장치의 로봇 암이 장치 외부로 이동하고, 그 위에 사용자가 핵산 검출 장치를 안착시킬 수 있다. 또는, 사용자는 카트리지(10)를 핵산 검출 장치의 슬롯(Slot)에 삽입하여 장착할 수 있다.
이 때, 카트리지(10)는 커버(200)가 위에 위치하고, 챔버 바디(100)가 아래에 위치하도록 장착될 수 있다.
그 후, 로봇 암은 장치 내 측으로 이동하여 카트리지(10)의 중심이 회전 구동유닛의 구동축에 정렬되도록 한다. 그리고 카트리지(10) 또는 구동축을 이동하여 카트리지(10)를 구동축에 결합시킨다. 예를 들어, 로봇 암이 카트리지(10)를 내려 놓으면서, 결합 마운팅부(160)의 칼라부(161) 내 측에 구동축이 삽입되어 결합할 수 있다.
그 다음, 검출 장치는 피펫을 이동하여 피펫의 단부를 피펫 팁(400)에 결합시킨다. 카트리지(10)의 피펫 팁(400)은 초기 상태에 팁 마운팅챔버(142)의 상부에 위치한다. 검출 장치는 피펫과 피펫 팁(400)의 결합 과정에서 커버(200)가 회전하지 못하도록 구속할 수 있다. 예를 들어, 검출 장치는 피펫을 아래로 이동시키면서 피펫 팁(400)을 누르면, 피펫 팁(400)의 제1 걸림돌기(405)가 피펫 팁 가이드(210)의 지지턱(212)에 지지되고, 이 상태에서 피펫 팁(400)에 압력이 가해지면서 결합된다. 그리고 챔버 바디(100)가 회전하기 전에 피펫 팁(400) 선단부가 챔버 바디(100)의 상부면보다 위에 위치하도록 피펫을 상승시킨다.
한편, 도 6을 참조하면, 상기 팁 마운팅챔버(142)는 원주 방향으로 연장되는 장공 형태로 마련될 수 있다. 상기 팁 마운팅챔버(142)는 카트리지(10)의 초기 상태, 즉, 샘플이 주입되는 위치에서 첨단부(403)를 수용할 수 있고, 카트리지(10)의 검출 상태에서 첨단부(403)를 수용할 수 있도록 마련된다. 예를 들어, 샘플이 주입될 때 첨단부(403)의 위치와 핵산이 검출될 때 첨단부(403)의 위치는 회전 중심(C)을 기준으로 같은 반경 거리에 소정 각도 어긋나도록 마련될 수 있다.
그 다음, 구동유닛은 챔버 바디(100)를 일 방향으로 미리 정해진 각도만큼 회전시킨다. 챔버 바디(100)가 소정 각도 회전하면 피펫 팁(400) 선단부가 샘플 수용챔버(110)의 샘플 인출영역(112) 위에 위치하게 된다. 그리고 피펫을 아래로 이동하여 피펫 팁(400) 선단부가 차단벽(113) 내부에 진입하여 샘플에 잠기도록 하고, 그 다음 피펫에 음압을 제공하여 샘플을 인출한다. 이 때, 인출되는 샘플은 샘플필터(115)를 통과하면서 정제된 샘플이다.
그 다음, 구동유닛은 챔버 바디(100)를 일 방향으로 미리 정해진 각도만큼 회전시킨다. 챔버 바디(100)가 소정 각도 회전하면 피펫 팁(400) 선단부가 목표 챔버의 위에 위치하게 된다. 그리고 피펫은 아래로 이동하여 첨단부(403)가 밀봉필름(300)을 뚫고 목표 챔버 내로 진입한다. 그리고 피펫에 음압을 가하여 샘플 또는 시약을 흡입하거나, 양압을 가하여 샘플 또는 시약을 주입할 수 있다.
챔버 바디(100)가 회전하면서 피펫 팁(400)이 목표하는 챔버 위에 위치할 수 있고, 피펫 팁(400)이 샘플 또는 시약을 흡입 및 주입하면서 일련의 샘플 준비단계를 실행할 수 있다. 예를 들어, 피펫은 어느 하나의 버퍼챔버(130)에서 버퍼를 흡입하고, 어느 하나의 비드챔버(120)에 버퍼를 주입할 수 있다. 그리고 피펫은 비드가 버퍼에 녹으면 이를 다시 흡입하여 혼합챔버(141)에 주입할 수 있다. 이러한 일련의 과정을 반복하여 샘플 준비단계가 완료된다.
그리고 이 과정에서 검출 장치는 어느 하나의 챔버에 열을 전달할 수 있는 가열부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 검출 장치의 가열부는 비드챔버(120)에 열을 전달하여 비드의 용해를 촉진시킬 수 있고, 혼합챔버(141)에 열을 전달하여 샘플과 시약의 혼합을 촉진시킬 수 있으며, 검출웰(152)에 열을 전달하여 검출반응을 일으킬 수 있다.
그 다음, 구동유닛은 챔버 바디(100)를 일 방향으로 미리 정해진 각도만큼 회전시킨다. 챔버 바디(100)가 소정 각도 회전하면 피펫 팁(400) 선단부가 검출챔버(150)의 주입 영역 위에 위치할 수 있다. 그리고 피펫은 아래로 이동하여 첨단부(403)가 밀봉필름(300)을 뚫고 검출챔버(150) 내로 진입한다. 그리고 피펫에 양압을 가하여 샘플을 주입 영역에 분출한다. 샘플은 주입 영역에서 경사부(151)를 따라 검출 영역으로 이동하고, 결과적으로 검출챔버(150)에 수용된다.
여기서 검출챔버(150)의 주입 영역과 검출 영역은 서로 다를 수도 있고, 동일할 수도 있다. 그리고 검출챔버(150)의 주입 영역은 경사부(151)일 수도 있고, 검출웰(152)일 수도 있다. 만일, 검출챔버(150)가 검출웰(152)에 직접 샘플을 주입하는 경우, 주입 영역과 검출 영역은 서로 같은 영역을 지칭할 수 있다.
그 다음, 구동유닛은 챔버 바디(100)를 일 방향으로 미리 정해진 각도만큼 회전시킨다. 챔버 바디(100)가 소정 각도 회전하면 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152)의 상부에 위치할 수 있다. 이 상태에서는 수직가이드 구조가 정렬되어 커버(200)가 챔버 바디(100)를 향해 아래로 이동이 허용될 수 있다. 구체적으로, 수직가이드 돌기(250)는 수직가이드 홈의 상부에 위치할 수 있다.
그 다음, 검출 장치는 커버(200)에 일정 압력 이상을 가하여 아래로 누른다. 그리고 커버(200)의 검출웰 밀폐부(230)가 밀봉필름(300)을 파열시킨 후 검출웰(152)의 내벽에 안착된다. 이 때, 카트리지(10)에 누름방지 구조가 적용되는 경우, 압력에 의해 누름방지 돌기가 변형되면서 누름방지 턱을 지나가게 되고 커버(200)가 아래로 이동할 수 있다.
그리고 검출 장치는 커버(200)에 추가 압력을 제공하여 검출웰 밀폐부(230)가 검출웰(152)에 압력을 가하는 상태를 유지할 수 있다. 검출웰(152)에 열이 가해지면서 검출 반응이 일어나면 가스가 발생하게 되는데, 이 때 발생되는 가스에 의해 검출웰(152) 내부의 압력이 높아질 수 있다. 검출 장치는 커버(200)를 누르는 힘을 가하여 검출웰(152) 내부의 가스가 검출웰(152) 밖으로 나가지 못하도록 막을 수 있다.
그리고 검출 장치는 검출모듈을 검출챔버(150)들의 배치 방향으로 구동시킨다. 즉, 검출모듈은 일 직선 방향으로 이동하면서 복수의 검출챔버(150)를 검출한다. 이 때, 검출모듈이 정지 상태로 마련되고, 카트리지(10)가 일 방향으로 회전하는 경우에도 검출모듈이 복수의 검출챔버(150)들을 검출할 수 있다. 다만, 카트리지(10)의 원심력에 의해 검출웰(152) 내부에서 유체 유동이 발생하고, 그 결과 정확한 검출 결과를 기대하기 어려울 수 있다.
본 특허출원은 2022년 05월 06일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2022-0006173호, 제10-2022-0006174호, 제10-2022-0006175호, 및 제10-2022-0006176호에 대해 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
부호의 설명
10: 핵산 검출 카트리지, 100: 챔버 바디,
110: 샘플 수용챔버, 111: 샘플 주입영역,
112: 샘플 인출영역, 113: 차단벽,
114: 샘플 유동채널, 115: 샘플필터,
116: 단차, 117: 경사구조,
120: 비드챔버, 121: 방지턱 돌기,
122: 비드, 130: 버퍼챔버,
141: 혼합챔버, 142: 팁 마운팅챔버,
143: 더미챔버, 150: 검출챔버,
151: 경사부, 152: 검출웰,
153: 샘플 안내돌기, 160: 마운팅부,
161: 칼라부, 162: 커넥팅 홈,
170: 수직가이드 홈, 171: 제1 이탈방지 턱,
172: 제2 이탈방지 턱, 173: 회전방지 홈,
174: 밀봉링, 200: 커버,
210: 피펫 팁 가이드, 211: 피펫홀,
212: 지지턱, 220: 마개부,
221: 샘플 주입홀, 222: 샘플 가이드부,
230: 검출웰 밀폐부, 231: 실링부재,
232: 검출홈, 233: 광 투과부,
234: 주변 실링부, 240: 커넥팅 로드,
250: 수직가이드 돌기, 251: 제1 이탈방지 돌기,
252: 제2 이탈방지 돌기, 253: 회전방지 돌기,
300: 밀봉필름, 400: 피펫 팁,
401: 결합부, 402: 피펫 팁 바디,
403: 첨단부, 404: 피펫 팁 필터부재,
405: 제1 걸림돌기, 406: 제2 걸림돌기.

Claims (48)

  1. 상면에 마련되는 복수의 챔버들을 포함하는 챔버 바디 및
    상기 챔버 바디의 상기 상면을 마주보는 커버를 포함하고,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 상면에 평행한 평면에서 이동 가능하게 마련되고,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 상면에 수직 방향으로 이동 가능하게 마련되는,
    핵산 검출 카트리지.
  2. 제1 항에서,
    상기 복수의 챔버들은 상기 챔버 바디의 중심을 기준으로 원주 방향으로 배치되는 챔버들을 포함하고,
    상기 커버는 상기 챔버들을 덮도록 마련되는,
    핵산 검출 카트리지.
  3. 제1 항에서,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축을 중심으로 회전이동 가능하게 마련되고,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 병진이동 가능하게 마련되는,
    핵산 검출 카트리지.
  4. 제1 항에서,
    상기 커버는, 상기 복수의 챔버들 중 하나 이상으로부터 유체를 흡입하고, 상기 복수의 챔버들 중 하나 이상에 유체를 주입하는 피펫 또는 피펫 팁의 이동 경로 상에 마련되는 피펫홀을 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  5. 제4 항에서,
    상기 피펫의 단부에 결합하고, 상기 커버의 피펫홀을 통과하여 수직 이동 가능하도록 제공되는 상기 피펫 팁을 더 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  6. 제5 항에서,
    상기 커버는, 상기 피펫홀의 상방으로 연장되고, 상기 피펫 팁을 내부에 수용하는 피펫 팁 가이드를 구비하는,
    핵산 검출 카트리지.
  7. 제5 항에서,
    상기 피펫 팁은 상기 피펫이 결합할 수 있는 결합부와, 상기 결합부에서 하방으로 연장되며 유로를 구성하는 피펫 팁 바디와, 상기 피펫 팁 바디에서 하방으로 연장되는 첨단부와, 상기 피펫 팁 바디 내부의 유로에 마련되는 피펫 팁 필터부재를 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  8. 제3 항에서,
    상기 챔버 바디는 중심축을 기준으로 자전하고,
    상기 복수의 챔버들은 상기 챔버 바디의 중심을 기준으로 상기 원주 방향으로 배치되는 챔버들을 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  9. 제8 항에서,
    상기 챔버 바디는 원형 디스크 또는 디스크 일부 형상으로 마련되고,
    상기 커버는 상기 챔버 바디의 외측면을 마주보는 내측면과, 상기 챔버 바디의 상면을 마주보는 상부를 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  10. 제9 항에서,
    상기 커버의 내측면 또는 상기 챔버 바디의 외측면에 제공되고, 상기 커버 외측의 외기를 차단하는 밀봉링을 더 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  11. 제10 항에서,
    상기 밀봉링은 상기 챔버 바디의 외측면 하부에 제공되고,
    상기 커버가 상기 회전축 방향으로 상기 챔버 바디로부터 상대적으로 떨어져 있는 때에는 상기 밀봉링이 상기 커버와 접촉하지 않고,
    상기 커버가 상기 회전축 방향으로 상기 챔버 바디에 상대적으로 근접해 있는 때에는 상기 밀봉링이 상기 커버와 접촉하는,
    핵산 검출 카트리지.
  12. 제10 항에서,
    상기 밀봉링은 상기 커버와 상기 챔버 바디의 상대적인 회전을 허용하는 마찰계수를 구비하는,
    핵산 검출 카트리지.
  13. 제5 항에서,
    상기 챔버 바디의 상기 상면에 부착 또는 결합하여 상기 복수의 챔버들을 밀봉하는 밀봉필름을 더 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  14. 제13 항에서,
    상기 피펫 팁은 하강하면서 상기 밀봉필름을 관통할 수 있는,
    핵산 검출 카트리지.
  15. 제9 항에서,
    상기 커버의 내측면과 상기 챔버 바디의 외측면에는 각각 상기 챔버 바디 또는 상기 커버의 수직 이동을 안내하는 수직가이드 구조가 마련되고,
    상기 수직가이드 구조는 상기 원주 방향의 미리 정해진 위치에서 상기 챔버 바디 또는 상기 커버가 상기 회전축 방향으로 이동하는 것을 허용하는,
    핵산 검출 카트리지.
  16. 제9 항에서,
    상기 챔버 바디 또는 상기 커버의 수직 이동을 안내하는 수직가이드 구조를 더 포함하고,
    상기 수직가이드 구조는 상기 챔버 바디의 상면과 이를 마주보는 상기 커버의 저면에 각각 마련되고,
    상기 수직가이드 구조는 상기 원주 방향의 미리 정해진 위치에서 상기 챔버 바디 또는 상기 커버가 상기 회전축 방향으로 이동하는 것을 허용하는,
    핵산 검출 카트리지.
  17. 제1 항에서,
    상기 챔버 바디는 샘플이 주입되는 샘플 수용챔버를 더 포함하고,
    상기 커버는 상기 샘플 수용챔버에 정렬될 때 상기 샘플 수용챔버를 개방할 수 있는 샘플 주입홀을 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  18. 제17 항에서,
    상기 샘플 수용챔버는,
    샘플이 주입되는 샘플 주입영역과 샘플이 인출되는 샘플 인출영역이 공간적으로 분리되어 마련되고,
    상기 샘플 주입영역에 주입된 샘플이 상기 샘플 인출영역에서 인출되기 전에 지나도록 마련되는 필터부재를 구비하는,
    핵산 검출 카트리지.
  19. 제18 항에서,
    상기 샘플 주입홀은,
    샘플 주입 시에는 상기 샘플 주입영역 위에 위치하고,
    핵산 검출 시에는 상기 샘플 인출영역 위에 위치하는,
    핵산 검출 카트리지.
  20. 제19 항에서,
    상기 커버는 상기 샘플 주입홀의 하방으로 연장되고, 상기 챔버 바디와 상기 커버가 서로 근접하면서 상기 샘플 인출영역 내부에 수용될 수 있는 샘플 가이드부를 구비하는,
    핵산 검출 카트리지.
  21. 제1 항에서,
    상기 챔버 바디는 핵산이 검출되는 검출챔버를 더 포함하고,
    상기 커버는 상기 검출챔버에 검출광을 투과시킬 수 있는 광 투과부를 구비하는,
    핵산 검출 카트리지.
  22. 제21 항에서,
    상기 검출챔버는 핵산이 검출되는 검출웰을 구비하고,
    상기 커버는 상기 검출웰을 밀폐할 수 있는 검출웰 밀폐부를 구비하며,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 검출웰 밀폐부가 상기 검출웰을 개방하는 제1 위치 및 상기 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는,
    핵산 검출 카트리지.
  23. 샘플이 주입되는 샘플 수용챔버와 핵산이 검출되는 검출웰이 마련되는 검출챔버를 포함하는 챔버 바디 및
    상기 샘플 수용챔버를 개방할 수 있는 개구와 상기 검출웰에 검출광을 투과시킬 수 있는 광 투과부를 구비하는 커버를 포함하고,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 개구를 통해 상기 샘플 수용챔버에서 샘플을 인출하는 제1 위치와 상기 검출웰에서 상기 핵산이 검출되는 제2 위치에 선택적으로 위치하도록 마련되고,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 상기 제1 위치와 비교하여 상기 제2 위치에서 더 근접할 수 있도록 마련되는,
    핵산 검출 카트리지.
  24. 상면에 마련되는 복수의 챔버들을 구비하는 챔버 바디;
    상기 챔버 바디의 상기 상면을 마주보는 커버; 및
    상기 커버에 대해 수직 이동 가능하고, 피펫의 단부에 결합하도록 구성되는 피펫 팁을 포함하고,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하게 마련되고,
    상기 피펫 팁은 상기 커버와 함께 상기 챔버 바디의 원주 방향으로 상대 위치 변경하면서 상기 복수의 챔버들 사이에 유체를 전달하는,
    핵산 검출 카트리지.
  25. 제24 항에서,
    상기 커버는, 상기 피펫 팁의 이동 경로 상에 마련되는 피펫홀을 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  26. 제25 항에서,
    상기 커버는, 상기 피펫홀의 상방으로 연장되고, 상기 피펫 팁을 내부에 수용하는 피펫 팁 가이드를 구비하는,
    핵산 검출 카트리지.
  27. 제26 항에서,
    상기 피펫 팁은 상기 피펫이 결합할 수 있는 결합부와, 상기 결합부에서 하방으로 연장되며 유로를 구성하는 피펫 팁 바디와, 상기 피펫 팁 바디에서 하방으로 연장되는 첨단부와, 상기 피펫 팁 바디 내부의 유로에 마련되는 피펫 팁 필터부재를 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  28. 제27 항에서,
    상기 결합부는 상기 피펫 팁이 상기 피펫 팁 가이드의 상단에 안착되도록 상기 피펫 팁 가이드의 구멍 외측으로 연장되는 제1 걸림돌기를 구비하는,
    핵산 검출 카트리지.
  29. 제27 항에서,
    상기 피펫 팁 바디는 상기 피펫 팁이 상기 커버의 상부로 이탈되는 것을 방지하도록 상기 피펫 팁 가이드의 구멍 외측으로 연장되는 제2 걸림돌기를 구비하는,
    핵산 검출 카트리지.
  30. 제29 항에서,
    상기 제2 걸림돌기는 상기 피펫 팁 바디의 원주 방향을 따라 돌출되고, 탄성 변형이 가능하도록 마련되는,
    핵산 검출 카트리지.
  31. 제30 항에서,
    상기 피펫 팁 가이드는 상부의 안지름이 하부의 안지름과 비교하여 더 작게 마련되는 단차 구조를 포함하고,
    상기 제2 걸림돌기는 상기 피펫 팁 가이드의 상부 안지름과 비교하여 더 큰 바깥지름을 구비하는,
    핵산 검출 카트리지.
  32. 제24 항에서,
    상기 챔버 바디의 상기 상면에 부착 또는 결합하여 상기 복수의 챔버들을 밀봉하는 밀봉필름을 더 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  33. 제32 항에서,
    상기 밀봉필름은 상기 피펫 팁에 의해 관통되도록 구성되는,
    핵산 검출 카트리지.
  34. 제24 항에서,
    상기 복수의 챔버들은 상기 챔버 바디의 중심을 기준으로 상기 원주 방향으로 배치되는 챔버들을 포함하고,
    상기 커버는 상기 챔버들을 덮도록 마련되는,
    핵산 검출 카트리지.
  35. 제34 항에서,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전이동 가능하게 마련되는,
    핵산 검출 카트리지.
  36. 제35 항에서,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상대적으로 회전축 방향으로 병진이동 가능하게 마련되는,
    핵산 검출 카트리지.
  37. 제34 항에서,
    상치 챔버 바디는 중심을 기준으로 원주 방향으로 배치되는 복수의 챔버들 및 서로 나란하게 배치되는 검출챔버들을 구비하고,
    상기 검출챔버들은 상기 챔버 바디의 어느 일 방사 방향에 일정 각도를 갖는 일 직선이 상기 검출챔버들을 지나가도록 배치되는,
    핵산 검출 카트리지.
  38. 제37 항에서,
    상기 검출챔버들은 상기 챔버 바디의 중심축에서 일정 반경 떨어져 상대적으로 원주 운동하는 피펫이 상기 검출챔버들을 지나가도록 배치되는,
    핵산 검출 카트리지.
  39. 제38 항에서,
    상기 검출챔버는 핵산이 검출되는 검출웰과 상기 검출웰로 샘플을 안내하는 경사부를 포함하는,
    핵산 검출 카트리지.
  40. 제39 항에서,
    상기 검출챔버는 상기 방사 방향에 평행한 방향으로 연장되는 장공 형태로 마련되고,
    상기 검출웰은 상기 경사부 보다 상기 방사 방향 외측에 위치하는,
    핵산 검출 카트리지.
  41. 제39 항에서,
    상기 커버는 상기 검출웰을 밀폐할 수 있는 검출웰 밀폐부를 구비하고,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해, 상기 검출웰 밀폐부가 상기 검출웰을 개방하는 제1 위치 및 상기 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는,
    핵산 검출 카트리지.
  42. 제41 항에서,
    상기 커버는 상기 검출웰에 검출광을 투과시킬 수 있는 광 투과부를 구비하는,
    핵산 검출 카트리지.
  43. 제1 항에서,
    상기 챔버 바디는 샘플이 주입되는 샘플 수용챔버를 더 포함하고,
    상기 샘플 수용챔버는, 샘플이 주입되는 샘플 주입영역과, 상기 샘플 주입영역과 공간적으로 분리되고 샘플이 인출되는 샘플 인출영역과, 필터부재를 포함하고,
    상기 샘플 주입영역에 주입된 샘플은 중력의 반대 방향으로 상기 필터부재를 통과하여 상기 샘플 인출영역으로 이동하는,
    핵산 검출 카트리지.
  44. 제1 항에서,
    상기 챔버 바디는 샘플이 수용되는 샘플 수용챔버를 포함하는 상기 복수의 챔버들과 핵산이 검출되는 검출웰을 구비하는 검출챔버들을 포함하고,
    상기 커버는 상기 검출챔버를 밀폐할 수 있는 검출웰 밀폐부를 포함하고,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상기 검출웰 밀폐부가 대응되는 검출웰을 개방하는 제1 위치 및 상기 대응되는 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는,
    핵산 검출 카트리지.
  45. 제1 항에서,
    상기 챔버 바디는 원형 디스크 또는 디스크 일부 형상으로 마련되고, 중심축에 대해 원주 방향으로 배치되는 샘플 수용챔버를 포함하는 상기 복수의 챔버들과, 핵산이 검출되는 검출챔버들을 포함하고,
    상기 검출챔버들은 상기 챔버 바디의 어느 일 방사 방향에 일정 각도를 갖는 일 직선이 상기 검출챔버들을 지나가도록 서로 나란하게 배치되는,
    핵산 검출 카트리지.
  46. 샘플이 수용되는 샘플 수용챔버를 구비하는 챔버 바디를 포함하고,
    상기 샘플 수용챔버는, 샘플이 주입되는 샘플 주입영역과, 상기 샘플 주입영역과 공간적으로 분리되고 샘플이 인출되는 샘플 인출영역과, 필터부재를 포함하고,
    상기 샘플 주입영역에 주입된 샘플은 중력의 반대 방향으로 상기 필터부재를 통과하여 상기 샘플 인출영역으로 이동하는,
    핵산 검출 카트리지.
  47. 샘플이 수용되는 샘플 수용챔버와 핵산이 검출되는 검출웰을 구비하는 검출챔버들을 포함하는 챔버 바디 및
    상기 챔버 바디의 상면을 덮도록 마련되고 상기 검출챔버를 밀폐할 수 있는 검출웰 밀폐부를 구비하는 커버를 포함하고,
    상기 챔버 바디와 상기 커버 중 적어도 하나 이상은 서로에 대해 상기 검출웰 밀폐부가 대응되는 검출웰을 개방하는 제1 위치 및 상기 대응되는 검출웰을 밀폐하는 제2 위치에 선택적으로 위치할 수 있는,
    핵산 검출 카트리지.
  48. 원형 디스크 또는 디스크 일부 형상으로 마련되고, 중심축에 대해 원주 방향으로 배치되는 샘플 수용챔버를 포함하는 복수의 챔버들과, 핵산이 검출되는 검출챔버들을 구비하는 챔버 바디를 포함하고,
    상기 검출챔버들은 상기 챔버 바디의 어느 일 방사 방향에 일정 각도를 갖는 일 직선이 상기 검출챔버들을 지나가도록 서로 나란하게 배치되는,
    핵산 검출 카트리지.
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