分析物收集装置、利用其的分析物收集方法及分析物检查系统与流程

1.本发明涉及分析物收集装置、利用其的分析物收集方法及分析物检查系统。


背景技术：

2.通常，存在从人体或动物的身体采集的样品在实验室中纯化并实施预定检查的情况。在这种情况下，通常利用预定装置通过化学、物理方法对样品执行预处理、纯化等处理，最后收集以这种方式纯化的样品作为分析物实施预定检查。作为这种分析物收集装置及方法、分析物检查系统的一例，可以举例核酸的纯化装置、方法及纯化的核酸的检查系统。
3.核酸纯化是基因工程、分子生物学中广泛使用的必不可少的技术，是研究、医疗、工业上非常重要的技术，作为预处理步骤，用于南方墨点法(southern blot)、北方墨点法(northern blot)、聚合酶链反应(polymerase chain reaction，pcr)等技术。这种核酸的纯化传统上是通过使用超声波、热、蛋白质水解酶(proteinase)、醇(alcohols)、特殊试剂等的化学物理方法来形成，通常是研究人员利用移液管来进行核酸纯化过程，但最近广泛引入了利用磁性粒子更方便地纯化核酸的方法。但是，这种方法需在检查室中执行，需要大量的时间及劳动力，因此普遍使用是有限度的。
4.另一方面，核酸纯化过程包括诸如细胞等生物体物质的溶解(lysis)、核酸
‑
磁性粒子结合(binding)、清洗(washing)、核酸洗脱(elution)等步骤，需要适合各步骤目的的试剂及处理。可以定量收集经过这种纯化过程的分析物，并实施预定的必要检查。即，将纯化的核酸转移到透明的扩增及检测管中，使用实时聚合酶链反应(real
‑
time pcr)或与其类似的技术形成扩增，并利用荧光标记光学检查是否存在致病核酸，据此可以诊断相应疾病。
5.以这种方式纯化样品并作为分析物用于定量收集的分析物收集装置中，为了降低医院人工成本及即时检验(point
‑
of
‑
care testing，poct)，应最小化纯化过程所需的人力，需填充用于纯化的预定溶液，并且为了确保移动性尺寸应当小。另外，为了防止生物体物质引起的污染必须确保一次性，因此需要作为低价装置来实现，但目前完全满足这种条件的分析物收集装置、利用其的方法及分析物检查系统的相关研究不完整。
6.专利文献
7.us 2015
‑
0232916 a1(2015.08.20)


技术实现要素：

8.解决的问题：
9.本发明的实施例提供一种分析物收集装置、利用其的分析物收集方法及分析物检查系统，以利用磁性粒子的样品的纯化或预处理为目的，通过简单结构、低费用(cost)、实现小型化、自动化的过程，可以进行有效的样品处理。
10.解决问题的手段：
11.根据本发明的一实施方式，可以提供一种分析物收集装置，包括：外壳，包括开口及内部空间；以及活塞，包括至少一个隔壁，并且通过所述外壳的所述开口插入到所述内部空间中，以能够进行往复移动的方式设置，所述隔壁将所述内部空间划分为多个内部空间。
12.进一步地，可以提供一种分析物收集装置，其中，所述外壳包括：排出口，在插入所述活塞的一侧的相反侧端部形成与外部连通的所述内部空间，并且能够将投入到所述内部空间中的样品从所述外壳排出；以及回吹部，设置在插入所述活塞的一侧的相反侧端部，并且包括流动孔，所述流动孔以两端与所述内部空间连通的方式形成。
13.进一步地，可以提供一种分析物收集装置，其中，所述内部空间中填充有包含磁性物质的溶液，投入到所述内部空间中的所述样品通过填充在所述内部空间中的所述溶液形成预定处理，并作为分析物通过所述排出口排出。
14.进一步地，可以提供一种分析物收集装置，其中，至少一个所述隔壁包括4个隔壁，多个所述内部空间包括由所述4个隔壁依次划分的第一隔室、第二隔室、第三隔室及第四隔室，越是从所述第一隔室到所述第四隔室越是远离所述外壳的所述开口设置，所述第一隔室内填充有溶液，使得包含在所述样品中的生物体物质溶解，从而存在于生物体物质内的分析物的至少一部分与所述磁性物质相结合，所述第二隔室内填充有溶液，以对与所述磁性物质相结合的所述分析物的至少一部分进行清洗，所述第三隔室内填充有溶液，使得与所述磁性物质相结合的所述分析物的至少一部分从所述磁性物质洗脱，所述第四隔室与所述第三隔室相邻形成，同时形成为与所述外壳的内侧端部相接。
15.进一步地，可以提供一种分析物收集装置，其中，填充在所述第一隔室内的溶液包括溶解/结合缓冲液(lysis/binding buffer)及异丙醇(2
‑
propanol)中的至少一种，填充在第二隔室内的溶液包括清洗缓冲液(washing buffer)，填充在第三隔室内的溶液包括洗脱缓冲液(elution buffer)。
16.进一步地，可以提供一种分析物收集装置，其中，所述活塞包括中心柱，至少一个所述隔壁构成为多个，多个所述隔壁彼此间隔设置，并且自所述中心柱的外周面以放射形延伸形成，所述内部空间被所述隔壁划分为多个隔室，划分的多个所述隔室中的至少一部分中填充有彼此不同的溶液。
17.进一步地，可以提供一种分析物收集装置，其中，所述活塞还包括：凸缘，附着在所述隔壁的两面中的至少一面上，所述隔壁垂直设置在所述活塞的插入方向上，外周面设置为比所述隔壁的外周面更靠近包围所述外壳的所述内部空间的内壁面；以及密封部件，以包围所述隔壁的外周面的方式设置，与所述外壳的所述内壁面接触。
18.进一步地，可以提供一种分析物收集装置，其中，所述外壳还包括试样注入部，所述试样注入部包括注入孔，所述注入孔形成在所述外壳中以连通所述内部空间与所述外壳的外部，使得能够注入样品，所述试样注入部还包括塞子，选择性地覆盖所述注入孔以密封所述注入孔。
19.进一步地，可以提供一种分析物收集装置，其中，凝聚槽从形成所述外壳的所述内部空间的内壁面凹入形成，所述内部空间中填充有包含磁性物质的溶液，在从外部向所述凝聚槽施加磁力的情况下，所述磁性物质能够凝聚在所述凝聚槽内。
20.进一步地，可以提供一种分析物收集装置，其中，由所述分析物收集装置收集的分析物包括核酸、蛋白质、小囊、脂质、碳水化合物、细胞及能够从其中分离的物质中的至少一
种以上。
21.进一步地，可以提供分析物检查系统，包括：分析物收集装置；以及支架，可分离地把持所述分析物收集装置；所述分析物收集装置包括：外壳，包括开口及内部空间；以及活塞，包括至少一个隔壁，并且通过所述外壳的所述开口插入到所述内部空间中，以能够进行往复移动的方式设置，所述隔壁将所述内部空间划分为多个内部空间。
22.进一步地，可以提供分析物检查系统，还包括：柱塞，推动或拉动所述活塞的头部，使所述活塞在所述内部空间内并进移动；以及控制器；所述柱塞由所述控制器控制。
23.进一步地，可以提供分析物检查系统，在所述内部空间填充含有磁性物质的溶液；投入至所述外壳的样品通过填充于所述内部空间的所述溶液实现规定的处理；所述规定的处理包括多个阶段，所述控制器驱动控制所述柱塞，从而依次进行所述多个阶段。
24.进一步地，可以提供分析物检查系统，所述外壳包括：排出口，在插入所述活塞的一侧的相反侧端部形成与外部连通的所述内部空间，并且能够将投入到所述内部空间中的样品从所述外壳排出；以及回吹部，设置在插入所述活塞的一侧的相反侧端部，并且包括流动孔，所述流动孔以两端与所述内部空间连通的方式形成；所述控制器控制柱塞以使所述活塞朝向所述回吹部推动，从而所述分析物通过回吹作用经由所述排出口排出。
25.进一步地，可以提供分析物检查系统，凝聚槽从形成所述外壳的所述内部空间的内壁面凹入形成；还包括向所述凝聚槽选择性地施加磁力，以此所述磁性物质能够凝聚在所述凝聚槽内，且由所述控制器控制的凝聚装置。
26.进一步地，可以提供分析物检查系统，还包括向所述内部空间选择性地施加磁力，且由所述控制器控制的凝聚解除装置；在磁性物质凝聚在所述凝聚槽内的状态下，所述控制器控制所述凝聚解除装置，从而通过向所述内部空间施加磁力，凝聚在所述凝聚槽中的磁性物质的凝聚状态被解除。
27.进一步地，可以提供分析物检查系统，由所述分析物收集装置收集的分析物包括核酸、蛋白质、小囊、脂质、碳水化合物、细胞及能够从其中分离的物质中的至少一种以上。
28.进一步地，可以提供利用分析物收集装置的分析物收集方法，所述分析物收集装置包括：外壳，包括开口及内部空间；以及活塞，包括至少一个隔壁，并且通过所述外壳的所述开口插入到所述内部空间中，以能够进行往复移动的方式设置，所述隔壁将所述内部空间划分为多个内部空间；向所述内部空间内投入样品的阶段；以及所述活塞在所述内部空间内移动并依次进行包括多个阶段的预定处理，从而收集分析物以作为样品。
29.进一步地，可以提供利用分析物收集装置的分析物收集方法，所述外壳包括：排出口，在插入所述活塞的一侧的相反侧端部形成与外部连通的所述内部空间，并且能够将投入到所述内部空间中的样品从所述外壳排出；以及回吹部，设置在插入所述活塞的一侧的相反侧端部，并且包括流动孔，所述流动孔以两端与所述内部空间连通的方式形成；还包括所述活塞在所述内部空间内移动，以此使含有经过所述预定处理的分析物的隔室朝向形成于所述外壳的端部的回吹部推动，并且通过所述回吹部加压的经所述预定处理的分析物通过形成于所述外壳的排出口排出的阶段。
30.进一步地，可以提供利用分析物收集装置的分析物收集方法，凝聚槽从形成所述外壳的所述内部空间的内壁面凹入形成，所述内部空间中填充的溶液中含有磁性物质，向所述凝聚槽施加磁力，使所述磁性物质能够凝聚在所述凝聚槽内。
31.进一步地，可以提供利用分析物收集装置的分析物收集方法，至少一个所述隔壁包括4个隔壁，所述多个所述内部空间包括由所述4个隔壁依次划分的第一隔室、第二隔室、第三隔室及第四隔室，所述第一隔室在所述四个隔室中与所述外壳的开口最近，所述第二隔室隔着所述隔壁中的一个与所述第一隔室相邻形成，所述第三隔室隔着所述隔壁中的一个与所述第二隔室相邻形成，所述第四隔室隔着所述隔壁中的一个与所述第三隔室相邻形成，且与所述外壳的内侧端部接触；所述样品投入至所述第一隔室；依次进行所述预定处理的阶段还包括：通过所述第一隔室内填充的溶液，使得包含在所述样品中的生物体物质溶解，从而存在于生物体物质内的分析物的至少一部分与所述磁性物质相结合；向所述凝聚槽施加磁力从而与所述分析物的至少一部分结合的所述磁性物质凝聚在所述凝聚槽内之后，退避所述活塞，使得所述第二隔室设置在所述凝聚槽的上侧；施加于所述凝聚槽的磁力被解除，向所述内部空间施加磁力而凝聚在所述凝聚槽中的所述磁性物质的凝聚状态被解除，所述磁性物质及漂浮到所述第二隔室内内；通过所述第二隔室内填充的溶液，使与所述磁性物质相结合的所述分析物的至少一部分进行清洗；向所述凝聚槽施加磁力从而与所述分析物的至少一部分结合的所述磁性物质凝聚在所述凝聚槽内之后，退避所述活塞，使得所述第三隔室设置在所述凝聚槽的上侧；施加于所述凝聚槽的磁力被解除，向所述内部空间施加磁力而凝聚在所述凝聚槽中的所述磁性物质的凝聚状态被解除，所述磁性物质及漂浮到所述第三隔室内内；通过填充于所述第三隔室内的溶液，与所述磁性物质相结合的所述分析物的至少一部分从所述磁性物质洗脱；以及向所述凝聚槽施加磁力，从而使所述分析物的至少一部分被洗脱的所述磁性物质凝聚在所述凝聚槽内。
32.进一步地，可以提供利用分析物收集装置的分析物收集方法，填充在所述第一隔室内的溶液包括溶解/结合缓冲液及异丙醇中的至少一种；填充在第二隔室内的溶液包括清洗缓冲液；填充在第三隔室内的溶液包括洗脱缓冲液。
33.进一步地，可以提供利用分析物收集装置的分析物收集方法，由所述分析物收集装置收集的分析物包括核酸、蛋白质、小囊、脂质、碳水化合物、细胞及能够从其中分离的物质中的至少一种以上。
34.发明效果：
35.根据本发明的实施例，在装置内注入样品之后，无需使用人员的干预即可自动进行纯化、扩增、检测等处理，因此使用性高，在样品的处理过程中，其效果在于，使用人员或第三方可以预防二次感染。
36.此外，由于可以自动移送纯化后的分析物，使用人员无需干预用于下一步反应的溶液移动，因此可以实现样品到答案(sample
‑
to
‑
answer)，具有可以防止遗留污染(carryover contamination)的效果。
37.此外，具有防止分析物收率根据使用人员的熟练度而变化，并且每轮都可以实现一定分析物收率的效果。
38.另外，具有装置结构简化，各驱动元素最小化，由于小型化而降低费用(cost)和提高空间利用率的效果。
39.此外，由于可以在一个装置内附加多个纯化步骤，因此具有可以进行多重试样处理及检测的效果。
附图说明
40.图1为示出根据本发明一实施例的分析物收集装置的立体图。
41.图2为图1的ii
‑
ii剖视图。
42.图3为示出包括图1的分析物收集装置的分析物检查系统的概念图。
43.图4为示出利用图1的分析物收集装置对分析物进行纯化及收集的过程的流程图。
44.图5为示出根据本发明另一实施例的分析物收集装置的纵向剖视图。
45.图6为示出根据本发明另一实施例的分析物检查系统的概念图。
46.图7为示出根据本发明又一实施例的分析物检查系统的概念图。
47.图8及图9为显示利用图1的分析物收集装置收集的分析物的聚合酶链反应(pcr)实施实验结果的图表。
具体实施方式
48.下面将参照附图对用于实现本发明精神的具体实施例进行详细说明。
49.此外，在本发明的说明中，如果判断为相关公知构成或功能的具体说明可能使本发明的主旨模糊，则将省略其详细说明。
50.此外，当一个构成要素被提及为“连接”、“接触”到另一个构成要素时，可以与其另一个构成要素直接连接、接触，但是应该理解的是，其他构成要素可以存在于中间。
51.这里所使用的用语仅用于说明特定实施例，并不用于限制本发明。除非上下文另有明确表明，否则单数表述包括复数表述。
52.在下文中，将参照附图说明根据本发明一实施例的分析物收集装置及分析物检查系统。
53.参照图1及图2，根据本发明一实施例的分析物收集装置10主要可以包括外壳100及活塞200。这种外壳100及活塞200可以由例如塑料、橡胶、陶瓷、无机化合物、金属中的任一种物质或者其组合构成。此外，外壳100及活塞200可以通过例如吹塑成型(blow molding)、压缩成型(compression molding)、挤出成型(extrusion molding)、注射成型(injection molding)、层压(laminating)、反应注射成型(reaction injection molding)、基质成型(matrix molding)、旋转成型(rotational molding)、旋铸(spin casting)、传递成型(transfer molding)、热成型(thermoforming)、3d打印(3d printing)、等工程制造。而且，外壳100及活塞200可以通过已配备的自动化设备大量生产，作为一例，可以生产为一次性用品。此外，外壳100和活塞200可以通过分别制造和组装来提供。
54.外壳100在内部形成空间102以投入样品(sample)，并且活塞200插入到这种内部空间102中以彼此组装。外壳100的内部空间102可以设置为一侧开口的形状，并且形成为对应于活塞200的形状，从而设置为在活塞200插入到内部空间102中的状态下可以进行往复运动。此外，外壳100的内部空间102可被后述的活塞200的隔壁230划分成多个隔室。作为一例，外壳100的内部空间102可被划分为总共四个隔室102a、102b、102c、102d，但本发明的精神不限于此。
55.被投入到内部空间102中的样品可以由包括细胞、病毒、组织、外来体(exosome)、蛋白质、核酸、抗原、抗体中的一部分或全部的液相、固相或其混合物组成，作为一例，可以
为从人体采集的试样。当投入到内部空间102中的样品为从人体采集的试样时，作为一例，可以利用分析物收集装置10来纯化存在于样品内的细胞内核酸。
56.此外，可以在内部空间102中填充包含磁性材料的溶液，并且可以在多个隔室中填充彼此不同的溶液。例如，当内部空间102总共被划分为4个隔室102a、102b、102c、102d时，第一隔室102a以最靠近外壳100的开口的方式形成，所述外壳100以使4个隔室102a、102b、102c、102d中插入活塞200的方式形成，第一隔室102a内可以填充有溶液，因包含在样品中的生物体物质溶解，用于使存在于生物体物质内的的分析物的至少一部分与磁性物质相结合。
57.例如，通过分析物收集装置10收集的分析物为核酸、蛋白质、小囊(exosome等)、脂质、碳水化合物、细胞(血细胞、免疫细胞、肿瘤细胞、致病微生物等)等，可以包括包含在样品中的生物体物质本身或可以由此以物理和/或化学方法分离的物质。此外，例如，当利用分析物收集装置10形成存在于样品中的细胞内核酸的纯化时，通过分析物收集装置10收集的分析物可以包括纯化的核酸。
58.填充在第一隔室102a内的溶液可以包括例如溶解/结合缓冲液(lysis/binding buffer)及异丙醇(2
‑
propanol)中的至少一种，更具体地，可以作为包括磁性微细粒子(magnetic nano/micro particles)、盐(salts；ex.tris
‑
hcl)、螯合试剂(chelating agent；ex.ethylenediaminetetraacetic acid(edta))、表面活性剂/清洗剂(detergent；ex.sodium dodecyl sulfate(sds),triton x
‑
100)、还原剂(reductant；ex.dithiothreitol(dtt))、离液剂(chaotropic agent；ex.guanidine thiocyanate)、酶(enzyme；ex.proteinase k)、醇(alcohol；ex.2
‑
propanol)以及纯化水(distilled water)中的一部分或全部的溶液提供。
59.此外，第二隔室102b隔着多个隔壁230中的一个与第一隔室102a相邻形成，在第二隔室102b内可以填充溶液以对与磁性物质相结合的分析物的至少一部分进行清洗。
60.填充在第二隔室102b内的溶液可以包括例如洗涤缓冲液(washing buffer)，更具体地，可以作为包括焦碳酸二乙酯(diethyl pyrocarbonate，depc)、脱水柠檬酸三钠(sodium citrate tribasic dehydrate)、醇(alcohol；ex.ethanol,2
‑
propanol)及纯化水(distilled water)中的一部分或全部的溶液提供。
61.此外，第三隔室102c隔着多个隔壁230中的一个与第二隔室102b相邻形成，在第三隔室102c内可以填充溶液以使与磁性物质相结合的分析物的至少一部分从磁性物质洗脱。
62.此外，填充在第三隔室102c内的溶液可以包括例如洗脱缓冲液(elution buffer)，更具体地，可以作为包括盐(salts；ex.tris
‑
hcl)、螯合试剂(chelating agent；ex.ethylenediaminetetraacetic acid(edta))、焦碳酸二乙酯(diethyl pyrocarbonate(depc))及纯化水(distilled water)中的一部分或全部的溶液提供。
63.此外，第四隔室102d隔着多个隔壁230中的一个与第三隔室102c相邻形成，可以与位于外壳100的开口相反侧的内侧端部相接形成。第四隔室102d的内部中以填充有空气等气体的状态设置。
64.另一方面，外壳100可以包括试样注入部110、凝聚槽120、回吹部130、排出口140、搁置部150及翼部160。
65.试样注入部110可以包括注入孔112，形成在外壳100中以连通内部空间102与外壳
100的外部，以可以注入样品，还可以包括塞子114，选择性地覆盖注入孔112来密封注入孔112。
66.注入孔112可以以上表面宽越往下越窄的形状设置，作为一例，可以形成为漏斗形状，但本发明的精神并非由这种注入孔112的形状来限定解释。此外，注入孔112可以相对于外壳100的上表面凹入形成，可以使内部空间102与下端连通形成。然而，这仅是一例，除了外壳的上表面之外，注入孔112也可以形成在外壳100的侧表面或底表面上。
67.此外，在注入孔112中，随着活塞200在内部空间102内沿一方向移动，各个隔室102a、102b、102c、102d与下端可以依次连通。当样品通过注入孔112注入时，基本上可以在与第一隔室102a连通的状态下注入，并且在将样品注入到第一隔室102a中之后可以立即进行纯化过程中的第一步。
68.塞子114可以由例如橡胶等具有弹性力的材质提供，下端部形成为对应于注入孔112的形状，当下端部插入到注入孔112中时，可以以可以完全覆盖和密封注入孔112的方式提供。在不使用时，这种塞子114可以密封注入孔112以防止外部的异物渗入内部空间102中，并且为了将样品注入到注入孔112中，塞子114可以从注入孔112分离以开放注入孔112。在通过注入孔112注入样品之后，塞子114可以再次结合以密封注入孔112。由此，也可以在处理之前以及处理过程中防止异物渗入内部空间102中。
69.凝聚槽120自形成外壳100的内部空间102的内壁面凹入形成，当从外部向凝聚槽120施加磁力时，填充在内部空间102中的磁性物质可以凝聚在凝聚槽120中。此时，由于在第一隔室102a内发生样品的溶解及结合作用，当磁性物质与其他生物体物质相结合时，磁性物质及与其结合的物质可能会在凝聚槽120中凝聚。
70.另外，凝聚槽120可以形成在外壳100的内壁表面上，以便不干扰注入孔112，在本实施例中，举例示出了形成在外壳100的内部空间102的底表面上的情况，但本发明的精神不限于此。例如，凝聚槽120可以形成在内部空间102的侧表面或上表面上。另外，凝聚槽120可以形成为半球形槽，但本发明的精神不会由于凝聚槽120的形状而限定解释，在一些情况下，可以形成为漏斗形状、六面体形状等其他形状。
71.此外，凝聚槽120可以与注入孔112形成在相同线上。或者，至少凝聚槽120和注入孔112可以形成在它们能够同时在第一隔室102a中连通的范围内的位置处。由此，通过注入孔112注入的样品可以直接收容并凝聚在凝聚槽120中而无需活塞200的附加运动。然而，这仅是一例，即使凝聚槽120形成在不能同时与注入孔112和任一个隔室102a、102b、102c、102d连通的位置处，活塞200也可以通过附加移动使样品凝聚。
72.回吹部130设置在与插入活塞200的一侧相反侧的端部，包括形成为使得两端与内部空间连通的流动孔132。此外，回吹部130可以形成在外壳100的上表面上，但是本发明的精神不限于此，也可以形成在外壳100的侧表面或底表面上。当活塞200通过这种回吹部130向回吹部130前进时，随着存在于第四隔室102d中的空气等气体通过流动孔132被回吹(blowback)，存在于第三隔室102c中的纯化之后的分析物可以通过排出口140排出并收集到收集容器(x，参照图3)中。
73.为此，流动孔132包括流动孔入口1322、桥部1324及流动孔出口1326。流动孔入口1322和流动孔出口1326均形成为一端与内部空间102连通，而各个另一端通过桥部1324连接，使得流动孔132可以作为整体形成为“u”字形通道。此时，流动孔入口1322可以形成为比
流动孔出口1326更靠近内部空间102的开口相反侧端部。据此，当活塞200在使第四隔室102d变窄的方向上前进移动时，存在于第四隔室102d中的空气等气体通过气体的压力流入流动孔入口1322，通过桥部1324及流动孔出口1326之后，可以流入与第四隔室102d相邻的第三隔室102c中。由于以这种方式流入的气体的压力，收容在第三隔室102c中的分析物可以通过排出口140被推出并从外壳100排出。以这种方式排出的分析物可被收集在与后述容器结合凸起142相结合的收集容器x的内部中。
74.由于上述回吹部130的构成，使用人员可以通过调节对活塞200加压的程度来精细地调节通过流动孔132回吹的气体量，并且通过调节回吹的气体的量来精细地调节通过排出口140排出并收集的分析物的量。如上所述，根据本实施例，可以通过精细地调整活塞200的加压程度来精细地控制收集的分析物的量，因此根据本实施例的分析物收集装置10可以在分析物的定量收集实施非常重要的检查的情况下尤其有用地被利用。
75.另一方面，回吹部130的流动孔132可以形成为开口形状，使得桥部1324的上表面与外部连通。由此，可以附加提供用于选择性地密封桥部1324的开口表面的盖部134。盖部134例如可由橡胶等具有弹性力的材质被提供，下端部形成为对应于桥部1324的形状，使得当盖部134的下端部插入到桥部1324中时，可以被设置为完全覆盖和密封桥部1324的开口。这种盖部134可以密封流动孔132以防止外部的异物渗入内部空间102中，由此，防止外部的异物在处理前以及处理过程中渗入内部空间102中。
76.在本实施例中，以开口形状形成以使回吹部130的流动孔132与外部连通，举例示出了流动孔132的开口通过盖部134密封的情况，但本发明的精神不限于此。例如，流动孔132可以形成为仅对内部空间102连通而桥部1324不开口并且其自身不与外部连通的形状。
77.排出口140形成为在与插入活塞200的开口相反侧端部处与外部连通，在内部空间102中经过预定处理的样品作为分析物，形成为可以从外壳100排出。为此，排出口140贯通外壳100的一侧形成，如图2所示，可以形成在与回吹部130相对的位置。然而，这仅是一例，排出口140也可以形成在不面对回吹部130的位置处。此外，在本实施例中，举例示出了排出口140形成在内部空间102的底表面上的情况，但本发明的精神不限于此，也可以形成在内部空间102的侧表面或上表面上。在这种情况下，当分析物通过排出口140排出时，不会受到重力的力量，但可以通过回吹现象引起的压力来收集分析物。
78.此外，容器结合凸起142可以形成在形成外壳100的排出口140的部分中。容器结合凸起142可以从外壳100的外侧面凸出形成，并且可以形成为将排出口140延伸到外壳100的外侧的形状。此外，容器结合凸起142可以形成为可以紧固连接到收集容器x的形状，并且容器结合凸起142与收集容器x可以以型合、螺纹结合等方式彼此紧固连接。收集容器x可由软质的塑料材质制成，但本发明的精神不限于此。
79.搁置部150可以形成在外壳100的底表面上以由后述的支架20把持，从而可以搁置分析物收集装置10。此外，翼部160可以形成在搁置部150的两侧。翼部160可以贯穿外壳100的侧表面的整个宽度以凸出的形状形成，当搁置部150被支架20把持时，支撑支架20的两侧面，从而通过支架20和翼部160的干涉，外壳100可以被稳定地夹持把持并固定在支架20上。
80.此外，翼部160的侧表面可用作用于附着标签纸(未示出)或书写预定笔记的空间。由此，可以系统地管理分析物收集装置10。
81.活塞200可以通过形成在外壳100中的开口插入到内部空间102中，被设置为可以
在内部空间102内进行往复移动。此外，活塞200包括至少一分隔壁230以划分内部空间102。此外，活塞200还可以包括中心柱210、活塞头部220、凸缘240及密封部件250。
82.中心柱210可以设置为例如圆柱形状，并且设置为连接活塞头部220与隔壁230。此外，也可以连接多个隔壁230之间，连接活塞头部220与隔壁230的部分和连接多个隔壁230之间的部分可以形成为具有不同的厚度。例如，连接多个隔壁230之间的部分的厚度可以设定为比连接活塞头部220与隔壁230的部分的厚度薄，而由此中心柱210可以限定性地占有各隔室102a、102b、102c、102d的空间。然而，这仅是一例，中心柱210整体上具有相同的厚度，或者可以设定为连接多个隔壁230之间的部分的厚度比连接活塞头部220与隔壁230的部分的厚度更厚。
83.活塞头部220与中心柱210的端部相连接，并且可以被设置为可以由后述的柱塞50的夹具510选择性地夹紧。此外，活塞头部220可以设置为半径大于中心柱210的盘状，并且可以设置为相对于中心柱210的凸缘形状。
84.多个隔壁230形成为从中心柱210的外周面以放射形延伸形成以彼此间隔设置。此外，隔壁230可设置成4个以将内部空间102划分为总共4个隔室102a、102b、102c、102d，但本发明的精神不限于此，根据需要可以设置成非4个的任何个数。
85.例如，参照图5，呈现了根据本发明另一实施例的分析物收集装置10'。在本实施例中，与上述实施例不同，隔壁230的个数为2个，由此，隔室102a、102b的个数也可以为2个。具有这种构成的分析物收集装置10'只能在内部空间102中通过单一的溶液进行处理，为了需要多个步骤的处理过程也需要多个装置，但具有优点如在大小的小型化，单价低，只需单一处理的情况下可以容易地使用。然而，本发明的精神不受隔壁及隔室的个数限制，并且根据情况，可以形成3个或更多个隔壁及隔室。
86.再次回到图2，凸缘240附着到隔壁230的两面中的至少一面上，并且外周面比隔壁230的外周面更靠近形成外壳100的内部空间102的内壁面设置。例如，当凸缘240和隔壁230设置为圆盘形状时，凸缘240的半径可以大于隔壁230的半径设置。由于这种凸缘240的形状，当2个凸缘240分别附着到隔壁230的两面时，在2个凸缘240之间沿着隔壁230的外围形成空间。密封部件250可以设置在以这种方式形成的空间中。
87.密封部件250被设置为包围隔壁230的外周面，并且与外壳100的内壁面接触。这种密封部件250可以是例如由橡胶的材质形成的o形环(o
‑
ring)。隔壁230与外壳100内壁面之间的间隙可以通过密封部件250密封，并且可以防止收容在各隔室102a、102b、102c、102d中的物质从相应隔室泄漏。此外，即使当活塞200在内部空间102中移动时，由于密封部件250受到凸缘240的干涉，密封部件250不会从隔壁230的外周面脱离而可以维持设置在2个凸缘240之间的状态。
88.通过具有上述构成的分析物收集装置10进行纯化等处理来收集样品作为分析物的流程以及对以此方式收集到的分析物进行预定检查的流程可以手动执行，并且可以由分析物检查系统1自动执行。与手动操作相比，当使用分析物检查系统1时，可以进行更精细的控制，从而可以更系统地执行分析物的收集及检查。在下文中，将说明根据本发明一实施例的分析物检查系统1。
89.参照图3，在根据本发明一实施例的分析物检查系统1中，不仅对通过分析物收集装置10收集的分析物进行预定检查，而且构成为可以对分析物进行纯化等处理和收集。然
而，在一些情况下，分析物检查系统1也可以被设置为仅可以进行分析物的纯化等处理和收集。
90.这种分析物检查系统1可以包括支架20、凝聚装置30、凝聚解除装置40、柱塞50及控制器60。
91.支架20以可分离式把持分析物收集装置10的方式被提供。此外，支架20的上表面可以具有可以与分析物收集装置10的搁置部150紧固连接的形状，支架20具有可插入于两侧翼部160之间空间的宽度和形状。由此，用于分析物收集装置10的分析物收集的流程可以通过支架20以搁置分析物收集装置10的状态进行。
92.凝聚装置30选择性地向分析物收集装置10的凝聚槽120施加磁力，使得收容在内部空间102中的溶液内的磁性物质及与其结合的物质在凝聚槽120内凝聚设置。这种凝聚装置30可以由后述的控制器60控制，也可以作为电磁石等可以通过接收电力而生成磁力的部件来提供。另外，凝聚装置30可以设置在支架20内，当分析物收集装置10搁置在支架20上时，可以设置在靠近凝聚槽120的位置处。
93.可以提供凝聚解除装置40以选择性地向内部空间102施加磁力。这种凝聚解除装置40可以由控制器60控制，并且可以作为可以通过接收电力生成磁力的电磁石等部件提供。此外，凝聚解除装置40可以邻近外壳100的侧表面或上表面设置，并可以通过从外部接收电力而被驱动以将磁力施加到外壳100的内部空间102。由此，在磁性物质凝聚在凝聚槽120内的状态下，控制器60控制凝聚解除装置40，从而通过向内部空间102施加磁力，凝聚在凝聚槽120中的磁性物质及与其相结合的物质的凝聚状态被解除，磁性物质及与其相结合的物质可以重新漂浮到内部空间102中。
94.柱塞50以推动或拉动活塞头部220的方式设置为在内部空间102内并进移动活塞200。为此，柱塞50可以包括可以选择性地把持活塞头部220的夹具510。夹具510可以具有与活塞头部220的形状对应的形状，被设置为可以选择性地把持活塞头部220。
95.可以设置控制器60以控制分析物检查系统1的各元素。具体地，可以设置控制器60以控制支架20、凝聚装置30、凝聚解除装置40及柱塞50中的至少一种。这种控制器60可以由例如小型内置计算机形成，可以具备由程序、存储器、cpu形成的数据处理部。这种程序可以包括用于控制支架20、凝聚装置30、凝聚解除装置40及柱塞50中的至少一种以上的算法。此外，这种程序可以存储在计算机存储介质例如软盘、光盘、硬盘或磁光盘(magneto
‑
optical disk,mo)等的存储器中并且安装在控制器60中。例如，通过分析物检查系统1在分析物收集装置10内执行的预定处理包括多个步骤，并且随着控制器60驱动控制柱塞50，这种多个步骤可以依次进行。
96.在下文中，将参照图4说明由分析物收集装置10及分析物检查系统1执行的多个步骤。在以下说明中，通过分析物收集装置10收集的分析物为纯化的核酸，以包括用于聚合酶链反应(pcr)的试样的情况为例进行说明，但本发明的精神不限于此，根据本发明实施例的分析物收集装置及分析物检查系统也可以用于收集其他类型的分析物。
97.首先，可以将样品投入分析物收集装置10的内部空间102内(图4(a))。此时，投入到内部空间102中的样品可以由包括细胞、病毒、组织、外来体(exosome)、蛋白质、核酸、抗原、抗体中的一部分或全部的液相、固相或其混合物组成，作为一例，可以为从人体采集的试样。
98.其次，当活塞200在内部空间102内移动时，可以依次进行包括多个步骤的预定处理。其中，在下文中将示例性地说明依次进行预定处理的步骤。首先，样品中包含的生物体物质通过填充在第一隔室102a内的溶液溶解，存在于生物体物质内的核酸可以与磁性物质相结合(图4(b))。此后，控制器60控制凝聚装置30向凝聚槽120施加磁力，与核酸相结合的磁性物质可以通过磁力凝聚在凝聚槽120内(图4(c))。在与核酸结合的磁性物质凝聚在凝聚槽120内之后，控制器60可以退避活塞200，使得第二隔室102b设置在凝聚槽120的上侧(图4(d))。
99.在完成活塞200的移动之后，控制器60停止凝聚装置30的驱动以解除施加于凝聚槽120中的磁力，并可以驱动凝聚解除装置40以向内部空间施加磁力(图4(e))。由此，与凝聚在凝聚槽120中的核酸结合的磁性物质的凝聚状态被解除，与核酸结合的磁性物质可以漂浮在外壳的内部空间中。此后，可以对通过填充到第二隔室102b内的溶液与磁性物质相结合的核酸进行清洗。
100.在经过可以完成核酸清洗处理的预定时间之后，控制器60可以再次驱动凝聚装置30向凝聚槽120施加磁力以将与核酸相结合的磁性物质凝聚到凝聚槽120内(图4(f))。此后，控制器60可以驱动柱塞50以退避活塞200，使得第三隔室102c可以设置在凝聚槽120的上侧(图4(g))。
101.在完成活塞200的移动之后，控制器60停止凝聚装置30的驱动以解除施加于凝聚槽120的磁力，并驱动凝聚解除装置40以向内部空间102施加磁力(图4(h))。由此，与凝聚在凝聚槽120中的核酸相结合的磁性物质的凝聚状态被解除，与核酸结合的磁性物质可以漂浮在外壳的内部空间中。此后，可以进行通过填充到第三隔室102c内的溶液与磁性物质相结合的核酸从磁性物质洗脱的步骤。
102.在经过可以完成核酸洗脱处理的预定时间之后，控制器60可以再次驱动凝聚装置30向凝聚槽120施加磁力以将从核酸分离的磁性物质凝聚到凝聚槽120内(图4(i))。此后，控制器60在内部空间102内朝向内部空间102的端部推动活塞200使其移动，从而将包含洗脱的核酸的第三隔室102c推向回吹部130，朝向回吹部130加压的核酸可以通过形成在外壳100中的排出口140作为分析物排出(图4(j))。此时，收集容器x可以处于紧固连接于容器结合凸起142的状态，通过排出口140排出的分析物被收集在收集容器x内，从而可以用于聚合酶链反应(pcr)等预定检查流程。
103.另一方面，如图3所示，分析物检查系统1可以被构造成在一个控制器60中控制单个系统，但如图6所示，也可以构成为可以控制多个系统。换句话说，如图5所示，例如分析物收集装置10'当只有两个隔室，并且在一个隔室中填充有用于单一处理的溶液时，可能需要多个分析物收集装置10来执行需通过多个步骤进行的处理工程。如上所述，当需要在一个流程中操作多个分析物收集装置10时，可以使用如图6所示的分析物检查系统1'。
104.在下文中，将说明根据本发明另一实施例的分析物检查系统1'。
105.参照图6，在分析物检查系统1'中，设置了多个分析物收集装置10，并且设置了支架20、凝聚装置30、凝聚解除装置40及柱塞50使得与多个分析物收集装置10的个数相对应，可以附加设置连接各个分析物收集装置10的移送管线70。在这种情况下，可以设置移送管线70以连接任一个分析物收集装置10的排出口140与相邻的另一个分析物收集装置10的注入孔112。由此，通过前端的分析物收集装置10处理的分析物可以通过移送管线70注入到后
端的分析物收集装置10进行后续处理。
106.另外，虽然在本实施例中未示出，但可以在移送管线70中附加设置用于控制流体移送的泵、阀等部件。另外，移送管线70可以可分离式紧固连接在分析物收集装置10上，从而可以根据需要进行紧固连接到分析物收集装置10上或改变其设置等操作。然而，这仅是一例，移送管线70被省略，从前端的分析物收集装置10排出的分析物手动移送到后端的分析物收集装置10的构成也是可能的。
107.控制器60可以包括柱塞模块610、凝聚解除模块620及凝聚模块630。柱塞模块610可以设置为与各个柱塞50相连接以独立地控制各柱塞50。此外，凝聚解除模块620可以与各个凝聚解除装置40相连接以独立地控制各凝聚解除装置40。此外，凝聚模块630可以与各个凝聚装置30相连接以独立地控制各凝聚装置30。这种柱塞模块610、凝聚解除模块620及凝聚模块630可以作为设置在控制器60内的芯片组模块或作为存储在一个芯片组内的独立算法来设置。
108.根据如上所述的分析物检查系统1'，由于可以独立控制多个系统，因此在需要执行多步骤流程时具有可以尤其有用地利用的优点。
109.另一方面，分析物检查系统的控制器60的构成可以进行各种改变。例如，如图7所示的构成也是可能的。在下文中，将参照图7说明根据本发明又一实施例的分析物检查系统1”。在以下说明中，分析物检查系统1”与上述分析物检查系统1'相比在控制器60的构成上有所差异，因此将主要说明不同之处，相同的内容将援用上述分析物检查系统1'。
110.参照图7，分析物检查系统1”的控制器60可以以分别包括每一个分析物收集装置10、支架20、凝聚装置30、凝聚解除装置40及柱塞50的各系统类别来具有与各模块相对应的构成。例如，当设置总共3个系统分别包括每一个分析物收集装置10、支架20、凝聚装置30、凝聚解除装置40及柱塞50时，控制器60可以包括第一模块602、第二模块604及第三模块606独立控制各个系统。由此，具有优点，即，通过移除控制器60内的一些模块或添加新模块的方式，可以容易地改变包括在整个系统中的各个子系统的个数。
111.在下文中，将说明根据具有上述构成的本发明实施例的分析物收集装置10、10'及分析物检查系统1、1'、1”的作用及效果。本发明的申请人为了证明本发明的效果，根据下述实验例进行了实验。
112.(实验例)参照图8及图9，在本实验例中，准备了包括第一隔室102a、第二隔室102b、第三隔室102c及第四隔室102d的分析物收集装置，并将第一至第三隔室102a、102b、102c的容量分别设定为750、750、550μl来进行实验。在本实验例中，利用根据本发明实施例的分析物收集装置执行influenza a h1n1(human,strain:kumc
‑
76)cdna的移送及移送结果物的聚合酶链反应(polymerase chain reaction,pcr)并测量其结果。
113.用于pcr的设备使用了thermofisher scientific(applied biosystems)公司的quantstudio
tm
3，试剂使用了同公司的powerup
tm
sybr
tm
green master mix。使用的primer信息如下。
114.inf.a_f:gaccratcctgtcacctctgac(22mer,10μm)
115.inf.a_r:agggcattytggacaaakcgtcta(24mer,10μm)
116.pcr reaction volume为20μl，powerupsybrgreen master mix 10μl，包括了每1μl各上述primer及各实验类别试样8μl。
117.pcr流程构成为总共3个步骤(stage)。首先，作为保持步骤(hold stage)，50℃/2min.,95℃/10min。进入条件之后，循环步骤(cycling stage)以95℃/15sec.,60℃/60sec.进行了40cycle。最后，融化曲线步骤(melt curve stage)为95℃/15sec.,60℃/1min。之后，以每秒0.15℃上升并测量结果。
118.相当于样品的influenza a h1n1(human,strain:kumc
‑
76)cdna通过qiagen公司的quantinova
tm
reverse transcription kit制造。
119.在第一隔室102a中，注入了细胞溶解(lysis)和核酸
‑
磁性粒子结合(binding)时所需的溶液及磁性粒子，附加注入了myone
tm
silane(thermofisher scientific,40mg/ml)50μl，silane viral na kit(thermofisher scientific)的lysis/binding buffer 300μl，2
‑
propanol(sigma
‑
aldrich,i9516
‑
500 ml)150μl及distilled water(dw)244.5μl。
120.在第二隔室102b中，预先注入了清洗(washing)时所需的溶液，并注入了silane viral na kit(thermofisher scientific)的washing buffer2 750μl。
121.第三个隔室102c中预先注入了核酸洗脱(elution)时所需的溶液，在图8及图9所示的cartridge,e.b.实验中，注入了silane viral na kit(thermofisher scientific)的elution buffer 150μl及dw 400μl，在图8及图9所示的cartridge,h2o实验中注入了dw 550μl。
122.在如上设定的分析物收集装置的第一隔室102a中作为样品注入了influenza a h1n1 cdna 5.5μl。之后，根据上述实施例的分析物收集方法收集了分析物，并将收集的分析物原液、1/10稀释液、1/100稀释液以每8μl注入到各个pcr反应容器中进行了pcr反应。
123.作为对照群，相同试样使得与注入到第一隔室102a及第二隔室102b中的溶液相同的溶液通过，最后使得注入有elution buffer 150μl,dw 400μl的溶液通过，并且实验人员利用移液管(pipette)手动进行(图8及图9的pipetting,e.b.)。同样在对照群中，分析物的原液、1/10稀释液及1/100稀释液以每8μl注入到各个pcr反应容器中进行了pcr反应。
124.作为pcr反应中的标准(standard)物质，将作为注入到各实验中的相同溶液的influenza a h1n1 cdna的1/10、1/100、1/1000稀释液(图8及图9的inf.a.cdna)以每8μl注入到各个pcr反应容器中进行了pcr反应。
125.在各实验中注入的influenza a h1n1 cdna为5.5μl，第三隔室102c的容量为550μl，因此当100％移送分析物时，相当于标准的1/100稀释液。
126.参照图8，当使用根据本发明实施例的分析物收集装置、系统及方法移送的influenza a h1n1 cdna溶液被扩增时，cartridge、e.b.实验和cartridge,h2o实验结果，测量的threshold cycle(ct)值均呈现出与本实验例的对照群及标准的1/100稀释液的ct值相似，其稀释液也被确认为显示相同的倾向性。ct值为对扩增之前初期cdna进行反证的值，因此判断出通过本发明的实施例为依据的分析物收集装置、系统及方法的分析物收集为有效的。
127.此外，参照图8及图9，在利用根据本发明实施例的分析物收集装置、系统及方法的同时将蒸馏水注入第三隔室102c中的实验的情况下，确认到与标准的1/100具有最相似的
ct值，进一步地，确认到在扩增之前初始浓度相似。
128.根据具有上述构成的本发明实施例的分析物收集装置及分析物检查系统，装置及系统的结构简单，费用(cost)低，可以实现小型化的同时可以通过自动化过程，有效地进行样品处理，无论使用人员的熟练度如何，其效果在于每轮都可以实现一定的分析物收率。
129.如上所述，以具体实施方式说明了本发明的实施例，但这仅是示例，本发明不限于此，应当被解释为具有根据本说明书公开的基础思想的最广范围。本领域普通技术人员可以通过组合/置换公开的实施方式来实施未指出的形状的图案，但这也不脱离本发明的范围。此外，本领域普通技术人员可以基于本说明书来容易地变更或改变公开的实施方式，显而易见地，这种变更或改变也属于本发明的保护范围。