KR20220147633A - 생물학적 물질을 분리하기 위한 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents

생물학적 물질을 분리하기 위한 장치, 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20220147633A
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벤자민 에이. 레이스만
에스퍼 카하트
박미경
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원 바이오메드 피티이 엘티디.
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Abstract

샘플에서 생물학적 물질을 분리하기 위한 장치는 하우징, 슬라이더 및 건조 시약 캡슐을 포함한다. 하우징은 복수의 구획과 복수의 유체 채널을 정의한다. 각 구획은 각각의 유체 채널에 유체적으로 연결되도록 구성되며, 각각의 유체 채널은 하우징에 배치된 트랙에서 끝나는 각각의 단부를 포함한다. 슬라이더는 트랙을 따라 이동 가능하며 이를 통해 연장되는 복수의 연결 채널을 포함한다. 연결 채널 중 선택된 하나는 트랙을 따라 슬라이더의 위치를 기반으로 유체 채널 중 선택된 채널의 단부를 연결하도록 구성된다. 건조 시약 캡슐은 하우징에 장착되도록 구성되며, 샘플과 혼합하기 위한 하나 이상의 건조 시약을 포함한다. 건조 시약 캡슐은 제자리에서(in-situ) 각각의 유체 채널에 유체적으로 연결되도록 더 구성된다.

Description

생물학적 물질을 분리하기 위한 장치, 시스템 및 방법
본 개시내용은 핵산과 같은 생물학적 물질을 분리하기 위한 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이지만 배타적이지 않다.
핵산 분리는 많은 현대 유전체학 기술 및 응용 분야에서 수행해야 하는 첫 번째 단계이다. 세포 용해(lysis) 후, PCR 및 시퀀싱과 같은 후속 다운스트림 처리 및 분석을 위해 DNA(deoxyribonucleic acid) 및 RNA(ribonucleic acid)을 분리하고 정제해야 한다.
자동화된 핵산 추출 시스템은 기본 연구와 임상 실험실에서 워크 플로우를 개선하고 변동성을 감소시킬 수있는 잠재력을 가지고 있다. 많은 자동화 시스템은 상업적으로 이용 가능하지만 대부분의 시스템은 샘플 및 바이오 시약의 피펫팅(pipetting) 및 분배(dispensing)와 관련된 자동 액체 처리 기술을 기반으로하며, 이는 교차 오염이 발생하기 쉽고 최종 사용자의 사전 및 사후 청소와 같은 격렬한 유지 보수가 필요하다.
따라서, 상기 문제들 중 적어도 일부를 해결할 수 있는 장치, 시스템 및 방법을 제공할 필요가 존재한다.
본 개시내용의 양태는 샘플로부터 생물학적 물질을 분리하기 위한 장치를 제공한다.
본 개시내용의 한 측면은 샘플로부터 생물학적 물질을 분리하기 위한 장치를 제공한다. 장치는 복수의 구획 및 복수의 유체 채널을 정의하는 하우징 - 각각의 구획은 각각의 유체 채널에 유체적으로 연결되도록 구성되고, 각각의 유체 채널은 하우징에 배치된 트랙에서 끝나는 각각의 단부를 포함함 - ; 트랙을 따라 이동 가능한 슬라이더 - 슬라이더는 슬라이더를 통해 연장되는 복수의 연결 채널을 포함하고, 연결 채널 중 선택된 하나는 트랙을 따른 슬라이더의 위치에 기초하여 유체 채널 중 선택된 하나의 단부를 연결하도록 구성됨 - ; 및 하우징에 장착되도록 구성된 건조 시약 캡슐 - 건조 시약 캡슐은 샘플과 혼합하기 위한 적어도 하나의 건조 시약을 포함하고, 건조 시약 캡슐은 제자리에서(in-situ) 각각의 유체 채널에 유체적으로 연결되도록 더 구성됨 - ;을 포함한다.
하우징은 제2 하우징 부재에 단단히 결합된 제1 하우징 부재를 포함할 수 있고, 제1 하우징 부재는 각각의 유체 채널을 형성하도록 배열된 홈을 포함할 수 있다.
복수의 구획은 샘플을 수용하도록 구성된 샘플 구획, 복수의 액체 시약 구획 및 폐기물 구획을 포함할 수 있다.
샘플 및 액체 시약 구획 각각은 상기 구획으로 또는 상기 구획으로부터 유체 흐름을 제어하기 위해 공압 소스에 연결되도록 구성된 각각의 입구를 포함할 수 있다.
장치는 액체 시약 구획 중 하나에 배치된 제1 공압 벤트 및 폐기물 구획에 배치된 제2 공압 벤트를 더 포함할 수 있다.
복수의 액체 시약 구획은 각각의 액체 시약으로 미리 로딩될 수 있다.
제1 위치에서, 슬라이더는 수화 완충액을 포함하는 제1 액체 시약 구획을 건조 시약 캡슐의 제1 챔버와 연결하도록 구성될 수 있으며, 제1 용액을 형성하도록 수화 완충액을 제1 건조 시약에 혼합하기 위해 제1 챔버는 제1 건조 시약을 포함한다.
제2 위치에서, 슬라이더는 제1 용액을 용리 완충액와 혼합하여 제2 용액을 형성하기 위해 제1 액체 시약 구획을 용리 완충액를 함유하는 제2 액체 시약 구획과 연결하도록 구성될 수 있다.
제3 위치에서, 슬라이더는: 제2 액체 시약 구획을 건조 시약 캡슐의 제2 챔버와 연결하도록 구성될 수 있고, 제3 용액을 형성하도록 제2 용액을 제2 건조 시약과 혼합하도록 제2 챔버가 제2 건조 시약을 포함하며; 그리고 제4 용액을 형성하도록 제3 용액을 샘플과 혼합하도록 건조 시약 캡슐의 제2 챔버를 샘플 구획과 연결하도록 구성될 수 있다.
유체 채널은 결합 채널을 포함하고, 제4 위치에서, 슬라이더는 샘플 구획을 결합 채널과 연결하여 제4 용액으로부터 생물학적 물질을 추출하기 위해 미리 결정된 기간 동안 결합 채널에 제4 용액을 저장하도록 구성될 수 있고, 추출된 생물학적 물질을 결합 채널의 표면에 결합시킬 수 있다.
제5 위치에서, 슬라이더는: 제1 세척 완충액을 포함하는 제3 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성될 수 있어 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 세척하고; 그리고 생물학적 물질이 포함되지 않은 제1 폐기물 용액을 폐기물 구획으로 폐기하기 위해 결합 채널을 폐기물 구획과 연결하도록 구성될 수 있다.
제6 위치에서, 슬라이더는: 제2 세척 완충액을 포함하는 제4 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성될 수 있어 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 세척하고; 그리고 생물학적 물질이 없는 제2 폐기물 용액을 폐기물 구획으로 폐기하기 위해 결합 채널을 폐기물 구획과 연결하도록 구성될 수 있다.
제7 위치에서, 슬라이더는: 용리 완충액을 포함하는 제5 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성될 수 있어 결합 채널의 표면으로부터 생물학적 물질을 용리하고; 그리고 용리된 생물학적 물질을 수집하기 위해 결합 채널을 배출구에 연결하도록 구성될 수 있다.
제1 위치에서, 슬라이더는: 용리 완충액을 포함하는 제1 액체 시약 구획을 건조 시약 캡슐의 챔버와 연결하도록 구성될 수 있고, 시약 용액을 형성하도록 용리 완충액을 적어도 하나의 건조 시약과 혼합하기 위해, 챔버는 적어도 하나의 건조 시약을 포함하고; 그리고 샘플 용액을 형성하도록 시약 용액을 샘플과 혼합하기 위해 건조 시약 캡슐의 챔버를 샘플 구획과 연결하도록 구성될 수 있다.
유체 채널은 결합 채널을 포함하고, 제2 위치에서, 슬라이더는 샘플 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성될 수 있어, 샘플 용액으로부터 생물학적 물질을 추출하기 위해 미리 결정된 기간 동안 결합 채널에 샘플 용액을 저장하고, 그리고 추출된 생물학적 물질을 결합 채널의 표면에 결합시킨다.
제3 위치에서, 슬라이더는: 제1 세척 완충액을 포함하는 제2 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성될 수 있어 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 세척하고; 그리고 생물학적 물질이 포함되지 않은 제1 폐기물 용액을 폐기물 구획으로 폐기하기 위해 결합 채널을 폐기물 구획과 연결하도록 구성될 수 있다.
제4 위치에서, 슬라이더는: 제2 세척 완충액을 포함하는 제3 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성될 수 있어 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 세척하고; 그리고 생물학적 물질이 없는 제2 폐기물 용액을 폐기물 구획으로 폐기하기 위해 결합 채널을 폐기물 구획과 연결하도록 구성될 수 있다.
제5 위치에서, 슬라이더는: 제3 세척 완충액을 포함하는 제4 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성될 수 있어 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 세척하고; 그리고 생물학적 물질이 없는 제3의 폐기물 용액을 폐기물 구획으로 폐기하기 위해 결합 채널을 폐기물 구획에 연결하도록 구성될 수 있다.
제6 위치에서, 슬라이더는: 용리 완충액을 포함하는 제5 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성될 수 있어 결합 채널의 표면으로부터 생물학적 물질을 용리하고; 그리고 용리된 생물학적 물질을 수집하기 위해 결합 채널을 배출구에 연결하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 건조 시약은 생물학적 물질에 부착하도록 선택된 가교제를 포함하는 동결 건조된 비드를 포함할 수 있고, 그리고 결합 채널의 표면은 가교제에 부착되도록 선택된 작용기로 코팅될 수 있다.
생물학적 물질은 핵산을 포함할 수 있다.
본 개시 내용의 다른 측면은 자동화된 생물학적 물질 추출 시스템을 제공한다. 시스템은 상술한 장치를 수용하도록 구성된 리셉터클; 샘플 구획 및 액체 시약 구획의 선택된 구획으로 들어오고 나가는 유체 흐름을 제어하도록 구성된 압력 소스; 및 장치의 슬라이더를 트랙을 따라 미리 결정된 위치로 이동시키도록 구성된 액츄에이터를 포함할 수 있다.
시스템은 캡슐과 각각의 유체 채널을 제자리에서(in-situ) 유체적으로 연결하기 위해 캡슐의 적어도 하나의 챔버를 덮고 있는 밀봉을 파괴하도록 건조 시약 캡슐에 힘을 가하도록 구성된 메커니즘을 더 포함할 수 있다.
생물학적 물질은 핵산을 포함할 수 있다.
본 개시 내용의 다른 측면은 샘플로부터 생물학적 물질을 분리하는 방법을 제공한다. 방법은 상술한 장치의 샘플 구획에 샘플을 배치하는 단계; 캡슐과 각 유체 채널을 제자리에서(in-situ) 유체적으로 연결하도록 건조 시약 캡슐의 적어도 하나의 챔버를 덮고 있는 밀봉을 파괴하는 단계; 및 샘플로부터 생물학적 물질을 추출하기 위해 액체 시약과 적어도 하나의 건조 시약을 샘플과 혼합하고; 추출된 생물학적 물질을 장치에 배치된 결합 채널의 표면에 결합하며; 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 정제하고; 그리고 정제된 생물학적 물질을 용리시키도록, 슬라이더를 트랙을 따라 미리 결정된 위치로 이동시키는 단계;를 포함할 수 있다.
생물학적 물질은 핵산을 포함할 수 있다.
실시예는 단지 예로서, 그리고 도면과 함께 다음의 기술된 설명으로부터 당업자에게 더 잘 이해되고 쉽게 명백해질 것이다.
도 1a는 예시적인 실시예에 따른 생물학적 물질을 분리하기 위한 장치의 상부 투시도를 도시한다.
도 1b는 도 1a의 장치의 저면 사시도를 도시한다.
도 1c는 도 1a의 장치의 분해 평면도를 도시한다.
도 1d는 도 1a의 장치의 분해 저면도를 도시한다.
도 2a는 도 1a의 장치의 제1 하우징 부재의 사시도를 도시한다.
도 2b는 도 2a의 제1 하우징 부재의 평면도를 도시한다.
도 2c는 도 2a의 제1 하우징 부재의 제1 저면도를 도시한다.
도 2d는 도 2a의 제1 하우징 부재의 제2 저면도를 도시한다.
도 2e는 도 2a의 제1 하우징 부재의 제3 저면도를 도시한다.
도 3a는 도 1a의 장치의 제2 하우징 부재의 평면도를 도시한다.
도 3b는 도 3a의 제2 하우징 부재의 저면도를 도시한다.
도 4는 도 1a의 장치의 건조제 캡슐의 다양한 도면을 도시한다.
도 5는 도 1a의 장치의 슬라이더의 평면도 및 저면도를 도시한다.
도 6a 내지 도 6j는 트랙 및 각각의 유체 흐름을 따르는 도 5의 슬라이더의 다양한 위치를 도시한다.
도 7a는 다른 예시적인 실시예에 따른 생물학적 물질을 분리하기 위한 장치의 상부 투시도를 도시한다.
도 7b는 도 7a의 장치의 저면 사시도를 도시한다.
도 8a는 도 7a의 장치의 제1 하우징 부재의 사시도를 도시한다.
도 8b는 도 8a의 제1 하우징 부재의 저면도를 도시한다.
도 9는 도 7a의 장치의 제2 하우징 부재의 상부 사시도를 도시한다.
도 10은 도 7a의 장치의 슬라이더의 저면도를 도시한다.
도 11은 도 7a의 장치의 건조제 캡슐의 다양한 도면을 도시한다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른 샘플로부터 생물학적 물질을 분리하는 방법을 예시하는 흐름도를 도시한다.
본 개시내용은 폐쇄 시스템에서 샘플로부터 생물학적 물질, 예를 들어, DNA(deoxyribonucleic acid) 및 RNA(ribonucleic acid)과 같은 핵산의 추출 및 정제를 수행하기 위한 장치를 제공한다. 장치의 예는 슬라이딩 밸브가 포함된 일회용 카트리지이다. 시약 유체(reagent fluids)는 잠재적인 유체/유체 증기로부터 동결건조된 비드를 분리하는 포일 밀봉 캡슐과 함께 온보드에 저장된다. 카트리지가 기기에 로드되면 기기는 슬라이딩 밸브를 작동하여 고유한 채널을 시약 웰(reagent well)의 배출구와 정렬한다. 밸브는 이동의 시작과 끝에서 "꺼짐(off)" 위치를 갖도록 구성된다. 에어 노즐은 각 시약 웰에 배치되고 유체 흐름을 제어하기 위해 외부 압력 소스/액추에이터에 연결된다. 배출된 에어 노즐은 액체 시약의 누출을 방지하기 위해 소수성 필터로 밀봉된 다음 굴뚝의 막다른 골목(dead end the chimney)에 포일로 밀봉되어 유체가 보호용 소수성 통풍구를 포화시키는 것을 방지한다. 카트리지가 삽입되면 기기가 이 포일을 뚫는다. 포일 밀봉된 캡슐에는 동결건조된 비드 또는 건조 시약이 들어 있다. 캡슐은 압입 포스트로 카트리지에 고정된다. 기기가 아래쪽으로 작동하면 캡슐의 바닥 포일이 드래프트된 기둥으로 뚫린 다음 수직 채널을 밀봉한다. 이들은 유체가 캡슐로 흐르도록 하는 위치로 이동할 때까지 슬라이딩 밸브에 의해 격리된다.
장치는 생물학적 샘플, 환경 샘플 등과 같은 샘플에서 핵산의 추출 및 분리를 처리하도록 구성된다. 카트리지는 샘플에서 핵산을 추출하기 위한 샘플과 시약을 혼합하고, 유체 채널의 핵산을 결합/분리하고, 핵산을 용리(elute)하도록 구성된다.
일례로, 유체 채널은 가교제(예: 동종이관능성 이미도에스테르(homobifunctional imidoesters))를 사용하여 추출된 핵산을 포획하기 위해 화학적 작용기(예: 아미노(-NH2)기)로 코팅된다. 이 장치는 핵산이 표면에 결합되어 있는 동안 세포 및 단백질 잔류물, 기타 오염 물질을 씻어내고 액체 폐기물을 온보드 폐기물 웰에 저장하도록 구성된다. 장치는 유체 채널에서 핵산을 방출하는 용리 완충액(예: pH > 10.6의 완충액)으로 유체 채널을 처리하여 정제된 핵산을 용리하도록 구성된다. 그런 다음 용리된 핵산을 에펜도프( Eppendorf) 튜브와 같은 외부 용기에 분배하여 다운스트림 프로세스 및/또는 분석에 사용한다.
다음 설명에서 장치 및 방법은 샘플에서 핵산을 분리하는 것과 관련하여 설명되지만 장치의 구조와 작동 원리는 다른 생물학적 물질의 분리에 적용될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 예시적인 실시예에 따른 NA(nucleic acid) 추출 카트리지(1) 형태의 생물학적 물질을 분리하기 위한 장치의 다양한 도면을 도시한다. NA 추출 카트리지(1)는 제1 하우징 부재(10)(이하, 본체(10)라고도 함), 제2 하우징 부재(20)(이하, 덮개판(20)라고도 함), 슬라이더(30)(이하, 슬라이딩 밸브(30)라고도 함) 및 건조 시약 캡슐(40)을 포함한다. 이러한 부품은 일반적으로 ABS(acrylonitrile Butadiene Styrene), HDPE 또는 LDPE(polyethylene), PC(polycarbonate), PP(polypropylene), 폴리아미드, COC(Cyclic olefin copolymer), 열가소성 엘라스토머, PET(Polyethylene terephthalate), PETG(Polyethylene terephthalate glycol), SMMA, PMMA(polymethyl methacrylate) 등을 포함하지만 이에 국한되지 않는 플라스틱으로 제조된다.
본체(10)는 샘플 구획(11), 시약 저장소(12) 및 폐기물 구획(13)을 포함한다. 카트리지의 본체(10)에는 힌지(16)를 통해 샘플 구획(11)을 유밀하게 밀봉하는 캡(14)이 부착된다. 일반적으로 마일라 포일 및 금속화 플라스틱 필름과 같은 열 밀봉 가능한 수분 차단 필름이다. 배출구(50)는 용리된 NA를 에펜도프(Eppendorf) 튜브와 같은 용기에 분배하도록 구성된다.
본체(10)는 샘플 구획(11), 시약 저장소(12) 및 폐기물 구획(13)을 포함한다. 샘플 구획(11)을 유동적인 방식으로 밀봉하도록 구성된 캡(14)은 힌지(16)를 통해 카트리지(1)의 본체(10)에 부착된다. 시약 저장소(12)의 시약실은 시약으로부터 NA 분자를 추출하고 정제하기 위한 다양한 액체 시약을 포함하고(아래의 자세한 내용에 설명된 바와 같이) 포일(60)로 밀봉된다. 포일(60)에는 수분불투과성막이 포함되어 있으며, 이는 일반적으로 마일라 포일 및 금속 플라스틱 필름과 같은 열로 밀봉 가능한 수분장벽필름이다. 배출구(50)는 에펜도프(Eppendorf) 튜브와 같은 용기에 용리된 NA를 분배하도록 구성된다.
도 6a 내지 도 6j를 참조하여 아래에서 논의되는 바와 같이, 슬라이딩 밸브(30)는 NA 추출/정제 프로세스의 상이한 단계를 위한 유체 연결을 허용하기 위해 상이한 위치로 슬라이딩 밸브 채널 또는 트랙(15)을 따라 측방향으로 이동할 수 있다.
NA 결합 채널(18)은 본체(10)의 NA 결합 홈(17)과 덮개판(20)의 대응하는 NA 결합 릿지(22)에 의해 형성된다. 채널은 덮개판(20)을 메인 카트리지(10)의 바닥면에 접착함으로써 형성된다. 화학적(접착제) 결합, 용매 결합, 레이저 용접, 초음파 용접과 같은 결합 방법을 사용하여 두 부분을 결합할 수 있다. 대안적인 실시예에서, NA 결합 채널(18)은 본체(10) 또는 덮개판(20)에 형성될 수 있다.
배출된 공기 유입구는 액체 시약의 누출을 방지하기 위한 소수성 필터를 포함하는 각각의 액체 불투과성 멤브레인(70-72)으로 덮인 다음 저장 중 보호용 소수성 통풍구에 유체가 포화되는 것을 방지하기 위해 포일(63, 64)로 밀봉된다. 기기는 카트리지(1)가 삽입될 때 포일(63, 64)을 관통한다.
도 1a 내지 도 1d에 도시된 실시예에서, 건조 시약 캡슐(40)은 동결건조된 비드를 저장하기 위한 2개의 컬럼을 갖는다. 건조 시약 캡슐(40)의 하단 및 상단 측면은 각각 포일(61 및 62)로 덮여 있어 보관 중 건조 시약을 보호하기 위한 수분 장벽을 제공한다. 카트리지가 기구에 삽입되면 기구가 아래쪽으로 작동하고 캡슐(40)의 바닥 포일(61)이 기둥에 의해 뚫린 다음 수직 채널을 밀봉한다.
도 2a-2e는 NA 추출 카트리지(1)의 제1 하우징 부재 또는 본체(10)의 다양한 도면을 나타내고, 도 3a-3b는 카트리지(1)의 제2 하우징 부재 또는 덮개판(20)의 다양한 도면을 도시한다. 시약 저장소(12)는 미리 로딩된 다양한 액체 시약을 포함하는 복수의 구획 또는 웰(12a-12f)로 분할된다. 한 예에서, 구획(12a)은 건조 비드용 수화 완충액을 포함하고, 구획(12b)은 용해 완충액을 포함하고, 구획(12c)은 DNase를 포함하고, 구획(12d)은 세척 완충액(1)을 포함하고, 구획(12e)은 세척 완충액(2)을 포함하고, 구획(12f)은 용리 완충액을 각각 포함한다. 일부 적용에서, 구획(12c)은 비어 있고 사용 중이 아닐 수 있지만, 최종 사용자는 원하는 시약을 선택적으로 추가할 수 있음을 이해해야 한다.
도 2a 및 도 2e에 도시된 바와 같이, 에어 노즐(80a)은 샘플 구획(11)에 배치되고 에어 노즐(80b-80f)은 시약 저장소(12)의 각 시약 웰에 배치된다. 에어 노즐(80a-80f)은 본체(10)의 하단 측면을 통해 상단 측면으로부터 그 다음 덮개 플레이트(20)의 상단 측면으로부터 덮개 플레이트(20)의 하단 측면까지 추출 카트리지(1)에 걸쳐 있다(도 3a 및 도 3b). 도면에 도시되어 있지는 않지만, 에어 노즐(80a-80f)은 주사기 펌프 또는 적절한 공압 소스와 같은 외부 압력 소스/액추에이터에 연결되어 관련 웰로 또는 그로부터 유체 흐름을 제어함으로써 액체를 샘플 구획, 시약 구획 및 NA 결합 채널로 밀거나 당긴다(pushing or pulling). 더 나아가, 에어 벤트(81a)는 시약 저장소(12)의 시약 웰 중 하나에 배치되고 다른 에어 벤트(81b)는 유체 이동을 허용하도록 폐기물 구획(13)에 각각 배치된다.
또한 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 중공 포스트 형태의 수직 채널(41a-41c)은 건조 시약 캡슐(40)과의 연결을 위해 본체(10)에 제공된다. 카트리지(1)가 기구에 삽입될 때, 기구는 아래쪽으로 작동하고, 캡슐(40)의 바닥 포일은 수직 채널(41a-41c)을 밀봉하는 이러한 중공 포스트에 의해 관통된다. 다시 말해서, 예시적인 실시예에서 건조 시약 캡슐(40)은 제자리에서 각각의 유체 채널에 유체적으로 연결된다.
도 4를 참조하면, 이 예에서 건조 시약 캡슐(40)은 각각 동결건조된 비드 형태의 각각의 건조 시약을 포함하도록 구성된 챔버(51, 52)를 포함한다. 대안적인 실시예에서 상이한 수의 챔버가 사용될 수 있다. 또한, 수직 채널(41a, 41b, 41c)과의 연결을 위한 홀(53, 54, 55)이 챔버(51, 52)의 바닥에 각각 제공된다.
수직 채널의 배치는 도 2b 및 2c에 도시되어 있다. 다수의 수직 채널(90a-90y)은 본체(10)의 상부 측면에서 하부까지 연장된다. 또한, 도 2d에 도시된 바와 같이, 다수의 수평 홈(100a-100l)은 본체(10)의 하부 측면에 정의된 반면 수평 홈(100m)(도 2b)이 본체(10)의 상부 측면에 정의되어 있다. 수평 유체 채널은 본체(10)의 하부 측면에 덮개 플레이트(20)를 접합함으로써 형성된다. 각 홈(100a-100m)은 수직 채널(90a-90k) 중 선택된 하나를 수직 채널(90l-90y) 및 NA 배출구(50) 중 선택된 하나에 연결하도록 구성된다. 예를 들어, 홈(100a)은 수직 채널(90a)을 수직 채널(90I)과 연결한다.
샘플 구획(11) 및 시약 저장소의 각 구획이 각각의 유체 채널에 유체적으로 연결되도록 구성되고, 각각의 유체 채널이 위에 배치된 홈 또는 트랙(15)에서 끝나는 각각의 단부를 가짐을 도 2a-2e에서 알 수 있다. 예를 들어, 수직 채널(90I-90y)은 슬라이딩 밸브(30)가 트랙(15)에 배치될 때 슬라이딩 밸브(30) 아래에 위치된다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 슬라이딩 밸브(30)의 다양한 도면을 도시한다. 슬라이딩 밸브(30)는 복수의 수직 채널(90I-90y)과 정렬되는 복수의 상이한 채널(120)을 갖는다. 슬라이딩 밸브(30)는 홀더(121)를 잡아당김으로써(pulling) 트랙(15)의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 미끄러질 수 있다. 예를 들어, 자동화 시스템에서 액추에이터는 슬라이딩 밸브(30)를 정밀한 거리로 구동하여 선택된 밸브가 움직이도록 할 수 있다. 연결 채널(120) 중 하나는 트랙(15)을 따른 슬라이더(30)의 위치에 기초하여 수평 홈(100a-100l)에 의해 형성된 유체 채널 중 선택된 하나의 단부를 연결할 수 있다.
도 6a 내지 도 6j를 참조하여, 핵산 추출 및 정제를 위한 카트리지(1)의 예시적인 작동이 이제 설명된다. 샘플은 샘플 구획(11)에 배치된다. 이 작업에서, 에어 노즐(80a-80f)(도 3a-3b)에 연결된 외부 공압/압력 소스가 유체 흐름에 영향을 미치는 데 사용될 수 있다. 장치는 예를 들어 시약에 대한 적절한 변경에 의해 다른 생물학적 물질의 분리에도 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
도 6a(위치 A)에서 슬라이더 또는 슬라이딩 밸브(30)는 모든 채널이 폐쇄된 초기 또는 기준 위치에 있다. 예를 들어, 카트리지(1)는 슬라이더(30)가 이 위치에 있는 기구 또는 시스템에 삽입될 수 있다. 이 위치에서 슬라이더(30)는 일련의 개별 단계로 다른 위치로 이동할 수 있다.
후속 작업 동안 공기 압력은 에어 노즐(80a-80f)을 통해 시약 웰 또는 구획에 동일하게 적용된다. 그러나 액체/시약은 슬라이딩 밸브(30)를 움직여서 열린 특정 유체 채널을 따라서만 흐른다.
도 6ba 및 6bb(위치 B1 및 B2)에서, 슬라이딩 밸브(30)는 구획(12a)과 건조 시약 챔버(51) 사이에 유체 통로가 형성되도록 수직 채널(90I)과 수직 채널(90m) 사이에 채널을 만들도록 위치된다.
건조 시약 캡슐 챔버(51)의 바닥에서 챔버(51) 내의 동결건조된 비드(lyophilized beads)(바람직하게는 디메틸 아디피미데이트(DMA)) 또는 적합한 동종이관능성 이미도에스테르 가교제 형태의 제1 건조 시약을 용해시킨 다음 구획(12a)으로 다시 당기도록(pull) 수화 완충액은 수평 채널(100a)(수직 채널(90a) 및 수직 채널(90l)에 연결됨), 수평 채널(100b)(수직 채널(90m) 및 수직 채널(90b)에 연결됨) 및 구멍 53(도 4)을 통해 구획(12a)에서 건조 시약 챔버(51)로 밀려난다(push). 예를 들어, 수화 완충액이 챔버(51)에 도달할 때, 에어 노즐(80b)을 통해 외부 공급원에 의해 가해지는 양압 및 음압의 조합은 용액이 구획(12a)으로 회수되기 전에 건조 시약과 수화 완충액의 혼합을 초래할 수 있다.
도 6c(위치 C)에서, 슬라이딩 밸브(30)는 구획(12a)과 구획(12b) 사이에 유체 통로가 형성되도록 수직 채널(90I)과 수직 채널(90n) 사이에 채널을 만들도록 위치된다. 가교제 용액은 용해 완충액으로 혼합되도록 구획(12a)에서 용해 완충액을 포함하는 구획(12b)으로 수평 채널(100a)(수직 채널(90a) 및 수직 채널(90I)에 연결됨) 및 수평 채널(100c)(수직 채널(90c) 및 수직 채널(90n)에 연결됨)를 통해 밀어진다(push). 외부 압력은 에어 노즐(80b)을 통해 제공되고 에어 벤트(81a)는 구획(12b)의 내부 압력을 해제함으로써 유체 이동을 촉진할 수 있다.
도 6d(D 위치)에서, 슬라이딩 밸브(30)는 수직 채널(90n, 90o) 사이 및 수직 채널(90p, 90q) 사이에 채널을 형성하여 구획(12b), 건조 시약 챔버(52) 및 건조 시약 챔버(52) 사이에 유체 통로가 형성되도록 위치된다. 건조 시약 캡슐 챔버(52)의 바닥에서 동결건조된 비드(바람직하게는 프로테이나제 K) 형태의 제2 건조 시약을 용해하도록 구획(12b)의 가교제 용액 + 용해 완충액은 수평 채널(100c)(수직 채널(90c) 및 수직 채널(90n)에 연결됨), 수평 채널(100d)(수직 채널(90o) 및 수직 채널(90d)에 연결됨) 및 구멍(54)(도 4)를 통해 건조 시약 챔버(52)로 밀어 넣어진다(push).
도 6e(위치 E)에서, 슬라이딩 밸브(30)는 수직 채널(90q 및 90r) 사이 및 수직 채널(90s 및 90t) 사이에 채널을 형성하여 샘플 구획(11)과 NA 결합 채널(18) 사이에 유체 통로가 형성되도록 위치된다. 용해 완충액 + 샘플의 혼합 용액은 샘플 구획(11)에서 수평 채널(100f)(수직 채널 90f 및 수직 채널 90q에 연결됨)를 통해 NA 결합 채널(18)로 밀어낸 다음 수직 채널(90r)을 통해 밀어 넣는다. NA 결합 채널(18)은 수직 채널(90s)을 통해 폐기물 구획(13)에 연결되고 그 다음 수평 채널(100g)을 통해 연결된다(수직 채널(90t) 및 폐기물 구획(13)에 연결됨). 이 위치에서, 외부 압력은 에어 노즐(80a)을 통해 가해진다. 에어 벤트(81b)는 샘플 구획(11) 내부의 압력을 해제하여 유체 이동을 촉진한다. 그 다음에, 외부 압력 소스가 꺼지고, 따라서 액체는 폐기물 구획(13)으로 이동하지 않으며 샘플 용액은 세포를 용해하고 추출된 NA를 NA 결합 채널(18)의 표면에 결합하기 위해 미리 결정된 시간(예: 10분) 동안 배양된다. 채널(18)은 선택적으로 카트리지(1) 아래에 위치되고 카트리지(1)가 삽입되는 기구와 함께 제공되는 히터에 의해 가열될 수 있다. 예를 들어 샘플의 재료에 따라, 배양 기간은 대체 실시양태에서 다양할 수 있다.
도 6f(위치 F)에서, 슬라이딩 밸브(30)는 시약 구획(12c), NA 결합 채널(18) 및 폐기물 구획(13) 사이에 유체 통로가 형성되도록 수직 채널(90u 및 90r) 사이 및 수직 채널(90s 및 90t) 사이에 채널을 만들도록 위치된다. 시약 구획(12c)의 액체 시약(DNase)은 수평 채널(100h)(수직 채널(90g) 및 수직 채널(90u)에 연결됨)을 통해 NA 결합 채널(18)로 밀린 다음 수직 채널(90r)을 통해 표면 결합된 NA와 반응한다. 남은 샘플 용액(용해된 샘플에서 NA 분자를 뺀 것)은 NA 결합 채널(18)에서 수직 채널(90s)를 통해 폐기물 구획(13)으로 밀린 다음 수평 채널(100g)(수직 채널 (90t) 및 폐기물 웰(13)에 연결됨)을 통해 밀어낸다. 이 위치에서 에어 노즐(80c)을 통해 외부 압력이 가해진다. 일부 실시양태에서, DNase 처리의 사용은 선택 사항일 수 있으며 건너뛸 수 있다.
도 6g(위치 G)에서, 슬라이딩 밸브는 시약 구획(12d), NA 결합 채널(18) 및 폐기물 구획(13) 사이에 유체 통로가 형성되도록 수직 채널(90v 및 90r) 사이 및 수직 채널(90s 및 90t) 사이에 채널을 만들도록 위치된다. 제1 세척 완충액을 시약 구획(12d)에서 수평 채널(100i)(수직 채널(90h) 및 수직 채널(90v)에 연결됨)을 통해 NA 결합 채널(18)로 밀어 넣은 다음 수직 채널(90r)을 통해 표면 결합 NA를 세척한다. NA 결합 채널(18)에서 남은 샘플 용액(용해된 샘플에서 NA 분자를 뺀 것)은 수직 채널(90s)를 통해 폐기물 구획(13)으로 밀린 다음 수평 채널(100g)(수직 채널(90t) 및 폐기물 웰(13)에 연결됨)을 통해 밀어진다. 이 위치에서 에어 노즐(80d)을 통해 외부 압력이 가해진다.
도 6h(위치 H)에서, 슬라이딩 밸브(30)는 시약 구획(12e), NA 결합 채널(18) 및 폐기물 구획(13) 사이에 유체 통로가 형성되도록 수직 채널(90w 및 90r) 사이 및 수직 채널(90s 및 90t) 사이에 채널을 만들도록 위치된다. 제2 세척 완충액을 시약 구획(12e)에서 수평 채널(100j)(수직 채널(90i) 및 수직 채널(90w)에 연결됨)을 통해 NA 결합 채널(18)로 밀어 넣은 다음 수직 채널(90r)을 통해 표면 결합 NA를 세척한다. NA 결합 채널(18)에서 남은 샘플 용액(용해된 샘플에서 NA 분자를 뺀 것)은 수직 채널(90s)을 통해 폐기물 구획(13)으로 밀린 다음 수평 채널(100g)(수직 채널(90t) 및 폐기물 웰(13)에 연결됨)을 통해 밀어진다. 이 위치에서 에어 노즐(80e)을 통해 외부 압력이 가해진다.
도 6i(위치 I)에서, 슬라이딩 밸브(30)는 시약 구획(12f), NA 결합 채널(18) 및 출구(50) 사이에 유체 통로가 형성되도록 수직 채널(90x 및 90r) 사이 및 수직 채널(90s 및 90y) 사이에 채널을 만들도록 위치된다. 용리 완충액을 시약 구획(12f)에서 수평 채널(100k)(수직 채널(90j) 및 수직 채널(90x)에 연결됨)를 통해 NA 결합 채널(18)로 밀어 넣은 다음 수직 채널(90r)을 통해 결합 채널(18)에서 NA를 용리한다. NA 결합 채널(18)은 수직 채널(90s)를 통해 NA 배출구(50)로 밀린 다음 수평 채널(1001)(수직 채널(90k) 및 수직 채널(90y)에 연결됨) 및 수평 채널(100m)(수직 채널(90k) 및 NA 배출구(50)에 연결됨)을 통해 밀어진다. 용리된 NA는 적절한 수단에 의해 배출구(50)에서 수집될 수 있다. 이 위치에서 외부 압력은 에어 노즐(80f)을 통해 인가된다.
프로세스의 끝인 도 6j(위치 J)에서, 슬라이딩 밸브(30)는 모든 수직 채널을 폐쇄하는 위치이다. 이 위치에서, 카트리지(1)는 기구로부터 빼내어 적절하게 배치될 수 있다.
도 7a 내지 도 7b는 대안적인 실시예에 따른 NA(nucleic acid) 추출 카트리지(700) 형태의 생물학적 물질을 분리하기 위한 장치의 상부 및 하부 투시도를 도시한다. NA 추출 카트리지(700)는 도 1 내지 도 6을 참조하여 위에서 설명한 NA 추출 카트리지와 대체로 유사하며, 제1 하우징 부재(710)(이하, 본체(710)라고도 함), 제2 하우징 부재(720)(이하, 덮개판(720)이라고 함), 슬라이더(730)(이하, 슬라이딩 밸브(730)라고도 함), 건조 시약 캡슐(740), 및 캡(750)을 포함한다. 도 8a-8b는 제1 하우징 부재(710)의 사시도 및 저면도를 도시한다. 도 9는 제2 하우징 부재(720)의 상부 사시도를 도시한다. 도 10은 슬라이더(730)의 저면도를 도시하고, 도 11은 건조제 캡슐(740)의 다양한 도면을 도시한다.
도 8a를 참조하면, 제1 하우징 부재(710)는 다수의 특징에서 위에서 설명된 제1 하우징 부재(10)와 상이하다. 먼저, 제1 하우징 부재(710)의 시약 구획 또는 웰의 수가 5개로 감소된다. 예에서, 구획(712a)은 용해 완충액을 포함하고, 구획(712b)는 1 차 세척 완충액을 포함하고, 구획(712c)은 2 차 세척 완충액을 포함하고, 구획(712d)는 3 차 세척 완충액을 포함한다. 세척 버퍼 및 구획(712e)은 각각 용리 버퍼를 포함한다. 즉, 이 실시예에서는 수화 완충 챔버가 필요하지 않다. 둘째, 건조 시약 캡슐(740)과의 연결을 위해 제1 하우징 부재(710)에 제공되는 중공 포스트 형태의 수직 채널의 수가 3개에서 2개로 감소된다(도 8a의 741a 및 741b 참조). 건조 시약 캡슐(740)의 챔버는 하나이다(도 10의 751 참조). 예를 들어, 챔버(751)는 동결건조된 비드 형태의 적어도 하나의 건조 시약(예를 들어, 제1 및 제2 건조 시약 모두)을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 하우징 부재(710)의 수평 채널 및 슬라이더(730)의 연결 채널의 수 및 위치는 상기 변화를 수용하도록 적응된다.
NA 추출 카트리지(10)와 비교하여 NA 추출 카트리지(700)의 다른 변화는 릿지 대신 제2 하우징 부재(720)(도 9 참조)의 홈(722)에 의해 NA 결합 채널(718)을 형성하는 것을 포함한다.
NA 추출 카트리지(700)의 작동은 도 6ba-6bb, 6c 및 6d를 참조하여 전술한 단계가 단일 단계로 결합된다는 점을 제외하고는 NA 추출 카트리지(10)의 작동과 유사하다. 이 단계에서, 구획(712a)으로부터의 용해 완충액은 각각의 유체 채널 및 그들 사이의 연결 채널을 통해 건조 시약 챔버(751)로 밀어 넣어지며, 여기서 용해 완충액은 챔버에 존재하는 하나 이상의 건조 시약을 용해할 수 있다. 예를 들어, 용해 버퍼가 챔버(751)에 도달하면, 에어 노즐을 통해 외부 소스에 의해 적용되는 양압 및 음압의 조합은 용액이 샘플 구획(711)에 포함된 샘플과 혼합하기 위해 샘플 구획(711)로 회수되기 전에 건조 시약과 용해 완충액의 혼합을 초래할 수 있다. 수직 채널(741a, 741b) 중 하나는 용해 완충액을 챔버(751)에 주입하는 데 사용되고 다른 하나는 챔버(751)로부터 혼합 용액을 빼내는 데 사용된다. 이 구체예에서 용해 완충액은, 예를 들어, 도 1-6의 구체예의 용해 완충액과 수화 완충액의 혼합물, 또는 동결건조된 비드를 용해하고 샘플에서 생체분자를 용해할 수 있는 새로운 제조법일 수 있다. 즉, 본 실시예는 용해 완충액과 건조 시약의 적절한 조합을 선택하여 시약 용액의 제조를 단순화하여 두 단계를 줄일 수 있다.
그 후, NA 추출 카트리지(700)는 NA 추출 카트리지(10)와 동일한 방식으로 작동될 수 있다. 이 실시양태에서, DNase 처리 단계(도 6f를 참조하여 위에서 논의됨)는 건너뛸 수 있고 추가 세척 단계로 대체될 수 있다. 원하는 대로, 즉 1 차, 2 차, 3 차 를 사용하여 3 단계 세척버퍼를 각각 세척한다. 세척 완충액의 조성은 샘플에 존재하는 표적 분자와 체액에 따라 다를 수 있다. 세척 완충액은 특히 제1 구체예에서 DNase 처리 단계를 위한 샘플 구획이 대신 세척 완충액을 함유하는 데 사용되는 경우 이 구체예와 도 1-6의 제1 구체예 사이에서 상호 교환 가능한다. 간결함을 위해 세척 및 용리 단계는 여기에서 반복되지 않다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른 샘플로부터 생물학적 물질을 분리하는 방법을 예시하는 흐름도(1200)를 도시한다. 단계 1202에서, 샘플은 위에서 설명한 바와 같이 장치의 샘플 구획에 배치된다. 단계 1204에서, 건조 시약 캡슐의 적어도 하나의 챔버를 덮고 있는 밀봉이 깨져 캡슐과 각각의 유체 채널을 제자리에서 유체적으로 연결한다. 단계 1206에서, 슬라이더는 적어도 하나의 액체 시약 및 적어도 하나의 건조 시약을 샘플로부터 생물학적 물질을 추출하기 위한 샘플과 연속적으로 혼합하고, 추출된 생물학적 물질을 표면에 결합시키기 위해 트랙을 따라 미리 결정된 위치로 이동된다. 상기 장치 내부에 배치된 결합 채널을 포함하고, 상기 결합 채널의 표면에 결합된 생체 물질을 정제하고, 정제된 생체 물질을 용리한다.
설명된 바와 같이, 핵산의 분리는 프로세스 전에 기기에 삽입될 수 있고 프로세스가 완료되면 기기에서 제거될 수 있는 카트리지 형태의 소형 자체 포함 장치를 사용하여 수행할 수 있다. 즉, 관련 액체 및 건조 시약이 이미 장치에 존재하고 외부 액체 처리가 필요하지 않다. 교차 오염 및 유지 보수를 크게 줄일 수 있다. 또한, 장치의 유체 채널을 선택적으로 연결하기 위해 슬라이더의 선형 움직임과 함께 통합 연결 채널이 있는 단일 슬라이더를 사용하면 움직이는 부품의 수를 줄이고 자동화된 작동을 가능하게 할 수 있다.
광범위하게 설명된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 특정 실시예에 도시된 바와 같이 본 발명에 대해 다양한 변형 및/또는 수정이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 다른 유형의 생물학적 물질을 분리하기 위해 장치를 조정하기 위해 시약 또는 작업 순서를 적절하게 조정할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적인 것이 아닌 것으로 간주되어야 한다.

Claims (26)

  1. 샘플로부터 생물학적 물질을 분리하기 위한 장치로서:
    복수의 구획 및 복수의 유체 채널을 정의하는 하우징 - 각각의 구획은 각각의 유체 채널에 유체적으로 연결되도록 구성되고, 각각의 유체 채널은 하우징에 배치된 트랙에서 끝나는 각각의 단부를 포함함 - ;
    트랙을 따라 이동 가능한 슬라이더 - 슬라이더는 슬라이더를 통해 연장되는 복수의 연결 채널을 포함하고, 연결 채널 중 선택된 하나는 트랙을 따른 슬라이더의 위치에 기초하여 유체 채널 중 선택된 하나의 단부를 연결하도록 구성됨 - ; 및
    하우징에 장착되도록 구성된 건조 시약 캡슐 - 건조 시약 캡슐은 샘플과 혼합하기 위한 적어도 하나의 건조 시약을 포함하고, 건조 시약 캡슐은 제자리에서(in-situ) 각각의 유체 채널에 유체적으로 연결되도록 더 구성됨 - ;을 포함하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    하우징은 제2 하우징 부재에 단단히 결합된 제1 하우징 부재를 포함하고, 제1 하우징 부재는 각각의 유체 채널을 형성하도록 배열된 홈을 포함하는, 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    복수의 구획은 샘플을 수용하도록 구성된 샘플 구획, 복수의 액체 시약 구획 및 폐기물 구획을 포함하는, 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    샘플 및 액체 시약 구획 각각은 상기 구획으로 또는 상기 구획으로부터 유체 흐름을 제어하기 위해 공압 소스에 연결되도록 구성된 각각의 입구를 포함하는, 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    액체 시약 구획 중 하나에 배치된 제1 공압 벤트 및 폐기물 구획에 배치된 제2 공압 벤트를 더 포함하는, 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    복수의 액체 시약 구획은 각각의 액체 시약으로 미리 로딩된, 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    제1 위치에서, 슬라이더는 수화 완충액을 포함하는 제1 액체 시약 구획을 건조 시약 캡슐의 제1 챔버와 연결하도록 구성되며, 제1 용액을 형성하도록 수화 완충액을 제1 건조 시약에 혼합하기 위해 제1 챔버는 제1 건조 시약을 포함하는, 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    제2 위치에서, 슬라이더는 제1 용액을 용리 완충액와 혼합하여 제2 용액을 형성하기 위해 제1 액체 시약 구획을 용리 완충액를 함유하는 제2 액체 시약 구획과 연결하도록 구성된, 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    제3 위치에서, 슬라이더는:
    제2 액체 시약 구획을 건조 시약 캡슐의 제2 챔버와 연결하도록 구성되고, 제3 용액을 형성하도록 제2 용액을 제2 건조 시약과 혼합하도록 제2 챔버가 제2 건조 시약을 포함하며; 그리고
    제4 용액을 형성하도록 제3 용액을 샘플과 혼합하도록 건조 시약 캡슐의 제2 챔버를 샘플 구획과 연결하도록 구성된, 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    유체 채널은 결합 채널을 포함하고, 제4 위치에서, 슬라이더는 샘플 구획을 결합 채널과 연결하여 제4 용액으로부터 생물학적 물질을 추출하기 위해 미리 결정된 기간 동안 결합 채널에 제4 용액을 저장하도록 구성되고, 추출된 생물학적 물질을 결합 채널의 표면에 결합시키는, 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    제5 위치에서, 슬라이더는:
    제1 세척 완충액을 포함하는 제3 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성되어 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 세척하고; 그리고
    생물학적 물질이 포함되지 않은 제1 폐기물 용액을 폐기물 구획으로 폐기하기 위해 결합 채널을 폐기물 구획과 연결하도록 구성된, 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    제6 위치에서, 슬라이더는:
    제2 세척 완충액을 포함하는 제4 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성되어 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 세척하고; 그리고
    생물학적 물질이 없는 제2 폐기물 용액을 폐기물 구획으로 폐기하기 위해 결합 채널을 폐기물 구획과 연결하도록 구성된, 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    제7 위치에서, 슬라이더는:
    용리 완충액을 포함하는 제5 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성되어 결합 채널의 표면으로부터 생물학적 물질을 용리하고; 그리고
    용리된 생물학적 물질을 수집하기 위해 결합 채널을 배출구에 연결하도록 구성된, 장치.
  14. 제3항에 있어서,
    제1 위치에서, 슬라이더는:
    용리 완충액을 포함하는 제1 액체 시약 구획을 건조 시약 캡슐의 챔버와 연결하도록 구성되어, 시약 용액을 형성하도록 용리 완충액을 적어도 하나의 건조 시약과 혼합하기 위해, 챔버는 적어도 하나의 건조 시약을 포함하고; 그리고
    샘플 용액을 형성하도록 시약 용액을 샘플과 혼합하기 위해 건조 시약 캡슐의 챔버를 샘플 구획과 연결하도록 구성된, 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    유체 채널은 결합 채널을 포함하고, 제2 위치에서, 슬라이더는 샘플 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성되어, 샘플 용액으로부터 생물학적 물질을 추출하기 위해 미리 결정된 기간 동안 결합 채널에 샘플 용액을 저장하고, 그리고 추출된 생물학적 물질을 결합 채널의 표면에 결합시키는, 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    제3 위치에서, 슬라이더는:
    제1 세척 완충액을 포함하는 제2 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성되어 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 세척하고; 그리고
    생물학적 물질이 포함되지 않은 제1 폐기물 용액을 폐기물 구획으로 폐기하기 위해 결합 채널을 폐기물 구획과 연결하도록 구성된, 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    제4 위치에서, 슬라이더는:
    제2 세척 완충액을 포함하는 제3 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성되어 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 세척하고; 그리고
    생물학적 물질이 없는 제2 폐기물 용액을 폐기물 구획으로 폐기하기 위해 결합 채널을 폐기물 구획과 연결하도록 구성된, 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    제5 위치에서, 슬라이더는:
    제3 세척 완충액을 포함하는 제4 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성되어 결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 세척하고; 그리고
    생물학적 물질이 없는 제3의 폐기물 용액을 폐기물 구획으로 폐기하기 위해 결합 채널을 폐기물 구획에 연결하도록 구성된, 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    제6 위치에서, 슬라이더는:
    용리 완충액을 포함하는 제5 액체 시약 구획을 결합 채널과 연결하도록 구성되어 결합 채널의 표면으로부터 생물학적 물질을 용리하고; 그리고
    용리된 생물학적 물질을 수집하기 위해 결합 채널을 배출구에 연결하도록 구성된, 장치.
  20. 제10항 또는 제15항에 있어서,
    하나 이상의 건조 시약은 생물학적 물질에 부착하도록 선택된 가교제를 포함하는 동결 건조된 비드를 포함하고, 그리고 결합 채널의 표면은 가교제에 부착되도록 선택된 작용기로 코팅된, 장치.
  21. 제1항에 있어서,
    생물학적 물질은 핵산을 포함하는, 장치.
  22. 자동화된 생물학적 물질 추출 시스템으로서,
    제3항에 청구된 장치를 수용하도록 구성된 리셉터클;
    샘플 구획 및 액체 시약 구획의 선택된 구획으로 들어오고 나가는 유체 흐름을 제어하도록 구성된 압력 소스; 및
    장치의 슬라이더를 트랙을 따라 미리 결정된 위치로 이동시키도록 구성된 액츄에이터를 포함하는, 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    캡슐과 각각의 유체 채널을 제자리에서(in-situ) 유체적으로 연결하기 위해 캡슐의 적어도 하나의 챔버를 덮고 있는 밀봉을 파괴하도록 건조 시약 캡슐에 힘을 가하도록 구성된 메커니즘을 더 포함하는, 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    생물학적 물질은 핵산을 포함하는, 시스템.
  25. 샘플로부터 생물학적 물질을 분리하는 방법으로서:
    제6항에 청구된 장치의 샘플 구획에 샘플을 배치하는 단계;
    캡슐과 각 유체 채널을 제자리에서(in-situ) 유체적으로 연결하도록 건조 시약 캡슐의 적어도 하나의 챔버를 덮고 있는 밀봉을 파괴하는 단계; 및
    샘플로부터 생물학적 물질을 추출하기 위해 액체 시약과 적어도 하나의 건조 시약을 샘플과 혼합하고;
    추출된 생물학적 물질을 장치에 배치된 결합 채널의 표면에 결합하며;
    결합 채널의 표면에 결합된 생물학적 물질을 정제하고; 그리고
    정제된 생물학적 물질을 용리시키도록,
    슬라이더를 트랙을 따라 미리 결정된 위치로 이동시키는 단계;를 포함하는, 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    생물학적 물질은 핵산을 포함하는, 방법.
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