KR20230043593A - Pipet tip for extracting nucleic acid, pipet having the same and method for extracting nucleic acid using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 핵산추출용 피펫 팁에 관한 것으로, 특히 환자로부터 채취한 샘플에서 핵산을 추출하기 위한 피펫 팁에 관한 것이다. The present invention relates to a pipette tip for extracting nucleic acids, and more particularly, to a pipette tip for extracting nucleic acids from a sample collected from a patient.
또한, 본 발명은 상기 피펫 팁을 포함하는 핵산추출용 피펫에 관한 것이다. In addition, the present invention relates to a pipette for nucleic acid extraction including the pipette tip.
추가로, 본 발명은 상기 피펫 팁을 이용하여 샘플에서 핵산을 추출하는 방법에 관한 것이다. Additionally, the present invention relates to a method for extracting nucleic acids from a sample using the pipette tip.
질병진단, 예를 들어 COVID-19와 같은 바이러스 감염의 진단을 위해 PCR(Polymerase Chain Reaction) 증폭을 이용한 검사가 사용되고 있다. PCR 증폭을 위해서는 우선적으로 환자로부터 샘플을 채취하고 채취된 샘플로부터 핵산을 추출해야 한다. 추출된 핵산에 대한 PCR 증폭 결과에 따라 특정 질환이나 바이러스 감염의 양성 및 음성을 판정할 수 있다. Tests using polymerase chain reaction (PCR) amplification are being used to diagnose diseases, for example, to diagnose viral infections such as COVID-19. For PCR amplification, a sample must first be taken from the patient and nucleic acid must be extracted from the collected sample. Depending on the result of PCR amplification of the extracted nucleic acid, the positive or negative of a specific disease or viral infection can be determined.
통상적으로 샘플로부터 핵산을 추출하기 위해 원심분리기를 사용한다. 그러나, 원심분리기는 크기가 커서 별도의 실험실에 설치되어 사용되기 때문에 현장에서 환자의 샘플로부터 핵산을 바로 추출하기 위해 사용할 수 없다. 즉, 현장검사(point-of-care test; POCT)를 위해서는 현장에서 환자의 샘플로부터 핵산을 바로 추출하여 간이 신속검사에 사용할 필요성이 있다. 그러나 크기가 큰 원심분리기는 이러한 현장검사에 부적합하다.Typically, a centrifuge is used to extract nucleic acids from a sample. However, since the centrifuge is large and is installed and used in a separate laboratory, it cannot be used to directly extract nucleic acids from a patient's sample in the field. That is, for a point-of-care test (POCT), there is a need to directly extract nucleic acid from a patient's sample in the field and use it for a simple rapid test. However, large centrifuges are not suitable for such field tests.
대한민국 등록특허 제10-1955708호에는 생물학적 시료를 빨아올리는 흡수재(3)가 충전된 제1 튜브(2)와, 생물학적 시료를 빨아올리는 동시에 생물학적 시료에 포함된 이물질을 분리제거하는 여과흡수재(7)가 충전된 제2 튜브(8), 그리고 상기 제1 튜브(2)와 제2 튜브(8) 사이에 개재되고 상기 흡수재(3)와 여과흡수재(7)에 밀착되게 설치되어 생물학적 시료에 포함된 핵산을 흡착하여 고정하는 흡착필터(5)를 포함하는 핵산 추출튜브가 기재되어 있다. 그러나 상기와 같은 핵산 추출튜브는 여러 개의 튜브가 다단으로 조립되어야 하고, 각 튜브 사이에는 이물질을 분리제거하는 여과흡수재(7)와, 시료를 튜브 안으로 흡인하는 흡수재(3) 등을 추가로 필요로 하는 복잡한 구조로 이루어진다. 이는 각 튜브와 필터 또는 흡수재를 조립하는 여러 조립과정을 필요로 하여 생산성이 떨어지며, 조립부위에 누설이나 원하지 않는 물질의 침입이 발생할 수 있는 문제가 있다.Korean Patent Registration No. 10-1955708 discloses a
따라서, 본 발명이 속한 핵산추출과 관련한 기술분야 역시 다른 기술분야와 마찬가지로 끊임없는 기술의 개선이 필요하다. Therefore, the technical field related to nucleic acid extraction to which the present invention belongs also needs constant technological improvement, like other technical fields.
한편, 상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 본 발명의 "선행 기술"로서 이용될 수 있다는 승인으로서 인용한 것은 아님을 이해하여야 한다.On the other hand, it should be understood that the matters described as the background art are not cited as an acknowledgment that they can be used as "prior art" of the present invention, only for improving understanding of the background of the present invention.
본 발명의 목적은 원심분리기를 사용하지 않고 피펫, 피펫 팁 및 시약 키트만으로 현장에서 채취한 샘플로부터 핵산을 추출할 수 있어 현장 검사에 적합한 핵산 추출용 피펫 팁, 상기 피펫 팁을 포함하는 핵산추출용 피펫, 그리고 상기 피펫 팁을 이용하여 샘플에서 핵산을 추출하는 방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention is a pipette tip for nucleic acid extraction suitable for on-site inspection, since nucleic acid can be extracted from a sample collected in the field using only a pipette, pipette tip, and reagent kit without using a centrifuge, and a nucleic acid extraction method including the pipette tip. A pipette and a method for extracting nucleic acids from a sample using the pipette tip are provided.
또한, 본 발명의 목적은 핵산추출비용이 원심분리기 사용에 비해 저렴하며 추출시간이 빠른 핵산 추출용 피펫 팁, 상기 피펫 팁을 포함하는 핵산추출용 피펫, 그리고 상기 피펫 팁을 이용하여 샘플에서 핵산을 추출하는 방법을 제공하는데 있다.In addition, an object of the present invention is to extract nucleic acids from a sample using a pipette tip for extracting nucleic acids that is cheaper than using a centrifugal separator and has a fast extraction time, a pipette for extracting nucleic acids including the pipette tip, and the pipette tip. It provides an extraction method.
그러나, 전술한 바와 같은 본 발명의 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.However, the problems of the present invention as described above are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby. Further, other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피펫 본체에 연결되고 샘플에서 핵산을 추출하기 위한 핵산 추출용 피펫 팁으로서, The present invention for achieving the above object is a pipette tip for extracting nucleic acids connected to a pipette body and extracting nucleic acids from a sample, comprising:
하단에 입출구를 구비하고, 하단을 향하여 직경이 점차 감소하도록 테이퍼진 하부 튜브와,A lower tube having an inlet and outlet at the lower end and tapered so that the diameter gradually decreases toward the lower end;
상기 하부 튜브의 상단에 동축방향으로 결합되고, 상단에는 상기 피펫 본체의 연결부에 결합되는 결합부를 구비한 상부 튜브와, an upper tube coupled to an upper end of the lower tube in a coaxial direction and having an upper end coupled to a connection part of the pipette body;
다수의 공극을 구비하고, 상기 하부 튜브 내부에 삽입되어 상기 하부 튜브의 내부 공간을 하부 공간과 상부 공간으로 구획하며, 상기 샘플이 상기 하부 공간으로부터 상기 공극을 통해 상기 상부 공간으로 통과할 때 상기 샘플에 포함된 핵산을 포획하는 바인딩 필터와,It has a plurality of air gaps, is inserted into the lower tube, divides the inner space of the lower tube into a lower space and an upper space, and when the sample passes from the lower space to the upper space through the air gap, the sample A binding filter for capturing nucleic acids contained in;
상기 상부 튜브의 내부에 삽입되어 상기 하부 튜브의 상부 공간에 유입된 샘플이 상기 피펫 본체로 유입되는 것을 차단하는 배리어 필터를 포함한다. and a barrier filter inserted into the upper tube to block the sample introduced into the upper space of the lower tube from flowing into the pipette body.
본 발명의 일 구체예의 핵산 추출용 피펫 팁에 있어서, 상기 바인딩 필터는 유리 섬유로 구성될 수 있다. 상기 바인딩 필터는 상기 공극보다 작은 크기를 가진 물질은 통과시키고 상기 공극보다 큰 크기를 가진 물질은 통과시키지 않는다.In the pipette tip for extracting nucleic acids of one embodiment of the present invention, the binding filter may be made of glass fiber. The binding filter passes substances having a size smaller than the pores and does not pass substances having a size larger than the pores.
본 발명의 일 구체예의 핵산 추출용 피펫 팁에 있어서, 상기 배리어 필터는 폴리에틸렌(PE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 구성될 수 있다. 상기 배리어 필터는 상기 샘플이 상기 입출구를 통해 상기 하부 튜브 내부로 유입될 때 발생하는 에러로졸을 차단하여 상기 피펫 본체의 오염을 방지할 수 있다. In the pipette tip for extracting nucleic acids of one embodiment of the present invention, the barrier filter may be made of polyethylene (PE) or high density polyethylene (HDPE). The barrier filter may prevent contamination of the pipette body by blocking aerosol generated when the sample flows into the lower tube through the inlet and outlet.
또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 핵산 추출용 피펫 팁을 포함하는 핵산 추출용 피펫을 제공한다. In addition, the present invention provides a pipette for extracting nucleic acids including the pipette tip for extracting nucleic acids as described above.
예를 들어, 본 발명의 일 구체예의 핵산 추출용 피펫은, 하단에 핵산 추출용 피펫 팁을 연결하기 위한 연결부를 갖고 상단에 샘플의 유입 및 유출을 위한 누름버턴을 가진 피펫 본체와, 상기 피펫 본체의 연결부에 결합되는 전술한 바와 같은 핵산 추출용 피펫 팁으로서, 상기 누름버턴을 이용하여 상기 샘플을 상기 핵산 추출용 피펫 팁의 내부로 유입시키면 상기 샘플에 포함된 핵산을 포획하는 핵산 추출용 피펫 팁을 포함한다. For example, a pipette for extracting nucleic acids according to one embodiment of the present invention includes a pipette body having a connection part for connecting a pipette tip for extracting nucleic acids at the bottom and a push button for inflow and outflow of samples at the top, and the pipette body A pipette tip for nucleic acid extraction as described above coupled to a connection part of a pipette tip for nucleic acid extraction that captures the nucleic acid contained in the sample when the sample is introduced into the pipette tip for nucleic acid extraction using the push button. includes
본 발명의 일 구체예의 핵산 추출용 피펫에 있어서, 상기 바인딩 필터는 유리 섬유로 구성될 수 있다. 상기 바인딩 필터는 상기 공극보다 작은 크기를 가진 물질은 통과시키고 상기 공극보다 큰 크기를 가진 물질은 통과시키지 않는다.In the pipette for extracting nucleic acids of one embodiment of the present invention, the binding filter may be made of glass fiber. The binding filter passes substances having a size smaller than the pores and does not pass substances having a size larger than the pores.
본 발명의 일 구체예의 핵산 추출용 피펫에 있어서, 상기 배리어 필터는 폴리에틸렌(PE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 구성될 수 있다. 상기 배리어 필터는 상기 샘플이 상기 입출구를 통해 상기 하부 튜브 내부로 유입될 때 발생하는 에러로졸을 차단하여 상기 피펫 본체의 오염을 방지할 수 있다. In the pipette for extracting nucleic acids of one embodiment of the present invention, the barrier filter may be made of polyethylene (PE) or high density polyethylene (HDPE). The barrier filter may prevent contamination of the pipette body by blocking aerosol generated when the sample flows into the lower tube through the inlet and outlet.
또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 핵산 추출용 피펫 팁을 이용한 핵산추출방법으로서, In addition, the present invention is a nucleic acid extraction method using the pipette tip for nucleic acid extraction as described above,
핵산을 포함하는 샘플이 수용된 용기에 상기 핵산 추출용 피펫 팁을 위치시키고, 상기 샘플을 상기 핵산 추출용 피펫 팁의 내부로 유입시켜 상기 샘플에 포함된 핵산을 상기 바인딩 필터에 포획하는 단계와,positioning the pipette tip for extracting the nucleic acid in a container containing a sample containing the nucleic acid, introducing the sample into the pipette tip for extracting the nucleic acid, and capturing the nucleic acid contained in the sample in the binding filter;
상기 핵산 추출용 피펫 팁을 핵산 바인딩 버퍼가 수용된 용기에 위치시키고, 상기 핵산 바인딩 버퍼를 상기 핵산 추출용 피펫 팁 내에서 유동시켜 상기 바인딩 필터에 포획된 핵산을 상기 바인딩 필터에 결합시키는 단계와,positioning the pipette tip for nucleic acid extraction in a container containing a nucleic acid binding buffer, and flowing the nucleic acid binding buffer in the pipette tip for nucleic acid extraction to bind nucleic acids captured by the binding filter to the binding filter;
상기 핵산 추출용 피펫 팁을 세척용 버퍼가 수용된 용기에 위치시키고, 상기 세척용 버퍼를 상기 핵산 추출용 피펫 팁 내에서 유동시켜 상기 바인딩 필터에 핵산이 결합한 상태를 유지하고 상기 피펫 팁의 내부에 잔류하는 핵산 외의 다른 물질들을 상기 핵산 추출용 피펫 팁의 외부로 배출시키는 단계와,The pipette tip for nucleic acid extraction is placed in a container containing a washing buffer, and the washing buffer flows in the pipette tip for nucleic acid extraction to maintain a state in which the nucleic acid is bound to the binding filter and remains inside the pipette tip. discharging substances other than the nucleic acid to the outside of the pipette tip for extracting the nucleic acid;
상기 핵산 추출용 피펫 팁을 용출 버퍼가 수용된 용기에 위치시키고, 상기 용출 버퍼를 상기 핵산 추출용 피펫 팁 내에서 유동시켜 상기 바인딩 필터에 결합된 핵산을 상기 바인딩 필터로부터 분리하고 상기 용출 버퍼와 함께 상기 핵산 추출용 피펫 팁으로부터 상기 용기 내로 배출하는 단계를 포함한다.The pipette tip for nucleic acid extraction is placed in a container containing an elution buffer, and the nucleic acid bound to the binding filter is separated from the binding filter by flowing the elution buffer in the pipette tip for nucleic acid extraction, and the elution buffer and the elution buffer are separated from the binding filter. and discharging from the pipette tip for nucleic acid extraction into the container.
본 발명의 일 구체예의 핵산추출방법에 있어서, 상기 바인딩 필터는 유리 섬유로 구성될 수 있다. 상기 바인딩 필터는 상기 공극보다 작은 크기를 가진 물질은 통과시키고 상기 공극보다 큰 크기를 가진 물질은 통과시키지 않는다.In the nucleic acid extraction method of one embodiment of the present invention, the binding filter may be composed of glass fibers. The binding filter passes substances having a size smaller than the pores and does not pass substances having a size larger than the pores.
본 발명의 일 구체예의 핵산추출방법에 있어서, 상기 배리어 필터는 폴리에틸렌(PE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 구성될 수 있다. 상기 배리어 필터는 상기 샘플이 상기 입출구를 통해 상기 하부 튜브 내부로 유입될 때 발생하는 에러로졸을 차단하여 상기 피펫 본체의 오염을 방지할 수 있다. In the nucleic acid extraction method of one embodiment of the present invention, the barrier filter may be made of polyethylene (PE) or high density polyethylene (HDPE). The barrier filter may prevent contamination of the pipette body by blocking aerosol generated when the sample flows into the lower tube through the inlet and outlet.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 원심분리기를 사용하지 않고, 피펫, 피펫 팁 및 시약 키트만으로 현장에서 채취한 샘플로부터 핵산을 추출할 수 있다. 따라서, 본 발명의 핵산추출용 피펫 팁 및 이를 포함하는 핵산추출용 피펫은 현장 검사(point-of-care test; POCT)에 적합하다. According to the present invention as described above, nucleic acid can be extracted from a sample collected in the field using only a pipette, a pipette tip, and a reagent kit without using a centrifuge. Accordingly, the pipette tip for nucleic acid extraction and the pipette for nucleic acid extraction including the same according to the present invention are suitable for a point-of-care test (POCT).
또한, 본 발명은 핵산추출비용이 원심분리기 사용에 비해 저렴하며 추출시간이 빠른 장점이 있다. 뿐만아니라, 본 발명의 핵산추출용 피펫 팁은 멀티채널 피펫에도 적용가능하여 웰 플레이트에 수용된 다수의 샘플로부터 핵산을 동시에 추출할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the cost of nucleic acid extraction is cheaper than using a centrifugal separator and the extraction time is fast. In addition, the pipette tip for nucleic acid extraction of the present invention can be applied to a multi-channel pipette and has the advantage of simultaneously extracting nucleic acids from a plurality of samples accommodated in a well plate.
한편, 전술한 바와 같은 효과들에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.On the other hand, the scope of the present invention is not limited by the effects as described above.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 피펫의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 피펫 팁의 사시도로서, 2가지 용량별 피펫 팁을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 피펫 팁의 길이방향 단면도이다.
도 4는 도 3의 피펫 팁을 위에서 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 구체예의 피펫 팁으로 샘플로부터 핵산을 추출할 때 사용하는 웰 플레이트의 단면도이다.
도 6은 웰 플레이트를 사용하여 본 발명의 일 구체예의 피펫 팁으로 핵산을 추출하는 방법에 있어서, 본 발명의 일 구체예의 피펫 팁의 바인딩 필터에 핵산이 포획되는 단계를 보여주는 도면이다.
도 7은 웰 플레이트를 사용하여 본 발명의 일 구체예의 피펫 팁으로 핵산을 추출하는 방법에 있어서, 본 발명의 일 구체예의 피펫 팁의 바인딩 필터에 핵산을 결합시키는 단계를 보여주는 도면이다.
도 8은 웰 플레이트를 사용하여 본 발명의 일 구체예의 피펫 팁으로 핵산을 추출하는 방법에 있어서, 피펫 팁 내부의 바인딩 필터에 핵산이 결합한 상태를 유지하면서, 피펫 팁 내부의 소형 물질 및 대형 물질을 피펫 팁 외부로 배출시켜 핵산을 소형 물질 및 대형 물질과 분리하는 단계를 보여주는 도면이다.
도 9는 웰 플레이트를 사용하여 본 발명의 일 구체예의 피펫 팁으로 핵산을 추출하는 방법에 있어서, 바인딩 필터에 결합된 핵산을 바인딩 필터로부터 분리하고 용출 버퍼와 함께 피펫 팁 외부의 용기 내로 배출하는 핵산 추출단계를 보여주는 도면이다. 1 is a front view showing the configuration of a pipette according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a pipette tip according to an embodiment of the present invention, showing pipette tips for each of two capacities.
3 is a longitudinal cross-sectional view of a pipette tip according to an embodiment of the present invention.
4 is a top plan view of the pipette tip of FIG. 3;
5 is a cross-sectional view of a well plate used when extracting nucleic acids from a sample with a pipette tip according to one embodiment of the present invention.
6 is a view showing a step of capturing nucleic acids in a binding filter of a pipette tip according to an embodiment of the present invention in a method of extracting nucleic acids with a pipette tip according to an embodiment of the present invention using a well plate.
7 is a view showing a step of binding nucleic acids to a binding filter of a pipette tip according to an embodiment of the present invention in a method of extracting nucleic acids with a pipette tip according to an embodiment of the present invention using a well plate.
8 is a method of extracting nucleic acids with a pipette tip according to an embodiment of the present invention using a well plate, while maintaining the binding state of the nucleic acids to the binding filter inside the pipette tip, and removing small and large substances inside the pipette tip. It is a diagram showing a step of separating nucleic acids from small substances and large substances by discharging them to the outside of the pipette tip.
9 is a method of extracting nucleic acids with a pipette tip of one embodiment of the present invention using a well plate, in which nucleic acids bound to the binding filter are separated from the binding filter and discharged together with an elution buffer into a container outside the pipette tip. It is a diagram showing the extraction step.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. 본 발명에 인용된 참고문헌들은 본 발명에 참고로서 통합된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Of course, the following examples of the present invention are only intended to embody the present invention and are not intended to limit or limit the scope of the present invention. What can be easily inferred by an expert in the technical field to which the present invention belongs from the detailed description and examples of the present invention is interpreted as belonging to the scope of the present invention. References cited herein are incorporated herein by reference.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 구체예의 피펫(100)은 하단에 피펫 팁(10)을 연결하기 위한 연결부(21)를 갖고 상단에 샘플의 유입 및 배출을 위한 누름버턴(22)을 가진 피펫 본체(20)와, 피펫 본체(20)의 연결부(21)에 결합되는 피펫 팁(10)을 포함한다. 누름버턴(22)을 이용하여 샘플을 피펫 팁(10)의 내부로 유입시키면 샘플에 포함된 핵산이 피펫 핍(10) 내에 포획된다. As shown in FIG. 1, the
도 1에 도시된 피펫 본체(20)는 하나의 예시로서, 피펫 본체는 이에 제한되는 것이 아니며 다양한 공지의 구조의 제품이 사용될 수 있다. 피펫 본체(20)의 기능과 구조는 본 발명이 속한 기술분야에서 널리 알려져 있으므로 피펫 본체(20)에 대한 상세한 설명을 생략한다. 참고로, 도 1에서 도면부호 23은 피펫 본체(20)의 연결부(21)에 결합된 피펫 핍(10)을 분리할 때 사용하는 릴리스 버턴(23)을 가리킨다. The
피펫 팁(10)은 다양한 용량을 가진 것이 사용될 수 있으나, 본 발명의 일 구체예의 경우, 도 2의 (a)와 (b)에 각각 도시된 바와 같이, 1 mL 및 0.2 mL의 2가지 모델이 사용될 수 있다. 피펫 팁(10)은 일체로 구성될 수 있고, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 하부 튜브(11)와 상부 튜브(13)가 서로 동축으로 결합된 구조를 가질 수 있다.
도 2, 도 3, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 하부 튜브(11)는 하단에 입출구(12)를 구비하고, 하단을 향하여 직경이 점차 감소하도록 테이퍼진 형태를 취하고 있다. 상부 튜브(13)는 하부 튜브(11)의 상단에 동축방향으로 결합되고, 상단에는 피펫 본체(20)의 연결부(21)에 결합되는 결합부(15)를 구비한다. 결합부 외벽(14)에는 길이방향의 홈이 일정한 간격을 두고 형성되어 있다. 길이방향의 홈은 사용자가 연결부(21)를 피펫 팁(10)의 결합부(15) 내로 삽입하여 고정할 때 피펫 팁(10)의 파지를 용이하게 한다. 후술하는 배리어 필터(17)를 상부 튜브(13)의 상단에 장착하는 것을 용이하게 하기 위하여, 결합부(15)는 별도의 부품으로 제작되어 상부 튜브(13)의 상단에 결합될 수 있다. As shown in FIGS. 2, 3, and 6 to 9, the
하부 튜브(11)의 내부에는 다수의 공극을 가진 바인딩 필터(16)가 장착된다. 바인딩 필터(16)는 하부 튜브(11) 내부로 삽입되어 하부 튜브(11)의 내부 공간을 하부 공간(11a)과 상부 공간(11b)으로 구획한다(도 3, 도 6 내지 도 9 참조). Inside the
피펫 팁(10)을 샘플이 들어있는 용기, 예컨대 도 5의 웰 플레이트(200)의 웰(201) 내로 위치시키고, 피펫 본체(20)의 누름버턴(22)을 이용하여 용기 내의 샘플을 피펫 팁(10) 내로 유입시킬 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 샘플이 피펫 팁(10)의 하부 튜브(11)의 하부 공간(11a)에서 상부 공간(11b)으로 통과할 때, 바인딩 필터(16)는 샘플에 포함된 핵산(1)을 포획한다. 한편, 바인딩 필터(16)의 공극보다 상대적으로 작은 크기를 가진 소형 물질(2)은 통과되고, 바인딩 필터(16)의 공극보다 상대적으로 큰 크기를 가진 대형 물질(3)은 통과되지 않는다(도 6 참조).Place the
바인딩 필터(16)는 다양한 재질로 구성될 수 있지만, 바람직하게는 유리 섬유(glass fiber)로 구성된다.The
피펫 팁(10)은 상부 튜브(13)와 하부 튜브(11)를 각각 별도로 제작하여 서로 조립함으로써 구성될 수 있다. 이러한 조립구조에 의해 바인딩 필터(16)를 하부 튜브(11) 내에 장착하는 것이 편리해진다. The
상부 튜브(13)의 내부에는 배리어 필터(17)가 삽입되어 장착된다(도 3, 도 6 내지 도 9 참조). 배리어 필터(17)는 하부 튜브(11)의 상부 공간(11b) 내로 유입된 소형 물질(2)이 피펫 본체(20)로 유입되는 것을 차단한다. 또한, 배리어 필터(17)는 샘플이 입출구(12)를 통해 하부 튜브(11) 내부로 유입될 때 발생하는 에러로졸을 차단하여 피펫 본체(20)의 오염을 방지할 수 있다. A
배리어 필터(17)는 다양한 재질로 구성될 수 있지만, 바람직하게는 폴리에틸렌(PE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 구성된다. The
한편, 멀티채널 피펫에 본 발명의 일 구체예의 피펫 팁을 장착하면, 도 5에 도시된 바와 같은 웰 플레이트(200)의 웰에 수용된 다수의 샘플에서 동시에 핵산을 추출할 수 있다. Meanwhile, when the pipette tip of one embodiment of the present invention is mounted on the multi-channel pipette, nucleic acids can be simultaneously extracted from a plurality of samples accommodated in the wells of the
이하에서는, 본 발명의 일 구체예의 피펫 팁(10)이 피펫 본체(20)에 결합된 피펫(100)을 사용하여, 웰 플레이트(200)의 웰에 수용된 샘플에서 핵산을 추출하는 방법에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서는 하나의 예시로서 웰 플레이트(200)를 사용하고 있으나, 다양한 용기가 웰 플레이트(200)를 대신하여 사용될 수 있으며, 예를 들어 공지의 마이크로튜브를 사용할 수 있음은 물론이다. Hereinafter, a method of extracting nucleic acids from a sample accommodated in a well of a
도 5에 도시된 바와 같이, 웰 플레이트(200)에는 다수의 웰들이 연속적으로 배치되어 있다. 웰 플레이트(200)는 핵산(1)과 다른 물질, 예컨대 크기가 상대적으로 작은 소형 물질(2)과 크기가 상대적으로 큰 대형 물질(3)을 포함하는 액상 샘플이 수용된 샘플 수용 웰(201)과, 핵산 바인딩 버퍼(nucleic acid binding buffer)가 수용된 바인딩 버퍼 웰(202)과, 세척용 버퍼(washing buffer)가 수용된 세척 버퍼 웰(203)과, 용출 버퍼(elution buffer)가 수용된 용출 버퍼 웰(204)이 연속적으로 배열된 웰 열(row of well)을 적어도 1열 이상 구비한다. As shown in FIG. 5 , a plurality of wells are continuously arranged in the
바인딩 필터(16)에 핵산을 포획하는 단계(I): 도 6Capturing nucleic acids on binding filter 16 (I): FIG. 6
핵산과 미세물질(2) 및 대형 물질(3)을 포함한 샘플이 수용된 샘플 수용 웰(201) 내에 피펫 팁(10)을 위치시킨다. 피펫 본체(20)의 누름버턴(22)을 이용하여 샘플 수용 웰(201) 내에 수용된 샘플을 피펫 팁(10)의 하부 튜브(11)의 하부 공간(11a) 내부로 유입시킨다. 샘플에 포함된 핵산(1)이 바인딩 필터(16)에 포획되고, 바인딩 필터(16)의 공극보다 작은 크기의 소형 물질(2)은 바인딩 필터(16)를 통과하여 상부 공간(11b) 내로 유입되고, 바인딩 필터(16)의 공극보다 큰 크기의 대형 물질은 바인딩 필터(16)를 통과하지 못하고 하부 공간(11a)에 잔류된다. The
바인딩 필터(16)에 핵산을 결합시키는 단계(II): 도 7Binding of nucleic acids to binding filter 16 (II): FIG. 7
바인딩 필터(16)에 핵산(1)이 포획된 피펫 팁(10)을 핵산 바인딩 버퍼가 수용된 바인딩 버퍼 웰(202) 내에 위치시킨다. 피펫 본체(20)의 누름버턴(22)을 이용하여 바인딩 버퍼 웰(202)에 수용된 핵산 바인딩 버퍼를 피펫 팁(10)의 하부 공간(11a) 및 상부 공간(11b) 내에서 유동시킨다. 바인딩 필터(16)에 포획된 핵산(1)이 바인딩 필터(16)에 결합된다. 또한, 도 6의 단계에서 피펫 팁(10) 내부의 샘플에 잔류하는 핵산(1)은 바인딩 필터(16)에 추가로 포획되고 결합된다. The
핵산 분리단계(III): 도 8Nucleic Acid Separation Step (III): Figure 8
바인딩 필터(16)에 핵산(1)이 결합된 피펫 팁(10)을 세척용 버퍼가 수용된 세척 버퍼 웰(203) 내에 위치시킨다. 피펫 본체(20)의 누름버턴(22)을 이용하여 세척 버퍼 웰(203)에 수용된 세척용 버퍼를 피펫 팁(10)의 하부 공간(11a) 및 상부 공간(11b) 내에서 유동시킨다. 바인딩 필터(16)에 핵산(1)이 결합된 상태가 유지되고, 피펫 팁(10) 내부에 잔류하는 소형 물질(2) 및 대형 물질(3)은 하부 튜브(11)의 입출구(12)를 통해 피펫 팁(10) 외부로 배출된다. 이로써 핵산(1)을 소형 물질(2) 및 대형 물질(3)과 분리할 수 있다. 즉, 피펫 팁(10)의 내부에는 바인딩 필터(16)에 결합된 핵산(1)만 잔류하게 된다. The
핵산 용출단계(IV): 도 9Nucleic acid elution step (IV): Figure 9
바인딩 필터(16)에 핵산(1)만 결합되어 남아 있는 피펫 팁(10)을 용출 버퍼가 수용된 용출 버퍼 웰(204) 내에 위치시킨다. 피펫 본체(20)의 누름버턴(22)을 이용하여 용출 버퍼를 피펫 팁(10)의 하부 공간(11a) 및 상부 공간(11b) 내에서 유동시킨다. 바인딩 필터(16)에 결합된 핵산(1)이 바인딩 필터(16)로부터 분리되어 용출 버퍼와 함께 피펫 팁(10)으로부터 용출 버퍼 웰(204) 내로 배출된다. 이로써 용출 버퍼 웰(204) 내에는 용출된 핵산이 존재하게 된다. 이와 같이 용출된 핵산은 PCR 증폭 검사를 위해 즉시 사용될 수 있다. The
전술한 바와 같은 4단계 과정을 거치면, 원심분리기를 사용하지 않고, 피펫, 피펫 팁 및 시약 키트만으로 현장에서 채취한 샘플로부터 핵산을 추출할 수 있다. 따라서, 본 발명은 현장 검사(POCT, point-of care)에 적합하고, 저렴한 비용으로 핵산을 추출할 수 있다.Through the four-step process as described above, nucleic acid can be extracted from a sample collected in the field using only a pipette, a pipette tip, and a reagent kit without using a centrifuge. Therefore, the present invention is suitable for point-of-care (POCT) and can extract nucleic acids at low cost.
이상, 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been described with reference to the above embodiments, but the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art will understand that modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, and these modifications and changes also belong to the present invention.
1: 핵산
2: 소형 물질
3: 대형 물질
10: 피펫 팁
11: 하부 튜브
11a: 하부 공간
11b: 상부 공간
12: 입출구
13: 상부 튜브
14: 결합부 외벽
15: 결합부
16: 바인딩 필터
17: 배리어 필터
20: 피펫 본체
21: 연결부
22: 누름버턴
23: 릴리스 버턴
100: 피펫
200: 웰 플레이트
201: 샘플 수용 웰
202: 바인딩 버퍼 웰
203: 세척 버퍼 웰
204: 용출 버퍼 웰1: nucleic acids 2: small substances
3: large material 10: pipette tip
11:
11b: upper space 12: entrance and exit
13: upper tube 14: outer wall of the joint
15: coupling part 16: binding filter
17: barrier filter 20: pipette body
21: connection part 22: push button
23: release button 100: pipette
200: well plate 201: sample receiving well
202 Binding buffer well 203 Wash buffer well
204: elution buffer well
Claims (7)
하단에 입출구를 구비하고, 하단을 향하여 직경이 점차 감소하도록 테이퍼진 하부 튜브와,
상기 하부 튜브의 상단에 동축방향으로 결합되고, 상단에는 상기 피펫 본체의 연결부에 결합되는 결합부를 구비한 상부 튜브와,
다수의 공극을 구비하고, 상기 하부 튜브 내부에 삽입되어 상기 하부 튜브의 내부 공간을 하부 공간과 상부 공간으로 구획하며, 상기 샘플이 상기 하부 공간으로부터 상기 공극을 통해 상기 상부 공간으로 통과할 때 상기 샘플에 포함된 핵산을 포획하는 바인딩 필터와,
상기 상부 튜브의 내부에 삽입되어 상기 하부 튜브의 상부 공간에 유입된 샘플이 상기 피펫 본체로 유입되는 것을 차단하는 배리어 필터를 포함하는, 핵산 추출용 피펫 팁.A pipette tip for extracting nucleic acids connected to a pipette body and for extracting nucleic acids from a sample,
A lower tube having an inlet and outlet at the lower end and tapered so that the diameter gradually decreases toward the lower end;
an upper tube coupled to an upper end of the lower tube in a coaxial direction and having an upper end coupled to a connection part of the pipette body;
It has a plurality of air gaps, is inserted into the lower tube, divides the inner space of the lower tube into a lower space and an upper space, and when the sample passes from the lower space to the upper space through the air gap, the sample A binding filter for capturing nucleic acids contained in;
A pipette tip for extracting nucleic acids comprising a barrier filter inserted into the upper tube and blocking the sample flowing into the upper space of the lower tube from flowing into the pipette body.
상기 바인딩 필터는 상기 공극보다 작은 크기를 가진 물질은 통과시키고 상기 공극보다 큰 크기를 가진 물질은 통과시키지 않는 것을 특징으로 하는, 핵산 추출용 피펫 팁.According to claim 1,
The pipette tip for extracting nucleic acids, characterized in that the binding filter passes substances having a size smaller than the pores and does not pass substances having a size larger than the pores.
상기 바인딩 필터는 유리 섬유로 구성되는, 핵산 추출용 피펫 팁.According to claim 2,
The binding filter is composed of glass fibers, a pipette tip for nucleic acid extraction.
상기 배리어 필터는 상기 샘플이 상기 입출구를 통해 상기 하부 튜브 내부로 유입될 때 발생하는 에러로졸을 차단하여 상기 피펫 본체의 오염을 방지하는 것을 특징으로 하는, 핵산 추출용 피펫 팁.According to claim 1,
The pipette tip for nucleic acid extraction according to claim 1 , wherein the barrier filter prevents contamination of the pipette body by blocking aerosol generated when the sample flows into the lower tube through the inlet and outlet.
상기 배리어 필터는 폴리에틸렌(PE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 구성되는, 핵산 추출용 피펫 팁.According to claim 4,
The pipette tip for nucleic acid extraction, wherein the barrier filter is composed of polyethylene (PE) or high density polyethylene (HDPE).
핵산을 포함하는 샘플이 수용된 용기에 상기 핵산 추출용 피펫 팁을 위치시키고, 상기 샘플을 상기 핵산 추출용 피펫 팁의 내부로 유입시켜 상기 샘플에 포함된 핵산을 상기 바인딩 필터에 포획하는 단계와,
상기 핵산 추출용 피펫 팁을 핵산 바인딩 버퍼가 수용된 용기에 위치시키고, 상기 핵산 바인딩 버퍼를 상기 핵산 추출용 피펫 팁 내에서 유동시켜 상기 바인딩 필터에 포획된 핵산을 상기 바인딩 필터에 결합시키는 단계와,
상기 핵산 추출용 피펫 팁을 세척용 버퍼가 수용된 용기에 위치시키고, 상기 세척용 버퍼를 상기 핵산 추출용 피펫 팁 내에서 유동시켜 상기 바인딩 필터에 핵산이 결합한 상태를 유지하고 상기 피펫 팁의 내부에 잔류하는 핵산 외의 다른 물질들을 상기 핵산 추출용 피펫 팁의 외부로 배출시키는 단계와,
상기 핵산 추출용 피펫 팁을 용출 버퍼가 수용된 용기에 위치시키고, 상기 용출 버퍼를 상기 핵산 추출용 피펫 팁 내에서 유동시켜 상기 바인딩 필터에 결합된 핵산을 상기 바인딩 필터로부터 분리하고 상기 용출 버퍼와 함께 상기 핵산 추출용 피펫 팁으로부터 상기 용기 내로 배출하는 단계를 포함하는, 핵산추출방법.A nucleic acid extraction method using the pipette tip for extracting nucleic acids according to any one of claims 1 to 5,
positioning the pipette tip for extracting the nucleic acid in a container containing a sample containing the nucleic acid, introducing the sample into the pipette tip for extracting the nucleic acid, and capturing the nucleic acid contained in the sample in the binding filter;
positioning the pipette tip for nucleic acid extraction in a container containing a nucleic acid binding buffer, and flowing the nucleic acid binding buffer in the pipette tip for nucleic acid extraction to bind nucleic acids captured by the binding filter to the binding filter;
The pipette tip for nucleic acid extraction is placed in a container containing a washing buffer, and the washing buffer flows in the pipette tip for nucleic acid extraction to maintain a state in which the nucleic acid is bound to the binding filter and remains inside the pipette tip. discharging substances other than the nucleic acid to the outside of the pipette tip for extracting the nucleic acid;
The pipette tip for nucleic acid extraction is placed in a container containing an elution buffer, and the nucleic acid bound to the binding filter is separated from the binding filter by flowing the elution buffer in the pipette tip for nucleic acid extraction, and the elution buffer and the elution buffer are separated from the binding filter. A nucleic acid extraction method comprising the step of discharging from a pipette tip for nucleic acid extraction into the container.
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