(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド１００と、
前記ヘッド１００の下部に突出形成され、チューブ内部に挿入されて前記チューブと結合するチューブ結合部２００と、
前記チューブ結合部２００の下部に延長形成されたロッド３００と、
前記ロッド３００の下部に形成された検出部４００とを含み、
前記チューブ結合部２００の外周面の一部に突出部２１０が形成されていて、前記チューブ結合部２００は前記チューブの上端に前記突出部２１０が接触するまで挿入されて前記チューブと結合し、
この時、前記チューブ結合部２００は一部分が前記チューブの内部に挿入され、
この時、前記ヘッド１００の下部は前記チューブの上端と所定の高さ程度に離れて位置することを特徴とする生体物質検出用素子。
【請求項２】
前記ロッド３００は、前記チューブ結合部２００に脱着可能に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の生体物質検出用素子。
【請求項３】
前記ヘッド１００は前記チューブ結合部２００より大きい直径を有することを特徴とする請求項１に記載の生体物質検出用素子。
【請求項４】
前記ヘッド１００の上部にアダプタ６００が延長形成されていることを特徴とする請求項１に記載の生体物質検出用素子。
【請求項５】
前記アダプタ６００の上部は下部より大きい直径を有することを特徴とする請求項４に記載の生体物質検出用素子。
【請求項６】
前記検出部４００の下面にタンパク質、核酸、ＰＮＡ（Peptide
Nucleic Acid）、アプタマ（Aptamer）及び抗体から選択される物質が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の生体物質検出用素子。
【請求項７】
前記検出部４００の下面にタンパク質、核酸、ＰＮＡ（Peptide
Nucleic Acid）、アプタマ（Aptamer）及び抗体から選択される物質が配列されていることを特徴とする請求項１に記載の生体物質検出用素子。
【請求項８】
方向を確認するための方向表示部５００をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の生体物質検出用素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体物質反応を確認または検出するための生体物質検出用素子に関し、より詳細には、試験しようとする生体物質溶液を収容したチューブに検出部が浸漬されるようにチューブと結合して生体物質と検出部を反応させることにより生体物質を容易に確認及び検出することができ、キャップ構造に形成されチューブ内で生体物質反応時に試料の蒸発及び異物の流入を防止することにより、検査の信頼性を向上させることができる生体物質検出用素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、遺伝子、感染原、細菌、突然変異、遺伝子解析、遺伝子発現などを確認または検出するためにＤＮＡマイクロアレイ（ＤＮＡチップ）技術が使用される。
【０００３】
前記技術は短い核酸プローブや抗体などをガラス板、金属板、ビード、プラスチックなど様々な固体表面に固定して具現し、多くの標的を同時に分析することができるという利点により病院や診療所で診断用に使用されている。
【０００４】
このような臨床診断において便利性と信頼性は非常に重要な要素である。しかし、従来のＤＮＡマイクロアレイ及びタンパク質チップの場合、平坦なスライドガラス上にフレームシールというチャンバを形成し、この中に溶液を注入して生物反応を進め、反応後にシールを取り外して洗浄を行うため手間がかかるだけでなく作業者の熟練度を必要とする問題点がある。
【０００５】
また、このような生体物質の反応のために試料が収容されることができるようにプレート状に多数個のウェル（収容空間）が形成されたマルチウェルプレートが使用されることもある。また、チューブなどの反応容器に満たされている生体物質が含まれた少量の溶液（試料）をピペットなどを使用してウェルに注入し、ＤＮＡチップを用いて生体物質反応を起こす。
【０００６】
しかし、このような方法は、反応容器から一部の試料を移してウェルまたはフレームシールに注入しなければならないという複雑さがあり、試料の注入、生体物質の反応、結果検出及び結果分析のような一連の過程を自動化することが難しいため、病院や診療所で広く使用できないという欠点がある。
【０００７】
また、遺伝子増幅反応の場合、試料を反応させるための加熱時に蒸発される現象が発生し、これは生体物質反応の結果に大きい影響を及ぼすため、検査の信頼性が低下するという問題点がある。
【０００８】
これに係わる従来技術としては、韓国公開特許（２００６−００６００６９）にＰＣＲ用熱循環器に装着されるマルチウェルプレートのチューブ内における試料蒸発または凝縮を最小化するための装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＫＲ１０−２００６−００６００６９Ａ（２００６．０６．０５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記のような問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明は、従来のウェルまたはフレームシールに試料を注入しなければならない複雑さを解消し、試料の注入、生体物質の反応、結果検出及び結果分析のような一連の過程を自動化することができる生体物質検出用素子を提供することを目的とする。
【００１１】
また、遺伝子増幅反応の場合、試料を反応させるための加熱時に蒸発される現象を防止することにより生体物質反応の検査信頼性を向上させることができる生体物質検出用素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記のような目的を達成するための本発明の生体物質検出用素子は、ヘッド１００と、前記ヘッド１００の下部に突出形成され、チューブ内部に挿入されて前記チューブと結合するチューブ結合部２００と、前記チューブ結合部２００の下部に延長形成されたロッド３００と、前記ロッド３００の下部に形成された検出部４００とを含み、前記チューブ結合部２００の外周面の一部に突出部２１０が形成されていて、前記チューブ結合部２００は前記チューブの上端に前記突出部２１０が接触するまで挿入されて前記チューブと結合し、この時、前記チューブ結合部２００は一部分が前記チューブの内部に挿入され、この時、前記ヘッド１００の下部は前記チューブの上端と所定の高さ程度に離れて位置することを特徴とする。
【００１３】
また、前記ロッド３００は前記チューブ結合部２００に脱着可能に形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、前記ヘッド１００は前記チューブ結合部２００より大きい直径を有することを特徴とする。
【００１５】
また、前記ヘッド１００の上部にアダプタ６００が延長形成されることを特徴とする。
【００１６】
また、前記アダプタ６００の上部は下部より大きい直径を有することを特徴とする。
【００１７】
また、前記検出部４００の下面にタンパク質、核酸、ＰＮＡ（Peptide Nucleic Acid）、アプタマ（Aptamer）または抗体から選択される物質が塗布されることを特徴とする。
【００１８】
また、前記検出部４００の下面にタンパク質、核酸、ＰＮＡ（Peptide Nucleic Acid）、アプタマ（Aptamer）または抗体から選択される物質がアレイ（配列）されることを特徴とする。
【００１９】
また、前記生体物質検出用素子１０００は、方向を確認するための方向表示部５００をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の生体物質検出用素子は、試料で満たされた反応容器（チューブ）にキャップ形態に結合されると共にその内部にロッドの端部に形成される検出用デバイスを試料に浸漬することにより生体物質反応を容易に検出し、試料の注入、生体物質の反応、結果検出及び結果分析のような一連の過程を自動化することができるという利点がある。
【００２１】
また、遺伝子増幅反応の場合、試料を反応させるための加熱時に蒸発される現象を防止し、生体物質反応の検査信頼性を向上させることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来のＰＣＲ用熱循環器に装着されるマルチウェルプレートのチューブ内における試料蒸発または凝縮を最小化するための装置を示す概路図である。
【図２】本発明の生体物質検出用素子の第１実施例を示す斜視図である。
【図３】本発明の生体物質検出用素子の第１実施例を示す正面図である。
【図４】図３に試料が収容された反応容器を結合した断面図である。
【図５】本発明の生体物質検出用素子の第２実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明の生体物質検出用素子の第２実施例を示す正面図である。
【図７】図６に試料が収容された反応容器を結合した断面図である。
【図８】本発明の生体物質検出用素子の第３実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明の生体物質検出用素子の第３実施例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、前記のような本発明を別添の図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図２及び図３は本発明の生体物質検出用素子の第１実施例を示す斜視図及び正面図である。
【００２５】
図２及び図３に図示されたように、本発明の生体物質検出用素子１０００は、ヘッド１００と、前記ヘッド１００の下部に突出形成されるチューブ結合部２００と、前記チューブ結合部２００の下部に延長形成されるロッド３００と、前記ロッド３００の下部に形成される検出部４００と、を含む。
【００２６】
先ず、前記ヘッド１００は、平板状またはブロック状などに形成されることができ、使用者が手でつかんで移動させたり試料で満たされたチューブ（反応容器）に脱着時に力を加えたり、自動化装置に結合されて移動可能に構成される部分である。
【００２７】
前記チューブ結合部２００は、前記ヘッド１００の下部に突出されるように形成され、前記チューブが外側に挿入して結合されることができるように形成される。この際、前記チューブ結合部２００の外周面には円周方向に沿って溝を形成し、その溝にＯリング（O−ring）のような弾性シーリング部材を結合して、前記チューブ結合部２００にチューブを挿入することにより結合時にチューブの内部が密閉されるようにすることができる。
【００２８】
前記ロッド３００は前記チューブ結合部２００の下部に延長形成され、下部方向に長く棒状に形成されることができる。この際、前記ロッド３００は前記チューブ結合部２００より小さい直径を有することが好ましく、生体物質溶液のような試料と接する部分であるため、試料との反応性がないガラスで形成されることが好ましい。
【００２９】
また、前記ロッド３００は、前記チューブ結合部２００に脱着可能に形成されることができる。即ち、前記チューブ結合部２００の下部にホールを形成して前記ロッド３００がホールに挿入され、前記チューブ結合部２００に結合し、必要に応じて前記ロッド３００を代替して使用できるように形成されることができる。
【００３０】
また、前記検出部４００は前記ロッド３００の下部に形成され、前記試料に浸漬されて試料と反応を起こし、標的物質を検出することができる部分である。
【００３１】
この際、前記検出部４００の下面にはタンパク質、核酸、ＰＮＡ（Peptide Nucleic Acid）、アプタマ（Aptamer）または抗体から選択される物質が塗布されることができる。即ち、前記検出部４００の下面には生体物質を検出できるように標的遺伝子プローブが塗布されて固定されることができる。
【００３２】
また、前記検出部４００の下面にはタンパク質、核酸、ＰＮＡ（Peptide Nucleic Acid）、アプタマ（Aptamer）または抗体から選択される物質がアレイ（配列）されことができる。即ち、生体物質を検出するために標的遺伝子プローブがアレイされることにより特定の方向性を有して固定されることができる。
【００３３】
前記のように本発明の生体物質検出用素子１０００は、ヘッド１００、チューブ結合部２００、ロッド３００及び検出部４００を含んでなり、図４のように試料で満たされたチューブ７００に前記チューブ結合部２００が挿入されるように結合されることができ、この際、前記ロッド３００の下部に形成された検出部４００がチューブ７００内の試料８００に浸漬されるように形成される。これにより、チューブ７００内で遺伝子増幅及び混成化が行われると共に、増幅された遺伝子は混成化過程中に検出部４００の標的遺伝子プローブと反応して接合及び反応することができる。
【００３４】
即ち、チューブ７００内でリアルタイムＰＣＲ（Real−time PCR）（Polymerase Chain Reaction、遺伝子増幅）を行い、チューブ７００で発生する蛍光信号をモニタリング装置を用いてリアルタイムで信号を取得することにより値を得ることができ、その後、混成化を進め、チューブ７００と分離してロッド３００と検出部４００を洗浄した後、専用の蛍光検出器でプローブと反応した蛍光信号を得ることによりＤＮＡチップ（検出部）の分析を行うことができる。従って、リアルタイムＰＣＲとＤＮＡチップ分析を一つのチューブの中で統合して行うことができるという利点がある。
【００３５】
また、生体物質検出用デバイスが試料で満たされた反応容器（チューブ）にキャップ形態で結合され、その内部にロッドの端部に形成される検出部が試料に浸漬されるようにして生体物質反応を容易に検出することができるため、増幅された遺伝子を移す工程の複雑さがなく、前記過程中に発生し得る外部要因による汚染を防止することができ、試料の注入、生体物質の反応、結果検出及び結果分析のような一連の過程を自動化することができるという利点がある。
【００３６】
また、遺伝子増幅反応の場合、試料を反応させるための加熱時に蒸発される現象を防止することができ、生体物質反応の検査信頼性を向上させることができるという利点がある。
【００３７】
以下、本発明の様々な実施例について説明する。
【００３８】
先ず、前記チューブ結合部２００の外周面には突出部２１０が形成されることができる。
【００３９】
図５及び図６のように、ヘッド１００の下部に前記チューブ結合部２００の両側に突出部２１０が形成されることができる。これは図７のように、チューブ７００が前記チューブ結合部２００の外側に挿入される際、チューブ７００の上部が前記突出部２１０に係止されることでそれ以上挿入されないようにすることにより、前記ヘッド１００とチューブ７００が一定高さ（ｈ）だけ離れて空間を作るためである。即ち、前記突出部２１０によりチューブ７００とヘッド１００との間に空間が生じるため、前記空間を用いてチューブ７００とヘッド１００を両手でつかんで容易に分離できるように構成される。
【００４０】
この際、前記突出部２１０は様々な形態、位置及び個数に形成されることができ、前記のようにチューブ結合部２００の両側に形成されることができ、一側のみに突出するように形成されることもでき、前記ヘッド１００の下面から一定距離離隔して形成されることもできる。
【００４１】
また、前記ヘッド１００は、図８及び図９のように、上部にアダプタ６００が延長形成されることができる。
【００４２】
これは、前記アダプタ６００を形成することにより自動化機器を用いて本発明の生体物質検出用素子１０００の移動及びチューブ７００への脱着を容易にすることができ、前記アダプタ６００部分を自動化機器に結合して移動することによりチューブ７００に結合、反応後の分解、移動後の洗浄及びモニタリング装置に移動して検出する過程などを容易に行うことができる。
【００４３】
また、前記アダプタ６００は、下部より上部が大きい直径を有することができる。これにより自動化機器の装着部に前記アダプタ６００が挿入されるように結合された際、前記アダプタ６００の上部の直径が大きく形成され、チューブ７００との分解時に前記アダプタ６００の離脱を防止することができる。この際、前記アダプタ６００は上部の外側に傾斜して形成されることができ、上部の直径の大きい突出部が形成される形状に形成されることもできる。また、前記アダプタ６００の内側が中空状に形成されることにより、自動化機器の装着部が中空部に挿入されて結合されるようにすることもできる。
【００４４】
また、前記生体物質検出用素子１０００は、方向を確認することができる方向表示部５００が形成されることができる。これは前記検出部４００の下面にタンパク質、核酸、ＰＮＡ（Peptide Nucleic Acid）、アプタマ（Aptamer）または抗体から選択される物質がアレイ（配列）されて生体物質を検出できるように、標的遺伝子プローブがアレイされて特定の方向性を有するように固定されることができるため、生体物質検出用素子１０００の方向を確認できるように方向表示部５００が形成されることができる。
【００４５】
即ち、前記方向表示部５００は方向を認知できるように様々な形態に形成されることができ、チューブ結合部２００の下面の一側にチューブ７００との結合時に干渉されない空間に突出される形状に形成されることができ、ヘッド１００、チューブ結合部２００またはロッド３００の外周面に凹状に形成されたり特定の表示が印刷される形状に形成されることもできる。
【００４６】
このように本発明の生体物質検出用素子は前記のような利点によって次のような実験領域において多様に活用することができる。
【００４７】
１）遺伝子増幅＋ＤＮＡチップ分析：ロッドの底面に多数個の標的遺伝子プローブをアレイ固定し、チューブに遺伝子増幅のための試薬を注入した後、チューブに結合すると、試薬にロッドの一定部分が浸漬される。この際、遺伝子増幅と混成化がチューブの中で行われると共に、増幅された遺伝子は混成化過程中にロッドの下部に固定された標的遺伝子プローブ（検出部）と反応して、接合、反応が終了した後、キャップを開けて洗浄後に専用の蛍光検出器で蛍光信号を測定することができる。
【００４８】
２）リアルタイムＰＣＲ＋ＤＮＡチップ分析：ロッドの底面に多数個の標的遺伝子プローブをアレイ固定し、リアルタイムＰＣＲを行い、遺伝子増幅過程中にチューブで発生する蛍光信号をカメラがリアルタイムで信号を取得することにより値を得て、その後、混成化を行った後、ふたを開けてキャップに付着したガラス棒を洗浄した後、専用の蛍光検出器でプローブと反応した蛍光信号を得てＤＮＡチップ分析を行い、リアルタイムＰＣＲとＤＮＡチップ分析を一つのチューブの中で統合して行うことができる。
【００４９】
３）ELISA分析：ロッドの下端に抗体を塗布して固定し、洗浄、残りの部分をblocking試薬で満たした後、洗浄、検査しようとするサンプルで満たされたチューブにキャップのガラス棒を浸漬して抗原抗体反応、洗浄、抗原抗体反応有無を確認するために、信号確認のための２次抗体で満たされたチューブにまた浸漬して反応誘導、洗浄、蛍光あるいは基質を注入して、発色、または発光の信号を取得することができる。
【００５０】
４）RIA分析：３）と同様な工程を行い、最後の信号を放射線同位元素信号を取得することにより反応性確認をすることができる。
【００５１】
５）タンパク質アレイ（タンパク質チップ）：ロッドの下端に多数個の標的抗体をアレイ固定し、３）の工程で残りの部分をブロッキング（blocking）する工程から同一の工程を行い、信号を取得することができる。
【００５２】
本発明は、前記の実施例に限定されず、適用範囲が多様であることは言うまでも無く、請求範囲で請求する本発明の要旨から外れることなく本発明が属する分野で通常の知識を有した者であれば誰でも様々な変形実施が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１０００  （本発明の）生体物質検出用素子
１００  ヘッド
２００  チューブ結合部
２１０  突出部
３００  ロッド
４００  検出部
５００  方向表示部
６００  アダプダ
７００  チューブ（反応容器）
８００  試料
【図１】
0005554809.tif 000002
【図２】
0005554809.tif 000003
【図３】
0005554809.tif 000004
【図４】
0005554809.tif 000005
【図５】
0005554809.tif 000006
【図６】
0005554809.tif 000007
【図７】
0005554809.tif 000008
【図８】
0005554809.tif 000009
【図９】
0005554809.tif 000010