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KR101507234B1 - 생분자 추출기 및 생분자 추출방법 - Google Patents

생분자 추출기 및 생분자 추출방법 Download PDF

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KR101507234B1
KR101507234B1 KR1020130084110A KR20130084110A KR101507234B1 KR 101507234 B1 KR101507234 B1 KR 101507234B1 KR 1020130084110 A KR1020130084110 A KR 1020130084110A KR 20130084110 A KR20130084110 A KR 20130084110A KR 101507234 B1 KR101507234 B1 KR 101507234B1
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South Korea
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sample
biomolecule
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dissolving agent
fixing
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심우영
김유래
김재정
이은지
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로레알
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Publication date
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Abstract

생분자 추출기 및 생분자 추출방법이 개시된다. 본 발명에 따른 생분자 추출기 및 생분자 추출방법은 조직, 세포와 같은 생물질로부터 단백질이나 핵산 등의 생분자 추출과정을 단순화하고 소요되는 시간과 공간을 줄여 사용자의 편의성을 높일 수 있다. 그리고, 사공간(dead space)를 최소화하여 생분자의 추출농도를 높이며, 버퍼 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 추출된 샘플을 일정하게 정량 토출하여 검사를 수행할 수 있다. 또한, 별도의 장치나 부대 기구를 적용할 필요가 없고, 추출된 생분자의 손상을 최소화하며, 소량의 샘플만을 적용하면서도 일관성 있는 검사 결과를 기대할 수 있다.

Description

생분자 추출기 및 생분자 추출방법{biomolecule extraction device and method thereof}
본 발명은 생분자 추출기 및 생분자 추출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조직, 세포와 같은 생물질로부터 단백질이나 핵산 등의 생분자 추출과정을 단순화하고 소요되는 시간을 줄여 사용자의 편의성을 높이고, 사공간(dead space)를 최소화하여 용해제 투입 용량 대비 샘플 표면적 비율을 극대화 함으로써 생분자 추출농도를 높이고 버퍼 사용량을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 추출된 샘플을 일정하게 정량 토출하여 별도의 장치나 부대 기구 없이 효율적인 검사를 원활하게 수행할 수 있도록 하는 생분자 추출기 및 생분자 추출방법에 관한 것이다.
세포 용해(cell lysis)라 함은 세포의 분해에 따라서 세포막이 파열되는 동시에 세포 내용물(cytoplasma)이 노출되는 현상을 말한다. 이러한 세포 용해는 세포 분석 및 단백질 정제에 있어서 1차적으로 거쳐야 할 과정으로서, 단백질 추출/분리뿐만 아니라 분자생물학 및 분자진단 등에 사용되는 PCR(Polymerase Chain Reaction)과 같은 증폭 과정의 전 단계에서 DNA(deoxyribonucleic acid) 또는 RNA(ribonucleic acid) 같은 핵산(nucleic acid)를 분리하기 위하여 많이 사용된다.
세포 파쇄(cell disruption)를 위한 세포 용해 방식으로는 크게 광학적(optical), 음향학적(acoustic), 전기적(electrical), 및 기계적(mechanical) 방식이 있으며, 대부분 용해제(lysis buffer) 기반에 다양한 기계적, 물리적 방식의 외력(external force) 및 자극(stress)을 가하는 형태로 시행된다.
광학적 세포 용해는 레이저 마이크로펄스(laser micropulse)를 타겟 세포에 조사하여 캐비테이션 기포(cavitation bubble)을 형성시키고, 캐비테이션 기포가 팽창함에 따라 세포를 파괴하는 방식이다. 광학적 세포 용해는 특정 세포의 내부 또는 인접 위치에 레이저를 가하게 됨에 따라 순간적으로 발생하는 열로 인하여 세포 및 단백질을 변성시킬 가능성이 존재하고, 레이저 발생을 위한 별도의 장치가 부가되어야 하는 단점이 존재한다.
음향학적 세포 용해는 세포 용액 또는 현탁액을 초음파 수조에 위치한 챔버 내에 놓고 초음파를 가하여 세포를 파괴하는 방식이다. 초음파를 이용한 세포 파괴는 초음파의 에너지 분포를 균일하게 형성하기 어렵기 때문에 일관성 있는 결과를 얻기 어려우며, 세포 파괴에 많은 시간이 소요되고 열 발생으로 인한 단백질 파괴 또는 변형을 유발할 수 있다.
전기적 세포 용해는 세포에 전기장을 가하여 세포의 막전위차를 발생시켜 세포를 파괴하는 방식이다. 세포벽에 충격을 가한다는 점에서 냉동-해동법, 가열법, 삼투압 충격법 등 기타의 세포 용해 방식과 유사한 측면이 있다. 그러나 이러한 방식들은 세포에 열적 충격을 줌으로써 세포의 단백질 손상을 가져올 수 있다는 문제점이 있다.
기계적 세포 용해는 압착기, 구슬 분쇄기 등을 사용하는 것이다. 구체적으로 압착기(presses)는 실험실 규모에서 많이 사용되는 스테인레스 스틸로 된 속이 빈 실린더 모양의 몸체 내에 세포 덩어리(cell paste)를 채운 후 세포를 고압 하에서 실린더 바닥에 있는 니들 밸브(needle valve)를 통해 대기압 상태로 압출함으로써 세포 파쇄를 수행한다.
고속 구슬 분쇄기(bead mills)는 작은 유리 또는 쇠구슬(20 ~ 50개)로 채워진 분쇄실(grinding chamber)을 구비하며 모터에 의해 구동축에 부착된 원판 또는 임펠러를 회전시켜 구슬을 교반하여 높은 전단력(shearing force)과 충격력(impact force)을 이용하여 세포를 분쇄한다.
이러한 기계적 세포 용해는 소량의 샘플에 적용하는 것이 어렵고 고가의 장비, 넓은 공간, 다단계의 공정 및 처리 시간이 필요하다는 문제점이 있다.
한편, 균질기(homogenizer)는 E-tube(Eppendorf-tube) 또는 다양한 용량의 팔콘튜브(falcon tube) 등에 용해제(lysis buffer)를 채운 상태에서 사용자가 스틱을 회전시켜 세포 용해 및 파쇄를 수행하는데 샘플획득용 테이프 또는 디스크를 함침시키기 위해 상대적으로 많은 용해제가 필요하고 스틱 회전 시 샘플이 튀어나오거나 버퍼가 넘치게 되는 문제가 발생할 수 있다.
그 외에도, E-tube(Eppendorf-tube)나 Petri dish 자체를 사용하는 경우에 소수성인 샘플에 용해제를 적용하기 위하여 상대적으로 많은 버퍼를 필요로 하고 피펫(pipette)같은 기구를 사용하여 여러 번의 피펫팅(pipetting) 등의 추가적인 작업이 필요한 문제점이 있다.
한편, 세포 용해에 따른 세포 용해물(cell lysates)은 특수 단백질 검출 검사(western blotting) 또는 면역 침전법(immune precipitation) 등에 많이 사용되며, 핵산(DNA, RNA)을 추출할 경우 PCR 또는 시퀀싱(sequencing)을 이용한 분자진단(molecular diagnostics) 및 유전자 분석 등에 응용된다. 위의 과정들은 특정 단백질 자체를 검출하거나 분자간의 상호작용을 검사함으로써 수행된다.
여기서, 세포 용해는 생물질로부터 추출되는 생분자(단백질 또는 핵산 등) 산출물의 양이 충분하고 정제 농도가 높으며 추출물의 손실 또는 변형이 일어나지 않도록 하는 것이 바람직한데 이를 위하여 통상적으로 고가의 단백질 분해효소 억제제(proteases inhibitor) 등을 사용한다. 따라서 양질의 세포 용해는 생물질 샘플에 대하여 빠르게 수행되고 즉각적으로 분석되어야 하므로 생분자 추출과정을 단순화하여 소요되는 비용과 시간을 줄일 필요성이 있다.
그러나 전술한 바와 같이 기존의 세포 용해 및 파쇄를 통한 생분자 추출장치와 방법들은 각 절차를 수행하는 과정 중에 원심분리기(centrifugal seperator)와 피펫(pipette) 등의 부대 장치 및 기구가 필수적이고, 시스템과 연계된 복잡한 절차를 수행하여야 하므로 많은 공간, 비용과 시간을 필요로 한다.
그리고, 샘플획득용 테이프나 디스크를 사용하는 경우 샘플의 접촉면을 극대화하기 위해 샘플이 잠길 정도의 용해제를 필요로 하고, 다량의 용해제를 적용함으로 인하여 추출 농도가 감소하게 되므로 다량의 샘플 즉, 생물질을 채취해야 하며 샘플을 잘게 썰거(chopping)나 박리/해리(dissociating) 시켜주는 추가적인 작업을 필요로 하는 문제점이 있다.
또한, 샘플에서 단백질 또는 핵산과 같은 생분자 추출 후 환경오염과 인체 안전성에 영향을 미칠 수 있는 잔여물 처리 문제가 남는다.
따라서, 생물질 내 생분자 추출과정을 단순화하여 소요되는 공간과 시간을 줄임으로써 사용자의 편의성을 높이며, 소량의 샘플만을 적용하면서도 추출된 생분자의 손상을 최소화하고 상대적으로 높은 농도를 추출하여 일관성 있는 결과를 기대할 수 있는 생분자 추출기(biomolecule extraction device)의 필요성이 대두되고 있다.
더 나아가 이러한 생분자 추출기는 사공간(dead space)를 최소화하여 투입 용해제(lysis buffer) 용량 대비 샘플의 면적 비율을 최대화함으로써 생분자 추출농도를 높이며, 버퍼 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 추출된 샘플을 일정하게 정량 토출하여 검사를 효율적이고 원활하게 수행할 수 있어야 한다.
본 발명의 실시 예들은 조직, 세포와 같은 생물질로부터 단백질 또는 핵산 등의 생분자 추출과정을 단순화하고 소요되는 시간과 공간을 줄여 사용자의 편의성을 높이고자 한다.
또한, 사공간(dead space)를 최소화하여 투입 용해제(lysis buffer) 용량 대비 샘플의 면적 비율을 최대화함으로써 생분자 추출농도를 높이며, 버퍼 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 추출된 샘플을 일정하게 정량 토출하여 각종 검사의 효율적 수행을 도모하고자 한다.
또한, 별도의 장치나 부대 기구를 적용할 필요가 없고, 추출된 생분자의 손상을 최소화하며, 소량의 샘플만을 적용하면서도 일관성 있는 검사 결과를 기대할 수 있는 독립적 사용이 가능한 생분자 추출기 및 생분자 추출방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다양한 응용에서 한가지 예의 일 측면에 따르면, 생물질을 채취한 샘플이 고정되는 삽입부와, 내부에 용해제를 수용하며, 상기 삽입부가 삽입되어 상기 채취된 생물질에서 생분자를 추출하는 몸체부 및, 상기 삽입부 또는 몸체부에 구비되는 적어도 하나의 토출부를 포함하는 생분자 추출기가 제공될 수 있다.
상기 삽입부는 샘플을 고정하는 적어도 하나의 고정부를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 고정부는 샘플이 접착성 결합 또는 물리적 결합으로 고정될 수 있다.
상기 고정부의 접착성 결합은 채취한 샘플에 존재하는 접착성을 이용하여 결합되거나, 접착성 물질이 고정부에 도포되어 샘플의 결합이 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 고정부는 적어도 일부가 휘어진 곡선 형태로 이루어질 수 있다.
상기 고정부의 물리적 결합은 샘플을 끼움 결합으로 고정하도록 구성될 수 있다.
상기 고정부는 상기 샘플의 적어도 일부가 고정될 수 있다.
상기 몸체부는, 내부에 소정 공간이 형성되어 상기 용해제가 수용되고, 상기 삽입부가 삽입되어 용해제에 침잠되는 챔버를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 용해제는 추출하고자 하는 생분자의 종류에 따라 그 조성 및 성분이 달라질 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 의한 생분자 추출기는 상기 챔버 입구를 밀봉하는 차폐막을 더 포함하며, 상기 용해제는 챔버 내에 수용되어 밀봉된 상태로 제공될 수 있다. 경우에 따라서 별도의 1회용 용기에 필요한 정량의 용해제가 밀봉된 형태로 제공 될 수 있다.
한편, 상기 몸체부는, 상기 삽입부를 챔버로 안내하는 도입부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 삽입부는, 상기 도입부와 대응되는 형태로 형성되며 상기 도입부 내벽과 밀착되어 상기 챔버를 밀폐하는 밀폐부를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 도입부와 밀폐부는 단면이 타원 또는 원형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 밀폐부는 강도 보강을 위한 보강립을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 토출부는 샘플을 정량토출 시키기 위한 토출유로와 확장 토출구를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 토출유로는 사공간을 최소화하기 위하여 토출구의 내경보다 작은 내경을 갖도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 의한 생분자 추출기는 상기 토출부를 탈착 가능하게 밀봉하는 실링캡을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 의한 생분자 추출기는 상기 챔버의 외벽에 형성되며, 상기 샘플을 정량 토출시킬 수 있도록 가압하는 누름부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 누름부는 주변 외벽보다 큰 두께를 갖는 양각 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예들에 의한 생분자 추출기는 상기 누름부 주위에 형성되며 주변 외벽보다 작은 두께를 갖는 음각부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 샘플이 상기 용해제와 접촉하는 표면적과 상기 용해제의 부피의 비(SA:V ratio = sample surface area / buffer volume)는 0.4 내지 9.15로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 생물질을 채취한 샘플을 삽입부에 고정시키는 단계와, 내부에 용해제가 수용된 몸체부에 상기 삽입부를 삽입하는 단계 및, 상기 삽입부 또는 몸체부 중 어느 하나에 구비된 토출부를 통하여 상기 생물질로부터 추출된 생분자를 토출하는 단계를 포함하는 생분자 추출방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 내부에 용해제를 수용하는 챔버 및, 생물질을 채취한 두 개의 샘플획득용 테이프가 서로 이격되어 대향 하도록 부착된 후 상기 챔버 내부로 삽입되는 삽입부를 포함하며, 상기 두 개의 샘플획득용 테이프의 비접착면은 상기 챔버 양쪽 내벽에 각각 밀착되고, 상기 용해제는 상기 두 개의 샘플획득용 테이프의 접착면 사이 공간에 채워질 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 생물질을 채취한 샘플획득용 테이프가 챔버 내부에 수용된 용해제 속으로 삽입되어 채취된 생물질이 용해되며, 상기 샘플획득용 테이프가 상기 용해제와 접촉하는 표면적과 상기 챔버 내부에 수용된 용해제의 부피의 비는 0.4 내지 9.15로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 조직, 세포와 같은 생물질로부터 생분자(단백질, 핵산 등) 추출과정을 단순화하고 소요되는 시간과 공간을 줄여 사용자의 편의성을 높일 수 있다.
또한, 사공간(dead space)를 최소화하여 투입 용해제(lysis buffer) 용량 대비 샘플의 면적 비율을 최대화함으로써 생분자 추출농도를 높이며, 버퍼 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 추출된 샘플을 일정하게 정량 토출하여 각종 검사의 효율적 수행을 도모할 수 있다.
또한, 별도의 장치나 부대 기구를 적용할 필요가 없고, 추출된 생분자의 손상을 최소화하며, 소량의 샘플만을 적용하면서도 일관성 있는 검사 결과를 기대할 수 있는 독립적 사용이 가능한 생분자 추출기 및 생분자 추출방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기를 장축 방향으로 절개한 절개사시도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 삽입부를 단축 방향으로 절개한 절개사시도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 삽입부가 몸체부에 삽입된 후 생물질 용해물을 정량 토출하는 상태를 도시한 단면도
도 6은 도 4의 A-A'의 단면도
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 SA:V ratio를 기존 방식과 비교한 그래프
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 추출 농도를 기존 방식과 비교한 그래프
도 9는 샘플처리 후 정량 토출을 위한 확장 토출구 설계용 변수를 도시한 구성도
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 누름부의 변형 예를 도시한 사시도와 부분단면도 및 챔버내벽의 누름 변형도
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제안된 생분자 추출기를 이용한 단백질 추출과정을 도시한 공정도
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 생분자 추출기의 사시도
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 생분자 추출기의 단면도
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 생분자 추출기의 평면도
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기를 장축 방향으로 절개한 절개사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 삽입부를 단축 방향으로 절개한 절개사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 삽입부가 몸체부에 삽입된 후 생물질 용해물을 정량 토출하는 상태를 도시한 단면도이며, 도 6은 도 4의 A-A'의 단면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 SA:V ratio를 기존 방식과 비교한 그래프이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 추출 농도를 기존 방식과 비교한 그래프이며, 도 9는 샘플처리 후 정량 토출을 위한 확장 토출구 설계용 변수를 도시한 구성도 이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기(1000)는 크게 생물질을 채취한 샘플이 고정되는 삽입부(100)와, 내부에 용해제를 수용하며, 상기 삽입부(100)가 삽입되어 상기 채취된 생물질에서 생분자를 추출하는 몸체부(200) 및, 상기 삽입부(100) 또는 몸체부(200)에 구비되는 적어도 하나의 토출부(300) 를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 삽입부(100)는 샘플을 고정하는 적어도 하나의 고정부(110, 120)를 구비할 수 있는데, 상기 고정부(110, 120)는 샘플이 접착성 결합 또는 물리적 결합으로 고정될 수 있으며, 생물질을 채취한 샘플은 채취방식에 따라 예를 들어 접착면이 있는 테이프 또는 멤브레인 등이 적절히 적용될 수 있다.
상기 고정부(110, 120)가 접착성 결합으로 샘플을 고정하는 경우는 접착면이 있는 테이프 즉, 예를 들어 접착성 물질이 도포된 접착면을 갖는 샘플획득용 테이프(10) 등이 사용되고 샘플 채취 후에 테이프에 남아있는 접착성을 이용하여 고정부에 결합이 된다. 또 다른 방식으로는 고정부(110, 120)에 접착성 물질을 도포하고 비접착성의 샘플을 고정하도록 구성될 수 있다.
상기 고정부(110, 120)가 물리적 결합으로 샘플을 고정하는 경우는 끼움 결합으로 고정할 수 있는데 이는 다른 실시 예에서 설명하기로 한다.
본 실시 예의 경우 샘플획득용 테이프(10)가 사용되며, 상기 삽입부(100)는 상기 샘플획득용 테이프(10)의 적어도 일부가 접촉하여 부착되는 고정부(110, 120)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 고정부(110, 120)는 내측에 형성된 제1 고정부(110)와 상기 제1 고정부(110) 외측에 형성된 제2 고정부(120)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제1 고정부(110)와 제2 고정부(120)는 동일한 평면상에서 수직 하방으로 연장된 형태로 각각 두 개씩 구비될 수 있다.
그리고, 상기 샘플획득용 테이프(10)는 상기 제1 고정부(110)와 제2 고정부(120)를 중심으로 서로 대향 하도록 두 개가 부착될 수 있다. 상기 샘플획득용 테이프(10)는 디스크(disk) 형태로 이루어질 수 있는데 실제로 미국 Cuderm사에서 제조한 D-Squame disk와 같은 제품을 사용하는 것이 가능하다.
이러한 샘플획득용 테이프(10)는 일면은 접착면(12)으로 이루어지고 타면은 비접착면(14)으로 이루어질 수 있는데, 상기 샘플획득용 테이프(10)의 접착면(12)을 피험자의 피부에 붙였다 떼어내면 각질로 이루어진 피부조직이 상기 접착면(12)에 붙어서 채취되며, 이를 이용하여 단백질 추출을 수행할 수 있다.
이와 같이 피부조직을 채취한 두 개의 상기 샘플획득용 테이프(10)는 상기 제1 고정부(110)와 제2 고정부(120)를 중심으로 서로 일정 간격 이격된 상태로 각각의 접착면(12)이 마주본 상태로 부착되어 고정될 수 있다. 이때, 상기 샘플획득용 테이프(10)는 상기 제1 고정부(110)와 제2 고정부(120)를 중심으로 일정 간격 이격되어 부착되므로, 상기 샘플획득용 테이프(10)끼리 서로 접착되는 것을 방지할 수 있다.
상기 두 개의 샘플획득용 테이프(10)는 상기 제1 고정부(110)와 제2 고정부(120)의 두께만큼 서로 이격되는데, 상기 삽입부(100)가 상기 몸체부(200)에 삽입되었을 때, 상기 샘플획득용 테이프(10)의 사이 공간에 용해제(20)가 채워지게 된다.
따라서 상기 고정부(110, 120)의 두께는 상기 두 개의 샘플획득용 테이프(10)의 이격 거리가 됨과 동시에 투입되는 용해제(20)의 부피를 결정하는 요소가 된다.
여기서, 상기 제1 고정부(110)와 제2 고정부(120)는 동일한 두께로 이루어지거나 내측에 위치한 제1 고정부(110)가 제2 고정부(120)보다 얇게 이루어질 수 있다. 또 테이프(10)의 강성에 의해서 서로 접착되지 않는 충분한 간격이 유지될 경우에는 제1 고정부(110)는 최소 두께로 하거나 제거해도 무방하다. 이 경우 외측에 위치한 제2 고정부(120)의 두께만큼 상기 두 개의 샘플획득용 테이프(10)가 이격된다. 제2 고정부(120)에서 테이프(10)가 고정되는 부분은 테이프(10)의 외경보다 약간 큰 크기와 두께 만큼 음각 형태로 되어 있어, 테이프(10)가 고정된 후 삽입부(100)가 챔버(210)에 삽입될 때 테이프(10)의 돌출로 걸리거나 사영역 발생을 방지할 수 있다. 그리고 내측에 위치한 제1 고정부(110)는 상기 샘플획득용 테이프(10)의 가운데 부분이 서로 접착되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 제1 고정부(110)와 제2 고정부(120)는 소정 두께를 갖는 직선 형태의 바(bar) 형태로 이루어질 수 있지만, 본 실시 예에서는 적어도 일부가 휘어진 곡선 형태로 이루어진다. 이와 같이 상기 제1 고정부(110)와 제2 고정부(120)의 일부가 곡선 형태로 이루어짐으로써 후술할 누름부(212, 도 10 참조)를 사용자가 가압할 때, 제1 고정부(110)나 제2 고정부(120)에 의해 간섭받지 않고 가압할 수 있다. 상기 제 1 고정부(110)에는 필요에 따라서 요철 형태의 구조가 추가되어 샘플획득용 테이프(10)의 부착면을 최소화하고, 샘플획득용 테이프(10)와 용해제(20)의 노출 면적을 최대화 할 수 있으며 용해제(20)의 자유로운 이동을 가능하게 한다.
상기 몸체부(200)는, 내부에 소정 공간이 형성되어 상기 용해제(20)가 수용되고, 상기 샘플획득용 테이프(10)가 삽입되어 용해제(20)에 침잠되는 챔버(210)를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 챔버(210) 하부에는 베이스(220)가 구비되어 상기 챔버(210)를 지지하여 세울 수 있도록 구성된다. 이때, 상기 베이스(220)는 몸체부(200)가 안정적으로 서 있을 수 있도록 아래쪽으로 갈수록 단면적이 커지도록 경사를 가진 형태로 형성될 수 있다.
상기 챔버(210)의 내부 공간의 두께는 상기 두 개의 샘플획득용 테이프(10)가 삽입되었을 때, 각각의 비접착면(14)이 상기 챔버(210) 내벽에 밀착될 수 있을 정도로 구성되는 것이 바람직하며, 그에 따라 상기 챔버(210)에 수용된 용해제(20)는 대부분이 상기 두 개의 샘플획득용 테이프(10) 사이의 공간에 채워지게 된다.
이와 같이 구성함으로써 사공간(dead space)를 최소화하고 최소한의 용해제(20)를 적용함에도 불구하고 상기 샘플획득용 테이프(10)와의 접촉면이 최대화되어 생분자의 추출 농도를 소량의 샘플로도 측정이 가능한 수준으로 높일 수 있게 된다.
특히 기존에는 샘플획득용 테이프(10)에 붙어있는 피부조직 샘플이 소수성(hydrophobic)으로 이루어져 용해제(20)가 자연적으로 퍼지지 않기 때문에 강제적으로 외력을 가해주거나 장치를 통한 추가 작업을 수행하여야 했다. 또한 함침 시 테이프(10)가 위로 떠오르는 문제로 인해 이를 방지하기 위해 지속적으로 테이프(10)에 외력을 가해주어야 하는 문제가 있었다.
또한, 본 발명에 일 실시 예에 따른 생분자 추출기(1000)는 위에서 설명한 바와 같이 용해제(20) 부피 대비 샘플획득용 테이프(10)와의 접촉면을 상대적으로 매우 크게 함으로써 1~2회 흔들고 정치시켜 놓는 것만으로 세포 용해를 수행할 수 있다. 이는 삽입부(100)와 몸체부(200)의 삽입 결합시 강한 고정력을 유지시킬 수 있어 별도의 강제적 외력이나 추가적 작업없이 용해제(20)가 테이프간 빈 공간 사이를 채우고 그 접촉상태를 효과적으로 유지할 수 있어 단백질의 추출효율을 비약적으로 높일 수 있다.
이러한 사실은 도 7과 도 8의 그래프를 통해서도 확인할 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기(PED, Protein Extraction Device, 1000)의 샘플획득용 테이프(10)가 용해제(20)와 접촉하는 표면적(Surface Area)과 챔버(210) 내부에 수용된 용해제(20)의 부피(Buffer Volume)의 비(SA:V ratio)를 기존 방식과 비교한 것이다.
기존의 Petri dish와 Eppendorf tube를 적용한 경우에는 모두 SA:V ratio가 0.4를 넘지 못했다. 그러나 본 발명을 적용한 경우에는 Cuderm사에서 제조한 D-Squame disk와 같은 제품을 사용시에 테이프(10)의 단면적이 380 mm2이며, 투입 되는 용해제(20)의 양이 테이프당 200?이므로 계산상 0.4를 넘어 1.9에 해당되나, 추출기의 사출성형 제작 시 공차 및 금형의 여유공간 확보 등으로 인하여 실제적으로는 1.4를 웃도는 것을 확인할 수 있다.
이러한 SA:V ratio는 이론적으로 샘플획득용 테이프(10)의 이격 거리를 줄임으로써 더 증가시킬 수 있으나, 두 테이프(10) 간의 부착을 방지하면서 1회 목표 토출량인 35~40㎕와 토출 시 가압할 수 있는 실질적 최소 간격이 100㎛정도임을 고려할 때 약 9.15까지 증가시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 SA:V ratio를 상대적으로 크게 하여 최적화함으로써 최소 샘플량으로 단백질 추출을 수행할 수 있으며 추출 농도 또한 높일 수 있는 장점이 있다.
실제 도 8의 그래프에서 확인할 수 있는 바와 같이, 기존의 Petri dish와 Eppendorf tube를 적용하면서 동일한 용량(250㎕/disk)의 용해제를 투입한 경우에 추출된 총단백질(total protein) 농도는 모두 40㎍/ml 내외의 값을 가지지만, 본 발명의 경우 63.4㎍/ml를 기록하여 기존보다 월등히 높은 단백질 추출 효율을 보이는 것을 확인할 수 있다.
한편, 상기 챔버(210) 입구는 개방된 상태로 구성되거나 차폐막(218)이 구비될 수 있다. 개방된 상태로 제공되는 경우에는 사용자가 삽입부(100)를 삽입하기 전에 챔버(210) 내부로 용해제(20)를 투입하게 되며, 차폐막(218)이 구비되는 경우에는 일정량의 용해제(20)가 미리 챔버(210) 내부에 수용된 상태로 제공될 수 있다.
상기 차폐막(218)은 예를 들어 알루미늄 호일이나 비닐막 등으로 이루어져 챔버(210) 입구를 밀봉하도록 구성될 수 있으며, 사용자는 차폐막(218)을 제거한 후 삽입부(100)를 삽입하거나 아니면 삽입부(100)를 밀어 넣어 차폐막(218)을 뚫음으로써 챔버(210) 내부로 삽입할 수 있다. 상기 차폐막(218)의 위치는 챔버(210) 입구에 고정된 것이 아니며, 필요에 따라 도입부(230)에도 설치 될 수 있다.
상기 챔버(210) 상부에는 도입부(230)가 구비될 수 있다. 상기 도입부(230)는 상기 챔버(210) 입구로부터 상방으로 일정 높이 연장되도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 도입부(230)에 대응되도록 상기 삽입부(100) 일측에 상기 도입부(230) 내벽과 밀착되어 상기 챔버(210)를 밀폐하는 밀폐부(130)가 구비될 수 있다.
즉, 상기 도입부(230)는 상방으로 개방된 형태로 이루어지며, 상기 제1 고정부(110)와 제2 고정부(120)에 부착된 샘플획득용 테이프(10)가 챔버(210) 내부로 삽입되면, 상기 밀폐부(130)는 상기 도입부(230) 내에 끼워져 챔버(210)를 밀폐하게 된다.
그리고, 상기 도입부(230)와 밀폐부(130)는 횡으로 잘랐을 때, 단면이 타원형상으로 이루어질 수 있다. 만일 사각형상으로 이루어지면, 밀착력이 골고루 분포되지 않아 모서리 부분으로 샘플이 흘러나올 수 있으며, 원형으로 구성하면 밀착력은 골고루 분포되지만 부피가 커지는 단점이 있다. 따라서, 본 실시 예에서는 상기 도입부(230)와 밀폐부(130)의 단면이 타원형으로 이루어지는 경우를 제시하였다. 이때, 상기 밀폐부(130)는 강도 보강을 위한 다수의 보강립(132)을 구비할 수 있다. 상기 보강립(132)은 상기 밀폐부(130)의 형태가 몸체부(200)와의 결합 시 변형되지 않도록 강도를 보강하면서 상기 도입부(230) 내벽에 대한 밀착력과 고정력을 높여주는 역할을 수행한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기(1000)는 상기 삽입부(100) 또는 몸체부(200)에 구비되는 적어도 하나의 토출부(300)를 구비하는데, 본 실시 예에서는 상기 토출부(300)가 상기 삽입부에 제공되는 경우를 예로 들었다.
여기서, 상기 토출부(300)는 상기 밀폐부(130)를 관통하며, 상기 챔버(210)와 외부를 연통하여 샘플을 배출하는 토출유로(310)와, 상기 토출유로(310) 끝단에 구비되며, 샘플을 정량 토출시킬 수 있도록 상기 토출유로(310)의 내경보다 큰 내경을 갖는 확장 토출구(320)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 토출유로(310)는 일단이 상기 챔버(210)와 연통되고 타단은 상기 확장 토출구(320)와 연결되며, 이를 통해 단백질 추출이 완료된 샘플이 외부로 토출될 수 있다. 토출유로(310)는 사공간을 최소화하고 전체적인 토출 총량을 증가시키기 위해서 확장 토출구(320) 전까지는 최소한의 내경을 갖도록 설계되어야 하며, 본 실시 예에서는 토출유로(310)는 확장 토출구(320)의 절반 크기인 직경 850 ㎛의 직경을 갖는다.
이때, 상기 확장 토출구(320)의 내경 크기를 조절하여 배출되는 샘플의 양을 정량으로 조절할 수 있는데 토출량은 도 9을 참조하여 다음과 같은 계산식에 의해 계산할 수 있다. 구체적으로, 확장 토출구(320)로 부터 나와 형성된 추출된 샘플의 단일액적(droplet)의 무게에 따른 중력(gravity force)과 토출구에 매달려 있으려는 표면장력(surface tension)의 평형상태를 통하여 설계할 수 있다.
<수식>
Surface tension : Fγ = πdγ
Gravity force : Fg = Fγsinα
mg = πdγsinα
mg = πdγ
W = 2πrγ
W : weight of droplet, r : radius of outlet, γ : surface tension
본 실시 예에서 상기 토출유로(310)의 내경은 약 850㎛로 이루어지고 상기 확장 토출구(320)의 내경은 1.7mm로 이루어지는데, 확장 토출구(320)의 내경을 1.7mm로 한 경우 이론적인 샘플의 단위 토출량은 약 37.7㎕가 된다.
그리고 이를 실제 제품을 제조한 후 초순수(Deionized Water)와 용해제(20)를 적용하여 10개의 생분자 추출기(10)를 각각의 조건에서 2 회씩 측정 및 실험하였다. 그 결과 아래 표 1에 나타난 바와 같이 실제 단위 토출량이 35.5±2㎕ 로 측정되어 본 발명에 의한 생분자 추출기(1000)를 통해 샘플이 실질적으로 정량 토출됨을 확인할 수 있다.
Dev No. D.I. water(㎕) Lysis Buffer(㎕)
1st droplet 2nd droplet 1st droplet 2nd droplet
1 33 36 40 33
2 33 36 35 35
3 34 37 38 36
4 33 33 35 36
5 32 30 33 34
6 35 35 35 36
7 36 35 35 36
8 37 38 37 35
9 30 34 35 34
10 30 34 35 37
Average 33.3 34.8 35.8 35.2
SD 2.3 2.3 2.0 1.2
%CV 6.94 6.47 5.56 3.49
이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기(1000)는 별도의 정량장치가 없는 단순 기구로써 일정량의 샘플을 정밀하게 토출하는 것이 가능하므로, 추출 후 검사 키트에 토출하여 실시하는 후속 작업에서 정확한 실험 결과를 도출할 수 있는 장점이 있다.
상기 확장 토출구(320)에는 탈착 가능한 실링캡(140)이 추가적으로 적용되어 샘플이 임의로 토출되는 것을 방지하여 사용자의 안전을 도모할 수 있다.
한편, 사용자가 샘플을 토출할 때, 외력을 가할 수 있도록 상기 챔버(210)의 외벽에 형성되며, 상기 샘플을 가압하는 누름부(212)가 구비될 수 있다. 기본적으로 상기 챔버(210) 외벽 중에서 전술한 상기 제1 고정부(110)의 곡선 형태가 만드는 중공 부분에 대응되는 영역이 누름부(212)를 형성하게 된다.
구체적으로, 사용자가 상기 누름부(212)를 가압함으로써 추출된 샘플을 토출시키는데, 압력 인가 시 챔버(210) 내벽이 포물선 모양으로 휘어지며 추출된 샘플이 출구를 통하여 밀려 나오게 된다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기의 누름부의 변형 예를 도시한 사시도와 부분단면도 및 챔버 내벽의 누름 변형도이다.
도 10에 도시된 바와 같이 균일한 압력 인가를 통해 회수율을 증가시키기 위하여 변형된 형태의 누름부(212a, 212b, 212c)를 제시한다.
우선 본 실시 예에서 상기 누름부(212a, 212b, 212c)는 주변 외벽보다 큰 두께를 갖는 양각 형태로 형성될 수 있다. 도 10(B)와 도10(C) 에 도시된 바와 같이 상기 누름부(212a, 212b)는 원형의 양각을 이루도록 구성되거나 도 10(D)에 도시된 바와 같이 휠(wheel) 형태로 이루어질 수 있다. 사출 성형 시 두께 또는 높이가 2 mm이상 되는 형태의 구조물의 경우 용융된 플라스틱이 금형 안의 구조물을 완전히 채우지 못하여 공동이 생기거나 사출 후 냉각 시 잔류 응력(residual stress)이 집중되어 구조물이 변형되거나 균열이 쉽게 발생되는 문제점이 있다. 이에 따라 휠(wheel)형태의 누름부의 경우 이러한 사출 성형 시 문제점을 최소화 할 수 있다. 이와 같이 누름부(212a, 212b, 212c)를 구성함으로써, 균일하게 압력을 인가하여 샘플을 토출할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예들에 의한 생분자 추출기는 상기 누름부(212b, 212c) 주위에 형성되며 주변 외벽보다 작은 두께를 갖는 음각부(214)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 음각부(214)는 누름부(212) 주변의 두께를 줄여 휨이 용이하게 일어나도록 한다.
전술한 변형 예를 적용하면 가압되는 챔버(210) 내벽이 포물선 형태에서 직선형으로 균일하게 눌러지게 되어 사용자의 손가락 모양이나 적용되는 힘의 크기에 상관 없이 균일한 압력 인가가 가능하고 이를 통해 샘플의 회수율을 증가시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기를 이용한 생분자(단백질)를 추출하는 과정을 도시한 공정도이다.
도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 생분자 추출기(1000)를 통한 생분자(단백질) 추출방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 두 개의 샘플획득용 테이프(10)를 피험자의 피부에 붙였다 떼어내어 피부조직을 채취한다. 그리고, 이를 삽입부(100)에 구비된 제1 고정부(110)와 제2 고정부(120)를 중심으로 마주보도록 접착시킨다.
그 후, 몸체부(200)의 챔버(210) 내에 용해제(20)를 주입하고 상기 삽입부(100)를 몸체부(200) 내로 삽입한다. 이때, 상기 용해제(20)는 챔버(210) 내에 미리 수용되고 차폐막(218)에 의해 밀봉된 상태로 제공될 수 있다.
그리고, 상기 샘플획득용 테이프(10)가 챔버(210) 내에 위치한 상태에서 생분자 추출기(1000)를 1~2회 흔들고 1분 또는 필요에 따라 수 분간 정치시켜 둔다. 이 과정에서 세포가 용해제(20)에 용해되어 단백질이 추출된다.
그리고, 실링캡(140)을 제거한 후 누름부를 눌러 단백질이 추출된 샘플을 검사용 키트(kit)의 유입구에 토출시킨 후, 항체 반응을 통한 검사를 진행한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 생분자 추출기의 사시도이고, 도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 생분자 추출기의 단면도이며, 도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 생분자 추출기의 평면도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면 본 발명의 다른 실시 예에 따른 생분자 추출기(2000)는 역시 크게 삽입부(400)와 몸체부(500) 및 토출부(600)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서 상기 토출부(600)는 이전 실시 예와 달리 삽입부(400)가 아닌 몸체부(500)에 구비될 수 있다. 상기 삽입부(400)는 고정부(410)를 구비하는데 샘플획득용 테이프(10)가 끼움 결합에 의해 물리적으로 결합되거나 고정부(410)에 접착제를 도포하여 접착 고정시킬 수 있다.
본 실시 예에서 상기 고정부(410)는 두 개의 샘플획득용 테이프(10)가 고정되는 경우를 제시하였지만, 필요에 따라 단일 또는 세 개나 그 이상의 샘플획득용 테이프(10)를 고정하여 적용하는 것도 가능하다.
상기 삽입부(400)와 몸체부(500)는 연결부(550)에 의해 연결될 수 있다. 상기 몸체부(500)는 도입부(530)를 구비하며 상기 삽입부(400)에는 그에 대응되도록 밀폐부(430)가 구비될 수 있다.
한편, 상기 몸체부(500)에는 용해제가 수용되는 챔버(510)가 구비될 수 있으며, 상기 삽입부(400)가 몸체부(500)에 삽입됨에 따라 상기 고정부(410)에 고정된 샘플획득용 테이프(10)는 상기 챔버(510) 내부로 삽입될 수 있으며, 챔버(510) 내에 있는 용해제에 의해 생분자 추출이 진행될 수 있다.
생분자 추출이 완료되면 사용자는 챔버(510) 외벽에 형성된 누름부(512)를 눌러서 추출된 샘플을 토출부(600)를 통해 배출시킬 수 있다. 이때, 상기 누름부(512)는 이전 실시 예에서 설명했던 다양한 변형 예가 동일하게 적용될 수 있다.
지금까지 설명한 본 발명의 실시 예들에 따른 생분자 추출기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 대부분의 기존 단백질 또는 핵산 추출방법은 세포간 결합 또는 세포막을 파괴하기 위해 기계적 또는 물리적 충격 인가, 반복적인 원심분리 및 필터링 그리고 기타 공정 등 총 20~30분 이상이 소요되었지만, 본 발명의 생분자 추출기는 샘플 고정 및 버퍼 주입, 삽입부 결합 및 혼합, 정치 및 추출 등 전 과정을 5분 이내에 수행하여 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
둘째, 무충격, 무동력 방식이므로 복잡한 시스템이나 넓은 실험 공간을 필요로 하지 않으며, 사용자의 안전성을 확보할 수 있고, 극소량의 버퍼를 적용하여 1회용으로 사용하기 때문에 폐기물로 인한 폐해를 방지할 수 있다.
셋째, 사공간(dead space)를 최소화고, SA:V ratio를 매우 크게 하여 외력 없이 단백질 추출이 가능할 뿐만 아니라 높은 농도로 추출이 가능하며, 추출 이후 정량 토출이 가능하므로 검사 키트를 통한 정확한 검사가 가능하다.
넷째, 세포 내 단백질 추출과정을 단순화하고 원심분리기나 피펫 등 부대 기기가 필요 없이 하나의 디바이스(device)로서 독립적인 사용이 가능하며 숙련도에 상관없이 사용할 수 있으므로 사용자의 편의성을 높일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예 (피부조직에 대한 응용예)를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 본 발명에서 제시된 추출기는 다양한 생물질로 부터 각종 분석과 진단에 사용 가능한 다양한 생분자를 추출하는데 사용될 수 있다. 그 응용범위는 생명공학, 분자생물학, 의학, 약학, 미용, 유전공학, 진단, 보건 등 다양하며 제한되지 않는다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
10: 샘플획득용 테이프 20: 용해제
100: 삽입부 110: 제1 고정부
120: 제2 고정부 130: 밀폐부
132: 보강립 140: 실링캡
200: 몸체부 210: 챔버
212: 누름부 214: 음각부
220: 베이스 230: 도입부
310: 토출유로 320: 확장 토출구
1000: 생분자 추출기

Claims (23)

  1. 생물질을 채취한 샘플이 고정되는 삽입부;
    내부에 용해제를 수용하며, 상기 삽입부가 삽입되어 상기 채취된 생물질에서 생분자를 추출하는 몸체부; 및,
    상기 삽입부 또는 몸체부에 구비되는 적어도 하나의 토출부;를 포함하고,
    상기 샘플은 테이프 또는 멤브레인에 의해 채취되고, 상기 삽입부는, 상기 샘플이 고정되는 적어도 하나의 고정부를 포함하는 생분자 추출기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부는 샘플이 접착성 결합 또는 물리적 결합으로 고정되는 것을 특징으로 하는 생분자 추출기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정부의 접착성 결합은 채취한 샘플에 존재하는 접착성을 이용하여 결합되거나, 접착성 물질이 고정부에 도포되어 샘플의 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분자 추출기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 고정부는,
    적어도 일부가 휘어진 곡선 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분자 추출기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 고정부의 물리적 결합은 샘플을 끼움 결합으로 고정하는 것을 특징으로 하는 생분자 추출기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 샘플의 적어도 일부가 고정되는 것을 특징으로 하는 생분자 추출기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    내부에 소정 공간이 형성되어 상기 용해제가 수용되고, 상기 삽입부가 삽입되어 용해제에 침잠되는 챔버를 포함하는 생분자 추출기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 챔버 입구를 밀봉하는 차폐막을 더 포함하며, 상기 용해제는 챔버 내에 수용되어 밀봉된 상태로 제공되는 것을 특징으로 하는 생분자 추출기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 삽입부를 챔버로 안내하는 도입부를 더 포함하는 생분자 추출기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 도입부와 대응되는 형태로 형성되며 상기 도입부 내벽과 밀착되어 상기 챔버를 밀폐하는 밀폐부를 포함하는 생분자 추출기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도입부와 상기 밀폐부가 횡으로 잘렸을 때, 상기 도입부의 단면과 상기 밀폐부의 단면은 타원 또는 원 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 생분자 추출기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 밀폐부는 강도 보강을 위한 보강립을 포함하는 생분자 추출기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 토출부는,
    샘플을 정량토출 시키기 위한 토출유로와 확장 토출구를 포함하는 생분자 추출기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 토출유로는 사공간을 최소화하기 위하여 토출구의 내경보다 작은 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 생분자 추출기.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 토출부를 탈착 가능하게 밀봉하는 실링캡을 더 포함하는 생분자 추출기.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 챔버의 외벽에 형성되며, 상기 샘플을 정량 토출시킬 수 있도록 가압하는 누름부를 더 포함하는 생분자 추출기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 누름부는 주변 외벽보다 큰 두께를 갖는 양각 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 생분자 추출기.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 누름부 주위에 형성되며 주변 외벽보다 작은 두께를 갖는 음각부를 더 포함하는 생분자 추출기.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 샘플이 상기 용해제와 접촉하는 표면적과 상기 용해제의 부피의 비는 0.4 내지 9.15인 것을 특징으로 하는 생분자 추출기.
  21. 생물질을 채취한 샘플을 삽입부에 고정시키는 단계;
    내부에 용해제가 수용된 몸체부에 상기 삽입부를 삽입하는 단계; 및
    상기 삽입부 또는 몸체부 중 어느 하나에 구비된 토출부를 통하여 상기 생물질로부터 추출된 생분자를 토출하는 단계;를 포함하고,
    상기 샘플은 테이프 또는 멤브레인에 의해 채취되고, 상기 삽입부는, 상기 샘플이 고정되는 적어도 하나의 고정부를 포함하는 생분자 추출방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 샘플은 접착성 결합 또는 물리적 결합에 의해 상기 삽입부에 고정되는 것을 특징으로 하는 생분자 추출방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 샘플이 상기 용해제와 접촉하는 표면적과 상기 용해제의 부피의 비는 0.4 내지 9.15인 것을 특징으로 하는 생분자 추출방법.
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