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검정색 열가소성 수지 밸브 및 비접촉 온도 센서를 이용한 랩온어 디스크 장치

  • 기술번호 : KST2019010393
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 마이크로 캡슐화된 온도 감응물질을 히팅 챔버 내에 위치하여 챔버 내의 시료의 온도를 직접 측정하고 이에 따라 가열 장치의 온오프를 피드백(feedback) 제어하여 히팅 챔버 내의 온도를 제어함으로써, 시료의 세포 파괴 공정, DNA 정제 공제 및 DNA 증폭 공정을 일괄을 수행하는 랩온어 디스크 장치를 제공한다.
Int. CL B01L 3/00 (2006.01.01) B01L 7/00 (2006.01.01) G01N 35/00 (2006.01.01)
CPC B01L 3/502738(2013.01) B01L 3/502738(2013.01) B01L 3/502738(2013.01) B01L 3/502738(2013.01) B01L 3/502738(2013.01) B01L 3/502738(2013.01) B01L 3/502738(2013.01) B01L 3/502738(2013.01) B01L 3/502738(2013.01) B01L 3/502738(2013.01) B01L 3/502738(2013.01)
출원번호/일자 1020170176306 (2017.12.20)
출원인 주식회사 씨디젠, 성균관대학교산학협력단
등록번호/일자 10-2013698-0000 (2019.08.19)
공개번호/일자 10-2019-0074733 (2019.06.28) 문서열기
공고번호/일자 (20190826) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2017.12.20)
심사청구항수 21

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 씨디젠 대한민국 경기도 군포시 고산로번길 , 호(
2 성균관대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 장안구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 유재천 경기도 과천시
2 임다예슬 경기도 수원시 장안구
3 서무정 경기도 수원시 장안구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 조영현 대한민국 서울특별시 강남구 논현로 ***(도곡동, 은하수빌딩) *층(특허사무소시선)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 씨디젠 경기도 군포시 고산로번길 , 호(
2 성균관대학교 산학협력단 경기도 수원시 장안구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2017.12.20 수리 (Accepted) 1-1-2017-1272577-92
2 보정요구서
Request for Amendment		 2017.12.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2017-0186165-14
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2018.01.05 수리 (Accepted) 1-1-2018-0014652-45
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2018.04.04 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2018.05.31 수리 (Accepted) 9-1-2018-0025006-82
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2019.01.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0038284-89
7 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2019.02.15 수리 (Accepted) 1-1-2019-0160196-07
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.03.07 수리 (Accepted) 4-1-2019-5044460-44
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2019.03.14 수리 (Accepted) 1-1-2019-0264266-11
10 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2019.04.04 수리 (Accepted) 1-1-2019-0348241-17
11 [대리인사임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Resignation of Agent] Report on Agent (Representative)		 2019.04.04 수리 (Accepted) 1-1-2019-0348228-23
12 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2019.04.10 수리 (Accepted) 1-1-2019-0365131-47
13 [공지예외적용 보완 증명서류]서류제출서
 2019.04.15 수리 (Accepted) 1-1-2019-0383513-07
14 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2019.04.15 수리 (Accepted) 1-1-2019-0383541-75
15 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2019.04.15 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-0383568-07
16 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2019.04.15 수리 (Accepted) 1-1-2019-0383472-12
17 [출원서 등 보정(보완)]보정서
 2019.04.15 수리 (Accepted) 1-1-2019-0383490-34
18 등록결정서
Decision to grant		 2019.08.09 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0575565-10
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
시료의 세포 파괴를 돕는 효소를 저장하고 있는 세포 파괴 챔버를 포함하는 랩온어 디스크;상기 랩온어 디스크를 회전 및 구동 제어하기 위한 모터를 포함하는 구동 제어부;상기 세포 파괴 챔버를 가열하기 위한 레이저 가열장치; 및상기 세포 파괴 챔버의 온도를 측정하기 위한 비접촉 온도 센서를 포함하며,상기 랩온어 디스크는 상기 세포 파괴 챔버에 시료를 주입하기 위해 상기 세포 파괴 챔버에 연결된 시료 주입구 및 시료주입 채널;상기 시료 주입구를 통해 상기 세포 파괴 챔버에 시료 주입을 위해 상기 세포 파괴 챔버에 연결된 배기구 및 배기구 채널;개방시, 상기 시료 주입구와 상기 시료주입 채널간의 연결 통로를 제공하거나, 상기 배기구와 상기 배기구 채널간의 연결 통로를 제공하는 폐쇄형 밸브;세포파괴 공정 완료후 개방되는, 상기 세포 파괴 챔버의 출구에 연결된 개방형 밸브; 상기 세포 파괴 챔버 내에 저장되며 상기 레이저 가열장치에서 발생된 열을 흡수하거나 흡수된 열을 전달하기 위한 히팅 필름 및 상기 세포 파괴 챔버내의 온도를 색깔의 변화 내지 적외선 방출량으로 표출하기 위한 온도 표출 수단을 포함하며,상기 세포 파괴 챔버 내에 시료 주입이 완료된 후, 세포파괴 공정 시작 전에 레이저 가열에 의해 상기 폐쇄형 밸브를 폐쇄함으로써 상기 시료 주입구와 배기구가 폐쇄되고, 상기 온도 표출 수단은 마이크로 캡슐화된 온도 감응 물질(micro encapsulated temperature sensitive material) 또는 적외선 방사판 중 선택된 어느 하나로 구성되고,상기 비접촉 온도 센서는 마이크로 캡슐화된 온도 감응 물질(micro encapsulated Temperature sensitive material)의 색깔 내지 투명도 변화를 읽기 위한 이미지 센서; 또는 상기 적외선 방사판으로부터 방출되는 적외선량을 계측하기 위한 적외선 센서 중 선택된 어느 하나로 구성되고,상기 온도 표출 수단으로부터 색깔의 변화 내지 적외선 방출량으로 표출된 온도를 상기 비접촉 온도 센서에 의해 측정하여 상기 레이저 가열장치로 피드백 제어함으로써, 상기 세포 파괴 챔버 내의 온도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
2 2
시료의 세포 파괴를 돕는 효소를 저장하고 있는 세포 파괴 챔버를 포함하는 랩온어 디스크;상기 랩온어 디스크를 회전 및 구동 제어하기 위한 모터를 포함하는 구동 제어부; 및상기 세포 파괴 챔버를 가열하기 위한 레이저 가열장치를 포함하며,상기 랩온어 디스크는 상기 세포 파괴 챔버에 시료를 주입하기 위해 상기 세포 파괴 챔버에 연결된 시료 주입구 및 시료주입 채널;상기 시료 주입구를 통해 상기 세포 파괴 챔버에 시료 주입을 위해 상기 세포 파괴 챔버에 연결된 배기구 및 배기구 채널;상기 시료 주입구와 상기 시료주입 채널간의 연결 통로를 제공하거나, 상기 배기구와 상기 배기구 채널간의 연결 통로를 제공하는 폐쇄형 밸브;세포파괴 공정 완료후 개방되는, 상기 세포 파괴 챔버의 출구에 연결된 개방형 밸브; 및상기 세포 파괴 챔버내에 저장되며 상기 레이저 가열장치에서 발생된 빛을 흡수하여 열을 발생시키는 숯가루를 포함하며, 상기 세포 파괴 챔버 내에 시료 주입 완료된 후, 세포파괴 공정 시작 전에 레이저 가열에 의해 상기 폐쇄형 밸브를 폐쇄함으로써 상기 시료 주입구와 배기구가 폐쇄되고, 상기 레이저 가열장치에 의해 상기 숯가루가 가열되어 숯가루 주변의 세포들의 세포벽이 가열되어 세포벽이 파괴되고, 상기 모터의 회전에 따른 원심력에 의해 세포파괴 후 발생한 세포 찌꺼기 및 숯가루로부터 DNA를 분리하는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
3 3
제1항에 있어서,상기 세포 파괴 챔버내에 항-표적 세포 항체로 표지된 바이오틴(biotin-modified anti-target cell antibody)과 상기 바이오틴과 결합하는 스트렙타아비딘(streptavidin)으로 표면 처리된 마그네틱 비드; 또는 숯가루(charcoal powder) 중 선택된 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
4 4
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 랩온어 디스크는,DNA 증폭 공정을 수행하기 위한 DNA 증폭 챔버; 상기 개방형 밸브 개방시 상기 세포 파괴 챔버의 출구와 연결되어 상기 DNA 증폭 챔버와의 연결 통로를 제공하는 DNA 주입 채널; 및상기 세포 파괴 챔버에서의 세포파괴 공정 완료후, 상기 모터의 회전에 따른 원심력에 의해 세포파괴 후 발생한 세포 찌꺼기로부터 DNA를 분리한후, 상기 개방형 밸브를 레이저 가열에 의해 개방하여, 상층액만을 상기 DNA 주입 채널을 통해 상기 DNA 증폭 챔버로 이송함으로써 DNA정제 공정을 수행하는 미터링 채널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
5 5
제4항에 있어서,상기 랩온어 디스크는 상기 개방형 밸브와 상기 DNA 주입 채널 사이에 상기 숯가루를 거르기 위한 멤브레인 필터를 포함하는 멤브레인 챔버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
6 6
DNA 증폭 공정을 수행하는 동시에 상기 DNA 증폭 공정에 사용되는 효소를 저장하고 있는 적어도 1개 이상의 DNA 증폭 챔버를 포함하는 랩온어 디스크;상기 랩온어 디스크를 회전 및 구동 제어하기 위한 모터를 포함하는 구동 제어부;상기 DNA 증폭 챔버를 가열하기 위한 레이저 가열장치; 및상기 DNA 증폭 챔버의 온도를 측정하기 위한 비접촉 온도 센서를 포함하며,상기 랩온어 디스크는,상기 DNA 증폭 챔버에 DNA를 이동시키거나 주입하기 위해 상기 DNA 증폭 챔버의 입구와 연결된 통로를 제공하거나, 상기 DNA 증폭 챔버의 용량을 초과하는 잉여분(excess)의 DNA를 저장하기 위한 잉여 챔버와의 연결 통로를 제공하는 DNA 주입 채널;개방시, 상기 DNA 주입 채널의 말단과 상기 잉여 챔버의 입구를 연결하거나, 상기 DNA 주입 채널과 상기 DNA 증폭 챔버의 입구를 연결하는 폐쇄형 밸브; 상기 DNA 증폭 챔버 내에 저장되며 상기 레이저 가열장치에서 발생된 열을 흡수하거나 흡수된 열을 DNA 증폭 챔버내로 전달하기 위한 히팅 필름; 및 상기 DNA 증폭 챔버내의 온도를 색깔의 변화 내지 적외선 방출로 표출하기 위한 온도 표출 수단을 포함하며,상기 DNA 주입 채널을 통해 DNA를 이동시켜 상기 DNA 증폭 챔버를 DNA로 채우고, 상기 DNA 증폭 챔버의 용량을 초과하는 잉여분(excess)의 DNA가 상기 잉여 챔버로 이송 되어진 후, DNA 증폭 공정 시작 직전에, 상기 폐쇄형 밸브를 모두 폐쇄한 후에 DNA 증폭 공정을 수행하고, 상기 온도 표출 수단은 마이크로 캡슐화된 온도 감응 물질(micro encapsulated temperature sensitive material) 또는 적외선 방사판 중 선택된 어느 하나로 구성되고,상기 비접촉 온도 센서는 마이크로 캡슐화된 온도 감응 물질(micro encapsulated Temperature sensitive material)의 색깔 내지 투명도 변화를 읽기 위한 이미지 센서; 또는 상기 적외선 방사판으로부터 방출되는 적외선량을 계측하기 위한 적외선 센서 중 선택된 어느 하나로 구성되고,상기 온도 표출 수단으로부터 색깔의 변화 내지 적외선 방출량으로 표출된 온도를 상기 비접촉 온도 센서에 의해 측정하여 상기 레이저 가열장치로 피드백 제어함으로써, 상기 DNA 증폭 챔버 내의 온도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
7 7
삭제
8 8
삭제
9 9
제1항 또는 제6항에 있어서,상기 적외선 방사판은 검정색이 칠해진 금속판이 선호되며, 금속판의 한쪽면은 상기 세포 파괴 챔버 또는 DNA 증폭 챔버의 내부와 직접 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
10 10
제1항 또는 제6항에 있어서,상기 히팅 필름은 검정색 필름, 반타블랙 시트(Vantablack sheet), 금속판 내지 흑연시트 중에 선택된 어느 하나가 선호되며, 상기 히팅 필름이 금속판인 경우 검정색 페인트나 반타블랙(Vantablack)에 의한 검정색 코팅면을 구비한 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
11 11
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 랩온어 디스크 장치는 상기 세포 파괴 챔버내의 시료를 교반하기 위한 교반기(stirrer)를 더 구비하고,상기 교반기는 상기 세포 파괴 챔버 내에 배치된 교반 자석; 및 상기 교반 자석에 대해 비접촉 방식으로 인력 내지 반발력을 발휘하여 교반 동작을 수행하는 막대 자석이 부착된 교반 모터로 구성되는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
12 12
제6항에 있어서,상기 랩온어 디스크 장치는 상기 DNA 증폭의 산출물을 정량 내지 정성적으로 분석하기 위해, 원심력에 의해 DNA 펠릿이 모이도록 설계된 DNA 펠릿(DNA pellet) 챔버를 상기 DNA 증폭 챔버의 원주 외곽방향으로 더 구비하고, 상기 DNA 펠릿 형성 여부를 판단하기 위한 광학 센서를 더 구비한 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
13 13
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 개방형 밸브는 상기 랩온어 디스크상에 형성된 제1 유공; 상기 제1 유공과 물리적 결합이 가능한 형상을 가진 박막의 검정색 열가소성 수지; 및상기 제1 유공과 상기 검정색 열가소성 수지간의 물리적 결합시, 상기 검정색 열가소성 수지와 상기 제1 유공 간에 형성된 모세관 채널;을 포함하여,상기 모세관 채널에 UV 접착제(Light Curing adhesive)를 이동시켜 상기 검정색 열가소성 수지를 상기 제1 유공에 부착하여 상기 제1 유공을 폐쇄(closing)시키고, 레이저 가열에 의해 상기 검정색 열가소성 수지를 용융하여 제2 유공을 상기 검정색 열가소성 수지에 형성하여, 상기 제1 유공을 개방(opening)시키는 밸브인 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
14 14
제1항, 제2항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 폐쇄형 밸브는 상기 랩온어 디스크에 형성된 제 1 유공; 상기 제1 유공과 물리적 결합이 가능한 형상을 가지고, 중앙에 제2 유공을 포함하는 박막의 검정색 열가소성 수지; 및상기 제1 유공과 상기 검정색 열가소성 수지간의 물리적 결합시, 상기 검정색 열가소성 수지와 상기 제1 유공 간에 형성된 모세관 채널;을 포함하여,상기 모세관 채널에 UV 접착제(Light Curing adhesive)를 이동시켜 상기 검정색 열가소성 수지를 상기 제1 유공에 부착하여 상기 제1 유공을 개방시키고, 이후 레이저 가열에 의해 상기 검정색 열가소성 수지의 제2 유공 부위를 용융하여 상기 제2 유공을 폐쇄(closing) 시킴으로써 상기 제1 유공을 폐쇄하는 밸브인 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
15 15
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 개방형 밸브는, 상기 랩온어 디스크상에 형성된 제1 유공; 상기 제1 유공과 물리적 결합이 가능한 형상을 가지는 검정색 열가소성 수지인, 박막의 검정색 열가소성 수지 비닐; 및상기 검정색 열가소성 수지 비닐을 샌드위치(sandwich)식으로 감싸는 상측 고무링과 하측 고무링; 을 포함하여,상기 검정색 열가소성 수지 비닐, 상측 고무링과 하측 고무링을 상기 제1 유공에 삽입 결합부착하여 상기 제1 유공을 폐쇄(closing)시키고, 이후 레이저 가열에 의해 상기 검정색 열가소성 수지 비닐을 용융하여 제2 유공을 형성하여 상기 제1 유공을 개방시키는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
16 16
제14항에 있어서,상기 검정색 열가소성 수지는 에틸렌비닐아세테이트(E
17 17
제1항, 제2항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 레이저 가열장치를 탑재하여, 상기 랩온어 디스크의 방사(radial) 방향의 이동을 허여하는 슬라이더를 더 구비한 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
18 18
제1항, 제2항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 랩온어 디스크에는 디스크의 고유 ID 정보를 송신하는 무선 RFIC가 더 구비하는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
19 19
제1항, 제2항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,인터넷 연결을 통해 관공서로부터 위생 점수(hygiene score)를 원격으로 피드백 받아 위생점수를 표시하기 위한 위생점수 광고판을 더 구비한 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
20 20
제1항 또는 제6항에 있어서,상기 온도 표출 수단은, 마이크로 캡슐화된 온도 감응 물질의 내부 중심에 자성체 구슬을 포함하거나, 마이크로 캡슐화된 온도 감응 물질의 내부 중심에 발포비즈(Foamed beads)를 포함하거나, 마이크로 캡슐화된 온도 감응 물질(26)의 내부 중심에 발포비즈와 자성체 구슬을 포함하여, 상기 세포 파괴 챔버 또는 DNA 증폭 챔버 내의 시료와 함께 섞여서 시료의 온도를 직접 외부에 나타내는 마이크로 캡슐화된 온도 감응 물질인인 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
21 21
제4항에 있어서, 상기 랩온어 디스크 장치는 상기 DNA 증폭의 산출물을 정량 내지 정성적으로 분석하기 위해, 원심력에 의해 DNA 펠릿이 모이도록 설계된 DNA 펠릿(DNA pellet) 챔버를 상기 DNA 증폭 챔버의 원주 외곽방향으로 더 구비하고, 상기 DNA 펠릿 형성 여부를 판단하기 위한 광학 센서를 더 구비한 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
22 22
제 4항에 있어서, 정상적인 표적 서열(target sequence)을 가진 DNA에 결합하고, 돌연변이된 표적 DNA(mutated target DNA)에는 결합하지 않는 PNA(Peptide Nucleic Acid) 프로브들(probes)을 상기 DNA 증폭 챔버내에 더 구비하여, 상기 DNA 주입 채널을 통해 상기 DNA 증폭 챔버로 이송되어 온 DNA 중 상기 PNA와 결합된 정상 표적 DNA는 증폭되지 않고, PNA와 결합하지 않은 돌연변이된 표적 DNA만이 DNA증폭 공정 동안 증폭이 되어 질병 유무 내지 돌연변이 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
23 23
제 6항에 있어서, 정상적인 표적 서열(target sequence)을 갖고 있는 DNA에 결합하고, 돌연변이된 표적 DNA(mutated target DNA)에는 결합하지 않는 PNA(Peptide Nucleic Acid) 프로브들(probes)을 상기 DNA 증폭 챔버내에 더 구비하여, 상기 DNA 주입 채널을 통해 상기 DNA 증폭 챔버로 이송되어 온 DNA 중 상기 PNA와 결합된 정상 표적 DNA는 증폭되지 않고, PNA와 결합하지 않은 돌연변이 된 표적 DNA만이 DNA증폭 공정 동안 증폭이 되어 질병 유무 내지 돌연변이 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는,랩온어 디스크 장치
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순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 성균관대학교 산학협력단 대학ICT연구센터지원사업 인공지능형 가상 의사 초음파 의료진단 플랫폼 연구 개발 및 고급 인력 양성