KR102700071B1 - Device for handling airborne virus - Google Patents
Device for handling airborne virus Download PDFInfo
- Publication number
- KR102700071B1 KR102700071B1 KR1020220069560A KR20220069560A KR102700071B1 KR 102700071 B1 KR102700071 B1 KR 102700071B1 KR 1020220069560 A KR1020220069560 A KR 1020220069560A KR 20220069560 A KR20220069560 A KR 20220069560A KR 102700071 B1 KR102700071 B1 KR 102700071B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- slot
- cartridge
- treatment device
- aerosol
- virus treatment
- Prior art date
Links
- 241000700605 Viruses Species 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 19
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 19
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 19
- 238000009007 Diagnostic Kit Methods 0.000 claims description 17
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 9
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 9
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 8
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 5
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 5
- 241001678559 COVID-19 virus Species 0.000 description 4
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 4
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 4
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 3
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 208000025721 COVID-19 Diseases 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 description 1
- 108020000999 Viral RNA Proteins 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000000752 ionisation method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/22—Ionisation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/40—Electrode constructions
- B03C3/45—Collecting-electrodes
- B03C3/47—Collecting-electrodes flat, e.g. plates, discs, gratings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
- B03C3/68—Control systems therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/70—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving virus or bacteriophage
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L2209/10—Apparatus features
- A61L2209/11—Apparatus for controlling air treatment
- A61L2209/111—Sensor means, e.g. motion, brightness, scent, contaminant sensors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2527/00—Reactions demanding special reaction conditions
- C12Q2527/101—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2531/00—Reactions of nucleic acids characterised by
- C12Q2531/10—Reactions of nucleic acids characterised by the purpose being amplify/increase the copy number of target nucleic acid
- C12Q2531/113—PCR
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2563/00—Nucleic acid detection characterized by the use of physical, structural and functional properties
- C12Q2563/107—Nucleic acid detection characterized by the use of physical, structural and functional properties fluorescence
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Virology (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
공기 중 바이러스 처리 장치가 개시된다. 개시된 장치는 포집 판이 마련된 카트리지, 상기 카트리지가 삽입되며, 상기 카트리지를 통해 공기 중의 에어로졸을 포집하는 제1 슬롯 및 포집 된 에어로졸을 검사하는 제2 슬롯을 포함하는 처리 장치를 포함한다.An airborne virus treatment device is disclosed. The disclosed device comprises a treatment device including a cartridge having a capture plate, a first slot into which the cartridge is inserted and captures an aerosol in the air through the cartridge, and a second slot for examining the captured aerosol.
Description
이하의 설명은, 공기 중 바이러스를 처리하는 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 공기 중 에어로졸을 포집하여 이온화 함으로써 에어로졸에 포함된 바이러스의 전염력 및 독성을 제거하고 포집된 에어로졸을 검사함으로써 타깃 바이러스의 유무를 판단할 수 있는 장치에 관한 것이다.The following description relates to a device for processing airborne viruses. More specifically, it relates to a device that captures and ionizes airborne aerosols to eliminate the infectivity and toxicity of viruses contained in the aerosols, and can determine the presence or absence of a target virus by examining the captured aerosols.
최근 코로나 19 사태로 인해서 공기 중의 바이러스에 대한 관심도가 높아지고 있다. 코로나 19 검사 방법으로서 PCR(Polymerase Chain Reaction)이 사용됨에 따라 PCR 검사 방법 및 장치와 관련한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 또한, 청정한 공기에 대한 수요가 늘어남에 따라 공기 중 바이러스를 제거하기 위한 공기 청정기에 대한 다양한 기술들이 개발되고 있다.Recently, interest in airborne viruses has increased due to the COVID-19 situation. As PCR (Polymerase Chain Reaction) is used as a COVID-19 testing method, various technologies related to PCR testing methods and devices are being developed. In addition, as the demand for clean air increases, various technologies for air purifiers to remove airborne viruses are being developed.
하지만, 기존 공기 청정기들은 공기 중에 존재하는 에어로졸에 바이러스가 포함되었는지 여부에 대한 정보를 제공하지 못하는 문제가 있다. 또한, PCR 검사 장치의 경우에도 일상공간에서 공기 중 바이러스 유무에 대한 검사수단으로써 사용되지는 못하고 있다.However, existing air purifiers have the problem of not being able to provide information on whether aerosols in the air contain viruses. In addition, PCR testing devices are not being used as a means of testing for viruses in the air in everyday spaces.
적어도 하나의 실시 예에 따르면, 공기 중 에어로졸을 포집하여 이온화 함으로써 에어로졸에 포함된 바이러스의 전염력 및 독성을 제거할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 포집된 에어로졸을 검사함으로써 타깃 바이러스의 유무를 판단할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 공기 중 에어로졸의 포집 및 바이러스 검사와 독성 제거를 소형화된 장치로 수행할 수 있다.According to at least one embodiment, the infectivity and toxicity of a virus contained in an aerosol can be eliminated by capturing and ionizing an airborne aerosol. According to at least one embodiment, the presence or absence of a target virus can be determined by examining the captured aerosol. According to at least one embodiment, the capturing and virus examination and toxicity removal of an airborne aerosol can be performed by a miniaturized device.
일 측면에 따르면 공기 중 바이러스 처리 장치가 개시된다. 개시된 장치는 카트리지; 상기 카트리지가 삽입되며, 상기 카트리지를 통해 공기 중의 에어로졸을 포집하는 제1 슬롯 및 포집 된 에어로졸을 검사하는 제2 슬롯을 포함하는 처리 장치;를 포함하며, 상기 카트리지는 포집 전극 및 광열판을 포함하며, 상기 처리 장치의 제1 슬롯에는 상기 제1 슬롯에 유입된 공기의 에어로졸을 이온화하기 위한 이온 발생기가 마련되고, 상기 처리 장치의 제2 슬롯에는 상기 카트리지에 마련된 광열판에 광을 조사하기 위한 광원 및 소정의 유전물질을 진단하기 위한 진단 키트가 마련된다.According to one aspect, an airborne virus treatment device is disclosed. The disclosed device comprises: a cartridge; a treatment device into which the cartridge is inserted, the treatment device including a first slot for capturing an aerosol in the air through the cartridge and a second slot for examining the captured aerosol; wherein the cartridge includes a capturing electrode and a photothermal plate, an ion generator for ionizing an aerosol in air introduced into the first slot is provided in the first slot of the treatment device, and a light source for irradiating light to the photothermal plate provided in the cartridge and a diagnostic kit for diagnosing a predetermined genetic material are provided in the second slot of the treatment device.
상기 제1 슬롯의 제1 측벽에는 상기 카트리지가 삽입되는 제1 삽입홀이 형성되고, 상기 제1 슬롯과 상기 제2 슬롯을 구분하는 격벽에는 상기 카트리지가 삽입되는 제2 삽입홀이 형성되며, 상기 제1 측벽 및 상기 격벽은 서로 마주볼 수 있다.A first insertion hole into which the cartridge is inserted is formed in the first side wall of the first slot, and a second insertion hole into which the cartridge is inserted is formed in the partition wall separating the first slot and the second slot, and the first side wall and the partition wall can face each other.
상기 카트리지는 상기 제1 삽입홀을 통해 상기 제1 슬롯 내부로 이동한 후 상기 제2 삽입홀을 통해 상기 제2 슬롯 내부로 이동하도록 구성될 수 있다.The cartridge may be configured to move into the first slot through the first insertion hole and then into the second slot through the second insertion hole.
상기 제1 슬롯의 제2 측벽에는 외부 공기를 상기 제1 슬롯의 내부로 유입되도록 유도하는 팬(fan)이 설치되고, 상기 제1 슬롯의 제3 측벽에는 상기 제1 슬롯 내부의 공기가 외부로 배출되도록 하는 적어도 하나의 배출구가 형성될 수 있다.A fan may be installed on the second side wall of the first slot to induce outside air into the interior of the first slot, and at least one exhaust port may be formed on the third side wall of the first slot to discharge air inside the first slot to the exterior.
상기 카트리지는 상기 제1 슬롯에 삽입된 상태에서 상기 제2 측벽과 상기 제3 측벽 사이에 위치할 수 있다.The cartridge may be positioned between the second side wall and the third side wall while inserted into the first slot.
상기 이온 발생기는 상기 제1 슬롯의 하면 및 상면 중 적어도 하나에 설치되어 상기 제1 슬롯 내부에 음이온을 발생시켜 상기 에어로졸이 이온화되도록 할 수 있다.The ion generator may be installed on at least one of the lower surface and upper surface of the first slot to generate negative ions inside the first slot so as to ionize the aerosol.
상기 장치는 상기 포집 판에 전압을 가함으로써 이온화 된 에어로졸이 포집되도록 하는 전압 구동부를 더 포함하고, 상기 전압 구동부는 상기 포집 전극을 접지되도록 하거나 양전위가 되도록 할 수 있다.The device further includes a voltage driving unit that applies a voltage to the capturing plate so that ionized aerosol is captured, and the voltage driving unit can cause the capturing electrode to be grounded or to have a positive potential.
상기 제2 슬롯은 온도 센서 및 상기 진단 키트에서 PCR 반응 결과에 의해 나타나는 형광 신호를 감지하는 광학 검출부를 더 포함할 수 있다.The second slot may further include a temperature sensor and an optical detection unit for detecting a fluorescent signal indicated by a PCR reaction result in the diagnostic kit.
상기 장치는 상기 광원 및 상기 온도 센서와 연결된 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 온도 센서의 측정 결과에 기반하여 상기 제2 슬롯 내부에 핵산증폭반응을 위한 써모 사이클(thermos cycle)이 형성되도록 상기 광원을 제어할 수 있다.The device further includes a control unit connected to the light source and the temperature sensor, and the control unit can control the light source so that a thermos cycle for a nucleic acid amplification reaction is formed inside the second slot based on a measurement result of the temperature sensor.
적어도 하나의 실시예에 따르면 공기 청정 기능, 에어로졸 포집 및 바이러스 존재 여부의 검사 기능을 모두 수행할 수 있는 공기 중 바이러스 처리 장치가 개시된다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 바이러스 처리 장치를 소형화하고 여러 가지 기능을 하나의 처리 장치로 수행할 수 있다.According to at least one embodiment, an airborne virus treatment device capable of performing all of the functions of air purification, aerosol capture, and virus presence detection is disclosed. According to at least one embodiment, the virus treatment device can be miniaturized and multiple functions can be performed by a single treatment device.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 공기 중 바이러스 처리 장치이다.
도 2는 처리 장치에 포함된 구성들을 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1에서 나타낸 처리 장치의 내부를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에서 나타낸 제1 슬롯의 내부를 보다 자세히 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에서 나타낸 제1 슬롯의 바닥을 x-y 평면에 서 나타낸 도면이다.
도 6은 제1 슬롯 내부에서 포집 전극의 포집 성능을 시험한 결과를 나타낸다.
도 7은 도 3에서 나타낸 처리 장치의 제2 슬롯 내부를 나타낸 도면이다.
도 8은 제어부가 제2 슬롯 내부의 광원을 이용하여 써모 사이클을 구현한 결과의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 코로나 19 바이러스 RNA가 포함된 공기 샘플을 이용하였을 때 제2 슬롯의 진단 키트가 포집 전극에 포집된 코로나 19 바이러스 RNA를 검사한 결과와 시중에 상용화된 PCR 장치의 검사 결과를 비교한 도면들이다.Figure 1 is an airborne virus treatment device according to an exemplary embodiment.
Figure 2 is a block diagram exemplarily showing the components included in the processing device.
Figure 3 is a drawing exemplarily showing the interior of the processing device shown in Figure 1.
Figure 4 is a drawing showing the interior of the first slot shown in Figure 3 in more detail.
Figure 5 is a drawing showing the bottom of the first slot shown in Figure 4 in the xy plane.
Figure 6 shows the results of testing the capture performance of the capture electrode inside the first slot.
Figure 7 is a drawing showing the inside of the second slot of the processing device shown in Figure 3.
Figure 8 is a drawing showing an example of the result of the control unit implementing a thermo cycle using a light source inside the second slot.
Figures 9 and 10 are drawings comparing the results of testing for COVID-19 virus RNA captured by the capture electrode using a diagnostic kit in the second slot when an air sample containing COVID-19 virus RNA was used, with the test results of a commercially available PCR device.
실시 예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시 예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for illustrative purposes only and may be implemented in various forms. Accordingly, the embodiments are not limited to a specific disclosed form, and the scope of the present disclosure includes modifications, equivalents, or alternatives included in the technical idea.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although the terms first or second may be used to describe various components, such terms should be construed only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When it is said that a component is "connected" to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to that other component, but there may also be other components in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "has" and the like are intended to specify the presence of a described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof, but should be understood to not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning they have in the context of the relevant art, and will not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined herein.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings. When describing with reference to the attached drawings, identical components are given the same reference numerals regardless of the drawing numbers, and redundant descriptions thereof will be omitted.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 공기 중 바이러스 처리 장치이다. Figure 1 is an airborne virus treatment device according to an exemplary embodiment.
도 1을 참조하면, 공기 중 바이러스 처리 장치는 카트리지(100) 및 처리 장치(200)를 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이 카트리지(100)는 처리 장치(200)에 삽입될 수 있다. 카트리지(100)는 삽입의 용이성을 위해 판 형상을 가질 수 있으나 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어 카트리지(100)는 소정의 삽입홀에 삽입이 용이한 목적을 달성하기 위해 통상의 기술자가 용이하게 변경할 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.Referring to FIG. 1, the airborne virus treatment device may include a cartridge (100) and a treatment device (200). As described below, the cartridge (100) may be inserted into the treatment device (200). The cartridge (100) may have a plate shape for ease of insertion, but the embodiment is not limited thereto. For example, the cartridge (100) may be changed within a range that can be easily changed by a person skilled in the art in order to achieve the purpose of easy insertion into a predetermined insertion hole.
카트리지(100)는 카트리지 바디(110) 및 카트리지 바디(110)에 마련된 광열판(120) 및 포집 전극(130)을 포함할 수 있다. 카트리지 바디(110)는 판 형상을 가질 수 있다. 카트리지 바디(110)는 예시적으로 플라스틱 소재로 구현될 수 있으나 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 카트리지 바디(110)의 소재는 통상의 기술자가 용이하게 변경할 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.The cartridge (100) may include a cartridge body (110) and a photo-thermal plate (120) and a capturing electrode (130) provided in the cartridge body (110). The cartridge body (110) may have a plate shape. The cartridge body (110) may be implemented with a plastic material, but the embodiment is not limited thereto. The material of the cartridge body (110) may be changed within a range that can be easily changed by a person skilled in the art.
카트리지 바디(110)의 일면에는 광열판(120) 및 포집 전극(130)이 마련될 수 있다. 광열판(120)은 조사되는 광을 열로 변환하는 기능을 수행할 수 있다. 후술하는 바와 같이 카트리지(100)가 처리 장치(200)의 제2 슬롯에 삽입되었을 때에 광열판(120)에 광이 조사될 수 있다. 광열판(120)은 조사된 광 에너지를 열 에너지로 변환할 수 있다. 광열판(120)은 광 에너지를 열 에너지로 변환하기 위한 광열소자를 포함할 수 있다. 광열 소자는 유리섬유 멤브레인, 금속 나노입자 표면 등을 포함할 수 있으나 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며 광열소자와 관련된 기술 분야에 알려진 것 중 어느 하나를 포함할 수 있다.A photothermal plate (120) and a capturing electrode (130) may be provided on one side of the cartridge body (110). The photothermal plate (120) may perform a function of converting irradiated light into heat. As described below, when the cartridge (100) is inserted into the second slot of the processing device (200), light may be irradiated to the photothermal plate (120). The photothermal plate (120) may convert the irradiated light energy into heat energy. The photothermal plate (120) may include a photothermal element for converting light energy into heat energy. The photothermal element may include a glass fiber membrane, a metal nanoparticle surface, etc., but the embodiment is not limited thereto, and may include any one of those known in the technical field related to photothermal elements.
광열판(120) 위에는 포집 전극(130)이 마련될 수 있다. 따라서, 광열판(120)이 열 에너지를 발생시킬 때에 포집 전극(130)의 온도가 상승할 수 있다. 포집 전극(130)에는 양 전위가 인가되거나 접지가 될 수 있다. 이를 위해 공기 중 바이러스 처리 장치는 포집 전극(130)에 양 전위를 인가하거나 접지 처리를 하는 전압 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 전압 구동부는 처리 장치(200) 내부에 마련될 수 있다. 다른 예로 전압 구동부는 처리 장치(200) 외부에 마련되어 포집 전극(130)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 포집 전극(130)은 제1 슬롯 안에서 이온화 된 에어로졸을 포집할 수 있다. 에어로졸은 공기 중에 존재하는 미세 입자들을 가리킬 수 있다.A capturing electrode (130) may be provided on the photo-thermal plate (120). Accordingly, when the photo-thermal plate (120) generates thermal energy, the temperature of the capturing electrode (130) may rise. A positive potential may be applied to the capturing electrode (130) or may be grounded. To this end, the airborne virus treatment device may include a voltage driving unit (not shown) that applies a positive potential to the capturing electrode (130) or performs grounding. The voltage driving unit may be provided inside the treatment device (200). As another example, the voltage driving unit may be provided outside the treatment device (200) and electrically connected to the capturing electrode (130). The capturing electrode (130) may capture ionized aerosol within the first slot. Aerosol may refer to fine particles existing in the air.
처리 장치(200)는 내부에 적어도 2개의 슬롯을 포함할 수 있다. 제1 슬롯에는 카트리지(100)가 삽입되기 위한 제1 삽입홀(202)이 형성되어 있을 수 있다. 카트리지(100)는 제1 삽입홀(202)을 통해 처리 장치(200)의 제1 슬롯으로 삽입될 수 있다.The processing device (200) may include at least two slots therein. A first slot may have a first insertion hole (202) formed therein for inserting a cartridge (100). The cartridge (100) may be inserted into the first slot of the processing device (200) through the first insertion hole (202).
도 2는 처리 장치(200)에 포함된 구성들을 예시적으로 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram exemplarily showing the components included in the processing device (200).
도 2를 참조하면, 처리 장치(200)는 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220)을 포함할 수 있다. 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220) 각각은 직육면체 형상을 가질 수 있으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220)의 직육면체 각 변의 길이는 대략 10cm 내지 15cm일 수 있다. 따라서, 처리 장치(200)는 소형화되어 가정이나 의료시설 등에서 사용하기 용이할 수 있다. 하지만, 상술한 수치는 예시적인 것에 불과하며 본원 발명의 목적을 달성하기 위해 통상의 기술자가 용이하게 변경할 수 있는 범위 내에서 처리 장치(200)의 모양이나 크기는 변경될 수 있다.Referring to FIG. 2, the processing device (200) may include a first slot (210) and a second slot (220). Each of the first slot (210) and the second slot (220) may have a rectangular parallelepiped shape, but this is merely exemplary, and the embodiment is not limited thereto. The length of each side of the rectangular parallelepiped of the first slot (210) and the second slot (220) may be approximately 10 cm to 15 cm. Accordingly, the processing device (200) may be miniaturized and may be easily used in homes or medical facilities. However, the above-described numbers are merely exemplary, and the shape or size of the processing device (200) may be changed within a range that can be easily changed by a person skilled in the art in order to achieve the purpose of the present invention.
처리 장치(200)는 제어부(10) 및 전력 제공부(20)를 포함할 수 있다. 제어부(10) 및 전력 제공부(20)는 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220) 중 적어도 하나의 내부에 마련되거나 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220) 외부에 마련될 수도 있다. 제어부(10)는 제1 슬롯(210)의 전압 구동부(211)와 연결되어 제1 슬롯(210)에서 에어로졸 포집 동작 동안 포집 전극(130)에 양 전위 또는 접지를 인가하도록 전압 구동부(211)를 제어할 수 있다. 제어부(10)는 이온 발생기(214) 및 팬(212)을 제어하여 팬(212)을 통한 제1 슬롯(210) 내부의 공기 유입 및 이온 발생기(214)에 의한 이온 발생을 유도할 수 있다.The processing device (200) may include a control unit (10) and a power supply unit (20). The control unit (10) and the power supply unit (20) may be provided inside at least one of the first slot (210) and the second slot (220), or may be provided outside the first slot (210) and the second slot (220). The control unit (10) may be connected to the voltage drive unit (211) of the first slot (210) and control the voltage drive unit (211) to apply a positive potential or ground to the capturing electrode (130) during an aerosol capturing operation in the first slot (210). The control unit (10) may control the ion generator (214) and the fan (212) to induce air intake into the first slot (210) through the fan (212) and ion generation by the ion generator (214).
제어부(10)는 광원(221) 및 온도 센서(222)와 연결될 수 있다. 제어부(10)는 온도 센서(222)의 측정 결과에 기반해서 광원(221)을 제어함으로써 제2 슬롯(220) 내부에서 핵산 증폭을 위한 써모 사이클(thermal cycle)을 구현할 수 있다. 또한, 제어부(10)는 진단 키트(224)의 진단 결과를 수신하여 바이러스 존재 유무에 대한 정보를 가공할 수 있다.The control unit (10) can be connected to a light source (221) and a temperature sensor (222). The control unit (10) can control the light source (221) based on the measurement result of the temperature sensor (222), thereby implementing a thermal cycle for nucleic acid amplification within the second slot (220). In addition, the control unit (10) can receive the diagnostic result of the diagnostic kit (224) and process information on the presence or absence of a virus.
도 3은 도 1에서 나타낸 처리 장치(200)의 내부를 예시적으로 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a drawing exemplarily showing the interior of the processing device (200) shown in FIG. 1.
도 3을 참조하면, 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220)은 격벽(W0)에 의해 서로 구분될 수 있다. 제1 슬롯(210)의 제1 측벽(W1)에는 제1 삽입홀이 형성되고 격벽(W0)에는 제2 삽입홀이 형성될 수 있다. 카트리지(100)는 제1 측벽(W1)의 제1 삽입홀을 통해 y축 방향으로 제1 슬롯(210)으로 삽입될 수 있다. 카트리지(100)는 제1 슬롯(210)에 삽입된 후 격벽(W0)의 제2 삽입홀을 통해 y축 방향으로 이동하여 제2 슬롯(220)으로 이동할 수 있다.Referring to FIG. 3, the first slot (210) and the second slot (220) can be separated from each other by a partition wall (W0). A first insertion hole can be formed in a first side wall (W1) of the first slot (210), and a second insertion hole can be formed in the partition wall (W0). The cartridge (100) can be inserted into the first slot (210) in the y-axis direction through the first insertion hole of the first side wall (W1). After being inserted into the first slot (210), the cartridge (100) can move in the y-axis direction through the second insertion hole of the partition wall (W0) to move to the second slot (220).
카트리지(100)의 이동은 기계적 수단에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 처리 장치(200) 내부에는 컨베이어 시스템, 기어 모듈 등이 설치되어 카트리지(100)를 y축 방향으로 이동시킬 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 카트리지(100)의 이동은 사용자에 의해 수동으로 이루어질 수도 있다.The movement of the cartridge (100) may be accomplished by mechanical means. For example, a conveyor system, a gear module, etc. may be installed inside the processing device (200) to move the cartridge (100) in the y-axis direction. However, the embodiment is not limited thereto. For example, the movement of the cartridge (100) may be accomplished manually by a user.
제1 슬롯(210)에는 배기를 위한 적어도 하나의 배출구(219)가 마련되어 있을 수 있다. 마찬가지로 제2 슬롯(220)에는 배기를 위한 적어도 하나의 배출구(229)가 마련되어 있을 수 있다. 상기 배출구들(219, 229)을 통해 제1 슬롯(210)의 내부와 외부 사이의 공기 순환 및 제2 슬롯(220)의 내부와 외부 사이의 공기 순환이 이루어질 수 있다.The first slot (210) may be provided with at least one exhaust port (219) for exhaust. Similarly, the second slot (220) may be provided with at least one exhaust port (229) for exhaust. Through the exhaust ports (219, 229), air circulation between the inside and the outside of the first slot (210) and air circulation between the inside and the outside of the second slot (220) may be achieved.
카트리지(100)는 1차적으로 제1 슬롯(210)에 삽입될 수 있다. 이 때에 카트리지(100)의 포집 전극(130)이 제1 슬롯(210) 내부에 위치할 수 있다. 제1 슬롯(210)에는 외부 공기가 유입될 수 있다. 외부 공기는 에어로졸을 포함할 수 있다. 제1 슬롯(210)은 유입된 공기의 에어로졸을 이온화할 수 있다. 이온화 된 에어로졸은 포집 전극(130)에 포집될 수 있다. 에어로졸이 바이러스 입자를 포함하는 경우, 바이러스 입자가 이온화되는 과정에서 바이러스의 독성과 전염성이 제거될 수 있다. 따라서, 처리 장치(200)는 공기 중 바이러스의 독성을 제거하여 공기 청정 효과를 발생시킬 수 있다. 또한, 이온화 된 바이러스 입자가 포집 전극(130)에 포집됨으로써 후술하는 바와 같이 제2 슬롯(220)에서 바이러스 존재 유무에 대한 검사 작업이 용이해질 수 있다.The cartridge (100) may be primarily inserted into the first slot (210). At this time, the capture electrode (130) of the cartridge (100) may be positioned inside the first slot (210). External air may be introduced into the first slot (210). The external air may include aerosol. The first slot (210) may ionize the aerosol of the introduced air. The ionized aerosol may be captured by the capture electrode (130). If the aerosol includes virus particles, the toxicity and infectivity of the virus may be removed in the process of ionizing the virus particles. Accordingly, the processing device (200) may remove the toxicity of the virus in the air to produce an air purification effect. In addition, since the ionized virus particles are captured by the capture electrode (130), the inspection work for the presence or absence of the virus may be facilitated in the second slot (220), as described below.
포집 전극(130)에서 에어로졸이 포집된 후 카트리지(100)는 y축 방향으로 더 이동할 수 있다. 이 단계에서 카트리지(100)의 광열판(120) 및 포집 전극(130)이 제2 슬롯(220) 내부에 위치할 수 있다. 제2 슬롯(220)에서는 포집 전극(130)에서 바이러스의 존재 유무에 대한 검사가 이루어질 수 있다. 제2 슬롯(220)에는 광원(221) 및 진단 키트(224)가 마련되어 있을 수 있다. After the aerosol is captured by the capture electrode (130), the cartridge (100) can move further in the y-axis direction. At this stage, the photo-thermal plate (120) and the capture electrode (130) of the cartridge (100) can be positioned inside the second slot (220). In the second slot (220), a test for the presence or absence of a virus in the capture electrode (130) can be performed. A light source (221) and a diagnostic kit (224) can be provided in the second slot (220).
광원(221)은 광열판(120)에 광을 조사하여 광열판(120) 및 포집 전극(130)의 온도를 상승시킬 수 있다. 광원(221)은 예시적으로 자외선 광을 조사할 수 있으나 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 광원(221)의 종류는 광열효과를 발생시키기 위해 통상의 기술자가 사용할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다. 진단 키트(224)는 포집 전극(130)에 포집된 물질에서 표적 바이러스의 존재 유무를 진단할 수 있다. 이를 위해 진단 키트(224)는 소정의 유전물질의 존재 여부를 검사하기 위한 구성들을 포함할 수 있다. The light source (221) can irradiate light to the photothermal plate (120) to increase the temperature of the photothermal plate (120) and the capturing electrode (130). The light source (221) can irradiate ultraviolet light as an example, but the embodiment is not limited thereto. The type of the light source (221) can be variously changed within a range that can be used by a person skilled in the art to generate a photothermal effect. The diagnostic kit (224) can diagnose the presence or absence of a target virus in a material captured by the capturing electrode (130). To this end, the diagnostic kit (224) can include components for testing the presence or absence of a predetermined genetic material.
광열판(120)에 광을 조사하기 위한 광원 및 포집 전극(130)에 포집된 물질에서 타깃 바이러스의 존재 유무를 진단하기 위한 진단 키트가 마련되어 있을 수 있다. 예를 들어, 진단 키트(224)는 실시간 핵산 증폭 반응 또는 실시간 역전사 핵산 증폭 반응 등을 유도하기 위한 구성들을 포함할 수 있다. 진단 키트(224)는 표적 핵산 물질의 증폭을 위한 프라이머(primer)를 제공하는 구성, 특정 RNA 또는 DNA와 결합하여 형광을 발하는 형광염색액을 제공하는 구성, 형광 신호를 검출하는 광학 검출부 등을 포함할 수 있다. 광학 검출부는 형광 신호를 검출하기 위한 카메라 등을 포함할 수 있다.A light source for irradiating light onto the photothermal plate (120) and a diagnostic kit for diagnosing the presence or absence of a target virus in a material captured by the capturing electrode (130) may be provided. For example, the diagnostic kit (224) may include components for inducing a real-time nucleic acid amplification reaction or a real-time reverse transcription nucleic acid amplification reaction, etc. The diagnostic kit (224) may include a component for providing a primer for amplifying a target nucleic acid material, a component for providing a fluorescent dye that binds to specific RNA or DNA and fluoresces, an optical detection unit for detecting a fluorescent signal, etc. The optical detection unit may include a camera for detecting a fluorescent signal, etc.
도 4는 도 3에서 나타낸 제1 슬롯(210)의 내부를 보다 자세히 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4에서 나타낸 제1 슬롯(210)의 바닥을 x-y 평면에 서 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a drawing showing the interior of the first slot (210) shown in FIG. 3 in more detail. FIG. 5 is a drawing showing the bottom of the first slot (210) shown in FIG. 4 in the x-y plane.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 슬롯(210)의 제1 측벽(W1)에는 제1 삽입홀(202)이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 격벽(W0)에는 제2 삽입홀(204)이 형성되어 있을 수 있다. 제2 측벽(W2)에는 팬(212)이 마련되어 있을 수 있다. 팬(212)의 작동에 의해 외부 공기가 제1 슬롯(210) 내부로 유입될 수 있다. 제2 측벽(W2)의 팬(212)을 통해 유입된 공기는 제제1 슬롯(210) 내부에서 x축 방향으로 확산될 수 있다. 카트리지(100)가 제1 슬롯(210)에 삽입된 상태에서 포집 전극(130)이 마련된 면은 팬(212)이 마련된 제2 측면(W2)과 마주볼 수 있다. 이러한 구조적 특성 때문에 제1 슬롯(210) 내부에 유입된 공기는 x축 방향으로 확산되어 제1 슬롯(210)에 삽입된 카트리지(100)와 만날 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, a first insertion hole (202) may be formed in a first side wall (W1) of a first slot (210). In addition, a second insertion hole (204) may be formed in a partition wall (W0). A fan (212) may be provided in a second side wall (W2). By the operation of the fan (212), external air may be introduced into the first slot (210). The air introduced through the fan (212) of the second side wall (W2) may be diffused in the x-axis direction inside the formulation 1 slot (210). When the cartridge (100) is inserted into the first slot (210), a surface on which a capturing electrode (130) is provided may face a second side (W2) on which a fan (212) is provided. Due to these structural characteristics, air introduced into the first slot (210) can diffuse in the x-axis direction and meet the cartridge (100) inserted into the first slot (210).
제1 슬롯(210)의 제3 측벽(W3)에는 배출구(219)가 형성되어 있을 수 있다. 제1 슬롯(210)의 바닥에는 이온 발생기(214)가 마련되어 있을 수 있다. 이온 발생기(214)는 고전압 방전 또는 코로나 방전을 통해 음이온을 발생시킬 수 있다. 이를 위해 이온 발생기(214)는 4kV 이상의 고전압을 발생시킬 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 공기 중에 음이온을 발생시키는 수단은 통상의 기술자가 용이하게 채택할 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.An outlet (219) may be formed on the third side wall (W3) of the first slot (210). An ion generator (214) may be provided on the bottom of the first slot (210). The ion generator (214) may generate negative ions through high voltage discharge or corona discharge. For this purpose, the ion generator (214) may generate a high voltage of 4 kV or more. However, the embodiment is not limited thereto. The means for generating negative ions in the air may be changed within a range that can be easily adopted by a person skilled in the art.
바닥의 이온 발생기(214)에서 발생된 음이온은 z축 방향으로 확산되면서 팬(212)을 통해 흡입되는 공기의 에어로졸과 반응할 수 있다. 도 4 및 도 5에서는 이온 발생기(214)가 제1 슬롯(210)의 바닥에 설치된 경우를 예시적으로 나타냈지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 이온 발생기(214)는 제1 슬롯 내부의 다른 면에 마련되어 있을 수도 있다. 이온화된 에어로졸은 음전하를 띄게 되어 포집 전극(130)에 포집될 수 있다. 또한, 에어로졸에 바이러스 입자가 포함된 경우, 이온화 과정에서 바이러스의 전염성이 사라질 수 있다.The negative ions generated from the ion generator (214) on the floor can react with the aerosol of the air sucked in through the fan (212) while diffusing in the z-axis direction. In FIGS. 4 and 5, the case where the ion generator (214) is installed on the bottom of the first slot (210) is exemplarily shown, but the embodiment is not limited thereto. For example, the ion generator (214) may be provided on another surface inside the first slot. The ionized aerosol acquires a negative charge and can be captured by the capture electrode (130). In addition, if the aerosol contains virus particles, the infectivity of the virus may disappear during the ionization process.
도 6은 제1 슬롯(210) 내부에서 포집 전극(130)의 포집 성능을 시험한 결과를 나타낸다.Figure 6 shows the results of testing the capturing performance of the capturing electrode (130) inside the first slot (210).
실험에서는 에어로졸로서 대략 직경 2μm 정도 크기를 가지는 라텍스 입자들을 활용하였다. 라텍스 입자들을 포함한 공기가 제1 슬롯(210)에 유입되었을 때 라텍스 입자들은 음이온에 의해 이온화 되었으며, 포집 전극(130)에 포집되었다. 도 6의 좌측은 제1 슬롯(210) 내부에서 관찰용 발광 유닛을 키지 않은 상태에서 포집 전극(130)의 촬영 이미지이고 우측은 제1 슬롯(210) 내부에서 관찰용 발광 유닛을 켠 상태에서 포집 전극(130)의 촬영 이미지를 나타낸다.In the experiment, latex particles having a diameter of approximately 2 μm were used as an aerosol. When air containing latex particles was introduced into the first slot (210), the latex particles were ionized by negative ions and captured by the capturing electrode (130). The left side of Fig. 6 shows an image of the capturing electrode (130) when the observation light-emitting unit was not turned on inside the first slot (210), and the right side shows an image of the capturing electrode (130) when the observation light-emitting unit was turned on inside the first slot (210).
도 6을 참조하면, 관찰용 발광 유닛을 켰을 때 포집 전극(130)에 포집된 라텍스 입자들을 관찰할 수 있다. 즉, 에어로졸이 제1 슬롯(210)에 유입된 후 이온화됨으로써 포집 전극(130)에 용이하게 포집되는 것을 확인할 수 있다.Referring to Fig. 6, when the observation light-emitting unit is turned on, latex particles captured by the capturing electrode (130) can be observed. That is, it can be confirmed that the aerosol is easily captured by the capturing electrode (130) by being ionized after flowing into the first slot (210).
도 7은 도 3에서 나타낸 처리 장치(200)의 제2 슬롯(220) 내부를 나타낸 도면이다. FIG. 7 is a drawing showing the inside of the second slot (220) of the processing device (200) shown in FIG. 3.
도 7을 참조하면, 카트리지(100)는 제1 슬롯(210)에 삽입되어 포집 전극(130)을 이용하여 에어로졸을 포집한 후 제2 슬롯(220)으로 이동할 수 있다. 제2 슬롯(220)에는 진단 키트(224)가 마련될 수 있다. 진단 키트(224)는 포집 전극(130)에 포집된 에어로졸 중에 표적 바이러스가 존재하는 지 여부를 검사할 수 있다. 상술한 바와 같이 진단 키트(224)는 핵산 증폭 반응을 활용할 수 있다. 핵산 증폭 반응에는 써모 사이클이 요구된다. 이를 위해 제2 슬롯(220) 내부에는 광원(221)이 마련될 수 있다. 광원(221)이 조사하는 광에 의해 카트리지(100)의 광열판(120)이 열을 발생시킬 수 있다. 이 과정에서 포집 전극(130) 및 포집 전극(130) 주변 온도가 상승할 수 있다. 광원(221)이 꺼지면 도 3에서 나타낸 배출구(229)를 통한 대류 등의 원인으로 인해 포집 전극(130) 및 포집 전극(130) 주변의 온도가 하강할 수 있다.Referring to FIG. 7, the cartridge (100) can be inserted into the first slot (210) and capture an aerosol using the capture electrode (130) and then moved to the second slot (220). A diagnostic kit (224) can be provided in the second slot (220). The diagnostic kit (224) can test whether a target virus exists in the aerosol captured by the capture electrode (130). As described above, the diagnostic kit (224) can utilize a nucleic acid amplification reaction. A thermo cycle is required for the nucleic acid amplification reaction. For this purpose, a light source (221) can be provided inside the second slot (220). The photo-thermal plate (120) of the cartridge (100) can generate heat by the light irradiated by the light source (221). In this process, the temperature of the capture electrode (130) and the surroundings of the capture electrode (130) can increase. When the light source (221) is turned off, the temperature of the capturing electrode (130) and the surroundings of the capturing electrode (130) may decrease due to convection or other causes through the exhaust port (229) shown in Fig. 3.
제2 슬롯(220)에는 온도 센서(222)가 마련될 수 있다. 상술한 제어부(10)는 온도 센서(222)의 측정 값에 기반하여 광원(221)을 ON/OFF 시킬 수 있다. 이를 통해 제어부(10)는 제2 슬롯(220) 내부에서 써모 사이클을 구현하여 핵산 증폭 반응을 유도할 수 있다.A temperature sensor (222) may be provided in the second slot (220). The above-described control unit (10) may turn the light source (221) ON/OFF based on the measurement value of the temperature sensor (222). Through this, the control unit (10) may implement a thermo cycle within the second slot (220) to induce a nucleic acid amplification reaction.
도 8은 제어부(10)가 제2 슬롯(220) 내부의 광원(221)을 이용하여 써모 사이클을 구현한 결과의 예시를 나타낸 도면이다. 도 8에서 가로축은 시간(초)을 나타내고, 세로축은 온도(℃)를 나타낸다. 도 8을 참고하면, 제어부(10)가 온도 센서(222)의 측정 값에 기반해서 광원(221)을 ON/OFF 하여 대략 65℃ 내지 90℃ 사이의 온도 구간에서 써모 사이클을 구현한 것을 확인할 수 있다.Fig. 8 is a drawing showing an example of the result of implementing a thermo cycle by using a light source (221) inside a second slot (220) by a control unit (10). In Fig. 8, the horizontal axis represents time (seconds) and the vertical axis represents temperature (℃). Referring to Fig. 8, it can be confirmed that the control unit (10) implements a thermo cycle in a temperature range of approximately 65℃ to 90℃ by turning the light source (221) ON/OFF based on the measured value of the temperature sensor (222).
도 9 및 도 10은 코로나 19 바이러스 RNA가 포함된 공기 샘플을 이용하였을 때 제2 슬롯(220)의 진단 키트(224)가 포집 전극(130)에 포집된 코로나 19 바이러스 RNA를 검사한 결과와 시중에 상용화된 PCR 장치의 검사 결과를 비교한 도면들이다.FIGS. 9 and 10 are drawings comparing the results of testing for COVID-19 virus RNA captured by the capture electrode (130) using a diagnostic kit (224) of the second slot (220) using an air sample containing COVID-19 virus RNA and the test results of a commercially available PCR device.
도 9에서 가로축은 샘플 번호를 나타내고, 세로축은 형광 강도(fluorescence intensity)를 나타낸다. 또한, 도 9에서 붉은색 점들은 본원 발명의 실시예에 따른 공기 중 바이러스 처리 장치의 진단 키트(224)에서 출력된 측정 결과이고, 푸른색 점들은 시중에 상용화된 PCR 장치에서 출력된 측정 결과들이다. 도 9를 참조하면, 본원 발명의 실시예에 따른 공기 중 바이러스 처리 장치가 더 높은 형광 강도의 신호를 출력하여 바이러스 RNA의 존재 유무를 더 민감하게 확인하는 것을 확인할 수 있다.In Fig. 9, the horizontal axis represents the sample number, and the vertical axis represents the fluorescence intensity. In addition, the red dots in Fig. 9 represent the measurement results output from the diagnostic kit (224) of the airborne virus treatment device according to the embodiment of the present invention, and the blue dots represent the measurement results output from a commercially available PCR device. Referring to Fig. 9, it can be confirmed that the airborne virus treatment device according to the embodiment of the present invention outputs a signal with a higher fluorescence intensity to more sensitively confirm the presence or absence of viral RNA.
도 10은 젤 전기영동 결과들을 나타낸다. 도 10에서 "C"는 시중 검사 장치가 공기 중 바이러스를 포집 및 증폭한 샘플의 젤 전기영동 결과를 나타낸다. 또한, 1 내지 6은 본원 발명의 실시예에 따른 공기 중 바이러스 처리 장치를 이용하여 코로나 19 바이러스가 포함된 공기 중에서 추출한 샘플들의 젤 전기영동 결과를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 시중 검사 장치와 본원 발명의 실시예에 따른 바이러스 처리 장치의 성능이 거의 비슷한 것을 확인할 수 있다.Fig. 10 shows the results of gel electrophoresis. In Fig. 10, “C” shows the results of gel electrophoresis of a sample in which a commercial testing device captured and amplified an airborne virus. In addition, 1 to 6 show the results of gel electrophoresis of samples extracted from the air containing the coronavirus 19 virus using an airborne virus treatment device according to an embodiment of the present invention. Referring to Fig. 10, it can be confirmed that the performance of a commercial testing device and a virus treatment device according to an embodiment of the present invention are almost similar.
이상 도 1 내지 도 10을 참조하여 예시적인 실시예들에 따른 공기 중 바이러스 처리 장치에 대하여 설명하였다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 공기 청정 기능, 에어로졸 포집 및 바이러스 존재 여부의 검사 기능을 모두 수행할 수 있는 공기 중 바이러스 처리 장치가 개시된다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 바이러스 처리 장치를 소형화하고 여러 가지 기능을 하나의 처리 장치로 수행할 수 있다.The airborne virus treatment device according to exemplary embodiments has been described with reference to FIGS. 1 to 10 above. According to at least one embodiment, an airborne virus treatment device capable of performing all of the functions of air purification, aerosol capture, and virus presence detection is disclosed. According to at least one embodiment, the virus treatment device can be miniaturized and multiple functions can be performed with a single treatment device.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described with limited drawings as described above, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, appropriate results can be achieved even if the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or are replaced or substituted by other components or equivalents.
Claims (9)
포집 판이 마련된 카트리지;
상기 카트리지가 삽입되며, 상기 카트리지를 통해 공기 중의 에어로졸을 포집하는 제1 슬롯 및 포집 된 에어로졸을 검사하는 제2 슬롯을 포함하는 처리 장치;를 포함하며,
상기 카트리지는 포집 전극 및 광열판을 포함하며,
상기 처리 장치의 제1 슬롯에는 상기 제1 슬롯에 유입된 공기의 에어로졸을 이온화하기 위한 이온 발생기가 마련되고,
상기 처리 장치의 제2 슬롯에는 상기 카트리지에 마련된 광열판에 광을 조사하기 위한 광원 및 소정의 유전물질을 진단하기 위한 진단 키트가 마련되고,
상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯은 격벽에 의해 구분되되, 상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯 각각의 일 면은 상기 격벽에 의해 형성되고,
상기 제1 슬롯의 제1 측벽에는 상기 카트리지가 삽입되는 제1 삽입홀이 형성되고, 상기 격벽에는 상기 카트리지가 삽입되는 제2 삽입홀이 형성되고,
상기 카트리지는 제1 삽입홀을 통해 상기 제1 슬롯 내부로 이동한 후 상기 제2 삽입홀을 통해 상기 제2 슬롯 내부로 이동하도록 구성되는 공기 중 바이러스 처리 장치.In an airborne virus treatment device,
Cartridge with capture plate;
A processing device including a first slot for capturing aerosol in the air through the cartridge and a second slot for examining the captured aerosol, wherein the cartridge is inserted;
The above cartridge includes a capturing electrode and a photothermal plate,
An ion generator is provided in the first slot of the above processing device to ionize the aerosol of air introduced into the first slot,
In the second slot of the above processing device, a light source for irradiating light to the photothermal plate provided in the cartridge and a diagnostic kit for diagnosing a specific genetic material are provided.
The first slot and the second slot are separated by a partition, and one side of each of the first slot and the second slot is formed by the partition,
A first insertion hole into which the cartridge is inserted is formed in the first side wall of the first slot, and a second insertion hole into which the cartridge is inserted is formed in the partition wall.
An airborne virus treatment device, wherein the cartridge is configured to move into the first slot through the first insertion hole and then into the second slot through the second insertion hole.
상기 제1 측벽 및 상기 격벽은 서로 마주보는 공기 중 바이러스 처리 장치.In paragraph 1,
An airborne virus treatment device wherein the first side wall and the bulkhead face each other.
상기 제1 슬롯의 제2 측벽에는 외부 공기를 상기 제1 슬롯의 내부로 유입되도록 유도하는 팬(fan)이 설치되고, 상기 제1 슬롯의 제3 측벽에는 상기 제1 슬롯 내부의 공기가 외부로 배출되도록 하는 적어도 하나의 배출구가 형성되는 공기 중 바이러스 처리 장치.In paragraph 1,
An airborne virus treatment device, wherein a fan is installed on the second side wall of the first slot to induce outside air into the interior of the first slot, and at least one exhaust port is formed on the third side wall of the first slot to discharge air inside the first slot to the exterior.
상기 카트리지는 상기 제1 슬롯에 삽입된 상태에서 상기 제2 측벽과 상기 제3 측벽 사이에 위치하는 공기 중 바이러스 처리 장치.In paragraph 4,
An airborne virus treatment device wherein the cartridge is positioned between the second side wall and the third side wall while being inserted into the first slot.
상기 이온 발생기는 상기 제1 슬롯의 하면 및 상면 중 적어도 하나에 설치되어 상기 제1 슬롯 내부에 음이온을 발생시켜 상기 에어로졸이 이온화되도록 하는 공기 중 바이러스 처리 장치.In paragraph 4,
An airborne virus treatment device wherein the ion generator is installed on at least one of the lower and upper surfaces of the first slot to generate negative ions inside the first slot so as to ionize the aerosol.
상기 포집 판에 전압을 가함으로써 이온화 된 에어로졸이 포집되도록 하는 전압 구동부를 더 포함하고,
상기 전압 구동부는 상기 포집 전극을 접지되도록 하거나 양전위가 되도록 하는 공기 중 바이러스 처리 장치.In paragraph 6,
Further comprising a voltage driving unit for capturing ionized aerosol by applying voltage to the above capturing plate,
An airborne virus treatment device in which the voltage driving unit causes the capturing electrode to be grounded or to have a positive potential.
상기 제2 슬롯은 온도 센서 및 상기 진단 키트에서 PCR 반응 결과에 의해 나타나는 형광 신호를 감지하는 광학 검출부를 더 포함하는 공기 중 바이러스 처리 장치.In paragraph 1,
An airborne virus treatment device wherein the second slot further includes a temperature sensor and an optical detection unit that detects a fluorescent signal indicated by a PCR reaction result in the diagnostic kit.
상기 광원 및 상기 온도 센서와 연결된 제어부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 온도 센서의 측정 결과에 기반하여 상기 제2 슬롯 내부에 핵산증폭반응을 위한 써모 사이클(thermos cycle)이 형성되도록 상기 광원을 제어하는 공기 중 바이러스 처리 장치.In Article 8,
Further comprising a control unit connected to the light source and the temperature sensor,
An airborne virus treatment device in which the control unit controls the light source so that a thermo cycle for a nucleic acid amplification reaction is formed inside the second slot based on the measurement results of the temperature sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220069560A KR102700071B1 (en) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | Device for handling airborne virus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220069560A KR102700071B1 (en) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | Device for handling airborne virus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230168823A KR20230168823A (en) | 2023-12-15 |
KR102700071B1 true KR102700071B1 (en) | 2024-08-27 |
Family
ID=89124907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220069560A KR102700071B1 (en) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | Device for handling airborne virus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102700071B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120314333A1 (en) | 2000-05-18 | 2012-12-13 | Yasukata Takeda | Sterilization method, ion generating device, ion generating apparatus, and air conditioning apparatus |
US20120315626A1 (en) * | 2002-04-05 | 2012-12-13 | Kazuo Nishikawa | Method of evaluating elimination of microoganisms and apparatus for evaluating elimination of microorganisms |
KR102263910B1 (en) | 2020-07-09 | 2021-06-16 | 주식회사 엔쓰리디앤티 | Smart gate with complex clean system |
US20220015474A1 (en) | 2020-07-16 | 2022-01-20 | City University Of Hong Kong | Anti-bacterial and anti-viral, smart facemask |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101851447B1 (en) * | 2015-12-22 | 2018-04-23 | 전자부품연구원 | Apparatus for analyzing, collecting and disinfecting biological material in air |
-
2022
- 2022-06-08 KR KR1020220069560A patent/KR102700071B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120314333A1 (en) | 2000-05-18 | 2012-12-13 | Yasukata Takeda | Sterilization method, ion generating device, ion generating apparatus, and air conditioning apparatus |
US20120315626A1 (en) * | 2002-04-05 | 2012-12-13 | Kazuo Nishikawa | Method of evaluating elimination of microoganisms and apparatus for evaluating elimination of microorganisms |
KR102263910B1 (en) | 2020-07-09 | 2021-06-16 | 주식회사 엔쓰리디앤티 | Smart gate with complex clean system |
US20220015474A1 (en) | 2020-07-16 | 2022-01-20 | City University Of Hong Kong | Anti-bacterial and anti-viral, smart facemask |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230168823A (en) | 2023-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5098079B2 (en) | Ionization analysis method and apparatus | |
JP6141772B2 (en) | Method, apparatus and system for mass spectrometry | |
CN106601584B (en) | Atmospheric pressure magnetic enhancement and magnetic confinement direct current glow discharge ion source | |
JP2008538849A (en) | Ion mobility spectrometer | |
CN102479662B (en) | Vacuum ultraviolet light ionization source used for high-flux gas sample analysis | |
JP2007266007A (en) | Method and apparatus for generating individual particles | |
US20100267010A1 (en) | Method and Apparatus for Real-Time Analysis of Chemical, Biological and Explosive Substances in the Air | |
US20130306855A1 (en) | Efficient detection of ion species utilizing fluorescence and optics | |
US9006678B2 (en) | Non-radioactive ion source using high energy electrons | |
CN103645123A (en) | Detection apparatus and method for detecting airborne biological particles | |
JP2007248333A (en) | Gas analyzer | |
CN114383984B (en) | System for capturing particulate matter and measuring phase state, morphology and chemical components of particulate matter | |
WO2014171378A1 (en) | Mass spectroscopy device | |
JP7117042B2 (en) | Mass spectrometer | |
JPH06511104A (en) | Ion mobility spectrometer | |
CN108459013A (en) | Sample detection means based on laser induced breakdown spectroscopy | |
JP6273286B2 (en) | Sample probe inlet flow system | |
KR102700071B1 (en) | Device for handling airborne virus | |
KR101319926B1 (en) | Apparatus for Acquiring Ion source of Mass spectrometry using UV LED and MCP | |
JP2004286648A (en) | Chemical agent detection device and detection method | |
KR101547210B1 (en) | Ion Trap Mass spectrometer using Cold Electron Source | |
CN107110769B (en) | Laser-induced breakdown spectroscopy sample chamber | |
WO2019147748A2 (en) | Surface layer disruption and ionization utilizing an extreme ultraviolet radiation source | |
KR20070096698A (en) | Simultaneous measuring device of suspended bacteria and fine particles | |
CN203367224U (en) | Normal pressure direct ionization mass spectrum device of concealed ion source |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20220608 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20231218 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20240822 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20240823 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20240823 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration |