KR101959445B1 - Cartridge for detecting glycated protein in a sample and method for detecting the glycated protein using the same - Google Patents

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Abstract

모세관을 이용한 정확한 초기값 측정을 통한 당화 단백질의 양을 정확하게 검출할 수 있는 시료 중의 당화 단백질 측정용 카트리지, 시스템, 당화 단백질을 검출하는 방법, 및 당화 단백질을 확인하는 방법을 제공한다. A cartridge and system for measuring glycated protein in a sample, which can accurately detect the amount of glycated protein through accurate measurement of initial value using a capillary, a method for detecting glycated protein, and a method for identifying glycated protein.

Description

시료 중의 당화 단백질을 측정하는 카트리지 및 이를 이용한 당화 단백질 측정 방법{Cartridge for detecting glycated protein in a sample and method for detecting the glycated protein using the same}[0001] The present invention relates to a cartridge for measuring a glycated protein in a sample, and a method for measuring a glycated protein using the same.

시료 중의 당화 단백질을 효율적으로 측정하는 카트리지 및 이를 이용한 당화 단백질 측정 방법에 관한 것이다.A cartridge for efficiently measuring a glycated protein in a sample, and a method for measuring a glycated protein using the same.

당화 혈색소는 헤모글로빈에 당이 결합되어 있는 것을 말한다. 헤모글로빈은 A 사슬에 당이 결합될 수 있다. 예를 들면, 당화 혈색소는 A1a, A1b, A1c, 또는 이들의 조합이 있을 수 있다. A1a, A1b, 및 A1c 중 β-사슬의 N-말단의 발린 부위에 포도당이 결합된 형태인 헤모글로빈 A1c (HbA1c)가 약 60 내지 80%를 차지하는 것으로 알려져 있다. Glycated hemoglobin refers to the binding of a sugar to hemoglobin. Hemoglobin can bind sugar to the A chain. For example, the glycated hemoglobin may be A1a, A1b, A1c, or a combination thereof. It is known that hemoglobin A1c (HbA1c), which is a form in which glucose is bound to the valine portion of the N-terminal of the? -Chain among A1a, A1b and A1c, accounts for about 60 to 80%.

당화혈색소는 환자의 지난 2~3달 동안의 평균 혈당 농도를 나타내기 때문에 몸 안의 혈당 수치를 나타내는 좋은 지표가 될 수 있다. 기존의 포도당을 측정하는 혈당 측정 방법은 측정 시 공복 혹은 식사 후인지에 따라 수치가 다르게 나타날 수 있으나, 당화 혈색소를 기반으로 한 측정방법은 식사 여부 등 단기적인 편차에 영향을 받지 않을 수 있다.Glycemic hemoglobin can be a good indicator of blood glucose levels in the body because it represents the average blood glucose concentration over the last two to three months of the patient. However, the measurement method based on glycated hemoglobin may not be influenced by the short-term variation such as the eating habits.

시료 중의 당화 단백질을 효율적으로 확인하는 방법 및/또는 당화 단백질을 효율적으로 확인하기 위한 장치가 요구되고 있다. There is a demand for a method for efficiently confirming a glycated protein in a sample and / or an apparatus for efficiently confirming a glycated protein.

일 양상은 당화 단백질 측정용 카트리지를 제공한다. One aspect provides a cartridge for measuring a glycated protein.

다른 양상은 상기 카트리지를 이용하여 시료 중의 당화 단백질을 측정하는 방법을 제공한다. Another aspect provides a method for measuring glycated proteins in a sample using the cartridge.

일 양상은 모세관을 포함하는 제1 반응 챔버와 유체 소통 가능하게 연결된 제2 반응 챔버를 포함하는 당화 단백질 측정용 카트리지를 제공한다. One aspect provides a cartridge for measuring a glycated protein comprising a second reaction chamber in fluid communication with a first reaction chamber comprising a capillary.

상기 카트리지에 있어서, 제1 반응 챔버의 일부는 모세관을 포함할 수 있다. 상기 모세관의 일 말단은 제2 반응 챔버와 유체 소통 가능하게 연결될 수 있다. 상기 모세관은 제1 반응 챔버 중 액체 일부를 보유할 수 있다. 상기 모세관은 모세관 현상에 의해 제1 반응 챔버 중 액체 일부를 보유할 수 있다. 상기 모세관 현상이라 함은 폭이 좁은 관에서 액체 분자간의 인력과 상기 액체의 표면과 관의 표면 사이에 작용하는 상호 간의 인력에 의해 발생한다. 상기 모세관은 폭이 좁은 관 형태일 수 있다. 상기 모세관 중 액체 일부는 상기 모세관 현상에 의해 중력에 반하여 일정하게 보유될 수 있다. 상기 모세관은 복수의 모세관일 수 있다. 상기 복수의 모세관은 모세관 다발을 형성할 수 있다. 상기 모세관은 상기 액체 일부가 모세관 현상에 의해 상기 모세관에 일정하게 보유될 수 있도록 구현된 재질 또는 형상을 갖는 관 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 모세관은 유리, 석영(Quartz), 테플론(Teflon) 및 내화학성 재질의 중합체(polymer)로 구성된 군으로부터 선택된 재질로 구현될 수 있다. In the cartridge, a part of the first reaction chamber may include a capillary. One end of the capillary may be fluidly connected to the second reaction chamber. The capillary may hold a portion of the liquid in the first reaction chamber. The capillary can retain a portion of the liquid in the first reaction chamber by capillary action. The capillary phenomenon is caused by attraction between liquid molecules in a narrow tube and mutual attractive forces acting between the surface of the liquid and the surface of the tube. The capillary may be in the form of a narrow tube. Part of the liquid in the capillary can be held constant against gravity by the capillary phenomenon. The capillary can be a plurality of capillaries. The plurality of capillaries may form a capillary bundle. The capillary may have a tubular shape having a material or shape such that a part of the liquid is uniformly retained in the capillary by the capillary phenomenon. For example, the capillary can be embodied in a material selected from the group consisting of glass, quartz, Teflon, and a polymer of a chemically resistant material.

용어 "당화 단백질"은 당화된 폴리펩티드 또는 당화된 아미노산을 포함하는 것일 수 있다. "당화 단백질"은 예를 들면, 당화 혈색소 (glycated hemoglobin), 당화 혈색소의 단편, 당화된 아미노산, 또는 이들의 조합인 것일 수 있다. 당화 혈색소는 A1a, A1b, A1c, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The term "glycated protein" may be one comprising a glycated polypeptide or a glycosylated amino acid. A "glycated protein" may be, for example, a glycated hemoglobin, a fragment of glycated hemoglobin, a glycated amino acid, or a combination thereof. The glycated hemoglobin may comprise A1a, A1b, A1c, or a combination thereof.

상기 카트리지에 있어서, 제1 반응 챔버 및/또는 제2 반응 챔버는 측정기의 제1 검출영역 및/또는 제2 검출영역일 수 있다. 제1 반응 챔버 및/또는 제2 반응 챔버는 광투명한 것일 수 있다. 제1 및/또는 제2 검출 영역에는 그 영역에 존재하는 당화 단백질로부터 신호를 측정하기 위한 신호 측정기가 배치될 수 있다. 예를 들면, 광학적 신호, 전기적 신호, 기계적 신호 또는 이들의 조합을 측정하는 측정기가 배치될 수 있다. In the cartridge, the first reaction chamber and / or the second reaction chamber may be the first detection region and / or the second detection region of the measuring device. The first reaction chamber and / or the second reaction chamber may be optically transparent. The first and / or second detection region may be provided with a signal measuring device for measuring a signal from a glycated protein present in the region. For example, a meter may be arranged to measure an optical signal, an electrical signal, a mechanical signal, or a combination thereof.

상기 카트리지는 제1 반응 챔버와 연결된 당화 단백질 시료를 수용하는 수용 영역을 포함할 수 있다. 상기 수용 영역은 상기 당화 단백질 시료의 함유부를 포함할 수 있다. 상기 당화 단백질 (glycated protein), 예를 들면 당화 혈색소를 포함한 시료는 당화 단백질을 포함하는 것이면 어느 것이나 될 수 있다. 예를 들면, 당화 혈색소를 포함한 혈액, 또는 혈액 용해물일 수 있다. 또한, 상기 시료는 세포를 포함하는 시료, 조직을 포함하는 시료 또는 이들의 조합일 수 있다. The cartridge may comprise a receiving region for receiving a sample of glycated proteins associated with the first reaction chamber. The receiving region may contain a content portion of the glycated protein sample. The sample containing the glycated protein, for example, glycated hemoglobin may be any one including a glycated protein. For example, blood containing glycated hemoglobin, or blood lysate. In addition, the sample may be a sample containing a cell, a sample containing a tissue, or a combination thereof.

상기 수용 영역의 일 말단은 제1 반응 챔버와 유체 소통하게 연결될 수 있다. 이는 상기 수용 영역의 일 말단과 제1 반응 챔버 사이에 채널이 배치될 수 있다. 상기 채널은 내부에 밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 밸브는 개폐될 수 있다. 상기 개폐가능한 밸브는 당업자가 적절하게 선택할 수 있다. One end of the receiving region may be in fluid communication with the first reaction chamber. This may place the channel between one end of the receiving region and the first reaction chamber. The channel may further include a valve therein. The valve may be opened or closed. The valve that can be opened and closed can be appropriately selected by those skilled in the art.

상기 수용 영역의 일 말단은 막을 포함할 수 있다. 상기 막은 상기 수용 영역의 일 말단을 덮을 수 있다. 상기 수용 영역의 일 말단은 제1 반응 챔버를 대향하는 말단일 수 있다. 상기 수용 영역의 일 말단은 걸림턱(latch)을 포함할 수 있다. 상기 막은 상기 막은 개방 가능한 형태일 수 있다. 상기 막의 일 부분은 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 돌출부와 인접하게 배치된 상기 걸림턱이 맞물리면(engage) 상기 돌출부를 포함하는 막은 벗겨질 수 있다. 상기 돌출부와 걸림턱의 맞물림은 상기 수용 영역의 회전에 의하여 수행될 수 있다. 상기 회전이 상기 돌출부와 걸림턱이 맞물리는 각도 이상으로 회전할 경우 상기 막은 벗겨질 수 있다. 상기 막은 실(seal)일 수 있다. 상기 실은 예를 들면, 호일 실(foil seal)일 수 있다. One end of the receiving region may comprise a membrane. The membrane may cover one end of the receiving region. One end of the receiving region may be a single opposite end of the first reaction chamber. One end of the receiving region may include a latch. The membrane may be in an openable form. One portion of the membrane may comprise a protrusion. The engaging jaws disposed adjacent to the protrusions engage and the membrane including the protrusions can be peeled off. The engaging of the protrusion and the engaging jaw may be performed by rotation of the receiving region. The film may be peeled off when the rotation is rotated by more than an angle at which the projecting portion and the engaging jaw are engaged with each other. The membrane may be a seal. The seal may be, for example, a foil seal.

상기 카트리지는 상기 수용 영역을 이동시키는 구동부(actuator)를 더 포함할 수 있다. 상기 구동부는 상기 수동 영역을 이동, 예를 들면 회전시킬 수 있다. 상기 수용 영역의 이동은 상기 수용 영역의 함유물의 혼합을 허용한다. 또한, 상기 수용 영역의 이동은 상기 막의 돌출부와 걸림턱이 맞물려 상기 막의 개방을 허용한다. The cartridge may further include an actuator for moving the receiving area. The driving unit may move, e.g., rotate, the passive area. The movement of the receiving region allows mixing of the contents of the receiving region. In addition, the movement of the receiving area allows the protrusion of the film and the engagement jaw to engage to allow opening of the membrane.

상기 수용 영역은 입자를 포함할 수 있다. 상기 입자는 라텍스(lartex) 입자, 금 나노입자, 아가로즈(agarose) 입자, 세파로즈(sepharose) 입자, 유리 입자, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 입자는 비드(bead)일 수 있다. 상기 입자는 당화 단백질에 물리적 및/또는 화학적 흡착을 통하여 비특이적으로 흡착될 수 있다. 이 경우, 상기 입자가 비특이적으로 당화 단백질과 흡착하므로, 추후 당화 단백질 결합 물질과의 응집 반응 후 신호에서 단순히 입자와의 흡착 후 신호를 뺌으로서 당화 단백질의 양을 알 수 있다. The receiving region may comprise particles. The particles can be selected from the group consisting of lartex particles, gold nanoparticles, agarose particles, sepharose particles, glass particles, and combinations thereof. The particles may be beads. The particles can be nonspecifically adsorbed to the glycoprotein through physical and / or chemical adsorption. In this case, since the particles are nonspecifically adsorbed to the glycoprotein, the amount of the glycated protein can be determined by simply adding a signal after adsorption to the particles in the signal after the agglutination reaction with the glycoprotein binding substance.

또한, 상기 입자는 표면에 당화 단백질, 예를 들면 당화 혈색소와 특이적으로 결합할 수 있는, 당화 단백질 결합 물질이 부착될 수 있다. In addition, the particle may be attached to the surface with a glycated protein-binding substance capable of specifically binding to a glycated protein, for example, glycated hemoglobin.

상기 카트리지에 있어서, 제2 반응 챔버는 당화 단백질 결합 물질을 포함할 수 있다. 상기 당화 단백질 결합 물질은 항체, 보론산, 콘카나발린, 응집제(agglutinator), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 항체는 전체 항체, 항체 단편, 다기능성 항체 응집체(polyfunctional antibody aggregates), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 응집제는 당화 혈색소를 위한 하나 이상의 에피토프 결합 사이트를 포함할 수 있다. 당업자는 응집제 면역분석법(agglutination immunoassay)의 분야에서 사용되는 응집제를 적절하게 선택할 수 있다. 상기 당화 단백질 결합 물질은 검출가능한 표지로 표지되어 있는 것일 수 있다. 상기 검출가능한 표지는 알려져 있다. 예를 들면, 상기 표지는 광 신호를 발생시키는 표지, 방사성 표지 및 전기적 신호를 발생시키는 표지로부터 선택되는 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 표지는 형광신호를 발생시키는 형광물질일 수 있다. 상기 형광물질에는 Cal610, 플루오레세인 (fluorescein), 로다민 (rhodamine), Cy3 및 Cy5를 포함하는 시아닌 (cyanines), 금속 포르피린 복합체가 포함될 수 있다. In the cartridge, the second reaction chamber may include a saccharide protein binding material. The glycoprotein binding material may be selected from the group consisting of an antibody, a boronic acid, a concanavalin, an agglutinator, and combinations thereof. The antibody may be selected from the group consisting of whole antibodies, antibody fragments, polyfunctional antibody aggregates, and combinations thereof. The flocculant may comprise one or more epitope binding sites for glycated hemoglobin. One skilled in the art can appropriately select the flocculant used in the field of agglutination immunoassay. The glycated protein binding substance may be labeled with a detectable label. The detectable label is known. For example, the label may be selected from a label for generating an optical signal, a radioactive label, and a label for generating an electrical signal. For example, the label may be a fluorescent material that generates a fluorescent signal. The fluorescent material may include Cal610, fluorescein, rhodamine, cyanines including Cy3 and Cy5, and metal porphyrin complex.

다른 양상은 당화 단백질을 포함하는 시료와 입자를 혼합시키는 단계, 상기 당화 단백질과 상기 입자의 혼합물을 모세관을 통하여 흐르게 하는 단계, 상기 모세관을 통하여 흐르는 상기 혼합물로부터 제1 신호를 측정하는 단계, 상기 혼합물과 당화 단백질 결합 물질을 응집시키는 단계, 및 상기 당화 단백질 결합 물질과의 응집물로부터 제2 신호를 측정하는 단계를 포함하는 시료 중의 당화 단백질을 측정하는 방법을 제공한다. 상기 모세관은 상술한 카트리지에 따른 모세관일 수 있다. Another aspect is a method for preparing a mixture comprising mixing a particle and a sample comprising a glycated protein, flowing a mixture of the glycated protein and the particle through a capillary, measuring a first signal from the mixture flowing through the capillary, And a step of measuring a second signal from the aggregate with the glycated protein-binding substance. The present invention also provides a method for measuring a glycated protein in a sample. The capillary can be a capillary tube according to the cartridge described above.

상기 방법은 상기 당화 단백질을 포함하는 시료를 용해시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 용해는 당화 단백질을 포함하는 시료가 용혈되는 단계일 수 있다. 상기 용혈은 당업계에 널리 알려진 용혈 버퍼에 의하여 이루어질 수 있다. 상기 용혈은 혈액과 물의 혼합으로서 이루어질 수 있다. The method may further include dissolving a sample containing the glycated protein. The dissolution may be a step in which the sample containing the glycated protein is hemolyzed. The hemolysis may be performed by a hemolysis buffer well known in the art. The hemolysis may be performed as a mixture of blood and water.

당화 단백질을 포함하는 시료를 용해시키는 단계와 상기 당화 단백질을 포함하는 시료와 입자를 혼합시키는 단계가 동시에 이루어질 수 있다. 본 명세서에 있어서, "동시(simultaneously)"란 반드시 시간적으로 동일한 시간에 일어나는 것만이 포함되는 것이 아니라, 동일한 반응 과정에서 일어나는 반응을 포함할 수 있다. 상기 방법에 있어서, 상기 당화 단백질 결합 물질을 건조시켜 고체화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. A step of dissolving a sample containing the glycated protein and a step of mixing the sample containing the glycated protein and the particle can be performed at the same time. As used herein, "simultaneously" does not necessarily include only those occurring at the same time in time, but may include reactions occurring in the same reaction process. In the above method, the step of drying and solidifying the glycated protein binding material may be further included.

상기 방법에 있어서, 상기 신호의 측정은 광학적 신호, 전기적 신호, 기계적 신호 또는 이들의 조합을 측정하는 것일 수 있다. 상기 신호의 측정은 응집된 당화 단백질 자체의 신호를 측정하는 것일 수 있다. 상기 당화 단백질은 당화 혈색소이고, 상기 신호의 측정은 상기 당화 혈색소 자체에 특이적인 광학적 신호를 측정하는 것일 수 있다. 예를 들면, 혈색소에 특이적인 흡광도, 예를 들면 400nm 내지 430nm에서의 흡광도를 측정하는 것일 수 있다. 상기 신호의 측정은 상기 응집에 의한 흡광도 변화만을 측정할 수 있다. 또한, 상기 신호의 측정은 총혈색소의 신호를 측정할 수 있다. In the method, the measurement of the signal may be an optical signal, an electrical signal, a mechanical signal, or a combination thereof. The measurement of the signal may be to measure the signal of the aggregated glycated protein itself. The glycated protein may be a glycated hemoglobin, and the signal may be measured by measuring an optical signal specific to the glycated hemoglobin itself. For example, it may be to measure the absorbance specific to hemoglobin, for example, the absorbance at 400 to 430 nm. The measurement of the signal can only measure the absorbance change by the aggregation. In addition, the measurement of the signal can measure the signal of total hemoglobin.

다른 양상은 당화 단백질을 포함하는 시료와 입자를 혼합시키는 단계, 상기 당화 단백질과 상기 입자의 혼합물을 모세관을 통하여 흐르게 하는 단계, 상기 모세관을 통하여 흐르는 상기 혼합물로부터 제1 신호를 측정하는 단계, 상기 혼합물과 당화 단백질 결합 물질을 응집시키는 단계, 상기 당화 단백질 결합 물질과의 응집물로부터 제2 신호를 측정하는 단계, 및 측정된 제1 신호와 제2 신호를 비교하는 단계를 포함하는 시료 중의 당화 단백질의 양을 확인하는 방법을 제공한다.Another aspect is a method for preparing a mixture comprising mixing a particle and a sample comprising a glycated protein, flowing a mixture of the glycated protein and the particle through a capillary, measuring a first signal from the mixture flowing through the capillary, And measuring a second signal from the aggregate with the glycated protein binding material, and comparing the measured first signal to a second signal, wherein the amount of glycated protein in the sample And the like.

상기 당화 단백질의 양을 확인하는 방법은 제2 신호에서 제1 신호를 뺀 값으로부터 당화 단백질의 양을 알아내는 것일 수 있다. 또는 제2 신호에서 제1 신호를 뺀 값에 총 혈색소에 대한 당화 혈색소의 비율을 곱하여 상기 당화 단백질의 양을 알아낼 수 있다. The method of confirming the amount of the glycated protein may be to determine the amount of the glycated protein from a value obtained by subtracting the first signal from the second signal. Alternatively, the amount of the glycated protein can be determined by multiplying the value obtained by subtracting the first signal from the second signal by the ratio of glycated hemoglobin to total hemoglobin.

다른 양상은 모세관을 포함하는 제1 반응 챔버와 유체 소통 가능하게 연결된 제2 반응 챔버를 포함하는 당화 단백질 측정용 카트리지; 및 측정기를 포함하는 당화 단백질 측정용 시스템을 제공한다. 상기 측정기는 상기 신호 측정기에 대하여 상술한 바와 같다. 상기 측정기는 검출기를 포함할 수 있다. 검출기는 당업자가 적절하게 선택할 수 있다. Another aspect is a cartridge for measuring glycated protein, comprising a second reaction chamber fluidly connected to a first reaction chamber comprising a capillary; And a measuring device for measuring a glycated protein. The measuring instrument is as described above for the signal measuring instrument. The measuring device may comprise a detector. The detector can be appropriately selected by a person skilled in the art.

일 양상에 따른 카트리지에 의하면, 정확한 초기값 측정을 이용하여 당화 단백질의 양을 정확하게 검출할 수 있다. 또한, 상기 카트리지의 구조를 단순화시킬 수 있어, 보다 카트리지를 소형화할 수 있어, 1회용 카트리지로 적합할 수 있다. According to one aspect of the cartridge, the amount of the glycated protein can be accurately detected using accurate initial value measurement. Further, the structure of the cartridge can be simplified, the cartridge can be further downsized, and the cartridge can be suitably used as a disposable cartridge.

일 양상에 따른 당화 단백질을 측정하는 방법은 모세관을 이용하여 액체의 분할을 통한 초기값 측정이 가능하여, 당화 단백질의 양을 정확하게 검출할 수 있다. 또한, 당화 단백질과 상기 당화 단백질에 결합하는 물질의 반응을 실시간으로 관찰함으로써 상기 반응을 카이네틱(kinetic)으로 측정 할 수 있다. In the method of measuring the glycated protein according to one aspect, the initial value can be measured by dividing the liquid using a capillary, and the amount of the glycated protein can be accurately detected. In addition, the reaction can be measured kineticly by observing the reaction between the glycated protein and the substance binding to the glycated protein in real time.

도 1은 일 구체예에 따른 카트리지를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 구체예에 따른 당화 단백질 시료를 수용하는 수용 영역을 포함하는 카트리지를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 구체예에 따른 회전할 수 있는 수용 영역을 포함하는 카트리지를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 구체예에 따른 뚜껑 및 시료의 함유부를 포함하는 카트리지를 나타낸 도면이다. 1 is a view of a cartridge according to one embodiment.
2 is a view of a cartridge comprising a containment region for receiving a glycoprotein sample according to one embodiment.
3 is a view of a cartridge including a rotatable receiving area according to one embodiment.
4 shows a cartridge comprising a lid according to one embodiment and a containment of the sample.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

도 1은 일 구체예에 따른 카트리지를 나타낸 도면이다. 1 is a view of a cartridge according to one embodiment.

도 1에 의하면, 당화 단백질 측정용 카트리지(1000)은 모세관(110)을 포함하는 제1 반응 챔버(100)와 유체 소통 가능하게 연결된 제2 반응 챔버(200)를 포함할 수 있다. 제2 반응 챔버(200)에는 당화 단백질 결합 물질(600)이 포함될 수 있다. 상기 당화 단백질 결합 물질(600)은 액상 또는 고체상일 수 있다. 상기 당화 단백질 결합 물질(600)은 고체화될 수 있다. 상기 모세관(100)은 복수의 모세관을 포함할 수 있다. 상기 모세관은 모세관 다발을 형성할 수 있다. 상기 모세관은 폭이 좁은 관 형태일 수 있다. 상기 모세관(110)의 직경 또는 상기 모세관(110)의 재질에 따라 상기 모세관(110) 내 보유할 수 있는 액체 부피를 조절할 수 있다. 상기 모세관의 재질은 표면장력과 접촉각에 영향을 미칠 수 있다. 상기 모세관의 직경 또는 재질은 당업자가 적절하게 선택할 수 있다. 당화 단백질과 입자의 혼합물을 제1 반응 챔버에 주입할 수 있다. 제1 반응 챔버(100)는 모세관(110)을 통하여 당화 단백질과 입자의 혼합물 일부를 보유할 수 있다. 제1 반응 챔버(100)는 상기 모세관(110)을 통하여 상기 혼합물이 당화 단백질 결합 물질과 응집하기 전의 상태를 보유할 수 있다. 당화 단백질, 예를 들면, 당화 혈색소와 당화 단백질 결합 물질과의 응집 반응이 개시되면, 상기 반응 초기에 흡광도의 변화가 빠르게 발생한다. 따라서 정확한 초기값 측정을 위하여, 제1 반응 챔버의 모세관을 통하여 상기 당화 혈색소와 당화 단백질 결합 물질의 응집 반응이 개시되기 전의 신호 측정을 통하여, 상기 응집 반응 전의 입자의 분산 상태를 정확하게 측정할 수 있다. Referring to FIG. 1, a cartridge 1000 for measuring glycoprotein may include a second reaction chamber 200 in fluid communication with a first reaction chamber 100 including a capillary tube 110. The saccharide protein binding material 600 may be included in the second reaction chamber 200. The glycated protein binding material 600 may be in a liquid or solid state. The glycated protein binding material 600 may be solidified. The capillary tube 100 may include a plurality of capillaries. The capillary can form a capillary bundle. The capillary may be in the form of a narrow tube. The volume of liquid that can be held in the capillary tube 110 can be controlled according to the diameter of the capillary tube 110 or the material of the capillary tube 110. The material of the capillary can affect the surface tension and the contact angle. The diameter or material of the capillary can be suitably selected by those skilled in the art. A mixture of the glycated protein and the particles can be injected into the first reaction chamber. The first reaction chamber 100 may hold a portion of the mixture of glycoprotein and particles through the capillary 110. The first reaction chamber 100 may have a state through the capillary 110 before the mixture coalesces with the saccharide protein binding material. When an aggregation reaction of a glycated protein, for example, a glycated hemoglobin and a glycated protein binding substance is initiated, a change in absorbance at the beginning of the reaction It occurs quickly. Therefore, in order to accurately measure the initial value, it is possible to accurately measure the dispersion state of the particles before the coagulation reaction through signal measurement before the coagulation reaction of the glycated hemoglobin and the glycated protein binding material is started through the capillary of the first reaction chamber .

도 2는 일 구체예에 따른 당화 단백질 시료를 수용하는 수용 영역을 포함하는 카트리지를 나타낸 도면이다. 도 2에 의하면, 카트리지(1000)는 제1 반응 챔버와 연결된 당화 단백질 시료를 수용하는 수용 영역(300)을 포함할 수 있다. 상기 수용 영역(300)은 입자(700)를 포함할 수 있다. 상기 수용 영역의 제1 반응 챔버와 대향하는 일 말단은 막 (layer) (310)을 포함할 수 있다. 상기 수용 영역의 일 말단은 걸림턱(latch) (320)을 포함할 수 있다. 상기 막은 개방 가능한 형태일 수 있다. 상기 막의 일 부분은 돌출부(330)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부(330)와 인접하게 배치된 상기 걸림턱(320)이 맞물리면(engage) 상기 돌출부(330)를 포함하는 막(310)은 벗겨질 수 있다. 상기 막은 실(seal) (310)일 수 있다. 상기 실(310)은 예를 들면, 호일 실(foil seal)일 수 있다. 상기 막의 개방으로 수용 영역에 있는 액체는 중력에 의하여 제1 반응 챔버로 흐를 수 있다. 2 is a view of a cartridge comprising a containment region for receiving a glycoprotein sample according to one embodiment. Referring to FIG. 2, the cartridge 1000 may include a receiving area 300 for receiving a sample of glycated proteins associated with the first reaction chamber. The receiving region 300 may include particles 700. One end opposite the first reaction chamber of the receiving region may comprise a layer 310. One end of the receiving region may include a latch 320. The membrane may be in an openable form. One portion of the membrane may include protrusions 330. The membrane 310 including the protrusions 330 may be peeled off when the engaging jaws 320 disposed adjacent to the protrusions 330 engage. The membrane may be a seal 310. The chamber 310 may be, for example, a foil seal. With the opening of the membrane, the liquid in the receiving region can flow into the first reaction chamber by gravity.

도 3은 일 구체예에 따른 회전할 수 있는 수용 영역을 포함하는 카트리지를 나타낸 도면이다. 도 3에 의하면, 상기 수용 영역(300)은 회전할 수 있다. 상기 회전은 수동으로 이루어질 수 있다. 상기 회전은 구동부(actuator)(도시하지 않음)에 의하여 이루어질 수 있다. 상기 수용 영역(310)의 회전에 의하여 상기 돌출부(330)와 걸림턱(320)의 맞물림이 일어날 수 있다. 상기 회전이 상기 돌출부(330)와 걸림턱(320)이 맞물리는 각도 이상으로 회전할 경우 상기 막(310)은 벗겨질 수 있다. 상기 수용 영역의 회전은 상기 수용 영역의 함유물의 혼합을 허용한다. 상기 회전 각도는 y축을 기준으로 +45°내지 -45°의 범위에서 회전할 수 있다. 상기 구동부의 회전 진동수를 조절할 수 있다. 상기 회전 각도 및/또는 회전 진동수를 통하여 수용 영역 내 액체의 혼합 효율을 조절할 수 있다. 또한, 상기 수용 영역의 회전은 상기 막의 돌출부와 걸림턱이 맞물려 상기 막의 개방을 허용한다. 상기 함유물의 혼합 및 상기 막의 개방은 동시에 일어날 수 있다. 또한, 상기 카트리지(1000) 전체를 이동시킬 수 있다. 상기 이동은 수동으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 카트리지(1000)를 이동시킬 수 있는 구동부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 상기 구동부는 카트리지 전체를 회전시킬 수 있다. 상기 회전 각도는 y축을 기준으로 +45°내지 -45°의 범위에서 회전할 수 있다. 상기 구동부의 회전 진동수를 조절할 수 있다. 상기 회전 각도 및/또는 회전 진동수를 통하여 제2 반응 챔버(200) 내로 유입되는 액체와 당화 단백질 결합 물질(600) 간의 혼합 효율을 조절할 수 있다. 상기 당화 단백질 결합 물질(600)은 건조되어 고체화될 수 있다. 상기 혼합 효율 조절을 통하여 당화 단백질 결합 물질과의 반응 시간을 단축할 수 있다. 3 is a view of a cartridge including a rotatable receiving area according to one embodiment. According to Fig. 3, the receiving area 300 is rotatable. The rotation can be done manually. The rotation may be performed by an actuator (not shown). The engagement of the protrusion 330 with the engaging jaw 320 may occur due to the rotation of the receiving area 310. The film 310 may be peeled off when the rotation is rotated by more than an angle at which the projecting portion 330 and the engagement protrusion 320 are engaged with each other. The rotation of the receiving region allows mixing of the contents of the receiving region. The rotation angle can be rotated in the range of +45 [deg.] To -45 [deg.] With respect to the y-axis. The rotational frequency of the driving unit can be adjusted. The mixing efficiency of the liquid in the receiving area can be controlled through the rotation angle and / or the rotational frequency. Further, the rotation of the receiving region engages with the projecting portion of the film and the engaging jaw to allow the film to open. Mixing of the inclusion and opening of the membrane can occur simultaneously. In addition, the entire cartridge 1000 can be moved. The movement can be done manually. And may further include a driving unit (not shown) capable of moving the cartridge 1000. The driving unit can rotate the entire cartridge. The rotation angle can be rotated in the range of +45 [deg.] To -45 [deg.] With respect to the y-axis. The rotational frequency of the driving unit can be adjusted. The mixing efficiency between the liquid flowing into the second reaction chamber 200 and the glycated protein binding material 600 can be controlled through the rotation angle and / or the rotational frequency. The glycated protein binding material 600 may be dried and solidified. The reaction time with the glycated protein binding material can be shortened by controlling the mixing efficiency.

도 4는 일 구체예에 따른 뚜껑 및 시료의 함유부를 포함하는 카트리지를 나타낸 도면이다. 도 4에 의하면, 상기 수용 영역(300)은 이에 수용될 수 있는 시료의 함유부(400) 및 수용 영역을 뚜껑(500)을 포함할 수 있다. 상기 시료의 함유부(400)는 시료의 채취부를 포함할 수 있다. 상기 시료의 채취부는 카트리지 형태일 수 있다. 상기 시료의 함유부(400)를 통해 당화 단백질 시료가 상기 수용 영역(300)에 주입될 수 있다. 상기 뚜껑(500)은 상기 수용 영역(300)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 상기 뚜껑(500)은 상기 수용 영역(300) 중 함유물의 손실을 방지하기 위한 것이다. 4 shows a cartridge comprising a lid according to one embodiment and a containment of the sample. Referring to FIG. 4, the receiving region 300 may include a containing portion 400 of a sample that can be accommodated therein and a lid 500 as a receiving region. The containing part 400 of the sample may include a sampling part of the sample. The sampling portion of the sample may be in the form of a cartridge. The glycated protein sample can be injected into the receiving region 300 through the containing portion 400 of the sample. The lid 500 may be detachably coupled to the receiving area 300. The lid 500 is for preventing loss of contents in the receiving area 300.

실시예Example 1: 건조된 항체와의 응집 반응을 통한  1: through coagulation reaction with dried antibody 당화혈색소Glycosylated hemoglobin 확인 Confirm

혈액 1 ul를 증류수 50 ul에 넣고 수 초간 흔들어 용혈시켰다. 용혈액 51 ul를 라텍스 입자 75 ul(IVD lab, 한국)와 5분 동안 반응시켰다. 이때 상기 용혈액 안에 있는 총혈색소 및 HbA1c를 라텍스 입자와 비특이적으로 흡착된다. 이 경우의 흡광도, 제1 흡광도를 660 nm에서 측정하였다. 1 μl of blood was added to 50 μl of distilled water and shaken for several seconds to hemolyze. 51 μl of the blood was reacted with 75 μl of latex particles (IVD lab, Korea) for 5 minutes. At this time, total hemoglobin and HbA1c in the blood are adsorbed nonspecifically with the latex particles. The absorbance and the first absorbance in this case were measured at 660 nm.

그 다음 반응물은 응집제(agglutinator) (IVD lab, 한국) 25 ul가 건조된 튜브에 추가하여 5분 동안 흡광도, 제2 흡광도의 변화를 660 nm에서 측정하였다. 본 실시예에서 사용한 응집제는 마우스 항-인간 HbA1c 단일클론 항체와 염소(goat) 항-마우스 IgG 다중클론 항체가 혼합된 용액이었다. 이때 상기 항체가 혼합된 용액에 상기 항체의 활성 유지를 위해 1% 수크로오스를 넣어 건조시켰다.  The reaction was then added to a 25 μl aliquot of the agglutinator (IVD lab, Korea) to measure the absorbance for 5 min and the change in the second absorbance at 660 nm. The flocculant used in this example was a mixture of mouse anti-human HbA1c monoclonal antibody and goat anti-mouse IgG polyclonal antibody. At this time, 1% sucrose was added to the mixed solution of the antibody to maintain the activity of the antibody, followed by drying.

도 5는 일 구체예에 따른 카트리지를 이용하여 측정한 HbA1c 농도에 따른 흡광도 변화를 나타낸 도면이다. 도 5에 의하면, HbA1c의 농도(%)가 증가할수록, 제2 흡광도 - 제1 흡광도, 즉ΔAbs가 증가하였다. 상기 HbA1c 농도는 각각 5.4%, 8.5% 및 11.9%이다. ΔAbs와 HbA1c(%)의 상관관계는 y=0.0625x-0.2193 (y는 ΔAbs, x는 HbA1c(%))로서, 상관계수 R2는 0.9789이었다.FIG. 5 is a graph showing the change in absorbance according to the HbA1c concentration measured using the cartridge according to one embodiment. FIG. According to FIG. 5, as the concentration (%) of HbA1c increases, the second absorbance-first absorbance, i.e.,? Abs, increases. The HbA1c concentrations are 5.4%, 8.5% and 11.9%, respectively. The correlation between ΔAbs and HbA1c (%) was y = 0.0625x-0.2193 (y is ΔAbs, x is HbA1c (%)) and the correlation coefficient R 2 was 0.9789.

실시예Example 2: 본 발명의 일  2: Work of the invention 구체예에In concrete examples 따른 카트리지에 혈액 주입을 통한  Through the injection of blood into the cartridge 당화혈색소Glycosylated hemoglobin 확인 Confirm

혈액 2 ul를 라텍스 입자 75 ul(IVD lab, 한국)와 5분 동안 반응시켰다. 이때 상기 용혈액 안에 있는 총혈색소 및 HbA1c를 라텍스 입자와 비특이적으로 흡착된다. 이 경우의 흡광도, 제1 흡광도를 측정하였다. 2 μl of blood was reacted with 75 μl of latex particles (IVD lab, Korea) for 5 minutes. At this time, total hemoglobin and HbA1c in the blood are adsorbed nonspecifically with the latex particles. The absorbance and the first absorbance in this case were measured.

그 다음 반응물은 응집제(agglutinator) (IVD lab, 한국) 25 ul가 건조된 튜브에 추가하여 5분 동안 흡광도, 제2 흡광도의 변화를 측정하였다. 본 실시예에서 사용한 사용한 응집제는 마우스 항-인간 HbA1c 단일클론 항체와 염소(goat) 항-마우스 IgG 다중클론 항체가 혼합된 용액이었다. 이때 상기 항체가 혼합된 용액에 상기 항체의 활성 유지를 위해 1% 수크로오스를 넣어 건조시켰다.  The reaction was then added to a 25 μl dried tube of agglutinator (IVD lab, Korea) to measure changes in absorbance and second absorbance for 5 min. The flocculant used in this example was a solution in which a mouse anti-human HbA1c monoclonal antibody and a goat anti-mouse IgG polyclonal antibody were mixed. At this time, 1% sucrose was added to the mixed solution of the antibody to maintain the activity of the antibody, followed by drying.

도 6은 일 구체예에 따른 카트리지를 이용하여 측정한 HbA1c 농도에 따른 흡광도 변화를 나타낸 도면이다. 도 6에 의하면, HbA1c의 농도(%)가 증가할수록, 제2 흡광도 - 제1 흡광도, 즉ΔAbs가 증가하였다. ΔAbs와 HbA1c(%)의 상관관계는 y=0.0720x-0.3236 (y는 ΔAbs, x는 HbA1c(%))로서, 상관계수 R2는 0.9974이었다.6 is a graph showing the change in absorbance according to the HbA1c concentration measured using the cartridge according to one embodiment. According to FIG. 6, as the concentration (%) of HbA1c increases, the second absorbance-first absorbance, i.e.,? Abs, increases. The correlation between ΔAbs and HbA1c (%) was y = 0.0720x-0.3236 (y is ΔAbs, x is HbA1c (%)) and correlation coefficient R 2 was 0.9974.

혈액을 상기 카트리지에 바로 주입하여도 HbA1c 농도를 측정할 수 있음을 확인하였다. 상기 카트리지 내에서 상기 혈액의 용혈과 상기 라텍스 입자와의 흡착이 동시에 일어날 수 있음을 알 수 있다. It was confirmed that the HbA1c concentration can be measured even when blood is directly injected into the cartridge. It can be seen that the hemolysis of the blood and the adsorption of the latex particles can occur simultaneously in the cartridge.

100: 제1 반응 챔버 110: 모세관
200: 제2 반응 챔버 300: 수용 영역
310: 막 320: 걸림턱
330: 돌출부 400: 혈액 함유부
500: 뚜껑 600: 당화 단백질 결합 물질
700: 입자 1000: 카트리지100: first reaction chamber 110: capillary tube
200: second reaction chamber 300: receiving area
310: membrane 320: hanging jaw
330: protrusion 400: blood containing part
500: lid 600: glycoprotein binding material
700: Particle 1000: Cartridge

Claims (20)

모세관을 포함하는 제1 반응 챔버와 유체 소통 가능하게 연결된 제2 반응 챔버를 포함하는 당화 단백질 측정용 카트리지로서, 제2 반응 챔버는 당화 단백질 결합 물질을 포함하는 것인 카트리지. A cartridge for measuring glycated protein, comprising a second reaction chamber in fluid communication with a first reaction chamber comprising a capillary, wherein the second reaction chamber comprises a glycated protein binding material. 청구항 1에 있어서, 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버는 검출 영역인 것인 카트리지.The cartridge according to claim 1, wherein the first reaction chamber and the second reaction chamber are detection regions. 청구항 1에 있어서, 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버는 광투명한 것인 카트리지. The cartridge according to claim 1, wherein the first reaction chamber and the second reaction chamber are optically transparent. 청구항 1에 있어서, 상기 카트리지는 제1 반응 챔버와 연결된 당화 단백질을 포함하는 시료를 수용하는 수용 영역을 포함하는 것인 카트리지. The cartridge of claim 1, wherein the cartridge comprises a containment region for containing a sample comprising glycated proteins associated with the first reaction chamber. 청구항 4에 있어서, 상기 수용 영역과 제1 반응 챔버 사이에 막 및 걸림턱이 배치된 것인 카트리지. 5. The cartridge according to claim 4, wherein a membrane and an engaging jaw are disposed between the receiving region and the first reaction chamber. 청구항 4에 있어서, 상기 수용 영역을 이동시키는 구동부(actuator)를 더 포함하는 것인 카트리지. 5. The cartridge of claim 4, further comprising an actuator for moving the receiving area. 청구항 4에 있어서, 상기 수용 영역은 입자를 포함하는 것인 카트리지. 5. The cartridge of claim 4, wherein the receiving region comprises particles. 청구항 7에 있어서, 상기 입자는 라텍스(lartex) 입자, 금 나노 입자, 아가로즈(agarose) 입자, 세파로즈(sepharose) 입자, 유리 입자, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 카트리지. 8. The cartridge of claim 7, wherein the particles are selected from the group consisting of lartex particles, gold nanoparticles, agarose particles, sepharose particles, glass particles, and combinations thereof. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 당화 단백질 결합 물질은 항체, 보론산, 콘카나발린, 응집제(agglutinator) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 카트리지. The cartridge of claim 1, wherein the glycoprotein-binding material is selected from the group consisting of an antibody, a boronic acid, a concanavalin, an agglutinator, and combinations thereof. 청구항 1에 있어서, 상기 당화 단백질은 당화 폴리펩티드 또는 당화 아미노산을 포함하는 것인 카트리지. The cartridge of claim 1, wherein the glycated protein comprises a glycated polypeptide or a glycosylated amino acid. 청구항 1에 있어서, 상기 당화 단백질은 당화 혈색소, 당화 혈색소의 단편, 당화 아미노산, 또는 이들의 조합인 것인 카트리지. The cartridge of claim 1, wherein the glycated protein is a glycated hemoglobin, a fragment of glycated hemoglobin, a glycated amino acid, or a combination thereof. 당화 단백질을 포함하는 시료와 입자를 혼합시키는 단계,
상기 당화 단백질과 상기 입자의 혼합물을 모세관을 통하여 흐르게 하는 단계,
상기 모세관을 통하여 흐르는 상기 혼합물로부터 제1 신호를 측정하는 단계,
상기 혼합물과 당화 단백질 결합 물질을 응집시키는 단계, 및
상기 당화 단백질 결합 물질과의 응집물로부터 제2 신호를 측정하는 단계를 포함하는 시료 중의 당화 단백질을 측정하는 방법으로서,
상기 모세관은 모세관을 포함하는 제1 반응 챔버와 유체 소통 가능하게 연결된 제2 반응 챔버를 포함하는 청구항 1 내지 8, 및 10 내지 12 중 어느 하나의 당화 단백질 측정용 카트리지의 모세관인 것인 방법. Mixing the particles and the sample containing the glycated protein,
Flowing a mixture of the glycated protein and the particle through a capillary,
Measuring a first signal from the mixture flowing through the capillary,
Aggregating the mixture and the glycated protein binding material, and
And measuring a second signal from the aggregate with the glycated protein-binding substance, the method comprising the steps of:
Wherein the capillary is a capillary of a cartridge for measuring saccharide protein of any one of claims 1 to 8, and 10 to 12, comprising a second reaction chamber in fluid communication with a first reaction chamber comprising a capillary. 청구항 13에 있어서, 상기 당화 단백질을 포함하는 시료를 용해시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.14. The method of claim 13, further comprising dissolving a sample comprising the glycated protein. 청구항 13에 있어서, 당화 단백질을 포함하는 시료를 용해시키는 단계와 상기 당화 단백질을 포함하는 시료와 입자를 혼합시키는 단계가 동시에 이루어지는 것인 방법. 14. The method according to claim 13, wherein the step of dissolving the sample containing the glycated protein and the step of mixing the sample containing the glycated protein and the particle are simultaneously performed. 청구항 13에 있어서, 상기 당화 단백질 결합 물질을 건조시켜 고체화시키는단계를 더 포함하는 방법. 14. The method of claim 13, further comprising drying and solidifying the glycated protein binding material. 청구항 13에 있어서, 상기 신호의 측정은 광학적 신호, 전기적 신호, 기계적 신호 또는 이들의 조합을 측정하는 것인 방법. 14. The method of claim 13, wherein the measurement of the signal measures an optical signal, an electrical signal, a mechanical signal, or a combination thereof. 청구항 13에 있어서, 상기 신호의 측정은 응집된 당화 단백질 자체의 신호를 측정하는 것인 방법. 14. The method according to claim 13, wherein the measurement of the signal measures the signal of the aggregated glycated protein itself. 청구항 18에 있어서, 상기 당화 단백질은 당화 혈색소이고, 신호의 측정은 당화 혈색소 자체에 특이적인 광학적 신호를 측정하는 것인 방법. 19. The method according to claim 18, wherein the glycated protein is glycated hemoglobin, and the measurement of the signal measures an optical signal specific to glycated hemoglobin itself. 모세관을 포함하는 제1 반응 챔버와 유체 소통 가능하게 연결된 제2 반응 챔버를 포함하는 청구항 1 내지 8, 및 10 내지 12 중 어느 하나의 당화 단백질 측정용 카트리지; 및
측정기를 포함하는 당화 단백질 측정용 시스템. A cartridge for measuring glycated protein according to any one of claims 1 to 8, and 10 to 12, comprising a second reaction chamber in fluid communication with a first reaction chamber comprising a capillary. And
A system for measuring glycated proteins comprising a measuring device.
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