JP2010511890A - Biochip reader - Google Patents

Biochip reader Download PDF

Info

Publication number
JP2010511890A
JP2010511890A JP2009540147A JP2009540147A JP2010511890A JP 2010511890 A JP2010511890 A JP 2010511890A JP 2009540147 A JP2009540147 A JP 2009540147A JP 2009540147 A JP2009540147 A JP 2009540147A JP 2010511890 A JP2010511890 A JP 2010511890A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
analysis
light emitting
light
reader
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009540147A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
デ−シク イ
ミ−ジン ソン
クァン−ヒョ チョン
ヒョン−ボン ピョ
ソン−ヒ パク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Original Assignee
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI filed Critical Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority claimed from PCT/KR2007/006257 external-priority patent/WO2008069554A1/en
Publication of JP2010511890A publication Critical patent/JP2010511890A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G01N35/00722—Communications; Identification
    • G01N35/00871—Communications between instruments or with remote terminals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G01N35/00722—Communications; Identification
    • G01N35/00732—Identification of carriers, materials or components in automatic analysers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N2035/00099—Characterised by type of test elements
    • G01N2035/00158—Elements containing microarrays, i.e. "biochip"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G01N35/00722—Communications; Identification
    • G01N35/00732—Identification of carriers, materials or components in automatic analysers
    • G01N2035/00742—Type of codes

Abstract

本発明は、バイオ微小電気機械システム（ｂｉｏ−ＭＥＭＳ）分野において、三色光源を用いてバイオチップまたはストリップチップからより正確な光学的検出結果を取得することができるリーダに関し、挿入された分析対象チップを読み取るリーダにおいて、三色発光素子からなる発光手段と、該発光手段から発生した光が前記分析対象チップを介して反射、屈折、または透過して伝達される光を受信して電気的信号に変換する受光手段と、前記分析対象チップが装着されると、前記発光手段をスイッチング方式で制御して駆動させ、前記受光手段によって変換された電気的信号を受信して分析する分析手段と、該分析手段によって実行されるプログラムを格納し、当該分析手段によって分析された分析結果を一時的に格納する格納手段と、前記分析手段によって分析された結果を表示する表示手段と、を備える。  The present invention relates to a reader capable of obtaining a more accurate optical detection result from a biochip or a strip chip using a three-color light source in the field of bio-micro electro mechanical systems (bio-MEMS), and an inserted analysis target In a reader for reading a chip, an electrical signal is received by receiving light transmitted from the light emitting means composed of three-color light emitting elements and reflected, refracted, or transmitted by the light generated from the light emitting means through the analysis target chip. The light receiving means for converting to the analysis target chip, when the analysis target chip is mounted, the light emitting means is controlled and driven by a switching method, and the electrical signal converted by the light receiving means is received and analyzed, Storage means for storing a program executed by the analysis means and temporarily storing an analysis result analyzed by the analysis means; And display means for displaying the results analyzed by said analyzing means.

Description

本発明は、バイオチップリーダに関し、より詳細には、バイオ微小電気機械システム（ｂｉｏ−ＭＥＭＳ）分野において、バイオチップまたはストリップチップから得られた光学的検出結果を判定し、この判定結果を送受信することができるバイオチップリーダに関する。   The present invention relates to a biochip reader, and more particularly, in the field of bio-micro electro mechanical systems (bio-MEMS), optical detection results obtained from biochips or strip chips are determined, and the determination results are transmitted and received. The present invention relates to a biochip reader.

本発明は、情報通信部及び情報通信研究振興院のＩＴ新成長動力核心技術開発事業の一環として行われてきた研究から導き出されたものである［課題管理番号：２００６−Ｓ−００７−０１、課題名：ユビキタス健康管理用モジュール及びシステム開発（Ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ Ｈｅａｌｔｈ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｍｏｄｕｌｅ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）］。   The present invention is derived from research conducted as part of the IT New Growth Dynamic Core Technology Development Project of the Information Communication Department and the Information Communication Research Promotion Agency [Problem Management Number: 2006-S-007-01, Project name: Development of Ubiquitous Health Monitoring Module and System Development (Ubiquitous Health Monitoring Module and System Development).

一般的に、ストリップチップには、女性の妊娠または排卵を診断するためのストリップチップがある。このストリップチップは、ユーザが妊娠または排卵の有無を肉眼で確認できるようにその結果を表示する。このストリップチップは、別途の補助装置なしに、ユーザが簡単に使用することができる。しかし、このようなストリップチップは、ニトロセルロースのような多孔性シートを用いるストリップチップの特性から、検出結果として現れる色パターンを目視で判定しにくい検出範囲があり、判定精度が低下し得るという不都合がある。また、このストリップチップは、検査結果を活用できるようにするパターンの格納方法が全くないため、活用には限界がある。   Generally, the strip chip includes a strip chip for diagnosing female pregnancy or ovulation. This strip chip displays the result so that the user can visually confirm the presence or absence of pregnancy or ovulation. The strip chip can be easily used by a user without a separate auxiliary device. However, such a strip chip has a detection range in which it is difficult to visually determine a color pattern appearing as a detection result due to the characteristics of the strip chip using a porous sheet such as nitrocellulose, and the determination accuracy may be lowered. There is. In addition, the strip chip has a limited use because there is no pattern storing method that allows the inspection result to be used.

別の例として、可視光線などの光が透過可能なストリップチップを用いて分析された光学的パターンの結果を読み取るリーダがある。   Another example is a reader that reads the result of an optical pattern analyzed using a strip chip that is transmissive to light such as visible light.

光が透過可能なストリップシートを備えるストリップチップ、検出区域内に検出可能な物質を直接または間接的に検出できる透過型光検出方式のリーダ、及び当該リーダと共に用いられる分析装置について開示する多くの文献が存在する。これによれば、従来のようなパターンの目視判定に比べて正確な検査が可能となる。しかし、これは、弱いパターンを読むとき、光の屈折により精度が低下し得る。また、リーダは、単に、はい／いいえといった方式の分析に用いられる。リーダは、この分析を格納し、または伝送するための別の装置を必要とする。   Many documents disclosing a strip chip having a strip sheet through which light can be transmitted, a reader of a transmissive light detection method capable of directly or indirectly detecting a detectable substance in a detection area, and an analyzer used together with the reader Exists. According to this, an accurate inspection can be performed as compared with the conventional visual determination of the pattern. However, this can reduce accuracy due to light refraction when reading weak patterns. The reader is simply used for yes / no analysis. The reader needs a separate device to store or transmit this analysis.

最近、いつでもどこでも一般人の健康状態を検査し、かつ、モニタすることができる新しい概念の診断及びリーダの開発が切実に求められており、従来技術の限界を克服できる進歩した方法が求められている。   Recently, there has been an urgent need to develop new concepts and readers that can test and monitor the health status of the general public anytime and anywhere, and there is a need for advanced methods that can overcome the limitations of the prior art. .

このため、発光素子、受光素子、及びマイクロプロセッサを用いたリーダが提案されてきた。   For this reason, a reader using a light emitting element, a light receiving element, and a microprocessor has been proposed.

このような従来のリーダは、発光素子として単一の白色光源を用いている。このように単一の白色光源を用いた場合、信号対雑音比が高いため、マイクロプロセッサで検出信号の分析判定を行う際、判定閾値付近で判定精度が低下するという問題がある。   Such a conventional reader uses a single white light source as a light emitting element. When a single white light source is used in this way, since the signal-to-noise ratio is high, there is a problem that the determination accuracy is lowered near the determination threshold when the detection analysis of the detection signal is performed by the microprocessor.

そこで、本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、バイオ微小電気機械システム（ｂｉｏ−ＭＥＭＳ）分野において、三色光源を用いてバイオチップまたはストリップチップからより正確な光学的検出結果を取得することができるリーダを提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to use a three-color light source in the field of bio-micro electromechanical systems (bio-MEMS). An object of the present invention is to provide a reader capable of obtaining a more accurate optical detection result from a chip or a strip chip.

また、本発明の別の目的は、いつでもどこでも読取結果を遠隔地に送信し、情報を受信することができるバイオチップリーダを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a biochip reader that can transmit a reading result to a remote place and receive information anytime and anywhere.

本発明の他の目的及び長所は、下記の説明により理解することができ、本発明の実施形態を参照ることにより明確になるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示す手段及びその組み合わせにより実現可能であることが容易に分かるであろう。   Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and become apparent with reference to the embodiments of the present invention. It will be readily apparent that the objects and advantages of the invention can be realized by means of the means recited in the claims and combinations thereof.

上記の目的を達成するための本発明に係るリーダは、挿入された分析対象チップを読み取るリーダにおいて、三色発光素子からなる発光手段と、該発光手段から発生した光が前記分析対象チップを介して反射、屈折、または透過して伝達される光を受信して電気的信号に変換する受光手段と、前記分析対象チップが装着されると、前記発光手段をスイッチング方式で制御して駆動させ、前記受光手段によって変換された電気的信号を受信して分析する分析手段と、該分析手段によって実行されるプログラムを格納し、当該分析手段によって分析された分析結果を一時的に格納する格納手段と、前記分析手段によって分析された結果を表示する表示手段と、を備える。   In order to achieve the above object, a reader according to the present invention is a reader for reading an inserted analysis target chip, wherein light emitting means comprising a three-color light emitting element and light generated from the light emission means are transmitted through the analysis target chip. Receiving light that is reflected, refracted, or transmitted and received and converted into an electrical signal; and when the analysis target chip is mounted, the light emitting means is controlled and driven by a switching method, Analysis means for receiving and analyzing the electrical signal converted by the light receiving means; storage means for storing a program executed by the analysis means and temporarily storing an analysis result analyzed by the analysis means; Display means for displaying the result analyzed by the analyzing means.

また、上記の目的を達成するための本発明に係るリーダは、挿入された分析対象チップを読み取るリーダにおいて、三色発光素子からなる発光手段と、該発光手段から発生した光が前記分析対象チップを介して反射、屈折、または透過して伝達される光を受信して電気的信号に変換する受光手段と、前記分析対象チップが装着されると、前記発光手段をスイッチング方式で制御して駆動させ、前記受光手段によって変換された電気的信号を受信して分析する分析手段と、該分析手段によって実行されるプログラムを格納し、当該分析手段によって分析された分析結果を一時的に格納する格納手段と、前記分析手段によって分析された結果を表示する表示手段と、前記分析手段によって分析された結果を遠隔地端末に送信できるように設けられた通信手段と、前記発光手段と前記受光手段との間に設けられ、前記発光手段から発生した光による干渉を防止するための側壁と、を備える。   In order to achieve the above object, a reader according to the present invention is a reader for reading an inserted analysis target chip, in which light emission means composed of three-color light emitting elements and light generated from the light emission means are the analysis target chip. Receiving light that is reflected, refracted, or transmitted through the light and converting it into an electrical signal; and when the analysis target chip is mounted, the light emitting means is driven by controlling the switching method. And storing the analysis means for receiving and analyzing the electrical signal converted by the light receiving means, and the program executed by the analysis means, and temporarily storing the analysis result analyzed by the analysis means Means, a display means for displaying the result analyzed by the analyzing means, and a result analyzed by the analyzing means can be transmitted to a remote terminal. Communication means provided between said light emitting means and said light receiving means, and a side wall for preventing interference by light generated from the light emitting means.

本発明は、三色光源を用いて反射する色及び光の強度の分析により、従来のリーダより精度よく読み取ることができる。また、本発明は、ＲＦＩＤチップと無線通信モジュールとを結合し、いつでもどこでも分析した結果を格納して所望する場所にリアルタイムで送信することが可能である。本発明に係るリーダは、救急処置室、個人病院事務室、救急車及び家庭などで、専門家や一般人による広範囲な使用が可能である。   The present invention can be read more accurately than a conventional reader by analyzing the reflected color and light intensity using a three-color light source. Further, according to the present invention, the RFID chip and the wireless communication module can be combined, and the analysis result can be stored anytime and anywhere and transmitted in real time to a desired place. The reader according to the present invention can be used in a wide range by specialists and ordinary people in emergency treatment rooms, private hospital offices, ambulances, homes, and the like.

本発明に係るリーダのブロック構成図である。It is a block block diagram of the reader which concerns on this invention. 本発明に係るリーダの構造を説明するための部分詳細構成図である。It is a partial detailed block diagram for demonstrating the structure of the reader which concerns on this invention. 本発明に係る発光部及び受光部の詳細構成図である。It is a detailed block diagram of the light emission part and light reception part which concern on this invention.

上述した目的、特徴及び長所は、添付した図面に関する以下の詳細な説明によりさらに明確になるはずであり、それにより、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施することができる。また、本発明の説明において、本発明に係る公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨をわかりにくくする可能性があると判断された場合、その詳細な説明を省略する。以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。   The above-described objects, features, and advantages should be further clarified by the following detailed description with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art to which the present invention pertains have the technical idea of the present invention. Can be easily implemented. Further, in the description of the present invention, when it is determined that a specific description related to a known technique according to the present invention may obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明は、バイオチップまたはストリップチップにより検出された分析結果を従来の目視判定または透過特性を利用した判定において発生していた不正確性を改善し、また、いつでもどこでも判定結果を病院または個人の主治医の端末に送信できるように構成したことをその特徴とする。これにより、本発明は、検出されたバイオチップの光学的情報の定性または定量的分析を迅速かつ正確に行い、ユーザが簡単に読取結果を確認することができる。また、本発明は、無線通信モジュールと結合し、個人の医療情報を特定の病院または主治医の端末に送信することにより、きたるべきユビキタス社会環境において自分の健康管理を容易に行うことができる。バイオチップの対象生体物質としては、癌関連バイオマーカーや、妊娠または排卵関連ホルモン、個人の健康状態を示す血液などの体液、鳥インフルエンザのような病原菌ウイルスまたは中毒性薬物などを挙げることができる。   The present invention improves the inaccuracy that has occurred in the analysis results detected by biochips or strip chips in the conventional visual determination or determination using transmission characteristics, and the determination results can be transmitted anywhere in the hospital or individual. Its feature is that it can be transmitted to the terminal of the attending physician. Thereby, the present invention can quickly and accurately perform the qualitative or quantitative analysis of the optical information of the detected biochip, and the user can easily confirm the reading result. In addition, the present invention can easily manage one's own health in the coming ubiquitous social environment by combining with a wireless communication module and transmitting personal medical information to a specific hospital or doctor's terminal. Examples of biomaterials for biochips include cancer-related biomarkers, pregnancy or ovulation-related hormones, body fluids such as blood indicating the health status of individuals, pathogenic bacteria viruses such as avian influenza, or toxic drugs.

図１は、本発明の実施形態に係るバイオチップリーダの機能ブロック構成図であり、図２は、本発明に係るリーダの構造を説明するための部分詳細構成図である。   FIG. 1 is a functional block configuration diagram of a biochip reader according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial detailed configuration diagram for explaining the structure of the reader according to the present invention.

本発明に係るバイオチップリーダは、図１に示すように、三色光源からなる発光部１０１と、該発光部から発生した光がバイオチップを介して反射、屈折、または透過して伝達される光を受信する受光部１０２と、該受光部１０２によって受信された電気的信号を増幅する増幅器１０３と、該増幅器１０３によって増幅された信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１０４と、該ＡＤＣ１０４から入力されたデジタル信号を分析するマイクロ制御ユニット（ＭＣＵ：Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０５と、該ＭＣＵ１０５によって実行されるプログラムを格納し、ＭＣＵ１０５によって読み取られたデータを一時的に格納するメモリ１０６と、ＭＣＵ１０５によって分析された情報を表示する表示部（ＬＣＤ）１０７とを備える。   As shown in FIG. 1, the biochip reader according to the present invention transmits a light emitting unit 101 composed of a three-color light source, and light generated from the light emitting unit is reflected, refracted, or transmitted through the biochip. A light receiving unit 102 that receives light, an amplifier 103 that amplifies an electrical signal received by the light receiving unit 102, and an analog-to-digital converter (ADC) 104 that converts the signal amplified by the amplifier 103 into a digital signal. A micro control unit (MCU) 105 that analyzes a digital signal input from the ADC 104, and a memory that stores a program executed by the MCU 105 and temporarily stores data read by the MCU 105 106 and a display unit for displaying information analyzed by the MCU 105 ( LCD) 107.

また、本発明に係るリーダは、ＭＣＵ１０５による読取結果を遠隔地に送信するための通信モジュール１０８と、バイオチップ内での効率的な分析のために微小流体を移動、停止及び混合できるように構成された流体制御モジュールとを備え、発光部１０１と受光部１０２との間に設けられ、光の判定を効率的に行うための側壁２０２を備えることができる。   In addition, the reader according to the present invention is configured to be able to move, stop, and mix a microfluid for a communication module 108 for transmitting a reading result by the MCU 105 to a remote place and an efficient analysis in the biochip. And a side wall 202 provided between the light emitting unit 101 and the light receiving unit 102 for efficiently determining light.

図３に示すように、本発明に係るバイオチップリーダにおいて、発光部１０１は、赤色３０１、緑色３０２、青色３０３の３色発光ダイオード（ＬＥＤ）をそれぞれ組み合わせてなる。   As shown in FIG. 3, in the biochip reader according to the present invention, the light emitting unit 101 is formed by combining three-color light emitting diodes (LEDs) of red 301, green 302, and blue 303, respectively.

一般的に、単一の白色光源を用いる場合は、信号対雑音比が高いため、受光部によって受信されてからＭＣＵで分析されるまでの過程において、判定閾値付近で判定精度が低下するという問題があった。この問題を克服するために、本発明では、三色光源３０１ないし３０３を組み合わせた形で発光部１０１を構成する。これにより、本発明は、信号対雑音比を大幅に減らすことができ、また、各波長に合わせた受光ダイオードまたはトランジスタを用いる場合、波長及び明るさ分析を同時に行うことができるため、精度が向上し、バイオチップ２０１の分析結果をさらに再現性よく読み出すことができる。この発光部１０１の３色光源素子（ＬＥＤ）は、スイッチング方式で不連続に制御可能である。   In general, when a single white light source is used, since the signal-to-noise ratio is high, the determination accuracy decreases near the determination threshold in the process from reception by the light receiving unit to analysis by the MCU. was there. In order to overcome this problem, in the present invention, the light emitting unit 101 is configured by combining the three color light sources 301 to 303. As a result, the present invention can greatly reduce the signal-to-noise ratio, and when using a light-receiving diode or transistor matched to each wavelength, the wavelength and brightness analysis can be performed simultaneously, thus improving accuracy. In addition, the analysis result of the biochip 201 can be read with higher reproducibility. The three-color light source element (LED) of the light emitting unit 101 can be controlled discontinuously by a switching method.

受光部１０２は、シリコンフォトダイオードまたはフォトトライオード（ｐｈｏｔｏｔｒｉｏｄｅ）などのような従来のシリコンセンサの構成要素が使用可能である。センサをアレイで構成することにより、感度及びバイオチップの装着の容易性を確保することもできる。   The light receiving unit 102 may be a conventional silicon sensor component such as a silicon photodiode or a phototriode. By configuring the sensor with an array, it is possible to ensure sensitivity and ease of mounting the biochip.

一方、発光部１０１と受光部１０２との間には、発光部１０１から発光した光が受光部１０２に直に伝達されるのを防止し、光の検出精度を向上させるために側壁２０２が設けられる。   On the other hand, a side wall 202 is provided between the light emitting unit 101 and the light receiving unit 102 in order to prevent light emitted from the light emitting unit 101 from being transmitted directly to the light receiving unit 102 and to improve light detection accuracy. It is done.

また、本発明に係るリーダは、バイオチップ内での効率的な分析のために微小流体を移動、停止及び混合できるように流体制御モジュールが備えられる。すなわち、本発明に係るリーダは、生体試料の分析を容易にできるようにするために、関連する溶液（バッファ、体液、血液など）の移動、停止及び混合が可能な流路を設けた流体制御モジュールが備えられる。前記流体制御モジュールは、流体を貯留する貯留タンク２０３と、流体を移送するポンプ２０４と、流体の移送を制御する弁２０５と、流体制御用混合器２０６とを備えることができる。流体を移動、停止及び混合するための駆動は、静電モータ、圧電ポンプ、油圧または空圧、超音波など、従来の多様な駆動方式を用いることができる。   In addition, the reader according to the present invention is provided with a fluid control module so that the microfluid can be moved, stopped and mixed for efficient analysis in the biochip. That is, the reader according to the present invention provides a fluid control provided with a flow path capable of moving, stopping, and mixing related solutions (buffers, body fluids, blood, etc.) in order to facilitate analysis of biological samples. A module is provided. The fluid control module may include a storage tank 203 that stores fluid, a pump 204 that transfers fluid, a valve 205 that controls fluid transfer, and a fluid control mixer 206. Various conventional driving methods such as an electrostatic motor, a piezoelectric pump, hydraulic or pneumatic pressure, and ultrasonic waves can be used for driving to move, stop and mix the fluid.

一方、ストリップチップまたはバイオチップ２０１がリーダに装着される過程について説明すると、次のとおりである。   Meanwhile, a process of attaching the strip chip or biochip 201 to the reader will be described as follows.

ストリップチップまたはバイオチップ２０１は、リーダに設けられた弾性体（バネ）を備えるレバーを用いて挿入され、指定された位置に達すると、レバーに形成された溝に嵌め込まれる。このとき、バイオチップの上部には、リーダに装着されているバネに結合されたチップ固定用構造物が設けられているため、このチップ固定用構造物により、分析時においてバイオチップが外部の衝撃や振動にかかわらず測定可能になる。   The strip chip or biochip 201 is inserted using a lever provided with an elastic body (spring) provided in the reader. When the strip chip or biochip 201 reaches a specified position, the strip chip or biochip 201 is fitted into a groove formed in the lever. At this time, since a chip fixing structure coupled to a spring attached to the reader is provided on the upper part of the biochip, this chip fixing structure causes the biochip to have an external impact during analysis. Measurement is possible regardless of vibration and vibration.

また、バイオチップの着脱を容易にするために、さらに可傾バネに結合された着脱用レバーが設けられている。また、リーダの上部ケースと下部ケースとをクリップ状の付加的な構造物を用いて強制的に締結するか、リーダの上部ケース及び下部ケースのいずれか１つに凸状の溝を設け、残りの１つには凹状の溝を設けて嵌め込む方法によって結合可能である。このように、上部ケースと下部ケースとを結合する場合は、微細な隙間が生じないように、接触面に弾性を有するポリマー層を追加することもできる。   Further, in order to facilitate the attachment / detachment of the biochip, an attachment / detachment lever coupled to the tilting spring is further provided. Further, the upper case and the lower case of the reader are forcibly fastened by using a clip-shaped additional structure, or a convex groove is provided in one of the upper case and the lower case of the reader, and the remaining One of them can be coupled by a method of providing a concave groove. As described above, when the upper case and the lower case are coupled, an elastic polymer layer can be added to the contact surface so that a fine gap is not generated.

前述のようなリーダとバイオチップとの着脱可能な構造は、一例に過ぎず、これは、当業者が必要に応じて容易に具現可能なものであって、これに関する説明は、本発明の詳細な説明では省略するものとする。   The above-described detachable structure between the reader and the biochip is merely an example, and this can be easily implemented by those skilled in the art as needed. It will be omitted in the description.

一方、本発明に係るリーダは、通信モジュールとして、移動通信網との無線通信が可能な移動通信モデムを備えることができる。この場合、ＭＣＵ１０５は、読取結果を特定のデータフォーマットに構成して移動通信モデムに伝達し、移動通信モデムは、読取結果をユーザの選択した遠隔地の端末に無線データ通信を介して伝達する。   On the other hand, the reader according to the present invention can include a mobile communication modem capable of wireless communication with a mobile communication network as a communication module. In this case, the MCU 105 configures the read result in a specific data format and transmits it to the mobile communication modem, and the mobile communication modem transmits the read result to a remote terminal selected by the user via wireless data communication.

一方、本発明に係るリーダは、通信モジュールとして、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）チップを備えることができる。この場合、ＭＣＵ１０５は、読取結果をＲＦＩＤチップに記録する。また、ユーザは、読取結果を遠隔地に送信しようとする場合、ＲＦＩＤリーダが装着された有無線端末を用いてＲＦＩＤチップから読取結果を読み出して遠隔地端末に送信する。   On the other hand, the reader according to the present invention may include an RFID (Radio Frequency Identification) chip as a communication module. In this case, the MCU 105 records the reading result on the RFID chip. Further, when the user intends to transmit the reading result to a remote location, the user reads the reading result from the RFID chip using a wired / wireless terminal equipped with the RFID reader and transmits the read result to the remote location terminal.

このような構造を有する本発明に係るリーダの動作について説明する。   The operation of the reader according to the present invention having such a structure will be described.

バイオチップ２０１がリーダに挿入されると、スイッチがオンになり、ＭＣＵ１０５にバイオチップ挿入信号が入力される。ＭＣＵ１０５は、バイオチップ挿入信号が入力されると、バイオチップ２０１がリーダに挿入されたと判断し、３色発光ダイオードからなる発光部１０１を駆動させるための電源を印加する。このとき、ＭＣＵ１０５は、３色発光ダイオードをスイッチング方式で不連続に電源を印加する。   When the biochip 201 is inserted into the reader, the switch is turned on and a biochip insertion signal is input to the MCU 105. When the biochip insertion signal is input, the MCU 105 determines that the biochip 201 has been inserted into the reader, and applies power to drive the light emitting unit 101 composed of a three-color light emitting diode. At this time, the MCU 105 applies power to the three-color light emitting diodes discontinuously by a switching method.

すると、発光部１０１から光が出力され、この出力された光は、バイオチップを介して反射、屈折、または透過して受光部１０２に受信され、受光部１０２は、受信した光信号を電気的信号に変換する。受光部１０２によって変換された電気的信号は、増幅器１０３によって増幅され、増幅された信号は、ＡＤＣ１０４によってデジタル信号に変換されてＭＣＵ１０５に伝達される。ＭＣＵ１０５は、入力されたデジタル信号を分析し、その結果は、ＬＣＤ１０７に表示される。   Then, light is output from the light emitting unit 101, and the output light is reflected, refracted, or transmitted through the biochip and received by the light receiving unit 102. The light receiving unit 102 electrically receives the received optical signal. Convert to signal. The electrical signal converted by the light receiving unit 102 is amplified by the amplifier 103, and the amplified signal is converted into a digital signal by the ADC 104 and transmitted to the MCU 105. The MCU 105 analyzes the input digital signal, and the result is displayed on the LCD 107.

また、ＭＣＵ１０５は、読取結果をＲＦＩＤチップに記録し、移動通信モデムを介して遠隔地端末に送信できるようにする。   Also, the MCU 105 records the reading result on the RFID chip so that it can be transmitted to the remote terminal via the mobile communication modem.

以上のとおり説明した本発明は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるため、上述した実施形態及び添付した図面に限定されない。   The present invention described above can be variously replaced, modified, and changed without departing from the technical idea of the present invention by those who have ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments and the attached drawings.

Claims (14)

挿入された分析対象チップを読み取るリーダにおいて、
三色発光素子からなる発光手段と、
該発光手段から発生した光が前記分析対象チップを介して反射、屈折、または透過して伝達される光を受信して電気的信号に変換する受光手段と、
前記分析対象チップが装着されると、前記発光手段をスイッチング方式で制御して駆動させ、前記受光手段によって変換された電気的信号を受信して分析する分析手段と、
該分析手段によって実行されるプログラムを格納し、当該分析手段によって分析された分析結果を一時的に格納する格納手段と、
前記分析手段によって分析された結果を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とするリーダ。 In the reader that reads the inserted analysis target chip,
A light emitting means comprising a three-color light emitting element;
A light receiving means for receiving the light transmitted from the light emitting means reflected, refracted or transmitted through the analysis target chip and converting it into an electrical signal;
When the analysis target chip is mounted, the light emission means is controlled and driven by a switching method, and the analysis means receives and analyzes the electrical signal converted by the light receiving means,
Storage means for storing a program executed by the analysis means, and temporarily storing an analysis result analyzed by the analysis means;
Display means for displaying results analyzed by the analysis means;
A reader comprising: 前記分析手段によって分析された結果を遠隔地端末に送信できるように設けられた通信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のリーダ。   2. The reader according to claim 1, further comprising a communication unit provided so that a result analyzed by the analyzing unit can be transmitted to a remote terminal. 前記発光手段が、赤色ダイオード、緑色ダイオード、及び青色ダイオードの組み合わせからなり、
前記分析手段が、前記発光手段の各ダイオードをスイッチング方式で不連続に制御する
ことを特徴とする請求項２に記載のリーダ。 The light emitting means comprises a combination of a red diode, a green diode, and a blue diode,
The reader according to claim 2, wherein the analyzing means controls each diode of the light emitting means discontinuously by a switching method. 前記発光手段が、検出部と制御部との間に発光量の補正のための光源部をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のリーダ。   The reader according to claim 3, wherein the light emitting unit further includes a light source unit for correcting a light emission amount between the detection unit and the control unit. 前記通信手段が、前記分析手段に接続されたＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）チップを備えることを特徴とする請求項３に記載のリーダ。   4. The reader according to claim 3, wherein the communication unit includes an RFID (Radio Frequency Identification) chip connected to the analysis unit. 前記分析手段が、分析結果を前記ＲＦＩＤチップに記録することを特徴とする請求項４に記載のリーダ。   The reader according to claim 4, wherein the analysis unit records an analysis result on the RFID chip. 前記通信手段が、前記分析手段と連動して分析結果を移動通信網を介して遠隔地端末に送信するための移動通信モデムを備えることを特徴とする請求項３に記載のリーダ。   4. The reader according to claim 3, wherein the communication unit includes a mobile communication modem for transmitting the analysis result to a remote terminal via a mobile communication network in conjunction with the analysis unit. 挿入された分析対象チップを読み取るリーダにおいて、
三色発光素子からなる発光手段と、
該発光手段から発生した光が前記分析対象チップを介して反射、屈折、または透過して伝達される光を受信して電気的信号に変換する受光手段と、
前記分析対象チップが装着されると、前記発光手段をスイッチング方式で制御して駆動させ、前記受光手段によって変換された電気的信号を受信して分析する分析手段と、
該分析手段によって実行されるプログラムを格納し、当該分析手段によって分析された分析結果を一時的に格納する格納手段と、
前記分析手段によって分析された結果を表示する表示手段と、
前記分析手段によって分析された結果を遠隔地端末に送信できるように設けられた通信手段と、
前記発光手段と前記受光手段との間に設けられ、前記発光手段から発生した光による干渉を防止するための側壁と、
を備えることを特徴とするリーダ。 In the reader that reads the inserted analysis target chip,
A light emitting means comprising a three-color light emitting element;
A light receiving means for receiving the light transmitted from the light emitting means reflected, refracted or transmitted through the analysis target chip and converting it into an electrical signal;
When the analysis target chip is mounted, the light emission means is controlled and driven by a switching method, and the analysis means receives and analyzes the electrical signal converted by the light receiving means,
Storage means for storing a program executed by the analysis means, and temporarily storing an analysis result analyzed by the analysis means;
Display means for displaying results analyzed by the analysis means;
Communication means provided so as to be able to transmit the result analyzed by the analysis means to a remote terminal;
A side wall provided between the light emitting means and the light receiving means for preventing interference by light generated from the light emitting means;
A reader comprising: 前記発光手段が、赤色ダイオード、緑色ダイオード、及び青色ダイオードの組み合わせからなり、
前記分析手段が、前記発光手段の各ダイオードをスイッチング方式で不連続に制御する
ことを特徴とする請求項８に記載のリーダ。 The light emitting means comprises a combination of a red diode, a green diode, and a blue diode,
The reader according to claim 8, wherein the analysis unit controls each diode of the light emitting unit discontinuously by a switching method. 前記通信手段が、前記分析手段に接続されたＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）チップを備えることを特徴とする請求項９に記載のリーダ。   The reader according to claim 9, wherein the communication unit includes an RFID (Radio Frequency Identification) chip connected to the analysis unit. 前記分析手段が、分析結果を前記ＲＦＩＤチップに記録することを特徴とする請求項１０に記載のリーダ。   The reader according to claim 10, wherein the analysis unit records an analysis result on the RFID chip. 前記通信手段が、前記分析手段と連動して分析結果を移動通信網を介して遠隔地端末に送信するための移動通信モデムを備えることを特徴とする請求項９に記載のリーダ。   The reader according to claim 9, wherein the communication unit includes a mobile communication modem for transmitting an analysis result to a remote terminal via a mobile communication network in conjunction with the analysis unit. 前記分析対象チップ内での効率的な分析のために微小流体を移動、停止及び混合するための流体制御モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のリーダ。   The reader according to claim 8, further comprising a fluid control module for moving, stopping and mixing the microfluid for efficient analysis in the analysis target chip. 前記流体制御モジュールが、
流体を貯留する貯留タンクと、
流体を移送するポンプと、
流体の移送を制御する弁と、
流体制御用混合器と
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のリーダ。 The fluid control module comprises:
A storage tank for storing fluid;
A pump for transferring fluid;
A valve for controlling the transfer of fluid;
The reader according to claim 13, further comprising a fluid control mixer.
JP2009540147A 2006-12-05 2007-12-04 Biochip reader Pending JP2010511890A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20060122488 2006-12-05
KR1020070101594A KR100875996B1 (en) 2006-12-05 2007-10-09 Biochip Reader
PCT/KR2007/006257 WO2008069554A1 (en) 2006-12-05 2007-12-04 Biochip reader

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010511890A true JP2010511890A (en) 2010-04-15

Family

ID=39807178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009540147A Pending JP2010511890A (en) 2006-12-05 2007-12-04 Biochip reader

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2010511890A (en)
KR (1) KR100875996B1 (en)
CN (1) CN101548184B (en)
DE (1) DE112007002956T5 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101013184B1 (en) * 2008-08-22 2011-02-10 주식회사 아이센스 Biosensor measuring apparatus and a method thereof
KR101257299B1 (en) 2009-09-09 2013-04-22 한국전자통신연구원 The potable digital reader for urine detection
KR101257298B1 (en) 2009-09-09 2013-04-22 한국전자통신연구원 The potable digital reader for urine detection
KR101239219B1 (en) * 2009-10-15 2013-03-06 한국전자통신연구원 The bio chip and the sensing method thereof
KR101105519B1 (en) * 2010-03-22 2012-01-13 성명원 Apparatus and Method for urine analyze
KR101144830B1 (en) * 2010-09-10 2012-05-11 주식회사 세라젬메디시스 Assay apparatus
KR101323373B1 (en) 2011-07-26 2013-10-29 김수동 A portable digital multi-reader to analyze urine, blood, Saliva and Biological secretions samples
TWI457562B (en) * 2011-11-22 2014-10-21 Wistron Corp Flow cytometry and biochip detecting method
WO2013137497A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 엘지전자 주식회사 Portable diagnostic system using mobile terminal
CN103278618A (en) * 2013-05-09 2013-09-04 董建国 Biochip information reading device and information analyzing method
EP2916125A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-09 One Drop Diagnostics Sàrl Fluorescence-detected assays on microfluidic chips
WO2015154334A1 (en) * 2014-04-11 2015-10-15 珠海美路得企业发展有限公司 Biochip detection system
US9568432B2 (en) 2014-09-26 2017-02-14 Intel Corporation Sensor apparatus to determine a value of a chemical parameter based on a color shade and methods thereof
DE102016115607A1 (en) 2016-08-23 2018-03-01 B. Braun Melsungen Ag Measuring system with reduced crosstalk for measuring fluid parameters
US10088412B2 (en) 2016-09-27 2018-10-02 Electronics & Telecommunications Research Institute Apparatus for analyzing bio-material
KR20180115847A (en) * 2017-04-13 2018-10-24 (주)바이오필리아 Ovulation predictor
TWI654432B (en) 2018-03-23 2019-03-21 台灣奈米碳素股份有限公司 Biochips with quantitative functions and detection methods by using the same
DE102021124926A1 (en) 2021-09-27 2023-03-30 Health Laboratories GmbH Device, kit and method for evaluating multiple rapid test cartridges

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03206942A (en) * 1990-01-09 1991-09-10 Japan Spectroscopic Co Optical apparatus
JP2002214126A (en) * 2001-01-15 2002-07-31 Omron Corp Biochemical measuring device
JP2003181255A (en) * 2001-12-21 2003-07-02 Minolta Co Ltd Microchip, inspection device using microchip and mixing method
JP2004144672A (en) * 2002-10-25 2004-05-20 Advance Co Ltd Component analyzing method and component analyzer based on color development information
JP2006162517A (en) * 2004-12-09 2006-06-22 Sanyo Electric Co Ltd Measuring instrument

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5963333A (en) 1996-09-12 1999-10-05 Color Savvy Systems Limited Color sensor
JP3783826B2 (en) 2000-01-17 2006-06-07 横河電機株式会社 Biochip reader
CN1431320A (en) * 2003-01-28 2003-07-23 王红 Low density biochip detection method and its system
US7315378B2 (en) 2003-06-04 2008-01-01 Inverness Medical Switzerland Gmbh Optical arrangement for assay reading device
CN1544946A (en) * 2003-11-12 2004-11-10 北京市红十字血液中心 Hemoglobinometry apparatus for volunteer blood donation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03206942A (en) * 1990-01-09 1991-09-10 Japan Spectroscopic Co Optical apparatus
JP2002214126A (en) * 2001-01-15 2002-07-31 Omron Corp Biochemical measuring device
JP2003181255A (en) * 2001-12-21 2003-07-02 Minolta Co Ltd Microchip, inspection device using microchip and mixing method
JP2004144672A (en) * 2002-10-25 2004-05-20 Advance Co Ltd Component analyzing method and component analyzer based on color development information
JP2006162517A (en) * 2004-12-09 2006-06-22 Sanyo Electric Co Ltd Measuring instrument

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080052349A (en) 2008-06-11
DE112007002956T5 (en) 2009-09-24
CN101548184A (en) 2009-09-30
KR100875996B1 (en) 2008-12-26
CN101548184B (en) 2013-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010511890A (en) Biochip reader
US20100157300A1 (en) Liquid sample analysis chip reading system, and analysis method and ubiquitous reading system using the same
KR101257299B1 (en) The potable digital reader for urine detection
US10681516B2 (en) Electronic test device data communication
US10145787B2 (en) Excreta occult blood inspection method and apparatus thereof
US9476879B2 (en) Test strip detection system
KR101257298B1 (en) The potable digital reader for urine detection
US9222875B2 (en) Hand-held scanner systems and methods for reading point of care test results
CA2870648C (en) Device for performing an enzyme-based diagnostic test and methods for use thereof
JP5603114B2 (en) Reader and diagnostic system
US20070298487A1 (en) Radio Frequency Transponder Assay
US20070185679A1 (en) Indicating status of a diagnostic test system
US20130273563A1 (en) Device for performing an enzyme-based diagnostic test and methods for use thereof
CN102782475A (en) A detector module, a method for controlling the detector module and a detection system
WO2008069554A1 (en) Biochip reader
US20080081002A1 (en) Diagnostic assay reader having multiple power configurations
US9921217B1 (en) Rapid diagnostic test device by driven flow technology
KR100958720B1 (en) Ubiquitous Bio Chip Reading System, Bio Chip for Being Applied the Same and Method of Fabricating the Bio Chip
US20110091905A1 (en) Biochip and method of detecting reaction from the same
WO2002093167A1 (en) Body fluid inspection apparatus
US9823244B1 (en) Digital progressive compression driven flow cartridge for analyte detecting device and method
JPWO2021152180A5 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111021

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111101

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120330