KR100759914B1 - Bio chip scanner having a function of adjusting focus - Google Patents

Bio chip scanner having a function of adjusting focus Download PDF

Info

Publication number
KR100759914B1
KR100759914B1 KR1020050102317A KR20050102317A KR100759914B1 KR 100759914 B1 KR100759914 B1 KR 100759914B1 KR 1020050102317 A KR1020050102317 A KR 1020050102317A KR 20050102317 A KR20050102317 A KR 20050102317A KR 100759914 B1 KR100759914 B1 KR 100759914B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
biochip
detector
reference point
unit
Prior art date
Application number
KR1020050102317A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070045723A (en
Inventor
문우철
Original Assignee
굿젠 주식회사
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 굿젠 주식회사 filed Critical 굿젠 주식회사
Priority to KR1020050102317A priority Critical patent/KR100759914B1/en
Priority to PCT/KR2006/000921 priority patent/WO2007049843A1/en
Publication of KR20070045723A publication Critical patent/KR20070045723A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100759914B1 publication Critical patent/KR100759914B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6452Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates

Abstract

촛점조절기능을 구비한 바이오 칩 스캐너가 개시된다. 광원부는 소정 파장의 광을 검출지점으로 조사한다. 이송부는 바이오 칩 상에서 소정거리 이격된 복수개의 기준지점에 광이 조사되도록 바이오 칩을 이송한다. 검출부는 검출지점의 상방에 위치하며, 각각의 기준지점에 조사된 광을 검출하여 각각의 기준지점에 대응하는 복수개의 영상을 출력한다. 포커싱부는 검출부로부터 입력받은 각각의 기준지점에 대응하는 각각의 영상으로부터 획득된 광의 세기의 평균값에 대응하는 거리를 촛점거리로 설정하고, 설정된 촛점거리에 따라 검출부를 상방 또는 하방으로 이동시켜 바이오 칩에 대응하는 촛점을 조절한다. 본 발명에 따르면, 상이한 표면경사를 갖는 바이오 칩 상의 각각의 샘플에 대한 자동촛점조절이 가능하므로 유전자의 발현여부를 보다 정확하게 검출할 수 있다.Disclosed is a biochip scanner having a focus control function. The light source unit irradiates light of a predetermined wavelength to a detection point. The transfer unit transfers the biochip so that light is irradiated to a plurality of reference points spaced a predetermined distance from the biochip. The detector is located above the detection point, and detects light irradiated to each reference point and outputs a plurality of images corresponding to each reference point. The focusing unit sets the distance corresponding to the average value of the light intensity acquired from each image corresponding to each reference point input from the detector as the focal length, and moves the detector upward or downward according to the set focal length to the biochip. Adjust the corresponding focus. According to the present invention, since autofocus control is possible for each sample on a biochip having a different surface gradient, it is possible to detect whether the gene is expressed more accurately.

바이오 칩, 스캐너, 포커싱, 유전자, 혼성화 Biochip, Scanner, Focusing, Gene, Hybridization

Description

촛점조절기능을 구비한 바이오 칩 스캐너{Bio chip scanner having a function of adjusting focus}Bio chip scanner having a function of adjusting focus

도 1은 종래의 바이오 칩 스캐너를 도시한 도면,1 is a view showing a conventional biochip scanner,

도 2는 본 발명에 따른 바이오 칩 스캐너의 상세한 구성을 도시한 블록도,2 is a block diagram showing a detailed configuration of a biochip scanner according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 바이오 칩 스캐너의 일 실시예의 상세한 구성을 도시한 도면,3 shows a detailed configuration of an embodiment of a biochip scanner according to the present invention;

도 4는 포커싱부의 상세한 구성이 도시한 블록도,4 is a block diagram showing a detailed configuration of a focusing unit;

도 5는 포커싱부의 기준지점검출부에 의해 검출된 기준지점의 영상을 도시한 도면,5 is a view showing an image of a reference point detected by the reference point detection unit of the focusing unit;

도 6은 다채널 바이오 칩 스캐너에 대한 일 실시예의 구성을 도시한 도면,6 is a diagram showing the configuration of an embodiment of a multi-channel biochip scanner;

도 7은 본 발명에 따른 바이오 칩 스캐너에 적용될 수 있는 광량보상장치의 상세한 구성을 도시한 블록도, 그리고,7 is a block diagram showing a detailed configuration of a light compensation device which can be applied to a biochip scanner according to the present invention;

도 8은 광량보상장치가 장착된 바이오 칩 스캐너에 대한 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a biochip scanner equipped with a light compensation device.

본 발명은 바이오 칩 스캐너에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 바이오 칩으로부터 반사된 광을 검출하여 인간의 질병을 진단하기 위한 바이오 칩 스캐너에 관한 것이다. The present invention relates to a biochip scanner, and more particularly, to a biochip scanner for detecting a human disease by detecting light reflected from the biochip.

바이오 칩은 유리, 실리콘, 나일론 등의 재질로 이루어진 작은 기판 위에 DNA, 단백질 등의 생물분자들을 집적시켜 놓은 것을 지칭한다. 통상적으로 바이오 칩 표면에는 수백에서 수만 종류의 DNA배열이 배치되며, 바이오 칩에 배치되는 DNA배열들은 인간게놈계획 등에 의해 해명된 인간의 유전정보를 기초로 작성된다. 사전에 형광 물질로 표식을 해둔 목적 DNA배열은 바이오 칩 표면에 배치되어 있는 프로브 DNA배열과 혼성화(hybridization)된다. 프로브 DNA배열과 목적 DNA배열이 결합하면 목적 DNA배열에 표식된 형광물질이 빛을 방출한다. 따라서 바이오 칩 스캐너를 이용하여 형광물질로부터 방출된 빛을 검출함으로써 유전자의 발현여부를 확인할 수 있다. 이와 같은 바이오 칩은 유전자/단백질 기능 분석, 신약 개발, 동식물 검역, 법의학, 유전자 변이 검색, 약물 감수성 검사, 항생제 내성 검사, 병원균 검색 등 매우 다양한 분야에 응용되고 있다. Biochip refers to the accumulation of biomolecules such as DNA and protein on a small substrate made of glass, silicon, nylon, or the like. Typically, hundreds to tens of thousands of DNA arrays are arranged on the surface of a biochip, and the DNA arrays arranged on the biochip are prepared based on human genetic information elucidated by the human genome plan. The target DNA array, previously labeled with fluorescent material, is hybridized with the probe DNA array placed on the surface of the biochip. When the probe DNA array is combined with the target DNA array, the fluorescent material labeled on the target DNA array emits light. Therefore, the biochip scanner can be used to detect the expression of genes by detecting the light emitted from the fluorescent material. Such biochips are applied to a wide variety of fields such as gene / protein function analysis, new drug development, animal and plant quarantine, forensics, genetic mutation detection, drug sensitivity testing, antibiotic resistance testing, and pathogen detection.

바이오 칩을 분석하여 진단하는 방법으로는 광학적인 방법, 전기화학적인 방법 등이 있으며 이 중 광학적인 방법이 주된 측정 방법이다. 광학적인 방법에서는 특정 파장에 반응하는 형광물질을 분석하고자 하는 목적 DNA(target DNA)에 입힌고, 목적 DNA와 상보적인 염기를 갖는 프로브 DNA(probe DNA)와 혼성화(hybridization)한다. 다음으로, 바이오 칩 스캐너를 이용하여 바이오 칩상에서 목적 DNA와 프로브 DNA가 존재하는 영역에 특정한 파장의 여기광을 조사한 후 형광물 질로부터 방출되는 특정 파장의 빛을 검출한다. 이와 같이 바이오 칩에 존재하는 형광물질이 특수한 파장의 빛을 받으면 내부 에너지가 상승하였다가 다시 낮은 에너지 상태로 돌아가면서 여기광보다 파장이 긴 빛을 발광하는 특성을 이용하면 혼성화여부를 검출할 수 있다. 여기광의 조사 및 방출되는 빛의 검출을 위해 사용하는 장비가 바이오 칩 스캐너이다. Methods of analyzing and diagnosing biochips include optical methods and electrochemical methods, and optical methods are the main measurement methods. In the optical method, a fluorescent material reacting to a specific wavelength is coated on a target DNA to be analyzed and hybridized with a probe DNA having a base complementary to the target DNA. Next, the biochip scanner irradiates excitation light having a specific wavelength to a region where the target DNA and the probe DNA exist on the biochip, and then detects light having a specific wavelength emitted from the fluorescent material. In this way, if the fluorescent material present in the biochip receives light of a specific wavelength, the internal energy rises and then returns to a low energy state, and thus the hybridization can be detected by using the property of emitting light having a wavelength longer than the excitation light. . A biochip scanner is a device used for irradiation of excitation light and detection of emitted light.

도 1은 종래의 바이오 칩 스캐너를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a conventional biochip scanner.

도 1을 참조하면, 종래의 바이오 칩 스캐너는 글래스 홀더부(glass holder)(20), 광원부(30), 이송부(40) 및 검출부(50)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional biochip scanner includes a glass holder 20, a light source 30, a transfer unit 40, and a detector 50.

글래스 홀더부(20)에는 형광물질이 표식된 목적 DNA와 프로브 DNA가 혼성화 결합된 바이오 칩(10)이 장착된다. 광원부(30)는 형광물질을 발광시킬 수 있는 파장을 가진 여기광을 발생시켜 바이오 칩(10) 위의 목적 DNA에 빛을 조사한다. 이송부(40)는 글래스 홀더부(20)로부터 바이오 칩(10)을 수직 또는 수평방향으로 이송한다. 검출부(50)는 형광물질로부터 방출되는 빛을 검출하여 DNA의 형광 발현양을 측정한다. The glass holder 20 is equipped with a biochip 10 in which a target DNA labeled with a fluorescent material and a probe DNA are hybridized to each other. The light source unit 30 generates excitation light having a wavelength capable of emitting a fluorescent material to irradiate light onto the target DNA on the biochip 10. The transfer unit 40 transfers the biochip 10 from the glass holder unit 20 in the vertical or horizontal direction. The detector 50 detects light emitted from the fluorescent material and measures the amount of fluorescent expression of DNA.

이러한 바이오 칩 스캐너는 광원부(30)에 사용되는 광원에 따라 크게 두 가지로 분류되는 바, 크세논(xenon)이나 메탈 할라이드 램프(metal halide lamp)와 같은 백색광을 사용하는 방식과 YAG 레이저, He-Ne 레이저 등을 사용하는 레이저 방식으로 분류된다. 또한 검출부(50)에서 형광 물질로부터 방출된 빛을 검출하는 센서로는 CCD 카메라를 비롯한 영상 소자와 광증대관(PMT : photomultiplier tube) 등이 사용되고 있다. The biochip scanner is classified into two types according to the light source used in the light source unit 30. The biochip scanner uses a white light such as xenon or a metal halide lamp, a YAG laser, and a He-Ne laser. It is classified into the laser system using a laser etc. In addition, an image element including a CCD camera, a photomultiplier tube (PMT), and the like are used as a sensor for detecting the light emitted from the fluorescent material by the detector 50.

백색광을 사용하는 경우는 백색광원에서 발생된 빛 중에서도 검출하고자 하는 형광 물질에 맞는 파장만을 선별하고자 특정 파장만이 투과하는 칼라 필터(color filter)와 스캔하고자 하는 넓은 면적에 강하게 빛을 조사하고자 굴절 렌즈 등을 사용하여 여기광을 조절하고, 영상을 얻기 위해 CCD 등과 같은 면적 센서를 채택하여야 한다. 기존의 백색광을 사용한 바이오 칩 스캐너는 램프를 사용하기 때문에 공간도 많이 차지할 뿐만 아니라 특정 파장의 빛만을 선별하기 때문에 실제 사용되는 광효율이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 또한 램프에서 발열하는 열을 냉각시키고 발생된 빛을 집광하기 위해 부수적인 장치가 많이 필요하기 때문에 장비의 무게도 증가되고, 가공 및 조립에도 많은 시간을 투입하게 된다. 이에 레이저를 이용한 바이오 칩 스캐너의 이용이 점차 늘어나고 있다. In the case of using white light, a color filter transmitting only a specific wavelength to select only a wavelength suitable for the fluorescent material to be detected among the light generated from a white light source and a refractive lens to strongly irradiate light to a large area to be scanned To control the excitation light using a light source, an area sensor such as a CCD should be adopted to obtain an image. Existing biochip scanners using white light take up a lot of space because they use a lamp, and have a disadvantage in that the light efficiency actually used is lowered because only light of a specific wavelength is selected. In addition, because of the need for a lot of additional equipment to cool the heat generated from the lamp and to collect the generated light, the weight of the equipment is increased, and a lot of time is also spent on processing and assembly. As a result, the use of laser-based biochip scanners is gradually increasing.

이와 같은 바이오 칩 스캐너를 이용하여 유전자의 발현여부를 정확하게 검출하기 위해서는 검출부(50)와 바이오 칩(10) 상에 매트릭스 형태로 배열된 샘플(즉, 목적 DNA와 프로브 DNA의 혼성화 영역) 간의 거리(즉, 촛점 거리)가 적절하게 조절될 필요가 있다. 그러나 상술한 종래의 바이오 칩 스캐너는 사용자가 검출부(50)에 의해 검출된 영상을 기초로 검출부(50)와 바이오 칩(10) 사이의 거리를 수동으로 조작하여야 하는 불편함이 존재한다. 나아가 바이오 칩(10)의 표면이 검출부(50)에 대해 수직하지 않은 경우에는 특정한 지점의 샘플에 대해서는 촛점이 올바르게 설정되었다 해도 다른 지점의 샘플에 대해서는 촛점이 맞지 않게 되는 상황이 발생한다. In order to accurately detect whether the gene is expressed using the biochip scanner, the distance between the detector 50 and the sample (ie, hybridization region of the target DNA and the probe DNA) arranged in a matrix form on the biochip 10 ( That is, the focal length) needs to be properly adjusted. However, in the conventional biochip scanner described above, there is an inconvenience that a user must manually manipulate the distance between the detector 50 and the biochip 10 based on the image detected by the detector 50. Furthermore, when the surface of the biochip 10 is not perpendicular to the detector 50, a situation arises in which the focus is not focused on the sample at another point even if the focus is correctly set at the sample at a certain point.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 바이오 칩과의 촛점거리의 조절이 가능한 바이오 칩 스캐너를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a biochip scanner capable of adjusting the focal length with the biochip.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 바이오 칩 스캐너는, 소정 파장의 광을 검출지점으로 조사하는 광원부; 바이오 칩 상에서 소정거리 이격된 복수개의 기준지점에 상기 광이 조사되도록 상기 바이오 칩을 이송하는 이송부; 상기 검출지점의 상방에 위치하며, 상기 각각의 기준지점에 조사된 광을 검출하여 상기 각각의 기준지점에 대응하는 복수개의 영상을 출력하는 검출부; 및 상기 검출부로부터 입력받은 상기 각각의 기준지점에 대응하는 각각의 영상으로부터 획득된 광의 세기의 평균값에 대응하는 거리를 촛점거리로 설정하고, 상기 설정된 촛점거리에 따라 상기 검출부를 상방 또는 하방으로 이동시켜 상기 바이오 칩에 대응하는 촛점을 조절하는 포커싱부;를 구비한다.In order to achieve the above technical problem, a biochip scanner according to the present invention includes a light source unit for irradiating light of a predetermined wavelength to a detection point; A transfer unit configured to transfer the biochip so that the light is irradiated to a plurality of reference points spaced a predetermined distance from the biochip; A detection unit positioned above the detection point and detecting a light irradiated to each reference point and outputting a plurality of images corresponding to each reference point; And setting a distance corresponding to an average value of the intensity of light acquired from each image corresponding to each reference point received from the detector as a focal length, and moving the detector upward or downward according to the set focal length. And a focusing unit for adjusting a focus corresponding to the biochip.

이에 의해 상이한 표면경사를 갖는 바이오 칩 상의 각각의 샘플에 대한 자동촛점조절이 가능하므로 유전자의 발현여부를 보다 정확하게 검출할 수 있다.This enables automatic focus control of each sample on the biochip having different surface gradients, thereby more accurately detecting whether the gene is expressed.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 바이오 칩 스캐너의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the biochip scanner according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 바이오 칩 스캐너의 상세한 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 바이오 칩 스캐너의 일 실시예의 상세한 구성을 도시한 도면이다.2 is a block diagram showing a detailed configuration of a biochip scanner according to the present invention, Figure 3 is a view showing a detailed configuration of an embodiment of a biochip scanner according to the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 바이오 칩 스캐너는 장착부(220), 광원부(230), 이송부(240), 검출부(250), 필터부(260), 포커싱부(270) 및 제어부(280)를 구비한다.2 and 3, the biochip scanner according to the present invention includes a mounting unit 220, a light source unit 230, a transfer unit 240, a detection unit 250, a filter unit 260, a focusing unit 270, and a control unit. 280 is provided.

장착부(220)에는 형광물질이 표식된 목적 DNA와 프로브 DNA가 혼성화 결합된 바이오 칩(200)이 장착된다. 이송부(240)는 장착부(220)를 장착지점으로부터 검출지점으로 이송한다. 이송부(240)는 도면에 표시된 각각의 축방향으로 이동가능하며, 장착지점으로부터 검출지점으로의 이송방향은 장치의 구성에 따라 X축 방향 또는 Y축 방향 중에서 선택된다. 또한 이송부(240)는 장착부(220)가 검출지점에 도달하면, Z축 방향으로 정해진 위치만큼 수직이동하여 장착부(220)에 장착된 바이오 칩(200) 상의 샘플과 검출부(250)의 종단 사이의 거리가 사전에 설정된 촛점거리와 일치하도록 한다. The mounting unit 220 is mounted with a biochip 200 hybridized with a target DNA and a probe DNA labeled with a fluorescent material. The transfer unit 240 transfers the mounting unit 220 from the mounting point to the detection point. The conveying part 240 is movable in each axial direction shown in the figure, and the conveying direction from the mounting point to the detecting point is selected from the X-axis direction or the Y-axis direction depending on the configuration of the apparatus. In addition, when the mounting unit 220 reaches the detection point, the transfer unit 240 may move vertically by a position determined in the Z-axis direction and between the sample on the biochip 200 mounted on the mounting unit 220 and the end of the detection unit 250. Make sure that the distance matches the preset focal length.

광원부(230)는 소정 파장의 광 또는 레이저 빔을 바이오 칩(200) 상에 배열된 샘플에 조사한다. 광원부(230)는 검출부(250)의 측방에서 장착부(220)를 향해 소정 각도를 갖도록 설치되어 장착부(220)에 고정된 바이오 칩(200)에 여기광을 조사한다. 광원부(230)의 발광원은 바이오 칩의 DNA에 표식된 형광물질에 따라 달라질 수 있으며, FITC를 형광물질로 사용하는 경우에는 488㎚-레이저가 사용될 수 있고, APC(Allophyco-cyanin)를 형광물질로 사용할 경우에는 633㎚ He-Ne 레이저 또는 레이저 다이오드가 사용될 수 있다. 이 때, 레이저 다이오드를 광원으로 채용하면 장치를 보다 소형화할 수 있는 이점이 있다. The light source unit 230 irradiates a sample arranged on the biochip 200 with light or a laser beam having a predetermined wavelength. The light source unit 230 is installed to have a predetermined angle toward the mounting unit 220 from the side of the detection unit 250 to irradiate the excitation light to the biochip 200 fixed to the mounting unit 220. The light emitting source of the light source unit 230 may vary depending on the fluorescent material labeled on the DNA of the biochip. When FITC is used as the fluorescent material, 488 nm-laser may be used, and APC (Allophyco-cyanin) may be used as the fluorescent material. When used as a 633nm He-Ne laser or a laser diode can be used. At this time, employing a laser diode as a light source has the advantage that the device can be further miniaturized.

광원부(230)는 광원(231), 제1 및 제2반사거울(232, 233), 도파로(234), 제3반사거울(235) 및 집광렌즈(236)로 구성된다. 광원부(230)에 구비되는 각각의 구성 요소(231, 232, 233, 234, 235, 236)들은 단일의 패널(P)상에 배치된다. 광원(231)으로부터 방출된 광은 제1 및 제2반사거울(232, 233)에 의해 경로가 변경된 후 도파로(234)를 통과하면서 더욱 균일해지고, 이어서 제3반사거울(235)에 의하여 경로가 변경된 후 집광렌즈(236)로 향한다. 집광렌즈(236)은 광의 대부분의 에너지가 목적하는 샘플에 조사되도록 한다. 광원부(230)에 구비된 각각의 반사거울(232, 233, 235)은 광의 경로를 원하는 형태로 변경시킴으로써 광원부(230)의 크기를 소형화에 기여한다. The light source unit 230 includes a light source 231, first and second reflection mirrors 232 and 233, a waveguide 234, a third reflection mirror 235, and a condenser lens 236. Each of the components 231, 232, 233, 234, 235, and 236 provided in the light source unit 230 is disposed on a single panel P. FIG. The light emitted from the light source 231 becomes more uniform as it passes through the waveguide 234 after the path is changed by the first and second reflection mirrors 232 and 233, and then the path is caused by the third reflection mirror 235. After the change, the light is directed to the condenser lens 236. The condenser lens 236 allows most of the energy of the light to be irradiated onto the desired sample. Each of the reflection mirrors 232, 233, and 235 provided in the light source unit 230 changes the path of light to a desired shape, thereby contributing to miniaturization of the size of the light source unit 230.

검출부(250)는 장착부(220)의 상방에 위치하여 장착부(220)에 장착된 바이오 칩(200)에서 발생되는 형광을 검출한다. 검출부(250)는 바이오 칩(200)에서 나오는 형광을 검출하여 영상을 형성하며, 검출부(250)로는 광증대관(PMT)이나 CCD 카메라 등이 이용될 수 있다. CCD 카메라는 TDI(time delayed integration) 센서를 비롯한 선형(linear) 이미지 소자 및 면적 이미지 소자를 포함한다. 검출부(250)는 취득한 영상을 처리하여 분석결과를 출력한다. 이러한 영상처리과정 및 분석과정은 검출부(250)가 아닌 별도의 분석장치에 의해 수행될 수 있으며, 일예로, DNA 칩 해석 장치의 경우 DNA 칩 해석 소프트웨어를 이용하여 검출부(250)가 획득한 Cy3™, Cy5™의 형광강도를 갖는 화상 데이터를 수치화한다. 수치화된 데이터는 DNA 칩 해석 소프트웨어에 의해 각각의 유전자의 발현비(mRNA양)를 스캐터 플롯(scatter plot), 원그래프 형태, 화상 겹침 등 시각적으로 다양하게 표현될 수 있다. 또한 Cy3™와 Cy5™ 신호강도의 수치도 여러 가지 인자(parameter)를 이용해서 정규화(normalization)될 수 있다. 검출부(250)에서 수행되는 영상처리 및 판독과정은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 사항이므로 보다 상세한 설명은 생략한다. 검출부(250)에 의한 검사가 완료된 바이오 칩(200)은 이송부(240)에 의해 탈착지점으로 이송된 후 장착부(220)로부터 분리된다. The detector 250 is positioned above the mounting unit 220 to detect fluorescence generated by the biochip 200 mounted on the mounting unit 220. The detector 250 detects the fluorescence emitted from the biochip 200 to form an image, and the detector 250 may be a light augmented tube (PMT) or a CCD camera. CCD cameras include linear image elements and area image elements, including time delayed integration (TDI) sensors. The detector 250 processes the acquired image and outputs an analysis result. Such an image processing process and an analysis process may be performed by a separate analysis device rather than the detection unit 250. For example, in the case of the DNA chip analysis device, the Cy3 ™ obtained by the detection unit 250 using a DNA chip analysis software. Image data having a fluorescence intensity of Cy5 ™ is digitized. The quantified data can be visually variously expressed by the DNA chip analysis software such as scatter ratio, circle graph, image overlap, and the like (mRNA amount) of each gene. In addition, the values of Cy3 ™ and Cy5 ™ signal strengths can be normalized using a variety of parameters. The image processing and reading process performed by the detection unit 250 are well known to those skilled in the art to which the present invention pertains, and thus detailed description thereof will be omitted. The biochip 200, which has been inspected by the detector 250, is transferred to the detachment point by the transfer unit 240 and then separated from the mounting unit 220.

필터부(260)는 바이오 칩(200) 상의 목적 바이오 소자의 형광 물질로부터 발한 빛 중에서 소정의 파장대만을 투과시키는 것으로, 여기서, 필터부(260)를 통하여 필터링된 빛의 파장대는 형광 물질의 발광 파장대를 의미한다. 필터부(260)는 원형 플레이트 형상의 필터 휠과 이 필터 휠에 형성되어 있는 복수개의 개구로 구성된다. 각각의 개구에는 발광 필터들(emission filter)이 개재되어 있고, 중심축을 중심으로 회전하면서 원하는 필터링 부재들을 선택할 수 있도록 형성되어 있다.The filter unit 260 transmits only a predetermined wavelength band from the light emitted from the fluorescent material of the target bio device on the biochip 200, wherein the wavelength band of the light filtered through the filter unit 260 is the emission of the fluorescent material. Means the wavelength band. The filter unit 260 is composed of a circular wheel-shaped filter wheel and a plurality of openings formed in the filter wheel. Each opening is provided with emission filters, and is formed to select desired filtering members while rotating about a central axis.

포커싱부(270)는 검출부(250)를 수직방향(즉, Z축방향)으로 이동시켜 촛점을 조절한다. 포커싱부(270)의 촛점조절은 바이오 칩(200)에 형성되어 있는 3개 이상의 기준지점을 검출하여 수행되며, 이와 달리 바이오 칩(200) 상의 3개 이상의 샘플을 검출하여 수행될 수도 있다. 다만, 바이오 칩(200) 상의 샘플에 의해 촛점조절을 수행하는 경우 샘플 각각의 광학적 특성에 의해 정확한 촛점형성이 용이하지 않다는 문제가 있어 샘플이 존재하지 않는 영역에서 기준지점을 설정하고, 설정된 기준지점을 검출하여 촛점조절을 수행하는 것이 바람직하다. 이 때, 기준지점의 위치는 사전에 설정된다. 도 4에는 포커싱부(270)의 상세한 구성이 도시되어 있다. The focusing unit 270 adjusts the focus by moving the detector 250 in the vertical direction (ie, Z-axis direction). Focusing of the focusing unit 270 may be performed by detecting three or more reference points formed on the biochip 200. Alternatively, three or more samples on the biochip 200 may be detected. However, when focusing is performed by a sample on the biochip 200, there is a problem that accurate focusing is not easy due to the optical characteristics of each sample, so that a reference point is set in an area where no sample exists, and the set reference point is set. It is preferable to perform the focus control by detecting. At this time, the position of the reference point is set in advance. 4 illustrates a detailed configuration of the focusing unit 270.

도 4를 참조하면, 포커싱부(270)는 기준지점검출부(272), 프로파일분석부(274) 및 거리조절부(276)를 구비한다.Referring to FIG. 4, the focusing unit 270 includes a reference point detector 272, a profile analyzer 274, and a distance controller 276.

기준지점검출부(272)는 장착부(220)에 장착된 바이오 칩(200)으로부터 기준 지점(202, 204, 206)에 대한 영상을 검출한다. 이를 위해 이송부(220)는 바이오 칩(200)을 검출지점으로 이송시킨 후 검출부(250)가 바이오 칩(200)으로부터 적어도 3개 이상의 기준지점(202, 204, 206)의 영상을 획득할 수 있도록 바이오 칩(200)의 일단부로부터 타단부까지 단속적으로 이송한다. 기준지점(202, 204, 206)은 바이오 칩(200) 상의 샘플이 존재하지 않는 영역 중에서 적어도 세군데 이상 선택된다. 이 때, 기준지점(202, 204, 206)은 바이오 칩(200) 상에 표시될 수 있다. 이와 같이 바이오 칩(200)으로부터 기준지점(202, 204, 206)의 영상을 획득하는 과정을 칩 스캐닝과정이라 칭할 수 있다. 기준지점검출부(272)는 칩 스캐닝을 통해 기준지점(202, 204, 206)의 영상을 검출한다. 기준지점검출부(272)에 의해 검출된 기준지점의 영상은 도 5에 도시되어 있다. 이러한 기준지점검출부(272)의 검출동작은 이송부(220) 및 검출부(250)의 동작제어에 의해 수행될 수 있다.The reference point detector 272 detects an image of the reference points 202, 204, and 206 from the biochip 200 mounted on the mounting unit 220. To this end, the transfer unit 220 transfers the biochip 200 to a detection point, and then the detection unit 250 may acquire images of at least three reference points 202, 204, and 206 from the biochip 200. The biochip 200 is intermittently transferred from one end to the other end. The reference points 202, 204, and 206 are selected from at least three locations from regions where no sample is present on the biochip 200. In this case, the reference points 202, 204, and 206 may be displayed on the biochip 200. As such, a process of acquiring images of reference points 202, 204, and 206 from the biochip 200 may be referred to as a chip scanning process. The reference point detector 272 detects an image of the reference points 202, 204, and 206 through chip scanning. An image of the reference point detected by the reference point detector 272 is shown in FIG. 5. The detection operation of the reference point detector 272 may be performed by operation control of the transfer unit 220 and the detector 250.

프로파일분석부(274)는 각각의 기준지점(202, 204, 206)에 해당하는 영상의 광프로파일을 분석하여 각각의 기준지점(202, 204, 206) 사이의 높이차이를 산출한다. 이 때, 프로파일분석부(274)는 각각의 기준지점(202, 204, 206)에 대응하는 검출영역(도 5에 도시된 프로파일의 경우 X-Y평면 상의 (1932, 4142) ~ (1998, 4200) 영역, 즉, 바이오 칩 표면에 의해 형성되는 평면의 일꼭지점을 원점으로 하는 경우 X-Y축상으로의 픽셀거리로 표시된 영역) 내에 존재하는 Z축상으로의 높이(도 5에 도시된 프로파일의 경우 9600 ~ 16800 픽셀거리)를 평균한 값을 각각의 기준지점(202, 204, 206)의 높이값으로 설정한다. The profile analyzer 274 analyzes an optical profile of an image corresponding to each reference point 202, 204, or 206 and calculates a height difference between each reference point 202, 204, and 206. At this time, the profile analyzer 274 detects the detection areas corresponding to the respective reference points 202, 204, and 206 (in the case of the profile shown in FIG. 5, (1932, 4142) to (1998, 4200) on the XY plane. That is, in the case where the vertex of the plane formed by the surface of the biochip is the origin, the height on the Z-axis (9600 to 16800 pixels in the case of the profile shown in FIG. 5) existing in the area represented by the pixel distance on the XY axis. Distance) is set as the height value of each reference point 202, 204, 206.

거리조절부(276)는 프로파일분석부(274)에 의해 산출된 각각의 기준지점 (202, 204, 206)의 높이값의 평균값에 해당하는 거리만큼 검출부(250)을 상방 또는 하방으로 이동시켜 촛점을 조절한다. 이 때, 잦은 검출부(250)의 이동을 방지하기 위해 거리조절부(276)는 프로파일분석부(274)에 의해 산출된 각각의 기준지점(202, 204, 206)의 높이차가 소정의 허용값을 초과한 경우에 한하여 검출부(250)의 이동에 의한 촛점설정과정을 수행하는 것이 바람직하다. The distance controller 276 moves the detector 250 upwards or downwards by a distance corresponding to an average value of the height values of the respective reference points 202, 204, and 206 calculated by the profile analyzer 274. Adjust At this time, in order to prevent the frequent movement of the detection unit 250, the distance adjusting unit 276 is a height difference between each reference point (202, 204, 206) calculated by the profile analysis unit 274 has a predetermined allowable value. Only when exceeding, it is preferable to perform the focus setting process by the movement of the detector 250.

이상의 촛점설정과정에 대한 설명에서 프로파일분석부(274)가 각각의 기준지점(202, 204, 206)에 대응하는 검출영역 내에 존재하는 Z축상으로의 높이의 평균값을 높이값으로 설정하는 것으로 기재되어 있으나, 각각의 기준지점(202, 204, 206)에 대응하는 검출영역 내에 존재하는 Z축상으로의 최대높이를 해당 기준지점(202, 204, 206)의 높이값으로 설정할 수도 있다. 한편, 각각의 기준지점(202, 204, 206)에 대응하는 검출영역 내에 존재하는 Z축상으로의 높이값은 각각의 기준지점(202, 204, 206)으로부터 검출부(250)로 입사된 광의 세기에 대응한다.In the above description of the focus setting process, it is described that the profile analyzer 274 sets the height value of the height on the Z axis existing in the detection area corresponding to each reference point 202, 204, 206 as the height value. However, the maximum height on the Z-axis existing in the detection area corresponding to each reference point 202, 204, 206 may be set as the height value of the reference point 202, 204, 206. On the other hand, the height value on the Z axis existing in the detection area corresponding to each reference point 202, 204, 206 is determined by the intensity of light incident from the respective reference points 202, 204, 206 to the detection unit 250. Corresponds.

제어부(280)는 바이오 칩 스캐너의 전반적인 동작을 제어한다. 사용자가 바이오 칩(200)을 장착부(220)에 장착하면, 제어부(280)는 이송부(230)로 장착부(220)를 장착지점으로부터 검출지점으로 이송하도록 지시하는 제어신호를 출력한다. 다음으로, 제어부(280)는 광원부(230)를 구동하는 한편, 포커싱부(270)에 촛점조절을 위한 칩 스캐닝 및 거리조절을 위한 데이터의 산출을 지시한다. 포커싱부(270)에 의한 촛점설정절차가 완료되면, 제어부(280)는 검출부(250)가 검출동작을 수행하도록 제어한다. The controller 280 controls the overall operation of the biochip scanner. When the user mounts the biochip 200 on the mounting unit 220, the controller 280 outputs a control signal instructing the transfer unit 230 to transfer the mounting unit 220 from the mounting point to the detection point. Next, the controller 280 drives the light source unit 230, and instructs the focusing unit 270 to calculate data for chip scanning and distance control for focus adjustment. When the focus setting procedure by the focusing unit 270 is completed, the control unit 280 controls the detection unit 250 to perform a detection operation.

도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바이오 칩 스캐너를 이용하여 바이오 칩 (200)을 분석하는 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다. A process of analyzing the biochip 200 using the biochip scanner described with reference to FIGS. 2 and 3 will be described below.

바이오 칩(200)이 DNA 칩인 경우 칩 위에 고정된 DNA(한 가닥 DNA : single stranded DNA)와 해석하고자 하는 mRNA를 역전사 반응하여 조제한 cDNA를 혼성화하여(A=T, C=G 상보적 결합원리) mRNA의 양을 측정하는 것이 DNA 칩 실험으로 효소반응이나 실험 조작 자체는 기존에 개발된 방법과 동일하다. 그러나 혼성화시 기존에 사용되는 조작과 비교할 때, 지극히 미량(10~100 ㎕)의 반응용액으로 실험하며, DNA 칩 위에 고정된 DNA는 미량(수십 pL)이므로, DNA양의 분포 변화가 커서 이를 보정하기 위한 데이터 처리가 필요하다. When the biochip 200 is a DNA chip, hybridized cDNA prepared by reverse transcription reaction of DNA immobilized on the chip (single stranded DNA) and mRNA to be interpreted (A = T, C = G complementary coupling principle) Measuring the amount of mRNA is a DNA chip experiment, the enzyme reaction or the manipulation itself is the same as previously developed methods. However, when compared to the conventional manipulation used in hybridization, experiment with a very small amount (10 ~ 100 ㎕) reaction solution, and the amount of DNA immobilized on the DNA chip (10s pL), so the change in the distribution of DNA amount is large, correct this Data processing to do that is necessary.

일반적으로 DNA 칩으로 실험하는 경우, 실험간 데이터를 비교하기 위하여 제어가 되는 RNA 시료와 조사하고자 하는 RNA 시료 2종류를 각각 형광물질로 역전사 반응하여 표식한다. DNA 칩 해석을 위해 사용되는 형광물질은 Cy3™와 Cy5™가 결합한 dUTP로, 거의 같은 효율로 cDNA에 표식된다. 이 형광물질은 흡수 파장과 형광 파장이 다르므로 각각의 형광강도의 측정이 가능하다. 광원(231)으로는 543nm, 633nm 등의 여기 파장을 가진 He-Ne계 레이저를 사용한다. Cy3™의 흡수 파장은 550nm이고 형광 파장은 570nm이며, Cy5™의 경우는 흡수 파장이 649nm, 형광 파장이 670nm이다.In general, when experimenting with a DNA chip, in order to compare data between experiments, the RNA sample to be controlled and the two kinds of RNA samples to be investigated are labeled by reverse transcription with each fluorescent material. The fluorescent material used for DNA chip interpretation is dUTP, which is a combination of Cy3 ™ and Cy5 ™, and is labeled on the cDNA with almost the same efficiency. Since the fluorescent material has different absorption wavelengths and fluorescence wavelengths, the respective fluorescence intensities can be measured. As the light source 231, a He-Ne laser having an excitation wavelength such as 543 nm or 633 nm is used. Cy3 ™ has an absorption wavelength of 550 nm and a fluorescence wavelength of 570 nm. Cy5 ™ has an absorption wavelength of 649 nm and a fluorescence wavelength of 670 nm.

도 6은 다채널 바이오 칩 스캐너에 대한 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a multi-channel biochip scanner.

도 6을 참조하면, 다채널 바이오 칩 스캐너는 광원부(230)에 복수의 광원(231, 237)이 구비된다. 도 6에 도시된 다채널 바이오 칩 스캐너의 다른 구성요소 들은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바이오 칩 스캐너의 대응되는 구성요소와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 광원부(230)의 구성과 관련하여 다채널 바이오 칩 스캐너는 복수의 광원(231, 237)을 구비함으로써 추가적으로 제4반사거울(238)과 빔스플리터(239)가 필요하다. 제4반사거울(238)은 제2광원(237)로부터 방출된 광의 경로를 변경하여 빔스플리터(239)로 향하게 한다. 빔스플리터(239)는 제4반사거울(238)에 의해 반사되어 입사된 광의 경로를 변경시켜 제1반사거울(232)로 향하게 하며, 제1광원(231)로부터 방출된 광을 통과시켜 제1반사거울(232)로 향하게 한다. 이러한 빔스플리터(239)의 동작에 의해 두개의 광원(231, 237)로부터 방출된 광의 경로가 하나로 합쳐지게 된다. Referring to FIG. 6, the multi-channel biochip scanner includes a plurality of light sources 231 and 237 in the light source unit 230. Other components of the multi-channel biochip scanner illustrated in FIG. 6 are the same as corresponding components of the biochip scanner described with reference to FIGS. 2 and 3, and thus, detailed descriptions thereof will be omitted. However, in relation to the configuration of the light source unit 230, the multi-channel biochip scanner includes a plurality of light sources 231 and 237, and thus additionally requires a fourth reflection mirror 238 and a beam splitter 239. The fourth reflecting mirror 238 redirects the light emitted from the second light source 237 to the beam splitter 239. The beam splitter 239 changes the path of the incident light reflected by the fourth reflection mirror 238 to be directed to the first reflection mirror 232, and passes the light emitted from the first light source 231 to pass the first light. To the reflective mirror 232. By the operation of the beam splitter 239, the paths of the light emitted from the two light sources 231 and 237 are combined into one.

상술한 바와 같이 광원이 여러 개라도 광이 하나의 경로를 통과하도록 구성하면 장비의 소형화 및 비용 절감의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 서로 다른 파장을 갖는 두개의 광원(231, 237)에 의해 바이오 칩으로부터 유전정보를 검출하므로 보다 정확한 분석이 가능하다. 일반적으로 DNA 칩으로 실험하는 경우, 실험간 데이터를 비교하기 위하여 제어가 되는 RNA 시료와 조사하고자 하는 RNA 시료 2종류를 각각 형광물질로 역전사 반응하여 표식한다. DNA 칩 해석을 위해 사용되는 형광 물질은 Cy3™와 Cy5™가 결합한 dUTP로, 거의 같은 효율로 cDNA에 표식된다. 이 형광 물질은 흡수 파장과 형광 파장이 다르므로 각각의 형광 강도를 측정할 수 있다. 제1 및 제2 레이저 빔 소스(231, 232)로는 각각 543nm, 633nm 여기 파장을 가진 He-Ne계 레이저를 사용한다. Cy3™의 흡수 파장은 550nm이고 형광 파장은 570nm이며, Cy5™의 경우는 흡수 파장이 649nm, 형광 파장이 670nm이다.As described above, even if a plurality of light sources are configured to allow light to pass through one path, it is possible to reduce the size and cost of equipment. In addition, since the genetic information is detected from the biochip by two light sources 231 and 237 having different wavelengths, more accurate analysis is possible. In general, when experimenting with a DNA chip, in order to compare data between experiments, the RNA sample to be controlled and the two kinds of RNA samples to be investigated are labeled by reverse transcription with each fluorescent material. The fluorescent material used for DNA chip interpretation is dUTP, which is a combination of Cy3 ™ and Cy5 ™, and is labeled on the cDNA with almost the same efficiency. Since this fluorescent substance is different from an absorption wavelength and a fluorescence wavelength, each fluorescence intensity can be measured. He-Ne-based lasers having excitation wavelengths of 543 nm and 633 nm are used as the first and second laser beam sources 231 and 232, respectively. Cy3 ™ has an absorption wavelength of 550 nm and a fluorescence wavelength of 570 nm. Cy5 ™ has an absorption wavelength of 649 nm and a fluorescence wavelength of 670 nm.

도 7은 본 발명에 따른 바이오 칩 스캐너에 적용될 수 있는 광량보상장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이고, 도 8은 광량보상장치가 장착된 바이오 칩 스캐너에 대한 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.7 is a block diagram showing a detailed configuration of a light compensation device that can be applied to a biochip scanner according to the present invention, Figure 8 is a view showing the configuration of an embodiment of a biochip scanner equipped with a light compensation device .

도 7 및 도 8을 참조하면, 광량보상부(290)는 수광부(292), 보상값산출부(294) 및 보상부(296)를 구비한다. 광량보상부(290)의 동작은 제어부(280)에 의해 제어된다. 수광부(292)는 광원부(230)와 대향되어 설치되어 광원부(230)로부터 방출되어 바이오 칩(200)에 의해 반사된 광을 검출한다. 보상값산출부(294)는 수광부(292)에 의해 검출된 광의 세기와 사전에 설정되어 있는 기준 세기를 비교하여 양자의 차이값을 산출한다. 만약 양자의 차이값이 소정의 허용값보다 크면 보상값산출부(294)는 양자의 차이값에 대응하는 보상신호를 보상부(296)로 출력한다. 보상부(296)는 입력된 보상신호에 따라 검출부(250)의 조리개를 조절하여 검출부(250)로 입사되는 광량을 조절한다. 이러한 광량보상장치는 자동촛점조절장치와 분리되어 바이오 칩 스캐너에 독립적으로 구비될 수 있다.7 and 8, the light amount compensation unit 290 includes a light receiving unit 292, a compensation value calculating unit 294, and a compensation unit 296. The operation of the light amount compensation unit 290 is controlled by the controller 280. The light receiving unit 292 is installed to face the light source unit 230 to detect the light emitted from the light source unit 230 and reflected by the biochip 200. The compensation value calculating unit 294 compares the intensity of the light detected by the light receiving unit 292 with a preset reference intensity to calculate a difference value between the two. If the difference between the two is larger than a predetermined allowable value, the compensation value calculator 294 outputs a compensation signal corresponding to the difference between the two to the compensation unit 296. The compensator 296 adjusts the aperture of the detector 250 according to the input compensation signal to adjust the amount of light incident to the detector 250. The light compensation device may be separately provided from the autofocus control device and may be provided independently of the biochip scanner.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

본 발명에 따른 촛점조절기능을 구비한 바이오 칩 스캐너에 의하면, 통상적 으로 상이한 표면경사를 갖는 바이오 칩 상의 각각의 샘플에 대한 자동촛점조절이 가능하므로, 유전자의 발현여부를 보다 정확하게 검출할 수 있다. 또한, 바이오 칩 스캐너에 자동촛점조절기능을 구현함으로써 장치 조작자가 일일이 촛점거리를 조절하는 불편함을 해소할 수 있다. 한편, 바이오 칩 스캐너에 광량보상장치를 장착함으로써 시간의 경과에 따라 광원으로부터 방출되는 광의 세기가 변하는 경우에도 샘플영상의 해상도가 저하되지 않는 이점이 있다. According to the biochip scanner having a focus control function according to the present invention, since it is possible to automatically focus on each sample on a biochip having a different surface slope, it is possible to detect whether the gene is expressed more accurately. In addition, by implementing an autofocus control function in the biochip scanner, it is possible for the device operator to alleviate the inconvenience of adjusting the focal length. On the other hand, by mounting the light amount compensation device in the biochip scanner there is an advantage that the resolution of the sample image does not decrease even if the intensity of light emitted from the light source changes over time.

Claims (7)

광을 검출지점으로 조사하는 광원부(230);A light source unit 230 for irradiating light to a detection point; 바이오 칩(200) 상의 서로 이격된 두개 이상의 기준지점에 상기 광이 조사되도록 상기 바이오 칩(200)을 이송하는 이송부(240);A transfer unit 240 for transferring the biochip 200 so that the light is irradiated to two or more reference points spaced apart from each other on the biochip 200; 상기 검출지점의 상방에 위치하며, 상기 각각의 기준지점에 조사된 광을 검출하여 상기 각각의 기준지점에 대응하는 영상을 출력하는 검출부(250); 및A detector 250 positioned above the detection point and configured to detect light irradiated to each reference point and output an image corresponding to each reference point; And 상기 검출부(250)로부터 입력받은 상기 각각의 기준지점에 대응하는 각각의 영상으로부터 획득된 광의 세기의 평균값에 대응하는 거리를 초점거리로 설정하고, 상기 설정된 초점거리를 기초로 상기 검출부(250)를 상방 또는 하방으로 이동시켜 상기 바이오 칩(200)에 대응하는 초점을 조절하는 포커싱부(270);를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 칩 스캐너.The distance corresponding to the average value of the intensity of light obtained from each image corresponding to each reference point received from the detector 250 is set as a focal length, and the detector 250 is based on the set focal length. And a focusing unit (270) for moving upwards or downwards to adjust a focus corresponding to the biochip (200). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포커싱부(270)는,The focusing unit 270, 상기 바이오 칩(200) 상의 상기 각각의 기준지점이 상기 검출지점에 위치하도록 상기 이송부(240)를 제어하고, 순차적으로 상기 검출지점에 위치한 상기 각각의 기준지점에 조사된 광을 검출하여 상기 각각의 기준지점에 대응하는 영상을 출력하도록 상기 검출부(250)를 제어하는 기준지점검출부(272);The transfer unit 240 is controlled such that each reference point on the biochip 200 is located at the detection point, and sequentially detects light irradiated to each reference point located at the detection point to detect each of the reference points. A reference point detector 272 for controlling the detector 250 to output an image corresponding to the reference point; 상기 각각의 기준지점에 해당하는 영상으로부터 상기 기준지점들 사이의 높이 차를 산출하는 프로파일분석부(274); 및A profile analyzer 274 for calculating a height difference between the reference points from an image corresponding to each reference point; And 상기 산출된 기준지점들 사이의 높이차의 평균값에 대응하는 거리만큼 상기 검출부(250)를 상방 또는 하방으로 이동시켜 상기 검출부(250)의 초점을 조절하는 거리조절부(276);를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 칩 스캐너.And a distance adjuster 276 for adjusting the focus of the detector 250 by moving the detector 250 upwards or downwards by a distance corresponding to the average value of the height difference between the calculated reference points. Featured biochip scanner. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 프로파일분석부(274)는 상기 각각의 기준지점에 대응하는 영상의 검출영역 내에 존재하는 픽셀막대의 수직방향으로의 높이를 평균한 값을 각각의 기준지점의 높이값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 바이오 칩 스캐너.The profile analyzer 274 sets the average value of the heights in the vertical direction of the pixel bar existing in the detection area of the image corresponding to each reference point as the height value of each reference point. Biochip scanner. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 거리조절부(276)는 상기 각각의 기준지점의 높이값의 차이가 사전에 설정되어 있는 허용값을 초과한 경우에 사기 초점거리 조절과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 바이오 칩 스캐너.The distance adjusting unit (276) is a biochip scanner, characterized in that to perform a fraud focal length adjustment process when the difference between the height value of each reference point exceeds a preset allowable value. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원부(230)는 서로 다른 파장의 광을 발생시키는 두개 이상의 광원(231, 237)을 포함하며,The light source unit 230 includes two or more light sources 231 and 237 for generating light having different wavelengths. 상기 각각의 광원(231, 237)으로부터 방출된 광은 상기 검출지점으로 동일한 광경로를 통해 조사되는 것을 특징으로 하는 바이오 칩 스캐너.The light emitted from each of the light sources (231, 237) is irradiated through the same optical path to the detection point. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,The method according to claim 1 or 5, 상기 광원부(230)와 대향되어 설치되어 상기 바이오 칩(200)에 의해 반사된 광을 검출하고, 상기 검출된 반사광의 세기에 대응하는 광량보상값을 출력하는 광량보상부(290)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 칩 스캐너.And a light amount compensator 290 installed to face the light source 230 to detect light reflected by the biochip 200 and output a light compensation value corresponding to the detected intensity of the reflected light. Biochip scanner, characterized in that. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 광량보상부(290)는,The light amount compensation unit 290, 상기 광원부(230)와 대향되어 설치되어 상기 광원부(230)로부터 방출되어 상기 바이오 칩(200)에 의해 반사된 광을 검출하는 수광부(292);A light receiving unit 292 installed to face the light source unit 230 to detect light emitted from the light source unit 230 and reflected by the biochip 200; 상기 수광부(292)에 의해 검출된 광의 세기와 사전에 설정되어 있는 기준 세기를 비교하여 차이값을 산출하고, 상기 산출된 차이값이 사전에 설정되어 있는 허용값보다 크면 상기 산출된 차이값에 대응하는 보상신호를 출력하는 보상값산출부(294); 및The difference value is calculated by comparing the intensity of the light detected by the light receiving unit 292 with a reference intensity set in advance, and when the calculated difference value is larger than a preset allowable value, the difference value corresponds to the calculated difference value. A compensation value calculation unit 294 for outputting a compensation signal to be performed; And 상기 보상신호에 따라 상기 검출부(250)의 조리개를 조절하여 상기 검출부(250)로 입사되는 광량을 조절하는 보상부(296);를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 칩 스캐너.And a compensator (296) for adjusting the amount of light incident on the detector (250) by adjusting the aperture of the detector (250) according to the compensation signal.
KR1020050102317A 2005-10-28 2005-10-28 Bio chip scanner having a function of adjusting focus KR100759914B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050102317A KR100759914B1 (en) 2005-10-28 2005-10-28 Bio chip scanner having a function of adjusting focus
PCT/KR2006/000921 WO2007049843A1 (en) 2005-10-28 2006-03-15 Bio-chip scanner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050102317A KR100759914B1 (en) 2005-10-28 2005-10-28 Bio chip scanner having a function of adjusting focus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070045723A KR20070045723A (en) 2007-05-02
KR100759914B1 true KR100759914B1 (en) 2007-09-18

Family

ID=37967938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050102317A KR100759914B1 (en) 2005-10-28 2005-10-28 Bio chip scanner having a function of adjusting focus

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100759914B1 (en)
WO (1) WO2007049843A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100848118B1 (en) * 2007-05-03 2008-07-24 삼성전자주식회사 Biosignal-measuring instrument using photo sensor and method for controlling the photo sensor by the instrument
GB201610434D0 (en) 2016-06-15 2016-07-27 Q-Linea Ab Image based analysis of samples
CN106353320A (en) * 2016-09-12 2017-01-25 北京纳迅科技股份有限公司 Portable biochip reader
WO2022005142A1 (en) * 2020-06-29 2022-01-06 Seegene, Inc. Nucleic acid detection device comprising movable light detection assembly
CN112592818A (en) * 2020-12-18 2021-04-02 覃日华 Automatic detection equipment for genotyping chip

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001065241A1 (en) * 2000-02-29 2001-09-07 The University Of Chicago A biochip scanner device
KR20050008148A (en) * 2003-07-14 2005-01-21 스타브이-레이주식회사 Biochip scanner having means of collecting fluorescence
KR100478137B1 (en) * 2002-07-19 2005-03-21 주식회사 마크로젠 Bio chip scanner having enhanced efficiency of focusing excitation light
KR20050050858A (en) * 2003-11-26 2005-06-01 스타브이-레이주식회사 Bio chip scanner for use of laser beam

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001065241A1 (en) * 2000-02-29 2001-09-07 The University Of Chicago A biochip scanner device
KR100478137B1 (en) * 2002-07-19 2005-03-21 주식회사 마크로젠 Bio chip scanner having enhanced efficiency of focusing excitation light
KR20050008148A (en) * 2003-07-14 2005-01-21 스타브이-레이주식회사 Biochip scanner having means of collecting fluorescence
KR20050050858A (en) * 2003-11-26 2005-06-01 스타브이-레이주식회사 Bio chip scanner for use of laser beam

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
대한민국 공개특허 제10-2005-0008148호(2005.01.21.)
대한민국 공개특허 제10-2005-0050858호(2005.06.01.)
대한민국 등록특허 제10-0478137호(2005.03.11.)

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007049843A1 (en) 2007-05-03
KR20070045723A (en) 2007-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1228354B1 (en) Apparatus and method for calibration of a microarray scanning system
JP6782268B2 (en) Laser line illuminator for high throughput sequencing
US7354389B2 (en) Microarray detector and methods
JP7432779B2 (en) Modular optical analysis system and method
US20080265139A1 (en) Combination reader
US9201230B2 (en) Systems for and methods of facilitating focusing an optical scanner
EP1347285A1 (en) Method and apparatus for measuring fluorescence luminance
EP2908089A1 (en) Detection method, microarray analysis method and fluorescence reading device
KR100759914B1 (en) Bio chip scanner having a function of adjusting focus
US6630680B2 (en) Scanner having confocal optical system, method for producing focus position data of confocal optical system of scanner having confocal optical system and method for producing digital data of scanner having confocal optical system
CN114200660A (en) Slide deadlocking determination system
EP1406082A1 (en) Fluorescence reader
JP7044875B2 (en) Slide rack judgment system
WO2003100474A2 (en) Microarray detector and methods
KR100818351B1 (en) Multiple channel bio chip scanner
KR101383805B1 (en) Fluorescence image documentation system using LASER beam
JP2004184379A (en) Method of reading microarray
RU188251U1 (en) BIOCHIP SCAN DEVICE
KR102441156B1 (en) multiplexing analyzing apparatus using muiti-wavelength light
KR101188233B1 (en) A diagnosis apparatus for biochip
EP1545119A1 (en) Image reading apparatus and image reading method
KR20050050858A (en) Bio chip scanner for use of laser beam
CN116930137A (en) Sample detection device and graphic processing method
KR20220018846A (en) High-focus and high-sensitivity fluorescence detection scanning system equipped with a machine learning-based liquid sample quantitative analysis algorithm
KR20150022179A (en) Automatic Analyzing Apparatus for Fluorescence

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120910

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140312

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150819

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160811

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170907

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180904

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190904

Year of fee payment: 13