KR101037790B1 - Device for fluorescence polarization-based analysis comprising dual light source - Google Patents

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김덕중
류호선
신수정
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나노바이오시스 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A fluorescence polarization-based analysis apparatus with dual light source is provided to efficiently analyze a target material contains in a sample solution. CONSTITUTION: A fluorescence polarization-based analysis apparatus comprises: a transparent sample chamber(100) for placing sample solution containing a target material; a first(200) and light sources(300) which are separately placed from the sample chamber and are arranged to release light; a first vertical polarizer(400) which is placed between the sample chamber and first light source; a first horizontal polarizer(500) which is placed between the sample chamber and second light source; a light detection unit which is separately arranged from the sample chamber.

Description

듀얼 광원을 포함하는 형광 편광 분석 장치{Device for fluorescence polarization-based analysis comprising dual light source}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a device for fluorescence polarization analysis including a dual light source,

본 발명은 표적 물질을 포함하는 샘플 용액을 분석하기 위한 형광 편광 분석 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescence polarization analyzer for analyzing a sample solution containing a target substance.

샘플 용액 내에 형광 물질를 편광으로 조사했을 때 발생하는 형광 편광도를 측정하는 형광 편광(Fluorescence Polarization, FP) 측정법은 1926년 페린(Perrin)에 의해 고안되었다. 그 후 상기 측정법은 물질 특성 변화에 따른 형광 신호의 변화를 감지하여 샘플 용액 내에 존재하는 물질의 정량 및 정성 분석에 매우 유용하게 사용되고 있다. 특히, 화학적 또는 생물학적 또는 생화학적 물질의 검출에 유용하게 응용될 수 있어서, 생명과학, 유전공학 및 의료, 환경, 식품, 군사, 해양, 농축산 분야 등에서 분석 및 진단 목적으로 널리 사용되고 있다.Fluorescence Polarization (FP) was measured by Perrin in 1926 to measure the fluorescence polarization that occurs when a fluorescent substance is irradiated with a fluorescent substance in a sample solution. Thereafter, the above-described measurement method is very useful for quantitative and qualitative analysis of a substance present in a sample solution by detecting a change in a fluorescence signal according to a change in a material property. In particular, it can be applied to the detection of chemical, biological or biochemical substances and is widely used for analysis and diagnosis in life sciences, genetic engineering and medical, environmental, food, military, marine, agricultural and livestock industries.

이에 따라, 샘플 용액 내에 존재하는 표적 물질을 분석하는데 있어서, 감도가 높고, 소형화된 형광 편광 분석 장치가 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a demand for a fluorescence polarization analyzer having high sensitivity and miniaturization in analyzing the target substance present in the sample solution.

본 발명은 샘플 용액에 포함된 표적 물질을 분석하는데 탁월한 성능을 발휘할 수 있는 형광 편광 분석 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a fluorescence polarization analyzer capable of exhibiting excellent performance in analyzing a target substance contained in a sample solution.

본 발명의 일 구체예는 표적 물질을 포함하는 샘플 용액을 배치시키기 위한 광투명한 재질의 샘플 챔버; 상기 샘플 챔버으로부터 각각 이격 배치되고, 상기 샘플 챔버를 향하여 광을 방출하도록 배치된 제1 광원 및 제2 광원; 상기 샘플 챔버와 상기 제1 광원 사이에 배치되고, 상기 제1 광원으로부터 방출되는 광의 수직광을 편광하는 제1 수직 편광자; 상기 샘플 챔버와 상기 제2 광원 사이에 배치되고, 상기 제2 광원으로부터 방출되는 광의 수평광을 편광하는 제1 수평 편광자; 상기 샘플 챔버로부터 이격 배치된 광 검출부; 및 상기 샘플 챔버와 상기 광 검출부 사이에 배치되고, 상기 샘플 챔버로부터 방출되는 광의 수직광 또는 수평광을 편광하는 제2 수직 또는 수평 편광자를 포함하는 형광 편광 분석 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention provides a sample chamber of a light transparent material for placing a sample solution comprising a target material; A first light source and a second light source disposed to be spaced apart from the sample chamber and arranged to emit light toward the sample chamber; A first vertical polarizer disposed between the sample chamber and the first light source, the first vertical polarizer polarizing vertical light of the light emitted from the first light source; A first horizontal polarizer disposed between the sample chamber and the second light source, the first horizontal polarizer polarizing the horizontal light of the light emitted from the second light source; A photodetector spaced apart from the sample chamber; And a second vertical or horizontal polarizer arranged between the sample chamber and the light detecting unit for polarizing vertical light or horizontal light of the light emitted from the sample chamber.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 표적 물질은 화학물질, 당, 펩티드, 핵산, 단백질, 바이러스, 세포 및 세포소기관으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the target substance may be selected from the group consisting of a chemical substance, a sugar, a peptide, a nucleic acid, a protein, a virus, a cell, and a cell organelle.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 표적 물질은 형광 물질과 표적 물질-형광 물질 복합체를 형성할 수 있는 화합물일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the target material may be a compound capable of forming a fluorescent substance and a target substance-fluorescent substance complex.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 표적 물질-형광 물질 복합체는 항원-항체 복합체일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the target substance-fluorescent substance complex may be an antigen-antibody complex.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 광투명한 재질은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 사이클로올레핀 코폴리머(cycloolefin copolymer, COC)로 구성된 군으로부터 선택되는 플라스틱 재질 또는 유리 재질일 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 샘플 챔버는 상기 샘플 챔버 내부에 탈착 가능하고, 광투명한 재질을 갖는, 상기 샘플 용액을 포함하는 일회용 샘플 용기를 더 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the optically transparent material is a plastic material selected from the group consisting of polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), cycloolefin copolymer (COC) Material or glass material. According to one embodiment of the present invention, the sample chamber may further comprise a disposable sample container containing the sample solution, the sample chamber being detachable within the sample chamber and having a light-transparent material.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 광원 및 제2 광원은 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 광원일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first light source and the second light source may be a light emitting diode (LED) or a laser light source.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 광원 및 제2 광원은 상기 샘플 챔버로부터 동일한 거리로 이격 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first light source and the second light source may be disposed at the same distance from the sample chamber.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 광원 및 제2 광원은 상기 샘플 챔버를 중심으로 대칭되도록 이격 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first light source and the second light source may be spaced apart symmetrically about the sample chamber.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 광 검출부는 상기 샘플 챔버로부터 상기 제1 광원과 제2 광원의 연결 축에 대하여 수직으로 이격 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the photodetector may be vertically spaced from the sample chamber with respect to a connection axis of the first light source and the second light source.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 광원과 제1 수직 편광자 사이에 배치되고, 상기 제1 광원으로부터 방출되는 광을 포집하는 제1 광 렌즈를 더 포함하고, 상기 제2 광원과 제1 수평 편광자 사이에 배치되고, 상기 제2 광원으로부터 방출되는 광을 포집하는 제2 광 렌즈를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, there is further provided a first optical lens disposed between the first light source and the first vertical polarizer, the first optical lens collecting light emitted from the first light source, And a second optical lens disposed between the horizontal polarizers and collecting light emitted from the second light source.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 광 렌즈와 제1 수직 편광자 사이에 배치되고, 상기 제1 광 렌즈를 통과한 광으로부터, 상기 제1 광원에 관한 미리 결정된 파장을 갖는 광을 선택하는 제1 광 여과기를 더 포함하고, 상기 제2 광 렌즈와 상기 제1 수평 편광자 사이에 배치되고, 상기 제2 광 렌즈를 통과한 광으로부터, 상기 제2 광원에 관한 미리 결정된 파장의 광을 선택하는 제2 광 여과기를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, light having a predetermined wavelength with respect to the first light source is selected from the light that is disposed between the first optical lens and the first vertical polarizer and has passed through the first optical lens And a second optical lens disposed between the second optical lens and the first horizontal polarizer and configured to select light of a predetermined wavelength related to the second light source from light passing through the second optical lens And may further include a second light filter.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 샘플 챔버와 상기 제2 수직 또는 수평 편광자 사이에 배치되고, 상기 샘플 챔버로부터 방출되는 광을 포집하는 제3 광 렌즈를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the apparatus may further include a third optical lens disposed between the sample chamber and the second vertical or horizontal polarizer and collecting light emitted from the sample chamber.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제3 광 렌즈와 상기 제2 수직 또는 수평 편광자 사이에 배치되고, 상기 제3 광 렌즈를 통과한 광으로부터 상기 제1 광원 또는 제2 광원에 관한 미리 결정된 파장의 광을 선택하는 제3 광 여과기를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a liquid crystal display device which is disposed between the third optical lens and the second vertical or horizontal polarizer and has a predetermined wavelength with respect to the first light source or the second light source, And a third light filter for selecting the light of the second light source.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제2 수직 또는 수평 편광자 사이에 배치되고, 상기 제2 수직 또는 수평 편광자로부터 방출된 광을 포집하는 제4 광 렌즈를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a fourth optical lens disposed between the second vertical or horizontal polarizers and collecting light emitted from the second vertical or horizontal polarizers may be further included.

본 발명에 따른 듀얼 광원을 포함하는 형광 편광 분석 장치를 제공함으로써 샘플 용액에 포함된 표적 물질을 효율적으로 분석할 수 있다.The target substance included in the sample solution can be efficiently analyzed by providing the fluorescence polarization analyzer including the dual light source according to the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치에 포함된 상세한 모듈들을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치와 상용화된 다른 형광 편광 분석 장치를 이용하여, 샘플 용액에 포함된 표적 물질을 분석한 결과를 비교하여 도시한다.1 shows a fluorescence polarization analyzer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows detailed modules included in a fluorescence polarization analyzer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a result of analyzing a target material included in a sample solution using a fluorescence polarization analyzer according to an exemplary embodiment of the present invention and another fluorescence polarization analyzer commonly used.

이하, 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치를 도시한다.1 shows a fluorescence polarization analyzer according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)는 표적 물질을 포함하는 샘플 용액을 배치시키기 위한 광투명한 재질의 샘플 챔버(100); 상기 샘플 챔버(100)으로부터 각각 이격 배치되고, 상기 샘플 챔버를 향하여 광을 방출하도록 배치된 제1 광원(200) 및 제2 광원(300); 상기 샘플 챔버(100)와 상기 제1 광원(200) 사이에 배치되고, 상기 제1 광원(200)으로부터 방출되는 광의 수직광을 편광하는 제1 수직 편광자(400); 상기 샘플 챔버(100)와 상기 제2 광원(300) 사이에 배치되고, 상기 제2 광원(300)으로부터 방출되는 광의 수평광을 편광하는 제1 수평 편광자(500); 상기 샘플 챔버(100)로부터 이격 배치된 광 검출부(600); 및 상기 샘플 챔버(100)와 상기 광 검출부(100) 사이에 배치되고, 상기 샘플 챔버(100)로부터 방출되는 광의 수직광 또는 수평광을 편광하는 제2 수직 또는 수평 편광자(700)를 포함한다.A fluorescence polarization analyzer (1) according to an embodiment of the present invention comprises a sample chamber (100) of a light transparent material for placing a sample solution containing a target material; A first light source (200) and a second light source (300) spaced apart from the sample chamber (100) and arranged to emit light toward the sample chamber; A first vertical polarizer (400) disposed between the sample chamber (100) and the first light source (200) for polarizing vertical light of the light emitted from the first light source (200); A first horizontal polarizer (500) disposed between the sample chamber (100) and the second light source (300) for polarizing the horizontal light of the light emitted from the second light source (300); A photodetector 600 spaced apart from the sample chamber 100; And a second vertical or horizontal polarizer (700) disposed between the sample chamber (100) and the photodetector (100) and for polarizing vertical or horizontal light of the light emitted from the sample chamber (100).

본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)는 표적 물질(도시되지 않음)을 포함하는 샘플 용액(도시되지 않음)을 배치시키기 위한 광투명한 재질의 샘플 챔버(100)를 포함한다.A fluorescence polarization analyzer 1 according to an embodiment of the present invention includes a sample chamber 100 of a light-transparent material for disposing a sample solution (not shown) containing a target material (not shown).

상기 형광 편광(fluorescence polarization)은 일반적으로 형광 물질이 특정 방향성을 갖는 광을 수용하면 상기 수용된 광과 동일한 방향성을 갖는 광을 방출하는데, 이 경우 상기 형광 물질의 분자량, 표적 물질을 포함하는 용액의 점도, 또는 상기 형광 물질의 밀도 등을 포함하는 특성에 따라 상기 방출되는 광의 방향성이 상기 수용된 광의 방향성과 달라지는 현상을 말한다. 따라서, 상기 형광 편광 분석 장치(1)는 상기 형광 편광의 원리를 기초로, 샘플 용액에 포함된 표적 물질을 측정 및 분석하기 위한 장치를 말한다. 구체적으로, 상기 형광 편광 분석 장치(1)는 형광 물질이 들어 있는 샘플 용액에 특정 방향성을 갖는 광(편광)을 조사하고, 상기 샘플 용액으로부터 방출되는 광의 방향성의 변화 정도(편광도)를 측정 및 분석하여 상기 샘플 용액 내에 표적 물질을 측정 및 분석하기 위한 장치를 포함한다. 따라서, 본 발명의 일 구체예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)는 상기 형광 편광 분석 반응을 수행하기 위한 모듈들을 포함하는 장치이며, 본 명세서에 기재되지 아니한 세부적인 모듈들은 형광 편광 분석 반응을 수행하기 위한 종래 기술 중 개시되고 자명한 범위에서 모두 구비하고 있는 것을 전제로 한다.The fluorescence polarization generally emits light having the same directionality as the received light when the fluorescent material receives light having a specific directionality. In this case, the molecular weight of the fluorescent substance, the viscosity of the solution containing the target substance Or the density of the fluorescent material, and the like, the directionality of the emitted light differs from the directionality of the received light. Therefore, the fluorescence polarization analyzer 1 refers to a device for measuring and analyzing a target substance contained in a sample solution based on the principle of the fluorescence polarization. Specifically, the fluorescence polarization analyzer 1 irradiates light (polarized light) having a specific direction to a sample solution containing a fluorescent substance, measures the degree of change (polarization degree) of the directionality of light emitted from the sample solution, And analyzing and analyzing the target substance in the sample solution. Accordingly, a fluorescence polarization analyzer 1 according to an embodiment of the present invention includes modules for performing the fluorescence polarization analysis reaction, and the detailed modules not described herein perform a fluorescence polarization analysis reaction It is presumed that all of them are included in the range disclosed and obvious in the prior art.

상기 샘플 용액은 표적 물질 및 형광 물질을 포함한다. 상기 표적 물질은 상기 샘플 용액 내에서 측정 및 분석하고자 하는 모든 물질을 말하며, 구체적으로 상기 표적 물질은 화학적 또는 생물학적 또는 생화학적 표적 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 표적 물질은 화학물질, 당, 펩티드, 핵산, 단백질, 바이러스, 세포 및 세포소기관으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 포함할 수 있다. 또한, 상기 형광 물질은 상기 형광 편광 원리에 의해, 특정 방향성을 갖는 광이 조사된 경우 그에 따라 특정 방향성을 갖는 광을 방출하는 모든 물질을 포함한다. 상기 형광 물질은 상기 샘플 용액에 도입되어 표적 물질과 결합하고, 표적 물질-형광 물질 복합체를 형성할 수 있고, 상기 표적 물질-형광 물질 복합체는 항원-항체 반응을 통한 항원-항체 복합체일 수 있다. 따라서, 특정 방향성을 갖는 광이 조사될 경우 상기 표적 물질-형광 물질 복합체의 특성 변화에 의해 편광도가 변하게 되고, 그러한 편광도를 측정할 수 있다.The sample solution includes a target material and a fluorescent material. The target material refers to all the materials to be measured and analyzed in the sample solution. Specifically, the target material includes chemical or biological or biochemical target materials. For example, the target material can include those selected from the group consisting of chemicals, sugars, peptides, nucleic acids, proteins, viruses, cells, and cell organelles. In addition, the fluorescent material includes all the materials that emit light having a specific direction, when the light having specific directionality is irradiated by the fluorescence polarization principle. The fluorescent substance may be introduced into the sample solution to bind to the target substance and form a target substance-fluorescent substance complex, and the target substance-fluorescent substance complex may be an antigen-antibody complex through an antigen-antibody reaction. Accordingly, when light having a specific directionality is irradiated, the polarization degree is changed by a change in the characteristic of the target substance-fluorescent substance composite, and such polarization degree can be measured.

상기 샘플 챔버(100)는 광투명한 재질로 구성되거나 또는 광투명한 재질을 포함하여 전체적으로 광투과성을 갖는다. 예를 들어, 상기 광투명한 재질은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 사이클로올레핀 코폴리머(cycloolefin copolymer, COC)로 구성된 군으로부터 선택되는 플라스틱 재질 또는 유리 재질일 수 있다. 또한, 상기 샘플 챔버(100)는 상기 표적 물질을 포함하는 샘플 용액을 직접 수용할 수 있다. 또한, 상기 샘플 챔버(100)는 상기 샘플 챔버(100) 내부에 탈착 가능하고, 광투명한 재질을 갖는, 상기 샘플 용액을 포함하는 일회용 샘플 용기(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 상기 일회용 샘플 용기는 광투명한 재질로 구성되거나 또는 광투명한 재질을 포함하여 전체적으로 광투과성을 갖는다. 상기 광투명한 재질은 광투명한 플라스틱, 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 사이클로올레핀 코폴리머(cycloolefin copolymer, COC)로 구성된 군으로부터 선택된 플라스틱 재질 또는 유리 재질일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한 상기 일회용 샘플 용기는 상기 샘플 챔버(100)에 탈착 가능하도록 그 외벽이 설계되고, 샘플 용액을 수용하기 위한 수용부를 포함한다. 상기 외벽은 수직광 또는 수평광의 반사 또는 산란을 최소화하기 위한 구조로 설계되고, 예를 들어 원통형, 삼각 또는 사각기둥과 같은 각통형 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 일회용 샘플 용기는 사출성형 또는 유리 제조 방법 등에 의해 단일 또는 복수의 샘플 용액을 포함하도록 단일 또는 복수의 수용부를 포함할 수 있다. 상기 일회용 샘플 용기를 사용함으로써, 상기 형광 편광 분석 장치(1)의 사용 수명을 늘리고, 상기 형광 편광 반응의 신뢰성을 더욱 확보할 수 있다.The sample chamber 100 may be made of a light-transmissive material or may be optically transparent, including a light-transmissive material. For example, the optically transparent material may be a plastic material selected from the group consisting of polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), cycloolefin copolymer (COC) . In addition, the sample chamber 100 can directly receive the sample solution containing the target material. In addition, the sample chamber 100 may further include a disposable sample container (not shown) including the sample solution, which is detachable within the sample chamber 100 and has a light-transparent material. The disposable sample container is made of a light transparent material or has a light transmittance as a whole including a light transparent material. The optically transparent material may be a plastic material selected from the group consisting of light transparent plastics, for example, polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate (PC) or cycloolefin copolymer (COC) But it is not limited thereto. Further, the disposable sample container is designed such that its outer wall is detachable to the sample chamber 100, and includes a receptacle for receiving the sample solution. The outer wall is designed to minimize reflection or scattering of vertical light or horizontal light, and may have an angular shape such as a cylindrical, triangular or quadrangular pole. In addition, the disposable sample container may include single or plural receiving portions to include single or plural sample solutions by injection molding, glass manufacturing method or the like. By using the disposable sample container, the life span of the fluorescence polarization analyzer 1 can be increased and the reliability of the fluorescence polarization reaction can be further secured.

본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)는 상기 샘플 챔버(100)으로부터 각각 이격 배치되고, 상기 샘플 챔버(100)를 향하여 광을 방출하도록 배치된 제1 광원(200) 및 제2 광원(300)을 포함한다. The fluorescence polarization analyzer 1 according to an embodiment of the present invention includes a first light source 200 and a second light source 200 disposed apart from the sample chamber 100 and arranged to emit light toward the sample chamber 100, And includes two light sources 300.

상기 제1 광원(200) 및 제2 광원(300)은 광을 방출할 수 있는 모든 광원을 포함하며, 예를 들어, 상기 제1 광원 및 제2 광원은 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 광원일 수 있다.The first light source 200 and the second light source 300 include all light sources capable of emitting light. For example, the first light source and the second light source may be a light emitting diode (LED) .

본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)는 상기 샘플 챔버(100)와 상기 제1 광원(200) 사이에 배치되고, 상기 제1 광원(200)으로부터 방출되는 광의 수직광을 편광하는 제1 수직 편광자(400), 및 상기 샘플 챔버(100)와 상기 제2 광원(300) 사이에 배치되고, 상기 제2 광원(300)으로부터 방출되는 광의 수평광을 편광하는 제1 수평 편광자(500)를 포함한다.The fluorescence polarization analyzer 1 according to an embodiment of the present invention is disposed between the sample chamber 100 and the first light source 200 and is configured to polarize vertical light of the light emitted from the first light source 200, A first horizontal polarizer 400 disposed between the sample chamber 100 and the second light source 300 for polarizing the horizontal light of the light emitted from the second light source 300, 500).

상기 편광자(400, 500)는 상기 광원(200, 300)으로부터 방출되는 광을 특정 방향성을 갖도록 편광하는 것이다. 상기 제1 편광자(400)는 상기 제1 광원(200)으로부터 방출되는 광의 수직광을 편광하는 것이고, 상기 제2 편광자(500)는 상기 제2 광원(300)으로부터 광의 수평광을 편광하는 것이다. 일반적으로, 형광 편광 분석 장치는 단일 광원으로부터 방출되는 광을 편광하는 단일 편광자를 포함한다. 따라서, 단일 광원으로부터 특정 방향성을 갖는 광, 예를 들어, 수직광 또는 수평광을 얻기 위해 수직 편광 상태 또는 수평 편광 상태로 단일 편광자를 조절하는 별도의 구동 장치가 요구되고, 이러한 별도의 구동 장치에 의해 형광 편광 분석 장치의 전체 크기가 커지는 단점을 갖는다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)에 따르면, 제1 수직 편광자(400) 및 제2 수평 편광자(500)는 상기 샘플 챔버(100)와 상기 제1 광원(200) 사이 및 상기 샘플 챔버(100)와 상기 제2 광원(300) 사이에 각각 배치됨으로써, 단일 편광자의 위치 조절이 요구되지 않고, 이에 따라 단일 편광자를 수직 편광 상태 또는 수평 편광 상태로 조절하기 위한 별도의 구동 장치가 요구되지 않기 때문에 형광 편광 분석 장치의 소형화가 가능하다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)에 따르면, 제1 수직 편광자(400) 및 제2 수평 편광자(500)는 상기 샘플 챔버(100)와 상기 제1 광원(200) 사이 및 상기 샘플 챔버(100)와 상기 제2 광원(300) 사이에 각각 배치됨으로써, 상기 제1 광원(200)으로부터 방출되는 광의 수직광 및 상기 제2 광원(300)으로터 방출되는 광의 수평광이 상기 샘플 챔버(100)에 직접 조사되기 때문에 상기 샘플 챔버(100) 내의 표적 물질로부터 방출되는 광을 개별적으로 측정할 수 있다.The polarizers 400 and 500 polarize light emitted from the light sources 200 and 300 to have a specific directionality. The first polarizer 400 polarizes the vertical light of the light emitted from the first light source 200 and the second polarizer 500 polarizes the horizontal light of the light from the second light source 300. Generally, a fluorescence polarization analyzer comprises a single polarizer that polarizes light emitted from a single light source. Therefore, a separate driving device for adjusting a single polarizer in a vertically polarized state or a horizontally-polarized state is required to obtain light having a specific direction from a single light source, for example, vertical light or horizontal light, The entire size of the fluorescence polarization analyzer becomes large. The first vertical polarizer 400 and the second horizontal polarizer 500 may be disposed between the sample chamber 100 and the first light source 200. In this case, And between the sample chamber 100 and the second light source 300, it is not necessary to adjust the position of a single polarizer, and thus, a separate polarizer for adjusting a single polarizer into a vertically polarized state or a horizontally polarized state Since a driving device is not required, it is possible to downsize the fluorescence polarization analyzer. The first vertical polarizer 400 and the second horizontal polarizer 500 are disposed between the sample chamber 100 and the first light source 200 according to the fluorescence polarization analyzer 1 according to an embodiment of the present invention. The first light source 200 and the second light source 300 are disposed between the sample chamber 100 and the second light source 300 so that the vertical light of the light emitted from the first light source 200 and the normal light of the light emitted from the second light source 300 Is directly irradiated onto the sample chamber 100, the light emitted from the target material in the sample chamber 100 can be separately measured.

본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)는 상기 샘플 챔버(100)로부터 이격 배치된 광 검출부(600) 및 상기 샘플 챔버(100)와 상기 광 검출부(100) 사이에 배치되고, 상기 샘플 챔버(100)로부터 방출되는 광의 수직광 또는 수평광을 편광하는 제2 수직 또는 수평 편광자(700)를 포함한다.A fluorescence polarization analyzer 1 according to an embodiment of the present invention includes a photodetector 600 spaced from the sample chamber 100 and a photodetector 600 disposed between the sample chamber 100 and the photodetector 100, And a second vertical or horizontal polarizer (700) for polarizing the vertical or horizontal light of the light emitted from the sample chamber (100).

상기 광 검출부(600)는 상기 샘플 챔버(100)로부터 방출된 광을 측정 및 분석하는 것이다. 상기 제2 수직 또는 수평 편광자(700)는 상기 샘플 챔버(100)와 상기 광 검출부(100) 사이에 배치된다.The optical detector 600 measures and analyzes the light emitted from the sample chamber 100. The second vertical or horizontal polarizer 700 is disposed between the sample chamber 100 and the optical detector 100.

만약 상기 샘플 챔버(100)와 상기 광 검출부(100) 사이에 제2 수직 편광자(700)가 배치되면, 상기 제1 광원(200)으로부터 방출되는 광은 상기 제1 수직 편광자(400)에 의해 수직광으로 편광되어 상기 샘플 챔버(100)에 조사되고, 그에 따라 상기 샘플 챔버(100)로부터 방출되는 다양한 방향성을 갖는 광들, 예를 들어 수직광 및 수평광을 포함하는 광들 중 수직광만이 상기 제2 수직 편광자에 의해 광 검출부(600)으로 조사되고, 상기 제2 광원(300)으로부터 방출되는 광은 상기 제1 수평 편광자(500)에 의해 수평광으로 편광되어 상기 샘플 챔버(100)에 조사되고, 그에 따라 상기 샘플 챔버(100)로부터 방출되는 다양한 방향성을 갖는 광들, 예를 들어 수직광 및 수평광을 포함하는 광들 중 수직광만이 상기 제2 수직 편광자에 의해 광 검출부(600)으로 조사될 수 있다. 따라서, 이 경우 상기 광 검출부(100)는 상기 샘플 챔버(100)에 조사된 두 종류의 방향성을 갖는 광, 즉 수직광 및 수평광으로부터 표적 물질에 결합된 형광 물질로부터 방출되는 단일 방향성을 갖는 광, 즉 수직광을 검출 신호로 받아들일 수 있다.If the second vertical polarizer 700 is disposed between the sample chamber 100 and the photodetector 100, the light emitted from the first light source 200 is reflected by the first vertical polarizer 400 Only the vertical one of the light beams having various directions, for example, the vertical light and the horizontal light, emitted from the sample chamber 100 is irradiated to the sample chamber 100, The light emitted from the second light source 300 is polarized into a horizontal light by the first horizontal polarizer 500 and is irradiated to the sample chamber 100, Accordingly, only the vertical light among the light beams having various directions emitted from the sample chamber 100, for example, the light including the vertical light and the horizontal light, can be irradiated to the optical detector 600 by the second vertical polarizer . Therefore, in this case, the optical detector 100 can detect light having two kinds of directional light irradiated to the sample chamber 100, that is, light having unidirectionality emitted from the fluorescent material bonded to the target material from the vertical light and the horizontal light. That is, vertical light, as a detection signal.

또한, 만약 상기 샘플 챔버(100)와 상기 광 검출부(100) 사이에 제2 수평 편광자(700)가 배치되면, 상기 제1 광원(200)으로부터 방출되는 광은 상기 제1 수직 편광자(400)에 의해 수직광으로 편광되어 상기 샘플 챔버(100)에 조사되고, 그에 따라 상기 샘플 챔버(100)로부터 방출되는 다양한 방향성을 갖는 광들, 예를 들어 수직광 및 수평광을 포함하는 광들 중 수평광만이 상기 제2 수평 편광자에 의해 광 검출부(600)으로 조사되고, 상기 제2 광원(300)으로부터 방출되는 광은 상기 제1 수평 편광자(500)에 의해 수평광으로 편광되어 상기 샘플 챔버(100)에 조사되고, 그에 따라 상기 샘플 챔버(100)로부터 방출되는 다양한 방향성을 갖는 광들, 예를 들어 수직광 및 수평광을 포함하는 광들 중 수평광만이 상기 제2 수평 편광자에 의해 광 검출부(600)으로 조사될 수 있다. 따라서, 이 경우 상기 광 검출부(100)는 상기 샘플 챔버(100)에 조사된 두 종류의 방향성을 갖는 광, 즉 수직광 및 수평광으로부터 표적 물질에 결합된 형광 물질로부터 방출되는 단일 방향성을 갖는 광, 즉 수평광을 검출 신호로 받아들일 수 있다.If the second horizontal polarizer 700 is disposed between the sample chamber 100 and the photodetector 100, the light emitted from the first light source 200 is incident on the first vertical polarizer 400 Only the horizontal light among the light beams having various directions, for example, the vertical light and the horizontal light, emitted from the sample chamber 100 is irradiated to the sample chamber 100, The light emitted from the second light source 300 is polarized by the first horizontal polarizer 500 into a horizontal light and irradiated to the sample chamber 100 Only the horizontal light among the light beams having various directions, for example, the vertical light and the horizontal light, emitted from the sample chamber 100 is irradiated to the optical detector 600 by the second horizontal polarizer . Therefore, in this case, the optical detector 100 can detect light having two kinds of directional light irradiated to the sample chamber 100, that is, light having unidirectionality emitted from the fluorescent material bonded to the target material from the vertical light and the horizontal light. That is, a horizontal light, as a detection signal.

상기 광 검출부(600)는 상기 제2 수직 또는 수평 편광자에 의해 편광된 광 신호를 받아들여 상기 샘플 용액에 포함된 표적 물질을 측정 및 분석한다. 구체적으로, 상기 샘플 챔버(100)에 포함된 샘플 용액에 표적 물질이 포함된 경우 상기 표적 물질과 형광 물질의 결합에 의해 상기 표적 물질-형광 물질 복합체의 물질 특성이 변하고, 이에 따라 상기 샘플 챔버(100)에 조사되는 광의 방향성 대비 상기 샘플 챔버(100)로부터 방출되는 광의 방향성은 변하고, 이에 따른 편광도의 변화를 상기 광 검출부(600)는 측정 및 분석한다.The photodetector 600 receives the optical signal polarized by the second vertical or horizontal polarizer and measures and analyzes the target material contained in the sample solution. Specifically, when a target material is contained in the sample solution contained in the sample chamber 100, the material properties of the target material-fluorescent material composite are changed by the combination of the target material and the fluorescent material, The direction of the light emitted from the sample chamber 100 changes with respect to the directionality of the light to be irradiated to the optical detector 100, and the optical detector 600 measures and analyzes the change of the degree of polarization.

일반적으로 형광 물질로부터 방출되는 광의 편광도(P)는 하기 식 (1)과 같다.Generally, the degree of polarization (P) of the light emitted from the fluorescent material is expressed by the following formula (1).

Figure 112010026346444-pat00001
Figure 112010026346444-pat00001

식 (1)Equation (1)

상기 IH는 샘플 용액에 대한 입사광과 동일한 편광을 갖는 방출광의 세기를 의미하고, 상기 IV는 샘플 용액에 대한 입사광과 수직한 편광을 갖는 방출광의 세기를 의미한다. 즉, 상기 IH 및 IV는 상기 광 검출부(600)의 편광 측정 방향을 기준으로 구분된다.I H means the intensity of the emitted light having the same polarization as the incident light for the sample solution, and I V means the intensity of the emitted light having the polarization perpendicular to the incident light for the sample solution. That is, I H and I V are divided based on the polarization measurement direction of the optical detector 600.

본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 장치(1)에 따르면, 만약 상기 샘플 챔버(100)와 상기 광 검출부(100) 사이에 제2 수직 편광자(700)가 배치되면, 상기 샘플 챔버(100)을 기준으로 상기 제1 광원(200)으로부터 상기 제1 수직 편광자(400)를 통과한 입사광(수직광)과 동일한 편광을 갖는 상기 샘플 챔버(100)로부터 상기 제2 수직 편광자(700)을 통과한 방출광(수직광)의 세기는 IH로 정의되고, 상기 샘플 챔버(100)을 기준으로 상기 제2 광원(300)으로부터 상기 제2 수평 편광자(400)를 통과한 입사광(수평광)과 수직한 편광을 갖는 상기 샘플 챔버(100)로부터 상기 제2 수직 편광자(700)을 통과한 방출광(수직광)의 세기는 IV로 정의된다. 또한, 만약 상기 샘플 챔버(100)와 상기 광 검출부(100) 사이에 제2 수평 편광자(700)가 배치되면, 상기 샘플 챔버(100)을 기준으로 상기 제1 광원(200)으로부터 상기 제1 수직 편광자(400)를 통과한 입사광(수직광)과 수직한 편광을 갖는 상기 샘플 챔버(100)로부터 상기 제2 수평 편광자(700)을 통과한 방출광(수평광)의 세기는 IV로 정의되고, 상기 샘플 챔버(100)을 기준으로 상기 제2 광원(300)으로부터 상기 제2 수평 편광자(400)를 통과한 입사광(수평광)과 동일한 편광을 갖는 상기 샘플 챔버(100)로부터 상기 제2 수평 편광자(700)을 통과한 방출광(수평광)의 세기는 IH로 정의된다.According to the fluorescence polarization apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, if the second vertical polarizer 700 is disposed between the sample chamber 100 and the optical detector 100, From the sample chamber 100 having the same polarized light as the incident light (vertical light) passing through the first vertical polarizer 400 from the first light source 200 on the basis of the first vertical polarizer 700, The intensity of the emitted light (vertical light) is defined as I H , and the intensity of the incident light (vertical light) passing through the second horizontal polarizer 400 from the second light source 300 with respect to the sample chamber 100 The intensity of the emitted light (vertical light) having passed through the second vertical polarizer 700 from the sample chamber 100 having one polarized light is defined as I V. When the second horizontal polarizer 700 is disposed between the sample chamber 100 and the photodetector 100, the second vertical polarizer 700 is moved from the first light source 200 to the first vertical The intensity of the emitted light (horizontal light) passing through the second horizontal polarizer 700 from the sample chamber 100 having the polarization perpendicular to the incident light (vertical light) passing through the polarizer 400 is defined as I V From the sample chamber 100 having the same polarized light as the incident light (horizontal light) passing through the second horizontal polarizer 400 from the second light source 300 on the basis of the sample chamber 100, The intensity of the emitted light (horizontal light) passing through the polarizer 700 is defined as I H.

따라서, 상기 식 (1)에 따르면, 편광도(P)는 상기 샘플 용액 내에 표적 물질의 존재에 따라 특정 값을 갖게 되고, 상기 샘플 용액 내에 표적 물질의 양, 예를 들어, 농도에 따라 특정 범위의 값을 갖게 된다. 예를 들어, 상기 샘플 용액 내에 표적 물질의 농도가 증가하면, 상기 편광도(P)는 감소하게 된다.
Therefore, according to the equation (1), the degree of polarization (P) has a specific value depending on the presence of the target substance in the sample solution, and the specific range of the target substance in the sample solution, . ≪ / RTI > For example, when the concentration of the target substance in the sample solution increases, the degree of polarization (P) decreases.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)에 포함된 상세한 모듈들을 도시한다.FIG. 2 shows the detailed modules included in the apparatus 1 for fluorescence polarization analysis according to an embodiment of the present invention.

상기 제1 광원(200) 및 제2 광원(300)는 상기 샘플 챔버(100)로부터 다양한 거리로 이격 배치될 수 있으나, 광학 시스템의 특성상, 바람직하게는 동일한 거리로 이격 배치된다. 또한, 상기 제1 광원(200) 및 제2 광원(300)은 상기 샘플 챔버(100)를 중심으로 대칭되도록 이격 배치될 수 있다. 또한, 상기 광 검출부(600)는 상기 샘플 챔버(100)로부터 다양한 거리로 이격 배치될 수 있으나, 광학 시스템의 특성상, 바람직하게는 상기 제1 광원(200)과 제2 광원(300)의 연결 축에 대하여 수직으로 이격 배치된다.The first light source 200 and the second light source 300 may be spaced apart from the sample chamber 100 by a plurality of distances, but are spaced apart from each other by the same distance. The first light source 200 and the second light source 300 may be spaced apart from each other to be symmetrical with respect to the sample chamber 100. The optical detector 600 may be disposed at various distances from the sample chamber 100. The optical detector 600 may be disposed at a distance from the sample chamber 100. However, As shown in FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)는 제1 내지 제4 광 렌즈(810, 820, 830, 840)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제4 광 렌즈(810, 820, 830, 840)는 그 입사광을 포집하여 그 방출광의 강도를 증가시키는 역할을 수행한다. 상기 제1 광 렌즈(810)는 상기 제1 광원(200)과 제1 수직 편광자(400) 사이에 배치되고, 상기 제1 광원(200)으로부터 방출되는 광을 포집하고, 상기 제2 광 렌즈(820)는 상기 제2 광원(300)과 제1 수평 편광자(500) 사이에 배치되고, 상기 제2 광원(300)으로부터 방출되는 광을 포집하고, 상기 제3 광 렌즈(830)는 상기 샘플 챔버(100)와 상기 제2 수직 또는 수평 편광자(700) 사이에 배치되고, 상기 샘플 챔버(100)로부터 방출되는 광을 포집하며, 상기 제4 광 렌즈(840)는 상기 제2 수직 또는 수평 편광자와 상기 광 검출부(600) 사이에 배치되고, 상기 제2 수직 또는 수평 편광자(700)를 통과한 광을 포집한다.The fluorescence polarization analyzer 1 according to an embodiment of the present invention may include first to fourth optical lenses 810, 820, 830, and 840. The first to fourth optical lenses 810, 820, 830, and 840 collect the incident light and increase the intensity of the emitted light. The first optical lens 810 is disposed between the first light source 200 and the first vertical polarizer 400 and collects light emitted from the first light source 200, 820 is disposed between the second light source 300 and the first horizontal polarizer 500 and collects the light emitted from the second light source 300, Is disposed between the second vertical or horizontal polarizer (700) and the second vertical or horizontal polarizer (700), and collects the light emitted from the sample chamber (100), and the fourth optical lens (840) And collects light passing through the second vertical or horizontal polarizer (700).

본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치(1)는 제1 내지 제3 광 여과기(910, 920, 930)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 광 여과기(910, 920, 930)는 다양한 파장대를 갖는 입사광 중 특정 파장의 광을 선택하여 방출하는 것으로, 상기 제1 내지 제3 광 여과기(910, 920, 930)에 광을 제공하는 광원에 따라 다양하게 선택될 수 있다.The apparatus for analyzing fluorescence polarization 1 according to an embodiment of the present invention may include first to third optical filters 910, 920, 930. The first to third light filters 910, 920, and 930 selectively emit light of a specific wavelength among incident light having various wavelength ranges. The first to third light filters 910, 920, And the like.

상기 제1 광 여과기(910)는 상기 제1 광 렌즈(810)와 제1 수직 편광자(400) 사이에 배치되고, 상기 제1 광 렌즈(810)를 통과한 광으로부터, 상기 제1 광원(200)에 관한 미리 결정된 파장을 갖는 광을 선택한다. 예를 들어, 상기 제1 광원(200)으로부터 방출되는 광 중 488 nm 파장대의 광만을 통과시킬 수 있다.The first optical filter 910 is disposed between the first optical lens 810 and the first vertical polarizer 400 and receives light from the first light source 200 ) With a predetermined wavelength. For example, only light having a wavelength of 488 nm among the light emitted from the first light source 200 can pass through.

상기 제2 광 여과기(920)는 상기 제2 광 렌즈(820)와 상기 제1 수평 편광자(500) 사이에 배치되고, 상기 제2 광 렌즈(820)를 통과한 광으로부터, 상기 제2 광원(300)에 관한 미리 결정된 파장의 광을 선택한다. 예를 들어, 상기 제2 광원(300)으로부터 방출되는 광 중 488 nm 파장대의 광만을 통과시킬 수 있다. 또한, 상기 제3 광 여과기(930)는 상기 제3 광 렌즈(830)와 상기 제2 수직 또는 수평 편광자(700) 사이에 배치되고, 상기 제3 광 렌즈(830)를 통과한 광으로부터 상기 제1 광원(200) 또는 제2 광원(300)에 관한 미리 결정된 파장의 광을 선택한다. 예를 들어, 상기 제3 광 렌즈(830)를 통과한 광 중 533 nm 파장대의 광만을 통과시킬 수 있다.The second optical filter 920 is disposed between the second optical lens 820 and the first horizontal polarizer 500 and is disposed between the second optical source 820 and the second optical lens 820. [ 300) having a predetermined wavelength. For example, only light having a wavelength of 488 nm out of the light emitted from the second light source 300 can pass through. The third optical filter 930 is disposed between the third optical lens 830 and the second vertical or horizontal polarizer 700 and transmits the light from the light passing through the third optical lens 830, A light of a predetermined wavelength relating to one light source 200 or the second light source 300 is selected. For example, only light having a wavelength of 533 nm may pass through the third optical lens 830.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치와 상용화된 타사의 형광 편광 분석 장치를 이용하여, 샘플 용액에 포함된 표적 물질을 분석한 결과를 비교하여 도시한다.FIG. 3 is a graph illustrating a result of analyzing a target substance included in a sample solution using a fluorescence polarization analyzer according to an embodiment of the present invention and a third party's fluorescence polarization analyzer.

타사의 형광 편광 분석 장치는 Diachemix 사의 Sentry 100을 사용하였다. 상기 형광 편광 반응을 위해 대조군 용액, 항체 용액 및 아프라톡신 FP 트레이서(Aflatoxin Fluorescence Polarization tracer, 형광 물질 포함)를 포함하는 Alftoxin 키트(Kit)를 사용하였다.A fluorescence polarization analyzer from a third party was a Sentry 100 from Diachemix. For the fluorescence polarization reaction, an Alftoxin kit (Kit) containing a control solution, an antibody solution and aflatoxin fluorescence polarization tracer (including fluorescence substance) was used.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치에 의한 형광 편광 분석 반응을 수행하였다. 상기 항체 용액 약 1 ㎖에 표적 물질인 상기 아프라톡신(Aflatoxin) 약 20 ppb를 포함하는 용액 약 200 ㎕, 상기 아프라톡신 약 10 ppb를 포함하는 용액 약 100 ㎕, 및 상기 아프라톡신 약 1 ppb를 포함하는 용액 약 10 ㎕를 각각 첨가하여 표적 물질의 농도별 대조군 용액을 준비하였다. 그 후, 상기 각각의 대조군 용액을 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치의 샘플 챔버에 약 300 ㎕씩 도입하고, 각각의 편광도(mP)를 측정하였다. 그 후, 상기 편광도를 측정한 각각의 대조군 용액에 아프라톡신 FP 트레이서 약 30 ㎕를 첨가하고, 약 2분 동안 상온에서 배양한 후 다시 각각의 편광도(mP)를 측정하였다. 측정 결과, 대조군 용액의 형광 신호는 관찰되지 않았고, 상기 트레이서를 포함하는 용액의 형광 신호는 관찰되었다. 따라서, 상기 트레이서를 포함하는 용액에 대한 형광 편광 반응은 신뢰할 수 있으며, 측정된 편광도는 도 3의 식 (1)의 1차 곡선으로 나타났다.First, fluorescence polarization analysis was performed by a fluorescence polarization analyzer according to an embodiment of the present invention. About 1 μl of the antibody solution, about 200 μl of a solution containing about 20 ppb of the target Aflatoxin, about 100 μl of a solution containing about 10 ppb of the aflatoxin, and about 100 μl of the aflatoxin about 1 ppb ppb was added to prepare a control solution for each concentration of the target substance. Thereafter, about 300 μl of each of the control solutions was introduced into a sample chamber of a fluorescence polarization analyzer according to an embodiment of the present invention, and the degree of polarization (mP) thereof was measured. Then, about 30 μl of aflatoxin FP tracer was added to each control solution for which the degree of polarization was measured, and the degree of polarization (mP) was measured again after culturing at room temperature for about 2 minutes. As a result of the measurement, no fluorescence signal of the control solution was observed, and a fluorescence signal of the solution containing the tracer was observed. Therefore, the fluorescence polarization reaction for the solution containing the tracer is reliable, and the measured polarization degree is represented by the first-order curve of the equation (1) in FIG.

뒤이어, 상기 타사의 형광 편광 분석 장치에 의한 형광 편광 분석 반응을 수행하였다. 상기 항체 용액 약 1 ㎖에 표적 물질인 상기 아프라톡신(Aflatoxin) 약 20 ppb를 포함하는 용액 약 200 ㎕, 상기 아프라톡신 약 10 ppb를 포함하는 용액 약 100 ㎕, 및 상기 아프라톡신 약 1 ppb를 포함하는 용액 약 10 ㎕를 각각 첨가하여 표적 물질의 농도별 대조군 용액을 준비하였다. 그 후, 상기 각각의 대조군 용액을 상기 타사의 형광 편광 분석 장치의 샘플 챔버에 1.2 ㎖씩 도입하고, 각각의 편광도(mP)를 측정하였다. 그 후, 상기 편광도를 측정한 각각의 대조군 용액에 아프라톡신 FP 트레이서 약 100 ㎕를 첨가하고, 약 2분 동안 상온에서 배양한 후 다시 각각의 편광도(mP)를 측정하였다. 측정 결과, 대조군 용액의 형광 신호는 관찰되지 않았고, 상기 트레이서를 포함하는 용액의 형광 신호는 관찰되었다. 따라서, 상기 트레이서를 포함하는 용액에 대한 형광 편광 반응은 신뢰할 수 있으며, 측정된 편광도는 도 3의 식 (2)의 1차 곡선으로 나타났다.Subsequently, fluorescence polarization analysis was performed by the above-mentioned fluorescence polarization analyzer. About 1 μl of the antibody solution, about 200 μl of a solution containing about 20 ppb of the target Aflatoxin, about 100 μl of a solution containing about 10 ppb of the aflatoxin, and about 100 μl of the aflatoxin about 1 ppb ppb was added to prepare a control solution for each concentration of the target substance. Thereafter, 1.2 ml of each of the control solutions was introduced into the sample chamber of the third-party fluorescence polarization analyzer, and the degree of polarization (mP) thereof was measured. Then, about 100 μl of aflatoxin FP tracer was added to each of the control solutions for which the degree of polarization was measured, and after culturing at room temperature for about 2 minutes, the degree of polarization (mP) was measured again. As a result of the measurement, no fluorescence signal of the control solution was observed, and a fluorescence signal of the solution containing the tracer was observed. Therefore, the fluorescence polarization reaction for the solution containing the tracer is reliable, and the measured polarization degree is represented by a first-order curve of the equation (2) in FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치와 상기 타사의 형광 편광 분석 장치에 의한 경우 표적 물질의 농도가 증가할수록 편광도 값은 낮아진다. 즉, 식 (1) 및 식 (2)의 1차 곡선의 기울기는 모두 음수를 갖는다. 그러나, 표적 물질의 동일 농도 대비 편광도 값은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치에 의한 경우가 더 높다. 즉, 상기 타사의 형광 편광 분석 장치에 의한 결과와 비교했을 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 편광 분석 장치는 표적 물질의 동일 농도에 대한 민감도가 더욱 높다는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 3, in the case of the fluorescence polarization analyzer according to an embodiment of the present invention and the third-party fluorescence polarization analyzer, the value of the polarization degree decreases as the concentration of the target material increases. That is, the slopes of the first-order curves of equations (1) and (2) all have negative numbers. However, the value of the polarization degree relative to the same concentration of the target substance is higher by the fluorescence polarization analyzer according to the embodiment of the present invention. That is, the fluorescence polarization analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention is more sensitive to the same concentration of the target substance as compared with the result of the fluorescence polarization analyzing apparatus of the third party.

Claims (15)

표적 물질을 포함하는 샘플 용액을 배치시키기 위한 광투명한 재질의 샘플 챔버;
상기 샘플 챔버으로부터 각각 이격 배치되고, 상기 샘플 챔버를 향하여 광을 방출하도록 배치된 제1 광원 및 제2 광원;
상기 샘플 챔버와 상기 제1 광원 사이에 배치되고, 상기 제1 광원으로부터 방출되는 광의 수직광을 편광하는 제1 수직 편광자;
상기 샘플 챔버와 상기 제2 광원 사이에 배치되고, 상기 제2 광원으로부터 방출되는 광의 수평광을 편광하는 제1 수평 편광자;
상기 샘플 챔버로부터 이격 배치된 광 검출부; 및
상기 샘플 챔버와 상기 광 검출부 사이에 배치되고, 상기 샘플 챔버로부터 방출되는 광의 수직광 또는 수평광을 편광하는 제2 수직 또는 수평 편광자;
를 포함하는 형광 편광 분석 장치.A sample chamber of optically transparent material for placing a sample solution comprising a target material;
A first light source and a second light source disposed to be spaced apart from the sample chamber and arranged to emit light toward the sample chamber;
A first vertical polarizer disposed between the sample chamber and the first light source, the first vertical polarizer polarizing vertical light of the light emitted from the first light source;
A first horizontal polarizer disposed between the sample chamber and the second light source, the first horizontal polarizer polarizing the horizontal light of the light emitted from the second light source;
A photodetector spaced apart from the sample chamber; And
A second vertical or horizontal polarizer disposed between the sample chamber and the light detection unit for polarizing vertical or horizontal light of the light emitted from the sample chamber;
And a fluorescence polarization analyzer. 제1항에 있어서, 상기 표적 물질은 화학물질, 당, 펩티드, 핵산, 단백질, 바이러스, 세포 및 세포소기관으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.2. The fluorescence polarization analyzer according to claim 1, wherein the target substance is selected from the group consisting of a chemical substance, a sugar, a peptide, a nucleic acid, a protein, a virus, a cell, and a cell organelle. 제1항에 있어서, 상기 표적 물질은 형광 물질과 표적 물질-형광 물질 복합체를 형성할 수 있는 화합물인 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.2. The fluorescence polarization analyzer according to claim 1, wherein the target substance is a compound capable of forming a fluorescent substance and a target substance-fluorescent substance complex. 제3항에 있어서, 상기 표적 물질-형광 물질 복합체는 항원-항체 복합체인 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.4. The fluorescence polarization analyzer according to claim 3, wherein the target substance-fluorescent substance complex is an antigen-antibody complex. 제1항에 있어서, 상기 광투명한 재질은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 사이클로올레핀 코폴리머(cycloolefin copolymer, COC)로 구성된 군으로부터 선택되는 플라스틱 재질 또는 유리 재질인 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.The method of claim 1, wherein the optically transparent material is a plastic material selected from the group consisting of polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), cycloolefin copolymer (COC) And the fluorescence polarization analyzer. 제1항에 있어서, 상기 샘플 챔버는 상기 샘플 챔버 내부에 탈착 가능하고, 광투명한 재질을 갖는, 상기 샘플 용액을 포함하는 일회용 샘플 용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.The apparatus of claim 1, wherein the sample chamber further comprises a disposable sample container including the sample solution, the sample chamber being detachable within the sample chamber and having a light transparent material. 제1항에 있어서, 상기 제1 광원 및 제2 광원은 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 광원인 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.The apparatus of claim 1, wherein the first light source and the second light source are a light emitting diode (LED) or a laser light source. 제1항에 있어서, 상기 제1 광원 및 제2 광원은 상기 샘플 챔버로부터 동일한 거리로 이격 배치된 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.The apparatus of claim 1, wherein the first light source and the second light source are spaced apart from each other by the same distance from the sample chamber. 제1항에 있어서, 상기 제1 광원 및 제2 광원은 상기 샘플 챔버를 중심으로 대칭되도록 이격 배치된 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.The apparatus of claim 1, wherein the first light source and the second light source are spaced apart from each other to be symmetrical about the sample chamber. 제9항에 있어서, 상기 광 검출부는 상기 샘플 챔버로부터 상기 제1 광원과 제2 광원의 연결 축에 대하여 수직으로 이격 배치된 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.The apparatus of claim 9, wherein the light detecting unit is vertically spaced from a connection axis of the first light source and the second light source from the sample chamber. 제1항에 있어서, 상기 제1 광원과 제1 수직 편광자 사이에 배치되고, 상기 제1 광원으로부터 방출되는 광을 포집하는 제1 광 렌즈를 더 포함하고, 상기 제2 광원과 제1 수평 편광자 사이에 배치되고, 상기 제2 광원으로부터 방출되는 광을 포집하는 제2 광 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.The apparatus of claim 1, further comprising: a first optical lens disposed between the first light source and the first vertical polarizer, the first optical lens collecting light emitted from the first light source, Further comprising: a second optical lens disposed in the second light source and collecting light emitted from the second light source. 제11항에 있어서, 상기 제1 광 렌즈와 제1 수직 편광자 사이에 배치되고, 상기 제1 광 렌즈를 통과한 광으로부터, 상기 제1 광원에 관한 미리 결정된 파장을 갖는 광을 선택하는 제1 광 여과기를 더 포함하고, 상기 제2 광 렌즈와 상기 제1 수평 편광자 사이에 배치되고, 상기 제2 광 렌즈를 통과한 광으로부터, 상기 제2 광원에 관한 미리 결정된 파장의 광을 선택하는 제2 광 여과기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.12. The optical pickup device according to claim 11, further comprising: a first optical element arranged between the first optical lens and the first vertical polarizer, for selecting light having a predetermined wavelength with respect to the first light source, And a second optical filter disposed between the second optical lens and the first horizontal polarizer for selecting light having a predetermined wavelength with respect to the second light source from the light having passed through the second optical lens, Further comprising a filter. 제1항에 있어서, 상기 샘플 챔버와 상기 제2 수직 또는 수평 편광자 사이에 배치되고, 상기 샘플 챔버로부터 방출되는 광을 포집하는 제3 광 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.The fluorescence polarization analyzer according to claim 1, further comprising a third optical lens disposed between the sample chamber and the second vertical or horizontal polarizer, for collecting light emitted from the sample chamber. 제13항에 있어서, 상기 제3 광 렌즈와 상기 제2 수직 또는 수평 편광자 사이에 배치되고, 상기 제3 광 렌즈를 통과한 광으로부터 상기 제1 광원 또는 제2 광원에 관한 미리 결정된 파장의 광을 선택하는 제3 광 여과기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.14. The light source device according to claim 13, further comprising: a light source, disposed between the third optical lens and the second vertical or horizontal polarizer, for emitting light of a predetermined wavelength with respect to the first light source or the second light source, And a third optical filter for selecting the third optical filter. 제1항에 있어서, 상기 제2 수직 또는 수평 편광자와 상기 광 검출부 사이에 배치되고, 상기 제2 수직 또는 수평 편광자를 통과한 광을 포집하는 제4 광 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 편광 분석 장치.2. The polarizing filter according to claim 1, further comprising a fourth optical lens disposed between the second vertical or horizontal polarizer and the light detecting unit, for collecting light having passed through the second vertical or horizontal polarizer, Analysis device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160106905A (en) 2015-03-03 2016-09-13 충북대학교 산학협력단 System for measuring fluorescence anisotropy
KR101776776B1 (en) 2011-05-31 2017-09-11 삼성전자주식회사 Fluorescence detecting optical system and multi-channel fluorescence detection apparatus having the same
WO2017200175A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-23 (주)글로리바이오텍 Hiv diagnostic method using cd4 and cd8 cell information
PL423173A1 (en) * 2017-10-16 2019-04-23 Inst Biologii Doswiadczalnej Im M Nenckiego Polskiej Akademii Nauk Device for imaging transparent objects

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014176136A1 (en) * 2013-04-21 2014-10-30 Mobileoct, Ltd. A polarized light imaging apparatus and methods thereof for separating light from a surface of a sample its deeper diffuse layers

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010107735A (en) * 2000-05-26 2001-12-07 스뗄르 로베르 Method and apparatus for ellipsometric metrology for a sample contained in a chamber or the like
KR100822810B1 (en) 2004-11-25 2008-04-18 한국과학기술연구원 Fluorescence Polarization Measurement Method and Apparatus For Lab-on-a-chip
KR20080050460A (en) * 2005-09-01 2008-06-05 루미다임 인크. Biometric sensors
KR20090000474A (en) * 2007-06-28 2009-01-07 (주)바이오니아 Real-time pcr monitoring apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002139423A (en) * 2000-11-01 2002-05-17 Fuji Electric Co Ltd Oil film detector
FI20031294A0 (en) * 2003-09-10 2003-09-10 Thermo Labsystems Oy Fluorometer calibration
US20080044919A1 (en) * 2004-08-13 2008-02-21 Dowben Robert M Analyte Detection Using Time-Resolved Photon Counting Fluorescence

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010107735A (en) * 2000-05-26 2001-12-07 스뗄르 로베르 Method and apparatus for ellipsometric metrology for a sample contained in a chamber or the like
KR100822810B1 (en) 2004-11-25 2008-04-18 한국과학기술연구원 Fluorescence Polarization Measurement Method and Apparatus For Lab-on-a-chip
KR20080050460A (en) * 2005-09-01 2008-06-05 루미다임 인크. Biometric sensors
KR20090000474A (en) * 2007-06-28 2009-01-07 (주)바이오니아 Real-time pcr monitoring apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101776776B1 (en) 2011-05-31 2017-09-11 삼성전자주식회사 Fluorescence detecting optical system and multi-channel fluorescence detection apparatus having the same
KR20160106905A (en) 2015-03-03 2016-09-13 충북대학교 산학협력단 System for measuring fluorescence anisotropy
WO2017200175A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-23 (주)글로리바이오텍 Hiv diagnostic method using cd4 and cd8 cell information
PL423173A1 (en) * 2017-10-16 2019-04-23 Inst Biologii Doswiadczalnej Im M Nenckiego Polskiej Akademii Nauk Device for imaging transparent objects

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