KR101218178B1 - Time Resolved Fluorescence Module and Immunoassay Method Using the Same - Google Patents
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Abstract
시분해 형광 모듈이 제공된다. 이 모듈은 생체시료의 검출을 위해, 생체시료와 특이적으로 결합하여 형광 입자-생체결합물질 복합체를 형성하는 적어도 하나의 형광 입자-생체물질 복합체를 갖는 감지부를 포함하는 미세유체 칩, 미세유체 칩에 광을 제공하여 형광 입자-생체결합물질 복합체로부터 형광을 발생시키기 위한 광원, 미세유체 칩으로부터 발생하는 형광을 감지하는 검출기, 및 광원으로부터 제공되는 광이 검출기로 직접 들어가는 것을 방지하는 역할을 하는 광 차단부를 포함한다. 미세유체 칩은 일 방향으로 이동 운동을 하고, 미세유체 칩의 이동 운동과 광 차단부에 의해 광원 및 검출기가 교차적으로 온/오프 되는 효과를 나타내는 것을 특징으로 한다.Time resolved fluorescence modules are provided. This module comprises a microfluidic chip, a microfluidic chip, comprising a sensing part having at least one fluorescent particle-biomaterial complex that specifically binds to the biological sample to form a fluorescent particle-biomaterial complex for detection of the biological sample. A light source for providing fluorescence to generate fluorescence from the fluorescent particle-biobond material complex, a detector for detecting fluorescence generated from the microfluidic chip, and a light for preventing light from the light source from directly entering the detector It includes a block. The microfluidic chip is moved in one direction, and the light source and the detector are alternately turned on / off by the movement and the light blocking unit of the microfluidic chip.
Description
본 발명은 시분해 형광 모듈 및 이를 이용한 면역분석 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로 자동 시분해 형광(auto Time Resolved Fluorescence : auto TRF) 모듈및 이를 이용한 면역분석 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a time resolved fluorescence module and an immunoassay method using the same, and more particularly, to an auto time resolved fluorescence (auto time resolved fluorescence (auto TRF) module and an immunoassay method using the same.
질병 진단에 사용되는 검사 방법은 주로 효소 반응에 의한 발색, 형광 등에 기반을 두고 있으나, 최근 항원과 항체 사이의 면역 반응을 이용한 면역검사(Immunoassay)를 이용하는 방법도 사용되고 있다. 이러한 면역검사 방법은 주로 항체에 방사성 동위 원소나 형광 물질 등으로 표지를 해서 항원의 유무를 판별하고, 방사선이나 형광 등의세기에 의해 정량화할 수 있는 표지식 바이오센서(biosensor)이다.Test methods used for diagnosing diseases are mainly based on color development, fluorescence, etc. by enzyme reaction, but recently, immunoassay using an immune response between an antigen and an antibody has also been used. Such immunoassay methods are mainly labeled biosensors in which antibodies are labeled with radioisotopes or fluorescent substances to determine the presence or absence of antigens and quantified by the intensity of radiation or fluorescence.
기존의 면역분석법은 항원이나 항체에 방사선 물질, 발광 물질 또는 형광 물질을 표지하여 얻어지는 신호를 측정하는 방법과, 효소의 촉매 반응에 광 표지를 결합한 엘리사(Enzyme Linked Immunosorbent Assay : ELISA), 웨스턴 블로팅(Western blotting) 등과 같은 광학적 측정 방법이 가장 많이 이용되었다. 이러한 방법들은 주로 실험실 위주의 숙련된 연구원에 의해 수행될 수 있는 복잡한 절차가 필요하고, 분석을 위한 장치가 고가의 대형 장치이며, 분석 시간이 오래 소요되는 단점이 있다.Conventional immunoassay methods measure signals obtained by labeling antigens or antibodies with radioactive substances, luminescent substances or fluorescent substances, Enzyme Linked Immunosorbent Assays (ELISAs) and Western blotting that combine photolabels with catalytic reactions of enzymes. Optical measurement methods such as (Western blotting) are the most used. These methods require complex procedures that can be performed primarily by laboratory-based skilled researchers, and the devices for analysis are expensive, large-scale devices, and require long analysis time.
면역 센서의 목적 물질인 항체 등은 전혈(whole blood), 혈청(serum), 소변(urine) 등과 같은 생체시료에서 매우 낮은 농도로 존재하기 때문에, 면역 센서는 여타 물질을 검출하는 바이오센서 기술보다 센서의 검출 한도 면에서 훨씬 뛰어난 고감도의 신호화 기술을 갖추어야 한다. 또한, 항체나 단백항원 등과 단백질은 외부 환경의 변화에 의해 쉽게 구조가 변화되기 때문에, 항원이나 항체의 인식 부위가 변질하여 고유의 생체 인식 기능을 잃어버리기 쉽다. 고체 형태에서 분석을 해야하는 면역 센서의 여건상 이러한 생체물질들의 활성을 유지할 수 있는 생체 물질에 적합한 센서 표면의 제작, 검출 한계를 높일 수 있는 생체물질의 고정화 기술, 그리고 생체 인식반응을 정량화된 신호로 전환하는 측정 방법의 확보가 필요하다.Antibodies, such as the target substance of the immune sensor, are present in very low concentrations in biological samples such as whole blood, serum, urine, etc., and therefore, the immune sensor is more sensitive than the biosensor technology of detecting other substances. It should be equipped with highly sensitive signaling technology which is much better in terms of detection limit. In addition, since antibodies, protein antigens, and proteins are easily changed in structure due to changes in the external environment, the recognition site of the antigen or antibody is deteriorated, and thus, it is easy to lose the intrinsic biometric function. In the condition of the immune sensor to be analyzed in the solid form, the fabrication of a sensor surface suitable for the biological materials that can maintain the activity of these biological materials, the immobilization technology of the biological materials to raise the detection limit, and the biometric response are quantified signals. It is necessary to secure the measuring method to be switched.
면역분석용 신속 진단 검사 키트(rapid diagnostic test kit for immunoassay, 이하 '신속 진단 검사 키트'라 한다.)는 혈액, 소변, 타액 등과 같은 생체시료를 이용하여 진단검사가 가능한 현장검사(point-of-care)를 위한 검사 도구이다. 이러한 신속 진단 검사 키트의 예로서 임신 진단 키트, 에이즈 진단 키트 등이 있다.Rapid diagnostic test kits for immunoassays (hereafter referred to as rapid diagnostic test kits) are point-of-tests that allow for diagnostic testing using biological samples such as blood, urine, and saliva. Inspection tool for care. Examples of such rapid diagnostic test kits include pregnancy diagnosis kits and AIDS diagnosis kits.
이러한 진단 장치는 진단을 위해 소정의 생체물질(단백질 또는 DNA 등)을 검출할 수 있는 방법을 확립해야 한다. 종래의 생체물질의 검출 방법으로 유기 염료 등을 이용하는 형광 표지 방법이 알려져 왔다. 형광 표지는 종류에 따라 다양한 색을 발광하여 목적 생체물질에 대한 검출 수단을 제공한다.Such a diagnostic device must establish a method capable of detecting a predetermined biomaterial (protein or DNA, etc.) for diagnosis. Background Art A fluorescent labeling method using an organic dye or the like has been known as a conventional method for detecting a biological material. The fluorescent label emits various colors depending on the type to provide a detection means for the target biomaterial.
한편, 복수의 생체물질들을 동시에 검출하고자 하는 경우, 각각 다른 색상으로 발광하는 복수의 형광 표지들이 필요하게 된다. 그런데 복수의 색상들이 동시에 발광하는 경우, 포토블리칭(photobleaching) 현상이 발생할 수 있다. 또한, 종래의 형광 표지는 광학적으로 협소한 여기(excitation)와 방출(emission) 밴드 폭(band width)을 갖는 단점이 있고, 생체물질과 결합하는 경우, 생체물질의 활성에 부정적인 영향을 끼치기도 하는 등의 많은 한계가 있는 실정이다.Meanwhile, when a plurality of biological materials are to be detected at the same time, a plurality of fluorescent labels emitting light with different colors are required. However, when a plurality of colors emit light at the same time, photobleaching may occur. In addition, the conventional fluorescent label has a disadvantage of having optically narrow excitation and emission band width, and when combined with the biomaterial, may adversely affect the activity of the biomaterial. There are many limitations such as.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 생체시료에 포함된 감염성 질환의 감염 여부 및 감염 정도를 정성적 및 정량적으로 분석하기 위한 시분해 형광 모듈에서 광원 및 검출기에 대한 조정없이 분석을 수행할 수 있는 자동 시분해 형광 모듈을 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is an automatic time-division that can perform the analysis without adjustments to the light source and detector in the time resolved fluorescence module for qualitatively and quantitatively analyzing the infection and the degree of infection of the infectious disease contained in the biological sample. Solution to provide a fluorescent module.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 생체시료에 포함된 감염성 질환의 감염 여부 및 감염 정도를 정성적 및 정량적으로 분석할 수 있는 자동 시분해 형광 모듈을 이용한 면역분석 진단 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an immunoassay diagnostic method using an automated time resolved fluorescence module that can qualitatively and quantitatively analyze the presence and extent of infection of an infectious disease included in a biological sample.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 시분해 형광 모듈을 제공한다. 이 모듈은 생체시료의 검출을 위해, 생체시료와 특이적으로 결합하여 형광 입자-생체결합물질 복합체를 형성하는 적어도 하나의 형광 입자-생체물질 복합체를 갖는 감지부를 포함하는 미세유체 칩, 미세유체 칩에 광을 제공하여 형광 입자-생체결합물질 복합체로부터 형광을 발생시키기 위한 광원, 미세유체 칩으로부터 발생하는 형광을 감지하는 검출기, 및 광원으로부터 제공되는 광이 검출기로 직접 들어가는 것을 방지하는 역할을 하는 광 차단부를 포함할 수 있다. 미세유체 칩은 일 방향으로 이동 운동을 하고, 미세유체 칩의 이동 운동과 광 차단부에 의해 광원 및 검출기가 교차적으로 온/오프 되는 효과를 나타내는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a time resolved fluorescent module. This module comprises a microfluidic chip, a microfluidic chip, comprising a sensing part having at least one fluorescent particle-biomaterial complex that specifically binds to the biological sample to form a fluorescent particle-biomaterial complex for detection of the biological sample. A light source for providing fluorescence to generate fluorescence from the fluorescent particle-biobond material complex, a detector for detecting fluorescence generated from the microfluidic chip, and a light for preventing light from the light source from directly entering the detector It may include a block. The microfluidic chip may be moved in one direction, and the light source and the detector may be alternately turned on / off by the movement and the light blocking unit of the microfluidic chip.
광 차단부는 광원과 미세유체 칩 사이에 배치되어 광을 통과시키기 위한 복수의 핀홀들을 갖는 제 1 광 차단판 및 미세유체 칩과 검출기 사이에 배치되어 형광을 통과시키기 위한 복수의 핀홀들을 갖는 제 2 광 차단판을 포함할 수 있다. 제 1 광 차단판은 미세유체 칩의 감지부와 일 방향으로 이격되어 있고, 제 2 광 차단판은 미세유체 칩의 감지부와 일 방향으로 제 1 광 차단판과 대향하도록 이격되어 있을 수 있다.The light blocking unit has a first light blocking plate having a plurality of pinholes disposed between the light source and the microfluidic chip for passing light and a second light having a plurality of pinholes disposed between the microfluidic chip and the detector for passing fluorescence It may include a blocking plate. The first light blocking plate may be spaced apart from the sensing part of the microfluidic chip in one direction, and the second light blocking plate may be spaced apart from the sensing part of the microfluidic chip in one direction to face the first light blocking plate.
제 1 및 제 2 광 차단판들의 핀홀들은 일 방향으로 1~50 μm 범위를 갖도록 서로 이격되어 있을 수 있다.The pinholes of the first and second light blocking plates may be spaced apart from each other to have a range of 1 to 50 μm in one direction.
제 1 및 제 2 광 차단판들의 폭은 1~50 mm 범위를 가질 수 있다.The width of the first and second light blocking plates may range from 1 to 50 mm.
제 1 및 제 2 광 차단판들의 핀홀들은 15~150 μm 범위의 직경을 가질 수 있다.The pinholes of the first and second light blocking plates may have a diameter in the range of 15 μm to 150 μm.
제 1 및 제 2 광 차단판들은 미세유체 칩으로부터 일 방향에 수직한 방향으로 100 μm 정도 떨어져 있을 수 있다.The first and second light blocking plates may be about 100 μm away from the microfluidic chip in a direction perpendicular to one direction.
광원은 광을 상기 미세유체 칩에 대해 경사지게 제공하도록 배치되고, 광 차단부는 일 방향에 수직한 방향으로 미세유체 칩의 일측에 배치되고, 그리고 검출기는 광원에 대해 일 방향에 수직한 방향에 대칭되도록 배치되어, 미세유체 칩으로부터 발생하는 형광을 감지할 수 있다. 광 차단부는 미세유체 칩으로부터 일 방향에 수직한 방향으로 100 μm 정도 떨어져 있을 수 있다.The light source is arranged to provide light inclined with respect to the microfluidic chip, the light blocker is disposed on one side of the microfluidic chip in a direction perpendicular to one direction, and the detector is symmetrical in a direction perpendicular to one direction with respect to the light source. It is disposed, it can detect the fluorescence generated from the microfluidic chip. The light blocking unit may be about 100 μm away from the microfluidic chip in a direction perpendicular to one direction.
미세유체 칩의 감지부는 두 종류 이상의 형광 입자-생체물질 복합체들을 가질 수 있다.The sensing unit of the microfluidic chip may have two or more kinds of fluorescent particle-biomaterial complexes.
형광 입자-생체물질 복합체는 기상 응축법, 고주파 플라즈마 화학적 합성법, 화학 침전법, 수열 합성법, 전기적 분산 반응법, 연소 합성법, 졸-겔 합성법, 열화학 합성법, 마이크로플루다이저 공정, 마이크로에멀션 기술 및 고에너지 기계적 밀링 중에서 선택된 적어도 하나의 방식에 의해 형성될 수 있다.Fluorescent particle-biomaterial composites include gas phase condensation, high frequency plasma chemical synthesis, chemical precipitation, hydrothermal synthesis, electrical dispersion reaction, combustion synthesis, sol-gel synthesis, thermochemical synthesis, microfluidizer process, microemulsion technique and high It can be formed by at least one manner selected from among energy mechanical milling.
형광 나노 입자-생체물질 복합체의 생체물질은 DNA 또는 RNA를 포함하는 핵산, 아미노산, 지방, 당단백질 및 항체 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The biomaterial of the fluorescent nanoparticle-biomaterial complex may include at least one selected from nucleic acids, amino acids, fats, glycoproteins, and antibodies, including DNA or RNA.
형광 나노 입자-생체물질 복합체와 특이적으로 결합하는 생체시료가 항원인 경우, 생체물질은 항체일 수 있다.If the biological sample that specifically binds to the fluorescent nanoparticle-biomaterial complex is an antigen, the biomaterial may be an antibody.
광원은 발광 다이오드일 수 있다.The light source may be a light emitting diode.
미세유세 칩으로 광을 집속하기 위해 광원와 미세유체 칩 사이에 배치되는 제 1 렌즈를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a first lens disposed between the light source and the microfluidic chip to focus light onto the microfluidic chip.
검출기는 실리콘 검출기, 시시디 감광 소자 또는 시모스 감광 소자일 수 있다.The detector may be a silicon detector, a csid photosensitive device or a CMOS photosensitive device.
미세유체 칩으로부터 발생하는 형광을 집속 또는 발산하기 위해 미세유체 칩과 검출기 사이에 배치되는 제 2 렌즈를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a second lens disposed between the microfluidic chip and the detector to focus or diverge fluorescence generated from the microfluidic chip.
검출기는 실리콘 검출기이고, 제 2 렌즈는 미세유체 칩으로부터 발생하는 형광을 집속할 수 있다.The detector is a silicon detector, and the second lens can focus fluorescence generated from the microfluidic chip.
미세유체 칩의 이동 운동은 일 방향으로의 일정한 속도로 움직이는 것이고, 속도는 0.5~2 m/s 범위를 가질 수 있다.The movement of the microfluidic chip moves at a constant speed in one direction, and the speed may range from 0.5 to 2 m / s.
검출기는 시시디 감광 소자 또는 시모스 감광 소자이고, 제 2 렌즈는 미세유체 칩으로부터 발생하는 형광을 발산할 수 있다.The detector is a cdsi photosensitive device or a CMOS photosensitive device, and the second lens can emit fluorescence generated from the microfluidic chip.
미세유체 칩의 이동 운동은 일 방향으로의 왕복 진동 운동이고, 왕복 진동 운동은 50~200 μm 범위의 진폭을 가질 수 있다.The movement of the microfluidic chip is a reciprocating vibration in one direction, and the reciprocating vibration may have an amplitude in the range of 50 μm to 200 μm.
또한, 상기한 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 면역분석 진단 방법을 제공한다. 이 방법은 적어도 하나의 형광 입자-생체물질 복합체를 갖는 감지부를 포함하는 미세유체 칩에 생체시료를 주입하여 감지부에서 형광 입자-생체물질 복합체들에 생체시료를 특이적으로 결합시켜 형광 나노 입자-생체결합물질 복합체들을 형성하는 단계, 미세유체 칩에 광을 제공하여 형광 입자-생체결합물질 복합체들로부터 형광을 발생시키는 단계 및 미세유체 칩으로부터 발생하는 형광을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 미세유체 칩이 일 방향으로 이동 운동을 하고, 광은 미세유체 칩의 이동 운동에 의해 미세유체 칩의 감지부에 주기적으로 제공되고, 그리고 형광은 미세유체 칩의 이동 운동에 의해 주기적으로 검출되어 광이 직접적으로 검출되는 것이 방지되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in order to achieve the above another object, the present invention provides an immunoassay diagnostic method. The method injects a biological sample into a microfluidic chip including a sensing unit having at least one fluorescent particle-biomaterial complex, thereby specifically binding the biological sample to the fluorescent particle-biological complexes in the sensing unit. Forming biocomposite complexes, providing light to the microfluidic chip to generate fluorescence from the fluorescent particle-bioconjugate complexes, and detecting fluorescence generated from the microfluidic chip. The microfluidic chip moves in one direction, and light is periodically provided to the sensing part of the microfluidic chip by the movement of the microfluidic chip, and fluorescence is periodically detected by the movement of the microfluidic chip and the light This may be prevented from being detected directly.
미세유체 칩의 이동 운동은 일 방향으로의 일정한 속도로 움직이는 것이고, 속도는 0.5~2 m/s 범위를 가질 수 있다.The movement of the microfluidic chip moves at a constant speed in one direction, and the speed may range from 0.5 to 2 m / s.
미세유체 칩의 이동 운동은 일 방향으로의 왕복 진동 운동이고, 왕복 진동 운동은 50~200 μm 범위의 진폭을 가질 수 있다.The movement of the microfluidic chip is a reciprocating vibration in one direction, and the reciprocating vibration may have an amplitude in the range of 50 μm to 200 μm.
미세유체 칩의 감지부는 두 종류 이상의 형광 입자-생체물질 복합체들을 가질 수 있다.The sensing unit of the microfluidic chip may have two or more kinds of fluorescent particle-biomaterial complexes.
형광 나노 입자-생체물질 복합체의 생체물질은 DNA 또는 RNA를 포함하는 핵산, 아미노산, 지방, 당단백질 및 항체 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The biomaterial of the fluorescent nanoparticle-biomaterial complex may include at least one selected from nucleic acids, amino acids, fats, glycoproteins, and antibodies, including DNA or RNA.
형광 나노 입자-생체물질 복합체와 특이적으로 결합하는 생체시료가 항원인 경우, 생체물질은 항체일 수 있다.If the biological sample that specifically binds to the fluorescent nanoparticle-biomaterial complex is an antigen, the biomaterial may be an antibody.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면 미세유체 칩의 이동 운동 및 광 차단부가 이용됨으로써, 생체시료에 포함된 감염성 질환을 검출하기 위한 광원 및 검출기에 대한 조정이 요구되지 않는다. 이에 따라, 복잡한 회로적 구성을 필요로 하지 않은 시분해 형광 모듈이 제공될 수 있다.As described above, according to the problem solving means of the present invention, by using the movement movement and the light blocking unit of the microfluidic chip, adjustment of the light source and the detector for detecting the infectious disease included in the biological sample is not required. Accordingly, a time resolved fluorescence module that does not require a complicated circuit configuration can be provided.
또한, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 미세유체 칩의 이동 운동 및 광 차단부를 이용함으로써. 생체시료에 포함된 감염성 질환을 검출하기 위한 광원 및 검출기에 대한 조정이 요구되지 않는다. 이에 따라, 생체시료에 포함된 감염성 질환을 정성적 및 정량적으로 분석하기 위한 복잡한 분석 조건을 생략할 수 있는 면역분석 진단 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to the solution of the problem of the present invention by using the movement and light block of the microfluidic chip. No adjustments to light sources and detectors for detecting infectious diseases included in biological samples are required. Accordingly, an immunoassay diagnostic method capable of omitting complicated analysis conditions for qualitatively and quantitatively analyzing an infectious disease included in a biological sample can be provided.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시분해 형광 모듈의 구성을 설명하기 위한 개략적인 구성도;
도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 확대도;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시분해 형광 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도.1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a time resolved fluorescent module according to an embodiment of the present invention;
2 is an enlarged view illustrating an enlarged portion A of FIG. 1;
3 is a schematic diagram illustrating a time resolved fluorescence module according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in different forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is to be understood that the terms 'comprises' and / or 'comprising' as used herein mean that an element, step, operation, and / or apparatus is referred to as being present in the presence of one or more other elements, Or additions. In addition, since they are in accordance with the preferred embodiment, the reference numerals presented in the order of description are not necessarily limited to the order.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 구성 요소들의 크기 및/또는 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 구성 요소들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 구성 요소들의 모양은 장치의 구성 요소의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views, which are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the size and / or thickness of the components are exaggerated for the effective description of the technical content. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include variations in forms generated by the manufacturing process. Accordingly, the components illustrated in the figures have schematic attributes, and the appearance of the components illustrated in the figures is intended to illustrate a particular form of component of the apparatus and is not intended to limit the scope of the invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시분해 형광 모듈의 구성을 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 그리고 도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 확대도다.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a time resolved fluorescence module according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view illustrating an enlarged portion A of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 시분해 형광 모듈(100)은 미세유체 칩(microfluidic chip, 130), 광원(110), 검출기(140) 및 광 차단부(120a, 120b)를 포함한다.1 and 2, the time resolved
미세유체 칩(130)은 생체시료에 포함된 감염성 질환을 검출하기 위한 형광 입자-생체물질 복합체들을 갖는 감지부를 포함할 수 있다. 형광 입자-생체물질 복합체는 생체시료에 포함된 감염성 질환과 특이적으로 결합되어 형광 입자-생체결합물질 복합체를 형성할 수 있다. 미세유체 칩(130)은 일 방향으로 이동 운동(양쪽 화살표)을 할 수 있다.The
형광 입자-생체물질 복합체의 생체물질은 DNA 또는 RNA를 포함하는 핵산(nucleic acid), 아미노산(amino acid), 지방(fat), 당단백질(glycoprotein) 및 항체(antibody) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The biomaterial of the fluorescent particle-biomaterial complex may include at least one selected from nucleic acid, amino acid, fat, glycoprotein, and antibody including DNA or RNA. Can be.
형광 입자-생체물질 복합체는 기상 응축법(gas phase condensation method), 고주파 플라즈마 화학적 합성법(high frequency plasma chemical synthesis method), 화학 침전법(conventional chemical precipitation), 수열 합성법(hydrothermal synthesis method), 전기적 분산 반응법(electric dispersion re-action method), 연소 합성법(combustive synthesis method), 졸-겔 합성법(sol-gel synthesis method), 열화학 합성법(thermochemical synthesis method), 마이크로플루다이저 공정(microfludizer process), 마이크로에멀션 기술(microemulson technology) 및 고에너지 기계적 밀링(high energy mechanical milling) 중에서 선택된 적어도 하나의 방식에 의해 형성되는 것일 수 있다.Fluorescent particle-biomaterial complexes include gas phase condensation method, high frequency plasma chemical synthesis method, conventional chemical precipitation, hydrothermal synthesis method, and electrical dispersion reaction. Electric dispersion re-action method, combustive synthesis method, sol-gel synthesis method, thermochemical synthesis method, microfludizer process, microemulsion It may be formed by at least one method selected from microemulson technology and high energy mechanical milling.
형광 입자-생체물질 복합체와 특이적으로 결합하는 생체시료에 포함된 감염성 질환이 항원(antigen)일 경우, 형광 입자-생체물질 복합체의 생체물질은 항체일 수 있다.When the infectious disease included in the biological sample specifically binding to the fluorescent particle-biomaterial complex is an antigen, the biomaterial of the fluorescent particle-biomaterial complex may be an antibody.
미세유체 칩(130)의 감지부는 두 종류 이상의 형광 입자-생체물질 복합체들을 가질 수 있다. 이에 따라, 미세유체 칩(130)은 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들을 동시에 검출하는 데 이용될 수 있다.The sensing unit of the
미세유체 칩(130)은 유체 형태의 생체시료, 즉, 혈액 등과 같은 생체시료의 이동, 정지, 속도 변화, 시험 용액 등과 같은 다른 유체와의 혼합, 분리 및 교체 등과 같은 다양한 동작들이 가능할 수 있다. 미세유체 칩(130)은 유체의 흐름에 영향을 줄 수 있는 변수인 유체 채널(channel)의 폭, 깊이, 길이 등, 재료로 사용되는 고분자 물질의 종류, 검출에 사용되는 유체의 종류, 접촉 각도 등을 고려하여 구현될 수 있다. 또한, 미세유체 칩(130)은 유체의 능률적인 수송을 위한 펌프(pump) 및 밸브(valve)의 종류와 방식, 그리고 설치되어 있는 위치 등의 변수를 고려하여 구현될 수 있다.The
진단하고자 하는 감염 환자로부터 채취한 생체시료는 전처리 과정 없이 미세유체 칩(130)에 주입되고, 생체시료와 반응용액 혼합물은 유체 채널을 이동하면서 생체시료에 포함된 감염성 질환과 형광 입자-생체물질 복합체의 물리적 결합(conjugation)이 형성된다.The biological sample collected from the infected patient to be diagnosed is injected into the
광원(110)은 미세유체 칩(130)으로 지속적으로 광을 제공할 수 있다. 광원(110)에 의해 제공된 광은 미세유체 칩(130)의 형광 입자-생체결합물질 복합체의 형광 입자를 여기시켜 형광을 발생시킬 수 있다. 광원(110)은 고휘도 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)을 포함할 수 있다.The
광원(110)과 미세유체 칩(130) 사이에 배치되는 제 1 렌즈(115)를 더 포함할 수 있다. 제 1 렌즈(115)는 미세유체 칩(130)으로 광을 집속하기 위한 것일 수 있다.The apparatus may further include a
미세유체 칩(130)이 두 종류 이상의 형광 입자-생체물질 복합체들을 가질 경우, 두 종류 이상의 형광 입자-생체결합물질 복합체들의 형광 입자들의 여기에 의해 서로 다른 형광들이 발생할 수 있다. 이에 따라, 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들 각각에 대한 형광이 발생할 수 있다.When the
검출기(140)는, 앞서 설명되어진 것과 같이, 미세유체 칩(130)의 형광 입자-생체결합물질 복합체의 형광 입자의 여기에 의해 발생하는 형광을 계속해서 감지할 수 있다. 검출기(140)는 실리콘(silicon) 검출기, 시시디(CCD) 감광 소자 또는 시모스(CMOS) 감광 소자일 수 있다.As described above, the
검출기(140)와 미세유체 칩(130) 사이에 배치되는 제 2 렌즈(135)를 더 포함할 수 있다. 제 2 렌즈(115)는 미세유체 칩(130)으로부터 발생하는 형광을 집속 또는 발산하기 위한 것일 수 있다.It may further include a
광 차단부(120a, 120b)는 광원(110)과 미세유체 칩(130) 사이에 배치되어 광을 통과시키기 위한 복수의 핀홀(pinhole)들을 갖는 제 1 광 차단판(120a) 및 미세유체 칩(130)과 검출기(140) 사이에 배치되어 형광을 통과시키기 위한 복수의 핀홀들을 갖는 제 2 광 차단판(120b)으로 구성될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 광 차단판들(120a, 120b)은 복수의 핀홀들에 의해 그 단면이 빗살(the teeth of a comb) 모양을 가질 수 있다. 제 1 및 제 2 광 차단판들(120a, 120b)은 1~50 mm 범위의 폭을 가질 수 있다. 이는 검출기(140)로 사용되는, 실리콘 검출기는 약 1 mm 정도의 검출 영역을 갖고, 시시디 감광 소자 또는 시모스 감광 소자는 약 10~50 mm 범위의 검출 영역을 갖기 때문이다.The
제 1 광 차단판(120a)의 복수의 핀홀들은 미세유체 칩(130)의 감지부와 일 방향으로 이격되어 있고, 그리고 제 2 광 차단판(120b)의 복수의 핀홀들은 미세유체 칩(130)의 감지부와 일 방향으로 제 1 광 차단판(120a)의 복수의 핀홀들과 대향하도록 이격되어 있을 수 있다. 제 1 및 제 2 광 차단판들(120a, 120b)의 핀홀들은 일 방향으로 약 1~50 μm 범위로 서로 이격(c)되어 있을 수 있다. 이에 따라, 광원(110)으로부터 제공되는 광이 광 차단부(120a, 120b)에 의해 검출기(140)로 직접 들어가는 것이 방지될 수 있다.The plurality of pinholes of the first
제 1 및 제 2 광 차단판들(120a, 120b)은 미세유체 칩(130)으로부터 일 방향에 수직한 방향으로 약 100 μm 내외로 떨어져 있을 수 있다(d, e). 이는 미세유체 칩(130)의 이동 운동에 의해 미세유체 칩(130)과 광 차단부(120a, 120b) 사이에서 발생할 수 있는 마찰을 없애기 위한 것일 수 있다. 제 1 및 제 2 광 차단판들(120a, 120b)의 핀홀들은 약 15~150 μm 범위의 직경(a, b)을 가질 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 광 차단판들(120a, 120b)는 일 방향으로 약 10~1,000 개 범위의 핀홀들을 가질 수 있다.The first and second
검출기(140)로 실리콘 검출기가 사용될 경우, 미세유체 칩(130)의 이동 운동은 일 방향으로의 일정한 속도로 움직이는 것(G)일 수 있다. 이는 실리콘 검출기는 점 검출기(point detector)이기 때문이다. 미세유체 칩(130)의 이동 운동의 속도는 약 0.5~2 m/s 범위를 가질 수 있다. 이때, 제 2 렌즈(135)는 미세유체 칩(130)으로부터 발생하는 형광을 집속할 수 있다.When the silicon detector is used as the
이와는 달리, 검출기(140)로 시시디 감광 소자 또는 시모스 감광 소자가 사용될 경우, 미세유체 칩(130)의 이동 운동은 일 방향으로의 왕복 진동 운동(G)일 수 있다. 이는 시시디 감광 소자 및 시모스 감광 소자는 영역 검출기(area detector)이기 때문이다. 미세유체 칩(130)의 왕복 진동 운동(G)은 약 10 kHz 정도의 진동수 및 약 50~200 μm 범위의 진폭을 가질 수 있다. 이때, 제 2 렌즈(135)는 미세유체 칩(130)으로부터 발생하는 형광을 발산할 수 있다.On the contrary, when the CD photosensitive device or the CMOS photosensitive device is used as the
미세유체 칩(130)의 이동 운동과 광 차단부(120a, 120b)에 의해 광원(110) 및 검출기(140)가 교차적으로 온/오프(on/off) 되는 효과가 나타날 수 있다. 즉, 미세유체 칩(130)의 이동 운동과 광 차단부(120a, 120b)에 의해 시분해 형광법이 수행되는 것일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 시분해 형광 모듈(100)은 투과형 자동 시분해 형광 모듈일 수 있다.The movement of the
미세유체 칩(130)이 두 종류 이상의 형광 입자-생체물질 복합체들을 가질 경우, 두 종류 이상의 형광 입자-생체결합물질 복합체들 각각의 형광 입자들의 여기에 의해 서로 다른 형광들이 발생할 수 있다. 이러한 서로 다른 형광들 각각은 서로 다른 파장을 갖기 때문에, 검출기(140)에서 각각 따로 검출될 수 있다.When the
검출기(140)는 형광의 파장을 해석하여 각각의 형광의 파장들에 대응하는 생체시료에 포함된 감염성 질환들의 종류 및 감염성 질환들의 정도를 분석할 수 있다. 이에 따라, 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들 각각에 대한 정성적 및 정량적 분석이 가능해 질 수 있다. 또한, 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들을 동시에 분석하는 것이 가능해 질 수 있다. 이에 따라, 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들 각각의 감염 여부 및 감염 정도를 동시에 정성적 및 정량적으로 확인할 수 있는 시분해 형광 모듈(100)이 제공될 수 있다.The
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시분해 형광 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 설명의 간략화를 위해, 전술한 도 1 및 도 2의 실시예에 따른 시분해 형광 모듈을 통해 설명한 구성 요소들과 유사한 구성 요소에 대한 자세한 설명은 생략한다.3 is a schematic diagram illustrating a time resolved fluorescence module according to another embodiment of the present invention. For simplicity, a detailed description of components similar to those described through the time resolved fluorescence module according to the above-described embodiments of FIGS. 1 and 2 will be omitted.
도 3을 참조하면, 시분해 형광 모듈(200)은 미세유체 칩(230), 광원(210), 검출기(240) 및 광 차단부(220)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the time resolved
미세유체 칩(230)은 생체시료에 포함된 감염성 질환을 검출하기 위한 형광 입자-생체물질 복합체들을 갖는 감지부를 포함할 수 있다. 형광 입자-생체물질 복합체는 생체시료에 포함된 감염성 질환과 특이적으로 결합되어 형광 입자-생체결합물질 복합체를 형성할 수 있다. 미세유체 칩(230)은 일 방향으로 이동 운동(양쪽 화살표)을 할 수 있다.The
미세유체 칩(230)의 감지부는 두 종류 이상의 형광 입자-생체물질 복합체들을 가질 수 있다. 이에 따라, 미세유체 칩(230)은 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들을 동시에 검출하는 데 이용될 수 있다.The sensing unit of the
광원(210)은 미세유체 칩(130)으로 지속적으로 광을 제공할 수 있다. 광원(210)에 의해 제공된 광은 미세유체 칩(230)의 형광 입자-생체결합물질 복합체의 형광 입자를 여기시켜 형광을 발생시킬 수 있다.The
광원(210)과 미세유체 칩(230) 사이에 배치되는 제 1 렌즈(215)를 더 포함할 수 있다. 제 1 렌즈(215)는 미세유체 칩(230)으로 광을 집속하기 위한 것일 수 있다.The lens may further include a
미세유체 칩(230)이 두 종류 이상의 형광 입자-생체물질 복합체들을 가질 경우, 두 종류 이상의 형광 입자-생체결합물질 복합체들의 형광 입자들의 여기에 의해 서로 다른 형광들이 발생할 수 있다. 이에 따라, 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들 각각에 대한 형광이 발생할 수 있다.When the
검출기(240)는, 앞서 설명되어진 것과 같이, 미세유체 칩(230)의 형광 입자-생체결합물질 복합체의 형광 입자의 여기에 의해 발생하는 형광을 계속해서 감지할 수 있다. 검출기(240)는 실리콘 검출기, 시시디 감광 소자 또는 시모스 감광 소자일 수 있다.As described above, the
검출기(240)와 미세유체 칩(230) 사이에 배치되는 제 2 렌즈(235)를 더 포함할 수 있다. 제 2 렌즈(215)는 미세유체 칩(230)으로부터 발생하는 형광을 집속 또는 발산하기 위한 것일 수 있다.It may further include a
광 차단부(220)는 일 방향에 수직한 방향으로 미세유체 칩(230)의 일측에 배치될 수 있다. 광원(210)은 광을 미세유체 칩(230)에 대해 경사지게 제공하도록 배치되고, 그리고 검출기(240)는 광원(210)에 대해 일 방향에 수직한 방향에 대칭되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 광원(210)으로부터 제공되는 광이 광 차단부(220)에 의해 검출기(240)로 직접 들어가는 것이 방지될 수 있다.The
광 차단부(220)는 미세유체 칩(230)으로부터 일 방향에 수직한 방향으로 약 100 μm 내외로 떨어져 있을 수 있다(도 2의 d 참조). 이는 미세유체 칩(230)의 이동 운동에 의해 미세유체 칩(230)과 광 차단부(220) 사이에서 발생할 수 있는 마찰을 없애기 위한 것일 수 있다.The
검출기(240)로 실리콘 검출기가 사용될 경우, 미세유체 칩(230)의 이동 운동은 일 방향으로의 일정한 속도로 움직이는 것(도 2의 G 참조)일 수 있다. 이는 실리콘 검출기는 점 검출기이기 때문이다. 미세유체 칩(230)의 이동 운동의 속도는 약 0.5~2 m/s 범위를 가질 수 있다. 이때, 제 2 렌즈(235)는 미세유체 칩(230)으로부터 발생하는 형광을 집속할 수 있다.When the silicon detector is used as the
이와는 달리, 검출기(240)로 시시디 감광 소자 또는 시모스 감광 소자가 사용될 경우, 미세유체 칩(230)의 이동 운동은 일 방향으로의 왕복 진동 운동(도 2의 G 참조)일 수 있다. 이는 시시디 감광 소자 및 시모스 감광 소자는 영역 검출기이기 때문이다. 미세유체 칩(230)의 왕복 진동 운동은 약 10 kHz 정도의 진동수 및 약 50~200 μm 범위의 진폭을 가질 수 있다. 이때, 제 2 렌즈(235)는 미세유체 칩(230)으로부터 발생하는 형광을 발산할 수 있다.On the contrary, when the CD photosensitive device or the CMOS photosensitive device is used as the
미세유체 칩(230)의 이동 운동과 광 차단부(220)에 의해 광원(210) 및 검출기(240)가 교차적으로 온/오프 되는 효과가 나타날 수 있다. 즉, 미세유체 칩(230)의 이동 운동과 광 차단부(220)에 의해 시분해 형광법이 수행되는 것일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 시분해 형광 모듈(200)은 반사형 자동 시분해 형광 모듈일 수 있다.The movement of the
미세유체 칩(230)이 두 종류 이상의 형광 입자-생체물질 복합체들을 가질 경우, 두 종류 이상의 형광 입자-생체결합물질 복합체들 각각의 형광 입자들의 여기에 의해 서로 다른 형광들이 발생할 수 있다. 이러한 서로 다른 형광들 각각은 서로 다른 파장을 갖기 때문에, 검출기(240)에서 각각 따로 검출될 수 있다.When the
검출기(240)는 형광의 파장을 해석하여 각각의 형광의 파장들에 대응하는 생체시료에 포함된 감염성 질환들의 종류 및 감염성 질환들의 정도를 분석할 수 있다. 이에 따라, 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들 각각에 대한 정성적 및 정량적 분석이 가능해 질 수 있다. 또한, 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들을 동시에 분석하는 것이 가능해 질 수 있다. 이에 따라, 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들 각각의 감염 여부 및 감염 정도를 동시에 정성적 및 정량적으로 확인할 수 있는 시분해 형광 모듈(200)이 제공될 수 있다.The
상기한 본 발명의 실시예들에 따른 시분해 형광 모듈은 미세유체 칩의 이동 운동 및 광 차단부를 이용함으로써, 생체시료에 포함된 감염성 질환을 검출하기 위한 광원 및 검출기에 대한 조정이 요구되지 않는다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 시분해 형광 모듈은 복잡한 회로적 구성을 갖지 않고도 감염성 질환에 대한 검출에 사용될 수 있다.The time-resolved fluorescent module according to the embodiments of the present invention described above does not require adjustment to a light source and a detector for detecting an infectious disease included in a biological sample by using the movement movement and the light blocking unit of the microfluidic chip. Accordingly, the time resolved fluorescent module according to embodiments of the present invention can be used for detection of infectious disease without having a complicated circuit configuration.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 시분해 형광 모듈은 미세유체 칩의 이동 운동 및 광 차단부를 이용함으로써, 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들 각각의 감염 여부 및 감염 정도를 동시에 정성적 및 정량적으로 확인할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 시분해 형광 모듈은 생체시료에 포함된 복수의 감염성 질환들을 동시에 정성적 및 정량적으로 확인하는 데 사용될 수 있다.In addition, the time-resolved fluorescent module according to the embodiments of the present invention, by using the movement and light block of the microfluidic chip, qualitatively and qualitatively whether or not each of the plurality of infectious diseases included in the biological sample is infected It can be confirmed quantitatively. Accordingly, the time resolved fluorescent module according to embodiments of the present invention can be used to simultaneously and qualitatively and quantitatively identify a plurality of infectious diseases included in a biological sample.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative and non-restrictive in every respect.
100, 200 : 시분해 형광 모듈
110, 210 : 광원
115, 215 : 제 1 렌즈
120a, 120b, 220 : 광 차단부
130, 230 : 미세유체 칩
135, 235 : 제 2 렌즈
140, 240 : 검출기100, 200: time resolved fluorescent module
110, 210: light source
115,215: First lens
120a, 120b, 220: light blocking unit
130, 230: microfluidic chip
135,235: second lens
140, 240: detector
Claims (26)
상기 미세유체 칩에 광을 제공하여 상기 형광 입자-생체결합물질 복합체로부터 형광을 발생시키기 위한 광원;
상기 미세유체 칩으로부터 발생하는 상기 형광을 감지하는 검출기; 및
상기 광원으로부터 제공되는 상기 광이 상기 검출기로 직접 들어가는 것을 방지하는 역할을 하는 광 차단부를 포함하되,
상기 미세유체 칩은 일 방향으로 이동 운동을 하고, 상기 미세유체 칩의 상기 이동 운동과 상기 광 차단부에 의해 상기 광원 및 상기 검출기가 교차적으로 온/오프 되는 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.A microfluidic chip including a sensing unit having at least one fluorescent particle-biomaterial complex which is specifically combined with the biological sample to form a fluorescent particle-biomaterial complex for detecting the biological sample;
A light source for supplying light to the microfluidic chip to generate fluorescence from the fluorescent particle-biological binder composite;
A detector for detecting the fluorescence generated from the microfluidic chip; And
It includes a light blocking portion that serves to prevent the light provided from the light source to enter the detector directly,
The microfluidic chip moves in one direction, and the light source and the detector are alternately turned on / off by the movement and the light blocking unit of the microfluidic chip. Fluorescent module.
상기 광 차단부는:
상기 광원과 상기 미세유체 칩 사이에 배치되어 상기 광을 통과시키기 위한 복수의 핀홀들을 갖는 제 1 광 차단판; 및
상기 미세유체 칩과 상기 검출기 사이에 배치되어 상기 형광을 통과시키기 위한 복수의 핀홀들을 갖는 제 2 광 차단판을 포함하되,
상기 제 1 광 차단판은 상기 미세유체 칩의 상기 감지부와 상기 일 방향으로 이격되어 있고, 상기 제 2 광 차단판은 상기 미세유체 칩의 상기 감지부와 상기 일 방향으로 상기 제 1 광 차단판과 대향하도록 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 1,
The light blocking unit:
A first light blocking plate disposed between the light source and the microfluidic chip and having a plurality of pinholes for passing the light; And
A second light blocking plate disposed between the microfluidic chip and the detector, the second light blocking plate having a plurality of pinholes for passing the fluorescence;
The first light blocking plate is spaced apart from the sensing part of the microfluidic chip in the one direction, and the second light blocking plate is the first light blocking plate in the one direction with the sensing part of the microfluidic chip. Time resolved fluorescent module, characterized in that spaced apart to face.
상기 제 1 및 제 2 광 차단판들의 상기 핀홀들은 상기 일 방향으로 1~50 μm 범위를 갖도록 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 2,
And the pinholes of the first and second light blocking plates are spaced apart from each other to have a range of 1 to 50 μm in the one direction.
상기 제 1 및 제 2 광 차단판들의 폭은 1~50 mm 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 2,
Time-reduced fluorescent module, characterized in that the width of the first and second light blocking plate has a range of 1 ~ 50 mm.
상기 제 1 및 제 2 광 차단판들의 상기 핀홀들은 15~150 μm 범위의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 2,
And the pinholes of the first and second light blocking plates have a diameter in a range of 15 to 150 μm.
상기 제 1 및 제 2 광 차단판들은 상기 미세유체 칩으로부터 상기 일 방향에 수직한 방향으로 서로 대향하도록 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 2,
And the first and second light blocking plates are spaced apart from each other in the direction perpendicular to the one direction from the microfluidic chip.
상기 광원은 상기 광을 상기 미세유체 칩에 대해 경사지게 제공하도록 배치되고,
상기 광 차단부는 상기 일 방향에 수직한 방향으로 상기 미세유체 칩의 일측에 배치되고, 그리고
상기 검출기는 상기 광원에 대해 상기 일 방향에 수직한 방향에 대칭되도록 배치되어, 상기 미세유체 칩으로부터 발생하는 상기 형광을 감지하는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 1,
The light source is arranged to provide the light inclined with respect to the microfluidic chip,
The light blocking unit is disposed on one side of the microfluidic chip in a direction perpendicular to the one direction, and
The detector is disposed to be symmetrical in a direction perpendicular to the one direction with respect to the light source, the time-resolved fluorescent module, characterized in that for detecting the fluorescence generated from the microfluidic chip.
상기 광 차단부는 상기 미세유체 칩으로부터 상기 일 방향에 수직한 방향으로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.8. The method of claim 7,
And the light blocking unit is spaced apart from the microfluidic chip in a direction perpendicular to the one direction.
상기 미세유체 칩의 상기 감지부는 두 종류 이상의 형광 입자-생체물질 복합체들을 갖는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 1,
And the sensing unit of the microfluidic chip has two or more kinds of fluorescent particle-biomaterial complexes.
상기 형광 입자-생체물질 복합체는 기상 응축법, 고주파 플라즈마 화학적 합성법, 화학 침전법, 수열 합성법, 전기적 분산 반응법, 연소 합성법, 졸-겔 합성법, 열화학 합성법, 마이크로플루다이저 공정, 마이크로에멀션 기술 및 고에너지 기계적 밀링 중에서 선택된 적어도 하나의 방식에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 1,
The fluorescent particle-biomaterial composite may include gas phase condensation, high frequency plasma chemical synthesis, chemical precipitation, hydrothermal synthesis, electrical dispersion reaction, combustion synthesis, sol-gel synthesis, thermochemical synthesis, microfluidizer process, microemulsion technique, and Time resolved fluorescent module, characterized in that formed by at least one method selected from high energy mechanical milling.
상기 형광 입자-생체물질 복합체의 생체물질은 DNA 또는 RNA를 포함하는 핵산, 아미노산, 지방, 당단백질 및 항체 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 1,
The biomaterial of the fluorescent particle-biomaterial complex comprises at least one selected from nucleic acids, amino acids, fats, glycoproteins, and antibodies including DNA or RNA.
상기 형광 입자-생체물질 복합체와 특이적으로 결합하는 상기 생체시료가 항원인 경우, 상기 생체물질은 항체인 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.12. The method of claim 11,
When the biological sample that specifically binds to the fluorescent particle-biomaterial complex is an antigen, the biodegradable fluorescent module, characterized in that the biomaterial is an antibody.
상기 광원은 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 1,
The light source is a time-resolved fluorescent module, characterized in that the light emitting diode.
상기 미세유세 칩으로 상기 광을 집속하기 위해 상기 광원와 상기 미세유체 칩 사이에 배치되는 제 1 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 1,
And a first lens disposed between the light source and the microfluidic chip to focus the light onto the microfluidic chip.
상기 검출기는 실리콘 검출기, 시시디 감광 소자 또는 시모스 감광 소자인 것을 특징으로 시분해 형광 모듈.The method of claim 1,
The detector is a time-resolved fluorescence module, characterized in that the silicon detector, a photosensitive device or a CMOS photosensitive device.
상기 미세유체 칩으로부터 발생하는 상기 형광을 집속 또는 발산하기 위해 상기 미세유체 칩과 상기 검출기 사이에 배치되는 제 2 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.The method of claim 1,
And a second lens disposed between the microfluidic chip and the detector to focus or diverge the fluorescence generated from the microfluidic chip.
상기 검출기는 실리콘 검출기이고,
상기 제 2 렌즈는 상기 미세유체 칩으로부터 발생하는 상기 형광을 집속하는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.17. The method of claim 16,
The detector is a silicon detector,
And the second lens focuses the fluorescence generated from the microfluidic chip.
상기 미세유체 칩의 상기 이동 운동은 상기 일 방향으로의 일정한 속도로 움직이는 것이고,
상기 속도는 0.5~2 m/s 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.18. The method of claim 17,
The movement of the microfluidic chip is moving at a constant speed in the one direction,
Time velocity fluorescence module, characterized in that having a range of 0.5 ~ 2 m / s.
상기 검출기는 시시디 감광 소자 또는 시모스 감광 소자이고,
상기 제 2 렌즈는 상기 미세유체 칩으로부터 발생하는 상기 형광을 발산하는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.17. The method of claim 16,
The detector is a ssid photosensitive device or a CMOS photosensitive device,
And the second lens emits the fluorescence generated from the microfluidic chip.
상기 미세유체 칩의 상기 이동 운동은 상기 일 방향으로의 왕복 진동 운동이고,
상기 왕복 진동 운동은 50~200 μm 범위의 진폭을 갖는 것을 특징으로 하는 시분해 형광 모듈.20. The method of claim 19,
The movement movement of the microfluidic chip is a reciprocating vibration movement in the one direction,
The reciprocating vibration motion is a time resolved fluorescence module, characterized in that having an amplitude in the range of 50 ~ 200 μm.
상기 미세유체 칩에 광을 제공하여 상기 형광 입자-생체결합물질 복합체들로부터 형광을 발생시키는 단계; 및
상기 미세유체 칩으로부터 발생하는 상기 형광을 검출하는 단계를 포함하되,
상기 미세유체 칩이 일 방향으로 이동 운동을 하고,
상기 광은 상기 미세유체 칩의 상기 이동 운동에 의해 상기 미세유체 칩의 상기 감지부에 주기적으로 제공되고, 그리고
상기 형광은 상기 미세유체 칩의 상기 이동 운동에 의해 주기적으로 검출되어,
상기 광이 직접적으로 검출되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 면역분석 진단 방법.Injecting a biological sample into a microfluidic chip including a sensing unit having at least one fluorescent particle-biomaterial complex, thereby specifically binding the biosample to the fluorescent particle-biomaterial complexes, thereby detecting fluorescent nanoparticles- Forming biobinding complexes;
Providing light to the microfluidic chip to generate fluorescence from the fluorescent particle-biobinding complexes; And
Detecting the fluorescence generated from the microfluidic chip,
The microfluidic chip moves in one direction,
The light is periodically provided to the sensing unit of the microfluidic chip by the movement of the microfluidic chip, and
The fluorescence is periodically detected by the movement of the microfluidic chip,
Immunoassay diagnostic method, characterized in that the light is prevented from being detected directly.
상기 미세유체 칩의 상기 이동 운동은 상기 일 방향으로의 일정한 속도로 움직이는 것이고,
상기 속도는 0.5~2 m/s 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 면역분석 진단 방법.22. The method of claim 21,
The movement of the microfluidic chip is moving at a constant speed in the one direction,
The speed is immunoassay diagnostic method, characterized in that it has a range of 0.5 ~ 2 m / s.
상기 미세유체 칩의 상기 이동 운동은 상기 일 방향으로의 왕복 진동 운동이고,
상기 왕복 진동 운동은 50~200 μm 범위의 진폭을 갖는 것을 특징으로 하는 면역분석 진단 방법.22. The method of claim 21,
The movement movement of the microfluidic chip is a reciprocating vibration movement in the one direction,
The reciprocating vibration movement is immunoassay diagnostic method, characterized in that having an amplitude in the range of 50 ~ 200 μm.
상기 미세유체 칩의 상기 감지부는 두 종류 이상의 형광 입자-생체물질 복합체들을 갖는 것을 특징으로 하는 면역분석 진단 방법.22. The method of claim 21,
And the sensing unit of the microfluidic chip has two or more kinds of fluorescent particle-biomaterial complexes.
상기 형광 나노 입자-생체물질 복합체의 생체물질은 DNA 또는 RNA를 포함하는 핵산, 아미노산, 지방, 당단백질 및 항체 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역분석 진단 방법.22. The method of claim 21,
The biomaterial of the fluorescent nanoparticle-biomaterial complex comprises at least one selected from nucleic acids, amino acids, fats, glycoproteins, and antibodies including DNA or RNA.
상기 형광 나노 입자-생체물질 복합체와 특이적으로 결합하는 상기 생체시료가 항원인 경우, 상기 생체물질은 항체인 것을 특징으로 하는 면역분석 진단 방법.26. The method of claim 25,
If the biological sample that specifically binds to the fluorescent nanoparticle-biomaterial complex is an antigen, the bioassay diagnostic method, characterized in that the antibody.
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