KR101338175B1 - 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지 - Google Patents

시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지 Download PDF

Info

Publication number
KR101338175B1
KR101338175B1 KR1020120004328A KR20120004328A KR101338175B1 KR 101338175 B1 KR101338175 B1 KR 101338175B1 KR 1020120004328 A KR1020120004328 A KR 1020120004328A KR 20120004328 A KR20120004328 A KR 20120004328A KR 101338175 B1 KR101338175 B1 KR 101338175B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sample
cartridge
chamber
sensor
reagent
Prior art date
Application number
KR1020120004328A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130083618A (ko
Inventor
송규정
정승현
최문희
정인석
한준희
차근식
남학현
Original Assignee
주식회사 아이센스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아이센스 filed Critical 주식회사 아이센스
Priority to KR1020120004328A priority Critical patent/KR101338175B1/ko
Priority to CN201280065533.7A priority patent/CN104024853B/zh
Priority to EP12865217.9A priority patent/EP2803999B1/en
Priority to PCT/KR2012/009957 priority patent/WO2013105731A1/ko
Priority to US14/371,339 priority patent/US9500646B2/en
Publication of KR20130083618A publication Critical patent/KR20130083618A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101338175B1 publication Critical patent/KR101338175B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • G01N33/5438—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/50273—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/4875—Details of handling test elements, e.g. dispensing or storage, not specific to a particular test method
    • G01N33/48778—Containers specially adapted therefor, e.g. for dry storage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/531—Production of immunochemical test materials
    • G01N33/532—Production of labelled immunochemicals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/94—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving narcotics or drugs or pharmaceuticals, neurotransmitters or associated receptors
    • G01N33/946—CNS-stimulants, e.g. cocaine, amphetamines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0684—Venting, avoiding backpressure, avoid gas bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/16—Reagents, handling or storing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0645—Electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0672—Integrated piercing tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0867—Multiple inlets and one sample wells, e.g. mixing, dilution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0481—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure squeezing of channels or chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0677—Valves, specific forms thereof phase change valves; Meltable, freezing, dissolvable plugs; Destructible barriers
    • B01L2400/0683—Valves, specific forms thereof phase change valves; Meltable, freezing, dissolvable plugs; Destructible barriers mechanically breaking a wall or membrane within a channel or chamber
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/46—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans from vertebrates
    • G01N2333/47—Assays involving proteins of known structure or function as defined in the subgroups
    • G01N2333/4701—Details
    • G01N2333/4737—C-reactive protein

Abstract

본 발명은 시료 중 하나 이상의 검출성분 농도를 검출하기 위한 센서용 카트리지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 센서용 카트리지는 한 번의 시료주입으로 시료 중 하나 이상의 검출성분의 농도를 정량적으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 제조가 간편하고 휴대하기 용이하며 구조가 단순하여 저렴하게 대량생산 할 수 있으므로, 현장측정용 바이오센서의 카트리지로 이용될 수 있다.

Description

시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지{Cartridge for sensing elements in a sample}
본 발명은 시료 중 하나 이상의 검출성분 농도를 검출하기 위한 센서용 카트리지에 관한 것이다.
최근 과학기술의 발달과 더불어 삶의 질에 대한 관심이 증대되면서 인간의 생활에 있어서 질병 진단 및 예방, 식품과 환경의 중요성은 날로 확대되고 있다. 그 결과, 인간의 질병을 진단하거나 식품화학과 공업화학 분야에서 특정 공정을 위하여 또는 환경 분야에서 오염물질을 분석하기 위하여 시료 중의 유기물 또는 무기물 농도 측정에 대한 필요성이 증대되고 있으며 이를 위한 많은 노력이 이루어지고 있다. 그 중 임상실험, 식품의 신선도 및 오염도 측정, 생물공정 제어, 환경 모니터링 등 여러 분야에서 기존의 전통적인 시험 방법의 대안의 하나로서 여러 성분에 대해 연속적이며 신속한 시험을 가능케 하는 바이오센서의 개발에 상당한 관심이 집중되고 있다.
바이오센서는 효소, 미생물, 항체, 리셉터(receptor), DNA 프로브(DNA probe) 등의 생체물질을 전기적, 물리화학적 소자(transducer)에 결합시키고 측정 분석물질과의 반응으로부터 발생되는 전극활성물질이나 물리적인 변화를 전기화학(electrochemical), 광학(optical), 열(thermal), 압전(piezoelectric)과 같은 방식으로 신호를 감지하여 농도를 측정하는 장치를 말한다. 그 중 항원-항체 복합체를 형성하는 성질을 이용한 면역센서는 항원과 항체의 특이적 인식으로 인하여 높은 선택성과 낮은 검출한계를 가지고 있으며 항체를 만들 수 있는 물질은 모두 면역센서의 측정 대상이 될 수 있어 의료용 진단센서로 큰 관심을 받고 있다.
면역센서는 주로 고체상 샌드위치 효소면역분석법을 이용하여 측정된다. 고체상 샌드위치 효소면역분석법은 고정된 항체에 항원이 결합되고 이후 항원의 다른 면역결합 부위에 2차 항체-표지인자(효소, 형광물질, 금 콜로이드(Colloidal gold), 라텍스 비드(Latex Bead)) 접합체가 결합되는데, 반응이 특이적으로 일어나므로 다른 면역분석법 보다 뛰어난 민감성을 보인다.
즉, 고체상 경쟁 효소면역분석법의 경우 반응이 일어나는 매트릭스 내에서 다른 물질의 입체장애에 의한 방해 작용이 생길 수 있어 신호를 방해할 수 있지만 샌드위치 효소면역분석법의 경우 면역결합이 일어나는 부위에만 면역반응이 일어나기 때문에 매트릭스 내에서 다른 물질에 의한 방해 작용을 덜 받게 되므로 신호에 영향이 없어 특이적인 반응이라 할 수 있다. 주어진 시료 및 표준물질 내의 분자량이 큰 단백질 분석물질인 병원균, 바이러스, 세포 등은 고정된 항체에 결합되고, 세척 후 2차 항체-표지인자 접합체가 결합하게 된다.
따라서, 고체상에 남는 표지효소의 양은 분석물질의 양에 비례하게 된다. 그 후 결합하지 않은 2차 항체-표지인자 접합체를 세척하여 제거한 뒤 고체상에 면역결합으로 남아 있는 2차 항체-표지인자 접합체의 양을 각 표지 인자의 특성에 따라 측정방법을 달리하여 측정할 수 있다. 샌드위치 효소면역분석법은 특히 단백질 분석물질을 정량할 때 더 좋은 특이성과 민감성을 보이기 때문에 임상적으로 중요한 혈액단백질을 분석하는데 일반적으로 사용되고 있다. 또한, 분자량이 작은 측정 대상 물질에 대하여도 경쟁적 면역분석법을 통해 분석가능 하다. 즉, 본 센서용 카트리지는 면역분석법에 의한 샌드위치(비경쟁적) 분석과 경쟁적 분석에 이용가능하다.
랩온어칩(Lab-on-a-chip)은 한 번의 시료 주입만으로 칩 내에서 반응, 세척, 검출에 이르기까지 바이오 실험 전 단계를 하나의 칩에서 모두 수행되어지도록 하여 '칩 속의 실험실'이라는 의미로 명명하게 되었으며 유리, 실리콘 또는 플라스틱으로 된 수 cm2 크기의 칩 위에 분석에 필요한 여러 가지 장치들을 마이크로 머시닝(micro machining) 기술을 이용하여 면역학, 전자제어기술, 미세 가공 기술, 유체역학 등의 다양한 기술을 집약시킨 마이크로프로세서로 고속, 고효율, 저비용의 자동화된 분석이 가능하다.
이 기술은 최근 급속히 성장하는 제약산업 분야에서 신약탐색에 필요한 비용과 시간을 줄일 수 있는 중요한 기술로 부상하고 있다. 뿐만 아니라 의료 진단장비, 가정이나 병상에서의 건강 검진기기, 화학이나 생물공정 모니터링, 휴대 가능한 환경오염물질 분석기기, 화생방용 무인 화학/생물 작용제 탐지/식별 장치 등의 다양한 분야에 응용될 수 있는 핵심기반 기술이다.
랩온어칩 기술은 1990년 초에 해리슨(Harrison) 등이 개발한 모세관 전기영동을 이용한 방법에 기초를 두고 있다. 이들은 용액이 채워진 미세한 채널 양단에 전압을 걸어 용액의 흐름을 만드는 모세관 전기삼투현상을 이용하여 별도의 펌프나 밸브 없이 용액의 흐름을 제어할 수 있고 모세관 전기영동을 이용하여 분리분석을 할 수 있어 작은 실험실을 칩 위에 제작하는 것이 가능하다는 것을 보였다. 그러나 상기 재료들은 모세관을 미세하게 형성하기는 좋으나 대량생산에서 많은 문제점을 안고 있다. 대부분의 랩온어칩 응용이 일회용 생화학적 센서라는 점에서 상기 재료들은 재현성 있고 값싸게 생산하기에 곤란하다. 또한 상기 챔버들 사이에 유체를 이동시키기 위하여 미세 밸브 장치 등을 사용하고, 세정 과정이 필요하여 장치가 복잡한 문제가 있다.
이에, 본 발명자들은 1회의 시료 주입으로 시료 중 하나 이상의 검출성분을 정성·정량적으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 제조가 간편하고 휴대하기 용이하며 구조가 단순하여 저렴하게 대량생산 할 수 있는 바이오센서를 개발하기 위하여 연구하던 중, 시료주입구-시료챔버-검출부-폐기챔버를 순서대로 연결하되, 기판과 접착층 사이에 형성되는 미세유로채널을 구비하는 카트리지를 이용하여 1회의 시료 주입으로 시료 중 하나 이상의 검출성분을 측정가능한 것을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
하부기판, 상부기판 및 이들 사이의 접착층을 포함하는 센서용 카트리지에 있어서,
시료주입구-시료챔버-검출부-폐기챔버를 순서대로 연결하되, 기판과 접착층 사이에 형성되는 미세유로채널을 구비하고;
상기 하부기판은,
시료를 주입하기 위한 주입구,
시료를 임시로 저장하기 위한 시료챔버,
시료에 함유된 하나 이상의 검출성분의 농도를 검출하기 위한 검출부,
시료의 폐기를 위한 폐기챔버,
시료챔버에 임시로 저장되는 시료를 상기 미세유로채널을 통해 폐기챔버까지 보내기 위하여, 시료챔버와 공기채널에 의해 연결되는 공기펌프챔버, 및
시약이 내장되어 있는 파우치 도입부 및 파우치 파쇄 핀이 구비되며, 파우치에 내장되어 있는 시약을 검출부를 거쳐 폐기챔버까지 보내기 위하여, 시료챔버와 검출부 사이에 형성된 미세유로채널과 시약채널에 의해 연결되는 시약펌프챔버를 구비하며;
상기 상부기판은,
폐기챔버 상에 위치하는 통기구,
공기펌프챔버 및 시약펌프챔버 상에 위치하는 동공,
검출부 위쪽에 위치하며 리딩장치가 도입되는 리딩부를 구비하는 시료 중 하나 이상의 검출성분 농도를 검출하기 위한 센서용 카트리지를 제공한다.
이때, 상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우,
상기 하부기판의 검출부에는 하나 이상의 기준전극 및 하나 이상의 작동전극이 포함된 전극부가 구비되고,
상기 전극부에 포함되는 하나 이상의 작동전극마다 서로 다른 검출성분과 면역반응을 할 수 있는 항체 또는 분자인지물질이 고정화되어 있으며,
주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에, 시료 중 하나 이상의 검출성분과 각각 반응하는 하나 이상의 표지인자접합체가 도포되어 있다.
또한, 상기 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용하는 경우,
상기 검출부에는 서로 다른 검출성분과 면역반응을 할 수 있는 항체 또는 분자인지물질이 직접 고정화되어 있거나 또는 상기 항체 또는 분자인지물질이 고정된 검출판이 도입되고,
주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에, 시료 중 하나 이상의 검출성분과 각각 반응하는 하나 이상의 표지인자접합체가 도포되어 있다.
본 발명에 따른 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지는 한 번의 시료주입으로 시료 중 하나 이상의 검출성분을 정성·정량적으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 제조가 간편하고 휴대하기 용이하며 구조가 단순하여 저렴하게 대량생산 할 수 있으므로, 현장측정용 바이오센서의 카트리지로 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지의 투과 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 센서용 카트리지에서 시료가 검출부를 왕복하는 횟수에 따른 검출강도를 측정한 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 하부기판, 상부기판 및 이들 사이의 접착층을 포함하는 센서용 카트리지에 있어서,
시료주입구-시료챔버-검출부-폐기챔버를 순서대로 연결하되, 기판과 접착층 사이에 형성되는 미세유로채널을 구비하고;
상기 하부기판은,
시료를 주입하기 위한 주입구,
시료를 임시로 저장하기 위한 시료챔버,
시료에 함유된 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 검출부,
시료의 폐기를 위한 폐기챔버,
시료챔버에 임시로 저장되는 시료를 상기 미세유로채널을 통해 폐기챔버까지 보내기 위하여, 시료챔버와 공기채널에 의해 연결되는 공기펌프챔버, 및
시약이 내장되어 있는 파우치 도입부 및 파우치 파쇄 핀이 구비되며, 파우치에 내장되어 있는 시약을 검출부를 거쳐 폐기챔버까지 보내기 위하여, 시료챔버와 검출부 사이에 형성된 미세유로채널과 시약채널에 의해 연결되는 시약펌프챔버를 구비하며;
상기 상부기판은,
폐기챔버 상에 위치하는 통기구,
공기펌프챔버 및 시약펌프챔버 상에 위치하는 동공,
검출부 위쪽에 위치하며 리딩장치가 도입되는 리딩부를 구비하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지를 제공한다.
이때, 상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우,
상기 하부기판의 검출부에는 하나 이상의 기준전극 및 하나 이상의 작동전극이 포함된 전극부가 구비되고,
상기 전극부에 포함되는 하나 이상의 작동전극마다 서로 다른 검출성분과 면역반응을 할 수 있는 항체 또는 분자인지물질이 고정화되어 있으며,
주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에, 시료 중 하나 이상의 검출성분과 각각 반응하는 하나 이상의 표지인자접합체가 도포되어 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용하는 경우,
상기 검출부에는 서로 다른 검출성분과 면역반응을 할 수 있는 항체 또는 분자인지물질이 직접 고정화되어 있거나 또는 상기 항체 또는 분자인지물질이 고정된 검출판이 도입되고,
주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에, 시료 중 하나 이상의 검출성분과 각각 반응하는 하나 이상의 표지인자접합체가 도포되어 있는 것을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 카트리지를 구성별로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 미세유로채널은 시료주입구-시료챔버-검출부-폐기챔버를 순서대로 연결하되, 기판과 접착층 사이에 형성되어 시료가 이동하는 경로의 역할을 한다. 구체적으로, 하부기판과 접착층 사이, 접착층과 상부기판 사이 또는 하부기판과 접착층 사이 및 접착층과 상부기판 사이에 의해서 형성될 수 있다.
이때, 하부기판과 접착층 사이 및 접착층과 상부기판 사이에 의해서 미세유로채널이 형성될 경우에, 상기 접착층에는 미세유로채널이 연결되게 하는 동공이 구비된다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 하부기판은 일반적인 플라스틱 성형방법을 사용하여 제조될 수 있으나, 이에 제한하지 않는다. 구체적으로, 상기 하부기판은 시료를 주입하기 위한 주입구; 시료를 임시로 저장하기 위한 시료챔버; 시료에 함유된 하나 이상의 검출성분의 농도를 검출하기 위한 검출부; 시료의 폐기를 위한 폐기챔버; 시료챔버에 임시로 저장되는 시료를 상기 미세유로채널을 통해 폐기챔버까지 보내기 위하여, 시료챔버와 공기채널에 의해 연결되는 공기펌프챔버; 및 시약이 내장되어 있는 파우치 도입부 및 파우치 파쇄 핀이 구비되며, 파우치에 내장되어 있는 시약을 검출부를 거쳐 폐기챔버까지 보내기 위하여, 시료챔버와 검출부 사이에 형성된 미세유로채널과 시약채널에 의해 연결되는 시약펌프챔버를 구비할 수 있다. 아울러, 상기 검출부와 폐기챔버 사이에는 시료의 역류를 방지하기 위한 역류방지챔버를 더 구비할 수 있다. 구체적으로, 전극부와 폐기챔버를 연결하는 미세유로채널 아래에 하나 이상의 홈을 구비하거나, 별도의 역류방지챔버를 구비하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 주입구는 피펫, 스포이드, 주사기 등의 장치로부터 적하하는 시료를 받기에 적절한 원형의 홈으로 구성될 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 시료챔버는 주입구와 연결되는 미세유로채널과 연결되는데, 주입구에 시료를 주입하면 모세관 현상으로 시료가 시료챔버로 저장되게 하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 검출부는 시료에 함유된 하나 이상의 검출성분의 농도를 검출하는 역할을 한다.
구체적으로, 상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용할 경우에, 상기 하부기판의 검출부에는 하나 이상의 기준전극 및 하나 이상의 작동전극이 포함된 전극부가 구비되고, 상기 전극부에 포함되는 하나 이상의 작동전극마다 서로 다른 검출성분과 면역반응을 할 수 있는 항체 또는 분자인지물질이 고정화되어 있으며, 주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에, 시료 중 하나 이상의 검출성분과 각각 반응하는 하나 이상의 표지인자접합체가 도포되어 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 전극부는 검출신호의 편차를 최소화할 수 있는 단수 또는 복수의 검정전극을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 검정전극은 바탕신호를 측정하는 제1검정전극 및 포화된 표지인자접합체의 포화신호를 측정하는 제2검정전극으로 포함될 수 있다.
나아가, 상기 하부기판은 검출부와 폐기챔버 사이에 시료 도달을 감지함으로써 기질의 주입 시점을 알려주는 유동성 감지 전극이 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용할 경우에, 상기 검출부에는 서로 다른 검출성분과 면역반응을 할 수 있는 항체 또는 분자인지물질이 직접 고정화되어 있거나 또는 상기 항체 또는 분자인지물질이 고정된 검출판이 도입되고, 주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에, 시료 중 하나 이상의 검출성분과 각각 반응하는 하나 이상의 표지인자접합체가 도포되어 있는 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 폐기챔버는 모든 반응이 종료된 시료 및 시약을 저장하는 역할을 한다. 일반적으로, 폐기챔버의 부피는 시료챔버 및 파우치 부피의 합보다 크게 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 공기펌프챔버는 시료챔버에 임시로 저장되는 시료를 상기 미세유로채널을 통해 폐기챔버까지 보내기 위하여, 시료챔버와 공기채널에 의해 연결된다.
이때, 상기 공기채널은 공기펌프챔버와 시료챔버를 연결하되, 시료챔버에 임시로 저장되는 시료의 수위보다 높은 곳에 연결되어 시료가 공기채널로 유입되는 것을 방지하도록 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 시약펌프챔버는 시약이 내장되어 있는 파우치 도입부 및 파우치 파쇄 핀이 구비되며, 파우치에 내장되어 있는 시약을 검출부를 거쳐 폐기챔버까지 보내기 위하여, 시료챔버와 검출부 사이에 형성된 미세유로채널과 시약채널에 의해 연결된다.
이때, 상기 시약채널은 시약펌프챔버와 시료챔버 및 검출부 사이에 형성된 미세유로채널을 연결하되, 미세유로채널에서 시료가 흐르는 방향과 동일한 방향으로 시약이 주입되도록 구비되어 시료가 시약채널로 유입되는 것을 방지하도록 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 상부기판은 일반적인 플라스틱 성형방법을 사용하여 제조될 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.
구체적으로, 상기 상부기판은 폐기챔버 상에 위치하는 통기구, 공기펌프챔버 및 시약펌프챔버 상에 위치하는 동공, 검출부 위쪽에 위치하며 리딩장치가 도입되는 리딩부를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 통기구는 미세유로채널을 통하여 시료가 원활히 흐르도록 하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 공기펌프챔버 및 시약펌프챔버 상에 위치하는 동공은 리딩장치에 포함되는 펌프제어장치가 작동하는 영역을 확보해주는 역할을 한다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 리딩부는 검출부의 위쪽에 위치하는 상부기판에 구비되며, 리딩장치를 도입하는 역할을 한다.
이때, 상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우에는 상기 리딩부에 도입되는 리딩장치는 전기화학적 신호를 측정하는 장치를 사용할 수 있고, 상기 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용하는 경우에는 상기 리딩부에 도입되는 리딩장치는 광학적 신호를 측정하는 장치를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 카트리지는 주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에, 시료 중 하나 이상의 검출성분과 각각 반응하는 하나 이상의 표지인자접합체가 도포되어 있다.
이때, 상기 표지인자접합체는 상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우,
상기 표지인자접합체는 과산화효소(Peroxidase), 알칼리성 인산가수분해효소(Alkaline phosphatase), 산성인산가수분해효소(Acid phosphatase), 티로시나아제(Tyrosinase), 글루코오스산화효소(Glucose oxidase)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 효소가 측정 대상 항원과 특이적으로 결합하는 항체로 단일클론항체(monoclonal antibody) 또는 다중클론항체(polyclonal antibody)와 접합체로 이루어져, 시료 중 하나 이상의 검출성분 각각에 선택적으로 결합가능한 것을 사용할 수 있으며, 또는 측정 대상 항원과 경쟁적 반응을 할 수 있는 분자인지물질과 접합체로 이루어져, 시료 중 하나 이상의 검출성분 각각에 경쟁적 반응 가능한 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용하는 경우,
상기 표지인자접합체는 형광물질, 금 콜로이드(Colloidal gold) 또는 색을 갖는 라텍스 비드(Latex Bead)가 측정 대상 항원과 특이적으로 결합하는 항체로 단일클론항체 또는 다중클론항체와 접합체로 이루어져, 시료 중 하나 이상의 검출성분 각각에 선택적으로 결합가능한 것을 사용할 수 있으며 또는 측정 대상 항원과 경쟁적 반응을 할 수 있는 분자인지물질과 접합체로 이루어져, 시료 중 하나 이상의 검출성분 각각에 경쟁적 반응 가능한 것을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 카트리지는 하부기판에 주입구를 밀폐하기 위한 돌기가 구비된 주입구 덮개를 포함한다. 구체적으로, 상기 주입구 덮개의 돌기 부분은 주입구를 완전히 밀폐시켜 공기펌프가 작동시 시료가 원활히 흐를 수 있도록 하는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 카트리지는 하부기판에 구비된 공기펌프챔버 및 시약펌프챔버를 밀폐하여 공기펌프로써의 역할을 부여하도록 하는 고무 소재의 마개를 포함한다. 구체적으로, 상기 고무 소재의 마개는 공기펌프챔버 및 시약펌프챔버를 밀폐시키는 역할의 날개가 구비되고, 이때 상기 날개는 하부기판 또는 접착층 상에 걸쳐지고 상부기판에 의해 고정되는 형태로 포함될 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.
본 발명에 따른 카트리지에 있어서, 상기 공기펌프와 시약펌프의 분리는 검출부에서 반응이 종료된 시점까지 공기펌프를 눌러 끝까지 압력을 유지해줌으로써 시료의 역류를 방지하는 역할을 한다.
만약, 시료가 역류하게 되면 면역 반응에 의한 신호가 아닌 면역 반응 후 잔여 표지인자접합체가 전극부로 역류하여 신호를 만들어 의사신호(false signal)를 형성하게 되는 문제가 있으므로, 공기펌프는 시료를 이동시키는 목적 외에 역류를 방지하여 검출 정확도를 높이는 역할을 한다.
나아가, 본 발명에 따른 카트리지는 상기 시약펌프챔버의 파우치 도입부에 도입되되, 시약펌프 작동시 파쇄 핀에 의해 찢어져 내장되어있던 시약을 제공하는 역할의 파우치를 포함한다.
이때, 상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우에 상기 파우치에 내장되어 있는 시약은 나프톨 AS, 나프톨 AS-BI, 나프톨 AS-D, 나프톨 AS-MX, p-아미노페닐포스페이트, 과산화수소, 글루코오즈 등과 같은 기질을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있어, 표지인자접합체의 효소와 반응하여 효소-기질 반응을 일으켜 전기화학적 신호를 발생시키는 역할을 한다.
또한, 상기 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용하는 경우에 상기 파우치에 내장되어 있는 시약은 일반적으로 면역반응에 사용하는 버퍼를 세척용액으로 사용할 수 있다. 상기 세척용액은 검출부에 고정화되어 있는 항체와 반응하지 못한 잔여물질을 세척하여 정확한 측정을 할 수 있도록 돕는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 카트리지는 하부기판에서 검출부가 위치하는 아랫면에 반응온도를 조절하기 위한 열판 도입부가 더 구비될 수 있다. 이때, 상기 하부기판에서 검출부가 위치하는 면에는 열전달을 위한 단수 또는 복수의 통기구가 더 구비되어 열전달 효율을 높일 수 있다.
효소-기질 반응은 그 활성이 온도에 의해 영향을 받으므로 측정시 주변 온도에 의한 신호 차이가 발생한다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 전극부 또는 카트리지 하부기판 전체에 열판을 도입하여 일정 온도를 유지시켜 주변 온도에 의한 신호 편차를 없애는 역할을 한다. 또한, 효소가 최적 활성을 가질 수 있는 온도를 유지시켜 신호의 증폭 효과를 제공하고 항원-항체 간의 면역반응을 증진하는 역할을 한다.
나아가, 상기 시료는 포유류의 혈액, 눈물, 땀, 타액 또는 소변을 사용할 수 있고, 식품이나 환경에서 유발되는 시료 중 용액화되는 것을 사용할 수 있다.
구체적으로, 검출성분의 예로는 C-반응성단백질(C-reactive protein), 트로포닌 I(Troponin I) 또는 트로포닌 T(Troponin T), 마이오글로빈(Myoglobin), CK-MB, B-형 나트륨이뇨펩티드(B-type natriuretic peptide), 알파-태아단백질(Alpha-fetoprotein), 암배항원(Carcino-Embryonic Antigen) 등과 같은 체액 내 방출된 비정상적인 단백질 체, 콜레스테롤, 융모선 성선자극호르몬(HCG)과 같은 호르몬, HBV, HCV, HIV, 인플루엔자 등과 같은 바이러스, 헬리코박터 파이로리(H. Pylori) 등과 같은 균의 외부 감염체, 오남용 복용된 약물(예를 들어, 스테로이드) 및 마약, 농축산물 내의 항생제나 식품 속의 알러지 원인 단백질 또는 식중독 원인 단백질 및 균 등을 들 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.
본 발명에 따른 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용할 경우 샌드위치 면역분석법에 의해 하기의 단계를 포함하여 구동될 수 있다.
주입구에 시료를 주입하여 시료챔버에 임시저장하는 단계(단계 1);
주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에 도포된 표지인자접합체와 시료 중 검출성분이 결합하여 검출성분-표지인자접합체를 형성하는 단계(단계 2);
공기펌프를 작동하여 시료챔버에 임시저장되어 있는 시료를 폐기챔버까지 이동시키는 중에, 상기 단계 2에서 형성된 검출성분-표지인자접합체와 작동전극에 고정화된 항체가 면역반응하여 항체-검출성분-표지인자접합체를 형성하는 단계(단계 3); 및
시약펌프를 작동하여 시약펌프챔버 내에 구비되는 파우치를 파쇄하고 시약을 폐기챔버까지 이동시키는 중에, 상기 단계 3에서 작동전극 상에 형성된 항체-검출성분-표지인자접합체 중의 효소와 시약 중의 기질이 반응하여 전기화학적 신호를 발생시키는 단계(단계 4).
이때, 상기 단계 4에서 발생하는 전기화학적 신호를 상부기판에 구비되는 리딩부를 통해 리딩장치로 송부하여 검출성분을 정성·정량적으로 측정할 수 있다.
한편, 상기 단계 3의 공기펌프 작동을 제어를 통해 시료가 검출부에서 수회 왕복한 다음 폐기챔버로 이동되도록 구현하여, 검출성분-표지인자접합체와 작동전극에 고정화된 항체가 면역반응하는 기회를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 작동전극에 고정화된 항체 대신에 바이오센서 기술분야에서 사용되는 분자인지물질을 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다.
또한, 상기 단계 2의 검출성분-표지인자접합체를 형성하는 단계는 카트리지에서 표지인자접합체가 위치하는 구역에 따라서, 상기 단계 3의 공기펌프를 작동하기 전 또는 후에 검출성분과 반응하여 검출성분-표지인자접합체를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용할 경우 경쟁적 면역분석법에 의해 하기의 단계를 포함하여 구동될 수 있다.
주입구에 시료를 주입하여 시료챔버에 임시저장하는 단계(단계 1);
주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에 도포된 항체표지인자접합체와 시료 중 검출성분이 결합하여 검출성분-항체표지인자접합체를 형성하는 단계 또는 도포된 분자인지물질표지인자접합체와 시료 중 검출성분이 경쟁하며 각기 분포하는 단계 (단계 2);
공기펌프를 작동하여 시료챔버에 임시저장되어 있는 시료를 폐기챔버까지 이동시키는 중에, 상기 단계 2에서 형성된 검출성분-항체표지인자접합체와 작동전극에 고정화된 분자인지물질이 경쟁하여 검출성분-항체표지인자접합체를 형성하지 못한 항체표지인자접합체만이 작동전극에 고정화된 분자인지물질에 결합하여 분자인지물질-항체표지인자접합체를 형성하는 단계 또는 혼합 분포하고 있는 분자인지물질표지인자접합체와 시료 중 검출성분이 작동전극에 고정화된 항체에 경쟁하여 항체-분자인지물질표지인자접합체와 항체-검출성분을 형성하는 단계 (단계 3); 및
시약펌프를 작동하여 시약펌프챔버 내에 구비되는 파우치를 파쇄하고 시약을 폐기챔버까지 이동시키는 중에, 상기 단계 3에서 작동전극 상에 형성된 분자인지물질-항체표지인자접합체 또는 항체-분자인지물질표지인자접합체 중의 효소와 시약 중의 기질이 반응하여 전기화학적 신호를 발생시키는 단계(단계 4).
이때, 상기 단계 4에서 발생하는 전기화학적 신호를 상부기판에 구비되는 리딩부를 통해 리딩장치로 송부하여 검출성분을 정성정량적으로 측정할 수 있고 이는 샌드위치 면역분석법과 달리 검출성분의 함량에 따라 신호가 감소하는 폭으로서 검출성분을 정성정량적으로 측정할 수 있다.
한편, 상기 단계 3의 공기펌프 작동을 제어를 통해 시료가 검출부에서 수회 왕복한 다음 폐기챔버로 이동되도록 구현하여, 각 표지인자접합체와 작동전극에 고정화된 항체 또는 분자인지물질 간의 면역반응하는 기회를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 작동전극에 고정화된 항체 대신에 바이오센서 기술분야에서 사용되는 분자인지물질을 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다.
또한, 상기 단계 2의 검출성분과 표지인자접합체 사이의 각 반응 단계는 카트리지에서 표지인자접합체가 위치하는 구역에 따라서, 상기 단계 3의 공기펌프를 작동하기 전 또는 후에 검출성분과 반응하여 검출성분-항체표지인자접합체를 형성하거나 또는 검출성분과 분자인지물질표지인자접합체 간의 경쟁하여 분포할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용할 경우 샌드위치 면역분석법에 의해 하기의 단계를 포함하여 구동될 수 있다.
주입구에 시료를 주입하여 시료챔버에 임시저장하는 단계(단계 1);
주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에 도포된 표지인자접합체와 시료 중 검출성분이 결합하여 검출성분-표지인자접합체를 형성하는 단계(단계 2);
공기펌프를 작동하여 시료챔버에 임시저장되어 있는 시료를 폐기챔버까지 이동시키는 중에, 상기 단계 2에서 형성된 검출성분-표지인자접합체와 검출부 또는 검출판에 고정화된 항체가 면역반응하여 항체-검출성분-표지인자접합체를 형성하는 단계(단계 3);
시약펌프를 작동하여 시약펌프챔버 내에 구비되는 파우치를 파쇄하고 시약을 폐기챔버까지 이동시키는 중에, 상기 단계 3에서 검출부 또는 검출판 상에 형성된 항체와 항체-검출성분-표지인자접합체를 형성하지 못한 잔여 물질을 세척하는 단계(단계 4); 및
형광스펙트럼 측정을 위한 들뜸광 또는 분광 분석을 위한 광을 조사하는 단계(단계 5).
이때, 상기 단계 5에서 발생하는 광학적 신호를 상부기판에 구비되는 리딩부를 통해 리딩장치로 송부하여 검출성분을 정성·정량적으로 측정할 수 있다.
한편, 상기 단계 3의 공기펌프 작동을 제어를 통해 시료가 검출부에서 수회 왕복한 다음 폐기챔버로 이동되도록 구현하여, 검출성분-표지인자접합체와 검출부 또는 검출판에 고정화된 항체가 면역반응하는 기회를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 검출부 또는 검출판에 고정화된 항체 대신에 바이오센서 기술분야에서 사용되는 분자인지물질을 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다.
또한, 상기 단계 2의 검출성분-표지인자접합체를 형성하는 단계는 표지인자접합체가 위치하는 구역에 따라서, 상기 단계 3의 공기펌프를 작동하기 전 또는 후에 검출성분과 반응하여 검출성분-표지인자접합체를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용할 경우 경쟁적 면역분석법에 의해 하기의 단계를 포함하여 구동될 수 있다.
주입구에 시료를 주입하여 시료챔버에 임시저장하는 단계(단계 1);
주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에 도포된 항체표지인자접합체와 시료 중 검출성분이 결합하여 검출성분-항체표지인자접합체를 형성하는 단계 또는 도포된 분자인지물질표지인자접합체와 시료 중 검출성분이 경쟁하며 각기 분포하는 단계(단계 2);
공기펌프를 작동하여 시료챔버에 임시저장되어 있는 시료를 폐기챔버까지 이동시키는 중에, 상기 단계 2에서 형성된 검출성분-항체표지인자접합체와 검출부 또는 검출판에 고정화된 분자인지물질이 경쟁하여 검출성분-항체표지인자접합체를 형성하지 못한 항체표지인자접합체만이 고정화된 분자인지물질에 결합하여 분자인지물질-항체표지인자접합체를 형성하는 단계 또는 혼합 분포하고 있는 분자인지물질표지인자접합체와 시료 중 검출성분이 작동전극에 고정화된 항체에 경쟁하여 항체-분자인지물질표지인자접합체와 항체-검출성분을 형성하는 단계(단계 3);
시약펌프를 작동하여 시약펌프챔버 내에 구비되는 파우치를 파쇄하고 시약을 폐기챔버까지 이동시키는 중에, 상기 단계 3에서 검출부 또는 검출판 상에 고정된 항체 또는 분자인지물질과 항체-분자인지물질표지인자접합체 또는 분자인지물질-항체표지인자접합체를 형성하지 못한 잔여 물질을 세척하는 단계(단계 4); 및
형광스펙트럼 측정을 위한 들뜸광 또는 분광 분석을 위한 광을 조사하는 단계(단계 5).
이때, 상기 단계 5에서 발생하는 광학적 신호를 상부기판에 구비되는 리딩부를 통해 리딩장치로 송부하여 검출성분을 정성정량적으로 측정할 수 있고 이는 샌드위치 면역분석법과 달리 검출성분의 함량에 따라 신호가 감소하는 폭으로서 검출성분을 정성정량적으로 측정할 수 있다.
한편, 상기 단계 3의 공기펌프 작동을 제어를 통해 시료가 검출부에서 수회 왕복한 다음 폐기챔버로 이동되도록 구현하여, 각 표지인자접합체와 검출부 또는 검출판에 고정화된 항체 또는 분자인지물질 간의 면역반응하는 기회를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 검출부 또는 검출판에 고정화된 항체 대신에 바이오센서 기술분야에서 사용되는 분자인지물질을 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다.
또한, 상기 단계 2의 검출성분-표지인자접합체 사이의 간 반응 단계는 카트리지에서 표지인자접합체가 위치하는 구역에 따라서, 상기 단계 3의 공기펌프를 작동하기 전 또는 후에 검출성분과 반응하여 검출성분-항체표지인자접합체를 형성할 수 있거나 또는 검출성분과 분자인지물질표지인자접합체 간의 경쟁하여 분포할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지는 한 번의 시료주입으로 시료 중 하나 이상의 검출성분을 정성·정량적으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 제조가 간편하고 휴대하기 용이하며 구조가 단순하여 저렴하게 대량생산 할 수 있으므로, 현장측정용 바이오센서의 카트리지로 이용될 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1> C-반응성 단백질(C- reactive Protein ) 측정용 카트리지의 제작
(1) 전극부의 제작
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 위에 원하는 모양으로 패턴되어 있는 스텐실을 이용하여 카본 페이스트를 스크린 프린팅(두께: 7-15 ㎛)한다. 카본 페이스트를 프린팅한 필름 기판을 130 ℃에서 10분 동안 건조한 후 상온에서 다시 10분간 열기를 제거한 후 동일 방법으로 카본 페이스트가 프린팅된 기판에 Ag/AgCl 프린팅을 위한 스텐실을 이용하여 Ag/AgCl 페이스트를 스크린 프린팅한다. 프린팅한 필름 기판을 130 ℃에서 10분 동안 건조하고 상온에서 열기 제거한 후 카트리지의 전극부에 장착할 수 있는 사이즈와 모양으로 레이져 커팅하여 전극부를 제작하였다.
(2) 하부기판, 상부기판, 주입구 덮개 및 접착층의 제작
하부기판과 상부기판, 주입구 덮개는 금형 설계를 통해 조립 시 채널의 연결 부위와 파트 간의 공차 없이 조립이 이루어지도록 금형제작 되었으며 플라스틱 소재에 따라 성형 사출로서 하부기판과 상부기판, 주입구 덮개를 제작한다. 또한, 접착층은 양면 테이프(제작 조건의 요구 사항에 따라 주문 제작된 테이프)를 이용하여 하부기판과 상부기판의 채널 사이의 연결 부위를 동공으로서 절단하여 제작하였다.
(3) 작동전극에 항체의 고정화
안정제를 함유한 PBS 용액에 스트렙타아비딘(Streptavidin)을 50 ㎍/ml의 농도로 제조한 후 작동전극 위에 2 ㎕ 씩 올려준다. 그 후 항온항습(온도 25 ℃, 습도 40%)에서 건조한 후 세척용액으로 세척기(PBS 용액 분사과정과 에어 분사과정)에 통과시켜 전극을 세척한 후 잔여 세척용액을 제거한다. 이후 항온항습(온도 25 ℃, 습도 40%) 조건 하에 한 시간 건조한다. 비오틴(Biotin)이 접합한 항체의 용액(안정제를 함유한 PBS)을 0.1 mg/ml 농도로 하여 작동 전극 위에 2 ㎕씩 올려준 후 항온항습(온도 25 ℃, 습도 40%)조건 하에 한 시간 건조하여 카트리지에 장착할 전극을 제작하였다.
(4) 시료챔버에 표지인자접합체의 도포
표지인자접합체는 시료챔버 위에 도포되어 시료 주입구를 통해 들어오는 시료 내의 측정하고자 하는 물질(항원)과 복합체를 형상하게 된다. 이때, 항원 항체 반응이 잘 이루어지기 위하여 표지인자접합체는 시료챔버 내에 고루 분산되어 도포되어 있어야 하며 효소의 활성을 장시간 유지하기 위해 표지인자접합체의 용액은 실험을 통해 결정된 용액 조성을 가진다. 플라스틱의 카트리지 위에 일반적인 물성의 용액은 분주 된 위치에 응집되어 있어 표면을 따라 흐르지 않는다. 따라서, Tween 20을 0.5% 함유한 PBS 용액을 일차적으로 시료챔버 내에 도포한다. 이후 표지인자접합체와 안정제를 함유한 용액 10 ㎕를 시료챔버 내에 분주한 후 동결건조(-40 ℃)하여 도포하였다.
(5) 시약이 내장된 파우치의 제작
시약펌프챔버 내 장착 가능한 사이즈(원통형의 용기, 지름 7.2 mm,깊이 4.0 mm)의 플라스틱 시약 파우치를 진공 형성에 의해 대량의 작은 플라스틱 용기로서 제작한다. 이 용기에 기질 용액 150 ㎕을 적재하고 알루미늄 재질의 커버를 플라스틱 시약 파우치 위에 팽팽하게 올린 후 열 실링기를 이용하여 알루미늄 커버와 시약 파우치의 날개를 열로 접착하여 기질 용액을 밀폐시킨다. 제작된 시약 파우치는 시약펌프챔버 내에서 여유 공간 없이 장착되도록 시약펌프챔버의 내경 사이즈로 절단되어 단일의 시약 파우치로서 낱개로 분리된다.
(6) 펌프 역할의 고무 소재의 마개의 제작
하부기판에 공기펌프챔버와 시약펌프챔버는 동일한 사이즈와 모양으로 존재하며 공기펌프챔버와 시약펌프챔버에는 고무 소재의 마개가 장착되어진다. 이때, 고무 소재의 마개는 각 챔버와 공차 없이 모든 접촉 면적을 따라 밀착되어져야 하며 돔 모양의 윗면과 밀폐성을 높이기 위한 이중 날개로 구성되어져 그 디자인에 따라 설계, 제작된 주형 틀에 고무 용액을 부어 성형 사출하는 방법으로 제작되어진다.
(7) 각 구성 요소의 조립
상기 (1)-(6)에서 제작한 각 구성요소들을 하기와 같은 순서로 조립하여 카트리지를 제작하였다.
먼저, 하부기판의 검출부에 전극부를 놓고, 시약펌프챔버에 시약 파우치를 넣은 다음, 접착층을 올린 후, 공기펌프챔버 및 시약펌프챔버 상에 고무소재의 마개를 끼워 넣고, 상부기판을 접합시켜 카트리지를 조립한 다음, 하부기판에 구비된 주입구 덮개 탈착부에 주입구 덮개를 끼워 넣어 카트리지 제작을 완성하였다.
< 실시예 2> AMP ( Amphetamine ), COC ( Cocaine ), OPI ( Opiates 중 Morphine ), BZD(Benzodiazepine), MET ( Methamphetamine ) 측정용 카트리지의 제작
(1) 전극부의 제작
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 위에 원하는 모양으로 패턴되어 있는 스텐실을 이용하여 카본 페이스트를 프린팅(두께: 7-15 ㎛)한다. 카본 페이스트를 프린팅한 필름 기판을 130 ℃에서 10분 동안 건조한 후 상온에서 다시 10분간 열기를 제거한 후 동일 방법으로 카본 페이스트가 프린팅된 기판에 Ag/AgCl 프린팅을 위한 스텐실을 이용하여 Ag/AgCl 페이스트를 프린팅한다. 프린팅한 필름 기판을 130 ℃에서 10분 동안 건조한 후 상온에서 열기 제거한 후 카트리지의 전극부에 장착할 수 있는 사이즈와 모양으로 레이져 커팅하여 전극부를 제작하였다.
(2) 하부기판, 상부기판, 주입구 덮개 및 접착층의 제작
하부기판과 상부기판, 주입구 덮개는 금형 설계를 통해 조립 시 채널의 연결 부위와 파트 간의 공차 없이 조립이 이루어지도록 금형제작 되었으며 플라스틱 소재에 따라 성형 사출로서 하부기판과 상부기판, 주입구 덮개를 제작한다. 또한 접착층은 양면 테이프(제작 조건의 요구 사항에 따라 주문 제작된 테이프)을 이용하여 하부기판과 상부기판의 채널 사이의 연결 부위를 동공으로서 절단하여 사용한다.
(3) 작동전극에 경쟁적 항원접합체의 고정화
측정 대상 물질(항원)의 분자량이 작을 경우, 항원 항체 복합체 형성을 돕고자 작은 분자의 항원에 면역반응과 관계없는 단백질(주로, BSA와 BTG)을 접합시킨다. 이 항원접합체를 안정제가 함유된 PBS 용액에 20 ㎍/ml의 농도로 제조한 후 작동전극 위에 2 ㎕씩 올려준다. 그 후 항온항습(온도 25 ℃, 습도 40%)에서 건조한 후 PBS 용액으로 세척기(PBS 용액 분사과정과 에어 분사과정)를 통과 시켜 전극을 세척한 후 잔여 세척용액을 제거한다. 이후 항온항습(온도 25 ℃, 습도 40%) 조건 하에 한 시간 건조한 후 카트리지에 장착하여 사용한다. 이는 시료의 측정 대상 물질(항원)과 작동전극에 고정화된 항원접합체 사이의 경쟁적 면역 반응을 통해 항체접합제에 의한 신호 감소에 따라 측정 대상 물질을 검출한다.
(4) 시료챔버에 표지인자접합체의 도포
표지인자접합체는 시료챔버 위에 도포되어 시료 주입구를 통해 들어오는 시료 내의 측정하고자 하는 물질(항원)과 복합체를 형상하게 된다. 이 때 항원 항체 반응이 잘 이루어지기 위하여 표지인자접합체는 시료챔버 내에 고루 분산되어 도포되어 있어야 하며 효소의 활성을 장시간 유지하기 위해 표지인자접합체의 용액은 안정제를 함유하고 있다. 플라스틱의 카트리지 위에 일반적인 물성의 용액은 분주 된 위치에 응집되어 있어 표면을 따라 흐르지 않는다. 따라서, Tween 20을 0.5% 함유한 PBS 용액을 일차적으로 시료챔버 내에 도포하다. 이후 표지인자접합체와 안정제를 함유한 용액 10 ㎕를 시료챔버 내에 분주한 후 동결건조하여 도포한다.
(5) 기질이 내장된 파우치의 제작
시약펌프챔버 내 장착 가능한 사이즈(원통형의 용기, 지름 7.2 mm,깊이 4.0 mm)의 플라스틱 시약 파우치를 진공 형성에 의해 대량의 작은 플라스틱 용기로서 제작한다. 이 용기에 기질 용액 150 ㎕을 적재하고 알루미늄 재질의 커버를 플라스틱 시약 파우치 위에 팽팽하게 올린 후 열 실링기를 이용하여 알루미늄 커버와 시약 파우치의 날개를 열로 접착하여 기질 용액을 밀폐 시킨다. 제작된 시약 파우치는 시약펌프챔버 내에서 여유 공간 없이 장착되도록 시약펌프챔버의 내경 사이즈로 절단되어 단일의 시약 파우치로서 낱개로 분리된다.
(6) 펌프 역할의 고무 소재의 마개의 제작
하부기판에 공기펌프챔버와 시약펌프챔버는 동일한 사이즈와 모양으로 존재하며 공기펌프챔버와 시약펌프챔버에는 고무 소재의 마개가 장착되어진다. 이때, 고무 소재의 마개는 각 챔버와 공차 없이 모든 접촉 면적을 따라 밀착되어야 하며, 돔 모양의 윗면과 밀폐성을 높이기 위한 이중 날개로 구성되어 그 디자인에 따라 설계, 제작된 주형 틀에 고무 용액을 부어 성형 사출하는 방법으로 제작하였다.
(7) 각 구성 요소의 조립
상기 (1)-(6)에서 제작한 각 구성요소들을 하기와 같은 순서로 조립하여 카트리지를 제작하였다.
먼저, 하부기판의 검출부에 전극부를 놓고, 시약펌프챔버에 기질파우치를 넣은 다음, 접착층을 올린 후, 공기펌프챔버 및 시약펌프챔버 상에 고무소재의 마개를 끼워 넣고, 상부기판을 접합시켜 카트리지를 조립한 다음, 하부기판에 구비된 주입구 덮개 탈착부에 주입구 덮개를 끼워 넣어 카트리지 제작을 완성하였다.
< 실시예 3> 형광접합체를 이용한 C-반응성 단백질(C- reactive Protein ) 측정용 카트리지의 제작
(1) 항체 고정 기판의 제작
폴리스티렌 필름 위에 상부기판에 의해 노출되어질 검출부(분석 지역)에 검출하고자 하는 항원의 항체를 25 ㎍/ml 농도로 분주기를 통해 분주한다. 분주된 필름은 항온항습(온도 25 ℃, 습도 40%) 조건 하에 30분 건조된 후 차단(blocking) 용액으로 같은 지역을 도포한다. 다시 항온항습(온도 25 ℃, 습도 40%) 조건 하에 1시간을 건조한다. 카트리지의 전극부에 장착할 수 있는 사이즈와 모양으로 레이져 커팅한다.
(2) 하부기판, 상부기판, 주입구 덮개 및 접착층의 제작
하부기판과 상부기판, 주입구 덮개는 금형 설계를 통해 조립 시 채널의 연결 부위와 파트 간의 공차 없이 조립이 이루어지도록 금형제작 되었으며 플라스틱 소재에 따라 성형 사출로서 하부기판과 상부기판, 주입구 덮개를 제작한다. 또한, 접착층은 양면 테이프(제작 조건의 요구 사항에 따라 주문 제작된 테이프)을 이용하여 하부기판과 상부기판의 채널 부위를 절단하여 사용한다.
(3) 시료챔버에 형광접합체의 도포
형광접합체는 시료챔버 위에 도포되어 시료 주입구를 통해 들어오는 시료 내의 측정하고자 하는 물질(항원)과 복합체를 형상하게 된다. 이때, 항원 항체 반응이 잘 이루어지기 위하여 형광접합체는 시료챔버 내에 고루 분산되어 도포되어 있어야 하며 형광 물질의 안정성을 위해 형광접합체의 용액을 실험을 통해 결정하게 된다. 플라스틱의 카트리지 위에 일반적인 물성의 용액은 분주 된 위치에 응집되어 있어 표면을 따라 흐르지 않는다. 따라서, Tween 20을 0.5% 함유한 PBS 용액을 일차적으로 시료챔버 내에 도포한다. 이후 형광접합체와 안정제를 함유한 용액 30 ㎕를 시료챔버 내에 분주한 후 동결건조하여 도포한다.
(4) 세척 용액이 내장된 파우치의 제작
시약펌프챔버 내 장착 가능한 사이즈(원통형의 용기, 지름 7.2 mm,깊이 4.0 mm)의 플라스틱 시약 파우치를 진공 형성에 의해 대량의 작은 플라스틱 용기로서 제작한다. 이 용기에 세척 용액 150 ㎕을 적재하고 알루미늄 재질의 커버를 플라스틱 시약 파우치 위에 팽팽하게 올린 후 열 실링기를 이용하여 알루미늄 커버와 시약 파우치의 날개를 열로 접착하여 세척 용액을 밀폐 시킨다. 제작된 시약 파우치는 시약펌프챔버 내에서 여유 공간 없이 장착되도록 시약펌프챔버의 내경 사이즈로 절단되어 단일의 시약 파우치로서 낱개로 분리된다.
(5) 펌프 역할의 고무 소재의 마개의 제작
하부기판에 공기펌프챔버와 시약펌프챔버는 동일한 사이즈와 모양으로 존재하며 공기펌프챔버와 시약펌프챔버에는 고무 소재의 마개가 장착되어진다. 이 때, 고무 소재의 마개는 각 챔버와 공차 없이 모든 접촉 면적을 따라 밀착되어져야 하며 돔 모양의 윗면과 밀폐성을 높이기 위한 이중 날개로 구성되어져 그 디자인에 따라 설계, 제작된 주형 틀에 고무 용액을 부어 성형 사출하는 방법으로 제작되어진다.
(6) 각 구성 요소의 조립
상기 (1)-(5)에서 제작한 각 구성요소들을 하기와 같은 순서로 조립하여 카트리지를 제작하였다.
먼저, 하부기판의 검출부에 전극부를 놓고, 시약펌프챔버에 파우치를 넣은 다음, 접착층을 올린 후, 공기펌프챔버 및 시약펌프챔버 상에 고무소재의 마개를 끼워 넣고, 상부기판을 접합시켜 카트리지를 조립한 다음, 하부기판에 구비된 주입구 덮개 탈착부에 주입구 덮개를 끼워 넣어 카트리지 제작을 완성하였다.
< 실시예 4> 금 콜로이드( Colloidal gold ) 및 라텍스 비드(Latex bead)를 이용한 C-반응성 단백질 골드(C- reactive Protein Gold ) 측정용 카트리지의 제작
(1) 항체 고정 기판의 제작
폴리스티렌 필름 위에 상부기판에 의해 노출되어질 검출부(분석 지역)에 검출하고자 하는 항원의 항체를 25 ㎍/ml 농도로 분주기를 통해 분주한다. 분주된 필름은 항온항습(온도 25 ℃, 습도 40%) 조건 하에 30분 건조된 후 차단(blocking) 용액으로 같은 지역을 도포한다. 다시 항온항습(온도 25 ℃, 습도 40%) 조건 하에 1시간을 건조한다. 카트리지의 전극부에 장착할 수 있는 사이즈와 모양으로 레이져 커팅한다.
(2) 하부기판, 상부기판, 주입구 덮개 및 접착층의 제작
하부기판과 상부기판, 주입구 덮개는 금형 설계를 통해 조립 시 채널의 연결 부위와 파트 간의 공차 없이 조립이 이루어지도록 금형제작 되었으며 플라스틱 소재에 따라 성형 사출로서 하부기판과 상부기판, 주입구 덮개를 제작한다. 또한 접착층은 양면 테이프(제작 조건의 요구 사항에 따라 주문 제작된 테이프)을 이용하여 하부기판과 상부기판의 채널 부위를 절단하여 사용한다.
(3) 시료챔버에 금 콜로이드( Colloidal gold ) 및 라텍스 비드 ( Latex bead ) 접합체의 도포
금 콜로이드 및 라텍스 비드 접합체는 시료챔버 위에 도포되어 시료 주입구를 통해 들어오는 시료 내의 측정하고자 하는 물질(항원)과 복합체를 형상하게 된다. 이때 항원 항체 반응이 잘 이루어지기 위하여 금 콜로이드 및 라텍스 비드 접합체는 시료챔버 내에 고루 분산되어 도포되어 있어야 하며 금 콜로이드 및 라텍스 비드 물질의 안정성을 위해 금 콜로이드 및 라텍스 비드 접합체의 용액을 실험을 통해 결정하게 된다. 플라스틱의 카트리지 위에 일반적인 물성의 용액은 분주 된 위치에 응집되어 있어 표면을 따라 흐르지 않는다. 따라서, Tween 20을 0.5% 함유한 PBS 용액을 일차적으로 시료챔버 내에 도포한다. 이후 금 콜로이드 및 라텍스 비드 접합체와 안정제를 함유한 용액 30 ㎕를 시료챔버 내에 분주한 후 동결건조하여 도포한다.
(4) 세척 용액이 내장된 파우치의 제작
시약펌프챔버 내 장착 가능한 사이즈(원통형의 용기, 지름 7.2 mm,깊이 4.0 mm)의 플라스틱 시약 파우치를 진공 형성에 의해 대량의 작은 플라스틱 용기로서 제작한다. 이 용기에 세척 용액 150 ㎕을 적재하고 알루미늄 재질의 커버를 플라스틱 시약 파우치 위에 팽팽하게 올린 후 열 실링기를 이용하여 알루미늄 커버와 시약 파우치의 날개를 열로 접착하여 세척 용액을 밀폐시킨다. 제작된 시약 파우치는 시약펌프챔버 내에서 여유 공간 없이 장착되도록 시약펌프챔버의 내경 사이즈로 절단되어 단일의 시약 파우치로서 낱개로 분리된다.
(5) 펌프 역할의 고무 소재의 마개의 제작
하부기판에 공기펌프챔버와 시약펌프챔버는 동일한 사이즈와 모양으로 존재하며 공기펌프챔버와 시약펌프챔버에는 고무 소재의 마개가 장착되어진다. 이 때, 고무 소재의 마개는 각 챔버와 공차 없이 모든 접촉 면적을 따라 밀착되어져야 하며 돔 모양의 윗면과 밀폐성을 높이기 위한 이중 날개로 구성되어져 그 디자인에 따라 설계, 제작된 주형 틀에 고무 용액을 부어 성형 사출하는 방법으로 제작되어진다.
(6) 각 구성 요소의 조립
상기 (1)-(5)에서 제작한 각 구성요소들을 하기와 같은 순서로 조립하여 카트리지를 제작하였다.
먼저, 하부기판의 검출부에 전극부를 놓고, 시약펌프챔버에 파우치를 넣은 다음, 접착층을 올린 후, 공기펌프챔버 및 시약펌프챔버 상에 고무소재의 마개를 끼워 넣고, 상부기판을 접합시켜 카트리지를 조립한 다음, 하부기판에 구비된 주입구 덮개 탈착부에 주입구 덮개를 끼워 넣어 카트리지 제작을 완성하였다.
< 실험예 1> 단일 물질 검출 대상 C-반응성 단백질(C- Reactive Protein , CRP)-샌드위치 분석
실시예 1에서 제작한 카트리지를 이용하여 C-반응성 단백질 농도를 샌드위치 면역 분석법으로 측정하였다.
구체적으로, 시료는 CRP가 없다고 검정된 혈청(모델명: CRP free serum, Cat. # 8CFS, 제조사: Hytest)을 구입하여 이에 CRP(모델명: CRP antigen, Prod. Code 3375-1300, 제조사: bioprocessing)를 측정하고자 하는 농도에 맞추어 넣어 시료를 준비한다. 준비된 시료는 녹십자의료재단에 의뢰하여 분석 장비(모델명: ADVIA 2400, 제조사: Siemens)로서 CRP 농도를 점검하고, 실시예 1에서 제조한 C-반응성 단백질 측정용 카트리지를 자체 제작한 리딩장치에 장착한 후 준비된 시료를 주입하고 일정한 리딩장치 프로세스를 걸친 후 그 전류값을 장치(모델명: 1030B, 제조사: CHInstruments)를 이용하여 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
CRP 20 mg/L 10 mg/L 8 mg/L 5 mg/L 3 mg/L 1 mg/L 0.3 mg/L 0.1 mg/L 0 mg/L
전류,
㎂

 16.51 12.26 12.50 10.37 7.91 4.36 3.22 2.82 2.20
16.53 12.55 12.35 10.49 7.88 4.36 3.01 2.63 2.13
16.77 13.00 12.51 10.85 7.25 4.15 3.13 2.58 2.09
16.79 13.78 12.66 10.28 7.19 4.07 3.17 2.66 2.22
평균
편차,
CV(%)		 16.65 12.90 12.51 10.50 7.56 4.24 3.13 2.67 2.16
0.15 0.66 0.13 0.25 0.39 0.15 0.09 0.10 0.06
0.90 5.14 1.01 2.38 5.17 3.49 2.86 3.88 2.80
표 1에 나타난 바와 같이, C-반응성 단백질 측정용 카트리지에 시료를 주입하여 그 농도에 따른 전류값을 달리 얻을 수 있으며, 이에 전류값에 따라 시료 내에 C-반응성 단백질의 양을 추산할 수 있었다. 그 측정 범위는 임상학적으로 C-반응성 단백질이 진단의 의미를 갖는 영역(0.1 mg/L 이하: 심혈관계질환의 저위험군, 0.1-0.3 mg/L 사이: 심혈관계질환의 평균위험군, 0.3 mg/L 이상: 심혈관계질환의 고위험군)을 포함하고 있으며 다른 C-반응성 단백질 진단장비들에서 통상적으로 허용되는 CV% 범위(<13%) 내에 측정되고 있음을 확인할 수 있었다.
<실험예 2> 5종 물질 검출 대상 AMP(Amphetamine), COC(Cocaine), OPI(Opiates 중 Morphine), BZD(Benzodiazepine), MET ( Methamphetamine ) 5개의 작동전극으로 시료 중 5개의 검출성분의 농도를 측정한 실험 데이터-경쟁적 분석
실시예 2에서 제조한 카트리지를 이용하여 AMP(Amphetamine), COC(Cocaine), OPI(Opiates 중 Morphine), BZD(Benzodiazepine) 및 MET(Methamphetamine)의 농도를 동시에 분석하였다.
구체적으로, 시료로 사용될 타액(모델명: Pooled Human Saliva, Cat.# NC0003593, 제조사: Fisher Scientific)에 향정신성 의약품 및 마약(모델명: S(+)-Amphetamine, Cat.# A-008; Benzoylecgonine(COC), Cat.# B-004; Morphine, Cat.# M-005; Oxazepam(BZD), Cat.# O-902; (±)-Methamphetamine, Cat.# M-009, 제조사: Cerilliant)을 농도별로 타액에 넣어 시료를 준비한다. 향정신성 물질과 마약은 허가된 내용으로 허가된 취급자에 의해서만 사용될 수 있으므로 타기관이나 분석 장비에 의해 점검을 할 수 없다. 본 제작된 5종의 향정신성 물질 및 마약 측정용 카트리지를 자체 제작한 리딩장치에 장착한 후 준비된 시료를 주입하고 일정한 리딩장치 프로세스를 걸친 후 그 전류값을 장비(모델명: 1030B, 제조사: CHInstruments)를 이용하여 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2-6에 나타내었다.
AMP 75 ㎍/L 50 ㎍/L 25 ㎍/L 0 ㎍/L
전류,
㎂

 0.95 1.12 1.40 2.45
0.96 1.21 1.39 2.41
0.99 1.14 1.51 2.23
0.89 1.10 1.43 2.11
평균
편차,
CV(%)		 0.95 1.14 1.43 2.30
0.04 0.05 0.05 0.16
4.57 4.22 3.80 6.94
COC 30 ㎍/L 20 ㎍/L 10 ㎍/L 0 ㎍/L
전류,
㎂

 0.86 1.10 1.39 2.31
0.75 1.12 1.41 2.12
0.79 1.05 1.45 2.00
0.81 1.15 1.44 2.09
평균
편차,
CV(%)		 0.80 1.11 1.42 2.13
0.04 0.04 0.03 0.13
5.62 3.90 1.97 6.10
OPI 60 ㎍/L 40 ㎍/L 20 ㎍/L 0 ㎍/L
전류,
㎂

 1.04 1.21 1.59 2.12
0.96 1.19 1.55 2.04
1.08 1.17 1.61 2.13
1.01 1.20 1.62 2.24
평균
편차,
CV(%)		 1.02 1.19 1.59 2.13
0.05 0.02 0.03 0.08
4.98 1.52 2.07 3.92
BZD 75 ㎍/L 50 ㎍/L 25 ㎍/L 0 ㎍/L
전류,
㎂

 0.95 1.19 1.36 2.34
0.89 1.21 1.39 2.02
0.87 1.14 1.45 2.25
0.89 1.13 1.52 2.09
평균
편차,
CV(%)		 0.90 1.17 1.43 2.18
0.03 0.04 0.07 0.15
3.89 3.31 4.94 6.72
MET ㎍/L ㎍/L ㎍/L ㎍/L
전류,
㎂

 0.78 1.01 1.52 2.03
0.87 1.14 1.47 2.31
0.85 1.18 1.51 2.22
0.89 1.08 1.63 2.24
평균
편차,
CV(%)		 0.85 1.10 1.53 2.20
0.05 0.07 0.07 0.12
5.55 6.72 4.47 5.44
표 2 내지 표 6에 나타난 바와 같이, 각 측정 시료의 농도는 미국 보건 복지부(U.S. DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERIVCE) 산하의 약물 중독 및 정신 건강 서비스국(SUBSTANCE ABUSE AND MENTAL HEALTH SERVICES ADMINISTRATION)에서 규정하는 향정신성 물질 및 마약 오남용 판단의 기준 농도를 기준으로 하며, 기준 농도에서 50% 내외 범위에서의 신호 차이를 확인할 수 있는 전류값을 얻을 수 있었다. 따라서, 실시예 2에서 제조한 카트리지로 5종의 향정신성 물질 및 마약의 오남용 여부를 판단할 수 있음을 확인하였다.
< 실험예 3> 시료가 검출부를 왕복하는 횟수에 따른 검출강도 평가
공기펌프 작동을 제어하여 시료가 검출부에서 수회 왕복한 다음 폐기챔버로 이동되도록 구현하여, 검출성분-표지인자접합체와 작동전극, 검출부 또는 검출판에 고정화된 항체가 면역반응하는 기회를 증가시킴에 따른 검출 강도 변화를 측정하였다.
구체적으로, 전기화학적 신호를 측정하는 방법을 사용하여, 2분 동안 0-50회까지 시료가 검출부를 왕복하도록 한 다음 측정되는 전류의 세기를 시료의 농도에 따라서 측정하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다.
도 5는 본 발명에 따른 센서용 카트리지에서 시료가 검출부를 왕복하는 횟수에 따른 검출강도를 측정한 그래프이다.
도 5에 나타난 바와 같이, 측정되는 신호 차이와 신호 상의 효율성을 고려하여, 검출부에서 2분 동안에 30회의 반복 운동을 시행하는 것이 가장 검출강도가 높은 것을 알 수 있었다.
1: 주입구
2: 시료챔버
3: 검출부
4: 폐기챔버
5: 미세유로채널
6: 공기펌프챔버
7: 시약펌프챔버
8: 통기구
9: 동공
10: 리딩부
11: 마개
12: 주입구 덮개
13: 파우치
14: 공기채널
15: 시약채널
16: 전극부 또는 검출판

Claims (22)

  1. 하부기판, 상부기판 및 이들 사이의 접착층을 포함하는 센서용 카트리지에 있어서,
    시료주입구-시료챔버-검출부-폐기챔버를 순서대로 연결하되, 기판과 접착층 사이에 형성되는 미세유로채널을 구비하고;
    상기 하부기판은,
    시료를 주입하기 위한 주입구,
    시료를 임시로 저장하기 위한 시료챔버,
    시료에 함유된 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 검출부,
    시료의 폐기를 위한 폐기챔버,
    시료챔버에 임시로 저장되는 시료를 상기 미세유로채널을 통해 폐기챔버까지 보내기 위하여, 시료챔버와 공기채널에 의해 연결되는 공기펌프챔버, 및
    시약이 내장되어 있는 파우치 도입부 및 파우치 파쇄 핀이 구비되며, 파우치에 내장되어 있는 시약을 검출부를 거쳐 폐기챔버까지 보내기 위하여, 시료챔버와 검출부 사이에 형성된 미세유로채널과 시약채널에 의해 연결되는 시약펌프챔버를 구비하며;
    상기 상부기판은,
    폐기챔버 상에 위치하는 통기구,
    공기펌프챔버 및 시약펌프챔버 상에 위치하는 동공,
    검출부 위쪽에 위치하며 리딩장치가 도입되는 리딩부를 구비하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우,
    상기 하부기판의 검출부에는 하나 이상의 기준전극 및 하나 이상의 작동전극이 포함된 전극부가 구비되고,
    상기 전극부에 포함되는 하나 이상의 작동전극마다 서로 다른 검출성분과 면역반응을 할 수 있는 항체 또는 분자인지물질이 고정화되어 있으며,
    주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에, 시료 중 하나 이상의 검출성분과 각각 반응하는 하나 이상의 표지인자접합체가 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용하는 경우,
    상기 검출부에는 서로 다른 검출성분과 면역반응을 할 수 있는 항체 또는 분자인지물질이 직접 고정화되어 있거나 또는 상기 항체 또는 분자인지물질이 고정된 검출판이 도입되고,
    주입구, 시료챔버 및 주입구와 검출부 사이의 미세유로채널로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구역에, 시료 중 하나 이상의 검출성분과 각각 반응하는 하나 이상의 표지인자접합체가 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우,
    상기 표지인자접합체는 과산화효소(Peroxidase), 알칼리성 인산가수분해효소(Alkaine phosphatase), 산성인산가수분해효소(Acid phosphatase), 티로시나아제(Tyrosinase), 글루코오스산화효소(Glucose oxidase)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 효소가 측정 대상 항원과 특이적으로 결합하는 항체로 단일클론항체(monoclonal antibody) 또는 다중클론항체(polyclonal antibody)와 접합체로 이루어져, 시료 중 하나 이상의 검출성분 각각에 선택적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용하는 경우,
    상기 표지인자접합체는 형광물질, 금 콜로이드(Colloidal gold) 또는 색을 갖는 라텍스 비드(Latex Bead)가 측정 대상 항원과 특이적으로 결합하는 항체로 단일클론항체 또는 다중클론항체와 접합체로 이루어져, 시료 중 하나 이상의 검출성분 각각에 선택적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우,
    상기 리딩부에 도입되는 리딩장치는 전기화학적 신호를 측정하는 장치인 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용하는 경우,
    상기 리딩부에 도입되는 리딩장치는 광학적 신호를 측정하는 장치인 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하부기판에는 주입구를 밀폐하기 위한 돌기가 구비된 주입구 덮개가 포함되는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하부기판에 구비된 공기펌프챔버 및 시약펌프챔버를 밀폐하여 공기펌프로서의 역할을 부여하도록 하는 고무 소재의 마개가 포함되는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고무 소재의 마개는 공기펌프챔버 및 시약펌프챔버를 밀폐시키는 역할의 날개가 구비되고,
    이때 상기 날개는 하부기판 또는 접착층 상에 걸쳐지고 상부기판에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 시약펌프챔버의 파우치 도입부에 도입되되,
    시약펌프 작동시 파쇄 핀에 의해 찢어져 내장되어있던 시약을 제공하는 역할의 파우치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우,
    상기 시약은 3-하이드록시-2-나프타닐리드(나프톨 AS), 2-나프탈렌카르복사미드(나프톨 AS-BI), 3-하이드록시-2'-메틸-2-나프타닐리드(나프톨 AS-D), 3-하이드록시-2',4'-다이메틸-2-나프타닐리드(나프톨 AS-MX), p-아미노페닐포스페이트, 과산화수소 및 글루코오즈로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 기질인 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 센서용 카트리지가 광학적 신호를 이용하는 경우,
    상기 시약은 세척용액인 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 하부기판에서 검출부가 위치하는 아랫면에 반응온도를 조절하기 위한 열판 도입부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 하부기판에서 검출부가 위치하는 면에는 열전달을 위한 단수 또는 복수의 통기구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우,
    상기 하부기판은 검출부와 폐기챔버 사이에 시료 도달을 감지함으로써 시약의 주입 시점을 알려주는 유동성 감지 전극이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  17. 제2항에 있어서,
    상기 센서용 카트리지가 전기화학적 신호를 이용하는 경우,
    상기 전극부는 검출신호의 편차를 최소화할 수 있는 단수 또는 복수의 검정전극이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 검정전극은 바탕신호를 측정하는 제1검정전극 및 포화된 표지인자접합체의 포화신호를 측정하는 제2검정전극인 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 접착층 사이에 형성되는 미세유로채널이 하부기판과 접착층 사이 및 접착층과 상부기판 사이에 형성되는 것을 포함하고,
    이때 상기 접착층은 미세유로채널이 연결되게 하는 동공이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 공기채널은 공기펌프챔버와 시료챔버를 연결하되,
    시료챔버에 임시로 저장되는 시료의 수위보다 높은 곳에 연결되어 시료가 공기채널로 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 시약채널은 시약펌프챔버와 시료챔버 및 검출부 사이에 형성된 미세유로채널을 연결하되,
    미세유로채널에서 시료가 흐르는 방향과 동일한 방향으로 시약이 주입되도록 구비되어 시료가 시약채널로 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 시료는 포유류의 혈액, 눈물, 땀, 타액 또는 소변, 또는 식품에서 발생하는 용액인 것을 특징으로 하는 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지.
KR1020120004328A 2012-01-13 2012-01-13 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지 KR101338175B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120004328A KR101338175B1 (ko) 2012-01-13 2012-01-13 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지
CN201280065533.7A CN104024853B (zh) 2012-01-13 2012-11-23 用于检测至少一个样品的组分的传感器测试盒
EP12865217.9A EP2803999B1 (en) 2012-01-13 2012-11-23 Sensor cartridge for detecting component of at least one sample
PCT/KR2012/009957 WO2013105731A1 (ko) 2012-01-13 2012-11-23 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지
US14/371,339 US9500646B2 (en) 2012-01-13 2012-11-23 Sensor cartridge for detecting component of at least one sample

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120004328A KR101338175B1 (ko) 2012-01-13 2012-01-13 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130083618A KR20130083618A (ko) 2013-07-23
KR101338175B1 true KR101338175B1 (ko) 2013-12-09

Family

ID=48781648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120004328A KR101338175B1 (ko) 2012-01-13 2012-01-13 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9500646B2 (ko)
EP (1) EP2803999B1 (ko)
KR (1) KR101338175B1 (ko)
CN (1) CN104024853B (ko)
WO (1) WO2013105731A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017027878A1 (en) * 2015-08-13 2017-02-16 Red Meters LLC Apparatus and methods for determining gravity and density of solids in a liquid medium
US11371866B2 (en) 2017-05-17 2022-06-28 Red Meters LLC Methods for designing a flow conduit and apparatus that measures deflection at multiple points to determine flow rate

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201014805D0 (en) 2010-09-07 2010-10-20 Multi Sense Technologies Ltd Microfluidics based assay device
CN105960282A (zh) * 2014-01-07 2016-09-21 达克雷诊断器材有限公司 流体输送装置、系统和方法
US9890424B2 (en) * 2014-06-17 2018-02-13 Life Technologies Corporation Sequencing device
EP3222351A1 (en) * 2016-03-23 2017-09-27 Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) Microfluidic network device
KR101685085B1 (ko) * 2016-05-03 2016-12-12 (주)큐브바이오 암 진단 키트
KR101705179B1 (ko) * 2016-06-23 2017-02-09 (주)큐브바이오 자가 색상 검출형 암 진단 키트 및 이를 이용하여 암의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법
KR101724617B1 (ko) * 2016-06-23 2017-04-10 (주)큐브바이오 검체 색상에 대응하여 변색되는 색상대조표가 포함된 암 진단 키트
KR101707122B1 (ko) * 2016-06-27 2017-02-15 (주)큐브바이오 스마트 기기를 이용한 암 진단 키트의 색상 판정 시스템
KR101725841B1 (ko) * 2016-06-29 2017-04-12 (주)큐브바이오 스마트 기기를 이용한 암 진단 키트의 색상 판정 및 의료 정보 제공 장치
GB201611442D0 (en) 2016-06-30 2016-08-17 Lumiradx Tech Ltd Fluid control
USD852975S1 (en) * 2016-07-22 2019-07-02 Meso Scale Technologies, Llc. Cartridge
USD836793S1 (en) * 2016-07-22 2018-12-25 Meso Scale Technologies, Llc. Cartridge
USD843009S1 (en) * 2016-10-14 2019-03-12 Illumina, Inc. Sample preparation cartridge
US11346805B2 (en) 2017-02-07 2022-05-31 Colorado State University Research Foundation Handheld electrochemical sensing platform
KR102044840B1 (ko) 2017-07-26 2019-11-14 한국과학기술연구원 전극 시스템 및 이를 포함하는 바이오센서
CN107930710A (zh) * 2017-11-27 2018-04-20 深圳华炎微测医疗科技有限公司 化学发光检测微流控芯片和化学发光检测微流控芯片体系以及它们的应用
WO2020008463A2 (en) * 2018-07-04 2020-01-09 Ador Diagnostics Ltd. System, apparatus and method for computerized automatic diagnosis
CN111617812B (zh) * 2019-10-17 2021-12-03 北京京东方健康科技有限公司 微流控基板及其流体驱动方法、微流控装置
WO2021125921A1 (ko) * 2019-12-19 2021-06-24 ㈜앰젠바이오 양자점을 이용한 다중 체액분석장치
CN114931986B (zh) * 2022-04-08 2022-12-27 厦门宝太生物科技股份有限公司 一种核酸检测微流控装置及其核酸检测方法
CN116539701B (zh) * 2023-07-07 2023-09-15 北京几何科技有限公司 一种用于尿液检测的试剂卡及检测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100885074B1 (ko) 2007-07-26 2009-02-25 주식회사 아이센스 미세유로형 센서 복합 구조물
KR20090073066A (ko) * 2009-05-29 2009-07-02 주식회사 아이센스 전기화학적 바이오센서 및 이의 측정기
KR20090084823A (ko) * 2006-09-26 2009-08-05 아이티아이 스코틀랜드 리미티드 카트리지 시스템

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246352A (en) * 1978-12-18 1981-01-20 Buddemeyer Edward U Test sample container
CN1192230C (zh) * 2001-10-30 2005-03-09 上海数康生物科技有限公司 一种能同时检测多种生物指标的电容传感器及其制备方法
KR100475634B1 (ko) * 2001-12-24 2005-03-15 주식회사 아이센스 일정 소량의 시료를 빠르게 도입할 수 있는 시료도입부를구비한 바이오 센서
US7723099B2 (en) 2003-09-10 2010-05-25 Abbott Point Of Care Inc. Immunoassay device with immuno-reference electrode
KR20070106877A (ko) * 2006-05-01 2007-11-06 아주대학교산학협력단 무전원 유체 이송 방식 휴대 진단용 랩온어칩
KR20080080841A (ko) * 2007-03-02 2008-09-05 주식회사 아이센스 전기화학적 바이오센서 및 이의 측정기
CA2715985A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Avantra Biosciences Corporation Assays based on liquid flow over arrays
US20100143194A1 (en) * 2008-12-08 2010-06-10 Electronics And Telecommunications Research Institute Microfluidic device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090084823A (ko) * 2006-09-26 2009-08-05 아이티아이 스코틀랜드 리미티드 카트리지 시스템
KR100885074B1 (ko) 2007-07-26 2009-02-25 주식회사 아이센스 미세유로형 센서 복합 구조물
KR20090073066A (ko) * 2009-05-29 2009-07-02 주식회사 아이센스 전기화학적 바이오센서 및 이의 측정기

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017027878A1 (en) * 2015-08-13 2017-02-16 Red Meters LLC Apparatus and methods for determining gravity and density of solids in a liquid medium
US10295450B2 (en) 2015-08-13 2019-05-21 Red Meters LLC Apparatus and methods for determining gravity and density of solids in a liquid medium
US11371866B2 (en) 2017-05-17 2022-06-28 Red Meters LLC Methods for designing a flow conduit and apparatus that measures deflection at multiple points to determine flow rate

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013105731A1 (ko) 2013-07-18
CN104024853B (zh) 2016-08-17
CN104024853A (zh) 2014-09-03
US20150004680A1 (en) 2015-01-01
KR20130083618A (ko) 2013-07-23
US9500646B2 (en) 2016-11-22
EP2803999A1 (en) 2014-11-19
EP2803999B1 (en) 2017-03-08
EP2803999A4 (en) 2014-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101338175B1 (ko) 시료 중 하나 이상의 검출성분을 검출하기 위한 센서용 카트리지
JP5043186B2 (ja) 微細流路型センサー複合構造物
US20190072544A1 (en) Sample metering device and assay device with integrated sample dilution
US9050595B2 (en) Assay devices with integrated sample dilution and dilution verification and methods of using same
JP4891079B2 (ja) 免疫参照電極を有する免疫測定装置
US10058867B2 (en) Sample metering device and assay device with integrated sample dilution
US9778271B2 (en) Ratiometric immunoassay method and blood testing device
WO2014159615A2 (en) Thermal control system for controlling the temperature of a fluid
WO2002056019A1 (en) Test device
AU2002225017A1 (en) Test device

Legal Events

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

Payment date: 20161122

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170921

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee