KR101417206B1 - 화학 분석기, 샘플-기반 분석을 위한 방법, 큐벳 취급 장치 및 큐벳 장착 방법 - Google Patents

화학 분석기, 샘플-기반 분석을 위한 방법, 큐벳 취급 장치 및 큐벳 장착 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학 분석기, 샘플-기반 분석을 위한 방법, 큐벳을 취급하기 위한 장치 및 큐벳 장착 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 화학 분석기(1)는 큐벳(70)을 수용하기 위해 개구부(21)들이 있는 회전 인큐베이터(20), 및 상기 인큐베이터(20) 주위에 배열된 분석 수단(60), 뿐만 아니라 큐벳(70)을 상기 개구부(21)들 내에 장착시키기 위한 장착 장치(40)를 포함한다. 상기 화학 분석기(1)의 장착 장치(40)는 상기 개구부(21)에 끼우기 위해 직선 큐벳(70)을 굽히도록 배열된 공급 깔때기(30), 및 큐벳(70)을 상기 공급 깔때기(30)를 통해 상기 인큐베이터(20) 내의 개구부(21) 내로 장착하도록 배열된 램(41)을 포함한다.

Description

화학 분석기, 샘플-기반 분석을 위한 방법, 큐벳 취급 장치 및 큐벳 장착 방법{CHEMICAL ANALYSER, METHOD FOR SAMPLE-BASED ANALYSIS, DEVICE FOR HANDLING CUVETTES AND LOADING METHOD}
본 발명은 화학 분석을 위한 자동 장치 및 분석 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 시약 물질과 샘플들에 의해 형성된 용액의 자동 분석기 내에서의 분석에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 청구항 제 1항, 제 10항, 제 13항 및 제 20항에 따른 화학 분석기 및 분석 방법에 관한 것이다.
샘플들은 통상 수동 작동식 테스트 장치로부터 다목적의 자동 장치에 이르는 분석기들을 사용하여 검사된다. 현재의 분석기는 서로 다른 여러 테스트를 수행할 수 있으며 상대적으로 짧은 처리 시간뿐만 아니라 낮은 인력 비용으로 우수한 생산성을 구현하도록 사용될 수 있다. 종래의 자동 분석기에서는 원형의 회전 인큐베이터(incubator)가 통상적으로 사용되는데, 큐벳(cuvette)들을 수용하기 위해 개구부(opening)들이 상기 인큐베이터의 외측 주변 상에 형성된다. 인큐베이터 내에 배치된 큐벳들은 보통 반응 베슬(reaction vessel)이며, 반응을 일으키는 시약 물질(reagent substance)들과 분석되어야 하는 물질이 상기 큐벳 내에 투여된다.
종래의 인큐베이터의 개별적인 반응 베슬들로부터 여러 반응 베슬을 포함하는 큐벳들을 개선시켜 분석기의 효율성을 증가시키기 위한 노력이 기울여져 왔다. 예를 들어, US 5,104,808 A호는 곡선 개구부들을 가진 자동 인큐베이터를 기술하고 있는데, 하나 이상의 상기 곡선 개구부들은 반응 베슬용 클러스터(cluster)를 가지고 있으며, 이 반응 베슬용 클러스터로부터 샘플은 샘플이 시약 물질과 혼합된 후에 광학적으로 분석될 수 있다. 반면, 탄성의 결합부들을 가진 반응 베슬들은 US 5,720,406 A호에 공지되어 있는데, 이 특허출원은 샘플이 반응 베슬 내에 있을 때 샘플을 분석하지 않고 곡선의 개구부들로 반응 베슬을 구부리는 원리를 기술하고 있다. 또한, EP 0577822 B1호는 두 개의 이상의 큐벳을 가진 탄성 큐벳 벨트의 일부분을 절단하고 이 부분을 회전 카루셀(carousel)의 주변 상에 있는 개구부들로 이동시키는 방법에 대해 기술하고 있다. US 5,096,672 A호는 복수의 큐벳들을 가진 한 열의 큐벳을 기술하고 있으며, 이 큐벳들은 만곡 형태로 형성될 수 있다.
위에서 기술한 타입의 장치가 지닌 문제점은, 사용되는 분석기와 큐벳들이 낮은 모듈성을 가진다는 점이다. 현재의 다수의 분석기용 시스템을 위해 설계된 분석기에서, 상당한 개수의 큐벳들이 장착될 수 있는 대형 인큐베이터들이 있다. 하지만, 이 큐벳들은 소수의 샘플 용으로는 분석기에서 사용될 수 없으며, 이에 따라 각각의 크기의 장치에 대해 특정 타입의 큐벳이 필요하여 추가적인 구매비용과 보관비용이 발생된다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 몇몇 결점들을 해결하고 이를 위해 여러 샘플을 수용할 수 있는 표준 굽힘형 큐벳(bendable cuvette)을 사용할 수 있는 화학 분석기 및 분석 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 화학 분석기는 내부에 장착되는 큐벳들을 수용하기 위해 개구부들이 구비되는 회전 인큐베이터를 포함한다. 이 화학 분석기에는, 상기 인큐베이터 주위에 배열된 분석 수단과 만곡(curved) 개구부들 내에 큐벳들을 장착하기 위한 장착 장치가 있다. 장착 장치의 부분에 대해, 상기 분석기의 장착 장치는 직선 큐벳이 인큐베이터의 만곡 개구부들 내로 끼워지도록 굽혀지는 공급 깔때기(feed funnel), 및 큐벳들이 상기 공급 깔때기를 통해 인큐베이터의 개구부들 내로 장착되는 램(ram)을 포함한다.
보다 구체적으로는, 본 발명에 따른 화학 분석기는 청구항 제 1항에 따른다.
본 발명에 따른 샘플 분석 방법에서, 분석 절차는 샘플-특성적으로(sample-specifically) 결정되는데, 샘플과 시약이 내부로 투여되는 두 개 이상의 반응 베슬을 포함하는 큐벳은 굽혀지는 공급 깔때기를 통해 인큐베이터 내의 개구부 내로 장착되며, 공급 깔때기를 사용하여 상기 개구부에 끼워지도록 큐벳을 구부린다. 샘플의 분석에서, 큐벳 내에 있는 하나 이상의 샘플이 분석되며, 이 샘플은 반응 베슬 내에 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 샘플 분석 방법은 청구항 제 10항에 따른다.
본 발명에 따른 큐벳 취급 장치는 회전 인큐베이터와 장착 장치를 포함한다. 상기 인큐베이터에는, 큐벳을 수용하고 이동시키기 위해 하나 이상의 만곡 개구부가 있다. 상기 장착 장치는 속이 빈 직선 큐벳들을 보관하고 이 큐벳들을 상기 인큐베이터로 이동시키기 위한 장착 트랙(loading track), 및 상기 장착 트랙의 인큐베이터 단부에서 큐벳을 인큐베이터 내의 개구부 내로 밀도록 배열된 램을 포함한다. 또한 상기 장착 장치는 공급 깔때기를 포함하는데, 상기 공급 깔때기는 상기 램에 의해 밀려진 직선 큐벳을 수용하도록 배열되고 상기 인큐베이터 내의 만곡 개구부 내로 밀려질 수 있게 하기 위해 굽혀지도록 배열된다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 큐벳 취급 장치는 청구항 제 13항에 따른다.
본 발명에 따르면, 인큐베이터 내의 개구부 내로 큐벳을 장착하기 위한 장착 방법에 있어서, 큐벳은 인큐베이터 내의 개구부 위치로 이동되고 램을 이동시킴으로써 큐벳이 인큐베이터 내의 개구부 내로 장착된다. 장착 단계 동안, 상기 큐벳은 만곡 공급 깔때기를 통해 큐벳을 장착시키기 위해 램을 사용하여 인큐베이터 내의 개구부에 끼워지도록 형태가 형성된다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 큐벳 장착 방법은 청구항 제 20항에 따른다.
본 발명에 따르면 상당한 이점들이 얻어진다. 화학 분석기의 공급 깔때기로 인해, 상이한 크기의 분석기들이 여러 샘플 베슬을 포함하고 있는 동일한 크기의 표준 큐벳들을 사용할 수 있다. 다수의 샘플을 수용하는 표준 큐벳들에 적합한 분석기들은 큐벳들을 구매할 때 대용량으로 인한 혜택을 가능하게 한다. 오직 한 타입의 큐벳이 필요하기 때문에 큐벳들의 보관비용도 저렴하며, 이에 따라 물품들을 유지하기 위해 또 다른 자원들이 필요하지 않다. 또한, 큐벳이 직선이기 때문에, 예를 들어 만곡 큐벳보다 보관하기에 더 용이하다.
하기에서, 본 발명의 구체예들은 첨부된 도면들을 참조하여 매우 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 화학 분석기를 도시한 상부도이다.
도 2는 도 1의 화학 분석기를 도시한 투시도이다.
도 3은 도 1과 도 2의 화학 분석기의 공급 깔때기를 도시한 도면이다.
도 4는 샘플-기반 분석과 테스트-배치(batch)-기반 분석 간의 차이를 도시한 도면이다.
도 1과 도 2에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 분석기(1)는 큐벳들을 수용하기 위해 가열 인큐베이터(20)를 포함하며, 개구(21)들이 상기 가열 인큐베이스터(20)의 외측 에지 상에 형성된다. 본 발명의 인큐베이터는 충분히 탄성적이며 투명한 재료로 제조된 큐벳들로 사용하기에 특히 적합하다. 탄성적인 성질로 인해 큐벳의 가장 긴 면에 대해 큐벳의 연결 웹 부분의 탄성 굽힘이 가능하게 하고, 투명한 성질로 인해 큐벳 안에 함유된 샘플이 큐벳의 벽을 통해 분석될 수 있게 하며, 이에 따라 분석 동안 큐벳으로부터 샘플을 제거할 필요가 없다. 본 발명에 따르면, 몇몇 반응 베슬들과 이 베슬들을 연결하는 웹 부분들로 구성된 큐벳(70)이 인큐베이터(20)의 개구부(21)들 내에 장착된다. 큐벳(70)은 예를 들어 베슬의 연결 웹 부분들이 서로 평행하도록 서로 옆에 배열된 10개의 반응 베슬들을 포함할 수 있으며, 이 경우 큐벳(70)의 방향은 직선이고 상기 큐벳이 10개의 서로 다른 샘플들을 수용할 수 있다. 또한 특히 바람직한 큐벳(70)의 최외측 반응 베슬들에는 가요성의 텅(tongue)들이 장착되며, 이 텅들로 인해 큐벳(70)은 최외측 샘플 베슬들을 직접 압축하지 않고도 곡선으로 굽혀질 수 있다. 위에서 설명한 것과 같이 본 발명에 특히 적합한 큐벳들은 핀랜드 특허출원 20085509호에 기술되어 있다.
본 발명에 따른 원형의 인큐베이터(20)는 중앙에 있는 베어링 위에 장착되고 회전 수단(도시되지 않음)이 상기 인큐베이터 내에 끼워지며, 이 회전 수단으로 인해 인큐베이터(20)는 원하는 방향으로 원하는 정도만큼 회전될 수 있다. 상기 회전 수단은 예를 들어 서보모터를 포함할 수 있는데, 상기 서보모터로 인해 위치 배열은 정확하지만 가격을 상당히 비싸다. 사실, 인큐베이터(20)의 파워 트랜스미션은 비용-효율적이며 상기 목적을 위해 충분히 정확한 스텝 모터의 샤프트에 직접 끼워짐으로써 정확하게 수행될 수 있고, 따라서 오직 소수의 이동식 부분들이 필요하며 이에 따라 트랜스미션 내에서 최소의 유극(play)이 발생된다. 회전 수단의 파워 트랜스미션에서, 회전 속도와 위치 정확성은 충분히 우수하여 인큐베이터(20)의 가속도가 조절되고 부드럽게 되는 것이 필요하다.
또한 분석기(1)는 인큐베이터(20)와 연결되어 끼워진 장착 장치(40)를 포함한다. 상기 장착 장치(40)는 큐벳(70)을 인큐베이터(20)에 전달하기 위한 수단을 포함한다. 상기 장착 장치(40)는 장착 트랙(50)을 포함하며, 인큐베이터(20)의 개구부(21) 내로 장착되기 위해 상기 장착 트랙(50)을 따라 큐벳(70)들이 이동된다. 가장 간단한 장착 트랙의 형태에서, 장착 트랙(50)은 U자형 횡단면을 가진 홈 형태이며 바닥은 큐벳(70)의 하측 에지가 장착될 만큼 넓고 홈의 수직 에지들이 실질적으로 큐벳(70)보다 더 높게 형성된다. 따라서, 큐벳(70)의 러그(lug)들이 장착 트랙(50)의 수직 에지들의 상부 위에 배열되고 이에 따라 장착 트랙(50)의 바닥으로부터 떨어진 거리에 샘플 베슬의 하측 에지들을 유지시키도록, 큐벳(70)은 큐벳의 러그로부터 장착 트랙(50) 상에서 이동될 수 있다. 장착 트랙(50)의 바닥과 큐벳(70)의 하측 에지 사이에 남아 있는 간격으로 인해 큐벳(70)의 하측 에지는 장착 트랙(50)의 바닥을 따라 끌리지 않으며 이에 따라 소음 또는 긁힘이 야기되지 않는다. 장착 트랙(50) 위에서 이동되는 큐벳(70)들이 직선이기 때문에, 큐벳(70)들을 이동시키는 것은 용이하여 밀릴 때 큐벳(70)들이 쉽게 막히지 않을 것이다. 큐벳(70)들은 큐벳의 러그에 의해 매달린 한 열의 큐벳(70)을 인큐베이터(20)를 향하도록 미는 푸셔(도시되지 않음)에 의해 이동된다. 예를 들어, 푸셔는 원격 명령들로 조절될 수 있는 간단한 공압식 실린더일 수 있다. 대안으로, 중력가속도에 의해 트랙을 따라 이동하는 장착 트랙(70)이 경사지게 형성될 수 있어서 이에 따라 공급 깔때기(30)에서 장착될 수 있는 준비상태에 있는 큐벳(50)들이 항상 존재할 것이다. 하지만, 공급 깔때기(30) 내에는 한 번에 하나 이상의 큐벳(70)이 존재할 수 없는데, 이는 장착되는 동안 램(41)의 샤프트가 그 다음 큐벳(70)이 공급 깔때기로 삽입되는 것을 방지하기 때문이다.
장착 장치(40)의 일부분이며 공급 깔때기를 통해 큐벳(70)들이 인큐베이터(20)의 개구부(21)들에 공급되는 공급 깔때기(30)가 인큐베이터(20) 옆에 있는 장착 트랙(50)의 단부에 끼워진다. 장착 시에, 장착 장치(40)의 램(41)이 사용되며, 하측 에지가 단일 운동으로 큐벳(70)을 공급 깔때기(30) 내로 누르도록 배열되며 개구부(21)에 끼워지게 형성될 수 있도록 배열된다. 개구부(21)의 곡률은 인큐베이터(20)의 외측 주변의 곡률과 일치한다. 큐벳(70)의 가요성으로 인해, 서로 다른 곡률반경을 가진 몇몇 서로 다른 크기들의 인큐베이터(20) 용도로 사용될 수 있다. 이런 점에서, 용어 "직선(straight)" 큐벳은 큐벳을 굽혀도 곡률이 변경되지 않는 큐벳을 가리킨다. 이에 상응하게, 용어 "만곡(curved)" 큐벳은 큐벳을 굽힐 때 곡률이 변경되는 큐벳을 가리킨다.
도 3에서 볼 수 있듯이, 공급 깔때기(30)는, 공급 깔때기를 통해 이동될 때 큐벳(70)이 램(41)이 한번 움직일 때 개구부(21)에 적합한 만곡 형태를 지니도록 형태가 형성된다. 큐벳(70)의 도착 방향으로부터 볼 때, 큐벳(70)을 수용하는 공급 깔때기(30)의 표면(31)은 볼록하며 이에 따라 큐벳에 대해 눌러질 때 큐벳(70)은 인큐베이터(20)의 주변에 일치하도록 굽혀진다. 공급 깔때기(30)는 공급 깔때기의 하측 에지의 곡률이 인큐베이터(20) 내의 개구부(21)의 곡률에 상응하도록 크기가 정해진다. 달리 말하면, 상이한 크기의 인큐베이터(20)들에도 적합한 상이한 타입의 공급 깔때기(30)를 제조하는 것이 가능하지만, 본 발명에서 추가하는 비용 절약을 위해 똑같은 타입의 큐벳(70)이 사용될 수 있다. 분석기(1)에서 사용되는 큐벳(70)들이 사용중이지 않을 때는 직선이기 때문에 보관하기에 경제적이다.
공급 깔때기(30)를 수용하는 장착 장치(40)의 표면(31)의 곡률이 평평하거나 즉 일정하거나 또는 수직 방향에서 변할 수 있으며, 수직 방향에서 변하는 경우에서는 수용 표면(31)은 상측 에지 상에서 평면이며 하부 방향으로 볼 때는 보다 가파르게 볼록한 방향으로 만곡된다. 이 경우, 큐벳(70)은 수용 표면(31)에 따라 단계적으로 굽혀지도록 배열되는 반면, 상기 수용 표면(31)이 균일하게 만곡될 때는 큐벳(70)은 원하는 곡선으로 바로 굽혀지도록 배열된다. 또한 공급 깔때기(30)에는 큐벳을 옆으로 안내하는 수용 표면 에지들 상에 있는 러그들이 장착된다. 따라서, 큐벳(70)은 오직 러그를 통해 강하게 접촉되어 굽힘에 의해 마모와 긁힘이 야기된다. 따라서 큐벳(70)의 섬세한 표면들이 마모로부터 방지된다. 또한, 공급 깔때기의 측면 에지들에는 가이드(33)들이 장착되는데, 이 가이드들은 큐벳을 곡선으로 굽혀진다. 큐벳(70)이 공급 깔때기(30)의 하측 에지 상으로 눌려질 때, 큐벳의 러그들은 내부를 향해 눌려지며 큐벳의 파티션(partition)들이 굽혀져서, 이에 따라 큐벳(70)은 공급 깔때기(30)의 수용 표면(31)에 대해 타이트하게 배열되고 인큐베이터(20)의 개구부(21) 내에 타이트하게 장착될 준비상태가 된다. 인큐베이터(20)가 정확한 위치에 정확하게 배열될 수 없지만, 러그들을 사용하여 큐벳(70)은 인큐베이터(20)의 개구부(21) 내에 위치되고 중앙에 위치된다.
장착 장치(40)는 수직의 가이드 포스트(42)를 포함하며, 수직으로 이동되는 램(41)은 상기 수직의 가이드 포스트(42)의 외측 에지에 끼워진다. 상기 램(41)은 예를 들어 수직의 선형 드라이브 또는 전기모터에 의해 이동될 수 있으며 상기 수직의 선형 드라이브 또는 전기모터의 샤프트에 톱니형 벨트(toothed belt)가 끼워진다. 램(41)이 큐벳(70)을 하부 방향으로 누를 때 램(41)의 운동은 램의 상측 에지가 원하는 높이에서 개구부(21)내로 눌려지기에 충분히 길다. 따라서 램(41)이 눌러지는 깊이에 따라 수직 위치가 정해지며 상기 눌러지는 깊이는 예를 들어 전기모터의 회전각도를 제한함으로써 프로그래밍된 대로 적절히 조절될 수 있는 것이 바람직하다. 위와 같이, 큐벳(70)을 개구부(21) 내에 장착할 때, 큐벳의 러그는 대부분 마모되고, 그 외의 표면들은 보호된다. 큐벳(70)을 인큐베이터(20) 내에 있는 개구부(21) 내에 누른 뒤, 분석되어야 하는 샘플 또는 시약 물질이 내부로 투여된다.
인큐베이터(20)는 전기 저항에 의해 가열된다. 온도를 안정하게 하기 위하여 인큐베이터 주위는 단열될 수 있다. 열을 가하는 이유는 가장 바람직한 분석 상태를 유지하기 위한 것이며, 이로 인해 열이 큐벳(70)의 샘플 베슬에 전달되고 샘플 베슬로부터 샘플로 전달된다. 예를 들어, 사람 샘플을 분석할 때 목표 온도는 37℃일 수 있다. 하지만, 위에서 기술한 타입의 큐벳(70)을 사용할 때, 파티션과 러그들로 인해, 반응 베슬들은 서로 분리되고 개구부(21)들의 단부들로부터 분리되며, 이에 따라 샘플 베슬들 사이의 온도 왜곡이 방지된다. 대안으로, 인큐베이터(20)는 현재 온도가 너무 높으면 목표 온도로 냉각될 수 있다. 예를 들어 Peltier 소자(element)를 사용하여 냉각될 수 있다.
인큐베이터(20) 주위에 분석 수단(60)이 배열되며 이에 따라 큐벳(70)들은 테스트 동안 개구부(21)로부터 제거될 필요가 없다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 큐벳(70)의 하측 부분은 깨끗하고 투명한 재료로 제조되며, 개구부(21)로부터 큐벳(70)을 제거하지 않고도 상기 깨끗하고 투명한 재료를 통해 광학적인 테스트가 직접 수행될 수 있다. 따라서 장착 트랙(70)으로부터 인큐베이터(20)의 개구부(21) 내로 장착된 큐벳(70)의 리세스들은, 단순히 인큐베이터(20)의 위치를 변경시킴으로써, 몇몇 매니퓰레이터(manipulator)들로부터 물질들을 수용하도록 배열된다. 그 후 분석 절차는, 예를 들어, 시약 저장용기(reagent store)로부터 물질을 뽑아내는 시약 도저(reagent doser)를 사용하여 큐벳(70)의 시약 베슬 내로 투여되도록 배열될 수 있다. 시약 저장용기와 시약 도저도 인큐베이터(20) 주위에 배열된다. 시약을 투여할 때는 인큐베이터(20)가 정확한 위치로 회전되어야 할 필요가 있으며, 이에 따라 정확한 큐벳(70)의 정확한 반응 베슬이 시약 수용 위치에 배치될 필요가 있다. 이와 같은 배열의 기본적인 개념은 사실 샘플이 샘플을 수용하는 큐벳(70) 내에서 이동되며, 샘플의 위치는 인큐베이터(20)를 회전시킴으로써 변경되고 이에 따라 분석기(1)는 거의 이동되지 않고 이동 방향도 거의 없을 것이다. 또한 분석 수단(60)은 큐벳(70)의 반응 베슬로부터 샘플을 흡입하고 내부에서 샘플의 성질을 측정하는 분석 장치를 포함할 수 있다. 통상적인 분석 장치는 예를 들어 이온-선택성 전극(ion-selective electrode)일 수 있다. 샘플들은 광학적 분석 방법, 가령, 예를 들어, 광도측정법(photometrically)을 사용하여 분석된다.
분석되어야 하는 샘플들이 샘플 저장용기로부터 물질을 뽑아내는 샘플 도저를 사용하는 시약 물질들과 동일한 상태 하에서 투여된다. 시약 물질과 샘플의 투여 절차는 분석에서 테스트에 의해 요구되는 방식으로 변경될 수 있다. 샘플 및 시약 저장용기는 보통 카루셀-타입의 인덱스 저장용기(carousel-type indexed store)이며, 저장 위치 및 저장용기의 위치는 전체 분석기(1)의 조절부의 일부분으로서 리모트 컨트롤에 의해 조절된다. 시약 및 샘플은 인큐베이터(20)를 개별 믹서의 부근으로 회전시키고 믹서를 시작시킴으로써 혼합될 수 있다. 각각의 반응 베슬의 내용물(content)은 위에서 기술한 것과 같이 광학적으로 그리고 예를 들어 샘플을 테스트 챔버로 흡입하고 참조값과 비교된 전압을 측정하도록 배열된 매니퓰레이팅 분석기(manipulating analyser)를 사용함으로써 분석될 수 있다. 테스트 시간과 이동의 세팅과 프로그래밍은 공지되어 있다. 하나 이상의 분석 스테이션이 있다. 분석 장치의 위치들과 개수는 인큐베이터 주위에 꼭 맞는 스테이션의 개수에 의해 제한된다.
본 발명의 분석 방법에서, 위에서 기술한 것과 같은 기기가 샘플 분석에 의해 사용되는데, 분석 이벤트(analysis event)가 상기 샘플 분석에서 샘플-특성적으로(sample-specifically) 조절된다. 샘플-특성 및 샘플-기반 테스트 절차(sample-based test sequence)는, 각각의 샘플에 의해 요구되는 테스트가 필요한 그 외의 테스트 후에 차례로 수행될 수 있도록, 수행되어야 하는 테스트 시간을 융통성 있게 배열할 수 있게 하는 분석기 구조에 따른다. 상기와 같은 융통성은 분석 수단, 물질 저장용기, 회전형 인큐베이터 주위로 배열된 믹서들에 따른다. 샘플을 이동시키는 반응 베슬은 특정 경로에 제한시키지 않지만 필요시에 원하는 스테이션으로 이동될 수 있다.
따라서, 분석기(1)의 반응 베슬 내로 샘플이 투여되는데, 이 반응 베슬에서 샘플은 오직 투여, 배양(incubation), 및 혼합을 위해 필요한 시간 동안만 유지된다. 샘플과 샘플-기반 분석과 테스트-기반 분석의 차이점이 도 4에 도시된다. 샘플-기반 분석에서, 테스트 절차의 융통성을 변경시키기 위한 가능성과 처리 시간(throughput time)이 짧다. 올바른 타입의 테스트를 위해 기다릴 필요 없이, 테스트 절차를 변경시킴으로써, 예를 들어, 그 외의 샘플들의 분석 전에 급한 테스트가 수행되도록 우선순위를 정하게 할 수 있다.
큐벳(70) 내에서 사용되는 모든 샘플 베슬들을 위한 테스트들이 준비상태가 되고 나면, 장착되는 램(41)이 큐벳(70)을 개구부(21)로부터 개별적인 수용 트래시 컨테이너(trash container) 또는 프레임(10) 내의 배출 개구부(11) 내로 밀도록, 큐벳(70)은 개구부(21)로부터 제거될 수 있다. 대안으로, 램(41)은 새로운 큐벳(70)을 개구부(21)를 통해 공급 깔때기(30) 내로 장착할 수 있으며, 이 경우, 사용된 큐벳(70)은 새로운 큐벳에 의해 밀려서 개별적인 트래시 컨테이너 또는 프레임(10) 내의 배출 개구부(11) 내로 떨어진다. 대안으로, 분석기(1)는 큐벳(70)이 밑에서부터 개구부(21) 내로 장착되고, 이 경우, 공급 깔때기(30)를 가진 장착 장치(40)가 인큐베이터(20) 바로 밑에 배열될 것이다. 하지만, 이 경우, 개구부(21)로부터 큐벳(70)을 제거하기가 더욱 어려울 것이며, 이에 따라 본 발명의 바람직한 구체예가 아니다.
본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 처리 시간을 짧게 하고 생산성을 높이기 위하여, 본 발명에 따른 분석기(1)에는, 하나 이상의 인큐베이터(20), 한 시약 저장용기 및 한 샘플 저장용기, 뿐만 아니라, 시약 도저 또는 이들의 조합, 한 믹서, 및 한 광학적 분석 수단(60)이 장착된다. 따라서, 단일 테스트 시간 동안, 몇몇 작업들이 상이한 샘플들에 동시에 수행될 수 있다. 한 구체예에 따르면, 예를 들어, 8초 시간 동안, 한 샘플과 한 시약 물질이 투여될 수 있으며, 두 개의 혼합물들이 혼합될 수 있고 다섯 개의 샘플들이 분석될 수 있다.
Figure 112010084829017-pct00001

Claims (20)

  1. 화학 분석기(1)에 있어서,
    상기 화학 분석기(1)는:
    - 큐벳(70)들을 수용하기 위한 개구부(21)들이 있는 회전 인큐베이터(20)를 포함하며;
    - 상기 인큐베이터(20) 주위로 배열된 분석 수단(60)을 포함하고;
    - 큐벳(70)들을 상기 개구부(21)들 내로 장착하기 위한 장착 장치(40)를 포함하며,
    상기 인큐베이터(20) 내의 개구부(21)들은 만곡되며, 상기 장착 장치(40)는 상기 개구부(21)에 끼우기 위해 직선 큐벳(70)을 굽히도록 배열된 공급 깔때기(30), 및 큐벳(70)을 상기 공급 깔때기(30)를 통해 상기 인큐베이터(20) 내의 개구부(21) 내로 장착하도록 배열된 램(41)을 포함하는 화학 분석기(1).
  2. 제 1항에 있어서,
    샘플들이 큐벳 내에 있을 때 샘플들을 분석하기 위해 몇 개 이상의 분석 수단(60)이 배열되는 것을 특징으로 하는 화학 분석기(1).
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 화학 분석기(1)는 큐벳(70)들을 이동시키는 장착 트랙(50)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 분석기(1).
  4. 제 3항에 있어서,
    U자형 횡단면을 가진 장착 트랙(50)이 내부에 있는 것을 특징으로 하는 화학 분석기(1).
  5. 제 1항에 있어서,
    프레임(10)에는 배출 개구부(11)가 장착되며, 상기 배출 개구부(11)는 개구부(21)로부터 제거된 큐벳(70)을 수용하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 화학 분석기(1).
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 화학 분석기(1)는 샘플 베슬 내로 시약 물질들을 투여하기 위해 시약 물질 투여 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 분석기(1).
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 화학 분석기(1)는 샘플 베슬 내로 샘플들을 투여하기 위해 샘플 투여 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 분석기(1).
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 화학 분석기(1)는 인큐베이터(20)로부터 시약 물질 투여 수단의 최대 작동 범위 거리에 있는 시약 저장용기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 분석기(1).
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 화학 분석기(1)는 인큐베이터(20)로부터 샘플 투여 수단의 최대 작동 범위 거리에 있는 샘플 저장용기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 분석기(1).
  10. 샘플 베이시스(basis) 상에서 샘플을 분석하기 위한 방법에 있어서,
    상기 샘플 분석 방법은:
    - 인큐베이터(20) 내의 개구부(21) 내에 반응 베슬을 장착하는 단계를 포함하고;
    - 상기 반응 베슬 내에 시약과 샘플을 투여하고 혼합시키는 단계를 포함하며;
    - 샘플이 측정되는 단계를 포함하고; 및
    - 상기 반응 베슬이 상기 인큐베이터(20)로부터 제거되는 단계를 포함하며,
    - 샘플-특성적으로 분석 절차가 결정되고;
    - 공급 깔때기(30)를 사용하여 만곡 개구부(21)를 인큐베이터(20) 내에 끼우도록 큐벳(70)의 형태를 형성하여 하나 이상의 반응 베슬을 포함하는 큐벳(70)을 인큐베이터(20) 내에 장착하는 단계를 포함하며;
    - 큐벳(70)이 샘플 챔버 내에 있을 때, 큐벳(70) 내에 있는 하나 이상의 샘플이 광학적으로 분석되는 단계를 포함하는 샘플 분석 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    큐벳(70)의 반응 베슬 내로 시약 물질이 투여되는 것을 특징으로 하는 샘플 분석 방법.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    샘플은 광학적 방법을 사용하여 분석되는 것을 특징으로 하는 샘플 분석 방법.
  13. 큐벳(70)들을 취급하기 위한 장치에 있어서,
    상기 큐벳 취급 장치는:
    - 큐벳(70)들을 수용하고 이동시키기 위하여 하나 이상의 만곡 개구부(21)들이 있는 회전 인큐베이터(20)를 포함하고;
    - 장착 장치(40)를 포함하며, 상기 장착 장치(40)는 속이 비어 있는 직선 큐벳(70)들을 보관하고 이 큐벳(70)들을 상기 인큐베이터(20)로 이동시키기 위한 장착 트랙(50), 및 상기 인큐베이터(20) 옆에 있는 장착 트랙(50)의 단부에서 큐벳(70)을 상기 인큐베이터(20) 내의 개구부(21) 내로 밀도록 배열된 램(41)을 포함하며,
    상기 장착 장치(40)는 공급 깔때기(30)를 추가로 포함하고, 상기 공급 깔때기(30)는 상기 램(41)에 의해 밀려진 직선 큐벳(70)을 수용하도록 배열되며 상기 인큐베이터(20) 내의 만곡 개구부(21) 내로 밀려질 수 있게 하기 위해 굽혀지도록 배열되는 큐벳 취급 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 장착 장치(40)의 램(41)은 상기 공급 깔때기(30)를 통해 상기 큐벳(70)을 단일 운동으로 밀도록 배열되는 것을 특징으로 하는 큐벳 취급 장치.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 장착 장치(40)의 램(41)은 사용된 큐벳(70)을 상기 인큐베이터(20) 내의 개구부(21)로부터 밀어내도록 배열되는 것을 특징으로 하는 큐벳 취급 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 장착 장치(40)의 램(41)은 상기 인큐베이터(20) 내에 새로운 큐벳(70)을 장착함으로써 상기 사용된 큐벳(70)을 상기 인큐베이터(20) 내의 개구부(21)로부터 밀어내어 상기 사용된 큐벳(70)을 이동시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 큐벳 취급 장치.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 공급 깔때기(30)는 상기 램(41)과 상기 인큐베이터(20) 사이에 끼워지는 것을 특징으로 하는 큐벳 취급 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    큐벳(70)을 수용하는 상기 공급 깔때기(30)의 표면(31)은 균일하게 만곡되며, 상기 표면(31)의 곡률은 상기 인큐베이터(20) 내의 개구부(21)의 곡률에 상응하는 것을 특징으로 하는 큐벳 취급 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    큐벳(70)을 수용하는 상기 공급 깔때기(30)의 표면(31)은, 상기 수용 표면(31)의 곡률이 개구부(21) 단부에서 상기 개구부(21)의 곡률에 상응하도록, 상기 인큐베이터(20) 내의 개구부(21) 방향으로 보다 가파르게 만곡되는 것을 특징으로 하는 큐벳 취급 장치.
  20. 인큐베이터(20) 내의 개구부(21) 내로 큐벳(70)을 장착하기 위한 장착 방법에 있어서,
    상기 큐벳 장착 방법은:
    - 큐벳(70)이 상기 인큐베이터(20) 내의 개구부(21) 위치로 이동되는 단계를 포함하고;
    - 램(41)을 이동시킴으로써 큐벳(70)이 인큐베이터(20) 내의 개구부(21) 내로 장착되는 단계를 포함하며;
    상기 큐벳(70)은 만곡 공급 깔때기(30)를 통해 큐벳(70)을 장착시키기 위해 상기 램(41)을 사용하여 인큐베이터(20) 내의 개구부(21)에 끼워지도록 형태가 형성되는 큐벳 장착 방법.
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