KR101816933B1 - Bio sensor and Processing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바이오 센서 및 그의 작동방법을 개시한다. 본 발명은, 검체가 유동하는 제 1 채널이 형성되며, 상기 제 1 채널로 상기 검체를 주입하는 검체주입홀이 형성되는 바디부와, 상기 바디부에 형성되어 상기 제 1 채널 및 외부와 연결되어 상기 제 1 채널 내부의 공기를 외부로 배출시키는 벤트홀부와, 상기 검체주입홀 및 외부에 노출되는 상기 벤트홀부의 입구부 중 적어도 하나에 연결되어 미리 설정된 시간에 따라 상기 검체주입홀 및 상기 벤트홀부의 입구부 중 적어도 하나를 개폐시키는 밸브를 포함한다. The present invention discloses a biosensor and a method of operating the same. The present invention relates to a blood sampling device comprising a body part in which a first channel through which a specimen flows and a specimen injection hole for injecting the specimen into the first channel are formed and a body part formed in the body part, A vent hole portion for discharging the air inside the first channel to the outside and an inlet portion of the vent hole portion exposed to the outside to be connected to at least one of the sample injection hole and the vent hole And a valve for opening and closing at least one of the inlet portions.
Description
본 발명은 바이오 센서 및 그의 작동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제 1 채널을 유동하는 검체의 속력 조절이 가능한 바이오 센서 및 그의 작동방법에 관한 것이다. The present invention relates to a biosensor and a method of operating the same, and more particularly, to a biosensor capable of controlling the speed of a sample flowing through a first channel and a method of operating the same.
현대인들의 기대 수명이 증가하면서 그에 따라 수반되는 질병의 종류도 다양해짐에 따라, 질병의 예방 및 진단을 위한 다양한 진단 장치와 진단 시스템들이 개발되고 있다. As the life expectancy of modern people increases, the kinds of diseases that accompany them have also become diverse, and various diagnosis devices and diagnosis systems for the prevention and diagnosis of diseases have been developed.
그 중, 체외 진단 장치들은 혈액, 소변 등의 인체의 체액 등을 시료로 사용하여, 분석하고자 하는 물질을 검출하고, 정량 분석을 통해 질병의 유무를 신속하게 판단할 수 있어, 신속성, 효율성, 정확성 등의 장점을 가지고 있다.Among them, the in vitro diagnostic apparatuses can detect the substance to be analyzed using the body fluids of the human body such as blood and urine as a sample, and can quantitatively analyze the presence or absence of the disease quickly, so that promptness, efficiency, And so on.
한편, 임신 진단에서부터 암과 다발성경화증과 같은 각종 질병을 검사하는 데에 이르기까지 다양하게 활용될 수 있는 바이오 센서는 항체와 같은 미세한 단백질, DNA 등을 이용하므로 바이오 센서의 정확도가 중요한 과제로 대두되고 있다. On the other hand, the biosensor, which can be used variously from the diagnosis of pregnancy to the inspection of various diseases such as cancer and multiple sclerosis, uses minute proteins and DNA such as antibodies, so that the accuracy of the biosensor becomes an important task have.
한편, 상기와 같은 바이오 센서는 검체가 검출부에 머무는 시간이 센서의 정확도와 밀접한 관련이 있다. 이때, 검체가 검출부에 머무는 시간이 검출부와 검체가 반응하기에 충분한 시간인지가 상당히 중요한 문제이다. 상기와 같이 검체가 채널 내부를 이동하는 경우 채널 내부에는 공기가 존재할 수 있다. 특히 채널과 연결되는 벤트홀이 닫히게 되면 채널 내부를 유동하는 검체에는 채널 내부의 공기로 인하여 공기 압력이 가해지고 공기 압력으로 인한 저항이 채널에 의한 모세관력과 동일하게 되면 검체가 이동하지 못할 수 있다. 따라서 채널에는 채널 내부에 있는 공기를 외부로 배출하기 위하여 다양한 구조들이 형성될 수 있다. Meanwhile, in the above-described biosensor, the time during which the specimen remains in the detection unit is closely related to the accuracy of the sensor. At this time, whether or not the time for which the specimen remains in the detection section is sufficient for the specimen to react with the detection section is a very important problem. When the specimen moves inside the channel as described above, air may be present inside the channel. In particular, when the vent hole connected to the channel is closed, air pressure is applied to the sample flowing in the channel, and the sample may not move if the resistance due to the air pressure becomes equal to the capillary force due to the channel . Accordingly, various structures may be formed in the channel to discharge the air inside the channel to the outside.
구체적으로 일반적인 바이오 센서는 한국공개특허공보 제2009-0108428호(발명의 명칭 : 생체 시료 분석용 제 2 채널-나노 플루이딕 바이오칩, 출원인 : 인싸이토 주식회사)에 개시되어 있다. Specifically, a general biosensor is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0108428 (entitled Second Channel for Biological Sample Analysis - Nanofluidic Biochip, Applicant: In-Sight Co., Ltd.).
본 발명의 실시예들은 제 1 채널을 유동하는 검체의 속력을 조절함으로써 분석이 정밀하고 간편한 바이오 센서 및 그의 작동방법을 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention aim to provide a biosensor that is accurate and easy to analyze by controlling the speed of a sample flowing through a first channel and a method of operating the same.
본 발명의 일 측면은, 검체가 유동하는 제 1 채널이 형성되며, 상기 제 1 채널로 상기 검체를 주입하는 검체주입홀이 형성되는 바디부와, 상기 바디부에 형성되어 상기 제 1 채널 및 외부와 연결되어 상기 제 1 채널 내부의 공기를 외부로 배출시키는 벤트홀부와, 상기 검체주입홀 및 외부에 노출되는 상기 벤트홀부의 입구부 중 적어도 하나에 연결되어 미리 설정된 시간에 따라 상기 검체주입홀 및 상기 벤트홀부의 입구부 중 적어도 하나를 개폐시키는 밸브를 포함하는 바이오 센서를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a blood pressure monitor comprising: a body part having a first channel through which a sample flows and having a sample injection hole for injecting the sample into the first channel; And a vent hole part connected to at least one of the sample injection hole and the inlet part of the vent hole part exposed to the outside, And a valve for opening and closing at least one of inlet portions of the vent hole portion.
또한, 상기 바디부는, 상부플레이트와, 일면으로 인입되어 형성되는 제 1 채널홈을 구비하고, 상기 제 1 채널홈을 덮도록 상기 상부플레이트와 결합하여 상기 제 1 채널을 형성하는 하부플레이트를 구비할 수 있다.The body portion may include an upper plate and a lower plate having a first channel groove formed by being drawn in one side and a lower plate coupled with the upper plate to cover the first channel groove to form the first channel .
또한, 상기 벤트홀부는 상기 상부플레이트에 형성될 수 있다.The vent hole may be formed in the upper plate.
또한, 상기 벤트홀부는 상기 하부플레이트에 형성될 수 있다.The vent hole may be formed in the lower plate.
또한, 상기 바디부에 형성되는 제 2 채널을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a second channel formed in the body portion.
또한, 상기 검체주입홀 및 상기 벤트홀부의 입구부 중 적어도 하나와 상기 밸브를 연결하는 튜브를 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include a tube connecting the at least one of the specimen injection hole and the inlet portion of the vent hole portion to the valve.
또한, 상기 밸브의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The control unit may further include a control unit for controlling the operation of the valve.
또한, 상기 바디부에 설치되어 상기 제 1 채널을 유동하는 검체의 유속을 측정하는 유속측정부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a flow rate measuring unit installed in the body and measuring a flow rate of the sample flowing through the first channel.
또한, 상기 유속측정부에서 측정된 상기 검체의 유속을 근거로 상기 밸브에 인가되는 온(On) 신호 및 오프(Off) 신호가 제어될 수 있다. In addition, an On signal and an Off signal applied to the valve can be controlled based on the flow rate of the sample measured by the flow rate measuring unit.
또한, 상기 온 신호와 상기 오프 신호는 교번하여 상기 밸브에 인가할 수 있다.In addition, the ON signal and the OFF signal can be alternately applied to the valve.
또한, 상기 온 신호와 상기 오프 신호가 인가되는 시간은 서로 상이하게 할 수 있다. In addition, the ON signal and the OFF signal may be different in time.
또한, 상기 온 신호가 인가되는 시간은 상기 오프 신호가 인가되는 시간보다 짧게 형성될 수 있다.Also, the ON signal may be applied for a shorter time than the OFF signal.
또한, 상기 온 신호가 인가되는 시간 및 상기 오프 신호가 인가되는 시간 중 적어도 하나는 상기 검체의 이동방향인 상기 제 1 채널의 길이방향에 따라 가변할 수 있다.In addition, at least one of a time when the ON signal is applied and a time when the OFF signal is applied may vary according to the length direction of the first channel, which is the moving direction of the sample.
또한, 상기 검체가 유동하여 상기 검체의 형태가 길어질수록 상기 온 신호 및 상기 오프 신호가 인가되는 시간은 증가할 수 있다.Also, as the specimen flows and the shape of the specimen becomes longer, the time for which the ON signal and the OFF signal are applied may increase.
또한, 상기 유속측정부는 복수개 구비되고, 상기 복수개의 유속측정부는 서로 일정 간격 이격되도록 상기 제 1 채널에 설치될 수 있다.In addition, a plurality of the flow velocity measuring units may be provided, and the plurality of flow velocity measuring units may be installed on the first channel to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
또한, 상기 유속측정부는 상기 제 1 채널의 입구부, 상기 제 1 채널의 중앙부 및 상기 벤트홀부의 입구부 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.The flow rate measuring unit may be installed in at least one of an inlet portion of the first channel, a central portion of the first channel, and an inlet portion of the vent hole portion.
또한, 상기 제 1 채널은 상기 검체를 검출하는 검출부를 구비하고, 상기 검출부는 상기 제 1 채널의 입구부, 상기 제 1 채널의 중앙부 및 상기 제 1 채널의 출구부 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. Further, the first channel may include a detection unit for detecting the specimen, and the detection unit may be formed on at least one of an inlet of the first channel, a center of the first channel, and an outlet of the first channel .
또한, 상기 유속측정부는 상기 검출부로부터 일정 간격 이격되어 설치될 수 있다. The flow rate measuring unit may be spaced apart from the detector by a predetermined distance.
본 발명의 다른 측면은, 제 1 채널의 입구부에 검체를 안착시키고 검체가 제 1 채널을 따라 이동하는 제 1 단계와, 상기 제 1 채널을 따라 이동하는 검체의 유속을 유속측정부에서 측정하는 단계와, 상기 유속측정부에서 측정된 상기 검체의 유속을 근거로 상기 제 1 채널에 연결되는 검체주입홀 및 상기 벤트홀부 중 적어도 하나의 개폐를 제어하는 단계를 포함하는 바이오 센서 작동방법을 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a flow rate of a sample, comprising the steps of: placing a specimen on an inlet of a first channel and moving the specimen along a first channel; measuring a flow rate of the specimen moving along the first channel And controlling the opening and closing of at least one of the sample injection hole and the vent hole portion connected to the first channel based on the flow rate of the sample measured by the flow rate measuring portion .
또한, 상기 검체주입홀 및 상기 벤트홀부 중 적어도 하나의 개폐를 제어하는 단계는, 상기 검체주입홀 및 상기 벤트홀부 중 적어도 하나에 설치되는 밸브에 온(On) 신호 및 오프(Off) 신호를 인가하여 제어할 수 있다. In addition, controlling the opening and closing of at least one of the specimen injector hole and the vent hole portion may include applying an On signal and an Off signal to a valve installed in at least one of the specimen injector hole and the vent hole portion .
본 발명의 실시예들은 검체를 이동시키는데 별도의 구동력, 예를 들어 펌프 등을 필요하지 않으므로 제작이 간편할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예들은 벤트홀부를 개폐하는 밸브를 설치함으로써 설치 및 제작이 간편할 수 있다. Embodiments of the present invention do not require a separate driving force, for example, a pump, for moving a specimen, and thus can be manufactured easily. Particularly, in the embodiments of the present invention, a valve for opening and closing the vent hole portion is provided, so that installation and manufacture can be simplified.
또한, 본 발명의 실시예들은 밸브를 통하여 상기 검체의 이동을 정확하고 정밀하게 제어할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예들은 검출부에 상기 검체를 머물게 하는 시간을 간편하게 제어 가능하므로 다양한 종류의 검체에 적용이 가능하고 상기 검체의 유동을 지연하기 위한 별도의 구조물을 설치하지 않으므로 제작 비용 및 제작 시간을 저감시킬 수 있다. Further, the embodiments of the present invention can precisely and precisely control the movement of the specimen through the valve. Particularly, the embodiments of the present invention can be applied to various kinds of specimens because the time for allowing the specimen to stay in the detecting unit can be easily controlled, and a separate structure for delaying the flow of the specimen is not installed. Can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 바이오 센서를 보여주는 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 4에 도시된 바이오 센서의 제어흐름을 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 2에 도시된 하부플레이트에서 검체의 흐름을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 센서를 보여주는 분해사시도이다.1 is a perspective view showing a biosensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the biosensor shown in FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in Fig.
4 is a block diagram showing a control flow of the biosensor shown in FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing the flow of a specimen in the lower plate shown in FIG. 2. FIG.
6 is an exploded perspective view showing a biosensor according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 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 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. It is to be understood that 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 noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서(100)를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 바이오 센서(100)를 보여주는 분해사시도이다. 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.1 is a perspective view showing a
도 1 내지 도 3을 참고하면, 바이오 센서(100)는 검체가 유동하는 제 1 채널(140)이 형성되는 바디부(110)를 포함할 수 있다. 이때, 바디부(110)는 상부플레이트(120)와, 일면으로 인입되어 형성되는 제 1 채널홈(131)을 구비하는 하부플레이트(130)를 포함할 수 있다. 1 to 3, the
여기서, 검체란 검출대상용액을 의미하는 것으로, 분석물질을 함유하는 것으로 의심되는 물질을 의미한다. 예를 들어, 검체는 혈액, 타액, 뇌척수액, 땀, 소변, 젖, 복수, 점액, 비강 유체(nasal fluid), 객혈, 관절혈액, 복강액 및 기타 등을 포함하여 생리적 유체와 같은 어떠한 생물학적 공급원(예컨대, 사람, 동물 등)으로부터 기인할 수 있다.Here, a specimen means a solution to be detected, which means a substance suspected of containing an analyte. For example, the sample may be any biological source such as a physiological fluid, including blood, saliva, cerebrospinal fluid, sweat, urine, milk, ascites, mucus, nasal fluid, hemoptysis, joint blood, peritoneal fluid, For example, a person, an animal, etc.).
또한, 검체는 생물학적 공급원으로부터 직접 얻어 사용할 수 있거나, 또는 검체의 특성을 개질하는 사전 처리가 수행되어 사용할 수 있다. 사전 처리로는 여과, 침전, 희석, 혼합, 농축, 간섭 성분의 불활성화, 용해(lysis), 시약 첨가 등의 방법이 포함될 수 있다. 일 예로, 혈액으로부터 혈장을 분리하는 등의 조치가 수행될 수 있다.In addition, a sample can be obtained directly from a biological source, or can be used after pretreatment to modify the characteristics of the sample. The pretreatment may include filtration, precipitation, dilution, mixing, concentration, inactivation of interference components, lysis, addition of reagents, and the like. As an example, measures such as separating plasma from blood may be performed.
한편, 상부플레이트(120)는 외부로부터 검체가 주입되도록 검체주입홀(121)이 관통되도록 형성될 수 있다. 검체주입홀(121)은, 바이오 센서(100) 내로 검체를 주입하는 곳으로, 상부플레이트(120)의 일부가 제거되어 형성된 개구일 수 있다. 검체주입홀(121)은 후술할 필터(미도시)의 위치에 대응하도록 형성된다.Meanwhile, the
또한, 상부플레이트(120)는, 광 투광성 재질로 형성될 수 있다. 상부플레이트(120)가 광 투광성 재질로 형성되는 경우는, 검체의 유동과정과 제 1 채널(140) 상의 검출부(미도시)에서 나타나는 결과를 모두 확인할 수 있고, 특히 상기 검출부와 대응하는 위치에 형성되는 투시창을 생략할 수 있다.Further, the
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 검체주입홀(121)에는 중앙에 홀이 형성된 커버(미도시)가 결합될 수 있다. 커버(미도시)는 상기 필터가 외부로 노출되는 것을 방지하여 상기 필터의 오염을 예방하고, 검체주입홀(121)를 통한 검체의 투입시, 예를 들어, 피펫 등의 단부와 상기 필터가 직접 접촉하는 것에 의해 상기 필터가 손상되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, although not shown in the drawing, a cover (not shown) having a hole at its center may be coupled to the
또한, 커버(미도시)의 중앙에는 홀이 형성되므로, 투입된 검체는 항상 일정한 위치에서 상기 필터에 흡수되어, 검사 결과의 오차를 줄이고, 정확도를 증가시켜, 바이오 센서(100)의 신뢰도가 향상될 수 있다. 이를 위해 커버(미도시)는 홀이 형성된 중앙부분이 오목한 형상을 가질 수 있다.In addition, since a hole is formed in the center of the cover (not shown), the inserted specimen is always absorbed by the filter at a predetermined position, thereby reducing the error of the inspection result and increasing the accuracy, thereby improving the reliability of the
하부플레이트(130)는 제 1 채널홈(131)을 덮도록 상부플레이트(120)와 결합하여 제 1 채널(140)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 검체가 유동하는 제 1 채널(140)의 길이방향 형상은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 채널(140)의 길이방향 형상은 일자형으로 형성될 수 있다. 또한, 제 1 채널(140)의 길이방향 형상은 일자형으로 형성되다가 끝단부에서 절곡되어 형성될 수 있다. 구체적으로 제 1 채널(140)이 절곡되어 형성되는 경우 제 1 채널(140)은 'ㄷ'자 형태로 형성될 수 있다. The
다만, 제 1 채널(140)의 길이방향 형상은 상기에 한정되지 않고 검체가 주입되어 제 1 채널(140)을 모세관력에 의하여 유동하도록 형성되는 모든 형상을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 채널(140)의 길이방향 형상이 'ㄷ'자 형태인 경우를 중심으로 설명하기로 한다. However, the longitudinal shape of the
한편, 제 1 채널홈(131)은 상기 검체가 주입되어 일정 시간 저장되는 안착부(132)를 포함할 수 있다. 안착부(132)은 상기 검체의 유동 방향을 따라 점차 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있다. 이때, 안착부(132)의 폭이 줄어들면서 모세관력을 증가시켜 안착부(132)에 저장된 상기 검체를 이동시킬 수 있다. 또한, 안착부(132)에는 후술할 상기 필터가 위치할 수 있다. Meanwhile, the
이때, 안착부(132)는 하부플레이트(130)의 일면보다 낮은 높이를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 안착부(132)은 하부플레이트(130)와 동일한 높이를 가지되, 하부플레이트(130)에는 이들을 구획하기 위한 벽부(미도시)가 형성될 수 있다.At this time, the
안착부(132)는 상술한 상부플레이트(120)의 하면에 형성된 요홈(미도시)에 대응하는 상기 필터가 위치하는 영역으로, 안착부(132)는 상기 필터를 통과한 검체가 일 방향으로만 이동할 수 있도록, 나머지 3면은 막힌 구조를 가진다.The
안착부(132)에는 필러들(132a,132b)이 형성될 수 있다. 필러들(132a, 132b)은 균일한 크기를 가지는 제 1 필러(132a)와 제 1 필러(132a) 보다 큰 크기를 가지는 제 2 필러(132b)를 포함할 수 있고, 제 1 필러(132a)와 제 2 필러(132b)는 상기 필터의 하면과 접촉한다.
이와 같이, 제 1 필러(132a) 및 제 2 필러(132b)가 상기 필터의 하면과 접촉하면, 상기 필터의 하면에서 발생하는 검체의 맺힘 현상을 방지하여, 검체가 상기 필터로부터 신속하게 빠져나올 수 있다. 특히, 제 1 채널(140)로의 검체의 신속한 유입을 위해 제 2 필러(132b)는 안착부(132) 내에서 제 1 채널(140)에 근접한 위치에 형성될 수 있다.When the
한편, 하부플레이트(130)는 제 1 채널홈(131)에 형성되는 상기 검출부를 포함할 수 있다. 상기 검출부는 다양한 위치에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 검출부는 안착부(132)에 형성될 수 있으며, 제 1 유동홈(133)에 형성될 수 있다. 또한, 상기 검출부는 저장챔버홈(134)에 형성되는 되는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 검출부가 안착부(132)에 형성되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. Meanwhile, the
한편, 상기 검출부는 검출대상용액인 검체에 포함된 분석물질과 반응하는 검출물질을 포함한다. 예를 들어 상기 검출부는 형광 시약이나 골드 시약 등과 같은 발색 시약을 제 1 채널(140) 상에 고정하여 형성할 수 있다. On the other hand, the detection unit includes a detection substance that reacts with an analyte contained in a specimen as a detection target solution. For example, the detection unit may be formed by fixing a coloring reagent such as a fluorescent reagent or a gold reagent on the
예를 들어, 상기 검출부는 형광 또는 골드 나노비드 등과 같은 발색원이 혼합되어 있어서, 검체에 포함된 분석물질과 상기 검출부 내의 검출물질이 특이적으로 반응하면 발색 또는 형광 등의 시그널을 방출하고, 이러한 시그널은 육안이나 검출기로 검출하거나, 검출 시스템을 이용하여 빛의 세기를 측정할 수 있다. 따라서, 검체 내에 포함된 분석물질의 유무나 양을 알 수 있다.For example, the detection unit is mixed with a color source such as fluorescence or gold nano-beads. When the analyte contained in the specimen reacts specifically with the detection substance in the detection unit, a signal such as color development or fluorescence is emitted. The signal can be detected with the naked eye or a detector, or the intensity of light can be measured using a detection system. Therefore, the presence or absence and the amount of the analyte contained in the specimen can be known.
제 1 채널홈(131)은 안착부(132)으로부터 연장되어 상기 검체가 유동하는 제 1 유동홈(133)을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 유동홈(133)은 하부플레이트(130)의 일면으로부터 인입되어 형성되어 상기 검체가 모세관력에 의하여 유동할 수 있다. The
제 1 채널홈(131)은 제 1 유동홈(133)과 연결되어 후술할 상기 검출부에서 반응되지 않은 잔여물을 저장하는 저장챔버홈(134)을 포함할 수 있다. 이때, 저장챔버홈(134)은 저장챔버홈(134)는 모세관력을 증가시켜 잔여물의 유입을 촉진하기 위해, 상기 검체의 유동 방향을 따라 점차 폭이 넓어지는 형상을 가질 수 있다. The
또한, 제 1 채널홈(131)은 저장챔버홈(134)과 연결되는 제 2 유동홈(135)을 포함할 수 있다. 이때, 제 2 유동홈(135)은 저장챔버홈(134)에 저장된 상기 검체의 일부를 유동시켜 저장함으로써 저장챔버홈(134)에 상기 검체가 적체되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
제 2 유동홈(135)은 저장챔버홈(134)와 소정각도로 연결될 수 있다. 구체적으로 제 2 유동홈(135)은 저장챔버홈(134)으로부터 절곡되도록 연결될 수 있다. 이때, 제 2 유동홈(135)은 저장챔버홈(134)으로부터 안착부(132) 방향으로 제 1 유동홈(133)과 평행하게 형성될 수 있다. 또한, 제 2 유동홈(135)은 제 1 채널(140)의 끝단부를 형성할 수 있으며, 후술할 벤트홀부(160)와 연결될 수 있다. The
한편, 제 1 채널홈(131)은 하부플레이트(130)의 일면보다 낮은 높이를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제 1 채널홈(131)은 하부플레이트(130)와 동일한 높이를 가지되, 하부플레이트(130)에는 이들을 구획하기 위한 벽부(미도시)가 형성될 수 있다.Meanwhile, the
하부플레이트(130)는 검체의 유동 방향을 따라 안착부(132)와 인접하게 배치되도록 형성되는 제 1 돌기(132c)를 포함할 수 있다. 제 1 돌기(132c)는 상기 필터를 통과한 검체를 좌우 측방향으로 확산시켜 검체의 유동속도를 조절함과 동시에, 검체가 제 1 채널(140)로 일정하게 유입될 수 있도록 한다. 예를 들어, 제 1 돌기(132c)는 엠보싱 형태로 형성될 수 있는데, 제 1 채널(140)을 향해 이동하는 검체는 제 1 돌기(132c)에 의해 직선방향으로의 진행이 저지되고, 좌우로 확장되어 진행함으로써, 제 1 채널(140)의 폭에 대해 일정하게 제 1 채널(140)로 유입될 수 있다.The
다른 예로, 도면과 달리, 제 1 돌기(132c)는 검체의 유동방향과 수직한 방향으로 형성된 라인 패턴일 수 있다. 라인 패턴은 검체의 유동 방향을 따라 복수개 형성될 수 있다. 이와 같은 복수의 라인 패턴도 검체를 좌우로 확장시켜 검체가 제 1 채널(140)로 일정하게 유입될 수 있도록 할 수 있다.As another example, unlike the drawing, the
하부플레이트(130)는 저장챔버홈(134)에 형성되는 제 2 돌기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 돌기는 저장챔버홈(134) 내에 형성될 수 있으며, 저장챔버홈(134)에 저장된 잔여물의 역류를 방지할 수 있다. 이때, 상기 제 2 돌기는 도면에 개시되어 있지 않으나 경우에 따라 제 1 돌기(132c)와 유사한 형태로 저장챔버홈(134)에 형성될 수 있다. The
하부플레이트(130)는 제 1 채널홈(131)에 형성되는 제 2 채널홈(136)을 포함할 수 있다. 구체적으로 제 2 채널홈(136)은 제 1 유동홈(133)과 제 2 유동홈(135) 사이에 형성될 수 있다. 이때, 제 2 채널홈(136)은 제 1 유동홈(133)과 제 2 유동홈(135)의 격벽 형태로 형성될 수 있다. 특히 제 2 채널홈(136)은 제 1 유동홈(133)과 제 2 유동홈(135)의 깊이보다 높게 형성될 수 있다. The
한편, 제 2 채널홈(136)은 하부플레이트(130)가 상부플레이트(120)와 결합하는 경우 상부플레이트(120)와 제 2 채널홈(136)의 하면 사이의 공간으로 제 2 채널(150)을 형성할 수 있다. 이때, 제 2 채널(150)은 상기 검체의 일부가 모세관력에 의하여 이동시킴으로서 제 1 채널(140)을 유동하는 검체의 이동을 보조할 수 있다. When the
한편, 상부플레이트(120)와 하부플레이트(130)는 검체와 반응하지 않는 비반응성 물질, 예를 들어, 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등과 같은 고분자 재질로 형성되는 것이 바람직하다. The
또한, 상부플레이트(120)와 하부플레이트(130)는 열간접착법, 에폭시접착법, 화학적접착법, 초음파접착법, 플라즈마접착법, 용제접합법 등에 의해 접합될 수 있으며, 상부플레이트(120)와 하부플레이트(130)는 상호 결합된 상태에서 라벨(미도시)로 둘러싸일 수 있다.The
또한, 도면에는 상부플레이트(120)와 하부플레이트(130)가 동일한 크기를 가지는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정하지 않으며, 상부플레이트(120)와 하부플레이트(130) 사이에 검체의 이동통로인 제 1 채널(140)이 형성된다면, 하부플레이트(130)의 상면에 오목한 형상의 단차부가 형성되고, 상기 단차부에 하부플레이트(130)보다 작은 크기를 가지는 상부플레이트(120)가 안착되어 결합될 수도 있다. 또는, 이와는 반대로 상부플레이트(120)가 하부플레이트(130) 보다 더 크게 형성될 수도 있다.Although the
한편, 바이오 센서(100)는 제 1 채널(140)에 설치되는 상기 필터를 포함할 수 있다. 이때, 상기 필터는 안착부(132)에 설치될 수 있다. 또한, 상기 필터는 예를 들어, 종이, 니트로셀룰로스, 셀룰로오스, PVDF(Poly-vinylidene fluoride), PET(poly(ethyleneterephthalate)), PES(polyethersulfone), 유리섬유, 나일론 등과 같은 다공성 막을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.Meanwhile, the
한편, 바이오 센서(100)는 바디부(110)에 형성되어 제 1 채널(140) 및 외부와 연결되어 제 1 채널(140)의 공기를 외부로 배출시키는 벤트홀부(160)을 포함할 수 있다. 이때, 벤트홀부(160)는 바디부(110)를 관통하도록 형성될 수 있다. 또한, 벤트홀부(160)는 제 2 유동홈(135)과 연결될 수 있다. 특히 벤트홀부(160)는 제 2 유동홈(135)의 끝단부와 연결될 수 있다. The
한편, 벤트홀부(160)는 다양한 위치에 형성될 수 있다. 예를 들면, 벤트홀부(160)는 상부플레이트(120)에 형성될 수 있다. 특히 벤트홀부(160)는 상부플레이트(120)의 상면 또는 측면에 형성될 수 있다. 또한, 벤트홀부(160)는 하부플레이트(130)에 형성될 수 있다. 이때, 벤트홀부(160)는 하부플레이트(130)의 측면이나 하면에 형성될 수 있다. Meanwhile, the
벤트홀부(160)는 상기에 한정되지 않고 다양한 위치에 형성될 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 벤트홀부(160)가 상부플레이트(120)의 상면에 형성되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. The
한편, 바이오 센서(100)는 검체주입홀(121) 및 외부에 노출되는 벤트홀부(160)의 입구부 중 적어도 하나에 연결되어 미리 설정된 시간에 따라 검체주입홀(121) 및 벤트홀부(160)의 입구부 중 적어도 하나를 개폐시키는 밸브(170)를 포함할 수 있다. 이때, 밸브(170)는 검체주입홀(121) 및 벤트홀부(160)의 입구부 중 적어도 하나에 착탈 가능하도록 설치될 수 있다. 또한, 밸브(160)는 검체주입홀(121) 및 벤트홀부(160)의 입구부 중 적어도 하나에 별도의 매개체를 통하여 연결될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 밸브(170)가 벤트홀부(160)에 설치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. The
밸브(170)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 밸브(170)는 솔레노이드 형태로 형성될 수 있다. 또한, 밸브(170)는 체크밸브 형태로 형성될 수 있다. 이때, 밸브(170)는 일정시간 동안 벤트홀부(160)의 입구부를 개폐시키는 모든 장치를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 밸브(170)는 솔레노이드 형태인 경우를 중심으로 설명하기로 한다. The
바이오 센서(100)는 바디부(110)에 설치되어 제 1 채널(140)을 유동하는 검체의 유속을 측정하는 유속측정부(180)를 포함할 수 있다. 이때, 유속측정부(180)는 상기 검출부로부터 일정 간격 이격되도록 설치될 수 있다. 특히 유속측정부(180)는 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예를 들면, 유속측정부(180)는 제 1 채널(140)의 입구부, 제 1 채널(140)의 중앙부 및 벤트홀부(160)의 입구부측 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 채널(140)의 중앙부 즉, 제 1 유동홈(133)에 유속측정부(180)가 설치되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. The
유속측정부(180)는 다양하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 유속측정부(180)는 외부로 빛을 분사하는 광원부(181)와, 광원부(181)로부터 분사되는 빛을 검출하는 수광부(182)를 포함할 수 있다. 또한, 유속측정부(180)는 초음파를 이용하여 검체의 유속을 측정하는 장치를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 유속측정부(180)가 광원부(181)와 수광부(182)를 포함하는 경우를 중심으로서 설명하기로 한다. The flow
유속측정부(180)가 광원부(181)와 수광부(182)가 포함되는 경우, 광원부(181)는 상부플레이트(120)에 설치될 수 있으며, 수광부(182)는 하부플레이트(130)에 설치될 수 있다. 또한, 광원부(181)는 하부플레이트(130)에 설치될 수 있으며, 수광부(182)는 상부플레이트(120)에 설치되는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 광원부(181)는 상부플레이트(120)에 수광부(182)는 하부플레이트(130)에 설치되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. The
이때, 광원부(181)로부터 분사된 빛은 상부플레이트(120)의 일부를 지나 제 1 채널(140)을 통과한 후 수광부(182)에서 검출될 수 있다. At this time, the light emitted from the
한편, 유속측정부(180)는 복수개 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 유속측정부(180)는 서로 일정 간격 이격되도록 제 1 채널(140)에 설치될 수 있다. 특히 복수개의 유속측정부(180)는 제 1 채널(140)의 다양한 위치에 설치될 수 있다. On the other hand, a plurality of flow
예를 들면, 복수개의 유속측정부(180) 중 하나는 제 1 유동홈(133)과 안착부(132)가 연결되는 부분에 설치될 수 있다. 또한, 복수개의 유속측정부(180) 중 다른 하나는 제 1 유동홈(133)과 저장챔버홈(134)이 연결되는 부분 또는 제 1 유동홈(133)의 중앙부분에 설치될 수 있다. 복수개의 유속측정부(180) 중 또 다른 하는 제 2 유동홈(135)에 설치될 수 있다. 이때, 복수개의 유속측정부(180)는 각 부분의 유속을 측정하여 후술할 제어부(미도시)로 전송할 수 있다. For example, one of the plurality of flow
상기와 같이 복수개의 유속측정부(180)가 설치되는 경우 상기 위치에 한정되지 않고 다양한 위치에 설치할 수 있다. 특히 복수개의 유속측정부(180)는 바디부(110)에 설치되어 제 1 채널(140)을 유동하는 검체의 유속을 측정할 수 있는 모든 위치에 설치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 유속측정부(180)가 1개로 설치된 경우와, 유속측정부(180)가 제 1 유동홈(133) 부분에 설치되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. When a plurality of flow
한편, 바이오 센서(100)는 밸브(170)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 밸브(170)의 작동을 제어할 수 있다. 구체적으로 상기 제어부는 밸브(170)를 개방하는 온(On) 신호와 밸브(170)를 폐쇄하는 오프(Off) 신호를 인가할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 온 신호와 상기 오프 신호가 인가되는 시간을 가변하도록 제어할 수 있다. Meanwhile, the
바이오 센서(100)는 밸브(170)와 벤트홀부(160)의 입구부를 연결하는 튜브(195)를 더 포함할 수 있다. 이때, 튜브(195)는 설치되지 않을 수도 있다. 특히 튜브(195)가 설치되지 않은 경우 벤트홀부(160)의 입구부에 밸브(170)가 직접 설치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 튜브(195)가 설치되어 밸브(170)와 벤트홀부(160)의 입구부를 연결하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. The
한편, 이하에서는 바이오 센서(100)의 작동방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of operating the
도 4는 도 4에 도시된 바이오 센서(100)의 제어흐름을 보여주는 블록도이다. 도 5는 도 2에 도시된 하부플레이트(130)에서 검체의 흐름을 보여주는 사시도이다. 4 is a block diagram showing the control flow of the
도 4 및 도 5를 참고하면, 바이오 센서(100)를 작동시키는 경우 상기 검체를 검체주입홀(121)에 투입할 수 있다. 이때, 상기 커버가 있는 경우 상기 커버를 개방하거나 상기 커버에 형성되어 있는 홀을 통하여 상기 검체를 주입할 수 있다. Referring to FIGS. 4 and 5, when the
상기와 같이 검체가 주입되면, 상기 검체는 검체주입홀(121)을 통하여 상기 필터에 안착할 수 있다. 상기 필터를 통과한 검체는 제 1 필러(132a), 제 2 필러(132b)와 제 1 돌기(132c)와 접촉할 수 있다. 이때, 제 1 필러(132a) 및 제 2 필러(132b)는 상기 필터의 하면과 접촉하여 상기 필터의 하면에 발생하는 검체의 맺힘을 방지할 수 있다. When the specimen is injected as described above, the specimen can be seated on the filter through the
또한, 상기 검체는 상기 필터를 통과하면서 제 1 돌기(132c)와 접촉할 수 있다. 이때, 제 1 돌기(132c)는 상기에서 설명한 바와 같이 검체를 좌와 방향으로 확산시켜 상기 검체의 유동속도를 조절함과 동시에 검체가 제 1 채널(140)로 일정하게 유입될 수 있도록 한다. In addition, the specimen may contact the
한편, 상기와 같이 상기 검체가 안착부(132)에 유입되면, 안착부(132)와 연결된 제 1 유동홈(133)으로 이동할 수 있다. 이때, 안착부(132)에 저장된 상기 검체의 일부는 제 2 채널홈(136)을 통하여 이동할 수 있다. 특히 상기 검체의 일부는 제 2 채널(150)의 모세관력에 의하여 제 2 채널홈(136)을 유동할 수 있다. Meanwhile, when the specimen flows into the
이때, 제 1 유동홈(133)과 상부플레이트(120)가 형성하는 제 1 채널(140)에 따른 모세관력에 의하여 제 1 유동홈(133)을 이동할 수 있다. 특히 상기 검체의 일부가 제 2 채널(150)의 모세관력에 의하여 유동하게 되면, 제 1 유동홈(133)을 유동하는 상기 검체의 일부에 견인력을 가하여 상기 검체의 유속을 더욱 빨라지게 할 수 있다. At this time, the
제 2 채널(150)의 크기는 제 1 채널(140)의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 구체적으로 제 2 채널홈(136)의 폭은 제 1 채널홈(131)의 폭보다 작게 형성될 수 있으며, 특히 제 2 채널홈(136)의 폭은 제 1 유동홈(133)의 폭보다 작게 형성될 수 있다. The size of the
상기와 같이 상기 검체가 제 1 유동홈(133)을 이동하게 되면, 유속측정부(180)는 상기 검체의 유속을 측정할 수 있다. 구체적으로 광원부(181)에서 빛을 외부로 분사할 수 있다. 이때, 수광부(182)는 상기 빛이 도달하는지 여부를 감지할 수 있다. 특히 광원부(181)와 수광부(182)는 각각 복수개 구비되어 상기 검체의 유속을 감지할 수 있다. When the specimen moves in the
예를 들면, 광원부(181)가 제 1,2 광원부(181)를 포함하고, 수광부(182)가 제 1,2 광원부(181)와 각각 매칭되는 제 1,2 수광부(182)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 검체가 제 1 유동홈(133)을 이동하게 되면, 상기 검체가 제 1 광원부(181)와 제 1 수광부(182)가 위치한 부분에 도달할 수 있다. For example, the
상기와 같이 상기 검체가 도달되면, 제 1 수광부(182)에서 감지되는 제 1 광원부(181)의 빛의 세기가 가변하거나 빛이 감지되지 않을 수 있다. 또한, 상기 검체가 계속해서 제 1 유동홈(133)을 이동하게 되면, 상기 검체는 제 2 광원부(181)와 제 2 수광부(182)가 위치한 부분에 도달할 수 있다. 이때, 제 2 수광부(182)는 상기 제 1 수광부(182)와 유사하게 작동할 수 있다. When the specimen is reached as described above, the light intensity of the first
상기와 같이 상기 검체가 이동하는 동안 제어부(190)는 제 1 수광부(182)와 제 2 수광부(182)에서 감지된 신호 사이의 시간을 계산할 수 있다. 이때, 제 1 수광부(182)와 제 2 수광부(182)는 서로 일정 간격으로 이격되어 있고, 제어부(190)에 제 1 수광부(182)와 제 2 수광부(182)의 거리가 미리 저장될 수 있다. The
제어부(190)는 상기 시간과 상기 거리를 근거로 상기 검체의 유속을 계산할 수 있다. 이때, 상기 검체의 유속은 검체의 성질에 따라 상이해질 수 있다. 예를 들면, 상기 검체를 제공하는 제공사물, 상기 검체의 종류, 상기 검체의 성분, 상기 검체의 점도, 상기 검체에 별도의 혼합물이 희석된 경우 등에 따라 상기 검체의 유속은 상이해질 수 있다. The
따라서 제어부(190)는 상기 검체의 성질을 상기 검체의 유속으로 측정하여 상기 검체의 유속을 근거로 밸브(170)의 상기 온 신호와 상기 오프 신호를 설정할 수 있다. 구체적으로 제어부(190)는 상기 온 신호와 상기 오프 신호의 인가되는 시간, 인가되는 횟수, 인가되는 순서 등을 결정할 수 있다. 특히 제어부(190)에는 상기 검체의 유속에 따른 밸브(170)의 상기 온 신호와 상기 오프 신호의 인가되는 시간, 인가되는 횟수, 인가되는 순서 등은 테이블화되어 저장될 수 있다. Therefore, the
한편, 상기와 같이 상기 검체의 유속에 따라 밸브(170)의 상기 온 신호와 상기 오프 신호가 결정되면, 제어부(190)는 밸브(170)를 제어할 수 있다. 구체적으로 제어부(190)는 상기 온 신호와 상기 오프 신호를 교번하여 밸브(170)에 인가할 수 있다. On the other hand, when the ON signal and the OFF signal of the
또한, 제어부(190)는 상기 온 신호가 인가되는 시간과 상기 오프 신호가 인가되는 신호를 서로 상이하도록 설정할 수 있다. 구체적으로 상기 온 신호가 인가되는 시간은 상기 오프 신호가 인가되는 신호보다 짧게 형성될 수 있다. Also, the
예를 들면, 제어부(190)는 상기 검체의 유속이 제 1 유속인 경우 상기 온 신호를 제 1 시간동안 밸브(170)에 인가할 수 있다. 또한, 제어부(190)는 상기 오프 신호를 제 2 시간동안 밸브(170)에 인가할 수 있다. 이때, 상기 제 1 시간과 상기 제 2 시간은 상기에서 설명한 바와 같이 서로 상이하게 형성될 수 있다. 특히 상기 제 1 시간은 상기 제 2 시간보다 짧게 형성될 수 있다. For example, the
상기와 같이 상기 제 1 시간이 인가되는 경우 상기 검체는 제 1 유동홈(133)을 이동할 수 있다. 반면, 상기 제 2 시간이 인가되는 경우 상기 검체는 제 1 유동홈(133)을 이동하지 않을 수 있다. As described above, when the first time is applied, the specimen can move through the
상기와 같이 제어되는 동안 제어부(190)는 상기 온 신호를 상기 제 1 시간과 상기 오프 신호를 상기 제 2 시간 동안 교번하여 밸브(170)에 인가할 수 있다. 이때, 상기 검체는 상기 온 신호와 상기 오프 신호에 따라 반복적으로 제 1 유동홈(133)을 이동하다가 이동하지 않으면서 전진할 수 있다. While being controlled as described above, the
한편, 제어부(190)는 상기 검체가 지속적으로 제 1 유동홈(133)을 이동하는 동안에 상기 온 신호가 인가되는 시간 및 상기 오프 신호가 인가되는 시간 중 적어도 하나를 가변시킬 수 있다. Meanwhile, the
구체적으로 제어부(190)는 상기 온 신호가 인가되는 시간을 상기 검체의 이동방향인 제 1 채널(140)의 길이방향에 따라 상기 제 1 시간에서 제 3 시간으로 가변시킬 수 있다. 이때, 상기 제 3 시간은 상기 제 1 시간보다 길게 형성될 수 있다. Specifically, the
또한, 제어부(190)는 상기 오프 신호가 인가되는 시간을 상기 검체의 이동방향인 제 1 채널(140)의 길이방향을 따라 상기 제 2 시간에서 제 4 시간으로 가변시킬 수 있다. 이때, 상기 제 4 시간은 상기 제 2 시간보다 길게 형성될 수 있다. In addition, the
한편, 상기와 같이 제어되는 것 이외에도 제어부(190)는 상기 제 1 시간만 변경하고 상기 제 2 시간을 변경하지 않거나, 상기 제 2 시간만 변경하고 상기 제 1 시간은 변경하지 않을 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 제 1 시간만 상기 제 3 시간으로 가변시키는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. Meanwhile, in addition to being controlled as described above, the
상기와 같이 상기 제 1 시간이 상기 제 3 시간으로 변경되는 경우 상기 검체는 일정한 유속을 유지할 수 있다. 구체적으로 상기 검체가 유동하는 경우 상기 검체가 제 1 유동홈(133)에 차지하는 면적이 늘어나게 되면, 제 1 유동홈(133)을 형성하는 벽면과 상기 검체 사이에 마찰력이 증가할 수 있다. As described above, when the first time is changed to the third time, the specimen can maintain a constant flow rate. Specifically, when the specimen flows, the frictional force between the specimen and the wall forming the
이때, 제어부(190)는 상기 제 1 시간을 상기 제 3 시간으로 변경하여 밸브(170)를 통하여 제 1 채널(140)에 있는 공기가 빠져나가는 시간을 증가시킴으로써 상기 검체에 가해지는 모세관력이 가해지는 시간을 증가시킬 수 있다. 이때, 상기와 같이 모세관력이 가해지는 시간이 증가하면, 제 1 유동홈(133)의 마찰력에 의한 상기 검체의 유속이 감소하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 제 1 유동홈(133)을 이동하는 상기 검체의 속도는 제 1 유동홈(133)을 이동하는 속도가 일정하게 유지될 수 있다. At this time, the
한편, 상기와 같이 제어되는 경우 상기 검출부는 상기 검체를 검사할 수 있다. 구체적으로 상기 오프 신호가 인가되는 경우 상기 검체의 이동이 정지되어 상기 검체의 검사가 수행될 수 있다. 반면, 상기 온 신호가 인가되는 경우 상기 검체를 이동시킴으로써 상기 검출부에서 상기 검체가 고체화되는 것을 방지할 수 있다. On the other hand, when the control is performed as described above, the detection unit can inspect the specimen. Specifically, when the off signal is applied, the movement of the specimen is stopped and the specimen can be inspected. On the other hand, when the on-signal is applied, the specimen can be prevented from being solidified by moving the specimen.
이때, 상기 오프 신호는 상기 검체가 상기 검출부에서 감사가 가능하도록 충분한 시간으로 설정될 수 있다. 구체적으로 상기 오프 신호가 인가되는 제 2 시간 또는 상기 제 4 시간은 제어부(190)에 미리 설정될 수 있다. At this time, the off signal may be set to a time sufficient for the sample to be audited by the detection unit. Specifically, the second time or the fourth time when the OFF signal is applied may be preset in the
따라서 바이오 센서(100)는 상기 검체를 이동시키는데 별도의 구동력, 예를 들어 펌프 등을 필요하지 않으므로 제작이 간편할 수 있다. 특히 바이오 센서(100)는 벤트홀부(160)를 개폐하는 밸브(170)를 설치함으로써 설치 및 제작이 간편할 수 있다. Therefore, the
또한, 바이오 센서(100)는 밸브(170)를 통하여 상기 검체의 이동을 정확하고 정밀하게 제어할 수 있다. 특히 바이오 센서(100)는 상기 검출부에 상기 검체를 머물게 하는 시간을 간편하게 제어 가능하므로 다양한 종류의 검체에 적용이 가능하고 상기 검체의 유동을 지연하기 위한 별도의 구조물을 설치하지 않으므로 제작 비용 및 제작 시간을 저감시킬 수 있다. Also, the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 센서(200)를 보여주는 분해사시도이다. 6 is an exploded perspective view showing a
도 6을 참고하면, 바이오 센서(200)는 바디부(210), 벤트홀부(260), 밸브(270), 유속측정부(280), 제어부(미도시) 및 튜브(295)를 포함할 수 있다. 이때, 벤트홀부(260), 유속측정부(280) 및 상기 제어부는 상기에서 설명한 바와 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 6, the
바디부(210)는 상부플레이트(220)와 하부플레이트(230)를 포함할 수 있다. 이때, 하부플레이트(230)는 제 1 채널홈(231), 안착부(232), 제 2 채널홈(236), 제 1 필러(132a), 제 2 필러(132b), 제 1 돌기(232c) 및 제 2 돌기(미도시)를 포함할 수 있으며, 제 1 채널홈(231)은 제 1 유동홈(233), 저장챔버홈(234) 및 제 2 유동홈(235)을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 채널홈(231), 안착부(232), 제 2 채널홈(236), 제 1 필러(232a), 제 2 필러(232b), 제 1 돌기(232c) 및 상기 제 2 돌기는 상기에서 설명한 것과 동일하게 형성되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 제 1 유동홈(233), 저장챔버홈(234) 및 제 2 유동홈(235)도 상기에서 설명한 것과 동일하게 형성되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. The
또한, 유속측정부(280)는 광원부(281)와 수광부(282)를 포함할 수 있으며, 광원부(281)와 수광부(282)는 상기에서 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. The flow
한편, 바이오 센서(200)는 하부플레이트(230)와 결합하는 상부플레이트(220)를 포함할 수 있다. 이때, 상부플레이트(220)는 하부플레이트(230)와 결합하여 제 1 채널(미도시) 및 제 2 채널(미도시)을 형성할 수 있다. 특히 상기 제 1 채널 및 상기 제 2 채널은 상기에서 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. Meanwhile, the
바디부(210)는 상기 검체가 주입되는 검체주입홀(221)을 포함할 수 있다. 이때, 검체주입홀(221)은 상부플레이트(220) 또는 하부플레이트(230)에 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 검체주입홀(221)이 상부플레이트(220)에 형성되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. The
이때, 검체주입홀(221)은 단수개 또는 복수개 구비될 수 있다. 구체적으로 복수개 검체주입홀(221)은 상기 검체가 주입되는 검체이동홀(미도시)과 상기 검체이동홀과 외부를 연결하는 상기 공기이동홀(미도시)을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 검체주입홀(221)이 단수개인 경우를 중심으로 설명하기로 한다. At this time, the number of the sample injection holes 221 may be one or more. Specifically, the plurality of sample injection holes 221 may include a sample movement hole (not shown) through which the sample is injected and an air movement hole (not shown) connecting the sample movement hole to the outside. Hereinafter, for ease of explanation, the description will be made mainly on the case where the number of sample injection holes 221 is a single number.
한편, 바이오 센서(200)는 검체주입홀(221)이 복수개 구비되는 경우, 상부플레이트(220)에 설치되는 검체주입홀커버(미표기)를 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 검체주입홀커버는 상기 검체이동홀을 폐쇄시키는 검체이동홀커버(미도시)와 상기 공기이동홀을 폐쇄시키는 공기이동홀커버(미도시)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the
바이오 센서(200)는 검체주입홀(221) 및 외부에 노출되는 벤트홀부(260)의 입구부 중 적어도 하나에 연결되어 미리 설정된 시간에 따라 검체주입홀(221) 및 벤트홀부(260)의 입구부 중 적어도 하나를 개폐시키는 밸브(270)를 포함할 수 있다. 이때, 밸브(270)는 검체주입홀(221) 및 벤트홀부(260)의 입구부 중 적어도 하나에 착탈 가능하도록 설치될 수 있다. The
또한, 밸브(270)는 검체주입홀(221) 및 벤트홀부(260)의 입구부 중 적어도 하나에 별도의 매개체를 통하여 연결될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 밸브(270)가 검체주입홀(221)에 설치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. In addition, the
바이오 센서(200)는 밸브(270)와 검체주입홀(221)을 연결하는 튜브(295)를 포함할 수 있다. 이때, 튜브(295)는 상기에서 설명한 바와 유사하게 설치되지 않을 수 있다. 특히 튜브(295)가 설치되지 않는 경우 밸브(270)는 검체주입홀(221)에 직접 설치될 수 있다.The
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 튜브(295)가 설치되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. 특히 튜브(295)가 밸브(270)와 검체주입홀(221) 사이에 설치되어 밸브(270)와 검체주입홀(221)을 연결하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. Hereinafter, the case where the
한편, 바이오 센서(200)를 작동시키는 경우 검체주입홀(221)을 통하여 상기 검체를 주입할 수 있다. 이때, 밸브(270)는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 반면, 검체주입홀(221)이 복수개 구비되는 경우, 상기 검체가 상기 검체이동홀에 주입되면, 상기 검체이동홀커버를 통하여 상기 검체이동홀을 폐쇄시킬 수 있다. 상기와 같이 상기 검체이동홀이 폐쇄되면, 밸브(270)는 개방된 상태를 유지하여 상기 검체이동홀을 통하여 상기 검체가 주입될 수 있다. On the other hand, when the
상기 검체가 주입되면, 상기 검체는 상기 제 1 채널을 통하여 이동할 수 있다. 이때, 상기 검체는 상기 제 1 채널을 통하여 이동하다가 유속측정부(280)에 의하여 유속이 측정될 수 있다. 유속측정부(280)에서 상기 검체의 유속을 측정하는 방법에 대해서는 상기에서 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. When the specimen is injected, the specimen can move through the first channel. At this time, the specimen moves through the first channel, and the flow velocity can be measured by the flow
한편, 상기와 같이 유속측정부(280)에서 상기 검체의 유속이 측정되면, 상기 제어부는 밸브(270)의 온 신호와 오프 신호를 제어할 수 있다. 이때, 상기 제어부가 밸브(270)를 제어하는 방법은 상기에서 설명한 바와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. On the other hand, when the flow velocity of the specimen is measured by the flow
상기와 같이 상기 제어부가 밸브(270)를 제어하는 경우 검체주입홀(221)을 통하여 유입되는 공기가 제어될 수 있다. 구체적으로 상기 검체가 상기 제 1 채널을 이동하는 동안, 검체주입홀(221)과 연결된 상기 제 1 채널부분에는 진공이 형성될 수 있다. 구체적으로 검체주입홀(221)과 연결된 안착부(232) 부분에는 진공이 형성될 수 있다. 특히 상기와 같이 압력이 형성되는 경우, 상기 검체가 상기 제 1 채널을 이동하지 않을 수 있다. 이때, 밸브(270)가 상기 공기이동홀에 설치되는 경우에도 유사하게 상기 검체가 이동하거나 정지할 수 있다. As described above, when the control unit controls the
이때, 상기 제어부는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 온 신호 및 상기 오프 신호 중 적어도 하나의 시간, 횟수, 개수 등을 제어할 수 있다. 특히 상기와 같이 상기 제어부가 상기 온 신호 및 상기 오프 신호를 조절하는 경우, 상기 검체는 상기 온 신호에 따라 이동하다가 상기 오프 신호가 인가되는 경우에는 정지될 수 있다. At this time, the controller can control at least one of the ON signal and the OFF signal as described above. In particular, when the controller controls the ON signal and the OFF signal as described above, the specimen may move according to the ON signal and may stop when the OFF signal is applied.
따라서 바이오 센서(200)는 상기 검체를 이동시키는데 별도의 구동력, 예를 들어 펌프 등을 필요하지 않으므로 제작이 간편할 수 있다. 특히 바이오 센서(200)는 검체주입홀(221)을 개폐하는 밸브(270)를 설치함으로써 설치 및 제작이 간편할 수 있다. Therefore, the
또한, 바이오 센서(200)는 밸브(270)를 통하여 상기 검체의 이동을 정확하고 정밀하게 제어할 수 있다. 특히 바이오 센서(200)는 상기 검출부에 상기 검체를 머물게 하는 시간을 간편하게 제어 가능하므로 다양한 종류의 검체에 적용이 가능하고 상기 검체의 유동을 지연하기 위한 별도의 구조물을 설치하지 않으므로 제작 비용 및 제작 시간을 저감시킬 수 있다. Also, the
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover all such modifications and variations as fall within the true spirit of the invention.
100,200 : 바이오 센서 136,236 : 제 2 채널홈
110,210 : 바디부 140 : 제 1 채널
120,220 : 상부플레이트 150 : 제 2 채널
121,221 : 검체주입홀 160,260 : 벤트홀
130,230 : 하부플레이트 170,270 : 밸브
131,231 : 제 1 채널홈 180,280 : 유속측정부
132,232 : 안착부 181,281 : 광원부
133,233 : 제 1 유동홈 182,282 : 수광부
134,234 : 저장챔버홈 190 : 제어부
135,235 : 제 2 유동홈 195,295 : 튜브100, 200:
110, 210: Body part 140: First channel
120, 220: upper plate 150: second channel
121, 221:
130, 230:
131, 231:
132, 232:
133, 233:
134, 344: Storage chamber groove 190:
135,235: second flow groove 195,295: tube
Claims (20)
상기 바디부에 형성되어 상기 제 1 채널 및 외부와 연결되어 상기 제 1 채널 내부의 공기를 외부로 배출시키는 벤트홀부; 및
상기 검체주입홀 및 외부에 노출되는 상기 벤트홀부의 입구부 중 적어도 하나에 연결되어 미리 설정된 시간에 따라 상기 검체주입홀 및 상기 벤트홀부의 입구부 중 적어도 하나를 개폐시키는 밸브;를 포함하는 바이오 센서.A body formed with a first channel through which a sample flows and in which a sample injection hole for injecting the sample into the first channel is formed;
A vent hole formed in the body and connected to the first channel and the outside to discharge air inside the first channel to the outside; And
And a valve connected to at least one of the specimen injector hole and the inlet portion of the vent hole portion exposed to the outside to open and close at least one of the specimen injector hole and the inlet portion of the vent hole portion according to a predetermined time, .
상기 바디부는,
상부플레이트; 및
일면으로 인입되어 형성되는 제 1 채널홈을 구비하고, 상기 제 1 채널홈을 덮도록 상기 상부플레이트와 결합하여 상기 제 1 채널을 형성하는 하부플레이트;를 구비하는 바이오 센서.The method according to claim 1,
The body part
An upper plate; And
And a lower plate coupled to the upper plate so as to cover the first channel groove to form the first channel.
상기 벤트홀부는 상기 상부플레이트에 형성되는 바이오 센서.3. The method of claim 2,
And the vent hole portion is formed on the upper plate.
상기 벤트홀부는 상기 하부플레이트에 형성되는 바이오 센서.3. The method of claim 2,
And the vent hole portion is formed on the lower plate.
상기 바디부에 형성되는 제 2 채널;을 더 포함하는 바이오 센서.The method according to claim 1,
And a second channel formed on the body part.
상기 검체주입홀 및 상기 벤트홀부의 입구부 중 적어도 하나와 상기 밸브를 연결하는 튜브;를 더 포함하는 바이오 센서.The method according to claim 1,
And a tube for connecting the valve to at least one of the sample injection hole and the inlet portion of the vent hole portion.
상기 밸브의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 바이오 센서.The method according to claim 1,
And a control unit for controlling operation of the valve.
상기 바디부에 설치되어 상기 제 1 채널을 유동하는 검체의 유속을 측정하는 유속측정부;를 더 포함하는 바이오 센서.The method according to claim 1,
And a flow rate measuring unit installed in the body and measuring a flow rate of the sample flowing through the first channel.
상기 유속측정부에서 측정된 상기 검체의 유속을 근거로 상기 밸브에 인가되는 온(On) 신호 및 오프(Off) 신호가 제어되는 바이오 센서.9. The method of claim 8,
And an on signal and an off signal applied to the valve are controlled based on the flow rate of the sample measured by the flow rate measuring unit.
상기 온 신호와 상기 오프 신호는 교번하여 상기 밸브에 인가하는 바이오 센서.10. The method of claim 9,
And the on-signal and the off-signal are alternately applied to the valve.
상기 온 신호와 상기 오프 신호가 인가되는 시간은 서로 상이한 바이오 센서.10. The method of claim 9,
Wherein the ON signal and the OFF signal are different in time from each other.
상기 온 신호가 인가되는 시간은 상기 오프 신호가 인가되는 시간보다 짧게 형성되는 바이오 센서.12. The method of claim 11,
Wherein the time when the ON signal is applied is shorter than the time when the OFF signal is applied.
상기 온 신호가 인가되는 시간 및 상기 오프 신호가 인가되는 시간 중 적어도 하나는 상기 검체의 이동방향인 상기 제 1 채널의 길이방향에 따라 가변하는 바이오 센서.10. The method of claim 9,
Wherein at least one of a time when the ON signal is applied and a time when the OFF signal is applied varies in accordance with a length direction of the first channel which is the moving direction of the specimen.
상기 검체가 유동하여 상기 검체의 형태가 길어질수록 상기 온 신호 및 상기 오프 신호가 인가되는 시간은 증가하는 바이오 센서.14. The method of claim 13,
Wherein the time for which the ON signal and the OFF signal are applied increases as the specimen flows and the shape of the specimen becomes longer.
상기 유속측정부는 복수개 구비되고,
상기 복수개의 유속측정부는 서로 일정 간격 이격되도록 상기 제 1 채널에 설치되는 바이오 센서.9. The method of claim 8,
A plurality of flow velocity measurement units are provided,
Wherein the plurality of flow velocity measuring units are installed on the first channel so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
상기 유속측정부는 상기 제 1 채널의 입구부, 상기 제 1 채널의 중앙부 및 상기 벤트홀부의 입구부 중 적어도 하나에 설치되는 바이오 센서.9. The method of claim 8,
Wherein the flow rate measuring unit is installed in at least one of an inlet portion of the first channel, a central portion of the first channel, and an inlet portion of the vent hole portion.
상기 제 1 채널은 상기 검체를 검출하는 검출부를 구비하고,
상기 검출부는 상기 제 1 채널의 입구부, 상기 제 1 채널의 중앙부 및 상기 제 1 채널의 출구부 중 적어도 하나에 형성되는 바이오 센서.9. The method of claim 8,
Wherein the first channel includes a detection unit for detecting the specimen,
Wherein the detection unit is formed on at least one of an inlet of the first channel, a center of the first channel, and an outlet of the first channel.
상기 유속측정부는 상기 검출부로부터 일정 간격 이격되어 설치되는 바이오 센서.18. The method of claim 17,
Wherein the flow velocity measuring unit is spaced apart from the detecting unit by a predetermined distance.
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A201 | Request for examination | ||
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GRNT | Written decision to grant |