KR101842829B1 - Automatic cytology-stain apparatus for point-of-care and automatic cytology-stain method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치 및 자동화 혈액 도말-염색 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도말과 염색을 하나의 장비에서 자동화할 수 있어 효율적이고 신속한 진단과 평가가 가능하고, 도말의 균일성과 반복 성능을 향상시킬 수 있으며, 소형으로 제작할 수 있어 휴대성과 이동성을 확보하여 현장 진단용으로 적합한 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치 및 자동화 혈액 도말-염색 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automated blood smear-dyeing apparatus and an automated blood smear-dyeing method for on-site diagnosis, and more particularly, to an automatic blood smear-dyeing apparatus for on-site diagnosis, To an automated blood smear-dyeing apparatus and an automated blood smear-dyeing method for on-site diagnosis that are suitable for on-site diagnosis by ensuring portability and mobility because they can be improved in uniformity and repeatability.
최근 조직 및 장기 전체를 투명화하고 염색하는 기술을 통해 조직 및 장기 전체를 온전한 상태로 연구하여 3차원적 정보를 얻기 위한 수요와 관심이 높아지면서 다양한 전공의 연구자들은 새로운 조직 투명화 및 염색 기술을 개발하고 있다.Recently, as the demand and interest to acquire three-dimensional information has increased, researchers of various majors have developed a new organization transparency and dyeing technology have.
특히, 혈액의 경우 다양한 분야에서 도말 및 염색 처리된 시료의 제작이 요구되고 있으며, 이러한 도말 및 염색 처리된 시료를 통해 말라리아, HIV등 혈액에서 유발되는 다양한 질병의 진단과 다양한 평가를 시행하고 있다. 이러한 평가를 위해서는 도말 및 염색의 균일도와 반복성능 등을 향상시켜야 한다.In particular, blood is required to produce smear and dyed samples in various fields. Diagnosis and evaluation of various diseases caused by blood such as malaria and HIV are carried out through such smear and dyed samples. For this evaluation, uniformity and repeatability of smear and dyeing should be improved.
종래 혈액에 대한 도말법을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래 슬라이드 방식 수동 도말 방법에 의해 행해지는 슬라이드 글라스 도말 과정을 나타내는 순서도이다.Conventional blood smearing method will be described with reference to Fig. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart showing a slide glass smearing process performed by a conventional slide type passive smear method. FIG.
종래 혈액에 대한 수동 도말 방식은 도 1에 나타낸 바와 같이, 전혈액(혈액 샘플)의 한 방울(~ 수 ul)을 샘플 슬라이드에 떨어 뜨려 샘플이 퍼지지 않고 한점에서 모이도록 수동으로 위치시킨다(도 1의 (A)). 이후, 도말용 슬라이드를 일정 각도를 유지하면서 접촉점까지 이동시켜 한 방울의 혈액의 젖음성을 이용하여 균일하게 사이각에 위치하도록 일정시간 유지한다(도 1의 (B)). 마지막으로 사이각 사이에 퍼져 있는 혈액을 일정한 속도와 힘으로 샘플 슬라이드의 반대쪽으로 밀고 원위치시키면 도말막이 생성된다(도 1의 (C)).Conventional manual smearing methods for blood manually place a drop (占 ul ul) of a whole blood (blood sample) on a sample slide so that the sample does not spread but collects at one point, as shown in Fig. 1 (A)). Thereafter, the slide for smear is moved to the contact point while maintaining a certain angle, and the wetting property of the drop is used to maintain the slide uniformly for a predetermined time (FIG. 1B). Finally, the blood spreading between the inter-angles is pushed to the opposite side of the sample slide at a constant speed and force, and the sample is returned to its original position (Fig. 1 (C)).
그러나 일련의 도말 과정은 작업자의 수작업을 통하여 이루어지므로 시간과 인력의 소모가 크다는 문제점이 있고, 균일한 도말을 얻기 위하여 위치제어, 힘제어, 각도 제어 등이 이루어져야 하는데, 이러한 제어가 이루어지지 않게 되면 샘플 슬라이드의 표면이 일정하지 않아 균일한 도말을 얻을 수 없고, 각 도말 샘플에서의 질적인 차이로 인해 기준 도말 샘플과의 비교 검사가 필요로 되는 문제점이 있다.However, since a series of smearing processes are performed manually by the operator, there is a problem that time and manpower are consumed. In order to obtain uniform smear, position control, force control, and angle control must be performed. The surface of the sample slide is not uniform, so that uniform smearing can not be obtained, and there is a problem that a comparison test with the reference smear sample is required due to the qualitative difference in each smear sample.
다음으로, 혈액에 대한 종래 슬라이드 염색 방법을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 종래 슬라이드 방식 수동 염색 방법에 의해 행해지는 슬라이드 글라스 염색 과정을 나타내는 순서도이다.Next, a conventional slide dyeing method for blood will be described with reference to Fig. 2 is a flowchart showing a slide glass dyeing process performed by a conventional slide type manual dyeing method.
종래 슬라이드 글라스 수동 염색 방식은 도 2에 나타낸 바와 같이, 앞서 설명한 바와 같은 방식을 통해 도말된 혈액 샘플에 대하여 자연 건조나 대류 건조 또는 전도 건조 방식을 통한 건조하고(도 2의 (a)), 고정액 투입용 유체를 통해 고정한 다음 세척하고(도 2의 (b)), 염색용 유체로 염색한 다음(도 2의 (c)), 상기한 건조 방식이나 커버 글라스를 통해 고정하는(도 2의 (d) 또는 (d')) 순서로 염색을 진행한다.Conventionally, as shown in FIG. 2, the conventional slide glass manual dyeing method is a method in which a blood sample smeared through the above-described method is dried through natural drying, convection drying or conduction drying (FIG. 2 (a) (FIG. 2 (b)), and then dyed with a dyeing fluid (FIG. 2 (c)), and then fixed through the above drying method or cover glass d) or (d ')).
이때, 도말 표면의 균일한 염색을 위해 전체 표면을 염색액으로 일정하게 도포하여 염색의 질을 균일하게 유지하는 기술이 필요한데, 종래에는 모두 수작업에 의해 진행되므로 매우 번거롭고, 숙련자에 의해 염색작업이 진행되어야 하며, 많은 염색시간이 소요되었고, 이에 따라 균일한 염색이 곤란한 문제가 있었다.In this case, in order to uniformly dye the surface of the smear, a technique of uniformly applying the entire surface with the staining solution to keep the quality of the staining uniform is required. In the past, all of the techniques have been carried out manually, which is very cumbersome. And it took a lot of time for dyeing, and there was a problem that uniform dyeing was difficult.
한편, 상기한 수작업에 의한 도말 또는 염색을 해결하기 위한 일환으로, 각각에 대한 자동화 기술이 제안된 바 있으나, 그 구성이 복잡하고 매우 고가이며 도말과 염색을 위하여 별개의 장비가 필요로 되는 문제점이 있었다.In order to solve the problem of manual smearing or dyeing, automation techniques have been proposed for each of them. However, the structure is complicated, very expensive, and separate equipment is required for smearing and dyeing there was.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 도말과 염색을 하나의 장비에서 자동화할 수 있어 효율적이고 신속한 진단과 평가가 가능하고, 도말의 균일성과 반복 성능을 향상시킬 수 있으며, 소형으로 제작할 수 있어 휴대성과 이동성을 확보하여 현장 진단용으로 적합한 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치 및 자동화 혈액 도말-염색 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention can automate smearing and dyeing in a single apparatus, enabling efficient and rapid diagnosis and evaluation, improving uniformity and repeatability of smear, The present invention aims to provide an automated blood smear-dyeing apparatus and an automated blood smear-dyeing method for on-site diagnosis that are suitable for on-site diagnosis by ensuring portability and mobility.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling the same.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 장비 하우징; 상기 장비 하우징에 구성되고, 슬라이드 글라스에 위치된 혈적을 도말하기 위한 도말처리모듈; 상기 도말처리모듈 일측에 구성되고, 상기 도말 처리된 혈액시료를 염색하기 염색처리하기 위한 염색처리모듈; 상기 도말처리모듈, 상기 염색처리모듈 및 상기 도말처리모듈과 염색처리모듈을 구성하는 구동 구성요소를 XYZ축 이동 및 틸팅(tilting) 구동시키기 위한 구동-3축이동 수단; 및 상기 도말처리모듈과 염색처리모듈 및 상기 구동-3축이동 수단을 제어하기 위한 제어반;을 포함하는 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus comprising: an equipment housing; A smear processing module configured to smear the blood located in the slide glass and configured in the equipment housing; A dyeing processing module provided at one side of the smear processing module for dyeing the smear-processed blood sample; A driving-3-axis moving means for moving the driving component constituting the smear processing module, the dyeing processing module, the smear processing module and the dyeing processing module in an XYZ axis and a tilting drive; And a control panel for controlling the smear processing module, the dyeing processing module, and the driving-3-axis moving means.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 도말처리모듈은 상기 슬라이드 글라스가 로딩되는 로딩 스테이지와, 상기 슬라이드 글라스에 위치된 혈적을 도말하기 위한 도말용 슬라이드, 및 상기 도말용 슬라이드의 접촉 압력을 검출하기 위한 압력센서를 포함하고, 상기 구동-3축이동 수단은 상기 도말용 슬라이드를 XYZ축 방향으로 이동시키고, 상기 슬라이드 글라스에 대하여 소정 경사각을 갖도록 틸팅시키기 위한 도말용 구동유닛을 포함하며, 상기 제어반은 상기 도말용 슬라이드가 미리 설정된 이동 속도, 경사 각도, 및 접촉 압력을 갖고 도말하도록 제어할 수 있다.In one aspect of the present invention, the smear processing module includes a loading stage on which the slide glass is loaded, a slide for smearing the blood located in the slide glass, And a pressure sensor, wherein the drive-3-axis moving means includes a smoothing drive unit for moving the smear slide in the XYZ-axis direction and tilting the slide glass so as to have a predetermined tilt angle with respect to the slide glass, It is possible to control so that the slide for smearing smears with a predetermined moving speed, an inclination angle, and a contact pressure.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 슬라이드 글라스와 접촉하는 상기 도말용 슬라이드의 접촉부는 중앙부가 친수성 처리되어 이루어지는 친수성 처리부, 및 상기 친수성 처리부의 양측이 소수성 처리되어 이루어지는 소수성 처리부로 구성될 수 있다.In one aspect of the present invention, the contact portion of the slide for contact with the slide glass may be composed of a hydrophilic treatment portion in which a central portion is hydrophilized, and a hydrophobic treatment portion in which hydrophilic treatment is performed on both sides of the hydrophilic treatment portion.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 친수성 처리부는 수산화 표면 처리되거나 플라즈마 표면 처리되어 이루어지며, 상기 소수성 처리부는 불소화합물 또는 나노포러스(nano porus) 물질이 코팅되어 이루어질 수 있다.In one aspect of the present invention, the hydrophilic treatment portion is subjected to a hydroxide surface treatment or a plasma surface treatment, and the hydrophobic treatment portion may be coated with a fluorine compound or a nano porus material.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 염색처리모듈은 상기 도말처리모듈에 의해 도말처리된 도말 혈액 시료가 위치된 슬라이드 글라스가 로딩되는 로딩 스테이지와, 상기 도말 혈액 시료를 수용하는 수용부를 구비하고, 유체가 유출입할 수 있는 포트가 형성되며 상기 슬라이드 글라스에 접촉되는 챔버와, 상기 챔버 내로 하나 이상의 염색액을 투입하도록 구성되는 염색액 투입 수단, 및 상기 챔버의 접촉 압력을 검출하기 위한 압력 센서를 포함하고, 상기 구동-3축이동 수단은 상기 챔버를 상하방향으로 이동시키기 위한 챔버용 구동유닛을 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, the dyeing processing module includes a loading stage for loading a slide glass on which an smear smear sample is smoothed by the smear processing module, and a receiver for receiving the smear sample, And a pressure sensor for detecting a contact pressure of the chamber, wherein the chamber is provided with a port through which a liquid can flow in and out, and which is in contact with the slide glass, a dyeing liquid injecting means configured to inject at least one dyeing liquid into the chamber, , And the driving-3-axis moving means may include a chamber driving unit for moving the chamber in the vertical direction.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 염색처리모듈은 상기 슬라이드 글라스에 접촉하여 열을 제공하여 염색혈적시료를 건조시키기 위한 열원 부재를 더 포함하고, 상기 제어반은 염색액이 미리 설정된 유량으로 제공되도록 상기 염색액 투입 수단을 제어하고, 상기 압력센서로부터의 검출 신호를 제공받아 상기 챔버가 일정 접촉 압력으로 접촉하도록 제어하도록 이루어지며, 상기 열원 부재의 동작을 제어하도록 이루어질 수 있다.According to one aspect of the present invention, the dyeing processing module further includes a heat source member for contacting the slide glass to provide heat to dry the dye blood sample, and the control panel controls the dyeing processing module such that the dyeing solution is supplied at a predetermined flow rate The control unit controls the dyeing liquid injecting unit and controls the chamber to contact the chamber with a predetermined contact pressure by receiving a detection signal from the pressure sensor and to control the operation of the heat source unit.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 도말처리모듈의 로딩 스테이지와 상기 염색처리모듈의 로딩 스테이지는 동일 로딩 스테이지이며, 상기 열원 부재 및 상기 압력 센서는 상기 동일 로딩 스테이지에 구비되도록 구성될 수 있다.In one aspect of the present invention, the loading stage of the smear processing module and the loading stage of the dyeing processing module are the same loading stage, and the heat source member and the pressure sensor may be configured to be provided in the same loading stage.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 장비 하우징에 구비되고 상기 구동-3축이동 수단에 의해 로딩되어 상기 염색처리된 혈액 시료에 대한 혈액 이미지를 촬영 획득하여 이미지 분석하기 위한 이미지 처리모듈을 더 포함하며, 상기 구동-3축이동 수단은 상기 혈액시료가 위치된 슬라이드 글라스를 상기 이미지 처리모듈로 이동시키거나, 상기 이미지 처리모듈을 상기 염색처리된 혈액시료의 슬라이드 글라스가 로딩되어 있는 로딩 스테이지로 이동시키도록 구성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, the image processing module further includes an image processing module for image acquisition and image analysis of a blood image of the blood sample, which is provided in the equipment housing and is loaded by the drive- Axis moving means moves the slide glass in which the blood sample is placed to the image processing module or moves the image processing module to a loading stage in which the slide glass of the dyed blood sample is loaded .
본 발명의 다른 관점에 따르면, 혈적이 위치된 슬라이드 글라스를 로딩 스테이지에 안착시키는 슬라이드 글라스 로딩 단계; 상기 로딩 스테이지로 로딩된 슬라이드 글라스에 도말용 슬라이드를 접촉시켜 혈적을 도말하여 도말 혈액 시료를 형성하도록 하는 자동 도말 단계; 상기 도말 혈액 시료에 염색액을 투입하여 염색 혈액 시료를 형성하도록 하는 자동 염색 단계;를 포함하며, 상기 자동 도말 단계는 XYZ축 이동 및 틸팅(tilting) 구동하게 구성되는 구동-3축이동 수단에 의해 XYZ축으로 이동되고 소정 각도로 틸팅된 도말용 슬라이드가 슬라이드 글라스에 접촉하면서 도말 혈액 시료를 형성하도록 이루어지는 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a slide glass loading step of placing a slide glass on which blood is placed, on a loading stage; An automatic smearing step of contacting the slide glass loaded with the loading stage with a slide for smear to smear the blood to form a smear blood sample; And an automatic dyeing step in which a dyeing liquid is injected into the smear blood sample to form a stained blood sample. The automatic smearing step is performed by a drive-3-axis moving means configured to drive the XYZ axis and the tilting There is provided an automated blood smearing-dyeing method for on-site diagnosis, which comprises forming a smear blood sample while contacting a slide glass, the smear slide being moved in the XYZ axis and tilted at a predetermined angle.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 자동 도말 단계는 도말용 슬라이드에 의해 도말되는 혈적의 퍼짐 각도를 조절하고, 상기 도말용 슬라이드가 미리 설정된 이동 속도, 경사 각도 및 접촉 압력으로 제어되면서 실행되는 것을 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, the automatic smudging step includes adjusting the spreading angle of the blood stained by the smear slide, and performing the smear while the slide is controlled at a preset moving speed, tilt angle, and contact pressure can do.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 도말혈액시료 자동 염색 단계는 상기 도말혈액시료를 건조시키는 전(前) 건조 단계; 상기 도말혈액시료를 내측에 위치시키고 가장자리는 상기 슬라이드 글라스에 접촉하도록 하는 챔버를 이동 위치시키는 챔버 위치 단계; 상기 챔버 내의 도말혈액시료로 염색액을 공급하여 염색혈액시료를 형성하도록 하는 염색액 공급 단계; 상기 염색혈액시료가 위치된 슬라이드 글라스로부터 챔버를 이격 제거하는 챔버 제거 단계; 및 상기 챔버가 제거된 염색혈액시료를 건조시키는 후(後) 건조 단계;를 포함하고, 상기 전 건조 단계 및 후 건조 단계는 자연 대류 건조 또는 히터 건조로 건조하고, 상기 챔버 위치 단계에서의 챔버는 유출입 포트와 미세유체채널의 수용공간을 갖는 실리콘 고무로 구성되는 챔버를 이용하며, 상기 챔버는 이동수단에 의해 이동되되 슬라이드 글라스와 접촉되고, 상기 슬라이드 글라스와의 접촉 시 압력 센서를 통해 접촉 압력이 검출되며, 검출된 압력 신호에 근거하여 기 설정된 압력값으로 조정되도록 상기 이동수단을 제어할 수 있다.In another aspect of the present invention, the automatic dyeing step of the smear sample includes: a pre-drying step of drying the smear sample; A chamber positioning step of moving the chamber for positioning the smear sample inward and the edge to contact the slide glass; Supplying a staining liquid to the smear blood sample in the chamber to form a stained blood sample; A chamber removing step of removing the chamber from the slide glass on which the dyed blood sample is placed; And a post-drying step of drying the dyed blood sample from which the chamber is removed, wherein the pre-drying step and the post-drying step are performed by natural convection drying or heater drying, and the chamber in the chamber positioning step Wherein the chamber is made of silicon rubber having an inlet / outlet port and a receiving space for a microfluidic channel, wherein the chamber is moved by the moving means and is in contact with the slide glass, and when the slide glass is in contact with the slide glass, And the moving means can be controlled so as to be adjusted to a preset pressure value based on the detected pressure signal.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 자동 도말 단계는 상기 도말용 슬라이드를 미리 설정된 속도, 경사 각도 및 접촉 압력을 갖도록 상기 도말용 슬라이드의 이동수단을 제어하는 것을 포함하며, 상기 염색액 공급 단계는 상기 챔버에 형성되는 유체 유출입 포트를 통해 염색액을 제공하되, 미리 설정된 유량(flow rate)으로 제공되도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, the automatic smearing step includes controlling the moving means of the smear slide so that the smear slide has a preset speed, a tilt angle, and a contact pressure, And providing the dyeing solution through the fluid inlet / outlet port formed in the chamber, so as to be provided at a predetermined flow rate.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 염색처리된 혈액시료의 이미지를 획득할 수 있는 이미지 처리모듈을 상기 염색 혈액 시료가 위치된 슬라이드 글라스로 이동시키거나, 상기 염색 혈액 시료가 위치된 슬라이드 글라스를 상기 이미지 처리모듈로 이동시켜 염색 혈액 시료의 이미지를 획득하여 분석하도록 하는 이미지처리 분석 단계를 더 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, an image processing module capable of acquiring an image of a blood-stained blood sample is moved to a slide glass in which the stained blood sample is placed, or a slide glass in which the stained blood sample is placed, Processing module to acquire and analyze an image of the stained blood sample.
상기한 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치 및 자동화 혈액 도말-염색 방법에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.The above-described automated blood smear-dyeing apparatus and automated blood smear-dyeing method for on-site diagnosis according to the present invention provide the following effects.
첫째, 본 발명은 도말과 염색을 하나의 장비에서 자동화할 수 있어 신속한 진단과 평가를 효율적으로 실행할 수 있는 효과가 있다.First, the present invention can automate smearing and dyeing in a single apparatus, and thus, it is possible to efficiently perform rapid diagnosis and evaluation.
둘째, 본 발명은 도말의 균일성과 반복 성능을 향상시킬 수 있고, 소형으로 제작할 수 있어 휴대성과 이동성을 확보하여 현장 진단용으로 이용할 수 있는 효과가 있다.Second, the present invention can improve the uniformity and repetition performance of smearing, and can be manufactured in a small size, ensuring portability and mobility, and being useful for field diagnosis.
셋째, 본 발명은 균일하고 우수한 도말 샘플을 얻음으로써 고해상도의 현미경이 아닌 저해상도의 이미지만으로도 현장에서 다양한 진단과 검사를 수행할 수 있는 효과가 있다.Third, the present invention has the effect of performing various diagnosis and inspection in the field by only obtaining images of low resolution rather than high resolution microscopes by obtaining uniform and excellent smear samples.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 종래 슬라이드 방식 수동 도말 방법에 의해 행해지는 슬라이드 글라스 도말 과정을 나타내는 순서도이다.
도 2는 종래 슬라이드 방식 수동 염색 방법에 의해 행해지는 슬라이드 글라스 염색 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치의 구성을 블록화하여 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치를 구성하는 도말처리모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 현장 진단용 혈액 도말-염색 장치를 구성하는 염색 처리모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 7은 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법을 구성하는 염색 과정을 나타내는 플로차트이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart showing a slide glass smearing process performed by a conventional slide type passive smear method. FIG.
2 is a flowchart showing a slide glass dyeing process performed by a conventional slide type manual dyeing method.
FIG. 3 is a block diagram showing the construction of an automated blood smear-dyeing apparatus for field diagnosis according to the present invention.
4 is a view schematically showing a configuration of a smear processing module constituting an automated blood smear-dyeing apparatus for field diagnosis according to the present invention.
FIG. 5 is a view schematically showing the construction of a dyeing processing module constituting a blood smear-dyeing apparatus for field diagnosis according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing an automated blood smear-dyeing method for field diagnosis according to the present invention.
FIG. 7 is a flow chart showing a dyeing process constituting an automated blood smear-dyeing method for field diagnosis according to the present invention.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Further objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the present invention is capable of various modifications and various embodiments, and the examples described below and illustrated in the drawings are intended to limit the invention to specific embodiments It is to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, the terms " part, "" unit," " module, "and the like, which are described in the specification, refer to a unit for processing at least one function or operation, Software. ≪ / RTI >
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치 및 자동화 혈액 도말-염색 방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an automated blood smear-dyeing apparatus and an automated blood smear-dyeing method for on-site diagnosis according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치를 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치의 구성을 블록화하여 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치를 구성하는 도말처리모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 현장 진단용 혈액 도말-염색 장치를 구성하는 염색 처리모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.First, an automated blood smear-dyeing apparatus for field diagnosis according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the construction of an automated blood smear-dyeing apparatus for field diagnosis according to the present invention. FIG. 4 schematically shows the structure of a smear processing module constituting an automated blood smear- FIG. 5 is a view schematically showing a structure of a dyeing processing module constituting a blood smear-dyeing apparatus for field diagnosis according to the present invention.
본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치는, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 장비 하우징(100); 상기 장비 하우징(100)에 구성되고, 슬라이드 글라스(혈액위치 글라스)에 위치한 분석대상 혈적(blood drop)을 슬라이드 방식으로 도말하기 위한 도말처리모듈(200); 상기 도말처리모듈(200) 일측에 구성되고, 상기 도말 처리된 혈액을 염색처리하기 위한 염색처리모듈(300); 상기 도말처리모듈(200) 및 염색처리모듈(300) 및/또는 이들 도말처리모듈(200)과 염색처리모듈(300)을 구성하는 구성요소 중 구동하는 구동 구성요소를 XYZ축 이동 및 틸팅(tilting) 구동시키기 위한 구동-3축이동 수단(400); 및 장비의 온/오프와 상기 도말처리모듈(200)과 염색처리모듈(300) 및 상기 구동-3축이동 수단(300)을 제어하기 위한 제어반(500)을 포함한다.The automated blood smear-dyeing apparatus for field diagnosis according to the present invention comprises an equipment housing 100, as shown in FIGS. 3 to 5; A
또한, 본 발명은 상기 장비 하우징(100)에 구비되고 상기 구동-3축이동 수단(400)에 의해 로딩되어 염색 처리된 혈액 시료에 대한 혈액 이미지를 촬영 획득하여 이미지 분석하기 위한 이미지 처리모듈(600)을 더 포함한다. 아래에서 상세히 설명되는 각 구성들의 설명에 있어 이미지 처리모듈(500)은 혈액 시료의 이미지를 획득하여 분석하도록 제공할 수 있는 구성이라면 특별히 한정되지 않으며, 또한 공지의 것을 채용할 수 있으므로, 발명의 명확화 및 설명의 간략화를 위하여 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The present invention also provides an
상기 도말처리모듈(200)은 혈적이 위치된 슬라이드 글라스가 로딩되기 위한 로딩 스테이지(loading stage)(미도시)와, 상기 슬라이드 글라스에 위치된 혈적을 도말하기 위한 도말용 슬라이드(210), 및 상기 슬라이드 글라스에 대한 도말용 슬라이드(210)의 접촉 압력을 검출하기 위한 압력센서(220)를 포함한다.The
상기 도말용 슬라이드(210)에서 슬라이드 글라스와 접촉하는 접촉부(또는 접촉 표면)는 슬라이드 표면의 젖음성을 제어하여 도말되는 혈적의 퍼짐 각도를 조절할 수 있도록 이루어지는 접촉부로 구성된다.The contact portion (or contact surface) contacting the slide glass in the smear slide 210 is composed of a contact portion configured to control the wettability of the slide surface to adjust the spread angle of the smear.
바람직하게, 상기 도말용 슬라이드(210)의 접촉부는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 중앙부가 친수성 처리되는 친수성 처리부(211), 및 상기 친수성 처리부(211)의 양측이 소수성 처리되는 소수성 처리부(212)로 이루어진다.4, the contact portion of the smear slide 210 preferably includes a
상기 친수성 처리부(211)는 수산화표면 처리되거나 플라즈마 처리되어 이루어질 수 있다. 또한, 상기 소수성 처리부(212)는 예를 들면 불소화합물이 코팅되어 이루어지거나 나노포러스(nano porus)물질이 코팅되어 이루어질 수 있다.The
또한, 상기 도말처리모듈(200)과 관련하여, 상기 구동-3축이동 수단(400)은 상기 도말용 슬라이드(210)를 XYZ축방향으로 이동시키고, 슬라이드 글라스에 대하여 소정 경사각을 갖도록 틸팅시키기 위한 도말용 구동유닛(410)을 포함한다. 상기 도말용 구동유닛은 예를 들면 X축, Y축, Z축 스테이지와 하나 이상의 스텝 서보 모터의 조합으로 이루어질 수 있다.In relation to the
상기 도말처리모듈(200)과 관련하여 상기 제어반(500)은 상기 도말용 슬라이드(210)가 미리 설정된 파라미터(이동 속도, 각도, 접촉 힘(접촉 압력))을 갖고 도말할 수 있도록 제어한다.Regarding the
여기에서, 상기 제어반(500)은 작동 시점에서 압력센서(220)로부터의 검출 신호를 제공받아 도말용 슬라이드(210)가 일정 접촉 압력 또는 기설정된 접촉 압력을 벗어나는 경우, 일정 접촉 압력 또는 기설정된 접촉 압력을 갖도록 보정한다.Here, the
다음으로, 상기 염색처리모듈(300)은 상기 도말처리모듈(200)에 의해 도말처리된 혈적(이하, '도말 혈액 시료'라 함)이 위치된 슬라이드 글라스가 로딩되는 로딩 스테이지(미도시)와, 상기 도말 혈액 시료를 수용하는 수용공간을 가지며, 유체가 유출입할 수 있는 유입 포트(311) 및 유출 포트(312)를 갖는 챔버(310), 상기 챔버(310) 내로 하나 이상의 염색액을 투입하도록 구성되는 염색액 투입 수단(320), 및 상기 챔버(310)의 지지 압력(접촉 압력)을 검출하기 위한 압력 센서(미도시)를 포함한다.Next, the
또한, 상기 염색처리모듈(300)은 도말 혈액 시료를 자연 대류에 의한 건조 방식으로 건조시킬 수 있지만, 슬라이드 글라스에 접촉하여 열을 제공하여 염색혈적시료를 건조시키기 위한 열원 부재(예를 들면, thin film heater)를 슬라이드 글라스가 로딩되는 로딩 스테이지 등에 구비하여 포함할 수 있다. 이러한 열원 부재가 구비되는 로딩 스테이지는 상기한 도말처리모듈(200)의 로딩 스테이지와 공용되게 구성될 수 있다.The
상기 염색처리모듈(300)의 챔버(310)는 유출입 포트와 미세유체채널의 수용공간을 갖는 실리콘 고무(예를 들면, PDMS(polydimethylsiloxane))로 구성되는 것이 바람직하다.The
이와 같은 PDMS로 이루어지는 챔버(310)는 가장자리가 슬라이드 글라스와 기밀 접촉하게 되어 염색액의 유출을 방지할 수 있고, 이에 따라 염색액의 낭비를 줄이고, 다른 모듈로 떨어지거나 침습하는 것을 방지할 수 있다.The edge of the
상기 염색처리모듈(300)의 염색액 투입 수단(320)은 복수의 염색액을 저장하는 염색액 저장용기와, 상기 염색액 저장용기로부터 염색액을 펌핑하여 챔버(310)로 제공하기 위한 펌핑부재를 포함한다.The dyeing solution input means 320 of the
또한, 상기 염색처리모듈(300)과 관련하여, 상기 구동-3축이동 수단(400)은 상기 챔버(310)의 상하방향(Z축방향)으로 이동시키기 위한 챔버용 구동유닛(420)을 포함한다.3, the drive-3-axis moving means 400 includes a
상기 염색처리모듈(300)과 관련하여 상기 제어반(500)은 염색액을 미리 설정된(예를 들면, 실험치를 통한 기설정값) 균일한 유량(flow rate)으로 제공하도록 상기 염색액 투입 수단(320)을 제어하도록 이루어지고, 상기 압력센서로부터의 검출 신호를 제공받아 챔버(310)가 일정 접촉 압력 또는 기설정된 접촉 압력을 벗어나는 경우, 일정 접촉 압력 또는 기설정된 접촉 압력을 갖도록 보정할 수 있도록 이루어지며, 또한 열원 부재(히터)의 동작 시간을 제어할 수 있다.In connection with the
여기에서, 상기 염색처리모듈(300)의 압력 센서는 로딩 스테이지의 일측에 슬라이드 글라스와 접촉 가능하게 마련되며, 이에 따라 상기 압력 센서는 도말처리모듈(200)와 염색처리모듈(300)에 공용으로 적용될 수 있다.Here, the pressure sensor of the
상기 염색처리모듈(300)에서 염색처리된 염색 혈액 시료는 이 염색 혈액 시료가 위치된 슬라이드 글라스를 구동-3축이동 수단(400)에 의해 이미지 처리모듈(600)로 이동시키거나, 3축 구동 로봇모듈(400)에 의해 이미지 처리모듈(600)을 혈액시료 슬라이드 글라스가 위치된 로딩 스테이지로 이동시켜 혈액 시료의 이미지를 획득하도록 이루어질 수 있다.The dyed blood sample dyed in the
다음으로, 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법을 나타내는 플로차트이고, 도 7은 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법을 구성하는 염색 과정을 나타내는 플로차트이다.Next, an automated blood smear-dyeing method for field diagnosis according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an automated blood smear-dyeing method for field diagnosis according to the present invention, and FIG. 7 is a flowchart showing a staining process constituting an automated blood smear-dyeing method for field diagnosis according to the present invention.
본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법은, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 혈적(~ 수 ul)이 위치된 슬라이드 글라스를 로딩 스테이지에 안착시키는 슬라이드 글라스 로딩 단계(S100); 상기 로딩 스테이지로 로딩된 슬라이드 글라스에 도말용 슬라이드를 접촉시켜 혈적을 도말하여 도말 혈액 시료를 형성하도록 하는 자동 도말 단계(S200); 상기 자동 도말 단계(S200)에서 도말 혈액 시료에 하나 이상의 염색액을 투입하여 염색 혈액 시료를 형성하도록 하는 자동 염색 단계(S300);를 포함하며, 상기 자동 도말 단계(S200)는 XYZ축 이동 및 틸팅(tilting) 구동시키기 위한 구동-3축이동 수단에 의해 XYZ축으로 이동되고 소정 각도로 틸팅된 도말용 슬라이드가 슬라이드 글라스에 접촉하면서 도말 혈액 시료를 형성하도록 이루어지는 것을 포함한다.The automated blood smear-dyeing method for field diagnosis according to the present invention comprises: a slide glass loading step (S100) for placing a slide glass on which blood (- several ul) is placed, on a loading stage, as shown in FIGS. 6 and 7; An automatic smearing step (S200) of contacting the slide glass loaded with the loading stage with a smear slide to smear the blood to form a smear sample; And an automatic dyeing step (S300) of injecting at least one staining liquid into the smear blood sample in the automatic smearing step (S200) so as to form a stained blood sample. The automatic smearing step (S200) includes an XYZ axis shift and a tilting axis moving means for driving the tilting means, and a smear slide, which is moved in the X, Y, Z-axis and tilted at a predetermined angle, is brought into contact with the slide glass to form a smear blood sample.
상기 자동 도말 단계(S100)는 도말용 슬라이드에 의해 도말되는 혈적의 퍼짐 각도를 조절하는 것을 포함한다.The automatic smearing step S100 includes adjusting the spreading angle of the blood smeared by the smear slide.
상기 혈적의 퍼짐 각도의 조절은 슬라이드 글라스와 접촉하는 도말용 슬라이드의 접촉부의 젖음성을 제어하여 도말되는 혈적의 퍼짐 각도를 조절하도록 하는 것으로, 수산화표면 처리되거나 플라즈마 처리되어 이루어지는 중앙부, 및 불소화합물이 코팅되어 이루어지거나 나노포러스(nano porus)물질이 코팅되어 이루어지는 양측부를 갖는 상기 도말용 슬라이드의 접촉부를 상기 슬라이드 글라스에 소정 압력을 접촉시키면서 도말하는 것으로 이루어질 수 있다.The spreading angle of the blood is controlled by controlling the wettability of the contact portion of the slide for contact with the slide glass so as to adjust the angle of spread of blood to be smoked. The central portion is formed by a hydroxide surface treatment or a plasma treatment, Or a contact portion of the slide for smudging having both side portions formed by coating a nano porus material on the slide glass while applying a predetermined pressure to the slide glass.
또한, 상기 자동 도말 단계(S200)는 도말용 슬라이드가 미리 설정된 파라미터(이동 속도, 각도, 접촉 힘(접촉 압력))로 제어되면서 실행되는 것이 바람직하다.It is preferable that the automatic smearing step (S200) is carried out while the slide for smear is controlled to a predetermined parameter (moving speed, angle, contact force (contact pressure)).
또한, 상기 자동 도말 단계(S200)는 상기 로딩 스테이지 또는 상기 슬라이드 글라스에 구비되어 상기 도말용 슬라이드의 접촉압력을 검출하는 압력센서로부터의 검출 신호에 기초하여 미리 설정된 접촉 압력을 갖도록 보정하는 제어(구동-3축이동 수단의 구동 제어)를 실행하게 된다.The automatic smudging step S200 may include a control (driving) process, which is provided in the loading stage or the slide glass to correct a predetermined contact pressure on the basis of a detection signal from a pressure sensor for detecting a contact pressure of the slide for smear, -3 axis moving means).
다음으로, 상기 도말혈액시료 자동 염색 단계(S300)는 슬라이드 글라스 상의 도말혈액시료를 건조시키는 전(前) 건조 단계(S310)와, 도말혈액시료를 내측에 위치시키고 가장자리는 상기 슬라이드 글라스에 접촉하도록 챔버를 이동 위치시키는 챔버 위치 단계(S320)와, 상기 챔버 내의 도말혈액시료로 하나 이상의 염색액을 공급하여 염색혈액시료를 형성하도록 하는 염색액 공급 단계(S330)와, 상기 염색혈액시료가 위치된 슬라이드 글라스로부터 챔버를 이격 제거하는 챔버 제거 단계(S340), 및 상기 챔버가 제거된 염색혈액시료를 건조시키는 후(後) 건조 단계(S350)를 포함한다.Next, the automatic dyeing step (S300) of the smear sample is performed by pre-drying (S310) drying the smear sample on the slide glass and placing the smear sample on the inside and contacting the slide glass A step S320 of moving a chamber to move the dyed blood sample, a step S330 of supplying a dyeing liquid to the smear blood sample in the chamber to form a dyed blood sample, A chamber removing step (S340) for removing the chamber from the slide glass, and a post-drying step (S350) for drying the dyed blood sample from which the chamber is removed.
상기 전 건조 단계(S310)는 자연 대류에 의한 건조 또는 히터와 같은 열원에 의한 건조로 이루어질 수 있으며, 상기 후 건조 단계(S350) 또한 동일하게 이루어질 수 있다.The pre-drying step (S310) may be performed by natural convection or drying with a heat source such as a heater, and the post-drying step (S350) may be performed in the same manner.
상기 챔버 위치 단계(S320)에 이용되는 챔버는 유출입 포트와 미세유체채널의 수용공간을 갖는 실리콘 고무(예를 들면, PDMS(polydimethylsiloxane))로 구성되는 챔버로 이루어질 수 있다.The chamber used in the chamber positioning step S320 may be a chamber composed of a silicone rubber (for example, PDMS (polydimethylsiloxane)) having an inlet port and a receiving space for a microfluidic channel.
여기에서, 상기 챔버 위치 단계(S320)에서 상기 챔버는 이동수단에 의해 이동되어 슬라이드 글라스와 접촉되고, 상기 슬라이드 글라스와의 접촉 시 압력 센서 등을 통해 접촉 압력이 검출되며, 검출된 압력에 기초하여 기 설정된 압력값으로 조정되도록 상기 이동수단을 제어하게 된다.Here, in the chamber positioning step (S320), the chamber is moved by the moving means to come into contact with the slide glass, the contact pressure is detected through the pressure sensor or the like when the chamber is in contact with the slide glass, And controls the moving means so as to be adjusted to a preset pressure value.
상기 염색액 공급 단계(S330)는 상기 챔버에 형성되는 유체 유출입 포트를 통해 염색액을 제공하되, 미리 설정된(예를 들면, 실험치를 통한 기설정값) 균일한 유량(flow rate)으로 제공되도록 이루어진다.The dyeing solution supply step (S330) is performed to provide the dyeing solution through the fluid inlet / outlet port formed in the chamber, and to provide the dyeing solution at a uniform flow rate that is predetermined (for example, a predetermined value through an experimental value) .
한편, 본 발명은 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법은 이미지를 획득할 수 있는 이미지 처리모듈을 상기 염색 혈액 시료가 위치된 슬라이드 글라스로 이동시키거나, 상기 염색 혈액 시료가 위치된 슬라이드 글라스를 상기 이미지 처리모듈로 이동시켜 염색 혈액 시료의 이미지를 획득하여 분석하도록 하는 이미지처리 분석 단계(S400)를 더 포함할 수 있다.In the meantime, the present invention provides an automated blood smear-dyeing method for on-site diagnosis, which comprises moving an image processing module capable of acquiring an image to a slide glass in which the dyed blood sample is placed, And an image processing analysis step (S400) for acquiring and analyzing an image of the dyed blood sample by moving to a processing module.
상기 슬라이드 글라스의 이동 및/또는 이미지 처리모듈의 이동은 상기 구동-3축이동 수단 또는 이를 구성하는 이동유닛에 의해 실행되며, 상기 이미지 처리모듈은 염색혈액시료의 이미지를 획득 분석하여 제공할 수 있는 구성이라면 특별히 한정되지 않는다.The movement of the slide glass and / or the movement of the image processing module is performed by the drive-3-axis movement means or a mobile unit constituting the movement, and the image processing module is capable of acquiring, analyzing and providing an image of a stained blood sample It is not particularly limited.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치 및 자동화 혈액 도말-염색 방법에 의하면, 도말과 염색을 하나의 장비에서 자동화할 수 있어 신속한 진단과 평가를 효율적으로 실행할 수 있고, 도말의 균일성과 반복 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the automated blood smear-dyeing apparatus and automated blood smear-dyeing method for field diagnosis according to the present invention as described above, it is possible to automate smearing and dyeing in a single apparatus, so that rapid diagnosis and evaluation can be efficiently carried out, And the uniformity and the repeatability of the device can be improved.
또한, 본 발명은 균일하고 우수한 도말 샘플을 얻음으로써 고해상도의 현미경이 아닌 저해상도의 이미지만으로도 현장에서 다양한 진단과 검사를 수행할 수 있으며, 소형으로 제작할 수 있어 휴대성과 이동성을 확보하여 현장 진단용으로 이용할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention can perform various diagnosis and inspection in the field with only a low-resolution image, not a high-resolution microscope, by obtaining a uniform and excellent smear sample, and it can be manufactured in a small size, There is an advantage.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, it is to be understood that the embodiments disclosed herein are not for purposes of limiting the technical idea of the present invention, but rather are not intended to limit the scope of the technical idea of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100: 장비 하우징
200: 도말처리모듈
210: 도말용 슬라이드
211: 친수성 처리부
212: 소수성 처리부
220: 압력센서
300: 염색처리모듈
310: 챔버
320: 염색액 투입수단
400: 구동-3축이동 수단
410: 도말용 구동유닛
420: 챔버용 구동유닛
500: 제어반
600: 이미지 처리모듈
S100: 슬라이드 글라스 로딩 단계
S200: 자동 도말 단계
S300: 자동 염색 단계
S310: 전(前) 건조 단계
S320: 챔버 위치 단계
S330: 염색액 공급 단계
S340: 챔버 제거 단계
S350: 후(後) 건조 단계
S400: 혈액시료 이미지처리 분석 단계100: Equipment housing
200: smear processing module
210: slide for smear
211: Hydrophilic processing unit
212: Hydrophobic processing unit
220: Pressure sensor
300: Dyeing processing module
310: chamber
320: means for injecting a staining liquid
400: drive-3 axis moving means
410: Driving unit for smearing
420: drive unit for chamber
500: control panel
600: image processing module
S100: Slide glass loading step
S200: automatic smearing step
S300: Automatic dyeing step
S310: Pre-drying step
S320: chamber position step
S330: Staining solution supply step
S340: chamber removal step
S350: post-drying step
S400: Analysis step of blood sample image processing
Claims (13)
상기 장비 하우징에 구성되고, 슬라이드 글라스에 위치된 혈적을 도말하기 위한 도말처리모듈;
상기 도말처리모듈 일측에 구성되고, 상기 도말 처리된 혈액시료를 염색하기 염색처리하기 위한 염색처리모듈;
상기 도말처리모듈, 상기 염색처리모듈 및 상기 도말처리모듈과 염색처리모듈을 구성하는 구동 구성요소를 XYZ축 이동 및 틸팅(tilting) 구동시키기 위한 구동-3축이동 수단; 및
상기 도말처리모듈과 염색처리모듈 및 상기 구동-3축이동 수단을 제어하기 위한 제어반;을 포함하고,
상기 도말처리모듈은 상기 슬라이드 글라스가 로딩되는 로딩 스테이지와, 상기 슬라이드 글라스에 위치된 혈적을 도말하기 위한 도말용 슬라이드, 및 상기 도말용 슬라이드의 접촉 압력을 검출하기 위한 압력센서를 포함하고,
상기 구동-3축이동 수단은 상기 도말용 슬라이드를 XYZ축 방향으로 이동시키고, 상기 슬라이드 글라스에 대하여 소정 경사각을 갖도록 틸팅시키기 위한 도말용 구동유닛을 포함하고,
상기 제어반은 상기 도말용 슬라이드가 미리 설정된 이동 속도, 경사 각도, 및 접촉 압력을 갖고 도말하도록 제어하고,
상기 슬라이드 글라스와 접촉하는 상기 도말용 슬라이드의 접촉부는 중앙부가 친수성 처리되어 이루어지는 친수성 처리부, 및 상기 친수성 처리부의 양측이 소수성 처리되어 이루어지는 소수성 처리부로 구성되는
현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치.
Equipment housing;
A smear processing module configured to smear the blood located in the slide glass and configured in the equipment housing;
A dyeing processing module provided at one side of the smear processing module for dyeing the smear-processed blood sample;
A driving-3-axis moving means for moving the driving component constituting the smear processing module, the dyeing processing module, the smear processing module and the dyeing processing module in an XYZ axis and a tilting drive; And
And a control panel for controlling the smear processing module, the dyeing processing module, and the drive-3-axis moving means,
Wherein the smear processing module includes a loading stage on which the slide glass is loaded, a slide for smearing the blood located in the slide glass, and a pressure sensor for detecting a contact pressure of the slide for smearing,
The drive-3-axis moving means includes a smoothing drive unit for moving the smear slide in the XYZ-axis direction and for tilting the slide glass so as to have a predetermined tilt angle,
The control panel controls the smear slide to smear with a predetermined moving speed, a tilt angle, and a contact pressure,
Wherein the contact portion of the slide for contact with the slide glass is composed of a hydrophilic processing portion in which a central portion is subjected to a hydrophilic treatment and a hydrophobic treatment portion in which both sides of the hydrophilic treatment portion are subjected to hydrophobic treatment
Automated blood smear - dyeing system for field diagnosis.
상기 친수성 처리부는 수산화 표면 처리되거나 플라즈마 표면 처리되어 이루어지며,
상기 소수성 처리부는 불소화합물 또는 나노포러스(nano porus) 물질이 코팅되어 이루어지는
현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치.The method according to claim 1,
The hydrophilic treatment portion may be subjected to a hydroxide surface treatment or a plasma surface treatment,
The hydrophobic treatment portion may be formed by coating a fluorine compound or a nano porus material
Automated blood smear - dyeing system for field diagnosis.
상기 염색처리모듈은 상기 도말처리모듈에 의해 도말처리된 도말 혈액 시료가 위치된 슬라이드 글라스가 로딩되는 로딩 스테이지와, 상기 도말 혈액 시료를 수용하는 수용부를 구비하고, 유체가 유출입할 수 있는 포트가 형성되며 상기 슬라이드 글라스에 접촉되는 챔버와, 상기 챔버 내로 하나 이상의 염색액을 투입하도록 구성되는 염색액 투입 수단, 및 상기 챔버의 접촉 압력을 검출하기 위한 압력 센서를 포함하고,
상기 구동-3축이동 수단은 상기 챔버를 상하방향으로 이동시키기 위한 챔버용 구동유닛을 포함하는
현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the dyeing processing module comprises a loading stage for loading a slide glass on which the smear smear sample is smoked by the smear processing module and a receiver for storing the smear blood sample and a port through which the fluid can flow is formed And a pressure sensor for detecting a contact pressure of the chamber, wherein the chamber is provided with a chamber for contacting the slide glass, a dyeing liquid injecting means for injecting at least one dyeing liquid into the chamber,
And the drive-3-axis moving means includes a chamber drive unit for moving the chamber in the vertical direction
Automated blood smear - dyeing system for field diagnosis.
상기 염색처리모듈은
상기 슬라이드 글라스에 접촉하여 열을 제공하여 염색혈적시료를 건조시키기 위한 열원 부재를 더 포함하고,
상기 제어반은 염색액이 미리 설정된 유량으로 제공되도록 상기 염색액 투입 수단을 제어하고, 상기 압력센서로부터의 검출 신호를 제공받아 상기 챔버가 일정 접촉 압력으로 접촉하도록 제어하도록 이루어지며, 상기 열원 부재의 동작을 제어하도록 이루어지는
현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치.
6. The method of claim 5,
The dyeing processing module
Further comprising a heat source member for contacting the slide glass to provide heat to dry the stained blood sample,
Wherein the control panel controls the dyeing solution feeding means so that the dyeing solution is supplied at a predetermined flow rate and controls the chamber to contact with the predetermined contact pressure by receiving a detection signal from the pressure sensor, made to control the
Automated blood smear - dyeing system for field diagnosis.
상기 도말처리모듈의 로딩 스테이지와 상기 염색처리모듈의 로딩 스테이지는 동일 로딩 스테이지이며,
상기 열원 부재 및 상기 압력 센서는 상기 동일 로딩 스테이지에 구비되도록 구성되는
현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the loading stage of the smear processing module and the loading stage of the dyeing processing module are the same loading stage,
Wherein the heat source member and the pressure sensor are configured to be provided in the same loading stage
Automated blood smear - dyeing system for field diagnosis.
상기 장비 하우징에 구비되고 상기 구동-3축이동 수단에 의해 로딩되어 상기 염색처리된 혈액 시료에 대한 혈액 이미지를 촬영 획득하여 이미지 분석하기 위한 이미지 처리모듈을 더 포함하며,
상기 구동-3축이동 수단은 상기 혈액시료가 위치된 슬라이드 글라스를 상기 이미지 처리모듈로 이동시키거나, 상기 이미지 처리모듈을 상기 염색처리된 혈액시료의 슬라이드 글라스가 로딩되어 있는 로딩 스테이지로 이동시키도록 구성되는
현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 장치.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Further comprising an image processing module for image acquisition and image analysis of a blood image of the blood sample loaded into the equipment housing and loaded by the drive-3-axis movement means,
The drive-3-axis moving means moves the slide glass in which the blood sample is placed to the image processing module or moves the image processing module to a loading stage in which the slide glass of the dyed blood sample is loaded Constituted
Automated blood smear - dyeing system for field diagnosis.
상기 로딩 스테이지로 로딩된 슬라이드 글라스에 도말용 슬라이드를 접촉시켜 혈적을 도말하여 도말 혈액 시료를 형성하도록 하는 자동 도말 단계;
상기 도말 혈액 시료에 염색액을 투입하여 염색 혈액 시료를 형성하도록 하는 자동 염색 단계;를 포함하며,
상기 자동 도말 단계는 XYZ축 이동 및 틸팅(tilting) 구동하게 구성되는 구동-3축이동 수단에 의해 XYZ축으로 이동되고 소정 각도로 틸팅된 도말용 슬라이드가 슬라이드 글라스에 접촉하면서 도말 혈액 시료를 형성하도록 이루어지고,
상기 도말혈액시료 자동 염색 단계는
상기 도말혈액시료를 건조시키는 전(前) 건조 단계;
상기 도말혈액시료를 내측에 위치시키고 가장자리는 상기 슬라이드 글라스에 접촉하도록 하는 챔버를 이동 위치시키는 챔버 위치 단계;
상기 챔버 내의 도말혈액시료로 염색액을 공급하여 염색혈액시료를 형성하도록 하는 염색액 공급 단계;
상기 염색혈액시료가 위치된 슬라이드 글라스로부터 챔버를 이격 제거하는 챔버 제거 단계; 및
상기 챔버가 제거된 염색혈액시료를 건조시키는 후(後) 건조 단계;를 포함하고,
상기 전 건조 단계 및 후 건조 단계는 자연 대류 건조 또는 히터 건조로 건조하고,
상기 챔버 위치 단계에서의 챔버는 유출입 포트와 미세유체채널의 수용공간을 갖는 실리콘 고무로 구성되는 챔버를 이용하며,
상기 챔버는 이동수단에 의해 이동되되 슬라이드 글라스와 접촉되고, 상기 슬라이드 글라스와의 접촉 시 압력 센서를 통해 접촉 압력이 검출되며, 검출된 압력 신호에 근거하여 기 설정된 압력값으로 조정되도록 상기 이동수단을 제어하는
현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법.
A slide glass loading step of placing the slide glass on which blood is placed on the loading stage;
An automatic smearing step of contacting the slide glass loaded with the loading stage with a slide for smear to smear the blood to form a smear blood sample;
And an automatic dyeing step of injecting a staining liquid into the smear blood sample to form a stained blood sample,
The automatic smearing step is performed in the XYZ axis by the drive-3-axis moving means configured to move the XYZ axis and the tilting drive, and the smear slide tilted at a predetermined angle contacts the slide glass to form a smear blood sample Lt; / RTI &
The automatic dyeing step of the smear sample
A pre-drying step of drying the smear sample;
A chamber positioning step of moving the chamber for positioning the smear sample inward and the edge to contact the slide glass;
Supplying a staining liquid to the smear blood sample in the chamber to form a stained blood sample;
A chamber removing step of removing the chamber from the slide glass on which the dyed blood sample is placed; And
And drying the dyed blood sample from which the chamber has been removed,
The pre-drying step and the post-drying step may be performed by natural convection drying or heater drying,
Wherein the chamber in the chamber positioning step uses a chamber made of silicon rubber having an inlet port and a receiving space of a microfluidic channel,
Wherein the chamber is moved by the moving means and is in contact with the slide glass, the contact pressure is detected through the pressure sensor when the slide glass is in contact with the slide glass, and the moving means is moved to a predetermined pressure value based on the detected pressure signal. Controlled
Automated blood smear - Dyeing method for field diagnosis.
상기 자동 도말 단계는 도말용 슬라이드에 의해 도말되는 혈적의 퍼짐 각도를 조절하고, 상기 도말용 슬라이드가 미리 설정된 이동 속도, 경사 각도 및 접촉 압력으로 제어되면서 실행되는 것을 포함하는
현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the automatic smearing step includes adjusting the spreading angle of the blood smeared by the smear slide and being executed while the smear slide is controlled at a predetermined moving speed,
Automated blood smear - Dyeing method for field diagnosis.
상기 자동 도말 단계는 상기 도말용 슬라이드를 미리 설정된 속도, 경사 각도 및 접촉 압력을 갖도록 상기 도말용 슬라이드의 이동수단을 제어하는 것을 포함하며,
상기 염색액 공급 단계는 상기 챔버에 형성되는 유체 유출입 포트를 통해 염색액을 제공하되, 미리 설정된 유량(flow rate)으로 제공되도록 제어하는 것을 포함하는
현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the automatic smearing step includes controlling the moving means of the smear slide so that the smear slide has a preset speed, a tilt angle, and a contact pressure,
Wherein the step of supplying the staining solution includes providing a staining liquid through a fluid inlet / outlet port formed in the chamber, and controlling the staining liquid to be supplied at a predetermined flow rate
Automated blood smear - Dyeing method for field diagnosis.
염색처리된 혈액시료의 이미지를 획득할 수 있는 이미지 처리모듈을 상기 염색 혈액 시료가 위치된 슬라이드 글라스로 이동시키거나, 상기 염색 혈액 시료가 위치된 슬라이드 글라스를 상기 이미지 처리모듈로 이동시켜 염색 혈액 시료의 이미지를 획득하여 분석하도록 하는 이미지처리 분석 단계를 더 포함하는
현장 진단용 자동화 혈액 도말-염색 방법.10. The method of claim 9,
An image processing module capable of acquiring an image of a blood sample subjected to the dyeing treatment is moved to a slide glass in which the dyed blood sample is placed or a slide glass in which the dyed blood sample is placed is moved to the image processing module, To acquire and analyze an image of the object
Automated blood smear - Dyeing method for field diagnosis.
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|---|---|---|---|
| KR1020170037474A KR101842829B1 (en) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Automatic cytology-stain apparatus for point-of-care and automatic cytology-stain method |
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