KR101848527B1

KR101848527B1 - 생물학적 유체 내 중간 및 단백질 결합 요독의 함량 측정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101848527B1
Application number: KR1020137002066A
Authority: KR
Inventors: 이보 프리돌린; 프레드릭 우흘린; 야나 예로츠카야; 리스토 탄네르; 유에르겐 아룬드
Original assignee: 옵토플루이드 테크놀로지스 오유
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2018-04-12
Also published as: AU2011274009A1; US9103789B2; BR112012033625A2; CA2837488C; JP2013534630A; WO2012000521A1; NZ605685A; EP2585830A1; CA2837488A1; US20130193347A1; EP2585830B1; JP5957450B2; AU2011274009B2; CN102985822A; KR20130038347A

Abstract

본 발명은 생물학적 유체 내 중간 및 단백질 결합 요독을 측정하기 위한 새로운 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 바람직하게는 온라인으로, 베타2-마이크로글로불린 (B2M) 및 인독실 술페이트 (IS)와 같은 중간 및 단백질 결합 요독의 농도를 측정하기 위해, 형광 발광, 바람직하게는 폐투석액의 형광 발광을 활용하는 광학적 방법, 및 특정 파장에서 광학적 스펙트럼 성분의 특별한 한 세트를 포함하는 특정한 모델에 관한 것이다.

Description

생물학적 유체 내 중간 및 단백질 결합 요독의 함량 측정 방법 및 장치{A METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING CONTENT OF THE MIDDLE AND PROTEIN BOUND UREMIC TOXINS IN A BIOLOGICAL FLUID}

본 발명은 생물학적 유체 내 중간 및 단백질 결합 요독과 같은 생물학적 유체 내 화합물의 정량적인 농도 측정 및 측정을 위한 새로운 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 바람직하게는 온라인으로, 베타2-마이크로글로불린 (B2M) 및 인독실 술페이트 (IS)와 같은 중간 및 단백질 결합 요독의 농도를 측정하기 위해, 형광 발광, 바람직하게는 폐투석액(spent dialysate)의 형광 발광을 활용하는 광학적 방법, 및 특정 파장에서 특별한 한 세트의 광학적 스펙트럼 성분을 포함하는 특정한 모델에 관한 것이다.

요독증은 정상 상태의 건강한 신장에 의해 배출되는 다수의 화합물의 점진적인 정체에서 기인하는 것이다. 이들 화합물은, 그들이 생물학적 기능과 부정적으로 상호작용을 할 때, 요독성 정체 용질(uremic retention solute) 또는 요독으로 불린다. 요독증은 몇몇 대사 작용 기능에서의 장애가 임상적 문제로 나타나는 다인성 문제를 야기하는 배설물 정체의 복합 "중독"이다. 몇몇 장기 및 장기 시스템에 영향을 끼친다: 심혈관계 (고혈압, 심막염 및 심부전), 말초 신경계 (다발성신경장애), 중추 신경계 (나쁜 기억력, 집중력 저하 및 더 낮은 지적능력), 혈액학 (빈혈증, 출혈성 소인), 응고, 면역 상태 (면역 억제), 메스꺼움, 구토 등.

유럽 인공 장기 학회(European Society of Artificial Organs; ESAO) 및 유럽 요독 학회 (European Uremic Toxin Work Group; EUTox)는 많은 연구를 수행했고, 요독을 확인하고 요독을 신장 환자의 임상적 상태와 연결하는데 크게 성공했다 (반홀더(Vanholder), 드 스메트(De Smet) 등, 2003).

의학 문헌에서 요독은 세 개의 군으로 나뉜다: 1) 작은 분자 (MW < 500 Da); 2) 중간 분자 (MW > 500 Da); 3) 단백질 결합 용질.

상이한 요독이 많은 상이한 방식과 정도로 환자에게 영향을 끼치고, 투석 환자에 대해 최적 생존, 최 양질의 치료 및 삶의 질을 보장하기 위해 수개의 요독을 모니터링하는 것이 필수적이다.

임상적으로, 요독증의 독성과 관련하여 가장 많이 논의된 분자는 다음과 같다: 저 분자량의 용질 (MW < 500 g/mol): 요소, 크레아티닌, 요산, 구아니딘-ADMA (비대칭성 디메틸아르기닌), 포스페이트.

중간 분자 (MW > 500 g/mol): β2-마이크로글로불린, 사이토카인 (인터루킨 6; Interleukin 6), 부갑상선 호르몬 (PTH) - (동시에 단백질-결합 군에 속함).

단백질-결합 용질: 인독실 술페이트, 호모시스테인, P-크레졸, AGE 산물 (AGE product; 최종당화 산물), 히푸르산.

저 분자량 요독에 대한 더욱 광범위한 개요는 2003년 반홀더 등의 연구에서 발견할 수 있다. 중요한 결론은 단지 표지 요소 모니터링에 의한 투석 치료의 평가는 충분하지 않다고 내려질 수 있다. 이 맥락에서, 폐투석액 내 요소, 크레아티닌 및 요산과 같은 수용성의 저 분자량 물질의 정량적인 농도 측정 방법 및 장치를 선행 연구에서 설명한다 (WO2009071102A1, 2007년 12월 4일, 이보 프리돌린(Ivo Fridolin) 등 및 EE201000049, 2010년 5월 27일, 프리돌린 등).

최근, 더욱 효과적으로 중간 분자 (MM) (MW > 500 g/mol)를 제거하는 것을 목표로 하는 HDF와 같은 매우 대류적인 투석 요법의 능력 때문에, 그 품질은 MM 요독 군에 속하거나 (예를 들어, β2-마이크로글로불린) 또는 몇몇 단백질 결합된 요독에 의해 예상될 수 있는 것처럼 MM과 같이 거동하는 표지 분자에 의해 평가되어야 한다. 상기 중간 분자 화합물은 병원성 역할을 하거나 또는 가장 빈번한 장기(long-term) 합병증의 표지이고 투석과 관계된 아밀로이드증, 심혈관 질환, 이차성 부갑상선 기능 항진증, 감염 및 영양실조와 같은 HD 환자의 사망의 원인이다. 이들 화합물의 더 낮은 장기의 수준 및 축적의 감소는 이런 합병증의 출현을 예방할 수 있거나 또는 연기할 수 있다. 투석과 관계된 아밀로이드증의 징후 및 손목 터널 증후군의 발병률의 큰 감소는 더 낮은 만성적인 β2-마이크로글로불린 함량을 유발하는 대류적이고 혼합된 투석 계획의 및 고유량(high-flux) 막의 결과로서 두 개의 큰 회고적 연구에서 발표되었다 (타터스올(Tattersall), 마틴-말로(Martin-Malo) 등, 2007).

중간 분자에서 및 단백질-결합 용질 군에서 가장 관련있는 요독에 관한 짧은 서술, 강조하는 관련성 및 모니터링에 대한 중요성을 하기에 제공한다.

β2-마이크로글로불린 (B2M) (MW 11818 D)은 HLA 분류 I 복합체의 경쇄이고 이는 모든 핵이 있는 세포에서 발현된다. B2M은 보통 플라스마 내에서 낮은 농도로 발견된다. 말기 신부전에서, 이것의 농도는 감소된 신장의 제거에 부차적으로 현저히 증가한다. 요독증-관련된 아밀로이드는 대부분 B2M으로 구성되고 본질적으로 골관절계에서 및 손목 터널에서 발견된다. 요독증 관련된 아밀로이드증은 만성 신부전의 수년 후 및/또는 노년에 임상적으로 나타나게 된다. B2M은 중간 분자의 투석 제거를 위해 흔히 사용되는 표지가 되었다. 그러나, 투석 동안 B2M의 거동은 필연적으로 다른 중간 분자의 거동을 대표하지는 않는다. 큰 구멍의 막으로의 혈액 투석은 투석 전 B2M 농도의 점진적인 감소와 투석 관련 아밀로이드증 및/또는 손목 터널 증후군의 더 낮은 유병률을 야기한다. 혈액 투석 (HEMO) 연구의 하위분석에서, 혈청 B2M 함량이 바로 환자의 결과와 연결되었다. 유럽 최적의 실행 지침서 (European Best Practice Guidelines; EBPG)는 MM 요독에 대한 이상적인 지표의 특성을 가지는 대리 분자를 아직 발견하지 못했음에도 불구하고, B2M이 다른 MM 및 유사한 크기의 펩타이드의 운동 거동을 대표하고, 그런 분자의 표지로서 사용될 수 있음을 지적했다 (ERA-EDTA 2002).

사이토카인은 작은 분자이고 요독증- 및 투석-유발 만성 염증과 연결된다. 약 150 개의 사이토카인이 공지되어 있으나, 약 300 개의 사이토카인이 존재할 것으로 추정된다. 요독은 인터루킨-1-베타, 인터루킨 6 및 종양 괴사 인자 알파(Tumor Necrosis Factor Alpha)이다. TNF-알파의 축적은 요독증에서 신경학 및 혈액학적 합병증의 발병의 원인이 될 수 있다. 인터루킨-6 (MW 24500 D)은 면역 체계를 통제하고 박테리아 및 바이러스 감염으로 증가된다.

호모시스테인 (Hcy) (MW 135 D), 황 함유 아미노산은 식이성 메티오닌의 탈 메틸화에 의해 생산된다. 정체는 S-아데노실-메티오닌과 경쟁하고 메틸전달효소를 억제하는 극도로 독성인 화합물, S-아데노실 호모시스테인의 세포 내 축적을 야기한다. 완화된 고호모시스테인혈증(hyperhomocysteinemia)은 심혈관 질환에 대한 독립적인 위험 인자이다. Hcy는, 동맥경화증의 가장 두드러진 특징 중 하나인, 혈관 평활근 세포의 확산을 증가시킨다. P-크레졸 (MW 108 D)은 신장에 의해 맑아지고, 간에 의해 대사된다. P-크레졸이 면역 기능의 저하에 관련되는 요독이다. 단백질 결합성이 높고 투석 치료로의 제거율은 낮다.

AGE 산물 (3-데옥시글루코손, 프럭토셀라이신, 글리옥살 (에탄다이알), 메틸글리옥살, N-엡실론-(카르복시메틸)라이신, 펜토시딘 (MW 342 D))은 신부전뿐만 아니라 당뇨병 및 노화에서도 유지되고, 여기서 이들은 유기 조직의 손상 및 기능 장애에 대한 책임이 있다.

히푸르산 (MW 179 D)은 퀸산을 함유하는 커피, 과일 또는 채소의 섭취로부터 유래될 수 있다. 이 화합물은 내장에서 박테리아 활성에 의해 벤조산으로 전환하고; 벤조산염은 간에 의해 글리신과 접합되어 히푸르산염을 형성한다. 히푸르산 및 그의 전구체의 식이 섭취에 더하여, 환자는 히푸르산으로, 일부 헤파린 용액 내 및 에리트로포이에틴의 다중 투여 제제 내 방부제로서 사용될 수 있는 벤질 알콜의 형태로 히푸르산 전구체의 추가 로딩을 받아들인다. 히푸르산은 단백질 결합에 대한 경쟁 때문에, 다른 단백질-결합 요독성 용질의 독성 및 약 독성을 향상시킬 수 있다. 이는 인슐린 저항성 및 글루코오스 과민증과 관계 있다 (야부즈(Yavuz) 등, 2005). 히푸르산은 UV-흡수를 활용하는 모니터링에 적합한 한 화합물로 언급되었다 (US6666840, 2003년 12월 23일, 팔크발(Falkvall) 등). 그러나, 최근의 연구는 상기 설명한 방법에 의한 히푸르산 모니터링이 거의 실현될 수 없다는 것을 입증했다 (트리포노프(Trifonov) 2009). 이런 이유에서 새로운 접근이 필요하다.

인독실 술페이트 (IS) (MW 251 D)는, 트립토판의 대사 산물로서 장내 세균총에 의해 생산되는 인돌로부터 간에 의해 대사하게 된다. 요독성 환경이 장내 세균총의 조성물 상에서 가지는 효과 때문에 내장 내 인돌의 생산은 정상 대상체에서보다 요독증 환자에서 더 많이 있을 수 있다. IS는 사구체 경화증 및 간질성 섬유증을 자극하는 순환성 요독이고 PD에 의한 또는 경구 흡수 투여에 의한 이의 제거가 온전한 네프론 손실의 진행을 지연시킨다. 인독실 술페이트는 신부전의 진행 속도를 증가시키는 단백질-결합 요독성 정체 용질 군의 잘 알려진 물질 중 하나이다. 플라스마에서, IS는 체외 내피의 확산 및 이동을 억제함으로써 내피의 기능 장애를 유발하는 단백질-결합 요독성 용질이다. 일부 연구는 IS가 또한 산화 스트레스에 관련된다고 제시한다. 혈액 투석 환자의 IS의 혈청 수준은 펜토시딘의 수준, 카르보닐의 표지 및 산화 스트레스와 관계있고; 체외에서, 인독실 술페이트가 관형 세포에서 반응성 산소 종 생산을 증가시키고, 내피 세포에 NAD(P)H 산화 효소 활성을 증가시킨다. 인독실 술페이트는 골아 세포 기능을 손상시키고, 골 교체의 기형을 유발하고 세포의 가장 활성인 항산화계 중 하나인, 글루타티온의 수준을 크게 감소시킨다 (위시아트 DS(Wishart DS), 녹스 C(Knox C) 등, 2009).

인돌-3-아세트산 (I3AA)은 트립토판 대사 작용의 분해 산물이고, 보통 포유류 내장 내 박테리아의 작용에 의해 생산된다. 포유류 조직에서는 I3AA의 일부 내인성 생산이 또한 발생한다. 이는 트립타민의 탈카르복실화 또는 트립토판의 산화적 탈아미노화에 의해 생산될 수 있다. I3AA는 흔히 소변에서 낮은 함량으로 발생하고 페닐케톤뇨증을 앓는 환자의 소변 내에서 높은 함량으로 발견된다. 인간의 소변으로부터 추출한 물질을 사용하여, 1933년 코글(Kogl)에 의해, 인돌아세트산이 또한 중요한 식물 호르몬임이 밝혀졌다. 구체적으로 I3AA가 옥신이라 불리는 식물호르몬 군의 한 구성원이다. I3AA는 보통 가장 중요한 천연 옥신으로 여겨진다. 식물 세포는 트립토판으로부터 I3AA를 합성한다. I3AA 및 일부 유도체는 서양고추냉이 과산화효소 (horseradish peroxidase; HRP)에 의해 세포독성 종으로 산화될 수 있다. I3AA는 산화적 탈카르복실화 후에만 독성이고; I3AA/HRP의 효과는 DNA 염기 및 단백질 티올과 접합할 수 있는, 메틸렌-옥시인돌의 형성에서 어느 정도 기인하는 것으로 생각된다. I3AA/HRP는 암 치료에서 식물 옥신에 대한 잠재적인 새로운 역할로서, 목표로 하는 암에 대한 기준으로서 사용될 수 있었다 (위시아트 DS, 녹스 C 등, 2009).

β2-마이크로글로불린은 주로 엘리사(ELISA) 분석 방법에 의해 측정된다. 이 방법이 자동 바이오-분석기로서 자동화된다고 할지라도, 엘리사법 그 자체의 장점은 이 방법으로부터 복잡함 및 차이를 대량 검출하는데 있다. 이는 전문적인 조작을 요구하고, 비싸며, 검출 제제를 저장하기 어렵기 때문에 정례적이거나 또는 가정용으로 적용할 수 없다. 세심한 주의가 이 방법의 질과 신뢰성을 확신할 수 있게 하지만, 특정 경우에는 높은 수준의 방해 인자 때문에 이상한 결과를 얻을 수 있음이 가능하다.

많은 AGE 산물을 액체 크로마토그래피를 사용하여 측정할 수 있으나, 단점은 측정이 매우 복잡하다는 것이다. 각각의 AGE는 대체로 특별한 취급, 특별한 샘플 전처리 방법, 크로마토그래피 및 임의의 다른 AGE 산물의 취급과 상이한 검출 절차를 필요로 한다. 많은 상이한 설비, 거의 입수할 수 없는 시약뿐만 아니라 잘 훈련된 전문가에 의한 조작, 모두를 요구한다.

다른 MM 및 단백질 결합 요독은 주로 고성능 역상 액체 크로마토그래피 (HPLC) 방법을 활용하여 측정한다. 예를 들어, 인독실 술페이트는 형광 발광 검출에 의해 측정되고 (여기 280 nm, 발광 340 nm), 및 히푸르산은 혈청 내 및 폐투석액 내 254 nm의 자외선 검출에 의해 분석된다 (돈트(Dhondt), 반홀더 등, 2003). 이 방법의 단점은 다음을 포함한다: 1) 화합물의 분리가 시험의 정확성에 영향을 미치는 비슷한 성질들 때문에 어려울 수 있고; 2) 조작이 복잡하고, 많은 제제를 필요로 하며 전문가에 의해 조작되어야 하고; 3) 샘플이 단백질 제거를 위한 전처리를 필요로 하고; 및 4) 필요한 장치가 비싸다.

형광 발광에 의해 약물을 측정하는 또 다른 방법은 바비켄코(Babichenko) 등의 2004년 5월 13일자 WO2005111586에서 제안된다. 이 기술은 현장 약물 검출 및 정량화를 위해 스펙트럼의 형광 발광 특징 (SFS) 기술을 활용한다. 이 방법은 저장된 공지의 라이브러리 물질의 SFS와 미처리된 거리 샘플 내 화합물이 일치한다는 가정하에서 미처리된 거리 샘플의 측정에 적합하다. 이것은 많은 미지의 물질을 함유하는 생물학적 유체에 대해 달성하기는 어렵다. 또한, 저장된 공지의 라이브러리 물질의 삼차원 형광 발광 스펙트럼을 포함하는 데이터베이스와 비교하기 위해 사용되는 삼차원의 형광 발광 스펙트럼 측정에 대한 요구가 그 해답을 기술적으로 복잡하게 하고 작고, 간단하며 강력한 작업을 복잡하게 한다. 비슷한 접근으로, 광학적 다차원 특징을 활용하는 것, 특히 다성분 혼합물에서 광학적 방법에 의해 물질 및 재료의 분석을 목적으로 하는 네크라소프 빅토르(Nekrasov Viktor) 등의 2003년 10월 9일자 US20050079628에서 설명한다. 다성분 혼합물을 분석하기 위한, 설명하는 방법은 또한 공지된 함량의 표준 샘플을 요구하여 앞서 언급한 접근법과 유사한 결점을 가진다.

환자가 투석 치료에 적응하도록 투석 기계를 조절하여 투석 치료하는 동안 투석액 내 배설물의 양을 측정하는 또 다른 방법은 팔크발 등의 2003년 12월 23일자 US6666840 및 그 참고문헌에서 설명한다 (프리돌린, 마그너손(Magnusson) 등, 2002). 투석액 내 특정 물질 또는 물질의 조합의 농도 측정은 투석 치료 동안 투석기로부터 나오는 투석액으로부터의 샘플에 관해 정기적으로 또는 계속해서 얻는다. 측정은 UV-방사선 (파장 180-380 nm 범위)에 의한 분광광도법으로 수행된다. 물질 또는 이의 조합의 농도 측정에 따라, 투석 치료를 위한 하나 이상의 파라미터를 조정한다. 설명한 방법의 장점은 혈액 샘플을 필요로 하지 않고, 일회성이 아니거나 또는 화학 물질이 없고, 빠르다는 것이다. 그러나, 설명한 방법은 보편적이고 단일 화합물을 배타적으로 측정하기 위한 방법론이 구체화되지 않았고 단지 투석을 모니터링하기 위해 적용하는데 의미가 있다. 게다가, 농도 측정에 대한 결과는 나타나지 않는다. 상기 언급한 방법을 사용하는 요산 및 요소 측정에 대한 더욱 정확한 설명은 과학 논문에서 제공된다 (유린(Uhlin), 린드버그(Lindberg) 등, 2005), (유린, 프리돌린 등, 2005).

또 다른 방법은 근적외선을 사용하는 장치 및 투석 모니터링 방법을 위한 방법에 관한 것으로, 리오 그랜드 메디칼 테크 인크.(RIO GRANDE MEDICAL TECH INC.)사의 1998년 5월 14일자 WO9819592에서 설명한다. 설명하는 방법의 장점은 UV-방사선의 장점과 유사하다. 그러나, 설명하는 방법은 상이한 기술적 및 광학적 관점에서 근적외선 분광 분석법을 활용함으로써 요소 및 크레아티닌을 측정한다. 근적외선 분광 분석법에 대해 보정 및 예측 단계를 사용하는 최초의 성분 분석을 US5886347에서 설명한다.

바실리브스키 에이 엠(VASILEVSKIJ A M) 등의 2003년 9월 10일자 RU2212029에서 설명하는 또 다른 방법은 비어-람버트(Beer-Lambert) 법칙에 의존하고, 폐투석액 내 성분의 밀리몰의 흡광 계수를 활용한다. 이 발명에서 제공되는 실시예는 요소, 포스페이트, 크레아티닌 및 요산의 농도 측정을 설명한다. 그러나, 실시예는 단 한 번의 투석 세션에 대해서만 제공되고 이는 심각한 한계점이며 일반적인 사용을 위해 적용될 수 없다. 게다가, 요소 및 포스페이트는 이 출원에서 주장하는 바와 달리 UV-방사선을 흡수하지 않고, 따라서 이 발명을 사용하여 요소 및 포스페이트의 농도 측정은 불가능하다. 또한, 폐투석액 내 몇몇의 미지의 발색단 때문에, 크레아티닌의 농도 측정에 비어-람버트 법칙을 사용하여 적용할 수 없다.

최근, 폐투석액 내 요소, 크레아티닌 및 요산과 같은 수용성 저 분자량 물질의 정량적인 농도 측정을 위한 방법 및 장치가 제안되었다 (EE201000049, 2010년 5월 27일, 프리돌린 등).

그러나, 모든 상기 언급한 방법이 수용성 저 분자량 화합물을 평가하지만 중간 분자 내 및 단백질-결합 용질 군 내 요독을 평가하지 않는다. 후자에 대한 실험실 및 크로마토그래프 분석은 더 복잡하고 일회성이거나 또는 화학 물질을 활용하여, 온라인으로 계속적인 환자 또는 임상적 치료 (예를 들어 투석)의 모니터링에 맞지 않다.

따라서, 혈청, 소변, 침 내 및 폐투석액 내와 같이 생물학적 유체 내 중간 및 단백질 결합 요독을 바로 그리고 쉽게 측정할 수 있는, 기존의 분석 방법에 의한 단점을 피할 수 있는 모니터링에 적합한 새로운 방법에 대한 필요성이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 생물학적 유체 내 중간 및 단백질 결합 요독의 함량을 측정하는 새로운 방법 및 장치이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 생물학적 유체의 형광 발광, 바람직하게는 폐투석액의 형광 발광을 활용하는 광학적 방법 및 침대 옆에서 바로 실행할 수 있게, 물질의 농도를 온라인 상에서 또는 샘플 상에서 측정하기 위한 변환 함수를 함유하는 농도 계산 알고리즘에 관한 것이다. 본 방법 및 장치는 구체화된 측정법에 적합한 측정 큐벳 (셀)을 활용하여 체외에서 또는 온라인으로 물질의 농도를 측정한다.

본 발명의 또 다른 목적은 생물학적 유체 내 중간 및 단백질 결합 요독의 제거 또는 농도를 정량적으로 측정하는 실질적인 광학적 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 측정된 값은 출력되는 모니터 또는 스크린 상에 바로 및 쉽게 나타낼 수 있다. 본 방법 및 장치는 임의의 일회성 화학 물질을 필요로 하지 않고 값비싼 분리 기술도 요구하지 않으며, 친환경적인 광학적 방법을 제공하며 쉽게 만들 수 있고 대량 생산할 수 있다.

본 발명의 또 다른 추가의 목적은 (예를 들면, 투석 치료 중인) 환자의 더 높은 치사율의 위험성과 직면하기 위해 정기적인 임상적 모니터링을 평가하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 추가의 목적은 액체 샘플 내 물질의 농도를 검출하기 위한 새롭고, 빠르고, 편리하며 안전한 방법을 제공하는 것이다. 체외 측정을 위해 검출 큐벳 상에 액체 샘플을 바로 떨어뜨릴 수 있거나 또는 온라인 모니터링을 위해 통과액 셀을 통해 유체의 흐르는 스트림으로 보내질 수 있다. 본 방법은 생물학적 유체 내 물질의 농도를 검출하는데 적용될 때, 가정용 용도에 적합하다.

본 명세서에서 설명하는 특징 및 장점이 모두를 포함하는 것은 아니고, 특히 많은 추가의 특징 및 장점이 도면, 명세서 및 청구항을 고려한 이 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 게다가, 명세서에서 사용된 표현은 주로 가독성 및 교육의 목적으로 선택된 것이고 본 발명의 대상의 범위를 제한하고자 함이 아님을 명심해야 한다.

본 발명은 다음과 같은 첨부된 도면을 참고로 하여 하기 상세한 설명에서 설명될 것이다:
도 1은 투석 동안 폐투석액 내 중간 및 단백질 결합 요독의 함량을 측정하기 위해 적용된 본 발명의 한 실시양태의 블록도를 보여준다.
도 2는 (A) 순수한 투석액 샘플 상에서; (B) 한 투석 세션 시작 후 10 분에 얻은 폐투석액 샘플 상에서; 및 (C) 한 투석 세션 시작 후 207 분에 얻은 폐투석액 샘플 상에서 220-500 nm 범위의 여기 파장 및 250-800 nm 범위의 방출 파장에 대해 얻어지는 형광 발광 스펙트럼의 예를 보여준다.
도 3은 다음과 같이 실험실에서 측정된 베타2-마이크로글로불린 (B2M) 농도와 새로운 방법에 의한 농도 사이의 선형 관계를 보여준다: (A) 여기 파장 (EX) 220-500 nm의 범위에 대한 및 방출 파장 (EM) 220-800 nm의 범위에 대한 3D 플롯으로서 실험실에서 측정된 B2M 농도와 형광 발광 신호 사이의 상관 계수; (B) 단일 여기 파장 EX = 370 nm에 대한 및 방출 파장 (EM) 220-700 nm의 범위에 대한 2D 플롯으로서 실험실에서 측정된 B2M 농도와 형광 발광 신호 사이의 상관 계수; (C) 고정된 방출 및 여기 파장 (EX = 370 nm, EM = 456 nm)에서 새로운 방법에 의해 및 실험실에서 측정된 B2M 농도에 대한 플롯.
도 4는 다음과 같이 실험실에서 HPLC에 의해 및 새로운 방법에 의해 측정된 인독실 술페이트 (IS) 농도 사이의 선형 관계를 보여준다: (A) 여기 파장 (EX) 220-500 nm의 범위에 대한 및 방출 파장 (EM) 220-800 nm의 범위에 대한 3D 플롯으로서 실험실에서 측정된 IS 농도와 형광 발광 신호 사이의 상관 계수; (B) 단일 여기 파장 EX = 300 nm에 대한 및 방출 파장 (EM) 220-590 nm의 범위에 대한 2D 플롯으로서 실험실에서 측정된 IS 농도와 형광 발광 신호 사이의 상관 계수; (C) 고정된 방출 및 여기 파장 (EX = 300 nm, EM = 358 nm)에서 새로운 방법에 의한 및 실험실에서 측정된 IS 농도에 대한 플롯.
도 5는 편이 보정 후 평균_eKt/V(b&f)_B2M에 대해 플롯한 eKt/Vb_B2M과 eKt/Vf_B2M 사이의 차이로서 (HDF 세션의 수 N = 19) 8 명의 환자에 대해 추정된 파라미터 eKt/V_B2M의 블란드-알트만(Bland-Altman) 플롯을 보여준다.
도 6은 폐투석액 내에서 측정되는 광학적 방법으로부터의 eKt/Vf_B2M을, 혈액 샘플을 사용하여 추정된 eKt/Vb_B2M에 대하여 플롯함으로서 B2M에 대한 투석 양을 도시한다 (HDF 세션의 수 N = 19). 또한 점선으로 통합된 선을 보여준다.
도 7은 편이 보정 후에 평균_TR(d&f)_IS에 대해 플롯한 TRd_IS와 TRf_IS 사이의 차이로서 (HDF 세션의 수 N = 20) 8 명의 환자에 대해 추정된 파라미터 TR_IS의 블란드-알트만 플롯을 보여준다.
도 8은 폐투석액 샘플을 사용하여 추정되는 실험실로부터의 TRd_IS에 대해 광학적 방법으로부터의 TRf_IS를 플롯함으로서 IS에 대한 투석 양을 도시한다 (HDF 세션의 수 N = 20). 또한 점선으로 통합된 선을 보여준다.
도 9는 다음에 대한 폐투석액 샘플의 HPLC 프로파일을 나타낸다: (A) 254 nm의 파장에서 측정된 흡광도, 및 (B) 두 개의 고정된 방출 및 여기 파장 (EX = 370 nm, EM = 456 nm 및 EX = 280 nm, EM = 360 nm)에서 측정된 형광 발광. 한 투석 세션 동안 제거되는 발색단-형광단을 나타내는 많은 더 높은 일반적인 피크가 관찰될 수 있다. 크레아티닌 (Cr), 요산 (UA), 히푸르산 (HA), 트립토판 (Trp), 인독실 술페이트 (IS), 인돌-3-아세트산 (I3AA)과 같은 일부 HPLC 피크가 확인되었다. 그러나 확인되지 않은 3 개의 일반적인 피크 - 피크 A, 피크 B 및 피크 C - 가 다른 파장에서 검출되었다.

생물학적 유체 (1) 내 중간 및 단백질 결합 요독 (5) (예를 들어, B2M)의 함량을 결정하기 위한 장치는 다음을 포함한다 (도 1 참고):

광원 및 광 검출기를 포함하는 형광 측정 시스템, 및 생물학적 유체 (1) 샘플을 고정하기 위한 측정용 형광 측정 큐벳을 포함하여, 광이 샘플 내로 이어질 수 있고 형광 발광 신호가 샘플로부터 감지될 수 있는 광학 모듈 (2); 및

변환 함수와 농도 또는 제거 계산 알고리즘을 통합하는 신호 처리 모듈 및 데이터 획득 모듈로 구성된 스펙트럼 처리 모듈 (3), 및 데이터 표시 모듈 (4).

광원은 광대역의 광원일 수도 또는 협대역의 광원일 수도 있다. 광대역의 광원이 사용되는 경우, 광대역 검출기 및 필터가 사용될 수 있거나, 협대역의 검출기가 사용될 수 있다. 한 실시양태에 따르면, 광원은 특정한 광학 영역 (파장 범위 190-890 nm) 내에서 작동한다. 광원은 β2-마이크로글로불린의 측정에 적합하도록 360-380 nm 범위의 파장에서 작동하고, 인독실 술페이트 측정에 적합하도록 290-310 nm 범위의 파장에서 작동한다.

한 실시양태에 따르면, 형광 발광 광 검출기는 190-900 nm 범위의 파장에서 작동한다. 검출 가능한 형광은 생물학적 유체 내 측정 가능한 물질에 의해 바로 방출될 수 있거나 또는 그 방출이 고려 중인 유체 내 분자 사이에서 일부 에너지 이동 메카니즘을 통해 생물학적 유체의 일부 다른 천연의 또는 고의로 첨가된 성분에 의해 중개될 수 있다. 형광 발광 광 검출기는 β2-마이크로글로불린의 측정에 적합하도록 440-470 nm 범위의 파장에서 작동하고, 인독실 술페이트 측정에 적합하도록 340-370 nm 범위의 파장에서 작동한다.

측정용 큐벳은 예를 들어, 체외 측정용에 적합할 수 있거나 또는 온라인 측정을 위해 설계될 수 있다. 상기 큐벳은 일회용일 수 있다.

한 실시양태에 따르면, 스펙트럼 처리 모듈이 생물학적 유체 내 특정 물질의 농도를 계산하는 변환 함수를 포함하는 농도 또는 제거 계산 알고리즘을 실행하는데 적합하다.

변환 함수는 형광 발광 신호, F (무차원)를 특정 요독 농도 [mg/L]로 변환하기 위한 회귀 분석을 기초로 한다. 선형 관계의 존재 하에서, 변환 함수는 "요독 농도 [mg/L] = F*기울기 + 절편"의 형태를 가진다.

데이터 표시 모듈은 데이터 표현을 위한 프로그램을 실행하는데 적합하고 데이터 시각화 모듈, 예를 들어, 모니터, 디스플레이, 또는 인쇄 장치를 포함하거나 또는 이와 연결된다.
본 발명의 측정 장치는 또한 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독의 농도를 기록하고, 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독의 농도 수준을 소정의 농도 제한값과 비교하고, 농도 수준이 소정의 수준을 초과하는 경우, 경고 신호를 생성하기 위한 메모리 장치를 포함할 수 있다.

실시예

폐투석액 내 특정 물질, 중간 분자 베타2-마이크로글로불린 (B2M) 및 단백질 결합 요독 인독실 술페이트 (IS)의 농도 측정이 본 발명의 실시예로서 제공된다.

대상: 8 명의 요독증 환자, 한 명의 여성 및 7 명의 남성이 연구에 참여하였다. 모든 환자는 스웨덴 린코핑 대학 병원의 신장학부에 만성적으로 3 주마다 온라인 혈액 투석 여과(on-line HemoDiaFiltration; ol-HDF) 중이었다. 사용된 투석 기계는 프레제니우스(Fresenius) 5008 (독일 소재 프레제니우스 메디컬 케어(Fresenius Medical Care))이었다. 사용된 투석기는 모든 치료에서, 1.8 m²의 유효 막 면적을 가지고, 63 ml/h mmHg의 한외 여과 계수를 가지는 FX 800 (독일 소재 프레제니우스 메디컬 케어)이었다. ol-HDF 치료의 지속 시간은 180 내지 270 분으로 다양했고, 투석액 흐름은 500 mL/분이었고, 혈류는 280-350 mL/분으로 다양했다. 모든 환자가 "두 바늘" 시스템을 사용하여 동맥-정맥 누관을 통해 투석되었다. 온라인으로 준비된 치환 용량의 계산을 위한 자동 하위 시스템 모드는 세션 당 12.2 내지 29.7 리터로 다양했다.

샘플링: 9, 30, 60, 120, 180 (분) 및 180 분보다 더 긴 경우 ol-HDF 세션이 끝날 때 배출관으로부터 샘플을 얻었다. 하나의 샘플은 조심스럽게 교반 한 후에 투석액/한외 여과액 수집 탱크로부터 얻어 중량 측정을 수행했다. 계획된 샘플링 시간 동안 투석 기계의 자체 시험이 일어나는 경우, 샘플은 UV-흡수 곡선이 2-3 분 내에 일어난 바탕선 수준에 다시 도달할 때 얻었다. 투석 기계가 시작할 준비가 되고 전도도가 안정할 때, 투석 세션의 시작 전에 표준 용액으로 사용할 순수한 투석액을 모았다.

린코핑 대학 병원의 화학 실험실에서 폐투석액/한외 여과액 내 B2M의 농도 측정을 수행했다. IS의 농도는 탈린 기술 대학(Tallinn Technical University), 테크노메디쿰(Technomedicum), 생명 공학부에서 HPLC 분석을 하는 동안의 형광 발광 신호에 의해 측정했다.

형광 발광 측정을 위해 분광 형광 광도계 (시마쯔(SHIMADZU) RF-5301)를 사용했다. 220-900 nm (바람직하게는 220-500 nm) 범위의 여기 파장, 220-890 nm (바람직하게는 220-800 nm) 범위의 방출 파장에 대해 및 여기 증가 10 nm로 형광 발광 분석을 수행했다. 광학 경로 길이 0.4 및 1 cm를 가지는 광학 큐벳을 사용했다. 얻어진 형광 발광 값은 소프트웨어 파노라마 플루오레센스(Panorama fluorescence)로 처리했고 나타냈으며 최종 데이터 처리는 엑셀(EXCEL) (마이크로소프트 오피스 엑셀 2003)에서 수행했다.

이 결과들을 기초로, 선형 상관 계수 (R) 및 R-제곱 값 (R2)을 측정했다. 참고로 실험실로부터의 농도를 사용하여 새로운 방법에 대한 정확도 (BIAS) 및 정밀도 (SE)를 계산했다.

결과: 도 2는 (A) 순수한 투석액 샘플 상에서; (B) 한 투석 세션 시작 후 10 분에 얻은 폐투석액 샘플 상에서; 및 (C) 한 투석 세션 시작 후 240 분에 얻은 폐투석액 샘플 상에서 240-500 nm 범위의 여기 파장 및 250-800 nm 범위의 방출 파장에 대해 얻어지는 3D 형광 발광 스펙트럼의 예를 도시한다. 특정한 영역에서 일부 독특한 형광 발광의 최대값을 명확히 보여준다. 게다가, 형광 발광 진폭은 폐투석액 내 제거된 요독의 함량에 비례하고 이는 형광 발광 스펙트럼의 특정한 영역에서 투석 치료의 시작 시 (10 분)에 더 높고 투석 종료 시 (207 분)에 더 낮다.

B2M 및 IS에 대한 선형 관계 분석은 실험실로부터의 농도와 새로운 방법으로부터의 형광 발광 값을 활용하여, 도 3A-B 및 4A-B에서 보여주는 것처럼 상관관계 플롯을 얻었다. 이것이 광학적 측정을 농도 값으로 변환할 수 있는 특정한 모델로 이어졌다.

특정한 모델에 의해 얻어졌고, 특정 파장에서 광학 스펙트럼 성분의 독특한 한 세트를 포함하며, 폐투석액 내 생화학적 방법 또는 HPLC에 의해 실험실에서 측정된 값과 비교되는 새로운 방법에 의한 B2M 및 IS 농도의 측정 값은 도 3C 및 4C에서 나타낸다.

정확도 (BIAS)는 다음과 같은 새로운 방법으로 계산했다.

(여기서, ei는 i 번째 잔기이고 N은 관찰 횟수이고, i 번째 잔기는 i 번째 측정에서 실험실과 광학적 측정 농도 값 사이의 차이로 얻어짐)

정밀도 (SE)는 다음과 같은 새로운 방법으로 계산했다.

표 1은 표준화된 방법 (Lab)으로부터 및 새로운 방법 (F)으로부터의 평균 및 표준 편차 값 (평균 +/- SD)으로 B2M 및 IS 농도에 대한 모든 결과를 요약한다. 광학적 방법으로부터의 요독 농도와 실험실에서 측정된 농도 사이의 선형 상관 계수 (R) 및 R-제곱 값 (R2), B2M 및 IS의 농도를 측정하기 위한 상이한 방법에 대한 정확도 (BIAS) 및 정밀도 (SE)가 또한 제공된다.

표 1: 표준화된 방법 (Lab) 및 새로운 방법 (F)으로부터의 농도 평균 및 표준 편차 값 (평균 +/- SD), 광학적 방법 및 실험실에서 측정된 농도로부터의 요독 농도 사이의 선형 상관 계수 (R) 및 R-제곱 값 (R2), B2M 및 IS의 농도를 측정하기 위한 상이한 방법에 대한 정확도 (BIAS) 및 정밀도 (SE)에 대한 요약 결과.

표 1에서 보여주는 것처럼, B2M 및 IS 농도의 측정은 만족스러운 정확도 및 정밀도와 함께 새로운 방법을 적용하여 행할 수 있다.

임상적 적용을 위한 예로서, 광학 측정으로부터 B2M의 농도는 아래에서 비슷한 크기의 다른 MM 및 펩타이드의 운동 거동을 대표하는 B2M에 대한 투석 양을 계산하는데 활용된다.

혈액으로부터 B2M에 대한 투석 양, spKt/Vb_B2M 및 eKt/Vb_B2M을 투석 전 및 후 혈액 B2M 농도 (C₀ 및 C_t)를 사용하여 계산할 수 있다. 단일 풀 부피 Kt/V, spKt/Vb_B2M은 2010년 카시노(Casino) 등에 의해 제안된 다음과 같은 수학식에 따라 계산했다.

(여기서 UF는 kg 단위의 총 한외 여과이고 W는 kg 단위의 환자의 건조 몸무게임)

투석 후 B2M의 반동을 고려한 평형 Kt/V, eKt/Vb_B2M은 2007년 타터스올 등에 의해 제안된 다음과 같은 수학식에 따라 얻었다:

(여기서 Td는 투석 세션의 길이임)

광학적 방법으로 B2M에 대한 투석 양의 측정을 위해, 투석 전 및 후 혈액 B2M 농도 대신, 시작 시 형광 발광 값, F0 (10 분 투석액 샘플) 및 투석 종료 시 형광 발광 값, Ft를 활용했다. 형광 발광 측정으로부터의 단일 풀 부피 Kt/V, spKt/Vf_B2M을 다음과 같이 계산했다.

형광 발광 측정으로부터의 평형 Kt/V, eKt/Vf_B2M을 수학식 4에 따라 계산했다.

표 2는 투석 전 및 후 혈액 B2M 농도 및 완전한 19 HDF 세션으로부터의 형광 발광 값을 사용하여 계산한 spKt/V_B2M 및 eKt/V_B2M으로서 B2M에 대한 투석 양에 대한 모든 결과를 요약한다. 광학적 방법으로부터의 B2M에 대한 투석 양과 혈액 농도로부터의 B2M에 대한 투석 양 사이의 선형 상관 계수 (R) 및 R-제곱 값 (R2)이 제공된다. 편이 보정 후 참고로 혈액으로부터의 B2M에 대한 투석 양을 사용하여 광학적 방법에 대한 정확도 (BIAS) 및 정밀도 (SE)를 계산했다.

표 2: 투석 전 및 후 혈액 B2M 농도 (Blood) 및 형광 발광 값 (F), 광학적 방법으로부터의 및 혈액 농도로부터의 B2M에 대한 투석 양 사이의 선형 상관 계수 (R) 및 R-제곱 값 (R2), 광학적 방법에 대한 정확도 (BIAS) 및 정밀도 (SE)를 이용하여 계산한, spKt/V_B2M 및 eKt/V_B2M로서 투석 양의 요약.

도 5는 편이 보정 후 평균_eKt/V(b&f)_B2M에 대해 플롯한 eKt/Vb_B2M과 eKt/Vf_B2M 사이의 차이로서 (HDF 세션 수 N = 19) 모든 8 명의 환자에 대해 추정한 파라미터 eKt/V_B2M의 블란드-알트만 플롯으로서 비교를 나타낸다. 도 6은 폐투석액 내에서 측정하는 광학적 방법으로부터 eKt/Vf_B2M을, 혈액 샘플을 사용하여 추정된 eKt/Vb_B2M에 대하여 플롯하여 B2M에 대한 투석 양을 도시한다 (HDF 세션의 수 N = 19). 또한 점선으로 통합된 선을 보여준다.

결과는 형광 발광에 의한 폐투석액 샘플로부터와 혈액 샘플로부터의 B2M에 대해 추정한 투석 양 사이에 훌륭한 일치점을 보여준다.

임상적 적용에 대한 다음 예로, 다음과 같이, 광학적 측정으로부터 IS의 농도를 아래에서 단백질 결합 요독 IS에 대해 한 번의 HDF 세션 동안의 투석 양을 계산하는데 활용한다: 1) IS에 대한 제거 속도 (RR_IS), 및 2) IS에 대한 총 제거량 (TR_IS). 혈액 상의 제거 속도 값이 단백질 결합 요독의 특정한 운동 거동에 기인하여 잘못 인도될 수 있기 때문에, 혈액 내 대신에 폐투석액 내 IS 농도를 기준으로 하여, IS에 대한 제거 속도 (RRd_IS) 및 IS에 대한 총 제거량 (TRd_IS)을 광학적 방법에 의해 추정되는 상응하는 파라미터 (RRf_IS 및 TRf_IS)에 참고로 사용했다.

폐투석액 내 IS에 대한 제거 속도 (RRd_IS)를 다음과 같이 계산했다.

(여기서 C₀ 및 C_t는 각각, 시작시 (10 분 투석액 샘플) 및 투석 종료 시 실험실로부터의 폐투석액 IS 농도임)

광학적 방법으로부터 IS에 대한 투석 양의 측정을 위해, 실험실로부터의 폐투석액 IS 농도 대신에, 형광 발광 측정으로부터의 상응하는 값, F₀ (10 분 투석액 샘플) 및 투석 종료 시 형광 발광 값, F_t를 활용했다.

폐투석액에 대해, 1 kg = 1 L로 가정하고, IS의 농도를 활용하여 mg 단위의 총 제거된 IS (TRd_IS), 총 투석액 수집물로부터 mg/L 단위의 Dtotal, 및 kg 단위의 수집된 투석액 총량, Wtotal을 하기와 같이 제공한다.

광학적 방법으로부터 총 제거된 IS (TRf_IS)의 측정을 위해 형광 발광 측정에 의해 추정된 mg/L 단위의 Dtotal에 대해 상응하는 값을 활용했다.

표 3은 투석 시작 시 (10 분 투석액 샘플) 및 투석 종료 시 실험실로부터의 폐투석액 IS 농도 및 형광 발광 측정으로부터의 상응하는 값을 사용하여 계산한 RR_IS 및 TR_IS로서 IS에 대한 투석 양에 대해 모든 결과를 요약한다. 광학적 방법으로부터의 IS에 대한 투석 양과 혈액 농도로부터의 IS에 대한 투석 양 사이의 선형 상관 계수 (R) 및 R-제곱 값 (R2)을 제공한다. 광학적 방법에 대한 정확도 (BIAS) 및 정밀도 (SE)는 편이 보정 후 참고로 혈액으로부터의 IS에 대한 투석 양을 사용하여 계산했다.

표 3: 투석 시작 시 (10 분 투석액 샘플) 및 투석 종료 시 실험실로부터의 폐투석액 IS 농도, 및 형광 발광 측정으로부터의 상응하는 값 (F), 광학적 방법으로부터와 폐투석액 농도로부터의 IS에 대한 투석 양 사이의 선형 상관 계수 (R) 및 R-제곱 값 (R2), 광학적 방법에 대한 정확도 (BIAS) 및 정밀도 (SE)를 사용하여 계산한 RR_IS 및 TR_IS로서 IS에 대한 투석 양의 요약.

도 7은 편이 보정 후에 평균_TR(d&f)_IS에 대해 플롯한 TRd_IS와 TRf_IS 사이의 차이로서 (HDF 세션의 수 N = 20) 8 명의 환자 모두에 대해 추정된 파라미터 TR_IS의 블란드-알트만 플롯으로서 비교를 나타낸다. 도 8은 폐투석액 샘플을 사용하여 추정되는 실험실로부터의 TRd_IS에 대해 광학적 방법으로부터의 TRf_IS를 플롯하여 IS에 대한 투석 양을 도시한다 (HDF 세션의 수 N = 20). 또한 점선으로 통합된 선을 보여준다.

결과는 형광 발광에 의한 폐투석액 샘플로부터와 실험실 방법에 의한 폐투석액 샘플로부터의 IS에 대해 추정된 투석 양 사이에서 훌륭한 일치점을 보여준다

측정된 광학적 신호의 기원을 확인하기 위해서 폐투석액 샘플의 HPLC 프로파일을 분석했다. 도 9는 다음에 대한 폐투석액 샘플의 HPLC 프로파일을 나타낸다: (A) 254 nm의 파장에서 측정된 흡광도, 및 (B) 두 개의 고정된 방출 및 여기 파장 (EX = 370 nm, EM = 456 nm 및 EX = 280 nm, EM = 360 nm)에서 측정된 형광 발광. 한 투석 세션 동안 제거되고 발색단-형광단을 함유하는 용질을 나타내는 많은 더 높은 일반적인 피크가 관찰될 수 있다. 크레아티닌 (Cr), 요산 (UA), 히푸르산 (HA), 트립토판 (Trp), 인독실 술페이트 (IS), 인돌-3-아세트산 (I3AA)과 같은 일부 HPLC 피크가 확인되었다. 게다가, 확인되지 않은 3 개의 일반적인 피크 - 피크 A, 피크 B 및 피크 C - 가 상이한 파장에서 검출되었다. 폐투석액 샘플의 HPLC 프로파일은 상이한 파장에서 상이한 용질에 대한 선택성을 입증한다. 이런 방식으로, 광학적 방법에 대한 적절한 파장 선택이 특정한 요독을 측정할 수 있게 한다.

본 발명이 양상들 및 실시양태들의 한 세트에 대하여 설명하고 있을지라도, 여기에 대한 변경이 이 분야의 통상의 기술자에게는 명백할 것이다. 본 발명의 실시양태들의 앞서 말한 설명은 도시와 설명의 목적으로 나타내었다. 이는 총망라한 것이 아니거나 또는 개시된 특정 형태로 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 본 개시에 비추어 많은 변경 및 변화가 가능하다. 본 상세한 설명에 의해서가 아니라, 여기 첨부된 청구항에 의해서 본 발명의 범위를 제한하고자 한다.

특허 참고문헌:

비특허 참고문헌:

Claims

a. 형광 측정 통과액(flow-through) 큐벳(cuvette)을 통해 생물학적 유체 샘플의 흐르는 스트림을 도입하는 단계;
b. 소정의 파장을 가지는 광을 샘플에 적용하고 샘플의 형광 발광 신호를 기록하는 단계;
c. "요독 농도 [mg/L] = F*기울기 + 절편" (여기서 F는 형광 발광 신호를 나타냄) 형태의 변환 함수를 실행함으로써, 변환 함수로부터 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독의 농도를 계산하는 단계; 및
d. 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독의 농도를 디스플레이 장치 또는 프린터에 출력하는 단계
를 포함하는, 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독의 함량 측정 방법.
제1항에 있어서, 광원으로부터의 여기 파장이 190-890 nm 범위의 파장인 방법.
제1항에 있어서, 광 검출기에 의해 검출된 방출 파장이 190-900 nm 범위의 파장에서 작동하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독이 β2-마이크로글로불린인 방법.
제1항에 있어서, β2-마이크로글로불린의 측정에 적합하도록, 광원이 360-380 nm 범위의 파장에서 작동하는 것이고, 형광 발광 광 검출기가 440-470 nm 범위의 파장에서 작동하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독이 인독실 술페이트인 방법.
제1항에 있어서, 인독실 술페이트 측정에 적합하도록, 광원이 290-310 nm 범위의 파장에서 작동하는 것이고, 형광 발광 광 검출기가 340-370 nm 범위의 파장에서 작동하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 생물학적 유체 샘플을 체외(in vitro) 큐벳 내로 떨어뜨리는(dropping) 단계를 포함하는 방법.
광원 및 형광 발광 광 검출기를 포함하는 형광 측정 시스템; 및 생물학적 유체 샘플을 담기 위한 측정용 형광 측정 큐벳을 포함하여, 광이 샘플 상으로 이어질 수 있고 형광 발광 신호가 샘플로부터 검출될 수 있는 광학 모듈; 및
생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독의 농도를 계산하기 위한, "요독 농도 [mg/L] = F*기울기 + 절편" (여기서 F는 형광 발광 신호를 나타냄) 형태의 변환 함수를 수행하도록 구성된, 농도 또는 제거 계산 알고리즘을 도입한 스펙트럼 처리 모듈 및 데이터 획득 모듈로 구성된 신호 처리 모듈, 및
데이터 표시를 위한 프로그램을 실행하고, 데이터 시각화 모듈을 포함하도록 구성된 데이터 표시 모듈
을 포함하는, 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독의 함량 측정 장치.
제9항에 있어서, 상기 광원이 190-890 nm 범위의 파장에서 작동하는 것인 장치.
제9항에 있어서, 상기 형광 발광 광 검출기가 190-900 nm 범위의 파장에서 작동하는 것인 장치.
제9항에 있어서, β2-마이크로글로불린 측정에 적합하도록, 상기 광원이 360-380 nm 범위의 파장에서 작동하는 것이고, 상기 광 검출기가 440-470 nm 범위의 파장에서 작동하는 것인 장치.
제9항에 있어서, 인독실 술페이트 측정에 적합하도록, 상기 광원이 290-310 nm 범위의 파장에서 작동하는 것이고, 상기 형광 발광 광 검출기가 340-370 nm 범위의 파장에서 작동하는 것인 장치.
제9항에 있어서, 상기 스펙트럼 처리 모듈이, β2-마이크로글로불린 및 인독실 술페이트로부터 선택되는 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독의 농도 또는 제거를 계산하는 변환 함수를 포함하는 농도 또는 제거 계산을 실행하도록 구성된 것인 장치.
제9항에 있어서, 상기 광학 모듈이 광대역 광원 및 필터를 포함하는 것인 장치.
제9항에 있어서, 상기 광학 모듈이 필터 및 광대역 검출기를 포함하는 것인 장치.
제9항에 있어서, 상기 광학 모듈이 협대역 검출기를 포함하는 것인 장치.
제9항에 있어서, 상기 광학 모듈이 협대역 광원 및 광대역 검출기의 한 세트를 포함하는 것인 장치.
제9항에 있어서, 상기 형광 측정 큐벳이 생물학적 유체의 흐르는 스트림을 수용하기 위한 통과액(flow-through) 큐벳(cuvette)인 장치.
제9항에 있어서, 상기 형광 측정 큐벳이 가정 환경에서 샘플 측정을 위해 구성된 것인 장치.
제9항에 있어서, 상기 큐벳이 일회용인 장치.
제9항에 있어서, 상기 데이터 시각화 모듈이 디스플레이 장치 또는 인쇄 장치를 포함하는 것인 장치.
제9항에 있어서, 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독의 농도를 기록하고, 생물학적 유체 내 중간 또는 단백질 결합 요독의 농도 수준을 소정의 농도 제한값과 비교하고, 농도 수준이 소정의 수준을 초과하는 경우, 경고 신호를 생성하기 위한 메모리 장치를 포함하는 장치.
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