KR101883412B1 - 타액을 이용한 진단 디바이스 및 이를 이용한 분석 방법 - Google Patents

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KR101883412B1
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Abstract

타액을 이용한 진단 디바이스 및 이를 이용한 진단 방법이 개시된다. 본 발명은, 혈액이 아닌 타액(saliva)을 이용하여 질병을 진단하고, 특정 용도(질병)에 맞는 검출부를 타액과 반응시켜 특정 용도(질병)별로 활용(측정)이 가능하다. 본 발명에 따르면, 혈액이 아닌 타액(saliva)를 이용하여 하루에도 여려 차례 고통 없이 질병진단이 가능하고, 특정 용도(질병)별로 검출부를 선택하여 측정할 수 있어 경제적 이점을 제공할 수 있으며, 측정 결과를 통신망을 통해 사용자 단말에 제공함으로써, 사용자는 측정 결과를 통해 건강을 관리할 수 있어 개인별로 셀프 헬스 케어를 할 수 있다.

Description

타액을 이용한 진단 디바이스 및 이를 이용한 분석 방법{Device for diagnosing using saliva and analyzing method using the same}
본 발명은 타액을 이용한 진단 디바이스 및 이를 이용한 진단 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타액을 이용한 질병을 진단하는 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
현존하는 질병 진단용 바이오 센서의 작동 원리는 전부 피를 뽑아서 진단하는 침습식 채혈 방식 진단 기기이며, 당뇨병 환자용 혈당측정, 암(cancer) 측정용 등과 같이 한가지 목적에 맞는 개별 진단 기기이다.
한국등록특허 제1323373호 (김수동, 주식회사 에스에이치제약) 2013. 10. 23. 특허문헌 1은 뇨, 혈액, 타액, 생체분비물 등의 체약으로 질병을 진단할 수 있는 휴대용 디지털멀티리더기로서, 특허문헌 1에는 청색, 녹색, 적색의 LED 광원을 이용한 분광반사 측정방식을 사용하여 진단 스트립의 분석 결과를 판독하는 내용이 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 혈액이 아닌 타액(saliva)을 이용하여 질병을 진단하고, 특정 용도(질병)에 맞는 검출부를 타액과 반응시켜 특정 용도(질병)별로 활용(측정)이 가능한 타액을 이용한 진단 디바이스 및 이를 이용한 진단 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스는, 진단 디바이스로서, 상기 진단 디바이스에 착탈 가능하게 결합되고, 타액(saliva)을 이용하여 질병을 진단하는 검출부; 통신부; 및 상기 검출부에 전압을 인가하고, 상기 검출부를 통해 제공받은 진단 데이터를 디지털 신호로 변환하며, 상기 디지털 신호를 상기 통신부를 통해 사용자 단말에 제공하는 제어부;를 포함한다.
상기 검출부는, 상기 진단 디바이스를 통해 인가되는 전압을 통해 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하고, 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 상기 제어부에 제공할 수 있다.
상기 검출부는, 상기 진단 디바이스로부터 전압을 인가받고, 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 상기 진단 디바이스로 제공하는 디바이스 연결부; 및 상기 디바이스 연결부를 통해 상기 진단 디바이스로부터 인가되는 전압을 통해 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하고, 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 상기 디바이스 연결부에 제공하는 타액 검출부;를 포함할 수 있다.
상기 타액 검출부는, 상기 디바이스 연결부에 연결된 전극으로 이루어진 제1층; 상기 제1층의 위에 부착되어 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하는 제2층; 상기 제2층 위에 위치하고, 상기 타액 내의 질병 인자를 인식할 수 있는 효소로 이루어진 제3층; 상기 제3층 위에 위치하고, 미리 설정된 물질을 분리하는 필터로 이루어진 제4층; 및 상기 제4층 위에 위치하고, 복합 섬유질 멤브레인으로 이루어진 제5층;을 포함할 수 있다.
상기 질병 인자는, 질병을 진단할 수 있는 특정 인자일 수 있다.
상기 제2층은, 다공성 금속-유기 고체 구조물 형태로 이루어진 나노 구조체로 구성될 수 있다.
상기 나노 구조체는, Ma(II)M’b(III)(CN)6 의 화학 조성을 가지며, 상기 M과 상기 M'은 금속 원소일 수 있다.
상기 디지털 신호는, 미리 설정된 보정 커브(calibration curve)를 기반으로 상기 사용자 단말에 의해 질병 인자의 농도로 변환될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스를 이용한 진단 방법은, 진단 디바이스의 타액을 이용한 진단 방법으로서, 상기 진단 디바이스에 착탈 가능하게 결합된 검출부에 전압을 인가하는 단계; 상기 검출부에 의해 타액(saliva)을 이용하여 질병을 진단하는 단계; 상기 검출부를 통해 제공받은 진단 데이터를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및 상기 디지털 신호를 통신망을 통해 사용자 단말에 제공하는 단계;를 포함한다.
상기 질병 진단 단계는, 상기 진단 디바이스를 통해 상기 검출부에 인가되는 전압을 통해 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하고, 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 검출하는 것으로 이루어질 수 있다.
상기 검출부는, 상기 진단 디바이스로부터 전압을 인가받고, 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 상기 진단 디바이스로 제공하는 디바이스 연결부; 및 상기 디바이스 연결부를 통해 상기 진단 디바이스로부터 인가되는 전압을 통해 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하고, 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 상기 디바이스 연결부에 제공하는 타액 검출부;를 포함할 수 있다.
상기 타액 검출부는, 상기 디바이스 연결부에 연결된 전극으로 이루어진 제1층; 상기 제1층의 위에 부착되어 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하는 제2층; 상기 제2층 위에 위치하고, 상기 타액 내의 질병 인자를 인식할 수 있는 효소로 이루어진 제3층; 상기 제3층 위에 위치하고, 미리 설정된 물질을 분리하는 필터로 이루어진 제4층; 및 상기 제4층 위에 위치하고, 복합 섬유질 멤브레인으로 이루어진 제5층;을 포함할 수 있다.
상기 질병 인자는, 질병을 진단할 수 있는 특정 인자일 수 있다.
상기 제2층은, 다공성 금속-유기 고체 구조물 형태로 이루어진 나노 구조체로 구성될 수 있다.
상기 나노 구조체는, Ma(II)M’b(III)(CN)6 의 화학 조성을 가지며, 상기 M과 상기 M'은 금속 원소일 수 있다.
상기 디지털 신호는, 미리 설정된 보정 커브(calibration curve)를 기반으로 상기 사용자 단말에 의해 질병 인자의 농도로 변환될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장되어 상기한 방법 중 어느 하나를 컴퓨터에서 실행시킨다.
본 발명에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스 및 이를 이용한 진단 방법에 의하면, 혈액이 아닌 타액(saliva)를 이용하여 하루에도 여려 차례 고통 없이 질병진단이 가능하다. 또한, 특정 용도(질병)별로 검출부를 선택하여 측정할 수 있어 경제적 이점을 제공할 수 있다. 아울러, 측정 결과를 통신망을 통해 사용자 단말에 제공함으로써, 사용자는 측정 결과를 통해 건강을 관리할 수 있어 개인별로 셀프 헬스 케어를 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 진단 디바이스의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 진단 디바이스의 구성을 보다 자세히 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시한 검출부의 구성을 보다 자세히 나타낸 블록도이다.
도 5의 (a)는 도 3에 도시한 검출부의 일례를 설명하기 위한 도면이며 (b)는 (a)에 도시한 A-A' 부분의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 검출부에서 보호 커버부가 분리된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시한 타액 검출부의 구성을 보다 자세히 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질병 진단의 개별 과정의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질병 진단의 전체 과정의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질병 진단 결과의 일례를 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스를 이용한 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스 및 이를 이용한 진단 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시한 진단 디바이스의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스(100)(이하 '진단 디바이스'라 한다)는 통신망(300)을 통해 사용자 단말(200)과 연결된다.
진단 디바이스(100)는 혈액이 아닌 타액(saliva)을 이용하여 전기화학적 방법으로 질병을 진단한다. 이때, 진단 디바이스(100)는 특정 용도(질병)에 맞는 검출부를 타액과 반응시켜 특정 용도(질병)별로 활용(측정)이 가능하다. 그리고, 진단 디바이스(100)는 진단 데이터를 디지털 신호로 변환하여 통신망(300)을 통해 사용자 단말(200)에 제공한다.
사용자 단말(200)은 통신망(300)을 통해 진단 디바이스(100)와 연결되어 각종 데이터를 주고 받을 수 있다.
즉, 사용자 단말(300)은 통신망(300)을 통해 진단 디바이스(100)로부터 제공받은 디지털 신호를 미리 설정된 보정 커브(calibration curve)를 기반으로 질병 인자의 농도로 변환할 수 있다. 여기서, 질병 인자는 질병을 진단할 수 있는 특정 인자로서, 항원, 포도당 등을 말한다. 예컨대, 질병 인자가 포도당인 경우, 보정 커브는 글루코오소의 농도에 따른 전류 값으로 이루어지고, 선행 실험 등을 통해 미리 획득될 수 있다. 그리고, 사용자 단말(300)은 변환된 질병 인자 농도를 디스플레이할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 진단 디바이스가 당뇨병을 진단하는 경우, 당뇨병에 대한 포도당 농도가 이미 수치화 되어 있고, 이 수치와 진단 결과(즉, 정량화된 포도당 농도)를 이용하여 당뇨병을 진단할 수 있다.
여기서, 사용자 단말(200)은 데스크톱 컴퓨터뿐만 아니라 노트북 컴퓨터, 워크스테이션, 팜톱(palmtop) 컴퓨터, UMPC(Ultra Mobile Personal Computer), 태블릿 PC, 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 웹 패드, 스마트폰, 휴대전화 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 단말기로 이루어질 수 있다.
통신망(300)은 구내 정보 통신망(local area network, LAN), 도시권 통신망(metropolitan area network, MAN), 광역 통신망(wide area network, WAN), 인터넷 등을 포함하는 데이터 통신망뿐만 아니라 전화망 등을 포함할 수 있고, 유선과 무선을 가리지 않으며, 어떠한 통신 방식을 사용하더라도 상관없다.
그러면, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진단 디바이스에 대하여 보다 자세하게 설명한다.
도 3은 도 1에 도시한 진단 디바이스의 구성을 보다 자세히 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 진단 디바이스(100)는 통신부(110), DAC부(120), ADC부(130), 전원부(140), 전압 인가부(150), 검출부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 유선 통신 모듈(도시하지 않음)이나 무선 통신 모듈(도시하지 않음)을 구비하고, 진단 디바이스(100)의 유무선 통신을 위한 해당 데이터의 송수신 기능을 수행한다. 예컨대, 통신부(110)는 진단 디바이스(100)의 다른 구성요소로부터 제공받은 데이터 등을 통신망(300)을 통해 사용자 단말(200)로 송신할 수 있다.
DAC부(120)는 제어부(170)의 제어에 따라 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다.
ADC부(130)는 제어부(170)의 제어에 따라 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.
전원부(140)는 배터리(도시하지 않음)를 포함하며, 진단 디바이스(100)의 각 구성 요소의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 여기서, 배터리는 진단 디바이스(100)에 고정되는 일체형 배터리이거나, 진단 디바이스(100)에 탈부착 가능한 분리형 배터리일 수 있다. 물론, 전원부(140)는 외부 전원(도시하지 않음)으로부터 전원을 공급받을 수 도 있다.
전압 인가부(150)는 제어부(170)의 제어에 따라 검출부(160)에 일정한 전압을 인가한다. 그리고, 전압 인가부(150)는 검출부(160)에 의해 발생되는 전류를 측정하여 제어부(170)에 제공한다.
검출부(160)는 진단 디바이스(100)에 착탈 가능하게 결합되고, 타액을 이용하여 질병을 진단한다. 즉, 검출부(160)는 전압 인가부(150)를 통해 인가되는 전압을 통해 샘플링된 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응(즉, 산화환원 반응)을 유도한다.
그리고, 검출부(160)는 진단 데이터를 제어부(170)에 제공한다. 즉, 검출부(160)는 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 전압 인가부(150)를 통해 제어부(170)에 제공한다.
제어부(170)는 진단 디바이스(100)의 각 구성 요소에 대한 전반적인 동작을 제어한다.
특히, 제어부(170)는 전압 인가부(150)를 제어하여 검출부(160)에 전압을 인가한다. 그리고, 제어부(170)는 검출부(160)를 통해 제공받은 진단 데이터를 ADC부(130)를 통해 디지털 신호로 변환한다. 즉, 제어부(170)는 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 검출부(160)에서 발생되는 전류를 전압 인가부(150)를 통해 측정하고, 측정된 결과를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 디지털 신호를 통신부(110)를 통해 사용자 단말(200)에 제공한다. 그러면, 사용자 단말(300)은 진단 디바이스(100)로부터 제공받은 디지털 신호를 미리 설정된 보정 커브(calibration curve)를 기반으로 질병 인자의 농도로 변환하게 된다.
그러면, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검출부에 대하여 보다 자세하게 설명한다.
도 4는 도 3에 도시한 검출부의 구성을 보다 자세히 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 검출부(160)는 디바이스 연결부(161), 타액 검출부(163) 및 보호 커버부(165)를 포함할 수 있다.
디바이스 연결부(161)는 진단 디바이스(100)로부터 전압을 인가받는다. 그리고, 디바이스 연결부(161)는 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 진단 디바이스(100)로 제공한다.
타액 검출부(163)는 디바이스 연결부(161)를 통해 진단 디바이스(100)로부터 인가되는 전압을 통해 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도한다. 그리고, 타액 검출부(163)는 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 디바이스 연결부(161)에 제공한다. 여기서, 환자의 타액은 환자가 타액 검출부(163)에 타액을 내뱉거나(spit out) 혹은 타액 검출부(163)를 환자의 구강 환부에 직접 접촉함으로써 샘플링될 수 있다. 즉, 타액 검출부(163)는 환자의 타액 샘플을 섞어주고, 전기화학 반응이 진행되는 반응기의 역할을 수행할 수 있다.
보호 커버부(165)는 디바이스 연결부(161)와 타액 검출부(163)를 외부 물질이나 자극 등으로부터 보호하기 위한 하우징이다.
그러면, 도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검출부의 일례에 대하여 설명한다.
도 5의 (a)는 도 3에 도시한 검출부의 일례를 설명하기 위한 도면이며 (b)는 (a)에 도시한 A-A' 부분의 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시한 검출부에서 보호 커버부가 분리된 상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 5에 도시한 타액 검출부의 구성을 보다 자세히 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질병 진단의 개별 과정의 일례를 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질병 진단의 전체 과정의 일례를 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질병 진단 결과의 일례를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 타액 검출부(163)는 복수의 층(L1 내지 L5)으로 이루어질 수 있다.
제5층(L5)은 제4층(L4) 위에 위치하고, 복합 섬유질 멤브레인으로 이루어진다. 즉, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 타액(SL)이 복합 섬유질 멤브레인으로 이루어진 제5층(L5) 위에 접촉하게 되면, 제5층(L5)은 타액을 복합 섬유질 멤브레인의 전체에 퍼지게 한다.
제4층(L4)은 제3층(L3) 위에 위치하고, 미리 설정된 물질을 분리하는 필터로 이루어진다. 즉, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제4층(L4)은 타액 내에 포함된 복수의 물질 중 미리 설정된 물질을 분리한다. 예컨대, 질병 인자가 포도당인 경우, 타액에는 포도당 이외에 단백질, 아밀라아제, 요소 등 많은 물질들이 포함되어 있는데, 제4층(L4)은 포도당 검출에 방해가 되는 물질을 분리할 수 있다. 물론, 질병 인자가 포도당이 아닌 다른 인자인 경우, 다른 인자의 검출에 방해가 되는 물질을 분리할 수 있다.
제3층(L3)은 제2층(L2) 위에 위치하고, 타액 내의 질병 인자를 인식할 수 있는 효소로 이루어진다. 즉, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 질병 인자가 포도당인 경우, 제3층(L3)은 글루코오소를 과산화수소와 Gluconic acid으로 분해한다. 또한, 질병 인자가 포도당이 아닌 다른 인자인 경우, 제3층(L3)은 타액 내의 다른 인자를 인식할 수 있는 효소로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 측정하고자하는 질병과 관련된 질병 인자를 인식할 수 있는 제3층(L3)으로 타액 검출부(163)를 구성할 수 있다. 이와 같이, 특정 용도(질병)별로 검출부를 선택하여 측정할 수 있어 본 발명은 포도당뿐만 아니라 다양한 질병 인자를 선택적으로 인식할 수 있는 경제적 이점을 제공할 수 있다.
제2층(L2)은 제1층(L1)의 위에 부착되어 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도한다. 즉, 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, 질병 인자가 포도당인 경우, 제2층(L2)은 제3층(L3)의 포도당 분해 과정에서 생성된 과산화 수소를 환원시키고 자신은 산화되면서 전자를 주고 받는 과정에서 전류가 발생된다.
이때, 제2층(L2)은 다공성 금속-유기 고체 구조물 형태로 이루어진 나노 구조체로 구성될 수 있다. 나노 구조체는 생물학적 위해성이 없는 무독성 촉매로서, 포도당 대사 반응의 결과물을 전기화학적 방법을 통해 환원시키고, 스스로는 전극에서 다시 산화되어 전류 신호를 발생시키게 된다.
그리고, 나노 구조체는, Ma(II)M’b(III)(CN)6 의 화학 조성을 가지며, M과 M'은 금속 원소일 수 있다. 예컨대, M2+과 M'3+의 금속 양이온과 CN- 시안화 음이온의 배위 결합물로 이루어진 고체 구조물은 중심금속 양이온의 전기화학 촉매적 특성에 의해 효소의 대사물인 과산화수소의 빠른 환원 반응을 촉진한다. M과 M'은 금속 원소로서 Fe, Zn, K, Mg, Al, Cu, Co, Ni, Cr, Mn, Rb 등이 될 수 있고, 일례로서 나노 구조체는 Fe2+ 및 Fe3+를 기반으로 하는 Prussian blue 형태의 구조물, Fe4 III[FeII(CN)6]3 일 수 있다. 이와 같은 나노 구조체를 통해 높은 감도를 가지는 타액 검출부(163)를 구성할 수 있다. 예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명은 나노 구조체를 이용함으로써, 기존의 체혈 방식 혈당 센서보다 검출량 대비 100 ~ 1,000배의 검출 감도(검출 한계 = 10 ~ 1 μM)를 획득할 수 있다.
제1층(L1)은 디바이스 연결부(161)에 연결된 전극으로 이루어진다. 즉, 제1층(L1)은 제2층(L2)에서 발생된 전류를 디바이스 연결부(161)에 제공한다. 한편, 제1층(L1)이 기준 전극(EN1), 작업 전극(EN2) 및 보조 전극(EN3)으로 이루어진 삼전극(three-electrodes) 형태인 것으로 도면에 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 실시예에 따라 제1층(L1)은 이전극(two-electrodes) 형태로 구성될 수도 있다.
한편, 타액 검출부(163)가 제1층(L1) 내지 제5층(L5)으로 이루어진 것으로 e도면에 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 실시예에 따라 타액 검출부(163)는 여과막이나 얇은 막을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 타액 검출부(163)는 타액 속의 다양한 간섭 물질로부터 특정 질병 인자만을 감응할 수 있는 여과막을 더 포함할 수 있다. 또한, 타액 검출부(163)는 질병 인자만에 선택적인 전기화학 신호 감응을 나타내는 단백질이나 DNA 물질과 전해질 역할을 위한 얇은 막을 더 포함할 수 있다.
그러면, 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스를 이용한 진단 방법에 대하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타액을 이용한 진단 디바이스를 이용한 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 진단 디바이스(100)는 진단 디바이스(100)에 결합된 검출부(160)에 일정한 전압을 인가한다(S110).
그러면, 진단 디바이스(100)는 타액을 이용하여 질병을 진단한다(S130). 즉, 검출부(160)는 인가되는 전압을 통해 샘플링된 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도한다. 그리고, 검출부(160)는 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 진단 디바이스(100)에 제공한다.
그리고, 진단 디바이스(100)는 진단 데이터(즉, 검출부(160)에 의해 발생된 전류를 측정한 결과)를 디지털 신호로 변환한다(S150).
그런 다음, 진단 디바이스(100)는 디지털 신호를 통신망(300)을 통해 사용자 단말(200)에 제공한다(S170). 그러면, 사용자 단말(200)은 진단 디바이스(100)로부터 제공받은 디지털 신호를 미리 설정된 보정 커브(calibration curve)를 기반으로 질병 인자의 농도로 변환하게 된다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 롬(ROM), 램(RAM), 씨디-롬(CD-ROM), 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 유무선 통신망으로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 다음의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 진단 디바이스, 110 : 통신부,
120 : DAC부, 130 : ADC부,
140 : 전원부, 150 : 전압 인가부,
160 : 검출부, 161 : 디바이스 연결부,
163 : 타액 검출부, 165 : 보호 커버부,
170 : 제어부, 200 : 사용자 단말,
300 : 통신망

Claims (17)

  1. 타액(saliva)을 통해 상기 타액 내의 질병 인자의 농도를 분석하는 진단 디바이스로서,
    상기 진단 디바이스에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 진단 디바이스를 통해 인가되는 전압을 통해 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하고, 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 제공하는 검출부;
    통신부; 및
    상기 검출부에 전압을 인가하고, 상기 검출부를 통해 제공받은 전류를 측정하며, 측정된 결과를 디지털 신호로 변환하며, 상기 디지털 신호를 상기 통신부를 통해 사용자 단말에 제공하는 제어부;
    를 포함하며,
    상기 검출부는,
    전극으로 이루어진 제1층;
    다공성 금속-유기 고체 구조물 형태로 이루어진 나노 구조체로 구성되고, 상기 제1층의 위에 부착되어 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하는 제2층;
    상기 제2층 위에 위치하고, 상기 타액 내의 질병 인자를 인식할 수 있는 효소로 이루어진 제3층;
    상기 제3층 위에 위치하고, 질병 인자의 검출에 방해가 되는 미리 설정된 물질을 분리하는 필터로 이루어진 제4층; 및
    상기 제4층 위에 위치하고, 복합 섬유질 멤브레인으로 이루어진 제5층;
    을 포함하는 타액을 이용한 진단 디바이스.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 검출부는,
    상기 진단 디바이스로부터 전압을 인가받고, 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 상기 진단 디바이스로 제공하는 디바이스 연결부; 및
    상기 디바이스 연결부를 통해 상기 진단 디바이스로부터 인가되는 전압을 통해 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하고, 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 상기 디바이스 연결부에 제공하는 타액 검출부;
    를 포함하는 타액을 이용한 진단 디바이스.
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 질병 인자는, 질병을 진단할 수 있는 특정 인자인, 타액을 이용한 진단 디바이스.
  6. 삭제
  7. 제1항에서,
    상기 나노 구조체는, Ma(II)M’b(III)(CN)6 의 화학 조성을 가지며,
    상기 M과 상기 M'은 금속 원소인, 타액을 이용한 진단 디바이스.
  8. 제1항에서,
    상기 디지털 신호는, 미리 설정된 보정 커브(calibration curve)를 기반으로 상기 사용자 단말에 의해 질병 인자의 농도로 변환되는, 타액을 이용한 진단 디바이스.
  9. 타액(saliva)을 통해 상기 타액 내의 질병 인자의 농도를 분석하는 진단 디바이스의 분석 방법으로서,
    상기 진단 디바이스에 착탈 가능하게 결합된 검출부에 전압을 인가하는 단계;
    상기 검출부에 의해 상기 진단 디바이스를 통해 상기 검출부에 인가되는 전압을 통해 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하고, 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 제공하는 단계;
    상기 검출부를 통해 제공받은 전류를 측정하며, 측정된 결과를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 디지털 신호를 통신망을 통해 사용자 단말에 제공하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 검출부는,
    전극으로 이루어진 제1층;
    다공성 금속-유기 고체 구조물 형태로 이루어진 나노 구조체로 구성되고, 상기 제1층의 위에 부착되어 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하는 제2층;
    상기 제2층 위에 위치하고, 상기 타액 내의 질병 인자를 인식할 수 있는 효소로 이루어진 제3층;
    상기 제3층 위에 위치하고, 질병 인자의 검출에 방해가 되는 미리 설정된 물질을 분리하는 필터로 이루어진 제4층; 및
    상기 제4층 위에 위치하고, 복합 섬유질 멤브레인으로 이루어진 제5층;
    을 포함하는 타액을 이용한 진단 디바이스를 이용한 분석 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에서,
    상기 검출부는,
    상기 진단 디바이스로부터 전압을 인가받고, 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 상기 진단 디바이스로 제공하는 디바이스 연결부; 및
    상기 디바이스 연결부를 통해 상기 진단 디바이스로부터 인가되는 전압을 통해 상기 타액 내의 질병 인자의 전기화학 반응을 유도하고, 질병 인자의 전기화학 반응에 의해 발생되는 전류를 상기 디바이스 연결부에 제공하는 타액 검출부;
    를 포함하는 타액을 이용한 진단 디바이스를 이용한 분석 방법.
  12. 삭제
  13. 제9항에서,
    상기 질병 인자는, 질병을 진단할 수 있는 특정 인자인, 타액을 이용한 진단 디바이스를 이용한 분석 방법.
  14. 삭제
  15. 제9항에서,
    상기 나노 구조체는, Ma(II)M’b(III)(CN)6 의 화학 조성을 가지며,
    상기 M과 상기 M'은 금속 원소인, 타액을 이용한 진단 디바이스를 이용한 분석 방법.
  16. 제9항에서,
    상기 디지털 신호는, 미리 설정된 보정 커브(calibration curve)를 기반으로 상기 사용자 단말에 의해 질병 인자의 농도로 변환되는, 타액을 이용한 진단 디바이스를 이용한 분석 방법.
  17. 제9항, 제11항, 제13항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 기재된 타액을 이용한 진단 디바이스를 이용한 분석 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
KR1020170013783A 2016-12-21 2017-01-31 타액을 이용한 진단 디바이스 및 이를 이용한 분석 방법 KR101883412B1 (ko)

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