KR101909599B1

KR101909599B1 - 면역분석 진단 장치

Info

Publication number: KR101909599B1
Application number: KR1020170025711A
Authority: KR
Inventors: 이진근; 김희준; 김성준
Original assignee: 프리시젼바이오 주식회사
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2018-10-19
Also published as: KR20170101822A

Abstract

면역분석 진단 장치는 제1 파장을 갖는 제1 광을 방출하는 광원부, 제1 광을 수용하여, 제1 파장과 다른 파장들을 갖는 광들 중 적어도 하나를 포함하는 제2 광을 방출하는 시료부, 제2 광을 수용하여, 제2 광의 파장에 대한 데이터를 생성하는 센서부, 및 광원부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하되, 광원부는 백색광을 방출하는 광원, 광원으로부터 제공된 백색광을 수용하여, 백색광을 서로 다른 파장들을 갖는 제1 예비 광들로 분리하는 투명한 파장분리기, 및 제1 파장분리기로부터 제공된 제1 예비 광들 중 어느 하나를 통과시키는 슬릿부를 포함하고, 제어부는 제1 파장분리기의 기울기를 제어하여, 제1 파장의 파장대역을 변동시킨다.

Description

면역분석 진단 장치{DIAGNOSTIC APPARATUS FOR IMMUNOASSAY}

본 발명은 면역분석 진단 장치에 관한 것으로, 구체적으로 효율성이 개선된 면역분석 진단 장치에 관한 것이다.

형광면역진단은 인체의 외부에서 질병의 감염여부를 진단하는 방법으로 항원과 항체의 결합을 형광반응을 이용하여 측정한다. 형광반응이란 형광물질이 특정 파장의 빛을 흡수하여 분자가 여기(excitation)되었다가 다시 원래 상태로 돌아오면서 흡수한 빛과는 다른 파장의 빛을 방출(emission)하는 반응이다. 생체 시료 내에 분석 대상 물질이 포함되었을 경우 형광 물질과 반응하여 형광이 발생하게 된다. 분석 장치는 발생된 형광을 정량화하여 감염 정도를 판단한다. 검체와 진단키트의 형광 시약이 반응하여 생성된 복합체의 형광감도를 측정한다.

형광면역진단 이전에 사용되었던 세포배양법의 경우 실제 임상검사실에서 시행하기에는 yolk sac이나 McCoy 세포 등 살아있는 배양세포를 이용해야 하는 기술적 경제적 시간적 어려움이 있다. 형광면역진단법은 진단 과정이 간단하여 경제적 시간적 문제를 해결한다. 일반적인 형광면역진단 장치들은 형광의 검출을 위해 필터를 사용하여 파장을 분리하여 검출한다. 검출 범위가 넓을 경우 스캔 장치를 이용하여 검출 과정이 수행된다. 필터를 이용한 파장 분리는 형광 검출에 일반적으로 사용되는 방법이지만 여기 파장을 완전히 제거할 수 없어 예민도와 특이도를 높이는데 한계가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 소형화된 면역진단 분석 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 면역분석 수행시 요구되는 시간 및 요구되는 공간이 최소화된 면역진단 분석 장치를 제공하는 것에 있다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 개시에 한정되지 않는다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 면역분석 진단 장치는 제1 파장을 갖는 제1 광을 방출하는 광원부; 상기 제1 광을 수용하여, 상기 제1 파장과 다른 파장들을 갖는 광들 중 적어도 하나를 포함하는 제2 광을 방출하는 시료부; 상기 제2 광을 수용하여, 상기 제2 광의 파장에 대한 데이터를 생성하는 센서부; 및 상기 광원부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 광원부는 백색광을 방출하는 광원, 상기 광원으로부터 제공된 상기 백색광을 수용하여, 상기 백색광을 서로 다른 파장들을 갖는 제1 예비 광들로 분리하는 투명한 제1 파장분리기, 및 상기 제1 파장분리기로부터 제공된 상기 제1 예비 광들 중 어느 하나를 통과시키는 슬릿부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 파장분리기의 기울기를 제어하여, 상기 제1 파장의 파장대역을 변동시킬 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제어부는 상기 슬릿부의 위치를 제어하여, 상기 제1 파장의 상기 파장대역을 조절할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제어부는 상기 슬릿부를 상기 제1 예비 광들이 입사되는 상기 슬릿부의 표면에 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 시료부는 그 내부에 미세유체 칩을 포함하고, 상기 제1 광은 상기 미세유체 칩의 상면에 경사진 방향을 따라 상기 미세유체 칩의 상면으로 입사될 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 센서부는 상기 광원부로부터 상기 미세유체 칩의 상면에 평행한 방향으로 이격될 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 센서부는: 상기 제2 광을 파장별로 분리하여, 복수의 검출광들을 생성하는 투명한 제2 파장분리기; 및 상기 복수의 검출광들을 감지하는 검출기를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 검출기는 1D 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2 파장분리기의 기울기를 제어하여, 상기 복수의 검출광들을 이동시키고, 상기 복수의 검출광들은 상기 1D 센서 상을 지날 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 시료부는 그 내부에 미세유체 칩을 포함하고, 상기 제1 광은 상기 미세유체 칩의 상면에 수직한 방향을 따라 상기 미세유체 칩의 상면으로 입사되고, 상기 센서부는 상기 미세유체 칩을 사이에 두고 상기 광원부의 반대편에 배치되며, 상기 제2 광은 상기 미세유체 칩의 바닥면을 관통하여 상기 센서부에 도달할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제어부는 상기 슬릿부를 상기 미세유체 칩의 상기 상면에 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 슬릿부는 상기 미세유체 칩의 상기 상면에 접합될 수 있다.

일반적으로, 단색광을 얻기 위해 필터가 사용된다. 하나의 필터는 하나의 단색광만을 제공할 수 있으므로, 서로 다른 파장들을 갖는 단색광들을 이용할 경우 필터를 교체해주어야 한다. 본 발명의 개념에 따르면, 백색광, 파장분리기, 및 슬릿부를 통해 서로 다른 파장들을 갖는 단색광들을 얻을 수 있다. 파장분리기는 여러 단색광들을 이용할 경우에도 교체가 필요없으므로, 공정 시간이 최소화될 수 있다. 또한, 파장분리기 및 슬릿부는 작은 크기를 가지므로, 면역분석 진단 장치가 최소화될 수 있다. 본 발명의 개념에 따르면, 광원부, 미세유체 칩, 및 센서부가 일 방향으로 배열되어, 면역분석 진단 장치가 최소화될 수 있다. 본 발명의 개념에 따르면, 슬릿부가 미세유체 칩의 상면에 접합되어, 면역분석 진단 장치가 최소화될 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 개시에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 면역분석 진단 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 면역분석 진단 장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 면역분석 진단 장치의 개념도이다.
도 4는 발명의 예시적인 실시예들에 따른 면역분석 진단 장치의 개념도이다.

본 발명의 기술적 사상의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명 기술적 사상은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 기술적 사상의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 기술적 사상의 이상적인 예시도인 블록도 및 개념도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 다양한 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

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 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 바람직한 실시예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 면역분석 진단 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 광원부(100), 시료부(200), 센서부(300), 및 제어부(400)를 포함하는 면역분석 진단 장치(10)가 제공될 수 있다. 광원부(100)는 제1 광(미도시)을 시료부(200)에 제공할 수 있다. 제1 광은 제1 파장을 갖는 광일 수 있다.

시료부(200)는 그 내부에 미세 유체 칩(미도시)을 수용할 수 있다. 시료부(200)는 광원부(100)로부터 상기 제1 광을 수용하여, 제2 광(미도시)을 방출할 수 있다. 예를 들어, 제2 광은 시료부(200) 내부에 수용된 미세 유체 칩으로부터 발생된 형광 빔을 포함할 수 있다. 제2 광은 상기 제1 파장과 다른 제2 파장을 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 제2 파장은 서로 다른 복수의 파장들을 포함할 수 있다. 시료부(200)는 제2 광을 센서부(300)에 제공할 수 있다.

센서부(300)는 제2 광을 수용하여, 상기 제2 광의 파장에 대한 데이터를 생성할 수 있다. 제2 광의 파장에 대한 데이터는 제2 광 내에 어떤 파장들을 갖는 광들이 포함되는지에 대한 것 일 수 있다. 센서부(300)가 생성한 데이터를 이용하여, 검출 대상 물질이 시료부(200) 내에 포함되었는지 확인할 수 있다.

제어부(400)는 광원부(100) 내의 제1 파장분리기(미도시)의 기울기 및 슬릿부(미도시)의 위치를 제어하여, 시료부(200)에 제공되는 제1 광의 파장 대역을 조절할 수 있다. 제어부(400)는 센서부(300) 내의 제2 파장분리기(미도시)의 기울기를 제어하여, 제2 파장분리기를 지나는 광을 센서부(300) 내의 렌즈들과 얼라인시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 면역분석 진단 장치의 개념도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 면역분석 진단 장치(12)는 광원부(100), 미세유체 칩(210), 센서부(300), 및 제어부(400)를 포함할 수 있다. 광원부(100)는 광원(110)을 포함할 수 있다. 광원(110)은 백색광(112)을 방출할 수 있다. 예를 들어, 광원(110)은 제논 램프(xenon lamp), 발광 다이오드, 또는 HID(High-intensity discharge lamp)를 포함할 수 있다.

광원부(100)는 제1 볼록렌즈(120)를 포함할 수 있다. 제1 볼록렌즈(120)는 광원(110)으로부터 제공된 백색광(112)을 집광할 수 있다. 예를 들어, 제1 볼록렌즈(120)는 백색광(112)을 집광하여 평행광으로 만들 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이다. 다른 예시적인 실시예들에서, 제1 볼록렌즈(120)는 백색광(112)이 후술되는 제1 파장분리기(130)를 향하여 수렴하는 형상을 가지도록 집광할 수 있다. 즉, 백색광(112)은 백색광(112)의 진행에 따라 줄어드는 폭을 가질 수 있다.

광원부(100)는 제1 파장분리기(130)을 포함할 수 있다. 제1 파장분리기(130)는 제1 볼록렌즈(120)에 평행한 것으로 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. 다른 예시적인 실시예들에서, 제1 파장분리기(130)과 제1 볼록렌즈(120)는 서로 평행하지 않을 수 있다. 제1 파장분리기(130)는 제1 볼록렌즈(120)로부터 제공된 백색광(112)을 수용하여, 상기 백색광(112)을 파장별로 분리할 수 있다. 예를 들어, 제1 파장분리기(130)는 프리즘(prism) 또는 회절격자(diffraction grating)를 포함할 수 있다. 제1 파장분리기(130)는 투명할 수 있다. 백색광(112)은 제1 파장분리기(130)를 통과하여 서로 다른 파장들을 갖는 복수의 제1 예비 광들(132)로 분리될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 예비 광들(132)은 서로 다른 방향들로 진행할 수 있다. 제1 파장분리기(130)의 기울기는 제어부(400)에 의해 제어될 수 있다.

광원부(100)는 제2 볼록렌즈(140)를 포함할 수 있다. 제2 볼록렌즈(140)가 제1 파장분리기(130)에 평행한 것으로 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. 다른 예시적인 실시예들에서, 제2 볼록렌즈(140)와 제1 파장분리기(130)는 서로 평행하지 않을 수 있다. 제2 볼록렌즈(140)는 제1 파장분리기(130)를 통과하여 발산된 제1 예비 광(132)을 수용하여 후술되는 슬릿부(150)에 제공할 수 있다. 제2 볼록렌즈(140)는 제1 파장분리기(130)로부터 제공된 제1 예비 광들(132)을 각각 서로 다른 위치들에 집광시킬 수 있다. 제2 볼록렌즈(140)를 통과한 제1 예비 광들(132)은 슬릿부(150)를 향하여 수렴하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1 예비 광들(132)은 제1 예비 광들(132)의 진행에 따라 줄어드는 폭을 가질 수 있다.

광원부(100)는 슬릿부(150)을 포함할 수 있다. 슬릿부(150)는 슬릿부(150)를 관통하는 슬릿(152)을 포함할 수 있다. 슬릿부(150)는 제2 볼록렌즈(140)로부터 제공된 제1 예비 광들(132) 중 어느 하나의 광을 슬릿(152)을 통해 통과시키고, 나머지 광들은 차단할 수 있다. 예를 들어, 제1 예비 광들(132)이 제1 내지 제3 파장들(λ1, λ2, λ3)을 각각 갖는 광들을 포함할 경우, 제1 파장(λ1)을 갖는 광은 상기 슬릿(152)을 통해 슬릿부(150)를 관통할 수 있다. 반면, 제2 및 제3 파장들(λ2, λ3)을 갖는 광들은 슬릿부(150)에 의해 차단될 수 있다. 즉, 제1 파장(λ1)을 갖는 광은 상기 슬릿(152) 상에 집광될 수 있고, 제2 및 제3 파장들(λ2, λ3)을 갖는 광들은 슬릿부(152) 상에 집광될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 슬릿부(150)는 제어부(400)에 의해 수평적으로 이동될 수 있다. 즉, 슬릿부(150)는 제어부(400)를 통해, 복수의 제1 예비 광들(132)이 입사되는 슬릿부(150)의 표면에 평행한 방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 슬릿(152)의 위치가 제어되어, 슬릿부(150)를 관통하는 광의 파장 값이 변동될 수 있다. 예를 들어, 슬릿(152)이 제2 파장(λ2)을 갖는 광의 집광 위치 상에 제공되도록 슬릿부(150)를 이동시킬 경우, 제2 파장(λ2)을 갖는 광은 슬릿부(150)를 관통할 수 있다. 반면, 제1 및 제3 파장들(λ1, λ3)을 각각 갖는 광들은 슬릿부(150)에 의해 차단될 수 있다. 슬릿부(150)로부터 방출되는 광은 제1 광(152)으로 지칭될 수 있다. 제1 광(152)은 도 1을 참조하여 설명된 제1 광과 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 광(152)은 후술되는 미세유체 칩(210)의 상면에 경사지게 또는 비스듬히 입사될 수 있다.

일반적으로, 광의 파장을 제어하기 위해 필터가 이용될 수 있다. 필터는 차단하는 광의 파장이 고정되어 있으므로 복수의 파장을 이용할 경우, 필터를 교환해야 한다. 본 발명의 개념에 따른 제1 파장분리기(130)의 기울기 및/또는 슬릿부(150)의 위치는 제어부(400)를 통해 제어되어, 제1 광(152)의 파장 대역을 조절할 수 있다.

미세유체 칩(210)은 도 1을 참조하여 설명된 시료부(도 1의 200) 내부에 제공될 수 있다. 미세유체 칩(210)은 형광입자-생체물질 복합체들(미도시)을 포함할 수 있다. 형광입자-생체물질 복합체는 생체물질(예를 들어, DNA 또는 RNA를 포함하는 핵산(nucleic acid), 아미노산(amino acid), 지방(fat), 당단백질 (glycoprotein), 항체(antibody), 또는 이들의 조합)에 형광 입자가 결합된 구조를 가질 수 있다. 형광입자-생체물질 복합체들은 생체시료(예를 들어, 피, 침) 내에 포함된 감염성 질환 인자들을 검출할 수 있다. 형광입자-생체물질 복합체는 기상 응축법(gas phase condensation method), 고주파 플라즈마 화학적 합성법(high frequency plasma chemical synthesis method), 화학 침전법(conventional chemical precipitation), 수열 합성법(hydrothermal synthesis method), 전기적 분산 반응법(electric dispersion re-action method), 연소 합성법(combustive synthesis method), 졸-겔 합성법(sol-gel synthesis method), 열화학 합성법(thermochemical synthesis method), 마이크로플루다이저 공정(microfludizer process), 마이크로에멀션 기술(microemulson technology), 고에너지 기계적 밀링(high energy mechanical milling), 또는 이들의 조합을 통해 형성될 수 있다. 형광입자-생체물질 복합체는 형광입자-생체물질 복합체들은 생체시료 내에 포함된 감염성 질환 인자들과 특이적으로 결합되어, 형광입자-생체결합물질 복합체를 형성할 수 있다.

진단하고자 하는 감염 환자로부터 채취한 생체시료는 전처리 과정 없이 미세유체 칩(210)에 주입될 수 있다. 미세유체 칩(210)은 그 내부에 유체 채널(미도시)을 포함할 수 있다. 생체시료와 반응용액 혼합물은 유체 채널을 이동하면서 생체시료에 포함된 감염성 질환 인자와 형광입자-생체물질 복합체의 물리적 결합(conjugation)이 형성된다. 형광입자-생체물질 복합체와 특이적으로 결합하는 생체시료에 포함된 감염성 질환 인자가 항원(antigen)일 경우, 형광입자-생체물질 복합체의 생체물질은 항체일 수 있다.

미세유체 칩(210)의 형광입자-생체결합물질 복합체들로 입사된 광은 미세유체 칩(210)의 형광입자-생체결합물질 복합체 쌍 사이들에서 형광 공명 에너지 전이 효과를 유발할 수 있다. 미세유체 칩(210)의 형광입자-생체결합물질 복합체 쌍 사이들에서 유발된 형광 공명 에너지 전이 효과에 의해 형광 빔이 방사상으로 발산된다. 상기 형광 빔은 제2 광(212)으로 지칭될 수 있다. 상기 제2 광(212)은 도 1을 참조하여 설명된 제2 광과 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 광(152)이 제1 파장(λ1)을 가질 경우, 제2 광(212)은 상기 제1 파장(λ1)과 다른 파장들을 갖는 광들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 광(212)은 제4 내지 제6 파장들(λ4, λ5, λ6)을 각각 갖는 광들을 포함할 수 있다.

센서부(300)는 제3 볼록렌즈(310)를 포함할 수 있다. 제3 볼록렌즈(310)는 미세유체 칩(210)으로부터 제공된 제2 광(212)을 집광할 수 있다. 예를 들어, 제3 볼록렌즈(310)는 제2 광(212)이 평행광 형상을 갖도록 제2 광(212)을 집광할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이다. 다른 예시적인 실시예들에서, 제3 볼록렌즈(310)는 제2 광(212)이 후술될 제2 파장분리기(320)를 향하여 수렴하는 형상을 갖도록 제2 광(212)을 집광할 수 있다.

센서부(300)는 제2 파장분리기(320)를 포함할 수 있다. 제2 파장분리기(320)는 제3 볼록렌즈(310)에 평행한 것으로 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. 다른 예시적인 실시예들에서, 제2 파장분리기(320)와 제3 볼록렌즈(310)는 서로 평행하지 않을 수 있다. 제2 파장분리기(320)는 제3 볼록렌즈(310)로부터 제공된 제2 광(212)을 수용하여, 상기 제2 광(212)을 파장 별로 분리할 수 있다. 예를 들어, 제2 파장분리기(320)는 제2 광(212)을 파장별로 분리하는 회절 격자를 포함할 수 있다. 제2 파장분리기(320)는 투명할 수 있다. 제2 광(212)은 제2 파장분리기(320)를 통과하여 서로 다른 파장들을 갖는 복수의 예비 검출광들(322)로 분리될 수 있다. 예를 들어, 복수의 예비 검출광들(322)은 서로 다른 방향들로 진행할 수 있다. 제2 파장분리기(320)의 기울기는 제어부(400)를 통해 제어될 수 있다. 제2 파장분리기(320)의 기울기가 제어되어, 복수의 예비 검출광들(322)의 진행 방향이 조절될 수 있다.

센서부(300)는 제3 볼록렌즈(330)를 포함할 수 있다. 제3 볼록렌즈(330)가 제2 파장분리기(320)에 평행한 것으로 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. 다른 예시적인 실시예들에서, 제3 볼록렌즈(330)와 제2 파장분리기(320)는 서로 평행하지 않을 수 있다. 제3 볼록렌즈(330)는 제2 파장분리기(320)로부터 제공된 복수의 예비 검출광들(322)을 집광하여, 복수의 검출광들(332)을 방사할 수 있다. 복수의 검출광들(332)은 서로 다른 위치로 수렴될 수 있다.

센서부(300)는 검출기(340)를 포함할 수 있다. 검출기(340)는 제3 볼록렌즈(330)로부터 제공된 복수의 검출광들(332)을 감지할 수 있다. 복수의 검출광들(332)은 검출기(340) 상의 서로 다른 위치에 수렴될 수 있다. 예를 들어, 복수의 검출광들(332)이 각각 제4 내지 제6 파장들(λ4, λ5, λ6)을 갖는 광들인 경우, 제4 내지 제6 파장들(λ4, λ5, λ6)을 갖는 광들은 서로 수평적으로 이격되는 위치들에 수렴될 수 있다. 검출기(340)는 파장에 따라 분리된 복수의 검출광들(332)을 검출하여 복수의 검출광들(332)의 파장들에 대한 데이터를 생성할 수 있다. 검출기(340)는 상기 데이터를 제어부(400)로 전송할 수 있다. 제어부(400)는 상기 데이터를 해석하여 생체시료에 포함된 감염성 질환들의 종류 및 감염성 질환들의 정도를 분석할 수 있다. 검출기(340)는 2D 센서, 1D 센서, 또는 포인트 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 2D 센서는 CCD(Charge-coupled device)이고, 1D 센서는 linear CCD일 수 있다. 포인트 센서는 포토다이오드, APD(Avalanche photo diode) 및 PMT(Photo-multiplier tube)를 포함할 수 있다. 검출기(340)가 1D 센서인 경우, 제2 파장분리기(320)의 기울기 제어를 통해 복수의 검출광들(332)의 수렴 위치를 이동시켜 복수의 검출광들(332)이 스캔될 수 있다. 예를 들어, 1D 센서를 고정시킨 후, 복수의 검출광들(332)이 1D 센서를 지나도록 제2 파장분리기(320)를 기울이는 방법을 통해 복수의 검출광들(332)이 스캔될 수 있다. 검출기(340)가 2D 센서인 경우, 검출기는 영상(미세유체 칩(210)에서 형광물질의 위치)과 분광 정보(제2 광(212)의 파장)가 결합된 신호를 획득할 수 있다. 2D 센서는 2차원의 신호를 별도의 스캔 과정 없이 측정할 수 있다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 면역분석 진단 장치의 개념도이다. 설명의 간결함을 위하여, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용에 대한 설명은 생략될 수 있다.

도 3을 참조하면, 광원부(100), 미세유체 칩(210), 센서부(300), 및 제어부(400)를 포함하는 면역분석 진단 장치(14)가 제공될 수 있다. 면역분석 진단 장치(14)는 광원부(100), 미세유체 칩(210), 및 센서부(300)의 배치 관계를 제외하면, 도 2를 참조하여 설명된 면역분석 진단 장치(12)와 실질적으로 동일할 수 있다.

도 2에 도시된 것과 달리, 광원부(100)와 센서부(300)는 미세유체 칩(210)을 사이에 두고 서로 반대측에 배치될 수 있다. 광원부(100)는 제1 광(152)이 미세유체 칩(210)의 상면(210u)에 실질적으로 수직하게 입사하도록 배치될 수 있다.

미세유체 칩(210)은 투명할 수 있다. 미세유체 칩(210)의 형광입자-생체결합물질 복합체 쌍 사이들에서 유발된 제2 광(212)은 미세유체 칩(210)의 바닥면(210b)으로 방출될 수 있다.

센서부(300)는 미세유체 칩(210)의 바닥면(210b)을 통해 방출되는 제2 광(212)을 수용하여, 제2 광(212)의 파장에 대한 데이터를 생성할 수 있다.

본 발명의 개념에 따르면, 광원부(100), 미세유체 칩(210), 및 센서부(300)가 일 방향으로 배열되어, 면역분석 진단 장치(14)의 크기가 최소화될 수 있다.

도 4는 발명의 예시적인 실시예들에 따른 면역분석 진단 장치의 개념도이다. 설명의 간결함을 위하여, 도 3을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용에 대한 설명은 생략될 수 있다.

도 4를 참조하면, 광원부(100), 미세유체 칩(210), 센서부(300), 및 제어부(400)를 포함하는 면역분석 진단 장치(16)가 제공될 수 있다. 면역분석 진단 장치(16)는 슬릿부(150)의 위치를 제외하면, 도 3을 참조하여 설명된 면역분석 진단 장치(14)와 실질적으로 동일할 수 있다.

슬릿부(150)는 미세유체 칩(210)의 상면(210u) 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 슬릿부(150)는 미세유체 칩(210)의 상면(210u)에 접착될 수 있다. 슬릿부(150)는 복수의 제1 예비 광들(132)들 중 하나를 통과시키고, 나머지 제1 예비 광들(132)은 차단할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 것과 달리, 제어부(400)는 미세유체 칩(210)과 슬릿부(150)를 함께 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 미세유체 칩(210)에 원하는 파장을 갖는 광을 조사할 수 있다.

본 발명의 개념에 의하면, 슬릿부(150)가 미세유체 칩(210)의 상면(210u) 상에 제공되어, 면역분석 진단 장치(16)를 소형화할 수 있다.

본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 대한 이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상의 설명을 위한 예시를 제공한다. 따라서 본 발명의 기술적 사상은 이상의 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.

Claims

제1 파장을 갖는 제1 광을 방출하는 광원부;
상기 제1 광을 수용하여, 상기 제1 파장과 다른 파장들을 갖는 광들 중 적어도 하나를 포함하는 제2 광을 방출하는 시료부;
상기 제2 광을 수용하여, 상기 제2 광의 파장에 대한 데이터를 생성하는 센서부; 및
상기 광원부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 광원부는 백색광을 방출하는 광원, 상기 광원으로부터 제공된 상기 백색광을 수용하여, 상기 백색광을 서로 다른 파장들을 갖는 제1 예비 광들로 분리하는 투명한 제1 파장분리기, 및 상기 제1 파장분리기로부터 제공된 상기 제1 예비 광들 중 상기 제1 광을 통과시키는 슬릿부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 파장분리기의 기울기 및 상기 슬릿부의 위치를 제어하여, 상기 제1 파장의 값을 변동시키되,
상기 슬릿부는 상기 제1 예비 광들의 나머지를 차단하여, 상기 제1 광을 상기 시료부에 제공하는 면역분석 진단 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 슬릿부를 상기 제1 예비 광들이 입사되는 상기 슬릿부의 표면에 평행한 방향으로 이동시키는 면역분석 진단 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 시료부는 그 내부에 미세유체 칩을 포함하고,
상기 제1 광은 상기 미세유체 칩의 상면에 경사진 방향을 따라 상기 미세유체 칩의 상면으로 입사되는 면역분석 진단 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 센서부는 상기 광원부로부터 상기 미세유체 칩의 상면에 평행한 방향으로 이격되는 면역분석 진단 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 센서부는:
상기 제2 광을 파장별로 분리하여, 복수의 검출광들을 생성하는 투명한 제2 파장분리기; 및
상기 복수의 검출광들을 감지하는 검출기를 포함하는 면역분석 진단 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 검출기는 1D 센서를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제2 파장분리기의 기울기를 제어하여, 상기 복수의 검출광들을 이동시키고,
상기 복수의 검출광들은 상기 1D 센서 상을 지나는 면역분석 진단 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 시료부는 그 내부에 미세유체 칩을 포함하고,
상기 제1 광은 상기 미세유체 칩의 상면에 수직한 방향을 따라 상기 미세유체 칩의 상면으로 입사되고,
상기 센서부는 상기 미세유체 칩을 사이에 두고 상기 광원부의 반대편에 배치되며,
상기 제2 광은 상기 미세유체 칩의 바닥면을 관통하여 상기 센서부에 도달하는 면역분석 진단 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 슬릿부를 상기 미세유체 칩의 상기 상면에 평행한 방향으로 이동시키는 면역분석 진단 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 슬릿부는 상기 미세유체 칩의 상기 상면에 접합되는 면역분석 진단 장치.