KR101970689B1 - 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세포가 흐를 수 있는 유리 재질의 샘플 채널을 적용하면서 세포의 크기에 따른 샘플 채널의 크기를 쉽게 선택할 수 있도록 함으로써 특정 세포에 대한 유세포 분석을 수행하는데 시스 유체 없이도 샘플 채널의 흐름을 효과적으로 제어할 수 있는 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템은 샘플 채널과 유사한 크기의 코어가 비어있는 광섬유로 대체가 가능하고, 세포별 크기에 맞춰 광섬유 내경의 제작이 가능하므로 일반적인 유세포분석과는 달리 시스 유체 없이도 광섬유 샘플 유채만을 흘려보내도 무방하며, 샘플 유체 및 시스 유체 각각의 펌핑을 위해 두 개의 시린지 펌프를 이용하지 않고 샘플 유체를 위한 하나의 펌프만으로도 시스템 구성이 가능한 장점이 있다.
그리고, 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템은 샘플 채널과 측정부가 일체형으로 구성되어 광정렬이 불필요하고, 부정확한 광정렬에 따른 광손실률이 낮으며, 산란광 및 형광신호를 측정하기 위한 수광 채널의 확장이 고가의 벌크 광학계 없이 가능한 장점이 있다.

Description

광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템{Flow cytometry using optical fiber}
본 발명은 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세포가 흐를 수 있는 유리 재질의 샘플 채널을 적용하면서 세포의 크기에 따른 샘플 채널의 크기를 쉽게 선택할 수 있도록 함으로써 특정 세포에 대한 유세포 분석을 수행하는데 시스 유체 없이도 샘플 채널의 흐름을 효과적으로 제어할 수 있는 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 바이오 관련 마이크로 소자분야, 예를 들면 랩온어칩(Lab on a chip) 분야는 소형화, 저가격화, 집적화, 자동화 및 실시간 진단 기능을 구현하기 위하여 현재에도 다양한 연구가 진행되고 있다.
그 중에서 생화학적 분석을 위한 바이오칩 또는 바이오센서에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 바이오칩 또는 바이오센서는 최소량의 샘플을 사용하여 정확도가 높은 분석을 수행할 수 있고, 저렴한 비용으로 제작될 수 있는 것이 바람직하며, 근래에는 마이크로칩 형태의 유체 채널, 즉 미세 유체채널에 대한 관심이 증가하고 있다.
생화학적 분석의 일 예인 유세포 계수법(Flow Cytometry)은, 유동세포계수법으로 불리기도 하는데, 유액상태의 입자나 세포가 감지 영역을 통과할 때 각각의 입자나 세포의 특성(입자나 세포의 수, 크기, 세포 내부의 조성 정도 등)을 분석하는 방법을 말하며, 이를 위한 장치를 유세포 계수기라 한다.
미세 유체역학적 방법으로 유세포 계수를 구현하기 위해서 가장 이상적인 세포 집속의 형태는 3차원 세포집속(3 dimensional cell focusing, 시스유체가 유세포의 둘레를 감싸서 유동하는 구조의 세포집속, 즉 유체의 중심에 유세포가 집속된 형태)인데, 구현이 불가능한 것은 아니지만 실제로 구현하기가 매우 힘들고 구현을 위해서는 고가의 비용이 소요되는 실정이다.
특히, 미세가공기술(microfabrication Technology)을 이용하여 3차원 세포집속을 구현하는 것은 매우 어려우며, 이러한 미세가공기술을 이용한 3차원 세포집속은 2단계 내지 3단계의 단차를 가지는 멀티 레이어(multi-layer) 구조의 마이크로채널을 사용해야 하기 때문에, 장치가 복잡해지고 제조가 힘들며 제조비용이 비싸다는 문제점이 있다.
이에 대부분의 미세유체채널(Microfluidic Channel) 기반 유세포분석기(유세포계수기)는 유세포의 양측에 시스 유체(Sheath Fluid)를 흐르게 하여 채널의 양측을 흐르는 시스유체의 사이에 유세포를 집속하는 구조(채널의 중앙부로 유세포를 집속하는 구조)인 2차원 세포 집속(Focusing)를 이용하고 있다.
따라서, 유세포 샘플을 2차원적으로 집속하여 채널의 Z방향(유체의 유동방향에 수직한 방향)에서 조사되는 광원(대부분 laser)에 대부분의 샘플을 노출시킬 수 있지만, Z방향으로 동시에 여러 개의 세포가 들어올 경우 세포측정오차(세포의 Coincidence로 인한 doublet)가 많이 생기게 된다.
그리고 유세포 샘플이 유동하는 유체 채널의 높이를 낮게 할 경우, 즉 미세유체채널의 높이를 낮게 할 경우에는 더블릿(Doublet)으로 인한 오차는 줄일 수 있지만, 낮은 채널높이로 인하여 채널 막힘(Channel clogging) 현상과 입구(유세포 주입구)에서의 세포침전(Cell sedimentation) 현상이 발생하게 된다.
현재에는 FACS(Fluorescence Activated Cell Sorter)라는 공법으로 상용화된 장비도 많이 개발되어 있으며, 상기 유세포 계수에서 PBS(Phosphate Buffered Saline)나 물과 같은 세포 무해성 유체(Biocompatible fluid)인 시스 유체(Sheath flows)를 이용하여 유세포를 집속시키는 방법이 주로 사용되고 있고, 미세유체 시스템의 발전을 통하여 미세유체채널을 통한 유세포 계수법이 개발되고 있다.
이러한 미세유체채널을 통한 유세포 계수법은 과거에 비해 적은 양의 샘플로 유세포 계수가 가능케 되었고 더 높은 민감도(Signal-to-noise)를 보여주므로 최근 많은 각광을 받고 있다. 그리고, 미세유체채널을 통한 유세포계수법은 값싸게 검사를 구현할 수 있는 등의 장점을 지니고 있으나, 기존의 유체 채널, 즉 유세포 계수기의 미세유체채널에서는 다음과 같은 문제점들이 있다.
먼저, 상기 유체 채널은 채널의 단면적이 좁아지는 지역에서 세포가 뭉쳐서 채널을 막아 유체의 흐름을 방해하는 문제가 발생한다. 특히 민감도를 높이기 위해 채널의 폭을 줄일수록 이러한 문제점이 분명하게 나타난다. 참고로, 유체 채널의 폭과 관계되는 집속도(Focusing flow)와 세포 입자 크기의 비(ratio)는 계수 정확도에 영향을 미치는 인자로서, 채널의 폭이 넓을수록 민감도(sensitivity)가 저하된다는 것은 세포 입자가 광원(light source)에 정확이 광학적으로 포커싱(optically focusing) 되지 않을 확률이 높다는 것을 의미한다.
또 다른 문제점으로는, 유세포 계수법에서 세포를 정확히 계수하기 위해서는 샘플로 투입되는 세포의 손실을 최소화해야 하나, 기존 미세유체채널을 이용한 유세포 계수법은 여전히 많은 세포 손실이 나타나는데, 그 이유는 세포가 들어오는 샘플 주입구 영역에서 세포 침전이 크게 발생하기 때문이다. 이러한 문제 때문에 감지 영역에서의 세포 계수에 많은 오류가 나타나고 이에 따라 계수의 정확도도 떨어지는 문제점이 있다.
즉, 기존의 미세유체채널은 유세포 샘플이 주입되는 샘플 주입구 및 그 주변 영역, 더 나아가 유세포 샘플이 유동하는 채널(메인 유동채널)에 유세포 샘플의 침전이 쉽게 일어나며, 결과적으로 감지 영역에서 검출되는 유세포의 수가 줄어들게 하는 결과를 야기함으로써 측정 오류를 발생시키는 문제점이 있다.
또한, 종래 유리 재질의 미세유체채널은 가공이 어렵고, PDMS 재질의 미세유체채널은 적용 유체가 제한되며, 세포에서 산란되거나 형광 발현된 광을 측정하기 위한 측정소자가 모두 샘플 채널과는 독립적으로 위치하므로 정밀한 광정렬이 필요하고, 광정렬이 정밀하게 이루어지지 않을 시에는 광손실이 발생하는 문제가 있다.
KR 10-2003-0066520 A KR 10-2009-0027643 A KR 10-1663941 B1
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 광섬유를 이용하여 유리 소재의 샘플 채널을 제조함으로써 샘플 채널의 크기를 자유롭게 선택할 수 있고, 이를 통해 특정 세포에 대한 유세포 분석을 수행하는데 시스 유체 없이도 샘플 채널의 흐름을 제어할 수 있는 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유연하면서도 광섬유 형태의 fiber pigtailed 발광소자 및 수광소자를 적용함으로써 광학계의 광 정렬이 전혀 필요하지 않은 일체형 유세포 분석 시스템 개발이 가능한 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템은 세포가 함유된 샘플 유체를 일 방향으로 흘려보내기 위한 샘플 채널이 내부에 형성되도록 광섬유로부터 코어를 제거한 광섬유채널부와; 상기 광섬유채널부의 샘플 채널에 광을 조사하기 위한 광원부와, 상기 샘플 채널을 따라 흐르는 샘플 유체 내의 세포에 의해 산란된 산란신호 및 샘플 유체 내의 세포로부터 여기된 형광신호를 검출하는 검출부와, 상기 광원부에서 방출되는 광이 상기 샘플 채널을 경유하도록 일 단이 상기 광원부에 연결되고 타 단은 상기 광섬유채널부에 연결되는 제1광도파부와, 일 단이 상기 제1광도파부와 대향되는 상기 광섬유채널부에 연결되고 타 단은 상기 검출부에 연결되어 산란신호 또는 형광신호를 상기 검출부로 전달하는 제2광도파부를 포함하는 유세포측정부와; 상기 검출부에 수신된 산란신호 및 형광신호를 통해 세포의 수, 세포의 크기, 세포의 종류를 분석하는 분석부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 유세포측정부는 상기 광섬유채널부와 연결된 상기 제1광도파부의 타 단에 상기 제1광도파부를 따라 전달되는 광을 상기 샘플 채널에 집속하여 전달하는 제1광섬유집광소자를 더 구비하고, 상기 광섬유채널부와 연결된 상기 제2광도파부의 일 단에 산란신호 또는 형광신호를 상기 제2광도파부로 집속하여 전달하는 제2광섬유집광소자를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 유세포측정부는 상기 광섬유채널부의 일 측에 상기 샘플 유체 내의 세포 크기를 측정하기 위한 제1유세포측정부와, 상기 제1유세포측정부와 이격되는 상기 광셤유채널부의 타 측에 상기 샘플 유체 내의 세포 과립 여부 및 형태를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 제2유세포측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1유세포측정부의 제1광섬유집광소자는 상기 제1유세포측정부의 제2광섬유집광소자와 나란하도록 상기 광섬유채널부에 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 제2유세포측정부의 제1광섬유집광소자는 상기 제2유세포측정부의 제2광섬유집광소자와 직교하도록 상기 광섬유채널부에 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 제2유세포측정부는 서로 다른 파장의 광을 방출하는 적어도 하나 이상의 광원부를 구비하고, 상기 광섬유채널부의 길이방향을 따라 이격되게 배열된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템은 샘플 채널과 유사한 크기의 코어가 비어있는 광섬유로 대체가 가능하고, 세포별 크기에 맞춰 광섬유 내경의 제작이 가능하므로 일반적인 유세포분석과는 달리 시스 유체 없이도 광섬유 샘플 유채만을 흘려보내도 무방한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템은 샘플 유체 및 시스 유체 각각의 펌핑을 위해 두 개의 시린지 펌프를 이용하지 않고 샘플 유체를 위한 하나의 펌프만으로도 시스템 구성이 가능한 장점이 있다.
그리고, 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템은 샘플 채널과 측정부가 일체형으로 구성되어 광정렬이 불필요하고, 부정확한 광정렬에 따른 광손실률이 낮으며, 산란광 및 형광신호를 측정하기 위한 수광 채널의 확장이 고가의 벌크 광학계 없이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템의 제1유세포측정부를 나타낸 사시도.
도 2는 광섬유채널부와 제1유세포측정부의 연결부를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템의 제2유세포측정부를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템의 제1유세포측정부와 제2유세포측정부를 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템이 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템은 광섬유채널부(10)와, 유세포측정부(20, 30)와, 분석부(40)를 구비한다.
상기 광섬유채널부(10)는 측정대상 세포(C)가 함유된 샘플 유체를 일 방향으로 흘려보내기 위한 샘플 채널(11)이 내부에 형성되도록 광섬유로부터 코어를 제거하여 형성된다. 상기 광섬유채널부(10)는 측정대상 세포(C)의 크기와 대응되는 코어 크기를 갖는 광섬유로부터 코어를 제거한 형태의 광섬유를 적용하는 것이 바람직하다. 상기 광섬유채널부(10)는 다양한 내경의 샘플 채널(11)을 갖는 복수의 광섬유채널부(10)들을 구비할 수 있으며, 측정대상 세포(C)의 크기에 따라 적절하게 사용할 수 있다.
상기 광섬유채널부(10)는 측정대상 세포(C)의 크기를 고려하여 샘플 채널(11)의 크기를 선택할 수 있어 시스 유체의 도움이 없이도 한쪽 끝단에서 압력을 가해 세포(C)가 함유된 샘플 유체를 주입하면 세포(C)들이 일렬로 흐를 수 있다.
상기 유세포측정부는 측정대상 세포(C)의 크기를 측정하기 위한 제1유세포측정부(20)와, 측정대상 세포(C)의 과립 여부 및 형태 등을 측정하기 위한 제2유세포측정부(30)를 구비한다.
상기 제1유세포측정부(20)는 광원부(21)와, 검출부(26)와, 제1광도파부(22)와, 제2광도파부(25)를 포함한다.
상기 광원부(21)는 광섬유채널부(10)의 샘플 채널(11)을 따라 흐르는 세포(C)에 조사되는 광을 제공하는 것으로서, LD, LED, 레이저를 적용할 수 있다.
상기 검출부(26)는 광원부(21)로부터 조사되어 샘플 채널(11)을 따라 흐르는 샘플 유체 내의 세포(C)에 의해 산란된 산란신호를 검출하며, 검출된 신호는 후술하는 분석부(40)로 송출된다.
상기 제1광도파부(22)는 광원부(21)에서 방출되는 광이 상기 샘플 채널(11)을 경유하도록 일 단이 광원부(21)에 연결되고 타 단은 광섬유채널부(10)에 연결된다.
상기 제2광도파부(25)는 일 단이 제1광도파부(22)와 대향되는 광섬유채널부(10)에 연결되고 타 단은 검출부(26)에 연결되어 세포로부터 산란된 산란신호를 받아 검출부(26)로 전달한다.
상기 제1유세포측정부(20)는 광섬유채널부(10)와 연결된 제1광도파부(22)의 타 단에 제1광도파부(22)를 따라 전달되는 광을 샘플 채널(11)에 집속하여 전달하는 제1광섬유집광소자(23)와, 광섬유채널부(10)와 연결된 제2광도파부(25)의 일 단에 세포(C)에 의해 산란된 산란신호를 제2광도파부(25)로 집속하여 전달하는 제2광섬유집광소자(24)를 더 구비한다.
상기 제1유세포측정부(20)의 제1광섬유집광소자(23)와 제2광섬유집광소자(24)는 서로 나란하도록 광섬유채널부(10)의 길이방향에 대해 직각방향으로 결합된다.
상기 제1유세포측정부(20)의 상기 제1광섬유집광소자(23)와 제2광섬유집광소자(24)는 각각 도시된 바와 같이 제1광도파부(22) 및 제2광도파부(25)의 단부 측으로부터 일정거리 이격 또는 인접되게 배치되는 Graded Index Fiber(23a, 24a) 및 이를 보호하는 커버(23b, 24b)를 포함하여 구성될 수 있다. 도면의 미설명 부호 23c 및 24c는 각각 제1광도파부(22)와 Graded Index Fiber(23a) 사이의 공간부와, 제2광도파부(25)와 Graded Index Fiber(24a) 사이의 공간부이다.
한편, 제1광도파부(22)의 단부와 Graded Index Fiber(23a)의 단부를 서로 맞닿도록 배치하고, 제2광도파부(25)의 단부와 Graded Index Fiber(24a)의 단부를 서로 맞닿도록 배치하는 경우, 공간부(23c, 24c)는 생략될 수 있다.
상기 제1광섬유집광소자(23)와 제2광섬유집광소자(24)는 광섬유 형태로 렌즈 기능을 수행할 수 있도록 굴절률이 코어 중심에서 외측으로 갈수록 낮아지도록 형성한 GRIN Fiber 또는 Coreless Fiber 등과 같은 광섬유 형태의 집광소자들을 적용할 수 있다.
본 실시 예에서 광섬유채널부(10)로 광을 조사하도록 광원부(21), 제1광도파부(22), 제1광섬유집광소자(23)로 구성된 제1유세포측정부(20)의 입력 측은 fiber pig tailed LD/LED/레이저와, 집광소자를 결합한 구조를 적용할 수 있고, 광섬유채널부(10)의 세포(C)에 의해 산란된 산란신호를 수신하도록 제2광섬유집광소자(24), 제2광도파부(25), 검출부(26)로 구성된 제1유세포측정부(20)의 출력 측은 집광소자와, fiber pig tailed PD/PMT/spectrometer를 결합한 구조를 적용할 수 있다.
상기 제2유세포측정부(30)는 광원부(31)와, 검출부(36)와, 제1광도파부(32)와, 제2광도파부(35)를 포함한다.
상기 광원부(31)는 광섬유채널부(10)의 샘플 채널(11)을 따라 흐르는 세포(C)에 조사되는 광을 제공하는 것으로서, LD, LED, 레이저를 적용할 수 있다.
상기 제1광도파부(32)는 광원부(31)에서 방출되는 광이 상기 샘플 채널(11)을 경유하도록 일 단이 광원부(31)에 연결되고 타 단은 광섬유채널부(10)에 연결되는 광섬유로 구성된다.
상기 제2광도파부(35)는 일 단이 제1광도파부(32)와 대향되는 광섬유채널부(10)에 연결되고 타 단은 검출부(36)에 연결되는 광섬유로 구성되고, 형광신호를 검출부(36)로 전달한다.
상기 제1광도파부(32) 및 제2광도파부(35)는 각각 싱글모드 광섬유 또는 멀티모드 광섬유를 적용할 수 있다.
상기 제2유세포측정부(30)는 광섬유채널부(10)와 연결된 제1광도파부(32)의 타 단에 제1광도파부(32)를 따라 전달되는 광을 샘플 채널(11)에 집속하여 전달하는 제1광섬유집광소자(33)와, 광섬유채널부(10)와 연결된 제2광도파부(35)의 일 단에 세포(C)로부터 방출된 형광신호를 제2광도파부(35)로 집속하여 전달하는 제2광섬유집광소자(34)를 더 구비한다.
상기 제2유세포측정부(30)의 제1광섬유집광소자(33)와 제2광섬유집광소자(34)는 서로 직교하도록 광섬유채널부(10)의 길이방향에 대해 각각 45도를 이루는 방향으로 결합된다.
도시되어 있지 않지만, 상기 제2유세포측정부(30)의 제1광섬유집광소자(33)와 제2광섬유집광소자(34)는 각각 제1유세포측정부(20)와 같이 제1광도파부(32) 및 제2광도파부(35)의 단부 측으로부터 일정거리 이격 또는 인접되게 배치되는 GRIN(Graded Index) Fiber 및 이를 보호하는 커버를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제2유세포측정부(30)의제1광섬유집광소자(33)와 제2광섬유집광소자(34)는 광섬유 형태로 렌즈 기능을 수행할 수 있도록 굴절률이 코어 중심에서 외측으로 갈수록 낮아지도록 형성한 GRIN(Graded Index) Fiber 또는 Coreless Fiber 등과 같은 광섬유 형태의 집광소자들을 적용할 수 있다.
본 실시 예에서 제2유세포측정부(30)의 광섬유채널부(10)로 광을 조사하도록 광원부(31), 제1광도파부(32), 제1광섬유집광소자(33)로 구성된 제2유세포측정부(30)의 입력 측은 fiber pig tailed LD/LED/레이저와, 집광소자를 결합한 구조를 적용할 수 있고, 광섬유채널부(10)의 세포(C)로부터 방출되는 형광신호를 수신하도록 제2광섬유집광소자(34), 제2광도파부(35), 검출부(36)로 구성된 제2유세포측정부(30)의 출력 측은 집광소자와, fiber pig tailed PD/PMT/spectrometer를 결합한 구조를 적용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 제2유세포측정부(30)를 구비할 수 있으나, 도 4에 도시된 바와 같이 광섬유채널부(10)의 길이방향을 따라 이격되게 적어도 하나 이상 또는 복수 개가 구비될 수도 있다. 이때, 각각의 제2유세포측정부(30)에는 서로 다른 파장의 광을 방출하는 광원부(21a, 21b, 21c)를 탑재하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제2유세포측정부(30) 각각의 검출부(36a, 36b, 36c) 또한 광원부(21a, 21b, 21c) 각각에서 방출되는 광의 파장에 대응되는 파장의 광을 선택적으로 수광할 수 있는 것을 적용하는 것이 바람직하다.
본 실시 예에서는 하나의 광섬유채널부(10)에 한 개의 제1유세포측정부(20)와, 세 개의 제2유세포측정부(30)가 결합된 구조를 예시하였으나, 필요에 따라 제1유세포측정부(20) 및 제2유세포측정부(30)의 수를 조정할 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템은 샘플 채널(11)과 유사한 크기의 코어가 비어있는 광섬유로 대체가 가능하고, 측정대상 세포(C)의 크기에 맞춰 광섬유 내경의 제작이 가능하므로 일반적인 유세포분석과는 달리 시스 유체 없이도 광섬유 샘플 유채만을 흘려보내도 무방한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 광섬유집광소자를 적용하여 광원의 집광 및 산란광의 수광 효율을 극대화할 수 있어 광손실률을 낮출 수 있고, 이를 통한 정밀한 측정 및 분석이 가능한 장점이 있다.
그리고, 본 발명은 다양한 형광신호를 한 번에 측정하기 위해 복수의 제2유세포측정부(30)를 각각 광섬유채널부(10)에 연결하여 측정 채널을 확장함으로써 파장 선택성 광소자가 없이도 동일 기능의 수행이 충분히 가능한 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템은 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10 : 광섬유채널부
11 : 샘플 채널
20 : 제1유세포측정부
21 : 광원부
22 : 제1광도파부
23 : 제1광섬유집광소자
23a : Graded Index Fiber
24 : 제2광섬유집광소자
24a : Graded Index Fiber
25 : 제2광도파부
26 : 검출부
30 : 제2유세포측정부
31 : 광원부
32 : 제1광도파부
33 : 제1광섬유집광소자
34 : 제2광섬유집광소자
35 : 제2광도파부
36 : 검출부
40 : 분석부

Claims (6)

  1. 세포가 함유된 샘플 유체를 일 방향으로 흘려보내기 위한 샘플 채널이 내부에 형성되도록 광섬유로부터 코어를 제거한 광섬유채널부와;
    상기 광섬유채널부의 샘플 채널에 광을 조사하기 위한 광원부와, 상기 샘플 채널을 따라 흐르는 샘플 유체 내의 세포에 의해 산란된 산란신호 및 샘플 유체 내의 세포로부터 여기된 형광신호를 검출하는 검출부와, 상기 광원부에서 방출되는 광이 상기 샘플 채널을 경유하도록 일 단이 상기 광원부에 연결되고 타 단은 상기 광섬유채널부에 연결되는 제1광도파부와, 일 단이 상기 제1광도파부와 대향되는 상기 광섬유채널부에 연결되고 타 단은 상기 검출부에 연결되어 산란신호 또는 형광신호를 상기 검출부로 전달하는 제2광도파부를 포함하는 유세포측정부와;
    상기 검출부에 수신된 산란신호 및 형광신호를 통해 세포의 수, 세포의 크기, 세포의 종류를 분석하는 분석부;를 구비하고,
    상기 유세포측정부는 상기 광섬유채널부의 일 측에 상기 샘플 유체 내의 세포 크기를 측정하기 위한 제1유세포측정부와, 상기 제1유세포측정부와 이격되는 상기 광섬유채널부의 타 측에 상기 샘플 유체 내의 세포 과립 여부 및 형태를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 제2유세포측정부를 포함하고,
    상기 제1유세포측정부 및 상기 제2유세포측정부 각각은 상기 광섬유채널부와 연결된 상기 제1광도파부의 타 단에 상기 제1광도파부를 따라 전달되는 광을 상기 샘플 채널에 집속하여 전달하는 제1광섬유집광소자와, 상기 광섬유채널부와 연결된 상기 제2광도파부의 일 단에 상기 샘플 유체 내의 세포에 의해 산란되는 산란신호 또는 상기 샘플 유체 내의 세포에서 방출되는 형광신호를 상기 제2광도파부로 집속하여 전달하는 제2광섬유집광소자를 구비하며,
    상기 제1광섬유집광소자 및 상기 제2광섬유집광소자는 각각 렌즈 기능을 갖는 광섬유 형태의 집광소자로서, 중심부에서 외측으로 갈수록 굴절률이 낮아지도록 형성한 GRIN Fiber를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1유세포측정부의 제1광섬유집광소자는 상기 제1유세포측정부의 제2광섬유집광소자와 나란하도록 상기 광섬유채널부에 결합된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2유세포측정부의 제1광섬유집광소자는 상기 제2유세포측정부의 제2광섬유집광소자와 직교하도록 상기 광섬유채널부에 결합된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2유세포측정부는 서로 다른 파장의 광을 방출하는 적어도 하나 이상의 광원부를 구비하고, 상기 광섬유채널부의 길이방향을 따라 이격되게 배열된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 유세포 분석 시스템.
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