KR102065573B1 - 미생물 분석장치 - Google Patents
미생물 분석장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102065573B1 KR102065573B1 KR1020180027819A KR20180027819A KR102065573B1 KR 102065573 B1 KR102065573 B1 KR 102065573B1 KR 1020180027819 A KR1020180027819 A KR 1020180027819A KR 20180027819 A KR20180027819 A KR 20180027819A KR 102065573 B1 KR102065573 B1 KR 102065573B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- microorganism
- image
- microorganisms
- ccd camera
- information
- Prior art date
Links
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 122
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 14
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 claims description 5
- 229930002868 chlorophyll a Natural products 0.000 claims description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 241000894007 species Species 0.000 abstract description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000000339 bright-field microscopy Methods 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N2021/1765—Method using an image detector and processing of image signal
- G01N2021/177—Detector of the video camera type
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
본 발명은 미생물 분석장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 미세 유체소자로 유입되는 미생물의 형상이미지와 형광이미지를 생성하고, 생성된 미생물의 형상이미지와 형광이미지를 이용하여 종 분석 및 개체 밀도 측정을 용이하게 수행할 수 있는 미생물 분석장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 미생물 분석장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 미세 유체소자로 유입되는 미생물의 형상이미지와 형광이미지를 생성하고, 생성된 미생물의 형상이미지와 형광이미지를 이용하여 종 분석 및 개체 밀도 측정을 용이하게 수행할 수 있는 미생물 분석장치에 관한 것이다.
미생물의 동정 및 계수는 생물학 및 의학 연구, 임상 미생물학, 암의 진단과 치료, 환경과학, 식품 산업, 독성학 및 유관 학문과 산업분야에서 매우 중요하고 널리 사용되는 기술이다.
일반적으로, 미생물에 대한 개체 밀도 측정은 대략 희석법(dilution method), 간접적 방법(indirect method), 직접 계수법(direct method)의 세 가지로 나누어 볼 수 있다.
희석법의 대표적인 방법으로 미생물 군락을 계수하는 방법(colony counting)이 있다. 전배양한 시료를 다양한 희석 배수로 희석한 후, 이들을 다수의 고체평판 배지에 도말하고 적절한 온도에서 배양한 후, 형성되는 미생물 군락의 수를 계수하여 전배양한 시료 내의 미생물의 존재 여부와 그 농도를 추정하는 방법이다. 그러나 이 방법의 경우, 선결조건으로 특정 미생물의 생장을 지원하는 적절한 배지에 대한 정보를 알고 있어야 하므로, 배양 조건을 알지 못하는 경우에는 적용할 수 없는 어려움이 있다. 또한, 서로 생장 조건이 다른 다수의 미생물이 혼합되어 있는 시료의 경우, 각각의 미생물 생장을 지원할 수 있는 별도의 배지들을 이용해야 되는 번거로움이 있다. 배양 조건을 잘 알고 있는 경우에도 도말된 미생물이 관찰 가능한 군락으로 자라기까지 수십 시간 내지는 수일이 소요되므로 신속한 검출과 계수가 불가능하다는 한계가 있다. 더 나아가 서로 응집되는 성질이 있는 미생물의 경우나 시료내의 이물질로 인하여 미생물이 응집된 경우에는 하나의 미생물 개체로부터 하나의 군락이 형성되지 않고, 다수의 미생물이 응집된 덩어리로부터 하나의 군락이 형성될 수 있기 때문에 이로부터 얻은 결과는 실제 미생물 개체의 수와는 상이한 결과를 나타내게 된다. 또한, 미생물을 고체평판 배지에 도말하는 과정에서 유발될 수 있는 물리화학적 스트레스에 의하여 살아있던 미생물이 손상되어 군락을 형성하지 못하는 경우에도 이로부터 얻은 결과는 실제 시료에 있던 미생물 개체의 수와는 상이한 결과로 나타나게 된다. 아울러, 군락을 형성할 수 있는 개체만이 계수되는 한계가 있다. 또한, 다수의 평판 배지에 도말하는 과정은 노동 집약적이며 많은 시간을 소요하는 과정으로서 오류(human error)의 여지가 많은 단점이 있다.
간접적 방법으로는 탁도 측정(turbidity measure) 방법과 전기적 세포 계수 방법(electronic cell counting)이 있다. 탁도 측정법은 미생물이 현탁된 용액의 탁도를 광도계(photometer)를 이용하여 측정하는 방법으로 손쉽게 수행할 수 있는 장점이 있다. 그러나 정확한 계수를 위해서는 군락 계수법(colony counting)과 병행하여 수행되어야 하며, 용액에 현탁된 미생물의 총수를 계수할 수 있을 뿐 생존(viable) 미생물과 비생존(non-viable) 미생물을 구분할 방법이 없고, 미생물 이외의 유기 혹은 무기 입자가 오염되어 있는 경우 그 정확도가 현저히 떨어진다는 단점이 있다. 또한, 유의한 수준의 탁도를 측정하기 위해서는 용액에 현탁되어 있는 미생물의 농도가 높아야 하는 단점이 있다. 간접적 방법의 또 다른 형태는 전류의 흐름을 이용하여 미생물의 농도를 측정하는 방법으로, 특별한 장치를 필요로 하며 탁도 측정법과 유사한 단점들을 갖는다.
직접 계수법(direct method)은 현미경을 이용하여 미생물의 수를 직접 계수하는 방법이다. 전통적 방법으로는 특별히 고안된 헤모사이토미터(hemocytometer)를 이용하여 명시야 현미경으로 직접 미생물을 계수하는 방법이 있다. 하지만 이 방법은 노동 집약적이고 시간이 많이 소요되며, 계수를 위한 격자를 갖는 슬라이드 글래스와 그 위에 덮어주는 커버 글래스가 분리된 형태를 갖고 있는 헤모사이토미터를 이용하기 때문에 미생물 용액의 정확한 부피 제어가 어려운 문제점이 있었다.
따라서 이와 같은 한계를 극복할 수 있고, 기존의 방법보다 간편하며, 신속하고 정확하게 미생물을 검출, 동정 또는 계수할 수 있는 방법의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은미세 유체 소자로 유입되는 미생물의 형상이미지와 형광이미지를 이용하여, 균 동정 및 개체 밀도 측정을 신속하고 용이하게 수행할 수 있는 미생물 분석장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 미생물이 포함된 미세 유체가 유입되는 시료 주입부, 유입된 미세 유체가 이동되는 유체 유로부 및 상기 유체 유로부를 통과한 미세 유체가 외부로 배출되는 시료 배출부가 형성된 투명재질의 미세 유체 소자; 상기 미세 유체소자를 향해 광을 조사하는 광원; 상기 미세 유체 소자의 상부 또는 하부에 위치하여, 일측이 상기 광원에 의해 상기 미생물로부터 발산되는 검사광이 수광되는 제1 경통부 및 일측이 상기 제1 경통부의 소정 위치에서 일체로 연장형성되며, 상기 제1 유체경통부와 내부공간이 서로 연통되는 제2 경통부를 포함하는 경통; 상기 제2 경통부에 설치되는 형광투과형 필터; 상기 제1 경통부의 타측과 연결되는 제1 CCD 카메라; 상기 제2 경통부의 타측과 연결되는 제2 CCD 카메라;를 포함하며, 상기 제1 CCD 카메라에는 상기 미생물의 형상이미지가 결상되고, 상기 제2 CCD 카메라에는 상기 미생물로부터 발산되는 형광이 수광되어 형광이미지가 결상되는 것을 특징으로 하는 미생물 분석장치를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 미생물은 조류이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 형광이미지는 엽록소 a의 형광 이미지이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 미세유체 소자의 유체유로부는 상기 제1 경통부의 일측 중심축과 직교하는 횡방향으로 상기 미생물의 단위 셀이 이동되도록 형성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 미리 설정된 미생물 판단용 기준 형상 및 형광이미지와, 검출된 상기 형광이미지 및 상기 형상이미지를 함께 비교하여, 비교 결과에 따라 단위 셀 별 미생물 또는 조류를 동정하고, 미생물 또는 조류 별 밀도 정보와 전체 미생물 또는 조류의 밀도 정보를 정량화하여 산출해내는 중앙처리장치;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 중앙처리장치로터 검출된 단위 셀 별 미생물 또는 조류 정보, 상기 중앙처리장치로터 산출된 미생물 또는 조류별 밀도정보 또는 전체 미생물 또는 조류의 밀도 정보를 표시하는 디스플레이;를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 케이스; 상기 시료 주입부 및 상기 시료 배출부가 외부로 노출된 채, 상기 케이스의 내부에 수용되는 본 발명의 미생물 분석장치;를 포함하는 휴대용 미생물 분석장치를 더 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스는 방수형 케이스이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 CCD 카메라 및 상기 제2 CCD 카메라로부터 측정된 상기 형상이미지 정보와 상기 형광이미지 정보를 무선으로 수신하는 단말기;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 단말기는 미리 설정된 미생물 판단용 기준 형상 및 형광이미지와, 검출된 상기 형광이미지 및 상기 형상이미지를 함께 비교하여, 비교 결과에 따라 단위 셀 별 미생물 또는 조류를 동정하고, 미생물 또는 조류 별 밀도 정보와 전체 미생물 또는 조류의 밀도 정보를 정량화하여 산출해내는 중앙처리장치부 및 상기 중앙처리장치부로부터 동정된 단위 셀 별 미생물 또는 조류 정보, 상기 중앙처리장치로부터 산출된 미생물 또는 조류 별 밀도정보 또는 전체 미생물 또는 조류의 밀도 정보를 표시하는 디스플레이부를 포함한다.
또한, 본 발명은 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 미생물 분석장치를 이용한 미생물 분석 방법으로서, 미생물을 포함하는 미세 유체를 상기 미세 유체 소자의 시료 주입부에 주입시키는 단계; 상기 미세유로부를 통과하는 상기 미생물을 향해 광을 조사하여, 상기 제1 CCD 카메라에는 형상이미지가 결상되게 하고, 상기 제2 CCD 카메라에는 형광이미지가 결상되게 하는 단계; 상기 형상이미지 및 상기 형광이미지를 미생물 판단용 기준 형상 및 형광이미지와 함께 비교하여, 단위 셀 별 미생물 또는 조류를 동정하고, 미생물 또는 조류별 농도 정보와 전체 미생물 또는 조류의 농도 정보를 정량화하여 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 분석 방법을 더 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 미생물은 조류이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 미세유로부는 상기 제1 경통부의 일측 중심축과 직교하는 횡방향으로 상기 조류의 단위 셀이 이동되도록 형성된다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
본 발명의 미생물 분석장치에 의하면, 미세 유체 소자로 유입되는 미생물의 형상이미지는 제1 CCD 카메라에 결상되고, 형광이미지는 제2 CCD 카메라에 결상됨으로써, 결상된 형상이미지와 형광이미지를 이용하여 미생물 또는 조류 동정 및 개체 밀도 측정을 신속하고 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 분석장치을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 분석방법을 설명하기 위한 단계도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 분석방법을 설명하기 위한 단계도이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 미생물 분석장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 분석장치(100)는 유입되는 미생물의 형상이미지와 형광이미지를 생성하여, 유입되는 미생물의 종 분석 및 밀도 측정을 위한 장치로서, 미세 유체 소자(110), 광원(120), 경통(130), 형광투과형 필터(140), 제1 CCD 카메라(150), 제2 CCD 카메라(160)를 포함하여 이루어진다.
상기 미세 유체 소자(110)는 일측에는 미생물이 포함된 미세 유체가 유입되는 시료 주입부(111)가 형성되며, 내부에는 상기 유입된 미세 유체가 이동될 수 있는 유체 유로부(112)가 형성되고, 타측에는 상기 유체 유로부(112)를 통과한 미세 유체가 외부로 배출되는 시료 배출부(113)가 형성된다.
이때, 상기 유체 유로부(112)는 유입되는 미생물이 횡방향을 따라 하나의 셀이 줄을 이어 이동가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 미생물은 조류일 수 있으며, 엽록소 a를 지니는 미생물이면 제한되지 않는다.
상기 광원(120)은 상기 미세 유체 소자(110)를 향해 광을 조사하는 장치로서, 상기 유체 유로부(112)에 위치하는 미생물을 향해 광을 조사될 수 있는 위치이면 그 설치위치는 제한되지 않는다.
일 예로, 상기 광원(120)은 405nm 파장의 광을 조사하는 광원이 이용될 수 있다.
상기 경통(130)은 상기 미세 유체 소자(110)의 상부 또는 하부에 위치하며, 제1 경통부(131) 및 제2 경통부(132)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제1 경통부(131)는 원통 형상으로 일측이 상기 광원에 의해 상기 미생물로부터 발산되는 검사광이 수광되도록 구비된다.
이때, 상기 제1 경통부(131)의 일측 중심축은 상기 유체유로부(112)의 미생물 진행방향과 직교하는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 경통부(132)는 일측이 상기 제1 경통부(131)의 소정 위치에서 일체로 연장형성되어, 상기 제1 경통부(131)와 내부공간이 서로 연통되도록 구비된다.
상기 형광투과형 필터(140)는 형광 파장만을 선택적으로 투과시키는 대역 투과 필터로서, 상기 제2 경통부(132)에 설치되어 상기 제2 경통부(132)의 타측에는 형광 파장만이 선택적으로 투과된다.
일 예로, 상기 형광투과형 필터(141)는 680nm 대역을 투과하는 필터가 이용될 수 있다.
상기 제1 CCD 카메라(150)는 상기 제1 경통부(131)의 타측에 연결되어, 상기 제1 경통부(131)를 통해 상기 미생물의 형상이미지가 결상된다.
상기 제2 CCD 카메라(160)는 상기 제2 경통부(132)의 타측에 연결되어, 상기 제2 경통부(132)를 통해 상기 미생물로부터 발상되는 형광이 수광되어 형광이미지가 결상된다.
이때, 상기 형광이미지는 조류의 엽록소 a의 형광 이미지이다.
또한, 본 발명에 따른 미생물 분석장치(100)는 중앙처리장치 및 디스플레이를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 중앙처리장치는 미리 설정된 조류 판단용 기준 형상 및 형광이미지와, 상기 제1 CCD 카메라(150)로부터 검출된 상기 형상이미지, 상기 제2 CCD 카메라(160)로부터 검출된 상기 형광이미지를 함께 비교하여, 비교 결과에 따라 단위 셀 별 미생물을 동정하며, 시료의 미생물 별 밀도 정보와 시료의 전체 미생물에 대한 밀도 정보를 정량화하여 산출한다.
또한, 상기 디스플레이는 상기 중앙처리장치로부터 검출된 단위 셀 별 미생물 정보, 산출된 미생물 별 밀도 정보, 전체 미생물의 밀도 정보를 표시한다.
즉, 본 발명에 따른 미생물 분석장치(100)는 시료에 함유된 각 미생물의 형상이미지와 형광이미지를 생성하고, 생성된 형상이미지와 형광이미지를 이용하여 미생물 동정 및 개체 밀도 측정을 신속하고 용이하게 수행할 수 있는 장점을 지닌다.
더욱이, 본 발명에 따른 미생물 분석장치(100)는 실시간으로 유입되는 시료에 함유되는 각 미생물에 대한 대한 동정 및 계수 분석이 가능하므로, 미생물 분석을 위한 자동화장치로 적용될 수 있다.
또한, 본 발명은 미세유체 소자, 광원, 경통, 형광투과형 필터, 제1 CCD 카메라, 제2 CCD 카메라, 케이스 및 단말기를 포함하는 휴대용 미생물 분석장치를 더 제공한다.
여기서, 상기 미세유체 소자, 상기 광원, 상기 경통, 상기 형광투과형 필터, 상기 제2 CCD 카메라 및 상기 제2 CCD 카메라는 전술한 바와 동일한 구성이므로, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 케이스는 상기 시료 주입부(111) 및 상기 시료 배출부(112)가 외부로 노출된 채, 상기 미세유체 소자(110), 상기 광원(120), 상기 경통(130), 상기 형광투과형 필터(140), 상기 제2 CCD 카메라(150) 및 상기 제2 CCD 카메라(160)를 내측에 수용한다.
이때, 상기 케이스는 방수형 케이스로 이용될 수 있으며, 내측으로 수분의 유입을 차단하여 광학부품들의 내구성을 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 단말기는 상기 제1 CCD 카메라(150) 및 상기 제2 CCD 카메라(160)로부터 측정된 형상이미지 정보와 형광 이미지 정보를 무선을 수신하는 장치로서, 중앙처리장치부와 디스플레이부를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 중앙처리장치부는 무선으로 수신된 상기 형상이미지 정보와 상기 형광이미지 정보를 미리 설정된 조류 판단용 기준 형상 및 형광이미지와 비교하여, 비교 결과에 따라 단위 셀 별 미생물을 동정하고, 미생물 별 밀도 정보와 전체 미생물의 밀도 정보를 정량화하여 산출해낸다.
또한, 상기 디스플레이부는 상기 중앙처리장치부로부터 동정된 단위 셀 별 미생물 정보, 상기 중앙처리장치로부터 산출된 미생물 별 밀도정보 또는 전체 미생물의 밀도 정보를 표시한다.
이에 따라, 시료를 채취하는 공정이 별도로 수행되지 않고서도, 해수, 강 등의 측정 대상 환경에 미생물 분석장치가 침지된 채, 상기 단말기를 통해 미생물 동정 및 미생물의 밀도 분석이 이루어지고 디스플레이될 수 있으므로, 분석 작업의 용이성을 보다 증대시킬 수 있는 이점을 지닌다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 분석 방법을 설명하기 위한 단계도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 미생물 분석 방법은 먼저, 미생물을 포함하는 미세 유체를 상기 미세 유체 소자의 시료 주입부에 주입시키는 단계(S100)가 수행된다.
다음, 상기 미세유로부를 통과하는 상기 미생물을 향해 광을 조사하여, 상기 제1 CCD 카메라에는 형상이미지가 결상되게하고, 상기 제2 CCD 카메라에는 형광이미지가 결상되게 한다(S200).
다음, 상기 형상이미지 및 상기 형광이미지를 미생물 판단용 기준 형상 및 형광이미지와 함께 비교하여, 단위 셀 별 미생물을 동정하고, 미생물별 농도 정보와 시료의 전체 미생물에 대한 농도 정보를 정량화하여 산출한다(S300).
예를 들면, 상기 미생물은 조류일 수 있으며, 형광이미지를 생성할 수 있는 엽록소를 가지는 미생물이면 제한되지 않는다.
또한, 상기 미세유로부는 상기 미생물이 각 단위 세포마다 횡방향을 따라 줄을 이어 이동가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 횡방향은 상기 제1 경통부의 일측 중심축과 직교하는 방향을 의미한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
110 : 미세 유체 소자 120 : 광원
130 : 경통 131 : 제1 경통부
132 : 제2 경통부
140 : 형광투과형 필터
150 : 제1 CCD 카메라
160 : 제2 CCD 카메라
130 : 경통 131 : 제1 경통부
132 : 제2 경통부
140 : 형광투과형 필터
150 : 제1 CCD 카메라
160 : 제2 CCD 카메라
Claims (13)
- 미생물이 포함된 미세 유체가 유입되는 시료 주입부, 유입된 미세 유체가 이동되는 유체 유로부 및 상기 유체 유로부를 통과한 미세 유체가 외부로 배출되는 시료 배출부가 형성된 투명재질의 미세 유체 소자;
상기 미세 유체소자를 향해 광을 조사하는 광원;
상기 미세 유체 소자의 상부 또는 하부에 위치하여, 일측이 상기 광원에 의해 상기 미생물로부터 발산되는 검사광이 수광되는 제1 경통부 및 일측이 상기 제1 경통부의 소정 위치에서 일체로 연장형성되며, 상기 제1 경통부와 내부공간이 서로 연통되는 제2 경통부를 포함하는 경통;
상기 제2 경통부에 설치되고, 680nm 대역을 투과하는 형광투과형 필터;
상기 제1 경통부의 타측과 연결되는 제1 CCD 카메라;
상기 제2 경통부의 타측과 연결되는 제2 CCD 카메라;를 포함하고,
상기 미세유체 소자의 유체유로부는 상기 제1 경통부의 일측 중심축과 직교하는 횡방향으로 상기 미생물의 단위 셀이 이동되도록 형성되며,
상기 제1 CCD 카메라에는 상기 제1 경통부를 통해 상기 미생물의 형상이미지가 결상되고, 상기 제2 CCD 카메라에는 상기 제2 경통부를 통해 상기 미생물로부터 발산되는 형광파장만이 상기 형광투과형 필터에 의해 선택적으로 투과되어 엽록소 a의 형광 이미지가 결상되어, 형상이미지와 형광이미지가 각각 검출되는 것을 특징으로 하는 미생물 분석장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 미생물은 조류인 것을 특징으로 하는 미생물 분석장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
미리 설정된 조류 판단용 기준 형상 및 형광이미지와, 검출된 상기 형광이미지 및 상기 형상이미지를 함께 비교하여, 비교 결과에 따라 단위 셀 별 미생물을 동정하고, 미생물 별 밀도 정보와 전체 미생물의 밀도 정보를 정량화하여 산출해내는 중앙처리장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 분석장치.
- 제 5항에 있어서,
상기 중앙처리장치로터 검출된 단위 셀 별 미생물 정보, 상기 중앙처리장치로터 산출된 미생물별 밀도정보 또는 전체 미생물의 밀도 정보를 표시하는 디스플레이;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 분석장치.
- 케이스;
상기 시료 주입부 및 상기 시료 배출부가 외부로 노출된 채, 상기 케이스의 내부에 수용되는 제 1항의 미생물 분석장치;를 포함하는 휴대용 미생물 분석장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 케이스는 방수형 케이스인 것을 특징으로 하는 휴대용 미생물 분석장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 제1 CCD 카메라 및 상기 제2 CCD 카메라로부터 측정된 상기 형상이미지 정보와 상기 형광 이미지 정보를 무선으로 수신하는 단말기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 미생물 분석장치.
- 제 9항에 있어서,
상기 단말기는 미리 설정된 미생물 판단용 기준 형상 및 형광이미지와, 검출된 상기 형광이미지 및 상기 형상이미지를 함께 비교하여, 비교 결과에 따라 단위 셀 별 미생물을 동정하고, 미생물 별 밀도 정보와 전체 미생물의 밀도 정보를 정량화하여 산출해내는 중앙처리장치부 및
상기 중앙처리장치부로부터 동정된 단위 셀 별 미생물 정보, 상기 중앙처리장치로부터 산출된 미생물 별 밀도정보 또는 전체 미생물의 밀도 정보를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 미생물 분석장치.
- 제 1항의 미생물 분석장치를 이용한 미생물 분석 방법으로서,
미생물을 포함하는 미세 유체를 상기 미세 유체 소자의 시료 주입부에 주입시키는 단계;
상기 유체 유로부를 통과하는 상기 미생물을 향해 광을 조사하여, 상기 제1 CCD 카메라에는 형상이미지가 결상되게 하고, 상기 제2 CCD 카메라에는 형광이미지가 결상되게 하는 단계;
상기 형상이미지 및 상기 형광이미지를 미생물 판단용 기준 형상 및 형광이미지와 함께 비교하여, 단위 셀 별 미생물을 동정하고, 미생물별 농도 정보와 전체 미생물의 농도 정보를 정량화하여 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 분석 방법.
- 제 11항에 있어서,
상기 미생물은 조류인 것을 특징으로 하는 미생물 분석 방법.
- 제 12항에 있어서,
상기 유체 유로부는 상기 제1 경통부의 일측 중심축과 직교하는 횡방향으로 상기 조류의 단위 셀이 이동되도록 형성된 것을 특징으로 하는 미생물 분석 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180027819A KR102065573B1 (ko) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | 미생물 분석장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180027819A KR102065573B1 (ko) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | 미생물 분석장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190106385A KR20190106385A (ko) | 2019-09-18 |
| KR102065573B1 true KR102065573B1 (ko) | 2020-02-11 |
Family
ID=68071246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180027819A KR102065573B1 (ko) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | 미생물 분석장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102065573B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111795927A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-10-20 | 厦门大学 | 一种基于图像自动计数的便携式赤潮藻类密度监测装置 |
| WO2023113178A1 (ko) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 조홍 | 세포 또는 미생물의 미세 입자 분석 방법 및 시스템 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005245317A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | 微生物の計測装置及び計測方法 |
| JP2007014239A (ja) | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微生物検出方法および検出装置 |
| JP2013094064A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-20 | Satake Corp | 微生物の検査方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101250751B1 (ko) * | 2010-10-22 | 2013-04-03 | 연세대학교 산학협력단 | 다중 형광 정도 이용 세포 분리 장치 및 전극구조와 다중 형광 정도 이용 세포 분리 방법 |
-
2018
- 2018-03-09 KR KR1020180027819A patent/KR102065573B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005245317A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | 微生物の計測装置及び計測方法 |
| JP2007014239A (ja) | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微生物検出方法および検出装置 |
| JP2013094064A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-20 | Satake Corp | 微生物の検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190106385A (ko) | 2019-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9224031B2 (en) | Compact dark field light source and dark field image analysis at low magnification | |
| US6710879B1 (en) | Method and a system for determination of particles in a liquid sample | |
| TW468040B (en) | A method for the assessment of particles and a system and a device for use in the method | |
| CA2448390C (en) | Semen analysis | |
| EP2630492B1 (en) | Internal focus reference beads for imaging cytometry | |
| US20240417772A1 (en) | Laser-scatter measurement instrument for organism detection and related network | |
| US20130099120A1 (en) | Systems and methods for counting cells and biomolecules | |
| KR102100197B1 (ko) | 플로우 셀을 이용한 미세조류 연속 모니터링 장치 | |
| CN112424329B (zh) | 用于细胞成像、分析和测量的系统和方法 | |
| US10233481B2 (en) | Multi-sample laser-scatter measurement instrument with incubation feature and systems for using the same | |
| WO1999040176A1 (fr) | Procede d'inspection de micro-organismes et autres, et unite de detection | |
| KR100466305B1 (ko) | 조류를 이용한 수질감시방법 | |
| US20230271178A1 (en) | Systems and methods for simultaneous detection and identification of microorganisms within a fluid sample | |
| CN101218507A (zh) | 用于快速分析液体样本中的微生物物质的系统 | |
| KR102065573B1 (ko) | 미생물 분석장치 | |
| EP2777062B1 (en) | Apparatus and method for determining the amounts of two or more substances present in a liquid | |
| KR101683798B1 (ko) | 미생물 검출, 동정 또는 계수 방법 및 이를 이용한 시스템 | |
| US11029249B2 (en) | Sample detection device | |
| US20200156057A1 (en) | Systems and methods using bacteriophage-mediated lysis for detection and identification of microorganisms in a fluid sample | |
| EP3227664B1 (en) | Multi-sample laser-scatter measurement instrument with incubation feature, and systems for using the same | |
| EP2227554A1 (en) | Detection of inducible resistance to macrolide-lincosamide-streptogramin b | |
| JP2001149091A (ja) | 微生物測定方法及び装置 | |
| Priya et al. | Review on technologies for antimicrobial testing methods for veterinary origin | |
| JP2021093951A (ja) | 微生物の判別システム | |
| Barstow | Water quality monitoring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20180309 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20190515 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20191213 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20200107 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20200108 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20221222 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20241205 Start annual number: 6 End annual number: 6 |