KR102278427B1 - 형광 검출 장치 및 이를 이용한 형광 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 형광 검출 장치 및 이를 이용한 형광 검출 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 형광 검출 장치는, 미세액적을 생성하도록 구성된 미세액적 생성 유닛; 및 상기 미세액적 내 유전자를 검출하도록 구성된 형광 검출 유닛을 포함하고, 상기 형광 검출 유닛은, 제1 파장범위를 가지도록 구성된 제1 광원; 상기 제1 파장범위와 다른 제2 파장범위를 가지도록 구성된 제2 광원; 상기 제1 광원의 제1 광신호 및 상기 제2 광원의 제2 광신호를 통과시키고, 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사된 제1 광신호에 의해 여기된 제1 형광 신호, 및 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 제2 광신호에 의해 여기된 제2 형광신호 각각을 반사하도록 구성된 복수의 광필터; 및 상기 복수의 광필터 각각을 통해 반사된 제1 형광신호 및 제2 형광신호로부터 서로 다른 파장의 형광을 각각 검출하도록 구성된 복수의 형광 검출부를 포함한다.

Description

형광 검출 장치 및 이를 이용한 형광 검출 방법{FLUORESCENCE ANALYZING APPARATUS AND METHOD FOR FLUORESCENCE ANALYSIS USING THEREOF}
본 발명은 형광 검출 장치 및 이를 이용한 형광 검출 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 PCR(Polymerase Chain Reaction) 기술은 인간의 질병 중 슈퍼박테리아 또는 암 등과 같이 인간에게 치명적이면서 치사율이 높은 질병을 진단하기 위해 절대 정량의 분석을 필요로 하는 대표적인 유전자 검사법이다.
이러한 디지털 PCR 기술은 기존의 시료를 나노리터 부피의 미세액적으로 나누고, 그 안에 들어있는 타겟 유전자의 형광 변화가 관찰되도록 함으로써, 민감도가 높고, 절대 정량 분석이 가능하며, 유전자 분석, 바이오 마커 개발, 및 유전자 염기 서열 분석 등에 있어 그 활용도가 높다.
또한 개인마다 질병을 일으키는 타겟 유전자의 정량이 다 다르기 때문에 타겟 유전자의 정량을 파악하기 위한 노력이 증가하고 있으며, 이에 개인 맞춤형 치료를 위한 타겟 유전자의 절대 정량 분석 기술이 매우 중요해지고 있다.
따라서, 타겟 유전자를 빠르게 검사 및 분석할 수 있는 형광 검출 장치를 개발하기 위한 방법이 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 형광 검출 장치 및 이를 이용한 형광 검출 방법을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 미세액적 내 형광을 간섭없이 정밀하게 측정하기 위한 형광 검출 장치 및 이를 이용한 형광 검출 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 형광 검출 장치 및 이를 이용한 형광 검출 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 형광 검출 장치는, 미세액적을 생성하도록 구성된 미세액적 생성 유닛; 및 상기 미세액적 내 유전자를 검출하도록 구성된 형광 검출 유닛을 포함하고, 상기 형광 검출 유닛은, 제1 파장범위를 가지도록 구성된 제1 광원; 상기 제1 파장범위와 다른 제2 파장범위를 가지도록 구성된 제2 광원; 상기 제1 광원의 제1 광신호 및 상기 제2 광원의 제2 광신호를 통과시키고, 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사된 제1 광신호에 의해 여기된 제1 형광 신호, 및 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 제2 광신호에 의해 여기된 제2 형광신호 각각을 반사하도록 구성된 복수의 광필터; 및 상기 복수의 광필터 각각을 통해 반사된 제1 형광신호 및 제2 형광신호로부터 서로 다른 파장의 형광을 각각 검출하도록 구성된 복수의 형광 검출부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 형광 검출 장치에서의 형광 검출 방법은, 제1 파장범위를 가지도록 구성된 제1 광원의 제1 광신호를 복수의 광필터 중 적어도 일부를 통해 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사하는 단계; 상기 제1 파장범위와 다른 제2 파장범위를 가지도록 구성된 제2 광원의 제2 광신호를 상기 복수의 광필터 중 적어도 다른 일부를 통해 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사하는 단계; 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 상기 제1 광신호에 의해 여기된 제1 형광신호를 복수의 형광 검출부 중 제1 형광 검출부로 전달하는 단계; 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 상기 제2 광신호에 의해 생성된 제2 형광신호를 상기 복수의 형광 검출부 중 제2 형광 검출부로 전달하는 단계; 및 상기 복수의 형광 검출부에 의해 상기 제1 형광신호 및 상기 제2 형광신호로부터 서로 다른 파장의 형광을 각각 검출하는 단계를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 미세유체채널을 빠르게 지나가는 미세액적으로부터 여기된 형광을 간섭 없이 정밀하게 검출 또는 측정할 수 있다.
또한 본 발명은 서로 다른 파장범위를 가지는 복수의 광원을 이용함으로써, 노이즈 대비 형광 신호 검출 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 개인별 타겟 유전자의 정량을 정밀하게 검출할 수 있으므로, 검출된 타겟 유전자의 정량에 따라 항생체 및/또는 항암제 등과 같은 치료제의 정량을 개인마다 정확하게 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 치료 중 타겟 유전자의 정량이 줄어듬에 따라 치료제의 정량 또한 줄일 수 있으므로, 치료제 과다 복용을 줄이면서 부작용을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유전자 분석 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유전자 분석 장치의 내부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구동 모듈에 대한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 형광 검출 유닛을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 형광 검출 장치에서의 형광 검출 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 광원을 이용한 형광 검출 유닛을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 광원을 이용한 형광 검출 유닛을 설명하기 위한 개략도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는(3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~ 를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서(또는 제어부)"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유전자 분석 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유전자 분석 장치에 대한 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 유전자 분석 장치(1)는 미세액적을 생성하고, 생성된 미세액적 내 유전자를 검출하기 위한 장치로서, 하우징(2), 상태표시모듈(3), 소음저감모듈(4), 전원모듈(5), 진공모터모듈(6), 트레이모듈(7) 및 구동모듈(10)을 포함할 수 있다.
하우징(2)은 직육면체형의 구조로 형성되어 내부에 상태표시모듈(3), 소음저감모듈(4), 전원모듈(5), 진공모터모듈(6), 트레이모듈(7) 및 구동모듈(10)을 수용할 수 있다. 제시된 실시예에서 하우징(2)은 상술한 형태로 한정되지 않으며, 상태표시모듈(3), 소음저감모듈(4), 전원모듈(5), 진공모터모듈(6), 트레이모듈(7) 및 구동모듈(10)을 수용하기 위한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
하우징(2)의 일 면에는 개구부(8)가 형성되고, 개구부(8)를 통해 트레이모듈(7)이 슬라이딩되어 삽입 또는 개방될 수 있다. 여기서, 트레이모듈(7)은 내부에 가해지는 유체 압력에 의해 미세액적을 생성하기 위한 카트리지부(9)가 결합되어 배치될 수 있다.
하우징(2)의 일 면 또는 타 면에는 색의 변화 또는 점등에 따라 유전자 분석 장치(1)의 전원, 작동상태, 이상 여부 등을 표시하기 위한 상태표시모듈(3)이 형성될 수 있다.
하우징(2)의 내부에는 소음 저감 모듈(4), 전원 모듈(5), 진공모터모듈(6) 및 구동 모듈(10)이 형성될 수 있다.
소음 저감 모듈(4)은 구동 모듈(10)과 연결되어 구동 모듈(10)의 구동 시 생성된 소음을 저감할 수 있고, 전원 모듈(5)은 유전자 분석 장치(1)의 작동에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 진공모터모듈(6)은 구동 모듈(10)의 동작에 필요한 동력을 제공할 수 있고, 구동 모듈(10)은 미세 액적을 생성하고, 생성된 미세액적 내 유전자를 검출할 수 있다.
하기에서는 구동 모듈(10)의 구성에 대해서 도 3을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구동 모듈에 대한 개략도이다.
도 3을 참조하면, 구동 모듈(10)은 시료저장유닛(20), 멀티밸브유닛(30), 주사유닛(40), 오일유닛(50), 싱귤레이터유닛(60), 폐기유닛(70), 세척유닛(80) 및 형광 검출 유닛(100)을 포함할 수 있다.
시료저장유닛(20)은 PCR 시약 및 유전자가 포함된 시료가 저장될 수 있다.
멀티밸브유닛(30)은 시료와 오일을 제공받아 미세액적을 생성할 수 있는 유닛으로서, 밸브몸체, 시료밸브홀, 오일밸브홀, 액적밸브홀 및 세척밸브홀을 포함할 수 있다.
밸브몸체는 멀티밸브유닛(30)의 몸체로서, 미세액적 생성용 지그와 결합될 수 있다. 여기서, 미세액적 생성용 지그는 밸브몸체에 결합되어 시료밸브홀 및 오일밸브홀로부터 제공된 시료 및 오일을 이용하여 미세액적을 생성할 수 있다.
시료밸브홀은 주사유닛(40)으로부터 시료를 제공받고, 제공된 시료를 미세액적 생성용 지그의 시료주입부에 주입할 수 있다.
오일밸브홀은 오일유닛(50)으로부터 오일을 제공받고, 카트리지부(9)의 오일주입부와 연결되어 제공된 오일을 오일주입부에 주입할 수 있다.
액적밸브홀은 미세액적 생성용 지그를 통해 생성된 미세액적을 싱귤레이터유닛(60)으로 제공할 수 있다. 액적밸브홀은 미세액적 생성 지그의 저장유닛과 연결되어 저장유닛에 저장된 미세액적을 싱귤레이터유닛(60)으로 이송할 수 있다.
세척밸브홀은 주사유닛(40)에 공기 또는 세척액을 주입하여 주사바늘부의 외측면을 세척할 수 있다.
주사유닛(40)은 시료저장유닛(20)으로부터 시료를 흡입하여 멀티밸브유닛(30)으로 제공하기 위한 유닛으로서, 주사바늘부, 주사이동부, 내부주사관 및 외부주사관을 포함할 수 있다.
주사바늘부는 시료저장유닛(20)의 내부에 삽입되어 시료를 흡입할 수 있다.
주사이동부는 주사바늘부의 상부에 결합되어 주사바늘부의 위치를 제어할 수 있다. 이러한 주사이동부는 주사바늘부를 승강시켜 일 측 또는 타 측으로 이송할 수 있다.
내부주사관은 주사바늘부에 의해 흡입된 시료를 시료밸브홀로 이송하도록 주사바늘부의 내부와 연통될 수 있다.
외부주사관은 내부주사관의 외측을 감싸도록 형성되어, 외부주사관의 내주면이 내부주사관의 외주면과 이격될 수 있다. 이러한 외부주사관은 주사바늘부의 상부에 위치한 내부주사관에 형성되어, 세척밸브홀과 연결될 수 있다.
오일유닛(50)은 멀티밸브유닛(30) 및 싱귤레이터유닛(60)에 오일을 제공하기 위한 유닛으로서, 오일저장부, 제1 오일펌프부 및 제2 오일펌프부를 포함할 수 있다.
오일저장부는 오일을 저장하고, 제1 오일펌프부는 오일밸브홀 및 오일저장부와 연결되어 오일저장부에 저장된 오일을 오일밸브홀에 공급할 수 있다.
제2 오일펌프부는 싱귤레이터유닛(60) 및 오일저장부와 연결되어 오일저장부에 저장된 오일을 싱귤레이터유닛(60)에 공급할 수 있다.
싱귤레이터유닛(60)은 멀티밸브유닛(30)으로부터 미세액적을 제공받아 미세액적 간의 간격을 증가시키기 위한 유닛으로서, 챔버부, 액적공급부, 제1 오일공급부, 제2 오일공급부, 액적배출부 및 분배부를 포함할 수 있다.
챔버부는 싱귤레이터유닛(60)과 몸체를 이루며, 미세액적 간의 간격이 넓어지는 공간인 챔버를 형성할 수 있다.
액적공급부는 멀티밸브유닛(30)의 액적밸브홀로부터 제공된 미세액적을 챔버부에 순차적으로 공급할 수 있다.
제1 오일공급부 및 제2 오일공급부는 챔버부에 오일을 공급하되, 미세액적의 진행 방향의 양측에서 오일을 공급하여 미세액적 간의 간격을 넓힐 수 있다. 제1 오일공급부 및 제2 오일공급부는 제2 오일펌프부와 연결되어 오일을 공급받을 수 있다. 이와 같이 미세액적 간의 간격이 넓어짐으로써, 형광 검출 유닛(100)에서 미세액적 내 유전자 검출을 용이하게 할 수 있다.
액적배출부는 챔버부를 통과하면서 상호 간격이 넓어진 미세액적을 순차적으로 형광 검출 유닛(100)에 배출할 수 있다.
분배부는 제1 오일펌프부에 의해 공급되는 오일이 제1 오일공급부 및 제2 오일공급부에 균일하게 공급되도록 제어할 수 있다.
폐기유닛(70)은 형광 검출 유닛(100)에 의해 유전자 검출이 완료된 미세액적을 폐기할 수 있다. 이러한 폐기유닛(70)은 세척유닛(80)과 연결되어 세척유닛(80)으로부터 제공된 세척액을 폐기할 수 있다.
세척유닛(80)은 주사바늘부를 세척하기 위해 사용된 세척액을 수용하여 수용된 세척액을 폐기유닛에 이송하여 폐기하도록 할 수 있다.
형광 검출 유닛(100)은 싱귤레이터유닛(60)으로부터 배출된 미세액적 내 유전자를 검출할 수 있다.
하기에서는 형광 검출 유닛(100)에 대해서 도 4를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 형광 검출 유닛을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4를 참조하면, 형광 검출 유닛(100)은 복수의 광원, 복수의 렌즈, 복수의 광필터 및 복수의 형광 검출부를 포함할 수 있다.
복수의 광원은 제1 광원(102) 및 제2 광원(104)를 포함하고, 복수의 렌즈는 제1 렌즈(106), 제2 렌즈(108), 제3 렌즈(118), 제4 렌즈(120), 제5 렌즈(126) 및 제6 렌즈(128)를 포함할 수 있다. 복수의 광필터는 제1 광필터(110), 제2 광필터(112), 제3 광필터(114), 제4 광필터(116), 제5 광필터(122) 및 제6 광필터(124)를 포함하고, 복수의 형광 검출부는 제1 형광 검출부(130) 및 제2 형광 검출부(132)를 포함할 수 있다.
먼저, 제1 광원(102)은 제1 파장 범위를 가지는 제1 광신호를 발생시킬 수 있다. 여기서, 제1 광신호는 형광 레이저 광신호일 수 있다. 예를 들어, 형광 레이저 광은 적절한 파장 범위를 가질 수 있으며, 적절한 파장 범위는 490nm의 스펙트럼 범위를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시예에서 제1 광원(102)은 FAM 형광을 발생시키는 레이저 다이오드(Laser Diode)일 수 있다.
제2 광원(104)은 제1 파장 범위와 다른 제2 파장 범위를 가지는 제2 광신호를 발생시킬 수 있다. 여기서, 제2 광신호는 제1 광신호와 다른 형광 레이저 광신호일 수 있다. 이러한 형광 레이저 광신호의 파장 범위는 530nm의 스펙트럼 범위를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시예에서 제2 광원(104)은 HEX 형광을 발생시키는 레이저 다이오드일 수 있다.
일반적으로 백색 광원을 이용할 경우 백색 광원에서 출력되는 광신호를 필터하기 위해 사용되는 광필터는 90% 정도의 투과율을 가질 수 있다. 이러한 경우 투과되지 않은 일부 광에 의해 미세액적으로 조사되는 광신호에는 노이즈가 증가될 수 있다. 미세액적에서 여기되는 형광의 세기는 매우 작기 때문에 노이즈가 증가할 경우 형광 검출이 어려울 수 있다.
그러나, 본원의 실시예에 따른 서로 다른 파장 범위를 가지는 복수의 광원을 이용하는 경우 각 광신호가 특정 파장 범위를 가지므로, 광필터를 통과하더라도 투과되지 않은 광이 줄어들어 미세액적으로 조사되는 광신호에 노이즈가 최소화되어 미세액적에서 여기되는 매우 작은 형광 신호도 검출될 수 있다.
다양한 실시예에서 제1 광원(102) 및 제2 광원(104)은 30~100μm의 스팟 빔 지름(spot beam dia)을 가지고, 원형의 스팟 빔 모양을 가지는 광 신호를 출력하도록 광섬유(optical fiber)로 구현되거나, 직접 연결될 수 있다.
일반적으로 형광 검출 장치에서 사용하는 광원은 전체 파장범위의 광신호를 출력하기 위해 타원형의 스팟 빔 모양을 가질 수 있다. 빔 모양이 원형이 아닐 경우 미세액적 외에 빔이 조사되어 조사된 물질(예: 채널 벽, 지그 등)에서 형광 노이즈가 발생되어 미세액적에 조사된 광신호에 간섭이 생길 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명에 따른 제1 광원(102) 및 제2 광원(104)은 원형의 스팟 빔 모양을 가지도록 광섬유로 구현됨으로써, 광신호 간의 간섭을 없앨 수 있다.
다양한 실시예에서 제1 광원(102) 및 제2 광원(104)은 동시에 광신호를 출력하거나, 특정 시간 간격으로 광신호를 출력할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 여기서, 특정 시간 간격은 미세유체채널(134)을 통과하는 미세액적의 유량에 기반하여 제1 광신호 및 제2 광신호 각각을 조사하기 위한 적절한 시간 간격일 수 있다. 예를 들어, 적절한 시간 간격은 초당 166개의 미세액적 내 형광을 검출하기 위한 시간 간격일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서 제1 광원(102) 및 제2 광원(104)은 특정 거리만큼 이격될 수 있으며, 특정 거리는 미세유체채널(134)을 지나가는 적어도 하나의 미세액적으로 각 광신호를 순차적으로 조사하기 위한 적절한 거리일 수 있다. 예를 들어, 특정 거리는 16mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 광원(102)으로부터 발생된 제1 광신호는 제1 렌즈(106)를 통해 제1 광필터(110)로 전달되고, 제2 광원(104)으로부터 발생된 제2 광신호는 제2 렌즈(108)를 통해 제2 광필터(112)로 전달될 수 있다.
제1 렌즈(106)는 제1 광원(102)과 제1 광필터(110) 사이에 평행하게 배치되고, 제1 광원(102)으로부터 발생된 제1 광신호를 제1 광필터(110)로 전달할 수 있다.
제2 렌즈(108)는 제2 광원(104)과 제2 광필터(112) 사이에 평행하게 배치되고, 제2 광원(104)으로부터 발생된 제2 광신호를 제2 광필터(112)로 전달할 수 있다.
제1 광필터(110)는 광의 진행 방향이 변경되도록 광을 반사시키거나 통과시킬 수 있다.
구체적으로, 제1 광필터(110)는 제1 렌즈(106)와 제3 광필터(114) 사이에 평행하게 배치되고, 제1 렌즈(106)를 통해 수신된 제1 광신호가 제3 광필터(114) 방향으로 전달되도록 통과시킬 수 있다. 제1 광필터(110)는 미세액적(136)으로부터 출력된 제1 형광신호가 제1 형광 검출부(130) 방향으로 전달되도록 경로를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 광필터(110)는 490nm의 광신호를 통과시키고, 510nm 이상의 광신호를 반사시킬 수 있으나, 파장범위는 상술한 내용으로 한정되지 않는다. 다양한 실시예에서 제1 광필터(110)는 제1 형광신호가 제1 형광 검출부(130) 방향으로 전달되도록 제1 형광 검출부(130) 방향으로 45도 기울어질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 제1 형광 검출부(130) 방향으로 전달되도록 45도 이외에 다양한 각도로 기울어질 수 있다.
제2 광필터(112)는 제1 광필터(110)와 유사하게 광의 진행 방향이 변경되도록 광을 반사시키거나 통과시킬 수 있다.
구체적으로, 제2 광필터(112)는 제2 렌즈(108)와 제4 광필터(116) 사이에 평행하게 배치되고, 제2 렌즈(108)를 통해 수신된 제2 광신호가 제4 필터(116) 방향으로 전달되도록 통과시킬 수 있다. 제2 광필터(112)는 미세액적(136)으로부터 출력된 제2 형광신호가 제2 형광 검출부(132) 방향으로 전달되도록 경로를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 광필터(112)는 530nm의 광신호를 통과시키고, 560nm 이상의 광신호를 반사시킬 수 있으나, 파장범위는 상술한 내용으로 한정되지 않는다. 다양한 실시예에서 제2 광필터(112)는 제2 형광신호가 제2 형광 검출부(132) 방향으로 전달되도록 제2 형광 검출부(132) 방향으로 45도 기울어질 수 있다.
제1 광필터(110)를 통과한 제1 광신호는 제3 광필터(114)로부터 반사되어 제3 렌즈(118)로 전달되고, 제2 광필터(112)를 통과한 제2 광신호는 제4 광필터(116)로부터 제4 렌즈(120)로 전달될 수 있다.
제3 광필터(114)는 앞서 설명한 광필터들과 유사하게 광의 진행 방향이 변경되도록 광을 반사시키거나 통과시킬 수 있다. 구체적으로, 제3 광필터(114)는 제1 광필터(110)를 통과한 제1 광신호를 적어도 하나의 미세액적이 통과하는 미세유체채널(134) 방향으로 전달되도록 경로를 변경시키고, 미세액적(136)으로부터 출력된 제1 형광신호가 제1 광필터(110) 방향으로 전달되도록 경로를 변경시킬 수 있다. 다양한 실시예에서 제3 광필터(114)는 제1 광신호가 미세유체채널(134) 방향으로 전달되도록 미세유체채널(134) 방향으로 45도 기울어질 수 있다.
제4 광필터(116) 또한 앞서 설명한 광필터들과 유사하게 광의 진행 방향이 변경되도록 광을 반사시키거나 통과시킬 수 있다. 구체적으로, 제4 광필터(116)는 제2 광필터(112)를 통과한 제2 광신호를 미세유체채널(134) 방향으로 전달되도록 경로를 변경시키고, 미세액적(136)으로부터 출력된 제2 형광신호가 제2 광필터(112) 방향으로 전달되도록 경로를 변경시킬 수 있다. 다양한 실시예에서 제4 광필터(116)는 제2 광신호가 미세유체채널(134) 방향으로 전달되도록 미세유체채널(134) 방향으로 45도 기울어질 수 있다.
제3 광필터(114)로부터 반사된 제1 광신호는 제3 렌즈(118)를 통해 미세유체채널(134)에 조사되고, 제4 광필터(116)로부터 반사된 제2 광신호는 제4 렌즈(120)를 통해 미세유체채널(134)에 조사될 수 있다. 이와 같이 미세유체채널(134)의 일부 영역에 조사되는 광신호의 스팟 빔 지름은 30~100μm이고, 스팟 빔 모양은 원형일 수 있다. 이를 통해서 미세유체채널을 빠르게 지나가는 미세액적 내 형광을 간섭 없이 정밀하게 검출(또는 측정)할 수 있다.
제3 렌즈(118)는 제3 광필터(114)로부터 반사된 제1 광신호를 집속하여 미세유체채널(134)의 일부 영역에 조사하고, 집속된 제1 광신호에 의해 미세유체채널(134)을 통과하는 미세액적(136)으로부터 출력된 제1 형광신호를 제3 광필터(114)로 전달할 수 있다. 여기서, 제1 형광신호는 제1 광신호가 조사된 지점에서의 미세액적(136)의 적어도 일부에서 반사되거나 형광 발현된 광신호일 수 있다.
제4 렌즈(120)는 제4 광필터(116)로부터 반사된 제2 광신호를 집속하여 미세유체채널(134)의 일부 영역에 조사하고, 집속된 제2 광신호에 의해 미세유체채널(134)을 통과하는 미세액적(136)으로부터 출력된 제2 형광신호를 제4 광필터(116)로 전달할 수 있다. 미세액적(136)은 미세유체채널(134)을 통해 특정 방향(138)으로 이동하므로, 미세액적(136)이 제4 렌즈(120)를 통해 제2 광신호가 조사된 지점(140)을 지나갈 경우 조사된 제2 광신호에 의해 미세액적(136)으로부터 제2 형광신호가 출력될 수 있다. 이에, 제2 형광신호는 제2 광신호가 조사된 지점(140)에서의 미세액적(136)의 적어도 일부에서 반사되거나 형광 발현된 광신호일 수 있다.
이러한 제3 광필터(114), 제4 광필터(116), 제3 렌즈(118) 및 제4 렌즈(120)는 도면부호 200에 도시된 바와 같이 미세유체채널(134) 하부에 미세유체채널(134)의 길이방향과 수직인 z축 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 제3 광필터(114)와 제4 광필터(116)는 미세유체채널(134)의 길이 방향으로 수평하게 배치되고, 제3 렌즈(118)와 제4 렌즈(120)는 미세유체채널(134)의 길이 방향으로 수평하게 배치될 수 있다.
미세액적(136)으로부터 출력된 제1 형광신호는 제3 렌즈(118)를 통해 제3 광필터(114)로 전달되고, 제3 광필터(114)로부터 반사되어 제1 광필터(110)로 전달될 수 있다. 이러한 제1 형광신호는 제1 광필터(110)로부터 반사되어 제5 광필터(122)로 전달될 수 있다.
이어서, 제2 광신호가 조사된 지점(140)에서의 미세액적(136)으로부터 출력된 제2 형광신호는 제4 렌즈(120)를 통해 제4 광필터(116)로 전달되고, 제4 광필터(116)로부터 반사되어 제2 광필터(112)로 전달될 수 있다. 이러한 제2 형광신호는 제2 광필터(112)로부터 반사되어 제6 광필터(124)로 전달될 수 있다.
제5 광필터(122)는 미세액적(136) 내 유전자를 검출하기 위해 사용되는 제1 색상에 해당하는 파장범위의 형광신호를 통과시키고, 나머지 파장범위의 형광신호는 반사시킬 수 있다. 구체적으로, 제5 광필터(122)는 제1 광필터(110)로부터 반사된 제1 형광신호 중 적어도 일부 파장범위의 형광신호를 통과시켜 제5 렌즈(126)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제5 광필터(122)는 510~530nm 파장의 형광신호를 통과시키고, 나머지 파장의 형광신호를 반사킬 수 있다. 제시된 실시예에서 제5 광필터(122)의 통과 가능한 파장범위는 상술한 파장범위로 한정되지 않는다.
제6 광필터(124)는 제5 광필터(122)와 유사하게 미세액적(136) 내 유전자를 검출하기 위해 사용되고, 제1 색상과 다른 제2 색상에 해당하는 파장범위의 형광신호를 통과시키며, 나머지 파장범위의 형광신호는 반사시킬 수 있다. 구체적으로, 제6 광필터(124)는 제2 광필터(112)로부터 반사된 제2 형광신호 중 적어도 일부 파장범위의 형광신호를 통과시켜 제6 렌즈(128)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제6 광필터(124)는 560~580nm 파장의 형광신호를 통과시키고, 나머지 파장의 형광신호를 반사시킬 수 있다. 제시된 실시예에서 제6 광필터(124)의 통과 가능한 파장범위는 상술한 파장범위로 한정되지 않는다.
제5 광필터(122)를 통과한 제1 형광신호는 제5 렌즈(126)를 통해 제1 형광 검출부(130)로 전달되고, 제6 광필터(124)를 통과한 제2 형광신호는 제6 렌즈(128)를 통해 제2 형광 검출부(132)로 전달될 수 있다.
제시된 실시예에서 제5 광필터(122)를 통과한 제1 형광신호는 미세액적(136) 내 유전자를 검출하기 위해 사용되는 제1 색상에 해당하는 파장범위의 형광신호를 의미하고, 제6 광필터(124)를 통과한 제2 형광신호는 미세액적(136) 내 유전자를 검출하기 위해 사용되는 제2 색상에 해당하는 파장범위의 형광신호를 의미할 수 있다..
제시된 실시예에서 복수의 필터들은 다이크로익 미러(또는 필터)(dichroic mirror or filter)일수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제5 렌즈(126)는 제5 광필터(122)를 통과한 제1 형광신호를 집속하여 제1 형광 검출부(130)로 전달하고, 제6 렌즈(128)는 제6 광필터(124)를 통과한 제2 형광신호를 집속하여 제2 형광 검출부(132)로 전달할 수 있다.
제시된 실시예에서 복수의 렌즈들은 집광렌즈일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 형광 검출부(130)는 제5 렌즈(126)를 통해 전달된 제1 형광신호를 분석하여 미세액적(136) 내 유전자를 검출할 수 있다. 구체적으로, 제1 형광 검출부(130)는 미세액적(136)이 제5 렌즈(126)를 통해 제1 광신호가 조사된 지점을 통과할 경우 조사된 제1 광신호에 의해 미세액적(136)으로부터 출력된 제1 형광신호에 기반하여 미세액적(136) 내 제1 색상의 형광을 발하는 유전자를 검출할 수 있다.
제2 형광 검출부(132)는 제6 렌즈(128)를 통해 전달된 제2 형광신호를 분석하여 미세액적(136) 내 유전자를 검출할 수 있다. 구체적으로, 제2 형광 검출부(132)는 미세액적(136)이 제6 렌즈(128)를 통해 제2 광신호가 조사된 지점(140)을 통과할 경우 조사된 제2 광신호에 의해 미세액적(136)으로부터 출력된 제2 형광신호에 기반하여 미세액적(136) 내 제2 색상의 형광을 발하는 유전자를 검출할 수 있다.
제시된 실시예에서 형광 검출부들은 광전 증폭관(photo multiplier tube, PMT) 으로서, 광전음극, 다이노드 및 전극을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 형광 검출부들은 유전자가 증폭된 수만큼 발광한 형광 다이(또는 형광 항체)를 검출할 수 있다.
제시된 실시예에서 제1 광원(102), 제1 렌즈(106), 제1 광필터(110) 및 제3 광필터(114)는 서로 평행하게 배치되고, 제2 광원(104), 제2 렌즈(108), 제2 광필터(112) 및 제4 광필터(116)는 서로 평행하게 배치될 수 있다.
제시된 실시예에서 제1 광필터(110), 제2 광필터(112), 제5 광필터(122), 제6 광필터(124), 제5 렌즈(126), 제6 렌즈(128), 제1 형광 검출부(130) 및 제2 형광 검출부(132)는 서로 평행하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에서 제1 광원(102), 제1 렌즈(106), 제1 광필터(110) 및 제3 광필터(114) 각각의 중심을 지나는 제1 라인을 정의하고, 제1 광필터(110), 제5 광필터(122), 제5 렌즈(126) 및 제1 형광 검출부(130) 각각의 중심을 지나는 제2 라인을 정의할 경우 제1 라인과 제2 라인은 서로 수직 교차할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 서로 다른 파장범위를 가지는 복수의 광원을 이용함으로써, 노이즈 대비 형광 신호 검출 효율을 높일 수 있고, 개인별 타겟 유전자의 정량을 정밀하게 검출함으로써, 검출된 타겟 유전자의 정량에 기반하여 항생체 및/또는 항암제 등과 같은 치료제의 정량을 개인마다 정확하게 제공할 수 있다.
하기에서는 형광 검출 장치에서의 형광 검출 방법을 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 형광 검출 장치에서의 형광 검출 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 형광 검출 장치(100)는 제1 파장범위를 가지도록 구성된 제1 광원(102)의 제1 광신호를 복수의 광필터 중 적어도 일부를 통해 미세유체채널(134)을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사한다(S500). 구체적으로, 제1 광원(102)으로부터 출력된 제1 광신호는 제1 렌즈(106)를 통해 제1 광필터(110)로 전달되어 제1 광필터(110)를 통과할 수 있다. 제1 광필터(110)를 통과한 제1 광신호는 미세유체채널(134) 하부에 수직으로 배치된 제3 광필터(114)를 통해 미세유체채널(134) 방향으로 반사되고, 미세유체채널(134) 하부에 수직으로 배치된 제3 렌즈(118)를 통해 미세유체채널(134)의 일부 영역에 조사될 수 있다.
형광 검출 장치(100)는 제1 파장범위와 다른 제2 파장범위를 가지도록 구성된 제2 광원(104)의 제2 광신호를 복수의 광필터 중 적어도 다른 일부를 통해 적어도 하나의 미세액적에 조사한다(S510). 구체적으로, 제2 광원(104)으로부터 출력된 제2 광신호는 제2 렌즈(108)를 통해 제2 광필터(112)로 전달되어 제2 광필터(112)를 통과할 수 있다. 제2 광필터(112)를 통과한 제2 광신호는 미세유체채널(134) 하부에 수직으로 배치된 제4 광필터(116)를 통해 미세유체채널(134) 방향으로 반사되고, 미세유체채널(134) 하부에 수직으로 배치된 제4 렌즈(120)를 통해 미세유체채널(134)의 일부 영역에 조사될 수 있다.
형광 검출 장치(100)는 적어도 하나의 미세액적에 조사된 제1 광신호에 의해 여기된 제1 형광신호를 복수의 형광 검출부 중 제1 형광 검출부(130)로 전달한다(S520). 구체적으로, 미세유체채널(134)을 통과하는 적어도 하나의 미세액적이 제1 광신호가 조사된 일부 영역을 지나가게 되면 해당 미세액적에 빛이 닿아 제1 형광신호가 여기될 수 있다. 여기된 제1 형광신호는 제3 렌즈(118)를 통해 제3 광필터(114)로 전달되고, 제3 광필터(114)에 의해 반사되어 제1 광필터(110)로 전달될 수 있다. 제1 형광 신호는 제1 광필터(110)에 의해 제1 형광 검출부(130) 방향으로 반사되어 제5 광필터(122)로 전달되고, 제5 광필터(122)에서 제1 색상을 가지는 파장범위의 광신호가 통과될 수 있다. 제1 색상의 광신호는 제5 렌즈(126)로 전달되고, 제5 렌즈(126)를 통과하여 제1 형광 검출부(130)로 조사될 수 있다.
형광 검출 장치(100)는 적어도 하나의 미세액적에 조사된 제2 광신호에 의해 여기된 제2 형광신호를 복수의 형광 검출부 중 제2 형광 검출부(132)로 전달한다(S530). 구체적으로, 미세유체채널(134)을 통과하는 적어도 하나의 미세액적이 제2 광신호가 조사된 일부 영역을 지나가게 되면 해당 미세액적에 빛이 닿아 제2 형광신호가 여기될 수 있다. 여기된 제2 형광신호는 제4 렌즈를(120)를 통해 제4 광필터(116)로 전달되고, 제4 광필터(116)에 의해 반사되어 제2 광필터(112)로 전달될 수 있다. 제2 형광 신호는 제2 광필터(112)에 의해 제2 형광 검출부(132) 방향으로 반사되어 제6 광필터(124)로 전달되고, 제6 광필터(124)에서 제2 색상을 가지는 파장범위의 광신호가 통과될 수 있다. 제2 색상의 광신호는 제6 렌즈(128)로 전달되고, 제6 렌즈(128)를 통과하여 제2 형광 검출부(132)로 조사될 수 있다.
형광 검출 장치(100)는 복수의 형광 검출부에 의해 제1 형광신호 및 제2 형광신호로부터 서로 다른 파장의 형광을 각각 검출한다(S540). 구체적으로, 제1 형광 검출부(130)는 제1 색상의 광신호를 분석하여 제1 색상의 형광을 검출하고, 검출된 제1 색상의 형광을 바탕으로 유전자 및/또는 유전자에 관한 정보(예: 광학 밀도 등)를 검출할 수 있다. 이어서, 제2 형광 검출부(132)는 제2 색상의 광신호를 분석하여 제2 색상의 형광을 검출하고, 검출된 제2 색상의 형광을 바탕으로 유전자 및/또는 유전자에 관한 정보를 검출할 수 있다.
제시된 실시예에서는 2개의 광원을 이용하여 서로 다른 파장의 형광을 검출하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 3개 이상의 광원을 이용하는 경우에도 상술한 동작들이 적용될 수 있다.
하기에서는 4개의 광원을 이용하여 서로 다른 파장의 형광을 검출하는 방법에 대해서 도 6a, 도 6b 및 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 광원을 이용한 형광 검출 유닛을 설명하기 위한 개략도들이다. 제시된 실시예에서는 한쌍의 광원(예: 제1 광원(102a) 및 제2 광원(102b)) 및 다른 한쌍의 광원(예: 제3 광원(104a) 및 제4 광원(104b))이 서로 마주보는 형태로 구현된 경우를 설명하도록 한다.
도 6a를 참조하면, 형광 검출 유닛(100)은 복수의 광원, 복수의 렌즈, 복수의 광필터 및 복수의 형광 검출부를 포함할 수 있다. 특히, 복수의 광원은 4개의 제1 광원(102a), 제2 광원(102b), 제3 광원(104a) 및 제4 광원(104b)을 포함할 수 있다.
복수의 렌즈, 복수의 광필터 및 복수의 형광 검출부는 4개의 광원 각각에 대응하여 구비될 수 있다.
먼저, 제1 광원(102a)은 제1 파장 범위를 가지는 제1 광신호를 발생시킬 수 있으며, 제2 광원(102b)은 제1 파장 범위와 다른 제2 파장 범위를 가지는 제2 광신호를 발생시킬 수 있다. 또한 제3 광원(104a)은 제1 및 제2 파장 범위와 다른 제3 파장 범위를 가지는 제3 광신호를 발생시킬 수 있고, 제4 광원(104b)는 제1, 제2 및 제3 파장 범위와 다른 제4 파장 범위를 가지는 제4 광신호를 발생시킬 수 있다.
각 광원은 상술한 바와 같이 30~100μm의 스팟 빔 지름을 가지고, 원형의 스팟 빔 모양을 가지는 광신호를 출력하도록 광섬유로서 구현되거나, 직접 연결될 수 있다.
제1 광원(102a)으로부터 발생된 제1 광신호는 제1 렌즈(106a)를 통해 제1 광필터(110a)로 전달되고, 제2 광원(102b)으로부터 발생된 제2 광신호는 제2 렌즈(106b)를 통해 제2 광필터(110b)로 전달될 수 있다. 또한 제3 광원(104a)으로부터 발생된 제3 광신호는 제3 렌즈(108a)를 통해 제3 광필터(112a)로 전달되고, 제4 광원(104b)으로부터 발생된 제4 광신호는 제4 렌즈(108b)를 통해 제4 광필터(112b)로 전달될 수 있다.
제1 광신호를 수신한 제1 광필터(110a)는 제1 광신호를 통과시켜 제5 광필터(114a)로 전달하고, 제2 광신호를 수신한 제2 광필터(110b)는 제2 광신호를 통과시켜 제6 광필터(114b)로 전달할 수 있다. 또한 제3 광신호를 수신한 제3 광필터(112a)는 제3 광신호를 통과시켜 제7 광필터(116a)로 전달하고, 제4 광신호를 수신한 제4 광필터(112b)는 제4 광신호를 통과시켜 제8 광필터(116b)로 전달할 수 있다. 제1 광필터(110a), 제2 광필터(110b), 제3 광필터(112a) 및 제4 광필터(112b)는 각각의 광 검출부 방향으로 45도 기울어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 6b의 도면부호 200a를 참조하면, 제1 광신호를 수신한 제5 광필터(114a)는 제1 광신호를 반사시켜 제5 렌즈(118a)로 전달하고, 제2 광신호를 수신한 제6 광필터(114b)는 제2 광신호를 반사시켜 제6 렌즈(118b)로 전달할 수 있다.
도 6b의 도면부호 200b를 참조하면, 제3 광신호를 수신한 제7 광필터(116a)는 제3 광신호를 반사시켜 제7 렌즈(120a)로 전달하고, 제4 광신호를 수신한 제8 광필터(116b)는 제4 광신호를 반사시켜 제8 렌즈(120b)로 전달할 수 있다. 이와 같이 제5 광필터(114a), 제6 광필터(114b), 제7 광필터(116a) 및 제8 광필터(116b)는 각 광신호가 미세액적이 통과하는 미세유체채널(134) 방향으로 전달되도록 경로를 변경시킬 수 있다.
제1 광신호는 제5 렌즈(118a)를 통해 미세유체채널(134)에 조사되고, 제2 광신호는 제6 렌즈(118b)를 통해 미세유체채널(134)에 조사될 수 있다. 또한 제3 광신호는 제7 렌즈(120a)를 통해 미세유체채널(134)에 조사되고, 제4 광신호는 제8 렌즈(120b)를 통해 미세유체채널(134)에 조사될 수 있다.
도 6b의 도면부호 200a를 참조하면, 조사된 제1 광신호에 의해 미세유체채널(134)을 통과하는 미세액적(136a)으로부터 제1 형광 신호가 출력되고, 출력된 제1 형광 신호는 제5 렌즈(118a)를 통과하여 제5 광필터(114a)로 전달될 수 있다. 또한, 미세액적(136a)이 제2 광신호가 조사된 지점(136b)을 지나갈 경우 제2 광신호에 의해 미세액적(136a)으로부터 제2 형광 신호가 출력되고, 출력된 제2 형광 신호는 제6 렌즈(118b)를 통과하여 제6 광필터(114b)로 전달될 수 있다.
도 6b의 도면부호 200b를 참조하면, 미세액적(136a)이 제3 광신호가 조사된 지점(140a)을 지나갈 경우 제3 광신호에 의해 미세액적(136a)으로부터 제3 형광 신호가 출력되고, 출력된 제3 형광 신호는 제7 렌즈(120a)를 통과하여 제7 광필터(116a)로 전달될 수 있다. 또한, 미세액적(136a)이 제4 광신호가 조사된 지점(140b)을 지나갈 경우 제4 광신호에 의해 미세액적(136a)으로부터 제4 형광 신호가 출력되고, 출력된 제4 형광 신호는 제8 렌즈(120b)를 통과하여 제8 광필터(116b)로 전달될 수 있다.
이와 같이 제5 광필터(114a)로 전달된 제1 형광 신호는 제5 광필터(114a)를 통해 반사되어 제1 광필터(110a)로 전달되며, 제1 광필터(110a)를 통해 제1 형광 검출부(130a) 방향으로 반사되어 제9 광필터(122a)로 전달될 수 있다. 제6 광필터(114b)로 전달된 제2 형광 신호는 제6 광필터(114b)를 통해 반사되어 제2 광필터(110b)로 전달되며, 제2 광필터(110b)를 통해 제2 형광 검출부(130b) 방향으로 반사되어 제10 광필터(122b)로 전달될 수 있다.
또한 제7 광필터(116a)로 전달된 제3 형광 신호는 제7 광필터(116a)를 통해 반사되어 제3 광필터(112a)로 전달되며, 제3 광필터(112a)를 통해 제3 형광 검출부(132a) 방향으로 반사되어 제11 광필터(124a)로 전달될 수 있다. 제8 광필터(116b)로 전달된 제4 형광 신호는 제8 광필터(116b)를 통해 반사되어 제4 광필터(112b)로 전달되며, 제4 광필터(112b)를 통해 제4 형광 검출부(132b) 방향으로 반사되어 제12 광필터(124b)로 전달될 수 있다.
제9 광필터(122a)로 전달된 제1 형광 신호는 제9 광필터(122a)를 통과하여 제9 렌즈(126a)로 전달되고, 제9 렌즈(126a)를 통해 제1 형광 검출부(130a)로 전달될 수 있다. 제10 광필터(122b)로 전달된 제2 형광 신호는 제10 광필터(122b)를 통과하여 제10 렌즈(126b)로 전달되고, 제10 렌즈(126b)를 통해 제2 형광 검출부(130b)로 전달될 수 있다. 여기서, 제9 광필터(122a)는 510~530nm 파장의 형광신호를 통과시키고, 그 이외의 형광신호를 반사시킬 수 있으며, 제10 광필터(122b)는 560~580nm 파장의 형광신호를 통과시키고, 그 이외의 형광신호를 반사시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한 제11 광필터(124a)로 전달된 제3 형광 신호는 제11 광필터(124a)를 통과하여 제11 렌즈(128a)로 전달되고, 제11 렌즈(128a)를 통해 제3 형광 검출부(132a)로 전달될 수 있다. 제12 광필터(124b)로 전달된 제4 형광 신호는 제12 광필터(124b)를 통과하여 제12 렌즈(128b)로 전달되고, 제12 렌즈(128b)를 통해 제4 형광 검출부(132b)로 전달될 수 있다. 여기서, 제11 광필터(124a)는 610~650nm 파장의 형광신호를 통과시키고, 그 이외의 형광신호를 반사시킬 수 있으며, 제12 광필터(124b)는 675~690nm 파장의 형광신호를 통과시키고, 그 이외의 형광신호를 반사시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 형광 검출부(130a)는 제9 렌즈(126a)를 통해 전달된 제1 형광신호를 분석하여 미세액적 내 유전자를 검출하고, 제2 형광 검출부(130b)는 제10 렌즈(126b)를 통해 전달된 제2 형광신호를 분석하여 미세액적 내 유전자를 검출할 수 있다.
또한 제3 형광 검출부(132a)는 제11 렌즈(128a)를 통해 전달된 제3 형광신호를 분석하여 미세액적 내 유전자를 검출하고, 제4 형광 검출부(132b)는 제12 렌즈(128b)를 통해 전달된 제4 형광신호를 분석하여 미세액적 내 유전자를 검출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 광원을 이용한 형광 검출 유닛을 설명하기 위한 개략도들이다. 제시된 실시예에서는 4개의 광원(예: 제1 광원(102a), 제2 광원(102b), 제3 광원(104a) 및 제4 광원(104b))이 y축 방향으로 배열되도록 구현된 경우를 설명하도록 한다.
도 7을 참조하면, 제1 광원(102a), 제1 렌즈(106a), 제1 광필터(110a) 및 제5 광필터(114a)는 x축 방향으로 서로 평행하게 배치되고, 제2 광원(102b), 제2 렌즈(106b), 제3 광필터(110b) 및 제6 광필터(114b)는 x축 방향으로 서로 평행하게 배치될 수 있다.
또한 제1 광원(102a), 제1 렌즈(106a), 제1 광필터(110a) 및 제5 광필터(114a)는 x축 방향으로 서로 평행하게 배치되고, 제2 광원(102b), 제2 렌즈(106b), 제3 광필터(110b) 및 제6 광필터(114b)는 x축 방향으로 서로 평행하게 배치될 수 있다.
또한 도면부호 200a에 해당하는 제5 광필터(114a) 및 제5 렌즈(118a)는 도 6b의 도면부호 200a와 같이 미세액적패널(134) 하부에 수직 배치되고, 제6 광필터(114b) 및 제6 렌즈(118b), 제7 광필터(116a) 및 제7 렌즈(120a), 및 제7 광필터(116a) 및 제7 렌즈(120a)도 이와 유사하게 배치될 수 있다.
이와 같이 배치된 각 구성들은 도 6a 및 도 6b에서 상술한 각 구성들과 동일한 동작을 수행할 수 있다.
제시된 실시예에서는 4개의 광원을 이용하여 형광 검출을 수행하는 형광 검출 유닛(100)을 설명하였으나, 6개 이상의 광원을 이용하는 경우에도 도 6a와 같은 4개의 광원에 서로 마주보는 제5 광원 및 제6 광원이 더 추가되고, 각 광원에 대응하는 렌즈, 광필터 및 형광 검출부를 더 구비하도록 배치될 수 있다. 더불어, 도 7와 같은 4개의 광원에 y축 방향으로 나란히 제5 광원 및 제6 광원이 더 추가되고, 각 광원에 대응하는 렌즈, 광필터 및 형광 검출부를 더 구비하도록 배치될 수 있다.
이를 통해서 본 발명은 미세유체채널을 빠르게 지나가는 미세액적으로부터 여기된 형광을 간섭 없이 정밀하게 검출 또는 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 유전자 검출 장치 2: 하우징
3: 상태표시모듈 4: 소음저감모듈
5: 전원모듈 6: 진공모터모듈
7: 트레이모듈 8: 개구부
9: 카트리지부 10: 구동모듈
20: 시료저장유닛 30: 멀티밸브유닛
40: 주사유닛 50: 오일유닛
60: 싱귤레이터유닛 70: 폐기유닛
80: 세척유닛 106: 제1 렌즈
108: 제2 렌즈 110: 제1 광필터
112: 제2 광필터 114: 제3 광필터
116: 제4 광필터 118: 제3 렌즈
120: 제4 렌즈 122: 제5 광필터
124: 제6 광필터 126: 제5 렌즈
128: 제6 렌즈 130: 제1 형광 검출부
132: 제2 형광 검출부 134: 미세유체채널
136: 미세액적

Claims (10)

  1. 미세액적 내 유전자를 검출하도록 구성된 형광 검출 유닛을 포함하고,
    상기 형광 검출 유닛은,
    제1 파장범위를 가지도록 구성된 제1 광원;
    상기 제1 파장범위와 다른 제2 파장범위를 가지도록 구성된 제2 광원;
    상기 제1 및 제2 파장 범위와 다른 제3 파장 범위를 가지도록 구성된 제3 광원;
    상기 제1, 제2 및 제3 파장 범위와 다른 제4 파장 범위를 가지도록 구성된 제4 광원;
    상기 제1 광원의 제1 광신호를 통과시키는 제1 광필터, 상기 제2 광원의 제2 광신호를 통과시키는 제2 광필터, 상기 제3 광원의 제3 광신호를 통과시키는 제3 광필터, 상기 제4 광원의 제4 광신호를 통과시키는 제4 광필터, 상기 제1 광필터로부터 수신된 제1 광신호가 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사되도록 상기 제1 광신호를 미세유체채널 방향으로 전달시키는 제5 광필터, 상기 제2 광필터로부터 수신된 제2 광신호가 상기 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사되도록 상기 제2 광신호를 상기 미세유체채널 방향으로 전달시키는 제6 광필터, 상기 제3 광필터로부터 수신된 제3 광신호가 상기 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사되도록 상기 제3 광신호를 상기 미세유체채널 방향으로 전달시키는 제7 광필터, 및 상기 제4 광필터로부터 수신된 제4 광신호가 상기 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사되도록 상기 제4 광신호를 상기 미세유체채널 방향으로 전달시키는 제8 광필터; 및
    상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 상기 제1 광신호에 의해 여기된 제1 형광신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 미세액적 내 유전자를 검출하는 제1 형광 검출부, 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 상기 제2 광신호에 의해 여기된 제2 형광신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 미세액적 내 유전자를 검출하는 제2 형광 검출부, 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 제3 광신호에 의해 여기된 제3 형광신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 미세액적 내 유전자를 검출하는 제3 형광 검출부, 및 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 제4 광신호에 의해 여기된 제4 형광신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 미세액적 내 유전자를 검출하는 제4 형광 검출부를 포함하고,
    상기 미세유체채널은 U자 형태로 이루어지고,
    상기 제1 광원, 상기 제2 광원, 상기 제1 광필터, 상기 제2 광필터, 상기 제5 광필터, 상기 제6 광필터, 상기 제1 형광 검출부 및 상기 제2 형광 검출부는, 상기 미세유체채널을 중심으로 상기 제3 광원, 상기 제4 광원, 상기 제3 광필터, 상기 제4 광필터, 상기 제7 광필터, 상기 제8 광필터, 상기 제3 형광 검출부 및 상기 제4 형광 검출부와 서로 대칭하도록 배치되고,
    상기 제1 광원, 상기 제2 광원, 상기 제3 광원, 상기 제4 광원, 상기 제1 광필터, 상기 제2 광필터, 상기 제3 광필터, 상기 제4 광필터, 상기 제5 광필터, 상기 제6 광필터, 상기 제7 광필터 및 상기 제8 광필터는 상기 미세유체채널의 길이 방향과 수직하는 방향으로 배열되고,
    상기 제1 형광 검출부와 상기 제1 광필터, 상기 제2 형광 검출부와 상기 제2 광필터, 상기 제3 형광 검출부와 상기 제3 광필터, 및 상기 제4 형광 검출부와 상기 제4 광필터는 상기 미세유체채널의 길이 방향으로 배열되고,
    상기 제5 광필터는 상기 미세유체채널의 하부에 배치되어 상기 제1 광필터를 통과한 상기 제1 광원을 상기 미세유체채널의 하부에서 상기 미세유체채널 방향으로 전달하도록 구성되고,
    상기 제6 광필터는 상기 미세유체채널의 하부에 배치되어 상기 제2 광필터를 통과한 상기 제2 광원을 상기 미세유체채널의 하부에서 상기 미세유체채널 방향으로 전달하도록 구성되고,
    상기 제7 광필터는 상기 미세유체채널의 하부에 배치되어 상기 제3 광필터를 통과한 상기 제3 광원을 상기 미세유체채널의 하부에서 상기 미세유체채널 방향으로 전달하도록 구성되고,
    상기 제8 광필터는 상기 미세유체채널의 하부에 배치되어 상기 제4 광필터를 통과한 상기 제4 광원을 상기 미세유체채널의 하부에서 상기 미세유체채널 방향으로 전달하도록 구성되고,
    상기 제1 형광신호는 상기 제5 광필터에 의해 반사되어 상기 제1 광필터로 전달되고, 상기 제1 광필터에 의해 반사되어 상기 제1 형광 검출부로 전달되고,
    상기 제2 형광신호는 상기 제6 광필터에 의해 반사되어 상기 제2 광필터로 전달되고, 상기 제2 광필터에 의해 반사되어 상기 제2 형광 검출부로 전달되고,
    상기 제3 형광신호는 상기 제7 광필터에 의해 반사되어 상기 제3 광필터로 전달되고, 상기 제3 광필터에 의해 반사되어 상기 제3 형광 검출부로 전달되고,
    상기 제4 형광신호는 상기 제8 광필터에 의해 반사되어 상기 제4 광필터로 전달되고, 상기 제4 광필터에 의해 반사되어 상기 제4 형광 검출부로 전달되는, 형광 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 광신호, 상기 제2 광신호, 상기 제3 광신호 및 상기 제4 광신호는,
    원형의 빔 모양을 가지고, 30~100 μm의 빔 지름을 가지는, 형광 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 광원, 상기 제2 광원, 상기 제3 광원 및 상기 제4 광원은,
    광섬유(optical fiber)로 형성되는, 형광 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 광필터는,
    상기 제1 형광신호가 제1 형광 검출부 방향으로 전달되도록 상기 제1 형광 검출부의 방향으로 45도 기울어지고,
    상기 제2 광필터는,
    상기 제2 형광신호가 제2 형광 검출부 방향으로 전달되도록 상기 제2 형광 검출부의 방향으로 45도 기울어지고,
    상기 제3 광필터는,
    상기 제3 형광신호가 제3 형광 검출부 방향으로 전달되도록 상기 제1 형광 검출부의 방향으로 45도 기울어지고,
    상기 제4 광필터는,
    상기 제4 형광신호가 제4 형광 검출부 방향으로 전달되도록 상기 제2 형광 검출부의 방향으로 45도 기울어진, 형광 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 미세유체채널은,
    길이 방향으로 연장되는 제1 부분, 상기 제1 부분과 수평하게 상기 길이 방향으로 연장되는 제2 부분, 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 연결하는 제3 부분을 포함하고,
    상기 제5 광필터 및 상기 제6 광필터는 상기 제1 부분의 하부에 배치되고, 상기 제7 광필터 및 상기 제8 광필터는 상기 제2 부분의 하부에 배치되는, 형광 검출 장치.
  6. 형광 검출 장치에서의 형광 검출 방법에 있어서,
    제1 파장범위를 가지도록 구성된 제1 광원의 제1 광신호를 복수의 광필터 중 적어도 일부를 통해 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사하는 단계;
    상기 제1 파장범위와 다른 제2 파장범위를 가지도록 구성된 제2 광원의 제2 광신호를 상기 복수의 광필터 중 적어도 다른 일부를 통해 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사하는 단계;
    상기 제1 및 제2 파장 범위와 다른 제3 파장 범위를 가지도록 구성된 제3 광원의 제3 광신호를 상기 복수의 광필터를 통해 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사하는 단계;
    상기 제1, 제2 및 제3 파장 범위와 다른 제4 파장 범위를 가지도록 구성된 제4 광원의 제4 광신호를 상기 복수의 광필터를 통해 상기 적어도 하나의 미세액적에 조사하는 단계;
    상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 상기 제1 광신호에 의해 여기된 제1 형광신호를 복수의 형광 검출부 중 제1 형광 검출부로 전달하는 단계;
    상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 상기 제2 광신호에 의해 여기된 제2 형광신호를 상기 복수의 형광 검출부 중 제2 형광 검출부로 전달하는 단계;
    상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 제3 광신호에 의해 여기된 제3 형광신호를 상기 복수의 형광 검출부 중 제3 형광 검출부로 전달하는 단계;
    상기 적어도 하나의 미세액적에 조사된 제4 광신호에 의해 여기된 제4 형광신호를 상기 복수의 형광 검출부 중 제4 형광 검출부로 전달하는 단계; 및
    상기 복수의 형광 검출부에 의해 상기 제1 형광신호, 상기 제2 형광신호, 상기 제3 형광신호 및 상기 제4 형광신호로부터 서로 다른 파장의 형광을 각각 검출하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 광필터는,
    상기 제1 광원의 제1 광신호를 통과시키는 제1 광필터, 상기 제2 광원의 제2 광신호를 통과시키는 제2 광필터, 상기 제3 광원의 제3 광신호를 통과시키는 제3 광필터, 상기 제4 광원의 제4 광신호를 통과시키는 제4 광필터, 상기 제1 광필터로부터 수신된 제1 광신호가 상기 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사되도록 상기 제1 광신호를 미세유체채널 방향으로 전달시키는 제5 광필터, 상기 제2 광필터로부터 수신된 제2 광신호가 상기 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사되도록 상기 제2 광신호를 상기 미세유체채널 방향으로 전달시키는 제6 광필터, 상기 제3 광필터로부터 수신된 제3 광신호가 상기 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사되도록 상기 제3 광신호를 상기 미세유체채널 방향으로 전달시키는 제7 광필터, 및 상기 제4 광필터로부터 수신된 제4 광신호가 상기 미세유체채널을 통과하는 적어도 하나의 미세액적에 조사되도록 상기 제4 광신호를 상기 미세유체채널 방향으로 전달시키는 제8 광필터를 포함하고,
    상기 제1 형광 검출부는, 상기 제1 형광신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 미세액적 내 유전자를 검출하고, 상기 제2 형광 검출부는, 상기 제2 형광신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 미세액적 내 유전자를 검출하고, 상기 제3 형광 검출부는, 상기 제3 형광신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 미세액적 내 유전자를 검출하고, 상기 제4 형광 검출부는, 상기 제4 형광신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 미세액적 내 유전자를 검출하고,
    상기 미세유체채널은 U자 형태로 이루어지고,
    상기 제1 광원, 상기 제2 광원, 상기 제1 광필터, 상기 제2 광필터, 상기 제5 광필터, 상기 제6 광필터, 상기 제1 형광 검출부 및 상기 제2 형광 검출부는, 상기 미세유체채널을 중심으로 상기 제3 광원, 상기 제4 광원, 상기 제3 광필터, 상기 제4 광필터, 상기 제7 광필터, 상기 제8 광필터, 상기 제3 형광 검출부 및 상기 제4 형광 검출부와 서로 대칭하도록 배치되고,
    상기 제1 광원, 상기 제2 광원, 상기 제3 광원, 상기 제4 광원, 상기 제1 광필터, 상기 제2 광필터, 상기 제3 광필터, 상기 제4 광필터, 상기 제5 광필터, 상기 제6 광필터, 상기 제7 광필터 및 상기 제8 광필터는 상기 미세유체채널의 길이 방향과 수직하는 방향으로 배열되고,
    상기 제1 형광 검출부와 상기 제1 광필터, 상기 제2 형광 검출부와 상기 제2 광필터, 상기 제3 형광 검출부와 상기 제3 광필터, 및 상기 제4 형광 검출부와 상기 제4 광필터는 상기 미세유체채널의 길이 방향으로 배열되고,
    상기 제5 광필터는, 상기 미세유체채널의 하부에 배치되어 상기 제1 광필터를 통과한 상기 제1 광원을 상기 미세유체채널의 하부에서 상기 미세유체채널 방향으로 전달하도록 구성되고,
    상기 제6 광필터는, 상기 미세유체채널의 하부에 배치되어 상기 제2 광필터를 통과한 상기 제2 광원을 상기 미세유체채널의 하부에서 상기 미세유체채널 방향으로 전달하도록 구성되고,
    상기 제7 광필터는, 상기 미세유체채널의 하부에 배치되어 상기 제3 광필터를 통과한 상기 제3 광원을 상기 미세유체채널의 하부에서 상기 미세유체채널 방향으로 전달하도록 구성되고,
    상기 제8 광필터는, 상기 미세유체채널의 하부에 배치되어 상기 제4 광필터를 통과한 상기 제4 광원을 상기 미세유체채널의 하부에서 상기 미세유체채널 방향으로 전달하도록 구성되고,
    상기 제1 형광신호는, 상기 제5 광필터에 의해 반사되어 상기 제1 광필터로 전달되고, 상기 제1 광필터에 의해 반사되어 상기 제1 형광 검출부로 전달되고,
    상기 제2 형광신호는, 상기 제6 광필터에 의해 반사되어 상기 제2 광필터로 전달되고, 상기 제2 광필터에 의해 반사되어 상기 제2 형광 검출부로 전달되고,
    상기 제3 형광신호는, 상기 제7 광필터에 의해 반사되어 상기 제3 광필터로 전달되고, 상기 제3 광필터에 의해 반사되어 상기 제3 형광 검출부로 전달되고,
    상기 제4 형광신호는, 상기 제8 광필터에 의해 반사되어 상기 제4 광필터로 전달되고, 상기 제4 광필터에 의해 반사되어 상기 제4 형광 검출부로 전달되는, 형광 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 광신호, 상기 제2 광신호, 상기 제3 광신호 및 상기 제4 광신호는,
    원형의 빔 모양을 가지고, 30~100 μm의 빔 지름을 가지는, 형광 검출 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 광원, 상기 제2 광원, 상기 제3 광원 및 상기 제4 광원은,
    광섬유(optical fiber)로 형성되거나 직접적으로 연결되는, 형광 검출 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1 광필터는, 상기 제1 형광신호가 제1 형광 검출부 방향으로 전달되도록 상기 제1 형광 검출부의 방향으로 45도 기울어지고,
    상기 제2 광필터는, 상기 제2 형광신호가 제2 형광 검출부 방향으로 전달되도록 상기 제2 형광 검출부의 방향으로 45도 기울어지고,
    상기 제3 광필터는, 상기 제3 형광신호가 제3 형광 검출부 방향으로 전달되도록 상기 제1 형광 검출부의 방향으로 45도 기울어지고,
    상기 제4 광필터는, 상기 제4 형광신호가 제4 형광 검출부 방향으로 전달되도록 상기 제2 형광 검출부의 방향으로 45도 기울어진, 형광 검출 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 미세유체채널은,
    길이 방향으로 연장되는 제1 부분, 상기 제1 부분과 수평하게 상기 길이 방향으로 연장되는 제2 부분, 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 연결하는 제3 부분을 포함하고,
    상기 제5 광필터 및 상기 제6 광필터는 상기 제1 부분의 하부에 배치되고, 상기 제7 광필터 및 상기 제8 광필터는 상기 제2 부분의 하부에 배치되는, 형광 검출 방법.
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