KR102295256B1 - 테스트용 시료 수용 블록 및 이를 사용하는 미생물 검출 장비 - Google Patents

테스트용 시료 수용 블록 및 이를 사용하는 미생물 검출 장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 테스트용 시료 수용 블록 및 이를 사용하는 미생물 검출 장비에 관한 것으로서, 광 조사 모듈을 통하여 시료에 광을 조사하고, 조사된 상기 광이 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임에 의하여 산란되어 발생되는 스펙클을 센서 모듈에서 감지할 수 있도록 내부에 상기 시료를 수용하는 시료 홈부가 형성되는 시료 수용 블록;을 포함하고, 상기 시료 수용 블록은, 상기 시료 홈부의 표면의 불균일함을 제거하여, 상기 시료 홈부에 수용된 상기 시료에 의해 산란된 산란광이 상기 시료 홈부의 표면에 균일하게 반사될 수 있도록 표면 처리되어 상기 시료 홈부의 표면에 패턴이 형성될 수 있다.

Description

테스트용 시료 수용 블록 및 이를 사용하는 미생물 검출 장비 {Sample block for testing and detecting microorganisms apparatus using the same}
본 발명은 테스트용 시료 수용 블록 및 이를 사용하는 미생물 검출 장비에 관한 것으로서, 더 상세하게는 레이저 스펙클을 이용하여 대상체에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임을 감별할 수 있는 테스트용 시료 수용 블록 및 이를 사용하는 미생물 검출 장비에 관한 것이다.
인간의 건강에 영향을 주는 미생물 또는 작은 생물들은 눈에는 잘 보이지 않지만 인간의 주변에 존재하여 다양한 질병들을 유발하고 있다. 이러한 미생물을 측정하기 위해서, 일반적으로, 박테리아 또는 미생물을 측정하는 방법으로는, 미생물 배양법, 질량분석법(Mass spectrometry), 핵자기공명(Nuclear magnetic resonance) 기법 등이 존재한다. 미생물 배양법, 질량분석법, 핵자기공명 기법의 경우 특정 종류의 미생물을 정밀하게 측정할 수 있으나, 시료의 준비 시간이 오래 걸리고, 고비용의 정밀하고 복잡한 장비를 필요로 한다.
이외에도, 라만 분광법(Raman spectrometry) 및 다중분광 영상(Multispectral imaging)과 같은 광학적 기법을 이용하여 박테리아 또는 미생물을 측정하는 기법이 존재하나, 복잡한 광학계가 필요하여, 복잡한 광학계를 다룰 수 있는 전문적인 지식과 연구실 수준의 설비를 요구하며, 오랜 측정 시간이 필요하게 되는 문제점이 있다.
그러나, 이러한 종래의 광학적 기법을 이용한 박테리아 또는 미생물 측정은, 복잡한 광학계가 필요하며, 복잡한 광학계를 다룰 수 있는 전문적인 지식과 연구실 수준의 설비를 요구하며, 오랜 측정 시간이 필요하게 되는 어려움이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 레이저 스펙클의 변화를 이용하여 신속하게 대상체에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임을 감별하여 박테리아 또는 미생물이 항생제에 대한 감수성 테스트를 할 수 있는 테스트용 시료 수용 블록 및 이를 사용하는 미생물 검출 장비를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 테스트용 시료 수용 블록이 제공된다. 상기 테스트용 시료 수용 블록은, 광 조사 모듈을 통하여 시료에 광을 조사하고, 조사된 상기 광이 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임에 의하여 산란되어 발생되는 스펙클을 센서 모듈에서 감지할 수 있도록 내부에 상기 시료를 수용하는 시료 홈부가 형성되는 시료 수용 블록;을 포함하고, 상기 시료 수용 블록은, 상기 시료 홈부의 표면의 불균일함을 제거하여, 상기 시료 홈부에 수용된 상기 시료에 의해 산란된 산란광이 상기 시료 홈부의 표면에 균일하게 반사될 수 있도록 표면 처리되어 상기 시료 홈부의 표면에 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시료 수용 블록은, 적어도 일부분이 알루미늄으로 형성되고, 상기 시료 홈부의 표면은 양극 산화 처리, 도금 및 증착 중 적어도 어느 하나 이상의 처리 과정으로 상기 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시료 홈부는, 표면이 유광 처리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시료 수용 블록은, 상기 광 조사 모듈 중 적어도 일부분을 수용할 수 있도록, 상기 시료 수용 블록의 일측에 형성되어 상기 시료 홈부와 연통되는 조사 장치 수용부; 및 상기 시료에 의하여 산란된 이미지를 상기 센서 모듈에서 검출할 수 있도록, 상기 시료 수용 블록의 타측에 형성되어 상기 시료 홈부와 연통되는 이미지 검출부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미생물 검출 장비가 제공된다. 상기 미생물 검출 장비는, 몸체; 상기 몸체에 형성되고, 내부에 시료를 수용할 수 있는 시료 수용 블록을 갖는 시료 수용부 모듈; 상기 시료에 광을 조사하는 광 조사 모듈; 상기 시료에 조사된 상기 광이 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임에 의하여 산란되어 발생되는 스펙클을 감지하는 센서 모듈; 및 상기 광 조사 모듈에서 조사되는 상기 광을 제어하고, 상기 센서 모듈에서 검출된 이미지들을 저장 및 분석하는 제어부;를 포함하고, 상기 시료 수용 블록은, 상기 시표 홈부의 표면의 불균일함을 제거하여, 상기 시료 홈부에 수용된 상기 시료에 의해 산란된 산란광이 상기 시료 홈부의 표면에 균일하게 반사될 수 있도록, 상기 시료 홈부의 표면에 패턴이 형성되도록 표면 처리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 조사 모듈은, 상기 광을 생성하는 광원부; 상기 광원부에서 발생되는 광을 전달하는 광전달 매체; 및 상기 광전달 매체로부터 전달된 상기 광을 상기 시료에 조사하는 출광부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원부는, 일정한 파장의 광을 조사할 수 있는 레이저를 포함하고, 상기 광전달 매체는 광섬유일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시료 수용부 모듈에 형성된 상기 시료 홈부가 복수개로 형성되어, 상기 시료가 담긴 용기를 복수개 수용하고, 상기 광 조사 모듈은, 단일로 형성된 상기 광원부에서 발생된 광을 복수개로 형성된 상기 출광부에 분할하는 광원 분할 장치;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시료 수용부 모듈은, 상기 시료 수용 블록에 상기 시료가 담긴 용기가 삽입될 경우, 상기 용기의 적어도 일부분을 가압하여 상기 용기가 상기 시료 수용 블록에 고정될 수 있도록 상기 시료 수용 블록에 삽입되어 형성되는 볼 플런저;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시료 수용부 모듈에 상기 시료가 담긴 용기가 결합되어 검사를 실시할 경우에 상기 시료가 외부 환경에 노출되지 않도록 상기 시료 수용부 모듈을 덮어 개폐가 가능한 커버가 형성되는 케이스;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시료 홈부에는 상기 시료가 담긴 용기가 수용되며, 상기 용기는, 상방에 개구가 형성되고 내부 하방에 바닥면이 형성되는 전체적으로 기둥형상으로 형성되어, 상기 광 조사 모듈에서 발생되어 상기 센서 모듈에서 검출되는 상기 스펙클이 증폭될 수 있도록, 상기 광 조사 모듈에 대응되는 입광부와 상기 센서 모듈에 대응되는 수광부가 서로 어긋나게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 검출된 상기 스펙클을 이용하여 상기 스펙클의 시간 상관관계(temporal correlation)를 획득하고, 상기 시간 상관관계에 기초하여 상기 시료 내의 바이러스의 존재여부 또는 상기 바이러스의 농도를 실시간(real-time)으로 추정할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트용 시료 수용 블록 및 이를 사용하는 미생물 검출 장비에 따르면, 금속 가공에서 형성되는 가공에 의한 스크래치나 툴 패스(tool path) 등의 불균일함을 제거하여 측정되는 각각의 웰(well) 간의 편차를 최소화 할 수 있다. 이에 따라, 스펙클 형성이 웰 별로 균일하게 될 수 있도록 도와줄 있으며, 알루미늄을 사용함으로써 배양(incubating)을 위한 열전달에 용이하고, 광학적으로도 유용한 테스트용 시료 수용 블록 및 이를 사용하는 미생물 검출 장비를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트용 시료 수용 블록을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 테스트용 시료 수용 블록을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트용 시료 수용 블록의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 검출 장비를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 검출 장비의 내부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 검출 장비의 저면을 나타내는 저면 사시도이다.
도 7은 도 5의 미생물 검출 장비의 광 조사 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 5의 미생물 검출 장비의 센서 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시료 수용부 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 시료 수용부 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 11은 도 9의 시료 수용부 모듈의 단면을 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트용 시료 수용 블록을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 테스트용 시료 수용 블록을 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 시료 수용 블록(210)의 단면을 나타내는 단면도이다.
먼저, 본 발명의 테스트용 시료 수용 블록은, 광 조사 모듈(300)을 통하여 시료에 광을 조사하고, 조사된 상기 광이 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임에 의하여 산란되어 발생되는 스펙클을 센서 모듈(400)에서 감지할 수 있도록 내부에 상기 시료를 수용하는 시료 홈부(201)가 형성되는 시료 수용 블록(210)을 포함할 수 있다.
시료 수용 블록(210)은 시료 홈부(201)의 표면의 불균일함을 제거하여, 시료 홈부(201)에 수용된 상기 시료에 의해 산란된 산란광이 시료 홈부(201)의 표면에 균일하게 반사될 수 있도록 표면 처리되어 시료 홈부(201)의 표면에 패턴이 형성될 수 있다.
시료 홈부(201)에 임의의 패턴을 추가하여, 시료 수용 블록(201)의 제조에 있어서 금속 가공에서 형성되는 가공에 의한 스크래치나 툴 패스(tool path) 등의 불균일함을 제거하여 측정되는 각각의 시료 홈부(201) 간의 편차를 최소화 할 수 있으며, 스펙클 형성이 시료 홈부(201) 별로 균일하게 될 수 있도록 도와줄 수 있다.
이때, 시료 수용 블록(210)은 시료 홈부(201)의 표면이 양극 산화 처리되어 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 블록 본체(211)를 액상의 전해질 내에 침지 시킨 후 블록 본체(211)에 양극을 걸고 전류를 인가하여, 희석된 산용액에서 전해하여 양극에서 발생하는 산소에 의해 블록 본체(211)의 표면에 산화피막을 형성하여, 블록 본체(211)에 거의 규칙적인 패턴(semi-ordered pattern)을 형성할 수 있다.
블록 본체(211)에 표면처리를 함으로써, 시료 홈부(201)의 표면에 산화피막이 형성되어, 상술한 바와 같이, 가공에 의한 스크래치나 툴 패스 등의 불균일함이 제거되고 비교적 규칙적인 패턴이 형성되어 각각의 시료 홈부(201)에서 발생되는 스펙클의 형성이 균일할 수 있다.
도시되지 않았지만, 시료 수용 블록(210)은 연질 양극산화, 경질 양극산화, 전해연마 또는 플라즈마 전해 산화(PEO, Plasma electrolytic oxidation) 등의 방법으로 표면처리 될 수 있으며, 시료 홈부(201)는 표면이 유광 처리되어 상기 광이 상기 시료 홈부의 표면에 반사되는 손실량을 최소한으로 줄이고, 광량을 높일 수 있다.
시료 수용 블록(210)은 적어도 일부분이 알루미늄으로 형성될 수 있다. 즉, 시료 수용 블록(210)의 블록 본체(211)는 열전도율이 좋고 빛 반사율이 비교적 높은 알루미늄으로 형성될 수 있다. 알루미늄은 배양(incubating)을 위한 열전달에 용이할 수 있으며, 조사된 광이 반사가 일어날 수 있는 광학적으로도 유용할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 시료 수용 블록(210)은 상기 시료가 담긴 용기(10)를 수용할 수 있는 시료 홈부(201)가 형성되는 것으로, 블록 본체(211), 제 1 블록(212), 제 2 블록(213), 시료 홈부(201), 조사 장치 수용부(202) 및 이미지 검출부(203)을 포함할 수 있다.
블록 본체(211)는 전체적으로 알루미늄으로 형성되고, 상기 시료 홈부(201)의 표면은 양극 산화 처리, 도금 및 증착 중 적어도 어느 하나 이상의 처리 과정으로 패턴이 형성될 수 있다.
즉, 시료 수용 블록(210) 중 시료 홈부(201)가 형성되는 블록 본체(211)가 알루미늄으로 형성되고, 블록 본체(211)의 표면을 양극산화 처리하여, 상부에 홈형상으로 형성된 시료 홈부(201)의 표면이 양극 산화 처리 될 수 있다.
블록 본체(211)는 알루미늄 소재의 육면체 형상으로 형성되어, 상부에는 상기 시료가 담긴 용기(10)를 수용할 수 있는 시료 홈부(201)가 형성되고, 일측면에는 광 조사 모듈(300)의 적어도 일부분이 삽입되는 홈이 형성되고, 타측면에는 센서 모듈(400)에서 산란광을 수광 할 수 있도록 센서 모듈(400)의 적어도 일부분 또는 집광 렌즈 등을 수용할 수 있는 홈이 형성될 수 있다.
이때, 시료 홈부(201)는 상기 시료를 수용할 수 있는 홈형상으로 이루어져 상기 시료를 수용할 수 있는 공간이 형성될 수 있으며, 또한, 용기(10)에 상기 시료를 수용하여, 시료 홈부(201)에 상기 시료를 수용한 용기(10)가 삽입되는 것이 바람직하다.
상기 시료는 타액, 혈액, 조직과 같은 시료 또는 음식물과 같은 유기 시료 등을 포함할 수 있다.
제 1 블록(212)은 블록 본체(211)의 적어도 일부분을 둘러싸고, 광 조사 모듈(300) 및 센서 모듈(400)의 적어도 일부분의 하면에 접촉되어 지지할 수 있다.
예컨대, 제 1 블록(212)의 상부에 블록 본체(211)가 안착될 수 있도록 안착부가 형성될 수 있고, 또는, 블록 본체(211) 및 제 1 블록(212)은 모두 몸체(100)의 상부에 안착되어, 각각 몸체(100)와 결합될 수 있다. 또한, 광 조사 모듈(300)의 적어도 다른 일부분이 제 1 블록(212)의 일측에 지지될 수 있도록 지지부 또는 홈부가 형성될 수 있고, 센서 모듈(400)의 적어도 다른 일부분이 제 1 블록(212)의 타측에 지지될 수 있도록 또 다른 지지부 또는 홈부가 형성될 수 있다.
제 2 블록(213)은 블록 본체(211)의 적어도 다른 일부분을 둘러싸고, 광 조사 모듈(300) 및 센서 모듈(400)의 적어도 다른 일부분의 상면에 접촉되고, 제 1 블록(212)에 결합되어 광 조사 모듈(300) 및 센서 모듈(400)을 고정할 수 있다.
예컨대, 제 2 블록(213)은 제 1 블록(212)의 상부에 결합되어 전체적으로 블록 본체(211)를 둘러싸는 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 제 2 블록(213)은 제 1 블록(212)과 결합되어, 제 1 블록(212)에 의하여 지지된 광 조사 모듈(300) 및 센서 모듈(400)의 상하부를 가압하여 고정할 수 있다.
조사 장치 수용부(202)는 광 조사 모듈(300) 중 적어도 일부분을 수용할 수 있도록, 시료 수용 블록(210)의 일측에 형성되어 시료 홈부(201)와 연통될 수 있다.
예컨대, 조사 장치 수용부(202)는, 광 조사 모듈(300)의 적어도 일부분은 블록 본체(211)의 일측면에 삽입되고, 삽입되지 않은 적어도 다른 일부분은 제 1 블록(212)과 제 2 블록(213)에 의하여 둘러싸여, 전체적으로 시료 수용 블록(210)의 일측에 광 조사 모듈(300)의 일부분이 삽입되는 형상이다.
구체적으로, 조사 장치 수용부(202)는, 제 1 조사 장치 홈부(202-1), 제 2 조사 장치 홈부(202-2) 및 제 3 조사 장치 홈부(202-3)를 포함할 수 있다.
제 1 조사 장치 홈부(202-1)는 블록 본체(211)의 일측면에 홈형상으로 형성되어 광 조사 모듈(300)의 단부가 삽입될 수 있고, 제 2 조사 장치 홈부(202-2)는 제 1 블록(212)의 일측에 형성되어 광 조사 모듈(300)의 일부분의 하측을 둘러싸고 형성될 수 있고, 제 3 조사 장치 홈부(202-3)는 제 2 블록(213)의 일측에 제 2 조사 장치 홈부(202-2)와 대응되도록 형성되어 광 조사 모듈(300)의 일부분의 상측을 둘러싸고 형성될 수 있다.
즉, 제 1 블록(212)과 제 2 블록 (213)이 결합하면, 제 1 블록(212) 및 제 2 블록 (213)의 일측에 형성된 제 2 조사 장치 홈부(202-2)와 제 3 조사 장치 홈부(202-3)가 마주보고 결합되어 조사 장치 관통공을 형성하고, 광 조사 모듈(300)의 단부가 상기 조사 장치 관통공을 통과하여 제 1 조사 장치 홈부(202-1)에 삽입될 수 있다.
이미지 검출부(203)는 상기 시료에 의하여 산란된 이미지를 센서 모듈(400)에서 검출할 수 있도록, 시료 수용 블록(210)의 타측에 형성되어 시료 홈부(201)와 연통될 수 있다.
예컨대, 이미지 검출부(203)는, 센서 모듈(400)의 적어도 일부분은 블록 본체(211)의 타측면에 삽입되고, 삽입되지 않은 적어도 다른 일부분은 제 1 블록(212)과 제 2 블록(213)에 의하여 둘러싸여, 전체적으로 시료 수용 블록(210)의 타측에 센서 모듈(300)의 일부분이 삽입되는 형상으로 결합된다.
구체적으로, 이미지 검출부(203)는, 제 1 검출 홈부(203-1), 제 2 검출 홈부(203-2) 및 제 3 검출 홈부(203-3)를 포함할 수 있다.
제 1 검출 홈부(203-1)는 블록 본체(211)의 타측면에 홈형상으로 형성되어 센서 모듈(400)의 일부가 삽입될 수 있고, 제 2 검출 홈부(203-2)는 제 1 블록(212)의 타측에 형성되어 센서 모듈(400)의 일부분의 하측을 둘러싸고 형성될 수 있고, 제 3 검출 홈부(203-3)는 제 2 블록(213)의 타측에 제 2 검출 홈부(203-2)와 대응되도록 형성되어 센서 모듈(400)의 일부분의 상측을 둘러싸고 형성될 수 있다.
즉, 제 1 블록(212)과 제 2 블록 (213)이 결합하면, 제 1 블록(212) 및 제 2 블록 (213)의 타측에 형성된 제 2 검출 홈부(203-2)와 제 3 검출 홈부(203-3)가 마주보고 결합되어 센서 모듈 관통공을 형성하고, 센서 모듈(400)의 일부가 상기 센서 모듈 관통공을 통과하여 제 1 검출 홈부(203-1)에 삽입될 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 시료 수용부 모듈(200-1)을 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시료 수용부 모듈(200-1)을 나타내는 사시도이고, 도 10은 시료 수용부 모듈(200-1)을 나타내는 분해 사시도이고, 도 11은 시료 수용부 모듈(200-1)의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 시료 수용부 모듈(200-1)은 시료 수용 블록(210-1), 시료 수용 블록 커버, 제 1 조인트부(21) 및 제 2 조인트부(22)를 포함할 수 있다.
시료 수용 블록(210-1)은 일측에 광 조사 모듈(300-1)을 수용할 수 있는 홈부를 형성하고, 타측에 센서 모듈(400-1)을 형성할 수 있으며, 내부에 용기(10-1)를 수용할 수 있는 시료 홈부(201-1)가 형성될 수 있다.
시료 홈부(201-1)는 양측이 관통된 형상으로 내부에 관 형상의 용기(10-1)가 삽입될 수 있으며, 삽입된 용기(10-1)의 일측과 타측에 각각 제 1 조인트부(21) 및 제 2 조인트부(22)로 인하여 시료 수용 블록(210-1)에 고정될 수 있다.
이때, 용기(10-1)는 양측이 관통된 관형상으로 내부에는 상기 시료가 유동 될 수 있으며, 일측 및 타측에 형성된 밸브(미도시)에서 상기 시료의 유동을 정지시켜 용기(10-1) 내부에 상기 시료를 수용할 수 있다.
시료 홈부(201-1)의 표면의 불균일함을 제거하여, 시료 홈부(201-1)에 수용된 상기 시료에 의해 산란된 산란광이 시료 홈부(201-1)의 표면에 균일하게 반사될 수 있도록 표면 처리되어 시료 홈부(201-1)의 표면에 패턴이 형성될 수 있다.
이때, 시료 홈부(201-1)에 임의의 패턴을 추가하여 시료 홈부(201-1)의 표면이 균일하도록하기 위하여, 상술한 바와 같이, 시료 홈부(201)의 표면이 양극 산화 처리되어 형성될 수 있다.
또한, 시료 수용 블록(210-1)은 열전도율이 좋고 빛 반사율이 비교적 높은 알루미늄으로 형성될 수 있다.
광 조사 모듈(300-1)은 용기(10-1)의 일측면에서 경사진 방향으로 광을 조사하여 용기 내부(10-1)에서 반사 및 산란으로 인하여 스펙클을 형성하고, 타측에 형성된 센서 모듈(400-1)에서 검출 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 검출 장비를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 미생물 검출 장비의 내부를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 4의 미생물 검출 장비의 저면을 나타내는 저면 사시도이다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 검출 장비는, 크게 몸체(100), 시료 수용부 모듈(200), 광 조사 모듈(300), 센서 모듈(400), 제어부(500) 및 케이스(600)를 포함할 수 있다.
몸체(100)는 시료 수용부 모듈(200), 광 조사 모듈(300), 센서 모듈(400) 및 제어부(500)를 지지할 수 있도록 상부에 지지 공간이 형성되고, 이들을 지지할 수 있는 충분한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다.
도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 시료 수용부 모듈(200)은, 몸체(100)에 형성되고, 내부에 시료를 수용할 수 있는 시료 수용 블록(210)이 형성될 수 있다.
시료 수용 블록(210)은 블록 본체(211), 제 1 블록(212), 제 2 블록(213), 시료 홈부(201), 조사 장치 수용부(202) 및 이미지 검출부(203)을 포함할 수 있으며, 상술한 바와 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 시료 수용부 모듈(200)은 가열 장치(220)를 더 포함할 수 있다.
가열 장치(220)는 상기 시료 내의 박테리아 또는 미생물에 기설정된 온도로 열을 공급할 수 있다. 예컨대, 가열 장치(220)는 펠티어 소자 또는 저항 가열을 이용하여 진동 등의 노이즈를 최소한으로 할 수 있다.
구체적으로, 본원 발명의 미생물 검출 장비는 상기 시료에 광을 조사하여 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물에 의해 발생되는 스펙클을 상기 센서 모듈(400)에서 감지하는 것으로, 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 성장 혹은 감소를 측정하는 방법으로 균을 키우는 배약 과정(incubating)이 필요하다.
이때, 센서 모듈(400)에서 감지되는 스펙클은 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 유동에 민감하기 때문에 유동을 일정하게 하여야 하며, 스펙클 이미징 기법은 매우 민감한 기법으로 주변 환경에서 발생하는 진동을 노이즈원으로 인식할 수 있다. 따라서, 진동이 없는 가열 방식으로 펠티어 소자 또는 저항 가열을 이용할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 시료 수용부 모듈(200)은 볼 플런저(230)를 더 포함할 수 있다.
볼 플런저(230)는 시료 수용 블록(210)에 용기(10)가 삽입될 경우, 상기 용기(10)의 적어도 일부분을 가압하여 용기(10)가 시료 수용 블록(210)에 고정될 수 있도록 시료 수용 블록(210)에 삽입되어 형성될 수 있다.
예컨대, 볼 플런저(230)는 스프링을 포함하는 기구물로, 용기(10)가 시료 홈부(201)에 고정될 수 있도록 형성될 수 있다.
용기(10)가 흔들리게 되면 진동에 의하여 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물이 진동하여 노이즈가 발생되고, 검출된 스펙클에 노이즈가 포함될 수 있다. 이러한 노이즈가 신호(signal)로 작용할 경우, 민감한 스펙클 이미지를 분석하는 데 큰 영향을 줄 수 있다. 즉, 볼 플런저(230)를 사용하여 용기(10)가 시료 홈부(201)에 고정되어 노이즈의 검출을 방지할 수 있다.
이때, 용기(10)는 상방에 개구가 형성되고 내부 하방에 바닥면이 형성되는 전체적으로 기둥형상으로 형성되어, 광 조사 모듈(300)에서 발생되어 센서 모듈(400)에서 검출되는 상기 스펙클이 증폭될 수 있도록, 광 조사 모듈(300)에 대응되는 입광부(11)와 센서 모듈(400)에 대응되는 수광부(12)가 서로 어긋나게 형성될 수 있다.
예컨대, 용기(10)는 광이 투과할 수 있는 투명한 재질로 형성되어, 광 조사 모듈(300)에서 조사된 광이 용기(10) 내부로 입광될 수 있으며, 용기(10) 내부에서 상기 시료에 의하여 산란된 광이 다시 센서 모듈(400)로 출광될 수 있다.
구체적으로, 광 조사 모듈(300)에서 용기(10) 내부로 조사되는 용기(10)의 일측면지점이 입광부(11)일 수 있으며, 센서 모듈(400)에서 용기(10) 외부로 출광되는 용기(10)의 타측면지점이 출광부(12)일 수 있다. 이때, 입광부(11)와 출광부(12)가 서로 어긋나게 형성되어, 광 조사 모듈(300)에서 조사된 광이 입광부(11)로 입광되어 용기(10) 내부에서 다중 반사되어 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물에 의하여 발생되는 산란광이 증폭되는 효과를 가질 수 있다.
도 7은 도 5의 미생물 검출 장비의 광 조사 모듈(300)을 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 광 조사 모듈(300)은 상기 시료에 광을 조사하기 위한 구성으로, 광원부(310), 광전달 매체(320), 출광부(330) 및 광원 분할 장치(340)를 포함할 수 있다.
광 조사 모듈(300)은 상기 광을 시료(10)에 조사할 수 있다. 이때, 상기 시료는, 내부에 박테리아 또는 미생물이 포함되어 내부 굴절률이 불균일한 상태일 수 있다.
광 조사 모듈(300)로부터 발진된 상기 광이 상기 시료에 조사되었을 때, 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물에 의해 상기 시료의 내부에서 매우 복잡한 다중 산란(Multiple scattering)이 발생할 수 있다. 상기 다중 산란을 통해 복잡한 경로로 산란된 파동들이 서로 보강 간섭(Constructive interference) 또는 상쇄 간섭(Destructive interference)을 일으키게 되고, 이러한 파동들의 보강 간섭 또는 상쇄 간섭은 낱알 모양의 무늬인 스펙클(Speckle)을 발생시킬 수 있다.
광원부(310)는 광을 생성하기 위한 장치로, 몸체(100)의 상부에 지지되어 상기 시료에 조사하기 위한 상기 광을 발생 시킬 수 있으며, 상기 광을 상기 시료에 조사하여 스펙클을 형성하기 위해서, 파장이 일정한 파동을 가지고 간섭성(Coherence)이 좋은 레이저광을 이용할 수 있다. 이때, 상기 광의 간섭성을 결정하는 파동의 스펙트럴 대역폭(Spectral bandwidth)이 짧을수록 측정 정확도가 증가할 수 있다
광전달 매체(320)는 광원부(310)에서 발생되는 광을 전달하는 장치이며, 예컨대, 광전달 매체(320)는 광섬유일 수 있다.
출광부(330)는 광전달 매체(320)로부터 전달된 상기 광을 상기 시료에 조사하기 위한 것으로, 광 조사 모듈(300)의 단부에 형성되어 시료 수용부 모듈(200)의 일측에 삽입되어 상기 시료의 일측에서 상기 시료 방향으로 상기 광을 방출할 수 있다.
광원 분할 장치(340)는 단일로 형성된 상기 광원부(310)에서 발생된 광을 복수개로 형성된 상기 출광부(330)에 분할할 수 있다.
예컨대, 시료 수용부 모듈(200)에 형성된 시료 홈부(201)가 복수개로 형성되어 상기 시료가 담긴 용기(10)를 복수개 수용하고, 복수의 시료 홈부(201)에 수용되는 복수의 용기(10)에 각각의 광을 조사할 수 있도록 복수의 출광부(330)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 광원 분할 장치(340)는 몸체(100)의 상부에 고정되어 형성되고, 하나의 광원부(310)에서 발생된 광을 복수의 출광부(330)까지 복수의 광전달 매체(320)를 통하여 형성될 수 있다.
이때, 복수의 출광부(330)에서 발생되는 각각의 상기 광은 파장이 동일한 파장으로 각각의 용기(10)에 조사되어, 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물에 동일한 파장의 광에 의하여 산란이 일어날 수 있도록 하여 각각의 용기(10)에 담긴 시료의 비교를 더욱 정확하게 할 수 있다.
도 8은 도 5의 미생물 검출 장비의 센서 모듈(400)을 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 센서 모듈(400)은 상기 시료에 조사된 상기 광이 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임에 의하여 산란되어 발생되는 스펙클을 감지할 수 있다.
센서 모듈(400)은 시료 수용 블록(210)의 타측에 삽입되어 상기 시료의 타측에서 상기 시료 방향으로 상기 시료에 의하여 산란된 산란광 이미지를 검출할 수 있다. 예컨대, 센서 모듈(400)에서 산란광을 수광하는 수광부 또는 집광 렌즈 등을 포함할 수 있다.
센서 모듈(400)은 상기 스펙클의 미세한 변동을 감지하여 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임을 감별할 수 있다.
센서 모듈(400)은 조사된 상기 광이 상기 시료에 의해 다중 산란(multiple scattering)되어 발생된 스펙클(laser speckle)을 사전에 설정된 시점 또는 임의의 시간 간격마다 검출할 수 있다.
센서 모듈(400)은 상기 광의 종류에 대응한 감지수단을 포함할 수 있으며, 예컨대, 가시광선 파장 대역의 광원을 이용하는 경우에는 영상을 촬영하는 촬영장치인 CCD 카메라(camera)가 이용될 수 있다.
센서 모듈(400)은 2차원 정보를 측정할 수 있는 카메라가 바람직하며, 1차원 정보를 측정하는 카메라도 사용될 수 있다. 또한, 카메라는 상기 스펙클을 측정하기 위해 카메라의 오토포커싱 효과를 최소화하고, 광학적 거리를 극복할 수 있도록, 상기 시료와 카메라 사이에 마이크로(Micro) 렌즈 등의 광학계를 추가적으로 구성할 수 있다.
스펙클을 검출하기 위하여 시료 홈부(201)와 센서 모듈(400)은 다양한 방식으로 형성될 수 있다.
예컨대, 하나의 시료 홈부(201)에 상기 광이 조사되어 단일의 센서 모듈(400)에서 스펙클을 검출할 수 있으며, 또한, 하나의 시료 홈부(201)에 복수의 센서 모듈(400)이 복수의 지점에 형성되어 여러 지점에서 스펙클을 검출할 수 있다.
또한, 시료 홈부(201)가 복수개로 형성되어, 각각의 시료 홈부(201)에 서로 다른 항생제를 투여할 수 있으며, 또한, 동일한 항생제를 서로 다른 양으로 투여하여 각각의 시료 홈부(201)의 시료에서 산란되는 스펙클을 검출할 수 있다.
제어부(500)는 광 조사 모듈(300)에서 조사되는 상기 광을 제어하고, 센서 모듈(400)에서 검출된 이미지들을 저장 및 분석할 수 있다.
도시되지 않았지만, 제어부(500)는 발광 제어부, 이미징 수집부, 획득부, 보정부 및 추정부를 포함할 수 있다.
상기 발광 제어부는 광 조사 모듈(300)에 연결되어, 광 조사 모듈(300)에서 조사되는 광의 발광 주기 및 발광 세기를 제어할 수 있고, 상기 이미징 수집부는 센서 모듈(400)에 연결되어 상기 시료 내에 포함된 박테리아 또는 미생물에 의하여 다중 산란을 통해 발생되는 스펙클 이미지를 저장할 수 있고, 상기 획득부는 검출된 상기 스펙클을 이용하여 상기 스펙클의 시간 상관관계(temporal correlation)를 획득할 수 있고, 상기 보정부는 광 조사 모듈(300)에서 상기 광을 조사할 경우, 상기 광의 광량의 차이로 발생되는 편차를 보정할 수 있고, 상기 추정부는 상기 시료 내의 박테리아 또는 미생물의 존재여부 또는 상기 박테리아 또는 미생물의 농도를 실시간(real-time)으로 추정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(500)는 검출된 상기 스펙클을 이용하여 상기 스펙클의 시간 상관관계(temporal correlation)를 획득하고, 상기 시간 상관관계에 기초하여 상기 시료 내의 바이러스의 존재여부 또는 상기 바이러스의 농도를 실시간(real-time)으로 추정할 수 있다.
즉, 제어부(500)는 미생물의 미세한 생명활동(예컨대, 세포 내 움직임, 미생물의 이동 등)으로 인하여 시간에 따라 미세하게 변화하는 광경로를 센서 모듈(400)에서 검출하고, 미세한 광경로의 변화로 인하여 변화되는 스페클 패턴을 분석할 수 있다.
이에 따라, 센서 모듈(400)에서 검출된 스페클 패턴의 시간적인 변화를 측정함으로써, 미생물의 생명활동을 신속하게 측정할 수 있으며, 이처럼, 스페클 패턴의 시간에 따른 변화를 측정하는 경우, 항생제를 투여한 시료에 포함된 미생물의 존재여부 및 농도의 변화를 분석하여, 시간에 따른 대한 미생물의 증식, 억제 및 감소 등을 확인할 수 있다.
예컨대, 센서 모듈(400)에서 항생제를 투여하기 전에 제 1 이미지를 검출하고, 항생제를 투여한 후의 제 2 이미지를 검출하여 제어부(500)로 전송하고, 제어부(500)에서는 전송된 상기 제 1 이미지 및 상기 제 2 이미지의 변화를 분석할 수 있다.
예컨대, 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임이 없으면, 간섭광 스페클은 시간에 따른 간섭무늬의 변화가 없다. 즉, 상기 움직임이 없으면 기준 시간마다 측정된 간섭광 스페클 영상들에서, 간섭광 스페클의 패턴이 일정한 간섭무늬를 가질 수 있다. 이처럼, 간섭광 스페클 영상들이 시간에 따른 간섭무늬의 변화가 없거나 매우 작은 경우, 제어부(500)는 상기 시료에 박테리아 및 미생물이 감소 및 소멸하여 존재하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
반면에, 상기 간섭광 스페클의 패턴이 변화하는 경우, 제어부(500)는 상기 시료에 박테리아 및 미생물이 남아있는 것으로 추정할 수 있다. 즉, 상기 시료 내에 박테리아 또는 미생물이 존재하는 경우 시간이 지남에 따라, 박테리아 및 미생물은 증식하며 박테리아와 미생물은 지속적으로 움직임일 수 있다. 이러한 박테리아와 미생물의 움직임으로 인해 레이저 스페클의 패턴이 시간에 따라 지속적으로 변화될 수 있으며, 이에 따라, 기준 시간마다 측정된 간섭광 스페클 영상에서, 간섭광 스페클의 패턴이 미리 결정된 오차범위 이상으로 변한 경우, 제어부(500)는 상기 시료에 박테리아 및 미생물이 아직 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
또한, 제어부(500)는 센서 모듈(400)에서는 더 많은 복수의 시점에서 스펙클을 검출할 수 있도록 제어할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(600)는 시료 수용부 모듈(200)에 용기(10)가 결합되어 검사를 실시할 경우에 상기 시료가 외부 환경에 노출되지 않도록 시료 수용부 모듈(200)을 덮어 개폐가 가능한 커버(610)가 형성될 수 있다.
케이스(600)는 시료 수용부 모듈(200), 광 조사 모듈(300), 센서 모듈(400) 및 제어부(500)를 수용할 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되고, 이들을 지지할 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 시료 수용부 모듈(200-1)은 시료 수용 블록(210-1), 시료 수용 블록 커버, 제 1 조인트부(21) 및 제 2 조인트부(22)를 포함할 수 있으며, 광 조사 모듈(300-1)은 용기(10-1)의 일측면에서 경사진 방향으로 광을 조사하여 용기 내부(10-1)에서 반사 및 산란으로 인하여 스펙클을 형성하고, 타측에 형성된 센서 모듈(400-1)에서 검출 될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(500)는 몸체(100) 내부에 형성될 수 있으며, 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 시료 수용 블록(210-1)의 적어도 일측부에는 제어부(500-1)를 수용할 수 있는 수용부가 형성되어, 제어부(500-1)가 시료 수용 블록(210-1)의 내부에 형성 될 수도 있으며, 제어부(500-1)의 역할은 상술한 바와 동일하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 테스트용 시료 수용 블록 및 이를 사용하는 미생물 검출 장비는 레이저 스펙클을 이용한 장비로 박테리아 또는 미생물을 포함하는 시료에 대한 항생제 감수성을 테스트하기 위하여, 테스트 시료 수용 블록을 알루미늄 소재로 형성하여 열전도율이 좋아 배양을 위한 열전달에 용이하며, 빛 반사율이 좋아 광학적으로 유용하다. 또한, 시료 홈부의 표면을 처리하여 표면의 불균일함을 제거하여 측정 편차를 최소한으로 신속하고 정확하게 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 존재 및 증식 여부를 감별할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 용기
11 : 입광부
12 : 수광부
100 : 몸체
200 : 시료 수용부 모듈
201 : 시료 홈부
202 : 조사 장치 수용부
203 : 이미지 검출부
210 : 시료 수용 블록
211 : 블록 본체
212 : 제 1 블록
213 : 제 2 블록
220 : 펠티어 소자
230 : 볼 플런저
300 : 광 조사 모듈
310 : 광원부
320 : 광 전달 매체
330 : 출광부
340 : 광원 분할 장치
400 : 센서 모듈
500 : 제어부

Claims (12)

  1. 광 조사 모듈을 통하여 시료에 광을 조사하고, 조사된 상기 광이 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임에 의하여 산란되어 발생되는 스펙클을 센서 모듈에서 감지할 수 있도록 내부에 상기 시료를 수용하는 시료 홈부가 형성되는 시료 수용 블록;
    을 포함하고,
    상기 시료 수용 블록은,
    상기 시료 홈부 내에서 상기 광이 상기 시료 홈부에 수용된 상기 시료에 의해 반사 및 산란을 일으켜 상기 센서 모듈까지 도달하는 광의 광로를 증가시킬 수 있도록 표면 처리되어 상기 시료 홈부의 표면에 패턴이 형성되고,
    상기 시료 수용 블록은,
    조사된 광이 반사가 일어나 배양이 용이하게 되도록 알루미늄으로 형성되고,
    상기 시료 홈부의 표면은 양극 산화 처리 과정에 의해 규칙적인 패턴이 형성되고,
    상기 시료 수용 블록은,
    알루미늄 소재의 육면체 형상으로 형성되어, 상부에는 상기 시료가 담긴 용기를 수용할 수 있는 상기 시료 홈부가 형성되고, 일측면에는 광 조사 모듈의 적어도 일부분이 삽입되는 홈이 형성되고, 타측면에는 센서 모듈에서 산란광을 수광 할 수 있도록 상기 센서 모듈의 적어도 일부분 또는 렌즈를 수용할 수 있는 홈이 형성되는 블록 본체;
    상기 블록 본체의 적어도 일부분을 둘러싸고, 상기 광 조사 모듈 및 상기 센서 모듈의 적어도 일부분의 하면을 지지하는 제 1 블록;
    상기 블록 본체의 적어도 다른 일부분을 둘러싸고, 상기 제 1 블록과 결합되어 상기 광 조사 모듈 및 상기 센서 모듈을 고정하는 제 2 블록;
    상기 광 조사 모듈의 적어도 일부분은 상기 블록 본체의 일측면에 삽입되고, 삽입되지 않은 적어도 다른 일부분은 상기 제 1 블록과 상기 제 2 블록에 의하여 둘러싸여, 전체적으로 상기 시료 수용 블록의 일측에서 상기 광 조사 모듈의 일부분이 삽입되는 형상으로 형성되고, 상기 시료 수용 블록의 일측에서 상기 시료 홈부와 연통되도록 형성되는 조사 장치 수용부; 및
    상기 센서 모듈의 적어도 일부분은 상기 블록 본체의 타측면에 삽입되고, 삽입되지 않은 적어도 다른 일부분은 상기 제 1 블록과 상기 제 2 블록에 의하여 둘러싸여, 전체적으로 상기 시료 수용 블록의 타측에 상기 센서 모듈의 일부분이 삽입되는 형상으로 형성되고, 상기 시료 수용 블록의 타측에서 상기 시료 홈부와 연통되도록 형성되는 이미지 검출부;
    를 포함하는, 테스트용 시료 수용 블록.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시료 홈부는,
    표면이 유광 처리된, 테스트용 시료 수용 블록.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시료 수용 블록은,
    상기 광 조사 모듈 중 적어도 일부분을 수용할 수 있도록, 상기 시료 수용 블록의 일측에 형성되어 상기 시료 홈부와 연통되는 조사 장치 수용부; 및
    상기 시료에 의하여 산란된 이미지를 상기 센서 모듈에서 검출할 수 있도록, 상기 시료 수용 블록의 타측에 형성되어 상기 시료 홈부와 연통되는 이미지 검출부;
    를 포함하는, 테스트용 시료 수용 블록.
  5. 몸체;
    상기 몸체에 형성되고, 내부에 시료를 수용할 수 있도록 시료 홈부가 형성되는 시료 수용 블록을 갖는 시료 수용부 모듈;
    상기 시료에 광을 조사하는 광 조사 모듈;
    상기 시료에 조사된 상기 광이 상기 시료에 포함된 박테리아 또는 미생물의 움직임에 의하여 산란되어 발생되는 스펙클을 감지하는 센서 모듈; 및
    상기 광 조사 모듈에서 조사되는 상기 광을 제어하고, 상기 센서 모듈에서 검출된 이미지들을 저장 및 분석하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 시료 수용 블록은,
    상기 시료 홈부의 표면의 불균일함을 제거하여, 상기 시료 홈부에 수용된 상기 시료에 의해 산란된 산란광이 상기 시료 홈부의 표면에 균일하게 반사될 수 있도록, 상기 시료 홈부의 표면에 패턴이 형성되도록 표면 처리하고,
    상기 시료 수용 블록은,
    조사된 광이 반사가 일어나 배양이 용이하게 되도록 알루미늄으로 형성되고,
    상기 시료 홈부의 표면은 양극 산화 처리 과정에 의해 규칙적인 패턴이 형성되고,
    상기 시료 수용 블록은,
    알루미늄 소재의 육면체 형상으로 형성되어, 상부에는 상기 시료가 담긴 용기를 수용할 수 있는 상기 시료 홈부가 형성되고, 일측면에는 광 조사 모듈의 적어도 일부분이 삽입되는 홈이 형성되고, 타측면에는 센서 모듈에서 산란광을 수광 할 수 있도록 상기 센서 모듈의 적어도 일부분 또는 렌즈를 수용할 수 있는 홈이 형성되는 블록 본체;
    상기 블록 본체의 적어도 일부분을 둘러싸고, 상기 광 조사 모듈 및 상기 센서 모듈의 적어도 일부분의 하면을 지지하는 제 1 블록;
    상기 블록 본체의 적어도 다른 일부분을 둘러싸고, 상기 제 1 블록과 결합되어 상기 광 조사 모듈 및 상기 센서 모듈을 고정하는 제 2 블록;
    상기 광 조사 모듈의 적어도 일부분은 상기 블록 본체의 일측면에 삽입되고, 삽입되지 않은 적어도 다른 일부분은 상기 제 1 블록과 상기 제 2 블록에 의하여 둘러싸여, 전체적으로 상기 시료 수용 블록의 일측에서 상기 광 조사 모듈의 일부분이 삽입되는 형상으로 형성되고, 상기 시료 수용 블록의 일측에서 상기 시료 홈부와 연통되도록 형성되는 조사 장치 수용부; 및
    상기 센서 모듈의 적어도 일부분은 상기 블록 본체의 타측면에 삽입되고, 삽입되지 않은 적어도 다른 일부분은 상기 제 1 블록과 상기 제 2 블록에 의하여 둘러싸여, 전체적으로 상기 시료 수용 블록의 타측에 상기 센서 모듈의 일부분이 삽입되는 형상으로 형성되고, 상기 시료 수용 블록의 타측에서 상기 시료 홈부와 연통되도록 형성되는 이미지 검출부;
    를 포함하는, 미생물 검출 장비.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 조사 모듈은,
    상기 광을 생성하는 광원부;
    상기 광원부에서 발생되는 광을 전달하는 광전달 매체; 및
    상기 광전달 매체로부터 전달된 상기 광을 상기 시료에 조사하는 출광부;
    를 포함하는, 미생물 검출 장비.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광원부는,
    일정한 파장의 광을 조사할 수 있는 레이저를 포함하고,
    상기 광전달 매체는 광섬유인, 미생물 검출 장비.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 시료 수용부 모듈에 형성된 상기 시료 홈부가 복수개로 형성되어, 상기 시료가 담긴 용기를 복수개 수용하고,
    상기 광 조사 모듈은,
    단일로 형성된 상기 광원부에서 발생된 광을 복수개로 형성된 상기 출광부에 분할하는 광원 분할 장치;
    를 더 포함하는, 미생물 검출 장비.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 시료 수용부 모듈은,
    상기 시료 수용 블록에 상기 시료가 담긴 용기가 삽입될 경우, 상기 용기의 적어도 일부분을 가압하여 상기 용기가 상기 시료 수용 블록에 고정될 수 있도록 상기 시료 수용 블록에 삽입되어 형성되는 볼 플런저;
    를 더 포함하는, 미생물 검출 장비.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 시료 수용부 모듈에 상기 시료가 담긴 용기가 결합되어 검사를 실시할 경우에 상기 시료가 외부 환경에 노출되지 않도록 상기 시료 수용부 모듈을 덮어 개폐가 가능한 커버가 형성되는 케이스;
    를 더 포함하는, 미생물 검출 장비.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 시료 홈부에는 상기 시료가 담긴 용기가 수용되며,
    상기 용기는,
    상방에 개구가 형성되고 내부 하방에 바닥면이 형성되는 전체적으로 기둥형상으로 형성되어, 상기 광 조사 모듈에서 발생되어 상기 센서 모듈에서 검출되는 상기 스펙클이 증폭될 수 있도록, 상기 광 조사 모듈에 대응되는 입광부와 상기 센서 모듈에 대응되는 수광부가 서로 어긋나게 형성되는, 미생물 검출 장비.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    검출된 상기 스펙클을 이용하여 상기 스펙클의 시간 상관관계(temporal correlation)를 획득하고, 상기 시간 상관관계에 기초하여 상기 시료 내의 바이러스의 존재여부 또는 상기 바이러스의 농도를 실시간(real-time)으로 추정하는, 미생물 검출 장비.
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