KR102307302B1 - 콜레스테롤 측정 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미소량의 혈액으로 콜레스테롤을 측정할 수 있는 콜레스테롤 측정 장치 및 그의 방법에 관한 것으로, 시료 전달용 멤브레인을 갖는 상부 케이스와 시료 측정용 멤브레인을 갖는 하부 케이스가 이동 가능하도록 결합된 카트리지; 상기 카트리지를 수용하는 수용부; 시료 측정을 위한 설정 정보를 저장하는 메모리; 및 상기 저장된 설정정보에 따라 카트리지의 하부 케이스를 수평으로 이동시켜 상부 및 하부 케이스의 멤브레인을 서로 정렬하고, 각 정렬 위치에서 시료 전달을 위해 상부 케이스를 수직 이동시켜 상부 및 하부 케이스의 멤브레인을 서로 접촉시키는 제어부;를 포함한다.

Description

콜레스테롤 측정 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING CHOLESTEROL}

본 발명은 미소량의 혈액으로 콜레스테롤을 효과적으로 측정할 수 있는 콜레스테롤 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 고령화 사회로 인구구조가 변경되면서 건강에 대한 관심이 높아지고 있는 상황에서 건강진단 장비의 필요성이 높아지고 새로운 시장으로서의 가능성이 높아지고 있는 상황이다.

일반적으로 환자의 건강상태는 환자의 체액을 분석하여 체액 내에 존재하는 질병이나 임신 등 환자의 건강상태와 관련 있는 물질(이하 지표물질)의 양이나 농도를 측정하는 방법으로 진단된다. 지표물질에 대한 측정은 환자의 체액을 채취하여 지표물질에 대한 항원항체반응 등의 생화학적 반응을 통해 수행된다. 과거에는 이러한 검사에 전문적인 지식이 요구되는 시약이나 장비를 사용하였기 때문에 비용이 비싸고 시간이 많이 소요되었을 뿐만 아니라 병원을 방문해야만 진단할 수 있어 환자에게 많은 제약이 있었다.

최근 이러한 검사방법의 단점을 극복한 현장검사(POCT: point-of-care test) 가 대두되고 있다. 현장검사는 환자가 있는 현장에서 체액의 채취와 분석을 바로 수행하여 단시간 내에 환자를 진단하는 검사이다.

상기 현장검사는 간단한 방법으로 환자가 스스로 진단할 수 있을 뿐 아니라 추가적인 비용과 시간을 절감할 수 있는 등 다양한 장점이 있어 광범위하게 이루어지고 있다. 이러한 생화학 현장 검사 항목중에서 많이 사용하는 항목은 콜레스테롤 (TG, TC, HDL, LDL), 혈당(Glucose) 및 간기능(AST, ALT) 등이 있다. 이러한 항목을 측정하기 위한 바이오센서(biosensor)는 전기 화학 및 광학(LED, PD)을 이용한 방법으로 수행되고 있다.

광학을 사용하는 콜레스테롤 측정 장치(바이오 센서)는 대표적으로 발색 반응을 사용한다. 발색반응을 사용하는 바이오센서를 사용할 때, 유체의 이동이나 측정의 매질로 용액(solution) 자체를 사용하는 방법이 있고 멤브레인(membrane)을 사용하는 방법이 있다.

도 1은 일반적인 콜레스테롤 측정 장치의 개략도이다.

도 1에 도시된 바와같이, 측정자는 카트리지(20)를 측정장치(10)의 수용부(미도시)에 삽입한 이후에 혈액 투입구(12)를 통해 혈액을 투입하거나, 먼저 카트리지(20)에 혈액을 투입한 후 카트리지를 수용부에 삽입할 수 있다.

도 2는 콜레스테롤 측정 장치에 삽입되는 카트리지의 상세 구조이다.

도 2에 도시된 바와같이, 종래의 카트리지(20)는 여과 멤브레인(filting membrane)(1a)과 확산(spreading) 멤브레인(1b)을 포함하고 있는 상부 케이스(1)와 여과 멤브레인(1b)과 반응 멤브레인(3b)을 포함하고 있는 하부 케이스(3)를 포함한다. 상기 상부 케이스 및 하부 케이스(1, 3)는 탄력 부재(2)를 통해 단부가 서로 고정되어 있다.

상기 여과 멤브레인(1a)은 장치의 시료 투입구(12)를 통해 투입된 혈액에서 적혈구(RBC)를 여과하여 혈청(serum)을 전달하는 역할을 하고, 확산 멤브레인(1b)은 전달된 혈청을 확산시키는 역할을 한다. 특히 상부 케이스(1)에 구비된 확산 멤브레인(1b)은 유체(형액) 이동 통로로 그 길이가 하부 케이스(3)의 양끝 멤브레인간의 거리와 동일하다.

도 3은 종래의 콜레스테롤 측정 장치를 이용하여 콜레스테롤을 측정하는 동작을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와같이, 카트리지(20)가 측정장치(10)의 수용부(미도시)에 삽입된 후 혈액 투입구(12)를 통해 혈액을 투입하면 상기 혈액은 여과 멤브레인 (1a)에서 적혈구(RBC : red blood cell)가 걸러진 혈청(serum)이 확산 멤브레인 (1b)로 전달된다. 이후 구동수단을 이용하여 상기 카트리지(20)를 수직이동시키면 확산 멤브레인(1b)과 3개의 확산 멤브레인(3a)가 맞닿게 되어, 상기 혈청이 확산 멤브레인(1b)로부터 각 확산 멤브레인(3a)을 통해 3개의 반응 멤브레인(3d)로 전달된다, 이후 다시 구동수단을 이용하여 카트리지(20)를 원래의 위치로 이동시킨 후 광학부(LED, PD)를 이용하여 각 반응 멤브레인(3d)에 광을 투사하여 상기 반응 멤브레인(3d)의 발색반응을 체크함으로써 최종적으로 3가지 종의 콜레스테롤 항목 (TC,TG,HDL)을 동시에 측정한다. 상기 측정된 콜레스테롤 수치는 표시부에 표시된다.

이와같이, 종래의 콜레스테롤 측정 장치에서 3가지 종의 콜레스테롤 항목 (TC,TG,HDL)을 동시에 측정할 때 혈액에서 적혈구가 걸러진 혈청을 반응 멤브레인 (3b)까지 보내기 위해서는 액체(혈청)가 이동할 수 있는 통로 즉, 확산 멤브레인(1b)이 반드시 필요하다.

그런데, 종래와 같이 유체 이동 통로를 멤브레인(1b)으로 구성하게 되면 유체 이동중에 흡착 및 확산에 의해 멤브레인(1b)이 많은 양의 유체를 포함하게 되는 데드볼륨(dead volume)이 발생하게 된다.

그 결과 반응 멤브레인(3b)까지 콜레스테롤 측정을 위한 최소량의 유체가 고르게 전달되지 않거나 적은 양의 유체가 전달되어 정확한 측정 결과값을 얻을 수 없게 되며, 정확한 측정 결과값을 얻기 위해서는 보다 많은 양의 유체(혈액)를 사용해야 하는 단점이 있다.

그리고, 종래의 콜레스테롤 측정 장치에서는 반응 및 단계별 과정이 분리되어 있지 않고 연속 반응에 의해 측정 항목을 측정하기 때문에 유체 잔류, 손실 및 프로세스간 간섭 등으로 프로세스 효율이 떨어질 수 있다. 특히 연속 반응 프로세서를 분리 없이 사용할 경우에는 반응 단계별 효율 및 성능을 모니터링 할 수 없어 전체 시스템의 실패율을 높아지는 것은 물론 반응 단계별 효율 향상을 위한 단계별 능동 제어가 힘든 단점이 있다.

또한, 종래의 콜레스테롤 측정 장치와 같은 대부분의 현장진단(POCT : Point of care test) 장비는 별도의 채혈 보조 장치를 사용하여 혈액을 카트리지에 주입하는 2단계의 방식을 사용하는데 이는 실제 사용에 있어 불편함이 있다.

본 발명의 목적은 유체 이동시 발생하는 데드 볼륨을 줄일 수 있는 콜레스테롤 측정 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 멤브레인 경로에 의해 발생되는 멤브레인의 불균일한 혈청의 분배 및 편차 등을 제거할 수 있는 콜레스테롤 측정 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 유체의 연속 반응을 물리적으로 분리 및 연결할 수 있는 적층 멤브레인 구조의 카트리지를 갖는 콜레스테롤 측정 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 혈액 분석전의 채혈 프로세서를 간소화할 수 있는 콜레스테롤 측정 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 콜레스테롤 측정 장치는, 시료 전달용 멤브레인을 갖는 상부 케이스와 시료 측정용 멤브레인을 갖는 하부 케이스가 이동 가능하도록 결합된 카트리지; 상기 카트리지를 수용하는 수용부; 시료 측정을 위한 설정 정보를 저장하는 메모리; 및 상기 저장된 설정정보에 따라 카트리지의 하부 케이스를 수평으로 이동시켜 상부 및 하부 케이스의 멤브레인을 서로 정렬하고, 각 정렬 위치에서 시료 전달을 위해 상부 케이스를 수직 이동시켜 상부 및 하부 케이스의 멤브레인을 서로 접촉시키는 제어부;를 포함한다.

일 실시예에 따른 상기 카트리지는, 소정 깊이의 가이드부를 갖는 판 형의 본체; 상기 가이드부에 삽입되는 하부 케이스; 및 상기 하부 케이스 위로 수직 교차되고, 양측이 탄력 부재를 통해 본체에 고정되는 상부 케이스;를 포함하며, 상기 가이드 영역은 하부 케이스와 동일한 형태이다.

다른 실시예에 따른 상기 카트리지는, 저면이 소정 크기로 절단되어 가이드부를 형성하는 관 형의 상부 케이스; 상기 가이드부로부터 소정 거리 이격되어 상부 케이스의 내측에 부착되는 탄력 부재; 및 탄력 부재와 가이드부사이의 공간에 삽입되어, 가이드부를 따라 전후방향으로 슬라이딩되는 서랍형의 하부 케이스;를 포함한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 복수의 시료 전달용 멤브레인을 갖는 상부 케이스와 시료 측정용 멤브레인을 갖는 하부 케이스를 갖는 카트리지를 이용한 콜레스테롤 측정방법은, 측정 시료가 투입된 카트리지를 수용부에 안착하는 단계; 설정정보에 따라 카트리지의 하부 케이스를 수평 이동시켜 상부 및 하부 케이스의 멤브레인을 순차 정렬하고, 각 정렬 위치에서 측정 시료 전달을 위해 상부 케이스를 수직 이동시켜 상부 및 하부 케이스의 멤브레인을 서로 접촉시키는 단계; 상기 멤브레인의 접촉이 해제된 상태에서 하부 케이스를 수평 이동시키면서 시료 측정용 멤브레인으로 광을 투사하여 발색 정보를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 발색정보를 분석하여 콜레스테롤 수치를 계산하는 단계;를 포함한다.

본 발명은 멤브레인을 포함하는 상부 케이스와 하부단부를 각각 수직 및 수평이동시켜 멤브레인의 정렬 및 접촉을 수행함으로써 유체의 손실을 제거하고 적은 양의 혈액만으로도 원하는 측정 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 멤브레인을 포함하는 상부 케이스와 하부 케이스를 각각 수직 및 수평이동시켜 멤브레인의 정렬 및 접촉을 수행함으로써 불균일한 혈청의 분배를 예방할 수 있으며, 멤브레인 접촉시간을 컨트롤 할 수 있으므로 좀더 정확한 농도 측정 결과값을 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 혈액을 멤브레인으로 이송하기 위한 소정 기울기를 갖는 모세혈관 채널을 구비함으로써, 종래에 혈액에서 원하는 성분 추출을 위해서 혈액을 여러 단계로 유로를 분기할 필요가 없으며 혈액 누수를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 다양한 마이크로 유체 칩 상의 연속 공정의 능동적 분산 구동이 가능하기 때문에 콜레스테롤 측정 장치의 효율 및 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 콜레스테롤 측정 장치의 외관도.
도 2는 콜레스테롤 측정 장치에 삽입되는 측정용 카트리지의 상세 구조.
도 3은 종래의 콜레스테롤 측정 장치를 이용하여 콜레스테롤을 측정하는 동작을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 혈액 분석용 카트리지의 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 콜레스테롤 측정 장치의 블럭 구성도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 카트리지의 구성도.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 카트리지의 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 미소 혈액량을 사용하는 콜레스테롤 측정 방법을 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 카트리지의 구성도.
도 10은 카트리지의 상부 케이스의 분해 사시도.
도 11은 상부 케이스의 단면도.
도 12a 및 도 12b는 상부 케이스의 평면도 및 저면도.
도 13은 멤브레인이 접하는 채널에 형성된 패턴을 나타낸 도면.
도 14는 카트리지의 하부 멤브레인의 구성도.
도 15는 카트리지의 하부 멤브레인의 측면도.
도 16은 하부 멤브레인의 평면도.
도 17은 상부 케이스와 하부 케이스의 체결 상태를 나타낸 저면도.
도 18은 멤브레인 거치부에 거치되는 단위 멤브레인의 구성을 나타낸 도면.
도 19는 반응 단계별 단위 멤브레인의 적층 개념을 나타낸 도면.
도 20a 및 도 20b는 상부 케이스를 수직으로 이송시켜 상부 케이스에서 분리된 혈청을 하부 케이스의 멤브레인으로 전달하는 동작을 나타낸 도면.

본 발명은 카트리지의 상부 케이스(또는 upper portion)와 하부 케이스 (또는 lower portion)을 각각 수직 및 수평이동시켜 멤브레인의 정렬 및 접촉을 수행함으로써 유체 이동에서 발생하는 유체의 손실을 줄일 수 있는 방안을 제안한다.

그리고, 본 발명은 혈액을 멤브레인으로 이송하기 위한 소정 기울기를 갖는 모세혈관 채널을 구비하여 불필요하며 혈액 누수를 방지하며, 혈액 반응의 연속 공정을 능동적으로 분산 구동하여 콜레스테롤 측정 장치의 효율 및 성능을 향상시킬 수 있는 방안을 제안한다.

본 발명은 광학을 사용하는 콜레스테롤 측정 장치(바이오센서)를 사용하며, 상기 장치는 멤브레인을 사용하여 3가지 종의 콜레스테롤 측정 항목(TC, TG, HDL)을 측정한다.

도 4는 본 발명에 적용되는 콜레스테롤 측정 장치의 블럭도이다.

도 4에 도시된 바와같이, 콜레스테롤 측정 장치는 카트리지 (200)를 수용하는 카트리지 수용부(100), 수용부(100)내에서 카트리지의 수직 및 수평이동을 제어하는 카트리지 구동부(101), 카트리지(200)의 반응 멤브레인에 광신호를 투사하여 발색 정보를 검출하는 측정부(102), 상기 발색 정보를 측정하기 위한 설정정보 및 측정된 콜레스테롤 수치를 저장하는 메모리(103), 상기 각 부의 동작을 제어하고, 상기 측정부(102)에서 검출된 발색 정보를 처리하여 콜레스테롤 수치(농도 측정 결과값)을 산출하는 제어부(180)와, 상기 제어부(1800에서 측정된 콜레스테롤 수치를 표시하는 표시부(105)를 포함한다.

상기 발색 정보를 측정하기 위한 설정정보는 측정자가 설정할 수 있는 정보로서, 멤브레인의 초기 정렬 위치, 멤브레인 접촉시간, 콜레스테롤 측정 항목, 멤브레인 수평 및 수직 이동거리를 포함할 수 있다. 따라서, 만약 측정 항목이 2개라고 가정하면 상기 설정정보에 따라 도 5에서 하부 지지대(26)의 2개(2쌍)의 멤브레인만이 상부 케이스(21)의 멤브레인과 접촉 및 발색정보 측정이 수행될 것이다.

상기 카트리지 수용부(100)는 콜레스테롤 측정 장치의 하면, 측면 및 상면중 일측에 부착될 수 있다.

상기 측정부(102)는 광신호를 카트리지의 반응 멤브레인으로 출력하는 엘이디(LED), 엘이디의 반응 멤브레인에서 반사되는 광신호를 검출하는 포토 다이오드 (PD), 및 검출된 광신호에서 필요한 이미지를 선택하여 제어부(104)로 제공하는 신호처리 모듈을 포함한다.

상기 카트리지 구동부(101)는 카트리지(200)의 상부 케이스를 수직이동시키기 위한 수직 이동 모터와, 하부 케이스를 수평이동시키기 위한 수평 이동모터를 포함하고 있다. 상기 카트리지 구동부(101)는 상부 케이스의 멤브레인과 하부 케이스의 멤브레인을 정확하게 정렬(align)시키는 역할을 수행한다.

상기 제어부(104)는 카트리지 구동부(101)의 각 모터를 구동시키기 위한 제어모듈, 측정부(102)를 제어하기 위한 제어모듈, 상기 측정부(102)에서 검출된 발색정보를 디지털정보로 변환하여 처리하는 A/D변환기 및 신호처리 모듈과 최종적으로 콜레스테롤 수치를 측정하는 농도 추출모듈을 구비할 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 카트리지(200)의 구성도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 카트리지(200)는 크게 소정 깊이의 가이드부(또는 가이드영역)를 갖는 판 형의 본체(30), 시료 전달용 멤브레인을 갖으며 상기 가이드부에 삽입되는 하부 케이스(26)와, 시료 측정용 멤브레인을 갖으며, 하부 케이스 위로 수직 교차되어 양측이 탄력 부재를 통해 본체에 고정되는 상부 케이스(21)로 구성된다.

상기 가이드부는 하부 케이스(26)와 동일한 형태이다.

상기 상부 케이스(21)는 여과 멤브레인 (filting membrane)(22)과 확산 (spreading) 멤브레인(23)을 포함할 수 있으며, 상기 하부 케이스(26)는 확산 멤브레인 (24)을 통해 반응 멤브레인(25)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로 상기 하부 케이스(16)는 반응 멤브레인만 포함할 수도 있다.

상기 여과 멤브레인(22)은 장치의 혈액 주입구(미도시)를 통해 주입된 혈액에서 적혈구(RBC)를 여과하여 혈청(serum)을 전달하는 역할을 하고, 상기 확산 멤브레인(23, 24)는 전달된 혈청을 확산시키는 역할을 한다.

상기 반응 멤브레인(26)은 콜레스테롤 측정 항목 즉, TC(총콜레스테롤), TG(중성지방), HDL(고밀도지단맥질)에 대한 반응층을 구비하여, 광에 대한 발색반응을 일으킨다.

상기 상부 케이스(21)는 탄력 부재(21a)를 통해 본체(30)에 고정 부착되어 소정 높이로 하부 케이스(25)와 수직 교차하도록 위치한다. 상기 탄력 부재(21a)는 도 6에 도시된 바와같이 상부 케이스(21)의 밑면과 본체(30)의 상면사이에 위치하며, 상부 케이스(21)를 본체(30)에 고정시킨다. 상기 탄력 부재(21a)는 상부 케이스(21)가 수직 이동시 수축되어 상부 케이스(21) 및 하부 케이스(26)의 멤브레인을 서로 접촉시킨다.

상기 본체(30)는 하부 케이스(26)가 소정 깊이로 삽입될 수 있도록 소정 영역(32)이 절단되어 있으며, 절단면 양측은 'L'자로 굽어져 상기 하부 케이스(26)의 수평 이동을 가이드하기 위한 가이드부(31)를 형성한다. 상기 하부 케이스(26)는 본체(30)의 수평면과 동일하거나 더 높게 형성된다.

상기 하부 케이스(26)의 일측 단부에는 구동 홀(26a)이 구비되어 있어, 상기 구동 홀(26a)이 카트리지 구동부(101)의 돌출부(미도시)에 끼워짐으로써 상기 카트리지가 수평 이동될 수 있다.

이에 한정되지 않고, 본 발명에 따른 카트리지는 본체(30) 없이 바로 하부 케이스 (26)가 가이드부를 통해 상부 케이스(21)에 결합되어, 상기 가이드부를 통해 하부 케이스 (26)가 수평으로 이동될 수도 있다.

도 7은 본 발명에 따른 제1실시예에 따른 카트리지(200)의 평면도이다.

도 7에 도시된 바와같이, 카트리지(200)가 콜레스테롤 측정 장치의 카트리지 수용부(100)에 안착되면, 상부 케이스(21)의 멤브레인(22,23)이 하부 케이스(26)에서 맨 오른쪽의 멤브레인(24,25)과 정렬(align)된다(첫 번째 위치).

이후 카트리지 구동부(101)를 이용하여 카트리지(200)을 오른쪽으로 수평 이동시키면 하부 케이스(26)에 있는 다른 멤브레인(24,25)이 차례로 상부 케이스(21)의 멤브레인(22,23)과 정렬될 수 있다(두 번째 및 세 번째 위치), 이때, 이동 속도가 일정하다고 할 때 수평 이동 거리는 하부 케이스(26)에 멤브레인들간 거리에 기초하여 사전에 설정된다.

본 발명에서 멤브레인의 정렬 위치는 제어부(104)의 제어에 따라 첫번째 위치를 기본 정렬 위치로 설정할 수 있고, 세 번째 정렬 위치를 기본 정렬 위치로 설정할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 미소 혈액량을 사용하는 콜레스테롤 측정 방법을 나타낸 순서도이다.

도 8에 도시된 바와같이, 먼저 측정자는 혈액이 투입된 카트리지 (200)를 측정장치의 카트리지 수용부(100)에 안착시킨다(S100). 이때 혈액은 카트리지의 여과 멤브레인(22)에서 적혈구(RBC)가 여과되어 혈청(serum)만 확산 멤브레인(23)으로 전달된다.

상기 수용부(100)는 하부 또는 측면에 구비되어 카트리지를 삽입할 수 있는 삽입식 또는 상부에 구비되어 덮개를 포함하는 안착식을 모두 포함한다. 또한, 상기 혈액은 카트리지가 먼저 투입된 후 혈액 투입구를 통해 투입될 수도 있다.

이때, 제어부(104)는 카트리지의 안착 상태를 감지하여, 안착상태가 불안정한 경우에는 표시부(105) 또는 별도의 음향출력모듈(미도시)을 통해 측정자에게 통보할 수 있다.

상기 수용부(100)에 카트리지가 안착되면 제어부(180)는 카트리지의 형태 및 종류에 기반하여 메모리(103)로부터 멤브레인의 위치 및 수를 파악하고, 파악된 정보에 따라 구동 제어신호를 생성하여 카트리지 구동부(101)를 제어한다.

먼저, 제어부(104)는 카트리지의 멤브레인이 제1위치에 정렬되도록 하부 케이스 (25)를 이동시킬 수 있다(S110). 상기 제1위치는 기본 위치로서, 하부 케이스(26)의 우측 멤브레인이 상부 케이스(21)의 멤브레인과 정렬되는 위치일 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 제1위치는 하부 케이스(26)의 좌측 멤브레인이 상부 케이스(21)의 멤브레인과 정렬되는 위치일 수도 있다. 상기 제1위치는 측정 개시 전에 측정자가 설정할 수 있으며, 제1위치에 따라 제어부(104)는 카트리지 구동부(101)의 수평 이동모터를 제어하여 하부 케이스(26)를 수평 이동시킨다.

제1위치에서 상부 케이스(21)의 멤브레인과 하부 케이스(26)의 우측 멤브레인이 정렬되면, 제어부(104)는 카트리지 구동부(101)의 수직 이동모터를 제어하여 상부 케이스(21)를 아래로 수직 이동시켜, 상기 멤브레인들이 접촉되도록 한다(제1접촉)(S120). 상기 제1접촉에 의해 상부 케이스(21)의 확산 멤브레인(23)에 있는 혈청이 하부 케이스(26)의 확산 멤브레인(24)을 통해 반응 멤브레인(25)으로 전달된다. 상기 제1접촉은 기 설정된 시간동안 유지된다.

접촉시간이 지나면, 제어부(104)는 수직 이동모터를 제어하여 상부 케이스 (21)를 위로 수직 이동시킴으로써 제1접촉을 해제한다(S130).

이 상태에서 제어부104)는 접촉할 다음 멤브레인이 있는지 체크하여(S140), 다음 멤브레인이 있는 경우에는 다시 수평 이동모터를 제어하여 카트리지의 하부 케이스(26)를 다음 위치(제2위치)로 수평 이동시켜 정렬한다 (S150)). 반면에 다음 멤브레인이 없는 경우에는 바로 광을 투시하여 발색반응을 체크하고 측정 과정을 종료한다(S160, S170).

본 발명에서는 3개의 콜레스테롤 측정 항목 즉, TC(총콜레스테롤), TG(중성지방), HDL(고밀도지단맥질)에 대한 반응층이 구비된 멤르레인을 사용하기 때문에 3개의 멤브레인(쌍)이 이용된다. 따라서, 제어부(104)는 카트리지의 하부 케이스(26)를 다음 위치(제2위치)로 수평 이동시킬 것이다.

제2위치에서 상부 케이스(21)의 멤브레인과 하부 케이스(26)의 중앙 멤브레인이 정렬되면, 제어부(104)는 상부 케이스(21)를 아래로 수직 이동시켜, 멤브레인 접촉을 수행한다(제2접촉)(S120). 상기 제2접촉에 의해 상부 케이스(21)의 확산 멤브레인(23)에 있는 혈청이 하부 케이스(26)의 중앙에 있는 확산 멤브레인(24)을 통해 반응 멤브레인(25)으로 전달된다. 상기 제2접촉은 제1접촉과 동일 시간동안 유지된다.

접촉시간이 지나면, 제어부(104)는 상부 케이스(21)를 위로 수직 이동시켜 제2접촉을 해제하고(S130), 다시 접촉할 다음 멤브레인이 있는지 체크한다(S140). 그런데, 아직 접촉할 하나의 멤브레인이 남아있기 때문에, 제어부(104)는 다시 수평 이동모터를 제어하여 카트리지의 하부 케이스(26)를 다음 위치(제3위치)로 수평 이동시켜 정렬한다(S150)).

제3위치에서 상부 케이스(21)의 멤브레인과 하부 케이스(26)의 좌측 멤브레인이 정렬되면, 제어부(104)는 상부 케이스(21)를 아래로 다시 수직 이동시켜, 멤브레인 접촉을 수행한다(제3접촉)(S120).

상기 제3위치에서 제3접촉이 완료되면 제어부(180)는 멤브레인 접촉과정이 모두 완료되기 때문에 반응 멤브레인의 발색정보를 측정하는 단계로 진입한다.

상기 발색정보 측정은 제1~제3접촉의 결과로 반응 멤브레인(25)으로 전달된 혈청에 광을 투사하여 그 반사되는 광을 검출하는 일련의 동작을 포함한다. 상기 발색정보 측정은 최종 접촉이 해제된 위치 즉, 제3접촉의 해제 상태로부터 시작된다.

제3접촉이 완료되면 제어부(180)는 상부 케이스(21)를 위로 수직 이동시켜 제3접촉을 해제한 다음 제3위치에서 우측 반응 멤브레인(25)의 발색 정보를 측정한다(제1측정). 상기 발색 정보는 측정부(102)의 엘이디(LED)에서 반응 멤브레인(25)으로 광을 투사한 후 반응 멤브레인(25)의 반사된 광을 포토 다이오드(PD)에서 수광하여 측정한다.

제3위치에서 제1측정이 완료되면, 제어부(104)는 발색정보를 측정할 반응 멤브레인이(이전 멤브레인) 존재하는지 확인하여(S170), 만약 존재하는 경우에는 하부 케이스(26)를 왼쪽으로 수평 이동시켜, 상부 케이스(21)의 멤브레인과 하부 케이스(26)의 중앙 멤브레인을 정렬시킨 후(제2위치)(S180), 제2위치에서 중앙 반응 멤브레인(25)의 발색 정보를 측정한다(제2측정). 반면에 존재하지 않는 경우에는 발색정보의 측정과정을 종료한다.

제2위치에서 제2측정이 완료되면, 동일한 방법으로 제어부(104)는 하부 지지대 (26)를 왼쪽으로 다시 수평 이동시켜, 상부 케이스(21)의 멤브레인과 하부 지지대(26)의 좌측 멤브레인을 정렬시킨 후(제1위치), 제1위치에서 좌측 반응 멤브레인 (25)의 발색 정보를 측정한다(제3측정).

따라서, 제어부(104)는 상기 제1~제3측정을 통해 측정된 3개의 반응 멤브레인(25)의 발색 정보를 측정부(102)로부터 제공받아 농도 추출모듈을 통해 반응 물질의 농도값으로 환산함으로써 콜레스테롤 측정 항목 즉, TC(총콜레스테롤), TG(중성지방), HDL(고밀도지단맥질)에 대한 측정 결과를 표시부(105)에 표시한다.

상술한 바와같이 본 발명은 별도의 멤브레인 경로없이 단지 상부 케이스 및 하부 케이스의 멤브레인의 이동에 기반한 멤브레인간 접촉에 의해 상부 케이스의 시료(혈청)를 하부 케이스에 구비된 복수의 반응 멤브레임으로 전달함으로써 적은 양의 혈액만을 사용하여 농도 측정 결과값을 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 시료 전달용 멤브레인과 시료 측정용 멤브레인의 직접 접촉을 통해 불균일한 혈청의 분배, 멤브레인에 의해서 발생하는 편차 등을 제거할 수 있으며, 멤브레인의 접촉 순서 및 접촉 시간 등을 제어할 수 있기 때문에 종래보다 더 정확한 농도 측정 결과값을 얻을 수 있다.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 카트리지(300)의 구성도이고, 도 10은 상부 케이스(50)의 분해 사시도이다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와같이, 본 발명의 제2실시에에 따른 카트리지 (300)는 저면이 소정 크기로 절단되어 가이드부를 형성하는 관 형의 상부 케이스(50)와, 상기 가이드부로부터 소정 거리 이격되어 상부 케이스의 내측에 부착되는 탄력 부재(70) 및 상기 탄력 부재(70)와 가이드부사이의 공간에 삽입되어, 상기 가이드부를 따라 전후방향으로 슬라이딩되는 서랍형의 하부 케이스(60)를 포함한다.

상기 상부 케이스(50)는 적어도 하나 이상의 동종 이종의 시료 전달용 멤브레인을 포함하며, 상기 하부 케이스(60)는 적어도 하나 이상의 시료 측정용 멤브레인을 포함한다.

상기 적어도 하나 이상의 멤브레인은 여과 멤브레인(filting membrane)과 확산(spread) 멤브레인일 수 있다.

상기 상부 케이스 및 하부 케이스(50, 60)는 플라스틱 수지(plastic resin)로 형성될 수 있다.

상기 상부 케이스(50)와 하부 케이스(60)사이에는 완충작용을 하는 탄력 부재(70)가 삽입되어 있다. 즉, 상부 케이스(50)는 양측이 "L"자 형태로 구성되어, 양측이 "ㄱ"형태로 구성된 하부 케이스(60)와 결합된다. 따라서, 상부 케이스(50)의 양측은 가이드부로 동작된다.

상기 상부 케이스(50)에는 혈액을 주입하기 위한 혈액 주입 부재(51), 여과 멤브레인과 확산 멤브레인을 수용하는 멤브레인 수용부(52) 및 혈액 주입 부재(51)로 주입된 혈액이 멤브레인 수용부(52)의 여과 멤브레인으로 주입되는 상태를 볼 수 있는 원통형의 홈 부(53)을 포함한다. 상기 홈 부(53)의 하부는 혈액 주입 부재 (51) 및 멤브레인 수용부(52)와 서로 연결되어 있으며, 일측은 혈액 주입 부재(51)를 통한 혈액 이송을 볼 수 있도록 혈액 주입 부재(51)를 따라 절단되어 있다.

또한, 상기 상부 케이스(50)의 일측 단부에는 홈과 돌출부를 갖는 스토퍼 (stopper)(53)가 구비되어, 하부 케이스(60)의 수평 방향 이동 범위를 제한하는 역할을 수행한다.

도 11은 상부 케이스(11)의 단면도이고, 도 12a 및 도 12b는 상부 케이스(11)의 평면도 및 저면도이다.

도 11에 도시된 바와같이, 상부 케이스(50)에는 혈액 주입 부재(51)와 멤브레인 수용부(52)가 일체형으로 구성되어 있다.

상기 혈액 주입 부재(51)의 일측은 상부 케이스(50)로부터 돌출되어 있으며, 타측은 홈 부(52) 및 멤브레인 수용부(52)와 연결되어 있다. 상기 혈액 주입 부재 (51)는 투명한 재질로 구성되어, 혈액의 이동통로를 제공하여 정량의 혈액을 채취하기 위한 모세혈관 채널(Capillary Channel)(51a)(또는 혈액 이송 채널)이 구비되어 있다.

상기 모세혈관 채널(51a)은 사선방향으로 소정의 각도를 갖도록 형성되며, 채널(51a)의 모세혈관 힘(force), 중력 및 멤브레인의 흡수력에 의해 혈액이 멤브레인(52a)으로 자연스럽게 전달될 수 있도록 한다.

상기 멤브레인 수용부(52)는 이종 또는 동종의 다층 멤브레인(52a, 52b)이 원 샷 (one-shot)으로 접합된 구조를 갖는다. 상기 다층 멤블레인중에서 상부 멤브레인(52a)은 플라스틱 수지로 이루어진 멤브레인 수용부(52)의 소정 공간에 삽입되고, 상기 상부 멤브레인(52a)의 아래의 하부 멤브레인(52b)은 그의 가장자리 부분 (52c)이 멤브레인 수용부(52)에 열 또는 초음파와 같은 접합 에너지에 의해 용착되된다. 이때, 상기 접합 에너지가 인가되는 멤브레인 수용부(52)의 일측에는 용착산이 도포되어 있다.

일 실시예로, 상부 멤브레인(52a)은 모세혈관 채널(51a)을 통해 이송된 혈액에서 적혈구(RBC)를 여과하여 혈청(serum)을 전달하는 여과 멤브레인이고, 하부 멤브레인은 상기 전달된 혈청을 확산시키는 확산 멤브레인일 수 있다. 상기 상부 멤브레인(52a)의 수는 응용분야에 따라 증가할 수 있으며, 상기 상부 멤브레인(52a)에서 하부 멤브레인(52a)으로의 혈청 이송은 모세관 및 중력에 의해 이루어진다.

도 13은 멤브레인이 접하는 채널에 형성된 패턴을 나타낸다.

도 13을 참조하면, 본 발명은 모세혈관 채널(51a)에서 멤브레인(52a)과 접하는 부분에 예를들면 '+"형태의 패턴(52d)을 형성하고, 상기 채널(51a)을 패턴(52)과 소정 거리 이격시킴으로써 원하는 위치, 멤브레인의 중앙으로 혈액을 전달할 수 있고 상기 패턴에 의해 혈액이 멤브레인으로 골고루 흡수되도록 할 수 있다.

따라서, 사용자가 손가락을 찔러(pricking) 혈액이 나오게 한 후 혈액을 카트리지(300)의 혈액 주입 부재(51)의 주입구에 대면, 혈액은 모세혈관 힘 및 중력에 의해 모세혈관 채널(51a)를 따라서 아래로 이송된다. 이때, 사용자는 도 12a에 도시된 바와같이, 홈 부(52)를 통해 혈액이 이송되는 상태와 적정량의 혈액이 멤브레인 수용부(52)의 상부 멤브레인(52a)으로 이송되었는지를 확인할 수 있다.

모세혈관 힘 및 중력에 의해 이송된 혈액은 멤브레인 수용부(52)의 상부 및 하부 멤브레인(52a, 52b)을 차례로 거치게 되어, 적혈구는 상부 멤브레인(52a)에 대부분 남아 있고, 혈청만 분리되어 도 12b에 도시된 하부 멤브레인(52b)로 인가된다. 이때, 만약 상부 멤브레인과 동종의 멤브레인이 추가로 삽입되어 있을 경우에는 해당 멤브레인을 통하여 혈청을 추가로 분리하여 순수한 혈구만을 분리할 수도 있다.

따라서, 본 발명은 혈액을 멤브레인으로 이송하기 위한 소정 기울기를 갖는 모세혈관 채널을 구비함으로써, 종래에 혈액에서 원하는 성분 추출을 위해서 혈액을 여러 단계로 유로를 분기하거나 air venting valve가 필요한 구조가 불필요하며 혈액 누수를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 상부 멤브레인은 멤브레인 수용부내에 삽입하고 하부 멤브레인(52b)만 멤브레인 수용부의 일측에 접합시키는 다층( 또는 다단) 멤브레인구조를 채용함으로써 종래와 같이 다층 멤브레인을 구성하기 위해 Backing plate위에 특정 pore size를 갖는 멤브레인을 고정한 후 다단계의 backing plate를 갖는 멤브레인을 제작해야 하는 번거러움을 해소할 수 있다.

따라서, 본 발명은 시판중인 멤브레인을 조합하여 다층 구조의 멤브레인을 구성함으로써 카트리지의 구조를 단순화할 수 있으며, 이종 또는 동종의 다층 멤브레인을 원-샷으로 접함으로써 혈액의 누수를 방지할 수 있다.

도 14는 하부 멤브레인의 구성도이고, 도 15는 하부 멤브레인의 측면도이고, 도 16은 하부 멤브레인의 평면도이다.

도 14 내지 도 16에 도시된 바와같이, 하부 케이스(60)는 적어도 하나 이상의 멤브레인(60a)이 수용되는 멤브레인 수용부(61)와, 상기 멤브레인 수용부 (61) 위에 플로팅 형태로 단위 멤브레인을 적층하기 위한 멤브레인 거치부(62)를 포함한다. 또한, 상기 하부 케이스(60)의 측면에는 상부 케이스(50)의 스토퍼(53)에 대응하는 돌출부 (60b)가 구비되어, 하부 케이스(60)가 상부 케이스(50)로부터 제1방향으로 이동될 때 예를들면 도 15를 기준으로 오른쪽으로 이동될 때 상부 케이스(50)로부터 이탈되는 것을 방지한다.

상기 멤브레인 거치부(62)는 하부 케이스(60)의 양 가장자리에서 각각 소정 깊이로 절단된 2개의 절단부(62a, 62b)로 구성되며, 각 절단부의 절단 깊이는 멤브레인 거치부(62)에 거치되는 지지부재를 통해 소정의 멤브레인으 플로팅될 때 해당 멤브레인이 멤브레인 수용부(61)의 멤브레인과 서로 닿지 않을 정도의 깊이이다. 또한, 상기 2개의 절단부(62a, 62b)는 서로 이격되어 있다.

상기 절단부(62a)는 하부 케이스(60)가 상부 케이스(50)로부터 제2방향으로 이동될 때 예를들면 도 15를 기준으로 왼쪽으로 이동될 때 상부 케이스(50)의 스토퍼(53)에 걸려 하부 케이스(60)가 제2방향으로 더 이상 진행하는 것을 제한한다. 상기 절단부(62a)가 스토퍼(53)에 걸리는 위치는 상부 케이스(50)의 멤브레인과 멤브레인 수용부의 맨 오른쪽 멤브레인이 정렬된 위치이다.

상기 멤브레인 거치부(62)의 구조는 절단형태에 한정되지 않고 거치되는 지지부재의 구조에 따라 변경될 수 있는데 일 예로 지지부재의 끝이 돌출된 형태일 경우에는 홈 형태를 갖는다.

도 17은 상부 케이스와 하부 케이스의 체결 상태를 나타낸 저면도이다.

앞에서 설명한 바와같이 하부 케이스(60)의 측면에는 상부 케이스(50)의 스토퍼(53)에 대응하는 돌출부(60b)가 구비되어, 상기 스토퍼(53)의 홈 부에 상기 돌출부(60b)가 삽입되어 고정될 수 있다. 채혈이 완료되면 스토퍼(53)의 홈 부에 상기 돌출부 (60b)가 삽입되어 고정된 상태로 카트리지가 콜레스테롤 측정 장치의 수용부(미도시)에 위치된다. 상기 스토퍼(53)의 홈 부와 돌출부(60b)의 삽입 상태는 콜레스테롤 측정 장치의 모터에 의해 상부 케이스(50)가 눌려지지면 해제된다.

본 발명은 혈액의 연속 반응을 목적에 따라 단계별 분산 반응으로 구성하여, 단계별 에러와 간섭을 최소화하고 필요시 해당 단계의 능동 제어가 가능한 멤브레인 적층 구조를 제안한다. 이를 위하여 본 발명은 플로팅 구조의 멤브레인 적층 구조를 제안한다.

도 18은 멤브레인 거치부(62)에 거치되는 단위 멤브레인의 구성을 나타낸 도면이고, 도 19는 반응 단계별 단위 멤브레인의 적층 개념을 나타낸 도면이다.

도 18에 도시된 바와같이, 본 발명에서 멤브레인 거치부(62)에는 복수의 단위 멤브레인(80)의 거치될 수 있다. 상기 단위 멤브레인(80)은 지지부재(81), 탄력부재(82) 및 멤브레인(83)으로 구성되며, 하나의 단위 멤브레인이 하나의 반응 단계에 대응된다.

상기 지지부재(81)는 딱딱한(grid) 재질로 구성되어, 중앙에 단력부재(82) 및 멤브레인(83)이 차례로 적층된다. 상기 지지부재(81)의 양측에는 멤브레인 거치부(62)의 절단부(62a, 62b)에 거치되는 2개의 돌출부가 형성되어 있다. 상기 지지부재는 가장 자리가 중앙부분보다 높게 형성된다.

따라서, 혈액의 반응 단계가 복수개일 경우 사용자는 도 19에 도시된 바와같이, 반응 단계별로 단위 멤브레인(80)을 추가로 적층하여 전체 단응 단계를 분산하여 구성할 수 있다. 일 예로 전체 반응 시스템 중 1 단계 와 2단계의 연결이 필요한 경우 수직 이동 모터로 상부 케이스(50)를 소정 세기로 누르면 탄력 부재(82)가 압축되어 두개의 멤브레인이 연결되기 때문에 혈액 반응의 제1,제2단계를 연속시킬 수 있다. 상기 단위 멤브레인(80)의 수에 따른 수직 이동 모터의 구동세기는 메모리 (103)에 저장되어 있다. 즉, 본 발명은 반응 단계에 따라 플로팅 형태의 단위 멤브레인을 적층한 후 모터로 상부 케이스(50)를 소정 세기로 눌러 형액 반응 프로세스를 연결 및 분리 할 수 있다.

따라서, 본 발명은 다양한 마이크로 유체 칩 상의 연속 공정의 능동적 분산 구동이 가능하기 때문에 콜레스테롤 측정 장치의 효율 및 성능을 향상 시킬 수 있다.

도 20a 및 도 20b는 상부 케이스를 수직으로 이송시켜 상부 케이스에서 분리된 혈청을 하부 지지대의 멤브레인으로 전달하는 동작을 나타낸다.

도 20a 및 도 20b에 도시된 바와같이, 본 발명의 제1실시예에서와 동일하게 제어부(104)는 카트리지 구동부(101)를 제어함에 의해 하부 케이스(60)를 수평으로 이동시켜, 상부 케이스(50)의 멤브레인을 하부 케이스(60)의 각 멤브레인과 정렬시킨 후 상부 케이스 (50)를 수직으로 이동시켜 상부 케이스(50)의 멤브레인과 하부 케이스(60)의 멤브레인을 접촉시킨다. 만약 하부 케이스(60)에 소정 개수의 단위 멤브레인(80)이 적층된 경우 제어부 (180)는 적층된 단위 멤브레인의 수에 따라 수직 이동 모터의 세기를 조절할 수 있다. 그 결과 상부 케이스(50)의 확산 멤브레인에서 분리된 혈청이 하부 케이스(60)의 멤브레인으로 직접 전달되거나, 소정 개수의 단위 멤브레인(80)을 통해 전달된다. 상기 멤브레인 접촉에 의해 상부 케이스(50)의 멤브레인에 있는 혈청이 하부 케이스의 반응 멤브레인 또는 확산 멤브레인을 통해 반응 멤브레인으로 전달되면, 제어부(104)는 카트리지 구동부(101)의 수직 이동모터를 제어하여 상부 케이스(50)를 위로 수직 이동시켜 접촉을 해제한다.

제어부(1040)는 상단 및 하부 케이스(50, 60)를 이동시켜 멤브레인 접촉을 반복적으로 수행한다. 접촉이 완료되어 하부 케이스(60)에 구비된 모든 반응 멤브레인에 혈청이 전달되면 제어부(104)는 측정부(102)를 제어하여 반응 멤브레인에 광을 투사하여 발색정보를 측정하고, 상기 측정된 발생 정보를 근거로 콜레스테롤 수치를 측정하여 표시부(105)에 표시한다. 상기 발색정보 측정은 멤브레인 접촉과 반대 순서로 이루어진다.

상술한 바와같이, 본 발명은 멤브레인을 포함하는 상부 케이스와 하부 케이스를 각각 수직 및 수평이동시켜 멤브레인의 정렬 및 접촉을 수행함으로써 유체 이동에서 발생하는 유체의 손실을 제거하여 적은 양의 혈액만으로도 원하는 측정 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 멤브레인을 포함하는 상부 케이스와 하부 케이스를 수직 및 수평이동시켜 멤브레인의 정렬 및 접촉을 수행함으로써 불균일한 혈청의 분배를 예방할 수 있으며, 멤브레인 접촉시간을 컨트롤 할 수 있으므로 좀더 정확한 농도 측정 결과값을 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 혈액을 멤브레인으로 이송하기 위한 소정 기울기를 갖는 모세혈관 채널을 구비함으로써, 종래에 혈액에서 원하는 성분 추출을 위해서 혈액을 여러 단계로 유로를 분기할 필요가 없으며 혈액 누수를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 다양한 마이크로 유체 칩 상의 연속 공정의 능동적 분산 구동이 가능하기 때문에 콜레스테롤 측정 장치의 효율 및 성능을 향상 시킬 수 있다.

상기와 같이 설명된 본 발명에 따른 콜레스테롤 측정 장치 및 그 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

50 : 상부 케이스 60 : 하부 케이스
70, 871 : 탄력 부재 80 : 단위 멤브레인
100 : 카트리지 수용부 101 : 카트리지 구동부
103 : 측정부 103 : 메모리
104 : 제어부 105 : 표시부
200, 300 : 카트리지

Claims (20)

1. 시료 전달용 멤브레인을 갖는 상부 케이스 및 적어도 하나의 정렬 위치에 시료 측정용 멤브레인을 가지며, 상기 상부 케이스와 이동 가능하도록 결합된 하부 케이스를 포함하는 카트리지;
   상기 카트리지를 수용하는 수용부;
   시료 측정을 위한 설정 정보가 저장된 메모리; 및
   상기 설정 정보에 따라 상기 하부 케이스를 수평으로 이동시켜, 상기 시료 전달용 멤브레인과 적어도 하나의 시료 측정용 멤브레인을 서로 정렬하고, 상기 적어도 하나의 정렬 위치에서 시료의 이동을 위해 상기 상부 케이스를 수직으로 이동시켜 상기 시료 전달용 멤브레인 및 상기 시료 측정용 멤브레인을 서로 접촉시키는 제어부;
   상기 시료 측정용 멤브레인에 광신호를 출력하여 상기 카트리지의 발색정보를 검출하는 측정부; 및
   표시부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 측정부에서 검출한 상기 발색정보를 처리하여 콜레스테롤 측정 결과값을 상기 표시부에 출력하는,
   콜레스테롤 측정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 설정 정보는,
   멤브레인 초기 정렬 위치, 멤브레인 접촉시간, 콜레스테롤 측정 항목, 상기 하부 케이스의 수평 이동거리, 상기 상부 케이스의 수직 이동 거리 및 상기 상부 케이스의 수직 이동 세기를 포함하는,
   콜레스테롤 측정 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 시료 전달용 멤브레인은,
   다층 멤브레인으로 구성되며,
   상기 시료 측정용 멤브레인은,
   반응 멤브레인을 포함하는,
   콜레스테롤 측정 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 다층 멤브레인은,
   상기 상부 케이스의 멤브레인 수용부에 삽입되는 적어도 하나의 여과 멤브레인; 및
   상기 멤브레인 수용부의 일정 영역에 가장 자리가 용착되는 하나의 확산 멤브레인을 포함하는,
   콜레스테롤 측정 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 카트리지는,
   소정 깊이의 가이드 영역을 갖는 판 형의 본체를 더 포함하고,
   상기 하부 케이스는,
   상기 가이드 영역과 동일한 형태이며, 상기 가이드 영역에 삽입되고,
   상기 상부 케이스는,
   상기 하부 케이스 위로 수직 교차되고, 양측이 탄력 부재를 통해 상기 본체에 고정되는,
   콜레스테롤 측정 장치.
6. 삭제
7. 시료 전달용 멤브레인을 갖는 상부 케이스 및 적어도 하나의 정렬 위치에 시료 측정용 멤브레인을 가지며, 상기 상부 케이스와 이동 가능하도록 결합된 하부 케이스를 포함하는 카트리지;
   상기 카트리지를 수용하는 수용부;
   시료 측정을 위한 설정 정보가 저장된 메모리; 및
   상기 설정 정보에 따라 상기 하부 케이스를 수평으로 이동시켜, 상기 시료 전달용 멤브레인과 적어도 하나의 시료 측정용 멤브레인을 서로 정렬하고, 상기 적어도 하나의 정렬 위치에서 시료의 이동을 위해 상기 상부 케이스를 수직으로 이동시켜 상기 시료 전달용 멤브레인 및 상기 시료 측정용 멤브레인을 서로 접촉시키는 제어부를 포함하고,
   상기 상부 케이스는,
   가이드 영역이 형성된 관 형으로 형성되며,
   상기 카트리지는,
   상기 가이드 영역으로부터 이격되어 상기 상부 케이스의 내측에 부착되는 탄력 부재를 더 포함하고,
   상기 하부 케이스는,
   상기 탄력 부재와 상기 가이드 영역 사이의 공간에 삽입되어, 상기 가이드 영역을 따라 전후방향으로 슬라이딩되는 서랍형으로 형성된,
   콜레스테롤 측정 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 상부 케이스는,
   혈액을 주입하기 위한 혈액 주입 부재;
   여과 멤브레인 및 확산 멤브레인을 포함하는 상기 시료 전달용 멤브레인을 수용하는 멤브레인 수용부; 및
   상기 혈액 주입 부재에 주입된 혈액이 상기 여과 멤브레인으로 주입되는 상태를 볼 수 있는 원통형의 홈 부를 포함하는,
   콜레스테롤 측정 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 혈액 주입 부재는,
   상기 멤브레인 수용부 내에서 상기 시료 전달용 멤브레인으로 혈액이 이송되게 소정 각도로 기울어지며, 투명한 재질로 형성된 혈액 이송 채널을 포함하는,
   콜레스테롤 측정 장치.
10. 제 7 항에 있어서,
    적어도 하나의 시료 측정용 멤브레인은,
    단위 멤브레인으로 제공되고,
    상기 하부 케이스는,
    저면에 단위 멤브레인을 수용하는 멤브레인 수용부; 및
    상기 하부 케이스의 측면에 구성되어 상기 멤브레인 수용부 위에 플로팅 형태로 복수의 단위 멤브레인을 적층하기 위한 멤브레인 거치부를 포함하며,
    상기 멤브레인 거치부는,
    상기 단위 멤브레인의 가장자리를 고정하기 위한 전달부 또는 홈부를 포함하는,
    콜레스테롤 측정 장치.
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