KR102400175B1 - 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

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우무트 아타칸 구르칸
알와 프래이완
무함마드 노만 하산
다니엘 이. 그루프
조슈아 킹 호이트
제임스 쏜
브라이언 티. 그림버그
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헤멕스 헬스, 인크.
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Abstract

카트리지와 판독기를 포함하는 현장 진단 시스템이 개시된다. 카트리지는 혈액 샘플과 같은 환자 샘플을 포함한다. 카트리지는 판독기 안으로 삽입되고 환자 샘플이 분석된다. 판독기는, 전기 영동(electrophoresis) 시험을 수행하여 혈액 샘플의 다양한 성분을 식별하고 정량화하는 전기 영동 검출 시스템과 같은 다양한 분석 시스템을 포함한다. 판독기는 다양한 환자 샘플 분석에서 얻어진 데이타를 처리하여, 환자의 장애, 증세, 질환 및/또는 감염을 나타내는 해석적인 결과를 제공할 수 있다.

Description

진단 시스템 및 방법
본 출원은 2017년 5월 18일에 출원된 계류중인 미국 특허 출원 15/599,368의 일부 계속 출원이고, 그 미국 특허 출원은 2016년 9월 8일에 출원된 미국 가특허 출원 62/385,146의 이익을 주장하며, 이들 두 특허 출원의 내용은 전체적으로 본 명세서에 참조로 관련되어 있다.
본 출원은 또한 2016년 9월 8일에 출원된 계류중인 미국 가특허 출원 62/385,146의 이익을 주장하며, 이 가특허 출원의 내용은 전체적으로 본 명세서에 참조로 관련되어 있다.
본 출원은 2017년 5월 18일에 출원된 국제 특허 출원 PCT/US2017/033409에 관련되어 있고, 이 국제 특허 출원의 내용은 전체적으로 본 명세서에 참조로 관련되어 있다.
환자 진단 서비스는 생명을 구하고 환자 치료 시간을 줄여주고 또한 목표된 치료를 위한 귀중한 통찰을 제공한다. 많은 발전된 국가에서, 현대의 의료 시설은 환자에게 가장 진보된 진단 서비스를 제공하여, 환자가 효율적으로 또한 효과적으로 치료될 수 있게 해준다. 덜 발전된 국가 또는 지역에서는, 종종 경제적 및 기반 시설적인 고려 사항으로 인해 고품질의 의료 시설 및 진단 서비스가 부족할 수 있다. 많은 덜 발전된 국가에서는, 현대 의료 기술에 대한 높은 요구를 지원하기 위해 필요한 탄탄한 전력망 또는 고도로 훈련된 임상 의사와 같은 최신의 의료 기술 및 기반 시설을 갖출 경제적인 여건이 안 된다. 안타깝게도, 세계 인구의 대부분은, 효율적이고 효과적인 진단 서비스가 부족하면 인구의 병적 상태, 사망률 및 전체적인 건강에 위험한 영향을 주는, 서비스가 충분하지 않은 지역 또는 발전된 지역에 거주한다. 의료 케어의 이러한 부족은 낮은 경제 및 교육 발전과 같은 연쇄 반응 효과를 유발하거나 그에 기여할 수 있다.
종종, 많은 덜 발전된 국가 및 지역은, 일반적으로 필요한 진단 서비스를 수행하기 위해 요구되는 충분한 훈련된 사람도 부족하다. 이로인해, 진단 서비스로부터 확정적이지 않거나 오류가 있는 결과가 나타날 수 있고 또는 진단 서비스는 진단 서비스의 수행에 필요한 기반 시설 및/또는 지식을 가지고 있는 다른 장소에서 수행될 필요가 있음에 따라 진단의 상당한 지연이 생길 수 있다. 환자에 대해서는, 이는 치료의 추가 지연을 의미할 수 있는데, 그러면, 환자의 생존 가능성이 감소할 수 있고 질환의 확산이 증가할 수 있고/있거나 질환 또는 증세로 인한 쇠약화가 증가될 수 있다.
대형 실험실이 직원을 두기가 비용이 굉장히 많이 들고 어려운 경우, 현장 진단 장치가 효과적인 해결책을 제공할 수 있다. 이러한 해결책은, 시기 적절하고 정확하며 또한 비용 효과적인 건강 케어를 제공할 수 있다.
덜 발전된 국가에 영향을 주는 치료 가능한 일반적인 병 중의 하나가 겸상 혈구 질환(SCD), 지중해빈혈 및 다른 헤모글로빈 이상증과 같은 헤모글로빈 장애이다. 이것들은, 말라리아에 반응하여 진화된 것으로 믿어지는 유전적인 장애이다. 인구 이동으로, 이들 증세는 전세계 인구로 확산되었고 많은 사람들의 생계와 건강에 영향을 주었다. 조기 발견 또는 진단으로, 이들 증세는 시달리고 있는 개인에 큰 나쁜 영향을 주기 전에 치료 및 관리될 수 있다. 말라리아와 마찬가지로, 이들 장애는, 증세를 신속하게 효과적으로 그리고 효율적으로 진단하는 진단 서비스에 대한 제한된 접근을 갖거나 그 접근이 불가능한 덜 발전된 국가 및 지역의 사람들에게 영향을 준다.
추가 난제는 덜 발전된 지역에 있는 신뢰적이지 못한 전력 공급원이다. 따라서, 배터리로 작동할 수 있도록 충분히 낮은 전력 소비를 보이는 진단 해결책을 갖는 것이 바람직할 것이다.
또 다른 난제는, 현장 장치는 환경, 환자 샘플 및 장치 자체의 일회용 요소의 변하는 조건을 받는다는 것이다. 이 때문에, 시험 결과가 넓게 변할 수 있다. 따라서, 그러한 변화에 덜 민감하거나 자기 보정적인 진단 장치를 갖는 것이 바람직하다.
생물학적 유체 질환, 증세 또는 병을 진단하기 위한 진단 장치 또는 서비스로서, 현장에서 체외에서 사용되고 저렴하며, 신속하며 정확하고, 자기 보정적이고 또한 숙련된 임상 의사의 도움 없이 데이타를 평가하고 진단을 할 수 있는 진단 장치 또는 서비스가 요구된다. 이러한 장치는 많은 국가 및 지역, 특히 덜 발전된 국가 및 지역에 크게 이익이 될 것이다.
도 1은 예시적인 진단 시스템을 도시한다.
도 2a 및 2b는 예시적인 카트리지를 도시한다.
도 3a 및 3b는 예시적인 전기 영동 검출 시스템을 도시한다.
도 4는 도 3a 및 3b에 나타나 있는 예시적인 전기 영동 검출 시스템을 사용하는 예시적인 질환 및/또는 증세 분석 방법을 도시한다.
도 5는 예시적인 진단 시스템의 블럭도이다.
도 6은 다른 예시적인 카트리지의 블럭도이다.
도 7은 예시적인 환자 샘플 분석 과정을 도시한다.
도 8은 또 다른 예시적인 카트리지 및 전기 영동 검출 구성품을 도시한다.
도 9는 추가의 예시적인 진단 시스템을 도시한다.
도 10은 예시적인 판독기 네트워크를 도시한다.
본 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 사용되는 바와 같이, 다른 특정한 언급이 없으면, 단수 표현은 복수의 지시 대상도 포함한다는 것을 유의해야 한다. 추가로, "및"과 "또는"의 사용은 서로 교환적으로 사용될 수 있고 또한 일반적으로 "및/또는"을 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
혈액 장애, 특히 유전성 혈액 장애 및/또는 다른 증세/질환을 발견하고 그의 진단을 도와주는 다양한 예시적인 현장 체외 진단 장치 및 방법이 여기서 설명된다. 개시된 진단 장치는, 환자의 하나 이상의 질환, 장애 또는 증세의 진단 또는 그에 관한 데이타를 제공하도록 혈액 샘플과 같은 생물학적 환자 샘플을 분석하기 위해 상호 접속하는 카트리지와 판독기를 포함한다. 카트리지는 판독기의 하나 이상의 진단 시스템에 의해 분석되기 위한 생물학적 샘플을 포함하거나 지지할 수 있다. 전기 영동 시스템, 및/또는 추가적인 체외 진단 및/또는 생물학적 환자 샘플 분석 시스템, 예컨대 자기 광학 시스템이 판독기 및 카트리지에 포함되어, 다양한 질환 또는 증세를 진단하고/진단하거나 그에 관한 생물학적 환자 샘플 데이타를 제공할 수 있다. 카트리지 및 판독기는, 경제적이고 효율적이며 또한 효과적인 현장 진단 시스템을 제공한다. 생물학적 샘플은 환자의 혈액, 타액, 소변, 다른 유체, 조직의 액체 현탁물, 유체의 조합물 또는 다른 생물학적 성분일 수 있다. 여기서 논의되는 여러 예는 환자 혈액 샘플을 분석하는 시스템과 방법을 설명하지만, 어떤 생물학적 샘플도 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 추가로, 여기서 설명되는 전기 영동 시스템을 또한 사용하여, 전기 영동 분석법을 사용해 다른 비생물학적 액체 및/또는 화합물을 분석할 수 있다.
도 1은 현장 혈액 진단 시스템(100)의 예시적인 판독기(110) 및 카트리지(120)를 도시한다. 현장 혈액 진단 시스템은, 신속한 결과 및 아주 효과적인 치료를 제공하기 위해 환자가 시험되고 또한 가끔 치료되는 장소에 물리적으로 위치되는 장치를 포함한다. 현장 장치는, 즉각적인 위탁 및/또는 치료가 가능한 환자가 존재할 때 환자의 장애 및/또는 감염을 진단함에 있어 정보와 도움을 제공할 수 있다. 장애 및/또는 감염에 대한 표준적인 실험실 기반 혈액 시험과는 달리, 개시된 현장 장치는, 높은 민감성과 정확성을 유지하면서 환자 가까이에서의 진단을 가능하게 하여 장애 및/또는 감염의 효율적이고 효과적인 조기 치료에 도움을 준다.
판독기(110)는 하우징(112), 카트리지 수용부(114) 및 디스플레이(116)를 포함한다. 환자 샘플 및 선택적으로 희석제, 마커, 시약 및/또는 재료를 담고 있는 카트리지(120)는 판독기(110)의 카트리지 수용부(114) 안에 삽입되어, 처리된 또는 처리되지 않은 환자 샘플을 판독기(110)에 전달하여 진단 시험 또는 분석을 수행한다. 카트리지(120)는 더 일반적으로, 판독기가 환자 샘플의 분석을 수행하기 위해 카트리지의 하나 이상의 요소와 상호 작용할 수 있도록 판독기 근처에 배치된다. 카트리지(120)는, 진단 시험을 준비하기 위해 카트리지(120) 안으로 환자 샘플을 사이펀(siphon)으로 빨아 들이기 위해 피펫형 단부(122)와 구형부(124)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 카트리지(120)는 모세관을 포함할 수 있으며, 이 모세관을 이용하여, 분석 및/또는 시험을 위한 환자 샘플을 얻을 수 있다. 추가 실시 형태에서, 현장 혈액 진단 시스템(100)에 의해 분석될 수 있는 혈액점을 모으기 위해 카트리지(120)에 포함되는 압지(blotting paper)를 사용하여 환자 혈액 샘플을 모을 수 있다.
판독기(110)의 하우징(112)은 플라스틱 또는 금속과 같은 재료로 만들어질 수 있고, 바람직하게는, 판독기(110)가 쉽게 정화 및/또는 소독될 수 있고 또한 외부의 물 또는 먼지를 견딜 수 있게 해주는 매끄러운 표면으로 시일링된다. 또한, 하우징(112)은, 판독기(110) 및 그 내부의 진단 시스템에 대한 실질적인 손상 없이, 판독기(110)의 안전한 운반 및 사용을 가능케 하기에 충분히 강하다. 추가적으로, 하우징(112)은, 판독기(110)의 내부가 온도 및/또는 습도 변화 및/또는 빛 침입에 노출되는 것을 막거나 최소화하는 특성을 가질 수 있다. 판독기(110)는 튼튼해서, 진단 시스템의 결과에 부정적인 영향을 줌이 없이, 다양한 위치와 환경에서 사용될 수 있다.
판독기(110)의 하우징(112)은, 환자 샘플의 분석 오차를 방지하는데 도움을 주기 위해 측정 과정 동안에 판독기(110)의 진동을 방지하는 진동 격리를 또한 포함할 수 있다. 진동 격리는, 판독기(110)의 구성품 및/또는 시스템을 하우징(112) 내부에 매달고/매달거나 격리시키고 또는 외부 하우징(112)에 매달리고/매달리거나 그로부터 격리되는 내부 하우징 내에 구성품 및/또는 시스템을 내포시키는 것을 포함할 수 있다. 대안적인 진동 격리는, 판독기(110)가 표면에 위치될 수 있는 반진동 발부 또는 마운트를 포함할 수 있다. 추가적인 진동 격리는, 판독기의 외부 환경에 의한 판독기(110)의 진동 및/또는 교란을 줄이거나 제한하기 위해 판독기(110)를 쿠션 매트 및/또는 반진동 매트에 배치하는 것을 포함할 수 있다.
카트리지 수용부(114)는 카트리지(120)를 수용하도록 일치적으로 성형될 수 있다. 카트리지(120)는 부분적으로 또는 완전히 카트리지 수용부(114) 또는 판독기(110) 안에 수용될 수 있다. 대안적으로, 카트리지(120)는 다른 식으로, 예컨대, 외부 수용부 또는 도관에 의해 판독기(110)에 연결되어, 환자 샘플 또는 그의 일부분을 판독기(110)에 전달할 수 있다. 이러한 외부 수용부 또는 도관은, 임의의 적절한 구성의 무선 또는 유선 연결부에 의해, 판독기(110)에 수용되어 있는 전자 장치에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2a 및 2b는 예시적인 카트리지(200a, 200b)를 도시한다. 이들 예시적인 카트리지(200a, 200b) 각각은 하우징(202a, 202b), 상측 부분(210a, 210b) 및 하측 부분(230a, 230b)을 포함한다. 카트리지(200a, 200b)는 카트리지(200a, 200b)의 내부에 있는 샘플 챔버(예컨대, 도 2a의 240)를 포함할 수 있는데, 이 샘플 챔버는 혈액 샘플과 같은 환자 샘플을 카트리지(200a, 200b) 내부에 저장할 수 있다. 카트리지(200a, 200b)는 판독기에 의한 분석 또는 판독을 위한 환자 샘플을 전달하거나 저장한다. 또한, 카트리지(200a, 200b)는 판독기와 상호 접속하여, 카트리지(200a, 200b) 내부에 저장되어 있는 환자 샘플의 판독 또는 분석을 도와주거나 용이하게 해줄 수 있다. 즉, 카트리지(200a, 200b)는 카트리지(200a, 200b) 내부에 있는 환자 샘플의 분석을 도와 주기 위해 도 2b의 카트리지(200b)의 광학 창(220) 및 전기 영동 요소(250)와 같은 특징 부분을 포함할 수 있다. 카트리지(200a, 200b)는 또한 환자 샘플의 분석을 위해 모든 환자 샘플 또는 그의 일부분을 판독기에 전달할 수 있다. 카트리지(200a, 200b)로부터 환자 샘플 또는 그의 일부분은 환자 혈액 샘플의 분석을 위해 판독기의 혈액 샘플 챔버 또는 판독기의 다른 위치 또는 판독기의 외부에 전달될 수 있다.
카트리지(200a, 200b)는 증세, 질환 및/또는 병 특정적이거나 복수의 증세, 질환 및/또는 병 특정적일 수 있다. 카트리지(200a, 200b)는 단일 또는 복수의 특정한 증세, 질환 및/또는 병의 분석을 위한 특정 카트리지에 맞는 외부 및/또는 내부의 다양한 특징 부분을 포함할 수 있다. 카트리지 특이성은, 카트리지의 환자 샘플 크기 부피, 카트리지 내부의 다양한 희석제, 마커 및/또는 시약, 카트리지와 판독기의 인터페이스 및 하나 이상의 특정한 증세, 질환 및/또는 병에 관한 카트리지의 다른 설계 및/또는 구성 사양을 포함할 수 있다.
카트리지(200a, 200b)의 하우징(202a, 202b)은 환자 샘플의 분석 및/또는 획득을 도와주거나 용이하게 해주는 구조적, 재료적 및/또는 기하학적인 특징 부분을 포함할 수 있다. 이러한 특징 부분은 환자 샘플 또는 다른 유체 또는 화합물을 저장하는 내부 챔버(예컨대, 도 2a의 샘플 챔버(240))를 포함할 수 있고, 이 챔버는 모인 환자 혈액 샘플의 분석을 위한 적절한 샘플 크기를 보장해 주는 크기로 되어 있고, 또한 특징 부분은, 환자 샘플의 분석 동안에 판독기의 시스템과 상호 작용하고 그와 결합하거나 그 시스템을 활성화시키는 인터페이스를 포함할 수 있다. 다른 특징 부분은 모인 환자 샘플을 분석을 위한 적절한 상태로 유지시키는 환경 제어부 및 다른 특징 부분 및/또는 고려 사항을 포함할 수 있다. 예컨대, 판독기의 내부 챔버는 포트를 통해 삽입된 카트리지와 수동적으로 또는 자동적으로 상호 접속하여, 희석제, 마커 및/또는 다른 화학적 치료제를 카트리지내의 환자 샘플과 혼합시킨다. 그러한 포트는 카트리지의 샘플 챔버를 포트에 연결하는 관과 같은 통로일 것이고, 그래서 유체가 카트리지에 추가될 수 있다. 이러한 외부 유체의 추가는, 사용자가 스위치 또는 다른 액츄에이터를 조작할 때 수동적으로 일어날 수 있고, 사용자는 사용자 프롬프트에 반응하여 외부 유체를 추가할 수 있다. 카트리지 하우징(202a, 202b)은 튼튼한 일회용 카트리지(200a, 200b)를 만들기 위해 플라스틱, 복합 재료 및/또는 금속과 같은 적절한 재료로 형성될 수 있다. 추가로, 하우징(202a, 202b)의 재료는, 재사용을 위해 또는 폐기 전에 병원균을 죽이기 위해, 살균될 수 있도록, 예컨대, 사용 전에 카트리지(200a, 200b)를 살균할 수 있도록 선택될 수 있다.
환경적 고려 사항은 또한 카트리지 하우징(202a, 202b)을 위한 적절한 재료(들)의 결정에 사용될 수 있다. 이러한 환경적 고려 사항은 하우징 재료의 생분해성, 하우징 재료의 재활용성, 하우징 재료의 소각 부산물 및 다른 환경적 고려 사항을 포함할 수 있다. 이들 환경적 고려 사항은 사용 후에 카트리지(200a, 200b)의 폐기, 재활용 및/또는 재사용의 환경적 영향을 줄여줄 수 있다.
카트리지(200a, 200b)의 하우징(202a, 202b)은, 환자 식별 마커 또는 환자 식별을 카트리지(200a, 200b) 상에 가하거나 표시하기 위한 영역을 포함할 수 있다. 이 마커는 기계로 판독 가능한 형태 또는 사람이 판독 가능한 형태이거나 또는 둘 모두의 형태일 수 있다. 환자 식별은 모인 환자 샘플의 분석을 특정 환자와 연관시킬 수 있게 해준다. 추가적으로, 판독기는, 분석 결과를 환자의 의료 기록에 자동적으로 첨부하는 것을 포함하여, 분석을 환자와 연관시키기 위해 환작 식별 마커를 검출할 수 있다. 일 예시적인 실시 형태에서, 이름과 같은 환자 개인 정보를 카트리지(200a, 200b)로부터 제거하기 위해 환자 식별을 혼란스럽게 만들 수 있고, 대신에, 환자는, 판독기, 컴퓨터 또는 다른 시스템에 있는, 특정 환자와 연관된 무작위 숫자 또는 문자열을 할당 받을 수 있다.
증세, 장애, 질환 및/또는 병의 추세 또는 발현을 결정하기 위해 환자 진단 및 인구 통계학적 정보를 또한 분석에 사용할 수 있다. 이 분석을 사용하여, 증세/장애의 확산 및/또는 증세/질환의 목표된 진단 및/또는 치료를 방지하거나 최소화할 수 있다. 겸상 혈구 및 다른 헤모글로빈 증세와 같은, 일단 적절히 진단된 다양한 증세에 대해, 증세의 유행의 지리적 연관성을 사용해 조치를 수행하여, 대상 인구에 대한 증세의 영향을 완화하고 최소화할 수 있다.
카트리지(200a, 200b)의 상측 부분(210a, 210b)은 색, 패턴, 이름 또는 다른 구별 요소와 같은 식별 마커(들)를 포함할 수 있다. 식별 마커를 사용하여, 특정한 증세(들), 질환(들) 및/또는 병(들)의 분석을 위한 카트리지(200a, 200b)의 사용을 나타낼 수 있다. 이리하여, 카트리지(200a, 200b)가 특정 분석(들)에 사용될 것이라는 것을 사용자가 명확하게 시각적으로 알 수 있다.
추가로, 상측 부분(210a, 210b)은, 환자 샘플을 카트리지(200a, 200b) 안으로 모으는 것을 도와주거나 용이하게 해주는 흡인 구형부, 조작 요소, 또는 모세관과 같은 샘플 수집 요소의 일부분일 수 있다. 흡인 구형부로서, 상측 부분은, 카트리지(200a, 200b) 내의 환자 샘플을 빨아 올리는 것을 도와주기 위해 부피가 변할 수 있는 탄성적인 또는 가요적인 재료로 형성될 수 있다. 조작 요소로서, 사용자 또는 다른 장치에 의해 압력 또는 다른 입력이 카트리지(200a, 200b)의 상측 부분(210a, 210b)에 가해지면, 예컨대, 바늘 또는 모세관이 연장 및/또는 후퇴하여, 환자 샘플이 분석 준비를 위해 카트리지(200a, 200b) 안으로 피동적으로 또는 능동적으로 들어가게 된다. 모세관은 사용자 또는 기계 압력이 필요 없이 샘플을 피동적으로 모으는 한 수단이다.
또한, 상측 부분(210a, 210b)은, 내부에서 챔버에 저장되고 카트리지(200a, 200b) 안으로 방출되고/방출되거나 그 카트리지 내의 환자 샘플과 혼합될 수 있는 희석제, 마커, 시약 또는 다른 유체 또는 물질을 포함할 수 있다. 카트리지(200a, 200b)의 상측 부분(210a, 210b)에 압력을 가하면, 포함되어 있는 물질 또는 유체가 카트리지(200a, 200b) 내부의 환자 샘플 안으로 들어가고, 그리하여 환자 샘플과 포함된 물질(들) 또는 유체(들)의 혼합이 일어난다. 예시적인 희석제 비는 1:0.5 내지 1:100를 포함할 수 있다. 포함되는 물질 또는 유체는 환자 샘플의 분석, 분석용 환자 샘플의 준비, 분석용 샘플의 보존 또는 환자 샘플의 효율적이고 효과적인 분석을 위한 다른 바람직하거나 필요한 환자 샘플 수정에 도움을 줄 수 있다.
추가적으로, 카트리지(200a, 200b)의 상측 부분(210a, 210b)은, 판독기 또는 진단 장치 안으로 삽입하고/삽입하거나 그로부터 빼내는 동안에 카트리지(200a, 200b)를 다루기 위해 사용자를 위한 편하고 인간 공학적이며 그리고/또는 용이한 파지를 제공하도록 윤곽 결정되고/결정되거나 성형될 수 있다. 대안적으로, 상측 부분(210a, 210b)의 표면 질감은, 사용자가 카트리지(200a, 200b)를 잡을 수 있는 능력을 개선하도록 될 수 있다.
광학 창(220)은 카트리지(200a, 200b)에 포함될 수 있고, 이 광학 창을 통해 빛이 카트리지(200a, 200b)의 일부분(예컨대, 환자 샘플을 포함하는 샘플 챔버(도 2a의 240) 안으로 들어가고/들어가거나 그를 통과할 수 있다. 빛이 카트리지(200a, 200b) 내의 샘플 공간 안으로 들어가고/들어가거나 그를 통과할 수 있는 능력은, 카트리지(200a, 200b) 내부의 환자 샘플을 분석하는 동안에 필요한 단계일 수 있다. 광학 창(220)은, 광학 창(220)을 통과하는 빛의 평행 정렬, 필터링 및/또는 편광과 같은, 내부 환자 샘플의 분석의 일부분으로서 광학 창(220)에 들어가는 빛을 반드시 또는 바람직하게 변화시키는 재료 및/또는 구성일 수 있다. 대안적으로, 광학 창(220)은 투명 또는 반투명할 수 있고 또는 카트리지(200a, 200b)의 하우징(202a, 202b) 내부의 개구일 수 있다. 카트리지(200a, 200b)는 광학 창(220, 220b)의 반대편에서 반사기를 포함할 수 있고, 이 반사기는 들어오는 빛을 광학 창(220a, 220b) 또는 다른 광학 창을 통해 되반사시키고, 또는 카트리지는 빛이 카트리지(200a, 200b)을 통과할 수 있도록 빛 유입 창의 반대편에 있는 추가 광학 창을 포함할 수 있다.
도 2b의 카트리지(200b)의 "250"과 같은 전기 영동 요소는 카트리지(250) 내부의 환자 샘플의 전기 영동 분석을 수행하는 것을 도와줄 수 있다. 전기 영동 요소(250)는 전기 영동 분석을 수행하기 위해 전기 영동 요소에 전기적 구배를 일으키는 전극을 포함할 수 있다. 전기 영동 요소를 보호하는 덮개가 포함될 수 있는데, 이 덮개를 통해 또는 덮개를 제거하여 여전히 결과를 볼 수 있다. 덮개는 광학적으로 투명하여, 결과 및/또는 수행되고 있는 전기 영동을 광학적으로 볼 수 있다. 빛은 전기 영동 요소(250)를 통해 반사되고/반사되거나 그 요소를 투과하여, 그에 표시되는 결과를 볼 수 있게 하는데 도움을 줄 수 있다. 카트리지(200b)는 빛이 전기 영동 요소(250)를 투과하는 것을 촉진하는 하나 이상의 구조적인 특징 부분을 포함할 수 있다.
하측 부분(230a, 230b)은 동일한 수집 시스템을 수용하거나 그의 일부분일 수 있다. 도 2a 및 2b에 나타나 있는 예에서, 하측 부분(230a, 230b)은 채널 또는 관을 포함할 수 있고, 이를 통해 환자 샘플이 카트리지(200a, 200b)의 내부 안으로 전달될 수 있다. 하측 부분(230a, 230b)은 또한 샘플 수집 시스템의 일부분, 예컨대, 환자 샘플이 카트리지(200a, 200b)의 내부에 전달될 때 통과할 수 있는 란셋 또는 모세관 같은 연장 가능한 바늘을 수용할 수 있다.
하측 부분(230a, 230b)은 또한 환자 샘플의 분석 및/또는 저장을 도와주는 요소 및/또는 시스템을 포함할 수 있다. 이는 카트리지(200a, 200b) 내부로부터 환자 샘플의 적어도 일부분을 판독기 안으로 방출하는 인터페이스 및/또는 기구 및/또는 환자 샘플을 카트리지(200a, 200b) 내부에 구속 및/또는 보존하는 장벽 또는 시일을 포함할 수 있다.
하측 부분(230a, 230b)은, 일단 카트리지(200a, 200b)가 이전에 사용되었으면 보일 수 있는 지시 요소를 더 포함할 수 있다. 이는 환자 시편의 교차 오염을 방지하고/방지하거나 환자 샘플 분석의 결과를 변경시키거나 훼손할 수 있는 일회용 카트리지(200a, 200b)의 재사용을 방지할 수 있다. 지시는 본래 구조적이고 변할 수 있는데, 예컨대, 일단 카트리지(200a, 200b)가 사용되었거나 환자 샘플을 얻었으면 보일 수 있는 하측 부분(230a, 230b)의 카트리지(200a, 200b) 하우징(202a, 202b)의 일부분의 제거 또는 파괴일 수 있다. 추가로, 하측 부분(230a, 230b)은 카트리지(200a, 200b) 내부에서 환자 샘플을 얻은 후에 변형될 수 있는데, 그래서, 카트리지(200a, 200b)를 사용하여 환자 샘플(들)의 추가 수집이 방지된다. 지시는 또한 전기적일 수 있다.
도 3a 및 3b는 예시적인 전기 영동 검출 시스템(300)을 도시한다. 이 전기 영동 검출 시스템(300)은 전기 영동 스트립(302), 전극(304, 306), 환자 샘플(310) 및 광학 촬상 장치(330)를 포함한다. 환자 샘플(310)의 전기 영동 분석을 사용하여, 인가 전기 포텐셜 또는 전압으로 인해 영향을 받는 환자 샘플(310)의 양태를 평가할 수 있다. 전기 포텐셜의 영향을 받을 수 있는 환자 샘플(310)의 양태는 그의 전하로 인해 헤모글로빈을 포함할 수 있다 환자 샘플(310)의 헤모글로빈형의 상대 비율의 결정을 포함한 전기 영동 시험을 사용하여 다양한 헤모글로빈 장애를 진단, 평가 및/또는 모니터링할 수 있다. 전기 영동 분석의 결과는 촬상에 의해 광학적으로 얻어질 수 있다. 광원(나타나 있지 않음)이 사용되어 결과를 얻는데 도움을 줄 수 있고, 그 광원은 빛을 방출하고, 이 빛은 전기 영동 스트립(302)에서 반사되고/반사되거나 이를 투과하여 그 스트립상의 전기 영동 결과의 촬상 및/또는 시각화를 도와 준다.
도 3a는 전기 영동 과정의 초기 셋업을 도시한다. 두 전극(304, 306) 사이의 전기 전도성을 얻는데 도움을 주는 버퍼 용액이 전기 영동 스트립(302) 상에 배치될 수 있다. 혈액 샘플과 같은 환자 샘플(310)이 피제어 방식으로 전기 영동 스트립(302) 상에 배치된다. 도 3a에 나타나 있는 예에서, 환자 샘플(310)은 선으로 배치되어 있는 것으로 나타나 있고, 샘플이 전기 영동 스트립(302) 상에 더 정확하게 그리고/또는 더 제어를 받아 배치될 수록, 밴딩(banding)이 더 명확하게 시각화될 수 있다. 추가로, 환자 샘플(310)은 하나 이상의 마커와 같은 추가 화합물/성분을 포함할 수 있다. 추가 화합물/성분은 전기 영동 과정에 도움을 줄 수 있고/있거나 전기 영동의 결과를 해석하는데 도움을 줄 수 있다.
예컨대, 하나 이상의 마커는 주어진 인가 전압 및/또는 전압 인가 시간에 대해 알려져 있는 이동 속도 및/또는 거리를 가질 수 있다. 대안적으로, 이들 마커는 샘플에 대한 이동 속도를 가짐으로써 전기 영동 과정의 결과를 정규화할 수 있고, 그리하여 샘플간 가변성의 영향을 줄일 수 있다. 이들 마커는 환자 샘플(310)의 결과적인 밴딩에 대한 평가에 도움을 줄 수 있다. 환자 샘플(310)이 제자리에 있는 상태에서, 전극(304, 306)을 사용하여 전압이 인가되어, 환자 샘플(310)의 다양한 성분이 정해진 시간에 걸쳐 화살표(308)로 표시된 방향으로 전기 영동 스트립을 가로질러 이동하게 된다. 환자 샘플(310)의 다양한 성분은 인가 전압 및 다양한 성분의 물리적, 화학적 특성 때문에 밴드로 분리될 것이다. 인가 전압, 전류 및 인가 시간 중의 하나 또는 전부는 수행되는 전기 영동 시험의 다양한 파라미터에 근거하여 미리 결정되거나 미리 설정될 수 있다. 대안적으로, 인가되는 전압, 전류 및 인가 시간 중의 하나 이상은 가변적일 수 있고 환자 샘플의 밴딩 또는 추가 화합물/성분에 근거할 수 있다. 예컨대, 마커가 전기 영동 스트립(310)을 가로질러 이동함에 따라, 환자 샘플(310)에 추가되는 마커의 이동이 모니터링될 수 있다. 즉, 전기 영동 시험 및/또는 마커의 촬상/모니터링은 시험 과정 중에 연속적으로 또는 시간 간격을 두고 수행될 수 있다. 예컨대, 전기 영동 과정의 이미지가 예컨대 비디오 촬상 과정에 의해 연속적으로 캡쳐될 수 있고, 또는 이미지는 하나 이상의 밴드가 이동한 시간 및/또는 거리에 근거하여 일정한 간격으로 캡쳐될 수 있다. 일단 마커가 전기 영동 스트립(302)을 가로질러 미리 결정된 위치에 도달하면, 인가 전압의 제거로 시험이 종료될 수 있다.
도 3b는 완료된 전기 영동 과정을 도시한다. 일정 시간 동안 전극(304, 306)을 통해 전압을 인가한 후에, 환자 샘플(310)은 다양한 밴드(312, 314, 316, 318)로 분리되었고, 이들 밴드는 초기 환자 샘플 위치(311)로부터 이동하였다. 추가로, 추가 마커(320a, 320b)가 초기 환자 샘플(310)로부터 분리되었고, 전기 영동 스트립(302)의 길이를 따라 이동하였다. 다양한 밴드(312, 314, 316, 318)의 세기(intensity), 위치 및/또는 다른 밴드 검출 특성을 사용하여, 초기 환자 샘플(310)의 성분 및 그의 상대 비율을 확인할 수 있다. 다양한 밴드(312, 314, 316, 318)로 나타내지는 화합물 및 그의 상대 비율을 식별하는 처리를 위해 광학 촬상 장치(330)가 전기 영동 과정 중에 그리고/또는 그 후에 전기 영동 스트립(302)을 촬상할 수 있다.
전기 영동 검출 시스템(300)을 사용하여, 겸상 혈구 질환(SCD) 및 지중해빈혈과 같은 헤모글로빈 장애를 식별하고 모니터링할 수 있다. SCD의 경우, 다양한 헤모글로빈형과 그의 비율을 모니터링하는 것은 환자 치료의 중요한 일부이다. SCD 환자는 겸상 헤모글로빈(HbS)을 생성하고, 이러한 헤모글로빈은 기형 적혈구를 유발시키는데, 이 기형 적혈구는 감소된 산소 운반 능력을 가지며 또한 그의 기형적인 형상 및 특성 때문에 다른 환자 문제를 준다. SCD 환자에 대한 치료는 종종 수혈인데, 이 수혈은 환자에 대한 정상적인 성인 헤모글로빈(HbA) 및 태아성 헤모글로빈(HbF)의 형성을 자극하는 히드록시요소의 비율을 증가시킨다. 환자의 헤모글로빈 레벨을 모니터링하여, 치료 체제의 효능을 결정하고 또한 다양한 치료제의 투여 시간을 적절히 정할 수 있다. 개시된 전기 영동 시스템 및 여기서 개시된 방법을 사용하여, 환자의 다양한 헤모글로빈형의 레벨을 모니터링하여 헤모글로빈 장애를 더 정확하고 효과적으로 치료할 수 있다.
도 4는 예시적인 분석 방법(400)이다. 환자 샘플(이 예에서는 환자 혈액)의 분석을 수행하여 혈액 특징을 결정하고, 이 특징은 질환 또는 증세의 존재, 질환 또는 증세의 정량화, 질환 또는 증세의 존재 가능성, 질환 또는 증세를 나타낼 수 있는 특징, 질환 또는 증세를 나타낼 수 있는 특성의 정량화 및/또는 환자의 질환 또는 증세의 존재에 의해 영향을 받을 수 있는 다른 혈액 특징을 포함할 수 있다. 도 4의 예시적인 방법은 도 1에 나타나 있는 예와 같은 판독기 및 카트리지 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 판독기는, 환자의 질환 및/또는 증세의 존재를 나타낼 수 있는 환자 샘플의 특징을 분석하고 정량화하고 식별하며 그리고/또는 결정하는 하나 이상의 시스템 및/또는 요소를 포함할 수 있다.
방법(400)의 초기 단계(402)는, 분석용 환자 샘플(이 예에서는 혈액 샘플)을 모으는 것을 포함할 수 있다. 타액, 조직 및/또는 다른 체액과 같은 대안적인 그리고/또는 추가의 환자 샘플 및 비생물학적 샘플이 판독기의 하나 이상의 시스템에 의한 분석을 위해 모아질 수 있다.
단계 404에서, 모인 혈액 샘플의 전기 영동 시험을 준비하기 위해 버퍼가 전기 영동 스트립에 추가될 수 있다. 버퍼는, 전기 영동 스트립을 젖게 하고 전기 영동 스트립에 전류를 인가하는데 도움을 주는 염분 또는 다른 화합물을 함유할 수 있는 액체일 수 있다. 버퍼는 카트리지 또는 판독기 내부에 저장될 수 있고, 예컨대, 사용자, 판독기 및/또는 카트리지에 의해 전기 영동 시험이 시작되는 것에 반응하여 카트리지 또는 판독기에 의해 가해질 수 있다. 대안적으로, 전기 영동 스트립은 제조 또는 다른 공정 동안에 미리 가해지는 버퍼를 가질 수 있다. 추가 실시 형태에서, 전기 영동 스트립은 예컨대 제조 공정 동안에 건식 상태에서 전기 영동 스트립에 가해지는 버퍼의 하나 이상의 성분을 포함할 수 있고, 탈이온수와 같은 유체가 건식 상태 성분을 수화시키기 위해 사용 전에 전기 영동 스트립에 가해져 그 전기 영동 스트립을 버퍼 용액으로 젖게 할 수 있다.
모인 혈액 샘플(402)은, 필요하거나 원하는 경우, 분석을 위해 처리될 수 있다. 혈액 샘플의 처리는 혈액 샘플의 희석을 포함할 수 있는데, 이 희석은 모인 혈액 샘플을 희석제(예컨대, 혈액 샘플을 희석하는 탈이온수 또는 다른 유체)와 혼합시켜 행해질 수 있다. 희석제는 혈액 샘플의 점성, 혈액 샘플의 불투명성 또는 반투명성을 변화시킬 수 있고, 또는 판독기를 사용하는 분석을 위해 다른 식으로 혈액 샘플을 준비할 수 있다. 바람직하게는, 희석제는 혈액 샘플의 결과적인 분석에 영향을 주지 않고/않거나 분석을 위해 혈액 샘플을 준비하는데 도움을 준다. 이는, 판독기에 의한 전기 영동 분석을 위해 다양한 세포 성분을 방출시키기 위해 혈액 샘플의 세포를 용해시키는 것을 포함할 수 있다. 용해제는 물 또는 다양한 화학 물질과 같은 유체 및 분말을 포함할 수 있다. 추가로, 음파 처리, 침용(maceration) 및/또는 여과와 같은 기계적 용해를 사용하여, 샘플의 분석을 준비하기 위해 혈액 샘플의 세포의 적절한 용해를 달성할 수 있다.
단계 408에서, 하나 이상의 마커가 혈액 샘플에 추가될 수 있다. 추가되는 마커는 완료된 전기 영동 결과를 시각화하는데 도움을 줄 수 있다. 예컨대, 미리 정해진 인가 전압에서 어떤 헤모글로빈형과 동일한 상대 속도로 이동하는 마커가 추가될 수 있다. 마커는 인가 전압에 반응하여, 그 헤모글로빈형을 포함하는 혈액 샘플의 일부분과 함께 전기 영동 스트립을 가로질러 이동할 것이다. 마커는 마커의 시각화를 더 용이하게 해주는 색 또는 다른 광학적 특성을 가질 수 있다. 마커는 특정한 헤모글로빈형에 대해 이동하므로, 시각화가 더 용이한 마거는, 헤모글로빈형이 인가 전압에 반응하여 전기 영동 스트립을 가로질러 이동한 거리를 결정하는 것을 더 용이하게 해준다.
단계 410에서, 혈액 샘플은 피제어 방식으로 전기 영동 스트립 상에 배치될 수 있고, 바람직하게는, 전기 영동 스트립의 길이에 수직인 "선" 형태로 가해질 수 있다. 배치의 피제어 방식은, 배치되는 혈액 샘플의 양, 혈액 샘플이 배치되는 영역, 혈액 샘플이 배치되는 영역의 형상 및/또는 다른 배치 특성을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 판독기 및/또는 카트리지의 하나 이상의 시스템 및/또는 구성품을 사용하여, 혈액 샘플을 피제어 방식으로 전기 영동 스트립 상에 배치할 수 있다.
대안적으로, 혈액 샘플을 모으는 단계 402는, 혈액 샘플을 배치하는 단계(410)와 단일 단계로 결합될 수 있다. 환자 혈액 샘플은 분석을 위해 예컨대 핑거스틱으로부터 분석을 위해 전기 영동 스트립의 일 영역 상에 직접 배치될 수 있다.
혈액 샘플이 전기 영동 스트립 상에 배치된 상태에서, 단계 412에서 전압이 전기 영동 스트립에 인가되어, 혈액 샘플이 성분의 다양한 밴드로 분리될 수 있다. 전압 또는 전류는 미리 결정된 레벨 또는 일련의 레벨로 일정 시간 동안 인가될 수 있다. 앞에서 논의된 바와 같이, 전압 인가 시간은 미리 결정될 수 있고 또는 환자 샘플의 하나 이상의 밴드의 이동, 저항과 같은 전기적 파라미터의 측정치 또는 추가되는 화합물/성분에 근거할 수 있다. 인가 전압이 더 높으면, 밴드는 더 큰 속도로 전기 영동 스트립을 가로질러 이동할 수 있지만, 밴드 형상이 왜곡되어 밴딩의 해석이 어렵게 된다. 인가 전압이 더 낮으면, 밴드 충실도가 증가할 수 있지만, 필요한 시험을 수행하는데 걸리는 시간이 더 길어질 수 있다. 인가 전압은 원하는 또는 최소의 충실도 수준을 유지하면서 시험 효율을 최적화하도록 선택될 수 있다. 또한, 인가 전압은 시험 중에 변할 수 있는데, 예컨대 처음에는 높은 전압을 인가하고 다음에는 낮은 전압을 인가할 수 있다. 전압의 인가가 변하면, 초기 밴드 분리 및 이동이 일어날 수 있고, 나중에 인가되는 더 낮은 전압은 결과적인 밴딩 패턴의 충실도를 증가시키는데 도움을 줄 수 있다. 추가로, 변하는 전압 및/또는 전류가, 혈액으로 형성되는 밴드 및/또는 마커로 형성되는 밴드(들)의 측정에 반응하여 미리 결정된 비로 전기 영동 과정 동안에 인가되어, 마커 밴드 또는 그의 일부분의 일정한 이동 속도를 유지할 수 있다.
추가로, 판독기 및/또는 카트리지 내의 환경적 조건이 전기 영동 과정 동안에 제어될 수 있다. 환경적 변동으로 인해 야기될 수 있는 잠재적인 오류 및 변화를 최소화하기 위해, 환경적 조건의 제어를 행하여 전기 영동 과정이 수행되는 안정적인 환경을 유지할 수 있다. 예컨대, 열싱크가 전기 영동 스트립, 카트리지 및/또는 판독기 또는 그의 일부분에 열적으로 연결되어, 시험 동안에 전기 영동 스트립의 온도를 제한하여 결과의 질을 개선하거나 유지할 수 있다.
전기 영동 과정이 완료된 후에, 전기 영동 스트립은 단계 414에서 선택적으로 착색될 수 있다. 전기 영동 스트립 및 그 위의 밴드를 착색하면, 밴딩의 분석 및/또는 평가에 도움이 될 수 있다. 예컨대, 헤모글로빈에 대한 착색 염료를 사용하여 밴드를 착색하여, 전기 영동 스트립을 가로지르는 밴드의 위치를 결정하는데 도움을 줄 수 있다. 카트리지 및/또는 판독기는 착색 염료 및 이 착색 염료를 전기 영동 스트립에 가하기 위해 필요한 시스템/구성품을 포함할 수 있다. 대안적으로, 사용자가 밴드 분석 전에 전기 영동 스트립을 착색할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 시험의 끝에서 짧은 고전압을 인가하여 본질적으로 헤모글로빈 밴드를 연소시키고 이 밴드를 시각적으로 지속적이게 할 수 있다. 고전압은 또한 생존 가능한 병원균의 위험을 줄여줄 수 있다.
단계 416에서, 전기 영동 스트립은, 전기 영동 스트립 및 그 위의 밴드를 촬상하는 것을 포함하여, 광학적으로 분석될 수 있다. 전기 영동 스트립은, 하나 이상의 빛 스펙트럼을 방출하는 하나 이상의 광원을 사용하여 촬상될 수 있다. 밴드의 분석/평가를 돕기 위해, 전기 영동 스트립의 다수의 이미지가 다양한 조명 조건에서 캡쳐될 수 있다. 이미지 캡쳐는 디지털 촬상 센서와 같은 하나 이상의 촬상 센서를 사용하여 달성될 수 있고 시험 과정 전체에 걸쳐 또는 시험의 끝에서 수행될 수 있다. 캡쳐된 이미지(들)를 처리하여 전기 영동 시험 결과를 평가 및/또는 분석할 수 있다.
단계 418에서, 밴드의 최종 위치가 계산될 수 있다. 이 계산은, 시험 동안에 인가 전압으로 인해 각 밴드가 전기 영동 스트립 상의 초기 혈액 샘플 위치로부터 이동한 거리를 결정할 수 있다. 이동 거리와 함께, 각 밴드의 이동 속도가, 전압 인가의 경과 시간 및 이동 거리에 근거하여 계산될 수 있다. 각 밴드의 정체성과 위치를 사용하여, 초기 혈액 샘플의 다양한 성분/화합물 및 그의 비율이 결정될 수 있다. 헤모글로빈 장애 시험의 경우, 이 시험은 혈액 샘플에 존재하는 다양한 헤모글로빈형(HbS, HbA, HbF) 및 각각의 비율을 식별하는 것을 포함할 수 있다.
전기 영동 시험의 분석의 일부분으로서, 시험 동안에 형성된 밴드는 단계 420에서 식별될 수 있다. 밴드의 식별은 초기 혈액 샘플의 하나 이상의 화합물/성분을 전기 영동의 각 밴드와 관련시키는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 밴드의 식별은 각 밴드를 헤모글로빈형과 관련시키는 것을 포함할 수 있다. 밴드의 식별은, 전기 영동 시험 전에 미리 혈액 샘플에 추가된 마커의 도움을 받을 수 있다. 마커는 전기 영동 시험을 따른 그의 최종 위치가 혈액 샘플 내의 관심 화합물/성분 중의 하나 이상과 정렬되도록 선택될 수 있다. 대안적으로, 마커는 식별을 위해 밴드를 구별하는 것을 도와 주기 위해 2개의 밴드 사이에 배치되도록 선택될 수 있다.
일단 혈액 샘플의 분석이 완료되면, 결과가 출력될 수 있다(422). 결과의 출력은 식별된 혈액 특징(들)을 포함할 수 있고, 이 특징은 장애, 증세, 질환 및/또는 병, 혈액 샘플의 화합물/성분의 식별 및 식별된 화합물/성분 각각의 상대 비율을 포함할 수 있다. 예컨대, 결과는 초기 혈액 샘플에 존재하는 다양한 헤모글로빈형의 식별 및 각 헤모글로빈형의 비율을 포함할 수 있다. 출력은 디스플레이와 같은 시각적 출력, 스피커와 같은 청각적 출력 또는 다른 방식으로 사용자에 표시되거나 전달될 수 있다. 이는 예컨대 Bluetooth® 연결과 같은 유선 또는 무선 연결 또는 통신 프로토콜을 통해 출력 결과를 컴퓨터와 같은 외부 장치에 전송하는 것을 포함할 수 있다.
도 5는 예시적인 판독기(500)와 카트리지(560)를 도시한다. 판독기(500)는 환자 샘플의 분석을 수행하기 위해 필요한 시스템 및/또는 요소 모두 또는 그의 일부분을 포함할 수 있다. 카트리지(560)는 환자 샘플의 분석을 수행하기 위해 필요한 시스템 및/또는 요소를 포함하지 않거나 그의 일부분을 포함할 수 있다. 판독기(500) 및 카트리지(560)는 상호 접속하여 환자 샘플의 분석(예컨대, 도 4의 방법(400))을 수행한다.
판독기(500)는, 판독기 구성품의 일부 또는 전부를 둘러싸고 내포하는 하우징(502)을 포함한다. 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 하우징은 판독기(500)의 모든 구성품을 내포하지만, 당업자는 필요하거나 원하는 경우 어떤 하나 이상의 구성품이라도 하우징의 외부에 있을 수 있음을 알 것이다. 앞에서 논의한 바와 같이, 판독기(500)의 하우징(502)은, 판독기(500)가 튼튼하고 휴대 가능하도록 적절히 튼튼한 구조를 포함할 수 있는 적절한 재료로 만들어진다. 대안적으로, 판독기(500)는 병원 또는 실험실과 같은 영구적 또는 반영구적 장소에서 사용되도록 설계 및/또는 구성될 수 있다. 하우징(502)에 포함될 수 있는 예시적인 재료는 플라스티, 금속, 및 복합 재료를 포함한다. 하우징(502)은 복수의 또는 단일의 재료로 만들어질 수 있고, 판독기(500)의 사용성을 향상시키는 기하학적 및/또는 구조적인 특징 부분을 포함할 수 있다. 이러한 특징 부분은, 쉽게 정화되는 매끄러운 외부 표면, 판독기(500)를 운반하기 위한 파지부 또는 손잡이, 판독기(500)의 내부 구성품에 대한 손상을 방지하기 위해 위치하는 충격 흡수 부분 및/또는 증가된 구조적 강도 부분, 하우징(502) 내부의 원하는 그리고/또는 안정적인 온도 또는 범위를 유지하는데 도움을 주는 절연 및/또는 열 소산 구조물(들), 습기 및/또는 먼지가 판독기(502)의 내부에 들어가는 것을 방지하는 막 또는 구조물, 물리적 또는 무선 연결을 사용하여 판독기(500)를 외부 요소 및/또는 장치에 연결하기 위한 연결부, 포트 및/또는 인터페이스, 판독기(500)의 사용에 관한 사용 설명서, 일련 번호와 같은 식별 표시 및/또는 판독기(500)의 안전하고 효과적이고 효율적이며 그리고/또는 적절한 사용을 촉진시킬 수 있는 추가적인 필요한 또는 바람직한 특징 부분을 포함할 수 있다. 하우징(502)은 판독기(500)의 내부 구성품, 요소 및/또는 시스템의 유지 보수 및/또는 수리를 위해 판독기(500)의 내부에 접근할 수 있도록 해주는, 제거 가능한 또는 개방 가능한 패널과 같은 접근점을 가질 수 있다. 추가적으로, 판독기(500)의 하우징(502)은 판독기(500)의 다른 구성품, 요소 및/또는 시스템으로부터 제거 가능하거나 분리 가능하여, 하우징(502)의 교체가 가능하고 하우징(502)의 정화가 용이하며, 판독기(500)의 구성품, 요소 및/또는 시스템에 대한 접근 및/또는 판독기(500)의 하우징(502)의 제거를 필요로 하고/하거나 더 쉽게 되는 능력을 제거할 수 있다.
판독기(50)의 휴대성은 하우징(502)을 포함하여 판독기(500)의 설계 및 패키징시에 중요한 고려 사항이 될 수 있다. 판독기(500)는 다양한 환경에서 이동되어 사용될 수 있도록 튼튼하고 쉽게 운반될 필요가 있다. 작동 환경 및 기반 시설에 대한 접근과 같은 고려 사항은, 판독기가 다양한 환경 및/또는 장소에서 신뢰적으로 안전하게, 효과적으로 또한 효율적으로 사용될 수 있도록 판독기(500)를 설계 및/또는 구성할 때 고려될 수 있다. 시스템이 사용되는 특정 장소에서 이용 가능한 환경 및 기반 시설에 따라, 하우징은 기존 판독기의 특징 부분의 추가 및/또는 수정으로 그 장소에서 최선으로 작동하도록 맞춰질 수 있다. 대안적으로, 판독기(500)는 예컨대 실험실, 병원에서 또는 다른 세팅으로 더 영구적으로 위치되도록 설계 및/또는 패키징될 수 있다.
판독기(500)의 하우징(502)은, 환자 샘플의 분석을 위해 카트리지(560)와 상호 작용하고/작용하거나 그와 결합하는 카트리지 인터페이스(504)를 포함한다. 카트리지 인터페이스(504)는 카트리지(560)를 수용하도록 성형된 슬롯일 수 있다. 카트리지 인터페이스(504)의 대안적인 설계 및/또는 구조가 판독기(500)에 사용될 수 있다. 추가로, 카트리지 인터페이스(504)는 카트리지(560)를 판독기(500) 내부에 삽입할 수 있게 해주는 문과 같은 추가적인 구조물을 포함할 수 있다. 사용자는 환자 샘플의 분석을 준비하기 위해 카트리지(560)를 슬롯 안으로 삽입한다. 이 슬롯은, 카트리지(500) 내부에 포함되어 있는 환자 샘플의 필요한 또는 원하는 분석을 수행하기 위해, 삽입된 카트리지(560)를 판독기(500)의 구성품, 요소 및/또는 시스템을 위한 적절한 정렬 및/또는 배향으로 정렬 및/또는 배향시키는 내부 기하학적 구조를 포함할 수 있다. 예컨대, 카트리지 인터페이스(504)는 정사각형, 직사각형 및 원형 단면과 같은 다른 단면을 갖는 다양한 카트리지(560)를 수용할 수 있다. 각 카트리지(560)의 고유한 형상, 고유한 단면은 카트리지 인터페이스(504)의 기하학적 구조와 상호 작용하여, 분석을 위해 카트리지(560)를 판독기(500) 내부에 적절히 정렬시킬 수 있다. 예컨대, 원형 단면의 카트리지는 제1 배향의 제1 위치로 카트리지 인터페이스(504) 안으로 삽입될 수 있고, 정사각형 단면의 카트리지는 제2 배향의 제2 위치로 카트리지 인터페이스(504) 안으로 삽입될 수 있다. 특정한 카트리지(560)가 카트리지 인터페이스(504) 안으로 삽입될 수 있는 다양한 배향과 위치는, 복수의 증세/질환 특정적 카트리지(560)에 대해 동일하거나 다를 수 있다.
판독기(500)는 또한 카트리지 확인 시스템(540)을 포함할 수 있다. 카트리지 확인 시스템(540)은 카트리지 인터페이스(504)와 통합되거나 그와는 별개의 것일 수 있고/있거나 판독기(500)의 내부 또는 외부에 포함될 수 있다. 카트리지 확인 시스템(540)은 카트리지의 합당성을 확인해 주어 환자 샘플의 효율적이고 효과적인 분석에 도움을 줄 수 있다. 예시적인 확인 시스템(540)은 카트리지(560)의 확인 요소(569)를 포함할 수 있는데, 이 요소는 카트리지 확인 시스템(540)과 상호 작용하여 환자 샘플의 추가 처리 전에 카트리지를 확인시켜 준다. 추가로, 카트리지(560)의 확인은, 카트리지가 이전에 사용되지 않았음을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 카트리지의 재사용은 허용되거가 불허될 수 있고, 확인 시스템(540)을 사용하여, 카트리지(560)의 재사용에 대한 원하는 또는 요구되는 제한을 가할 수 있다. 일단 카트리지가 확인되면, 카트리지 내부에 포함되어 있는 환자 샘플의 추가 분석이 진행될 수 있다. 어떤 예에서, 카트리지의 확인은 환자 샘플의 체외 진단 과정의 문턱값 분석일 수 있다. 이 확인은, 카트리지 확인에 근거하여 분석을 특정한 단일 또는 복수의 분석으로 제한하는 것을 포함할 수 있다.
카트리지가 적절히 또한 완전히 삽입되면 판독기(500)의 포지티브 결합부 또는 잠금부가 카트리지(560)와 결합할 수 있다. 이 결합은 카트리지(560)와 판독기(500)의 적절한 삽입 또는 상호 접속을 알려주기 위해 사용자에게 촉각적, 청각적 및/또는 시각적 신호를 제공할 수 있다. 예시적인 포지티브 결합부 또는 잠금부는 노치 및 돌기 장치를 포함할 수 있고, 노치는 결합되면 돌기를 수용하고 해제 가능하게 구속하는 크기로 되어 있고, 그래서 한 요소, 즉 판독기(500) 또는 카트리지(560)의 노치는 다른 요소, 즉 판독기(500) 또는 카트리지(560)의 돌기와 결합하여 두 요소, 즉 판독기(500)와 카트리지(560)를 해제 가능하게 함께 연결하고, 그와 상호 접속하고/접속하거나 결합할 수 있다. 자극을 받으면, 예컨대, 분석이 완료되었거나 오류 상황이면, 사용자는 판독기(500)로부터 카트리지(560)를 제거할 수 있다.
카트리지 인터페이스(504)는 또한 판독기(500)의 액츄에이터 또는 다른 요소를 포함할 수 있는데, 이는 카트리지(560)와 판독기(500)의 적절한 삽입 및/또는 상호 접속을 도와준다. 카트리지가 완전히 삽입되기 전에 액츄에이터는 카트리지(560)와 결합할 수 있고, 그래서, 판독기(500)가 카트리지(560) 내부의 환자 샘플을 분석할 수 있도록 액츄에이터는 카트리지(560)를 판독기(500)와 적절한 정렬 및/또는 배향된 상태로 위치시킬 수 있다. 예컨대 판독기(500)에 의해 자동적으로 또는 사용자에 의해 수동적으로 자극을 받으면, 액츄에이터는 카트리지(560)를 판독기(500)로부터 "방출"시키거나 결합 해제시킬 수 있다. 결합 해제로 카트리지(560)는 판독기(500)로부터 완전히 또는 부분적으로 제거될 수 있다. 대안적으로 액츄에이터는, 카트리지(560)와 판독기(500)의 결합 해제가 아닌, 카트리지(560)와 판독기(500)의 결합 또는 상호 접속을 도와줄 수 있다. 이 예에서, 사용자는 자극을 받으면 판독기(500)로부터 카트리지(560)를 제거할 필요가 있을 수 있다.
카트리지 인터페이스(504)는 하나 이상의 특정한 카트리지(560)와 결합하도록 성형될 수 있고, 그리하여, 부정확한 또는 부적절한 카트리지(560)가 판독기(500) 내부에 삽입되는 것이 방지된다. 카트리지 인터페이스(504)는, 환자 샘플의 하나 이상의 특정한 분석을 수행하기 위해 특정한 카트리지 설계를 수용하도록 사용자에 의해 수동적으로 또는 판독기(500)에 의해 자동적으로 재구성될 수 있다. 예컨대, 사용자는 환자 샘플에 대해 수행될 원하는 또는 요구되는 분석을 입력할 수 있고, 그런 다음 판독기(500)는, 요청된 분석에 대응하는 특정한 카트리지(560)를 수용하도록 카트리지 인터페이스(504)를 재구성하거나 그의 재구성을 자극할 수 있다.
예컨대, 카트리지 인터페이스(504)는 수행될 받은 분석(예컨대, 환자 샘플의 분석이 필요한 사용자 선택 장애, 증세, 감염 또는 질환)에 반응하여 자동적으로 구성 및/또는 배치될 수 있는, 패널과 같은 복수의 구성 가능한 요소를 포함할 수 있다. 카트리지 인터페이스(504)의 이제 구성된 그리고/또는 배치된 구성 가능한 요소는, 적합한 카트리지만 삽입될 수 있는 특정한 기하학적 구조로 있게 된다. 수행될 분석은 사용자에 의해 판독기(500)에 또는 원격 관리기 또는 시스템으로부터 입력될 수 있다. 추가 예에서, 특정한 카트리지 인터페이스(504)는, 판독기(500)로부터 제거될 수 있고/있거나 그에 삽입될 수 있는 제거 가능한 그리고/또는 교체 가능한 카트리지 인터페이스(504)를 포함할 수 있다. 각 카트리지 인터페이스는 특정한 카트리지 설계(들)를 허용하는 기하학적 구조를 포함할 수 있다. 추가로, 삽입된 카트리지 인터페이스(504)는 검출될 수 있거나 판독기(500)에 알려질 수 있고, 이 판독기(500)는, 삽입된 카트리지 인터페이스(504)에 근거하여, 수행될 수 있는 분석과 같은 가용 옵션을 제한할 수 있다. 각 카트리지 인터페이스(504) 또는 카트리지 인터페이스(504)의 설계 또는 기하학적 구조는 특정 분석(들)에 대응할 수 있다. 또한, 판독기(500)는 특정한 카트리지 인터페이스(504) 및/또는 카트리지 인터페이스(504)의 기하학적 구조에 대응하는 특정한 분석(들)에 제한될 수 있다.
추가 예에서, 카트리지 인터페이스(504)는 처음에 어떤 삽입된 카트리지라도 허용할 수 있다. 일단 카트리지가 삽입되면, 카트리지 인터페이스(504), 센서 또는 다른 판독기(500) 시스템 또는 요소가 카트리지형 또는 이 카트리지형에 근거하여 수행될 수 있는 대응하는 분석(들)을 알아낼 수 있다. 카트리지 인터페이스(504)는 카트리지 위치 및/또는 배향을 조작할 수 있고, 판독기(500)는 분석 시스템 또는 요소를 카트리지에 대해 적절히 위치 및/또는 배향시킬 수 있으며, 그리고/또는 카트리지 인터페이스(504) 및/또는 판독기(500) 시스템 또는 요소는 카트리지형에 대응하는 분석(들)을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 판독기(500)의 처리 회로(530)의 샘플 처리 모듈(532) 또는 외부 샘플 처리 시스템 및/또는 요소가 샘플 분석 데이타의 처리를 변경하여, 수집된 샘플 분석 데이타를 판독기(500) 내부에 삽입된 카트리지의 유형에 근거하여 보정, 보상하거나 또는 다른 식으로 수정할 수 있다. 카트리지 및/또는 판독기(500) 분석 시스템을 판독기에 대해 위치 및/정렬시키는 대신에 또는 그에 추가로, 수집된 샘플 분석 데이타의 처리를 조작 및/또는 수정하여, 삽입된 카트리지의 유형에 근거하여 보상을 할 수 있다. 추가적인 수정 사항은, 분석 시스템 및/또는 요소에 대한 카트리지의 부적절한 정렬/위치 설정으로 인한 위치/정렬 오차의 보상을 포함할 수 있다.
또한, 카트리지 인터페이스(504)는, 특정한 삽입된 카트리지를 특정한 분석 과정에 맞게 적절히 졍렬시키기 위해 특정 카트리지(560)의 특징 부분과 결합하는 복수의 배향 및/또는 정렬용 특징 부분을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 특정 분석을 위한 제1 카트리지가, 제1 카트리지를 수행될 제1 분석을 위한 제1 위치에서 적절히 안내하고 정렬 및/또는 배향시키는 카트리지 인터페이스(504) 안으로 삽입되고, 제2 특정 분석을 위한 제2 카트리지가, 제2 카트리지를 수행될 제2 분석을 위한 제2 위치에서 적절히 안내하고 정렬 및/또는 배향시킬 수 있는 동일한 카트리지 인터페이스(504) 안으로 삽입될 수 있다. 이렇게 해서, 카트리지 인터페이스(504)는, 다양한 특정한 카트리지 설계가 판독기(500) 내부에 적절히 위치되는 것을 보장해주어, 대응하는 다양한 특정한 분석이 수행될 수 있게 되며, 각 분석은 하나 이상의 특정한 카트리지 설계에 대응한다.
카트리지 인터페이스(504)는 또한 다양한 분석 단계에 대응하는 위치점에 대한 숫자를 포함할 수 있다. 예컨대, 분석시에, 카트리지(560)는 분석의 제1 단계를 수행하기 위해 판독기(500) 내부의 제1 위치에 부분적으로 삽입될 필요가 있고, 판독기(500)는 분석의 추가 단계를 수행하기 위해 사용자를 자극하여 카트리지(560)를 제2 위치(예컨대, 카트리지(560)를 판독기(500) 내부에 추가로 삽입하기 위한 위치)로 전진 또는 이동시킬 수 있다. 각 위치는, 사용자가 카트리지(560)를 카트리지 인터페이스(504) 내부에 적절히 위치시키는 것을 도와주기 위해, 카트리지(560)를 카트리지 인터페이스(504) 내부에 수동적으로 삽입하는 사용자에 대한 촉각적, 청각적 또는 시각적 지시를 포함할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같은 액츄에이터는 카트리지(560)를 요구되는 다양한 분석 위치에 자동적으로 위치시킬 수 있고 또는 사용자가 카트리지(560)를 위치시키는 것을 도와줄 수 있다.
카트리지(560)를 판독기(500)의 카트리지 인터페이스(504) 안으로 삽입하면, 사용자는 자동적으로 자극을 받아 카트리지(560) 내부에 포함되어 있는 환자 샘플의 분석을 개시할 수 있다. 액츄에이터 및/또는 센서가 판독기(500)의 처리 회로에 연결될 수 있고 카트리지(560)의 삽입에 의해 촉발되고/촉발되거나 그 삽입을 감지하여, 자동적으로 사용자를 자극하여 환자 샘플의 분석을 개시하게 한다. 환자 샘플 분석의 개시는, 전기 영동 모듈(506) 및 전기 영동 밴드 검출 모듈(508)과 같은 다양한 분석 시스템 및/또는 장치에 전력을 공급하고, 그것을 준비 및/또는 작동시키는 것을 포함할 수 있다. 어떤 예에서, 사용자는 전체 진단 과정을 출력으로 작동시키거나 촉발시키기 위해 카트리지(560)를 판독기(500)에 삽입하기만 하면 된다.
카트리지 인터페이스(504) 및 안내부 또는 액츄에이터와 같은 추가 요소가 판독기(500)의 하우징(502) 안에 통합될 수 있고 또는 별도의 구성품, 요소 및/또는 시스템일 수 있다. 추가 요소 각각은 서로 더 분리 가능하여, 필요하거나 요구되는 경우에, 추가 요소의 교체, 치환, 수리 및/또는 유지 보수가 가능하다.
판독기(500)는 도 1에 나타나 있는 예와 같은 단일의 카트리지 인터페이스(504)를 포함할 수 있고, 또는 동일한 판독기(500)에서 복수의 카트리지 인터페이스(504)를 포함할 수 있다. 복수의 카트리지 인터페이스(504)는, 하나 이상의 카트리지(560)가 판독기(500)와 상호 접속할 수 있게 함으로써 판독기(500)가 복수의 환자 샘플을 동시에 그리고/또는 연속적으로 분석할 수 있게 해준다. 추가로, 복수의 카트리지 인터페이스(504) 각각은 동일한 그리고/또는 다른 카트리지를 허용하여, 동일한 그리고/또는 다른 분석을 수행할 수 있다. 또한, 복수의 또는 단일의 카트리지 인터페이스(504)와 함께, 안내부, 트랙, 회전대 및/또는 시스템이 분석 준비를 위해 복수의 카트리지를 유지할 수 있다. 그 안내부, 트랙, 회전대 및/또는 시스템은 카트리지 인터페이스(504)로 농동적으로 또는 피동적으로 카트리지(560)를 판독기(500)에 이송하거나 안내하여, 복수의 환자 샘플 및/또는 카트리지(560)가 분석 간의 최소 중단으로 분석될 수 있게 해준다.
도 5에 나타나 있는 판독기(500)는, 전기 영동 시험을 수행하기 위해 카트리지(560)와 상호 접속할 수 있는 전기 영동 모듈(506)을 포함한다. 전기 영동 모듈(506)은 단독으로 또는 처리 회로(530)와 함께, 전압/전류 인가 시간 및/또는 레벨을 포함하여, 전기 영동 시험을 제어할 수 있다. 전기 영동 모듈(506)은 판독기(500)의 전원(510)으로부터 전력을 카트리지(560)에 공급하거나 또는 전기 영동 스트립(564)에 직접 공급하여, 시험을 위해 전기 영동 스트립(564)에 필요한 전압을 생성할 수 있다. 전압이 더 높은 레벨로 인가되면 시험 속도가 증가될 수 있지만, 증가된 속도는 밴드 충실도를 감소시킬 수 있고, 그래서, 밴드 분석 및 평가의 어려움과 오차가 증가될 수 있다. 더 낮은 인가 전압은 밴드 충실도를 증가시킬 수 있지만, 필요한 시험 시간이 길어질 수 있다. 대안적으로, 전기 영동 모듈(506)은 원하는 또는 필요한 레벨의 밴드 충실도와 시험 속도를 얻기 위해, 다른 안정성을 유지하면서 인가 전압 또는 전류를 변화시킬 수 있다. 예컨대, 환자 증세를 식별하는 초기 시험이 더 높은 전압 레벨에서 수행되어, 시험을 빠르게 할 수 있고, 또한 증세를 정량화하는 다음 시험은 더 낮은 전압 레벨에서 수행되어 더 명확한 또는 더 정확한 결과를 얻을 수 있다.
전기 영동 밴드 검출 모듈(508)은, 단독으로 또는 처리 회로(530)와 함께, 전기 영동 시험 결과 및/또는 그 전기 영동 시험 결과에 관련된 또는 그에 근거하는 다른 밴드 검출 특성(들)을 획득하고, 분석 및/또는 평가할 수 있다. 전기 영동 밴드 검출 모듈(508)은, 전기 영동 시험의 끝에서 전기 영동 스트립 및 그 위의 스트립의 이미지를 캡쳐하는 디지털 이미지 센서와 같은 촬상 장치를 포함할 수 있다. 캡쳐된 이미지 데이타를 사용하여, 각 밴드는 환자 혈액 샘플의 하나 이상의 화합물/성분과 관련될 수 있고, 각각의 비율이 결정될 수 있다.
판독기(500)는 선택적인 샘플 처리부(550)를 포함할 수 있다. 이 샘플 처리부(550)는 전기 영동 스트립에 사용되는 버퍼 용액, 혈액 샘플에 추가되는 마커, 전기 영동 시험에 사용되는 희석제 및/또는 다른 용액/화합물을 포함할 수 있다. 샘플 처리부(들)(550)는 제거 가능한 카트리지 내부에 포함될 수 있어, 샘플 처리부(550)의 교체 및/또는 변경이 용이하게 된다. 대안적으로, 판독기(500)는 샘플 처리부(550)를 보관하기 위한 내부 용기를 포함할 수 있다. 관련된 관, 시스템 및/또는 구성품이 포함되어, 샘플 처리부(550)를 카트리지 및/또는 판독기(500)의 다른 시스템/구성품에 전달하는 것을 용이하게 해줄 수 있다.
판독기(500) 내부의 카트리지(560)의 위치 및 구조는, 전기 영동 모듈(506)과 전기 영동 밴드 검출 모듈(508) 중의 하나 또는 둘 모두가 판독기 안으로의 삽입시 카트리지(560)와 적절히 정렬되도록 정해질 수 있다. 전기 영동 모듈(506)은 카트리지(560) 상의 접촉부 또는 전기 영동 스트립(564) 자체와 상호 접속하여, 필요한 전압을 전기 영동 스트립(564)에 공급할 수 있다. 전기 영동 밴드 검출 모듈(508)은 전기 영동 시험 동안에 그리고/또는 그 후에 전기 영동 스트립(564)의 이미지를 모니터링 및/또는 캡쳐하도록 정렬될 수 있다.
판독기(500), 전기 영동 모듈(506) 및/또는 전기 영동 밴드 검출 모듈(508)은 선택적인 광원(555)을 포함할 수 있다. 이 광원(555)은 전기 영동 스트립(564)을 조명하여, 분석을 위해 전기 영동 결과를 얻는데 도움을 줄 수 있다. 광원(555)에 의해 방출된 빛은 전기 영동 스트립(564)에서 반사되고/반사되거나 그 스트립을 투과하여, 전기 영동 스트립(564)을 촬상하는데 도움을 줄 수 있다. 추가로, 광원(555)에 의해 방출된 빛은 방출된 빛의 파장, 강도 및/또는 진동수와 같은 일정한 그리고/또는 변하는 특성을 가질 수 있다. 광원(555)은, 전기 영동 결과를 촬상 및/또는 분석하는데 도움을 주도록 필요한 또는 원하는 특성을 갖는 빛을 발생시키는 하나 이상의 조명 요소를 포함할 수 있다.
판독기(500)는, 환자 샘플의 분석을 수행하고/수행하거나 판독기의 요구되는 최소한의 기능을 유지하도록 판독기(500)의 구성품, 요소 및/또는 시스템을 작동시키기 위해 필요한 전력을 공급하는 내부 전원(510)을 포함할 수 있다. 전원(510)은 처리 회로(530), 전기 영동 모듈(506), 전기 영동 밴드 검출 모듈(508) 및/또는 판독기(500)의 다른 구성품, 요소 및/또는 시스템에 전력을 공급할 수 있다. 전원(510)은 판독기(500)를 위한 요구되는 또는 원하는 레벨의 전력을 제공하는 하나 이상의 배터리 또는 다른 에너지 저장 장치를 포함할 수 있다. 추가로, 전원(510) 또는 그의 일부분은 판독기(500)의 외부에 있고 필요시 또는 요구되는 경우에 그 판독기에 연결될 수 있다. 외부 전원은 배터리 또는 다른 에너지 저장 장치 및/또는 발전기, 지방 자치 전력 공급부, 또는 태양 전지와 같은 근처의 전원에 대한 연결부를 포함할 수 있다.
판독기(500)는 또한 병원균 중성화 장치(512)를 포함할 수 있다. 이 병원균 중성화 장치(512)는 장치 또는 시스템과 같은 물리적 구성품 및/또는 화학적 성분을 포함할 수 있다. 많은 다른 병원균 중성화 방법 및 이 방법을 수행할 수 있는 많은 다른 장치/시스템이 있다. 병원균 중성화의 목표는, 파괴/중성화될 질환 및 기생충과 같은 특정한 바람직하지 않은 생물학적 재료를 대상으로 삼거나 또는 예컨대 살균으로 생물학적 재료를 무차별적으로 파괴하는 것이다. 생물학적 과정을 차단하고/차단하거나 생물학적 재료의 분해를 일으키는 장치 또는 화학 물질과 같은 다양한 시스템이 판독기(500) 및/또는 카트리지(560) 내부의 병원균을 중성화할 수 있다.
자외선(UV) 광원이 판독기(500) 내부에서 사용될 수 있는 병원균 중성화 장치(512)의 일 예이다. UV 광에 노출되면, 생물학적 재료가 약화되는 효과가 나타나고, 강한 UV 광에 노출되면 생물학적 파괴가 일어날 수 있다. UV 광원은 판독기(500) 내부에 배치될 수 있고 활성화되어 판독기의 내부를 UV 광으로 덮을 수 있고, UV 광은 판독기(500) 내부의 생물학적 재료(병원균을 포함함)의 적어도 일부분을 중성화한다. 대안적으로, 판독기(500)가 사용 중일 때 UV 광이 연속적으로 작용할 수 있다. UV 광이 또한 대상화될 수 있고, 하나 이상의 UV 광원이 판독기(500)의 특정 영역에 배치되어 원하는 병원균 중성화를 수행한다. 추가로, UV 광은, 분석이 수행된 후에, 판독기(500) 내부에 삽입된 카트리지(560)에 침투하고/침투하거나 덮어 카트리지(560) 내부의 환자 샘플을 중성화하도록 위치될 수 있다. 타이밍 장치가 UV 광원에 연결되어, UV 광원이 병원균 중성화를 수행하기 위해 필요한 양의 시간 동안 활성화되는 것을 보장할 수 있다. 광 또는 빛 검출기가 또한 포함되어, UV 광원의 출력을 모니터링하여 그 UV 광원의 연속 효능을 검사하고/검사하거나 UV 광원의 출력을 모니터링하여, 그 광원이 어떤 수준의 병원균 중성화를 달성하기에 충분한 긴 기간 동안 활성화되는 것을 보장할 수 있다. 방출된 UV 광은 플라스틱과 같은 재료에 영향을 주어, 부정적으로 그 재료의 취화를 야기할 수 있다. 어떤 예에서, 차폐부가 판독기(500)의 하우징(502) 내부에 포함되어, UV광 노출에 의해 손상될 수 있는 영역, 구성품, 요소 및/또는 시스템을 보호할 수 있다.
추가 병원균 중성화 시스템(512)은 판독기(500) 및/또는 카트리지(560) 내부의 생물학적 재료를 중성화하기 위해 화학 물질의 사용을 포함할 수 있다. 화학 물질을 기반으로 하는 병원균 중성화 시스템(512)은, 일시적으로 또는 영구적으로 판독기(500) 및/또는 카트리지(560) 내부에 화학 물질을 가하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 제조 동안에 화학 물질이 판독기(500) 내부에 가해질 수 있고, 가해진 화학 물질은, 화학 물질이 가해진 표면과 접촉하는 생물학적 재료의 적어도 일부분을 연속적으로 파괴할 수 있다. 일시적인 화학 물질에 기반하는 병원균 중성화 시스템(512)은, 작동시 판독기(500) 및/또는 카트리지(560) 내부에 화학 물질을 전개하거나 가하는 화학 물질 분산 시스템을 포함할 수 있고, 화학 물질은 판독기(500)의 다양한 표면, 요소, 구성품 및/또는 시스템과 접촉하여, 그 위에 있는 생물학적 재료의 적어도 일부분을 파괴한다.
예시적인 실시 형태에서, 표백제계 용액과 같은 병원균 중성화 화학 물질이 판독기(500) 및/또는 카트리지(560)의 내부 주위에 분사, 무화 및/또는 분포되어 병원균 중성화를 수행한다. 병원균 중성화 화학 물질은 사용자에 의해 판독기(500) 및/또는 카트리지(560)에 추가될 수 있고, 판독기(500) 내부에 수용, 삽입되거나 그에 유체적으로 연결되는 용기 내부에 포함된다. 표백제계 용액과 같은 병원균 중성화 화학 물질은 필요에 따라 준비될 수 있고 또는 추후의 사용을 위해 준비되어 보관될 수 있다. 일단 병원균 중성화 과정이 완료되면 사용자에게 알려줄 수 있는 지시 요소 또는 타이머가 포함될 수 있다. 이 지시 요소 또는 타이머는, 병원균 중성화 과정이 완료될 때까지 판독기(500)의 사용을 방지할 수 있다. 앞에서 설명된 병원균 중성화 시스템과 마찬가지로, 화학 물질을 기반으로 하는 병원균 중성화 방법은 판독기(500) 내부에 삽입된 카트리지(560) 상에 그리고/또는 그 내부에 있는 생물학적 재료의 적어도 일부분을 중성화할 수 있다. 추가로, 화학 물질을 기반으로 하는 병원균 중성화 화학 물질은 판독기(500)의 다양한 구성품, 요소 및/또는 시스템을 통해 펌핑 또는 수송되어, 환자 샘플과 접촉하는 부분을 소독할 수 있으며, 이는 환자 샘플의 교차 오염을 방지하는데 도움이 된다.
카트리지(560)의 병원균의 적어도 일부분을 중성화하는 예시적인 병원균 중성화 시스템은 카트리지(560)에 포함되는 부분을 포함할 수 있다. 분말, 유체 및/또는 다른 성분과 같은 병원균 중성화 재료가 판독기(500) 및/또는 카트리지(560) 내부에 포함되어, 카트리지(560) 내부의 병원균의 중성화에 도움을 준다. 병원균 중성화 재료는 카트리지(560)의 일부분에 포함될 수 있고, 예컨대 사용자, 판독기(500), 카트리지(560) 또는 다른 소스에 의한 작동시에, 카트리지(560)의 모인 샘플 및/또는 다른 부분 안으로 분산될 수 있다. 병원균 중성화 재료는 또한 카트리지의 일부분과 통합될 수 있다. 대안적으로, 병원균 중성화 재료는 판독기(500)에 포함될 수 있고 판독기(500)는 병원균 중성화 재료를 카트리지(560) 안으로 순환시키거나 삽입할 수 있다. 병원균 중성화 재료는 특정 병원균을 겨냥할 수 있고 또는 일반적인 넓은 범위의 병원균 중성화제일 수 있다.
판독기(500)는 하나 이상의 시각적 출력부(516) 및/또는 청각적 출력부(518)를 포함하는 출력부(514)를 포함할 수 있는데, 하지만, 다른 예에서는, 출력은 데이타이고 시각적 및/또는 청각적 출력을 포함하지 않는다. 도 5에 나타나 있는 출력부(514)는, 판독기(500)의 상태에 관한 정보, 환자 샘플의 분석 결과, 판독기(500)의 사용에 관한 지시 및/또는 다른 정보를 사용자 또는 다른 컴퓨팅 장치에 전달한다. 시각적(516) 출력부(514)는 스크린(예컨대, 터치스크린)과 같은 디스플레이, 빛 및/또는 다른 시각적 지시 요소를 포함할 수 있다. 사용자는 분석 결과와 같은 정보를 사용자에게 나타내는 터치스크린을 사용하여, 판독기(500)에 입력을 할 수 있다. 키보드 및/또는 마우스와 같은 대안적인 인터페이스가 판독기(500)에 포함되고/포함되거나 연결될 수 있다. 추가로, 휴대폰 또는 태블릿과 같은 사용자 장치가 판독기(500)에 연결되어, 사용자가 판독기(500)와 상호 작용할 수 있게 해주는 인터페이스 포탈을 제공할 수 있다. 청각적(518) 출력부(514)는 스피커, 부저(buzzer), 또는 다른 청각적 지시 요소를 포함할 수 있다. 시각적(516) 및/또는 청각적(518) 출력부(514)는 판독기(500)에 물리적으로 그리고/또는 무선으로 연결되는 컴퓨터, 스피커 또는 이동형 장치와 같은 외부 장치를 통해 출력될 수 있다. 출력부(514)는, 환자 및/또는 환자 샘플 내의 장애, 증세, 감염 및/또는 질환의 존재 여부를 나타내는 수집된 분석 데이타 및/또는 해석적인 데이타를 포함하는 데이타를 출력할 수 있다. 일 예는 환자 샘플 내의 다양한 헤모글로빈형의 식별 및 비율을 포함할 수 있다. 해석적인 데이타 출력은 판독기(500)의 처리 회로(530)에 의해 수집되고 처리되는 분석 데이타에 근거할 수 있다.
판독기(500)는 또한 온도 제어부(520)를 포함할 수 있다. 이 온도 제어부(520)는 판독기(500)의 적어도 일부분의 온도를 능동적 및/또는 피동적으로 제어할 수 있다. 능동적인 온도 제어부(520)는 판독기(500) 및/또는 카트리지(560)의 일부분의 가열 및/또는 냉각을 포함할 수 있다. 온도 제어부(520)는 또한 판독기(500) 및/또는 카트리지(560)의 한 부분의 가열 및 판독기(500) 및/또는 카트리지(560)의 다른 부분의 냉각을 포함할 수 있다. 온도 제어부(520)는 냉각 시스템, 저항식 가열기, 적외선 가열기, 열전기적 요소, 방열기 및/또는 다른 온도 제어 장치 및/또는 시스템을 포함할 수 있다. 피동적인 온도 제어부는 가열 및 판독기(500) 및/또는 카트리지(560)의 일부분에서 열적 재료를 포함하는 구조를 포함할 수 있다. 이는 얼음, 뜨거운 물, 얼음 팩, 및 다른 열적 재료를 위한 홀더를 포함할 수 있고, 이 홀더는 판독기(500) 및/또는 카트리지(560)의 일부분 또는 그의 구성품, 요소 및/또는 시스템의 일부분 또는 그 주위에 열적 재료를 유지시킨다.
판독기(500) 및/또는 카트리지(560)는 또한 필터를 포함할 수 있다. 이 필터는 카트리지(560)의 환자 샘플에 있는 원치 않는 성분 또는 입자를 끌어 당기거나, 추출하거나 모으고/모으거나 제거할 수 있고 또는 원하는 성분 또는 입자를 집중시킬 수 있다. 필터에 의한 환자 샘플의 여과는 환자 샘플이 카트리지(560)로부터 판독기(500) 안으로 전달될 때 일어날 수 있고, 또는 환자 샘플은 분석을 위해 카트리지(560)로부터 필터를 통과해 다시 카트리지(560) 안으로 전달될 수 있거나 카트리지(560) 내부에 있을 수 있다. 필터는 필터가 원하는 또는 요구되는 성분을 환자 샘플로부터 제거할 수 있게 해주는 구조적 및 화학적인 특징 부분을 포함할 수 있다. 필터는 환자 샘플과 접촉하도록 위치 고정될 수 있거나 또는 환자 샘플을 여과하기 위해 그 환자 샘플을 통해 움직일 수 있다.
처리 회로(530)가 판독기(500)에 포함되어, 판독기(500)의 다양한 구성품, 요소 및/또는 시스템(예컨대, 전기 영동 모듈(506) 및/또는 전기 영동 밴드 검출 모듈(508))으로부터 입력을 받을 수 있다. 처리 회로(530)는 받은 입력을 처리하여, 환자 샘플의 분석을 수행하고 그 분석의 결과 및/또는 데이타를 출력할 수 있다. 처리 회로(530)는 샘플 처리 모듈(532), 네트워크 모듈(534), 유지 보수 모듈(536) 및 데이타베이스(538)를 포함할 수 있다. 처리 회로(530)의 다양한 요소(532, 534, 536, 538 등)는 제거 및/또는 교체 가능하여, 처리 회로(530)에 대한 다양한 요소의 교체 및 추가가 가능하게 된다. 예시적인 실시 형태에서, 처리 회로(530)의 전부 또는 일부분이 판독기(500)에 포함될 수 있고 그 처리 회로의 일부분이 카트리지(560)에 포함될 수 있다. 처리 회로(530)는 판독기(500)의 다양한 구성품, 요소 및/또는 시스템(예컨대, 병원균 중성화 장치(512), 전기 영동 모듈(506), 전기 영동 밴드 검출 모듈(508) 등)을 포함할 수 있다.
처리 회로(530)는 카트리지(560) 내부에 있는 환자 샘플의 분석을 개시 및/또는 제어할 수 있다. 처리 회로(530)는 미리 설정된 루틴(디폴트이거나 사용자에 의해 선택될 수 있음)을 포함할 수 있고, 이 루틴은 판독기(500)에 의해 실행되어 환자 샘플을 분석할 수 있다. 미리 설정된 루틴은 사용자 입력을 위한 프롬프트를 포함할 수 있고/있거나 처리 회로(530)는 환자 샘플의 분석 전에, 동안에 그리고/또는 후에 입력을 위해 사용자를 자극할 수 있다. 사용자 프롬프트는 분석 과정의 하나 이상의 부분을 통해 진행하기 위한 확인 및/또는 허가를 포함할 수 있다. 대안적으로, 처리 회로(530)는 사용자 프롬프트 없이 환자 샘플의 분석을 자동적으로 개시, 수행 및/또는 감독할 수 있다. 처리 회로(530)는 환자 샘플의 분석의 다양한 과정 및 절차를 통해 진행하여, 판독기(500) 시스템 중의 하나 이상과 결합하고 또한 분석 데이타를 수집할 수 있다. 처리 회로(530)는 수집된 데이타를 자동적으로 더 처리하고, 분석이 완료되었다는 지시, 분석에 관한 정보 및/또는 다른 지시를 포함하는 결과를 사용자 또는 다른 사람에게 전달할 수 있다. 처리 회로(530)는 또한 수집된 데이타를 처리를 위한 외부 시스템 또는 장치에 전달할 수 있고 또한 결과를 사용자에게 전달할 수 있고/있거나 결과는 외부 시스템 및/또는 장치 중의 하나 이상에 의해 전달될 수 있다.
샘플 처리 모듈(532)은 전기 영동 밴드 검출 모듈(508)로부터 입력을 받을 수 있다. 받은 밴드 검출 데이타에 근거하여 샘플 처리 모듈(532)은 적어도 질환 또는 증세와 같은 환자 샘플의 특성, 환자 샘플의 다양한 화합물/성분의 정체성 및 환자 샘플의 다양한 화합물/성분의 정량화를 결정할 수 있다. 샘플 처리 모듈(532)은 환자 샘플의 분석에 근거하여 화합물/성분의 식별과 비율 및/또는 다른 다양한 데이타를 출력할 수 있다. 예컨대, 샘플 처리 모듈(532)은, 전기 영동 밴드 검출 모듈(508)로부터의 밴드 검출 데이타를 사용하여, 환자 샘플의 다양한 헤모글로빈형을 식별하고 정량화할 수 있다. 샘플 처리 모듈(532)로부터의 출력은, 판독기(500)의 출력부(514)를 통해 전송되거나 또는 컴퓨터, 이동형 장치 및 원격 서버 또는 데이타베이스와 같은 외부 장치 및/또는 시스템에 전송될 수 있다.
샘플 처리 모듈(532)은 환자 샘플을 분석하여, 판독기(500)의 다양한 구성품, 요소 및/또는 시스템으로부터의 데이타에 근거하여, 헤모글로빈에 영향을 주는 질환 및/또는 증세와 같은 헤모글로빈 특징을 결정할 수 있다. 분석의 결과는 샘플 처리 모듈(532)로부터 출력부(514)에 출력되어 정보를 사용자 또는 다른 사람에게 전송할 수 있다.
네트워크 모듈(534)이 처리 회로(530)에 포함될 수 있다. 이 네트워크 모듈은 판독기(500)가 다른 판독기, 컴퓨팅 장치, 서버, 데이타베이스 및/또는 다른 장치 또는 시스템과 통신할 수 있게 해준다. 네트워크 모듈(534)은 지역 통신망(LAN), 범용 직렬 버스(USB)와 같은 물리적 연결 및/또는 Bluetooth®와 같은 무선 연결을 통해 다른 장치와 통신할 수 있다. 일 예에서, 판독기(500)는 네트워크 모듈(530)을 통해 원격 서버와 통신하며, 그래서 판독기는 그 원격 서버에 저장되어 있는 환자의 의료 기록에 환자 샘플 분석을 업로딩할 수 있다. 네트워크 모듈(534)은 판독기(500) 및 다른 장치 또는 시스템에 통신을 전송하고/전송하거나 그로부터 받을 수 있다. 다른 예에서, 환자에 관한 정보, 예컨대, 나이, 성별 등과 같은 인구 통계학적 정보가 판독기에 다운로드되고 디스플레이에 추가 또는 출력되거나 또는 분석(들)에 사용될 수 있다. 이전 결과 또는 건강 이력에 관한 정보를 또한 사용하여, 판독기(500)에서 수행되는 분석을 수정할 수 있다.
유지 보수 모듈(536)이 처리 회로(530)에 포함될 수 있다. 이 유지 보수 모듈(536)은 판독기(500)의 유지 보수, 보정 및/또는 다른 처리를 수행, 개시 및/또는 자극할 수 있다. 판독기(500)의 유지 보수는, 자동적으로 또는 사용자를 자극하여, 판독기(500)의 일부분에 대한 정화, 판독기(500)의 자원의 보충 및 판독기(500)의 다른 정기적인 또는 계획되지 않은 유지 보수를 포함할 수 있다. 판독기(500)의 보정은, 판독기(500)가 유효한 작동 가능 상태에 있는지를 검사하고/검사하거나 기계의 측정된 상태를 고려하도록 측정 또는 분석 파라미터를 조절하기 위해 판독기(500)의 구성품, 요소 및/또는 시스템을 시험하는 것을 포함할 수 있다. 추가로, 판독기(500)의 보정은, 유지 보수 모듈(536)에 의해 수행될 수 있고/있거나 판독기(500)가 환자 샘플 분석을 효과적으로 또한 정확하게 수행할 수 있도록 사용자를 자극하여 필요한 보정 절차를 수행하게 할 수 있다. 유지 보수 모듈은 공급 물품 또는 서비스의 자동 또는 반자동화된 주문을 가능하게 할 수 있다.
데이타베이스(538)가 처리 회로(530)에 포함될 수 있다. 이 데이타베이스는 이미지, 환자 샘플 분석 데이타, 환자 데이타, 통계학적 데이타, 시험 조건, 및 다른 데이타를 기록할 수 있다. 네트워크 모듈(534)은 데이타베이스(538)와 통신하여 데이타를 주고 받을 수 있다. 데이타베이스(538)는 판독기(500) 내부의 제거 가능한 그리고/또는 영구적인 데이타 저장부에 저장될 수 있다. 데이타베이스는 또한 전체적으로 또는 부분적으로 판독기로부터 떨어져 있을 수 있다.
데이타베이스(538)의 통계학적 데이타가 환자 샘플의 분석 동안에 샘플 처리모듈(532)에 의해 사용되어 환자 샘플의 분석을 도와 주고/주거나 수행할 수 있다. 추가로, 데이타베이스(538)는, 환자 샘플을 결정, 계산 또는 분석하기 위해 샘플 처리 모듈(532)에 의해 사용될 수 있는 통계학적 분석 기법 및/또는 알고리즘을 포함할 수 있다. 데이타베이스(538)는 또한 이전 환자 분석 결과와 같은 특정한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 결과를 사용하여, 검출된 증세가 새로운 그리고/또는 기존의 증세인지를 결정할 수 있다. 추가로, 치료의 진전을 평가하기 위해 특정 환자에 대해 증세의 심각성을 추적할 수 있다.
카트리지(560)는 분석을 위한 환자 샘플을 포함할 수 있다. 카트리지(560)는 카트리지 인터페이스(504)에 삽입될 수 있고 또한 환자 샘플은 판독기(500)의 구성품, 요소 및/또는 시스템에 의해 분석되거나 분석을 위해 판독기(500)에 전달될 수 있다. 카트리지(560)는 혈액 수집 장치 또는 시스템(562), 전기 영동 스트립(564), 버퍼(566), 온도 제어 장치 및/또는 시스템(568) 및 확인 요소(569)를 포함할 수 있다.
카트리지(560)의 혈액 수집 장치 또는 시스템(562)은, 환자의 혈액 샘플을 모으고 저장하며 그리고/또는 분석하기 위한 장치 및/또는 시스템을 포함할 수 있고, 이는 피동 또는 능동적인 혈액 수집 장치 또는 시스템, 혈액 샘플 저장 챔버, 혈액 샘플 분석 챔버 및/또는 다른 챔버, 혈액 샘플의 수집 및 혈액 샘플의 분석을 도와 주거나 용이하게 해주는 장치 및/또는 시스템을 포함할 수 있다.
능동적인 혈액 샘플 수집은 바늘, 모세관 또는 피펫의 사용을 포함할 수 있다. 일 예시적인 실시 형태에서, 카트리지(560)는 바늘을 포함할 수 있고, 이 바늘은 작동되면 카트리지(560)로부터 전개되어 환자의 피부를 뚫을 수 있고, 또한 분석을 위해 카트리지(560) 안으로 흡인되어 저장되어 있는 샘플을 빼낼 수 있다. 다. 추가의 능동적인 혈액 샘플 수집 장치 또는 시스템(562)은 피펫형 시스템일 수 있다. 사용자 또는 다른 사람이 카트리지(560)의 구형부 또는 변형 가능한 부분에 압력을 가할 수 있고, 그 구형부 또는 변형 가능한 부분에 대한 압력을 해제하면, 환자 혈액 샘플의 적어도 일부분이 카트리지(560) 안으로 흡인될 수 있다. 환자가 란셋으로 찔리거나 뚫리면 출혈이 일어나고, 혈액이 채취되어 그 혈액의 적어도 일부분이 분석을 위해 카트리지(560) 안으로 흡인될 수 있다.
혈액 수집 장치 또는 시스템(562)은 피부를 뚫어 출혈을 일으킬 수 있는 란셋 또는 천공 기구를 포함할 수 있다. 혈액은 카트리지(560)를 사용하여 수집되 어 환자 혈액 샘플을 얻을 수 있다. 혈액 샘플의 수집은, 란셋 또는 천공 기구를 후퇴시켜 환자 혈액의 일부분을 분석을 위해 카트리지(560) 안으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 혈액 수집 장치 또는 시스템(562)은 음의 내부 압력을 갖는 시일링된 챔버를 또한 포함할 수 있다. 바늘이 환자를 뚫고 또한 시일링된 챔버를 뚫을 수 있으며, 시일링된 챔버의 음의 압력으로 인해, 압력차 때문에 혈액이 그 시일링된 챔버 안으로 유입할 수 있다.
혈액 수집 장치 또는 시스템(562)는, 모세관 작용을 이용하여 혈액 샘플을 피동적으로 모을 수 있는 모세관을 또한 포함할 수 있다. 환자는 예컨대 란셋 또는 다른 유도 기술로 출혈되고, 모세관이 혈액 내에 배치되어 분석을 위해 샘플을 카트리지(560)의 모세관 안으로 흡인하게 된다.
카트리지(560)는 카트리지(560) 내부의 환자 샘플을 여과하는 필터를 포함할 수 있다. 필터는 환자 샘플이 혈액 수집 장치 또는 시스템(562)을 통해, 그 앞에 그리고/또는 그 뒤에서 카트리지(560) 안으로 흡인될 때 환자 샘플을 여과하도록 배치될 수 있다. 다른 예에서, 필터는 샘플이 카트리지(560)에 저장된 후에 그 샘플을 여과할 수 있다. 전술한 바와 같이, 필터는 필요에 따라 또는 원하는 경우에 환자 샘플을 여과하는 구조적 및/또는 화학적인 특징 부분을 포함할 수 있다.
환자 샘플의 준비는 환자 샘플의 용해를 포함할 수 있다. 판독기(500)는 또한 기계적 용해를 포함할 수 있다. 기계적 용해는, 카트리지(560) 내부에 있는 환자 혈액 샘플의 세포를 용해하거나 판독기(500) 내부에 있는 환자 혈액 샘플을 용해하는 것을 도와줄 수 있다. 기계적인 용해는 물리적인 파괴 요소, 또는 그의 일부분, 교반기, 환자 샘플에 음파 에너지를 가할 수 있는 음파 처리기, 환자 샘플의 여과 및/또는 다른 기계적인 용해 장치 또는 시스템을 포함할 수 있다. 기계적인 용해는 카트리지(560)와 상호 접속하고/접속하거나 결합하여 환자 샘플의 용해를 촉진시킬 수 있다. 기계적인 용해는 예컨대 감긴 스프링에 의해 기계적으로 일어날 수 있고 또는 예컨대 판독기(500)의 전원(510)에 의해 전기적으로 일어날 수 있다.
대안적인 용해 방법은 환자 샘플의 화학적인 용해를 포함할 수 있다. 화학적인 용해는, 환자 샘플을 용해시키기 위해 환자 샘플을 하나 이상의 화합물 및/또는 물질과 혼합시키는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 환자 샘플은 물과 같은 희석제와 혼합될 수 있고, 희석제는 환자 샘플의 용해가 일어나도록 선택된다. 기계적인 용해와 마찬가지로, 환자 샘플의 적절한 용해가 일어날 수 있도록 환자 샘플 분석의 수행 전에 어떤 필요한 양의 시간이 경과할 수 있다.
카트리지(560)의 전기 영동 스트립(564)은 전기 영동 시험이 일어나는 재료 편이다. 전기 영동 스트립(564)은 스트립과 같은 다양한 형상일 수 있고, 또한 셀룰로스 아세테이트, 유리 섬유 또는 아가로스 겔(agarose gel)과 같은 다양한 다른 재료로 구성될 수 있다. 카트리지(560)는 개구를 포함할 수 있고, 전기 영동 스트립(564)이 그 개구 안에 위치되고/위치되거나 판독기(500)의 하나 이상의 시스템/구성품, 예컨대 전기 영동 모듈(506) 및/또는 전기 영동 밴드 검출 모듈(508)에 접근할 수 있다. 대안적으로, 카트리지(506)는 전기 영동 스트립(564) 주위에 있는 투명한 또는 반투명한 부분(들)을 포함할 수 있고, 이 부분을 통해 전기 영동 스트립(564)의 적절한 촬상이 수행되어 전기 영동 결과를 얻을 수 있다.
전기 영동 스트립(564)에 사용되는 버퍼(566)는 카트리지(560)에 포함될 수 있다. 버퍼(566)는, 전기 영동 시험 전에 전기 영동 스트립(564)에 가해지는 예컨대 pH를 제어하여, 시험이 실행되는 화학적 환경을 변경할 수 있는 전도성 용액일 수 있다. 전기 영동 스트립(564)의 어떤 재료는 전기 영동 시험을 수행하기 위해 버퍼(566)의 사용을 필요로 할 수 있다. 카트리지(560)의 챔버는 버퍼(566)를 저장할 수 있고 판독기(500) 또는 사용자가 버퍼(566)를 전기 영동 스트립(564)에 가할 수 있다. 대안적으로, 버퍼는 판독기(500) 내부에 저장될 수 있고 시험 전에 전기 영동 스트립(564)에 가해질 수 있다. 카트리지(560)는 버퍼(566)를 카트리지(560)의 내부 챔버로부터 또는 판독기(500)로부터 전기 영동 스트립(564)에 전달하기 위한 다양한 라우팅(routing)을 포함할 수 있다.
희석제와 같은 추가적인 샘플 처리 용액 및/또는 재료가 카트리지(560)에 포함될 수 있다. 희석제를 사용하여, 분석을 위한 환자 샘플을 희석, 처리 및/또는 준비할 수 있다. 희석제는 환자 샘플과는 별도로 카트리지(560) 내부에 저장될 수 있고 또한 자동적으로 또는 수동적으로 혼합될 수 있다. 희석제는 환자 샘플이 카트리지(560) 내부에 저장되는 동일한 챔버, 혼합 챔버 또는 환자 샘플 챔버에 사전에 장입될 수 있다. 사용자가 또한 희석제를 추가할 수 있고 또는 희석제는 판독기에 저장될 수 있다.
카트리지(560)는 또한 온도 제어부(558)를 포함할 수 있고, 이 온도 제어부는 능동 및/또는 피동적인 온도 제어 시스템 및/또는 방법을 포함할 수 있다. 피동적인 온도 제어부(558)는 절연부, 구조적인 설계 특징 및/또는 화학적인 설계 특징을 포함할 수 있다. 피동적인 온도 제어부(558)는 모인 환자 샘플을 보존하기 위해 카트리지(560)의 온도를 유지할 수 있다. 능동적인 온도 제어부(558)는, 예컨대 카트리지(560) 또는 그의 일부분의 온도를 조절하기 위해 카트리지(560)의 적어도 일부분을 가열 또는 냉각할 수 있는 열전기적인 요소와 같은 전자 요소를 포함할 수 있다. 온도 제어부(558)는 환자 샘플의 수집 및/또는 샘플의 분석 전에 동안에 그리고/또는 후에 카트리지의 온도를 가열 및/또는 냉각하는 것을 포함할 수 있다. 온도 제어부(558)는 판독기(500) 및/또는 외부 장치와 상호 접속하여 카트리지(560)의 온도를 조절할 수 있다.
도 6은 추가의 예시적인 카트리지(600)를 나타내며, 이 카트리지는 혈액 샘플 수집기(610), 전기 영동 스트립(620), 처리 챔버(630), 및/또는 샘플 배치기(640)를 포함할 수 있다. 카트리지(600)의 다양한 구성품은 수행될 분석 및/또는 다른 환경적 고려 사항 및/또는 사용자 고려 사항에 따라 다양한 구성으로 배치될 수 있다. 도 6에 나타나 있는 예에서, 카트리지(600)의 구성품은 교환 가능하여, 완전한 카트리지(600)가 다양한 구성품으로 조립될 수 있다.
카트리지(600)의 혈액 샘플 수집기(610)는 환자로부터 혈액 샘플을 모을 수 있다. 수집기(610)는 환자로부터 혈액 샘플의 수집을 도와 주거나 수행하는 장치,구성품 및/또는 시스템을 포함할 수 있다. 혈액 샘플 수집기(610)는 모세관(612) 및/또는 란셋(614)을 포함할 수 있다. 모세관(612)은 모세관 작용을 사용하여 혈액 샘플을 카트리지(600) 안으로 흡인할 수 있다. 란셋(614)을 사용하여 환자의 조직을 뚫거나 찌르고/찌르거나 절개하여 출혈을 일으킬 수 있고, 이 출혈로부터 혈액 샘플을 채취할 수 있다.
모인 혈액 샘플은 카트리지(600)의 혈액 샘플 챔버에 모일 수 있다. 혈액 샘플 챔버는 혈액 샘플을 여과하는 필터를 포함할 수 있다. 혈액 샘플 챔버가 제1 부분과 제2 부분(필터에 의해 서로 분리됨)으로 분할되도록, 필터는 카트리지(600)의 혈액 샘플 챔버 내부에 위치될 수 있다. 혈액 샘플 챔버는 혈액 샘플의 저장 및/또는 혈액 샘플의 분석을 도와 주는 구조적 및/또는 화학적인 특징 부분을 포함할 수 있다. 추가로, 혈액 샘플 챔버는 판독기를 사용하는 혈액 샘플의 분석을 도와 주고/주거나 용이하게 해주도록 카트리지(600) 내부에 위치될 수 있다.
전기 영동 스트립(620)이 카트리지(600)에 포함될 수 있다. 전기 영동 스트립(620)은 시험이 수행되는 재료 스트립(622) 및 필요한 전압을 스트립(622)에 인가하는 한쌍의 전극(624)을 포함할 수 있다. 앞에서 논의된 바와 같이, 스트립(622)은 전기 영동 과정을 지원할 수 있는 다양한 다른 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 전극(624)은, 전기 영동 시험 과정의 일부분으로서 스트립(622)에 전압을 인가하기 위해 그 스트립(622)의 양 단부에 배치될 수 있다. 카트리지(600)는, 전극(624)에 연결되고 판독기 장치와 상호 접속하여 전극(624)에 전력을 공급하는 외부 접촉자를 포함할 수 있다. 대안적으로, 전극(624) 및/또는 카트리지(600)는 카트리지(600) 및/또는 전극(624)에 전력을 무선으로 전달하는 것을 용이하게 해주는 유도식 전력 기구를 포함할 수 있다.
처리 챔버(630)는, 버퍼(632) 및 마커(634)를 포함하여, 전기 영동 과정에 사용되는 하나 이상의 재료를 저장할 수 있다. 버퍼(632)는 전기 영동 시험 전에 스트립(622)에 가해지는 용액일 수 있다. 카트리지(600)는 버퍼(632)를 처리 챔버(630)로부터 스트립(622)에 전달하는 것을 용이하게 해주는 내부 구조를 포함할 수 있다. 예시적인 버퍼는 Tris/Borate/EDTA(TBE) 버퍼를 포함할 수 있다. 버퍼 용액은 전기 전도적이고, 전극(624)에 의해 스트립(622)에 전압을 인가하는데 도움을 준다.
마커(634)는 시험 전에 혈액 샘플과 혼합될 수 있는 다양한 화합물/성분일 수 있다. 마커(634)는 색과 같은 광학적 특성, 및 알려져 있는 전압 레벨에서 설정된 양의 시간 내에 전기 영동 스트립을 따라 알려진 거리 만큼 이동하는 것과 같은, 알려져 있는 전기 영동 특성을 가질 수 있다. 마커(634)는 혈액 샘플의 화합물/성분과 동일한 속도 또는 다른 속도로 이동하도록 선택될 수 있다. 혈액 샘플의 화합물/성분과 동일한 속도로 이동하는 마커(634)는 특정한 화합물/성분과 관련된 밴드의 최종 위치의 시각화를 도와 주기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 마커(634)는, 전기 영동의 끝에서 마커는 혈액 샘플의 화합물/성분의 두 밴드 사이에 또는 모든 밴드의 앞 또는 뒤에 위치되도록 선택될 수 있다. 두 밴드 사이에 또는 그 뒤에 위치되는 마커는 밴드 데이타의 분석 및/또는 평가 동안에 밴드를 서로 구별하는데 도움을 줄 수 있다.
처리 챔버(630)는 다양한 처리 재료를 서로로부터 격리시키는 복수의 챔버로 구성될 수 있다. 카트리지(600)는 재료를 처리 챔버(630)로부터 카트리지(600)의 다양한 다른 부분에 전달하는 다양한 구조를 포함할 수 있다. 처리 챔버(630)로부터의 재료 이동은, 판독기, 카트리지(600)와의 사용자 상호 작용 및/또는 다른 개시 이벤트 또는 소스에 의해 개시될 수 있다. 중력 또는 모세관 작용과 같은 피동적인 과정을 사용하여 처리 챔버(630)로부터 재료를 이동시킬 수 있다. 대안적으로, 압력차와 같은 능동적인 과정이 사용될 수 있다. 사용자 또는 판독기에 의해 능동적인 전달 과정으로 재료가 처리 챔버(630)로부터 이동될 수 있다.
카트리지(600)의 다양한 챔버가 서로 연결되고/연결되거나 카트리지(600)의 챔버 중의 하나 이상 및/또는 외부 유체 공급원에 대한 연결부와 유체 연통하여, 유체의 이동 및/또는 전달이 허용되고/허용되거나 용이하게 된다. 챔버들 간의 유체 연통은, 혈액 샘플, 처리 챔버(630) 및/또는 다른 유체가 챔버에서 챔버(들)로 흐르거나 전달될 수 있게 해주고, 또한 가요적인, 강성적인 또한 반강성적인 파이프 및 관과 같은 통로를 포함할 수 있다. 밸브와 같은 유체 제어 요소는가 이들 통로 중의 하나 이상을 따라 위치되어 챔버 사이의 유체 연통을 조절할 수 있다. 유동 제어 요소는 예컨대 판독기에 의해 또는 사용가 카트리지(600)에 압력을 가하여 또는 유동 제어 요소를 작동시켜 수동적으로 작동될 수 있고, 또는 예컨대 판독기의 신호 또는 사용자 개시 신호 또는 촉발기에 의해 전기적으로 작동될 수 있다.
카트리지(600)는 또한 샘플 배치기(640) 또는 샘플 배치 시스템의 일부분을 포함할 수 있다. 샘플 배치기(640)는 피제어 방식으로 일정량의 모인 혈액 샘플을 스트립(622) 상에 배치할 수 있다. 피제어 방식은 배치되는 혈액 샘플의 양, 혈액 샘플이 배치되는 영역, 이 영역의 형상 및/또는 다른 혈액 샘플 배치 특성을 포함할 수 있다. 전기 영동 시험의 경우, 배치되는 혈액 샘플을 처음에 얇거나 좁은 선으로 국한시키면, 화합물/성분이 혈액 샘플의 초기 위치로부터 스트립(622) 상으로 분배될 때의 균일성 때문에 결과적인 밴드 충실도를 얻는데 도움이 될 수 있다. 예시적인 배치기(640)는 일정량의 혈액 샘플이 계량될 수 있는 성형된 오리피스(들), 혈액 샘플의 일부분을 스트립(622)에 가하는 성형된 어플리케이터 및/또는 다른 수단을 포함할 수 있다. 샘플 배치기(640)는 단독으로 또는 판독기와 함께 작동하여, 제어된 양과 형상의 환자 혈액 샘플을 스트립(622) 상에 배치할 수 있다.
도 7은 판독기, 처리 회로, 판독기 외부의 장치 또는 시스템 및/또는 이의 조합의 예시적인 환자 샘플 분석 과정(700)을 나타낸다. 판독기는 환자 샘플을 포함하는 카트리지를 받는데(702), 예컨대, 카트리지가 카트리지 인터페이스, 판독기 및/또는 판독기 또는 외부 장치 또는 시스템에 연결되는 외부 장치의 내부에 삽입된다. 카트리지는 카트리지 및/또는 내부의 환자 샘플의 타당성을 판단하도록 선택적으로 확인될 수 있다(704). 그런 다음 판독기는 카트리지의 구조적인 특징과 같은 카트리지 특징에 근거하여 환자 샘플에 대해 수행될 분석을 식별한다(706). 즉, 판독기는 카트리지형 및 내부에 포함되어 있는 환자 샘플에 대해 수행될 수 있는 대응하는 분석을 확인 또는 식별할 수 있다. 대안적으로, 판독기는 환자 샘플에 대해 수행될 분석에 관한 입력을 받을 수 있다(708). 이 입력은 사용자의 분석 선택, 수행되는 분석을 나타내는 외부 시스템 또는 장치로부터의 통신 또는 판독기가 환자 샘플의 분석을 수행하라고 지시하는 다른 입력을 포함할 수 있다. 선택적으로, 환자 샘플의 일부분은 카트리지로부터 판독기의 샘플 챔버 안으로 전달될 수 있고(710), 그래서 환자 샘플이 그 샘플 챔버 내부에서 분석될 수 있다. 추가로, 환자 샘플은 분석을 위해 선택적으로 준비될 수 있고(712), 이는 환자 샘플 분석 전에 전기 영동 스트립에 버퍼를 가하거나, 하나 이상의 마커를 환자 샘플에 가하거나 또는 환자 샘플에 대해 수행되는 다른 준비를 포함할 수 있다. 그런 다음에 환자 샘플은 판독기 및 그의 시스템 및/또는 외부 장치 또는 시스템에 의해 분석된다(714). 그런 다음에 환자 샘플 분석 데이타가 출력되는데(716), 예컨대, 판독기 및/또는 외부 장치 또는 시스템에 전송된다. 출력(716)은, 장애, 증세, 질환 및/또는 감염의 종류 및 정도와 같은 상세 정보를 포함하여, 측정치, 이미지 및 환자 샘플 내의 증세, 질환 및/또는 감염의 존재 여부와 같은 해석적인 데이타를 포함할 수 있다.
도 8은 예시적인 카트리지(800) 및 이 카트리지(800)와 관련된 다양한 환자 샘플 분석 장치/시스템을 도시한다. 환자 샘플 분석 장치/시스템은 카트리지(800)가 삽입되거나 수용되는 판독기에 포함될 수 있고, 카트리지(800)는 판독기의 환자 분석 장치/시스템에 대해 특정한 정렬 또는 배향으로 삽입 또는 수용될 수 있다. 추가로, 완전한 환자 샘플 분석 장치/시스템의 하나 이상의 부분이 카트리지(800) 에 포함될 수 있다.
혈액 샘플 수집기(802)가 카트리지(800)에 포함될 수 있다. 혈액 샘플 수집기(802)는 모세관 또는 다른 관을 포함할 수 있고, 이러한 관을 통해 환자의 혈액 샘플이 카트리지(800) 안으로 전달될 수 있다. 모세관은 모세관 작용을 사용하여 혈액 샘플을 카트리지(800) 안으로 흡인할 수 있다. 관은 카트리지(800)의 피펫 또는 피펫형 장치 또는 시스템의 일부분일 수 있고, 카트리지(800)의 일부분에 압력을 가하고 해제하거나 그 일부분을 변형시키면, 주변 환경과 카트리지(800)의 내부 또는 챔버 사이의 압력차 때문에 혈액 샘플이 혈액 샘플 수집기(802) 또는 그의 일부분을 통해 흡인될 수 있다.
혈액 샘플 수집기(802)는, 환자에 출혈을 일으키기 위해 사용될 수 있고/있거나 환자로부터 혈액 샘플을 채취하기 위해 사용되는 란셋 또는 바늘을 포함할 수 있다. 란셋 또는 바늘은 혈액 샘플 수집기(802)에 해제 가능하게 또는 영구적으로 부착될 수 있고, 또는 환자로부터의 혈액 샘플 수집을 도와주거나 용이하게 해주도록 자동적으로 그리고/또는 수동적으로 혈액 샘플 수집기(802)로부터 연장 및/또는 후퇴될 수 있다.
대안적으로, 환자 혈액 샘플은 다른 수단 또는 방법으로 얻어질 수 있고, 환자 혈액 샘플의 일부분이 혈액 샘플 수집기(802)를 통해 카트리지(800) 안으로 전달되거나 또는 다른 입력부를 통해 카트리지(800) 안으로 전달될 수 있다. 예컨대, 혈액 샘플은, 바늘 및 진공 샘플 관과 같은 전통적인 방법을 사용하여, 복수의 분석 및/또는 진단 서비스에 사용되기 위해 환자로부터 흡인될 수 있다. 이 모인 혈액 샘플로부터, 카트리지(800) 및/또는 판독기를 사용하여 분석될 샘플의 일부분이 분석을 위해 카트리지(800) 안으로 전달될 수 있다. 이렇게 해서, 환자는 최소한의 횟수로 뚫려, 필요한 진단 시험 및 분석(판독기 및/또는 카트리지(800)를 사용하는 것을 포함함)을 행하기에 충분한 혈액이 흡인된다.
카트리지(800)는 복수의 부분으로 분할될 수 있고, 각 부분은, 버퍼, 희석제, 마커, 혈액 샘플 또는 혈액 샘플과 마커의 조합과 같은 유체를 포함할 수 있는 하나 이상의 내부 챔버를 포함할 수 있다. 히나 이상의 내부 챔버는 비어 있을 수 있고, 그래서, 분석 및/또는 추가적인 또는 대안적인 목적을 준비하기 위해 유체가 내부에 들어오고/들어오거나 혼합될 수 있다. 내부 챔버는 예컨대 도관 또는 관에 의해 서로 연결되어, 다양한 챔버 사이에 유체 연통이 일어날 수 있다. 유동 제어 장치가 하나 이상의 챔버로부터 다른 챔버(들)로 가는 유체 및/또는 가스의 유동을 조절할 수 있다. 카트리지(800) 내부의 내부 챔버(들)는 카트리지(800)의 하나 이상의 부분에 걸쳐 있을 수 있다. 즉, 단일의 내부 챔버가 카트리지(800)의 제1 부분과 제2 부분 모두의 공간을 차지한다.
카트리지(800)는, 모인 혈액 샘플이 분석을 위해 저장 및/또는 준비될 수 있는 샘플 챔버(810)를 포함할 수 있다. 이 샘플 챔버(810)는 복수의 부분 또는 부분 챔버로 분할될 수 있어, 모인 혈액 샘플을 하나 이상의 마커와 같은 다양한 처리 재료로부터 분리할 수 있다. 제1 부분은 혈액 샘플을 수용할 수 있고, 그런 다음에 그 혈액 샘플은 피동적으로 또는 능동적으로 그리고/또는 입력에 반응하여, 예컨대 카트리지(800)가 삽입되는 판독기에 의해, 필터를 통과하여 샘플 챔버(810)의 제2 부분 안으로 들어가며, 여기서 혈액 샘플의 처리가 수행될 수 있다. 샘플 챔버의 상기 부분들은 또한 장벽에 의해 서로 분리될 수 있고, 이 장벽은, 장벽을 관통해 배치되어 있는 개구를 포함하는 장벽의 기하학적 구조로 인해 챔버의 부분들 사이에서의 혈액 샘플의 유동을 방지 및/또는 제어한다. 장벽은 불투과성일 수 있고, 샘플 챔버(810)의 부분들 사이에서의 혈액 샘플의 유동을 허용하기 위해, 예컨대 장벽을 움직여(장벽을 유도적으로 움직이거나 제어하는 것을 포함하여) 또는 장벽을 파괴하여(장벽에 구멍을 뚫는 것을 포함하여) 장벽이 선택적으로 제거될 때까지 샘플 챔버(810)의 부분들 사이에서의 혈액 샘플의 유동을 차단할 수 있다. 대안적으로, 장벽은, 샘플 챔버(810)의 부분들 사이에서의 혈액 샘플의 유동을 허용 및/또는 제어하기 위해 완전히 또는 부분적으로 분해 가능하다. 장벽은 또한 샘플 챔버(810)의 부분들 사이에서의 혈액 샘플의 유동(예컨대, 유량)을 제어하기 위해 반투과성일 수 있다. 일 예에서, 샘플 챔버(810)의 부분들 사이에 배치되는 필터는, 샘플 챔버(810)의 부분들 사이에서의 혈액 샘플의 유동을 제어하는 반투과성 장벽일 수 있다.
모인 샘플은 샘플 챔버(810) 내부에 저장되거나, 또는 다른 챔버에 저장될 수 있고 그런 다음에 분석 준비를 위해 샘플 챔버(810) 안으로 전달될 수 있다. 추가적인 재료 또는 유체가 분석 준비를 위해 샘플 챔버(810)에 추가되어 샘플과 혼합될 수 있다. 추가로, 샘플 챔버(810)에는 다양한 재료 또는 유체가 사전에 장입될 수 있고, 이 재료 또는 유체는, 샘플의 안정화 또는 보존, 샘플, 마커, 또는 시약의 희석 및/또는 다른 과정 또는 절차를 포함하는 분석 준비를 위해 샘플과 혼합될 수 있다.
예컨대 하나 이상의 마커를 모인 혈액 샘플에 추가하여 준비된 샘플은 그런 다음에 카트리지(800)의 전기 영동 부분(820)에 전달될 수 있다. 이 전기 영동 부분(820)은 샘플 챔버(810)와 유체 연통하여, 준비된 샘플이 시험을 위해 전달될 수 있다. 하나 이상의 유동 제어를 사용하여, 챔버(810)와 부분(820) 사이의 준비된 샘플의 유동을 제어할 수 있다. 유동은 카트리지(800)가 판독기에 배치될 때 그 판독기에 의해 제어될 수 있다. 대안적으로, 사용자 또는 카트리지(800) 자체와 같은 다른 소스가 처리된 샘플의 유동을 제어할 수 있다.
카트리지(800)의 전기 영동 부분(820)은 전기 영동 스트립(822) 및 양 단부에 배치되는 전극(824, 826)을 포함한다. 도 8에 나타나 있는 예에서, 전기 영동 시험은, 나타나 있든 밴딩으로 알 수 있는 바와 같이, 과정 중에 있거나 완료된 상태이다. 시험 개시 전에, 버퍼가 예컨대, 샘플 챔버(810), 전기 영동 부분(820), 판독기 또는 다른 소스에 저장되어 있는 버퍼 용액으로 전기 영동 스트립(822)에 가해질 수 있다. 대안적으로, 전기 영동 스트립(822)은, 시험 전에 사용자에 의해 또는 다른 소스로부터 예컨대 카트리지(800)의 제조 공정 동안에 미리 가해지는 버퍼를 가질 수 있다. 추가 실시 형태에서, 전술한 바와 같이, 전기 영동 스트립(822)은 예컨대 제조 공정 동안에 건조 상태로 가해지는 버퍼의 일부분을 가질 수 있고, 이는 전기 영동 스트립(822)을 버퍼 용액에 젖게 하기 위해 전기 영동 과정 전에 탈이온수와 같은 희석제를 추가하여 수화될 수 있다.
처리된 또는 처리되지 않은 혈액 샘플은 샘플 챔버(810)로부터 전달될 수 있고 측정되는 부분은 피제어 방식으로 초기 위치(830)에서 전기 영동 스트립(822) 상에 배치될 수 있다. 일단 혈액 샘플이 전기 영동 스트립(822) 상에 배치되면, 전극(824, 826)을 사용하여 전압이 전기 영동 스트립(822)에 인가될 수 있다. 한 전극은 양으로 대전되고 다른 전극은 음으로 대전되어, 전압이 발생되고 또한 두 전극(824, 826) 사이에 전류가 흐르게 된다. 전극(824, 826) 사이의 전압/전류에 의해, 배치된 혈액 샘플의 일부분이 각 부분의 물리적, 전기적 및/또는 화학적 특성 때문에 변하는 속도로 전기 영동 스트립(822)을 가로질러 이동하게 된다. 전압/전류는 설정된 양의 시간 동안 설정된 또는 변하는 속도로 인가되어 시험이 완료된다.
도 8에 나타나 있는 바와 같이, 혈액 샘플은 4개의 개별적인 밴드(832, 834, 836, 838)로 분리되어 있다. 각 밴드는 혈액 샘플의 특정한 화합물/성분에 대응하고, 화합물/성분은 전기 영동 스트립(822)을 따르는 이동에 근거하여 식별될 수 있다. 추가적으로, 배치된 혈액 샘플에 마커(840a, 840b)가 포함되어 있어 밴드 분석/평가에 도움을 준다. 나타나 있는 예에서, 마커(840a)는 밴드(832, 834) 사이에 위치되어 있다. 마커(840a)를 두 밴드(832, 834) 사이에 위치하면, 밴드 데이타의 분석/평가 동안에 밴드(832, 834)를 구별하는데 도움이 될 수 있다. 다른 마커(840b)는 밴드(838)에 위치되어 있는 것으로 나타나 있다. 마커(840b)는 밴드(838)와 관련된 화합물/성분과 동일한 전기 영동 특성을 갖도록 선택되었고, 그래서 마커(840b) 및 밴드(838)는 전기 영동 스트립(822)을 따라 함께 전진할 것이다. 마커(840b)는 밴드(838)의 위치 및 밴드가 초기 위치(830)로부터 이동한 거리를 결정하는데 도움을 줄 수 있다. 마커는 혈액 샘플의 하나 이상의 화합물/성분에 대한 전기 영동 스트립을 따른 이동에 근거하여 선택될 수 있다. 일 실시 형태에서, 마커는 혈액 샘플의 하나 이상의 성분/화합물과 함께 이동하도록, 혈액 샘플의 하나 이상의 성분/화합물과 개별적으로 이동하도록(즉, 다른 속도로 이동함), 또는 이의 조합으로 이동하도록 선택될 수 있다. 도 8의 예에서 밴드는 서로 개별적인 선으로 나타나 있지만, 실제로 각 밴드는 붓놀림의 꼬리와 많이 유사한 폭 및 종종 그 폭을 따라 감소하는 강도를 가질 것이다.
광학적 촬상 장치(850)가 전기 영동 스트립의 길이를 따라 존재하는 밴드(832, 834, 836, 838) 및 마커(840a, 840b)와 함께 전기 영동 스트립(822)을 촬상할 수 있다. 얻어진 이미지 데이타를 사용하여, 광학 촬상 장치 또는 판독기와 같은 다른 시스템/장치가 이미지를 분석하여, 각 밴드(832, 834, 836, 838)와 관련된 화합물/성분 및 그의 상대적인 비율을 식별할 수 있다. 얻어진 이미지 데이타를 사용하여, 각 밴드(832, 834, 836, 838)의 위치 및 각 밴드와 관련된 세기를 결정할 수 있다. 밴드의 세기는 이미지 데이타로부터 계산될 수 있고 또는 대안적인 방법을 사용하여, 예컨대, 전기 영동 스트립(822)과 그 위의 밴드(832, 834, 836, 838)를 통하는 빛 투과율을 측정하여 결정될 수 있다. 세기 및 위치 정보를 도표로 나타내면, 밴드(832, 834, 836, 838)로 나타나는 각 화합물/성분의 비율은, 그 도표에 나타나 있는 각 밴드(832, 834, 836, 838)에 대한 곡선 아래의 면적을 결정하여 결정될 수 있다.
혈액 샘플의 정확한 분석을 돕기 위해, 전기 영동 분석 과정을 사용하는 분석을 위해, 알려져 있는 샘플 양이 모이고/모이거나 사용될 수 있다. 전기 영동 결과는 샘플 내에 존재하는 하나 이상의 성분/화합물의 상대적인 비율을 나타낸다. 알려져 있는 샘플 양과 비율을 사용하여, 환자 샘플 내에 존재하는 하나 이상의 성분/화합물 각각의 실제 양 또는 그의 추정치를 결정할 수 있다.
전기 영동 스트립(822) 및 그 위의 밴드와 마커의 촬상이 설정된 또는 변하는 빛 스펙트럼 및/또는 광학 촬상 장치와 기술을 사용하여 수행되어, 밴드의 분석에 사용되는 다양한 정보를 얻을 수 있다. 다양한 조명 조건 및 스펙트럼에서, 밴드 위치 및 세기와 같은 밴드의 다른 양태를 더 쉽게 확인할 수 있다. 추가로, 마커는 특정한 조명 조건에서 형광을 발하여 전기 영동 스트립(822) 상의 밴드에 대한 마커의 위치를 더 쉽게 결정하게 해주도록 선택될 수 있다. 복수의 얻어진 이미지가 분석 과정을 위해 합성 및/또는 사용되어, 밴드 분석/평가의 유효성 및/또는 정확성을 증가시킬 수 있다.
대안적인 실시 형태에서, 전기 영동 스트립(822) 및 그 위의 밴드의 촬상은 디지털 카메라와 같은 일반적인 광학 촬상 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 카트리지(800)는 예컨대 휴대폰 카메라와 같은 디지털 카메라를 사용하여 촬상될 수 있고, 얻어진 이미지는 분석 및/또는 평가를 위한 장치 및/또는 시스템에 전달될 수 있다. 이러한 기능은 또한 판독기의 광학적 촬상 모듈/장치를 지원하는 부차적인 분석/평가 또는 확인 방법일 수 있다.
도 9는 여기서 설명한 바와 같은 카트리지(910) 및 판독기(920)를 포함하는 예시적인 진단 시스템(900)을 도시하며, 판독기는, 랩탑, 전화기, 태블릿, 서버, 원격 컴퓨터 또는 다른 외부 장치를 포함하여, 컴퓨팅 장치와 같은 외부 장치(930)에 연결된다(940). 판독기(920)와 외부 장치(930) 사이의 연결(940)은, 도 9에 나타나 있는 바와 같은, 범용 직렬 버스(USB) 커넥터와 같은 물리적 연결일 수 있고 또는 IR, Bluetooth® 및/또는 WiFi 전기 커플링과 같은 무선 연결 또는 이의 조합일 수 있다. 연결(940)에 의해 판독기(920)와 외부 장치(930) 사이의 통신이 가능하게 된다. 일 예에서, 판독기(920)는 카트리지(910) 내부에 포함되어 있는 환자 샘플의 분석을 수행할 수 있고, 판독기(920)의 다양한 분석 시스템 및/또는 요소로부터 데이타가 연결(940)을 통해 처리를 위한 외부 장치(930)에 전달될 수 있다. 그런 다음 외부 장치(930)는 처리된 결과 또는 그의 일부분을 사용자에게 표시하거나 전송할 수 있고/있거나 분석 결과 또는 그의 일부분을 사용자에게 표시 및/또는 전송하기 위해 그 처리된 결과를 다시 판독기(920)에 선택적으로 전송할 수 있다. 추가 예에서, 판독기(920) 및 외부 장치(930) 모두는 환자 샘플 분석 데이타 모두 또는 그의 일부분을 처리할 수 있다. 외부 장치(930)는, 판독기(920), 판독기(920)의 하가된 사용자 또는 판독기(920)의 다른 양태에 의해 수행될 수 있는 분석과 같은 판독기(920)의 하나 이상의 양태 및 그의 성능을 제어할 수 있다. 추가로, 외부 장치(930)는 판독기(920)의 부근에, 예컨대 근처에 있을 수 있고, 또는 판독기(920)로부터 떨어져 있을 수 있는데, 예컨대 다른 방 또는 다른 지역을 포함하여 다른 장소에 있을 수 있다. 외부 장치(930)는 복수의 판독기 및/또는 다른 외부 시스템(예컨대, 원격 서버 또는 데이타베이스)과 통신할 수 있고/있거나 그에 연결될 수 있다.
도 10은 예시적인 판독기 네트워크(1000)이다. 다양한 판독기 장치(1002a, 1002b, 1002c...1002n)가 네트워크(1010)에 의해 서버(1020) 및/또는 컴퓨텅 장치(1030)와 같은 외부 장치 및/또는 시스템에 연결된다. 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)는 데이타, 지시 및 다른 정보를 외부 장치 및/또는 시스템(1020, 1030)에 보내고/보내거나 그로부터 받을 수 있다. 네트워크(1010)는 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)로부터 외부 장치 및/또는 시스템(1020, 1030)으로의 통신을 용이하게 해주는 물리적 및/또는 전자적 연결을 포함할 수 있다.
판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)는 앞에서 논의된 바와 같은 카트리지에 사용되는 판독기일 수 있고, 또는 다른 진단 및/또는 환자 샘플 처리 또는 저장 장치를 포함할 수 있다. 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)는 외부 장치 및/또는 시스템(1020, 1030)과 통신하여, 분석 데이타를 전송하고, 분석 결과 및/또는 정보를 받고, 상태 정보를 전송하고, 지시를 받으며, 하나 이상의 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n) 및/또는 외부 장치 및/또는 시스템(1020, 1030) 사이에 교환되는 소프트웨어 업데이트 및/또는 다른 통신 또는 정보를 받을 수 있다. 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)는 이 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)를 네트워크(1010)에 연결하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신 모듈은 또한 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)가 연결되는 외부 장치일 수 있다.
추가적으로, 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)는 물리적 또는 무선 전자 연결을 통해 직접 서로 통신할 수 있다. 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n) 사이의 연결은, 라우터와 같은 개입형 네트워크 장치를 포함할 수 있고, 또는 애드 혹(ad-hoc) 또는 로컬 네트워크와 같은, 한 판독기로부터 하나 이상의 판독기로의 직접적인 연결일 수 있다. 판독기는, 지시를 부차적인 것으로 설계된 다른 판독기에 전송하고 또한 그로부터 데이타를 받는 주 장치로서 설계될 수 있다. 대안적으로, 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n) 사이에 우선권이 설정되지 않을 수 있다. 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)는 동일하고/동일하거나 다른 환자 샘플 분석을 수행할 수 있다.
네트워크(1010)는 예컨대 이더넷 연결, 광섬유 연결 및/또는 다른 물리적 케이블 또는 연결을 통한 유선 연결을 포함할 수 있다. 네트워크(1010)는 또한 위성 통신, 마이크로파 통신, Wi-Fi, 및 Bluetooth® 와 같은 전자 통신 프로토콜, 시스템 및/또는 방법을 포함할 수 있다. 네트워크(1010)는 하나 이상의 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n) 및/또는 외부 장치 및/또는 시스템(1020, 1030) 사이의 통신을 용이하게 해주는 복수의 통신 장치 및/또는 프로토콜을 포함할 수 있다.
예시적인 외부 장치 및/또는 시스템은, 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)로부터 떨어져 있거나 그 근처에 있는 하나 이상의 서버(1020)를 포함할 수 있다. 서버(1020)는, 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)와 통신하고/통신하거나 그로부터 정보를 받는 샘플 처리부(1022), 의료 기록부(1024), 판독기 제어/수정부(1026) 및/또는 다른 정보 또는 시스템을 포함할 수 있다.
샘플 처리부(1022)는, 환자 샘플의 분석을 수행하기 위해 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)로부터 데이타를 받고 그 데이타를 분석하는 것을 포함할 수 있다. 환자 샘플 데이타를 원격으로 처리하면, 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)의 계산 부담을 줄일 수 있다. 추가로, 원격 처리는, 서버(1020)와 같은 하나 이상의 위치에서 분석을 통합함으로써 더욱 효과적이고 효율적인 처리를 가능하게 해준다. 통합으로, 환자 샘플의 분석에 사용되는 컴퓨터 학습 및/또는 더 큰 데이타베이스의 사용이 가능하다. 이러한 데이타 병합을 사용하여, 경향을 맵핑 및/또는 연구할 수 있고, 또한 장애의 진행 및/또는 다양한 다른 데이타 분석을 맵핑할 수 있다. 추가로, 분석 과정의 업데이트는, 각 개별적인 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)에서가 아닌, 더 적은 위치, 즉 서버(1020)에서 요구될 수 있다.
서버(1020)는 또한 의료 기록부(1024)를 포함할 수 있다. 서버(1020) 또는 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)에 의해 수행되는 분석은 관련된 환자 의료 기록부(1024)에 첨부될 수 있다. 의료 기록부(1024)는, 서버(1020) 또는 외부 장치 및/또는 시스템(이에 서버(1020) 및/또는 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)가 필요한 데이타 및/또는 분석을 전달함)에 저장될 수 있다. 샘플 처리부(1022)는 또한 의료 기록부(1024)에 접근하여 패턴 분석을 수행하여, 경향, 클러스터, 및 특정 지역, 인구 및/또는 인구 통계학에서 질환 및/또는 증세의 영향을 줄여주는 잠재적인 예방 조치를 결정할 수 있다. 또한, 패턴 분석을 사용하여, 질환의 확산 및/또는 증세의 이동을 결정할 수 있다.
서버(1020)는 또한 판독기 제어/수정부(1026)를 포함할 수 있다. 판독기 제어/수정부(1026)는 판독기 보정 정보, 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)에 대한 소프트웨어 업데이트를 포함할 수 있어, 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)의 적절한 그리고/또는 허가된 사용 및/또는 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)에 대한 다른 제어 또는 작동 변화를 보장할 수 있다. 판독기 제어/수정부(1026)를 집중화하면, 적절한 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n) 사용, 유지 보수 및/또는 기능에 도움이 되어, 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)를 사용하는 효율적이고 효과적인 환자 샘플 분석을 제공할 수 있다.
다른 예시적인 외부 장치 및/또는 시스템은 하나 이상의 컴퓨팅 장치(1030)를 포함할 수 있다. 휴대폰, 컴퓨터, 태블릿 또는 다른 장치와 같은 컴퓨팅 장치(1030)는 네트워크(1010)를 통해 하나 이상의 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)에 연결될 수 있다. 컴퓨팅 장치(1030)는 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)로부터 정보를 받을 수 있고, 받은 정보에 근거하여 일부 또는 모든 샘플 처리 및/또는 분석(1032)을 수행할 수 있다. 추가로, 외부 장치(1030)는, 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)가 환자 샘플 분석에 관한 결과, 데이타 및/또는 정보를 전송하는 출력부로서 작용할 수 있다. 위에서 논의된 서버와 마찬가지로, 컴퓨팅 장치(1030)는 또한 판독기 제어/수정부(1034)를 포함할 수 있다. 판독기 제어/수정부(1034)는, 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)에 대한 지시를 입력할 수 있는 입력부를 제공할 수 있다. 추가로, 판독기 제어/수정부(1034)는 보정 및/또는 유지 보수 데이타 및/또는 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)의 유지 보수 및/또는 보정을 도와주기 위해 사용자 및/또는 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)가 수행할 수 있는 처리를 포함할 수 있다. 판독기(1002a, 1002b, 1002c....1002n)의 적절한 기능 및 보정은 환자 샘플의 효율적이고 효과적인 분석에 도움을 줄 수 있다. 추가로, 컴퓨팅 장치(1030)는 네트워크(1010) 또는 다른 통신 수단, 시스템 및/또는 처리를 사용하여 서버(1020)와 통신할 수 있다.
일 예에서, 컴퓨팅 장치(1030)는 데이타를 저장할 수 있고/있거나 이 데이타를 하나 이상의 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)로부터 서버(1020)에 전송할 수 있다. 데이타 전송은 실시간으로 일어날 수 있고 또는 저장되어 있다가 편리할 때 또는 컴퓨팅 장치(1030)가 네트워크(1010)에 다시 연결될 때 전송될 수 있다. 추가로, 컴퓨팅 장치(1030)는 분석 결과를 환자 및/또는 환자의 의사와 같은 환자 대표자에게 전송할 수 있다. 판독기로부터의 전송과 마찬가지로, 환자 분석의 전송은 실시간으로 수행될 수 있고 또는 나중에, 예컨대, 컴퓨팅 장치(1030)가 네트워크(1010)에 다시 연결되면 수행될 수 있다.
판독기 네트워크(1000)의 기능 중의 하나는, 네트워크(1000)의 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)에 의해 분석되는 각 카트리지의 고유한 카트리지 식별을 공유하는 것을 포함할 수 있다. 이전에 사용된 각 카트리지의 식별을 공유하면, 카트리지의 허가되지 않은 재사용을 방지할 수 있다. 각 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)는 서버(1020), 컴퓨팅 장치(1030) 및/또는 다른 판독기에 문의하여, 카트리지 확인 과정의 일부로서 카트리지가 이전에 사용되었는지를 판단할 수 있다. 일 실시 형태에서, 이전에 사용된 카트리지와 관련된 카트리지 식별의 목록이 예컨대 서버(1020) 또는 컴퓨팅 장치(1030)에 의해 네트워크(1010)를 통해 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)에 정기적으로 제공되어, 카트리지의 재사용을 방지하기 위해 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)의 카트리지 확인 시스템을 업데이트할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 미사용 카트리지와 관련된 카트리지 식별의 목록이 판독기(1002a, 1002b, 1002c...1002n)에 정기적으로 제공되어 카트리지 확인에 도움을 줄 수 있다.

Claims (30)

  1. 현장 진단 시스템으로서,
    카트리지, 판독기 및 처리 회로를 포함하고,
    상기 카트리지는,
    하나 이상의 헤모글로빈형을 포함하는 환자 혈액 샘플을 수용하고 또한 혈액 샘플 챔버 내부에 상기 환자 혈액 샘플을 저장하도록 구조화된 혈액 샘플 챔버; 및
    상기 환자 혈액 샘플의 적어도 일부분을 상기 혈액 샘플 챔버로부터 받고 또한 선택적으로 인가되는 전류를 받도록 구조화된 전기 영동(electrophoresis) 스트립을 포함하고,
    상기 판독기는,
    상기 카트리지를 수용하도록 성형되어 있고 카트리지의 수용에 반응하여 전기 영동 진단 과정을 개시하는 카트리지 수용부;
    상기 선택적으로 인가되는 전류를 상기 카트리지의 전기 영동 스트립에 가하도록 구조화된 전기 영동 모듈 - 상기 전기 영동 스트립 위에는 상기 환자 혈액 샘플의 적어도 일부분이 수용됨 -; 및
    상기 선택적으로 인가되는 전류에 의해 상기 전기 영동 스트립 위에 생기는 환자 혈액 샘플의 적어도 일부분의 하나 이상의 밴드를 검출하고 또한 환자 혈액 샘플의 적어도 일부분의 하나 이상의 밴드에 근거하여 밴드 검출 데이타를 발생시키도록 구조화된 전기 영동 밴드 검출 모듈을 가지며,
    상기 처리 회로는,
    인가 전압 또는 전류를 제1 인가 전압 또는 전류로부터 상기 제1 인가 전압 또는 전류보다 더 낮은 제2 인가 전압 또는 전류로 변경하거나, 또는 제1 인가 전압 또는 전류로부터 상기 제1 인가 전압 또는 전류보다 더 높은 제3 인가 전압 또는 전류로 변경함으로써, 일정 시간 동안 일련의 단계들로 전압 또는 전류를 인가하고 - 더 높은 인가 전압 또는 전류는 상기 하나 이상의 밴드가 더 큰 속도로 상기 전기 영동 스트립을 가로질러 이동하게끔 함 - ;
    상기 밴드 검출 데이타를 받고;
    상기 밴드 검출 데이타를 분석하여 하나 이상의 밴드 각각에 대한 하나 이상의 밴드 특징을 결정하고 - 하나 이상의 밴드 각각은 환자 혈액 샘플의 하나 이상의 헤모글로빈형 중의 하나에 대응함 -;
    상기 하나 이상의 밴드 각각의 하나 이상의 밴드 검출 특징에 근거하여 환자 혈액 샘플의 하나 이상의 헤모글로빈형을 식별하며;
    적어도 부분적으로 상기 환자 혈액 샘플의 하나 이상의 헤모글로빈형에 근거하여 진단 결과를 발생시키고; 또한
    상기 진단 결과를 출력부에 전송하도록 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 진단 시스템은 통합된 혈액 샘플 수집기를 더 포함하고,
    상기 혈액 샘플 수집기는,
    작동시 연장되어 환자 혈액 샘플을 생성하도록 구조화된 가동 란셋(lancet);
    작동시 연장되어 환자 혈액 샘플을 생성하고 또한 혈액 샘플이 모인 후에 카트리지 안으로 후퇴하도록 구조화된 후퇴 가능 란셋;
    정적으로 유지되어 혈액 샘플을 생성하고 또한 혈액 샘플을 모은 후에 상기 카트리지 안으로 후퇴하도록 구조화되어 있는 정지 란셋; 또는
    사용자가 환자 혈액 샘플을 수동적으로 생성하도록 구조화되어 있는 고정 란셋
    중의 하나 이상을 포함하는, 현장 진단 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 카트리지는, 상기 혈액 샘플 챔버 및 이 혈액 샘플 챔버와 유체 연통하는 처리 챔버 중의 하나 또는 둘 모두에 저장되는 사전 장입 마커 또는 버퍼 중의 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 처리 챔버는 카트리지와 판독기 중의 하나 또는 다른 하나의 내부에 위치되거나 상기 혈액 샘플 챔버 내부에 통합되어 있는, 현장 진단 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 진단 시스템은, 작동되면 상기 사전 장입 마커 중의 하나 이상을 상기 전기 영동 스트립에 가해질 환자 혈액 샘플 또는 버퍼와 자동적으로 혼합시키는 피동 및 능동적인 기구 중의 하나 또는 둘 모두를 더 포함하는, 현장 진단 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 판독기와 카트리지 중의 하나 또는 다른 하나는, 상기 사전 장입 마커가 환자 혈액 샘플과 혼합되는 혼합 챔버를 더 포함하는, 현장 진단 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 판독기와 카트리지 중의 하나 또는 다른 하나는, 상기 환자 혈액 샘플의 일부분을 피제어 방식으로 상기 전기 영동 스트립에 선택적으로 배치하도록 구성된 샘플 배치기를 더 포함하는, 현장 진단 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 피제어 방식은 환자 샘플의 미리 결정된 양 및 정해진 형상을 갖는 미리 결정된 배치 영역을 포함하는, 현장 진단 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 카트리지의 혈액 샘플 챔버는 사전 장입 병원균 억제 화합물을 더 포함하는, 현장 진단 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 영동 스트립은, 상기 카트리지가 판독기에 삽입될 때 상기 전기 영동 모듈에 해제 가능하게 연결되는 전극을 포함하는, 현장 진단 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 영동 모듈은, 상기 카트리지가 판독기에 삽입된 후에 카트리지의 전기 영동 스트립과 접촉하는 전극을 포함하는, 현장 진단 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 진단 시스템은,
    상기 카트리지가 상기 카트리지 수용부에 수용되면 작동되도록 위치되는 액츄에이터; 및
    상기 카트리지 수용부 내부의 카트리지의 존재를 검출하도록 구성된 카트리지 센서 중의 하나 또는 둘 모두를 더 포함하고,
    상기 카트리지 센서는 처리 회로에 전기적으로 연결되어 있고, 또한 상기 카트리지 수용부 내부의 카트리지의 존재를 나타내는 카트리지 데이타를 상기 처리 회로에 전송하도록 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 영동 모듈은 상기 전기 영동 스트립을 착색하도록 더 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 회로는 진단 결과를 자동적으로 발생시키도록 더 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 회로는 상기 진단 결과를 디스플레이에 전송하도록 더 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 회로는 상기 진단 결과를 요청하는 사용자 입력을 받도록 더 구성되어 있고, 또한 받은 사용자 입력에 근거하여, 출력된 해석적인 데이타를 디스플레이에 전송하도록 더 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 디스플레이는 상기 판독기에 통합되어 있는, 현장 진단 시스템.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 디스플레이는 원격 컴퓨팅 장치에 통합되어 있는, 현장 진단 시스템.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 카트리지와 판독기 중의 하나 또는 둘 모두의 일부분 또는 전부가 온도 제어되는, 현장 진단 시스템.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 진단 시스템은 상기 판독기에 통합된 전원을 더 포함하고, 전원은 상기 전기 영동 모듈, 전기 영동 밴드 검출 모듈 및 처리 회로에 전기적으로 연결되는, 현장 진단 시스템.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 진단 시스템은 상기 진단 결과를 받도록 구성된 출력부를 더 포함하고, 출력부는 상기 판독기 내부에 통합되어 있고, 또한 디스플레이, 시각적 지시 요소, 청각적 지시 요소 및 상기 판독기로부터 떨어져 있는 원격 컴퓨팅 요소 중의 하나 이상을 포함하는, 현장 진단 시스템.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 원격 컴퓨팅 요소는 판독기에 무선으로 연결되거나 유선 전기 연결부를 통해 판독기에 연결되는, 현장 진단 시스템.
  22. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 회로는 판독기 내부에 통합되어 있거나, 상기 처리 회로의 적어도 일부분이 카트리지 내부에 통합되어 있는, 현장 진단 시스템.
  23. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 회로는 상기 전기 영동 밴드 검출 모듈에 무선으로 연결되고 또한 상기 판독기로부터 떨어져 있는 원격 컴퓨팅 요소에 부분적으로 또는 전체적으로 통합되어 있는, 현장 진단 시스템.
  24. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 회로는, 환자 혈액 샘플에 있는 하나 이상의 헤모글로빈형의 상대적인 비율을 결정하고 또한 상기 환자 혈액 샘플에 있는 하나 이상의 헤모글로빈형의 상대적인 비율에 적어도 부분적으로 근거하여 진단 결과를 발생시키도록 더 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  25. 청구항 1에 있어서,
    상기 진단 시스템은 상기 처리 회로에 전기적으로 연결되는 액츄에이터를 더 포함하고, 액츄에이터는, 상기 카트리지가 카트리지 수용부 내부에 수용되어 있음을 알려주도록 구조화되어 있고, 상기 처리 회로는, 상기 카트리지가 카트리지 수용부 내부에 수용되어 있다는 상기 액츄에이터의 알림에 반응하여 상기 전기 영동 스트립에 전압의 인가를 시작하라는 지시를 상기 전기 영동 모듈에 전송하도록 더 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  26. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 회로는 혈액 샘플을 가하는 지점으로부터의 간격 및 각 밴드 사이의 간격을 측정하고 또한 각 밴드 사이의 간격의 측정치를 포함하는 진단 결과를 자동적으로 발생시키도록 더 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  27. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 회로는 판독기 처리 회로 및 원격 컴퓨팅 요소 처리 회로를 포함하고,
    싱기 판독기 처리 회로는 상기 밴드 검출 데이타를 받도록 구성되어 있으며,
    상기 원격 컴퓨팅 요소 처리 회로는,
    받은 밴드 검출 데이타를 분석하여, 환자 혈액 샘플의 하나 이상의 헤모글로빈형을 식별하고 또한 환자 혈액 샘플에 있는 하나 이상의 헤모글로빈형의 상대적인 비율을 결정하며,
    상기 받은 밴드 검출 데이타에 근거하여 상기 환자 혈액 샘플의 하나 이상의 헤모글로빈형 및 환자 혈액 샘플의 하나 이상의 헤모글로빈형의 상대적인 비율을 나타내는 진단 결과를 자동적으로 발생시키고, 또한
    상기 진단 결과를 자동적으로 출력하도록 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 원격 컴퓨팅 요소 처리 회로는 상기 판독기에 통합되어 있는 디스플레이와 원격 컴퓨팅 시스템 중의 하나 또는 둘 모두에 상기 진단 결과를 전송하도록 더 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  29. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 회로는 받은 밴드 검출 데이타를 자동적으로 분석하여 각 밴드까지의 간격 및 각 밴드 사이의 간격을 측정하고 또한 각 밴드의 측정된 간격을 포함하는 진단 결과를 자동적으로 발생시키도록 더 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.
  30. 청구항 1에 있어서,
    하나 이상의 밴드 검출 특징은 상기 하나 이상의 밴드 각각에 대한 세기 (intensity)와 위치를 포함하고, 상기 처리 회로는 혈액 샘플의 밴드 검출 데이타를 혈액 샘플의 헤모글로빈형 각각의 레벨과 연관시키도록 더 구성되어 있는, 현장 진단 시스템.






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