KR102444265B1 - 인큐베이션 챔버를 구비한 면역반응 분석장치 - Google Patents

인큐베이션 챔버를 구비한 면역반응 분석장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 면역반응 분석장치에 관한 것이다. 본 발명의 분석장치는 카트리지를 수납하는 복수의 슬릿을 갖으며 면역 진단 반응을 위한 배양이 수행되는 인큐베이션 챔버와, 상기 인큐베이션 챔버의 슬릿으로 상기 카트리지를 투입하는 카트리지 투입 구동부와, 상기 카트리지에서의 반응 결과를 판정하는 판정부와, 상기 인큐베이션 챔버의 슬릿에 수납된 카트리지를 인출하는 카트리지 인출 구동부와, 상기 인출된 카트리지를 상기 판정부로 이송하는 카트리지 이송 구동부와, 상기 카트리지 투입 구동부와 상기 카트리지 인출 구동부와 상기 카트리지 이송 구동부를 제어하는 제어부를 구비한다. 본 발명의 면역반응 분석장치는 사용 편의성이 우수하고, 많은 수의 인큐베이션을 보다 정확하게 수행할 수 있다.

Description

인큐베이션 챔버를 구비한 면역반응 분석장치{Immunoassay Device with Incubation Chamber}
본 발명은 면역반응 분석장치에 관한 것으로서, 특히 인큐베이션 챔버를 구비한 면역반응 분석장치에 관한 것이다.
의학, 생명공학 등 각종 관련 분야 기술의 발전에 따라 소변, 혈액 등과 같은 소정의 생물학적 시료에서 혈구, 유전자, 단백질, 항원, 병원균 등과 같은 다양한 분자 지표를 검출하는 검사가 널리 시행되고 있다. 검사 과정은 일반적으로 시료를 채취하고, 목적하는 지표에 적합한 소정의 시약과 채취된 시료를 반응시킨 후, 일어나는 변화를 분석 및 관찰함으로써 이루어진다. 이를 통해 시료에 포함된 다양한 분자 지표에 대한 정성 및/또는 정량 분석이 가능하고, 이를 근거로 질환의 진단, 진행 상태, 예후 등에 관한 정보를 얻을 수 있다.
이러한 검사를 위해 항원/항체 간의 특이적 결합에 기반한 면역반응이 널리 사용되고 있다. 면역반응 기술에는 분석물의 검출을 위해 사용되는 기질의 종류에 따라 색변화 측정법(chromogenic), 화학 발광법, 형광을 이용한 방법 등이 있다.
면역반응은 시약과 시료의 반응을 위해 인큐베이션을 필요로 한다. 인큐베이션 챔버가 없는 분석장치를 이용하는 경우 사용자는 별도의 장치에서 인큐베이션을 진행하여야 한다. 이 경우 많은 수의 검사를 수행하면 개별 카트리지에 대한 인큐베이션 시간 제어가 어려워 정확한 진단이 이뤄지기 어렵다. 또한, 인큐베이션이 진행된 카트리지를 판독 장치로 운반하는 작업을 사용자가 해야 하므로 사용자의 업무 로드가 증가하는 문제가 있다.
1. 한국등록특허 10-1646549 (일체화된 반응 및 검출 수단을 구비한 시험 장치용 시스템) 2. 한국등록특허 10-1811786 (일체화된 반응 및 검출 수단을 구비한 시험 장치에 사용되는 스테이션)
따라서 본 발명은 사용 편의성이 우수한 면역반응 분석장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 많은 수의 인큐베이션을 보다 정확하게 수행하는 면역반응 분석장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 단일 시간당 카트리지 처리량이 향상된 면역반응 분석장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 면역반응 분석장치에 있어서, 카트리지를 수납하는 복수의 슬릿을 갖으며 면역 진단 반응을 위한 배양이 수행되는 인큐베이션 챔버와, 상기 인큐베이션 챔버의 슬릿으로 상기 카트리지를 투입하는 카트리지 투입 구동부와, 상기 카트리지에서의 반응 결과를 판정하는 판정부와, 상기 인큐베이션 챔버의 슬릿에 수납된 카트리지를 인출하는 카트리지 인출 구동부와, 상기 인출된 카트리지를 상기 판정부로 이송하는 카트리지 이송 구동부와, 상기 카트리지 투입 구동부와 상기 카트리지 인출 구동부와 상기 카트리지 이송 구동부를 제어하는 제어부를 구비한다.
바람직하게는, 상기 판정부에 위치하는 카트리지에서의 면역 반응 결과에 대한 판정이 완료된 후에 해당 카트리지를 외부로 배출하는 카트리지 배출 구동부를 더 구비한다. 상기 카트리지 배출 구동부는 카트리지 배출 여부를 검출하는 센서를 포함한다.
바람직하게는, 상기 카트리지 투입 구동부의 구동 방향에 대해 수직 방향으로 복수의 슬롯이 상기 인큐베이션 챔버에 배치된다. 상기 인큐베이션 챔버는 상기 복수의 슬릿을 형성하는 선반부와, 상기 선반부를 수직 방향으로 구동시키는 선반 승강부를 포함한다. 상기 인큐베이션 챔버는 상기 선반부에 부착된 펠티어 소자를 더 포함한다. 상기 인큐베이션 챔버는 상기 선반부에 부착된 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도센서의 측정값에 따라 상기 펠티어 소자를 제어한다.
바람직하게는, 상기 인큐베이션 챔버는 상기 인큐베이션 챔버와 상기 선반 승강부를 수용하는 챔버 케이스를 더 포함한다. 상기 챔버 케이스의 전면에는 제1 높이에 카트리지 투입을 위한 챔버 투입구와 제2 높이에 챔버 관통구가 형성된다. 상기 카트리지 투입 구동부는 상기 챔버 투입구를 통해 상기 인큐베이션 챔버의 상기 제1 높이에 위치하는 슬릿에 카트리지를 투입하는 인젝터를 포함한다. 상기 챔버 케이스의 후면에는 상기 제2 높이에 챔버 인출구가 형성된다. 상기 카트리지 이송 구동부는 상기 인큐베이션 챔버의 상기 제2 높이에 위치하는 슬릿에 수납된 카트리지를 상기 챔버 인출구를 통해 상기 판정부로 이송하는 이젝터를 포함한다. 상기 제어부는 상기 제1 높이에 위치하는 슬릿을 미리 설정된 인큐베이션 시간 후에 상기 제2 높이에 위치하도록 상기 선반 승강부를 구동한다.
바람직하게는, 상기 인큐베이션 챔버는 상기 슬릿의 입구에 설치된 카트리지 센서와, 상기 슬릿의 출구에 설치된 카트리지 센서를 더 포함한다. 상기 제어부는 상기 카트리지 센서를 통해 상기 카트리지의 투입 또는 배출의 종료 여부를 판단한 후에 상기 선반 승강부를 구동한다.
바람직하게는, 상기 카트리지 투입 구동부에 의해 상기 인큐베이션 챔버의 슬릿에 투입되는 카트리지의 하우징을 촬영하는 카메라 모듈과, 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 카트리지 하우징의 특정 위치를 표시하는 사용자 인터페이스를 더 구비한다. 상기 카트리지 투입 구동부에 의해 상기 인큐베이션 챔버의 슬릿에 투입되는 카트리지의 하우징에 인쇄된 바코드를 인식하는 바코드 인식 모듈을 더 구비한다.
전술한 바와 같은 본 발명의 분석장치는 사용 편의성이 우수하다. 또한, 많은 수의 인큐베이션을 보다 정확하게 수행할 수 있다. 또한, 단일 시간당 카트리지 처리량이 증가된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 면역반응 분석장치의 외관 앞면을 도시하고, 도 1b는 외관 뒷면을 도시한다.
도 2는 도 1a에 도시된 면역반응 분석장치의 주요 기능을 설명하는 블록도이다.
도 3은 도 1a에 도시된 면역반응 분석장치의 하우징이 제거된 상태의 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 면역반응 분석장치의 카트리지 투입 구동부와 카트리지 인출 구동부를 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 카트리지 투입 구동부에서의 카트리지 장착을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 카트리지 투입 구동부에서의 카트리지 이송을 설명하는 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 카트리지 투입 구동부에 의해 인큐베이션 챔버에 카트리지가 투입된 상태를 설명하는 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 인큐베이션 챔버의 전면 패널이 제거된 상태를 설명하는 도면이다.
도 9a와 도 9b는 도 8에 도시된 인큐베이션 챔버에 설치된 온도 센서를 설명하는 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 인큐베이션 챔버에 설치된 펠티어 소자를 설명하는 도면이다.
도 11은 도 3에 도시된 카트리지 인출 구동부를 설명하는 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 카트리지 인출 구동부에 의해 인큐베이션 챔버의 슬롯으로부터 카트리지가 인출된 상태를 설명하는 도면이다.
도 13은 도 3에 도시된 카트리지 이송 구동부를 설명하는 도면이다.
도 14는 도 3에 도시된 판정부를 설명하는 도면이다.
도 15는 도 14에 도시된 판정부에 카트리지가 이송된 상태를 설명하는 도면이다.
도 16과 도 17은 도 3에 도시된 카트리지 배출 구동부를 설명하는 도면이다.
도 18은 도 16에 도시된 카트리지 배출 구동부에 의해 카트리지가 배출되는 과정을 설명하는 도면이다.
도 19는 도 1a에 도시된 사용자 인터페이스에 표시되는 화면을 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 설명에서 사용되는 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 전체 도면에 있어서, 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 면역반응 분석장치(100)의 외관 앞면을 도시하고, 도 1b는 외관 뒷면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 면역반응 분석장치(100)는 하우징(10)을 갖는다. 하우징(10)에는 카트리지 투입구(11), 커버 상태등(12), 전원 버튼(13), ID 칩 투입구(14), 사용자 인터페이스(15), 내장 프린터(16), 카트리지 배출구(17), 카트리지 폐기박스 장착부(18) 등이 설치된다.
카트리지 투입구(11)를 통해 카트리지 홀더(도 5의 502)에 카트리지가 탑재된다. 면역반응 분석장치(100)의 내부로 빛, 먼지 등의 이물질이 들어가는 방지하기 위해 카트리지 투입구(11)에는 홀드 커버(미도시)가 설치된다. 커버 상태등(12)은 면역반응 분석장치(100)에 분석을 위해 카트리지 투입이 가능한지 여부를 나타낸다. ID 칩 투입구(14)에는 카트리지의 정보를 저장하고 있는 ID 칩(19)이 삽입된다. ID 칩 투입구(14)에 삽입되어 판독된 ID 칩의 정보는 새로운 ID 칩(19)이 삽입되기 전에는 면역반응 분석장치(100)의 내장 메모리(미도시)에 기억되어 다음 카트리지에 대해서도 사용된다. 사용자 인터페이스(15)는 LCD로 구현될 수 있으며, 디스플레이로서 면역반응 분석장치(100)의 다양한 상태, 테스트 결과 등을 표시할 뿐만 아니라, 터치 패드로서 진단에 필요한 다양한 정보를 입력하는데 사용된다. 내장 프린터(16)를 통해 진단 결과가 인쇄된다.
카트리지 배출구(17)를 통해 면역반응 분석장치(100)에서 사용된 카트리지가 배출된다. 카트리지 폐기박스 장착부(18)에 카트리지 폐기박스(미도시)가 장착됨으로써 카트리지 배출구(17)를 통해 배출되는 카트리지를 사용자 개입 없이 수집할 수 있다.
도 2는 면역반응 분석장치(100)의 주요 기능을 설명하는 블록도이고, 도 3은 면역반응 분석장치(100)의 하우징이 제거된 상태의 측면도이다. 도시된 바와 같이, 면역반응 분석장치(100)는 카트리지 투입 구동부(102), 인큐베이션 챔버(104), 카트리지 인출 구동부(106), 카트리지 이송 구동부(108), 판정부(110), 카트리지 배출 구동부(112), 제어부(114) 등을 구비한다.
사용자가 카트리지 투입구(11)를 통해 카트리지(101)를 투입하고 사용자 인터페이스(15)를 통해 진단 시작 버튼을 선택하면 카트리지 투입 구동부(102)는 카트리지(101)를 인큐베이션 챔버(104)의 슬릿으로 투입한다. 인큐베이션 챔버(104)는 카트리지(101)를 수납하는 복수의 슬릿을 갖는다. 인큐베이션 챔버(104)의 슬릿에 수납된 상태로 카트리지(101)에서는 진단 반응을 위한 인큐베이션(또는 배양)이 수행된다. 카트리지 인출 구동부(106)는 배양이 완료된 카트리지(101)를 인큐베이션 챔버(104)의 슬릿으로부터 인출한다. 카트리지 이송 구동부(108)는 인큐베이션 챔버(104)로부터 인출된 카트리지를 판정부(110)로 이송한다. 판정부(110)는 카트리지(101)에서의 반응 결과를 판정한다. 카트리지 배출 구동부(112)는 판정이 완료된 카트리지(101)를 판정부(110)로부터 면역반응 분석장치(100)의 외부로 배출한다. 제어부(114)는 면역반응 분석장치(100)의 모든 동작을 제어한다.
도 4는 면역반응 분석장치(100)의 카트리지 투입 구동부(102)와 카트리지 인출 구동부(106)를 구성을 설명하는 도면이다. 도 5는 카트리지 투입 구동부(102)에서의 카트리지 장착을 설명하는 도면이고, 도 6은 카트리지 투입 구동부(102)에서의 카트리지 이송을 설명하는 도면이며, 도 7은 카트리지 투입 구동부(102)에 의해 인큐베이션 챔버(104)에 카트리지(101)가 투입된 상태를 설명하는 도면이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 카트리지 투입 구동부(102)는 카트리지 홀더(502), 카트리지 인식 센서(504), 초기위치 인식 센서(506), 모터(508), 이동블록(510), 카메라 모듈(도 4에 도시된 402), 바코드 인식 모듈(512), 모터(606), 벨트(608), 인젝터(injector)(610) 등을 구비한다.
카트리지 홀더(502)는 초기위치 인식 센서(506)에 의해 검출된 후 일정 거리 이격된 카트리지 투입구(11)로 이동하게 된다. 카트리지(101)가 카트리지 투입구(11)를 통해 카트리지 홀더(502)에 탑재되면, 제어부(114)는 카트리지 인식 센서(504)를 통해 카트리지(101)의 존재 여부를 확인한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(114)는 모터(508)를 통해 이동블록(510)을 구동하여 카메라 모듈(402)에 의해 카트리지(101)가 촬영되도록 카트리지 홀더(502)에 장착된 카트리지(101)를 이송한다. 카메라 모듈(402)은 카트리지(101)를 촬영하고, 제어부(114)는 카트리지(101)의 하우징의 특정 위치에 기록된 피검자 식별 표시 등이 사용자 인터페이스(15)에 표시되도록 한다. 이를 통해 사용자는 특정 카트리지에 관한 식별정보를 사용자 인터페이스(15)를 통해 입력하지 않고서도 카트리지를 용이하게 식별할 수 있다.
카메라 모듈(402)이 카트리지(101) 촬영을 완료한 후에 제어부(114)는 모터(508)와 이동블록(510)을 통해 챔버 투입구(602)까지 카트리지 홀더(502)를 이송한다. 다음에 제어부(114)는 모터(606)와 벨트(608)를 통해 인젝터(injector)(610)를 구동하여 카트리지(101)를 챔버 투입구(602)로 밀어 넣는다. 인젝터(610)의 선단에는 스프링과 같은 탄성체가 설치되어 카트리지(101)를 인큐베이션 챔버(104)에 과도하게 밀어 넣는 것을 방지한다. 인젝터(610)를 이용해 카트리지(101)를 인큐베이션 챔버(104)에 밀어 넣는 도중에 바코드 인식 모듈(604)은 카트리지(101)의 하우징에 인쇄된 바코드를 판독한다.
도 7에서 점선으로 표시된 부분(700)은 인큐베이션 챔버(104)의 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 인큐베이션 챔버(104)는 챔버 케이스(701)를 구비하며, 챔버 케이스(701)는 전면 패널(702)과 후면 패널(704)을 구비한다. 전면 패널(702)에는 카트리지 투입을 위한 챔버 투입구(602)와, 카트리지 인출을 위한 챔버 관통구(612)가 형성된다. 후면 패널(704)에는 인큐베이션 챔버(104)의 슬릿(706)에 수납된 카트리지가 인출되는 챔버 인출구(710)가 형성된다. 후면 패널(704)에서 챔버 투입구(602)의 높이에 해당하는 위치는 카트리지의 이탈을 방지하기 위해 막혀 있다. 챔버 관통구(612)와 챔버 인출구(710)는 동일한 높이에 형성된다.
도 8은 인큐베이션 챔버(104)의 전면 패널이 제거된 상태를 설명하고, 도 9a와 도 9b는 인큐베이션 챔버(104)에 설치된 온도 센서를 설명한다. 도 10은 인큐베이션 챔버(104)에 설치된 펠티어 소자를 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 인큐베이션 챔버(104)는 챔버 케이스(701)의 내부에 선반부(802)와 선반 승강부(804)를 구비한다. 선반부(802)는 인젝터(610)의 구동 방향에 대해 수직 방향으로 복수의 슬릿(706)을 형성한다. 선반 승강부(804)는 선반부(802)를 수직 방향으로 구동시킨다. 슬롯(706)을 수직 방향으로 배치함으로써 면역반응 분석장치(100)의 부피를 줄일 수 있고, 구동 메커니즘을 단순하게 구성할 수 있다.
선반 승강부(804)는 모터(806), 벨트(808), 샤프트(810), 이동블록(812) 등을 구비한다. 이동블록(812)은 벨트(808)를 통해 모터(806)로부터 전달된 회전 운동을 샤프트(810)의 방향의 승하강 운동으로 전환한다. 제어부(114)는 인큐베이션 챔버(104)에 카트리지(101)를 투입하기 위해 비어 있는 슬롯이 챔버 투입구(602)의 높이에 위치하도록 선반 승강부(804)를 구동한다. 또한, 제어부(114)는 인큐베이션 챔버(104)의 특정 슬릿에 수납된 카트리지에서의 인큐베이션이 완료되면 해당 슬롯이 챔버 인출구(710)의 높이에 위치하도록 선반 승강부(804)를 구동한다.
인큐베이션 챔버(104)는 선반부(802)가 인큐베이션을 위한 특정 온도를 유지하도록 하기 위하여, 팬(814), 히트싱크(816), 온도센서(902, 904), 펠티어 소자(1002, 1004) 등을 구비한다.
도 9a에 도시된 바와 같이 온도센서(902)는 선반부(802)의 상면에 부착되고, 도 9b에 도시된 바와 같이 온도센서(904)는 선반부(802)의 하면에 부착된다. 선반부(802)의 상면과 하면에 온도센서를 부착함으로써 선반부(802) 전체의 온도를 신뢰성 있게 측정할 수 있다. 펠티어 소자(1002, 1004)는 도 9a, 도 9b, 도 10에 도시된 바와 같이, 선반부(802)와 히트싱크(816)의 사이에 설치된다.
제어부(114)는 온도센서(902, 904)를 통해 측정한 선반부(802)의 온도에 따라 펠티어 소자(1002, 1004)를 동작시킨다. 팬(814)과 히트싱크(816)는 인큐베이션 챔버(104)의 열을 외부로 방출한다. 본 실시예에서의 인큐베이션 챔버(104)는 22도 내지 35도의 범위에서 진단 종류에 따라 특정 온도를 유지하고, 12개의 슬롯을 구비한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 인큐베이션 챔버(104)는 모든 슬롯에서 입구에 카트리지 센서(1102)와, 출구에 카트리지 센서(1104)를 구비한다. 제어부(104)는 카트리지 센서(1102 1104)에서의 검출 신호를 이용하여 해당 슬롯에 카트리지가 존재하는지 여부와, 카트리지가 슬롯으로 이송 중에 걸리지 않았는지 여부를 판별한다. 카트리지 센서(1102, 1104)는 슬릿(706)에 수납된 카트리지(101)로 빛이나 초음파를 조사하여 반사 신호를 측정하는 방식일 수 있다.
인큐베이션 시간은 사용자가 카트리지(101)를 넣고 사용자 인터페이스(15)에서 진단 시작 버튼을 선택한 시점부터 시작된다. 미리 설정된 인큐베이션 시간이 경과되면 제어부(114)는 해당 슬릿이 챔버 인출구(710)의 높이에 위치하도록 선반 승강부(804)를 구동하고, 카트리지 인출 구동부(106)를 제어하여 슬릿으로부터 카트리지(101)를 인출한다. 이러한 방식으로 각 슬롯은 독립적으로 인큐베이션 시간이 제어된다.
제어부(114)는 선반 승강부(804)를 구동하기 전에 카트리지 센서(1102, 1104)를 통해 투입 또는 인출이 완료되지 않은 카트리지가 있는지 여부를 확인한다. 투입 또는 인출이 완료되지 않은 카트리지(101)가 있는 상태에서 선반 승강부(804)를 구동하면 카트리지(101)가 파손될 우려가 있다. 인큐베이션 챔버(104)에의 투입이 종료되지 않은 카트리지가 있으면 제어부(114)는 카트리지 투입 구동부(102)를 통해 카트리지 투입을 완료한 후에 선반 승강부(804)를 구동한다. 인큐베이션 챔버(104)로부터의 인출이 종료되지 않은 카트리지가 있으면 제어부(114)는 카트리지 인출 구동부(106)를 통해 카트리지 인출을 완료한 후에 선반 승강부(804)를 구동한다.
도 11은 도 3에 도시된 카트리지 인출 구동부(106)를 설명하고, 도 12는 도 11에 도시된 카트리지 인출 구동부(106)에 의해 인큐베이션 챔버(104)의 슬롯으로부터 카트리지(101)가 인출된 상태를 설명한다. 도시된 바와 같이, 카트리지 인출 구동부(106)는 모터(614), 벨트(616), 이젝터(ejector)(618)를 구비한다.
특정 슬롯에 위치하는 카트리지에서의 인큐베이션이 완료되면, 제어부(114)는 선반 승강부(804)를 구동하여 해당 슬롯이 챔버 관통구(612) 또는 챔버 인출구(710)의 높이에 위치하도록 한다. 그 후 제어부(114)는 모터(614)와 벨트(616)를 통해 이젝터(618)를 구동시킨다. 이젝터(618)는 카트리지(101)가 인큐베이션 챔버(104)의 특정 슬릿으로부터 챔버 인출구(710)를 통해 인출되어 카트리지 홀더(1201)에 탑재되도록 한다. 이젝터(618)의 선단부에는 탄성체가 설치되어 카트리지(101)를 카트리지 홀더(1201)에 과도하게 밀어 넣는 것을 방지한다.
도 13은 도 3에 도시된 카트리지 이송 구동부(108)를 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 카트리지 이송 구동부(108)는 카트리지 홀더(1201), 스토퍼(stopper)(1302), 카트리지 홀더 위치 센서(1304), 모터(1306), 이동블록(1308)을 구비한다.
카트리지 인출 구동부(106)에 의해 카트리지(101)가 카트리지 홀더(1201)에 탑재될 때 스토퍼(1302)는 카트리지(101)가 카트리지 홀더(1201)로부터 이탈되지 않도록 한다. 카트리지 홀더 위치 센서(1304)는 카트리지 홀더(1201)가 챔버 인출구(710)의 위치에 존재하는지 여부를 확인한다. 제어부(114)는 모터(1306)와 이동블록(1308)을 통해 카트리지 홀더(1201)를 판정부(110)로 이송한다.
도 14는 도 3에 도시된 판정부(110)를 설명하는 도면이고, 도 15는 판정부(110)에 카트리지(101)가 이송된 상태를 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 판정부(110)는 초기위치 센서(1402), 모터(1404), 이동블록(1406), 광학모듈(1408)을 구비한다.
제어부(114)는 모터(1404)와 이동블록(1406)을 통해 광학모듈(1408)을 구동한다. 카트리지 이송을 위한 이동블록(1308)은 면역반응 분석장치(100)의 폭 방향으로 이동하지만, 광학모듈(1408)을 구동하기 위한 이동블록(1406)은 면역반응 분석장치(100)의 길이 방향으로 이동하여 광학모듈(1408)이 카트리지(101)에 정확하게 위치하도록 할 수 있다. 제어부(104)는 초기위치 센서(1402)를 통해 광학모듈(1408)의 초기 위치를 정확히 확인한 후에 광학모듈(1408)을 구동한다. 광학모듈(1408)은 카트리지(101)에 광을 조사하여 카트리지(101)에서의 반응 결과를 검출하고, 검출값을 제어부(114)로 전송한다. 제어부(114)는 광학모듈(1408)로부터 전송된 검출값을 이용하여 진단 결과를 산출하고, 사용자 인터페이스(15) 또는 내장 프린터(16)를 통해 출력한다.
도 16과 도 17은 도 3에 도시된 카트리지 배출 구동부(112)를 설명하고, 도 18은 카트리지 배출 구동부(112)에 의해 카트리지(101)가 배출되는 과정을 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 카트리지 배출 구동부(112)는 초기위치 센서(1602), 모터(1604), 이동블록(1606), 끌게부(rake)(1608), 카트리지 배출 센서(1702)를 구비한다.
광학모듈(1408)에서의 검출이 완료된 후에 카트리지(101)는 카트리지 이송 구동부(108)에 의해 카트리지 배출 구동부(112)로 이송된다. 초기위치 센서(1602)를 통해 제어부(104)는 카트리지 배출 구동부(112)의 초기 위치를 확인한다. 제어부(114)는 모터(1604)와 이동블록(1606)을 통해 끌게부(1608)를 구동하여 카트리지 홀더(1201)에 탑재된 카트리지(101)를 끌어당긴다. 끌게부(1608)에 의해 끌어당겨진 카트리지(101)는 카트리지 배출구(17)를 통해 외부로 배출되며, 사용자의 관여 없이 카트리지 폐기박스(미도시)에 자동 수집된다.
카트리지(101)가 배출되지 않고 어느 곳에 걸려 있는 상태에서 카트리지 홀더(1201)가 이동하게 되면 카트리지(101)가 파손될 우려가 있다. 따라서 제어부(114)는 카트리지 배출 센서(1702)를 통해 카트리지(101)가 완전히 배출되었는지 여부를 확인한 후에 카트리지 홀더(1201)가 이동되도록 카트리지 배출 구동부(112)를 제어한다.
도 19는 도 1a에 도시된 사용자 인터페이스에 표시되는 여러 화면 중에서 하나를 도시한다.
바코드 인식 모듈(512)은 카트리지(101)의 바코드로부터 진단 종류(도 19의 "Item"), 로트(lot) 번호 등을 파악한다. 로트는 1회에 생산되는 제품 단위을 말한다. ID 칩(19)은 카트리지의 수식정보 등을 포함한다. 제어부(114)는 수식정보를 이용하여 판정부(110)의 측정 결과를 진단 결과(도 19의 "Result")로 변환한다. 카메라 모듈(402)은 피검자 식별정보(도 19의 "Name")를 생성한다. "Data&Time"은 진단이 진행된 시간을 표시한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 카트리지를 수납하는 복수의 슬릿을 갖으며 면역 진단 반응을 위한 배양이 수행되는 인큐베이션 챔버와,
    상기 인큐베이션 챔버의 슬릿으로 상기 카트리지를 투입하는 카트리지 투입 구동부와,
    상기 카트리지에서의 반응 결과를 판정하는 판정부와,
    상기 인큐베이션 챔버의 슬릿에 수납된 카트리지를 인출하는 카트리지 인출 구동부와,
    상기 인출된 카트리지를 상기 판정부로 이송하는 카트리지 이송 구동부와,
    상기 카트리지 투입 구동부와 상기 카트리지 인출 구동부와 상기 카트리지 이송 구동부를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 인큐베이션 챔버는 수직 방향으로 배치된 복수의 슬릿을 형성하는 선반부와, 상기 선반부를 수직 방향으로 구동시키는 선반 승강부와, 상기 슬릿의 입구 또는 출구에 설치된 카트리지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판정부에 위치하는 카트리지에서의 면역 반응 결과에 대한 판정이 완료된 후에 해당 카트리지를 외부로 배출하는 카트리지 배출 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인큐베이션 챔버는 상기 선반부에 부착된 펠티어 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인큐베이션 챔버는 상기 선반부에 부착된 온도센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 온도센서의 측정값에 따라 상기 펠티어 소자를 제어하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인큐베이션 챔버는 상기 선반부와 상기 선반 승강부를 수용하는 챔버 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 챔버 케이스의 전면에는 제1 높이에 카트리지 투입을 위한 챔버 투입구와 제2 높이에 챔버 관통구가 형성되는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 카트리지 투입 구동부는 상기 챔버 투입구를 통해 상기 인큐베이션 챔버의 상기 제1 높이에 위치하는 슬릿에 카트리지를 투입하는 인젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 챔버 케이스의 후면에는 상기 제2 높이에 챔버 인출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 카트리지 이송 구동부는 상기 인큐베이션 챔버의 상기 제2 높이에 위치하는 슬릿에 수납된 카트리지를 상기 챔버 인출구를 통해 상기 판정부로 이송하는 이젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 높이에 위치하는 슬릿을 미리 설정된 인큐베이션 시간 후에 상기 제2 높이에 위치하도록 상기 선반 승강부를 구동하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 투입 구동부에 의해 상기 인큐베이션 챔버의 슬릿에 투입되는 카트리지의 하우징을 촬영하는 카메라 모듈과,
    상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 카트리지 하우징의 특정 위치를 표시하는 사용자 인터페이스를
    더 구비하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 투입 구동부에 의해 상기 인큐베이션 챔버의 슬릿에 투입되는 카트리지의 하우징에 인쇄된 바코드를 인식하는 바코드 인식 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
  16. 제2항에 있어서,
    상기 카트리지 배출 구동부는 카트리지 배출 여부를 검출하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역반응 분석장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004004046A (ja) * 2002-04-19 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd バイオセンサカートリッジ及びバイオセンサ分与装置
KR102054862B1 (ko) * 2018-11-02 2019-12-11 이성윤 스태커를 이용한 마이크로플레이트용 면역학 검사장치
WO2020124255A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 Exvivo Labs Inc. Flow assay analyzer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3206442B2 (ja) * 1996-08-14 2001-09-10 富士レビオ株式会社 自動免疫測定装置
KR101646549B1 (ko) * 2013-11-15 2016-08-08 바디텍메드(주) 일체화된 반응 및 검출 수단을 구비한 시험 장치용 시스템
KR101811786B1 (ko) 2015-05-14 2017-12-22 바디텍메드(주) 일체화된 반응 및 검출 수단을 구비한 시험 장치에 사용되는 스테이션
KR102146299B1 (ko) * 2018-11-14 2020-08-20 바디텍메드(주) 다중진단 기능을 갖는 일체형 면역진단 형광 리더기

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004004046A (ja) * 2002-04-19 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd バイオセンサカートリッジ及びバイオセンサ分与装置
KR102054862B1 (ko) * 2018-11-02 2019-12-11 이성윤 스태커를 이용한 마이크로플레이트용 면역학 검사장치
WO2020124255A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 Exvivo Labs Inc. Flow assay analyzer

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