KR102557075B1 - 유체 분석 모듈 및 유체 분석기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특히, 혈액 분석에 적합한 유체 분석 모듈에 관한 것으로, 상기 모듈은: 유체 흡입 포트를 구비한 모듈 하우징; 모듈 하우징 내에 통합되는 한편, 유체 흡입 포트와 유체 연통 가능한 센서 표면을 포함하는 적어도 하나의 유체 센서; 모듈 하우징 내에 통합되는 한편, 적어도 하나의 유체 센서의 센서 표면과 유체 연통될 수 있는 챔버; 챔버 내에 부착되는 한편, 적어도 하나의 유체 센서의 센서 표면과 유체 연통될 수 있는 적어도 하나의 제1액체 저장소; 적어도 하나의 모듈 하우징 표면;을 포함하고, 모듈 하우징 표면에는 멤브레인 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽이 적어도 부분적으로 부착되며, 분리 벽의 아래쪽에는 유동 밸브의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재 및 이송 펌프의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재가 부착 제공됨으로써, 유체 기능 부재들이 분리 벽의 국부적인 기계 변형에 의해서만 작동 가능하되, 다음 방법 중 적어도 하나 즉: a) 유체를 유체 흡입 포트에서 센서 표면을 통해 챔버 내로 이송하는 방법; 및 b) 적어도 하나의 액체 저장소에 수용된 액체를 액체 저장소로부터 센서 표면을 통해 챔버 내로 이송하는 방법;에서 작동 가능한 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 구성 요소 측면에서, 센서에 의해 유체를 검출할 수 있는 유체 분석 모듈에 관한 것이다. 유체 분석 모듈은 특히 생물학적 액체, 바람직하게는 혈액 즉, 환자로부터 샘플로 채취되는 혈액 또는 연속 측정 과정에서 체외 혈액 순환 시스템을 통해 분석될 혈액을 분석하는데 적합하다.
독일 특허 공개공보 DE 10 2011 056 271 A1에는 통상적인 유체 분석 모듈이 개시되어 있다. 상기 유체 분석 모듈은 상호 연결된 3개의 플레이트형 기능 유닛으로 구성되는데, 즉 캐리어 플레이트(carrier plate), 유체 카드(fluidic card) 및 센서 카드(sensor card)로 구성된다. 캐리어 플레이트는 저장 챔버 및 수용부를 포함하며, 그 내부에는 센서 표면을 세정하기 위한 센서 세정액을 구비한다. 캐리어 플레이트를 통해 직접 부착된 유체 카드는 캐리어 플레이트 내부의 수용부에 유체적으로 연결된다. 유체 카드는 밸브 및 펌프가 배치되는 다수의 유체 채널을 포함하며, 캐리어 플레이트에 수용된 유체와 더불어 특정 유입구를 통해 공급된 체액이 소정의 유체 채널을 따라 특별히 이송될 수 있도록 구성된다. 센서들을 구비한 센서 카드는 유체 카드에 포함된 유체 채널의 한쪽을 유체 기밀 방식으로 종단시키는 한편, 유체 채널 내부로 안내되는 액체와 직접 접촉한다. 유체 채널로부터 이격된 센서 카드는 측정 모듈과 전기적으로 접촉하는 센서 접촉부를 포함하며, 유체 분석 모듈은 착탈 가능한 방식으로 이들과 연결된다.
미국 특허 공고공보 US 6,171,238 B1 에는 바이오 센서를 포함하는 소형 휴대용 장치가 개시되어 있는데, 이러한 소형 휴대용 장치는 측정 셀의 내부에 전류 측정식 바이오 센서를 포함하며, 측정 셀에는 저장 백 내에 수용된 세정 액체 및 샘플 개구를 통해 공급되는 유체 샘플이 튜브 수송 시스템을 통해 필요에 따라 공급될 수 있도록 구성된다. 또한, 측정 셀을 통과하는 모든 유체는 대응 제공되는 폐기 백(waste bag)을 통과하도록 구성된다. 이러한 소형 휴대용 장치는 평가, 표시 및 에너지 저장 유닛을 구비하고 있어 자율적인 작동이 가능하다.
미국 특허 공개공보 US 4,479,762 A 에는 플라즈마 혈장 반출(plasmapheresis)을 수행하기 위한 모듈이 개시되어 있는데, 여기서는 공여자의 혈액을 모듈 내로 이송한 다음, 공여자의 혈액으로부터 혈장을 분리하는 한편, 혈액에 남아있는 적혈구의 경우 공여자에게 다시 반환하도록 구성된다. 상기 모듈은 액체 저장소를 구비한 유체 라인 시스템을 포함하며, 이러한 유체 라인 시스템은 외부 액추에이터 시스템을 구비한 유체 기밀식 탄성 분리막을 통해 분리 가능식으로 접촉 가능하고, 외부 액추에이터 시스템은 맥동 압력의 작용에 의해 유체 라인 시스템 내부의 유동을 개시할 수 있도록 구성된다.
미국 특허 공개공보 US 5,062,774 A 에는 다수의 액체 용기를 연결할 수 있는 유체 펌프 시스템이 개시되어 있으며, 이러한 유체 펌프 시스템은 개별 액체로부터 임의의 액체 혼합물을 생성할 수 있도록 구성된다.
그러나, 모든 공지된 유체 분석 모듈들의 경우 기술적으로 정교하고 비용 집약적인 기능 유닛으로 제조해야 한다는 결점을 갖는데, 왜냐하면 이들은 구조가 복잡하고 다수의 상이한 기능적 구성 요소들을 최적 집적화하여 소형화를 구현해야 하기 때문이다. 특히, 예컨대 상이한 사람들로부터 수많은 측정 샘플의 검사를 위한 의학적 및 생물학적 사용과 관련하여, 이러한 유체 분석 모듈은 종종 소위 일회용 물품으로 제조됨으로써 교차 오염을 피하도록 구성된다.
본 발명의 목적은 복잡하면서고 가능한 한 작은 구조를 갖는 디자인으로 상기 언급된 바와 같은 일반적인 유형의 유체 분석 장치를 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 장치에서는 각각의 유체의 공급, 측정 및 폐기를 위한 모든 구성 요소들이 실질적으로 그 내부에 포함되는 한편 일체의 전자 부품을 구비하지 않도록 설계되면서도, 가능한 한 비용 효율적이고 폐기가 용이하도록 구성된다.
본 발명의 기초가 되는 핵심 해결 방안이 청구항 제1항에 명시되어 있다. 청구항 제10항의 경우에는 생물학적 액체의 분석을 위해 청구항 제11항 내지 제12항에 따라 사용되는 유체 분석기를 명시하고 있다.
본 발명에 따른 유체 분석 모듈은 단일 구조 유닛으로서 구성되며, 바람직하게는 하나의 단일 유체 흡입 포트를 구비한 모듈 하우징을 제공한다. 적어도 하나의 유체 센서는 모듈 하우징 내에 통합되며, 유체 흡입 포트와 유체 연통 가능한 센서 표면을 포함한다. 또한 챔버가 모듈 하우징 내에 배치되며, 상기 챔버는 적어도 하나의 유체 센서의 센서 표면과 유체 연통될 수 있다. 적어도 하나의 제1액체 저장소가 챔버 내에 부착되며, 상기 액체 저장소는 적어도 하나의 유체 센서의 센서 표면과 유체 연통될 수 있다. 모듈 하우징은 또한 적어도 하나의 모듈 하우징 표면을 가지며, 그 위에는 멤브레인과 같은 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽이 적어도 부분적으로 부착되고, 분리 벽의 아래쪽에는 유동 밸브의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재 및 이송 펌프의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재가 부착 제공되며, 유체 기능 부재들은 분리 벽의 국부적인 기계 변형에 의해서만 작동 가능하되, 다음 방법 중 적어도 하나에 의해 작동 가능하도록 구성된다, 즉:
- 유체를 유체 흡입 포트에서 센서 표면을 통해 챔버 내로 이송하는 방법, 및
- 적어도 하나의 액체 저장소에 수용된 액체를 액체 저장소로부터 센서 표면을 통해 챔버 내로 이송하는 방법.
바람직하게는, 적어도 하나의 제2액체 저장소가 챔버 내부에 부착되며, 상기 제2액체 저장소는 적어도 2개의 유체 기능 부재 및/또는 유량 밸브나 이송 펌프의 형태로 구성된 적어도 하나의 추가적인 유체 기능 부재에 의해, 적어도 하나의 유체 센서의 센서 표면과 유체 연통될 수 있도록 구성된다. 특히, 생물학적 체액 즉 주로는 혈액의 분석을 위해서는, 혈액 측정의 수행 전에 센서 표면을 세정 및 교정할 필요가 있다. 이에 따라, 센서 세정액 또는 교정액이 챔버 내부에 수용된 제1액체 저장소에 배치되며, 교정 액체의 경우에는 챔버 내부에 수용된 제2액체 저장소에 배치된다.
챔버는 예컨대, 혈액과 같은 측정 유체와 더불어 챔버 내부에 배치된 적어도 하나의 액체 저장소에 수용된 액체 모두에 대한 수집 장소 및/또는 폐기 장소로서 추가적으로 기능하므로, 적어도 하나의 액체 저장소는 유체 기밀식 탄성 백(elastic bag)의 형태로 구성된다. 적어도 하나의 백이 비워지면, 챔버 내부에서는 백의 체적이 감소함과 동시에 폐기될 유체를 위한 수용부의 체적이 증가하며, 그렇지 않을 경우에는 일정한 챔버 부피를 갖는다.
모듈 하우징은 측정 캐리어 영역 및 챔버 영역으로 세분화될 수 있는데, 즉 측정 캐리어 영역은 챔버 상에 착탈 가능하게 배치되며 챔버의 적어도 한쪽을 정의한다. 이 경우 측정 캐리어 영역은 챔버로부터 이격된 상단면을 가지며, 여기에는 멤브레인 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽이 적어도 부분적으로 부착된다.
유체 흡입 포트는 측정 캐리어 영역에 부착되며, 측정 캐리어 내부는 적어도 하나의 유체 라인을 따라 적어도 하나의 유체 센서의 센서 표면과 유체 연통되는 한편, 적어도 하나의 유체 라인은 그로부터 측정 캐리어 내부로 이어져 챔버로 연결된다. 유체 흡입 포트, 센서 표면 및 챔버 사이의 유량을 제어하기 위해, 먼저 유량 밸브의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재가 유체 라인 중 적어도 하나를 따라 배치되며, 그런 다음 유체 라인은 이송 펌프의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재와 유체 연통될 수 있도록 구성된다.
필요에 따라 센서 표면을 세정 또는 교정하기 위해, 적어도 하나의 액체 저장소가 측정 캐리어 영역과 연결되는 유체 라인을 통해 적어도 하나의 유체 센서의 센서 표면과 유체 연통되며, 적어도 하나의 유체 라인이 상기 유체 센서로부터 측정 캐리어 내부로 이어져 챔버와 연결되도록 구성된다. 또한 이 경우에, 유량 밸브의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재가 이들 유체 라인 중 적어도 하나를 따라 배치되며, 이때 유체 라인은 이송 펌프의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재와 유체 연통될 수 있도록 구성된다.
유량 밸브의 형태로 구성된 적어도 하나의 기능 부재는, 모듈 하우징 표면을 향해 개방되도록 구성되는 한편 멤브레인 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽으로 둘러싸인 유체 채널부로 제공된다. 밸브 작동 및/또는 밸브 제어의 목적을 위해서는, 힘의 인가에 의한 분리 벽의 국부적 변형이 요구되며, 이때 유체 채널부는 국부적으로 변형된 분리 벽에 의해 유체 기밀 방식으로 국부 밀봉되도록 구성된다. 바람직하게는, 분리 벽에 인접 부착되는 한편 분리 벽을 국부적으로 변형시킬 수 있는 액추에이터 형태의 외부 액추에이터가 조정 경로 상에 사용된다.
이송 펌프의 형태로 구성된 적어도 하나의 기능 부재는, 모듈 하우징 표면을 향해 개방되도록 구성되는 한편 멤브레인 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽으로 둘러싸인 유체 채널부로 제공된다. 펌프 구동의 목적을 위해서는, 힘의 인가에 의한 분리 벽의 국부적 변형이 요구되며, 이때 유체 채널부는 국부적으로 변형된 분리 벽의 이송 체적으로 간접 또는 직접적으로 둘러싸이고, 이송 체적은 연동 펌프의 원리와 유사하게 유체 채널 방향으로 연동하여 전방 이동하도록 구성된다.
또한, 적어도 2개의 자유롭게 접근 가능한 전극 표면이 적어도 하나의 모듈 하우징 표면에 부착되며, 이러한 전극 표면은 적어도 하나의 유체 센서에 전기적으로 연결된다.
유체 기능 부재들의 기계적 활성화와 더불어 유체 분석 모듈 내부의 적어도 하나의 유체 센서의 전기적 접촉을 위해서는 제어 및 평가 유닛이 필요하며, 이러한 제어 및 평가 유닛은 착탈 가능 방식으로 유체 분석 모듈에 결합될 수 있고, 제어 및 평가 유닛에 의해 제공된 기계적 작동 부재들은 멤브레인 형태로 구형된 탄성 유체 기밀식 분리 벽을 통해 유체 기능 부재들과 결합될 수 있도록 구성된다. 또한, 제어 및 평가 유닛과 적어도 하나의 유체 센서 사이에는 모듈 하우징 표면에 자유롭게 부착되는 적어도 2개의 전극 표면을 통해 전기적 연결이 생성될 수 있다.
유체 분석 모듈과 더불어 제어 및 평가 유닛으로 구성된 유체 분석기는 바람직하게는, 센서에 의해 측정될 유체와 접촉하지 않는 모든 전자 부품이 제어 및 평가 유닛에 수용되는 것을 특징으로 한다. 반면에, 유체 분석 모듈은 전체적으로 순수한 기계적 부품으로만 구성되며, 특히 적절히 채택된 유체 센서의 경우 전자 부품을 포함하지 않도록 구성된다.
유체 분석기는 바람직하게는 생물학적 유체, 예컨대 혈액, 체액, 혈청 및 소변을 센서에 의해 분석하는데 적합하다. 이러한 의도된 목적을 위해, 챔버 내부에는 홍조액(flushing liquid) 또는 교정액을 구비한 액체 저장소 및 센서 표면용 교정액을 구비한 추가의 액체 저장소가 포함될 수 있다.
본 발명에 따라 상기 언급된 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 유체 분석 모듈 및 유체 분석기가 제공된다.
본 발명은 도면을 참조하여 예시적인 실시예에 의해 아래에 설명되며, 이들은 단지 예로서 제시되며 이로 인해 본 발명의 범위를 제한하지 않도록 의도된다.
도 1은 제어 및 평가 유닛이 결합된 본 발명에 따른 유체 분석 모듈의 개략적인 구조를 도시한다.
도 2는 유량 밸브의 형태로 구성된 유체 기능 부재를 도시한다.
도 3은 이송 펌프의 형태로 구성된 유체 기능 부재를 도시한다.
도 1은 제어 및 평가 유닛이 결합된 본 발명에 따른 유체 분석 모듈의 개략적인 구조를 도시한다.
도 2는 유량 밸브의 형태로 구성된 유체 기능 부재를 도시한다.
도 3은 이송 펌프의 형태로 구성된 유체 기능 부재를 도시한다.
도 1은 기계적으로 해제 가능한 인터페이스(2)를 통해 제어 및 평가 유닛에 기계적으로 결합된 유체 분석 모듈(1)의 개략적인 구조를 도시한다. 유체 분석 모듈(1)과 더불어 제어 및 평가 유닛(3)에 의해 유체 분석기를 형성한다.
도 1에 도시된 유체 분석 모듈(1)은 모듈 하우징(4)에 의해 둘러싸이도록 구성되며, 이에 따라 단일 유닛을 구성하거나 및/또는 단일 유닛으로서 작동될 수 있다. 유체 분석 모듈(1)은 기능적으로 측정 캐리어 영역(5) 및 챔버 영역(6)으로 세분화될 수 있다. 챔버 영역(6)은 탄성 백으로 구성된 2개의 액체 저장소(8, 9)가 내재되어 있는 챔버(7)를 포함한다. 측정 캐리어 영역(5)과 연결되는 유체 라인을 제외하고는, 백 형태로 구성된 액체 저장소(8, 9)는 챔버(7) 내부에 느슨하게 장착된다.
측정 캐리어(5*)에는 유체 흡입 포트(10)가 제공되며, 이에 의해 센서에 의해 분석될 액체 및/또는 예컨대 혈액과 같이 센서에 의해 분석될 유체가 측정 캐리어(5*) 내로 공급될 수 있도록 구성된다. 측정 캐리어(5*)의 내부에는 적어도 하나의 센서 표면(11)을 구비한 적어도 하나의 유체 센서(12)가 배치되며, 이에 의해 센서에 의해 검사될 유체가 유체 센서(12)의 내부로 안내되도록 구성된다.
유체 흡입 포트(10)를 통해 측정 캐리어(5*)로 유입되는 유체는 유체 라인(15, 16)을 통해 유체 센서(12)로 안내된다. 유체 센서(12)로부터 이어지는 유체 라인(17)이 측정 캐리어(5*) 내부에 제공되며, 이에 의해 유체 센서(12)를 통과하하는 유체가 유체 수집 및/또는 폐기 챔버로서 기능하는 챔버(7)의 영역으로 직접 배출되도록 구성된다.
유체 라인(15, 16 및 17)을 따라 규정된 방식으로 유동하는 것을 보장하기 위해, 소정의 유체 기능 부재(13 및 14)가 측정 캐리어(5*)의 내부에 제공된다. 유체 라인(15 및 16) 사이에 제공되는 유체 기능 부재(13)는 밸브의 형태로 제공되며, 이에 의해 유체 라인(15 및 16) 사이의 연결부에 대한 폐쇄 및 개방을 허용하도록 구성된다. 다른쪽 유체 라인(17)을 따라 제공되는 유체 기능 부재(14)의 경우 이송 펌프로서 기능하며, 이에 의해 각각의 유체 라인을 따라 제어된 유동을 보장하도록 구성된다. 설계에 따라, 유체 기능 부재(13, 14)는 도면에 도시된 것과 상이한 유체 라인을 따르는 영역에 부착될 수 있다.
유체 센서(12)의 센서 표면(11)을 세정 또는 교정하기 위해, 홍조액 또는 교정액이 홍조액 또는 교정액을 저장하는 액체 저장소(8)로부터 유체 라인(18 및 16)을 거쳐 유체 센서(12)로 안내된 다음, 최종적으로 유체 라인(17)을 거쳐 챔버(7)의 영역 내로 다시 배치된다. 이를 위해, 유체 기능 부재(13)의 밸브 제어가 수행됨으로써, 한쪽 유체 라인(15)에 대한 공급이 폐쇄되는 한편 다른쪽 유체 라인(18 및 16) 만이 유체 연통되도록 구성된다.
센서의 교정을 위한 교정액은 액체 저장소(9)의 내부에 수용되며, 이러한 교정액은 유체 라인(19, 16)을 거쳐 유체 센서(12)를 통과하는 한편 유체 라인(17)을 거쳐 챔버(7)의 수집부로 이송된다. 또한 이 경우에, 유체 기능 부재(13)의 밸브 제어 수행이 필요한데 즉, 한쪽 유체 라인(15 및 18)은 폐쇄되는 반면, 유체 센서(12)에 교정액을 공급하기 위한 유체 라인(19)은 개방되도록 구성된다.
도 2에는 밸브(13)의 형태로 구성된 유체 기능 부재의 단면도가 도시되어 있다. 예컨대 도 2에 도시된 유체 라인(15)은 리세스(21)를 포함하며, 리세스는 모듈 형 하우징 표면(20)을 향해 개방되도록 구성되는 한편 멤브레인 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽(22)에 둘러싸이도록 구성된다. 유체 채널(15)을 따라 유로를 폐쇄할 필요가 있는 경우 힘의 인가에 의한 분리 벽(22)의 변형이 필요하며, 이때 분리 벽은 유체 라인(15) 내부에 국부적인 유체 기밀식 밀봉을 보장하도록 구성된다. 바람직하게는, 제어 및 평가 유닛(3)의 측면에 부착된 작동 부재(23)가 사용된다.
도 2에 따라 구성된 유체 기능 부재는 적어도 도 1에 도시된 각각의 유체 채널(15, 18 및 19)을 따라 각각 제공된다
도 3은 이송 펌프의 형태로 구성된 유체 기능 부재를 구현하기 위한 가능한 실시예를 도시한다. 이때 유체 채널(17)은 리세스(21)를 포함하며, 리세스는 모듈형 하우징 표면(20)을 향해 배향되는 한편 멤브레인 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽(22)에 의해 둘러싸이도록 구성된다. 이송 방향(24)으로의 유체 유동을 구현하기 위해, 서로에 적합한 구동 스트로크를 각각 구비하는 한편 제어 및 평가 유닛(3)의 측면에 각각 부착되는 적어도 3개의 작동 부재(23)가 변형될 분리 벽(22)과 접촉하게 되며, 이에 의해 유체 채널은 분리 벽의 이송 체적(27)으로 둘러싸이는 한편 이송 체적이 이송 방향(24)으로 연동하여 전방 이동하도록 구성된다.
마지막으로, 적어도 2개의 전극 표면(25)이 모듈 하우징 표면(20)에 부착되고, 이에 의해 유체 센서 신호가 포착될 수 있도록 구성된다. 이를 위해, 제어 및 평가 유닛(3)은 대응하는 전극 접점(26)을 갖는다.
본 발명에 따른 유체 분석 모듈(1)은 제조가 용이하고 비용 절감적이며 특히 일회용 물품으로 적합한 부재들로 구성된다. 또한, 본 발명에 따른 유체 분석 모듈(1)은 전기 부품을 포함하지 않기 때문에 폐기가 용이하다. 모든 액츄에이터 및 전자 부품은 제어 및 평가 유닛(3)에 부착되며 유체 기밀식 벽을 통해 유체 분석기와 작동적으로 연결되는데 즉, 제어 및 평가 유닛은 측정 프로세스 및/또는 측정 주기 동안 오염되지 않도록 구성된다.
1 유체 분석 모듈
2 기계적 인터페이스
3 제어 및 평가 유닛
4 모듈 하우징
5 측정 캐리어 영역
6 챔버 영역
7 챔버
8 제1액체 저장소
9 제2액체 저장소
10 유체 흡입 포트
11 센서 표면
12 유체 센서
13 유량 밸브의 형태로 구성된 유체 기능 부재
14 이송 펌프의 형태로 구성된 유체 기능 부재
15, 16, 17, 18, 19 유체 라인
20 모듈 하우징 표면
21 리세스
22 분리 벽
23 작동 부재
24 이송 방향
25 전극 표면
26 전극 접점
27 이송 체적
2 기계적 인터페이스
3 제어 및 평가 유닛
4 모듈 하우징
5 측정 캐리어 영역
6 챔버 영역
7 챔버
8 제1액체 저장소
9 제2액체 저장소
10 유체 흡입 포트
11 센서 표면
12 유체 센서
13 유량 밸브의 형태로 구성된 유체 기능 부재
14 이송 펌프의 형태로 구성된 유체 기능 부재
15, 16, 17, 18, 19 유체 라인
20 모듈 하우징 표면
21 리세스
22 분리 벽
23 작동 부재
24 이송 방향
25 전극 표면
26 전극 접점
27 이송 체적
Claims (12)
- 유체 분석 모듈(1)에 있어서, 상기 모듈은:
- 유체 흡입 포트(10)를 구비한 모듈 하우징(4),
- 모듈 하우징(4) 내에 통합되는 한편, 유체 흡입 포트(10)와 유체 연통 가능한 센서 표면(11)을 포함하는 적어도 하나의 유체 센서(12),
- 모듈 하우징(4) 내에 통합되는 한편, 적어도 하나의 유체 센서(12)의 센서 표면(11)과 유체 연통될 수 있는 챔버(7),
- 챔버(7) 내에 부착되는 한편, 적어도 하나의 유체 센서(12)의 센서 표면(11)과 유체 연통될 수 있는 적어도 하나의 제1액체 저장소(8),
- 적어도 하나의 모듈 하우징 표면(20)을 포함하고,
모듈 하우징 표면에는 멤브레인 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽(22)이 적어도 부분적으로 부착되고, 분리 벽의 아래쪽에는 유동 밸브(13)의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재 및 이송 펌프(14)의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재가 부착 제공되며, 유체 기능 부재들(13, 14)은 분리 벽의 국부적인 기계 변형에 의해서만 작동 가능하되, 다음 방법 중 적어도 하나 즉:
- 유체를 유체 흡입 포트에서 센서 표면(11)을 통해 챔버(7) 내로 이송하는 방법; 및
- 적어도 하나의 액체 저장소(8)에 수용된 액체를 액체 저장소(8)로부터 센서 표면(11)을 통해 챔버(7) 내로 이송하는 방법;에 의해 작동 가능한 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈. - 제1항에 있어서,
적어도 하나의 제2액체 저장소(9)가 챔버(7) 내부에 부착되며, 상기 제2액체 저장소는 각각 유량 밸브나 이송 펌프의 형태로 구성되는 적어도 2개의 유체 기능 부재(13, 14)에 의해, 적어도 하나의 유체 센서(12)의 센서 표면(11)과 유체 연통될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈. - 제2항에 있어서,
적어도 하나의 액체 저장소(8)는 유체 기밀식 탄성 백(elastic bag)의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈. - 제3항에 있어서,
모듈 하우징(4)은 측정 캐리어 영역(5) 및 챔버 영역(6)으로 세분화될 수 있고, 이때 측정 캐리어 영역(5)은 챔버(7) 상에 착탈 가능하게 배치되는 한편 챔버(7)의 적어도 한쪽을 정의하고, 측정 캐리어 영역(5)은 챔버(7)로부터 이격된 상단면을 가지며, 상단면에는 멤브레인 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽(22)이 적어도 부분적으로 부착되는 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈. - 제4항에 있어서,
유체 흡입 포트(10)는 측정 캐리어 영역(5)에 부착되며, 측정 캐리어 영역(5) 내부는 적어도 하나의 유체 라인(15, 16)을 따라 적어도 하나의 유체 센서(12)의 센서 표면(11)과 유체 연통되고, 측정 캐리어 영역(5) 내부로부터 이어진 적어도 하나의 유체 라인(17)이 챔버(7)와 연결되며, 유량 밸브(13)의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재가 유체 라인(15, 16. 17) 중 적어도 하나를 따라 배치되고, 유체 라인(17)이 이송 펌프(14)의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재와 유체 연통될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈. - 제5항에 있어서,
적어도 하나의 액체 저장소(8, 9)가 측정 캐리어 영역(5)과 연결되는 유체 라인(18, 19)을 통해 적어도 하나의 유체 센서(12)의 센서 표면(11)과 유체 연통되며, 유체 센서로부터 측정 캐리어 영역(5) 내부로 이어진 적어도 하나의 유체 라인(17)이 챔버와 연결되고, 유량 밸브(13)의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재가 이들 유체 라인(18, 19) 중 적어도 하나를 따라 배치되며, 유체 라인(18, 19)이 이송 펌프(14)의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재와 유체 연통될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈. - 제6항에 있어서,
적어도 2개의 자유롭게 접근 가능한 전극 표면(25)이 적어도 하나의 모듈 하우징 표면(20)에 부착되고, 상기 전극 표면은 적어도 하나의 유체 센서(12)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈. - 제7항에 있어서,
유량 밸브(13)의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재는, 모듈 하우징 표면(20)을 향해 개방되도록 구성되는 한편 멤브레인 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽(22)으로 둘러싸인 유체 채널부로 제공되고, 분리 벽(22)이 힘의 인가에 의해 국부적으로 변형됨으로써 유체 채널부가 국부적으로 변형된 분리 벽(22)에 의해 유체 기밀 방식으로 국부 밀봉되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈. - 제8항에 있어서,
이송 밸브(14)의 형태로 구성된 적어도 하나의 유체 기능 부재는, 모듈 하우징 표면(20)을 향해 개방되도록 구성되는 한편 멤브레인 형태로 구현된 탄성 유체 기밀식 분리 벽(22)으로 둘러싸인 유체 채널부로 제공되고, 분리 벽(22)이 힘의 인가에 의해 국부적으로 변형됨으로써 유체 채널부가 국부적으로 변형된 분리 벽(22)의 이송 체적(27)으로 간접 또는 직접적으로 둘러싸이고, 이송 체적은 유체 채널 방향으로 연동하여 전방 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈. - 제9항에 있어서,
제어 및 평가 유닛(3)이 제공되며, 이러한 제어 및 평가 유닛은 착탈 가능 방식으로 유체 분석 모듈(1)에 결합될 수 있고, 제어 및 평가 유닛(3)에 의해 제공된 기계적 작동 부재들은 멤브레인 형태로 구형된 탄성 유체 기밀식 분리 벽(22)을 통해 유체 기능 부재들과 결합될 수 있으며, 제어 및 평가 유닛(3)과 적어도 하나의 유체 센서(12) 사이에는 모듈 하우징 표면(20)에 자유롭게 부착되는 적어도 2개의 전극 표면(25)을 통해 전기적 연결이 생성될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈. - 혈액, 체액, 혈청 및 소변을 포함한 생물학적 액체의 분석기로서 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 유체 분석 모듈의 사용 방법.
- 제11항에 있어서,
세정액 또는 교정액을 구비한 액체 저장소(8) 및 교정액을 구비한 추가의 액체 저장소(9)가 챔버(7) 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 유체 분석 모듈의 사용 방법.
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