KR102609317B1 - 혈액 분석용 카세트 - Google Patents
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Abstract
본 출원의 일 실시예에 따른 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트에 있어서, 서로 직교하는 x축, y축, z축을 가지며, 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트는, 제1 용기 및 제2 용기를 포함하는 카트리지; 및 상기 제1 용기 및 상기 제2 용기가 삽입될 수 있는 본체;를 포함하되, 상기 본체는, 상기 x축 방향으로 배치되고, 상기 z축에서의 위치가 상이한 제1판 및 제2판; 상기 z축 방향으로 배치되고, 상기 x축에서의 위치가 상이한 제3판 및 제4판; 상기 제2판 중 적어도 일부와 상기 제1판 사이에 상기 x축 방향으로 배치되는 제5판; 상기 제3판과 상기 제4판 사이에서 상기 z축 방향으로 배치되고, 상기 z축을 기준으로 상기 제1판과 상기 제5판 사이에 배치되는 차단벽; 상기 제3판과 상기 차단벽 사이에서, 상기 z축을 기준으로 상기 제1 판과 상기 제5판 사이에 배치되는 분리벽;을 포함하고, 상기 제1판, 상기 제2판, 상기 제3판 및 상기 분리벽에 의해 제1 수용 공간이 정의되고, 상기 제1판, 상기 제5판, 상기 차단벽 및 상기 분리벽에 의해 제2 수용 공간이 정의되고, 상기 제1판, 상기 제2판, 상기 제4판, 상기 제5판 및 상기 차단벽에 의해 측정 공간이 정의되고, 상기 제2판 및 상기 제5판에 의해 이동 공간이 정의되고, 상기 이동 공간은 상기 제1 수용 공간 및 상기 측정 공간과 유체적으로 연결되고, 상기 제1 수용 공간 및 상기 제2 수용 공간은, 상기 본체가 상기 z축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 경우, 상기 제2 수용 공간에 수용된 용액이 중력에 의해 상기 제2 수용 공간으로부터 상기 제1 수용 공간으로 이동될 수 있도록 서로 유체적으로 연결되고- 상기 제1 가이드는 상기 제2 수용 공간 내에 위치함 -, 상기 제1 수용 공간 및 상기 측정 공간은, 상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 수용 공간에 수용된 용액이 중력에 의해 상기 제1 수용 공간으로부터 상기 측정 공간으로 이동될 수 있도록, 상기 이동 공간을 통해 서로 유체적으로 연결될 수 있다.
Description
본 출원은 혈액 분석용 카세트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 검체와 용액의 반응을 측정하기 위한 카세트로, 사용자 매뉴얼이 최소화되고 검체에 대한 검사 결과의 신뢰도가 개선된 카세트에 관련된 것이다.
최근 체외 진단분야에 있어서, 생체 시료의 타겟을 검출하기 위한 현장 현시 검사방법(point-of-care testing)이 널리 이용되고 있다. 현장 현시 검사방법은 병 원, 바이오 연구소 등에서 수행되는 일반적인 임상병리학적 프로토콜에 의한 진단 방법과 비교할 때, 비용이 저렴하고 진단 결과를 신속히 확인할 수 있다는 이점이 있다.
하지만, 현장 현시 검사방법은 의료인의 임상적 판단이 개입되지 않고 사용 자의 편의성을 강조한 매뉴얼에 따라 수행되는 진단방법으로서, 종래 진단방법과 비교할 때 낮은 신뢰도를 가진다는 단점이 있다. 이에 따라 진단 결과에 대한 신뢰도가 개선된 현장 현시 검사방법에 관한 기술에 대한 요구가 증대되고 있다.\
아래의 종래문헌은 “혈액 분석기 및 사용 방법”을 개시하고 있으며, 구체적으로, 혈액 센서를 포함하는 카세트 수용 인터페이스에 대한 내용을 개시하고 있다.
* 대한민국특허청(KR) 공개특허공보 2011-7013362 (2009.12.16)
아래의 종래문헌은 “혈액 분석기 및 사용 방법”을 개시하고 있으며, 구체적으로, 혈액 센서를 포함하는 카세트 수용 인터페이스에 대한 내용을 개시하고 있다.
* 대한민국특허청(KR) 공개특허공보 2011-7013362 (2009.12.16)
본 발명의 일 과제는, 검체와 용액의 반응을 측정하기 위한 신뢰도가 개선된 카세트를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 출원의 개시된 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트는, 서로 직교하는 x축, y축, z축을 가지며, 제1 용기 및 제2 용기를 포함하는 카트리지; 및 상기 제1 용기 및 상기 제2 용기가 삽입될 수 있는 본체;를 포함하되, 상기 본체는, 상기 x축 방향으로 배치되고, 상기 z축에서의 위치가 상이한 제1판 및 제2판; 상기 z축 방향으로 배치되고, 상기 x축에서의 위치가 상이한 제3판 및 제4판; 상기 제2판 중 적어도 일부와 상기 제1판 사이에 상기 x축 방향으로 배치되는 제5판; 상기 제3판과 상기 제4판 사이에서 상기 z축 방향으로 배치되고, 상기 z축을 기준으로 상기 제1판과 상기 제5판 사이에 배치되는 차단벽; 상기 제3판과 상기 차단벽 사이에서, 상기 z축을 기준으로 상기 제1 판과 상기 제5판 사이에 배치되는 분리벽;을 포함하고, 상기 제1판, 상기 제2판, 상기 제3판 및 상기 분리벽에 의해 제1 수용 공간이 정의되고, 상기 제1판, 상기 제5판, 상기 차단벽 및 상기 분리벽에 의해 제2 수용 공간이 정의되고, 상기 제1판, 상기 제2판, 상기 제4판, 상기 제5판 및 상기 차단벽에 의해 측정 공간이 정의되고, 상기 제2판 및 상기 제5판에 의해 이동 공간이 정의되고, 상기 이동 공간은 상기 제1 수용 공간 및 상기 측정 공간과 유체적으로 연결되고, 상기 제1 수용 공간 및 상기 제2 수용 공간은, 상기 본체가 상기 z축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 경우, 상기 제2 수용 공간에 수용된 용액이 중력에 의해 상기 제2 수용 공간으로부터 상기 제1 수용 공간으로 이동될 수 있도록 서로 유체적으로 연결되고- 상기 제1 가이드는 상기 제2 수용 공간 내에 위치함 -, 상기 제1 수용 공간 및 상기 측정 공간은, 상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 수용 공간에 수용된 용액이 중력에 의해 상기 제1 수용 공간으로부터 상기 측정 공간으로 이동될 수 있도록, 상기 이동 공간을 통해 서로 유체적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 출원의 실시예에 의하면, 제1 용액 및 제2 용액이 검체와 혼합 및/또는 반응한 후 별도로 마련된 이동 공간을 통하여 측정 공간으로 이동됨으로써 보다 원활하게 측정 공간으로 이동될 수 있고, 나아가 제1 용액을 수용하는 공간, 제2 용액을 수용하는 공간 및 측정 공간 사이에 제1 가이드, 제2 가이드, 제3 가이드를 형성하여 제1 용액, 제2 용액 및 검체가 본체 내에서 효과적으로 혼합 및/또는 반응할 수 있다.
또한, 본 출원의 카세트는 복수의 구성 요소의 결합에 의해 제작되는 종래의 카세트와 비교하여 한번의 공정으로 제작 가능하므로, 이에 따라 제작의 편의성이 증대되고, 카세트 내에 수용되어 있는 용액이 사용자 또는 장치의 동작 없이는 서로 섞이지 않아 진단 결과에 대한 신뢰도가 개선될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 진단 프로토콜의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 검체와 용액의 반응 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트를 나타낸 구성도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 카트리지와 본체의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 본체의 외관을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 본체를 상부에서 내려다본 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 A-A' 단면도를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 6의 B-B' 단면도를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 카세트의 회전 과정의 예시를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 검체와 용액의 반응 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트를 나타낸 구성도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 카트리지와 본체의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 본체의 외관을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 본체를 상부에서 내려다본 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 A-A' 단면도를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 6의 B-B' 단면도를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 카세트의 회전 과정의 예시를 나타낸 도면이다.
본 출원의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 출원은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명하며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 출원과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 이하의 실시예에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타낸 것으로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 프로세스의 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 프로세스가 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 구성요소들 중간에 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.
예컨대, 본 명세서에서 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
본 출원의 일 실시예에 따른 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트에 있어서, 서로 직교하는 x축, y축, z축을 가지며, 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트는, 제1 용기 및 제2 용기를 포함하는 카트리지; 및 상기 제1 용기 및 상기 제2 용기가 삽입될 수 있는 본체;를 포함하되, 상기 본체는, 상기 x축 방향으로 배치되고, 상기 z축에서의 위치가 상이한 제1판 및 제2판; 상기 z축 방향으로 배치되고, 상기 x축에서의 위치가 상이한 제3판 및 제4판; 상기 제2판 중 적어도 일부와 상기 제1판 사이에 상기 x축 방향으로 배치되는 제5판; 상기 제3판과 상기 제4판 사이에서 상기 z축 방향으로 배치되고, 상기 z축을 기준으로 상기 제1판과 상기 제5판 사이에 배치되는 차단벽; 상기 제3판과 상기 차단벽 사이에서, 상기 z축을 기준으로 상기 제1 판과 상기 제5판 사이에 배치되는 분리벽;을 포함하고, 상기 제1판, 상기 제2판, 상기 제3판 및 상기 분리벽에 의해 제1 수용 공간이 정의되고, 상기 제1판, 상기 제5판, 상기 차단벽 및 상기 분리벽에 의해 제2 수용 공간이 정의되고, 상기 제1판, 상기 제2판, 상기 제4판, 상기 제5판 및 상기 차단벽에 의해 측정 공간이 정의되고, 상기 제2판 및 상기 제5판에 의해 이동 공간이 정의되고, 상기 이동 공간은 상기 제1 수용 공간 및 상기 측정 공간과 유체적으로 연결되고, 상기 제1 수용 공간 및 상기 제2 수용 공간은, 상기 본체가 상기 z축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 경우, 상기 제2 수용 공간에 수용된 용액이 중력에 의해 상기 제2 수용 공간으로부터 상기 제1 수용 공간으로 이동될 수 있도록 서로 유체적으로 연결되고- 상기 제1 가이드는 상기 제2 수용 공간 내에 위치함 -, 상기 제1 수용 공간 및 상기 측정 공간은, 상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 수용 공간에 수용된 용액이 중력에 의해 상기 제1 수용 공간으로부터 상기 측정 공간으로 이동될 수 있도록, 상기 이동 공간을 통해 서로 유체적으로 연결될 수 있다.
상기 분리벽은 제1 분리벽 및 제2 분리벽을 포함하되, 상기 제1 분리벽은 상기 제1 판과 연결되고, 상기 제3판과 상기 차단벽 사이에서 상기 z축 방향으로 배치되며, 상기 제2 분리벽은 상기 제1 분리벽 및 상기 제5판과 연결될 수 있다.
상기 제1 용기는 제1 용액을 포함하고, 상기 제2 용액은 제2 용액을 포함하고, 상기 카트리지의 적어도 일부가 상기 본체에 삽입될 경우, 상기 제1 수용 공간에 상기 제1 용기의 적어도 일부 및 상기 제1 용액이 수용되고, 상기 제2 수용 공간에 상기 제2 용기의 적어도 일부 및 상기 제2 용액이 수용될 수 있다.
상기 카트리지는 상기 검체를 홀딩하는 검체 채취부를 포함하고, 상기 카트리지의 적어도 일부가 상기 본체에 삽입될 경우, 상기 제1 수용 공간에서 상기 검체 및 상기 제1 용액이 혼합될 수 있다.
상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제2 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 수용 공간에 수용된 상기 검체와 혼합된 제1 용액이 중력에 의하여 상기 제1 수용 공간으로부터 상기 이동 공간을 통하여 상기 측정 공간으로 이동될 수 있다.
상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제1 방향으로 회전하는 경우, 상기 측정 공간에 수용된 상기 검체와 혼합된 제1 용액 중 적어도 일부는 중력에 의하여 상기 측정 공간으로부터 상기 이동 공간을 통하여 상기 제1 수용 공간으로 이동되고, 상기 제2 수용 공간에 수용된 상기 제2 용액은 중력에 의하여 상기 제1 수용 공간으로 이동될 수 있다.
상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제2 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 수용 공간에 수용된 상기 검체와 혼합된 제1 용액 중 적어도 일부 및 상기 제2 용액이 중력에 의하여 상기 제1 수용 공간으로부터 상기 이동 공간을 통하여 상기 측정 공간으로 이동될 수 있다.
상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제1 방향으로 회전하는 경우, 상기 제2 수용공간에 수용된 용액은 제1 가이드를 통하여, 상기 제2 수용 공간으로부터 상기 제1 수용 공간으로 이동되고, 상기 제1 가이드의 적어도 일부는 상기 분리벽과 상기 차단벽 사이에 배치되되, 상기 제2 수용 공간의 바닥면 중 일 영역으로부터 상기 분리벽까지 상향 경사진 형태로 구비될 수 있다.
상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제2 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 수용 공간에 수용된 용액은 상기 제1 수용 공간으로부터 상기 이동 공간의 바닥면 중 적어도 일부를 형성하는 제2 가이드를 통하여 상기 측정 공간으로 이동할 수 있다.
상기 제2 가이드는 제1 세부 가이드 및 제2 세부 가이드를 포함하고, 상기 제1 세부가이드는 상기 제1 수용 공간과 상기 제2 세부 가이드 사이에 배치되고, 상기 제2 세부 가이드는 상기 제1 세부 가이드와 상기 측정 공간 사이에 배치되고, 상기 제1 세부 가이드는 상기 제1 수용 공간과 연결된 일단부로부터 상기 제2 세부 가이드와 연결된 타단부까지 상향 경사진 형태로 구비되고, 상기 제2 세부 가이드는 상기 제1 세부 가이드와 연결된 일단부로부터 상기 제2 세부 가이드의 타단부까지 하향 경사진 형태로 구비될 수 있다.
상기 x축을 기준으로 상기 차단벽과 상기 제4판 사이에 위치하는 상기 제5판 중 제1 영역은 상기 측정공간의 일측면 중 적어도 일부를 형성하고, 상기 제1 영역의 하단부에는 상기 용액이 통과할 수 있는 개구가 형성될 수 있다.
상기 제1 수용 공간의 바닥면과 상기 제2 수용 공간의 바닥면은 서로 접하지 않고 물리적으로 분리될 수 있다.
상기 제2판은 제1면, 제2면, 제3면, 제4면 및 제5면을 포함하고, 상기 제1면, 제3면 및 제5면은 상기 x축 방향으로 배치되되, 상기 제1면과 상기 제5면은 상기 제3면 보다 상기 제1판으로부터 상기 z축 방향으로 이격된 거리가 짧고, 상기 제2면은 상기 제1면과 상기 제3면에 접하고, 상기 제4면은 상기 제3면과 상기 제5면에 접할 수 있다.
상기 카트리지는 상기 제1 용기를 밀봉하는 제1 용기 커버, 상기 제2 용기를 밀봉하는 제2 용기 커버 및 홀더를 포함하고, 상기 카트리지 중 적어도 일부가 상기 본체에 삽입될 경우, 상기 제2판 또는 제5판과의 접촉으로 인해 상기 카트리지를 기준으로 상기 홀더의 포지션이 변경되고, 상기 홀더의 포지션이 변경될 경우, 상기 홀더에 의해 상기 제1 용기 커버의 적어도 일부 및 상기 제2 용기 커버의 적어도 일부는 각각 상기 제1 용기 및 상기 제2 용기로부터 분리될 수 있다.
이하에서는 도면을 참고하여, 본 출원의 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트에 관하여 설명한다.
1. 진단 프로세스
1.1 일반적인 진단 프로세스
진단 프로세스란 진단하고자 하는 생체 시료 내에 포함된 특정 바이오 타켓에 관한 정보를 획득하는 일련의 프로토콜(protocol)을 의미한다.
진단 프로세스는 진단 대상인 특정 바이오 타겟의 특성에 따라 구체적인 수행 절차가 상이하나, 일반적인 진단 프로세스는 특정 바이오 타겟을 검출하기 위한 전처리 및 후처리 과정을 수행하여 최종적으로 진단 결과를 획득하는 과정을 통해 진행된다.
전술한 진단 프로세스로써, 병원 또는 연구소 등에서 사용되고 있는 가장 대표적인 방법인 엘리자 프로토콜(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay protocol, ELISA protocol)은 전처리 및 후처리 과정에 소요되는 시간이 길어 진단 결과를 도출하는데 긴 시간이 소요되는 경우가 많았고, 이로 인해 체외 진단 분야에 관한 시장에서는 진단 결과를 즉각적으로 도출하여 간편하게 생체 정보를 획득하고자 하는 니즈(needs)가 존재하였다. 이러한 시장에서의 니즈에 따라 대상 바이오 타겟에 대한 진단 프로세스 중 처리 시간이 짧고 구현이 상대적으로 간단한 프로토콜을 기준으로 구현된 현장 현시 검사방법이 널리 이용되고 있다.
1.2 현장 현시 검사
1-2-1 정의
현장 현시 검사(Point-of-care testing, POCT)란, 체외 진단 분야의 진단 방법의 종류 중 하나로서, 의료인의 부가적인 임상적 판단이 요구되지 않고, 생체 샘플의 타겟에 관한 처리 시간을 감축하여 신속하게 진단 결과를 제공할 수 있는 진단 기술을 의미한다.
현장 현시 검사의 대상인 생체 샘플은 검사 대상 개체 (예를 들어, 사람, 동물 등)으로부터 채취될 수 있는 모든 종류의 샘플이 이용될 수 있으며, 어떠한 종류의 샘플을 대상 샘플로 결정할 것인지 여부는, 검사의 타겟의 종류(예를 들어, 특정 단백질, 특정 지질, 특정 DNA 등)가 보다 더 많이 포함되어 있는 샘플이 선택될 수 있을 것이다.
아울러, 현장 현시 검사를 위해서는, 특정한 질병 혹은 특정한 타겟 (예를 들어, 특정 단백질, 특정 지질, 특정 DNA 등등)의 존재 유무 혹은 존재하는 양(量)을 측정하기 위한 진단 프로토콜이 구현되어 있는 키트가 필요하다.
한편, 진단 프로토콜 중에는, 특정한 단백질과 특이적 결합을 하는 시약(reagent)을 사용하여 상기 특정한 단백질이 시약과 결합할 수 있도록 한 후, 시약과 특이적으로 결합되어 있는 단백질의 양을 보다 정확하게 측정하기 위하여, 샘플과 시약의 반응 결과물들로부터 상기 시약과 특이적으로 결합된 단백질을 제외한 나머지들을 '제거'하는 방식을 사용하는 진단 프로토콜이 존재할 수 있다.
이러한 경우, 전술한 진단 프로토콜을 현장 현시 검사를 위한 진단 키트를 제조할 때, 시약과 샘플이 반응한 결과물들을 상기 시약과 특이적으로 결합된 단백질 및 그리고 그 나머지들로 분리할 수 있도록 설계되어야 하며, 이러한 설계 방식 중 하나는 상기 시약을 일정 크기 이상의 비드에 결합하여 샘플과 반응할 수 있도록 한 후, 상기 샘플 및 시약과의 반응 결과물들을 특정 포어(pore) 사이즈를 가지는 필터 혹은 흡수 패드 등을 사용하여 물리적 크기를 이용한 필터링 방식이 적용될 수 있도록 진단 키트를 구성하게 되는 경우가 있다.
본 발명에 의해 개시되는 키트는 전술한 진단 프로토콜에 관한 현장 현시 검사를 위한 진단 키트에 관한 것이다.
예를 들어, 현장 현시 검사방법에 구현된 일 예에 따른 프로토콜은 검체에 포함된 바이오 타겟에 특이적 결합체를 연결하고, 이후 상기 특이적 결합체가 연결된 바이오 타겟을 물리적으로 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 물리적으로 분리하는 단계가 포함된 프로토콜의 경우, 상기 바이오 타겟에 관한 정보를 측정하기 위해 수행되는 추가적인 반응 절차가 생략될 수 있어, 진단 결과를 출력하기 위해 소요되는 시간이 감소될 수 있다. 이에 따라 최근 많은 현장 현시 검사용 카세트에는 상기 물리적으로 분리하는 단계가 포함된 프로토콜이 구현되고 있다. 상기 물리적으로 분리하는 단계가 포함된 현장 현시 검사 방법에 관련한 진단 프로토콜에 관하여 후술하도록 한다.
도 1은 일반적인 진단 프로토콜의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조할 때, 상기 물리적으로 분리하는 단계가 포함된 진단 프로토콜은, 준비한 검체를 전처리 하는 단계(S1100), 전처리된 검체를 후처리 하는 단계(S1300), 검체에 포함된 바이오 타겟을 물리적으로 분리하는 단계(S1500) 및 바이오 타겟에 관한 정보를 획득하는 단계(S1700)를 포함할 수 있다.
먼저, 바이오 타겟이 포함된 검체가 제공될 수 있다. 상기 검체는 측정하고자 하는 바이오 타겟의 종류에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 검체는 혈액(blood), 소변(urine), 체액(body fluid) 등 일 수 있다. 구체적인 타겟이 결정된다면, 그 타겟을 검출하기에 보다 적합한 샘플이 무엇인지 결정될 수 있을 것이다. 또한, 상기 타겟은 진단하고자 하는 질병 혹은 진단하고자 하는 타겟의 종류에 따라 매우 다양할 수 있다. 특히, 상기 타겟은 당화혈색소, 당화알부민 등을 포함하는 혈액세포 내 단백질 혹은 혈액 내 단백질일 수 있으며, 상기 타겟이 당화혈색소, 당화알부민 등과 같은 혈액 내 단백질 혹은 혈액 세포 내 단백질인 경우, 상기 대상 검체는 혈액일 수 있다.
검체가 준비되면, 검체를 전처리하는 단계(S1100)가 수행될 수 있다. 본 단계에 있어서 "전처리"는 측정 대상인 바이오 타겟에 대한 정보가 외부에서 측정될 수 있도록, 상기 준비한 검체를 화학적 및/또는 물리적 작용을 예비적으로 처리하는 것을 의미한다. 이 말은, 바이오 타겟이 이하에서 설명하는 특이적 결합체(specific binder)와 특이적으로 결합할 수 있는 상태로 만들어 주는 것을 의미할 수 있다.
예를 들어, 당화혈색소는 적혈구 내에 존재하는 혈색소(hemoglobin)에 당이 결합된 것을 의미하는데, 당화혈색소는 혈액 세포(적혈구)내에 존재하는 것이기 때문에, 특이적 결합체와 상기 당화혈색소가 서로 '반응'하기 위해서는(더욱 상세하게는, 당화혈색소의 당에 관한 작용기와 특이적 결합체가 반응됨), 상기 적혈구의 세포막을 파괴(제거)할 필요가 있다. 이러한 경우, 세포막 제거를 위한 라이시스(lysis) 용액을 상기 검체와 반응시키게 되는데, 이를 통해 당화혈색소가 적혈구 외부로 제공되어 외부 물질과 물리적으로 접촉할 수 있다. 이러한 과정도 '전처리'과정에 포함된다 할 것이다.
상기 전처리하는 단계가 수행되면, 전처리된 검체를 후처리하는 단계(S1300)가 수행될 수 있다. 본 단계에서는 상기 특이적 결합체 및/또는 상기 특이적 결합체와 연결된 혹은 별도의 식별자를 적어도 포함하는 용액이 전처리 된 검체에 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 검체와 상기 용액은 혼합될 수 있다.
상기 특이적 결합체는 상기 바이오 타겟을 식별 혹은 구별하여 상기 바이오 타겟에 관한 정보를 획득하기 위한 목적으로 상기 바이오 타겟에 특이적으로 결합(specific binding)하는 물질이다. 만약, 상기 바이오 타겟이 당화혈색소라면, 상기 특이적 결합체(specific binder)는 보론산(boronic acid) 일 수 있다.
일 예에 따른 현장 현시 검사 방법에 대한 프로토콜은 바이오 타겟을 물리적으로 분리하는 단계가 포함될 수 있음을 상술한 바 있다. 즉 상기 후처리하는 단계가 수행된 이후에 검체에 포함된 바이오 타겟을 물리적으로 분리하는 단계(S1500)가 수행될 수 있다. 상기 분리하는 단계는 상기 후처리하는 단계에서 상기 바이오 타겟에 연결된 특이적 결합체와 관련한 물리적 특성을 기초로 기타 물질과 구별될 수 있다.
예를 들어, 상기 특이적 결합체가 소정의 크기를 가지는 비드와 연결되고, 상기 특이적 결합체가 상기 바이오 타겟에 결합된 경우, 결합된 바이오 타겟은 상기 비드에 비해 적어도 크거나 같은 크기를 가진 것으로 해석할 수 있고, 상기 비드에 비해 작은 크기의 포어를 가지는 흡수 패드가 중력 방향을 기준으로 할 때, 상기 바이오 타겟이 포함된 용액보다 하부에 위치하는 경우, 중력으로 인해 상기 결합된 바이오 타겟은 상기 흡수 패드로 이동되지 않되, 상기 포어의 크기보다 작은 크기를 가지는 기타 물질들은 상기 흡수 패드로 이동(혹은 흡수)될 수 있고, 결국 상기 바이오 타겟과 상기 기타 물질은 물리적으로 분리될 수 있다.
이 때, 일 예에 따르면, 상기 비드는 소정의 크기를 가질 수 있다. 구체적으로 상기 비드의 직경은 50마이크로미터 내지 150마이크로미터일 수 있다.
상기 분리하는 단계 이후, 바이오 타겟에 관한 정보를 획득하는 단계(S1700)가 수행될 수 있다. 이 때, 상기 바이오 타겟에 관한 정보는 상기 바이오 타겟에 대한 존재 여부 혹은 상기 바이오 타겟의 양을 의미할 수 있다.
상기 바이오 타겟에 관한 정보는 다양한 방법으로 획득될 수 있다. 상기바이오 타겟에 관한 정보를 획득하기 위한 방법 중에서는, 상기 바이오 타겟의 특정 파장 대역의 빛에 대한 흡광도를 기초로 한 방법이 있을 수 있다.
예를 들어, 혈색소가 포함된 용액에 대해 상기 혈색소가 특이적으로 흡수하는 파장 대역의 광원을 조사하고, 이 때 반사광에 대한 세기를 측정하는 경우 상기 광원이 조사된 영역에 이동된 용액에 포함된 혈색소의 양에 관한 정보를 획득할 수 있다. 이때 상기 혈색소가 특이적으로 흡수하는 빛의 파장 대역은 415 나노미터 혹은 415나노미터를 적어도 포함하는 수치 범위에 대한 파장 대역일 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여, 일 실시예에 따른 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트에 관하여 설명하도록 한다.
2. 혈당 정보 측정용 카세트
2.1 카세트의 구조 및 특징
도 2는 일 실시예에 따른 검체와 용액의 반응 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 검체와 용액의 반응 측정 시스템은 카세트(1000)와 측정 디바이스(2000)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 검체와 용액의 반응 측정은 카세트(1000)와 측정 디바이스(2000)를 이용하여 이루어질 수 있다.
검체와 용액의 반응은 외부 동작에 의해 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 카세트(1000)는 혈액 샘플과 용액을 수용할 수 있는데, 카세트(1000) 내에 수용된 혈액 샘플과 용액의 혼합 및/또는 반응은 외부 동작에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 혈액 샘플과 용액의 혼합 및/또는 반응은 카세트(1000)에 가해지는 사용자의 동작에 의해 이루어질 수 있다. 다른 예로, 혈액 샘플과 용액의 혼합 및/또는 반응은 카세트(1000)에 가해지는 측정 디바이스(2000)의 동작에 의해 이루어질 수 있다.
한편, 혼합된 검체와 용액의 측정은 측정 디바이스(2000)에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 카세트(1000)는 측정 디바이스(2000)에 결합될 수 있으며, 측정 디바이스(2000)는 다양한 측정 방법을 이용하여 결합된 카세트(1000) 포함된 검체와 용액을 측정할 수 있다.
이때, 측정 디바이스(2000)는 결합된 카세트(1000) 내의 물질을 분석 또는 측정하기 위한 측정기일 수 있다. 예컨대, 측정 디바이스(2000)는 상기 측정 디바이스(2000)에 결합된 카세트(1000)의 분석을 수행할 수 있는 기 알려진 다양한 종류의 장치를 포함할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 카세트(1000)는 혈당 정보를 획득하기 위한 진단 키트이다. 이때, 상기 혈당 정보는 당화혈색소 또는 당화알부민에 관한 정보가 측정됨으로써 획득될 수 있다. 당화혈색소란 혈색소의 종류 중 하나로서, 당의 일부 작용기가 혈색소에 결합된 상태를 가지고, HbAlc로 지칭할 수 있다. 당화알부민(Glycated Albumin)은 혈액 내의 적혈구에 포함된 단백질로서, 당(Glucose)이 결합된 알부민(Albumin)을 의미한다.
이 때, 일반적으로 혈당 정보는 당(glucose)이 결합된 물질(일 실시예의 당화혈색소 또는 당화알부민)의 절대적인 양이 아닌 당화된 비율에 관한 정보를 의미할 수 있다. 따라서 일 실시예에 있어서, 혈당 정보를 획득하기 위해 측정되어야 하는 것은 총 혈색소의 양에 대한 당화혈색소의 양(또는 총 알부민의 양에 대한 당화알부민의 양)일 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 카세트는 상기 당화혈색소 또는 당화알부민을 측정하는 것 외에도, 그 밖의 다양한 요소를 측정하기 위한 진단 키트일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 카세트는 ACR(Albumin creatinine ratio), CRP(C-reactive protein), LPC(Lysophosphatidylcholine), TC(Total cholesterol) 등을 측정하기 위한 진단 키트일 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트를 나타낸 구성도이다. 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 카세트는 카트리지(1100)와 본체(1200)를 포함할 수 있다.
카트리지(1100)는 제1 용기(1110), 제2 용기(1130), 홀더(1150) 및 검체 채취부(1170)를 포함할 수 있다. 또한, 본체(1200)는 제1 수용 공간(1210), 제2 수용 공간(1230), 이동 공간(1250) 및 측정 공간(1270)을 포함할 수 있다.
홀더(1150)는 제1 용기(1110)의 적어도 일부와 제2 용기(1130)의 적어도 일부와 직접 또는 간접적으로 연결되어 있을 수 있다. 구체적으로, 홀더(1150)는 카트리지(1100)와 본체(1200)의 결합에 따라, 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130) 내부에 포함되어 있는 용액이 외부로 유출되게 하는 기능을 수행할 수 있다.
검체 채취부(1170)에 홀딩된 검체와 용액의 혼합 및/또는 반응을 위해 카트리지(1100)의 적어도 일부는 본체(1200)에 삽입될 수 있다. 이때, 카트리지(1100)와 본체(1200)의 결합에 따라, 제1 수용 공간(1210)은 제1 용기(1110)를 수용할 수 있고, 제2 수용 공간(1230)은 제2 용기(1130)를 수용할 수 있다.
이하에서는, 카트리지와 본체에 포함된 각각의 구성 및 결합 관계에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
2.1.1 카트리지와 본체의 결합 관계
도 4는 일 실시예에 따른 카트리지와 본체의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, (a)는 카트리지(1100)와 본체(1200)가 분리된 경우를 나타낸 도면이고, (b)는 카트리지(1100)가 본체(1200)가 삽입된 경우를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따른 카세트(1000)는 검체와 용액의 혼합 및/또는 반응이 이루어지지 않을 때에는, 도 4의 (a)와 같이 카트리지(1100)와 본체(1200)는 분리되어 있을 수 있다.
한편, 검체와 용액의 혼합 및/또는 반응을 위해, 일 실시예에 따른 카세트(1000)는 도 4의 (b)와 같이 카트리지(1100)의 적어도 일부는 본체(1200)에 삽입될 수 있다.
카트리지(1100)의 적어도 일부가 본체(1200)에 삽입되는 경우, 예시적으로, 상기 본체(1200) 내부에는 제1 용기(1110) 또는 제2 용기(1130)가 수용될 수 있다. 이 경우, 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)는 각각 제1 수용 공간(1210) 및 제2 수용 공간(1230)의 상단에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)에 포함된 용액이 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)로부터 유출되는 경우, 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)에 포함된 용액은 각각 제1 수용 공간(1210) 및 제2 수용 공간(1230)으로 이동될 수 있다.
물론, 제1 수용 공간(1210)에 제1 용기(1110)의 적어도 일부가 수용되고, 제2 수용 공간(1230)에 제2 용기(1130)의 적어도 일부가 수용되는 경우에도, 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)에 포함된 용액이 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)로부터 유출되면, 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)에 포함된 용액은 각각 제1 수용 공간(1210) 및 제2 수용 공간(1230)으로 이동될 수 있다. 이에 관한 보다 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
2.1.2 카트리지의 구성 및 형상
도 5는 일 실시예에 따른 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 카트리지(1100)는 제1 용기(1110), 제2 용기(1130), 홀더(1150) 및 검체 채취부(1170)를 포함할 수 있다.
제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)는 용액을 수용할 수 있는 내부 공간을 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1 용기(1110)는 제1 용액을 수용할 수 있는 내부 공간을 구비할 수 있고, 제2 용기(1130)는 제2 용액을 수용할 수 있는 내부 공간을 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 용액과 제2 용액은 동일한 용액이거나 서로 다른 용액일 수 있다.
구체적으로, 제1 용기(1110)는 검체를 전처리하기 위한 기능을 하는 물질과 상기 검체에 포함된 바이오 타겟에 특이적으로 결합할 수 있는 물질이 포함된 용액을 포함하고 있을 수 있다. 참고적으로, 상기 특이적으로 결합할 수 있는 물질과 상기 바이오 타겟과의 연결 관계에 있어서, 결합이 형성되는 부분은 상기 바이오 타겟의 당을 나타내는 작용기일 수 있다. 즉 상기 바이오 타겟이 당화혈색소인 경우 상기 특이적으로 결합할 수 있는 물질과 결합 관계가 형성되는 부분은 당화혈색소에서 당을 나타내는 작용기이고, 상기 바이오 타겟이 당화알부민인 경우 상기 특이적으로 결합할 수 있는 물질과 결합 관계가 형성되는 부분은 당화알부민에서 당을 나타내는 작용기일 수 있다.
예를 들어, 상기 검체는 혈액 샘플이고 상기 전처리하기 위한 기능을 하는 물질은 상기 혈액 샘플의 혈액 세포를 용혈하기 위한 물질일 수 있다. 일 예에 따르면 상기 전처리하기 위한 기능을 하는 물질은 계면활성제로서, 헤페스 완 충용액(N-2-Hydroxyethylpiperazine-N'-2-ethanesulfonic Acid HEPES; pH 8.1)으로 구현될 수 있다.
그리고, 상기 특이적으로 결합할 수 있는 물질은 상기 바이오 타겟에 대한 특이적 결합체일 수 있다. 상기 바이오 타겟(당화혈색소 혹은 당화알부 민)에 특이적으로 결합할 수 있는 물질은 대표적으로 보론산일 수 있으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면 상기 특이적 결합체는 비드(bead)와 결합되어 제공될 수 있다. 일 예에 따르면 상기 비드는 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 아가로즈(agarose), 셀룰로즈(cellulose) 또는 세파로즈 (sepharose)와 같은 다당류 지지체 또는 유리(glass) 비드, 라텍스(latex) 비드로 구현될 수 있다.
이하에서는, 상기 검체를 전처리하기 위한 기능을 하는 물질과 상기 검체에 포함된 바이오 타겟(즉, 당화혈색소에 있어서 당을 나타내는 작용기 또는 당화알부민에 있어서 당을 나타내는 작용기)에 특이적으로 결합할 수 있는 물질이 포함된 용액을 제1 용액이라고 한다.
상기 제1 용액은 기본적으로 물에, 상기 검체를 전처리하기 위한 기능을 가지는 물질과 상기 상기 바이오 타겟에 특이적으로 결합할 수 있는 물질이 혼합되어 있는 혼합용액의 형태로 구현될 수 있다.
한편, 상기 제1 용액은 물, 상기 검체를 전처리하기 위한 기능을 가지는 물질에 더하여 상기 바이오 타겟에 특이적으로 결합할 수 있는 물질이 비드에 연결되어 있는 비드를 포함하고 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 용액은 상기 보론산이 코팅되어 있는 (50 마이크로미터 내지 150 마이크로미터) 크기의 비드를 포함하고 있을 수 있다.
상기 제2 용기(1130)는, 전술한 바와 같이, 검체와 상기 제1 용액의 반응결과물 중 상기 바이오 타겟을 제외한 나머지 물질을 후술하는 흡수 패드로 이동시키는 것을 촉진하기 위한 물질이 포함된 용액을 포함하고 있을 수 있다. 일 예에 따르면 상기 촉진하기 위한 물질은 버퍼 용액(buffer solution)일 수 있다. 이하에서 상기 제2 용기(1130)에 포함된 용액은 세척 용액이라고 한다. 또한 제1 용액의 반응 결과물을 반사광 또는 흡광량을 측정 정량하기 위한 발색제를 포함할수 있다. 예를들면, BCG, BCP, DA-67, 4-AAP, TOOS, ADOS, MAOS, Tionine 등일수 있다.
한편, 카트리지(1110)는 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130) 각각을 밀봉하고 있는 제1 용기 커버 및 제2 용기 커버를 포함할 수 있다. 제1 용기 커버는 제1 용기(1110)를 밀봉하여, 제1 용기(1110)에 포함된 용액이 외부로 유출되지 않도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 제2 용기 커버는 제2 용기(1130)를 밀봉하여, 제2 용기(1130)에 포함된 용액이 외부로 유출되지 않도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 제1 용기 커버와 제2 용기 커버는 물리적으로 분리된 별도의 커버로 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 물리적으로 하나로 구성된 커버일 수 있다. 예를 들어, 도 5의 (a)와 같이 제1 용기 커버와 제2 용기 커버는 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)을 밀봉하도록 구비된 하나의 가림막일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 용기 커버 및 제2 용기 커버는 알루미늄 호일로 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 용기(1110)와 제2 용기(1130)에 포함된 용액이 외부로 유출되지 않도록 하는 기능을 수행할 수 있는 다양한 재질로 구비될 수 있다.
카트리지(1110)는 제1 용기(1110)의 적어도 일부 및 제2 용기(1130)의 적어도 일부와 직접 또는 간접적으로 연결되는 홀더(1150)을 포함할 수 있다. 홀더(1150)는 제1 용기(1100)의 적어도 일부 및 제2 용기(1130)의 적어도 일부와 직접 또는 간접적으로 연결되어, 제1 용기(1100) 내부에 포함되어 있는 제1 용액과 제2 용기(1130) 내부에 포함되어 있는 제2 용액이 외부로 빠져나오게하는 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1150)는 제1 용기(1110)의 적어도 일부 및 제2 용기(1130)의 적어도 일부와 직접적으로 연결되어 있을 수 있다. 이 경우, 홀더(1150)의 적어도 일부는 제1 용기(1110)와 제2 용기(1130)의 하측에 접하도록 구비될 수 있다.
다른 예로, 홀더(1150)는 제1 용기(1110)의 적어도 일부 및 제2 용기(1130)의 적어도 일부와 간접적으로 연결되어 있을 수 있다. 이 경우, 홀더(1150)와 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130) 사이에는 별도의 연결 부재가 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 홀더(1150)는 별도의 연결 부재를 통해 제1 용기(1110)의 적어도 일부와 제2 용기(1130)의 적어도 일부와 간접적으로 연결되어 있을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 홀더(1150)의 적어도 일부는 제1 용기(1110)를 밀봉하고 있는 제1 용기 커버 및 제2 용기(1130)를 밀봉하고 있는 제2 용기 커버와 연결되어 있을 수 있다. 이 경우, 홀더(1150)가 후술할 본체(1200)를 구성하는 제2판(P2) 또는 제5판(P5) 중 적어도 하나와 접촉함으로써, 홀더(1150)가 카트리지(1100)로부터 분리될 수 있고, 이에 따라 홀더(1150)와 카트리지(1100) 간의 상대적인 포지션이 변경될 수 있다.
예를 들어, 카트리지(1100)가 본체(1200)에 삽입되는 경우, 홀더(1150)가 제2판(P2) 또는 제5판(P5) 중 적어도 하나와의 접촉됨에 따라 카트리지(1100)를 기준으로 홀더(1150)의 포지션이 변경될 수 있다. 이에 따라, 제1 용기 커버의 적어도 일부는 제1 용기(1110)로부터 분리될 수 있고, 제2 용기 커버의 적어도 일부는 제2 용기(1130)로부터 분리될 수 있다.다른 실시예에 따르면, 홀더(1150)는 제1 용기(1110)를 밀봉하고 있는 제1 용기 커버 및 제2 용기(1130)를 밀봉하고 있는 제2 용기 커버와 물리적으로 분리되어 있을 수 있다.
이때, 카트리지(1100)가 본체(1200)에 삽입되는 경우, 홀더(1150)가 제2판(P2) 또는 제5판(P5) 중 적어도 하나와의 접촉됨에 따라 카트리지(1100)를 기준으로 홀더(1150)의 포지션이 변경될 수 있고, 이에 따라, 제1 용기(1110)를 밀봉하고 있는 제1 용기 커버 및 제2 용기(1130)를 밀봉하고 있는 제2 용기 커버는 각각 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(1110)를 기준으로 홀더(1150)의 포지션이 변경되면서, 홀더(1150)는 제1 용기 커버 및 제2 용기 커버를 각각 제1 용기(1110) 및 제2 용기로부터 분리시킬 수 있다. 다른 예로, 카트리지(1110)를 기준으로 홀더(1150)의 포지션이 변경됨에 따라, 홀더(1150)는 제1 용기 커버의 적어도 일부 및 제2 용기 커버의 적어도 일부에 스크래치를 낼 수 있다.
보다 구체적으로, 도 5의 (a)는 홀더의 포지션이 변경되기 전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 5의 (b)는 홀더의 포지션이 변경된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5의 (a)와 같이 홀더의 포지션이 변경되기 전에는, 제1 용기 커버 및 제2 용기 커버는 각각 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)을 밀봉할 수 있다. 즉, 홀더의 포지션이 변경되기 전에는, 제1 용기 커버 및 제2 용기 커버에 의해 제1 용기(1110)에 포함된 용액 및 제2 용기(1130)에 포함된 용액이 외부로 유출되지 않을 수 있다.
이후, 카트리지(1100)의 적어도 일부가 본체(1200)에 삽입됨으로써, 도 5의 (b)와 같이 홀더(1150)의 포지션이 변경됨에 따라, 제1 용기 커버의 적어도 일부는 제1 용기(1110)로부터 분리될 수 있고, 제2 용기 커버의 적어도 일부는 제2 용기(1130)로부터 분리될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 용기(1110)의 내부에 포함되어 있는 제1 용액과 상기 제2 용기(1130)의 내부에 포함되어 있는 제2 용액이 본체(1200)로 유입될 수 있다
예를 들어, 카트리지(1100)의 적어도 일부가 본체(1200)에 삽입될 경우, 제1 수용 공간(1210)에 제1 용액이 수용될 수 있다. 또한, 제2 수용 공간(1230)에 제2 용액이 수용될 수 있다.
카트리지(1100)는 검체를 제공받을 수 있는 검체 채취부(1170)를 포함할 수 있다. 카트리지(1110)가 본체(1200)에 삽입되어 있지 않은 경우, 검체 채취부(1170)의 적어도 일부는 외부에 노출되어 검체를 제공받을 수 있다.
검체 채취부(1170)는 액상의 검체가 제공되는 경우 모세관 현상에 의해 상기 액상의 검체를 홀딩할 수 있는 관통홀을 구비할 수 있다. 예를 들어, 검체 채취부(1170)에 혈액 샘플이 제공되는 경우, 검체 채취부(1170)는 상기 관통홀 내부에 상기 혈액 샘플을 홀딩할 수 있다.
검체 채취부(1170)의 관통홀은 카트리지(1100)가 본체(1200)와 삽입되는 방향, 예컨대, 도 5에서의 y축의 음의 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 또한, 검체 채취부(1170)는 카트리지(1100) 내에서 상술한 홀더(1150)보다 하측에 위치할 수 있다. 이에 따라, 카트리지(1100)가 본체(1200)에 삽입되는 경우, 검체 채취부(1170)는 제1 용기(1110), 제2 용기(1130) 및 홀더(1150)보다 먼저 본체(1200)에 삽입될 수 있다.
카트리지(1110)는 손잡이(KN)를 포함할 수 있다. 상기 손잡이(KN)는 카트리지(1110)를 파지할 수 있도록 형성되어 있으며, 카트리지(1110)가 본체(1200)에 용이하게 삽입되도록 도와줄 수 있다.
카트리지(1110)는 측정 영역 커버(CO)를 포함할 수 있다. 상기 측정 영역 커버(CO)는 후술할 본체(1200)의 측정 공간(1270)의 상부에 삽입되어 측정 공간(1270)에 수용된 용액의 이탈을 방지할 수 있다.
2.1.3 본체의 구성 및 형상
일 실시예에 따른 본체(1200)는 용액이 수용될 수 있는 복수의 공간을 구비할 수 있으며, 상기 복수의 공간은 상기 본체(1200)를 구성하는 복수의 부재 예컨대, 복수의 판 및 복수의 벽에 의해 정의될 수 있다. 이하에서는, 도면을 참조하여, 본체(1200)를 구성하는 복수의 부재 및 상기 복수의 부재에 의해 형성되는 복수의 공간에 대하여 설명한다.
2.1.3.1 본체를 구성하는 요소
도 6은 일 실시예에 따른 본체의 외관을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본체(1200)는 복수의 판을 포함할 수 있다. 여기서, 판은 직육면체뿐 아니라 다양한 형상으로 구비되고, 하나 이상의 면으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2판(P2)의 경우, 형상, 크기 및 배치된 위치가 상이한 복수의 면으로 구성될 수 있다.
본체(1200)는 제1판(P1), 제2판(P2), 제3판(P3), 제4판(P4) 및 제5판(P5)을 포함할 수 있다. 이 경우, 사용자가 상기 제1판(P1)을 바라봤을 때, 상기 제1판(P1)은 본체(1200)의 앞판에 대응될 수 있고, 제2판(P2)은 본체(1200)의 뒷판에 대응될 수 있고, 제3판(P3)은 본체(1200)의 좌측판에 대응될 수 있으며, 제4판(P4)은 본체(1200)의 우측판에 대응될 수 있다. 상술한 복수의 판에 의해 본체(1200) 내부에 형성되는 복수의 공간이 정의될 수 있다.
제1판(P1) 및 제2판(P2)은 도 6의 x축 방향으로 배치될 수 있다. 또는, 제1판(P1) 및 제2판(P2)은 도 6의 z축 방향과 실질적으로 수직하도록 배치될 수 있다. 일 예로, 제1판(P1)과 제2판(P2)은 x축 방향으로 상호 평행하게 배치될 수 있다. 제2판(P2)의 적어도 일부는 제1판(P1)과 x축 방향으로 상호 평행하게 배치될 수 있다. 또는, 제2판(P2)의 적어도 일부는 제1판(P1)으로부터 z축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 본체를 상부에서 내려다본 모습을 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, 제2판(P2)은 세부 면으로 구성될 수 있다. 제2판(P2)은 제1면(P2-1), 제2면(P2-2), 제3면(P2-3), 제4면(P2-4) 및 제5면(P2-5)을 포함할 수 있다.
제1면(P2-1), 제3면(P2-3) 및 제5면(P2-5)은, 도 7의 x축 방향으로 배치될 수 있고, 또는, 도 7의 z축 방향과 실질적으로 수직하도록 배치될 수 있다. 이때, 제1면(P2-1), 제3면(P2-3) 및 제5면(P2-5)은 제1판(P1)으로부터 z축 방향으로 이격되어 배치될 수 있는데, 상기 이격된 거리와 관련하여 제1면(P2-1) 또는 제5면(P2-5)이 제1판(P1)으로부터 이격된 거리보다 제3면(P2-3)이 제1판(P1)으로부터 이격된 거리가 더 클 수 있다. 또한, 제1면(P2-1)은 제3판(P3)의 적어도 일부에 직교하며 접할 수 있고, 제5면(P2-5)은 제4면(P4)의 적어도 일부에 직교하며 접할 수 있다.
제2면(P2-2)은 제1면(P2-1) 및 제3면(P2-3)과 접할 수 있다. 보다 구체적으로, 제2면(P2-2)의 일측은 제1면(P2-1)과 접하고, 타측은 제3면(P2-3)에 접할 수 있다. 제4면(P2-4)은 제3면(P2-3) 및 제5면(P2-5)과 접할 수 있다. 보다 구체적으로, 제4면(P2-4)의 일측은 제3면(P2-3)과 접하고, 타측은 제5면(P2-5)에 접할 수 있다. 한편, 제2면(P2-2)과 제4면(P2-4)에 의해 제2판(P2)의 적어도 일부, 예컨대 제3면(P2-3)은 제5판(P5)으로부터 이격되도록 형성될 수 있다.
제3판(P3) 및 제4판(P4)은 도 6의 z축 방향으로 배치될 수 있다. 또는, 제3판(P3) 및 제4판(P4)은 도 6의 x축 방향과 실질적으로 수직하도록 배치될 수 있다. 일 예로, 제3판(P3)과 제4판(P4)은 z축 방향으로 상호 평행하게 배치될 수 있다. 또는, 제3판(P3)은 제4판(P4)으로부터 x축 방향으로 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 제2판(P2)의 적어도 일부가 제1판(P1)으로부터 z축 방향으로 이격되어 있는 거리는 제3판(P3)이 제4판(P4)으로부터 x축 방향으로 이격되어 있는 거리보다 작을 수 있다. 다시 말해, 제1판(P1)과 제2판(P2) 사이의 거리보다 제3판(P3)과 제4판(P4) 사이의 거리가 더 클 수 있다.
제5판(P5)은 x축 방향으로 배치되되, 상기 제2판(P2)의 적어도 일부와 상기 제1판(P1) 사이에 배치될 수 있다.
제5판(P5)은 제1판(P1)으로부터 z축 방향으로 제1 거리를 가지도록 이격될 수 있고, 제2판(P2)의 적어도 일부로부터 z축 방향으로 제2 거리를 가지도록 이격될 수 있되, 상기 제1 거리는 상기 제2 거리보다 클 수 있다.
한편, 도 9를 참조하면, 제5판(P5)은 측정 공간(1270)의 일 측면 중 적어도 일부를 형성하는 제1 영역(P5-1)을 포함할 수 있다. 또한, 제5판(P5)은 제2 수용 공간(1230)의 일 측면 중 적어도 일부를 형성하는 제2 영역(P5-2)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 영역(P5-1)의 하단부에는 용액이 통과할 수 있는 개구(hall)가 형성될 수 있다. 본체(1200)의 회전에 따라 제1 수용 공간(1210)(또는 측정 공간(1270))에 포함된 용액은 상기 개구(hall)를 통과하여 측정 공간(1270)(또는 제1 수용 공간(1210))으로 이동할 수 있다.
본체(1200)는 복수의 벽을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 벽으로 인해 본체(1200) 내부에 형성되는 복수의 공간이 정의될 수 있다.
도 8은 도 6의 A-A' 단면도를 나타낸 도면이고, 도 9는 도 6의 B-B' 단면도를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 본체(1200)는 분리벽(SW) 및 차단벽(BW)을 포함할 수 있다. 분리벽(SW) 및 차단벽(BW)은 도 6의 z축 방향으로 배치될 수 있다. 또는, 분리벽(SW)의 적어도 일부 및 차단벽(BW)은 도 6의 x축 방향과 실질적으로 수직하도록 배치될 수 있다.
분리벽(SW)은 제1 수용 공간(1210)과 제2 수용 공간(1230)을 분리하는 역할을 할 수 있다. 즉, 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액과 제2 수용 공간(1230)에 포함된 용액은 본체(1200)에 외력이 작용하지 않는 한, 분리벽(SW)으로 인해 서로 섞일 수 없다. 반대로, 본체(1200)에 외력이 작용하는 경우, 제2 수용 공간(1230)에 포함된 용액은 제1 수용 공간(1210)으로 이동할 수 있으며, 이에 관한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.
차단벽(BW)은 제2 수용 공간(1230)과 측정 공간(1270)을 분리하는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 차단벽(BW)은 제2 수용 공간(1230)과 측정 공간(1270)의 공간적 연결을 차단할 수 있다. 즉, 차단벽(BW)은 제2 수용 공간(1230)에 포함된 용액이 측정 공간(1270)으로 이동할 수 없도록 차단하는 기능을 할 수 있다. 이로 인해, 본체(1200)에 외력이 작용하는 경우에도, 제2 수용 공간(1230)에 포함된 용액과 측정 공간(1270)에 포함된 용액은 서로 섞일 수 없다. 이때, 차단벽(BW)의 높이는 분리벽(SW)의 높이보다 클 수 있다.
한편, 도 8의 확대도를 참조하면, 분리벽(SW)은 제1 분리벽(SW1) 및 제2 분리벽(SW2)을 포함할 수 있다. 제1 분리벽(SW1)은 제1판(P1)과 연결되고, 제3판(P3)과 차단벽(BW) 사이에서 도 8의 z축 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 제2 분리벽(SW2)은 제1 분리벽(SW1) 및 제5판(P5)과 연결되도록 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 분리벽(SW1)은 제1 판(P1)과 수직하도록 연결될 수 있다. 또한, 제1 분리벽(SW1)은 제3판(P3), 제4판(P4) 또는 차단벽(BW)과 평행하도록 도 8의 z축 방향으로 배치될 수 있다. 제2 분리벽(SW2)은 도 8의 x축 및 y축에 수직하지 않도록 배치될 수 있다. 제2 분리벽(SW2)이 제1 분리벽(SW1)과 도 8의 x-z 평면 상에서 다른 각도를 가지도록 배치됨에 따라, 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액이 이동 공간(1250)으로 보다 원활히 이동할 수 있다.
제2 분리벽(SW2)은 도 8의 y축을 기준으로 제1 분리벽(SW1)보다 높은 위치를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 분리벽(SW2)의 도 8의 y축 방향의 길이는 제1 분리벽(SW1)의 도 8의 y축 방향의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
제2 분리벽(SW2)이 도 8의 y축을 기준으로 제1 분리벽(SW1)보다 높은 위치를 가지도록 형성됨으로써, 제2 분리벽(SW2)은 카트리지(1100)가 본체(1200)에 삽입됨에 따라 제1 용기(1110)에 포함된 용액이 제2 수용 공간(1230)에 수용되는 것을 차단하는 차단막 역할을 할 수 있다.
또한, 제2 분리벽(SW2)이 도 8의 y축을 기준으로 제1 분리벽(SW1)보다 높은 위치를 가지도록 형성됨으로써, 본체(1200)의 포지션 변경에 따라 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액의 적어도 일부가 이동 공간(1250)으로 이동할 수 있도록 보조하는 가이드 역할을 할 수 있다. 또한, 제2 분리벽(SW2)이 도 8의 y축을 기준으로 제1 분리벽(SW1)보다 높은 위치를 가지도록 형성됨으로써, 본체(1200)의 포지션 변경에 따라 제2 수용 공간(1230)에 포함된 용액의 적어도 일부가 제1 수용 공간(1210)으로 이동할 수 있도록 보조하는 가이드 역할을 할 수 있다.
제1 분리벽(SW1)과 차단벽(BW)은 z축 방향으로 상호 평행하게 배치될 수 있다. 다른 예로, 분리벽(SW)과 차단벽(BW)은 x축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
차단벽(BW)은 제3판(P3)과 제4판(P4) 사이에서 z축 방향으로 배치되고, z축을 기준으로 제1판(P1)과 제5판(P5) 사이에 배치될 수 있다. 분리벽(SW)은 제3판과 차단벽(BW) 사이에 배치되되, z축을 기준으로 제1판(P1)과 제5판(P5) 사이에 배치될 수 있다.
카트리지(1100)가 본체(1200)에 삽입되는 경우, 카트리지(1100)에 포함된 홀더(1150)의 적어도 일부는 본체(1200)의 제2판(P2) 또는 제5판(P5)과 접촉할 수 있고, 이에 따라, 홀더(1150)의 포지션은 변경될 수 있다. 홀더(1150)의 포지션이 변경됨에 따라, 홀더(1150)의 적어도 일부와 연결된 제1 용기 커버의 적어도 일부 및 제2 용기 커버의 적어도 일부는 각각 제1 용기(1110) 및 제2 용기(1130)로부터 분리될 수 있고, 이에 따라, 제1 용기(1110)에 포함된 용액이 제1 수용 공간(1210)에 수용될 수 있고, 제2 용기(1130)에 포함된 용액이 제2 수용 공간(1230)에 수용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본체(1200) 내부에 형성되는 복수의 공간은 복수의 판(예를 들어, 제1판(P1) 내지 제5판(P5))과 복수의 벽(예를 들어, 분리벽(SW) 및 차단벽(BW)) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 정의될 수 있으며, 이와 관련한 상세한 내용은 도면을 참고하여 후술하도록 한다.
2.1.3.2 본체를 구성하는 요소에 의해 정의되는 공간
도 8 및 도 9을 참조하면, 본체(1200)는 복수의 공간을 포함할 수 있다. 구체적으로, 본체(1200)는 제1 수용 공간(1210), 제2 수용 공간(1230), 이동 공간(1250) 및 측정 공간(1270)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 수용 공간(1210), 제2 수용 공간(1230), 이동 공간(1250) 및 측정 공간(1270)은 물리적으로 독립된 공간을 의미할 수도 있고, 물리적으로는 분리되지 않지만 기능적으로 분리된 공간을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 수용 공간(1210)은 유체적으로 이동 공간(1250)과 연결되어 있지만, 본체(1200)에 외력이 가해지지 않고 제1 수용 공간(1210)에 수용된 용액이 소정량 이하인 경우, 제1 수용 공간(1210)에 수용된 용액이 이동 공간(1250)으로 이동되지 않으므로, 제1 수용 공간(1210) 및 이동 공간(1250)은 기능적으로 분리될 수 있다. 한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 본체(1200)는 바닥면을 포함할 수 있다.
제1 수용 공간(1210)은 제1판(P1), 제2판(P2), 제3판(P3) 및 분리벽(SW) 및 바닥면의 적어도 일부에 의해 정의될 수 있다. 또는, 제1 수용 공간(1210)은 제1판(P1)의 적어도 일부, 제2판(P2)의 적어도 일부, 제3판(P3), 분리벽(SW), 바닥면의 적어도 일부에 의해 정의될 수 있다.
제2 수용 공간(1230)은 제1판(P1), 제5판(P5), 차단벽(BW), 분리벽(SW) 및 바닥면의 적어도 일부에 의해 정의될 수 있다. 또는, 제2 수용 공간(1230)은 제1판(P1)의 적어도 일부, 제5판(P5)의 적어도 일부, 차단벽(BW), 분리벽(SW), 바닥면의 적어도 일부 및 제1 가이드(G1)에 의해 정의될 수 있다.
측정 공간(1270)은 제1판(P1), 제2판(P2), 제4판(P4), 차단벽(BW) 및 바닥면의 적어도 일부에 의해 정의될 수 있다. 또는, 측정 공간(1270)은 제1판(P1), 제2판(P2), 제4판(P4), 제5판(P5), 차단벽(BW) 및 바닥면의 적어도 일부에 의해 정의될 수 있다. 또는, 측정 공간(1270)은 제1판(P1)의 적어도 일부, 제2판(P2)의 적어도 일부, 제4판(P4)의 적어도 일부, 제5판(P5)의 적어도 일부, 바닥면의 적어도 일부 및 차단벽(BW)에 의해 정의될 수 있다.
이동 공간(1250)은 제2판(P2), 제5판(P5) 및 바닥면의 적어도 일부에 의해 정의될 수 있다. 보다 구체적으로, 이동 공간(1250)은 제2판(P2)을 구성하는 복수의 세부 면과 제5판(P5) 및 바닥면의 적어도 일부에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 이동 공간(1250)은 제2면(P2-2), 제3면(P2-3), 제4면(P2-4), 제5판(P5) 및 바닥면의 적어도 일부에 의해 정의될 수 있다. 다른 예로, 이동 공간(1250)은 제2면(P2-2), 제3면(P2-3), 제4면(P2-4), 제5면(P2-5), 제5판(P5) 및 바닥면의 적어도 일부에 의해 정의될 수 있다.
2.1.3.3 각 공간의 기능
제1 수용 공간(1210)은 용액을 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 제1 수용 공간(1210)에는 하나 이상의 종류의 용액이 수용될 수 있다. 예를 들어, 제1 수용 공간(1210)에는 제1 용액이 수용될 수 있고, 또는, 제1 용액과 제2 용액이 혼합된 용액이 수용될 수 있다.
제1 수용 공간(1210)은 제1 용기(1110)에 포함된 용액을 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 다시 말해, 카트리지(1100) 중 적어도 일부가 본체(1200)로 삽입됨에 따라, 제1 용기(1110)에 포함된 용액 중 적어도 일부는 제1 수용 공간(1210)으로 이동할 수 있다. 구체적으로, 카트리지(1100) 중 적어도 일부가 본체(1200)로 삽입되는 경우, 본체(1200)를 구성하는 제2판(P2) 또는 제5판(P5)과 카트리지(1100)에 포함된 홀더(1150)의 접촉에 따른 홀더(1150)의 포지션 변경에 따라, 제1 용기(1110)에 포함된 용액이 제1 수용 공간(1210)에 수용될 수 있다. 이에 관하여는 상술한바 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 카트리지(1100)의 적어도 일부가 본체(1200)에 삽입됨에 따라, 제1 수용 공간(1210)에는 검체 로드가 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1 수용 공간(1210) 내에서는 검체와 제1 용액의 혼합 및/또는 반응이 이루어질 수 있다.
제2 수용 공간(1230)은 용액을 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 제2 수용 공간(1230)은 제1 수용 공간(1210)에 수용되는 용액과 다른 종류의 용액을 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다.
제2 수용 공간(1230)은 제2 용기(1130)에 포함된 용액을 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 다시 말해, 카트리지(1100) 중 적어도 일부가 본체(1200)로 삽입됨에 따라, 제2 용기(1130)에 포함된 용액 중 적어도 일부는 제2 수용 공간(1230)으로 이동할 수 있다. 구체적으로, 카트리지(1100) 중 적어도 일부가 본체(1200)로 삽입되는 경우, 본체(1200)를 구성하는 제2판(P2) 또는 제5판(P5)과 카트리지(1100)에 포함된 홀더(1150)의 접촉에 따른 홀더(1150)의 포지션 변경에 따라, 제2 용기(1130)에 포함된 용액이 제2 수용 공간(1230)에 수용될 수 있다. 이에 관하여는 상술한바 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
이동 공간(1250)은 용액이 제1 수용 공간(1210)에서 측정 공간(1270)으로 이동할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 본체(1200)의 포지션이 변경되는 제1 동작에 따라 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액의 적어도 일부는 이동 공간(1250)을 통하여 측정 공간(1270)으로 이동될 수 있다. 다른 예로, 상기 본체(1200)의 포지션이 변경되되 상기 제1 동작과 다른 제2 동작에 따라 측정 공간(1270)에 포함된 용액의 적어도 일부는 이동 공간(1250)을 통하여 제1 수용 공간(1210)으로 이동될 수 있다.
측정 공간(1270)은 검체 및 용액을 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 측정 공간(1270)에 수용된 검체 및 용액에는 특정 광원이 조사될 수 있다. 구체적으로, 측정 공간(1270)에는 특정 광원이 조사되고, 이에 대해 반사되어 측정되는 광원의 세기를 통해 측정 공간(1270)에 수용된 물질에 대한 측정이 이루어질 수 있다. 한편, 측정 공간(1270)의 적어도 일부에는 개구가 형성되어 있을 수 있다. 측정 공간(1270)에 형성된 개구는 측정 공간(1270)에 포함된 물질의 측정을 보조하는 기능을 할 수 있다.
또한, 측정 공간(1270) 내부에는 흡수 패드가 포함될 수 있다. 이때, 상기 흡수 패드는 소정의 크기를 가지는 포어(pore)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 흡수 패드는 상기 소정의 크기보다 작은 크기를 가지는 입자를 통과시키되, 소정의 크기보다 큰 크기를 가지는 입자는 통과시키지 않을 수 있다. 결국, 측정 공간(1270)에 위치한 입자 중 상기 소정의 크기보다 작은 크기를 가지는 물질들은 상기 흡수 패드로 이동될 수 있다.
2.1.3.4 각 공간의 연결 관계
일 실시예에 따른 카세트에 있어서, 본체(1200) 내부에 형성되어 있는 상술한 복수의 공간, 예컨대, 제1 수용 공간(1210), 제2 수용 공간(1230), 이동 공간(1250) 및 측정 공간(1270)은 서로 유체적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
본체(1200) 내부에 형성되어 있는 상술한 복수의 공간, 예컨대, 제1 수용 공간(1210), 제2 수용 공간(1230), 이동 공간(1250) 및 측정 공간(1270)은 본체(1200)가 미리 정해진 방향으로 회전하는 경우 용액이 중력에 의해 각 공간 사이에서 이동될 수 있도록 서로 유체적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 이하에서는 각 공간이 유체적으로 연결되어 있는 관계에 관하여 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 8을 참조하면, 제1 수용 공간(1210) 및 제2 수용 공간(1230)은 서로 유체적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 본체(1200)의 포지션 변경시 제1 수용 공간(1210) 및 제2 수용 공간(1230)은 제2 수용 공간(1230)에 포함된 용액 중 적어도 일부가 제1 수용 공간(1210)으로 이동될 수 있도록 서로 유체적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 본체(1200)가 도 8의 z축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 경우 용액이 제1 가이드(G1)를 통하여 중력에 의해 제2 수용 공간(1230)으로부터 제1 수용 공간(1210)으로 이동될 수 있도록 서로 유체적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 방향은 도 8의 x축 방향을 의미할 수 있고, 본체(1200)가 z축을 기준으로 제1 방향으로 소정각도 이상으로 회전하는 경우, 제2 수용 공간(1230)의 바닥면이 제1 수용 공간(1210)의 바닥면보다 y축을 기준으로 높을 수 있고, 이에 따라 중력에 의해 제2 수용 공간(1230)에 수용된 용액이 제1 가이드(G1)을 따라 제1 수용 공간(1210)으로 이동될 수 있다.
물론, 상기 본체(1200)에 상기 제1 가이드(G1)가 포함되지 않을 경우에도 용액이 제2 수용공간(1230)으로부터 제1 수용공간(1210)으로 이동될 수 있다. 다만, 상기 본체(1200)에 상기 제1 가이드(G1)가 포함될 경우 상기 제1 가이드(G1)가 제2 수용공간(1230)의 바닥면 중 일 영역으로부터 분리벽(SW)까지 상향 경사진 형상을 가짐에 따라, 용액이 보다 쉽게 제2 수용공간(1230)으로부터 제1 수용공간(1210)으로 이동될 수 있다. 다시 말해, 상기 본체(1200)에 상기 제1 가이드(G1)가 포함되는 경우, 상기 본체(1200)의 포지션 변경이 많이 이루어지지 않는 경우에도 용액이 제2 수용 공간(1230)으로부터 제1 수용 공간(1210)으로 이동될 수 있다.
또한, 제1 수용 공간(1210) 및 제2 수용 공간(1230)은 본체(1200)가 도 8의 z축을 기준으로 제1 방향의 반대 방향으로 소정 각도 이하로 회전하는 경우, 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액이 제2 수용 공간(1230)으로 이동되지 않도록 공간적으로 분리되어 있을 수 있다.
또한, 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액이 본체(1200)가 회전하지 않는 경우에는 제2 수용 공간(1230)으로 이동되지 않도록 제1 수용 공간(1210)과 제2 수용 공간(1230)은 공간적으로 분리되어 있을 수 있다.
또한, 제1 수용 공간(1210), 이동 통로(1250) 및 측정 공간(1270)간의 관계에 대해 설명하기 위해 도 9을 참조하면, 제1 수용 공간(1210) 및 측정 공간(1270)은 서로 유체적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 제1 수용 공간(1210) 및 측정 공간(1270)은 이동 공간(1250)을 통해 서로 유체적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 수용 공간(1210) 및 측정 공간(1270)은 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액 중 적어도 일부가 이동 공간(1250)을 통해 측정 공간(1270)으로 이동될 수 있도록 서로 유체적으로 연결되어 있을 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 수용 공간(1210) 및 측정 공간(1270)은, 본체(1200)가 도 8의 z축을 기준으로 제2 방향으로 회전하는 경우 제1 수용 공간(1270)에 수용된 용액이 중력에 의해 제1 수용 공간(1210)으로부터 측정 공간(1270)으로 이동될 수 있도록 이동 공간(1250)을 통해 서로 유체적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제2 방향은 상술한 제1 방향의 반대방향일 수 있다. 즉, 제2 방향은 도 8의 x축 방향을 의미할 수 있고, 본체(1200)가 z축을 기준으로 제2 방향으로 소정각도 이상으로 회전하는 경우, 제1 수용 공간(1210)의 바닥면이 이동 공간(1250)의 바닥면보다 y축을 기준으로 높을 수 있고, 이에 따라 중력에 의해 제1 수용 공간(1210)에 수용된 용액이 이동 공간(1250)으로 이동될 수 있다.
다른 예로, 제1 수용 공간(1210) 및 측정 공간(1270)은 측정 공간(1270)에 포함된 용액 중 적어도 일부가 이동 공간(1250)을 통해 제1 수용 공간(1210)으로 이동될 수 있도록 서로 유체적으로 연결되어 있을 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 수용 공간(1210) 및 측정 공간(1270)은, 본체(1200)가 도 8의 z축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 경우 측정 공간(1270)에 수용된 용액이 중력에 의해 측정 공간(1270)으로부터 제1 수용 공간(1210)으로 이동될 수 있도록 이동 공간(1250)을 통해 서로 유체적으로 연결될 수 있다.
본체(1200)는 복수의 가이드 예컨대, 제1 가이드(G1), 제2 가이드(G2) 및 제3 가이드(G3)를 포함할 수 있다. 상술한 복수의 가이드는 본체(1200) 내에 형성된 복수의 공간에 배치되며, 용액이 보다 원활하게 이동할 수 있는 유로를 제공해줄 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 수용 공간(1230)은 제1 가이드(G1)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 가이드(G1)는 제2 수용 공간(1230)의 바닥면 중 적어도 일부에 해당할 수 있다. 제1 가이드(G1)는 제2 수용 공간(1230)에 포함된 용액 중 적어도 일부가 제1 수용 공간(1210)으로 이동할 수 있는 유로를 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 본체(1200)가 도 8의 z축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 경우, 제2 수용 공간(1230)에 포함된 용액은 제1 가이드(G1)를 통하여, 제2 수용 공간(1230)으로부터 제1 수용 공간(1210)으로 이동할 수 있다.
제1 가이드(G1)는 x축을 기준으로 분리벽(SW)과 차단벽(BW) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1 가이드(G1)는 제5판(P5) 중 적어도 일부와 제1판(P1) 사이에 배치될 수 있다.
제1 가이드(G1)는 제2 공간(1230)의 바닥면을 기준으로 경사지게 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 가이드(G1)는 제2 수용 공간(1230)의 바닥면 중 일 영역으로부터 분리벽(SW)까지 상향 경사진 형태로 구비될 수 있다. 또는, 제1 가이드(G1)는 용액이 제2 수용 공간(1230)으로부터 제1 수용 공간(1210)으로 이동하는 방향으로 상향 경사진 형태로 구비될 수 있다.
도 9을 참조하면, 이동 공간(1250)은 제2 가이드(G2)를 포함할 수 있다. 이동 공간(1250)의 바닥면 중 적어도 일부는 제2 가이드(G2)로 형성될 수 있다. 제2 가이드(G2)는 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액 중 적어도 일부가 측정 공간(1270)으로 이동할 수 있는 유로를 제공할 수 있다. 또는, 제2 가이드(G2)는 측정 공간(1270)에 포함된 용액 중 적어도 일부가 제1 수용 공간(1210)으로 이동할 수 있는 유로를 제공할 수 있다.
또한, 이동 공간(1250)은 제3 가이드(G3)를 포함할 수 있다. 이동 공간(1250)의 바닥면 중 적어도 일부는 제3 가이드(G3)로 형성될 수 있다. 제3 가이드(G3)는 제2 가이드(G2)와 마찬가지로 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액 중 적어도 일부가 측정 공간(1270)으로 이동할 수 있는 유로 또는 측정 공간(1270)에 포함된 용액 중 적어도 일부가 제1 수용 공간(1210)으로 이동할 수 있는 유로를 제공할 수 있다.
예시적으로, 본체(1200)가 도 8의 z축을 기준으로 제2 방향으로 회전하는 경우, 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액은 제2 가이드(G2) 및 제3 가이드(G3)를 통하여 측정 공간(1270)으로 이동할 수 있다.
다른 예로, 본체(1200)가 도 8의 z축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 경우, 측정 공간(1270)에 포함된 용액은 제2 가이드(G2) 및 제3 가이드(G3)를 통하여 제1 수용 공간(1210)으로 이동할 수 있다.
제2 가이드(G2)는 제1 수용 공간(1210)과 제3 가이드(G3) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2 가이드(G2)는 이동 공간(1250)의 바닥면을 기준으로 경사지게 형성될 수 있다. 이때, 제2 가이드(G2)의 경사 방향은 제1 가이드(G1)의 경사 방향과 반대 방향일 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드(G2)는 제1 수용 공간(1210)과 연결된 일단부로부터 제3 가이드(G3)와 연결된 타단부까지 상향 경사진 형태로 구비될 수 있다.
제3 가이드(G3)는 제2 가이드(G2)와 측정 공간(1270) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제3 가이드(G3)는 이동 공간(1250)의 바닥면을 기준으로 경사지게 형성될 수 있다. 이때, 제3 가이드(G3)의 경사 방향은 제2 가이드(G2)의 경사 방향과 반대 방향일 수 있다. 또한, 제3 가이드(G3)의 경사 방향은 제1 가이드(G1)의 경사 방향과 같은 방향일 수 있다. 예를 들어, 제3 가이드(G3)는 제2 가이드(G2)와 연결된 일단부로부터 제3 가이드(G3)와 연결된 타단부까지 하향 경사진 형태로 구비될 수 있다.
한편, 본체(1200) 내부에 형성되어 있는 상술한 복수의 공간, 예컨대, 제1 수용 공간(1210), 제2 수용 공간(1230), 이동 공간(1250) 및 측정 공간(1270)은 상술한 복수의 가이드가 없어도 서로 유체적으로 연결되어 있을 수 있다.
구체적으로, 제1 수용 공간(1210)과 제2 수용 공간(1230)은 제1 가이드(G1)가 없는 경우에도 서로 유체적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 또한, 제1 수용 공간(1210)과 측정 공간(1270)은 제2 가이드(G2) 또는 제3 가이드(G3)가 없는 경우에도 이동 공간(1250)을 통해 서로 유체적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
2.2 당화혈 색소 측정 방법
일 실시예에 따른 카세트를 사용하여 혈액 샘플의 당화혈 색소의 양에 관한 정보를 획득하는 방법에 대해 설명하도록 한다. 이하에서 설명되는 방법은 본 명세서의 실시예에 따른 카세트에 대한 바람직한 동작 예시일 수 있다. 이하에서 설명되는 내용과 관련하여 상술된 내용과 중복되는 내용에 대해서는 생략하도록 한다.
한편, 이하에서는 혈액 샘플의 당화혈 색소의 양에 관한 정보를 획득하는 방법을 설명하나, 당화혈 색소에 한정되지 않으며 동일한 기술적 내용에 대해 ACR(Albumin Creatinine Ratio), CRP(C-reactive Protein), LPC(Lysophosphatidylcholine), GA(Glycoalbumin), TC(Total Cholesterol) 등에 관한 정보를 획득하는 방법에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 10 내지 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 카세트의 회전 과정의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 카세트를 사용한 혈액 샘플의 당화혈 색소의 양에 관한 정보를 획득하는 방법은, 제1 동작을 수행하는 단계(S2100), 혈액 샘플 내의 혈색소의 양에 관한 정보를 획득하는 단계(S2400), 제2 동작을 수행하는 단계(S2500) 및 혈액 샘플의 당화혈 색소의 양에 관한 정보를 획득하는 단계(S2700)를 포함할 수 있다.
이하에서 서술되는 카트리지(1100), 본체(1200) 및 각각의 세부 구성은 상술한바, 중복되는 내용에 대해서는 생략하도록 한다.
먼저, 혈액 샘플을 검체 채취부에 로딩할 수 있다. 이때, 혈액 샘플은 도 4의 (a)와 같이 카트리지(1100)와 본체(1200)가 분리되어 있을 때 검체 채취부에 로딩될 수 있다. 즉, 카트리지(1100)와 본체(1200)가 분리되어 있는 경우, 검체 채취부(1170)의 적어도 일부는 외부에 노출되어 검체를 제공받을 수 있다. 이때, 제공되는 혈액 샘플의 양은 2 마이크로리터 이상이거나, 5 마이크로리터 이상일 수 있다. 혹은, 제공되는 혈액 샘플의 양은 20 마이크로리터 이하일 수 있다.
한편, 검체 채취부에 혈액 샘플이 로딩되면, 상기 검체 채취부(1170)에 혈액 샘플이 제공되고, 제공된 혈액 샘플은 검체 채취부(1170) 내에 홀딩(holding)될 수 있다.
이후, 도 4를 통해 상술한바와 같이, 카트리지(1100)의 적어도 일부는 본체(1200)에 삽입될 수 있다. 이때, 카트리지(1100)의 위치가 본체(1200) 방향으로 이동할 수 있도록 도 4에 도시된 y축의 음의 방향의 외력이 상기 카트리지(1100)에 제공될 수 있다. 또는, 도 4에 도시된 y축의 양의 방향의 외력이 상기 본체(1200)에 제공될 수 있다. 바람직하게는, 일 실시예에 따른 본체(1200)가 측정 디바이스에 삽입된 후, 상기 외력이 제공될 수 있다. 이때, 상기 외력은 사용자에 의해 가해질 수도 있으나, 별도의 측정 디바이스에 의해 제공될 수도 있다.
한편, 카트리지(1100)는, 검체 채취부(1170)에 혈액 샘플이 로딩된 이후에 본체(1200)에 삽입될 수 있다. 즉, 카트리지(1100)는, 검체 채취부(1700)에 혈액 샘플이 제공된 이후에 본체(1200)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 검체 채취부(1170)는 제1 수용 공간(1210)에 삽입되고, 검체 채취부(1170)에 제공된 혈액 샘플은 제1 수용 공간(1210)에서 제1 용기(1110)에 포함되어 있던 용액과 물리적으로 접촉될 수 있다.
한편, 카트리지(1100)를 본체(1200)에 삽입시킨 후, 혈액 샘플과 제1 용액이 충분히 혼합되고, 혈액 샘플의 당화혈 색소와 제1 용액의 보론산이 연결된 비드가 보다 더 잘 반응할 수 있도록, 흔드는 동작을 상기 카세트(1000)에 인가할 수 있다.
혈액 샘플과 제1 용액 간 충분한 혼합이 이루어진 이후에는 제1 동작을 수행하는 단계(S2100)가 수행될 수 있다.
제1 동작은 본체(1200)에 대한 제1 회전 방향으로의 동작을 수행하여 구현할 수 있다. 이때, 상기 제1 회전 방향은 도 11을 참조할 때, z축의 양의 방향으로 바라보았을 때의 시선 방향을 기준으로 반시계 방향을 의미할 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 동작이 수행되기 전에는 본체(1200)가 도 12의 (a)와 같은 포지션을 가질 수 있으나, 제1 동작이 수행된 후에는 본체(1200)가 도 12의 (b)와 같은 포지션으로 변경될 수 있다.
도 12의 (b)와 같이 본체(1200)에 제1 동작이 수행됨에 따라, 제1 수용 공간(1210)에 포함되어 있던 용액의 적어도 일부는 중력에 의해 이동 공간(1250)을 통하여 측정 공간(1270)으로 이동될 수 있다. 다시 말해, 본체(1200)가 도 12의 z축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 경우, 제1 수용 공간(1210)에 포함되어 있던 용액의 적어도 일부가 중력에 의해 제1 수용 공간(1210)으로부터 측정 공간(1270)으로 이동될 수 있다.
혈액 샘플 내의 혈색소의 양에 관한 정보를 획득하는 단계(S2400)에서는 혈색소가 특이적으로 흡수하는 파장 대역의 광원이 조사될 수 있다. 특정 광원을 조사하고 이에 대해 반사되어 측정되는 광원의 세기를 통해 측정 공간(1270)으로 이동된 혈색소의 양에 대한 정보가 획득될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 혈색소가 특이적으로 흡수하는 파장 대역은 415나노미터를 포함하는 파장 대역일 수 있다. 다만, 측정하고자 하는 바이오 타겟이 알부민인 경우 조사되는 특정 광원은 알부민이 특이적으로 흡수하는 파장 대역을 포함해야 한다. 일 예에 따르면 상기 알부민이 특이적으로 흡수하는 파장 대역은 595나노미터를 포함하는 파장 대역일 수 있다.
예를 들어, 상기 광원은 전술한 별도의 측정 디바이스에 구비된 광원일 수 있으며, 상기 혈색소의 양에 대한 정보는 상기 별도의 측정 디바이스에 구비된 수광부에 의해 센싱 된 광원의 양에 따라 산출될 수 있다.
제1 동작을 수행하는 단계가 수행되면, 측정 공간(1270)에는 바이오 타겟을 포함하는 용액이 포함된 상태일 수 있다. 본 단계에서는 측정 공간(1270)의 상기 용액이 인접한 표면에 대해 상기 혈색소가 특이적으로 흡수하는 파장 대역의 광원을 조사하고, 이에 반사되어 나오는 광원을 수광부가 획득하여 상기 반사되어 나오는 광원의 세기를 측정할 수 있다. 상기 반사되어 나오는 광원의 세기는 상기 혈색소의 양에 관한 정보를 포함할 수 있다.
이후, 제2 동작을 수행하는 단계(S2500)가 수행될 수 있다.
제2 동작은 본체(1200)에 대한 제2 회전 방향으로의 동작을 수행하여 구현할 수 있다. 이때, 상기 제2 회전 방향은 도 11을 참조할 때, z축의 양의 방향으로 바라보았을 때의 시선 방향을 기준으로 시계 방향을 의미할 수 있다.
도 13을 참조하면, 제2 동작이 수행되기 전에는 본체(1200)가 도 13의 (a)와 같은 포지션을 가질 수 있으나, 제2 동작이 수행된 후에는 본체(1200)가 도 13의 (b)와 같은 포지션으로 변경될 수 있다.
도 13의 (b)와 같이 본체(1200)에 제2 동작이 수행됨에 따라, 제2 수용 공간(1230)에 포함되어 있던 용액의 적어도 일부는 중력에 의해 제1 수용 공간(1210)으로 이동될 수 있다. 다시 말해, 본체(1200)가 도 13의 z축을 기준으로 제2 방향으로 회전하는 경우, 제2 수용 공간(1230)에 포함되어 있던 용액의 적어도 일부가 중력에 의해 제1 수용 공간(1210)으로 이동될 수 있다.
도 13의 (c)를 참조하면, 상기 제2 동작이 수행된 이후, 추가 동작이 수행될 수 있다. 추가 동작은 본체(1200)에 대한 제1 회전 방향으로의 동작을 수행하여 구현할 수 있다. 이때, 상기 추가 동작은 도 12를 통해 설명한 제1 동작에 대응할 수 있고, 제1 동작과 동일 또는 유사한 방법으로 수행될 수 있는바 중복되는 설명은 생략한다.
상기 추가 동작이 수행됨에 따라, 도 12의 (b)와 같이 제1 수용 공간(1210)에 포함된 용액의 적어도 일부는 이동 공간(1250)을 통하여 중력에 의해 측정 공간(1270)으로 이동할 수 있다.
본 단계가 수행되는 경우, 상기 제2 용액은 측정 공간(1270)에 위치한 혼합물 -상기 혼합물은 제1 용액과 혈액 샘플이 혼합된 것임- 에 대해 세척을 수행하여 혈색소에 대해서는 함께 상기 흡수 패드로 이동시킨다. 하지만 당화혈색소는 보론산이 연결된 비드와 결합된 상태로서 상기 비드의 사이즈보다 작은 포어를 가지는 흡수패드에는 진입할 수 없다. 그 결과 상기 제2 용액의 상기 제3 영역에 대한 세척에도 불구하고 당화혈색소는 상기 흡수패드로 이동되지 않는다. 즉 본 단계가 수행된 이후에 측정 공간(1270)에는 당화되지 않은 혈색소는 위치하지 않거나 극소량만이 위치하고, 당화혈색소는 상기 제2 용액의 세척으로 인하여 극소 량만이 소실되거나 소실되지 않고 측정 공간(1270)에 위치한다.
혈액 샘플의 당화혈 색소의 양에 관한 정보를 획득하는 단계(S2700)에서는 이전에 수행된 혈색소의 양에 관한 정보를 획득하는 단계(S2400)에서와 같이 혈색소가 특이적으로 흡수하는 파장 대역의 광원을 조사할 수 있다.
조사된 광원의 세기 대비 반사되어 측정되는 광의 세기를 측정하는 경우 본 단계에서 측정 공간(1270)에 위치한 혈색소의 양에 관한 정보를 획득할 수 있다. 상술된 바와 같이 본 단계가 수행되는 시점에서 측정 공간(1270)에 이동된 혈색소는 보론산이 연결된 비드와 결합된 당화혈색소인바, 반사광을 측정하여 당화혈색소에 관한 정보를 획득할 수 있다.
3. 기타 실시예 - 생화학 마커 등
다른 실시예에 의한 카세트는 생화학 마커에 대한 정보를 획득하기 위한 진단 키트일 수 있다. 일 예에 따르면 상기 바이오 마커는 마이크로 알부민(microalbumin), 크레아틴(creatinine), 총 콜레스테롤(total cholesterol; TC), 중성 지방(triglyceride; TG), 고밀도 지질단백질(high density lipoprotein cholesterol; HDL), 아스파테이트아미노전이효소(Aspartate Aminotransferase; AST), 알라닌아미 노전이효소(alanine transaminase; ALT), 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 또는, 상기 바이오 마커는 ACR(Albumin creatinine ratio), CRP(C-reactive protein), LPC(Lysophosphatidylcholine) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
생화학 마커는 바이오 타겟이 단백질 내부에 포함되어, 전처리를 위해서는 단백질 외부막을 파괴해야 하고, 검출을 위해 효소 반응을 수행하게 된다. 즉, 상술한 제1 용액에는 생화학 마커의 타겟을 검출하기 위해 단백질 구조를 파괴할 수 있도록 단백질분해효소(protinase) 및 계면활성제 (surfactant)가 포함될 수 있고, 제2 용액에는 대상 생화학 마커와 특이적으로 반 응할 수 있는 효소(enzyme) 및 효소 반응 결과를 외부에서 측정하기 위한 염색물질이 포함될 수 있다. 일 예에 따르면 상기 염색 물질은 퍼옥시다아제(peroxidase; POD) 및/또는 나노자임(nanozyme)일 수 있다.
이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 즉, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (13)
- 서로 직교하는 x축, y축, z축을 가지며, 검체와 용액의 반응을 측정하는 카세트에 있어서, 상기 카세트는,
제1 용기 및 제2 용기를 포함하는 카트리지; 및
상기 제1 용기 및 상기 제2 용기가 삽입될 수 있는 본체;를 포함하되,
상기 본체는,
상기 x축 방향으로 배치되고, 상기 z축에서의 위치가 상이한 제1판 및 제2판;
상기 z축 방향으로 배치되고, 상기 x축에서의 위치가 상이한 제3판 및 제4판;
상기 제2판 중 적어도 일부와 상기 제1판 사이에 상기 x축 방향으로 배치되는 제5판;
상기 제3판과 상기 제4판 사이에서 상기 z축 방향으로 배치되고, 상기 z축을 기준으로 상기 제1판과 상기 제5판 사이에 배치되는 차단벽;
상기 제3판과 상기 차단벽 사이에서, 상기 z축을 기준으로 상기 제1 판과 상기 제5판 사이에 배치되는 분리벽;을 포함하고,
상기 제1판, 상기 제2판, 상기 제3판 및 상기 분리벽에 의해 제1 수용 공간이 정의되고,
상기 제1판, 상기 제5판, 상기 차단벽 및 상기 분리벽에 의해 제2 수용 공간이 정의되고,
상기 제1판, 상기 제2판, 상기 제4판, 상기 제5판 및 상기 차단벽에 의해 측정 공간이 정의되고,
상기 제2판 및 상기 제5판에 의해 이동 공간이 정의되고,
상기 이동 공간은 상기 제1 수용 공간 및 상기 측정 공간과 유체적으로 연결되고,
상기 제1 수용 공간 및 상기 제2 수용 공간은, 상기 본체가 상기 z축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 경우, 상기 제2 수용 공간에 수용된 용액이 중력에 의해 상기 제2 수용 공간으로부터 상기 제1 수용 공간으로 이동될 수 있도록 서로 유체적으로 연결되고,
상기 제1 수용 공간 및 상기 측정 공간은, 상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 수용 공간에 수용된 용액이 중력에 의해 상기 제1 수용 공간으로부터 상기 측정 공간으로 이동될 수 있도록, 상기 이동 공간을 통해 서로 유체적으로 연결되는,
카세트.
- 제1항에 있어서,
상기 분리벽은 제1 분리벽 및 제2 분리벽을 포함하되,
상기 제1 분리벽은 상기 제1 판과 연결되고, 상기 제3판과 상기 차단벽 사이에서 상기 z축 방향으로 배치되며, 상기 제2 분리벽은 상기 제1 분리벽 및 상기 제5판과 연결되는,
카세트.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 용기는 제1 용액을 포함하고, 상기 제2 용기는 제2 용액을 포함하고,
상기 카트리지의 적어도 일부가 상기 본체에 삽입될 경우, 상기 제1 수용 공간에 상기 제1 용액이 수용되고, 상기 제2 수용 공간에 상기 제2 용액이 수용되는,
카세트.
- 제3항에 있어서,
상기 카트리지는 상기 검체를 홀딩하는 검체 채취부를 포함하고,
상기 카트리지의 적어도 일부가 상기 본체에 삽입될 경우, 상기 제1 수용 공간에서 상기 검체 및 상기 제1 용액이 혼합되는,
카세트.
- 제4항에 있어서,
상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제2 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 수용 공간에 수용된 상기 검체와 혼합된 제1 용액이 중력에 의하여 상기 제1 수용 공간으로부터 상기 이동 공간을 통하여 상기 측정 공간으로 이동되고,
상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제1 방향으로 회전하는 경우, 상기 측정 공간에 수용된 상기 검체와 혼합된 제1 용액 중 적어도 일부는 중력에 의하여 상기 측정 공간으로부터 상기 이동 공간을 통하여 상기 제1 수용 공간으로 이동되고, 상기 제2 수용 공간에 수용된 상기 제2 용액은 중력에 의하여 상기 제1 수용 공간으로 이동되는,
카세트.
- 제5항에 있어서,
상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제2 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 수용 공간에 수용된 상기 검체와 혼합된 제1 용액 중 적어도 일부 및 상기 제2 용액이 중력에 의하여 상기 제1 수용 공간으로부터 상기 이동 공간을 통하여 상기 측정 공간으로 이동되는,
카세트.
- 제1항에 있어서,
상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제1 방향으로 회전하는 경우, 상기 제2 수용공간에 수용된 용액은 제1 가이드를 통하여, 상기 제2 수용 공간으로부터 상기 제1 수용 공간으로 이동되고,
상기 제1 가이드의 적어도 일부는 상기 분리벽과 상기 차단벽 사이에 배치되되, 상기 제2 수용 공간의 바닥면 중 일 영역으로부터 상기 분리벽까지 상향 경사진 형태로 구비되고
카세트.
- 제1항에 있어서,
상기 본체가 상기 z축을 기준으로 상기 제2 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 수용 공간에 수용된 용액은 상기 제1 수용 공간으로부터 상기 이동 공간의 바닥면 중 적어도 일부를 형성하는 제2 가이드를 통하여 상기 측정 공간으로 이동하는,
카세트.
- 제8항에 있어서,
상기 제2 가이드는
제1 세부 가이드 및 제2 세부 가이드를 포함하고,
상기 제1 세부가이드는 상기 제1 수용 공간과 상기 제2 세부 가이드 사이에 배치되고,
상기 제2 세부 가이드는 상기 제1 세부 가이드와 상기 측정 공간 사이에 배치되고,
상기 제1 세부 가이드는 상기 제1 수용 공간과 연결된 일단부로부터 상기 제2 세부 가이드와 연결된 타단부까지 상향 경사진 형태로 구비되고,
상기 제2 세부 가이드는 상기 제1 세부 가이드와 연결된 일단부로부터 상기 제2 세부 가이드의 타단부까지 하향 경사진 형태로 구비되는,
카세트.
- 제1항에 있어서,
상기 x축을 기준으로 상기 차단벽과 상기 제4판 사이에 위치하는 상기 제5판 중 제1 영역은 상기 측정 공간의 일측면 중 적어도 일부를 형성하고,
상기 제1 영역의 하단부에는 상기 용액이 통과할 수 있는 개구가 형성되는,
카세트.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 수용 공간의 바닥면과 상기 제2 수용 공간의 바닥면은 서로 접하지 않고 물리적으로 분리되는,
카세트.
- 제1항에 있어서,
상기 제2판은 제1면, 제2면, 제3면, 제4면 및 제5면을 포함하고,
상기 제1면, 제3면 및 제5면은 상기 x축 방향으로 배치되되, 상기 제1면과 상기 제5면은 상기 제3면 보다 상기 제1판으로부터 상기 z축 방향으로 이격된 거리가 짧고,
상기 제2면은 상기 제1면과 상기 제3면에 접하고, 상기 제4면은 상기 제3면과 상기 제5면에 접하는,
카세트.
- 제2항에 있어서,
상기 카트리지는 상기 제1 용기를 밀봉하는 제1 용기 커버, 상기 제2 용기를 밀봉하는 제2 용기 커버 및 홀더를 포함하고,
상기 카트리지 중 적어도 일부가 상기 본체에 삽입될 경우, 상기 제2판 또는 제5판과의 접촉으로 인해 상기 카트리지를 기준으로 상기 홀더의 포지션이 변경되고,
상기 홀더의 포지션이 변경될 경우, 상기 홀더에 의해 상기 제1 용기 커버의 적어도 일부 및 상기 제2 용기 커버의 적어도 일부는 각각 상기 제1 용기 및 상기 제2 용기로부터 분리되는,
카세트.
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