KR102628593B1 - 액체 샘플에서 특정 분석물을 검출하기 위한 장치 및 방법 및 상기 장치의 용도 - Google Patents
액체 샘플에서 특정 분석물을 검출하기 위한 장치 및 방법 및 상기 장치의 용도 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 액체 샘플 내 특정 분석물을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이러한 방법에 사용되는 장치는 적어도 하나의 유체 라인, 액체 샘플을 수용하기 위한 적어도 하나의 수용 구역, 적어도 하나의 결정된 효소를 포함하는 적어도 하나의 효소 구역 및/또는 적어도 하나의 산을 포함하는 적어도 하나의 산성화 구역을 포함한다. 이러한 장치는 또한 적어도 하나의 기체 기포를 형성하는데 사용되는 적어도 하나의 반응 구역을 포함한다. 상기 적어도 하나의 유체 라인은 상기 액체 샘플을 상기 수용 구역으로부터 상기 반응 구역으로 효소 구역 및/또는 산성화 구역을 통하여 모세관 력 및/또는 적어도 하나의 마이크로펌프에 의해 운송하도록 설계된다. 이러한 장치는 액체 샘플 내 특정 분석물의 빠르고, 간단하고, 비용 절감형 검출을 가능하게 하고, 이러한 검출은 높은 수준의 정밀성(sensitivity), 특이성(specificity) 및 정밀성(precision)을 가진다. 이 발명은 뿐만 아니라 본 발명에 따른 장치의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 액체 샘플 내 특정 분석물을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 장치는 적어도 하나의 유체 라인, 액체 샘플을 수용하기 위한 적어도 하나의 수용 구역, 적어도 하나의 특정 효소를 포함하는 적어도 하나의 효소 구역 및/또는 적어도 하나의 산을 함유하는 적어도 하나의 산성화 구역을 포함한다. 뿐만 아니라, 기체 기포를 형성하는데 적합한 적어도 하나의 반응 구역을 포함한다. 적어도 하나의 유체 라인은 -모세관력 및/또는 적어도 하나의 유체 라인의 마이크로 펌프에 의해- 수용 구역으로부터 반응 구역까지 효소 구역 및/또는 산성화 구역을 통하여- 액체 샘플을 전달하기에 적합하다. 이 장치는 액체 샘플에서 특정 분석물을 빠르고, 간단하고 비용 효율적으로 검출할 수 있게 하며, 높음 검출 민감도, 검출 특이성 및 검출 정밀도가 가능하다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 장치의 용도를 제안한다.
바이오마커는 질병 및 생리학적 상태에 관한 결론을 도출할 수 있는 생물학적 과정에 대한 측정 가능한 파라미터이다. 가장 잘알려진 바이오마커 분자는 특히 호르몬(예: T3/ T4), 대사 산물(metabolic products), 혈당(blood sugar) 및 콜레스테롤 및 기타 혈액 지방이다.
바이오마커는 보통 매우 낮은 농도로 존재하고 다수의 기타 단백질과의 복합체(complex)로 존재하며, 이는 특성화(characterization)을 어렵게 할 뿐만 아니라, 분석에 많은 비용과 시간이 소요된다. 상업적으로 이용 가능하고 자유롭게 이용 가능한 테스트는 보통 정성적인 예/아니오 답변을 기반으로 하지만, 액체 샘플 내 특정 분석물의 농도를 정량적으로 평가할 수는 없다.
많은 경우에, 혈청학적 방법은 분석물로서 바이오마커의 검출에 사용된다. 상기 방법의 단점은 적합한 항체가 선택되어야 하고, 항체가 표지되어야하고(예를 들어, 형광 염료로), 결정 방법이 시간 소모적이라는 높은 실험적 복잡성이다. 뿐만 아니라, 상기 결정 방법은 높은 검출 불확실성과 부정적으로 관련된다.
액체 샘플 내 특정 분석물의 정량적 및 정성적 검출을 위한 잘 알려진 종래기술의 다양한 방법은 결정될 분석물의 에피토프(epitope)(예를 들어, 항원의 에피토프)와 검출기 분자 상의 특정 파라토프(paratope)(예를 들어, 항체의 파라 토프) 사이의 고-특이적(specificity) 결합 이벤트의 검출에 기반한다. 바이오 마커를 식별하는 알려진 방법은, 예를 들어 효소 결합 면역 흡착 분석 (ELISA), 겔 전기 영동, 표면 플라즈몬 공명 분광법 (SPR 분광법), 단백질 마이크로 어레이 (예: 질량 감지 BioCD 단백질 어레이)의 사용, 표면 강화 라만 분광법(surface-enhanced Raman spectroscopy), 비색(colorimetric) 또는 전기 화학적 방법 및 형광 분광법(efluorescence spectroscopy)이다.
바이오 마커 진단에서 현재의 골드 표준(gold standard)는 면역 검정(immunoassays)이며, 여기서 고정상에 고정된 포획 항체가 있고, 이차 항체의 도움으로 항원과의 반응을 판독한다. 이러한 면역 검정의 단점은 센서 표면에 다른 단백질의 비특이적 결합이 위양성(false positive)를 제공하여 결과를 크게 왜곡할 수 있다.
전체적으로, 바이오 마커를 식별하기 위한 현재의 방법은 시간 측면에서 높은 지출, 장치 측면에서 높은 복잡성, 기술 요원의 필요성, 낮은 검출 민감도, 낮은 검출 특이성 및 낮은 검출 분산을 특징으로 한다.
이로부터 진행하여, 본 발명의 목적은 액체 샘플 내 특정 분석물을 빠르고 간단하고 비용 효율적으로 검출할 수 있고, 또한 높은 검출 민감도, 높은 검출의 특이성과 높은 검출 정밀도를 이용하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다. 또한, 그러한 장치의 사용이 제안되어야 한다.
본 발명은 목적은 청구항 1의 특징을 가지는 장치, 청구항 14의 특징을 갖는 방법 및 청구항 18의 특징을 가지는 용도에 의해 달성된다. 종속항은 유리한 추가 개발을 나타낸다.
본 발명은 하나 이상의 기체를 생성하기 위해 분석물의 효소-촉매 및/또는 산-매개 전환에 의해 액체 샘플에서 특정 분석물을 검출하기 위한 장치에 있어서,
a) 하나 이상의 유체 라인;
b) 액체 샘플을 수용하기 위한 하나 이상의 수용 구역;
c) i) 적어도 하나의 기체를 생성하도록 결정될 분석물의 전환을 촉매화하는데 적합한 적어도 하나의 특정 효소를 함유하는 적어도 하나의 효소 구역; 및/또는
ii) 적어도 하나의 산을 함유하는 적어도 하나의 산성화 구역; 및
d) 상기 하나 이상의 유체 라인에 유체 연결되고 액체-기밀 벽(liquid-tight walls)를 가지는 챔버를 포함하거나 이로 구성되는, 기체 기포를 형성하기 위한 적어도 하나의 반응 구역;을 포함하고,
상기 하나 이상의 유체 라인은 상기 액체 샘플을 상기 수용 영역에서 상기 반응 영역으로 상기 적어도 하나의 효소 구역 및/또는 상기 적어도 하나의 산성화 구역을 통하여 상기 유체 라인에서 모세관 력(capillary forces) 및/또는 적어도 하나의 마이크로펌프(micropump)에 의해 운송하는데 적합한 것을 특징으로 하는, 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 장치는 따라서, 상기 언급된 특징을 가지는 적어도 하나의 효소 구역 또는 상기 언급된 특징을 가지는 적어도 하나의 산성화 구역을 포함하거나, 상기 언급된 특징을 가지는 적어도 하나의 효소 구역 및 상기 언급된 특징을 가지는 적어도 하나의 산성화 구역으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 장치는 액체 샘플을 적어도 하나의 효소 구역 및/또는 적어도 하나의 산성화 구역을 통해 수용 구역으로부터 반응 구역으로 능동적으로 (즉, 에너지의 입력에 의해) 운반하기에 적합한 마이크로펌프를 포함할 수 있다. 이러한 능동 운송은 수동 운송(즉, 모세관력에 의한 운송)을 지원할 수 있다. 그러나, 대안적으로, 장치 (특히 적어도 하나의 유체 라인)는 마이크로펌프 없이도 액체 샘플을 수동으로(즉, 모세관력에 의해) 수용 구역으로부터 반응 구역으로 하나 이상의 효소 영역 및/또는 하나 이상의 산성 영역을 통하여수동으로 운반하기에 적합할 수 있다.
적어도 하나의 마이크로펌프에 의한 운송의 경우에, 본 발명에 따른 장치는 바람직하게 배터리, 축전지, 광기전소자, 및 이들의 조합으로부터 선택된 에너지원을 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, 마이크로펌프를 구동하기 위해 필요한 에너지원은 광학 검출 기구 내에 포함될 수 있고, 상기 장치는 장치가 광학 검출 기구 위 또는 내에 배열된 경우에 에너지원으로부터 에너지를 끌어올 수 있다.
본 발명은 기하학적으로 한정된 샘플 챔버에서 기체-발생 화학 반응의 도움으로 바이오 마커를 검출하기 위한 장치에 기초한다. 상기 장치에 의해, 특정 분석물 (예를 들어, 바이오 마커)은 간단하고 신속하며 비용 효율적으로 특성화될 수 있다.
분석물은 효소에 의해 또는 산에 의해 촉매적으로 전환되어 적어도 하나의 기체를 생성하고 단지 1 몰의 기체 생산이 24.465 Х 10- 3m3의 부피(즉, 대략 24.465 리터)를 차지하기 때문에, 이 장치는 높은 검출 감도의 액체 샘플 내 분석물의 결정을 허용한다. 다시 말해, 24.465나노리터를 차지하는 기체 부피는 1나노미터의 기체를 생성하기 위하여 1나노몰의 분석물의 변환과 함께 방출되고, 이는 설계된 광학 측정 방법에 의하여 쉽게 측정가능하고, 정량화될 수 있다. 결과적으로, 기체 생성물은 신호 증폭을 야기하여 높은 검출 감도를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 장치는, 효소-촉매 전환 반응의 특이성은 그의 기질과 관련하여 효소의 특이성에 의존하기 때문에 및/또는 분석될 특정 샘플은 필연적으로 산과의 반응에 의하여 기체(예를 들어, 샘플로서 혈액의 경우: HCO3 -를 CO2 + H2O로 변환)를 생성하는 하나의 분석물을 함유할 수 있기 때문에, 높은 검출 특이성을 제공할 수 있다. 분석물의 결합 이벤트 및 효소에 의한 분석물의 전환의 경우, 분석물-항체 결합 사건의 경우와 달리, 비특이적 분석물-효소 결합 사건은 실질적으로 발생하지 않거나 거의 발생하지 않기 때문에, 특이성은 다수의 분 물-항체 결합 사건의 특이성보다 훨씬 높다. 분석물이 효소에 비특이적으로 결합해야 하는데, 즉 활성 부위가 아닌 효소에 결합하는 경우에도 분석물의 전환이 없고 신호 생성(기체 생성 형태)이 없다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 본 발명에 따른 장치의 적어도 하나의 유체 라인이 모세관력 및/또는 마이크로펌프에 의하여 액체 샘플을 반응 구역으로 전송하는 것이 적합함에 따라, 낮은 검출 분산 또는 검출 시 높은 정확도(즉, 실제값에 대한 높은 근접성)을 제공하는 것이 가능하다. 이는 생성된 신호 수준을 담당하는 효소 및/또는 산과 분석물을 접촉시키는 중요한 단계가 "자동화"되고 지정된 양으로 수행됨을 의미한다. 다른 의미로, 사용자가 특정 부피를 수동으로 혼합하여 발생하는 오류(예: "pipetting errors")는 여기에 해당되지 않는다. 다시 말해, 특정 부피의 혼합 정확도는 본 발명에 따른 장치의 경우 실험마다 실험에서 더욱 일정하며 실험마다 실험의 편차는 분명히 더 작다.
더욱이, 신호 형성의 시작은 액체 샘플을 장치의 수용 구역에 추가함으로써 정확하게 정의되며("자동화된"시작), 따라서 사용자에 의해 수동으로 발생된 반응 시작과 관련하여 부정확성이 없다. 결과적으로, 측정에서 측정까지의 편차가 작아지고 검출의 정확도가 증가한다.
본 발명에 따른 장치는 다수의 유체 라인, 바람직하게는 수용 구역으로부터 반응 구역으로 적어도 하나의 효소 구역 및/또는 적어도 하나의 산성화 구역을 통하여 모세관력 및/또는 적어도 하나의 유체 라인 내 마이크로펌프에 의해 액체 샘플을 운송하는 데 적합한 다수의 유체 라인을 포함한다. 여기서, 유체 라인은 본 발명에 따른 장치의 적어도 하나의 효소 구역, 산성화 구역 및/또는 반응 구역에 각각 연결될 수 있고, 또는 대안적으로 각 유체 라인은 각각 분리된 효소 구역, 산성화 구역 및/또는 반응 구역에 연결될 수 있다. 후자의 경우, 다수의 상이한 분석물의 동시 획득이 본 발명에 따른 장치에 의해 가능하다. 여기서 유체 라인은 본 발명에 따른 장치의 적어도 하나의 수용 구역에 각각 연결될 수 있고 또는 대안적으로, 분리된 수용 구역에 각각 연결될 수 있다.
이 장치는 다수의 반응 구역, 바람직하게는 기체 기포를 형성하기위한 다수의 반응 구역을 포함할 수 있고, 상기 반응 구역 각각 적어도 하나의 유체 라인에 유체 연결되고 각각 액체-기밀 벽(liquid-tight walls)를 갖는 챔버를 포함하거나 또는 챔버로 구성된다.
챔버는 적어도 하나의 벽, 바람직하게는 적어도 두개의 대향하는 상기 챔버는, 적어도 하나의 벽을 포함하고, 바람직하게는 적어도 두 개의 대향하는 벽인, IR 영역, 가시 영역, UV 영역 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 영역 내 파장의 광에 대한 투명도, 바람직하게는 가시 영역 내 파장의 광에 대한 투명도를 나타내는 벽을 포함할 수 있다.
또한, 상기 챔버는 벽, 바람직하게는 두개의 대향하는 벽, 액체, 기체, 및 이들의 조합에 대한 기밀성(tightness), 바람직하게는 액체에 대한 기밀성을 나타내는 벽을 포함할 수 있다.
상기 장치는 다수의 챔버를 포함할 수 있다. 이 경우에, 챔버의 특징은, 여기서 언급하는 바와 같이, 장치의 모든 챔버에 적용할 수 있다.
이 장치는 상기 적어도 하나의 수용 구역이 혈액(blood), 소변(urine), 가래(sputum), 식료품(foodstuffs), 강물(river water), 바닷물(saltwater), 해수(seawater), 지하수(groundwater), 식수(drinking water), 폐수(wastewater) 및 이들의 혼합물을 포함하거나, 이로 이루어진 수용액(aqueous solutions)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 액체 샘플을 수용하기에 적합한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 적어도 하나의 효소 구역은, 우레아제(urease), 락테이트 옥시다제(lactate oxidase), 락테이트 데하이드로게나제(lactate dehydrogenase), 카탈라제(catalase), 피루베이트 데카르복실라제(pyruvate decarboxylase), 티레오퍼옥시다제(thyreoperoxidase), 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 효소를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 효소 구역은 적어도 하나의 추가 효소를 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 추가 효소는 바람직하게는 카탈라아제(catalase), 피루베이트 데카르복실라제(pyruvate decarboxylase) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
상기 적어도 하나의 효소 구역은 적어도 하나의 효소의 보조 인자, 바람직하게는 NAD+를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 효소 구역은 액체 샘플을 수용하기 위한 상기 수용 구역과 상기 기체 기포를 형성하기 위한 상기 반응 구역 사이에 배열될 수 있거나 또는 상기 기체 기포를 형성하기 위한 상기 반응 구역 내에 배열될 수 있다. 만일 장치가 다수의 효소 구역을 가지면 이러한 배열은 장치의 모든 효소 구역에 적용될 수 있다.
상기 적어도 하나의 효소 구역은 적어도 하나의 효소 및/또는 상기 적어도 하나의 효소의 적어도 하나의 보조 인자를 건조 형태로, 바람직하게는 동결 건조 형태 또는 액체 형태로, 바람직하게는 수용액, 수성 현탁액(aqueous suspension) 또는 수성 겔인 형태로 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 효소 구역은 생물학적 세포 및/또는 세포 용해물을 포함하고, 상기 생물학적 셀 및/또는 상기 세포 용해물은 바람직하게 적어도 하나의 기체를 생성하기 위하여 결정된 분석물의 전환을 촉매화하기에 적합한 상기 적어도 하나의 효소를 포함할 수 있다. 이 실시예의 장점은 효소의 분리(정제(purification))이 필요하지 않고 효소가 정제된 형태보다 장기적으로 더 높은 안정성을 가질 수 있는 환경에 있다는 것이다. 결과적으로, 이 장치는 더 높은 장기적 안정성을 가질 수 있고 더욱 가격 효율적으로 제공될 수 있다.
적어도 하나의 효소 구역은 적어도 하나의 우레아제(urease)를 함유할 수 있다. 적어도 하나의 효소 구역은 적어도 하나의 락테이트 옥시다아제, 및 카탈라제를 함유할 수 있다. 적어도 하나의 효소 구역은 피루베이트 데카르복셀라아제를 함유할 수 있다. 적어도 하나의 효소 구역은 락테이트 데하이드로게나제 및 피루베이트 데카르복셀라제를 함유할 수 있다.
적어도 하나의 유체 라인은 막이 바람직하게 ≤20μm, 바람직하게는 ≤6μm, 특히 바람직하게 ≤2μm, 더 바람직하게 ≤100nm, 선택적으로 ≤1nm인 기공 직경을 포함할 수 있다. 상기 막은 생물학적 세포의 제거 바람직하게는 혈액 세포의 제거에 적합할 수 있다. 상기 막은 액체 샘플을 수용하기 위한 상기 수용 구역 및 기체 기포를 형성하기 위한 반응 구역 사이, 바람직하게는 액체 샘플을 수용하기 위한 수용 구역과 효소 구역 및/또는 산성화 구역 사이에 배열될 수 있다. 만일 장치가 다수의 막을 포함하면, 이러한 배열이 장치의 모든 막에 적용될 수 있다.
상기 적어도 하나의 산성화 구역은, 실온 및 표준 압력에서 산 고체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산, HCL, H2SO4, H3PO4, 및 이들의 혼합물, 바람직하게는 실온 및 표준 압력에서 산 고체로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 특히 바람직하게는 시트르산(citric acid), 아스코르브 산(ascorbic acid), 말산(malic acid), 스테아르 산(stearic acid), 팔미트 산(palmitic acid), 미리스트 산(myristic acid), 라우르 산(lauric acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 산성화 구역은 액체 샘플을 수용하기 위한 상기 수용 구역 및 기체 기포를 형성하기 위한 반응 구역 사이, 특히 바람직하게는 기체 기포를 형성하기 위한 반응 구역 내에 배열되는 것이 바람직하다. 만일 장치가 다수의 산성화 구역을 포함하면, 이러한 배열이 장치의 모든 산성화 구역에 적용될 수 있다.
이러한 장치는, 바람직하게 적어도 하나의 유체 라인은, 적어도 하나의 산성화 구역을 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 산성화 구역은 적어도 하나의 산화제, 바람직하게 적어도 하나의 산화제 및 적어도 하나의 산을 포함한다.
상기 적어도 하나의 산화 구역은 과망간산 칼륨, 이산화 망간, NAD+, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산화제를 바람직하게 포함한다.
상기 적어도 하나의 산화 구역은 산, HCL, H2SO4, H3PO4, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 바람직하게는 실온 및 표준 압력에서 산 고체로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 특히 바람직하게는 시트르산(citric acid), 아스코르브 산(ascorbic acid), 말산(malic acid), 스테아르 산(stearic acid), 팔미트 산(palmitic acid), 미리스트 산(myristic acid), 라우르 산(lauric acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 산화 구역은 액체 샘플을 수용하기 위한 상기 수용 구역 및 기체 기포를 형성하기 위한 상기 반응 구역 사이에 배열되거나 또는 기체 기포를 형성하기 위한 상기 반응 구역 내에 배열되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 적어도 하나의 산성화 구역은 적어도 지역적으로 산성화구역과 겹치거나 이와 동일하다.
상기 적어도 하나의 유체 라인은 0.1 내지 20cm의 길이, 바람직하게는 0.5 내지 10cm, 특히 바람직하게는 1 내지 5cm 의 길이를 가질 수 있다. 상기 적어도 하나의 유체 라인은 0.05 내지 20mm의 폭, 바람직하게는 0.1 내지 10mm 의 폭, 특히 바람직하게는 1 내지 5mm의 폭, 특히 2 내지 4mm의 폭을 가질 수 있다. 상기 적어도 하나의 유체 라인은 0.05 내지 2mm, 특히 바람직하게 0.1 내지 1mm, 더욱 바람직하게 0.2 내지 0.8mm, 특히 0.4 내지 0.6mm의 높이를 가질 수 있다. 상기 적어도 하나의 유체 라인은 .05 내지 20 mm, 바람직하게는 0.1 내지 10 mm, 특히 바람직하게는 1 내지 5 mm, 특히 2 내지 4 mm의 범위 내의 최대 직경을 가질 수 있다.
상기 특정 분석물은 질량이 <500Da 인 작은 유기 분자, 펩티드, 단백질 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹, 바람직하게는 호르몬, 질량이 <500Da 인 대사산물(metabolic product), 탄수화물(carbohydrate), 스테롤(sterol), 트리글리세리드(triglyceride), 카르복실산(carboxylic acide), 카르복실산의 아미드 유도체(amid derivative), 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹, 특히 바람직하게, T3 호르몬, T4 호르모, 글루코스(glucose), 콜레스테롤(cholesterol), 혈액으로부터의 트리글리세리드(triglycerides), 락트산(lactic acid), 우레아(urea) 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
상기 특정 분석물은 질병, 수질 오염, 식품 오염 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 상태에 대한 마커(marker)인 분석물일 수 있다.
상기 장치는 광학 검출 기구, 바람직하게는 광학 현미경 위 또는 내에 배열되고, 상기 광학 검출 기구(예를 들어, 광학 현미경)은 특히 바람직하게 상기 장치의 반응 구역을 광학적으로 검출하고 상기 샘플 내 분석물의 농도의 정성적 및/또는 정량적 결정을 수행하도록 구성된다.
상기 광학 검출 기구(예를 들어, 광학 현미경)은 만일 상기 반응 구역 내에 기체 기포가 형성되면 상기 샘플 내 상기 분석물이 존재하는 것으로 정량적으로 결정하도록 구성될 수 있다.
상기 광학 검출 기구(예를 들어, 광학 현미경)은 단위 시간 당 기체 기포의 부피 및 수, 특히 상기 샘플 내 상기 분석물의 농도에 정비례하는 단위 시간 당 기체 기포의 수와 부피의 곱과의 관계에 의하여 상기 샘플 내 상기 분석물의 농도를 정량적으로 결정하도록 구성될 수 있다.
상기 광학 검출 기구는 에너지를 가진 본 발명(예를 들어, 적어도 하나의 마이크로펌프)에 따른 장치에 공급하는 에너지원을 포함할 수 있다. 이러한 에너지원은 바람직하게는 전기 그리드, 배터리, 축전지, 광기전소자 및 이들의 조합으로부터의 에너지로부터 바람직하게는 선택된다.
본 발명은 추가적으로 하나 이상의 기체를 생성하기 위해 분석물의 효소-촉매 및/또는 산-매개 전환에 의해 액체 샘플에서 특정 분석물을 검출하기 위한 방법에 있어서,
a) 본 발명에 따른 장치의 수용 구역에 결정될 상기 분석물을 포함하는 액체 샘플을 적용하는 단계;
b) 상기 유체 라인으로부터 상기 반응 구역으로 전달된 효소 함유 및/또는 산 함유 액체 샘플이 본 발명에 따른 따른 상기 장치의 상기 반응 구역을 광학적으로 검출하는 단계;
c) 만일 상기 반응 구역 내에서 기체 기포의 형성이 발생하면 상기 샘플 내에 상기 특정 분석물이 존재하는 것으로 평가하는 단계;를 포함하는 방법을 추가적으로 제공한다.
상기 방법은 광학 캡쳐가 카메라, 현미경, 광도계(photometer), 굴절계(refractometer) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 광학 검출 기구에 의해, 바람직하게는 현미경에 의해 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법은 상기 방법은 상기 샘플 내 분석물의 농도의 정량적 결정을 수행하고, 바람직하게 단위 시간 당 기체 기포의 부피 및 수의 결정에 의하여, 특히 바람직하게 상기 샘플 내 상기 분석물의 농도에 정비례하는 단위 시간 당 기체 기포의 수와 부피의 곱과의 관계에 의하여 상기 샘플 내 상기 분석물의 농도를 정량적으로 결정하도록 구성될 수 있다.
이는 후술하는 단계를 포함할 수 있다:
a) 앞선 어느 청구항에 따른 장치의 수용 구역에 결정될 것으로 알려진 농도의 분석물을 함유하는 적어도 하나의 추가 액체 샘플을 적용하는 단계;
b) 상기 유체 라인으로부터 상기 반응 구역으로 효소 함유 및/또는 산-함유 액체 샘플을 전달하는 시점에 앞선 어느 청구항에 따른 장치의 상기 수용 구역을 광학적으로 검출하는 단계; 및
c) 상기 샘플 내 분석물의 농도의 정량적 결정을 수행하고, 바람직하게 단위 시간 당 기체 기포의 부피 및 수의 결정에 의하여, 특히 바람직하게 상기 샘플 내 상기 분석물의 농도에 정비례하는 단위 시간 당 기체 기포의 수와 부피의 곱과의 관계에 의하여 상기 샘플 내 상기 분석물의 농도를 정량적으로 결정하는 단계;
뿐만 아니라, 액체 샘플이 바람직하게는 혈액, 소변, 가래 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질병의 시험관내(in vitro) 진단을 위한 본 발명에 따른 장치의 용도를 제안한다. 또한, 식료품의 품질 관리, 바람직하게는 식품 액체의 품질 관리, 특히 바람직하게는 와인, 과일 주수 및 이들의 조합의 품질 관리를 위한 본 발명에 따른 장치의 용도를 제안한다. 또한, 수질, 바람직하게는 하천 수질, 해수 품질, 해수 품질, 지하수 품질, 식수(drinking water), 폐수(wastewater) 및 이들의 혼합물의 시험을 위한 본 발명에 따른 장치의 용도를 제안한다.
도 1은, 실시예로서, 본 발명에 따른 장치에 의하여, 및 본 발명에 따른 방법으로 사용될 수 있는 특정 분석물(바이오 마커)의 전환을 위한 효소 및/또는 산(선택적으로는 산화제)를 도시한다.
도 2는, 실시예로서, 적어도 하나의 기체(7)를 생성하기 위한 분석물의 효소-촉매 전환에 의하여 액체 샘플(2) 내 특정 분석물의 검출을 위한 본 발명에 따른 가능한 장치(1)를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 반응 챔버(6)의 평면도를 도시한다.
도 4는 본 장치에 따른 반응 구역의 광학 캡쳐를 수행하는데 적합하고, 샘플 내 분석물의 농도를 정량적 결정의 실행 및 출력을 위한 검출 기구의 단면도를 도시한다.
도 2는, 실시예로서, 적어도 하나의 기체(7)를 생성하기 위한 분석물의 효소-촉매 전환에 의하여 액체 샘플(2) 내 특정 분석물의 검출을 위한 본 발명에 따른 가능한 장치(1)를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 반응 챔버(6)의 평면도를 도시한다.
도 4는 본 장치에 따른 반응 구역의 광학 캡쳐를 수행하는데 적합하고, 샘플 내 분석물의 농도를 정량적 결정의 실행 및 출력을 위한 검출 기구의 단면도를 도시한다.
도 1은, 실시예로서, 본 발명에 따른 장치에 의하여, 및 본 발명에 따른 방법으로 사용될 수 있는 특정 분석물(바이오 마커)의 전환을 위한 효소 및/또는 산(선택적으로는 산화제)를 도시한다. 특히, 도면은 기체 발생의 기초를 형성하는 각각의 화학적 반응을 설명한다.
도 2는, 실시예로서, 적어도 하나의 기체(7)를 생성하기 위한 분석물의 효소-촉매 전환에 의하여 액체 샘플(2) 내 특정 분석물의 검출을 위한 본 발명에 따른 가능한 장치(1)를 도시한다. 본 장치(1)는 액체 샘플(2)(예를 들어, 혈액)을 수용하고, 적어도 하나의 효소 구역(5)과 유체학적으로 연결되고, 상기 효소 구역(5)은 적어도 하나의 기체(7)를 생성하도록 결정된 분석물의 전환을 촉매화하는 적어도 하나의 효소를 포함한다. 또한, 장치(1)는 기체 기포(7)를 형성하기 위한 적어도 하나의 반응 구역(6)을 포함하고, 반응 구역(6)은 기체 기밀 벽(gas-tight wasll)(10)에 의해 달리 제한 되지 않은 유체 라인(3)과 유체학적으로 연결된다. 장치(1)는 모세관 력에 의해 수용 구역(4)으로부터 반응 구역(6)까지 액체 샘플(2)을 전달하는데 적합한 적어도 하나의 유체 라인(3)을 특징으로 하고, 상기 적어도 하나의 특정 효소는 이 경우에, 효소 구역(5)으로부터 적?? 하나의 반응 구역(6)의 일부로 동시에 전달된다. 실시예에서, 장치(1)는 수용 구역(4)과 효소 구역(5) 사이의 생물학적 세포(예를 들어, 혈장으로부터 혈액 세포를 분리하기 위한 막)의 제거에 적합한 막(8)을 추가로 포함한다. 상기 막(8)은 모세관 력에 의해 효소 구역(5)까지 유체 라인(3)으로부터 생물학적 세포가 도달하지 않도록 보장한다. 또한, 상기 장치(1)는 하나 이상의 산(예를 들어, HCL)을 함유하는 산성화 구역(9)을 추가로 포함하고, 이 경우 반응 구역(6)과 일치한다. 산성화 구역(9)은 반응 구역(6)에 효소를 함유하는 액체 샘플이 산성화되는 것을 보장한다. 산성 형성(예를 들어, 기체 CO2의 경우 H2CO3의 형성)하에서 액체 샘플에 용해되는 기체의 경우, 산성화는 기체 형성 방향으로 평형을 이동시키고 CO2의 더 강한(정량적) 탈출은 따라서 영향을 미친다. 즉, 산성화 구역(9)의 존재는 이러한 유형의 기체의 경우 검출 감도를 명백히 증가시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 반응 챔버(6)의 평면도를 도시한다. 도시된 것은 반응 동안 시간 경과이며, 기체 기포(7)는 시간이 지남에 따라 더 큰 기체 기포(7')를 형성하도록 성장한다. 더 큰 기체 버블 (7')를 형성하기 위해 기체 기포(7)의 최종 부피 팽창 외에, 원래의 기체 기포(7)의 상태로부터 더 큰 기체 기포(7')의 상태까지 시간에 따른 부피 증가를 이용할 수 있다.
도 4는 본 장치에 따른 반응 구역의 광학 캡쳐를 수행하는데 적합하고, 샘플 내 분석물의 농도를 정량적 결정의 실행 및 출력을 위한 검출 기구의 단면도를 도시한다. 본 발명에 따른 장치의 반응 구역(6) 내 형성된 기체 기포(7)는 실질적으로 균질 또는 비균질 광원(11)(예를 들어, LED, OLED, 레이저 및/또는 가수 방출 램프)의 전자기 방사선(12)에 의하여 완전히 조명된다. 반응 구역(6) 아래에 위치된 이미지 센서(13) (예를 들어, 다이오드 어레이 형태)는 기체 기포 (7)에 의해 생성된 광학 이미지(14)(즉, 그 특성 간섭 패턴)를 캡처 한다. 이 광학 이미지(14)로부터, 데이터 처리 프로그램을 통해 시간당 기체 기포의 수와 부피의 곱을 계산할 수 있으며, 이는 반응 속도와 샘플의 분석물 농도에 정비례한다. 광학 장치(여기에 묘사되지는 않았으나)는 이미지 센서와 반응 구역 사이에 추가적으로 배치되는 것이 가능하다.
예시 1- 액체 샘플 내 특정
분석물을
검출하기 위한 방법과 관련된 기본 사항
효소 반응의 최대 반응 속도 VMAX는 반응이 수행되는 온도 및 용액의 PH에 의존한다. 특히, 일정한 PH, VMAX는 본 발명에 따른 장치의 주변 온도에 의존한다. 만일 주변 온도가 일정하면(즉, 일정한 25℃ 실온), VMAX는 완전히 한정된 값을 가정한다. 이 경우에, 기질(substrate)의 측정된 반응 속도 V는 용액에서 기질(분석물)의 농도에 의존한다(Michaelis-Menten 이론). 여기서 적용 가능한 수식은
v = (vmax * [분석물]) / (km + [분석물])
여기서, [분석물]은, 분석물 농도이고, Km은 효소의 Michaelis-Menten 상수를 의미한다.
이 경우, 특정 조건 하 Vmax 및 Michaelis-Menten 상수 Km은, 액체 샘플 내 기질(분석물)의 농도를 추론하기 위한 기질(분석물)의 반응 속도를 측정하는 것이 가능하다.
반응 속도는 단위 시간 당 생성된 기체 부피, 즉, 검출된 기체 기포의 수 및 부피의 곱에 비례한다. 따라서, 하기 관계가 적용될 수 있다.
V ~[수(기체 기포)*부피(기체 기포)]
발생하는 많은 기포는 액체 샘플에서 잘 녹지 않으며, 이는 상기 관계가 완전히 적용 가능하다는 것을 의미한다.
이산화탄소는 수용액에 매우 잘 용해되고 부분적으로 해리되어 탄산을 생성하기 때문에 pH 변화는 기체 응집 상태로의 전환에 사용된다. 샘플 챔버는 기체불투과성(gas-impermeable) 층에 의해 3차원 모두로 한정되기 때문에, 기체 기포는 샘플 챔버로부터 벗어날 수 없는 기체 기포가 형성된다. 기체 기포의 양 및 사이즈는 광학 방법의 도움으로 분석된다. 기체 기포의 양 및 사이즈는 샘플 내 분석물의 양과 상관관계를 가진다.
예시 2- 액체 샘플 내
우레아(urea)를
검출하는 방법
분석물 우레아의 검출을 위해, 본 발명에 따른 장치는 효소 구역에 효소 우레아제(urease)를 함유한다. 도1에서 볼 수 있듯이, 효소 우레아제는 2개의 기체 암모니아와 이산화탄소를 생성하기 위해 우레아의 전환을 촉매한다.
본 발명에 따른 장치의 산성화 구역은, 먼저 발생하는 이산화탄소가 H3O+ 및 HCO3 -로서 용액으로 들어 가지 않고 정량적으로 빠져 나가는 것을 보장한다. 결과적으로, 우레아를 위한 장치의 검출 민감도가 증가한다.
또한, 산성화는 발생하는 암모니아를 우선적으로 NH4 + 및 OH-로서 용액으로 되게 한다. 그러나, 암모니아는 중성 pH에서도 수성 매질(aqueous media)에 용해되는 경향이 높기 때문에, 산성화는 용해된 암모니아 방향으로 평형을 거의 이동시키지 않는다. 즉, 산성화는 암모니아 기체의 생산을 거의 감소시키지 않으며, 이는 암모니아 기체의 생산과 관련하여 산성화가 검출 민감도에 악영향을 거의 미치지 않음을 의미한다.
이산화탄소 기체 기포의 수 및 부피의 곱(양:amount)은 따라서 사용된 액체 샘플 내 우레아 농도에 의존한다. 생산된 기체 기포의 양은 감소하는 우레아 농도와 함께 감소한다.
기체 기포의 양은 현미경에 의하여 제어되고 평가되는 소프트웨어 수단에 의해 기록될 수 있다(예를 들어, 그 수 및 기하학적 특성과 관련하여).
예로서, 소위 "치료 시점(point of care)"우레아 진단에서 장치의 사용이 설명되어야 한다:
한 방울의 혈액이 장치의 하나 이상의 수용 구역에 적용된다. 예를 들어, 방울은 사람의 구멍이 뚫린 손가락으로부터 직접 (신선하게) 받을 수 있다. 이 경우, 장치는 유리하게는 혈장 분리막을 함유하며, 그 결과 혈액 세포가 유지되고 혈장 만이 효소 구역까지 도달 될 수 있다. 효소 구역은 유리하게는 효소 우레아제를 동결 건조 된 형태로 함유하는데, 이는 효소의 장기 안정성이 이 형태에서 매우 높기 때문에 장치는 또한 긴 사용성을 보장하기 때문이다.
혈장은 수용 구역에서 효소 구역으로 모세관 힘에 의해 유체 라인을 따라 당겨지며, 이는 혈장의 용액으로 들어가는 동결 건조 우레아제를 만나게된다. 혈장 및 우레아제의 혼합물은 모세관 력에 의해 산성화 구역을 통해 반응 구역으로 신속하게 운반되며, 여기서 반응 구역은 이산화탄소가 우레아의 분해에 의해 방출된다. 형성된 기포의 양은 광학적 방법(예를 들어, 소프트웨어-제어 현미경)의 도움으로 기록되며, 이는 사용된 혈액 방울에서 요소의 농도에 관한 결론을 도출 할 수 있게 한다.
예시 3- 액체 샘플 내
락테이트(lactate)를
검출하는 방법
효소 락테이트 산화효소는 락테이트(lactate)를 피루베이트(pyruvate) 및 과산화수소(hydrogen peroxide)로 선택적으로 전환시킨다(도 1 참조). 두번째 단계에서, 과산화수소는 황산으로 약간 산성화 된 과망간산 칼륨 용액과의 강한 환원 효과로 인해 반응한다. 산화 환원 반응은 먼저, 진한 자주색을 띄는 과망간산 칼륨 용액의 탈색을 초래하고, 둘째 산소 형성을 초래한다(도 1 참조).
과산화수소와 황산으로 산성화된 과망간산 칼륨 용액과의 반응을 위해, 장치는 하나 이상의 산화제(예를 들어, 용해된 KMnO4로 인한 MnO4 -) 및 하나 이상의 산(예를 들어, 용해된 H2SO4로 인한 H3O+)을 함유하는 산화 구역을 추가로 필요로 한다.
산소 기체 기포의 수와 부피의 곱(양) 은 사용되는 액체 샘플에서 락테이트 농도에 의존한다. 락테이트 농도가 떨어지면 생성되는 기포의 양이 줄어 든다.
기체 기포의 양은 소프트웨어 제어 현미경에 의해 기록 될 수 있고(예를 들어, 그 수 및 기하학적 특성과 관련하여) 평가 될 수 있다.
Claims (18)
- 하나 이상의 기체를 생성하기 위해 분석물의 효소-촉매, 산-매개 또는 상기 효소-촉매 및 상기 산-매개 모두의 전환에 의해 액체 샘플에서 특정 분석물을 검출하기 위한 장치에 있어서,
a) 하나 이상의 유체 라인;
b) 액체 샘플을 수용하기 위한 하나 이상의 수용 구역;
c) i) 생물학적 세포, 세포 용해물 또는 상기 생물학적 세포 및 세포 용해물 모두를 포함하고, 상기 생물학적 세포 및 상기 세포 용해물은 적어도 하나의 기체를 생성하도록 결정된 분석물의 전환을 촉매화하는데 적합한 적어도 하나의 효소를 포함하며, 적어도 하나의 기체를 생성하도록 결정될 분석물의 전환을 촉매화하는데 적합한 적어도 하나의 특정 효소를 함유하는 적어도 하나의 효소 구역; 또는
ii) 실온 및 표준 압력에서 산 고체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 산을 함유하는 적어도 하나의 산성화 구역; 또는
상기 적어도 하나의 효소 구역 및 상기 적어도 하나의 산성화 구역 모두를 포함하고,
d) 상기 하나 이상의 유체 라인에 유체 연결되고 액체-기밀 벽(liquid-tight walls)를 가지는 챔버를 포함하거나 이로 구성되는, 기체 기포를 형성하기 위한 적어도 하나의 반응 구역;을 포함하고,
상기 하나 이상의 유체 라인은 상기 액체 샘플을 상기 수용 영역에서 상기 반응 영역으로 상기 적어도 하나의 효소 구역, 상기 적어도 하나의 산성화 구역, 또는 상기 적어도 하나의 효소 구역 및 상기 적어도 하나의 산성화 구역 모두를 통하여 상기 유체 라인에서 모세관 력(capillary forces), 적어도 하나의 마이크로펌프(micropump), 또는 상기 모세관 력 및 상기 적어도 하나의 마이크로펌프 모두에 의해 운송하는데 적합한 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 장치는,
i) 다수의 유체 라인 또는
ii) 다수의 반응 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 챔버는,
i) IR 영역, 가시 영역, UV 영역 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 영역 내 파장의 광에 대한 투명도; 또는
ii) 액체, 기체, 및 이들의 조합에 대한 기밀성(tightness)을 나타내는 적어도 하나의 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 수용 구역은 혈액(blood), 소변(urine), 가래(sputum), 식료품(foodstuffs), 강물(river water), 바닷물(saltwater), 해수(seawater), 지하수(groundwater), 식수(drinking water), 폐수(wastewater) 및 이들의 혼합물을 포함하거나, 이로 이루어진 수용액(aqueous solutions)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 액체 샘플을 수용하기에 적합한 것을 특징으로 하는, 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 효소 구역은,
i) 우레아제(urease), 락테이트 옥시다제(lactate oxidase), 락테이트 데하이드로게나제(lactate dehydrogenase), 카탈라제(catalase), 피루베이트 데카르복실라제(pyruvate decarboxylase), 티레오퍼옥시다제(thyreoperoxidase), 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 효소를 포함하거나;
ii) 적어도 하나의 추가 효소를 포함하고, 상기 적어도 하나의 추가 효소는 카탈라아제(catalase), 피루베이트 데카르복실라제(pyruvate decarboxylase) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되며;
iii) 효소의 적어도 하나의 보조인자를 포함하거나;
iv) 액체 샘플을 수용하기 위한 상기 수용 구역과 기체 기포를 형성하기 위한 상기 반응 구역 사이에 배열되거나 또는 상기 기체 기포를 형성하기 위한 상기 반응 구역 내에 배열되는, 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 효소 구역은 적어도 하나의 효소 또는 상기 적어도 하나의 효소의 적어도 하나의 보조 인자를
i) 건조 형태; 또는
ii) 액체 형태로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 유체 라인은 막(membrane)이
i) ≤20μm인 기공 직경을 포함하거나;
ii) 생물학적 세포의 제거에 적합하거나;
iii) 액체 샘플의 수용을 위한 상기 수용 구역과 기체 기포의 형성을 위한 상기 반응 구역 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 산성화 구역은,
i) 시트르산(citric acid), 아스코르브 산(ascorbic acid), 말산(malic acid), 스테아르 산(stearic acid), 팔미트 산(palmitic acid), 미리스트 산(myristic acid), 라우르 산(lauric acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산을 포함하거나;
ii) 액체 샘플을 수용하기 위한 상기 수용 구역 및 기체 기포를 형성하기 위한 상기 반응 구역 사이에 배열되거나 또는 기체 기포를 형성하기 위한 상기 반응 구역 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 장치는, 적어도 하나의 산화제를 포함하는 적어도 하나의 산화 구역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 산화 구역은
i) 이산화망간(manganese dioxide), 과망간산 칼륨(potassium permanganate), NAD+ 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산화제를 포함하거나;
ii) 시트르산, 아스코르브 산, 말산, 스테아르 산, 팔미트 산, 미리스트 산, 라우르 산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 산을 포함하거나;
iii) 액체 샘플의 수용을 위한 상기 수용 구역 및 기체 기포를 형성하기 위한 상기 반응 구역 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 유체 라인은
i) 0.1 내지 20cm의 길이를 가지거나;
ii) 0.05 내지 20mm의 폭을 가지거나;
iii) 0.05 내지 2mm의 높이를 가지거나;
iv) 0.05 내지 20mm의 범위 내의 최대 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 특정 분석물은
i) 질량이 <500Da 인 작은 유기 분자, 펩티드, 단백질 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되거나;
ii) 질병, 수질 오염, 식품 오염 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 상태에 대한 마커(marker)인 분석물 인 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 장치는 광학 검출 기구 위 또는 내에 배열되고, 상기 광학 검출 기구는 상기 장치의 상기 반응 구역을 광학적으로 검출하고 상기 샘플 내 상기 분석물의 농도(concentration)의 정성적(qualitative) 또는 정량적 결정을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 하나 이상의 기체를 생성하기 위해 분석물의 효소-촉매, 산-매개 또는 상기 효소-촉매 및 상기 산-매개 모두의 전환에 의해 액체 샘플에서 특정 분석물을 검출하기 위한 방법에 있어서,
a) 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한항에 따른 장치의 수용 구역에 결정될 상기 분석물을 포함하는 액체 샘플을 적용하는 단계;
b) 상기 유체 라인으로부터 상기 반응 구역으로 전달된 효소 함유 액체 샘플, 산 함유 액체 샘플 또는 상기 효소 함유 액체 샘플 및 상기 산 함유 액체 샘플 모두가 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 상기 장치의 상기 반응 구역을 광학적으로 검출하는 단계;
c) 만일 상기 반응 구역 내에서 기체 기포의 형성이 발생하면 상기 샘플 내에 상기 특정 분석물이 존재하는 것으로 평가하는 단계;를 포함하는 방법. - 제 13항에 있어서, 상기 광학 검출은 카메라, 현미경, 광도계(photometer), 굴절계(refractometer) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 광학 검출 기구에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 13항에 있어서, 상기 방법은 상기 샘플 내 분석물의 농도의 정량적 결정을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 13항에 있어서,
a) 제 1 항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 장치의 수용 구역에 결정될 것으로 알려진 농도의 분석물을 함유하는 적어도 하나의 추가 액체 샘플을 적용하는 단계;
b) 상기 유체 라인으로부터 상기 반응 구역으로 효소 함유 액체 샘플, 산-함유 액체 샘플, 또는 상기 효소 함유 액체 샘플 및 상기 산-함유 액체 샘플 모두를 전달하는 시점에 제 1 항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 장치의 상기 수용 구역을 광학적으로 검출하는 단계; 및
c) 상기 샘플 내 분석물의 농도의 정량적 결정을 수행하는 단계;를 더 포함하는 방법. - i) 질병의 시험관내(in vitro) 진단; 또는
ii) 식료품의 품질 관리; 또는
iii) 수질을 위한 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 장치가 사용되는 방법. - 삭제
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