KR20040076226A - 분석 중의 응집물의 검출 - Google Patents

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오르토- 클리니컬 다이아그노스틱스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명에 따라, 분석될 유체를 수용하도록 배치된 제 1 섹션(section), 및 유체에 작동력(바람직하게는 원심력)의 적용시 제 1 섹션으로부터 유체를 수용하도록 배치된 제 2 섹션을 포함하고, 이 때 제 2 섹션은 기재에 고정되고 유체를 혼합하여 응집된 입자를 포획하기에 적합한 구성 요소를 포함하는, 응집 또는 크기 분리 단계를 갖는 분석을 실시하기 위한 장치가 제공된다. 바람직한 한 실시태양에서, 구성 요소는 기둥 모양이다. 바람직한 다른 실시태양에서, 제 2 섹션 뒤에 제 3 섹션이 제공되고, 장치는 디스크 형태, 바람직하게는 중심 축을 갖는 광학 디스크 형태이고, 여기서 제 1, 제 2 및 제 3 섹션이 각각 중심 축으로부터 벗어나는 방향으로 채널로서 디스크에 배열된다. 또한, 본 발명에 따라, 전술한 제 1 섹션 내로 분석될 유체를 제공하는 단계; 유체에 작동력을 적용하여 제 1 섹션으로부터 제 2 섹션으로 유체를 이동시키는 단계(이 때, 제 2 섹션은 기재에 고정되고 유체를 혼합하여 유체 내의 입자를 포획하기에 적합한 구성 요소를 포함한다); 및 유체의 성질을 측정하는 단계를 포함하는, 분리되거나 응집될 입자를 갖는 유체를 분석하기 위한 방법이 제공된다. 바람직한 실시태양에서, 분석될 유체는 혈액이다.

Description

분석 중의 응집물의 검출{DETECTION OF AGGLUTINATION OF ASSAYS}
본 발명은 응집 분석의 분야, 보다 구체적으로 응집 또는 크기 분리 단계를 포함하는 분석을 수행하고, 및 응집물(특히, 적혈구) 분리에 유용한 장치에 관한 것이다.
혈액형 혈청학에서는 환자에게 수혈 또는 장기 이식하기 전 헌혈자 및 수혜자간의 혈구 적합성 측정이 요구된다. 혈구 적합성은 환자의 혈청에 함유된 항체와 헌혈자의 혈구 상에 존재하는 항원 사이의 면역 반응 부재로서 결정된다. 개개인의 적혈구 표면 상에는 수많은 각종 혈액형 항원이 발견된다. 혈액형 검사는 일반적으로 적혈구를 검사하여 항원의 존재 여부를 결정하는 방법이다. 이는 일반적으로 공지된 특이 항체를 사용하여 수행된다.
환자의 혈청 또는 플라스마 중의 항체를 검출하기 위해, 공지된 항원을 갖는 혈구를 함유하는 반응물을 혈청 샘플과 혼합한다. 이 반응물을, 항원에 대항하는 항체가 존재할 때 발생하는 적혈구 응집이 발생하기에 충분한 시간 동안 항온처리한다. 이어서, 혼합물을 원심분리시키고, 이 때 응집된 혈구가 존재하는 경우에는 반응 용기의 바닥에 있는 응집물이 뚜렷이 보이고, 이는 적혈구 상에서 공지된 항원에 대항하는 항체가 샘플 중에 존재함을 나타낸다. 적혈구 상의 공지된 항원에 대한 항체가 샘플 중에 존재하지 않는 경우에는 응집이 발생하지 않으며, 이는 원심분리 후 응집된 적혈구가 존재하지 않음을 의미한다.
최근, 용기의 일부분에서 응집 반응을 수행하고, 동일한 용기의 다른 부분에서는 반응물/샘플 혼합물 중에서 응집된 세포를 다른 성분으로부터 분리하는 매트릭스를 사용하여 응집된 적혈구의 분리를 수행하는 시스템이 개발되었다. 이러한 시스템의 예가 모두 본원의 소유권자에게 소유권이 있는 미국특허 제 5,650,068 호 및 제 5,552,064 호에 개시 및 기술되어 있다. 상기 문헌은 각각 본원의 참조문헌으로서 인용된다. 전술한 문헌에 개시된 본 발명에 유용한 이러한 응집 반응 및 분리 용기는 오르토-클리니칼 다이아그노스틱스 인코포레이티드(Ortho-Clinical Diagnostics Inc.)(뉴저지주 라리탄 소재)에서 등록상표 "BIOVUE"로 제조 및 판매되고 있다. 이들 반응 용기는 상부 챔버 및 하부 챔버를 포함하는 컬럼(이 때, 상부 챔버의 직경이 하부 챔버의 직경보다 넓다)의 형태를 나타낸다. 하부 챔버는 응집된 세포를 응집되지 않은 세포로부터 분리하기 위한 매트릭스를 포함한다. 하부 챔버의 직경은, 전형적으로 피펫을 사용하여 반응물 및 샘플을 상부 챔버에 첨가할 때, 추가의 힘을 가하지 않는 한 반응물 및 샘플이 상부 챔버에 잔류하고 하부 챔버에 들어가지 않을 만큼 좁다.
쿰스 검사(Coombs test)로도 공지되어 있는 간접 항글로불린 검사는 환자의 혈청 중에 적혈구의 표면 상의 특이 항원에 대한 IgG 항체가 존재하는 지의 여부를 결정하는데 사용되는 혈액 검사이다. 쿰스 검사에서는, 혈청을 반응 적혈구의 존재하에 항온처리하여 항체를 적혈구 표면 상의 항원과 결합시킨다. 이들 IgG 항체는 그들 자체로서는 단독으로는 적혈구를 응집시키지 않거나, 통상적인 기법에 의해 육안으로 검출되기엔 불충분한 정도로 응집시킨다. 일반적으로, 가시적인 응집을 촉진시키기 위해서는 인간 IgG에 대한 제 2 항체의 첨가가 필수적이다.
적혈구 혈액형 검사에 있어서, 분석할 적혈구를 상부 챔버에 첨가한 후, 원심력을 가하여 이들을 특정 적혈구 항원에 대한 항체 및 분리 매트릭스를 포함하는 하부 챔버로 이동시키는, 적혈구 세포의 표면 상에 특정 항원이 존재하는 지의 여부를 측정하기 위해 혈액 테스트가 사용된다. 적혈구가 표면 상에 항원을 포함하여 하부 챔버 중의 특이 항체와 결합하는 경우 응집물이 형성되고 매트릭스에 의해 분리된다.
혈액 분석의 다른 유형, 예를 들어 환자의 혈청 중의 적혈구 항원에 대해 직접 응집하는 항체가 분석되는 역 혈액형 검사에서는, 환자의 혈청 및 반응 적혈구를 적혈구 표면 상의 공지된 항원과 함께 상부 챔버에 첨가하고 원심력을 가하여 반응물을 액체 매질 및 분리 매트릭스를 함유하나 항체는 함유하지 않는 하부 챔버로 이동시킨다. 이 분석에서, 환자의 혈청 중에 직접 응집하는 항체가 존재하면 응집물이 형성되고, 이는 매트릭스에 의해 분리된다.
혈액 분석의 또다른 유형에서는, 적혈구 항원에 대한 공지된 특이성을 갖는 반응 항체가 환자의 적혈구와 함께 상부 챔버 속에 침착된다. 반응 항체가 직접 항체를 응집시키는 경우, 종래의 항온처리 없이 원심력을 가하여 내용물을 수용액 중의 분리 매트릭스를 포함하는 하부 챔버에 가한다. 이어서, 응집물은 매트릭스에 의해 분리된다. 다르게는, 환자의 적혈구를 상부 챔버 속으로 침착시키고 공지된 특이성을 갖는 IgG 반응 항체를 첨가한 후, 항온처리하여 항체를 적혈구 표면 상의 추정 항원에 부착시킨다. 항온처리 후, 원심력을 가하여 반응물을 분리 매트릭스, 및 상부 챔버에서 적혈구 세포를 항온처리하는데 사용된 IgG 반응 항체에 대해 특이성을 갖는 항-IgG 항체를 포함하는 하부 챔버로 이동시킨다. 환자의 세포 표면 상에 상기 반응 항체가 존재하는 경우에는 하부 챔버의 항-IgG 항체가 매트릭스에 의해 분리되는 응집물의 형성을 촉진시킨다.
샘플 및 반응물을, 직접 응집(적혈구 혈액형 검사의 경우) 또는 항체-항원 반응(쿰스 검사의 경우)이 발생하기에 충분한 시간 동안 항온처리한 후, 반응 용기를 원심분리시켜 반응물을 컬럼의 하부로부터 분리 매트릭스 상으로 배출시킨다. 원심분리에 의해, 응집된 세포는 응집 정도에 따라 분리 매트릭스의 상부에 잔류하거나 매트릭스 내에 분포하는 반면, 응집되지 않은 물질은 분리 매트릭스를 통해 하부로 이동한다. 보다 강한 응집 반응은 세포를 분리 매트릭스의 보다 상부에 잔류시키고, 보다 약한 응집 반응은 응집물을 매트릭스의 상부로부터 다양한 거리에분포하게 한다.
상부보다 감소된 직경을 갖는 컬럼의 하부의 상단 가장자리를 가로지르는 표면 장력의 결과로서 항온처리 단계 도중 샘플 및 반응물이 컬럼의 상부에 존재하게 된다. 이러한 컬럼을 사용한 분석의 수행시 발생가능한 오류의 두 가지 원인이 규명되었다. 첫째로, 반응물 및 샘플이 과도한 힘으로 반응 챔버의 중심 아래로 직접 피펫팅되는 경우, 항온처리 단계 도중 반응물이 하부 챔버의 분리 매트릭스의 상부로 직접 침착되어 상부 챔버에 잔류하지 않을 수 있다. 따라서, 반응물은 응집이 완결되기 전에 분리 매트릭스에 진입하게 된다. 둘째로, 분리 매트릭스를 포함하는 희석액 또는 용액이 상부 챔버에 들어갈 가능성이 있다. 이는, 예를 들어 용기의 운반 및 취급 도중 스플래슁(splashing) 또는 다른 교란 현상을 통해 발생할 수 있다. 상기 분리 매트릭스를 포함하는 용액 또는 희석액이 테스트 결과에 직접 영향을 끼치는 항체 또는 다른 반응물을 함유하는 경우, 상기 스플래슁 현상으로 인해 특정 반응물을 포함한 컬럼이 다른 컬럼으로부터 교차-오염될 수 있다. 이는, 사용자가 피펫의 끝을 반응 챔버에 넣어 피펫의 끝을 스플래슁된 반응물로 오염시키는 경우, 그 피펫으로 또 다른 용기로 이동시킴으로써 발생할 수 있다. 이는 응집 분석 결과의 오류를 야기할 수 있다.
적혈구 혈액형을 결정(적혈구 막 단백질 다형체에 대한 테스트)하는 상기 종래 기술의 방법은 적혈구(전혈 또는 생리학적 현탁 유체 중의 세포 현탁액으로서)를 인간 또는 동물 항체 또는 렉틴 중 하나를 포함하는 유체와 혼합함으로써 수행된다. 전술한 바와 같이, 양성 반응의 종점은 적혈구 막 구조에 대한 특정 항체의존재하에 적혈구의 응괴로 인한 응집의 검출이다. 응집되지 않은 적혈구는 검사된 막 구조 또는 혈액형에 대해 음성이거나 특이성이 결여된 것으로 여겨진다. 이러한 테스트는 유리 슬라이드 상에서 수행되거나 주로 10×75mm 또는 12×75mm 시험관 내에서 수행된다. 적혈구의 근위화 및 반응속도를 촉진시키기 위해 시험관을 부드럽게 흔들어서 시험관에서 수행되는 검사를 원심분리시켜 현탁된 적혈구를 침강시킨다. 통상적으로, 유체 매질 내부에서 응집이 탐지되는 경우 그 결과에 대한 해석은 주관적일 수 있으며 고도로 숙련된 자들 및 지식이 높은 수행자를 요하는 과정이 고려된다.
최근 항체와 적혈구 세포의 액체 혼합물을 혼합시키고 혼합물이 다공성 매트릭스를 통해 체질되기 전에 일정 기간동안 항온처리하여 응집된 세포들이 응집되지 않은 세포와 분리되도록 하는 방법이 개시되고 있다. 일반적으로, 응집되거나 덩어리진 세포들은 작은 다공을 통해 체질되지 않고 다공성 물질의 표면에 포획될 것이고, 응집되지 않은 세포들은 다공성 물질을 통해 여과될 것이다. 이 테스트 방법은 응집되지 않은 세포로부터 응집된 세포를 식별하기 위한 최소한의 특별 훈련을 필요로 하고 자동화된 장치에 의해 쉽게 판독될 수 있다. 체질 물질은 구형 겔 또는 유리 비드, 유리 울 또는 섬유 등과 같은 다양한 입자에 의해 제조될 수 있고, 가장 흔한 것은 상표명 세파크릴(Sephacryl)(아머샴 파마시아 바이오텍 에이비(Amersham Pharmacia Biotech AB)) 또는 유리 비드이다. 이런 물질 및 방법의 설명은 라 피에르(La Pierre) 등의 미국특허 제 5,460,940 호 및 제 5,491,067 호(이들은 모두 본원의 참고문헌으로서 인용된다)에 개시되어 있다.
상기 논의된 바와 같이, 체질 물질은 응집되지 않은 적혈구 세포로부터 응집된 세포를 분리하고자 한다. 일반적인 원칙은 다공성 물질(유리, 상표명 세파크릴, 또는 분석 화학에서 적절한 다른 물질)의 구체들 사이의 공간적인 공극 또는 통로를 통해 중력 또는 원심분리력 하에서 이동하는 적혈구 세포 현탁액에 도입되는 체질 효과이다. 이들 통로의 크기는 고형 구체 입자의 크기에 의해 결정된다. 실험 결과, 50㎛의 평균 비드 크기를 갖고, 입자 크기 범위가 25 내지 75㎛에 이르는 상표명 세파크릴은 구체들 사이에 적합한 크기의 통로를 형성하는 것으로 나타났다. 이 크기의 통로는 응집되지 않은 인간의 적혈구를 포획할 수는 없지만, 혈액 분류의 혈청학적 작용 기준에 중요한 다양한 크기의 응집된 세포들을 포획할 수 있다. 평균 직경이 70 내지 80㎛ 크기인 유리 비드를 사용하는 경우에도 유사한 결과가 관찰된다. 이렇게 형성된 통로는 배향 및 팩킹 밀도에 따라 폭이 약 6 내지 15㎛인 것으로 측정되었다.
응집 검출의 원리를 이용하는 2개의 가장 흔한 혈액 분류 방법의 공통점은 체질 기작이다. 예를 들면, 상표명 세파크릴 또는 유리 비드는 테스트 용기와는 독립적인 물질이고, 이런 용기는 종종 튜브/마이크로튜브 또는 컬럼/마이크로컬럼으로 언급된다. 이들 체질 시약은 테스트 용기에 도입되는 배합 용액내에서 고체 입자로서 혼합되거나, 액체 배합물이 첨가되기 전이나 후에 테스트 용기내에 위치된다. 적절한 통로 크기를 보증하기 위해 형태의 견고성을 유지해야만 하는 필요성이 중요한 고려 대상이다.
버타넨(Virtanen)(미국특허 제 6,030,581 호)은 혈액 분석 테스트를 수행하기 위한 광학 디스크 형태를 개시한다. 분석의 성질에 따라, 개시된 디스크는 유체 저장 수단, 유체 이동 수단의 많은 구성요소, 예를 들면 하나 이상의 모세관 도관, 밸브, 배터리, 투석기, 컬럼, 필터, 전기장의 공급원, 와이어 또는 다른 전기 전도 수단(예를 들면, 금속 표면 층) 등을 포함한다.
국제 특허 제 WO 97/21090 호는 온-보드식(on-board) 정보학을 이용하여 미세유체 시스템에서 유체 이동을 일으키는 구심 작용을 이용하는 디바이스를 개시한다.
본 발명의 목적은 전술한 공지 기술의 단점을 극복하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 관 및 챔버 응집 시험의 실시와 관련된 전술한 오류의 가능성을 피하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 응집에 의해 분석을 수행하기 위한, 특히 혈액형 판정(blood typing)을 위한 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 증가된 속도와 정확도로 응집 분석을 수행할 수 있는 시스템, 특히 자동화된 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 목적 및 추가의 목적은 본 발명의 한 양태에 따라 제공되는 응집 또는 크기 분리 단계를 갖는 분석을 수행하기 위한 장치에 의해 달성되며, 이 장치는 분석될 유체를 수용하도록 배치된 제 1 섹션(section), 및 유체에 작동력의 적용시 제 1 섹션으로부터 유체를 수용하도록 배치된 제 2 섹션을 포함하고, 이 때 제 2 섹션은 기재에 고정되고 유체를 혼합하고 응집된 입자를 포획하기에 적합한구성 요소를 포함한다. 바람직한 한 실시태양에서, 구성 요소는 기둥 모양이다. 바람직한 다른 실시태양에서, 제 2 섹션 뒤에 제 3 섹션이 제공되고, 장치는 디스크 형태, 바람직하게는 중심 축을 갖는 광학 디스크 형태이고, 여기서 제 1, 제 2 및 제 3 섹션이 각각 중심 축으로부터 벗어나는 방향으로 채널로서 디스크에 배열된다.
본 발명의 다른 양태에서는, 응집 또는 크기 분리 단계를 갖는 분석을 수행하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는 중심 축을 갖는 광학 디스크; 분석될 유체를 수용하도록 배치된 제 1 섹션(이 제 1 섹션은 분석될 유체를 제공하기 위한 유체 주입구를 포함한다); 유체에 작동력의 적용시 제 1 섹션으로부터 유체를 수용하도록 배치된 제 2 섹션(이 제 2 섹션은 기재에 고정되고 유체를 혼합하여 응집된 입자를 포획하기에 적합한 구성 요소를 포함한다); 제 2 섹션으로부터 유체를 수용하도록 배치된 제 3 섹션(여기서 제 1, 제 2 및 제 3 섹션은 각각 중심 축으로부터 벗어나는 방향으로 채널로서 디스크에 배열된다); 장치를 중심 축 주위로 회전시키는 드라이브(drive); 및 광학 검출기를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에서는 분리될 입자를 갖거나 응집되는 유체를 분석하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 전술된 장치의 제 1 섹션 내로 분석될 유체를 제공하는 단계; 유체에 작동력을 적용하여 제 1 섹션으로부터 제 2 섹션으로 유체를 이동시키는 단계(이 때, 제 2 섹션은 기재에 고정되고 유체를 혼합하여 유체 내의 입자를 포획하기에 적합한 구성 요소를 포함한다); 및 유체의 성질을 측정하는 단계를 포함한다. 바람직한 실시태양에서, 분석될 유체는 혈액이다. 본 발명의 다른 양태에서는 혈액을 제 1 챔버 내로 제공하는 단계; 반응물을 제공하는 단계; 반응물과 혈액을 결합시키는 단계; 및 작동력을 적용하여 결합된 반응물과 혈액을 제 1 섹션으로부터 제 2 챔버 내로 이동시키는 단계를 포함하는, 혈액을 응집시키기 위한 방법이 제공된다. 제 2 챔버는 기재에 고정되고 혈액과 반응물을 혼합하고 응집된 혈액 세포를 포획하기에 적합한 구성 요소를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에서는 전술한 방법을 수행하도록 구성된 컴퓨터 판독가능한 프로그램을 갖는 컴퓨터 이용가능한 매체를 포함하는 제조 물품이 제공된다.
본 발명의 추가의 목적, 특징 및 잇점은 하기 바람직한 실시태양의 상세한 고찰로부터 당해 기술분야의 숙련자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 한 양태에 따른 장치의 평단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 양태에 따른 장치의 평단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 양태에 따른 캐리어(carrier)를 포함하는 장치의 평단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 양태에 따른 캐리어를 포함하는 장치의 평단면도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 양태에 따른 장치의 개략적 부분 측단면도이다.
도 5b는 도 5a에 나타낸 실시태양에 따른 분리 구성 요소를 도시하는 장치의 개략적 부분 평단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 캐리어를 포함하는 장치의 평단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 양태에 따른 캐리어를 포함하는 장치의 개략적 평단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 캐리어를 포함하는 장치의 개략적 평단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 캐리어를 포함하는 장치의 다른 실시태양의 투시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 캐리어를 포함하는 장치의 또 다른 실시태양의 투시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 장치를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 12a는 캐리어를 포함하는 장치의 평면도로서, 여기서 장치는 삽입체로서 설계된다.
도 12b는 도 12a에 따른 장치의 측단면도이다.
배경 기술 부분에서 기술한 바와 같이, 공지된 컬럼 응집 기술(CAT) 기반은 상이한 크기의 응집물을 분리하는 장치로서 비드(bead)(예: 바이오부(BioVue: 상표명)) 또는 겔(예: 디아메드(DiaMed: 상표명)/MTS(상표명))을 사용한다. 각각의 응집물의 수준/농도(즉, 0, +1, +2, +3 및 +4)에 따라 원심분리하에서 컬럼 아래로 상이한 거리를 이동한다. 이 때, 응집 밴드가 검출되고 혈액 은행 기술자에 의해 육안으로 또는 오토부(AutoVue: 상표명) 같은 장비로 자동으로 등급이 매겨진다. 본 발명은 본 발명을 기술하는데 있어서 전형적인 실시태양으로서 인간 적혈구 세포의 혈액형 검사를 위한 컬럼 응집 기술(CAT)을 이용하지만, 이 개시내용에서 기술되는 본 발명은 인간 적혈구 세포로 한정되는 것이 아니라, 예컨대 용액에서 라텍스 입자를 측정하는 것과 같이 분석 측정으로서 응집 또는 크기 분리를 필요로 하는 임의의 미립자 분석물에 적용될 수 있다.
본원에 사용된 "혈액"은 전혈 또는 전혈의 임의의 성분, 예컨대 적혈구 세포, 혈장, 혈청 등을 광범위하게 포함한다.
본 발명의 장치는 분석될 유체를 수용하는 제 1 섹션, 및 유체에 작동력의 적용시 제 1 섹션으로부터 분석될 유체를 수용하는 제 2 섹션을 포함한다. 제 1 섹션은 혈액형 판정될 혈액, 예컨대 혈청 또는 혈장 및 상응하는 반응물을 수용하고 보유할 수 있는 임의의 구조, 예컨대 챔버 구조일 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 이 장치는 디스크, 예컨대 광학 디스크, 예컨대 콤팩트 디스크(예: CD-ROM) 구성으로 형성되고 3개의 섹션은 모두 디스크에서 채널로서 형성된다. 그러나, 다른 구성, 예컨대 유리 또는 플라스틱 슬라이드(slide), 또는 이들 변형 기술도 사용될 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 제 1 섹션은 2개의 섹션으로, 예컨대 샘플 수용 섹션 및 반응물 수용 섹션으로 분리된다. 작동력의 적용시까지 유체가 뒤섞이는 것을 방지하기 위하여 2개의 섹션 사이에 배플 또는 플레이트가 개재될 수 있다. 작동력의 적용시, 유체는 배플 또는 플레이트 너머로 및 그 둘레도 유동되어 서로 친밀하게 접촉하게 된다. 또 다르게는, 제 1 섹션은 하나의 챔버만을 가질 수 있다. 이 경우, 유체가 제 1 섹션에, 예컨대 제 1 섹션의 덮개의 구멍을 통해 첨가될 때 유체의 교반 및 섞임으로 혼합이 일어날 수 있다.
장치의 제 2 섹션은 제 1 섹션과 유사할 수 있다. 제 2 섹션은 표면 장력의잇점을 갖도록 하는 크기를 갖는다. 즉, 제 2 섹션(또는 제 2 섹션으로의 입구)은 원심력 같은 작동력의 적용이 없이는 유체가 중력 또는 모세관 작용만으로는 진입하지 못하게 하는 크기를 가질 수 있다.
제 2 섹션에 존재하는 중요한 특징은 기재에 고정되는 구성 요소이다. 이 구성 요소는 CAT 장치에서 통상적으로 사용되는 비드 또는 겔을 대체할 수 있다. 본 발명은 비드, 비드형 입자 또는 겔을 사용하지 않으므로, 비드 형성, 크기결정(sizing) 및 마무리의 제조시 문제, 및 제조시 결점을 크게 감소시키거나, 바람직하게는 제거한다. 또한, 비드나 겔로 CAT 카세트를 충전하는 문제도 제거되고, 거품을 형성시키는 수송 환경의 문제도 제거되거나 크게 감소된다.
구성 요소의 형태과 구성 요소 사이의 거리에 대한 유일한 요건은 이들이 응집된 입자, 예컨대 응집된 적혈구 세포를 분리시키는 기능을 할 수 있어야 한다는 것이다. 예컨대, 구성 요소의 형태는 기저면 또는 기재에 부착되고 그로부터 솟아오르는 원통형 기둥일 수 있다. 이 구성 요소는 여러 줄로 배열되어, 줄에서의 기둥의 위치가, 유체가 기둥의 배열을 통해 흐를 때 이 배열이 적혈구 세포의 흐름을 허용하지 않고 인접한 줄의 기둥 사이의 직선 통로에 응집되도록 오프셋(offset) 된다. 기둥 사이의 거리는 큰 응집물만을 포획하도록 하기 위하여 한 영역에서 더 이격될 수 있고, 예컨대 이 거리는 연속적으로 변화되는 크기의 응집물을 선택적으로 분리하도록 하향으로 점차 그 거리가 감소될 수 있다. 이 구성 요소에 대한 다른 적절한 형태로는 삼각형, 다이아몬드형 또는 원뿔형 기둥이 포함된다.
구성요소를 기재에 고정한다. 기재는 제 2 섹션의 챔버 벽일 수 있거나 사용 전 어떤 위치에서 제 2 섹션으로 삽입되는 예비성형 삽입체일 수 있다. 구성요소는 예를 들어 사출 성형에 의해 일체형으로 기재에 형성될 수 있다. 대안적인 방법으로는 또한 기재로부터의 구성요소의 에칭 또는 기계마무리처리를 들 수 있다. 적당한 방법을 사용함으로써, 응집물을 특정 패턴으로 분리하기에 적당한 크기의 채널 및 구성요소를 형성하는 것이 가능하다. 예를 들어, 응집 적혈구의 경우에, 구성요소는 편평한 표면 베이스로부터 간격이 10㎛ 이상이 되도록 돌출될 수 있다. 적혈구가 응집되는 바람직한 실시태양에서, 구성요소의 직경은 40 내지 80㎛이고 구성요소간의 거리는 7 내지 15㎛이다. 본 발명의 추가적인 장점은, 응집 반응이 개선 또는 증폭되어, 약한 양성의 검출도 높은 신뢰성이 되도록 하여, 반응 섹션 및 분리 섹션이 보다 완전한 반응을 유도하며, 그 결과 약한 양성을 개선/증폭시키는 것이다.
바람직한 실시태양에서, 밸브는 제 1 대역 및 제 2 대역 사이에 위치한다. 밸브의 바람직한 작용은 제 1 섹션으로부터의 유체를 다음 섹션으로 수송하고 수송하는 동안 혼합을 증진시키는 것이다. 밸브의 다른 가능한 작용은 미리-요구되는 조건에 도달할 때까지, 예를 들어 예정된 힘이 적용될 때까지 제 1 섹션내에 유체를 보유하는 것이다. 바람직하게 밸브는 고정 밸브이다. 고정 밸브는 이러한 작용을 달성할 수 있는 임의의 충분한 구조물일 수 있다. 예를 들어, 바람직한 실시태양에서, 고정 밸브는 일련의 계단부 또는 융기부이다.
바람직한 실시태양에서, 개선 섹션 또는 대역은 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이에 위치한다. 이는 예를 들어 응집 과정에서 적혈구와 같이 입자를 함유하는 유체의 추가적인 혼합을 제공하는 대역이다. 이로 인해 유체의 난류 증가가 야기되고, 임의의 입자가 이들의 근접성을 증가시켜 예를 들어 응집 반응의 세기를 개선시킨다. 개선 섹션은 돌출부 또는 다른 구조를 포함하여 섹션을 통한 유체의 흐름을 방해한다. 예를 들어, 개선 섹션은 또한 배플을 포함할 수 있다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 또한 유체 및/또는 응집물을 제 2 영역으로부터 수용하기 위한 제 2 섹션의 하향류에 위치한 제 3 섹션도 포함한다.
다른 바람직한 실시태양에서, 본 발명은 또한 그 섹션 장치를 포함하기 위한 하우징을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 하우징 그 자체는 섹션용 챔버를 형성한다. 즉, 하우징 및 챔버는 일체형 구성이다. 다른 실시태양에서, 섹션 챔버는 예를 들어 도 12a 및 도 12b에서 예시한 삽입체와 같이 하우징으로부터 분리된 구조일 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 하우징은 중심축을 갖는 디스크, 바람직하게는 광학 디스크, 예를 들어 하기에서 보다 상세하게 기술하는 CD-ROM 장치이다. 다른 실시태양에서, 하우징은 슬라이드형일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 장치는 하나 이상의 제 1 , 제 2 및 제 3 섹션을 포함하고, 바람직하게는 여러개의 섹션과 다수의 섹션을 보유하기 위한 캐리어를 포함한다. 캐리어는, 작동력이 유체를 제 1 섹션으로부터 제 2 섹션을 통과하도록 움직이게 하는 한, 임의의 적당한 방식으로 다수의 섹션을 배열할 수 있다. 배열은 나란한 형태 또는 바람직하게는 도 4에서 도시한 바와 같이 중심축 주변으로 배열될 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 캐리어는 나란한 배열의 섹션을 보유하고 다수의 캐리어가 도 3에서 도시한 바와 같이 중심축 주변에 배열된다. 섹션 및/또는 캐리어가 중심축 주변에 배열되는 경우, 작동력은 캐리어를 회전시킴으로써 발생하는 원심력에 의해 편리하게 제공될 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 캐리어는 본원에서 그 전체가 참고로 인용되는 것으로 미국 특허 제 6,030,581 호에서 기술한 바와 같이 공지된 CD 포맷이다.
응집물의 존재 및/또는 응집 정도를 검출하는 것은, 종래 기술분야에 공지된 검출방안을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 검출은 예를 들어 오토뷰 기기와 같은 공지된 기기에서 사용된 현재 검출 시스템과 유사할 수 있다. 다른 검출법에서, 응집 착체는 중력(또는 적용된 기타 작동력), 응집 크기 및 분리 영역내 공극 또는 개구의 크기에 좌우되는 속도로 분리 영역을 통과한다. 원심분리 동안 장치를 수회 이미징(imaging)함으로써, 이러한 속도는 분리 영역의 길이 및 출발점과 관련하여 응집 착체를 배치하고 이미지를 현상함으로써 측정될 수 있다. 추가로, 최종 위치도 측정된다.
광학 이미징이 사용되는 경우, "출발 시스템" 또는 "스캐닝 시스템"에 의해 수행될 수도 있다. 이들의 차이는 이미지를 조합하기 위한 이미지 화소의 예비-현상처리 및 이미징 광학물질의 배열에 있다. 화소 해상도 및 샘플 속도는 최소 이미지 선명도의 요건 및 대상의 가장자리 확인을 충족시키도록 결정된다.
다른 검출법도 사용될 수 있다. 예를 들어, 분석법은 응집 착체가 마커, 예를 들어 철 입자, 형광 화합물, 발색단 화합물(즉, OPD 또는 TMB) 또는 방사활성 표지 물질을 포함하도록 배열될 수도 있다. 그 다음, 검출은 자석 검출법, 용량 측정법, 광학 밀도 측정법, 광학 이미징법, 분광광도법, 또는 방사선 측정법과 같은 방법으로 수행될 수 있다. 본 발명의 구조 및 고안은 이러한 대안을 가능하게 한다.
하나의 바람직한 검출법에서, 장치는 광학적으로 투명한 물질로 구성된 디스크이고, 입자가 일부 색을 보유하여 광학 보조제의 유무와 무관하게 결과치를 가시적으로 판독할 수 있다. 이러한 바람직한 방법에서는, 디스크가 더 이상 움직이지 않은 후에도 검출이 수행된다. 디스크는, 디스크가 움직임을 제공하는 장치, 예를 들어 회전자 위에 있는 경우에도 판독할 수 있거나, 회수된 후 점화된 배경위에서 판독할 수 있다.
다른 실시태양에서, 전술한 광학 이미지와 같이 자동화 판독법이 사용될 수 있다. 자동화 판독에서, 디스크가 여전히 회전자 위에 존재하면서, 결과를 측정할 수 있다. 다른 실시태양에서, 광학 검출 장치를 디스크의 상부 또는 하부에 배치하고, 디스크의 관련 영역(즉, 제 2 섹션 및 제 3 섹션)은 관찰 영역의 길이 방향으로 진행하는 슬릿을 통해서 관찰된다. 관찰 영역은 디스크의 반대 측면으로부터 조명을 받는다. 검출기는 슬릿의 전체 길이를 통해 자동적으로 광 또는 색상 투과도를 구별한다. 그다음, 광학 시스템이 슬릿의 한쪽 영역과 다른 영역의 광 간섭 또는 광 투과도를 비교할 수 있도록 이러한 판독치를 작은 4분원으로 나눈다. 그다음, 음의 결과치로부터 양을 구별하는 논리 프로그램으로 광학 분석치의 합을 구한다. 자동화 판독의 장점은 디스크가 움직이는 경우에도 결과 분석이 가능하다는 것이다. 따라서, 슬릿은 원심분리와 같은 작동력의 완전한 적용을 통해 관찰될 수 있다. 이는 원심분리 속도 및/또는 제어된 원심분리 시간 동안 슬릿 영역내의 구체적인 위치에서 응집/비-응집 덩어리의 위치 및 유속을 비교함으로써 어떠한 테스트법에 대해서도 다양한 계산이 가능하다. 이들은 측정될 수 있는 최종 결과를 형성하되, 변화가 없는 임의 고정 판독치는 폐기한다. 다르게는, 변하는 결과 및 변화없는 고정 결과는 최종 결과를 위해 조합될 수 있다.
작동력은 장치를 통해 유체를 움직일 수 있는 임의의 힘일 수 있고, 이로서 또한 전기장, 자기장, 유체역학력, 유체정역학력, 중력, 원심력, 광력 및 열력을 들 수 있다. 바람직하게, 힘은 원심력이다.
본 발명의 장치는 다수 샘플의 응집을 측정하기 위한 시스템에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 장치 및 다수의 캐리어, 예를 들어 CD를 포함할 수도 있다. 캐리어 수송부가 또한 캐리어를 샘플 및/또는 반응물 충전부로 수송할 수 있도록 포함할 수 있다. 장치에 샘플 및 반응물을 적가하기 위해서 샘플 및 반응물의 피펫팅대 및 배치대 또한 포함될 수 있다. 시스템은 추가로 배양기, 유체에 작동력을 제공하기 위한 원심분리기, 검출기 및 판독기를 포함할 수 있다. 관련 제어 구성요소, 예를 들어 제어기, 컴퓨터 터미날 및 데이터 입력 드라이버 또한 포함될 수 있다.
본 발명은 또한 혈액과 같은 유체를 분석하기 위한 방법을 제공한다. 폭넓게, 분리되거나 응집될 적혈구 또는 라텍스 입자와 같은 입자를 갖는 임의의 입자가 본 발명에 따라 분석될 수 있다. 발명의 실시태양에서, 유체는 전술한 장치의 제 1 섹션에 제공되거나, 간단하게는 제 1 챔버에 제공된다. 필요한 경우, 반응물, 예를 들어 항체도 공급될 수도 있다. 그다음, 유체에 작동력을 공급하여 유체를 제 1 섹션으로부터 전술한 챔버의 제 2 섹션으로 이동시키거나 간단히 제 2 챔버로 이동시킬 수 있다. 제 2 챔버는 제 2 챔버의 일부에 고정된 구성요소를 가져서 유체를 혼합하고, 유체내 입자를 포획한다. 전술한 바와 같이, 제 2 섹션 또는 챔버를 스핀화함으로써 바람직하게 작동력이 적용되어, 결과적으로 원심력이 적용된다. 제 2 섹션 또는 제 2 챔버를 포함하는 장치는 바람직하게는 광학적으로 투명한 회전식 디스크이다. 유체가 제 2 섹션 또는 챔버를 통해 움직인 후, 임의의 경우 유체내 존재하는 입자를 분리시키고 혈액 응집의 경우 분리도와 같은 유체의 특성을 측정할 수 있다. 측정치는 수행된 특정 분석법에서 요구되는 임의의 것일 수 있다.
혈액에 대해 실시할 수 있는 수많은 분석에는 ABO형 분류, Rh 유형별 분류, 항원 표현형별 분류, ABO 혈청 분류, 항체 검출 및 규명, 교차반응 및 적정을 포함한다.
바람직한 실시태양에서, 전술한 방법은 컴퓨터와 연결되는 컴퓨터 프로그램에 의해 실시될 수 있으며, 상기 방법을 수행하는데 맞도록 형성된 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터에 사용될 수 매체를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 분리된 유체에 최종 측정을 반드시 수행하지 않으면서도 전술한 방법을 사용하여 단순히 유체를 응집시키거나 분리하는데 폭넓게 사용될 수 있다.
지금부터는 도면에 나타낸 바람직한 실시태양의 상세한 설명에 대해 논의할 것이다. 도 1에 나타낸 실시태양은 분석물과 반응물간의 초기 반응을 위한챔버(1)를 포함한다. 배양기간의 마지막에 반응물 및 분석물을 함유한 액체, 예컨대 플라즈마가 필요할 때까지 분리 및 검출 영역 밖으로 나오게 유지하는 기능을 하는 고정 밸브(2)를 상기 액체가 통과하도록 디바이스를 원심분리기에서 스핀시킨다. 고정 밸브는 예를 들어 표면장력 또는 물리적 배플링을 통해 반응 챔버(1)에 액체를 함유시킨다. 디바이스의 원심분리는 기작의 한정을 극복하여 분석물 및 반응물이 개선 섹션(3) 및 분리 섹션(4)으로 들어오게 한다. 개선 섹션(3)은 입자들의 근접성을 증가시킴으로써 응집 반응의 강도를 개선시키는 기능을 한다. 분리 섹션(4)은 응집 착체가 크기별로 분리되도록 한정된 개구 크기를 갖는 고정된 배리어 또는 구성요소로 구성된다. 개구의 크기는 분석물의 디자인, 및 응집 착체의 예상되는 크기 및 분포에 따라 다양하거나 일정할 수도 있다. 배리어의 형태는 원통형, 원뿔형, 다이아몬드형 또는 직사각형, 또는 응집물을 크기별로 분리하도록 작용하는 임의의 다른 형태일 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 1에 나타낸 실시태양에서의 검출은 공지된 기기에서 사용되는 검출과 사실상 유사하다. 반응 챔버 및 컬럼은 동일한 것으로 간주되고, 액체 높이 및 응집 밴드의 위치는 검출 소프트웨어가 결합된 광학 시스템을 통해 측정된다. 디바이스는 육안적 검사 및 검출이 또한 가능하도록 되어 있다. 도 2는 예측되는 이미지를 설명하고 있다.
구체적으로, 도 2에서 액체 높이는 메니스커스(6)의 위치에 의해 검출되고, 응집 영역은 (7)로 표시된다. 액체 높이 검출은 충분한 반응물 및 분석물 샘플이 첨가되도록 보장하는데 필수적이다. 응집 착체의 강도 및 크기는 원심분리 후 분리 영역(4)의 구간을 따라 그 위치에 의해 측정된다.
또한, 도 2는 또 다른 방법을 설명한다. 응집 착체(7)는 중력, 응집물의 크기 및 분리 영역내의 공극 또는 개구 크기에 좌우되는 속도로 분리 영역 전체를 이동한다. 원심분리동안 디바이스를 몇배로 이미지화하여 분리 영역의 출발점 및 구간과 관련해서 이미징을 현상하고 응집 착체의 위치를 알아냄으로써 상기 속도를 측정할 수 있다. 또한, 최종 위치가 측정된다.
광학 영상화는 '스테어링(staring)' 시스템 또는 전술한 바와 같은 스캐닝 시스템에 의해 수행될 수 있다.
도 3은 캐리어 상의 장치의 실시태양을 나타낸다. 이 경우, 캐리어는 6개 장치의 블록을 고정시킨다. 도 4는 분석 성능을 위한 장치를 설치하는 제 2 방법을 도시한다. 이 경우 CD 포맷을 사용한다.
도 6에 나타낸 실시태양은 도 3에 나타낸 실시태양의 변형이다. 도 3에서, 슬라이드 말단에 있는 디바이스는 중력이 중심선에 비스듬히 있게 되므로 분리 영역의 측면으로 이동하는 응집물을 가질 수 있다. 도 6의 실시태양은 중력이 분리 영역의 축을 따라 일직선으로 되게 한 변형이다.
장치를 캐리어 중에 수직 위치에 설치함으로써 중력은 항상 캐리어 축을 따라 일직선으로 배열된다. 이 경우, 응집물은 챔버의 측면으로 이동하거나 정착하지 않는다.
도 7에 나타낸 실시태양은 도 5에 나타낸 기본적인 반응 챔버 디자인의 변형을 도시한다. 반응 챔버에 라벨(1)을 붙인다. 추가 반응물을 위해 제 2 반응 챔버(9)를 사용하거나 분리 컬럼을 위해 프리웨팅제(prewetting)를 사용할 수도 있다. 분석물 및 반응물을 유입구(11) 및 (12)를 통해 첨가한다. 스텝(10)은 도 3에 도시된 (2)의 둥글린 변형물이다. 회전 또는 개선 섹션(3), 분리 섹션(4) 및 분리 챔버 말단부(5)는 도 3에서와 동일하다. 둥글린 스텝(10) 및 회전 또는 개선 섹션(3)은 유체가 분리 영역 전체로 이동할 때 혼합 효율을 증가시키는 기능을 한다. 반응 챔버 플랩(배플)(8)은 스핀 운동이 중력에 의해 유체를 (1)에서 (9)로 통과시킬 때까지 유체를 계속해서 분리시키는 기능을 한다.
도 8은 밸런싱 웰(balancing well) (13)이 부가된 CD-ROM 포맷과 같은 컴팩트 디스크("CD")를 도시한다. 이들 웰은 모든 샘플 웰이 사용중이 아닌 경우에 디스크가 사용될 수 있게 한다. CD-ROM 포맷은 디바이스의 표면으로 각인되거나 조각되거나 스탬핑되거나 에칭된 바코드(14)를 통해 샘플, 웰 및 디스크의 양의 확인을 가능하게 한다. 또한, 응집물을 분리 영역(4) 전체로 이동시키는 중력의 사용은 실시간 반응 스캐닝을 가능하게 한다(도 9).
도 9는 본 발명에 따른 장치 및 캐리어의 다른 실시태양의 투시도이다. 도 9에 나타낸 실시태양에서, 반응 챔버는 유체 및 반응물을 분리하도록 배플(8)로 나뉘어진다. 또한, CD-ROM의 상부에 유체 및 반응물의 로딩을 위한 개구(15)가 도시되어 있다.
도 10은 본 발명에 따른 장치 및 캐리어의 또다른 실시태양의 투시도를 나타낸다. 상기 실시태양은 배플이 반응 챔버에 도시되어 있지 않은 점을 제외하고는 도 9에 도시된 것과 유사하다. 또한, 도 10에 나타낸 실시태양에서 장치는 사용시CD 캐리어에 설치된 캡핑된 삽입체의 형태로 되어 있다.
도 11은 본 발명에 따른 장치를 포함한 시스템을 나타낸다. 도 11에 나타낸 실시태양에서, 장치는 CD 캐리어이다. CD는 CD 스택(21)에 로딩된다. CD 로더(22)는 CD를 샘플 피펫팅 위치(25)로 옮기고, 여기서 샘플 피펫팅 암(26)은 샘플(23) 및 반응물(24)을 장치에 로딩한다. 그 다음, 이 실시태양에서는 배양기, 원심분리기 및 검출기를 포함하는 "CD-체인저" (27) 위로 CD는 로딩된다. 도 11에 나타낸 실시태양에서 기술된 바와 같이, 시스템은 반응물로 미리 채워져 공급될 수 있다. 또다르게는, 반응물은 분석이 수행되는 시기에 시스템으로 첨가될 수 있다. 개별적인 반응물 첨가의 잇점으로는 저비용, 개선된 유효기간, 및 선적 동안의 감소된 취급 감도를 포함한다.
도 12a 및 12b는 각각 본 발명에 따른 바람직한 실시태양의 평단면도 및 측단면도를 나타내는데, 여기서 장치(즉, 제 1, 제 2 및 제3 섹션)는 캐리어(32) 위로 삽입될 수 있는 개별적으로 제거가능한 삽입체(31)(이 경우에서는 광학 디스크)이다.
분석물이 혈청 또는 플라즈마이고, 반응물이 적혈구 응집물인 바람직한 방법에서, 상대적인 원심력(rcf)은 적혈구를 현탁액 형태로 제 1 섹션으로부터 구성요소를 함유한 제 2 섹션을 거쳐 제 3 섹션으로 이동시키기에 충분할 것이다. 원심분리의 속력은 적혈구를 파괴시키거나 손상을 주지 않도록 제한된다. 한 실시태양에서, 다양한 속력 모터를 갖는 원심분리기, 예를 들어 클레이 아담스(Clay Adams)에 의해 제작된 세로-퓨즈(Sero-fuge) II를 이용할 수 있다. 예를 들어, 스핀은15 내지 30초간 900 내지 1000g 및 30 내지 45초간 500 내지 600g이고, 45초 내지 60초간 900 내지 1000g의 최종 스핀을 가질 수 있다. 또다른 실시태양에서, 더 느린 일정한 스핀, 예를 들어 10분간 100g을 이용할 수 있다.
본 발명의 화합물, 조성물 및 방법에 대해 다양한 변형 및 변화를 실시할 수 있음은 당해 기술분야의 숙련자에게 자명할 것이다. 따라서, 이러한 변형 및 변화가 첨부된 청구의 범위 및 이의 동등물의 범위내에 있으면 본 발명은 상기 변형 및 변화를 포함하는 것으로 생각된다.
상기 인용된 모든 공개문헌의 개시내용은 그 각각이 개별적으로 참고로 인용된 것과 동일한 정도로 그 전체가 명백히 본원에 참고로 인용된다.
본 발명에 따라 관 및 챔버 응집 시험의 실시와 관련된 전술한 오류의 가능성을 피할 수 있으며, 또한 응집에 의해 분석을 수행하는, 특히 혈액형 판정(blood typing)을 위한 개선된 방법 및 장치를 제공됨으로써 증가된 속도와 정확도로 응집 분석을 수행할 수 있다.

Claims (40)

  1. 분석할 유체를 수용하도록 배치된 제 1 섹션, 및 유체에 작동력의 적용시 제 1 섹션으로부터 유체를 수용하도록 배치된 제 2 섹션을 포함하며, 제 2 섹션이 기재에 고정되고, 유체를 혼합하여 응집된 입자를 포획하기에 적합한 구성요소를 포함하는, 응집 단계 또는 크기 분리 단계를 갖는 분석을 수행하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 2 섹션으로부터 유체를 수용하도록 배치된 제 3 섹션을 추가로 포함하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    분석이 응집 단계를 필요로 하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    구성요소가 기둥으로서 형태를 갖는 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    기둥의 단면이 구형이거나 타원형인 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    기둥의 단면이 상향으로 향한 다이아몬드 또는 삼각형의 점을 갖는 다이아몬드형이거나 삼각형인 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    기둥 각각의 직경이 기둥의 길이에 따른 방향에서 실질적으로 일정한 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    기둥이 원뿔형인 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    기재가 구성요소용 하우징(housing)을 갖는 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    장치가 평면 형태를 갖고, 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션이 장치에서 채널로서 배열된 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    슬라이드 또는 회전형 디스크를 포함하는 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    제 1 섹션의 유체 유동의 방향과 평행한 너비가 제 2 섹션보다 큰 장치.
  13. 제 2 항에 있어서,
    구성요소가 제 1 섹션에서 제 3섹션으로 이어지는 방향으로 더욱 밀접하게 이격된 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    제 1 섹션과 제 2 섹션 사이에 배치되고 유체를 혼합하기에 적합한 개선 섹션을 추가로 포함하는 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    제 2 섹션으로부터 제 1섹션을 분리하고 작동력의 적용시 유체만을 통과시키기에 적합한 고정 밸브를 추가로 포함하는 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    고정 밸브가 표면 장력에 의해 유체를 보유하는 일련의 배플(baffle) 또는 좁은 영역을 포함하는 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    제 1 섹션이 기저 표면을 갖는 챔버를 포함하고, 제 2 섹션이 제 1 섹션의 기저 표면보다 높은 기저 표면을 갖는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    고정 밸브가 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이에 배치되고 제 1 섹션과 제 2 섹션의 기저 표면을 결합시키는 단계를 포함하는 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    제 1 섹션이 분석할 유체를 함유하는 제 1 하위 섹션, 및 제 2 유체를 함유하는 제 2 하위 섹션을 추가로 포함하는 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    제 1 하위 섹션 및 제 2 하위 섹션이 유체를 분석하고, 작동력의 적용시 제 2 유체를 결합하도록 배치된 배플에 의해 분리되는 장치.
  21. 제 1 항에 있어서,
    제 1 섹션과 제 2 섹션 사이에 배치된 개선 대역을 추가로 포함하되, 개선 대역이 유체 유동의 경로로 확장되어, 입자가 그들의 접근을 증가시켜 응집 반응의 강도를 향상시키는 돌출부를 포함하는 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    작동력을 적용하는 수단을 추가로 포함하고, 작동력이 전기장, 자기장, 유체 역학력, 유체 정역학력, 중력, 원심력, 광력 및 열력 중 하나 이상인 장치.
  23. 제 1 항에 있어서,
    삽입체의 형태인, 제 1 섹션 및 제 2 섹션을 유지하는 캐리어를 추가로 포함하는 장치.
  24. 제 2 항에 있어서,
    장치가 중심 축을 갖는 디스크의 형태이고, 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션이 중심 축으로부터 벗어나는 방향으로 채널로서 디스크에 각각 배치되는 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    복수의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션, 및 복수의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3섹션을 유지하는 캐리어를 추가로 포함하는 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    장치가 복수의 캐리어를 추가로 포함하고, 복수의 캐리어가 중심 축 주변에 배치되는 장치.
  27. 제 24 항에 있어서,
    중심 축 주변의 장치를 회전시키기 위한 드라이브를 추가로 포함하는 장치.
  28. 제 26 항에 있어서,
    중심 축 주변의 장치를 회전시키기 위한 드라이브를 추가로 포함하는 장치.
  29. 제 1 항에 있어서,
    분석될 유체의 응집을 검출하기 위한 검출기를 추가로 포함하는 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    검출기가 광학 검출기인 장치.
  31. 중심 축을 갖는 광학 디스크;
    분석될 유체를 수용하도록 배치되며, 분석될 유체를 제공하기 위한 유체 주입구를 포함하는 제 1 섹션;
    유체에 작동력의 적용시 제 1 섹션으로부터 유체를 수용하도록 배치되며, 기재에 고정되고 유체를 혼합하여 응집된 입자를 포획하기에 적합한 구성 요소를 포함하는 제 2 섹션;
    제 2 섹션으로부터 유체를 수용하도록 배치되는 제 3 섹션으로서, 제 1, 제 2 및 제 3 섹션은 각각 중심 축으로부터 벗어나는 방향으로 채널로서 디스크에 배열되는 제 3 섹션;
    장치를 중심 축 주위로 회전시키는 드라이브(drive); 및
    광학 검출기를 포함하는,
    응집 및 크기 분리 단계를 갖는 분석을 실시하기 위한 장치.
  32. (a) 제 1 항에 따른 장치의 제 1 섹션 내로 분석될 유체를 제공하는 단계;
    (b) 유체에 작동력을 적용하여 제 1 섹션으로부터 제 2 섹션으로 유체를 이동시키되, 제 2 섹션은 기재에 고정되고 유체를 혼합하여 유체 내의 입자를 포획하기에 적합한 구성 요소를 포함하는 단계; 및
    (c) 유체의 성질을 측정하는 단계를 포함하는,
    분리되거나 응집될 입자를 갖는 유체를 분석하는 방법.
  33. (a) 혈액을 제 1 항에 따른 장치의 제 1 섹션 내로 제공하는 단계;
    (b) 반응물을 제공하는 단계;
    (c) 반응물과 혈액을 결합시키는 단계;
    (d) 작동력을 적용하여 결합된 반응물과 혈액을 제 1 섹션으로부터 제 2 섹션 내로 이동시키되, 임의적으로 제 2 섹션은 기재에 고정되고 혈액과 반응물을 혼합하여 응집된 혈액 세포를 포획하기에 적합한 구성 요소를 포함하는 단계; 및
    (e) 임의적으로, 혈액의 응집도를 측정하는 단계를 포함하는,
    혈액의 분석 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    작동력이 원심력인 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    장치가 회전 디스크인 방법.
  36. 제 33 항에 있어서,
    반응물이 사람 또는 동물원으로부터 유래된 하나이상의 항체인 방법.
  37. 제 33 항에 있어서,
    분석이 ABO형 분류, Rh 유형별 분류, 항원 표현형별 분류, ABO 혈청 분류, 항체 검출 및 규명, 교차반응 및 적정인 방법.
  38. (a) 혈액을 제 1 챔버 내로 제공하는 단계;
    (b) 반응물을 제공하는 단계;
    (c) 반응물과 혈액을 결합시키는 단계; 및
    (d) 작동력을 적용하여 결합된 반응물과 혈액을 제 1 챔버로부터 제 2 챔버 내로 이동시키되, 제 2 챔버는 기재에 고정되고 혈액과 반응물을 혼합하여 응집된 혈액 세포를 포획하기에 적합한 구성 요소를 포함하는,
    혈액을 응집시키는 방법.
  39. 제 31 항에 있어서,
    컴퓨터와 연결된 컴퓨터 프로그램에 의해 실행되는 방법.
  40. 제 31 항에 따른 방법을 실시하도록 구성된 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 이용가능한 매체를 포함하는 제조 물품.
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