KR20080101874A - 생물학적 유체를 분석하기 위한 단위 큐벳, 분석을 위한자동장치 - Google Patents

Abstract

큐벳(1)의 바닥은 큐벳 내에 삽입된 볼의 왕복운동을 안내하기 위해 놓여진 만곡된 레이스웨이를 포함한다. 또한, 큐벳은 2개의 수직한 방향들로, 이웃한 단위 큐벳들에의 부착수단을 포함한다. 이에 따라 큐벳들은 분석장치(22)의 공급 매거진(27) 내에 플레이트들(19)로서 보관될 수 있다. 분석장치는 회전 링(25) 주위에 배치된 몇 개의 스테이션들(29-37)을 포함한다. 큐벳 내 담긴 혈액의 응고시간을 판정하는 것이 요망되는 경우에만 볼 분배 포스트(36)에서 이 큐벳 내에 볼이 도입된다. 이러한 식으로 장치된 큐벳은 테스트가 수행되는 스테이션(37)에 가져가진다. 발명의 주요 잇점은 큐벳 및 분석장치의 다수의 가치이다.

Description

생물학적 유체를 분석하기 위한 단위 큐벳, 분석을 위한 자동장치{UNIT CUVETTE FOR ANALYSING A BIOLOGICAL FLUID, AUTOMATIC DEVICE FOR IN VITRO ANALYSIS}

본 발명은 생물학적 유체를 분석하기 위해서 이 생물학적 유체를 담을 수 있는 단위 큐벳에 관한 것이며, 생체외(in vitro) 분석을 위해 이러한 큐벳들을 포함하는 자동 분석기에 관한 것이다.

문헌 EP 0 325 874는 혈액의 응고시간을 판정하기 위한 큐벳(cuvette)을 교시하고 있다. 이 목적을 위해서, 큐벳의 바닥은, 상향으로 향해있는 오목부를 가진 만곡된 레이스웨이(raceway)를 포함하며, 이 오목부 상에는 강자성 볼이 놓여져 외부 자계의 영향 하에 주기적 운동으로 구동된다. 볼의 운동의 진폭 및/또는 주파수에 변화들을 검출함으로써 응고시간을 측정하는 것이 가능하다. 이 측정은 볼이 레이스웨이의 최저점에 있을 때 농도계(densitometer)가 출력하는 광빔이 이 볼에 대략 접하게 되도록 배치된 상기 농도계에 의해 수행된다. 큐벳들은 개별적으로 혹은 몇몇 큐벳들의 블록들로 사용될 수 있다.

이러한 유형의 큐벳은 전반적으로 만족스러울지라도, 그럼에도 불구하고 다수의 결점들이 있다.

먼저, 문헌 EP 0 325 874에 개시된 큐벳들이 개별적으로 사용될 때, 제어기에 의해 서로 간에 큐벳들을 분리하기 위해 신중을 기하지 않는다면, 공간을 절약하는 정연하게 이들 큐벳들을 보관하기는 어렵거나 시간소비적이다. 반대로, 몇 개의 큐벳들이 단일 블록으로서 형성될 때, 보다 큰 용적이 요구될 수 있을지라도, 보관은 더 쉽다. 그러나, 이러한 블록을 취급하는 것은 어떤 적용들에 있어선 다루기가 곤란한 것으로 드러날 수 있으며, 어째든, 매우 특정한 분석기가 제공되지 않는다면, 한 주어진 블록의 큐벳들에 서로 다른 테스트들을 수행하는 것은, 불가능하진 않을지라도, 어렵다.

또한, 이들 큐벳들은 혈액의 응고시간만을 판정하도록 된 것으로, 이 목적을 위해서, 이들 모두는 볼을 구비한다. 물론, 이들 큐벳들이 담고 있는 생물학적 유체에 대해 그 외의 분석들 혹은 측정들을 수행하기 위해 이들 큐벳들을 사용하는 것이 가능하나, 이것은 다음의 결점들을 수반한다.

- 한편으로는 불필요하게 볼이 있기 때문에, 그리고 다른 한편으로는 볼이 이탈하지 못하게 하기 위해 큐벳에 제공되는 수단 때문에, 필요없이 큐벳의 비용이 증가된다.

- 볼의 존재는 어떤 테스트들(특히, 자기 입자들을 사용한 면역학 테스트들)의 경우엔 문제가 되는 것으로 드러날 수 있다.

- 광도 측정들의 경우에, 볼을 피해 광학적 측정을 수행하기 위해서 충분한 높이로 볼을 가리기 위해서 반응 용적을 증가시키는 것이 필요하다. 그러므로 불필요한 량의 반응물들 때문에 테스트의 비용이 증가된다.

본 발명은 위에 언급된 결함들을 치유하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 위해서, 그리고 제1 면에 따라서, 발명은 생물학적 유체를 분석하기 위해 상기 생물학적 유체를 담을 수 있는 단위 큐벳으로서, 실질적으로 이의 바닥 상에, 만곡된 레이스웨이를 정의하는 수단을 포함하고, 이의 오목부는 상향으로 향해 있으며, 상기 레이스웨이는 근사적으로 이의 중앙에 최저점을 가지며 상기 큐벳 내에 삽입된 볼의 왕복운동을 안내하게 설계된 것인 단위 큐벳에 있어서, 제1 방향으로 적어도 한 다른 단위 큐벳에 부착하는 부착수단 및 상기 제1 방향에 근사적으로 수직한 제2 방향으로 적어도 한 다른 단위 큐벳에 부착하기 위한 부착수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위 큐벳에 관한 것이다.

그러므로 발명에 따른 몇 개의 큐벳들은 제한된 공간 내에 보관하기가 매우 용이한 트레이들을 형성하기 위해서 함께 조립될 수 있다. 또한, 이러한 트레이로부터 단위 큐벳을, 자동적으로도, 분리하기가 매우 용이하며, 그럼으로써 이러한 유형의 큐벳을 생체외 분석을 위한 자동 분석기에서 사용하기 쉽게 한다.

또한, 이들 큐벳들은 다목적 큐벳들이다. 이것은 이들이 볼의 운동들을 검출함으로써 혈액의 응고시간을 측정하기 위한 레이스웨이를 포함하기 때문이다. 그러나, 볼의 유무는 선택적인 것이며, 큐벳은 볼에 기인한 혹은 큐벳의 바닥의 특정한 형상에 기인한 지장없이, 임의의 유형의 테스트를 위해 사용될 수 있다. 또한, 레이스웨이에 의해 형성된, 큐벳의 바닥 내 최저점이 있으므로 인해서, 매우 작은 불감부피(dead volume)를 갖고 액체들이 유입될 수 있게 하며 자기 입자들을 세척하는 것을 더 용이하게 하는 잇점이 있다.

그러므로, 단일 매거진 내에 트레이 형태로 보관되는 하나의 동일 유형의 큐벳들은 각종의 테스트들이 요구(생화학, 면역화학, 응고)에 따라 수행될 수 있음을 의미하므로 발명은 생체외 분석을 위한 자동 분석기에서 사용될 수 때 특히 유용하다.

한 가능한 실시예에 따라, 제1 방향을 따른 큐벳의 부착수단은 큐벳의 상측부의 에지들 중 한 에지 상에 제공된 적어도 하향으로 향하여 있는 탭을 포함한다. 또한, 탭을 갖는 에지로부터 대향되는 측 상에 큐벳의 상측부의 에지 상에는 노치가 제공될 수 있고, 큐벳의 탭은 제1 방향을 따라 이웃한 큐벳의 노치와 협동하게 한 것이다.

제2 방향을 따른 큐벳의 부착수단은 예를 들면 2개의 돌출부들을 포함하고, 이들 돌출부들 중 하나는 상향으로 개방된 후크를 형성하며 다른 하나는 하향으로 개방된 후크를 형성하고, 큐벳의 돌출부들 중 하나의 상향으로 개방된 후크는 이웃한 큐벳의 돌출부의 하향으로 개방된 후크와 맞물릴 수 있으며, 돌출부들은 탭을 구비하는 큐벳의 상측 에지에 직교하는 2개의 서로 대향되는 에지들을 따라 큐벳의 기부 상에 제공된다.

제2 면에 따라서, 발명은,

- 앞에 기술된 바와 같은 한 어레이의 단위 큐벳들이 보관되는 공급 매거진;

- 회전 구동수단에 연관되고, 바깥으로 방사상으로 개방되어, 특히 상기 공급 매거진으로부터 상기 단위 큐벳들을 수용할 수 있는 공동들을 정의하는 수평의 톱니형상 링을 구비하는, 근사적으로 수직한 축의 로우터;

- 분석할 생물학적 유체를 적어도 한 큐벳 내에 도입하기 위한 장치;

- 상기 링 주위에 배치되어, 큐벳 내 담긴 상기 유체에 대해 측정들 및/또는 분석들을 수행하기 위한 스테이션들로서, 상기 스테이션들 중 적어도 하나는 상기 링에서 떨어져서, 상기 스테이션에서 측정 및/또는 분석을 수행하기 위해 상기 큐벳들을 로딩/언로딩하기 위한 수단들을 구비하는 것인, 상기 스테이션들; 및

- 각각의 큐벳에 대해 요망되는 일련의 프로세스를 관리하기 위한 탑재된 소프트웨어에 의해 제어되는 제어기를 포함하는, 생체외 분석을 위한 자동 분석기에 관한 것이다.

서로 다른 측정 기술들을 사용하여 각종 유형들의 테스트를 위해 사용할 수 있는 이러한 자동 분석기 및 사용되는 큐벳들의 덕택으로, 종래 기술에 비해 개선된 방식으로 이들 각종 테스트들을 수행하고 이들을 제어하는 것이 가능하다. 이것은 긴(면역학) 측정들을 수반하는 프로세스들 혹은 측정될 현상(응고)의 계속적인 관찰을 요구하는 프로세스들이, 대응하는 스테이션들에서, 링에서 떨어져서 수행될 수 있고 따라서 급속-프로세스(생화학) 테스트들의 경우 병목을 만들어내지 않기 때문이다. 큐벳들은 요구시 서로간에 쉽게 분리될 수도 있으면서도, 공급 매거진 내에 트레이 형태로 보관될 수 있다.

발명에 따른 자동 분석기는 다목적이며, 그렇지만 제조 및 유지보수가 간단하고 저렴하다. 또한, 이의 운용 비용이 종래 기술의 제어기들보다 실질적으로 낮다. 이것은 실험실당 기계들의 수가 감소될 수 있고, 이에 따라 공공 건강 지출을 줄일 수 있게 함을 의미한다.

잇점이 있게, 장치는 공동 내에 놓여진 큐벳 내에 볼을 삽입할 수 있기 위해서 링에 가까이 배치되어 있는, 강자성 볼들을 전달하기 위한 스테이션, 및 큐벳에 제공된 레이스웨이 상에서 상기 볼을 왕복운동하게 함으로써, 상기 큐벳 내 담긴 생물학적 유체의 물리적 상태가 변성되는데 필요한 시간을 판정하기 위한 스테이션을 포함한다.

이에 따라, 공급 매거진에 보관된 한 어레이의 동일한 다목적 단위 큐벳들로부터 취해진 큐벳들 중 하나를 톱니형상 링을 통해, 볼을 받는 볼 전달 스테이션 맞은 편으로 가져가는 것이 가능하다. 이어서, 이에 같이 하여 제공된 큐벳은 상기 큐벳 내 담긴 생물학적 유체의 물리적 상태가 변성되는데 필요한 시간을 판정하기 위한 스테이션, 예를 들면 혈액의 응고시간을 판정하기 위한 스테이션 쪽으로 보내진다. 그러므로, 볼은 수행될 테스트들의 요구들에 따라 큐벳 내에 도입되고, 계통적이진 않지만, 이것은 특히 비용면에서 이점이 있다.

첨부된 도면들을 참조하여, 비제한적 예에 의해, 이제 발명의 한 가능한 실시예가 기술될 것이다.

도 1은 발명에 따른 큐벳의 사시도이다.

도 2는 큐벳의 종 단면도이다.

도 3은 큐벳의 단면도이다.

도 4는 함께 결합된 3개의 큐벳들의 사시도이다.

도 5는 한 스택의 트레이들의 큐벳들 및 큐벳들을 서로 간에 분리하기 위한 운동학적(kinematic) 시스템의 사시도이다.

도 6은 생체외 분석을 위한 자동 분석기의 개략적 사시도로서, 톱니형상 링 및 이 링 주위에 배치된 여러 스테이션들을 도시한 것이다.

도 7은 링의 공동 내에 끼워진 큐벳의 사시도이다.

도 8은 큐벳 공급 매거진의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 큐벳(1)은 큰 면들(2), 작은 면들(4) 및 바닥(5)를 갖춘, 대략 평행육면체 형상의 하측부(2)를 구비한다. 하측부(2)는 약 8mm의 길이와 약 4mm의 폭을 갖는다. 이것은, 분광광학적 및 비탁(turbidimetric) (응고) 측정들에 충분한 광학적 경로들을 여전히 유지하면서도, 최소 200㎕ 용량의 반응 혼합물을 얻을 수 있게 하고 그럼으로써 반응물들의 소비를 제한한다.

큐벳(1)의 하측부(2)는 원뿔대 혹은 각뿔대 형태로 바닥(5)으로부터 반대쪽에서 플래어(flare)로 되어 상측 개구(7)를 형성하는 깔대기-형상의 상측부(6)에 의해 확장하여 있다. 이것은 세척 용적 혹은 반응 용적을 증가시켜 넓은 개구를 형성할 수 있게 하여, 면역 테스트들을 위해 나노입자들을 세척하는 것을 더 용이하게 한다. 약 22mm의 높이를 갖는 큐벳(1)은 최대 650㎕를 담을 수 있다.

횡방향(D1)은 큰 면들(3)에 직교하는 방향으로서 정의되며 종방향(D2)은 작은 면들(4)에 직교하는 방향으로서 정의된다. 큐벳(1)의 종 중앙-평면과 횡 중앙-평면은 각각 P1 및 P2로서 정의된다(도 2 및 도 3 참조).

바닥(5)이 근사적으로 수평이고 개구(7) 밑에 놓여진 위치에서 큐벳이 기술될 것이다.

큐벳(1)의 바닥(5)은 평면들(P1, P2)의 교차점에 위치된 저점을 갖고 있어, 큐벳(1) 내 담겨진 전체 액체가 흡입에 의해 거의 제거될 수 있게 함으로써, 큐벳엔 매우 소량의 분량이 남아 있게 한다. 실시예에서, 큐벳(1)의 바닥(5)은 D1에 근사적으로 평행한 축을 가진 원통 부분이다.

만곡된 레이스웨이(8)는, 이의 오목부가 상향으로 향해 있는 것으로서, 이 만곡된 레이스웨이(8)는 실질적으로 큐벳(1)의 바닥 내에 제공된다. 레이스웨이(8)는 원통 부분의 형태를 가지며, 반경은 8 내지 10mm이고, 여기에서 이 원통의 축은 D1에 근사적으로 평행하고 평면(P2) 내에 내포된다. 그러므로 레이스웨이(8)는 큐벳(1)의 하측부(2)의 종방향으로 길며 근사적으로 이의 중앙에서 최저점을 갖는다. 레이스웨이(8)는 바닥(5) 가까이에, 큐벳(1)의 하측부에 제공된 2개의 측면 레일들(9, 10)에 의해 정의된다. 이들 2개의 레일들(9, 10)은 큐벳(1)에 삽입되는 볼(11)의 왕복운동을 안내하는 것을 가능하게 한다. 볼(11)의 치수는 마찰을 제한시키기 위해서 볼(11)이 바닥(5) 위가 아니라 레일들(9, 10) 상에 얹혀지도록 한다. 볼(11)은 예를 들면 1 내지 2.5mm의 직경을 갖는다.

큐벳(1) 및 레일들(9, 10)은 큐벳이 담을 수 있는 생물학적 유체를 분석하기 위한 각종의 반응들에 적합한 투명한 플라스틱을 몰딩함으로써 하나의 개체로서 만들어진다. 적합한 재료는 폴리프로필렌이지만, 광학적 밀도 측정에 충분하고 단백질들에 친화성이 너무 크지 않은 그 외 임의의 다른 플라스틱이 적합할 수도 있다.

이의 상측부(6)에서, 큐벳(1)은 종방향의 상측 에지들(13) 중 하나로부터 돌출하는 하향으로 향해 있는 유연한 탭(12)을 구비한다. 대향되는 상측의 종 에지(14) 상에, 큐벳(1)은 치수를 탭(12)의 치수에 맞게 한 노치(15)를 구비한다. 큐벳(1)의 탭(12)은 도 4에 도시된 바와 같이 두 개의 큐벳들(1)을 부착하기 위해서 이웃한 큐벳(1)(D1 방향에서)의 노치(15)를 덮도록 한 것이다.

또한, 큐벳(1)은 하측부에 기부(16)를 구비하는데, 이 기부에는 방향(D1)에 평행한 2개의 서로 대향되는 에지들을 따라, 상향으로 개방된 후크를 형성하는 제1 돌출부(17) 및 하향으로 개방된 후크를 형성하는 제2 돌출부(18)가 제공된다. 제1 돌출부(17)의 상향으로 개방된 후크는, 도 4에 도시된 바와 같이 2개의 큐벳들(1)을 부착하기 위해서, 이웃한 큐벳(1)의 제2 돌출부(18)의 하향으로 개방된 후크와 맞물리도록(방향(D2)을 따라) 설계된다.

두 방향들(D1, D2)로 부착수단 덕택으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 트레이들(19)을 형성하기 위해서, 큐벳들(1)을, 수동으로 혹은 자동으로, 서로 간에 부착하는 것이 가능하다. 또한, 돌출부들(17, 18)은 큐벳들(1)이 함께 조립되었을 때 평탄한 트레이를 구성하도록, 큐벳들(1)의 상측부들(6)에서 그리고 이들의 하측부들(2)에서 동일한 전체 치수들을 갖게 하는 것을 가능하게 한다. 이것은 트레이(19)로부터 한 큐벳(1)을 쉽게 때어낼 수 있게 하면서도, 큐벳들(1)을 간단하고 콤팩트하게 보관하기 위해서 이들을 정돈하는 것을 가능하게 한다.

도 5는 스택(20) 형태로 큐벳들(1)의 겹쳐놓여진 트레이들(19)을 도시한 것이다. 하측에 트레이는 간단히 스택의 다른 트레이들에 관하여 수직으로 이동시킴 으로써 해제될 수 있다. 이어서 동일 트레이 내 다른 큐벳들에 관하여 한 줄(21) 내의 큐벳들의 수직 이동에 의해 이 줄(21)을 떼어내는 것이 가능하다. 마지막으로, 큐벳(1)은 횡방향 이동에 의해 같은 줄(21) 내의 다른 큐벳들로부터 분리될 수 있다.

도 6 내지 도 8에 도시된 생체외 분석을 위한 자동 분석기(22)가 이제 기술될 것이다.

분석기(22)는 생물학적 유체의 시료들을 보관 및 취하기 위한 보관/샘플링 제1 부분(도시되지 않음), 및 도 6에 도시된 측정/분석 제2 부분을 포함한다. 시료들 및 반응물들을 샘플링하고 피펫에 옮기기 위한 장치는 각종 테스트를 행할 목적으로, 이들을 분석기(22)의 제2 부분에 놓여진 큐벳들(1) 내에 넣어두는데 사용된다.

분석기(22)는, 수직축(24)에 관하여 선회하게 장착되고 모터(도시되지 않음)에 의해 구동되는 로우터(23)를 포함한다. 로우터(23)에는 큐벳들(1)이 삽입되게 한, 방사상 바깥쪽으로 개방된 공동들(26)을 정의하는 톱니형상(toothed) 링(25)이 고정된다. 이 목적을 위해서, 그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 톱니형상 링(25)의 공동(26)의 폭은 상측부에 탭(12)을 구비한 큐벳(1)의 폭과 근사적으로 같다. 결국, 큐벳(1)이 공동(26) 내에 끼워질 때, 탭(12)은 공동(26)의 벽에 대해 가해져 상기 탭은 로우터(23)가 회전하는 동안 상기 큐벳이 움직일 수 없게 스프링 효과에 의해 큐벳(1)을 움직이지 못하게 하고, 이에 따라 안정된 광학적 측정들을 행할 수 있게 한다. 그러므로 탭은 2개의 이웃한 큐벳들(1)에 부착하는 것과, 큐벳(1)을 공 동(26) 내 제 위치에 유지하는 2가지 기능들을 갖는다.

링(25) 주위에는 큐벳들(1), 및 공급 매거진(27) 내 담긴 생물학적 유체에 대해 각종의 측정들, 테스트들 혹은 분석들을 수행하기 위한 방사상 방위로 놓여진 스테이션들이 배열된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 공급 매거진(27)은 부착 수단 덕택으로 함께 조립되는 한 스택의 트레이들(19)의 단위 큐벳들(1)을 포함한다. 큐벳(1)은 도 5를 참조하여 기술된 운동학적 시스템에 따라 해제될 수 있는데, 하측 플레이트(19)는 지지체 위로 강하하고, 이어서 한 줄(21)이 아래로 옮겨져 나머지 트레이(19)로부터 분리될 수 있을 때까지 좌측(도 8에서)으로 밀어진다. 다음에, 이 줄(21)이 링(25) 쪽으로 밀어지고, 이후에 제1 큐벳(1)이 다른 큐벳들로부터 푸셔(pusher)에 의해 횡방향으로 떼어내어지고, 제1 푸셔에 대해 횡방향에 제2 푸셔(28)와 정렬하게 되고, 이에 따라 큐벳(1)이 링(25)의 공동(26) 내로 밀어넣어 질 수 있게 한다.

비제한적 예로서, 링(25) 주위에 배열된 스테이션들은 다음과 같을 수 있다.

- 광도 측정을 위한 스테이션(29);

- 면역포획(immunocapture) 반응들을 위한 아비딘-그래프트(avidin-grafted) 혹은 스트렙트아비딘-그래프트(streptavidin-grafted) 자기 나노입자들을 전달하기 위한 스테이션(30);

- 자기 침강(magnetic sedimentation) 및 세척을 위한 스테이션(31);

- 발광 발현 및 판독을 위한 스테이션(32);

- 4개의 분취(aliquoting) 혹은 희석 하위-스테이션들을 포함하는 스테이 션(33);

- 여기에서는 큐벳들이 링(25)으로부터 추출된 후에 스테이션(33)을 거쳐 이를 지나 제거되도록 배치된 것으로, 사용된 큐벳들을 폐기물 용기로 옮기기 위한 스테이션(34);

- 보조 반응물들 혹은 자기 입자들; 발광 발현; 혹은 샘플링 시스템의 관 내에 단백질들의 제거 및 이탈(desorption)을 위한 스테이션(35);

- 강자성 볼들(11)을 전달하기 위한 스테이션(36);

- 큐벳(1) 내 담긴 생물학적 유체의 물리적 상태가 변성(modified)되는데 필요한 시간을 판정하고, 큐벳(1) 내 제공된 레이스웨이(8) 상에서 볼(11)의 왕복운동을 채용하는, 스테이션(37); 및

- 샘플링을 세척 및/또는 오염제거하고 니들(needle)(도시되지 않음)을 전달하기 위한 웰.

링(25)은 상향으로 개방된 U-형상의 단면을 갖는 환상체(torroidal) 요소(38) 위에서 움직인다(도 8 참조). 이에 따라, 온도가 조절된 용적, 예를 들면 37℃로 조절된 용적이 링(25)과 환상체 요소(38) 사이에 정의되며, 이 용적 내에서 큐벳들(1)은 링(25)의 작동 하에 이동할 수 있다. 환상체 요소(38)는, 적어도 이의 외벽 내 제공되고 큐벳들(1)의 도입 및/또는 인출을 요하는 스테이션들에 면하여 배열된 다수의 개구들을 구비한다. 환상체 요소(38) 상에 혹은 관련 스테이션을 위한 지지체 상에 장착되는, 작동 실린더와 같은, 선형 작동기는 큐벳(1)이 링(24)과 관련 스테이션 사이에서 이동될 수 있게 한다.

분석기(22)의 동작은 다음과 같다.

조작자는 분석기(22)에 연결된 컴퓨터 제어 시스템에서, 취해진 생물학적 유체 시료에 대해 측정들 및 테스트들이 수행될 것을 지시한다. 몇가지 분석들을 순차적으로, 그러나 병렬로 수행할 목적으로 자동 제어기의 이동들을 관리하기 위해, 내장된 소프트웨어가 사용된다. 조작자는 반응물들을 사전에 로딩해 두고 예를 들면 바코드 판독기를 사용하여 식별한다.

공급 매거진(27)은 필요한 수의 빈 큐벳들(1)을 링(25)의 공동들(26) 내로 도입한다. 생물학적 유체 및 가능한 적합한 반응물들이 도입된 큐벳들(1)은, 링(25)의 회전에 의해, 수행될 테스트들 혹은 측정들에 대응하는 스테이션들 맞은편으로 가져가 진다. 환경들에 따라서, 큐벳(1)은 분석이 행해지기 위해서 스테이션에 내려놓거나(동시에 다른 큐벳들을 다른 측정/분석 스테이션들을 이송 혹은 유지하는 링(25)의 이동을 멈추지 않고 필요한 시간동안 그에 머물러 있을 수 있다), 큐벳(1)이 공동(26) 내 아직 놓여져 있는 동안 분석이 수행된다. 이에 따라, 비교적 긴 시간을 요하는 분석들이 정밀 스테이션에서 병렬로 수행될 수 있고, 반면 그 외, 즉석의, 분석들은 다른 스테이션들에서 수행될 수도 있다. 일단 분석이 완료되면, 큐벳들(1)은, 필요한 경우, 링(26) 상에 다시 놓여지고, 링은 이들을 제거 스테이션(34)으로 가져간다.

그러므로 링(25)은 큐벳들(1)을 이동시킬 뿐만 아니라 일반적으로 빠른 생화학적 테스트들을 수행하는 장치이다. 링(25)은 요망되는 시료 처리율들을 얻기 위해서 모든 큐벳 이송들 및 모든 디서플린(disciplines)을 위한 반응 배양 들(incubations)을, 동시에 관리할 수 있게 충분한 수의 공동들(26)을 구비한다.

큐벳(1) 내 담긴 생물학적 유체의 물리적 상태가 변성되는데 필요한 시간, 특히 혈액의 응고시간의 판정에 관해서, 절차는 다음과 같다.

이러한 판정이 수행되어야 할 때, 그리고 이 경우에만, 링(25)은 먼저 한 큐벳(1)을 강자성 볼들(11)을 전달하기 위한 스테이션(36)으로 가져간다. 이어서 볼(11)이 큐벳(1) 내로 도입되고, 이어서 큐벳(1)은 측정이 수행되는 스테이션(37)로 이동된다.

스테이션(37)은 자기 펄스들로 볼(11)을 여기시키고 볼(11)의 왕복의 진폭들을 검출하기 위한 수단(39)을 포함한다. 이에 따라, 볼(11)은, 공지의 방식으로, 볼의 고유 주파수(약 2.5 내지 5Hz)에 가까운 주파수로, 외부 자계의 영향 하에 레이스웨이(8)을 따라 주기적 이동을 하게 된다. 시스템은 마이크로비스코미터(microviscometer)처럼 작동한다. 매질의 점도가 변하지 않고 있을 때, 볼(11)의 진폭은 일정하다. 점도가 증가할 때, 여기 주파수가 고유 주파수에 가깝다는 사실 때문에, 진폭은 매우 급속하게 감소하며 볼의 진폭을 측정함으로서 응고 반응들의 발발 혹은 매우 루즈한 혈병(clot)의 존재를 정밀하게 검출할 수 있게 한다. 특히, 이 시스템은 매우 낮은 피브리노겐 레벨들을 매우 정확하게 측정하는 것을 가능하게 한다.

이에 따라, 발명은, 다목적이며 설계 및 구현이 간단하고 운용 비용들이 감소될 수 있게 하는 단위 큐벳 및 분석기를 제공함으로써 종래 기술에 대해 중요한 개선을 한다.

말할 나위없이, 발명은 위에 기술된 실시예로 제한되는 것은 아니며 반대로 발명의 모든 대안적 실시예들을 포괄한다. 특히, 탭 및 노치는 큐벳의 횡 에지들 상에 놓여 지고 돌출부는 큐벳의 종 에지들 상에 놓여 질 수 있을 것임에 유의한다.

Claims (11)

1. 생물학적 유체를 분석하기 위해 상기 생물학적 유체를 담을 수 있는 단위 큐벳으로서, 실질적으로 이의 바닥(5) 상에, 만곡된 레이스웨이(8)를 정의하는 수단을 포함하고, 이의 오목부는 상향으로 향해 있으며, 상기 레이스웨이는 근사적으로 이의 중앙에 최저점을 가지며 상기 큐벳(1) 내에 삽입된 볼(11)의 왕복운동을 안내하게 설계된 것인, 단위 큐벳에 있어서,

   제1 방향(D1)으로 적어도 한 다른 단위 큐벳(1)에 부착하는 부착수단(12, 15) 및 상기 제1 방향에 근사적으로 수직한 제2 방향(D2)으로, 적어도 한 다른 단위 큐벳(1)에 부착하기 위한 부착수단(17, 18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위 큐벳.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 방향(D1)을 따라 상기 큐벳(1)의 상기 부착수단은 상기 큐벳(1)의 상측부의 에지들 중 한 에지(13) 상에 제공된, 적어도 하향으로 향해 있는 탭(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위 큐벳.
3. 제2항에 있어서, 상기 큐벳(1)은 상기 탭(12)을 갖는 상기 에지(13)로부터 대향되는 측에 상기 큐벳의 상기 상측부의 상기 에지(14) 상에 제공된 노치(15)를 구비하며, 큐벳(1)의 상기 탭(12)은 상기 제1 방향(D1)을 따라 이웃한 큐벳의 상기 노치(15)와 협동하게 한 것을 특징으로 하는 단위 큐벳.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2 방향을 따른 상기 큐벳(1)의 상기 부착수단은 2개의 돌출부들을 포함하고 이중 한 돌출부(17)는 상향으로 개방된 후크를 형성하고 다른 한 돌출부(18)는 하향으로 개방된 후크를 형성하고, 큐벳(1)의 상기 돌출부들 중 한 돌출부(17)의 상기 상향으로 개방된 후크는 이웃한 큐벳(1)의 상기 돌출부(18)의 상기 하향으로 개방된 후크와 맞물릴 수 있으며, 상기 돌출부들(17, 18)은 상기 탭(12)을 구비한 상기 큐벳(1)의 상기 상측 에지(13)에 직교하는 2개의 서로 대향되는 에지들을 따라 상기 큐벳(1)의 기부(16) 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 단위 큐벳.
5. 제1항 내지 제4항 중 한 항에 있어서, 상기 큐벳(1), 및 레이스웨이(8)를 정의하는 상기 수단은 상기 큐벳(1)이 담을 수 있는 생물학적 유체를 분석하기 위한 각종의 반응들에 적합한 투명한 플라스틱을 몰딩함으로써 하나의 개체로서 만들어지는 것을 특징으로 하는 단위 큐벳.
6. 제1항 내지 제5항 중 한 항에 있어서, 상기 레이스웨이(8)의 방향으로 긴 근사적으로 평행육면체 형상의 하측부(2)를 포함하고, 상기 하측부는 상기 바닥(5)으로부터 반대쪽에서 플래어된 깔대기-형상의 상측부(6)에 의해 확장된 것을 특징으로 하는 단위 큐벳.
7. 제1항 내지 제6항 중 한 항에 있어서, 상기 레이스웨이(8)는 1 내지 2.5mm의 직경을 갖는 볼에 대해서, 8 내지 10mm의 반경을 갖는 실린더 부분의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 단위 큐벳.
8. 제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 레이스웨이(8)를 정의하는 상기 수단은 상기 큐벳(1)의 상기 하측부 내 제공된 2개의 측면 레일들(9, 10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위 큐벳.
9. 생체외 분석을 위한 자동 분석기에 있어서,

   전술한 청구항들 중 한 항에 따른 한 어레이의 단위 큐벳들(1)이 보관되는 공급 매거진(27);

   회전 구동수단에 연관되고, 바깥으로 방사상으로 개방되어, 특히 상기 공급 매거진(27)으로부터 상기 단위 큐벳들(1)을 수용할 수 있는 공동들(26)을 정의하는 수평의 톱니형상(toothed) 링(25)을 구비하는, 근사적으로 수직한 축(24)의 로우터(23);

   분석할 생물학적 유체를 적어도 한 큐벳(1) 내에 도입하기 위한 장치;

   상기 링(25) 주위에 배치되어, 큐벳(1) 내 담긴 상기 유체에 대해 측정들 및/또는 분석들을 수행하기 위한 스테이션들(29-37)로서, 상기 스테이션들 중 적어도 하나는 상기 링에서 떨어져서, 상기 스테이션에서 측정 및/또는 분석을 수행하기 위해 상기 큐벳들(1)을 로딩/언로딩하기 위한 수단들을 구비하는 것인, 상기 스테 이션들; 및

   각각의 큐벳(1)에 대해 요망되는 일련의 프로세스를 관리하기 위한 탑재된 소프트웨어에 의해 제어되는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 분석기.
10. 제9항에 있어서, 제2항에 종속될 때, 상기 톱니형상 링(25)의 공동(26)의 폭은 상측부에 상기 탭(12)을 가진 상기 큐벳(1)의 폭과 근사적으로 동일한 것을 특징으로 하는 자동 분석기.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 공동(26) 내에 놓여진 큐벳(1) 내에 볼을 삽입할 수 있기 위해서 링(25)에 가까이 배치되어 있는 것으로서 강자성 볼들을 전달하기 위한 스테이션(36), 및 상기 큐벳(1)에 제공된 상기 레이스웨이(8) 상에서 상기 볼(11)을 왕복운동하게 함으로써, 상기 큐벳(1) 내 담긴 상기 생물학적 유체의 물리적 상태가 변성되는데 필요한 시간을 판정하기 위한 스테이션(37)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 분석기.

Images