KR20090085746A - 바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치 - Google Patents

바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 바이오 디스크는 진단 물질을 주입하기 위한 진단 채널을 포함하는 채널 영역, 및 진단 물질의 분석을 위한 진단정보가 기록되는 진단정보 영역을 포함한다.
바이오디스크, 랩온어디스크, 랩온어칩, 픽업, 위치제어

Description

바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치{BIO-DISC, DIAGNOSTIC METHOD AND APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 드라이브 기기를 이용한 바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치에 관한 것이다.
혈액 등의 체액에 대한 분석은 질병의 진단에 있어서 중요하다. 일반적으로 진단 분석(diagnostic assay)은 숙련된 기술자들에 의해 복잡한 장비를 사용하여 수행되었다. 이러한 진단 분석은 대체로 장시간과 높은 비용이 소요된다. 따라서 보다 빠르고 간편한 진단 방법에 대한 요구가 존재하며, 이에 대한 다양한 진단 방법이 제안되고 있다.
이중 광 바이오 디스크(Optical Bio-Disc)는 다양한 형태의 생화학 분석을 수행할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 광 바이오 디스크는 광 기록재생장치의 광원을 이용하여 디스크 표면에서 발생하는 생화학 반응을 검출한다. 이러한 반응은 디스크 내부에 존재하는 작은 크기의 진단 채널 또는 진단 챔버에서 발생한다.
그러나 바이오 디스크의 진단에 대한 연구는 활발히 진행되고 있으나 광 드 라이브에서 디스크의 위치와 프로세스를 제어하기 위한 개발은 상대적으로 미진한 상황이다. 이 때문에 진단 채널의 결과를 확인하기 위해서 고정된 형태의 측정 부품을 사용하는 경우가 많다. 이러한 리더기의 경우 측정부품이 고정형이어서 다양한 동작을 할 수 없으며, 클로즈드 루프(Closed loop)제어를 위해서는 다른 부품들이 필요하게 된다. 따라서 시스템이 복잡해지고 비용이 상승하게 된다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 클로즈드 루프 제어에 의해 정밀한 위치제어 및 진단제어가 가능한 바이오 디스크와 이를 이용한 진단방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 바이오 디스크는 진단 물질을 주입하기 위한 진단 채널을 포함하는 채널 영역, 및 진단 물질의 분석을 위한 진단정보가 기록되는 진단정보 영역을 포함한다.
진단정보 영역은 채널의 위치정보가 기록되는 위치정보 영역, 및 진단 물질의 분석을 위한 진단 프로세스 정보가 기록되는 진단 프로세스 영역을 포함할 수 있다.
진단 프로세스 정보는 진단 프로세스의 종류를 나타내는 정보 및 진단 프로세스를 수행하기 위한 동작을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
위지정보는 진단 채널의 존재 여부를 나타내는 정보 및 진단 채널의 위치를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
진단정보 영역은 채널 영역의 내주 또는 외주에 위치하며, 진단정보는 워블(wobble) 또는 랜드 프리 피트(land pre-pit, LPP)를 이용하여 기록될 수 있다.
진단정보 영역은 바이오 디스크의 클램핑 영역에 인접하여 위치할 수 있다. 진단정보는 클럭 형상을 이용해 저장될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 진단방법은 바이오 디스크에 저장된 진단정보를 읽는 단계, 및 진단정보에 따라 진단 채널에 주입된 진단 물질의 분석을 위한 동작을 수행하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 진단장치는 바이오 디스크에 기록된 진단정보를 읽는 검출부 및 검출부에서 읽어낸 진단정보에 근거하여 를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 바이오 디스크와 이를 이용한 진단방법 및 진단장치에 따르면, 클로즈드 루프(closed loop)의 진단 프로세스가 가능하여 정밀하고 신뢰할 수 있는 진단 결과를 얻을 수 있다. 또한, 별도의 어플리케이션이 없이 진단 프로세스를 수행할 수 있는 효과를 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 한다.
이하의 실시예에서 동일하거나 유사한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 바이오 디스크의 개략도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 바이오 디스크는 진단 물질을 주입하기 위한 진단 채널(10)을 포함하는 채널 영역(100)과, 바이오 디스크의 클램핑 영역(200)에 인접하는 진단 정보 영역(300)을 포함한다.
진단정보 영역(300)에는 진단 물질의 분석을 위한 진단 프로세스 정보와 진단 채널(10)의 위치정보가 기록된다. 이러한 위치정보와 진단 프로세스 정보는 광센서 또는 광 픽업을 이용하여 검출될 수 있다.
또한, 진단정보 영역(300)에는 위치정보 클럭, 진단 채널(10) 프로세스 정보, 미디어 정보, 트랙 서보(servo) 보정용 정보 등의 여러 가지 필요한 정보가 포함될 수 있다. 진단 프로세스 정보 및 위치정보에 관하여는 후술한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 바이오 디스크의 개략도이다. 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 바이오 디스크는 진단 프로세스 정보가 기록되는 진단 프로세스 영역(310)과 채널 위치정보가 기록되는 위치정보 영역(320)을 별도로 구비한다. 이때, 진단 프로세스 정보와 채널의 위치정보는 디스크의 워블 (wobble) 또는 랜드 프리 피트(land pre-pit, LPP)로 기록될 수 있다. 그러나 물리적으로 워블 이나 LPP 신호가 아닌 다른 종류의 약속된 신호를 이용하여 각 정보를 기록할 수도 있다.
도 2에서는 진단 프로세스 영역(310)이 채널 영역(100)의 내주에 위치하고, 위치정보 영역(320)이 채널 영역(100)의 외주에 위치하는 것으로 도시하였으나, 각 영역의 위치는 서로 변경될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 바이오 디스크의 개략도이다. 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 바이오 디스크에서는 디스크의 내부 클램핑 영역(200)에 진단 프로세스 영역(312)과 위치정보 영역(322)이 존재한다. 이 경우에도 각 영역의 위치는 서로 변경될 수 있다.
이때, 위치정보나 클럭 정보를 갖는 바코드나 특정한 클럭 형상을 클램핑 영역(200)에 부착하여 각 정보를 기록할 수 있으며, 이를 LED수광 및 발광 소자와 같은 광센서를 이용하여 검출하여 진단 프로세스 정보와 위치영역 정보를 인식할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 바이오 디스크를 이용한 진단방법을 상세하게 설명한다.
먼저, 혈액 또는 다른 체액과 같은 진단 물질을 바이오 디스크의 채널에 주입하고, 바이오 디스크를 진단장치에 삽입한다.
다음으로, 진단장치에 구비된 픽업 또는 광센서는 바이오 디스크에 기록된 진단 프로세스 정보와 채널 위치정보를 포함하는 진단정보를 읽는다. 즉, 진단 프로세스 정보와 채널 위치정보가 워블 또는 LPP 신호로 기록된 경우에는 픽업을 이용하여 그 정보를 읽고, 바코드 또는 특정한 클럭 형상으로 디스크에 부착되어 진단 프로세스 정보와 채널 위치정보가 기록된 경우에는 광센서를 이용하여 그 정보를 읽는다.
도 4는 진단정보의 일례를 나타낸다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 진단정보는 진단 채널에 대한 위치정보와 진단 프로세스에 대한 정보를 포함한다. 진단채널에 대한 위치정보와 진단 프로세스 정보를 이용하여 해당 바이오 디스크에 대하여 일련의 진단 프로세스를 수행할 수 있다. 따라서 바이오 디스크에 기록된 정보만으로 다른 어플리케이션(application)의 도움 없이 진단을 수행할 수 있다.
도 4는 진단정보의 예를 나타낸 것으로, 이러한 진단정보의 형식은 도 4와 다르게 표현될 수 있다.
도 5는 채널의 위치정보의 일례를 나타낸다. 바이오 디스크 위의 진단 채널을 찾기 위해서는 래디얼(radial)과 탄젠셜(tangential) 방향의 위치 제어가 필요하다. 따라서 도 5에 도시한 바와 같이, 채널의 위치정보는 진단 채널의 존재 여부를 나타내는 정보와 바이오 디스크 상에서 진단 채널의 X, Y 좌표 정보를 포함한다.
도 6 내지 도 8은 진단 프로세스 정보의 예를 나타낸다. 도 6은 채널의 진단 종류에 대한 정보를 나타내고, 도 7과 도 8은 채널의 진단 프로세스를 수행하기 위한 동작을 나타낸다.
도 6 내지 도 8에 대한 정보를 이용하여 진단 물질의 분석을 위한 일련의 프로세스를 수행한다. 즉, 도 6의 정보를 통해 진단의 종류와 버전을 판단하면, 이에 따라 진단 프로세스를 수행하기 위한 동작이 결정된다.
즉, 도 8에 예시한 바와 같이, 스핀들 모터를 구동하여 디스크를 회전시키고, 스테핑 모터를 구동하여 픽업의 이동을 수행하며, 진단 결과를 검출하는 일련의 동작을 수행한다.
이때, 진단 결과를 검출하기 위해 픽업에서 출력되는 레이저를 진단 채널에 주입된 진단 물질에 조사하여 열을 가하거나 진단 물질의 광 흡수율이나 반사율을 측정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 바이오 디스크를 이용한 진단장치를 나타낸 블록도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 진단장치는 픽업(20), 스태핑 모터(stepping motor, 22), 스태핑 모터 구동부(24), 스핀들 모터(spindle motor, 26), 스핀들 모터 구동부(28) 및 제어부(30)를 포함한다.
픽업(20)은 바이오 디스크(400)로부터 채널 위치정보 및 진단 프로세스 정보를 읽어내고, 이를 제어부(30)에 전송한다. 또한, 픽업(20)은 진단 물질에 레이저를 조사하여 열을 가하거나, 진단 물질의 광 흡수율 또는 반사율 등을 측정하여 생화학 반응의 결과를 검출한다.
제어부(30)는 채널 위치정보 및 진단 프로세스 정보에 따라 스태핑 모터(22) 및 스핀들 모터(26)의 구동을 위한 신호를 생성하여 이를 각각 스태핑 모터 구동부(24) 및 스핀들 모터 구동부(28)로 출력한다.
스태핑 모터 구동부(24) 및 스핀들 모터 구동부(28)는 이러한 신호에 근거하여 스태핑 모터(22) 및 스핀들 모터(26)를 구동하여, 픽업(20)의 위치를 정밀 제어하고, 바이오 디스크(400)를 회전시킨다.
한편, 채널 위치정보 및 진단 프로세스 정보가 바코드 또는 특정한 클럭 형상으로 기록된 경우에는 이에 대한 정보를 광센서가 검출하여 이를 제어부로 전송한다. 이러한 방식은 픽업(20)을 구동하지 않고, 위치정보를 검출할 수 있기 때문에 광센서로 위치정보를 검출하면서 진단 프로세스를 진행할 수 있다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 바이오 디스크의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 바이오 디스크의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 바이오 디스크의 개략도이다.
도 4는 진단정보의 예를 나타낸 표이다.
도 5는 채널 위치정보의 예를 나타낸 개략도이다.
도 6은 진단 종류 정보의 예를 나타낸 개략도이다.
도 7은 진단 프로세스를 위한 동작 정보의 예를 나타낸 개략도이다.
도 8는 진단 프로세스를 위한 동작의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 디스크를 이용한 진단장치의 블록도이다.

Claims (23)

  1. 진단 물질을 주입하기 위한 진단 채널을 포함하는 채널 영역; 및
    상기 진단 물질의 분석을 위한 진단정보가 기록되는 진단정보 영역
    을 포함하는 바이오 디스크.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 진단정보 영역은
    채널의 위치정보가 기록되는 위치정보 영역; 및
    상기 진단 물질의 분석을 위한 진단 프로세스 정보가 기록되는 진단 프로세스 영역을 포함하는 바이오 디스크.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 진단 프로세스 정보는,
    진단 프로세스의 종류를 나타내는 정보; 및
    진단 프로세스를 수행하기 위한 동작을 나타내는 정보
    를 포함하는 바이오 디스크.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 위지정보는,
    상기 진단 채널의 존재 여부를 나타내는 정보; 및
    상기 진단 채널의 위치를 나타내는 정보
    를 포함하는 바이오 디스크.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 진단정보 영역은 상기 채널 영역의 내주 또는 외주에 위치하며, 상기 진단정보는 워블(wobble) 또는 랜드 프리 피트(land pre-pit, LPP)를 이용하여 기록되는 바이오 디스크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 진단정보 영역은 상기 바이오 디스크의 클램핑 영역에 인접하여 위치하는 바이오 디스크.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 진단정보는 클럭 형상을 이용해 저장되는 바이오 디스크.
  8. 바이오 디스크에 저장된 진단정보를 읽는 단계; 및
    상기 진단정보에 따라 상기 진단 채널에 주입된 진단 물질의 분석을 위한 동작을 수행하는 단계
    를 포함하는 바이오 디스크를 이용한 진단방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 진단정보는,
    진단 프로세스의 동작을 수행하기 위한 진단 프로세스 정보; 및
    상기 바이오 디스크에 저장된 진단 채널의 위치정보
    를 포함하는 바이오 디스크를 이용한 진단방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 진단 프로세스 정보는,
    진단 프로세스의 종류를 나타내는 정보; 및
    진단 프로세스를 수행하기 위한 동작을 나타내는 정보
    를 포함하는 바이오 디스크를 이용한 진단방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 위치정보는,
    상기 진단 채널의 존재 여부를 나타내는 정보; 및
    상기 진단 채널의 위치를 나타내는 정보
    를 포함하는 바이오 디스크를 이용한 진단방법.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 진단정보는 워블(wobble) 또는 랜드 프리 피트(land pre-pit, LPP)를 이용하여 저장되는 바이오 디스크를 이용한 진단방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 진단정보를 읽는 단계에서 광픽업을 이용하는 바이오 디스크의 진단방법.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 진단정보는 클럭 형상을 이용해 저장되는 바이오 디스크를 이용한 진단방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 진단정보를 읽는 단계에서 광센서를 이용하는 바이오 디스크의 진단방법.
  16. 바이오 디스크에 기록된 진단정보를 읽는 검출부; 및
    상기 검출부에서 읽어낸 상기 진단정보에 근거하여 상기 진단장치를 제어하는 제어부
    를 포함하는 바이오 디스크를 이용한 진단장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 진단정보는,
    진단 프로세스의 동작을 수행하기 위한 진단 프로세스 정보; 및
    상기 바이오 디스크에 저장된 진단 채널의 위치정보
    를 포함하는 바이오 디스크를 이용한 진단장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 진단 프로세스 정보는,
    진단 프로세스의 종류를 나타내는 정보; 및
    진단 프로세스를 수행하기 위한 동작을 나타내는 정보
    를 포함하는 바이오 디스크를 이용한 진단장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 위치정보는,
    상기 진단 채널의 존재 여부를 나타내는 정보; 및
    상기 진단 채널의 위치를 나타내는 정보
    를 포함하는 바이오 디스크를 이용한 진단장치.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 검출부는 광픽업인 바이오 디스크를 이용한 진단장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 진단 프로세스 정보 및 상기 위치정보는 워블(wobble) 또는 랜드 프리 피트(land pre-pit, LPP)를 이용하여 저장되는 바이오 디스크를 이용한 진단장치.
  22. 제16 항에 있어서,
    상기 검출부는 광센서인 바이오 디스크를 이용한 진단장치.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 위치정보는 클럭 형상을 이용해 저장되는 바이오 디스크를 이용한 진단장치.
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