KR20100010631A - 진단 디스크 및 이를 이용한 진단 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진단 디스크 및 이를 이용한 진단 시스템에 관한 것으로 특히, 진단 디스크를 이용하여 시료를 정확하고 간편하게 분석할 수 있도록 하는 진단 디스크 및 이를 이용한 진단 시스템에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 진단 디스크에 있어서, 시료가 주입되는 주입구가 형성된 주입부와; 상기 주입부와 연결되는 주 챔버와; 상기 주 챔버에서 분기되며, 상기 주 챔버보다 폭이 좁고, 단부에 배기구가 형성된 보조 챔버를 포함하는 적어도 하나 이상의 진단 채널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
디스크, 진단, 시료, 원심분리, 진단 채널.

Description

진단 디스크 및 이를 이용한 진단 시스템 {Disc for diagnosing and system for diagnosing using the same}
본 발명은 진단 디스크 및 이를 이용한 진단 시스템에 관한 것으로 특히, 진단 디스크를 이용하여 시료를 정확하고 간편하게 분석할 수 있도록 하는 진단 디스크 및 이를 이용한 진단 시스템에 관한 것이다.
혈액을 원심분리 하면 혈액 구성 물질의 밀도차에 따라 적혈구(erythrocyte), 버피 코트(buffy coat), 및 플라즈마(plasma) 층으로 분리된다.
이렇게 분리된 각각의 층의 체적 비율은 혈액의 상태(환자의 상태)를 파악하는데 중요한 정보를 제공할 수 있으므로 각 층의 체적을 정확하게 측정되어야 한다.
그러나 혈액 내에 버피 코트는 전체 혈액의 1% 미만의 체적을 자치하고 있어 그 체적을 정확하게 측정하는 것이 어렵다.
또한, 혈액 검사를 원하는 피검자는 병원에 방문하여야만 혈액을 통한 건강 진단이 가능하며, 이러한 진단에도 많은 시간이 소요하게 된다.
따라서, 보다 간편한 방법으로 혈액을 통한 건강 진단이 가능한 방안이 요구 되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 원심분리된 혈액 내의 버피 코트(buffy coat) 영역을 확대하여 정확한 측정 및 진단이 가능하도록 하는 채널 구조를 제공할 수 있는 진단 디스크 및 이를 이용한 진단 시스템을 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 진단 디스크에 있어서, 시료가 주입되는 주입구가 형성된 주입부와; 상기 주입부와 연결되는 주 챔버와; 상기 주 챔버에서 분기되며, 상기 주 챔버보다 폭이 좁고, 단부에 배기구가 형성된 보조 챔버를 포함하는 적어도 하나 이상의 진단 채널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 상기 진단 디스크를 이용하는 진단 시스템에 있어서, 상기 진단 디스크가 장입되어 구동되는 디스크 드라이버와; 상기 디스크 드라이버를 제어하는 제어장치와; 상기 제어장치를 제어하기 위한 입력장치와; 상기 제어장치와 연결된 디스플레이 모니터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.
첫째, 본 발명에서 제공하는 진단 디스크를 통하여 혈액 중 보다 정확한 버피 코트의 체적(volume)을 측정할 수 있으며, 버피 코트를 형성하는 세부 층(granulocyte, Non-granulocyte, platelet)도 구분할 수 있다.
둘째, 원심분리된 혈액의 어느 한 성분이 진단 디스크의 반응 챔버로 유입되어 시약과 반응할 수 있고, 이 반응 여부를 분석함으로써 보다 정밀한 건강 진단이 가능할 수 있다.
셋째, 진단 디스크를 이용하여 검진 대상자의 혈액을 이용하여 건강 상태를 진단할 경우에는 이 혈액을 원심분리하고, 이 원심분리 결과를 이용하여 다양한 항목의 진단에 이용하며, 그 진단 결과를 이 진단 디스크에 기록하는 과정이 일련의 자동화 과정으로 이루어질 수 있는 것이다.
따라서, 검진 대상자의 혈액을 디스크에 주입하여 디스크 드라이버에 장입시켜 분석을 시작하면 진단 결과가 기록된 디스크를 결과물로서 얻을 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
디스크 드라이버에서 구동되는 광학 디스크(Optical disk)는 빠른 속도로 회전이 가능하고, 또한 이러한 디스크의 회전 속도 및 방향을 제어 가능하므로, 디스크에 진단을 위한 혈액 또는 기타 액체를 수용할 수 있는 적당한 채널을 구비한다면, 디스크의 회전에 의한 원심분리 기능을 이용하여 진단 디스크로서 이용할 수 있다.
이와 같은 진단 디스크를 이용하는 시스템의 일례는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 진단 디스크(10)를 장입하여 회전시키는 디스크 드라이버(20)와, 이 디스크 드라이버(20)를 제어하는 제어장치(30), 입력장치(41) 및 디스플레이 모니터(40)로 이루어진다.
이때, 이러한 제어장치(30)는 통상의 컴퓨터가 이용될 수 있고, 경우에 따라 디스크 드라이버(20)와 함께, 진단을 위하여 최적화된 특정 장치가 이용될 수도 있다.
여기서 이용되는 진단 디스크의 일례는 도 2에서 도시하는 바와 같이, 디스크 본체의 특정 영역에 진단을 위한 액체가 주입되는 진단 채널(11)이 구비된다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 진단 디스크(10)는, 광이 조사되는 방향을 따라 진단 채널(11)이 구비되는 채널층(12)과, 채널층(12) 위에 형성되는 기록층(13) 및 기록층(13) 위에 형성되는 반사층(14)을 포함한다.
이와 같은 진단 디스크(10)는 CD(compact disc) 시스템은 물론 DVD(Digital Versatile Disc), HD-DVD 및 BD(Blu Disc) 시스템 등에서 사용 가능한 구조를 갖는다.
이러한 진단 디스크(10)를 이용하는 전체 시스템의 일례는 도 4에서 도시하는 바와 같다.
즉, 진단 디스크(10)를 이용하는 진단 장치는, 레이저와 같은 발광 소자를 포함하는 픽업(21)과, 이 픽업(21)을 제1방향으로 이동시키는 스태핑 모터(stepping motor; 22)와, 이 스태핑 모터(22)를 구동시키는 스태핑 모터 구동부(23)가 구성된다.
또한, 진단 디스크(10)를 회전시키는 스핀들 모터(spindle motor; 24)와, 이 스핀들 모터(24)를 구동시키는 스핀들 모터 구동부(25)와, 픽업(21)에서 반사된 빛을 감지하는 광 센서(26)를 포함하고, 이들 구성을 제어하는 제어부(27)를 포함하여 구성된다.
광 픽업(21)은 진단 디스크(10)로부터 진단채널 위치정보 및 진단 프로세스 정보를 읽어내고, 이를 제어부(27)에 전송한다. 또한, 픽업(21)은 진단 물질에 레이저를 조사하여 열을 가하거나, 진단 물질의 광 흡수율 또는 반사율 등을 측정하여 생화학 반응의 결과를 검출한다.
제어부(27)는 진단채널 위치정보 및 진단 프로세스 정보에 따라 스태핑 모터(22) 및 스핀들 모터(24)의 구동을 위한 신호를 생성하여 이를 각각 스태핑 모터 구동부(23) 및 스핀들 모터 구동부(25)로 출력한다.
스태핑 모터 구동부(23) 및 스핀들 모터 구동부(25)는 이러한 신호에 근거하여 스태핑 모터(22) 및 스핀들 모터(24)를 구동하여, 픽업(21)의 위치를 정밀 제어하고, 바이오 디스크(10)를 회전시킨다. 여기서, 스태핑 모터(22)는 픽업(21)의 위치를 진단 디스크의 중심에서 외측을 잇는 경로를 따라 이동시킨다.
이러한 진단 디스크에서, 광 디스크 드라이버(20)에 구비되는 픽업(21)이 진단 디스크(10)의 진단 채널(11)이 없는 영역(M)에 레이저를 조사하면 반사층(14)에서 반사되는 레이저의 경로 상에 진단 채널(11)이 존재하지 않으므로, 반사된 레이저는 기록층(13)의 영향만을 받게 된다. 따라서 광 디스크 드라이버(20)는 기록층(13)에 저장되어있는 데이터를 판독할 수 있다.
한편, 픽업(21)이 진단 채널(11)이 있는 영역(N)에 레이저를 조사하면 반사층(14)에서 반사되는 레이저의 경로 상에 진단 채널(11)이 존재하므로 반사되는 레이저는 기록층(13) 뿐만 아니라 진단 채널(11)의 영향도 받게 된다.
따라서, 반사된 레이저에서 기록층(13)에 의한 영향을 제거하면, 진단 채널(11)에 의한 영향만을 추출할 수 있고, 이를 이용하여 진단 채널(11)을 판독할 수 있다.
기록층(13)에는 진단 물질의 분석을 위한 진단 프로세스 정보와 진단 채널(11)의 위치정보가 기록될 수 있다. 이러한 위치정보와 진단 프로세스 정보는 디스크 드라이버에 내장되는 광 센서(26) 또는 픽업(21)을 이용하여 검출할 수 있다.
한편, 제어부(27)는 진단 디스크(10) 상의 진단 채널(11)의 위치정보에 기초 하여 픽업(21)의 위치를 판단할 수 있으며, 위치정보에 대응하여 진단 채널에서 검출한 신호를 저장할 수도 있다.
<제1실시예>
진단 디스크(50)는 도 5에서 도시하는 바와 같이, 디스크(50)에 배열된 다수의 진단 채널(60)로 구성된다.
이러한 진단 채널(60)에는, 도 6에서와 같이, 시료가 주입되는 주입구(62)가 형성되는 주입부(61)가 위치하고, 이 주입부(61)는 주 챔버(63)와 연결된다. 주입부(61)에는 잉여 챔버(64)가 위치하여 진단을 위한 분석 과정의 초기에 주 챔버(63)로 유입되지 못하는 잉여분의 시료가 임시적으로 위치하게 된다.
이하, 이러한 진단 디스크(50)를 이용하여 혈액을 분석하는 과정을 설명한다.
먼저, 혈액 시료를 진단 채널(60)의 주입구(62)로 주입하면 혈액이 도 6과 같은 상태로 주입부(61)를 거쳐 주 챔버(63)에 담기게 된다. 이후, 진단 디스크(50)를 상술한 디스크 드라이버에 장입한 후, 진단 디스크(50)를 구동시킨다.
그러면 이러한 주 챔버(63) 내에서 혈액은 도 7과 같은 상태로 버피 코트(buffy coat), 적혈구(erythrocyte), 및 플라즈마(plasma)로 원심분리된다.
이와 같이 분리된 혈액은 디스크 드라이버의 기능을 이용하여 체적을 측정할 수 있고, 각 분리된 층의 체적 비율을 구할 수 있다. 즉, 픽업을 이용하여 각 층의 색상 차이에 의한 반사율 차이를 이용하여 각 분리되는 지점을 알 수 있고, 이를 이용하여 체적을 구할 수 있는 것이다.
<제2실시예>
도 8에서 도시하는 바와 같이, 진단 디스크(100) 상에는 방사선상으로 배열된 다수의 진단 채널(110)이 구성된다.
이러한 진단 채널(110)에는, 도 9에서와 같이, 시료가 주입되는 주입구(inlet; 112)가 형성되는 주입부(111)가 위치하고, 이 주입부(111)는 주 챔버(113; main chamber)와 연결된다.
주 챔버(113)는 디스크(100)의 중심과 외곽선을 잇는 최단 거리인 방사선(R) 상을 따라 위치하고, 이 주 챔버(113)의 특정 위치(A 지점)에는 이 주 챔버(113)보다 폭이 좁은 보조 챔버(sub chamber; 114)가 위치한다. 이 보조 챔버(114)는 수차례 절곡되어 형성되고, 이 절곡된 부분 중 가장 긴 부분을 차지하는 주요부는 방사선(R') 상을 따라 위치한다.
이 보조 챔버(114)의 단부에는 배기구(vent; 115)가 위치하여 주 챔버(113)에 위치하는 시료가 이 보조 챔버(114)로 유입될 수 있도록 한다.
한편, 주입부(111)에는 잉여 챔버(waste chamber; 114)가 위치하여 진단을 위한 분석 과정의 초기에 주 챔버(113)로 유입되지 못하는 잉여분의 시료가 임시적으로 위치하게 된다. 즉, 주입부(112)를 통하여 주입된 시료의 체적이 주 챔버(113)가 담을 수 있는 용량을 초과할 경우에 시료는 이 잉여 챔버(114)로 유입된다.
혈액의 전체 체적에서 적혈구(erythrocyte) 체적의 비율은 30 내지 55%의 범위 내에 있다. 이러한 혈액의 특성을 이용하기 위하여, 보조 챔버(114)가 연결되는 A 지점은, 이 A 지점을 중심으로 주 챔버(113)를 D1과 D2로 나눌 때, D2/(D1 + D2)가 30% 이하인 곳에 위치한다. 즉, D2가 주 챔버(113) 전체 길이의 30% 이하가 되도록 하는 지점에 보조 챔버(114)가 연결된다.
결국, A 지점이 전체 혈액 대비 적혈구 체적(erythrocyte volume)의 비율(30 내지 55%)보다 아래에 위치하게 된다. 본 실시예에서는 보조 챔버(114)가 주 챔버(113)의 우측에 위치하게 된다.
이하, 이러한 진단 디스크(100)를 이용하여 혈액을 분석하는 과정을 설명한다.
먼저, 혈액 시료를 진단 채널(110)의 주입구(112)로 주입하면 혈액이 도 10과 같은 상태로 주입부(111)를 거쳐 주 챔버(113)에 담기게 된다. 이때 주 챔버(113)와 보조 챔버(114)는 모세관으로 연결되어 있고 이 모세관은 일정 압력(Pc) 이상이 작용하지 않으면 주 챔버(113)에 있는 시료가 보조 챔버(114)로 이동하지 않게 설계되어 있다.
이후, 진단 디스크(100)를 상술한 디스크 드라이버에 장입한 후 구동시켜 혈액을 원심분리시킨다. 이때 디스크(100)의 회전속도는 A 지점에서 원심력으로 인해 생기는 압력이 Pc가 되는 회전속도(Rc)보다 느리게 한다.
이후, 원심분리가 이루어지면 도 11과 같이, 혈액(whole blood)은 적혈구(erythrocyte), 버피 코트(buffy coat), 및 플라즈마(plasma)의 3개의 층으로 분리가 된다.
여기서, 상술한 바와 같이 적혈구 체적 대 전체 혈액 체적의 비율은 30 내지 55%이고, 보조 챔버(114)와 주 챔버(113)와의 연결지점인 A 지점은 주 챔버(113)의 D2/(D1 + D2)가 30% 이하인 곳에 위치하므로, 버피 코트와 적혈구 사이의 경계면 B는 보조 챔버(114)와 주 챔버(113)와의 연결지점인 A보다 항상 아래에 위치하게 된다.
이렇게 원심분리된 혈액을 앞에서 설명한 A지점에 압력 Pc보다 큰 압력이 발생하도록 회전속도 Rc보다 빠르게 회전시킨다. 디스크(100)가 Rc보다 빠르게 회전하면 A 지점에는 Pc보다 큰 압력이 발생하게 되고, 도 12와 주 챔버(113)에 있던 원심분리된 혈액이 보조 챔버(114)로 이동하게 된다. 이때, 보조 챔버(114)에 있던 공기는 배기구(115)를 통하여 빠져나가게 된다.
이와 같이 보조 챔버(114)로 이동된 혈액은 A 지점이 경계면 B보다 항상 아래에 있기 때문에 적혈구, 버피 코트, 및 플라즈마의 순서로 위치하게 된다. 여기서 보조 챔버(114)의 체적은 모든 버피 코트의 체적이 A 지점을 통과할 수 있게 설계한다.
이러한 과정에서 보조 챔버(114)로 이동한 버피 코트는 주 챔버(113)의 폭(Wm)과 보조 챔버(114)의 폭(Ws)의 비에 따라 그 길이가 확대된다. 예를 들면, Wm이 3 mm이고 Ws가 1 mm이면 버피 코트의 길이는 3배로 확대된다. 이렇게 보조 챔버(114)를 통하여 확대된 버피 코트의 길이를 이용하여, 보다 정확한 버피 코트의 체적(volume)을 측정할 수 있으며, 버피 코트를 형성하는 세부 층(granulocyte, Non-granulocyte, platelet)도 구분할 수 있다.
한편, 도 13에서 도시하는 바와 같이, 상기 주 챔버(113)에는 특정 시 약(119)을 포함하는 반응 챔버(117)가 연결될 수 있다.
이때, 주 챔버(113)와 반응 챔버(117) 사이에는 특정 조건에 따라 제거 가능한 장벽(118)이 형성되어, 주 챔버(113)에 포함된 시료가 원심분리된 후에 반응 챔버(117)로 유입되도록 할 수 있다.
이러한 장벽(118)은 얇은 막일 수 있고, 경우에 따라서는 밸브의 형태가 이용될 수도 있다.
이와 같은 장벽(118)은 디스크(100)의 회전 속도를 달리하여 압력에 의하여 제거되도록 할 수 있고, 디스크(100)의 회전 방향을 달리하여 제거되도록 할 수도 있다.
이러한 반응 챔버(117)에는 상술한 바와 같이 원심분리된 어느 층과 반응하는 진단 시약이 포함될 수 있으며, 반응 여부는 픽업을 이용하여 반사율의 변화를 측정함으로써 알 수 있다. 즉, 반응에 따라 시약의 색상이 변화하게 되고, 이 색상의 변화 여부를 디스크 드라이버에서 감지할 수 있다.
경우에 따라, 이러한 반응 챔버(117)는 보조 챔버(114)에 연결될 수도 있다.
이상과 같이 원심분리 과정에 의하여 측정된 각 층의 체적과 같은 데이터뿐 아니라, 상술한 시약을 이용한 진단 여부는 별도의 저장장치에 기록될 수 있으나, 본 디스크(100)의 진단 채널이 형성되지 않은 부분(도 3의 M 부분 참고)에 기록될 수도 있다.
이와 같이 원심분리된 혈액을 분석하여 건강 진단에 이용할 수 있다. 예를 들어, 적혈구와 버피 코트 사이 또는 버피 코트와 플라즈마 사이의 경계면을 측정 할 수 있을 것이다.
혈액의 경우에는 이러한 각 분리된 요소의 길이 비율이 중요할 수 있다. 예를 들어, 적혈구의 경계를 알면 길이 비율을 통하여 헤마토크릿(hematocrit) 수치를 알 수 있으며, 이를 이용하여 단위 체적당 헤모글로빈 수치, 적혈구 양과 같은 수치를 산정하여 건강 상태를 진단할 수 있다.
또한, 특정 시약이 포함되는 반응 챔버(117)를 이용하여 건강 상태를 진단할 수도 있다. 즉, 디스크(10)의 회전속도를 변경하거나 회전방향을 변경함으로써 반응 챔버(117)의 입구에 위치하는 장벽(118)을 제거할 수 있고, 그러면 상술한 과정에서 원심분리된 혈액의 어느 한 성분이 이 반응 챔버(117)로 유입되어 시약과 반응할 수 있고, 이 반응 여부를 분석함으로써 보다 정밀한 건강 진단이 가능할 수 있다.
이러한 원심분리된 혈액의 어느 한 성분과 시약과의 반응 여부는 픽업(21) 및 광 센서(26)를 통하여 알아낼 수 있다.
또한, 이러한 반응 챔버(117)마다 다양한 검사를 위한 시약이 포함될 수 있고, 따라서 하나의 진단 디스크(10)를 통하여 많은 항목을 동시에 검진할 수 있는 것이다.
이와 같은 혈액과 같은 시료의 분석을 통한 건강 상태 진단 결과를 산출하고, 이를 기록할 수 있으며, 이러한 기록 방법에는 상술한 판독 경계면의 위치기록과 동일한 방법이 이용될 수 있다. 즉, 진단 결과는 진단 디스크(10)의 진단 채널(11)이 형성되지 않은 부분(도 5의 M 부분)에 기록되거나, 별도의 메모리와 같은 특정영역에 기록될 수 있다.
이러한 건강 진단의 과정은 원심분리 과정에 이어서 자동화된 일련의 과정을 통하여 연속적으로 진행될 수 있다.
즉, 이와 같이, 진단 디스크(10)를 이용하여 검진 대상자의 혈액을 이용하여 건강 상태를 진단할 경우에는 이 혈액을 원심분리하고, 이 원심분리 결과를 이용하여 다양한 항목의 진단에 이용하며, 그 진단 결과를 이 진단 디스크(10)에 기록하는 과정이 일련의 자동화 과정으로 이루어질 수 있는 것이다.
따라서, 검진 대상자의 혈액을 디스크(10)에 주입하여 디스크 드라이버에 장입시켜 분석을 시작하면 진단 결과가 기록된 디스크(10)를 결과물로서 얻을 수 있게 된다.
<제3실시예>
도 14에서 도시하는 바와 같이, 진단 디스크(200) 상에는 방사선상으로 배열된 다수의 진단 채널(210)이 구성된다.
이러한 진단 채널(210)에는, 도 15에서와 같이, 시료가 주입되는 주입구(inlet; 212)가 형성되는 주입부(211)가 위치하고, 이 주입부(211)는 주 챔버(213; main chamber)와 연결된다.
주 챔버(213)는 디스크(200)의 중심과 외곽선을 잇는 최단 거리인 방사선(R) 상을 따라 위치하고, 이 주 챔버(213)의 특정 위치(A 지점)에는 이 주 챔버(213)보다 폭이 좁은 보조 챔버(sub chamber; 214)가 위치한다.
이 보조 챔버(214)는 수차례 절곡되어 형성되고, 이 절곡된 부분 중 가장 긴 부분을 차지하는 주요부는 방사선(R') 상을 따라 위치한다.
이 보조 챔버(214)의 단부에는 배기구(vent; 215)가 위치하여 주 챔버(213)에 위치하는 시료가 이 보조 챔버(214)로 유입될 수 있도록 한다.
한편, 주입부(211)에는 잉여 챔버(waste chamber; 214)가 위치하여 진단을 위한 분석 과정의 초기에 주 챔버(213)로 유입되지 못하는 잉여분의 시료가 임시적으로 위치하게 된다.
제2실시예와 마찬가지로, 보조 챔버(214)가 연결되는 A 지점은, 이 A 지점을 중심으로 주 챔버(213)를 D1과 D2로 나눌 때, D2/(D1 + D2)가 30% 이하인 곳에 위치한다. 즉, D2가 전체 주 챔버(213) 길이의 30% 이하가 되도록 하는 지점에 보조 챔버(214)가 연결된다.
본 제3실시예에서는 보조 챔버(214)의 위치가 주 챔버(213)의 좌측에 위치하는 실시예를 나타내고 있으며, 이는 디스크(200)의 회전 방향에 따라 제2실시예와 다른 효과를 발휘할 수 있다.
이외에 설명되지 않은 부분은 제2실시예와 동일하다.
<제4실시예>
도 16에서 도시하는 바와 같이, 진단 디스크(300) 상에는 방사선상으로 배열된 다수의 진단 채널(310)이 구성된다.
이러한 진단 채널(310)에는, 도 17에서와 같이, 시료가 주입되는 주입구(inlet; 312)가 형성되는 주입부(311)가 위치하고, 이 주입부(311)는 주 챔버(313; main chamber)와 연결된다.
주 챔버(313)는 디스크(300)의 중심과 외곽선을 잇는 최단 거리인 방사선(R) 상을 따라 위치하고, 이 주 챔버(313)의 특정 위치(A 지점)에는 이 주 챔버(313)보다 폭이 좁은 보조 챔버(sub chamber; 314)가 위치한다.
이때, 이 보조 챔버(314)는 제2 및 제3실시예와는 달리, 주요 부분이 방사선 상에 위치하지 않고, 주 챔버(313)에 대하여 임의의 각도를 가지며, 도 17에서와 같이, 한 차례 절곡되어 형성된다. 또한, 이러한 보조 챔버(314)는 주 챔버(313)의 우측에 위치한다.
이 보조 챔버(314)의 단부에는 배기구(vent; 315)가 위치하여 주 챔버(313)에 위치하는 시료가 이 보조 챔버(314)로 유입될 수 있도록 한다.
한편, 주입부(311)에는 잉여 챔버(waste chamber; 314)가 위치하여 진단을 위한 분석 과정의 초기에 주 챔버(313)로 유입되지 못하는 잉여분의 시료가 임시적으로 위치하게 된다.
이때, 제2실시예와 마찬가지로, 보조 챔버(314)가 연결되는 A 지점은, 이 A 지점을 중심으로 주 챔버(313)를 D1과 D2로 나눌 때, D2/(D1 + D2)가 30% 이하인 곳에 위치한다. 즉, D2가 전체 주 챔버(313) 길이의 30% 이하가 되도록 하는 지점에 보조 챔버(214)가 연결된다.
이외에 설명되지 않은 부분은 제2실시예와 동일하다.
<제5실시예>
도 18에서 도시하는 바와 같이, 진단 디스크(400) 상에는 방사선상으로 배열된 다수의 진단 채널(410)이 구성된다. 이러한 진단 채널(410)에는, 도 19에서와 같이, 시료가 주입되는 주입구(inlet; 412)가 형성되는 주입부(411)가 위치하고, 이 주입부(411)는 주 챔버(413; main chamber)와 연결된다.
주 챔버(413)는 디스크(400)의 중심과 외곽선을 잇는 최단 거리인 방사선(R) 상을 따라 위치하고, 이 주 챔버(413)의 특정 위치(A 지점)에는 이 주 챔버(413)보다 폭이 좁은 보조 챔버(sub chamber; 414)가 위치한다.
이때, 이 보조 챔버(414)는 주요 부분이 방사선 상에 위치하지 않고, 주 챔버(413)에 대하여 임의의 각도를 가지며, 제4실시예와 방향을 달리하여 위치한다. 즉, 즉, 본 제5실시예에서는 보조 챔버(414)가 주 챔버(413)의 좌측에 위치하는 구성을 나타내고 있다. 이는 디스크(400)의 회전 방향에 따라 제4실시예와 다른 효과를 발휘할 수 있다.
나머지 설명되지 않은 부분은 제4실시예와 동일하다.
<제6실시예>
도 20에서 도시하는 바와 같이, 진단 디스크(500) 상에는 다수의 진단 채널(510)이 구성된다.
이러한 진단 채널(510)에는, 도 21에서와 같이, 시료가 주입되는 주입구(inlet; 512)가 형성되는 주입부(511)가 위치하고, 이 주입부(511)는 주 챔버(513; main chamber)와 연결된다.
주 챔버(513)는 디스크(300)의 중심과 외곽선을 잇는 최단 거리인 방사선(R) 상을 따라 위치하지 않고, 이 방사선(R)에 대하여 임의의 각도를 이루는 위치에 위치한다.
또한, 이 주 챔버(513)의 특정 위치(A 지점)에는 이 주 챔버(513)보다 폭이 좁은 보조 챔버(sub chamber; 514)가 위치한다.
이때, 이 보조 챔버(514)는 주 챔버(513)에 대하여 임의의 각도를 가지며, 도 20에서와 같이, 한 차례 절곡되어 형성된다. 또한, 이러한 보조 챔버(514)는 주 챔버(513)의 좌측에 위치한다.
이 보조 챔버(514)의 단부에는 배기구(vent; 515)가 위치하여 주 챔버(513)에 위치하는 시료가 이 보조 챔버(514)로 유입될 수 있도록 한다.
한편, 주입부(511)에는 잉여 챔버(waste chamber; 514)가 위치하여 진단을 위한 분석 과정의 초기에 주 챔버(513)로 유입되지 못하는 잉여분의 시료가 임시적으로 위치하게 된다.
이때, 보조 챔버(514)가 연결되는 A 지점은, 이 A 지점을 중심으로 주 챔버(513)를 D1과 D2로 나눌 때, D2/(D1 + D2)가 30% 이하인 곳에 위치한다. 즉, D2가 전체 주 챔버(513) 길이의 30% 이하가 되도록 하는 지점에 보조 챔버(214)가 연결된다.
이외에 설명되지 않은 부분은 제2실시예와 동일하다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 변형이 가능하고, 이러한 기술적 사상의 여러 실시 형태는 모두 본 발명의 보호범위에 속함은 당연하다.
도 1은 진단 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 진단 디스크의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은 진단 디스크의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 진단 시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1실시예를 나타내는 도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예를 이용하여 혈액을 분석하는 과정을 나타내는 도이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예의 변형 예를 나타내는 도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제4실시예를 나타내는 도이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 제5실시예를 나타내는 도이다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 제6실시예를 나타내는 도이다.

Claims (15)

  1. 진단 디스크에 있어서,
    시료가 주입되는 주입구가 형성된 주입부와;
    상기 주입부와 연결되는 주 챔버와;
    상기 주 챔버에서 분기되며, 상기 주 챔버보다 폭이 좁고, 단부에 배기구가 형성된 보조 챔버를 포함하는 적어도 하나 이상의 진단 채널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 주 챔버는 상기 디스크의 중심과 외곽선을 잇는 최단 거리인 방사선 상을 따라 위치하는 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 보조 챔버의 가장 긴 부분은 상기 디스크의 중심과 외곽선을 잇는 최단 거리인 방사선 상을 따라 위치하는 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 주 챔버 또는 보조 챔버에는 특정 시약을 포함하는 반응 챔버가 연결된 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 주 챔버 또는 보조 챔버와 반응 챔버의 연결부에는 제거 가능한 장벽이 위치하는 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 각 반응 챔버에는 서로 다른 시약을 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 보조 챔버는 적어도 한 번 이상 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 보조 챔버는 상기 주 챔버의 좌측 또는 우측에 연결된 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 보조 챔버는 모세관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 주 챔버와 보조 챔버가 연결되는 지점 A는, 상기 주 챔버의 길이를 상기 주입부에서 가까운 쪽에서부터 상기 A를 중심으로 D1과 D2로 나눌 때, D2/(D1 + D2)가 30% 이하인 곳에 위치하는 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 디스크는,
    상기 진단 채널이 위치하는 진단 채널층과;
    상기 진단 채널층 상에 위치하며 데이터가 기록되는 기록층; 및
    상기 기록층 상에 위치하는 반사층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 주입부에는 혈액이 주입되고, 이때 상기 보조 챔버의 체적은 모든 버피 코트의 체적이 상기 주 챔버와 보조 챔버의 연결 지점을 통과할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 주입부측에는 잉여 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 디스크.
  14. 제 1항의 진단 디스크를 이용하는 진단 시스템에 있어서,
    상기 진단 디스크가 장입되어 구동되는 디스크 드라이버와;
    상기 디스크 드라이버를 제어하는 제어장치와;
    상기 제어장치를 제어하기 위한 입력장치와;
    상기 제어장치와 연결된 디스플레이 모니터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진단 시스템.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 진단 디스크의 주입부에 주입된 시료를 분석한 분석 결과는 상기 디스크의 진단 채널이 위치하지 않는 부분에 기록되는 것을 특징으로 하는 진단 시스템.
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