KR20110084240A - 혈액 분석기의 혈액 분석용 일회용 카세트 및 혈액 분석에 사용하는 방법 - Google Patents

혈액 분석기의 혈액 분석용 일회용 카세트 및 혈액 분석에 사용하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 혈액 분석용 일회용 카세트 (10) 에 관한 것으로, 충전 입구 (94) 를 갖는 샘플링 부분 (70) 과 상부패널 (22) 을 가진 하우징 (20) ; 하우징의 상부 패널 (22) 의 오목부 형태로 되어 있으며 다이어프램 (39) 에 의해 밀봉되되; 챔버 (30, 32, 34, 36) 위의 다이어프램 (39) 부분은 가요성을 가지며; 하나 이상의 채널 (50, 52, 54, 56) 은 챔버 쌍과 상호 연결되기 적합하게 되어 있고; 챔버 중의 하나는 혈액 분석을 위한 미리 정해진 양의 시약을 담고 있는 적어도 한 쌍의 챔버 (30, 32, 34, 36); 및 시약을 담고 있는 챔버에 연결되도록 이웃하여 배치되되, 샘플 (60) 출구는 상부 패널 (22) 에서 오목하게 된 출구 캐비티 (69), 그 내부에 배치된 분할구, 및 출구 캐비티 (60) 를 덮는 커버 (61) 를 포함하며; 샘플 출구는 시약을 담고 있는 챔버로 시약을 밀봉하는 샘플 출구 (60) 를 포함한다. 혈액 분석기 상의 혈액학적 변수를 측정하기 위한 일회용 카세트를 사용하는 방법이 함께 개시된다.

Description

혈액 분석기의 혈액 분석용 일회용 카세트 및 혈액 분석에 사용하는 방법 {DISPOSABLE CASSETTE AND METHOD OF USE FOR BLOOD ANALYSIS ON BLOOD ANALYZER}
본 발명은 혈액 분석기에서 혈액 샘플을 측정하기 위한 일회용 카세트 및 그 사용방법에 관한 것이다.
고품질, 고용량, 고속의 완전 자동화된 병원 장비에서부터 저가의 의원용 소형 작업대 장비에 이르기까지 다양한 혈액학 분석기가 시판되고 있다. 이들 장비들 대부분은 장비 상에서의 샘플 준비와 측정을 자동화하기 위해 다수의 시약 및 세정제를 장비 내에 탑재하고 있다. 이들 혈액학 분석기가 고용량, 일괄적인 샘플 분석, 자동화된 샘플 흡인 및 준비, 자동화된 세정 사이클과 같은 공지의 장점을 가지고 있지만, 이들 장비는 상대적으로 고가이고, 대용량의 시약을 사용하는데, 이 경우 시약 재고관리 및 장비에 대한 유지 보수에 손이 많이 간다. 그러므로, 최소한의 유지 보수, 최소한의 개인 훈련 및 시술 기술이 요구되는 응급실과 같은 환자 옆 검사 환경에 이들 장비를 적용하는 것은 곤란하다.
최근 몇 년 동안, 환자 옆 검사에서의 이와 같은 요구를 충족하기 위해, 일회용 카세트를 사용하기 적합한 혈액 분석기와 1 회의 샘플 분석용 시약이 담긴 일회용 카세트가 개발되어 왔다.
미국특허 제7,335,339호에는 서로 다른 측정을 위해 혈액을 샘플링하거나 또는 격리하는 회전 밸브와, 혈액 분석용 선충전 (pre-filled) 시약을 담고 있는 2 개의 실린더를 가진 일회용 카세트가 개시된다. 시약을 혈액과 혼합하는 것은 각각의 실린더에 위치하는 피스톤에 의해 좌우된다. 카세트의 구조는 복잡하며, 제조 단가가 높다. 이 카세트에서, 선충전 시약은 자체가 운동 부분인 회전 밸브에 의해 카세트의 다른 부분과 떨어져 있다. 카세트는 세정제를 포함하고 있지 않으며, 장비의 측정장치는 장비에 구비된 세정용액에 의해 세정된다.
국제공개공보 WO 2004/045770 A1 호에는 하우징 표면의 오목한 부분에 의해 형성되어 다이어프램에 의해 밀봉된 다수의 용기와, 선택된 용기를 상호 연결하는 다수의 채널을 포함하는 일회용 카세트가 개시된다. 카세트의 2 개의 용기에는 희석액이 담겨져 있는데, 한 용기에는 용혈제가, 다른 용기에는 세정제가 각각 담긴다. 카세트는 혈액을 카세트 안으로 운반하는 데 사용되는 모세관 또는 마이크로피펫을 수용하여 지지하는 카세트와 함께 사용하도록 특별히 디자인된 모세관 홀더를 수용하기 적합하게 되어 있는 긴 구멍을 가진다. 혈액 일부분은 제 1 희석액과 혼합되도록 미끄럼 밸브에 의해 분할되어 제 1 희석 혈액을 형성하도록 되어 있는데, 그 후 희석된 샘플의 두 부분은 미끄럼 밸브에 의해 분할되는 바, 한 부분은 제 2 희석액과 혼합되어 적혈구 측정을 위한 제 2 희석 샘플을 형성하며, 다른 부분은 용혈제와 혼합되어 백혈구 측정을 위한 용해 샘플 혼합물를 형성하도록 되어 있다. 제 2 희석 샘플 및 용해 샘플 혼합물는 카세트로부터 카세트의 두 대향측 상의 밀봉된 개구부를 관통하는 바늘을 통해 혈액 분석기 안으로 들어간다.
선택된 용기에 교대로 압력을 가함으로써 혼합하도록 되어 있는 단순한 방법이 가진 장점에도 불구하고, 이 카세트는 사용을 어렵게 만드는 몇 가지 단점을 가진다. 이 카세트는 운반 중 액체 시약의 밀봉 확실성이 부족하다. 액체 시약은 자체가 운동 부분인 미끄럼 밸브에 의해서만 다른 부분으로 흘러들어가는 것이 제한된다. 액체 시약은 미끄럼 밸브와의 접속부로부터 쉽게 누설되며, 혈액의 서로 다른 부분을 서로 다른 시약으로 분리하게 되는 미끄럼 밸브에 잠재적인 화학적 오염을 일으키고, 측정 오차를 일으키는데, 이는 선충전 시약이 측정될 혈구의 희석비 및 궁극적으로는 농도를 결정하기 때문이다.
더욱이, 이 카세트는 두 개의 순차적인 희석 단계를 필요로 하며, 그러므로, 더 많은 희석액을 소비하고, 샘플 혼합물 준비에 더 많은 시간이 걸린다. 알 수 있는 것처럼, 측정의 정확성은 혼합하는 두 번째 단계 뿐 아니라, 첫 번째 희석 단계에서의 혼합의 완성도와 질에 달려 있다. 게다가, 이 카세트는 혈액을 채우기 위한 모세관 홀더와 같은 특별한 기구를 필요로 하며, 이는 또한 각 혈액이 테스트되도록 작업자가 유리 모세관을 홀더에 삽입함에 따라, 샘플 준비를 위한 총 시간을 증가시킨다. 이는 또한 얇은 유리관이 삽입 중에 정확히 정렬되지 않아 깨질 수 있기 때문에 상처를 입힐 위험을 높이며, 생물학적 위험 물질에 대한 작업자의 노출을 증대시킨다. 추가로, 이 카세트는 혈액 분석기에 복잡한 인터페이스를 요한다. 샘플 혼합물의 흡입이 카세트의 두 대향측으로부터 시작되기 때문에, 카세트는 카세트 위에 위치하는 가압장치 및 양 측에서 샘플 혼합물을 흡입하는 장치와 수평한 위치에 있어야 한다. 이러한 구조로 인해, 혈구 계산 장치에 연결된 도관안으로 공기 기포의 잠재적인 흡인을 방지하기 어렵게 된다.
그러므로, 장치 내의 상호 오염을 방지하고 혈액 측정의 정확성을 향상시키도록 보관 및 운반 중에 카세트 내에 수용되는 시약의 밀봉을 보장하는 개량된 일회용 카세트를 제공하는 것이 바람직하다. 간단한 프로세스와 짧은 준비시간으로 적혈구와 백혈구 모두를 위한 샘플 혼합물을 준비하는 단일 단계의 희석단계를 제공하는 카세트 구비하는 것이 더욱 바람직하다. 더욱이, 혈액 분석기에 대해 단순한 인터페이스로 지지될 수 있는 카세트를 제공하는 것이 바람직하다. 더욱이, 작업자에 의한 사용이 편리하고 안전하며, 훈련과 기술을 최소화할 수 있는 카세트를 제공하는 것이 바람직하다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 혈액 분석용 일회용 카세트에 관한 것이다. 하나의 실시예에서, 일회용 카세트는 충전 입구를 갖는 샘플링 부분을 구비한 상부 패널을 가진 하우징; 하우징의 상부 패널의 오목부 형태로 되어 있으며 다이어프램에 의해 밀봉되는 적어도 한 쌍의 챔버로서; 챔버 위의 상기 다이어프램 부분은 가요성을 가지며; 하나 이상의 채널은 챔버 쌍과 상호 연결되기 적합하게 되어 있고; 챔버 중의 하나는 혈액 분석을 위한 소정량의 시약을 담고 있는 적어도 한 쌍의 챔버; 및 시약을 담고 있는 챔버에 연결되도록 이웃하여 배치된 샘플 출구를 포함한다. 샘플 출구는 상부 패널에서 오목하게 된 출구 캐비티, 그 내부에 배치된 분할구, 및 출구 캐비티를 덮는 커버를 포함하며, 상기 샘플 출구는 시약을 담고 있는 챔버로 시약을 밀봉한다. 일회용 카세트는 또한 그 내부에 세정 용액을 담고 있는 세정제 챔버, 및 이 세정제 챔버에 연결되도록 이웃하여 배치되는 세정제 출구를 포함한다. 세정제 출구는 세정제 챔버에 세정 용액을 밀봉한다.
일회용 카세트는, 샘플링 부분 내부에 배치되며 또한 충전 위치와 방출 위치 사이에서 미끄럼 이동 가능한 샘플링 슬레드를 더 포함한다. 샘플링 슬레드는 평평한 상부 표면 및 이 평평한 상부 표면 상에 오목부의 형태로 된 샘플링 캐비티를 포함한다. 충전 위치에 있을 때 샘플링 캐비티는 충전 입구와 유체 연결되며, 방출 위치에 있을 때 샘플링 캐비티는 혼합 챔버 쌍을 상호 연결하기 적합하게 되어 있는 하나 이상의 채널과 유체 연결된다.
하나의 실시예에서, 다이어프램은 하우징의 상부 패널의 상부 측을 밀봉하며, 환기구 위의 상부 패널의 상부 측과 다이어프램 사이의 공간을 유지한다. 카세트는 환기구 둘레의 상부 패널에서 세워져 다이어프램과 환기구 사이의 거리를 유지하도록 되어 있는 환기 립을 더 포함한다. 더욱이, 카세트는 자체의 상부 단이 전기적인 연결을 위해 상부 패널 상에 위치하는 상태에서 환기구에 의해 배치되는 한 쌍의 전극을 더 포함할 수 있다. 전극은 혈액 센서로서의 역할을 한다.
또 다른 특징에 있어서, 본 발명은 본 발명의 일회용 카세트를 사용하여 혈구의 측정을 위한 혈액 샘플을 준비하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 상기한 일회용 카세트를 제공하는 단계; 충전 입구를 통해 카세트의 샘플링 부분 안으로 혈액을 충전하는 단계; 관통 요소에 의해 샘플 출구 내의 분할구를 관통하여, 하나 이상의 채널을 통해 챔버 쌍의 제 1 챔버와 제 2 챔버 사이의 유체 연결을 달성하는 단계; 샘플링 슬레드를 사용하여 다량의 혈액을 격리시키는 단계; 제 1 챔버 위에 있는 다이어프램 부분 상에 압력을 가하여, 시약이 샘플링 부분을 통해 흘러나가도록 하고, 제 2 챔버 안으로 격리된 용량의 혈액을 방출하는 단계; 및 제 1 및 제 2 챔버 사이에 교대로 압력을 가하여 시약과 혈액이 전후로 유동하여 혼합에 영향을 미치도록 하고, 그에 따라 샘플 혼합물을 획득하는 단계를 포함한다.
이 방법은 샘플 혼합물의 하나 이상의 측정을 위해 혈액 분석기 내에서 자체의 도관을 통하여, 혈액 측정장치 안으로 샘플 출구를 통해 샘플 혼합물을 흡입시키는 단계를 더 포함한다. 더욱이, 이 방법은 카세트의 세정제 챔버에 담겨 있는 세정 용액을 혈액 측정장치 안으로 흡입시켜 혈액 측정장치를 세정하도록 하고, 사용된 샘플 혼합물을 도관을 통하여 샘플 출구를 통해 카세트의 챔버로 되돌려 보내는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예에서, 일회용 카세트는 하우징의 상부 패널의 오목부 형태로 되어 있으며 다이어프램에 의해 밀봉되는 제 2 챔버 쌍을 더 포함하되; 챔버 위의 다이어프램 부분은 가요성을 가지며; 추가된 하나 이상의 채널은 제 2 챔버 쌍과 상호 연결되기 적합하게 되어 있고; 제 2 챔버 쌍 중의 하나는 혈액 분석을 위한 소정량의 제 2 시약을 담고 있으며; 제 2 샘플 출구는 제 2 시약을 담고 있는 챔버에 연결되도록 이웃하여 배치된다. 제 2 샘플 출구는 상부 패널에서 오목하게 되어 그 내부에 배치된 분할구와 커버에 의해 덮인 출구 캐비티를 포함하며, 제 2 샘플 출구는 제 2 시약을 담고 있는 챔버로 제 2 시약을 밀봉한다. 양 샘플 출구는 모두 챔버 쌍의 같은 쪽에 위치한다.
이 실시예에서, 샘플 슬레드는 평평한 상부 표면 상에 오목부의 형태로 제 2 샘플링 캐비티를 더 포함한다. 충전 위치에 있을 때 제 2 샘플링 캐비티는 충전 입구와 유체 연결되며, 방출 위치에 있을 때 제 2 샘플링 캐비티는 제 2 챔버 쌍을 상호 연결하기 적합하게 되어 있는 채널과 유체 연결된다.
이 실시예에 의하여, 상기 방법은 샘플링 슬레드를 사용하여 제 2 용량의 혈액을 격리시키는 단계; 제 2 관통 요소에 의해 제 2 샘플 출구 내의 분할구를 관통하여, 추가된 채널을 통해 제 2 챔버 쌍의 제 1 챔버와 제 2 챔버 사이의 유체 연결을 달성하는 단계; 제 2 챔버 쌍의 제 1 챔버 위에 있는 다이어프램 부분 상에 압력을 가하여, 제 2 시약이 샘플링 부분을 통해 흘러나가도록 하고, 제 2 챔버 쌍의 제 2 챔버 안으로 제 2 용량의 혈액을 방출하는 단계; 및 제 2 챔버 쌍의 제 1 및 상기 제 2 챔버 사이에 교대로 압력을 가하여 제 2 시약과 제 2 용량의 혈액이 전후로 유동하여 혼합에 영향을 미치도록 하고, 그에 따라 제 2 샘플 혼합물을 획득하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 장점은 본 발명의 실시예를 도시하는 첨부 도면과 관련하여 이루어진 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1 은 본 발명의 일회용 카세트의 사시도.
도 2 는 바닥 다이어프램이 없는 도 1 에 도시된 일회용 카세트의 저면도이고, 도 2a 는 카세트로부터 샘플링 슬레드 및 샘플링 개스킷이 제거된 일회용 카세트의 저면도.
도 3 은 도 1 에 도시된 일회용 카세트의 평면도.
도 4 및 4a 는 각각 도 1 에 도시된 일회용 카세트의 샘플링 슬레드의 평면 및 저면 사시도이고, 도 4b 는 카세트의 샘플링 슬레드와 상부 패널의 하부 사이의 스냅 결합 메커니즘의 부분 사시도.
도 5 및 도 5a 는 도 1 에 도시된 일회용 카세트의 샘플링 개스킷의 평면 및 저면 사시도.
도 6 및 도 6a 는 샘플링 슬레드가 각각 충전 위치 및 방출 위치에 있는 일회용 카세트의 샘플링 부분의 예시도.
도 7 은 충전 위치에서 충전 입구, 제 1 및 제 2 샘플링 캐비티, 환기공 간의 연결 상태를 도시한 도 6 의 2-2' 선에 따른 일회용 카세트의 샘플링 부분을 도시한 확대 단면도이고, 도 7a 는 혈액 샘플이 충전된 후의 샘플링 부분을 도시하며, 도 7b 는 카세트가 혈액 센서로서 환기구 내에 한 쌍의 전극이 배치되는 실시예를 도시한다.
도 8 ~ 8b 는 샘플 출구와 관통 바늘의 상호 작용과 두 부분으로 된 구조를 나타낸 제 1 샘플 출구의 단면 예시도.
도 9 는 가동 도어 형태의 카세트 수용 인터페이스가 개방 위치에 있는, 일회용 카세트가 사용된 본 발명의 하나의 실시예에 따른 혈액 분석기의 사시도이고, 도 9a 는 수평한 개방 위치에 있는 도 9에 도시된 혈액 분석기의 카세트 수용 인터페이스의 정면 사시도.
도 10 은 가동 트레이 형태의 카세트 수용 인터페이스가 개방 위치에 있는, 일회용 카세트가 사용된 본 발명의 다른 실시예에 따른 혈액 분석기의 사시도.
도 11 은 카세트 격실 내에 일회용 카세트가 설치된, 수평 개방 위치에 있는 도 9 에 도시된 혈액 분석기의 카세트 수용 인터페이스의 정면 사시도.
도 12 는 혈액 분석기의 혈액 측정 조립체의 카세트 인터페이스의 관통 요소와 일회용 카세트의 결합 상태를 도시한 예시도.
도 13 및 13a 는 선택된 혼합 챔버 상에 압력을 가하는, 혈액 분석기의 압력 혼합 조립체의 플런저의 교번의 움직임을 도시한 예시도.
도 14 및 도 14a 는 혈액 분석기 상에서 적혈구와 백혈구 측정을 위한 혈액 샘플을 준비하는 프로세스 중, 제 1 혼합 챔버 쌍 내의 제 1 샘플 혼합물과 제 2 혼합 챔버 쌍 내의 제 2 샘플 혼합물이 움직이는 것을 도시한 일회용 카세트의 예시도.
도면에서 동일한 번호는 동일한 구성요소를 나타내고 있다는 것에 주의해야 한다.
일 양태에 따르면, 본 발명은 혈액 분석기 상에서의 혈액 샘플의 측정용의, 특히 혈액학 측정용의 일회용 카세트를 제공한다.
도 1 내지 3 을 참조하면, 하나의 실시예에서, 일회용 카세트 (10) 는 상부 패널 (22) 및 측면 패널 (24a 내지 24d) 을 포함하는 하우징 (20) 을 포함한다. 도시된 실시예에서, 하우징 (20) 은 길이 약 8㎝, 폭 약 5㎝, 높이 약 1㎝인 하부 측이 비어 있는 직사각형 블록의 형태로 되어 있다. 일회용 카세트는 다이어프램에 의해 밀봉된 하우징 (20) 의 상부 패널 (22) 의 오목부 형태인 다수의 챔버 또는 용기와, 선택된 챔버를 연결하기 적합하게 되어 있는 다수의 채널을 포함한다. 이들 챔버는 일부가 혈액을 시약과 혼합하는 데 사용됨에 따라, 여기에서는 혼합 챔버로도 또한 간주된다. 도시된 실시예에서, 일회용 카세트 (10) 는 제 1 혼합 챔버 쌍 (30 및 32) 및 제 2 혼합 챔버 쌍 (34 및 36), 그리고 세정제 챔버 (38) 를 가진다. 모든 챔버는 하우징 (20) 의 상부 패널 (22) 의 오목부 형태로 되어 있으며, 다이어프램 (39) 에 의해 밀봉된다. 대표적인 실시예에서, 혼합 챔버는 약 2.2㎝의 길이, 약 1.6㎝의 폭, 그리고 0.8㎝의 깊이를 가진다.
바람직하게는, 각각의 챔버는 예컨대, 약 0.5 내지 2㎜의 높이를 가지는 상부 패널 (22) 의 상부 측 (22a) 에서 세워진 경계부를 갖는다. 다이어프램 (39) 이 상부 패널 상에 밀봉되면, 다이어프램은 경계부 상에 열 용접되어 챔버의 밀봉을 보장하도록 되어 있다. 도시된 실시예에서, 다이어프램 (39) 은 상부 패널 (22) 의 상부표면 전체를 밀봉하는데, 이는 카세트 (10) 의 상부 측으로서 간주된다. 알 수 있는 것처럼, 다이어프램은 각 챔버의 일체부이다. 대안으로, 각각의 오목부는 또한 별개의 다이어프램에 의해 밀봉될 수 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 오목부 상부 영역의 다이어프램 (39) 은 상부 패널 (22) 에서 떨어져 돔 형태로 되어 있다. 다이어프램은, 후술하는 바와 같이 챔버가 액체 시약으로 충전되기 때문에 챔버 (32, 34 및 38) 의 위치에서 도시된 바와 같이 상부 패널 (22) 위에 위치하거나, 또는 챔버가 비워질 때 챔버 (30 및 36) 의 위치에서 도시된 바와 같이 오목부의 표면 상에 실질적으로 놓이게 된다. 다이어프램은 오목부의 상부 영역에서 가요성을 갖는다. 챔버 (32) 와 같은 제 1 혼합 챔버 쌍의 한 챔버는 소정양의 혈액 희석액으로 충전된다. 챔버 (34) 와 같은 제 2 혼합 챔버 쌍의 한 챔버는 소정양의 용해 시약에 의해 충전된다. 희석액 및 용해 시약은 혈액 분석기 상에서의 측정용 혈액 샘플을 준비하는 데 사용되는데, 혈액 분석기는 아래에 상세히 설명된다. 더욱이, 세정제 챔버 (38) 는 세정 용액으로 충전된다.
희석액 및 용해 시약은 모두 당해 기술분야에서 공지된 혈액학 분석에 사용된다. 혈액 희석액은 혈액 샘플의 적혈구와 혈소판을 측정하는 혈액 샘플을 희석하기 위한 아이소토닉 수용액 (isotonic aqueous) 이다. 용해 시약은 적혈구를 용해시키나 백혈구는 어느 정도 남겨 백혈구의 크기를 측정하고 개수를 셀 수 있도록 하기 위해 통상 하나 이상의 계면활성제와 같은 용혈제를 포함한다. 세정 용액은 통상 계면활성제를 포함하며, 또한 효소를 포함할 수도 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 챔버 각각은 또한 챔버의 바닥에 바닥 개구부 즉, 개구부 (40, 42, 44, 46 및 48) 를 가진다. 카세트 (10) 를 제조함에 있어, 다이어프램 (39) 은 먼저 상부 패널 (22) 상에 밀봉되며, 그리고 나서 희석액 및 용해제가 개구부 (42 및 44) 를 통해 챔버 (32 및 34) 안으로 충전되고, 세정 용액이 개구부 (48) 를 통해 챔버 (38) 안으로 충전된다. 충전 후, 모든 바닥 개구부는 또 다른 다이어프램에 의해 밀봉된다. 이 다이어프램은 측벽 (24a 내지 24d) 의 바닥 모서리 둘레를 밀봉할 수 있으므로, 카세트 (10) 의 하부 측 전체를 밀봉한다. 이러한 밀봉 메커니즘은 구조가 간단하고, 제조 조립 과정의 단가를 낮춘다. 일체형의 다이어프램 구조는 종래 기술에 따른 장치에서 통상 사용되는 다중 고무 스토퍼의 사용을 피할 수 있도록 하며, 특히 장기 보관 중에 고무 구성요소와 시약들 간에 있을 수 있는 잠재적인 호환성 문제를 피할 수 있도록 해준다.
하우징 (20) 은 희석액 및 용해 시약에서 사용되며 이들 시약과 혈액에 호환되는 화학 약품에 삽입되는 합성 중합 재료로 제조된다. 당해 기술분야에서 공지된 다양한 적정 재료가 본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있다. 하나의 대표적인 실시예에서, 폴리프로필렌이 하우징의 플라스틱 몰딩에 사용된다. 카세트 (10) 의 바닥 측을 밀봉하기 위해 사용되는 다이어프램 (39) 및 제 2 다이어프램은 시약 및 혈액과 호환되는 가요성의 박층 합성 중합 재료로 제조된다. 다이어프램은 투명인 것이 바람직하다. 당해 기술분야에서 공지된 다양한 적정 재료가 본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있다. 하나의 대표적인 실시예에서, 적층 폴리아미드/폴리프로필렌 필름이 다이어프램으로서 사용된다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 카세트 (10) 는 아래 상세히 설명되는 바와 같이, 혼합 챔버들을 상호 연결하기 적합하게 되어 있는 다수의 채널을 포함한다. 도시된 실시예에서, 이들 채널은 하우징 (20) 의 상부 패널 (22) 의 오목부 또는 홈에 의해 형성되며, 홈의 상부 측은 다이어프램 (39) 에 의해 밀봉되어 채널을 형성하도록 되어 있다. 이러한 구조에 의해, 홈은 하우징 (20) 의 상부 패널 (22) 의 일체부로서 몰딩에 의해 편리하게 제조된다. 바람직하게, 각각의 채널은 또한 상부 패널 (22) 의 상부 측 (22a) 에서 세워진 경계부를 가지는데, 이 경계부는 챔버를 둘러싸는 경계부와 유사한 높이를 가진다. 다이어프램 (39) 이 상부 패널 상에 밀봉된 때, 다이어프램은 채널의 경계부 상으로 열 용접되어 채널의 밀봉을 보장하도록 되어 있다.
도 1 및 3 에 도시된 바와 같이, 카세트 (10) 는 충전 입구 (94) 와 외부에서 밀봉된 환기구 (75) 를 갖는 샘플링 부분 (70) 을 가진다 (도 2a 및 3 참조). 하우징 (20) 의 상부 패널 (22) 은 충전 림 개구부 (74) 를 갖는데 (도 1 및 2a 참조), 이 개구부 내에는 샘플링 개스킷 (90) 의 충전 림 (94a) 이 삽입되며, 이는 도 5 를 참조로 아래에 보다 상세히 설명된다. 도 1 및 3 에 도시된 바와 같이, 카세트 (10) 는 상부 패널 (22) 의 상부 측 (22a) 에서 세워진 환기구 (75) 둘레를 둘러싸는 환기 립 (75a) 을 가진다. 도시된 실시예에서, 립 (75a) 은 챔버 둘레의 경계부의 높이와 유사한 높이를 갖는 반구 형태로 되어 있다. 환기 립은 또한 바람직하게는 다른 적절한 형태 또는 구조를 가질 수 있는데, 개방 구조를 가지며, 환기구 둘레를 완전하게 밀봉하지는 않는다. 다이어프램 (39) 이 상부 패널 (22) 전체를 밀봉한 때, 챔버와 채널을 둘러싸는 경계부 상에만 용접되므로, 상부 패널의 안착 부분의 상부 패널 (22) 의 상부 측 (22a) 과 다이어프램 사이에 공간이 발생한다. 공간 (72) 은 샘플링 부분 (70) 내에 존재하며, 환기 립 (75a) 은 더욱이 도 7에 도시된 바와 같이 다이어프램과 환기구 (75) 사이의 거리를 확보해 준다. 이러한 밀봉 구조는 카세트에 외부 밀봉 환기 메커니즘을 제공하며, 이 독특한 구조적 특징의 이용은 이후 혈액 충전과 관련하여 설명된다. 대안으로, 다이어프램이 상부 패널 (22) 의 상부 측 전체 상에 용접되면, 환기구 (75) 둘레의 상부 패널 (22) 영역은 약간 오목하게 될 수 있으며, 이는 다이어프램과 환기구 사이에 공간을 제공한다. 다이어프램 (39) 은 충전 림 개구부 (74) 에 걸쳐 개구부를 남기며, 혈액 샘플은 이하 설명되는 것처럼 충전 입구 (94) 를 통해 카세트 안으로 충전될 수 있다.
선택적으로, 카세트 (10) 는 혈액 센서로서 기능하도록 도 7b 에 도시된 바와 같이 환기구 (75) 내부에 배치되는 한 쌍의 전극 (76a 및 76b) 을 가질 수도 있다. 전극의 상부단 (76a' 및 76b') 은 전기적인 접촉을 위해 노출되되 그 둘레가 다이어프램 (39) 에 의해 밀봉되어 있는 전극 인터페이스를 형성하는 하우징 (20) 의 측벽 상에 또는 상부 패널 (22) 상에 위치한다. 전극 인터페이스는 카세트가 혈액 분석기 상에 사용될 때, 혈액 분석기의 카세트 인터페이스 내의 검출기에 연결하기 적합하게 되어 있다.
도시된 바와 같이, 채널 (50) 의 제 1단은 혼합 챔버 (30) 에 연결되며, 채널 (52) 의 제 1단은 샘플 출구 (60) 를 통해 혼합 챔버 (32) 에 연결된다. 마찬가지로, 채널 (54) 의 제 1단은 샘플 출구 (64) 를 통해 혼합 챔버 (34) 에 연결되며, 채널 (56) 의 제 1단은 혼합 챔버 (36) 에 연결된다. 채널 (50 및 52) 의 제 2단은 서로 이웃하여 위치하며, 채널 (54 및 56) 의 제 2 단은 서로 이웃하여 위치한다. 이들 4 채널의 제 2단은 충전 입구 (94) 에 인접하여 샘플링 부분 (70) 내에 배치된다. 제 2단에서, 이들 4 개의 채널 각각은 도 3 에 50a, 52a, 54a, 및 56a 로 도시된 바와 같이 홈의 바닥에 각각 개구부를 가진다. 채널 (50 및 52) 은 유체 연결 상태에 있으며, 채널 (54 및 56) 은 샘플링 부분 내에 배치된 샘플링 개스킷을 통해 유체 연결 상태에 있는데, 이는 이후에 상세하게 설명된다.
바람직하게, 일회용 카세트 (10) 는 특정 카세트를 확인하기 위한 바코드를 더 포함한다. 도 1 에 도시된 실시예에서, 2차원 바코드 (79) 가 사용된다. 바코드는 카세트에 충전된 희석액 또는 용해 시약의 제품번호와 같은 소정의 생산 정보를 포함한다.
일회용 카세트 (10) 는 도 2 에 도시된 바와 같이, 하우징 (20) 의 샘플링 부분 (70) 내에 배치된 샘플링 슬레드 (80) 를 포함한다. 도 4 및 4a 는 샘플링 슬레드 (80) 의 평면 및 저면 사시도를 각각 도시한다. 도시된 바와 같이, 샘플링 슬레드 (80) 는 평평한 상부 표면 (82), 제 1 샘플링 캐비티 (86), 및 제 2 샘플링 캐비티 (88) 를 가진다. 양 샘플링 캐비티는 모두 상부 표면 (82) 상의 오목부 형태로 되어 있으며, 각각 소정의 용량를 가진다. 샘플링 캐비티 (86) 는 적혈구 측정을 위한 소정 용량의 혈액 샘플을 격리시키는 데 사용된다. 샘플링 캐비티 (88) 는 백혈구 측정을 위한 소정 용량의 혈액 샘플을 격리시키는 데 사용된다. 하나의 대표적인 실시예에서, 샘플링 캐비티 (86) 는 약 0.1㎕의 용량를 가지며, 샘플링 캐비티 (88) 는 약 5㎕의 용량를 가진다. 혈액 샘플 내의 적혈구 농도가 백혈구의 농도보다 실질적으로 높기 때문에, 샘플링 캐비티 (86) 는 샘플링 캐비티 (88) 보다 실질적으로 더 작다.
샘플링 슬레드 (80) 는 푸셔 인터페이스 (84) 를 포함하는데, 이는 측벽 (24a) 상에 위치하는 푸셔 창 (29) 을 통해 접근할 수 있다 (도 1 및 2 참조). 카세트 (10) 가 혈액 분석기 안으로 설치된 때, 혈액 분석기의 (도 6 및 12 에 도시된) 슬레드 푸셔 (160) 는 푸셔 인터페이스 (84) 를 밀어 샘플링 슬레드 (80) 가 충전 위치에서 방출 위치로 이동하도록 하며, 이는 이후에 설명될 것이다. 샘플링 슬레드 (80) 는 그 배면 상에 한 세트의 보강 리브 (81) 를 더 포함한다. 샘플링 슬레드 (80) 는 카세트 내에 사용되는 시약과 혈액과 화합가능한 합성 중합 재료로 제조된다. 당해 기술분야에 공지된 다양하고 적절한 재료가 본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있다. 바람직하게는, 폴리카보네이트가 슬레드를 만드는 데 사용된다.
더욱이, 샘플링 슬레드 (80) 는 2 개의 긴 슬롯 (83 및 85) 을 포함하는데, 이 둘은 하우징 (20) 의상부 패널 (22) 의 하부 측 (22b) 과 샘플링 슬레드 (80) 사이의 스냅 결합 메커니즘의 암형 부분을 이룬다. 도 2 및 2a 에 도시된 바와 같이, 하위징 (20) 의 샘플링 부분 (70) 은 샘플링 슬레드 (80) 의 스냅 결합을 위한 상부 패널 (22) 의 하부 측 (22b) 에서 뻗어 있는 두 쌍의 수형 요소 (26) 를 가진다. 도 4b 에 도시된 바와 같이, 샘플링 슬레드 (80) 가 상부 패널 (22) 의 하부 측 상으로 일단 스냅 결합되면, 슬레드는 수형 요소 (26) 에 의해 단단하게 유지된다. 그러나, 샘플링 슬레드 (80) 는 푸셔에 의해 가압된 때, 긴 슬롯 (83) 의 길이 내에서 미끄럼 이동할 수 있다.
도 2a 는 샘플링 슬레드 (80) 가 카세트로부터 제거된 상태의 카세트 (10) 저면 사시도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 하우징 (20) 의 샘플링 부분 (70) 은 아래에 설명되는 샘플링 개스킷 (90) 을 안착하기 위해 상부 패널 (22) 의 하부 측 상에 오목부의 형태로 개스킷 시트 (28) 를 갖는다. 더욱이, 충전구 (74) 및 환기구 (75) 뿐만 아니라 채널 (50, 52, 54 및 56) 각각의 채널 개구부 (50a, 52a, 54a 및 56a) 는 개스킷 시트 (28) 내에 위치한다.
카세트 (10) 는 도 5 및 5a 에 도시된 바와 같이, 개스킷 시트 (28) 내에 배치되는 샘플링 개스킷 (90) 을 포함한다. 샘플링 개스킷 (90) 은 설치될 때 하우징 (20) 의 상부 패널 (22) 하부 측 상의 개스킷 시트 (28) 에 직접적으로 맞닿는 평평한 상부 표면 (91) 을 가진다. 샘플링 개스킷 (90) 은 하우징 (20) 의 충전 림 개구부 (74) 의 내부 직경에 상응하는 외부 직경을 가지는 원형 충전 림 (94a) 에 의해 둘러싸인 충전 입구 (94) 를 포함한다. 충전 림 (94a) 은 충전 림 개구부 (74) 안으로 삽입되므로, 샘플링 개스킷 (90) 의 충전 입구 (94) 는 혈액 샘플을 충전하기 위해 카세트 (10) 의 상부 측으로부터 직접 접근할 수 있다. 샘플링 개스킷 (90) 은 또한 하우징 (20) 의 상부 패널 (22) 상의 환기구 (75) 와 정렬된 환기공 (95) 을 가진다.
샘플링 개스킷 (90) 은 카세트에 사용되는 혈액과 시약과 화합가능한 탄성 재료로 제조된다. 당해 기술분야에서 공지된 다양하고 적절한 탄성 재료가 본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있다. 바람직하게는, 실리콘이 사용된다. 샘플링 개스킷 (90) 의 두께는 치수 상 개스킷 시트 (28) 의 깊이보다 더 크므로, 샘플링 개스킷 (90) 의 하부 표면 (92) 은 개스킷 시트 (28) 로부터 연장되어 나와, 샘플링 슬레드 (80) 의 평평한 상부 표면 (82) 상에 직접 맞닿음된다.
샘플링 개스킷 (90) 은 채널 (50 및 52) 의 채널 개구부 (50a 및 52a) 아래에 정렬된 상태로 위치하는 제 1 통공 (96) 및 채널 (54 및 56) 의 채널 개구부 (54a 및 56a) 아래에 정렬된 상태로 위치하는 제 2 통공 (98) 을 포함한다. 이와 같이, 채널 (50 및 52) 은 제 1 통공 (96) 에 의해 연결되므로, 제 1 혼합 챔버 (30 및 32) 쌍 사이의 유체 연결이 가능하게 한다. 마찬가지로, 채널 (54 및 56) 은 제 2 통공 (98) 에 의해 연결되어 제 2 혼합 챔버 (34 및 36) 쌍 사이의 유체 연결은 가능하게 한다.
도 5a 에 도시된 바와 같이, 샘플링 개스킷 (90) 은 샘플링 슬레드 (80) 의 상부 표면 (82) 과 직접 접촉하는 평평한 하부 표면 (92) 을 가진다. 하부 표면 (92) 상에는 충전 입구 (94) 의 외측으로부터 환기공 (95) 의 외측으로 뻗어 있는 긴 오목부 (97) 가 있다. 샘플링 개스킷 (90) 의 평평한 하부 표면 (92) 은 샘플링 슬레드 (80) 의 평평한 상부 표면 (82) 에 맞닿음되므로, 오목부 (97) 는 혈액 충전 공간을 형성한다.
도 6 및 도 6a 는 본 발명의 일회용 카세트의 샘플 용량 격리 메커니즘을 예시한다. 도 6 에서, 샘플링 슬레드 (80) 는 그 충전 위치 (4A) 에 있으며, 도 6a 에서 샘플링 슬레드 (80) 는 방출 위치 (4B) 로 이동하는데, 샘플링 슬레드 (80) 의 선 2-2'에 상대 위치를 참조하면 된다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 충전 위치 (4A) 에서, 충전 입구 (94), 환기공 (95), 및 샘플링 슬레드 (80) 의 제 1 및 제 2 샘플링 캐비티 (86 및 88) 는 모두 샘플링 슬레드 (80) 의 선 2-2'과 정렬된다. 이와 같이, 혈액 (8) 이 충전 입구 (94) 를 통해 충전되면, 이 혈액 (8) 은 제 1 샘플링 캐비티 (86) 와 제 2 샘플링 캐비티 (88) 안으로 유입되어 오목부 (97) 를 채운다 (도 6의 음영처리부 참조).
충전 입구 (94), 오목부 (97), 제 1 및 제 2 샘플링 캐비티 (86 및 88), 환기구 (95) 사이의 연결은 도 7에 좀 더 시각화되어 있는데, 도 7 은 도 6의 선 2-2'에 따른 단면도를 도시한다. 충전 중에, 카세트는 충전 입구 (94) 가 도 7 에 도시된 바와 같이 수직한 위치에 있는 수평 위치가 된다 (또한 도 11 참조). 앞서 언급한 바와 같이, 환기 립 (75a) 은 환기구 (75) 둘레의 상부 패널 (22) 상부 측 (72a) 과 다이어프램 (39) 사이의 거리를 유지하며, 다이어프램 (39) 과 상부 패널 (22) 의 상부 측 사이에는 공간 (72) 이 존재한다. 이 공간은 약 1㎜의 높이를 가질 수도 있다. 도 7b 는 혈액 샘플이 충전된 후의 샘플링 부분의 단면도를 예시한다. 혈액 샘플은 20㎕ 또는 40㎕ 마이크로피펫과 같은 시판되는 마이크로피펫을 사용하여 충전될 수 있다. 도 7b 에 도시된 바와 같이, 혈액 (8) 20㎕가 충전 입구 (94) 를 통해 충전되면, 혈액은 샘플링 캐비티 (86 및 88) 와 오목부 (97), 더 나아가 환기구 (75) 를 채우며, 적은 양이 환기구 (75) 바로 위에 있는 공간 (72) 으로 들어간다. 충전 중에, 캐비티 (86 및 88) 및 오목부 (97) 의 공간에 있는 공기는 환기구 (75) 를 통해 공간 (72) 으로 방출된다. 그러므로, 샘플링 캐비티에는 기포가 전혀 존재하지 않는다. 다이어프램 (39) 이 상부 패널 (22) 에 걸쳐 밀봉되더라도, 공간 (72) 은 캐비티 (86 및 88) 와 오목부 (97) 내의 공간으로부터 공기를 방출하기에 충분하다는 것이 이해되어야 한다.
알 수 있듯이, 카세트 (10) 의 외부 밀봉 환기 메커니즘은 공기가 충분히 환기되도록 하지만, 혈액이 카세트의 외부로 유출되는 것을 방지하므로, 혈액 샘플 측정 중에 생물학적 위험 물질로 인한 잠재적 오염 가능성을 최소화한다. 더욱이, 외부 밀봉 환기 메커니즘은 샘플이 과충전된 경우에 환기부로부터 혈액이 위로 누설되지 못하게 하는 안전장치를 제공한다. 더욱 이해할 수 있듯이, 심각한 과충전이 있은 때, 상부 패널 (22) 위의 공간 (72) 은 완충구역으로서의 역할을 함으로써, 초과된 양의 혈액을 흡수하여 충전 입구 (94) 로부터 혈액이 역류될 수 있는 잠재적인 가능성을 배제하도록 되어 있다.
도 7a 및 7b 로부터 이해되는 바와 같이, 도 7b 에 도시된 실시예에서, 혈액 샘플이 충전된 때, 전극 (76a 및 76b) 은 회로를 닫도록 혈액에 잠길 것이며, 발생된 전기 신호는 혈액 분석기의 검출기에 의해 감지될 수 있으며, 샘플 준비 과정을 모니터 또는 제어하기 위해 시스템 제어부에 의해 사용될 수 있다.
충전에 이어, 샘플링 슬레드 (80) 가 작업자의 손이나 푸셔 (160) 에 의해 도 6a 에 도시된 바와 같이, 방출 위치 (4B) 로 가압된다. 방출 위치에서, 샘플 개스킷 (90) 의 제 1 및 제 2 통공 (96 및 98) 은 샘플링 슬레드 (80) 의 선 2-2'와 정렬된다. 알 수 있듯이, 샘플링 슬레드 (80) 의 제 1 및 제 2 샘플링 캐비티 (86 및 88) 가 오목부 (97) 로부터 멀어지면, 제 1 및 제 2 캐비티 (86 및 88) 위의 혈액은 샘플링 슬레드 (80) 의 평평한 상부 표면 (82) 에 맞닿는 샘플링 개스킷 (90) 의 오목부 (97) 의 모서리 (97a) 에 의해 분할된다. 이와 같이, 소정 용량의 혈액이 적혈구 측정을 위한 제 1 샘플링 캐비티 (86) 로, 소정 용량의 혈액이 백혈구 측정을 위한 제 2 샘플링 캐비티 (88) 로 각각 분할 또는 격리된다.
본 발명의 일회용 카세트의 샘플 격리 메커니즘을 사용하면, 전혈구 계산치 (CBC, 16 혈액학 변수에 의함) 를 보고하는 혈액 샘플을 측정하기 위해 매우 적은 용량의 혈액만이 요구된다. 통상, 약 20㎕ 만의 혈액이 마이크로피펫을 이용해 카세트 안으로 충전된다. 더욱이, 충전용량은 측정을 위해 격리된 샘플 용량에 직접 관련되지 않으므로, 혈액 샘플의 충전 용량의 요구량은 좀 더 여유를 가진다. 통상, 카세트는 충전 용량에 약 20%의 오차범위를 가지므로, 작업자에 대한 훈련 및 기술 수준을 최소한으로 요구한다. 더욱이, 혈액 샘플은 혈액의 초과량으로 인해 야기된 오차를 회피하도록, 피펫의 외부에 남아 있는 혈액을 완전히 닦아내기 위한 휴지를 사용할 필요없이, 시장에서 판매되는 마이크로피펫을 사용하여 직접 충전될 수 있다. 이와 같이, 휴지를 사용하는 데 따른 잠재적 입자 오염 가능성이 방지된다.
도 6a 에서 더욱 알 수 있듯이, 방출 위치 (4B) 에서, 채널 개구부 (50a 및 52a) 는 샘플링 개스킷 (90) 의 제 1 통공 (96) 에 의해 샘플링 캐비티 (86) 에, 채널 개구부 (54a 및 56a) 는 샘플링 개스킷 (90) 의 제 2 통공 (98) 에 의해 제 2 샘플링 캐비티 (88) 에 각각 연결된다. 이와 같이, 챔버 (30 및 32) 는 채널 (50 및 52) 을 통해 유체 연결되며, 챔버 (34 및 36) 는 채널 (54 및 56) 을 통해 유체 연결된다. 이 위치에서, 혼합 챔버 (32) 내의 혈액 희석액은 채널 (52) 로부터 제 1 샘플링 캐비티 (86) 를 통하여 채널 (50) 안으로 유동하는데, 이에 따라 제 1 샘플링 캐비티 (86) 내의 소정 용량의 혈액이 혼합 챔버 (30) 안으로 운반된다. 마찬가지로, 혼합 챔버 (54) 내의 용해 시약은 채널 (34) 로부터 제 2 샘플링 캐비티 (88) 를 통하여 채널 (56) 안으로 유동하는데, 이에 따라 제 2 샘플링 캐비티 (88) 내의 소정 용량의 혈액이 혼합 챔버 (36) 안으로 운반된다.
이제, 도 1, 3, 및 8 내지 8b 를 참조하면, 일회용 카세트 (10) 는 제 1 샘플 출구 (60), 제 2 샘플 출구 (64), 및 세정제 출구 (68) 를 더 포함하는데, 이들을 통해 샘플 혼합물과 세정 용액이 혈액 분석의 도관안으로 방출된다. 도 8 내지 8b 는 샘플 출구 (60) 의 상세 구조와 이 샘플 출구의 작동 메커니즘을 도시한다. 도시된 바와 같이, 제 1 샘플 출구 (60) 는 하우징 (20) 의 상부 패널 (22) 에서 오목하게 들어간 출구 캐비티 (62) 와 커버 (61) 를 포함한다. 출구 캐비티 (62) 는 분할구 또는 막 (63) 에 의해 분리된 부분 (62a) 및 부분 (62b) 을 포함한다. 도시된 바와 같이, 부분 (62a) 은 혼합 챔버 (32) 와 연결되도록 이웃해 위치하며, 부분 (62b) 은 채널 (52) 에 연결된다 (도 3 및 2a 동시 참조). 카세트 (10) 가 혈액 분석기와 맞물리기 전에, 혼합 챔버 (32) 내에 선충전되어 있는 혈액 희석액은 제 1 샘플 출구 (60) 의 부분 (62a) 과 챔버 (32) 내에 유지되며, 카세트의 다른 부분으로 희석액이 유입되는 것을 막는 막 (63) 에 의해 밀봉된다. 도 8a 및 8b 에 예시된 바와 같이, 카세트 (10) 가 혈액 샘플을 측정하기 위해 혈액 분석기와 맞물릴 때, 관통 바늘 (182) 이 커버 (61) 를 뚫고, 막 (63) 을 관통하여, 개구부 (63a) 를 형성한다. 관통 바늘 (182) 이 (도 8b 에 도시된 바와 같이) 약간 되돌아 오면, 부분 (62a 및 62b) 은 제 1 혼합 챔버 (30 및 32) 쌍 사이의 유체 연결을 또한 가능하게 하는 개구부 (63a) 를 통해 유체 연결 상태로 된다. 이후 더 설명되겠지만 혼합 후, 제 1 샘플링 캐비티 (86) 에 의해 격리된 제 1 용량의 혈액과 혈액 희석액 사이에 형성된 제 1 샘플 혼합물은 측정을 위해 제 1 샘플 출구 (60) 로부터 바늘 (182) 을 통해 혈액 분석기의 도관안으로 흡입된다.
제 2 샘플 출구 (64) 의 구조는 도 3 에 도시된 바와 같이 분할구 또는 막 (미 도시) 에 의해 분리되는 2 개의 부분 (66a 및 66b) 을 구비한 출구 캐비티를 가지는, 제 1 샘플 출구 (60) 의 구조와 실질적으로 유사하게 되어 있다. 부분 (66a) 은 혼합 챔버 (34) 에 연결되며, 부분 (66b) 은 혼합 챔버 (54) 에 연결된다. 제 2 샘플 출구 (64) 의 작동 메커니즘은 전술한 제 1 샘플 출구 (60) 에서 설명한 것과 동일하다.
샘플 출구 (60 및 64) 는 모두 혼합 챔버의 일측에 즉, 샘플링 부분과 혼합 챔버 사이에 위치한다. 혈액 분석기 상에서의 샘플 준비 과정 동안, 카세트 (10) 는 그 수직 위치에 있고, 샘플 출구 (60 및 64) 는 모두 도 12 에 도시된 바와 같이 혼합 챔버 아래에 위치한다. 이러한 구조적인 배열은 이하에 더 설명되는 것처럼 샘플 출구 내에 기포 발생 가능성을 최소화한다.
분할구는 하우징을 만드는 데 사용되는 것과 동일한 중합 재료로 된 예컨대, 0.2 내지 03㎜ 두께의 박층이 될 수 있으며, 플라스틱 몰딩에 의해 하우징의 일체부로서 제조될 수 있다. 그러나, 분할구는 또한 두 부분 사이에 배치되는 용접된 도어, 분리 막 조각과 같은 분리된 구성요소가 될 수도 있다. 더욱이, 두 부분 사이의 다른 적절한 대안의 분할이 본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 하나의 대안으로서, 분할구는 도 8 에 도시된 바와 같이 바로 아래보다는 접합 가능한 커버에 인접하여 위치한다. 핀은 분할구 위에 배치되는데, 분할구를 파단하기 위해 밀려 들어갈 수 있다. 또 다른 대안으로서, 2구멍 바늘이 사용된다. 이러한 구성에서, 바늘이 막을 관통하면, 하부 구멍이 부분 (62a) 내에 밀봉된 시약 안으로 잠기며, 상부 구멍은 부분 (62b) 내의 막 위에 머물게 되고, 따라서 바늘은 자체로 두 부분 사이를 연결하는 도관이 된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 커버 (6) 는 하우징의 상부 패널 (22) 에서 오목하게 들어간 커버 시트 (61a) 내에 밀봉된다. 이와 같이, 커버 (61) 는 그 주변부를 따라 시트 (61a) 에 의해 완전하게 둘러싸여 지지되는데, 이는 커버 (61) 둘레를 확실하게 밀봉하여 누설을 방지하도록 되어 있다. 샘플 출구의 커버는 탄성 재료로 제조되므로, 관통 바늘 둘레부분이 확실하게 밀봉되도록 한다. 탄성 재료는 카세트 내에서 사용되는 시약 및 혈액과 화합가능하다. 당해 기술 분야에서 공지된 다양한 탄성 재료가 본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있다. 바람직하게는 실리콘이 사용된다.
알 수 있듯이, 샘플 출구는 다양한 기능을 가진다. 우선, 제 1 또는 제 2 샘플 출구는 하나의 챔버만으로의 하나의 시약을 밀봉시키며, 시약이 샘플링 부분 및 카세트의 다른 챔버 및 채널로 흘러들어가는 것을 제한한다. 사용 전의 이러한 제한은 카세트의 보관 및 운반 중에 누설 위험을 실질적으로 감소시킨다. 한편, 분할구가 관통되면, 각각의 샘플 출구는 채널의 일부가 되어 두 혼합 챔버를 하나의 쌍으로 상호 연결한다. 더욱이, 샘플 출구는, 또한 준비된 샘플 혼합물이 카세트로부터 혈액 분석기 안으로 측정을 위해 흡입되는 포트이고; 측정 후에 사용된 샘플 혼합물은 또한 이후에 더 설명되는 것처럼 샘플 출구를 통해 카세트로 되돌아간다.
세정제 출구 (68) 는 위에서 설명한 것처럼 탄성 재료로 제조된 커버에 의해 덮히는 출구 캐비티 (69) 를 갖는 단순한 구조를 가진다. 출구 캐비티 (69) 는 하우징 (20) 의 상부 패널 (22) 에 들어간 오목부이며, 한 쪽으로 연장되어 세정제 챔버 (38) 를 연결한다 (도 2 및 3 참조). 세정제 챔버 (38) 에 충전된 세정 용액은 도 8b 에 도시된 방법과 유사한 방법으로 바늘과 같은 관통 요소를 사용해 세정제 출구 (68) 로부터 흡입될 수 있다.
바람직하게, 전술한 각각의 출구는 또한 챔버와 채널을 둘러싸는 경계부의 높이와 유사한 높이를 갖는, 상부 패널 (22) 의 상부 측 (22a) 에서 세워진 경계부를 가진다. 다이어프램 (39) 은 상부 패널 상에 밀봉된 때, 출구를 밀봉하도록 출구의 경계부 상으로 열 용접된다. 출구의 커버가 위에서 설명한 것처럼 관통되면, 커버 위의 다이어프램 (39) 또한 관통된다.
일회용 카세트 (10) 는 이후 설명되는 혈액 분석기 상에 사용된다. 도 9, 9a 및 13 을 이제 참조하면, 혈액 분석기 (100) 는 카세트 수용 인터페이스 (120), 혈액 측정 조립체 (170), 압력 작동기 조립체 (190), 시스템 제어부 (200), 및 사용자 인터페이스 (210) 를 포함한다.
도 9 및 9a 에 도시된 실시예에서, 카세트 수용 인터페이스 (120) 는 도어 형태로 되어 있으며, 도어 힌지 (124) 를 사용하여 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동 가능하다. 도 9a 는 개방된 수평 위치에 있는 카세트 수용 인터페이스 (120) 를 도시한다. 카세트 수용 인터페이스 (120) 는 실질적으로 평면 베이스 (134) 상의 두 개의 측벽 (132a 및 132b), 후방벽 (133), 및 전방 스토퍼 (139) 에 의해 형성되는 카세트 격실 (130) 및 도어 패널 (120) 을 포함한다. 도시된 실시예에서, 베이스 (134) 는 도어 패널 (122) 의 내부 표면이지만, 카세트 격실은 또한 도어 패널로부터 분리된 유닛이 될 수도 있다. 카세트 격실 (130) 은 일회용 카세트 (10) 의 폭에 알맞는 두 측벽 간 폭을 가진다. 바람직하게, 벽의 높이 (136) 는 치수 상 카세트의 두께보다 더 크다. 카세트 격실 (130) 의 구조 및 치수에 의하면, 일회용 카세트 (10) 는 혈액 분석기에 의해 수행되는 샘플 준비 과정 중에 격실 내부에 견고하게 고정된다.
도 10 은 본 발명의 일회용 카세트가 사용될 수 있는 혈액 분석기의 다른 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 혈액 분석기 (300) 는 미끄럼 트레이 형태의 카세트 수용 인터페이스 (320) 를 포함한다. 카세트 수용 인터페이스 (320) 는 소형 디스크 드라이버를 개방 및 폐쇄하기 위해 사용되는 것과 유사한 하단 미끄럼 메커니즘 (미 도시) 을 가진 지지부 (310), 전방 패널 (338) 을 가진다. 지지 패널 (310) 위에는 카세트 격실 (330) 이 배치된다. 카세트 격실 (330) 의 구조는 베이스 (334) 및 측벽을 구비한 혈액 분석기 (100) 의 카세트 격실 (130) 과 유사하며, 카세트 격실 (330) 의 치수는 카세트 격실 (130) 의 치수와 실질적으로 동일하다. 카세트 수용 인터페이스 (320) 가 도 10 에 도시된 바와 같이 그 개방 위치에 있을 때, 일회용 카세트 (10) 는 카세트 격실 (330) 내부에 설치될 수 있다. 카세트 수용 인터페이스 (320) 가 혈액 분석기 (300) 의 시스템 하우징 (301) 안으로 미끄럼 이동함으로써 폐쇄된 때, 카세트 격실 (330) 은 회전 메커니즘 (미 도시) 에 의해 수직 위치로 회전하는데, 이는 카세트 (10) 를 카세트 수용 인터페이스 (120) 가 그 폐쇄 위치에 있을 때 혈액 분석기 (100) 내에 있게 되는 것과 동일한 배향으로 된다. 이 실시예에서, 혈액 측정 조립체, 압력 작동기 조립체, 시스템 제어부, 및 사용자 인터페이스는 이하에 보다 상세히 설명되는 혈액 분석기 (100) 의 그것과 동일하다.
선택적으로, 카세트 수용 인터페이스 (120 또는 320) 는 혈액 샘플 측정 동안 카세트가 카세트 격실 (130 또는 330) 내부에 위치할 때, 일회용 카세트 (10) 내 혈액의 존재를 검출하기 위해 작동하는 혈액 센서 (140) 를 더 포함한다. 하나의 실시예에서, 혈액 센서는 당해 기술 분야에서 공지인 광학 센서이다. 더욱이, 카세트 수용 인터페이스 (120 또는 320) 는 또한 카세트 격실 내부의 일회용 카세트 (10) 의 존재를 검출하기 위해 작동하는 카세트 격실 (130) 의 다른 위치 또는 베이스 (134) 상에 카세트 센서 (150) 를 포함한다. 카세트 센서 (150) 는 기계식, 전기식 또는 광학식 센서이다. 혈액 및 카세트 센서 모두는 시스템 제어부에 연결되며, 센서들에 의해 제공되는 정보는 자동화된 샘플 준비와 측정을 제어하기 위해 시스템 제어부에 의해 사용될 수 있다. 예컨대, 카세트 센서가 카세트 격실 내부의 카세트 부재를 나타내거나 또는 혈액 센서가 카세트 내의 혈액의 부재를 나타내면, 혈액 분석기는 이후 설명되는 샘플 준비 과정을 시작하지 않을 것이다.
더욱이, 혈액 분석기 (100 또는 300) 는 카세트 수용 인터페이스 (120 또는 320) 의 위치를 변경하도록 작동할 수 있는 위치센서를 더 포함한다. 위치 센서는 카세트 수용 인터페이스 (120 또는 320) 의 적절한 위치에 또는 혈액 분석기의 다른 적절한 위치에 위치하는 기계식, 전기식 또는 광학식 센서가 될 수 있다. 도 9 및 9a 에 도시된 실시예에서, 전기 마이크로 스위치인 혈액 분석기 (100) 의 위치 센서 (146) 는 도어 힌지 (124) 의 끝 부분에 위치한다. 위치 센서 (146) 는 그 폐쇄 또는 개방 위치에 또는 수평 또는 수직 위치에 있는 카세트 수용 인터페이스 (120) 를 검출한다. 위치 센서는 시스템 제어부에 직접 연결되며, 카세트 수용 인터페이스의 개방 또는 폐쇄 위치를 나타내는 신호는 이후 더 설명되는 혈액 분석기의 작동을 제어하기 위해 시스템 제어부에 의해 사용된다.
혈액 측정 조립체 (170) 는 혈액 샘플 내의 혈구 및/또는 그 내용물을 측정하기 위해 작동 가능한 하나 이상의 혈액 측정장치를 포함한다. 하나의 실시예에서, 혈액 측정 조립체 (170) 는 2 개의 혈액 측정 장치를 포함하는데, 그중 하나는 혈액 샘플의 적혈구와 혈소판을 측정하는 데 사용되며, 다른 하나는 혈액 샘플의 백혈구를 측정하는 데 사용된다. 혈액 측정 장치는 구멍이 뚫린 유동로와, 이 구멍을 통과하는 개별 세포를 검출하도록 구멍에 인접하여 배치된 검출기를 포함한다. 검출기는 전기 검출기 또는 광학 검출기 어느 것도 가능하다. 전기 검출기는 전도성 수용액 샘플 혼합물 내에 부유하는 각각의 혈구가 구멍을 통과할 때 발생하는 무선 주파수 임피던스 신호 (RF) 또는 직류 임피던스 신호 (DC) 를 측정한다. 임피던스 신호는 샘플 혼합물의 세포 크기를 결정하고 세포의 수를 세는 데 사용된다. 광학 검출기는 구멍을 통과하는 혈구에 의해 발생되는 빛의 산란 또는 흡수 신호를 측정하며, 이들 신호는 샘플 혼합물의 세포 크기를 결정하고 세포의 수를 세는 데 사용된다. 혈구를 측정하기 위한 당해 기술분야에서 공지된 적절한 전기 검출기 및 광학 검출기가 본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있다.
혈액 측정 조립체 (170) 는 혈색소 측정장치를 더 포함하는데, 이 장치는 결정된 길이의 광행로를 갖는 크벳 (cuvette), 광원, 및 광행로와 정렬된 광학 검출기를 포함하는 바, 크벳을 통과하는 빛의 흡수를 측정하도록 되어 있다. 바람직하게, 크벳은 혈액 샘플의 백혈구와 혈색소 농도가 하나의 샘플 혼합물을 사용해 측정될 수 있는 것처럼, 백혈구를 측정하는 데 사용되는 혈액 측정장치와 유체 연결된다. 백혈구와 혈색소 농도를 측정함에 있어, 다량의 혈액 샘플이 용해 시약과 함께 혼합됨으로써, 적혈구를 용해시켜 혈색소 분자를 방출시키도록 되어 있으며, 이에 따라 통상, 용해 시약 내에 포함된 혈색소 리간드 또는 안정제에 의해 혈색소 색소원을 형성한다. 형성된 샘플 혼합물은 크벳 뿐만 아니라 유동로의 구멍을 통과하며, 백혈구와 혈색소 농도는 동일한 샘플를 순차적으로 사용하여 측정될 수 있다.
대안으로, 두 별개의 샘플 혼합물은 백혈구와 혈색소 농도를 측정하기 위해 준비 및 사용될 수 있다. 이러한 배열에서, 혈색소 측정장치는 백혈구를 측정하는 데 사용되는 유동로로부터 분리된다.
적혈구, 백혈구, 및 혈색소 농도를 측정하는 데 발생되는 신호는 독립되어 있거나 또는 시스템 제어부 (200) 에 일체로 될 수 있는 데이터 프로세서에 의해 처리된다.
혈액 측정 조립체 (170) 는, 일회용 카세트 (10) 와 유체 연결되기 적합한 캇트 인터페이스 (180) 를 더 포함하고, 일회용 카세트 (10) 내에 준비된 샘플 혼합물을 측정을 위해 혈액 측정 조립체 (170) 안으로 운반할 뿐 아니라, 세정 용액을 측정 후 혈액 측정 장치의 세정을 위해 혈액 측정 조립체 (170) 안으로 운반한다.
하나의 실시예에서, 카세트 인터페이스 (180) 는 도 12 에 도시된 바와 같이, 관통에 의해 일회용 카세트 (10) 의 세정제 출구 (68) 와 제 1 및 제 2 샘플 출구 (60 및 64) 에 맞물리도록 작동할 수 있는, 바늘 (182, 184 및 188) 과 같은 하나 이상의 관통 요소를 포함한다. 각각의 바늘은 혈액 측정 장치의 하나 이상의 유동로에 연결된 도관 (미 도시) 에 연결된다. 카세트 인터페이스 (180) 의 작동은 이후에 더 설명된다.
혈액 분석기 (100) 는 소정 용량의 혈액을 혈액 희석액 또는 용해 시약과 혼합하기 위한 일회용 카세트 (10) 의 선택된 혼합 챔버 상에 압력을 가하도록 작동할 수 있는 압력 작동기 조립체 (190) 를 더 포함한다. 하나의 실시예에서, 압력 혼합 조립체 (190) 는 도 12 에 개략적으로 도시된 바와 같이 다수의 플런저 (192, 194, 196 및 198) 를 포함한다. 각각의 플런저는 카세트가 혈액 분석기 (100 또는 300) 의 카세트 수용 인터페이스 (120 또는 320) 내에 설치된 때, 일회용 카세트 (10) 의 한 혼합 챔버 위의 다이어프램 (39) 의 영역 상에 압력을 가하기 적합하게 되어 있다. 도 12 에 도시된 실시예에서, 플런저는 각각 반구형 플런저 헤드와 스템을 갖는 버섯 형태로 되어 있다. 플런저는 하나 이상의 모터 (미 도시) 에 의해 구동된다. 도시된 실시예에서, 각각의 플런저는 혼합 챔버를 향하여 선형으로 이동시킴으로써 일회용 카세트 (10) 의 선택된 혼합 챔버 상에 압력을 가한다. 도 12 는 혼합 챔버 (130, 132, 134 및 136) 와 각각 맞물리는 플런저 (192, 194, 196 및 198) 를 개략적으로 도시한 일회용 카세트 (10) 의 가상 평면을 예시한다 (이해를 돕도록, 챔버 및 출구에 대응하는 번호는 가상 평면이 아닌 카세트 상에만 표시된다). 도 12 는 샘플 출구 (60 및 64) 및 세정제 출구 (68) 와 각각 맞물리는 바늘 (182, 184 및 188) 을 더 예시한다. 대안으로, 플런저는 또한 선택된 혼합 챔버 상에 회전운동에 의해 압력을 가하는 캠 형태로 될 수 있다.
혈액 샘플을 준비하고 측정하기 위해 본 발명의 일회용 카세트를 사용하는 과정이 도면, 특히 도 11, 12, 13 내지 13a, 및 14 내지 14a 를 참조로 하여 실시예로서 이하 혈액 분석기 (100) 를 이용하여 설명된다.
혈액 분석기 상에서 혈액 샘플을 측정하는 과정에서, 일회용 카세트 (10) 는 도 11 에 도시된 바와 같이 그 개방 위치에 있는 카세트 수용 인터페이스 (120) 의 카세트 격실 (130) 안으로 배치된다. 도시된 바와 같이, 카세트 (10) 의 상부 측은 샘플링 부분 (70) 이 혈액 분석기의 내측을 향하는 상태에서 위를 향한다. 이 위치에서, 작업자는 충전 입구 (94) 를 통해 카세트 안으로 마이크로피펫을 이용해 혈액 샘플을 충전하며, 충전 후 카세트 수용 인터페이스 (120) 를 폐쇄 위치로 이동시킨다. 카세트 수용 인터페이스 (120) 가 일단 위치 센서에 의해 표시되는 바와 같이 폐쇄 위치에 있게 되면, 혈액 분석기는 혈액 측정 조립체 (170) 의 카세트 인터페이스 (180) 를 동작시켜 바늘 (182, 184 및 188) 이 카세트를 향해 이동하여 도 12 에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 샘플 출구 (60 및 64) 및 세정제 출구 (68) 각각에 관통되도록 한다. 도 12 에서 카세트 (10) 의 상부 측은 카세트 (10) 의 하부 측이 도어 패널에 맞닿은 상태에서 혈액 분석기의 내부를 향하게 되는 것을 주의해야 한다. 위에서 설명한 것처럼, 바늘 (182) 은 출구 캐비티 (62) 내의 막 (63) 을 관통하도록 이동한 다음, 약간 되돌아 가는데, 이는 막 (63) 상의 개구부 (63a) 를 통해 혼합 챔버 (32) 와 채널 (52) 사이의 유체 연결을 가능하게 한다. 이는 제 2 샘플 출구 (64) 내의 바늘 (184) 에 의해서도 그대로 달성된다. 세정제 출구 (68) 의 경우, 바늘 (188) 은 커버를 단순히 관통하여 그 속에 충전된 세정 용액 안으로 들어간다. 이때, 혈액 분석기는 압력 작동기 조립체 (190) 를 동작시켜 선택된 혼합 챔버 상에 압력을 가한다.
도 12 에 도시된 바와 같이, 카세트 수용 인터페이스 (120) 의 폐쇄 위치에서, 플런저 (192, 194, 196 및 198) 는 혼합 챔버 (30, 32, 34 및 36) 각각에 바로 인접한다. 압력 작동기 조립체 (190) 는 먼저 플런저 (194 및 196) 를 앞쪽으로 이동시켜 도 13에 예시된 바와 같이 혼합 챔버 (32) 와 혼합 챔버 (34) 윗 부분에서 다이어프램 (39) 상에 압력을 가한다. 위에서 설명한 바와 같이, 혼합 챔버 (32) 는 희석액으로 충전되며, 혼합 챔버 (34) 는 도 14 에 개략적으로 도시된 용해 시약으로 충전된다. 도 14 및 도 14a 에서 카세트 (10) 는 혈액 분석기의 내부에서 혈액 분석기의 도어 패널을 향하는 방향으로 도시되어 있는 것에 주의해야 한다. 제 1 혼합 챔버 (30 및 32) 쌍을 고려하면, 플런저 (194) 에 의해 혼합 챔버 (32) 상에 압력이 작용할 때, 희석액은 혼합 챔버 (32) 로부터 흘러나와 제 1 샘플 출구 (60) 의 부분 (62a 및 62b) 을 통하여 채널 (52) 안으로 들어가며, 그 다음 통공 (96) 을 통해 채널 (50) 안으로, 그 다음 혼합 챔버 (30) 안으로 흘러간다. 마찬가지로, 플런저 (196) 에 의해 혼합 챔버 (34) 상에 압력이 가해질 때, 용해 시약은 혼합 챔버 (34) 로부터 흘러나와 제 2 샘플 출구 (64) 의 부분 (66a 및 66b) 을 통하여 채널 (54) 안으로 들어가며, 그 다음 통공 (98) 을 통해 채널 (56) 안으로, 그 다음 혼합 챔버 (36) 안으로 흘러간다. 이와 같이, 각 쌍의 내부에 있는 채널, 통공, 및 혼합 챔버는 내부에 담긴 각각의 시약에 의해 가득 채워져 있으며, 모든 접촉면이 적혀져 있다.
이때, 시스템 제어부 (200) 는 카세트 격실 (130) 의 측벽 (132a) 내부에 위치하는 푸셔 (160) 를 동작시킨다 (도 9 참조). 푸셔 (160) 는 카세트 (10) 의 푸셔 개구부 (29) 를 통해 (도 12 참조) 충전 위치에서 방출위치로 샘플링 슬레드 (80) 를 가압한다. 위에 상세히 설명된 바와 같이, 충전 위치에서 방출위치로 샘플링 슬레드 (80) 를 이동시킴으로써, 제 1 샘플링 캐비티 (86) 내의 소정의 제 1 용량의 혈액과 제 2 샘플링 캐비티 (88) 내의 소정의 제 2 용량의 혈액이 각각 격리되도록 한다. 샘플링 슬레드 (80) 가 방출위치에 있으면, 위에 설명되고 도 13에 예시된 바와 같이, 혼합 챔버 (32 및 34) 에 압력을 가하기 위해 압력 작동기 조립체 (190) 는 플런저 (194 및 196) 를 앞으로 이동시킨다. 그러나, 이때, 혼합 챔버 (32) 내의 희석액은 채널 (52) 을 흘러나가, 제 1 샘플링 캐비티 (86) 내의 소정 용량의 혈액을 채널 (50) 로 방출시키며, 도 6a 및 14a 에 도시된 바와 같이 혈액을 혼합 챔버 (30) 안으로 운반한다. 마찬가지로, 혼합 챔버 (34) 내의 용해 시약은 채널 (54) 을 흘러나가, 제 2 샘플링 캐비티 (88) 내의 소정 용량의 혈액을 채널 (56) 안으로 방출시키며, 도 6a 및 14a 에 도시된 바와 같이 혈액을 혼합 챔버 (36) 안으로 운반한다.
따라서, 도 13a 에 도시된 바와 같이, 압력 작동기 조립체 (190) 는 플런저 (194 및 196) 를 뒤로 이동시키며, 혼합 챔버 (30 및 36) 에 압력을 가하도록 플런저 (192 및 198) 를 앞으로 이동시킨다. 가압 상태에서, 혼합 챔버 (30 및 36) 내의 혈액과 희석액의 혼합물은 상기한 경로를 통해 역방향으로 혼합 챔버 (32) 로 흐른다. 마찬가지로, 혼합 챔버 (36) 내의 혈액과 용해 시약 혼합물은 상기한 경로를 통해 역방향으로 혼합 챔버 (34) 로 흐른다. 플런저 (194,196) 와 플런저 (192, 198) 의 이동은 여러 차례 교대되며, 이는 혈액과 희석액의 혼합물이 혼합 챔버 (30 및 32) 사이에서 전후로 유동하도록 하며, 혈액과 용해 시약이 혼합 챔버 (34 및 36) 사이에서 전후로 유동하도록 한다. 이러한 전후로의 유동은 혈액이 희석액이나 용해 시약과 적절히 혼합되도록 하며, 이는 제 1 및 제 2 샘플 혼합물을 각각 순차 측정할 수 있도록 한다. 혈액을 샘플링 캐비티로부터 방출하기 전에 희석액과 용해 시약이 가득 차도록 하는 것이 바람직한데, 이는 유동로 내의 건조한 표면과 혈액의 직접적인 접촉과 잠재적인 부착을 막고, 혼합 효율성을 강화시키는 것에 주의한다.
혼합 후, 제 1 샘플 혼합물 (혈액과 희석액) 은 적혈구 측정을 위해, 진공 힘에 의해, 바늘 (182) 과 제 1 도관을 통해 제 1 샘플 출구 (60) 로부터 혈액 측정 조립체 (170) 의 제 1 혈액 측정 장치로 흡입된다. 동시에, 제 2 샘플 혼합물 (혈액과 용해 시약) 은 백혈구와 혈색소 농도를 측정하기 위해, 진동 힘에 의해, 바늘 (184) 과 제 2 도관을 통해 제 2 샘플 출구 (64) 로부터 혈액 측정 조립체 (170) 의 제 2 혈액 측정 장치로 흡입된다. 측정이 완료된 때, 챔버 (38) 내의 세정 용액은 장치 세정을 위해 제 1 및 제 2 혈액 측정 장치와 유체 연결된 분리된 도관으로 바늘 (188) 을 통해 흡입된다. 혈액 분석기의 유동 시스템은 세정 용액이 제 1 및 제 2 샘플 혼합물을 그들이 나온 카세트 (10) 의 혼합 챔버 쪽으로 가압하여 되돌리도록 구성되어 있다. 이와 같이, 세정 후반에, 모든 샘플 혼합물은 카세트 (10) 으로 되돌아간다. 세정이 완료된 후, 혈액 측정 조립체 (170) 의 카세트 인터페이스 (180) 는 카세트로부터 회수된다. 이때, 작업자는 카세트 수용 인터페이스를 개방 위치로 이동시킬 수 있고, 카세트 (10) 을 폐기하기 위해 제거할 수 있다. 그리고 나서, 다른 샘플 준비와 측정을 위해 새 카세트가 카세트 격실에 배치되며 위에서 설명한 과정이 반복된다.
바늘이 샘플 출구와 세정기 출구로부터 되돌아간 후, 탄성 재료로 만들어진 출구 커버는 출구가 누설되지 않도록 밀봉한다는 것을 주의해야 한다. 더욱이, 샘플링 슬레드 (80) 는 충전 입구와 더 이상 정렬되지 않으므로, 사용된 카세트는 자체 밀봉되며, 어떠한 생물학적 위험 물질도 사용된 카세트로부터 누설되지 않는다.
혈액 분석기 상에서 즉시 다른 샘플이 분석되지 않으면, 사용된 카세트는 카세트 격실에 남아 있게 되며 카세트 수용 인터페이스 (120) 는 그 폐쇄 위치에 남아 있는다. 혈액 분석기의 시스템 제어부는 샘플 분석 중에, 그 위치에서 카세트 인터페이스 (180) 를 유지한다. 이와 같이, 바늘 (182, 184, 188) 의 헤드는 샘플 출구와 세정기 출구 (60, 64, 68) 내에 각각 남아 있으며, 모든 바늘은 사용된 혼합물을 혼합 챔버로 밀어낸 깨끗한 세정 용액에 잠긴다. 이 방식으로, 바늘은 젖은 상태로 남아 있고, 바늘 안팎에 어떠한 소금 결정체나 입자도 형성되지 않는다. 바늘은 혈구나 입자의 계수를 위해 혈액 측정 장치의 도관 전방 단에 위치한다는 것이 이해될 것이다. 도관 내의 어떠한 입자 형성도 세포 계수에 오차를 일으킬 수 있으며 또한 유동로 막힘을 일으킬 수 있을 것이다. 여기에서, 위에서 설명된 기능들에 추가하여, 샘플 출구와 세정기 출구는 혈액 측정 조립체 (170) 의 카세트 인터페이스 (180) 의 액체 밀봉과 같은 기능을 한다고 이해된다. 이 메커니즘을 사용하여, 본 발명의 혈액 분석기는 카세트 인터페이스로부터 입자 오염을 유발하는 문제점 없이 몇 달 동안 지속적으로 작동할 수 있다는 사실이 알려져 있다.
위에서 설명한 일회용 카세트와 혈액 분석기는 특히 환자 옆 시험에 적합하다. 혈액 충전부터 카세트 폐기까지 혈액 샘플의 준비와 측정을 위한 카세트 사용 방법은 간단하며, 최소한의 작업자 훈련만을 필요로 한다. 일회용 카세트는 자체 완비되며, 그것은 혈액 샘플을 위해 필요한 시약을 포함하고 샘플 측정 후 혈액분석기를 세정하기 위한 세정 용액을 포함한다. 이와 같이, 혈액 분석기는 최소한의 장비 유지보수와 별도 시약 사용과 재고 관리를 필요로 한다.
본 발명의 일회용 카세트와 사용 방법은 당해 기술 분야에서 공지된 장치 이상의 다양한 장점들을 가지고 있다. 일 양태에서, 당해 기술 분야에서 공지된 시약 카세트의 일반적인 문제점은 보관이나 수송하는 동안 카세트 내에 포함된 시약의 누설이다. 이해되는 바와 같이, 선충전된 희석액과 용해 시약은 소정의 양을 가지고 있으며, 각 시약의 양은 준비된 샘플 혼합물의 실제 희석비를 결정한다. 측정 결과의 정확도는 궁극적으로 격리된 혈액 양과 시약 양에 달려 있다. 그러므로, 보관과 수송하는 동안 시약의 어떠한 누설도 잘못된 측정 결과를 야기할 수 있을 것이며, 잠재적으로 환자 진단에 영향을 미칠 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일회용 카세트는 하나의 혼합 챔버 내의 각 시약을 밀봉하기 위해 샘플 출구에 독특한 구조를 사용한다. 감소된 시약 접촉 면적과 안전한 밀봉은, 성형된 구성요소 구조에 의해, 보관 및 수송 중에 시약 누설을 방지한다. 위에서 설명한 바와 같이, 종래 기술의 장치에서, 샘플링 밸브는 또한 시약을 분리하고 밀봉하는데 사용된다. 종래 기술의 장치와는 실질적으로 상이하게, 본 발명의 카세트 내의 시약 밀봉 구성요소는 샘플링 부분으로부터 분리된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 카세트가 혈액 분석기 내로 설치되고 바늘이 샘플 출구 내의 막을 관통할 때까지, 희석액과 용해 시약은 샘플링 슬레드와 접촉되지 않는다. 그러므로, 카세트 샘플링 부분에서 잠재적인 화학적 오염의 위험은 없다. 혈액이 시약과 혼합되기 전에 샘플링 영역 내의 어떠한 용해 시약도 혈구의 용해를 일으킬 수 있다는 것은 주의해야 한다. 그 결과, 본 발명의 일회용 카세트는 체외 진단 분석 시 신뢰성 있게 사용될 수 있다.
한편, 분할구는 혼합 챔버와 샘플링 캐비티 속에서 유체 연결을 이루기 위해, 카세트와 혈액 분석기 사이의 유체 연결을 이루기 위해 또한 필요한 인터페이스인 관통 요소에 의해 편리하게 파단될 수 있다. 이에 따라, 하나의 관통 요소는 두 가지 기능을 한다. 더욱이, 위에서 설명한 바와 같이, 샘플 분석하는 사이에 또는 기구 유휴 시간 동안 샘플 출구 내에 바늘 헤드를 담금으로써, 사용된 시약으로부터 결정 형성과 기구의 입자 오염을 효과적으로 방지한다.
임피던스 측정을 이용하는 입자 계수 장치의 중요한 문제로서, 임피던스 측정 장치에 의해 기포가 입자로 계수될 수 있기 때문에, 샘플 혼합물에서 기포가 방지될 필요가 있다. 본 발명의 카세트 구조는 기포가 혈액 측정 장치로 흡입될 가능성을 최소화한다. 도 14 및 14a 에서 이해될 수 있는 바와 같이, 카세트가 혈액 분석기에 결합되는 그 수직 위치에서, 양 샘플 출구가 혼합 챔버 아래에 위치된다. 도 14a 에서 도시된 바와 같이, 혼합 챔버 내의 액체 수위는 혼합 챔버와 샘플 출구의 부분 (62a 또는 66a) 사이의 조인트 인터페이스 아래로 내려가지 않는다. 그러므로 혼합하는 동안 형성된 기포는 액체 윗 표면으로 이동하며, 샘플 출구에 머무르는 기포는 없다. 형성된 샘플 혼합물이 혼합 후 흡입될 때, 샘플 혼합물은 기포가 제거된다.
다른 양태에서, 위에서 설명한 바와 같이, 즉석 카세트의 독특한 구조로서, 다이어프램 (39) 은 환기구 (75) 위의 부분을 밀봉한다. 이 외부 밀봉된 환기 메커니즘은 환기구로부터 혈액이 위로 누설되는 것을 방지하여 효과적인 안전 측정을 가능하게 하며, 본 발명의 일회용 카세트와 혈액 분석기가 사용되어 지는 응급 치료의 경우에 특히, 임상 환경에서 잠재적인 생물학적 위험 물질로부터 작업자를 보호한다. 더욱이, 예컨대, 심각한 과충전의 경우, 작업자가 혈액 충전을 위해 20㎕ 마이크로피펫 대신 실수로 100㎕ 마이크로피펫을 사용했을 때, 다이어프램 아래의 공간 (72) 은 충전 입구로부터 혈액이 누설되는 것을 방지하기 위해 과도한 양의 혈액을 흡수하는 완충 구역으로서 기능을 한다. 이 이중 방지 메커니즘은 최소한의 작업자 트레이닝과 기술을 위해 설계되었으며, 이는 친 사용자 장치를 제공하며 생화학적 위험 물질을 취급할 때 위험을 감소시킨다. 더욱이, 혈액 샘플이 카세트의 상부 측으로부터 충전되면, 혈액 취급과 작업자의 혈액에 대한 노출은 감소된다. 카세트는 카세트 격실에 먼저 배치될 수 있으며, 혈액은 시판되는 마이크로피펫을 이용하여 간단히 충전될 수 있으며, 도어 또는 카세트 수용 인터페이스는 폐쇄될 수 있다. 혈액이 충전된 후 카세트와 작업자는 추가 접촉은 없으며, 추가적인 혈액 충전기구를 다룰 필요가 없다. 더욱이, 다이어프램 (39) 은 투명하기 때문에, 혈액 충전을 모니터하기 위해 환기구 (75) 위의 구역이 사용될 수 있다. 예컨대, 혈액 샘플이 심각하게 막힌 경우, 혈액은 샘플링 캐비티 (88) 안으로 흐르지 않을 수 있다. 이러한 상황에서, 혈액 분석기에서 노출되고 환기구 (75) 로 향한 혈액 센서는 부적절한 충전을 감지하고, 제어부는 분석 과정을 중단할 수 있다. 이와 같이, 큰 입자는 혈액 샘플의 막힘으로 인해 혈액 측정장치의 유동로 안으로 인입되지 못하는데, 이 입자는 장비 시스템로부터 제거가 매우 까다롭다.
또 다른 양태에서, 본 발명의 일회용 카세트를 사용하여, 적혈구/혈소판과 백혈구를 개별 측정하기 위한 두 개의 샘플 혼합물이 동시에 준비될 수 있다. 양 샘플 혼합물은 일회용 카세트 내에서의 일 단계의 희석에 의해 준비된다. 비교해 보면, 종래의 다양한 카세트는 적혈구와 백혈구의 측정을 위한 샘플 혼합물을 준비하기 위해 여러 단계의 희석과정을 필요로 한다. 즉석 카세트는 전체 혈액측정 시간을 절약하고, 샘플 준비 과정의 복잡성을 감소시켜, 측정의 정확성을 높이는데, 이는 희석과정 자체의 각 단계가 내재된 오차를 가지기 때문이다. 더욱이, 개별 희석은 또한 측정의 정확성에 대한 안전장치를 제공하는데, 이는 두 개의 독립된 혈액 격리 및 샘플 준비가 처리 오차 확인과 관련된 추가적인 정보를 제공할 수 있기 때문이다. 예컨대, 충전 시의 전오차의 경우에, 혈액 10㎕만이 카세트 안으로 충전되고, 거의 대부분의 제 2 샘플링 캐비티 (88) 는 완전히 충전되지 않는다. 이 경우에, 백혈구 및 혈색소 측정 결과는 거의 대부분 영향을 받는다. 따라서, 적혈구와 혈색소 측정값 양쪽 모두에 좌우되는 유도변수인 평균 혈구 혈색소 농도 (MCHC) 는 오차를 반영할 것인데, 이는 MCHC가 통상 서로 다른 혈액 샘플 사이에서 실질적으로 일정하기 때문이다. 이와 같은 상황에서, 충전시의 오차는, 샘플 격리시의 오차가 적혈구 및 백혈구 측정 양쪽 모두에서 동일하게 발생하기 때문에, 혈액 샘플의 단일 부분표본이 적혈구와 백혈구 분석 양쪽 모두를 위해 격리되는 기존의 이중 희석 방법에 의해 쉽게 확인되지 않을 것이다.
더욱이, 본 발명의 일회용 카세트를 사용하여, 적혈구 및 백혈구 측정을 위해 소정량의 혈액에서 두 가지 부분표본을 샘플링하거나 또는 격리시키는 것은 하나의 단순한 단계에 의해 동시에 달성된다. 일회용 카세트 내에 사용되는 샘플링 메커니즘은 정확한 측정을 가능하게 하며, 적은 용량의 샘플, 총 20㎕ 이하의 환자의 혈액이 완전 혈구 측정 (CBC) 을 위해 사용되는데, 이 측정은 적혈구 인덱스, 백혈구 수, 뿐만 아니라 림프구, 과립구, 및 주로 단핵세포를 포함하는 중간 분포 (MID) 세포와 같은 적어도 3 개의 부분 모집단으로 분화된다. 본 발명의 일회용 카세트와 혈액 분석기를 사용하여 얻어진 이들 변수의 정확도 및 정밀성은 설비에 딸린 전단 밸브에 의한 자동화된 샘플 흡인과 분할 그리고 설비에 구비된 시약을 사용하는 자동화된 샘플 희석과 혼합을 이용해 혈액 샘플을 측정하는, 의원이나 소규모 임상검사실용으로 설계된 기존의 자동화된 상업용 혈액학 분석기에 비해 손색이 없다.
보다 이해될 수 있듯이, 본 발명의 일회용 카세트의 구조는 혈액 분석기의 상대적으로 단순하고 통합적인 인터페이스를 가능하게 한다. 카세트의 상부 측은 샘플 혼합물을 혼합하고 회수하는 것 뿐만 아니라, 폐기물을 되돌려 보내기 위해 설비와의 인터페이스로서 사용되며, 따라서 카세트는 설비와의 인터페이스 구조로 인한 복잡성, 크기, 및 비용을 줄일 수 있게 된다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 상세하게 또한 개략적으로 설명되었지만, 이는 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니라 오히려 바람직한 실시예로서 구성된 것이다. 하지만, 전술한 상세한 설명에 기재되고 또한 첨부된 청구범위 및 그 법적 균등 범위내에서 한정된 바와 같이, 본원의 정신 및 범위내에서 다양한 수정 및 변경을 할 수 있음이 명백하다.

Claims (20)

  1. (a) 충전 입구를 갖는 샘플링 부분을 구비한 상부 패널을 가진 하우징;
    (b) 상기 하우징의 상기 상부 패널의 오목부 형태로 되어 있으며 다이어프램에 의해 밀봉되는 적어도 한 쌍의 챔버로서; 상기 챔버 위의 상기 다이어프램 부분은 가요성을 가지며; 하나 이상의 채널은 상기 챔버 쌍과 상호 연결되고; 상기 챔버 중의 하나는 혈액 분석을 위한 미리 정해진 양의 시약을 담고 있는 적어도 한 쌍의 챔버; 및
    (c) 상기 시약을 담고 있는 상기 챔버에 연결되도록 이웃하여 배치되는 샘플 출구로서, 상기 샘플 출구는 상기 상부 패널에서 오목하게 된 출구 캐비티, 그 내부에 배치된 분할구, 및 상기 출구 캐비티를 덮는 커버를 구비하며; 상기 샘플 출구는 상기 시약을 담고 있는 상기 챔버로 상기 시약을 밀봉하는 샘플 출구를 포함하는 혈액 분석용 일회용 카세트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할구는 상기 샘플링 출구를 두 부분으로 분할하며; 상기 부분 중 하나는 상기 시약을 담고 있는 상기 혼합 챔버에 연결되며, 상기 부분 중 다른 하나는 상기 하나 이상의 채널에 의해 상기 혼합 챔버 쌍의 또 다른 챔버에 연결되는 일회용 카세트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버는 탄성 재료로 제조되며, 상기 커버 및 상기 분할구는 관통 요소에 의해 관통 가능하게 되어 있는 일회용 카세트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 상부 패널의 오목부 형태로 되어 있으며 다이어프램에 의해 밀봉되고 그 내부에 세정 용액을 담고 있는 세정제 챔버, 및 상기 세정제 챔버에 연결되도록 이웃하여 배치되되 상기 세정제 챔버로 상기 세정 용액을 밀봉하는 세정제 출구를 더 포함하는 일회용 카세트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    각각의 상기 챔버는 상기 오목부의 바닥에 개구부를 가지며, 상기 개구부는 상기 하우징의 하부 측 상의 제 2 다이어프램에 의해 밀봉되는 일회용 카세트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링 부분 내의 상기 상부 패널의 하부 측에 결합되며 충전 위치와 방출 위치 사이에서 미끄럼 이동 가능한 샘플링 슬레드를 더 포함하되; 상기 샘플링 슬레드는 평평한 상부 표면 및 상기 평평한 상부 표면 상에 오목부의 형태로 된 샘플링 캐비티를 포함하며; 상기 충전 위치에 있을 때 상기 샘플링 캐비티는 상기 충전 입구와 유체 연결되며, 상기 방출 위치에 있을 때 상기 샘플링 캐비티는 상기 혼합 챔버 쌍을 상호 연결하는 상기 하나 이상의 채널과 유체 연결되는 일회용 카세트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 샘플링 부분 내부의 상기 상부 패널의 상기 하부 측 상에서 개스킷 시트 내에 배치되는 탄성 재료로 제조되는 샘플링 개스킷을 더 포함하되, 상기 개스킷은 상기 샘플링 슬레드의 상기 평평한 상부 표면에 직접 접촉하는 평평한 하부 표면, 상기 하우징의 상기 상부 패널의 충전 림 개구부를 통해 돌출된 상기 충전 입구를 둘러싸는 충전 림, 상기 하우징의 상기 상부 패널 상의 환기구와 정렬되는 환기공, 및 상기 챔버 쌍을 상호 연결하는 상기 채널 중 하나의 내부에 각각 있는 두 채널 개구부와 정렬되는 통공을 포함하는 일회용 카세트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 샘플링 슬레드가 상기 방출 위치에 있을 때, 상기 샘플링 슬레드의 상기 샘플링 캐비티는 상기 샘플링 개스킷의 상기 통공을 통해 상기 챔버 쌍에 상호 연결되는 상기 채널과 연결되는 일회용 카세트.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 다이어프램은 상기 하우징의 상기 상부 패널의 상부 측을 밀봉하며, 상기 환기구 위의 상기 상부 패널의 상기 상부 측과 상기 다이어프램 사이의 공간을 유지하는 일회용 카세트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 카세트는 상기 환기구 둘레의 상기 상부 패널에서 세워져 상기 다이어프램과 상기 환기구 사이의 거리를 유지하도록 되어 있는 환기 립을 더 포함하는 일회용 카세트.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 카세트는 자체의 상부 단이 전기적인 연결을 위해 상기 상부 패널 상에 위치하는 상태에서 상기 환기구에 의해 배치되는 한 쌍의 전극을 더 포함하는 일회용 카세트.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 상부 패널의 오목부 형태로 되어 있으며 상기 다이어프램에 의해 밀봉되는 제 2 챔버 쌍을 더 포함하되; 상기 챔버 위의 상기 다이어프램 부분은 가요성을 가지며; 추가된 하나 이상의 채널은 상기 제 2 챔버 쌍과 상호 연결되고; 상기 제 2 챔버 쌍 중의 하나는 상기 혈액 분석을 위한 미리 정해진 양의 제 2 시약을 담고 있으며; 제 2 샘플 출구는 상기 제 2 시약을 담고 있는 상기 챔버에 연결되도록 이웃하여 배치되되, 상기 제 2 샘플 출구는 상기 상부 패널에서 오목하게 되어 그 내부에 배치된 분할구와 커버에 의해 덮인 출구 캐비티를 포함하며, 상기 제 2 시약을 담고 있는 상기 챔버로 상기 제 2 시약을 밀봉하는 일회용 카세트.
  13. 제 12 항에 있어서,
    양 샘플 출구는 모두 상기 챔버 쌍의 같은 쪽에 위치하는 일회용 카세트.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 샘플링 슬레드는 상기 평평한 상부 표면 상에 오목부의 형태로 제 2 샘플링 캐비티를 더 포함하되; 상기 샘플링 개스킷은 상기 제 2 챔버 쌍을 상호 연결하는 상기 채널 중 하나의 내부에 각각 있는 두 채널 개구부와 정렬되는 제 2 통공을 포함하며; 상기 충전 위치에 있을 때 상기 제 2 샘플링 캐비티는 상기 충전 입구와 유체 연결되며, 상기 방출 위치에 있을 때 상기 제 2 샘플링 캐비티는 상기 제 2 챔버 쌍을 상호 연결하는 상기 채널과 유체 연결되는 일회용 카세트.
  15. (a) 상부 패널을 갖는 하우징과 충전 입구를 갖는 샘플링 부분을 구비하는 일회용 카세트를 제공하는 단계로서; 적어도 한 쌍의 챔버는 상기 하우징의 상기 상부 패널의 오목부 형태로 되어 있으며 다이어프램에 의해 밀봉되고; 상기 챔버 위의 상기 다이어프램 부분은 가요성을 가지며; 하나 이상의 채널은 상기 챔버 쌍과 상호 연결되고; 상기 챔버 쌍의 제 1 챔버는 상기 혈액 분석을 위한 미리 정해진 양의 시약을 담고 있으며; 샘플 출구는 상기 제 1 챔버에 연결되도록 이웃하여 배치되되, 상기 샘플 출구는 상기 상부 패널에서 오목하게 된 출구 캐비티, 그 내부에 배치된 분할구, 및 상기 출구 캐비티를 덮는 커버를 포함하고; 상기 샘플 출구는 상기 제 1 챔버로 상기 시약을 밀봉하는 일회용 카세트를 제공하는 단계;
    (b) 상기 충전 입구를 통해 상기 카세트의 상기 샘플링 부분 안으로 혈액을 충전하는 단계;
    (c) 관통 요소에 의해 상기 샘플 출구 내의 상기 분할구를 관통하여, 상기 하나 이상의 채널을 통해 상기 챔버 쌍의 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버 사이의 유체 연결을 달성하는 단계;
    (d) 상기 샘플링 부분에 의해 배치되는 샘플링 슬레드를 사용하여 다량의 상기 혈액을 격리시키는 단계;
    (e) 상기 제 1 챔버 위에 있는 상기 다이어프램 부분 상에 압력을 가하여, 상기 시약이 상기 샘플링 부분을 통해 흘러나가도록 하고, 상기 챔버 쌍의 상기 제 2 챔버 안으로 상기 다량의 상기 혈액을 방출하는 단계; 및
    (f) 상기 제 1 및 상기 제 2 챔버 사이에 교대로 압력을 가하여 상기 시약과 상기 다량의 상기 혈액이 전후로 유동하여 혼합에 영향을 미치도록 하고, 그에 따라 샘플 혼합물을 획득하는 단계를 포함하는 혈구 측정용 혈액샘플 준비 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 샘플 혼합물의 하나 이상의 측정을 위해 혈액 분석기 내에서 자체의 도관을 통하여, 혈액 측정장치 안으로 상기 샘플 출구를 통해 상기 샘플 혼합물을 흡입시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 카세트의 세정제 챔버에 담겨 있는 세정 용액을 상기 혈액 측정장치 안으로 흡입시켜 상기 혈액 측정장치를 세정하도록 하고, 사용된 샘플 혼합물을 상기 도관을 통하여 상기 샘플 출구를 통해 상기 카세트의 상기 챔버로 되돌려 보내는 단계를 더 포함하는 혈액샘플 준비 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 샘플 혼합물은 상기 도관에 연결된 상기 관통 요소를 사용하는 상기 샘플 출구로부터 흡입되는 혈액샘플 준비 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 일회용 카세트는 상기 하우징의 상기 상부 패널의 오목부 형태로 되어 있으며 상기 다이어프램에 의해 밀봉되는 제 2의 챔버 쌍을 더 포함하되; 상기 제 2 챔버 쌍 위의 상기 다이어프램 부분은 가요성을 가지며; 추가된 하나 이상의 채널은 상기 제 2 챔버 쌍과 상호 연결되고; 상기 제 2 챔버 쌍의 제 1 챔버는 상기 혈액 분석을 위한 미리 정해진 양의 제 2 시약을 담고 있으며; 제 2 샘플 출구는 상기 제 2 챔버 쌍의 상기 제 1 챔버에 연결되도록 이웃하여 배치되되, 상기 제 2 샘플 출구는 상기 상부 패널에서 오목하게 되며 그 내부에 배치된 분할구와 커버에 의해 덮인 출구 캐비티를 포함하며; 상기 제 2 샘플 출구는 상기 제 2 챔버 쌍의 상기 제 1 챔버로 상기 제 2 시약을 밀봉하고;
    상기 방법은,
    단계 (b) 에서 상기 샘플링 부분에 의해 배치되는 상기 샘플링 슬레드를 사용하여 제 2 용량의 상기 혈액을 격리시키는 단계;
    단계 (c) 에서 제 2 관통 요소에 의해 상기 제 2 샘플 출구 내의 상기 분할구를 관통하여, 상기 추가된 하나 이상의 채널을 통해 상기 제 2 챔버 쌍의 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버 사이의 유체 연결을 달성하는 단계;
    단계 (d) 에서 상기 제 2 챔버 쌍의 상기 제 1 챔버 위에 있는 상기 다이어프램 부분 상에 압력을 가하여, 상기 제 2 시약이 상기 샘플링 부분을 통해 흘러나가도록 하고, 상기 제 2 챔버 쌍의 상기 제 2 챔버 안으로 상기 제 2 용량의 상기 혈액을 방출하는 단계; 및
    단계 (d) 에서 상기 제 2 챔버 쌍의 상기 제 1 및 상기 제 2 챔버 사이에 교대로 압력을 가하여 상기 제 2 시약과 상기 제 2 용량의 상기 혈액이 전후로 유동하여 혼합에 영향을 미치도록 하고, 그에 따라 제 2 샘플 혼합물을 획득하는 단계를 더 포함하는 혈액샘플 준비 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 샘플 혼합물의 하나 이상의 측정을 위해 혈액 분석기 내에서 자체의 도관을 통하여, 제 2 혈액 측정장치 안으로 상기 제 2 샘플 출구를 통해 상기 제 2 샘플 혼합물을 흡입시키는 단계를 더 포함하는 혈액샘플 준비 방법.
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