KR20110091106A - Blood sample assay cartridge and cartridge reader - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 혈액 샘플 내의 화학 및/또는 생화학 물질을 분석하기 위한 카트리지 및 카트리지 리더기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로, 혈액 샘플 내의 특정물질을 분석하기 위해, 분석에 불필요한 기타 물질들을 효과적으로 제거하여 더욱 효과적으로 혈액 샘플을 분석할 수 있는 혈액 샘플 분석 카트리지 및 카트리지 리더기에 관한 것이다.The present invention relates to a cartridge and a cartridge reader for analyzing chemical and / or biochemicals in a blood sample, and more particularly, to effectively remove other substances unnecessary for analysis in order to analyze a specific substance in a blood sample, thereby effectively A blood sample analysis cartridge and cartridge reader capable of analyzing a sample.
환자의 체액이나 혈액을 채취하여 질병과 관련된 화학 및 생화학적 물질들을 별도의 중앙검사실에서 검사하는 방법이 일반화 되어 있다. It is common practice to collect body fluids or blood from a patient and test chemical and biochemicals related to the disease in a separate central laboratory.
그러나, 최근에, 환자가 있는 곳에서 직접 의사, 간호사, 임상병리사 또는 환자 자신이 간편, 신속, 정확히 질병요인에 대한 국한된 검사를 실시하는 방법 및 이러한 검사를 수행하고, 그 결과를 중앙 환자관리시스템에 자동으로 송부하여 줄 수 있는 인공지능형 소형 계측기기에 대한 수요가 급속히 증가하고 있다.However, recently, a doctor, nurse, clinical pathologist, or patient herself directly, at a patient's location, can perform simple, rapid, and accurate localized tests of disease factors, perform these tests, and display the results in a central patient management system. There is a rapid increase in the demand for artificial intelligence-type measuring instruments that can be sent automatically to.
이에 따라 시간과 비용이 많이 드는 중앙검사실 분석에서 탈피하여 현장 측정으로 환자에게 필요한 검사를 보다 신속하고 정확히 제공할 수 있는 현장검사(point-of-care testing: POCT)에 대한 연구가 대학이나 연구소, 대기업을 중심으로 활발히 이루어지고 있다.This has led to research in point-of-care testing (POCT), which can provide a faster and more accurate way to provide the patient's required tests with on-site measurements, eliminating time-consuming and costly central laboratory analysis. It is actively being done mainly by large companies.
본 발명의 목적은 혈액 샘플 내의 특정 물질을 분석함에 있어서, 더욱 효율적으로 분석하기 위해 분석에 필요없는 기타물질들을 제거할 수 있는 혈액 샘플 카트리지 및 리더기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a blood sample cartridge and reader capable of removing other substances that are not required for analysis in order to analyze a particular substance in a blood sample more efficiently.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 혈액 샘플 카트리지가 제공된다. 본 발명에 의한 혈액 샘플 카트리지는, 특정 물질 및 제거 대상물질을 포함하는 혈액샘플이 유입되는 유입부; 상기 혈액샘플 내의 상기 특정 물질을 분석하기 위한 분석 반응이 일어나는 반응부; 상기 혈액샘플이 상기 유입부로부터 상기 반응부로 이동하는 유로를 제공하는 채널; 및 상기 채널 내에 위치하며, 상기 제거 대상물질을 제거하기 위한 제거 반응에 의해 상기 제거 대상물질과 결합하는 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a blood sample cartridge is provided. Blood sample cartridge according to the present invention, the inlet for introducing a blood sample containing a specific material and the material to be removed; A reaction unit for performing an analysis reaction for analyzing the specific substance in the blood sample; A channel providing a flow path through which the blood sample moves from the inlet to the reaction unit; And a fixed reactant bonding magnetic structure positioned in the channel and coupled with the removal target material by a removal reaction for removing the removal target material.
또한, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 혈액 샘플 분석 카트리지에 연결되어 상기 분석 반응에 의하여 발생되는 전기적 신호 및/또는 광학적 신호를 분석하여 상기 특정물질을 분석하는 리더기가 개시된다.In addition, in order to achieve the above object of the present invention, according to an embodiment of the present invention, the specific material by analyzing the electrical signal and / or optical signal generated by the analysis reaction is connected to the blood sample analysis cartridge A reader for analyzing the is disclosed.
본 발명에 의한 혈액 샘플 카트리지 및 리더기에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the blood sample cartridge and the reader according to the present invention has the following effects.
첫째, 혈액 샘플 카트리지 및 리더기를 통하여 분석하고자 하는 특정 물질외의 다른 불필요한 물질들을 효과적으로 제거함으로써, 분석결과가 더욱 정확해질 수 있다.First, by effectively removing unnecessary substances other than the specific substance to be analyzed through the blood sample cartridge and the reader, the analysis result may be more accurate.
둘째, 분석에 불필요한 물질들을 제거함에 있어서, 일반적인 물리적인 필터링 방법에 의해 제거하기 힘든 물질들도 효과적으로 제거할 수 있게 된다.Second, in removing materials unnecessary for analysis, it is possible to effectively remove materials that are difficult to remove by general physical filtering methods.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액 샘플 분석 카트리지(blood sample assay cartridge)와 상기 혈액 샘플 분석 카트리지와 연결 가능한 리더기의 간략한 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 필터부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 제거 반응을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 혈액 샘플에 포함된 특정 물질을 분석하기 위한 일련의 과정을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a block diagram showing a simplified configuration of a blood sample assay cartridge and a reader connectable with the blood sample assay cartridge according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a filter unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a removal reaction according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a series of processes for analyzing a specific substance included in a blood sample according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
The above objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. In addition, when it is determined that the detailed description of the known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액 샘플 분석 카트리지(blood sample assay cartridge)와 상기 혈액 샘플 분석 카트리지와 연결 가능한 리더기의 간략한 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a simplified configuration of a blood sample assay cartridge and a reader connectable with the blood sample assay cartridge according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액 샘플 분석 카트리지에 대해 설명한다.First, a blood sample analysis cartridge according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
상기 혈액 샘플 분석 카트리지(1)는 유입부(10), 채널(20), 필터부(25), 반응부(30), 및 제1 접속부(40)를 포함할 수 있다. 이하에서, 상기 혈액 샘플 분석 카트리지(1)는 카트리지로 약칭할 수 있다.The blood sample analysis cartridge 1 may include an
상기 카트리지(1)는 카트리지(1) 내에 유입된 혈액샘플(blood sample)에 포함된 특정 화학적 및/또는 생화학적 물질의 수치에 대응되는 소정의 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 카트리지(1)는 상기 물질의 양(量) 또는 농도에 상응하는 광학적 신호 및/또는 전기적 신호 등과 같이 인식 가능한 유용한 신호를 생성할 수 있다. 이하에서, 상기 혈액 샘플은 샘플이라고 약칭할 수 있다.The cartridge 1 may generate a predetermined signal corresponding to the level of a specific chemical and / or biochemical substance contained in a blood sample introduced into the cartridge 1. For example, the cartridge 1 may generate a recognizable useful signal such as an optical signal and / or an electrical signal corresponding to the amount or concentration of the substance. Hereinafter, the blood sample may be abbreviated as a sample.
상기 유입부(10)는 채널(20)의 입구에 해당할 수 있다. 유입부(10)는 상기 샘플이 유입되는 곳이다. 상기 유입부(10)는 상기 샘플의 유입이 용이하도록 소정의 단면적을 가지고 있을 수 있다. 상기 유입부(10)는 채널(20)과 연통할 수 있다.The
상기 채널(20)은 유입부(10)와 연결될 수 있다. 상기 채널(20)은 유입부(10)로 유입된 샘플이 이동하는 유로를 제공할 수 있다. 상기 채널(20)은 혈액샘플이 상기 반응부(30)로 이동할 수 있도록 제공될 수 있다. 상기 샘플은 상기 채널(20)내에서 모세관력, 압력, 원심력 등을 동력으로 하여 이동할 수 있다. 또한, 상기 채널(20)은, 상기 샘플이 용이하게 이동할 수 있도록, 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 채널(20)은, 필요에 따라, 복수개의 소채널(20)로 분기될 수 있다. 또한, 상기 채널(20)의 단면적 또는 길이 등은, 필요에 따라, 알맞은 크기로 변형/조절될 수 있다.The
상기 채널(20)은, 예를 들어, 미소유체 채널(microfluidic channel)일 수 있다. 상기 미소유체 채널은 샘플이 모세관 현상(capillary)에 의하여 유동할 수 있는 채널을 말할 수 있다.The
상기 필터부(25)는 상기 샘플에 포함되어 있는 특정 물질을 선택적으로 통과시키는 소정의 필터구조체를 포함할 수 있다.The
상기 혈액샘플은 특정 물질 및 제거 대상물질을 포함할 수 있다. 상기 특정 물질은, 예를 들어, 상기 혈액 샘플 분석 카트리지(1)를 이용하여 측정하고자 하는 대상 물질일 수 있다. 상기 필터구조체는 상기 채널(20)의 유로 상에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 상기 유입부(10)와 일체로 형성될 수도 있으며, 상기 유입부(10)와 상기 채널(20)의 사이에 배치될 수도 있다. 상기 제거 대상 물질은, 예를 들어, 상기 혈액 샘플 분석 카트리지(1)에 의해 상기 특정 물질을 측정하는 데 필요하지 않는 물질일 수 있다.The blood sample may include a specific substance and a substance to be removed. The specific substance may be, for example, a target substance to be measured using the blood sample analysis cartridge 1. The filter structure may be disposed on a flow path of the
만약, 본 발명의 일 실시예에 의한 카트리지가 혈액샘플 내에 포함되어 있는 콜레스테롤의 양을 측정하는 용도로 사용되는 경우, 상기 특정 물질은 고밀도 지질 단백질(HDL, High Density Lipoprotein)일 수 있으며, 상기 제거 대상 물질은 기타 지질 단백질일 수 있다. 또는, 상기 특정 물질과 상기 제거 대상 물질은 그 반대가 될 수도 있다.If the cartridge according to one embodiment of the present invention is used to measure the amount of cholesterol contained in the blood sample, the specific substance may be a high density lipoprotein (HDL), and the removal The substance of interest may be other lipid proteins. Alternatively, the specific material and the material to be removed may be reversed.
또한, 상기 필터구조체는 복수개의 필터층으로 구성될 수 있으며, 각 필터층은, 상기 특정 물질을 선택적으로 통과시키기 위하여, 물리적 또는 화학적인 방법으로 상기 특정 물질 이외의 물질들이 상기 필터구조체를 통과하지 못하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 필터구조체는 상기 특정 물질의 크기를 고려하여, 상기 특정 물질의 크기보다는 크고, 상기 특정물질 이외의 물질들의 크기보다는 작은 공(pore)을 가지는 다공성 물질을 포함할 수 있다. 또는 상기 특정 물질과는 반응하지 않고, 그 이외의 물질과 선택적으로 반응하는 화학물질을 포함할 수 있다. 상기 필터구조체에 대해서는 이하에서 구체적으로 후술하기로 한다.In addition, the filter structure may be composed of a plurality of filter layers, each filter layer is configured to prevent materials other than the specific material from passing through the filter structure in a physical or chemical manner in order to selectively pass the specific material. Can be. For example, the filter structure may include a porous material having a pore larger than the size of the specific material and smaller than the size of materials other than the specific material in consideration of the size of the specific material. Alternatively, the present invention may include a chemical substance that does not react with the specific substance and selectively reacts with other substances. The filter structure will be described later in detail.
상기 반응부(30)는 상기 채널(20)과 연결되어 있다. 샘플은 상기 채널(20)을 통하여 반응부(30)로 유입될 수 있다. 상기 반응부(30)는 샘플에 포함된 특정 화학 및/또는 생화학적 물질의 수치에 따라서 변화하는 소정의 신호를 생성할 수 있다. 상기 소정의 신호는 광학적 신호 및/또는 전기신호를 포함할 수 있다.The
소정의 신호를 생성하기 위하여, 상기 샘플은 상기 반응부(30)에서 처리될 수 있다. 예를 들어, 상기 샘플은 상기 반응부(30)에 포함되어 있는 소정의 물질과 다양한 화학적 반응 또는 생화학적 반응을 할 수 있다. In order to generate a predetermined signal, the sample may be processed in the
상기 반응부(30)는 처리된 샘플을 광학 또는 전기화학적 방법을 이용하여 샘플 내의 특정 화학 및/또는 생화학적 물질의 수치를 측정하기 위한 광학적 및/또는 전기적 신호를 생성할 수 있다.The
또한, 상기 반응부는(30), 필요에 따라, 복수개로 구성될 수 있으며, 복수개의 반응부 각각에서 검출되는 특정 물질들은 서로 다를 수 있다. 이러한 경우, 상기 채널(20)은 상기 복수개의 반응부에 병렬적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 반응부가 3개인 경우, 상기 채널(20)도 3개로 구성되어 상기 유입부(10)와 상기 반응부들 각각을 연결할 수 있다. 또는 상기 유입부(10)에 연결된 채널(20)은 상기 반응부들 각각에 병렬적으로 연결될 수 있도록 소채널로 분기될 수 있다.In addition, the
상기 반응부(30)에서 샘플이 처리되는 방법 및 상기 반응부(30)의 구체적인 구조 등에 대해서는 후술하기로 한다.The method of processing the sample in the
상기 제1 접속부(40)는 상기 리더기(100)의 제 2 접속부(110)와 연결될 수 있다. 상기 제1 접속부(40)는 상기 리더기(100)로부터 소정의 신호를 받아 상기 카트리지(1)에 전달할 수 있으며, 또한 상기 카트리지(1)에서 발생하는 소정의 신호를 상기 리더기(100)로 전달할 수 있다.
The
이하에서, 도 1을 참조하여, 상기 카트리지(1)와 연결되는 상기 리더기(100)에 대하여 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 1, the
상기 리더기(100)는 상기 카트리지(1)에 소정의 신호를 전달할 수 있으며, 상기 카트리지(1)에서 생성된 신호를 수신하여, 이를 처리하고 분석할 수 있다. 상기 카트리지(1)로 전달되는 소정의 신호 및/또는 상기 카트리지(1)에서 생성된 신호는 광학적 신호 또는 전기적 신호일 수 있다.The
상기 리더기(100)는 제2 접속부(110), 분석부(120), 디스플레이부(130), 통신부(140), 입력부(150), 전원부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.The
상기 제2 접속부(110)는 상기 카트리지(1)로 소정의 전기적 신호를 전달하거나, 상기 카트리지(1)에서 생성되는 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 카트리지(1)의 동작을 제어하기 위한 제어신호, 상기 카트리지(1)의 동작에 필요한 전원 등이 상기 제2 접속부(110)를 통해 상기 카트리지(1)로 전달될 수 있다. 또한, 상기 카트리지(1)에서 생성된 광학적 및/또는 전기적 신호가 상기 제2 접속부(110)를 통해 상기 리더기(100)로 전달될 수 있다.The
상기 분석부(120)는 상기 카트리지(1)에서 발생된 신호를 상기 제2 접속부(110)를 통하여 수신하고, 이를 분석할 수 있다. 예를 들어, 상기 분석부(120)는, 상기 수신된 신호를 이용하여, 상기 샘플에 포함되어 있는 특정 물질의 양(量) 또는 농도를 수치화할 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 카트리지 및 리더기를 이용하여 혈액 샘플내의 콜레스테롤의 양을 측정하는 경우에, 혈액 샘플 내에 포함되어 있는 고밀도 지질 단백질의 양 또는 농도가 수치화될 수 있다.The
상기 디스플레이부(130)는 상기 분석된 결과를 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 물질의 수치를 표시할 수 있다.The
상기 통신부(140)는 상기 리더기(100)가 외부의 장치와 통신할 수 있는 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신부(140)를 통하여, 상기 리더기(100)는 각종 정보를 수신할 수 있으며, 또한 상기 분석부(120)에서 분석한 결과를 송신할 수 있다. 상기 통신부(140)는 이동통신 모듈, 유무선 인터넷 모듈 및 근거리 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.The
상기 입력부(150)는 상기 리더기(100)에 대한 사용자의 각 종 입력을 받을 수 있다. 예를 들어, 상기 입력부(150)는 키패드, 키보드, 마우스, 터치스크린 및 터치패드 등으로 구현될 수 있다.The
상기 전원부(160)는 상기 카트리지(1) 및 상기 리더기(100)로 필요한 전원을 공급할 수 있다.The
상기 제어부(170)는 상기 리더기(100)의 각 구성요소를 제어할 수 있으며, 상기 리더기(100)의 전반적인 동작을 총괄한다.
The
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 혈액 샘플 분석 카트리지에 대해 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a blood sample analysis cartridge according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 실시예에 의한 혈액 샘플 분석 카트리지는 혈액 샘플 내에 포함되어 있는 특정 물질(예를 들어, 화학적 또는 생화학적 물질)을 신속하고 용이하게 분석하는 데에 사용된다.The blood sample analysis cartridge according to one embodiment of the present invention is used to quickly and easily analyze a specific substance (eg, chemical or biochemical substance) contained in a blood sample.
상기 특정물질은, 예를 들어, 특정 질병에 대한 진단의 근거가 되는 지표 물질일 수 있으며, 또는 특정 질병에 대한 위험도를 판단하기 위한 지표 물질일 수 있다. 따라서, 상기 혈액 샘플에 포함된 특정 물질의 양 및/또는 농도를 분석함으로써, 특정 질병에 대한 판단에 편리함을 제공할 수 있게 된다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 의한 카트리지 및 리더기를 사용함으로써, 혈액샘플 내에 포함되어 있는 고밀도 지질 단백질의 양 및/또는 농도를 분석할 수 있게 되고, 이러한 분석 결과에 의해 심장관련 질환에 대한 판단에 사용되는 지표가 제공될 수 있다.The specific substance may be, for example, an indicator substance on which a diagnosis for a specific disease is based, or an indicator substance for determining a risk for a specific disease. Therefore, by analyzing the amount and / or concentration of a specific substance contained in the blood sample, it can be provided for convenience in the determination of a specific disease. For example, by using the cartridge and the reader according to an embodiment of the present invention, it is possible to analyze the amount and / or concentration of high-density lipid protein contained in the blood sample. Indicators used to make a judgment may be provided.
이러한 분석을 위하여, 상기 특정 물질과 화학적 반응을 하는 적어도 하나 이상의 화학적 또는 생화학적 물질이 상기 카트리지에 포함되어 있을 수 있다. 이하에서, 상기 특정 물질과 화학적 반응을 하는 적어도 하나 이상의 화학적 또는 생화학적 물질을 반응 시료(또는 검출 시료)라고 약칭할 수 있다. 상기 특정 물질과 결합된 상기 반응 시료가 소정의 반응 조건 하에서 화학적 및/또는 생화학적 반응(이하에서, 이러한 반응을 '분석 반응'이라 약칭할 수 있음)을 할 수 있다. 이러한 분석 반응에 의한 전기적 및/또는 광학적 신호를 측정함으로써, 상기 특정 물질의 양 또는 농도가 분석될 수 있다.For this analysis, the cartridge may contain at least one chemical or biochemical material that chemically reacts with the specific material. In the following description, at least one chemical or biochemical substance that reacts chemically with the specific substance may be abbreviated as a reaction sample (or detection sample). The reaction sample combined with the specific substance may undergo a chemical and / or biochemical reaction (hereinafter, referred to as an 'analysis reaction') under predetermined reaction conditions. By measuring the electrical and / or optical signals by this analytical reaction, the amount or concentration of the specific material can be analyzed.
또한, 상기 분석반응에 참여하지는 않지만, 상기 혈액샘플 내의 불필요한 물질들을 제거하기 위한 반응에 참여하는 다양한 화학적 또는 생화학적 물질들도 상기 카트리지에 포함되어 있을 수 있다.In addition, a variety of chemical or biochemical substances that do not participate in the assay, but participate in the reaction for removing unnecessary substances in the blood sample may be included in the cartridge.
상기 혈액샘플은 앞서 설명한 유입부(10)를 통하여 상기 카트리지(1) 내로 유입될 수 있다. 상기 혈액샘플은 상기 채널(20)을 따라서 이동하며 상기 반응부(30)에 도달할 수 있다. 이 때, 혈액샘플은, 이동하는 과정에서 또는 상기 반응부(30)에 도달하기 전에, 상기 특정 물질을 좀 더 용이하게 분석하기 위해 상기 필터부(25) 에 의해 걸러질 수 있다. 예를 들어, 상기 혈액샘플 내의 상기 제거 대상물질은 상기 필터부(25)에 의해 더 이상 반응부로 이동하지 못하게 될 수 있다.
The blood sample may be introduced into the cartridge 1 through the
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의해 상기 필터부(25)의 구조에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the structure of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 필터부를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a filter unit according to an embodiment of the present invention.
도 2의 (a)를 참조하여 설명하는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 필터부(25)는 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(Ion conjugated magnetic structure, 200)를 포함한다. 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)는 복수의 고정반응물질들(210) 및 상기 복수의 고정반응물질들(210)이 접합되는 마그네틱 구조체(Magnetic structure, 220)를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention described with reference to FIG. 2A, the
상기 복수의 고정반응물질들(210)은 상기 제거 대상물질을 제거하기 위한 제거 반응(elimination reaction)에 참여한다. 상기 제거 반응에 의해 상기 제거 대상물질은 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)에 결합된다. 상기 제거 반응에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.The plurality of fixed
상기 마그네틱 구조체(220)는 자성을 띨 수 있다. 또는 상기 마그네틱 구조체(220)는 외부에서 제공되는 자기력에 따라 상기 마그네틱 구조체(220)에 인력이 가해질 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 마그네틱 구조체(220)는 철과 같은 금속물질로 구성될 수 있다.The
도 2의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 혈액 샘플 분석 카트리지(1)는 상기 채널(20)에 인접하게 배치된 자성 물체(300)를 포함한다. 상기 자성 물체(300)는, 특히, 상기 필터부(25)의 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)에 인접하여 배치될 수 있다. 상기 자성 물체(300)는 영구자석일 수 있으며, 전자석일 수 있다. 상기 자성 물체(300)는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 채널(20)의 외부에 배치될 수 있으나, 상기 채널(20)의 내부에 배치될 수도 있다. 상기 제거 대상 물질이 결합된 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)는 상기 자성 물체(300)에 의해 상기 채널(20) 내에서의 이동성이 제한될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)는 상기 제거 반응에 의해 상기 제거 대상물질과 결합한 후, 상기 마그네틱 구조체(220)와 상기 자성 물체(300)의 자성에 의한 자기력 사이의 인력에 의해 상기 자성 물체(300)가 배치된 근처의 상기 채널(20) 내에 고정될 수 있다. 이로써, 상기 제거 대상물질은 더 이상 상기 채널(20) 내에서 상기 반응부(30)로의 이동이 제한될 수 있다.Referring to FIG. 2B, the blood sample analysis cartridge 1 according to an embodiment of the present invention includes a
상기 자성 물체(300)는, 상기 혈액샘플의 채널(20) 내에서의 이동방향을 고려하여, 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)가 위치한 곳보다 상기 반응부(30)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 예를 들어, 혈액샘플이 유입부(10)로 부터 반응부(30)로 이동하는 경우, 상기 자성 물체(300)는 상기 반응부(30)와 상기 이온 접합 마그네틱 구조체(200)가 포함되어 있는 필터부(25)의 사이에 배치되는 것이 바람직하다.The
도 2의 (b)를 통해 설명한 실시예는 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)가 상기 채널(20) 내에서 고정되어 있지 않아 이동이 자유로운 경우를 설명하고 있다. 따라서, 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)가 상기 채널(20) 내에 고정되어 있는 경우(도면 미도시), 상기 자성 물체(300)는 필요하지 않을 수 있다.The embodiment described with reference to (b) of FIG. 2 illustrates a case in which the fixed reactant bonding
상기 필터부(25)는, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제거 대상물질을 더욱 효과적으로 제거하기 위하여 다공성의 물질을 더 포함할 수 있다.
As described above, the
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 의한 제거 반응을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the removal reaction according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 제거 반응을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a removal reaction according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 3의 (a)를 참조하여 설명하면, 유입부(10)를 통하여 유입된 혈액샘플 속에는 크게 제거 대상물질들(400)과 특정 물질들(500)이 포함되어 있을 수 있다. 이 때, 상기 제거 대상물질들(400) 및 상기 특정 물질들(500)은 모두 용해성(soluble) 물질일 수 있다.First, referring to FIG. 3 (a), blood samples introduced through the
도 3의 (b)를 참조하면, 상기 혈액샘플이 앞서 설명한 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)를 포함하고 있는 필터부(25)를 통과하게 된다. 이 때, 상기 제거 대상물질들(400)은 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)의 고정반응물질들(210)과 제거 반응을 하게 된다. 예를 들어, 상기 제거대상 물질들(400)과 상기 고정반응물질들(210)은 침전반응을 할 수 있다. 즉, 상기 제거 반응을 통해 상기 제거 대상물질들(400)은 불용성(insoluble)으로 그 성질이 변경될 수 있다. 이에 따라, 상기 제거 대상물질들(400)은 상기 고정반응물질들(210)과 결합하게 된다. 즉, 응집 마그네틱 구조체(aggregated conjugation magnetic structure, 200a)가 생성된다. 상기 고정반응물질들(210)과 상기 제거대상 물질들(400) 사이의 제거 반응을 위해 촉매와 같은 물질이나 또는 상기 제거 반응에 참여하는 제3의 물질이 더 제공될 수 있다. 상기 촉매나 상기 제3의 물질은 상기 필터부(25)에 미리 제공되어 있을 수 있다.Referring to FIG. 3B, the blood sample passes through the
앞서 설명한 바와 같이, 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)는 마그네틱 구조체(220)와 자성 물체(300) 간의 인력에 의해 이동이 제한되어 있다. 이와 마찬가지로, 상기 응집 마그네틱 구조체(200a) 또한 상기 마그네틱 구조체(220)를 포함하고 있으므로, 상기 자성 물체(300) 간의 인력(310)에 의해 이동이 제한되므로, 상기 제거 대상물질들(400)은 더 이상 채널을 따라 이동할 수 없게 된다. 반면, 상기 특정물질들(500)은 계속하여 채널(20)을 따라 상기 반응부(30)로 이동할 수 있다.As described above, the fixed reactant bonding
상기 고정반응물질들(210)은 상기 특정물질(500)과 상기 제거대상 물질(400)의 화학적 특성을 고려하여 다양한 기준에 의해 선택될 수 있다.The fixed
예를 들어, 만약, 특정 물질(500)이 고밀도 지질단백질이고, 제거대상 물질(400)이 저밀도 지질 단백질과 같은 기타 단백질인 경우, 상기 고정반응물질들(210)은 Mg2+, Mn2+ 또는 Ca2+와 같은 2가의 양이온일 수 있으며, 상기 저밀도 지질 단백질의 침전을 돕기 위해 황산 덱스트란, 헤파린(heparin), 포스텅스테이트와 같은 폴리 음이온 화합물이 상기 필터부(25)에 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 저밀도 지질 단백질과 같은 기타 지질 단백질만이 선택적으로 침전되어 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)에 결합될 수 있으며, 상기 고밀도 지질 단백질은 계속하여 상기 채널(20)을 따라 상기 반응부(30)로 이동되어 최종적인 분석단계에 의해 분석될 수 있다.
For example, if the
이상에서 설명한 바와 같이, 혈액샘플 내의 제거 대상물질(400)은 상기 필터부(25)에 의해서 효과적으로 제거되며, 제거 대상물질(400)이 제거된 혈액샘플은 상기 채널(20)을 따라 상기 반응부(30)로 이동할 수 있다. 즉, 상기 특정 물질(500)은 상기 반응부(30)로 계속하여 이동할 수 있다.As described above, the
상기 혈액샘플 내의 특정 물질은 상기 반응부(30)에서 분석 반응에 참가한다. 상기 특정 물질은 상기 분석 반응에 의해 효과적으로 분석되기 위해서, 다양한 물질에 의해 상기 반응부(30) 내에 고정될 수 있다. 또한, 상기 특정 물질은 상기 분석 반응에 의해 효과적으로 분석되기 위해서, 다양한 반응시료와 반응할 수 있다
Certain substances in the blood sample participate in the analytical reaction in the
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 혈액 샘플에 포함된 특정 물질을 분석하기 위해 혈액 샘플 카트리지에서 일어나는 일련의 과정을 순차적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a series of processes occurring in the blood sample cartridge will be described in order to analyze a specific substance contained in the blood sample according to one embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 혈액 샘플에 포함된 특정 물질을 분석하기 위한 일련의 과정을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a series of processes for analyzing a specific substance included in a blood sample according to an embodiment of the present invention.
혈액샘플이 상기 유입부(10)를 통하여 상기 카트리지(1)에 유입된다(S100). 상기 혈액샘플은 상기 채널(20)을 따라 이동하면서 상기 필터부(25)에 도달한다. The blood sample is introduced into the cartridge 1 through the inlet 10 (S100). The blood sample reaches the
상기 혈액 샘플 내의 제거 대상물질은 앞서 설명한 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)와 제거 반응한다(S110). 즉, 상기 제거 대상물질은, 상기 제거 반응에 의하여, 상기 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체(200)와 결합하여 상기 응집 마그네틱 구조체(200a)를 형성할 수 있다. The material to be removed in the blood sample is removed and reacted with the fixed reactant-bonded
상기 응집 마그네틱 구조체(200a)는, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 자성 물체(300)에 의해 상기 채널(20) 내에서 고정된다(S120).The cohesive
상기 제거 대상물질이 제거된 혈액샘플은 상기 반응부(30)로 계속하여 이동할 수 있으며, 상기 혈액샘플 내의 특정 물질은 상기 반응부(30)에서 분석 반응에 참여한다(S130). 상기 반응부(30)에는 상기 분석 반응을 위한 소정의 반응 조건이 제공될 수 있다. 상기 반응 조건은 상기 리더기(100)로부터 제공되는 것일 수 있다.The blood sample from which the substance to be removed is removed may continue to move to the
상기 리더기(100)는 상기 반응부(30)에서 생성된 신호를 수신하여 상기 신호를 분석한다(S140). 상기 신호는 전기적 신호 또는 광학적 신호일 수 있다. 이에 따라, 상기 혈액샘플 내에 포함된 상기 특정 물질의 양 및/또는 농도가 산출될 수 있다.The
1:카트리지
25:필터부
30:반응부
100:리더기
200:고정반응물질 접합 마그네틱 구조체
210:고정반응물질
220:마그네틱 구조체
300:자성 물체
400:제거대상 물질
500: 특정 물질1: cartridge
25: filter unit
30: reaction part
100: reader
200: fixed reactant bonded magnetic structure
210: fixed reaction material
220: magnetic structure
300: magnetic object
400: substance to be removed
500: specific substance
Claims (8)
상기 혈액샘플 내의 상기 특정 물질을 분석하기 위한 분석 반응이 일어나는 반응부;
상기 혈액샘플이 상기 유입부로부터 상기 반응부로 이동하는 유로를 제공하는 채널; 및
상기 채널 내에 위치하며, 상기 제거 대상물질을 제거하기 위한 제거 반응에 의해 상기 제거 대상물질과 결합하는 고정반응물질 접합 마그네틱 구조체를 포함하는 필터부를 포함하는 혈액샘플 분석 카트리지.An inlet for introducing a blood sample including a specific substance and a substance to be removed;
A reaction unit for performing an analysis reaction for analyzing the specific substance in the blood sample;
A channel providing a flow path through which the blood sample moves from the inlet to the reaction unit; And
And a filter unit disposed in the channel, the filter unit including a fixed reactant-bonded magnetic structure that binds to the removal target material by a removal reaction for removing the removal target material.
상기 제거 반응에 참여하는 복수의 고정반응물질들; 및
상기 복수의 고정반응물질들이 접합되어 있는 마그네틱 구조체를 포함하는 혈액샘플 분석 카트리지.The method of claim 1, wherein the fixed reactant bonded magnetic structure,
A plurality of fixed reactants participating in the removal reaction; And
Blood sample analysis cartridge comprising a magnetic structure to which the plurality of fixed reactants are bonded.
+2가 이온들인 혈액샘플 분석 카트리지.The method of claim 2, wherein the plurality of fixed reaction materials,
Blood sample assay cartridge with +2 ions.
마그네슘 이온(Mg2+), 망간 이온(Mn2+) 및 칼슘 이온(Ca2+)으로 이루어진 일군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 혈액샘플 분석 카트리지.The method of claim 2, wherein the plurality of fixed reaction materials,
A blood sample analysis cartridge comprising at least one selected from the group consisting of magnesium ions (Mg 2+ ), manganese ions (Mn 2+ ) and calcium ions (Ca 2+ ).
침전 반응을 포함하는 혈액 샘플 분석 카트리지.The method of claim 1, wherein the removal reaction,
A blood sample assay cartridge containing a precipitation reaction.
상기 필터부에 인접하여 배치된 자성 물체를 더 포함하는 혈액 샘플 분석 카트리지.The method of claim 1,
And a magnetic object disposed adjacent said filter portion.
전기적 신호 또는 광학적 신호인 리더기.The method of claim 7, wherein the signal generated by the analysis reaction,
Reader that is an electrical or optical signal.
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---|---|---|---|
KR1020100010767A KR20110091106A (en) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | Blood sample assay cartridge and cartridge reader |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013071301A1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | The Administrators Of The Tulane Educational Fund | Paper based diagnostic test |
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US9910028B2 (en) | 2012-12-20 | 2018-03-06 | Sepsis Limited | Point of care sepsis assay device and method |
-
2010
- 2010-02-05 KR KR1020100010767A patent/KR20110091106A/en not_active Application Discontinuation
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