KR20110137328A - 생물학적 샘플의 분석 장치 - Google Patents

생물학적 샘플의 분석 장치 Download PDF

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Abstract

광산란 기술에 기초하여, 생물학적 샘플에서 적어도 세균의 성장에 대하여 생물학적 샘플 상에 광학적 측정을 수행할 수 있는 검사 장비를 포함하는, 용기(12)내에 함유된 생물학적 샘플(11)을 분석하는 장치가 개시된다. 상기 검사 장비는 생물학적 샘플의 용기(12)로 제1 광선을 방사할 수 있는 방사수단, 및 상기 생물학적 샘플의 용기(12)로부터 확산된 적어도 일 광선을 검출하고 및 상기 확산된 광선과 연계된, 연관된 신호를 제어 유닛(18)에 전달할 수 있는 센서 수단을 구비하며, 상기 제어 유닛은 상기 신호를 직접적으로 또는 간접적으로 가공하여 상기 생물학적 샘플(11) 내에서, 가능할 수 있는 세균성장을 적어도 증명한다. 상기 용기(12)는 일정한 평면(P)을 따라 배치되고 및 생물학적 샘플의 적어도 일부분을 함유할 수 있는 마이크로-요소(14)를 적어도 포함하며 이의 내부에 액체 배양 배지가 제공되어 생물학적 샘플에서 세균 성장이 일어나게 된다. 상기 방사 수단(20)과 센서 수단(22, 24)은 각 경우에 수용 마이크로-요소(14)와 상응하게 위치할 수 있다. 상기 센서 수단(22, 24)은 상기 평면(P)에 대하여 상기 방사 수단(20)의 동일 면에 배치된 제1 센서 수단(22) 및 상기 평면(P)에 대하여, 상기 방사 수단(20)에 반대면에 배치된 제2 센서 수단(24)을 포함한다. 제1 센서 수단은 일정한 수용 마이크로-요소(14)로부터 오는 후방 산란광을 검출할 수 있다. 상기 제2 센서 수단(24)은 상기 일정한 수용 마이크로-요소(14)로부터 나오는 전방-산란광을 검출하고, 이것으로부터 후방 산란광(B2) 및 전방 산란광(B4)이 상기 제어 유닛에 전달되는 제1 및 제2 신호를 각각 유도한다.

Description

생물학적 샘플의 분석 장치 {APPARATUS TO ANALYZE A BIOLOGICAL SAMPLE}
본 발명은 액체 또는 고체 생물학적 샘플을 분석하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히, 전반적으로 세균학상 및 진단적 탐색을 목적으로 액체 배양액에서 세균 배양 성장을 측정하거나, 또는 맥팔랜드 (McFarland) 표준화에 따른 탁도를 측정하여 민감성을 시험하는 것으로서, 임상 또는 정상 유형의, 항생제에 대한 민감도 또는 안티바이오그램 (antibiogram, 대항생제 세균 민감도)을 분석하기 위한 장치에 관한 것이다. 분석될 생물학적 샘플은 예를 들어 소변, 기관지성 흡인물, 혈액, 희석 또는 용해된 (lyzed) 혈액 등이 될 수 있다.
분석 장치는, 혈액과 소변과 같은 생물학적 샘플에서 세균의 존재를 검출하고 및 가능하게는 세균을 동정하는 장치로서, 본 출원인이 출원한 WO-A-2006/021519에 공지되어 있다.
상기 공지된, 광산란법에 기초한, 장치에서, 상기 생물학적 샘플로 접종된 배양액체를 포함하는 투명한 유리 또는 플라스틱으로 만든 시험관이나 플라콘 (flacon) 병에 레이저빔을 투사하는 레이저 발광 소자 (emitter)가 제공된다. 성장하는 동안 현탁액에서 세균에 의해 방산되는 광은 적절한 센서에 의해 검출되고 센서는 관련 신호를 처리 유닛에 전달하여 처리 유닛이 세균의 존재를 결정하고 및 가능하게는 존재한다면 세균을 분류하고 동정하게 된다.
스스로 유효하고 장점이 있는 것으로 나타낸, 이러한 유형의 장치에서, 모든 것을 작업자와 작업 환경에 좀더 간결하고 안전하게 만들 필요가 제기되어 왔다. 이것은, 분석 그릇 또는 플라콘 병의 사용으로 인하여, 상기 공지된 장치가 전체적으로 큰 부피를 요하기 때문에 그러하다.
이것은 또한 잠재적으로 감염된 물질을 많이 산출하게 되고, 이는 작업자에 대하여 위험한 일이며 복잡한 처리 공정을 필요로 하게 된다.
더구나, 더욱 많은 건의 분석이 요구된다면, 그러한 분석 장치의 생산성 문제는 매우 긴급한 일이다.
본 발명의 목적은 작업 부피를 감소시키고 잠재적으로 감염된 물질의 산출을 저감하는 분석 장치를 제공하는 것에 있다. 본 발명자는 선행 기술의 단점을 극복하고 이러한 그리고 다른 목적과 장점을 획득하고자 본 발명을 고안하고, 시험하고 구체화 하였다.
본 발명은 독립항에서 설정되고 특징지워지며, 종속항은 본 발명의 다른 특징이나 본 발명의 메인 구상에 대한 변형을 기술하고 있다.
상기 목적에 따라서, 본 발명에 따른 분석 장치는, 특히 세균학적 탐색을 수행하여 세균 성장을 측정하기 위한 것뿐 아니라, 세균의 존재를 증명하고 가능하게는 이를 분류하고 동정하기 위해서, 용기에 담긴 생물학적 샘플을 분석하는 것에 사용된다.
본 발명에 따른 분석 장치는 광산란 기술에 기초하여, 생물학적 샘플에서 적어도 세균의 성장에 대하여, 생물학적 샘플 상에 광학적 측정을 수행할 수 있는 검사 장비를 포함한다. 상기 검사 장비는 생물학적 샘플의 용기로 제1 광선을 방사할 수 있는 방사수단, 및 상기 생물학적 샘플의 용기로부터 확산된 광선을 검출하고 및 상기 확산된 광선과 연계된, 관련 신호를 제어 유닛에 전달할 수 있는 센서 수단을 구비하며, 상기 제어 유닛은 상기 신호를 직접적으로 또는 간접적으로 가공하여 상기 생물학적 샘플 내에서, 있다면, 적어도 세균성장을 증명한다.
본 발명에 따라서, 상기 용기는 명확한 평면을 따라 배치되고 및 생물학적 샘플의 적어도 일부분을 함유할 수 있는 마이크로-요소를 적어도 포함하며 이의 내부에 액체 배양 배지가 제공되어 생물학적 샘플에서 세균 성장이 일어나게 된다.
마이크로-요소를 함유함으로써, 본 명세서 이후에서, 우리는 미생물학에서 통상적으로 사용되는 플레이트의 웰이나 마이크로-웰, 또한 큐빗 또는 마이크로-큐빗으로 알려진 판독 셀이나 마이크로-셀, 또는 임의의 경우, 예를 들어, 높이 3 mm 내지 20 mm 및 명목상 직경 3 mm 내지 20 mm의, 전형적으로 사용되는 플라콘 병이나 시험관처럼, 매우 한정된 크기를 가진 용기를 의미한다.
본 발명에 따라서, 상기 방사 수단과 센서 수단은 각 경우에 수용 마이크로-요소와 상응하게 위치할 수 있다. 상기 센서 수단은 상기 평면에 대하여 상기 방사 수단의 동일 면에 배치된 제1 센서 수단 및 언제나 상기 용기의 평면에 대하여, 상기 방사 수단에 반대면에 배치된 제2 센서 수단을 포함한다. 제1 센서 수단은 각 경우에 분석되는 한정된 수용 마이크로-요소로부터 오는 후방 산란광을 검출할 수 있는 반면, 상기 제2 센서 수단은 상기 수용 마이크로-요소로부터 항상 입사하는 전방-확산광을 검출한다.
본 발명에 따라서, 상기 후방 산란 및 전방 산란 광으로부터, 각각 제1 및 제2 신호가 유도되고 상기 제어 유닛으로 전달된다. 상기 신호들은 세균 성장 및 모든 필요한 분석을 증명하는 데 사용된다. 일 구체예에 따라서, 상기 방사 수단은 제1 광선이 상기 한정된 수용 마이크로-요소를 위나 아래에서 타격하게 되는 그러한 곳에 위치한다.
변형예에 따라서, 상기 방사 수단은 상기 용기의 평면에 대하여 수직으로 위치하여 관련되는 제1 광선이 수용 마이크로-요소를 실질적으로 수직으로 입사하게 된다.
유리하게도, 본 발명의 혁신적인 특징들을 특정하게 조합하면, 수직으로 지향되는 광선을 사용하여 상기 방사 수단 및 센서들이 작동되기 때문에, 샘플 용기의 크기나 형태와 상관없이, 광산란 기술을 사용하여 샘플을 정확하게 분석하게 된다.
다른 구체예에 있어서, 상기 방사 수단은 상기 용기의 평면에 대하여 비스듬하게 위치하여 있어서 관련되는 제1 광선이, 수직적 기준 방향에 대하여 90°외 다른 소정의 각도를 가지고 상기 수용 마이크로-요소를 타격하게 된다.
바람직한 구체예에 따라서, 상기 용기는 미생물학에서 통상 사용되는 유형의 마이크로-플레이트로서 (예를 들어, 96 또는 384 웰) 평면을 따라서 전개되어 있으며, 상기 수용 마이크로-요소는 상기 평면을 따라서 횡과 열로 배치된 연관된 웰이다.
일반적으로, 상기 각각의 마이크로-요소 또는 웰은 제1 광선 및 상기 후방 산란 광의 통과를 위한 상부 개구부 및, 상기 전방 산란 광의 통과시킬 수 있는, 적절한 물질로 이루어진 바닥 벽을 가진다.
유리하게는, 각 웰은 인접 웰과 간섭하지 않도록 광선의 측면확산을 방지하도록 불투명한 측면 벽을 가진다.
일 구체예에 따라서, 상기 플레이트 또는 마이크로-플레이트들은 폴리스티렌이나 메타크릴레이트로 제조된다.
유리하게도, 상기 제1 센서 및 제2 센서는 한정된 수직 방향에 대하여, 각각 약 -90°와 +90°사이의 정해진 각도에 위치한다. 광산란 기술에 기초한 검사 장비를 사용하여 액체 배양 배지내에서의 생물학적 샘플을 현택액으로 함유하는 수용 마이크로-요소의 일면으로부터 나온 후방 산란 광선 및 상기 마이크로-요소의 반대 면으로부터 나온 전방 산란광을 검출하여서, 상기 수용 마이크로-요소에 함유된 생물학적 샘플의 적으로 세균 성장을 측정하는 것은 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
유리하게는, 상기 광산란 유형의 상기 검사 장비에 의해서, 검출된 샘플에 존재할 수도 있는 세균의 성장 곡선을 상기 플레이트의 하나 이상의 웰 상에서 검출된다.
이러한 검출은, 검출이 이루어 질 때 분석의 단계에 의존하면서, 세균의 존재를 결정하여 (빠른 배양 시험법), 세균을 동정하거나 Raa 시험법 (잔류 항생제 활성)을 위해, 임상적 안티바이오그램 시험 또는 이러한 유형의 검출을 요하는 다른 시험과 분석을 위해 사용될 수 있다.
본 발명이 용해된 혈액을 분석하는 데 사용될 경우, 상기 장치는 투명 마이크로-웰에 수직적인 광선과 작동하여, 용해된 혈액세포로부터 가능한 간섭을 방지한다.
반대로, 투명 액체에 적용하는 데 있어서, 평행 또는 수직 판독에 의한 광학적 광로가 더 큰 정확성을 담보하는 경우, 불투명 측벽을 가지는 마이크로-웰 또는 마이크로-큐빗을 사용하는 것이 유리하다.
광 산란에 통상적으로 사용되는 유형의 용기와 비교하여, 광 산란 검출과 조합하여 마이크로-플레이트 또는 다른 수용 마이크로-요소를 사용하는 장점은 상기 마이크로-플레이트가, 물질의 임의 낭비를 방지하면서, 시약 및 형광 성분을 위시한 다양한 검출용 액체를 포함한 필요한 샘플의 양으로 적절히 채워질 수 있는 것이다
더구나, 마이크로-플레이트 또는, 한정된 크기의 다른 유사 용기, 예를 들어, 본 발명에 따른 마이크로-어레이, 마이크로-큐빗 등을 사용함으로써, 상기 분석 장치의 크기 및 잠재적으로 감염된 물질의 생성이 감소된다.
더욱이, 상기 설명된 유형의 단일 분석 장치의 생산성은, 상기 장치가, 각각 과하지 않고, 정확하고 충분한 양의 샘플과 배양액을 가지는 복수개의 인접한 수용 마이크로-요소 상에서 빠르게 연속적으로 작동함에 따라, 상당히 증가되며, 따라서 물질과 분석 시간의 낭비를 제한한다.
본 발명은 또한 한정된 평면을 따라서 배치되고, 및 생물학적 샘플의 적어도 일부분을 함유할 수 있고, 그 내부에 액체 배양 배지가 제공되어 생물학적 샘플 내에서 세균 성장을 허용하는 적어도 수용 마이크로 요소를 포함하는 용기 내에 포함된 생물학적 샘플을 분석하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 광 산란 기술에 기초하여, 제1 광선을 생물학적 샘플을 향해 방사하고, 상기 생물학적 샘플의 용기로부터 확산되는 적어도 일 광선을 검출하고 및 상기 확산된 광선과 연관된 신호를 직접적으로 또는 간접적으로 처리함으로써, 생물학적 샘플 내의 적어도 세균 성장의 광학적 측정이 수행되는 검사 단계를 제공한다. 본 발명에 따라서, 상기 방법은 상기 제1 광선이 방사되는 상기 수용 마이크로-요소와 연계된 평면에 대하여 동일 면 상에서, 상기 안정된 수용 마이크로-요소로부터 나오는 후방 산란 광을, 및 상기 수용 마이크로-요소와 연계된 평면과 반대 면 상에서 상기 수용 마이크로-요소로부터 나오는 전방 산란광을 측정하는 것을 제공한다. 상기 방법은 또한 상기 후방 산란 및 전방 산란광으로부터 상기 신호를 유도하는 것을 제공한다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 특성은, 비제한적으로 예로 주어진 구체예의 바람직한 형태에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 하기 설명에서 명백하게 될 것이고, 도면에서:
도 1은 본 발명에 사용되는 용기를 도식적으로 나타낸 도면이다;
도 2는 본 발명에 따른 장치의 부분을 도식적으로 나타낸 도면이다;
도 3은 도 2의 확대 상세도이다;
도 4는 도 2의 장치의 일부분에 대한 변형예이다;
도 5는 본 발명에 따른 장치의 구체예를 도식적으로 나타낸 도면이다.
첨부된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 장치(10)는 생물학적 샘플(11)을 분석하는데, 특히 상기 생물학적 샘플에 포함된 세균 성장을 측정하고 세균의 존재를 동정하는 데 사용된다. 상기 장치(10)는 예를 들어, 마이크로-플레이트(96 웰) 또는 마이크로-어레이 (384 웰), 마이크로-큐빗 또는 유리 마이크로-셀, 마이크로-큐빗과 같이, 측벽이 불투명한 (광선의 확산을 방지하고자) 소형 용기에 광산란 기술을 적용한다.
상기 동일한 장치(10)는 민감도 시험용으로 맥팔랜드 표준화에 따른 탁도를 측정하여 임상 또는 정상 유형으로 항생제에 대한 민감도 또는 안티바이오그램을 분석할 수 있다. 이 경우, 상기 장치(10)는 실질적으로 수평으로 놓인 면 P (도 2)에 배치된, 96 개 마이크로-요소 또는 웰(14)을 가지는 마이크로-플레이트(12)를 포함한다.
상기 웰(14)들은 예를 들어, 우생학적 배지와 같은 적절한 액체 배양 배지에서의 세균 성장을 위한 및 분석될 생물학적 샘플(11) 내에서 세균의 존재를 인식하고 및/또는 세균 유형을 동정하는 데 사용되는 가능한 생화학적 반응을 위한 용기로서 사용된다.
상기 플레이트(12)들은 약 35℃와 37℃ 사이의 온도에서 적절히 온도조절될 수 있어서, 세균 성장을 촉진하며 바람직하게는 교반될 수도 있다. 광산란 기술과 사용되기 위해, 본 발명에서 요구되는 바와 같이, 플레이트(12) 및 웰(14)는 전자기선에 사용될 수 있고, 바람직하게는 투명하거나 가시광선에 투과된다.
그러므로, 사용된 플레이트(12)들은 바람직하게는, 양호한 광학 특성, 전형적으로는 높은 투명도와 균일성을 가져서, 분석시 웰(14)들을 통해서 광선이 투과되게 하는 고도의 능력을 가지게 된다. 예를 들어, 상기 플레이트(12)들은 폴리스티렌이나 메타크릴레이트로 만들어져서, 상기 최적 광학 특성을 구체화하고 있다. 각 웰(14)은 가져서 샘플이 첨가하게 되며 및 광선이 통과되는 상부 개구부(14a)를 가지며, 또한 광투과성인 바닥 벽(14c)을 가진다.
특정 용액에서, 인접 웰(14)이 많은 양으로 있는 경우, 이들의 측벽(14b)은 검게되거나 어떤 경우라도, 빛이 투과되지 않도록 하여, 하나의 웰(14)이 인접 웰을 광학적으로 간섭하는 가능성을 제거한다. 일반적으로, 접종 전에, 상기 생물학적 샘플을 시험관에 보관하고, 도시되진 않았지만 바람직하게는 이동과 선택 수단을 사용하여 이의 일부분을 취하고, 상기 플레이트(12)의 하나 이상의 웰(14)에 두어 소망의 분석을 수행한다.
상기 장치(10)는 또한 광산란 기술에 기초한 검사장비(16)를 포함하는 바, 상기 기술에 의해, 검출 단계가 하나 이상의 웰(14)에서 수행되고, 여기서 적절한 신호가 발생되며 이로써, 이후의 명세서에서 설명되는 바와 같이, 각 웰(14)에서 세균 성장이나 저해 속도 (inhibition kinetics)를 산정한다 (도 2, 3 및 5).
상기 장치(10)는 또한 제어 유닛(18), 예를 들어, 전자 계산기를 포함하는 바, 이의 메모리에 컴퓨터 프로그램이 장착되어 검사장비(16)를 다루게 된다. 상기 제어 유닛(18)은 편의상 도 5에만 도시되어 있다.
상기 제어 유닛(18)은 하드웨어 커넥션 C에 의해 인터페이스 카드(19)와 연계되어 있고, 명령 및 제어 신호 SO에 의해 도식적으로 나타낸 바와 같이, 검사장비(16)의 활성/불활성화를 제어할 수 있다 (도 5).
상기 검사장비(16)에 의해 수집된 데이터는 인터페이스 카드(19)에 의해 제어 유닛(18)으로 보내지고, 여기서 수집된 데이터를 증폭하고, 여과하고 처리한다.
이러한 방식으로, 상기 제어 유닛(18)은 각 웰(14)에서의 세균 성장이나 저해 속도를 평가할 수 있다 (세균 성장 시험). 상기 제어 유닛(18)은 또한, 있다면, 샘플 이동 및 선택 유닛을 활성화시킬 수 있다.
도 2와 3에 도시된 구체예에 따르면, 상기 검사장비(16)는 상기 마이크로-플레이트(12)를 구성하는 다양한 웰(14)과 상응하면서, 상기 평면 P에 대하여, 상기 마이크로-플레이트(12)의 위와 아래에 수직적으로 배치된 광선 방사체(20)를 포함한다; 상기 방사체(20)는, BO에 의해 표시되는 바와 같이, 레이저 광선을, 편향하고 시준하면서(collimated), 분석될 웰(14)을 향해 마이크로-플레이트(12)의 평면 P에 대하여 90°로 방사할 수 있고, 이는 용해된(lysed) 혈액세포의 가능한 간섭을 방지하기 위해 용해된 혈액의 분석에 유용한 해법이다. 광선 BO는 특히, 마이크로-플레이트(12))의 웰(14) 내부의 액체 배양 배지에서 성장하는 생물학적 샘플에 의해, 마이크로-플레이트(12)의 관련 웰(14)로부터 확산된다. 복수의 센서(22)(24)들은 상기 방사체(20)과 연계되어 있고, 마이크로-플레이트(12)의 평면 P의 위와 아래에 수직적으로 위치하고 있다.
특히, 도 2에 도시된 구체예에 따라서, 두 개의 제1 센서(22)가 상기 마이크로-플레이트(12)의 대하여 상기 방사체(20)의 동일 면에 위치하면서 제공되고, 마이크로-플레이트(12)의 평면 P에 대하여 상기 방사체의 반대면에 세 개의 제2 센서(24)가 위치한다. 센서의 개수는 이와 다를 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다.
제1 센서(22) 및 제2 센서(24) 양 쪽 다 Y에 의해 표시되고 광선 BO의 광도와 일치하는 수직 방향에 대하여 다른 각도에 위치하고 있다. 상기 각도는 도 3에서 α 및 β으로 표시되며 수직선 Y에 대하여 -90° 및 +90°사이를 포함한다. 도 2에 실시예로서 주어진 용액에서, 각각 약 +45° 및 -45°각도로 두 개의 상위 센서(22)가 배치되어 있고, 아래에 세 개의 센서가 있는데, 두 개가 각각 약 +45°및 -45° 각도로 외부로 배치되고, 한 개가 중앙에 0°의 각도로, 즉 수직선 Y와 일직선으로 배열된다. 다른 구체예에서는, 도시되지 않았지만, 상기 제1 및 제2 센서 (22) (24)는 다른 각도, 예를 들어, 0°, 30°및 90°로 배치될 수 있다.
더구나, 상기 센서(22),(24)들은 분석시 요구에 따라서, 관련 웰(14)로부터 다양한 거리에 위치된다. 사실, 일단 방사된 광선 BO에 의해 타격되면, 분열하는 세균이 있는 웰(14)의 생물학적 샘플(11)은 확산된 광선 B2,B4를 방사하고 이를 상기 제어 유닛(18)이 처리하여 시간에 따라 세균 성장의 발달을 표시하는 특정 곡선을 제공하게 된다.
상기 센서(22),(24)는 웰(14)에 함유된 생물학적 샘플(11)에 의해 방사된 확산광의 광선 B2,B4를 정기적으로 검출하고 이를 제어 유닛(18)에 신호 S2,S4로 전달한다.
특히, 제1 센서(22)는, 광선 B2에 의해 표시되는 바, 웰(14)을 타격한 광의 후방 산란을 정기적으로 검출하는 반면, 제2 센서(24)는, 광선 B4에 의해 표시되는, 웰(14)을 투과한 광선의 전방 산란을 검출한다.
도 3은 단일 웰(14)을 상세히 도시한 도면이고, 여기서 단일 제1 센서 (22) 및 단일 제2 센서(24)가 사용되고 있고, 마이크로-플레이트(12)의 평면 P에 대하여 반대 면에 배치되어 있다.
상기 센서(22)(24)는, 검출된 광선과 연계된 관련 신호 S2,S4를 인터페이스 카드(19)로 전달하고 여기서 이들을 아날로그로부터 디지털로 전환하면서, 전방 산란 및 후방 산란의 연관된 값을 상기 제어 유닛(18)에 전달하고 여기서, 요구되는 분석과 평가를 위해 신호를 처리한다.
일단 전환되면, 신호 S2,S4는 각각, 센서(22),(24)와 연계되어서, 세균 현탁액의 탁도의 시간에 따른 전개, 즉 세균 성장의 제1 및 제2 곡선을 결정하게 한다. 상기 제어 유닛(18)은 신호 S2,S4를 처리하여 상기 곡선으로부터 두 개의 상응하는 차등 곡선을 결정한다.
각 차등 곡선은 상기 제1 곡선과, 제1 센서(22)에 의해 검출된, 검출 초기에 얻어진 탁도의 제1 순간 값 사이의, 및 제2 곡선과, 제2 센서(24)에 상응하여 검출된, 검출 초기에 얻어진 탁도의 제2 순간 값 사이의 차이에 의해 만들어 졌다.
상기 제어 유닛(18)은 분류 데이터가 기억되는 기억 수단을 포함하며, 이에 의해, 세균 성장이 일어나는 생물학적 샘플 내에 존재하는 세균 유형, 또는 세균이 속한 과가 두 개의 차등 곡선의 전개로부터 발견된다.
제1 센서(22)에 의해 얻어진 신호로부터 유도된 제1 곡선은 세균의 존재 및 시간에 따른 세균 적재량의 결과적 측정치와 관계가 있다. 반대로 제2 센서(24)에 의해 얻어진 신호로부터 유도된 제2 곡선은 세균 형상에 의해 더 특징지워 진다. 상기 차등 곡선에서부터 출발하면서, 특정 수학적 매개변수를, 비선형 회귀 모델에 기반하여, 각 곡선에 대하여 외삽된다. 또한, 두 개 곡선의 동질 매개변수 (예를 들어 비율, 또는 차이점이나 총합을 계산함르로써)를 조합하여 더욱 유도된 매개변수를 얻는 것이 가능하다.
이러한 매개변수의 전체는 검사되는 샘플에 존재하는 박테리아의 곡선의 특성을 종합적으로 나타낸다.
도 4는 검사장비(16)의 변형예를 나타낸 것으로서, 편의상 참조번호(116)으로 표시하고, 여기서 도 1-3에서의 예에 나타낸 것과 동일한 부분은 동일한 참조번호로 표시된다. 상기 검사장비(116)는 마이크로-플레이트에 대해 수직으로 위치하지 않고, 수직선 Y에 대하여 확정적인 각도 θ 만큼 기울어진 방사체(120)를 포함한다. 센서(22) 및 (24)의 위치는 도 1-3에서 여러 가능성으로 설명된 대로 존재된다. 이러한 방식으로, 광조사된 샘플 부피의 최종 분체에 의해 발생되고, 방사된 광 B1의 방향에 대하여 90° 각도로 지향된 광산란 성분의 적어도 일부분이, 상기 마이크로- 플레이트에 대해 수직으로 위치한 방사체(120)의 경우에서와 같이, 측벽(14b)에 의해 흡수되는 대신에, 센서(24)에 의해 검출된 웰(14)의 바닥 벽(14c)을 투과하게 된다.

Claims (11)

  1. 광 산란 기술에 기초하여, 생물학적 샘플(11)에 있어서 적어도 세균 성장에 대하여 상기 생물학적 샘플(11) 상에서 광학적 측정을 수행할 수 있고, 및 제1 광선(BO)을 상기 생물학적 샘플(11)의 용기(12)로 향하여 방사할 수 있는 방사 수단(20)을 구비한 검사 장비(16), 및 상기 생물학적 샘플의 용기(12)로부터 확산된 적어도 일 광선을 검출할 수 있고, 상기 확산된 광선과 연계되어, 관련된 신호 (S2, S4)를 제어 유닛(18) 에 전달할 수 있는, 센서 수단 (22, 24)을 포함하며, 상기 제어 유닛은 상기 신호 (S2, S4)를 직접적으로 또는 간접적으로 처리하여 상기, 생물학적 샘플(11)내에서 적어도 가능한 세균 성장을 증명하는, 용기(12)에 함유된 생물학적 샘플(11)을 분석하는 장치에 있어서, 상기 용기(12)는 한정된 평면(P)을 따라서 배치되어 있고, 상기 생물학적 샘플(11)의 적어도 일부분을 함유할 수 있고 그 내부에 액체 배양 배지가 제공되어 상기 생물학적 샘플(11) 내에서 세균 성장을 허용하는 수용 마이크로-요소(14)를 포함하며, 상기 방사 수단(20) 및 센서 수단(22, 24)은 상기 수용 마이크로-요소(14)에 상응하는 각각에 위치될 수 있고, 상기 센서 수단(22, 24)은 상기 평면(P)에 대하여 상기 방사 수단(20)의 동일 면 상에 배치된 제1 센서 수단(22) 및 상기 평면(P)에 대하여 상기 방사 수단(20)의 반대 면 상에 배치된 제2 센서 수단(24)을 포함하고, 상기 제1 센서 수단(22)은 상기 일정한 수용 마이크로 요소(14)로부터 나오는 후방 산란 광(B2)을 검출할 수 있고 및 상기 제2 센서 수단(24)은 상기 일정한 수용 마이크로-요소(14)로부터 나오는 전방 산란 광(B4)을 검출할 수 있으며, 이로부터 나오는 후방-산란광(B2) 및 전방-산란광(B4)은 각각 상기 제어 유닛(18)에 전달된 제1 신호(S2) 및 제2 신호(S4)를 유도하는 것을 특징으로 하는 생물학적 샘플의 분석 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방사 수단(20)은 상기 제1 광선 (BO)이 상기 일정한 수용 마이크로-요소(14) 상에, 위나 아래에서 타격하는 곳에 위치하는 것을 특징으로 하는 생물학적 샘플의 분석 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 방사 수단(20)은 상기 용기(12)의 평면(P)에 대하여 수직적으로 위치하여, 상기 관련 광선(BO)이 상기 수용 마이크로-요소(14) 상에 실질적으로 수직으로 타격하는 것을 특징으로 하는 생물학적 샘플의 분석 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 방사 수단(20)은 상기 용기(12)의 평면에 대하여 경사지게 위치하여서 상기 관련된 제1 광선(BO)이 상기 수용 마이크로-요소(14) 상에, 수직 방향(Y)에 대하여 90° 각도와 다른 각도(θ)의 소정의 경사를 가지고 타격하는 것을 특징으로 하는 생물학적 샘플의 분석 장치.
  5. 전술 항 중 임의의 항에 있어서,
    상기 용기는 상기 평면(P)을 따라서 전개되어 있는 마이크로-플레이트(12)이고, 및 상기 마이크로-수용 요소는 상기 평면(P)을 따라서 열과 횡으로 배치된 관련 웰(14)인 것을 특징으로 하는 생물학적 샘플의 분석 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    각각의 웰(14)은 상기 제1광선(BO) 및 후방 산란광(B2)을 통과시키는 상부 개구부(14a), 및 전방 산란광(B4)의 통과를 허용하는 데 적절한 물질로 만들어진 바닥 벽(14c)을 가지는 것을 특징으로 하는 생물학적 샘플의 분석 장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 각각의 웰(14)은 불투명하여 광의 측면 확산을 방해하여서 다른 인접 웰(14)를 간섭하지 않게 하는 측벽(14b)을 가지는 것을 특징으로 하는 생물학적 샘플의 분석 장치.
  8. 전술 항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 플레이트 또는 마이크로-플레이트(12)는 폴리스티렌 또는 메타크릴레이트로 만들어지는 것을 특징으로 하는 생물학적 샘플의 분석 장치.
  9. 전술 항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 제1 센서 수단(22) 및 제2 센서 수단(24)운 일정한 수직 방향(Y)에 대하여, 각각 약 -90°와 +90°사이의 일정한 각도(α, β)에서 위치하는 것을 특징으로 하는 생물학적 샘플의 분석 장치.
  10. 생물학적 샘플(11)을 액체 배양 배지에서 현탁액으로 함유하는 수용 마이크로-요소(14)의 일면으로부터 나오는 후방-산란광, 및 상기 수용 마이크로-요소(14)의 반대면으로부터 나오는 전방-산란광을 검출하여 상기 수용 마이크로-요소(14)에 함유된 생물학적 샘플(11)의 적어도 세균 성장을 측정하기 위한 전술 임의항에서의 장치에 있는 광산란 기술에 기초한 검사 장비(16)의 용도.
  11. 일정한 평면(P)에 따라 배치되어 있고 및 생물학적 샘플(11)의 적어도 일부분을 포함할 수 있고 그 내부에 액체 배양 배지를 공급하여 상기 생물학적 샘플(11)에서 세균 성장을 허용하는 용기(12)에 함유된 생물학적 샘플(11)을 분석하는 방법으로서, 상기 생물학적 샘플(11)의 용기(12)를 향해 제1 광선(BO)을 방사하고, 상기 생물학적 샘플(11)의 용기(12)로부터 확산된 적어도 광선을 검출하고, 및 상기 확산된 광선과 연계하여 신호(S2, S4)를 직접적으로 또는 간접적으로 처리함으로써, 광-산란 기술에 기초하여, 상기 생물학적 샘플(11) 내에서 적어도 세균 성장을 광학적으로 측정하는 검사 단계를 제공하는 생물학적 샘플을 분석하는 방법에 있어서, 상기 제1 광선(BO)이 방사되어 나오는, 상기 수용 마이크로-요소(14)와 연계된 평면(P)에 대하여 동일 면 상에서, 일정한 수용 마이크로-요소(14)로부터 나오는 후방 산란광(B2) 및, 상기 수용 마이크로-요소(14)와 연계된 평면(P)에 대하여 반대면 상에서, 상기 일정한 수용 마이크로-요소(14)로부터 나오는 전방-산란광(B4)을 검출하고, 상기 후방 산란광 신호(B2)와 전방 산란광(B4)으로부터 상기 신호(S2, S4)를 유도하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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