KR20120116778A - Apparatus for bio diagnosis - Google Patents

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조성호
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Abstract

PURPOSE: A bio diagnostic unit is provided to make exciting radiation irradiated on a specimen and an optical path of generation fluorescence generated by the same form a predetermined angle, thereby enabling to reduce the exciting radiation reaching detection sensor detecting the generation fluorescence. CONSTITUTION: A bio diagnostic unit(10) comprises an light generator(100), a container(200), a thermoelectric module(300), and a photo detector(400). The light generator outputs exciting radiation from a light source. The exciting radiation can be transmitted through the container and a specimen can be accommodated in the container. A light transmission hole reaching the container from one surface of the thermoelectric module is formed in the thermoelectric module. The thermoelectric module supports the container so that at least a part of the container is exposed to the other surface contacting to the surface. The photo detector detects generation fluorescence generated in the specimen above the other surface of the thermoelectric module by using the exciting radiation irradiated through the light transmission hole.

Description

바이오 진단장치{Apparatus for bio diagnosis}Apparatus for bio diagnosis

본 발명은 바이오 진단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시약이 수용되는 용기들이 설정된 온도로 유지되도록 제어하고, 시약에 여기 광선을 조사하고, 그에 따라 발생되는 형광을 검출하는 바이오 진단장치에 관한 것이다. The present invention relates to a bio-diagnostic apparatus, and more particularly, to a bio-diagnostic apparatus for controlling the containers containing the reagents to be maintained at a set temperature, irradiating the excitation light to the reagents, and detecting the fluorescence generated accordingly. .

생명과학, 유전공학 및 의학 분야 등의 연구개발 및 진단 목적으로 핵산(DNA, RNA) 증폭기술이 광범위하게 활용되고 있다. 특히, 여러 가지 핵산 증폭기술 중에서도 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction; PCR)을 이용한 핵산 증폭기술이 널리 활용되고 있다. 중합 효소 연쇄 반응(PCR)은 유전체에 있는 특정 염기 서열을 필요한 만큼 증폭시키기 위하여 사용될 수 있다. Nucleic acid (DNA, RNA) amplification techniques are widely used for research and development and diagnostic purposes in the life sciences, genetic engineering and medical fields. In particular, among various nucleic acid amplification techniques, nucleic acid amplification techniques using polymerase chain reaction (PCR) are widely used. Polymerase chain reaction (PCR) can be used to amplify specific base sequences in the genome as needed.

중합 효소 연쇄 반응은 열변성(Denaturation), 어닐링(Annealing), 및 신장(Extension) 등의 일련의 온도 효소 반응 단계로 진행될 수 있다. 이때, 이들 각각의 반응 단계는 각각 일정한 온도 범위에서 진행되어야 양질의 핵산을 고수율로 수득할 수 있다. The polymerase chain reaction may proceed in a series of temperature enzyme reaction steps such as denaturation, annealing, and extension. At this time, each of these reaction steps must be performed at a constant temperature range to obtain a high yield of high quality nucleic acid.

실시간 중합 효소 연쇄 반응 장치는 중합 효소 연쇄 반응에 의해 증폭된 산물을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 이를 위하여, 실시간 중합 효소 연쇄 반응 장치는 시료의 증폭 반응이 진행되는 동안 시료에 여기 광선(excitation light)을 조사하고, 그에 따라 발생하는 발생 형광(emission light)을 실시간으로 검출할 수 있다. The real time polymerase chain reaction device can monitor in real time the product amplified by the polymerase chain reaction. To this end, the real-time polymerase chain reaction apparatus can irradiate the excitation light (excitation light) to the sample during the amplification reaction of the sample, it is possible to detect the generated emission light (emission light) in real time.

통상적으로, 여기 광선은 발생 형광에 비해 밝다. 따라서, 발생 형광을 검출하는 감지 장치에 여기 광선과 형광이 모두 유입됨으로써 신호에 포함된 노이즈가 많아지면 정상적인 형광 검출이 어려워 질 수 있다. 종래에는, 노이즈를 줄이기 위하여 여러 가지 종류의 광학 필터와 렌즈 유닛들을 설치하거나 광원의 입사 경로에 각도를 조정함으로써, 감지 장치에 여기 광선이 입사하지 않도록 하는 노력이 시도되기도 하였다. 하지만, 이러한 경우 광학계의 구성이 복잡해지거나 광 경로가 지나치게 길어져 중합 효소 연쇄 반응 장치의 크기가 커질 수 있다. Typically, the excitation light is bright compared to the generated fluorescence. Therefore, when both the excitation light and the fluorescence are introduced into the sensing device that detects the generated fluorescence, when the noise included in the signal increases, normal fluorescence detection may be difficult. In the past, efforts have been made to prevent the excitation light from entering the sensing device by installing various types of optical filters and lens units to reduce noise or adjusting the angle in the incident path of the light source. However, in this case, the configuration of the optical system may be complicated or the optical path may be too long, thereby increasing the size of the polymerase chain reaction device.

본 발명은, 시료에 조사되는 여기 광선과 그로부터 발생하는 발생 형광의 광경로가 소정 각도를 이루도록 함으로써, 발생 형광을 검출하는 검출 센서에 도달하는 여기 광선의 양을 저감시킬 수 있는 바이오 진단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention provides a biodiagnosis apparatus capable of reducing the amount of excitation light that reaches the detection sensor for detecting the generated fluorescence by making the optical path of the excitation light irradiated onto the sample and the generated fluorescence generated therefrom at a predetermined angle. It aims to do it.

본 발명은, 광원으로부터 여기 광선을 출력하는 광 발생부; 상기 여기 광선이 투과될 수 있으며, 시료를 수용할 수 있는 적어도 하나의 용기; 일면으로부터 상기 용기에 이르는 광투과 홀이 마련되고, 상기 일면과 접하는 다른 일면에 상기 용기의 적어도 일부가 노출되도록 상기 용기를 지지하는 열전 모듈; 상기 광투과 홀을 통하여 입사된 상기 여기 광선에 의하여 상기 시료에서 발생한 발생 형광을 상기 다른 일면의 위에서 검출하는 광 검출부;를 구비하며, 상기 열전 모듈에, 상기 용기가 수용되고 상기 광투과 홀과 연통되도록, 상기 다른 일면으로부터 형성되는 지지홀이 마련되고, 상기 광투과 홀과 상기 지지홀이, 실질적인 직각 또는 예각을 이루는 바이오 진단장치를 제공한다. The present invention provides a light generating unit for outputting excitation light rays from a light source; At least one container through which the excitation light beams can be transmitted and which can accommodate a sample; A thermoelectric module provided with a light transmission hole from one surface to the container, and supporting the container so that at least a portion of the container is exposed on the other surface in contact with the one surface; And a light detector for detecting generated fluorescence generated from the sample on the other surface by the excitation light incident through the light transmission hole, wherein the container is accommodated in the thermoelectric module and communicates with the light transmission hole. Preferably, a support hole formed from the other surface is provided, and the light transmission hole and the support hole provide a bio-diagnosis device that forms a substantially right angle or an acute angle.

상기 광 발생부가, 서로 이격되어 나란히 배치되는 단색광을 출력하는 복수의 LED 광원을 구비할 수 있다. The light generating unit may include a plurality of LED light sources for outputting monochromatic light spaced apart from each other.

복수의 상기 LED 광원들 중의 2 이상의 LED 광원들이 함께 실장되고, 실장된 LED 광원들을 냉각시키는 제1 냉각 모듈을 더 구비할 수 있다. Two or more LED light sources of the plurality of LED light sources may be mounted together and further provided with a first cooling module for cooling the mounted LED light sources.

상기 광 발생부가, 상기 열전 모듈로부터 이격되어 배치되는 제1 LED 광원, 및 상기 제1 LED 광원보다 상기 열전 모듈에 더 가깝게 배치되는 제2 LED 광원을 구비할 수 있다. The light generator may include a first LED light source spaced apart from the thermoelectric module and a second LED light source disposed closer to the thermoelectric module than the first LED light source.

상기 제1 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선을 상기 광투과 홀 방향으로 반사시키는 제1 필터, 및 상기 제1 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선의 적어도 일부를 통과시키고, 상기 제2 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선을 상기 광투과 홀 방향으로 반사시키는 제2 필터를 구비할 수 있다. The excitation light output from the first LED light source is passed through the first filter to reflect the light transmission hole direction, and the excitation light passing through at least a portion of the excitation light output from the first LED light source, and is output from the second LED light source. A second filter may be provided to reflect light rays in the light transmission hole direction.

상기 제1 LED 광원과 상기 제2 LED 광원이 순차적으로 온 오프 되면서, 각각으로부터 서로 다른 파장대의 여기 광선이 순차적으로 동일한 광투과 홀을 통하여 입사될 수 있다. As the first LED light source and the second LED light source are sequentially turned on and off, excitation light rays of different wavelengths from each other may be sequentially incident through the same light transmitting hole.

상기 광 발생부가, 상기 제2 LED 광원보다 상기 열전 모듈에 더 가깝게 배치되는 제3 LED 광원을 더 구비할 수 있다. 상기 제1 LED 광원 및 상기 제2 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선의 적어도 일부를 통과시키고, 상기 제3 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선을 상기 광투과 홀 방향으로 반사시키는 제3 필터를 더 구비할 수 있다. The light generating unit may further include a third LED light source disposed closer to the thermoelectric module than the second LED light source. And a third filter configured to pass at least a portion of the excitation light beams output from the first LED light source and the second LED light source and reflect the excitation light beams output from the third LED light source in the direction of the light transmission hole. have.

상기 제1 LED 광원, 상기 제2 LED 광원, 및 상기 제3 LED 광원이 각각 적색, 녹색, 및 청색을 출력하는 LED 광원이고, 상기 제1 필터, 상기 제2 필터, 및 상기 제3 필터가 각각 다이크로익 필터(dichroic filter)이 될 수 있다. The first LED light source, the second LED light source, and the third LED light source are LED light sources outputting red, green, and blue colors, respectively, and the first filter, the second filter, and the third filter are respectively. It can be a dichroic filter.

상기 광 발생부가, 상기 제1 LED 광원, 상기 제2 LED 광원, 및 상기 제3 LED 광원과 다른 파장 대의 제4 LED 광원을 더 구비할 수 있다. 상기 제4 LED 광원에 대응되는 파장 대역보다 짧은 파장 대역의 여기 광선은 반사시키고, 긴 파장 대역의 여기 광선은 투과시키는 제4 필터, 및 상기 제1 LED 광원, 상기 제2 LED 광원, 상기 제3 LED 광원, 및 상기 제4 LED 광원과 각각 상기 제1 필터, 상기 제2 필터, 상기 제3 필터 및 상기 제4 필터 중의 적어도 일부의 사이에 배치되는 대역 통과 필터를 더 구비할 수 있다. The light generating unit may further include a fourth LED light source having a wavelength different from that of the first LED light source, the second LED light source, and the third LED light source. A fourth filter for reflecting excitation light rays having a wavelength band shorter than the wavelength band corresponding to the fourth LED light source, and transmitting the excitation light rays having a long wavelength band, and the first LED light source, the second LED light source, and the third light source. The LED light source may further include a band pass filter disposed between the fourth LED light source and at least some of the first filter, the second filter, the third filter, and the fourth filter.

상기 제1 LED 광원이 출력되는 여기 광선이 상기 광투과 홀을 향하도록 배치될 수 있다. 상기 제1 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선의 적어도 일부를 통과시키고, 상기 제2 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선을 상기 광투과 홀 방향으로 반사시키는 제2 필터를 더 구비할 수 있다. The excitation light beam from which the first LED light source is output may be disposed to face the light transmission hole. The display apparatus may further include a second filter configured to pass at least a portion of the excitation light beam output from the first LED light source and reflect the excitation light beam output from the second LED light source in the light transmission hole direction.

상기 광 발생부가, 상기 열전 모듈로부터 이격되고, 출력되는 여기 광선이 복수의 광투과 홀 중에서 하나의 광투과 홀을 향하도록 배치되는 제1 LED 광원, 및 상기 제1 LED 광원과 다른 파장대의 여기 광선을 출력하고, 상기 열전 모듈로부터 이격되고, 출력되는 여기 광선이 상기 제1 LED 광원과 다른 광투과 홀을 향하도록 배치되는 제2 LED 광원을 구비할 수 있다. The first LED light source, wherein the light generating unit is spaced apart from the thermoelectric module, and the output excitation light rays are directed toward one light transmission hole among a plurality of light transmission holes, and an excitation light beam having a wavelength different from that of the first LED light source. And a second LED light source spaced apart from the thermoelectric module and disposed so that the output excitation light rays face a light transmission hole different from the first LED light source.

상기 광투과 홀의 입구 부분 또는 내측의 적어도 일부에 입사되는 상기 여기 광선의 직진성을 높여주는 직진 매질 또는 광섬유 다발이 채워질 수 있다. A straightening medium or optical fiber bundle may be filled to enhance the straightness of the excitation light beam incident on at least a portion of the inlet portion or the inside of the light transmitting hole.

상기 광투과 홀의 입구 부분과 상기 광 검출부 앞에 각각 편광자(Polarizer)를 적절한 각도로 배치시켜 여기 광선을 차단하도록 할 수 있다. Polarizers may be disposed at appropriate angles in front of the inlet portion of the light transmission hole and the light detector to block excitation light rays.

상기 용기와 상기 광 검출부 사이에 상기 여기 광선을 차단하도록 배치되는 차단 필터를 더 구비할 수 있다. A blocking filter may be further disposed between the container and the light detector to block the excitation light beam.

상기 용기와 상기 광 검출부 사이에 적외선을 차단하도록 배치되는 차단 필터를 더 구비할 수 있다. A blocking filter may be further disposed between the container and the light detector to block infrared rays.

상기 광 검출부가 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 상기 포토 다이오드가 실장되고, 상기 포토 다이오드를 냉각시키는 제2 냉각 모듈을 더 구비할 수 있다. The photo detector may include a photodiode. The photodiode may be mounted and further include a second cooling module configured to cool the photodiode.

상기 광 발생부 및 상기 광 검출부가 고정된 위치에 설치되고, 상기 열전 모듈에 복수의 광투과 홀들이 가상의 원점을 중심으로 원을 형성하도록 배치되고, 상기 열전 모듈이 각각의 상기 광투과 홀들이 상기 광 발생부로부터 입력되는 여기 광선에 대응되는 위치에 순차적으로 위치되도록 회전할 수 있다. The light generating unit and the light detecting unit are installed at a fixed position, and a plurality of light transmitting holes are formed in the thermoelectric module so as to form a circle around a virtual origin, and the thermoelectric module includes the light transmitting holes. It may rotate so as to be sequentially positioned at a position corresponding to the excitation light beam input from the light generator.

상기 열전 모듈에 연결되는 입력 또는 출력 라인을 회전 가능한 상태로 외부와 연결시키는 슬립 링을 더 구비할 수 있다. It may further include a slip ring for connecting the input or output line connected to the thermoelectric module with the outside in a rotatable state.

상기 열전 모듈의 하면으로부터 상기 여기 광선이 입사되는 입사홀이 형성되고, 상기 열전 모듈의 측면에 상기 발생 형광이 출사되는 출사홀이 형성될 수 있다. An incident hole through which the excitation light beam is incident may be formed from a lower surface of the thermoelectric module, and an emission hole through which the generated fluorescence is emitted may be formed on a side surface of the thermoelectric module.

상기 열전 모듈에 삽입되는 상기 용기를 상기 열전 모듈의 상면으로부터 덮어 상기 열전 모듈에 가압하는 상부 커버를 더 구비할 수 있다. An upper cover may be further provided to cover the container inserted into the thermoelectric module from an upper surface of the thermoelectric module and pressurize the thermoelectric module.

본 발명에 따른 바이오 진단장치에 의하면, 시료에 조사되는 여기 광선과 그로부터 발생하는 발생 형광의 광경로가 소정 각도를 이루도록 함으로써, 발생 형광을 검출하는 검출 센서에 도달하는 여기 광선의 양을 저감시킬 수 있다. According to the bio-diagnostic apparatus according to the present invention, the amount of excitation light that reaches the detection sensor for detecting the generated fluorescence can be reduced by making the optical path of the excitation light irradiated onto the sample and the generated fluorescence generated therefrom at a predetermined angle. have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 진단장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 바이오 진단장치에서 Ⅱ-Ⅱ를 따라 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 진단장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 진단장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 진단장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 진단장치에서 열전 모듈의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 진단장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 바이오 진단장치에서 열전 모듈의 일 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 각각의 LED 광원의 스펙트럼과 그에 대응되는 필터들의 투과율을 개략적으로 도시한 그래프이다. 1 is a view schematically showing a bio-diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the bio diagnostic apparatus of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view schematically showing a bio diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing a bio diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view schematically showing a bio diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of a thermoelectric module in a bio diagnostic apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention.
7 is a view schematically showing a bio diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross-section of a thermoelectric module in the bio diagnostic apparatus of FIG. 7.
FIG. 9 is a graph schematically illustrating the transmittance of the spectrum of each LED light source and the corresponding filters.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 진단장치(10)의 개략적인 모습이 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 바이오 진단장치(10)에서 Ⅱ-Ⅱ를 따라 자른 단면에서 바라본 단면도가 도시되어 있다. 1 is a schematic view of a bio diagnostic apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the bio diagnostic apparatus 10 of FIG. 1.

도면을 참조하면, 바이오 진단장치(10)는 광 발생부(100); 용기(200); 열전 모듈(300); 및 광 검출부(400)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the bio diagnostic apparatus 10 includes a light generator 100; Container 200; Thermoelectric module 300; And a light detector 400.

광 발생부(100)는 광원(110, 120, 130)으로부터 여기 광선을 출력할 수 있다. 용기(200)는 여기 광선이 투과될 수 있으며, 시료를 수용할 수 있다. 이때, 용기(200)는 적어도 하나 포함될 수 있다. The light generator 100 may output excitation light rays from the light sources 110, 120, and 130. The vessel 200 may transmit an excitation light beam and may receive a sample. In this case, the container 200 may include at least one.

열전 모듈(300)은 일면으로부터 용기(200)에 이르는 광투과 홀(310)이 마련되고, 그 일면과 접하는 다른 일면에 용기(200)의 적어도 일부가 노출되도록 용기(200)를 지지할 수 있다. 광 검출부(400)는 광투과 홀(310)을 통하여 입사된 여기 광선에 의하여 시료(200a)에서 발생한 발생 형광을 다른 일면의 위에서 검출할 수 있다. The thermoelectric module 300 may be provided with a light transmission hole 310 extending from one surface to the container 200, and may support the container 200 such that at least a portion of the container 200 is exposed on the other surface in contact with the one surface. . The light detector 400 may detect the generated fluorescence generated in the sample 200a by the excitation light incident through the light transmission hole 310 on the other surface.

바이오 진단장치(10)는 시료(200a)에 조사되는 여기 광선과 그로부터 발생하는 발생 형광의 광경로가 소정 각도를 이루도록 할 수 있다. 따라서, 바이오 진단장치(10)는 발생 형광을 검출하는 광 검출부(400)에 도달하는 여기 광선의 양을 저감시킬 수 있다. The bio diagnostic apparatus 10 may allow the optical path of the excitation light beam irradiated to the sample 200a and the generated fluorescence generated therefrom to be at a predetermined angle. Therefore, the bio diagnostic apparatus 10 may reduce the amount of excitation light that reaches the light detector 400 for detecting the generated fluorescence.

용기(200) 내의 시료(200a)는 열전 모듈(300)에 의하여 소정의 온도 사이클을 갖도록 제어되거나 일정한 온도로 유지될 수 있다. 그에 따라, 시료(200a)는 핵산 증폭 기반 기술의 PCR(Polymerase Chain Reaction) 등에 의하여 핵산이 증폭될 수 있다. The sample 200a in the vessel 200 may be controlled or maintained at a constant temperature by the thermoelectric module 300 to have a predetermined temperature cycle. Accordingly, the sample 200a may be amplified by nucleic acid by PCR (Polymerase Chain Reaction).

시료(200a)의 증폭 반응이 진행되는 동안 시료(200a)에 여기 광선(excitation light)을 조사하고, 그에 따라 발생하는 발생 형광(emission light)을 실시간으로 검출할 수 있다. During the amplification reaction of the sample 200a, an excitation light may be irradiated onto the sample 200a, and the generated emission light may be detected in real time.

이때, 광 발생부(100)에서 출력된 여기 광선이 광투과 홀(310)을 통하여 용기(200) 내에 수용된 시료(200a)에 도달할 수 있다. 또한, 시료(200a)에서 여기 광선이 조사되어 발생한 발생 형광은 광 검출부(400)에서 검출할 수 있다. In this case, the excitation light beam output from the light generator 100 may reach the sample 200a accommodated in the container 200 through the light transmission hole 310. In addition, the generated fluorescence generated by the excitation light ray irradiation on the sample 200a may be detected by the light detector 400.

핵산 증폭 기반 기술의 PCR(Polymerase Chain Reaction) 등을 이용하는 바이오 진단장치는, 펠티어(Peltier) 기반의 열전 모듈(300)을 포함하는 온도 변환 장치(Thermal cycler)를 이용하여 핵산을 증폭할 수 있다. Bio-diagnostic apparatus using PCR (Polymerase Chain Reaction) of nucleic acid amplification-based technology, the nucleic acid can be amplified using a temperature cycler (Thermal cycler) including a Peltier-based thermoelectric module 300.

이 경우, 광학계의 구성상 여기 광선(excitation light)과 발생 형광(emission light)의 광경로가 일부 교차할 수 있다. 따라서, 여기 광선의 상당 부분이 광 검출부(400)로 들어갈 수 있다. 통상적으로 여기 광선은 발생 형광에 비해서 약 104~105배정도 밝을 수 있다. 따라서, 여기 광선과 발생 형광이 함께 광 검출부(400)로 들어갈 경우, 신호대 잡음 비(signal to noise ratio)가 매우 낮아 정상적인 발생 형광 검출이 어려워질 수 있다. In this case, the optical paths of the excitation light and the emission fluorescence may partially cross each other in the configuration of the optical system. Therefore, a substantial portion of the excitation light ray may enter the light detector 400. Typically, the excitation light may be about 104-105 times brighter than the generated fluorescence. Therefore, when the excitation light and the generated fluorescence enter the light detector 400 together, the signal to noise ratio is very low, which may make it difficult to detect the normal generated fluorescence.

바이오 진단장치(10)는 시료(200a)에 조사되는 여기 광선과 그로부터 발생하는 발생 형광의 광경로가 소정 각도를 이루도록 함으로써, 광 검출부(400)에 도달하는 여기 광선의 양을 저감시킬 수 있다. The bio diagnostic apparatus 10 may reduce the amount of excitation light that reaches the photo detector 400 by making the optical path of the excitation light beam irradiated onto the sample 200a and the generated fluorescence generated therefrom at a predetermined angle.

열전 모듈(300)은 용기(200)와 접촉되고, 열전 모듈(300)의 온도를 제어함으로써, 용기(200)에 수용된 시료(200a)의 온도를 제어할 수 있다. 바이오 진단장치(10)는 PCR(Polymerase Chain Reaction)에 의하여 핵산을 증폭할 수 있다. 이때, 시료(200a)의 온도를 60℃ 에서 95℃까지 온도를 주기적으로 변환시켜 핵산을 증폭할 수 있다. The thermoelectric module 300 is in contact with the container 200, and by controlling the temperature of the thermoelectric module 300, it is possible to control the temperature of the sample 200a accommodated in the container 200. The bio diagnostic apparatus 10 may amplify the nucleic acid by PCR (Polymerase Chain Reaction). In this case, the temperature of the sample 200a may be periodically converted from 60 ° C to 95 ° C to amplify the nucleic acid.

한편, 바이오 진단장치(10)는 등온 핵산 증폭 시약을 사용하여 60℃ 내외로 온도를 함으로써 핵산을 증폭할 수도 있다. 이 경우, 열전 모듈(300)을 포함하는 온도 조절 장치가 항온 온도 조절 장치가 될 수 있다. On the other hand, the bio-diagnostic apparatus 10 may amplify a nucleic acid by the temperature of about 60 ℃ using an isothermal nucleic acid amplification reagent. In this case, the temperature control device including the thermoelectric module 300 may be a constant temperature control device.

바이오 진단장치(10)에서는, 시료(200a)에 조사되는 여기 광선과 그로부터 발생하는 발생 형광의 광경로가 소정 각도 예를 들어 직각을 이루도록, 광 발생부(100), 열전 모듈(300), 및 광 검출부(400)가 배치될 수 있다. In the bio diagnostic apparatus 10, the light generating unit 100, the thermoelectric module 300, and the light path of the excitation light beam irradiated to the sample 200a and the generated fluorescence generated therefrom form a predetermined angle, for example, a right angle. The light detector 400 may be disposed.

이때, 열전 모듈(300)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정 두께를 갖는 원통형으로 형성될 수 있다. 열전 모듈(300)의 원주를 따라 상면에 지지 홀(320)들이 적어도 하나 예를 들어 복수 개 형성될 수 있다. 각각의 지지 홀(320)에 용기(200)가 삽입되어 지지될 수 있다. In this case, the thermoelectric module 300 may be formed in a cylindrical shape having a predetermined thickness, as shown in FIG. 1. At least one, for example, plurality of support holes 320 may be formed on an upper surface of the thermoelectric module 300 along a circumference thereof. The container 200 may be inserted into and supported in each of the support holes 320.

또한, 열전 모듈(300)의 측면에는, 원통형의 원주를 따라 그 중심을 향하여, 원통의 두께를 관통하여 광투과 홀(310)이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 광투과 홀(310)이 원통의 두께에 해당하는 내측 부분이 막히도록 형성될 수도 있다. 열전 모듈(300)에 복수의 광투과 홀(310)들이 가상의 원점을 중심으로 원을 형성하도록 배치될 수 있다. In addition, the light transmission hole 310 may be formed on the side surface of the thermoelectric module 300 through the thickness of the cylinder toward the center thereof along the cylindrical circumference. However, the present invention is not limited thereto, and the light transmitting hole 310 may be formed such that an inner part corresponding to the thickness of the cylinder is blocked. The plurality of light transmitting holes 310 may be arranged in the thermoelectric module 300 to form a circle around the virtual origin.

이때, 광투과 홀(310)은 상면으로부터 형성되는 지지 홀(320)과 연통되고, 용기(200)의 하단부가 광투과 홀(310)에 노출될 수 있다. 따라서, 외측 면으로부터 입사되는 여기 광선이 용기(200)의 내부에 수용되는 시료(200a)에 도달될 수 있다. In this case, the light transmission hole 310 may communicate with the support hole 320 formed from the upper surface, and the lower end of the container 200 may be exposed to the light transmission hole 310. Therefore, the excitation light rays incident from the outer surface can reach the sample 200a accommodated inside the container 200.

도 2에 도시된 바와 같이, 광투과 홀(310)은 지지 홀(320)과 직각을 이루도록 열전 모듈(300) 내부에 형성될 수 있다. 따라서, 광투과 홀(310)을 통과하여 입사되는 여기 광선이 지지 홀(320)을 통과하여 광 검출부(400)에 도달하는 것을 줄일 수 있게 된다. As shown in FIG. 2, the light transmission hole 310 may be formed inside the thermoelectric module 300 to be perpendicular to the support hole 320. Therefore, it is possible to reduce the arrival of the excitation light incident through the light transmission hole 310 to the light detector 400 through the support hole 320.

다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 광투과 홀(311)이 지지 홀(321)과 예각을 이루도록 열전 모듈(301) 내부에 형성될 수 있다. 이때, 입사되는 여기 광선(61)이 출사되는 발생 형광(62)과 이루는 입출각(60)이 예각이 될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and the light transmission hole 311 may be formed inside the thermoelectric module 301 to form an acute angle with the support hole 321. At this time, the incident angle 60 formed with the generated fluorescence 62 from which the incident excitation light ray 61 is emitted may be an acute angle.

이 경우, 광투과 홀(311)을 통과하여 입사되는 여기 광선이 지지 홀(321)을 통과하여 광 검출부(400)에 도달하는 것을 더욱 어려워질 수 있다. 따라서, 광투과 홀(311)을 통과하여 입사되는 여기 광선이 지지 홀(321)을 통과하여 광 검출부(400)에 도달하는 것을 더욱 줄일 수 있게 된다.In this case, it may be more difficult for the excitation light ray incident through the light transmission hole 311 to reach the light detector 400 through the support hole 321. Therefore, it is possible to further reduce the excitation light rays incident through the light transmission hole 311 through the support hole 321 to reach the light detector 400.

열전 모듈(300)에는 복수개의 광투과 홀(310)과 지지 홀(320)이 동일한 개수로 형성될 수 있다. 각각의 광투과 홀(310)에는 지지 홀(320)이 대응될 수 있다. 열전 모듈(300)은 회전 가능할 수 있다. In the thermoelectric module 300, a plurality of light transmitting holes 310 and support holes 320 may be formed in the same number. The support hole 320 may correspond to each light transmission hole 310. The thermoelectric module 300 may be rotatable.

한편, 열전 모듈(300)의 작동을 위하여 전원 또는 신호 전달을 위한 케이블이 연결될 수 있다. 이 경우, 그 케이블이 회전 시에 꼬이는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 바이오 진단장치(10)는 슬립 링(800)을 포함할 수 있다. Meanwhile, a cable for power or signal transmission may be connected for the operation of the thermoelectric module 300. In this case, a problem may arise that the cable is twisted during rotation. Thus, the bio diagnostic apparatus 10 may include a slip ring 800.

슬립 링(800)은 열전 모듈(300)에 연결되는 입력 라인 및/또는 출력 라인을 회전 가능한 상태로 외부와 연결시킬 수 있다. 이 경우, 슬립 링(800)은 입력 라인 및/또는 출력 라인의 케이블 꼬임 등의 문제가 발생하지 않도록 할 수 있다. The slip ring 800 may connect an input line and / or an output line connected to the thermoelectric module 300 to the outside in a rotatable state. In this case, the slip ring 800 may prevent a problem such as cable twist of the input line and / or the output line.

이때, 광 발생부(100) 및 광 검출부(400)가 고정된 위치에 배치되도록 설치될 수 있다. 열전 모듈(300)에는 복수의 광투과 홀(310)들이 가상의 원점을 중심으로 원을 형성하도록 배치될 수 있다. In this case, the light generator 100 and the light detector 400 may be installed in a fixed position. In the thermoelectric module 300, a plurality of light transmitting holes 310 may be arranged to form a circle around a virtual origin.

또한, 열전 모듈(300)은 각각의 광투과 홀(310)들이 광 발생부(100)로부터 입력되는 여기 광선에 대응되는 위치에 순차적으로 위치되도록 회전할 수 있다. 이때, 각각의 광 발생부(100) 및 광 검출부(400)가 광투과 홀(310) 및 지지 홀(320)에 대응될 수 있도록 열전 모듈(300)이 회전될 수 있다. In addition, the thermoelectric module 300 may rotate such that each of the light transmission holes 310 is sequentially positioned at a position corresponding to the excitation light beam input from the light generator 100. In this case, the thermoelectric module 300 may be rotated so that each of the light generator 100 and the light detector 400 may correspond to the light transmission hole 310 and the support hole 320.

광 발생부(100)는 광원(110, 120, 130)으로부터 여기 광선을 출력할 수 있다. 광 발생부(100)는 각각 단색광을 출력하는 복수의 LED 광원들(110, 120, 130)을 포함할 수 있다. 각각의 LED 광원들(110, 120, 130)은 서로 이격되어 나란히 배치될 수 있다. The light generator 100 may output excitation light rays from the light sources 110, 120, and 130. The light generator 100 may include a plurality of LED light sources 110, 120, and 130 that output monochromatic light, respectively. Each of the LED light sources 110, 120, and 130 may be spaced apart from each other.

LED 광원(110, 120, 130)에서는 열이 발생할 수 있다. 그 열로 인하여, LED 광원(110, 120, 130)에서 생성되는 여기 광선의 특성이 달라질 수 있다. 따라서, 한편, 바이오 진단장치(10)는 적어도 하나 이상의 LED 광원들(110, 120, 130)을 지지하고, LED 광원들(110, 120, 130)을 냉각시키는 제1 냉각 모듈(700)을 포함할 수 있다. Heat may be generated in the LED light sources 110, 120, and 130. Due to the heat, the characteristics of the excitation light rays generated by the LED light sources 110, 120, 130 may vary. Accordingly, the bio diagnostic apparatus 10 includes a first cooling module 700 that supports at least one or more LED light sources 110, 120, and 130, and cools the LED light sources 110, 120, and 130. can do.

이때, 복수의 LED 광원들(110, 120, 130)이 하나의 냉각 모듈(700)에 함께 실장될 수 있다. 이때, 제1 냉각 모듈(700)은 실장된 LED 광원들(110, 120, 130)을 함께 냉각시킬 수 있다. 따라서, 하나의 냉각 모듈(700)로 복수의 광원을 함께 냉각시킬 수 있으며, 바이오 진단장치(10)의 부피와, 무게, 및 비용을 줄일 수 있다. In this case, the plurality of LED light sources 110, 120, and 130 may be mounted together in one cooling module 700. In this case, the first cooling module 700 may cool the mounted LED light sources 110, 120, and 130 together. Therefore, the plurality of light sources may be cooled together with one cooling module 700, and the volume, weight, and cost of the bio diagnostic apparatus 10 may be reduced.

복수의 LED 광원들(110, 120, 130)이 서로 이격되어 나란히 배치되도록 함으로써, 하나의 냉각 모듈(700)에 용이하게 실장되도록 할 수 있다. 따라서, 적은 개수의 냉각 모듈(700)로 LED 광원(110, 120, 130)을 냉각시킬 수 있으며, 바이오 진단장치(10)의 부피, 무게, 및 비용을 줄일 수 있다. The plurality of LED light sources 110, 120, and 130 may be spaced apart from each other so that they may be easily mounted on one cooling module 700. Therefore, the LED light source 110, 120, 130 may be cooled with a small number of cooling modules 700, and the volume, weight, and cost of the bio diagnostic apparatus 10 may be reduced.

다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 도 3에 도시된 바와 같이 광 발생부가 복수의 LED 광원들(111, 120, 130)을 포함하고, 그 중에서 일부 LED 광원(111)은 제외하고, 나머지 LED 광원들(120,130)이 나란히 하나의 냉각 모듈(710)에 장착되고, 하나의 냉각 모듈(710)로 나머지 LED 광원들(120,130)만 함께 냉각시킬 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and as illustrated in FIG. 3, the light generating unit includes a plurality of LED light sources 111, 120, and 130, except for some LED light sources 111, and the remaining LEDs. Light sources 120 and 130 may be mounted side by side to one cooling module 710, and only one LED module 120 and 130 may be cooled together with one cooling module 710.

용기(200)는 여기 광선이 투과될 수 있도록 광투과성 재질로 형성될 수 있다. 용기(200)는 복수개가 각각의 지지 홀(320)에 수납될 수 있다. 즉, 용기(200) 내부에 시료가 수용되고, 열전 모듈(300)에 의하여 소정의 온도 사이클 또는 일정한 온도가 유지되도록 함으로써, 시료에서 핵산 증폭이 일어날 수 있다. The container 200 may be formed of a light transmissive material so that the excitation light beams can be transmitted. A plurality of containers 200 may be received in each of the support holes 320. That is, the sample is accommodated in the container 200 and the nucleic acid amplification can occur in the sample by maintaining a predetermined temperature cycle or a constant temperature by the thermoelectric module 300.

이를 위하여, 용기(200)는 열전 모듈(300)에 면접촉되면서 밀착되도록 지지될 수 있다. 용기(200)가 열전 모듈(300)의 지지 홀(320) 내면에 밀착되도록, 열전 모듈(300)의 상면에 도 7에 도시된 바와 같이 상부 커버(900)가 배치될 수 있다. 이때, 상부 커버(900)는 용기(200)를 상부에서 하방으로 압력을 가하도록 설치될 수 있다. To this end, the container 200 may be supported to be in close contact with the thermoelectric module 300 while being in surface contact. The upper cover 900 may be disposed on the upper surface of the thermoelectric module 300 as shown in FIG. 7 so that the container 200 is in close contact with the inner surface of the support hole 320 of the thermoelectric module 300. In this case, the upper cover 900 may be installed to apply pressure to the container 200 from the top downward.

광 발생부(100)는 서로 이격되도록 나란히 배치되는 제1 LED 광원(110), 제2 LED 광원(120), 및 제3 LED 광원(130)을 포함할 수 있다. 제1 LED 광원(110), 제2 LED 광원(120), 및 제3 LED 광원(130)은 각각 열전 모듈(300)로부터 이격되도록 배치될 수 있다. The light generator 100 may include a first LED light source 110, a second LED light source 120, and a third LED light source 130 arranged side by side to be spaced apart from each other. The first LED light source 110, the second LED light source 120, and the third LED light source 130 may be disposed to be spaced apart from the thermoelectric module 300, respectively.

이때, 제1 LED 광원(110), 제2 LED 광원(120), 및 제3 LED 광원(130)의 순서로 열전 모듈(300)로부터 가까워지도록 배치될 수 있다. 즉, 제2 LED 광원(120)이 제1 LED 광원(110)보다 열전 모듈(300)에 가깝도록 배치되고, 제3 LED 광원(130)이 제2 LED 광원(120)보다 열전 모듈(300)에 가깝도록 배치될 수 있다. In this case, the first LED light source 110, the second LED light source 120, and the third LED light source 130 may be arranged to be closer to the thermoelectric module 300. That is, the second LED light source 120 is disposed closer to the thermoelectric module 300 than the first LED light source 110, and the third LED light source 130 is thermoelectric module 300 than the second LED light source 120. It can be arranged to be close to.

한편, 바이오 진단장치(10)는 입사되는 여기 광선을 반사 및/또는 투과시키면서 광투과 홀(310)로 안내하는 필터부(500)를 포함할 수 있다. 필터부(500)는 제1 필터(510), 제2 필터(520), 및 제3 필터(530)를 포함할 수 있다. On the other hand, the bio diagnostic apparatus 10 may include a filter unit 500 to guide the light transmission hole 310 while reflecting and / or transmitting the incident excitation light. The filter unit 500 may include a first filter 510, a second filter 520, and a third filter 530.

제1 필터(510)는 제1 LED 광원(110)으로부터 출력되는 여기 광선을 광투과 홀(310) 방향으로 반사시킬 수 있다. 제2 필터(520)는 제2 LED 광원(120)으로부터 출력되는 여기 광선을 광투과 홀(310) 방향으로 반사시킬 수 있다. 제3 필터(530)는 제3 LED 광원(130)으로부터 출력되는 여기 광선을 광투과 홀(310) 방향으로 반사시킬 수 있다. The first filter 510 may reflect the excitation light beam output from the first LED light source 110 in the direction of the light transmission hole 310. The second filter 520 may reflect the excitation light beam output from the second LED light source 120 in the direction of the light transmission hole 310. The third filter 530 may reflect the excitation light beam output from the third LED light source 130 in the direction of the light transmission hole 310.

또한, 제2 필터(520)는 제1 LED 광원(110)으로부터 출력되는 여기 광선의 적어도 일부를 통과시킬 수 있다. 제3 필터(530)는 제1 LED 광원(110) 및 제2 LED 광원(120)으로부터 출력되는 여기 광선의 적어도 일부를 통과시킬 수 있다. In addition, the second filter 520 may pass at least a portion of the excitation light beams output from the first LED light source 110. The third filter 530 may pass at least a portion of the excitation light beams output from the first LED light source 110 and the second LED light source 120.

이때, 제1 필터(510), 제2 필터(520), 및 제3 필터(530)는 각각 제1 LED 광원(110), 제2 LED 광원(120), 및 제3 LED 광원(130)에 대응되도록 배치될 수 있다. In this case, the first filter 510, the second filter 520, and the third filter 530 are respectively connected to the first LED light source 110, the second LED light source 120, and the third LED light source 130. It may be arranged to correspond.

여기서, 제1 LED 광원(110), 제2 LED 광원(120), 및 제3 LED 광원(130)은 각각 적색, 녹색, 및 청색의 단색광을 출력하는 LED 광원이 될 수 있다. 또한, 제1 필터(510), 제2 필터(520), 및 제3 필터(530)는 각각 다이크로익 필터(dichroic filter)가 될 수 있다. 다이크로익 필터(Dichroic filter)는 특정 파장보다 짧은 파장은 반사시키고, 특정 파장보다 긴 파장은 투과시키는(또는 그 반대) 특성을 가지고 있다. Here, the first LED light source 110, the second LED light source 120, and the third LED light source 130 may be LED light sources that output monochromatic light of red, green, and blue, respectively. In addition, the first filter 510, the second filter 520, and the third filter 530 may each be a dichroic filter. Dichroic filters have a characteristic of reflecting a wavelength shorter than a specific wavelength and transmitting a wavelength longer than a specific wavelength (or vice versa).

따라서, 제1 LED 광원(110), 제2 LED 광원(120), 및 제3 LED 광원(130)이 순차적으로 온 오프 되면서, 각각으로부터 서로 다른 파장대의 여기 광선이 순차적으로 동일한 광투과 홀(310)을 통하여 입사될 수 있다. 이 경우, 광투과 홀(310)을 통하여 입사된 서로 다른 파장대의 여기 광선이 순차적으로 동일한 용기(200) 내의 시료(200a)에 조사되어, 형광을 발생시킬 수 있다. Therefore, while the first LED light source 110, the second LED light source 120, and the third LED light source 130 are sequentially turned on and off, excitation light rays of different wavelength bands from each other are sequentially the same light transmission hole 310 Can be incident through). In this case, excitation light rays of different wavelengths incident through the light transmission hole 310 may be sequentially irradiated onto the sample 200a in the same container 200 to generate fluorescence.

또한, 제1 LED 광원(110), 제2 LED 광원(120), 및 제3 LED 광원(130) 각각으로부터 발생된 여기 광선에 의하여 하나의 용기(200)로부터 형광을 광 검출부(400)에서 검출하고 나면, 회전식의 열전 모듈(300)이 회전되고, 다음 용기(200) 내의 시료(200a)에 여기 광선이 조사되어 형광을 발생시킬 수 있다. In addition, the photodetector 400 detects fluorescence from one container 200 by excitation light rays generated from each of the first LED light source 110, the second LED light source 120, and the third LED light source 130. After that, the rotary thermoelectric module 300 is rotated, and the excitation light rays are irradiated onto the sample 200a in the next container 200 to generate fluorescence.

이때, 각각의 LED 광원(110, 120, 130)의 스펙트럼(81, 82, 83)과 그에 대응되는 필터들(510, 520, 530)의 투과율(91, 92, 93)은 도 9에 도시된 특성을 가질 수 있다. 도 9에는 각각의 LED 광원(110, 120, 130)에 대응하는 필터들(510, 520, 530) 각각의 배열 순서가 표시되어 있다. In this case, the spectra 81, 82, 83 of the respective LED light sources 110, 120, 130 and transmittances 91, 92, 93 of the corresponding filters 510, 520, 530 are shown in FIG. 9. Can have characteristics. 9 shows an arrangement order of each of the filters 510, 520, and 530 corresponding to the respective LED light sources 110, 120, and 130.

이때, 중심 파장 470nm의 제3 LED 광원(130)은 형광 시약 FAM의 흡수파장으로 사용되어 제3 필터(530)와 짝을 이룰 수 있다. 중심 파장 528nm의 제2 LED 광원(120)은 형광 시약 JOE의 흡수파장으로 사용되어 제2 필터(520)와 짝을 이룰 수 있다. 중심 파장 590nm의 제1 LED 광원(110)은 형광 시약 ROX의 흡수파장으로 사용되어 제1 필터(510)와 짝을 이룰 수 있다. In this case, the third LED light source 130 having a center wavelength of 470 nm may be used as an absorption wavelength of the fluorescent reagent FAM and may be paired with the third filter 530. The second LED light source 120 having a center wavelength of 528 nm may be used as an absorption wavelength of the fluorescent reagent JOE and may be paired with the second filter 520. The first LED light source 110 having a center wavelength of 590 nm may be used as an absorption wavelength of the fluorescent reagent ROX and may be paired with the first filter 510.

이때, LED 광원과 필터 각 쌍의 배치 순서는 파장이 가장 긴 제1 LED 광원(110)이 도면의 제일 왼쪽에 위치하고, 파장이 가장 짧은 제3 LED 광원(130)은 제일 오른쪽에 위치되는 것을 알 수 있다. In this case, the arrangement order of each pair of LED light source and the filter is that the first LED light source 110 having the longest wavelength is located on the leftmost side of the drawing, and the third LED light source 130 having the shortest wavelength is located on the far right side. Can be.

따라서, 제1 필터(510)는 제1 LED 광원(110)으로부터 출력되는 여기 광선을 반사시킬 수 있다. 제2 필터(520)는 제1 LED 광원(110)으로부터 출력되는 여기 광선의 적어도 일부를 통과시키고, 제2 LED 광원(120)으로부터 출력되는 여기 광선을 반사시킬 수 있다. 제3 필터(530)는 제1 LED 광원(110) 및 제2 LED 광원(120)으로부터 출력되는 여기 광선의 적어도 일부를 통과시키고, 제3 LED 광원(130)으로부터 출력되는 여기 광선을 반사시킬 수 있다. Therefore, the first filter 510 may reflect the excitation light beam output from the first LED light source 110. The second filter 520 may pass at least a portion of the excitation light beam output from the first LED light source 110 and may reflect the excitation light beam output from the second LED light source 120. The third filter 530 may pass at least a portion of the excitation light beams output from the first LED light source 110 and the second LED light source 120 and may reflect the excitation light beams output from the third LED light source 130. have.

즉, 제1 LED 광원(110), 제2 LED 광원(120), 및 제3 LED 광원(130)을 서로 이격되도록 나란히 배치하고, 제1 필터(510), 제2 필터(520), 및 제3 필터(530)를 이용하여 반사 및/또는 투과시킴으로써, 별도의 무겁고 부피가 큰 필터 휠을 제거할 수 있게 된다. That is, the first LED light source 110, the second LED light source 120, and the third LED light source 130 are arranged side by side to be spaced apart from each other, the first filter 510, the second filter 520, and the first By using the three filters 530 to reflect and / or transmit, it is possible to remove a separate heavy and bulky filter wheel.

한편, 다른 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 LED 광원(111), 제2 LED 광원(120), 및 제3 LED 광원(130) 중의 하나의 LED 광원 예를 들어 제1 LED 광원(111)은 출력되는 여기 광선이 광투과 홀(310)을 향하도록 배치될 수 있다. Meanwhile, as another embodiment, as shown in FIG. 3, one LED light source, for example, the first LED of the first LED light source 111, the second LED light source 120, and the third LED light source 130. The light source 111 may be disposed so that the output excitation light beam is directed toward the light transmission hole 310.

즉, 제1 LED 광원(111)은 출력되는 여기 광선이 필터 등에 의하여 광로가 변경되지 아니하고 직접 광투과 홀(310)을 향하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 도 2의 실시예에서 제1 LED 광원(110)으로부터 출력되는 여기 광선을 반사시켜 광로를 변경시키는 제1 필터(510)가 생략될 수 있다. 이 경우, 적은 개수의 부품으로 바이오 진단장치를 구현할 수 있게 된다. That is, the first LED light source 111 may be disposed so that the output excitation light beam is directed directly to the light transmission hole 310 without changing the optical path by the filter. In this case, in the embodiment of FIG. 2, the first filter 510 for changing the optical path by reflecting the excitation light beam output from the first LED light source 110 may be omitted. In this case, it is possible to implement a bio-diagnostic device with a small number of parts.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 광원들이 회전형 열전 모듈(300)의 원주 라인을 따라 각각 서로 다른 광투과 홀에 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 광 발생부가 제1 LED 광원(112), 제2 LED 광원(122), 및 제3 LED 광원(132)을 포함하고, 제1 LED 광원(112), 제2 LED 광원(122), 및 제3 LED 광원(132) 각각이 서로 다른 광투과 홀에 대응되도록 배치될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 4, a plurality of LED light sources may be disposed to correspond to different light transmission holes along the circumferential line of the rotatable thermoelectric module 300. For example, the light generator includes a first LED light source 112, a second LED light source 122, and a third LED light source 132, and includes the first LED light source 112 and the second LED light source 122. , And each of the third LED light sources 132 may be disposed to correspond to different light transmission holes.

이 경우, 제1 LED 광원(112), 제2 LED 광원(122), 및 제3 LED 광원(132)에서 출력되는 여기 광선이 별도의 필터에 의하여 광로 변경 없이 직접 광투과 홀에 입사될 수 있다. 따라서, 도 1에서 광로 변경 및/또는 광을 파장별로 분리하기 위하여 사용되는 별도의 필터부(500)가 필요 없게 된다. In this case, the excitation light beams output from the first LED light source 112, the second LED light source 122, and the third LED light source 132 may be incident directly to the light transmitting hole without changing the light path by a separate filter. . Therefore, in FIG. 1, a separate filter unit 500 used to change an optical path and / or separate light by wavelength is not required.

이 경우, 광 검출부(400)는 각각 회전형 열전 모듈(300)의 원주 라인을 따라 서로 다른 용기들(200) 위에 배치되는 제1 광센서(401), 제2 광센서(402), 및 제3 광센서(403)를 포함할 수 있다. In this case, the light detector 400 may include a first optical sensor 401, a second optical sensor 402, and a first optical sensor 401 disposed on different containers 200 along the circumferential line of the rotatable thermoelectric module 300, respectively. It may include three photosensor 403.

이 경우, 제1 LED 광원(112), 제2 LED 광원(122), 및 제3 LED 광원(132) 각각에서 출력되는 여기 광선에 의하여 발생되는 발생 형광은 제1 광센서(401), 제2 광센서(402), 및 제3 광센서(403)에서 검출하게 된다. In this case, the generated fluorescence generated by the excitation light output from each of the first LED light source 112, the second LED light source 122, and the third LED light source 132 may be the first photosensor 401, the second light source. The optical sensor 402 and the third optical sensor 403 are detected.

이때, 제1 LED 광원(112), 제2 LED 광원(122), 및 제3 LED 광원(132) 각각에서 여기 광선이 동시에 출력되고, 제1 광센서(401), 제2 광센서(402), 및 제3 광센서(403)에서 발생 형광을 검출할 수 있게 된다. 따라서, 도 1의 경우에서와 같이 제1 LED 광원(112), 제2 LED 광원(122), 및 제3 LED 광원(132) 각각으로부터 여기 광선을 순차적으로 출력할 필요가 없게된다. 이 경우, 회전형 열전 모듈(300)에 수용되는 용기들(200)의 시료(200a)로부터 발생 형광의 더 빠른 시간 내에 검출할 수 있게 된다. At this time, the excitation light beams are simultaneously output from each of the first LED light source 112, the second LED light source 122, and the third LED light source 132, and the first light sensor 401 and the second light sensor 402 are provided. , And the generated fluorescence can be detected by the third optical sensor 403. Accordingly, as in the case of FIG. 1, it is not necessary to sequentially output excitation light rays from each of the first LED light source 112, the second LED light source 122, and the third LED light source 132. In this case, the sample 200a of the containers 200 accommodated in the rotatable thermoelectric module 300 can be detected within a faster time of the generated fluorescence.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 바이오 진단 장치는 제4 LED 광원(140) 및/또는 제5 LED 광원(150)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제4 LED 광원(140) 및 제5 LED 광원(150)은 각각 제1 LED 광원(112)과 제2 LED 광원(122)의 사이, 제2 LED 광원(122)과 제3 LED 광원(132)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제4 LED 광원(140) 및 제5 LED 광원(150)은 각각 제1 LED 광원(112)과 제2 LED 광원(122)의 중간 대역 파장, 제2 LED 광원(122)과 제3 LED 광원(132)의 중간 대역 파장의 여기 광선을 출력할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 5, the bio diagnostic apparatus may further include a fourth LED light source 140 and / or a fifth LED light source 150. In this case, the fourth LED light source 140 and the fifth LED light source 150 are respectively disposed between the first LED light source 112 and the second LED light source 122, and the second LED light source 122 and the third LED light source. It may be disposed between 132. In addition, the fourth LED light source 140 and the fifth LED light source 150 may be the intermediate band wavelengths of the first LED light source 112 and the second LED light source 122, the second LED light source 122, and the third LED, respectively. The excitation light of the intermediate band wavelength of the light source 132 may be output.

이때, 제4 필터(540)가 제4 LED 광원(140)에 대응되도록 배치될 수 있다. 또한, 제5 필터(550)가 제5 LED 광원(150)에 대응되도록 배치될 수 있다. In this case, the fourth filter 540 may be disposed to correspond to the fourth LED light source 140. In addition, the fifth filter 550 may be disposed to correspond to the fifth LED light source 150.

이 경우, 제4 LED 광원(140)으로부터 출력되는 여기 광선의 파장대가, 도 9에 도시된 그래프에서, 제1 LED 광원(110)의 스펙트럼(81)과 제2 LED 광원(120)의 스펙트럼(82)의 사이 영역에 위치될 수 있다. 이때, 제4 LED 광원(140)의 스펙트럼이 제1 LED 광원(110)의 스펙트럼(81) 및 제2 LED 광원(120)의 스펙트럼(82)과 겹치는 영역이 발생할 수 있다. In this case, the wavelength band of the excitation light beam output from the fourth LED light source 140 is, in the graph shown in FIG. 9, the spectrum 81 of the first LED light source 110 and the spectrum of the second LED light source 120 ( 82). In this case, an area in which the spectrum of the fourth LED light source 140 overlaps with the spectrum 81 of the first LED light source 110 and the spectrum 82 of the second LED light source 120 may occur.

또한, 제5 LED 광원(150)으로부터 출력되는 여기 광선의 파장대가, 도 9에 도시된 그래프에서, 제2 LED 광원(120)의 스펙트럼(82)과 제3 LED 광원(130)의 스펙트럼(83)의 사이 영역에 위치될 수 있다. 이때, 제5 LED 광원(150)의 스펙트럼이 제2 LED 광원(120)의 스펙트럼(82) 및 제3 LED 광원(130)의 스펙트럼(83)과 겹치는 영역이 발생할 수 있다. In addition, the wavelength band of the excitation light beam output from the fifth LED light source 150 is, in the graph shown in FIG. 9, the spectrum 82 of the second LED light source 120 and the spectrum 83 of the third LED light source 130. It can be located in the area between). In this case, an area in which the spectrum of the fifth LED light source 150 overlaps with the spectrum 82 of the second LED light source 120 and the spectrum 83 of the third LED light source 130 may occur.

따라서, 제1 LED 광원(110), 제2 LED 광원(120), 제3 LED 광원(130), 제4 LED 광원(140), 및 제5 LED 광원(150)과 제1 필터(510), 제2 필터(520), 제3 필터(530), 제4 필터(540), 및 제5 필터(550) 사이에 특정 대역만 통과시키는 대역 통과 필터들(610 내지 650)이 배치될 수 있다. Therefore, the first LED light source 110, the second LED light source 120, the third LED light source 130, the fourth LED light source 140, and the fifth LED light source 150 and the first filter 510, Band pass filters 610 to 650 passing only a specific band may be disposed between the second filter 520, the third filter 530, the fourth filter 540, and the fifth filter 550.

광 검출부(400)는 광투과 홀(310)을 통하여 입사된 여기 광선에 의하여 시료(200a)에서 발생한 발생 형광을 다른 일면의 위에서 검출할 수 있다. 광 검출부(400)는 여기 광선에 의하여 시료(200a)에서 발생한 형광을 검출할 수 있다. 광 검출부(400)는 포토 다이오드(Photo Diode)를 포함하여, 발생 형광을 포토 다이오드를 통하여 검출할 수 있다. The light detector 400 may detect the generated fluorescence generated in the sample 200a by the excitation light incident through the light transmission hole 310 on the other surface. The light detector 400 may detect the fluorescence generated in the sample 200a by the excitation light ray. The photo detector 400 may include a photo diode to detect the generated fluorescence through the photo diode.

바이오 진단장치(10)는 단순하고 소형의 포토 다이오드를 사용함으로써, 장치의 경량화 및 소형화를 구현할 수 있게 된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 광 검출부(400)가 CCD(Charge Coupled Device) 또는 미약한 빛에도 감도가 우수한 광전증배관(Photomultiplier tube, PMT)류 검출기를 포함할 수 있다. 또한, 광 검출부(400)는 한번에 여러 파장 영역 및 더 빠른 측정을 위해 다채널 검출기(Photo diode array, Microchannel Plate PMT) 방식을 사용할 수 있다. The bio diagnostic apparatus 10 may implement a lighter weight and a smaller size of the device by using a simple and small photodiode. However, the present invention is not limited thereto, and the light detector 400 may include a charge coupled device (CCD) or a photomultiplier tube (PMT) detector having excellent sensitivity even to weak light. In addition, the photo detector 400 may use a multi-channel detector (Photo diode array, Microchannel Plate PMT) method for several wavelength ranges and faster measurement at a time.

한편, 열전 모듈(300)로부터 나오는 복사열에 의하여 광 검출부(400)의 센서 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 바이오 진단장치(10)는 광 검출부(400)를 냉각하는 제2 냉각 모듈(740)을 더 포함할 수 있다. 제2 냉각 모듈(740)은 광 검출부(400) 예를 들어 포토 다이오드가 그 사용 또는 열전 모듈(300)로부터 나오는 복사열에 의하여 과열되지 않도록 냉각시킬 수 있다. 따라서, 광 검출부(400)의 열특성을 개선할 수 있게 된다. On the other hand, the sensor characteristics of the light detector 400 may be degraded by the radiant heat from the thermoelectric module 300. Therefore, the bio diagnostic apparatus 10 may further include a second cooling module 740 for cooling the light detector 400. The second cooling module 740 may cool the photo detector 400, for example, the photodiode so that the photodiode is not overheated by the use or radiant heat from the thermoelectric module 300. Therefore, the thermal characteristics of the light detector 400 can be improved.

다른 실시예로서, 용기(200)와 광 검출부(400) 사이에는 별도의 차단 필터(410)가 배치될 수 있다. 이때, 차단 필터(450)는 열전 모듈(300)로부터 나오는 적외선을 차단하는 적외선 차단 필터가 될 수 있다. In another embodiment, a separate cutoff filter 410 may be disposed between the container 200 and the light detector 400. In this case, the cutoff filter 450 may be an infrared cutoff filter that blocks infrared rays emitted from the thermoelectric module 300.

다른 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 용기(200)와 광 검출부(400) 사이에 배치되는 차단 필터(430)가 발생 형광과 함께 섞여 올라오는 소량의 여기 광선을 차단하는 필터가 될 수 있다. 이 경우, 광 검출부(400)에서 형광 검출 성능을 향상시킬 수 있다. As another embodiment, as shown in FIG. 3, the blocking filter 430 disposed between the container 200 and the light detecting unit 400 may be a filter for blocking a small amount of excitation light mixed with the generated fluorescence. Can be. In this case, the light detection unit 400 may improve the fluorescence detection performance.

이때, 차단 필터(430)는 ND 필터(Neutral Density Filter)가 될 수 있다. 이 경우, 발생 형광과 함께 광 검출부(400)를 향하여 올라오는 미량의 여기 광선을 차단하고, 특정 세기 이상의 발생 형광만을 통과시킬 수 있다. 이 경우, 고가의 여러 장의 밴드 패스 필터(Bandpass Filter)를 사용하지 않아도 된다. In this case, the cutoff filter 430 may be an ND filter (Neutral Density Filter). In this case, a small amount of excitation light rays rising toward the photodetector 400 together with the generated fluorescence can be blocked, and only the generated fluorescence having a specific intensity or more can be passed. In this case, it is not necessary to use expensive multiple bandpass filters.

한편, 시료(200a)가 수용된 용기(200) 내부 반사에 의하여 광 검출부(400)의 광센서로 여기 광선이 일부 도달하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에도, 그 양이 미비하므로, 그 분석 시에 노이즈 처리에 의하여 베이스 라인(base line) 값으로 처리하고, 발생 형광만의 값을 유효한 분석 자료로 활용함으로써, 분석 성능을 향상시킬 수 있다. On the other hand, the excitation light rays may partially reach the optical sensor of the light detector 400 due to the internal reflection of the container 200 in which the sample 200a is accommodated. Even in this case, since the amount is insignificant, the analysis performance can be improved by processing the base line value by noise processing at the time of analysis and using only the generated fluorescence value as effective analysis data.

한편, 광투과 홀(310)의 입구 부분 또는 내측의 적어도 일부에 입사되는 여기 광선의 직진성을 높여주는 직진 매질 또는 광섬유 다발이 채워질 수 있다. 이때, 광섬유 다발은 입사각 및/또는 출사각이 20도 이내가 되는 재질로 형성될 수 있다. Meanwhile, a straight medium or a bundle of optical fibers may be filled to increase the straightness of the excitation light rays incident on at least a portion of the inlet portion or the inner portion of the light transmitting hole 310. In this case, the optical fiber bundle may be formed of a material in which the incident angle and / or the exit angle is within 20 degrees.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 직진 매질 또는 광섬유 다발이 광투과 홀(310) 내부에 채워질 수 있다. 다른 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 직진 매질 또는 광섬유 다발이 광투과 홀(310) 입구에 채워질 수 있다. For example, as shown in FIG. 2, a straight media or fiber bundle may be filled inside the light transmission hole 310. As another example, as shown in FIG. 3, a straight media or fiber bundle may be filled at the entrance of the light transmission hole 310.

이 경우, 입사되는 여기 광선의 직진성을 향상시킬 수 있다. 이때, 여기 광선의 직진성이 높은 경우, 용기(200)의 경계면 또는 시료(2000a)와의 충돌에 의하여 생성되는 산란광이 광 검출부(400)의 광센서에 도달하는 양을 줄일 수 있게 된다. 광 검출부(400)의 광센서에 도달하는 여기 광선이 획기적으로 줄어들면, 광센서 앞에 위치되어 여기 광선과 발생 형광의 간섭을 막기 위하여 필요한 필터 휠(filter wheel)이 제거될 수 있다. In this case, the straightness of the incident excitation light beam can be improved. At this time, when the straightness of the excitation light beam is high, the amount of scattered light generated by the collision of the boundary surface of the container 200 or the sample 2000a to reach the optical sensor of the light detector 400 may be reduced. When the excitation light beam reaching the optical sensor of the light detector 400 is significantly reduced, a filter wheel necessary to prevent interference between the excitation light and the generated fluorescence may be removed.

한편, LED 광원들(110, 120, 130)과 필터들(510, 520, 530) 각각의 사이, 필터부(500)와 광투과 홀(310) 사이, 및 용기(200)와 광 검출부(400) 사이에 콘덴서 렌즈(600)가 배치될 수 있다. 콘덴서 렌즈(600)는 입사되는 빛을 집중시켜 줄 수 있다. Meanwhile, between the LED light sources 110, 120, 130 and the filters 510, 520, 530, between the filter unit 500 and the light transmission hole 310, and the container 200 and the light detection unit 400. Condenser lens 600 may be disposed between the (). The condenser lens 600 may concentrate the incident light.

바이오 진단장치(10)는 회전식 항온 열전 모듈, LED 광원들, 콘덴서 렌즈들, 다이크로익 필터, 및 포토 다이오드를 포함하는 소형 광학계로 등온 핵산 증폭 및 검출장치를 구현할 수 있다. 따라서, 바이오 진단장치(10)는 변온 핵산 증폭 및 검출장치에 비하여 부피, 무게 및/또는 비용을 획기적으로 줄일 수 있다. The bio diagnostic apparatus 10 may implement an isothermal nucleic acid amplification and detection apparatus using a compact optical system including a rotary constant temperature thermoelectric module, LED light sources, condenser lenses, a dichroic filter, and a photodiode. Therefore, the biodiagnostic apparatus 10 can significantly reduce the volume, weight and / or cost compared to the variable temperature nucleic acid amplification and detection apparatus.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 진단장치(10)를 사용할 경우, 영세한 의료기관에서도 구입이 용이하고, 대형 급식소나 응급처치를 요구하는 현장에서 사용하기 쉽고 빠른 결과를 얻을 수 있다. Therefore, when using the bio-diagnostic apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, it is easy to purchase even in a small medical institution, easy to use in a large catering or on-site requiring emergency treatment, it is possible to obtain a quick result.

먼저, 바이오 진단장치(10)는 광 발생부(100)가 광원을 텅스텐 할로겐 램프(Tungsten halogen lamp) 대신에 LED 광원을 사용함으로써, 수명을 길게 하면서도 가격을 낮출 수 있다. 또한, 각각의 파장에 대응하는 다이크로익 필터(Dichroic filter)를 고정 배치함으로써, LED 광원을 회전시켜주는 장치를 없앨 수 있다. 또한, LED 광원을 나란히 배치함으로써 냉각 소자에 의한 LED 광원의 냉각을 용이하게 할 수 있다. First, the bio diagnostic apparatus 10 may use the LED light source instead of the tungsten halogen lamp as the light generator 100 to reduce the price while extending the life. In addition, by disposing a dichroic filter corresponding to each wavelength, the device for rotating the LED light source can be eliminated. In addition, by arranging the LED light sources side by side, the cooling of the LED light source by the cooling element can be facilitated.

다음, 바이오 진단장치(10)는 CCD 카메라를 사용하는 대면적 전면조사 방식 대신에 포토다이오드(Photodiode) 하나로 용기(tube) 하나씩 읽는 방식을 채택할 수 있다. Next, the bio diagnostic apparatus 10 may adopt a method of reading one tube by one photodiode instead of a large-area full-surface irradiation method using a CCD camera.

다음, 회전식 열전 모듈에 조명이 입사하는 방향과 형광을 인식하는 방향이 약 직각 또는 예각이 되도록 관통홀을 뚫어 조명 광이 광센서에 직접 도달하는 양을 줄일 수 있다. 그에 따라, 형광 인식에 필요한 회전식의 필터 휠을 없앨 수 있다. Next, the amount of illumination light directly reaching the optical sensor may be reduced by drilling the through hole so that the direction in which the illumination is incident on the rotary thermoelectric module and the direction in which the fluorescence is recognized is approximately right or acute. Thereby, the rotary filter wheel required for fluorescence recognition can be eliminated.

다음, 광투과 홀에 입사각이 좁은 광섬유 다발을 삽입하여 용기(tube)에 입사하는 조명광의 직진성을 높일 수 있다. 이 경우, 조명광이 용기의 경계면 또는 시료와의 충돌하여 발생하는 산란광이 광센서에 도달하는 양을 더욱 줄일 수 있다.Next, the optical fiber bundle having a narrow angle of incidence may be inserted into the light transmission hole to increase the straightness of the illumination light incident on the tube. In this case, it is possible to further reduce the amount of scattered light generated by collision of the illumination light with the interface of the container or the sample to reach the optical sensor.

또한, 광투과 홀을 직각이 아닌 비스듬한 각도 예를 들어 예각이 되도록 형성함으로써, 조명광이 광센서에 도달하는 양을 더욱 줄일 수 있다. In addition, by forming the light transmitting hole to be at an oblique angle, for example, an acute angle rather than a right angle, it is possible to further reduce the amount of illumination light reaching the optical sensor.

도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 진단장치(70)의 개략적 모습이 도시되어 있다. 도 8에는 도 7의 바이오 진단장치(70)에서 회전형 열전 모듈(305)의 일 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 7 is a schematic view of a bio diagnostic apparatus 70 according to another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the rotatable thermoelectric module 305 in the bio diagnostic apparatus 70 of FIG. 7.

도면을 참조하면, 바이오 진단장치(70)는 도 1에 도시된 열전 모듈(300)과 유사한 회전형의 열전 모듈(305)을 포함하고, 광 발생부(105)가 열전 모듈(305)의 하면에서 여기 광선을 조사하고, 광 검출부(405)가 열전 모듈(305)의 측면에서 발생 형광을 검출한다. Referring to the drawings, the bio-diagnostic apparatus 70 includes a rotary thermoelectric module 305 similar to the thermoelectric module 300 shown in FIG. 1, and the light generator 105 has a lower surface of the thermoelectric module 305. Irradiates the excitation light beam, and the photo detector 405 detects the generated fluorescence on the side of the thermoelectric module 305.

여기서, 바이오 진단장치(70)에 대하여 도 1 내지 도 6의 바이오 진단장치(10)에 대하여 유사한 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 번호를 사용하고, 동일한 사항에 대해서는 자세한 설명을 생략하고 이를 참조한다. Here, similar reference numerals are used for similar components to the biodiagnostic apparatus 10 of FIGS. 1 to 6 with respect to the biodiagnostic apparatus 70, and detailed descriptions of the same items are omitted and referred to the same.

바이오 진단장치(70)는 광 발생부(105), 용기(205), 열전 모듈(305), 광 검출부(405), 필터부(505), 및 콘덴서 렌즈(605)를 포함할 수 있다. 광 발생부(105)는 제1 LED 광원(115), 제2 LED 광원(125), 및 제3 LED 광원(135)을 포함할 수 있다. 필터부(505)는 제1 필터(515), 제2 필터(525), 및 제3 필터 광원(535)을 포함할 수 있다. The bio diagnostic apparatus 70 may include a light generator 105, a container 205, a thermoelectric module 305, a light detector 405, a filter 505, and a condenser lens 605. The light generator 105 may include a first LED light source 115, a second LED light source 125, and a third LED light source 135. The filter unit 505 may include a first filter 515, a second filter 525, and a third filter light source 535.

열전 모듈(305)에는 입사홀(345), 출사홀(315), 및 지지 홀(325)이 형성될 수 있다. 입사홀(345)은 열전 모듈(305)의 하면으로부터 형성될 수 있다. 입사홀(345)을 통하여 여기 광선이 입사될 수 있다. 출사홀(315)은 열전 모듈(305)의 측면에 형성될 수 있다. 출사홀(315)을 통하여 발생 형광이 출사되어 광 검출부(405)에 도달될 수 있다. The thermoelectric module 305 may include an entrance hole 345, an exit hole 315, and a support hole 325. The incident hole 345 may be formed from the bottom surface of the thermoelectric module 305. The excitation light ray may be incident through the incident hole 345. The exit hole 315 may be formed on the side of the thermoelectric module 305. The generated fluorescence may be emitted through the emission hole 315 to reach the light detector 405.

이때, 출사홀(315)은 열전 모듈(305)의 측면에 관통홀로 형성될 수 있다. 이 경우, 열전 모듈(305)의 측면에 형성되는 관통홀의 열전 모듈(305)의 내측으로 형성된 입구는 스토퍼(335)로 막을 수 있다. 이때, 스토퍼(335)는 열전 모듈(305)의 내측으로 발생 형광이 빠져나가는 것을 막을 수 있다. In this case, the emission hole 315 may be formed as a through hole in the side surface of the thermoelectric module 305. In this case, the inlet formed inside the thermoelectric module 305 of the through hole formed on the side surface of the thermoelectric module 305 may be blocked by the stopper 335. In this case, the stopper 335 may prevent the generated fluorescence from escaping to the inside of the thermoelectric module 305.

이 경우, 용기들(205)이 수납되는 열전 모듈(305)의 상면에 공간적으로 자유도를 가질 수 있다. 따라서, 열전 모듈(305)의 상면에 상부 커버(900)가 배치될 수 있다. 상부 커버(900)는 열전 모듈(305)에 삽입되는 용기들(205)을 열전 모듈(305)의 상면으로부터 덮어, 용기들(205)을 열전 모듈(305)에 가압할 수 있다. In this case, the upper surface of the thermoelectric module 305 in which the containers 205 are accommodated may have a degree of freedom. Therefore, the upper cover 900 may be disposed on the upper surface of the thermoelectric module 305. The top cover 900 may cover the containers 205 inserted into the thermoelectric module 305 from the upper surface of the thermoelectric module 305 to press the containers 205 to the thermoelectric module 305.

그에 따라, 용기들(205)이 열전 모듈(305)에 면접촉되면서 밀착되도록 지지될 수 있다. 따라서, 열전 모듈(305)의 온도 변화가 용기들(205)에 효과적으로 전달될 수 있게 된다. 따라서, 용기들(205)에 수용되는 시료(205a)의 온도 제어를 더욱 용이하게 할 수 있게 된다. Accordingly, the containers 205 may be supported to be in close contact with the thermoelectric module 305 while being in surface contact. Thus, the temperature change of the thermoelectric module 305 can be effectively transmitted to the vessels 205. Therefore, the temperature control of the sample 205a accommodated in the containers 205 can be made easier.

바이오 진단장치(10, 70)는 시료(200a, 205a)에 조사되는 여기 광선과 그로부터 발생하는 발생 형광의 광경로가 소정 각도를 이루도록 함으로써, 발생 형광을 검출하는 검출 센서에 도달하는 여기 광선의 양을 저감시키도록 한다. 다만, 본 발명은 도 1 및 도 7에 도시된 구성에 한정되지 아니하고, 여기 광선과 발생 형광의 광경로가 소정 각도를 형성할 수 있도록 하는 다양한 구성이 가능하다. The biodiagnostic apparatuses 10 and 70 make the optical path of the excitation light beam irradiated to the samples 200a and 205a and the optical path of the generated fluorescence generate | occur | produce a predetermined angle, and the quantity of the excitation light beam which reaches the detection sensor which detects the generated fluorescence is made. To reduce the However, the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 and 7, and various configurations are possible in which an optical path of the excitation light beam and the generated fluorescence can form a predetermined angle.

본 발명에 따르면, 시료에 조사되는 여기 광선과 그로부터 발생하는 발생 형광의 광경로가 소정 각도를 이루도록 함으로써, 발생 형광을 검출하는 검출 센서에 도달하는 여기 광선의 양을 저감시킬 수 있다. According to the present invention, the amount of excitation light that reaches the detection sensor for detecting the generated fluorescence can be reduced by making the optical path of the excitation light beam irradiated onto the sample and the generated fluorescence generated therefrom at a predetermined angle.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, You will understand. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10: 바이오 진단장치, 100: 광 발생부,
200: 용기, 300: 열전 모듈,
400: 광 검출부, 500: 필터,
600: 콘덴서 렌즈, 700: 냉각 모듈,
800: 슬립 링, 900: 상부 커버.10: bio diagnostic device, 100: light generator,
200: vessel, 300: thermoelectric module,
400: light detector, 500: filter,
600: condenser lens, 700: cooling module,
800: slip ring, 900: top cover.

Claims (20)

광원으로부터 여기 광선을 출력하는 광 발생부;
상기 여기 광선이 투과될 수 있으며, 시료를 수용할 수 있는 적어도 하나의 용기;
일면으로부터 상기 용기에 이르는 광투과 홀이 마련되고, 상기 일면과 접하는 다른 일면에 상기 용기의 적어도 일부가 노출되도록 상기 용기를 지지하는 열전 모듈; 및
상기 광투과 홀을 통하여 입사된 상기 여기 광선에 의하여 상기 시료에서 발생한 발생 형광을 상기 다른 일면의 위에서 검출하는 광 검출부;를 구비하며,
상기 열전 모듈에, 상기 용기가 수용되고 상기 광투과 홀과 연통되도록, 상기 다른 일면으로부터 형성되는 지지홀이 마련되고, 상기 광투과 홀과 상기 지지홀이, 실질적인 직각 또는 예각을 이루는 바이오 진단장치. A light generator for outputting excitation light rays from the light source;
At least one container through which the excitation light beams can be transmitted and which can accommodate a sample;
A thermoelectric module provided with a light transmission hole from one surface to the container, and supporting the container so that at least a portion of the container is exposed on the other surface in contact with the one surface; And
And a light detector for detecting generated fluorescence generated in the sample from the excitation light incident through the light transmission hole on the other surface.
And a support hole formed from the other surface of the thermoelectric module so that the container is received and communicates with the light transmission hole, and the light transmission hole and the support hole form a substantially right angle or an acute angle. 제1항에 있어서,
상기 광 발생부가, 서로 이격되어 배치되는 광을 출력하는 복수의 LED 광원을 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 1,
And a plurality of LED light sources for outputting light, wherein the light generators are arranged to be spaced apart from each other. 제2항에 있어서,
복수의 상기 LED 광원들 중의 2 이상의 LED 광원들이 함께 실장되고, 실장된 LED 광원들을 냉각시키는 제1 냉각 모듈을 더 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 2,
And at least two LED light sources of the plurality of LED light sources are mounted together, and further comprising a first cooling module for cooling the mounted LED light sources. 제1항에 있어서,
상기 광 발생부가,
상기 열전 모듈로부터 이격되어 배치되는 제1 LED 광원, 및
상기 제1 LED 광원보다 상기 열전 모듈에 더 가깝게 배치되는 제2 LED 광원을 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 1,
The light generating unit,
A first LED light source spaced apart from the thermoelectric module, and
And a second LED light source disposed closer to the thermoelectric module than the first LED light source. 제4항에 있어서,
상기 제1 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선을 상기 광투과 홀 방향으로 반사시키는 제1 필터, 및
상기 제1 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선의 적어도 일부를 통과시키고, 상기 제2 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선을 상기 광투과 홀 방향으로 반사시키는 제2 필터를 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 4, wherein
A first filter for reflecting the excitation light beam output from the first LED light source toward the light transmission hole; and
And a second filter configured to pass at least a portion of the excitation light beam output from the first LED light source and reflect the excitation light beam output from the second LED light source in the direction of the light transmission hole. 제5항에 있어서,
상기 제1 LED 광원과 상기 제2 LED 광원이 순차적으로 온 오프 되면서, 각각으로부터 서로 다른 파장대의 여기 광선이 순차적으로 동일한 광투과 홀을 통하여 입사되는 바이오 진단장치.The method of claim 5,
And the first LED light source and the second LED light source are sequentially turned on and off, and excitation light rays of different wavelength bands from each other are sequentially incident through the same light transmitting hole. 제5항에 있어서,
상기 광 발생부가, 상기 제2 LED 광원보다 상기 열전 모듈에 더 가깝게 배치되는 제3 LED 광원을 더 구비하고,
상기 제1 LED 광원 및 상기 제2 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선의 적어도 일부를 통과시키고, 상기 제3 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선을 상기 광투과 홀 방향으로 반사시키는 제3 필터를 더 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 5,
The light generating unit further includes a third LED light source disposed closer to the thermoelectric module than the second LED light source,
And a third filter configured to pass at least a portion of the excitation light beams output from the first LED light source and the second LED light source and reflect the excitation light beams output from the third LED light source in the direction of the light transmission hole. Diagnostic device. 제7항에 있어서,
상기 제1 LED 광원, 상기 제2 LED 광원, 및 상기 제3 LED 광원이 각각 적색, 녹색, 및 청색을 출력하는 LED 광원이고,
상기 제1 필터, 상기 제2 필터, 및 상기 제3 필터가 각각 다이크로익 필터(dichroic filter)인 바이오 진단장치.The method of claim 7, wherein
The first LED light source, the second LED light source, and the third LED light source are LED light sources outputting red, green, and blue colors, respectively,
And the first filter, the second filter, and the third filter are dichroic filters, respectively. 제7항에 있어서,
상기 광 발생부가, 상기 제1 LED 광원, 상기 제2 LED 광원, 및 상기 제3 LED 광원과 다른 파장 대의 제4 LED 광원을 더 구비하고,
상기 제4 LED 광원에 대응되는 파장 대역보다 짧은 파장 대역의 여기 광선은 반사시키고, 긴 파장 대역의 여기 광선은 투과시키는 제4 필터, 및
상기 제1 LED 광원, 상기 제2 LED 광원, 상기 제3 LED 광원, 및 상기 제4 LED 광원과 각각 상기 제1 필터, 상기 제2 필터, 상기 제3 필터 및 상기 제4 필터 중의 적어도 일부의 사이에 배치되는 대역 통과 필터를 더 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 7, wherein
The light generating unit further includes a fourth LED light source having a wavelength different from that of the first LED light source, the second LED light source, and the third LED light source,
A fourth filter for reflecting excitation light rays having a wavelength band shorter than the wavelength band corresponding to the fourth LED light source and transmitting the excitation light rays having a long wavelength band, and
Between the first LED light source, the second LED light source, the third LED light source, and the fourth LED light source, and at least some of the first filter, the second filter, the third filter, and the fourth filter, respectively. And a band pass filter disposed in the bio diagnostic apparatus. 제4항에 있어서,
상기 제1 LED 광원이 출력되는 여기 광선이 상기 광투과 홀을 향하도록 배치되고,
상기 제1 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선의 적어도 일부를 통과시키고, 상기 제2 LED 광원으로부터 출력되는 여기 광선을 상기 광투과 홀 방향으로 반사시키는 제2 필터를 더 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 4, wherein
The excitation light beam from which the first LED light source is output is disposed to face the light transmission hole,
And a second filter configured to pass at least a portion of the excitation light beam output from the first LED light source and reflect the excitation light beam output from the second LED light source in the direction of the light transmission hole. 제1항에 있어서,
상기 광 발생부가,
상기 열전 모듈로부터 이격되고, 출력되는 여기 광선이 복수의 광투과 홀 중에서 하나의 광투과 홀을 향하도록 배치되는 제1 LED 광원, 및
상기 제1 LED 광원과 다른 파장대의 여기 광선을 출력하고, 상기 열전 모듈로부터 이격되고, 출력되는 여기 광선이 상기 제1 LED 광원과 다른 광투과 홀을 향하도록 배치되는 제2 LED 광원을 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 1,
The light generating unit,
A first LED light source spaced apart from the thermoelectric module and disposed so that the output excitation light beam is directed toward one light transmission hole among a plurality of light transmission holes, and
And a second LED light source configured to output excitation light rays of a different wavelength band from the first LED light source, to be spaced apart from the thermoelectric module, and to output an excitation light beam facing a light transmission hole different from the first LED light source. Diagnostic device. 제1항에 있어서,
상기 광투과 홀의 입구 부분 또는 내측의 적어도 일부에 입사되는 상기 여기 광선의 직진성을 높여주는 직진 매질 또는 광섬유 다발이 채워지는 바이오 진단장치. The method of claim 1,
And a straightening medium or a bundle of optical fibers for increasing the straightness of the excitation light rays incident on at least a portion of the inlet portion or the inside of the light transmission hole. 제1항에 있어서,
상기 광투과 홀의 입구 부분과 상기 광 검출부 앞에 상기 여기 광선을 차단하도록 각각의 편광자(Polarizer)를 더 구비하는 바이오 진단장치. The method of claim 1,
And a respective polarizer to block the excitation light beams in front of the inlet portion of the light transmission hole and the light detection unit. 제1항에 있어서,
상기 용기와 상기 광 검출부 사이에 상기 여기 광선을 차단하도록 배치되는 차단 필터를 더 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 1,
And a blocking filter disposed between the container and the light detection unit to block the excitation light beam. 제1항에 있어서,
상기 용기와 상기 광 검출부 사이에 적외선을 차단하도록 배치되는 차단 필터를 더 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 1,
And a blocking filter disposed to block infrared rays between the container and the light detector. 제1항에 있어서,
상기 광 검출부가 포토 다이오드를 포함하고,
상기 포토 다이오드가 실장되고, 상기 포토 다이오드를 냉각시키는 제2 냉각 모듈을 더 구비하는 바이오 진단장치.The method of claim 1,
The photodetector comprises a photodiode,
And a second cooling module mounted with the photodiode and cooling the photodiode. 제1항에 있어서,
상기 광 발생부 및 상기 광 검출부가 고정된 위치에 설치되고,
상기 열전 모듈에 복수의 광투과 홀들이 가상의 원점을 중심으로 원을 형성하도록 배치되고,
상기 열전 모듈의 각각의 상기 광투과 홀들이 상기 광 발생부로부터 입력되는 여기 광선에 대응되는 위치에 순차적으로 위치되도록 회전하는 바이오 진단장치.The method of claim 1,
The light generating unit and the light detecting unit are installed at fixed positions,
A plurality of light transmitting holes in the thermoelectric module is disposed to form a circle around the virtual origin,
And each of the light transmitting holes of the thermoelectric module are sequentially rotated at positions corresponding to excitation light rays input from the light generator. 제17항에 있어서,
상기 열전 모듈에 연결되는 입력 또는 출력 라인을 회전 가능한 상태로 외부와 연결시키는 슬립 링을 더 구비하는 바이오 진단장치.18. The method of claim 17,
And a slip ring connecting the input or output line connected to the thermoelectric module to the outside in a rotatable state. 제1항에 있어서,
상기 열전 모듈의 하면으로부터 상기 여기 광선이 입사되는 입사홀이 형성되고, 상기 열전 모듈의 측면에 상기 발생 형광이 출사되는 출사홀이 형성되는 바이오 진단장치.The method of claim 1,
And an incident hole through which the excitation light beam is incident from a lower surface of the thermoelectric module, and an emission hole through which the generated fluorescence is emitted is formed on a side surface of the thermoelectric module. 제19항에 있어서,
상기 열전 모듈에 삽입되는 상기 용기를 상기 열전 모듈의 상면으로부터 덮어 상기 열전 모듈에 가압하는 상부 커버를 더 구비하는 바이오 진단장치.20. The method of claim 19,
And a top cover which covers the container inserted into the thermoelectric module from an upper surface of the thermoelectric module and presses the thermoelectric module.
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