KR20150056479A - 일체화된 반응 및 검출 수단을 구비한 시험 장치에 사용되는 스테이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시료와 시약의 반응 및 분석이 하나의 장치에서 정확하고 신속하게 수행할 수 있는 시료중 분석물 검사 스테이션을 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 스테이션은, 채취부재가 놓이는 대기 챔버, 시료 충진 챔버, 시약 충진 챔버 및 검출 챔버를 갖는 큐베트를 삽입하여 시료를 검사하는 스테이션으로, 상기 큐베트가 삽입되는 인입출구를 갖는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 큐베트를 좌우 이동시키고 상기 채취부재를 상하 이동시키면서 상기 시료 충진 챔버의 시료를 상기 시약 충진 챔버의 시약과 반응시켜 그 반응 결과물을 상기 검출 챔버에 주입하는 구동 유닛; 및 상기 큐베트의 좌우 이동 경로 상에 구비되며 상기 반응 결과물을 분석하는 광학판독기를 포함한다.

Description

일체화된 반응 및 검출 수단을 구비한 시험 장치에 사용되는 스테이션 {Station for test device with integrated reaction and detection means}

본 발명은 생물학적 시료 등에 포함된 특정 성분을 검출하는 장치에 사용되는 스테이션에 관한 것이다.

일반적으로, 의학 및 각종 관련 기술의 발전에 따라서, 혈액 등과 같은 소정의 생물학적 시료에 포함된 혈구, 핵산, 단백질 및 항원 등과 같은 물질의 검사가 이루어지고 있다. 상기와 같은 시료를 채취한 후, 채취된 시료를 소정의 시약과 반응시킨 후 일어나는 변화를 분석 및 관찰함으로써, 시료에 포함된 다양한 물질의 존재 유무, 비율 및 분량 등의 검사가 이루어질 수 있으며, 이에 따라서 질병의 유무, 질환의 상태 등에 관한 정보를 얻을 수 있다.

이러한 시료의 검사 과정에서는 시료 및 시료의 검사에 사용되는 시약이 외부 요인에 영향을 받지 않으며, 매회 정확한 양을 사용하는 것이 재현성 있는 정확한 결과를 얻는데 매우 중요하다. 검사 과정에서, 시료 및 시약은 외부에 노출될 수 있으므로, 이러한 시료 및 시약의 노출에 의한 오염을 효과적으로 방지하고, 정확한 양을 사용하여 검사의 정확도를 확보할 필요가 있다.

또한, 시약과 시료의 반응 후, 반응 결과물의 검출 및 판독/분석을 위한 검사가 하나의 통합적 시스템 하에서 정확하고 신속하게 이루어지도록 하여 검사 시간 및 검사 비용을 절감하여, 검사 전반에 포함되는 단계 및 투입되는 비용을 절감시키는 것도 필요하다.

한국공개특허 제10-2012-0027359호 (공개일: 2012년 03월 21일)

본 발명의 기술적 과제는, 시료와 시약의 반응 및 결과 판독/분석이 하나의 시스템에서 통합적으로 정확하고 신속하게 수행할 수 있는 장비를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 한 양태에서 본원에 따른 시료 중 분석물 검사 스테이션은, 채취부재가 놓이는 대기 챔버, 시료 충진 챔버, 시약 충진 챔버 및 검출 챔버를 갖는 큐베트를 삽입하여 시료를 검사하는 스테이션으로, 상기 큐베트가 삽입되는 인입출구를 갖는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 큐베트를 좌우 이동시키는 좌우 이동 유닛, 상기 채취부재를 상하 이동시키면서 상기 시료 충진 챔버의 시료를 상기 시약 충진 챔버의 시약과 반응시켜 그 반응 결과물을 상기 검출 챔버에 주입하는 상하 구동 유닛; 및 상기 큐베트의 좌우 이동 경로 상에 구비되며 상기 반응 결과물을 판독하는 광학 판독기를 포함한다.

상기 구동 유닛은, 상기 큐베트를 좌우 이동시키면서 상기 시료 충진 챔버, 시약 충진 챔버 및 검출 챔버 중 어느 하나를 상기 채취부재에 위치시키는 좌우 이동 유닛; 상기 채취부재를 결합하며 상기 시료 충진 챔버, 시약 충진 챔버 및 검출 챔버 중 어느 하나에서 채취부재를 상하 이동시키는 상하 이동 유닛; 및 상기 채취부재가 상기 시료 충진 챔버, 시약 충진 챔버 및 검출 챔버 중 어느 하나에 삽입되면 흡입력 또는 배출력을 제공하는 펌프 유닛을 포함할 수 있다.

상기 좌우 이동 유닛은, 상기 인입출구에 상응하는 위치에 구비되며 상기 큐베트가 안착되는 홀더; 상기 홀더를 좌우 방향으로 안내하는 좌우 안내부; 및 상기 홀더에 좌우 방향의 힘을 가하는 좌우 구동부를 포함할 수 있다.

상기 좌우 안내부는, 상기 홀더를 상기 하우징에 지지하는 수평 지지대; 상기 수평 지지대 중 상기 홀더에 접하는 부위 또는 상기 홀더 중 상기 수평 지지대에 접하는 부위 중 하나에 형성되는 좌우 안내 레일; 및 상기 수평 지지대 중 상기 홀더에 접하는 부위 또는 상기 홀더 중 상기 수평 지지대에 접하는 부위 중 다른 하나에 형성되어 상기 좌우 안내 레일과 맞물리는 좌우 안내홈을 포함할 수 있다.

상기 좌우 구동부는, 상기 홀더에 연결되는 연결 브라켓; 상기 연결 브라켓이 고정되는 고리 형상의 벨트; 상기 벨트의 일측에 구비되어 상기 벨트를 회전시키는 제1 모터; 및 상기 벨트의 타측에 구비되어 상기 벨트를 회전 가능하게 지지하는 피동 풀리를 포함할 수 있다.

상기 홀더의 끝단에는 상기 채취부재를 상기 상하 이동 유닛으로부터 분리시키기 위한 분리용 걸림홈이 형성될 수 있다.

상기 홀더에는 상기 홀더에 열을 가하는 히터와 상기 홀더의 온도를 감지하는 온도 감지 센서가 구비될 수 있다.

상기 상하 이동 유닛은, 상기 하우징의 내부에 상하 방향으로 길게 구비되는 상하 안내 레일; 상기 상하 안내 레일을 따라 상하 방향으로 이동되는 암; 및 상기 암에 상하 방향의 힘을 가하는 상하 구동부를 포함할 수 있다.

*상기 상하 구동부는, 상기 암을 관통하여 나사 결합되며 상기 상하 안내 레일에 평행하게 놓이는 스크류 봉; 상기 스크류 봉을 상기 상하 안내 레일에 지지하는 지지 브라켓; 및 상기 스크류 봉을 회전시키는 제2 모터를 포함할 수 있다.

상기 펌프 유닛은, 상기 시료 충진 챔버가 상기 좌우 이동 유닛에 의해 상기 채취부재에 위치되고 상기 채취부재가 상기 상하 이동 유닛에 의해 상기 시료 충진 챔버에 삽입되면 상기 채취부재에 흡입력을 제공할 수 있고, 상기 시약 충진 챔버가 상기 좌우 이동 유닛에 의해 상기 채취부재에 위치되고 상기 채취부재가 상기 상하 이동 유닛에 의해 상기 시약 충진 챔버에 삽입되면 상기 채취부재에 흡입력과 배출력을 반복적으로 제공할 수 있으며, 그리고 상기 검출 챔버가 상기 좌우 이동 유닛에 의해 상기 채취부재에 위치되고 상기 채취부재가 상기 상하 이동 유닛에 의해 상기 검출 챔버에 삽입되면 상기 채취부재에 배출력을 제공할 수 있다.

상기 펌프 유닛은, 상기 암에 관통되어 형성되는 관로; 및 상기 암에 구비되며 상기 관로를 통해 상기 채취부재에 펌프력을 가하는 펌프를 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 스테이션은, 상기 하우징에 구비되며 상기 광학판독기에 의한 분석 결과를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 스테이션은, 상기 하우징에 구비되며 상기 시료 충진 챔버에 충진된 시료의 정보가 담긴 칩이 삽입되는 칩 삽입부를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 스테이션은 상기 하우징에 구비되며 상기 분석 결과가 프린트되어 출력되는 프린트 출력부를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 스테이션은, 상기 하우징에 인입출 가능하게 구비되며 상기 채취부재의 사용이 종료된 경우 상기 채취부재를 수집하는 수집부를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 스테이션은, 상기 하우징에 구비되며 상기 인입출구를 개폐시키는 도어를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 스테이션은, 상기 하우징의 내부에 구비되는 인쇄 회로 기판; 및 상기 인쇄 회로 기판에 실장되며 상기 구동 유닛 및 상기 광학판독기를 제어하는 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 스테이션은, 상기 인쇄 회로 기판에 연결되며 상기 하우징 내부에서의 검사 진행 과정을 촬영 및/또는 분석하는 카메라를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 스테이션에 사용되는 상기 큐베트는 시료 중의 분석물의 종류 등이 부호화된 바코드를 추가로 포함하며, 상기 스테이션은 칩 및 상기 칩이 삽입되는 칩 삽입부를 추가로 포함하며, 상기 바코드는 상기 칩과 연동되며, 상기 칩은 상기 시료 중의 분석물의 종류에 따라 상기 스테이션을 구동시키는 정보를 포함하고 있다.

다른 측면에서 본원은 본원에 따른 스테이션을 이용한 시료 중 분석물 검사 방법을 제공한다.

본원에 따른 스테이션은 일체화된 반응 및 검출 수단을 구비한 시험 장치, 예를 들면 후술하는 큐베트가 삽입되어 사용되는 것으로, 상기 스테이션은 시료의 분배, 시약과 시료의 반응 후, 반응 결과물의 검출 및 판독/분석을 위한 검사가 하나의 통합적 시스템 하에서 정확하고 신속하게 검사 시간 단축, 검사의 정확도 및 재현성 향상은 물론, 검사 전반에 포함되는 단계 및 투입되는 비용을 절감시킬 수 있다.

본원에 따른 스테이션에 포함되는 하우징은 이물질의 유입을 차단하여 보다 정확한 시료 검사를 수행할 수 있다. 이와 함께, 상하 및 좌우 이동력을 제공하는 구동 유닛과 더불어 큐베트의 좌우 이동 경로 상에 광학판독기를 제공하므로, 신속하고 간단한 동작으로 시료 검사를 수행할 수 있다.

또한, 본원에 따른 스테이션에 포함되는 펌프 유닛은, 채취부재를 통해 시료, 시약 또는 반응 결과물의 흡입 또는 배출시 그 양을 정확하게 조절할 수 있다.

또한, 본원에 따른 스테이션에 포함되는 풀리-벨트 타입의 좌우 구동부는 기어 타입과 달리 좌우 이동시 발생되는 마찰에 따른 진동 및 이물질을 방지할 수 있어 보다 정확한 검사가 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 홀더의 끝단에 분리용 걸림홈이 제공되므로, 시료 검사 과정이 완료된 후 암에 결합된 채취부재가 이 걸림홈에 걸려 자동으로 분리될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 홀더에 히터 및 온도 감지 센서가 제공되므로, 시료 충진 챔버에 수용된 시료, 시약 충진 챔버에 수용된 시약 및 검출 챔버에 수용된 반응 결과물을 검사시 요구되는 적정 온도로 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 서로 평행하게 놓인 상하 안내 레일과 스크류 봉에 암의 일측과 타측이 각각 결합되는 기술구성을 제공하므로, 암이 상하 이동되는 동안 좌우 흔들림을 막을 수 있어 채취부재를 정확하게 상하 이동시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 디스플레이부를 제공하므로, 분석 결과를 시각적으로 바로 확인할 수 있어 신속한 검사가 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 칩 삽입부를 제공하므로, 자판을 통해 시료의 정보를 입력하는 것에 비해 보다 신속하고 정확하게 입력할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 프린트 출력부를 제공하므로, 별도의 프린터를 사용하지 않더라도 바로 검사 결과를 서류로 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 하우징에 슬라이딩 가능하게 구비되는 수집부를 제공하므로, 채취부재가 자동을 분리될 경우 채취부재를 수집할 수 있으며, 필요시 수집부를 열어 채취부재를 폐기할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도어를 제공하므로, 검사 중에는 도어를 닫아 이물질이 하우징 내부로 유입되는 것을 차단하여 보다 정확한 검사를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어 유닛을 제공하므로, 검사와 관련한 전 과정이 자동으로 수행될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 카메라를 제공하므로, 카트리지 삽입 유/무 판단, 팁의 유/무 판단, 팁 안의 시료의 양을 측정, 시료 종류의 판단 등 하우징에 의해 가려진 내부에서의 검사 진행 과정을 디스플레이부 등을 통해 외부에서 볼 수 있어 검사 진행 과정의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 본원에 따른 스테이션에 사용되는 큐베트는 바코드를 추가로 포함할 수 있으며, 스테이션은 상기 바코드와 연동되는 칩을 추가로 포함하며, 다수의 다양한 분석물의 종류에 맞추어, 최적의 검사가 진행될 수 있도록 스테이션을 구동할 수 있어, 하나의 스테이션으로 다양한 분석물을 용이하게 검사할 수 있으며, 검사의 재현성 및 신뢰성 또한 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 스테이션의 내부를 일 방향에서 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 스테이션의 내부를 다른 방향에서 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1의 스테이션의 내부를 또 다른 방향에서 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 2의 스테이션을 측면에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 2의 스테이션을 정면에서 바라본 도면이다.
도 7은 도 3의 스테이션 중 구동 유닛의 요부 구성을 추출하여 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7의 좌우 이동 유닛의 홀더에 큐베트가 인입되는 과정을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 도 8의 홀더를 제거한 상태에서 큐베트에 안착된 채취부재가 상하 이동 유닛의 암에 결합되는 과정을 나타낸 도면들이다.
도 10은 도 9c의 큐베트가 좌우 이동 유닛에 의해 좌측으로 이동되면서 암에 결합된 채취부재에 큐베트의 시료 충진 챔버, 시약 충진 챔버 및 검출 챔버를 위치시키는 과정을 나타낸 도면이다.
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 홀더가 있는 상태에서 도 10의 채취부재를 암에서 분리하는 과정을 나타낸 도면들이다.
도 12는 온도 감지 센서 및 히터를 구비한 홀더를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 13a 및 도 13b는 본원에 따른 스테이션이 사용되는 큐베트 및 이에 장착되어 사용되는 검출 수단을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 14는 도 4의 스테이션에 카메라가 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 예시적인 것으로 어떤 식으로든 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래", “후면", "위", "상부" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 부재 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 부재를 뒤집을 경우, 다른 부재의 "아래(below)"또는 "아래"로 기술된 부재는 다른 부재의 "위"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 부재는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다. 예컨대 “가로 방향” 은 “상하 방향” 으로도 해석될 수 있으며 이에 한정하지 아니한다.

도면에서 각 부재의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

또한, 실시예에서 본 발명의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 본 발명을 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1의 스테이션의 내부를 일 방향에서 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 1의 스테이션의 내부를 다른 방향에서 개략적으로 나타낸 사시도이며, 그리고 도 4는 도 1의 스테이션의 내부를 또 다른 방향에서 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 5는 도 2의 스테이션을 측면에서 바라본 도면이고, 도 6은 도 2의 스테이션을 정면에서 바라본 도면이며, 그리고 도 7은 도 3의 스테이션 중 구동 유닛의 요부 구성을 추출하여 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본원에 따른 스테이션은 일체화된 반응 및 검출 수단을 구비한 시험 장치, 예를 들면 큐베트에 사용된다. 본원에 따른 스테이션에 사용되는 큐베트는 시료 중에 포함된 분석물의 검출에 사용되는 것으로, 검출을 위해, 시료와 시약의 반응을 수행하고, 반응 결과물 중 분석물을 검출할 수 있다.

본원에서 “검출”은 후술하는 시료 중에 포함된 분석물의 존재 여부 또는 그 양을 결정하기 위해, 반응 결과물을 후술하는 바와 같이 적절한 방법에 따라 분리하는 것으로, 상기 검출결과는 본원에 따른 스테이션에서 판독된다.

본원에서 “검사”는 검출, 분석 및 판독을 모두 포괄하는 용어로 사용된다.

본원에서 사용된 용어 "시료"는 분석물을 포함하는 분석대상 화합물 또는 조성물을 가리키며, 본 발명에서 사용될 수 있는 시료는 액체상 또는 액체와 유사한 유동성 있는 물질이다. 본원에 따른 일 구현예에서 시료는 생물학적 시료로, 전혈, 혈장, 혈청, 뇨, 타액, 분뇨 및 세포 추출물과 같은 생체 유래 체성분일 수 있다.

본원에서 사용된 용어 "분석물"은 시료 중의 분석 대상 화합물로, 표적자라고도 하며 단백질 및 핵산을 포함하는 것이다. 본원에서 단백질은 폴리펩타이드 및 펩타이드를 포함한다. 또한 본원에서 용어 "핵산"은 지놈 DNA, cDNA 및 올리고뉴클레오타이드를 포함하는 화학합성 DNA 및 RNA를 포함한다. 또한 상기 핵산은 단일가닥 또는 이중가닥을 포함하며, 지놈 DNA, cDNA 및 올리고뉴클레오타이드 및 RNA는 당업계의 공지된 방법에 따라 제조 또는 합성할 수 있다.

본원에서 “시약”은 상술한 분석물의 검출 및 분석에 적합한 물질로, 구체적 분석물에 따라 상이하며, 예를 들면, 상기 시약은 상기 체성분 내의 다양한 물질 예를 들면 항원 등과 반응을 일으키는 소정의 항체 등일 수 있고, 이에 한정하지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션은, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 채취부재(100)가 놓이는 채취부재 대기 챔버(210), 시료 충진 챔버(220), 시약 충진 챔버(230) 및 검출 챔버(240)를 갖는 큐베트(cuvette)(200)를 삽입하여 시료를 검사하는 스테이션으로, 하우징(300)과, 구동 유닛(400)과, 그리고 광학판독기(500)를 포함한다.

본원에 따른 스테이션에 포함되는 하우징(300)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이션의 전체 외장을 이루는 것으로, 그 내부로 이물질의 유입을 차단하는 역할을 함께 수행한다. 특히, 하우징(300)에는 큐베트(200)가 삽입되는 인입출구(301)를 갖는다. 인입출구(301)를 통해 큐베트(200)가 하우징(300)의 내부로 들어가면 하우징(300)을 통해 큐베트(200)의 시료 충진 챔버(220), 시약 충진 챔버(230) 및 검출 챔버(240)로 이물질이 유입되는 것이 차단되므로 보다 정확한 시료 검사를 수행할 수 있다.

구동 유닛(400)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(300)의 내부에 구비되며, 큐베트(200)를 좌우 이동시키고 채취부재(100)을 상하 이동시키면서 시료 충진 챔버(220)의 시료를 시약 충진 챔버(230)의 시약과 반응시켜 그 반응 결과물을 검출 챔버(240)에 주입하는 것으로, 제어 유닛(800)을 통해 자동으로 구동된다.

본원에 따른 구동 유닛과 함께 사용되는 채취부재(100)는 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 관 형상을 가지고, 그 끝단으로 갈수록 그 직경이 점점 작아져 그 끝단부에는 뾰족한 형상을 가질 수 있다. 채취부재는 시료 및/또는 시약의 분배 분주를 위해 후술하는 암 (422)과 채결되어 사용되는, 일회용 마이크로팁 (예를 들면 2-1000μl 용량의 마이크로파이펫팁)을 포함하며, 별도의 시약공급 장치 및 오염을 세척하는 수단을 구비하지 않는 장비와 사용될 수 있어, 장비의 작동이 간소화 된다. 특히, 채취부재(100)는 큐베트(200)의 대기 챔버(210)에 안착되어 있다가(도 9a 참조) 검사 과정이 시작되면 후술하는 암(422)에 채결되어(도 9c 참조) 후술하는 펌프 유닛(430)과 더불어 시료 또는 시약의 분배 또는 분주를 위해 흡입 또는 배출하는 역할을 한다.

본원에 따른 스테이션에 사용되는 큐베트(200)는, 도 2, 도 8, 도 10, 도 13a 및 도 13b 등에 도시된 바와 같이, 길다란 형상을 가지며, 대기 챔버(210), 시료 충진 챔버(220), 시약 충진 챔버(230) 및 검출 챔버(240)를 갖는다. 본원에 따른 큐베트는 하나 이상 포함될 수 있다. 특히, 채취부재(100)가 일측 또는 양측으로 직선 이동되면서 검사 과정이 수행되도록, 대기 챔버(210), 시료 충진 챔버(220), 시약 충진 챔버(230) 및 검출 챔버(240)는 그 길이 방향을 따라 순차적으로 형성될 수 있다(도 2 및 도 8 참조). 대기 챔버(210)는 검사가 시작될 때까지 채취부재(100)가 안착되어 대기하는 곳이고, 시료 충진 챔버(220)는 검사를 요하는 분석물을 포함하는 소정의 생물학적 시료가 충진되는 곳이고, 시약 충진 챔버(230)는 시료와 반응할 항체 등과 같은 시약이 충진되는 곳이며, 그리고 검출 챔버(240)는 시료와 시약이 반응하여 생성된 반응 결과물을 검출하는 검출수단을 포함하는 곳이다.

본원에 따른 일 구현예에서 큐베트는 바코드 또는 QR 코드 (미도시)를 추가로 포함할 수 있으며, 이는 본원에 스테이션에 삽입되는 후술하는 칩과 연동되어 사용된다. 본원에서 바코드는 UPC-A, UPC-E, EAN, Code 3 of 9, Interleaved 2 of 5, Code 128, UCC/EAN-128, Codabar, PostNet, Pharmacode, or PDF-417를 포함하나 이로 제한하는 것은 아니며, 또는 1D 바코드 또는 2D 바코드를 포함하나 이로 제한하는 것은 아니다. 바코드 또는 QR 코드는 시료의 종류에 따른 분석물의 종류 등을 부호화 한 것이다.

나아가, 검출 챔버(240)는 반응 결과물의 검출수단 예를 들면 크로마토그래피 분석용 수단 예를 들면, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같은 측방유동 분석에 적합한 카트리지(260)를 포함할 수 있다. 측방유동 분석은 시료에 포함된 목표 분석물, 예를 들면 특정 핵산 또는 단백질을 정량 또는 정성적으로 검사하는 방법으로, 일정한 서열의 핵산에 교잡하는 올리고뉴클레오타이드 또는 특정 항체 및/또는 항원이 특정 위치에 결합되어 있는 스트립이라고 불리는 나이트로셀룰로스 막(전개용 매질)을 포함하는 크로마토그래피 방법으로 반응 결과물 중의 분석물을 이동시켜 서열 특이적 교잡반응 또는 항원 항체 반응을 통해 시료 중의 특정 핵산 또는 단백질을 검출하는 방법이다. 예를 들면 대한민국 공개 특허공보 제2003-0065341호, 제2011-0007699호, 제2011-0127386호, 및 등록공보 제1149357호 등에 기재된 것을 참조할 수 있다.

본원에 따른 일 구현예에서, 본원에 따른 검출 챔버에 설치되어 사용되는 측방유동 분석용 카트리지는 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같다. 이를 참조하면, 커버부재 (30) 및 베이스부재 (10)를 포함한다. 반응 결과물은 투입구 (32)를 통하여 웰 (12)로 유입되고, 웰로부터 스트립 (20)으로의 반응 결과물의 전달을 위해 커버부재의 하면에는 삼각형 형상의 모세관 구조물 (35, 37) 및 베이스부재에는 이에 대응되는 구조가 형성되어 있다. 구체적으로 본원의 큐베트에 포함되는 측방유동 분석용 카트리지는 베이스 부재 (10); 및 상기 베이스 부재와 채결되는 커버 부재 (30)를 포함하고, 상기 베이스 부재는, 상기 측방유동 분석에 사용되는 스트립을 수용하는 스트립 수용부 (18), 및 상기 스트립 수용부의 일 말단으로부터 연장되는 위치에 형성된 시료용 웰 (12)을 포함하고, 상기 커버 부재는 상기 베이스 부재와 채결시, 상기 스트립 수용부와 대응되는 부분에 형성된 반응 결과의 검출을 위한 측정창 (34) 및 상기 시료용 웰과 대응되는 부분에 형성된 시료 투입구 (32)를 포함하고, 필요한 경우 공기창 (38)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 베이스 부재 또는 상기 커버 부재, 또는 상기 베이스 부재 및 상기 커버 부재는 모세관 구조물 (35, 37)을 포함하며, 상기 커버 부재에 형성된 모세관 구조물은 상기 커버 부재의 상기 시료투입구와 인접한 하면에 형성되고, 상기 베이스 부재에 형성된 모세관 구조물은 상기 시료용 웰에 형성된다. 시료 투입구 (32)는 상기 반응 결과물을 수용하는 웰과 연직하도록 형성된다. 베이스 부재에 커버부재 (30)를 덮으면 걸림턱, 요철형상 돌기 (16)을 포함하는 체결수단을 통해 그 경계면에서 서로 맞물려 닫히게 되어(interlocking), 실질적으로 워터프루프(waterproof), 에어로솔프루프(aerosol proof) 실(seal)이 된다. 또한 스트립 수용부는 여러 개의 스트립 수용을 위한 가이드를 포함하여 장착된 스트립이 흔들림을 방지함은 물론 일정한 위치에 스트립을 위치하도록 한다. 상기 투입구(32)로 투입된 반응 결과물은 다양한 방식을 통해 스트립 (20)으로 이동하게 된다. 일예로 상기 측방유동 카트리지는 상기 투입구와 연직하는 위치에 형성된 웰과 스트립 수용부 (18)사이에 형성된 소정의 미세 채널구조가 형성될 수 있으며, 이를 통한 모세관 현상으로 웰의 반응 결과물이 스트립으로 전달되고 측방유동이 개시되나, 이에 한정하지 않는다. 다른 예로는 상기 스트립의 일 말단이 상기 웰과 직접 접촉하여 액상 시료가 스트립으로 흡수되어 측방유동이 개시되나, 이에 한정하지 아니한다.

본원에 따른 스테이션에 포함되는 광학판독기(500)는 큐베트(200)의 좌우 이동 경로 상에 구비되며 전술한 큐베트를 이용하여 검출된 반응 결과물을 판독하여 시료 중에 포함된 특정 대상 분석물을 정성 및/또는 정량화한다. 예를 들어, 광학판독기(500)는 공지된 것을 사용할 수 있으며, 본원에 따른 분석물의 검출에 사용된 형광물질의 종류에 맞춰 특정 파장의 빛을 조사하고 방출된 빛을 판독 할 수 있다. 특히, 본원에 따른 일 구현예에서 큐베트(200)의 좌우 이동 경로 상에 광학판독기(500)가 제공되므로, 신속하고 간단한 동작으로 시료 검사를 수행할 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 7을 다시 참조하여, 상술한 구동 유닛(400)에 대해 보다 상세히 살펴본다.

구동 유닛(400)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 큐베트(200)를 좌우 (좌 및/또는 우, 또는 X-Y 축)로 이동시키는 좌우 이동 유닛(410)과, 시료의 흡입, 시약과의 혼입 및 반응결과물의 적하를 위해 채취부재(100)를 상하 이동시키는 상하 이동 유닛(420)과, 그리고 채취부재(100)에 흡입력 또는 배출력을 제공하는 펌프 유닛(430)을 포함할 수 있다. 먼저, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 좌우 이동 유닛(410)에 대해 설명한다.

좌우 이동 유닛(410)은 큐베트(200)를 좌우 이동시키면서 시료 충진 챔버(220), 시약 충진 챔버(230) 및 검출 챔버(240) 중 어느 하나를 채취부재(100)에 위치시키는 역할을 한다(도 10 참조). 예를 들어, 좌우 이동 유닛(410)은, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 홀더(411)와, 좌우 안내부(412)와, 그리고 좌우 구동부(413)를 포함할 수 있다.

홀더(411)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(300)의 인입출구(301)에 상응하는 위치에 구비되며 큐베트(200)가 이에 안착된다. 예를 들어, 큐베트(200)를 인입출구(301)를 통해 홀더(411)를 끼워 밀어 넣으면(도 8 참조), 큐베트(200)는 홀더(411)에 완전히 인입되어 안착된다(도 2 참조). 또한, 도 2에 도시되 바와 같이, 홀더(411)의 끝단에는 채취부재(100)를 상하 이동 유닛(420)의 암(422)으로부터 분리시키기 위한 분리용 걸림홈(411a)이 형성될 수 있다. 특히, 걸림홈(411a)의 사용 예를 살펴보면, 사용을 마친 채취부재(100)를 암(422)에서 분리하기 위해 홀더(411)가 좌우 이동 유닛(410)에 의해 좌측으로 이동되고(도 11a 참조), 채취부재(100)가 상하 이동 유닛(420)에 의해 하향 이동된(도 11b 참조) 상태에서, 홀더(411)가 좌우 이동 유닛(410)에 의해 좌측으로 약간 더 이동되어 암(422)과 채취부재(100) 사이의 단차 부위에 걸림홈(411a)이 위치된 후 상하 이동 유닛(420)에 의해 암(422)이 상향 이동되면 암(422)에서 채취부재(100)가 분리된다(도 11b 및 도 11c 참조).

좌우 안내부(412)는 홀더(411)를 좌우 방향으로 안내하는 것으로, 예를 들어 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 수평 지지대(412a)와, 좌우 안내 레일(412b)과, 그리고 좌우 안내홈(412c)을 포함할 수 있다. 수평 지지대(412a)는, 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(300)과 홀더(411) 사이에 구비되어 홀더(411)를 하우징(300)에 지지하는 역할을 한다. 좌우 안내 레일(412b)은, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 홀더(411) 중 수평 지지대(412a)에 접하는 부위에 돌출 형성될 수도 있고, 도시되지는 않았지만 수평 지지대 중 홀더에 접하는 부위에 돌출 형성될 수도 있다. 좌우 안내홈(412c)은, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 좌우 안내 레일(412b)과 맞물리도록 수평 지지대(412a) 중 홀더(411)에 접하는 부위에 형성될 수도 있고, 도시되지는 않았지만 좌우 안내 레일(412b)이 수평 지지대(412a)에 형성될 경우 이 좌우 안내 레일(412b)과 맞물리도록 좌우 안내홈(412c)은 홀더(411) 중 수평 지지대(412a)에 접하는 부위에 형성될 수도 있다. 따라서, 좌우 안내부(412)를 통해 홀더(411)를 요동 없이 좌우 안내할 수 있다.

좌우 구동부(413)는 홀더(411)에 좌우 방향의 힘을 가하는 것으로, 예를 들어 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 연결 브라켓(413a)과, 벨트(413b)와, 제1 모터(413c)와, 그리고 피동 풀리(413d)를 포함할 수 있다. 연결 브라켓(413a)은 홀더(411)와 벨트(413b)를 연결한다. 벨트(413b)는 연결 브라켓(413a)에 고정되어 제1 모터(413c)의 동력을 연결 브라켓(413a)으로 전달한다. 제1 모터(413c)는 벨트(413b)의 일측에 구비되어 벨트(413b)를 회전시킨다. 피동 풀리(413d)는 벨트(413b)의 타측에 구비되어 벨트(413b)를 회전 가능하게 지지한다. 특히, 풀리-벨트 타입의 좌우 구동부(413)를 제공하므로, 기어 타입과 달리 좌우 이동시 발생되는 마찰에 따른 진동 및 이물질을 방지할 수 있어 보다 정확한 검사가 이루어질 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 7을 다시 참조하여, 상술한 상하 이동 유닛(420)에 대해 보다 상세히 설명한다.

상하 이동 유닛(420)은 채취부재(100)를 결합하며 큐베트(200)의 시료 충진 챔버(220), 시약 충진 챔버(230) 및 검출 챔버(240) 중 어느 하나에서 채취부재(100)를 상하 이동시키는 역할을 한다. 따라서, 채취부재(100)는 상하 이동 유닛(420)에 의해 상하 이동되면서 어느 하나의 챔버에 삽입되거나 그 챔버로부터 이격될 수 있다(도 10 참조). 예를 들어, 상하 이동 유닛(420)은, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상하 안내 레일(421)과, 암(422)과, 그리고 상하 구동부(423)를 포함할 수 있다.

상하 안내 레일(421)은 하우징(300)의 내부에 상하 방향으로 길게 구비된다. 특히, 상하 안내 레일(421)이 돌출된 형상을 가질 경우 암(422)의 일측에는 이에 상응하는 홈부(미도시)가 형성된다.

암(422)(arm)은 상하 안내 레일(421)을 따라 상하 방향으로 이동되며, 시료 검사가 시작되면 좌우 이동 유닛(410) 및 상하 이동 유닛(420)에 의해 그 끝단에 채취부재(100)가 자동으로 결합된다(도 9a, 도 9b 및 도 9c 참조).

상하 구동부(423)는 암(422)에 상하 방향의 힘을 가하는 것으로, 예를 들어 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 스크류 봉(423a)과, 지지 브라켓(423b)과, 그리고 제2 모터(423c)를 포함할 수 있다. 스크류 봉(423a)은 암(422)을 관통하여 나사 결합되며 상하 안내 레일(421)에 평행하게 놓인다. 지지 브라켓(423b)은 스크류 봉(423a)과 상하 안내 레일(421) 사이의 간격이 벌어지지 않도록 스크류 봉(423a)을 상하 안내 레일(421)에 지지한다. 제2 모터(423c)는 스크류 봉(423a)을 회전시킨다. 따라서, 제2 모터(423c)가 구동되면 스크류 봉(423a)이 회전되면서 이에 나사 결합된 암(422)이 스크류 봉(423a)의 나사산을 따라 상하 이동하게 된다. 나아가, 서로 평행하게 놓인 상하 안내 레일(421)과 스크류 봉(423a)에 암(422)의 일측과 타측이 각각 결합되는 기술구성을 제공하므로, 암(422)이 상하 이동되는 동안 좌우 흔들림을 막을 수 있어 채취부재(100)를 정확하게 상하 이동시킬 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 7을 다시 참조하여, 상술한 펌프 유닛(430)에 대해 보다 상세히 설명한다.

펌프 유닛(430)은 채취부재(100)가 큐베트(200)의 시료 충진 챔버(220), 시약 충진 챔버(230) 및 검출 챔버(240) 중 어느 하나에 삽입되면 흡입력 또는 배출력을 제공하는 역할을 한다. 구체적으로, 시료 충진 챔버(220)가 좌우 이동 유닛(410)에 의해 채취부재(100)에 위치되고 채취부재(100)가 상하 이동 유닛(420)에 의해 시료 충진 챔버(220)에 삽입되면 채취부재(100)에 흡입력을 제공할 수 있다[도 10(a) 참조]. 그리고 시약 충진 챔버(230)가 좌우 이동 유닛(410)에 의해 채취부재(100)에 위치되고 채취부재(100)가 상하 이동 유닛(420)에 의해 시약 충진 챔버(230)에 삽입되면 채취부재(100)에 흡입력과 배출력을 반복적으로 제공할 수 있다[도 10(b) 참조]. 또한, 검출 챔버(240)가 좌우 이동 유닛(410)에 의해 채취부재(100)에 위치되고 채취부재(100)가 상하 이동 유닛(420)에 의해 검출 챔버(240)에 삽입되면 채취부재(100)에 배출력을 제공할 수 있다[도 10(c) 참조].

예를 들어, 펌프 유닛(430)은, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 관로(431)와 펌프(432)를 포함할 수 있다. 관로(431)는 암(422)에 관통되어 형성되며 이를 통해 펌프(432)의 펌핑력을 채취부재(100)로 전달한다. 펌프(432)는 암(422)에 구비되며 관로(431)를 통해 채취부재(100)에 펌핑력을 제공한다. 따라서, 펌프 유닛(430)을 제공하므로, 채취부재(100)를 통해 시료, 시약 또는 반응 결과물의 흡입 또는 배출시 그 양을 정확하게 조절할 수 있다.

이와 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(300)의 내부에 구비되는 인쇄 회로 기판(810) (PCB; printed circuit board)과, 인쇄 회로 기판(810)에 실장되며 구동 유닛(400) 및 광학판독기(500)를 제어하는 제어 유닛(820)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛은, 상술한 바와 같이, 대기 챔버(210)에 있는 채취부재(100)가 암(422)에 결합되는 과정(도 9 참조)과, 채취부재(100)에 큐베트(200)의 시료 충진 챔버(220), 시약 충진 챔버(230) 및 분석 챔버(240)가 위치되어 채취부재(100)가 각 챔버에 삽입되는 과정(도 10 참조)과, 그리고 채취부재(100)가 암(422)에서 분리되는 과정(도 11 참조) 등에서 구동 유닛(400)을 제어하게 된다.

이와 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션은, 도 14에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(810)에 연결되며 하우징(300)의 내부에서의 검사 진행 과정을 촬영 및/또는 분석하는 카메라(900)를 더 포함할 수 있다. 카메라는 카트리지 삽입 유무 판단, 팀의 유무 판단, 팁내부에 포함된 시료 양의 측정 및/또는 시료의 종류 예를 들면 전혈, 혈장, 혈청 또는 표준 물질인지 여부의 판단에 사용될 수 있다. 아울러, 하우징(300)에 의해 가려진 내부에서의 구동 유닛(400) 등을 통한 검사 진행 과정을 디스플레이부(710) 또는 별도 마련된 모니터(미도시) 등을 통해 외부에서 볼 수 있는 여건이 마련되어 검사 진행 과정의 신뢰성을 높일 수 있다.

이하, 도 1, 도 2 및 도 8을 참조하여, 큐베트(200)가 홀더(411)에 장착되는 과정에 대해 설명한다.

도 8은 도 7의 좌우 이동 유닛의 홀더에 큐베트가 인입되는 과정을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 하우징(300)의 인입출구(301)를 통해 큐베트(200)를 넣어 화살표 방향으로 홀더(411)에 인입시키면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 큐베트(200)는 홀더(411)에 장착된다. 이 때, 큐베트(200)의 대기 챔버(210)에는 채취부재(100)가 놓여있고, 시료 충진 챔버(220)에는 시료가 충진되어 있고, 시약 충진 챔버(230)에는 시약이 충진되어 있으며, 그리고 검출 챔버(240)는 비어 있게 된다.

이하, 도 9a, 도 9b 및 도 9c를 참조하여, 대기 챔버(210)에 있는 채취부재(100)가 암(422)에 결합되는 과정에 대해 설명한다.

도 9a, 도 9b 및 도 9c는 도 8의 홀더를 제거한 상태에서 큐베트에 안착된 채취부재가 상하 이동 유닛의 암에 결합되는 과정을 나타낸 도면들이다.

먼저, 도 9a에 도시된 바와 같이, 채취부재(100)가 놓인 큐베트(200)가 홀더(411)에 완전히 인입되면 큐베트(200)를 수용한 홀더(411)는 좌우 이동 유닛(410)에 의해 도면상 우측(화살표 참조)으로 이동된다. 그리고 나서, 도 9b에 도시된 바와 같이, 암(422)이 채취부재(100)의 위에 놓이면 좌우 이동 유닛(410)에 의해 큐베트(200)를 수용한 홀더(411)의 이동이 정지되고, 채취부재(100)가 상하 이동 유닛(420)에 의해 하방향(화살표 참조)으로 이동된다. 이 후, 도 9c에 도시된 바와 같이, 암(422)이 하강하는 힘에 의해 암(422)이 채취부재(100)에 끼워져 결합되면 상하 이동 유닛(420)에 의해 암(422)이 상방향(1번 화살표 참조)으로 이동되고, 큐베트(200)를 수용한 홀더(411)는 좌우 이동 유닛(410)에 의해 도면상 좌측(2번 화살표 참조)으로 이동한다.

이하, 도 10을 참조하여, 채취부재(100)에 큐베트(200)의 시료 충진 챔버(220), 시약 충진 챔버(230) 및 검출 챔버(240)가 위치되어 채취부재(100)가 각 챔버에 삽입되는 과정에 대해 설명한다.

도 10은 도 9c의 큐베트가 좌우 이동 유닛에 의해 좌측으로 이동되면서 암에 결합된 채취부재에 큐베트의 시료 충진 챔버, 시약 충진 챔버 및 검출 챔버를 위치시키는 과정을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 큐베트(200)가 좌우 이동 유닛(410)에 의해 도면상 좌측으로 이동되면서 큐베트(200)의 시료 충진 챔버(220)가 채취부재(100)에 위치되면, 채취부재(100)가 상하 이동 유닛(420)에 의해 도면상 하방향으로 이동되어 시료 충진 챔버(220)에 삽입된다. 이 때, 펌프 유닛(430)이 작동되어 시료 충진 챔버(220)의 시료의 적정량이 채취부재(100)로 흡입된다.

그리고 나서, 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 큐베트(200)가 좌우 이동 유닛(410)에 의해 도면상 좌측으로 이동되면서 큐베트(200)의 시약 충진 챔버(230)가 채취부재(100)에 위치되면, 채취부재(100)가 상하 이동 유닛(420)에 의해 도면상 하방향으로 이동되어 시약 충진 챔버(230)에 삽입된다. 이 때, 펌프 유닛(430)이 작동되어 채취부재(100)에 있는 시료와 시약 충진 챔버(230)의 시약이 섞여 반응되고, 반응 결과물의 적정량이 채취부재(100)로 흡입된다.

이 후, 도 10(c)에 도시된 바와 같이, 큐베트(200)가 좌우 이동 유닛(410)에 의해 도면상 좌측으로 이동되면서 큐베트(200)의 검출 챔버(240)가 채취부재(100)에 위치되면, 채취부재(100)가 상하 이동 유닛(420)에 의해 도면상 하방향으로 이동되어 검출 챔버(240)에 삽입된다. 이 때, 펌프 유닛(430)이 작동되어 채취부재(100)에 있는 반응 결과물이 검출 챔버(240)로 배출된다.

한편, 도시되지는 않았지만, 검출 챔버(240)로 반응 결과물이 배출되면 좌우 이동 유닛(410)에 의해 큐베트(200)가 도면상 우측으로 이동되어 검출 챔버(240)가 광학판독기(500)로 인입되고, 검출 챔버(240)의 반응 결과물은 광학판독기(500)에 의해 분석된다.

이하, 도 11a, 도 11b 및 도 11c를 참조하여, 채취부재(100)가 암(422)에서 분리되는 과정에 대해 설명한다.

도 11a, 도 11b 및 도 11c는 홀더가 있는 상태에서 도 10의 채취부재를 암에서 분리하는 과정을 나타낸 도면들이다.

먼저, 도 11a에 도시된 바와 같이, 홀더(411)가 좌우 이동 유닛(410)에 의해 좌측으로 이동되면 채취부재(100)가 상하 이동 유닛(420)에 의해 도면상 하방향(화살표 참조)으로 이동된다. 이 후, 도 11b에 도시된 바와 같이, 암(422)과 채취부재(100) 사이의 단차 부위에 걸림홈(411a)이 위치되도록 홀더(411)가 좌우 이동 유닛(410)에 의해 좌측(1번 화살표 참조)으로 조금 더 이동되고, 암(422)이 상하 이동 유닛(420)에 의해 도면상 상방향(2번 화살표 참조)으로 이동된다. 그러면, 도 11c에 도시된 바와 같이, 채취부재(100)가 암(422)에서 분리되어 아래로 떨어져 수집부(740)에 수납된다.

이하, 도 1 내지 도 4 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션에 대해 좀 더 살펴본다.

도 12는 온도 감지 센서 및 히터를 구비한 홀더를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 스테이션은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(300)에 구비되며 광학판독기(500)에 의한 분석 결과를 표시하는 디스플레이부(710)를 더 포함할 수 있다. 따라서 디스플레이부(710)를 통해 분석 결과를 시각적으로 바로 확인할 수 있어 신속한 검사가 이루어질 수 있다.

이와 더불어, 본원에 따른 스테이션은 생물학적 시료 중에 포함된 다수의 다양한 분석물의 검사에 사용될 수 있다. 이런 측면에서 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(300)에 구비되며 시료 충진 챔버(220)에 충진된 시료의 정보, 시료 중에 포함된 분석할 분석물의 종류 및/또는 이에 따른 스테이션의 구체화된 구동 방식에 관한 정보를 포함하는 인식체계가 담긴 칩(미도시) 및 그 칩이 삽입되는 칩 삽입부(720)를 더 포함할 수 있으며, 칩은 전술한 큐베트에 장착된 바코드와 연동되어 사용된다. 따라서, 자판을 통해 시료의 정보 등을 입력하는 것에 비해 칩 삽입부(720)를 통해 보다 신속하고 정확하게 입력할 수 있다. 따라서 다수의 다양한 분석물의 종류에 맞추어, 최적의 검사가 진행될 수 있도록 스테이션을 구동할 수 있어, 하나의 스테이션으로 다양한 분석물을 용이하게 검사할 수 있으며, 검사의 재현성 및 신뢰성 또한 향상될 수 있다.

이와 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 하우징(300)에 구비되며 분석 결과가 프린트되어 출력되는 프린트 출력부(730)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 별도의 프린터를 사용하지 않더라도 프린트 출력부(730)를 통해 바로 검사 결과를 서류로 제공할 수 있다.

이와 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(300)에 도 2의 화살표 방향으로 인입출 가능하게 구비되며 채취부재(100)의 사용이 종료된 경우 채취부재(100)를 수집하는 수집부(740)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 채취부재(100)가 자동으로 분리될 경우 채취부재(100)를 수집할 수 있으며, 필요시 수집부(740)를 열어 채취부재(100)을 폐기할 수 있다.

이와 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(300)에 화살표 방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되며 인입출구(301)를 개폐시키는 도어(750)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 검사 중에는 도어(750)를 닫아 이물질이 하우징(300) 내부로 유입되는 것을 차단하여 보다 정확한 검사를 수행할 수 있다.

이와 더불어, 도 12에 도시된 바와 같이, 상술한 홀더(411)에는 홀더(411)에 열을 가하는 히터(610)와 홀더(411)의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(620)가 더 구비될 수 있다. 따라서, 시료 충진 챔버(220)에 수용된 시료, 시약 충진 챔버(230)에 수용된 시약 및 검출 챔버(240)에 수용된 반응 결과물을 검사시 요구되는 적정 온도로 유지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 채취부재 200: 큐베트
210: 대기 챔버 220: 시료 충진 챔버
230: 시약 충진 챔버 240: 검출 챔버
300: 하우징 301: 인입출구
400: 구동 유닛 410: 좌우 이동 유닛
411: 홀더 411a: 걸림홈
412: 좌우 안내부 412a: 수평 지지대
412b: 좌우 안내 레일 412c: 좌우 안내홈
413: 좌우 구동부 413a: 연결 브라켓
413b: 벨트 413c: 제1 모터
413d: 피동 풀리 420: 상하 이동 유닛
421: 상하 안내 레일 422: 암
423: 상하 구동부 423a: 스크류 봉
423b: 지지 브라켓 423c: 제2 모터
430: 펌프 유닛 431: 관로
432: 펌프 500: 광학판독기
610: 히터 620: 온도 감지 센서
710: 디스플레이부 720: 칩 삽입부
730: 프린트 출력부 740: 수집부
810: 인쇄 회로 기판 820: 제어 유닛
900: 카메라

Claims (20)

1. 채취부재가 놓이는 채취부재 대기 챔버, 시료 충진 챔버, 시약 충진 챔버 및 검출 챔버를 구비한 반응 및 검출 일체형 큐베트에 사용되는 시료중 분석물 검사 스테이션으로,
   상기 큐베트가 상기 스테이션으로 입출되는 인입출구를 갖는 하우징;
   상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 큐베트를 좌우 이동시키고 상기 채취부재를 상하 이동시키면서 상기 시료 충진 챔버의 시료를 상기 시약 충진 챔버의 시약과 반응시켜 그 반응 결과물을 상기 검출 챔버에 주입하는 구동 유닛; 및
   상기 큐베트의 좌우 이동 경로 상에 구비되며 상기 반응 결과물의 검출 결과를 판독 또는 분석하는 광학판독기; 를
   포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동 유닛은,
   상기 큐베트를 좌우 이동시키면서 상기 시료 충진 챔버, 상기 시약 충진 챔버 및 상기 검출 챔버 중 어느 하나를 상기 채취부재에 위치시키는 좌우 이동 유닛;
   상기 채취부재를 결합하며 상기 시료 충진 챔버, 상기 시약 충진 챔버 및 상기 검출 챔버 중 어느 하나에서 상기 채취부재를 상하 이동시키는 상하 이동 유닛; 및
   상기 채취부재가 상기 시료 충진 챔버, 상기 시약 충진 챔버 및 상기 검출 챔버 중 어느 하나에 삽입되면 흡입력 또는 배출력을 제공하는 펌프 유닛을 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 좌우 이동 유닛은,
   상기 인입출구에 상응하는 위치에 구비되며 상기 큐베트가 안착되는 홀더;
   상기 홀더를 좌우 방향으로 안내하는 좌우 안내부; 및
   상기 홀더에 좌우 방향의 힘을 가하는 좌우 구동부를 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 좌우 안내부는,
   상기 홀더를 상기 하우징에 지지하는 수평 지지대;
   상기 수평 지지대 중 상기 홀더에 접하는 부위 또는 상기 홀더 중 상기 수평 지지대에 접하는 부위 중 하나에 형성되는 좌우 안내 레일; 및
   상기 수평 지지대 중 상기 홀더에 접하는 부위 또는 상기 홀더 중 상기 수평 지지대에 접하는 부위 중 다른 하나에 형성되어 상기 좌우 안내 레일과 맞물리는 좌우 안내홈을 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 좌우 구동부는,
   상기 홀더에 연결되는 연결 브라켓;
   상기 연결 브라켓이 고정되는 고리 형상의 벨트;
   상기 벨트의 일측에 구비되어 상기 벨트를 회전시키는 제1 모터; 및
   상기 벨트의 타측에 구비되어 상기 벨트를 회전 가능하게 지지하는 피동 풀리를 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 홀더의 끝단에는 상기 채취부재를 상기 상하 이동 유닛으로부터 분리시키기 위한 분리용 걸림홈이 형성되는 시료중 분석물 검사 스테이션.
   
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 홀더에는 상기 홀더에 열을 가하는 히터와, 상기 홀더의 온도를 감지하는 온도 감지 센서가 구비되는 시료중 분석물 검사 스테이션.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 상하 이동 유닛은,
   상기 하우징의 내부에 상하 방향으로 길게 구비되는 상하 안내 레일;
   상기 상하 안내 레일을 따라 상하 방향으로 이동되는 암; 및
   상기 암에 상하 방향의 힘을 가하는 상하 구동부를 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 상하 구동부는,
   상기 암을 관통하여 나사 결합되며 상기 상하 안내 레일에 평행하게 놓이는 스크류 봉;
   상기 스크류 봉을 상기 상하 안내 레일에 지지하는 지지 브라켓; 및
   상기 스크류 봉을 회전시키는 제2 모터를 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프 유닛은,
    상기 시료 충진 챔버가 상기 좌우 이동 유닛에 의해 상기 채취부재에 위치되고 상기 채취부재가 상기 상하 이동 유닛에 의해 상기 시료 충진 챔버에 삽입되면 상기 채취부재에 흡입력을 제공하고,
    상기 시약 충진 챔버가 상기 좌우 이동 유닛에 의해 상기 채취부재에 위치되고 상기 채취부재가 상기 상하 이동 유닛에 의해 상기 시약 충진 챔버에 삽입되면 상기 채취부재에 흡입력과 배출력을 반복적으로 제공하며,
    상기 검출 챔버가 상기 좌우 이동 유닛에 의해 상기 채취부재에 위치되고 상기 채취부재가 상기 상하 이동 유닛에 의해 상기 검출 챔버에 삽입되면 상기 채취부재에 배출력을 제공하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
    
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 펌프 유닛은,
    상기 암에 관통되어 형성되는 관로; 및
    상기 암에 구비되며 상기 관로를 통해 상기 채취부재에 펌프력을 가하는 펌프를 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
    
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이션은,
    상기 하우징에 구비되며 상기 광학판독기에 의한 분석결과를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
    
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이션은,
    상기 하우징에 구비되며 상기 시료 충진 챔버에 충진된 시료의 정보가 담긴 칩이 삽입되는 칩 삽입부를 더 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
    
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이션은,
    상기 하우징에 구비되며 상기 분석 결과가 프린트되어 출력되는 프린트 출력부를 더 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
    
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이션은,
    상기 하우징에 인입출 가능하게 구비되며 상기 채취부재의 사용이 종료된 경우 상기 채취부재를 수집하는 수집부를 더 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
    
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이션은,
    상기 하우징에 구비되며 상기 인입출구를 개폐시키는 도어를 더 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
    
17. 제 1 항 있어서,
    상기 스테이션은,
    상기 하우징의 내부에 구비되는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 인쇄 회로 기판에 실장되며 상기 구동 유닛 및 상기 광학판독기를 제어하는 제어 유닛을 더 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
    
18. 제 17 항 있어서,
    상기 스테이션은,
    상기 인쇄 회로 기판에 연결되며 상기 하우징 내부에서의 검사 진행 과정을 촬영 분석하는 카메라를 더 포함하는 시료중 분석물 검사 스테이션.
    
19. 제 1 항에 있어서,
    상기 큐베트는 시료 중의 분석물의 종류가 부호화된 바코드를 추가로 포함하며, 상기 스테이션은 칩 및 상기 칩이 삽입되는 칩 삽입부를 추가로 포함하며, 상기 바코드는 상기 칩과 연동되며, 상기 칩은 상기 시료 중의 분석물의 종류에 따라 상기 스테이션을 구동시키는 정보를 포함하고 있는 것인 시료중 분석물 검사 스테이션.
    
20. 제 1 항 내지 제 20 항 내지 어느 한 항에 따른 스테이션을 이용한 시료 중 분석물 검사 방법.

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