KR20160148482A - 생체 측정기 - Google Patents

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Abstract

생체 측정기가 개시된다. 이 생체 측정기는 시약과 시료 내의 분석물질이 반응하는 큐벳이 장착되는 하나 이상의 카트리지 홀더를 포함하는 회전체, 및 시료 내의 분석물질을 광학적으로 측정하기 위한 적어도 한 쌍의 발광부와 수광부를 포함하는 본체를 포함하되, 회전체는 시료가 유입되는 큐벳의 시료 유입 면과 회전체의 회전에 의해 원심력이 작용하여 시료 내 입자성분이 시료로부터 분리되어 흡착 또는 침전되는 원심력 작용 면을 제외한 일면인 광 조사 면으로 발광부의 광을 안내하는 발광 광도파로, 및 시료 유입 면과 원심력 작용 면을 제외한 일면인 수광용 측정 면을 투과한 광을 수광부로 안내하는 수광 광도파로를 더 포함한다.

Description

생체 측정기{Biometer}
본 발명은 생체 측정기에 관한 것이다.
인체, 동물, 환경 유래 시료에서 분석물질을 흡광도(spectrophotometry), 형광분석법(fluorescent method), 화학발광(chemiluminescence)법 등의 분광학적인 방법으로 측정하기 위해서는 시료에 존재하는 입자성분을 제거하여야 정확한 측정이 가능하다. 시료 내에 존재하는 입자 성분은 적혈구, 백혈구, 혈소판 등의 혈구성분, 지질단백질(lipoprotein), 배설물(stool)에 존재하는 입자, 환경시료에 존재하는 입자성분 등을 포함하며, 인위적으로 시료와 함께 첨가되는 자석입자(magnetic particle), 라텍스 입자(latex particle), 실리카 입자(silica particle) 등을 포함한다. 이러한 입자들이 시료에 공존하면 분광학적인 측정에서 용액의 탁도(turbidity)를 나타내거나, 광의 산란(light scattering), 광 흡수(light absorption) 등의 현상을 유발함으로 정확한 광의 측정이 어려워진다. 일반적으로 시료에 존재하는 입자성분을 제거하는 방법으로 원심분리 방법이 존재한다. 원심분리 방법은 용기에 담긴 시료를 회전하여 원심력에 의해 입자성분을 침전시키는 방법이다.
한편, 국내등록특허공보 제10-1365939호는 생체시료성분 측정을 위한 카트리지 및 생체시료성분 측정 장치에 관한 것으로, 배뇨 중 마이크로알부민 및 크레아티닌의 양을 측정하기 위해서는 능동적으로 유체를 조작하여 원하는 시약 및 시료를 이송하고 혼합할 수 있는 진단 도구에 대해 개시하고 있다.
국내등록특허공보 제10-1365939호 (2014년 2월 24일 공고)
본 발명은 원심력을 이용하여 시료로부터 입자성분을 분리하되, 분리된 입자성분이 분광학적 측정에 방해를 일으키지 않도록 할 수 있는 생체 측정기를 제공함을 목적으로 한다.
일 양상에 따른 생체 측정기는 시약과 시료 내의 분석물질이 반응하는 큐벳이 장착되는 하나 이상의 카트리지 홀더를 포함하는 회전체, 및 시료 내의 분석물질을 광학적으로 측정하기 위한 적어도 한 쌍의 발광부와 수광부를 포함하는 본체를 포함하되, 회전체는 시료가 유입되는 큐벳의 시료 유입 면과 회전체의 회전에 의해 원심력이 작용하여 시료 내 입자성분이 시료로부터 분리되어 흡착 또는 침전되는 원심력 작용 면을 제외한 일면인 광 조사 면으로 발광부의 광을 안내하는 발광 광도파로, 및 시료 유입 면과 원심력 작용 면을 제외한 일면인 수광용 측정 면을 투과한 광을 수광부로 안내하는 수광 광도파로를 더 포함한다.
일 양상에 따르면, 큐벳의 광 조사 면과 수광용 측정 면은 서로 마주본다.
일 양상에 따르면, 큐벳의 광 조사 면과 수광용 측정 면은 서로 직각으로 마주본다.
한편, 일 양상에 따른 생체 측정기는 시약과 시료 내의 분석물질이 반응하는 큐벳이 장착되는 하나 이상의 카트리지 홀더를 포함하는 회전체, 및 시료 내의 분석물질을 광학적으로 측정하기 위한 적어도 한 쌍의 발광부와 수광부를 포함하는 본체를 포함하되, 회전체는 시료가 유입되는 큐벳의 시료 유입 면과 회전체의 회전에 의해 원심력이 작용하여 시료의 입자성분이 시료로부터 분리되어 흡착 또는 침전되는 원심력 작용 면을 제외한 일면인 수광용 측정 면을 투과한 광을 수광부로 안내하는 수광 광도파로를 더 포함한다.
개시된 발명에 따르면, 원심력을 이용하여 시료로부터 입자성분을 분리하면서도 이 분리된 입자성분이 분광학적 측정에 방해를 일으키지 않도록 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 생체 측정기의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 측정 카트리지가 제거된 상태의 사시도이다.
도 3은 도 1에서 회전체의 상부가 제거된 상태의 사시도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 발광부 및 수광부의 위치 예시도이다.
도 6은 큐벳 형상 예시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 모세관 모듈의 사시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 모세관 모듈의 단면 사시도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 시약 봉의 사시도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 동작 설명을 위한 참조도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 측정 카트리지의 동작 설명을 위한 참조도이다.
도 14는 또다른 실시예에 따른 생체 측정기의 사시도이다.
도 15는 도 14의 실시예에서 카트리지 액츄에이터의 구성을 도시한 사시도이다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 생체 측정기의 사시도이고, 도 2는 도 1에서 측정 카트리지가 제거된 상태의 사시도이고, 도 3은 도 1에서 회전체의 상부가 제거된 상태의 사시도이며, 도 4는 도 3의 평면도이다. 그리고 도 5는 발광부 및 수광부의 위치 예시도이며, 도 6은 큐벳 형상 예시도이다. 회전체(200)는 본체(300)에 의해 지지되며, 모터와 연결되어 회전 가능한 기구물이다. 회전체(200)는 하나 이상의 카트리지 홀더(210)를 포함한다. 카트리지 홀더(210)에는 액체 시약과 시료 내의 분석물질이 반응하는 카트리지(100)가 장착된다. 도 7은 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 사시도이며, 도 8은 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 단면도이다. 큐벳(110)은 시료와 시약이 반응하는 용기이다. 큐벳(110)의 일면은 필름으로 밀봉된다. 밀봉 필름(111)은 큐벳(110)을 밀봉하여 큐벳(110)에 보관된 액체 시약의 누수 및 증발을 방지하며, 시료 또는 시약은 밀봉 필름(111)의 파열을 통해 큐벳(110)의 내부로 유입된다. 추가로, 측정 카트리지(100)는 시료를 채취하는 모세관 모듈(120) 및 건조시약을 보관하는 시약 봉(130)을 구비할 수 있다. 모세관 모듈(120)는 모세관 형상에 의해 분석시료가 채워지며, 시료가 채워진 상태에서 하우징(140)에 장착된다. 그리고 시약 봉(130)은 하나 이상의 건조시약을 보관하며, 하우징(140)에 장착된다.
다시 도 1에서 본체(300)는 회전체(200)와 이격되어 본체(300)에 고정된 적어도 한 쌍의 발광부(310)와 수광부(320)를 포함한다. 발광부(310)는 LED(light emitting diode)일 수 있으며, 수광부(320)는 포토다이오드(photodiode, PD)일 수 있다. 시료에서 분석물질을 흡광도, 형광분석법, 화학발광법 등의 분광학적인 방법으로 측정하기 위해, 발광부(310)는 빛을 큐벳(110)으로 조사하는 역할을 하며 수광부(320)는 큐벳(110)으로부터 빛을 수광하는 역할을 한다. 발광부(310)와 수광부(320)는 다수 쌍이 구비될 수 있는데, 이때 각각의 발광부(310)의 광 파장(wavelength)은 서로 다를 수 있다. 따라서, 하나의 큐벳에 대해 흡광도를 측정하는 경우에 다양한 파장에서 흡광도 측정이 가능하다.
도시되어 있지는 않으나, 본체(300)는 회전체(200)를 회전시키기 위한 하나 이상의 모터와, 광학적 측정 및 전반적인 제어를 위한 제어 모듈도 포함한다. 제어 모듈은 모터를 구동시켜 회전체를 고속 회전시킬 수 있으며, 또한 회전체를 회전시켜 큐벳(110)을 광학 측정 공간으로 이동시킬 수 있다. 여기서 광학 측정 공간이라 함은 한 쌍의 발광부(310)와 수광부(320)가 큐벳(110)에 빛을 조사하고 수광할 수 있는 미리 정해진 공간을 말한다.
큐벳(110)은 투명 플라스틱으로 제작될 수 있는 용기로서, 액체 시약과 시료 내의 분석물질이 반응하는 용기이다. 큐벳(110)은 직사각형 기둥, 직삼각형 기둥 등의 다각형 기둥 형태이거나 원통형일 수 있으며, 이들의 조합 형태를 가질 수 있다. 큐벳(110)은 시료 유입 면(111)과 원심력 작용 면(112)을 포함한다. 시료 유입 면(111)은 큐벳(110) 내부로 시료가 유입되는 면으로서, 바람직하게는 상부 면이다. 구체적으로, 시료 유입 면(111)은 개구된 부분이 밀봉 필름으로 밀봉된 일면을 말한다. 이 밀봉 필름(111)이 파열되어 시료가 큐벳(110) 내부로 유입될 수 있다. 큐벳(110)은 회전체(200)의 카트리지 홀더(210)에 장착되어 회전할 수 있으며, 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 시료 내의 입자성분은 큐벳(110)의 일면에 침전되거나 흡착된다. 여기서 입자성분이 침전되거나 흡착되는 면을 원심력 작용 면(112)이라 한다.
한편, 시료에서 분석물질을 측정하기 위해서는 시료에서 입자성분을 분리시키는 과정이 요구된다. 여기서 입자성분은 적혈구, 백혈구 등의 혈구를 말한다. 입자성분의 분리는 회전체(200)의 회전에 따라 발생하는 원심력에 의해 달성될 수 있는데, 이 원심력에 의해 시료에서 분리된 입자성분은 상술한 원심력 작용 면(112)에 침전되거나 흡착된다. 원리상 원심력 작용 면(112)은 회전체(200)의 바깥쪽을 향하는 면이 된다. 따라서, 광은 시료 유입 면(111)과 원심력 작용 면(112)을 피해야 한다.
시료 유입 면(111)이 상부 면일 경우에, 발광부(310)와 수광부(320) 중 하나를 회전체(200)의 내 측에서 큐벳(110)의 일 측면과 마주보게 위치시키고 다른 하나를 회전체(200)의 외 측에서 큐벳(110)의 반대 측면과 마주보게 위치시킴으로써 시료 유입 면(111)을 회피할 수 있다. 그러나 원심력 작용 면(112)은 회전체(200)의 바깥쪽을 향하는 면이 될 수밖에 없어서 원심력 작용 면(112)을 피할 수 없게 된다. 이는 빛이 원심력 작용 면(112)을 투과해야 함을 의미하지만, 원심력 작용 면(112)에 침전되거나 흡착된 입자성분이 빛의 투과를 방해할 수 있다. 이로 인해 광학적 측정 결과가 보장될 수 없게 된다.
광학적 측정 결과를 보장하기 위해, 일 양상에 따른 회전체(200)는 하나 이상의 광도파로(wave guide)를 더 포함한다. 광도파로는 회전체(200)의 카트리지 홀더(210)에 면접하여 장착되어 큐벳(110)의 일면과 서로 마주보며, 빛을 그 일면으로 조사하거나 그 일면을 투과한 빛을 받아들이는 기능을 담당한다. 광도파로는 큐벳(110)의 시료 유입 면(111)과 원심력 작용 면(112)을 제외한 면과 마주보는 형태로 위치한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 회전체(200)는 발광 광도파로(220)와 수광 광도파로(230)를 포함할 수 있다. 혹은 수광 광도파로(230)만을 포함할 수도 있다. 발광 광도파로(220)는 큐벳(110)의 광 조사 면(113)과 마주보며, 수광 광도파로(230)는 큐벳(110)의 수광용 측정 면(114)과 마주본다. 여기서, 광 조사 면(113)과 수광용 측정 면(114)은 시료 유입 면(111)과 원심력 작용 면(112)을 제외한 면이다. 회전체(200)에 장착된 발광 광도파로(220)와 수광 광도파로(230)는 회전체(200)의 위치 제어를 통해 발광부(310)와 수광부(320)에 대응되게 위치하여, 발광부(310)로부터 유입된 광을 큐벳(110)의 광 조사 면(113)으로 전달하는 기능을 하며, 큐벳(110)의 수광용 측정 면(114)으로부터 광을 포집하여 수광부(320)로 전달하는 기능을 수행한다.
광도파로는 빛의 경로를 변경할 수 있으므로, 발광부(310)와 수광부(320)는 다양한 위치를 가질 수 있다. 도 5의 (a)는 큐벳(110)에 원심력이 작용하는 방향에 위치한 경우, 즉 회전체(200)의 외 측에 위치한 경우를 예시한다. 도 5의 (b)는 큐벳(110)에 원심력이 작용하는 방향의 반대 방향, 즉 회전체(200)의 내 측에 위치한 경우를 예시한다. 도 5의 (c)는 중력이 작용하는 방향의 반대 방향에 위치한 경우를 예시하며, 도 5의 (d)는 큐벳(110)에 중력이 작용하는 방향인 하위 방향에 위치한 경우를 예시한다. 또한, 발광부(310)와 수광부(320)의 위치는 위의 조합으로 가능하다. 일 예로, 발광부(310)는 큐벳(110)에 원심력이 작용하는 방향에 위치할 수 있으며, 수광부(320)는 원심력이 작용하는 반대 방향에 위치할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 회전체(200)의 카트리지 홀더(210)는 카트리지(100)가 회전체(200)의 안쪽으로 경사지게 장착되도록 내벽이 회전체(200)의 회전 축에 대해 경사를 가지고 형성된다. 이에 따라 큐벳(110)의 바닥면이 원심력 작용면(112)이 될 수 있다.
흡광도 측정의 경우, 광 조사 면(113)과 수광용 측정 면(114)은 서로 마주보는 면이다. 형광 측정의 경우, 여기광(excitation light)을 큐벳(110)의 광 조사 면(113)에 조사하고 큐벳(110)에 존재하는 형광물질 또는 인광물질에 의해 발광(emission light)되는 빛을 큐벳(110)의 수광용 측정 면(114)에서 측정한다. 형광 측정은 흡광도 측정과 달리 여기광과 발광광은 서로 수직인 것이 바람직하다. 따라서, 광 조사 면(113)과 수광용 측정 면(114)은 서로 직각으로 마주보는 면이다. 그리고 화학발광 측정의 경우, 큐벳(110) 내부에서 반응에 의해 빛이 방출되므로 발광 광도파로(220)는 필요치 않고 수광 광도파로(230)만이 사용된다. 따라서, 카트리지 홀더(210)별로 측정 방식을 달리하고자 할 경우, 카트리지 홀더(210) 별로 흡광도 측정과 형광 측정 및 화학발광 측정 중 어느 하나에 맞게 광도파로가 구비될 수 있다.
일 양상에 따르면, 발광부와 수광부는 측정면의 휘도를 측정한다. 분광 특성의 측정은 복잡한 고가의 센서를 필요로 하지만, 휘도 측정은 저가의 발광 다이오드와 광검출소자(photo detector)를 사용하여 이루어질 수 있다. 형광, 인광에 의한 발광의 측정은 매우 대역이 좁거나 단일의 주파수 파장의 전자기파에 의한 발광의 세기를 측정하므로 휘도 검출 만으로 정량적 분석이 가능하다.
일 양상에 따르면, 본체의 발광부는 파장대가 상이한 복수의 발광부를 포함할 수 있다. 예를 들어 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에 있어서, 회전체(200)에 2개의 큐벳이 장착될 수 있지만 발광부 및 수광부는 회전체 외주를 따라 본체에 더 많은 개수가 설치될 수 있다. 이때, 복수의 발광부-수광부 쌍들은 측정 대상에 따라 적합한 주파수 혹은 파장을 가질 수 있다. 예를 들어 제1 발광부-수광부 쌍들은 630nm의 파장을 가진 빛을 사용하고, 제2 발광부-수광부 쌍들은 800nm 의 파장을 가진 빛을 사용할 수 있다. 또다른 제3 발광부-수광부 쌍들은 300nm의 파장을 가진 빛을 사용할 수 있다. 측정 대상이 달라지면, 그에 따라 적절한 발광부-수광부 쌍들의 위치로 회전체가 회전하여 큐벳이 정렬되고, 해당 주파수 또는 파장에서 측정이 이루어질 수 있다.
그리고, 회전체(200)에 장착되는 큐벳(110)은 도 6의 (a), (b), (c), (d)에 도시된 바와 같이 다양한 형상을 가질 수 있다. 시료 내의 입자성분은 원심력에 의해 용액으로부터 분리되어 큐벳(110)의 원심력 작용 면(112)에 침전되거나 흡착될 수 있다. 그리고 큐벳(110)의 형상에 따라 원심력 작용 면(112)은 하나 이상일 수 있다. 또한 원심력 작용 면(112)은 큐벳(110)의 형상에 따라 면(plane), 선(line), 점(dot)일 수 있다. 시료 내의 입자성분은 회전에 의한 원심력에 의해 큐벳(110)의 원심력 작용 면(112) 전체 또는 일부에 흡착되거나 침전될 수 있다. 또한, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 큐벳(110)에는 입자성분을 포집할 수 있는 입자 포집부(119)가 형성될 수 있다. 입자 포집부(119)는 큐벳(110)에 원심력이 작용하는 일면에 형성이 가능하고, 입자성분이 포집되도록 요철 구조를 갖거나 홈을 갖는 형태일 수 있다.
한편, 시료에 존재하는 입자성분을 원심력으로 용액으로부터 분리하기 위해서는 고속회전이 필요하며, 회전체(200)의 고속회전을 위해 회전체(200)는 DC 모터, BLDC(Brushless DC) 모터, AC 모터, 인덕션(induction) 모터, 스테핑(stepping) 모터 등의 회전 제어용 모터와 연결되며, 1,000 RPM(revolution per minute) 이상으로 회전하는 것이 바람직하다. 또한, 회전체(200)에 구비된 발광 광도파로(220)를 통해 발광부(310)로부터 광을 큐벳(110)의 광 조사 면(113)에 조사하거나 큐벳(110)의 수광용 측정 면(114)으로부터 수집된 광을 수광부(320)에 전달하기 위해서는 회전체(200)의 위치를 정밀하게 제어하는 것이 중요하다. 이를 위해, 회전체(200)는 추가로 스테핑 모터와 연결될 수 있다. 이 스테핑 모터는 회전체(200)의 위치를 정밀하게 제어하기 위한 위치 제어용 모터로 이용되며, 광학 측정을 위한 과정에서만 회전체(200)와 연결될 수 있다.
카트리지(100)의 일부를 구성하는 모세관 모듈(120) 또는 시약 봉(130)에 가해지는 압력에 의해 모세관 모듈(120) 또는 시약 봉(130)의 건조시약 수용부(131, 132)가 큐벳(110)을 밀봉하는 밀봉 필름(111)을 관통하여 큐벳(110) 내부로 유입되면, 회전체(200)가 한 방향으로 회전하거나 좌우로 회전하여 원심력을 유발하여 모세관 모듈(120)에 채취된 시료를 큐벳(110) 내부로 유입한다. 시료가 큐벳(110) 내부로 유입되면 회전체(200)를 좌우로 회전하여 시료를 큐벳(110)에 존재하는 액체 시약과 혼합한다. 일례로, 시료가 혈구를 포함하는 전혈(whole blood)인 경우 큐벳(110)에서 시료와 액체 시약을 혼합한 후 적혈구용적(hematocrit)을 흡광도 측정법으로 측정이 가능하다. 또한 전혈 시료에 존재하는 입자성분인 적혈구(red blood cell)를 큐벳(110) 내부의 액체 시약으로부터 분리하기 위해 회전체(200)를 고속으로 회전한다. 회전체(200)는 적혈구를 원심분리하기 위해 충분한 원심력을 유발하여야 하며, 1,000 RPM 이상으로 회전하여야 한다. 회전체(200)의 고속 회전에 의해 적혈구는 큐벳(110)의 원심력 작용 면(112)에 침전되거나 흡착된다.
도 8을 참조하여 하우징(140) 상측에 장착된 시약봉(130) 및 모세관 모듈(120) 그리고 하우징 하단측에 장착된 큐벳(110) 및 밀봉 필름(111)을 설명한다. 도시된 바와 같이, 큐벳 밀봉 필름(111)을 기준으로 수직으로 이격된 시약봉(130)이 위치하며, 또한 밀봉 필름(111)을 기준으로 수직으로 이격된 모세관 모듈(120)이 위치한다. 일 양상에 따라, 시약봉의 끝단은 모세관 모듈의 끝단보다 길게 형성되어, 밀봉 필름(111)에 더 가까이 도달한다.
도 9는 일 실시예에 따른 모세관 모듈의 사시도이며, 도 10은 일 실시예에 따른 모세관 모듈의 단면도이다. 모세관 모듈(120)은 모세관 현상(capillary action)을 이용하여 액체 시료를 채취하는 모세관(121), 및 모세관(121)과 일체로 이루어진 몸체(122)를 포함한다. 모세관(121)의 일단은 시료와 최초로 접촉하는 시료 유입부(121-1)이다. 그리고 모세관(121)의 타단에는 시료가 모세관(121)으로 유입되는 과정에서 모세관(121) 내부의 공기를 배출하는 공기 배출구(121-2)가 형성될 수 있다. 시료 유입부(121-1)를 시료와 접촉시키면, 시료는 모세관 현상에 의해 모세관(121)으로 유입된다. 모세관 현상에 의해 시료를 용이하게 유입하기 위해 모세관(121)의 내벽을 계면활성제로 처리하여 친수성(hydrophilic) 성질을 갖도록 할 수 있다.
몸체(122)의 상면에는 모세관(121)의 공기 배출구(121-2)가 노출된다. 몸체(122)가 눌리면 모세관(121) 모듈은 하방으로 이동하며, 모세관(121)이 큐벳(110)의 밀봉 필름(111)을 관통하여 큐벳(110) 내부로 이동한다. 이때 밀봉 필름(111)의 파열 부위는 모세관(121)이 접촉하는 부위만으로 제한됨이 바람직하다. 즉, 몸체(122)에 압력이 가해져 모세관(121)이 밀봉 필름(111)을 관통할 시에 밀봉 필름(111)의 파열 부위가 모세관(121)의 접촉 부위만큼만 되도록 적절한 재질의 필름이 선택될 수 있다. 밀봉 필름(111)의 파열 부위가 모세관(121)의 접촉 부위 만큼으로 최소화되면, 모세관(121)의 외면에 묻어있는 시료가 외면과 접촉하는 밀봉 필름(111)에 의해 걸러질 수 있다. 모세관(121)의 외면에 묻어 있는 시료도 큐벳(110)으로 유입될 경우 큐벳(110)으로 유입되는 총 시료의 양이 적정량을 넘어서 측정결과에 오차를 발생시킬 수 있는바, 모세관(121)의 외면에 묻어있는 시료를 걸러내면 적정량의 시료만을 큐벳(110)으로 유입시켜 측정 오차를 방지할 수 있다.
추가로, 몸체(122)의 상면에는 제 1 시료 인식 전극(122-1)과 제 2 시료 인식 전극(122-2)이 형성될 수 있다. 제 1 시료 인식 전극(122-1)과 제 2 시료 인식 전극(122-2)은 서로 떨어져 있으며, 공기 배출구(121-2)와 접해 있다. 이러한 제 1 시료 인식 전극(122-1)과 제 2 시료 인식 전극(122-2)은 사용자의 실수로 부족한 양의 시료가 채취되어 측정에 사용되는 위험을 방지하기 위함이다. 시료 인식 전극은 은(Ag), 염화은(AgCl), 탄소(carbon), 흑연(graphite), 구리(Cu) 등의 전도성 잉크를 인쇄하여 형성될 수 있으며, 금(Au), ITO(indium Tin Oxide) 등의 전도성 물질을 진공증착(sputtering)하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 밀봉 필름(111)을 관통하는 과정에서 제 1 시료 인식 전극(122-1)과 제 2 시료 인식 전극(122-2) 사이의 저항 또는 전도도가 측정된다.
도 11은 일 실시예에 따른 시약 봉의 사시도이다. 시약 봉(130)은 동일면에 마련된 하위 건조시약 수용부(131)와 상위 건조시약 수용부(132)를 포함할 수 있다. 하위 건조시약 수용부(131)는 제 1-1 건조시약 수용부(131-1)와 제 1-2 건조시약 수용부(131-2)를 포함할 수 있으며, 상위 건조시약 수용부(132)는 제 2-1 건조시약 수용부(132-1)와 제 2-2 건조시약 수용부(132-2)를 포함할 수 있다. 시약 봉(130)의 하부는 밀봉 필름(111)을 파열시키는 파열부(133)가 형성되며, 상부에는 제습제를 수용하기 위한 제습제 수용부(136)가 구성될 수 있다. 그리고 시약 봉(130)은 하위 건조시약 수용부(131)와 상위 건조시약 수용부(132)의 사이에 용액 차단부(134)를 더 포함할 수 있다.
나아가, 시약 봉(130)은 시약 봉 밀봉 필름(138)을 더 포함할 수 있다. 시약 봉 밀봉 필름(138)은 시약 봉의 적어도 일부를 밀봉하는데, 하위 건조시약 수용부(131)와 상위 건조시약 수용부(132)를 포함하여 밀봉한다. 또한 시약 봉 밀봉 필름(138)은 제습제 수용부(136)도 함께 밀봉할 수 있다. 시약 봉 밀봉 필름(138)에 의해 밀봉된 상태에서 건조시약 수용부(131, 132)의 습도를 낮게 유지하기 위해, 용액 차단부(134) 일부에 공기가 이동할 수 있는 공기 통로(134-1)를 형성할 수 있다. 공기 통로(134-1)를 통해 제습제 수용부(136)와 건조시약 수용부(131, 132)가 연통된다.
시약 봉 밀봉 필름(138)은 시약 봉(130)으로부터 연장될 수 있으며, 연장된 부위의 끝단은 하우징(140)에 부착될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 하우징(140)의 외벽에 부착될 수 있다. 이는 시약 봉(130)이 큐벳(110)에 유입될 시에 시약 봉 밀봉 필름(138)이 자동으로 벗겨지도록 하기 위함이다. 혹은 시약 봉 밀봉 필름(138)의 연장된 부위의 끝단은 큐벳(110)에 부착될 수도 있다. 이 역시 시약 봉(130)이 큐벳(110)에 유입될 시에 시약 봉 밀봉 필름(138)이 자동으로 벗겨지도록 하기 위함이다. 다른 예로, 사용자가 직접 시약 봉 밀봉 필름(138)을 벗겨내어 사용할 수도 있다. 한편, 조립 가이딩부(137)는 시약 봉(130)을 하우징(140)에 조립할 시에 가이딩하는 부분이다.
도 12는 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 동작 설명을 위한 참조도이다. 도 12의 (a)는 큐벳(110)의 상측으로부터 모세관 모듈(120)과 시약 봉(130)을 포함한 하우징(140)이 장착된 형태를 나타낸다. 이때, 모세관 모듈(120)의 모세관(121)과 시약 봉(130)은 모두 큐벳(110)의 밀봉 필름(111)보다 상측에 위치한 상태이다. 이 상태에서 하우징(140)에 1차 압력을 가하면, 하우징(140)이 하방으로 이동한다. 따라서 모세관 모듈(120)의 모세관(121)과 시약 봉(130)이 밀봉 필름(111)을 관통하여 큐벳(110)으로 유입된다.
일 양상에 따라, 하우징(140)에 압력을 인가하면 밀봉 필름(111)과 상대적으로 가까운 거리로 이격된 시약봉(130)이 먼저 밀봉 필름(111)을 관통하여 큐벳(110) 내부로 유입된 후 이후에 모세관 모듈(120)이 유입된다. 액체시약을 포함하는 큐벳(110)은 밀봉 필름(111)으로 밀봉된 상태에서 고온에 노출되거나 압력이 낮은 환경에 노출되면 밀봉된 큐벳(110) 내부에 압력이 발생하게 된다. 큐벳(110) 내부에 압력이 발생된 상태에서 모세관 모듈(120)의 시료 유입부(121-1)가 밀봉 필름(111)을 관통하여 큐벳(110)에 유입되는 경우, 압력이 모세관 모듈(120)의 시료 유입구를 통해 공기 배출구로 배출되면서 모세관에 차 있던 시료가 공기 배출구를 통해 외부로 유출될 수 있다. 예를 들어 피측정 혈액과 같은 시료가 큐벳 바깥으로 토출되면서 감염의 문제가 발생할 수 있다. 시약봉(130)의 끝단이 모세관 모듈(120)의 끝단보다 먼저 밀봉 필름(111)을 파열하여 큐벳(110) 내부에 발생된 압력을 배출 한 후 모세관 모듈(120)이 밀봉 필름(111)을 파열하여 규벳(110)내부로 유입될 수 있다.
도 12의 (b)에서, 누르는 깊이를 조절함으로써 하위 건조시약 수용부(131) 부위의 시약 봉 밀봉 필름(138)만이 벗겨지도록 할 수 있다. 다음으로, 도 12의 (c)와 같이 하우징(140)에 2차 압력을 가하면 시약 봉(130)은 아래로 더 이동하게 되며, 이에 따라 상위 건조시약 수용부(132) 부위의 시약 봉 밀봉 필름(138)도 벗겨지게 된다. 즉, 하위 건조시약 수용부(131)와 상위 건조시약 수용부(132)가 순차적으로 노출되도록 할 수 있는 것이다. 물론, 누르는 깊이를 조절하여 하위 건조시약 수용부(131)와 상위 건조시약 수용부(132)가 한번에 노출되도록 할 수도 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 측정 카트리지의 동작 설명을 위한 참조도이다. 도 13의 (a)는 큐벳(110)의 상측으로부터 하우징(140)이 장착된 형태를 나타낸다. 이때, 하우징(140)에는 시약 봉(130)만이 장착되어 있고 모세관 모듈(120)은 장착되어 있지 않은 상태이다. 이 상태에서 하우징(140)에 1차 압력을 가하면, 도 13의 (b)와 같이 하우징(140)이 하방으로 이동한다. 따라서 시약 봉(130)이 밀봉 필름(111)을 관통하여 큐벳(110)으로 유입된다. 도 13의 (b)에서, 누르는 깊이를 조절함으로써 하위 건조시약 수용부(131) 부위의 시약 봉 밀봉 필름(138)만이 벗겨지도록 할 수 있다. 다음으로, 하우징(140)에 모세관 모듈(120)을 장착하면 도 13의 (c)와 같이 모세관 모듈(120)은 밀봉 필름(111)을 관통하여 큐벳(110)으로 유입된다. 이 상태에서 하우징(140)에 2차 압력을 가하면, 도 13의 (d)와 같이 시약 봉(130)은 아래로 더 이동하게 되며, 이에 따라 상위 건조시약 수용부(132) 부위의 시약 봉 밀봉 필름(138)도 벗겨지게 된다. 도 12의 실시예와 유사하게, 시약봉(130)의 끝단은 모세관 모듈(120)의 끝단보다 먼저 밀봉 필름(111)을 파열하여 큐벳(110) 내부에 발생된 압력을 배출 한 후 모세관 모듈의 끝단이 밀봉 필름(111)을 파열하여 규벳(110)내부로 유입된다.
한편, 전혈에 존재하는 적혈구를 원심분리하기 위해 고속으로 회전체를 회전하는 것은 진동과 소음을 유발하고, 모터에 발열과 내구성 등의 문제를 유발하므로, 저속 회전으로 적혈구를 원심분리하는 것이 중요하다. 또 전혈(whole blood) 시료를 사용하여 분석물질을 측정하는 경우 전혈 시료에 존재하는 적혈구(red blood cell)가 측정에 영향을 준다. 첫째, 전혈 시료마다 적혈구 용적률(packed cell volume)이 달라서 동일한 양의 전혈 시료를 측정에 사용하더라도 분석물질이 존재하는 혈장(plasma)의 양이 달라진다. 이에 따라 전혈 시료에 존재하는 적혈구의 양(Hematocrit)을 측정하여 혈장의 양을 보정하여야 한다. 둘째, 입자 성분인 적혈구는 용액에서 탁도(turbidity)를 나타냄으로 분광학측정(spectrophotometry)에 오차를 유발한다. 이러한 적혈구는 회전체(200)가 회전할 때 원심력에의해 원심력 작용면인 큐벳(110)의 바닥면으로 침전되어 액상 시약으로부터 제거된다. 회전체(200)의 회전에 의한 원심력에 의해 큐벳(110)에 구비된 액상 시약으로부터 적혈구를 효과적으로 원심력 작용면인 큐벳(110)의 바닥면으로 침전하기 위해 적혈구 응집제를 사용할 수 있다. 적혈구 응집제는 양이온 고분자(polycation)로 양이온 고분자와 적혈구가 결합하여 적혈구 응집이 일어나며, 응집된 적혈구는 회전체(200)의 회전에의한 원심력에 의해 용이하게 원심력 작용면인 큐벳(110)의 바닥면으로 침전된다. 또한 원심력에 의해 침전되는 과정에서 큐벳(110) 벽면에 적혈구가 달라붙는 것을 방지 할 수 있으며, 큐벳(110) 바닥에 침전된 응집된 적혈구는 액상시약의 요동에의해 쉽게 액상 시약으로 분산되지 않으므로 효과적으로 액상시약으로부터 제거된다.
그러므로, 적혈구의 응집(aggregation)을 유발하여 입자의 크기를 증가시켜 상대적으로 작은 원심력으로 적혈구를 원심분리할 수 있는 poly-L-lysine, poly-L-arginine, poly-L-histidine, poly (diallyldimethylammonium chloride), Poly(allylamine hydrochloride), Poly(acrylamide-co-diallyldimethylammonium chloride), Polyethylenimine, Poly(2-dimethylamino)ethyl methacrylate) methyl chloride quaternary salt 등의 양이온 고분자 전해질(polyelectrolyte)이 큐벳(110)의 액체 시약에 첨가될 수 있다. 그리고 액체 시약은 완충용액(buffer)일 수 있으며, pH 5.0 ~ 9.0 사이가 적합하다.
그리고 시약 봉(130)에 구비된 건조시약을 보관하는 건조시약 수용부(131, 132)에는 시료 내의 분석물질과 반응 또는 결합하는 효소(enzyme), 항체(antibody) 등이 건조된 상태로 구비될 수 있으며, 효소와 반응하여 발색하는 발색 염료(dye), 화학발광 시약, 형광 또는 인광 시약 등이 구비될 수 있다. 효소의 예로는 Glucose oxidase, Glucose dehydrogenase, Horseradish peroxidase , Ascorbate oxidase, Cholesterol esterase, Cholesterol oxidase, Creatine amidinohydrolase, Diaphorase, Glucose-6-phosphate dehydrogenase, Glutamate dehydrogenase, Glycerol kinase, Glycerol dehydrogenase, Hexokinase, D-3-Hydroxybutyrate dehydrogenase, Lactate dehydrogenase, Lipoprotein lipase, Pyruvate oxidase, Alkaline phosphatase , Catalase, Fructosyl-amino acid oxidase , Fructosyl-peptide oxidase , Urease , Protease, ketoamine oxidase, hexokinase(HK), glucose-6-phosphate dehydrogenase(G-6-PDH)를 들 수 있다. 이러한 효소의 종류는 제한되지 않으며, 시료에 존재하는 분석물질과 선택적으로 반응하는 효소는 모두 사용이 가능하다.
또한 건조시약 수용부(131, 132)는 시료 내의 분석물질과 효소가 반응하여 생성된 생성물질 또는 소모되는 물질을 측정하는 발색 염료, 형광 물질, 발광 물질을 구비할 수 있다. 이러한 반응의 생성 물질 또는 소모 물질은 과산화수소, NADH 일 수 있으며, 이를 측정하는 물질은 Tetrazolium 유도체; 2-(4-Iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-phenyl-2H-tetrazolium chloride(INT), 3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide(MTT), 3,3′-[3,3′-Dimethoxy-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diyl]-bis[2-(4-nitrophenyl)-5-phenyl-2H-tetrazolium chloride(Nitro-TB), 3,3′-[3,3′-Dimethoxy-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diyl]-bis(2,5-diphenyl-2H-tetrazolium chloride)(TB), 2-(4-Iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium, monosodium salt(WST-1), 2-(4-Iodophenyl)-3-(2,4-dinitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium, monosodium salt(WST-3), 2-Benzothiazolyl-3-(4-carboxy-2-methoxyphenyl)-5-[4-(2-sulfoethylcarbamoyl)phenyl]-2H-tetrazolium(WST-4), 2,2′-Dibenzothiazolyl-5,5'-bis[4-di(2-sulfoethyl)carbamoylphenyl]-3,3′-(3,3′-dimethoxy 4,4′-biphenylene)ditetrazolium, disodium salt(WST-5), 과산화수소와 반응하는 4-Aminoantipyrine, N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3-methoxyaniline, sodium salt, dehydrate(ADOS), N-Ethyl-N-(3-sulfopropyl)-3-methoxyaniline, sodium salt, monohydrate(ADPS), N-Ethyl-N-(3-sulfopropyl)aniline, sodium salt(ALPS), 3,3’-Diaminobenzidine, tetrahydrochloride(DAB), N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethoxyaniline, sodium salt(DAOS), N-(2-Hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethoxyaniline, sodium salt(HDAOS), N,N-Bis(4-sulfobutyl)-3,5-dimethylaniline, disodium salt(MADB), 3,3′-,5,5′-Tetramethylbenzidine(TMBZ), N,N-Bis(4-sulfobutyl)-3-methylaniline, disodium salt(TODB), N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3-methylaniline, sodium salt(TOOS), N-Ethyl-N-(3-sulfopropyl)-3-methylaniline, sodium salt(TOPS), Sodium 10-(carboxymethylaminocarbonyl)-3,7-bis(dimethylamino)phenothiazine (DA-67), N-(Carboxymethylaminocarbonyl)-4,4′-bis(dimethylamino)diphenylamine Sodium Salt(DA-64), 4-Hydroxybenzoic acid, N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethylaniline (MAOS) 등이 사용가능하다.
또한, 건조시약 수용부(131, 132)는 시료 내의 분석물질과 직접 결합하거나 반응하여 발색하는 2,5-dichlorophenyldiazonium tetrafluoroborate(DPD), bromocresol green(BCG), o-Cresolphthalein Complexone, nitroblue tetrazolium(NBT) 등을 구비할 수 있다. 또한 건조시약 수용부(131, 132)는 다양한 효소의 기질(substrate)인 ρ-Nitrophenyl phosphate, L-Alanine, α-Ketoglutarate, L-Aspartate, L-γ-Glutamyl-3-carboxy-4-nitroanilide, Glycylglycine, L-Lactate 등을 구비할 수 있다. 또한, 건조시약 수용부(131, 132)는 시료 내의 분석물질과 선택적으로 결합하는 항원(antigen), 항체(antibody), 압타머(aptamer)를 구비할 수 있으며, 이들이 고정화된 라텍스 입자(latex particle), 금(gold) 입자, 은(silver) 입자, 자성을 띄는 자석 입자(magnetic particle) 등을 구비할 수 있다. 또한, 건조시약 수용부(131, 132)는 Triton X-100, 담즙산(bile acid), Sodium cholate, Tween 20, Sodium Dodecyl Sulfate(SDS) 등의 계면활성제(surfactant)를 구비할 수 있다.
또다른 양상에 따라, 적혈구의 응집(aggregation)을 유발하는 혈구 응집 시약이 시약봉(130)의 건조시약 수용부에 구비될 수 있다. 적혈구 응집제는 시약 봉(130)의 하위 건조시약 수용부(131) 또는 상위 건조시약 수용부(132)에 구비될 수 있으며, 바람직하게는 하위 건조시약 수용부(131)에 구비된다. 하위 건조시약 수용부(132)에 있는 적혈구 응집제가 먼저 큐벳의 시약과 반응하여 제1 반응이 측정되고, 다음 단계로 상위 건조시약 수용부(132)에 있는 시약이 큐벳에 도달하여 반응하면서 메인 측정이 이루어질 수 있다.
도 14는 또다른 실시예에 따른 생체 측정기의 구성을 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 생체 측정기의 본체(300)는 본체(300)에 설치되어 회전체(200)에 장착된 카트리지의 장착 여부 및 장착 높이를 검출하는 카트리지 검출 센서(410)를 더 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 카트리지 검출 센서(410)는 2 개의 적외선 센서(411,413)로 구성된다. 회전체(200)가 회전하여 카트리지 홀더(210)가 카트리지 검출 센서(410)와 정렬되면, 카트리지 검출 센서(410)는 적외선을 발사하고 반사광을 수신하며, 생체 측정기의 제어 모듈은 수신한 광 신호를 분석한다. 반사광이 미약하면 생체 측정기의 제어 모듈은 카트리지가 장착되지 않았다고 판단한다.
도시된 실시예에서 회전체(200)에는 4개의 카트리지가 장착될 수 있다. 4개의 카트리지 홀더(210)에 방사상으로 4개의 카트리지가 장착되든지, 아니면 대향 위치의 2개의 카트리지 홀더(210)에 2개의 카트리지가 장착되면 회전 균형이 맞아서 측정에 문제가 없다. 그러나 4개의 카트리지 홀더(210) 위치에서 검출한 결과 단지 3개의 카트리지가 장착되든지, 아니면 1개만 장착이 되든지, 또는 2개가 방사상 위치가 아니라 일편에 치우쳐 장착되든지 하여 회전 균형이 맞지 않는 상태라면 에러 메시지가 출력되고 측정이 중단된다.
카트리지들이 장착되었다고 판단되면, 생체 측정기의 제어 회로는 카트리지 검출 센서(410)의 신호를 분석하여 카트리지까지의 거리를 측정한다. 카트리지가 카트리지 홀더(210)에 완전히 삽입되지 않은 경우, 고속으로 회전할 때 카트리지가 이탈하여 측정이 중단되거나 생체 측정기가 손상될 수 있다. 제어 모듈은 카트리지 까지의 거리 정보로부터 카트리지가 정상적으로 완전히 장착되었는지 여부를 판단한다. 도시된 실시예에서, 카트리지 검출 센서(410)는 2개의 적외선 센서(411,413)를 포함한다. 서로 다른 높이에서 카트리지까지 거리를 측정함으로써, 좀 더 정밀하게 카트리지의 정상 장착 여부를 판단할 수 있다.
도 14를 참조하면, 생체 측정기는 본체(300)에 설치되어 회전체(200)에 장착된 큐벳(100)의 일면에 기록된 측정 카트리지에 관한 정보를 읽는 카트리지 정보 판독기(430)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 측정 카트리지 정보는 측정 항목, 유효기간, 검정곡선(calibration curve) 정보, 로트 정보, 카트리지 호환성에 관한 정보 등을 포함 할 수 있다. 도시된 실시예에서 카트리지 정보 판독기(430)는 카트리지 검출 센서(410)와 동일한 위치에 정렬되어 있다. 카트리지 의 정상 장착 여부를 검출하는 위치에서, 카트리지 의 일면에 인쇄된 측정 카트리지에 관한 정보를 읽을 수 있다. 측정 카트리지에 관한 정보는 예를 들면 카트리지 의 일면에 바코드로 기록될 수 있다. 일 실시예에서 카트리지 정보 판독기(430)는 바코드를 읽어 들이는 스캔 모듈이다. 또다른 예로, 카트리지 정보 판독기(430)는 카메라 모듈일 수 있다. 카메라 모듈은 바코드를 인식할 수도 있고, 광학 문자로 기록된 정보를 판독하는데 이용될 수도 있다. 또다른 예로, 카트리지 정보 판독기(430)는 알에프 태그 리더기일 수 있다. 이 예에서 카트리지의 일면에 카트리지의 측정 카트리지 정보를 담은 알에프 태그가 부착될 수 있다.
일 양상에 따르면, 본체는 본체(300)에 설치되어 회전체(200)에 장착된 카트리지의 시료 혹은 시약이 투입되도록 카트리지를 구동하는 카트리지 액츄에이터(450)를 더 포함할 수 있다. 도 15는 카트리지 액츄에이터(450)를 보다 상세히 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 카트리지 액츄에이터(450)는 구동 모터(451)와, 감속 기어(453)와, 그리고 구동암(455)을 포함한다. 구동 모터(451)는 카트리지를 누르는 깊이를 조절할 수 있도록 위치 제어 가능하다. 감속 기어(453)를 통해 카트리지를 누르는 속도와 힘이 조절될 수 있다. 구동암(455)은 카트리지의 헤드에 대응되는 형상을 갖고 있다.
만약 시약봉(130)과 모세관 모듈(120)이 분리되고 독립적으로 움직일 수 있다면, 카트리지 액츄에이터(450)는 2개가 별도로 구비될 수 있다. 시약봉(130)이 복수의 시약을 고정하고 있는 경우, 카트리지 액츄에이터(450)는 시약봉(130)을 구동할 때 시약의 고정된 위치에 대응하여 적절한 깊이로 단계별로 작동된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 측정 카트리지 110 : 큐벳
111 : 시료 유입 면 112 : 원심력 작용 면
113 : 광 조사 면 114 : 수광용 측정 면
120 : 모세관 모듈 130 : 시약 봉
140 : 하우징 200 : 회전체
210 : 카트리지 홀더 220 : 발광 광도파로
230 : 수광 광도파로
300 : 본체 310 : 발광부
320 : 수광부

Claims (14)

  1. 시약과 시료 내의 분석물질이 반응하는 카트리지가 장착되는 하나 이상의 카트리지 홀더를 포함하는 회전체; 및
    시료 내의 분석물질을 광학적으로 측정하기 위한 적어도 하나의 수광부를 포함하는 본체;를 포함하되,
    회전체는 :
    카트리지 홀더부터의 광을 수광부로 안내하는 수광 광도파로를 포함하는 생체 측정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는 수광부와 쌍을 이루는 적어도 하나의 발광부를 더 포함하고,
    상기 회전체는 상기 발광부로부터의 광을 카트리지 홀더로 안내하는 발광 광도파로를 더 포함하는 생체 측정기
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 발광 광도파로는 카트리지 홀더에 카트리지가 장착되었을 때 큐벳의 시료 유입 면과 회전체의 회전 시 원심력이 작용하는 원심력 작용 면을 제외한 카트리지 홀더의 일면인 광조사면으로 결합되는 생체 측정기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 수광 광도파로는 카트리지 홀더에 카트리지가 장착되었을 때 큐벳의 시료 유입 면과 회전체의 회전 시 원심력이 작용하는 원심력 작용 면을 제외한 카트리지 홀더의 일면인 수광용 측정면으로 결합되는 생체 측정기.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 수광 광도파로는 카트리지 홀더에 카트리지가 장착되었을 때 큐벳의 시료 유입 면과 회전체의 회전 시 원심력이 작용하는 원심력 작용 면을 제외한 카트리지 홀더의 일면인 수광용 측정면으로 결합되는 생체 측정기.
  6. 제 5 항에 있어서, 광 조사면과 수광용 측정면은 상이한 면인 생체 측정기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    큐벳의 광 조사 면과 수광용 측정 면은 서로 마주보는 생체 측정기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    큐벳의 광 조사 면과 수광용 측정 면은 서로 직각으로 마주보는 생체 측정기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    카트리지 홀더는 카트리지가 회전체의 안쪽으로 경사지게 장착되도록 내벽이 회전체의 회전 축에 대해 경사를 가지고 형성되는 생체 측정기.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 본체는 :
    본체에 설치되어 회전체에 장착된 카트리지의 장착 여부 및 장착 높이를 검출하는 카트리지 검출 센서;
    를 더 포함하는 생체 측정기.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 본체는 :
    본체에 설치되어 회전체에 장착된 카트리지의 일면에 기록된 측정 카트리지에 관한 정보를 읽는 카트리지 정보 판독기;
    를 더 포함하는 생체 측정기.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 본체는 :
    본체에 설치되어 회전체에 장착된 카트리지의 시료 혹은 시약이 큐벳에 투입되도록 카트리지를 구동하는 카트리지 액츄에이터;
    를 더 포함하는 생체 측정기.
  13. 제 2 항에 있어서, 상기 본체의 발광부는 파장대가 상이한 복수의 발광부를 포함하는 생체 측정기.
  14. 제 2 항에 있어서,
    발광부와 수광부는 측정면의 휘도를 측정하는 생체 측정기.
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