KR20180027202A - 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흐르는 세포의 수 및 세포의 크기를 실시간으로 측정 가능하며, 기존 방법과는 달리 세포의 크기 정보를 정량적으로 획득할 수 있는 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템에 관한 것이다.
본 발명은 측정대상 세포가 함유된 시료가 일 방향으로 유동할 수 있게 형성되고, 상기 세포에 광이 조사될 수 있게 형성된 세포유동채널부와; 상기 세포유동채널부에 광을 제공하기 위한 광원부와; 상기 광원부에서 광출되어 상기 세포유동채널부를 경유하는 광을 수신하기 위한 수광부와; 상기 광원부에서 방출되는 광이 상기 세포유동채널을 경유하도록 안내 및 상기 세포유동채널을 경유한 광을 상기 수광부로 안내하는 광학계와; 상기 수광부에 수신된 광을 신호처리하는 신호처리부와; 상기 신호처리부에 의해 처리된 광신호를 이용하여 세포의 수를 카운트 및 세포의 크기를 측정 및 분석하는 분석부;를 구비한다.
본 발명은 측정대상 세포가 함유된 시료가 일 방향으로 유동할 수 있게 형성되고, 상기 세포에 광이 조사될 수 있게 형성된 세포유동채널부와; 상기 세포유동채널부에 광을 제공하기 위한 광원부와; 상기 광원부에서 광출되어 상기 세포유동채널부를 경유하는 광을 수신하기 위한 수광부와; 상기 광원부에서 방출되는 광이 상기 세포유동채널을 경유하도록 안내 및 상기 세포유동채널을 경유한 광을 상기 수광부로 안내하는 광학계와; 상기 수광부에 수신된 광을 신호처리하는 신호처리부와; 상기 신호처리부에 의해 처리된 광신호를 이용하여 세포의 수를 카운트 및 세포의 크기를 측정 및 분석하는 분석부;를 구비한다.
Description
본 발명은 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흐르는 세포의 수 및 세포의 크기를 실시간으로 측정 가능하며, 기존 방법과는 달리 세포의 크기 정보를 정량적으로 획득할 수 있는 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템에 관한 것이다.
세포의 정확한 계수와 분류는 다양한 분야에서 필수적으로 요구된다. 따라서, 세포 계수 장치에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
종래의 세포 계수 방법은 유동세포계수법(flow cytometry)처럼 흐르는 세포에 빛을 조사하여 산란되는 광을 측정하는 기법으로 측정하거나, 현미경의 FOV(Field Pf View) 안의 세포수를 영상분석기법으로 측정하고 있다.
영상분석기법을 이용한 세포 계수 장치의 일 예로, 대한민국 등록특허 제10-0573621호에서는 세포 개체수 계수용 및 그 제조방법이 개시되어 있다.
상기의 세포 개체수 계수용 및 그 제조방법에 개시된 바와 같이, 종래의 세포 계수 장치는 현미경을 통해서 가시적으로 세포를 계수하는 방식을 사용하였다.
그러나, 상기와 같은 종래의 방식은 검출 과정에서 시간이 많이 소요되며, 세포의 정확한 계수가 어려운 문제점이 있다.
세포 계수 방법의 또 다른 예로는 고출력 레이저 광원과 고감도 측정기인 PMT(Photo Multy Tube)를 이용하는 방식이 있다. 그러나, 이와 같은 PMT를 이용하는 방식은 고비용이 소요될 뿐만 아니라, 단순히 세포의 계수만을 위해 사용되지 않는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 세포의 수를 측정하는데 있어서 광섬유 간섭계를 이용하여 간소화된 측정시스템을 이용하여 흐르는 세포의 수 및 세포의 크기를 실시간으로 측정 가능하며, 기존 방법과는 달리 세포의 크기 정보를 정량적으로 획득할 수 있으며, 광섬유 소자를 이용하여 간소화된 세포 측정 시스템을 구현할 수 있는 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템은 측정대상 세포가 함유된 시료가 일 방향으로 유동할 수 있게 형성되고, 상기 세포에 광이 조사될 수 있게 형성된 세포유동채널부와; 상기 세포유동채널부에 광을 제공하기 위한 광원부와; 상기 광원부에서 광출되어 상기 세포유동채널부를 경유하는 광을 수신하기 위한 수광부와; 상기 광원부에서 방출되는 광이 상기 세포유동채널을 경유하도록 안내 및 상기 세포유동채널을 경유한 광을 상기 수광부로 안내하는 광학계와; 상기 수광부에 수신된 광을 신호처리하는 신호처리부와; 상기 신호처리부에 의해 처리된 광신호를 이용하여 세포의 수를 카운트 및 세포의 크기를 측정 및 분석하는 분석부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 광학계는 일 단이 상기 광원부에 결합되는 제1광섬유와, 상기 제1광섬유의 타 단에 결합되는 제1콜리메이터와, 상기 제1콜리메이터에서 출력되는 광을 상기 세포유동채널부로 반사시키는 제1반사부와, 일 단이 상기 수광부에 결합되는 제2광섬유와, 상기 제2광섬유의 타 단에 결합되는 제2콜리메이터와, 상기 세포유동채널부를 경유하는 광을 상기 제2콜리메이터로 반사시키는 제2반사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광원부와 상기 제1콜리메이터 사이의 상기 제1광섬유에 설치되는 제1광커플러와, 상기 수광부와 상기 제2콜리메이터 사이의 상기 제2광섬유에 설치되는 제2광커플러와, 상기 제1광커플러에 일 단이 결합되고 타 단은 상기 제2광커플러에 결합되는 광지연선로부;를 더 구비하고, 상기 광지연선로부는 상기 제1광커플러에 일 단이 결합되는 제3광섬유와, 상기 제3광섬유의 타 단에 결합되는 제3콜리메이터와, 상기 제2광커플러에 일 단이 결합되는 제4광섬유와, 상기 제4광섬유의 타 단에 결합되어 상기 제3콜리메이터에서 방출되는 빛을 받아 상기 제4광섬유로 전달하는 제4콜리메이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광학계는 상기 광원부에 일 단이 결합되는 제1광섬유와, 상기 제1광섬유의 타 단에 결합되는 콜리메이터와, 상기 콜리메이터에서 방출되는 광을 상기 세포유동채널부로 반사시키는 반사부와, 상기 수광부에 일 단이 결합되는 제2광섬유와, 상기 광원부와 상기 제1콜리메이터 사이의 상기 제1광섬유의 일 지점과 상기 제2광섬유의 타 단을 결합시키는 광커플러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광커플러에 일 단이 결합되는 제3광섬유와, 상기 제3광섬유의 타 단에 결합되는 제2콜리메이터를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 광학계는 상기 광원부에 일 단이 결합되는 제1광섬유와, 상기 제1광섬유의 타 단에 결합되는 광 서큘레이터와, 상기 광서큘레이터에 일 단이 결합되는 제2광섬유와, 상기 제2광섬유의 타 단에 결합되는 콜리메이터와, 상기 콜리메이터에서 방출되는 광을 상기 세포유동채널부로 반사시키는 반사부와, 상기 수광부에 일 단이 결합되고 타 단은 상기 광 서큘레이터에 결합되는 제3광섬유를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템은 세포의 수를 측정하는데 있어서 광섬유 간섭계를 이용하여 간소화된 측정시스템을 이용하여 흐르는 세포의 수 및 세포의 크기를 실시간으로 측정 가능하며, 기존 방법과는 달리 세포의 크기 정보를 정량적으로 획득할 수 있으며, 광섬유 소자를 이용하여 간소화된 세포 측정 시스템을 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 개념도.
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 개념도.
도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 개념도.
도 4는 본 발명의 제4실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 개념도.
도 5는 본 발명의 제5실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템을 통해 세포의 계수 및 세포의 크기를 분석하는 방법을 나타낸 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 신호처리부에 의한 신호처리 과정을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 개념도.
도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 개념도.
도 4는 본 발명의 제4실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 개념도.
도 5는 본 발명의 제5실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템을 통해 세포의 계수 및 세포의 크기를 분석하는 방법을 나타낸 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 신호처리부에 의한 신호처리 과정을 나타낸 개념도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 7에는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템이 도시되어 있다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템을 설명한다.
도 1을 참조하면, 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템은 측정대상 세포가 함유된 시료가 일 방향으로 유동할 수 있게 형성되고, 상기 세포에 광이 조사될 수 있게 형성된 세포유동채널부와; 상기 세포유동채널부에 광을 제공하기 위한 광원부와; 상기 광원부에서 광출되어 상기 세포유동채널부를 경유하는 광을 수신하기 위한 수광부와; 상기 광원부에서 방출되는 광이 상기 세포유동채널을 경유하도록 안내 및 상기 세포유동채널을 경유한 광을 상기 수광부로 안내하는 광학계와; 상기 수광부에 수신된 광을 신호처리하는 신호처리부와; 상기 신호처리부에 의해 처리된 광신호를 이용하여 세포의 수를 카운트 및 세포의 크기를 측정 및 분석하는 분석부;를 구비한다.
상기 세포유동채널부는 통상적으로 세포의 계수를 위해 세포를 집속하는 장비를 적용한다. 일 예로, 상기 세포유동채널부는 통상적인 시스 플로우(sheath flow) 구조를 적용할 수 있다. 통상적인 시프 플로우 구조는 샘플이 흐르는 샘플 채널과, 시스 플로우가 흐르는 시스 플로우 채널과, 샘플과 시스 플로우가 합쳐져 포커싱된 샘플 입자가 흐르는 포커싱 채널 및 포커싱 채널의 일부 중 샘플 분석이 이루어지는 포인트 주위를 확장한 확장 채널을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 포커싱 채널에서 포커싱된 샘플 입자들이 확장 채널을 통과할 때 포커싱된 샘플 입자들이 포커싱 상태를 유지하면서 유속이 느려지도록 하여 샘플 입자 검출 강도를 향상시키도록 구성한다.
상기 광원부는 여러 파장대의 빛이 섞인 광대역 파장의 빛을 방출하는 것을 적용한다.
상기 수광부는 광원부에서 방출되어 세포유동채널부 및 광학계를 경유하는 빛을 수신하여 신호처리부로 전송한다.
상기 광학계는 일 단이 상기 광원부에 결합되는 제1광섬유와, 상기 제1광섬유의 타 단에 결합되는 제1콜리메이터와, 상기 제1콜리메이터에서 출력되는 광을 상기 세포유동채널부로 반사시키는 제1반사부와, 일 단이 상기 수광부에 결합되는 제2광섬유와, 상기 제2광섬유의 타 단에 결합되는 제2콜리메이터와, 상기 세포유동채널부를 경유하는 광을 상기 제2콜리메이터로 반사시키는 제2반사부를 포함한다.
상기 신호처리부는 수광부에 수신된 빛을 받아 파장별로 분산시키는 분광기와, 광분광기에 의해 파장별로 분산된 빛을 수광하는 복수의 CCD와, 각 CCD에 수광된 빛의 세기를 측정하는 광세기측정부 및 광세기측정부에서 측정된 광신호를 푸리에 변환시키는 푸리에변환부를 포함한다.
상기 분석부는 상기 푸리에변환부에서 변환된 신호의 피크를 검출하는 피크검출부와, 상기 피크 검출부에서 검출된 피크에 대응되는 지점의 위치 및 세포의 굴절률에 대한 정보를 종합하여 세포의 크기를 판별하는 판별부를 포함한다. 상기 분석부를 통해 세포의 계수 및 계수된 각 세포의 크기를 측정할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 광원부와 상기 제1콜리메이터 사이의 상기 제1광섬유에 설치되는 제1광커플러와, 상기 수광부와 상기 제2콜리메이터 사이의 상기 제2광섬유에 설치되는 제2광커플러와, 상기 제1광커플러에 일 단이 결합되고 타 단은 상기 제2광커플러에 결합되는 광지연선로부;를 더 구비할 수 있다.
상기 광지연선로부는 상기 제1광커플러에 일 단이 결합되는 제3광섬유와, 상기 제3광섬유의 타 단에 결합되는 제3콜리메이터와, 상기 제2광커플러에 일 단이 결합되는 제4광섬유와, 상기 제4광섬유의 타 단에 결합되어 상기 제3콜리메이터에서 방출되는 빛을 받아 상기 제4광섬유로 전달하는 제4콜리메이터를 포함한다.
한편, 도 3에는 본 발명의 제3실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템이 도시되어 있다. 본 발명의 제3실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템은 세포유동채널부, 광원부, 수광부, 광학계, 신호처리부, 분석부를 구비하며, 상기 광학계를 제외한 나머지 구성요소는 본 발명의 제1실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템에서 설명하고 있는 바와 동일한 구성을 적용하였다.
상기 광학계는 상기 광원부에 일 단이 결합되는 제1광섬유와, 상기 제1광섬유의 타 단에 결합되는 콜리메이터와, 상기 콜리메이터에서 방출되는 광을 상기 세포유동채널부로 반사시키는 반사부와, 상기 수광부에 일 단이 결합되는 제2광섬유와, 상기 광원부와 상기 제1콜리메이터 사이의 상기 제1광섬유의 일 지점과 상기 제2광섬유의 타 단을 결합시키는 광커플러를 포함한다.
그리고, 본 발명의 제3실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 광커플러에 일 단이 결합되는 제3광섬유와, 상기 제3광섬유의 타 단에 결합되는 제2콜리메이터를 더 구비할 수 있다.
한편, 도 5에는 본 발명의 제5실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템이 도시되어 있다. 본 발명의 제5실시 예에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템의 광학계는 상기 광원부에 일 단이 결합되는 제1광섬유와, 상기 제1광섬유의 타 단에 결합되는 광 서큘레이터와, 상기 광서큘레이터에 일 단이 결합되는 제2광섬유와, 상기 제2광섬유의 타 단에 결합되는 콜리메이터와, 상기 콜리메이터에서 방출되는 광을 상기 세포유동채널부로 반사시키는 반사부와, 상기 수광부에 일 단이 결합되고 타 단은 상기 광 서큘레이터에 결합되는 제3광섬유를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템은 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Claims (6)
- 측정대상 세포가 함유된 시료가 일 방향으로 유동할 수 있게 형성되고, 상기 세포에 광이 조사될 수 있게 형성된 세포유동채널부와;
상기 세포유동채널부에 광을 제공하기 위한 광원부와;
상기 광원부에서 광출되어 상기 세포유동채널부를 경유하는 광을 수신하기 위한 수광부와;
상기 광원부에서 방출되는 광이 상기 세포유동채널을 경유하도록 안내 및 상기 세포유동채널을 경유한 광을 상기 수광부로 안내하는 광학계와;
상기 수광부에 수신된 광을 신호처리하는 신호처리부와;
상기 신호처리부에 의해 처리된 광신호를 이용하여 세포의 수를 카운트 및 세포의 크기를 측정 및 분석하는 분석부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 광학계는
일 단이 상기 광원부에 결합되는 제1광섬유와,
상기 제1광섬유의 타 단에 결합되는 제1콜리메이터와,
상기 제1콜리메이터에서 출력되는 광을 상기 세포유동채널부로 반사시키는 제1반사부와,
일 단이 상기 수광부에 결합되는 제2광섬유와,
상기 제2광섬유의 타 단에 결합되는 제2콜리메이터와,
상기 세포유동채널부를 경유하는 광을 상기 제2콜리메이터로 반사시키는 제2반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 광원부와 상기 제1콜리메이터 사이의 상기 제1광섬유에 설치되는 제1광커플러와,
상기 수광부와 상기 제2콜리메이터 사이의 상기 제2광섬유에 설치되는 제2광커플러와,
상기 제1광커플러에 일 단이 결합되고 타 단은 상기 제2광커플러에 결합되는 광지연선로부;를 더 구비하고,
상기 광지연선로부는
상기 제1광커플러에 일 단이 결합되는 제3광섬유와,
상기 제3광섬유의 타 단에 결합되는 제3콜리메이터와,
상기 제2광커플러에 일 단이 결합되는 제4광섬유와,
상기 제4광섬유의 타 단에 결합되어 상기 제3콜리메이터에서 방출되는 빛을 받아 상기 제4광섬유로 전달하는 제4콜리메이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 광학계는
상기 광원부에 일 단이 결합되는 제1광섬유와,
상기 제1광섬유의 타 단에 결합되는 콜리메이터와,
상기 콜리메이터에서 방출되는 광을 상기 세포유동채널부로 반사시키는 반사부와,
상기 수광부에 일 단이 결합되는 제2광섬유와,
상기 광원부와 상기 제1콜리메이터 사이의 상기 제1광섬유의 일 지점과 상기 제2광섬유의 타 단을 결합시키는 광커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 광커플러에 일 단이 결합되는 제3광섬유와,
상기 제3광섬유의 타 단에 결합되는 제2콜리메이터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 광학계는
상기 광원부에 일 단이 결합되는 제1광섬유와,
상기 제1광섬유의 타 단에 결합되는 광 서큘레이터와,
상기 광서큘레이터에 일 단이 결합되는 제2광섬유와,
상기 제2광섬유의 타 단에 결합되는 콜리메이터와,
상기 콜리메이터에서 방출되는 광을 상기 세포유동채널부로 반사시키는 반사부와,
상기 수광부에 일 단이 결합되고 타 단은 상기 광 서큘레이터에 결합되는 제3광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템.
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| KR1020160114512A KR20180027202A (ko) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160114512A KR20180027202A (ko) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180027202A true KR20180027202A (ko) | 2018-03-14 |
Family
ID=61660194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160114512A KR20180027202A (ko) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 세포 계수 및 세포 크기 측정시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20180027202A (ko) |
-
2016
- 2016-09-06 KR KR1020160114512A patent/KR20180027202A/ko unknown
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