KR20180046098A - 검사장치, 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법 - Google Patents

검사장치, 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법 Download PDF

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Abstract

개시된 발명은 반응장치에 광을 조사하는 영역을 특정함으로써, 검출대상물을 수용하는 영역 이외의 반응장치를 투과한 빛의 산란으로 인해 검출 신호의 크기가 저하되는 것을 방지하고, 다이내믹 범위를 개선하는 검사장치, 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법에 관한 것이다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 검사장치는 광을 조사하는 발광부; 상기 발광부에서 조사되어 검출 대상물이 수용된 반응 장치를 투과한 광을 수광하는 수광부; 및 상기 검출대상물을 수용하는 적어도 하나의 제 1영역을 포함하는 반응장치;를 포함하고, 상기 발광부는 상기 반응장치의 상기 제 1영역에 제한하여 상기 광을 조사한다.

Description

검사장치, 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법{Test Apparatus, Test System and Control Method of Test Apparatus}
개시된 발명은 반응장치를 통과하는 빛을 제어하여 테스트 라인의 신호 크기를 높일 수 있는 검사장치, 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법에 관한 것이다.
체외 진단을 위해 환자의 샘플에 대한 면역 검사, 임상 화학 검사 등이 수행되는바, 면역 검사 및 임상 화학 검사는 환자의 상태에 대한 진단, 치료 및 그 예후의 판단에 있어 매우 중요한 역할을 한다.
이러한 체외 진단은 주로 병원의 검사실이나 실험실에서 이루어지나, 최근에는 환경 모니터링, 식품 검사, 의료진단 등 다양한 분야에서 시료를 신속하게 분석할 수 있고, 장소에 구애받지 않고 체외 진단을 수행하기 위해 체외 진단 장치의 소형화가 요구되고 있다.
특히 의료 진단에 있어서 POC(Point-of-Care) 혈액분석장치에 대한 의존도가 높아지고 있으며, 신속하고 정확한 혈액검사를 가능하게 하는 소형 POC 혈액 분석에 대한 연구개발이 전 세계적으로 활발히 이루어지고 있다.
현장검사를 위한 랩온어칩(Lab-on-a-chip) 또는 랩온어디스크(Lab-on-a-disc) 기반의 혈액분석장치에 있어서 소형화 및 다항목 동시검사 지원이 매우 중요한 요소이다. 따라서, 랩온어칩 또는 랩온어디스크 카트리지에 다수의 검출 챔버를 구비할 필요가 있고, 광학 검출 장치(검사장치) 또한 다수의 검출 챔버를 스캔하여 측정할 수 있어야 한다.
한편, 이러한 혈액분석장치는 넓은 면적에서 광을 조사하는 조명 장치(Back light Unit)를 사용함으로써, 반응장치를 거치지 않고 투과한 빛의 산란으로 인해 테스트 라인의 신호 크기가 저하되고, 저농도 바이오 마커 검출에 어려움이 있었다.
개시된 발명은 반응장치에 광을 조사하는 영역을 특정함으로써, 검출대상물을 수용하는 영역 이외의 반응장치를 투과한 빛의 산란으로 인해 검출 신호의 크기가 저하되는 것을 방지하고, 다이내믹 범위를 개선하는 검사장치, 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법에 관한 것이다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 검사장치는 광을 조사하는 발광부; 상기 발광부에서 조사되어 검출 대상물이 수용된 반응 장치를 투과한 광을 수광하는 수광부; 상기 검출대상물을 수용하는 적어도 하나의 제 1영역을 포함하는 반응장치;를 포함하고, 상기 발광부는 상기 반응장치의 상기 제 1영역에 제한하여 상기 광을 조사한다.
상기 발광부가 상기 반응 장치의 검출 대상물이 수용된 제1영역에 제한하여 상기 광을 조사하도록 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 제 1영역은, 스트립(strip)형태로 마련될 수 있다.
상기 발광부는, 미리 설정된 기준값 이하의 폭을 갖는 선광을 조사하는 선광원을 포함할 수 있다.
상기 선광은, 상기 제1영역의 폭 보다 작은 폭을 갖는 면적에 상기 선광을 조사할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 수광부가 상기 제 1영역을 투과한 광을 수광하는 위치로 이동하도록 제어할 수 있다.
상기 반응장치를 회전시키는 구동부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 반응장치가 회전하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 발광부가 조사한 광이 상기 제 1영역을 투과하도록 상기 반응장치를 회전할 수 있다.
다른 측면에 따른 검사 시스템은 광을 조사하는 발광부; 상기 발광부에서 조사되어 검출대상물을 투과한 광을 수광하는 수광부; 상기 검출대상물을 수용하는 적어도 하나의 제 1영역을 포함하는 반응장치; 및 상기 발광부와 상기 반응장치 사이에 위치하고, 상기 반응장치에 위치하는 적어도 하나의 제 2 영역에 광이 조사되는 것을 방지하는 마스크;를 포함한다.
상기 마스크는, 상기 발광부가 조사하는 광이 상기 반응장치의 제 1영역에 제한하여 투과되는 홈;을 포함할 수 있다.
상기 마스크는, 상기 홈의 폭이 상기 제 1영역의 폭 이하인 것을 포함할 수 있다.
상기 제 1영역 및 홈은, 스트립(strip)형태로 마련될 수 있다.
상기 발광부는, 점광원, 선광원 및 면광원 중 적어도 하나를 포함하는 백 라이트 유닛(Back Light Unit)을 포함할 수 있다.
상기 반응장치를 회전시키는 구동부;를 더 포함하고, 상기 구동부는 상기 반응장치를 회전시키고, 상기 마스크와 상기 반응장치의 위치를 기초로 상기 수광부를 이동시킬 수 있다.
또 다른 측면에 따른 검사장치는 광을 조사하는 발광부; 상기 발광부에서 조사되어 검출 대상물이 수용된 반응 장치를 투과한 광을 수광하는 수광부; 및 상기 발광부가 상기 반응 장치의 검출 대상물이 수용된 제1영역에 제한하여 상기 광을 조사하도록 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 발광부는, 점광원, 선광원 및 면광원 중 적어도 하나를 포함하는 백 라이트 유닛; 및 상기 백 라이트 유닛이 조사하는 광의 영역을 조절하는 디스플레이 패널(Display Panel);을 포함한다.
상기 적어도 하나의 제 1영역은, 스트립(strip)형태로 마련될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 디스플레이 패널이 상기 제 1영역과 상기 광이 투과되는 것을 방지하는 제 2 영역을 구분할 수 있다.
상기 디스플레이 패널은, 상기 백 라이트 유닛이 조사하는 광의 색을 변환하는 컬러 필터;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 컬러 필터가 미리 설정된 파장의 광을 조사하도록 상기 발광부를 제어할 수 있다.
상기 반응장치는, 상기 검출대상물에 관한 데이터를 포함하는 식별정보;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 발광부가 상기 식별정보에 상기 광을 조사하도록 제어할 수 있다.
다른 측면에 따른 검사장치의 제어방법은 검출대상물을 수용하는 반응장치를 회전시키고; 광을 조사하도록 발광부를 제어하고; 상기 발광부가 조사하는 광을 수광하는 위치로 이동하고, 상기 검출대상물을 투과한 광을 수광하는 것;을 포함하고, 상기 제어하는 것은, 상기 광이 상기 검출대상물을 수용하는 적어도 하나의 제 1영역을 제한하여 투과하도록 상기 발광부를 제어한다.
상기 제어하는 것은, 미리 설정된 파장의 광을 조사하도록 상기 발광부를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 검사장치, 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법은 반응장치에 광을 조사하는 영역을 특정함으로써, 검출대상물을 수용하는 영역 이외의 반응장치를 투과한 빛의 산란으로 인해 검출 신호의 크기가 저하되는 것을 방지하고, 다이내믹 범위를 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 검사장치의 외관도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 반응장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 반응장치가 삽입된 검사장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 검사장치의 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 5는 발광부가 조사한 광이 산란하여 테스트 라인의 신호 크기가 저하되는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 정면도이다.
도 7은 도 6의 일 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 정면도이다.
도 10a은 개시된 다른 예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 평면도이고, 도 10b는 도 10a의 검사장치의 변형례이다.
도 11은 개시된 다른 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 사시도이다.
도 12는 개시된 또 다른 일 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 사시도이다.
도 13a 내지 도 13d는 개시된 검사장치의 일 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 14a 내지 도 14c는 개시된 다른 실시예에 따른 검사장치의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 15는 개시된 일 예에 따른 검사장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 16은 개시된 다른 예에 따른 검사장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 검사장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 18은 일 예에 따른 검사장치(100)의 또 다른 외관도이고, 도 19는 도 18의 검사장치에 삽입되는 반응장치의 외관도이다.
도 20은 다른 실시예에 따른 반응장치의 외관도이다.
개시된 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법 및 장치는 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 개시된 실시예들은 개시된 발명의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
개시된 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
개시된 발명에서 사용되는 용어는 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 개시된 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 개시된 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 개시된 발명의 실시예에 대하여 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 개시된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
개시된 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 응급 구조 요원, 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 이하에서 설명하는 검사장치가 체외진단기에 한정되는 것은 아니나 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치는 체외진단기의 경우를 일 실시예로 하여 설명하도록 한다.
한편, 검사 시스템은 시료 또는 시약 등을 수용할 수 있는 반응장치와 반응장치가 삽입된 후 체외 진단 등을 실시하는 검사장치 및 그 외 기타 구성을 포함한다. 이하에서는 검사 장치가 반응장치가 삽입된 후 진단을 실시하는 검사 시스템을 예시하여 설명한다.
반응장치는 시료 또는 시약 등을 수용할 수 있는 디스크 또는 카트리지를 일 실시예로 하여 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 검사장치의 외관도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 반응장치를 개략적으로 도시한 것이다.
검사장치(100)는 환경 시료, 바이오 시료, 식품 시료 등 다양한 종류의 시료를 검사하는데 사용될 수 있도록 소형화 및 자동화된 장치이다. 특히, 인체로부터 채취한 생체 시료를 검사하는 체외 진단에 사용될 경우, 검사실 외에도 환자, 의사, 간호사, 임상 병리사 등의 사용자에 의해 가정, 직장, 외래진료실, 병실, 응급실, 수술실, 중환자실 등의 환자가 있는 장소에서 현장 검사(POCT: Point Of Care Testing)를 신속하게 수행할 수 있게 된다.
한편, 시료가 주입되어 시약과 시료의 반응이 일어나는 반응장치에는 모세관력에 의해 시료나 시약이 이동하는 카트리지 타입, 원심력에 의해 시료나 시약이 이동하는 디스크 타입, 시료나 시약이 이동하지 않고 바로 측정이 이루어지는 큐벳 타입 등이 있다. 이러한 반응장치의 타입에 따라 검사장치의 구조나 구성이 달라질 수 있는바, 도 1의 예시는 디스크 타입의 반응장치가 삽입된 후 회전하는 검사장치에 관한 것이다.
도 1를 참조하면, 검사장치(100)에는 디스크 타입의 반응장치(20)를 안착시킬 수 있는 트레이(102)가 포함된다. 안착된 반응장치(20)는 트레이(102)와 함께 검사장치(100)의 본체(107) 내부로 삽입된다.
반응장치(20)가 삽입되면, 검사장치(100)는 삽입된 반응장치(20)의 종류, 시료의 종류 또는 검사 프로세스에 의해 정해진 시퀀스에 따라 반응장치(20)를 회전시키고, 검사 결과를 측정한다.
검사 결과는 본체(107)에 마련된 디스플레이(160)를 통해 출력된다.
도 2를 참조하면, 반응장치(20)는 디스크 타입의 원형으로 마련될 수 있다.
구체적으로 반응장치(20)는 회전 가능한 디스크 형의 플랫폼(21)과 플랫폼(21)내에 구획되어 유체가 흐를 수 있는 적어도 하나 이상의 채널(Channel) 및 유체가 수용될 수 있는 적어도 하나 이상의 챔버(chamber)를 포함할 수 있다.
플랫폼(21)은 여러 층의 판으로 이루어질 수 있다. 판과 판이 서로 맞닿는 면에 챔버나 채널 등에 해당하는 음각 구조물을 만들고, 이들을 접합함으로써 플랫폼(21) 내부에 공간과 통로를 제공할 수 있다. 이렇게 형성된 공간과 통로는 전술한 복수 개의 채널(24)과 챔버(23, 25)를 형성한다.
복수 개의 채널(24)과 챔버(23, 25)는 플랫폼(21)의 중심부에서 혈액과 같은 시료가 수용되기 위한 시료 챔버(23)와, 희석액 등과 같이 시료와 함께 혼합될 수 있는 또 다른 시약이 수용되기 위한 반응 챔버(25), 챔버들 사이를 연결하는 다수의 채널(24)들, 다수의 채널을 통한 유체의 흐름을 제어하는 밸브(미도시)등이 마련될 수 있다.
시료 챔버(23)는 환자로부터 채혈된 혈액, 즉 시료가 주입되는 주입구(28)를 통해 시료를 수용한다. 시료 챔버(23)는 시료를 소정의 양으로 수용할 수 있도록 구획될 수 있다.
반응 챔버(25)는 시료와 시약이 반응하는 공간을 의미한다. 개시된 일 예에 따른 반응 챔버(25)는 도 2에 도시된 바와 같이 작은 가느다란 직사각형 모양의 스트립(strip) 형태로 마련될 수 있다. 하지만 반응 챔버(25)가 반드시 스트립 형태로 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태를 포함할 수 있다.
채널(24)는 시료 챔버(23)에 수용된 시료를 반응 챔버(25)로 안내한다. 일 예에 따른 디스크 타입의 반응장치(20)가 회전하면, 원심력에 의해 시료 챔버(23) 내의 시료가 채널(24)을 따라 반응장치(20)의 외측으로 흐르면서 다른 시약들과 혼합되어 반응 챔버(25)로 유입될 수 있다.
여기서 수용된 시료의 양이 적다면, 시료는 플랫폼(21)에서 하나의 반응 챔버(25)로 유입될 수 있다. 반대로 시료의 양이 많다면, 시료는 도 2에서 도시된 복수 개의 반응 챔버(25)로 유입될 수 있다.
한편, 반응장치(20)가 고속으로 회전하면, 혈액과 같은 시료는 원심 분리가 일어난다. 예를 들어 혈액은 원심 분리 후 혈청과 혈구로 분리된다. 분리된 혈청은 채널(24)를 따라 반응 챔버(25)로 이동한다.
구체적으로 반응장치(20)의 회전이 멈추면, 채널(24)를 거친 혈청은 반응 챔버(25)에 의해 흡수된다. 구체적으로 반응 챔버(25)는 흡수 패드(미도시) 등을 통해 분리된 혈청을 빨아들인다. 혈청은 컨트롤 라인(26)과 테스트 라인(27)를 순서대로 통과하면서 반응한다.
반응장치(20)에는 시약이 수용될 수 있다. 시약은 반응 챔버(25) 내부에 도포된 후 건조되는 방식으로 수용될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 혈청이 반응 챔버(25)를 흡수되면서 수용된 시약과 반응한다.
이하에서는 시약과 반응한 시료를 검출대상물로 지칭한다.
플랫폼(21)은 성형이 용이하고, 그 표면이 생물학적으로 비활성인 아크릴, PDMA, PMMA 등의 플라스틱 소재로 만들어질 수 있다. 다만, 플랫폼(21)이 반드시 이에 한정되는 것이 아니고, 생물학적 안정성과 광학적 투명성 그리고 기계적 가공성을 가지는 소재이면 충분하다.
특히, 개시된 일 예에 따른 반응장치(20)는 발광부(130)에서 조사하는 광을 투과시키는 광학적 투명성을 가진다. 이러한 광학적 투명성은 검출대상물을 수용하는 반응 챔버(25)이외의 다른 채널 등 기타 구성에도 마찬가지로 구비된다.
발광부(130)가 조사한 광은 반응 챔버(25)에 수용되는 검출대상물을 통과하여 일정한 파장의 색깔을 띌 수 있다. 수광부(150)는 이렇게 검출대상물을 통과한 광을 촬영하여 제어부(120)로 전달하고, 제어부(120)는 촬영 결과를 기초로 검출대상물을 진단한다.
한편, 종래에는 발광부(130)가 넓은 면적을 통해 광을 조사하여 균일한 밝기의 이미지를 얻었다. 넓은 면적을 통해 광을 조사함으로써, 반응장치(20) 내 다양한 위치에 반응 챔버(25)에 위치한 검출대상물을 진단하였다. 그러나 넓게 조사된 광은 반응 챔버(25)이외에 광학적 투과성을 가지는 기타 구성을 함께 통과하고, 빛의 산란으로 인해 반응 챔버(25)가 통과한 테스트 라인(27)의 신호 크기가 저하되는 문제가 있었다.
도 3은 도 2의 반응장치가 삽입된 검사장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 디스크 타입의 검사장치(100)는 회전 가능한 반응장치(20)와 반응장치(20)를 회전시키는 구동부(140), 반응장치(20)의 플랫폼(21)에 마련된 반응 챔버(25)에 수용되는 검출대상물에 광을 조사하는 발광부(130), 검출대상물을 통과한 광을 수광하는 수광부(150) 및 이러한 구성을 제어하는 제어부(120)를 포함한다.
먼저, 구동부(140)는 스핀들 모터로 반응장치(20)를 회전시킨다. 구동부(140)는 제어부(120)로부터 출력되는 신호를 수신하여 회전 및 정지 동작을 반복함으로써, 반응장치(20)의 시료를 이송시키기 위한 원심력을 발생시키거나 반응장치(20) 상의 다양한 구조물들을 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.
또한, 구동부(140)는 반응장치(20)의 각 위치(angular position)을 제어할 수 있는 모터 드라이브(motor drive)장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 모터 드라이브 장치는 스텝 모터를 이용한 것일 수도 있고, 직류 모터를 이용한 것일 수도 있다.
발광부(130)은 시료를 흡수한 반응 챔버(25)로 광을 조사한다.
일 예에 따른 발광부(130)는 발광부(130)는 수광부(150)와 같은 방향에 형성될 수도 있으나, 도 3에 도시된 것처럼 서로 마주보도록 대향형으로 형성되는 것이 바람직하다. 도 3에는 반응장치(20)를 사이에 두고 발광부(130)가 상부에 수광부(150)가 하부에 위치하는 것으로 표현하였으나, 그 위치가 서로 바뀔 수 있음은 물론이다. 발광부(130)는 제어부(120)의 제어 하에 광의 조사량을 조절할 수 있다.
개시된 일 예에 따른 반응 챔버(25)는 도 3에서 도시된 바와 같이, 좁고 가느다란 스트립(strip)모양으로 형성될 수 있다. 도 2에서 전술한 바와 같이, 종래 발광부(130)가 반응장치(20)의 영역 전반에 해당하는 면적으로 면광원을 조사하는 경우 빛의 산란으로 인해 감도가 저하되는 문제가 있었다.
개시된 일 예에 따른 검사장치(100)는 이러한 문제를 해결하기 위해서 반응 챔버(25)의 모양에 기초하여 발광부(130)의 광원을 마련할 수 있다. 즉, 발광부(130)는 도 3과 같이 선광원으로 구현될 수 있다.
여기서 선광원은 연속 스펙트럼과 달리 하나 또는 그 이상의 좁은 스펙트럼의 빛을 방출하는 광원을 의미할 수 있으나, 일 예에 따른 발광부(130)가 조사하는 선광원은 발광 표면이 공간적으로 좁은 선 모양을 갖는 선광을 조사하는 광원을 의미한다.
수광부(150)는 발광부(130)에서 조사되어 검출대상물을 투과하거나 반사된 광을 수광하여 검출대상물을 검출한다.
개시된 일 실시예에 따른 검사장치(100)는 하나의 수광부(150)로 반응장치(20)에 마련된 복수의 검출대상물을 검출할 수 있도록, 방사방향으로 이동 가능한 기구부에 수광부(61)를 설치한다. 즉, 수광부(150)는 제어부(120)의 제어에 의해서 이동할 수 있고, 검출 신호 크기를 증가시킬 수 있는 위치에 이동된다.
한편, 도 3에서는 하나의 수광부(150)를 도시하였지만, 반드시 수광부(150)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니고, 복수 개 마련될 수 있다. 또한, 수광부(150)가 반드시 이동 가능한 것도 아니며, 고정되어 마련될 수도 있다.
수광부(130)가 검출대상물을 투과하거나 반사된 광을 수광하여 검출대상물에 대한 이미지를 획득하면, 제어부(120)는 상기 이미지를 통해 반응지에 검출대상물이 존재하는지 여부 및 검출대상물의 농도 등을 검출한다.
일 예에 따른 반응 챔버(25)는 시약을 수용하고, 컨트롤 라인(26)과 테스트 라인(27)을 포함할 수 있다.
구체적으로 시료가 반응 챔버(25)에 흡수되면 일단에서 타단으로 이동한다. 이 때 시료는 시약과 반응하여 검출대상물이 된다.
시약과 반응한 시료는 컨트롤 라인(26)에 먼저 도달한다. 여기서 수광부(150)가 테스트 라인에 반응하는 시료를 촬영하면, 제어부(120)는 시료가 정상적으로 반응 챔버(25)에 수용되어 흡수되었다고 판단할 수 있다. 이후, 시료가 계속 흡숙되어 테스트 라인(27)에 도달하면, 수광부(150)가 촬영한 이미지를 통해 제어부(120)는 검출대상물의 농도 등에 기초하여 진단한다.
제어부(120)는 검사장치(100)의 전반을 제어하는 프로세서(processor)의 일종이다.
제어부(120)는 검사장치(100) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
일 예에 따른 제어부(120)는 발광부(130)가 광을 조사하도록 제어하고, 구동부(140)를 제어하여 반응장치(20)를 회전시키고, 수광부(150)의 동작 및 이동을 제어하여 수광부(150)가 촬영한 이미지를 분석한다.
그 밖에도 제어부(120)는 반응 장치(20) 내 밸브를 제어하거나, 시료를 탈수하기 위한 다른 제어동작, 검출 결과를 저장하고 출력할 수 있다. 즉, 제어부(120)는 앞서 언급한 동작을 제어하는 것으로 한정되지 않고, 검사장치(100)의 전반적인 동작을 실행할 수 있다. 제어부(120)의 동작에 관한 자세한 설명은 이하 도 4등을 통해 후술한다.
도 4는 일 실시예에 따른 검사장치의 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 4를 참조하면, 검사장치(100)는 사용자의 입력 명령을 수신하는 입력부(110), 검사장치(100)의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부(120), 반응장치(20)에 광을 조사하는 발광부(130), 반응장치(20)를 통과하는 광을 수광하는 수광부(150), 수광부(150)에 동력을 전달하는 동력전달부(155), 수광부(150)가 출력한 이미지를 전달받아 제어부(120)가 판단하는 진단결과를 출력하는 디스플레이부(160)를 포함할 수 있다.
입력부(110)는 사용자의 입력을 위해 각종 버튼이나 스위치, 페달(pedal), 키보드, 마우스, 트랙볼(track-ball), 각종 레버(lever), 핸들(handle)이나 스틱(stick) 등과 같은 하드웨어적인 장치를 포함할 수 있다.
일 예에 따른 입력부(110)는 사용자가 반응장치(20)를 트레이(102)에 안착시키고, 명령을 입력할 수 있다. 입력부(110)는 입력 명령을 수신한 후, 제어부(120)로 전달하고, 제어부(120)는 반응장치(20)가 본체(107)로 삽입되도록 트레이(102)를 이동시킬 수 있다.
또한, 입력부는 유저 입력을 위해 터치 패드(touch pad) 등과 같은 GUI(Graphical User interface), 즉 소프트웨어인 장치를 포함할 수도 있다. 터치 패드는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel: TSP)로 구현되어 후술하는 디스플레이부(160)와 상호 레이어 구조를 이룰 수 있다.
터치 패드와 상호 레이어 구조를 이루는 터치 스크린 패널(TSP)로 구성되는 경우, 디스플레이부(160)는 입력부(110)로도 사용될 수 있다.
발광부(130)는 반응장치(20)에 빛을 조사할 수 있는 점광원, 선광원 또는 면광원으로 구현될 수 있으며, 예를 들면 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 발광부(130)로 사용될 수 있다.
또한 발광부(130)는 소정의 주파수로 점멸하는 광원으로써, LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diodes) 및 OLED(OrganicLight Emitting Diodes)와 같은 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 패널로 구현될 수 있으며, 할로겐 램프나 제논 램프 같은 가스 방전 램프(Lamp)로 구현될 수도 있다.
구체적으로 일 예에 따른 발광부(130)는 반응 챔버(25)의 모양에 맞추어 선광원으로 구현될 수 있다. 또한, 다른 예에 따른 발광부(130)는 점광원 또는 면광원으로 구현될 수 있으나, 제어부(120)의 제어에 의해 선택적으로 광을 조사하는 영역이 구획되고, 반응장치(20)를 통과하는 빛의 산란을 최소화하도록 동작할 수 있다. 이와 관련된 자세한 설명은 이하 도면을 통해 후술한다.
반응장치(20)는 도 2에서 설명한 디스크 타입의 반응장치(20)일 수 있고, 도 16 및 도 17에서 설명하는 카트리지 타입의 반응장치(10)일 수 있으나, 이하 설명에서는 편의를 위하여 디스크 타입의 반응장치(20)를 일 실시예로 전제하여 설명한다.
일 예에 따른 디스크 타입의 반응장치(20)는 구동부(140)가 전달하는 회전력에 의해서 회전할 수 있다. 반응장치(20)는 회전력을 이용하여 시료를 반응챔버(25)로 이동시키거나 시료를 원심 분리시킨다.
구동부(140)는 반응장치(20)의 각-위치(angular position)을 제어할 수 있는 모터 드라이브(motor drive)장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 모터 드라이브 장치는 스텝 모터를 이용한 것일 수도 있고, 직류 모터를 이용한 것일 수도 있다.
구동부(140)가 생성하는 회전력은 반응장치(20)를 회전시키는 것 뿐만 아니라 수광부(150)의 위치를 이동시키는데 활용될 수 있다. 구체적으로 구동부(140)가 생성하는 회전력은 동력전달부(155)에 의해서 직선운동 등으로 변환되고, 수광부(150)의 위치를 제어하는데 사용된다.
일 예로 입력부(110)가 전달하는 사용자의 진단 시작 명령을 수신하면, 제어부(120)는 구동부(140)를 제어하여 반응장치(20)를 회전시킨다. 제어부(120)는 반응장치(20)의 회전이 멈추면, 동력전달부(155)를 통해 수광부(150)가 반응 챔버(25)을 통과한 광을 수광할 수 있는 적절한 위치에 이동시킬 수 있다.
수광부(150)는 발광부(130)에서 조사되어 반응장치(20)의 반응 챔버(25)에 수용되는 검출대상물을 투과하거나 반사된 광을 검출한다. 또한, 수광부(150)는 검출대상물을 통과한 광의 색상 또는 농도에 따른 전기적 신호를 발생시킬 수 있다. 전기적 신호는 제어부(120)로 전달되고, 검출대상물을 진단하는데 활용된다.
일 예에 따른 수광부(150)는 발광부(130)에 대향한 위치에 놓일 수 있다. 개시된 검사장치(100)는 빛의 산란을 최소화하기 위해서 발광부(130)가 광을 조사하는 면적 또는 반응 챔버(25)가 광을 통과시키는 영역을 제어한다. 따라서 수광부(150)의 촬영(또는 시야) 각도에서 발광부(130)의 광원은 반응 챔버(25)에 의해서 가려지게 된다. 이와 관련된 자세한 설명은 이하 도면을 통해 후술한다.
한편, 수광부(150)는 공핍층 포토 다이오드(depletion layer photo diode)나 애벌런치 포토 다이오드(avalanche photo diode) 또는 광전자 증배관(photomultiplier tube) 등을 포함할 수 있다. 또한 수광부(42)는 CMOS 이미지 센서 또는 CCD 이미지 센서로 구현될 수도 있다.
디스플레이부(160)는 검사장치(100)에서 수행된 검사 결과를 표시할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 반응장치(20)는 다수의 챔버(25)를 구비할 수 있으므로 하나의 반응장치(25)로부터 다수의 검사항목을 검출할 수 있고, 다수의 검사항목이 검출되면 디스플레이부(160)는 다수의 검사 항목에 대한 검출결과를 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이부(160)는 검사장치(100)와 관련된 다양한 정보를 사용자에게 제공할 수 있으며, 일 예로 수광부(150)의 위치 및 수광부(150)가 광을 수광하는 검출 정확도 을 표시할 수도 있다.
디스플레이부(160)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diodes), OLED(OrganicLight Emitting Diodes), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등의 표현 수단으로 구현될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 디스플레이부(160)는 사용자로부터 터치 명령을 입력 받는 터치스크린을 포함할 수도 있다.
이 밖에도 검사장치(100)는 반응장치(20)의 온도를 측정하는 각종 센서, 반응장치(20)의 온도를 제어하는 가열부(미도시) 및 검사장치(100)가 외부 서버와 데이터를 송수신하거나 검사장치(100)의 제어와 관련된 데이터를 외부 서버에 저장할 수 있도록 하는 통신부(미도시) 등 다양한 구성을 포함할 수 있으며, 제한은 없다.
도 5는 발광부가 조사한 광이 산란하여 테스트 라인의 신호 크기가 저하되는 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 5는 검사장치(100)의 내부 구성을 정면에서 바라본 도면이다.
도 5를 참조하면, 일반적인 검사장치(100)는 발광부(130)는 반응장치(20)에 고르게 광을 조사하도록 넓은 면적으로 마련되었다. 이렇게 넓은 면적을 통해 광을 조사하는 경우 수광부(150)는 균일한 밝기의 이미지를 획득할 수 있었다.
그러나 도 5에서 도시된 바와 같이, 반응장치(20)는 광학적 투과성을 가진 소재로 구성된다. 따라서 발광부(130)에서 조사된 광은 반응장치(20) 내 반응 챔버(25)뿐만 아니라 반응장치(20)의 다른 영역을 투과한다.
여기서, 반응 장치(20)의 플랫폼(21) 중 반응 챔버(25)가 위치하는 영역을 제 1 영역(25a), 반응 챔버(25)이외의 다른 플랫폼(21)의 영역을 제 2영역(25b)이라 지칭한다.
제 2영역(25b)을 투과한 광은 도 5와 같이 산란될 수 있다.
일 예에 따른 반응장치(20)의 플랫폼(21)은 세 개의 판이 접합된 구조로 형성될 수 있다.
세 개의 판은 상판, 하판 및 중간판으로 구분될 수 있으며, 상판과 하판은 필름으로 형성될 수 있고, 상판과 하판을 형성하는데 사용되는 필름은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 등의 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리염화비닐(PVC) 필름, 폴리비닐 알코올(PVA) 필름, 폴리스틸렌(PS) 필름 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 중에서 선택된 하나일 수 있다.
중간판은 셀룰로오즈 등의 다공질 시트로 형성되어 그 자체로서 벤트(vent)의 역할을 할 수 있으며, 다공질 시트를 소수성을 갖는 물질로 만들거나 다공질 시트에 소수성 처리를 하여 시료의 이동에는 영향을 주지 않도록 할 수 있다.
이렇게 세 개의 판이 접합되어 형성되 형성된 플랫폼(21)은 조사되는 광의 광학적 굴곡을 발생시킬 수 있다. 즉, 반응장치(20)의 제 2영역(25b)도 발광부(130)가 조사하는 광을 투과하는 광학적 투과성을 포함하지만 제 조사된 빛을 산란시킬 수 있다.
체외진단 검사에 있어서, 저농도의 바이오마커를 검출할 수 있는 능력은 검사장치(100)의 중요한 성능지표 중 하나이다. 특히, 심장성 트로포닌(Troponin I, TnI; Troponin T, TnT)와 같은 혈액 중 심혈관 마커는 질병의 조기 진단을 위해서 검출 민감도가 중요하다.
하지만 도 5에서 도시된 바와 같이, 제 2 영역(25b)에 투과된 광이 산란한 후 수광부(150)에 수집되면, 반응 챔버(25)에 해당하는 제 1영역(25a)을 투과한 저농도 바이오마커 검출에 어려움이 있다. 산란된 빛이 수광됨으로써 제 1영역(25a)을 통과한 신호 크기가 저하될 수 있기 때문이다.
따라서 개시된 검사장치(100)는 제 2영역(25b)에서 산란되는 수광되는 빛을 최소화하여 저농도 바이오마커 검출의 효율을 증가시킨다.
도 6은 일 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 정면도이다.
도 6을 참조하면, 개시된 일 예에 따른 발광부(130) 및 수광부(150)는 반응장치(20), 구체적으로 제 1영역(25a)과 대향하는 위치에 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
반응장치(20)는 구동부(140)가 전달하는 회전력에 의해서 회전한 후. 시료를 제 1 영역(25a)으로 이동시킨다. 수광부(150)는 반응장치(20)가 회전한 위치에 기초하여 제 1영역(25a)에 대응하는 위치로 동력전달부(155)에 의해서 이동한다.
이 후, 발광부(130)는 광을 조사하고, 제 1영역(25a)에 수용되는 검출대상물을 통과한 광은 수광부(150)에 의해서 수광된다.
이 때, 발광부(130)는 도 6에서 도시된 바와 같이, 제 1영역(25a)에 해당하는 폭보다 미리 설정된 값 이하의 폭으로 마련된 광원을 통해 광을 조사할 수 있다.
발광부(130)가 미리 설정된 값 이하의 폭으로 광을 조사하는 것은 수광부(150)의 촬영 각도에서 제 1영역(25a)에 가려져 발광부(130)가 보이지 않은 것을 의미한다.
즉, 개시된 일 예에 따른 검사장치(100)는 발광부(130)가 조사하는 광원의 폭을 제한하여 제 1영역(25a)에만 조사된 광이 투과하도록 동작하고, 나아가 수광부(150)의 광 측정 능력을 최대화시킬 수 있다.
도 7은 도 6의 일 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 평면도이다.
도 7을 참조하면, 반응장치(20)에서 검출대상물이 수용되는 반응 챔버(25)의 2차원적 영역은 제 1영역(25a)에 해당한다. 또한, 반응장치(20)에서 제 1영역(25b)에 이외의 영역은 제 2영역(25b)에 해당한다.
또한, 도 7은 도 6의 본체(107)의 상면에서 검사장치(100)의 내부를 바라본 방향을 도시한 도면이다. 즉. 일 예에 따른 검사장치(100)는 도 7과 같이 상측을 기준으로 발광부(130), 제 1 영역(25a) 및 수광부(150)가 순서대로 배치된 형태로 마련될 수 있다.
도 7에서 반응장치(20)의 왼편에 도시된 제 1 영역(25a)를 살펴보면, 발광부(130)의 광원의 폭은 제 1영역(25a)의 폭보다 작을 수 있다. 즉, 도 7에서 발광부(130)의 가로의 길이는 제 1영역(25a)의 가로의 길이보다 작다. 이를 통해서 발광부(130)가 조사한 광은 제 2 영역(25b)에서 산란되지 않고, 제 1영역(25a)를 통과하여 수광부(150)로 바로 수집된다.
개시된 일 예에 따른 검사장치(100)에서 발광부(130)의 가로의 길이만이 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 7에서 반응장치(20)의 오른편에 도시된 제 1영역(25a')를 살펴보면, 발광부(130)의 세로의 길이 또한 제 1영역(25a')의 길이보다 작거나 같을 수 있다. 여기서 발광부(130)의 광원의 총 너비는 제 1영역(25a')의 너비보다 작다.
한편, 도 7에서 왼편에 도시된 제 1 영역(25a)에서 발광부(130)의 광원의 총 너비는 제 1영역(25a)의 너비보다 클 수도 있다.개시된 일 예에 따라 발광부(130)의 폭을 제한한다 하더라도, 제 1영역(25a)의 너비가 반드시 발광부(130)의 너비보다 작을 필요는 없다. 즉, 발광부(130)의 광원의 폭이 제한되어 제 1영역(25a)을 통과한 광을 수광부(150)가 수집하는 충분하고, 제한은 없다.
도 8은 일 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8을 참조하면, 검사장치(100)는 제어부(120)의 제어에 의해 회전력을 발생하는 구동부(140), 구동부(140)의 동력에 의해서 회전하는 반응장치(20), 반응장치(20)의 플랫폼(21)에 마련된 반응 챔버(25), 제어부(120)에 제어에 의해서 광을 조사하는 발광부(130) 및 반응 챔버(25)를 통과한 빛을 수광하는 수광부(150)를 포함한다.
도 2에서 전술한 바와 같이, 구동부(140)에 의해서 회전하는 반응장치(20)는 시료를 반응 챔버(25)로 채널(24)를 통해 전달한다. 일 예에 따른 반응 챔버(25)는 전달되는 시료를 흡수하고, 도 8에서 도시된 화살표 방향으로 시료는 이동한다.
반응 챔버(25)에서 이동하는 시료는 시약과 이동 경로를 통해 차례로 반응한다. 시약과 반응한 시료, 즉, 검출대상물은 발광부(130)가 조사하는 광의 특정한 파장을 가지는 광으로 변화시킬 수 있고, 수광부(150)는 검출대상물을 통과한 광을 수집한다.
구체적으로 수광부(150)는 컨트롤 라인(26)을 이동하는 검출대상물을 투과한 광을 수광한다. 즉, 수광부(150)가 컨트롤 라인(26)을 이동하는 검출대상물을 촬영하면, 제어부(120)는 시료가 정상적으로 반응 챔버(25)로 도달하였다고 판단한다.
이후, 시료는 계속 이동하고, 검출대상물은 테스트 라인(27)을 통과한다. 수광부(150)는 테스트 라인(27)에 위치하는 검출대상물을 투과한 광을 촬영하고, 촬영 결과를 제어부(120)로 전달한다. 제어부(120)는 촬영 결과에 기초하여 진단한다.
한편, 일 예에 따른 검사장치(100)의 광의 산란에 의한 측정 민감도를 증가시키기 위해서 발광부(130) 광원의 폭을 제한한다. 즉, 반응 챔버(25)의 2차원적 면적에 해당하는 제 1영역(25a)의 폭은 도 8에서 도시된 바와 같이 발광부(130)의 폭보다 클 수 있다.
이 경우 수광부(150)는 촬영 각도 상 제 1영역(25a)에 가려져 발광부(130)가 보이지 않고, 수광부(150)는 검출대상물을 투과한 광만을 수집한다.
한편, 도 8은 반응장치(20)에 위치하는 복수 개의 반응 챔버(25) 중 하나의 반응 챔버(25)에서 동작하는 발광부(130) 및 수광부(150)를 도시하고 있다. 하지만 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 개시된 검사장치(100)는 반응장치(20) 내 다수의 반응 챔버(25)내 검출대상물을 촬영하는 복수 개의 발광부(130)를 포함할 수 있다.
또한, 수광부(150)는 복수의 반응 챔버(25)의 검출대상물을 통과하는 광을 수광하기 위해서 이동할 수 있고, 또는 복수 개로 마련될 수 도 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 정면도이다.
도 9를 참조하면, 개시된 다른 예에 따른 검사장치(100)는 광을 조사하는 발광부(130). 검출대상물을 수용하는 반응장치(20), 반응장치(20)를 회전시키는 구동부(140), 검출대상물을 통과한 광을 수광하는 수광부(150) 및 수광부(150)를 이동시키기 위한 동력전달부(155)를 포함한다. 특히 개시된 검사장치(100)는 조사된 광이 반응 챔버(25)의 검출대상물만을 통과하도록 제한하는 마스크(50)를 더 포함할 수 있다.
검사장치(100)에서 앞서 설명한 구성과 중복되는 사항은 생략한다.
개시된 다른 예에 따른 발광부(130)는 도 6과 달리, 반응장치(20)의 넓은 면적에 광을 조사한다. 만약 마스크(50)가 없다면, 반응 장치(20)에서 광학적 투과성을 가진 반응 챔버(25) 이외의 영역을 통과한 빛은 산란하여 수광부(150)에 수광될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 마스크(50)는 발광부(130)가 조사하는 광이 반응챔버(25)만을 통과할 수 있도록 제한한다. 또한, 마스크(50)는 발광부(130)와 반응장치(20)의 사이에 마련될 수 있으며, 마스크(50)는 반응장치(20)에 밀착해서 위치시키는 것이 바람직하다.
도 10a은 개시된 다른 예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 평면도이다. 도 10b는 도 10a의 검사장치의 변형례이다. 중복되는 설명을 피하기 위해서 함께 설명한다.
검사장치(100)의 내부를 상면에서 내려다보면 반응장치(20) 등 다른 구성은 도 10a과 같이 도시될 수 있다.
여기서 반응장치(20)의 상판에서 반응 챔버(25)가 마련된 영역, 즉 제 1영역(25a)은 복수 개 마련될 수 있다. 일 예에 따라 마스크(50)는 복수 개의 제 1영역(25a) 중 하나에 위치할 수 있다.
다만, 반드시 마스크(50)가 하나의 제 1영역(25a)에만 위치하는 것은 아니고, 마스크(50)가 복수 개 마련되어 제 1영역(25a)에 각각 위치할 수 있다.
도 10a를 참조하면, 일 예에 따른 마스크(50)의 중앙 부분은 스트립(strip) 모양의 홈(51)을 포함할 수 있다. 이 때 마스크(50)의 중앙 홈(51)의 폭은 제 1영역의 폭보다 작을 수 있다.
즉, 반응장치(20)의 하면에 위치하는 수광부(150)는 그 촬영 각도 상 제 1영역에 의해서 발광부(130)가 가려진다. 이를 통해서 발광부(130)가 조사하는 광은 제 1영역(25a)만을 통과하여 수광부(150)에 도달할 수 있고, 빛의 산란에 따른 검출 감도가 향상될 수 있다.
한편, 도 10a에서 도시된 마스크(50)의 중앙 홈(51)의 폭은 다양하게 변형될 수 있다. 즉, 도 10a에서는 중앙 홈(51)의 세로 폭만이 제 1영역(25a)의 폭보다 작은 경우를 도시하였지만, 도 7과 같이 중앙 홈(51)의 가로 폭도 제 1영역(25a)보다 작거나 같을 수 있다.
도 10b는 개시된 검사장치(100)의 변형례이다. 구체적으로 반응장치(20)에서 반응 챔버(25)에 대응하는 제 1 영역이 반드시 도 10a와 같은 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 10b와 같이, 제 1영역(25a)는 반응장치(20)에 다양하게 변경되어 마련될 수 있으며, 마스크(50)는 제 1영역의 위치와 크기에 맞추어 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 마스크(50)의 홈(51)은 반드시 마스크(50)의 중앙에만 한정되는 것은 아니고, 도 10b와 같이 측면쪽에 위치할 수 있다. 또한, 홈(51) 모양이 반드시 스트립 모양일 필요가 없다. 즉, 마스크(50)는 제 1영역(25a)의 모양에 맞추어 발광부(130)가 조사하는 광을 제한할 수 있는 크기를 포함하면 충분하고, 제한은 없다.
도 11은 개시된 다른 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 사시도이다.
개시된 다른 실시예에 따른 검사장치(100)은 광을 조사하는 발광부(130), 조사된 광이 반응장치(20)에 전부 투과되지 않도록 제한하는 마스크(50), 반응장치(20)내 위치하며 검출대상물을 수용하는 반응 챔버(25), 반응 챔버(25)를 투과한 광을 수광하는 수광부(150), 반응장치(20)를 회전시키는 구동부(140) 및 전술한 구성을 제어하는 제어부(120)를 포함한다.
여기서 발광부(130)는 도 8에서 도시된 검사장치(100)의 발광부와 달리 면광원을 포함한다. 즉, 도 11의 발광부(130)는 반응 챔버(25)에 대응하는 제 1영역(25a)의 모양에 맞추어 제한된 선광원을 조사하는 것이 아니라, 넓은 면적의 광을 조사하는 백 라이트 유닛으로 마련될 수 있다.
이러한 발광부(130)가 조사하는 광은 반응장치(20)의 넓은 영역, 즉 제 1영역을 포함한 제 2영역(25b)에도 조사될 수 있다. 따라서 검출 효율을 향상시키기 위해서 개시된 검사장치(100)는 마스크(50)를 더 포함한다.
발광부(130)에서 조사된 광은 마스크(50)에 형성된 중앙 홈(51)을 제한적으로 통과하여 반응장치(20)의 반응 챔버(25)에 도달하고, 반응 챔버(25)에 수용된 검출대상물을 투과한 광은 수광부(150)에서 수집된다. 수광부(150)는 제어부(120)로 검출 이미지를 전달하고, 제어부(120)는 이를 기초하여 진단한다.
한편, 도 11에서 도시된 마스크(50)는 반응장치(20)와 떨어진 위치에 도시되었다. 이는 설명의 편의와 각 구성의 구별을 위한 것이다. 즉, 마스크(50)는 반응장치(20)의 상면에 밀착되어 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 마스크(50)의 모양이 반드시 도 11과 같이 직사각형 모양으로 한정되는 것은 아니며, 반응장치(20)와 같은 모양, 예를 들어 원 모양으로 형성될 수도 있다. 즉, 마스크(50)의 모양은 발광부(130)가 조사하는 광을 제 1영역(25a)에 한해서 투과할 수 있는 홈(51)이 형성되면 충분하고, 그 모양과 크기에 제한이 없다.
도 12는 개시된 또 다른 일 실시예에 따른 검사장치의 광학 측정을 설명하기 위한 사시도이다. 구체적으로 도 12는 도 11과 달리 검사장치(100)의 하면에서 올려다본 방향으로 도시된 사시도이다.
도 12를 참조하면, 또 다른 일 실시예에 따른 검사장치(100)는 조사하는 광의 위치 및 세기를 조절할 수 있는 발광부(130), 회전력을 제공하는 구동부(140), 구동부(140)가 전달하는 회전력에 의해 회전하는 반응장치(20), 반응장치(20)의 플랫폼(21)에 마련되어 검출대상물을 수용하는 반응 챔버(25), 검출대상물을 통과한 광을 수광하는 수광부(150) 및 전술한 각 구성을 제어하는 제어부(120)를 포함한다.
이하에서 검사장치(100)에 포함된 구성 중 앞서 설명한 사항과 중복되는 구성에 관한 설명은 생략한다.
개시된 검사장치(100)에서 발광부(130)는 디스플레이 패널(display panel)을 포함할 수 있다.
구체적으로 발광부(130)는 스스로 발광하는 발광형 디스플레이 패널과 별도의 광원을 필요로 하는 비발광형 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 발광형 디스플레이 패널로는 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT) 패널, 전계발광소자(Electro Luminescence, EL) 패널, 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diode, OLED) 패널, 진공형광 디스플레이(Vacuum Fluorescence Display, VFD) 패널, 전계방출 디스플레이(Field Emission Display, FED) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 등을 포함하며, 비발광형 디스플레이 패널은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 패널 등을 포함한다.
액정 디스플레이 패널은 패널의 후방에서 광을 방출하는 백 라이트 유닛을 더 포함할 수 있으며, 백 라이트 유닛으로부터 방출되는 광은 액정 디스플레이 패널에 마련된 컬러 필터를 통과하면서 색을 나타낸다.
디스플레이 패널은 광이 발광하는 영역을 조절할 수 있다. 일 예로 발광형 디스플레이 패널의 경우 전력이 공급되는 광원을 선택적으로 제어함으로써, 발광하는 영역을 조절한다. 또한, 비발광형 디스플레이 패널은 백 라이트 유닛을 제어하거나 TFT(Thin Film Transistor) 어레이가 포함된 기판을 제어하여 광이 조사되는 것을 제어하여 발광 영역을 선택적으로 제어할 수 있다.
도 12에서 도시된 발광부(130)는 반응장치(20)로 조사하는 광원의 영역을 제어하는 동작을 개략적으로 도시한 것이다. 도 12에서 도시된 발광부(130)는 다양한 점광원 중 제 1영역(25a)에만 광을 조사하도록 일부 점광원만을 점등시킨다.
이렇게 광원의 선택적으로 점등시킴으로써, 개시된 발광부(130)는 앞서 언급한 제 1영역(25a)에 해당하는 반응 챔버(25)로 광을 조사할 수 있고, 수광부(150)는 반응장치(20)의 기타 영역에서 산란되는 빛의 영향을 최소화하여 검출대상물을 통과한 광을 수집할 수 있으므로 검출 감도가 우수한 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 디스플레이 패널을 포함하는 발광부(130)는 도 20에서 후술하는 식별 정보 등을 포함하는 반응장치(20)의 다른 영역을 촬영할 경우에도 선택적으로 광원을 점등시킴으로써, 최적의 영역을 촬영하고 전력 효율을 높일 수 있다.
한편, 디스플레이 패널은 컬러 필터를 제어하여 조사하는 광원의 파장을 선택적으로 제어할 수도 있다.
구체적으로 컬러 필터는 특정 영역의 파장을 흡수 또는 투과시키는 염료나 안료로 구성되는 필터를 의미한다. 예를 들어, 컬러 필터는 청색은 투과시키고 청색 이외의 색은 흡수하는 청색 필터, 녹색은 투과시키고 녹색 이외의 색은 흡수하는 녹색 필터 및 적색은 투과시키고 적색 이외의 색은 흡수하는 적색 필터로 구성될 수 있다.
개시된 발광부(130)는 컬러 필터를 제어하여 선택적으로 특정 파장의 광을 조사하는 것도 가능하다.
만약 반응 챔버(25)가 골드(gold) 나노 입자를 사용하면, 녹색 파장의 광에 대한 감도가 우수하다. 이 경우 제어부(120)는 디스플레이 패널이 녹색 파장의 광을 조사하도록 발광부(130)를 제어할 수 있다.
한편, 도 12에서는 발광부(130)가 반응장치(20)에 마련된 복수 개의 반응 챔버(25) 중 하나의 반응 챔버(25)에만 광을 조사하는 동작을 도시하였다. 하지만 이러한 예시는 설명의 편의를 위한 것이고, 발광부(130)는 반응장치(20)의 전 면적에 광을 조사하는 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 또한, 발광부(130)는 제어부(120)의 제어에 의해서 각 반응 챔버(25)에 광을 조사할 수 있으며, 광을 조사할 필요가 있는 위치에 선택적으로 광을 조사할 수도 있다.
발광부(130)가 이렇게 선택적으로 광을 조사하면, 각기 다른 반응장치(20)가 삽입되더라도 반응 챔버(25)의 모양이나 위치와 무관하게 광원이 점등되는 영역을 조절할 수 있다. 즉, 개시된 검사장치(100)는 다이내믹하게 광을 조사하는 영역을 튜닝할 수 있다.
한편, 개시된 발광부(130)의 디스플레이 패널은 앞서 언급한 구성 이외에도 설명하지 않은 다른 구성을 포함할 수 있으며, 제한은 없다.
도 13a 내지 도 13d는 개시된 검사장치의 일 효과를 설명하기 위한 그래프이다. 중복되는 설명을 피하기 위해서 이하 함께 설명한다.
앞서 언급한 바와 같이 개시된 검사장치(100)는 반응장치(20)의 일정 영역에만 광을 선택적으로 조사하거나, 조사된 광이 선택적으로 반응 챔버(25)를 투과하도록 제어한다.
이에 따라서 검사장치(100)는 종래 기술과 달리 반응장치의 광학적 투과성에 의한 빛의 산란으로 수광부(150)의 검출 능력이 저하되는 것을 방지한다.
일 예로 검사장치(100)가 저농도의 바이오마커, 예를 들어 심혈관 질환 마커를 촬영하는 경우, 고감도의 검출이 가능하다.
여기서 심혈관 질환 마커는 심장성 트로포닌(Troponin I, TnI; Troponin T, TnT)일 수 있다.
심장성 트로포닌은 일반적으로 흉통, 심전도 변화, 심근 손상 표지자의 상승에 근거하는 급성심근경색증(acute myocardial infarction, AMI)의 진단 및 비ST 분절 상승 급성 관상동맥 증후군 환자의 위험 분류를 위한 보조 수단으로 사용된다.
금성심근경색증 발생 시, 심장성 TnI와 TnT가 분비되는데, TnI와 TnT는 급성심근경색증 환자의 경우 초기에 상승하고, 기저 값과 명백하게 구별되는 농도에 도달하므로 금성심근경색증을 판단하는데 도움이 된다.
도 13a 내지 도 13d는 종래 일반적인 검사장치로 TnI를 검출한 이미지와 개시된 검사장치(100)를 이용하여 촬영한 이미지를 비교한 것이다. 즉, 검사장치(100)에는 심혈관 마커인 TnI를 검사하는 반응장치(20)를 삽입하였다.
도 13a 시료의 TnI도가 0.05ng/mL, 도 13b 시료의 TnI도가 0.2ng/mL 도 13c 시료의 TnI도가 3.9ng/mL 도 13d 시료의 TnI도가 043ng/mL 인 경우를 비교한 그래프이다.
각 그래프에서 x축은 수광부(150)의 픽셀(pixel) 즉 반응 챔버(25)의 길이를 나타내고, 단위는 mm이다. y축은 수광부(150)에서 수집되는 광량, 또는 빛의 세기(intensity)를 나타내고, 단위는 %이다.
또한 각 그래프에서 점선은 종래 일반적인 검사장치에 의한 결과이고, 실선은 개시된 일 예에 따른 검사장치(100)에 관한 결과이다.
한편, 도 3에서 언급한 바와 같이, 반응장치(20)의 회전에 의해서 원심 분리된 혈청은 반응 챔버(25)에서 흡수된다. 혈청은 반응 챔버(25)내 수용되는 시약과 반응하면서 반응 챔버(25) 내부를 이동한다. 먼저 혈청은 컨트롤 라인(26)에 도달한다. 수광부(150)는 컨트롤 라인(26)에서 검출대상물을 통과한 광을 수광하여 혈청이 반응 챔버(25)를 정상적으로 통과하는지 여부를 판단한다.
일 예로 도 13a에서는TnI도가 0.05ng/mL인 혈청이 이동하면서 수광부(150)가 촬영한 결과이다. 즉, 도 13a에서 컨트롤 라인(26)은 반응 챔버(25)와 채널(24)이 연결된 시작점에서 350mm 내지 400mm사이에 위치한다. 컨트롤 라인(26)에서 수광된 수광부(150)의 광량이 종래 기술보다 약 15% 어두워져 수광되는 것을 확인할 수 있다.
종래 검사장치는 반응 장치(20)의 광학적 투과성에 의해서 산란된 빛이 수광부(150)로 수집된다. 이를 방지함으로써 개시된 검사장치(100)의 수광부(150)는 반응 챔버(25)를 통과한 빛만을 수광할 수 있고, 수광부(150)가 검출대상물을 투과한 어두운 광을 수집할 수 있다.
한편 컨트롤 라인(26)을 통과한 혈청은 계속해서 반응 챔버(25)를 이동하고, 테스트 라인(27)을 통과한다. 수광부(150)는 테스트 라인(27)에서 검출대상물을 투과하는 광을 수신한다.
도 13a에서 테스트 라인(27)은 600mm 내지 650mm 사이에 위치할 수 있다. 도 13a를 참조하면, 테스트 라인(27)에서도 검출되는 수광부(150)의 광량이 어두어져 수광되는 것을 할 수 있다.
TnI도를 변화한 실험에서도 개시된 검사장치(100)는 반응장치(20)의 제 1영역(25a)만을 통과한 어두어진 광을 수광하는 것을 확인할 수 있다. 도 13b내지 도 13d를 참조하면, 컨트롤 라인(26)과 테스트 라인(27)에서 수집되는 광량이 종래 검사장치가 수광하는 광량보다 적어지는 것을 확인할 수 있다.
도 13a 내지 도 13d를 비교하면, TnI의 농도가 진할수록 발광부(130)에서 조사되는 빛은 검출대상물을 통과하기 어려워지고, 수광부(150)는 더 적은 광량을 수광하게 된다.
도 14a 내지 도 14c는 개시된 다른 실시예에 따른 검사장치의 효과를 설명하기 위한 그래프이다. 중복되는 설명을 피하기 위해서 이하 함께 설명한다.
도 14a 내지 도 14c에서 x축은 TnI의 농도를 나타내고, 단위는 ng/mL이다. y축은 흡광도를 나타내고, 단위는 AU이다.
한편, 개시된 다른 실시예에 따른 검사장치(100)는 발광부(130)와 반응장치(20)사이에 마스크(50)를 포함한다.
마스크(50)는 조사되는 광을 선택적으로 반응장치(20), 구체적으로 반응 챔버(25)로 투과시킨다. 이 때문에 반응 챔버(25)의 이외의 영역에서 산란되는 빛이 수광부(150)로 수광되는 것을 방지한다.
개시된 검사장치(100)의 효과를 비교하기 위해서 그래프는 종래 검사장치를 마름모가 포함된 실선으로 개시된 검사장치(100)를 네모 모양이 포함된 실선으로 나타내었다.
도 14a를 참조하면, 개시된 검사장치(100)는 0.05 내지 0.25 ng/mL인 저농도의 TnI 에서도 흡광도가 종래에 비해 효과적인 것을 확인할 수 있다. 이는 저농도에서도 검출 민감성이 개선되었다는 것을 보여준다.
도 14b 및 도 14c를 참조하면, 개시된 검사장치(100)는 TnI의 농도가 큰 폭으로 변화더라도 종래 기술보다 효과적으로 검출대상물을 검출한다.
일 예로 도 14b에서 종래 검사장치는 TnI 10 ng/mL에서 검출하는 흡광도와 40ng/mL에서 검출하는 흡광도의 차이가 약 0.08AU이다. 이와 비교하여 개시된 검사장치(100)는 검사장치는 TnI 10 ng/mL에서 검출하는 흡광도와 40ng/mL에서 검출하는 흡광도의 차이가 약 0.28AU이다.
즉, 개시된 검사장치(100)는 시료의 다양한 농도 범위 내에서 검출대상물을 명확하게 검출할 수 있으므로, 다이내믹 레인지(dynamic range)가 개선되는 효과가 있다.
도 15는 개시된 일 예에 따른 검사장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15를 참조하면, 개시된 일 예에 따른 검사장치(100)는 광을 조사하는 광원의 영역이 제한된 발광부(130)를 포함한다.
동작과 관련하여, 검사장치(100)의 트레이(102)에 반응장치(20)가 안착된다. 이후, 사용자의 입력 명령에 의해서 트레이(102)는 본체(107) 내부로 삽입된다.
이후, 반응장치(20)는 구동부(140)가 전달하는 동력에 의해서 회전한다(200).
반응장치(20)의 회전에 의해서 시료 챔버(23)내 수용된 시료는 채널(24)를 따라 반응 챔버(25)로 이동한다. 회전이 멈추면, 반응 챔버(25)는 시료를 흡수한다.
한편, 반응장치(20)의 회전이 멈추면, 제어부(120)는 반응장치(20)의 반응 챔버(25)의 위치를 파악한다. 이는 제어부(120)가 반응 챔버(25)가 미리 설정된 발광부(130)와 수광부(150)의 사이에 마련되도록 반응장치(20)의 회전을 제어하는 것일 수 있다.
반응 챔버(25)가 발광부(130)와 수광부(150)의 사이에 부정확하게 마련되면, 제어부(120)는 수광부(150)의 위치를 이동하도록 제어한다(210).
제어부(120)는 발광부(130)가 조사할 광을 선택한다. 일 예로 반응 챔버(25)가 골드(gold) 나노 입자를 사용하면, 수광부(150)는 녹색 파장의 광을 다른 파장에 비해 효과적으로 수광할 수 있다. 따라서 제어부(120)는 발광부(130)가 녹색 파장의 광을 조사하도록 제어할 수 있다.
발광부(130)가 반응장치(20)의 제 1영역에 제한적으로 광이 조사한다(230). 즉, 제어부(120)는 반응 챔버(25) 및 수광부(150)의 위치를 판단한 후, 발광부(130)가 광을 조사하도록 제어한다.
수광부(150)는 반응 챔버(25)에서 수용된 검출대상물, 즉 시약과 반응한 시료를 통과한 광을 수집한다(240).
도 6 내지 8에서 설명한 바와 같이, 광학적 투과성을 가지는 반응장치(20)는 반응장치(20)의 제 1영역(25a) 이외의 영역, 제 2영역(25b)에서 빛을 산란할 수 있다. 이렇게 산란된 광이 수광부(150)에서 수집되면, 반응 챔버(25)의 검출대상물을 투과한 광이 검출능력이 떨어지게 된다. 즉, 개시된 발명은 발광부(130)가 광을 조사하는 범위를 제한시켜 검출 효과를 상승시킨다.
도 16은 개시된 다른 예에 따른 검사장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 16을 참조하면, 개시된 일 예에 따른 검사장치(100)는 광을 조사하는 발광부(130)와 반응장치(20)이 사이에 투과되는 광을 선택적으로 제한하는 마스크(50)를 더 포함한다.
동작과 관련하여, 검사장치(100)의 트레이(102)에 반응장치(20)가 안착된다. 이후, 사용자의 입력 명령에 의해서 트레이(102)는 본체(107) 내부로 삽입된다.
이후, 반응장치(20)는 구동부(140)가 전달하는 동력에 의해서 회전한다(300).
반응장치(20)의 회전이 멈추면, 제어부(120)는 반응장치(20), 특히 반응 챔버(25)의 위치를 확인한다.
반응 챔버(25)의 위치에 따라 제어부(120)는 마스크(50)의 위치를 조정하거나, 수광부(150)를 이동시킨다(310).
도 9 내지 도 11에서 설명한 바와 같이, 마스크(50)는 반응장치(20)의 제 1영역(25a)에 대응하는 홈(51)을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 홈(51)은 발광부(130)가 조사한 광을 반응장치(20)로 투과시킨다. 홈(51)을 제외한 마스크(50)의 나머지 영역은 광을 반사시킨다.
제어부(120)가 마스크(50)의 위치를 판단하는 것은, 마스크(50)의 홈(51)과 반응장치(20)의 제 1영역(25a)이 대응되는지 여부를 판단하는 것을 의미한다.
판단 방법은 다양할 수 있다. 만약 마스크(50)와 반응장치(20)가 서로 맞지 않으면, 제어부(120)는 디스플레이(160) 등을 통해서 사용자에게 위치의 부정확 여부를 출력할 수 있다.
발광부(130)가 반응장치(20)의 제 1영역에 제한적으로 광이 조사한다(320).
조사된 광은 마스크(50)의 홈(51)을 지나 반응장치(20)의 반응 챔버(25) 내 수용된 검출대상물을 투과한다.
수광부(150)는 반응 챔버(25)에서 수용된 검출대상물, 즉 시약과 반응한 시료를 통과한 광을 수집한다(330).
즉, 개시된 다른 실시예에 따른 검사장치(100)는 마스크(50)를 통해 발광부(130)가 조사한 광을 선택적으로 제한함으로써, 수광부(150)가 반응장치(20)의 제 2영역(25b)을 통과한 광을 수집하는 것을 최소화하고, 검출 효과를 상승시킨다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 검사장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 17을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 검사장치(100)는 발광부(150)가 광을 조사하는 영역을 선택적으로 제어한다.
동작과 관련하여, 검사장치(100)의 트레이(102)에 반응장치(20)가 안착된다. 이후, 사용자의 입력 명령에 의해서 트레이(102)는 본체(107) 내부로 삽입된다.
이후, 반응장치(20)는 구동부(140)가 전달하는 동력에 의해서 회전한다(400).
반응장치(20)의 회전에 의해서 시료 챔버(23)내 수용된 시료는 채널(24)를 따라 반응 챔버(25)로 이동한다.
회전이 멈추면, 제어부(120)는 수광부(150)의 위치 및 발광부(130)가 광을 조사할 영역을 검색한다(410).
구체적으로 제어부(130)는 회전이 멈춘 후, 반응장치(20)의 반응 챔버(25)의 위치에 기초하여 수광부(150)의 위치 및 발광부(130)가 광을 조사할 영역을 검색한다.
제어부(120)는 검색된 위치에 기초하여 수광부(150)를 이동시킨다(420).
구체적으로 제어부(120)는 구동부(140)의 동력을 전달하는 동력전달부(155)를 제어하여 수광부(150)를 이동시킨다.
제어부(120)는 발광부(130)가 조사하는 광이 반응장치(20)의 제 1영역(25a)을 제한적으로 통과하도록 발광부(130)를 제어한다(430).
도 12에서 설명한 바와 같이, 제어부(120)는 검색된 반응장치(20)의 위치에 기초하여 발광부(130)가 점등하는 광원을 선택한다. 즉, 발광부(130)가 포함하는 복수 개의 광원 중, 제 1영역(25a)에만 광을 조사하는 광원을 선택한다.
발광부(130)에서 선택적으로 조사된 광은 검출대상물을 투과하여 수광부(150)에서 수집된다(440).
이를 통해서 개시된 검사장치(100)는 반응장치(20)의 제 2영역(25b)에서 산란되는 광이 수광부(150)에서 수집되는 것을 최소화하여 검출 능력을 향상시킨다.
도 18은 일 예에 따른 검사장치(100)의 또 다른 외관도이다. 도 19는 도 18의 검사장치에 삽입되는 반응장치의 외관도이다. 중복되는 설명을 피하기 위해서 이하 함께 설명한다.
도 1에서 설명한 바와 같이, 개시된 검사장치(100)가 반드시 디스크 타입에 한정되는 것은 아니다. 즉, 검사장치(100)는 광학적 투과성을 가지는 반응장치(20) 내 수용되는 시료를 광학 측정하는 체외진단기이면, 충분하다.
이러한 체외진단기의 일 예로 도 18은 카트리지 타입의 반응장치가 삽입되는 검사장치에 관한 것이다.
검사장치(100)에는 반응장치(10)가 장착되는 공간인 장착부(103)가 마련되며, 장착부(103)의 도어(108)를 상측으로 슬라이딩하여 개방하면 반응장치(10)를 검사장치(100)에 장착할 수 있는바, 구체적인 예로서 반응 장치(10)의 일부를 장착부(103)에 마련된 소정의 삽입홈(104)에 삽입할 수 있다.
반응장치(10)의 일부는 본체(107) 내부로 삽입되고, 나머지 부분은 검사장치(100)의 외부로 노출되어 지지대(106)에 의해 지지될 수 있다. 그리고, 가압부(105)가 반응장치(10)를 가압하면 시료가 반응이 일어나는 영역으로 이동하는 것을 촉진할 수 있다.
반응장치(10)의 장착이 완료되면, 검사장치(100)는 도어(102)를 폐쇄하고 검사를 시작한다.
도 18의 예시에 따른 검사장치(100)에 삽입되는 카트리지 타입의 반응장치(10)는 도 19와 같은 외관을 가질 수 있다.
도 19를 참조하면, 일 예시에 따른 반응장치(10)는 하우징(11)과, 시료와 시약이 만나 반응이 일어나는 플랫폼(12)을 포함할 수 있다.
하우징(11)은 플랫폼(12)을 지지하는 것과 동시에 사용자가 반응 장치(10)를 파지할 수 있도록 한다. 플랫폼(12)은 하우징(11)의 하부에 접합되거나 하우징(11)에 형성된 소정의 홈에 끼워지는 방식으로 하우징(11)과 결합될 수 있다.
하우징(11)은 성형이 용이하고 화학적, 생물학적으로 비활성인 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 아크릴, 폴리다이메틸실록산(PDMS) 등의 폴리 실록산, 폴리카보네이트(PC), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸열(LDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 등의 폴리에틸렌, 폴리비닐알코올, 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE), 폴리프로필렌(PP), 아크릴로니트릴 뷰타디엔 스티렌(ABS), 사이클로 올레핀 공중합체(COC) 등의 플라스틱 소재, 유리, 운모, 실리카, 반도체 웨이퍼 등의 다양한 재료가 하우징(11)의 재료로 사용될 수 있다.
하우징(11)에는 시료가 유입되는 유입홀(inlet hole, 11a)이 형성된다. 사용자는 검사 대상인 시료를 파이펫(pipet)이나 스포이드 등의 도구를 이용하여 유입홀(11a)에 떨어뜨릴 수 있다.
플랫폼(12)에는 복수의 챔버(12a)가 형성되고, 챔버(12a)에는 시약이 수용되어 있다. 예를 들어, 시약은 챔버(12a) 내부에 도포된 후 건조되는 방식으로 수용될 수 있다. 유입홀(11a)에 유입된 시료는 유입홀(11a)과 챔버(12a)를 연결하는 채널(미도시)을 통해 챔버(12a)에 도달하고, 챔버(12a)에 미리 수용되어 있는 시약과 반응한다. 앞서 도 1에서 반응장치(10)의 일부가 검사장치(100)의 삽입홈(104)에 삽입된다고 하였다. 챔버(12a)에서 시약과 시료의 반응이 일어나므로 플랫폼(12)이 홈(104)에 삽입될 수 있고, 가압부(105)가 유입홀(11a)을 가압하여 시료의 유입을 촉진시킬 수 있다.
도면에 도시되지는 않았으나, 플랫폼(12)은 세 개의 판이 접합된 구조로 형성될 수 있다. 세 개의 판은 상판, 하판 및 중간판으로 구분될 수 있으며, 상판과 하판은 차광잉크를 인쇄하여 챔버(12a)로 이동하는 시료를 외부의 빛으로부터 보호할 수 있다.
상판과 하판은 필름으로 형성될 수 있고, 상판과 하판을 형성하는데 사용되는 필름은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 등의 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리염화비닐(PVC) 필름, 폴리비닐 알코올(PVA) 필름, 폴리스틸렌(PS) 필름 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 중에서 선택된 하나일 수 있다.
중간판은 셀룰로오즈 등의 다공질 시트로 형성되어 그 자체로서 벤트(vent)의 역할을 할 수 있으며, 다공질 시트를 소수성을 갖는 물질로 만들거나 다공질 시트에 소수성 처리를 하여 시료의 이동에는 영향을 주지 않도록 할 수 있다.
이와 같이, 플랫폼(12)이 3중층 구조로 형성되는 경우, 상판과 중간판에는 유입홀(11a)을 이루는 홀이 형성되고, 상판과 하판의 챔버(12a)에 대응되는 부분은 투명하게 처리될 수 있다.
개시된 검사장치(100) 또한, 전술한 발광부(130) 또는 마스크(50)를 제어하여 광학적 투과성을 가지는 상판과 하판의 챔버(12a)에 제한적으로 광을 조사하여 빛의 산란을 최소화할 수 있다.
중간판에는 얇은 채널이 형성되고, 유입홀(11a)을 통해 유입된 시료는 채널의 모세관력에 의해 챔버(12a)까지 이동할 수 있다.
챔버(12a)에는 시약이 수용되고, 발광부(130)는 챔버(12a)의 크기와 위치에 대응하여 제한적으로 광을 조사할 수 있다. 일 예에 따른 반응장치(10)의 경우, 발광부(130)는 점광원 형태로 광을 조사할 수도 있다.
도 20은 다른 실시예에 따른 반응장치의 외관도이다.
도 20은 디스크 타입의 반응장치(20)로서, 도 2에서 설명한 반응장치(20)에서 식별정보(30)를 더 포함한다.
식별 정보(30)는 도 20에 도시된 바와 같이 QR코드로 형성되어 반응장치(20) 전면부에 부착될 수도 있고, 이외에도 바코드, 텍스트 데이터, 데이터 메트릭스, 인식 패턴, NFC 및 RFID 중 적어도 하나를 포함하는 형태로 형성되어 반응장치(20)에 부착될 수도 있다.
검사장치(100)는 반응장치(20)가 삽입되면, 반응장치(20)에 부착되어 있는 식별 정보(30)를 인식하여, 미리 정해진 검사에 대한 반응장치(20)의 적정 광량, 온도, 시료에 관한 데이터를 획득할 수 있다.
일 예에 따라 반응장치(20)의 반응 챔버(25)가 골드 나노 입자를 사용하면, 식별 정보(30)에 기초하여 발광부(130)는 녹색 파장의 광을 조사할 수 있다.
이러한 식별 정보(200)는 도 15에 도시된 형태의 반응장치(20) 이외에도 다양한 형태의 반응장치(20)에 포함될 수 있으며, 제한은 없다.
10, 20 : 반응장치, 25 : 반응 챔버,
25a : 제 1영역, 25b : 제 2 영역,
50 : 마스크, 100 : 검사장치,
110 : 입력부, 120 : 제어부,
130 : 발광부, 140 : 구동부,
150 : 수광부, 160 : 디스플레이부

Claims (20)

  1. 광을 조사하는 발광부;
    상기 발광부에서 조사되어 검출 대상물이 수용된 반응 장치를 투과한 광을 수광하는 수광부; 및
    상기 검출대상물을 수용하는 적어도 하나의 제 1영역을 포함하는 반응장치;를 포함하고,
    상기 발광부는 상기 반응장치의 상기 제 1영역에 제한하여 상기 광을 조사하는 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광부가 상기 반응 장치의 검출 대상물이 수용된 상기 제1영역에 제한하여 상기 광을 조사하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 검사장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1영역은,
    스트립(strip)형태로 마련되는 검사장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발광부는,
    미리 설정된 기준값 이하의 폭을 갖는 선광을 조사하는 선광원을 포함하는 검사장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 선광은,
    상기 제1영역의 폭 보다 작은 폭을 갖는 면적에 상기 선광을 조사하는 검사장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수광부가 상기 제 1영역을 투과한 광을 수광하는 위치로 이동하도록 제어하는 검사장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 반응장치를 회전시키는 구동부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 반응장치가 회전하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 발광부가 조사한 광이 상기 제 1영역을 투과하도록 상기 반응장치를 회전시키는 검사장치.
  8. 광을 조사하는 발광부;
    상기 발광부에서 조사되어 검출대상물을 투과한 광을 수광하는 수광부;
    상기 검출대상물을 수용하는 적어도 하나의 제 1영역을 포함하는 반응장치; 및
    상기 발광부와 상기 반응장치 사이에 위치하고, 상기 반응장치에 위치하는 적어도 하나의 제 2 영역에 광이 조사되는 것을 방지하는 마스크;를 포함하는 검사 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 마스크는,
    상기 발광부가 조사하는 광이 상기 반응장치의 제 1영역에 제한하여 투과되는 홈;을 포함하는 검사 시스템.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 마스크는,
    상기 홈의 폭이 상기 제 1영역의 폭 이하인 것을 포함하는 검사 시스템.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1영역 및 홈은,
    스트립(strip)형태로 마련되는 검사 시스템.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 발광부는,
    점광원, 선광원 및 면광원 중 적어도 하나를 포함하는 백 라이트 유닛(Back Light Unit)을 포함하는 검사 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 반응장치를 회전시키는 구동부;를 더 포함하고,
    상기 구동부는 상기 반응장치를 회전시키고, 상기 마스크와 상기 반응장치의 위치를 기초로 상기 수광부를 이동시키는 검사 시스템.
  14. 광을 조사하는 발광부;
    상기 발광부에서 조사되어 검출 대상물이 수용된 반응 장치를 투과한 광을 수광하는 수광부; 및
    상기 발광부가 상기 반응 장치의 검출 대상물이 수용된 제1영역에 제한하여 상기 광을 조사하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 발광부는,
    점광원, 선광원 및 면광원 중 적어도 하나를 포함하는 백 라이트 유닛; 및
    상기 백 라이트 유닛이 조사하는 광의 영역을 조절하는 디스플레이 패널(Display Panel);을 포함하는 검사장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1영역은,
    스트립(strip)형태로 마련되는 검사장치.
  16. 제 14에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널이 상기 제 1영역과 상기 광이 투과되는 것을 방지하는 제 2 영역을 구분하는 검사장치.
  17. 상기 디스플레이 패널은,
    상기 백 라이트 유닛이 조사하는 광의 색을 변환하는 컬러 필터;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 컬러 필터가 미리 설정된 파장의 광을 조사하도록 상기 발광부를 제어하는 검사장치.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 반응장치는,
    상기 검출대상물에 관한 데이터를 포함하는 식별정보;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 발광부가 상기 식별정보에 상기 광을 조사하도록 제어하는 검사장치.
  19. 검출대상물을 수용하는 반응장치를 회전시키고;
    광을 조사하도록 발광부를 제어하고;
    상기 발광부가 조사하는 광을 수광하는 위치로 이동하고, 상기 검출대상물을 투과한 광을 수광하는 것;을 포함하고,
    상기 제어하는 것은,
    상기 광이 상기 검출대상물을 수용하는 적어도 하나의 제 1영역을 제한하여 투과하도록 상기 발광부를 제어하는 검사장치의 제어방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    미리 설정된 파장의 광을 조사하도록 상기 발광부를 제어하는 것;을 포함하는 검사장치의 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108613932B (zh) * 2018-07-18 2023-08-22 无锡迅杰光远科技有限公司 一种新型侧照式混样装置
CN109046477B (zh) * 2018-07-23 2023-12-19 深圳市呈晖医疗科技有限公司 离心微流控装置
CN109171021B (zh) * 2018-08-22 2021-08-27 青岛颐中科技有限公司 电子烟吸烟机的供料系统
CN109613286A (zh) * 2018-12-27 2019-04-12 宁波大学 一种定性/定量生物芯片检测装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7097974B1 (en) * 1998-08-28 2006-08-29 Febit Biotech Gmbh Support for a method for determining an analyte and a method for producing the support
WO2007001084A1 (ja) * 2005-06-28 2007-01-04 Kabushikikaisya Advance 生化学分析装置及び生化学分析装置用担体
EP2133149A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-16 F.Hoffmann-La Roche Ag Lab-on-disc device
KR20100109196A (ko) * 2009-03-31 2010-10-08 삼성전자주식회사 빛의 투과량 또는 반사량을 이용한 검출 대상물의 농도 측정시스템 및 방법
JP5690359B2 (ja) * 2012-03-30 2015-03-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 撮像装置および撮像方法
KR102161058B1 (ko) * 2013-12-24 2020-09-29 삼성전자주식회사 광학검출장치 및 측정오차의 보정방법
US10379057B2 (en) * 2014-10-31 2019-08-13 Kla-Tencor Corporation Illumination system, inspection tool with illumination system, and method of operating an illumination system

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