KR20190096044A - 유체 분석 장치 및 유체 분석 장치의 제어 방법 - Google Patents

유체 분석 장치 및 유체 분석 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

유체 분석 장치 및 유체 분석 장치를 제어하는 방법이 개시된다. 개시된 유체 분석 장치는, 유체 분석 장치의 일 구성에 마련된 액츄에이터, 유체 시료가 수용되는 웰이 마련된 유체 수용 카트리지가 장착되는 장착부, 상기 유체 수용 카트리지로 광을 조사하고 상기 유체 수용 카트리지를 투과한 광으로부터 광학 신호를 검출하는 측정부, 상기 유체 시료의 정확한 검사를 수행하기 위하여, 상기 측정부에서 검출된 상기 광학 신호에 기초하여, 상기 측정부로부터 조사된 광의 빔 스폿(beam spot)이 상기 웰의 중심부에 맺히도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

유체 분석 장치 및 유체 분석 장치의 제어 방법{Fluid analysis apparatus and method of controlling thereof}
본 개시는 혈액 등과 같은 유체 시료를 검사 및 분석하기 위한 유체 분석 장치 및 유체 분석 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
유체 시료를 검사 및 분석하는 유체 분석 장치는 유체 시료를 유체 수용 카트리지에 담고 사용하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 체외진단검사기와 같은 유체 분석 장치는 유전자 등의 생체 정보를 포함하는 유체 시료가 주입되는 유체 수용 카트리지를 사용한다. 유체 수용 카트리지는 유체 공급부와 시약이 들어있는 웰을 포함한다. 검사를 위하여 유체 수용 카트리지가 유체 분석 장치로 장착이 되면, 유체 시료는 시약이 들어 있는 웰로 이동하여 시약과 반응을 하게 된다. 유체 분석 장치는 유체 반응물을 투과한 광의 검출 결과인 광학 신호에 기초하여 유체 시료의 성분 등을 도출하게 된다.
이를 위하여, 유체 수용 카트리지가 유체 분석 장치의 올바른 위치에 정확하게 장착되는 것이 무엇보다 중요할 수 있다. 기존에는, 센서를 장착하여 유체 수용 카트리지의 장착 여부를 판단하였으나, 이는 유체 수용 카트리지의 장착을 정확히 인식하지 못하였고 때로는 부정확한 검사 결과를 도출하였다.
또한, 유체 수용 카트리지가 오장착된 것을 인지한 후에도, 사용자가 유체 수용 카트리를 미세하게 움직여가며 정확하게 장착하는 것이 난해하여, 사용자는 유체 분석 장치를 수동으로 여러 번 재장착을 시도할 수 있다. 특히, 여러 검사를 위하여 다수의 유체 수용 카트리지를 장착하는 경우에 사용자는 더욱 불편할 수 있다.
본 개시는 유체 수용 카트리지에 담긴 유체 시료를 검사 및 분석하는 유체 수용 카트리지의 장착 상태를 판단하고, 유체 수용 카트리지가 정확하게 장착되지 못한 경우, 이를 해결하기 위한 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 개시의 일 측면에 따른 유체 분석 장치는, 유체 분석 장치의 일 구성에 마련된 액츄에이터, 유체 시료가 수용되는 웰이 마련된 유체 수용 카트리지가 장착되는 장착부, 상기 유체 수용 카트리지로 광을 조사하고 상기 유체 수용 카트리지를 투과한 광으로부터 광학 신호를 검출하는 측정부, 및 상기 유체 시료의 정확한 검사를 수행하기 위하여, 상기 측정부에서 검출된 상기 광학 신호에 기초하여, 상기 측정부로부터 조사된 광이 상기 웰의 중심부를 투과하도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 측정부로부터 조사된 광이 상기 웰의 중심부를 투과하기 위하여, 상기 측정부 및 상기 웰이 서로 얼라인(align)되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어할 수 있다.
상기 측정부는, 상기 유체 수용 카트리지의 상기 웰에게 광을 조사하는 광원부, 및 상기 조사된 광으로부터 광학 신호들을 검출하는 광검출부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 광원부의 중심, 상기 광검출부의 중심, 상기 웰의 중심이 일정 직경 이내의 오차로 수직 배열되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어할 수 있다.
상기 액츄에이터는, 상기 장착부 또는 상기 측정부에 마련되고, 상기 어부는, 상기 측정부로부터 조사된 광이 상기 웰의 중심부를 투과도록, 상기 액츄에이터의 동작을 제어하여 상기 장착부 또는 상기 측정부를 이동시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 액츄에이터의 동작을 제어하여 상기 측정부에 포함된 핀 홀부를 이동시킬 수 잇다.
상기 제어부는, 상기 광학 신호의 폭에 기초하여, 상기 액츄에이터의 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 광학 신호의 폭이 허용 범위을 벗어나는 경우, 상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고, 상기 광학 신호의 폭이 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별되는 경우, 상기 액츄에이터의 동작을 제어하여 상기 유체 수용 카트리지의 오작창 방향을 식별하고, 상기 오장착 방향에 기초하여, 상기 광학 신호의 폭이 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 광학 신호의 세기에 기초하여, 상기 액츄에이터의 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 광학 신호의 세기가 허용 범위을 벗어나는 경우, 상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고, 상기 광학 신호의 세기가 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별되는 경우, 상기 액츄에이터의 동작을 제어하여 상기 유체 수용 카트리지의 오작창 방향을 식별하고, 상기 오장착 방향에 기초하여, 상기 광학 신호의 세기가 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어할 수 있다.
상기 측정부는, 상기 유체 수용 카트리지에 마련된 상기 웰 및 홈 중 적어도 하나에 상기 광을 조사하고, 상기 웰 및 상기 홈 중 적어도 하나를 투과한 상기 광으로부터 상기 광학 신호를 검출할 수 있다.
복수 개의 액츄에이터들이 상기 장착부에 마련된 경우, 상기 제어부는, 상기 복수 개의 액츄에이터들을 제어하여, 상기 장착부를 상방향, 하방향, 시계방향 또는 반시계방향으로 이동시킬 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따른 유체 분석 장치의 제어 방법은, 유체 시료가 수용되는 웰이 마련된 유체 수용 카트리지로 광을 조사하는 동작, 상기 조사된 광에 대응하여 상기 유체 수용 카트리지를 투과한 광으로부터 광학 신호를 검출하는 동작, 및 상기 유체 시료의 정확한 검사를 수행하기 위하여, 상기 검출된 광학 신호에 기초하여, 상기 유체 수용 카트리지로 조사되는 광이 상기 웰의 중심부를 투과하도록 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작을 포함한다.
상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작은, 상기 광이 상기 웰의 중심부를 투과하기 위하여, 상기 광을 조사하는 측정부 및 상기 웰이 서로 얼라인되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어할 수 있다.
상기 측정부 및 상기 웰이 서로 얼라인되도록 상기 엑츄에이터의 동작을 제어하는 동작은, 상기 유체 수용 카트리지의 상기 웰에게 광을 조사하는 광원부의 중심, 상기 조사된 광으로부터 광학 신호들을 검출하는 광검출부의 중심 및 상기 웰의 중심이 일정 직경 이내의 오차로 수직 배열되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작은, 상기 광학 신호의 폭에 기초하여, 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작은, 상기 광학 신호의 폭이 허용 범위을 벗어나는 경우, 상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고, 상기 광학 신호의 폭이 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작은, 상기 광학 신호의 세기에 기초하여, 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작은, 상기 광학 신호의 세기가 허용 범위을 벗어나는 경우, 상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고, 상기 광학 신호의 세기가 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시에 따르면, 유체 분석 장치는 액츄에이터의 동작을 제어하여 웰, 웰에 광을 조사하는 광원부 및 웰을 투과한 광을 수용하는 광검출부를 정밀하게 얼라인할 수 있다. 이에, 유체 분석 장치의 성능이 개선되어 유체 수용 카트리지의 웰에 수용된 유체 시료의 정확한 분석이 가능하고, 유체 시료를 분석하는 생산성이 증가할 수 있다.
또한, 유체 분석 장치의 자동 얼라인 동작에 의하여 유체 분석 장치를 이용하는 사용자의 불편이 감소되어 사용자 만족도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 수용 카트리지가 장착되는 유체 분석 장치를 도시한 도면이다.
도 2A는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 분석 장치의 장착부 및 유체 수용 카트리지가 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2B는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 분석 장치의 장착부 및 유체 수용 카트리지가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 수용 카트리지를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 수용 카트리지의 검사 유닛을 분해하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 수용 카트리지가 장착된 유체 분석 장치의 일 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 분석 장치의 블록도이다.
도 7A 내지 도 8B는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 분석 장치의 내부를 도시한 도면이다.
도 9A 내지 도 10B는 본 개시의 일 실시예에 따른 액츄에이터에 의한 장착부의 이동 방향을 나타내는 도면들이다.
도 11A 내지 도 12D는 본 개시의 일 실시예에 따른 액츄에이터를 제어하여 얼라인을 수행하는 것을 나타내는 도면들이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스크 형태의 유체 수용 카트리지를 대상으로 얼라인을 수행하는 것을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 핀 홀을 이동하여 얼라인을 수행하는 것을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 분석 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하에서는 본 개시에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 개시에서, "선단", "후단", "상부", "하부", "상단" 및 “하단" 등과 같은 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 개시에서 유체 시료는 유체 분석 장치의 검사 및 분석 대상이 되는 물질로서, 피측정물, 유체 샘플 또는 검체를 의미한다. 유체 시료는, 혈액, 조직액, 림프액을 포함하는 체액, 타액, 소변 등의 바이오 샘플이나 수질 관리 또는 토양 관리를 위한 환경 샘플을 들 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 수용 카트리지가 장착되는 유체 분석 장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 수용 카트리지(40)가 결합되는 유체 분석 장치(1)는 외관을 형성하는 하우징(10) 및 하우징(10)의 전방에 구비된 도어 모듈(20)을 포함한다.
도어 모듈(20)은 디스플레이부(21), 도어(22) 및 도어 프레임(23)을 포함할 수 있다. 디스플레이부(21) 및 도어(22)는 도어 프레임(23)의 전방에 배치될 수 있다. 디스플레이부(21)는 도어(22)의 상부에 위치할 수 있다. 도어(22)는 슬라이딩 가능하게 구비되고, 슬라이딩하여 도어(22)가 개방되면 도어(22)는 디스플레이부(21)의 후방에 위치하도록 구비될 수 있다.
디스플레이부(21)에는 유체 시료 분석 내용, 유체 시료 분석 동작 상태 등에 관한 정보가 표시될 수 있다. 도어 프레임(23)에는 유체 수용 카트리지(40)가 장착될 수 있는 장착부(32)가 구비될 수 있다. 사용자는 도어(22)를 상측으로 슬라이딩하여 개방시킨 후 유체 수용 카트리지(40)를 장착부(32)에 장착시킨 후 도어(22)를 하측으로 슬라이딩 하여 닫은 후 분석 동작을 수행시킬 수 있다.
유체 분석 장치(1)는 유체 수용 카트리지(40)를 더 포함할 수 있다. 유체 수용 카트리지(40)에는 유체 시료가 담기는 웰들이 마련될 수 있다. 유체 수용 카트리지(40)는 분리 가능하도록 유체 분석 장치(10)에 결합될 수 있다.
유체 수용 카트리지(40)에는 유체 시료가 주입되고, 검사 유닛(도 2A의 45)에서 시약과의 반응이 일어날 수 있다. 유체 수용 카트리지(40)는 장착부(32)로 삽입되고 가압부(30)가 유체 수용 카트리지(40)를 가압하여 유체 수용 카트리지(40) 내의 유체 시료가 검사 유닛(도 2A의 45)으로 유입되도록 할 수 있다. 가압부(30)는 유체 분석 장치(1)의 레버(80)에 결합될 수 있다.
유체 분석 장치(1)는 디스플레이부(21)와는 별도로 검사 결과를 별도의 인쇄물로 출력하는 출력부(11)를 더 구비할 수 있다.
유체 분석 장치(1)는 가압부(30)를 더 포함할 수 있다. 가압부(30)는 유체 샘플을 압축하여 유체 샘플을 검사 유닛(45)으로 이동시키는 역할을 한다. 다시 말하면, 가압부(30)는 유체 샘플에 압력을 가하여 유체 샘플을 검사 유닛(도 2A의 45)으로 이동시키는 역할을 한다.
가압부(30)는 유체 수용 카트리지(40)를 가압할 수 있도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 가압부(30)는 유체 공급부(도 2A의 42)를 가압할 수 있도록 배치될 수 있다. 가압부(30)는 유체 공급부(도 2A의 42)를 가압하여 유체 공급부(도 2A의 42)로 공급된 유체 시료를 검사 유닛(도 2A의 45)으로 이동시키도록 배치될 수 있다. 가압부(30)는 상하방향으로 움직임으로써 유체 공급부(도 2A의 42)를 가압할 수 있다. 다른 측면에서 설명하자면, 가압부(30)는 지렛대 원리를 이용하여 유체 공급부(도 2A의 42)를 가압할 수 있다. 가압부(30)는 레버(80)에 결합될 수 있다. 레버(80)는 유체 분석 장치(1)의 내부에 마련되는 축(미도시)에 결합되어 상하방향으로 움직일 수 있다. 따라서, 레버(80)에 결합되는 가압부(30)는 레버(80)와 일체로 상하방향으로 움직일 수 있다.
가압부(30)는 탄성재질 및 연성재질 중 적어도 하나를 가지도록 형성될 수 있다. 일 예로써, 가압부(30)는 고무재질로 형성될 수 있다.
도 2A는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 분석 장치의 장착부 및 유체 수용 카트리지가 분리된 상태를 도시한 사시도이고, 도 2B는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 분석 장치의 장착부 및 유체 수용 카트리지가 결합된 상태를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 수용 카트리지를 도시한 사시도이다.
도 2A 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 유체 수용 카트리지(40)는 유체 분석 장치(1)의 장착부(32)에 삽입될 수 있다. 장착부(32)의 바디(32e)의 가운데에는 안착부(32c)가 마련될 수 있다. 안착부(32c)의 후방에는 슬릿(32d)이 마련될 수 있다. 슬릿(32d)은 검사 유닛(45)의 유체 시료의 검사 결과 측정시에 발생하는 오류를 방지하기 위함이다.
장착부(32)는 유체 수용 카트리지(40)와 접촉하는 접촉부(32a, 32b)를 포함하며, 유체 수용 카트리지(40)의 검사 유닛(45)은 접촉부(32a, 32b)에 상응하는 형상의 함몰부(45a)를 포함할 수 있다. 함몰부(45a)와 접촉부(32a, 32b)는 서로 접촉할 수 있다. 함몰부(45a) 및 접촉부(32a, 32b)는 각각 두 개 마련될 수 있으나, 함몰부(45a) 및 접촉부(32a, 32b)의 개수는 이에 한정하지 않는다.
유체 수용 카트리지(40)는 외관을 형성하는 하우징(41) 및 유체 시료와 시약이 만나 반응이 일어나는 검사 유닛(45)을 포함할 수 있다.
하우징(41)은 유체 수용 카트리지(40)를 지지할 수 있다. 또한, 하우징(41)은 사용자가 유체 수용 카트리지(40)를 파지할 수 있도록 파지부를 포함할 수 있다. 파지부는 유선형의 돌기 형상으로 형성되어 사용자가 안정적으로 유체 수용 카트리지(40)를 파지할 수 있도록 한다.
또한, 유체 수용 카트리지(40)에는 유체 시료를 공급하기 위한 유체 공급부(42)가 마련될 수 있다. 구체적으로, 유체 공급부(42)는 하우징(41)에 마련될 수 있다. 유체 공급부(42)는 유체 시료가 검사 유닛(45)으로 유입되는 공급홀(42b)과 유체 시료의 공급을 보조하는 공급 보조부(42a)를 포함할 수 있다. 유체 공급부(42)에는 유체 분석 장치(1)에서 검사할 수 있는 유체 시료가 공급될 수 있다.
공급홀(42b)은 원형의 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다각형의 형상으로 형성되는 것도 가능하다. 사용자는 유체 시료를 파이펫(pipet)이나 스포이드 등의 도구를 이용하여 유체 공급부(42)에 떨어뜨릴 수 있다. 공급 보조부(42a)는 공급홀(42b)의 주변에 공급홀(42b)의 방향으로 경사지도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 공급홀(42b)의 주변에 떨어진 유체 시료는 경사를 따라 공급홀(42b)로 흘러 들어갈 수 있다. 구체적으로, 사용자가 유체 시료를 공급홀(42b) 안에 정확하게 떨어뜨리지 못하여 일부가 공급홀(42b)의 주변에 떨어지는 경우, 주변에 떨어진 유체 시료는 공급 보조부(42a)의 경사에 의해 공급홀(42b)로 유입될 수 있다.
또한, 공급 보조부(42a)는 유체 샘플의 공급을 보조하는 것뿐만 아니라, 잘못 공급된 유체 샘플에 의한 유체 수용 카트리지(40)가 오염되는 것도 방지할 수 있다. 구체적으로, 유체 시료가 공급홀(42b) 안으로 정확하게 유입되지 못하더라도 공급홀(42b) 주변의 공급 보조부(42a)가 유체 시료가 검사 유닛(45)이나 파지부 쪽으로 흘러가는 것을 방지하므로, 유체 샘플에 의한 유체 수용 카트리지(40)의 오염을 방지할 수 있다. 또한, 인체에 유해할 수 있는 유체 시료가 사용자에게 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
유체 공급부(42)는 적어도 하나의 공급홀(42b)을 포함할 수 있다. 유체 공급부(42)가 복수의 공급홀(42b)을 포함하는 경우, 하나의 유체 수용 카트리지(40)에서 서로 다른 복수의 유체 시료에 대해 동시에 검사를 진행할 수 있다. 여기서, 서로 다른 복수의 유체 시료는 종류는 동일하나 그 출처가 다른 것일 수 있다. 또는, 종류와 출처가 모두 다른 것일 수 있다. 또는, 종류와 출처가 모두 동일하나 상태가 다른 것일 수 있다.
하우징(41)은 특정 기능을 구현하는 형상을 가지고, 유체 시료와 접촉하는 경우가 있으므로, 성형이 용이하고, 화학적, 생물학적으로 비활성인 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(41)은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 아크릴, 폴리다이메틸실록산(PDMS) 등의 폴리실록산, 폴리카보네이트(PC), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 등의 폴리에틸렌, 폴리비닐알코올, 초저밀도폴리에틸렌(VLDPE), 폴리프로필렌(PP), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 사이클로 올레핀 공중합체(COC) 등의 플라스틱 소재, 유리, 운모, 실리카, 반도체 웨이퍼 등의 다양한 재료로 만들어질 수 있다. 다만, 상기 물질들은 하우징(41)의 재료로 사용될 수 있는 물질의 예시에 불과하며, 본 개시의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 화학적, 생물학적 안정성과 기계적 가공성을 가지는 소재이면 어느 것이든 본 개시의 일 실시예에 따른 하우징(41)의 재료가 될 수 있다.
유체 수용 카트리지(40)에는 검사 유닛(45)이 결합 또는 접합되도록 마련될 수 있다. 다시 말하면, 검사 유닛(45)은 하우징(41)에 결합 또는 접합될 수 있다. 유체 공급부(42)를 통해 주입된 유체 샘플은 검사 유닛(45)으로 유입되고, 검사 유닛(45)에서 유체 시료와 시약의 반응이 일어나 검사가 진행될 수 있다. 검사 유닛(45)은 유체 시료와 반응되는 시약이 수용되는 웰(well)(또는, 검사부)을 포함할 수 있다. 검사 유닛(45)에는 복수 개의 웰들이 마련될 수도 있다. 복수 개의 웰들은 하나 이상의 열로 검사 유닛(45)에 배열될 수 있다. 복수 개의 웰들에는 유체 시료와 반응하는 시약이 미리 담겨 있을 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 수용 카트리지의 검사 유닛을 분해하여 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 유체 수용 카트리지(40)의 검사 유닛(45)은 세 개의 판이 접합된 구조로 형성될 수 있다. 세 개의 판은 제1 판(46), 제2 판(47) 및 제3 판(48)을 포함할 수 있다. 제1 판(46)과 제3 판(48)은 차광잉크를 인쇄하여 웰(47b)로 이동 중인 유체 샘플을 외부의 빛으로부터 보호하거나 웰(47b)에서의 광학 특성 측정 시의 오류를 방지할 수 있다. 또한, 제1 판(46)과 제3 판(48)은 차광필름을 코팅하여 웰(47b)로 이동 중인 유체 시료를 외부의 빛으로부터 보호하거나 웰(47b)에서의 광학 특성 측정 시의 오류를 방지할 수 있다. 차광필름은 카본(carbon)을 포함할 수 있다. 다만, 제1 판(46), 제2 판(47) 및 제3 판(48)이 일체로 형성되는 것도 가능하다.
검사 유닛(45)의 제1 판(46)과 제3 판(48)을 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 선택될 수 있다. 그러나 이는 예시에 불과하고, 이외에도 화학적, 생물학적으로 비활성이고, 기계적 가공성이 있는 재질의 필름이면 검사 유닛(45)의 제1 판(46)과 제3 판(48)을 형성하는 필름이 될 수 있다.
검사 유닛(45)의 제2 판(47)은 제1 판(46) 및 제3 판(48)과 달리 다공질 시트로 형성될 수 있다. 제2 판(47)으로 사용될 수 있는 다공질 시트의 예로는 셀룰로오즈 아세테이트(Cellulose acetate), 나일론(Nylon 6.6, Nylon 6.10), 폴리이서설폰(Polyethersulfone), 폴리테트라 플루오로에틸렌(poly tetrafluoro ethylene, PTFE) 및 PVDF(poly vinylidene fluoride, PVDF) 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 제2 판(47)은 다공질 시트로 마련되기 때문에 그 자체로서 벤트(vent)의 역할을 하며, 별도의 구동원 없이도 유체 시료가 검사 유닛(45) 내에서 이동할 수 있도록 한다. 또한, 유체 시료가 친수성인 경우에는 제2 판(47)의 내부로 유체 샘플이 스며드는 것을 방지하기 위하여 친수성을 가지는 제2 판(47)은 소수성 용액으로 코팅될 수 있다.
제1 판(46), 제2 판(47) 및 제3 판(48)은 적층 구조를 가질 수 있다.
제1 판(46)은 제2 판(47)과 마주하도록 배치될 수 있다. 제3 판(48)은 제2 판(47)을 사이에 두고 제1 판(46)과 마주하도록 배치될 수 있다. 즉, 제2 판(47)은 제1 판(46) 및 제3 판(48) 사이에 배치될 수 있다.
제1 판(46)에는 유체 시료가 유입되는 제1 유입부(46a)가 형성되고, 웰(47b)에 대응되는 영역(46b)은 투명하게 처리될 수 있다. 제1 판(46)에는 유체 시료가 유입되는 제1 유입부(46a)가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 제3 판(48) 또한 웰(47b)에 대응되는 영역(48a)은 투명하게 처리될 수 있으며, 이는 웰(47b) 내에서 일어나는 반응의 흡광도 즉, 광학적 특성을 측정하기 위함이다.
제2 판(47)에도 유체 샘플이 유입되기 위한 제2 유입부(47a)가 형성되며, 제1 판(46)의 제1 유입부(46a) 및 제2 판(47)의 제2 유입부(47a)가 겹쳐져 검사 유닛(45)의 유입부(미도시)가 형성된다. 제2 판(47)에는 제1 유입부(46a)와 대응하도록 유체 샘플이 유입되기 위한 제2 유입부(47a)가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 제1 유입부(46a)는 제2 유입부(47a)보다 좁은 너비를 가질 수 있다. 다시 말하면, 적어도 하나의 제1 유입부(46a)는 적어도 하나의 제2 유입부(47a)보다 좁은 너비를 가질 수 있다. 검사 유닛(45)에서는 유체 분석을 위한 다양한 반응이 일어날 수 있으며, 혈액을 유체 샘플로 하는 경우에는 웰(47b)에 혈액(특히 혈장)의 특정 성분과 반응하여 발색 또는 변색하는 시약을 웰(47b)에 수용시켜 웰(47b) 내에서 발현되는 색을 광학적으로 검출하여 수치화할 수 있다. 상기 수치를 통해 혈액 내의 특정 성분의 존재 여부 또는 특정 성분의 비율 등을 확인할 수 있다. 또한, 제2 판(47)에는 제2 유입부(47a)와 웰(47b)를 연결하는 유로(47c)가 형성될 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 수용 카트리지가 장착된 유체 분석 장치의 일 단면도이다.
도 5에서, 유체 수용 카트리지(40)가 장착된 경우, 유체 수용 카트리지(40)를 사이에 두고 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)을 측정하는 측정부(50)가 마련될 수 있다. 본 개시에서, 측정부(50)가 유체 수용 카트리지(40)의 웰을 측정한다는 것은, 유체 수용 카트리지(40)에 마련된 웰, 웰에 수용된 유체 시료 또는 유체 시료와 시약이 반응하여 생성된 유체 반응물을 측정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 측정부(50)가 웰을 향하여 광을 조사한다는 것은, 웰 또는 웰에 수용된 유체 시료를 향하여 광을 조사하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 측정부(50)가 웰을 투과한 광으로부터 광학 신호를 검출한다는 것은, 웰 또는 웰에 수용된 유체 시료를 투과한 광으로부터 광학 신호를 검출한다는 것을 포함할 수 있다.
측정부(50)는 웰(47b)을 향하여 광을 조사하는 광원부(51)와 웰(47b)을 통과한 광을 검출하는 광검출부(52)를 포함할 수 있다. 광원부(51)와 광검출부(52)는 서로 대향되도록 배치되며, 광원부(51)와 광검출부(52) 사이로 유체 수용 카트리지(40)가 삽입될 수 있다.
광원부(51) 및 광검출부(52)는 미도시된 구동장치에 의하여 함께 일 방향(이하, 스캔방향)(X축 방향)으로 이동하면서 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)들을 순차적으로 스캔할 수 있다. 다른 실시예로, 광원부(51) 및 광검출부(52)가 고정된 상태로 유체 수용 카트리지(40)가 이동되면서 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)들이 순차적으로 스캔될 수도 있다.
광원부(51)는 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)에 광(L)을 조사하는 광원(51a)을 포함할 수 있다. 광원(51a)에서 조사되는 광(L)이 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)에 빔 스폿으로 맺힐 수 있으며, 이 때의 빔 스폿은 웰(47b)의 직경보다 작을 수 있다. 웰(47b)을 투과한 광(L)은 광검출부(52)에서 검출될 수 있다. 한편, 광원부(51)는 광원(51a)에서 출사된 광들을 집속하는 렌즈나 광속을 제한하는 개구(aperture)(또는, 핀 홀(pin hole)을 더 구비할 수도 있다.
다양한 실시예로, 유체 시료의 정확한 측정을 위하여, 유체 수용 카트리지(40)가 올바른 위치에 정확하게 장착되는 것이 중요하다. 즉, 광원부(51)에서 조사된 광(L)의 빔 스폿(beam spot)이 웰(47b)의 중심부에 맺히도록, 유체 수용 카트리지(40)가 올바른 위치에 장착될 필요성이 있다. 또는, 광원부(51)에서 조사된 광(L)(예로, 광의 중심축)이 웰(47b)의 중심부를 투과하도록, 유체 수용 카트리지(40)가 올바른 위치에 장착될 필요성이 있다. 광(L)의 중심축은, 광의 중심이 되는 축으로서, 광축, 광학축, 주축(主軸) 또는 광량이 가장 센 축을 포함할 수 있다. 또한, 광(L)이 개구를 통하여 조사되는 경우, 광(L)의 중심축은 개구를 통과한 광의 중심이 되는 축으로서, 개구를 통과한 광의 광축, 광학축, 주축 또는 광량이 가장 센 축을 포함할 수 있다. 또한, 광의 중심축은, 웰(47b)에 맺히는 빔 스폿을 생성하는 광의 중심축을 의미할 수 있다.
이 때, 웰(47b)의 중심부는 웰(47b)의 중심 또는 웰(47b)의 중심에서 일정 직경 이내의 영역을 포함할 수 있다. 예로, 웰(47b)의 중심부는 웰(47b)의 중심을 기준으로 35um 이내의 직경을 가진 영역을 포함할 수 있다. 광의 빔 스폿이 웰(47b)의 중심부에 맺히기 위하여, 측정부(50) 및 웰(47b)은 서로 얼라인(align)될 필요성이 있다. 여기서, 얼라인이란 광원부(51)의 중심, 광검출부(52)의 중심 및 웰(47b)의 중심이 일정 직경 이내의 오차로 수직 방향으로 나란하게 배열되는 것을 의미할 수 있다. 일정 직경은, 예로, 직경 100um, 75um 직경 또는 30um가 될 수 있으며, 바람직하게는 30um 이내의 범위에서 결정될 수 있다.
도 6은, 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 분석 장치의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 유체 분석 장치(1)는 디스플레이부(21), 측정부(50), 유체 수용 카트리지(40), 장착부(32), 구동부(60), 액츄에이터(70), 메모리(80) 및 제어부(90)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(21)는 제어부(90)에서 처리된 정보를 표시할 수 있다. 예로, 디스플레이부(21)는 처리된 정보로서, 유체 시료 분석 내용, 유체 시료 분석 동작 상태 등을 표시할 수 있다. 디스플레이부(21)는 터치 패널(미도시)과 결합하여 레이어 구조의 터치 스크린으로 구현될 수도 있다. 터치 스크린은 디스플레이 기능뿐만 아니라 터치 입력 위치, 터치된 면적뿐만 아니라 터치 입력 압력까지도 검출하는 기능을 가질 수 있고, 또한 실질적인 터치(real-touch)뿐만 아니라 근접 터치(proximity touch)도 검출하는 기능을 가질 수 있다.
측정부(50)는 유체 수용 카트리지(40)의 웰을 측정할 수 있다. 측정부(50)는 광원부(51) 및 광검출부(52)를 포함할 수 있다.
광원부(51)는 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)에 광(L)을 조사하는 광원(51a)을 포함할 수 있다. 광원(51a)은 예를 들어, 마이크로웨이브, 적외선, 가시광선, 자외선 및 X-선 등 다양한 판장의 전자기파에서 선택된 소정 파장대역의 광원일 수 있다. 가령, 광원(51a)은 유체 수용 카트리지(40)에 수용된 검체의 농도에 따라 광학 특성의 차이를 보이거나 시약 반응에 따라 흡광도 변화가 발생되는 파장대역의 광을 방출할 수 있다. 광원(51a)은 하나 혹은 복수 개가 배치될 수 있다. 광원(51a)이 복수 개인 경우, 광원(51a)들은 각기 서로 다른 파장대역을 가질 수 있다. 이 경우, 유체 분석 장치(10)는 유체 수용 카트리지(40)에 담긴 유체 시료에 대해 복수 개의 파장에 대한 광학 특성을 동시에 측정함으로써 다항목 동시 검사를 수행할 수 있다.
광원부(51)는 추가적으로 부광원을 포함할 수도 있다. 부광원은 유체 수용 카트리지(40)의 유체 시료의 농도와 무관하게 일정한 광학 특성을 보이거나 시약 반응에 따른 흡광도 변화가 없는 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 부광원은 유체 수용 카트리지(40)의 장착 유무 혹은 오장착 여부를 판단하는데 사용될 수 있다. 또한, 부광원은 광원(51a)에 의한 측정 결과에서 발생되는 오차를 보정하는데 사용될 수 있다.
광검출부(52)는 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)에 조사되어 투과된 광(L)을 검출할 수 있다. 광검출부(52)는 포토다이오드, 이미지센서와 같은 수광 소자를 포함할 수 있다.
유체 수용 카트리지(40)는 유체 시료가 수용되는 하나 이상의 웰(47b)을 포함할 수 있다.
장착부(32)는 삽입된 유체 수용 카트리지(40)를 고정시킬 수 있다.
구동부(60)는 광원부(51) 및 광검출부(52)를 구동 제어할 수 있다. 예로, 구동부(60)는 광원부(51) 및 광검출부(52)가 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)들을 순차적으로 스캔하도록 광원부(51) 및 광검출부(52) 중 적어도 하나를 일 방향(X축 방향)으로 이동시킬 수 있다.
액츄에이터(70)는 유체 분석 장치(1)의 일 구성에 마련될 수 있다. 예로, 액츄에이터(70)는 장착부(32)의 바디(도 2A의 32e)의 양측에 각각 마련될 수 있다. 특히, 장착부(32)가 장착부(32)를 유체 분석 장치(1) 내에 지지시키기 위한 지지부(도 7A의 32f)를 포함된 경우, 액츄에이터(70)는 지지부(도 7A의 32f)의 아래에 마련될 수 있다.
액츄에이터(70)는, 예로, 마이크로 액츄에이터(micro-actuator)를 포함할 수 있다. 마이크로 액츄에이터에는, 예로, AF VCM(auto focusing voice coil motor), OIS VCM(optical image stabilizer voice coil motor) 또는 피에조 액츄에이터(piezo actuator)를 포함할 수 있다. AF VCM은 주로 카메라의 초점을 맞추기 위하여 렌즈를 미세하게 움직이는데 이용하는 마이크로 액츄에이터이다. OIS VCM은 주로 촬영 시 사람의 손떨림을 보정하는 목적으로 이용하는 마이크로 액츄에이터이다. 피에조 액츄에이터는 전기를 가하면 전장 길이에 변화가 발생하는 물질의 성질을 이용한 액츄에이터로서, 주로 프린터의 잉크 분사 목적으로 이용된다.
AF VCM, OIS VCM 및 피에조 액츄에이터의 특징은, 작은 크기를 가지며, 높은 정밀도를 가지며, 스트로크(stroke)가 짧은 특징을 가지고 있다. 이러한 특징들은 측정부(50) 및 웰(47b)을 서로 얼라인하기 위한 미세 조정 작업에 적합할 수 있다. 한편, 전술한 AF VCM, OIS VCM 및 피에조 액츄에이터 외에, 본 개시의 측정부(50) 및 웰(47b)을 서로 얼라인하기 위한 전술한 특징을 가지는 다양한 종류의 액츄에이터(70)가 이용될 수 있음은 물론이다.
제어부(90)는 하나 이상의 프로세서로 구성될 수 있다. 제어부(90)는, 예를 들면, 소프트웨어를 구동하여 프로세서에 연결된 유체 분석 장치(1)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 측정부(50), 구동부(60), 액츄에이터(70) 또는 디스플레이부(21)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 제어부(90)는 다른 구성요소(예: 측정부(50))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 메모리(80)에 로드하여 처리할 수 있다. 일 예로, 제어부(90)는 측정부(50)에서 측정된 광학 신호들을 처리할 수 있다.
일 실시예로, 제어부(90)는 유체 시료의 정확한 검사를 수행하기 위하여, 측정부(50)에서 검출된 광학 신호에 기초하여, 측정부(50)로부터 조사된 광이 상기 웰(47b)의 중심부를 투과하도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(90)는 광이 웰(47b)의 중심부를 투과하기 위하여, 측정부(50) 및 웰(47b)이 서로 얼라인되도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(90)는 광원부(51)의 중심, 광검출부(52)의 중심, 웰(47b)의 중심이 일정 직경 이내의 오차로 수직 배열되도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예로, 액츄에이터(70)가 장착부(32) 또는 측정부(50)에 마련되는 경우, 제어부(90)는 광의 빔 스폿이 웰(47b)의 중심부에 맺히도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어하여 장착부(32) 또는 측정부(50)를 이동시킬 수 있다. 예로, 제어부(90)는 액츄에이터(70)의 동작을 제어하여 측정부(50)에 포함된 핀 홀부를 이동시킬 수 있다.
일 실시예로, 제어부(90)는 광학 신호의 폭에 기초하여, 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다. 예로, 제어부(90)는 광학 신호의 폭이 허용 범위을 벗어나는 경우, 유체 수용 카트리지(40)가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고, 광학 신호의 폭이 상기 허용 범위 이내가 되도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(90)는 유체 수용 카트리지(40)가 비정상적으로 장착된 것으로 식별되는 경우, 액츄에이터(70)의 동작을 제어하여 유체 수용 카트리지(40)의 오작창 방향을 식별하고, 오장착 방향에 기초하여, 광학 신호의 폭이 허용 범위 이내가 되도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예로, 제어부(90)는 광학 신호의 세기에 기초하여, 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다. 예로, 제어부(90)는 광학 신호의 세기가 허용 범위을 벗어나는 경우, 유체 수용 카트리지(40)가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고, 광학 신호의 세기가 허용 범위 이내가 되도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(90)는 유체 수용 카트리지(40)가 비정상적으로 장착된 것으로 식별되는 경우, 액츄에이터(70)의 동작을 제어하여 유체 수용 카트리지(40)의 오작창 방향을 식별하고, 오장착 방향에 기초하여 광학 신호의 세기가 허용 범위 이내가 되도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예로, 측정부(50)는 유체 수용 카트리지(40)에 마련된 웰(47b) 및 슬릿 중 적어도 하나에 광을 조사하고, 웰(47b) 및 슬릿 중 적어도 하나를 투과한 광으로부터 광학 신호를 검출할 수 있다.
일 실시예로, 복수 개의 액츄에이터(70)들이 장착부(32)에 마련된 경우, 제어부(90)는 복수 개의 액츄에이터(70)들을 제어하여, 장착부(32)를 상방향, 하방향, 시계방향 또는 반시계방향으로 이동시킬 수 있다.
메모리(80)는, 유체 분석 장치(1)의 적어도 하나의 구성요소에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(80)는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
일 예로, 메모리(80)는 측정부(50)에서 측정된 광학 신호들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(80)는 액츄에이터(70)의 동작을 위한 동작 패턴, 동작 범위, 동작 방향에 관한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(80)는 도 11A 내지 도 12D에서 후술할 기준으로 결정된 광학 신호의 폭 또는 세기 값을 저장할 수 있으며, 측정부(50) 및 웰(47b) 간의 얼라인의 성공 여부를 결정하기 위한 허용 범위에 대한 정보를 저장할 수도 있다.
도 7A 내지 도 8B는, 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 분석 장치(1)의 내부를 도시한 도면이다.
도 7A 및 도 7B는 유체 분석 장치(1)의 장착부(32) 및 유체 수용 카트리지(40)가 분리된 상태를 도시한 사시도 및 평면도이다. 또한, 도 8A 및 도 8B는 유체 분석 장치(1)의 장착부(32) 및 유체 수용 카트리지(40)가 결합된 상태를 도시한 사시도 및 평면도이다.
도 7A 내지 도 8B에서, 장착부(32)의 양측 아래에는 복수 개의 액츄에이터(70)들이 마련될 수 있다. 구체적으로, 장착부(32)가 지지부(32f)를 포함하는 경우, 액츄에이터(70)는 지지부(32f)의 아래에 마련될 수 있다.
도 7A 내지 도 8B에서, 복수 개의 액츄에이터(70)들이 장착부(32)의 양측 아래에 마련되었으나, 하나 이상의 액츄에이터(70)가 유체 분석 장치(10)의 다양한 위치에 마련될 수 있다.
일 예로, 액츄에이터(70)는 장착부(32)의 일측에 마련되고, 타측에는 액츄에이터(70)의 높이에 대응되는 크기의 지지물이 마련될 수도 있다.
다른 예로, 액츄에이터(70)는 장착부(32)의 바디(32e) 중 어느 한 곳에 마련될 수도 있다. 예로, 적어도 하나의 액츄에이터(70)는 유체 수용 카트리지(40)가 장착되는 영역과 장착부(32)의 양측 사이의 일 영역에 마련될 수도 있다.
도 9A 내지 도 10B는, 본 개시의 일 실시예에 따른 액츄에이터(70)에 의한 장착부(32)의 이동 방향을 나타내는 도면들이다.
도 9A 내지 도 10B에서, 측정부(50)는 스캔 방향(X축 방향)으로 이동하면서, 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)들을 측정할 수 있다.
웰(47b)들의 정확한 측정을 위하여, 유체 분석 장치(1)는 측정부(50) 및 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)들이 얼라인되도록 액츄에이터(70: 70a,70b)를 제어할 수 있다. 액츄에이터(70)의 제어에 의하여, 유체 수용 카트리지(40)가 장착되는 장착부(32)가 이동될 수 있다.
도 9A에서, 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)은 일 축(Y축 방향)으로 구동 자유도를 가질 수 있다.
이 경우, 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)의 제어에 의하여, 도 9B와 같이, 장착부(32)는 다양한 방향으로 이동될 수 있다.
예로, 도 9B의 (a)와 같이, 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)의 제어 방향이 모두 Y축으로 상방향인 경우, 장착부(32)는 Y축의 상방향으로 이동될 수 있다. 또는, 도 9B의 (b)와 같이, 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)의 제어 방향이 모두 Y축으로 하방향인 경우, 장착부(32)는 Y축의 하방향으로 이동될 수 있다. 또는, 도 9B의 (c)와 같이, 일 액츄에이터(70a)의 제어 방향은 Y축의 하방향이고, 다른 액츄에이터(70b)의 제어 방향은 Y축의 상방향인 경우, 장착부(32)는 반시계 방향으로 양의 쎄타(theta)만큼 이동할 수 있다. 또는, 도 9B의 (d)와 같이, 일 액츄에이터(70a)의 제어 방향은 Y축의 상방향이고, 다른 액츄에이터(70b)의 제어 방향은 Y축의 하방향인 경우, 장착부(32)는 시계 방향으로 음의 쎄타(theta)만큼 이동할 수 있다.
도 10A에서, 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)은 다(多) 축(Y축 방향 및 Y축 방향)으로 구동 자유도를 가질 수 있다.
이 경우, 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)의 제어에 의하여, 도 10B와 같이, 장착부(32)는 다양한 방향으로 이동될 수 있다.
예로, 도 10B의 (a)와 같이, 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)의 제어 방향이 모두 Y축으로 상방향인 경우, 장착부(32)는 Y축의 상방향으로 이동될 수 있다. 또는, 도 10B의 (b)와 같이, 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)의 제어 방향이 모두 Y축으로 하방향인 경우, 장착부(32)는 Y축의 하방향으로 이동될 수 있다. 또는, 도 10B의 (c)와 같이, 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)의 제어 방향이 모두 X축으로 우방향인 경우, 장착부(32)는 X축의 우방향으로 이동될 수 있다. 또는, 도 10B의 (d)와 같이, 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)의 제어 방향이 모두 X축으로 좌방향인 경우, 장착부(32)는 X축의 좌방향으로 이동될 수 있다. 또는, 도 10B의 (e)와 같이, 일 액츄에이터(70a)의 제어 방향은 Y축의 하방향 및 X축의 우방향 간의 대각선 방향이고, 다른 액츄에이터(70b)의 제어 방향은 Y축의 상방향 및 X축의 좌방향 간의 대각선 방향인 경우, 장착부(32)는 반시계 방향으로 양의 쎄타(theta)만큼 이동할 수 있다. 또는, 도 10B의 (f)와 같이, 일 액츄에이터(70a)의 제어 방향은 Y축의 상방향 및 X축의 우방향 간의 대각선 방향이고, 다른 액츄에이터(70b)의 제어 방향은 Y축의 하방향 및 X축의 좌방향 간의 대각선 방향인 경우, 장착부(32)는 시계 방향으로 음의 쎄타(theta)만큼 이동할 수 있다.
이 경우, 도 10A 및 도 10B에서, 장착부(32)가 반시계 방향 또는 시계 방향으로 이동되는 쎄타 값의 크기는, 도 9A 및 도 9B에서, 장착부(32)가 반시계 방향 또는 시계 방향으로 이동되는 쎄타 값의 크기보다 더 클 수 있다. 즉, 다 축의 구동 자유도를 가지는 복수 개의 액츄에이터들(70a,70b)을 이용하는 경우, 더 큰 각도의 얼라인이 가능하게 된다.
도 11A 내지 도 12D는, 본 개시의 일 실시예에 따른 광학 신호에 기초하여, 액츄에이터를 제어하여 얼라인을 수행하는 과정을 나타내는 도면들이다.
도 11A 내지 도 12D에서는, 두 개의 웰들을 대상으로 측정한 광학 신호에 기초하여 액츄에이터를 제어하는 방법을 기술하나, 구현 방법에 따라 세 개 또는 그 이상의 웰들을 대상으로 측정한 광학 신호에 기초하여 액츄에이터를 제어할 수 있음은 물론이다.
도 11A 내지 도 11D는, 측정부(50)에서 검출된 광학 신호의 폭(또는, 광량 폭)에 기초하여, 측정부(50) 및 웰(47b)들이 얼라인되도록 액츄에이터를 제어하는 과정을 나타내는 도면들이다.
먼저, 도 11A의 (a)와 같이, 유체 수용 카트리지(40)가 유체 분석 장치(1)에 정상적으로 장착될 수 있다. 이 경우, 도 11A의 (b)와 같이, 측정부(50)의 스캔 방향(S0)은 제1 웰(47b-1)의 중심부 및 제2 웰(47b-2)의 중심부를 지나도록 진행될 수 있다. 이 때, 측정부(50)에서 측정된 제1 웰(47b-1) 및 제2 웰(47b-2)에 대한 광학 신호는, 도 11A의 (c)와 같은 광학 신호의 폭(W0)을 가질 수 있다.
반면에, 도 11B의 (a)와 같이, 유체 수용 카트리지(40)가 유체 분석 장치(1)에 비정상적으로 장착될 수 있다. 이 경우, 도 11B의 (b)와 같이, 측정부(50)의 스캔 방향(S1)은 제1 웰(47b-1)의 중심부 및 제2 웰(47b-2)의 중심부를 벗어나도록 진행될 수 있다. 이 때, 측정부(50)에서 측정된 제1 웰(47b-1) 및 제2 웰(47b-2)에 대한 광학 신호는, 도 11B의 (c)와 같은 광학 신호의 폭(W1)을 가질 수 있다.
유체 분석 장치(1)는, 도 11A에서 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착되었을 때의 광학 신호의 폭(W0)을 기준으로, 도 11B에서 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착되었는지 여부를 식별할 수 있다.
가령, 유체 수용 카트리지(40)가 비정상적으로 장착되면, 도 11B에서 측정된 광학 신호의 폭(W1)은, 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착되었을 때, 도 11A에서 측정된 광학 신호의 폭(W0)과 다른 값을 가질 수 있다.
예로, 도 11B에서 측정된 광학 신호의 폭(W1)들에 대한 평균 값(또는, 절대 값의 평균 값), 광학 신호의 폭(W1)들에 대한 최대 값 또는 광학 신호의 폭(W1)들에 대한 합산 값은, 도 11A에서 정상적으로 유체 수용 카트리지(40)가 장착된 상황에서의 측정된 광학 신호의 폭(W0)들에 대한 값들과 차이를 가질 수 있다. 예로, 도 11B에서 광학 신호의 폭(W1)들에 대한 평균 값은 도 11A에서 광학 신호의 폭(W0)들에 대한 평균 값 보다 더 작을 수 있다.
이에 따라, 유체 분석 장치(1)는, 광학 신호의 폭에 대한 차이가 기 설정된 허용 범위를 벗어나면 유체 분석 카트리지(40)가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고, 광학 신호의 폭에 대한 차이가 기 설정된 허용 범위 이내이면 유체 분석 카트리지(40)가 정상적으로 장착된 것으로 식별할 수 있다.
한편, 도 11B에서, 유체 분석 장치(1)는 유체 수용 카트리지(40)가 비정상적으로 장착되었는지 여부를 식별할 수 있으나, 유체 수용 카트리지(40)가 어느 방향으로 벗어났는지는 식별하기 어려울 수 있다.
유체 수용 카트리지(40)의 오장착 방향을 식별하기 위하여, 도 11C의 (a)와 같이, 유체 분석 장치(1)는 액츄에이터들(70a, 70b)를 제어하여 장착부(32)를 일정 방향(y축의 하방향)으로 일정 거리(d1)만큼 이동시킬 수 있다. 이 경우, 도 11C의 (b)와 같이, 측정부(50)의 재스캔 방향(S2)은 제1 웰(47b-1)의 중심부 및 제2 웰(47b-2)의 중심부를 더욱 벗어날 수 있다. 이 때, 측정부(50)에서 측정된 제1 웰(47b-1) 및 제2 웰(47b-2)에 대한 광학 신호는 도 11C의 (c)와 같은 광학 신호의 폭(W2)을 가질 수 있다.
재스캔 결과, 도 11C에서 측정된 광학 신호의 폭(W2)은 도 11B에서 측정된 광학 신호의 폭(W1) 보다 더 좁을 수 있다. 이에 따라, 유체 분석 장치(1)는 정상적으로 장착되었을 때를 기준으로 유체 수용 카트리지가(40)가 y축의 하방향으로 벗어난 것으로 판단할 수 있다.
반면에, 제1 웰(47b-1) 및 제2 웰(47b-2)웰의 재스캔 결과, 도 11C에서 측정된 광학 신호의 폭(W2)이 도 11B에서 측정된 광학 신호의 폭(W1) 보다 더 크게 측정된 경우, 유체 분석 장치(1)는 정상적으로 장착되었을 때를 기준으로 유체 수용 카트리지가(40)가 y축의 상방향으로 벗어난 것으로 판단할 수 있다.
유체 수용 카트리지(40)의 오장착 방향이 식별되면, 유체 분석 장치(1)는 오장착 방향에 기초하여, 제1 웰(47b-1) 및 제2 웰(47b-2)웰에 대한 광학 신호의 폭이 허용 범위 이내가 되도록 액츄에이터들(70a,70b)의 동작을 제어할 수 있다.
도 11C에서, 유체 수용 카트리지(40)가 상방향으로 벗어난 것으로 식별되면, 도 11D의 (a)와 같이, 유체 분석 장치(1)는 일정 방향(y축의 하방향)으로 일정 거리(d2)만큼 이동시킬 수 있다. 그리고, 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착된 것을 확인하기 위하여, 도 11D의 (b)와 같이, 유체 분석 장치(1)는 유체 수용 카트리지(40)의 웰들을 순차적으로 재스캔할 수 있다. 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 착장된 경우, 측정부(50)의 재스캔 방향(S3)은 제1 웰(47b-1)의 중심부 및 제2 웰(47b-2)의 중심부를 거칠 수 있다. 그리고, 이 때, 도 11D에서, 측정부(50)가 측정한 제1 웰(47b-1) 및 제2 웰(47b-2)에 대한 광학 신호는, 도 11A에서의 광학 신호의 폭(W0)와 동일 또는 근사한 광학 신호의 폭(W3)을 가질 수 있다.
유체 분석 장치(1)는 도 11D에서 측정된 광학 신호의 폭(W3)이 도 11A에서 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착되었을 때의 광학 신호의 폭(W0)과 비교하여 허용 범위 이내인 경우, 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착된 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 유체 분석 장치(1)는 얼라인 절차를 종료하고 유체 수용 장치(1)에 수용된 유체 시료를 검사 및 분석하는 후속 절차를 수행할 수 있다.
도 12A 내지 도 12D는, 측정부(50)에서 검출된 광학 신호의 세기(또는, 광량)에 기초하여, 액츄에이터를 제어하는 과정을 나타내는 도면들이다.
이를 위하여, 유체 수용 카트리지(40)는 광신호가 투과되는 홈으로서 적어도 하나의 슬릿을 구비할 수 있다. 슬릿이 복수 개인 경우, 복수 개의 슬릿들(1201a,1201b)은 유체 수용 카트리지(40)의 양측에 위치할 수도 있다. 또는, 단일의 슬릿이 유체 수용 카트리지(40)의 일측에만 위치할 수도 있다. 광신호가 투과되는 홈은 직사각형뿐만 아니라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예로, 홈은 다양한 형태의 다각 모양, 또는 원 모양 등을 가질 수 있으며, 홈의 모서리가 라운드 형태를 가질 수도 있다.
먼저, 도 12A의 (a)와 같이, 유체 수용 카트리지(40)가 유체 분석 장치(1)에 정상적으로 장착될 수 있다. 이 경우, 도 12A의 (b)와 같이, 측정부(50)의 스캔 방향(S0)은 광원(51)이 조사하는 광의 빔 스폿(LS)의 중심부가 슬릿(1201a)의 일면(1201a-1)을 지나도록 진행될 수 있다. 이 때, 측정부(50)에서 측정된 슬릿(1201a)에 대한 광학 신호는, 도 12A의 (c)와 같은 광학 신호의 세기(P0)를 가질 수 있다.
반면에, 도 12B의 (a)와 같이, 유체 수용 카트리지(40)가 유체 분석 장치(1)에 비정상적으로 장착될 수 있다. 이 경우, 도 12B의 (b)와 같이, 측정부(50)의 스캔 방향(S1)은 빔 스폿(LS)의 중심부가 슬릿(1201a)의 일면(1201a-1)을 벗어나도록 진행될 수 있다. 이 때, 측정부(50)에서 측정된 슬릿(1201a)에 대한 광학 신호는, 도 12B의 (c)와 같은 광학 신호의 세기(P1)을 가질 수 있다.
유체 분석 장치(1)는, 도 12A에서 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착되었을 때의 광학 신호의 세기(P0)을 기준으로, 도 12B에서 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착되었는지 여부를 식별할 수 있다.
가령, 유체 수용 카트리지(40)가 비정상적으로 장착되면, 도 12B에서 측정된 광학 신호의 세기(P1)은, 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착되었을 때, 도 12A에서 측정된 광학 신호의 세기(P0)과 다른 값을 가질 수 있다.
예로, 도 12B에서 측정된 광학 신호의 세기(P1)는 도 12A에서의 광학 신호의 세기(P0) 보다 더 작을 수 있다. 또한, 복수 개의 슬릿들(1201a,1201b)을 이용하는 경우, 복수 개의 슬릿들(1201a,1201b)에서 측정된 광학 신호의 세기(P1)들에 대한 평균 값(또는, 절대 값의 평균 값), 광량 신호의 세기(P1)들에 대한 최대 값 또는 광학 신호의 세기(P1)들에 대한 합산 값은, 도 12A에서 정상적으로 유체 수용 카트리지(40)가 장착된 상황에서의 측정된 광학 신호의 세기(P0)들에 대한 값들과 차이를 가질 수 있다.
따라서, 유체 분석 장치(1)는, 광학 신호의 세기에 대한 차이가 기 설정된 허용 범위를 벗어나면 유체 분석 카트리지(40)가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고, 광학 신호의 세기에 대한 차이가 기 설정된 허용 범위 이내이면 유체 분석 카트리지(40)가 정상적으로 장착된 것으로 식별할 수 있다.
한편, 도 12B에서, 유체 분석 장치(1)는 유체 수용 카트리지(40)가 비정상적으로 장착되었는지 여부를 식별할 수 있으나, 유체 수용 카트리지(40)가 어느 방향으로 벗어났는지는 식별하기 어려울 수 있다.
유체 수용 카트리지(40)의 오장착 방향을 식별하기 위하여, 도 12C의 (a)와 같이, 유체 분석 장치(1)는 액츄에이터들(70a, 70b)를 제어하여 장착부(32)를 일정 방향(y축의 하방향)으로 일정 거리(d1)만큼 이동시킬 수 있다. 이 경우, 도 12C의 (b)와 같이, 측정부(50)의 재스캔 방향(S2)은 빔 스폿(LS)의 중심부가 슬릿(1201a)의 일면(1201a-1)을 더욱 벗어날 수 있다. 이 때, 측정부(50)에서 측정된 슬릿(1201a)에 대한 광학 신호는, 도 12C의 (c)와 같은 광학 신호의 세기(P2)을 가질 수 있다.
재스캔 결과, 도 12C에서 측정된 광학 신호의 세기(P2)은 도 12B에서 측정된 광학 신호의 세기(P1) 보다 더 적을 수 있다. 이에, 유체 분석 장치(1)는 정상적으로 장착되었을 때를 기준으로 유체 수용 카트리지가(40)가 y축의 하방향으로 벗어난 것으로 판단할 수 있다.
반면에, 슬릿(1201a)의 재스캔 결과, 도 12C에서 측정된 광학 신호의 세기(P2)가 도 11B에서 측정된 광학 신호의 세기(P1) 보다 더 크게 측정된 경우, 유체 분석 장치(1)는 정상적으로 장착되었을 때를 기준으로 유체 수용 카트리지가(40)가 y축의 상방향으로 벗어난 것으로 판단할 수 있다.
유체 수용 카트리지(40)의 오장착 방향이 식별되면, 유체 분석 장치(1)는 오장착 방향에 기초하여, 슬릿(1201a)에 대한 광학 신호의 세기가 허용 범위 이내가 되도록 액츄에이터들(70a,70b)의 동작을 제어할 수 있다.
도 12C에서, 유체 수용 카트리지(40)가 상방향으로 벗어난 것으로 식별되면, 도 12D의 (a)와 같이, 유체 분석 장치(1)는 일정 방향(y축의 하방향)으로 일정 거리(d2)만큼 이동시킬 수 있다. 그리고, 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착된 것을 확인하기 위하여, 도 12D의 (b)와 같이, 유체 분석 장치(1)는 유체 수용 카트리지(40)의 슬릿(1201a)를 재스캔할 수 있다. 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 착장된 경우, 측정부(50)의 재스캔 방향(S3)은 빔 스폿의 중심부가 슬릿(1201a)의 일면(1201a-1)을 지나도록 진행될 수 있다. 그리고, 이 때, 도 12D에서, 측정부(50)가 측정한 슬릿(1201a)에 대한 광학 신호는, 도 12A에서의 광학 신호의 세기(P0)와 동일 또는 근사한 광학 신호의 세기(P3)을 가질 수 있다.
유체 분석 장치(1)는 도 12D에서 측정된 광학 신호의 세기(P3)가 도 12A에서 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착되었을 때의 광학 신호의 세기(P0)과 비교하여 허용 범위 이내인 경우, 유체 수용 카트리지(40)가 정상적으로 장착된 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 유체 분석 장치(1)는 얼라인 절차를 종료하고 유체 수용 장치(1)에 수용된 유체 시료를 검사 및 분석하는 후속 절차를 수행할 수 있다.
도 13은, 본 개시의 일 실시예에 따른 디스크 형태의 유체 수용 카트리지에서 얼라인이 수행되는 것을 나타내는 도면이다.
도 13과 같이, 유체 수용 카트리지(1301)는 디스크 형태로 설계될 수도 있다.
디스크 형태의 형태의 유체 수용 카트리지(1301)가 회전됨에 따라, 유체 수용 카트리지(1301)에 마련된 웰(1301a)들이 측정부(1302)에 의하여 순차적으로 스캔될 수 있다.
이 경우, 유체 수용 카트리지(1301)의 마련된 웰(1301a) 및 측정부(1302)를 얼라인하기 위하여, 유체 수용 카트리지(1301) 및 측정부(1302) 중 적어도 하나에는 액츄에이터(1303)가 마련될 수 있다. 엑츄에이터(1303)는 유체 수용 카트리지(1301) 또는 측정부(1302)를 이동시켜 웰(1301a) 및 측정부(1302)를 얼라인할 수 있다.
일 실시예로, 도 13에서, 액츄에이터(1303)가 측정부(1302)에 마련된 경우, 액츄에이터(1303)는 측정부(1302)를 이동시켜 웰(1301a)에 조사되는 빔 스폿(1302a)의 위치를 조정할 수 있다. 이 때, 유체 수용 카트리지(1301)는 일 방향으로 회전될 수 있음으로, 일 축(X축 방향)으로 구동 자유도를 가지는 액츄에이터(1303)를 이용하여도 다 축 방향으로 구동 자유도를 가지는 액츄에이터의 구동과 유사하게 웰(1301a) 및 측정부(1302)를 얼라인하는 효과가 가능할 수 있다.
도 14는, 본 개시의 일 실시예에 따른 핀 홀의 이동에 따라 얼라인이 수행되는 것을 나타내는 도면이다.
도 14의 (a) 및 (b)에서, 유체 분석 장치(1)는 측정부(50)의 핀 홀부(53)를 이동시켜, 웰(47b) 및 측정부(50)을 서로 얼라인시킬 수 있다. 핀 홀부(53)의 핀 홀(53a)은, 광원부(51)의 광원(51a)에서 출사된 광들의 일부만 투과시키거나, 광원(51a)에서 출사된 광들을 집속하거나 또는 광속을 제한하는 개구를 포함할 수 있다.. 핀 홀(53a)에 의하여, 광원(51a)에서 출사된 광은 웰(47b)에 빔 스폿을 형성할 수 있다.
도 14의 (a) 및 (b)에서, 핀 홀부(53)에는 액츄에이터(1401)가 마련될 수 있다. 유체 분석 장치(1)는 핀 홀부(53)를 일 축(Y축 방향 또는 X축 방향)으로 이송시켜서, 웰(47b)의 중심부에 빔 스폿이 맺히도록 웰(47b) 및 측정부(50)를 서로 얼라인시킬 수 있다. 또는, 유체 분석 장치(1)는 핀 홀부(53)를 다 축(Y축 방향 및 X축 방향)으로 이송시켜서 웰(47b) 및 측정부(50)를 서로 얼라인시킬 수 있다.
도 15는, 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 분석 장치(1)의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
동작 1501에서, 유체 분석 장치(1)는 유체 시료가 수용되는 웰(47b)이 마련된 유체 수용 카트리지(40)로 광을 조사할 수 있다.
동작 1503에서, 유체 분석 장치(1)는 조사된 광에 대응하여 유체 수용 카트리지(40)를 투과한 광으로부터 광학 신호를 검출할 수 있다.
동작 1505에서, 유체 시료의 정확한 검사를 수행하기 위하여, 유체 분석 장치(1)는 검출된 광학 신호에 기초하여, 유체 수용 카트리지(40)로 조사되는 광의 빔 스폿이 웰(47b)의 중심부에 맺히도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다.
예로, 유체 분석 장치(1)는 광의 빔 스폿이 웰(47b)의 중심부에 맺히기 위하여, 광을 조사하는 측정부(50) 및 웰(47b)이 서로 얼라인되도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다. 이 때, 측정부(50) 및 웰(47b)이 서로 얼라인되도록 엑츄에이터(70)의 동작을 제어하는 동작은, 유체 수용 카트리지(40)의 웰(47b)에게 광을 조사하는 광원부(51)의 중심, 조사된 광으로부터 광학 신호들을 검출하는 광검출부(52)의 중심 및 웰(47b)의 중심이 일정 직경 이내의 오차로 수직 배열되도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예로, 액츄에이터의 동작을 제어하는 경우, 유체 분석 장치(1)는 측정부(50)에서 측정된 광학 신호의 폭에 기초하여, 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다. 예로, 광학 신호의 폭이 허용 범위을 벗어나는 경우, 유체 분석 장치(1)는 유체 수용 카트리지(40)가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고, 광학 신호의 폭이 허용 범위 이내가 되도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다.
다른 실시예로, 액츄에이터의 동작을 제어하는 경우, 유체 분석 장치(1)는 측정부(50)에서 측정된 광학 신호의 세기에 기초하여, 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다. 예로, 광학 신호의 세기가 허용 범위을 벗어나는 경우, 유체 분석 장치(1)는 유체 수용 카트리지(40)가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고, 광학 신호의 세기가 허용 범위 이내가 되도록 액츄에이터(70)의 동작을 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 메모리(80))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 유체 분석 장치(1)를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 제어부(90))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 따르면, 본 개시에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
1 : 유체 분석 장치 21: 디스플레이부
32: 장착부 40: 유체 수용 카트리지
47b: 웰 50 : 측정부
60: 구동부 70: 액츄에이터
80: 메모리 90: 제어부

Claims (20)

  1. 유체 분석 장치의 일 구성에 마련된 액츄에이터;
    유체 시료가 수용되는 웰이 마련된 유체 수용 카트리지가 장착되는 장착부;
    상기 유체 수용 카트리지로 광을 조사하고 상기 유체 수용 카트리지를 투과한 광으로부터 광학 신호를 검출하는 측정부; 및
    상기 유체 시료의 정확한 검사를 수행하기 위하여, 상기 측정부에서 검출된 상기 광학 신호에 기초하여, 상기 측정부로부터 조사된 광이 상기 웰의 중심부를 투과하도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는
    유체 분석 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정부로부터 조사된 광이 상기 웰의 중심부를 투과하기 위하여, 상기 측정부 및 상기 웰이 서로 얼라인(align)되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는,
    유체 분석 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측정부는,
    상기 유체 수용 카트리지의 상기 웰에게 광을 조사하는 광원부; 및
    상기 조사된 광으로부터 광학 신호들을 검출하는 광검출부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 광원부의 중심, 상기 광검출부의 중심, 상기 웰의 중심이 일정 직경 이내의 오차로 수직 배열되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는,
    유체 분석 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액츄에이터는,
    상기 장착부 또는 상기 측정부에 마련되고,
    상기 제어부는,
    상기 측정부로부터 조사된 광이 상기 웰의 중심부를 투과하도록,,
    상기 액츄에이터의 동작을 제어하여 상기 장착부 또는 상기 측정부를 이동시키는,
    유체 분석 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 액츄에이터의 동작을 제어하여 상기 측정부에 포함된 핀 홀부를 이동시키는,
    유체 분석 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 광학 신호의 폭에 기초하여, 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는,
    유체 분석 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 광학 신호의 폭이 허용 범위을 벗어나는 경우, 상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고,
    상기 광학 신호의 폭이 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는
    유체 분석 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별되는 경우,
    상기 액츄에이터의 동작을 제어하여 상기 유체 수용 카트리지의 오작창 방향을 식별하고,
    상기 오장착 방향에 기초하여, 상기 광학 신호의 폭이 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는,
    유체 분석 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 광학 신호의 세기에 기초하여, 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는,
    유체 분석 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 광학 신호의 세기가 허용 범위을 벗어나는 경우, 상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고,
    상기 광학 신호의 세기가 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는
    유체 분석 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별되는 경우,
    상기 액츄에이터의 동작을 제어하여 상기 유체 수용 카트리지의 오작창 방향을 식별하고,
    상기 오장착 방향에 기초하여, 상기 광학 신호의 세기가 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는,
    유체 분석 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 측정부는,
    상기 유체 수용 카트리지에 마련된 상기 웰 및 홈 중 적어도 하나에 상기 광을 조사하고, 상기 웰 및 상기 홈 중 적어도 하나를 투과한 상기 광으로부터 상기 광학 신호를 검출하는,
    유체 분석 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    복수 개의 액츄에이터들이 상기 장착부에 마련된 경우,
    상기 제어부는,
    상기 복수 개의 액츄에이터들을 제어하여, 상기 장착부를 상방향, 하방향, 시계방향 또는 반시계방향으로 이동시키는,
    유체 분석 장치.
  14. 유체 분석 장치의 제어 방법에 있어서,
    유체 시료가 수용되는 웰이 마련된 유체 수용 카트리지로 광을 조사하는 동작;
    상기 조사된 광에 대응하여 상기 유체 수용 카트리지를 투과한 광으로부터 광학 신호를 검출하는 동작; 및
    상기 유체 시료의 정확한 검사를 수행하기 위하여, 상기 검출된 광학 신호에 기초하여, 상기 유체 수용 카트리지로 조사되는 광이 상기 웰의 중심부를 투과하도록 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작
    을 포함하는 유체 분석 장치의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작은,
    상기 광이 상기 웰의 중심부를 투과하기 위하여, 상기 광을 조사하는 측정부 및 상기 웰이 서로 얼라인되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작
    을 포함하는 유체 분석 장치의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 측정부 및 상기 웰이 서로 얼라인되도록 상기 엑츄에이터의 동작을 제어하는 동작은,
    상기 유체 수용 카트리지의 상기 웰에게 광을 조사하는 광원부의 중심, 상기 조사된 광으로부터 광학 신호들을 검출하는 광검출부의 중심 및 상기 웰의 중심이 일정 직경 이내의 오차로 수직 배열되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작
    을 포함하는 유체 분석 장치의 제어 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작은,
    상기 광학 신호의 폭에 기초하여, 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작
    을 포함하는 유체 분석 장치의 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작은,
    상기 광학 신호의 폭이 허용 범위을 벗어나는 경우, 상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고,
    상기 광학 신호의 폭이 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작
    을 포함하는 유체 분석 장치의 제어 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작은,
    상기 광학 신호의 세기에 기초하여, 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작
    을 포함하는 유체 분석 장치의 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작은,
    상기 광학 신호의 세기가 허용 범위을 벗어나는 경우, 상기 유체 수용 카트리지가 비정상적으로 장착된 것으로 식별하고,
    상기 광학 신호의 세기가 상기 허용 범위 이내가 되도록 상기 액츄에이터의 동작을 제어하는 동작
    을 포함하는 유체 분석 장치의 제어 방법.

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