KR20190114591A - 마이크로 큐벳 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로 큐벳에 관한 것으로서 베이스 시트와, 상기 베이스 시트의 상면에 접착되고, 길이방향으로 절개부를 가지며, 상기 절개부의 일단은 개방되고 상기 절개부의 타단은 폐쇄되는 스페이서 시트와, 상기 스페이서 시트의 상면에 접착되고, 상기 절개부의 일단과는 이격되어 있으나 상기 절개부의 타단과는 정렬하는 투입구를 구비하는 커버 시트를 포함한다. 상기 절개부의 개방된 일단은 상기 베이스 시트 및 상기 커버 시트의 모서리와 정렬하며, 상기 커버 시트의 투입구와 상기 절개부의 개방된 일단은 연통되고, 상기 절개부는 상기 베이스 시트와 상기 커버 시트의 사이에서 모세관을 형성하며, 상기 커버 시트의 투입구 또는 상기 절개부의 일단을 통해 시료의 투입이 가능하다. 본 발명에 따른 마이크로 큐벳은 스페이서 시트의 설정 두께에 의해 모세관 채널의 두께(높이)를 일정하게 제작이 가능하여 제품의 품질 관리와 생산성을 높일 수 있다.

Description

마이크로 큐벳 및 그 제조방법{Micro Cuvette and Manufacturing Method of the same}

본 발명은 마이크로 큐벳 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 제조가 용이하고 적은 양의 시료로도 분석이 가능한 마이크로 큐벳 및 그 제조방법에 관한 것이다.

시료를 채취하고, 시약과 시료를 혼합하며, 직접적으로 광학 분석을 수행하는데 사용되는 큐벳이 미국특허 US5,674,457에 개시되어 있다. 도 1a는 미국특허 US5,674,457에 개시된 마이크로 큐벳의 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 선 II-II을 따라 작성된 단면도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 마이크로 큐벳(1)의 몸체부(2)는 2개의 실질적으로 평평한 시트(11, 12)로 구성되며, 2개의 내면(5, 6)으로 규정되는 캐비티(cavity, 3)를 구비한다. 측정 영역(4)은 캐비티(3) 내에 배치된다. 측정 영역(4)을 규정하는 내면(5)과 내면(6) 사이의 거리는 측정에 적합한 광학 경로 길이를 제공하는데 매우 중요한 패리미터이다. 외부 주변 모서리(7)는 2개의 시트(11, 12) 사이의 개구부로 구성되는 시료 주입구(8)를 포함한다. 내부 주변 영역(9)은 측정 영역(4)보다 더 큰 모세관힘을 갖는 채널(10)을 포함한다. 시료가 주입구(8)를 통해 큐벳에 주입될 때, 채널(10)은 그것의 높은 모세관힘에 의해 전체 길이에 시료가 먼저 채워진다. 채널(10)에 채워진 후에 시료가 캐비티(3)의 나머지 부분으로 진행하므로 측정 영역(4)에 공기 방울이 잡히지 않는다.

하지만 상기 마이크로 큐벳은 그것의 장점에도 불구하고 캐비티(3)를 제작하기 위해 두께가 얇은 슬라이드 코어 날을 이용하므로 내면(5)과 내면(6) 사이의 거리를 얇게 하는데 한계가 있으며, 그 슬라이드 코어로 구현하는 내면 사이의 간격을 일정하게 유지하기에 어려움이 있다. 즉 다수의 큐벳을 고속 생산하기 위해서는 하나의 금형에 다수의 금형 캐비티를 만들어 사출하여야 하는데, 각 캐비티에 삽입되는 슬라이드 코어의 두께가 균일해야 한다. 예를 들어 슬라이드 코어 두께를 100 마이크로미터로 유지하고자 할 경우 각 금형 캐비티에 이용되는 슬라이드 코어의 두께가 규정된 오차 범위 내에 들어야 하는데, 생산 현장에서는 기술적인 문제들로 인하여 이를 보장하기가 어렵다. 이렇게 얇은 슬라이드 코어는 생산 과정에서 수시로 파손되어 생산효율 저하를 초래하기도 한다. 또한 이렇게 생산되는 큐벳에 요구되는 시료의 량도 실제 피측정되는 량에 비해 과다하기 때문에 소아 등의 경우에서와 같이 다량의 시료를 채취 하기 어려운 경우에 사용상의 어려움이 있다.

또한, 기존 마이크로 큐벳(1)의 경우, 혈액 시료를 채취한다면 큐벳의 앞 부분을 통하여 이루어져야 한다. 인체 액체 시료를 채취하는 경우, 손가락 등으로부터 혈액을 누출시키고 이 앞 부분을 접촉시키면 혈액 시료가 큐벳 내부로 빨려 들어간다. 그러나 병원 등에서 사용하는 혈액 시료의 경우, 대부분의 시료가 이미 시험관 형태의 관 등 상용 용기에 채취된 상태로 제공된다. 이러한 시료의 경우, 기존 큐벳은 사용 용기 형태의 관으로부터 직접 시료를 흡취할 수 없다. 현재 사용되는 방법은 파이펫과 파이펫 팁을 이용하여 혈액이 들어있는 용기로부터 일정량의 시료를 취하여 이를 유리판 등에 적하시키고, 마이크로 큐벳(1)의 주입구(8)을 그 적하물에 접촉시키셔 시료를 캐비티(3) 내로 주입하는 방식이다. 따라서 측정을 위해 별개의 유리판이 필요하여 생체위해 폐기물이 추가로 발생하는 문제가 있다.

1. 미국특허 US5,674,457(Capillary Microcuvette) 2. 한국특허 제10-1608684호(헤모글로빈 측정 장치 및 방법)

본 발명은 종래기술의 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 측정을 위해 필요한 시료의 양이 적은 마이크로 큐벳을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 측정을 위해 별개의 유리판이 없어도 되는 마이크로 큐벳을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 큐벳 생산용 금형의 캐비티 별로 생산된 큐벳들 간에 공간의 부피 오차가 상대적으로 적은 마이크로 큐벳을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 동일한 규격으로 대량 생산이 용이한 마이크로 큐벳을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 두께가 얇아 물류 비용이 적은 마이크로 큐벳을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마이크로 큐벳으로서, 베이스 시트와, 상기 베이스 시트의 상면에 접착되고, 길이 방향으로 절개부를 가지며, 상기 절개부의 일단은 개방되고 상기 절개부의 타단은 폐쇄되는 스페이서 시트와, 상기 스페이서 시트의 상면에 접착되고, 상기 절개부의 일단과는 이격되어 있으나 상기 절개부의 타단과는 정렬하는 투입구를 구비하는 커버 시트를 포함하고, 상기 절개부의 개방된 일단은 상기 베이스 시트 및 상기 커버 시트의 모서리와 정렬하며, 상기 커버 시트의 투입구와 상기 절개부의 개방된 일단은 연통되고, 상기 절개부는 상기 베이스 시트와 상기 커버 시트의 사이에서 모세관을 형성하며, 상기 커버 시트의 투입구 또는 상기 절개부의 일단을 통해 시료의 투입이 가능한 것을 일 측면으로 한다.

바람직하게는, 상기 투입구의 직경은 상기 절개부의 폭과 동일하거나 상기 절개부의 폭보다 작다. 또한, 상기 베이스 시트와 커버 시트는 광 투과를 위해 투명한 재질로 이루어진다.

또한, 본 발명은 마이크로 큐벳의 제조방법으로서, 서로 접합되는 시트를 각각 제작하고 두 개의 시트 사이에서 소정의 두께를 갖고 모세관 채널을 형성하게 되는 스페이서 시트를 삽입하여 시트들을 서로 접합하여 제작되는 것을 다른 측면으로 한다.

바람직하게는, 상기 시트 중에 하나는 상기 모세관 채널과 연통되도록 관통 형성된 투입구가 형성된다.

바람직하게는, 상기 시트 각각은 일정 간격으로 동일 패턴의 구조가 적어도 두 개 이상 반복 형성되며, 보다 바람직하게는, 상기 시트들은 서로 접합된 후에 각 패턴 단위로 절단하는 단계를 더 포함한다.

또한, 본 발명은 마이크로 큐벳으로서, 베이스를 구성하는 제1 시트와, 관통된 투입구가 형성된 제2 시트와, 상기 제1 시트와 상기 제2 시트 사이에 접합되며, 상기 제1 시트와 상기 제2 시트 사이에서 일측이 개방 형성된 모세관 채널을 구성하는 캐비티와 상기 투입구가 서로 연통되도록 형성된 스페이서 시트를 포함하는 것을 또 다른 측면으로 한다.

본 발명에 따른 마이크로 큐벳에 의하면, 캐비티를 얇게 제작하는 것이 가능하므로 적절한 측정을 위해 많은 시료가 필요하지 않다는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 마이크로 큐벳은 앞 부분뿐만 아니라 커버 시트에도 투입구가 형성되므로, 형태의 기존 채혈용기로부터 캐비티로의 시료 주입을 위해 별도의 유리판을 사용할 필요가 없다. 또한, 캐비티 제작을 위해 여러 개의 얇은 슬라이드 코어를 사용하는 것이 아니므로 일정한 부피의 캐비티를 가진 마이크로 큐벳을 용이하게 대량 생산할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 마이크로 큐벳은 캐비티를 매우 얇게 제작할 수 있으므로 마이크로 큐벳의 두께가 얇아 물류 비용이 적은 장점이 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 마이크로 큐벳을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 큐벳의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 큐벳의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 A-A 선의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 큐벳의 제조과정을 간략히 보여주는 도면이다.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 큐벳(100)의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 큐벳의 분해 사시도이며, 도 4는 도 2의 A-A 선의 단면도이다. 도 2 내지 도 4에 예시된 것과 같이 마이크로 큐벳(100)은 베이스 시트(110)와 커버 시트(120)와 스페이서 시트(130)를 구비한다. 시트(110, 120, 130)는 실질적으로 평평하다.

스페이서 시트(130)는 베이스 시트(110)의 상면에 접착되고, 길이방향으로 절개부(133)을 갖는다. 절개부(133)의 일단은 개방되고, 절개부(133)의 타단은 폐쇄된다. 스페이서 시트(130)는 시료 도입과 관련된 영역에서 두께가 일정하다.

커버 시트(120)는 스페이서 시트(130)의 상면에 접착된다. 커버 시트(120)는 대략 중앙부에 투입구(121)를 구비하며, 투입구(121)는 절개부(133)의 일단(133a)과는 이격되어 있으나 절개부(133)의 타단(133b)과는 정렬한다. 절개부(133)의 개방된 일단(133a)은 베이스 시트(110) 및 커버 시트(120)의 모서리(110a, 120a)와 정렬한다.

절개부(133)는 스페이서 시트(130)가 베이스 시트(110) 및 커버 시트(120)와 접착할 때 모세관의 기능을 하는 캐비티(131)을 형성한다. 주입구(132)는 절개부(133)의 일단(133a)과 베이스 시트(110)와 커버 시트(120)에 의해 규정되며, 모세관 채널을 구성하는 캐비티(131)를 통해 투입구(121)와 연통된다.

시료는 주입구(132) 또는 투입구(121)을 통해 모세관 작용에 의해 캐비티(131) 내로 주입될 수 있다. 주입구(132)를 통해 시료가 주입되는 경우 투입구(121)가 캐비티(131) 내의 공기를 배출하며, 투입구(121)를 통해 시료가 주입되는 경우 주입구(132)가 캐비티(131) 내의 공기를 배출한다. 투입구(121)과 주입구(132) 사이의 영역이 측정 영역(135)이 된다. 투입구(121)의 직경은 절개부(133)의 폭과 동일하거나 절개부(133)의 폭보다 작은 것이 캐비티(131) 내로의 시료 투입을 위해 바람직하다.

시트(110, 120, 130)는 플렉시블(flexbile)한 수지로 구성될 수 있으며, 광학적 분석을 위해 적어도 커버 시트(120)의 일부는 검사광에 대해 투광성을 갖는다.

본 실시예에서 주입구(132)의 두께(d)는 스페이서 시트(130)의 두께에 의해 결정되므로, 스페이서 시트(130)의 두께를 선택하여 모세관 채널의 높이를 정확히 설정할 수 있다. 스페이서 시트(130)의 두께는 측정장치 또는 검사광의 파장에 따라서 결정될 수 있으며, 대략 수 ㎜에서 결정될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 큐벳의 제조과정을 간략히 보여주는 도면이다. 도 5를 참고하면, 시트(110, 120, 130)는 일정 간격으로 동일 패턴의 구조가 반복 형성될 수 있으며, 예를 들어, 제2 시트(120A)는 일정 간격으로 복수의 투입구(121A)가 형성되고 스페이서 시트(130A)는 각 투입구(121A)와 대응되어 복수의 절개부(133A)가 형성된다.

이와 같이, 일정 패턴의 구조를 갖는 시트를 제작하고 이를 접합한 후에 각 마이크로 큐벳(100) 단위로 절단함으로써 모세관 채널의 높이를 정확히 조절할 수 있으면서도 대량 제작이 용이한 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

100 : 마이크로 큐벳 110 : 베이스 시트
120 : 커버 시트 121 : 투입구
130 : 스페이서 시트 131 : 캐비티
132 : 주입구

Claims (8)

1. 베이스 시트와,
   상기 베이스 시트의 상면에 접착되고, 길이방향으로 절개부를 가지며, 상기 절개부의 일단은 개방되고 상기 절개부의 타단은 폐쇄되는 스페이서 시트와,
   상기 스페이서 시트의 상면에 접착되고, 상기 절개부의 일단과는 이격되어 있으나 상기 절개부의 타단과는 정렬하는 투입구를 구비하는 커버 시트를
   포함하고,
   상기 절개부의 개방된 일단은 상기 베이스 시트 및 상기 커버 시트의 모서리와 정렬하며,
   상기 커버 시트의 투입구와 상기 절개부의 개방된 일단은 연통되고,
   상기 절개부는 상기 베이스 시트와 상기 커버 시트의 사이에서 모세관을 형성하며, 상기 커버 시트의 투입구 또는 상기 절개부의 일단을 통해 시료의 투입이 가능한 것을 특징으로 하는 마이크로 큐벳.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 투입구의 직경은 상기 절개부의 폭과 동일하거나 상기 절개부의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 마이크로 큐벳.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 커버 시트는 광 투과를 위해 투명한 재질인 것을 특징으로 하는 마이크로 큐벳.
4. 서로 접합되는 시트를 각각 제작하고 두 개의 시트 사이에서 소정의 두께(d)를 갖고 모세관 채널을 형성하게 되는 스페이서 시트를 삽입하여 시트들을 서로 접합하여 제작됨을 특징으로 하는 마이크로 큐벳의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 시트 중에 하나는 상기 모세관 채널과 연통되도록 관통 형성된 투입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 큐벳의 제조방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 시트 각각은 일정 간격으로 동일 패턴의 구조가 적어도 두 개 이상 반복 형성됨을 특징으로 하는 마이크로 큐벳의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 시트들은 서로 접합된 후에 각 패턴 단위로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 큐벳의 제조방법.
8. 베이스를 구성하는 제1 시트와,
   관통된 투입구가 형성된 제2 시트와,
   상기 제1 시트와 상기 제2 시트 사이에 접합되며, 상기 제1 시트와 상기 제2 시트 사이에서 일측이 개방 형성된 모세관 채널을 구성하는 캐비티와 상기 투입구가 서로 연통되도록 형성된 스페이서 시트를
   포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 큐벳.

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