KR20190130250A - 혈액샘플 성분검출용 카트리지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 인입패드와 전개패드와 흡수패드가 순차적으로 형성된 멤브레인부재; 혈액샘플을 수용하는 수용부와, 상기 멤브레인부재가 안착되는 안착부가 형성되되, 상기 수용부는 혈액샘플의 낙하투입방향에 수직으로 형성된 하면과 상기 하면으로부터 일측방향으로 일정각도 경사져 형성된 제1 측면과 상기 하면으로부터 타측방향으로 일정각도 경사져 형성되어 상기 안착부와 연결되는 제2 측면으로 구성되는, 하판부재; 및 상기 멤브레인부재를 개재하여 상기 하판부재에 대응하여 형성되고, 상기 수용부의 제1 측면 일부 및 상기 하면 방향으로 혈액샘플이 수직으로 낙하 투입되도록 연통 형성된 투입구와, 상기 제2 측면과 밀착되도록 대응하여 형성되고 혈액샘플을 상기 멤브레인부재로 가이드하는 가이드부가 형성되는 상판부재;를 포함하여서, 혈액샘플로 인가되는 압력을 최대화하여 혈액샘플의 유동속도를 최대화할 수 있는, 혈액샘플 성분검출용 카트리지를 개시한다.
Description
본 발명은 혈액의 특정성분을 검출하는 카트리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 혈액샘플로 인가되는 압력을 최대화하여 혈액샘플의 유동속도를 최대화할 수 있도록 혈액샘플의 수용부 및 배출구 구조를 개선한, 혈액샘플 성분검출용 카트리지에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 생물학적 시료인 혈액샘플에 함유된 미량의 핵산, 단백질 또는 비타민을 정성 또는 정량 측정하기 위해서 성분검출용 카트리지가 주로 이용되고 있다.
혈액샘플이 로딩되는 스트립 형상의 패드와 성분검출용 카트리지 관련 선행기술로서, 한국등록특허 제10-1519897호(모세관 구조물을 구비한 측방유동 분석용 카트리지)가 개시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전술한 종래의 분석용 카트리지는, 측방유동 분석에 사용되는 스트립(20)을 수용하는 스트립 수용부(18)와 스트립 수용부(18)로부터 연장되는 위치에 형성된 시료용 웰(12)을 포함하는 베이스 부재(10), 및 베이스 부재(10)와 체결되고 스트립 수용부(18)와 대응되는 부분에 형성된 측정창(34)과 시료용 웰(12)과 대응되는 부분에 형성된 시료투입구(32)를 포함하는 커버 부재(30)로 이루어지고, 모세관 구조물(35,36)에 의한 모세관 현상을 이용하여 시료를 간편하게 로딩하고, 투입되는 시료의 부피에 상관없이 재현성과 정확성을 구현한다.
한편, 모세관 구조물(35,36)에 의해 스트립(20)으로 시료를 로딩하면, 계량없이 일정량의 시료를 로딩하여 측정 오류를 줄일 수 있으나, 스트립(20)으로의 시료의 전달속도가 낮아져 시료의 분석 또는 측정이 신속하게 수행되지 못하고, 이에 따라 다수의 시료 분석시에는 전체적으로 분석 효율성이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
이에 따라, 스트립(20)으로의 시료의 보다 신속한 유동속도를 향상시키기 위해서 시료가 낙하투입되는 시료용 웰(12)의 구조를 개선할 필요성이 제기된다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 혈액샘플로 인가되는 압력을 최대화하여 혈액샘플의 유동속도를 향상시킬 수 있도록 혈액샘플의 수용부 및 배출구 구조를 개선한, 혈액샘플 성분검출용 카트리지를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 혈액샘플이 인입되어 전개되고 흡수되는 인입패드와 전개패드와 흡수패드가 순차적으로 형성된 멤브레인부재; 낙하 투입된 혈액샘플을 수용하는 수용부와, 상기 수용부로부터 유동된 혈액샘플이 인입되어 전개되고 흡수되는 상기 멤브레인부재가 안착되는 안착부가 형성되되, 상기 수용부는 혈액샘플의 낙하투입방향에 수직으로 형성된 하면과 상기 하면으로부터 일측방향으로 일정각도 경사져 형성된 제1 측면과 상기 하면으로부터 타측방향으로 일정각도 경사져 형성되어 상기 안착부와 연결되는 제2 측면으로 구성되는, 하판부재; 및 상기 멤브레인부재를 개재하여 상기 하판부재에 대응하여 형성되고, 상기 수용부의 제1 측면 일부 및 상기 하면 방향으로 혈액샘플이 수직으로 낙하 투입되도록 연통 형성된 투입구와, 상기 제2 측면과 밀착되도록 대응하여 형성되고 혈액샘플을 상기 멤브레인부재로 가이드하는 단일의 배출구가 연통 형성된 가이드부와, 상기 멤브레인부재의 상기 전개패드에 대응하여 형성된 측정구와, 상기 측정구에 인접하여 형성되어 상기 투입구와 연통되는 공기홈이 형성되는 상판부재;를 포함하는, 혈액샘플 성분검출용 카트리지를 제공한다.
여기서, 상기 배출구는 테이퍼 형상의 단면구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 측면은 상기 하면의 연장 평면과 40도 내지 50도의 예각을 이루도록 경사져 형성되며, 상기 제2 측면은 상기 하면의 연장 평면과 15도 내지 30도의 예각을 이루도록 경사져 형성되고, 상기 인입패드가 안착되는 안착부 영역은 상기 제2 측면과 상기 하면의 연장 평면 사이의 각도보다 작은 각도로 경사져 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 측면의 길이는 상기 제1 측면의 길이의 1.5배 내지 2.5배로 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 측면의 종단부는 상기 하면에 수직한 방향으로 일정길이 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 인입패드가 안착되는 상기 안착부 영역은 일정 각도로 경사져 형성되고, 상기 인입패드는 상기 안착부 영역에 밀착되어 안착될 수 있다.
또한, 상기 상판부재의 가장자리 영역에는 일정높이로 결합구가 에둘러져 형성되며, 상기 결합구에 대응하여 상기 하판부재의 가장자리 영역에는 결합홈이 형성되고, 상기 결합구 및 상기 결합홈에 인접하여 적어도 둘 이상의 삽입구 및 삽입홈이 교차 형성되어서, 상기 하판부재와 상기 상판부재가 상호 결합할 수 있다.
한편, 상기 상판부재의 하측면에는, 상기 멤브레인부재의 상기 인입패드 및 상기 흡수패드를 상기 안착부로 밀착하여 압박하는 돌출구가 다수 형성될 수도 있다.
본 발명에 의하면, 혈액샘플로 인가되는 압력을 최대화하는 특정 각도와 특정 길이로 형성된 수용부의 구조에 의해서 낙하투입되는 혈액샘플을 최대한 균일하고 신속하게 퍼지게 하고, 페이퍼 단면 형상의 배출구에 의해서 인입패드로의 신속한 유동을 유도하여 멤브레인부재로의 혈액샘플의 유속을 최대화하여서, 다수의 혈액샘플에 대한 특정성분, 특히 비타민D의 검출 및 분석을 신속하게 수행하여 검사 효율성을 보다 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 모세관 구조물을 구비한 측방유동 분석용 카트리지의 구조를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 개략적인 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지를 부분 절개한 사시도이다.
도 5는 도 4의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 분해 사시도이다.
도 6은 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 측면에 대한 단면도이다.
도 7은 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 정면 일부를 절개한 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지에 의한 혈액샘플의 유동 해석 시뮬레이션 과정을 순차적으로 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 개략적인 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지를 부분 절개한 사시도이다.
도 5는 도 4의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 분해 사시도이다.
도 6은 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 측면에 대한 단면도이다.
도 7은 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 정면 일부를 절개한 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지에 의한 혈액샘플의 유동 해석 시뮬레이션 과정을 순차적으로 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 개략적인 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 분해 사시도이며, 도 4는 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지를 부분 절개한 사시도이며, 도 5는 도 4의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 분해 사시도이며, 도 6은 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 측면에 대한 단면도이고, 도 7은 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 정면 일부를 절개한 사시도이다.
본 발명의 실시예에 의한 혈액샘플 성분검출용 카트리지는, 전체적으로, 혈액샘플이 유동하는 멤브레인부재(110), 혈액샘플의 수용부(121)와 멤브레인부재(110)의 안착부(122)가 형성된 하판부재(120), 및 수용부(121)에 대응하는 혈액샘플의 투입구(131)와 핼액샘플을 멤브레인부재(110)로 유도하는 가이드부(132)가 형성된 상판부재(130);로 구성된다.
도 2 내지 도 7을 참조하여, 전술한 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 구성을 상술하면 다음과 같다.
우선, 멤브레인부재(110)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 스트립 형상으로 형성되고, 혈액샘플이 인입되는 인입패드(111)와, 혈액샘플이 전개되는 전개패드(112)와, 핼액샘플이 흡수되는 흡수패드(113)로 순차적으로 구성된다. 여기서, 혈액샘플은 인입패드(111), 전개패드(112) 및 흡수패드(113) 순으로 유동하게 된다.
여기서, 인입패드(111)는 크로마토그래피 매질을 포함하여 혈액샘플을 후속하는 전개패드(112)로 쉽게 유동시키며, 전개패드(112)는 혈액샘플의 특정성분과 결합하는 핵산, 항체 또는 항원을 포함하여 특정성분, 특히 지용성 비타민인 비타민D를 검출하도록 하고, 흡수패드(113)는 핵산, 항체 또는 항원과 결합하지 않은 혈액샘플의 잔여성분을 흡수한다.
다음, 하판부재(120)는, 수용부(121)와 안착부(122)로 구성된다.
구체적으로, 도 3b 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 수용부(121)는 후술하는 상판부재(130)의 투입구(131)로부터 낙하하여 투입되는 혈액샘플을 수용하는데, 혈액샘플의 낙하투입방향에 수직으로 형성된 하면(121a)과, 하면(121a)으로부터 일측방향으로 연장되어 일정각도 경사져 형성된 제1 측면(121b)과, 하면(121a)으로부터 타측방향으로 연장되어 일정각도 경사져 형성되어 안착부(122)와 연결되는 제2 측면(121c)으로 구성된다. 여기서, 제1 측면(121b)의 종단부(E)(도 6 참조)는 하면(121a)에 수직한 방향으로 일정길이 연장 형성될 수 있다.
예컨대, 도 6에 확대도시된 바와 같이, 제1 측면(121b)은 하면(121a)의 연장 평면(A)과 40도 내지 50도의 예각을 이루도록 경사져 형성되고(a1), 제2 측면(121c)은 하면(121a)의 연장 평면(A)과 15도 내지 30도의 예각을 이루도록 경사져 형성되어서(a2), 혈액샘플에 가해지는 압력을 최대화하여 배출구(132a)로의 유동속도를 최대화할 수 있다.
또한, 제2 측면(121c)의 길이(w2)는 제1 측면(121b)의 길이의 1.5배 내지 2.5배로 연장 형성되어서, 투입구(131)로 낙하투입되는 혈액샘플의 가이드부(132)의 배출구(132a)로의 신속한 전달을 유도할 수 있다.
또한, 안차부(122)에는 수용부(121)로부터 유동된 혈액샘플이 인입되며 전개되고 흡수되는 멤브레인부재(110)가 상부에 안착되는데, 도 6에 확대도시된 같이, 멤브레인(110)의 인입패드(111)가 안착되는 안착부 영역(122a)은 일정 각도, 예컨대 제2 측면(121c)과 하면(121a)의 연장 평면(A) 사이의 각도(a2)보다 작은 각도(a3)로 경사져 형성되어 안착부 영역(122a)에 밀착되어 안착된다.
다음, 상판부재(130)는 멤브레인부재(110)를 개재하여 하판부재(120)에 대응하여 형성되고, 투입구(131)와 가이드부(132)와 측정구(133)와 공기홈(134)로 구성된다.
구체적으로, 도 3b 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 투입구(131)는 수용부(121)의 제1 측면(121b) 일부 및 하면(121a) 방향으로 혈액샘플이 수직으로 낙하 투입되도록 개구형상으로 연통 형성된다.
또한, 가이드부(132)는 제2 측면(121c)과 밀착되도록 대응하여 형성되고 혈액샘플을 멤브레인부재(110)의 인입패드(111)로 인입시키도록 가이드한다.
여기서, 도 7에 도시된 바와 같이, 가이드부(132)의 단일의 배출구(132a)는 수용부(121)로 낙하투입된 혈액샘플을 멤브레인부재(110)의 인입패드(111)로 가이드하도록 연통 형성되는데, 제2 측면(121c)으로부터 상측으로 폭이 좁아지는 테이퍼 형상의 단면구조로 형성되어서, 혈액샘플의 인입패드(111)로의 신속한 전달을 유도할 수 있다.
또한, 측정구(133)는 멤브레인부재(110)의 전개패드(112)에 대응하여 형성된다. 여기서, 측정구(133)는 전개패드(112)가 식별되도록 투명한 재질로 형성된다.
또한, 가이드부(132)의 단일의 배출구(132a)는 수용부(121)로부터 안착부영역(122a)으로 갈수록 단면의 폭이 좁아질 수 있다. 구체적으로 설명하면, 한 쌍의 가이드부(132)는, 수용부(121)로부터 안착부 영역(122a)으로 갈수록, 상호 간의 간격이 좁아질 수 있도록 형태가 형성될 수 있다.
예를 들어 구체적으로 설명하면, 가이드부(132)에 의해 형성된 배출구(132a)는 테이퍼진 형상으로 형성될 수 있는데, 테이퍼진 형상으로 형성된 배출구(132a)는 수용부(121)로부터 안착부 영역(122a)로 갈수록 단면의 폭이 좁아지는, 즉, 테이퍼진 형상으로 형성된 배출구(132a)는 단면의 면적이 점점 좁아지는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 공기홈(134)은 투입구(131) 방향으로 측정구(133)에 인접하여 형성되고, 투입구(131)와 연통되도록 형성되어서 수용부(121)로부터 멤브레인부재(110)로의 혈액샘플의 유동을 원활하게 한다.
또한, 도 3b의 (b)에 도시된 바와 같이, 상판부재(130)의 하측면에는, 멤브레인부재(110)의 인입패드(111) 및 흡수패드(113)를 안착부(122)로 밀착하여 압박하는 돌출구(136)가 다수 형성되는데, 인입패드(111)에 대향하여 두 개의 돌출구(136)가 형성되고, 흡수패드(113)에 대향하여 네 개의 돌출구(136)가 각각 형성되어서, 멤브레인부재(110)를 유동하는 혈액샘플의 유동 속도를 촉진할 수 있다.
즉, 돌출구(136)는 인입패드(111) 및 흡수패드(113)와 안착부(122) 사이의 들뜸을 억제하여 혈액샘플의 유동 경로를 고정시켜 유동 속도를 일정하고 원활하게 할 수 있다.
한편, 도 3b 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상판부재(130)의 가장자리 영역에는 일정높이로 결합구(135)가 에둘러져 형성되며, 결합구(135)에 대응하여 하판부재(120)의 가장자리 영역에는 결합홈(123)이 형성되어서 하판부재(120)와 상판부재(130)가 상호 결합하고, 결합구(135) 및 결합홈(123)에 인접하여 적어도 둘 이상의 삽입구(I1) 및 삽입홈(I2)이 교차 형성되어서 하판부재(120)와 상판부재(130)가 견고하게 고정 결합될 수 있다.
참고로, 전술한 혈액샘플 성분검출용 카트리지는 분석 장치(미도시)에 삽입되어서 특정성분, 특히 비타민D에 대한 정보수집 및 성분검출분석을 수행한다.
도 8 및 도 9는 도 2의 혈액샘플 성분검출용 카트리지에 의한 혈액샘플의 유동 해석 시뮬레이션 과정을 순차적으로 예시한 것이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 순차적으로 투입구로부터 낙하투입된 혈액샘플은 수용부의 하면과 제1 측면 일부와 접하고, 수용부 내에서 펴져서, 가이드부의 배출구로 배출되어 멤브레인부재의 인입패드로 인입되고 전개패드로 전개되고 흡수패드로 흡수된다.
여기서, 유동 해석 시뮬레이션은 CEL(Coupled Eulerian Lagrangian) 기법이 적용되었고, 전술한 제1 측면 및 제2 측면의 경사 및 길이로 형성된 수용부에 의해서 혈액샘플을 신속하게 유동시켜서 투입구로부터 흡수패드까지의 유동시간을 3초로 최소화하여 혈액샘플의 유속을 최대화할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 혈액샘플 성분검출용 카트리지의 구성에 의해서, 혈액샘플로 인가되는 압력을 최대화할 수 있는 특정 각도와 특정 길이로 형성된 수용부의 구조에 의해서 낙하투입되는 혈액샘플을 최대한 균일하고 신속하게 퍼지게 하고, 페이퍼 단면 형상의 배출구에 의해서 인입패드로의 신속한 유동을 유도하여 멤브레인부재로의 혈액샘플의 유속을 최대화하여서, 다수의 혈액샘플에 대한 특정성분, 특히 비타민D의 검출 및 분석을 신속하게 수행하여 검사 효율성을 보다 높일 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 ; 멤브레인부재
111 : 인입패드
112 ; 전개패드 113 : 흡수패드
120 : 하판부재 121 : 수용부
122 : 안착부 123 : 결합홈
130 : 상판부재 131 : 투입구
132 : 가이드부 133 : 측정구
134 : 공기홈 135 : 결합구
112 ; 전개패드 113 : 흡수패드
120 : 하판부재 121 : 수용부
122 : 안착부 123 : 결합홈
130 : 상판부재 131 : 투입구
132 : 가이드부 133 : 측정구
134 : 공기홈 135 : 결합구
Claims (7)
- 낙하 투입된 혈액샘플을 수용하는 수용부를 포함하되, 상기 수용부는 혈액샘플의 낙하투입방향에 수직으로 형성된 하면과 상기 하면으로부터 일측방향으로 일정각도 경사져 형성된 제1 측면과 상기 하면으로부터 타측방향으로 일정각도 경사져 형성되는 제2 측면으로 구성되는, 하판부재; 및
상기 하판부재에 대응하여 형성되고, 상기 수용부의 제1 측면 일부 및 상기 하면 방향으로 혈액샘플이 수직으로 낙하 투입되도록 연통 형성된 투입구와, 상기 제2 측면과 밀착되도록 대응하여 형성되고 혈액샘플을 멤브레인부재로 가이드하는 단일의 배출구가 연통 형성된 가이드부가 형성된 상판부재를 포함하는, 혈액샘플 성분검출용 카트리지.
- 제1항에 있어서,
상기 하판부재는,
상기 멤브레인부재 중 인입패드가 안착되는 안착부를 포함하되,
상기 배출구는,
상기 수용부로부터 상기 안착부로 갈수록 단면의 폭이 좁아지는, 혈액샘플 성분검출용 카트리지
- 제2항에 있어서,
상기 배출구는 테이퍼 형상의 단면구조를 가지는 것을 특징으로 하는, 혈액샘플 성분검출용 카트리지.
- 제3항에 있어서,
상기 제1 측면은 상기 하면의 연장 평면과 40도 내지 50도의 예각을 이루도록 경사져 형성되며,
상기 제2 측면은 상기 하면의 연장 평면과 15도 내지 30도의 예각을 이루도록 경사져 형성되고,
상기 안착부는,
상기 제2 측면과 상기 하면의 연장 평면 사이의 각도보다 작은 각도로 경사져 형성되는 것을 특징으로 하는, 혈액샘플 성분검출용 카트리지.
- 제4항에 있어서,
상기 제2 측면의 길이는 상기 제1 측면의 길이의 1.5배 내지 2.5배로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는, 혈액샘플 성분검출용 카트리지.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 측면의 종단부는 상기 하면에 수직한 방향으로 일정길이 연장 형성되는 것을 특징으로 하는, 혈액샘플 성분검출용 카트리지.
- 제2항에 있어서,
상기 상판부재의 하측면에는, 상기 멤브레인부재를 상기 안착부로 밀착하여 압박하는 돌출구가 다수 형성되는 것을 특징으로 하는, 혈액샘플 성분검출용 카트리지.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023095965A1 (ko) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 주식회사 큐에스택 | 진단 스트립 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101519897B1 (ko) | 2013-11-15 | 2015-05-14 | 바디텍메드 주식회사 | 모세관 구조물을 구비한 측방유동 분석용 카트리지 |
-
2018
- 2018-05-14 KR KR1020180054669A patent/KR20190130250A/ko active Search and Examination
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| WO2023095965A1 (ko) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 주식회사 큐에스택 | 진단 스트립 |
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