KR20200117458A - 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템 및 이에 사용되는 멀티디스크 - Google Patents

생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템 및 이에 사용되는 멀티디스크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생화학검사와 혈액검사 또는 면역검사를 동시에 수행하는 멀티시스템으로서, 멀티디스크(1)가 생화학검사부(100); 혈액검사부(200); 및 면역검사부(300);가 회전중심을 기준으로 부채꼴 형태로 분획되어 구성되어 있는 것이 특징이며, 본 발명에 따른 멀티디스크(1)를 이용함으로써, 혈청의 생화학 성분의 농도를 측정하여 생체기능을 진단하는 생화학검사, 혈액샘플을 분리하여 적혈구나 백혈구의 숫자 및 변형을 측정 검사하는 혈액검사, 및 혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 면역검사를 동시에 하나의 기기에서 모두 검사하는 것이 가능한 효과가 있다.

Description

생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템 및 이에 사용되는 멀티디스크{Multi-system for conducting biochemistry and Blood test, and Multi-Disc therefor}
본 발명은 생화학검사와 혈액검사 또는 면역검사를 하나의 플랫폼에서 동시에 수행하는 멀티시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원심력을 기반으로 한 디스크를 이용하여 혈액 성분에 대한 반응물질의 반응여부평가를 빠르고 용이하게 수행할 수 있고, 혈액의 혈청내의 효소반응을 이용한 생화학적 측정검사와 적혈구나 백혈구의 숫자를 모세관방법과 염색법 등을 이용하여 계수하는 혈액검사 및 혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 면역검사를 하나의 플랫폼에서 모두 측정 및 검사할 수 있도록 구성된 생화학검사와 혈액검사 또는 면역검사를 동시에 수행하는 멀티시스템 및 이에 사용되는 멀티디스크에 관한 것이다.
혈액은 몸 안의 모든 장기의 세포에 산소, 영양분, 호르몬 그리고 영양물질을 공급하는 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 감염에 대한 방어기관이자 독소와 노폐물을 운반해내는 기능도 하기 때문에, 체내에서 일어나는 변화는 혈액성분에 변화를 주게 된다. 따라서 질병의 진단, 치료 및 예후를 정확하게 판정하기 위해서는 혈액의 각종 성분을 검사하여야 한다.
이와 같이 혈액을 검사하기 위해서, 채혈한 혈액의 형태학적, 생화학적, 면역혈청학적 검사 등과 함께 특수 화학 검사를 하게 된다.
여기서, 혈액의 형태학적인 검사는 전혈을 사용하여 혈색소, 헤마토크릿(혈구용적), 적혈구, 백혈구, 혈소판수, 백혈구의 세포백분율 등을 측정하는 혈구 검사 및 혈액도말 검사 (혈액을 슬라이드에 얇게 발라 염색하여 혈구의 모양, 수 등을 직접 현미경으로 관찰)를 실시하며, 출혈시간, 응고시간, 모세혈관 저항 등을 검사해서 출혈경향 혈액 질환 감염증 등의 진단과 각종 질환의 경과와 예후판정을 하게 되는데, 이때 전기화학적인 방법과 염색법 등을 이용하여 측정을 하게 된다.
또한, 생화학적인 방법이나 면역학적인 방법, 및 특수화학방법은 먼저 원심분리 등을 이용하여 혈액내의 혈구를 제거하고 상층액(혈청 또는 혈장)으로서 검사를 수행한다.
일반적으로, 생화학적인 방법은 주로 각각의 지시약에 혈청(또는 혈장)을 반응시킨 다음, 이를 특정 파장의 흡광도를 측정하여 농도로 환산하는 방법을 택하는 것으로, 사용 지시약의 종류에 따라 습식과 건식으로 나뉘어진다.
습식은 대부분이 선택하는 방법으로서, 지시약이 액체형태로 되어 있어 혈장(또는 혈청)과 반응을 일으키도록 하는 것이다. 건식 방법은 보다 간편하게 측정하기 위하여 얇은 필름에 지시약을 고형화하여 코팅한 다음 이를 혈청(또는 혈장)과 반응을 일으켜서 흡광도를 측정하고 있다.
또한, 면역혈청검사는 각종 세균 및 바이러스에 대한 항원, 항체 검사를 하는 것으로 B, C형 간염, 에이즈, 매독 등을 진단하고, 또한 류머티즘 질환 진단과 함께 각종 면역 세포의 기능도 혈액에서 이들 면역 세포를 분리해내어 실시하며, 기타 알레르기의 각종 원인이 되는 물질에 대한 혈액 내의 특정 면역 글로불린을 측정하므로써 알레르기의 원인을 밝히게 된다.
대부분의 면역혈청검사의 경우에는, 항원-항체 면역반응을 이용하여 일반적으로는 검사하고자 하는 항체(항원)에 표지자를 라벨링하여 이 항체(항원)의 양을 측정하는 방법을 채택하고 있다.
이와 같은 혈액을 이용한 검사를 동시에 다량의 검체검사를 수행하기 위한 기술개발이 근래에 많이 이루어지고 있는데, DNA chip이나 lab-on-a-chip 등의 방법이 그 한 예이다. 이들 방법은, 주로 면역혈청검사와 유전자검사를 동시에 수행하기 위한 방법이다.
이와 궤를 같이하여, 혈구의 수를 계수하기 위한 형태학적 검사, 생화학적검사, 면역혈청검사와 유전자검사를 동시에 하나의 기기에서 모두 수행할 수 있는 검사기기 및 키트의 개발이 절실히 요구되고 있는 상황이다.
한국등록특허 제10-0748181호 한국등록특허 제10-1608598호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원심력을 기반으로 한 디스크를 이용하여 혈액 성분에 대한 반응물질의 반응여부평가를 빠르고 용이하게 수행할 수 있고, 생화학검사와 혈액검사 및 면역검사를 동시에 하나의 플랫폼에서 모두 검사할 수 있도록 구성된 멀티시스템을 제공하는 것이다.
상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 생화학검사와 혈액검사 및 면역검사를 동시에 수행하는 멀티시스템은,
생화학검사부(100); 및
혈액검사부(200);가 회전중심을 기준으로 부채꼴 형태로 분획되어 구성되는 멀티디스크(1)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템에서,
상기 멀티디스크(1)는,
면역검사부(300);를 더 구비하여 면역검사도 동시에 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템에서,
상기 멀티디스크(1)는,
상부커버(10); 및
상기 상부커버(10)와 착탈식으로 결합되거나 일체로 형성되는 반응챔버 플레이트(20);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템에서,
상기 멀티디스크(1)의 상부커버(10)에는 회전중심과 인접한 위치에 제1 혈액투입구(11)와 제2 혈액투입구(12)가 구비되고, 테두리쪽에는 다수개의 시약투입구(13)가 호형상의 형태로 분포되어 형성되며,
상기 반응챔버 플레이트(20)에는 혈청의 생화학 성분의 농도를 측정하여 생체기능을 진단하는 생화학검사부(100), 혈액샘플을 분리하여 적혈구나 백혈구의 숫자 및 변형을 측정 검사하는 혈액검사부(200), 및 혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 면역검사부(300)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템에서,
상기 멀티디스크(1)의 생화학검사부(100)는,
혈액접수챔버(110); 상기 혈액접수챔버(110)와 연통되도록 구비되는 혈액필터챔버(120); 상기 혈액필터챔버(120)와 호형상의 분배유로로 연통되도록 구비되는 다수개의 혈청분배챔버(130); 및 상기 다수개의 혈청분배챔버(130)와 연통되도록 구비되는 다수개의 시약반응챔버(140);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템에서,
상기 혈액접수챔버(110)는, 회전중심과 인접한 위치에 회전축을 중심으로 호형상의 형태로 형성되어 공급받은 혈액샘플을 접수받고,
상기 혈액필터챔버(120)는, 회전중심의 회전축을 중심으로 호형상의 형태로 형성되되, 내부에는 필터가 구비되어, 이송된 혈액샘플을 필터링하며,
상기 다수개의 혈청분배챔버(130)는, 각 혈청분배챔버(130)의 입구가 상기 호형상의 분배유로에 열려져 있어 일정량씩 필터링된 혈액성분을 분배받고, 각 혈청분배챔버(130)의 출구는 대응되는 각 시약반응챔버(140)와 유로로 연통되어 있으며,
상기 다수개의 시약반응챔버(140)는, 다수개의 챔버가 테두리쪽에 분포되어 형성되며, 상기 혈청분배챔버(130)로부터 공급된 혈액성분과 시약이 반응을 일으키도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템에서,
상기 혈액접수챔버(110)와 상기 혈액필터챔버(120)를 이어주는 유로는 회전 원심력에 의해 혈액의 이송이 용이하도록 각 챔버의 회전중심으로부터 최외곽 라인상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템에서,
상기 혈청분배챔버(130)와 상기 시약반응챔버(140)의 연결유로는 회전 원심력에 의해 혈액의 이송이 용이하도록 회전방향에 대해 소정 각도를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템에서,
상기 혈액검사부(200)는,
혈액샘플이 담긴 튜브를 거치시키는 모세관거치챔버(210); 및
혈액샘플에 염색시약처리하여 5가지 백혈구를 염색하여 백혈구를 감별, 계수할 수 있도록 구비되는 염색챔버(220);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템에서,
상기 면역검사부(300)는,
별도의 투입구를 통해 투입된 혈액샘플을 원심분리하고 분리된 혈청만이 공급되는 구조를 구비하거나, 또는 상기 생화학검사부(100)에 구비된 분배유로와 연통되어, 필터링된 혈액성분인 혈청만을 공급받는 구조를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템은,
상기 멀티디스크(1)에 광을 조사하는 조명부(2);
상기 멀티디스크(1)를 촬영하는 카메라부(3);
상기 카메라부(3)로부터 전송받은 자료를 디스플레이하는 디스플레이유닛(4); 및 DB부(5)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티시스템에서,
상기 조명부(2)는 광원(2a)과 광필터(2b)로 구성되어, 단색광을 상기 멀티디스크(1)에 조사하며,
상기 카메라부(3)는 상기 멀티디스크(10)의 상부에 배치되어 상기 멀티디스크(10)의 반응 이후 흡광도를 측정하거나 이미지를 캡쳐하여 상기 디스플레이유닛(4)으로 전송하며,
상기 디스플레이유닛(4)은 상기 카메라부(3)로부터 전송받은 흡광도 및 이미지 자료를 디스플레이하며,
상기 DB부(5)는 상기 카메라부(3) 및 상기 디스플레이유닛(4)과 연동되며, 측정된 자료를 저장하고, 저장된 기준자료와 비교한 자료를 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티디스크는,
혈청의 생화학 성분의 농도를 측정하여 생체기능을 진단하는 생화학검사부(100);
혈액샘플을 분리하여 적혈구나 백혈구의 숫자 및 변형을 측정 검사하는 혈액검사부(200); 및
혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 면역검사부(300);가 회전중심을 기준으로 부채꼴 형태로 분획되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티디스크는,
회전중심과 인접한 위치에 제1 혈액투입구(11)와 제2 혈액투입구(12)가 구비되고, 테두리쪽에는 다수개의 시약투입구(13)가 호형태로 분포되어 형성되는 상부커버(10); 및
상기 상부커버(10)와 결합하며, 혈청의 생화학 성분의 농도를 측정하여 생체기능을 진단하는 생화학검사부(100), 혈액샘플을 분리하여 적혈구나 백혈구의 숫자 및 변형을 측정 검사하는 혈액검사부(200), 및 혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 면역검사부(300)로 구성되는 반응챔버 플레이트(20);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 멀티디스크에서,
상기 멀티디스크의 생화학검사부(100)는,
상기 제1 혈액투입구(11)와 대응되는 위치에 구비되는 혈액접수챔버(110); 상기 혈액접수챔버(110)와 연통되도록 구비되는 혈액필터챔버(120); 상기 혈액필터챔버(120)와 호형상의 분배유로로 연통되도록 구비되는 다수개의 혈청분배챔버(130); 및 상기 다수개의 혈청분배챔버(130)와 연통되도록 구비되며 상기 시약투입구(13)에 대응되는 위치에 구비되는 다수개의 시약반응챔버(140);로 구성되고,
상기 멀티디스크의 혈액검사부(200)는,
혈액샘플이 담긴 튜브를 거치시키는 모세관거치챔버(210); 및 혈액샘플에 염색시약처리하여 5가지 백혈구를 염색하여 백혈구를 감별, 계수할 수 있도록 구비되는 염색챔버(220);로 구성되고,
상기 멀티디스크의 면역검사부(300)는,
별도의 투입구를 통해 투입된 혈액샘플을 원심분리하고 분리된 혈청만이 공급되는 구조를 구비하거나, 또는 상기 생화학검사부(100)에 구비된 분배유로와 연통되어, 필터링된 혈액성분인 혈청만을 공급받는 구조를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 생화학검사와 혈액검사 및 면역검사를 동시에 수행하는 멀티시스템, 및 이에 사용되는 멀티디스크를 이용하면, 혈청의 생화학 성분의 농도를 측정하여 생체기능을 진단하는 생화학검사, 혈액샘플을 분리하여 적혈구나 백혈구의 숫자 및 변형을 측정 검사하는 혈액검사, 및 혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 면역검사를 동시에 하나의 기기에서 모두 검사하는 것이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생화학검사와 혈액검사 및 면역검사를 수행하는 멀티시스템의 전체구성을 간략하게 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 멀티디스크를 나타내는 확대도.
도 3은 도 2의 분해도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생화학검사와 혈액검사만을 수행하도록 구성된 멀티디스크 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 생화학검사와 혈액검사 및 면역검사를 수행하는 멀티시스템에 사용되는 멀티디스크의 결합관계를 간략하게 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생화학검사와 혈액검사 및 면역검사를 수행하는 멀티시스템의 전체구성을 간략하게 보여주는 도면, 도 2는 도 1의 멀티디스크를 나타내는 확대도, 도 3은 도 2의 분해도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생화학검사와 혈액검사만을 수행하도록 구성된 멀티디스크 도면. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 생화학검사와 혈액검사 및 면역검사를 수행하는 멀티시스템에 사용되는 디스크의 결합관계를 간략하게 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 생화학검사와 혈액검사 및/또는 면역검사를 동시에 수행하는 멀티시스템은 멀티디스크(1), 조명부(2), 카메라부(3), 디스플레이유닛(4) 및 DB부(5)를 포함하여 구성된다.
여기서, 멀티디스크(1)는, 생화학검사부(100)와 혈액검사부(200), 또는 면역검사부(300)가 회전중심을 기준으로 부채꼴 형태로 분획되어 구성되는 것으로, 회전중심(C)을 중심으로 회전제어수단(미도시)에 의해 회전하며, 상부커버(10)와 반응챔버 플레이트(20)로 형성된다.
상부커버(10)는 회전중심(C)을 갖는 원판형 플레이트 형태로서, 반응챔버 플레이트(20)의 상부에 착탈식으로 결합되거나 반응챔버 플레이트(20)와 일체로 형성될 수 있다. 상부커버(10)에는 제1 혈액투입구(11)와 제2 혈액투입구(12)가 회전중심과 인접한 일정 위치에 커버를 관통하도록 구비되고, 테두리쪽에는 커버를 관통하도록 구비된 다수개의 시약투입구(13)가 호형상의 형태로 분포되어 형성된다.
제1 혈액투입구(11)는 반응챔버 플레이트(20)의 혈액접수챔버(110)에 혈액샘플(전혈)을 공급하도록 투입하는 구멍으로, 반응챔버 플레이트(20)와 결합될 때 혈액접수챔버(110)와 대응되는 위치에 형성되도록 한다.
또한, 제2 혈액투입구(12)는 반응챔버 플레이트(20)의 염색챔버(220)에 혈액샘플(전혈)을 공급하도록 투입하는 구멍으로, 반응챔버 플레이트(20)와 결합될 때 염색챔버(220)와 대응되는 위치에 형성되도록 한다.
또한, 다수개의 시약투입구(13)는 각각 반응챔버 플레이트(20)의 다수개로 구비된 시약반응챔버(140)에 시약을 공급하도록 투입하는 구멍으로, 반응챔버 플레이트(20)와 결합될 때 각 시약반응챔버(140)와 대응되는 위치에 형성되도록 한다.
반응챔버 플레이트(20)는, 회전중심(C)을 갖고 소정치수의 깊이를 가진 상부가 열린 원판용기형 플레이트로서, 혈청의 생화학 성분의 농도를 측정하여 생체기능을 진단하는 생화학검사부(100), 혈액샘플을 분리하여 적혈구나 백혈구의 숫자 및 변형을 측정 검사하는 혈액검사부(200), 혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 면역검사부(300)가 회전중심(C)을 기준으로 부채꼴 형태로 분획되어 구성되며, 상부커버(10)의 하부에 착탈식으로 결합되거나 상부커버(10)와 일체로 형성된다.
이때, 반응챔버 플레이트(20)는, 도 4에 도시된 바와 같이 생화학검사부(100)와 혈액검사부(200)만이 회전중심(C)을 기준으로 부채꼴 형태로 분획되어 구성될 수도 있다.
생화학검사부(100)는, 내부에 혈액샘플(전혈)이 투입되고 혈액중 혈청 성분만을 필터링한 다음 이를 각 시약과 반응시켜 반응한 이후에 흡광도를 측정하여 농도 값을 산출하는 생화학검사를 하기 위한 구성으로, 혈액접수챔버(110), 혈액필터챔버(120), 혈청분배챔버(130), 시약반응챔버(140)로 구성될 수 있다.
생화학검사는, 혈청내 화학성분과 검사시약을 반응시키면(10분 정도) 발색반응이 나타나는데, 이때 흡광도를 측정하여, Beer-Lambert법칙을 이용하여 이를 농도로 환산하여 생체기능(간기능, 심장기능, 신장기능 등)을 정상치와 비교하여 진단하는 것이다.
혈액접수챔버(110)는, 회전중심(C)과 인접한 일정 위치에 형성되되, 상부커버(10)의 제1 혈액투입구(11)와 대응되는 위치에 형성되어, 투입구를 통해 공급되는 혈액샘플을 접수받는다. 여기서, 혈액접수챔버(110)는 회전중심의 회전축을 중심으로 호형상의 형태로 형성되는 것이 바람직하며, 혈액필터챔버(120)와는 유로를 통해 연통되도록 형성된다.
혈액필터챔버(120)는, 이송된 혈액샘플을 필터링하여 필요한 혈액성분을 분리하기 위한 구성으로, 회전중심의 회전축을 중심으로 호형상의 형태로 형성되되, 챔버내부에는 필터가 구비되어 혈액에서 혈청만 분리시킨다. 혈액필터챔버(120)의 입구측은 혈액접수챔버(110)와 유로로 연통되어 있고, 출구측은 회전중심 외측으로 호형상으로 형성된 분배유로와 연결되도록 형성된다.
이때, 혈액접수챔버(110)와 혈액필터챔버(120)를 이어주는 유로는 회전 원심력에 의해 혈액의 이송이 용이하게 이루어지도록 각 챔버의 회전중심으로부터 최외곽 라인상에 형성되는 것이 바람직하다.
혈청분배챔버(130)는, 혈액필터챔버(120)로부터 필터링된 혈액성분인 혈청을 일정량씩 분배받는 다수개의 챔버로서, 각 혈청분배챔버(130)의 입구는 혈액필터챔버(120)의 출구측과 연통되어 있는 호형상의 분배유로에 열려져 있으며, 각 혈청분배챔버(130)의 출구는 대응되는 각 시약반응챔버(140)와 유로로 연통되어 있다.
시약반응챔버(140)는, 공급된 혈액성분과 시약이 반응을 일으키는 챔버로서, 다수개의 챔버가 호형상의 형태로 분포되어 형성되되, 상부커버(10)의 시약투입구(13)와 대응되는 테두리쪽 위치에 형성되어, 혈청분배챔버(130)로부터 이송되는 필터링된 혈액성분인 혈청을 공급받고 시약투입구(13)를 통해 투입되는 시약을 공급받는다. 이때 각 시약반응챔버(140)에는 측정하고자 하는 검사항목에 맞는 건식 지시약을 분주한 후 드라이하여 고정시킬 수 있다.
이때, 혈청분배챔버(130)와 시약반응챔버(140)의 연결유로는 회전 원심력에 의해 혈액의 이송이 용이하도록 회전방향에 대해 소정 각도를 이루도록 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구조에 의해 멀티디스크(1)의 회전시 혈청분배챔버(130)의 혈액 성분이 시약반응챔버(140)로 용이하게 이송되게 된다.
이때, 멀티디스크(1)를 소정시간 동안 소정 rpm으로 회전시키게 되면, 혈액접수챔버(110)에 공급된 혈액샘플은 원심력에 의해 혈액필터챔버(120)로 이송되고, 혈액필터챔버(120)에서 필터링된 혈액성분은 원심력에 의해 혈청분배챔버(130)로 분배되고, 각 혈청분배챔버(130)로부터 각 시약반응챔버(140)로 이송된다.
혈액검사부(200)는, 혈액샘플을 분리하여 적혈구나 백혈구 등의 숫자 및 변형 정도를 측정 검사하기 위한 구성으로, 모세관거치챔버(210)와 염색챔버(220)로 구성될 수 있다.
혈액검사는, 환자의 전반적인 건강 상태에 대한 정보를 얻기 위한 목적으로 진단검사에서 가장 널리 사용되는 검사로, 혈류를 따라 순환하는 백혈구, 적혈구, 혈소판 등 각각의 세포의 수가 비정상적으로 높거나 낮으면 질병이 있다는 것을 나타낸다.
모세관거치챔버(210)는 혈액샘플이 담긴 모세관 튜브(미도시)를 거치시키기 위한 것으로, 거치된 혈액샘플이 담긴 모세관튜브는 회전하는 멀티디스크(1)의 원심력에 의해 원심분리되어 튜브 하부부터 적혈구(RBC), 백혈구(WBC)와 혈소판(Platelet), 혈장으로 분획된다.
이때, 멀티디스크(1)를 10분간 4,000rpm으로 회전시키거나 10,000rpm으로 5분간 회전시키게 되면, 혈액샘플내의 각 성분들이 원심력에 의해 분획되어 구분된다.
분리된 이미지를 캡쳐하여 구간별 길이를 측정하여 용적량으로 전체 %를 산출함으로써 적혈구, 백혈구와 혈소판 등의 혈구계수를 계산한다. 통상 정상인 혈액샘플 100%를 기준으로, 적혈구는 대략 45%, 백혈구와 혈소판은 대략 1%미만, 혈장은 대략 55% 이다.
본 발명에서는 모세관거치챔버(210)를 5개로 구획하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 거치되는 모세관튜브의 치수에 따라 챔버 개수를 변형가능하다.
염색챔버(220)는, 공급되는 혈액샘플에 염색시약처리하여 5가지 백혈구를 염색하여 염색된 캡쳐 이미지로부터 백혈구를 감별, 계수할 수 있도록 하기 위한 챔버로, 상부커버(10)의 제2 혈액투입구(12)와 대응되는 위치에 형성되어, 제2 혈액투입구(12)를 통해 투입되는 혈액샘플(전혈)을 공급받는다. 염색액은 미리 챔버내에 구비하거나 또는 제2 혈액투입구(12)를 통해 공급받을 수 있다.
통상 5가지 백혈구(WBC)는 림프구(Lymphocyte), 단핵구(Monocyte), 호중성 백혈구(Neutrophil), 호산성 백혈구(Eosinophil), 호염기성 백혈구(Basophil)이며, 염색은 주로 김자염색법(Giemsa stain)을 이용하여 염색한다. 물론, 염색이 김자염색법에 한정되는 것은 아니다.
김자 용액은 색소로서 AzureⅡ-Eosin azureⅡ-eosin과 AzureⅡ를 포함하며, 메탄올로 고정시킨 후에 인산완충액으로 희석한 김자 용액으로 염색하거나 메탄올 고정도 필요없는 라이트(Wright)-김자 용액으로 염색한다.
김자 용액으로 염색시, 통상 적혈구는 분홍색, 혈소판은 옅은 분홍색, 림프구 세포질은 하늘색, 단핵 백혈구 세포질은 엷은 파란색, 백혈구 핵 염색질은 자홍색을 띤다.
면역검사부(300)는, 혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 챔버로서, 바닥면에 검사하고자 하는 DNA단편 또는 항체(항원)에 표지자를 라벨링하고 스포팅하여 고정시키고, 이 항체(항원)의 양을 측정하는 면역검사를 수행한다.
면역검사부(300)에는 별도의 투입구를 통해 투입된 혈액샘플을 원심분리하고 분리된 혈청만이 공급되는 구조(미도시)를 구비하거나, 또는 생화학검사부(100)에 구비된 분배유로와 연통되어, 필터링된 혈액성분인 혈청만을 공급받는 구조를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 멀티디스크(1)는 상부커버(10)와 반응챔버 플레이트(20) 모두 투명재질로 구성하여 카메라부(3)를 통해 반응후 이미지 캡쳐나 흡광도 측정이 용이하도록 할 수 있다.
조명부(2)는 광원(2a)과 광필터(2b)로 구성될 수 있으며, 모노크리미터(monochrometer)와 같은 광필터를 통해 광원으로부터 필요한 단색광을 멀티디스크(1)에 조사되도록 한다.
카메라부(3)는 고해상도의 CCD 카메라 또는 CMOS 카메라로서, 멀티디스크(10)의 상부에 배치되어 멀티디스크의 반응 이후 흡광도를 측정하거나 이미지를 캡쳐하여 디스플레이유닛(4)으로 전송한다.
이때, 흡광도 측정을 위해 분광광도계와 같은 흡광도 측정유닛을 더 구비할 수 있다.
발색반응이 나타난 측정된 흡광도를 이용하여 혈청 성분의 농도 값을 산출할 수 있고, 캡쳐된 이미지 자료로부터 혈구의 함량, 백혈구 감별 및 계수 등이 가능하게 된다.
이때, 카메라부에는 광학 및/또는 형광렌즈를 더 구비하여 초미세구조를 가진 대상체 또는 형광색소와 결합한 대상체에 대한 정밀한 측정이 가능할 수도 있다.
디스플레이유닛(4)은 카메라부(3)로부터 전송받은 흡광도 및 캡쳐된 이미지 자료를 디스플레이하는 장치이며, DB부(5)는 카메라부(3) 및 디스플레이유닛(4)에 연동되어 측정된 자료를 저장하고, 저장된 기준자료와 비교한 자료를 저장하고 이를 디스플레이유닛(4)에 제공하는 장치이다.
이와 같이 구성된 생화학검사와 혈액검사 및 면역검사를 동시에 수행하는 멀티시스템에서, 생화학검사와 혈액검사, 생화학검사와 혈액검사 및 면역검사가 선택적으로 동시에 수행될 수 있게 된다.
본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 멀티디스크 2: 조명부
3: 카메라부 4: 디스플레이유닛
5: DB부
10: 상부커버 11: 제1 혈액투입구
12: 제2 혈액투입구 13: 시약투입구
20: 반응챔버 플레이트 C: 회전중심
100: 생화학검사부
110: 혈액접수챔버 120: 혈액필터챔버
130: 혈청분배챔버 140: 시약반응챔버
200: 혈액검사부
210: 모세관거치챔버 220: 염색챔버
300: 면역검사부

Claims (15)

  1. 생화학검사부(100); 및
    혈액검사부(200);가 회전중심을 기준으로 부채꼴 형태로 분획되어 구성되는 멀티디스크(1)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 멀티디스크(1)는,
    면역검사부(300);를 더 구비하여 면역검사도 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 멀티디스크(1)는,
    상부커버(10); 및
    상기 상부커버(10)와 착탈식으로 결합되거나 일체로 형성되는 반응챔버 플레이트(20);로 구성되는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 멀티디스크(1)의 상부커버(10)에는 회전중심과 인접한 위치에 제1 혈액투입구(11)와 제2 혈액투입구(12)가 구비되고, 테두리쪽에는 다수개의 시약투입구(13)가 호형상의 형태로 분포되어 형성되며,
    상기 반응챔버 플레이트(20)에는 혈청의 생화학 성분의 농도를 측정하여 생체기능을 진단하는 생화학검사부(100), 혈액샘플을 분리하여 적혈구나 백혈구의 숫자 및 변형을 측정 검사하는 혈액검사부(200), 및 혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 면역검사부(300)가 형성되는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 멀티디스크(1)의 생화학검사부(100)는,
    혈액접수챔버(110);
    상기 혈액접수챔버(110)와 연통되도록 구비되는 혈액필터챔버(120);
    상기 혈액필터챔버(120)와 호형상의 분배유로로 연통되도록 구비되는 다수개의 혈청분배챔버(130); 및
    상기 다수개의 혈청분배챔버(130)와 연통되도록 구비되는 다수개의 시약반응챔버(140);로 구성되는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 혈액접수챔버(110)는, 회전중심과 인접한 위치에 회전축을 중심으로 호형상의 형태로 형성되어 공급받은 혈액샘플을 접수받고,
    상기 혈액필터챔버(120)는, 회전중심의 회전축을 중심으로 호형상의 형태로 형성되되, 내부에는 필터가 구비되어, 이송된 혈액샘플을 필터링하며,
    상기 다수개의 혈청분배챔버(130)는, 각 혈청분배챔버(130)의 입구가 상기 호형상의 분배유로에 열려져 있어 일정량씩 필터링된 혈액성분을 분배받고, 각 혈청분배챔버(130)의 출구는 대응되는 각 시약반응챔버(140)와 유로로 연통되어 있으며,
    상기 다수개의 시약반응챔버(140)는, 다수개의 챔버가 테두리쪽에 분포되어 형성되며, 상기 혈청분배챔버(130)로부터 공급된 혈액성분과 시약이 반응을 일으키도록 구비되는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 혈액접수챔버(110)와 상기 혈액필터챔버(120)를 이어주는 유로는 회전 원심력에 의해 혈액의 이송이 용이하도록 각 챔버의 회전중심으로부터 최외곽 라인상에 형성되는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 혈청분배챔버(130)와 상기 시약반응챔버(140)의 연결유로는 회전 원심력에 의해 혈액의 이송이 용이하도록 회전방향에 대해 소정 각도를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 혈액검사부(200)는,
    혈액샘플이 담긴 튜브를 거치시키는 모세관거치챔버(210); 및
    혈액샘플에 염색시약처리하여 5가지 백혈구를 염색하여 백혈구를 감별, 계수할 수 있도록 구비되는 염색챔버(220);로 구성되는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 면역검사부(300)는,
    별도의 투입구를 통해 투입된 혈액샘플을 원심분리하고 분리된 혈청만이 공급되는 구조를 구비하거나, 또는 상기 생화학검사부(100)에 구비된 분배유로와 연통되어, 필터링된 혈액성분인 혈청만을 공급받는 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 멀티시스템은,
    상기 멀티디스크(1)에 광을 조사하는 조명부(2);
    상기 멀티디스크(1)를 촬영하는 카메라부(3);
    상기 카메라부(3)로부터 전송받은 자료를 디스플레이하는 디스플레이유닛(4); 및 DB부(5)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 조명부(2)는 광원(2a)과 광필터(2b)로 구성되어, 단색광을 상기 멀티디스크(1)에 조사하며,
    상기 카메라부(3)는 상기 멀티디스크(10)의 상부에 배치되어 상기 멀티디스크(10)의 반응 이후 흡광도를 측정하거나 이미지를 캡쳐하여 상기 디스플레이유닛(4)으로 전송하며,
    상기 디스플레이유닛(4)은 상기 카메라부(3)로부터 전송받은 흡광도 및 이미지 자료를 디스플레이하며,
    상기 DB부(5)는 상기 카메라부(3) 및 상기 디스플레이유닛(4)과 연동되며, 측정된 자료를 저장하고, 저장된 기준자료와 비교한 자료를 저장하는 것을 특징으로 하는 생화학검사와 혈액검사를 동시에 수행하는 멀티시스템.
  13. 혈청의 생화학 성분의 농도를 측정하여 생체기능을 진단하는 생화학검사부(100);
    혈액샘플을 분리하여 적혈구나 백혈구의 숫자 및 변형을 측정 검사하는 혈액검사부(200); 및
    혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 면역검사부(300);가 회전중심을 기준으로 부채꼴 형태로 분획되어 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티디스크.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 멀티디스크는,
    회전중심과 인접한 위치에 제1 혈액투입구(11)와 제2 혈액투입구(12)가 구비되고, 테두리쪽에는 다수개의 시약투입구(13)가 호형태로 분포되어 형성되는 상부커버(10); 및
    상기 상부커버(10)와 결합하며, 혈청의 생화학 성분의 농도를 측정하여 생체기능을 진단하는 생화학검사부(100), 혈액샘플을 분리하여 적혈구나 백혈구의 숫자 및 변형을 측정 검사하는 혈액검사부(200), 및 혈청의 항원-항체반응을 측정하여 암이나 바이러스를 진단하고 검사를 수행하는 면역검사부(300)로 구성되는 반응챔버 플레이트(20);로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티디스크.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 멀티디스크의 생화학검사부(100)는,
    상기 제1 혈액투입구(11)와 대응되는 위치에 구비되는 혈액접수챔버(110); 상기 혈액접수챔버(110)와 연통되도록 구비되는 혈액필터챔버(120); 상기 혈액필터챔버(120)와 호형상의 분배유로로 연통되도록 구비되는 다수개의 혈청분배챔버(130); 및 상기 다수개의 혈청분배챔버(130)와 연통되도록 구비되며 상기 시약투입구(13)에 대응되는 위치에 구비되는 다수개의 시약반응챔버(140);로 구성되고,
    상기 멀티디스크의 혈액검사부(200)는,
    혈액샘플이 담긴 튜브를 거치시키는 모세관거치챔버(210); 및 혈액샘플에 염색시약처리하여 5가지 백혈구를 염색하여 백혈구를 감별, 계수할 수 있도록 구비되는 염색챔버(220);로 구성되고,
    상기 멀티디스크의 면역검사부(300)는,
    별도의 투입구를 통해 투입된 혈액샘플을 원심분리하고 분리된 혈청만이 공급되는 구조를 구비하거나, 또는 상기 생화학검사부(100)에 구비된 분배유로와 연통되어, 필터링된 혈액성분인 혈청만을 공급받는 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티디스크.
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