KR20210072254A - In vitro diagnostic device - Google Patents

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KR20210072254A
KR20210072254A KR1020190162334A KR20190162334A KR20210072254A KR 20210072254 A KR20210072254 A KR 20210072254A KR 1020190162334 A KR1020190162334 A KR 1020190162334A KR 20190162334 A KR20190162334 A KR 20190162334A KR 20210072254 A KR20210072254 A KR 20210072254A
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최광원
임욱빈
김남호
김현정
김진아
조아라
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주식회사 애니벳
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Abstract

The present invention relates to an in vitro diagnostic device having a constant temperature maintenance function. The in vitro diagnostic device includes a lower frame (110); a holder part (120) provided on the lower frame (110) to move forward and backward horizontally, in order to seat a cartridge (10); a driving part (130) for horizontally driving the cartridge (10); an optical reading module (140) positioned on the holder unit (120) to optically analyze a reaction between the reagent and the sample of the cartridge (10) fixed to the lower frame (110); and a heating plate (150) provided in the holder part (120) to heat the cartridge (10). The present invention can locally heat a measurement area to reduce power consumption while maintaining a constant temperature of the test area of the sample.

Description

체외 진단장치{In vitro diagnostic device}In vitro diagnostic device

본 발명은 항온 유지 기능을 갖는 체외 진단장치에 관한 것이다.The present invention relates to an in vitro diagnostic device having a constant temperature maintenance function.

임상 면역 분석을 하는 장비 중에는 병원에서 환자에게 채취한 혈액을 담아 놓은 채혈 튜브(blood collection tube)를 사용하는 장비들이 많다. 채혈 튜브에 담아 놓은 혈액을 원심 분리를 통하여 혈장과 혈구를 분리 하여 혈장만을 채취하여 검사에 사용되는 장비들이 주를 이루고 있다. Among the equipment for clinical immunoassay, many equipment uses a blood collection tube containing blood collected from a patient in a hospital. Most of the equipment used for testing is to collect only plasma by separating plasma and blood cells through centrifugation of blood in a blood collection tube.

현재 의료 진단 분야에 있어서 혈액, 혈청, 소변, 세포액 등의 생체시료에 포함된 특정시료를 검출 또는 정량하기 위해서, 효소 분석(enzyme assay), 면역분석(immunoassay), 화학 비색 분석(chemical colorimetric assay), 전기화학적 분석(electrochemical assay), 형광 표지(fluorescence labeling) 및 측정, 화학발광 표지(chemiluminescent labeling) 및 측정 등의 다양한 분석 기술이 사용되고 있다. In order to detect or quantify a specific sample included in a biological sample such as blood, serum, urine, or cell fluid in the current medical diagnosis field, an enzyme assay, an immunoassay, and a chemical colorimetric assay are used. , various analysis techniques such as electrochemical assay, fluorescence labeling and measurement, chemiluminescent labeling and measurement are used.

이들 분석 기술은 대형병원의 임상시험센터 등에서 사용되는 자동분석장치와 같은 대형장비, 혹은 테스트 스트립(test strip), 카트리지(cartridge)등의 플랫폼을 이용한 현장현시검사(POCT)장치에 응용되어 사용되고 있다.These analysis technologies are applied and used in large-scale equipment such as automatic analysis devices used in clinical trial centers of large hospitals, or point-of-care (POCT) devices using platforms such as test strips and cartridges. .

대형장비의 경우, 대량의 시료를 처리 가능하다는 점과 측정값의 신뢰도가 높다는 장점이 있는 반면, 기계장치의 특성상 구조가 복잡하고 대형으로 이루어져 특정 검사실에서만 사용되기 때문에 사용 장소가 제한되는 단점이 있다. 또한, 생체시료의 전처리 과정이 필요한 경우가 많고, 여러 종류의 시약과 센서를 각각 주기적으로 교체하여 사용해야 함으로써 유지관리 측면에서 사용자의 번거로움이 많다. In the case of large equipment, it has the advantage of being able to process a large number of samples and having high reliability of the measured value, but there is a disadvantage in that the use place is limited because the structure is complicated and large due to the nature of the mechanical device and is used only in a specific laboratory. . In addition, there are many cases in which a pretreatment process of a biological sample is required, and since various types of reagents and sensors must be periodically replaced and used, there is a lot of inconvenience to users in terms of maintenance.

그러나, 현장현시검사의 경우, 대형장비에 비해 측정값의 신뢰도는 낮지만, 측정 장소의 제한을 받지 않고, 신속한 측정이 가능하다는 점에서 의료 진단 분야에서 넓게 사용되고 있다. However, in the case of on-site inspection, the reliability of the measurement value is lower than that of large equipment, but it is widely used in the medical diagnosis field in that it is not limited by the measurement location and can be quickly measured.

현장검사법의 발전방향을 살펴보면 현재까지는 약 90% 정도의 검사가 중앙검사실에서 행해지고 있으나 검사결과의 즉시성과 비용절감, 진료의 질 향상을 가져올 수 있는 POCT 제품 및 장비 활용도가 증가 추세에 있다. Looking at the development direction of the on-site inspection method, about 90% of inspections have been conducted in the central laboratory so far, but the use of POCT products and equipment that can bring immediate results, cost reduction, and improvement of quality of care is on the rise.

또한 현장 검진 기술의 발달로 현장 검사의 정확도가 대형 임상 진단 장비의 수준까지 높아지고 있어 점점 시장이 커지고 있는 추세이다. 따라 이런 현장 검사의 검사 량은 점점 수요가 증가하고 대량 검진으로 발전하고 있는 추세이다. In addition, with the development of on-site inspection technology, the accuracy of on-site inspection is increasing to the level of large-scale clinical diagnostic equipment, and the market is growing. Accordingly, the demand for these on-site inspections is gradually increasing, and the trend is developing into mass inspections.

한편 이와 같은 대량 검진에 사용되면 사용자의 피로도가 급격히 증가하고 이에 따라 검진 결과의 오류의 확률이 높아 질수 밖에 없어 이와 같은 이유로 사용자의 피로도를 감소시키는 대량의 시료를 처리할 수 있는 자동 검진 시스템의 요구는 지속적으로 증가하고 하고 있는 추세이다. On the other hand, when it is used for such a mass examination, the user's fatigue increases rapidly, and the probability of an error in the examination result is inevitably high. For this reason, the demand for an automatic examination system that can process a large number of samples that reduces the user's fatigue is a trend that is continuously increasing.

공개특허공보 제10-2013-0029127호(공개일자: 2013.03.21.)Laid-Open Patent Publication No. 10-2013-0029127 (published date: March 21, 2013)

본 발명은 시료의 측정이 이루어지는 측정 영역을 국소적으로 가열이 가능하여 전력 소비를 줄이면서도 시료의 검사 영역의 항온 유지가 가능한 체외 진단장치를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide an in vitro diagnostic apparatus capable of locally heating a measurement area in which a sample is measured, thereby reducing power consumption and maintaining a constant temperature of a test area of a sample.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 체외 진단장치는, 하부 프레임과; 상기 하부 프레임에 전후 수평 이동이 가능하게 마련되어 카트리지가 안착 위치하게 되는 홀더부와; 상기 카트리지를 수평 구동하기 위한 구동부와; 상기 하부 프레임에 고정되어 상기 홀더부에 위치하게 되는 카트리지의 시료와 시약의 반응을 광학 분석하는 광학 판독모듈과; 상기 홀더부에 구비되어 상기 카트리지를 가열하기 위한 발열 플레이트를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an in vitro diagnostic apparatus comprising: a lower frame; a holder part provided on the lower frame so as to be able to move horizontally back and forth to place the cartridge therein; a driving unit for horizontally driving the cartridge; an optical reading module for optically analyzing a reaction between a sample and a reagent of a cartridge fixed to the lower frame and positioned in the holder; It is provided in the holder portion and includes a heating plate for heating the cartridge.

본 발명에 따른 체외 진단장치는, 카트리지의 시약 반응을 측정하게 되는 홀더부에 국소적으로 온도 조절이 가능한 발열 플레이트가 구비되어 측정 영역의 조건(온도)을 항시 일정하게 유지가 가능하여 보다 정확한 진단을 수행할 수 있는 효과가 있다.In the in vitro diagnostic apparatus according to the present invention, a heating plate capable of locally controlling the temperature is provided in the holder for measuring the reagent reaction of the cartridge, so that the condition (temperature) of the measurement area can be constantly maintained, so that more accurate diagnosis is possible. has the effect of being able to

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 체외 진단장치의 사시 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체외 진단장치의 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 체외 진단장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발열 플레이트의 사시 구성도이다.
도 5는 도 2의 A-A 선의 단면 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 체외 진단장치의 발열 플레이트 구동 회로의 구성도이다.1 is a perspective configuration diagram of an in vitro diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of an in vitro diagnostic apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of an in vitro diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective configuration diagram of a heating plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional configuration view taken along line AA of FIG. 2 .
6 is a block diagram of a heating plate driving circuit of an in vitro diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

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 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Specific structural or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are only exemplified for the purpose of describing embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described herein, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 체외 진단장치의 요부구성의 사시 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체외 진단장치의 평면 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 체외 진단장치의 분해 사시도이다.1 is a perspective view of the main part of an in vitro diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of an in vitro diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary embodiment of the present invention An exploded perspective view of the in vitro diagnostic device according to the

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예의 체외 진단장치는, 하부 프레임(110), 홀더부(120), 구동부(130), 광학 판독모듈(140) 및 발열 플레이트(150)를 포함한다. 본 실시예에서 카트리지(10)는 스틱 타입으로 상부 면에 샘플 투입구(11)와, 측정창(12)이 마련되며, 측정창(12)은 체외 진단장치에 로딩되어 광학 판독모듈(140)에 위치하여 측정이 이루어진다. 1 to 3 , the in vitro diagnostic apparatus of this embodiment includes a lower frame 110 , a holder unit 120 , a driving unit 130 , an optical reading module 140 , and a heating plate 150 . In this embodiment, the cartridge 10 is a stick type, and the sample inlet 11 and the measurement window 12 are provided on the upper surface, and the measurement window 12 is loaded into the in vitro diagnostic device and loaded into the optical reading module 140 . location and measurements are made.

하부 프레임(110)은 상부에 홀더부(120)가 전후 수평 이동이 가능하게 구비되며, 진단장치의 일측에 마련된 투입구를 통하여 투입된 카트리지(10)는 홀더부(120)에 안착 위치한다.The lower frame 110 is provided with a holder unit 120 on the upper portion to be able to move forward and backward horizontally, and the cartridge 10 inserted through an inlet provided on one side of the diagnostic device is seated on the holder unit 120 .

홀더부(120)는 하부 프레임(110)에 마련된 구동부(130)에 의해 전후 수평 이동이 이루어진다. 바람직하게는, 홀더부(120)는 수용부(121)가 마련되어 카트리지(10)가 수납되며, 구동부(130)에 의해 전후 위치 이동이 가능하다. 수용부(121)의 바닥면은 복수 개의 탄성 돌기(122)가 마련되어 수용부(121)에 삽입된 카트리지(10)는 탄성 돌기(122)에 의해 탄성 지지되어 수용부(121)와 유격 없이 안정되게 위치한다.The holder part 120 is horizontally moved forward and backward by the driving part 130 provided on the lower frame 110 . Preferably, the holder unit 120 is provided with a receiving unit 121 to accommodate the cartridge 10 , and can be moved forward and backward by the driving unit 130 . The bottom surface of the receiving part 121 is provided with a plurality of elastic protrusions 122 , and the cartridge 10 inserted into the receiving part 121 is elastically supported by the elastic protrusions 122 , so that it is stable without a gap with the receiving part 121 . very located

하부 프레임(110)은 홀더부(120)에 안착 위치하게 되는 카트리지(10)를 광학적으로 판독하게 되는 광학 판독모듈(140)이 구비되며, 광학 판독모듈(140)은 홀더부(120)에 위치한 카트리지(10)의 시료와 시약의 반응을 광학 분석을 수행한다. 이러한 광학 판독모듈(140)의 구동과 검출 신호는 제어부(미도시)에 의해 동작이 이루어진다.The lower frame 110 is provided with an optical reading module 140 that optically reads the cartridge 10 seated in the holder part 120 , and the optical reading module 140 is located in the holder part 120 . An optical analysis of the reaction between the sample and the reagent in the cartridge 10 is performed. The driving and detection signals of the optical reading module 140 are operated by a controller (not shown).

바람직하게는, 카트리지(10)를 직접 가열하기 위한 면상의 발열 플레이트(150)가 구비되며, 이 발열 플레이트(150)는 카트리지(10)가 위치하게 되는 홀더부(120)의 상부에 위치하여 발열 플레이트(150)의 직접 대면하게 배치된다. 이러한 발열 플레이트(150)는 열 전도율이 높은 전기 저항체에 의해 제공되어 카트리지(10)의 시약의 반응 영역만을 국소적으로 가열이 가능하며, 국소적인 영역을 일정 온도로 유지시켜 보다 정확한 측정 결과를 얻을 수 있다. Preferably, a planar heating plate 150 for directly heating the cartridge 10 is provided, and the heating plate 150 is located above the holder part 120 where the cartridge 10 is located to generate heat. The plate 150 is disposed to face directly. The heating plate 150 is provided by an electrical resistor with high thermal conductivity, so that only the reaction area of the reagent of the cartridge 10 can be locally heated, and more accurate measurement results can be obtained by maintaining the local area at a constant temperature. can

바람직하게는, 도 6을 참고하면, 발열 플레이트(150)의 온도를 검출할 수 있는 온도 센서(211)가 부가될 수 있다. 발열 플레이트(150)는 제어부(210)에 의해 온도 조절이 이루어질 수 있으며, 제어부(210)는 온도 센서(211)의 검출 온도에 따라서 발열 플레이트(150)에 인가되는 전원을 공급하는 전원부(212)를 제어하여 검사 영역의 온도를 일정하게 유지한 상태에서 측정이 이루어질 수 있다. 또한 제어부(210)는 진단장치의 온도를 검출할 수 있는 외부 온도센서가 부가되어 발열 플레이트(150)의 온도 제어에 외부 온도의 검출 신호가 이용될 수 있다.Preferably, referring to FIG. 6 , a temperature sensor 211 capable of detecting the temperature of the heating plate 150 may be added. The heating plate 150 may be temperature-controlled by the control unit 210 , and the control unit 210 is a power supply unit 212 that supplies power applied to the heating plate 150 according to the temperature detected by the temperature sensor 211 . The measurement can be made while maintaining the temperature of the inspection area constant by controlling the . In addition, an external temperature sensor capable of detecting the temperature of the diagnostic device is added to the controller 210 so that the detection signal of the external temperature may be used to control the temperature of the heating plate 150 .

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발열 플레이트의 사시 구성도로서, 발열 플레이트(150)는 카트리지에 마련된 윈도우와 대응되어 관통 형성된 관통홀(151)과, 이 관통홀(151)의 양측으로 마련된 한 쌍의 전극홀(152)이 마련되며, 한 쌍의 전극홀(152)은 홀더에 조립되어 전극에 고정된다. 바람직하게는, 발열 플레이트(150)는 단차를 갖고 돌출 형성된 발열블록(153)을 더 포함할 수 있으며, 이 발열블록(153)은 카트리지의 측정창(12)(도 3 참고)과 대응되어 근접 위치하여 국소적으로 열전달율을 높여서 효율적으로 측정 영역의 온도 유지가 이루어질 수 있다.4 is a perspective configuration diagram of a heating plate according to an embodiment of the present invention, wherein the heating plate 150 is provided with a through hole 151 that is formed through the window provided in the cartridge and is formed through the through hole 151, and is provided on both sides of the through hole 151. A pair of electrode holes 152 are provided, and the pair of electrode holes 152 are assembled in a holder and fixed to the electrode. Preferably, the heating plate 150 may further include a heating block 153 protruding having a step difference, and the heating block 153 corresponds to the measurement window 12 (refer to FIG. 3) of the cartridge and is close to each other. It is possible to efficiently maintain the temperature of the measurement area by increasing the heat transfer rate locally.

도 5는 도 2의 A-A 선의 단면 구성도로서, 홀더부(120)에 안착된 카트리지(10)는 구동부(130)에 의해 하부 프레임(110)을 따라서 판독 위치에 위치하게 되며, 광학 판독모듈은 카트리지(10)의 시료와 시약의 반응을 광학적으로 판독한다. 본 실시예에서 구동부(130)는 전동식의 구동모터(131)와, 이 구동모터(131)에 의해 홀더부(120)를 전후 구동하기 위한 스크루(132)를 보여주고 있다. 한편, 홀더부(120)에 마련된 발열 플레이트(150)에 국소적인 히팅 영역(H)만이 가열이 이루어지며, 따라서 카트리지(10)의 측정이 이루어지는 측정 영역에 대해 소정의 온도 조건에서 측정이 이루어져 보다 정확한 진단이 이루어질 수 있다. 또한 측정 영역만을 직접 가열하게 되어 온도 유지를 위한 소비 전력을 현저히 낮출 수 있다.5 is a cross-sectional configuration view taken along line AA of FIG. 2 , the cartridge 10 seated in the holder unit 120 is positioned at a reading position along the lower frame 110 by the driving unit 130 , and the optical reading module is The reaction between the sample and the reagent in the cartridge 10 is optically read. In this embodiment, the driving unit 130 shows an electric driving motor 131 and a screw 132 for driving the holder unit 120 back and forth by the driving motor 131 . On the other hand, only the local heating area (H) is heated on the heating plate 150 provided in the holder part 120, and accordingly, the measurement is made under a predetermined temperature condition for the measurement area where the measurement of the cartridge 10 is made. An accurate diagnosis can be made. In addition, since only the measurement area is directly heated, the power consumption for maintaining the temperature can be significantly reduced.

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.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention pertains that various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of

110 : 하부 프레임 120 : 홀더부
130 : 구동부 140 : 광학 판독모듈
150 : 발열 플레이트110: lower frame 120: holder part
130: driving unit 140: optical reading module
150: heating plate

Claims (4)

하부 프레임과;
상기 하부 프레임에 전후 수평 이동이 가능하게 마련되어 카트리지가 안착 위치하게 되는 홀더부와;
상기 카트리지를 수평 구동하기 위한 구동부와;
상기 하부 프레임에 고정되어 상기 홀더부에 위치하게 되는 카트리지의 시료와 시약의 반응을 광학 분석하는 광학 판독모듈과;
상기 홀더부에 구비되어 상기 카트리지를 가열하기 위한 발열 플레이트를 포함하는 체외 진단장치.a lower frame;
a holder part provided on the lower frame so as to be able to move horizontally back and forth to place the cartridge in a seated position;
a driving unit for horizontally driving the cartridge;
an optical reading module for optically analyzing a reaction between a sample and a reagent of a cartridge fixed to the lower frame and positioned in the holder;
and a heating plate provided in the holder part to heat the cartridge. 제1항에 있어서, 상기 발열 플레이트는 상기 카트리지와 대면하게 배치되는 면상의 플레이트인 것을 특징으로 하는 체외 진단장치.The in vitro diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the heating plate is a flat plate disposed to face the cartridge. 제1항에 있어서, 상기 발열 플레이트의 온도를 검출할 수 있는 온도 센서와;
상기 온도 센서의 검출 온도에 따라서 상기 발열 플레이트의 온도를 제어하게 되는 제어부를 더 포함하는 체외 진단장치.The apparatus of claim 1, further comprising: a temperature sensor capable of detecting a temperature of the heating plate;
The in vitro diagnostic apparatus further comprising a controller to control the temperature of the heating plate according to the temperature detected by the temperature sensor. 제3항에 있어서, 상기 제어부에 외부의 온도를 검출하여 전달하게 되는 외부 온도 센서를 더 포함하는 체외 진단장치.The in vitro diagnostic apparatus according to claim 3, further comprising an external temperature sensor configured to detect and transmit an external temperature to the controller.
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