KR20220020824A - 측방 유동 테스트 결과의 유효성을 결정하기 위한 시스템 - Google Patents

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Abstract

측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)을 포함하는, 측방 유동 테스트의 결과의 유효성을 결정하기 위한 시스템(10). 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 샘플 패드(310); 항체 처리된 금 입자들을 포함하는 접합체 패드(315); 우유 샘플의 모세관 유동을 수용하기 위한 다공성 멤브레인(320)을 포함한다. 다공성 멤브레인(320)은 우유 샘플의 항체 처리된 금 입자들을 결합시키고 이에 의해 허용 한계 미만의 프로게스테론 수치를 포함하는 우유에 노출될 때 테스트 라인(360)의 색조를 변화시키는 프로게스테론 기준으로 처리된 테스트 라인(360); 및 항체를 결합시키고, 이에 의해 항체 처리된 금 입자들을 포함하는 우유에 노출될 때 대조군 라인(370)의 색조를 변화시키는 항체 기준으로 처리된 대조군 라인(370)을 포함한다. 시스템은 센서(210), 및 대조군 라인(370)의 기준 색조(380)를 얻도록; 진행 중인 측방 유동 테스트 동안 센서(210)에 의해 캡처된 이미지에 기초하여, 대조군 라인(370)의 현재 색조를 결정하도록; 대조군 라인(370)의 기준 색조(380)를 대조군 라인(370)의 현재 색조와 비교하도록; 그리고 행해진 비교에 기초하여, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에 대한 측방 유동 테스트의 유효성을 나타내도록 구성된 제어 유닛(150)을 또한 포함한다.

Description

측방 유동 테스트 결과의 유효성을 결정하기 위한 시스템
본 문서는 시스템을 개시한다. 보다 구체적으로, 동물의 우유 샘플에서의 프로게스테론을 나타내도록 배열된 측방 유동 스틱에 대해 수행되는 측방 유동 테스트의 결과의 유효성을 결정하기 위한 시스템이 설명된다.
동물 농장에서는 우유/육류 생산을 향상시키기 위해 동물들을 건강하게 유지시키는 것이 중요하다. 예를 들어, 낙농장에서는 축우를 성공적으로 수태시키기 위해 최적의 시기에 동물들을 수정시키는 것이 매우 중요하다. 효율성을 위해, 농장의 각 동물 개체를 수정시키는 알맞은 때를 찾는 것이 중요하다. 동물이 성공적으로 수정되지 않는 경우, 우유 생산에 영향을 미친다.
예를 들어, 프로게스테론, LDH(락트산 탈수소효소), BHB(베타-히드록시부티라트) 및 요소(urea)의 수치 측정과 같은 여러 생체 표지 측정이 동물에 대해 이루어질 수 있다. 이에 의해, (측정된 프로게스테론 수치를 기반으로) 동물 개체의 발정 검출 및/또는 임신, 뿐만 아니라 유방염(LDH 기반) 및 케톤증(BHB 기반)에 관한 중요한 정보가 얻어질 수 있다. 또한, (요소를 기반으로) 에너지 균형이 추정될 수 있다.
예를 들어, 착유 시간에 또는 그 즈음에 동물들의 우유 샘플들을 정기적으로 분석하기 위해, 우유 추출 장치와 협력하도록 우유 분석 장치/서비스 모듈이 배열될 수 있다. 우유 분석 장치/서비스 모듈은 우유 샘플을 추출하고 측방 유동 스틱/측방 유동 테스트 스트립/드라이 스틱 또는 이와 유사한 것에 제공할 수 있다. 우유는 희석제로 희석될 수 있으며, 이는 또한 테스트 세션들 사이에서 튜브들을 헹구는 데 사용될 수도 있다. 희석제는 액체 용기 내에 제공될 수 있다.
측방 유동 스틱들은 카세트, 예를 들어, 문서 WO 2018236271에 개시된 바와 같은 카세트에서의 테이프 상에 유지될 수 있다. 이에 의해, 농장에서 한 번에 하나의 측방 유동 스틱을 전달함으로써 우유 분석 유닛들이 쉽게 관리될 수 있다. 통상적으로 각 테스트 샘플에 대해 하나의 측방 유동 스틱이 사용될 수 있다. 카세트는 많은 양의 측방 유동 스틱들을 포함할 수 있지만, 측방 유동 스틱들이 있는 카세트는 측방 유동 스틱들이 전부 소모되었을 때 새 것으로 교체되어야 한다.
이에 의해, 농민/운영자에게 각 동물 개체에 관한 중요한 정보가 제공된다. 프로게스테론과 같은 생체 표지는 고도의 자동화로 농장의 모든 동물 개체들에 대해 측정될 수 있다.
그러나, 발생할 수 있는 문제는 측방 유동 테스트의 결과가 유효한지 여부를 농민이 결정할 수 없다는 점이다. 측방 유동 스틱들은 예를 들어, 고온 보관 및/또는 습기에 영향을 받을 수 있다. 어떤 이유로 측방 유동 스틱에 결함이 있는 경우, 우유 샘플에서의 낮은 프로게스테론을 양성으로 검출하는 것이 불가능해, 동물들의 발정이 검출되지 않을 수 있다.
이러한 이유로 측방 유동 스틱들이 양호한 상태인 것그리고/또는 측방 유동 스틱에 대해 수행된 측방 유동 테스트가 유효하고 신뢰성 있는 것을 바람직하게는 유효성을 결정하기 위해 농민에게 추가 작업 부하를 지우지 않고, 확인하는 방법을 찾는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 위의 문제들 중 적어도 일부를 해결하고 농민이 측방 유동 테스트에서 동물의 우유 샘플에서의 프로게스테론의 존재를 나타내는 것을 용이하게 하며, 측방 유동 테스트의 결과의 유효성을 결정하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 이러한 목적은 측방 유동 테스트의 결과의 유효성을 결정하기 위한 시스에 의해 달성된다. 본 시스템은 측방 유동 테스트에 의해 동물의 우유 샘플에서의 프로게스테론을 나타내도록 배열된 측방 유동 스틱을 포함한다. 측방 유동 스틱은 우유 샘플을 수용하도록 구성된 샘플 패드를 포함한다. 또한, 측방 유동 스틱은 우유 샘플이 샘플 패드로부터 흡수될 때 우유 샘플 내로 분산되는 항체 처리된 금 입자들을 포함하는 접합체 패드(conjugate pad)를 포함한다. 또한, 측방 유동 스틱은 접합체 패드로부터 우유 샘플의 모세관 유동을 수용하기 위한 다공성 멤브레인을 또한 포함한다. 다공성 멤브레인은, 우유 샘플의 항체 처리된 금 입자들을 결합시키고 이에 의해 허용 한계 미만의 프로게스테론 수치를 포함하는 우유에 노출될 때 테스트 라인의 색조를 변화시키는 프로게스테론 기준으로 처리된 테스트 라인을 포함한다. 다공성 멤브레인은, 우유에서의 프로게스테론 수치에 관계없이 우유 샘플의 항체 처리된 금 입자들을 결합시키고, 이에 의해 항체 처리된 금 입자들을 포함하는 우유에 노출될 때 대조군 라인의 색조를 변화시키는 항체 기준으로 처리된 대조군 라인을 또한 포함한다. 본 시스템은 추가로, 우유 샘플이 테스트 라인 및 대조군 라인을 포함하는 다공성 멤브레인에 의해 흡수되었을 때 측방 유동 스틱의 대조군 라인의 이미지를 캡처하도록 구성된 센서를 포함한다. 뿐만 아니라, 본 시스템은 제어 유닛을 또한 포함한다. 제어 유닛은 대조군 라인의 기준 색조를 얻도록 구성된다. 제어 유닛은 또한, 진행 중인 측방 유동 테스트 동안 센서에 의해 캡처된 이미지에 기초하여, 대조군 라인의 현재 색조를 결정하도록 구성된다. 또한, 제어 유닛은 대조군 라인의 기준 색조를 대조군 라인의 현재 색조와 비교하도록 구성된다. 제어 유닛은 뿐만 아니라, 행해진 비교를 기반으로, 측방 유동 스틱에 대한 측방 유동 테스트의 유효성을 나타내도록 구성된다.
본 시스템은 축사와 같은 농업 환경에서 자율적으로 작동하는 것을 목적으로 한다. 예를 들어, 여름철에는 축사에서 온도가 매우 높아질 수 있고, 축사의 온도 조절 장치들(있다면)이 오작동하거나 불충분할 수 있다. 고온, 또는 기타 측방 유동 스틱들의 부적절한 보관은 접합체 패드의 항체 처리된 금 입자들이 셀룰로오스로 연소되게 할 수 있다. 그러면 우유 샘플은 테스트 라인에서 신뢰성 있는 프로게스테론 측정치를 얻기에 충분한 금 입자들을 방출하지 않을 것이다. 대조군 라인의 기준 색조를 얻고 대조군 라인의 현재 색조를 기준 색조와 비교함으로써, 측방 유동 스틱들의 노화 또는 열화가 조기에 검출될 수 있다. 이에 의해, 측방 유동 스틱들을 기반으로 하는 측방 유동 테스트의 신뢰성이 증가된다.
제1 양태에 따른 시스템의 제1 가능한 구현예에서, 제어 유닛은 대조군 라인의 기준 색조와 대조군 라인의 현재 색조 사이에서 허용 한계를 초과하는 색조 차이가 검출될 때 알림을 발생시키도록 구성될 수 있다.
이에 의해, 농민은 측방 유동 테스트의 결과가 영향을 받을 정도로 악화되기 전에 측방 유동 스틱들을 변경할 것을 알림 받을 수 있다. 농민은 측방 유동 스틱들의 유효성을 지속적으로 검토해야 하는 스트레스에서 벗어나게 된다.
제1 양태에 따른 시스템의 제2 가능한 구현예에서, 또는 이의 제1 구현예에 따르면, 제어 유닛은 대조군 라인의 기준 색조와 대조군 라인의 현재 색조 사이에서 허용 한계를 초과하는 색조 차이의 검출시, 대조군 라인을 포함하는 측방 유동 스틱의 사용을 불가능하게 하도록 구성될 수 있다.
대조군 라인 상에서 허용 한계를 초과하는 색조 차이가 검출될 때 측방 유동 스틱의 사용을 불가능하게 함으로써, 측방 유동 스틱이 노화/열화될 때 측방 유동 테스트가 유효한 것으로 여겨지지 않는 것이 확인되어, 생체 표지 테스트에 대한 신뢰성 및 유효성이 더 높아진다.
제1 양태에 따른 시스템의 제3 가능한 구현예에서, 또는 이의 임의의 이전에 개시된 구현예에 따르면, 본 시스템은 제1 무선 통신 디바이스를 포함할 수 있다. 이들 실시예들에서, 측방 유동 스틱은 제1 무선 통신 디바이스와 무선 통신하기 위한 제2 무선 통신 디바이스, 및 메모리 디바이스를 포함하는 카세트에 유지될 수 있다. 나아가, 포함된 제어 유닛은 색조 차이가 검출될 때, 카세트의 메모리 디바이스에 저장하기 위해, 제1 무선 통신 디바이스 및 제2 무선 통신 디바이스를 통해, 카세트의 추가 사용을 금지하는 차단 표시를 전송하도록 구성될 수 있다.
차단 신호를 카세트의 메모리에 저장함으로써, 임의의 다른 장치가 측방 유동 테스트의 유효성을 나타낼 수 없을 때에도, 다른 장치에서 측방 유동 스틱들/카세트를 사용할 수 없게 된다.
제1 양태에 따른 시스템의 제4 가능한 구현예에서, 또는 이의 임의의 이전에 개시된 구현예에 따르면, 대조군 라인의 기준 색조는 메모리 디바이스로부터의 미리 저장된 기준 색조 샘플의 추출에 의해 얻어질 수 있다.
예를 들어, 처음 사용되는 카세트 상의 첫 번째 측방 유동 스틱과 같이 비교적 초기 테스트 동안 대조군 라인의 색조를 결정하고 저장한 다음, 이를 후속 테스트를 위한 기준 색조로서 사용함으로써, 신뢰성 있는 기준 색조가 얻어져, 시간이 지남에 따른 측방 유동 스틱 상의 화학 물질의 매우 작은 열화가 검출 가능하고 결정될 수 있게 된다.
제1 양태에 따른 시스템의 제5 가능한 구현예에서, 또는 이의 임의의 이전에 개시된 구현예에 따르면, 대조군 라인의 기준 색조는 메모리 디바이스로부터, 이전 우유 분석 동안 센서에 의해 캡처된, 측방 유동 스틱의 대조군 라인을 나타내는 표현, 이를테면 값 또는 이미지의 추출에 의해 얻어질 수 있다.
메모리 디바이스에/로부터 기준 색조를 저장하고 추출함으로써, 대조군 라인 색조의 비교가 올바른 기준 색조와 이루어짐이 보장되어, 측방 유동 테스트 및 측방 유동 스틱들의 신뢰성을 향상시킨다.
제1 양태에 따른 시스템의 제6 가능한 구현예에서, 또는 이의 임의의 이전에 개시된 구현예에 따르면, 대조군 라인의 기준 색조는 측방 유동 스틱의 기준 라인의 이미지를 캡처함으로써 얻어질 수 있다.
측방 유동 스틱 제조 동안 측방 유동 스틱 상에 기준 라인을 적용함으로써, 기준 라인, 대조군 라인 및/또는 테스트 라인의 이미지를 캡처하고 각각의 색조를 비교하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 기준 색조를 결정하고, 기준 색조를 메모리에 저장한 다음, 기준 색조와 대조군 라인 간의 비교를 위해 메모리로부터 기준 색조를 검색할 것이 요구되지 않는다. 이에 의해, 측방 유동 스틱/테스트가 유효한지 여부를 신속하고 신뢰성 있게 결정할 수 있다. 나아가, 메모리가 요구되지 않으며, 이는 자원을 절약하고 메모리를 판독하는 동안 가능한 임의의 에러를 제거한다.
제1 양태에 따른 시스템의 제7 가능한 구현예에서, 또는 이의 임의의 이전에 개시된 구현예에 따르면, 측방 유동 스틱은 센서와의 직접적인 시각적 접촉을 위해 다공성 멤브레인 상에 대조군 라인의 적어도 일부를 노출시키도록 구성된다. 센서는 광학 왜곡을 피하기 위해, 측방 유동 스틱의 이미지를 캡처할 때 측방 유동 스틱의 다공성 멤브레인 상의 대조군 라인의 적어도 일부와 직접 시각적으로 접촉하도록 배열될 수 있다.
다공성 멤브레인을 덮는 플라스틱 덮개 또는 이와 유사한 것을 벗겨내거나, 또는 그외 피함으로써, 센서에 의해 캡처된 이미지가 왜곡되거나 그외 구별하기 어려워지지 않는 것이 보장된다.
제1 양태에 따른 시스템의 제8 가능한 구현예에서, 또는 이의 임의의 이전에 개시된 구현예에 따르면, 측방 유동 스틱의 대조군 라인은 테스트 라인보다 샘플 패드로부터 더 멀리 배열될 수 있다.
대조군 라인을 테스트 라인에 관해 하류에 배치함으로써, 대조군 라인의 색조가 변경된 경우 금 입자가 테스트 라인을 포함하는 샘플 패드의 영역을 통과했음이 보장된다. 나아가, 측방 유동 테스트의 신뢰성이 증가된다.
설명된 양태들에 기인하여, 측방 유동 테스트의 결과의 유효성을 결정함으로써, 농민의 수동 개입, 유지 보수 및 작업 강도가 최소화되거나 적어도 감소된다.
다른 이점들 및 추가적인 신규한 기능들은 이후의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
이제 본 발명의 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 더 상세히 설명될 것이며, 이 도면들에서:
도 1은 동물의 우유 샘플의 생체 표지 값을 측정하기 위한 장치의 일례를 도시한다.
도 2a는 일 실시예에 따른, 서비스 모듈 내에 삽입된 카세트를 도시한다.
도 2b는 일 실시예에 따른, 측방 유동 스틱들을 포함하는 테이프를 도시한다.
도 3a는 일 실시예에 따른, 측방 유동 스틱을 도시한다.
도 3b는 일 실시예에 따른, 측방 유동 스틱을 도시한다.
도 4a는 일 실시예에 따른, 측방 유동 스틱 상의 측방 유동 테스트의 결과를 도시한다.
도 4b는 일 실시예에 따른, 측방 유동 스틱 상의 측방 유동 테스트의 결과를 도시한다.
도 4c는 일 실시예에 따른, 측방 유동 스틱 상의 측방 유동 테스트의 결과를 도시한다.
도 4d는 일 실시예에 따른, 측방 유동 스틱 상의 측방 유동 테스트의 결과를 도시한다.
본 명세서에서 설명되는 본 발명의 실시예들은 시스템으로서 정의되며, 이는 아래에서 설명될 실시예들에서 실행될 수 있다. 그러나, 이들 실시예들은 많은 상이한 형태들로 예시 및 실현될 수 있고, 본 명세서에서 제시되는 예들에 제한되지 않는다; 그보다, 이들 예시적인 실시예들의 예들은 본 개시가 철저하고 완전하도록 제공된다.
또 다른 목적들 및 특징들은 첨부 도면들과 함께 고려되는 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 수 있다. 그러나, 도면들은 설명의 목적으로만 고안되고 첨부된 청구항들을 참조해야 하는 본 명세서에 개시되는 실시예들의 제한을 정의하는 것이 아님을 이해해야 한다. 나아가, 도면들은 반드시 축척대로 그려진 것은 아니고, 달리 표시되지 않는 한, 단지 본 명세서에서 설명된 구조들 및 절차들을 개념적으로 도시하기 위한 것일 뿐이다.
도 1은 낙농장의 낙농 동물 무리에 포함될 수 있는 동물(100)과 측방 유동 테스트 결과의 유효성을 결정하기 위한 시스템(10)을 갖는 시나리오를 도시한다.
"동물"은 젖소, 염소, 양, 말, 낙타, 영장류, 버팔로 낙타, 당나귀, 야크 등과 같은 임의의 유형의 우유 및/또는 육용 사육 암컷 포유류일 수 있다.
동물(100)의 우유는 예를 들어, 착유 로봇, 회전식 착유소 또는 자동 또는 자발적 착유 시스템을 위한 다른 착유 장치와 같은 착유 장비(110)에 의해 추출되고 서비스 모듈(120)에 제공될 수 있다.
서비스 모듈(120)은 일부 실시예들에서 착유 장비(110) 내로 해제 가능하게 삽입될 수 있다. 이에 따라, 착유 장비(110)와 서비스 모듈(120) 사이에, 착유 장비(110)를 통해 서비스 모듈(120)에 우유 및 가능하면 전기를 제공하기 위한 인터페이스가 있을 수 있다.
서비스 모듈(120)은 카메라, 하나 이상의 펌프, 착유 장비(110)에 대한 인터페이스에 부착하기 위한 튜브 요소, 모터들, 통신 유닛 등과 같은 다양한 전자 기기 및 장비를 포함한다.
서비스 모듈(120) 내에는 카세트(130)가 착탈 가능하게 삽입될 수 있다. 카세트(130)는 동물(100)의 우유 샘플의 생체 표지 값을 나타내도록 구성된 측방 유동 스틱들(또는 드라이 스틱들이라고도 지칭되는 것들)이 있는 테이프를 포함한다. 카세트(130)는 일부 실시예들에서, 서비스 모듈(120) 내에 착탈 가능하게 삽입되고 스냅 락, 자석, 나사 등과 같은 체결 수단들에 의해 제자리에 유지되도록 구성될 수 있고, 서비스 모듈(120)의 도어가 서비스 모듈(120) 내에서 카세트(130)를 둘러싸기 위해 닫힘으로써, 카세트(130)를 그 위치에 또한 고정시킨다.
이에 의해, 동물(100)의 우유 샘플이 착유 장비에 의해 동물(100)로부터 추출될 수 있고, 서비스 모듈(120)을 통해 카세트(130)의 테이프 상의 측방 유동 스틱들 중 하나에 제공될 수 있다. 측방 유동 스틱들은 예를 들어, 색상, 색조 또는 색상/색조의 강도를 변경함으로써, 하나 이상의 생체 표지의 존재 및/또는 양에 반응할 수 있다. 서비스 모듈(120)에서의 카메라는 카세트(130)에서의 개구부를 통해 이미지를 캡처할 수 있다. 그 다음, 측방 유동 스틱들의 캡처된 이미지는 제어 유닛에 의해 분석될 수 있고, 색상의 강도에 기초하여, 우유 샘플에서의 생체 표지의 존재 및/또는 양이 추정될 수 있다.
측정된 생체 표지는 예를 들어, 프로게스테론, 당단백질, 에스트로겐 및/또는 고나다트로핀 방출 호르몬, 또는 상이한 실시예들에서 동물(100)의 생식과 연관된 임의의 다른 유사한 생체 표지일 수 있다.
프로게스테론은 동물(100)의 여러 생리 기능들을 조절하는 호르몬이다. 프로게스테론은 임신을 위해 자궁을 준비시키고, 수정이 일어나면 임신을 유지시키며, 임신일 때 동물(100)이 지속적인 발정 및 배란의 징후들을 보이는 것을 억제할 수 있다. 예를 들어, 프로게스테론 수치들은 임신 초기에 상승할 수 있고, 동물(100)의 임신 기간 동안 높은 수치로 유지될 수 있다. 우유 샘플들의 프로게스테론 수치들은 임신, 발정 주기들(발정 검출) 및/또는 산후 난소 활동을 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 이러한 이유들로, 농장의 동물(100)의 프로게스테론 수치들은 농민이 검출하고 추적하는 데 흥미가 있는 것이다.
그러나, 측정된 생체 표지는 일부 실시예들에서, LDH(락트산 탈수소효소), BHB(베타-히드록시부티라트), 요소, 및/또는 체세포 수; 또는 동물(100)의 상태와 관련된 다른 생체 표지를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 위에서 열거된 복수의 생체 표지들이 측정될 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 농민은 농민에 의해 선택될 때, 생체 표지, 또는 생체 표지들의 세트를 측정하도록 구성된 테이프 상의 특정 측방 유동 스틱을 포함하는 카세트(130); 및/또는 연중 상이한 시구간들 동안, 상이한 생체 표지들, 또는 생체 표지들의 세트를 측정하도록 구성된 테이프 상의 측방 유동 스틱들을 포함하는 상이한 카세트들(130)을 구독할 수 있다.
일부 실시예들에서, 서비스 모듈(120) 내에는 투여 모듈이 또한 착탈 가능하게 삽입될 수 있다. 투여 모듈은 예를 들어, 니들, 및/또는 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다. 투여 모듈의 외부에는 희석제가 있는 희석제 용기가 있을 수 있다.
도 1 및 도 2a는 판독자가 대략적인 개요를 얻을 수 있도록, 너무 상세하지 않게 제공된 솔루션의 일반적인 개요를 도시한다. 수반되는 개체들, 특히 카세트(130), 및 테이프, 이것들이 서로 어떻게 상호 작용하는지, 그리고 측방 유동 스틱들이 어떻게 배열될 수 있는지의 세부 사항들에 대한 예들은 도 2b에 개시되어 있다. 측방 유동 스틱의 세부 사항들은 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있는 한편, 도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 측방 유동 스틱에 대한 측방 유동 테스트들의 결과들의 예들을 도시한다.
도 2a는 일 실시예에 따른, 서비스 모듈(120), 카세트(130), 및 투여 모듈, 및 시스템(10)을 예시하는 시나리오를 도시한다. 서비스 모듈(120)은 동물(100)로부터 받은 우유 샘플의 생체 표지 값을 결정하는 데 사용될, 예를 들어, 카메라 또는 비디오 카메라와 같은 센서(210), 착유 장비에 부착하기 위한 튜브 요소(220), 모터, 통신 유닛(230) 등과 같은 전자 기기 및 장비를 포함한다. 일부 실시예들에서, 투여 모듈은 튜브 요소(220)를 통해 우유 샘플을 전진시키기 위해 튜브 요소(220)에 작용하도록 구성된 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서, 투여 모듈은 우유 샘플을 카세트(130)에서의 개구를 통해 카세트(130)에서의 테이프(170) 상의 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에 우유 샘플을 적용하기 위한 니들(350)을 포함할 수 있다. 그 다음, 센서(210)는 카세트(130)의 테이프(170) 상의 측방향 유동 스틱(180a, 180b, 180c)과 니들(350)을 정렬시킬 수 있다.
서비스 모듈(120)의 카메라(210)는 개구를 통해 운반 테이프(170)의 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 이미지를 캡처할 수 있고, 이러한 이미지들에 기초하여, 카세트 외부 모터는 니들(350)과 관련하여, 새로운 테스트가 수행될 새로운 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 위치를 지정하기 위해 테이프(170)를 조정할 수 있다.
통신 유닛(230)은 유선 또는 무선 통신 인터페이스를 통해 제어 유닛(150), 데이터베이스(140), 및/또는 출력 유닛(160)과 통신할 수 있다.
이러한 무선 통신 인터페이스는 적어도 일부 실시예들에서 무선 통신의 몇 가지 가능한 예만 들면, Wi-Fi, 3GPP LTE, 블루투스(BT)와 같은 무선 통신 기술을 포함하거나, 적어도 시사될 수 있다.
서비스 모듈(120)은 카세트(130)의 제2 무선 통신 디바이스(250)와의 근거리 무선 통신을 위해 구성된 제1 무선 통신 디바이스(240)를 또한 포함할 수 있다. 근거리 무선 통신은 근거리 통신(Near Field Communication (NFC), 블루투스(BT), 무선 전파 식별(Radio-Frequency Identification, RFID), 나노 네트워크 등을 포함할 수 있다.무선으로 통신이 가능함으로써, 서비스 모듈(120)과 카세트(130) 사이에서 정보가 교환될 수 있다. 제어 유닛(150)은 예를 들어, 카세트(130)의 메모리 디바이스(260)에 소정의 데이터를 저장할 수 있다.
제어 유닛(150)은 예를 들어, 중앙 처리 유닛(CPU), 프로세서, 처리 유닛, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 마이크로 프로세서, 그래픽 처리 유닛(GPU), 또는 명령어들을 해석하고 실행할 수 있는 다른 처리 로직의 하나 이상의 인스턴스를 포함할 수 있는 하나 이상의 처리 회로부를 포함할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 표현 "처리 회로부"는 예를 들어, 위에 열거된 것들 중 임의의 것, 일부 또는 전부와 같은 복수의 처리 회로들을 포함하는 처리 회로부를 나타낼 수 있다.
서비스 모듈(120)의 센서(210)는 카세트(130)의 개구를 통해 카세트(130)의 테이프(170) 상의 하나의 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)을 검사하도록 구성된다. 센서(210)는 또한, 카세트(130)의 릴들(131, 132)에 의해 테이프(170)를 조정함으로써, 테이프(170) 상의 측방향 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 위치와 니들(350)의 정렬을 도울 수 있다.
나아가, 서비스 모듈(120)은 착유 장비를 통해 동물(100)의 우유 샘플을 수용하고 우유 샘플을 니들(350), 즉 투여 모듈에 포함된 니들(350)에 제공하도록 구성된 튜브 요소(220)를 또한 포함한다.
투여 모듈은 일부 실시예들에서, 우유 샘플을 니들(350)에 제공하기 위해 튜브 요소(220)에 작용하도록 구성된 적어도 하나의 펌프를 추가로 포함할 수 있다. 이에 따라, 펌프는 우유 샘플을 얻어 튜브 요소(220)를 통해 전파되어 니들(350), 또는 니들(350)의 혼합 챔버(355)에 도달하도록 튜브 요소(220)에 작용할 수 있다. 혼합 챔버(355)는 대안적으로 니들(350)의 외부에 있을 수 있다.
투여 모듈은 니들(350)에 의해 배출된 액체를 수집할 수 있는 액체 흡인기 또는 배수기(195)를 또한 포함할 수 있다. 액체는 단순히 우유를 포함할 때, 일부 실시예들에서 유선(milk line)으로 되돌아갈 수 있다. 다른 실시예들에서, 우유가 희석제와 혼합되었을 때, 액체는 카세트(130) 상의 테이프(170)의 다른 사용되지 않은 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)을 적시거나 오염시키지 않도록 카세트(130)로부터 멀리 이송될 수 있다.
제어 유닛(150)은 센서(210)에 의해 캡처된 이미지의 분석에 기초하여 동물(100)의 우유 샘플의 프로게스테론과 같은 생체 표지 값을 결정하도록 구성된다. 제어 유닛(150)은 일부 실시예들에서 서비스 모듈(120)에 포함될 수 있거나; 또는 서비스 모듈(120)의 외부에 있을 수 있다.
데이터베이스(140)는 동물(100)의 식별 기준과 연관된, 동물(100)의 측정된 생체 표지 값들, 측정의 타임 스탬프 및/또는 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 대조군 라인의 기준 색조를 저장할 수 있다. 동물(100)과 관련된 다른 측정치들 및/또는 데이터, 이를테면, 예를 들어, 우유 유량계에 의해 측정된 우유 산출량, 활동, 품종, 출산 경력, 반추, 수유, 휴식, 사료 섭취, 에너지 균형, Days In Milk, 우유 생산량, 연령 및 다른 가능한 유사한 동물 상태 관련 파라미터들도 데이터베이스(140)에 저장될 수 있다.
출력 유닛(160)은 예를 들어, 셀룰러 모바일 전화, 고정식 또는 휴대용 컴퓨팅 디바이스, 컴퓨터 태블릿, 디스플레이, 한 쌍의 지능형 안경, 스마트 콘택트 렌즈, 증강 현실 디바이스, 스마트 워치 또는 사용자 인터페이스 및 무선 통신 기능을 갖는 유사한 디바이스일 수 있다.
농민은 출력부(160)를 통해, 우유 샘플의 생체 표지 측정 결과의 일부를 취할 수 있다. 이에 의해, 농민은 예를 들어, 프로게스테론 수치가 측정될 때, 동물(100)이 발정하는 경우/발정할 때와 같은 동물(100)의 상태를 분석할 수 있다.
생체 표지 측정의 결과들과 대응하는 기준 값 사이에서 제1 허용 한계를 초과하는 편차가 검출될 때, 농민에게 알림이 출력될 수 있다. 알림은 예를 들어, 시각 정보, 음성 메시지, 촉각 신호 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 농민이 결과에서 검출된 편차에 대한 이유들을 추가로 조사할 것을 권장한다. 일부 실시예들에서, 복수의 사람들이 무리와 함께 일하는 경우에는, 복수의 농민들 및 그들 각각의 연관된 출력 유닛들(160)에 브로드캐스트가 이루어질 수 있다.
도 2b는 일 실시예에 따른 테이프(170)를 도시한다. 서비스 모듈(120) 내로 해제 가능하게 삽입될 수 있는 카세트(130)는 테이프(170)를 포함하며, 이는 차례로 복수의 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)을 포함한다.
측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)은 테이프(170)의 길이방향 축(196)에 직교하는 축(197)에 관해 경사도 α로 배열될 수 있다. 경사도 α는 예를 들어, 15도 또는 그 정도일 수 있거나, 또는 일부 실시예들에서는 예를 들어, 10-30도일 수 있다.
측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c) 중 적어도 일부 사이, 테이프(170) 상에, 또는 테이프(170)의 하부 필름 상에, 즉 하부 필름 상의 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c) 중 적어도 일부의 용접된 이음매들(181a, 181b, 181c) 사이에는 개구(190a, 190b, 190c)가 배열될 수 있다. 개구(190a, 190b, 190c)는 세척 동안, 또는 우유 샘플을 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에 적용하기 전에 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)로부터 액체를 멀리 이송하도록 구성된다.
처음 동물(100)의 우유는 이후에 테스트되는 또 다른 동물의 우유 샘플을 오염시킬 수 있다. 오염, 또는 잔재를 피하기 위해, 우유 샘플이 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에 적용되기 전에, 튜브들 및 니들(350)이 테스트될 동물(100)의 우유로 플러싱될 수 있다. 테스트될 동물(100)의 플러싱된 우유가 다른 사용되지 않은 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)을 적시거나 오염시키는 것을 피하기 위해, 플러싱은 테이프(170)의 개구(190a, 190b, 190c)를 통해, 예를 들어, 개구(190a, 190b, 190c)를 통해 니들(350)을 낮추고 액체 흡인기(195)로 플러싱된 우유를 포획함으로써, 이루어질 수 있다. 그 다음, 액체 흡인기(195)는 튜브를 통해 카세트(130)로부터 멀리 액체를 이송할 수 있다.
테이프(170), 또는 테이프(170)의 하부 필름은 카메라(210)가 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)을 찾는 것을 돕도록 구성된 기준 마크(185a, 185b, 185c)를 더 포함할 수 있다. 기준 마크(185a, 185b, 185c)는 예를 들어, 홀, 컬러 마크, 바코드, 간단한 기하학적 형상, 또는 유사한 것을 포함할 수 있다.
기준 마크(185a, 185b, 185c)는 또한, 다음 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 상부 필름을 벗겨내지 않으면서, 우유 샘플의 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에의 적용을 가능하게 하기에 충분하게, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 상부 필름을 벗겨내도록, 카메라(210)가 상부 필름 릴의 전진을 결정하는 것을 도울 수 있다.
나아가, 테이프(170) 또는 테이프(170)의 하부 필름은 테이프(170)의 제1 에지(171)에 배열된 전진 애퍼처들(175)의 제1 그룹(173); 및 테이프(170)의 제2 에지(172)에 배열된 전진 애퍼처들(175)의 제2 그룹(174), 또는 테이프(170)의 하부 필름을 포함할 수 있다.
각 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 용접된 이음매(181a, 181b, 181c)에 의해 테이프(170), 또는 테이프(170)의 하부 필름 상에 별도로 배열될 수 있고, 밀봉된 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)이 서로 거리를 두고 배열된다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에서 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 단면을 도시한다. 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 측방 유동 면역크로마토그래피 분석이라고도 지칭될 수 있는 측방 유동 테스트에 의해 동물(100)의 우유 샘플의 적어도 하나의 생체 표지 값을 나타내도록 배열된다.
측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 니들(350)로부터 우유 샘플을 수용하도록 구성된 샘플 패드(310)를 포함한다. 샘플 패드(310) 상에는 우유, 또는 우유와 희석제 간의 액체 혼합물이 적용될 수 있다. 샘플 패드(310)는 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)을 통한 우유 샘플의 모세관 유동을 가능하게 하는 다공성 구조를 포함할 수 있다. 샘플 패드(310)는 셀룰로오스 섬유 및/또는 직조 메쉬를 포함하거나 이들로 만들어질 수 있다.
나아가, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 우유 샘플이 샘플 패드(310)로부터 흡수될 때 우유 샘플 내로 분산되는, 항체 처리된 금 입자들을 포함하는 접합체 패드(315)를 포함한다.
항체들로 처리된 금 입자들은 적용된 우유 샘플에서의 프로게스테론과 반응할 것이다. 통상적으로, 일부 실시예들에 따라, 접합체 패드들 상에서 건조된 금 나노 입자들, 유색 또는 형광성 라텍스 비드들이 표시제들로서 사용될 수 있으며, 이는 불안정성 및 일관되지 않은 방출로 인해 높은 수준의 변동을 초래한다.
금 입자들은 접합체 패드(315)에 매립되며, 이는 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 상단에 유리 섬유 섹션을 포함할 수 있다. 대안적으로, 접합체 패드(315)는 셀룰로오스 및/또는 표면 개질된 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 상단에 우유 샘플이 공급될 때, 우유는 모세관힘을 써서 스틱(180a, 180b, 180c)의 상단으로부터 하단으로 끌려갈 것이다.
측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 접합체 패드(315)/샘플 패드(310)로부터 우유 샘플의 모세관 유동을 수용하기 위한 다공성 멤브레인(320)을 또한 포함한다.
다공성 멤브레인(320)은 상이한 실시예들에서, 니트로셀룰로오스 멤브레인, 셀룰로오스, 유리 섬유, 폴리에스테르, 레이온, 폴리머, 유리 섬유, 직조 섬유, 부직포 섬유, 크로마토그래피 겔 멤브레인, 규조토, 실리카 겔, 산화 규소, 규조토, 또는 다른 여과 멤브레인들을 포함할 수 있다. 다공성 멤브레인(320)은 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)을 통한 액체의 모세관 펌핑 속도를 향상시키도록 설계될 수 있다. 다공성 멤브레인(320)은 테스트 라인(360) 및 대조군 라인(control line, 370)을 포함한다.
테스트 라인(360)은 우유 샘플의 항체 처리된 금 입자들을 결합시키고 이에 의해 허용 한계 미만의 프로게스테론 수치를 포함하는 우유에 노출될 때 테스트 라인의 색조를 변화시키는 프로게스테론 기준으로 처리된다. 이에 따라, 우유에 프로게스테론 수치가 없거나 낮을 때 테스트 라인(360)의 색조가 적색/적색빛으로 변한다. 동물(100)이 발정하는 경우/때, 우유 샘플에서 프로게스테론 수치는 거의 제로이다. 그 다음, 이러한 색상 변화는 센서(210)에 의해 검출될 수 있고, 농민에게 보고될 수 있고/거나 데이터베이스(140)에 동물(100)의 신원 및/또는 시간 기준과 연관되어 저장될 수 있다. 이는 또한 동물(100)의 수정을 유발할 수도 있다.
다공성 멤브레인(320)의 대조군 라인(370)은, 우유에서의 프로게스테론 수치에 관계없이 우유 샘플의 항체 처리된 금 입자들을 결합시키고, 이에 의해 항체 처리된 금 입자들을 포함하는 우유에 노출될 때 대조군 라인(370)의 색조를 변화시키는 항체 기준으로 처리된다.
이에 의해, 접합체 패드(315)에 포함된 항체 처리된 금 입자들이 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 부적절한 보관으로 인해 열, 습기 등과 반응한 경우에, 대조군 라인(370)의 색조가 변하지 않을 것이다. 이에 의해 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 기능이 위험에 처할 수 있고, 측방 유동 테스트가 자율적으로 이루어지기 때문에, 제대로 기능하지 못하는 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)을 발견하고 이것들에 대한 임의의 테스트를 무시하고; 바람직하게는 이것들을 다음 측방 유동 테스트가 수행되기 전에 기능을 하는 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)로 교체(또는 농민에게 이것들을 교체할 것을 알림)하는 것이 중요하다.
측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 하부에는 흡수 패드(330)가 배열될 수 있다. 흡수 패드(330)는 다공성 멤브레인(320)으로부터 과잉의 우유를 흡수하도록 구성된 흡수제를 포함할 수 있다. 흡수 패드(330)는 환경 공기로부터 수분을 흡수하도록 구성된 다공성 건조제를 또한 포함할 수 있다.
공기 중의 수분은 수송 또는 작동 동안, 생체 표지의 테스트의 결과에 영향을 미칠 수 있다(즉, 실제 값과 상이한 결과가 테스트 결과로 나타나, 우유 샘플의 잘못된 결론들을 초래할 수 있다).
우유 샘플이 다공성 멤브레인(320)에 의해 흡수되었을 때 수용된 우유 샘플의 생체 표지 값/프로게스테론 수치가 카메라 또는 비디오 카메라와 같은 센서(210)가 테스트 라인(360)의 이미지를 촬영하는 것에 의해 결정될 수 있고, 측방 유동 테스트/측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 유효성이 대조군 라인(370)의 이미지를 촬영함으로써 결정될 수 있다. 그 다음, 제어 유닛(150)은 대조군 라인(370)의 기준 색조를 얻고 이를 센서(210)에 의해 결정된 바와 같은 대조군 라인(370)의 현재 색조와 비교하며, 행해진 비교에 기초하여, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에 대한 측방 유동 테스트의 유효성을 나타낼 수 있다.
일부 실시예들에서, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 용접 이음매(181a, 181b, 181c)에 의해, 테이프(170) 상에 개별적으로 밀봉될 수 있다. 이에 의해, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 생체 표지 측정에 영향을 미칠 수 있는 액체 및 습기로부터 보호될 수 있다. 그러나, 밀봉이 파손되는 경우, 흡수 패드의 선택적인 건조제가 환경 공기로부터 습기를 흡수하는 역할을 할 수 있다. 이에 의해, 생체 표지 측정의 보다 신뢰성 있는 결과가 달성된다.
일부 실시예들에서, 흡수 패드(330)의 흡수제는 다공성 건조제로 함침된 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다. 흡수 패드(330)의 다공성 건조제는 예를 들어, 실리카 겔, 활성 점토 및/또는 몰레큘러 시브들을 포함할 수 있다.
흡수 패드(330)는 일부 실시예들에서, 실리카 겔로 처리된 지편을 포함할 수 있다. 이에 의해, 흡수 패드(330)의 건조제는 반강성 구조 내의 대용량 흡착을 제공할 수 있다. 반강성 셀룰로오스 섬유 매트릭스에 수백만의 흡착제 입자들이 포함될 수 있으며, 이는 빠른 건조와 설계의 탁월한 다용성을 가능하게 한다.
실리카 겔은 흡수 패드(330) 상에 적용될 수 있는 불활성, 무독성, 불수용성 백색 고체이다. 그러나, 다른 대안적인 실시예들은 활성탄, 황산 칼슘, 염화 칼슘, 및 예를 들어, 제올라이트와 같은 몰레큘러 시브들을 포함하는 건조제를 포함할 수 있다.
뿐만 아니라, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 샘플 패드(310), 다공성 멤브레인(320) 및 흡수 패드(330)가 배열되는 운반층(340)을 포함할 수 있다.
나아가, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 운반 테이프(170) 상에 개별적으로 패킹될 수 있다. 개별적으로 패킹된 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 용접된 이음매(181a, 181b, 181c)에 의해 밀봉될 수 있고, 밀봉된 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 임의의 다른 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)으로부터 일정 거리를 두고 배열될 수 있다.
도 4a는 측방 유동 테스트가 수행된 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)을 도시한다. 테스트 라인(360)과 대조군 라인(370) 양자의 색상이 적색/적색빛으로 변했다.
제어 유닛(150)은 예를 들어, 로컬 메모리(140), 또는 카세트(130)의 메모리 디바이스로부터, 대조군 라인(370)의 기준 색조(380)를 얻는다.
이에 따라, 제어 유닛(150)은 진행 중인 측방 유동 테스트 동안 센서(210)에 의해 캡처된 이미지에 기초하여, 대조군 라인(370)의 현재 색조를 결정한다. 그 다음, 기준 색조(380)는 대조군 라인(370)의 현재 색조와 비교된다. 그 다음, 행해진 비교에 기초하여, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에 대한 측방 유동 테스트의 유효성이 나타내어진다.
기준 색조(380)와 대조군 라인(370)의 현재 색조 간의 색조 차이가 허용 한계를 초과하는 경우, 측방 유동 테스트는 유효하지 않은 것으로 고려된다. 일부 실시예들에서, 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)을 변경할 것을 농민에게 알리고 장려하기 위한 알림이 생성될 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같은 테스트 결과에서, 테스트 라인(360)과 대조군 라인(370) 양자의 색상이 적색으로 변했다. 기준 색조(380)와 대조군 라인(370)의 색조 간의 색조 차이는 허용 한계보다 더 작다. 이에 의해, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 적절한 상태에 있고, 측방 유동 테스트는 유효하고 신뢰성 있는 것으로 고려된다.
측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 대조군 라인(370)은 일부 실시예들에서, 테스트 라인(360)보다 샘플 패드(310)로부터 더 멀리 배열될 수 있다. 이에 의해, 대조군 라인(370)의 색상이 변한 경우, 이는 다공성 멤브레인(320)의 테스트 라인(360)을 통과하여 잠재적으로 색조를 변경할 수 있는 충분한 금 입자들이 있음을 의미한다는 것이 보장된다.
테스트 라인(360)의 색상도 적색으로 변함에 따라, 동물(100)의 우유가 프로게스테론 수치를 포함하지 않거나 낮은 수치, 즉 허용 한계보다 낮은 프로게스테론 수치를 포함함을 나타낸다.
우유에서의 낮은 프로게스테론 수치(즉, 미리 결정된 또는 구성 가능한 허용 한계 미만)은 차례로 동물(100)이 발정, 즉 수정에 적합한 발정 주기의 단계에 있음을 나타낸다. 수정 시기를 정확하게 맞춤으로써, 무리 수준의 생식력이 증가할 것이고 수정의 반복을 피할 수 있으며, 이는 농민의 시간을 절약한다. 이에 따라, 테스트 라인(360)의 색상이 적색으로 변했을 때, 특정 동물(100)을 수정시킬 것을 농민에게 장려하는 알림이 생성되고 농민에게 전송될 수 있다.
젖소의 경우, 발정 주기는 대략 21일이고, 발정은 약 6-18시간 지속된다. 동물(100)의 매 착유시(동물(100)은 통상적으로 하루에 2-4번 착유됨) 측방 유동 테스트를 행함으로써, 농장의 모든 동물들(100)의 각 발정 기간을 검출할 가능성이 매우 높다. 일부 실시예들에서, 발정 주기가 약 21일이라는 지식을 활용함으로써, 각 동물(100)의 (마지막) 발정 주기의 시작이 메모리(140)에 동물(100)의 신원 기준과 연관되어 저장될 수 있고, 각 특정 동물(100)의 마지막으로 검출된 발정으로부터 예를 들어, 20일 후에 측방 유동 테스트가 유발될 수 있고 낮은 프로게스테론이 검출될 때까지 미리 결정된 수의 착유가 반복될 수 있다. 마지막 발정으로부터 약 20-22일에 동물(100)의 우유가 높은 프로게스테론을 갖는 경우, 동물(100)은 임신일 가능성이 있고 분만 후까지 동물(100)에 대해 더 이상 측방 유동 테스트를 행하는 것이 불필요할 수 있다. 이에 의해, 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)이 절약된다.
도 4b의 도시된 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에서, 기준 색조(380)와 대조군 라인(370)의 색조 간의 색조 차이는 허용 한계보다 더 작다. 이에 의해, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 적절한 상태에 있고, 측방 유동 테스트는 유효하고 신뢰성 있는 것으로 고려된다.
그러나, 테스트 라인(360)의 색상은 전혀 변하지 않았으며, 이는 동물(100)의 우유가 프로게스테론이 높다는 것, 즉 허용 한계보다 높다는 것을 나타낸다. 동물(100)은 수정을 받을 수 없을 것이므로 수정을 시도할 이유가 없다.
도 4c의 도시된 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에서, 테스트 라인(360)은 도 4b의 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에서와 같이, 색상이 전혀 변하지 않았다. 그러나, 대조군 라인(370)의 색조는 변하지도 않았고, 색조가 기준 색조(380)에 충분히 유사한/가까운 색조로도 변하지 않았다. 이는 기준 색조(380)를 대조군 라인(370)의 현재 색조와 비교함으로써 발견될 수 있다.
대조군 라인(370)의 기준 색조(380)는 일부 실시예들에서, 메모리 디바이스(140, 260)로부터의 미리 저장된 기준 색조 샘플의 추출에 의해 얻어질 수 있다.
또 다른 일부 실시예들에서, 대조군 라인(370)의 기준 색조(380)는 메모리 디바이스(140, 260)로부터, 이전 우유 분석 동안 센서(210)에 의해 캡처된, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 대조군 라인(370)의 색조의 표현의 추출에 의해 얻어질 수 있다. 대조군 라인(370)의 기준 색조(380)는 예를 들어, 처음, 또는 처음 중 하나로 사용되는 카세트(130)의 처음 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c), 또는 이들 중 하나에 대해 결정되고 저장될 수 있다.
대조군 라인(370)의 색조의 표현은 예를 들어, 메모리 디바이스(140, 260)에 저장된, 대조군 라인(370)의 캡처 및 저장된 이미지, RGB 색상 공간에서의 좌표, 색도 공간의 좌표, 상관된 색온도, 색조, 채도, 등을 포함할 수 있다.
카세트(130)의 사용 초기 단계에서 기준 색조(380)를 결정함으로써, 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)의 화학 물질이 고온, 노화, 증가된 습도 또는 다른 유사한 이유에 영향을 받지 않았음이 보장된다.
이에 의해, 측방 유동 테스트가 유효하지 않고 신뢰할 수 없음이 나타내어질 수 있다. 농민에게 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)을 변경할 것을 그리고/또는 측방 유동 테스트를 다시 행할 것을 장려하기 위한 알림이 생성되고 농민에게 전송될 수 있다.
도 4d는 측방 유동 테스트가 수행된 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)을 도시한다. 테스트 라인(360)과 대조군 라인(370) 양자의 색상이 적색/적색빛으로 변했다.
도시된 실시예에서, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 기준 색조(380)를 포함하는 기준 라인(390)을 포함한다. 기준 색조(380)를 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c) 또는 카세트(130) 상에 이의 생산 공정 동안 물리적으로 적용함으로써.
대조군 라인(370)과 유사하게, 기준 색조(380)를 포함하는 기준 라인(390)은 우유에서의 프로게스테론 수치에 관계없이 우유 샘플의 항체 처리된 금 입자들을 결합시키는 항체 기준으로 처리될 수 있다. 그러나, 기준 라인(390)은 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 제조 상태에서 금 입자들이 분무되거나 그외 처리될 수 있다. 이에 의해, 기준 라인(390)의 색상이 기준 색조(380)로 변하고 기준 표시자로 사용될 수 있다.
이에 의해, 센서(210)는 대조군 라인(370)과 기준 라인(390) 상의 기준 색조(380) 양자의 이미지를 하나의 이미지로 캡처할 수 있다. 기준 라인(390)은 예를 들어, 대조군 라인(370)의 색조와 기준 라인(390) 사이의 신속한 비교를 위해 대조군 라인(370)에 평행한/인접한 기준 라인을 포함할 수 있다.
제조 동안 기준 색조(380)를 포함하는 기준 라인(390)을 생성하는 것에 대한 이점은 온도 조건들이 제어되고 이상적이라는 것이 보장될 수 있는 시점에 기준 색조(380)가 설정된다는 점이다. 이에 의해, 신뢰성 있는 기준 색조(380)가 보장된다.
제어 유닛(150)은 대조군 라인(370)의 기준 색조(380)와 대조군 라인(370)의 현재 색조 사이에서 허용 한계를 초과하는 색조 차이가 검출될 때 알림을 발생시키도록 구성될 수 있다.
제어 유닛(150)은 대조군 라인(370)의 기준 색조(380)와 대조군 라인(370)의 현재 색조 사이에서 허용 한계를 초과하는 색조 차이의 검출시, 대조군 라인(370)을 포함하는 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 사용을 불가능하게 하도록 구성될 수 있다.
시스템(10)은 일부 실시예들에서 제1 무선 통신 디바이스(240)를 포함할 수 있다. 이들 실시예들 중 적어도 일부에서, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 제1 무선 통신 디바이스(240)와 무선 통신하기 위한 제2 무선 통신 디바이스(250), 및 메모리 디바이스(260)를 포함하는 카세트(130)에 유지될 수 있다. 그 다음, 제어 유닛(150)은 색조 차이가 검출될 때, 카세트(130)의 메모리 디바이스(260)에 저장하기 위해, 제1 무선 통신 디바이스(240) 및 제2 무선 통신 디바이스(250)를 통해, 카세트(130)의 추가 사용을 금지하는 차단 표시를 전송하도록 구성될 수 있다.
측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 센서(210)와의 직접적인 시각적 접촉을 위해 다공성 멤브레인(320) 상에 대조군 라인(370)의 적어도 일부를 노출시키도록 구성될 수 있다. 센서(210)는 차례로, 광학 왜곡을 피하기 위해, 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 이미지를 캡처할 때 이의 다공성 멤브레인(320) 상의 대조군 라인(370)의 적어도 일부와 직접 시각적으로 접촉하도록 배열될 수 있다.
테이프(170)는 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)이 별개로 배열되는 바닥 필름(340)을 포함할 수 있다. 운반 테이프(170)는 하부 필름(340) 상에 배열된 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)을 덮고, 우유 샘플의 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)으로의 적용 전에 각 개별 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에서 벗겨지도록 구성된 상부 필름을 포함할 수 있다.
운반 테이프(170)의 하부 필름(340)은 하부 층, 중간 층 및 상부 층을 포함할 수 있다. 운반 테이프(170)의 상부 필름은 하부 층, 중간 층 및 상부 층을 포함할 수 있다. 하부 필름(340) 및/또는 상부 필름의 하부 층 및 상부 층은 일부 실시예들에서, 플라스틱으로 제조될 수 있는 한편, 중간 층은 알루미늄으로 제조될 수 있다.
알루미늄 호일은 수분 장벽으로서 작용하여, 액체 및 수분이 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에 도달하는 것을 차단함으로써, 이를 건조하게 유지하고 적셔지지 않게 할 수 있다.
상부 필름을 적용하는 이유는 첫 번째 동물(100)로부터의 우유가 두 번째 동물의 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)을 오염시킬 수 있으므로, 첫 번째 동물(100)로부터의 우유가 이후 동물이 생체 표지 테스트에 사용할 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)을 적시지 않는 것이 중요하기 때문이다. 이러한 이유로, 센서(210)와 다공성 멤브레인(320) 상의 대조군 라인(370) 사이의 직접적인 시각적 접촉을 보장하는 것 외에도, 카세트(130)는 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)이 니들(350)과 정렬된 위치로 조정될 때 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)으로부터 밀봉 테이프를 제거하도록 구성된 밀봉 제거기를 더 포함할 수 있다. 상부 필름은 일부 실시예들에서, 하부 필름(340)보다 이를테면, 예를 들어, 10%, 20%, 40% 등이 더 얇을 수 있다.
하부 필름(340)은 하부 층, 중간 층 및 상부 층을 포함할 수 있다. 하부 층 및 상부 층은 플라스틱, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 폴리에스테르, 폴리클로로트리플루오로 에틸렌, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 및/또는 폴리스티렌 또는 열가소성 폴리에스테르와 같은 유사한 재료로 제조될 수 있다. 특히, 상부 층은 폴리에틸렌으로 제조될 수 있다.
하부 필름(340)의 중간 층은 알루미늄 또는 알루미늄계 합금으로 제조될 수 있고, 예를 들어, 9㎛ - 25㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다.
테이프(170)의 상부 필름은 하부 층, 중간 층 및 상부 층을 포함할 수 있다. 하부 층 및 상부 층은 플라스틱, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리클로로트리플루오로 에틸렌, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 및/또는 폴리스티렌 또는 유사한 재료로 제조될 수 있다. 특히, 하부 층은 바람직하게는 폴리에틸렌으로 제조될 수 있다.
하부 필름(340)의 층들과 상부 필름의 층들은 각각 적층될 수 있다.
상부 필름의 중간 층은 알루미늄 또는 알루미늄계 합금으로 조될 수 있고, 예를 들어, 9㎛ - 25㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다.
하부 필름(340)의 중간 층 및/또는 상부 필름의 중간 층에 예를 들어, 약 9㎛의 얇은 알루미늄 호일 층을 사용하는 것은 카세트(130)의 스풀(spool)들(131, 132) 상에 테이프(170)를 더 많을 (더 길) 수 있게 하는 이점을 갖는다. 또한 두꺼운(즉, 약 25μm) 알루미늄 호일을 사용하는 것보다 더 저렴하다. 그러나, 중간 층들에 더 두꺼운 알루미늄 호일을 사용하는 것은 테이프(170)가 기계적 손상에 덜 민감하게 만든다. 일부 실시예들에서, 절충안은 하부 필름(340)의 중간 층에 예를 들어, 약 15㎛-25㎛와 같은 두꺼운 알루미늄 호일을 사용하고 상부 필름의 중간 층에 더 얇은 알루미늄 호일(예를 들어, 약 9㎛-15㎛)을 사용하는 것일 수 있다.
측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)은 하부 필름(340)과 상부 필름 사이에 유지되고 개별적으로 밀봉될 수 있다. 각 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 개별 밀봉은 하부 필름(340)의 상부 층을 상부 필름의 하부 층과 함께 용접함으로써 이루어질 수 있다. 이에 의해, 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)은 니들(350)로부터 우유 샘플을 차례로 수용하지 않을 때, 우유 얼룩, 또는 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 작동에 영향을 줄 수 있는 습기로부터 매우 잘 보호된다. 폴리에틸렌은 용접이 용이하기 때문에, 용접을 용이하게 하기 위해, 하부 필름(340)의 상부 층 및/또는 상부 필름의 하부 층은 폴리에틸렌으로 만들어질 수 있다.
중간 층들의 목적은 테이프(170)에 견고함을 제공하는 동시에, 테이프(170)가 테이프(170)의 스풀들(131, 132) 상에 감길 수 있을 만큼 충분히 가요성을 갖도록 하는 것이다. 이를 위해, 중간 층들은 바람직하게는 알루미늄 호일; 또는 알루미늄로 제조된 호일로 제조될 수 있다. 중간 층들의 알루미늄 호일은 신뢰성 있는 수분 장벽을 생성함으로써, 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)이 우유 샘플을 적용하여 테스트가 수행될 때까지 건조한 상태로 유지됨을 보장한다.
하부 필름(340)의 하부 층의 목적은 중간 층이 특히 알루미늄 호일로 제조될 때 손상되기 쉽고 스크래치에 민감하기 때문에, 스크래치 및 다른 원치 않는 기계적 충격으로부터 중간 층을 보호하는 것이다. 상부 필름의 상부 층에 대해서도 마찬가지일 수 있다. 하부 필름(340)의 하부 층 및 상부 필름의 상부 층은 바람직하게는 위에서 언급된 바와 같이 플라스틱으로 제조될 수 있다. 플라스틱은 또한 테이프(170)의 스풀들(131, 132) 사이에 분포될 때 테이프(170)의 원활한 진행을 확인하는 저마찰의 이점을 갖는다. 플라스틱은 또한 용접하기에 편리하므로, 각 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)이 개별적으로 밀봉될 수 있다.
도 1, 도 2a, 도 2b, 도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b, 도 4c 및/또는 도 4d에 도시된 바와 같은 적어도 일부 실시예들 또는 이의 부분들은 바람직하게는 추가 이점들을 달성하기 위해 서로 조합될 수 있다.
첨부 도면들에 도시된 바와 같은 실시예들에 대한 설명에 사용된 용어는 설명된 측방 유동 스틱들(180a, 180b, 180c)을 제한하려는 의도가 아니다. 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 실시예들에서 벗어나지 않고, 다양한 변경, 대체 및/또는 개조가 이루어질 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, "및/또는"이라는 용어는 나열된 관련 항목들 중 하나 이상의 임의의 그리고 모든 조합들을 포함한다. 본 명세서에서 사용될 때 "또는"이라는 용어는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 수학적 OR, 즉 포함적 선언으로서(수학적인 배타적 OR(XOR)로서가 아니라) 해석되어야 한다. 또한, 단수 형태들 "하나의", "한" 및 "그"는 "적어도 하나"로서 해석되어야 하며, 이에 따라 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 동일한 종류의 복수의 개체들을 포함할 수도 있다. 나아가, "포함한다", "포함하다", "포함하는" 및/또는 "포함한"이라는 용어들은 언급된 특징들, 동작들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들, 및/또는 구성요소들의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징, 동작, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소, 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 프로세서와 같은 단일 유닛은 청구항들에 나열된 여러 항목들의 기능들을 수행할 수 있다. 특정 조치들 또는 특징들이 서로 상이한 종속항들에 나열되거나, 상이한 도면들에 도시되거나, 상이한 실시예들과 함께 논의된다는 단순한 사실은 이러한 조치들 또는 특징들의 조합이 바람직하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다. 컴퓨터 프로그램은 다른 하드웨어와 함께 제공되거나 다른 하드웨어의 일부로서 제공되는 광학 저장 매체 또는 고체 상태 매체와 같은 적절한 매체 상에 저장/배포될 수 있지만, 다른 형태들로 이를테면 인터넷 또는 다른 유선 또는 무선 통신 시스템을 통해 배포될 수도 있다.

Claims (9)

  1. 측방 유동 테스트(lateral flow test)의 결과의 유효성을 결정하기 위한 시스템(10)으로서,
    측방 유동 테스트에 의해 동물(100)의 우유 샘플에서의 프로게스테론을 나타내도록 배열된 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c) - 상기 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은:
    상기 우유 샘플을 수용하도록 구성된 샘플 패드(310);
    상기 우유 샘플이 상기 샘플 패드(310)로부터 흡수될 때 상기 우유 샘플 내로 분산되는 항체 처리된 금 입자들을 포함하는 접합체 패드(conjugate pad)(315);
    상기 접합체 패드(315)로부터 상기 우유 샘플의 모세관 유동을 수용하기 위한 다공성 멤브레인(320)을 포함하며, 상기 다공성 멤브레인(320)은:
    상기 우유 샘플의 항체 처리된 금 입자들을 결합시키고 이에 의해 허용 한계 미만의 프로게스테론 수치를 포함하는 우유에 노출될 때 테스트 라인(360)의 색조를 변화시키는 프로게스테론 기준으로 처리된 상기 테스트 라인(360); 및
    상기 우유에서의 프로게스테론 수치에 관계없이 상기 우유 샘플의 항체 처리된 금 입자들을 결합시키고, 이에 의해 항체 처리된 금 입자들을 포함하는 우유에 노출될 때 대조군 라인(370)의 색조를 변화시키는 항체 기준으로 처리된 상기 대조군 라인(370)을 포함함 -;
    우유 샘플이 상기 테스트 라인(360) 및 상기 대조군 라인(370)을 포함하는 다공성 멤브레인(320)에 의해 흡수되었을 때 상기 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 상기 대조군 라인(370)의 이미지를 캡처하도록 구성된 센서(210); 및
    제어 유닛(150) - 상기 제어 유닛(150)은:
    상기 대조군 라인(370)의 기준 색조(380)를 얻도록;
    진행 중인 상기 측방 유동 테스트 동안 상기 센서(210)에 의해 캡처된 상기 이미지에 기초하여, 상기 대조군 라인(370)의 현재 색조를 결정하도록;
    상기 대조군 라인(370)의 상기 기준 색조(380)를 상기 대조군 라인(370)의 상기 현재 색조와 비교하도록; 그리고
    행해진 상기 비교에 기초하여, 상기 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)에 대한 상기 측방 유동 테스트의 유효성을 나타내도록 구성됨 - 을 포함하는, 시스템(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛(150)은 상기 대조군 라인(370)의 상기 기준 색조(380)와 상기 대조군 라인(370)의 상기 현재 색조 사이에서 허용 한계를 초과하는 색조 차이가 검출될 때 알림을 발생시키도록 구성되는 것인, 시스템(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 유닛(150)은 상기 대조군 라인(370)의 상기 기준 색조(380)와 상기 대조군 라인(370)의 상기 현재 색조 사이에서 허용 한계를 초과하는 색조 차이의 검출시, 상기 대조군 라인(370)을 포함하는 상기 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 사용을 불가능하게 하도록 구성되는 것인, 시스템(10).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 무선 통신 디바이스(240)를 포함하고; 상기 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 상기 제1 무선 통신 디바이스(210)와 무선 통신하기 위한 제2 무선 통신 디바이스(250), 및 메모리 디바이스(260)를 포함하는 카세트(130)에 유지되며;
    상기 제어 유닛(150)은:
    상기 색조 차이가 검출될 때, 상기 카세트(130)의 상기 메모리 디바이스(260)에 저장하기 위해, 상기 제1 무선 통신 디바이스(240) 및 상기 제2 무선 통신 디바이스(250)를 통해, 상기 카세트(130)의 추가 사용을 금지하는 차단 표시를 전송하도록 구성되는 것인, 시스템(10).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대조군 라인(370)의 상기 기준 색조(380)는 메모리 디바이스(140, 260)로부터의 미리 저장된 기준 색조 샘플의 추출에 의해 얻어지는 것인, 시스템(10).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대조군 라인(370)의 상기 기준 색조(380)는 상기 메모리 디바이스(140, 260)로부터, 이전 우유 분석 세션 동안 상기 센서(210)에 의해 캡처된, 상기 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 상기 대조군 라인(370)의 표현의 추출에 의해 얻어지는 것인, 시스템(10).
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대조군 라인(370)의 상기 기준 색조(380)는 상기 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 기준 라인(390)의 이미지를 캡처함으로써 얻어지는 것인, 시스템(10).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)은 상기 센서(210)와의 직접적인 시각적 접촉을 위해 상기 다공성 멤브레인(320) 상에 상기 대조군 라인(370)의 적어도 일부를 노출시키도록 구성되고;
    상기 센서(210)는 광학 왜곡을 피하기 위해, 상기 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 이미지를 캡처할 때 이의 상기 다공성 멤브레인(320) 상의 상기 대조군 라인(370)의 적어도 일부와 직접 시각적으로 접촉하도록 배열되는 것인, 시스템(10).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측방 유동 스틱(180a, 180b, 180c)의 상기 대조군 라인(370)은 상기 테스트 라인(360)보다 상기 샘플 패드(310)로부터 더 멀리 배열되는 것인, 시스템(10).
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