KR20220079727A - 셀 농도 측정장치 - Google Patents
셀 농도 측정장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220079727A KR20220079727A KR1020200168189A KR20200168189A KR20220079727A KR 20220079727 A KR20220079727 A KR 20220079727A KR 1020200168189 A KR1020200168189 A KR 1020200168189A KR 20200168189 A KR20200168189 A KR 20200168189A KR 20220079727 A KR20220079727 A KR 20220079727A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- channel
- image
- droplet
- cell concentration
- cells
- Prior art date
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 6
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 claims description 5
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 claims description 5
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 3
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 3
- 241000195628 Chlorophyta Species 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 239000005422 algal bloom Substances 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502769—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements
- B01L3/502784—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements specially adapted for droplet or plug flow, e.g. digital microfluidics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1404—Handling flow, e.g. hydrodynamic focusing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/14—Process control and prevention of errors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N2015/1006—Investigating individual particles for cytology
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
본 발명은 셀 농도 측정장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 셀 농도 측정장치는 제 1 채널에 분석 용액의 미세 액적을 생성시키는 액적 발생기, 상기 제 1 채널 상에 유동하는 상기 액적의 영상을 촬영하는 이미지 측정부, 상기 이미지 측정부로부터 촬영된 영상으로부터 이미지 처리를 통해 상기 액적의 부피를 구하는 액적 크기 측정부 및 상기 이미지 측정부로부터 촬영된 영상으로부터 상기 액적 내 세포의 수를 딥러닝(deep-learning)에 의해 측정하는 딥러닝부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 셀 농도 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분석 용액에 포함된 분석 대상 세포의 농도를 측정하는 셀 농도 측정장치에 관한 것이다.
분석 용액 내에 특정 세포의 농도를 측정하는 방법이 다양한 분야에 사용된다. 예를 들어, 녹조 발생 정도를 파악하기 위해서는 단위 부피 당 녹조 세포 수를 구하여 녹조 발생 정도의 심각성을 평가한다. 또한, 혈액 내 암 세포 수를 구하여 암을 진단하기도 한다.
이와 같이 분석 용액의 단위 부피 당 (녹조) 세포의 농도를 측정하는 방법으로 샘플을 채취하여 세포계수기를 사용하는 방법 및 현미경을 통해 육안으로 샘플 내 (녹조) 세포의 수를 측정하는 평판계수법이 알려져 있다.
하지만, 세포계수기는 장비가 고가라는 문제가 있고, 평판계수법의 경우에는 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미세 채널 내에 분석 용액의 미세 액적을 생성시켜 유동시키고, 상기 미세 액적을 촬영한 영상으로부터 이미지 처리 및 딥러닝(deep-learning)을 통해 분석 용액 내 세포의 농도를 측정하는 셀 농도 측정장치를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 제 1 채널에 분석 용액의 미세 액적을 생성시키는 액적 발생기; 상기 채널 상에 유동하는 상기 액적의 영상을 촬영하는 이미지 측정부; 상기 이미지 측정부로부터 촬영된 영상으로부터 이미지 처리를 통해 상기 액적의 부피를 구하는 액적 크기 측정부; 및 상기 이미지 측정부로부터 촬영된 영상으로부터 상기 액적 내 세포의 수를 딥러닝(deep-learning)에 의해 측정하는 딥러닝부를 포함하는 셀 농도 측정장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 액적 발생기는 상기 제 1 채널; 상기 분석 용액을 공급시키는 제 2 채널; 및 상기 제 2 채널로부터 상기 분석 용액이 토출되는 지점을 향하여 매개 액체(medium phase)를 공급하는 제 3 채널을 포함하며, 상기 제 2 채널과 상기 제 3 채널이 합류되는 지점에서 상기 제 2 채널이 연장되는 방향을 향하여 상기 제 1 채널이 형성되는 미세유동 칩(microfluidic chip); 상기 제 2 채널에 상기 분석 용액을 공급하는 제 1 실린지 펌프; 및 상기 제 3 채널에 상기 매개 액체를 공급하는 제 2 실린지 펌프를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 채널과 상기 제 3 채널이 합류되는 지점과 상기 제 1 채널 사이에는 상기 제 1 채널과 상기 제 3 채널보다 유로 폭이 작은 가속 채널이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제 3 채널은 상기 제 1 채널로부터 상기 분석 용액이 토출되는 방향에 직교하는 방향으로 대향하는 2개의 채널을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 매개 액체는 피마자 유(castor oil)일 수 있다.
여기서, 복수의 액적에 대하여 액적의 총 부피 및 액적 내 세포의 수를 구하여 상기 분석 용액에 포함된 세포의 농도를 구하는 셀 농도 산출부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 채널은 상기 이미지 측정부 촬영하는 방향의 상단부와 하단부는 유리로 형성될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 셀 농도 측정장치에 따르면 세포계수기를 사용하는 방법과 비교하여 장치 비용이 저렴하다는 장점이 있다.
또한, 극미량의 샘플을 사용함으로써, 셀 농도 측정에 필요한 샘플의 양을 줄일 수 있다는 장점도 있다.
또한, 딥러닝에 의해 세포 수를 세는 과정을 자동화하여 농도 측정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다는 장점도 있다.
액적 발생기를 통해 분석 용액을 극미량의 액적들로 나누어서 분석함으로써, 녹조 측정시 분석 중 두 개 이상의 녹조 세포가 겹침에 따른 녹조 세포수 측정의 오류를 줄일 수 있다는 장점도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 농도 측정장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유동 칩의 주요부 평면도이다.
도 3은 미세유동 칩을 전체 3D 프리팅 레진으로 제작한 경우의 측면도(a), 실제 사진(b) 및 이로부터 측정한 세포의 영상(c)을 도시한다.
도 4는 미세유동 칩의 제 1 채널 상단부와 하단부를 유리로 마감하여 제작한 경우의 측면도(a), 실제 사진(b) 및 이로부터 측정한 세포의 영상(c)을 도시한다.
도 5는 이미지 측정부로부터 측정된 영상으로부터 셀 농도를 측정하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유동 칩의 주요부 평면도이다.
도 3은 미세유동 칩을 전체 3D 프리팅 레진으로 제작한 경우의 측면도(a), 실제 사진(b) 및 이로부터 측정한 세포의 영상(c)을 도시한다.
도 4는 미세유동 칩의 제 1 채널 상단부와 하단부를 유리로 마감하여 제작한 경우의 측면도(a), 실제 사진(b) 및 이로부터 측정한 세포의 영상(c)을 도시한다.
도 5는 이미지 측정부로부터 측정된 영상으로부터 셀 농도를 측정하는 과정을 도시하는 도면이다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 셀 농도 측정장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 농도 측정장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유동 칩의 주요부 평면도이고, 도 3은 미세유동 칩을 전체 3D 프리팅 레진으로 제작한 경우의 측면도(a), 실제 사진(b) 및 이로부터 측정한 세포의 영상(c)을 도시하고, 도 4는 미세유동 칩의 제 1 채널 상단부와 하단부를 유리로 마감하여 제작한 경우의 측면도(a), 실제 사진(b) 및 이로부터 측정한 세포의 영상(c)을 도시하고, 도 5는 이미지 측정부로부터 측정된 영상으로부터 셀 농도를 측정하는 과정을 도시하는 도면이다.
본 발명의 셀 농도 측정장치는 전술한 바와 같이 물에 포함된 녹조 세포의 농도를 측정하거나, 혈액 내 암 세포 농도를 측정하는 것과 같이 분석 용액의 샘플을 채취하여 분석 용액 내 특정 세포의 농도를 구하는 장치로 사용될 수 있다. 본 발명의 셀 농도 측정장치에 관한 이하의 설명에서는 녹조 세포의 농도를 측정하는 것으로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀 농도 측정장치는 액적 발생기(100, 110 200), 이미지 측정부(300), 액적 크기 측정부 및 딥러닝부를 포함하여 구성될 수 있다.
액적 발생기(100, 110 200)는 분석 용액으로부터 미세 액적을 생성시켜 미세 채널(제 1 채널(230)) 내에 유동시킨다.
이때, 미세 액적의 크기는 직경 20um, 부피 1pL이하의 크기인 것이 바람직하다.
액적 발생기(100, 110 200)는 미세유동 칩(200), 제 1 실린지 펌프(100) 및 제 2 실린지 펌프(110)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 미세유동 칩(200)은 제 1 채널(230), 제 2 채널(210), 및 제 3 채널(220)로 구성될 수 있다.
제 1 채널(230)은 미세유동 칩(200) 내부로 유입된 분석 용액으로부터 생성된 미세 액적이 유동하는 미세 유로이다.
제 2 채널(210)은 분석 용액이 주입되는 채널이다. 제 2 채널(210)에는 제 1 실린지 펌프(100)가 연결되어 제 1 실린지 펌프(100)로부터 분석 용액의 샘플을 일정량으로 주입시킨다. 본 실시예에서 분석 용액은 녹조 측정을 위한 해수, 강물 또는 담수 등일 수 있다.
제 3 채널(220)은 제 2 채널(210)부터 공급되는 분석 용액의 샘플로부터 미세 액적을 생성시키고 제 1 채널(230)을 채워 생성된 액적을 유동시키는 매개 액체(medium phase)를 공급한다. 제 3 채널(220)에는 제 2 실린지 펌프(110)가 연결되어 제 2 실린지 펌프(110)로부터 매개 액체를 일정량으로 주입시킨다.
이때, 제 2 채널(210)로부터 분석 용액이 토출되는 지점을 향하여 제 3 채널(220)이 연결되어 매개 액체를 공급한다. 보다 자세히는, 제 3 채널(220)은 제 1 채널(230)로부터 분석 용액이 토출되는 방향에 직교하는 방향으로 대향하는 2개의 채널로 매개 액체를 공급하는 것이 바람직하다. 또한, 매개 액체는 점성이 높은 물질로 구성되는 것이 바람직한데, 본 실시예에서는 매개 액체로 피마자 유(castor oil)가 사용된다. 매개 액체의 종류는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제 2 채널(210)과 제 3 채널(220)이 합류되는 지점에서 제 2 채널(210)이 연장되는 방향을 향하여 제 1 채널(230)이 형성될 수 있다. 즉, 제 2 채널(210)과 제 1 채널(230)은 합류 지점을 사이에 두고 일렬로 형성될 수 있다.
또한, 제 2 채널(210)과 제 3 채널(220)이 합류되는 지점과 제 1 채널(230) 사이에는 가속 채널(240)이 형성될 수 있다. 가속 채널(240)은 제 2 채널(210) 및 제 1 채널(230)보다 유로 폭이 작게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 가속 채널(240)을 통해 통과하는 액체의 유속을 증가시킬 수가 있다.
이와 같이 구성되는 미세유동 칩에 있어서, 제 2 채널(210)로부터 분석 용액이 토출될 때 토출되는 지점을 향하여 양쪽에서 제 3 채널(220)로부터 점성이 높은 매개 액체가 공급되고, 양쪽에서 일정 속도로 유입된 매개 액체가 가속 채널(240)을 통과하는 사이에 유속이 증가하여, 매개 액체의 점성 및 증가한 유속에 의한 작용으로 매개 용액과 함께 가속 채널(240)로 유입된 분석 용액으로부터 미세 액적이 분리될 수 있다.
생성된 미세 액적은 매개 액체 상에서 제 1 채널(230)을 따라 일렬로 유동하게 된다.
본 실시예에서 분석 용액 샘플은 제 1 실린지 펌프(100)를 통해 0.1uL/min의 속도로 제 2 채널(210)로 유입되고, 매개 액체로 사용되는 피마자 유는 제 2 실린지 펌프(110)를 통해 100uL/min의 속도로 제 3 채널(220)로 유입된다.
이미지 측정부(300)는 제 1 채널(230) 위에서 제 1 채널(230) 상에서 유동하는 액적의 영상을 촬영한다. 이미지 측정부(300)로 초미세 액적을 확대하여 촬영할 수 있는 현미경이 사용될 수 있다. 촬영된 영상은 액적 크기 측정부 및 딥러닝부로 전송되어 처리될 수 있다.
이때, 이미지 측정부(300)가 촬영하는 방향의 제 1 채널(230) 상단부와 하단부는 유리(250)로 마감 처리하는 것이 바람직하다.
도 3은 미세유동 칩(200)을 모두 3D 프리팅 레진으로 제작한 경우를 도시한다. 도 3의 (a)는 미세유동 칩(200)의 주요부 측면도이고, 도 3의 (b)는 이에 따라 실제 제작된 미세유동 칩(200)의 사진이고, 붉은색 점선 부분은 제 1 채널(230)을 나타낸다.
또한, 도 4는 미세유동 칩(200)을 3D 프리팅 레진으로 제작하되, 이미지 측정부(300)가 촬영하는 방향의 상단부와 하단부를 유리(250)로 마감 처리한 경우를 도시한다. 도 4의 (a)는 미세유동 칩(200)의 주요부 측면도이고, 도 4의 (b)는 이에 따라 실제 제작된 미세유동 칩(200)의 사진이고, 붉은색 점선 부분은 제 1 채널(230)을 나타낸다.
도 3의 (c)와 도 4의 (c)는 각 경우에 있어서 이미지 측정부(300)로부터 촬영된 영상을 도시하는데, 유리(250)로 제 1 채널(230)의 상단부와 하단부를 마감한 경우 투과도가 향상되어 고배율 렌즈를 사용할 수 있어서 이미지의 품질을 향상시킬 수가 있음을 확인할 수 있다.
액적 크기 측정부는 이미지 측정부(300)로부터 촬영된 영상으로부터 이미지 처리를 통해 액적의 부피를 구할 수 있다. 이미지 측정부(300)로부터 촬영된 영상 데이터의 전처리 과정을 통해 노이즈를 제거하고, 이미지 프로세싱을 통해 액적의 지름(크기)를 측정할 수 있으며, 이로부터 액적의 부피를 구할 수 있다. 도 5의 좌측 및 하측에는 이미지 측정부(300)로부터 측정된 영상을 전처리 과정을 통해 노이즈를 제거하고 이로부터 액적 크기를 구하는 과정을 도시하고 있다.
딥러닝부는 이미지 측정부(300)로부터 촬영된 영상으로부터 액적 내에 측정하고자 하는 세포의 수를 딥러닝에 의해 구한다. 딥러닝에 의한 이미지 분석으로 액적 내 포함된 분석 대상 세포(본 실시예에서는 녹조 세포)의 수에 따라 액적을 선별할 수 있고, 이로부터 복수의 액적에 포함된 세포의 총 수를 구할 수 있다. 딥러닝에 의해 액적에 포함된 세포의 수에 따라 액적을 분류하고 복수의 액적에 포함된 총 세포 수를 구하는 과정은 도 5의 상측에 좌에서 우 방향으로 도시되어 있다.
셀 농도 산출부는 액적 크기 측정부에서 구한 복수의 액적에 대한 액적의 총 부피 및 딥러닝부에서 구한 복수의 액적 내에 포함된 세포의 총 수로부터 분석 용액에 포함된 분석 대상 세포의 농도를 구할 수 있다.
여기서, 액적 크기 측정부, 딥러닝부 및 셀 농도 산출부는 데이터 저장 장치, 데이터 연산 장치 등이 포함된 컴퓨터(400)와 같은 장치 내에 프로그램화 되어 동작하는 소프트웨어 장치일 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 셀 농도 측정장치는 액적 발생기로부터 미세 채널 내에 초미세 액적을 생성시키고, 초미세 액적의 영상을 촬영하여 이로부터 이미지 처리 및 딥러닝에 의해 분석 대상 세포의 크기 및 개수를 구하여 분석 대상 용액 내 특정 세포의 농도를 자동으로 구할 수가 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100: 제 1 실린지 펌프
110: 제 2 실린지 펌프
200: 미세유동 칩
210: 제 2 채널
220: 제 3 채널
230: 제 1 채널
240: 가속 채널
250: 유리
300: 이미지 측정부
400: 컴퓨터
110: 제 2 실린지 펌프
200: 미세유동 칩
210: 제 2 채널
220: 제 3 채널
230: 제 1 채널
240: 가속 채널
250: 유리
300: 이미지 측정부
400: 컴퓨터
Claims (7)
- 제 1 채널에 분석 용액의 미세 액적을 생성시키는 액적 발생기;
상기 제 1 채널 상에 유동하는 상기 액적의 영상을 촬영하는 이미지 측정부;
상기 이미지 측정부로부터 촬영된 영상으로부터 이미지 처리를 통해 상기 액적의 부피를 구하는 액적 크기 측정부; 및
상기 이미지 측정부로부터 촬영된 영상으로부터 상기 액적 내 세포의 수를 딥러닝(deep-learning)에 의해 측정하는 딥러닝부를 포함하는 셀 농도 측정장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 액적 발생기는
상기 제 1 채널;
상기 분석 용액을 공급시키는 제 2 채널; 및
상기 제 2 채널로부터 상기 분석 용액이 토출되는 지점을 향하여 매개 액체(medium phase)를 공급하는 제 3 채널을 포함하며, 상기 제 2 채널과 상기 제 3 채널이 합류되는 지점에서 상기 제 2 채널이 연장되는 방향을 향하여 상기 제 1 채널이 형성되는 미세유동 칩(microfluidic chip);
상기 제 2 채널에 상기 분석 용액을 공급하는 제 1 실린지 펌프; 및
상기 제 3 채널에 상기 매개 액체를 공급하는 제 2 실린지 펌프를 포함하는 셀 농도 측정장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 채널과 상기 제 3 채널이 합류되는 지점과 상기 제 1 채널 사이에는 상기 제 1 채널과 상기 제 3 채널보다 유로 폭이 작은 가속 채널이 형성되는 셀 농도 측정장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 3 채널은 상기 제 1 채널로부터 상기 분석 용액이 토출되는 방향에 직교하는 방향으로 대향하는 2개의 채널을 포함하는 셀 농도 측정장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 매개 액체는 피마자 유(castor oil)인 셀 농도 측정장치. - 제 1 항에 있어서,
복수의 액적에 대하여 액적의 총 부피 및 액적 내 세포의 수를 구하여 상기 분석 용액에 포함된 세포의 농도를 구하는 셀 농도 산출부를 더 포함하는 셀 농도 측정장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 채널은 상기 이미지 측정부가 촬영하는 방향의 상단부와 하단부는 유리로 형성되는 셀 농도 측정장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200168189A KR102563714B1 (ko) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 셀 농도 측정장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200168189A KR102563714B1 (ko) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 셀 농도 측정장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220079727A true KR20220079727A (ko) | 2022-06-14 |
| KR102563714B1 KR102563714B1 (ko) | 2023-08-08 |
Family
ID=81980459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200168189A KR102563714B1 (ko) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 셀 농도 측정장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102563714B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240033971A (ko) | 2022-09-06 | 2024-03-13 | 충남대학교산학협력단 | 미세액적 내 세포 계수 방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007533798A (ja) * | 2004-04-23 | 2007-11-22 | クマチェヴァ、ユージニア | 特定の粒径、形状、形態および組成を有するポリマー粒子の製造方法 |
| KR20170142157A (ko) * | 2017-12-18 | 2017-12-27 | 김성천 | 생체분자의 계수분석 방법, 키트 및 장치, 그리고 그들의 이용 |
| KR102056402B1 (ko) | 2018-08-16 | 2019-12-16 | 한양대학교 산학협력단 | 액적 생성 및 검출 시스템, 및 그 방법 |
| KR20200061036A (ko) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 한국기계연구원 | 3차원 종양모델 제조 장치 |
-
2020
- 2020-12-04 KR KR1020200168189A patent/KR102563714B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007533798A (ja) * | 2004-04-23 | 2007-11-22 | クマチェヴァ、ユージニア | 特定の粒径、形状、形態および組成を有するポリマー粒子の製造方法 |
| KR20170142157A (ko) * | 2017-12-18 | 2017-12-27 | 김성천 | 생체분자의 계수분석 방법, 키트 및 장치, 그리고 그들의 이용 |
| KR102056402B1 (ko) | 2018-08-16 | 2019-12-16 | 한양대학교 산학협력단 | 액적 생성 및 검출 시스템, 및 그 방법 |
| KR20200061036A (ko) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 한국기계연구원 | 3차원 종양모델 제조 장치 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240033971A (ko) | 2022-09-06 | 2024-03-13 | 충남대학교산학협력단 | 미세액적 내 세포 계수 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102563714B1 (ko) | 2023-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20180365480A1 (en) | Method and apparatus for automated platelet identification within a whole blood sample from microscopy images | |
| JP2685544B2 (ja) | 血液フィルタおよび血液検査方法並びに血液検査装置 | |
| US6819408B1 (en) | Method for obtaining a monolayer of desired particles in a liquid sample | |
| KR20100075859A (ko) | 세포를 조작, 영상화, 및 분석하기 위한 미세유체 장치 | |
| JP3898103B2 (ja) | 細胞分析分離装置 | |
| JP2005331506A (ja) | マイクロチップ、及び該マイクロチップを備えた蛍光粒子計数装置 | |
| DE112006000642T5 (de) | Mikrofluidischer Sensor zur Messung der Grenzflächenspannung und Verfahren zum Messen der Grenzflächenspannung | |
| US20220389366A1 (en) | Cell culture monitoring system | |
| US11738344B2 (en) | Particle sorting in a microfluidic system | |
| KR20220079727A (ko) | 셀 농도 측정장치 | |
| DE3315194A1 (de) | Verfahren zum trennen von in einer fluidprobe stroemenden teilchen | |
| EP3362777B1 (de) | Fliesszelle zur analyse von partikeln in einer zu untersuchenden flüssigkeit, verfahren und verwendung | |
| JP2008278789A (ja) | 神経細胞とグリア細胞の細胞識別方法 | |
| DE2056291A1 (de) | Vorrichtung zur Unterscheidung, zum Zahlen und Sortieren von Teilchen ent sprechend ihrer MikroStruktur | |
| EP3347691B1 (de) | Anordnung für die individualisierte patientenblutanalyse und verwendung | |
| KR101663941B1 (ko) | 혈구 분석 장치 | |
| WO2020062790A1 (en) | Microfluidic particle sorting apparatus and manufacturing method thereof | |
| Hattori et al. | Improvement of particle alignment control and precise image acquisition for on-chip high-speed imaging cell sorter | |
| US20220040687A1 (en) | Diagnostic Systems and Methods for Hemolytic Anemias and Other Conditions | |
| DE112017002897B4 (de) | Mikroteilchenmessvorrichtung und Verfahren zur Messung von Mikroteilchen | |
| Baskaran et al. | Classification of chemically modified red blood cells in microflow using machine learning video analysis | |
| Mallenahalli | Implementation of a Particle Image Velocimetry System for Evaluation of Microfluidic Chip Flows | |
| Young et al. | Time-Invariant Deformation of Blood During Necking on an Electrowetting Digital Microfluidic Platform | |
| DE102022209417A1 (de) | Array für eine mikrofluidische Vorrichtung, mikrofluidische Vorrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb | |
| CN113351263A (zh) | 流体处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |