KR20220156616A

KR20220156616A - 광학 신호 검출 장치

Info

Publication number: KR20220156616A
Application number: KR1020227037035A
Authority: KR
Inventors: 김진원; 노진석; 황순주
Original assignee: 주식회사 씨젠
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2022-11-25
Also published as: EP4127677A4; EP4127677A1; WO2021201597A1; US20230137550A1

Abstract

본 발명의 일 실시예는 복수의 샘플을 수용하도록 구성된 샘플홀더, 상기 샘플홀더 상의 복수의 샘플영역에 광을 조사하도록 각 샘플영역을 전담하는 복수의 광원유닛을 포함하는 광원모듈, 상기 광원유닛의 광을 필터하는 이동가능한 복수의 이동유닛을 포함하는 필터모듈 및 상기 샘플의 방출광을 감지하도록 구성된 검출모듈을 포함하는 광학 신호 검출 장치를 제공한다.

Description

광학 신호 검출 장치

본 발명은 광학신호 검출 장치에 관한 것이다.

중합효소 연쇄반응(Polymerase chain reaction: PCR)은 가장 널리 사용되는 핵산 증폭 반응으로서, 이중가닥 DNA의 변성, DNA 주형에로의 올리고뉴클레오타이드 프라이머의 어닐링 및 DNA 중합효소에 의한 프라이머 연장의 반복된 사이클 과정을 포함한다(Mullis 등, 미국 특허 제4,683,195호, 제4,683,202호 및 제4,800,159호; Saiki et al., (1985) Science 230, 1350-1354). DNA의 변성은 약 95도에서 진행되고, 어닐링 및 프라이머의 연장은 95도보다 낮은 온도인 55내 내지 75도에서 진행된다.

샘플들에 포함된 광학표지인 형광 물질은 광학신호인 형광을 방출한다. 광원은 샘플들에 여기광을 방출하고, 여기광에 의해 여기된 형광 물질은 형광을 방출한다. 광원은 백색광을 방출할 수 있고, 특정 파장의 여기광을 샘플들에 방출하기 위해, 여기광의 경로에 필터가 배치될 수 있다.

복수의 샘플에서 동일한 target 핵산을 동시에 검출하는 high throughput 장치에서는 다양한 방식으로 복수의 샘플에 여기광을 조사한다. 예를 들어, 하나의 광원유닛이 상기 복수의 샘플이 수용되는 샘플홀더 전체에 광을 조사하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우, 샘플홀더 내 위치에 따라 샘플에 조사되는 여기광의 각도가 상이하여, 샘플의 위치에 따라 동일 샘플에 대한 신호의 편차가 발생한다. 또 다른 예로는, 광원유닛이 샘플홀더 위를 이동하면서 각 샘플에 입사광을 조사할 수 있다. 이러한 경우 광원의 이동에 따른 오차 및 복수의 샘플이 개별적으로 측정되는 것에 따른 오차가 발생할 수 있다. 무엇보다도, 각 사이클 마다 측정에 소요되는 시간이 증가하는 문제가 있다.

따라서, 복수의 서로 다른 광학표지들을 포함하는 복수의 샘플들에 보다 효율이고 정확하게 여기 광 (excitation light)를 제공할 수 있는 광원을 포함하는 광학신호 검출 장치의 개발이 요구되고 있다.

본 발명자들은 광원유닛이 샘플홀더에 대하여 안정적인 여기광 경로를 유지하면서, 동시에 샘플위치에 따른 신호의 편차가 감소된 새로운 광학신호 검출 기술을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 복수의 샘플영역으로 구분되는 샘플홀더에 대하여, 각 샘플영역에 전담 개별 광원유닛을 할당하고, 복수의 필터유닛이 각 광원유닛의 광을 선택적으로 필터하는 방식으로 광학신호를 검출하는 경우 안정적인 여기광 경로를 유지하면서, 동시에 샘플위치에 따른 신호의 편차가 감소될 수 있음을 규명하였다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은 상기 각 샘플영역에 전담 개별 광원유닛이 하나씩 할당되며, 상기 광원유닛의 광을 선택적으로 필터하는 복수의 필터유닛을 포함하는 광학 신호 검출 장치를 제공한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 복수의 샘플을 수용하도록 구성된 샘플홀더로서 상기 샘플홀더는 복수의 샘플영역으로 구분되며; 상기 복수의 샘플영역에 광을 조사하도록 구성된 광원모듈로서, 상기 광원모듈은 제1광원유닛 및 제2광원유닛을 포함하는 복수의 광원유닛을 포함하며, 상기 복수의 광원유닛의 각 광원유닛은 서로 상이한 샘플영역에 광을 조사하도록 배치되며, 상기 각 샘플영역에는 전담 개별 광원유닛이 하나씩 할당되며; 상기 광원유닛으로부터 방출되는 광을 필터하는 필터모듈로서, 상기 필터모듈은 제1필터유닛 및 제2필터유닛을 포함하는 복수의 필터유닛을 포함하며, 상기 제1필터유닛이 상기 제1광원유닛의 광경로에 위치할 때, 상기 제2필터유닛이 상기 제2광원유닛의 광경로에 위치하도록 구성되며; 상기 필터모듈은 상기 제1필터유닛이 상기 제1광원유닛 또는 상기 제2광원유닛으로부터 방출되는 광을 선택적으로 필터할 수 있도록 이동가능하게 구성되며; 및 상기 샘플영역에서 방출되는 방출광을 감지하도록 구성된 검출모듈을 포함하는 광학 신호 검출 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 신호 검출 장치는 복수의 광원유닛이 각각 샘플홀더의 일부분인 샘플영역에 여기광을 조사하여 광학신호를 측정한다. 따라서, 본 발명의 장치는 샘플홀더 전체를 단일 광원유닛으로 광을 조사하는 장치보다 샘플의 위치에 따른 광량의 차이를 감소시켜 샘플들 사이의 위치에 따른 신호 발생 편차를 감소시킬 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 각 샘플영역에 개별 광원유닛이 할당되어 광을 조사하며, 적어도 2개의 광원유닛으로부터 방출되는 광을 각각의 필터유닛으로 동시에 필터할 수 있도록 구성되며, 필터유닛은 복수의 광원유닛 사이를 이동가능하게 구성되어 있다. 이로서 각 샘플영역들에는 순차적으로 각 필터유닛이 제공하는 파장영역의 광이 조사되어, 하나의 샘플에 포함된 복수의 광학표지를 차례로 검출할 수 있다. 또한 복수의 필터유닛이 복수의 광원유닛의 광을 동시에 필터할 수 있도록 배치되므로, 샘플홀더 전체를 단일 광원유닛으로 광을 조사하는 장치보다 전술한 장점을 보유하면서, 측정에 소요되는 시간은 동일하게 유지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 광원유닛들이 샘플영역 사이를 이동하지 않고, 각 샘플영역에 전담 개별 광원유닛이 할당되어 광을 조사한다. 따라서, 광원유닛이 이동하면서 광학신호를 측정하는 장치에 비하여 안정적으로 광경로를 유지할 수 있으므로, 재현성 높은 안정적인 측정이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 장치가 복수의 열적으로 독립된 반응영역을 포함하는 경우, 상기 열적으로 독립된 반응영역들은 독립적인 프로토콜에 의하여 반응이 진행되므로, 반응 영역들에서의 광 검출 시점은 서로 독립적이다. 본 발명의 장치는 복수의 광원유닛 및 필터유닛이 각 샘플영역마다 독립적으로 광학신호를 검출할 수 있으므로, 반응영역별로 독립적인 반응 프로토콜을 진행하는 장치에서 효율적으로 광학신호 검출을 할 수 있다.

도 1은 광학신호를 검출하는 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 광원모듈 및 필터모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 3A 내지 도 3C는 일 실시예에 따른 광원유닛과 샘플영역을 설명하기 위한 도면이다. 도 3A는 4개의 광원유닛을 포함하는 광원모듈을 나타낸다. 도 3B는 4개의 샘플영역을 포함하는 샘플홀더를 나타낸다. 도 3C는 상기 광원모듈과 상기 샘플홀더의 상대적인 배치를 설명하기 위한 것이다.
도 4A 및 도 4B는 일 실시예에 따른 2개의 광원유닛을 포함하는 광원모듈 및 2개의 필터유닛을 포함하는 필터모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5A 내지 도 5C는 일 실시예에 따른 4개의 광원유닛을 포함하는 광원모듈과 이에 대응하는 4개의 필터유닛을 포함하는 필터모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 5A는 4개의 광원유닛을 포함하는 광원모듈을 나타낸다. 도 5B는 4개의 필터유닛을 포함하는 필터모듈을 나타낸다. 도 5C는 상기 광원모듈과 상기 필터모듈의 상대적인 배치를 설명하기 위한 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 복수의 필터유닛들이 복수의 광원유닛들로부터 방출되는 광을 순차적으로 필터하기 위하여 이동하는 것을 나타낸 것이다.
도 7A 및 도 7B는 일 실시예에 따른 복수의 필터유닛들이 샘플홀더의 동일한 샘플영역에 조사되는 여기광을 필터하기 위하여 이동하는 것을 나타낸 것이다.
도 8은 일 실시예에 따른 필터모듈 및 광원모듈을 포함하는 장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 광원모듈, 필터모듈, 검출모듈 및 샘플홀더를 포함하는 장치의 모식도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 복수의 필터유닛, 필터지지체 및 레퍼런스 홀을 포함하는 필터모듈을 나타낸 것이다.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다. 도면의 구성요소에 참조 번호를 부여함에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 비록 다른 도면으로 나타내더라도 동일한 참조번호를 사용하도록 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우, 여기에 포함되는 공지 기능 및 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

광모듈 및 필터가 회전하는 신호검출장치

도 1은 광학신호검출 장치(10)를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 광학신호검출 장치(10)는 광원모듈(200), 샘플홀더(100), 필터모듈(300) 및 검출모듈(400)을 포함한다. 상기 광학신호검출장치(10)는 추가로 빔스플리터(600)를 포함할 수 있다.

상기 광학신호검출장치(10)는 샘플에서 발생하는 광학 신호를 검출하는 장치를 의미한다. 상기 광학신호(optical signal)는 발광(luminescence), 인광(phosphorescence), 화학발광(chemiluminescence), 형광(fluorescence), 편광형광(polarized fluorescence) 또는 다른 유색 신호(colored signal)일 수 있다. 상기 샘플에서 발생하는 광학 신호는 예를 들어 형광신호일 수 있다. 상기 광학 신호는 샘플에 광학 자극을 주고, 이에 반응하여 발생하는 광학신호일 수 있다. 상기 광원모듈(200) 및 필터모듈(300)은 샘플에 적절한 광학 자극을 공급하며, 상기 검출모듈(400)은 이에 반응하여 샘플로부터 발생하는 광학신호를 감지한다. 상기 샘플홀더(100)는 샘플을 미리 정해진 위치에 위치시켜, 상기 광학 자극이 샘플에 도달하며, 샘플로부터 발생하는 광학신호가 검출모듈(400)에 도달하도록 한다. 또한 샘플홀더(100)는 필요에 따라 샘플의 온도 조절 등 샘플로부터 광학신호를 검출하기 위한 프로세스를 수행할 수 있다.

상기 샘플에서 발생하는 광학 신호는 예를 들어, 타겟 분석물질의 특성(properties), 예컨대 활성, 양 또는 존재(또는 부존재), 구체적으로 존재(또는 부존재)에 의존적으로 발생하는 광학 신호일 수 있다. 광학 신호의 크기, 변화 등은 타겟 분석물질의 특성, 구체적으로 존재 또는 부존재를 정성적으로 또는 정량적으로 지시하는 지시자 역할을 한다. 상기 타겟 분석물질은 예를 들어 타겟 핵산서열 또는 이를 포함하는 타겟 핵산 분자일 수 있다. 따라서, 본 발명의 광학신호검출 장치는 타겟 핵산서열 검출장치일 수 있다.

광원모듈(200)은 샘플에 포함된 광학표지를 여기시키기 위해 광을 방출한다. 상기 광원모듈(200)은 복수의 광원유닛(210)을 포함한다. 광원유닛(210)이 방출하는 광은 여기광(excitation light)으로 표시될 수 있다. 샘플이 방출하는 광은 방출광(emission light)으로 표시될 수 있다. 광원유닛(210)으로부터 방출된 여기광의 경로는 여기 경로(excitation path)로 표시될 수 있다. 샘플로부터 방출된 방출광의 경로는 방출 경로(emission path)로 표시될 수 있다.

광원유닛(210)은 광원소자(215)를 포함할 수 있다. 하나의 광원유닛(210)에는 1 이상의 광원소자(215)가 포함될 수 있다. 일 예에서, 상기 광원소자(215)는 유기LED, 무기LED 및 양자점 LED를 포함하는 LED(Light Emitting Diode), tunable 레이저, He-Ne 레이저, Ar 레이저를 포함하는 레이저 유닛일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광원소자(215)는 LED일 수 있다.

필터모듈(300)은 광원모듈에서 방출된 빛을 필터하여 특정 파장영역의 광이 샘플에 도달하도록 한다. 상기 필터모듈(300)은 복수의 필터유닛(310)을 포함한다. 상기 필터유닛(310)은 1 이상의 필터를 포함한다.

빔 스플리터(600)는 광원유닛(210)으로부터 입사된 빛을 반사 및 투과 시킨다. 빔 스플리터(600)를 투과한 빛은 샘플홀더(100)에 도달한다. 빔 스플리터(600)는 샘플로부터 방출된 빛을 반사 및 투과시킨다. 상기 빔 스플리터(600)는 빔 스플리터(600)에 반사된 빛이 검출모듈(400)에 도달할 수 있도록 구성될 수 있다.

샘플홀더(100)는 샘플을 수용한다. 본 발명의 광학신호검출 장치에 수용되어 광학신호검출 반응의 대상이 되는 모든 물질은 본 발명의 샘플에 포함된다.

예컨대, 상기 샘플은 생물학적 샘플(예컨대, 세포, 조직 및 체액) 및 비생물학적 샘플(예컨대, 음식물, 물 및 토양)를 포함하며, 상기 생물학적 샘플은 예컨대, 바이러스, 세균, 조직, 세포, 혈액(전혈, 혈장 및 혈청 포함), 림프, 골수액, 타액, 객담(sputum), 스왑(swab), 흡인액(aspiration), 젖(milk), 소변, 분변, 안구액, 정액, 뇌 추출물, 뇌척수액, 관절액, 흉선액, 기관지 세척액, 복수 및 양막액일 수 있다.

또한 상기 생물학적 샘플 및 비생물학적 샘플을 가공한 가공물도 본 발명의 샘플에 포함된다.

이러한 가공물에는 예를 들어, 핵산 등 유효성분을 노출시키기 위하여 예를 들어, 열처리, 초음파 처리, 산, 염기 처리 등 상기 생물학적 샘플 또는 비생물학적 샘플에 물리적, 화학적 가공을 가한 가공물이 포함된다.

또한 상기 생물학적 샘플 및 비생물학적 샘플 그 자체 뿐만 아니라, 이로부터 일부 물질을 분리한 추출물도 상기 가공물에 포함된다. 예를 들어, 상기 샘플로부터 핵산을 분리하여 검출반응에 사용하는 경우 상기 분리된 핵산도 본 발명의 샘플에 포함된다. 이러한 경우 상기 샘플은 본 기술분야에서 공지된 핵산 추출(nucleic acid extraction) 과정을 거칠 수 있다(참조: Sambrook, J. et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3^rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001). 상기 핵산 추출 과정은 샘플의 종류에 따라 달라질 수 있다.

또한, 상기 추출된 핵산이 RNA인 경우 cDNA를 합성하기 위한 역전사(reverse transcription) 과정을 추가로 거칠 수 있으며(참조: Sambrook, J.et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001), 이러한 과정에 의해 수득한 합성물, 예를 들어 cDNA도 상기 가공물에 포함된다.

또한, 추출된 핵산 또는 이로부터 수득한 cDNA 등을 PCR 등의 방법으로 직접 증폭하거나, 미생물에 형질전환(transformation) 하여 미생물을 배양한 후 핵산을 추출하는 증폭 방법으로 수득한 복제물 또는 핵산 증폭산물도 상기 가공물에 포함된다.

또한 전술한 생물학적 샘플, 비생물학적 샘플 또는 이의 가공물에 본 발명의 장치에서 수행될 수 있는 광학신호검출을 위한 첨가물이 포함된 혼합물도 본 발명의 샘플의 범주에 포함된다. 상기 첨가물은 이에 제한되지 아니하나, 예를 들어, 반응용 용액, 버퍼, 안정화제, 효소(enzyme), 염, 핵산단편, dNTP, 검출용 프로브, 광학표지, 및 지지 또는 분리용 폴리머 비드, 레진 등을 모두 포함한다.

본 발명의 샘플홀더(100)는 복수의 샘플을 수용하도록 구성된다. 본 발명에서 상기 복수의 샘플은 반드시 서로 상이한 소스에서 유래한 샘플들의 집합에 한정되지 않는다. 구체적으로 상기 복수의 샘플은 서로 구분되는 복수의 채취물에 한정되지 않는다. 예를 들어, 한 명의 환자에서 수집한 혈액 샘플을 이용하여 다양한 검사를 별개의 튜브에서 진행하는 경우 각 튜브에 포함된 용액은 각각 별개의 샘플이다. 또는 한 명의 환자에서 수집한 혈액 샘플로부터 핵산을 추출하고, 이를 서로 구분되는 복수의 반응자리에 적용 시키는 경우 각 반응자리에는 별개의 샘플이 적용되는 것이다.

이와 같이, 서로 구분되는 광학신호검출 반응이 진행될 수 있는 반응자리에 적용된 샘플은 서로 구분되는 별개의 샘플이다.

따라서, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 샘플홀더(100)는 복수의 반응자리를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 샘플홀더(100)는 복수의 샘플을 직접 수용할 수 있도록 구성되거나, 샘플이 담긴 반응용기를 수용할 수 있도록 구성된다. 본 발명의 반응용기는 하나의 샘플을 담을 수 있는 반응용기를 포함한다. 또한 본 발명의 반응용기는 복수의 샘플을 각각 구분하여 담을 수 있는 반응용기를 포함한다. 또한 본 발명의 반응용기는 DNA array chip과 같이 복수의 구분되는 핵산 프로브가 고정되어 있는 반응용기를 포함한다.

샘플홀더(100)는 전도성 물질일 수 있다. 샘플홀더(100)가 반응 용기들과 접촉하면, 샘플홀더(100)로부터 반응 용기에 열이 전달될 수 있다. 예를 들어, 샘플홀더(100)는 알루미늄, 금, 은, 니켈 또는 구리 등 금속으로 제작될 수 있다. 또는 샘플홀더가 아닌 별도의 구성이 반응 용기에 직접 에너지를 공급하여 반응 용기 내 샘플들의 온도를 조절할 수 있다. 이러한 경우 상기 샘플홀더(100)는 반응 용기들을 수용하지만, 반응 용기에 열을 전달하지 않도록 구성될 수 있다.

샘플홀더(100)의 일 예는 열 블록이다. 열 블록은 복수의 홀들을 포함하고, 홀들에 반응 용기들이 위치할 수 있다.

샘플홀더(100)의 다른 일 예는 가열 플레이트이다. 가열 플레이트는 샘플을 수용하는 플레이트에 얇은 금속을 접촉시킨 형태이다. 얇은 금속에 전류를 흘려 플레이트를 가열하는 방식으로 작동될 수 있다.

샘플홀더(100)의 또 다른 일 예는 하나 이상의 칩(chip) 또는 카트리지(cartridge)를 수용할 수 있는 수용부이다. 카트리지의 예는 유체 채널(flow channel)을 포함하는 유체 카트리지이다.

샘플홀더(100)는 복수의 샘플을 수용할 수 있도록 구성되며, 복수의 샘플의 온도를 조절하여 핵산 증폭 반응과 같은 검출을 위한 반응이 일어날 수 있게 한다. 일 예로, 샘플홀더가 복수의 웰(well)이 형성된 열블록인 경우, 상기 샘플홀더(100)는 하나의 열블록으로 구성되며, 상기 열블록의 모든 well은 서로 열적으로 독립되어 있지 않게 구성될 수 있다. 이러한 경우 상기 샘플홀더(100)에서 샘플이 수용되는 모든 well들의 온도는 서로 동일하며, 수용된 샘플들을 서로 상이한 프로토콜에 따라 온도를 조절할 수 없다.

다른 일 예로, 상기 샘플홀더(100)는 상기 샘플홀더에 수용되는 샘플들 중 일부를 상이한 프로토콜에 따라 온도를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 다시 말해 상기 샘플홀더(100)는 열적으로 독립된 2 이상의 반응영역을 포함할 수 있다. 각각의 반응 영역들은 열적으로 독립적이다. 하나의 반응 영역에서 다른 반응 영역으로 열이 이동되지 않는다. 예를 들어, 반응 영역들의 사이에는 단열 물질(insulating material) 또는 에어 갭(air gap)이 존재할 수 있다. 반응 영역들 각각의 온도는 독립적으로 제어될 수 있다. 반응 영역들 각각에 대하여 온도 및 시간을 포함하는 반응 프로토콜을 개별적으로 설정할 수 있으며, 반응 영역들 각각은 독립적인 프로토콜에 의하여 반응을 수행할 수 있다. 반응 영역들에서는 독립적인 프로토콜에 의하여 반응이 진행되므로, 반응 영역들에서의 광 검출 시점은 서로 독립적이다.

검출모듈(400)은 신호를 검출한다. 구체적으로 검출모듈(400)은 샘플들로부터 발생하는 광학신호인 형광을 검출한다. 상기 검출모듈(400)은 검출유닛(410)을 포함한다. 상기 검출유닛(410)은 광을 감지하는 검출기를 포함한다.

도 2는 일 실시예에 따른 광원모듈(200) 및 필터모듈(300)을 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 나타난 바와 같이, 광원모듈(200)은 복수의 광원유닛(210)을 포함한다. 구체적으로 광원모듈(200)은 제1광원유닛(210a) 및 제2광원유닛(210b)을 포함하는 복수의 광원유닛(210)을 포함한다. 또한 필터모듈(300)은 제1필터유닛(310a) 및 제2필터유닛(310b)을 포함한다.

광원모듈(200)에서 발생한 광은 필터모듈(300)에 의하여 필터되어 샘플에 도달한다. 따라서 각 광원유닛(210a, 210b)의 아래에는 필터유닛(310a, 310b)이 위치한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 복수의 광원유닛(210)은 서로 동일한 파장 특성을 가지는 광을 방출하는 광원유닛일 수 있다. 이것은 예를 들어 상기 복수의 광원유닛(210)이 서로 동일한 파장영역의 광을 방출하며, 또한 파장영역별로 방출되는 광량이 서로 동일한 것을 의미한다. 상기 동일하다는 것은 완전히 동일한 것 뿐만 아니라 실질적으로 동일한 것을 모두 포함하는 의미이다. 실질적으로 동일한 것은 두 광원유닛에서 발생한 광을 동일한 필터 통하여 동일 광학표지에 조사하는 경우 광학표지로부터 동일한 종류의 방출광이 동일한 수준의 광량으로 발생하는 것을 의미한다. 구체적으로 복수의 광원유닛이 실질적으로 동일한 파장 특성을 가지는 것은 복수의 광원유닛의 광량 또는 파장영역의 편차가 20%, 15% 또는 10% 이내인 것을 의미한다.

예를 들어 제1광원유닛(210a)이 가시광선 영역의 광을 방출하는 경우, 제2광원유닛(210b)도 가시광선 영역의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 또한 예를 들어 제1광원유닛(210a)이 제1파장범위 및 제2파장범위의 광을 방출하는 경우, 제2광원유닛(210b)도 제1파장범위 및 제2파장범위의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 또한 상기 제1광원유닛(210a) 및 제2광원유닛(210b)은 상기 제1파장범위의 광량이 서로 동일하며, 상기 제2파장범위의 광량이 서로 동일하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광원유닛은 1 이상의 광원소자를 포함할 수 있다. 본 발명의 광원유닛에 포함되는 광원소자의 수는 예를 들어 1개일 수 있다. 이 경우 하나의 광원소자가 하나의 광원유닛이 될 수 있다. 도 3A는 각각 하나의 광원소자를 포함하는 4개의 광원유닛(210)을 포함하는 광원모듈을 도시하고 있다. 도 4A는 복수의 광원소자(215)를 포함하는 광원유닛을 포함하는 광원모듈(200)을 도시하고 있다. 도 4는 광원유닛들(210a, 210b)이 각각 4개의 광원소자(215)를 포함하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 광원유닛에 포함되는 광원소자의 수는 일 구현예에 제한되지 아니한다. 또는 본 발명의 광원유닛은 1000개, 500개, 100개, 50개, 40개, 30개, 20개 이하의 광원소자를 포함할 수 있다.

도 3A 내지 도 3C는 일 실시예에 따른 광원유닛과 샘플영역을 설명하기 위한 도면이다. 도 3A는 4개의 광원유닛을 포함하는 광원모듈을 나타낸다. 도 3B는 4개의 샘플영역을 포함하는 샘플홀더를 나타낸다. 도 3C는 상기 광원모듈과 상기 샘플홀더의 상대적인 배치를 설명하기 위한 것이다.

도 3B에서 보는 바와 같이, 본 발명의 샘플홀더(100)는 복수의 샘플영역(120)으로 구분된다.

본 발명에서 샘플영역(120)은 동일한 광원유닛(210)에 의하여 광학신호검출 반응이 진행되는 샘플들이 위치하는 샘플홀더(100) 상의 영역을 의미한다. 다시 말해, 본 발명의 샘플영역은 샘플홀더에 포함되는 복수의 반응자리 중 동일한 광원유닛에 의하여 광학신호검출 반응이 진행되는 반응자리의 그룹을 의미한다. 다시 말하여, 상기 샘플영역(120)은 광원유닛(210)의 여기광 조사 영역에 의하여 구분되는 영역이다.

샘플홀더(100)가 열적으로 독립된 2 이상의 반응영역을 포함하는 경우 각 샘플영역(120)은 둘 이상의 반응영역에 걸쳐서 정의되지 않고, 하나의 반응영역에 포함되거나, 하나의 반응영역과 동일한 영역으로 정의 될 수 있다.

이와 같이 샘플영역(120)이 정의되는 경우, 광 검출 시점은 서로 독립적인 상기 열적으로 독립된 2 이상의 반응영역은 서로 상이한 광원유닛 및 필터유닛에 의하여 광학신호 검출이 수행될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 샘플홀더는 열적으로 서로 독립된 2 이상의 반응영역을 포함할 수 있으며, 상기 각 샘플영역은 상기 열적으로 서로 독립된 2 이상의 반응영역 중 어느 하나의 반응영역에 포함되도록 정의 될 수 있다.

도 3B에는 샘플홀더(100)가 4개의 샘플영역(120a, 120b, 120c, 120d)으로 구분된 예를 도시하고 있으나, 본 발명의 샘플홀더 및 샘플영역은 이에 제한되지 아니한다. 본 발명의 샘플홀더는 예를 들어, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 8개, 10개, 12개, 16개, 20개, 24개의 샘플영역을 포함하는 샘플홀더 일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 각 샘플영역(120)에 포함되는 반응자리의 수는 동일할 수 있다. 다시말해, 상기 샘플영역(120)들은 각 샘플영역에 수용될 수 있는 샘플의 수가 동일할 수 있다. 일예로, 도 3B에 도시된 바와 같이, 각 샘플영역(120)은 각각 16개의 반응자리를 포함할 수 있다. 상기 각 샘플영역(120)에 포함될 수 있는 반응자리의 개수, 다시말해 각 샘플영역에 수용될 수 있는 샘플의 수는 특별히 제한되지 아니하며, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9개 이상일 수 있으며, 1000, 900, 800, 700, 600, 500, 400, 384, 300, 200, 100, 96, 48, 32, 24, 16개 이하일 수 있다.

본 발명의 복수의 광원유닛의 각 광원유닛은 서로 상이한 샘플영역에 광을 조사하도록 배치된다.

본 발명의 광원모듈은 상기 광원모듈에 포함되는 복수의 광원유닛이 서로 상이한 샘플영역에 광을 조사하도록 배치된 것을 특징으로 한다. 본 발명의 장치는 샘플홀더의 모든 반응자리가 동일한 하나의 광원유닛에 의하여 광을 공급받는 것이 아니라, 복수의 광원유닛이 샘플홀더의 반응자리를 나누어 광을 공급하도록 한다. 이로서 샘플홀더에 위치하는 샘플의 위치에 따른 광량의 편차를 감소시켜 샘플들 사이의 위치에 따른 신호 편차를 감소시킨다.

도 3A는 본 발명의 일 구현예에 따른 광원모듈(200)이다. 상기 광원모듈(200)은 4개의 광원유닛(210a-210d)를 포함할 수 있다. 도 3B는 본 발명의 일 구현예에 따른 샘플홀더(100)이다. 상기 샘플홀더(100)는 4개의 샘플영역(120a-120d)를 포함할 수 있다.

도 3C는 상기 광원모듈(200)의 각 광원유닛(210a-210d)이 광을 조사하는 샘플영역(120a-120d)을 설명하기 위하여 샘플홀더(100)에 대하여 광원모듈(200)을 배치한 것을 나타낸다.

도 3C를 참조하면, 제1광원유닛(210a)은 제1샘플영역(120a)에 광을 조사하도록 배치되며, 제2광원유닛(210b)은 제2샘플영역(120b)에 광을 조사하도록 배치된다. 또한 제3광원유닛(210c)과 제4광원유닛(210d)도 제3샘플영역(120c)과 제4샘플영역(120d)에 각각 광을 조사하도록 배치된다.

또한 상기 각 샘플영역에는 전담 개별 광원유닛이 하나씩 할당된다. 도 3C에서 보는 바와 같이, 제1광원유닛(210a)은 제1샘플영역(120a)에 광을 조사할 수 있도록 배치되며, 다른 샘플영역에는 광을 조사하지 않도록 구성된다. 또한, 제1샘플영역(120a)은 제1광원유닛(210a)으로부터 방출된 광이 조사되며, 다른 광원유닛으로부터 방출된 광은 조사되지 않도록 구성된다.

하나의 광원유닛이 2 이상의 샘플영역에 광을 조사하기 위하여 이동하는 경우, 하나의 샘플영역에 대하여 언제나 동일한 광 경로를 유지하는 것이 어려우며, 이로 인한 오차가 발생할 가능성이 있다. 또한 광원유닛이 이동하지 않고 고정되어 있는 경우라도, 하나의 샘플영역에 2 이상의 광원유닛이 광을 조사할 수 있도록 구성된다면, 서로 다른 필터를 통과하는 여기광이 동시에 동일한 샘플영역에 조사되어 crosstalk의 문제가 발생할 수 있다. 또한 상기 crosstalk 위험성을 피하기 위하여는 각 광원유닛이 순차적으로 샘플유닛에 광을 조사하고, 순차적으로 광학신호검출을 하여야 하므로, 광학신호검출에 소요되는 시간의 증가가 불가피하다.

본 발명의 광학 신호 검출 장치(10)와 같이 각 샘플영역에는 전담 개별 광원유닛이 하나씩 할당되어 광을 조사하는 경우에는 광원모듈은 샘플홀더와의 관계에서 이동을 할 필요가 없어, 정교한 광 경로의 유지가 용이하다. 또한 각 광원유닛이 할당된 샘플영역외 다른 영역에 광을 조사하지 아니하므로, 복수의 광원유닛이 동시에 광을 조사하여 신속한 광학신호검출이 가능하다.

본 발명의 광원모듈에 포함되는 광원유닛의 수는 예를 들어, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 8개, 10개, 12개, 16개, 20개 또는 24개 일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 광학 신호 검출 장치(10)는 광원유닛의 수와 샘플영역의 수가 동일할 수 있다. 본 발명의 장치는 복수의 광원모듈을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 광원모듈에 포함되는 광원유닛의 총 수와 샘플영역의 수는 동일할 수 있다. 각 광원유닛이 서로 상이한 샘플영역에 광을 조사하며, 각 샘플영역에 전담 개별 광원유닛이 하나씩 할당되는 한, 본 발명의 장치는 복수의 광원모듈을 포함할 수 있다.

광학 신호 검출 장치(10)는 필터모듈(300)을 포함한다. 필터모듈(300)은 상기 광원유닛(210)으로부터 방출되는 광을 필터한다. 상기 필터(filtration)는 광원유닛으로부터 방출되는 광 중 특정 파장영역의 광을 선택적으로 통과시키거나, 특정 파장영역의 광을 선택적으로 통과시키지 않는 것을 의미한다. 상기 선택적으로 통과시킨다는 것은 목적하는 파장영역의 광의 광량의 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90% 이상을 통과시키는 것을 의미한다. 상기 선택적으로 통과시키지 않는다는 것은 목적하는 파장영역의 광의 광량의 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90% 이상을 통과시키지 않고 막는 것을 의미한다.

본 발명의 필터모듈(300)은 상기 광원유닛으로부터 방출되는 광 중 특정 파장영역의 광을 선택적으로 통과시켜 샘플에 조사되도록 한다. 이로서 샘플 내 포함된 광학표지 중 특정 광학표지만이 광학 신호를 발생하게 된다.

상기 광학표지는 예를 들어, Cy2™, YO-PRO™-1, YOYO™-1, Calcein, FITC, FluorX™, Alexa™, Rhodamine 110, Oregon Green™ 500, Oregon Green™ 488, RiboGreen™, Rhodamine Green™, Rhodamine 123, Magnesium Green™, Calcium Green™, TO-PRO™-1, TOTO1, JOE, BODIPY530/550, Dil, BODIPY TMR, BODIPY558/568, BODIPY564/570, Cy3™, Alexa™ 546, TRITC, Magnesium Orange™, Phycoerythrin R&B, Rhodamine Phalloidin, Calcium Orange™, Pyronin Y, Rhodamine B, TAMRA, Rhodamine Red™, Cy3.5™, ROX, Calcium Crimson™, Alexa™ 594, Texas Red, Nile Red, YO-PRO™-3, YOYO™-3, R-phycocyanin, C-Phycocyanin, TO-PRO™-3, TOTO3, DiD DilC(5), Cy5™, Thiadicarbocyanine, Cy5.5, HEX, TET, Biosearch Blue, CAL Fluor Gold 540, CAL Fluor Orange 560, CAL Fluor Red 590, CAL Fluor Red 610, CAL Fluor Red 635, FAM, Fluorescein, Fluorescein-C3, Pulsar 650, Quasar 570, Quasar 670 및 Quasar 705로 이루어진 군에서 선택된 광학표지 일 수 있다. 특히 상기 광학표지는 FAM, CAL Fluor Red 610, HEX, Quasar 670, Quasar 705로 이루어진 군에서 선택된 광학표지일 수 있다.

본 발명의 필터모듈(300)은 복수의 필터유닛(310)을 포함한다. 도 4B를 참조하면, 본 발명의 필터모듈(300)은 제1필터유닛(310a) 및 제2필터유닛(310b)를 포함할 수 있다. 도 5B를 참조하면, 본 발명의 필터모듈(300)은 4개의 필터유닛(310a-310d)을 포함할 수 있다.

상기 각 필터유닛은 필터를 포함한다. 상기 각 필터유닛은 상기 광학표지 중 적어도 하나를 여기시킬 수 있는 파장영역의 광을 통과시키는 필터를 포함한다. 본 발명의 필터유닛이 포함하는 필터는 밴드패스 필터일 수 있다. 상기 밴드패스 필터는 일정 파장영역의 광을 선택적으로 투과시키는 필터를 의미한다. 상기 밴드패스 필터를 투과하는 광의 파장영역을 상기 필터의 패스밴드(passband)라고 한다. 상기 패스밴드는 파장영역의 형태로 표시될 수 있다. 특정 패스밴드를 포함하는 필터란 상기 특정 패스밴드에 포함되는 파장의 광을 통과시키는 필터를 의미한다. 일예로, 상기 제1필터유닛(310a)은 제1패스밴드의 필터이며, 상기 제2필터유닛(310b)은 제2패스밴드의 필터일 수 있다. 상기 제1패스밴드 및 제2패스밴드는 각각 특정 광학표지를 여기시킬 수 있는 광의 파장영역을 포함할 수 있다.

구체적인 광학표지의 종류에 관하여는 전술한 바와 같다. 특히 상기 광학표지는 FAM, CAL Fluor Red 610, HEX, Quasar 670, Quasar 705로 이루어진 군에서 선택된 광학표지일 수 있다.

상기 제1필터유닛(310a)과 상기 제2필터유닛(310b)은 서로 상이한 광학표지를 여기시킬 수 있는 광을 통과시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1필터유닛(310a)과 상기 제2필터유닛(310b)은 패스밴드가 서로 중첩되지 아니할 수 있다. 상기 필터모듈(300)에 포함되는 필터유닛들은 서로 상이한 광학표지를 선택적으로 여기시키기 위하여 배치된 것일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 필터모듈에 포함되는 각 필터유닛의 패스밴드는 서로 상이할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 필터모듈(300)은 각 필터유닛(310a, 310b)이 광원유닛(210a, 210b)으로부터 방출되는 광을 선택적으로 필터할 수 있도록 이동가능하게 구성된다. 이를 위하여 본 발명의 장치는 필터지지체(320)을 포함할 수 있다. 상기 필터지지체(320)에는 상기 복수의 필터유닛(310)들이 배치될 수 있다. 필터유닛(310)들은 필터지지체(320)에 고정되어 있을 수 있다. 일 구현예로 상기 필터지지체(320)는 이동가능하게 구성된다. 필터지지체(320)의 이동에 의하여 상기 필터지지체(320)에 고정된 필터유닛들이 이동한다. 도 2에는 필터지지체(320)가 원형으로 표시되어 있으나, 필터지지체(320)의 형상은 이에 제한되지 아니하며, 원, 타원, 사각형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 장치는 복수의 필터유닛들을 이동시킬 수 있는 이동수단을 포함할 수 있다. 필터지지체(320)는 이동수단(330)에 의하여 이동이 가능하게 구성될 수 있다. 상기 이동수단(330)은 예를 들어 모터일 수 있다. 상기 모터는 예를 들어 AC 모터, DC 모터, 스텝모터, 서보모터 또는 리니어 모터 일 수 있으며, 바람직하게는 스텝모터 일 수 있다.

상기 이동수단은 예를 들어 연결축(340)을 통하여 필터지지체(320)를 이동시킬 수 있다. 상기 이동은 예를 들어 연결축(340)을 중심으로 회전하는 회전이동일 수 있다. 일예로, 상기 모터(330)의 동력을 필터지지체(320)에 전달하기 위한 연결축(340)이 구성되어 상기 모터(330)과 필터지지체(320)을 연결할 수 있다. 상기 연결축(340)은 양쪽 말단이 필터지지체(320)와 모터(330)에 각각 직접 연결되어 동력을 전달할 수 있다. 또는 상기 연결축의 일 말단은 필터지지체(320)에 연결되고, 다른 일 말단은 기어, 벨트, 풀리 등 다른 동력 전달수단을 통하여 간접적으로 모터와 연결될 수 있다. 상기 이동수단의 위치는 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어, 도 2에서 보는 바와 같이, 이동수단(330)과 필터지지체(320) 사이에 광원모듈(200)이 위치하는 경우 상기 광원모듈(200)에는 연결축(340)이 관통할 수 있는 관통홀(230)이 형성될 수 있다.

상기 필터모듈은 제1필터유닛 및 제2필터유닛을 포함하는 복수의 필터유닛을 포함하며, 상기 제1필터유닛이 상기 제1광원유닛의 광경로에 위치할 때, 상기 제2필터유닛이 상기 제2광원유닛의 광경로에 위치하도록 구성된다. 상기 제1광원유닛의 광경로란 제1광원유닛으로부터 조사되어 샘플영역에 도달하는 광이 지나가는 영역을 말한다.

다시말하면, 상기 제1필터유닛이 상기 제1광원유닛으로부터 샘플영역에 조사되는 광을 필터할 수 있는 위치에 있을 때, 상기 제2필터유닛은 상기 제2광원유닛으로부터 샘플영역에 조사되는 광을 필터할 수 있는 위치에 있을 수 있도록 구성된다는 것을 말한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 필터유닛들은 상기 복수의 광원유닛들이 서로 상이한 필터유닛들을 통하여 각 샘플영역에 광을 조사할 수 있도록 배치될 수 있다.

도 5A 내지 도 5C는 일 실시예에 따른 4개의 광원유닛을 포함하는 광원모듈과 이에 대응하는 4개의 필터유닛을 포함하는 필터모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 5A는 제1광원유닛(210a) 및 제2광원유닛(210b)을 포함하여 4개의 광원유닛(210a-210d)을 포함하는 광원모듈을 나타낸다. 도 5B는 제1필터유닛(310a) 및 제2필터유닛(310b)을 포함하여 4개의 필터유닛(310a-310d)을 포함하는 필터모듈을 나타낸다. 도 5C는 상기 광원모듈(200)과 상기 필터모듈(300)의 상대적인 배치를 설명하기 위하여 상기 광원모듈(200)과 필터모듈(300)을 겹쳐 놓은 도면이다. 도 5C에서 보는 바와 같이, 본 발명의 장치는 제1필터유닛(310a)이 제1광원유닛(210a)에서 방출되는 광을 선택적으로 필터할 수 있도록 위치할 때, 제2필터유닛(310b)은 제2광원유닛(210b)에서 방출되는 광을 선택적으로 필터할 수 있는 장소에 위치한다.

이와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 복수의 필터유닛들은 적어도 2 이상의 필터유닛들(310a-310d)이 동시에 각각 서로 상이한 광원유닛(210a-210d)의 광경로에 위치하도록 상기 필터지지체(320)에 배치될 수 있다. 이러한 배치를 통하여 본 발명의 장치는 2 이상의 샘플영역에 특정 파장영역으로 필터된 광을 동시에 조사할 수 있다.

또한 상기 필터모듈(300)은 제1필터유닛(310a) 및 제2필터유닛(310b)을 포함하는 복수의 필터유닛을 포함하며, 상기 제1필터유닛(310a)이 상기 제1광원유닛(210a) 또는 상기 제2광원유닛(210b)으로부터 방출되는 광을 선택적으로 필터할 수 있도록 이동가능하게 구성된다. 다시 말해 본 발명의 필터유닛(310)들은 광원유닛들(210) 사이를 이동할 수 있도록 구성된다. 상기 이동 방식은 특별히 제한되지 아니하며, 예를 들어 회전이동 일 수 있다.

도 5의 일 실시예에 따른 필터모듈(300)은 회전 이동할 수 있게 구성되어 있다. 따라서, 제1광원유닛(210a)에 위치하여 있던 제1필터유닛(310a)이 제2광원유닛(210b)이 위치한 곳으로 이동할 수 있다. 따라서, 본 발명의 필터모듈(300)은 상기 제1필터유닛(310a)이 제1광원유닛(210a) 또는 제2광원유닛(210b)으로부터 방출되는 광을 선택적으로 필터할 수 있도록 이동가능하게 구성된다. 상기 이동에 따라, 모든 광원모듈(200)에 포함되는 모든 광원유닛들(210a, 210b, 210c, 210d)은 필터유닛들(310a, 310b, 310c, 310d)에 의하여 결정되는 파장영역의 광을 선택적으로 샘플에 조사할 수 있다.

상기 필터유닛(310)들의 위치는 필터지지체(320)의 이동에 의하여 동기적으로 변화될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면 본 발명의 장치는 상기 필터지지체(320)의 이동에 의하여 상기 각 광원유닛(210)에 할당되는 필터유닛(310)이 동기적으로 교체될 수 있다.

도 6에서 보는 바와 같이, 예를 들어, 필터지지체(320)가 4개의 필터유닛(310a, 310b, 310c, 310d)을 포함하는 경우, 적어도 2 이상의 필터유닛이 서로 상이한 광원유닛의 광경로에 위치한다. 구체적으로 제1광원유닛(210a)에는 제1필터유닛(310a)이 배치되며, 제2광원유닛(210b)에는 제2필터유닛(310b)이 배치되며, 제3광원유닛(210c)에는 제3필터유닛(310c)이 배치되며, 제4광원유닛(210d)에는 제4필터유닛(310d)이 배치된다.

필터지지체(320)가 회전하여 필터유닛들이 이동하면, 제1광원유닛(210a)에는 제4필터유닛(310d)이 배치되며, 제2광원유닛(210b)에는 제1필터유닛(310a)이 배치되며, 제3광원유닛(210c)에는 제2필터유닛(310b)이 배치되며, 제4광원유닛(210d)에는 제3필터유닛(310c)이 배치된다.

필터지지체(320)가 다시 회전하여 필터유닛들이 이동하면, 제1광원유닛(210a)에는 제3필터유닛(310c)이 배치되며, 제2광원유닛(210b)에는 제4필터유닛(310d)이 배치되며, 제3광원유닛(210c)에는 제1필터유닛(310a)이 배치되며, 제4광원유닛(210d)에는 제2필터유닛(310b)이 배치된다.

이와 같이 상기 필터지지체(320)의 이동에 의하여 상기 각 광원유닛(210)에 할당되는 필터유닛(310)이 동기적으로 교체될 수 있다.

이와 같은 필터유닛들(310)의 동기적으로 교체를 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 필터지지체(320)는 n개의 필터유닛(310)을 포함하고, 상기 이동수단(330)에 의하여 상기 필터지지체(320)는 한번에 360/n 도 회전되며, 상기 n은 2 이상의 자연수 일 수 있다. 일 실시예에서 상기 필터지지체(320)는 2개의 필터유닛(310)을 포함하고, 상기 필터지지체(320)는 한번에 180 도 회전될 수 있다. 또 다른 예에서 상기 필터지지체(320)는 3개의 필터유닛(310)을 포함하고, 상기 필터지지체(320)는 한번에 120 도 회전될 수 있다. 상기 필터지지체(320)는 4개의 필터유닛(310)을 포함하고, 상기 필터지지체(320)는 한번에 90 도 회전될 수 있다. 도 6은 4개의 필터유닛(310)을 포함하는 필터지지체(320)가 한번에 90도 회전하여, 각 광원유닛(210)에 할당되는 필터유닛(310)이 동기적으로 교체되는 것을 도시하고 있다.

이러한 동기적 이동에 의하여, 각 필터유닛(310)의 파장영역에 해당하는 여기광이 각 샘플영역들에 모두 순차적으로 조사될 수 있다.

도 7A 및 도 7B는 복수의 필터유닛(310)을 가지는 필터모듈(300)과 복수의 샘플영역의 위치관계를 설명하기 위한 도면이다. 광원유닛(미도시)에서 발생한 여기광이 필터유닛(310)을 통과하여 샘플영역에 도달하기 위한 여러가지 구조 중 하나로, 각 필터유닛(310)은 샘플영역과 직접적으로 마주보고 있도록 구성될 수 있다. 다시말해, 각 필터유닛(310)은 샘플홀더의 각 샘플영역(120)의 상부에 위치할 수 있다.

도 7A는 2개의 필터유닛을 가지는 필터모듈로 2개 샘플영역에 조사되는 여기광을 필터하는 것을 나타낸 것이다. 도 7A의 구조에 따르면, 각 필터유닛(310a, 310b)은 회전에 의하여 각 샘플영역에 모두 2개 파장영역의 여기광이 조사될 수 있도록 한다.

도 7B는 4개의 필터유닛을 가지는 필터모듈로 4개의 샘플영역에 조사되는 여기광을 필터하는 것을 나타낸 것이다. 샘플영역(120b) 각각에는 모두 4개 필터영역에 의하여 4개 파장영역의 여기광이 조사될 수 있다.

도 7A의 구조는 2번의 측정으로 모든 샘플영역에서 2종류의 광학신호검출이 가능하다. 도 7B의 구조는 4번의 측정으로 모든 샘플영역에서 4종류의 광학신호 측정이 가능하다. 샘플홀더 전체를 단일 파장영역의 여기광을 이용하여 광학신호를 측정하는 기존의 장치에서도 4종류의 광학신호 측정을 위하여 4번의 측정이 필요하다. 이와 같이 본 발명의 장치는 샘플홀더를 분할하여 광원을 배치하여 샘플의 위치에 따른 신호의 편차를 감소시키면서도, 기존 장치와 동등 수준의 처리 속도를 유지할 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따른 필터모듈 및 광원모듈을 포함하는 장치를 나타내는 도면이다.

도 8A는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학신호검출 장치를 나타낸다. 본 발명의 장치는 샘플홀더에 광을 조사하는 복수의 광원유닛을 포함하는 광원모듈 및 상기 광원모듈의 아래쪽에 이격되어 배치된 필터모듈을 포함한다.

본 발명의 장치는 광원모듈 및 이동모듈 등이 고정되는 지지판(390)을 포함한다.

상기 광원모듈은 광원지지체(220) 및 상기 광원지지체(220)에 고정된 복수의 광원유닛(210)을 포함한다. 상기 복수의 광원유닛(210)은 샘플홀더의 복수의 샘플영역에 광을 조사하도록 배치된다. 상기 광원모듈은 지지판(390)의 아래면에 고정되어 구성된다.

도 8B는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원모듈을 나타낸다. 상기 광원모듈은 4개의 광원유닛을 포함한다. 상기 광원유닛은 광원소자(215) 및 전원공급부(216)를 포함한다. 광원모듈의 중앙에는 관통홀(230)이 형성되어 필터지지체와 이동수단을 연결하는 연결축(340)이 관통할 수 있게 한다. 도 8B에는 관통홀(230)에 제1풀리와 필터지지체(320)를 연결하는 연결축(340) 및 상기 연결축을 필터지지체(320)에 고정하는 고정부재가 배치되어 있는 단면이 도시되어 있다.

도 8A 및 도 8C를 참조하면, 상기 필터모듈(300)은 필터지지체(320) 및 복수의 필터유닛(310)을 포함한다. 상기 복수의 필터유닛(310)은 상기 복수의 광원유닛에 대응하는 필터유닛이며, 상기 필터유닛(310)은 상기 광원유닛(210)에서 조사되는 여기광을 필터하도록 구성된다. 상기 필터지지체(320)는 연결축(340) 중심으로 회전할 수 있게 구성된다. 구체적으로 상기 필터지지체(320)의 중앙에 연결축(340)의 일말단이 연결되며, 상기 연결축(340)은 광원모듈(200)의 관통홀(230)을 통과하여 제1풀리(350)에 고정된다. 상기 제1풀리(350)은 상기 지지판(390)의 윗면에 위치한다.

따라서, 상기 연결축(340)이 제1풀리(350)에 고정되기 위하여 상기 지지판(390)에 제2관통홀(391)이 형성될 수 있다. 상기 제2관통홀(391)에는 상기 제2관통홀(391)에 대응하는 연결축(340)과 함께 상기 지지판(390)에 대하여 회전하도록 연결축(340) 외면을 지지하는 부싱구조가 구성되거나, 베어링 구조가 구성될 수 있다. 이와 같은 구조는 상기 지지판(390)이 상기 제1풀리(350)를 지지하여 안정적인 회전이 가능하도록 한다.

상기 제1풀리는 풀리벨트(370)를 통하여 모터(330)와 연결된 제2풀리(360)와 연동되어 회전하도록 구성된다. 상기 제2풀리(360)는 상기 제1풀리(350)와 회전축이 평행하도록 구성되며, 중심축이 이동수단(330)인 모터와 연결되어 구성된다.

상기 제1풀리(350) 및 제2풀리(360)는 나사산이 형성된 타이밍 풀리 일 수 있다. 상기 풀리벨트는 제1풀리(350) 및 제2풀리(360)의 나사산에 대응하는 나사산이 형성되어 있는 타이밍벨트일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 장치는 텐션풀리(380)를 추가로 포함할 수 있다. 텐션풀리(380)는 제1풀리(350)와 제2풀리(360) 사이에 견착된 풀리벨트(370)를 가압된 상태로 지지하여 풀리벨트(370)의 장력을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.

본 발명의 장치에서 상기 풀리-타이밍벨트-풀리 방식의 필터모듈 회전에 필요한 동력을 전달하는 방식의 일 구현예이며, 모터와 필터모듈의 직접 결합 방식, 기어-기어 방식, 기어-체인-기어 방식, 풀리-벨트-풀리 방식으로도 동력전달이 진행될 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따른 광원모듈, 필터모듈, 검출모듈 및 샘플홀더를 포함하는 장치의 모식도이다.

도 9를 참조하면, 검출모듈(400)은 샘플홀더에 수용된 샘플로부터 방출된 광학 신호를 검출한다. 광원모듈(200)로부터 필터모듈(300)을 거쳐 샘플에 조사된 여기광에 의하여 광학표지가 여기되고, 광학표지로부터 광학 신호가 방출된다. 상기 광학신호는 검출모듈(400)에 수신될 수 있다. 이 과정에서 검출모듈(400)에 방출광이 도달할 수 있도록 예를 들어 빔스플리터(600)에 의하여 방출광경로가 굴절될 수 있다. 검출모듈(400)이 방출광경로의 직선 경로에 있는 경우, 빔스플리터(600)의 사용 없이도 광학신호를 수신할 수 있다.

상기 샘플홀더(100)는 열적으로 서로 독립된 2 이상의 반응영역(100a, 100b)을 포함할 수 있으며, 각 반응영역은 서로 상이한 샘플영역으로 정의 될 수 있다. 구체적으로, 제1샘플영역으로 정의된 제1반응영역(100a)은 제1광원유닛(210a)에 의하여 광학신호검출 반응이 진행되며, 제2샘플영역으로 정의된 제2반응영역(100b)은 제2광원유닛(210b)에 의하여 광학신호검출 반응이 진행된다. 따라서, 반응 영역들 각각이 독립적인 프로토콜에 의하여 반응을 수행하여도, 상기 광원유닛들이 각각 독립적으로 할당되어 있으므로, 서로 최적의 반응시간에 광학신호 검출이 가능하다.

도 9는 하나의 필터모듈을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 광학 신호 검출 장치는 이에 한정되지 아니한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 장치는 8 X 12로 배열된 반응자리를 포함하는 샘플홀더를 포함하며, 상기 샘플홀더에는 상기 4 X 4로 배열된 반응자리를 하나의 샘플영역으로 구분할 수 있다. 총 6개의 샘플영역이 각각 정의되며, 광학 신호 검출 장치는 각 샘플영역에 배치된 6개의 광원유닛을 포함하는 광원모듈을 포함할 수 있다. 또한 상기 6개의 광원유닛의 광경로에 필터유닛을 배치하기 위하여, 상기 광학 신호 검출 장치는 4개의 필터유닛을 포함하는 2개의 필터모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 필터모듈은 제1추가필터유닛을 추가로 포함할 수 있다. 상기 제1추가필터유닛은 제1필터유닛 및 제2필터유닛이 각각 제1광원유닛의 광경로 및 제2광원유닛의 광경로에 위치할 때, 다른 광원유닛의 광경로에 위치하지 않도록 배치되는 필터유닛이다.

상기 필터모듈은 제1필터유닛 및 제2필터유닛을 포함하는 복수의 필터유닛을 포함하며, 상기 제1필터유닛이 상기 제1광원유닛의 광경로에 위치할 때, 상기 제2필터유닛이 상기 제2광원유닛의 광경로에 위치하도록 구성된다. 이와 같은 규칙을 만족하는 필터유닛들을 하나의 그룹으로 분류할 수 있으며, 이를 제1그룹이라 칭한다. 다시 말해, 상기 제1그룹은 상기 제1그룹에 속하는 복수의 필터유닛 중 하나의 필터유닛이 하나의 광원유닛의 광경로에 위치할 때, 상기 제1그룹에 속하는 1 이상의 다른 필터유닛이 1 이상의 다른 광원유닛의 광경로에 위치하도록 배치된 필터유닛들의 그룹이다.

본 발명의 필터모듈에 포함되는 필터유닛을 모두 상기 규칙을 만족하도록 배치할 수 있다. 이러한 경우 전체 샘플영역에 대한 광학신호 검출 효율이 증가할 수 있다. 그러나, 더 많은 파장영역의 광을 샘플영역에 조사하여야 하는 경우에는 필터모듈은 상기 규칙에 맞게 배치되어 동기적으로 교체되는 필터유닛들 외에 추가적인 필터유닛을 포함하여야 한다.

이러한 추가적인 필터유닛은 상기 제1그룹의 필터유닛들 중 하나가 광원유닛의 광경로에 위치할 때 동시에 다른 광원유닛의 광경로에 위치하도록 배치할 수 없다. 따라서, 추가 필터 유닛은 제1그룹의 필터유닛들과 상이한 규칙으로 배치될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 필터모듈(300)은 제1그룹으로 분류되는 복수의 필터유닛을 포함하며, 추가로 상기 제1그룹으로 분류되지 않는 필터유닛을 1 이상 포함할 수 있다.

도 5는 제1그룹의 필터유닛으로 이루어진 필터모듈의 일 구현예를 도시하고 있다. 도 10은 도 5와 달리 상기 제1그룹의 필터유닛 및 상기 제1그룹으로 분류되지 않는 제1추가필터유닛을 포함하는 필터모듈(300)을 도시한 것이다. 도 10에 도시된 필터모듈은 제1그룹으로 분류되는 4개의 필터유닛(310a-310d)을 포함한다. 상기 4개의 제1그룹의 필터유닛은 도 5에 도시된 바와 같이, 2 이상의 필터유닛들이 동시에 각각 서로 상이한 광원유닛(210a-210d)의 광경로에 위치하도록 상기 필터지지체(320)에 배치된다. 또한 도 10에 도시된 필터모듈(300)은 제1추가필터유닛(310e)을 포함한다. 상기 제1추가필터유닛(310e)이 하나의 광원유닛(210)의 광경로에 위치하는 경우, 상기 제1그룹의 필터유닛들(310a-310d)은 광원유닛(210)의 광경로에 위치하지 않을 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 필터모듈은 상기 제1그룹으로 분류되지 않는 복수의 추가필터유닛을 포함할 수 있으며, 상기 제1그룹으로 분류되지 않는 복수의 추가필터유닛들은 제2그룹으로 분류되도록 배치될 수 있다. 상기 제2그룹은 상기 제2그룹에 속하는 복수의 추가필터유닛 중 하나의 추가필터유닛이 하나의 광원유닛의 광경로에 위치할 때, 상기 제2그룹에 속하는 1 이상의 다른 추가필터유닛이 1 이상의 다른 광원유닛의 광경로에 위치하도록 배치된 추가필터유닛들의 그룹이다.

상기 제1추가필터유닛도 상기 필터모듈(300)의 이동에 의하여 상기 제1그룹으로 분류되는 필터유닛들이 위치하는 광원유닛들의 광경로들에 위치하도록 배치되어 목적하는 파장범위의 광이 샘플영역에 조사되도록 구성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1필터유닛 및 제2필터유닛을 포함하는 복수의 필터유닛은 하나의 대칭축에 대하여 회전대칭으로 배치되며, 상기 제1추가필터유닛은 상기 제1필터유닛 및 제2필터유닛을 포함하는 복수의 필터유닛과 상기 대칭축 사이의 거리와 상기 제1추가필터유닛과 상기 대칭축 사이의 거리가 동일하도록 배치될 수 있다. 상기 거리는 예를 들어, 각 필터유닛의 중심점과 대칭축과의 거리일 수 있다.

도 10을 참조하면, 제1추가필터유닛(310e)은 상기 제1추가필터유닛(310e)과 대칭축에 해당하는 연결축(340)과의 거리가 제1그룹의 필터유닛들(310a-310d)과 상기 연결축(340)과의 거리와 동일하도록 배치된다. 이와 같은 복수의 필터유닛의 배치에 의하여, 상기 복수의 필터유닛이 대칭축을 중심으로 회전이동하여 제1그룹의 필터유닛과 제1추가필터유닛들이 모두 광원유닛들의 광경로들에 순차적으로 배치될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 필터모듈(300)은 레퍼런스 홀(325)을 포함할 수 있다. 상기 레퍼런스 홀(325)은 필터모듈(300)의 필터지지체(320)에 형성될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 레퍼런스 홀(325)은 상기 필터지지체(320)의 이동에 의하여 상기 복수의 광원유닛(210) 중 적어도 하나의 광원유닛(210)의 광경로에 위치할 수 있도록 배치될 수 있다.

상기 레퍼런스 홀(325)이 상기 필터지지체(320)의 이동에 의하여 하나의 광원유닛(210)의 광경로에 위치하게 되면, 상기 레퍼런스 홀(325)을 통과한 광원유닛(210)의 광이 감지된다. 이를 통하여 상기 필터지지체(320)의 기준위치를 설정할 수 있으며, 필터지지체(320)가 필터유닛(310)들을 정확한 위치에 위치시킬 수 있게 된다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 레퍼런스 홀(325)은 모든 파장범위의 광을 통과시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 레퍼런스 홀(325)은 예를 들어, 비어있는 공간이거나, 모든 파장의 광이 통과할 수 있는 투명한 막을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 레퍼런스 홀(325)은 특정 파장범위의 광을 통과시키는 필터를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 필터는 상기 필터모듈(300)의 필터유닛(310)들과 상이한 파장범위의 광을 통과시키는 필터일 수 있다.

상기 레퍼런스 홀(325)의 크기는 특별히 제한되지 아니하나, 필터유닛의 크기와 동일하거나 작을 수 있다.

검출모듈(400)은 광학신호의 세기에 따라 전기 신호를 발생시켜 광학신호를 검출한다.

상기 검출모듈(400)은 광원모듈(200)과 마찬가지로 샘플홀더(100)에 대하여 정확한 광경로를 유지하기 위하여 고정된 위치에 배치될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 검출모듈(400)은 검출유닛(410) 및 검출필터유닛(420)을 포함할 수 있다. 일 구현예로, 상기 검출유닛(410)은 복수의 검출유닛(410)일 수 있으며, 각 검출유닛은 각각 검출기를 포함하며, 각 샘플영역의 방출광을 검출할 수 있도록 배치될 수 있다.

상기 검출필터유닛(420)은 검출유닛(410)의 앞에 배치될 수 있다. 상기 검출필터유닛(420)은 검출필터를 포함할 수 있으며, 방출광의 파장에 따라 검출유닛(410)의 앞에 배치되는 검출필터가 변경될 수 있다. 상기 검출모듈의 검출필터는 상기 샘플에 포함된 광학표지에서 방출되는 방출광을 선택적으로 통과시키기 위한 필터이다. 샘플에 포함된 광학표지에서 방출되는 방출광 외 다른 파장영역의 광이 검출기에 감지되는 경우 광학신호를 정확히 검출 할 수 없다. 본 발명의 검출필터는 광학표지에서 방출되는 방출광을 선택적으로 통과시켜 타겟을 정확히 검출할 수 있게 한다.

상기 검출유닛(410)은 검출기(411)를 포함할 수 있다. 상기 검출기(411)는 샘플에 포함된 광학표지에서 방출되는 방출광을 감지하도록 배치된다. 상기 검출기는 광의 파장을 구분하여 파장별 광량을 감지하거나, 파장에 상관없이 총 광량을 감지하는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 검출기(411)는 예를 들어 포토 다이오드, 포토 다이오드 어레이, 광전자 증배관(photo multiplier tube; PMT), CCD 이미지 센서, CMOS 이미지 센서, APD(avalanche photodiode) 등을 사용할 수 있다.

상기 검출기(411)는 상기 샘플에 포함된 광학표지에서 방출되는 방출광을 감지하도록 배치된다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 검출기(411)는 상기 샘플홀더로부터 발생하는 방출광 경로(520a, 520b)에 위치하도록 배치될 수 있다. 구체적으로 상기 검출기(411)는 상기 샘플에서 발생하는 방출광이 직접 상기 검출기에 도달할 수 있도록 상기 샘플홀더(100)를 향하여 배치될 수 있으며, 또는 반사체 또는 광섬유를 통하여 방출광이 검출기에 도달할 수 있도록 반사체 또는 광섬유를 향하여 배치될 수 있다. 일 예로, 도 9의 경우와 같이 상기 검출기는 방출광이 반사되는 빔스플리터(600)를 향하여 배치될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 검출기는 복수의 검출기일 수 있다. 이 경우 상기 복수의 검출기(411a, 411b)는 각각 샘플홀더의 정해진 영역에서 발생하는 방출광을 감지하도록 구성될 수 있다. 도 9를 참조하면, 제1검출기(411a)는 샘플홀더의 제1샘플영역(100a)에서 방출된 방출광(520a)을 감지하도록 구성되며, 제2검출기(411b)는 샘플홀더의 제2샘플영역(100b)에서 방출된 방출광(520b)을 감지하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 장치는 상기 샘플홀더의 제1샘플영역(100a)에서 복수의 신호를 검출할 수 있으며, 상기 샘플홀더의 제2샘플영역(100b)에서도 복수의 신호를 검출할 수 있다.

도 9는 복수의 검출모듈(400)이 각각 검출기(411)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 광학 신호 검출 장치는 이에 한정되지 아니하며, 도 8A에 나타난 바와 같이, 복수의 검출기(411)가 하나의 검출모듈에 배치되어 각각 상이한 샘플영역에서 방출되는 방출광을 검출할 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 개별적으로 또는 예의 일부로서 설명된 특정 특징은, 다른 특징 및 예가 특정 특징에 대해 언급하지 않더라도 다른 개별적으로 설명된 특징 또는 다른 예의 일부와 조합될 수 있다는 것이 고려된다. 따라서 조합의 설명의 부재가 이러한 조합에 대한 권리를 배제해선 안 된다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

본 출원은 2020년 3월 31일에 제출된 대한민국 특허출원 제10-2020-0039501호에 대하여 우선권을 주장하며, 상기 특허출원의 개시 사항은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.

Claims

다음을 포함하는 광학 신호 검출 장치;
복수의 샘플을 수용하도록 구성된 샘플홀더;
상기 샘플홀더는 복수의 샘플영역으로 구분되며;
상기 복수의 샘플영역에 광을 조사하도록 구성된 광원모듈;
상기 광원모듈은 제1광원유닛 및 제2광원유닛을 포함하는 복수의 광원유닛을 포함하며; 상기 복수의 광원유닛의 각 광원유닛은 서로 상이한 샘플영역에 광을 조사하도록 배치되며; 상기 각 샘플영역에는 전담 개별 광원유닛이 하나씩 할당되며;
상기 광원유닛으로부터 방출되는 광을 필터하는 필터모듈;
상기 필터모듈은 제1필터유닛 및 제2필터유닛을 포함하는 복수의 필터유닛을 포함하며, 상기 제1필터유닛이 상기 제1광원유닛의 광경로에 위치할 때, 상기 제2필터유닛이 상기 제2광원유닛의 광경로에 위치하도록 구성되며; 상기 필터모듈은 상기 제1필터유닛이 상기 제1광원유닛 또는 상기 제2광원유닛으로부터 방출되는 광을 선택적으로 필터할 수 있도록 이동가능하게 구성되며; 및
상기 샘플영역에서 방출되는 방출광을 감지하도록 구성된 검출모듈.
제1항에 있어서, 상기 복수의 광원 유닛은 서로 동일한 파장 특성을 가지는 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 광원유닛의 각 광원유닛은 1 이상의 광원소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 필터유닛들은 상기 복수의 광원유닛들이 서로 상이한 필터유닛들을 통하여 각 샘플영역에 광을 조사할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는 상기 복수의 필터유닛들을 이동시킬 수 있는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는 필터지지체를 포함하며, 상기 필터지지체에는 상기 복수의 필터유닛들이 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 필터지지체의 이동에 의하여 상기 각 광원유닛에 할당되는 필터유닛이 동기적으로 교체되는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 복수의 필터유닛들은 적어도 2 이상의 필터유닛들이 동시에 각각 서로 상이한 광원유닛의 광경로에 위치하도록 상기 필터지지체에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 필터지지체는 n개의 필터유닛을 포함하고, 상기 이동수단에 의하여 상기 필터지지체는 한번에 360/n 도 회전되며, 상기 n은 2 이상의 자연수 인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 샘플홀더는 열적으로 서로 독립된 2 이상의 반응영역을 포함하며, 상기 각 샘플영역은 상기 열적으로 서로 독립된 2 이상의 반응영역 중 어느 하나의 반응영역에 포함되도록 정의되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 필터모듈은 제1추가필터유닛을 포함하며,
상기 제1추가필터유닛은 상기 제1필터유닛 및 제2필터유닛이 각각 상기 제1광원유닛의 광경로 및 상기 제2광원유닛의 광경로에 위치할 때, 상기 제1추가필터유닛이 다른 광원유닛의 광경로에 위치하지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1필터유닛 및 제2필터유닛을 포함하는 복수의 필터유닛은 하나의 대칭축에 대하여 회전대칭으로 배치되며; 상기 제1추가필터유닛은 상기 제1필터유닛 및 제2필터유닛을 포함하는 복수의 필터유닛과 상기 대칭축 사이의 거리와 상기 제1추가필터유닛과 상기 대칭축 사이의 거리가 동일하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 필터지지체는 레퍼런스 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 상기 레퍼런스 홀은 상기 필터지지체의 이동에 의하여 상기 복수의 광원유닛 중 적어도 하나의 광원유닛의 광경로에 위치할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.