KR20220161630A - 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치 - Google Patents
체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220161630A KR20220161630A KR1020210069198A KR20210069198A KR20220161630A KR 20220161630 A KR20220161630 A KR 20220161630A KR 1020210069198 A KR1020210069198 A KR 1020210069198A KR 20210069198 A KR20210069198 A KR 20210069198A KR 20220161630 A KR20220161630 A KR 20220161630A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- kit
- bodily fluid
- unit
- body fluid
- reagent
- Prior art date
Links
- 238000005353 urine analysis Methods 0.000 title description 4
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 claims abstract description 276
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 126
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 claims abstract description 125
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 116
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 77
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 6
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 7
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 7
- BPYKTIZUTYGOLE-IFADSCNNSA-N Bilirubin Chemical compound N1C(=O)C(C)=C(C=C)\C1=C\C1=C(C)C(CCC(O)=O)=C(CC2=C(C(C)=C(\C=C/3C(=C(C=C)C(=O)N\3)C)N2)CCC(O)=O)N1 BPYKTIZUTYGOLE-IFADSCNNSA-N 0.000 description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 4
- OBHRVMZSZIDDEK-UHFFFAOYSA-N urobilinogen Chemical compound CCC1=C(C)C(=O)NC1CC1=C(C)C(CCC(O)=O)=C(CC2=C(C(C)=C(CC3C(=C(CC)C(=O)N3)C)N2)CCC(O)=O)N1 OBHRVMZSZIDDEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 201000003146 cystitis Diseases 0.000 description 2
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 208000001380 Diabetic Ketoacidosis Diseases 0.000 description 1
- 208000011514 Familial renal glucosuria Diseases 0.000 description 1
- 208000015220 Febrile disease Diseases 0.000 description 1
- 206010055847 Haemorrhage urinary tract Diseases 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- 206010023126 Jaundice Diseases 0.000 description 1
- 206010033645 Pancreatitis Diseases 0.000 description 1
- 206010037596 Pyelonephritis Diseases 0.000 description 1
- 206010047700 Vomiting Diseases 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009535 clinical urine test Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 208000007475 hemolytic anemia Diseases 0.000 description 1
- 235000003642 hunger Nutrition 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 208000017169 kidney disease Diseases 0.000 description 1
- 208000019423 liver disease Diseases 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 201000008383 nephritis Diseases 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 208000007278 renal glycosuria Diseases 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000037351 starvation Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 208000019206 urinary tract infection Diseases 0.000 description 1
- 230000008673 vomiting Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
- B01F31/20—Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes
-
- 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
- B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
- B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
- B01L3/50853—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates with covers or lids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
- G01N33/48707—Physical analysis of biological material of liquid biological material by electrical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/0099—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor comprising robots or similar manipulators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N35/1002—Reagent dispensers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
-
- 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
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
- B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
-
- 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
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
- B01L2200/028—Modular arrangements
-
- 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
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0689—Sealing
-
- 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
- B01L2200/08—Ergonomic or safety aspects of handling devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/04—Closures and closing means
- B01L2300/041—Connecting closures to device or container
- B01L2300/042—Caps; Plugs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0636—Integrated biosensor, microarrays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/12—Specific details about materials
- B01L2300/123—Flexible; Elastomeric
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
- G01N2035/00277—Special precautions to avoid contamination (e.g. enclosures, glove- boxes, sealed sample carriers, disposal of contaminated material)
- G01N2035/00287—Special precautions to avoid contamination (e.g. enclosures, glove- boxes, sealed sample carriers, disposal of contaminated material) movable lid/cover for sample or reaction tubes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00465—Separating and mixing arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00465—Separating and mixing arrangements
- G01N2035/00524—Mixing by agitating sample carrier
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
- G01N35/04—Details of the conveyor system
- G01N2035/0401—Sample carriers, cuvettes or reaction vessels
- G01N2035/0403—Sample carriers with closing or sealing means
- G01N2035/0405—Sample carriers with closing or sealing means manipulating closing or opening means, e.g. stoppers, screw caps, lids or covers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Hematology (AREA)
- Robotics (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
본 발명은 시약과 체액을 체액분석용 키트의 시약챔버에 혼합하여 체액의 분석 기능을 수행할 수 있는 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치은, 체액분석용 키트; 상기 체액분석용 키트의 키트본체와 키트커버가 분리된 상태에서 상기 키트본체가 안착되는 로딩플레이트; 상기 로딩플레이트 상의 키트본체의 시약챔버에 피검사자의 체액을 일정량 투여하는 체액투여부; 상기 로딩플레이트를 키트본체가 로딩플레이트 상에 안착되는 로딩 위치에서부터 체액투여부에 의해 체액이 투여되는 체액 투여 위치와, 상기 체액분석용 키트의 키트커버가 키트본체의 상부에 결합되는 키트 조립 위치 및 체액분석용 키트를 접속부의 프로브단자와 전기적으로 연결하여 체액 분석을 시행하는 접속 위치로 연속적으로 이송하며, 상기 체액 투여 위치와 키트 조립 위치 사이, 또는 상기 키트 조립 위치와 접속 위치 사이에서 상기 로딩플레이트를 일정 거리와 일정 회수로 반복적으로 왕복 이동시켜 로딩플레이트 상의 키트본체를 진동시킴으로써 시약챔버 내의 시약과 체액을 교반하는 이송및교반부;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 소변과 같은 체액을 분석하는 체액 분석 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 체액 분석을 위한 키트와 피검사자의 체액(예를 들어 소변 또는 혈액 등)이 저장된 체액용기를 투입하면, 체액용기 내의 체액을 키트의 시약에 자동으로 투여하고, 체액이 투여된 시약에 바이오센서를 침지한 후 키트를 검사위치로 이송한 다음, 검사위치에서 프로브 단자를 키트의 바이오센서에 전기적으로 접속하여 체액의 성분을 자동으로 분석할 수 있는 체액 자동 분석 시스템에서 체액을 키트에 투여하여 이송하는 과정에서 시약과 체액이 균일하게 혼합되도록 교반하는 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치에 관한 것이다.
뇨(尿) 분석기는 인체 외부로 배출되는 소변의 내용물을 분석하여 질병을 진단하고, 예방 및 치료를 위해 사용되는 체액 분석기이다.
소변분석을 통해 진단할 수 있는 검사항목은 당, 케톤체, 잠혈, 백혈구, 유로빌리노겐, 빌리루빈, 단백질, 아질산염, 산도와 비중 등이 있다. 여기서 당은 당뇨병, 신성당뇨와 취장염을 예측할 수 있고, 케톤체는 당뇨병과 발열성질환, 잠혈의 경우 방광염, 요로출혈, 용혈성 빈혈 등의 질환을 진단할 수 있다. 또한 백혈구는 신장질환과 신우신염, 유로빌리노겐과 빌리루빈은 황달, 간질환, 담도질환을 예측하며, 단백질은 신장염,방광염과 고혈압을 아질산염과 산도는 요로감염을 진단한다. 그리고 비중을 통해서는 당뇨병성 케토시스(Ketosis), 기아와 구토를 진단할 수 있는 것으로 알려져 있다.
이와 같이 소변 분석을 통해서 많은 질병의 진단을 할 수 있으므로 최근 들어 다양한 방법으로 소변을 자동으로 분석하여 질병을 진단할 수 있는 뇨분석기가 개발되고 있다.
종래에 사용되고 있는 뇨분석기로서 국내 등록특허 제10-1213221호에 개시된 소변 분석기가 있다. 상기 등록특허의 소변 분석기는, 소변이 묻은 진단시약 스트립을 LED 조명 및 이미지센서로 촬영하여 진단시약 스트립의 화학적인 반응에 따른 컬러 변화를 감지하고, 변화된 컬러영상정보에 따른 소변 검사 측정데이터를 취득할 수 있도록 한 것이다.
그러나 이러한 진단시약 스트립을 이용한 소변 분석기는 한번에 다수의 피검사자의 소변을 분석하기 어려우며, 소변의 성분 분석과 진단이 매우 제한적인 단점이 있다.
또한 소변 분석 과정에서 사용자의 신체에 소변이 묻을 가능성이 높아서 소변에 의한 감염 가능성도 높은 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 사용자의 체액을 키트의 시약에 투여하는 과정과, 키트를 검사 위치로 이송하는 과정, 키트의 바이오센서를 검사 위치에서 프로브단자에 접속하여 체액의 성분을 분석하는 일련의 과정이 하나의 장비에서 자동으로 연속적으로 수행될 수 있으며, 체액을 키트에 투여하여 이송하는 과정에서 시약과 체액이 균일하게 혼합되도록 교반함으로써 분석의 정확도를 향상시킬 수 있는 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치는, 시약이 저장되는 복수의 시약챔버가 상측으로 개방되게 형성되어 있는 키트본체와, 상기 시약챔버의 시약에 피검사자의 체액이 일정량 투여된 후 키트본체의 상부에 결합되는 키트커버와, 상기 키트커버에 상기 시약챔버와 대응하도록 설치되는 복수의 센서컨넥터와, 상기 센서컨넥터 각각에 결합되어 상기 키트커버가 키트본체의 상부에 결합될 때 시약챔버 내측으로 삽입되면서 시약에 침지되는 복수의 바이오센서를 포함하는 체액분석용 키트; 상기 체액분석용 키트의 키트본체와 키트커버가 분리된 상태에서 상기 키트본체가 안착되는 로딩플레이트; 상기 로딩플레이트 상의 키트본체의 시약챔버에 피검사자의 체액을 일정량 투여하는 체액투여부; 상기 로딩플레이트를 키트본체가 로딩플레이트 상에 안착되는 로딩 위치에서부터 체액투여부에 의해 체액이 투여되는 체액 투여 위치와, 상기 체액분석용 키트의 키트커버가 키트본체의 상부에 결합되는 키트 조립 위치 및 체액분석용 키트를 접속부의 프로브단자와 전기적으로 연결하여 체액 분석을 시행하는 접속 위치로 연속적으로 이송하며, 상기 체액 투여 위치와 키트 조립 위치 사이, 또는 상기 키트 조립 위치와 접속 위치 사이에서 상기 로딩플레이트를 일정 거리와 일정 회수로 반복적으로 왕복 이동시켜 로딩플레이트 상의 키트본체를 진동시킴으로써 시약챔버 내의 시약과 체액을 교반하는 이송및교반부;를 포함할 수 있다.
상기 이송및교반부는, 상기 로딩 위치와 체액 투여 위치와 키트 조립 위치 및 접속 위치로 연장되게 설치되는 고정유닛과, 상기 고정유닛에 이동 가능하게 설치되며 상단부에 상기 로딩플레이트가 결합되는 가동유닛으로 구성된 선형운동모듈을 포함하여, 상기 가동유닛이 고정유닛에 대해 수평 왕복 이동함으로써 로딩플레이트 상의 키트본체를 진동시킬 수 있다.
상기 로딩플레이트의 상부면에 상기 키트본체의 하단부가 삽입되면서 지지되는 키트가이드홈이 하측으로 오목하게 형성될 수 있다.
상기 체액투여부는, 임의의 방향으로 이동 가능하게 구성된 다관절 매니퓰레이터(manipulator)와, 상기 다관절 매니퓰레이터에 설치되어 체액용기에서 체액을 흡입하고 키트본체의 시약챔버 상측에서 체액을 배출하도록 음압(陰壓)과 양압(陽壓)을 발생시키는 시린지펌프유닛과, 상기 시린지펌프유닛의 선단에 분리 가능하게 설치되는 복수의 미사용 피펫(pipette)이 대기하는 피펫대기유닛, 상기 시린지펌프유닛에 결합되어 사용이 완료된 후 시린지펌프유닛에서 분리되는 피펫을 포집하는 피펫폐기유닛을 포함할 수 있다.
상기 키트본체를 로딩플레이트에 안착시키기 전에 상기 키트커버는 상기 키트본체의 하부에 분리 가능하게 결합되어 운반되고, 상기 키트본체를 로딩플레이트에 안착시킬 때 상기 키트커버가 키트본체의 하부에서 분리된 후 뒤집혀서 체액 자동 분석 시스템 내로 투입되고, 상기 키트커버가 키트본체의 하부에 결합된 상태에서 키트본체의 시약챔버의 상단부는 키트본체의 상부면에 분리 가능하게 부착되는 필름 형태의 임시밀봉재에 의해 밀폐되고, 상기 키트본체는 하부면이 개방된 함체 형태로 이루어지며, 시약챔버의 외측부에 상기 키트커버가 키트본체의 하부에 결합될 때 바이오센서가 삽입되는 센서수용홈이 형성될 수 있다.
상기 키트 조립 위치에서 키트커버가 키트본체의 상부에 결합되어 상기 바이오센서가 시약챔버에 삽입되었을 때, 바이오센서는 시약챔버의 중심축에서 일측 방향으로 편심된 위치에 배치될 수 있다.
상기 체액분석용 키트는, 상기 키트 조립 위치에서 키트커버를 키트본체의 상부에 결합한 후 키트커버가 키트본체에서 분리되지 않도록 키트본체에 대해 키트커버를 구속하는 록킹유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 시약과 체액을 체액분석용 키트의 시약챔버에 혼합하여 체액의 분석 기능을 수행할 수 있으므로 체액 분석의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있다.
특히, 체액분석용 키트의 키트본체에 저장된 시약에 체액을 투여한 후, 키트본체를 이송및교반부로 이송하는 과정에서 이송및교반부가 키트본체를 일정 거리와 일정 회수로 반복적으로 왕복 이동시켜 로딩플레이트 상의 키트본체를 진동시킴으로써 시약챔버 내의 시약과 체액을 교반하여 혼합할 수 있으므로, 시약과 체액의 혼합이 더욱 균일하게 이루어질 수 있으며, 분석의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체액 및 시약 혼합장치가 적용된 체액 자동 분석 시스템의 외관 형태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템의 정면 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템에 적용되는 체액분석용 키트의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 4에 도시한 체액분석용 키트의 분해 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시한 체액분석용 키트를 구성하는 키트본체의 저면 사시도이다.
도 7은 도 4에 도시한 체액분석용 키트를 구성하는 키트커버의 저면 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 4에 도시한 체액분석용 키트의 단면도로, 도 8은 체액 분석 이전에 운반 상태에서의 단면도이고, 도 9는 체액 분석을 위해 체액 자동 분석 시스템에 투입된 상태에서의 단면도이다.
도 10은 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템을 구성하는 체액투여부의 주요 구성을 나타낸 정면도이다.
도 11은 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템을 구성하는 이송및교반부의 일부 구성을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 12는 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템을 구성하는 키트조립부의 주요 구성을 나타낸 정면도이다.
도 13a 및 도 13b는 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템을 구성하는 접속부의 주요 구성 및 작동례를 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템의 정면 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템에 적용되는 체액분석용 키트의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 4에 도시한 체액분석용 키트의 분해 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시한 체액분석용 키트를 구성하는 키트본체의 저면 사시도이다.
도 7은 도 4에 도시한 체액분석용 키트를 구성하는 키트커버의 저면 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 4에 도시한 체액분석용 키트의 단면도로, 도 8은 체액 분석 이전에 운반 상태에서의 단면도이고, 도 9는 체액 분석을 위해 체액 자동 분석 시스템에 투입된 상태에서의 단면도이다.
도 10은 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템을 구성하는 체액투여부의 주요 구성을 나타낸 정면도이다.
도 11은 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템을 구성하는 이송및교반부의 일부 구성을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 12는 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템을 구성하는 키트조립부의 주요 구성을 나타낸 정면도이다.
도 13a 및 도 13b는 도 1에 도시한 체액 자동 분석 시스템을 구성하는 접속부의 주요 구성 및 작동례를 나타낸 측면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 체액 자동 분석 시스템을 후술된 실시예에 따라 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 체액 및 시약 혼합장치가 적용된 체액 자동 분석 시스템의 일 실시예의 구성을 나타낸 것으로, 체액 자동 분석 시스템(100)은 체액분석용 키트(1)와, 본체부(101), 본체부(101)에 구성된 키트본체로딩부(110)와, 키트커버로딩부(115), 용기핸들링부(120), 체액투여부(140)와 키트조립부(150), 접속부(160), 제어부(170), 키트언로딩부(118), 용기언로딩부(126), 이송및교반부(130) 등을 포함한다.
체액분석용 키트(1)는 본 발명의 체액 및 시약 혼합장치를 구성하는 요소로서, 도 4 내지 도 9를 참조하면 체액분석용 키트(1)는, 시약(L)이 저장되는 복수의 시약챔버(11)가 상측으로 개방되게 형성되어 있는 키트본체(10)와, 상기 시약챔버(11)의 시약(L)에 피검사자의 체액(예를 들어 소변)이 일정량 투여된 후 키트본체(10)의 상부에 결합되는 키트커버(20)와, 상기 키트커버(20)에 상기 시약챔버(11)와 대응하도록 설치되는 복수의 센서컨넥터(30)와, 상기 센서컨넥터(30) 각각에 결합되어 상기 키트커버(20)가 키트본체(10)의 상부에 결합될 때 시약챔버(11) 내측으로 삽입되면서 시약에 침지되는 복수의 바이오센서(40)를 포함한다.
키트본체(10)는 하부면이 개방된 대략 사각형의 함체 형태를 가지며, 체액 분석을 위한 시약(L)이 저장되는 복수의 시약챔버(11)가 상측으로 개방되게 형성되어 있다. 시약챔버(11)는 시약 종류와 피검사자의 수에 따라 그 수가 달라질 수 있다. 이 실시예에서 키트본체(10)의 시약챔버(11)는 한번에 4명의 피검사자의 체액(소변)을 3종류의 시약(L)에 투입하여 분석할 수 있도록 가로 및 세로로 4×3로 배열된다. 시약챔버(11)는 횡단면이 직사각형 형태를 갖지만, 이외에도 원형이나 타원형, 트랙형태 등 다양한 횡단면 형태를 가질 수 있다. 또한 시약챔버(11)는 하단부에서부터 상단부까지 횡단면적이 일정할 수도 있지만, 시약챔버(11)에 체액이 투입된 후 시약(L)과 체액이 균일하게 혼합될 수 있도록 하기 위하여 하단부에서 상단부로 갈수록 횡단면적이 점진적으로 커지는 테이퍼진 형태를 가질 수 있다.
키트본체(10)는 키트커버(20)의 측면부가 삽입되면서 결합될 수 있도록 하부면이 개방된 함체 형태를 가질 수 있다. 키트커버(20)가 키트본체(10)의 하부에 결합되었을 때 바이오센서(40)가 시약(L)에 침지되지 않은 상태로 키트본체(10) 내부에 수용될 수 있도록 하기 위하여, 키트본체(10)의 하측 공간에서 시약챔버(11)의 외측부에 상기 바이오센서(40)가 삽입되는 센서수용홈(13)이 형성된다. 상기 센서수용홈(13)은 각각의 시약챔버(11)의 외측면 사이사이와 일측 외곽에 배치된 시약챔버(11)와 키트본체(10)의 일측면 사이에 설치되며, 시약챔버(11)와 동일하게 가로 및 세로로 4×3로 배열된다.
키트커버(20)는 체액 자동 분석 시스템(100)에 투입되기 전에는 상기 키트본체(10)의 하부에 분리 가능하게 결합되어 있다가 체액 분석을 위해 체액 자동 분석 시스템(100)에 투입될 때 키트본체(10)의 하부에서 분리된 후 뒤집혀서 체액 자동 분석 시스템(100)에 투입되고 이후에 체액 자동 분석 시스템(100) 내의 키트 조립 위치에서 키트본체(10)의 상부에 결합된다. 키트커버(20)가 키트본체(10)의 하부에 결합된 상태에서는 키트본체(10)의 시약챔버(11)의 상단부는 키트본체(10)의 상부면에 분리 가능하게 부착되는 필름 형태의 임시밀봉재(50)에 의해 밀폐되어 체액분석용 키트(1)를 운반하거나 취급하는 과정에서 시약(L)이 흘러나오는 현상이 방지될 수 있다. 임시밀봉재(50)는 키트본체(10)의 상부면에 접착되는 얇은 수지 재질의 필름으로 이루어질 수 있다. 그리고 임시밀봉재(50)의 하부면은 시약이 묻어나오지 않도록 소수성을 가진 면으로 이루어질 수 있다.
키트커버(20)는 하부면이 개방되게 형성된 사각 함체 형태로 이루어지며, 키트커버(20)의 상부면에는 복수의 센서컨넥터(30)가 상기 시약챔버(11)와 대응하도록 설치된다. 따라서 이 실시예에서 센서컨넥터(30)는 시약챔버(11)와 동일하게 가로 및 세로로 4×3로 배열된다. 각각의 센서컨넥터(30)는 체액 자동 분석 시스템(100)에 구성되는 접속부(160)(도 2 참조)의 프로브 단자(162)(도 13a 참조)와 전기적으로 접속되는 전도성 금속 재질의 접속핀(31)을 구비한다. 각각의 센서컨넥터(30)의 하부에는 바이오센서(40)가 삽입되어 연결된다.
바이오센서(40)는 상하방향으로 긴 직사각형의 스트립 형태로 되어, 상단이 센서컨넥터(30)에 삽입되어 센서컨넥터(30)의 접속단자에 전기적으로 접속된다. 바이오센서(40)는 중앙부에는 체액의 타겟 분자를 감지하는 바이오리셉터(bioreceptor)가 구비된 센싱부(41)가 구비된다. 상기 바이오센서(40)는 공지의 바이오센서를 적용하여 구성할 수 있다. 바이오센서(40)는 키트커버(20)가 키트본체(10)의 하부에 결합되었을 때는 키트본체(10) 하부 공간에 형성된 센서수용홈(13) 내측으로 삽입되고, 키트커버(20)가 뒤집혀서 키트본체(10)의 상부에 결합되었을 때는 키트본체(10)의 시약챔버(11) 내부로 삽입되면서 시약(L)에 침지된다. 바이오센서(40)가 시약(L)에 침지되었을 때 중앙의 센싱부(41)가 시약(L) 및 체액에 충분하게 접촉하여 원활한 타겟 분자의 감지가 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 바이오센서(40)는 시약챔버(11)의 중심축에서 일측 방향으로 일정 거리(d) 만큼 편심된 위치에 배치될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3 및 도 10 내지 도 13b를 참조하면, 체액 자동 분석 시스템(100)은 체액분석용 키트(1)의 키트본체(10)가 투입되는 키트본체로딩부(110), 체액분석용 키트(1)의 키트커버(20)가 투입되는 키트커버로딩부(115), 피검사자의 체액(소변)이 저장된 체액용기(2)가 투입되는 용기핸들링부(120), 용기핸들링부(120)를 통해 투입된 체액용기(2) 내의 체액을 일정량 취출하여 상기 키트본체로딩부(110)를 통해 투입된 키트본체(10)의 시약챔버(11)에 투여하는 체액투여부(140), 상기 키트본체(10)의 시약챔버(11)에 체액을 투여한 후 상기 키트커버로딩부(115)에서 투입된 키트커버(20)를 상기 키트본체(10)의 상부에 결합시켜 체액분석용 키트(1)를 조립하는 키트조립부(150), 키트조립부(150)로부터 이송된 체액분석용 키트(1)의 상측에서 접근하여 상기 센서컨넥터(30)와 전기적으로 접속되는 프로브단자(162)를 구비한 접속부(160), 상기 접속부(160)와 전기적으로 연결되어 상기 체액분석용 키트(1)의 바이오센서(40)에서 전송되는 신호에 근거하여 체액 성분을 분석하는 분석프로그램을 구비함과 더불어 체액 자동 분석 시스템(100)의 각종 구성요소의 작동을 제어하는 제어부(170), 체액분석용 키트(1)에 투여된 체액의 성분 분석이 완료된 후 체액분석용 키트(1)를 외부로 배출하는 키트언로딩부(118), 상기 체액용기(2)의 사용 완료 후 체액용기를 외부로 배출하는 용기언로딩부(126), 상기 키트본체로딩부(110)에 투입된 키트본체(10)를 로딩 위치에서부터 체액투여부(140)에 의한 체액 투여 위치(P1)와 상기 키트조립부(150)에 의한 키트 조립 위치(P2)와 상기 접속부(160)에 의한 접속 위치(P3)로 연속적으로 수평 이송하는 이송및교반부(130)를 포함한다.
키트본체로딩부(110)는 체액분석용 키트(1)의 키트본체(10)가 투입되는 부분으로, 검사자가 키트본체(10)를 본체부(101) 내측으로 투입하기 용이하도록 본체부(101)의 전방측에 배치된다. 키트본체로딩부(110)는 적어도 1개 이상의 키트본체(10)가 안착되는 로딩플레이트(111)를 구비한다. 상기 로딩플레이트(111)는 상기 이송및교반부(130)에 결합되어 이송및교반부(130)에 의해 로딩 위치와 체액 투여 위치(P1)와 키트 조립 위치(P2), 접속 위치(P3)로 연속적으로 이동할 수 있게 구성된다. 여기서 로딩 위치라 함은 키트본체(10)가 로딩플레이트(111) 상에 안착되는 위치로서 키트본체로딩부(110)에 대응하는 위치이다.
키트커버로딩부(115)는 체액분석용 키트(1)의 키트커버(20)가 투입되는 부분으로, 검사자가 키트본체(10)를 본체부(101) 내측으로 투입하기 용이하도록 본체부(101)의 전방측에 배치된다. 키트커버로딩부(115)에는 키트커버(20)가 안착되어 대기하는 커버안착플레이트(116)가 설치된다.
용기핸들링부(120)는 본체부(101)의 일측에 마련되며, 복수의 피검사자들의 체액이 저장된 복수의 체액용기(2)들이 투입된다. 체액용기(2)는 상단부에 뚜껑이 마련되어 있으며, 이 뚜껑을 돌리면 체액용기(2) 상단의 입구가 개방되면서 체액을 취출할 수 있게 된다. 또한 체액용기(2)에는 피검사자의 체액을 식별할 수 있도록 고유번호가 부여된 바코드 또는 QR 코드 등이 부착될 수 있다. 용기핸들링부(120)는, 체액용기(2)를 일정 거리로 이송하는 용기이송유닛(122), 상기 용기이송유닛(122) 상의 체액용기(2)의 뚜껑을 파지하고 일방향으로 회전시켜 뚜껑을 분리하고 체액 취출이 완료된 체액용기의 뚜껑을 다시 체액용기(2)에 결합시키는 용기개폐유닛(125), 상기 체액투여부(140)에 의한 체액의 취출 직전에 체액용기(2)의 고유번호를 획득하여 상기 제어부(170)로 전송하는 고유번호취득유닛(미도시)을 포함할 수 있다.
용기언로딩부(126)는 용기핸들링부(120)의 하측에 용기이송통로(미도시)를 매개로 연통되게 설치되어, 체액 취출이 완료된 체액용기(2)가 용기이송통로를 통해 낙하하면 체액용기(2)를 받아서 일시적으로 저장한다.
상기 체액투여부(140)는 상기 용기핸들링부(120)에서 뚜껑이 개방된 체액용기(2) 내의 체액을 일정량 취출한 다음 상기 이송및교반부(130) 상에서 체액 투여 위치(P1)에 대기하는 키트본체(10)의 복수의 시약챔버(11)에 체액을 정해진 양씩 나누어서 투여할 수 있도록 구성된다. 이 실시예에서 체액투여부(140)는 임의의 방향으로 이동 가능하게 구성된 다관절 매니퓰레이터(manipulator)(141)와, 상기 다관절 매니퓰레이터(141)에 설치되어 체액용기(2)에서 체액을 흡입하고 키트본체(10)의 시약챔버(11) 상측에서 체액을 배출하도록 음압(陰壓)과 양압(陽壓)을 발생시키는 시린지펌프유닛(142)과, 상기 시린지펌프유닛(142)의 선단에 분리 가능하게 설치되는 복수의 미사용 피펫(pipette)(143)이 대기하는 피펫대기유닛(144), 상기 시린지펌프유닛(142)에 결합되어 사용이 완료된 후 시린지펌프유닛(142)에서 분리되는 피펫(143)을 포집하는 피펫폐기유닛(145)을 포함한다.
상기 다관절 매니퓰레이터(141)는 공지의 산업용 다관절 로봇에 적용되는 매니퓰레이터(manipulator)를 적용하여 구성할 수 있다. 그리고, 상기 시린지펌프유닛(142)은 다관절 매니퓰레이터(141)의 엔드플레이트에 설치되어 선단에 결합되는 피펫(143)을 통해서 정해진 양의 체액을 흡입 및 배출한다. 시린지펌프유닛(142)은 유체의 정밀하고 연속된 분주가 가능한 해밀튼(Hamilton) 시린지 펌프를 적용하여 구성할 수 있다.
상기 이송및교반부(130)는 로딩플레이트(111)를 지정된 위치로 순차적으로 이송하는 기능을 수행함과 더불어, 이송 과정에서 로딩플레이트(111)를 일정 거리와 일정 회수로 반복적으로 왕복 이동시켜 로딩플레이트(111) 상의 키트본체(10)를 진동시킴으로써 시약챔버(11) 내의 시약과 체액을 교반하여 혼합하는 기능을 수행할 수 있도록 구성된다.
이송및교반부(130)는 상기 로딩 위치와 체액 투여 위치(P1)와 키트 조립 위치(P2) 및 접속 위치(P3)로 연장되게 설치되는 고정유닛(131)과, 상기 고정유닛(131)에 이동 가능하게 설치되며 상단부에 상기 로딩플레이트(111)가 결합되는 가동유닛(132)으로 구성된 선형운동모듈을 포함할 수 있다. 이 실시예에서 선형운동모듈은 리니어모터(Linear Motor)를 적용한 선형운동 시스템(LMS; Linear Motion System)을 적용하여 구성된 것으로, 상기 고정유닛(131)은 리니어모터의 스테이터(stator) 및 LM 가이드로 구성되고, 상기 가동유닛(132)은 리니어모터의 가동자(mover)로 구성될 수 있다. 이외에도 서보모터와 볼스크류를 적용한 선형운동시스템을 선형운동모듈로서 적용할 경우에는 서보모터와 상기 서보모터에 의해 회전하는 볼스크류 및 LM 가이드가 고정유닛(131)이 되고, 볼스크류의 외면에 결합되어 볼스크류의 회전에 의해 볼스크류 및 LM 가이드를 따라 이동하는 너트부가 가동유닛(132)이 될 수 있다. 이외에도 다양한 공지의 선형운동시스템을 적용하여 선형운동모듈을 구성할 수 있다.
이송및교반부(130)의 가동유닛(132)은 로딩플레이트(111) 및 키트본체(10)를 이송하는 과정에서 체액 투여 위치(P1)와 상기 키트 조립 위치(P2) 사이, 또는 키트 조립 위치(P2)와 접속 위치(P3) 사이에서 로딩플레이트(111)를 일정 거리와 일정 회수로 반복적으로 수평 왕복 이동시켜 로딩플레이트(111) 상의 키트본체(10)를 일방향으로 진동시킴으로써 시약챔버(11) 내의 시약과 체액이 잘 교반되어 혼합되도록 한다. 만약 이송및교반부(130)에 의한 교반 작용이 없으면, 키트본체(10)의 시약챔버(11) 내에 저장된 시약과 체액이 밀도 차이에 의해 제대로 혼합되지 않아 이후의 체액 분석 과정에서 정확한 분석이 이루어지지 않을 가능성이 있지만, 본 발명에서와 같이 이송및교반부(130)에서 로딩플레이트(111)를 미세한 거리만큼 수평 왕복 이동시켜 진동시키면 시약과 체액이 원활하게 혼합되어 분석의 정확도를 크게 향상시킬 수 있는 이점을 얻을 수 있다.
키트조립부(150)는 키트커버(20)를 체액이 투여된 키트본체(10)의 상부에 결합시킴으로써 체액분석용 키트(1)를 조립하도록 구성된 것으로, 도 12에 도시한 것과 같이, 키트 조립 위치(P2)의 상측과 상기 키트커버로딩부(115)의 상측에 수평 및 상하 이동 가능하게 설치되는 커버이송유닛(151)과, 상기 커버이송유닛(151)에 설치되어 키트커버로딩부(115)의 키트커버(20)를 파지하는 커버그립퍼(152)를 포함한다. 상기 커버그립퍼(152)는 공압실린더와 같은 공지의 선형운동시스템에 의해 좌우로 벌어졌다 오므려지면서 키트커버(20)의 양측면을 파지하고 키트 조립 위치(P2)로 이송하고, 키트 조립 위치(P2)에서 키트커버(20)를 키트본체(10)의 상단부에 가압하여 결합시키도록 구성된다.
상기 접속부(160)는 상기 키트 조립 위치(P2)에서 조립된 체액분석용 키트(1)가 이송및교반부(130)에 의해 접속부(160)의 하측으로 이송되어 정렬되면 체액분석용 키트(1)의 센서컨넥터(30)와 전기적으로 접속하여 체액 분석 작업을 수행하도록 된 것으로, 도 13a 및 도 13b에 도시한 것과 같이, 접속부(160)는 본체부(101)에 상하로 이동 가능하게 설치된 프로브홀더(161), 상기 프로브홀더(161)에 설치되어 프로브홀더(161)가 하강하게 되면 체액분석용 키트(1)의 센서켄넥터(30)와 전기적으로 접속되는 복수의 프로브단자(162), 및 상기 프로브홀더(161)를 상하로 이동시키는 승강유닛을 포함한다.
프로브홀더(161)는 대략 사각프레임 형태를 가지며, 승강유닛과 연결되어 접속부(160)에 마련된 승강레일(164)을 따라 상하로 왕복 이동한다. 프로브홀더(161)에는 상기 센서컨넥터(30)와 전기적으로 접속하는 복수의 프로브 단자(162)가 배열되어 있는 PCB 기판(132)이 설치된다. 프로브 단자(162)는 상기 제어부(140)와 전기적으로 연결되어 전기 신호를 송수신한다.
승강유닛은 상기 프로브홀더(161)의 상하 방향으로의 이동을 위한 동력을 발생시키는 구성요소로, 모터와 상기 모터에 의해 회전하는 볼스크류 등을 포함하는 공지의 선형운동장치를 이용하여 구성될 수 있다.
제어부(140)는 전선을 통해 접속부(160)의 PCB 기판(132)과 전기적으로 연결되어 전기 신호를 송수신하며, 접속부(160)를 통해 바이오센서(40)로부터 전송된 전기 신호에 근거하여 체액 성분을 자동으로 분석하는 분석프로그램이 내장되어 있다. 이외에도 제어부(140)는 상기 접속부(160), 이송및교반부(130), 체액투여부(140), 키트조립부(150)를 구성하는 각종 구성요소의 작동을 제어하는 기능도 수행한다.
키트언로딩부(118)는 상기 접속부(160)의 인근에 배치되어 접속부(160)에서 분석이 완료된 체액분석용 키트(1)를 본체부(101)의 외부로 배출할 수 있도록 본체부(101)의 전방에 배치된다.
한편 상기 본체부(110)의 전방면에는 분석 결과를 문자 또는 영상으로 출력하고, 체액 자동 분석 시스템(100)의 동작과 제어를 위한 명령의 입력, 진행 상황이나 오류 정보 등을 출력하는 디스플레이패널(190)이 설치될 수 있다.
이러한 구성으로 이루어진 체액 자동 분석 시스템(100)의 작동에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
검사자(작업자)가 키트본체로딩부(110)의 로딩플레이트(111)에 체액분석용 키트(1)의 키트본체(10)를 안착시킨다. 이 실시예에서는 로딩플레이트(111)에 3개의 키트본체(10)가 병렬로 안착된다. 그리고 검사자가 상기 키트본체(10)의 하부에서 분리된 키트커버(20)를 키트커버로딩부(115)의 커버안착플레이트(116) 상에 안착시킨다. 또한 검사자는 피검사자의 체액이 저장된 복수의 체액용기(2)를 용기핸들링부(120)에 투입한다.
이와 같이 체액분석용 키트(1)의 키트본체(10)와 키트커버(20), 체액용기(2)가 본체부(101) 내에 투입되어 분석 준비가 되고, 체액 자동 분석 시스템(100)이 가동되면, 키트본체(10)가 안착된 로딩플레이트(111)가 이송및교반부(130)인 선형운동시스템(LMS)에 의해 수평 이동하여 체액투여부(140)에 의해 체액이 투여되는 체액 투여 위치(P1)에서 대기한다.
이 때 용기핸들링부(120)는 체액용기(2)를 용기이송유닛(122)을 이용하여 용기개폐유닛(125)의 하측으로 순차적으로 이송한다. 체액용기(2)에 용기개폐유닛(125)에 정렬되면, 용기개폐유닛(125)이 체액용기(2)의 뚜껑을 잡고 일방향으로 돌려서 뚜껑을 분리하여 체액용기(2)의 상단 입구 부분을 개방한다.
그리고, 체액투여부(140)의 다관절 매니퓰레이터(141)는 시린지펌프유닛(142)을 피펫대기유닛(144) 상에서 정렬한 후 하강하여 시린지펌프유닛(142)의 선단부에 피펫(143)을 결합시킨 다음, 상기 용기핸들링부(120)의 용기개폐유닛(125) 쪽으로 이동한다. 이어서, 상단 입구 부분이 개방된 체액용기(2)에 피펫(143)의 선단을 침지한 후 시린지펌프유닛(142)으로 정해진 양의 체액을 피펫(143) 내에 흡입하여 취출한다.
상기 다관절 매니퓰레이터(141)는 피펫(143)을 체액 투여 위치(P1)에서 대기하고 있는 키트본체(10)의 복수의 시약챔버(11)에 일정량씩 체액을 투여한다.
체액 투여 위치(P1)에서 체액의 투여가 완료되면, 이송및교반부(130)에 의해 로딩플레이트(111)가 키트 조립 위치(P2)로 수평 이동하여 대기한다. 이 때, 상기 이송및교반부(130)는 상기 체액 투여 위치(P1)와 상기 키트 조립 위치(P2) 사이에서 로딩플레이트(111)를 일정 거리와 일정 회수로 반복적으로 수평 왕복 이동시켜 로딩플레이트(111) 상의 키트본체(10)를 일방향으로 진동시킴으로써 시약챔버(11) 내의 시약과 체액이 잘 교반될 수 있도록 한다.
키트본체(10)가 키트 조립 위치(P2)에서 정지하여 대기하면, 키트조립부(150)의 커버그립퍼(152)가 키트커버로딩부(115)의 커버안착플레이트(116) 상에서 대기하는 키트커버(20)의 양측면을 파지하여 키트 조립 위치(P2)로 이동한 다음, 키트본체(10)의 상부에 키트커버(20)를 결합시켜 체액분석용 키트(1)를 조립한다.
이어서 이송및교반부(130)가 체액분석용 키트(1)를 접속부(160)의 하측으로 이송하여 접속 위치(P3)에 정렬하면, 접속부(160)의 승강유닛이 하강하여 프로브단자(162)가 체액분석용 키트(1)의 센서컨넥터(30)의 접속핀(31)과 전기적으로 접속하게 된다. 따라서 체액분석용 키트(1)의 바이오센서(40)에서 발생한 전기 신호가 프로브 단자(162)를 통해 제어부(140)로 전송되고, 제어부(140)는 상기 프로브 단자(162)를 통해 전송된 전기 신호에 근거하여 체액 분석프로그램으로 체액의 성분을 분석한다.
제어부(140)에서 분석된 정보는 상기 디스플레이부(150)를 통해 외부로 출력되거나, 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 질병 진단 시스템의 서버로 전송될 수 있다.
상기 접속부(160)에서 체액분석용 키트(1)와 프로브단자(62)의 접속에 의해 체액 분석이 진행되는 동안, 전술한 것과 같이 키트본체로딩부(110) 및 키트커버로딩부(115)를 통한 키트본체(10) 및 키트커버(20)의 투입, 용기핸들링부(120)로의 체액용기(2) 투입 및 체액 취출, 체액투여부(140)에 의한 체액 투여 작업, 키트조립부(150)에 의한 키트본체(10)와 키트커버(20)의 결합 작업이 연속적으로 진행되어 접속부(160)에서의 분석 작업이 종료되면 바로 그 다음 체액분석용 키트(1)에 대한 분석 작업이 연속적으로 진행될 수 있다.
이러한 일련의 과정은 연속 반복적으로 수행되어 많은 수의 피검사자의 체액을 단시간 내에 분석할 수 있다.
접속부(160)에서 체액 분석이 완료된 체액분석용 키트(1)는 검사자가 키트언로딩부(118)를 통해서 본체부(101) 외부로 배출하여 제거한다.
전술한 것과 같이 본 발명의 체액 자동 분석 시스템(100)은 체액분석용 키트(1)가 복수의 시약(L)이 저장된 키트본체(10)와 분석을 위한 바이오센서(40)가 구비된 키트커버(20)로 분리되어 본체부(101) 내부로 투입되고, 키트본체(10)의 시약(L)에 체액이 자동으로 정해진 만큼 투여된 후 키트본체(10) 상에 키트커버(20)가 결합되어 체액분석용 키트(1)가 조립된다. 또한 조립된 체액분석용 키트(1)의 센서컨넥터(30)가 접속부(160)에서 프로브단자(162)와 접속하여 바이오센서(40)로부터 전송된 신호에 의해 성분을 자동으로 분석할 수 있다.
따라서 체액분석용 키트(1)에 체액을 투여하는 과정과, 키트본체(10) 및 키트커버(20)의 결합에 의한 체액분석용 키트(1)의 조립, 체액분석용 키트(1)와 프로브단자(162)의 접속을 통한 성분 분석의 일련의 과정이 모두 자동으로 연속적으로 실행될 수 있으므로 체액 분석 및 질병 진단이 매우 용이하고 신속하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 분석 과정에서 검사자가 체액에 오염되어 감염될 가능성을 거의 완전히 배제할 수 있다.
또한 시약과 체액을 체액분석용 키트(1)에서 혼합하여 체액의 분석 기능을 수행할 수 있으므로 체액 분석의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 실시 예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
L : 시약
1 : 체액분석용 키트
2 : 체액용기 10 : 키트본체
11 : 시약챔버 12 : 리브가이드홈
13 : 센서수용홈 16 : 단턱
17 : 후크가이드홈 18 : 걸림턱
20 : 키트커버 22 : 실링리브
24 : 외곽실링재 27 : 후크부
30 : 센서컨넥터 40 : 바이오센서
41 : 센싱부 100 : 체액 자동 분석 시스템
101 : 본체부 110 : 키트본체로딩부
111 : 로딩플레이트 115 : 키트커버로딩부
116 : 커버안착플레이트 120 : 용기핸들링부
122 : 용기이송유닛 125 : 용기개폐유닛
126 : 용기언로딩부 130 : 이송및교반부
131 : 고정유닛 132 : 가동유닛
140 : 체액투여부 141 : 다관절 매니퓰레이터
142 : 시린지펌프유닛 143 : 피펫(pipette)
144 : 피펫대기유닛 145 : 피펫폐기유닛
150 : 키트조립부 151 : 커버이송유닛
152 : 커버그립퍼 160 : 접속부
161 : 프로브홀더 162 : 프로브단자
164 : 승강레일 170 : 제어부
190 : 디스플레이패널
2 : 체액용기 10 : 키트본체
11 : 시약챔버 12 : 리브가이드홈
13 : 센서수용홈 16 : 단턱
17 : 후크가이드홈 18 : 걸림턱
20 : 키트커버 22 : 실링리브
24 : 외곽실링재 27 : 후크부
30 : 센서컨넥터 40 : 바이오센서
41 : 센싱부 100 : 체액 자동 분석 시스템
101 : 본체부 110 : 키트본체로딩부
111 : 로딩플레이트 115 : 키트커버로딩부
116 : 커버안착플레이트 120 : 용기핸들링부
122 : 용기이송유닛 125 : 용기개폐유닛
126 : 용기언로딩부 130 : 이송및교반부
131 : 고정유닛 132 : 가동유닛
140 : 체액투여부 141 : 다관절 매니퓰레이터
142 : 시린지펌프유닛 143 : 피펫(pipette)
144 : 피펫대기유닛 145 : 피펫폐기유닛
150 : 키트조립부 151 : 커버이송유닛
152 : 커버그립퍼 160 : 접속부
161 : 프로브홀더 162 : 프로브단자
164 : 승강레일 170 : 제어부
190 : 디스플레이패널
Claims (7)
- 시약이 저장되는 복수의 시약챔버가 상측으로 개방되게 형성되어 있는 키트본체와, 상기 시약챔버의 시약에 피검사자의 체액이 일정량 투여된 후 키트본체의 상부에 결합되는 키트커버와, 상기 키트커버에 상기 시약챔버와 대응하도록 설치되는 복수의 센서컨넥터와, 상기 센서컨넥터 각각에 결합되어 상기 키트커버가 키트본체의 상부에 결합될 때 시약챔버 내측으로 삽입되면서 시약에 침지되는 복수의 바이오센서를 포함하는 체액분석용 키트;
상기 체액분석용 키트의 키트본체와 키트커버가 분리된 상태에서 상기 키트본체가 안착되는 로딩플레이트;
상기 로딩플레이트 상의 키트본체의 시약챔버에 피검사자의 체액을 일정량 투여하는 체액투여부;
상기 로딩플레이트를 키트본체가 로딩플레이트 상에 안착되는 로딩 위치에서부터 체액투여부에 의해 체액이 투여되는 체액 투여 위치와, 상기 체액분석용 키트의 키트커버가 키트본체의 상부에 결합되는 키트 조립 위치 및 체액분석용 키트를 접속부의 프로브단자와 전기적으로 연결하여 체액 분석을 시행하는 접속 위치로 연속적으로 이송하며, 상기 체액 투여 위치와 키트 조립 위치 사이, 또는 상기 키트 조립 위치와 접속 위치 사이에서 상기 로딩플레이트를 일정 거리와 일정 회수로 반복적으로 왕복 이동시켜 로딩플레이트 상의 키트본체를 진동시킴으로써 시약챔버 내의 시약과 체액을 교반하는 이송및교반부;
를 포함하는 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치. - 제1항에 있어서, 상기 이송및교반부는, 상기 로딩 위치와 체액 투여 위치와 키트 조립 위치 및 접속 위치로 연장되게 설치되는 고정유닛과, 상기 고정유닛에 이동 가능하게 설치되며 상단부에 상기 로딩플레이트가 결합되는 가동유닛으로 구성된 선형운동모듈을 포함하여, 상기 가동유닛이 고정유닛에 대해 수평 왕복 이동함으로써 로딩플레이트 상의 키트본체를 진동시키는 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치.
- 제2항에 있어서, 상기 로딩플레이트의 상부면에 상기 키트본체의 하단부가 삽입되면서 지지되는 키트가이드홈이 하측으로 오목하게 형성된 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치.
- 제1항에 있어서, 상기 체액투여부는, 임의의 방향으로 이동 가능하게 구성된 다관절 매니퓰레이터(manipulator)와, 상기 다관절 매니퓰레이터에 설치되어 체액용기에서 체액을 흡입하고 키트본체의 시약챔버 상측에서 체액을 배출하도록 음압(陰壓)과 양압(陽壓)을 발생시키는 시린지펌프유닛과, 상기 시린지펌프유닛의 선단에 분리 가능하게 설치되는 복수의 미사용 피펫(pipette)이 대기하는 피펫대기유닛, 상기 시린지펌프유닛에 결합되어 사용이 완료된 후 시린지펌프유닛에서 분리되는 피펫을 포집하는 피펫폐기유닛을 포함하는 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치.
- 제1항에 있어서, 상기 키트본체를 로딩플레이트에 안착시키기 전에 상기 키트커버는 상기 키트본체의 하부에 분리 가능하게 결합되어 운반되고, 상기 키트본체를 로딩플레이트에 안착시킬 때 상기 키트커버가 키트본체의 하부에서 분리된 후 뒤집혀서 체액 자동 분석 시스템 내로 투입되고,
상기 키트커버가 키트본체의 하부에 결합된 상태에서 키트본체의 시약챔버의 상단부는 키트본체의 상부면에 분리 가능하게 부착되는 필름 형태의 임시밀봉재에 의해 밀폐되고,
상기 키트본체는 하부면이 개방된 함체 형태로 이루어지며, 시약챔버의 외측부에 상기 키트커버가 키트본체의 하부에 결합될 때 바이오센서가 삽입되는 센서수용홈이 형성된 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치. - 제5항에 있어서, 상기 키트 조립 위치에서 키트커버가 키트본체의 상부에 결합되어 상기 바이오센서가 시약챔버에 삽입되었을 때, 바이오센서는 시약챔버의 중심축에서 일측 방향으로 편심된 위치에 배치된 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치.
- 제1항에 있어서, 상기 체액분석용 키트는, 상기 키트 조립 위치에서 키트커버를 키트본체의 상부에 결합한 후 키트커버가 키트본체에서 분리되지 않도록 키트본체에 대해 키트커버를 구속하는 록킹유닛을 더 포함하는 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210069198A KR102579228B1 (ko) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210069198A KR102579228B1 (ko) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220161630A true KR20220161630A (ko) | 2022-12-07 |
| KR102579228B1 KR102579228B1 (ko) | 2023-09-19 |
Family
ID=84441296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210069198A KR102579228B1 (ko) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102579228B1 (ko) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950014745A (ko) * | 1993-11-16 | 1995-06-16 | 배순훈 | 기름찌꺼기 배출장치가 구성된 바베큐전자렌지 |
| KR100522722B1 (ko) | 2002-06-14 | 2005-10-20 | 강구태 | 뇨분석기 |
| JP2011524004A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-08-25 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | タイタープレート、タイタープレート用の読取装置、分析装置、ならびに分析対象の検出方法 |
| KR101213221B1 (ko) | 2010-12-06 | 2012-12-18 | 안덕기 | 소변 분석기 및 그를 이용한 소변 분석방법 |
| KR101685086B1 (ko) | 2016-05-20 | 2016-12-12 | (주)큐브바이오 | 암 마커 검출에 의한 암 진단 일괄 시스템 |
| KR200489418Y1 (ko) * | 2018-07-05 | 2019-06-17 | (주)래피젠 | 체외진단검체필터용 케이스 |
| JP6786116B2 (ja) * | 2015-07-10 | 2020-11-18 | ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 | 目的化学物質の電気的測定装置およびその方法 |
-
2021
- 2021-05-28 KR KR1020210069198A patent/KR102579228B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950014745A (ko) * | 1993-11-16 | 1995-06-16 | 배순훈 | 기름찌꺼기 배출장치가 구성된 바베큐전자렌지 |
| KR100522722B1 (ko) | 2002-06-14 | 2005-10-20 | 강구태 | 뇨분석기 |
| JP2011524004A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-08-25 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | タイタープレート、タイタープレート用の読取装置、分析装置、ならびに分析対象の検出方法 |
| KR101213221B1 (ko) | 2010-12-06 | 2012-12-18 | 안덕기 | 소변 분석기 및 그를 이용한 소변 분석방법 |
| JP6786116B2 (ja) * | 2015-07-10 | 2020-11-18 | ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 | 目的化学物質の電気的測定装置およびその方法 |
| KR101685086B1 (ko) | 2016-05-20 | 2016-12-12 | (주)큐브바이오 | 암 마커 검출에 의한 암 진단 일괄 시스템 |
| KR200489418Y1 (ko) * | 2018-07-05 | 2019-06-17 | (주)래피젠 | 체외진단검체필터용 케이스 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102579228B1 (ko) | 2023-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11555823B2 (en) | Medical analysis method | |
| US6106778A (en) | Blood cell count/immunoassay apparatus using whole blood | |
| US20090155923A1 (en) | Photometric Measuring Method for a Sample Liquid, A Photometric Measuring Device, and a Mixing Container for a Photometric Measuring Device | |
| US6827904B2 (en) | Liquid dispensing apparatus and an automatic analyzing apparatus using the same | |
| EP2612154B1 (en) | Pressure monitoring of whole blood aspirations to determine completeness of whole blood mixing | |
| JPH03181853A (ja) | 酵素免疫測定用カートリツジ、それを用いた測定方法及び測定装置 | |
| CA2462484C (en) | Analyzer having a stationary multifunction probe | |
| KR101206465B1 (ko) | 분석기와, 샘플 분석 방법과, 구성요소 이송 방법 및 제조품 | |
| CN114137245A (zh) | 样本分析仪及其检测流程 | |
| JP2005537127A (ja) | 正弦波混合作用を使用して液体サンプルを混合する方法および装置 | |
| KR20040086767A (ko) | 자동화 분석기용 시료 홀더, 자동화 분석기, 그리고시료에 대한 액체 분사 또는 흡출 방법 | |
| KR20220161630A (ko) | 체액 자동 분석 시스템의 체액 및 시약 혼합장치 | |
| US20210031181A1 (en) | Cartridge and device for chemical or biological assays | |
| KR20220161629A (ko) | 체액 자동 분석 시스템 | |
| KR100759079B1 (ko) | 로봇 아암을 포함하는 의료용 자동진단장비 | |
| JPH11101798A (ja) | 全血血球免疫測定装置 | |
| CN220105053U (zh) | 一种全自动干式荧光免疫定量分析仪 | |
| KR102344405B1 (ko) | 체액 분석기 | |
| JPS6329254A (ja) | 臨床化学分析装置およびこれに用いる分析機 | |
| WO2017163567A1 (ja) | 溶液吐出装置及び溶液の吐出制御方法 | |
| KR20220160929A (ko) | 재활용 방지형 체액분석용 키트 | |
| CN117890567A (zh) | 一种血细胞分析仪 | |
| CN117460957A (zh) | 多功能样本分析设备 | |
| JPS6243139B2 (ko) |
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 |