KR20230032962A - Rotary rheometer with improved reliability and method for measuring viscosity of blood - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 회전식 레오미터 및 이를 이용한 혈액의 점도 측정 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 회전식 레오미터를 이용하여 질병의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rotational rheometer and a method for measuring the viscosity of blood using the rotational rheometer. In addition, the present invention relates to a method for providing information necessary for diagnosis or prognosis of a disease using the rotational rheometer.
레오미터(rheometer)는 점탄성이 존재하는 모든 액상 물질과 겔, 졸 등의 레올로지 특성을 측정한다. 레오미터의 종류 중 모세관식 레오미터는 관로 중간의 가느다란 관을 통해 일정 체적의 액체를 흘려 그 흐르는 시간으로부터 점도를 구하는 방식이다(한국 등록특허 제10-0533598호 참조). 한편 회전식 레오미터는 회전을 이용하여 다양한 유동을 제어하는 레오미터이고, 아주 낮은 점도에서부터 아주 높은 점도까지 다양한 물질의 레올로지 특성을 측정할 수 있다. 이와 같은 레오미터는 산업 공정에서 품질을 결정하기 위해 점도를 측정하는데 주로 사용되고 있다.A rheometer measures the rheological properties of all liquid materials, gels, and sols that have viscoelastic properties. Among the types of rheometers, the capillary rheometer is a method in which a certain volume of liquid flows through a thin tube in the middle of a pipe and the viscosity is obtained from the flowing time (see Korean Patent Registration No. 10-0533598). On the other hand, the rotational rheometer is a rheometer that controls various flows using rotation, and can measure the rheological properties of various materials from very low viscosity to very high viscosity. Such rheometers are mainly used to measure viscosity to determine quality in industrial processes.
회전식 레오미터로 측정 가능한 변수들로는 여러 레올로지 변수, 즉 점탄성계수, 저장탄성률, 손실탄성률, 복합탄성률, 점도, 전단응력, 전단율 등이 있다. 이때 회전식 레오미터에서 각속도가 일정하게 증가함에 따라 저항도 직선적으로 증가하면 뉴턴성 유체(예: 물), 비선형이면 비뉴턴성 유체(예: 로션, 치약, 혈액)이라고 한다. 상온용 점탄성 측정 레오미터와 달리 고온용 점탄성 측정 레오미터는 -100℃부터 400℃까지 시료의 온도를 조절하여 점도를 측정할 수 있다. 시료를 고온으로 만들기 위해서는 히터로 가열하며, 시료를 저온으로 만들기 위해서는 히터에 들어가는 유체를 상온의 공기가 아닌 액화 이산화탄소나 액화질소 같은 극저온 유체를 투입하여 시료를 원하는 온도로 냉각시킬 수 있다Variables that can be measured with a rotational rheometer include several rheological parameters, such as viscoelastic modulus, storage modulus, loss modulus, complex modulus, viscosity, shear stress, and shear rate. At this time, in a rotational rheometer, if the resistance increases linearly as the angular velocity increases, it is called a Newtonian fluid (eg water), and if it is non-linear, it is called a non-Newtonian fluid (eg lotion, toothpaste, blood). Unlike room temperature viscoelasticity measurement rheometers, high temperature viscoelasticity measurement rheometers can measure the viscosity by adjusting the temperature of the sample from -100°C to 400°C. In order to make the sample high temperature, it is heated with a heater, and in order to make the sample low temperature, a cryogenic fluid such as liquefied carbon dioxide or liquid nitrogen is injected into the heater instead of room temperature air to cool the sample to the desired temperature.
최근 혈액의 점도를 이용해 환자의 질환 유무를 판단하는 기술이 연구되고 있다. 예를 들어 혈액의 점도를 측정하여 당뇨나 빈혈 같은 혈액의 구성요소가 변화하는 병의 중증도를 파악하는데 활용할 수 있다. 당뇨 환자의 경우 고혈당에 의해 혈액에 많은 글루코스가 존재하고, 이 다량의 글루코스가 혈액의 적혈구들을 뭉치게 하는 접착제 같은 역할을 하게 되어 적혈구의 표면적을 작게 만들고, 적혈구의 헤모글로빈이 산소를 잘 붙잡지 못하게 되어 말초 혈관에 산소를 잘 공급하지 못하게 하여 신체의 말단부가 괴사하게 된다. 이때 레오미터로 이러한 당뇨를 가진 환자의 혈액에는 글루코스가 많다는 사실에 착안하여 혈액의 점도가 정상인보다 얼마나 높은지를 확인하여 당뇨의 중증도를 파악하고 정확한 의사의 처방을 기대할 수 있다. Recently, a technique for determining whether a patient has a disease using blood viscosity is being studied. For example, by measuring the viscosity of blood, it can be used to determine the severity of a disease in which blood components change, such as diabetes or anemia. In the case of a diabetic patient, a lot of glucose exists in the blood due to high blood sugar, and this large amount of glucose acts like a glue that binds the red blood cells together, making the surface area of the red blood cells small and preventing the hemoglobin of the red blood cells from holding oxygen well. As a result, oxygen cannot be supplied to the peripheral blood vessels, resulting in necrosis of the extremities of the body. At this time, focusing on the fact that the blood of patients with diabetes has a lot of glucose, the rheometer checks how much the viscosity of the blood is higher than that of normal people, so that the severity of diabetes can be grasped and an accurate prescription can be expected.
한편, 회전식 레오미터를 사용하여 혈액 분석을 하기 위해서는, 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 혈액을 배치하여 밀착시킨 후 작동해야 한다. 이에 따라 상부 플레이트 및 하부 플레이트는 혈액과 접촉하게 되며, 이러한 접촉면은 혈액에 의해 오염되어 추후 다른 시료의 점도 측정 시 오차를 초래할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 혈액의 점도 측정 전이나 후에 반드시 상부 플레이트와 하부 플레이트의 접촉면을 세척해야 하는데, 이러한 세척과정은 시간과 비용이 소요될 뿐 아니라 세척에 의하여 오히려 상기 접촉면이 오염되어 추후 점도분석에 영향을 줄 수도 있다. On the other hand, in order to analyze blood using a rotational rheometer, it is necessary to place blood between an upper plate and a lower plate and bring them into close contact with each other before operation. Accordingly, the upper plate and the lower plate come into contact with blood, and such contact surfaces are contaminated by blood, which may cause an error when measuring the viscosity of another sample later. In order to prevent this, the contact surfaces of the upper and lower plates must be washed before or after measuring the viscosity of blood. This washing process not only takes time and money, but also contaminates the contact surfaces by washing, affecting later viscosity analysis. can also give
종래의 레오미터는 혈액의 레올로지 특성을 측정한 후 혈액 샘플과 접촉된 부분을 세척하고 다시 사용해야 했기 때문에 진료 현장에서 다수를 측정하기에 곤란하며 위생적이지도 않은 문제가 있었다.Conventional rheometers have problems in that it is difficult to measure a large number in a medical field and is not hygienic because a part in contact with a blood sample must be washed and reused after measuring the rheological characteristics of blood.
이에 레오미터의 상/하부 플레이트에 일회용 키트를 장착한 뒤 혈액 샘플을 로딩하는 방식이 개발되었으나, 종래에는 플레이트와 키트 간에 후크(hook)와 같은 결합 수단을 이용함으로써 키트의 장/탈착이 불편하고, 특히 결합 과정에서 기계적인 변형이나 유격이 발생하여 미세한 간격을 조절하는데 어려움이 있었다.Accordingly, a method of loading a blood sample after mounting a disposable kit on the upper and lower plates of the rheometer has been developed. , in particular, it was difficult to adjust the fine gap due to mechanical deformation or play occurring during the bonding process.
이에 본 발명자들이 연구한 결과, 레오미터의 플레이트와 키트 간에 기계적인 결합 방식이 아닌 자기력 또는 진공력에 의한 결합 방식을 이용함으로써, 보다 손쉬운 키트의 장탈착이 가능하고 소량의 혈액의 점도를 측정하기 위해 상/하부 키트 간의 간격을 미세하게 조절하는 경우에도 측정 신뢰성을 향상시킬 수 있었다.Accordingly, as a result of research by the present inventors, by using a coupling method by magnetic force or vacuum force rather than a mechanical coupling method between the rheometer plate and the kit, it is possible to attach and detach the kit more easily and to measure the viscosity of a small amount of blood Even when the interval between the upper and lower kits was finely adjusted, the reliability of the measurement could be improved.
따라서 본 발명의 과제는 신뢰성이 우수하면서 간편하고 위생적인 혈액 측정이 가능한 회전식 레오미터, 이를 이용하여 혈액의 점도를 측정하는 방법, 및 이를 질병의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to provide a rotational rheometer capable of measuring blood in a convenient and hygienic manner while having excellent reliability, a method for measuring blood viscosity using the rotational rheometer, and a method for providing information necessary for diagnosis or prognosis of diseases using the rotational rheometer will be.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 평행한 상부 플레이트와 하부 플레이트; 상기 상부 플레이트의 하면에 결합되는 상부 키트; 및 상기 하부 플레이트의 상면에 결합되는 하부 키트를 포함하고, 상기 결합이 자기력 및 진공력 중 적어도 하나에 의해 조절되고, 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트 사이에 시험 샘플이 배치되는, 회전식 레오미터가 제공된다.According to one aspect of the invention, the upper plate and the lower plate parallel to each other; an upper kit coupled to a lower surface of the upper plate; And a lower kit coupled to the upper surface of the lower plate, wherein the coupling is controlled by at least one of magnetic force and vacuum force, and a test sample is disposed between the upper kit and the lower kit. A rotational rheometer is provided do.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 회전식 레오미터를 사용하여, 대상체로부터 분리된 혈액의 점도를 측정하는 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a method for measuring the viscosity of blood separated from a subject using the rotational rheometer is provided.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 회전식 레오미터를 이용하여, 대상체로부터 분리된 혈액의 점도를 측정하는 단계; 및 상기 혈액의 점도를 질병의 진단 또는 예후에 이용하는 단계를 포함하는, 질병의 진단 또는 예후에 필요한 정보의 제공 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, measuring the viscosity of blood separated from the object using the rotational rheometer; and using the viscosity of the blood for diagnosis or prognosis of a disease.
본 발명의 회전식 레오미터는 일회용 키트를 도입하여, 점도를 측정한 뒤에 샘플을 쉽고 위생적으로 제거할 수 있다.The rotational rheometer of the present invention introduces a disposable kit, and the sample can be easily and hygienically removed after measuring the viscosity.
특히 본 발명의 회전식 레오미터는 상/하부 플레이트와 상/하부 키트의 결합이 자기력 또는 진공력에 의해 조절되기 때문에, 결합에 따른 변형이나 유격이 없어, 상/하부 키트 간에 간격을 미세하게 하더라도 측정 결과의 신뢰성을 우수하게 유지할 수 있다. 따라서 본 발명의 회전식 레오미터는 점탄성을 갖는 다양한 액상 물질과 겔, 졸 등의 레올로지 측정에 사용될 수 있고, 특히 소량의 샘플링만 가능한 혈액의 점도 측정에 적합하다.In particular, in the rotational rheometer of the present invention, since the coupling between the upper and lower plates and the upper and lower kits is controlled by magnetic force or vacuum force, there is no deformation or play due to the coupling, so even if the gap between the upper and lower kits is fine, measurement can be performed. The reliability of the results can be maintained excellently. Accordingly, the rotational rheometer of the present invention can be used to measure the rheology of various liquid substances, gels, and sols having viscoelasticity, and is particularly suitable for measuring the viscosity of blood, which can only be sampled in a small amount.
아울러 본 발명의 회전식 레오미터는 모세관식 등 다른 방식의 레오미터에 비해 빠른 점도 측정이 가능하여 혈액 응고방지제를 사용하지 않아도 되며, 간편하고 신속하게 질병의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공할 수 있다.In addition, the rotational rheometer of the present invention can measure viscosity faster than other types of rheometers such as capillary type, so there is no need to use anticoagulants, and it can provide information necessary for diagnosis or prognosis of diseases simply and quickly. .
도 1은 일 구현예에 따른 회전식 레오미터의 구성도를 나타낸 것이다.
도 2a 및 2b는 일 구현예에 따른 회전식 레오미터의 상부 플레이트의 하면 및 하부 플레이트의 상면을 각각 나타낸다.
도 3a 및 3b는 일 구현예에 따른 회전식 레오미터의 상부 키트 및 하부 키트를 각각 나타낸다.
도 4는 일 구현예에 따른 회전식 레오미터의 정면도를 나타낸 것이다.
도 5는 일 구현예에 따른 회전식 레오미터를 이용하여 혈액의 점도를 측정하고, 질병의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법을 나타낸다.
도 6a 내지 6c는 시험예 2에서 회전식 레오미터를 이용한 혈액의 점도 측정 결과를 확률 밀도 함수로 나타낸 것이다.
1 shows a configuration diagram of a rotational rheometer according to an embodiment.
2a and 2b respectively show a lower surface of an upper plate and an upper surface of a lower plate of a rotational rheometer according to an embodiment.
3a and 3b respectively show an upper kit and a lower kit of a rotational rheometer according to an embodiment.
4 is a front view of a rotational rheometer according to an embodiment.
5 illustrates a method of measuring blood viscosity using a rotational rheometer and providing information necessary for diagnosis or prognosis of a disease, according to an embodiment.
6a to 6c show the results of blood viscosity measurement using a rotational rheometer in Test Example 2 as a probability density function.
이하의 설명에 있어서, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 상/하에 형성되거나 서로 연결 또는 결합된다는 기재는, 이들 구성요소 간에 직접 또는 또 다른 구성요소를 개재하여 간접적으로 형성, 연결 또는 결합되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상/하에 대한 기준은 대상을 관찰하는 방향에 따라 달라질 수 있는 것으로 이해하여야 한다. In the following description, the description that one component is formed above/under another component or is connected or coupled to each other does not mean that these components are formed, connected, or coupled directly or indirectly through another component. All inclusive. In addition, it should be understood that the criterion for the top/bottom of each component may vary according to the direction in which the object is observed.
본 명세서에서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장되거나 생략될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기와 다를 수 있다.If it is determined that a detailed description of a known configuration or function related to the present specification may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the size of each component in the drawings may be exaggerated or omitted for description, and may differ from the actually applied size.
본 명세서에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. "Including" a component in this specification means that other components may be further included, not excluding other components, unless otherwise stated.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석되어야 한다.In this specification, singular expressions should be interpreted as meaning including the singular or plural interpreted in context unless otherwise specified.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to the drawings below.
회전식 레오미터rotational rheometer
본 발명의 일 측면에 따르면, 시험 샘플이 배치되는 키트와 상하부 플레이트 간의 결합이 자기력 및/또는 진공력에 의해 조절되는 회전식 레오미터를 제공한다.According to one aspect of the present invention, a rotational rheometer in which coupling between a kit on which a test sample is placed and upper and lower plates is controlled by magnetic force and/or vacuum force is provided.
도 1은 일 구현예에 따른 회전식 레오미터를 나타낸 것이다.1 shows a rotational rheometer according to one embodiment.
도 1을 참조하여, 일 구현예에 따른 회전식 레오미터(10)는 서로 평행한 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(210); 상기 상부 플레이트(110)의 하면에 결합되는 상부 키트(120); 및 상기 하부 플레이트(210)의 상면에 결합되는 하부 키트(220)를 포함한다. 상기 상부 키트(120) 및 상기 하부 키트(220) 사이에 시험 샘플(20)이 배치된다.Referring to FIG. 1 , a
상기 회전식 레오미터(10)에서 상부 플레이트(110)와 상부 키트(120) 간의 결합, 및 하부 플레이트(210)와 하부 키트(220) 간의 결합은 비기계적 방식, 구체적으로 자기력 및 진공력 중 적어도 하나에 의해 이루어진다.In the
상기 자기력은 예를 들어 자석을 이용하여 부여할 수 있고, 구체적으로 자석과 금속 등 강자성체 간의 결합력으로 구현될 수 있다. 상기 진공력은 예를 들어 흡착 홀을 통해 부여할 수 있고, 구체적으로 흡착 홀을 통해 가해진 진공에 의한 흡착력으로 구현될 수 있다.The magnetic force may be imparted using, for example, a magnet, and may be specifically implemented as a binding force between a magnet and a ferromagnetic material such as metal. The vacuum force may be applied, for example, through an adsorption hole, and may be specifically implemented as an adsorption force by a vacuum applied through an adsorption hole.
상기 자기력 및 진공력은, 상/하부 플레이트와 상/하부 키트를 각각 결합한 후 이들을 분리시키는데 필요한 힘에 해당한다. 구체적인 일례로서, 상기 상부 키트와 결합된 상기 상부 플레이트, 또는 상기 하부 키트와 결합된 상기 하부 플레이트를 결합 면에 수직한 방향을 따라 500 mm/분의 속도로 잡아당겨 이들이 분리될 때 가해진 힘(kgf)을 측정하여 자기력 또는 진공력을 결정할 수 있다. 또한 상기 방법을 통해서 자기력 또는 진공력을 원하는 수준으로 조절할 수 있다.The magnetic force and the vacuum force correspond to forces required to separate the upper/lower plates and the upper/lower kits after they are coupled to each other. As a specific example, the upper plate coupled with the upper kit or the lower plate coupled with the lower kit is pulled along a direction perpendicular to the coupling surface at a rate of 500 mm/min to separate the applied force (kgf ) can be measured to determine the magnetic or vacuum force. In addition, the magnetic force or the vacuum force can be adjusted to a desired level through the above method.
상기 방식으로 결정되는 자기력 및 진공력은 각각 0.1 kgf 내지 10.0 kgf일 수 있고, 예를 들어 0.5 kgf 내지 5.0 kgf일 수 있다. 구체적인 일례로서, 상기 방식으로 결정되는 자기력 및 진공력은 각각 1.0 kgf 내지 3.0 kgf일 수 있다. 상기 바람직한 범위 내일 때 키트의 장착과 탈착이 용이할 뿐 아니라 결합 후 치수안정성 면에서 보다 유리할 수 있다. 보다 구체적인 일례로서, 상기 방식으로 결정되는 자기력 및 진공력은 각각 1.5 kgf 내지 3.0 kgf일 수 있다. The magnetic force and the vacuum force determined in this way may be 0.1 kgf to 10.0 kgf, respectively, and may be, for example, 0.5 kgf to 5.0 kgf. As a specific example, the magnetic force and the vacuum force determined in the above manner may be 1.0 kgf to 3.0 kgf, respectively. When it is within the above preferred range, it may be more advantageous in terms of dimensional stability after coupling as well as easy installation and detachment of the kit. As a more specific example, the magnetic force and the vacuum force determined in the above manner may be 1.5 kgf to 3.0 kgf, respectively.
본 발명의 회전식 레오미터는 일회용 키트를 도입하여, 점도를 측정한 뒤에 샘플을 쉽고 위생적으로 제거할 수 있다. The rotational rheometer of the present invention introduces a disposable kit, and the sample can be easily and hygienically removed after measuring the viscosity.
특히 본 발명의 회전식 레오미터는 상/하부 플레이트와 상/하부 키트의 결합이 자기력 또는 진공력에 의해 조절되기 때문에, 결합에 따른 변형이나 유격이 없어, 상/하부 키트 간에 간격을 미세하게 하더라도 측정 결과의 신뢰성을 우수하게 유지할 수 있다. 따라서 본 발명의 회전식 레오미터는 점탄성을 갖는 다양한 액상 물질과 겔, 졸 등의 레올로지 측정에 사용될 수 있고, 특히 소량의 샘플링만 가능한 혈액의 점도 측정에 적합하다.In particular, in the rotational rheometer of the present invention, since the coupling between the upper and lower plates and the upper and lower kits is controlled by magnetic force or vacuum force, there is no deformation or play due to the coupling, so even if the gap between the upper and lower kits is fine, measurement can be performed. The reliability of the results can be maintained excellently. Accordingly, the rotational rheometer of the present invention can be used to measure the rheology of various liquid substances, gels, and sols having viscoelasticity, and is particularly suitable for measuring the viscosity of blood, which can only be sampled in a small amount.
아울러 본 발명의 회전식 레오미터는 모세관식 등 다른 방식의 레오미터에 비해 빠른 점도 측정이 가능하여 혈액 응고방지제를 사용하지 않아도 되며, 간편하고 신속하게 질병의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공할 수 있다.In addition, the rotational rheometer of the present invention can measure viscosity faster than other types of rheometers such as capillary type, so there is no need to use anticoagulants, and it can provide information necessary for diagnosis or prognosis of diseases simply and quickly. .
이하 본 발명의 회전식 레오미터의 구성 성분을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, components of the rotational rheometer of the present invention will be described in detail.
상하부 플레이트upper and lower plates
상기 회전식 레오미터에서 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트는 일정한 간격을 두고 서로 병렬적으로 평행하게 구비된다.In the rotational rheometer, the upper plate and the lower plate are provided in parallel with each other at regular intervals.
상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트는 평평하고 납작한 형상을 가지며 두께는 예를 들어 0.3 mm 내지 5 mm, 구체적으로 0.5 mm 내지 2 mm일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The upper plate and the lower plate may have a flat and flat shape and have a thickness of, for example, 0.3 mm to 5 mm, specifically 0.5 mm to 2 mm, but are not limited thereto.
도 2a 및 2b는 일 구현예에 따른 회전식 레오미터의 상부 플레이트의 하면 및 하부 플레이트의 상면을 각각 나타낸다.2a and 2b respectively show a lower surface of an upper plate and an upper surface of a lower plate of a rotational rheometer according to an embodiment.
도 2a 및 2b를 참조하여, 본 명세서에서는 상기 상부 플레이트의 하면(111) 및 상기 하부 플레이트의 상면(211)이 원형인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.Referring to FIGS. 2A and 2B , in the present specification, the
상기 상부 플레이트의 하면과 상기 하부 플레이트의 상면의 면적은 서로 동일하거나 또는 다를 수 있다. 일례로서, 상기 하부 플레이트의 하면은 상기 상부 플레이트의 상면에 비해 연장된 더 넓은 면적을 가질 수 있다. 이 경우 회전식 레오미터의 작동 중에 시험 샘플이 회전력에 의해 외곽으로 이동하여 하부 플레이트를 벗어나는 우려를 줄일 수 있다.Areas of the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate may be the same as or different from each other. As an example, the lower surface of the lower plate may have a wider area than the upper surface of the upper plate. In this case, it is possible to reduce the concern that the test sample moves out of the lower plate by the rotational force during operation of the rotational rheometer.
또한 예를 들어 상기 상부 플레이트의 하면(111)과 상기 하부 플레이트의 상면(211)의 직경은 각각 30 mm 내지 80 mm일 수 있고, 보다 구체적으로 40 mm 내지 60 mm일 수 있다. 일례로서, 상기 상부 플레이트의 하면(111)의 직경은 30 mm 내지 60 mm일 수 있고, 상기 하부 플레이트의 상면(211)의 직경은 40 mm 내지 80 mm일 수 있다.Also, for example, the diameter of the
상기 상부 플레이트의 하면(111) 및 상기 하부 플레이트의 상면(211)은 자기력 및/또는 진공력에 의한 결합 수단(115, 215)을 가질 수 있다. 상기 결합 수단(115, 215)은 상부 플레이트의 하면(111)과 하부 플레이트의 상면(211)에서 중심부에 배치되거나 또는 그 외 위치, 예를 들어 표면의 둘 이상의 위치에 규칙적인 배열로 배치될 수 있고, 구체적으로 상부 플레이트의 하면과 하부 플레이트의 상면이 원형인 경우 원주를 따라 원주와 나란히 둘 이상 배치될 수 있다.The
일 구체예에 따르면, 상기 상부 플레이트의 하면(111)의 중심부에 직경 5 mm 내지 30 mm의 결합 수단을 가질 수 있으며, 상기 결합 수단의 평면 형상은 원형일 수 있다.According to one embodiment, a coupling means having a diameter of 5 mm to 30 mm may be provided at the center of the
다른 구체예에 따르면, 상기 상부 플레이트의 하면(111)의 둘 이상의 위치에 직경 5 mm 내지 20 mm의 결합 수단을 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 규칙적인 배열로 4 내지 12개의 결합 수단을 가질 수 있다.According to another embodiment, it may have coupling means having a diameter of 5 mm to 20 mm at two or more positions on the
또 다른 구체예에 따르면, 상기 상부 플레이트의 하면(111)의 원주를 따라(원주 안쪽으로) 원주와 나란히 배치되는 직경 5 mm 내지 20 mm의 결합 수단을 둘 이상 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 원주를 따라 원주와 나란히 일정 간격으로 4 내지 12개의 결합 수단을 가질 수 있다.According to another embodiment, along the circumference of the
또 다른 구체예에 따르면, 상기 하부 플레이트의 상면(211)의 중심부에 직경 5 mm 내지 30 mm의 결합 수단을 가질 수 있으며, 상기 결합 수단의 평면 형상은 원형일 수 있다.According to another embodiment, a coupling means having a diameter of 5 mm to 30 mm may be provided at the center of the
또 다른 구체예에 따르면, 상기 하부 플레이트의 상면(211)의 둘 이상의 위치에 직경 5 mm 내지 20 mm의 결합 수단을 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 규칙적인 배열로 6 내지 20개의 결합 수단을 가질 수 있다.According to another embodiment, coupling means having a diameter of 5 mm to 20 mm may be provided at two or more locations on the
또 다른 구체예에 따르면, 상기 하부 플레이트의 상면(211)의 원주를 따라(원주 안쪽으로) 원주와 나란히 배치되는 직경 5 mm 내지 20 mm의 결합 수단을 둘 이상 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 원주를 따라 원주와 나란히 일정 간격으로 6 내지 20개의 결합 수단을 가질 수 있다.According to another specific embodiment, two or more coupling means having a diameter of 5 mm to 20 mm disposed along the circumference of the
또 다른 구체예에 따르면, 상기 하부 플레이트의 상면(211)의 제 1 원주 및 제 2 원주를 따라 각각 직경 5 mm 내지 20 mm의 결합 수단을 둘 이상 가질 수 있으며, 여기서 상기 제 1 원주는 상기 제 2 원주보다 지름이 작으며, 상기 제 1 원주를 따라 상기 제 1 원주와 나란히 일정 간격으로 4 내지 10개의 결합 수단을 가지고, 상기 제 2 원주를 따라 상기 제 2 원주와 나란히 일정 간격으로 10 내지 20개의 결합 수단을 가질 수 있다.According to another embodiment, two or more coupling means each having a diameter of 5 mm to 20 mm may be provided along the first circumference and the second circumference of the
일례로서, 상기 상부 플레이트의 하면 및 상기 하부 플레이트의 상면은 자기력에 의한 결합 수단, 예를 들어 하나 이상의 자석을 가질 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 상부 플레이트의 하면은 중심부에 배치되는 자석을 가질 수 있다. 또한, 상기 하부 플레이트의 상면도 중심부에 배치되는 자석을 가질 수 있다. 또한 상기 상부 플레이트의 하면은 중심 외의 위치에 배치되는 자석을 가질 수 있으며, 하부 플레이트도 마찬가지이다. 예를 들어, 상기 상부 플레이트의 하면 및 상기 하부 플레이트의 상면은 원형이고, 원주를 따라 원주와 나란히 배치되는 둘 이상의 자석을 가질 수 있다. 상기 자석은 예를 들어 상기 상부 플레이트의 하면 및 상기 하부 플레이트의 상면에 접착될 수 있다. 또는, 상기 상부 플레이트의 하면 및 상기 하부 플레이트의 상면에 자석을 안착할 수 있는 홈이 하나 이상 구비되고, 상기 각각의 홈에 자석이 안착될 수 있다.As an example, the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate may have coupling means by magnetic force, for example, one or more magnets. As a specific example, the lower surface of the upper plate may have a magnet disposed in the center. In addition, the upper surface of the lower plate may also have a magnet disposed in the center. In addition, the lower surface of the upper plate may have a magnet disposed at an off-center position, and the lower plate is the same. For example, the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate may be circular, and may have two or more magnets arranged along the circumference along the circumference. The magnet may be attached to, for example, a lower surface of the upper plate and an upper surface of the lower plate. Alternatively, one or more grooves for mounting a magnet may be provided on the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate, and the magnet may be seated in each of the grooves.
다른 예로서, 상기 상부 플레이트의 하면 및 상기 하부 플레이트의 상면은 진공력에 의한 결합 수단, 구체적으로 하나 이상의 흡착 홀을 가질 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 상부 플레이트의 하면은 중심부에 배치되는 흡착 홀을 가질 수 있다. 또한, 상기 하부 플레이트의 상면도 중심부에 배치되는 흡착 홀을 가질 수 있다. 또한 상기 상부 플레이트의 하면은 중심 이외의 위치에 배치되는 흡착 홀을 가질 수 있으며, 상기 하부 플레이트의 상면도 마찬가지이다. 예를 들어, 상기 상부 플레이트의 하면 및 상기 하부 플레이트의 상면은 원주를 따라 원주와 나란히 배치되는 둘 이상의 흡착 홀을 가질 수 있다. 상기 흡착 홀은 예를 들어 상기 상부 플레이트의 하면 및 상기 하부 플레이트의 상면에 형성되어 공압(pneumatic) 방식으로 작동할 수 있다. 상기 흡착 홀은 진공 펌프와 연결될 수 있으며 이를 위해 상/하부 플레이트에 내부 유로나 노즐 또는 파이프가 더 구비될 수 있다.As another example, the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate may have coupling means by vacuum force, specifically, one or more suction holes. As a specific example, the lower surface of the upper plate may have a suction hole disposed in the center. In addition, the upper surface of the lower plate may also have a suction hole disposed in the center. In addition, the lower surface of the upper plate may have a suction hole disposed at a location other than the center, and the upper surface of the lower plate is the same. For example, the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate may have two or more suction holes arranged along the circumference and parallel to the circumference. For example, the suction hole may be formed on the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate to operate in a pneumatic manner. The suction hole may be connected to a vacuum pump, and for this purpose, an internal passage, a nozzle, or a pipe may be further provided on the upper and lower plates.
상기 상부 플레이트(110) 및 상기 하부 플레이트(210)에서 자석이나 흡착 홀과 같은 결합 수단(115, 215) 이외의 몸체는 금속으로 구성될 수 있다. 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트의 몸체를 구성하는 금속은 예를 들어 알루미늄, 철 등의 1종 이상의 금속일 수 있다.In the
상하부 키트upper and lower kits
도 3a 및 3b는 일 구현예에 따른 회전식 레오미터의 상부 키트 및 하부 키트를 각각 나타낸다.3a and 3b respectively show an upper kit and a lower kit of a rotational rheometer according to an embodiment.
도 3a 및 3b를 참조하여, 상기 상부 키트(120) 및 상기 하부 키트(220)는 가장자리에 하나 이상의 외곽 가이드부(123, 223)를 더 포함할 수 있다. 상기 외곽 가이드부는 상기 상부 키트와 상기 하부 키트를 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 각각 정렬할 수 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B , the
일례로서, 상기 외곽 가이드부는 상기 상부 키트 또는 상기 하부 키트의 가장자리의 전면을 따라 돌출된 연속적인 측벽 형상을 가질 수 있다. 다른 예로서, 상기 외곽 가이드부는 상기 상부 키트 또는 상기 하부 키트의 가장자리 중에서 일부 면만 돌출된 형상을 가질 수 있다. 다만 상기 외곽 가이드부는 후크와 같은 기계적인 결합 수단을 갖지 않는다. 따라서 상기 외곽 가이드부는 상/하부 키트와 상/하부 플레이트 간의 수평 방향의 정렬에 기여할 뿐 이들 간의 결합에는 관여하지 않는다.As an example, the outer guide part may have a continuous sidewall shape protruding along the front surface of the edge of the upper kit or the lower kit. As another example, the outer guide part may have a shape in which only a portion of an edge of the upper kit or the lower kit protrudes. However, the outer guide portion does not have a mechanical coupling means such as a hook. Accordingly, the outer guide portion only contributes to horizontal alignment between the upper/lower kits and the upper/lower plates, but does not participate in coupling between them.
상기 하부 키트는 중앙에 샘플 로딩부(226) 및 그 외곽에 샘플 수용부(227)를 더 포함할 수 있다. 상기 샘플 로딩부(226)는 그 표면에 시험 샘플이 올려지고 상기 상부 키트와 대면하게 되는 부분으로서, 상기 상부 키트와 거의 동일한 직경을 가질 수 있다. 상기 샘플 수용부(227)는 상기 샘플 로딩부(226)에 비해 낮은 기저면을 갖도록 움푹한 형상을 가지며, 점도 측정 시에 회전력에 의해 상기 샘플 로딩부의 외곽으로 벗어나는 시험 샘플을 수용함으로써 레오미터의 오염을 방지할 수 있다.The lower kit may further include a
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 1회 측정 이후 교체되는 일회용 키트일 수 있다.The upper kit and the lower kit may be disposable kits that are replaced after one measurement.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트 중 어느 것도 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트와의 기계적인 결합 수단을 포함하지 않는다. 일 구현예에 따르면 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트 중 어느 것도 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트와 결합하기 위한 후크(hook)를 포함하지 않는다. 이와 같은 기계적인 결합 수단은 키트와 플레이트 간의 장착 및 탈착을 불편하게 하고, 특히 결합 과정에서 키트의 기계적인 변형이나 유격이 발생하여 측정 결과의 신뢰성을 저하시키게 된다. 그러나 본 발명에 따르면 플레이트 키트 간의 결합을 자기력 및/또는 진공력에 의해 조절하므로, 기계적인 결합 수단이 필요치 않아서 상/하부 키트 간의 미세한 간격을 일정하게 유지할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, neither of the upper kit and the lower kit includes a means for mechanical coupling with the upper plate or the lower plate. According to one embodiment, neither of the upper kit and the lower kit includes a hook for engaging with the upper plate or the lower plate. Such a mechanical coupling means makes mounting and dismounting between the kit and the plate inconvenient, and in particular, mechanical deformation or clearance of the kit occurs during the coupling process, thereby reducing reliability of measurement results. However, according to the present invention, since the coupling between the plate kits is controlled by magnetic force and/or vacuum force, a mechanical coupling means is not required, so that a fine distance between the upper and lower kits can be maintained constant.
상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트가 하나 이상의 자석을 가질 경우, 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 상기 자석과 대응하는 부분(125, 225)에 강자성체를 가질 수 있다. 상기 강자성체는 자석과 자기력을 가지는 금속이라면 특별히 한정되지 않으며, 구체적으로 철을 포함할 수 있다.When the upper plate and the lower plate have one or more magnets, the upper kit and the lower kit may have ferromagnetic materials at
일 구현예에 따르면, 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 강자성체로 구성될 수 있다. 즉 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 강자성체의 단일 성분으로 구성될 수 있다. 구체적인 일례로서, 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 철로 구성될 수 있다. According to one embodiment, the upper kit and the lower kit may be composed of a ferromagnetic material. That is, the upper kit and the lower kit may be composed of a single component of ferromagnetic material. As a specific example, the upper kit and the lower kit may be made of iron.
다른 구현예에 따르면, 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 일부에 강자성체를 포함할 수 있다. 즉 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 강자성체 및 그 외 다른 성분의 복합체로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 상기 자석과 대응하는 부분에 강자성체를 포함하고, 그 외 부분은 다른 성분, 예를 들어 플라스틱으로 구성될 수 있다.According to another embodiment, the upper kit and the lower kit may partially include a ferromagnetic material. That is, the upper kit and the lower kit may be composed of a ferromagnetic material and a composite of other components. Specifically, the upper kit and the lower kit may include a ferromagnetic material in a portion corresponding to the magnet, and other portions may be made of other components, such as plastic.
구체적인 일례로서, 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 플라스틱 몸체를 가지고, 상기 플라스틱 몸체는 상기 자석과 대응하는 부분에 부착된 철을 포함할 수 있다. 또는, 상기 플라스틱 몸체는 상기 자석과 대응하는 부분에 하나 이상의 안착 홈을 가지고, 상기 안착 홈에 철이 삽입될 수 있다.As a specific example, the upper kit and the lower kit may have a plastic body, and the plastic body may include iron attached to a portion corresponding to the magnet. Alternatively, the plastic body may have one or more seating grooves at a portion corresponding to the magnet, and an iron may be inserted into the seating groove.
상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트는 하나 이상의 흡착 홀을 가질 경우, 상기 흡착 홀을 통해 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트의 표면에 진공이 가해질 수 있다. 이 경우 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 예를 들어 플라스틱으로 구성될 수 있다.When the upper plate and the lower plate have one or more suction holes, vacuum may be applied to the surfaces of the upper kit and the lower kit through the suction holes. In this case, the upper kit and the lower kit may be made of, for example, plastic.
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트를 구성하는 플라스틱 몸체는 고분자 조성물을 사출 성형하여 제조될 수 있다. The plastic bodies constituting the upper kit and the lower kit may be manufactured by injection molding a polymer composition.
상기 고분자 조성물은 열가소성 수지, 항균제 및 열안정제를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 고분자 조성물은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 항균제 1 내지 10 중량부 및 열안정제 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.The polymer composition may include a thermoplastic resin, an antibacterial agent and a heat stabilizer. For example, the polymer composition may include 1 to 10 parts by weight of an antimicrobial agent and 1 to 5 parts by weight of a heat stabilizer based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
상기 열가소성 수지로는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 아크릴 공중합체 등의 아크릴 수지; 폴리스티렌; 폴리카보네이트; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르; 폴리아미드; 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)등이 제한 없이 사용될 수 있다. 일례로 상기 열가소성 수지로는 아크릴 수지 및 폴리스티렌이 동시에 사용될 수 있으며, 이때 아크릴 수지 및 폴리스티렌의 중량비는 70~90 : 10~30 일 수 있고, 상기 중량비 범위 내에서 조성물의 투명성, 내열성, 표면평탄성이 보다 향상될 수 있다. Examples of the thermoplastic resin include acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, and an acrylic copolymer; polystyrene; polycarbonate; polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; polyamide; Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and the like can be used without limitation. For example, as the thermoplastic resin, an acrylic resin and polystyrene may be used at the same time. In this case, the weight ratio of the acrylic resin and polystyrene may be 70 to 90: 10 to 30, and the transparency, heat resistance, and surface flatness of the composition within the weight ratio range may be improved. can be further improved.
상기 항균제는 항균 작용, 살균 작용 등을 부여하기 위하여 사용되며, 산화아연, 실리카, 알루미나, 제올라이트, 벤토나이트, 은 분말, 은이온 항균제 분말, 아연 분말, 구리 분말 등이 사용될 수 있다. 상기 항균제의 함량은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부일 수 있고, 상기 함량 범위 내에서 항균성이 우수하면서 과다 첨가로 인한 투명성과 내열성의 저하를 방지할 수 있다. The antibacterial agent is used to impart antibacterial activity and bactericidal activity, and zinc oxide, silica, alumina, zeolite, bentonite, silver powder, silver ion antimicrobial agent powder, zinc powder, copper powder, and the like may be used. The amount of the antimicrobial agent may be 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and excellent antibacterial properties within the above content range may prevent deterioration in transparency and heat resistance due to excessive addition.
상기 열안정제는 내후성, 내열성 및 내구성을 향상시키기 위하여 사용되며, 페놀 항산화제, 알킬화 모노페놀, 알킬티오메틸페놀, 하이드로퀴논, 알킬화 하이드로퀴논, 하이드록시벤질, 트리아진 등이 제한 없이 사용될 수 있다. 상기 열안정제의 함량은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부일 수 있으며, 상기 함량 범위 내에서 내후성, 내열성 및 내구성이 향상되면서 과다 첨가로 인한 투명성 및 가공성의 저하를 방지할 수 있다. The heat stabilizer is used to improve weatherability, heat resistance, and durability, and phenolic antioxidants, alkylated monophenols, alkylthiomethylphenols, hydroquinones, alkylated hydroquinones, hydroxybenzyls, triazines, and the like may be used without limitation. The content of the heat stabilizer may be 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and weather resistance, heat resistance and durability are improved within the above content range, and transparency and processability deterioration due to excessive addition can be prevented.
또한 상기 고분자 조성물은 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 혈액의 점도를 측정할 경우 혈액에는 많은 양의 수분이 포함되어 있으므로, 혈액과 상하부 샘플 홀더 간의 젖음성을 향상시키기 위하여 실란 커플링제가 사용될 수 있다. 상기 실란 커플링제는 유기 화합물과 결합할 수 있는 유기 관능기 및 무기물과 반응할 수 있는 가수분해기를 가지며, 조성물의 계면 접착력을 향상시켜 내구성, 내후성, 내열성 등을 향상시킬 수 있다. 상기 실란 커플링제로는 알킬기 함유 실란 커플링제, 아미노기 함유 실란 커플링제, 에폭시기 함유 실란 커플링제, 아크릴레이트기 함유 실란커플링제, 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제, 메르캅토기 함유 실란 커플링제, 불소기 함유 실란 커플링제, 비닐기 함유 실란 커플링제 등이 사용된다. 구체적인 예로서, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 60~80 중량% 및 에폭시기 함유 실란 커플링제 20~40 중량%로 구성되는 실란 커플링제 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다. 상기 에폭시기 함유 실란 커플링제로는 2-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, 2-글리시독시에틸메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-글리시독시에틸트리메톡시실란, 2-글리시독시에틸트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필메틸디메톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필트리메톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필트리에톡시실란 등이 있다. 상기 실란 커플링제의 함량은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부일 수 있으며, 상기 함량 범위 내에서 실란 커플링제의 효과가 발휘되면서 과다 첨가로 인한 계면 접착성 및 내열성 저하를 방지할 수 있다. In addition, the polymer composition may further include a silane coupling agent. When the viscosity of blood is measured, since blood contains a large amount of water, a silane coupling agent may be used to improve wettability between the blood and the upper and lower sample holders. The silane coupling agent has an organic functional group capable of bonding with an organic compound and a hydrolysis group capable of reacting with an inorganic material, and improves interfacial adhesion of the composition to improve durability, weather resistance, heat resistance, and the like. Examples of the silane coupling agent include an alkyl group-containing silane coupling agent, an amino group-containing silane coupling agent, an epoxy group-containing silane coupling agent, an acrylate group-containing silane coupling agent, an isocyanate group-containing silane coupling agent, a mercapto group-containing silane coupling agent, and a fluorine group-containing agent. A silane coupling agent, a silane coupling agent containing a vinyl group, and the like are used. As a specific example, a silane coupling agent mixture composed of 60 to 80% by weight of an acrylate group-containing silane coupling agent and 20 to 40% by weight of an epoxy group-containing silane coupling agent may be used. The acrylate group-containing silane coupling agent includes 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltri ethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane and the like. The epoxy group-containing silane coupling agent includes 2-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, 2-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxy Silane, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxyethyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2-(3 ,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyldiethoxysilane, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)propylmethyldimethoxysilane, 3-( 3,4-epoxycyclohexyl)propylmethyldiethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl)propyltrimethoxysilane, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)propyltriethoxysilane, and the like. The content of the silane coupling agent may be 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and the effect of the silane coupling agent is exhibited within the above content range, and interfacial adhesion and heat resistance deterioration due to excessive addition can be prevented. .
또한 상기 고분자 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산 모노머의 공중합체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 공중합체 내에 포함된 다수의 카르복실기는 조성물의 내열성 및 표면 평탄성을 개선할 수 있다. 상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다. 상기 아크릴산 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴산, 에틸아크릴산, 부틸아크릴산, 2-에틸헥실아크릴산, 데실아크릴산, 메틸메타크릴산, 에틸메타크릴산, 부틸메타크릴산, 2-에틸헥실메타크릴산, 데실메타크릴산 등이 있다. 상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산 모노머의 중량비는 10~30 : 70~90일 수 있으며, 상기 중량비 범위 내에서 조성물의 결합력과 내열성이 보다 우수할 수 있다. 상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산 모노머의 공중합체의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부일 수 있으며, 상기 함량 범위 내에서 결합력과 내열성이 보다 향상되면서 과다 첨가로 인한 가공성의 저하를 방지할 수 있다.In addition, the polymer composition may further include a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent and an acrylic acid monomer. A plurality of carboxyl groups included in the copolymer can improve heat resistance and surface flatness of the composition. The acrylate group-containing silane coupling agent includes 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltri ethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane and the like. The acrylic acid monomer is acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylic acid, ethyl acrylic acid, butyl acrylic acid, 2-ethylhexyl acrylic acid, decyl acrylic acid, methyl methacrylic acid, ethyl methacrylic acid, butyl methacrylic acid, 2-ethylhexyl methacrylic acid , decyl methacrylic acid, and the like. The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent and the acrylic acid monomer may be 10 to 30:70 to 90, and within the weight ratio range, the composition may have better bonding strength and heat resistance. The content of the copolymer of the acrylate group-containing silane coupling agent and acrylic acid monomer may be 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and within the above content range, bonding strength and heat resistance are further improved, and processability due to excessive addition degradation can be prevented.
또한 상기 고분자 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트(HEA)의 공중합체를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트의 중량비는 20~40 : 60~80인 것이 바람직하며, 상기 수치 범위에서 투명성 및 내열성이 보다 향상될 수 있다. 상기 공중합체의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 2 내지 10 중량부일 수 있고, 상기 함량 범위 내에서 투명성과 내열성이 보다 향상되면서 과다 첨가로 인한 가공성의 저하를 방지할 수 있다.In addition, the polymer composition may additionally include a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA). The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent and 2-hydroxyethyl acrylate is preferably 20 to 40:60 to 80, and transparency and heat resistance can be further improved within the above range. The content of the copolymer may be 2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and transparency and heat resistance may be further improved within the above content range, and deterioration in processability due to excessive addition may be prevented.
또한 상기 고분자 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴산 모노머 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트(HEA)의 공중합체를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴산 모노머 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 중량비는 2~10 : 100 : 20~50인 것이 바람직하며, 상기 수치 범위에서 투명성 및 내열성이 보다 향상될 수 있다. 상기 공중합체의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 2 내지 10 중량부일 수 있고, 상기 함량 범위 내에서 투명성과 내열성이 보다 향상되면서 과다 첨가로 인한 가공성의 저하를 방지할 수 있다.In addition, the polymer composition may additionally include a copolymer of an acrylate group-containing silane coupling agent, an acrylic acid monomer, and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA). The weight ratio of the acrylate group-containing silane coupling agent, acrylic acid monomer, and 2-hydroxyethyl acrylate is preferably 2 to 10:100:20 to 50, and transparency and heat resistance can be further improved within the above range. The content of the copolymer may be 2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and transparency and heat resistance may be further improved within the above content range, and deterioration in processability due to excessive addition may be prevented.
회전식 레오미터의 작동 방식How rotational rheometers work
도 1을 참조하여, 일 구현예에 따른 회전식 레오미터(10)는 상부 플레이트(110)와 연결되는 상부 축(105), 하부 플레이트(210)와 연결되는 하부 축(205), 및 상기 하부 축(205)과 연결되는 구동 모터(300)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a
상기 상부 축(105)은 상기 상부 플레이트(110)를 상하로 이동시키며, 상부 키트와 하부 키트 간의 간격을 조절한다. 상기 하부 축(205)은 상기 구동 모터(300)로부터 회전력을 받아 상기 하부 플레이트(210)를 일정한 방향으로 회전시킨다. 상기 상부 축(105) 및 상기 하부 축(205)은 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 내부에 홀을 가질 수 있다.The
아울러, 상기 회전식 레오미터가 진공 결합 방식을 이용하는 경우 진공 펌프를 추가로 구비할 수 있고, 상기 진공 펌프가 내부 유로나 노즐 또는 파이프를 통해 상/하부 플레이트의 흡착 홀과 연결될 수 있다. In addition, when the rotational rheometer uses a vacuum coupling method, a vacuum pump may be additionally provided, and the vacuum pump may be connected to suction holes of the upper and lower plates through an internal flow path, a nozzle, or a pipe.
본 발명의 회전식 레오미터의 사용 시에, 먼저 상부 키트 및 하부 키트가 자기력 및/또는 진공력에 의해 상부 플레이트 및 하부 플레이트에 각각 결합된다. 상기 하부 키트의 표면에 시험 샘플이 배치되고 상부 축의 상하 운동에 의해 상부 키트와 하부 키트 간의 간격이 조절된다. 이후 구동 모터가 작동하여 하부 축과 연결된 하부 플레이트를 일정한 방향과 속도로 회전시키며 레올로지 특성을 측정한다.In use of the rotational rheometer of the present invention, first, the upper kit and the lower kit are coupled to the upper plate and the lower plate respectively by magnetic force and/or vacuum force. A test sample is placed on the surface of the lower kit, and a distance between the upper kit and the lower kit is adjusted by up and down movement of the upper shaft. Thereafter, the drive motor operates to rotate the lower plate connected to the lower shaft in a constant direction and speed, and the rheological characteristics are measured.
한편 상기 하부 플레이트 대신 상기 상부 플레이트가 회전하는 방식도 가능하며, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트가 동시에 회전할 수도 있다.Meanwhile, a method in which the upper plate rotates instead of the lower plate is also possible, and the upper plate and the lower plate may rotate simultaneously.
본 발명의 회전식 레오미터는 그 외에도 위치센서, 온도센서 및 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 위치센서는 예를 들어 상기 상부 축에 설치되어 회전식 레오미터의 작동 시에 발생되는 토크에 의한 비틀림 정도를 측정할 수 있다. 상기 온도센서는 예를 들어 상기 상부 플레이트에 설치되어 회전식 레오미터의 작동 과정에서 시험 샘플의 온도를 측정할 수 있다. 상기 제어부는 별도 위치에 설치되어 상기 구동 모터의 속도를 제어하며 상기 온도센서의 측정값 및 위치센서의 측정값을 처리할 수 있고, 이를 위해 상기 제어부는 모터제어기, 컨버터 및 마이크로컴퓨터를 포함할 수 있다. 또한 상기 회전식 레오미터는 상기 제어부와 연결된 디지털 표시창을 더 구비할 수 있고, 또한 모니터 및 프린터를 구비하는 PC와도 연결될 수 있다. In addition, the rotational rheometer of the present invention may further include a position sensor, a temperature sensor, and a control unit. The position sensor may be installed, for example, on the upper shaft to measure the degree of twist due to torque generated during operation of the rotational rheometer. The temperature sensor may be installed, for example, on the upper plate to measure the temperature of the test sample during operation of the rotational rheometer. The control unit may be installed in a separate location to control the speed of the driving motor and process the measured values of the temperature sensor and the position sensor. To this end, the control unit may include a motor controller, a converter, and a microcomputer. there is. In addition, the rotational rheometer may further include a digital display window connected to the control unit, and may also be connected to a PC having a monitor and a printer.
구체적인 예로서, 상기 제어부로부터 신호를 받아 구동 모터가 작동하여 하부 축에 연결된 하부 플레이트를 회전시키면 시험 샘플에 회전 부하가 걸리게 된다. 이때 발생되는 토크에 의한 비틀림 정도를 측정하는 위치센서는 제어부로 아날로그 데이터를 전송하며, 전송된 아날로그 데이터는 상기 제어부의 컨버터를 통해 디지털 데이터로 변환된 다음 마이크로컴퓨터에 의해 처리된다. 이와 유사하게 온도센서는 시험 샘플의 온도를 감지하여 제어부로 아날로그 데이터를 전송하며 제어부의 컨버터를 통해 디지털 값으로 변환된 다음 마이크로컴퓨터에 의해 처리된다. 상기 제어부의 마이크로컴퓨터는 디지털 표시창 또는 PC와 연결될 수 있으며, 상기 PC를 인터페이스로 하여 프린터 또는 모니터가 연결되어 측정된 데이터를 출력할 수 있다.As a specific example, when a driving motor is operated by receiving a signal from the controller to rotate the lower plate connected to the lower shaft, a rotational load is applied to the test sample. At this time, the position sensor that measures the degree of twist by the generated torque transmits analog data to the control unit, and the transmitted analog data is converted into digital data through the converter of the control unit and then processed by the microcomputer. Similarly, the temperature sensor detects the temperature of the test sample and transmits analog data to the control unit, which is converted into a digital value through the converter of the control unit and then processed by the microcomputer. The microcomputer of the controller may be connected to a digital display window or a PC, and a printer or monitor may be connected to the PC as an interface to output measured data.
회전식 레오미터의 용도Uses of rotational rheometers
본 발명에 따른 회전식 레오미터는 점탄성이 존재하는 모든 액상 또는 유체 형태의 물질과 겔, 졸 등의 레올로지 특성을 측정하는데 사용될 수 있다.The rotational rheometer according to the present invention can be used to measure the rheological properties of all liquid or fluid materials, gels, sol, etc. in which viscoelasticity exists.
특히, 본 발명의 회전식 레오미터는 대상체로부터 분리된 혈액의 점도를 측정하는데 사용될 수 있다.In particular, the rotational rheometer of the present invention can be used to measure the viscosity of blood separated from a subject.
이에 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 회전식 레오미터를 사용하여, 대상체로부터 분리된 혈액의 점도를 측정하는 것을 포함하는, 혈액 점도의 측정 방법이 제공된다.Accordingly, according to another aspect of the present invention, there is provided a blood viscosity measuring method comprising measuring the viscosity of blood separated from a subject using the rotational rheometer.
도 5는 일 구현예에 따른 혈액 점도의 측정 방법을 나타낸다.5 shows a method for measuring blood viscosity according to an embodiment.
도 5를 참조하여, 일 구현예에 따른 혈액 점도의 측정 방법은, 본 발명의 회전식 레오미터를 준비하는 단계(S100); 상기 회전식 레오미터의 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트를 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트와 자기력 및 진공력 중 적어도 하나에 의해 결합하는 단계(S200); 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트 사이에 혈액 샘플을 배치하는 단계(S300); 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 중 적어도 하나를 회전시키면서 토크를 측정하여 혈액 샘플의 점도를 산출하는 단계(S400); 및 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트로부터 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트를 제거하는 단계(S500)를 포함한다.Referring to FIG. 5 , a method for measuring blood viscosity according to an embodiment includes preparing a rotational rheometer of the present invention (S100); combining the upper plate and the lower plate of the rotational rheometer with the upper kit and the lower kit by at least one of magnetic force and vacuum force (S200); Disposing a blood sample between the upper kit and the lower kit (S300); calculating the viscosity of the blood sample by measuring a torque while rotating at least one of the upper plate and the lower plate (S400); and removing the upper kit and the lower kit from the upper plate and the lower plate (S500).
도 4는 일 구현예에 따른 회전식 레오미터의 정면도를 나타낸 것이다.4 is a front view of a rotational rheometer according to an embodiment.
도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 회전식 레오미터는 상부 키트(110)와 상기 하부 키트(210) 간의 간격(d)을 미세하게 조절하더라도 우수한 신뢰성을 나타낼 수 있다. 예를 들어 상기 상부 키트(110)와 상기 하부 키트(210) 간의 간격(d)은 5 mm 이하, 2 mm 이하, 1 mm 이하, 또는 0.5 mm 이하일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 회전은 상기 상부 키트와 상기 하부 키트 간의 간격을 0.01 mm 내지 1.0 mm, 보다 구체적으로 0.1 mm 내지 1.0 mm로 유지하며 수행될 수 있다. Referring to FIG. 4 , the rotational rheometer according to the present invention can exhibit excellent reliability even when the distance d between the
이와 같이 미세한 간격에서 회전하더라도 측정 값은 변동성이 매우 적으며, 이는 변동계수(coefficient of variation, CV)에 의해 확인될 수 있다. 변동계수(CV)는 서로 다른 평균과 표준편차를 가진 집단 혹은 측정 단위가 다른 집단을 비교하기 위해서도 적용될 수 있는 상대적 산포도 비교 방법이다. 예를 들어, 본 발명의 회전식 레오미터를 이용하여 토크를 10회 측정 시에 아래 식에 따르는 변동계수(CV)가 10% 이하, 보다 구체적으로 5% 이하일 수 있다.Even if it rotates at such a minute interval, the measured value has very little variability, which can be confirmed by a coefficient of variation (CV). The coefficient of variation (CV) is a relative spread comparison method that can be applied to compare groups with different means and standard deviations or to groups with different units of measurement. For example, when the torque is measured 10 times using the rotational rheometer of the present invention, the coefficient of variation (CV) according to the equation below may be 10% or less, more specifically 5% or less.
CV (%) = (표준편차/평균) x 100 (n=10).CV (%) = (standard deviation/mean) x 100 (n=10).
본 발명에 따르면 미세한 간격으로 회전 시에도 측정 값의 신뢰성이 우수하므로, 소량의 샘플의 레올로지 특성 측정에 유용하다. 이러한 관점에서 혈액 샘플은 대상체로부터 다량으로 얻기 어렵기 때문에 본 발명의 회전식 레오미터를 사용하기에 적합하다.According to the present invention, since the reliability of measured values is excellent even when rotating at minute intervals, it is useful for measuring rheological characteristics of a small amount of samples. From this point of view, since blood samples are difficult to obtain in large quantities from subjects, they are suitable for use with the rotational rheometer of the present invention.
본 발명의 회전식 레오미터에서 측정되는 혈액 샘플의 양은 예를 들어 5.0 cc 이하, 구체적으로 3.0 cc 이하, 또는 2.0 cc 이하일 수 있다. 또한 상기 혈액 샘플의 양은 0.5 cc 이상, 구체적으로 1.0 cc 이상, 또는 1.5 cc 이상일 수 있다. 구체적인 일례로서, 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트 사이에 배치되는 혈액 샘플의 양은 1.5 cc 내지 3.0 cc의 범위일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 혈액 샘플의 양은 1.0 cc 내지 2.0 cc의 범위일 수 있다.The amount of the blood sample measured by the rotational rheometer of the present invention may be, for example, 5.0 cc or less, specifically 3.0 cc or less, or 2.0 cc or less. Also, the amount of the blood sample may be 0.5 cc or more, specifically 1.0 cc or more, or 1.5 cc or more. As a specific example, the amount of the blood sample disposed between the upper kit and the lower kit may be in the range of 1.5 cc to 3.0 cc. More specifically, the amount of the blood sample may range from 1.0 cc to 2.0 cc.
또한 본 발명의 회전식 레오미터는 신속한 측정이 가능하고, 예를 들어 약 1분 내지 3분 내로 점도의 측정이 가능하다. 이와 같은 빠른 측정 속도로 인해 본 발명의 회전식 레오미터는 혈액 응고 방지제를 사용하지 않더라도 혈액 샘플의 점도 측정이 가능하다.In addition, the rotational rheometer of the present invention is capable of rapid measurement, for example, it is possible to measure the viscosity within about 1 to 3 minutes. Due to such a fast measurement speed, the rotational rheometer of the present invention can measure the viscosity of a blood sample even without using a blood coagulant.
본 발명의 회전식 레오미터를 이용한 시험에서 안정적인 토크를 측정하기 위해 최신의 점도 측정 방법인 LAOS(Large Amplitude Oscillatory Shear) 방법을 사용할 수 있고, 이 경우 진동(oscillation)하는 진폭인 100% 내지 700%의 변형(strain)을 설정할 수 있다.In order to measure the stable torque in the test using the rotational rheometer of the present invention, the LAOS (Large Amplitude Oscillatory Shear) method, which is the latest viscosity measurement method, can be used, and in this case, the oscillation amplitude of 100% to 700% Strain can be set.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 앞서 측정된 혈액의 점도를 질병의 진단 또는 예후에 이용하는 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, a method of using the previously measured blood viscosity for diagnosis or prognosis of a disease is provided.
도 5를 참조하여, 본 발명은 상기 회전식 레오미터를 이용하여, 대상체로부터 분리된 혈액의 점도를 측정하는 단계(S100 내지 S500); 및 상기 혈액의 점도를 질병의 진단 또는 예후에 이용하는 단계(S600)를 포함하는, 질병의 진단 또는 예후에 필요한 정보의 제공 방법을 제공한다.Referring to FIG. 5 , the present invention includes the steps of measuring the viscosity of blood separated from a subject using the rotational rheometer (S100 to S500); and using the viscosity of the blood for diagnosis or prognosis of a disease (S600).
구체적으로, 대상체로부터 분리된 혈액의 점도를 상기 회전식 레오미터를 이용하여 측정하고, 대상체의 질병과의 상관관계를 분석함으로써, 질병의 진단 또는 예후에 필요한 혈액 점도의 기준을 정할 수 있다. 이러한 기준에 따라, 상기 회전식 레오미터에 의해 측정된 혈액 점도의 정보를 질병의 진단 또는 예후에 이용하여 보다 전문적인 검진, 입원 또는 퇴원을 제안할 수 있다.Specifically, by measuring the viscosity of blood separated from a subject using the rotational rheometer and analyzing a correlation with a disease of the subject, a blood viscosity standard required for diagnosis or prognosis of a disease may be determined. According to this criterion, more specialized examination, hospitalization or discharge can be suggested by using the blood viscosity information measured by the rotational rheometer for diagnosis or prognosis of disease.
이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through the following examples. However, the following examples are only for exemplifying the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예 1: 자기력 결합 방식의 회전식 레오미터Example 1: Rotational Rheometer with Magnetic Force Coupling Method
도 1과 같이 상부 축(105)에 연결된 상부 플레이트(110), 하부 축(205)에 연결된 하부 플레이트(210), 상기 하부 축(205)에 연결된 구동 모터(300)를 구비하는 회전식 레오미터(10)를 제작하였다. 상부 플레이트(110)는 알루미늄을 이용해 직경 60.0 mm의 원형 플레이트로 제작하였고, 하부 플레이트(210)는 알루미늄을 이용해 직경 90.0 mm의 원형 플레이트로 제작하였다.As shown in FIG. 1, a rotational rheometer having an
상부 플레이트의 하면(111)은 도 2a와 같이 중심 및 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 결합 수단(115)을 형성하였고, 이를 위해 각 위치에 홈을 마련한 뒤 자석을 안착시켰다. 하부 플레이트의 상면(211)은 도 2b와 같이 제 1 원주 방향 및 이보다 지름이 큰 제 2 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 결합 수단(215)을 형성하였고, 이를 위해 각 위치에 홈을 마련한 뒤 자석을 안착시켰다. 자기력에 의한 상부 플레이트와 상부 키트 간의 결합, 및 하부 플레이트와 하부 키트 간의 결합 후 분리 시에 필요한 힘이 각각 약 1.5 kgf가 되도록 구성하였다.On the
상부 키트(120)는 도 3a와 같이 가장자리에 가이드부(123)가 형성된 원판 형태로 플라스틱을 사출하여 성형 제작하였고, 하부 키트(220)는 도 3b와 같이 가장자리에 가이드부(223), 중앙에 샘플 로딩부(226), 및 원주 방향을 따라 샘플 수용부(227)가 형성된 원판 형태로 플라스틱을 사출하여 성형 제작하였다. 상기 상부 키트와 상기 하부 키트에서 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트의 결합 수단에 대응하는 위치에 철을 부착시켰다.The
또한 상기 회전식 레오미터는 토크에 의한 비틀림 정도를 측정하는 위치센서, 시험 샘플의 온도를 측정하는 온도센서, 상기 구동 모터의 속도를 제어하며 상기 온도센서의 측정값 및 위치센서의 측정값을 처리할 수 있도록 모터제어기, 컨버터 및 마이크로컴퓨터를 포함하는 제어부, 상기 제어부와 연결된 디지털 표시창을 구비하도록 제작하였으며, PC와 연결하여 모니터 및 프린터로 결과를 출력하게 하였다. In addition, the rotational rheometer controls the speed of the position sensor, the temperature sensor for measuring the temperature of the test sample, and the drive motor for measuring the degree of torsion due to torque, and processing the measured value of the temperature sensor and the measured value of the position sensor It was manufactured to have a control unit including a motor controller, a converter and a microcomputer, and a digital display window connected to the control unit, and output the result to a monitor and printer by connecting to a PC.
실시예 2: 진공력 결합 방식의 회전식 레오미터Example 2: Rotational rheometer with vacuum force coupling method
상기 실시예 1과 유사하게 회전식 레오미터를 제작하되, 상부 플레이트의 하면과 하부 플레이트의 상면에서 결합 수단(115, 215)의 위치에 흡착 홀을 형성하고, 상부 키트 및 하부 키트에서 상기 결합 수단에 대응하는 위치에 철을 부착하지 않았다. 또한 진공 펌프를 설치하고 상기 흡착 홀과 연결하여 공압 방식으로 결합되도록 하였으며, 진공력에 의한 상부 플레이트와 상부 키트 간의 결합, 및 하부 플레이트와 하부 키트 간의 결합 후 분리 시에 필요한 힘이 각각 약 1.3 kgf가 되도록 구성하였다.Similar to Example 1, a rotational rheometer is manufactured, but suction holes are formed at the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate at the positions of the coupling means (115, 215), and the coupling means in the upper and lower kits No iron was attached to the corresponding location. In addition, a vacuum pump was installed and connected to the suction hole so that they were combined by a pneumatic method, and the force required for coupling between the upper plate and the upper kit by vacuum force and separation after coupling between the lower plate and the lower kit was about 1.3 kgf, respectively. It was configured to be.
비교예 1: 후크 결합 방식의 회전식 레오미터Comparative Example 1: Hook-coupled rotational rheometer
상기 실시예 1과 유사하게 회전식 레오미터를 제작하되, 상부 플레이트와 하부 플레이트에 자기력 또는 진공력에 의한 결합 수단을 형성하지 않고, 상부 키트 및 하부 키트에도 철을 부착하지 않았다. 그 대신 상부 키트와 하부 키트의 외곽 가이드부(123, 223)에 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 기계적인 결합이 가능한 후크를 형성하였다.A rotational rheometer was fabricated similarly to Example 1, but coupling means by magnetic force or vacuum force was not formed on the upper and lower plates, and iron was not attached to the upper and lower kits. Instead, hooks capable of mechanical coupling with the upper and lower plates were formed on the
시험예 1: 자기력 또는 진공력에 의한 결합 시험Test Example 1: Bonding test by magnetic force or vacuum force
만능시험기(UTM, Instron사)의 상부 클램프에 상부 플레이트를 장착하고 하부 클램프에 상부 키트를 장착하였다. 상부 플레이트와 상부 키트를 자기력 또는 진공력에 의해 결합하고 하부 클램프를 고정한 채 상부 클램프를 500 mm/분의 속도로 상승시켰다. 이를 통해 상부 플레이트와 상부 키트가 분리될 때 필요한 힘(kgf)을 측정하고, 상기 측정 절차를 10회 반복하여 평균값을 취하였다. 이와 동일한 방식으로 하부 플레이트와 하부 키트도 자기력 또는 진공력에 의해 결합 후 분리 시에 필요한 힘을 측정하였다.An upper plate was mounted on the upper clamp of a universal testing machine (UTM, Instron), and an upper kit was mounted on the lower clamp. The upper plate and the upper kit were joined by magnetic force or vacuum force, and the upper clamp was raised at a rate of 500 mm/min while the lower clamp was fixed. Through this, the force (kgf) required when the upper plate and the upper kit are separated was measured, and the above measurement procedure was repeated 10 times to take an average value. In the same way, the force required for separation after the lower plate and the lower kit were coupled by magnetic force or vacuum force was measured.
시험예 2: 회전식 레오미터를 이용한 혈액의 점도 측정Test Example 2: Viscosity measurement of blood using rotational rheometer
상기 비교예 1, 실시예 1 및 2의 회전식 레오미터를 이용하여 혈액의 점도를 측정하였다. 시험에서 안정적인 토크를 측정하기 위해 최신의 점도 측정 방법인 LAOS(Large Amplitude Oscillatory Shear) 방법을 사용하였다(Strain 140% 채택). 혈액 샘플의 양은 1.5 cc로 하였고, 이와 같이 소량 샘플의 측정의 정확도를 확보하기 위해 상부 키트와 하부 키트 간의 간격을 0.5 mm로 유지하였다. 혈액의 점도를 분석하기 위해, 회전식 레오미터를 작동시켜 발생되는 회전 토크를 측정하였다. Viscosity of blood was measured using the rotational rheometer of Comparative Example 1 and Examples 1 and 2. In order to measure the stable torque in the test, the LAOS (Large Amplitude Oscillatory Shear) method, which is the latest viscosity measurement method, was used (Strain 140% adopted). The amount of the blood sample was 1.5 cc, and the distance between the upper kit and the lower kit was maintained at 0.5 mm to ensure the accuracy of measurement of such a small sample. In order to analyze the viscosity of blood, the rotational torque generated by operating the rotational rheometer was measured.
시험은 각각의 레오미터에 대해 10회씩 수행하였고, 측정된 토크 값들의 평균 및 표준편차를 계산한 뒤, 아래 식에 따라 변동계수(CV)를 산출하였다.The test was performed 10 times for each rheometer, and after calculating the average and standard deviation of the measured torque values, the coefficient of variation (CV) was calculated according to the formula below.
CV (%) = (표준편차/평균) x 100 (n=10)CV (%) = (standard deviation/mean) x 100 (n=10)
시험 결과를 하기 표 1 및 도 6a 내지 6c에 나타내었다.The test results are shown in Table 1 and FIGS. 6a to 6c below.
상기 표 1 및 도 6a 내지 6c에서 보듯이, 후크 결합 방식의 비교예 1의 회전식 레오미터는 변동계수가(CV)가 10%를 초과하여 저조한 반면, 자기력 또는 진공력에 의한 결합 방식의 실시예 1 및 2의 회전식 레오미터는 변동계수(CV)가 10% 이하로 우수하였고, 특히 실시예 1의 경우 5% 이하로 매우 우수하였다.As shown in Table 1 and FIGS. 6a to 6c, the rotational rheometer of Comparative Example 1 of the hook coupling method had a low coefficient of variation (CV) of more than 10%, while the coupling method by magnetic force or vacuum force Rotational rheometers 1 and 2 were excellent in coefficient of variation (CV) of 10% or less, and in particular, Example 1 was very excellent at 5% or less.
이는 후크 결합 방식이 플라스틱 키트를 금속 플레이트에 단단히 밀착시키기 위해 기계적인 변형을 만들어 내었기 때문이며, 상부 키트와 하부 키트 간의 간격이 불과 500 ㎛(0.5 mm)로 미세하여, 후크에 의한 변형이 100 ㎛만 발생해도 20%의 간격 변화에 해당하기 때문이다. 반면, 자기력 또는 진공력에 의한 결합 방식은 이러한 왜곡을 미연에 방지할 수 있어 측정의 신뢰성이 크게 향상되고 보다 정밀한 측정이 가능하다.This is because the hook coupling method creates mechanical deformation to tightly adhere the plastic kit to the metal plate, and the gap between the upper and lower kits is only 500 ㎛ (0.5 mm), so the deformation by the hook is 100 ㎛. This is because even if it occurs, it corresponds to a change in interval of 20%. On the other hand, the coupling method by magnetic force or vacuum force can prevent such distortion in advance, greatly improving the reliability of measurement and enabling more precise measurement.
10: 회전식 레오미터,
20: 시험 샘플,
105: 상부 축,
110: 상부 플레이트,
111: 상부 플레이트의 하면,
115: 상부 플레이트의 결합 수단,
120: 상부 키트,
123: 상부 키트의 외곽 가이드부,
125: 상부 키트에서 결합 수단의 대응부,
205: 하부 축,
210: 하부 플레이트,
211: 하부 플레이트의 상면,
215: 하부 플레이트의 결합 수단,
220: 하부 키트,
223: 하부 키트의 외곽 가이드부,
225: 하부 키트에서 결합 수단의 대응부,
226: 샘플 로딩부,
227: 샘플 수용부,
300: 모터,
d: 상부 키트와 하부 키트 간의 간격.10: rotational rheometer,
20: test sample,
105: upper shaft,
110: upper plate,
111: the lower surface of the upper plate,
115: upper plate coupling means,
120: upper kit,
123: outer guide part of the upper kit,
125: counterpart of coupling means in the upper kit;
205: lower shaft,
210: lower plate,
211: upper surface of the lower plate,
215: coupling means of the lower plate,
220: lower kit,
223: outer guide part of the lower kit,
225: corresponding part of the coupling means in the lower kit;
226: sample loading unit,
227: sample receiving unit,
300: motor,
d: Gap between upper and lower kits.
Claims (20)
상기 상부 플레이트의 하면에 결합되는 상부 키트; 및
상기 하부 플레이트의 상면에 결합되는 하부 키트를 포함하고,
상기 결합이 자기력 및 진공력 중 적어도 하나에 의해 조절되고,
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트 사이에 시험 샘플이 배치되는, 회전식 레오미터.
an upper plate and a lower plate parallel to each other;
an upper kit coupled to a lower surface of the upper plate; and
Including a lower kit coupled to the upper surface of the lower plate,
The coupling is controlled by at least one of magnetic force and vacuum force,
A rotational rheometer, wherein a test sample is disposed between the upper kit and the lower kit.
상기 자기력 및 진공력은, 상기 상부 키트와 결합된 상기 상부 플레이트, 또는 상기 하부 키트와 결합된 상기 하부 플레이트를 결합 면에 수직한 방향을 따라 500 mm/분의 속도로 잡아당기며 이들이 분리될 때 가해진 힘을 측정하여 결정되며, 각각 1.0 kgf 내지 3.0 kgf의 범위인, 회전식 레오미터.
According to claim 1,
The magnetic force and the vacuum force pull the upper plate combined with the upper kit or the lower plate coupled with the lower kit at a speed of 500 mm/min along a direction perpendicular to the coupling surface, and when they are separated A rotational rheometer determined by measuring the applied force, each ranging from 1.0 kgf to 3.0 kgf.
상기 상부 플레이트의 하면 및 상기 하부 플레이트의 상면은 하나 이상의 자석을 가지고,
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 상기 자석과 대응하는 부분에 강자성체를 가지는, 회전식 레오미터.
According to claim 1,
The lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate have one or more magnets,
The upper kit and the lower kit have a ferromagnetic material in a portion corresponding to the magnet, the rotational rheometer.
상기 강자성체는 철을 포함하는, 회전식 레오미터.
According to claim 3,
The rotational rheometer, wherein the ferromagnetic material includes iron.
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 철로 구성되는, 회전식 레오미터.
According to claim 3,
The rotational rheometer, wherein the upper kit and the lower kit are made of iron.
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 플라스틱 몸체를 가지고,
상기 플라스틱 몸체는 상기 자석과 대응하는 부분에 부착된 철을 포함하는, 회전식 레오미터.
According to claim 3,
The upper kit and the lower kit have plastic bodies,
The rotational rheometer, wherein the plastic body includes iron attached to a portion corresponding to the magnet.
상기 상부 플레이트의 하면은 중심부에 배치되는 자석을 가지는, 회전식 레오미터.
According to claim 3,
The lower surface of the upper plate has a magnet disposed in the center, the rotational rheometer.
상기 상부 플레이트의 하면 및 상기 하부 플레이트의 상면은 원형이고, 원주를 따라 원주와 나란히 배치되는 둘 이상의 자석을 가지는, 회전식 레오미터.
According to claim 3,
The rotational rheometer, wherein the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate are circular and have two or more magnets arranged along the circumference and parallel to the circumference.
상기 상부 플레이트의 하면 및 상기 하부 플레이트의 상면은 하나 이상의 흡착 홀을 가지고, 상기 흡착 홀을 통해 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트의 표면에 진공이 가해지는, 회전식 레오미터.
According to claim 1,
The lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate have one or more suction holes, and vacuum is applied to the surfaces of the upper kit and the lower kit through the suction holes.
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 플라스틱으로 구성되는, 회전식 레오미터.
According to claim 9,
The rotational rheometer, wherein the upper kit and the lower kit are made of plastic.
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 가장자리에 하나 이상의 외곽 가이드부를 더 포함하고,
상기 외곽 가이드부는 상기 상부 키트와 상기 하부 키트를 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 각각 정렬하는, 회전식 레오미터.
According to claim 1,
The upper kit and the lower kit further include one or more outer guides at edges,
The outer guide unit aligns the upper kit and the lower kit with the upper plate and the lower plate, respectively.
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트 중 어느 것도 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트와의 기계적인 결합 수단을 포함하지 않는, 회전식 레오미터.
According to claim 1,
wherein neither the upper kit nor the lower kit includes a means for mechanical coupling with either the upper plate or the lower plate.
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트는 1회 측정 이후 교체되는 일회용 키트인, 회전식 레오미터.
According to claim 1,
The rotational rheometer, wherein the upper kit and the lower kit are disposable kits that are replaced after one measurement.
상기 하부 플레이트의 하면이 상기 상부 플레이트의 상면에 비해 연장된 더 넓은 면적을 갖는, 회전식 레오미터.
According to claim 1,
The rotational rheometer, wherein the lower surface of the lower plate has a larger area extended than the upper surface of the upper plate.
상기 회전식 레오미터는 대상체로부터 분리된 혈액의 점도를 측정하는데 사용되는, 회전식 레오미터.
According to claim 1,
The rotational rheometer is used for measuring the viscosity of blood separated from a subject.
상기 회전식 레오미터의 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트를 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트와 자기력 및 진공력 중 적어도 하나에 의해 결합하는 단계;
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트 사이에 혈액 샘플을 배치하는 단계;
상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 중 적어도 하나를 회전시키면서 토크를 측정하여 혈액 샘플의 점도를 산출하는 단계; 및
상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트로부터 상기 상부 키트 및 상기 하부 키트를 제거하는 단계를 포함하여 수행되는, 혈액 점도의 측정 방법.
Preparing the rotational rheometer of claim 1;
coupling the upper plate and the lower plate of the rotational rheometer to the upper kit and the lower kit by at least one of magnetic force and vacuum force;
placing a blood sample between the upper kit and the lower kit;
calculating a viscosity of the blood sample by measuring a torque while rotating at least one of the upper plate and the lower plate; and
Method for measuring blood viscosity, which is performed including the step of removing the upper kit and the lower kit from the upper plate and the lower plate.
상기 회전은 상기 상부 키트와 상기 하부 키트 간의 간격을 0.1 mm 내지 1.0 mm로 유지하며 수행하는, 혈액 점도의 측정 방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the rotation is performed while maintaining a distance between the upper kit and the lower kit at 0.1 mm to 1.0 mm.
상기 토크는 10회 측정 시에 아래 식에 따르는 변동계수(CV)가 10% 이하인, 혈액 점도의 측정 방법:
CV (%) = (표준편차/평균) x 100 (n=10).
17. The method of claim 16,
Method for measuring blood viscosity, wherein the torque has a coefficient of variation (CV) of 10% or less according to the equation below when measured 10 times:
CV (%) = (standard deviation/mean) x 100 (n=10).
상기 상부 키트 및 상기 하부 키트 사이에 배치되는 혈액 샘플의 양은 1.5 cc 내지 3.0 cc인, 혈액 점도의 측정 방법.
17. The method of claim 16,
The method of measuring blood viscosity, wherein the amount of blood sample disposed between the upper kit and the lower kit is 1.5 cc to 3.0 cc.
상기 혈액의 점도를 질병의 진단 또는 예후에 이용하는 단계를 포함하는, 질병의 진단 또는 예후에 필요한 정보의 제공 방법.Measuring the viscosity of blood separated from a subject using the rotational rheometer of claim 1; and
A method of providing information necessary for diagnosis or prognosis of a disease, comprising using the viscosity of the blood for diagnosis or prognosis of a disease.
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