KR20240004197A - Apparatus for refining liguid and diagnosis system including the same - Google Patents

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KR20240004197A
KR20240004197A KR1020230193831A KR20230193831A KR20240004197A KR 20240004197 A KR20240004197 A KR 20240004197A KR 1020230193831 A KR1020230193831 A KR 1020230193831A KR 20230193831 A KR20230193831 A KR 20230193831A KR 20240004197 A KR20240004197 A KR 20240004197A
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변성현
민완기
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스페클립스 주식회사
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Abstract

액체 정제 장치가 개시된다. 액체 정제 장치는, 기판, 기판의 상부에 형성되며 제1 액체를 수용하는 로딩부, 제1 액체에 포함된 적어도 하나의 성분의 농도를 저감시켜 적어도 하나의 물질의 농도가 저감된 제2 액체를 획득하는 필터부, 제2 액체와 타겟 물질 검출을 위한 반응 물질을 혼합하여 제2 액체에 포함된 복수의 물질 중 반응 물질과 기설정된 반응이 이루어진 제1 물질 및 반응 물질과 기설정된 반응이 이루어지지 않은 제2 물질을 포함하는 제3 액체를 획득하는 반응부, 제1 물질 및 제2 물질을 분리하기 위한 분리부를 포함한다.A liquid purification device is disclosed. The liquid purification device includes a substrate, a loading portion formed on top of the substrate and containing a first liquid, and a second liquid in which the concentration of at least one substance is reduced by reducing the concentration of at least one component contained in the first liquid. A filter unit that obtains, mixes the second liquid with the reactive material for detecting the target material, so that among the plurality of materials contained in the second liquid, the first material that has undergone a preset reaction with the reactive material and the first material that has not undergone a preset reaction with the reactive material It includes a reaction unit for obtaining a third liquid containing a second substance, and a separation unit for separating the first substance and the second substance.

Figure P1020230193831
Figure P1020230193831

Description

액체 정제 장치 및 이를 포함하는 진단 시스템{APPARATUS FOR REFINING LIGUID AND DIAGNOSIS SYSTEM INCLUDING THE SAME}Liquid purification device and diagnostic system including the same {APPARATUS FOR REFINING LIGUID AND DIAGNOSIS SYSTEM INCLUDING THE SAME}

실시 예는 액체 정제 장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a liquid purification device.

실시 예는 의료 진단 장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a medical diagnostic device.

실시 예는 의료 진단 시스템에 관한 것이다.The embodiment relates to a medical diagnosis system.

피검체로부터 채취된 액체(예로, 혈액이나 소변 등)에 기초하여 피검체의 건강 상태나 질병 유무 등을 진단하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를 들어, 상기 기술은 액체에 대한 스펙트럼 정보를 분석하여 피검체에 대한 진단 결과를 획득할 수 있다. 통상적으로 상기 기술은 항원-항체 반응이 이루어진 혈액에 대한 스펙트럼 정보를 기초로 진단 결과를 획득한다.Research is being actively conducted on technologies for diagnosing the health status or presence of disease of a subject based on liquid collected from the subject (e.g., blood, urine, etc.). For example, the technology can obtain diagnostic results for a subject by analyzing spectral information about a liquid. Typically, the above technology obtains diagnostic results based on spectral information about blood in which an antigen-antibody reaction has occurred.

그러나, 혈액에는 항원 외에도 혈구성분을 비롯한 다양한 성분이 존재하고, 이로 인해 스펙트럼 정보는 오차를 포함하게 된다. 따라서, 정확한 진단 결과를 획득하기 위해서는 스펙트럼 정보의 오차 발생을 방지하거나 오차를 보상하기 위한 기술이 필요하다.However, in addition to antigens, various components, including blood cell components, exist in blood, which causes spectral information to contain errors. Therefore, in order to obtain accurate diagnostic results, technology is needed to prevent or compensate for errors in spectrum information.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 피검체에 대한 진단 결과의 정확도를 향상시킬 수 있는 액체 정제 장치를 제공하는 것이다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide a liquid purification device that can improve the accuracy of diagnostic results for a subject.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 일 기술적 과제는, 타겟 물질에 대한 스펙트럼 정보의 오차를 보상할 수 있는 진단 장치를 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a diagnostic device that can compensate for errors in spectral information about a target material.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 예시적인 일 실시 예에 따르면, 액체 정제 장치에 있어서, 기판; 상기 기판의 상부에 형성되며 제1 액체를 수용하는 로딩부; 상기 제1 액체에 포함된 적어도 하나의 성분의 농도를 저감시켜 상기 적어도 하나의 물질의 농도가 저감된 제2 액체를 획득하는 필터부; 상기 제2 액체와 타겟 물질 검출을 위한 반응 물질을 혼합하여 상기 제2 액체에 포함된 복수의 물질 중 상기 반응 물질과 기설정된 반응이 이루어진 제1 물질 및 상기 반응 물질과 상기 기설정된 반응이 이루어지지 않은 제2 물질을 포함하는 제3 액체를 획득하는 반응부; 및 상기 제1 물질 및 상기 제2 물질을 분리하기 위한 분리부;를 포함하는 액체 정제 장치를 제공하는 것이다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure for solving the above-described technical problem, a liquid purification device includes: a substrate; a loading portion formed on an upper portion of the substrate and containing a first liquid; a filter unit that reduces the concentration of at least one component contained in the first liquid to obtain a second liquid in which the concentration of the at least one substance is reduced; The second liquid is mixed with a reactive material for detecting the target material, so that among the plurality of materials included in the second liquid, a first material that undergoes a predetermined reaction with the reactive material and a first material that does not undergo a predetermined reaction with the reactive material a reaction unit that obtains a third liquid containing a second substance that is not present; and a separation unit for separating the first material and the second material.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 예시적인 일 실시 예에 따르면, 액체 정제 장치, 액체 정보 획득 장치 및 진단 장치를 포함한 진단 시스템에 있어서, 상기 액체 정제 장치는, 기판; 상기 기판의 상부에 형성되며 피검체로부터 채취된 제1 액체를 수용하는 로딩부; 상기 제1 액체에 포함된 적어도 하나의 성분의 농도를 저감시켜 상기 적어도 하나의 물질의 농도가 저감된 제2 액체를 획득하는 필터부; 상기 제2 액체와 타겟 물질 검출을 위한 반응 물질을 혼합하여 상기 제2 액체에 포함된 복수의 물질 중 상기 반응 물질과 기설정된 반응이 이루어진 제1 물질 및 상기 반응 물질과 상기 기설정된 반응이 이루어지지 않은 제2 물질을 포함하는 제3 액체를 획득하는 반응부; 및 상기 제1 물질 및 상기 제2 물질을 분리하기 위한 분리부;를 포함하고, 상기 액체 정보 획득 장치는, 상기 제1 물질에 광을 조사하여 상기 제1 물질에 대한 라만 신호를 획득하고, 상기 진단 장치는, 상기 라만 신호에 기초하여 상기 피검체에 대한 진단 결과를 획득하는 진단 시스템이 제공될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure for solving the above-described technical problem, in a diagnostic system including a liquid purification device, a liquid information acquisition device, and a diagnostic device, the liquid purification device includes: a substrate; a loading portion formed on an upper portion of the substrate and receiving a first liquid collected from a subject; a filter unit that reduces the concentration of at least one component contained in the first liquid to obtain a second liquid in which the concentration of the at least one substance is reduced; The second liquid is mixed with a reactive material for detecting the target material, so that among the plurality of materials included in the second liquid, a first material that undergoes a predetermined reaction with the reactive material and a first material that does not undergo a predetermined reaction with the reactive material a reaction unit that obtains a third liquid containing a second substance that is not present; and a separation unit for separating the first material and the second material, wherein the liquid information acquisition device acquires a Raman signal for the first material by irradiating light to the first material, The diagnostic device may be provided with a diagnostic system that obtains a diagnostic result for the subject based on the Raman signal.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 예시적인 일 실시 예에 따르면, 진단 장치에 있어서, 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션을 실행함으로써, 피검체로부터 채취되며 제1 타겟 물질을 포함하는 제1 액체에 대응되는 제1 스펙트럼에 대한 정보, 및 상기 제1 액체에 상기 제1 타겟 물질의 검출을 위한 제1 반응 물질이 첨가됨에 따라 상기 제1 반응 물질과 결합된 상기 제1 타겟 물질을 포함하는 제2 액체에 대응되는 제2 스펙트럼에 대한 정보를 획득하고, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 상기 제1 타겟 물질의 제1 농도 정보를 획득하고, 상기 제1 농도 정보에 기초하여 상기 피검체에 대한 진단 정보를 획득하는 진단 장치가 제공될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure for solving the above-described technical problem, a diagnostic device includes: a memory storing at least one instruction; and a processor, wherein the processor, by executing the at least one instruction, collects information about a first spectrum corresponding to a first liquid collected from a subject and containing a first target material, and the first liquid. As a first reactive material for detection of the first target material is added, information on a second spectrum corresponding to a second liquid containing the first target material combined with the first reactive material is obtained, Obtaining first concentration information of the first target material based on the information about the first spectrum and the information about the second spectrum, and obtaining diagnostic information about the subject based on the first concentration information. A diagnostic device may be provided.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 예시적인 일 실시 예에 따르면, 진단 장치의 제어 방법에 있어서, 피검체로부터 채취되며 제1 타겟 물질을 포함하는 제1 액체에 대응되는 제1 스펙트럼에 대한 정보, 및 상기 제1 액체에 상기 제1 타겟 물질의 검출을 위한 제1 반응 물질이 첨가됨에 따라 상기 제1 반응 물질과 결합된 상기 제1 타겟 물질을 포함하는 제2 액체에 대응되는 제2 스펙트럼에 대한 정보를 획득하는 단계; 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 상기 제1 타겟 물질의 제1 농도 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제1 농도 정보에 기초하여 상기 피검체에 대한 진단 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 제어 방법이 제공될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure for solving the above-described technical problem, in a method for controlling a diagnostic device, the first spectrum corresponding to the first liquid collected from the subject and containing the first target material is provided. information, and a second spectrum corresponding to a second liquid containing the first target material bound to the first reactive material as the first reactive material for detection of the first target material is added to the first liquid. Obtaining information about; Obtaining first concentration information of the first target material based on information about the first spectrum and information about the second spectrum; A control method including a step of acquiring diagnostic information about the subject based on the first concentration information may be provided.

본 개시의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The means for solving the problem of the present disclosure are not limited to the above-mentioned solution means, and the solution methods not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings. You will be able to.

이상과 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 피검체로부터 채취된 액체에 대한 스펙트럼 정보의 오차가 감소될 수 있다. 진단 장치는 스펙트럼 정보의 오차를 보상할 수 있다. 이에 따라, 피검체에 대한 진단 결과의 정확도가 향상될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure as described above, errors in spectral information about liquid collected from a subject can be reduced. A diagnostic device can compensate for errors in spectral information. Accordingly, the accuracy of diagnostic results for the subject can be improved.

그 외에 본 개시의 실시 예로 인하여 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 개시의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 예컨대, 본 개시의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects that can be obtained or expected due to the embodiments of the present disclosure will be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present disclosure. For example, various effects expected according to embodiments of the present disclosure will be disclosed in the detailed description to be described later.

본 개시의 다른 양상, 이점 및 두드러진 특징들은 첨부된 도면과 관련하여 본 발명의 다양한 실시 예들을 개시하는 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다.Other aspects, advantages and salient features of the present disclosure will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, which disclose various embodiments of the present invention.

본 개시의 특정 실시 예의 양상, 특징 및 이점은 첨부된 도면들을 참조하여 후술되는 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 진단 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 액체 정제 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 액체 정제 장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 액체 정제 장치를 하부에서 바라본 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 액체 정제 장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 필터부를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 분리부를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 액체 정보 획득 장치의 액체 정보 획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 진단 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 스펙트럼에 대한 정보를 도면이다.
도 11은 본 개시의 제1 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 신경망 모델의 학습 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 제2 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 개시의 제3 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 개시의 제4 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 진단 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
Aspects, features and advantages of specific embodiments of the present disclosure will become clearer through the following description with reference to the accompanying drawings.
1 is a block diagram showing the configuration of a diagnostic system according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a liquid purification device according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3 is a view from the top of a liquid purification device according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 4 is a view of a liquid purification device according to an embodiment of the present disclosure viewed from below.
Figure 5 is a view from the top of a liquid purification device according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 6 is a diagram showing a filter unit according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 7 is a diagram showing a separation unit according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of acquiring liquid information by a liquid information acquisition device according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 9 is a block diagram showing the configuration of a diagnostic device according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 10 is a diagram showing information on a spectrum according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 11 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to the first embodiment of the present disclosure.
FIG. 12 is a diagram for explaining a method of learning a first neural network model according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 13 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to a second embodiment of the present disclosure.
Figure 14 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to a third embodiment of the present disclosure.
Figure 15 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to a fourth embodiment of the present disclosure.
Figure 16 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 17 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 18 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 19 is a flowchart showing a control method of a diagnostic device according to an embodiment of the present disclosure.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Terms used in this specification will be briefly described, and the present disclosure will be described in detail.

본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the embodiments of the present disclosure have selected general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present disclosure, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the art, the emergence of new technology, etc. . In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description part of the relevant disclosure. Therefore, the terms used in this disclosure should be defined based on the meaning of the term and the overall content of this disclosure, rather than simply the name of the term.

본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Embodiments of the present disclosure may be subject to various changes and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the scope to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the disclosed spirit and technical scope. In describing the embodiments, if it is determined that a detailed description of related known technology may obscure the point, the detailed description will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “consist of” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are intended to indicate the presence of one or more other It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present disclosure will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice them. However, the present disclosure may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present disclosure in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

본 개시의 예시적인 일 실시 예에 따르면, 액체 정제 장치에 있어서, 기판; 상기 기판의 상부에 형성되며 제1 액체를 수용하는 로딩부; 상기 제1 액체에 포함된 적어도 하나의 성분의 농도를 저감시켜 상기 적어도 하나의 물질의 농도가 저감된 제2 액체를 획득하는 필터부; 상기 제2 액체와 타겟 물질 검출을 위한 반응 물질을 혼합하여 상기 제2 액체에 포함된 복수의 물질 중 상기 반응 물질과 기설정된 반응이 이루어진 제1 물질 및 상기 반응 물질과 상기 기설정된 반응이 이루어지지 않은 제2 물질을 포함하는 제3 액체를 획득하는 반응부; 및 상기 제1 물질 및 상기 제2 물질을 분리하기 위한 분리부;를 포함하는 액체 정제 장치를 제공하는 것이다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, a liquid purification device comprising: a substrate; a loading portion formed on an upper portion of the substrate and containing a first liquid; a filter unit that reduces the concentration of at least one component contained in the first liquid to obtain a second liquid in which the concentration of the at least one substance is reduced; The second liquid is mixed with a reactive material for detecting the target material, so that among the plurality of materials included in the second liquid, a first material that undergoes a predetermined reaction with the reactive material and a first material that does not undergo a predetermined reaction with the reactive material a reaction unit that obtains a third liquid containing a second substance that is not present; and a separation unit for separating the first material and the second material.

상기 제1 액체는 희석되지 않은 상태의 혈액을 포함하고, 상기 적어도 하나의 성분은 혈구성분을 포함할 수 있다.The first liquid may include blood in an undiluted state, and the at least one component may include a blood cell component.

상기 기설정된 반응은 항원-항체 반응을 포함할 수 있다.The predetermined reaction may include an antigen-antibody reaction.

상기 액체 분리 장치는 상기 제1 액체에 항응고제를 첨가하는 항응고부;를 더 포함할 수 있다.The liquid separation device may further include an anticoagulation unit that adds an anticoagulant to the first liquid.

상기 반응부는, 상기 반응 물질을 저장하는 반응 물질 저장부, 및 상기 제2 액체 및 상기 반응 물질의 혼합율을 증가시키기 위한 지그재그(zigzag) 형태의 혼합 채널을 포함할 수 있다.The reaction unit may include a reactive material storage unit that stores the reactive material, and a zigzag-shaped mixing channel to increase the mixing ratio of the second liquid and the reactive material.

상기 반응 물질은 라만 활성분자와 결합된 금속나노입자와 결합되어 있을 수 있다.The reactive material may be bound to metal nanoparticles bound to Raman active molecules.

상기 액체 정제 장치는, 상기 기판의 상기 상부에 형성되며, 상기 로딩부와 연결되어 상기 제1 액체를 저장하는 제1 챔버; 상기 기판의 상기 상부에 형성되며, 상기 필터부와 연결되어 상기 제2 액체를 저장하는 제2 챔버; 및 상기 기판의 상기 상부에 형성되며, 상기 분리부와 연결되어 상기 제1 물질을 저장하는 제3 챔버;를 더 포함할 수 있다.The liquid purification device includes: a first chamber formed on the upper part of the substrate, connected to the loading unit to store the first liquid; a second chamber formed on the upper part of the substrate and connected to the filter unit to store the second liquid; and a third chamber formed on the upper part of the substrate, connected to the separation part, and storing the first material.

상기 액체 정제 장치는, 상기 제3 액체에 대한 농축처리를 수행하는 농축부;를 더 포함하고, 상기 농축처리는, 건조, 가열 및 베이킹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The liquid purification device further includes a concentration unit that performs concentration processing on the third liquid, and the concentration processing may include at least one of drying, heating, and baking.

상기 액체 정제 장치는, 상기 제1 액체, 상기 제2 액체 및 상기 제3 액체를 이동시키기 위한 펌핑부;를 더 포함하고, 상기 펌핑부는, 공압 펌프, 진동 펌프, 기계식 펌프 및 모세관 펌프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The liquid purification device further includes a pumping unit for moving the first liquid, the second liquid, and the third liquid, and the pumping unit includes at least one of a pneumatic pump, a vibration pump, a mechanical pump, and a capillary pump. may include.

상기 반응부는, 제1 타겟 검출을 위한 제1 반응 물질을 저장하는 제1 반응 물질 저장부, 및 상기 제2 액체 및 상기 제1 반응 물질의 혼합율을 증가시키기 위한 제1 혼합 채널을 포함하는 제1 반응부, 제2 타겟 검출을 위한 제2 반응 물질을 저장하는 제2 반응 물질 저장부, 및 상기 제2 액체 및 상기 제2 반응 물질의 혼합율을 증가시키기 위한 제2 혼합 채널을 포함하는 제2 반응부, 상기 제2 액체를 상기 제1 반응부로 이송시키기 위한 제1 채널, 및 상기 제2 액체를 상기 제2 반응부로 이송시키기 위한 제2 채널을 포함할 수 있다.The reaction unit includes a first reactant storage unit that stores a first reactant for detecting the first target, and a first mixing channel for increasing the mixing ratio of the second liquid and the first reactant. A second reaction comprising a reaction unit, a second reaction material storage unit for storing a second reaction material for detecting a second target, and a second mixing channel for increasing the mixing ratio of the second liquid and the second reaction material. It may include a unit, a first channel for transferring the second liquid to the first reaction unit, and a second channel for transferring the second liquid to the second reaction unit.

상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 상기 필터부의 출력단으로부터 분기되는 구조를 가질 수 있다.The first channel and the second channel may have a structure branched from the output terminal of the filter unit.

상기 분리부는, 상기 제1 반응부의 출력단과 연결되며, 상기 제3 액체에 포함된 복수의 물질 중 상기 제1 반응 물질과 항원-항체 반응이 이루어진 제3 물질과 다른 물질을 분리하기 위한 제1 분리부, 및 상기 제2 반응부의 출력단과 연결되며, 상기 제3 액체에 포함된 복수의 물질 중 상기 제2 반응 물질과 항원-항체 반응이 이루어진 제4 물질과 다른 물질을 분리하기 위한 제2 분리부를 포함할 수 있다.The separation unit is connected to the output terminal of the first reaction unit and serves as a first separation unit for separating a third substance that has undergone an antigen-antibody reaction with the first reaction substance and other substances among a plurality of substances included in the third liquid. and a second separation unit connected to the output terminal of the second reaction unit and configured to separate a fourth substance that has undergone an antigen-antibody reaction with the second reaction substance and other substances among the plurality of substances contained in the third liquid. It can be included.

상기 필터부는, 상기 제1 액체가 흐르는 필터 채널의 외측으로 돌출 형성되는 LCAT(Lateral Cavity Acoustic Transducer)을 포함할 수 있다.The filter unit may include a Lateral Cavity Acoustic Transducer (LCAT) that protrudes to the outside of the filter channel through which the first liquid flows.

상기 분리부는, 음파에 기초하여 분자량에 따라 상기 제1 물질 및 상기 제2 물질을 분리하고, 상기 제1 물질을 이동시키기 위한 제1 아웃렛 채널 및 상기 제2 물질을 이동시키기 위한 제2 아웃렛 채널을 포함할 수 있다.The separation unit separates the first material and the second material according to molecular weight based on sound waves, and includes a first outlet channel for moving the first material and a second outlet channel for moving the second material. It can be included.

본 개시의 예시적인 일 실시 예에 따르면, 액체 정제 장치, 액체 정보 획득 장치 및 진단 장치를 포함한 진단 시스템에 있어서, 상기 액체 정제 장치는, 기판; 상기 기판의 상부에 형성되며 피검체로부터 채취된 제1 액체를 수용하는 로딩부; 상기 제1 액체에 포함된 적어도 하나의 성분의 농도를 저감시켜 상기 적어도 하나의 물질의 농도가 저감된 제2 액체를 획득하는 필터부; 상기 제2 액체와 타겟 물질 검출을 위한 반응 물질을 혼합하여 상기 제2 액체에 포함된 복수의 물질 중 상기 반응 물질과 기설정된 반응이 이루어진 제1 물질 및 상기 반응 물질과 상기 기설정된 반응이 이루어지지 않은 제2 물질을 포함하는 제3 액체를 획득하는 반응부; 및 상기 제1 물질 및 상기 제2 물질을 분리하기 위한 분리부;를 포함하고, 상기 액체 정보 획득 장치는, 상기 제1 물질에 광을 조사하여 상기 제1 물질에 대한 라만 신호를 획득하고, 상기 진단 장치는, 상기 라만 신호에 기초하여 상기 피검체에 대한 진단 결과를 획득하는 진단 시스템이 제공될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, in a diagnostic system including a liquid purification device, a liquid information acquisition device, and a diagnostic device, the liquid purification device includes: a substrate; a loading portion formed on an upper portion of the substrate and receiving a first liquid collected from a subject; a filter unit that reduces the concentration of at least one component contained in the first liquid to obtain a second liquid in which the concentration of the at least one substance is reduced; The second liquid is mixed with a reactive material for detecting the target material, so that among the plurality of materials included in the second liquid, a first material that undergoes a predetermined reaction with the reactive material and a first material that does not undergo a predetermined reaction with the reactive material a reaction unit that obtains a third liquid containing a second substance that is not present; and a separation unit for separating the first material and the second material, wherein the liquid information acquisition device acquires a Raman signal for the first material by irradiating light to the first material, The diagnostic device may be provided with a diagnostic system that obtains a diagnostic result for the subject based on the Raman signal.

본 개시의 예시적인 일 실시 예에 따르면, 진단 장치에 있어서, 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션을 실행함으로써, 피검체로부터 채취되며 제1 타겟 물질을 포함하는 제1 액체에 대응되는 제1 스펙트럼에 대한 정보, 및 상기 제1 액체에 상기 제1 타겟 물질의 검출을 위한 제1 반응 물질이 첨가됨에 따라 상기 제1 반응 물질과 결합된 상기 제1 타겟 물질을 포함하는 제2 액체에 대응되는 제2 스펙트럼에 대한 정보를 획득하고, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 상기 제1 타겟 물질의 제1 농도 정보를 획득하고, 상기 제1 농도 정보에 기초하여 상기 피검체에 대한 진단 정보를 획득하는 진단 장치가 제공될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, a diagnostic device includes: a memory storing at least one instruction; and a processor, wherein the processor, by executing the at least one instruction, collects information about a first spectrum corresponding to a first liquid collected from a subject and containing a first target material, and the first liquid. As a first reactive material for detection of the first target material is added, information on a second spectrum corresponding to a second liquid containing the first target material combined with the first reactive material is obtained, Obtaining first concentration information of the first target material based on the information about the first spectrum and the information about the second spectrum, and obtaining diagnostic information about the subject based on the first concentration information. A diagnostic device may be provided.

상기 제1 액체는, 상기 제1 반응 물질을 포함하지 않을 수 있다.The first liquid may not contain the first reactive material.

상기 제2 스펙트럼에 대한 정보는 상기 제2 스펙트럼의 피크값을 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션을 실행함으로써, 스펙트럼의 피크값 및 농도 정보가 매칭되어 상기 메모리에 미리 저장된 테이블에 기초하여 상기 제2 스펙트럼의 피크값에 대응되는 농도 정보를 획득하고, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보를 제1 신경망 모델에 입력하여 상기 농도 정보를 보정하기 위한 계수를 획득하고, 상기 계수에 기초하여 상기 농도 정보를 보정하여 상기 제1 농도 정보를 획득할 수 있다.The information about the second spectrum includes a peak value of the second spectrum, and the processor, by executing the at least one instruction, matches the peak value of the spectrum and the concentration information based on a table pre-stored in the memory. Concentration information corresponding to the peak value of the second spectrum is obtained, information on the first spectrum is input into a first neural network model to obtain a coefficient for correcting the concentration information, and based on the coefficient, the The first concentration information can be obtained by correcting the concentration information.

상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 상기 제1 농도 정보를 획득할 수 있다.By executing the at least one instruction, the processor may acquire the first concentration information by inputting information about the first spectrum and information about the second spectrum into a second neural network model.

상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 특징 벡터를 획득하고, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 특징 벡터를 제3 신경망 모델에 입력하여 상기 제1 농도 정보를 획득할 수 있다.The processor, by executing the at least one instruction, inputs information about the second spectrum into a second neural network model to obtain a feature vector, and inputs the information about the first spectrum and the feature vector into a third neural network model. The first concentration information can be obtained by entering .

상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 제1 특징 벡터를 획득하고, 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보를 상기 제2 신경망 모델에 입력하여 제2 특징 벡터를 획득하고, 상기 제1 특징 벡터 및 상기 제2 특징 벡터를 제4 신경망 모델에 입력하여 상기 제1 농도 정보를 획득할 수 있다.By executing the at least one instruction, the processor inputs information about the first spectrum into a second neural network model to obtain a first feature vector, and inputs information about the second spectrum into the second neural network model. A second feature vector can be obtained by inputting the first feature vector and the second feature vector into a fourth neural network model to obtain the first concentration information.

상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제1 농도 정보를 제5 신경망 모델에 입력하여 상기 진단 정보를 획득할 수 있다.By executing the at least one instruction, the processor may obtain the diagnostic information by inputting information about the first spectrum and the first concentration information into a fifth neural network model.

상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제1 액체에 포함된 제2 타겟 물질의 검출을 위한 제2 반응 물질이 첨가됨에 따라 상기 제2 반응 물질과 결합된 상기 제2 타겟 물질을 포함하는 제3 액체에 대응되는 제3 스펙트럼에 대한 정보를 획득하고, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제3 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 상기 제2 타겟 물질의 제2 농도 정보를 획득하고, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보, 상기 제1 농도 정보 및 상기 제2 농도 정보를 상기 제5 신경망 모델에 입력하여 상기 진단 정보를 획득할 수 있다.The processor, by executing the at least one instruction, detects the second target material combined with the second reactive material as the second reactive material for detection of the second target material contained in the first liquid is added. Obtaining information on a third spectrum corresponding to a third liquid containing, and obtaining second concentration information of the second target material based on the information on the first spectrum and the information on the third spectrum, The diagnostic information may be obtained by inputting information about the first spectrum, the first concentration information, and the second concentration information into the fifth neural network model.

상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제6 신경망 모델에 입력하여 상기 진단 정보를 획득할 수 있다.By executing the at least one instruction, the processor may obtain the diagnostic information by inputting information about the first spectrum and information about the second spectrum into a sixth neural network model.

본 개시의 예시적인 일 실시 예에 따르면, 진단 장치의 제어 방법에 있어서, 피검체로부터 채취되며 제1 타겟 물질을 포함하는 제1 액체에 대응되는 제1 스펙트럼에 대한 정보, 및 상기 제1 액체에 상기 제1 타겟 물질의 검출을 위한 제1 반응 물질이 첨가됨에 따라 상기 제1 반응 물질과 결합된 상기 제1 타겟 물질을 포함하는 제2 액체에 대응되는 제2 스펙트럼에 대한 정보를 획득하는 단계; 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 상기 제1 타겟 물질의 제1 농도 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제1 농도 정보에 기초하여 상기 피검체에 대한 진단 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 제어 방법이 제공될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, in a method for controlling a diagnostic device, information on a first spectrum corresponding to a first liquid collected from a subject and containing a first target material, and As a first reactive material for detection of the first target material is added, obtaining information on a second spectrum corresponding to a second liquid containing the first target material bound to the first reactive material; Obtaining first concentration information of the first target material based on information about the first spectrum and information about the second spectrum; A control method including a step of acquiring diagnostic information about the subject based on the first concentration information may be provided.

상기 제1 농도 정보를 획득하는 단계는, 스펙트럼의 피크값 및 농도 정보가 매칭되어 상기 메모리에 미리 저장된 테이블에 기초하여 상기 제2 스펙트럼의 피크값에 대응되는 농도 정보를 획득하는 단계, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보를 제1 신경망 모델에 입력하여 상기 농도 정보를 보정하기 위한 계수를 획득하는 단계, 및 상기 계수에 기초하여 상기 농도 정보를 보정하여 상기 제1 농도 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.The step of acquiring the first concentration information includes obtaining concentration information corresponding to the peak value of the second spectrum based on a table in which the peak value of the spectrum and the concentration information are matched and stored in advance in the memory, the first It may include inputting information about the spectrum into a first neural network model to obtain a coefficient for correcting the concentration information, and obtaining the first concentration information by correcting the concentration information based on the coefficient. there is.

상기 제1 농도 정보를 획득하는 단계는, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 상기 제1 농도 정보를 획득할 수 있다.In the step of acquiring the first concentration information, the first concentration information may be obtained by inputting information about the first spectrum and information about the second spectrum into a second neural network model.

상기 제1 농도 정보를 획득하는 단계는, 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 특징 벡터를 획득하는 단계, 및 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 특징 벡터를 제3 신경망 모델에 입력하여 상기 제1 농도 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.Obtaining the first concentration information includes acquiring a feature vector by inputting information about the second spectrum into a second neural network model, and applying the information about the first spectrum and the feature vector to a third neural network model. It may include obtaining the first concentration information by inputting it into .

상기 제1 농도 정보를 획득하는 단계는, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 제1 특징 벡터를 획득하는 단계, 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보를 상기 제2 신경망 모델에 입력하여 제2 특징 벡터를 획득하는 단계, 및 상기 제1 특징 벡터 및 상기 제2 특징 벡터를 제4 신경망 모델에 입력하여 상기 제1 농도 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.Obtaining the first concentration information includes obtaining a first feature vector by inputting information about the first spectrum into a second neural network model, inputting information about the second spectrum into the second neural network model. It may include obtaining a second feature vector, and acquiring the first concentration information by inputting the first feature vector and the second feature vector into a fourth neural network model.

상기 진단 정보를 획득하는 단계는, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제1 농도 정보를 제5 신경망 모델에 입력하여 상기 진단 정보를 획득할 수 있다.In the step of acquiring the diagnostic information, the diagnostic information may be obtained by inputting information about the first spectrum and the first concentration information into a fifth neural network model.

상기 제어 방법은, 상기 제1 액체에 포함된 제2 타겟 물질의 검출을 위한 제2 반응 물질이 첨가됨에 따라 상기 제2 반응 물질과 결합된 상기 제2 타겟 물질을 포함하는 제3 액체에 대응되는 제3 스펙트럼에 대한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제3 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 상기 제2 타겟 물질의 제2 농도 정보를 획득하는 단계;를 더 포함하고, 상기 진단 정보 획득 단계는, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보, 상기 제1 농도 정보 및 상기 제2 농도 정보를 상기 제5 신경망 모델에 입력하여 상기 진단 정보를 획득할 수 있다.The control method corresponds to a third liquid containing the second target material bound to the second reactant as a second reactive material for detection of the second target material contained in the first liquid is added. Obtaining information about a third spectrum; and acquiring second concentration information of the second target material based on the information about the first spectrum and the information about the third spectrum, wherein the step of obtaining diagnostic information includes: The diagnostic information can be obtained by inputting information about, the first concentration information, and the second concentration information into the fifth neural network model.

상기 진단 정보를 획득하는 단계는, 상기 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 상기 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제6 신경망 모델에 입력하여 상기 진단 정보를 획득할 수 있다.In the step of acquiring the diagnostic information, the diagnostic information may be obtained by inputting information about the first spectrum and information about the second spectrum into a sixth neural network model.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 진단 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a diagnostic system according to an embodiment of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 진단 시스템(1000)은 액체 정제 장치(100), 액체 정보 획득 장치(200) 및 진단 장치(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the diagnostic system 1000 may include a liquid purification device 100, a liquid information acquisition device 200, and a diagnostic device 300.

액체 정제 장치(100)는 액체를 분리하기 위한 장치이다. 예를 들어, 액체 정제 장치(100)는 혈액의 혈구성분과 혈장성분을 분리할 수 있다. 또는, 액체 정제 장치(100)는 제1 반응 물질이 첨가된 제1 혈액과 제2 반응 물질이 첨가된 제2 혈액을 분리할 수 있다. 액체는 피검체의 소변, 타액, 정액, 땀, 눈물 및 뇌척수액 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 피검체는, 사람 또는 동물일 수 있다. The liquid purification device 100 is a device for separating liquid. For example, the liquid purification device 100 can separate blood cell components and plasma components of blood. Alternatively, the liquid purification device 100 may separate first blood to which the first reactive material has been added and second blood to which the second reactive material has been added. The liquid may include at least one of the subject's urine, saliva, semen, sweat, tears, and cerebrospinal fluid. The subject may be a human or an animal.

액체 정제 장치(100)는 바이오칩(biochip)으로 구현될 수 있다.The liquid purification device 100 may be implemented as a biochip.

액체 정보 획득 장치(200)는 액체에 대한 정보인 액체 정보를 획득하기 위한 장치이다. 액체 정보는 액체에 대응되는 스펙트럼 정보를 포함할 수 있다. 스펙트럼 정보는 파장 별(또는 주파수 별) 세기를 나타낼 수 있다. 스펙트럼 정보(또는 스펙트럼에 대한 정보라 지칭함)는 라만 신호를 포함할 수 있다.The liquid information acquisition device 200 is a device for acquiring liquid information, which is information about the liquid. Liquid information may include spectrum information corresponding to the liquid. Spectral information may represent intensity by wavelength (or frequency). Spectral information (also referred to as information about the spectrum) may include Raman signals.

액체 정보 획득 장치(200)는 광이 어떠한 매질을 통과할 때 발생하는 라만 산란에 기초하여 스펙트럼 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 액체 정보 획득 장치(200)는 액체 정제 장치(100)에 의해 획득된 액체에 레이저 빔을 조사하고, 액체 내 미세입자로부터 산란된 레이저 빔을 획득할 수 있다. 액체 정제 장치(100)는 산란된 레이저 빔에 기초하여 액체에 대응되는 스펙트럼 정보를 획득할 수 있다. 스펙트럼 정보, 즉 라만 신호의 파장 및 파장 대역에서의 세기는 미세입자의 성분에 따라 달라질 수 있다.The liquid information acquisition device 200 may acquire spectral information based on Raman scattering that occurs when light passes through a certain medium. For example, the liquid information acquisition device 200 may irradiate a laser beam to the liquid obtained by the liquid purification device 100 and obtain a laser beam scattered from fine particles in the liquid. The liquid purification device 100 may acquire spectral information corresponding to the liquid based on the scattered laser beam. Spectral information, that is, the intensity of the wavelength and wavelength band of the Raman signal, may vary depending on the components of the microparticles.

액체 정보 획득 장치(200)는 스펙트럼 정보 중 특정 주파수에만 대응되는 세기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미세입자에 라만 활성분자가 결합된 경우, 액체 정보 획득 장치(200)는 라만 활성분자에 대응되는 주파수에서의 라만 신호의 피크 값을 획득할 수 있다.The liquid information acquisition device 200 may include intensity corresponding only to a specific frequency among the spectrum information. For example, when a Raman active molecule is bound to a fine particle, the liquid information acquisition device 200 may acquire the peak value of the Raman signal at a frequency corresponding to the Raman active molecule.

액체 정보 획득 장치(200)는 액체에 광을 조사하기 위한 광원을 포함할 수 있다. 광원은 액체 내 미세입자로부터 라만 산란을 유도하기 위한 레이저 빔을 조사할 수 있다.The liquid information acquisition device 200 may include a light source for irradiating light to the liquid. The light source may emit a laser beam to induce Raman scattering from fine particles in the liquid.

액체 정보 획득 장치(200)는 광학계를 포함할 수 있다. 광학계는, 광원으로부터 조사된 광을 액체로 전달하고 액체 내 미세입자로부터 산란된 광을 센싱하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학계는 필터, 미러, 렌즈, 슬릿, 격자 및 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센서는, 액체 내 미세입자로부터 산란된 광을 센싱할 수 있다.The liquid information acquisition device 200 may include an optical system. The optical system may include a component for transmitting light irradiated from a light source to the liquid and sensing light scattered from fine particles in the liquid. For example, the optical system may include at least one of a filter, mirror, lens, slit, grating, and sensor. The sensor can sense light scattered from fine particles in a liquid.

액체 정보 획득 장치(200)는 분광기(spectrometer)로 구현될 수 있다.The liquid information acquisition device 200 may be implemented as a spectrometer.

진단 장치(300)는 액체와 관련된 각종 분석 데이터를 획득하기 위한 구성이다. 진단 장치(300)는 의료 진단 장치일 수 있다. 예를 들어, 진단 장치(300)는 액체 정보 획득 장치(200)에 의해 획득된 액체를 구성하는 복수의 물질에 대한 식별 정보 및 농도 정보를 획득할 수 있다. 또한, 진단 장치(300)는 액체에 포함된 복수의 물질의 농도 비율을 획득할 수 있다.The diagnostic device 300 is configured to obtain various analysis data related to liquid. The diagnostic device 300 may be a medical diagnostic device. For example, the diagnostic device 300 may obtain identification information and concentration information about a plurality of substances constituting the liquid obtained by the liquid information acquisition device 200. Additionally, the diagnostic device 300 may obtain the concentration ratio of a plurality of substances contained in the liquid.

진단 장치(300)는 각종 진단 결과를 획득할 수 있다. 예를 들어, 진단 장치(300)는 피검체에 대응되는 건강 상태 또는 질병 유무를 포함하는 진단 결과를 획득할 수 있다. 진단 결과는, 피검체가 가지고 있을 것으로 예상되는 질병에 대한 식별 정보 및 피검체가 해당 질병을 가지고 있을 확률 정보를 포함할 수 있다.The diagnostic device 300 can obtain various diagnostic results. For example, the diagnostic device 300 may obtain a diagnostic result including the health condition or presence or absence of a disease corresponding to the subject. The diagnosis result may include identification information about the disease that the subject is expected to have and probability information that the subject has the disease.

진단 장치(300)는 서버 또는 사용자 단말 장치로 구현될 수 있다.The diagnostic device 300 may be implemented as a server or a user terminal device.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 액체 정제 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a liquid purification device according to an embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 액체 정제 장치(100)는 로딩부(110), 항응고부(120), 필터부(130), 반응부(140), 농축부(160) 및 분리부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the liquid purification device 100 includes a loading unit 110, an anticoagulation unit 120, a filter unit 130, a reaction unit 140, a concentrating unit 160, and a separation unit 150. It can be included.

로딩부(110)는 액체가 주입되는 주입구 및 액체를 이동시키기 위한 채널을 포함할 수 있다. 로딩부(110)는 주입구를 통해 액체를 수용하고, 수용된 액체를 액체 정제 장치(100)의 다른 구성에 전달할 수 있다. 예를 들어, 로딩부(110)는 제1 액체를 수용하고, 제1 액체 중 일부를 항응고부(120)로 전달할 수 있다. 또는, 로딩부(110)는 제1 액체 중 일부를 챔버로 전달할 수 있다.The loading unit 110 may include an injection port through which liquid is injected and a channel for moving the liquid. The loading unit 110 may receive liquid through an injection port and transfer the received liquid to other components of the liquid purification device 100. For example, the loading unit 110 may receive the first liquid and transfer some of the first liquid to the anticoagulation unit 120 . Alternatively, the loading unit 110 may deliver some of the first liquid to the chamber.

항응고부(120)는 액체에 대한 항응고 처리를 수행하기 위한 구성이다. 항응고부(120)는 항응고제가 저장된 챔버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 항응고부(120)는 로딩부(110)에 의해 수용된 제1 액체가 필터부(130)로 이동하는 경로상에 위치할 수 있다. 항응고부(120)는 제1 액체를 입력받는 입구, 항응고 처리된 제1 액체를 출력하는 출구를 포함할 수 있다. 또는, 항응고부(120)는 제1 액체가 필터부(130)로 흐르는 채널에 항응고제를 주입하기 위한 파이프를 포함할 수 있다.The anticoagulation unit 120 is configured to perform anticoagulation treatment on liquid. The anticoagulation unit 120 may include a chamber in which an anticoagulant is stored. For example, the anticoagulation unit 120 may be located on a path along which the first liquid received by the loading unit 110 moves to the filter unit 130. The anticoagulation unit 120 may include an inlet that receives the first liquid and an outlet that outputs the anticoagulated first liquid. Alternatively, the anticoagulant unit 120 may include a pipe for injecting an anticoagulant into a channel through which the first liquid flows to the filter unit 130.

필터부(130)는 항응고 처리된 액체를 수용할 수 있다. 필터부(130)는 수용된 액체에 포함된 적어도 하나의 성분의 농도를 저감시킬 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 성분은 혈구성분을 포함할 수 있다. 혈구성분은 적혈구, 백혈구 및 혈소판을 포함할 수 있다.The filter unit 130 can accommodate anticoagulant treated liquid. The filter unit 130 may reduce the concentration of at least one component contained in the received liquid. For example, at least one component may include a blood cell component. Blood cell components may include red blood cells, white blood cells, and platelets.

필터부(130)는 액체가 흐르는 필터 채널과 액체에 포함된 적어도 하나의 성분을 필터링하기 위한 유체 구조를 포함할 수 있다. 필터 채널은 항응고부(120)에 의해 항응고 처리된 제1 액체를 수용할 수 있다. 유체 구조는 필터 채널의 외측으로 돌출 형성되며 공기 주머니를 포함하는 돌출부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유체 구조는 LCAT(Lateral Cavity Acoustic Transducer)을 포함할 수 있다.The filter unit 130 may include a filter channel through which liquid flows and a fluid structure for filtering at least one component contained in the liquid. The filter channel may accommodate the first liquid that has been anticoagulated by the anticoagulation unit 120. The fluid structure protrudes outward from the filter channel and may include protrusions containing air pockets. For example, the fluid structure may include a Lateral Cavity Acoustic Transducer (LCAT).

필터부(130)는 필터 채널 및 공기 주머니로 전달되는 진동에 기초하여 액체에 포함된 적어도 하나의 성분을 필터링할 수 있다. 필터 채널 및 공기 주머니로 진동이 전달되면, 필터 채널 및 공기 주머니의 계면에서 액체의 와류가 생성될 수 있다. 액체의 와류는 필터 채널을 통과하는 액체에 포함된 적어도 하나의 성분을 붙잡을 수 있다. 이에 따라, 필터부(130)는 적어도 하나의 성분의 농도가 저감된 액체를 획득할 수 있다. 예를 들어, 필터부(130)는 항응고 처리된 제1 액체를 수용하여 항응고 처리된 제1 액체에 포함된 혈구성분을 필터링할 수 있다. 이에 따라, 필터부(130)는 혈구성분의 농도가 저감된 제2 액체를 획득할 수 있다. 제2 액체는 혈장(plasma) 또는 혈청(serum)일 수 있다.The filter unit 130 may filter at least one component contained in the liquid based on vibration transmitted to the filter channel and air bladder. When vibration is transmitted to the filter channel and the air bladder, a vortex of liquid may be generated at the interface of the filter channel and the air bladder. The vortices in the liquid may capture at least one component contained in the liquid passing through the filter channel. Accordingly, the filter unit 130 can obtain a liquid with a reduced concentration of at least one component. For example, the filter unit 130 may receive the anticoagulated first liquid and filter blood cell components included in the anticoagulated first liquid. Accordingly, the filter unit 130 can obtain the second liquid with a reduced concentration of blood cell components. The second liquid may be plasma or serum.

반응부(140)는 타겟 물질 검출을 위한 반응 물질과 액체에 포함된 타겟 물질 간의 기설정된 반응을 유도할 수 있다. 타겟 물질은 항원을 포함할 수 있다. 반응 물질은 항체를 포함할 수 있다. 반응 물질은 라만 활성분자(또는 라만 리포터)가 결합된 금속(예로, 금) 나노 입자에 결합되어 있을 수 있다. 기설정된 반응이란 화학적 반응을 의미하며, 일 예로는 항원-항체 반응을 포함할 수 있다. 복수의 금속 나노 입자는 항체를 통해 항원과 결합할 수 있다. 이에 따라, 항원을 중심으로 복수의 금속 나노 입자가 결합된 하나의 금속 나노 입자 덩어리가 형성될 수 있다. The reaction unit 140 may induce a preset reaction between the reaction material for detecting the target material and the target material contained in the liquid. The target substance may include an antigen. Reactive substances may include antibodies. The reactive material may be bound to a metal (eg, gold) nanoparticle to which a Raman active molecule (or Raman reporter) is bound. A predetermined reaction refers to a chemical reaction, and an example may include an antigen-antibody reaction. Multiple metal nanoparticles can bind to antigens through antibodies. Accordingly, one metal nanoparticle lump in which a plurality of metal nanoparticles are combined with the antigen at the center may be formed.

반응부(140)는 제2 액체와 반응 물질을 반응시켜 제3 액체를 획득할 수 있다. 제2 액체는 반응 물질과 기설정된 반응이 일어나는 제1 물질 및 기설정된 반응이 일어나지 않는 제2 물질을 포함할 수 있다. 제3 액체는 반응 물질과 기설정된 반응이 이루어진 상태의 제1 물질 및 반응 물질과 기설정된 반응이 이루어지지 않은 상태의 제2 물질을 포함할 수 있다.The reaction unit 140 may obtain the third liquid by reacting the second liquid and the reaction material. The second liquid may include a reactive material, a first material in which a predetermined reaction occurs, and a second material in which a predetermined reaction does not occur. The third liquid may include a first material that has undergone a predetermined reaction with the reactive material and a second material that has not undergone a predetermined reaction with the reactive material.

반응부(140)는 반응 물질을 저장하는 반응 물질 저장부를 포함할 수 있다. 반응부(140)는 제2 액체 및 반응 물질의 혼합율을 증가시키기 위한 혼합 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 혼합 채널은 지그재그(zigzag) 형태를 가질 수 있다.The reaction unit 140 may include a reaction material storage unit that stores a reaction material. The reaction unit 140 may include a mixing channel to increase the mixing ratio of the second liquid and the reaction material. For example, the mixing channel may have a zigzag shape.

분리부(150)는 액체에 포함된 물질을 분리하기 위한 구성이다. 예를 들어, 분리부(150)는 제3 액체에 포함된 제1 물질 및 제2 물질을 분리할 수 있다. 분리부(150)는 다양한 방식에 기초하여 제1 물질 및 제2 물질을 분리할 수 있다. 일 예로, 분리부(150)는 표면 음파(Surface Acoustic Wave, SAW)에 기초하여 분자량에 따라 제1 물질 및 제2 물질을 분리할 수 있다. 분리부(150)는 표면 음파 필터를 포함할 수 있다.The separation unit 150 is configured to separate substances contained in the liquid. For example, the separator 150 may separate the first material and the second material included in the third liquid. The separation unit 150 may separate the first material and the second material based on various methods. As an example, the separation unit 150 may separate the first material and the second material according to molecular weight based on surface acoustic waves (SAW). The separation unit 150 may include a surface acoustic wave filter.

분리부(150)는 분리된 복수의 물질을 이동시키기 위한 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 분리부(150)는 제1 물질을 이동시키기 위한 제1 아웃렛 채널 및 제2 물질을 이동시키기 위한 제2 아웃렛 채널을 포함할 수 있다.The separation unit 150 may include a channel for moving a plurality of separated materials. For example, the separation unit 150 may include a first outlet channel for moving the first material and a second outlet channel for moving the second material.

농축부(160)는 액체에 대한 농축처리를 수행하여 액체에 포함된 타겟 물질의 농도를 증가시키기 위한 구성이다. 농축처리는 건조, 가열 및 베이킹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 농축부(160)는 기설정된 크기 보다 작은 크기의 물질만 통과시키는 필터(예로, 멤브레인 필터) 또는 파이프를 포함할 수 있다. 이 때, 농축부(160)는 반응 물질을 통해 타겟 물질과 결합된 상태의 제1 금속 나노 입자보다 크기가 작은 물질들은 통과시키고, 제1 금속 나노 입자는 통과시키지 않을 수 있다. 이에 따라, 농축부(160)는 제1 금속 나노 입자의 농도가 증가된 액체를 획득할 수 있다. 즉, 농축부(160)는 타겟 물질의 농도가 증가된 액체를 획득할 수 있다. The enrichment unit 160 is configured to perform concentration processing on the liquid to increase the concentration of the target substance contained in the liquid. Concentration treatment may include at least one of drying, heating, and baking. Alternatively, the concentrator 160 may include a filter (eg, a membrane filter) or a pipe that allows only substances smaller than a preset size to pass. At this time, the concentrator 160 may allow materials smaller in size than the first metal nanoparticles in a state bound to the target material to pass through the reaction material, but may not pass the first metal nanoparticles. Accordingly, the concentrator 160 can obtain liquid with an increased concentration of first metal nanoparticles. That is, the concentrator 160 can obtain liquid with an increased concentration of the target substance.

농축부(160)는 분리부(150)에 의해 분리된 제1 물질을 포함하는 제4 액체를 획득할 수 있다. 제4 액체는 항체를 통해 제1 물질과 결합된 상태의 제1 금속 나노 입자를 포함할 수 있다. 제4 액체는 제1 금속 나노 입자보다 분자량이 제3 물질(예로, 단백질)이나 분리부(150)에 의해 정확히 분리되지 않은 제2 물질을 포함할 수 있다. 또는, 제4 액체는 제1 물질과 결합되지 않은 상태의 제2 금속 나노 입자를 포함할 수 있다. 농축부(160)는 제1 금속 나노 입자를 제외한 나머지 물질의 적어도 일부는 통과시키고, 제1 금속 나노 입자는 통과시키지 않음으로써 제1 금속 나노 입자의 농도가 향상된 제5 액체를 획득할 수 있다. 이에 따라, 농축부(160)는 제4 액체에 비해 제1 물질의 농도가 향상된 제5 액체를 획득할 수 있다.The concentrator 160 may obtain the fourth liquid containing the first substance separated by the separator 150. The fourth liquid may include first metal nanoparticles bound to the first material through an antibody. The fourth liquid may include a third material (eg, protein) whose molecular weight is greater than that of the first metal nanoparticles or a second material that is not accurately separated by the separator 150. Alternatively, the fourth liquid may include second metal nanoparticles that are not combined with the first material. The concentrator 160 allows at least a portion of the remaining materials except the first metal nanoparticles to pass through, but does not pass the first metal nanoparticles, thereby obtaining a fifth liquid with an improved concentration of the first metal nanoparticles. Accordingly, the enrichment unit 160 can obtain a fifth liquid with an improved concentration of the first substance compared to the fourth liquid.

도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 액체 정제 장치를 상부에서 바라본 도면이다. 도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 액체 정제 장치를 하부에서 바라본 도면이다.Figure 3 is a view from the top of a liquid purification device according to an embodiment of the present disclosure. Figure 4 is a view of a liquid purification device according to an embodiment of the present disclosure viewed from below.

도 3을 참조하면, 액체 정제 장치(100)는 기판(10), 로딩부(110), 항응고부(120), 필터부(130), 반응부(140), 분리부(150), 농축부(160) 및 챔버(31, 32, 33, 34, 35)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the liquid purification device 100 includes a substrate 10, a loading unit 110, an anticoagulation unit 120, a filter unit 130, a reaction unit 140, a separation unit 150, and a concentration unit. It may include a portion 160 and chambers 31, 32, 33, 34, and 35.

로딩부(110)는 기판(10)의 상부에 형성될 수 있다. 로딩부(110)는 제1 액체를 수용할 수 있다. 로딩부(110)는 제1 액체 중 일부를 제1 챔버(31)로 전달할 수 있다. 제1 챔버(31)는 전달된 제1 액체를 저장할 수 있다.The loading part 110 may be formed on the upper part of the substrate 10 . The loading unit 110 can accommodate the first liquid. The loading unit 110 may deliver some of the first liquid to the first chamber 31. The first chamber 31 may store the delivered first liquid.

로딩부(110)는 제1 액체를 항응고부(120)로 전달할 수 있다. 항응고부(120)는 제1 액체에 대해 항응고 처리를 수행할 수 있다. 항응고부(120)는 항응고 처리된 제1 액체를 필터부(130)로 전달할 수 있다.The loading unit 110 may deliver the first liquid to the anticoagulation unit 120. The anticoagulation unit 120 may perform anticoagulation treatment on the first liquid. The anticoagulation unit 120 may deliver the anticoagulated first liquid to the filter unit 130.

필터부(130)는 제1 액체가 흐르는 필터 채널(131) 및 필터 채널(131)의 외측으로 돌출 형성되며 공기 주머니를 포함하는 유체 구조(132), 필터 채널(131) 및 유체 구조(132)에 음파를 제공하는 제1 진동발생부(133)를 포함할 수 있다.The filter unit 130 includes a filter channel 131 through which the first liquid flows and a fluid structure 132 that protrudes outward from the filter channel 131 and includes an air bladder, the filter channel 131, and the fluid structure 132. It may include a first vibration generator 133 that provides sound waves.

필터부(130)는 제1 진동발생부(133)에 의해 생성되는 음파에 기초하여 제1 액체에 포함된 적어도 하나의 제1 성분(예로, 혈구성분)을 필터링할 수 있다. 제1 진동발생부(133)에 의해 생성되는 음파에 의해 필터 채널(131) 및 유체 구조(132)가 진동할 수 있다. 필터 채널(131) 및 유체 구조(132)가 진동함에 따라 필터 채널(131)과 공기 주머니의 계면에서 제1 액체의 와류가 생성될 수 있다. 적어도 하나의 제1 성분은 생성된 제1 액체의 와류에 갇힐 수 있다. 이에 따라, 필터부(130)는 제1 액체에 비해 적어도 하나의 제1 성분의 농도가 저감된 제2 액체를 획득할 수 있다. The filter unit 130 may filter at least one first component (eg, blood cell component) included in the first liquid based on the sound wave generated by the first vibration generator 133. The filter channel 131 and the fluid structure 132 may vibrate due to the sound waves generated by the first vibration generator 133. As the filter channel 131 and the fluid structure 132 vibrate, a vortex of the first liquid may be generated at the interface between the filter channel 131 and the air bladder. At least one first component may be trapped in the vortex of the produced first liquid. Accordingly, the filter unit 130 may obtain a second liquid in which the concentration of at least one first component is reduced compared to the first liquid.

필터부(130)는 유체 구조(132)에 포함된 공기 주머니에 기초하여 제1 액체 및 제2 액체를 이동시킬 수 있다. 공기 주머니는 제1 진동발생부(133)에 의해 생성된 음파에 기초하여 압축 및 팽창을 반복할 수 있다. 공기 주머니는 제1 액체 및 2 액체를 펌핑할 수 있다. 필터부(130)는 제2 액체를 출력할 수 있다. 유체 구조(132) 및 제1 진동발생부(133)는 LCAT(Lateral Cavity Acoustic Transducer)을 구성할 수 있다.The filter unit 130 may move the first liquid and the second liquid based on the air pocket included in the fluid structure 132. The air bladder may repeat compression and expansion based on the sound waves generated by the first vibration generator 133. The bladder can pump the first liquid and the second liquid. The filter unit 130 may output the second liquid. The fluid structure 132 and the first vibration generator 133 may form a Lateral Cavity Acoustic Transducer (LCAT).

도 4를 참조하면, 제1 진동발생부(133)는 기판(10)의 하부에 위치할 수 있다. 제1 진동발생부(133)는 복수의 전극(1331, 1332)을 포함할 수 있다. 복수의 전극(1331, 1332)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 복수의 전극(1331, 1332)는 압전 전극일 수 있다.Referring to FIG. 4 , the first vibration generator 133 may be located below the substrate 10 . The first vibration generator 133 may include a plurality of electrodes 1331 and 1332. The plurality of electrodes 1331 and 1332 may be arranged to face each other. The plurality of electrodes 1331 and 1332 may be piezoelectric electrodes.

다시 도 3을 참조하면, 필터부(130)는 제2 액체 중 일부를 제2 챔버(32)로 전달할 수 있다. 제2 액체는 제1 액체에서 혈구성분이 제거된 혈액일 수 있다.Referring again to FIG. 3 , the filter unit 130 may transfer some of the second liquid to the second chamber 32 . The second liquid may be blood from which blood cells have been removed from the first liquid.

필터부(130)는 제2 액체를 반응부(140)에 전달할 수 있다. 반응부(140)는 금속 나노 입자에 결합된 반응 물질을 저장하는 반응 물질 저장부(141)를 포함할 수 있다. 금속 나노 입자에는 라만 활성분자가 결합되어 있을 수 있다.The filter unit 130 may deliver the second liquid to the reaction unit 140. The reaction unit 140 may include a reactive material storage unit 141 that stores a reactive material bound to metal nanoparticles. Raman active molecules may be bound to metal nanoparticles.

제2 액체는 반응 물질 저장부(141)를 통과하면서 반응 물질과 혼합될 수 있다. 제2 액체에 포함된 타겟 물질(또는 제1 물질)과 반응 물질 사이에서는 항원-항체 반응이 일어날 수 있다. 이 과정에서 항원을 중심으로 적어도 하나의 금속 나노 입자가 뭉쳐진 금속 나노 입자 덩어리가 형성될 수 있다.The second liquid may be mixed with the reactive material while passing through the reactive material storage unit 141. An antigen-antibody reaction may occur between the target material (or first material) contained in the second liquid and the reactive material. In this process, a metal nanoparticle mass in which at least one metal nanoparticle is clustered around an antigen may be formed.

반응부(140)는 제2 액체 및 반응 물질의 혼합율을 증가시키기 위한 지그재그(zigzag) 형태의 혼합 채널(142)을 포함할 수 있다. 혼합 채널(142)을 통과하는 동안 타겟 물질 및 반응 물질 간의 항원-항체 반응이 일어날 수 있다. 이에 따라 금속 나노 입자 덩어리의 개수가 증가될 수 있다. 도시되지 않았으나, 반응부(140)는 제2 액체 및 반응 물질의 혼합율을 증가시키기 위한 LCAT(Lateral Cavity Acoustic Transducer)을 포함할 수 있다.The reaction unit 140 may include a zigzag-shaped mixing channel 142 to increase the mixing ratio of the second liquid and the reaction material. While passing through the mixing channel 142, an antigen-antibody reaction may occur between the target material and the reactive material. Accordingly, the number of metal nanoparticle lumps may increase. Although not shown, the reaction unit 140 may include a Lateral Cavity Acoustic Transducer (LCAT) to increase the mixing ratio of the second liquid and the reaction material.

반응부(140)는 제2 액체에 기초하여 제3 액체를 획득할 수 있다. 제3 액체는 반응 물질과의 반응을 통해 금속 나노 입자 덩어리를 형성한 제1 물질, 및 반응 물질과 반응하지 않아 금속 나노 입자 덩어리를 형성하지 않은 복수의 제2 물질을 포함할 수 있다. 반응부(140)는 제3 액체를 분리부(150)에 전달할 수 있다. The reaction unit 140 may obtain the third liquid based on the second liquid. The third liquid may include a first material that reacts with the reactive material to form a metal nanoparticle clump, and a plurality of second materials that do not react with the reactive material to form a metal nanoparticle clump. The reaction unit 140 may deliver the third liquid to the separation unit 150.

분리부(150)는 음파를 생성하는 제2 진동발생부(151), 제1 아웃렛 채널(152) 및 제2 아웃렛 채널(153)을 포함할 수 있다. 제2 진동발생부(151)는 기판(10)의 후면에 마련될 수 있다. 제2 진동발생부(151)는 IDT 전극일 수 있다. IDT 전극은, 서로 마주보는 복수의 바(1511, 1512)와 복수의 바(1511, 1512)로부터 돌출되는 복수의 핑거(1513)를 포함할 수 있다. 음파는 표면 음향파(SAW: Surface Acoustic Wave)일 수 있다. The separation unit 150 may include a second vibration generator 151 that generates sound waves, a first outlet channel 152, and a second outlet channel 153. The second vibration generator 151 may be provided on the rear side of the substrate 10. The second vibration generator 151 may be an IDT electrode. The IDT electrode may include a plurality of bars 1511 and 1512 facing each other and a plurality of fingers 1513 protruding from the bars 1511 and 1512. The sound wave may be a surface acoustic wave (SAW).

분리부(150)는 음파에 기초하여 분자량에 따라 제3 액체에 포함된 복수의 물질을 분리할 수 있다. 분리부(150)는 액체가 흐르는 채널 주변에 진동을 발생시키고, 진동에 기초하여 복수의 물질을 분리할 수 있다. 예를 들어, 분리부(150)는 타겟 물질과 결합된 물질(예로, 항체와 결합된 금속 나노 입자)와 타겟 물질과 결합되지 않은 물질을 분리할 수 있다. 분리부(150)는 타겟 물질과 결합되지 않은 물질을 필터링하여 제4 액체를 획득할 수 있다. 제4 액체는 제3 액체에서 타겟 물질과 결합되지 않은 물질의 농도가 저감된 상태의 액체일 수 있다.The separation unit 150 may separate a plurality of substances contained in the third liquid according to their molecular weight based on sound waves. The separator 150 may generate vibration around a channel through which liquid flows and separate a plurality of materials based on the vibration. For example, the separation unit 150 may separate a material bound to the target material (eg, a metal nanoparticle bound to an antibody) from a material not bound to the target material. The separator 150 may obtain the fourth liquid by filtering substances that are not combined with the target substance. The fourth liquid may be a liquid in which the concentration of substances not bound to the target substance in the third liquid is reduced.

분리부(150)는 제1 아웃렛 채널(152)을 통해 제4 액체를 제3 챔버(33)에 전달할 수 있다. 분리부(150)는 제2 아웃렛 채널(153)을 통해 타겟 물질과 결합되지 않은 물질을 제4 챔버(34)에 전달할 수 있다. The separator 150 may deliver the fourth liquid to the third chamber 33 through the first outlet channel 152. The separator 150 may deliver a substance that is not combined with the target substance to the fourth chamber 34 through the second outlet channel 153 .

농축부(160)는 제3 챔버(33)에 수용된 제4 액체에 대한 농축처리를 수행할 수 있다. 농축부(160)는 제4 액체에 포함된 복수의 물질 중 타겟 물질을 포함하는 금속 나노 입자 덩어리는 통과시키지 않고 나머지 물질은 통과시킬 수 있다. 이에 따라, 농축부(160)는 금속 나노 입자 또는 타겟 물질의 농도가 향상된 제5 액체를 획득할 수 있다.The enrichment unit 160 may perform concentration processing on the fourth liquid contained in the third chamber 33. The concentrator 160 may allow the remaining materials to pass without passing the metal nanoparticle lumps containing the target material among the plurality of materials included in the fourth liquid. Accordingly, the concentrator 160 can obtain a fifth liquid with an improved concentration of metal nanoparticles or target materials.

한편, 피검체에 대한 진단 결과를 획득하기 위해서는 복수의 바이오 마커(또는 타겟 물질)가 필요할 수 있다. 이하에서는 복수의 바이오 마커를 포함하는 액체를 정제하기 위한 액체 정제 장치에 대해 설명하도록 한다.Meanwhile, multiple biomarkers (or target substances) may be required to obtain diagnostic results for a subject. Hereinafter, a liquid purification device for purifying liquid containing a plurality of biomarkers will be described.

도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 액체 정제 장치를 상부에서 바라본 도면이다.Figure 5 is a view from the top of a liquid purification device according to an embodiment of the present disclosure.

도 5를 참조하면, 액체 정제 장치(500)는 로딩부(110), 항응고부(120), 필터부(130), 제1 반응부(540), 제2 반응부(542), 제1 분리부(551), 제2 분리부(552), 제1 농축부(561) 및 제2 농축부(562)를 포함할 수 있다. 한편, 로딩부(110), 항응고부(120), 필터부(130)는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바 중복 설명은 생략한다. 또한, 제1 반응부(541) 및 제2 반응부(542)의 기본적인 동작은 도 3의 반응부(140)를 통해 명확히 이해될 수 있으며, 제1 분리부(551) 및 제2 분리부(552)의 기본적인 동작은 도 3의 분리부(150)를 통해 명확히 이해될 수 있으며, 제1 농축부(561) 및 제2 농축부(562)의 기본적인 동작은 도 3의 농축부(560)를 통해 명확히 이해될 수 있다. 따라서, 도 3과 중복되는 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5, the liquid purification device 500 includes a loading unit 110, an anticoagulation unit 120, a filter unit 130, a first reaction unit 540, a second reaction unit 542, and a first reaction unit 540. It may include a separation unit 551, a second separation unit 552, a first enrichment unit 561, and a second enrichment unit 562. Meanwhile, the loading unit 110, the anticoagulation unit 120, and the filter unit 130 have been described with reference to FIGS. 3 and 4, so duplicate descriptions will be omitted. In addition, the basic operations of the first reaction unit 541 and the second reaction unit 542 can be clearly understood through the reaction unit 140 of FIG. 3, and the first separation unit 551 and the second separation unit ( The basic operation of 552) can be clearly understood through the separation unit 150 of FIG. 3, and the basic operation of the first enrichment unit 561 and the second enrichment unit 562 can be understood through the enrichment unit 560 of FIG. 3. can be clearly understood through Therefore, descriptions overlapping with FIG. 3 are omitted.

제1 반응부(541)는 제1 반응 물질 저장부(543) 및 제1 반응 채널(544)을 포함할 수 있다. 제1 반응 물질 저장부(543)는 제1 타겟 물질 검출을 위한 제1 반응 물질을 저장할 수 있다. 제1 반응 채널(544)은 제1 타겟 물질과 제1 반응 물질의 혼합율을 증가시킬 수 있다. 제1 반응 채널(544)은 제1 타겟 물질 및 제1 반응 물질 사이의 항원-항체 반응을 유도할 수 있다.The first reaction unit 541 may include a first reaction material storage unit 543 and a first reaction channel 544. The first reactive material storage unit 543 may store a first reactive material for detecting the first target material. The first reaction channel 544 may increase the mixing ratio of the first target material and the first reaction material. The first reaction channel 544 may induce an antigen-antibody reaction between the first target substance and the first reaction substance.

제2 반응부(542)는 제2 반응 물질 저장부(543) 및 제1 반응 채널(544)을 포함할 수 있다. 제2 반응 물질 저장부(545)는 제2 타겟 물질 검출을 위한 제2 반응 물질을 저장할 수 있다. 제2 반응 채널(546)은 제2 타겟 물질과 제2 반응 물질의 혼합율을 증가시킬 수 있다. 제2 반응 채널(546)은 제2 타겟 물질 및 제2 반응 물질 사이의 항원-항체 반응을 유도할 수 있다.The second reaction unit 542 may include a second reaction material storage unit 543 and a first reaction channel 544. The second reactive material storage unit 545 may store a second reactive material for detecting the second target material. The second reaction channel 546 may increase the mixing ratio of the second target material and the second reaction material. The second reaction channel 546 may induce an antigen-antibody reaction between the second target substance and the second reaction substance.

제1 반응부(541)를 통과한 제1 액체는, 제1 타겟 물질 및 제1 반응 물질 간의 반응에 의해 형성된 제1 금속 나노 입자 덩어리와 제1 타겟 물질과 결합되지 않은 복수의 제1 물질을 포함할 수 있다. 제2 반응부(542)를 통과한 제2 액체는, 제2 타겟 물질 및 제2 반응 물질 간의 반응에 의해 형성된 제2 금속 나노 입자 덩어리와 제2 타겟 물질과 결합되지 않은 복수의 제2 물질을 포함할 수 있다.The first liquid that has passed through the first reaction unit 541 contains a first metal nanoparticle mass formed by a reaction between the first target material and the first reaction material and a plurality of first materials that are not combined with the first target material. It can be included. The second liquid that has passed through the second reaction unit 542 contains a second metal nanoparticle mass formed by a reaction between the second target material and the second reaction material and a plurality of second materials that are not combined with the second target material. It can be included.

제1 분리부(551)는 제1 액체에 포함된 제1 금속 나노 입자 덩어리와 복수의 제1 물질을 분리할 수 있다. 제1 분리부(551)는 제1 금속 나노 입자 덩어리를 제3 챔버(33)로 전달하고, 복수의 제1 물질을 제4 챔버(34)로 전달할 수 있다. 제1 농축부(561)는 제3 챔버(33)에 수용된 제1 금속 나노 입자 덩어리에 대한 농축처리를 수행할 수 있다.The first separation unit 551 may separate the first metal nanoparticle lump and the plurality of first materials contained in the first liquid. The first separator 551 may transfer the first metal nanoparticle mass to the third chamber 33 and the plurality of first materials to the fourth chamber 34. The first enrichment unit 561 may perform concentration treatment on the first metal nanoparticle mass accommodated in the third chamber 33.

제2 분리부(552)는 제2 액체에 포함된 제2 금속 나노 입자 덩어리와 복수의 제2 물질을 분리할 수 있다. 제2 분리부(552)는 제2 금속 나노 입자 덩어리를 제6 챔버(36)로 전달하고, 복수의 제2 물질을 제7 챔버(37)로 전달할 수 있다. 제2 농축부(562)는 제6 챔버(36)에 수용된 제2 금속 나노 입자 덩어리에 대한 농축처리를 수행할 수 있다. 제2 농축부(562)의 농축처리를 통해 적어도 하나의 물질은 제2 금속 나노 입자와 분리되어 제8 챔버(38)에 수용될 수 있다.The second separation unit 552 may separate the second metal nanoparticle lump contained in the second liquid and the plurality of second materials. The second separator 552 may deliver a second metal nanoparticle mass to the sixth chamber 36 and a plurality of second materials to the seventh chamber 37. The second enrichment unit 562 may perform concentration treatment on the second metal nanoparticle mass accommodated in the sixth chamber 36. Through the concentration process in the second enrichment unit 562, at least one material can be separated from the second metal nanoparticles and accommodated in the eighth chamber 38.

도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 필터부를 나타내는 도면이다.Figure 6 is a diagram showing a filter unit according to an embodiment of the present disclosure.

도 6을 참조하면, 필터부(130)는 제1 필터 채널(131) 및 제1 필터 채널(131)의 외측으로 돌출 형성되는 유체 구조(132)를 포함할 수 있다. 유체 구조(132)는 제1 필터 채널(131)의 방향(x)과 둔각을 이루도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 필터 채널(131)의 방향(x) 및 유체 구조(132)의 돌출 방향(y) 사이의 각도(A1)는 90도 내지 180도일 수 있다.Referring to FIG. 6 , the filter unit 130 may include a first filter channel 131 and a fluid structure 132 protruding to the outside of the first filter channel 131 . The fluid structure 132 may be formed to form an obtuse angle with the direction (x) of the first filter channel 131. That is, the angle A1 between the direction (x) of the first filter channel 131 and the protrusion direction (y) of the fluid structure 132 may be 90 degrees to 180 degrees.

제1 필터 채널(131)로 흐르는 제1 액체(60)는 제1 물질(61) 및 제2 물질(62)을 포함할 수 있다. 제1 물질(61)은 혈구성분 중 하나이며, 제2 물질(62)은 혈장성분 중 하나일 수 있다.The first liquid 60 flowing into the first filter channel 131 may include a first material 61 and a second material 62. The first substance 61 may be one of the blood cell components, and the second substance 62 may be one of the plasma components.

유체 구조(132)는 제1 액체(60)가 유입되지 않는 공기 주머니(1321)를 포함할 수 있다. 공기 주머니(1321)는 펌프로서 기능할 수 있다. 제1 진동발생부(133)에 의해 생성된 제1 음파에 기초하여 공기 주머니(1321)는 수축 및 팽창을 반복할 수 있다. 이에 따라, 공기 주머니(1321)는 제1 필터 채널(131)의 방향(x)으로 제1 액체(60)를 펌핑할 수 있다.The fluid structure 132 may include an air pocket 1321 through which the first liquid 60 does not flow. The air bladder 1321 may function as a pump. The air bag 1321 may repeat contraction and expansion based on the first sound wave generated by the first vibration generator 133. Accordingly, the air bag 1321 can pump the first liquid 60 in the direction (x) of the first filter channel 131.

유체 구조(132)는 필터로서 기능할 수 있다. 제1 진동발생부(133)로부터 제1 물질(61)의 크기에 대응되는 주파수를 갖는 제1 음파가 발생되면, 제1 필터 채널(131) 및 공기 주머니(1321)의 계면(1322)의 주변 영역에서 제1 액체(60)의 와류(63)가 생성될 수 있다. 제1 물질(61)은 와류(63)에 갇힐 수 있다. 이에 따라, 유체 구조(132)는 제1 물질(61)을 필터링할 수 있다.Fluid structure 132 may function as a filter. When the first sound wave having a frequency corresponding to the size of the first material 61 is generated from the first vibration generator 133, the periphery of the interface 1322 of the first filter channel 131 and the air bladder 1321 A vortex 63 of the first liquid 60 may be generated in the area. The first material 61 may be trapped in the vortex 63. Accordingly, the fluid structure 132 may filter the first material 61.

도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 분리부를 나타내는 도면이다.Figure 7 is a diagram showing a separation unit according to an embodiment of the present disclosure.

도 7을 참조하면, 분리부(150)는 액체(71)가 흐르는 채널(70) 및 채널(70)에 측면에 위치하여 음파를 생성하는 제2 진동발생부(151)를 포함할 수 있다. 분리부(150)는 채널(70)로부터 분기되는 제1 아웃렛 채널(152) 및 제2 아웃렛 채널(153)을 포함할 수 있다. 도 7에서는 분리부(150)가 대칭 구조를 갖는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 비대칭 구조를 가질 수도 있다. 분리부(150)는 3 이상의 아웃렛 채널을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the separator 150 may include a channel 70 through which the liquid 71 flows and a second vibration generator 151 located on the side of the channel 70 to generate sound waves. The separation unit 150 may include a first outlet channel 152 and a second outlet channel 153 branched from the channel 70 . In FIG. 7, the separator 150 is shown as having a symmetrical structure, but it is not limited thereto and may have an asymmetrical structure. The separation unit 150 may include three or more outlet channels.

액체(71)는 타겟 물질(72), 타겟 물질(72)과 반응하는 반응 물질(73), 반응 물질(73) 및 라만 활성분자(74)가 결합된 금속 나노 입자(75)를 포함할 수 있다. 타겟 물질(72) 및 반응 물질(73) 간의 항원-항체 반응에 의해 금속 나노 입자 덩어리(76)가 형성될 수 있다. 타겟 물질(72)은 복수의 반응 물질(73)과 반응할 수 있다. 금속 나노 입자 덩어리(76)는 복수의 금속 나노 입자를 포함할 수 있다.The liquid 71 may include a target material 72, a reactive material 73 that reacts with the target material 72, and metal nanoparticles 75 to which the reactive material 73 and Raman active molecules 74 are combined. there is. A metal nanoparticle mass 76 may be formed by an antigen-antibody reaction between the target material 72 and the reactive material 73. The target material 72 may react with a plurality of reactive materials 73. The metal nanoparticle lump 76 may include a plurality of metal nanoparticles.

분리부(150)는 음파에 기초하여 분자량에 따라 액체(71)에 포함된 복수의 물질을 분리할 수 있다. 액체(71)에 포함된 복수의 물질은 음파와 만나면 분자량에 따라 정렬될 수 있다. 이 때, 복수의 물질은 채널(70)의 방향과 예각을 이루도록 이동할 수 있다.The separation unit 150 may separate a plurality of substances contained in the liquid 71 according to their molecular weight based on sound waves. A plurality of substances contained in the liquid 71 may be aligned according to their molecular weight when they encounter sound waves. At this time, the plurality of materials may move to form an acute angle with the direction of the channel 70.

분리부(150)는 분자량이 기설정된 값보다 큰 제1 물질은 제1 아웃렛 채널(152)을 통해 제3 챔버(33)로 전달할 수 있다. 분리부(150)는 분자량이 기설정된 값보다 작은 제2 물질은 제2 아웃렛 채널(153)을 통해 제4 챔버(34)로 전달할 수 있다. 제1 물질은 타겟 물질(72) 및 반응 물질(73) 간의 항원-항체 반응에 의해 형성된 금속 나노 입자 덩어리(76)를 포함할 수 있다. 제2 물질은 타겟 물질(72) 또는 타겟 물질(72)가 결합된 물질을 제외한 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 물질은 타겟 물질(72)과 반응하지 않은 반응 물질(73)을 포함할 수 있다. 또는, 제2 물질은 타겟 물질(72)과 반응하지 않은 반응 물질(73)에 결합된 금속 나노 입자 및 라만 활성분자를 포함할 수 있다.The separator 150 may transfer the first material whose molecular weight is greater than a preset value to the third chamber 33 through the first outlet channel 152. The separator 150 may transfer the second material whose molecular weight is smaller than a preset value to the fourth chamber 34 through the second outlet channel 153. The first material may include a metal nanoparticle mass 76 formed by an antigen-antibody reaction between the target material 72 and the reactive material 73. The second material may include various materials other than the target material 72 or a material to which the target material 72 is combined. For example, the second material may include a reactive material 73 that does not react with the target material 72 . Alternatively, the second material may include metal nanoparticles and Raman active molecules bound to the reactive material 73 that has not reacted with the target material 72 .

도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 액체 정보 획득 장치의 액체 정보 획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a diagram for explaining a method of acquiring liquid information by a liquid information acquisition device according to an embodiment of the present disclosure.

도 8을 참조하면, 액체(81)가 도포되는 기판(82)이 마련될 수 있다. 액체(81)는 액체 정제 장치(100)의 복수의 챔버(31, 32, 33)에 저장된 액체 중 하나일 수 있다. 액체 정보 획득 장치(200)의 광원(210)은 기판(82)에 도포된 액체(81)에 광을 조사할 수 있다. 센서(220)는 액체(81)에 포함된 미세입자로부터 산란된 광(84)을 센싱할 수 있다. 액체 정보 획득 장치(200)는 산란된 광(84)에 기초하여 액체(81)에 대한 스펙트럼 정보를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 8, a substrate 82 onto which the liquid 81 is applied may be prepared. The liquid 81 may be one of the liquids stored in the plurality of chambers 31, 32, and 33 of the liquid purification device 100. The light source 210 of the liquid information acquisition device 200 may irradiate light to the liquid 81 applied to the substrate 82. The sensor 220 can sense light 84 scattered from fine particles contained in the liquid 81. The liquid information acquisition device 200 may acquire spectral information about the liquid 81 based on the scattered light 84.

표면 증강 산란(Surface Enhanced Raman Scattering)을 위해 기판(82)에는 금속 패턴(83)이 형성될 수 있다. 금속 패턴(83)에 의해 센서(220)에 의해 센싱되는 산란된 광(84)은 증폭될 수 있다.A metal pattern 83 may be formed on the substrate 82 for surface enhanced Raman scattering. The scattered light 84 sensed by the sensor 220 by the metal pattern 83 may be amplified.

복수의 챔버(31, 32, 33)에서 채취된 복수의 액체에 대한 액체 정보 획득 방법은 상이할 수 있다. 제1 챔버(31)에 저장된 제1 액체 및 제2 챔버(32)에 저장된 제2 액체는 표면 증강 산란을 위한 금속 나노 입자를 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 액체 및 제2 액체에 대한 액체 정보를 획득하는 경우 제1 액체 및 제2 액체는 금속 패턴(83)이 형성된 기판(82)에 도포될 수 있다. 제3 챔버(33)에 저장된 제3 액체는 금속 나노 입자를 포함할 수 있다. 제3 액체는 금속 패턴(83)이 형성되지 않은 기판(82)에 도포될 수 있다. 또는, 표면 증강 산란 효과를 보다 향상시키기 위해 제3 액체는 금속 패턴(83)이 형성된 기판(82)에 도포될 수 있다.Liquid information acquisition methods for a plurality of liquids collected from the plurality of chambers 31, 32, and 33 may be different. The first liquid stored in the first chamber 31 and the second liquid stored in the second chamber 32 may not contain metal nanoparticles for surface enhanced scattering. Accordingly, when liquid information about the first liquid and the second liquid is obtained, the first liquid and the second liquid may be applied to the substrate 82 on which the metal pattern 83 is formed. The third liquid stored in the third chamber 33 may include metal nanoparticles. The third liquid may be applied to the substrate 82 on which the metal pattern 83 is not formed. Alternatively, in order to further improve the surface enhanced scattering effect, the third liquid may be applied to the substrate 82 on which the metal pattern 83 is formed.

도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 진단 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 9를 참조하면, 진단 장치(300)는 통신 인터페이스(310), 메모리(320) 및 프로세서(330)를 포함할 수 있다. Figure 9 is a block diagram showing the configuration of a diagnostic device according to an embodiment of the present disclosure. Referring to FIG. 9 , the diagnostic device 300 may include a communication interface 310, a memory 320, and a processor 330.

통신 인터페이스(310)는 적어도 하나의 통신 회로를 포함하며, 다양한 유형의 외부 기기 또는 외부 서버와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(310)는 외부 장치로부터 피검체의 혈액에 대응되는 스펙트럼에 대한 정보를 수신할 수 있다.The communication interface 310 includes at least one communication circuit and can communicate with various types of external devices or external servers. For example, the communication interface 310 may receive information about the spectrum corresponding to the blood of the subject from an external device.

통신 인터페이스(310)는 와이파이 통신 모듈, 셀룰러 통신모듈, 3G(3세대) 이동통신 모듈, 4G(4세대) 이동통신 모듈, 4세대 LTE(Long Term Evolution) 통신 모듈, 5G(5세대) 이동통신 모듈 및 유선 이더넷(Ethernet) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The communication interface 310 is a Wi-Fi communication module, a cellular communication module, a 3G (3rd generation) mobile communication module, a 4G (4th generation) mobile communication module, a 4th generation LTE (Long Term Evolution) communication module, and a 5G (5th generation) mobile communication module. It may include at least one of a module and wired Ethernet.

메모리(320)는 진단 장치(300)의 구성요소들의 전반적인 동작을 제어하기 위한 운영체제(OS: Operating System) 및 진단 장치(300)의 구성요소와 관련된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(320)는 복수의 신경망 모델에 대한 정보를 저장할 수 있다. 복수의 신경망 모델에 대한 정보는 복수의 신경망 모델 각각에 대응되는 파라미터에 대한 정보, 복수의 신경망 모델의 학습을 위한 학습 데이터를 포함할 수 있다. 학습 데이터는 스펙트럼의 세기에 대응되는 농도를 나타내는 라벨 데이터(또는 그라운드 트루스)를 포함할 수 있다. 학습 데이터는 스펙트럼의 세기 또는 농도에 대응되는 진단 결과를 나타내는 라벨 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(320)는 비휘발성 메모리(ex: 하드 디스크, SSD(Solid state drive), 플래시 메모리) 또는 휘발성 메모리 등으로 구현될 수 있다.The memory 320 may store an operating system (OS) for controlling the overall operation of the components of the diagnostic device 300 and commands or data related to the components of the diagnostic device 300. The memory 320 may store information about a plurality of neural network models. Information about the plurality of neural network models may include information about parameters corresponding to each of the plurality of neural network models and learning data for learning the plurality of neural network models. The learning data may include label data (or ground truth) indicating the concentration corresponding to the intensity of the spectrum. The learning data may include label data indicating a diagnostic result corresponding to the intensity or concentration of the spectrum. The memory 320 may be implemented as non-volatile memory (ex: hard disk, solid state drive (SSD), flash memory) or volatile memory.

프로세서(330)는 메모리(320)와 전기적으로 연결되어 진단 장치(300)의 전반적인 기능 및 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(330)는 통신 인터페이스(310)를 통해 외부 장치로부터, 피검체로부터 채취된 액체에 대한 스펙트럼 정보(또는 스펙트럼에 대한 정보)를 수신할 수 있다. 또는, 프로세서(330)는 입력 인터페이스를 통해 스펙트럼 정보를 획득할 수 있다. 스펙트럼에 대한 정보는, 스펙트럼을 나타내는 수치, 벡터, 및 스펙트럼에 포함된 적어도 하나의 피크값을 포함할 수 있다. 스펙트럼의 피크값이 나타나는 주파수는, 타겟 물질과 결합된 금속 나노 입자에 결합된 라만 활성분자에 대응될 수 있다.The processor 330 is electrically connected to the memory 320 and can control the overall functions and operations of the diagnostic device 300. The processor 330 may receive spectrum information (or information about the spectrum) about the liquid collected from the subject from an external device through the communication interface 310. Alternatively, the processor 330 may obtain spectrum information through an input interface. Information about the spectrum may include a number representing the spectrum, a vector, and at least one peak value included in the spectrum. The frequency at which the peak value of the spectrum appears may correspond to the Raman active molecule bound to the metal nanoparticle bound to the target material.

프로세서(330)는 복수의 액체에 대한 스펙트럼에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 피검체로부터 채취된 제1 액체에 대응되는 스펙트럼에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제1 액체는 피검체의 전혈일 수 있다. 프로세서(330)는 제1 액체에서 혈구성분의 농도가 저감된 제2 액체에 대응되는 스펙트럼에 대한 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(330)는 제2 액체에 제1 타겟 물질(예로, 제1 항원)의 검출을 위한 제1 반응 물질(예로, 제1 항체)이 첨가된 제3 액체에 대응되는 스펙트럼에 대한 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(330)는 제2 액체에 제2 타겟 물질(예로, 제2 항원)의 검출을 위한 제2 반응 물질(예로, 제2 항체)이 첨가된 제4 액체에 대응되는 스펙트럼에 대한 정보를 획득할 수 있다.The processor 330 may obtain information about the spectrum of a plurality of liquids. For example, the processor 330 may obtain information about the spectrum corresponding to the first liquid collected from the subject. The first liquid may be whole blood of the subject. The processor 330 may obtain information about the spectrum corresponding to the second liquid in which the concentration of blood cell components has been reduced in the first liquid. The processor 330 acquires information about the spectrum corresponding to the third liquid to which the first reactive material (e.g., first antibody) for detection of the first target material (e.g., first antigen) is added to the second liquid. can do. The processor 330 acquires information about the spectrum corresponding to the fourth liquid to which a second reaction material (e.g., a second antibody) for detection of a second target material (e.g., a second antigen) is added to the second liquid. can do.

프로세서(330)는 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 타겟 물질의 농도 정보를 획득할 수 있다. 타겟 물질의 농도 정보는, 타겟 물질의 농도를 나타내는 수치, 타겟 물질의 농도에 대응되는 특징 벡터, 및 타겟 물질의 농도에 대응되는 스펙트럼의 피크값을 포함할 수 있다. The processor 330 may obtain concentration information of the target material based on information about the spectrum. The concentration information of the target material may include a numerical value representing the concentration of the target material, a feature vector corresponding to the concentration of the target material, and a peak value of a spectrum corresponding to the concentration of the target material.

프로세서(330)는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 제2 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 제1 타겟 물질의 제1 농도 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 제1 스펙트럼에 대한 정보는, 제1 타겟 물질을 포함하고 제1 타겟 물질과 반응하는 제1 반응 물질은 포함하지 않는 제1 액체에 대한 정보일 수 있다. 제2 스펙트럼에 대한 정보는, 제1 액체에 제1 반응 물질이 첨가된 제2 액체에 대한 정보일 수 있다. 예를 들어, 제1 액체는 도 3의 제2 챔버(32)에 수용된 액체일 수 있다. 제2 액체는 도 3의 제3 챔버(33)에 수용된 액체일 수 있다. 제2 액체는, 제1 액체에 비해 제1 타겟 물질을 제외한 나머지 성분(예로, 제1 타겟 물질이 아닌 단백질)의 함량이 적을 수 있다. 나머지 성분은 스펙트럼에 대한 정보를 획득할 때 노이즈로 작용할 수 있다. 따라서, 프로세서(330)는 나머지 성분이 제거되지 않은 제1 액체와 나머지 성분의 적어도 일부가 제거된 제2 액체 각각에 대한 스펙트럼에 대한 정보를 이용함으로써 나머지 성분에 의한 노이즈가 감소된 제1 농도 정보를 획득할 수 있다.The processor 330 may obtain first concentration information of the first target material based on information about the first spectrum and information about the second spectrum. Here, the information about the first spectrum may be information about the first liquid that includes the first target material and does not include the first reactive material that reacts with the first target material. The information about the second spectrum may be information about the second liquid in which the first reaction material is added to the first liquid. For example, the first liquid may be the liquid contained in the second chamber 32 of FIG. 3 . The second liquid may be the liquid contained in the third chamber 33 of FIG. 3. The second liquid may have a lower content of components other than the first target material (eg, proteins other than the first target material) compared to the first liquid. The remaining components may act as noise when obtaining information about the spectrum. Accordingly, the processor 330 uses information on the spectrum of each of the first liquid from which the remaining components have not been removed and the second liquid from which at least a portion of the remaining components have been removed, thereby providing first concentration information from which noise due to the remaining components has been reduced. can be obtained.

프로세서(330)는 제2 스펙트럼에 대한 정보와, 스펙트럼의 피크값 및 농도 정보가 매칭된 룩업 테이블에 기초하여 농도 정보를 획득할 수 있다. 룩업 테이블은 메모리(320)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 룩업 테이블에서 제2 스펙트럼의 피크값에 대응되는 농도 정보를 식별할 수 있다. The processor 330 may obtain concentration information based on a lookup table in which information about the second spectrum and the peak value and concentration information of the spectrum are matched. The lookup table may be previously stored in the memory 320. For example, the processor 330 may identify concentration information corresponding to the peak value of the second spectrum in the lookup table.

프로세서(330)는 룩업 테이블에 기초하여 획득된 농도 정보를 보정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 제1 스펙트럼에 대한 정보를 제1 신경망 모델에 입력하여 농도 정보를 보정하기 위한 계수를 획득할 수 있다. 프로세서(330)는 계수에 기초하여 농도 정보를 보정하여 제1 타겟 물질의 제1 농도 정보를 획득할 수 있다.The processor 330 may correct the obtained density information based on the lookup table. For example, the processor 330 may input information about the first spectrum into the first neural network model to obtain a coefficient for correcting the concentration information. The processor 330 may obtain first concentration information of the first target material by correcting the concentration information based on the coefficient.

프로세서(330)는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 제1 타겟 물질에 대한 제1 농도 정보를 획득할 수 있다. 제2 신경망 모델은 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 농도 정보를 획득하도록 학습된 모델일 수 있다.The processor 330 may obtain first concentration information about the first target material by inputting information about the first spectrum and information about the second spectrum into the second neural network model. The second neural network model may be a model learned to obtain concentration information based on information about the spectrum.

프로세서(330)는 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 특징 벡터를 획득할 수 있다. 프로세서(330)는 특징 벡터 및 제1 스펙트럼에 대한 정보를 제3 신경망 모델에 입력하여 제1 농도 정보를 획득할 수 있다. 제3 신경망 모델은 스펙트럼에 대한 정보 및 농도 정보에 기초하여 보정된 농도 정보를 획득하도록 학습된 모델일 수 있다. 특징 벡터는 제2 신경망 모델에 포함된 레이어(예로, fully connected layer)의 출력단에서 획득될 수 있다.The processor 330 may obtain a feature vector by inputting information about the second spectrum into the second neural network model. The processor 330 may obtain first concentration information by inputting information about the feature vector and the first spectrum into a third neural network model. The third neural network model may be a model learned to obtain corrected concentration information based on information about the spectrum and concentration information. The feature vector can be obtained at the output of a layer (eg, fully connected layer) included in the second neural network model.

프로세서(330)는 제1 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 제1 특징 벡터를 획득할 수 있다. 프로세서(330)는 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 제2 특징 벡터를 획득할 수 있다. 프로세서(330)는 제1 특징 벡터 및 제2 특징 벡터를 제4 신경망 모델에 입력하여 제1 농도 정보를 획득할 수 있다. 제4 신경망 모델은 농도 정보에 기초하여 보정된 농도 정보를 획득하도록 학습된 모델일 수 있다.The processor 330 may obtain a first feature vector by inputting information about the first spectrum into a second neural network model. The processor 330 may obtain a second feature vector by inputting information about the second spectrum into a second neural network model. The processor 330 may obtain first concentration information by inputting the first feature vector and the second feature vector into the fourth neural network model. The fourth neural network model may be a model learned to obtain corrected concentration information based on the concentration information.

프로세서(330)는 스펙트럼에 대한 정보 및 농도 정보에 기초하여 진단 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 제1 농도 정보를 제5 신경망 모델에 입력하여 진단 정보를 획득할 수 있다. 또는, 프로세서(330)는 제1 스펙트럼에 대한 정보, 제1 타겟 물질의 제1 농도 정보 및 제2 타겟 물질의 제2 농도 정보를 제5 신경망 모델에 입력하여 진단 정보를 획득할 수 있다. 제5 신경망 모델은 스펙트럼 정보 및 농도 정보에 기초하여 진단 정보를 획득하도록 학습된 모델일 수 있다. The processor 330 may obtain diagnostic information based on spectrum information and concentration information. For example, the processor 330 may obtain diagnostic information by inputting information about the first spectrum and first concentration information into the fifth neural network model. Alternatively, the processor 330 may obtain diagnostic information by inputting information about the first spectrum, first concentration information of the first target material, and second concentration information of the second target material into the fifth neural network model. The fifth neural network model may be a model learned to obtain diagnostic information based on spectrum information and concentration information.

프로세서(330)는 복수의 액체에 대응되는 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 진단 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제6 신경망 모델 입력하여 진단 정보를 획득할 수 있다. 제6 신경망 모델은 스펙트럼 정보에 기초하여 진단 정보를 획득하도록 학습된 모델일 수 있다The processor 330 may obtain diagnostic information based on information about spectra corresponding to a plurality of liquids. For example, the processor 330 may obtain diagnostic information by inputting information about the first spectrum and information about the second spectrum into a sixth neural network model. The sixth neural network model may be a model learned to obtain diagnostic information based on spectrum information.

한편, 본 개시에 따른 인공지능과 관련된 기능은 프로세서(330)와 메모리(320)를 통해 동작된다. 프로세서(330)는 하나 또는 복수의 프로세서로 구성될 수 있다. 이때, 하나 또는 복수의 프로세서는 CPU, AP, DSP(Digital Signal Processor) 등과 같은 범용 프로세서, GPU, VPU(Vision Processing Unit)와 같은 그래픽 전용 프로세서 또는 NPU와 같은 인공지능 전용 프로세서일 수 있다. 하나 또는 복수의 프로세서는, 메모리(320)에 저장된 기 정의된 동작 규칙 또는 인공지능 모델에 따라, 입력 데이터를 처리하도록 제어한다. 또는, 하나 또는 복수의 프로세서가 인공지능 전용 프로세서인 경우, 인공지능 전용 프로세서는, 특정 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조로 설계될 수 있다. Meanwhile, functions related to artificial intelligence according to the present disclosure are operated through the processor 330 and memory 320. The processor 330 may be comprised of one or multiple processors. At this time, one or more processors may be a general-purpose processor such as a CPU, AP, or DSP (Digital Signal Processor), a graphics-specific processor such as a GPU or VPU (Vision Processing Unit), or an artificial intelligence-specific processor such as an NPU. One or more processors control input data to be processed according to predefined operation rules or artificial intelligence models stored in the memory 320. Alternatively, when one or more processors are dedicated artificial intelligence processors, the artificial intelligence dedicated processors may be designed with a hardware structure specialized for processing a specific artificial intelligence model.

기 정의된 동작 규칙 또는 인공지능 모델은 학습을 통해 만들어진 것을 특징으로 한다. 여기서, 학습을 통해 만들어진다는 것은, 기본 인공지능 모델이 학습 알고리즘에 의하여 다수의 학습 데이터들을 이용하여 학습됨으로써, 원하는 특성(또는, 목적)을 수행하도록 설정된 기 정의된 동작 규칙 또는 인공지능 모델이 만들어짐을 의미한다. 이러한 학습은 본 개시에 따른 인공지능이 수행되는 기기 자체에서 이루어질 수도 있고, 별도의 서버 및/또는 시스템을 통해 이루어질 수도 있다. 학습 알고리즘의 예로는, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)이 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다.Predefined operation rules or artificial intelligence models are characterized by being created through learning. Here, being created through learning means that the basic artificial intelligence model is learned using a large number of learning data by a learning algorithm, thereby creating a predefined operation rule or artificial intelligence model set to perform the desired characteristics (or purpose). It means burden. This learning may be accomplished in the device itself that performs the artificial intelligence according to the present disclosure, or may be accomplished through a separate server and/or system. Examples of learning algorithms include supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but are not limited to the examples described above.

인공지능 모델은 학습을 통해 만들어질 수 있다. 인공지능 모델은, 복수의 신경망 레이어들로 구성될 수 있다. 복수의 신경망 레이어들 각각은 복수의 가중치들(weight values)을 갖고 있으며, 이전(previous) 레이어의 연산 결과와 복수의 가중치들 간의 연산을 통해 신경망 연산을 수행한다. 복수의 신경망 레이어들이 갖고 있는 복수의 가중치들은 인공지능 모델의 학습 결과에 의해 최적화될 수 있다. 예를 들어, 학습 과정 동안 인공지능 모델에서 획득한 로스(loss) 값 또는 코스트(cost) 값이 감소 또는 최소화되도록 복수의 가중치들이 갱신될 수 있다.Artificial intelligence models can be created through learning. An artificial intelligence model may be composed of multiple neural network layers. Each of the plurality of neural network layers has a plurality of weight values, and neural network calculation is performed through calculation between the calculation result of the previous layer and the plurality of weights. Multiple weights of multiple neural network layers can be optimized by the learning results of the artificial intelligence model. For example, a plurality of weights may be updated so that loss or cost values obtained from the artificial intelligence model are reduced or minimized during the learning process.

인공 신경망은 심층 신경망(DNN: Deep Neural Network)를 포함할 수 있으며, 예를 들어, CNN (Convolutional Neural Network), DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), GAN (Generative Adversarial Network), RBM (Restricted Boltzmann Machine), DBN (Deep Belief Network), BRDNN(Bidirectional Recurrent Deep Neural Network) 또는 심층 Q-네트워크 (Deep Q-Networks) 등이 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다.Artificial neural networks may include deep neural networks (DNN), such as Convolutional Neural Network (CNN), Deep Neural Network (DNN), Recurrent Neural Network (RNN), Generative Adversarial Network (GAN), Examples include Restricted Boltzmann Machine (RBM), Deep Belief Network (DBN), Bidirectional Recurrent Deep Neural Network (BRDNN), or Deep Q-Networks, but are not limited to the examples described above.

도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 스펙트럼에 대한 정보를 도면이다.Figure 10 is a diagram showing information on a spectrum according to an embodiment of the present disclosure.

도 10을 참조하면, 스펙트럼에 대한 정보(S)(또는 스펙트럼 정보)는 파수(wavenumber)에 따른 라만 신호의 세기를 의미할 수 있다. 스펙트럼 정보(S)는 파수와 라만 신호의 세기가 서로 매칭된 벡터 형태의 데이터일 수 있다. 후술되는 다양한 실시 예에서 스펙트럼 정보(S)는 신경망 모델에 입력될 수 있다. 이 때, 신경망 모델에 입력되는 스펙트럼 정보(S)는 복수의 파수에 각각 대응되는 복수의 세기를 포함할 수 있다. 또는, 스펙트럼 정보(S)는 특정 파수(예로, 라만 활성분자에 대응되는 파수)에 대응되는 단일의 세기를 의미할 수 있다.Referring to FIG. 10, information about the spectrum (S) (or spectrum information) may mean the intensity of a Raman signal according to wavenumber. Spectrum information (S) may be vector-type data in which the wavenumber and the intensity of the Raman signal are matched to each other. In various embodiments described later, spectrum information (S) may be input to a neural network model. At this time, the spectrum information (S) input to the neural network model may include a plurality of intensities each corresponding to a plurality of wave numbers. Alternatively, the spectrum information (S) may mean a single intensity corresponding to a specific wave number (eg, a wave number corresponding to a Raman active molecule).

스펙트럼 정보(S)는 정규화 된 데이터일 수 있다. 예를 들어, 특정 액체에 제1 세기의 레이저 빔이 조사되어 제1 라만 신호가 획득되고, 제2 세기의 레이저 빔이 조사되어 제2 라만 신호가 획득될 수 있다. 이 때, 진단 장치(300)는 제1 라만 신호의 면적과 제2 라만 신호의 면적이 동일해지도록 제1 라만 신호 또는 제2 라만 신호의 세기를 조절할 수 있다.Spectral information (S) may be normalized data. For example, a first Raman signal may be obtained by irradiating a laser beam of first intensity to a specific liquid, and a second Raman signal may be obtained by irradiating a laser beam of second intensity. At this time, the diagnostic device 300 may adjust the intensity of the first Raman signal or the second Raman signal so that the area of the first Raman signal and the area of the second Raman signal are the same.

도 11은 본 개시의 제1 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 11 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to the first embodiment of the present disclosure.

도 11을 참조하면, 진단 장치(300)는 제1 액체에 대응되는 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1) 및 제2 액체에 대응되는 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)를 획득할 수 있다. 제1 액체는 제1 타겟 물질(예로, 항원A)을 포함하고 제1 타겟 물질에 대응되는 제1 반응 물질(예로, 항체A')을 포함하지 않을 수 있다. 제2 액체는 제1 액체에 제1 반응 물질이 첨가된 액체로, 제1 반응 물질과 결합된 제1 타겟 물질을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the diagnostic device 300 may acquire information (S1) about the first spectrum corresponding to the first liquid and information (S2) about the second spectrum corresponding to the second liquid. The first liquid may include a first target material (eg, antigen A) and may not contain a first reactive material (eg, antibody A') corresponding to the first target material. The second liquid is a liquid in which a first reactive material is added to the first liquid, and may include a first target material combined with the first reactive material.

진단 장치(300)는 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2) 및 룩-업 테이블(302)에 기초하여 제1 타겟 물질의 제1 농도 정보(303)를 획득할 수 있다. 룩-업 테이블(302)은 서로 매칭되는 스펙트럼의 피크값 및 농도를 포함할 수 있다. 진단 장치(300)는 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)에 기초하여 제2 스펙트럼의 피크값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 진단 장치(300)는 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)에서 기설정된 파수에 대응되는 세기를 피크값으로 식별할 수 있다. 여기서, 기설정된 파수는, 제1 반응 물질과 결합된 금속나노입자에 결합된 라만 활성분자에 대응될 수 있다.The diagnostic device 300 may acquire first concentration information 303 of the first target material based on information about the second spectrum (S2) and the look-up table 302. The look-up table 302 may include peak values and concentrations of spectra that match each other. The diagnostic device 300 may obtain the peak value of the second spectrum based on the information (S2) about the second spectrum. For example, the diagnostic device 300 may identify the intensity corresponding to the preset wavenumber in the information about the second spectrum (S2) as the peak value. Here, the preset wave number may correspond to the Raman active molecule bound to the metal nanoparticle bound to the first reactant.

진단 장치(300)는 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)에서 획득된 피크값과 룩-업 테이블(302)에 기초하여 제1 농도 정보(303)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 진단 장치(300)는 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)에서 획득된 피크값에 대응되는 농도를 룩-업 테이블(302)에서 식별하여 제1 농도 정보(303)로 획득할 수 있다.The diagnostic device 300 may obtain the first concentration information 303 based on the peak value obtained from the information on the second spectrum (S2) and the look-up table 302. For example, the diagnostic device 300 may obtain the first concentration information 303 by identifying the concentration corresponding to the peak value obtained in the information about the second spectrum (S2) in the look-up table 302. there is.

한편, 제2 액체는 제1 타겟 물질 이외의 다른 여러가지 성분(예로, 단백질 등)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 룩-업 테이블(302)에 기초하여 획득된 제1 농도 정보(303)는 오차를 포함할 수 있다. Meanwhile, the second liquid may contain various other components (eg, proteins, etc.) in addition to the first target material. Accordingly, the first concentration information 303 obtained based on the look-up table 302 may include an error.

진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1)에 기초하여 제1 농도 정보(303)를 보정할 수 있다. 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1)를 제1 신경망 모델(M1)에 입력하여 농도 정보를 보정하기 위한 계수(301)를 획득할 수 있다. 이 때, 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1)는 복수의 파수에 따른 복수의 세기를 포함할 수 있다. 진단 장치(300)는 계수(301)에 기초하여 제1 농도 정보(303)를 보정할 수 있다. 예를 들어, 진단 장치(300)는 제1 농도 정보(303)에 계수(301)를 곱하여 제2 농도 정보(304)를 획득할 수 있다.The diagnostic device 300 may correct the first concentration information 303 based on the information about the first spectrum (S1). The diagnostic device 300 may obtain a coefficient 301 for correcting concentration information by inputting information about the first spectrum (S1) into the first neural network model (M1). At this time, the information S1 about the first spectrum may include a plurality of intensities according to a plurality of wavenumbers. The diagnostic device 300 may correct the first concentration information 303 based on the coefficient 301. For example, the diagnostic device 300 may obtain the second concentration information 304 by multiplying the first concentration information 303 by the coefficient 301.

도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 신경망 모델의 학습 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 12 is a diagram for explaining a method of learning a first neural network model according to an embodiment of the present disclosure.

도 12를 참조하면, 제1 신경망 모델(M1)의 학습 데이터는, 복수의 제1 스펙트럼 정보(S1), 복수의 제2 스펙트럼 정보(S2) 및 제1 그라운드 트루스(GT1)를 포함할 수 있다. 제1 그라운드 트루스(GT1)는 타겟 물질을 포함한 액체에 대응되는 스펙트럼 정보에 대응되는 타겟 물질의 밀도 정보를 포함할 수 있다. 제1 그라운드 트루스(GT1)는 진단 장치(300)의 메모리(320)에 미리 저장되어 있을 수 있다.Referring to FIG. 12, the training data of the first neural network model (M1) may include a plurality of first spectrum information (S1), a plurality of second spectrum information (S2), and a first ground truth (GT1). . The first ground truth GT1 may include density information of the target material corresponding to spectrum information corresponding to the liquid containing the target material. The first ground truth GT1 may be previously stored in the memory 320 of the diagnostic device 300.

진단 장치(300)는 제1 그라운드 트루스(GT1)에 기초하여 제1 신경망 모델(M1)을 학습시킬 수 있다. 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼 정보(S1) 및 제2 스펙트럼 정보(S2)에 기초하여 제2 농도 정보(304)를 획득할 수 있다. 제2 농도 정보(304)를 획득하는 방법은 도 11에서 설명한 바 상세한 설명은 생략하도록 한다. 진단 장치(300)는 제2 농도 정보(304) 및 제1 그라운드 트루스(GT1)에 포함된 농도 정보에 기초하여 제1 로스값을 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제1 로스값이 기설정된 값보다 작아질 때까지 제1 신경망 모델(M1)의 파라미터(예로, 가중치)를 업데이트할 수 있다. 즉, 진단 장치(300)는 역전파(backpropagation)에 기초하여 제1 신경망 모델(M1)을 학습시킬 수 있다.The diagnostic device 300 may learn the first neural network model (M1) based on the first ground truth (GT1). The diagnostic device 300 may acquire second concentration information 304 based on the first spectrum information S1 and the second spectrum information S2. The method of acquiring the second concentration information 304 is described in FIG. 11 and detailed description will be omitted. The diagnostic device 300 may obtain the first loss value based on the second concentration information 304 and the concentration information included in the first ground truth GT1. The diagnostic device 300 may update parameters (eg, weights) of the first neural network model (M1) until the first loss value becomes smaller than a preset value. That is, the diagnostic device 300 can learn the first neural network model (M1) based on backpropagation.

한편, 도 12에서는 진단 장치(300)가 지도 학습에 기초하여 제1 신경망 모델(M1)을 학습시키는 것을 예로 들었으나, 이는 일 실시 예에 불과하며, 진단 장치(300)는 비지도 학습(예로, 강화학습)에 기초하여 제1 신경망 모델(M1)을 학습시킬 수도 있다.Meanwhile, in FIG. 12, it is shown as an example that the diagnostic device 300 learns the first neural network model (M1) based on supervised learning, but this is only an example, and the diagnostic device 300 uses unsupervised learning (for example, , reinforcement learning), the first neural network model (M1) may be trained.

도 13은 본 개시의 제2 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 13 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to a second embodiment of the present disclosure.

도 13을 참조하면, 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1) 및 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)를 제2 신경망 모델(M2)에 입력하여 제1 타겟 물질의 농도 정보(311)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)는 특정 파수(예로, 라만 활성분자에 대응되는 파수)에 대응되는 단일의 세기를 의미할 수 있다.Referring to FIG. 13, the diagnostic device 300 inputs information about the first spectrum (S1) and information about the second spectrum (S2) into the second neural network model (M2) to obtain concentration information of the first target material ( 311) can be obtained. For example, information about the second spectrum (S2) may mean a single intensity corresponding to a specific wave number (eg, a wave number corresponding to a Raman active molecule).

제1 액체 및 제2 액체는 공통적으로 제1 타겟 물질 외에도 다른 성분(예를 들어, 혈구성분)을 포함할 수 있다. 제2 신경망 모델(M2)은 하나의 액체에 대응되는 스펙트럼 정보에만 기초하는 것이 아닌, 다른 성분을 공통적으로 포함하는 복수의 액체에 대응되는 스펙트럼 정보에 기초하여 농도 정보(311)를 획득할 수 있다. 따라서, 농도 정보(311)의 정확도가 향상될 수 있다.The first liquid and the second liquid may commonly include other components (eg, blood cell components) in addition to the first target material. The second neural network model (M2) can acquire concentration information 311 based on spectral information corresponding to a plurality of liquids that commonly contain other components, rather than based only on spectral information corresponding to one liquid. . Accordingly, the accuracy of the concentration information 311 can be improved.

진단 장치(300)는 제2 신경망 모델(M2)을 학습시킬 수 있다. 제2 신경망 모델(M2)의 학습 데이터는, 복수의 제1 스펙트럼 정보(S1), 복수의 제2 스펙트럼 정보(S2) 및 제2 그라운드 트루스를 포함할 수 있다. 제2 그라운드 트루스는, 스펙트럼 정보에 대응되는 농도 정보를 포함할 수 있다. 진단 장치(300)는 농도 정보(311) 및 제2 그라운드 트루스에 포함된 농도 정보에 기초하여 제2 로스값을 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제2 로스값이 기설정된 값보다 작아질 때까지 제2 신경망 모델(M2)의 파라미터(예로, 가중치)를 업데이트할 수 있다.The diagnostic device 300 may learn the second neural network model (M2). The training data of the second neural network model (M2) may include a plurality of first spectrum information (S1), a plurality of second spectrum information (S2), and a second ground truth. The second ground truth may include concentration information corresponding to spectrum information. The diagnostic device 300 may obtain the second loss value based on the concentration information 311 and the concentration information included in the second ground truth. The diagnostic device 300 may update parameters (eg, weights) of the second neural network model (M2) until the second loss value becomes smaller than a preset value.

도 14는 본 개시의 제3 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 14 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to a third embodiment of the present disclosure.

도 14를 참조하면, 진단 장치(300)는 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)를 제2 신경망 모델(M2)에 입력하여 특징 벡터(321)를 획득할 수 있다. 특징 벡터(321)는 제2 신경망 모델(M2)의 완전 연결 계층(FC)을 통해 출력될 수 있다. 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1) 및 특징 벡터(321)를 제3 신경망 모델(M3)에 입력하여 농도 정보(322)를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 14, the diagnostic device 300 may obtain a feature vector 321 by inputting information about the second spectrum (S2) into a second neural network model (M2). The feature vector 321 may be output through the fully connected layer (FC) of the second neural network model (M2). The diagnostic device 300 may obtain concentration information 322 by inputting information about the first spectrum (S1) and the feature vector 321 into the third neural network model (M3).

진단 장치(300)는 제3 신경망 모델(M3)을 학습시킬 수 있다. 제3 신경망 모델(M3)의 학습 데이터는, 복수의 제1 스펙트럼 정보(S1), 복수의 제2 스펙트럼 정보(S2) 및 제3 그라운드 트루스를 포함할 수 있다. 제3 그라운드 트루스는, 스펙트럼 정보 및 특징 벡터에 대응되는 농도 정보를 포함할 수 있다. 진단 장치(300)는 농도 정보(322) 및 제3 그라운드 트루스에 포함된 농도 정보에 기초하여 제3 로스값을 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제3 로스값이 기설정된 값보다 작아질 때까지 제3 신경망 모델(M3)의 파라미터(예로, 가중치)를 업데이트할 수 있다. The diagnostic device 300 can learn the third neural network model (M3). The training data of the third neural network model (M3) may include a plurality of first spectrum information (S1), a plurality of second spectrum information (S2), and a third ground truth. The third ground truth may include spectrum information and concentration information corresponding to the feature vector. The diagnostic device 300 may obtain the third loss value based on the concentration information 322 and the concentration information included in the third ground truth. The diagnostic device 300 may update parameters (eg, weights) of the third neural network model (M3) until the third loss value becomes smaller than a preset value.

진단 장치(300)는 제3 신경망 모델(M3)을 학습시키는 동안 제2 신경망 모델(M2) 또한 학습시킬 수 있다. 진단 장치(300)는 제3 로스값이 기설정된 값보다 작아질 때까지 제2 신경망 모델(M2)의 파라미터를 업데이트할 수 있다. 또는, 진단 장치(300)는 제2 신경망 모델(M2)의 학습이 완료된 후에 제3 신경망 모델(M3)을 학습시킬 수 있다. 이 때, 제3 신경망 모델(M3)의 파라미터가 업데이트되는 동안 제2 신경망 모델(M2)의 파라미터는 고정(freeze)될 수 있다.The diagnostic device 300 may also train the second neural network model (M2) while training the third neural network model (M3). The diagnostic device 300 may update the parameters of the second neural network model (M2) until the third loss value becomes smaller than a preset value. Alternatively, the diagnostic device 300 may train the third neural network model (M3) after training of the second neural network model (M2) is completed. At this time, while the parameters of the third neural network model (M3) are updated, the parameters of the second neural network model (M2) may be frozen.

도 15는 본 개시의 제4 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 15 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to a fourth embodiment of the present disclosure.

도 15를 참조하면, 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1)를 제2 신경망 모델(M2)에 입력하여 제1 특징 벡터(331)를 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)를 제2 신경망 모델(M2)에 입력하여 제2 특징 벡터(332)를 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제1 특징 벡터(331) 및 제2 특징 벡터(332)를 제4 신경망 모델(M4)에 입력하여 농도 정보(333)를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 15 , the diagnostic device 300 may obtain a first feature vector 331 by inputting information about the first spectrum (S1) into a second neural network model (M2). The diagnostic device 300 may acquire a second feature vector 332 by inputting information about the second spectrum (S2) into a second neural network model (M2). The diagnostic device 300 may obtain concentration information 333 by inputting the first feature vector 331 and the second feature vector 332 into the fourth neural network model (M4).

진단 장치(300)는 제4 신경망 모델(M4)을 학습시킬 수 있다. 제4 신경망 모델(M4)의 학습 데이터는, 복수의 제1 스펙트럼 정보(S1), 복수의 제2 스펙트럼 정보(S2) 및 제4 그라운드 트루스를 포함할 수 있다. 제4 그라운드 트루스는, 특징 벡터에 대응되는 농도 정보를 포함할 수 있다. 진단 장치(300)는 농도 정보(333) 및 제4 그라운드 트루스에 포함된 농도 정보에 기초하여 제4 로스값을 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제4 로스값이 기설정된 값보다 작아질 때까지 제4 신경망 모델(M4)의 파라미터(예로, 가중치)를 업데이트할 수 있다. The diagnostic device 300 can learn the fourth neural network model (M4). The training data of the fourth neural network model (M4) may include a plurality of first spectrum information (S1), a plurality of second spectrum information (S2), and a fourth ground truth. The fourth ground truth may include density information corresponding to the feature vector. The diagnostic device 300 may obtain the fourth loss value based on the concentration information 333 and the concentration information included in the fourth ground truth. The diagnostic device 300 may update parameters (eg, weights) of the fourth neural network model (M4) until the fourth loss value becomes smaller than a preset value.

진단 장치(300)는 제4 신경망 모델(M4)을 학습시키는 동안 제2 신경망 모델(M2) 또한 학습시킬 수 있다. 진단 장치(300)는 제4 로스값이 기설정된 값보다 작아질 때까지 제2 신경망 모델(M2)의 파라미터를 업데이트할 수 있다. 또는, 진단 장치(300)는 제2 신경망 모델(M2)의 학습이 완료된 후에 제4 신경망 모델(M4)을 학습시킬 수 있다. 이 때, 제4 신경망 모델(M4)의 파라미터가 업데이트되는 동안 제2 신경망 모델(M2)의 파라미터는 고정(freeze)될 수 있다.The diagnostic device 300 may also train the second neural network model (M2) while training the fourth neural network model (M4). The diagnostic device 300 may update the parameters of the second neural network model (M2) until the fourth loss value becomes smaller than a preset value. Alternatively, the diagnostic device 300 may train the fourth neural network model (M4) after training of the second neural network model (M2) is completed. At this time, while the parameters of the fourth neural network model (M4) are updated, the parameters of the second neural network model (M2) may be frozen.

도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 16 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to an embodiment of the present disclosure.

도 16을 참조하면, 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1) 및 제1 타겟 물질의 농도 정보(341)를 제5 신경망 모델(M5)에 입력하여 진단 정보(342)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 진단 정보(342)는 피검체가 가지고 있으리라 예상되는 질병에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 타겟 물질은 질병의 바이오 마커일 수 있다.Referring to FIG. 16, the diagnostic device 300 obtains diagnostic information 342 by inputting information about the first spectrum (S1) and concentration information 341 of the first target material into the fifth neural network model (M5). can do. For example, the diagnostic information 342 may include information about a disease that the subject is expected to have. At this time, the first target material may be a biomarker of the disease.

진단 장치(300)는 제5 신경망 모델(M5)을 학습시킬 수 있다. 제5 신경망 모델(M5)의 학습 데이터는, 복수의 제1 스펙트럼 정보(S1), 복수의 농도 정보(341) 및 제5 그라운드 트루스를 포함할 수 있다. 복수의 농도 정보(341)는 상술한 여러 실시 예에 따라 획득될 수 있다. 제5 그라운드 트루스는, 스펙트럼 정보 및 농도 정보에 대응되는 진단 정보를 포함할 수 있다.The diagnostic device 300 can learn the fifth neural network model (M5). The training data of the fifth neural network model (M5) may include a plurality of first spectrum information (S1), a plurality of concentration information (341), and a fifth ground truth. A plurality of concentration information 341 can be obtained according to the various embodiments described above. The fifth ground truth may include diagnostic information corresponding to spectrum information and concentration information.

진단 장치(300)는 진단 정보(342) 및 제5 그라운드 트루스에 포함된 진단 정보에 기초하여 제5 로스값을 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제5 로스값이 기설정된 값보다 작아질 때까지 제5 신경망 모델(M5)의 파라미터(예로, 가중치)를 업데이트할 수 있다. 진단 장치(300)는 제5 신경망 모델(M5)을 학습시키는 동안 농도 정보(341)를 출력한 신경망 모델을 학습시킬 수 있다. 예를 들어, 농도 정보(341)가 제2 신경망 모델(M2)에 의해 획득된 경우, 진단 장치(300)는 제5 로스값이 기설정된 값보다 작아질 때까지 제2 신경망 모델(M2)의 파라미터를 업데이트할 수 있다. 또는, 진단 장치(300)는 농도 정보(341)를 출력하는 신경망 모델의 학습이 완료된 후에 제5 신경망 모델(M5)을 학습시킬 수 있다.The diagnostic device 300 may obtain the fifth loss value based on the diagnostic information included in the diagnostic information 342 and the fifth ground truth. The diagnostic device 300 may update parameters (eg, weights) of the fifth neural network model (M5) until the fifth loss value becomes smaller than a preset value. The diagnostic device 300 may train the neural network model that outputs the concentration information 341 while training the fifth neural network model (M5). For example, when the concentration information 341 is acquired by the second neural network model (M2), the diagnostic device 300 uses the second neural network model (M2) until the fifth loss value becomes smaller than the preset value. Parameters can be updated. Alternatively, the diagnostic device 300 may train the fifth neural network model (M5) after training of the neural network model that outputs the concentration information 341 is completed.

한편, 질병 진단은 하나의 바이오 마커에 기초하여 수행될 수 있으나, 복수의 바이오 마커에 의해 수행될 수도 있다.Meanwhile, disease diagnosis may be performed based on one biomarker, but may also be performed using multiple biomarkers.

도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 17 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to an embodiment of the present disclosure.

도 17을 참조하면, 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1), 제1 타겟 물질의 제1 농도 정보(351) 및 제2 타겟 물질의 제2 농도 정보(352)를 제5 신경망 모델(M5)에 입력하여 진단 정보(353)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 진단 정보(353)는 알츠하이머에 대한 진단 결과를 포함할 수 있다. 제1 타겟 물질은 타우 단백질이고, 제2 타겟 물질은 베타-아밀로이드일 수 있다.Referring to FIG. 17, the diagnostic device 300 combines information about the first spectrum (S1), first concentration information 351 of the first target material, and second concentration information 352 of the second target material into the fifth Diagnostic information 353 can be obtained by inputting it into the neural network model (M5). For example, the diagnosis information 353 may include a diagnosis result for Alzheimer's disease. The first target material may be tau protein, and the second target material may be beta-amyloid.

도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른 농도 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 18 is a diagram for explaining a method of obtaining concentration information according to an embodiment of the present disclosure.

도 18을 참조하면, 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1) 및 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)를 제6 신경망 모델(M6)에 입력하여 진단 정보(361)를 획득할 수 있다. 제1 스펙트럼에 대한 정보(S1)는 제1 타겟 물질을 포함하는 제1 액체에 대응될 수 있다. 제2 스펙트럼에 대한 정보(S2)는 제1 타겟 물질 및 제1 타겟 물질과 결합된 제1 반응 물질을 포함하는 제2 액체에 대응될 수 있다.Referring to FIG. 18, the diagnostic device 300 obtains diagnostic information 361 by inputting information about the first spectrum (S1) and information about the second spectrum (S2) into the sixth neural network model (M6). You can. Information (S1) about the first spectrum may correspond to the first liquid containing the first target material. The information S2 about the second spectrum may correspond to the second liquid including the first target material and the first reactive material combined with the first target material.

진단 장치(300)는 제6 신경망 모델(M6)을 학습시킬 수 있다. 제6 신경망 모델(M6)의 학습 데이터는, 복수의 제1 스펙트럼 정보(S1), 복수의 제2 스펙트럼 정보(S2) 및 제6 그라운드 트루스를 포함할 수 있다. 제6 그라운드 트루스는, 스펙트럼 정보에 대응되는 진단 정보를 포함할 수 있다. 진단 장치(300)는 진단 정보(361) 및 제6 그라운드 트루스에 포함된 진단 정보에 기초하여 제6 로스값을 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제6 로스값이 기설정된 값보다 작아질 때까지 제6 신경망 모델(M6)의 파라미터(예로, 가중치)를 업데이트할 수 있다. The diagnostic device 300 can learn the sixth neural network model (M6). The training data of the sixth neural network model (M6) may include a plurality of first spectrum information (S1), a plurality of second spectrum information (S2), and a sixth ground truth. The sixth ground truth may include diagnostic information corresponding to spectrum information. The diagnostic device 300 may obtain the sixth loss value based on the diagnostic information included in the diagnostic information 361 and the sixth ground truth. The diagnostic device 300 may update parameters (eg, weights) of the sixth neural network model (M6) until the sixth loss value becomes smaller than a preset value.

본 개시에 따른 복수의 신경망 모델(M1, M2, M3, M4, M5, M6)로 입력되는 입력 데이터에 대해서는 전처리가 수행될 수 있다. 예를 들어, 복수의 입력 데이터에 대한 연쇄 결합(concatenation)이 수행될 수 있다. Preprocessing may be performed on input data input to a plurality of neural network models (M1, M2, M3, M4, M5, M6) according to the present disclosure. For example, concatenation may be performed on a plurality of input data.

복수의 신경망 모델(M1, M2, M3, M4, M5, M6) 중 일부는 통합될 수 있다.Some of the multiple neural network models (M1, M2, M3, M4, M5, M6) may be integrated.

도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 진단 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.Figure 19 is a flowchart showing a control method of a diagnostic device according to an embodiment of the present disclosure.

도 19를 참조하면, 진단 장치(300)는 피검체로부터 채취된 제1 액체에 대응되는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 제2 액체에 대응되는 제2 스펙트럼에 대한 정보를 획득할 수 있다(S1910). 제1 액체는 제1 타겟 물질을 포함할 수 있다. 제2 액체는 제1 액체에 제1 타겟 물질에 대응되는 제1 반응 물질이 첨가된 액체일 수 있다. 제2 액체는 제1 반응 물질과 결합된 제1 타겟 물질을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 19, the diagnostic device 300 may obtain information about the first spectrum corresponding to the first liquid collected from the subject and information about the second spectrum corresponding to the second liquid (S1910). . The first liquid may include a first target material. The second liquid may be a liquid in which a first reactive material corresponding to the first target material is added to the first liquid. The second liquid may include a first target material combined with a first reactant.

진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 제2 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 제1 타겟 물질의 제1 농도 정보를 획득할 수 있다(S1920). 예를 들어, 진단 장치(100)는 제2 스펙트럼에 대한 정보 및 스펙트럼의 피크값 및 농도 정보가 매칭된 룩-업 테이블에 기초하여 농도 정보를 획득할 수 있다. 진단 장치(100)는 제1 스펙트럼에 대한 정보를 제1 신경망 모델에 입력하여 농도 정보를 보정하기 위한 계수를 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 계수에 기초하여 농도 정보에 대한 보정을 수행하여 보정된 농도 정보를 획득할 수 있다.The diagnostic device 300 may acquire first concentration information of the first target material based on information about the first spectrum and information about the second spectrum (S1920). For example, the diagnostic device 100 may obtain concentration information based on a look-up table in which information about the second spectrum and peak values of the spectrum and concentration information are matched. The diagnostic device 100 may obtain a coefficient for correcting concentration information by inputting information about the first spectrum into the first neural network model. The diagnostic device 300 may obtain corrected concentration information by performing correction on the concentration information based on the coefficient.

진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 제1 농도 정보를 획득할 수 있다.The diagnostic device 300 may obtain first concentration information by inputting information about the first spectrum and information about the second spectrum into a second neural network model.

진단 장치(300)는 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 특징 벡터를 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 특징 벡터를 제3 신경망 모델에 입력하여 제1 농도 정보를 획득할 수 있다.The diagnostic device 300 may obtain a feature vector by inputting information about the second spectrum into a second neural network model. The diagnostic device 300 may obtain first concentration information by inputting information about the first spectrum and feature vectors into a third neural network model.

진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 제1 특징 벡터를 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제2 신경망 모델에 입력하여 제2 특징 벡터를 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제1 특징 벡터 및 제2 특징 벡터를 제4 신경망 모델에 입력하여 제1 농도 정보를 획득할 수 있다. The diagnostic device 300 may obtain a first feature vector by inputting information about the first spectrum into a second neural network model. The diagnostic device 300 may obtain a second feature vector by inputting information about the second spectrum into a second neural network model. The diagnostic device 300 may obtain first concentration information by inputting the first feature vector and the second feature vector into the fourth neural network model.

진단 장치(300)는 제1 농도 정보에 기초하여 피검체에 대한 진단 정보를 획득할 수 있다(S1930). 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 제1 농도 정보를 제5 신경망 모델에 입력하여 진단 정보를 획득할 수 있다. The diagnostic device 300 may obtain diagnostic information about the subject based on the first concentration information (S1930). The diagnostic device 300 may obtain diagnostic information by inputting information about the first spectrum and first concentration information into the fifth neural network model.

진단 장치(300)는 제1 액체에 제2 반응 물질이 첨가된 제3 액체에 대응되는 제3 스펙트럼에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제3 액체는 제2 반응 물질과 결합된 제2 타겟 물질을 포함할 수 있다. 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 제3 스펙트럼에 대한 정보에 기초하여 제2 타겟 물질의 제2 농도 정보를 획득할 수 있다. 진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보, 제1 농도 정보 및 제2 농도 정보를 제5 신경망 모델에 입력하여 진단 정보를 획득할 수 있다.The diagnostic device 300 may obtain information about a third spectrum corresponding to a third liquid in which a second reactive material is added to the first liquid. The third liquid may include a second target material combined with a second reactant. The diagnostic device 300 may obtain second concentration information of the second target material based on information about the first spectrum and information about the third spectrum. The diagnostic device 300 may obtain diagnostic information by inputting information about the first spectrum, first concentration information, and second concentration information into the fifth neural network model.

진단 장치(300)는 제1 스펙트럼에 대한 정보 및 제2 스펙트럼에 대한 정보를 제6 신경망 모델에 입력하여 진단 정보를 획득할 수 있다.The diagnostic device 300 may obtain diagnostic information by inputting information about the first spectrum and information about the second spectrum into a sixth neural network model.

이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다. 일부 경우에 있어 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 프로세서 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.The various embodiments described above may be implemented in a recording medium that can be read by a computer or similar device using software, hardware, or a combination thereof. In some cases, embodiments described herein may be implemented with a processor itself. When implemented as software, embodiments such as procedures and functions described in this specification may be implemented as separate software modules. Each of the software modules may perform one or more functions and operations described herein.

상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 처리 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 명령어(computer instructions)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer-readable medium)에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때 상술한 다양한 실시 예에 따른 처리 동작을 특정 기기가 수행하도록 할 수 있다.Computer instructions for performing processing operations according to various embodiments of the present disclosure described above may be stored in a non-transitory computer-readable medium. Computer instructions stored in such a non-transitory computer-readable medium, when executed by a processor, can cause a specific device to perform processing operations according to the various embodiments described above.

비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 구체적인 예로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 있을 수 있다.A non-transitory computer-readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device, rather than a medium that stores data for a short period of time, such as registers, caches, and memories. Specific examples of non-transitory computer-readable media may include CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, etc.

기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.A storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, 'non-transitory storage medium' simply means that it is a tangible device and does not contain signals (e.g. electromagnetic waves). This term refers to cases where data is semi-permanently stored in a storage medium and temporary storage media. It does not distinguish between cases where it is stored as . For example, a 'non-transitory storage medium' may include a buffer where data is temporarily stored.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.Methods according to various embodiments disclosed in this document may be provided and included in a computer program product. Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers. The computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smartphones) or online. In the case of online distribution, at least a portion of the computer program product (e.g., a downloadable app) is stored on a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server. It can be temporarily stored or created temporarily.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될것이다.In the above, preferred embodiments of the present disclosure have been shown and described, but the present disclosure is not limited to the specific embodiments described above, and may be used in the technical field pertaining to the disclosure without departing from the gist of the disclosure as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those with the knowledge, and these modifications should not be understood individually from the technical ideas or perspectives of the present disclosure.

100: 액체 정제 장치 200: 액체 정보 획득 장치
300: 진단 장치 1000: 진단 시스템
100: liquid purification device 200: liquid information acquisition device
300: diagnostic device 1000: diagnostic system

Claims (1)

액체 정제 장치에 있어서,
기판;
상기 기판의 상부에 형성되며 제1 액체를 수용하는 로딩부;
상기 제1 액체에 포함된 적어도 하나의 성분의 농도를 저감시켜 상기 적어도 하나의 물질의 농도가 저감된 제2 액체를 획득하는 필터부;
상기 제2 액체와 타겟 물질 검출을 위한 반응 물질을 혼합하여 상기 제2 액체에 포함된 복수의 물질 중 상기 반응 물질과 기설정된 반응이 이루어진 제1 물질 및 상기 반응 물질과 상기 기설정된 반응이 이루어지지 않은 제2 물질을 포함하는 제3 액체를 획득하는 반응부; 및
상기 제1 물질 및 상기 제2 물질을 분리하기 위한 분리부;를 포함하는
액체 정제 장치.

In the liquid purification device,
Board;
a loading portion formed on an upper portion of the substrate and containing a first liquid;
a filter unit that reduces the concentration of at least one component contained in the first liquid to obtain a second liquid in which the concentration of the at least one substance is reduced;
The second liquid is mixed with a reactive material for detecting the target material, so that among the plurality of materials included in the second liquid, a first material that undergoes a predetermined reaction with the reactive material and a first material that does not undergo a predetermined reaction with the reactive material a reaction unit that obtains a third liquid containing a second substance that is not present; and
A separation unit for separating the first material and the second material; comprising
Liquid purification device.

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