WO2017138670A1 - 생체 측정 시스템 - Google Patents

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WO2017138670A1
WO2017138670A1 PCT/KR2016/001394 KR2016001394W WO2017138670A1 WO 2017138670 A1 WO2017138670 A1 WO 2017138670A1 KR 2016001394 W KR2016001394 W KR 2016001394W WO 2017138670 A1 WO2017138670 A1 WO 2017138670A1
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capillary
dry
rod
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PCT/KR2016/001394
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이성동
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(주)타스컴
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Definitions

  • the present invention relates to biometric technology.
  • Korean Patent Publication No. 10-1365939 relates to a cartridge and a biological sample component measuring device for measuring a biological sample component.
  • a fluid is actively manipulated to obtain a desired reagent and a sample.
  • a diagnostic tool that can be transported and mixed is disclosed.
  • Biometric systems are disclosed that facilitate various biometrics.
  • a biometric system includes a measuring cartridge and a measuring device mounted with the measuring cartridge to measure an analyte present in a sample of the measuring cartridge.
  • the measurement cartridge includes a reagent container, a capillary module, and a reagent rod.
  • the reagent vessel holds the liquid reagent and is sealed at the top with a sealing film.
  • the capillary module is located on the upper side of the reagent vessel, and includes a capillary tube for capturing the sample by the capillary phenomenon, the capillary tube is introduced into the reagent vessel by rupturing the contact portion to the sealing film by the pressure applied.
  • the reagent rod is located on the upper side of the reagent vessel, and includes a plurality of dry reagent receivers in which dry reagents are contained.
  • the reagent rods are ruptured by contacting the sealing film by the applied pressure and introduced into the reagent vessel.
  • the measuring device may measure analyte present in a sample of the measuring cartridge while rotating the rotating body equipped with the measuring cartridge while at least one of the capillary tube and the reagent rod is introduced into the reagent container.
  • the capillary of the capillary module flows into the reagent container by rupturing the contact portion with respect to the sealing film by the applied pressure, but is introduced only enough to not directly contact the liquid reagent, the sample of the capillary tube centrifugal force according to the rotation of the rotating body May escape from the capillary and enter the liquid reagent.
  • a dry reagent of a reagent rod may be dissolved in a liquid reagent and reacted while particles of a sample coexist in a reagent container.
  • some dry reagents contained in the plurality of dry reagent receivers may be dissolved in direct contact with the liquid reagents.
  • At least some of the dry reagents contained in the plurality of dry reagent receivers may be dislodged by rotation of the rotating body and dissolved in the liquid reagent.
  • At least some of the plurality of dry reagent receivers of the reagent rod are vertically spaced, and sequentially introduced into the reagent container by the applied pressure so that the dry reagent can be sequentially dissolved in the liquid reagent.
  • the reagent vessel of the measurement cartridge may comprise a particle receiver for receiving particles of a sample.
  • the particle accommodating part may be a recessed portion of the bottom surface of the reagent container, or the particle accommodating part may be formed with irregularities on the bottom surface of the reagent container.
  • the state in which the particles of the sample coexist in the reagent container may be a state in which the particles of the sample are accommodated in the particle accommodating part.
  • the reagent rod may receive at least one of dried protease, and dried Ketoamine oxidase, Fructosyl-amino acid oxidase, Fructosyl-peptide oxidase.
  • the reagent rod may further comprise a reagent rod sealing film for sealing the plurality of dry reagent receivers.
  • the capillary module may further comprise an air outlet for exhausting air in the capillary.
  • the capillary module includes a first sample recognition electrode in contact with the air outlet, and a second sample recognition electrode spaced apart from the first sample recognition electrode, and in contact with the air outlet, wherein the first sample recognition electrode and the second sample
  • the recognition electrode is electrically connected by a sample flowing into the capillary tube and completely filling the capillary tube, and the measuring device may detect an electrical connection between the first sample recognition electrode and the second sample electrode.
  • the measuring cartridge for a biometric system includes a reagent container containing a liquid reagent and sealed at the top with a sealing film, and a capillary tube positioned above the reagent container and capturing a sample by a capillary phenomenon.
  • the capillary module into which the capillary tube flows into the reagent container by rupturing the contact portion to the sealing film, and a plurality of dry reagent receiving portions located above the reagent container and containing the dry reagent, are contacted with the sealing film by the applied pressure. It may include a reagent rod that is ruptured and introduced into the reagent vessel.
  • various biological data can be easily measured by reacting a sample with a drying reagent and a liquid reagent in a desired order.
  • FIG. 1 is a block diagram of a biometric system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a biometric system according to an exemplary embodiment.
  • FIG 3 is a perspective view of a measurement cartridge according to one embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a measurement cartridge according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view of a capillary module according to one embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional perspective view of a capillary module according to one embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of a reagent rod according to one embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional perspective view of a reagent rod in accordance with one embodiment.
  • FIG. 9 is a reference diagram for describing an operation of a measurement cartridge, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view of a measurement cartridge according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a measurement cartridge according to another embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view of a capillary module according to another embodiment.
  • FIG. 13 is a sectional perspective view of a capillary module according to another embodiment.
  • FIG. 14 is a perspective view of a reagent rod in accordance with another embodiment.
  • 15 is a reference diagram for explaining an operation of a measurement cartridge according to another embodiment.
  • 16 is a reference diagram for explaining an operation of a measurement cartridge according to another embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of a biometric system according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 is a reference diagram for explaining rotation of a measurement cartridge 100.
  • the biometric system includes a measurement cartridge 100 and a meter 200.
  • the measurement cartridge 100 is retained in each unique area so that the sample and the dry and liquid reagents are not mixed in advance.
  • the sample and the drying reagent are introduced into the liquid reagent in the state in which the measuring device 200 is mounted, and the measurement process is performed.
  • the measuring device 200 performs an optical measurement using the optical module 220 including the light emitting unit 221 and the light receiving unit 222 in a state where the measuring cartridge 100 is mounted on the mounting unit 210.
  • the meter 200 performs a measurement process while rotating the measurement cartridge 100.
  • the measuring device 200 may include a rotor 230 and a motor 240 for rotating the same. And the measurement cartridge 100 is mounted to the mounting portion 210 of the measuring device 200, it is rotated by the rotating body (230). The measuring device 200 may rotate the measuring cartridge 100 from side to side by rotating the rotating body 230 by driving the motor 240, and also measuring the measuring cartridge 100 as an optical measuring space of the optical module 220. ) Can be moved.
  • the measurement cartridge 100 may include a reagent container 110, a capillary module 120, a reagent rod 130, and a housing 140.
  • the reagent container 110 is a transparent container, for optical measurement.
  • the reagent container 110 accommodates a liquid reagent therein, and the amount of the liquid reagent is such that it does not fill the internal space of the reagent container 110.
  • the amount of the liquid reagent is appropriately appropriate so that the upper part of the internal space becomes a somewhat empty space. Can be decided.
  • the reagent container 110 may include a buffer, a surfactant, or a preservative.
  • the reagent container 110 may be used to dilute the sample, to dissolve the dried reagent, and to react or combine the reagent and the analyte. Serves as a medium to induce.
  • Liquid reagents may also be introduced with particles on which antigens or antibodies are immobilized. As such particles, latex particles, gold particles, silver particles, magnetic particles having magnetic properties may be used.
  • the liquid reagent may further include an enzyme, an enzyme substrate, a dye that reacts with the enzyme, and the like.
  • the reagent container 110 includes a sealing film 111.
  • the sealing film 111 seals the opened upper portion of the reagent container 110 to prevent evaporation of the liquid reagent.
  • the sealing film 111 the material which liquid cannot permeate and the vapor
  • the sealing film 111 has a property of being easily broken by the capillary module 120 and the reagent rod 130.
  • the sealing film 111 may be coupled to the reagent container 110 through a method such as adhesive, heat fusion, and ultrasonic fusion.
  • An aluminum foil may be used as the sealing film 111, and a polymer layer may be coated to prevent the liquid reagent from directly contacting aluminum, and an adhesive may be coated. Plastic films can also be used.
  • One surface of the sealing film may be printed with information such as a bar code, letters, numbers, patterns, etc., containing the information of the measurement cartridge 100.
  • the reagent container 110 may include a particle receiver 112 for collecting the particles.
  • the particle accommodating part 112 is formed on the inner bottom surface of the reagent container 110, and has a form in which particles are precipitated and collected by centrifugal force due to the rotation of the measurement cartridge 100.
  • a form may be, for example, a form in which a part of the inner bottom of the reagent container 110 is recessed or a form of an uneven structure.
  • the particle accommodating portion 112 may also mean a region where particles are precipitated only by centrifugal force.
  • reference numeral 113 denotes a measurement area for measuring a product generated by reacting or combining with the reagent introduced from the analyte and the reagent rod 130.
  • the reagent container 110 may be made of a transparent material only the portion of the measurement region 113.
  • the capillary module 120 includes a capillary tube 121 for collecting a sample in a capillary phenomenon, and the reagent rod 130 includes a dried reagent that selectively reacts or selectively binds to an analyte in the sample.
  • the housing 140 serves to couple the capillary module 120 and the reagent rod 130 with the reagent container 110.
  • the capillary module 120 may be detachable from the housing 140, and the reagent rod 130 may also be detachable from the housing 140.
  • a barcode 150 may be formed on one surface of the measurement cartridge 100. As illustrated in FIG. 3, the barcode 150 may be formed on one surface of the housing 140. This barcode may include Lot No., Metric, Shelf Life, and Calibration curve information.
  • the capillary module 120 includes a capillary tube 121 for capturing a liquid sample using a capillary action, and a body 122 integrally formed with the capillary tube 121.
  • One end of the capillary tube 121 is the sample inlet 121-1 which first contacts the sample.
  • the other end of the capillary tube 121 may have an air outlet 121-2 for discharging air inside the capillary tube 121 while the sample is introduced into the capillary tube 121.
  • the sample inlet 121-1 comes into contact with the sample, the sample flows into the capillary tube 121 by a capillary phenomenon.
  • the inner wall of the capillary tube 121 may be treated with a surfactant to have a hydrophilic property.
  • An air outlet 121-2 of the capillary tube 121 is exposed on the upper surface of the body 122.
  • the capillary tube 121 module moves downward, and the capillary tube 121 penetrates the sealing film 111 of the reagent vessel 110 and moves inside the reagent vessel 110.
  • the rupture portion of the sealing film 111 is preferably limited to only the portion where the capillary tube 121 is in contact. That is, when pressure is applied to the body 122 so that the capillary tube 121 penetrates the sealing film 111, a film of an appropriate material may be selected so that the tearing portion of the sealing film 111 is only as large as the contacting portion of the capillary tube 121. Can be.
  • the sample buried on the outer surface of the capillary tube 121 may be filtered by the sealing film 111 in contact with the outer surface.
  • the total amount of the sample introduced into the reagent vessel 110 may exceed an appropriate amount and cause an error in the measurement result. Filtering the sample on the outer surface of the) only the appropriate amount of the sample can be introduced into the reagent container 110 to prevent the measurement error.
  • a first sample recognition electrode 122-1 and a second sample recognition electrode 122-2 may be formed on an upper surface of the body 122.
  • the first sample recognition electrode 122-1 and the second sample recognition electrode 122-2 are separated from each other and are in contact with the air outlet 121-2.
  • the first sample recognition electrode 122-1 and the second sample recognition electrode 122-2 are intended to prevent a risk that a user's mistaken amount of sample is collected and used for measurement.
  • the sample recognition electrode may be formed by printing conductive inks such as silver (Ag), silver chloride (AgCl), carbon, carbon, graphite, and copper, and may include gold (Au) and indium tin oxide (ITO). It may be formed by sputtering a conductive material such as).
  • the first sample recognition electrode 122-1 and the second sample recognition electrode 122-2 in the process of the sample inlet 121-1 of the capillary tube 121 penetrates the sealing film 111. The resistance or conductivity between) is measured.
  • FIG. 7 is a perspective view of a reagent rod according to one embodiment
  • FIG. 8 is a cross-sectional perspective view of a reagent rod according to one embodiment.
  • the reagent rod may be formed of a plastic material.
  • Reagent rod 130 includes one or more dry reagent receivers. In FIG. 8, it is illustrated as four dry reagent receiving parts, but is not limited thereto.
  • Each dry reagent receiver contains a surfactant, an enzyme, an enzyme substrate, an antibody, an antigen, an aptamer, a coloring reagent, a luminescent reagent, a fluorescent reagent, an antibody or an antigen.
  • the fixed particles may be provided in a dried state.
  • the 1-1 dry reagent accommodating part 131-1 and the 2-1 dry reagent accommodating part 132-1 may be formed on the same surface and spaced apart in the longitudinal direction.
  • the 1-2 dry reagent accommodating part 131-2 and the 2-2 dry reagent accommodating part 132-2 may be formed on the opposite surface and spaced apart in the longitudinal direction.
  • the first-first dry reagent accommodating part 131-1 and the second-second dry reagent accommodating part 131-2 are formed in the second-1-1. It is located below the dry reagent accommodating part 132-1 and 2-2 dry reagent accommodating part 132-2.
  • the 1-1 dry reagent accommodating part 131-1 and the 1-2 dry reagent accommodating part 131-2 are the lower dry reagent accommodating part 131, and the 2-1 dry reagent accommodating part 132. -1) and the second-2 dry reagent accommodating part 132-2 may be divided into the upper dry reagent accommodating part 132.
  • the reagent rod 130 may further include a solution blocking part 134 between the lower dry reagent accommodating portion 131 and the upper dry reagent accommodating portion 132. As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the solution blocking part 134 rotates the measurement cartridge 100 with only the lower dry reagent receiving part 131 of the reagent rod 130 flowing into the reagent container 110. As a result, even if the liquid reagent of the reagent container 110 is moved in a fluid manner, the liquid reagent of the reagent container 110 does not come into contact with the dry reagent of the upper dry reagent container 132. That is, even if a gap occurs in the contact portion of the sealing film 111 in contact with the reagent rod 130, the liquid reagent does not reach the upper dry reagent receiving portion 132 through this.
  • the reagent rod 130 may further include a rupture portion 133.
  • the rupture portion 133 is a shape in which one end of the reagent rod 130 is sharp, and is formed at a position close to the lower dry reagent accommodating portion 131.
  • the role of the tearing unit 133 is to rupture the sealing film 111 of the reagent container 110 so that the reagent rod 130 can penetrate the sealing film 111.
  • the reagent rod 130 may further include a guiding part 135.
  • the guiding part 135 is configured to move the reagent rod 130 along the inner guide of the housing 140 when a pressure is applied to the pressure applying portion of the reagent rod 130 while the reagent rod 130 is mounted on the housing 140. It may be a guiding means for moving downward.
  • reagent rod 130 may be mounted on the housing 140 at least a predetermined distance from each other. At this time, the reagent rod 130 is provided with one or more dry reagent receiving portion.
  • FIG. 9 is a reference diagram for describing an operation of a measurement cartridge, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9A illustrates a form in which a housing 140 including a capillary module 120 and a reagent rod 130 is mounted from an upper side of the reagent container 110.
  • the capillary tube 121 and the reagent rods 130 of the capillary module 120 are both located above the sealing film 111 of the reagent vessel 110.
  • the capillary tube 121 is introduced into the reagent container 110 through the sealing film 111 as shown in FIG.
  • the measurement cartridge 100 is rotated while the capillary tube 121 is introduced into the reagent container 110, the sample filled in the capillary tube 121 is discharged into the liquid reagent by centrifugal force.
  • the capillary tube 121 may be introduced to the point where the sample inlet 121-1 may contact the liquid reagent contained in the reagent container 110, or may be introduced only to the point where it is not contacted. . This can be achieved by appropriately controlling the applied pressure. Alternatively, a step may be formed in at least one of the housing 140, the capillary module 120, and the reagent container 110 to limit the inflow of the capillary tube 121. In addition, when the capillary tube 121 is introduced into the reagent container 110 so that the sample inlet 121-1 and the liquid reagent do not directly contact, the background signal of the liquid reagent is measured to contaminate the liquid reagent or Deterioration can be detected.
  • the upper dry reagent accommodating part 132 is blocked from contacting the liquid reagent by the solution blocking part 134 provided between the lower dry reagent accommodating part 131 and the upper dry reagent accommodating part 132.
  • the upper dry reagent accommodating part 132 penetrates the sealing film 111 and flows into the reagent container 110. In this state, when the measurement cartridge 100 is rotated to the left and right, the drying reagent introduced into the upper drying reagent container 132 is dissolved in the liquid reagent by the shaking of the liquid reagent.
  • the 1-1 dry reagent accommodating part 131-1 is provided with a surfactant for dissolving a lipoprotein.
  • the first and second dry reagent accommodating parts 131-2 are provided with a dye that reacts with the peroxide enzyme (HRP) and develops color under conditions in which hydrogen peroxide (H 2 O 2) is present.
  • the 2-1 drying reagent accommodating part 132-1 may be provided with a cholesterol esterase, a cholesterol oxidase, and a peroxidase HRP. For example, when measuring creatinine present in a sample, creatine, which is an intermediate of the reaction, is present in the sample, causing errors in the measurement.
  • the 2-1 dry reagent accommodating part 132-1 includes a Creatinine amidohydrolase enzyme
  • the 2-2 dry reagent accommodating part 132-2 includes a dye that reacts with and reacts with hydrogen peroxide and an enzyme.
  • the enzymes introduced into the 1-1 dry reagent container 131-1 are first reacted with the liquid reagent into which the sample is introduced to remove creatine present in the sample, followed by 2-1.
  • Creatinine amidohydrolase and the dye provided in the dry reagent container 132-1 and the second-2 dry reagent container 132-2 are reacted with a liquid reagent, measurement errors due to creatine may be removed.
  • the dry reagent receiving portion of the reagent rod 130 may be provided with an enzyme (enzyme) to selectively react with the measurement material present in the sample.
  • enzyme enzyme
  • examples of such elements include Glucose oxidase, Glucose dehydrogenase, Horseradish peroxidase, Ascorbate oxidase, Cholesterol esterase, Cholesterol oxidase, Creatine amidinohydrolase, Diaphorase, Glucose-6-phosphate dehydrogenase, Glutamate dehydrogenase, Glycerol kinase, Glycerol dekinase, Glycerol dehydrogenase Hydroxybutyrate dehydrogenase, Lactate dehydrogenase, Lipoprotein lipase, Pyruvate oxidase, Alkaline phosphatase, Catalase, Fructosyl-amino acid oxidase, Fructosyl
  • the dry reagent receiver may include a coloring dye, a fluorescent material, and a luminescent material for measuring a generated material or a consumed material generated by the reaction between the analyte and the enzyme in the sample.
  • the substance or the consuming substance of this reaction may be hydrogen peroxide, NADH, the substance for measuring the Tetrazolium derivative; 2- (4-Iodophenyl) -3- (4-nitrophenyl) -5-phenyl-2H-tetrazolium chloride (INT), 3- (4,5-Dimethyl-2-thiazolyl) -2,5-diphenyl-2H- tetrazolium bromide (MTT), 3,3 '-[3,3'-Dimethoxy- (1,1'-biphenyl) -4,4'-diyl] -bis [2- (4-nitrophenyl) -5-phenyl- 2H-tetrazolium chloride (Nitro-TB), 3,3 ′-[3,3′-Dimethoxy
  • the dry reagent receiver may include 2,5-dichlorophenyldiazonium tetrafluoroborate (DPD), bromocresol green (BCG), o-Cresolphthalein Complexone, nitroblue tetrazolium (NBT), or the like, which bind or react with an analyte in a sample.
  • the dry reagent receiving portion is a substrate of various enzymes ( ⁇ -Nitrophenyl phosphate, L-Alanine, ⁇ -Ketoglutarate, L-Aspartate, L- ⁇ -Glutamyl-3-carboxy-4-nitroanilide, Glycylglycine, L-Lactate, etc.) It may be provided.
  • the dry reagent receiver may include antigens, antibodies, and aptamers that selectively bind to the analytes in the sample, and the latex particles and gold particles to which they are immobilized. , Silver particles, magnetic particles having magnetic properties, and the like.
  • the dry reagent receiver may be provided with a surfactant such as Triton X-100, bile acid, sodium cholate, Tween 20, and sodium dodecyl sulfate (SDS).
  • the dry reagent receivers 131 and 132 of the reagent rod 130 may be sealed. Since the reagent introduced in the dry reagent container 131 and 132 of the reagent rod 130 in a dry state is sensitive to light or humidity, the reagent may be sealed with aluminum foil or a polymer film to protect the dry reagent from light or moisture. have. This sealing foil or film may be removed before the dry reagent receivers 131, 132 are inserted into the reagent vessel 110. Alternatively, the sealing foil or film may be removed in the process of inserting the dry reagent receivers 131 and 132 into the reagent container 110. In addition, a dehumidifying agent such as silica gel beads and molecular sieve beads may be introduced into the sealing film 111 in order to keep the humidity of the dry reagent accommodating portions 131 and 132 low. Can be.
  • a dehumidifying agent such as silica gel beads and molecular sieve beads may be introduced into the sealing film 111 in order to keep
  • glucose oxidase and peroxidase are added to the 1-1 dry reagent accommodating part 131-1 of the reagent rod 130.
  • 4-Aminoantipyrine are introduced in a dry state, and N-Ethyl-N- (2-hydroxy is added to the 2-1 dry reagent container 132-1 or the 1-2 dry reagent container 131-2.
  • -3-sulfopropyl) -3,5-dimethylaniline (MAOS) is introduced in a dry state.
  • the reagent rod 130 with the dried reagent is mounted in the housing 140.
  • the capillary module 120 is separated from the housing 140 to collect a blood sample, and then mounted on the housing 140.
  • the sample inlet 121-1 of the capillary tube 121 passes through the sealing film 111 of the reagent vessel 110 by the pressure pressed in the housing, or flows into the reagent vessel 110.
  • the sample inlet 121-1 of the capillary tube 121 may be introduced into the reagent container 110.
  • the measuring device 200 rotates the rotating body 230 to collect the whole blood sample introduced into the capillary tube 121 by centrifugal force. Eluate with liquid reagent.
  • the meter 200 rotates the rotating body 230 to the left and right so that the blood is completely dispersed in the liquid reagent.
  • the measuring device 200 rotates the rotating body 230 to move the measuring cartridge 100 to the optical region provided with the light emitting unit 221 and the light receiving unit 222 and then controls the optical module 220. The amount of red blood cells is measured. This is called the red blood cell measurement step.
  • the measuring device 200 rotates the rotating body 230 to separate the red blood cells from the liquid reagent and collects them into the particle accommodating part 112 of the reagent container 110.
  • the meter 200 moves the measurement cartridge 100 to the optical region and then measures hemolysis, turbidity, and bilirubin. This is called a background signal measurement step.
  • pressure is applied to the reagent rod 130 to introduce the lower dry reagent accommodating part 131 and the upper dry reagent accommodating part 132 into the reagent container 110, and then the rotating body 230. Is rotated from side to side to dissolve the dry reagent into the liquid reagent.
  • the rotating body 230 When the rotating body 230 is rotated left and right, the liquid reagent is contacted with the dry reagent by the shaking of the liquid reagent, and the red blood cells collected in the particle accommodating part 112 may be dispersed again into the liquid reagent. After inducing an enzymatic reaction for a certain time, the rotator 230 is rotated to collect red blood cells dispersed in the liquid reagent to the particle accommodating part 112, and then the measurement cartridge 100 is moved to the optical region to develop color by glucose. The amount of dye added is measured. This is called the analysis signal measurement step.
  • the rotating body 230 is rotated to collect the red blood cells to the particle accommodating part 112 again. The process can be omitted.
  • Glucose measurements present in whole blood samples may be affected by the amount of red blood cells present in whole blood samples, and also by hemolysis and turbidity of whole blood samples. Therefore, the analysis signal by glucose needs to be corrected by the measurement value of red blood cells or the measurement of background signals such as hemolysis and turbidity.
  • Triton X-100 which dissolves lipoportein in the 1-1 dry reagent accommodating portion 131-1 of the reagent rod 130, A surfactant such as bile acid is provided, and the 1-2 dry reagent accommodating portion 131-2 is provided with N-Ethyl-N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -3,5-dimethylaniline (MAOS). ) Dye is provided.
  • the 2-1 drying reagent accommodating portion 132-1 is provided with cholesterol esterase, cholesterol oxidase, and peroxidase (HRP) dried, and the 2-2 drying reagent.
  • Receptacle 132-2 is provided with 4-Aminoantipyrine in a dry state.
  • the reagent rod 130 with the dried reagent is mounted in the housing 140.
  • the capillary module 120 is separated from the housing 140 to collect a blood sample, and then mounted on the housing 140.
  • the sample inlet 121-1 of the capillary tube 121 penetrates the sealing film 111 of the reagent container 110 by the pressing pressure in the process of mounting the housing 140 to the inside of the reagent container 110.
  • the sample inlet 121-1 of the capillary tube 121 may be introduced into the reagent container 110 by using a separate pressing device provided in the measuring device 200.
  • the measuring device 200 rotates the rotating body 230 to collect the whole blood sample introduced into the capillary tube 121 by centrifugal force. Eluate with liquid reagent.
  • the meter 200 rotates the rotating body 230 to the left and right so that the blood is completely dispersed in the liquid reagent.
  • the measuring device 200 rotates the rotating body 230 to move the measuring cartridge 100 to the optical region and then measures the amount of red blood cells. This is called the red blood cell measurement step.
  • the measuring device 200 rotates the rotating body 230 to separate the red blood cells from the liquid reagent and collects them into the particle accommodating part 112 of the reagent container 110.
  • the meter 200 moves the measurement cartridge 100 to the optical region and then measures hemolysis, turbidity, and bilirubin. This is called a background signal measurement step.
  • the red blood cells collected in the particle receiver 112 may not be collected by the particle receiver 112 by the rotation of the rotating body 230. Should not be dispersed into liquid reagents. Absorption spectrum of hemoglobin appears in the entire area of UV-visible light, so when measured by colorimetry, an error occurs due to spectral overlap. In order to prevent dispersion of the red blood cells collected in the particle accommodating part 112, the particle accommodating part 112 may have a recessed structure or have an uneven structure.
  • the rotating body 230 is rotated to move the measurement cartridge 100 to the optical region to measure the amount of dye developed by cholesterol. This is called the analysis signal measurement step. Since the amount of cholesterol in the serum / plasma of whole blood samples is inversely proportional to the volume of hematocrit, the amount of red blood cells present in whole blood must be measured to correct the assay signal.
  • the liquid reagent When measuring glycated hemoglobin (HbA1c) using the measurement cartridge 100, the liquid reagent includes a surfactant for hemolysis.
  • the 1-1 dry reagent accommodating part 131-1 of the reagent rod 130 is provided with a protease, and the 1-2 dry reagent accommodating part 131-2 is an oxidizing agent 2- (4 -Iodophenyl) -3- (2,4-dinitrophenyl) -5- (2,4-disulfophenyl) -2H-tetrazolium, monosodium salt (WST-3).
  • Fructosyl-amino acid oxidase or Fructosyl-peptide oxidase is dried together with peroxidase (HRP) in the 2-1 dry reagent container 132-1, and the 2-2 dry reagent container 132-1.
  • HRP peroxidase
  • DA-67 Sodium 10- (carboxymethylaminocarbonyl) -3,7-bis (dimethylamino) phenothiazine
  • the capillary module 120 is separated from the housing 140 to collect a blood sample, and then mounted on the housing 140.
  • the sample inlet 121-1 of the capillary tube 121 penetrates the sealing film 111 of the reagent container 110 by the pressing pressure in the process of mounting the housing 140 to the inside of the reagent container 110.
  • the sample inlet 121-1 of the capillary tube 121 may be introduced into the reagent container 110 by using a separate pressing device provided in the measuring device 200.
  • the measuring device 200 rotates the rotating body 230 to collect the whole blood sample introduced into the capillary tube 121 by centrifugal force. Eluate with liquid reagent.
  • the meter 200 rotates the rotating body 230 to the left and right so that the blood is completely dispersed in the liquid reagent. In this process, hemolysis is caused by a surfactant present in the liquid reagent, and hemoglobin is released into the liquid reagent.
  • the measuring device 200 rotates the rotating body 230 to move the measuring cartridge 100 to the optical region and then measures the amount of hemoglobin.
  • pressure is applied to the reagent rod 130 to transfer the 1-1 dry reagent container 131-1 and the 1-2 dry reagent container 131-2 to the reagent container 110. Inflow.
  • the proteolytic enzyme is rotated left and right by rotating the rotor 230. And dissolve WST-3.
  • glycated peptides or glycated amino acids are decomposed from glycated hemoglobin (HbA1c) by proteolytic enzymes.
  • the dry reagent container 132-2 is introduced into the reagent container 110 and contacted with the liquid reagent.
  • hydrogen peroxide is produced by Fructosyl-amino acid oxidase or Fructosyl-peptide oxidase, and color development occurs by reacting with hydrogen peroxide, peroxidase and DA-67.
  • the measurement cartridge 100 is moved to the optical region to measure the color development through light emission and light reception in the measurement region 113 of the reagent container 110, thereby measuring glycated hemoglobin.
  • ACR albumin creatinine ratio
  • Creaaline microalbumine
  • urine creatinine
  • Jaffe method proceeds in an alkaline state, it is preferable to measure microalbumin first and then measure creatinine.
  • An antibody that selectively binds microalbumin to the 1-1 dry reagent accommodating portion 131-1 of the reagent rod 130 is introduced into the latex particles by immobilization, and the 2-1 dry reagent accommodating portion ( Sodium hydroxide (NaOH) is dried and introduced into 132-1), and sodium picrate is dried and introduced into the 2-2 dry reagent accommodating portion 132-2.
  • the reagent rod 130 with the dried reagent is mounted in the housing.
  • the capillary module 120 is separated from the housing 140 to collect a urine sample, and then mounted on the housing 140.
  • the sample inlet 121-1 of the capillary tube 121 penetrates the sealing film 111 of the reagent container 110 by the pressing pressure in the process of mounting the housing 140 to the inside of the reagent container 110.
  • the sample inlet 121-1 of the capillary tube 121 may be introduced into the reagent container 110 by using a separate pressing device provided in the measuring device 200.
  • the measuring device 200 rotates the rotating body 230 to collect the urine sample introduced into the capillary tube 121 by centrifugal force. Eluate with liquid reagent.
  • the measuring device 200 rotates the rotor 230 to the left and right so that the sample is completely dispersed in the liquid reagent.
  • the measuring device 200 rotates the rotating body 230 to move the measuring cartridge 100 to the optical region, and then measures the color, turbidity, etc. of the liquid sample into which the urine sample is introduced.
  • the 1-1 dry reagent container 131-1 flows into the reagent container 110, and the latex particles having the antibody fixed therein are dispersed in the liquid reagent.
  • the dispersed latex particles bind to microalbumin present in the liquid reagents and cause immuno-agglutination, thereby increasing the turbidity of the liquid reagents.
  • the reagent vessel 110 is moved to the optical region to measure the turbidity.
  • the 2-1 dry reagent container 132-1 and the 2-2 dry reagent container 132-2 of the reagent rod 130 are introduced into the reagent container 110.
  • Sodium hydroxide and pictralate are dissolved in the liquid reagent.
  • the pH changes to alkali, and color is produced by the reaction of picric acid with creatinine present in the urine sample.
  • the reagent vessel is moved to the optical region to measure color development by creatinine.
  • the measurement cartridge 100 includes a reagent container 110, a capillary module 120, a reagent rod 130, and a housing 140.
  • the reagent vessel 110 may include a particle receiver 112 in which particles are accommodated, and the capillary module 120 and the reagent rod 130 may be integrally formed by coupling to the housing 140.
  • the capillary module 120 may be a cover of the housing 140.
  • the reagent rod 130 may have a structure coupled through the upper or lower portion of the housing 140.
  • a bar code 150 may be formed on one surface of the housing 140.
  • the barcode 150 may include a lot NO., A measurement item, a shelf life, calibration curve information, and the like.
  • the difference of the measurement cartridge 100 is that when the pressure is applied to the capillary module 120, the capillary tube 121 and the reagent rod 130 pass through the sealing film 111 of the reagent vessel 110 together with the reagent vessel 110. Will flow into).
  • FIG. 12 is a perspective view of a capillary module according to another embodiment
  • FIG. 13 is a cross-sectional perspective view of a capillary module according to another embodiment.
  • the capillary module 120 illustrated in FIGS. 12 and 13 has the same configuration as the capillary module 120 illustrated in FIGS. 5 and 6, but only slightly different in shape. Therefore, duplicate description is omitted.
  • the reagent rod 130 may include a lower dry reagent accommodating part 131 and an upper dry reagent accommodating part 132 provided on the same surface.
  • the lower dry reagent accommodating part 131 may include a first-first dry reagent accommodating part 131-1 and a first-second dry reagent accommodating part 131-2, and the upper dry reagent accommodating part 132. 2 may include a 2-1 dry reagent accommodating part 132-1 and a 2-2 dry reagent accommodating part 132-2.
  • a lower portion of the reagent rods 130 may be provided with a rupture portion 133 that ruptures the sealing film 111, and an upper portion of the reagent rod 130 may include a dehumidifying agent receiving portion 136 for accommodating a dehumidifying agent.
  • the reagent rod 130 may further include a solution blocking part 134 between the lower dry reagent accommodating part 131 and the upper dry reagent accommodating part 132.
  • the reagent rod 130 may further include a reagent rod sealing film 138.
  • the reagent rod sealing film 138 seals at least a portion of the reagent rod, including the lower dry reagent accommodating portion 131 and the upper dry reagent accommodating portion 132 to seal.
  • the reagent rod sealing film 138 may also seal the dehumidifier accommodating portion 136 together.
  • an air passage 134-1 through which air may move to a part of the solution blocking portion 134 Can be formed.
  • the dehumidifier accommodating part 136 and the dry reagent accommodating parts 131 and 132 communicate with each other through the air passage 134-1.
  • the reagent rod sealing film 138 may extend from the reagent rod 130, and an end of the extended portion may be attached to the housing 140. In one embodiment, it may be attached to the outer wall of the housing 140. This is because the reagent rod sealing film 138 is automatically peeled off when the reagent rod 130 is introduced into the reagent vessel 110. Alternatively, the end of the extended portion of the reagent rod sealing film 138 may be attached to the reagent container 110. This is also intended to automatically peel off the reagent rod sealing film 138 when the reagent rod 130 is introduced into the reagent vessel 110. As another example, the user may peel off the reagent rod sealing film 138 directly.
  • the assembly guiding part 137 is a part for guiding when assembling the reagent rod 130 to the housing 140.
  • FIG. 15A is a reference diagram for explaining an operation of a measurement cartridge according to another embodiment.
  • FIG. 15A illustrates a form in which a housing 140 including a capillary module 120 and a reagent rod 130 is mounted from an upper side of the reagent container 110.
  • the capillary tube 121 and the reagent rods 130 of the capillary module 120 are both located above the sealing film 111 of the reagent vessel 110.
  • the housing 140 moves downward as shown in FIG. Therefore, the capillary tube 121 and the reagent rod 130 of the capillary module 120 pass through the sealing film 111 and flow into the reagent vessel 110.
  • FIG. 15A illustrates a form in which a housing 140 including a capillary module 120 and a reagent rod 130 is mounted from an upper side of the reagent container 110.
  • the capillary tube 121 and the reagent rods 130 of the capillary module 120 are both located above the sealing film 111 of the reagent vessel 110.
  • FIG. 16 is a reference diagram for explaining an operation of a measurement cartridge according to another embodiment.
  • FIG. 16A illustrates a form in which the housing 140 is mounted from the upper side of the reagent container 110. At this time, only the reagent rod 130 is mounted on the housing 140 and the capillary module 120 is not mounted. When the primary pressure is applied to the housing 140 in this state, the housing 140 moves downward as shown in FIG. Therefore, the reagent rod 130 passes through the sealing film 111 and flows into the reagent vessel 110.
  • FIG. 16B by adjusting the pressing depth, only the reagent rod sealing film 138 in the lower dry reagent container 131 may be peeled off.
  • the capillary module 120 is mounted on the housing 140, the capillary module 120 is introduced into the reagent container 110 through the sealing film 111 as shown in FIG. 16C.
  • the secondary pressure is applied to the housing 140 in this state, the reagent rod 130 is further moved downward as shown in FIG. 16 (d), thus sealing the reagent rod at the upper dry reagent container 132.
  • the film 138 is also peeled off.

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Abstract

생체 측정 시스템이 개시된다. 이 생체 측정 시스템은 측정 카트리지, 및 측정 카트리지가 장착되어 측정 카트리지의 시료에 존재하는 분석물질을 측정하는 측정기를 포함한다. 측정 카트리지는 시약용기와 모세관 모듈 및 시약 봉을 포함한다. 시약용기는 액체 시약을 수용하며 상부가 밀봉 필름으로 밀봉된다. 모세관 모듈은 시약용기의 상측에 위치하고, 모세관 현상으로 시료를 채취하는 모세관을 포함하며, 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 모세관이 시약용기로 유입된다.시약 봉은 시약용기의 상측에 위치하고, 건조 시약이 수용되는 복수의 건조 시약 수용부를 포함하며, 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 시약용기로 유입된다.

Description

생체 측정 시스템
본 발명은 생체 측정 기술에 관한 것이다.
국내등록특허공보 제10-1365939호는 생체시료성분 측정을 위한 카트리지 및 생체시료성분 측정 장치에 관한 것으로, 배뇨 중 마이크로알부민 및 크레아티닌의 양을 측정하기 위해서는 능동적으로 유체를 조작하여 원하는 시약 및 시료를 이송하고 혼합할 수 있는 진단 도구에 대해 개시하고 있다.
다양한 생체 측정을 용이하게 하는 생체 측정 시스템이 개시된다.
일 양상에 따른 생체 측정 시스템은 측정 카트리지, 및 측정 카트리지가 장착되어 측정 카트리지의 시료에 존재하는 분석물질을 측정하는 측정기를 포함한다. 측정 카트리지는 시약용기와 모세관 모듈 및 시약 봉을 포함한다. 시약용기는 액체 시약을 수용하며 상부가 밀봉 필름으로 밀봉된다. 모세관 모듈은 시약용기의 상측에 위치하고, 모세관 현상으로 시료를 채취하는 모세관을 포함하며, 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 모세관이 시약용기로 유입된다. 시약 봉은 시약용기의 상측에 위치하고, 건조 시약이 수용되는 복수의 건조 시약 수용부를 포함하며, 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 시약용기로 유입된다.
일 양상에 따르면, 측정기는 모세관과 시약 봉 중 적어도 하나가 시약용기에 유입된 상태에서 측정 카트리지가 장착된 회전체를 회전시켜가며 측정 카트리지의 시료에 존재하는 분석물질을 측정할 수 있다.
일 양상에 따르면, 모세관 모듈의 모세관은 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 시약용기로 유입되되 액체 시약과 직접 접촉하지 않을 정도로만 유입되며, 모세관의 시료는 회전체의 회전에 따른 원심력에 의해 모세관으로부터 이탈하여 액체 시약으로 유입될 수 있다.
일 양상에 따르면, 시료의 입자가 시약용기에 공존하는 상태에서 시약 봉의 건조 시약이 액체 시약에 용해되어 반응할 수 있다.
일 양상에 따르면, 복수의 건조 시약 수용부에 수용된 일부 건조 시약은 액체 시약에 직접 접촉하여 용해될 수 있다.
일 양상에 따르면, 복수의 건조 시약 수용부에 수용된 적어도 일부 건조 시약은 회전체의 회전에 의해 이탈하여 액체 시약에 용해될 수 있다.
일 양상에 따르면, 시약 봉의 복수의 건조 시약 수용부 중 적어도 일부는 수직적으로 이격되며, 가해진 압력에 의해 순차적으로 시약용기로 유입되어 건조 시약이 순차적으로 액체 시약에 용해될 수 있다.
일 양상에 따르면, 측정 카트리지의 시약용기는 시료의 입자를 수용하는 입자 수용부를 포함할 수 있다. 입자 수용부는 시약용기의 바닥면 일부가 함몰된 것일 수 있으며, 혹은 입자 수용부는 시약용기의 바닥면에 요철이 형성된 것일 수 있다.
일 양상에 따르면, 시료의 입자가 시약용기에 공존하는 상태는 시료의 입자가 입자 수용부에 수용된 상태일 수 있다.
일 양상에 따르면, 시약 봉은 건조된 단백질분해효소(protease), 및 건조된 Ketoamine oxidase, Fructosyl-amino acid oxidase, Fructosyl-peptide oxidase 중 적어도 하나를 수용할 수 있다.
일 양상에 따르면, 시약 봉은 복수의 건조 시약 수용부를 밀봉하는 시약 봉 밀봉 필름을 더 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 모세관 모듈은 모세관 내의 공기를 배출하기 위한 공기 배출구를 더 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 모세관 모듈은 공기 배출구와 접한 제 1 시료 인식 전극, 및 제 1 시료 인식 전극과 이격되되, 공기 배출구와 접한 제 2 시료 인식 전극을 포함하되, 제 1 시료 인식 전극과 제 2 시료 인식 전극은 모세관에 유입되어 모세관을 완전히 채운 시료에 의해 전기적으로 연결되며, 측정기는 제 1 시료 인식 전극과 제 2 시료 전극의 전기적 연결을 감지할 수 있다.
한편, 일 양상에 따른 생체 측정 시스템용 측정 카트리지는 액체 시약을 수용하며 상부가 밀봉 필름으로 밀봉된 시약용기와, 시약용기의 상측에 위치하고 모세관 현상으로 시료를 채취하는 모세관을 포함하며 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 모세관이 시약용기로 유입되는 모세관 모듈, 및 시약용기의 상측에 위치하고 건조 시약이 수용되는 복수의 건조 시약 수용부를 포함하며 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 시약용기로 유입되는 시약 봉을 포함할 수 있다.
개시된 발명에 따르면, 시료와 건조 시약 및 액체 시약을 원하는 순서대로 반응시켜 다양한 생체 데이터를 용이하게 측정하는 것이 가능해진다.
도 1은 일 실시예에 따른 생체 측정 시스템의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 생체 측정 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 모세관 모듈의 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 모세관 모듈의 단면 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 시약 봉의 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 시약 봉의 단면 사시도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 동작 설명을 위한 참조도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 측정 카트리지의 사시도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 측정 카트리지의 단면도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 모세관 모듈의 사시도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 모세관 모듈의 단면 사시도이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 시약 봉의 사시도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 측정 카트리지의 동작 설명을 위한 참조도이다.
도 16은 또다른 실시예에 따른 측정 카트리지의 동작 설명을 위한 참조도이다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 생체 측정 시스템의 블록도이며, 도 2는 측정 카트리지(100)의 회전 설명을 위한 참조도이다. 생체 측정 시스템은 측정 카트리지(100)와 측정기(200)를 포함한다. 측정 카트리지(100)는 시료와 건조 시약 및 액체 시약이 사전에 혼합되지 않도록 각각의 고유 영역에 보유한다. 그리고 측정기(200)에 장착된 상태에서 시료와 건조 시약이 액체 시약으로 유입되어 측정 프로세스가 수행된다. 측정기(200)는 측정 카트리지(100)가 장착부(210)에 장착된 상태에서 발광부(221)와 수광부(222)를 포함하는 광학 모듈(220)을 이용하여 광학적 방식으로 측정을 수행한다. 일 양상에 따르면, 측정기(200)는 측정 카트리지(100)를 회전해가며 측정 프로세스를 수행한다. 이를 위해, 측정기(200)는 회전체(rotor)(230)와 이를 회전시키기 위한 모터(240)를 포함할 수 있다. 그리고 측정 카트리지(100)는 측정기(200)의 장착부(210)에 장착되며, 회전체(230)에 의해 회전된다. 측정기(200)는 모터(240)를 구동시켜 회전체(230)를 회전시킴에 의해 측정 카트리지(100)를 좌우로 회전시킬 수 있으며, 또한 광학 모듈(220)의 광학 측정 공간으로 측정 카트리지(100)를 이동시킬 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 사시도이며, 도 4는 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 단면도이다. 측정 카트리지(100)는 시약용기(110)와 모세관 모듈(120)과 시약 봉(130) 및 하우징(140)으로 구성될 수 있다. 시약용기(110)는 투명한 재질의 용기로서, 이는 광학적 측정을 위함이다. 시약용기(110)는 내부에 액체 시약을 수용하는데, 액체 시약의 양은 시약용기(110)의 내부 공간을 다 채우지 않는 정도의 양으로서, 내부 공간 중 상부가 어느 정도 비어있는 공간이 되도록 양이 적절히 정해질 수 있다. 시약용기(110)는 완충용액(buffer) 또는 계면활성제(surfactant) 또는 보존제(preservative)를 포함할 수 있으며, 시료를 희석하는 역할과 건조된 시약을 용해하는 기능 및 시약과 분석물질 간의 반응 또는 결합을 유도하는 매질 역할을 수행한다. 또한 액체 시약에는 항원 또는 항체가 고정화된 입자(particle)가 도입될 수 있다. 이러한 입자로는 라텍스 입자(latex particle), 금(gold) 입자, 은(silver) 입자, 자성을 띄는 자석 입자(magnetic particle)가 사용될 수 있다. 또한 액체 시약에는 효소(enzyme), 효소 기질(substrate), 효소와 반응하는 염료(dye) 등이 추가로 구비될 수 있다
시약용기(110)는 밀봉 필름(111)을 포함한다. 이 밀봉 필름(111)은 시약용기(110)의 개구된 상부를 밀봉하여 액체 시약이 증발하는 것을 방지하는 역할을 한다. 밀봉 필름(111)은 액체가 투과할 수 없으며, 또한 기체 상태인 수증기가 투과할 수 없는 재질이 바람직하다. 또한 밀봉 필름(111)은 모세관 모듈(120)과 시약 봉(130)에 의해 쉽게 파열되는 특성을 갖는다. 밀봉 필름(111)은 접착제, 열 융착, 초음파 융착 등의 방법을 통해 시약용기(110)에 결합될 수 있다. 밀봉 필름(111)으로는 알루미늄 호일(foil)을 사용할 수 있으며, 액체 시약이 알루미늄과 직접 접촉하는 것을 방지하기 위해 고분자 층이 코팅될 수 있으며, 접착제가 코팅될 수 있다. 또한 플라스틱 필름이 사용 가능하다. 이러한 밀봉 필름 일면에는 측정 카트리지(100)의 정보를 담고 있는 바코드, 문자, 숫자, 도안 등의 정보가 인쇄되어 있을 수 있다.
추가로, 시약용기(110)는 입자를 포집하는 입자 수용부(112)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 입자 수용부(112)는 시약용기(110)의 내부 바닥면에 형성되며, 측정 카트리지(100)의 회전에 따른 원심력에 의해 입자가 침전되어 포집되는 형태를 가진다. 이러한 형태로는 시약용기(110)의 내부 바닥의 일부가 함몰된 형태 또는 요철 구조의 형태를 예로 들 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 입자 수용부(112)는 단지 원심력에 의해 입자가 침전되는 영역을 의미할 수도 있다. 그리고 도면부호 113은 분석물질과 시약 봉(130)으로부터 도입된 시약과 반응 또는 결합하여 생성된 생성물질을 측정하는 측정영역을 의미한다. 일 실시예에 있어서, 시약용기(110)는 이 측정영역(113) 부분만이 투명한 재질로 되어 있을 수도 있다.
모세관 모듈(120)은 시료를 모세관 현상으로 수집하는 모세관(121)을 포함하며, 시약 봉(130)은 시료 내의 분석 물질과 선택적으로 반응 또는 선택적으로 결합하는 건조된 상태의 시약을 구비한다. 그리고 하우징(140)은 모세관 모듈(120)과 시약 봉(130)을 시약용기(110)와 결합시키는 역할을 한다. 모세관 모듈(120)은 하우징(140)에 탈착 가능하며, 시약 봉(130) 또한 하우징(140)에 탈착 가능할 수 있다.
한편, 측정 카트리지(100)의 일면에는 바코드(150)가 형성될 수 있다. 도 3에 예시된 바와 같이, 바코드(150)는 하우징(140)의 일면에 형성될 수 있다. 이 바코드에는 Lot NO., 측정항목, 보관 수명, 보정곡선 정보(calibration) 등이 포함될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 모세관 모듈의 사시도이며, 도 6은 일 실시예에 따른 모세관 모듈의 단면도이다. 모세관 모듈(120)은 모세관 현상(capillary action)을 이용하여 액체 시료를 채취하는 모세관(121), 및 모세관(121)과 일체로 이루어진 몸체(122)를 포함한다. 모세관(121)의 일단은 시료와 최초로 접촉하는 시료 유입부(121-1)이다. 그리고 모세관(121)의 타단에는 시료가 모세관(121)으로 유입되는 과정에서 모세관(121) 내부의 공기를 배출하는 공기 배출구(121-2)가 형성될 수 있다. 시료 유입부(121-1)를 시료와 접촉시키면, 시료는 모세관 현상에 의해 모세관(121)으로 유입된다. 모세관 현상에 의해 시료를 용이하게 유입하기 위해 모세관(121)의 내벽을 계면활성제로 처리하여 친수성(hydrophilic) 성질을 갖도록 할 수 있다.
몸체(122)의 상면에는 모세관(121)의 공기 배출구(121-2)가 노출된다. 몸체(122)가 눌리면 모세관(121) 모듈은 하방으로 이동하며, 모세관(121)이 시약용기(110)의 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110) 내부로 이동한다. 이때 밀봉 필름(111)의 파열 부위는 모세관(121)이 접촉하는 부위만으로 제한됨이 바람직하다. 즉, 몸체(122)에 압력이 가해져 모세관(121)이 밀봉 필름(111)을 관통할 시에 밀봉 필름(111)의 파열 부위가 모세관(121)의 접촉 부위만큼만 되도록 적절한 재질의 필름이 선택될 수 있다. 밀봉 필름(111)의 파열 부위가 모세관(121)의 접촉 부위 만큼으로 최소화되면, 모세관(121)의 외면에 묻어있는 시료가 외면과 접촉하는 밀봉 필름(111)에 의해 걸러질 수 있다. 모세관(121)의 외면에 묻어 있는 시료도 시약용기(110)로 유입될 경우 시약용기(110)로 유입되는 총 시료의 양이 적정량을 넘어서 측정결과에 오차를 발생시킬 수 있는바, 모세관(121)의 외면에 묻어있는 시료를 걸러내면 적정량의 시료만을 시약용기(110)로 유입시켜 측정 오차를 방지할 수 있다.
추가로, 몸체(122)의 상면에는 제 1 시료 인식 전극(122-1)과 제 2 시료 인식 전극(122-2)이 형성될 수 있다. 제 1 시료 인식 전극(122-1)과 제 2 시료 인식 전극(122-2)은 서로 떨어져 있으며, 공기 배출구(121-2)와 접해 있다. 이러한 제 1 시료 인식 전극(122-1)과 제 2 시료 인식 전극(122-2)은 사용자의 실수로 부족한 양의 시료가 채취되어 측정에 사용되는 위험을 방지하기 위함이다. 시료 인식 전극은 은(Ag), 염화은(AgCl), 탄소(carbon), 흑연(graphite), 구리(Cu) 등의 전도성 잉크를 인쇄하여 형성될 수 있으며, 금(Au), ITO(indium Tin Oxide) 등의 전도성 물질을 진공증착(sputtering)하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 밀봉 필름(111)을 관통하는 과정에서 제 1 시료 인식 전극(122-1)과 제 2 시료 인식 전극(122-2) 사이의 저항 또는 전도도가 측정된다.
도 7은 일 실시예에 따른 시약 봉의 사시도이며, 도 8은 일 실시예에 따른 시약 봉의 단면 사시도이다. 시약 봉(reagent rod)은 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 시약 봉(130)은 하나 또는 둘 이상의 건조 시약 수용부를 포함한다. 도 8에서는 건조 시약 수용부가 4개인 것으로 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 각각의 건조 시약 수용부는 계면활성제, 효소(enzyme), 효소 기질(enzyme substrate), 항체(antibody), 항원(antigen), 압타머(aptamer), 발색시약, 발광시약, 형광시약, 항체 또는 항원이 고정된 입자(particle)가 건조된 상태로 구비될 수 있다.
도 8에 예시된 바와 같이, 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)와 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)는 동일면에 그리고 길이 방향으로 이격되어 형성될 수 있다. 그리고 제 1-2 건조 시약 수용부(131-2)와 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)는 반대면에 그리고 길이 방향으로 이격되어 형성될 수 있다. 시약 봉(130)이 하우징(140)에 결합된 상태로 보았을 때, 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)와 제 1-2 건조 시약 수용부(131-2)는 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)와 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)보다 하위에 위치에 있다. 따라서 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)와 제 1-2 건조 시약 수용부(131-2)를 하위 건조 시약 수용부(131)로, 그리고 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)와 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)를 상위 건조 시약 수용부(132)로 구분할 수 있다.
시약 봉(130)은 하위 건조 시약 수용부(131)와 상위 건조 시약 수용부(132) 사이에 용액 차단부(134)를 더 포함할 수 있다. 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 용액 차단부(134)는 시약 봉(130)의 하위 건조 시약 수용부(131)만이 시약용기(110)에 유입된 상태에서 측정 카트리지(100)의 회전에 의해 시약용기(110)의 액체 시약이 유동적으로 움직이더라도 상위 건조 시약 수용부(132)의 건조 시약에 닿지 않도록 하는 역할을 한다. 즉, 시약 봉(130)과 접촉하는 밀봉 필름(111)의 접촉 부위에 틈이 생긴다 하더라도 이를 통해 액체 시약이 상위 건조 시약 수용부(132)에 미치지 않도록 한다.
시약 봉(130)은 파열부(133)를 더 포함할 수 있다. 파열부(133)는 시약 봉(130)의 일단이 뾰족하게 생긴 형상으로써, 하위 건조 시약 수용부(131)와 가까운 위치에 형성된다. 파열부(133)의 역할은 시약용기(110)의 밀봉 필름(111)을 파열시켜 시약 봉(130)이 밀봉 필름(111)을 관통할 수 있도록 하는 것이다. 나아가, 시약 봉(130)은 가이딩부(135)를 더 포함할 수 있다. 가이딩부(135)는 시약 봉(130)이 하우징(140)에 장착된 상태에서 시약 봉(130)의 압력 인가 부위에 압력이 인가되면 시약 봉(130)을 하우징(140)의 내부 가이드를 따라 하부로 이동시키기 위한 가이딩 수단일 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 달리 시약 봉(130)은 다수 개일 수 있으며, 서로 일정 거리 이상 떨어져 하우징(140)에 장착될 수 있다. 이때 시약 봉(130)에는 하나 또는 둘 이상의 건조 시약 수용부가 구비된다.
도 9는 일 실시예에 따른 측정 카트리지의 동작 설명을 위한 참조도이다. 도 9의 (a)는 시약용기(110)의 상측으로부터 모세관 모듈(120)과 시약 봉(130)을 포함한 하우징(140)이 장착된 형태를 나타낸다. 이때, 모세관 모듈(120)의 모세관(121)과 시약 봉(130)은 모두 시약용기(110)의 밀봉 필름(111)보다 상측에 위치한 상태이다. 모세관 모듈(120)의 몸체(122)가 압력에 의해 눌러지면, 도 9의 (b)와 같이 모세관(121)이 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)로 유입된다. 모세관(121)이 시약용기(110)로 유입된 상태에서 측정 카트리지(100)를 회전시키면 원심력에 의해 모세관(121)에 채워진 시료가 액체 시약으로 유출된다.
도 9의 (b)에서 모세관(121)은 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)에 수용된 액체 시약과 접촉할 수 있을 정도로 유입될 수 있으며, 아니면 접촉되지 않을 정도로만 유입될 수 있다. 이는 인가 압력을 적절히 제어하여 달성될 수 있다. 혹은, 모세관(121)의 유입 정도가 제한되도록 하우징(140)과 모세관 모듈(120) 및 시약용기(110) 중 적어도 하나에 단차가 형성될 수 있다. 그리고 시료 유입부(121-1)와 액체 시약이 직접적으로 접촉되지 않도록 모세관(121)이 시약용기(110)에 유입된 경우에는 액체 시약의 바탕 신호(background signal)를 측정하여 액체 시약의 오염 또는 변질 등을 감지할 수 있다.
한편, 시약 봉(130)의 압력 인가 부위에 압력을 인가하면, 도 9의 (c)와 같이 시약 봉(130)은 시약용기(110)의 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)로 유입된다. 이때 시약 봉(130)을 누르는 깊이를 조절하면, 도 9의 (c)와 같이 하위 건조 시약 수용부(131)만이 시약용기(110)로 유입될 수 있다. 이 상태에서 측정 카트리지(100)를 좌우로 회전하면 액체 시약의 요동에 의해 하위 건조 시약 수용부(131)에 도입된 건조 시약이 액체 시약에 용해된다. 그리고 하위 건조 시약 수용부(131)와 상위 건조 시약 수용부(132) 사이에 구비된 용액 차단부(134)에 의해 상위 건조 시약 수용부(132)는 액체 시약과의 접촉이 차단된다. 하위 건조 시약 수용부(131)에 도입된 건조 시약이 액체 시약에 용해된 후 그리고 필요한 기능을 수행한 후에 시약 봉(130)의 압력 인가 부위에 압력을 추가로 인가하면, 도 9의 (d)와 같이 상위 건조 시약 수용부(132)가 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)로 유입된다. 이 상태에서 측정 카트리지(100)를 좌우로 회전하면 액체 시약의 요동에 의해 상위 건조 시약 수용부(132)에 도입된 건조 시약이 액체 시약에 용해된다.
일 예로, 시료에 존재하는 콜레스테롤(cholesterol)을 측정하기 위한 측정 카트리지(100)의 경우, 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)에는 지방단백질(lipoprotein)을 용해하는 계면활성제가 구비되고, 제 1-2 건조 시약 수용부(131-2)에는 과산화수소(H2O2)가 존재하는 조건에서 과산화효소(HRP)와 반응하여 발색하는 염료(dye)가 구비된다. 그리고 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)에는 콜레스테롤에스터라제(cholesterol esterase), 콜레스테롤 산화효소(cholesterol oxidase), 과산화효소(HRP)가 건조된 상태로 구비될 수 있다. 일 예로, 시료에 존재하는 크레아티닌(creatinine)을 측정하는 경우 반응의 중간산물인 크레아틴(creatine)이 시료에 존재하므로 측정에 오차를 유발한다. 정확한 측정을 위해서는 시료에 존재하는 크레아틴을 제거하는 공정이 필요하다. 이를 위해, 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)에 Creatine amidinohydrolase 효소와 Sarcosine oxidase 및 과산화효소를 구비한다. 그리고 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)에는 Creatinine amidohydrolase 효소를 구비하고 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)에는 과산화수소 및 과산화효소와 반응하여 발색하는 염료를 구비한다. 도 9의 (c)와 같이, 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)에 도입된 효소들을 먼저 시료가 도입된 액체 시약과 반응하여 시료에 존재하는 크레아틴을 제거한 후, 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)와 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)에 구비된 Creatinine amidohydrolase와 염료를 액체 시약과 반응시키면 크레아틴에 의한 측정오차를 제거할 수 있다.
한편, 시약 봉(130)의 건조 시약 수용부는 시료에 존재하는 측정물질과 선택적으로 반응하는 효소(enzyme)를 구비할 수 있다. 이러한 요소의 예로는 Glucose oxidase, Glucose dehydrogenase, Horseradish peroxidase , Ascorbate oxidase, Cholesterol esterase, Cholesterol oxidase, Creatine amidinohydrolase, Diaphorase, Glucose-6-phosphate dehydrogenase, Glutamate dehydrogenase, Glycerol kinase, Glycerol dehydrogenase, Hexokinase, D-3-Hydroxybutyrate dehydrogenase, Lactate dehydrogenase, Lipoprotein lipase, Pyruvate oxidase, Alkaline phosphatase , Catalase, Fructosyl-amino acid oxidase , Fructosyl-peptide oxidase , Urease , Protease, ketoamine oxidase, hexokinase(HK), glucose-6-phosphate dehydrogenase(G-6-PDH)를 들 수 있다. 이러한 효소의 종류는 제한되지 않으며, 시료에 존재하는 분석물질과 선택적으로 반응하는 효소는 모두 사용이 가능하다.
또한 건조 시약 수용부는 시료 내의 분석물질과 효소가 반응하여 생성된 생성물질 또는 소모되는 물질을 측정하는 발색 염료, 형광 물질, 발광 물질을 구비할 수 있다. 이러한 반응의 생성 물질 또는 소모 물질은 과산화수소, NADH 일 수 있으며, 이를 측정하는 물질은 Tetrazolium 유도체; 2-(4-Iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-phenyl-2H-tetrazolium chloride(INT), 3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide(MTT), 3,3′-[3,3′-Dimethoxy-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diyl]-bis[2-(4-nitrophenyl)-5-phenyl-2H-tetrazolium chloride(Nitro-TB), 3,3′-[3,3′-Dimethoxy-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diyl]-bis(2,5-diphenyl-2H-tetrazolium chloride)(TB), 2-(4-Iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium, monosodium salt(WST-1), 2-(4-Iodophenyl)-3-(2,4-dinitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium, monosodium salt(WST-3), 2-Benzothiazolyl-3-(4-carboxy-2-methoxyphenyl)-5-[4-(2-sulfoethylcarbamoyl)phenyl]-2H-tetrazolium(WST-4), 2,2′-Dibenzothiazolyl-5,5'-bis[4-di(2-sulfoethyl)carbamoylphenyl]-3,3′-(3,3′-dimethoxy 4,4′-biphenylene)ditetrazolium, disodium salt(WST-5), 과산화수소와 반응하는 4-Aminoantipyrine, N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3-methoxyaniline, sodium salt, dehydrate(ADOS), N-Ethyl-N-(3-sulfopropyl)-3-methoxyaniline, sodium salt, monohydrate(ADPS), N-Ethyl-N-(3-sulfopropyl)aniline, sodium salt(ALPS), 3,3’-Diaminobenzidine, tetrahydrochloride(DAB), N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethoxyaniline, sodium salt(DAOS), N-(2-Hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethoxyaniline, sodium salt(HDAOS), N,N-Bis(4-sulfobutyl)-3,5-dimethylaniline, disodium salt(MADB), 3,3′-,5,5′-Tetramethylbenzidine(TMBZ), N,N-Bis(4-sulfobutyl)-3-methylaniline, disodium salt(TODB), N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3-methylaniline, sodium salt(TOOS), N-Ethyl-N-(3-sulfopropyl)-3-methylaniline, sodium salt(TOPS), Sodium 10-(carboxymethylaminocarbonyl)-3,7-bis(dimethylamino)phenothiazine (DA-67), N-(Carboxymethylaminocarbonyl)-4,4′-bis(dimethylamino)diphenylamine Sodium Salt(DA-64), 4-Hydroxybenzoic acid, N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethylaniline (MAOS) 등이 사용가능하다.
또한 건조 시약 수용부는 시료 내의 분석물질과 직접 결합하거나 반응하여 발색하는 2,5-dichlorophenyldiazonium tetrafluoroborate(DPD), bromocresol green(BCG), o-Cresolphthalein Complexone, nitroblue tetrazolium(NBT) 등을 구비할 수 있다. 또한 건조 시약 수용부는 다양한 효소의 기질(substrate)인 ρ-Nitrophenyl phosphate, L-Alanine, α-Ketoglutarate, L-Aspartate, L-γ-Glutamyl-3-carboxy-4-nitroanilide, Glycylglycine, L-Lactate 등을 구비할 수 있다. 또한 건조 시약 수용부는 시료 내의 분석물질과 선택적으로 결합하는 항원(antigen), 항체(antibody), 압타머(aptamer)를 구비할 수 있으며, 이들이 고정화된 라텍스 입자(latex particle), 금(gold) 입자, 은(silver) 입자, 자성을 띄는 자석 입자(magnetic particle) 등을 구비할 수 있다. 또한 건조 시약 수용부는 Triton X-100, 담즙산(bile acid), Sodium cholate, Tween 20, Sodium Dodecyl Sulfate(SDS) 등의 계면활성제(surfactant)를 구비 할 수 있다.
일 양상에 따르면, 시약 봉(130)의 건조 시약 수용부(131, 132)는 밀봉될 수 있다. 시약 봉(130)의 건조 시약 수용부(131, 132)에 건조된 상태로 도입된 시약은 빛 또는 습도에 민감하므로, 빛 또는 습기로부터 건조 시약을 보호하기 위해 알루미늄 호일 또는 고분자 필름으로 밀봉할 수 있다. 이러한 밀봉 호일 또는 필름은 건조 시약 수용부(131, 132)가 시약용기(110)에 삽입되기 전에 제거될 수 있다. 또는 밀봉 호일 또는 필름은 건조 시약 수용부(131, 132)가 시약용기(110)에 삽입되는 과정에서 제거될 수 있다. 추가로, 건조 시약 수용부(131, 132)의 습도를 낮게 유지하기 위해 실리카 겔 비즈(silica gel beads), 분자체 비즈(molecular sieve beads) 등의 제습제를 밀봉 필름(111)의 내부에 도입할 수 있다.
이하 측정 카트리지(100)를 이용한 구체적인 측정 프로세스에 대해 설명한다. 전혈 시료(whole blood)에 존재하는 당(gulcose)을 측정하는 경우, 시약 봉(130)의 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)에는 글루코스 산화효소(gulcose oxidase)와 과산화효소(HRP) 및 4-Aminoantipyrine를 건조상태로 도입하고, 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1) 또는 제 1-2 건조 시약 수용부(131-2)에는 N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethylaniline (MAOS)를 건조상태로 도입한다. 건조된 시약이 구비된 시약 봉(130)은 하우징(140)에 장착된다.
도 2와 같이 회전체(230)에 측정 카트리지(100)를 장착한 후 하우징(140)으로부터 모세관 모듈(120)을 분리하여 혈액 시료를 채취한 후 하우징(140)에 장착한다. 이때 하우징에 장착하는 과정에서 누르는 압력에 의해 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)의 내부로 유입되게 하거나, 측정기(200)에 마련된 별도의 누름 장치를 이용하여 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 내부로 유입되게 할 수 있다. 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 내부로 유입되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 회전하여 원심력으로 모세관(121)에 유입된 전혈 시료를 액체 시약으로 용출시킨다. 혈액이 액체 시약으로 용출되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 좌우로 회전하여 혈액이 액체 시약에 완전히 분산되도록 한다. 분산이 완료되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 회전하여 측정 카트리지(100)를 발광부(221)와 수광부(222)가 구비된 광학 영역으로 이동시킨 후 광학 모듈(220)을 제어하여 적혈구(red blood cell)의 양을 측정한다. 이를 적혈구 측정 단계라 한다.
적혈구 측정이 완료되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 회전하여 적혈구를 액체 시약으로부터 분리시켜 시약용기(110)의 입자 수용부(112)로 포집한다. 액체 시약으로부터 적혈구가 분리되면, 측정기(200)는 측정 카트리지(100)를 광학 영역으로 이동시킨 후 용혈(hemolysis), 탁도(turbidity), 빌리루빈(bilirubin)을 측정한다. 이를 바탕신호(background signal) 측정 단계라 한다. 바탕신호 측정이 완료되면, 시약 봉(130)에 압력을 가하여 하위 건조 시약 수용부(131)와 상위 건조 시약 수용부(132)를 모두 시약용기(110)로 유입시킨 후, 회전체(230)를 좌우로 회전하여 건조 시약을 액체 시약으로 용해한다. 회전체(230)를 좌우로 회전하면 액체 시약의 요동에 의해 건조 시약과 접촉하여 용해되며, 이 과정에서 입자 수용부(112)에 포집된 적혈구가 다시 액체 시약으로 분산될 수 있다. 일정 시간 효소 반응을 유도한 뒤 회전체(230)를 회전하여 액체 시약으로 분산된 적혈구를 다시 입자 수용부(112)로 포집한 후, 측정 카트리지(100)를 광학 영역으로 이동시켜 글루코스에 의해 발색된 염료의 양을 측정한다. 이를 분석신호 측정 단계라 한다. 참고로, 입자 수용부(112)의 구조에 따라 포집된 적혈구가 액체 시약의 요동에 의해 액체 시약으로 분산되지 않는 경우에는 회전체(230)를 회전하여 적혈구를 다시 입자 수용부(112)로 포집하는 과정이 생략될 수 있다.
전혈 시료에 존재하는 글루코스 측정은 전혈 시료에 존재하는 적혈구의 양에 영향을 받을 수 있으며, 또한 전혈 시료의 용혈, 탁도에 영향을 받는다. 따라서 글루코스에 의한 분석신호는 적혈구 측정값 또는 용혈, 탁도 등의 바탕신호 측정값으로 보정이 필요하다.
측정 카트리지(100)를 이용하여 콜레스테롤(cholesterol)을 측정하는 경우, 시약 봉(130)의 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)에는 지방단백질(lipoportein)을 용해하는 Triton X-100, 담즙산(bile acid) 등의 계면활성제가 구비되고, 제 1-2 건조 시약 수용부(131-2)에는 N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3,5-dimethylaniline (MAOS) 염료가 구비된다. 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)에는 콜레스테롤 에스터라제(cholesterol esterase), 콜레스테롤 산화효소(cholesterol oxidase), 과산화효소(HRP)가 건조된 상태로 구비되고, 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)에는 4-Aminoantipyrine이 건조 상태로 구비된다. 건조된 시약이 구비된 시약 봉(130)은 하우징(140)에 장착된다.
도 2와 같이 회전체(230)에 측정 카트리지(100)를 장착한 후 하우징(140)으로부터 모세관 모듈(120)을 분리하여 혈액 시료를 채취한 후 하우징(140)에 장착한다. 이때 하우징(140)에 장착하는 과정에서 누르는 압력에 의해 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)의 내부로 유입되게 하거나, 측정기(200)에 마련된 별도의 누름 장치를 이용하여 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 내부로 유입되게 할 수 있다. 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 내부로 유입되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 회전하여 원심력으로 모세관(121)에 유입된 전혈 시료를 액체 시약으로 용출시킨다. 혈액이 액체 시약으로 용출되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 좌우로 회전하여 혈액이 액체 시약에 완전히 분산되도록 한다. 분산이 완료되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 회전하여 측정 카트리지(100)를 광학 영역으로 이동시킨 후 적혈구(red blood cell)의 양을 측정한다. 이를 적혈구 측정 단계라 한다.
적혈구 측정이 완료되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 회전하여 적혈구를 액체 시약으로부터 분리시켜 시약용기(110)의 입자 수용부(112)로 포집한다. 액체 시약으로부터 적혈구가 분리되면, 측정기(200)는 측정 카트리지(100)를 광학 영역으로 이동시킨 후 용혈(hemolysis), 탁도(turbidity), 빌리루빈(bilirubin)을 측정한다. 이를 바탕신호(background signal) 측정 단계라 한다.
바탕신호 측정이 완료되면, 시약 봉(130)에 압력을 가하여 하위 건조 시약 수용부(131)와 상위 건조 시약 수용부(132)를 모두 시약용기(110)로 유입시킨 후, 회전체(230)를 좌우로 회전하여 건조 시약을 액체 시약으로 용해한다. 회전체(230)를 좌우로 회전하면 액체 시약의 요동에 의해 건조 시약과 접촉하여 용해되며, 이 과정에서 입자 수용부(112)에 포집된 적혈구가 다시 액체 시약으로 분산될 경우 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)에 도입된 계면활성제에 의해 용혈이 일어날 수 있다. 적혈구가 용혈되어 헤모글로빈(hemoglobin)이 액체 시약으로 유출되면 회전체(230)의 회전에 의해 입자 수용부(112)로 포집할 수 없으므로, 입자 수용부(112)에 포집된 적혈구는 액체 시약의 요동에 의해 액체 시약으로 분산되면 안 된다. 헤모글로빈의 흡수 스펙트럼(absorption spectrum)은 자외선-가시광선(UV-visible light) 전 영역에 나타나므로 비색법(colorimetry)으로 측정하는 경우 스펙트럼 겹침(spectrum overlap)에 의해 오차가 발생한다. 입자 수용부(112)에 포집된 적혈구의 분산을 방지하기 위해, 입자 수용부(112)는 함몰된 구조를 갖거나 요철 구조를 가질 수 있다. 일정 시간 효소 반응을 유도한 뒤 회전체(230)를 회전하여 측정 카트리지(100)를 광학 영역으로 이동시켜 콜레스테롤에 의해 발색된 염료의 양을 측정한다. 이를 분석신호 측정 단계라 한다. 전혈 시료의 혈청(serum)/혈장(plasma)에 존재하는 콜레스테롤의 양은 적혈구의 부피(hematocrit)에 반비례하므로, 전혈에 존재하는 적혈구의 양을 측정하여 분석신호를 보정해야 한다.
측정 카트리지(100)를 이용하여 당화혈색소(HbA1c)를 측정하는 경우, 액체 시약은 용혈(hemolysis)을 위한 계면활성제를 포함한다. 시약 봉(130)의 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)에는 단백질분해효소(protease)가 구비되고, 제 1-2 건조 시약 수용부(131-2)에는 산화제인 2-(4-Iodophenyl)-3-(2,4-dinitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium, monosodium salt(WST-3)가 구비된다. 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)에는 Fructosyl-amino acid oxidase 또는 Fructosyl-peptide oxidase가 과산화효소(HRP)와 함께 건조된 상태로 구비되고, 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)에는 Sodium 10-(carboxymethylaminocarbonyl)-3,7-bis(dimethylamino)phenothiazine(DA-67)가 건조 상태로 구비된다. 건조된 시약이 구비된 시약 봉(130)은 하우징(140)에 장착된다.
도 2와 같이 회전체(230)에 측정 카트리지(100)를 장착한 후 하우징(140)으로부터 모세관 모듈(120)을 분리하여 혈액 시료를 채취한 후 하우징(140)에 장착한다. 이때 하우징(140)에 장착하는 과정에서 누르는 압력에 의해 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)의 내부로 유입되게 하거나, 측정기(200)에 마련된 별도의 누름 장치를 이용하여 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 내부로 유입되게 할 수 있다. 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 내부로 유입되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 회전하여 원심력으로 모세관(121)에 유입된 전혈 시료를 액체 시약으로 용출시킨다. 혈액이 액체 시약으로 용출되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 좌우로 회전하여 혈액이 액체 시약에 완전히 분산되도록 한다. 이 과정에서 액체 시약에 존재하는 계면활성제에 의해 용혈이 일어나 헤모글로빈이 액체 시약으로 유출된다.
용혈이 완료되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 회전하여 측정 카트리지(100)를 광학 영역으로 이동시킨 후 헤모글로빈의 양을 측정한다. 헤모글로빈 측정이 완료되면, 시약 봉(130)에 압력을 인가하여 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)와 제 1-2 건조 시약 수용부(131-2)를 시약용기(110)로 유입시킨다. 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)와 제 1-2 건조 시약 수용부(131-2)가 시약용기(110)로 유입되면, 회전체(230)를 좌우로 회전하여 단백질 분해효소와 WST-3을 용해한다. 일정 시간 반응 후 단백질분해효소에 의해 당화 펩타이드(glycated peptide) 또는 당화 아미노산(glycated amino acid)가 당화혈색소(HbA1c)로부터 분해되어 생성되면, 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)와 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)를 시약용기(110)로 유입시키고 액체 시약과 접촉시킨다. 일정 시간 반응하면 Fructosyl-amino acid oxidase 또는 Fructosyl-peptide oxidase에 의해 과산화수소가 생성되고, 생성된 과산화수소와 과산화효소 및 DA-67과 반응하여 발색이 일어난다. 측정 카트리지(100)를 광학 영역으로 이동시켜 시약용기(110)의 측정영역(113)에 발광 및 수광을 통해 발색을 측정하여 이로부터 당화혈색소를 측정한다.
측정 카트리지(100)를 이용하여 뇨(urine)에 존재하는 마이크로알부민(microalbumine)과 크레아티닌(creatinine)을 하나의 시약용기(110)에서 측정하여 ACR(albumine creatinine ratio)을 측정하는 경우, 마이크로알부민은 면역비탁법(immuno-turbidimetry)으로 측정하고 크레아티닌은 Jaffe 방법으로 측정한다. Jaffe 방법은 알칼리 상태에서 진행되므로, 마이크로알부민을 먼저 측정한 후 크레아티닌을 측정하는 것이 바람직하다. 시약 봉(130)의 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)에 마이크로알부민과 선택적으로 결합하는 항체를 라텍스 입자(latex particle)에 고정하여 도입하고, 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)에 수산화나트륨(NaOH)을 건조하여 도입하며, 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)에는 피크르산염(sodium picrate)을 건조하여 도입한다. 건조된 시약이 구비된 시약 봉(130)은 하우징에 장착된다.
도 2와 같이 회전체(230)에 측정 카트리지(100)를 장착한 후 하우징(140)으로부터 모세관 모듈(120)을 분리하여 뇨 시료를 채취한 후 하우징(140)에 장착한다. 이때 하우징(140)에 장착하는 과정에서 누르는 압력에 의해 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)의 내부로 유입되게 하거나, 측정기(200)에 마련된 별도의 누름 장치를 이용하여 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 내부로 유입되게 할 수 있다. 모세관(121)의 시료 유입부(121-1)가 시약용기(110)의 내부로 유입되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 회전하여 원심력으로 모세관(121)에 유입된 뇨 시료를 액체 시약으로 용출시킨다. 뇨 시료가 액체 시약으로 용출되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 좌우로 회전하여 시료가 액체 시약에 완전히 분산되도록 한다.
분산이 완료되면, 측정기(200)는 회전체(230)를 회전하여 측정 카트리지(100)를 광학 영역으로 이동시킨 후에 뇨 시료가 도입된 액체 시료의 색, 탁도 등을 측정한다. 시약 봉(130)에 압력을 가해 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)를 시약용기(110)로 유입한 후 항체가 고정된 라텍스 입자를 액체 시약에 분산시킨다. 분산된 라텍스 입자는 액체 시약에 존재하는 마이크로알부민과 결합하여 면역응집반응(immuno-agglutination)을 유발하므로 액체 시약의 탁도(turbidity)가 증가한다. 일정 시간 반응 후 시약용기(110)를 광학 영역으로 이동시켜 탁도를 측정한다. 마이크로알부민 측정이 완료되면, 시약 봉(130)의 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)와 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)를 시약용기(110)에 유입한 후 수산화나트륨과 피크르산염을 액체 시약에 용해한다. 수산화나트륨이 액체 시약에 용해되면 pH가 알칼리로 변하며 피크르산과 뇨 시료에 존재하는 크레아티닌이 반응하여 발색된다. 일정 시간 반응 후 시약용기를 광학 영역으로 이동시켜 크레아티닌에 의한 발색을 측정한다.
이하에서는 측정 카트리지(100)의 다른 실시예에 대해 설명한다. 시약용기(110)와 모세관 모듈(120)과 시약 봉(130) 및 하우징(140)으로 구성되는 기본 구조는 동일하므로, 동일부호를 사용하여 설명하되 가급적 중복되는 내용에 대해서는 생략하고 상이한 내용에 대해서만 설명하기로 한다.
도 10은 다른 실시예에 따른 측정 카트리지의 사시도이며, 도 11은 다른 실시예에 따른 측정 카트리지의 단면도이다. 도 10과 도 11에 도시된 바와 같이, 측정 카트리지(100)는 시약용기(110)와 모세관 모듈(120)과 시약 봉(130) 및 하우징(140)을 포함하여 구성된다. 시약용기(110)는 입자가 수용되는 입자 수용부(112)를 포함할 수 있으며, 모세관 모듈(120)과 시약 봉(130)은 하우징(140)에 결합하여 일체로 형성될 수 있다. 도 10과 도 11을 도시된 바와 같이, 모세관 모듈(120)은 하우징(140)의 덮개가 될 수 있다. 그리고 시약 봉(130)은 하우징(140)의 상부 또는 하부를 통해 결합되는 구조일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 하우징(140)의 일면에는 바코드(150)가 형성될 수 있다. 바코드(150)에는 Lot NO., 측정항목, 보관 수명, 보정곡선 정보(calibration) 등이 포함될 수 있다. 측정 카트리지(100)의 다른 점은 모세관 모듈(120)에 압력이 가해졌을 때 모세관(121)과 시약 봉(130)이 함께 시약용기(110)의 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)로 유입된다는 것이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 모세관 모듈의 사시도이며, 도 13은 다른 실시예에 따른 모세관 모듈의 단면 사시도이다. 도 12와 도 13에 도시된 모세관 모듈(120)은 도 5와 도 6에 도시된 모세관 모듈(120)과 형상만 조금 상이할 뿐 구성은 동일하다. 따라서 중복 설명은 생략한다.
도 14는 다른 실시예에 따른 시약 봉의 사시도이다. 시약 봉(130)은 동일면에 마련된 하위 건조 시약 수용부(131)와 상위 건조 시약 수용부(132)를 포함할 수 있다. 하위 건조 시약 수용부(131)는 제 1-1 건조 시약 수용부(131-1)와 제 1-2 건조 시약 수용부(131-2)를 포함할 수 있으며, 상위 건조 시약 수용부(132)는 제 2-1 건조 시약 수용부(132-1)와 제 2-2 건조 시약 수용부(132-2)를 포함할 수 있다. 시약 봉(130)의 하부는 밀봉 필름(111)을 파열시키는 파열부(133)가 형성되며, 상부에는 제습제를 수용하기 위한 제습제 수용부(136)가 구성될 수 있다. 그리고 시약 봉(130)은 하위 건조 시약 수용부(131)와 상위 건조 시약 수용부(132)의 사이에 용액 차단부(134)를 더 포함할 수 있다.
나아가, 시약 봉(130)은 시약 봉 밀봉 필름(138)을 더 포함할 수 있다. 시약 봉 밀봉 필름(138)은 시약 봉의 적어도 일부를 밀봉하는데, 하위 건조 시약 수용부(131)와 상위 건조 시약 수용부(132)를 포함하여 밀봉한다. 또한 시약 봉 밀봉 필름(138)은 제습제 수용부(136)도 함께 밀봉할 수 있다. 시약 봉 밀봉 필름(138)에 의해 밀봉된 상태에서 건조 시약 수용부(131, 132)의 습도를 낮게 유지하기 위해, 용액 차단부(134) 일부에 공기가 이동할 수 있는 공기 통로(134-1)를 형성할 수 있다. 공기 통로(134-1)를 통해 제습제 수용부(136)와 건조 시약 수용부(131, 132)가 연통된다.
일 양상에 따르면, 시약 봉 밀봉 필름(138)은 시약 봉(130)으로부터 연장될 수 있으며, 연장된 부위의 끝단은 하우징(140)에 부착될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 하우징(140)의 외벽에 부착될 수 있다. 이는 시약 봉(130)이 시약용기(110)에 유입될 시에 시약 봉 밀봉 필름(138)이 자동으로 벗겨지도록 하기 위함이다. 혹은 시약 봉 밀봉 필름(138)의 연장된 부위의 끝단은 시약용기(110)에 부착될 수도 있다. 이 역시 시약 봉(130)이 시약용기(110)에 유입될 시에 시약 봉 밀봉 필름(138)이 자동으로 벗겨지도록 하기 위함이다. 다른 예로, 사용자가 직접 시약 봉 밀봉 필름(138)을 벗겨내어 사용할 수도 있다. 한편, 조립 가이딩부(137)는 시약 봉(130)을 하우징(140)에 조립할 시에 가이딩하는 부분이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 측정 카트리지의 동작 설명을 위한 참조도이다. 도 15의 (a)는 시약용기(110)의 상측으로부터 모세관 모듈(120)과 시약 봉(130)을 포함한 하우징(140)이 장착된 형태를 나타낸다. 이때, 모세관 모듈(120)의 모세관(121)과 시약 봉(130)은 모두 시약용기(110)의 밀봉 필름(111)보다 상측에 위치한 상태이다. 이 상태에서 하우징(140)에 1차 압력을 가하면, 도 9의 (b)와 같이 하우징(140)이 하방으로 이동한다. 따라서 모세관 모듈(120)의 모세관(121)과 시약 봉(130)이 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)로 유입된다. 도 15의 (b)에서, 누르는 깊이를 조절함으로써 하위 건조 시약 수용부(131) 부위의 시약 봉 밀봉 필름(138)만이 벗겨지도록 할 수 있다. 다음으로, 도 15의 (c)와 같이 하우징(140)에 2차 압력을 가하면 시약 봉(130)은 아래로 더 이동하게 되며, 이에 따라 상위 건조 시약 수용부(132) 부위의 시약 봉 밀봉 필름(138)도 벗겨지게 된다. 즉, 하위 건조 시약 수용부(131)와 상위 건조 시약 수용부(132)가 순차적으로 노출되도록 할 수 있는 것이다. 물론, 누르는 깊이를 조절하여 하위 건조 시약 수용부(131)와 상위 건조 시약 수용부(132)가 한번에 노출되도록 할 수도 있다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 측정 카트리지의 동작 설명을 위한 참조도이다. 도 16의 (a)는 시약용기(110)의 상측으로부터 하우징(140)이 장착된 형태를 나타낸다. 이때, 하우징(140)에는 시약 봉(130)만이 장착되어 있고 모세관 모듈(120)은 장착되어 있지 않은 상태이다. 이 상태에서 하우징(140)에 1차 압력을 가하면, 도 16의 (b)와 같이 하우징(140)이 하방으로 이동한다. 따라서 시약 봉(130)이 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)로 유입된다. 도 16의 (b)에서, 누르는 깊이를 조절함으로써 하위 건조 시약 수용부(131) 부위의 시약 봉 밀봉 필름(138)만이 벗겨지도록 할 수 있다. 다음으로, 하우징(140)에 모세관 모듈(120)을 장착하면 도 16의 (c)와 같이 모세관 모듈(120)은 밀봉 필름(111)을 관통하여 시약용기(110)로 유입된다. 이 상태에서 하우징(140)에 2차 압력을 가하면, 도 16의 (d)와 같이 시약 봉(130)은 아래로 더 이동하게 되며, 이에 따라 상위 건조 시약 수용부(132) 부위의 시약 봉 밀봉 필름(138)도 벗겨지게 된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 측정 카트리지; 및
    측정 카트리지가 장착되어 측정 카트리지의 시료에 존재하는 분석물질을 측정하는 측정기;를 포함하되,
    측정 카트리지는 :
    액체 시약을 수용하며 상부가 밀봉 필름으로 밀봉된 시약용기와,
    시약용기의 상측에 위치하고, 모세관 현상으로 시료를 채취하는 모세관을 포함하며, 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 모세관이 시약용기로 유입되는 모세관 모듈, 및
    시약용기의 상측에 위치하고, 건조 시약이 수용되는 복수의 건조 시약 수용부를 포함하며, 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 시약용기로 유입되는 시약 봉을 포함하는 생체 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    측정기는 모세관과 시약 봉 중 적어도 하나가 시약용기에 유입된 상태에서 측정 카트리지가 장착된 회전체를 회전시켜가며 측정 카트리지의 시료에 존재하는 분석물질을 측정하는 생체 측정 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    모세관 모듈의 모세관은 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 시약용기로 유입되되 액체 시약과 직접 접촉하지 않을 정도로만 유입되는 생체 측정 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    시료의 입자가 시약용기에 공존하는 상태에서 시약 봉의 건조 시약이 액체 시약에 용해되어 반응하는 생체 측정 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    복수의 건조 시약 수용부에 수용된 일부 건조 시약은 액체 시약에 직접 접촉하여 용해되는 생체 측정 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    복수의 건조 시약 수용부에 수용된 적어도 일부 건조 시약은 회전체의 회전에 의해 이탈하여 액체 시약에 용해되는 생체 측정 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    시약 봉의 복수의 건조 시약 수용부 중 적어도 일부는 수직적으로 이격되며, 가해진 압력에 의해 순차적으로 시약용기로 유입되어 건조 시약이 순차적으로 액체 시약에 용해되는 생체 측정 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서, 측정 카트리지의 시약용기는 :
    시료의 입자를 수용하는 입자 수용부를 포함하는 생체 측정 시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    시약 봉은 복수의 건조 시약 수용부를 밀봉하는 시약 봉 밀봉 필름을 더 포함하는 생체 측정 시스템.
  10. 제 2 항에 있어서, 모세관 모듈은 :
    모세관 내의 공기를 배출하기 위한 공기 배출구를 더 포함하는 생체 측정 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 모세관 모듈은 :
    공기 배출구와 접한 제 1 시료 인식 전극, 및
    제 1 시료 인식 전극과 이격되되, 공기 배출구와 접한 제 2 시료 인식 전극을 포함하되, 제 1 시료 인식 전극과 제 2 시료 인식 전극은 모세관에 유입되어 모세관을 완전히 채운 시료에 의해 전기적으로 연결되며,
    측정기는 제 1 시료 인식 전극과 제 2 시료 전극의 전기적 연결을 감지하는 생체 측정 시스템.
  12. 액체 시약을 수용하며 상부가 밀봉 필름으로 밀봉된 시약용기;
    시약용기의 상측에 위치하고, 모세관 현상으로 시료를 채취하는 모세관을 포함하며, 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 모세관이 시약용기로 유입되는 모세관 모듈; 및
    시약용기의 상측에 위치하고, 건조 시약이 수용되는 복수의 건조 시약 수용부를 포함하며, 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 시약용기로 유입되는 시약 봉;을 포함하되,
    측정기의 회전체에 장착되는 생체 측정 시스템용 측정 카트리지.
  13. 제 12 항에 있어서,
    모세관 모듈의 모세관은 가해진 압력에 의해 밀봉 필름에 대한 접촉부위를 파열시켜 시약용기로 유입되되 액체 시약과 직접 접촉하지 않을 정도로만 유입되는 생체 측정 시스템용 측정 카트리지.
  14. 제 12 항에 있어서,
    시료의 입자가 시약용기에 공존하는 상태에서 시약 봉의 건조 시약이 액체 시약에 용해되어 반응하는 생체 측정 시스템용 측정 카트리지.
  15. 제 12 항에 있어서,
    복수의 건조 시약 수용부에 수용된 일부 건조 시약은 액체 시약에 직접 접촉하여 용해되는 생체 측정 시스템용 측정 카트리지.
  16. 제 12 항에 있어서,
    복수의 건조 시약 수용부에 수용된 적어도 일부 건조 시약은 회전체의 회전에 의해 이탈하여 액체 시약에 용해되는 생체 측정 시스템용 측정 카트리지.
  17. 제 12 항에 있어서,
    시약 봉의 복수의 건조 시약 수용부 중 적어도 일부는 수직적으로 이격되며, 가해진 압력에 의해 순차적으로 시약용기로 유입되어 건조 시약이 순차적으로 액체 시약에 용해되는 생체 측정 시스템용 측정 카트리지.
  18. 제 12 항에 있어서, 측정 카트리지의 시약용기는 :
    시료의 입자를 수용하는 입자 수용부를 포함하는 생체 측정 시스템용 측정 카트리지.
  19. 제 12 항에 있어서, 모세관 모듈은 :
    모세관 내의 공기를 배출하기 위한 공기 배출구를 더 포함하는 생체 측정 시스템용 측정 카트리지.
  20. 제 19 항에 있어서, 모세관 모듈은 :
    공기 배출구와 접한 제 1 시료 인식 전극, 및
    제 1 시료 인식 전극과 이격되되, 공기 배출구와 접한 제 2 시료 인식 전극을 포함하되, 제 1 시료 인식 전극과 제 2 시료 인식 전극은 모세관에 유입되어 모세관을 완전히 채운 시료에 의해 전기적으로 연결되는 생체 측정 시스템용 측정 카트리지.
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