WO2019078441A1 - High-sensitivity detection device for harmful microorganisms - Google Patents

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WO2019078441A1
WO2019078441A1 PCT/KR2018/006154 KR2018006154W WO2019078441A1 WO 2019078441 A1 WO2019078441 A1 WO 2019078441A1 KR 2018006154 W KR2018006154 W KR 2018006154W WO 2019078441 A1 WO2019078441 A1 WO 2019078441A1
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inspection
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temperature
light
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PCT/KR2018/006154
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김세리
윤보현
김원일
김현주
이상대
이석기
김의중
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대한민국(농촌진흥청장)
주식회사 아이엠헬스케어
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    • G01N2021/1765—Method using an image detector and processing of image signal

Definitions

  • the present invention relates to a highly sensitive harmful microorganism detection device capable of easily culturing and detecting harmful microorganisms by using an enzyme measurement method and an enzyme measurement method and an IoT technique.
  • Microorganisms are small organisms that can not be visually confirmed, and generally include fungi, protozoa, bacteria, viruses, and algae. Microorganisms existing on the earth have been living and evolving with human beings, animals and plants, insects, fish and shellfish, and microorganisms beneficial to humans are called “useful microorganisms” and microorganisms harmful to humans are called “harmful microorganisms”. Examples of useful microorganisms include yeast, lactic acid bacteria, mycelia, photosynthetic bacteria, actinomycetes, and other microorganisms that cause secondary metabolism, and harmful microorganisms include pathogenic bacteria, food poisoning bacteria causing infection and infection, and high-risk infectious bacteria.
  • Infection by these microorganisms is a major pathway for the development of human and animal diseases, resulting in serious clinical and economic adverse effects.
  • Escherichia coli contained in food, drinking water or food among these microorganisms induces diseases such as food poisoning in humans and causes a lot of economic loss.
  • E. coli / E. coli are hygienic indicator bacteria and are known to be an indicator of fecal contamination in particular. Since it is practically difficult to individually examine pathogenic microorganisms, the overall phase status can be confirmed by examining the hygienic indicator bacteria. 10% of Escherichia coli is pathogenic Escherichia coli, and the number of cases of food poisoning caused by it is 39, 2123 in 2015, which is the highest rate of food poisoning.
  • Conventional methods for inspecting E. coli include enrichment and isolation and identification in a selective medium, which takes about 4 days.
  • Conventional E. coli assays based on these biochemical methods are time-consuming and require expertise.
  • Enzymatic method is a technique that uses the principle that E. coli secretes ⁇ -D-galactosidase and ⁇ -D-glucuronidase to cause color change and breaks down chromogenic substrate of reagent used in enzyme coloring method and shows fluorescence.
  • These enzymatic method is an official method listed in the Ministry of Environment, EPA and AOAC, and it can quickly check the presence of E. coli in 18 hours.
  • the enzyme coloring method is a method requiring special equipment such as a culture vessel and apparatus, a UV irradiation apparatus and a high pressure sterilizer, and is limited in application to a home, a foodservice, or an agriculture industry field. Therefore, it is necessary to develop a method that can more easily and effectively detect food poisoning bacteria in the living environment as described above.
  • the present invention can easily detect harmful microorganisms in a daily environment such as a home, a foodservice, Sensitive microorganism detecting apparatus using the same.
  • the present invention also provides a highly sensitive harmful microorganism detection device capable of detecting a harmful microorganism by providing a simple culture container.
  • the present invention provides a highly sensitive harmful microorganism detecting device capable of visually confirming the presence of harmful microorganisms upon detection of harmful microorganisms.
  • the present invention also provides a highly sensitive harmful microorganism detection device that is simple to carry and easy to use.
  • the present invention also provides a highly sensitive harmful microorganism detection device capable of storing data detected upon detection of harmful microorganisms and capable of real-time transmission.
  • the present invention provides an apparatus for inspecting the presence or absence of harmful microorganisms by culturing microorganisms.
  • a high-sensitivity harmful microorganism detection device includes a case having an inner space and a sample container in which a sample containing a microorganism is contained, an inspection container for providing a space for culturing the microorganism, A temperature regulating member for regulating a temperature of the inner space or the inside of the inspection container to cultivate the microorganism in the inspection container, and an inspection member for inspecting the existence of harmful microorganisms in the microorganism cultured in the inspection container,
  • the member may include a light source for irradiating light to the inspection vessel, and an inspection unit for receiving light passing through the inspection vessel and confirming the presence of the harmful microorganisms in the sample vessel.
  • a mirror layer is disposed on the inner surface of the inspection container, and the mirror layer reflects the light emitted from the light source portion and can move to the outside after passing through the interior of the sample container.
  • an observation hole is formed on one surface of the inspection container so that light emitted from the light source flows into the inspection container or the light passing through the sample container in the inspection container flows out to the outside .
  • the light source of the light source unit is provided as an LED or LD, and the wavelength of the light emitted from the light source unit may be a visible light region or a light including a wavelength of ultraviolet region.
  • the wavelength of the visible light region includes 520 nm to 620 nm, and the wavelength of the ultraviolet region may include 300 nm to 400 nm.
  • the inspection vessel may be provided with a transparent material.
  • the temperature regulating member is located outside the mirror layer of the inspection vessel, and is located between the heat conduction unit for heating the sample vessel, the outer wall of the heat conduction unit and the inspection vessel, A temperature sensing unit for sensing a temperature of the inside of the inspection container, a temperature sensing unit for sensing a temperature of the inside of the inspection container, And a temperature control unit for controlling the temperature.
  • the heat conduction part may be provided as a silicone heater arranged to surround the inspection container.
  • the temperature regulating member further includes a case heating unit provided around the side wall of the case, and the case heating unit may be provided with a silicone heater.
  • the temperature regulating member is disposed at a lower portion of the outer container, and includes a heat transfer fluid supply unit for supplying a heat transfer fluid, which is a fluid heated or cooled, in the outer container, And a temperature controller for receiving the internal temperature information of the internal container sensed by the internal temperature sensor and controlling the internal temperature.
  • the heat transfer fluid supply unit may include a thermoelectric element to heat or cool the heat transfer fluid.
  • the heat transfer fluid supply unit may further include a blowing unit for discharging the overheated or supercooled heat transfer fluid to the outside of the housing member of the inner container.
  • the temperature control unit controls the heat fluid supply unit to heat or cool the heat transfer fluid so as to maintain the temperature of the heat transfer fluid at a predetermined temperature based on the internal temperature information received from the internal temperature sensing unit Can be controlled.
  • the highly sensitive microorganism detection device may further include a controller member that stores and transmits the inspection result of the inspection member, and is located inside the case.
  • the controller member may be provided in the form of an IoT module including a data collecting unit, an analyzing unit, a storing unit, and a transmitting unit.
  • the angle formed by the path of the light emitted from the light source unit and the path of the light incident on the inspection unit may be 30 degrees to 60 degrees.
  • a mirror layer is provided inside the inspection container to enhance the detection sensitivity of the harmful microorganisms by increasing the reflectance of light passing through the microorganisms, and can accurately inspect the inspection.
  • the angle of light of the light source unit and the inspection unit can be adjusted to increase the reflectance of light passing through the microorganisms, thereby enhancing detection sensitivity of the harmful microorganisms and accurately inspecting the microorganisms.
  • harmful microorganisms can be cultured and detected through a sample collected at various places, so that harmful microorganisms can be detected quickly and easily.
  • the cultivation and detection of harmful microorganisms can be performed at the same time, and the detection efficiency of harmful microorganisms can be improved.
  • the high-sensitive harmful microorganism detection device can be connected to a power source device of a vehicle during transportation of the vehicle, thereby culturing the microorganisms, thereby shortening the experiment time.
  • the harmful microorganism inspection device can transmit data at a location where a wired / wireless device and a mobile connection are possible, and can monitor the remote monitoring at all times, thereby enabling centralized control of harmful microorganisms quarantine can do.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a highly sensitive harmful microorganism detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the inspection container and the inspection member of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the inner side wall of the inspection container of FIG. 1;
  • FIG. 4 and FIG. 5 are views schematically showing a state where harmful microorganisms are inspected using the highly sensitive harmful microorganism detecting apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of the interior of the inspection container of FIG. 1;
  • FIG. 7 is a perspective view showing the case of FIG. 1; FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a temperature adjusting member according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9A and 9B are graphs showing the results of a case where the mirror layer is not present (FIG. 9A) and the mirror layer is present (FIG. 9B) in the apparatus for detecting a highly sensitive harmful microorganism according to an embodiment of the present invention.
  • This is the data showing the result of comparative measurement of the reflectance of a substance having an absorbance in a light ray (600 nm) region and a substance showing a fluorescence in an ultraviolet ray (365 nm). Also, it is a graph showing the change of the reflectance measurement value according to the angle formed between the light source part and the inspection part in the material having optical properties of each wavelength.
  • FIG. 10 is a graph comparing the reflectance resolution and the signal amplification effect when the mirror layer is absent and when the mirror layer is present.
  • FIG. 11 is a graph showing a spectrum of light detected from light irradiated to a test container provided with a mirror layer for explaining the principle of a harmful microorganism detecting method using the highly sensitive harmful microorganism detecting device of the present invention.
  • FIG. 12 is a graph showing growth curves and viable cell counts of Coli-type E. coli according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a graph comparing the reflectance data described in Figs. 9A and 9B with the growth of Coli-type E. coli.
  • Fig. 14 is a standard curve showing the correlation between the number of live bacteria of Coli-type Escherichia coli and the reflectance described in Figs. 9A and 9B.
  • FIG. 15 is a view schematically showing the arrangement of inspection vessels and the arrangement of inspection members of a highly sensitive harmful microorganism detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a configuration diagram of an IoT module for data storage and wireless transmission of the present invention.
  • the present invention provides a highly sensitive harmful microorganism detection device (1).
  • the highly sensitive harmful microorganism detection device (1) of the present invention is an apparatus capable of inspecting microorganisms in a daily life environment such as a field of a foodservice, a restaurant, or an agricultural product industry.
  • the harmful microorganisms to be inspected of the present invention include not only E. coli but also microorganisms capable of causing diseases to humans.
  • the highly sensitive harmful microorganism detection device (1) of the present invention can collect samples in various environments such as workers, work tools, workers' gloves, agricultural products, seeds, agricultural water and drinking water.
  • the highly sensitive harmful microorganism detecting device (1) of the present invention can be cultured in the highly sensitive harmful microorganism detecting device (1) of the present invention by inserting the collected sample into a sample container (20).
  • the highly sensitive harmful microorganism detection device (1) of the present invention can detect a target microorganism to be inspected by using the light of the cultured harmful microorganism.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a highly sensitive harmful microorganism detecting device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing the inspection container and the inspection member of FIG. 1
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the inspection container
  • FIG. 4 and FIG. 5 are schematic views showing the inspection of harmful microorganisms using the highly sensitive harmful microorganism detecting device of FIG. 1
  • FIG. 6 is a cross-
  • FIG. 7 is a perspective view showing the case of FIG. 1
  • FIG. 8 is a sectional view showing a temperature adjusting member according to another embodiment of the present invention.
  • the highly sensitive harmful microorganism detection device 1 includes a case 10, a sample container 20, a test container 30, a temperature control member 40, an inspection member 60, A battery unit 80, and a power connection unit 90.
  • the case 10 has an internal space. A part of the sample container 20, the inspection container 30, the temperature regulating member 40, the inspection member 60, the controller member 70, and the battery unit 80 are located in the inner space of the case 10 .
  • the case 10 may be provided with a generally rectangular parallelepiped shape.
  • the case 10 may be provided in an open top form.
  • the upper portion of the case 10 may be provided in a form capable of opening and closing.
  • the upper portion of the case 10 may be provided with a cover coupled thereto to open and close the inner space.
  • the handle (11) can be coupled to the case (10).
  • the grip portion 11 is coupled to one side surface and the other side surface of the case 10 and can be provided to be rotatable.
  • the handle 11 can be provided so that the user can grasp the highly sensitive harmful microorganism detection device 1 while moving.
  • the sample container 20 may have a space therein.
  • the sample container 20 can store a sample collected from the outside.
  • the sample container 20 may be provided in the form of a bottle having a cap on the top.
  • the sample container 20 may be provided in a known form capable of storing the sample.
  • the sample may be a sample collected in various environments as described above.
  • the sample container 20 can be located in the inspection container 30 described later.
  • the inspection vessel 30 may have a space therein.
  • the sample container 20 can be located in the inner space of the inspection container 30.
  • the sample stored in the sample container 20 can be cultured inside the inspection container 30.
  • the inspection vessel 30 may be provided in various forms in which the sample vessel 20 can be stored. Although the inspection vessel 30 is shown in the form of a rectangular parallelepiped, the shape of the inspection vessel 30 is not limited thereto.
  • the inspection vessel 30 may be provided with a transparent material.
  • An observation hole (31) may be formed on one surface of the inspection container (30).
  • the observation hole 31 can function as a passage through which the light irradiated by the inspection member 60, which will be described later, is introduced or the light reflected from the inside flows out.
  • the observation hole 31 may be provided in a circular shape. Alternatively, the observation hole 31 may be provided in various forms so that light can pass through it.
  • a mirror layer (33) may be provided on the inner surface of the inspection container (30).
  • the mirror layer 33 may reflect the light from the light source unit 61 to be described later so as to pass through the sample of the inner container.
  • the mirror layer 33 may be provided on all four inner sides of the inspection container 30.
  • the mirror layer 33 may comprise titanium oxide or a metallic reflector.
  • the mirror layer 33 may be provided on the inner surface of the inspection vessel 30 so that fluorescence or color-developed reflected light emitted from the sample in the sample vessel 20 may be provided to the inspection unit 63 by 30% have.
  • the fluorescent or colored reflected light emitted from the sample in the sample container 20 is provided to the inspection portion 63 of less than 5%. That is, the present invention provides a mirror layer (33) to provide the inspection unit (63) with more fluorescence or colored reflection light in the sample to more accurately confirm the presence of harmful microorganisms.
  • the temperature regulating member 40 can regulate the temperature inside the inspection vessel 30 or the inside of the case 10.
  • the temperature regulating member 40 includes a heat conduction unit 41, a constant temperature unit 42, a temperature sensing unit 43, a temperature control unit 44, and a case heating unit 45.
  • the heat conduction part 41 may be located between the mirror layer 33 and the outer wall 37 of the inner wall of the inspection vessel 30. [ The heat conduction section 41 can heat the sample container 20. In one example, the heat conduction portion 41 may be provided as a silicon heater. Alternatively, the heat conduction portion 41 may be provided as a known heating device, but is not limited thereto.
  • the heat conduction unit 41 may operate to maintain the temperature inside the inspection vessel 30 at a predetermined temperature through a temperature sensing unit 43 and a temperature control unit 44, which will be described later.
  • the constant temperature section 42 can be positioned between the heat conduction section 41 and the outer wall 37 of the inspection vessel 30.
  • the mirror layer 33, the thermally conductive portion 41, the constant temperature portion 42 and the outer wall 37 can be sequentially arranged in the direction from the inside to the outside of the side wall of the inspection vessel 30.
  • the constant temperature part 42 may be provided as a heat insulating material so that the heat provided by the heat conductive part 41 does not escape to the outside.
  • the temperature sensing unit 43 may be located inside the inspection vessel 30. [ The temperature sensing unit 43 senses the temperature inside the inspection vessel 30 and can transmit the temperature information to the temperature control unit 44.
  • the temperature sensing unit 43 may be provided as a temperature sensor.
  • the temperature control unit 44 may be disposed in the case 10.
  • the temperature control unit 44 can adjust the heating temperature of the heat conduction unit 41 based on the temperature information transmitted from the temperature sensing unit 43.
  • the temperature control unit 44 may be provided as a display unit and an adjustment button disposed outside the case 10.
  • the display unit displays the internal temperature of the inspection vessel (30) or the internal temperature of the case (10), and can display the set temperature.
  • the control button may be provided to adjust the heating temperature, the heating time, the heating area, and the like.
  • the temperature control unit 44 may be provided as a known device capable of adjusting the internal temperature of the inspection container 30 and the case 10, and is not limited to the above example.
  • the case heating section 45 can heat the case 10.
  • the case heating section 45 may be provided to surround the outer wall 37 of the case 10.
  • the case heating section 45 may be provided with a silicone heater.
  • the case heating unit 45 may be connected to the temperature control unit 44 and may be heated to maintain the internal temperature of the case 10 at a predetermined temperature.
  • a case temperature sensing unit 43 (not shown) for sensing the internal temperature of the case 10 may be installed in the case 10.
  • the case heating section 45 may be selectively provided.
  • the temperature regulating member 50 includes a heat transfer fluid supply unit 51, a lower plate 55, a blowing unit 54, an internal temperature sensing unit 52, and a temperature control unit 53.
  • the heat transfer fluid supply part 51 can supply the heat transfer fluid to the inside of the inspection vessel 30.
  • the heat fluid may be provided as air.
  • the heat transfer fluid may be a fluid heated or cooled to a predetermined temperature.
  • the preset temperature may be a temperature determined based on the optimum culture temperature set according to the type of microorganism and the internal temperature of the inspection vessel 30 sensed by the internal temperature sensing unit 52.
  • the preset temperature may be set to be lower than the optimum culture temperature.
  • the predetermined temperature may be set to be higher than the optimum culture temperature.
  • the preset temperature may be the same temperature as the optimum culture temperature if the optimum incubation temperature and the internal temperature of the inspection vessel 30 are the same.
  • the heat transfer fluid supply part 51 may be located in the inspection vessel 30. In one example, the heat transfer fluid supply portion 51 may be positioned below the lower plate 55. In one example, the heat transfer fluid supply portion 51 may include a thermoelectric element to heat or cool the heat fluid. In one example, the thermoelectric element may be provided as a Peltier element. Alternatively, the heat transfer fluid supply portion 51 may be provided as a known device capable of heating or cooling the heat fluid, but is not limited thereto.
  • the lower plate 55 may be disposed inside the inspection container 30.
  • the sample container can be positioned on the upper surface of the lower plate 55.
  • the lower plate 55 may be located above the heat transfer fluid supply part 51.
  • a fluid hole 56 may be formed in the lower plate 55.
  • the fluid holes 56 may be supplied to the inside of the inspection vessel 30 through the heat fluid heated or cooled in the heat transfer fluid supply part 51.
  • a plurality of fluid holes 56 may be provided in the lower plate 55.
  • the fluid hole 56 may be provided to be positioned between the inspection vessel 30 and the inner wall of the inspection vessel 30.
  • the blowing section (54) is located inside the inspection vessel (30).
  • the airflow 54 may be disposed below the lower plate 55.
  • the blowing section 54 can supply the heat fluid held at the predetermined temperature in the heat transfer fluid supply section 51 to the interior of the inspection vessel 30.
  • the airflow 54 may be provided as an apparatus having a plurality of fans.
  • the operation of the plurality of fans can supply the heat fluid through the fluid holes 56 of the lower plate 55.
  • the heat fluid may be heated or cooled through the heat transfer fluid supply part 51, and the heat fluid may be introduced into the interior of the inspection vessel 30 at a predetermined temperature state.
  • the internal temperature sensing unit 52 is installed inside the inspection vessel 30 to check the incubation temperature of the microorganism in real time.
  • the internal temperature sensing part 52 may be installed apart from the inner wall of the inspection container 30.
  • the internal temperature sensing unit 52 may be installed on the lower plate 55.
  • the internal temperature sensing unit 52 may be provided with a temperature sensor to measure the internal temperature of the inspection vessel 30.
  • the temperature control unit 53 may determine the internal temperature information transmitted from the internal temperature sensing unit 52 to control the internal temperature of the inspection container 30. Specifically, the temperature control unit 53 can heat the heat fluid by operating the heat transfer fluid supply unit 51 when the internal temperature of the inspection vessel 30 is lowered on the basis of the set temperature required for culturing the microorganism.
  • the temperature control unit 53 can heat the thermal fluid through the heat transfer fluid supply unit 51 and supply the heat fluid to the inside of the inspection vessel 30 when the internal temperature of the inspection vessel 30 is lower than the proper incubation temperature.
  • the heat transfer fluid supply unit 51 may be operated to cool the thermal fluid.
  • the temperature control unit 53 can cool the thermal fluid through the heat transfer fluid supply unit 51 and supply it to the inside of the inspection vessel 30 when the internal temperature of the inspection vessel 30 is above the proper incubation temperature.
  • the temperature control unit 53 may be installed on one side of the case 10.
  • the temperature control section 53 may have a display section and an operation section.
  • the display unit may display the internal temperature sensed by the internal temperature sensing unit 52.
  • the operating part can determine the set temperature value of the internal temperature.
  • the internal temperature of the inspection vessel 30 can be sensed in real time, and the heated or cooled thermal fluid can be supplied, so that the internal temperature of the highly sensitive harmful microorganism detection device 1 can be stably maintained.
  • the above-mentioned temperature control member is provided at the inner lower portion of the case, and can control the temperature of the inner space of the case 10.
  • a plurality of temperature control members may be selectively provided on the inner wall of the inspection container 30, the outer wall of the case 10, the lower portion of the inspection container 30 or the lower portion of the case 10, The internal temperature of the case 30 or the internal temperature of the case 10 can be adjusted.
  • the inspection member (60) includes a light source part (61) and an inspection part (63).
  • the light source unit 61 may be located outside the inspection vessel 30.
  • the light source unit 61 can irradiate light toward the observation hole 31 of the inspection vessel 30.
  • the light source unit 61 can irradiate light at a predetermined angle.
  • the angle formed by the path of the light emitted from the light source unit 61 and the path of the light directed toward the inspection unit 63 may be 30 degrees to 60 degrees.
  • the light source of the light source unit 61 may be provided as an LED or an LD.
  • the wavelength of the light emitted from the light source unit 61 may be a visible light region and a light including a wavelength of the ultraviolet region.
  • the wavelength of the visible light region may comprise 520 nm to 620 nm.
  • the wavelength of the ultraviolet region may comprise 300 nm to 400 nm.
  • the light source unit 61 may include a light source and a lens, and may irradiate the light into the inspection container 30.
  • the inspection unit 63 can receive light emitted through the observation hole 31.
  • the light emitted from the light source unit (61) can be reflected through the mirror layer in the inspection vessel (30).
  • the reflected light can pass through the sample of the sample container 20. Some of the reflected light may be received by the inspection unit 63 through the observation hole 31.
  • the inspection unit 63 may be composed of a filter 64, a lens 65, and an inspection sensor 66. Light to be received can be sequentially passed through the lens 65 and the filter 64 and then introduced into the inspection sensor 66.
  • the inspection unit 63 can analyze whether the harmful microorganisms are present in the sample by analyzing the incoming light. For example, when a sample is placed in the sample container 20, a reagent capable of detecting a harmful microorganism may be put together. Reagents can fluoresce, emit, or color when harmful microorganisms are present. When the light irradiated from the light source unit 61 passes through the harmful microorganisms, the fluorescence or the developed light of the sample container 20 is reflected and then flows into the examination unit 63 to confirm whether or not the harmful microorganisms are present.
  • the inspection unit 63 may include a PD (Photodiode) or a CCD (Charge-Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) camera.
  • the inspection sensor of the inspection unit 63 may be provided as an LED PD or a CMOS sensor.
  • the controller member 70 can store and transmit the inspection results of the inspection member 60.
  • the controller member 70 may be located inside the case 10.
  • the controller member 70 may be provided in the form of an IoT module composed of a data collecting unit, an analyzing unit, a storing unit, and a transmitting unit.
  • 16 is a configuration diagram of an IoT module for data storage and wireless transmission of the present invention.
  • the data storage unit may temporarily store data.
  • Data measured at the inspection member 60 can be stored in the data storage unit in real time.
  • the measured data includes data obtained by digitizing measurement values measured by the high-sensitivity harmful microorganism detection device 1.
  • the measured data may include all of the conditions such as the temperature and elapsed time of the experimental culture environment for the reliability of the experimental environment, the photograph data in progress, the equipment ID, the current time, and the state of the experimental equipment (normal, abnormal).
  • the data storage unit may store the measurement data based on the concentration value of the measured cell mass as a specific threshold value.
  • concentration value of the measured cell mass may be stored.
  • temperature and humidity, location and user information can be stored.
  • data can be stored periodically by setting the period.
  • a warning or a threshold value can be set to store and manage important information so that data is not lost.
  • the data storage area If the data storage area is full, it can be deleted from the oldest one and stored.
  • data can be fetched from the storage section. Thereafter, the data packet can be transmitted in a wireless or wired manner with a predetermined transmission standard. The data of the storage unit in which the transmission is completed can be deleted to secure a storage space.
  • the data receiving unit analyzes the determined packet data and transmits the result to the display unit or to the big data storage of the central control center.
  • the data receiving unit analyzes the packet data to monitor and manage the experimental state, the experimental result, the progress state, the microbial detection data in real time, and the reliability of the microbial test data is enhanced.
  • the measured microbial concentration data may include a data store and an out put controller that converts the data to be transmitted wirelessly or wirelessly.
  • the battery unit 80 can receive and store external power.
  • the battery unit 80 can use the stored high-sensitivity harmful microbe detection device 1 when no external power is supplied.
  • the battery unit 80 may be located inside the case 10.
  • a battery unit 80 is provided to inspect harmful microorganisms using self-stored power even when there is no external power source. This makes it convenient to use the device by carrying it in various environments.
  • the power connection unit 90 may be connected to an external power source.
  • the battery unit 80 can be charged when the power connection unit 90 is connected to the outside, and at the same time, the highly sensitive harmful microorganism detection device 1 can be used.
  • FIGS. 9A and 9B are graphs showing the results of a case where the mirror layer is not present (FIG. 9A) and the mirror layer is present (FIG. 9B) in the apparatus for detecting a highly sensitive harmful microorganism according to an embodiment of the present invention.
  • This is the data showing the result of comparative measurement of the reflectance of a substance having an absorbance in a light ray (600 nm) region and a substance showing a fluorescence in an ultraviolet ray (365 nm). Also, it is a graph showing the change of the reflectance measurement value according to the angle formed between the light source part and the inspection part in the material having optical properties of each wavelength.
  • FIG. 10 is a graph comparing the reflectance resolution and the signal amplification effect when the mirror layer is absent and the mirror layer is present.
  • FIG. 11 is a graph showing the principle of the harmful microorganism detection method using the highly sensitive harmful microorganism detecting apparatus of the present invention
  • FIG. 5 is a graph showing the spectrum of light detected from the irradiated light in a test container provided with a mirror layer for explanation.
  • FIG. 12 is a graph showing growth curves and viable cell counts of Coli-type E. coli according to an embodiment of the present invention.
  • 13 is a graph comparing the reflectance data described in Figs. 9A and 9B with the growth of Coli-type E. coli.
  • Fig. 14 is a standard curve showing the correlation between the number of live bacteria of Coli-type Escherichia coli and the reflectance described in Figs. 9A and 9B.
  • the mirror layer 33 is provided inside the inspection vessel 30 to increase the ratio of the reflected light received by the inspection unit 63, Can be improved.
  • a substance having a high absorbance value exhibits a reflectance of about 20% when there is no large surface, but a reflectance of 55% when amplified by a mirror surface, Exhibits a reflectance of about 30% without a mirror surface, but exhibits a reflectance of 85% when amplified by a mirror surface.
  • FIG. 10 is a graph showing the absorbance and resolution of the case where the mirror layer is not present and the case where the mirror layer is present, and the effect of improving the reflectance versus non-reflection.
  • the numerical value of the absorbance and the resolution is lower than that in the case where the mirror layer is not present, and a better effect is obtained. Also.
  • the reflectance improvement effect is also better when the mirror layer is present.
  • using a wavelength having a high initial reflectivity among the infrared region and the visible light region can increase the inspection efficiency of harmful microorganisms.
  • the efficiency of inspecting harmful microorganisms can be improved because the amplified reflectance is high.
  • the present invention it is possible to increase the reflectance of light passing through the harmful microorganisms by adjusting the angle of light of the light source unit and the inspection unit, and thereby, the harmful microorganisms can be accurately inspected.
  • harmful microorganisms can be cultured and detected through a sample collected at various places, so that microorganisms can be detected quickly and easily.
  • the cultivation and detection of harmful microorganisms can be performed at the same time, and the detection efficiency of harmful microorganisms can be improved.
  • the high-sensitive harmful microorganism detection device can be connected to a power source device of a vehicle during transportation of the vehicle, thereby culturing the microorganisms, thereby shortening the experiment time.
  • the high-sensitivity harmful microorganism inspection device can transmit data at a location where a wired / wireless device and a mobile connection can be performed, and can be monitored remotely, thereby enabling centralized control of harmful microorganisms quarantine can do.
  • a mirror layer is provided inside the inspection container to increase the reflectance of light passing through the microorganism, thereby enhancing the detection sensitivity of the harmful microorganism and accurately inspecting it.

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Abstract

The present invention relates to a device for inspecting for the presence of harmful microorganisms by culturing microorganisms. One embodiment of the present invention provides a high-sensitivity detection device for harmful microorganism, comprising: a case having an inner space; an inspection container having a sample container which is positioned therein and in which a sample containing microorganisms is put, and providing a space for culturing the microorganisms; a temperature control member for controlling the temperature of the inner space or the inside of the inspection container in order to culture the microorganisms in the inspection container; and an inspection member for inspecting for the presence of harmful microorganisms among the microorganisms cultured in the inspection container, wherein the inspection member comprises a light source part for emitting light at the inspection container, and an inspection part for receiving the light, which has passed through the inspection container, and checking for the presence of harmful microorganisms in the sample container.

Description

고감도 유해 미생물 검출 장치Highly sensitive harmful microorganism detection device
본 발명은 효소 발색법 및 효소 발광법을 광학측정 시스템과 IoT 기술을 이용하여 유해 미생물을 용이하게 배양하고 검출할 수 있는 고감도 유해 미생물 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a highly sensitive harmful microorganism detection device capable of easily culturing and detecting harmful microorganisms by using an enzyme measurement method and an enzyme measurement method and an IoT technique.
미생물 (Microorganism)은 가시적으로 확인할 수 없는 작은 생물을 말하며, 일반적으로 진균 (Fungi), 원생동물 (Protozoa), 세균 (Bacteria), 바이러스 (Virus), 조류 (Algae)를 포함한다. 지구상에 존재하는 미생물은 인간 및 동식물, 곤충, 어패류 등과 공생하며 진화해왔으며, 인간에게 유익한 미생물을 "유용미생물", 인간에게 해로운 미생물을 "유해미생물"이라고 칭한다. 유용미생물에는 효모, 유산균, 누룩균, 광합성 세균, 방선균 등의 유익한 발효 및 생리활성 이차대사를 일으키는 미생물이 있으며, 유해 미생물에는 병원성세균을 비롯하여 부패 및 감염을 일으키는 식중독균과 고 위험성 감염균 등이 있다. 이러한 미생물에 의한 감염은 인간 및 동물 질병을 발생시킬 수 있는 주요한 경로로써 이로 인해 임상적 및 경제적으로 심각한 악영향을 초래한다. 특히, 이러한 미생물 중 음식물, 식수 또는 음식물 등에 포함된 대장균은 사람에게 식중독 등의 병을 유발하여 많은 경제적 손실을 발생시킨다. Microorganisms are small organisms that can not be visually confirmed, and generally include fungi, protozoa, bacteria, viruses, and algae. Microorganisms existing on the earth have been living and evolving with human beings, animals and plants, insects, fish and shellfish, and microorganisms beneficial to humans are called "useful microorganisms" and microorganisms harmful to humans are called "harmful microorganisms". Examples of useful microorganisms include yeast, lactic acid bacteria, mycelia, photosynthetic bacteria, actinomycetes, and other microorganisms that cause secondary metabolism, and harmful microorganisms include pathogenic bacteria, food poisoning bacteria causing infection and infection, and high-risk infectious bacteria. Infection by these microorganisms is a major pathway for the development of human and animal diseases, resulting in serious clinical and economic adverse effects. Particularly, Escherichia coli contained in food, drinking water or food among these microorganisms induces diseases such as food poisoning in humans and causes a lot of economic loss.
그 중 대장균군/대장균은 위생지표세균으로 특히 분변오염의 지표로 알려져 있다. 병원성 미생물을 개별적으로 검사하는 것은 현실적으로 어려우므로, 위생지표세균을 조사하면 전반적인 위상상태를 확인할 수 있다. 대장균의 10%는 병원성 대장균이며 국내에서 이에 의한 식중독 사례가 2015년도 39건, 2123명으로 식중독의 원인 중 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 종래의 대장균을 검사하는 방법은 증균, 선택배지에서 분리 및 동정하는 과정으로 이루어지며, 약 4일 정도 소요된다. 이러한 생화학적 방법에 기초한 종래의 대장균 분석법은 시간이 오래 걸리며 전문성이 요구된다.Among them, E. coli / E. coli are hygienic indicator bacteria and are known to be an indicator of fecal contamination in particular. Since it is practically difficult to individually examine pathogenic microorganisms, the overall phase status can be confirmed by examining the hygienic indicator bacteria. 10% of Escherichia coli is pathogenic Escherichia coli, and the number of cases of food poisoning caused by it is 39, 2123 in 2015, which is the highest rate of food poisoning. Conventional methods for inspecting E. coli include enrichment and isolation and identification in a selective medium, which takes about 4 days. Conventional E. coli assays based on these biochemical methods are time-consuming and require expertise.
최근 대장균 검사에 효소발색법의 원리를 이용한 분석법이 증가하고 있는 추세이다. 효소발색법은 대장균이 β-D-galactosidase 및 β-D-glucuronidase를 분비하여 효소발색법에 이용되는 시약 중 발색기질을 분해하여 색깔의 변화를 일으키고 형광을 나타내는 원리를 이용한 기술이다. 이러한 효소발색법은 환경부, 미환경청(EPA) 및 AOAC의 수질검사법에도 등재된 공인된 시험법이며, 18시간 내에 대장균 유무를 신속하게 검사할 수 있다. 그러나 효소발색법은 배양용기 및 장치, UV 조사 장치 및 고압멸균기 등의 특수한 장비를 요구하는 방법으로, 가정, 급식소 또는 농식품 산업현장에 적용하는데 한계가 있다. 따라서, 상기와 같은 생활환경에서 보다 간편하고 효과적으로 식중독균을 검출할 수 있는 방법의 개발이 필요한 실정이다.Recently, there has been an increasing trend in the analysis of E. coli using the principle of enzyme coloring method. Enzymatic method is a technique that uses the principle that E. coli secretes β-D-galactosidase and β-D-glucuronidase to cause color change and breaks down chromogenic substrate of reagent used in enzyme coloring method and shows fluorescence. These enzymatic method is an official method listed in the Ministry of Environment, EPA and AOAC, and it can quickly check the presence of E. coli in 18 hours. However, the enzyme coloring method is a method requiring special equipment such as a culture vessel and apparatus, a UV irradiation apparatus and a high pressure sterilizer, and is limited in application to a home, a foodservice, or an agriculture industry field. Therefore, it is necessary to develop a method that can more easily and effectively detect food poisoning bacteria in the living environment as described above.
본 발명은 가정, 급식소 또는 농식품 산업 현장 등의 일상적인 환경에서 손쉽게 유해 미생물을 검출할 수 있는 고감도 유해 미생물 검출 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention can easily detect harmful microorganisms in a daily environment such as a home, a foodservice, Sensitive microorganism detecting apparatus using the same.
또한, 본 발명은 간단한 배양 용기를 제공하여 유해 미생물을 검출할 수 있는 고감도 유해 미생물 검출 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a highly sensitive harmful microorganism detection device capable of detecting a harmful microorganism by providing a simple culture container.
또한, 본 발명은 유해 미생물 검출 시 시각적으로 유해 미생물의 존재 여부를 확인할 수 있는 고감도 유해 미생물 검출 장치를 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention provides a highly sensitive harmful microorganism detecting device capable of visually confirming the presence of harmful microorganisms upon detection of harmful microorganisms.
또한, 본 발명은 유해 미생물 검출 시 유해 미생물의 농도를 확인할 수 있는 고감도 유해 미생물 검출 장치를 제공하기 위한 것이다. It is another object of the present invention to provide a highly sensitive harmful microorganism detection device capable of detecting the concentration of harmful microorganisms upon detection of harmful microorganisms.
또한, 본 발명은 휴대하기 간편하고 사용하기 쉬운 고감도 유해 미생물 검출 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention also provides a highly sensitive harmful microorganism detection device that is simple to carry and easy to use.
또한, 본 발명은 유해 미생물 검출 시 검출된 데이터를 보관하며, 실시간 전송이 가능한 고감도 유해 미생물 검출 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention also provides a highly sensitive harmful microorganism detection device capable of storing data detected upon detection of harmful microorganisms and capable of real-time transmission.
본 발명은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention is not limited thereto, and other objects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명은 미생물을 배양하여 유해 미생물 존재 여부를 검사하는 장치를 제공한다.The present invention provides an apparatus for inspecting the presence or absence of harmful microorganisms by culturing microorganisms.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 고감도 유해 미생물 검출 장치는 내부 공간을 가지는 케이스와 미생물을 포함하는 시료가 담기는 시료 용기가 내측에 위치하며, 상기 미생물을 배양하는 공간을 제공하는 검사 용기와 상기 검사 용기에 미생물을 배양하기 위해 상기 내부 공간 또는 상기 검사 용기의 내부의 온도를 조절하는 온도 조절 부재와 그리고 상기 검사 용기에서 배양된 미생물 중 유해 미생물의 존재 여부를 검사하는 검사 부재를 포함하되 상기 검사 부재는 상기 검사 용기에 광을 조사하는 광원부와 상기 검사 용기를 통과한 광을 수광하여 상기 시료 용기의 상기 유해 미생물의 존재 여부를 확인하는 검사부를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a high-sensitivity harmful microorganism detection device includes a case having an inner space and a sample container in which a sample containing a microorganism is contained, an inspection container for providing a space for culturing the microorganism, A temperature regulating member for regulating a temperature of the inner space or the inside of the inspection container to cultivate the microorganism in the inspection container, and an inspection member for inspecting the existence of harmful microorganisms in the microorganism cultured in the inspection container, The member may include a light source for irradiating light to the inspection vessel, and an inspection unit for receiving light passing through the inspection vessel and confirming the presence of the harmful microorganisms in the sample vessel.
일 실시 예에 따르면, 상기 검사 용기의 내측면에는 거울층이 위치하며 상기 거울층은 상기 광원부에서 조사된 상기 광을 반사시켜 상기 시료 용기 내부를 통과한 뒤 외부로 이동시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a mirror layer is disposed on the inner surface of the inspection container, and the mirror layer reflects the light emitted from the light source portion and can move to the outside after passing through the interior of the sample container.
일 실시 예에 따르면, 상기 검사 용기의 일면에는 상기 광원부에서 조사된 광이 상기 검사 용기의 내부로 유입되거나, 상기 검사 용기 내부의 상기 시료 용기를 통과한 상기 광이 외부로 유출되도록 관측홀이 형성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an observation hole is formed on one surface of the inspection container so that light emitted from the light source flows into the inspection container or the light passing through the sample container in the inspection container flows out to the outside .
일 실시 예에 따르면, 상기 광원부의 광원은 LED 또는 LD 로 제공되며 상기 광원부에서 조사되는 광의 파장은 가시광선 영역 또는 자외선 영역의 파장을 포함하는 광일 수 있다.According to one embodiment, the light source of the light source unit is provided as an LED or LD, and the wavelength of the light emitted from the light source unit may be a visible light region or a light including a wavelength of ultraviolet region.
일 실시 예에 따르면, 상기 가시광선 영역의 파장은 520 nm 내지 620 nm 을 포함하며, 상기 자외선 영역의 파장은 300 nm 내지 400 nm 을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the wavelength of the visible light region includes 520 nm to 620 nm, and the wavelength of the ultraviolet region may include 300 nm to 400 nm.
일 실시 예에 따르면, 상기 검사 용기는 투명한 재질로 제공될 수 있다.According to one embodiment, the inspection vessel may be provided with a transparent material.
일 실시 예에 따르면, 상기 온도 조절 부재는 상기 검사 용기의 거울층의 외측에 위치하며, 상기 시료 용기를 가열하는 열전도부와 상기 열전도부 및 상기 검사 용기의 외측벽 사이에 위치하며, 상기 열전부를 항온 조절하는 항온부와 상기 검사 용기의 내부에 설치되며, 상기 검사 용기 내부의 온도를 조절하는 온도 감지부와 그리고 상기 온도 감지부에서 감지된 상기 검사 용기의 내부 온도 정보를 전달 받아 상기 검사 용기 내부의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the temperature regulating member is located outside the mirror layer of the inspection vessel, and is located between the heat conduction unit for heating the sample vessel, the outer wall of the heat conduction unit and the inspection vessel, A temperature sensing unit for sensing a temperature of the inside of the inspection container, a temperature sensing unit for sensing a temperature of the inside of the inspection container, And a temperature control unit for controlling the temperature.
일 실시 예에 따르면, 상기 열전도부는 상기 검사 용기를 감싸며 배치되는 실리콘 히터로 제공될 수 있다. According to one embodiment, the heat conduction part may be provided as a silicone heater arranged to surround the inspection container.
일 실시 예에 따르면, 상기 온도 조절 부재는 상기 케이스의 측벽을 감싸며 제공되는 케이스 가열부를 더 포함하며, 상기 케이스 가열부는 실리콘 히터로 제공될 수 있다. According to one embodiment, the temperature regulating member further includes a case heating unit provided around the side wall of the case, and the case heating unit may be provided with a silicone heater.
일 실시 예예 따르면, 상기 온도 조절 부재는 상기 외부 용기의 하부에 위치하며, 상기 외부 용기 내에 가열 또는 냉각된 유체인 열전달 유체를 공급하는 열전달 유체 공급부와 상기 외부 용기의 내부에 설치되어 온도를 감지하는 내부 온도 감지부와 그리고 상기 내부 온도 감지부에서 감지된 상기 내부 용기의 내부 온도 정보를 전달 받아 상기 내부 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the temperature regulating member is disposed at a lower portion of the outer container, and includes a heat transfer fluid supply unit for supplying a heat transfer fluid, which is a fluid heated or cooled, in the outer container, And a temperature controller for receiving the internal temperature information of the internal container sensed by the internal temperature sensor and controlling the internal temperature.
일 실시 예에 따르면, 상기 열전달 유체 공급부는 열전달 유체를 가열 또는 냉각하도록 열전소자를 구비할 수 있다. According to one embodiment, the heat transfer fluid supply unit may include a thermoelectric element to heat or cool the heat transfer fluid.
일 실시 예에 따르면, 상기 열전달 유체 공급부에서 과가열 또는 과냉각된 상기 열전달 유체를 상기 내부 용기의 수용 부재 외부로 방출하는 송풍부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the heat transfer fluid supply unit may further include a blowing unit for discharging the overheated or supercooled heat transfer fluid to the outside of the housing member of the inner container.
일 실시 예에 따르면, 상기 온도 제어부는 상기 내부 온도 감지부에서 전달받은 내부 온도 정보를 기초로 상기 열전달 유체의 온도를 기설정된 온도로 유지하도록 상기 열전달 유체를 가열 또는 냉각시키기 위해 상기 열유체 공급부를 제어할 수 있다.According to one embodiment, the temperature control unit controls the heat fluid supply unit to heat or cool the heat transfer fluid so as to maintain the temperature of the heat transfer fluid at a predetermined temperature based on the internal temperature information received from the internal temperature sensing unit Can be controlled.
일 실시 예에 따르면, 상기 고감도 미생물 검출 장치는 상기 검사 부재의 상기 검사 결과를 저장하고 전송하며, 상기 케이스의 내측에 위치하는 컨트롤러 부재를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the highly sensitive microorganism detection device may further include a controller member that stores and transmits the inspection result of the inspection member, and is located inside the case.
일 실시 예에 따르면, 상기 컨트롤러 부재는 데이터 수집부, 분석부, 저장부 및 송신부로 구성되는 IoT 모듈 형태로 제공될 수 있다.According to one embodiment, the controller member may be provided in the form of an IoT module including a data collecting unit, an analyzing unit, a storing unit, and a transmitting unit.
일 실시 예에 따르면, 상기 광원부에서 조사되는 광의 경로와 상기 검사부로 입사되는 광의 경로가 이루는 각은 30 도 내지 60도 일 수 있다.According to an embodiment, the angle formed by the path of the light emitted from the light source unit and the path of the light incident on the inspection unit may be 30 degrees to 60 degrees.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 검사 용기 내부에 거울층을 제공하여, 미생물을 통과한 광의 반사율을 높여 유해 미생물의 검출 감도를 높이고 정확하게 검사할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a mirror layer is provided inside the inspection container to enhance the detection sensitivity of the harmful microorganisms by increasing the reflectance of light passing through the microorganisms, and can accurately inspect the inspection.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 광원부와 검사부의 광의 각도를 조절하여 미생물을 통과한 광의 반사율을 높일 수 있으며, 이에 따라 유해 미생물 검출 감도를 높이고 정확하게 검사할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the angle of light of the light source unit and the inspection unit can be adjusted to increase the reflectance of light passing through the microorganisms, thereby enhancing detection sensitivity of the harmful microorganisms and accurately inspecting the microorganisms.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 다양한 장소에서 채취한 시료를 통해서 유해 미생물을 배양하여 검출할 수 있어 유해 미생물을 신속 용이하게 검출할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, harmful microorganisms can be cultured and detected through a sample collected at various places, so that harmful microorganisms can be detected quickly and easily.
또한 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 유해 미생물의 배양과 검출을 동시에 할 수 있어, 유해 미생물 검출 효율을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the cultivation and detection of harmful microorganisms can be performed at the same time, and the detection efficiency of harmful microorganisms can be improved.
또한 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 고감도 유해 미생물 검출 장치는 차량의 운반 중 차량의 전원 장치와 연결하여 미생물을 배양할 수 있어, 실험 시간을 단축할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the high-sensitive harmful microorganism detection device can be connected to a power source device of a vehicle during transportation of the vehicle, thereby culturing the microorganisms, thereby shortening the experiment time.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 유해 미생물 검시 장치는 유·무선장치 및 모바일 연결이 가능한 장소에서 데이터 송신이 가능하며, 원격으로 상시 모니터링 할 수 있어 유해 미생물 검역에 대한 중앙통제를 가능하게 할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the harmful microorganism inspection device can transmit data at a location where a wired / wireless device and a mobile connection are possible, and can monitor the remote monitoring at all times, thereby enabling centralized control of harmful microorganisms quarantine can do.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and the effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고감도 유해 미생물 검출 장치를 보여주는 사시도이다. 1 is a perspective view showing a highly sensitive harmful microorganism detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 검사 용기 및 검사 부재를 보여주는 사시도이다. 2 is a perspective view showing the inspection container and the inspection member of FIG. 1;
도 3은 도 1의 검사 용기의 내부 측벽을 보여주는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view showing the inner side wall of the inspection container of FIG. 1;
도 4 및 도 5는 도 1의 고감도 유해 미생물 검출 장치를 사용하여 유해 미생물을 검사하는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다. FIG. 4 and FIG. 5 are views schematically showing a state where harmful microorganisms are inspected using the highly sensitive harmful microorganism detecting apparatus of FIG.
도 6은 도 1의 검사 용기의 내부 중 일부를 보여주는 단면도이다. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of the interior of the inspection container of FIG. 1;
도 7은 도 1의 케이스를 보여주는 사시도이다. FIG. 7 is a perspective view showing the case of FIG. 1; FIG.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 온도 조절 부재를 보여주는 단면도이다. 8 is a cross-sectional view showing a temperature adjusting member according to another embodiment of the present invention.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고감도 유해 미생물 검출 장치의 거울층이 존재하지 않는 않는 경우(도 9a)와 거울층이 존재하는 경우(도 9b)에 있어서 동일한 검사 부재에서 가시광선 (600 nm)영역에서 흡광도를 갖는 물질과 자외선 (365 nm)에서 형광을 나타내는 물질에 대한 반사율을 비교 측정한 결과를 보여주는 데이터이다. 또한, 각각 파장의 광학적 성질을 갖는 물질에 있어 광원부와 검사부가 이루는 각도에 따른 반사율 측정값의 변화를 보여주는 그래프이다.FIGS. 9A and 9B are graphs showing the results of a case where the mirror layer is not present (FIG. 9A) and the mirror layer is present (FIG. 9B) in the apparatus for detecting a highly sensitive harmful microorganism according to an embodiment of the present invention. This is the data showing the result of comparative measurement of the reflectance of a substance having an absorbance in a light ray (600 nm) region and a substance showing a fluorescence in an ultraviolet ray (365 nm). Also, it is a graph showing the change of the reflectance measurement value according to the angle formed between the light source part and the inspection part in the material having optical properties of each wavelength.
도 10은 거울층이 존재하지 않는 경우와 거울층이 존재하는 경우의 반사율 분해능 및 신호증폭 효과를 비교하는 그래프이다. 10 is a graph comparing the reflectance resolution and the signal amplification effect when the mirror layer is absent and when the mirror layer is present.
도 11은 본 발명의 고감도 유해 미생물 검출 장치를 이용한 유해 미생물 검출 방법의 원리를 설명하기 위한 거울층이 설치된 검사 용기에 조사된 광으로부터 검출된 광의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.11 is a graph showing a spectrum of light detected from light irradiated to a test container provided with a mirror layer for explaining the principle of a harmful microorganism detecting method using the highly sensitive harmful microorganism detecting device of the present invention.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 Coli형 대장균의 생장곡선 및 생균수를 나타내는 그래프 이다.12 is a graph showing growth curves and viable cell counts of Coli-type E. coli according to an embodiment of the present invention.
도 13은 Coli형 대장균의 생장에 따른 도 9a 및 도 9b에서 설명된 반사율 데이터를 비교한 그래프 이다.13 is a graph comparing the reflectance data described in Figs. 9A and 9B with the growth of Coli-type E. coli.
도 14는 Coli형 대장균의 생균수와 도 9a 및 도 9b에서 설명된 반사율간의 상관성을 나타낸 표준곡선 이다.Fig. 14 is a standard curve showing the correlation between the number of live bacteria of Coli-type Escherichia coli and the reflectance described in Figs. 9A and 9B.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고감도 유해 미생물 검출 장치의 검사 용기의 배치와 검사 부재의 배치를 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 15 is a view schematically showing the arrangement of inspection vessels and the arrangement of inspection members of a highly sensitive harmful microorganism detection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 16은 본 발명의 데이터 저장 및 무선 전송을 위한 IoT 모듈의 구성도이다.16 is a configuration diagram of an IoT module for data storage and wireless transmission of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되게 도시된 부분도 있다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the figures may be exaggerated in order to emphasize a clearer description. In addition, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of the term to describe its invention in the best way possible. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명은 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)를 제공한다. 본 발명의 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)는 가정 급식소, 식당 또는 농식품 산업 현장 등의 일상적인 생활 환경에서 미생물을 검사할 수 있는 장치이다. 본 발명의 검사 대상인 유해 미생물은 대장균뿐만 아니라 인간에게 병을 유발할 수 있는 미생물을 포함한다. The present invention provides a highly sensitive harmful microorganism detection device (1). The highly sensitive harmful microorganism detection device (1) of the present invention is an apparatus capable of inspecting microorganisms in a daily life environment such as a field of a foodservice, a restaurant, or an agricultural product industry. The harmful microorganisms to be inspected of the present invention include not only E. coli but also microorganisms capable of causing diseases to humans.
본 발명의 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)는 작업자, 작업도구, 작업자의 장갑, 농산물, 종자, 농업 용수 및 식수 등 다양한 환경에서 시료를 채취할 수 있다. 본 발명의 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)는 채취된 시료를 시료 용기(20)에 넣어 본 발명의 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)로 배양할 수 있다. 본 발명의 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)는 배양된 유해 미생물을 광을 이용하여 검사하고자 하는 대상 미생물을 검출할 수 있다. The highly sensitive harmful microorganism detection device (1) of the present invention can collect samples in various environments such as workers, work tools, workers' gloves, agricultural products, seeds, agricultural water and drinking water. The highly sensitive harmful microorganism detecting device (1) of the present invention can be cultured in the highly sensitive harmful microorganism detecting device (1) of the present invention by inserting the collected sample into a sample container (20). The highly sensitive harmful microorganism detection device (1) of the present invention can detect a target microorganism to be inspected by using the light of the cultured harmful microorganism.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고감도 유해 미생물 검출 장치를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 검사 용기 및 검사 부재를 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 1의 검사 용기의 내부 측벽을 보여주는 단면도이고, 도 4 및 도 5는 도 1의 고감도 유해 미생물 검출 장치를 사용하여 유해 미생물을 검사하는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 6은 도 1의 검사 용기의 내부 중 일부를 보여주는 단면도이고, 도 7은 도 1의 케이스를 보여주는 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 온도 조절 부재를 보여주는 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a highly sensitive harmful microorganism detecting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the inspection container and the inspection member of FIG. 1, FIG. 4 is a cross-sectional view of the inspection container, FIG. 4 and FIG. 5 are schematic views showing the inspection of harmful microorganisms using the highly sensitive harmful microorganism detecting device of FIG. 1, FIG. 6 is a cross- FIG. 7 is a perspective view showing the case of FIG. 1, and FIG. 8 is a sectional view showing a temperature adjusting member according to another embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 8을 참고하면, 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)는 케이스(10), 시료 용기(20), 검사 용기(30), 온도 조절 부재(40), 검사 부재(60), 컨트롤러 부재(70), 배터리부(80) 그리고 전원 연결부(90)를 포함한다. 1 to 8, the highly sensitive harmful microorganism detection device 1 includes a case 10, a sample container 20, a test container 30, a temperature control member 40, an inspection member 60, A battery unit 80, and a power connection unit 90.
케이스(10)는 내부 공간을 가진다. 케이스(10)의 내부 공간에는 시료 용기(20), 검사 용기(30), 온도 조절 부재(40)의 일부 구성, 검사 부재(60), 컨트롤러 부재(70)그리고 배터리부(80)가 위치할 수 있다. The case 10 has an internal space. A part of the sample container 20, the inspection container 30, the temperature regulating member 40, the inspection member 60, the controller member 70, and the battery unit 80 are located in the inner space of the case 10 .
케이스(10)는 대체로 직육면체 형상을 제공될 수 있다. 케이스(10)는 상부가 개방된 형태로 제공될 수 있다. 케이스(10)의 상부는 개폐가 가능한 형태로 제공될 수 있다. 일 예로, 케이스(10)의 상부는 커버가 결합되어, 내부 공간을 개폐할 수 있도록 제공될 수 있다. The case 10 may be provided with a generally rectangular parallelepiped shape. The case 10 may be provided in an open top form. The upper portion of the case 10 may be provided in a form capable of opening and closing. For example, the upper portion of the case 10 may be provided with a cover coupled thereto to open and close the inner space.
케이스(10)에는 손잡이부(11)가 결합될 수 있다. 손잡이부(11)는 케이스(10)의 일측면 및 타측면에 결합되며, 회전 가능하도록 제공될 수 있다. 손잡이부(11)는 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)를 이동 시 사용자가 손으로 파지할 수 있도록 제공될 수 있다. The handle (11) can be coupled to the case (10). The grip portion 11 is coupled to one side surface and the other side surface of the case 10 and can be provided to be rotatable. The handle 11 can be provided so that the user can grasp the highly sensitive harmful microorganism detection device 1 while moving.
시료 용기(20)는 내부에 공간을 가질 수 있다. 시료 용기(20)는 외부에서 채취된 시료를 보관할 수 있다. 일 예로, 시료 용기(20)는 상부에 뚜껑을 가지는 병 형태로 제공될 수 있다. 이와는 달리, 시료 용기(20)는 시료를 보관할 수 있는 공지의 형태로 제공될 수 있다. The sample container 20 may have a space therein. The sample container 20 can store a sample collected from the outside. As an example, the sample container 20 may be provided in the form of a bottle having a cap on the top. Alternatively, the sample container 20 may be provided in a known form capable of storing the sample.
여기서, 시료는 전술한 바와 같이, 다양한 환경에서 채취한 시료일 수 있다.Here, the sample may be a sample collected in various environments as described above.
시료 용기(20)는 후술하는 검사 용기(30)에 위치할 수 있다. The sample container 20 can be located in the inspection container 30 described later.
검사 용기(30)는 내부에 공간을 가질 수 있다. 검사 용기(30)의 내부 공간에는 시료 용기(20)가 위치할 수 있다. 시료 용기(20)에 보관된 시료는 검사 용기(30)의 내부에서 배양될 수 있다.The inspection vessel 30 may have a space therein. The sample container 20 can be located in the inner space of the inspection container 30. The sample stored in the sample container 20 can be cultured inside the inspection container 30.
검사 용기(30)는 시료 용기(20)를 보관할 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다. 도면에는 검사 용기(30)는 직육면체 형상으로 표현되었으나, 검사 용기(30)의 형상은 이에 한정되지 않는다. The inspection vessel 30 may be provided in various forms in which the sample vessel 20 can be stored. Although the inspection vessel 30 is shown in the form of a rectangular parallelepiped, the shape of the inspection vessel 30 is not limited thereto.
검사 용기(30)는 투명한 재질로 제공될 수 있다. 검사 용기(30)의 일면에는 관측홀(31)이 형성될 수 있다. 관측홀(31)은 후술하는 검사 부재(60)에서 조사된 광이 유입되거나, 내부에서 반사된 광이 외부로 유출되는 통로로서 기능할 수 있다. The inspection vessel 30 may be provided with a transparent material. An observation hole (31) may be formed on one surface of the inspection container (30). The observation hole 31 can function as a passage through which the light irradiated by the inspection member 60, which will be described later, is introduced or the light reflected from the inside flows out.
일 예로, 관측홀(31)은 원형의 형태로 제공될 수 있다. 이와는 달리, 관측홀(31)은 빛이 통과할 수 있도록 다양한 형태로 제공될 수 있다. In one example, the observation hole 31 may be provided in a circular shape. Alternatively, the observation hole 31 may be provided in various forms so that light can pass through it.
검사 용기(30)의 내측면에는 거울층(33)이 제공될 수 있다. 거울층(33)은 후술하는 광원부(61)에서 공급된 광을 반사시켜 내부 용기의 시료를 통과할 수 있도록 할 수 있다. A mirror layer (33) may be provided on the inner surface of the inspection container (30). The mirror layer 33 may reflect the light from the light source unit 61 to be described later so as to pass through the sample of the inner container.
거울층(33)은 검사 용기(30)의 4개의 내측면에 모두 제공될 수 있다. 일 예로, 거울층(33)은 산화 티타늄(Titanium oxide) 또는 금속성 반사체를 포함할 수 있다. The mirror layer 33 may be provided on all four inner sides of the inspection container 30. In one example, the mirror layer 33 may comprise titanium oxide or a metallic reflector.
본 발명의 경우, 검사 용기(30)의 내측면에 거울층(33)을 제공하여 시료 용기(20) 내의 시료에서 발광되는 형광 또는 발색된 반사광이 30% 이상 검사부(63)로 제공되도록 할 수 있다. 이와는 달리, 내측면에 거울층(33)을 제공하지 않는 경우, 시료 용기(20) 내의 시료에서 발광되는 형광 또는 발색된 반사광이 5% 미만 검사부(63)로 제공된다. 즉, 본 발명은 거울층(33)을 제공하여 시료 내의 형광 또는 발색된 반사광을 검사부(63)로 보다 많이 제공하여 유해 미생물의 존재 여부를 더욱 정확하게 확인할 수 있다. In the case of the present invention, the mirror layer 33 may be provided on the inner surface of the inspection vessel 30 so that fluorescence or color-developed reflected light emitted from the sample in the sample vessel 20 may be provided to the inspection unit 63 by 30% have. Alternatively, when the mirror layer 33 is not provided on the inner surface, the fluorescent or colored reflected light emitted from the sample in the sample container 20 is provided to the inspection portion 63 of less than 5%. That is, the present invention provides a mirror layer (33) to provide the inspection unit (63) with more fluorescence or colored reflection light in the sample to more accurately confirm the presence of harmful microorganisms.
온도 조절 부재(40)는 검사 용기(30)의 내부 또는 케이스(10)의 내부 온도를 조절 할 수 있다. The temperature regulating member 40 can regulate the temperature inside the inspection vessel 30 or the inside of the case 10. [
온도 조절 부재(40)는 열전도부(41), 항온부(42), 온도 감지부(43), 온도 제어부(44) 그리고 케이스 가열부(45)를 포함한다. The temperature regulating member 40 includes a heat conduction unit 41, a constant temperature unit 42, a temperature sensing unit 43, a temperature control unit 44, and a case heating unit 45.
열전도부(41)는 검사 용기(30)의 내측벽 중 거울층(33)과 외측벽(37)의 사이에 위치할 수 있다. 열전도부(41)는 시료 용기(20)를 가열할 수 있다. 일 예로, 열전도부(41)는 실리콘 히터로 제공될 수 있다. 이와는 달리, 열전도부(41)는 공지의 가열 장치로 제공될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. The heat conduction part 41 may be located between the mirror layer 33 and the outer wall 37 of the inner wall of the inspection vessel 30. [ The heat conduction section 41 can heat the sample container 20. In one example, the heat conduction portion 41 may be provided as a silicon heater. Alternatively, the heat conduction portion 41 may be provided as a known heating device, but is not limited thereto.
열전도부(41)는 후술하는 온도 감지부(43) 및 온도 제어부(44)를 통해서 기설정된 온도로 검사 용기(30) 내부의 온도를 유지하도록 작동할 수 있다. The heat conduction unit 41 may operate to maintain the temperature inside the inspection vessel 30 at a predetermined temperature through a temperature sensing unit 43 and a temperature control unit 44, which will be described later.
항온부(42)는 열전도부(41)와 검사 용기(30)의 외측벽(37)의 사이에 위치할 수 있다. 검사 용기(30)의 측벽 중 내측에서 외측을 향하는 방향으로 거울층(33), 열전도부(41), 항온부(42) 그리고 외측벽(37)이 순차적으로 배치될 수 있다. 항온부(42)는 열전도부(41)에서 제공된 열이 외부로 빠져 나가지 않도록 단열재로 제공될 수 있다. The constant temperature section 42 can be positioned between the heat conduction section 41 and the outer wall 37 of the inspection vessel 30. The mirror layer 33, the thermally conductive portion 41, the constant temperature portion 42 and the outer wall 37 can be sequentially arranged in the direction from the inside to the outside of the side wall of the inspection vessel 30. The constant temperature part 42 may be provided as a heat insulating material so that the heat provided by the heat conductive part 41 does not escape to the outside.
온도 감지부(43)는 검사 용기(30)의 내부에 위치할 수 있다. 온도 감지부(43)는 검사 용기(30) 내부의 온도를 감지하여 온도 제어부(44)로 온도 정보를 전달할 수 있다. 일 예로, 온도 감지부(43)는 온도 센서로 제공될 수 있다. The temperature sensing unit 43 may be located inside the inspection vessel 30. [ The temperature sensing unit 43 senses the temperature inside the inspection vessel 30 and can transmit the temperature information to the temperature control unit 44. For example, the temperature sensing unit 43 may be provided as a temperature sensor.
온도 제어부(44)는 케이스(10)에 배치될 수 있다. 온도 제어부(44)는 온도 감지부(43)에서 전달된 온도 정보를 기초로, 열전도부(41)의 가열 온도를 조절 할 수 있다. 일 예로, 온도 제어부(44)는 케이스(10)의 외부에 배치되는 표시부 및 조절 버튼으로 제공될 수 있다. 표시부에서는 검사 용기(30)의 내부 온도 또는 케이스(10)의 내부 온도를 표시해 주며, 설정 온도를 표시해 줄 수 있다. 조절 버튼은 가열 온도, 가열 시간, 가열 영역 등을 조절하도록 제공될 수 있다. 상술한 예와는 달리, 온도 제어부(44)는 검사 용기(30) 및 케이스(10) 내부 온도를 조절할 수 있는 공지의 장치로 제공될 수 있으며, 상술한 예로 한정되지 않는다. The temperature control unit 44 may be disposed in the case 10. The temperature control unit 44 can adjust the heating temperature of the heat conduction unit 41 based on the temperature information transmitted from the temperature sensing unit 43. For example, the temperature control unit 44 may be provided as a display unit and an adjustment button disposed outside the case 10. The display unit displays the internal temperature of the inspection vessel (30) or the internal temperature of the case (10), and can display the set temperature. The control button may be provided to adjust the heating temperature, the heating time, the heating area, and the like. Unlike the above-described example, the temperature control unit 44 may be provided as a known device capable of adjusting the internal temperature of the inspection container 30 and the case 10, and is not limited to the above example.
케이스 가열부(45)는 케이스(10)를 가열할 수 있다. 케이스 가열부(45)는 케이스(10)의 외측벽(37)을 감싸며 제공될 수 있다. 일 예로, 케이스 가열부(45)는 실리콘 히터로 제공될 수 있다. 케이스 가열부(45)는 온도 제어부(44)와 연결되어, 케이스(10) 내부 온도를 기설정된 온도로 유지하도록 가열할 수 있다. The case heating section 45 can heat the case 10. The case heating section 45 may be provided to surround the outer wall 37 of the case 10. As an example, the case heating section 45 may be provided with a silicone heater. The case heating unit 45 may be connected to the temperature control unit 44 and may be heated to maintain the internal temperature of the case 10 at a predetermined temperature.
케이스(10) 내부에는 케이스(10) 내부 온도를 감지하는 케이스 온도 감지부(43)(미도시)가 설치될 수 있다. A case temperature sensing unit 43 (not shown) for sensing the internal temperature of the case 10 may be installed in the case 10.
케이스 가열부(45)는 선택적으로 제공될 수 있다. The case heating section 45 may be selectively provided.
상술한 예와는 달리, 온도 조절 부재(50)는 열전달 유체 공급부(51), 하부 플레이트(55), 송풍부(54), 내부 온도 감지부(52) 그리고 온도 제어부(53)를 포함한다. The temperature regulating member 50 includes a heat transfer fluid supply unit 51, a lower plate 55, a blowing unit 54, an internal temperature sensing unit 52, and a temperature control unit 53.
열전달 유체 공급부(51)는 열전달 유체를 검사 용기(30)의 내부로 공급할 수 있다. 일 예로 열유체는 공기로 제공될 수 있다. 일 예로 열전달 유체는 기설정된 온도로 가열 또는 냉각된 유체일 수 있다. 여기서, 기설정된 온도는 미생물의 종류에 따라서 설정된 적정 배양온도와 내부 온도 감지부(52)에서 감지된 검사 용기(30)의 내부 온도를 기준으로 정해진 온도 일 수 있다. The heat transfer fluid supply part 51 can supply the heat transfer fluid to the inside of the inspection vessel 30. As an example, the heat fluid may be provided as air. As an example, the heat transfer fluid may be a fluid heated or cooled to a predetermined temperature. Here, the preset temperature may be a temperature determined based on the optimum culture temperature set according to the type of microorganism and the internal temperature of the inspection vessel 30 sensed by the internal temperature sensing unit 52.
일 예로 미생물의 적정 배양 온도보다 검사 용기(30)의 내부 온도가 높은 경우, 기설정된 온도는 적정 배양 온도보다 낮게 설정될 수 있다. 이와는 달리, 미생물의 적정 배양 온도보다 검사 용기(30)의 내부 온도가 낮은 경우, 기설정된 온도는 적정 배양 온도보다 높게 설정될 수 있다. 선택적으로, 기설정된 온도는 적정 배양온도와 검사 용기(30)의 내부 온도가 동일한 경우 적정 배양온도와 동일한 온도 일 수 있다. For example, when the internal temperature of the inspection vessel 30 is higher than the optimum culture temperature of the microorganism, the preset temperature may be set to be lower than the optimum culture temperature. Alternatively, if the internal temperature of the inspection vessel 30 is lower than the optimum culture temperature of the microorganism, the predetermined temperature may be set to be higher than the optimum culture temperature. Alternatively, the preset temperature may be the same temperature as the optimum culture temperature if the optimum incubation temperature and the internal temperature of the inspection vessel 30 are the same.
열전달 유체 공급부(51)는 검사 용기(30) 내에 위치할 수 있다. 일 예로, 열전달 유체 공급부(51)는 하부 플레이트(55)의 하부에 위치할 수 있다. 일 예로, 열전달 유체 공급부(51)는 열전소자를 가지어, 열유체를 가열 또는 냉각할 수 있다. 일 예로, 열전소자는 펠티어 소자로 제공될 수 있다. 이와는 달리, 열전달 유체 공급부(51)는 열유체를 가열 또는 냉각할 수 있는 공지의 장치로 제공될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. The heat transfer fluid supply part 51 may be located in the inspection vessel 30. In one example, the heat transfer fluid supply portion 51 may be positioned below the lower plate 55. In one example, the heat transfer fluid supply portion 51 may include a thermoelectric element to heat or cool the heat fluid. In one example, the thermoelectric element may be provided as a Peltier element. Alternatively, the heat transfer fluid supply portion 51 may be provided as a known device capable of heating or cooling the heat fluid, but is not limited thereto.
하부 플레이트(55)는 검사 용기(30)의 내부에 배치될 수 있다. 하부 플레이트(55)의 상면에는 시료 용기가 위치할 수 있다. 하부 플레이트(55)는 열전달 유체 공급부(51)의 상부에 위치할 수 있다. 하부 플레이트(55)에는 유체홀(56)이 형성될 수 있다. The lower plate 55 may be disposed inside the inspection container 30. The sample container can be positioned on the upper surface of the lower plate 55. The lower plate 55 may be located above the heat transfer fluid supply part 51. A fluid hole 56 may be formed in the lower plate 55.
유체홀(56)은 열전달 유체 공급부(51)에서 가열 또는 냉각된 열유체가 통과하여 검사 용기(30)의 내부로 공급될 수 있다. 유체홀(56)은 하부 플레이트(55)에 복수개가 제공될 수 있다. 유체홀(56)은 검사 용기(30)와 검사 용기(30)의 내측 벽 사이에 위치하도록 제공될 수 있다. The fluid holes 56 may be supplied to the inside of the inspection vessel 30 through the heat fluid heated or cooled in the heat transfer fluid supply part 51. A plurality of fluid holes 56 may be provided in the lower plate 55. The fluid hole 56 may be provided to be positioned between the inspection vessel 30 and the inner wall of the inspection vessel 30. [
송풍부(54)는 검사 용기(30)의 내부에 위치한다. 송풍부(54)는 하부 플레이트(55)의 하부에 배치될 수 있다. 송풍부(54)는 열전달 유체 공급부(51)에서 기설정된 온도로 유지된 열유체를 검사 용기(30)의 내부로 공급할 수 있다. 일 예로, 송풍부(54)는 복수개의 팬을 가지는 장치로 제공될 수 있다. 일 예로, 복수개의 팬의 동작으로 하부 플레이트(55)의 유체홀(56)을 통해서 열유체를 공급할 수 있다. 열유체는 열전달 유체 공급부(51)를 통해서 가열 또는 냉각되며, 열 유체는 기설정된 온도 상태로 검사 용기(30)의 내부로 유입될 수 있다. The blowing section (54) is located inside the inspection vessel (30). The airflow 54 may be disposed below the lower plate 55. The blowing section 54 can supply the heat fluid held at the predetermined temperature in the heat transfer fluid supply section 51 to the interior of the inspection vessel 30. As an example, the airflow 54 may be provided as an apparatus having a plurality of fans. For example, the operation of the plurality of fans can supply the heat fluid through the fluid holes 56 of the lower plate 55. The heat fluid may be heated or cooled through the heat transfer fluid supply part 51, and the heat fluid may be introduced into the interior of the inspection vessel 30 at a predetermined temperature state.
내부 온도 감지부(52)는 검사 용기(30)의 내부에 설치되어, 미생물의 배양 온도를 실시간으로 체크할 수 있다. 내부 온도 감지부(52)는 검사 용기(30)의 내측벽과 이격되어 설치될 수 있다. 일 예로, 내부 온도 감지부(52)는 하부 플레이트(55) 상에 설치될 수 있다. 일 예로, 내부 온도 감지부(52)는 온도 센서로 제공되어, 검사 용기(30)의 내부 온도를 측정할 수 있다. The internal temperature sensing unit 52 is installed inside the inspection vessel 30 to check the incubation temperature of the microorganism in real time. The internal temperature sensing part 52 may be installed apart from the inner wall of the inspection container 30. For example, the internal temperature sensing unit 52 may be installed on the lower plate 55. For example, the internal temperature sensing unit 52 may be provided with a temperature sensor to measure the internal temperature of the inspection vessel 30. [
온도 제어부(53)는 내부 온도 감지부(52)에서 전달된 내부 온도 정보를 정해서 검사 용기(30)의 내부 온도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 온도 제어부(53)는 미생물 배양에 필요한 설정 온도를 기준으로, 검사 용기(30)의 내부 온도가 하강 시 열전달 유체 공급부(51)를 동작시켜 열유체를 가열할 수 있다. The temperature control unit 53 may determine the internal temperature information transmitted from the internal temperature sensing unit 52 to control the internal temperature of the inspection container 30. Specifically, the temperature control unit 53 can heat the heat fluid by operating the heat transfer fluid supply unit 51 when the internal temperature of the inspection vessel 30 is lowered on the basis of the set temperature required for culturing the microorganism.
구체적으로, 온도 제어부(53)는 검사 용기(30)의 내부 온도가 적정 배양 온도 이하 일 경우, 열전달 유체 공급부(51)를 통해서 열유체를 가열하여 검사 용기(30)의 내부로 공급할 수 있다. Specifically, the temperature control unit 53 can heat the thermal fluid through the heat transfer fluid supply unit 51 and supply the heat fluid to the inside of the inspection vessel 30 when the internal temperature of the inspection vessel 30 is lower than the proper incubation temperature.
이와는 달리, 검사 용기(30)의 내부 온도가 상승 시 열전달 유체 공급부(51)를 동작시켜 열유체를 냉각시킬 수 있다.Alternatively, when the internal temperature of the inspection vessel 30 rises, the heat transfer fluid supply unit 51 may be operated to cool the thermal fluid.
구체적으로, 온도 제어부(53)는 검사 용기(30)의 내부 온도가 적정 배양 온도 이상일 경우, 열전달 유체 공급부(51)를 통해서 열유체를 냉각하여 검사 용기(30)의 내부로 공급할 수 있다.Specifically, the temperature control unit 53 can cool the thermal fluid through the heat transfer fluid supply unit 51 and supply it to the inside of the inspection vessel 30 when the internal temperature of the inspection vessel 30 is above the proper incubation temperature.
온도 제어부(53)는 케이스(10)의 일측면에 설치될 수 있다. 일 예로, 온도 제어부(53)는 표시부와 작동부를 가질 수 있다. 표시부는 내부 온도 감지부(52)에서 감지된 내부 온도를 표시할 수 있다. 작동부는 내부 온도의 설정 온도 값을 결정할 수 있다. The temperature control unit 53 may be installed on one side of the case 10. For example, the temperature control section 53 may have a display section and an operation section. The display unit may display the internal temperature sensed by the internal temperature sensing unit 52. The operating part can determine the set temperature value of the internal temperature.
상술한 실시 예에서는 검사 용기(30)의 내부 온도를 실시간으로 감지하며, 가열 또는 냉각된 열유체를 공급할 수 있어, 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)의 내부 온도를 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 내부의 온도가 과열 또는 과 냉각 되는 경우를 방지하여, 미생물의 안정적인 배양을 유도할 수 있다.In the above-described embodiment, the internal temperature of the inspection vessel 30 can be sensed in real time, and the heated or cooled thermal fluid can be supplied, so that the internal temperature of the highly sensitive harmful microorganism detection device 1 can be stably maintained. In addition, it is possible to prevent the internal temperature from being overheated or overcooled, thereby inducing stable culture of microorganisms.
상술한 예와는 달리, 상술한 온도 제어 부재는 케이스의 내측 하부에 설치되어, 케이스(10)의 내부 공간의 온도를 제어할 수 있다. Unlike the above-described example, the above-mentioned temperature control member is provided at the inner lower portion of the case, and can control the temperature of the inner space of the case 10. [
상술한 예와는 달리, 온도 조절 부재는 검사 용기(30)의 내측벽, 케이스(10)의 외측벽, 또는 검사 용기(30)의 하부 또는 케이스(10)의 하부에 선택적으로 복수개 설치하여 검사 용기(30)의 내부 온도 또는 케이스(10)의 내부 온도를 조절할 수 있다. A plurality of temperature control members may be selectively provided on the inner wall of the inspection container 30, the outer wall of the case 10, the lower portion of the inspection container 30 or the lower portion of the case 10, The internal temperature of the case 30 or the internal temperature of the case 10 can be adjusted.
검사 부재(60)는 광원부(61)와 검사부(63)를 포함한다. The inspection member (60) includes a light source part (61) and an inspection part (63).
광원부(61)는 검사 용기(30)의 외측에 위치할 수 있다. 광원부(61)는 검사 용기(30)의 관측홀(31)을 향하여 광을 조사할 수 있다. 광원부(61)는 기설정된 각도로 광을 조사할 수 있다. 일 예로, 광원부(61)에서 조사되는 광의 경로와 검사부(63)로 향하는 광의 경로가 이루는 각은 30도 내지 60도 일 수 있다. The light source unit 61 may be located outside the inspection vessel 30. The light source unit 61 can irradiate light toward the observation hole 31 of the inspection vessel 30. [ The light source unit 61 can irradiate light at a predetermined angle. For example, the angle formed by the path of the light emitted from the light source unit 61 and the path of the light directed toward the inspection unit 63 may be 30 degrees to 60 degrees.
일 예로, 광원부(61)의 광원은 LED 또는 LD 로 제공될 수 있다. 일 예로, 광원부(61)에서 조사되는 광의 파장은 가시광선 영역 및 자외선 영역의 파장을 포함하는 광일 수 있다. 일 예로, 가시광선 영역의 파장은 520 nm 내지 620 nm을 포함할 수 있다. 일 예로, 자외선 영역의 파장은 300 nm 내지 400nm 을 포함할 수 있다. For example, the light source of the light source unit 61 may be provided as an LED or an LD. For example, the wavelength of the light emitted from the light source unit 61 may be a visible light region and a light including a wavelength of the ultraviolet region. In one example, the wavelength of the visible light region may comprise 520 nm to 620 nm. In one example, the wavelength of the ultraviolet region may comprise 300 nm to 400 nm.
광원부(61)는 광원과 렌즈의 구성을 포함하여, 광을 검사 용기(30)의 내부로 조사할 수 있다. The light source unit 61 may include a light source and a lens, and may irradiate the light into the inspection container 30.
검사부(63)는 관측홀(31)을 통해서 나오는 광을 수광할 수 있다. 광원부(61)에서 조사된 광은 검사 용기(30) 내부에서 거울 층을 통하여 반사될 수 있다. 반사되는 광은 시료 용기(20)의 시료를 관통할 수 있다. 이 후 반사된 광 중 일부는 관측홀(31)을 통하여 검사부(63)로 수광될 수 있다. The inspection unit 63 can receive light emitted through the observation hole 31. The light emitted from the light source unit (61) can be reflected through the mirror layer in the inspection vessel (30). The reflected light can pass through the sample of the sample container 20. Some of the reflected light may be received by the inspection unit 63 through the observation hole 31.
일 예로, 검사부(63)는 필터(64), 렌즈(65), 그리고 검사 센서(66)로 구성될 수 있다. 수광되는 광은 렌즈(65), 필터(64)를 순차적으로 통과한 뒤 검사 센서(66)로 유입될 수 있다. For example, the inspection unit 63 may be composed of a filter 64, a lens 65, and an inspection sensor 66. Light to be received can be sequentially passed through the lens 65 and the filter 64 and then introduced into the inspection sensor 66.
검사부(63)는 유입되는 광을 분석하여 시료 내의 유해 미생물이 존재하는 지 여부를 검사할 수 있다. 일 예로, 시료 용기(20)에 시료를 넣을 때, 유해 미생물을 검출 할 수 있는 시약을 같이 넣을 수 있다. 시약은 유해 미생물이 있는 경우, 형광 또는 발광시키거나 발색시킬 수 있다. 광원부(61)에서 조사된 광은 유해 미생물을 통과하는 경우, 시료 용기(20)의 형광 또는 발색된 광이 반사된 후 검사부(63)로 유입되어 유해 미생물의 존재 여부를 확인할 수 있다. The inspection unit 63 can analyze whether the harmful microorganisms are present in the sample by analyzing the incoming light. For example, when a sample is placed in the sample container 20, a reagent capable of detecting a harmful microorganism may be put together. Reagents can fluoresce, emit, or color when harmful microorganisms are present. When the light irradiated from the light source unit 61 passes through the harmful microorganisms, the fluorescence or the developed light of the sample container 20 is reflected and then flows into the examination unit 63 to confirm whether or not the harmful microorganisms are present.
검사부(63)는 PD(Photodiode) 또는 CCD(Charge-Coupled Device) 및 CMOS(Complementary metal-oxide semiconductor) 카메라를 포함할 수 있다. 검사부(63)의 검사 센서는 LED PD 또는 CMOS sensor 로 제공될 수 있다. The inspection unit 63 may include a PD (Photodiode) or a CCD (Charge-Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) camera. The inspection sensor of the inspection unit 63 may be provided as an LED PD or a CMOS sensor.
컨트롤러 부재(70)는 검사 부재(60)의 검사 결과를 저장하고 전송할 수 있다. 컨트롤러 부재(70)는 케이스(10)의 내측에 위치할 수 있다. 컨트롤러 부재(70)는 데이터 수집부, 분석부, 저장부 및 송신부로 구성되는 IoT 모듈 형태로 제공될 수 있다. The controller member 70 can store and transmit the inspection results of the inspection member 60. The controller member 70 may be located inside the case 10. The controller member 70 may be provided in the form of an IoT module composed of a data collecting unit, an analyzing unit, a storing unit, and a transmitting unit.
도 16은 본 발명의 데이터 저장 및 무선 전송을 위한 IoT 모듈의 구성도이다.16 is a configuration diagram of an IoT module for data storage and wireless transmission of the present invention.
도 16을 참고하면, 데이터 저장부는 데이터를 임시로 저장해 놓을 수 있다. 검사 부재(60)에서 측정된 데이터는 실시간을 데이터 저장부에 저장될 수 있다. 여기서 측정된 데이터라 함은 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)에서 측정된 측정치를 수치화한 데이터를 포함한다. 또한, 측정된 데이터는 실험 환경 신뢰성을 위한 실험 배양 환경의 온도, 경과시간, 배양진행중인 사진데이터, 장비ID, 현재 시간, 실험 장비 상태(정상, 비정상)등 제반 사항을 모두 포함할 수 있다. Referring to FIG. 16, the data storage unit may temporarily store data. Data measured at the inspection member 60 can be stored in the data storage unit in real time. Here, the measured data includes data obtained by digitizing measurement values measured by the high-sensitivity harmful microorganism detection device 1. [ In addition, the measured data may include all of the conditions such as the temperature and elapsed time of the experimental culture environment for the reliability of the experimental environment, the photograph data in progress, the equipment ID, the current time, and the state of the experimental equipment (normal, abnormal).
일 예로, 데이터 저장부는 측정된 균체의 농도값은 특정 임계값으로 기준으로 측정 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 온도 및 습도, 위치 및 사용자 정보 등을 저장할 수 있다. For example, the data storage unit may store the measurement data based on the concentration value of the measured cell mass as a specific threshold value. In addition, temperature and humidity, location and user information can be stored.
데이터 저장부의 데이터 저장 한계치가 있을 경우 주기를 설정하여 주기적으로 데이터를 저장 할 수 있다. 또한, 경고 또는 임계값 (Threshold)를 설정하여 중요한 정보의 데이터는 유실되지 않도록 저장 및 관리할 수 있다.If there is a data storage limit of the data storage unit, data can be stored periodically by setting the period. In addition, a warning or a threshold value can be set to store and manage important information so that data is not lost.
데이터 저장부가 가득차 있으면 가장 오래된 것부터 삭제하여 저장하도록 할 수 있다. 본 실시 옝의 IoT 모듈의 전송부에서는 저장부로부터 데이터를 가져올 수 있다. 이 후, 미리 정해진 전송 규격으로 무선 또는 유선 상으로 데이터 패킷을 송신할 수 있다. 전송이 완료된 저장부의 데이터는 삭제하여 저장 공간을 확보할 수 있다. If the data storage area is full, it can be deleted from the oldest one and stored. In the transfer section of the IoT module of this embodiment, data can be fetched from the storage section. Thereafter, the data packet can be transmitted in a wireless or wired manner with a predetermined transmission standard. The data of the storage unit in which the transmission is completed can be deleted to secure a storage space.
데이터 수신부에서는 정해진 패킷 데이터를 분석 하여 결과를 디스플레이부에 전송하거나 중앙 관제 센터의 빅데이터 저장소에 전송할 수 있다. 데이터 수신부에서 패킷데이터를 분석하여 실험 상태, 실험결과, 진행 상태, 미생물 검출 데이터를 실시간으로 모니터링을 진행 및 관리하며, 미생물 검사 데이터의 신뢰성을 높일 있다.  The data receiving unit analyzes the determined packet data and transmits the result to the display unit or to the big data storage of the central control center. The data receiving unit analyzes the packet data to monitor and manage the experimental state, the experimental result, the progress state, the microbial detection data in real time, and the reliability of the microbial test data is enhanced.
여기서 측정된 미생물 농도 데이터는 유·무선으로 전송할 수 있도록 변환하는 데이터 저장소 및 유·무선 출력(Out put) 컨트롤러를 포함할 수 있다.The measured microbial concentration data may include a data store and an out put controller that converts the data to be transmitted wirelessly or wirelessly.
배터리부(80)는 외부의 전력을 공급 받아 저장할 수 있다. 배터리부(80)는 외부의 전력이 공급되지 않을 때, 저장된 전력을 이용하여 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)를 사용하도록 할 수 있다. 배터리부(80)는 케이스(10)의 내부에 위치할 수 있다. The battery unit 80 can receive and store external power. The battery unit 80 can use the stored high-sensitivity harmful microbe detection device 1 when no external power is supplied. The battery unit 80 may be located inside the case 10.
본 발명의 일 실시 예의 경우, 배터리부(80)가 제공되어, 외부의 전원이 없을 때에도 자체 저장 전력을 사용하여 유해 미생물을 검사할 수 있다. 이를 통해서, 다양한 환경에서 본 장치를 휴대하여 사용이 가능하여 사용하기 편리하다. In an embodiment of the present invention, a battery unit 80 is provided to inspect harmful microorganisms using self-stored power even when there is no external power source. This makes it convenient to use the device by carrying it in various environments.
전원 연결부(90)는 외부의 전원과 연결될 수 있다. 전원 연결부(90)가 외부와 연결시 배터리부(80)를 충전할 수 있으며, 동시에 고감도 유해 미생물 검출 장치(1)를 사용할 수 있다. The power connection unit 90 may be connected to an external power source. The battery unit 80 can be charged when the power connection unit 90 is connected to the outside, and at the same time, the highly sensitive harmful microorganism detection device 1 can be used.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고감도 유해 미생물 검출 장치의 거울층이 존재하지 않는 않는 경우(도 9a)와 거울층이 존재하는 경우(도 9b)에 있어서 동일한 검사 부재에서 가시광선 (600 nm)영역에서 흡광도를 갖는 물질과 자외선 (365 nm)에서 형광을 나타내는 물질에 대한 반사율을 비교 측정한 결과를 보여주는 데이터이다. 또한, 각각 파장의 광학적 성질을 갖는 물질에 있어 광원부와 검사부가 이루는 각도에 따른 반사율 측정값의 변화를 보여주는 그래프이다. 도 10은 거울층이 존재하지 않는 경우와 거울층이 존재하는 경우의 반사율 분해능 및 신호증폭 효과를 비교하는 그래프이고, 도 11은 본 발명의 고감도 유해 미생물 검출 장치를 이용한 유해 미생물 검출 방법의 원리를 설명하기 위한 거울층이 설치된 검사 용기에 조사된 광으로부터 검출된 광의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다. 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 Coli형 대장균의 생장곡선 및 생균수를 나타내는 그래프 이다. 도 13은 Coli형 대장균의 생장에 따른 도 9a 및 도 9b에서 설명된 반사율 데이터를 비교한 그래프 이다. 도 14는 Coli형 대장균의 생균수와 도 9a 및 도 9b에서 설명된 반사율간의 상관성을 나타낸 표준곡선 이다.FIGS. 9A and 9B are graphs showing the results of a case where the mirror layer is not present (FIG. 9A) and the mirror layer is present (FIG. 9B) in the apparatus for detecting a highly sensitive harmful microorganism according to an embodiment of the present invention. This is the data showing the result of comparative measurement of the reflectance of a substance having an absorbance in a light ray (600 nm) region and a substance showing a fluorescence in an ultraviolet ray (365 nm). Also, it is a graph showing the change of the reflectance measurement value according to the angle formed between the light source part and the inspection part in the material having optical properties of each wavelength. FIG. 10 is a graph comparing the reflectance resolution and the signal amplification effect when the mirror layer is absent and the mirror layer is present. FIG. 11 is a graph showing the principle of the harmful microorganism detection method using the highly sensitive harmful microorganism detecting apparatus of the present invention FIG. 5 is a graph showing the spectrum of light detected from the irradiated light in a test container provided with a mirror layer for explanation. FIG. 12 is a graph showing growth curves and viable cell counts of Coli-type E. coli according to an embodiment of the present invention. 13 is a graph comparing the reflectance data described in Figs. 9A and 9B with the growth of Coli-type E. coli. Fig. 14 is a standard curve showing the correlation between the number of live bacteria of Coli-type Escherichia coli and the reflectance described in Figs. 9A and 9B.
도 9a 및 도 9b 내지 도 14를 참고하면, 본 발명의 실시 예의 경우, 검사 용기(30)의 내부에 거울층(33)을 제공하여, 검사부(63)에서 수광되는 반사광의 비율을 높여서 유해 미생물의 존재의 검사 효율을 향상시킬 수 있다. 9A and 9B to 14, in the case of the embodiment of the present invention, the mirror layer 33 is provided inside the inspection vessel 30 to increase the ratio of the reflected light received by the inspection unit 63, Can be improved.
도 9a 및 도 9b와 같이, 광원부(61)와 검사부(63)의 각도 중 최적의 각도를 통해서 검사부(63)로 수광되는 광의 증폭 반사율을 높일 수 있다. 도 9a 및 도 9b에서 알 수 있는 바와 같이 광의 발광부와 수광부의 각도가 60도인 경우 반사율이 가장 높게 나타난다. 또한, 도 9a 및 도 9b를 비교하여 보면 저, 중, 고 흡광도를 갖는 물질 및 저, 중, 고 발광량을 갖는 물질들은 거울면이 없을 경우보다 거울면이 있는 경우 거울면에 의하여 증폭된 반사율을 갖는다. 예를 들어 발광부와 수광부의 각도가 60도인 경우 고흡광도 값을 갖는 물질은 거물면이 없는 경우 대략 20%의 반사율을 나타내나, 거울면에 의하여 증폭된 경우 55%의 반사율을 나타내며, 고 발광량을 갖는 물질은 거울면이 없는 경우 대략 30%의 반사율을 나타내나, 거울면에 의하여 증폭된 경우 85%의 반사율을 나타낸다. 9A and 9B, it is possible to increase the amplified reflectance of the light received by the inspection unit 63 through the optimum angle among the angles of the light source unit 61 and the inspection unit 63. As can be seen from Figs. 9A and 9B, when the angle between the light emitting portion and the light receiving portion is 60 degrees, the reflectance is the highest. 9A and 9B, the materials having a low, medium, and high absorbance and materials having a low, medium, and high luminescence intensity have higher reflectance than the case where there is no mirror surface, . For example, when the angle between the light emitting portion and the light receiving portion is 60 degrees, a substance having a high absorbance value exhibits a reflectance of about 20% when there is no large surface, but a reflectance of 55% when amplified by a mirror surface, Exhibits a reflectance of about 30% without a mirror surface, but exhibits a reflectance of 85% when amplified by a mirror surface.
도 10의 경우, 거울층이 존재하지 않는 경우와 거울층이 존재하는 경우의 흡광도와 분해능 그리고 이에 따른 비반사 대비 반사율 개선 효과를 보여주는 그래프이다. 도 10을 참고하면, 거울층이 존재하는 경우, 거울층이 존재하지 않는 경우보다 흡광도 및 분해능의 수치가 낮게 나와 더 좋은 효과를 나타낸다. 또한. 이에 따른 반사율 개선 효과도 거울층이 존재하는 경우에 더 좋은 것으로 나타나고 있다.10 is a graph showing the absorbance and resolution of the case where the mirror layer is not present and the case where the mirror layer is present, and the effect of improving the reflectance versus non-reflection. Referring to FIG. 10, when the mirror layer is present, the numerical value of the absorbance and the resolution is lower than that in the case where the mirror layer is not present, and a better effect is obtained. Also. The reflectance improvement effect is also better when the mirror layer is present.
또한, 도 11을 참조하면, 자외석 영역 및 가시광선 영역 중 초기 반사율이 높은 파장을 사용하면 유해 미생물 존재의 검사 효율을 높일 수 있다. Also, referring to FIG. 11, using a wavelength having a high initial reflectivity among the infrared region and the visible light region can increase the inspection efficiency of harmful microorganisms.
또한, 도 12 내지 도 14를 참조하면, 거울층(33)이 제공되는 경우 증폭 반사율이 높아 유해 미생물 검사 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, referring to FIGS. 12 to 14, when the mirror layer 33 is provided, the efficiency of inspecting harmful microorganisms can be improved because the amplified reflectance is high.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 검사 용기 내부에 거울층을 제공하여, 유해 미생물을 통과한 광의 반사율을 높여 유해 미생물을 정확하게 검사할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to accurately inspect harmful microorganisms by increasing the reflectance of light passing through harmful microorganisms by providing a mirror layer inside the inspection container.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 광원부와 검사부의 광의 각도를 조절하여 유해 미생물을 통과한 광의 반사율을 높일 수 있으며, 이에 따라 유해 미생물을 정확하게 검사할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to increase the reflectance of light passing through the harmful microorganisms by adjusting the angle of light of the light source unit and the inspection unit, and thereby, the harmful microorganisms can be accurately inspected.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 다양한 장소에서 채취한 시료를 통해서 유해 미생물을 배양하여 검출할 수 있어 미생물을 신속 용이하게 검출할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, harmful microorganisms can be cultured and detected through a sample collected at various places, so that microorganisms can be detected quickly and easily.
또한 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 유해 미생물의 배양과 검출을 동시에 할 수 있어, 유해 미생물 검출 효율을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the cultivation and detection of harmful microorganisms can be performed at the same time, and the detection efficiency of harmful microorganisms can be improved.
또한 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 고감도 유해 미생물 검출 장치는 차량의 운반 중 차량의 전원 장치와 연결하여 미생물을 배양할 수 있어, 실험 시간을 단축할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the high-sensitive harmful microorganism detection device can be connected to a power source device of a vehicle during transportation of the vehicle, thereby culturing the microorganisms, thereby shortening the experiment time.
또한 본 발명에 일 실시 예에 의하면, 고감도 유해 미생물 검시 장치는 유·무선장치 및 모바일 연결이 가능한 장소에서 데이터 송신이 가능하며, 원격으로 상시 모니터링 할 수 있어 유해 미생물 검역에 대한 중앙통제를 가능하게 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the high-sensitivity harmful microorganism inspection device can transmit data at a location where a wired / wireless device and a mobile connection can be performed, and can be monitored remotely, thereby enabling centralized control of harmful microorganisms quarantine can do.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and explain the preferred embodiments of the present invention, and the present invention may be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope of the disclosure, and / or within the skill and knowledge of the art. The above-described embodiments illustrate the best mode for carrying out the technical idea of the present invention, and various modifications required for specific application fields and uses of the present invention are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such other embodiments.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 검사 용기 내부에 거울층을 제공하여, 미생물을 통과한 광의 반사율을 높여 유해 미생물을 검출 감도를 높이고 정확하게 검사할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a mirror layer is provided inside the inspection container to increase the reflectance of light passing through the microorganism, thereby enhancing the detection sensitivity of the harmful microorganism and accurately inspecting it.

Claims (16)

  1. 미생물을 배양하여 유해 미생물의 존재 여부를 검사하는 장치에 있어서, An apparatus for inspecting the presence of a harmful microorganism by culturing a microorganism,
    내부 공간을 가지는 케이스와;A case having an inner space;
    미생물을 포함하는 시료가 담기는 시료 용기가 내측에 위치하며, 상기 미생물을 배양하는 공간을 제공하는 검사 용기와;A test container in which a sample container containing a microorganism is contained, the test container being provided with a space for culturing the microorganisms;
    상기 검사 용기에 미생물을 배양하기 위해 상기 내부 공간 또는 상기 검사 용기의 내부의 온도를 조절하는 온도 조절 부재와; 그리고 A temperature regulating member for regulating a temperature of the interior space or inside of the inspection container to cultivate the microorganisms in the inspection container; And
    상기 검사 용기에서 배양된 미생물 중 유해 미생물의 존재 여부를 검사하는 검사 부재를 포함하되,And an inspection member for inspecting the presence of harmful microorganisms among the microorganisms cultured in the inspection vessel,
    상기 검사 부재는,The inspection member
    상기 검사 용기에 광을 조사하는 광원부와;A light source for irradiating the inspection vessel with light;
    상기 검사 용기를 통과한 광을 수광하여 상기 시료 용기의 상기 유해 미생물의 존재 여부를 확인하는 검사부를 포함하는 고감도 유해 미생물 검출 장치. And an inspection unit which receives light passing through the inspection container and confirms whether or not the harmful microorganisms are present in the sample container.
  2. 제1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 검사 용기의 내측면에는 거울층이 위치하며,A mirror layer is located on the inner surface of the inspection vessel,
    상기 거울층은 상기 광원부에서 조사된 상기 광을 반사시켜 상기 시료 용기 내부를 통과한 뒤 외부로 이동시키는 고감도 유해 미생물 검출 장치. Wherein the mirror layer reflects the light emitted from the light source unit and passes through the sample container and then moves to the outside.
  3. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 검사 용기의 일면에는 상기 광원부에서 조사된 광이 상기 검사 용기의 내부로 유입되거나, 상기 검사 용기 내부의 상기 시료 용기를 통과한 상기 광이 외부로 유출되도록 관측홀이 형성되는 고감도 유해 미생물 검출 장치. Wherein one side of the inspection vessel is provided with a high-sensitivity harmful microorganism detection device in which light irradiated from the light source part flows into the inspection vessel or an observation hole is formed so that the light passing through the sample vessel inside the inspection vessel flows out to the outside .
  4. 제1항에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 광원부의 광원은 LED 또는 LD 로 제공되며,The light source of the light source unit is provided as an LED or an LD,
    상기 광원부에서 조사되는 광의 파장은 가시광선 영역 또는 자외선 영역의 파장을 포함하는 광인 고감도 유해 미생물 검출 장치. Wherein the wavelength of the light irradiated by the light source unit is the light including the wavelength of the visible light region or the ultraviolet region.
  5. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4,
    상기 가시광선 영역의 파장은 520 nm 내지 620 nm 을 포함하며, Wherein the wavelength of the visible light region comprises 520 nm to 620 nm,
    상기 자외선 영역의 파장은 300 nm 내지 400 nm 을 포함하는 고감도 유해 미생물 검출 장치. Wherein the wavelength of the ultraviolet region is 300 nm to 400 nm.
  6. 제1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 검사 용기는 투명한 재질로 제공되는 고감도 유해 미생물 검출 장치. Wherein the inspection vessel is provided with a transparent material.
  7. 제1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 온도 조절 부재는,The temperature control member
    상기 검사 용기의 거울층의 외측에 위치하며, 상기 시료 용기를 가열하는 열전도부와;A heat conduction part located outside the mirror layer of the inspection vessel and heating the sample vessel;
    상기 열전도부 및 상기 검사 용기의 외측벽 사이에 위치하며, 상기 열전부를 항온 조절하는 항온부와;A thermostatic part positioned between the heat conduction part and the outer wall of the inspection container and thermostatically regulating the thermoelectric part;
    상기 검사 용기의 내부에 설치되며, 상기 검사 용기 내부의 온도를 조절하는 온도 감지부와; 그리고A temperature sensing unit installed inside the inspection vessel and adjusting a temperature inside the inspection vessel; And
    상기 온도 감지부에서 감지된 상기 검사 용기의 내부 온도 정보를 전달 받아 상기 검사 용기 내부의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함하는 고감도 유해 미생물 검출 장치. And a temperature control unit for receiving the internal temperature information of the inspection container sensed by the temperature sensing unit and controlling the temperature inside the inspection container.
  8. 제7항에 있어서,8. The method of claim 7,
    상기 열전도부는 상기 검사 용기를 감싸며 배치되는 실리콘 히터로 제공되는 고감도 유해 미생물 검출 장치. Wherein the thermally conductive portion is provided as a silicone heater which surrounds the inspection container.
  9. 제1항에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 온도 조절 부재는 상기 케이스의 측벽을 감싸며 제공되는 케이스 가열부를 더 포함하며, Wherein the temperature regulating member further includes a case heating unit provided around the side wall of the case,
    상기 케이스 가열부는 실리콘 히터로 제공되는 고감도 유해 미생물 검출 장치. Wherein the case heating unit is provided as a silicon heater.
  10. 제1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 온도 조절 부재는,The temperature control member
    상기 외부 용기의 하부에 위치하며, 상기 외부 용기 내에 가열 또는 냉각된 유체인 열전달 유체를 공급하는 열전달 유체 공급부와;A heat transfer fluid supply unit disposed at a lower portion of the outer container and supplying a heat transfer fluid as a fluid heated or cooled in the outer container;
    상기 외부 용기의 내부에 설치되어 온도를 감지하는 내부 온도 감지부와; 그리고An internal temperature sensing unit installed inside the outer container for sensing a temperature; And
    상기 내부 온도 감지부에서 감지된 상기 내부 용기의 내부 온도 정보를 전달 받아 상기 내부 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함하는 고감도 유해 미생물 검출 장치.And a temperature controller for receiving the internal temperature information of the internal container sensed by the internal temperature sensor and controlling the internal temperature.
  11. 제10항에 있어서,11. The method of claim 10,
    상기 열전달 유체 공급부는 열전달 유체를 가열 또는 냉각하도록 열전소자를 구비하는 고감도 유해 미생물 검출 장치. Wherein the heat transfer fluid supply unit includes a thermoelectric element for heating or cooling the heat transfer fluid.
  12. 제11항에 있어서, 12. The method of claim 11,
    상기 열전달 유체 공급부에서 과가열 또는 과냉각된 상기 열전달 유체를 상기 내부 용기의 수용 부재 외부로 방출하는 송풍부를 더 포함하는 고감도 유해 미생물 검출 장치. And an air blowing unit for discharging the overheated or supercooled heat transfer fluid from the heat transfer fluid supply unit to the outside of the housing member of the inner container.
  13. 제12항에 있어서,13. The method of claim 12,
    상기 온도 제어부는 상기 내부 온도 감지부에서 전달받은 내부 온도 정보를 기초로 상기 열전달 유체의 온도를 기설정된 온도로 유지하도록 상기 열전달 유체를 가열 또는 냉각시키기 위채 상기 열유체 공급부를 제어하는 고감도 유해 미생물 검출 장치.Wherein the temperature control unit controls the heat fluid supply unit to heat or cool the heat transfer fluid so as to maintain the temperature of the heat transfer fluid at a predetermined temperature based on internal temperature information received from the internal temperature sensing unit, Device.
  14. 제1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 고감도 미생물 유해 검출 장치는 상기 검사 부재의 상기 검사 결과를 저장하고 전송하며, 상기 케이스의 내측에 위치하는 컨트롤러 부재를 더 포함하는 고감도 유해 미생물 검출 장치. Wherein the highly sensitive microorganism harmful detection device further comprises a controller member for storing and transmitting the inspection result of the inspection member and located inside the case.
  15. 제14항에 있어서,15. The method of claim 14,
    상기 컨트롤러 부재는 데이터 수집부, 분석부, 저장부 및 송신부로 구성되는 IoT 모듈 형태로 제공되는 고감도 유해 미생물 검출 장치.Wherein the controller member is provided in the form of an IoT module composed of a data collecting unit, an analyzing unit, a storing unit, and a transmitting unit.
  16. 제1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 광원부에서 조사되는 광의 경로와 상기 검사부로 입사되는 광의 경로가 이루는 각은 30 도 내지 60도 인 고감도 유해 미생물 검출 장치. Wherein the angle formed by the path of the light emitted from the light source unit and the path of the light incident on the inspection unit is from 30 degrees to 60 degrees.
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