WO2019117366A1 - 혈액기반 체외진단장치 및 진단방법 - Google Patents

혈액기반 체외진단장치 및 진단방법 Download PDF

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WO2019117366A1
WO2019117366A1 PCT/KR2017/014751 KR2017014751W WO2019117366A1 WO 2019117366 A1 WO2019117366 A1 WO 2019117366A1 KR 2017014751 W KR2017014751 W KR 2017014751W WO 2019117366 A1 WO2019117366 A1 WO 2019117366A1
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reagent
blood
led light
frame
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PCT/KR2017/014751
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심동섭
김병석
박상은
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(주)이노진
(주)이앤에스헬스케어
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    • G01N21/59—Transmissivity
    • G—PHYSICS
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    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices

Definitions

  • the present invention relates to a blood-based ex vivo diagnostic apparatus and a diagnosis method capable of increasing the accuracy of diagnosis and rapidly supplying a reagent to a well plate.
  • the in vitro diagnostic industry is in the spotlight in the recent era of preventive and personalized medicine.
  • the in vitro diagnostic industry is a field that can be identified by blobs and urine to avoid various diseases such as diabetes, cholesterol, cancer, etc. It has already been introduced to medical institutions such as hospitals and used for many diagnoses. In addition, in vitro diagnostic devices capable of identifying various diseases have been developed.
  • the in vitro diagnostic system reacts the target substance and the antigen in the reactor, irradiates the light having the predetermined spectrum in the light emitting part, measures the light reflected by the light receiving part, the transmitted light and the incident light passing therethrough and compares the measured light with the predetermined examples Diagnosis is made.
  • the conventional external diagnosing apparatus normally emits light using a lamp as a light emitting portion
  • a device such as a lens and a filter optical fiber must be inserted between the reactor and the lamp for providing a visible light in order to irradiate light of the correct wavelength depending on the object, There has been a problem of becoming complicated.
  • FIG. 1 a light emitting portion and a light receiving portion of an in vitro diagnostic apparatus according to the prior art are shown.
  • a plurality of lamps 1 are provided on the PCB substrate, and the lamps 1 are turned on and off simultaneously by the control unit 10.
  • a lens 2 and a filter 3 for guiding and filtering the light emitted from the lamp 1 are provided on the lamps 1 and a well plate 4) are installed.
  • the well plate 4 a solution in which a target substance, an antigen, and an antibody are reacted is contained in a liquid state.
  • An optical sensor 5 is provided on the well plate 4 to sense and sense the light transmitted through the reactant of the well plate 4 and analogue digital converters 6 are connected to the optical sensors 5, Each converter 6 is connected to the controller 10, digitizes the sensed contents, and transmits the digitized contents to the controller 10.
  • the control unit 10 controls the apparatus by turning on and off the lamp 1 by controlling it through a circuit and a program, and controls the apparatus as a whole, and transmits the calculated result to the outside through communication, display, or the like.
  • the conventional in-vitro diagnosing apparatus is structured such that the lamps are turned on and off at the same time, diagnosis may be inaccurate due to optical interference between the lamps, and lighting and light-off are slow, And an optical fiber is used to prevent heat transfer. Therefore, since an analog digital converter is required to be connected to each optical sensor, the number of components is increased, resulting in an increase in cost and complication of the device.
  • the conventional in vitro diagnostic apparatus often provides a reagent manually, the amount of the reagent is always unstable, so that the reagent can not be accurately diagnosed and the operation speed is lowered.
  • An object of the present invention is to provide a blood-based ex vivo diagnostic apparatus and method capable of quickly diagnosing a plurality of reactants using a plurality of LED light sources.
  • Another object of the present invention is to provide a blood-based ex vivo diagnostic apparatus capable of quickly and precisely diagnosing by collecting only a predetermined amount of reagents automatically using a plurality of pipettes arranged in a row, and then supplying the reagents to the well plate.
  • the present invention provides a well plate comprising a plurality of seating grooves seated in a state in which a reaction of blood and a reagent is performed; A plurality of LED light sources arranged in a line on the PCB concentrically with the well plate to emit light to the well plate, the LED light sources emitting light only at one wavelength: a plurality of photosensors for detecting light transmitted through the well plate; An analog digital converter for converting the analog data collected by the plurality of optical sensors into digital data; And a control unit for receiving the digital data received from the digital converter and deriving a diagnosis result according to a program stored in advance, wherein the control unit sequentially turns on and off the plurality of LED light sources so as not to be interfered by the adjacent LED light sources, Off.
  • said plurality of optical sensors can be connected to one analog digital converter.
  • the plurality of LED light sources and the plurality of photosensors are fixed to a frame, and the well plate can be seated on a transport tray that linearly moves between the plurality of LED light sources and the plurality of photosensors.
  • the reagent supply device further comprises a reagent supply device for supplying the reagent in the reagent container to the well plate using a plurality of pipettes, wherein the reagent supply device is driven in the longitudinal direction from the top of the reagent passing well plate, To the well plate through the plurality of pipettes; And a linear stage installed in the reagent supply unit so as to be slidable in the left and right direction and driven in the forward and backward direction with respect to the frame of the blood-based ex vivo diagnostic apparatus;
  • the reagent supply unit includes a feeder frame installed to be slidable in a left-right direction along the linear sta- tion; A plurality of pipettes provided on the feeder frame so as to be movable up and down; And a plurality of syringes connected to the plurality of pipettes through a tube and adjusting the internal pressure of the pipettes so that the reagents can be supplied to and discharged from the plurality of pipettes.
  • the plurality of pipettes are fixed to a first lift frame, and the first lift frame is screwed to a screw driven by a motor so that the first lift frame can be raised and lowered in accordance with the rotation direction of the screw.
  • the plurality of syringes each include a cylinder to which the tube is connected, and a piston rod inserted into the cylinder, wherein the cylinder is fixed to the feeder frame, the piston rod is fixed to the second lift frame,
  • the second lifting frame is screwed to a screw driven by a motor and can be lifted and lowered according to the rotational direction of the screw.
  • the first lift frame and the second lift frame can be guided by the rails so that they can be lifted linearly with respect to the feeder frame.
  • the device further includes a tip remover secured to the frame of the blood-based IVc device and having a plurality of arcuate latching portions engaged with the upper end of the disposable tip for removing the disposable tip inserted outside the end of the pipette can do.
  • a tip remover secured to the frame of the blood-based IVc device and having a plurality of arcuate latching portions engaged with the upper end of the disposable tip for removing the disposable tip inserted outside the end of the pipette can do.
  • the present invention provides a method of manufacturing a blood pressure monitor, comprising: preparing a well plate in a state where blood is provided in each of a plurality of seating grooves; Providing the well plate with a reagent and reacting; Sequentially turning on and off the plurality of LED light sources so that a light source is provided to each of the reactants reacted to the well plate; Detecting light transmitted through the reactant by the optical sensor, converting the information into digital information by an analog digital converter, and transmitting the digital information to a controller; And receiving and analyzing the digital information in the control unit and displaying the result of the analysis, wherein information detected in each of the optical sensors can be sequentially converted in one analog digital converter.
  • the present invention uses an LED as a light source, it is not necessary to use an apparatus such as a lens and a filter, thereby miniaturizing the apparatus.
  • the present invention can use only one analog digital converter by controlling the LED as a light source in multiple channels, it is possible to reduce the number of components and avoid the interference of the light source, thereby improving diagnostic reliability.
  • the diagnosis can be performed accurately and quickly.
  • the present invention provides an effect that reliability of diagnosis can be improved by connecting a supply device in the form of a syringe to a plurality of pipettes using a tube and precisely controlling the lifting and lowering of the piston rod to supply a reagent of a predetermined amount to the well plate.
  • FIG. 1 is a block diagram of a diagnostic unit including a light emitting unit and a light receiving unit, which are components of a conventional blood-based ex vivo diagnostic apparatus.
  • FIG. 2 is a block diagram of a diagnosis unit, which is a component of the blood-based ex vivo diagnostic apparatus according to the present invention.
  • FIG. 3 is an overall perspective view showing an internal configuration of a blood-based ex vivo diagnostic apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a diagnosis unit which is a component of a blood-based ex vivo diagnostic apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of a diagnosis unit which is a component of a blood-based ex vivo diagnostic apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a side view of a diagnosis unit which is a component of a blood-based ex vivo diagnostic apparatus according to the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a reagent supplying apparatus of a blood-based ex vivo diagnostic apparatus according to the present invention.
  • FIG. 8 is a front view of a reagent supply device of a blood-based ex vivo diagnostic apparatus according to the present invention.
  • FIG. 9 and FIG. 10 are right side views of a reagent supply device of a blood-based ex vivo diagnostic apparatus according to the present invention.
  • FIG. 11 is a side view of a state for removing a disposable tip in a reagent supply device of a blood-based ex vivo diagnostic apparatus according to the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view of a reagent supply device of a blood-based ex vivo diagnostic apparatus according to the present invention for removing a disposable tip.
  • FIG. 13 is a flowchart of a blood-based in vitro diagnostic method according to the present invention.
  • the terms “comprises” or “having” and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
  • a section such as a layer, a film, an area, a plate, or the like is referred to as being “on” another section, it includes not only the case where it is “directly on” another part but also the case where there is another part in between.
  • a section such as a layer, a film, an area, a plate, etc. is referred to as being "under” another section, this includes not only the case where the section is "directly underneath"
  • the IVD 100 according to the first embodiment of the present invention includes a well plate 143, a plurality of LED light sources 142, a plurality of optical sensors 144 An analog-to-digital converter 145, and a control unit 146.
  • the well plate 143 has a plurality of seating grooves that are seated in a state in which blood and a reagent are reacted.
  • the well plate 143 becomes a reactant which can be diagnosed by being diluted.
  • the well plate 143 is seated on the conveyance tray 147, and is conveyed together as the conveyance tray 147 is linearly driven.
  • the plurality of LED light sources 142 and the plurality of photosensors 144 are fixed to the frame 101 of the entire equipment and the well plate 143 includes the plurality of LED light sources 142, And is mounted on a conveyance tray 147 that linearly moves between the optical sensors 144.
  • the transfer plate 147 transfers the well plate 143 to the incubator 160.
  • the well plate 143 enters the incubator 160 and is reacted.
  • the well plate 143 reacted in the incubator 160 is diagnosed as the transfer plate 147 is released. This is because the plurality of LED light sources 142 and the optical sensor 144 are provided on the entrance / exit side of the incubator 160.
  • the plurality of LED light sources 142 are arranged in a line on the PCB 141 to emit light to the well plate 143, and emit light at only one wavelength.
  • the wavelength of the plurality of LED light sources 142 is 450 nm.
  • the well plate 143 is installed in close contact with the LED light source 142.
  • the plurality of photosensors 144 detect light transmitted through the well plate 143.
  • the plurality of optical sensors 144 are installed on the LED light sources 142 at positions corresponding to the respective LED light sources 142. Accordingly, the optical sensor 144 is installed at a position where each LED light source 142 is transmitted, and the transmitted light is detected.
  • the analog-to-digital converter 145 converts the analog data collected by the plurality of optical sensors 144 into digital data.
  • the plurality of optical sensors 144 are connected to one analog digital converter 145, referring to FIG.
  • the plurality of LED light sources 142 are not simultaneously turned on and off but are sequentially collected by the plurality of optical sensors 144 because the light is turned on and off with a time difference in multiple channels to be.
  • the time difference between turning on and off the plurality of LED light sources 142 is so short that it is difficult for a person to recognize, so that the diagnosis does not take a long time.
  • the controller 146 receives the digital data received from the analog-to-digital converter 145 and derives a diagnostic result according to a pre-stored program.
  • the controller 146 is connected to the PCB 141 and sequentially turns on and off the plurality of LED light sources 142 so that the LED light sources 142 do not interfere with each other.
  • controller 146 controls the operation of other devices.
  • the controller 146 is shown at the top.
  • the controller 146 is connected to the PCB 141 to sequentially turn on and off the plurality of LED light sources 142.
  • the number of the LED light sources 142 is eight.
  • the well plate 143 is located above the plurality of LED light sources 142 and the plurality of photosensors 144 are also located thereon.
  • the plurality of optical sensors 144 are connected to one analog digital inverter 145 and the analog digital inverter 145 is connected to the controller 146 to provide the information.
  • the in vitro diagnostic apparatus 100 includes a diagnosis unit 140 for performing measurement and diagnosis, a reagent supply unit 120 for supplying a reagent to the diagnosis unit 140, And a waste liquid treatment unit 180 for treating a waste liquid such as a liquid for washing and washing.
  • the present invention relates to the configuration of the diagnosis unit (140).
  • the in vitro diagnostic apparatus 100 supplies the reagent to the well plate 143 from the reagent supply unit 120 when the well plate 143 in a state in which blood is supplied is supplied to the transfer tray 147.
  • the reagent supply unit 120 inserts the tip of the pipette device into the tip of the pipette while lifting the tip of the pipette device to the tip supply unit 130. The tip will be removed by the post-use removal device 170 because it is disposable. Then, the reagent supply unit 120 sucks the reagent from the reagent bottle 110 and then moves to the diagnosis unit 140 to discharge the reagent to the well plate 143 of the diagnosis unit 140. A total of eight pipettes will work here.
  • the LED light source 142 the light sensor 144, the control unit 146, and the like are diagnosed and the diagnosis result is provided.
  • the reactant in the mounting groove of the well plate 143 is sucked and discharged by the suction nozzle of the cleaning equipment 150, and then the cleaning is performed by the cleaning nozzle of the cleaning equipment 150.
  • the waste liquid generated by the suction nozzle and the cleaning nozzle collects in the waste liquid processing unit 180.
  • the well plate 143 is positioned below the incubator 160.
  • the incubator 160 is fixed to the entire apparatus frame 101 and the well plate 143 is seated on the transfer plate 147. Therefore, the diagnosis is made while the well plate 143 moves linearly.
  • eight seating grooves are formed on one row of the well plate 143.
  • optical sensors 144 are fixedly mounted on the lower surface of the incubator 160 and the LED light sources 142 are installed on the upper surface of the PCB 141 at positions corresponding to lower portions of the optical sensors 144, And the well plate 143 is passed between the two plates.
  • the well plate 143 having a plurality of rows formed with the mounting grooves on one row is transported by the transport plate 147 in a line or two lines (when the LED light source and the optical sensor are both provided in two lines) The measurement is made and a large number of diagnoses can be performed at one time.
  • the blood-based ex vivo diagnostic apparatus may further include a reagent supply device for supplying the reagent in the reagent bottle to the well plate using a plurality of pipettes.
  • the apparatus for supplying a reagent of the blood-based ex vivo diagnostic apparatus 100 includes an apparatus for supplying a reagent of the reagent bottle 110 to the well plate 143 using a plurality of pipettes 128, Lt; / RTI >
  • the reagent supply apparatus of the blood-based ex vivo diagnostic apparatus includes a reagent supply unit 120 and a linear stage 190.
  • the reagent supply unit 120 is driven in the longitudinal direction from the top of the reagent bottle 110 and the well plate 143 to move the reagent in the reagent bottle 110 to the plurality of pipettes 128 To the well plate 143 through the through-hole.
  • the linear stage 190 is installed so that the reagent supply unit 120 can be slidably driven in the left-right direction, and the linear stage 190 can be slidably moved in the forward and backward directions with respect to the frame 101 of the blood- .
  • the linear stage 190 linearly reciprocates in the forward and backward directions along a rail 191 provided on the frame 101 of the extracorporeal diagnostic equipment by a motor.
  • the reagent supply unit 120 may also be linearly moved along the linear stage 190 in the lateral direction while being slid on the linear stage 190 by a motor.
  • the linear stage 190 can be linearly driven in the longitudinal direction with respect to the frame 101, and the reagent supply unit 120 can be driven in the lateral direction on the linear stage 190
  • the reagent supply unit 120 is configured so as to be able to be driven in the front, rear, left, and right directions with respect to the frame 101 of the in vitro diagnostic equipment.
  • the reagent feeder 120 includes feeder frames 121 and 121a, a plurality of pipettes 128, a plurality of syringes 126, and a tip remover 170, as shown in FIGS.
  • the feeder frames 121 and 121a are installed so as to be slidable in the left and right directions along the linear stage 190.
  • the feeder frames 121 and 121a include a horizontal panel 121 slidably coupled to the linear stage 190 and a vertical panel 121a extending vertically from the horizontal panel 121.
  • the plurality of pipettes 128 are vertically movable relative to the vertical panels 121a of the feeder frames 121 and 121a.
  • the plurality of pipettes 128 are fixed to the first lift frame 122, and the first lift frame 122 is screwed to the screw 124a driven by the motor 124, 124a.
  • the first lifting frame 122 is guided by the rails 121b so as to be lifted and straightened with respect to the feeder frames 121 and 121a.
  • the rail 121b is vertically installed in front of the vertical panel 121a.
  • a first pedestal 121c is fixed to the front of the vertical panel 121a and a motor 124 is fixed to the upper part of the first pedestal 121c.
  • the motor 124 is connected to the screw 124a, Is extended to the horizontal panel (121).
  • the plurality of syringes 126 are connected to the plurality of pipettes 128 through a tube 127 and adjust the internal pressure of the plurality of pipettes 128 so that reagents can be supplied and discharged to the plurality of pipettes 128.
  • the plurality of syringes 126 includes a cylinder 126a to which the tube 127 is connected and a piston rod 126b to be inserted into the cylinder 126a, And the piston rod 126b is fixed to the second lifting frame 123 and the second lifting frame 123 is screwed to the screw 125a driven by the motor 125 , And is raised and lowered in accordance with the rotation direction of the screw 125a.
  • the motor 125 is fixed to the upper part of the second pedestal 121g fixed to the vertical panel 121a, and the third pedestal 121h, which is fixed to the vertical panel 121a, ) Are connected and extended.
  • the upper and lower ends of the cylinder 126a are fixed by the fourth pedestal 121e and the fifth pedestal 121f fixed to the vertical panel 121a0 and the piston rod 126b is fixed to the second lift frame 123 .
  • the second lifting frame 123 is guided by the rails 121d so as to be lifted and straightened with respect to the feeder frame 121, 121a.
  • the rail 121d is installed in a vertical direction behind the vertical panel 121a.
  • the tip remover 170 is fixed to the frame 101 of the blood-based ex vivo diagnostic apparatus, and removes the disposable tip 131 inserted outside the end of the pipette 128 A plurality of arcuate fastening portions 171 for fastening the upper end of the disposable tip 131 are formed.
  • each pipettes 128 is provided in front of the vertical panel 121a, and the pipette 128 is moved up and down according to the driving of the motor 124.
  • 8 syringes 126 are provided at the rear of the vertical panel 121a and each syringe 126 is connected to the pipette 128 by a tube 127. Accordingly, the internal pressure of the pipette 128 is adjusted through the tube 127 according to the operation of the syringe 126, and the liquid enters and exits through the tip 131 inserted into the pipette 128.
  • each pipette 128 is connected to the syringe 126 through a tube 127.
  • the piston rod 126b of the syringe 126 is raised and lowered in the direction of rotation of the motor 125, whereby the pressure of the cylinder 126a of the suture 126 is changed,
  • the pressure change affects the internal pressure of the pipette 128 through the tube 127. That is, when the piston rod 126b descends, the reagent is operated to suck the reagent into the tip 131 of the pipette by the vacuum pressure. On the contrary, when the piston rod 126b rises, .
  • a tip remover 170 is shown for removing the tip 131 of the pipette.
  • the tip remover 170 is fixed to the frame 101 of the IVD apparatus and the tip 131 installed near the tip supplying unit 130 is lowered and collected.
  • the reagent air supply 120 moves to the tip supply part 130 to insert the tip 131 into the pipette 128 and then to the reagent bottle 110 to be sucked in. And is supplied to the well plate 143. Finally, the tip 131 is removed from the tip remover 170, the new tip is inserted again, and the new reagent is sucked in the other reagent bottle and supplied to the well plate.
  • the diagnostic method using the in vitro diagnostic apparatus includes a step S1 of providing a well plate in a state where blood is provided in each of a plurality of seating grooves, a step of providing a reagent to the well plate, (S4) of sequentially lighting and extinguishing a plurality of LED light sources so that a light source is provided to each of the reactants reacted to the well plate, and a step (S4) of irradiating the reacted light with light (S5) of detecting the information, converting the information into digital information by the analog digital converter and then sending it to the control unit, and receiving and analyzing the digital information in the control unit and displaying the result (S6)
  • the information detected by each optical sensor is sequentially converted by one analog digital converter.
  • the present invention can be used in a diagnostic apparatus for diagnosing human diseases such as cancer diagnosis.

Abstract

진단의 정확성을 높일 수 있고 웰 플레이트에 시약을 신속하게 공급할 수 있는 혈액기반 체외진단장치 및 진단방법이 개시된다. 본 발명에 따른 혈액기반 체외진단장치는 혈액과 시약의 반응이 이루어진 상태로 안착된 복수개의 안착홈을 구비한 웰 플레이트; 상기 웰 플레이트에 광을 조사하도록 웰 플레이트와 동심으로 PCB 상에 일렬로 배열되고, 하나의 파장으로만 발광하는 복수개의 LED 광원: 상기 웰 플레이트에 조사되어 투과되는 광을 검출하는 복수개의 광 센서; 상기 복수개의 광 센서에 의해 수집된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 아날로그 디지털 컨버터; 상기 디지털 컨버터로부터 수신된 상기 디지털 데이터를 수신하고 미리 저장된 프로그램에 따라 진단결과를 도출하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는 인접하는 LED 광원에 의해 간섭되지 않도록 상기 복수개의 LED 광원을 순차적으로 점등 및 소등 제어한다.

Description

혈액기반 체외진단장치 및 진단방법
본 발명은 진단의 정확성을 높일 수 있고 웰 플레이트에 시약을 신속하게 공급할 수 있는 혈액기반 체외진단장치 및 진단방법에 관한 것이다.
일반적으로, 최근의 예방 및 맞춤의학 시대에 발맞춰 체외진단 산업이 각광받고 있다. 체외진단 산업은, 당뇨병, 콜레스테롤, 암 여부 등과 같은 각종 질병을 피 한 방울, 소변 등으로 확인할 수 있는 분야로서, 병원 등의 진료기관에는 이미 도입되어 많은 진단에 사용되고 있고, 사용자가 집에서 또는 휴대하면서 각종 질병을 확인할 수 있는 체외진단 기기도 개발되고 있는 실정이다.
체외진단 기기의 개발에 있어 핵심 경쟁력은 표적물질과 반응하는 바이오 물질(항원, 항체, 유전자, 효소 등)을 개발하는 생명공학기술과 이를 측정하기 위한 기기를 개발하는 정보기술의 융합이다. 세계적인 체외진단 기업은 대부분 이와 같은 기술 융합을 통해 막대한 매출과 순이익을 창출하는 등 고부가 가치의 지식기반 산업을 이끌어 가고 있다.
체외진단장치는 표적물질인 시료와 항원 등을 반응기에서 반응시키고 발광부에서 정해진 스펙트럼을 가진 광을 조사한 다음, 수광부에서 반사된 광이나 통과한 투과광과 입사광을 측정하여 이를 미리 정해진 예들과 비교 해석함으로서 진단을 내리게 된다.
종래 체외진단장치는 통상 발광부로서 램프를 사용하여 발광하기 때문에 대상에 따라 정확한 파장의 광을 조사하기 위하여 반응기와 가시광선을 제공하는 램프 사이에 렌즈와 필터 광파이버 등의 기구물이 들어가야 하기 때문에 장치가 복잡해지는 문제점이 있었다.
도 1을 참고하면, 종래기술에 의한 체외진단장치의 발광부와 수광부가 도시되어 있다. PCB기판에는 여러 개의 램프(1)가 설치되어 있고, 램프(1)는 제어부(10)에 의해 동시에 점등 및 소등 되도록 되어 있다. 램프(1)들의 상부에는 램프(1)에서 발광되는 광의 진로를 안내하고 필터링하기 위한 렌즈(2)와 필터(3)가 설치되어 있고, 그 상부에 광이 통과하는 웰 플레이트(well plate)(4)가 설치되어 있다. 상기 웰 플레이트(4)에는 표적물질과 항원, 항체 등이 반응된 용액이 액체 상태로 담겨 있다.
상기 웰 플레이트(4) 상부에는 웰 플레이트(4)의 반응물을 투시한 광의 수광하여 감지하는 광 센서(5)가 설치되어 있고, 광 센서(5) 각각에는 아날로그 디지털 컨버터(6)가 각각 연결되어 있고, 각 컨버터(6)는 제어부(10)에 연결되어 감지된 내용을 디지털화하여 제어부(10)로 송신하게 된다.
상기 제어부(10)는 회로와 프로그램을 통해 제어함으로써 상기 램프(1)를 점등 및 소등하게 되고, 전체적으로 장치를 제어하는 동시에 연산된 결과를 통신, 디스플레이 등을 통하여 외부에 전송하게 된다.
그러나 종래기술에 의한 체외진단장치는 램프가 동시에 점등 소등되는 구조이기 때문에 서로에 광 간섭에 의해 진단이 부정확해질 수 있고, 점등과 소등이 느리기 때문에 그만큼 진단작업에 걸리는 시간이 많이 소요되며, 특히 렌즈와 필터를 설치해야 하고, 열전달을 방지하고자 광파이버를 사용 하는 등, 각 광 센서 마다 아날로그 디지털 컨버터가 연결되어야 하기 때문에 부품수가 많이 소요되어 비용이 증가하고 장치가 복잡 및 비대해지는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술에 의한 체외진단장치는 수동으로 시약을 제공하는 경우가 많기 때문에 시약의 양이 항상 일정치 않게 되어 반응물에 대한 진단이 정확하게 이루어지지 않게 되고, 작업 속도가 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수개의 LED 광원을 이용하여 복수개의 반응물을 신속하게 진단할 수 있는 혈액기반 체외진단장치 및 진단방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 일렬로 배치된 복수개의 피펫을 이용하여 자동으로 시약을 일정량만큼만 채취한 다음 웰 플레이트에 공급되도록 함으로써 신속하고 정확한 진단이 이루어질 수 있는 혈액기반 체외진단장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 혈액과 시약의 반응이 이루어진 상태로 안착된 복수개의 안착홈을 구비한 웰 플레이트; 상기 웰 플레이트에 광을 조사하도록 웰 플레이트와 동심으로 PCB 상에 일렬로 배열되고, 하나의 파장으로만 발광하는 복수개의 LED 광원: 상기 웰 플레이트에 조사되어 투과되는 광을 검출하는 복수개의 광 센서; 상기 복수개의 광 센서에 의해 수집된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 아날로그 디지털 컨버터; 상기 디지털 컨버터로부터 수신된 상기 디지털 데이터를 수신하고 미리 저장된 프로그램에 따라 진단결과를 도출하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는 인접하는 LED 광원에 의해 간섭되지 않도록 상기 복수개의 LED 광원을 순차적으로 점등 및 소등 제어한다.
바람직하게는, 상기 복수개의 광 센서는 하나의 아날로그 디지털 컨버터에 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수개의 LED 광원과 상기 복수개의 광 센서는 프레임에 고정되고, 상기 웰 플레이트는 상기 복수개의 LED 광원과 상기 복수개의 광 센서 사이를 직선 이동하는 이송 트레이에 안착될 수 있다.
바람직하게는, 시약통의 시약을 복수개의 피펫을 이용하여 웰 플레이트에 공급하기 위한 시약공급장치를 더 포함하고, 상기 시약공급장치는 상기 시약통과 웰 플레이트 상부에서 전후좌우로 구동되면서 시약통의 시약을 상기 복수개의 피펫을 통하여 상기 웰 플레이트에 공급하는 시약공급기; 및 상기 시약공급기가 좌우방향으로 슬라이딩 구동될 수 있도록 설치되고, 상기 혈액기반 체외진단장비의 프레임에 대하여 전후방향으로 구동되는 리니어 스테이지; 을 포함하되, 상기 시약공급기는, 상기 리니어 스테이 지을 따라 좌우 방향으로 슬라이딩 구동될 수 있도록 설치된 공급기 프레임; 상기 공급기 프레임에 상하방향으로 이동 가능하게 설치된 복수개의 피펫; 상기 복수개의 피펫에 튜브를 통하여 연결되고, 상기 복수개의 피펫에 시약이 공급 및 배출될 수 있도록 그 내부 압력을 조절하는 복수개의 주사기;를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수개의 피펫은 제1승강 프레임에 고정되고, 상기 제1승강 프레임은 모터에 의해 구동되는 스크류에 나사 결합되어, 상기 스크류의 회전방향에 따라 승강될 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수개의 주사기는 각각 상기 튜브가 연결된 실린더와, 상기 실린더에 삽입되는 피스톤 로드를 포함하되, 상기 실린더는 공급기 프레임에 고정되고, 상기 피스톤 로드는 제2승강 프레임에 고정되고, 상기 제2승강 프레임은 모터에 의해 구동되는 스크류에 나사 결합되어, 상기 스크류의 회전방향에 따라 승강될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1승강 프레임과 제2승강 프레임은 상기 공급기 프레임에 대하여 직선으로 승강될 수 있도록 레일에 의해 안내될 수 있다.
바람직하게는, 상기 혈액기반 체외진단장비의 프레임에 고정되고, 상기 피펫의 끝단 외측에 삽입된 일회용 팁을 제거할 수 있도록 상기 일회용 팁의 상단이 걸리는 복수개의 원호형 걸림부가 형성된 팁 제거기를 더 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 혈액이 각각 복수개의 안착홈에 제공된 상태의 웰 플레이트를 마련하는 단계; 상기 웰 플레이트에 시약을 제공하여 반응시키는 단계; 상기 웰 플레이트에 반응이 이루어진 반응물 각각에 광원이 제공되도록 복수개의 LED 광원을 순차적으로 점등 및 소등시키는 단계; 상기 반응물에 조사되어 투과된 빛을 광 센서가 감지하고, 그 정보를 아날로그 디지털 컨버터에 의해 디지털 정보로 변환된 다음 제어부로 송출되는 단계; 상기 제어부에서 디지털 정보를 수신하여 분석하고 그 결과를 디스플레이하는 단계;를 포함하되, 각각의 상기 광 센서에서 검출된 정보는 하나의 아날로그 디지털 컨버터에서 순차적으로 변환이 이루어질 수 있다.
본 발명은 LED를 광원으로 사용하기 때문에 렌즈 및 필터와 같은 기구물이 필요치 않게 되어 장비를 소형화할 수 있게 된다.
본 발명은 LED를 광원으로 다채널로 제어함으로써 하나의 아날로그 디지털 컨버터만을 사용하여도 되기 때문에 부품수를 줄일 수 있는 동시에 광원의 간섭을 피할 수 있어 진단 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 복수개의 피펫을 이용하여 시약을 자동으로 웰 플레이트에 반응하도록 공급하기 때문에 진단을 정확하고 신속하게 진행할 수 있게 된다.
본 발명은 복수개의 피펫에 주사기 형태의 공급기를 튜브를 이용하여 연결하고, 피스톤 로드의 승강을 정밀 제어함으로써 정량의 시약을 웰 플레이트에 공급하여 진단의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래 기술에 의한 혈액기반 체외진단장치의 일부 구성요소인 발광부와 수광부를 포함하는 진단부의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장치의 일부 구성요소인 진단부의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장치의 내부 구성을 볼 수 있는 전체 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장치의 일부 구성요소인 진단부의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장치의 일부 구성요소인 진단부의 평면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장치의 일부 구성요소인 진단부의 측면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장비의 시약공급장치의 사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장비의 시약공급장치의 정면도이다.
도 9와 도 10은 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장비의 시약공급장치의 우측면도이다.
도 11은 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장비의 시약공급장치에서 일회용 팁을 제거하기 위한 상태의 측면도이다.
도 12는 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장비의 시약공급장치에서 일회용 팁을 제거하기 위한 상태의 사시도이다.
도 13은 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LED를 이용한 혈액기반 체외진단장치 및 방법을 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 체외진단장치(100)는, 도 2 내지 도 6을 참고하면, 웰 플레이트(well plate)(143), 복수개의 LED 광원(142), 복수개의 광 센서(144), 아날로그 디지털 컨버터(145), 그리고 제어부(146)를 포함한다.
상기 웰 플레이트(143)는 혈액과 시약의 반응이 이루어진 상태로 안착된 복수개의 안착홈을 구비한다.
이때, 상기 웰 플레이트(143)는 상기 복수개의 안착홈에 시약이 공급되면 반응이 진해되어 진단이 가능한 반응물로 된다. 도 3을 참고하면, 상기 웰 플레이트(143)는 이송 트레이(147)에 안착되어 있고, 이송 트레이(147)가 직선 구동됨에 따라 함께 이송된다.
이때, 상기 복수개의 LED 광원(142)과 상기 복수개의 광 센서(144)는 전체장비의 프레임(101)에 고정되고, 상기 웰 플레이트(143)는 상기 복수개의 LED 광원(142)과 상기 복수개의 광 센서(144) 사이를 직선 이동하는 이송 트레이(147)에 안착된 것이다.
이때, 상기 웰 플레이트(143)에 시약이 공급되면 이송 플레이트(147)는 인큐베이터(160)로 웰 플레이트(143)를 이송시킨다. 상기 웰 플레이트(143)는 인큐베이터(160)로 들어가 반응이 이루어지게 된다.
이때, 상기 인큐베이터(160)에서 반응이 이루어진 웰 플레이트(143)는 상기 이송 플레이트(147)가 빠져 나오면서 진단이 이루어지게 된다. 상기 인큐베이터(160) 출입구 측에 상기 복수개의 LED 광원(142)과, 광 센서(144)가 설치되어 있기 때문이다.
상기 복수개의 LED 광원(142)은, 도 2와 도 6을 참고하면, 상기 웰 플레이트(143)에 광을 조사하도록 PCB(141) 상에 일렬로 배열되고, 하나의 파장으로만 발광하게 된다.
이때, 상기 복수개의 LED 광원(142)의 파장은 450nm를 사용한다.
이때, 상기 복수개의 LED 광원(142)은 하나의 파장만으로 발광하게 되기 때문에 필터 등이 불필요하고, 더불어 LED 광원(142)의 모듈을 확산광이 아닌 직진광을 사용하도록 하여 렌즈 등이 불필요하게 된다. 따라서 도 6과 같이 LED 광원(142) 상부에 웰 플레이트(143)가 밀착되도록 설치된다.
상기 복수개의 광 센서(144)는, 도 2 및 도 6을 참고하면, 상기 웰 플레이트(143)에 조사되어 투과되는 광을 검출하게 된다.
이때, 상기 복수개의 광 센서(144)는 상기 LED 광원(142) 상부에 각 LED 광원(142)에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 따라서 각각의 LED 광원(142)이 투과된 위치에 상기 광 센서(144)가 설치되어 투과된 광을 검출하게 된다.
상기 아날로그 디지털 컨버터(145)는 상기 복수개의 광 센서(144)에 의해 수집된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시킨다.
이때, 상기 복수개의 광 센서(144)는, 도 2를 참고하면, 하나의 아날로그 디지털 컨버터(145)에 연결된다.
왜냐하면, 상기 복수개의 LED 광원(142)이 동시에 점등 및 소등하는 것이 아니라, 다채널로, 시간 차이를 두고 점등 및 소등하기 때문에 상기 복수개의 광 센서(144)에서 수집되는 정보도 순차적으로 수집되기 때문이다. 물론 상기 복수개의 LED 광원(142)이 점등 및 소등되는 시간차는 사람이 인지하는데도 어려울 정도로 매우 짧기 때문에 진단에 시간이 오래 걸리지는 않는다.
상기 제어부(146)는, 도 2를 참고하면, 상기 아날로그 디지털 컨버터(145)로부터 수신된 디지털 데이터를 수신하고 미리 저장된 프로그램에 따라 진단결과를 도출하게 된다.
이때, 상기 제어부(146)는 PCB(141)에 연결되고, 인접하는 LED 광원(142)에 의해 간섭되지 않도록 상기 복수개의 LED 광원(142)을 순차적으로 점등 및 소등 제어한다.
이외에도, 상기 제어부(146)는 다른 장비들의 동작을 제어하게 된다.
도 2의 블록도를 참고하면, 최상단에 상기 제어부(146)가 도시되어 있다. 상기 제어부(146)는 상기 PCB(141)에 연결되어 상기 복수개의 LED 광원(142)을 순차적으로 점등 및 소등하도록 제어하게 된다. 여기서, LED 광원(142)의 수는 8개이다. 상기 복수개의 LED 광원(142) 상부에는 웰 플레이트(143)가 위치하게 되고, 그 상부에 역시 상기 복수개의 광 센서(144)가 위치하게 된다. 상기 복수개의 광 센서(144)들은 하나의 아날로그 디지털 인버터(145)에 연결되어 있고, 아날로그 디지털 인버터(145)는 상기 제어부(146)에 연결되어 그 정보를 제공하게 된다.
도 3을 참고하면, 체외진단장치(1)의 전체 구성이 도시되어 있는 바, 프레임(101) 내부에 각종의 구성요소들이 설치되어 있고, 전면 커버를 제거한 상태를 보여주고 있다. 상기 체외진단장치(100)는 측정과 진단이 이루어지는 진단부(140)와, 진단부(140)에 시약을 공급하는 시약공급부(120)와, 상기 진단부(140)에서 진단이 이루어진 혈액, 시약 등과 세척을 위한 액체 등의 폐액이 처리되는 폐액처리부(180)를 포함한다. 본 발명은 상기 진단부(140)의 구성과 관련된다.
상기 체외진단장치(100)는 혈액이 공급된 상태의 웰 플레이트(143)가 이송 트레이(147)에 공급되면, 시약공급부(120)로부터 시약이 상기 웰 플레이트(143)로 공급된다. 상기 시약공급부(120)는 피펫 장비가 피펫 전방의 팁을 팁 제공부(130)에 승강하면서 팁을 피펫 끝단에 끼우게 된다. 상기 팁은 일회용이기 때문에 사용 후 제거장비(170)에 의해 제거될 것이다. 그 다음 상기 시약공급부(120)는 시약통(110)으로부터 시약을 흡입한 다음 상기 진단부(140)로 이동하여 상기 진단부(140)의 웰 플레이트(143)에 시약을 배출하여 제공한다. 여기서는 총 8개의 피펫이 함께 작동하게 된다.
그 후, 전술한 LED 광원(142), 광 센서(144), 제어부(146) 등에 의해 진단이 이루어지게 되고 진단 결과가 제공된다.
진단 결과가 나온 다음, 세척장비(150)의 흡입 노즐에 의해 웰 플레이트(143)의 안착홈의 반응물은 흡입되어 배출되고, 그 다음 세척장비(150)의 세척 노즐에 의해 세척이 이루어진다. 이때 흡입 노즐과 세척 노즐에 의해 발생된 폐액은 폐액처리부(180)에 모이게 된다.
도 4와 도 5를 참고하면, 상기 인큐베이터(160) 하부에 웰 플레이트(143)가 위치한 상태를 보여준다. 상기 인큐베이터(160)는 전체 장치 프레임(101)에 고정되어 있고, 상기 웰 플레이트(143)는 이송 플레이트(147)에 안착된 상태이다. 따라서 웰 플레이트(143)가 직선 이동하면서 진단이 이루어지게 된다. 여기서 웰 플레이트(143) 한 줄에는 8개의 안착홈이 형성되어 있다.
도 6을 참고하면, 상기 인큐베이터(160) 하면에 광 센서(144)들이 고정 설치되어 있고, 그 하부에 각각 대응되는 위치에 상기 LED 광원(142)이 PCB(141) 상면에 설치되어 있으며, 그 사이에 웰 플레이트(143)가 지나가도록 되어 있다. 결국, 한 줄에 8개씩 안착홈이 형성된 여러 줄을 구비한 웰 플레이트(143)가 이송 플레이트(147)에 의해 한 줄씩 또는 두 줄씩(LED 광원과 광 센서가 모두 두 줄로 구비된 경우) 이송되면서 측정이 이루어지게 되어 한 번에 많은 수의 진단이 가능하게 된다.
한편, 본 발명에 의한 혈액기반 체외진단장치는 시약통의 시약을 복수개의 피펫을 이용하여 웰 플레이트에 공급하기 위한 시약공급장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 혈액기반 체외진단장비(100)의 시약공급장치는, 시약통(110)의 시약을 복수개의 피펫(128)을 이용하여 웰 플레이트(143)에 공급하기 위한 장치에 관련된다.
본 발명의 제1실시예에 따른 혈액기반 체외진단장비의 시약공급장치는, 도 7 내지 도 12를 참고하면, 시약공급기(120)와 리니어 스테이지(190)를 포함한다.
상기 시약공급기(120)는, 도 7 내지 도 12를 참고하면, 상기 시약통(110)과 웰 플레이트(143) 상부에서 전후좌우로 구동되면서 시약통(110)의 시약을 상기 복수개의 피펫(128)을 통하여 상기 웰 플레이트(143)에 공급하게 된다.
상기 리니어 스테이지(190)는, 도 3을 참고하면, 상기 시약공급기(120)가 좌우방향으로 슬라이딩 구동될 수 있도록 설치되고, 상기 혈액기반 체외진단장비(100)의 프레임(101)에 대하여 전후방향으로 구동된다.
이때, 상기 리니어 스테이지(190)는, 모터에 의해 체외진단장비의 프레임(101)에 설치된 레일(191)을 따라 전후방향으로 직선 왕복운동하게 된다.
이때, 상기 시약공급기(120)도 모터에 의해 상기 리니어 스테이지(190) 상에서 슬라이딩되면서 리니어 스테이지(190)를 따라 좌우방향으로 직선 이동될 수 있다.
즉, 상기 리니어 스테이지(190)는 상기 체외진단장비에 프레임(101)에 대하여 전후 방향으로 직선 구동될 수 있고, 상기 시약공급기(120)는 상기 리니어 스테이지(190)에 상에서 좌우 방향으로 구동될 수 있기 때문에 결국에는 상기 시약공급기(120)는 상기 체외진단장비의 프레임(101)에 대하여 전후좌우 방향으로 구동될 수 있도록 구성된다.
상기 시약공급기(120)는, 도 7 내지 도 11을 참고하면, 공급기 프레임(121,121a), 복수개의 피펫(128), 복수개의 주사기(126), 그리고 팁 제거기(170)를 포함한다.
이때, 상기 공급기 프레임(121,121a)은, 상기 리니어 스테이지(190)를 따라 좌우 방향으로 슬라이딩 구동될 수 있도록 설치된다.
이때, 상기 공급기 프레임(121,121a)은 상기 리니어 스테이지(190)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 수평패널(121)과, 상기 수평패널(121)로부터 수직으로 연장된 수직패널(121a)을 포함한다.
상기 복수개의 피펫(128)은, 상기 공급기 프레임(121,121a)의 수직패널(121a)에 대하여 상하방향으로 이동 가능하게 설치된다.
이때, 상기 복수개의 피펫(128)은 제1승강 프레임(122)에 고정되고, 상기 제1승강 프레임(122)은 모터(124)에 의해 구동되는 스크류(124a)에 나사 결합되어, 상기 스크류(124a)의 회전방향에 따라 승강된다.
이때, 상기 제1승강 프레임(122)은 상기 공급기 프레임(121,121a)에 대하여 직선으로 승강될 수 있도록 레일(121b)에 의해 안내된다.
이때, 상기 레일(121b)은 상기 수직패널(121a) 전방에 수직방향으로 설치된다.
이때, 상기 수직패널(121a) 전방에는 제1받침대(121c)가 고정되고, 상기 제1받침대(121c) 상부에는 모터(124)가 고정되어 있으며, 상기 모터(124)에 연결되어 스크류(124a)가 수평패널(121)까지 연장되어 설치되어 있다.
상기 복수개의 주사기(126)는, 상기 복수개의 피펫(128)에 튜브(127)를 통하여 연결되고, 상기 복수개의 피펫(128)에 시약이 공급 및 배출될 수 있도록 그 내부 압력을 조절한다.
이때, 상기 복수개의 주사기(126)는 각각 상기 튜브(127)가 연결된 실린더(126a)와, 상기 실린더(126a)에 삽입되는 피스톤 로드(126b)를 포함하되, 상기 실린더(126a)는 공급기 프레임(121,121a)에 고정되고, 상기 피스톤 로드(126b)는 제2승강 프레임(123)에 고정되고, 상기 제2승강 프레임(123)은 모터(125)에 의해 구동되는 스크류(125a)에 나사 결합되어, 상기 스크류(125a)의 회전방향에 따라 승강된다.
이때, 상기 모터(125)는 상기 수직패널(121a)에 고정된 제2받침대(121g) 상부에 고정되고, 그 하부에 상기 수직패널(121a)에 고정된 제3받침대(121h)까지 스크류(125a)가 연결되어 연장된다.
이때, 상기 실린더(126a)는 상기 수직패널(121a0에 고정된 제4받침대(121e) 및 제5받침대(121f)에 의해 그 상하단이 고정되고, 상기 피스톤 로드(126b)는 제2승강 프레임(123)에 고정된다.
이때, 제2승강 프레임(123)은 상기 공급기 프레임(121,121a)에 대하여 직선으로 승강될 수 있도록 레일(121d)에 의해 안내된다.
이때, 상기 레일(121d)은 상기 수직패널(121a) 후방에 수직방향으로 설치된다.
상기 팁 제거기(170)는, 도 7과 도 12을 참고하면, 상기 혈액기반 체외진단장비의 프레임(101)에 고정되고, 상기 피펫(128)의 끝단 외측에 삽입된 일회용 팁(131)을 제거할 수 있도록 상기 일회용 팁(131)의 상단이 걸리는 복수개의 원호형 걸림부(171)가 형성된다.
도 7을 참고하면, 상기 수직패널(121a)의 전방에 8개의 피펫(128)이 설치되어 있고, 모터(124) 구동에 따라 상기 피펫(128)이 승강하도록 되어 있다. 또한 상기 수직패널(121a)의 후방에는 8개의 주사기(126)가 설치되어 있고, 각 주사기(126)는 상기 피펫(128)에 튜브(127)에 의해 연결되어 있다. 따라서 주사기(126) 작동에 따라 튜브(127)를 통해 상기 피펫(128)의 내부 압력이 조절되고, 피펫(128)에 삽입된 팁(131)을 통하여 액체가 출입하게 된다.
도 8을 참고하면, 상기 각 피펫(128)마다 튜브(127)를 통하여 주사기(126)에 연결된 것을 볼 수 있다.
도 9 및 도 10을 참고하면, 주사기(126)의 피스톤 로드(126b)가 모터(125)의 회전 구동 방향에 따라 승강하게 되고, 그에 따라 주시기(126)의 실린더(126a) 압력이 변화되어 그 압력변화는 튜브(127)를 통하여 피펫(128) 내부 압력에 영향을 주게 된다. 즉 상기 피스톤 로드(126b)가 하강하게 되면, 진공압에 의해 피펫의 팁(131)에 시약이 흡입하도록 동작되고, 반대로 피스톤 로드(126b)가 상승하게 되면 상기 피펫의 팁(131)에 있던 시약이 배출되도록 동작한다.
도 11과 도 12를 참고하면, 상기 피펫의 팁(131)을 제거하기 위한 팁 제거기(170)가 도시되어 있다. 상기 팁 제거기(170)는 상기 체외진단장비의 프레임(101)에 고정되어 있고, 팁 공급부(130) 인근에 설치되어 제거된 팁(131)은 하부로 떨어져 모이게 된다.
이러한 작동을 바탕으로 상기 시약공기급기(120)가 팁 공급부(130)로 이동하여 팁(131)을 피펫(128)에 끼우고, 다시 시약통(110)으로 이동하여 흡입한 다음, 시약을 상기 웰 플레이트(143)에 공급하게 된다. 마지막으로 팁 제거기(170)에서 팁(131)을 제거하고, 다시 새로운 팁을 끼운 다음 다른 시약통에서 새로운 시약을 흡입하여 웰 플레이트에 제공하는 것을 반복한다.
한편, 이러한, 체외진단장치를 사용한 진단방법은, 도 13을 참고하면, 혈액이 각각 복수개의 안착홈에 제공된 상태의 웰 플레이트를 마련하는 단계(S1)와, 상기 웰 플레이트에 시약을 제공하여 반응시키는 단계(S2,S3)와, 상기 웰 플레이트에 반응이 이루어진 반응물 각각에 광원이 제공되도록 복수개의 LED 광원을 순차적으로 점등 및 소등시키는 단계(S4)와, 상기 반응물에 조사되어 투과된 빛을 광 센서가 검출하고, 그 정보를 아날로그 디지털 컨버터에 의해 디지털 정보로 변환된 다음 제어부로 송출되는 단계(S5)와, 상기 제어부에서 디지털 정보를 수신하여 분석하고 그 결과를 디스플레이하는 단계(S6)를 포함하되, 각각의 상기 광 센서에서 검출된 정보는 하나의 아날로그 디지털 컨버터에서 순차적으로 변환이 이루어지게 된다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
본 발명은 암진단 등의 사람의 병을 진단하는 진단장치에 이용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 혈액과 시약의 반응이 이루어진 상태로 안착된 복수개의 안착홈을 구비한 웰 플레이트;
    상기 웰 플레이트에 광을 조사하도록 웰 플레이트와 동심으로 PCB 상에 일렬로 배열되고, 하나의 파장으로만 발광하는 복수개의 LED 광원:
    상기 웰 플레이트에 조사되어 투과되는 광을 검출하는 복수개의 광 센서;
    상기 복수개의 광 센서에 의해 수집된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 아날로그 디지털 컨버터;
    상기 디지털 컨버터로부터 수신된 상기 디지털 데이터를 수신하고 미리 저장된 프로그램에 따라 진단결과를 도출하는 제어부;
    를 포함하되,
    상기 제어부는 인접하는 LED 광원에 의해 간섭되지 않도록 상기 복수개의 LED 광원을 순차적으로 점등 및 소등 제어하는 혈액기반 체외진단장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 광 센서는 하나의 아날로그 디지털 컨버터에 연결된 혈액기반 체외진단장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 LED 광원과 상기 복수개의 광 센서는 프레임에 고정되고, 상기 웰 플레이트는 상기 복수개의 LED 광원과 상기 복수개의 광 센서 사이를 직선 이동하는 이송 트레이에 안착된 혈액기반 체외진단장치.
  4. 제1항에 있어서,
    시약통의 시약을 복수개의 피펫을 이용하여 웰 플레이트에 공급하기 위한 시약공급장치를 더 포함하고,
    상기 시약공급장치는 상기 시약통과 웰 플레이트 상부에서 전후좌우로 구동되면서 시약통의 시약을 상기 복수개의 피펫을 통하여 상기 웰 플레이트에 공급하는 시약공급기; 및
    상기 시약공급기가 좌우방향으로 슬라이딩 구동될 수 있도록 설치되고, 상기 혈액기반 체외진단장비의 프레임에 대하여 전후방향으로 구동되는 리니어 스테이지;
    을 포함하되,
    상기 시약공급기는,
    상기 리니어 스테이지를 따라 좌우 방향으로 슬라이딩 구동될 수 있도록 설치된 공급기 프레임;
    상기 공급기 프레임에 상하방향으로 이동 가능하게 설치된 복수개의 피펫;
    상기 복수개의 피펫에 튜브를 통하여 연결되고, 상기 복수개의 피펫에 시약이 공급 및 배출될 수 있도록 그 내부 압력을 조절하는 복수개의 주사기;
    를 포함하는 혈액기반 체외진단장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수개의 피펫은 제1승강 프레임에 고정되고, 상기 제1승강 프레임은 모터에 의해 구동되는 스크류에 나사 결합되어, 상기 스크류의 회전방향에 따라 승강되는 혈액기반 체외진단장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수개의 주사기는 각각 상기 튜브가 연결된 실린더와, 상기 실린더에 삽입되는 피스톤 로드를 포함하되,
    상기 실린더는 공급기 프레임에 고정되고, 상기 피스톤 로드는 제2승강 프레임에 고정되고, 상기 제2승강 프레임은 모터에 의해 구동되는 스크류에 나사 결합되어, 상기 스크류의 회전방향에 따라 승강되는 혈액기반 체외진단장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1승강 프레임과 제2승강 프레임은 상기 공급기 프레임에 대하여 직선으로 승강될 수 있도록 레일에 의해 안내되는 혈액기반 체외진단장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 혈액기반 체외진단장비의 프레임에 고정되고, 상기 피펫의 끝단 외측에 삽입된 일회용 팁을 제거할 수 있도록 상기 일회용 팁의 상단이 걸리는 복수개의 원호형 걸림부가 형성된 팁 제거기를 더 포함하는 혈액기반 체외진단장치.
  9. 혈액이 각각 복수개의 안착홈에 제공된 상태의 웰 플레이트를 마련하는 단계;
    상기 웰 플레이트에 시약을 제공하여 반응시키는 단계;
    상기 웰 플레이트에 반응이 이루어진 반응물 각각에 광원이 제공되도록 복수개의 LED 광원을 순차적으로 점등 및 소등시키는 단계;
    상기 반응물에 조사되어 투과된 빛을 광 센서가 감지하고, 그 정보를 아날로그 디지털 컨버터에 의해 디지털 정보로 변환된 다음 제어부로 송출되는 단계;
    상기 제어부에서 디지털 정보를 수신하여 분석하고 그 결과를 디스플레이하는 단계;
    를 포함하되,
    각각의 상기 광 센서에서 검출된 정보는 하나의 아날로그 디지털 컨버터에서 순차적으로 변환이 이루어지는 혈액기반 체외진단방법.
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