WO2019208847A1 - 혈액 분석 장치 - Google Patents

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blood
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황현두
신수정
최재규
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Definitions

  • the present invention relates to a blood analysis device, and more particularly, a portion of the membrane covers the channel cover or the upper portion of the electrode portion, so that the plasma passing through the membrane between the membrane and the electrode portion or the membrane and the channel cover
  • the present invention relates to a blood analysis device capable of preventing flow into space.
  • Nano-channels are made of plastic, glass, or silicon (silicon), and traces of samples are flowed through the channels for quick experiments.
  • a drop of blood is 3 to 4 cc, which is equivalent to one-third of the amount of white blood cells in cancer patients.
  • Items that can be diagnosed through blood include blood sugar, anemia, cholesterol, myocardial infarction, liver function, and cancer.
  • Blood sugar refers to the amount of glucose in the blood and is used as an important test value due to the recent increase in diabetics. In addition, by checking the number of red blood cells, hemoglobin, hematocrit and the like can determine whether anemia.
  • the heart muscle contains many types of enzymes such as AST, CPK, and LDH, as well as proteins such as Troponin-I and Troponin-T.
  • Myocardial infarction causes necrosis of the heart muscle, causing these enzymes and proteins to flow into the blood, and the greater the extent of necrosis, the greater the amount of enzymes and proteins that leak into the blood.
  • CK-MB is the first to rise in blood when acute myocardial infarction occurs, followed by AST and LDH to rise later.
  • Enzymes such as AST, CPK, and LDH are present in the heart muscle, but also in other organs, so when these enzymes are increased, they may not necessarily increase due to myocardial infarction, but if these enzymes increase with chest pain, they are caused by myocardial infarction. Can be estimated.
  • Troponin-I or troponin-T are proteins that are not found in other organs, so if they are found in the blood, it means that the heart muscle is damaged and can help diagnose myocardial infarction.
  • rpS3 ribosomal protein S3
  • peptides are obtained through a hydrolysis process using an enzyme from a glycoprotein related to cancer development, and glycopelation-specific peptides showing specific quantitative changes according to cancer development are selected, and then the selected glycosylation is performed.
  • a method for diagnosing cancer using related specific peptides as a marker has been introduced.
  • each edge of the membrane prevents leakage of the loaded blood in an undesired direction by making contact with the structure where the upper substrate and the lower substrate are bonded to each other as much as possible. It is necessary to effectively prevent leakage.
  • the first problem to be solved by the present invention is that a portion of the membrane covers the upper portion of the channel cover or the electrode portion, so that the plasma passing through the membrane into the space between the membrane and the electrode portion or the membrane and the channel cover It is to provide a blood analysis device that can prevent the flow.
  • the second problem to be solved by the present invention is to provide a blood analysis device capable of detecting the position of the plasma flowing through the channel through the membrane.
  • the membrane for separating the plasma from the blood A channel into which the plasma separated from the membrane enters; An electrode part in contact with a lower portion of the channel, the electrode part including electrodes touched by plasma flowing through the channel; And a channel cover covering an upper portion of the channel, wherein the portion of the membrane covers a portion of the channel cover.
  • a cavity is formed at a lower portion of the surface where the membrane contacts the channel cover.
  • the membrane may be made of pores of non-uniform size, and may not be formed on the face of the membrane adjacent to the channel cover or the smallest in the membrane.
  • it further comprises a filler connecting between the membrane and the lower surface of the channel, it is preferable that the filler pushes up the portion contacting the membrane by a certain height.
  • a first detection electrode to which plasma contacts the upper or lower portion of the contact surface of the membrane and the channel may be disposed.
  • the plasma does not reach the second detection electrode after a certain time after the plasma reaches the first detection electrode. If not, it is preferable to move the plasma in the channel by changing the polarity of the plasma transfer electrode.
  • a plasma transfer electrode in the upper or lower portion of the contact surface of the channel and the electrode portion, the plasma transfer electrode when the plasma does not reach the second detection electrode within a certain time after the plasma contact the first detection electrode. It is possible to shift the plasma in the channel by changing the polarity of.
  • the plasma transfer electrode may be further included on the left side or the right side of the channel, and the plasma in the channel may be moved by changing the polarity of the plasma movement electrode.
  • the present invention to achieve the second object, the membrane separating the plasma from the blood; A channel into which the plasma separated from the membrane enters; An electrode part in contact with an upper portion of the channel and including electrodes to which plasma flowing through the channel touches; And a channel cover covering the lower part of the channel, wherein the part of the membrane covers the upper part of the electrode part.
  • a cavity is formed at a lower portion of the surface where the membrane contacts the electrode portion.
  • the membrane may be made of pores of non-uniform size, and may not be formed on the face of the membrane adjacent to the electrode portion or the smallest in the membrane.
  • it further comprises a filler connecting between the membrane and the lower surface of the channel, it is preferable that the filler pushes up the portion contacting the membrane by a certain height.
  • a first detection electrode to which plasma contacts the upper or lower portion of the contact surface of the membrane and the channel may be disposed.
  • the plasma does not reach the second detection electrode after a certain time after the plasma reaches the first detection electrode. If not, it is preferable to move the plasma in the channel by changing the polarity of the plasma transfer electrode.
  • a portion of the membrane covers the upper portion of the channel cover or the electrode portion, so that plasma passing through the membrane does not flow into the space between the membrane and the electrode portion or the membrane and the channel cover.
  • the position of the plasma flowing through the channel through the membrane can be detected. Furthermore, according to the present invention, the plasma flowing in the channel can be actively moved toward the detection electrode by using the plasma movement electrode.
  • FIG. 1 is a block diagram of a blood analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows the detailed configuration of the plasma separation unit 110 and the plasma induction unit 120 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 illustrates a detailed configuration of the plasma separation unit 110 and the plasma induction unit 120 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 4 is an enlarged view of the membrane 113 according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows a detailed configuration of the fixed blood injection unit 100 according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 shows the detailed configuration of the fixed blood injection unit 100 according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 7 shows the detailed configuration of the rotatable blood injection unit 100 according to another preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates a process of supplying blood to the membrane 113 using the rotatable blood injector 100 shown in FIG. 7.
  • FIG 9 illustrates a state in which the capillary holder 510 is inclined 45 degrees with the upper surface of the membrane 113.
  • FIG. 10 illustrates a blood injection unit 100 for injecting blood by hydrophilic coating the capillary holder 510 without the capillary unit 500.
  • FIG. 11 illustrates the detection electrodes DE1, DCE, WE, CE, and DE2 included in the plasma induction part 120 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 further illustrates a plasma movement electrode (PTE) included in the plasma induction part 120 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • PTE plasma movement electrode
  • FIG. 13 is an enlarged view of a portion A of the PTE shown in FIG. 12 (a).
  • FIG. 14 further illustrates a plasma movement electrode (PTE) included in the plasma induction part 120 according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • PTE plasma movement electrode
  • 15 is a flowchart of a blood analysis method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the membrane for separating the plasma from the blood A channel into which the plasma separated from the membrane enters; An electrode part in contact with a lower portion of the channel, the electrode part including electrodes touched by plasma flowing through the channel; And a channel cover covering an upper portion of the channel, wherein the portion of the membrane covers a portion of the channel cover.
  • first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, these elements, components and / or sections are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Therefore, the first device, the first component, or the first section mentioned below may be a second device, a second component, or a second section within the technical spirit of the present invention.
  • a device described as "below or beneath” of another device may be placed “above” of another device.
  • the exemplary term “below” can encompass both an orientation of above and below.
  • the device may be oriented in other directions as well, in which case spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
  • FIG. 1 is a block diagram of a blood analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the blood analysis apparatus includes a blood injection unit 100, a plasma separation unit 110, a plasma induction unit 120, and a signal analysis unit 130.
  • the blood injection unit 100 receives the blood and supplies the blood to the membrane of the plasma separation unit 100.
  • Blood injection unit 100 is preferably configured to quantify the blood to the plasma separation unit 110.
  • the plasma separation unit 110 filters the blood cells from the blood supplied from the blood injection unit 100 and passes the plasma. It is desirable not to use a separate power to separate plasma from blood.
  • the plasma induction part 120 induces the plasma to flow in the channel within the predetermined time to reach the electrode because the characteristics (eg, viscosity) of the plasma entering the channel are different for each sample.
  • the plasma inducing channel including the electrode to actively move.
  • the signal analyzer 130 measures and analyzes an electrical signal generated by the plasma contacting the electrode, and displays an analysis result.
  • the result analyzed by the signal analyzer 130 from the signal may include glucose content, cholesterol content, cancer risk, and the like.
  • the signal analyzer 130 generates a signal for controlling the operation of the blood injection unit 100, the plasma separation unit 110, or the plasma induction unit 120 to generate the blood injection unit 100 and the plasma separation unit 110. , Or may be transmitted to the plasma induction unit 120.
  • FIG 2 shows the detailed configuration of the plasma separation unit 110 and the plasma induction unit 120 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is plasma separation unit 110 according to another preferred embodiment of the present invention And it shows the detailed configuration of the plasma induction unit 120.
  • the plasma separation unit 110 includes an injection hole cover 111, a channel cover 112, and a membrane 113, and the plasma induction unit 120 is a channel. It comprises a 114, the electrode part 115, and the filler 118.
  • the electrode unit 115 includes a device recognition unit 116 and a reaction unit 117.
  • the embodiment shown in FIG. 2 is a case where the position of the electrode portion 115 is located below the channel 114 when the plasma having passed through the membrane 113 flows through the channel 114 and the embodiment shown in FIG. Is a case where the position of the electrode unit 115 is located above the channel 114.
  • the injection hole cover 111 is a cover in which an injection hole into which blood is input is formed.
  • the injection hole cover 111 prevents blood from flowing to the remaining areas except the injection hole.
  • the injection hole cover 111 may cover the outside of the channel cover 112, the membrane 113, the channel 114, or the electrode unit 115 so that the plasma separated from the blood introduced through the injection hole may move in the channel direction. Prevent.
  • the channel cover 112 may be attached to the upper surface of the channel 114 (FIG. 2) or attached to the lower surface of the channel (FIG. 3) to induce plasma to flow to the electrode portion 115.
  • the electrode part 115 is located below the channel 114, and when the channel cover 112 is located below the channel 114, the electrode part 115 is located below the channel 114. May be located under the channel 114.
  • Membrane 113 separates blood cells from blood (whole blood) and supplies plasma to channel 114.
  • the membrane 113 will be described in more detail with reference to FIG. 4.
  • FIG 4 is an enlarged view of the membrane 113 according to an embodiment of the present invention.
  • the membrane 113 is composed of pores of non-uniform size, and it is preferable that the pore size of the membrane portion in contact with the channel 114 is smaller than the size of the pores of the membrane portion where whole blood enters. As an example, the voids may become smaller from the top to the bottom of the membrane 113.
  • the size of the upper pores of the membrane is such that blood cells cannot pass through, and large blood cells cannot pass through the membrane.
  • the four walls of the membrane do not form pores to allow plasma to pass or form pores that are small enough to allow plasma to pass, while the pores become smaller from top to bottom, thereby allowing plasma to It can only flow down the bottom side.
  • the pores of the four wall surfaces of the membrane are formed to be the smallest in the membrane 113.
  • the channel cover 112 may be formed to be the smallest in the membrane 113 to the extent that no pores are formed on the surface of the membrane 113 adjacent to the channel cover 112 or plasma cannot pass through.
  • the electrode 113 may be formed to be the smallest in the membrane 113 such that no gap is formed on the surface of the membrane 113 adjacent to the electrode portion 115 or plasma may not pass therethrough.
  • the upper portion of the membrane 113 covers the upper portion of the electrode portion 115 or the channel cover 112. desirable. In this case, there is an effect that the plasma passing through the membrane 113 may not leak into the space between the membrane 113 and the electrode unit 115 or the membrane 113 and the channel cover 112.
  • a plasma is formed between the channel cover 112 and the channel 114 by forming a cavity in a lower portion of the surface where the membrane 113 contacts the channel cover 112. You can do that.
  • a cavity may be formed in a lower portion of the surface where the membrane 113 contacts the electrode portion 115 to prevent the plasma passing through the membrane 113 from leaking between the electrode portion 115 and the channel 114.
  • the channel 114 is a passage through which plasma separated from the membrane 113 flows.
  • the plasma flowing through the channel 114 moves to the reaction unit 117 of the electrode unit 115. Since the channel end is open, the plasma in the channel 114 may flow without a separate power using a capillary phenomenon.
  • the electrode unit 115 transmits an electrochemical signal to the signal analyzer 130, and includes electrodes in contact with plasma flowing through the channel 115 in contact with one surface of the channel 114.
  • the electrode unit 115 includes a device recognition unit 116 and a reaction unit 117.
  • the device recognition unit 116 allows the external recognition device to confirm that the blood analysis device according to the present invention is connected to the slot when the blood analysis device according to the present invention is inserted into the slot of the external recognition device.
  • the reaction unit 117 is coated with the necessary protein / nucleic acid according to the material to be analyzed.
  • the enzyme may be coated with an oxidase family using glucose such as GOx, GDH, and the like, or an antibody or aptamer may be coated when analyzing a disease-associated antigen.
  • the electrode unit 115 may coat an area except the device recognition unit 116 and the reaction unit 117 with an insulator.
  • the electrode constituting the electrode unit 115 may be manufactured as two electrodes or three electrodes.
  • the electrode unit 115 may include a working electrode WE and a counter electrode CE. Plasma flowing through the channel must reach both the working electrode and the counter electrode, indicating that enough plasma has been introduced into the channel.
  • the filler 118 connects between the membrane 113 and the lower surface of the channel 114 and may push up a portion where the filler 118 contacts the membrane 113 by a predetermined height. It is difficult for plasma to easily pass through the membrane 113 because of the surface tension, and the filler 118 connects the membrane and the lower part of the channel 114, and the tip of the filler 118 pushes the membrane 113 to a certain height to raise the surface. Tension can be reduced.
  • Figure 5 shows a detailed configuration of the fixed blood injection unit 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the blood injection unit 100 includes a capillary tube 500 and a capillary holder 510.
  • the capillary portion 500 supplies the injected blood to the membrane 113, and the capillary holder 510 guides the capillary portion 500 to the membrane 113.
  • FIG. 5A illustrates a state where the capillary portion 500 is supported by the capillary holder 510 and is in contact with the membrane 113 before the blood is supplied to the capillary portion 500.
  • the reason why the blood supply is automatically stopped in FIG. 5E is because blood cells are filtered out of the upper pores, such as the membrane 113 shown in FIG. 4, and as time passes, all of the upper pores are blocked. Therefore, when a certain time passes after the blood supply to the membrane 113, the blood is not absorbed into the membrane 113. Therefore, the amount of blood supplied to the membrane 113 can be adjusted according to the number, size, density, etc. of the upper pores of the membrane 113.
  • Figure 6 shows the detailed configuration of the fixed blood injection unit 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the capillary unit 500 is brought into contact with the membrane 113, and then blood is supplied to the capillary unit 500, whereas the fixed blood injecting unit shown in FIG. 6 ( In 100, the capillary portion 500 is filled with blood, and then the capillary portion 500 is brought into contact with the membrane 113.
  • the amount of blood injected into the capillary portion 500 in FIG. 6 is determined by calculating the maximum amount of blood that can be absorbed by the membrane 113 in advance. Therefore, it is not necessary to stop the blood injection by checking that the color of the membrane 113 changes as shown in FIG. 5 (d).
  • the amount of blood that can be injected into the capillary portion 500 may be adjusted according to the number, size, density, etc. of the upper pores of the membrane 113.
  • Figure 7 shows the detailed configuration of the rotatable blood injection unit 100 according to another preferred embodiment of the present invention.
  • the blood injection unit 100 includes a capillary tube 500, a capillary holder 510, and a rotating unit 520.
  • the capillary portion 500 supplies the injected blood to the membrane, and the capillary holder 510 guides the capillary portion 500 to the membrane.
  • the rotating part 520 is coupled to the capillary part 500, and rotates the capillary part 500 to position the capillary part 500 on the capillary holder 510.
  • the rotating part 520 moves the capillary part 500 in the direction of the capillary holder 510 such that the capillary part 500 passes through the injection hole to contact the membrane 113.
  • FIG. 8 illustrates a process of supplying blood to the membrane 113 using the rotatable blood injector 100 shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 (a) illustrates injecting blood into the capillary portion 500 of the rotatable blood infusion portion 100.
  • FIG. 8 (b) shows that the capillary portion 500 into which blood is injected is positioned on the capillary holder 510 by being rotated 90 degrees by the rotating portion 520.
  • 8 (c) shows that the capillary portion 500 coupled to the rotating portion 520 is led to the capillary holder 510 through the injection hole.
  • the amount of blood injected into the capillary portion 500 is preferably determined by calculating a maximum amount of blood that can be absorbed by the membrane 113.
  • FIG 9 illustrates a state in which the capillary holder 510 is inclined at a 45 degree angle with the upper surface of the membrane 113.
  • FIG. 9 (a) shows that the capillary portion 500 is inserted into the capillary holder 510 in the 45 degree direction
  • FIG. 9 (b) shows that the capillary portion 500 coupled with the rotating portion 520 is 45 degrees. After rotation, it is shown to be inserted into the capillary holder 510
  • FIG. 9 (c) illustrates that the bottom surface of the capillary tube is diagonally cut to widen the contact surface with the membrane 113 when the capillary tube 500 is inserted into the capillary holder 510 in the 45 degree direction.
  • the capillary material may be glass, plastic, metal, or the like. 8 to 9, an angle between the capillary holder 510 and the membrane 113 may be between 0 and 90 degrees.
  • FIG. 10 illustrates a blood injection unit 100 for injecting blood by hydrophilic coating the capillary holder 510 without the capillary unit 500.
  • FIG. 10 (a) illustrates a case where an angle formed between the blood supply direction into the capillary holder 510 and the upper surface of the membrane is 0 degrees (or 180 degrees), and FIG. 10 (b) illustrates the inside of the capillary holder 510.
  • the angle between the direction of blood supply and the top surface of the membrane is 90 degrees (or? 90 degrees).
  • FIG. 11 illustrates the detection electrodes DE1, DCE, WE, CE, and DE2 included in the electrode unit 115 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 (a) and 11 (b) are a cross-sectional view and a plan view of a blood analysis apparatus according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 11 (c) and 11 (d) is a preferred embodiment of the present invention Is a cross-sectional view and a plan view of the blood analysis device according to the present invention.
  • Plasma that has passed through the membrane 113 has a large variation in the total amount, viscosity, etc. of the plasma depending on the state of blood. Therefore, since the time taken to separate the plasma is different, a detection method for confirming the degree of plasma injection is required.
  • the location of DE1 and DCE may be located under the membrane 113, or may be located on the top of the electrode unit 115.
  • the plasma flows through the channel through the first detection electrode DE1 and the detection counter electrode DCE, the plasma reaches the working electrode WE and the counter electrode CE after a predetermined time.
  • the plasma reaches the working electrode and the counter electrode and the plasma reaches the second detection electrode DE2, it may be detected that the plasma has been injected into the channel.
  • the second detection electrode DE2, the working electrode WE, and the counter electrode CE may be positioned at one end of the channel 114 to reach the plasma flowing through the channel 114.
  • the plasma passing through the membrane 113 contacts the first detection electrode DE1 and the detection counter electrode DCE. If so, it will detect that plasma has begun to be injected into the channel. At this time, the location of DE1 and DCE may be located below the membrane 113, or may be located on the top of the channel cover 112.
  • the plasma flows through the channel through the first detection electrode DE1 and the detection counter electrode DCE, it reaches the working electrode WE and the counter electrode CE after a predetermined time.
  • the plasma may be detected that the plasma has been injected into the channel.
  • the second detection electrode DE2, the working electrode WE, and the counter electrode CE may be positioned at one end of the channel 114 to reach the plasma flowing through the channel 114.
  • FIG. 12 further illustrates a plasma movement electrode (PTE) included in the plasma induction part 120 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • PTE plasma movement electrode
  • the plasma induction part 120 includes a plasma transporting electrode (PTE) and an insulator contacting the PTE under the channel cover 112.
  • PTE plasma transporting electrode
  • the PTE may be disposed under the channel cover 112 or the PTE may be disposed under the channel 114.
  • the PTE is disposed on the channel cover 112 and the insulator is disposed on the PTE.
  • FIG. 13 is an enlarged view of a portion A of the PTE shown in FIG. 12.
  • the PTE is composed of a plurality of electrodes and is arranged side by side in the plasma moving direction. PTE can move plasma even if it consists of one electrode.
  • PTE is an electrode that can move plasma in the direction of the electrode by electro-wetting.
  • Electro-wetting refers to a phenomenon in which the surface tension of a polar liquid changes when a voltage is applied to the electrode when the electrode and the polar liquid are positioned with the insulator in the center. Using electro-wetting, the polar liquid moves along the electrode under voltage.
  • the PTE may be used to forcibly move the plasma in the channel 114 when DE2 does not generate a signal after a certain time.
  • the electrodes applying voltage are turned on from 1, 2, 2, 3, 3, 4 to on. On / off may move plasma flowing through the channel beneath the insulator to the electrode.
  • FIG. 14 further illustrates a plasma movement electrode (PTE) included in the plasma induction part 120 according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • PTE plasma movement electrode
  • FIG. 12 if the position of the PTE is arranged vertically by being positioned above (FIG. 12B) or below (FIG. 12A) of the channel cover 112, in FIG. 14, the position of the PTE is represented by the channel ( It is shown in the state arranged horizontally on the wall of (114). In this case, the insulator may be located between the channel 114 and the PTE.
  • the size is reduced by the vertical space occupied by the PTE electrode as compared to the vertical PTE arrangement shown in FIG. 12. Furthermore, since the PTE is disposed on the wall of the channel 114, the influence of the electric field on other electrodes may be reduced than in the form of the stacked structure as shown in FIG. 12.
  • 15 is a flowchart of a blood analysis method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the video decoding method according to the present embodiment includes steps processed in time series in the blood analysis apparatus illustrated in FIGS. 1 to 14. Therefore, even if omitted below, the contents described above with respect to the blood analysis apparatus illustrated in FIGS. 1 to 14 are also applied to the blood analysis method according to the present embodiment.
  • the blood analyzer determines whether internal electrodes included in the blood analyzer are at a predetermined position.
  • the internal electrodes include a first detection electrode DE1, a detection counter electrode DCE, a second detection electrode DE2, a working electrode WE, a counter electrode CE, and a plasma transfer electrode PTE.
  • the device recognition unit 116 to confirm that the blood analysis device according to the present invention is connected to the slot when the blood analysis device according to the present invention is inserted into the slot of the external recognition device, the working electrode (WE) and It is possible to check whether the counter electrode CE is at a predetermined position.
  • step 1500 If it is determined in step 1500 that the internal electrodes are not in a predetermined position, the process proceeds to step 1510. If it is determined that the internal electrodes are in the predetermined position, the process proceeds to step 1520.
  • step 1510 the internal electrodes are reinserted into the display device of the blood analysis apparatus.
  • the internal electrodes are reinserted, it is determined again in step 1500 whether all the internal electrodes are in a predetermined position.
  • the blood analyzer determines whether the first detection electrode DE1 and the detection counter electrode DCE are electrically connected after the blood is injected. When the first detection electrode DE1 and the detection counter electrode DCE are electrically connected to each other, it is detected whether the plasma has reached the first detection electrode DE1, which means that sufficient blood is supplied to the membrane.
  • step 1530 for guiding additional injection of blood, and the first detection electrode DE1 and the detection counter electrode are detected. If the DCE is electrically connected, proceed to step 1540.
  • the blood analyzer displays a message indicating that plasma is being injected for a predetermined time while the plasma passing through the membrane flows through the channel to reach the second detection electrode DE2 through the display device.
  • the blood analysis device waits for the predetermined time.
  • the amount of time depends on the rate of movement of plasma and the length of the channel.
  • the blood analyzer determines whether the second detection electrode DE2 and the DCE are electrically connected after the predetermined time.
  • step 1560 When the second detection electrode DE2 and the DCE are electrically connected after the predetermined time in step 1560, it is preferable to proceed to step 1590 without going through step 1580.
  • Plasma movement electrode is preferably located on at least one of the top, bottom, left, right of the channel. Referring again to FIG. 12, the plasma movement electrodes are positioned above and below the channel 114. Referring to FIG. 14, the plasma movement electrodes are positioned to the left and right sides of the channel 114.
  • the blood analyzer stops the operation of the plasma movement electrode operated in operation 1570.
  • the blood analyzer measures an electrochemical signal of plasma that reaches the working electrode WE.

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Abstract

본 발명은 혈액 분석 장치에 관한 것으로서 혈액으로부터 혈장을 분리하는 멤브레인, 상기 멤브레인이 분리한 혈장이 들어오는 채널, 상기 채널의 일면에 접하여 상기 채널을 흐르는 혈장이 닿는 전극들을 포함하는 전극부; 및 상기 전극부가 접하는 상기 채널의 일면의 반대면에 접하는 채널 커버를 포함하고, 상기 전극부 또는 상기 채널 커버 중 어느 하나가 상기 멤브레인과 접해 있는 경우, 상기 멤브레인의 일부가 상기 전극부 또는 상기 채널 커버의 상부를 덮도록 하는 것을 특징으로 하며, 멤브레인의 일부가 채널 커버 또는 전극부의 상부를 덮음으로써, 상기 멤브레인을 통과하는 혈장이 상기 멤브레인과 상기 전극부 또는 상기 채널 커버가 접촉한 공간으로 흐르지 않도록 할 수 있다.

Description

혈액 분석 장치
본 발명은 혈액 분석 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멤브레인의 일부가 채널 커버 또는 전극부의 상부를 덮음으로써, 상기 멤브레인을 통과하는 혈장이 상기 멤브레인과 상기 전극부 또는 상기 멤브레인과 상기 채널 커버 사이의 공간으로 흐르지 않도록 할 수 있는 혈액 분석 장치에 관한 것이다.
랩온어칩(Lab on a Chip) 기술은 바이오칩을 제작하는 기술의 일종이다. 플라스틱이나 유리 또는 규소(실리콘) 등을 소재로 사용하여 나노 통로를 만들고, 이 통로로 극미량의 시료를 흘려보내 실험을 신속히 할 수 있도록 한다. 피 한 방울의 양은 3~4cc인데 이것의 300만분의 1에 해당하는 양만으로도 암 환자의 백혈구 수치를 잴 수 있다.
혈액을 통해 진단할 수 있는 항목은 혈당, 빈혈, 콜레스테롤, 심근경색, 간기능, 및 암 등이다.
혈당은 혈액에 포함된 포도당의 양을 의미하며, 최근 당뇨병 환자의 증가로 인해 중요한 검사 수치로 사용된다. 또한, 적혈구 수, 혈색소, 헤마토크릿 등을 확인하면 빈혈 여부를 판단할 수 있다.
심장 근육 속에는 AST, CPK, LDH과 같은 많은 종류의 효소가 포함되어 있고, Troponin-I, Troponin-T와 같은 단백질도 포함되어 있다. 심근경색으로 심장 근육이 괴사를 일으키면 이들 효소와 단백질이 혈액 속으로 흘러나오게 되고 괴사를 일으킨 범위가 넓을수록 혈액 속으로 유출하는 효소와 단백질의 양도 증가한다. 이 중에서도 급성 심근경색 발생시 가장 먼저 혈액 내에서 상승하는 것이 CK-MB이고, 그 다음이 AST, 가장 나중에 상승하는 것이 LDH이다. AST, CPK, LDH와 같은 효소는 심장 근육에도 있지만, 다른 장기에도 있기 때문에 이들 효소가 증가했을 때, 그것이 반드시 심근경색 때문에 증가했다고 할 수는 없으나 흉통이 있으면서 이들 효소가 증가했다면 심근경색에 의해서 발생한 것으로 추정할 수 있다. Troponin-I나 troponin-T는 다른 장기에는 없는 단백질이기 때문에 혈액에서 이들 단백질이 발견된다면 심장 근육에 손상이 있음을 뜻하고, 심근경색의 진단에 도움이 된다.
한편, 혈액 내에 존재하는 단백질을 분석하여 암을 진단하는 방법이 소개되고 있다. 일 례로서, 암세포에서 발현되어 세포밖으로 분비되는 리보솜 단백질 S3 (rpS3)을 이용한 암진단 방법이 있다. 또 다른 예로서, 암 발생과 관계있는 당단백질로부터 효소를 이용하는 가수분해 과정을 통하여 펩타이드들을 얻고, 암 발생에 따른 특이적인 정량적 변화를 보이는 당쇄화 관련 특이 펩타이드들을 선별한 후, 상기 선별된 당쇄화 관련 특이 펩타이드들을 마커로 이용하여 암을 진단하는 방법이 소개되고 있다.
다른 한편으로, 상기와 같이 혈당, 빈혈, 콜레스테롤, 심근경색, 간기능, 및 암 등을 혈액으로부터 진단하기 위한 바이오 칩이 개발되고 있는 상황에서, 바이오 칩의 멤브레인을 통해 혈액에서 혈구성분을 분리한 혈장성분의 회수율을 높여, 항원/항체 반응을 극대화시켜 진단 칩의 민감도를 향상시킬 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
문헌 1(KR 10-1046156 B1)에 의하면, 멤브레인의 각 에지가 상부기판과 하부기판이 접합한 구조물에 최대한 비접촉되도록 하여 로딩된 혈액이 원치 않는 방향으로 누수되는 것을 방지하고 있으나 이보다 간단한 구조로 혈액 누수를 효과적으로 방지할 필요가 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 멤브레인의 일부가 채널 커버 또는 전극부의 상부를 덮음으로써, 상기 멤브레인을 통과하는 혈장이 상기 멤브레인과 상기 전극부 또는 상기 멤브레인과 상기 채널 커버 사이의 공간으로 흐르지 않도록 할 수 있는 혈액 분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 멤브레인을 거쳐 채널을 흐르는 혈장의 위치를 검출할 수 있는 혈액 분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 혈액으로부터 혈장을 분리하는 멤브레인; 상기 멤브레인이 분리한 혈장이 들어오는 채널; 상기 채널의 하부에 접하여, 상기 채널을 흐르는 혈장이 닿는 전극들을 포함하는 전극부; 및 상기 채널의 상부 일부를 덮는 채널 커버를 포함하고, 상기 멤브레인의 일부가 상기 채널 커버의 일부를 덮도록 하는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상기 멤브레인이 상기 채널커버와 닿는 면의 하부에 캐비티가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 멤브레인은 비균일한 크기의 공극들로 이루어지고, 상기 채널 커버와 인접한 상기 멤브레인의 면에는 공극을 형성하지 않거나 상기 멤브레인에서 가장 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 상기 멤브레인과 상기 채널의 하부 면 사이를 연결하는 필러를 더 포함하고, 상기 필러가 상기 멤브레인에 닿는 부분을 일정 높이만큼 밀어 올린 것이 바람직하다.
또한, 상기 멤브레인과 상기 채널의 접촉면의 상부 또는 하부에 혈장이 닿는 제1 검출전극을 배치할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 채널커버와 상기 채널 사이에 혈장이동용전극과 절연체를 더 포함하고, 상기 제1 검출전극에 혈장이 닿고 일정 시간 이후에 제2 검출전극에 혈장이 도달하지 않은 경우 상기 혈장이동용전극의 극성을 변화시켜 상기 채널 내의 혈장을 이동시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널과 상기 전극부의 접촉면의 상부 또는 하부에 혈장이동용전극을 더 포함하고, 상기 제1 검출전극에 혈장이 닿은 후 일정 시간 이내에 제2 검출전극에 혈장이 도달하지 않은 경우 상기 혈장이동용전극의 극성을 변화시켜 상기 채널 내의 혈장을 이동시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 상기 채널의 좌측면 또는 우측면에 혈장이동용 전극을 더 포함하고, 상기 혈장이동용전극의 극성을 변화시켜 상기 채널 내의 혈장을 이동시킬 수도 있다.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 혈액으로부터 혈장을 분리하는 멤브레인; 상기 멤브레인이 분리한 혈장이 들어오는 채널; 상기 채널의 상부 일부에 접하여, 상기 채널을 흐르는 혈장이 닿는 전극들을 포함하는 전극부; 및 상기 채널의 하부를 덮는 채널 커버를 포함하고, 상기 멤브레인의 일부가 상기 전극부의 상부 일부를 덮도록 하는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상기 멤브레인이 상기 전극부와 닿는 면의 하부에 캐비티가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 멤브레인은 비균일한 크기의 공극들로 이루어지고, 상기 전극부와 인접한 상기 멤브레인의 면에는 공극을 형성하지 않거나 상기 멤브레인에서 가장 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 상기 멤브레인과 상기 채널의 하부 면 사이를 연결하는 필러를 더 포함하고, 상기 필러가 상기 멤브레인에 닿는 부분을 일정 높이만큼 밀어 올린 것이 바람직하다.
또한, 상기 멤브레인과 상기 채널의 접촉면의 상부 또는 하부에 혈장이 닿는 제1 검출전극을 배치할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 채널과 상기 채널 커버 사이에 혈장이동용전극과 절연체를 더 포함하고, 상기 제1 검출전극에 혈장이 닿고 일정 시간 이후에 제2 검출전극에 혈장이 도달하지 않은 경우 상기 혈장이동용전극의 극성을 변화시켜 상기 채널 내의 혈장을 이동시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널의 좌측면 또는 우측면에 혈장이동용 전극을 더 포함하고, 상기 혈장이동용전극의 극성을 변화시켜 상기 채널 내의 혈장을 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 멤브레인의 일부가 채널 커버 또는 전극부의 상부를 덮음으로써, 상기 멤브레인을 통과하는 혈장이 상기 멤브레인과 상기 전극부 또는 상기 멤브레인과 상기 채널 커버 사이의 공간으로 흐르지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 멤브레인을 거쳐 채널을 흐르는 혈장의 위치를 검출할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따르면, 채널 내를 흐르는 혈장을 혈장 이동용 전극을 이용하여 검출 전극방향으로 능동적으로 이동시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 혈액 분석 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 혈장 분리부(110)와 혈장 유도부(120)의 세부구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 혈장 분리부(110)와 혈장 유도부(120)의 세부구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인(113)을 확대하여 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 고정형 혈액 주입부(100)의 세부구성을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 고정형 혈액 주입부(100)의 세부구성을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 회전형 혈액 주입부(100)의 세부구성을 도시한 것이다.
도 8은 도 7에 도시된 회전형 혈액 주입부(100)를 이용하여 멤브레인(113)에 혈액을 공급하는 과정을 도시한 것이다.
도 9는 모세관 홀더(510)가 멤브레인(113)의 상부 면과 45도 기울어져 있는 상태를 도시한 것이다.
도 10은 모세관부(500) 없이 모세관 홀더(510) 내부를 친수 코팅하여 혈액을 주입하는 혈액 주입부(100)를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 혈장 유도부(120)에 포함된 검출 전극(DE1, DCE, WE, CE, DE2)을 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 혈장 유도부(120)에 포함된 혈장 이동용 전극(PTE)을 도 11에 추가로 도시한 것이다.
도 13은 도 12(a)에 도시된 PTE의 일부(A)를 확대하여 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 혈장 유도부(120)에 포함된 혈장 이동용 전극(PTE)을 도 11에 추가로 도시한 것이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 혈액 분석 방법의 흐름도이다.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 혈액으로부터 혈장을 분리하는 멤브레인; 상기 멤브레인이 분리한 혈장이 들어오는 채널; 상기 채널의 하부에 접하여, 상기 채널을 흐르는 혈장이 닿는 전극들을 포함하는 전극부; 및 상기 채널의 상부 일부를 덮는 채널 커버를 포함하고, 상기 멤브레인의 일부가 상기 채널 커버의 일부를 덮도록 하는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시 예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작, 또는 소자 외에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below 또는 beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 혈액 분석 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 혈액 분석 장치는 혈액 주입부(100), 혈장 분리부(110), 혈장 유도부(120), 및 신호 분석부(130로 구성된다.
혈액 주입부(100)는 혈액을 주입받아 혈장 분리부(100)의 멤브레인으로 공급한다. 혈액 주입부(100)는 혈장 분리부(110)로 혈액을 정량 주입하도록 구성되는 것이 바람직하다.
혈장 분리부(110)는 혈액 주입부(100)로부터 공급받은 혈액으로부터 혈구를 걸러내어 혈장을 통과시킨다. 혈장을 혈액으로부터 분리하기 위해 별도의 동력을 사용하지 않는 것이 바람직하다.
혈장 유도부(120)는 채널로 들어온 혈장의 특성(예를 들어 점도)이 샘플마다 다르기 때문에 정해진 시간 내에 혈장이 채널 내에서 흘러 전극에 닿도록 유도한다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따르면, 혈장 유도용 전극을 포함하여 채널 내의 혈장을 능동적으로 이동시킨다.
신호 분석부(130)는 전극에 닿은 혈장에 의해 발생한 전기신호를 측정 및 분석하고, 분석결과를 디스플레이한다. 신호 분석부(130)가 신호로부터 분석한 결과는 글루코오스 함량, 콜레스테롤 함량, 암 위험도 등을 포함할 수 있다. 또한 신호 분석부(130)는 혈액 주입부(100), 혈장 분리부(110), 또는 혈장 유도부(120)의 동작을 제어하는 신호를 생성하여 혈액 주입부(100), 혈장 분리부(110), 또는 혈장 유도부(120)로 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 혈장 분리부(110)와 혈장 유도부(120)의 세부구성을 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 혈장 분리부(110)와 혈장 유도부(120)의 세부구성을 도시한 것이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 혈장 분리부(110)는 주입홀 커버(111), 채널 커버(112), 및 멤브레인(113)로 구성되고, 혈장 유도부(120)는 채널(114), 전극부(115), 및 필러(118)를 포함하여 구성된다. 전극부(115)는 기기 인식부(116)와 반응부(117)로 구성된다.
도 2에 도시된 실시 예는 멤브레인(113)을 통과한 혈장이 채널(114)을 흐를 때 전극부(115)의 위치가 채널(114)의 아래쪽에 위치하는 경우이고 도 3에 도시된 실시 예는 전극부(115)의 위치가 채널(114)의 위쪽에 위치하는 경우이다.
주입홀 커버(111)는 혈액이 투입되는 주입홀이 형성된 커버이다. 주입홀 커버(111)는 주입홀을 제외한 나머지 영역으로 혈액이 흐르는 것을 방지한다. 주입홀을 통해 유입된 혈액에서 분리된 혈장이 채널 방향으로 이동할 수 있도록 주입홀 커버(111)는 채널 커버(112), 멤브레인(113), 채널(114), 또는 전극부(115)의 외부를 막는다.
채널 커버(112)는 채널(114)의 윗면에 부착하거나(도 2), 채널의 아랫면에 부착하여(도 3), 혈장이 전극부(115)로 흐르도록 유도한다. 채널 커버(112)가 채널(114)의 상부에 위치한 경우 전극부(115)는 채널(114)의 하부에 위치하고, 채널 커버(112)가 채널(114)의 하부에 위치한 경우 전극부(115)는 채널(114)의 하부에 위치할 수 있다.
멤브레인(113)은 혈액(전혈)에서 혈구를 분리하여 혈장을 채널(114)로 공급한다. 멤브레인(113)에 대해서는 도 4를 참조하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인(113)을 확대하여 도시한 것이다.
멤브레인(113)은 비균일한 크기의 공극들로 구성되고, 전혈이 들어오는 멤브레인 부분의 공극의 크기보다 채널(114)에 접해있는 멤브레인 부분의 공극 크기가 작은 것이 바람직하다. 일례로서, 멤브레인(113)의 상부에서 하부로 내려갈수록 공극이 작아질 수 있다. 멤브레인의 상부공극의 크기는 혈구가 통과하지 못하는 크기로, 크기가 큰 혈구는 멤브레인을 통과하지 못하게 된다. 멤브레인(113)을 육면체 형태라고 하면, 전혈을 멤브레인의 윗면으로 투입하고, 혈장은 윗면을 제외한 5면으로 흘러나올 수 있다. 다른 실시예로서 멤브레인의 4개의 벽면은 혈장이 통과하지 못하도록 공극을 형성하지 않거나 혈장이 통과하지 못할 정도의 작은 공극을 형성하는 한편, 상부에서 하부로 내려갈수록 공극이 작아지도록 함으로써, 혈장이 멤브레인의 아랫면으로만 흘러나오도록 할 수 있다. 이 경우 멤브레인의 4개의 벽면의 공극은 멤브레인(113)에서 가장 작게 형성되는 것이 바람직할 것이다.
또 다른 실시예로서, 도 2를 참조하면, 채널 커버(112)와 인접한 멤브레인(113)의 면에 공극을 형성하지 않거나 혈장이 통과하지 못할 정도로 멤브레인(113)에서 가장 작게 형성되도록 할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전극부(115)와 인접한 멤브레인(113)의 면에 공극을 형성하지 않거나 혈장이 통과하지 못할 정도로 멤브레인(113)에서 가장 작게 형성되도록 할 수 있다.
멤브레인(113)이 전극부(115) 또는 채널 커버(112) 중 어느 하나와 접해 있는 경우, 멤브레인(113)의 상부 일부가 전극부(115) 또는 채널 커버(112)의 상부를 덮도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 멤브레인(113)을 통과하는 혈장이 멤브레인(113)과 전극부(115) 또는 멤브레인(113)과 채널 커버(112) 사이의 공간으로 누수되지 않도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 멤브레인(113)이 채널 커버(112)와 닿는 면의 하부에 캐비티를 형성하여 멤브레인(113)을 통과하는 혈장이 채널 커버(112)와 채널(114) 사이로 흐르지 않도록 할 수 있다. 도 3에서는 멤브레인(113)이 전극부(115)와 닿는 면의 하부에 캐비티를 형성하여 멤브레인(113)을 통과한 혈장이 전극부(115)와 채널(114) 사이로 누수되지 않도록 할 수 있다
채널(114)은 멤브레인(113)이 분리한 혈장이 흐르게 되는 통로이다.
채널(114)을 흐르는 혈장은 전극부(115)의 반응부(117)로 이동한다. 채널 끝부분은 오픈되어 있기 때문에 채널(114)내 혈장은 모세관 현상을 이용하여 별도의 동력없이 흐를 수 있다.
전극부(115)는 전기화학 신호를 신호 분석부(130)로 전달하며, 채널(114)의 일면에 접하여 채널(115)을 흐르는 혈장이 닿는 전극들을 포함한다.
전극부(115)는 기기 인식부(116)와 반응부(117)로 구성된다. 기기 인식부(116)는 본 발명에 따른 혈액 분석 장치가 외부 인식 장치의 슬롯에 끼워질 때 슬롯에 본 발명에 따른 혈액 분석 장치가 연결되었음을 상기 외부 인식 장치가 확인할 수 있도록 한다.
반응부(117)는 분석하고자 하는 물질에 따라 필요한 단백질/핵산 등이 코팅되어 있다. 예를 들어, 글루코오스(Glucose)를 분석하고자 하는 경우에는 GOx, GDH 등과 같이 글루코오스를 사용하는 산화효소계열을 효소 코팅하고, 질병관련 항원을 분석하고자 하는 경우에는 관련 항체나 aptamer를 코팅할 수 있다.
한편, 전극부(115)는 기기 인식부(116)와 반응부(117)를 제외한 영역을 절연체로 코팅할 수 있다. 전극부(115)를 구성하는 전극은 2전극 또는 3전극으로 제작이 가능하다.
전극부(115)는 작동전극(WE, working electode)와 상대전극(CE, counter electrode)을 포함하여 구성될 수 있다. 채널을 흐르는 혈장이 작동전극과 상대전극 모두에 닿아야 분석에 필요한 혈장이 충분히 채널에 유입된 것으로 볼 수 있다.
필러(118)는 멤브레인(113)과 채널(114)의 하부 면 사이를 연결하고, 필러(118)가 멤브레인(113)에 닿는 부분을 일정 높이만큼 밀어 올릴 수 있다. 표면장력 때문에 혈장이 멤브레인(113)을 용이하게 통과하기 어려운데, 필러(118)를 멤브레인과 채널(114) 하부를 연결하고, 필러(118)의 끝부분이 멤브레인(113)을 일정 높이 밀어 올려 표면장력을 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 고정형 혈액 주입부(100)의 세부구성을 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 혈액 주입부(100)는 모세관부(500)과 모세관 홀더(510)로 구성된다.
모세관부(500)는 주입된 혈액을 멤브레인(113)으로 공급하고, 모세관 홀더(510)는 모세관부(500)를 멤브레인(113)으로 유도한다.
도 5(a)는 혈액이 모세관부(500)에 공급되기 전, 모세관부(500)가 모세관 홀더(510)에 의해 지지되어 멤브레인(113)과 접촉되어 있는 상태이다.
도 5(b)에서 혈액이 모세관부(500)에 공급되면, 혈액이 모세관부(500) 아랫방향으로 이동한다.
도 5(c)에서 모세관부(500)이 혈액으로 완전히 채워지게 되면, 모세관부(500)의 출구에서 혈액이 나와 멤브레인(113)에 혈액이 흡수되기 시작한다.
도 5(d)에서 멤브레인(113)에 혈액이 흡수되어 색깔이 변하게 되면, 혈액의 추가 투입을 중지한다.
도 5(e)에서 멤브레인(113)에 충분한 양의 혈액이 흡수가 되면 멤브레인(113)으로의 혈액 공급은 자동적으로 중지된다.
도 5(e)에서 혈액 공급이 자동 중지되는 이유는 도 4에 도시된 멤브레인(113)과 같이 상부의 공극에서 혈구가 걸러지게 되고, 시간이 지남에 따라 상부의 공극은 모두 막히게 되기 때문이다. 따라서, 멤브레인(113)으로의 혈액 공급 후 일정시간이 지나게 되면 혈액이 멤브레인(113)으로 흡수되지 않게 된다. 그러므로, 멤브레인(113)의 상부 공극의 개수, 크기, 밀도 등에 따라서 멤브레인(113)으로 공급되는 혈액의 양을 조절할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 고정형 혈액 주입부(100)의 세부구성을 도시한 것이다.
도 5에 도시된 고정형 혈액 주입부(100)에서는 모세관부(500)를 멤브레인(113)에 닿도록 한 이후 혈액을 모세관부(500)로 공급하는 반면, 도 6에 도시된 고정형 혈액 주입부(100)에서는 모세관부(500)을 혈액으로 채운 후 멤브레인(113)에 모세관부(500)을 닿도록 하는 차이가 있다.
도 6에서의 모세관부(500)에 주입된 혈액의 양은 멤브레인(113)에 흡수될 수 있는 최대의 혈액량을 미리 계산하여 정해진다. 따라서 도 5(d)에서와 같이 멤브레인(113) 색깔이 변하는 것을 확인하여 혈액 주입을 중지할 필요가 없다. 모세관부(500)에 주입될 수 있는 혈액의 양은 멤브레인(113)의 상부 공극의 개수, 크기, 밀도 등에 따라서 조절될 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 회전형 혈액 주입부(100)의 세부구성을 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 실시 예에 따른 혈액 주입부(100)는 모세관부(500), 모세관 홀더(510), 및 회전부(520)로 구성된다.
모세관부(500)은 주입된 혈액을 멤브레인으로 공급하고, 모세관 홀더(510)는 모세관부(500)를 멤브레인으로 유도한다.
회전부(520)는 모세관부(500)와 결합되고, 모세관부(500)를 회전시켜 모세관 홀더(510) 위에 모세관부(500)를 위치시킨다. 회전부(520)는 모세관부(500)을 모세관 홀더(510) 방향으로 이동시켜 모세관부(500)가 주입홀을 통과하여 멤브레인(113)과 닿도록 한다.
도 8은 도 7에 도시된 회전형 혈액 주입부(100)를 이용하여 멤브레인(113)에 혈액을 공급하는 과정을 도시한 것이다.
도 8(a)는 회전형 혈액 주입부(100)의 모세관부(500)에 혈액을 주입하는 것을 도시한 것이다. 도 8(b)는 혈액이 주입된 모세관부(500)이 회전부(520)에 의해 90도 회전하여 모세관 홀더(510) 상부에 위치한 것을 도시한 것이다. 도 8(c)는 회전부(520)에 결합되어 있는 모세관부(500)가 주입홀을 통과하여 모세관 홀더(510)로 유도되는 것을 도시한 것이다.
도 8에서 모세관부(500)에 주입된 혈액의 양은 멤브레인(113)에 흡수될 수 있는 최대의 혈액량을 미리 계산하여 정해지는 것이 바람직하다.
도 9는 모세관 홀더(510)가 멤브레인(113)의 상부면과 45도 각도로 기울어져 있는 상태를 도시한 것이다.
도 9(a)는 모세관 홀더(510)에 모세관부(500)가 45도 방향으로 삽입되는 것을 도시한 것이고, 도 9(b)는 회전부(520)과 결합된 모세관부(500)가 45도 회전후, 모세관 홀더(510)에 삽입되는 것을 도시한 것이다. 도 9(c)는 모세관부(500)이 45도 방향으로 모세관 홀더(510)에 삽입되는 경우 멤브레인(113)과의 접촉면을 넓게 하기 위해 모세관의 바닥면을 사선으로 컷팅한 것을 도시한 것이다.
혈액이 주입되는 모세관부(500)의 폭과 길이가 달라지면 모세관부(500)에 주입할 수 있는 혈액의 양이 달라지게 되므로, 모세관부(500)의 폭과 길이를 이용하여 멤브레인(1130)에 주입하는 혈액의 양을 정량화할 수 있다. 한편, 모세관의 재질은 유리, 플라스틱, 금속 등이 가능하다. 도 8 내지 도 9를 참조하면, 모세관 홀더(510)가 멤브레인(113)과 이루는 각이 0도에서 90도 사이가 될 수 있다.
도 10은 모세관부(500) 없이 모세관 홀더(510) 내부를 친수 코팅하여 혈액을 주입하는 혈액 주입부(100)를 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 모세관 홀더(510) 내부를 친수 코팅함으로써, 모세관 홀더(510) 내부로 주입된 혈액을 멤브레인(113)으로 유도한다.
이때 도 10(a)는 모세관 홀더(510) 내부로의 혈액 공급방향과 멤브레인 상부면이 이루는 각이 0도(또는 180도)인 경우이고, 도 10(b)는 모세관 홀더(510) 내부로의 혈액 공급방향과 멤브레인 상부면이 이루는 각이 90도(또는 ?90도)인 경우이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 전극부(115)에 포함된 검출 전극(DE1, DCE, WE, CE, DE2)을 도시한 것이다.
도 11(a)와 도 11(b)는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 혈액 분석 장치의 단면도와 평면도이고, 도 11(c)와 도 11(d)는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 혈액 분석 장치의 단면도와 평면도이다.
멤브레인(113)을 통과한 혈장은 혈액의 상태에 따라 혈장의 총량, 점도 등의 편차가 크다. 따라서 혈장이 분리되는데 소요되는 시간이 다르므로, 혈장의 주입 정도를 확인하는 검출 방법이 필요하다.
도 11(a)와 도 11(b)를 참조하여 살펴보면, 멤브레인(113)을 통과한 혈장이 제1 검출전극(DE1, detecting electrode)과 검출용 상대전극(DCE, detecting counter electrode)에 닿게 되면, 혈장이 채널에 주입되기 시작했음을 검출하게 된다. 이때 DE1과 DCE의 위치는 멤브레인(113)의 하부에 위치할 수도 있고, 전극부(115) 상단에 위치할 수도 있다.
혈장이 제1 검출전극(DE1)과 검출용 상대전극(DCE)을 지나 채널을 흐르게 되면, 일정 시간 후에 작동전극(WE, working electrode)과 상대전극(CE, counter electrod)에 도달하게 된다. 작동전극과 상대전극에 혈장이 도달하고, 제2 검출전극(DE2)에 혈장이 닿게 되면, 채널에 혈장이 주입이 완료되었음을 검출할 수 있다.
제2 검출전극(DE2), 작동 전극(WE), 및 상대전극(CE)는 채널(114)의 일단에 위치하여 채널(114)을 흐르는 혈장이 도달하는 것이 바람직하다.
다른 실시 예로서, 도 11(c)와 도 11(d)를 참조하면, 멤브레인(113)을 통과한 혈장이 제1 검출전극(DE1)과 검출용 상대전극(DCE, detecting counter electrode)에 닿게 되면, 혈장이 채널에 주입되기 시작했음을 검출하게 된다. 이때 DE1과 DCE의 위치는 멤브레인(113)의 하부에 위치할 수도 있고, 채널커버(112) 상단에 위치할 수도 있다.
혈장이 제1 검출전극(DE1)과 검출용 상대전극(DCE)을 지나 채널을 흐르게 되면, 일정 시간 후에 작동전극(WE,)과 상대전극(CE)에 도달하게 된다. 작동전극과 상대전극에 혈장이 도달하고, 제2 검출전극(DE2)에 혈장이 닿게 되면, 채널에 혈장이 주입이 완료되었음을 검출할 수 있다. 제2 검출전극(DE2), 작동 전극(WE), 및 상대전극(CE)는 채널(114)의 일단에 위치하여 채널(114)을 흐르는 혈장이 도달하는 것이 바람직하다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 혈장 유도부(120)에 포함된 혈장 이동용 전극(PTE)을 도 11에 추가로 도시한 것이다.
도 12(a)를 참조하면, 혈장 유도부(120)는 채널 커버(112)의 아래에 혈장 이동용 전극(PTE, plasma transporting electrode)과 PTE에 접하는 절연체를 포함하여 구성된다. 또한, 도 12(a)에서는 PTE가 채널 커버(112) 아래에 배치되거나, 채널(114) 아래에 PTE가 배치될 수 있다.
한편, 도 12(b)에서는 PTE가 채널 커버(112)의 상부에 배치되고, PTE의 위에는 절연체가 배치된다.
도 13은 도 12에 도시된 PTE의 일부(A)를 확대하여 도시한 것이다.
도 13을 참조하면, PTE는 복수의 전극으로 구성되어 혈장 이동방향으로 나란하게 배치되어 있는 상태이다. PTE는 하나의 전극으로 구성되어도 혈장을 이동시키는 것이 가능하다.
PTE는 electro-wetting 방식으로 혈장을 전극이 있는 방향으로 이동시킬 수 있는 전극이다.
electro-wetting은 절연체를 가운데 두고 전극과 극성 액체(polar liquid)를 위치시킨 경우 전극에 전압을 가해주면 극성 액체의 표면장력이 변하는 현상을 말한다. electro-wetting을 이용하면 전압이 가해지는 전극을 따라 극성 액체가 움직이는 현상을 보인다.
다시 도 12를 참조하면, DE1에 혈장이 도달하여 신호를 발생시킨 후, 일정 시간이 지난 후에 DE2가 신호를 발생시키지 못한 경우 채널(114) 내의 혈장을 강제로 이동시키기 위해 PTE를 이용할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이 전극번호를 좌측에서 우측으로 1,2,3...으로 번호를 붙이는 경우 전압을 가하는 전극을 1,2번→2,3번→3,4번으로 전극을 on/off하여 절연체 아래에 있는 채널을 흐르는 혈장을 전극으로 이동시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 혈장 유도부(120)에 포함된 혈장 이동용 전극(PTE)을 도 11에 추가로 도시한 것이다.
도 12에서는 PTE의 위치가 채널 커버(112)의 위(도 12(b)) 또는 아래(도 12(a))에 배치되어 수직적으로(vertical) 배치되었다면, 도 14에서는 PTE의 위치가 채널(114)의 벽면에 배치되어 수평적으로(horizontal) 배치된 상태를 도시한 것이다. 이때, 절연체는 채널(114)과 PTE 사이에 위치하는 것이 바람직할 것이다.
PTE가 채널(114)의 벽면에 배치되어 수평적으로(horizontal) 배치되면, 도 12에 도시된 수직적인 PTE 배치와 비교할 때, PTE 전극이 차지하는 수직 공간만큼 크기가 줄어들게 된다. 나아가 PTE가 채널(114) 벽면에 배치되기 때문에 도 12와 같은 적층 구조의 형태보다 다른 전극들에의 전기장 영향을 줄일 수 있다.
도 15는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 혈액 분석 방법의 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 본 실시 예에 따른 동영상 복호화 방법은 도 1 내지 도 14에 도시된 혈액 분석 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 도 14에 도시된 혈액 분석 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시 예에 따른 혈액 분석 방법에도 적용된다.
1500 단계에서 혈액 분석 장치는 혈액 분석 장치가 포함하는 내부 전극들이 정해진 위치에 있는지 여부를 판단한다. 상기 내부 전극들은 제1 검출전극(DE1), 검출용 상대전극(DCE), 제2 검출전극(DE2), 작동전극(WE), 상대전극(CE), 및 혈장 이동용 전극(PTE)를 포함한다. 특히, 기기 인식부(116)는 본 발명에 따른 혈액 분석 장치가 외부 인식 장치의 슬롯에 끼워질 때 상기 슬롯에 본 발명에 따른 혈액 분석 장치가 연결되었음을 확인할 수 있도록 함으로써, 작동전극(WE)과 상대전극(CE)이 정해진 위치에 있는지 확인할 수 있다.
1500 단계에서 내부 전극들이 정해진 위치에 있지 않다고 판단한 경우 1510 단계로 진행하고, 내부 전극들이 정해진 위치에 있다고 판단한 경우 1520 단계로 진행한다.
1510 단계에서 혈액 분석 장치의 디스플레이 장치로 내부 전극들을 재삽입할 것을 표시한다. 내부 전극들이 재삽입되면, 모든 내부 전극들이 정해진 위치에 있는지 1500 단계에서 다시 판단하게 된다.
1520 단계에서 혈액 분석 장치는 혈액이 주입된 후, 제1 검출전극(DE1)과 검출용 상대전극(DCE)이 전기적으로 연결되었는지 판단한다. 제1 검출전극(DE1)과 검출용 상대전극(DCE)이 전기적으로 연결되면, 혈장이 제1 검출전극(DE1)에 도달하였는지 검출하게 되고, 이는 멤브레인으로 혈액이 충분히 공급되었다는 것을 의미한다.
한편, 제1 검출전극(DE1)과 검출용 상대전극(DCE)이 전기적으로 연결되지 않은 경우 혈액을 추가 주입할 것을 안내하는 1530 단계로 진행하고, 제1 검출전극(DE1)과 검출용 상대전극(DCE)이 전기적으로 연결된 경우 1540 단계로 진행한다.
1540 단계에서 혈액 분석 장치는 멤브레인을 통과한 혈장이 채널을 흘러 제2 검출전극(DE2)에 도달하는 일정 시간동안 혈장이 주입중이라는 메시지를 디스플레이 장치를 통해 표시한다.
1550 단계에서 혈액 분석 장치는 상기 일정 시간 동안 대기한다. 상기 일정 시간은 혈장의 이동 속도 및 채널의 길이에 따라 달라진다.
1560 단계에서 혈액 분석 장치는 상기 일정 시간 이후 제2 검출전극(DE2)과 DCE가 전기적으로 연결되었는지 판단한다.
제2 검출전극(DE2)과 DCE가 전기적으로 연결되면, 제1 검출전극(DE1)에 혈장이 도달하고, 일정 시간이 경과한 후, 제2 검출전극에 도달하였음을 검출하게 되고, 채널을 흐르는 혈장이 채널의 일단에 위치한 작동 전극(WE)에도 역시 도달하여 혈장의 전기화학적 신호를 측정할 수 있게 되었음을 의미한다.
1560 단계에서 상기 일정 시간 이후 제2 검출전극(DE2)과 DCE가 전기적으로 연결된 경우, 1580 단계를 거치지 않고, 1590 단계로 진행하는 것이 바람직하다.
그러나 상기 일정 시간 이후에도 제2 검출전극(DE2)과 DCE가 전기적으로 연결되지 않은 경우에는 1570 단계로 진행하여 혈장 이동용 전극을 동작시켜 혈장을 이동시킨다. 혈장 이동용 전극은 채널의 위, 아래, 좌, 우 중 적어도 어느 하나에 위치하는 것이 바람직하다. 다시 도 12를 참조하면, 채널(114)의 위와 아래에 혈장 이동용 전극이 위치해 있고, 도 14를 참조하면, 채널(114)의 좌측과 우측에 혈장 이동용 전극이 위치해 있다.
1580 단계에서 혈액 분석 장치는 1570 단계에서 동작시킨 혈장 이동용 전극의 동작을 중지시킨다.
1590 단계에서 혈액 분석 장치는 작동 전극(WE)에 도달한 혈장의 전기화학 신호를 측정한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 혈액으로부터 혈장을 분리하는 멤브레인;
    상기 멤브레인이 분리한 혈장이 들어오는 채널;
    상기 채널의 하부에 접하여, 상기 채널을 흐르는 혈장이 닿는 전극들을 포함하는 전극부; 및
    상기 채널의 상부 일부를 덮는 채널 커버를 포함하고,
    상기 멤브레인의 일부가 상기 채널 커버의 일부를 덮도록 하는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 멤브레인이 상기 채널커버와 닿는 면의 하부에 캐비티가 형성되는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 멤브레인은 비균일한 크기의 공극들로 이루어지고,
    상기 채널 커버와 인접한 상기 멤브레인의 면에는 공극을 형성하지 않거나 상기 멤브레인에서 가장 작게 형성된 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 멤브레인과 상기 채널의 하부 면 사이를 연결하는 필러를 더 포함하고, 상기 필러가 상기 멤브레인에 닿는 부분을 일정 높이만큼 밀어 올린 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 멤브레인과 상기 채널의 접촉면의 상부 또는 하부에 혈장이 닿는 제1 검출전극을 배치하는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 채널커버와 상기 채널 사이에 혈장이동용전극과 절연체를 더 포함하고,
    상기 제1 검출전극에 혈장이 닿고, 일정 시간 이후에 제2 검출전극에 혈장이 도달하지 않은 경우 상기 혈장이동용전극의 극성을 변화시켜 상기 채널 내의 혈장을 이동시키는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 채널과 상기 전극부의 접촉면의 상부 또는 하부에 혈장이동용전극을 더 포함하고,
    상기 제1 검출전극에 혈장이 닿고 일정 시간 이후에 제2 검출전극에 혈장이 도달하지 않은 경우 상기 혈장이동용전극의 극성을 변화시켜 상기 채널 내의 혈장을 이동시키는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 채널의 좌측면 또는 우측면에 혈장이동용 전극을 더 포함하고,
    상기 혈장이동용전극의 극성을 변화시켜 상기 채널 내의 혈장을 이동시키는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  9. 혈액으로부터 혈장을 분리하는 멤브레인;
    상기 멤브레인이 분리한 혈장이 들어오는 채널;
    상기 채널의 상부 일부에 접하여, 상기 채널을 흐르는 혈장이 닿는 전극들을 포함하는 전극부; 및
    상기 채널의 하부를 덮는 채널 커버를 포함하고,
    상기 멤브레인의 일부가 상기 전극부의 상부 일부를 덮도록 하는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 멤브레인이 상기 전극부와 닿는 면의 하부에 캐비티가 형성되는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 멤브레인은 비균일한 크기의 공극들로 이루어지고,
    상기 전극부와 인접한 상기 멤브레인의 면에는 공극을 형성하지 않거나 상기 멤브레인에서 가장 작게 형성된 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 멤브레인과 상기 채널의 하부 면 사이를 연결하는 필러를 더 포함하고, 상기 필러가 상기 멤브레인에 닿는 부분을 일정 높이만큼 밀어 올린 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 멤브레인과 상기 채널의 접촉면의 상부 또는 하부에 혈장이 닿는 제1 검출전극을 배치하는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 채널과 상기 채널 커버 사이에 혈장이동용전극과 절연체를 더 포함하고,
    상기 제1 검출전극에 혈장이 닿고 일정 시간 이후에 제2 검출전극에 혈장이 도달하지 않은 경우 상기 혈장이동용전극의 극성을 변화시켜 상기 채널 내의 혈장을 이동시키는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 채널의 좌측면 또는 우측면에 혈장이동용 전극을 더 포함하고,
    상기 혈장이동용전극의 극성을 변화시켜 상기 채널 내의 혈장을 이동시키는 것을 특징으로 하는 혈액 분석 장치.
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