WO2021162257A1 - 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법 - Google Patents

반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법 Download PDF

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WO2021162257A1
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plasma
suction
whole blood
tip
reflective photosensor
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유정민
정재원
진영준
김유성
김의식
진우섭
홍미인
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주식회사 아이센스
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Definitions

  • the present invention relates to a method for automatic classification of whole blood/plasma/non-suction using a reflective photosensor, and more particularly, a circular cartridge and a circular cartridge that can be moved up, down, left, and right for simultaneous centrifugation and automatic analysis.
  • Whole blood/plasma/non-suction using a reflective photosensor that can accurately check whether whole blood or plasma is sucked from the round cartridge or not whole blood or plasma is sucked into the pipette mounted on the tip in an automatic immunoassay device with a tip It is about the automatic classification method.
  • the immunoassay device measures the concentration of a specific biomarker protein in human plasma or serum.
  • Hematocrit Hematocrit
  • centrifugation In most existing immunoassay devices, centrifugation must be performed separately from the outside, or the measured hematocrit and sample type (whole blood/plasma/serum) must be manually input.
  • the ratio of red blood cells to volume or hematocrit ratio should be calculated and corrected as parameters to be considered. These values are age, climate, nutrition, and disease status. and other factors.
  • a 40% hematocrit means that, in the total blood volume, 40% of the volume can be occupied by red blood cells, and 60% is plasma. The volume of plasma in a constant volume sample decreases, and vice versa.
  • the concentration of the substance to be measured in the reaction mixture will also be small, and the obtained analysis value will also be small, and vice versa. may also occur.
  • an assay giving the concentration of plasma substances in whole blood should be corrected for changes in hematocrit to obtain true plasma concentrations.
  • the present invention has been devised to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a circular cartridge capable of simultaneous centrifugation and automatic analysis, and an automatic immunoassay device having a tip capable of moving up, down, left and right with respect to the round cartridge. , to provide an automatic classification method for whole blood/plasma/non-suction using a reflective photosensor that can accurately determine whether whole blood or plasma is sucked into a pipette mounted on a tip, or whether whole blood or plasma is not.
  • the automatic classification method for whole blood/plasma/non-suction using a reflective photosensor includes a round cartridge capable of centrifugation and automatic analysis at the same time, and a tip capable of moving up, down, left and right with respect to the round cartridge
  • the automatic classification method for whole blood/plasma/non-suction using a reflective photosensor is a circular cartridge and a tip capable of moving vertically and horizontally with respect to the circular cartridge so that centrifugation and automatic analysis can be performed simultaneously
  • the automatic immunoassay device having a
  • FIG. 1 is a side view of an automatic immunoassay device having a tip movable up, down, left, and right with respect to a conventional circular cartridge.
  • Figures 2 and 3 compare the blood non-suction data and the suction data of an automatic immunoassay device having a tip capable of moving up, down, left, and right for a conventional round cartridge, respectively, to determine whether it is whole blood, plasma, or non-aspirated state. It is a graph that explains the judgment method and a graph that shows the judgment result value for the same tip used for one measurement.
  • FIG. 5 is a side view for explaining the operation of an automatic immunoassay device having a tip movable up, down, left, and right for a round cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a comparison of blood non-suction data and inhalation data of an automatic immunoassay device having a tip capable of moving up, down, left, and right for a round cartridge according to an embodiment of the present invention, whether it is whole blood, plasma, or non-aspiration state; It is a graph that explains how to judge cognition.
  • 7 to 10 are blood non-suction data and suction data for the same tip used for one measurement in an automatic immunoassay device having a tip movable up, down, left, and right with respect to a round cartridge according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the result value of whole blood, plasma, or non-absorbed state by comparing the
  • 11 and 12 are blood non-suction data for the other two tips used for one measurement in an automatic immunoassay device having a tip movable up, down, left, and right for a round cartridge according to an embodiment of the present invention; It is a graph showing the result value of whole blood, plasma, or non-inhalation state by comparing inhalation data.
  • the title of the invention filed and registered by the present applicant is "Circular cartridge capable of centrifugal separation and automatic analysis and modular automatic analysis device using the same" No. 1970790
  • the main body in which the cartridge (100) capable of centrifugation and automatic analysis is disposed at the bottom of the cartridge receiving housing (30)
  • the frame 10 is reciprocally transferred in the X-axis direction by the X-axis transfer unit 20, the cartridge 100 is installed in the cartridge housing 30, and the tip ( 61) is moved to inject a sample into the cartridge 100, rotates with the lower rotary drive unit 50 to centrifuge or rotate to perform repeated suction/discharge operation of reagents, and using the measurement unit 70 analysis process can be performed.
  • the body frame 10 has a reflective photosensor 80 installed to be accommodated with respect to the cartridge housing housing 30 to automatically measure the whole blood/plasma/non-suction state of the tip 61 . can be installed.
  • the reflective photosensor 80 may include a light source 81 and a light receiving element 81 .
  • the light source 81 is preferably a long and thin LED in the axial direction of the cartridge 100
  • the light receiving element 83 is preferably a CCD linear image sensor in which a plurality of light receiving elements are installed in one row along the axial direction.
  • the light receiving element 83 is installed to receive the light reflected from the well surface of the cartridge 100 from the light source 81 .
  • the method of reading the sensor output value at a fixed point using the reflective photo sensor 80 and comparing it with the correction value is, as shown in FIG. 3 and [Table 1], the light receiving sensor 83
  • the light receiving sensor 83 When is different, it is sometimes difficult to accurately distinguish depending on the variation in device performance of the light receiving sensor 83, and there is also a problem in that accurate discrimination is not possible due to insufficient margin of the output value.
  • each of the light receiving sensor 83, sensors #1, #2, #3, #4, #5, and #6 is the measured value at the time of inhalation of whole blood (Wb) plasma.
  • Wb whole blood
  • Pulsma It tends to be higher than the measured value at the time of inhalation, but in some sensors, the measured value corresponding to whole blood (Wb) becomes the measured value corresponding to plasma (Plasma), so there is a problem that the distinction is not clear.
  • each correction value must be set in advance according to each measurement of the non-suction state of the tip 61 for one measurement or whether it is whole blood (WB) or plasma (Plasma).
  • FIG. 4 is a comparison of blood non-aspirated data and inhaled data in an automatic immunoassay device having a tip capable of moving up, down, left, and right for a round cartridge according to an embodiment of the present invention, whether it is whole blood, plasma, or non-suctioned state; It is a flowchart explaining a method of determining recognition, and FIG. 5 is a side view for explaining the operation of an automatic immunoassay device having a tip movable up, down, left, and right with respect to a round cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • the improved automatic classification method for whole blood/plasma/non-suction using a reflective photosensor is improved for the round cartridge 100 capable of centrifugation and automatic analysis at the same time and the round cartridge up, down, left and right
  • the automatic immunoassay device (1) having a movable tip, a reflective photosensor (80) is installed on one side of the lower side of the round cartridge (100), and a tip (61) is installed on the upper side of the round cartridge (100) is mounted (S10) and while the tip 61 is raised, the non-suction data of the blood suction position range is continuously measured by the reflective photosensor and collected and stored (S20).
  • suction data is continuously measured with the reflective photosensor, and the suction data is collected and stored (S30).
  • the light source 81 of the reflective photosensor 80 may be composed of a long and thin LED in the lower axial direction of the circular cartridge 100, and the light receiving element 83 is connected to the light source 81. It may be a CCD linear image sensor disposed to face and installed in one row along the lower axial direction.
  • the non-aspirated state is performed several times for the same tip 61 used for one measurement, and The non-suction state is several times for at least two or more different tips 61 used for different measurements, and several times when whole blood is sucked into the tip 61 and plasma is sucked into the tip 61 Measurements can be made continuously.
  • the method may use the slope of the continuous measurement data of a specific section.
  • the slope may use a relative ratio of the measured value of the reflective photosensor 80 to the height of the tip 61 .
  • the specific section may be a section having first and second inflection points for continuous measurement values of the reflective photosensor 80 for whole blood wb and plasma, and the whole blood wb and plasma.
  • the point at which the difference in the continuous measurement values of the reflective photosensor 80 for (Plasma) begins to occur and the continuous measurement values of the reflective photosensor 80 for whole blood (wb) and plasma (Plasma) It may include the point having the maximum value of the slope.
  • the height of the tip 61 of the specific section may be arranged in 10 steps or more and 46 steps or less when the total is 200 steps, and the maximum value of the difference between the measurement values of the reflective photosensor for the whole blood and plasma is 500 to 700 can be
  • 7 to 10 are blood non-suction data and suction data for the same tip used for one measurement in an automatic immunoassay device having a tip movable up, down, left, and right with respect to a round cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • an automatic having a tip capable of moving up, down, left and right for a round cartridge according to an embodiment of the present invention
  • the blood non-aspirated data and the inhaled data are compared, and the measured value of whether it is whole blood, plasma, or non-aspirated state.
  • the different tips 61 have slightly different values, but since they have the same pattern, it can be seen that the patterns can be determined by looking at the relative values.
  • the automatic classification method for whole blood/plasma/non-suction using a reflective photosensor is a circular cartridge and a tip capable of moving vertically and horizontally with respect to the circular cartridge so that centrifugation and automatic analysis can be performed simultaneously
  • the automatic immunoassay device having a

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법은, 원심분리 및 자동 분석이 동시에 가능한 원형카트리지와 상기 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에 있어서, 상기 원형카트리지 하부 일측에 반사형 포토센서를 설치하는 단계와, 상기 원형카트리지 상부에 팁을 장착하고 상기 팁을 상승시키면서 혈액 흡입 위치 범위의 미흡입 데이터를 상기 반사형 포토센서로 연속 측정하여 수집 저장하는 단계와,상기 팁을 하강시켜서 상기 혈액 흡입 위치 범위에서 상기 원형카트리지로부터 혈액을 흡입하면서 상기 반사형 포토센서로 흡입 데이터를 연속 측정하는 단계와, 상기 미흡입 데이터와 상기 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법
본 발명은 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원심분리 및 자동 분석을 동시에 진행할 수 있도록 원형카트리지와 상기 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에서 팁에 장착된 피펫에 상기 원형카트리지로부터 전혈 또는 혈장이 흡입되었는지 또는 전혈 또는 혈장이 미흡입되었는지를 정확히 확인할 수 있는 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법에 관한 것이다.
일반적으로, 면역측정장치는 사람의 혈장이나 혈청내의 특정 바이오마커 단백질의 농도를 측정한다.
이러한 면역측정장치는 측정시료로 혈장이나 혈청을 직접 사용하는 경우에는 결과 출력 전 측정 농도를 보정할 필요가 없으나, 측정시료로 전혈을 사용하고 분석을 전혈 내에서 수행하는 경우 측정시료의 적혈구용적율(Hematocrit)을 이용하여 결과 출력 전 측정 농도를 보정해야 한다.
기존 대부분의 면역측정장치는 외부에서 별도로 원심분리를 하거나, 측정한 적혈구용적율과 시료의 종류(전혈/혈장/혈청)를 수동으로 입력하여야 한다.
이러한 경우에 별도로 측정시료에 대한 정보를 입력해야 하는 문제점이 있으며, 또한
이러한 문제점을 해결하기 위하여 광학적으로 적혈구용적율을 측정하여 결과를 보정하는 방안이 제안되었으나, 모든 면역측정장치에 대해 일반적으로 적용할 수 없는 한계가 있다.
또한, 별도로 측정시료에 대한 정보를 입력해야 하는 불편함이 있었다.
즉, 전혈시료의 경우, 혈장 성분 내에 존재하는 물질을 분석할 때, 고려해야 하는 파라미터로 용적에 대한 적혈구의 비율 또는 적혈구 용적율을 계산하고 이를 보정해야 하는데, 이 값은 연령, 기후, 영양, 병 상태 및 기타 요인에 의해서 크게 변화할 수 있다. 예를 들어, 40% 적혈구 용적율이라고 하는 것은, 그 전혈용적에 있어서, 용적의40%를 적혈구에 의해서 차지할 수 있어60%가 혈장이라는 것으로, 환자의 혈액의 적혈구용적율이 커지면, 시험 장치에 투입되는 일정 용적 시료 중의 혈장의 용적이 감소하며, 그 반대도 발생할 수 있다.
측정되는 분석물을 함유하는 것은 혈장 성분뿐이기 때문에, 반응 혼합물에 첨가되는 혈장 성분의 용적이 작아지면, 반응 혼합물 내의 측정되는 물질의 농도도 작아져, 얻어진 분석 값도 작아지게 될 것이고, 그 반대의 경우도 발생할 수 있다.
전혈 중의 혈장 물질의 농도를 부여하는 분석은 어떤 경우라도, 적혈구 용적율의 변화에 따른 보정을 진행하여 진정한 혈장 농도를 얻도록 해야 한다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 적혈구를 미리 여과 또는 원심 분리한 혈청 또는 혈장에 관해 실시할 수도 있는데, 이것은 또한 설계의 복잡함 따라서 비용을 늘릴 수 있으며, 대부분의 면역측정장치는 전혈인지 혈장 또는 혈정인지를 수작업으로 입력하여야 하므로 분석자에게 매우 번거로울 뿐만 아니라 분석자의 오류에 따라 면역측정값의 정확도를 크게 떨어트릴 수도 있는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 원심분리 및 자동 분석이 동시에 가능한 원형카트리지와 상기 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에 있어서, 팁에 장착된 피펫에 전혈 또는 혈장이 흡입되었는지 또는 전혈 또는 혈장이 미흡입되었는지를 정확히 확인할 수 있는 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법은, 원심분리 및 자동 분석이 동시에 가능한 원형카트리지와 상기 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에 있어서, 상기 원형카트리지 하부 일측에 반사형 포토센서를 설치하는 단계와, 상기 원형카트리지 상부에 팁을 장착하고 상기 팁을 상승시키면서 혈액 흡입 위치 범위의 미흡입 데이터를 상기 반사형 포토센서로 연속 측정하여 수집 저장하는 단계와,
상기 팁을 하강시켜서 상기 혈액 흡입 위치 범위에서 상기 원형카트리지로부터 혈액을 흡입하면서 상기 반사형 포토센서로 흡입 데이터를 연속 측정하는 단계와, 상기 미흡입 데이터와 상기 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법은, 원심분리 및 자동 분석을 동시에 진행할 수 있도록 원형카트리지와 상기 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에 있어서, 팁에 장착된 피펫에 상기 원형카트리지로부터 전혈 또는 혈장이 흡입되었는지 또는 전혈 또는 혈장이 미흡입되었는지를 정확히 확인할 수 있다.
도 1은 종래의 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치의 측면도이다.
도 2 및 도 3는 각각 종래의 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치의 혈액 미흡입 데이터와 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하는 방법을 설명하는 그래프와 한 번의 측정 시 사용하는 동일한 팁에 대해서 판정 결과값을 나타내는 그래프이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에서 혈액 미흡입 데이터와 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하는 방법을 설명하는 플로우챠트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치의 작동을 설명하기 위한 측면도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치의 혈액 미흡입 데이터와 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하는 방법을 설명하는 그래프이다.
도 7 내지 도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에서 한 번의 측정 시 사용하는 동일한 팁에 대해서 혈액 미흡입 데이터와 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태의 결과 값을 나타내는 그래프이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에서 한 번의 측정 시 사용하는 다른 두 개의 팁에 대해서 혈액 미흡입 데이터와 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태의 결과 값을 나타내는 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심분리 및 자동분석이 가능한 카트리지를 갖는 자동 분석장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 출원인에 의하여 출원되어 등록된 발명의 명칭이 "원심분리와 자동분석이 가능한 원형카트리지 및 이를 이용한 모듈식 자동분석장치"인 제 1970790호에 의하면, 원심분리 및 자동분석이 가능한 카트리지(100)를 갖는 자동 분석장치(1)에 있어서, 상기 원심분리 및 자동분석이 가능한 카트리지(100)가 카트리지 수용 하우징(30)의 저부에 배치되는 본체프레임(10)을 X축 이송부(20)로 X축 방향으로 왕복 이송시켜, 상기 카트리지(100)를 상기 카트리지 하우징(30)내에 설치하고, 상부에 배치되는 팁 승하강부(60)에 의해 팁(61)을 이동시켜 상기 카트리지(100)에 대해 시료를 주입, 하부의 회전구동부(50)로 회전시켜 원심분리 또는 선회시켜 시약을 흡/배출 반복동작 수행하며, 측정부 유닛(70)을 이용하여 분석 프로세스를 수행하게 할 수 있다.
이 때, 상기 본체 프레임(10)에는 상기 카트리지 수용 하우징(30)에 대해 수용되게 설치되어 상기 팁(61)의 전혈/혈장/미흡입 상태를 자동측정하기 위한 반사형 포토센서(80)가 더 설치될 수 있다.
상기 반사형 포토센서(80)는 광원(81)과 수광소자(81)로 구성될 수 있다. 상기 광원(81)은 카트리지(100)의 축방향으로가늘고 긴 LED가 바람직하며, 상기 수광소자(83)로는 복수의 수광 소자를 축방향을 따라 1렬로 설치한 CCD 리니어 이미지 센서가 바람직하다. 상기 수광소자(83)는 상기 광원(81)에서 상기 카트리지(100)의 웰 표면에서 반사된 광을 수광할 수 있도록 설치되어 있다.
이때, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 팁(61)을 전체 200 step 중 절반에 해당하는 100 step 높이가 될 때, 즉 팁(61)의 고정 점에서 상기 반사형 포토센서(80)의 광원(81)으로부터 빛을 조사하여 검출물로부터 반사된 수광센서(83)의 출력값을 읽어 서로 다른 팁(61) 또는 하나의 측정에 대해 동일 팁(61), 전혈(wb) 또는 혈장(Plasma)에 대한 보정값과 비교하여 전혈 또는 혈장, 또는 미흡입 상태인지를 판정하였다.
그런데, 이와 같이 반사형 포토 센서(80)를 이용하여 고정점에서 센서 출력값을 읽어, 보정값과 비교하여 구별하는 방법은, 도 3 및 [표 1]에 표시된 바와 같이, 상기 수광센서(83)가 달라지면 수광센서(83)의 소자 성능의 편차에 따라 정확한 구분이 어려운 경우도 있었으며, 또한 출력값의 마진이 부족하여 정확히 구분이 되지 않는 문제점이 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2021000611-appb-I000001
[표 1] 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 각각의 수광 센서(83), 센서 #1, #2, #3, #4, #5, #6는 전혈(Wb) 흡입시의 측정값이 혈장(Plasma) 흡입시의 측정값에 비해 높은 경향을 보이지만, 어떤 센서에서는 전혈(Wb)에 해당하는 측정값이 혈장(Plasma)에 해당하는 측정값이 되기도 하여 그 구분이 명확하지 않은 문제점이 있다.
또한, 하나의 측정에 대해서 팁(61)의 미흡입 상태에 대해 측정할 때마다 또는 전혈(WB)이냐 혈장(Plasma)이냐에 따라서 각각의 보정값을 미리 설정하여야 하는 문제점이 있다.
또한, 팁은 측정시 마다 변경되어야 하므로 그에 따라 측정값도 변화되는 문제점이 있다.
이제 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에서 혈액 미흡입 데이터와 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하는 방법을 설명하는 플로우챠트이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치의 작동을 설명하기 위한 측면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법에 있어서, 수광센서(83)의 소자성능에 상관없이 일정한 측정값을 제공하며, 전혈과 혈장 측정값의 차이가 커서 전혈과 혈장의 측정값을 명확히 구분할 수 있으며, 전혈/혈장/미흡입 상태에 따라 각각의 보정값을 미리 설정할 필요가 없도록 하고자 한다.
이를 위하여 개선된 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법은, 원심분리 및 자동 분석이 동시에 가능한 원형카트리지(100)와 상기 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치(1)에 있어서, 상기 원형카트리지(100) 하부 일측에 반사형 포토센서(80)를 설치하고, 상기 원형카트리지(100) 상부에 팁(61)을 장착하고(S10) 상기 팁(61)을 상승시키면서 혈액 흡입 위치 범위의 미흡입 데이터를 상기 반사형 포토센서로 연속 측정하여 수집 저장한다(S20).
상기 팁을 하강시켜서 상기 혈액 흡입 위치 범위에서 상기 원형카트리지로부터 혈액을 흡입하면서 상기 반사형 포토센서로 흡입 데이터를 연속 측정하여 수집 저장한다(S30).
상기 미흡입 데이터와 상기 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정한다(S40).
이 때, 상기 반사형 포토센서(80)의 광원(81)은 상기 원형카트리지(100)의 하부 축방향으로 가늘고 긴 LED로 구성될 수 있으며, 상기 수광소자(83)는 상기 광원(81)에 대향하여 배치되며 상기 하부 축방향을 따라 1렬로 설치된 CCD 리니어 이미지 센서일 수 있다.
상기 미흡입 데이터와 상기 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하기 위해서, 하나의 측정에 대해서 사용되는 동일한 상기 팁(61)에 대해 미흡입상태가 수 회, 그리고 다른 측정에 사용되는 적어도 2 이상의 다른 팁(61)에 대해 미흡입상태가 수회, 그리고 상기 팁(61)에 전혈이 흡입된 경우와 상기 팁(61)에 혈장이 흡입되어 있는 경우에 대해 수 회 측정이 연속적으로 이루어질 수 있다.
상기 미흡입 데이터와 상기 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 정확하게 판정하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법은, 특정구간의 연속 측정 데이터의 기울기를 이용할 수 있다.
따라서, 하나의 고정 측정값 보다는 연속 측정 데이터의 기울기를 이용하여 편차를 줄일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기울기는 상기 팁(61)의 높이에 대한 상기 반사형 포토센서(80)의 측정값의 상대적인 비를 이용할 수 있다.
상기 특정구간은, 전혈(wb)과 혈장(Plasma)에 대한 상기 반사형 포토센서(80)의 연속 측정값에 대해 제 1 및 제 2 변곡점을 갖는 구간일 수 있으며, 상기 전혈(wb)과 혈장(Plasma)에 대한 상기 반사형 포토센서(80)의 연속 측정값의 차이가 발생하기 시작하는 점과 전혈(wb)과 혈장(Plasma)에 대한 상기 반사형 포토센서(80)의 연속 측정값의 기울기의 최대 값을 갖는 점을 포함할 수 있다.
상기 특정구간의 팁(61)의 높이는 전체가 200 step일 때 10 step 이상 46 step 이하에 배치될 수 있으며, 상기 전혈과 혈장에 대한 상기 반사형 포토센서의 측정값 차이의 최대 값은 500 내지 700일 수 있다.
이제 도 7 내지 도 12, [표 2-1] 및 [표 2-2]를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법에 있어서, 수광센서(83)의 소자성능에 상관없이 일정한 측정값을 제공하며, 전혈과 혈장 측정값의 차이가 커서 전혈과 혈장의 측정값을 명확히 구분할 수 있으며, 전혈/혈장/미흡입 상태에 따라 각각의 보정값을 미리 설정할 필요가 없음을 설명하도록 하겠다.
도 7 내지 도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에서 한 번의 측정 시 사용하는 동일한 팁에 대해서 혈액 미흡입 데이터와 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태의 결과 값을 나타내는 그래프이고, 도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에서 한 번의 측정 시 사용하는 다른 두 개의 팁에 대해서 혈액 미흡입 데이터와 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태의 결과 값을 나타내는 그래프이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법에 의하면, 4개의 수광센서(83), 즉 센서 M1, M2, M3, M4에서 연속 측정한 값과 그래프는 모두 동일한 패턴을 나타냄을 알 수 있다.
즉, 수광센서(83)의 소자성능에 상관없이 일정한 측정값을 제공하며, 전혈과 혈장 측정값의 차이가 커서 전혈과 혈장의 측정값을 명확히 구분할 수 있다.
[표 2-1]
Figure PCTKR2021000611-appb-I000002
[표 2-2]
Figure PCTKR2021000611-appb-I000003
또한, 도 11, 도 12, [표 3-1] 및 [표 3-2]에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에서 한 번의 측정 시 사용하는 다른 두 개의 팁에 대해서 동일한 반사형 포토센서(80)를 이용하여 혈액 미흡입 데이터와 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태의 측정 값을 살펴보면, 서로 다른 팁(61)에 대해 약간씩 다른 값을 가지지만, 동일한 패턴을 가지므로 상대적인 값을 이용해 패턴을 보고 판단할 수 있음을 알 수 있다.
[표 3-1]
Figure PCTKR2021000611-appb-I000004
[표 3-2]
Figure PCTKR2021000611-appb-I000005
본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법은, 원심분리 및 자동 분석을 동시에 진행할 수 있도록 원형카트리지와 상기 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에 있어서, 팁에 장착된 피펫에 상기 원형카트리지로부터 전혈 또는 혈장이 흡입되었는지 또는 전혈 또는 혈장이 미흡입되었는지를 정확히 확인할 수 있다.

Claims (7)

  1. 원심분리 및 자동 분석이 동시에 가능한 원형카트리지와 상기 원형카트리지에 대해서 상하좌우로 이동이 가능한 팁을 구비한 자동 면역분석장치에 있어서, 상기 원형카트리지 하부 일측에 반사형 포토센서를 설치하는 단계와, 상기 원형카트리지 상부에 팁을 장착하고 상기 팁을 상승시키면서 혈액 흡입 위치 범위의 미흡입 데이터를 상기 반사형 포토센서로 연속 측정하여 수집 저장하는 단계와,
    상기 팁을 하강시켜서 상기 혈액 흡입 위치 범위에서 상기 원형카트리지로부터 혈액을 흡입하면서 상기 반사형 포토센서로 흡입 데이터를 연속 측정하는 단계와, 상기 미흡입 데이터와 상기 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하는 단계를 포함하는 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사형 포토센서는 상기 원형카트리지의 하부 축방향으로 가늘고 긴 LED로 구성된 광원과, 상기 광원에 대향하여 배치되며 상기 하부 축방향을 따라 1렬로 설치된 CCD 리니어 이미지 센서인 수광소자를 포함하는 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 미흡입 데이터와 상기 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하는 단계는 상기 팁과 적어도 2 이상의 다른 팁의 미흡입상태와, 상기 팁에 전혈이 흡입된 경우와 상기 팁에 혈장이 흡입되어 있는 경우에 대해 측정되는 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 미흡입 데이터와 상기 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하는 단계는 상기 팁의 높이에 대한 상기 반사형 포토센서의 측정값의 비인 기울기로 판정하는 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 미흡입 데이터와 상기 흡입 데이터를 비교하여 전혈인지, 혈장인지, 또는 미흡입상태인지를 판정하는 단계는 전혈(wb)과 혈장(Plasma)에 대한 상기 반사형 포토센서의 연속 측정값의 차이가 발생하기 시작하는 점과 전혈(wb)과 혈장(Plasma)에 대한 상기 반사형 포토센서의 연속 측정값의 기울기의 최대 값을 갖는 점을 포함하는 구간에 대해 연속 측정 데이터의 기울기로 판단하는 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구간의 팁의 높이는 전체가 200일 때 10 이상 46 이하인 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전혈과 혈장에 대한 상기 반사형 포토센서의 측정값 차이의 최대 값은 500 내지 700인 반사형 포토센서를 이용한 전혈/혈장/미흡입 자동구분방법.
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