WO2023120997A1 - 신속 진단 검사에서 정량 분석을 수행하는 방법 - Google Patents

신속 진단 검사에서 정량 분석을 수행하는 방법 Download PDF

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WO2023120997A1
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cartridge
quantitative analysis
image
test
diagnostic test
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PCT/KR2022/018226
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김병철
변희정
황민웅
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바디텍메드(주)
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    • G01N2021/1765—Method using an image detector and processing of image signal

Definitions

  • the present invention relates to a method for quantitative analysis in a rapid diagnostic test, and more particularly, to a method for performing quantitative analysis in a rapid diagnostic test using a cartridge of a lateral flow method including a visible light label and a mobile communication terminal equipped with a camera. It is about.
  • the rapid test one of the point of care testing, uses a cartridge of the lateral flow method using gold nanoparticles. It is widely used in diagnosis. Rapid diagnostic tests are currently widely used for the purpose of qualitative analysis to diagnose pregnancy, determine whether or not there is a dengue virus or Zika virus infection, or whether there is a covid-19 antigen or antibody.
  • vitamin D and CRP for checking the degree of inflammation in the body are important for the purpose of diagnosis, so quantitative analysis is necessary.
  • the current rapid diagnostic test checks the concentration of the color of the band with the naked eye, quantitative analysis is not possible, so it is not used for diagnosis of vitamin D, CRP, etc.
  • An object of the present invention is to provide a method for performing quantitative analysis in a rapid diagnostic test using an existing cartridge of a lateral flow method using a label that can be identified by visible light, such as gold nanoparticles.
  • Another object of the present invention is to provide a method for conveniently performing quantitative analysis without using a separate dedicated equipment in a field diagnostic test.
  • another object of the present invention is to provide a field diagnostic test method capable of more accurate quantitative analysis by accurately reflecting cartridge characteristics variation due to manufacturing variation even after the cartridge is sold.
  • the present invention provides a method for performing quantitative analysis in a rapid diagnostic test using a cartridge of a lateral flow method including a visible light-recognizable label, wherein a sample is applied to prepare a cartridge in which the reaction is completed generating a cartridge image by photographing a mark identifiable using visible light, which is generated as a result of the reaction of the cartridge, with a camera of a mobile communication terminal for a predetermined period of time; and generating an image from the image of the cartridge. and calculating a ratio of test signal intensity to control signal intensity from the image, and determining an amount of the analyte included in the sample using the signal intensity ratio.
  • generating an image from the cartridge image further comprises generating a plurality of images and averaging signal intensity ratios in the plurality of images.
  • the plurality of images are generated at predetermined time intervals from the cartridge image.
  • the method further comprises identifying a signal measurement area of the cartridge from the image.
  • the step of checking the signal measurement area is performed by recognizing a corner of a window of the cartridge or a specific symbol.
  • each equipment has a different camera resolution, a user's camera taking method, and ambient light conditions are different, so cartridge images acquired by mobile communication terminals differ greatly even if the cartridge is the same. Even in this situation, it is necessary to keep the size of images processed in a mobile communication terminal (in particular, a dedicated app for a smartphone) constant for accurate signal processing.
  • a method of displaying a size guide on a display of a mobile communication terminal and capturing an image at that location is used, or a method of adjusting the distance between a camera and a cartridge using a specific mechanism is also used.
  • size guides in the present invention are also used.
  • the step of setting a central line for signal detection in the identified signal measurement area is further provided.
  • a situation in which the state of a signal line expressed in a cartridge for a rapid diagnostic test is not uniform may occur. In this case, qualitative analysis is possible, but errors may occur in quantitative analysis. Therefore, a step of generating a control signal through an analysis algorithm for uniforming the quality of the signal line by detecting all signals of the upper and lower window areas around the central axis is further included.
  • the method may further include generating a test signal by detecting signals above and below the central line in the test area of the cartridge.
  • a ratio of the signal intensities is matched to a corresponding formula.
  • the present invention having the above configuration, quantitative analysis can be performed in a rapid diagnostic test using a cartridge of a lateral flow method including a label that can be identified by visible light.
  • quantitative analysis can be performed inexpensively and conveniently without a separate dedicated reading device in a field diagnostic test.
  • a change in cartridge characteristics due to manufacturing variation is accurately reflected even after the cartridge is sold to provide an on-site diagnostic test method capable of more accurate quantitative analysis. Accordingly, the present invention enables tracking and management of cartridges even after product sales. For example, when a customer claims a product, the cartridge manufacturer can easily provide information related to the claim to a user performing quantitative analysis by tracking the same lot.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a cartridge for rapid diagnostic test to which an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a reaction in a lateral flow type test strip for quantitative detection of vitamin D metabolites according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a process of measuring a reaction result of the cartridge shown in FIG. 1 with a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating functional blocks and network connection relationships of the mobile communication terminal 300 shown in FIG. 3 .
  • FIG. 5A is a photograph of a reaction result when a detection pad is provided with a test area and a control area in a lateral flow type cartridge having gold nanoparticles as a label according to an embodiment of the present invention
  • FIG. It is a diagram for explaining a position where signal strength is measured according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a flow diagram of a method for performing quantitative analysis on the cartridge shown in FIG. 5 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a detailed flowchart of the step of calculating the signal strength ratio shown in FIG. 6;
  • FIG. 8 is a photograph of a reaction result when the detection pad of the lateral flow type cartridge has a test region, a control region, and an antigen region.
  • FIG. 9 is a flowchart of a method of performing quantitative analysis on the cartridge shown in FIG. 8 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a detailed flowchart of the step of calculating the signal strength ratio shown in FIG. 9 .
  • FIG. 11 is a flowchart of a method of writing a quantification formula according to a lot change to a cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart of a method for obtaining cartridge characteristic information in a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
  • Lot is a unit of production, and it is assumed that the product characteristics or process conditions of the same lot are to some extent the same. Even if products are continuously produced under the same conditions on the same line, the performance or quality of the product may not be the same depending on the input parts and raw materials. For this reason, even if production is performed under the same conditions, actual fluctuations occur, and management is necessary. When all continuous data of actually produced products are measured, the values within the same lot show small fluctuations, and the values between lots show large fluctuations.
  • the "quantification formula” or “formula” is a function that matches the signal intensity or signal intensity ratio read by the reading device with the content of the object to be analyzed.
  • the "formula file” is information that includes all of the contents of the formula, and the "formula code” means the characteristic information of the formula without the specific contents of the formula.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a cartridge 100 for a rapid test to which an embodiment of the present invention is applied.
  • the cartridge 100 has a housing 101 and a test strip 102 .
  • a test strip 102 is housed within the housing 101 .
  • the housing 101 has a sample inlet 103 and a measurement window 104 on its upper surface.
  • a symbol 106 for displaying a location of a test zone or a control zone exposed to the measurement window 104 is written on the upper surface of the housing 101 .
  • cartridge characteristic information for displaying an analysis target of the cartridge 100, manufacturing information, etc. is written as a QR code 108.
  • the test strip 102 is of a lateral flow type and includes a label that can be identified by visible light, such as gold nanoparticles.
  • the test strip 102 includes a sample pad 202 , a conjugation pad 204 , a detection pad 206 , and an absorbent pad 208 .
  • a test area 210 and a control area 210 are formed on the detection pad 206 .
  • Support 214 supports pads 202 , 204 , 206 , 208 .
  • sample pad 202 is in fluid communication with the sample inlet 103 .
  • sample pad 202 may include a filtration component configured to remove a particulate portion of the biological fluid, leaving only the aqueous component.
  • the sample pad 202 may optionally be treated to modify the capillary flow properties of a material or the properties of an applied sample.
  • the sample pad 202 may be treated with a buffer to calibrate the pH or specific gravity of the applied urine sample or to ensure optimal test conditions.
  • Conjugation pad 204 contains a detection reagent.
  • the detection reagent is provided in a form that is immobilized in a dry state and mobile in a moist state.
  • Detection reagents include specific binding members and labels.
  • a "specific binding member” can be a first antibody that specifically binds to one or more vitamin D molecules.
  • Vitamin D antibodies are known in the art.
  • An exemplary vitamin D antibody is AF10.
  • “One or more vitamin D molecules” refers to members of the fat-soluble secosteriod group responsible for enhancing intestinal absorption of calcium, iron, magnesium, phosphate and zinc.
  • a “label” can be attached to a specific binding member and produce a signal detectable by an optical camera at detection pad 206 .
  • the label may be selected from the group consisting of gold nanoparticles, latex particles, carbon nanoparticles, selenium nanoparticles, and silver nanoparticles.
  • Specific binding members are members of immunological pairs such as antigen-antibody, as well as other molecules such as ligand-carrier proteins, biotin-avidin, hormone-hormone receptors, nucleic acid duplexes, IgG-protein A, DNA-DNA, DNA-RNA, etc. It may be a member of a specific binding pair.
  • the detection pad 206 may include, but is not limited to, cellulose (eg, filter paper, chromatography paper, nitrocellulose, materials derived from cellulose acetate), as well as glass fibers, nylon, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polyacrylamide. , cross-linked dextran, agarose, polyacrylates, ceramic materials, and the like.
  • cellulose eg, filter paper, chromatography paper, nitrocellulose, materials derived from cellulose acetate
  • glass fibers nylon, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polyacrylamide.
  • cross-linked dextran agarose
  • polyacrylates ceramic materials, and the like.
  • the detection pad 206 is a region in which discoloration appears, which can be observed with an optical camera according to the reaction result.
  • the detection pad 206 includes a test area 210 and a control area 212 .
  • the detection pad 206 may further include an antigen area or the like according to an analysis object.
  • a detection agent or a second antibody specifically binding to an immunocomplex including a first antibody (eg, AF10) specifically binding to one or more vitamin D molecules is immobilized in the test region 210 .
  • a specific binding member that binds to the first antibody, whether or not to bind to one or more vitamin D molecules, is immobilized.
  • a specific binding member can be a third antibody capable of binding to the constant region of a first antibody.
  • the specific binding member may be protein A.
  • a signal appearing in control region 212 can be used to indicate that test strip 102 is functioning properly. Discoloration of the test area 210 and the control area 212 is detected by an optical camera of the mobile communication terminal.
  • a biological sample is any substance to be tested for the presence or amount of an analyte.
  • the biological sample is a fluid sample, preferably a liquid sample.
  • liquid samples that can be tested using the cartridge 100 of this embodiment include body fluids such as blood, serum, plasma, saliva, urine, eye secretions, semen, sweat, and spinal fluid.
  • the sample 201 is applied to the sample pad 202 through the sample inlet 103 .
  • Vitamin D in the sample 201 transported to the conjugation pad 204 specifically binds to the first antibody to form an immunocomplex.
  • the first antibody may be conjugated with a detection reagent, such as gold nanoparticles.
  • the first antibody formed with an immunocomplex and the first antibody without an immunocomplex may flow to the detection pad 206 .
  • the detection pad 206 includes a test area 210 and a control area 212 .
  • the test region 210 may include a second antibody that specifically binds to a complex of a vitamin D molecule and the first antibody.
  • the first antibody formed with an immunocomplex and the first antibody that did not form an immunocomplex flow to the control region 212 and can be bound to a third antibody and detected in the control region 212 .
  • the first antibody that forms an immunocomplex bound to the second antibody can be detected in the test region 210 .
  • the ratio of the level of the label attached to the first antibody detected in the test region 210 to the level (signal intensity) detected in the control region 212 may indicate the level of vitamin D contained in the sample 201. there is.
  • the signal intensity detected in the test area 210 is compared against that of the control area 212 to normalize the image (or images) for variables such as light intensity, light quality, and inter-imaging device variations. .
  • the intensity of signals detected in the test region 210 and the control region 212 can be qualitatively read with the naked eye, but cannot be quantitatively measured. Therefore, the present invention uses a mobile communication terminal, such as a mobile communication terminal already possessed by most users, for quantification of vitamin D molecules included in the sample 201 .
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a process of measuring the reaction result of the cartridge shown in FIG. 1 with a mobile communication terminal 300 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a mobile communication terminal 300 shown in FIG. ) is a block diagram explaining the functional block and network connection relationship.
  • the mobile communication terminal 300 is connected to the first service server 420 and the second service server 422 through a network.
  • the mobile communication terminal 300 includes a mobile communication terminal main body 302 and a camera 304.
  • the mobile communication terminal body 302 includes a control unit 402, a communication unit 404, an input/output unit 406, an image processing unit 408, and a memory 410.
  • the controller 402 performs a series of sequences for quantitative analysis according to software stored in the memory 410 .
  • the memory 410 receives and stores software configured to quantify one or more vitamin D molecules in a biological sample from the image of the cartridge 100 from a service server (not shown) through the communication unit 404 .
  • the control unit 402 may receive the quantification formula from the first service server 420 and store it in the memory 410 .
  • the control unit 402 may display the results of the quantitative analysis through the input/output unit 406, store them in the memory 410, or transmit them to the second service server 422.
  • the second service server 422 may provide various medical services to the user by accumulating and analyzing the transmitted analysis results.
  • the first service server 420 is managed by a company that manufactures the cartridge 100, but the second service server 422 is managed by a medical institution providing medical services. For this reason, although the first service server 420 and the second service server 422 are built separately in this embodiment, they may be built as one.
  • 5A is a photograph of a reaction result when a detection pad is provided with a test area (T) and a control area (C) in a lateral flow type cartridge having gold nanoparticles as a label according to an embodiment of the present invention
  • 5B is a diagram for explaining a location where signal strength is measured according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a flow diagram of a method for performing quantitative analysis on the cartridge shown in FIG. 5B according to one embodiment of the present invention. In FIGS. 6 and 7 , the order of performing the steps may be changed.
  • the reaction is completed by applying a sample to a cartridge of a lateral flow method using gold nanoparticles (S102).
  • the control unit 402 of the mobile communication terminal 300 acquires cartridge characteristic information (S104), and captures the measurement window 102 with the camera 304 for a predetermined time to generate a video (S106).
  • the control unit 402 obtains information about the cartridge, such as an analysis object and manufacturing information, from the obtained cartridge characteristic information.
  • the image processing unit 408 generates a plurality of images from the captured video of the measurement window 102 (S108).
  • the image processing unit 408 may generate images at predetermined time intervals from a video, or may generate a plurality of images at a point in time when accurate quantitative analysis is easy due to low motion.
  • the image processing unit 408 calculates the ratio of the test signal intensity to the control signal intensity in each image (S110), and averages the signal intensity ratios in the plurality of images (S112).
  • the control unit 402 determines the amount of the analyte included in the sample by using the average value of the signal intensity ratio generated by the image processing unit 408 (S114).
  • the controller 402 In order to determine the amount of the object to be analyzed, the controller 402 refers to the memory 410 in which a formula matching the ratio of the signal strength to the amount of the object to be analyzed is stored.
  • the control unit 402 displays the determined content of the analysis target through the input/output unit 406, stores it in the memory 414, or transmits it to the second service server 422 through the communication unit 404 (S116).
  • FIG. 7 is a detailed flowchart of the step of calculating the signal strength ratio shown in FIG. 6;
  • the image processing unit 408 checks the signal measurement area from the image generated from the measurement window video (S202). Confirmation of the signal measurement area can be performed by recognizing the edge 502 or a specific symbol 106 of the measurement window 104 . Next, the image processing unit 408 sets a central line 504 for signal detection in the confirmed signal measurement area (S204). Next, the image processing unit 408 detects the upper signals (Cu1, Cu2, Cu3) and the lower signals (Cl1, Cl2, Cl3) centered on the center line 504 in the control area (C) and averages the control signal. is generated (S206).
  • the image processing unit 408 detects and averages the upper signals Tu1, Tu2, and Tu3 and the lower signals Tl1, Tl2, and Tl3 around the center line in the test area T to generate a test signal. (S208).
  • the image processor 408 calculates a ratio of the intensity of the test signal to the intensity of the control signal (S210).
  • Fig. 8 is a photograph of a reaction result when the detection pad of the lateral flow type cartridge has a test region (T), a control region (C), and an antigen region (A).
  • the detection pad of the cartridge further includes an antigen area (A) as well as a test area (T) and a control area (C).
  • 9 is a flowchart of a method of performing quantitative analysis on the cartridge shown in FIG. 8 according to another embodiment of the present invention. In FIGS. 8 and 9 , the order of performing the steps may be changed.
  • the reaction is completed by applying a sample to a cartridge of a lateral flow method using gold nanoparticles (S302).
  • the control unit 402 of the mobile communication terminal 300 obtains cartridge characteristic information (S304), and captures the measurement window 102 with the camera 304 for a predetermined time to generate a video (S306).
  • the control unit 402 obtains information about the cartridge, such as an analysis object and manufacturing information, from the obtained cartridge characteristic information.
  • the image processing unit 408 generates a plurality of images from the captured video of the measurement window 102 (S308).
  • the image processing unit 408 may generate images at predetermined time intervals from a video, or may generate a plurality of images at a point in time when accurate quantitative analysis is easy due to low motion.
  • the image processing unit 408 calculates the ratio of the test signal intensity to the control signal intensity and the antigen signal intensity to the control signal intensity in each image (S310), and calculates the signal intensity ratio in the plurality of images. Average (S312).
  • the control unit 402 determines the amount of the analyte included in the sample using the average value of the signal intensity ratio generated by the image processing unit 408 (S314).
  • the controller 402 refers to the memory 410 in which a formula matching the ratio of the signal strength to the amount of the object to be analyzed is stored.
  • the control unit 402 displays the determined content of the analysis object through the input/output unit 406, stores it in the memory 414, or transmits it to the second service server 422 through the communication unit 404 (S316).
  • FIG. 10 is a detailed flowchart of the step of calculating the signal strength ratio shown in FIG. 9 .
  • the image processing unit 408 checks the signal measurement area from the image generated from the measurement window video (S402). Confirmation of the signal measurement area can be performed by recognizing a corner of the measurement window 104 or a specific symbol 106 .
  • the image processing unit 408 sets a central line for signal detection in the confirmed signal measurement area (S404).
  • the image processing unit 408 generates control signals by detecting signals above and below the center line in the control area (C) (S406), and signals above and below the center line in the test area (T). is detected to generate a test signal (S408).
  • the image processing unit 408 detects signals above and below the central line in the antigen region A to generate an antigen signal (S410).
  • the image processing unit 408 calculates a ratio of the intensity of the test signal to the intensity of the control signal (S412).
  • FIG. 11 is a flowchart of a method of writing a quantification formula according to a lot change to a cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart of a method for obtaining cartridge characteristic information in a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile communication terminal 300 determines the communication state (S604). As a result of the determination, if the communication state is good, the formula file for each lot and the expiration date are received from the first service server 420 (S605) and stored in the memory 410 of the mobile communication terminal 300 (S610).
  • the mobile communication terminal 300 uses the camera 304 to read the QR code 108 of the cartridge 100 (S606). It is determined whether a formula file is written in the read QR code (S608), and if there is a formula file, it is stored in the memory 410 (S610. If there is no formula file, it is determined whether there is a formula code in the read QR code) (S612) If there is a formula code, the formula for quantification is selected by matching the formula code with the formula file stored in the memory 410, etc. (S614) If there is no formula code, an error message is output or quantification is performed using the default formula Proceed (S616).
  • the present embodiment obtains an equation that accurately reflects variations in cartridge characteristics, such as manufacturing variations, almost in real time, enabling more accurate quantitative analysis.
  • this embodiment enables tracking and management of cartridges even after product sales. For example, when a customer claims a product, the cartridge manufacturer can easily provide information related to the claim to a user performing quantitative analysis by tracking the same lot.

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Abstract

본 발명은 가시광선으로 식별 가능한 표지를 포함한 측방 유동 방식의 카트리지와 이동통신 단말을 이용하여 신속 진단 검사에서 정량 분석을 수행하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 정량 분석 방법은 이동통신 단말에서 신속 진단 검사가 개시되면 통신 상태를 판단하는 단계와, 상기 통신 상태를 판단한 결과에 따라 상이한 루트로 카트리지 수식 파일을 획득하여 상기 이동통신 단말에 저장하는 단계와, 상기 카트리지의 이미지로부터 컨트롤 신호 세기에 대한 테스트 신호 세기의 비율을 계산하는 단계와, 상기 신호 세기 비율과 상기 수식 파일을 매칭하여 상기 시료에 포함된 분석 대상물의 함량을 결정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면 금 나노 입자를 이용하는 측방 유동 방식의 기존의 카트리지를 이용하여 신속 진단 검사에서 정량 분석을 수행할 수 있다.

Description

신속 진단 검사에서 정량 분석을 수행하는 방법
본 발명은 신속 진단 검사에서의 정량 분석 방법에 관한 것으로서, 특히 가시광선으로 식별 가능한 표지를 포함한 측방 유동 방식의 카트리지와 카메라를 구비한 이동통신 단말을 이용하여 신속 진단 검사에서 정량 분석을 수행하는 방법에 관한 것이다.
현장 진단 검사(Point of care testing) 중 하나인 신속 진단 검사(rapid test)는 금 나노 입자를 이용하는 측방 유동(lateral flow) 방식의 카트리지를 이용하며, 눈으로 확인할 수 있는 정도의 띠가 나타나므로 자가 진단에 많이 사용되고 있다. 신속 진단 검사는 임신 진단, 뎅기 바이러스 및 지카 바이이러스 감염 여부, covid-19 항원 또는 항체 여부를 확인하기 위한 정성 분석의 목적으로 현재 많이 사용되고 있다.
한편 비타민 D, 몸 안의 염증 정도를 확인하기 위한 CRP 등은 진단의 목적상 생체 내의 생성량이 중요하므로 정량 분석이 필요하다. 하지만 현재 신속 진단 검사는 육안으로 띠의 색깔의 농도를 확인하므로 정량 분석이 불가능하여 비타민 D, CRP 등의 진단에 이용되지 못하고 있다.
본 발명은 금 나노 입자 등 가시광선으로 식별 가능한 표지를 이용하는 측방 유동 방식의 기존의 카트리지를 이용하여 신속 진단 검사에서 정량 분석을 수행하는 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한 본 발명은 현장 진단 검사에서 별도의 전용 장비를 사용하지 않고 간편하게 정량 분석을 수행하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. 또한 본 발명은 제조 변이 등으로 인한 카트리지 특성 변동을 카트리지 판매 이후에도 정확하게 반영하여 보다 정확한 정량 분석이 가능한 현장 진단 검사 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가시광선으로 식별 가능한 표지를 포함한 측방 유동 방식의 카트리지를 이용하여 신속 진단 검사에서 정량 분석을 수행하는 방법에 있어서, 시료가 인가되어 반응이 완료된 카트리지를 준비하는 단계와, 상기 카트리지의 반응 결과에서 생성되는, 가시광선을 이용하여 식별 가능한 표지를 이동통신 단말의 카메라로 소정 시간 동안 촬영하여 카트리지 영상을 생성하는 단계와, 상기 카트리지의 영상으로부터 이미지를 생성하는 단계와, 상기 이미지로부터 컨트롤 신호 세기에 대한 테스트 신호 세기의 비율을 계산하는 단계와, 상기 신호 세기 비율을 이용하여 상기 시료에 포함된 분석 대상 물질의 양을 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 카트리지 영상으로부터 이미지를 생성하는 단계는 복수의 이미지를 생성하고, 상기 복수의 이미지에서의 신호 세기 비율을 평균하는 단계를 더 구비한다. 상기 복수의 이미지는 상기 카트리지 영상으로부터 소정의 시간 간격으로 생성된다.
바람직하게는, 상기 이미지로부터 상기 카트리지의 신호 측정 영역을 확인하는 단계를 더 구비한다. 상기 신호 측정 영역을 확인하는 단계는 상기 카트리지의 윈도우 모서리 또는 특정 기호를 인식하여 수행한다.
기종이 다른 이동통신 단말의 경우 장비마다 카메라의 해상도가 다르고, 사용자가 카메라를 찍는 방법, 주변광의 조건 등이 다르므로 이동통신 단말이 획득하는 카트리지 이미지들은 카트리지가 동일하더라도 차이가 크다. 이러한 상황에서도 정확한 신호 처리를 위해 이동통신 단말(특히, 스마트폰의 전용 앱)에서 처리하는 이미지의 크기를 일정하게 할 필요가 있다. 이를 위하여 크기 가이드를 이동통신 단말의 디스플레이에 표시하여 그 위치에서 이미지를 캡쳐하는 방법을 사용하거나, 특정 기구물을 이용하여 카메라와 카트리지와의 거리를 맞추는 방법들을 사용하기도 한다. 본 발명에서는 크기 가이드뿐만 아니라. 측정 윈도우의 모서리와 특정 기호를 인식하여 신호가 발현되는 위치를 명확히 구별하는 것과 동시에 측정 윈도우 내의 측정 위치의 크기(size)를 규격화 하는 알고리즘을 통하여 종류가 다른 다양한 이동통신 단말을 사용하여 찍은 각기 다른 이미지더라도 크기의 오차를 최소화할 수 있다.
바람직하게는, 상기 확인된 신호 측정 영역에서 신호 검출을 위한 중앙 라인을 설정하는 단계를 더 구비한다. 신속 진단 검사를 위한 카트리지에서 발현되는 신호 라인의 상태가 균일하지 못한 상황이 발생할 수 있다. 이런 경우에 정성 분석은 가능하나 정량 분석에서는 오류가 생길 수 있다. 따라서 중심 축을 중심으로 위와 아래의 윈도우 영역의 전체 신호를 검출하여 신호 라인의 품질을 균일하게 하는 분석 알고리즘을 통하여 컨트롤 신호를 생성하는 단계를 더 구비한다. 상기 카트리지의 테스트 영역에서 상기 중앙 라인을 중심으로 위와 아래의 신호를 검출하여 테스트 신호를 생성하는 단계를 더 구비한다.
또한 사용자가 카메라를 사용할 때 초점이 흔들리게 되어 선명하지 못하거나 흔들리는 이미지를 캡쳐하면 정량 분석에 오류가 나타날 수 있다. 이를 방지하기 위하여 짧은 동영상 촬영을 통해 최적의 이미지를 여러 장 추출하여 초점이 맞지 않는 이미지는 제거하고 최적의 이미지를 2 내지 10장을 추출하고, 중복 검토 분석 알고리즘을 사용하여 최적의 신호 분석을 할 수 있게 된다.
바람직하게는, 상기 분석 대상 물질의 양을 결정하는 단계는 상기 신호 세기의 비율을 해당 수식에 매칭한다.
전술한 구성의 본 발명에 의하면 가시광선으로 식별 가능한 표지를 포함한 측방 유동 방식의 카트리지를 이용하여 신속 진단 검사에서 정량 분석을 수행할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면 현장 진단 검사에서 별도의 전용 판독 장비 없이 저렴하고 간편하게 정량 분석을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면 제조 변이 등으로 인한 카트리지 특성 변동을 카트리지 판매 이후에도 정확하게 반영하여 보다 정확한 정량 분석이 가능한 현장 진단 검사 방법을 제공한다. 따라서 본 발명은 제품 판매 후에도 카트리지에 대한 추적 관리를 가능하게 한다. 예를 들어, 한 제품에 대해 고객으로부터 클레임이 발생한 경우 카트리지 제조사는 동일한 로트를 추적하여 정량 분석을 진행하는 사용자에게 클레임 관련 정보를 용이하게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 신속 진단 검사용 카트리지의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 비타민 D 대사물질의 정량 검출을 위한 측방 유동 방식의 테스트 스트립에서의 반응을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 이동통신 단말로 도 1에 도시된 카트리지의 반응 결과를 측정하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 이동통신 단말(300)의 기능 블록과 네트워크 연결 관계를 설명하는 블록도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따라 표지로 금 나노 입자를 구비한 측방 유동 방식의 카트리지에서 검출 패드가 테스트 영역과 대조군 영역을 구비한 경우의 반응 결과의 사진이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 신호 세기를 측정하는 위치를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 5에 도시된 카트리지에 대해 정량 분석을 수행하는 방법의 흐름도이다.
도 7은 도 6에 도시된 신호 세기 비율을 계산하는 단계의 상세 흐름도이다.
도 8은 측방 유동 방식 카트리지의 검출 패드가 테스트 영역과 대조군 영역과 항원 영역을 구비한 경우의 반응 결과의 사진이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 8에 도시된 카트리지에 대해 정량 분석을 수행하는 방법의 흐름도이다.
도 10은 도 9에 도시된 신호 세기 비율을 계산하는 단계의 상세 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 로트 변화에 따른 정량화 수식을 카트리지에 기재하는 방법의 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 이동통신 단말에서 카트리지 특성정보를 획득하는 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
아래의 설명에서 "로트(Lot)"는 생산의 단위로서, 동일 로트의 제품 특성이나 공정의 조건이 어느 정도 같다고 본다. 제품을 동일한 라인에서 동일한 조건으로 연속적으로 생산을 하여도 투입되는 부품, 원재료 등에 의하여 제품의 성능이나 품질은 동일하지 않을 수 있다. 이러한 이유로 동일 조건으로 생산을 하여도 실제 변동이 발생하며, 이에 대한 관리가 필요하다. 실제 생산한 제품의 연속형 데이터를 전수 측정하면 동일 로트 내의 값들은 작은 변동을 나타내고, 로트 간의 값은 큰 변동을 나타나게 된다.
"정량화 수식" 또는 "수식"은 판독 장비에서 판독한 신호 세기 또는 신호 세기 비율과 분석 대상물의 함량을 매칭하는 함수이다.
"수식 파일"은 수식의 내용을 모두 포함하고 있는 정보이고, "수식 코드"는 수식의 구체적인 내용이 없는 수식의 특성정보를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 신속 진단 검사(Rapid Test) 용도의 카트리지(100)의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 카트리지(100)는 하우징(101)과 테스트 스트립(102)을 구비한다. 테스트 스트립(102)은 하우징(101) 안에 수용된다.
하우징(101)은 상면에 시료 주입구(103)와 측정 윈도우(104)를 구비한다. 하우징(101)의 상면에는 측정 윈도우(104)에 노출된 테스트 영역(test zone) 또는 대조군 영역(control zone)의 위치를 표시하기 위한 기호(106)가 기재된다. 또한 하우징(101)의 상면에는 카트리지(100)의 분석 대상물, 제조 정보 등을 표시하기 위한 카트리지 특성정보가 QR 코드(108)로 기재된다.
테스트 스트립(102)은 측방 유동 방식이고, 금 나노 입자 등 가시광선으로 식별 가능한 표지를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 비타민 D 대사물질의 정량 검출을 위한 측방 유동 방식의 테스트 스트립(102)에서의 반응을 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 테스트 스트립(102)은 시료 패드(202), 컨쥬게이션 패드(204), 검출 패드(206), 흡수 패드(208)를 구비한다. 검출 패드(206)에는 테스트 영역(210)과 대조군 영역(210)이 형성된다. 지지체(214)는 패드들(202, 204, 206, 208)을 지지한다.
시료 패드(202)는 시료 주입구(103)와 유체 연통된다. 일부 경우에, 시료 패드(202)는 생물학적 유체의 입자 부분을 제거하여 수성 성분만을 남기기 위하여 구성된 여과 구성요소를 포함할 수 있다. 또한, 시료 패드(202)는 물질의 모세관 흐름 특성 또는 적용된 시료의 특성을 변형시키기 위해 선택적으로 처리될 수 있다. 예를 들어, 시료 패드(202)는 적용된 뇨 시료의 pH 또는 비중을 교정하기 위하여 또는 최적의 테스트 조건을 확보하기 위하여 완충액으로 처리될 수 있다.
시료 주입구(103)에 주입된 생물학적 시료(202)는 모세관 유동에 의해 시료 패드(204)를 경유하여 컨쥬게이션 패드(206)에 수송된다. 컨쥬게이션 패드(204)는 검출 시약을 포함한다. 바람직하게 검출 시약은 건조한 상태에서는 고정되고 수분이 많은 상태에서는 이동성인 형태로 제공된다. 검출 시약은 특이적 결합 구성원과 표지를 포함한다. "특이적 결합 구성원"은 하나 이상의 비타민 D 분자에 특이적으로 결합하는 제1 항체일 수 있다. 비타민 D 항체는 업계에 알려져 있다. 예시적인 비타민 D 항체는 AF10이다. "하나 이상의 비타민 D 분자"는 칼슘, 철, 마그네슘, 인산염 및 아연의 장 흡수를 향상시키는 것을 책임지는 지용성 세코스테로이드(secosteriod) 그룹의 구성원들을 나타낸다. "표지"는 특이적 결합 구성원에 부착되고, 검출 패드(206)에서 광학 카메라로 검출 가능한 신호를 생성할 수 있다. 표지는 금 나노 입자, 라텍스 입자, 탄소 나노 입자, 셀레늄 나노 입자, 은 나노 입자로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다. 특이적 결합 구성원은 항원-항체와 같은 면역학적 쌍의 구성원뿐만 아니라, 리간드-담체 단백질, 비오틴-아비딘, 호르몬-호르몬 수용체, 핵산 듀플렉스, IgG-단백질 A, DNA-DNA, DNA-RNA 등과 같은 다른 특이적 결합 쌍의 구성원일 수 있다.
검출 패드(206)는 한정하는 것은 아니지만, 셀룰로오스(예컨대 필터지, 크로마토그래피용 종이, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트로부터 유래된 물질) 뿐만 아니라 유리 섬유, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리아크릴아미드, 교차결합된 덱스트란, 아가로스, 폴리아크릴레이트, 세라믹 물질 등으로 형성할 수 있다.
검출 패드(206)는 반응 결과에 따라 광학 카메라로 관찰할 수 있는 변색이 나타나는 영역이다. 본 실시예에서 검출 패드(206)는 테스트 영역(210)과 대조군 영역(212)을 포함한다. 검출 패드(206)는 분석 대상물에 따라 항원 영역(Antigen area) 등을 더 포함할 수 있다.
테스트 영역(210)에는 하나 이상의 비타민 D 분자에 특이적으로 결합한 제1 항체(예컨대, AF10)를 포함하는 면역복합체에 특이적으로 결합하는 검출제 또는 제2 항체가 고정되어 있다.
대조군 영역(212)에는 하나 이상의 비타민 D 분자에 결합하든 결합하지 않든 제1 항체에 결합하는 특이적 결합 구성원이 고정된다. 예를 들어, 특이적 결합 구성원은 제1 항체의 불변 영역에 결합할 수 있는 제3 항체일 수 있다. 일부 경우에, 특이적 결합 구성원은 단백질 A일 수 있다.
대조군 영역(212)에 나타나는 신호는 테스트 스트립(102)이 적절하게 기능하는 것을 나타내기 위해 사용될 수 있다. 테스트 영역(210)과 대조군 영역(212)의 변색은 이동통신 단말의 광학 카메라에 의해 검출된다.
생물학적 시료는 분석물의 존재 또는 양에 대해 테스트될 임의의 물질이다. 바람직하게, 생물학적 시료는 유체 시료, 바람직하게는 액체 시료이다. 본 실시예의 카트리지(100)를 사용하여 테스트될 수 있는 액체 시료의 예는 혈액, 혈청, 혈장, 타액, 뇨, 눈 분비물, 정액, 땀, 척수액 등의 체액을 포함한다.
시료(201)는 시료 주입구(103)를 통해 시료 패드(202)에 적용된다. 컨쥬게이션 패드(204)로 수송된 시료(201) 내의 비타민 D는 제1 항체와 특이적으로 결합하여 면역복합체를 생성한다. 제1 항체는 검출 시약, 예컨대 금 나노 입자와 컨쥬게이트될 수 있다. 면역복합체를 형성한 제1 항체와 면역복합체를 형성하지 않은 제1 항체는 검출 패드(206)로 흐를 수 있다. 검출 패드(206)는 테스트 영역(210)과 대조군 영역(212)을 포함한다. 테스트 영역(210)은 비타민 D 분자와 제1 항체의 복합체에 특이적으로 결합하는 제2 항체를 포함할 수 있다. 면역복합체를 형성한 제1 항체 및 형성하지 않은 제1 항체는 대조군 영역(212)으로 흘러 제3 항체에 결합되어 대조군 영역(212)에서 검출될 수 있다. 제2 항체에 결합된 면역복합체를 형성한 제1 항체는 테스트 영역(210)에서 검출될 수 있다. 제1 항체에 부착된 표지가 대조군 영역(212)에서 검출되는 수준(신호 세기)에 대한 테스트 영역(210)에서 검출되는 수준의 비는 시료(201)에 포함되어 있는 비타민 D의 수준을 나타낼 수 있다. 테스트 영역(210)에서 검출되는 신호 세기는 빛의 세기, 빛의 질, 영상 장치간 변동과 같은 변수들에 대해 영상(또는 이미지)을 표준화하기 위해 대조군 영역(212)의 신호 세기에 대해 비교된다.
육안으로는 테스트 영역(210)과 대조군 영역(212)에서 검출되는 신호의 세기를 정성적으로는 판독할 수 있으나 정량적으로는 측정할 수 없다. 따라서 본 발명은 시료(201)에 포함되어 있는 비타민 D 분자의 정량화를 위해 대부분의 사용자가 이미 보유하고 있는 이동통신 단말과 같은 이동통신 단말을 이용한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 이동통신 단말(300)으로 도 1에 도시된 카트리지의 반응 결과를 측정하는 과정을 설명하는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 이동통신 단말(300)의 기능 블록과 네트워크 연결 관계를 설명하는 블록도이다. 이동통신 단말(300)은 네트워크를 통해 제1 서비스 서버(420)와 제2 서비스 서버(422)에 연결된다.
도시된 바와 같이, 이동통신 단말(300)은 이동통신 단말 본체(302)와 카메라(304)를 구비한다. 이동통신 단말 본체(302)는 제어부(402), 통신부(404), 입출력부(406), 이미지 처리부(408), 메모리(410)를 구비한다.
제어부(402)는 메모리(410)에 저장된 소프트웨어에 따라 정량 분석을 위한 일련을 시퀀스를 수행한다. 메모리(410)는 카트리지(100)의 영상으로부터 생물학적 시료 중의 하나 이상의 비타민 D 분자를 정량하도록 구성된 소프트웨어를 통신부(404)를 통해 서비스 서버(도시되지 않음)로부터 전달받아 저장한다. 제어부(402)는 정량화 수식을 제1 서비스 서버(420)로부터 수신하여 메모리(410)에 저장할 수 있다. 또한 제어부(402)는 정량 분석의 결과를 입출력부(406)를 통해 표시하거나, 메모리(410)에 저장하거나, 제2 서비스 서버(422)에 전송할 수 있다. 제2 서비스 서버(422)는 전송된 분석 결과를 축적하고 분석하여 사용자에게 다양한 의료 서비스를 제공할 수 있다.
제1 서비스 서버(420)는 카트리지(100)를 제조하는 회사가 관리하나, 제2 서비스 서버(422)는 의료 서비스를 제공하는 의료 기관이 관리할 것이다. 이러한 이유로 본 실시예에서 제1 서비스 서버(420)와 제2 서비스 서버(422)는 별개로 구축되었으나, 하나로 구축될 수도 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따라 표지로 금 나노 입자를 구비한 측방 유동 방식의 카트리지에서 검출 패드가 테스트 영역(T)과 대조군 영역(C)을 구비한 경우의 반응 결과의 사진이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 신호 세기를 측정하는 위치를 설명하는 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 5b에 도시된 카트리지에 대해 정량 분석을 수행하는 방법의 흐름도이다. 도 6과 도 7에서 단계들은 그 수행 순서가 변경될 수 있다.
먼저 금 나노 입자를 이용하는 측방 유동 방식의 카트리지에 시료를 인가하여 반응을 완료한다(S102). 다음에 이동통신 단말(300)의 제어부(402)는 카트리지 특성정보를 획득하고(S104), 카메라(304)로 측정 윈도우(102)를 소정 시간 동안 촬영하여 동영상을 생성한다(S106). 제어부(402)는 획득한 카트리지 특성정보로부터 분석 대상물, 제조 정보 등의 카트리지에 대한 정보를 얻는다.
이미지 처리부(408)는 촬영된 측정 윈도우(102)의 동영상으로부터 복수의 이미지를 생성한다(S108). 이미지 처리부(408)은 동영상으로부터 소정 시간 간격으로 이미지를 생성할 수도 있고, 움직임 등이 적어 정확한 정량 분석이 용이한 시점에서 복수의 이미지를 생성할 수 있다. 다음에 이미지 처리부(408)는 각각의 이미지에서 대조군 신호 세기에 대한 테스트 신호 세기의 비율을 계산하고(S110), 복수의 이미지에서의 신호 세기 비율을 평균한다(S112). 다음에 제어부(402)는 이미지 처리부(408)에서 생성된 신호 세기 비율의 평균값을 이용하여 시료에 포함된 분석 대상물의 양을 결정한다(S114). 분석 대상물의 양을 결정하기 위해 제어부(402)는 신호 세기 비율과 분석 대상물의 양을 매칭하는 수식이 저장된 메모리(410)를 참조한다. 제어부(402)는 결정된 분석 대상물의 함량을 입출력부(406)를 통해 표시하거나, 메모리(414)에 저장하거나, 통신부(404)를 통해 제2 서비스 서버(422)로 전송한다(S116).
도 7은 도 6에 도시된 신호 세기 비율을 계산하는 단계의 상세 흐름도이다.
이미지 처리부(408)는 측정 윈도우 동영상으로부터 생성된 이미지로부터 신호 측정 영역을 확인한다(S202). 신호 측정 영역의 확인은 측정 윈도우(104)의 모서리(502) 또는 특정 기호(106)를 인식하여 수행할 수 있다. 다음에 이미지 처리부(408)는 확인된 신호 측정 영역에서 신호 검출을 위한 중앙 라인(504)을 설정한다(S204). 다음에 이미지 처리부(408)는 대조군 영역(C)에서 중앙 라인(504)을 중심으로 위의 신호(Cu1, Cu2, Cu3)와 아래의 신호(Cl1, Cl2, Cl3)를 검출하고 평균하여 대조군 신호를 생성한다(S206). 다음에 이미지 처리부(408)는 테스트 영역(T)에서 중앙 라인을 중심으로 위의 신호(Tu1, Tu2, Tu3)와 아래의 신호(Tl1, Tl2, Tl3)를 검출하고 평균하여 테스트 신호를 생성한다(S208). 본 실시예는 전문적인 판독 장비가 아닌 이동통신 단말(300)이라는 열악한 상황에서 신뢰할 수 있는 정량 분석이 가능하도록 하기 위해, i) 동영상으로부터 복수의 이미지를 생성하고, ii) 하나의 이미지에서도 중앙 라인을 중심으로 위와 아래의 신호를 검출하고 평균하여 신뢰할 수 있는 대조군 신호와 테스트 신호를 생성한다. 다음에 이미지 처리부(408)는 대조군 신호의 세기에 대한 테스트 신호의 세기의 비율을 계산한다(S210).
도 8은 측방 유동 방식 카트리지의 검출 패드가 테스트 영역(T)과 대조군 영역(C)과 항원 영역(A)을 구비한 경우의 반응 결과의 사진이다. 분석 대상물에 따라 카트리지의 검출 패드는 테스트 영역(T)과 대조군 영역(C) 뿐만 아니라 항원 영역(A)을 더 구비한다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 8에 도시된 카트리지에 대해 정량 분석을 수행하는 방법의 흐름도이다. 도 8과 도 9에서 단계들은 그 수행 순서가 변경될 수 있다.
먼저 금 나노 입자를 이용하는 측방 유동 방식의 카트리지에 시료를 인가하여 반응을 완료한다(S302). 다음에 이동통신 단말(300)의 제어부(402)는 카트리지 특성정보를 획득하고(S304), 카메라(304)로 측정 윈도우(102)를 소정 시간 동안 촬영하여 동영상을 생성한다(S306). 제어부(402)는 획득한 카트리지 특성정보로부터 분석 대상물, 제조 정보 등의 카트리지에 대한 정보를 얻는다. 이미지 처리부(408)는 촬영된 측정 윈도우(102)의 동영상으로부터 복수의 이미지를 생성한다(S308). 이미지 처리부(408)은 동영상으로부터 소정 시간 간격으로 이미지를 생성할 수도 있고, 움직임 등이 적어 정확한 정량 분석이 용이한 시점에서 복수의 이미지를 생성할 수 있다. 다음에 이미지 처리부(408)는 각각의 이미지에서 대조군 신호 세기에 대한 테스트 신호 세기의 비율과, 대조군 신호 세기에 대한 항원 신호 세기의 비율을 계산하고(S310), 복수의 이미지에서의 신호 세기 비율을 평균한다(S312). 다음에 제어부(402)는 이미지 처리부(408)에서 생성된 신호 세기 비율의 평균값을 이용하여 시료에 포함된 분석 대상물의 양을 결정한다(S314). 분석 대상물의 양을 결정하기 위해 제어부(402)는 신호 세기 비율과 분석 대상물의 양을 매칭하는 수식이 저장된 메모리(410)를 참조한다. 제어부(402)는 결정된 분석 대상물의 함량을 입출력부(406)를 통해 표시하거나, 메모리(414)에 저장하거나, 통신부(404)를 통해 제2 서비스 서버(422)로 전송한다(S316).
도 10은 도 9에 도시된 신호 세기 비율을 계산하는 단계의 상세 흐름도이다.
이미지 처리부(408)는 측정 윈도우 동영상으로부터 생성된 이미지로부터 신호 측정 영역을 확인한다(S402). 신호 측정 영역의 확인은 측정 윈도우(104)의 모서리 또는 특정 기호(106)를 인식하여 수행할 수 있다. 다음에 이미지 처리부(408)는 확인된 신호 측정 영역에서 신호 검출을 위한 중앙 라인을 설정한다(S404). 다음에 이미지 처리부(408)는 대조군 영역(C)에서 중앙 라인을 중심으로 위와 아래의 신호를 검출하여 대조군 신호를 생성하고(S406), 테스트 영역(T)에서 중앙 라인을 중심으로 위와 아래의 신호를 검출하여 테스트 신호를 생성한다(S408). 또한, 이미지 처리부(408)는 항원 영역(A)에서 중앙 라인을 중심으로 위와 아래의 신호를 검출하여 항원 신호를 생성한다(S410). 다음에 이미지 처리부(408)는 대조군 신호의 세기에 대한 테스트 신호의 세기의 비율을 계산한다(S412).
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 로트 변화에 따른 정량화 수식을 카트리지에 기재하는 방법의 흐름도이다.
먼저, 카트리지 로트를 변경할 필요가 있는지 여부를 판단한다(S502). 로트를 변경할 필요가 없을 경우에는 고정 수식을 사용한다(S504). 카트리지 제조 과정에서 카트리지의 특성이 변하여 신호 세기와 함량을 매칭하는 수식, 카트리지 유효기간 등을 변경할 필요가 있는 경우에는 카트리지(100)의 QR 코드(108)에 아이템, 로트 정보를 기재한다(S506).
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 이동통신 단말에서 카트리지 특성정보를 획득하는 방법의 흐름도이다.
이용자가 이동통신 단말(300)에서 아이템(측정 대상 물질)을 선정하고 테스트를 개시하면(S602), 이동통신 단말(300)은 통신 상태를 판단한다(S604). 판단 결과 통신 상태가 양호하면 로트별 수식 파일과 유효기간을 제1 서비스 서버(420)에서 수신하여(S605), 이동통신 단말(300)의 메모리(410)에 저장한다(S610).
통신 상태가 불량하면 이동통신 단말(300)은 카메라(304)를 이용하여 카트리지(100)의 QR 코드(108)를 판독한다(S606). 판독한 QR 코드에 수식 파일이 기재되어 있는지 여부를 판단하여(S608), 수식 파일이 있으면 메모리(410)에 저장한다(S610. 수식 파일이 없으면 판독한 QR 코드에 수식 코드가 있는지 여부를 판단한다(S612). 수식 코드가 있으면 수식 코드를 메모리(410) 등에 내장된 수식 파일과 매칭하여 정량화를 위한 수식을 선정한다(S614). 수식 코드가 없으면 오류 메시지를 출력하거나 디폴트 수식을 사용하여 정량화를 진행한다(S616).
도 11 및 도 12에 설명된 방법을 이용함으로써 본 실시예는 제조 변이 등의 카트리지 특성 변동을 정확하게 반영한 수식을 거의 실시간으로 획득하여 보다 정확한 정량 분석을 가능하게 한다. 또한 본 실시예는 제품 판매 후에도 카트리지에 대한 추적 관리를 가능하게 한다. 예를 들어, 한 제품에 대해 고객으로부터 클레임이 발생한 경우 카트리지 제조사는 동일한 로트를 추적하여 정량 분석을 진행하는 사용자에게 클레임 관련 정보를 용이하게 제공할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기재된 “포함하다”, “구성하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 가시광선으로 식별 가능한 표지를 포함한 측방 유동 방식의 카트리지를 이용하여 신속 진단 검사에서 정량 분석을 수행하는 방법에 있어서,
    시료가 인가되어 반응이 완료된 카트리지를 준비하는 단계와,
    상기 카트리지의 반응 결과에서 생성되는, 가시광선을 이용하여 식별 가능한 표지를 이동통신 단말의 카메라로 소정 시간 동안 촬영하여 카트리지 영상을 생성하는 단계와,
    상기 카트리지의 영상으로부터 이미지를 생성하는 단계와,
    상기 이미지로부터 컨트롤 신호 세기에 대한 테스트 신호 세기의 비율을 계산하는 단계와,
    상기 신호 세기 비율을 이용하여 상기 시료에 포함된 분석 대상 물질의 양을 결정하는 단계를
    구비하는 것을 특징으로 하는 신속 진단 검사에서의 정량 분석 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 영상으로부터 이미지를 생성하는 단계는 복수의 이미지를 생성하고,
    상기 복수의 이미지에서의 신호 세기 비율을 평균하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 신속 진단 검사에서의 정량 분석 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 이미지는 상기 카트리지 영상으로부터 소정의 시간 간격으로 생성되는 것을 특징으로 하는 신속 진단 검사에서의 정량 분석 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지로부터 상기 카트리지의 신호 측정 영역을 확인하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 신속 진단 검사에서의 정량 분석 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 신호 측정 영역을 확인하는 단계는 상기 카트리지의 윈도우 모서리 또는 특정 기호를 인식하여 수행하는 것을 특징으로 하는 신속 진단 검사에서의 정량 분석 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 확인된 신호 측정 영역에서 신호 검출을 위한 중앙 라인을 설정하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 신속 진단 검사에서의 신호 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 카트리지의 컨트롤 영역에서 상기 중앙 라인을 중심으로 위와 아래의 신호를 검출하여 컨트롤 신호를 생성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 신속 진단 검사에서의 신호 측정 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 카트리지의 테스트 영역에서 상기 중앙 라인을 중심으로 위와 아래의 신호를 검출하여 테스트 신호를 생성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 신속 진단 검사에서의 신호 측정 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 분석 대상 물질의 양을 결정하는 단계는 상기 신호 세기의 비율을 해당 수식에 매칭하는 것을 특징으로 하는 신속 진단 검사에서의 신호 측정 방법.
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