WO2020235964A1 - 면역 분석 진단 장치 - Google Patents

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light
mask
slit
sample strip
slit portion
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PCT/KR2020/006709
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김희준
김성준
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프리시젼바이오 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to an immunoassay diagnostic device. More specifically, by simply disposing a mask with a slit part and changing the position of the slit part without separate movement of the sample strip or the optical module, the test light can be accurately irradiated to the reaction area of the sample strip, and from the reaction area of the sample strip.
  • the present invention relates to an immunoassay diagnostic apparatus capable of accurately detecting generated fluorescence or reflected light, thereby improving diagnostic accuracy and ease of use.
  • the test method used for disease diagnosis is mainly based on color development and fluorescence by an enzymatic reaction, but recently, a method using an immunoassay using an immune reaction between an antigen and an antibody is also used.
  • This immunoassay method mainly uses a labeled biosensor that can detect the presence or absence of an antigen by labeling an antibody with a radioactive isotope or fluorescent substance, and quantify it by the intensity of radiation or fluorescence.
  • ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay
  • the immune sensor Since antibodies, which are the target substances of the immune sensor, are present in very low concentrations in biological samples such as whole blood, serum, and urine, the immune sensor is more suitable than a biosensor technology that detects other substances. It is necessary to have a highly sensitive signaling technology that is far superior in the detection limit of In addition, since the structure of proteins such as antibodies, protein antigens, and the like easily changes due to changes in the external environment, the recognition site of the antigen or antibody is likely to deteriorate, and the inherent biometric function is likely to be lost.
  • the rapid diagnostic test kit for immunoassay is a test tool for point-of-care that enables diagnostic tests using biological samples such as blood, urine, and saliva.
  • Examples of such rapid diagnostic test kits include pregnancy diagnostic kits and AIDS diagnostic kits.
  • Such a diagnostic device must establish a method capable of detecting a predetermined biological material (protein or DNA, etc.) for diagnosis.
  • a fluorescent labeling method using organic dyes is known, but this is a relatively more complex structure such as a separate fluorescence detection means for detecting fluorescence, a fluorescent material and a separate light source for generating fluorescence.
  • a method of simply detecting reflected light reflected from a biological material is also widely used, and this has the advantage of relatively simple configuration.
  • Such an immunoassay diagnostic device operates in the same principle as the fluorescence method or the reflected light method, and uses a sample strip capable of adsorbing and supplying a biological sample through a capillary phenomenon. A plurality of reaction regions to which a separate reaction substance is attached, respectively, are formed in the sample strip.
  • each reactive substance is combined with a biological sample having a specific disease in a plurality of reaction regions to form a fluorescent reaction complex, and the fluorescent reaction complex generates fluorescence when light is irradiated.
  • the fluorescent reaction complex generates fluorescence when light is irradiated.
  • the reflected light method in a plurality of reaction regions, each reactive substance is combined with a biological sample having a specific disease to form a light reflective complex, and the light reflective complex receives light and reflects it. Therefore, after inserting the sample strip into the device, by irradiating the test light onto the sample strip from a light source, and detecting fluorescence or reflected light generated from the reaction area of the sample strip through an optical system, it is possible to diagnose a specific disease on a biological sample. have.
  • the present invention has been invented to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to arrange a separate mask with a slit portion formed thereon, and to adjust the position of the slit portion of the mask by an electrical signal, a separate mechanical driving unit In addition to being able to adjust the position of the slit without the need, it is possible to variously change the irradiation position of the inspection light through the adjustment of the position of the slit, the position of the slit can be adjusted quickly and conveniently, and product miniaturization and production cost reduction are possible. It is to provide an analysis diagnostic device.
  • Another object of the present invention is to apply a liquid crystal module to a mask so that the position of the slit can be quickly and variously adjusted by an electrical signal, and accordingly, an immunoassay that can be applied to all types of sample strips through one device. It is to provide a diagnostic device.
  • Another object of the present invention is to control the position of the slit portion of the mask to scan the entire area of the sample strip, so that the inspection light can be irradiated in the form of scanning the entire area of the sample strip without a separate mechanical driving unit. It is to provide an immunoassay diagnostic device capable of analyzing and diagnosing a disease of a biological sample in a rapid manner.
  • Another object of the present invention is to simply place a mask with a slit portion and change the position of the slit portion without separate movement of a sample strip or an optical module, thereby enabling accurate irradiation of inspection light and accurate detection of fluorescence, thereby improving diagnostic accuracy and ease of use. It is to provide an immunoassay diagnostic device that can be improved.
  • Another object of the present invention is to selectively open and close the slit formed in the mask, so that the position of the slit is controlled without moving the mask, so that the irradiation position of the inspection light and the fluorescence can be detected more accurately, and the structure is constructed without a complicated mechanical driving unit. It is to provide an immunoassay diagnostic device that can be simplified and easily manufactured and can be miniaturized.
  • Another object of the present invention is to arrange a separate mask with a slit portion formed thereon, and to adjust the shape and size of the slit portion of the mask by an electrical signal, so that other reflected light other than the reflected light reflected from the light reflection composite of the actual sample strip
  • the present invention provides an immunoassay diagnostic apparatus capable of improving the overall diagnostic accuracy by preventing passing through, thereby improving the detection accuracy of reflected light.
  • Another object of the present invention is to enable the position control along with the shape and size control of the slit part of the mask, so that the shape, size and position of the slit part can be quickly and variously adjusted by an electrical signal, and a separate mechanical Since the position of the slit part can be adjusted without a driving part, it is possible to conveniently and quickly change the irradiation position of the inspection light, thereby reducing product size and production cost, and can be applied to all types of sample strips through one device. It is to provide an immunoassay diagnostic device that expands the scope of use.
  • Another object of the present invention is to monitor the intensity of the inspection light generated from the light source unit through a separate auxiliary light-receiving sensor to keep the intensity of the inspection light constant, so that changes in the intensity of fluorescence or reflected light generated from the sample strip can be accurately recognized. It is to provide an immunoassay diagnostic device capable of further improving diagnostic accuracy.
  • the present invention includes: a sample strip having a plurality of reaction regions each of which a separate reaction material is applied to form a fluorescent reaction complex by reacting with the supplied sample and reacting with the supplied sample; An optical module for irradiating a test light onto the sample strip to generate fluorescence from the fluorescent reaction complex of the sample strip; A main light-receiving sensor that receives and detects fluorescence generated from the fluorescent reaction complex of the sample strip by irradiation of the test light; Blocking the inspection light of the optical module, a slit portion through which the inspection light can pass is formed in a partial area to guide the irradiation position of the inspection light to the sample strip through the slit portion, and the slit portion within the mask area A mask formed to adjust a formation position; And a mask control unit for controlling the operation of the mask so that the formation position of the slit part is adjusted, wherein the mask is operated and controlled by the mask control unit so that the test light is selectively irradiated to a plurality of reaction
  • the mask may be formed to adjust the formation position of the slit part by an electric signal.
  • the mask control unit may control the operation so that the formation position of the slit part continuously moves within the area of the mask so that the inspection light is irradiated while scanning a specific area of the sample strip.
  • the mask control unit may control the operation so that the slit portions are sequentially formed at positions corresponding to the plurality of reaction regions of the sample strip.
  • the mask may include a mask case formed of a transparent material to pass the inspection light and fluorescence; And a liquid crystal module disposed in the inner space of the mask case and including a liquid crystal configured to change an arrangement state by an electrical signal to pass or block light, wherein the liquid crystal arrangement state of the liquid crystal module by an electrical signal It may be formed to enable the formation of the slit portion and the formation position of the slit portion through adjustment.
  • the present invention includes: a sample strip having a plurality of reaction regions each of which a separate reaction material is applied to form a fluorescent reaction complex by reacting with the supplied sample and reacting with the supplied sample; An optical module for irradiating a test light onto the sample strip to generate fluorescence from the fluorescent reaction complex of the sample strip; A main light-receiving sensor that receives and detects fluorescence generated from the fluorescent reaction complex of the sample strip by irradiation of the test light; It is formed of a material that blocks light, and a slit through which light can pass is formed in a partial region to guide the light-receiving path of the fluorescence generated from the plurality of reaction regions of the sample strip through the slit part, and the slit part within the mask region A mask formed to adjust a formation position; And a mask control unit for controlling the operation of the mask so that the formation position of the slit part is adjusted, wherein the mask is operated by the mask control unit so that fluorescence generated from a plurality of reaction
  • the present invention includes: a sample strip having a plurality of reaction regions each of which a separate reaction material is applied to form a fluorescent reaction complex by reacting with the supplied sample and reacting with the supplied sample; An optical module for irradiating a test light onto the sample strip to generate fluorescence from the fluorescent reaction complex of the sample strip; A main light-receiving sensor that receives and detects fluorescence generated from the fluorescent reaction complex of the sample strip by irradiation of the test light; A mask formed of a material that blocks the inspection light of the optical module, a slit portion through which the inspection light passes through a partial region, and guides the irradiation position of the inspection light to the specimen strip through the slit portion; And a slit part position adjusting means for adjusting the position of the slit part, wherein the position of the slit part is adjusted by the slit part position adjusting means so that the test light is selectively irradiated to a plurality of reaction regions of the sample strip. It provides an immuno
  • one slit part may be formed on one side of the mask, and the slit part position adjusting means may be configured to adjust the position of the slit part by moving the mask.
  • the slit portion position adjusting means may include an operation member coupled with the mask to move the mask in a direction perpendicular to the optical axis of the inspection light passing through the slit portion; And a mask driving unit operating the operation member to move the mask.
  • a plurality of the slit portions may be formed on the mask so as to be positioned to correspond to the reaction region, and the slit portion position adjusting means may be configured to adjust the position of the slit portion in a manner that sequentially opens the plurality of slit portions one by one. .
  • the slit portion position adjustment means a blocking plate capable of selectively closing a plurality of the slit portion; And a blocking plate driving unit operating the blocking plate so that the plurality of the slit units are sequentially opened one by one.
  • the present invention includes: a sample strip having a plurality of reaction regions each of which a separate reaction material is applied to form a fluorescent reaction complex by reacting with the supplied sample and reacting with the supplied sample; An optical module for irradiating a test light onto the sample strip to generate fluorescence from the fluorescent reaction complex of the sample strip; A main light-receiving sensor that receives and detects fluorescence generated from the fluorescent reaction complex of the sample strip by irradiation of the test light; A mask formed of a material that blocks light, and has a slit portion through which light passes through the slit portion to guide a light-receiving path of fluorescence generated from the plurality of reaction regions of the sample strip; And a slit part position adjusting means for adjusting a position of the slit part, wherein fluorescence generated from a plurality of reaction regions of the sample strip is selectively selected by the main light receiving sensor by adjusting the position of the slit part by the slit part position adjusting means It provides an immuno
  • the present invention comprises: a sample strip having a plurality of reaction regions each of which is formed so that a sample is adsorbed and supplied and to which a separate reactive material is applied to form a light reflective composite by reacting with the supplied sample; An optical module irradiating an inspection light onto the sample strip; A main light-receiving sensor configured to receive and detect reflected light reflected from the light-reflecting composite of the sample strip by irradiation of the inspection light; A mask that blocks the inspection light and reflected light, has a slit portion through which the inspection light and the reflected light can pass through a partial area, and is formed to adjust the formation position of the slit portion within the mask area; And a mask control unit for controlling the operation of the mask so that the formation position of the slit part is adjusted, wherein the mask is operated and controlled by the mask control unit so that the test light is selectively irradiated to a plurality of reaction regions of the sample strip. It provides an immunoassay diagnostic device, characterized in that the formation
  • the mask is formed to adjust the shape and size of the slit portion
  • the mask control unit may control the operation of the mask to adjust the shape or size of the slit portion.
  • the mask may include a mask case formed of a transparent material to pass the inspection light and the reflected light; And a liquid crystal module disposed in the inner space of the mask case and including a liquid crystal configured to change an arrangement state by an electrical signal to pass or block light, wherein the liquid crystal arrangement state of the liquid crystal module by an electrical signal
  • the slit portion may be formed and the position of the slit portion may be adjusted, and the shape and size of the slit portion may be adjusted.
  • the present invention comprises: a sample strip having a plurality of reaction regions each of which is formed so that a sample is adsorbed and supplied and to which a separate reactive material is applied to form a light reflective composite by reacting with the supplied sample; An optical module irradiating an inspection light onto the sample strip; A main light-receiving sensor configured to receive and detect reflected light reflected from the light-reflecting composite of the sample strip by irradiation of the inspection light; A mask formed of a material that blocks light, has a slit portion through which light can pass through a portion thereof, and is formed to adjust a position of the slit portion within the mask area; And a mask control unit for controlling the operation of the mask so that the formation position of the slit part is adjusted, wherein the mask is operated by the mask control unit so that reflected light reflected from the plurality of reaction regions of the sample strip is selectively selected from the main light receiving sensor. It provides an immunoassay diagnostic device, characterized in that the formation position of the slit is
  • the optical module the light source for generating the inspection light; And a lens module disposed so that the inspection light generated from the light source passes and the fluorescence or reflected light generated from the fluorescent reaction complex or the light reflective complex of the sample strip passes, wherein the main light-receiving sensor is a fluorescence reaction of the sample strip.
  • the fluorescent or reflected light generated from the composite or the light reflective composite is disposed to be received after passing through the lens module, and the mask includes a space between the lens module and the sample strip, a space between the lens module and the main light receiving sensor, and the lens It may be disposed at any one of the spaces between the plurality of lenses of the module.
  • the optical module may include a dichroic filter that partially reflects the inspection light generated from the light source and proceeds toward the sample strip; And an auxiliary light-receiving sensor for receiving and detecting some inspection light that has passed through the dichroic filter without being reflected by the dichroic filter among the inspection light generated from the light source unit, wherein the light source unit
  • the operation may be controlled by a separate light source control unit so that the intensity of the inspection light generated from the light source unit is adjusted according to the intensity of the inspection light detected by the light source.
  • the present invention by disposing a separate mask having a slit portion and allowing the position of the slit portion of the mask to be adjusted by an electrical signal, it is possible to adjust the position of the slit portion as well as the position of the slit portion without a separate mechanical driving unit. Through this, the irradiation position of the inspection light can be variously changed, the position of the slit can be adjusted quickly and conveniently, and the product can be miniaturized and the production cost can be reduced.
  • liquid crystal module By applying a liquid crystal module to the mask, it is possible to quickly and variously adjust the position of the slit portion by an electrical signal, and accordingly, it is possible to apply all of the various types of sample strips through one device.
  • the position of the slit part is adjusted without moving the mask, so that the irradiation position and fluorescence detection of the inspection light can be more accurately performed, and the structure can be simplified without a complicated mechanical driving part. There is an effect that this is easy and miniaturization is possible.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram conceptually showing the basic structure of an immunoassay diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion "A" shown in FIG. 1 based on the immunoassay diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram conceptually showing an arrangement state of a sample strip and a mask of the immunoassay diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a functional block diagram functionally showing the configuration of an immunoassay diagnostic apparatus according to the first and third embodiments of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a portion "A" shown in FIG. 1 based on an immunoassay diagnostic apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a diagram conceptually showing an arrangement state of a sample strip and a mask of the immunoassay diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams schematically showing a state in which the position of the slit is adjusted through the slit position adjusting means of the immunoassay diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a portion "A" shown in FIG. 1 based on an immunoassay diagnostic apparatus according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a diagram conceptually showing sizes and arrangements of sample strips and masks of the immunoassay diagnostic apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a state of changing the size of a slit portion of a mask of the immunoassay diagnostic apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIGS. 14 and 15 are diagrams conceptually showing a configuration of an optical module of an immunoassay diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram illustrating an arrangement state of a mask according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram conceptually showing the basic structure of an immunoassay diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram shown in FIG. 1 based on the immunoassay diagnosis apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion "A”
  • FIG. 3 is a diagram conceptually showing an arrangement state of a sample strip and a mask of the immunoassay diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIGS. 4 and 5 are An exemplary diagram showing a state of changing the position of a slit with respect to a mask of the immunoassay diagnostic apparatus according to the first and third embodiments of the present invention
  • FIG. 6 is an immunoassay according to the first and third embodiments of the present invention. It is a functional block diagram functionally showing the configuration of a diagnostic device.
  • the immunoassay diagnostic apparatus is a device capable of accurately detecting fluorescence generated in a sample strip in an entire area without a scanning operation using a mechanical driving unit or a camera, and the sample strip 100 and , An optical module 200, a main light receiving sensor 700, a mask 300, and a mask control unit 600.
  • the sample strip 100 is formed to adsorb and supply a biological sample through a capillary phenomenon, and a plurality of reaction regions 110 to which separate reactive substances are respectively applied are formed on one surface.
  • each reactive substance is combined with a biological sample having a specific disease to form a fluorescent reaction complex, and the fluorescent reaction complex is configured to generate fluorescence when light is irradiated.
  • the sample strip 100 includes a sample pad to which a biological sample is adsorbed and supplied, a probe pad to which a reactant for detection is applied, and a reaction region.
  • a membrane and an adsorption pad for smooth adsorption movement of the biological sample are sequentially disposed along the length direction of the sample strip 100.
  • the target analyte which is a specific disease factor in the biological sample, is combined with the detection reactant in the probe pad, and the combination of the detection reactant and the target analyte is developed along the membrane toward the adsorption pad, and in this process, the reaction region 110 It combines with the reactant at to form a fluorescent reaction complex.
  • the reactant for detection includes fluorescent particles, and biomaterials (for example, nucleic acids including DNA or RNA, amino acids, fats, glycoproteins, antibodies ), or a combination thereof), and it is formed in a structure in which fluorescent particles are bound, and generates fluorescence by receiving light.
  • biomaterials for example, nucleic acids including DNA or RNA, amino acids, fats, glycoproteins, antibodies ), or a combination thereof.
  • detection reactants include gas phase condensation method, high frequency plasma chemical synthesis method, conventional chemical precipitation, hydrothermal synthesis method, and electric dispersion reaction.
  • Method electric dispersion re-action method
  • combustive synthesis method sol-gel synthesis method
  • thermochemical synthesis method microfludizer process
  • microemulsion It can be formed through microemulson technology, high energy mechanical milling, or a combination thereof.
  • the optical module 200 is configured to irradiate the test light L to the sample strip 100 to generate fluorescence from the fluorescent reaction complex of the sample strip 100, and includes a light source unit for generating the test light, a lens module, etc. It is composed by
  • the main light-receiving sensor 700 is configured to receive and detect fluorescence R generated from the fluorescent reaction complex of the sample strip 100, and various types of sensors capable of detecting the fluorescence R may be applied.
  • the mask 300 is disposed between the optical module 200 and the sample strip 100 and is configured to guide the irradiation position of the inspection light L with respect to the sample strip 100.
  • the mask 300 is formed of a material that blocks the test light to block the test light, and a slit through which the test light L passes so that the test light is irradiated to the reaction region 110 of the sample strip 100
  • the portion 310 is formed. That is, the inspection light L irradiated by the optical module 200 is irradiated to the reaction region 110 of the sample strip 100 through the slit portion 310 formed in the mask 300.
  • the mask 300 is formed so that the formation position of the slit portion 310 can be adjusted within the mask 300 area.
  • the mask controller 600 controls the operation of the mask 300 so that the position of the slit portion 310 is adjusted within the mask 300 area.
  • a plurality of reaction regions 110 are formed in the sample strip 100 to diagnose various diseases from a biological sample, and the mask control unit 600 includes a slit 310 of the mask 300 of the sample strip 100.
  • the mask 300 is operated to be formed at a position corresponding to each of the reaction regions 110, and the position of the slit 310 is adjusted through this.
  • the slit portion 310 of the mask 300 is formed so that the inspection light L of the optical module 200 is irradiated to the reaction region 110 of the sample strip 100 through the slit portion 310.
  • the slit portion 310 of the mask 300 is a slit portion 310 at a position corresponding to each reaction region 110 of the fluorescence R generated from the fluorescent reaction complex of the sample strip 100.
  • the mask 300 is formed so that the inspection light L is not irradiated to the sample strip 100 through an area other than the slit portion 310, and similarly, the fluorescence R generated from the fluorescent reaction complex is transmitted to the slit portion ( It is formed not to enter the main light-receiving sensor 700 through an area other than 310).
  • the immunoassay diagnostic apparatus uses a separate mask 300 in which a slit portion 310 is formed between the optical module 200 and the sample strip 100.
  • a specific reaction region 110 of the sample strip 100 is irradiated through the slit portion 310, and accordingly, fluorescence is generated from the fluorescent reaction complex of the reaction region 110.
  • the generated fluorescence is the mask 300 It is configured to be detected by entering the main light-receiving sensor 700 through the slit portion 310 of.
  • the specific disease may be diagnosed by detecting fluorescence generated in each reaction region 110.
  • the plurality of reaction regions 110 of the sample strip 100 are simply controlled by simply adjusting the position of the slit 310 of the mask 300 without a mechanical driving unit for moving the sample strip 100 or the optical module 200. Since fluorescence detection of is possible, diagnosis accuracy and ease of use can be improved, and manufacturing ease and miniaturization are possible through simplification of the structure.
  • FIGS. 1 to 3 it is shown that the mask 300 is disposed between the optical module 200 and the sample strip 100. This will be described with reference to the slit portion 310 of the mask 300.
  • the reaction regions 110 of the sample strip 100 are formed at positions corresponding to each other. For example, as shown in FIGS. 2 and 3, a virtual straight line C connecting the center of the slit part 310 and the center of the reaction region 110 is irradiated from the optical module 200. It may be arranged to be positioned parallel to the optical axis I of L).
  • the slit portion 310 and the reaction region 110 may be configured to be arranged in a line along the optical axis direction of the inspection light, and through this, the inspection light L passes through the slit portion 310 to the reaction region 110.
  • the fluorescence R generated in the reaction region 110 may pass through the slit portion 310 and enter the main light-receiving sensor 700 through the optical module 200.
  • the area of the slit portion 310 of the mask 300 may be formed to be greater than or equal to the area of the reaction region 110 of the sample strip 100, and the slit portion 310 and the reaction region 110 May be formed to have the same shape.
  • the slit portion 310 and the reaction region 110 may be formed in a rectangular shape having a long and narrow width in one direction as shown in FIGS. 2 and 3, and the length of the slit portion 310 ( L2) may be formed to be greater than or equal to the length (L1) of the reaction region 110, and the width (W2) of the slit portion 310 may be formed to be greater than or equal to the width (W1) of the reaction region 110 have.
  • the mask 300 is formed so that the position of the slit part 310 can be adjusted within the area of the mask 300 without the movement of the mask 300, and the electrical signal generated by the mask control unit 600 As a result, the position of the slit 310 may be adjusted.
  • the mask 300 is disposed in the inner space of the mask case 302 and the mask case 302 formed of a transparent material so that the inspection light and fluorescence pass through, as shown in FIGS. It may be configured to include a liquid crystal module 301 including a liquid crystal that operates to pass or block the light by changing the arrangement state by a typical signal.
  • the liquid crystal module 301 has the most basic structure and is composed of a state in which liquid crystal is filled between two substrates spaced apart from each other. When an electric signal having a specific pattern is applied to the two substrates, the liquid crystal between the two substrates is an electric signal. It is applied to various display devices by using the principle that the arrangement state is changed according to the pattern and the area through which light passes according to the arrangement state of the liquid crystal.
  • the liquid crystal module 301 is used in a complex and colorful display device such as a mobile phone or a TV, and a display device such as an electronic calculator and an electronic clock may be exemplified in a simple form.
  • the liquid crystal module 301 is applied to the mask 300, and the slit portion 310 through which light can pass by adjusting the liquid crystal arrangement state of the liquid crystal module 301 by an electrical signal. ) Is formed, and the position of the slit 310 is configured to be freely adjusted by an electrical signal.
  • a plurality of reaction regions 110 are formed in the sample strip 100, and one slit portion 310 is formed in the mask 300, and the slit portion 310
  • the inspection light L of the optical module 200 is selectively and sequentially irradiated to the plurality of reaction regions 110 of the sample strip 100 through the slit portion 310, through this method, a plurality of All fluorescence generated from the fluorescent reaction complex in the reaction region 110 may be sequentially detected.
  • the mask control unit 600 controls the operation so that the formation position of the slit portion 310 continuously moves within the area of the mask 300 so that the inspection light L scans and irradiates a specific area of the sample strip 100.
  • the operation may be controlled so that the slit portion 310 is sequentially separately formed at a position corresponding to the reaction region 110 of the sample strip 100.
  • the corresponding position is based on preset slit position information according to the type of the sample strip 100 or the type of test disease.
  • the slit portion 310 may be formed in the.
  • the sample strip 100, the optical module 200, the main light-receiving sensor 700, and the mask 300 may be configured to be accommodated in a separate case 400
  • the sample strip 100 is inserted into a separate kit case (not shown) and is coupled to the case 400 in a kit unit so as to be inserted and withdrawn.
  • the biological sample is inserted into the case 400 while being adsorbed and supplied to the sample strip 100, and in this state, the test light from the optical module 200 passes through the slit 310 of the mask 300. ), and in the reaction region 110 of the sample strip 100, when a biological sample has a specific disease, a fluorescent reaction complex is formed to generate fluorescence.
  • the generated fluorescence is incident on the main light-receiving sensor 700 through the slit portion 310 of the mask 300. In this way, when the sample strip 100 is inserted into the case 400 in a kit unit, it is diagnosed whether there is a specific disease in the biological sample to be tested adsorbed on the sample strip 100.
  • the sample strip 100 may be of a different type in which the location or number of the reaction region 110 is different according to the type of a specific disease to be diagnosed. If the type of the sample strip 100 to be used is different, the corresponding Therefore, it is preferable that the position of the slit portion 310 of the mask 300 is also adjusted corresponding to the reaction region 110.
  • the position of the slit portion 310 formed in the mask 300 can be quickly and conveniently adjusted by an electrical signal, various types of sample strips 100 Also, it can be applied all through one device.
  • the immunoassay device is a mode selection unit that is selected and operated by a user to select different operation modes according to the type of the sample strip 100 to be applied. 610 may be provided.
  • the mask control unit 600 receives the mode selection signal from the mode selection unit 610 and applies the mask 300 so that the formation position of the slit unit 310 is adjusted in a form applied to the corresponding operation mode according to the selected operation mode signal. You can control the operation.
  • the reference position information of the slit unit 310 is preset corresponding to the operation mode selected by the mode selection unit 610, and the reference position information of the slit unit 310 according to each operation mode is a separate data storage unit. It can be stored at 610.
  • the mask control unit 600 determines the formation position of the slit unit 310 according to the reference position information of the slit unit 310 stored in the data storage unit 610.
  • the mask 300 may be operated to be adjusted.
  • the formation position of the slit 310 may be formed at different positions in the first operation mode and the second operation mode.
  • the slit unit 310 In the method of scanning a specific area of the sample strip 100 by continuously moving the position of the slit unit 310, in the case of scanning the entire area of the sample strip 100, the slit unit 310 according to the operation mode ) Although it is not important to change the formation position, in the method of sequentially separately forming the position of the slit part 310 at a position corresponding to the reaction region 110 of the sample strip 100, a preset slit according to the operation mode selection It is more advantageous in the operation control method to control the position of the slit part 310 through the formation position information of the part 310.
  • the user can select various operation modes through the mode selection unit 610, and masks (the masks can be applied to different types of sample strips 100 used in each operation mode).
  • the formation position of the slit portion 310 of 300) can be conveniently adjusted by an electrical signal, and accordingly, it can be applied to a single device for various types of sample strips 100, and can be used more conveniently.
  • the reference position information of the slit portion 310 according to the operation mode is the center of the reaction region 110 and the slit portion of the mask 300 according to the type of the sample strip 100 as described in FIGS. 2 and 3. 310)
  • the virtual straight line C connecting the center may be set to a position having a state parallel to the optical axis I of the inspection light.
  • the reference position information of the slit part 310 according to the operation mode is controlled by the mask control unit 600 to control the position of the slit part 310, and the fluorescent reaction complex of the sample strip 100 detected by the optical module 200 It may be set to a position where the detection amount of fluorescence generated from is highest. This is not to set the reference position geometrically, but to set the reference position based on the actual fluorescence detection amount, so it may be more advantageous in terms of the accuracy of the diagnosis result due to the nature of the method of diagnosing a disease according to fluorescence detection.
  • the slit portion 310 of the mask 300 is formed by using the liquid crystal module 301, the slit portion 310 is formed by an electrical signal without a mechanical driving unit.
  • the position can be adjusted in various ways. Therefore, in the first embodiment of the present invention, the inspection light passing through the slit portion 310 while moving the position of the slit portion 310 is selectively and sequentially irradiated to the reaction region 110 of the sample strip 100 Alternatively, operation may be controlled by the mask controller 600 to scan and irradiate the entire area of the sample strip 100.
  • the mask 300 is formed so that the size of the slit part 310 can be adjusted.
  • the mask control unit 600 may control the operation of the mask 300 so that the size of the slit unit 310 can be adjusted.
  • the size adjustment of the slit part 310 may be performed in a manner of comparing the fluorescence detection amount detected by the optical module 200 with a preset reference fluorescence detection amount, and adjusting the size of the slit part 310 according to the comparison result. have.
  • the mask control unit 600 masks the size of the slit unit 310 It is possible to control the operation 300.
  • the mask 300 may be operated to control the position of the slit 310.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a portion "A" shown in FIG. 1 based on an immunoassay diagnosis apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is an immunoassay diagnosis according to a second embodiment of the present invention. It is a diagram conceptually showing the arrangement of the sample strip and the mask of the device.
  • the immunoassay diagnostic apparatus is a device capable of accurately detecting fluorescence generated in a sample strip in an entire area using a separate mask, and includes a sample strip 100 and an optical module 200. And, it is configured to include a main light-receiving sensor 700, a mask 300 in which the slit portion 310 is formed, and a slit portion position adjusting means 800. These components may be configured to be accommodated in a separate case 400, and the sample strip 100 may be interchangeably coupled in a manner that is inserted and withdrawn into one side of the case 400.
  • the second embodiment Since the configurations of the sample strip 100, the optical module 200, and the main light-receiving sensor 700 are the same as those described in the first embodiment, the second embodiment has the same configuration as the configuration described in the first embodiment. Its explanation is omitted.
  • the mask 300 is disposed between the optical module 200 and the sample strip 100 and is configured to guide the irradiation position of the inspection light to the sample strip 100.
  • the mask 300 is formed of a material that blocks the inspection light, and the inspection light is disposed at a position corresponding to the reaction area 110 so that the inspection light L is irradiated to the reaction area 110 of the sample strip 100.
  • a slit portion 310 that can pass is formed. That is, the inspection light irradiated by the optical module 200 is irradiated to the reaction region 110 of the sample strip 100 through the slit portion 310 formed in the mask 300.
  • the slit position adjusting means 800 (see FIGS. 9 and 10) is configured to adjust the position of the slit part 310, and by adjusting the position of the slit part 310 by the slit part position adjusting means, the inspection light (L) may be selectively irradiated to the plurality of reaction regions 110 of the sample strip 100.
  • the slit position adjustment means may be configured in various ways, and a detailed description thereof will be described later with reference to FIGS. 9 and 10.
  • the position of the slit 310 formed in the mask 100 must be adjustable.
  • the test light L passing through the slit part 310 is reacted to a plurality of sample strips 100 It is configured to sequentially irradiate all of the regions 110.
  • the slit portion 310 of the mask 300 is a sample strip Fluorescence (R) generated from the fluorescent reaction complex of (100) is formed to be incident on the main light-receiving sensor 700 through the slit portion 310 and detected.
  • the mask 300 is formed so that the inspection light of the optical module 200 is not irradiated to the sample strip 100 through an area other than the slit portion 310, similarly, fluorescence R generated from the fluorescent reaction complex It is formed so as not to enter the main light-receiving sensor 700 through an area other than the slit portion 310.
  • the inspection light L of the optical module 200 is transmitted to the slit portion 310 by using a separate mask 300 having the slit portion 310 formed thereon.
  • fluorescence (R) is generated from the fluorescent reaction complex of the reaction region 110 to which the test light is irradiated, and at this time, the generated fluorescence (R) is configured to be detected by entering the main light-receiving sensor 700 through the slit portion 310 of the mask 300.
  • the inspection light can be sequentially irradiated to all of the plurality of reaction regions 110, and fluorescence generated from the fluorescent reaction complex formed in the plurality of reaction regions 110 ( R) may be sequentially incident to the main light-receiving sensor 700 through the slit portion 310 at the corresponding position and detected.
  • the mask 300 is shown to be disposed between the optical module 200 and the sample strip 100, and the slit portion of the mask 300 ( 310) and the reaction region 110 of the sample strip 100 are formed at positions corresponding to each other.
  • a virtual straight line C connecting the center of the slit part 310 and the center of the reaction region 110 is the optical axis of the inspection light irradiated from the optical module 200 It can be arranged to be positioned parallel to (I).
  • the slit portion 310 and the reaction region 110 may be configured to be arranged in a row along the direction of the optical axis I of the inspection light L, through which the inspection light L passes through the slit portion 310 Accordingly, the fluorescence R generated in the reaction region 110 may be irradiated to the reaction region 110 and incident on the optical module 200 through the slit portion 310.
  • the area of the slit portion 310 of the mask 300 may be formed to be greater than or equal to the area of the reaction region 110 of the sample strip 100, and the slit portion 310 and the reaction region 110 May be formed to have the same shape.
  • the slit portion 310 and the reaction region 110 may be formed in a rectangular shape having a long and narrow width in one direction as shown in FIGS. 7 and 8, and the length of the slit portion 310 ( L2) may be formed to be greater than or equal to the length (L1) of the reaction region 110, and the width (W2) of the slit portion 310 may be formed to be greater than or equal to the width (W1) of the reaction region 110 have.
  • the configuration of the slit portion position adjusting means 800 for adjusting the formation position of the slit portion 310 of the mask 300 will be described in more detail.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams schematically showing a state in which the position of the slit is adjusted through the slit position adjusting means of the immunoassay diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the slit portion position adjusting means 800 adjusts the position of the slit portion 310 so that the inspection light L is selectively irradiated to the plurality of reaction regions 110 of the sample strip 100.
  • one slit portion 310 is formed on the mask 300, and the slit portion position adjusting means 800 may be configured to adjust the position of the slit portion 310 in a manner of moving the mask 300. .
  • the operation member 810 may be formed in a rod shape with a thread on the outer circumferential surface thereof to be screwed with the mask 300, and the mask driver 820 rotates the operation member 810 so that the mask 300 moves.
  • a plurality of slit portions 310 are formed on the mask 300 so as to be positioned to correspond to the reaction region 110 of the sample strip 100, and the slit portion position adjusting means 800 is It may be configured to adjust the position of the slit portion 310 in a manner in which the slit portions 310 are sequentially opened one by one. This allows the position of the slit part 310 to be adjusted only by simply opening and closing the slit part 310 without directly moving the mask 300, so that the optical path can be guided more accurately, thereby enabling more accurate diagnosis.
  • Such a slit portion position adjusting means 800 may include, for example, a blocking plate 830 capable of selectively closing a plurality of slit portions 310 and a slit portion of any one of the plurality of slit portions 310 ( It may be configured to include a blocking plate driving unit 840 for operating the blocking plate 830 so that 310 is selectively opened.
  • a blocking plate driving unit 840 for operating the blocking plate 830 so that 310 is selectively opened.
  • This is exemplary, and may be configured in a manner of moving the blocking plate through the driving unit such that a blocking plate having a through hole is provided, and the through hole is positioned to correspond to any one of the plurality of slits 310. It can be changed variously.
  • the sample strip 100, the optical module 200, the main light-receiving sensor 700, and the mask 300 may be configured to be accommodated in a separate case 400
  • the sample strip 100 is inserted into a separate kit case (not shown) and is coupled to the case 400 in a kit unit so as to be inserted and withdrawn.
  • the biological sample is inserted into the case 400 while being adsorbed and supplied to the sample strip 100, and in this state, the test light from the optical module 200 passes through the slit 310 of the mask 300. ), and in the reaction region 110 of the sample strip 100, when a biological sample has a specific disease, a fluorescent reaction complex is formed to generate fluorescence.
  • the generated fluorescence is incident on the main light-receiving sensor 700 through the slit portion 310 of the mask 300. In this way, when the sample strip 100 is inserted into the case 400 in a kit unit, it is diagnosed whether there is a specific disease in the biological sample to be tested adsorbed on the sample strip 100.
  • the sample strip 100 may be of a different type in which the location or number of the reaction region 110 is different according to the type of a specific disease to be diagnosed. If the type of the sample strip 100 to be used is different, the corresponding Accordingly, a configuration for adjusting the formation position of the slit 310 may also be changed.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a portion "A" shown in FIG. 1 based on an immunoassay diagnosis apparatus according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is an immunoassay diagnosis according to a third embodiment of the present invention. It is a diagram conceptually showing the size and arrangement state of the sample strip and the mask of the device
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a state of changing the size of the slit portion of the mask of the immunoassay diagnostic apparatus according to the third embodiment of the present invention. It is a drawing.
  • the immunoassay diagnostic apparatus is a device capable of accurately detecting reflected light generated from a sample strip in an entire area without a scanning operation using a mechanical driving unit or a camera, and the sample strip 100 and , An optical module 200, a main light receiving sensor 700, a mask 300, and a mask control unit 600.
  • the sample strip 100 is formed to adsorb and supply a biological sample through a capillary phenomenon, and a plurality of reaction regions 110 to which separate reactive substances are respectively applied are formed on one surface.
  • each reactive substance is combined with a biological sample having a specific disease to form a light-reflecting complex.
  • the light-reflecting complex reflects light to generate reflected light.
  • the sample strip 100 includes a sample pad to which a biological sample is adsorbed and supplied, a probe pad to which a reactant for detection is applied, and a reaction region.
  • a membrane and an adsorption pad for smooth adsorption movement of the biological sample are sequentially disposed along the length direction of the sample strip 100.
  • the target analyte which is a specific disease factor in the biological sample, is combined with the detection reactant in the probe pad, and the combination of the detection reactant and the target analyte is developed along the membrane toward the adsorption pad, and in this process, the reaction region 110 It combines with the reactant in to form a light reflective complex.
  • the reactant for detection includes microparticles or nanoparticles, and biomaterials (for example, nucleic acids including DNA or RNA, amino acids, fats, glycoproteins, It is formed in a structure in which nanoparticles are bound to an antibody (antibody, or a combination thereof).
  • Nanoparticles can be metal nanoparticles, such as gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn) And at least one selected from manganese (Mn). These detection reactants are specifically bound to infectious disease factors contained in a biological sample.
  • detection reactants include gas phase condensation method, high frequency plasma chemical synthesis method, conventional chemical precipitation, hydrothermal synthesis method, and electric dispersion reaction.
  • Method electric dispersion re-action method
  • combustive synthesis method sol-gel synthesis method
  • thermochemical synthesis method microfludizer process
  • microemulsion It can be formed through microemulson technology, high energy mechanical milling, or a combination thereof.
  • the optical module 200 is configured to irradiate the test light L to the sample strip 100 so that reflected light is generated from the light reflection composite of the test strip 100, and includes a light source unit for generating the test light, a lens module, etc. It is composed by
  • the main light-receiving sensor 700 is configured to receive and detect the reflected light R generated from the light-reflecting composite of the sample strip 100, and various types of sensors capable of detecting the reflected light R may be applied.
  • the mask 300 is disposed between the optical module 200 and the sample strip 100 and is configured to guide the irradiation position of the inspection light L with respect to the sample strip 100.
  • the mask 300 is formed of a material that blocks the inspection light to block the inspection light, and the slit portion 310 through which the inspection light passes so that the inspection light is irradiated to the reaction region 110 of the sample strip 100.
  • the mask 300 is formed so that the formation position of the slit portion 310 can be adjusted within the mask 300 area, and at the same time, the shape and size of the slit portion 310 are adjusted within the mask 300 area. It is formed to be.
  • the mask control unit 600 controls the operation of the mask 300 so that the formation position of the slit portion 310 is adjusted within the mask 300 area, and also, the mask 300 so that the shape or size of the slit portion 310 is adjusted. ) To control the operation.
  • a plurality of reaction regions 110 are formed in the sample strip 100 to diagnose various diseases from a biological sample
  • the mask control unit 600 includes a slit 310 of the mask 300 of the sample strip 100.
  • the mask 300 is operated to be formed at a position corresponding to each of the reaction regions 110, through which the position of the slit portion 310 is adjusted, and its shape and size may be adjusted.
  • the slit portion 310 of the mask 300 is formed so that the inspection light L of the optical module 200 is irradiated to the reaction region 110 of the sample strip 100 through the slit portion 310.
  • the slit portion 310 of the mask 300 is a slit portion 310 at a position corresponding to each reaction region 110 of the reflected light R generated from the light-reflecting composite of the sample strip 100.
  • the mask 300 is formed so that the test light is not irradiated to the sample strip 100 through regions other than the slit portion 310, and similarly, the reflected light generated from the light-reflecting composite covers regions other than the slit portion 310. It is formed so as not to enter the main light-receiving sensor 700 through.
  • the immunoassay diagnostic apparatus uses a separate mask 300 in which a slit portion 310 is formed between the optical module 200 and the sample strip 100.
  • a specific reaction region 110 of the sample strip 100 is irradiated through the slit portion 310, and accordingly, reflected light is generated from the light reflection composite of the reaction region 110, and the generated reflected light is the mask 300 It is configured to be detected by entering the main light-receiving sensor 700 through the slit portion 310 of.
  • the test light can be simultaneously irradiated to the plurality of reaction regions 110 of the sample strip 100 only by adjusting the position of the slit portion 310 without moving the sample strip 100 or the optical module 200.
  • the specific disease may be diagnosed by detecting reflected light generated from each reaction region 110.
  • diagnosis accuracy and ease of use can be improved by simply disposing the mask 300 without a mechanical driving unit for moving the sample strip 100 or the optical module 200.
  • the inspection light of the optical module 200 is transmitted to a plurality of reaction regions ( 110) can be sequentially irradiated, and reflected light is incident on the main light-receiving sensor 700 through each slit 310, so that the reflected light is accurately and easily detected, and reflected light detection for all reaction areas 110 is performed. Since it can be performed sequentially, faster and more convenient use is possible.
  • the mask 300 is shown to be disposed between the optical module 200 and the sample strip 100, and the slit portion of the mask 300 ( 310) and the reaction region 110 of the sample strip 100 are formed at positions corresponding to each other.
  • a virtual straight line C connecting the center of the slit part 310 and the center of the reaction region 110 is the optical axis of the inspection light irradiated from the optical module 200 It can be arranged to be positioned parallel to (I).
  • the slit portion 310 and the reaction region 110 may be configured to be arranged in a line along the optical axis direction of the inspection light, through which the inspection light passes through the slit portion 310 and is irradiated to the reaction region 110
  • the reflected light generated in the reaction region 110 may pass through the slit portion 310 and enter the main light-receiving sensor 700.
  • the area of the slit portion 310 of the mask 300 may be formed to be smaller than or equal to the area of the reaction region 110 of the sample strip 100, and the slit portion 310 and the reaction region 110 May be formed to have the same shape.
  • the slit portion 310 and the reaction region 110 may be formed in a rectangular shape having a long and narrow width in one direction as shown in FIGS. 11 and 12, and the length of the slit portion 310 ( L) may be formed to be equal to or smaller than the length L of the reaction region 110, and the width W of the slit portion 310 may be formed to be equal to or smaller than the width W of the reaction region 110.
  • the shape and size of the slit portion 310 of the mask 300 is adjusted to adjust the amount of reflected light passing through the slit portion 310 from the reaction region 110 of the sample strip 100.
  • the reflected light R from the light-reflecting composite formed in the reaction region 110 of the sample strip 100 Is generated and is incident to the main light-receiving sensor 700 through the slit 310, and at this time, the reflected light is reflected light reflected from other areas other than the reflected light of the light-reflecting composite (for example, reflected light reflected from other parts, etc.) Etc.) may also enter the main light-receiving sensor 700 through the slit portion 310.
  • the reflected light R is reduced by reducing the width of the slit 310 from W1 to W2 as shown in FIG. 13, for example, by adjusting the shape and size of the slit 310 By controlling the amount of light passing through, the reflected light other than the reflected light of the actual light-reflecting composite does not pass, thereby improving diagnostic accuracy.
  • the mask 300 is formed so that the position, shape, and size of the slit portion 310 can be adjusted within the area of the mask 300 without moving the mask 300, and electricity generated by the mask controller 600
  • the position, shape, and size of the slit portion 310 may be adjusted according to an appropriate signal.
  • the mask 300 is disposed in the inner space of the mask case 302 and the mask case 302 formed of a transparent material to pass the inspection light and the reflected light as shown in FIG.
  • it may be configured to include a liquid crystal module 301 including a liquid crystal that operates to pass or block light.
  • the liquid crystal module 301 has the most basic structure and is composed of a state in which liquid crystal is filled between two substrates spaced apart from each other, and the description thereof is the same as the description in the first embodiment, and thus will be omitted herein.
  • the liquid crystal module 301 is applied to the mask 300, and the slit portion 310 through which light can pass by adjusting the liquid crystal arrangement state of the liquid crystal module 301 by an electrical signal.
  • the position of the slit 310 is configured to be freely adjusted by an electrical signal.
  • a plurality of reaction regions 110 are formed in the sample strip 100, and one slit portion 310 is formed in the mask 300, and the slit portion 310
  • the inspection light L of the optical module 200 is selectively and sequentially irradiated to the plurality of reaction regions 110 of the sample strip 100 through the slit portion 310, through this method, a plurality of All of the reflected light generated from the light reflection composite in the reaction region 110 may be sequentially detected.
  • the mask control unit 600 controls the operation so that the formation position of the slit portion 310 continuously moves within the area of the mask 300 so that the inspection light L scans and irradiates a specific area of the sample strip 100.
  • the operation may be controlled so that the slit portion 310 is sequentially separately formed at a position corresponding to the reaction region 110 of the sample strip 100.
  • the corresponding position is based on preset slit position information according to the type of the sample strip 100 or the type of test disease.
  • the slit portion 310 may be formed in the.
  • the shape and size of the slit portion 310 can be freely adjusted by adjusting the liquid crystal arrangement state of the liquid crystal module 301 by an electrical signal.
  • the mask control unit 600 controls the operation of the mask 300 as described above to prevent reflected light other than the reflected light reflected from the light reflection composite of the sample strip 100 from passing through the slit unit 310. ) By adjusting the shape and size, through which the detection accuracy of the reflected light of the optical module 200 may be improved.
  • the sample strip 100, the optical module 200, the main light-receiving sensor 700, and the mask 300 may be configured to be accommodated in a separate case 400
  • the sample strip 100 is inserted into a separate kit case (not shown) and coupled to the case 400 in a kit unit so as to be inserted and withdrawn.
  • the biological sample is inserted into the case 400 while being adsorbed and supplied to the sample strip 100, and in this state, the test light from the optical module 200 passes through the slit 310 of the mask 300. ), and in the reaction region 110 of the sample strip 100, when a biological sample has a specific disease, a light-reflecting complex is formed to generate reflected light.
  • the generated reflected light is incident on the main light-receiving sensor 700 through the slit portion 310 of the mask 300 and is detected. In this way, when the sample strip 100 is inserted into the case 400 in a kit unit, it is diagnosed whether there is a specific disease in the biological sample to be tested adsorbed on the sample strip 100.
  • the sample strip 100 may be of a different type in which the location or number of the reaction region 110 is different according to the type of a specific disease to be diagnosed. If the type of the sample strip 100 to be used is different, the corresponding Accordingly, it is preferable that the formation position of the slit portion 310 of the mask 300 is also adjusted corresponding to the reaction region 110, and the shape or size of the slit portion 310 may also be adjusted.
  • the position, shape, and size of the slit portion 310 formed in the mask 300 can be quickly and conveniently adjusted by an electrical signal, various types of sample strips For (100), it can be applied all through one device.
  • the immunoassay device is a mode selection unit that is selected and operated by a user to select different operation modes according to the type of the sample strip 100 to be applied. 610 may be provided.
  • the mask control unit 600 receives the mode selection signal from the mode selection unit 610 and adjusts the position, shape, and size of the slit unit 310 in a form applied to the corresponding operation mode according to the selected operation mode signal. 300) can be operated.
  • reference position information, reference shape information, and reference size information of the slit unit 310 are preset in response to the operation mode selected by the mode selection unit 610, and the reference of the slit unit 310 according to each operation mode Location information, reference shape information, and reference size information may be stored in a separate data storage unit 610.
  • the mask control unit 600 adjusts the position of the slit unit 310 according to the reference position information of the slit unit 310 stored in the data storage unit 610.
  • the mask 300 may be operated to be controlled, and at the same time, the mask 300 may be operated to adjust the shape and size of the slit part 310 according to reference shape information and reference size information of the slit part 310.
  • the formation position of the slit 310 may be formed at different positions in the first operation mode and the second operation mode.
  • the slit unit 310 In the method of scanning a specific area of the sample strip 100 by continuously moving the position of the slit unit 310, in the case of scanning the entire area of the sample strip 100, the slit unit 310 according to the operation mode ) Although it is not important to change the formation position, in the method of sequentially separately forming the position of the slit part 310 at a position corresponding to the reaction region 110 of the sample strip 100, a preset slit according to the operation mode selection It is more advantageous in the operation control method to control the position of the slit part 310 through the formation position information of the part 310.
  • the user can select various operation modes through the mode selection unit 610, and masks (such as to be applied to different types of sample strips 100 used in each operation mode)
  • the formation position of the slit portion 310 of 300) can be conveniently adjusted by an electrical signal, and accordingly, it can be applied to a single device for various types of sample strips 100, and can be used more conveniently.
  • the reference position information of the slit portion 310 according to the operation mode is the center of the reaction region 110 and the slit portion of the mask 300 according to the type of the sample strip 100 as described in FIGS. 11 and 12. 310)
  • the virtual straight line C connecting the center may be set to a position having a state parallel to the optical axis I of the inspection light.
  • the reference position information of the slit unit 310 according to the operation mode is adjusted by the mask control unit 600 to adjust the position of the slit unit 310, and the light reflection of the sample strip 100 detected by the main light-receiving sensor 700
  • the detected amount of reflected light generated from the composite may be set to the position in the highest state. This is not to set the reference position geometrically, but to set the reference position based on the actual reflected light detection amount, and thus, it may be more advantageous in terms of the accuracy of the diagnosis result due to the nature of a method of diagnosing a disease according to reflected light detection.
  • the slit portion 310 of the mask 300 is formed by using the liquid crystal module 301, the slit portion 310 is The position can be adjusted in various ways. Therefore, in the third embodiment of the present invention, the inspection light passing through the slit 310 while moving the position of the slit 310 is selectively and sequentially irradiated to the reaction region 110 of the sample strip 100 or Alternatively, the operation may be controlled by the mask controller 600 to scan and irradiate the entire area of the sample strip 100.
  • the reference shape and size of the slit portion 310 may all be the same, but the reference shape and size may be changed as needed. In this case, the reference shape and size information Accordingly, the shape and size of the slit portion 310 should be adjusted.
  • the reference shape information and the reference size information for the slit part 310 are set based on the detection amount information of the reflected light detected by the main light-receiving sensor 700 according to the type of the sample strip 100 used in each operation mode. It may be stored in the data storage unit 610.
  • the shape and size of the slit 310 may be adjusted based on the reference shape information and the reference size information, but unlike this, in the process of detecting the reflected light on the sample strip 100, the optical module 200 When the detected amount of reflected light is different from the reference detected amount information in the corresponding operation mode stored in the data storage unit 620, it may be supplemented.
  • the user can select various operation modes through the mode selection unit 610, and can be applied to different types of sample strips 100 used in each operation mode.
  • the position, shape, and size of the slit portion 310 of the mask 300 are conveniently controlled by an electrical signal, and accordingly, it is applicable to all kinds of sample strips 100 and can be conveniently used. .
  • FIG. 14 and 15 are diagrams conceptually showing a configuration of an optical module of an immunoassay diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 16 is an exemplary arrangement of a mask according to an embodiment of the present invention. It is a drawing shown as.
  • the light source unit 210 generating inspection light and the inspection light L generated from the light source unit 210 pass.
  • it may be configured to include a lens module 250 arranged to pass the fluorescence (R) or reflected light generated from the fluorescent reaction complex or the light reflecting complex of the sample strip (100).
  • the main light-receiving sensor 700 is arranged to receive light after the fluorescence (R) or reflected light generated from the fluorescent reaction complex or the light reflective complex of the sample strip 100 passes through the lens module 250.
  • the optical module 200 includes a dichroic filter 220 and a dichroic filter 220 that partially reflects the inspection light generated from the light source unit 210 and proceeds toward the sample strip 100.
  • Auxiliary light-receiving sensor that is disposed opposite to the light source unit 210 and receives and detects some inspection light that has passed through the dichroic filter 220 without being reflected by the dichroic filter 220 generated from the light source unit 210 It may be configured to further include (240).
  • the light source unit 210 may be a UV LED that generates ultraviolet rays to generate fluorescence or reflected light from the reaction region 110 of the sample strip 100.
  • the mask 300 is between the lens module 250 and the sample strip 100 so that the inspection light passing through the lens module 250 is irradiated to the sample strip 100 through the slit portion 310.
  • the mask 300 includes a space between the lens module 250 and the sample strip 100, a space between the lens module 250 and the main light-receiving sensor 700, and the lens module ( 250) may be disposed to be positioned in any one of the spaces between the plurality of lenses.
  • the lens module 250 may be composed of a plurality of various lenses.
  • the light source unit 210, the main light receiving sensor 700, and the auxiliary light receiving sensor 240 Various lenses capable of condensing light or converting it into parallel light may be disposed in front.
  • a band filter 260 capable of filtering light in a specific wavelength range may be disposed in front of the light source unit 210 and the main light-receiving sensor 700.
  • a light source control unit 500 capable of controlling the operation state of the light source unit 210 may be provided, and the light source unit 210 is detected by the auxiliary light receiving sensor 240.
  • the operation may be controlled by the light source control unit such that the intensity of the inspection light generated from the light source unit 210 is adjusted according to the intensity of the inspection light.
  • the intensity of the inspection light irradiated from the light source unit 210 to the sample strip 100 can be kept constant. Since the intensity of fluorescence or reflected light generated from the sample strip 100 can also be kept constant, the reference value of the detection amount of fluorescence or reflected light detected by the main light-receiving sensor 700 can be accurately set, making it easy to change the detection amount of fluorescence or reflected light. Recognition, and accordingly, the accuracy of diagnosis for a specific disease can be improved.
  • the inspection light generated from the light source unit 210 is partially reflected through the dichroic filter 220 as shown in FIG. 14 and passes through the slit portion 310 of the mask 300 to pass through the reflective area of the sample strip 100. It is irradiated to 110, and a part of the inspection light passes through the dichroic filter 220 and is received by the auxiliary light-receiving sensor 240 and is detected.
  • the intensity of the inspection light generated by the light source unit 210 is maintained constant by the optical control unit 500 according to the intensity of the inspection light received by the auxiliary light receiving sensor 240.
  • Fluorescence or reflected light generated in the reflective region 110 of the sample strip 100 passes through the slit portion 310 of the mask 300 and enters the optical module 200, as shown in FIG. Some of the reflected light passes through the dichroic filter 220 and is received by the main light-receiving sensor 700 to be detected.
  • a specific disease may be diagnosed through detection of fluorescence or reflected light received by the main light-receiving sensor
  • the inspection light of the light source unit 210 passes through the slit portion 310 of the mask 300 and is irradiated to the reaction region of the sample strip 100.
  • the inspection light of the light source unit 210 is It may be configured to irradiate the reaction region of the sample strip 100 without passing through the slit portion 310 of the mask 300.
  • the fluorescence or reflected light generated from the reaction region of the sample strip 100 is configured to pass through the slit portion 310 of the mask 300 and receive light by the main light-receiving sensor 700 in the same manner as described above.
  • fluorescence or reflected light generated from the plurality of reaction regions of the sample strip 100 is sequentially received by the main light-receiving sensor 700.
  • the inspection light of the light source unit 210 does not necessarily need to be guided through the slit portion 310 of the mask 300, and can be simply irradiated to the entire area of the sample strip 100, and By allowing the main light-receiving sensor 700 to sequentially receive the fluorescent or reflected light generated in the plurality of reaction regions of the strip 100 through the slit 310, the fluorescent or reflected light for the plurality of reaction regions is accurately Can be detected.
  • the degree of freedom of arrangement for the light source unit 210 is further increased. It is easy to design and manufacture.
  • the light source unit 210 may be freely disposed at a separate location regardless of the arrangement state of the lens module 250, the main light receiving sensor 700, and the mask 300.
  • the test light of the light source unit 210 must be disposed so that all the plurality of reaction regions of the sample strip 100 are irradiated.

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Abstract

본 발명은 면역 분석 진단 장치에 관한 것으로, 시료 스트립이나 광학 모듈의 별도의 이동 없이 단순히 슬릿부가 형성된 마스크를 배치하고 슬릿부의 위치를 변경함으로써, 검사광을 시료 스트립의 반응 영역에 정확하게 조사할 수 있고, 시료 스트립의 반응 영역으로부터 발생된 형광 또는 반사광을 정확하게 검출할 수 있으며, 이를 통해 진단 정확도 및 사용 편의성을 향상시킬 수 있는 면역 분석 진단 장치를 제공한다.

Description

면역 분석 진단 장치
본 발명은 면역 분석 진단 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 시료 스트립이나 광학 모듈의 별도의 이동 없이 단순히 슬릿부가 형성된 마스크를 배치하고 슬릿부의 위치를 변경함으로써, 검사광을 시료 스트립의 반응 영역에 정확하게 조사할 수 있고, 시료 스트립의 반응 영역으로부터 발생된 형광 또는 반사광을 정확하게 검출할 수 있으며, 이를 통해 진단 정확도 및 사용 편의성을 향상시킬 수 있는 면역 분석 진단 장치에 관한 것이다.
질병 진단에 사용되는 검사 방법은 주로 효소 반응에 의한 발색, 형광 등에 기반을 두고 있으나, 최근 항원과 항체 사이의 면역 반응을 이용한 면역검사(Immunoassay)를 이용하는 방법도 사용되고 있다. 이러한 면역검사 방법은 주로 항체에 방사성 동위 원소나 형광 물질 등으로 표지를 해서 항원의 유무를 판별하고, 방사선이나 형광 등의 세기에 의해 정량화할 수 있는 표지식 바이오센서(biosensor)를 이용한다.
기존의 면역분석법은 항원이나 항체에 방사선 물질, 발광 물질 또는 형광 물질을 표지하여 얻어지는 신호를 측정하는 방법과, 효소의 촉매 반응에 광 표지를 결합한 엘리사(Enzyme Linked Immunosorbent Assay : ELISA), 웨스턴 블로팅(Western blotting) 등과 같은 광학적 측정 방법이 가장 많이 이용되었다. 이러한 방법들은 주로 실험실 위주의 숙련된 연구원에 의해 수행될 수 있는 복잡한 절차가 필요하고, 분석을 위한 장치가 고가의 대형 장치이며, 분석 시간이 오래 소요되는 단점이 있다.
면역 센서의 목적 물질인 항체 등은 전혈(whole blood), 혈청(serum), 소변(urine) 등과 같은 생체시료에서 매우 낮은 농도로 존재하기 때문에, 면역 센서는 여타 물질을 검출하는 바이오센서 기술보다 센서의 검출 한도 면에서 훨씬 뛰어난 고감도의 신호화 기술을 갖추어야 한다. 또한, 항체나 단백항원 등과 단백질은 외부 환경의 변화에 의해 쉽게 구조가 변화되기 때문에, 항원이나 항체의 인식 부위가 변질하여 고유의 생체 인식 기능을 잃어버리기 쉽다. 고체 형태에서 분석을 해야하는 면역 센서의 여건상 이러한 생체물질들의 활성을 유지할 수 있는 생체 물질에 적합한 센서 표면의 제작, 검출 한계를 높일 수 있는 생체물질의 고정화 기술, 그리고 생체 인식반응을 정량화된 신호로 전환하는 측정 방법의 확보가 필요하다.
면역분석용 신속 진단 검사 키트(rapid diagnostic test kit for immunoassay)는 혈액, 소변, 타액 등과 같은 생체시료를 이용하여 진단검사가 가능한 현장검사(point-of-care)를 위한 검사 도구이다. 이러한 신속 진단 검사 키트의 예로서 임신 진단 키트, 에이즈 진단 키트 등이 있다.
이러한 진단 장치는 진단을 위해 소정의 생체물질(단백질 또는 DNA 등)을 검출할 수 있는 방법을 확립해야 한다. 종래의 생체물질의 검출 방법으로 유기 염료 등을 이용하는 형광 표지 방법이 알려져 있으나, 이는 형광을 검출할 수 있는 별도의 형광 검출 수단, 형광 물질 및 형광을 발생시키기 위한 별도의 광원 등 상대적으로 좀더 복잡한 구조를 갖는다. 이와 달리 단순히 생체 물질로부터 반사되는 반사광을 검출하는 방법 또한 널리 이용되고 있으며, 이는 상대적으로 구성이 단순하다는 장점이 있다.
이러한 면역 분석 진단 장치는 형광 방식이나 반사광 방식이나 동일한 작동 원리로 작동하며, 생체 시료를 모세관 현상을 통해 흡착 공급할 수 있는 시료 스트립을 이용한다. 시료 스트립에는 별도의 반응 물질이 각각 부착되는 복수개의 반응 영역이 각각 형성된다.
형광 방식의 경우, 복수개의 반응 영역에서는 각각의 반응 물질이 특정 질환을 갖는 생체 시료와 결합하여 형광 반응 복합체를 형성하며, 이러한 형광 반응 복합체는 빛이 조사되는 경우 형광을 발생시키게 된다. 반사광 방식의 경우, 복수개의 반응 영역에서는 각각의 반응 물질이 특정 질환을 갖는 생체 시료와 결합하여 광 반사 복합체를 형성하며, 이러한 광 반사 복합체는 빛을 받아 반사하게 된다. 따라서, 시료 스트립을 장치 내에 삽입한 후, 광원으로부터 시료 스트립에 검사광을 조사하고, 시료 스트립의 반응 영역으로부터 발생하는 형광 또는 반사광을 광학계를 통해 검출함으로써, 생체 시료에 대한 특정 질환을 진단할 수 있다.
이와 같은 방식으로 특정 질환을 진단하기 위해서는 시료 스트립으로부터 발생하는 형광 또는 반사광을 정확하게 검출할 수 있어야 하고, 형광 또는 반사광 발생 영역이 어느 영역인지를 파악해야 한다. 형광 또는 반사광 발생 영역을 정확하게 파악하기 위해 일반적으로 시료 스트립이나 또는 광학계를 기계적으로 이동시켜 시료 스트립의 전체 영역을 스캔하는 방식이 이용되기도 하는데, 이 경우, 기계적 구동부가 필요하므로, 내구성 문제, 정밀도 제한 및 장치의 소형화 제한 등의 문제가 발생한다. 또한, 카메라를 이용하여 시료 스트립의 전체 영역을 2D 촬영하여 이를 분석하는 방식으로 형광 또는 반사광 발생 영역의 위치를 정확하게 파악하는 방식이 이용되기도 하는데, 이 경우, 정확도는 향상되지만, 제조 비용이 증가하여 사용 범위가 제한되고 일반적으로 널리 사용되지 못한다는 문제가 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 슬릿부가 형성된 별도의 마스크를 배치하고, 마스크의 슬릿부를 전기적인 신호에 의해 위치 조절할 수 있도록 함으로써, 별도의 기계적인 구동부 없이도 슬릿부의 위치를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 슬릿부 위치 조절을 통해 검사광의 조사 위치를 다양하게 변경할 수 있고, 슬릿부 위치 조절을 신속하고 편리하게 수행할 수 있으며, 제품 소형화 및 생산 단가 절감이 가능한 면역 분석 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 마스크에 액정 모듈을 적용하여 전기적 신호에 의해 신속하고 다양하게 슬릿부 위치 조절이 가능하고, 이에 따라 다양한 종류의 시료 스트립에 대해서도 하나의 기기를 통해 모두 적용할 수 있는 면역 분석 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 마스크의 슬릿부를 시료 스트립의 전체 영역을 스캔하도록 위치 조절함으로써, 별도의 기계적인 구동부 없이도 검사광을 시료 스트립의 전체 영역에 스캔하는 형태로 조사할 수 있고, 이에 따라 간편하고 신속한 방식으로 생체 시료의 질환을 분석 진단할 수 있는 면역 분석 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 시료 스트립이나 광학 모듈의 별도의 이동 없이 단순히 슬릿부가 형성된 마스크를 배치하고 슬릿부의 위치를 변경함으로써, 검사광의 정확한 조사 및 형광의 정확한 검출이 가능하여 진단 정확도 및 사용 편의성을 향상시킬 수 있는 면역 분석 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 마스크에 형성된 슬릿부를 선택적으로 개폐하는 방식으로 슬릿부의 위치 조절을 마스크 이동 없이 수행함으로써, 검사광의 조사 위치 및 형광 검출을 더욱 정확하게 수행할 수 있고, 복잡한 기계 구동부 없이 구조를 단순화할 수 있어 제작이 용이하고 소형화가 가능한 면역 분석 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 슬릿부가 형성된 별도의 마스크를 배치하고, 마스크의 슬릿부를 전기적인 신호에 의해 형상 및 크기 조절할 수 있도록 함으로써, 실제 시료 스트립의 광 반사 복합체로부터 반사된 반사광 이외의 다른 반사광이 통과하지 않도록 할 수 있고, 이에 따라 반사광의 검출 정확도를 향상시켜 전체적인 진단 정확도를 향상시킬 수 있는 면역 분석 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 마스크의 슬릿부에 대한 형상 및 크기 조절과 함께 위치 조절을 가능하게 함으로써, 전기적 신호에 의해 신속하고 다양하게 슬릿부의 형상, 크기 및 위치 조절이 가능하고, 별도의 기계적인 구동부 없이도 슬릿부의 위치를 조절할 수 있어 검사광의 조사 위치를 편리하고 신속하게 변경할 수 있고, 이에 따라 제품 소형화 및 생산 단가 절감이 가능하며, 다양한 종류의 시료 스트립에 대해서도 하나의 기기를 통해 모두 적용할 수 있어 사용 범위가 확장되는 면역 분석 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광원부에서 발생하는 검사광의 세기를 별도의 보조 수광 센서를 통해 모니터링하여 검사광의 세기를 일정하게 유지시킴으로써, 시료 스트립에서 발생하는 형광 또는 반사광의 세기 변화를 정확하게 인식할 수 있어 진단 정확도를 더욱 향상시킬 수 있는 면역 분석 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 형광 반응 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립; 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하도록 상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈; 상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광을 수광 검출하는 메인 수광 센서; 상기 광학 모듈의 검사광을 차단하며, 일부 영역에 상기 검사광이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되어 상기 슬릿부를 통해 상기 시료 스트립에 대한 상기 검사광의 조사 위치를 가이드하며, 마스크 영역 내에서 상기 슬릿부의 형성 위치를 조절할 수 있도록 형성되는 마스크; 및 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되도록 상기 마스크를 동작 제어하는 마스크 제어부를 포함하고, 상기 마스크는 상기 마스크 제어부에 의해 동작 제어되어 상기 검사광이 상기 시료 스트립의 복수개의 반응 영역에 선택적으로 조사되도록 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치를 제공한다.
이때, 상기 마스크는 전기적 신호에 의해 상기 슬릿부의 형성 위치를 조절하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 마스크 제어부는 상기 검사광이 상기 시료 스트립의 특정 영역을 스캔하며 조사되도록 상기 슬릿부의 형성 위치가 상기 마스크의 영역 내에서 연속적으로 이동하도록 동작 제어할 수 있다.
또한, 상기 마스크 제어부는 상기 슬릿부가 상기 시료 스트립의 복수개의 반응 영역과 대응되는 위치에 각각 순차적으로 형성되도록 동작 제어할 수 있다.
또한, 상기 마스크는, 상기 검사광 및 형광이 통과하도록 투명한 재질로 형성되는 마스크 케이스; 및 상기 마스크 케이스의 내부 공간에 배치되며 전기적인 신호에 의해 배열 상태를 변화시켜 광을 통과시키거나 차단하도록 작동하는 액정을 포함하는 액정 모듈을 포함하고, 전기적 신호에 의한 상기 액정 모듈의 액정 배열 상태 조절을 통해 상기 슬릿부의 형성 및 상기 슬릿부의 형성 위치 조절이 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명은, 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 형광 반응 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립; 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하도록 상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈; 상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광을 수광 검출하는 메인 수광 센서; 빛을 차단하는 재질로 형성되며, 일부 영역에 빛이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되어 상기 슬릿부를 통해 상기 시료 스트립의 복수개 반응 영역으로부터 발생한 형광의 수광 경로를 가이드하며, 마스크 영역 내에서 상기 슬릿부의 형성 위치를 조절할 수 있도록 형성되는 마스크; 및 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되도록 상기 마스크를 동작 제어하는 마스크 제어부를 포함하고, 상기 마스크는 상기 마스크 제어부에 의해 동작 제어되어 상기 시료 스트립의 복수개 반응 영역으로부터 발생한 형광이 선택적으로 상기 메인 수광 센서에 수광되도록 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치를 제공한다.
본 발명은, 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 형광 반응 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립; 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하도록 상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈; 상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광을 수광 검출하는 메인 수광 센서; 상기 광학 모듈의 검사광을 차단하는 재질로 형성되며, 일부 영역에 상기 검사광이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되어 상기 슬릿부를 통해 상기 시료 스트립에 대한 상기 검사광의 조사 위치를 가이드하는 마스크; 및 상기 슬릿부의 위치를 조절하는 슬릿부 위치 조절 수단을 포함하고, 상기 슬릿부 위치 조절 수단에 의해 상기 슬릿부의 위치를 조절하여 상기 검사광이 상기 시료 스트립의 복수개의 반응 영역에 선택적으로 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치를 제공한다.
이때, 상기 슬릿부는 상기 마스크의 일측에 1개 형성되고, 상기 슬릿부 위치 조절 수단은 상기 마스크를 이동시키는 방식으로 상기 슬릿부의 위치를 조절하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 슬릿부 위치 조절 수단은, 상기 슬릿부를 통과하는 상기 검사광의 광축에 대한 직각 방향으로 상기 마스크를 이동시킬 수 있도록 상기 마스크와 결합되는 작동 부재; 및 상기 마스크가 이동하도록 상기 작동 부재를 작동시키는 마스크 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 슬릿부는 상기 반응 영역과 대응되게 위치하도록 상기 마스크에 복수개 형성되고, 상기 슬릿부 위치 조절 수단은 복수개의 상기 슬릿부를 순차적으로 하나씩 개방하는 방식으로 상기 슬릿부의 위치를 조절하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 슬릿부 위치 조절 수단은, 복수개의 상기 슬릿부를 선택적으로 폐쇄할 수 있는 차단판; 및 복수개의 상기 슬릿부가 하나씩 순차적으로 개방되도록 상기 차단판을 작동시키는 차단판 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명은, 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 형광 반응 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립; 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하도록 상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈; 상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광을 수광 검출하는 메인 수광 센서; 빛을 차단하는 재질로 형성되며, 일부 영역에 빛이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되어 상기 슬릿부를 통해 상기 시료 스트립의 복수개 반응 영역으로부터 발생한 형광의 수광 경로를 가이드하는 마스크; 및 상기 슬릿부의 위치를 조절하는 슬릿부 위치 조절 수단을 포함하고, 상기 슬릿부 위치 조절 수단에 의해 상기 슬릿부의 위치를 조절하여 상기 시료 스트립의 복수개의 반응 영역으로부터 발생한 형광이 선택적으로 상기 메인 수광 센서에 수광되도록 하는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치를 제공한다.
본 발명은, 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 광 반사 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립; 상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈; 상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 광 반사 복합체로부터 반사되는 반사광을 수광 검출하는 메인 수광 센서; 상기 검사광 및 반사광을 차단하며, 일부 영역에 상기 검사광 및 반사광이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되고, 마스크 영역 내에서 상기 슬릿부의 형성 위치를 조절할 수 있도록 형성되는 마스크; 및 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되도록 상기 마스크를 동작 제어하는 마스크 제어부를 포함하고, 상기 마스크는 상기 마스크 제어부에 의해 동작 제어되어 상기 검사광이 상기 시료 스트립의 복수개의 반응 영역에 선택적으로 조사되도록 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치를 제공한다.
이때, 상기 마스크는 상기 슬릿부의 형상 및 크기를 조절할 수 있도록 형성되며, 상기 마스크 제어부는 상기 슬릿부의 형상 또는 크기가 조절되게 상기 마스크를 동작 제어할 수 있다.
또한, 상기 마스크는, 상기 검사광 및 반사광이 통과하도록 투명한 재질로 형성되는 마스크 케이스; 및 상기 마스크 케이스의 내부 공간에 배치되며 전기적인 신호에 의해 배열 상태를 변화시켜 광을 통과시키거나 차단하도록 작동하는 액정을 포함하는 액정 모듈을 포함하고, 전기적 신호에 의한 상기 액정 모듈의 액정 배열 상태 조절을 통해 상기 슬릿부의 형성 및 상기 슬릿부의 형성 위치 조절이 가능함과 동시에 상기 슬릿부의 형상 및 크기 조절이 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명은, 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 광 반사 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립; 상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈; 상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 광 반사 복합체로부터 반사되는 반사광을 수광 검출하는 메인 수광 센서; 빛을 차단하는 재질로 형성되며, 일부 영역에 빛이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되고, 마스크 영역 내에서 상기 슬릿부의 형성 위치를 조절할 수 있도록 형성되는 마스크; 및 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되도록 상기 마스크를 동작 제어하는 마스크 제어부를 포함하고, 상기 마스크는 상기 마스크 제어부에 의해 동작 제어되어 상기 시료 스트립의 복수개 반응 영역으로부터 반사되는 반사광이 선택적으로 상기 메인 수광 센서에 수광되도록 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치를 제공한다.
한편, 상기 광학 모듈은, 상기 검사광을 발생시키는 광원부; 및 상기 광원부에서 발생된 검사광이 통과하며 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체 또는 광 반사 복합체로부터 발생된 형광 또는 반사광이 통과하도록 배치되는 렌즈 모듈을 포함하고, 상기 메인 수광 센서는 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체 또는 광 반사 복합체로부터 발생된 형광 또는 반사광이 상기 렌즈 모듈을 통과한 이후 수광되도록 배치되고, 상기 마스크는 상기 렌즈 모듈과 상기 시료 스트립 사이 공간, 상기 렌즈 모듈과 상기 메인 수광 센서 사이 공간 및 상기 렌즈 모듈의 복수개 렌즈 사이 공간 중 어느 하나의 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 광학 모듈은, 상기 광원부에서 발생된 검사광을 일부 반사하여 상기 시료 스트립을 향해 진행시키는 다이크로익 필터; 및 상기 광원부에서 발생된 검사광 중 상기 다이크로익 필터에 의해 반사되지 않고 상기 다이크로익 필터를 통과한 일부 검사광을 수광 검출하는 보조 수광 센서를 더 포함하고, 상기 광원부는 상기 보조 수광 센서에 의해 검출된 검사광의 세기에 따라 상기 광원부에서 발생하는 검사광의 세기가 조절되도록 별도의 광원 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.
본 발명에 의하면, 슬릿부가 형성된 별도의 마스크를 배치하고, 마스크의 슬릿부를 전기적인 신호에 의해 위치 조절할 수 있도록 함으로써, 별도의 기계적인 구동부 없이도 슬릿부의 위치를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 슬릿부 위치 조절을 통해 검사광의 조사 위치를 다양하게 변경할 수 있고, 슬릿부 위치 조절을 신속하고 편리하게 수행할 수 있으며, 제품 소형화 및 생산 단가 절감이 가능한 효과가 있다.
또한, 마스크에 액정 모듈을 적용하여 전기적 신호에 의해 신속하고 다양하게 슬릿부 위치 조절이 가능하고, 이에 따라 다양한 종류의 시료 스트립에 대해서도 하나의 기기를 통해 모두 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 마스크의 슬릿부를 시료 스트립의 전체 영역을 스캔하도록 위치 조절함으로써, 별도의 기계적인 구동부 없이도 검사광을 시료 스트립의 전체 영역에 스캔하는 형태로 조사할 수 있고, 이에 따라 간편하고 신속한 방식으로 생체 시료의 질환을 분석 진단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 시료 스트립이나 광학 모듈의 별도의 이동 없이 단순히 슬릿부가 형성된 마스크를 배치하고 슬릿부의 위치를 변경함으로써, 검사광의 정확한 조사 및 형광의 정확한 검출이 가능하여 진단 정확도 및 사용 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 마스크에 형성된 슬릿부를 선택적으로 개폐하는 방식으로 슬릿부의 위치 조절을 마스크 이동 없이 수행함으로써, 검사광의 조사 위치 및 형광 검출을 더욱 정확하게 수행할 수 있고, 복잡한 기계 구동부 없이 구조를 단순화할 수 있어 제작이 용이하고 소형화가 가능하다는 효과가 있다.
또한, 슬릿부가 형성된 별도의 마스크를 배치하고, 마스크의 슬릿부를 전기적인 신호에 의해 형상 및 크기 조절할 수 있도록 함으로써, 실제 시료 스트립의 광 반사 복합체로부터 반사된 반사광 이외의 다른 반사광이 통과하지 않도록 할 수 있고, 이에 따라 반사광의 검출 정확도를 향상시켜 전체적인 진단 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 마스크의 슬릿부에 대한 형상 및 크기 조절과 함께 위치 조절을 가능하게 함으로써, 전기적 신호에 의해 신속하고 다양하게 슬릿부의 형상, 크기 및 위치 조절이 가능하고, 별도의 기계적인 구동부 없이도 슬릿부의 위치를 조절할 수 있어 검사광의 조사 위치를 편리하고 신속하게 변경할 수 있고, 이에 따라 제품 소형화 및 생산 단가 절감이 가능하며, 다양한 종류의 시료 스트립에 대해서도 하나의 기기를 통해 모두 적용할 수 있어 사용 범위가 확장되는 효과가 있다.
또한, 광원부에서 발생하는 검사광의 세기를 별도의 보조 수광 센서를 통해 모니터링하여 검사광의 세기를 일정하게 유지시킴으로써, 시료 스트립에서 발생하는 형광 또는 반사광의 세기 변화를 정확하게 인식할 수 있어 진단 정확도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 기본 구조를 개념적으로 도시한 개념도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치를 기준으로 도 1에 도시된 "A" 부분을 확대 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 시료 스트립과 마스크의 배치 상태를 개념적으로 도시한 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 및 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 마스크에 대한 슬릿부 위치 변경 상태를 예시적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제 1 및 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치를 기준으로 도 1에 도시된 "A" 부분을 확대 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 시료 스트립과 마스크의 배치 상태를 개념적으로 도시한 도면,
도 9 및 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 슬릿부 위치 조절 수단을 통해 슬릿부의 위치를 조절하는 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치를 기준으로 도 1에 도시된 "A" 부분을 확대 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 시료 스트립과 마스크의 크기 및 배치 상태를 개념적으로 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 마스크에 대한 슬릿부 크기 변경 상태를 예시적으로 도시한 도면,
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 광학 모듈에 대한 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 배치 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 기본 구조를 개념적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치를 기준으로 도 1에 도시된 "A" 부분을 확대 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 시료 스트립과 마스크의 배치 상태를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 및 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 마스크에 대한 슬릿부 위치 변경 상태를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제 1 및 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치는 기계적 구동부를 이용한 스캔 작업이나 카메라를 이용하지 않고도 시료 스트립에서 발생하는 형광을 전체 영역에서 정확하게 검출할 수 있는 장치로서, 시료 스트립(100)과, 광학 모듈(200)과, 메인 수광 센서(700)와, 마스크(300)와, 마스크 제어부(600)를 포함하여 구성된다.
시료 스트립(100)은 배경 기술에서 설명한 바와 같이 생체 시료를 모세관 현상을 통해 흡착 공급할 수 있도록 형성되며, 일면에는 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역(110)이 각각 형성된다. 복수개의 반응 영역에서는 각각의 반응 물질이 특정 질환을 갖는 생체 시료와 결합하여 형광 반응 복합체를 형성하는데, 이러한 형광 반응 복합체는 빛이 조사되는 경우 형광을 발생시키도록 구성된다.
반응 영역(110)에서 형광 반응 복합체가 형성되는 과정을 살펴보면, 먼저, 시료 스트립(100)은, 생체 시료가 흡착 공급되는 샘플 패드와, 탐지용 반응체가 도포되는 프로브 패드와, 반응 영역이 형성되는 멤브레인과, 생체 시료의 원활한 흡착 이동을 위한 흡착 패드가 시료 스트립(100)의 길이 방향을 따라 순차적으로 배치된다. 생체 시료 내의 특정 질환 인자인 타겟 분석체가 프로브 패드에서 탐지용 반응체와 결합하고, 탐지용 반응체와 타겟 분석체가 결합된 결합체가 멤브레인을 따라 흡착 패드 측으로 전개되며, 이 과정에서 반응 영역(110)에서 반응 물질과 결합하여 형광 반응 복합체를 형성하게 된다.
탐지용 반응체는 형광 입자를 포함하며, 생체물질(예를 들어, DNA 또는 RNA를 포함하는 핵산(nucleic acid), 아미노산(amino acid), 지방(fat), 당단백질(glycoprotein), 항체(antibody), 또는 이들의 조합)에 형광 입자가 결합된 구조로 형성되며, 빛을 받아 형광을 발생시킨다. 이러한 탐지용 반응체는 생체 시료 내에 포함된 감염성 질환 인자들과 특이적으로 결합된다.
이러한 탐지용 반응체는, 기상 응축법(gas phase condensation method), 고주파 플라즈마 화학적 합성법(high frequency plasma chemical synthesis method), 화학 침전법(conventional chemical precipitation), 수열 합성법(hydrothermal synthesis method), 전기적 분산 반응법(electric dispersion re-action method), 연소 합성법(combustive synthesis method), 졸-겔 합성법(sol-gel synthesis method), 열화학 합성법(thermochemical synthesis method), 마이크로플루다이저 공정(microfludizer process), 마이크로에멀션 기술(microemulson technology), 고에너지 기계적 밀링(high energy mechanical milling), 또는 이들의 조합을 통해 형성될 수 있다.
광학 모듈(200)은 시료 스트립(100)의 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하도록 시료 스트립(100)에 검사광(L)을 조사하도록 구성되며, 검사광을 발생시키는 광원부와, 렌즈 모듈 등을 포함하여 구성된다.
메인 수광 센서(700)는 시료 스트립(100)의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광(R)을 수광하여 검출하도록 구성되며, 형광(R)을 검출할 수 있는 다양한 종류의 센서가 적용될 수 있다.
마스크(300)는 광학 모듈(200)과 시료 스트립(100) 사이에 배치되어 시료 스트립(100)에 대한 검사광(L)의 조사 위치를 가이드하도록 구성된다. 이때, 마스크(300)는 검사광을 차단하는 재질로 형성되어 검사광을 차단하며, 검사광이 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사되도록 검사광(L)이 통과할 수 있는 슬릿부(310)가 형성된다. 즉, 광학 모듈(200)에 의해 조사되는 검사광(L)은 마스크(300)에 형성된 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사된다. 이때, 마스크(300)는 슬릿부(310)의 형성 위치가 마스크(300) 영역 내에서 조절될 수 있도록 형성된다.
마스크 제어부(600)는 마스크(300) 영역 내에서 슬릿부(310)의 위치가 조절되도록 마스크(300)를 동작 제어한다.
시료 스트립(100)에는 생체 시료로부터 다양한 질환을 진단할 수 있도록 복수개의 반응 영역(110)이 형성되며, 마스크 제어부(600)는 마스크(300)의 슬릿부(310)가 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)과 각각 대응되는 위치에 형성되도록 마스크(300)를 동작 제어하며, 이를 통해 슬릿부(310)의 위치가 조절된다.
이때, 마스크(300)의 슬릿부(310)는 광학 모듈(200)의 검사광(L)이 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사되도록 형성된다.
이러한 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 검사광(L)이 조사되면, 반응 영역(110)에 형성된 형광 반응 복합체로부터 형광(R)이 발생하게 되는데, 이때, 마스크(300)의 슬릿부(310)는 시료 스트립(100)의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광(R)이 각각의 반응 영역(110)에 대응되는 위치의 슬릿부(310)를 통해 메인 수광 센서(700)로 입사하여 검출되도록 형성된다.
또한, 마스크(300)는 검사광(L)이 슬릿부(310) 이외의 영역을 통해 시료 스트립(100)에 조사되지 않도록 형성되며, 마찬가지로 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광(R)이 슬릿부(310) 이외의 영역을 통해 메인 수광 센서(700)로 입사하지 않도록 형성된다.
이러한 구조에 따라 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치는 광학 모듈(200)과 시료 스트립(100) 사이에 슬릿부(310)가 형성된 별도의 마스크(300)를 이용하여 검사광이 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 특정 반응 영역(110)에 조사되도록 하고, 이에 따라 반응 영역(110)의 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하고, 이때, 발생한 형광은 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 메인 수광 센서(700)로 입사하여 검출되도록 구성된다.
따라서, 시료 스트립(100)이나 광학 모듈(200)에 대한 이동 없이 슬릿부(310)에 대한 위치 조절만으로 시료 스트립(100)의 복수개의 반응 영역(110)에 검사광을 모두 조사할 수 있고, 생체 시료에 특정 질환이 있는 경우, 각 반응 영역(110)에서 발생한 형광을 검출하여 특정 질환을 진단할 수 있다.
이 경우, 시료 스트립(100)이나 광학 모듈(200)의 이동을 위한 기계적인 구동부 없이 단순히 마스크(300)의 슬릿부(310)에 대한 위치 조절만으로 시료 스트립(100)의 복수개 반응 영역(110)에 대한 형광 검출이 가능하므로, 진단 정확성 및 사용 편의성을 향상시킬 수 있고, 구조의 단순화를 통해 제작 용이성 및 소형화가 가능한 장점이 있다.
한편, 도 1 내지 도 3에서는 광학 모듈(200)과 시료 스트립(100) 사이에 마스크(300)가 배치되는 것으로 도시되는바, 이를 기준으로 설명하면, 마스크(300)의 슬릿부(310)와 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)은 서로 대응되는 위치에 형성된다. 예를 들면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 슬릿부(310)의 중심과 반응 영역(110)의 중심을 연결한 가상의 직선(C)이 광학 모듈(200)로부터 조사되는 검사광(L)의 광축(I)과 평행하게 위치하도록 배치될 수 있다. 즉, 슬릿부(310)와 반응 영역(110)이 검사광의 광축 방향을 따라 일렬 배치되도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 검사광(L)이 슬릿부(310)를 통과하여 반응 영역(110)에 조사됨과 동시에 반응 영역(110)에서 발생한 형광(R)이 슬릿부(310)를 통과하여 광학 모듈(200)을 통해 메인 수광 센서(700)에 입사될 수 있다.
이때, 마스크(300)의 슬릿부(310) 영역의 면적이 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)의 면적보다 더 크거나 같게 형성될 수 있으며, 슬릿부(310)와 반응 영역(110)은 동일한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 슬릿부(310)와 반응 영역(110)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 일방향으로 길고 폭이 좁은 형태의 직사각형 형상으로 형성될 수 있으며, 슬릿부(310)의 길이(L2)가 반응 영역(110)의 길이(L1)보다 더 크거나 같게 형성되고, 슬릿부(310)의 폭(W2)이 반응 영역(110)의 폭(W1)보다 더 크거나 같게 형성될 수 있다.
한편, 이러한 마스크(300)는 마스크(300)의 이동 없이 슬릿부(310)의 위치가 마스크(300) 영역 내에서 조절될 수 있도록 형성되는데, 마스크 제어부(600)에 의해 발생하는 전기적인 신호에 의해 슬릿부(310)의 위치가 조절되도록 형성될 수 있다.
좀더 구체적으로, 마스크(300)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 검사광 및 형광이 통과하도록 투명한 재질로 형성되는 마스크 케이스(302)와, 마스크 케이스(302)의 내부 공간에 배치되며 전기적인 신호에 의해 배열 상태를 변화시켜 광을 통과시키거나 차단하도록 동작하는 액정을 포함하는 액정 모듈(301)을 포함하여 구성될 수 있다.
액정 모듈(301)은 가장 기본적인 구조로 서로 이격된 2개의 기판 사이에 액정을 충진한 상태로 구성되고, 2개의 기판에 특정 패턴을 갖는 전기신호를 인가하면, 2개 기판 사이의 액정이 전기 신호 패턴에 따라 배열 상태를 변화시키게 되고, 액정의 배열 상태에 따라 빛이 통과하는 영역이 변화하게 되는 원리를 이용하여 다양한 디스플레이 장치에 적용된다. 이러한 액정 모듈(301)은 휴대폰이나 TV와 같은 복잡하고 화려한 디스플레이 장치에 사용되고 있으며, 단순한 형태로는 전자 계산기, 전자 시계 등의 디스플레이 장치를 예로 들 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에서는 마스크(300)에 대해 액정 모듈(301)을 적용하고, 전기적인 신호에 의해 액정 모듈(301)의 액정 배열 상태를 조절하여 빛이 통과할 수 있는 슬릿부(310)를 형성하고, 슬릿부(310)의 위치를 전기적인 신호에 의해 자유롭게 조절할 수 있도록 구성된다.
즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 시료 스트립(100)에는 반응 영역(110)이 다수개 형성되고, 마스크(300)에는 슬릿부(310)가 1개 형성되며, 슬릿부(310)의 위치를 조절함으로써, 광학 모듈(200)의 검사광(L)이 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 복수개 반응 영역(110)에 선택적으로 순차적으로 조사되며, 이러한 방식을 통해 복수개 반응 영역(110)의 형광 반응 복합체로부터 발생한 형광을 순차적으로 모두 검출할 수 있다.
이때, 마스크 제어부(600)는 검사광(L)이 시료 스트립(100)의 특정 영역을 스캔하며 조사되도록 슬릿부(310)의 형성 위치가 마스크(300) 영역 내에서 연속적으로 이동하도록 동작 제어할 수도 있고, 이와 달리 슬릿부(310)가 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)과 대응되는 위치에 각각 순차적으로 별도로 형성되도록 동작 제어할 수도 있다.
슬릿부(310)의 형성 위치를 연속적으로 이동시키지 않고 복수개의 특정 위치에 순차적으로 별도 형성하는 경우, 시료 스트립(100)의 종류 또는 검사 질환의 종류 등에 따라 미리 설정된 슬릿부 위치 정보를 통해 해당 위치에 슬릿부(310)를 형성시킬 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 시료 스트립(100), 광학 모듈(200), 메인 수광 센서(700) 및 마스크(300)는 별도의 케이스(400) 내부에 수용되는 형태로 구성될 수 있으며, 시료 스트립(100)은 별도의 키트 케이스(미도시) 내부에 삽입된 형태로 키트 단위로 케이스(400)에 삽입 및 인출 가능하게 결합된다. 생체 시료가 시료 스트립(100)에 흡착 공급된 상태로 케이스(400)에 삽입되고, 이 상태에서 광학 모듈(200)로부터 검사광이 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사되고, 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에서는 생체 시료에 특정 질환이 있는 경우, 형광 반응 복합체가 형성되어 형광을 발생하게 된다. 발생된 형광은 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 메인 수광 센서(700)로 입사된다. 이러한 방식으로 시료 스트립(100)이 키트 단위로 케이스(400)에 삽입된 상태에서 시료 스트립(100)에 흡착된 검사 대상 생체 시료에 특정 질환이 있는지 진단하게 된다.
이때, 시료 스트립(100)은 진단하고자 하는 특정 질환의 종류에 따라 반응 영역(110)의 위치 또는 개수가 다른 종류가 사용될 수 있는데, 이와 같이 사용되는 시료 스트립(100)의 종류가 달라지면, 이에 대응하여 마스크(300)의 슬릿부(310)의 위치 또한 반응 영역(110)에 대응하여 조절되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치는 마스크(300)에 형성된 슬릿부(310)의 위치를 전기적인 신호에 의해 신속하고 편리하게 조절할 수 있으므로, 다양한 종류의 시료 스트립(100)에 대해서도 하나의 기기를 통해 모두 적용할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면역 분석 장치는 적용되는 시료 스트립(100)의 종류에 따라 서로 다른 작동 모드를 선택할 수 있도록 사용자에 의해 선택 조작되는 모드 선택부(610)가 구비될 수 있다.
마스크 제어부(600)는 모드 선택부(610)의 모드 선택 신호를 인가받고, 선택된 작동 모드 신호에 따라 슬릿부(310)의 형성 위치가 해당 작동 모드에 적용되는 형태로 조절되도록 마스크(300)를 동작 제어할 수 있다.
이때, 모드 선택부(610)에 의해 선택된 작동 모드에 대응하여 슬릿부(310)의 기준 위치 정보가 미리 설정되는데, 각 작동 모드에 따른 슬릿부(310)의 기준 위치 정보는 별도의 데이터 저장부(610)에 저장될 수 있다.
따라서, 모드 선택부(610)에 의해 작동 모드가 선택되면, 마스크 제어부(600)는 데이터 저장부(610)에 저장된 슬릿부(310)의 기준 위치 정보에 따라 슬릿부(310)의 형성 위치가 조절되도록 마스크(300)를 동작 제어할 수 있다.
예를 들면, 제 1 질환을 진단하기 위한 작동 모드와, 제 2 질환을 진단하기 위한 작동 모드에서 사용되는 시료 스트립(100)에서 복수개의 반응 영역(110)의 위치가 서로 다른 경우, 이에 대응하는 슬릿부(310)의 형성 위치가 제 1 작동 모드와 제 2 작동 모드에서 서로 다른 위치에 형성될 수 있다.
슬릿부(310)의 위치를 연속 이동시켜 시료 스트립(100)의 특정 영역을 스캔하는 방식에서, 스캔 영역을 시료 스트립(100)의 전체 영역에 대해 스캔하도록 하는 경우 작동 모드에 따른 슬릿부(310) 형성 위치 변경이 중요하지 않지만, 슬릿부(310)의 위치를 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)과 대응되는 위치에 각각 순차적으로 별도 형성시키는 방식에서는, 작동 모드 선택에 따라 미리 설정된 슬릿부(310)의 형성 위치 정보를 통해 슬릿부(310) 위치를 조절하는 것이 작동 제어 방식에서 더욱 유리하다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에서는 모드 선택부(610)를 통해 사용자가 다양한 작동 모드를 선택할 수 있고, 각 작동 모드에서 사용되는 서로 다른 종류의 시료 스트립(100)에 적용할 수 있도록 마스크(300)의 슬릿부(310) 형성 위치를 전기적인 신호에 의해 편리하게 조절할 수 있으며, 이에 따라 다양한 종류의 시료 스트립(100)에 대해서도 하나의 기기에 모두 적용 가능하며, 더욱 편리하게 사용할 수 있다.
이때, 작동 모드에 따른 슬릿부(310)의 기준 위치 정보는 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 시료 스트립(100)의 종류에 따라 반응 영역(110)의 중심과 마스크(300)의 슬릿부(310) 중심을 연결한 가상의 직선(C)이 검사광의 광축(I)과 평행한 상태를 갖는 위치로 설정될 수 있다.
또한, 작동 모드에 따른 슬릿부(310)의 기준 위치 정보는 마스크 제어부(600)에 의해 슬릿부(310)의 위치를 조절하며 광학 모듈(200)에서 검출되는 시료 스트립(100)의 형광 반응 복합체로부터 발생한 형광의 검출량이 가장 높은 상태의 위치로 설정될 수도 있다. 이는 기하학적으로 기준 위치를 설정하는 것이 아니라 실제 형광 검출량을 기준으로 하여 기준 위치를 설정하는 것이므로, 형광 검출에 따라 질환을 진단하는 방식의 특성상 진단 결과의 정확도 측면에서 더욱 유리할 수 있다.
배경 기술에서는 광학계 또는 시료 스트립을 이동시켜 시료 스트립의 전체 영역을 스캔하는 구성에 대해 설명하였으며, 이는 기계적인 구동부가 필요하여 다양한 문제가 발생한다. 본 발명의 제 1 실시예에서는 마스크(300)의 슬릿부(310)를 액정 모듈(301)을 이용하여 형성하는 방식으로 구성되기 때문에, 기계적인 구동부 없이 전기적인 신호를 통해 슬릿부(310)의 위치를 다양하게 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에서는 슬릿부(310)의 위치를 이동시켜가며 슬릿부(310)를 통과한 검사광이 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 선택적 순차적으로 모두 조사되거나 또는 시료 스트립(100)의 전체 영역을 스캔하며 조사되도록 마스크 제어부(600)에 의해 동작 제어될 수 있다.
이상에서는 마스크(300)의 슬릿부(310)의 위치를 조절하는 구성에 대해서만 설명하였으나, 본 발명의 제 1 실시예에 따라 마스크(300)는 슬릿부(310)의 크기가 조절될 수 있도록 형성되며, 마스크 제어부(600)는 슬릿부(310)의 크기가 조절될 수 있도록 마스크(300)를 동작 제어할 수 있다.
이러한 슬릿부(310)에 대한 크기 조절은 광학 모듈(200)에서 검출되는 형광 검출량과 미리 설정된 기준 형광 검출량을 비교하여 비교 결과에 따라 슬릿부(310)에 대한 크기 조절을 수행하는 방식으로 이루어질 수 있다.
예를 들면, 광학 모듈(200)에서 검출되는 형광 검출량이 데이터 저장부(620)에 저장된 기준 형광 검출량에 비해 상대적으로 작은 경우, 마스크 제어부(600)는 슬릿부(310)의 크기 조절을 위해 마스크(300)를 동작 제어할 수 있다. 물론, 이 경우, 슬릿부(310)의 위치 조절을 위해 마스크(300)를 동작 제어할 수도 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치를 기준으로 도 1에 도시된 "A" 부분을 확대 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 시료 스트립과 마스크의 배치 상태를 개념적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치는 별도의 마스크를 이용하여 시료 스트립에서 발생하는 형광을 전체 영역에서 정확하게 검출할 수 있는 장치로서, 시료 스트립(100)과, 광학 모듈(200)과, 메인 수광 센서(700)와, 슬릿부(310)가 형성된 마스크(300)와, 슬릿부 위치 조절 수단(800)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성 요소들은 별도의 케이스(400) 내부에 수용되는 형태로 구성될 수 있으며, 시료 스트립(100)은 케이스(400)의 일측에 삽입 및 인출되는 방식으로 교체 가능하게 결합될 수 있다.
시료 스트립(100), 광학 모듈(200) 및 메인 수광 센서(700)의 구성은 제 1 실시예에서 설명한 것과 동일하므로, 제 2 실시예에서는 이와 관련하여 제 1 실시예에서 설명한 구성과 동일한 구성은 그 설명을 생략한다.
마스크(300)는 광학 모듈(200)과 시료 스트립(100) 사이에 배치되어 시료 스트립(100)에 대한 검사광의 조사 위치를 가이드하도록 구성된다. 이때, 마스크(300)는 검사광을 차단하는 재질로 형성되며, 검사광(L)이 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사되도록 반응 영역(110)과 대응되는 위치에 검사광이 통과할 수 있는 슬릿부(310)가 형성된다. 즉, 광학 모듈(200)에 의해 조사되는 검사광은 마스크(300)에 형성된 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사된다.
슬릿부 위치 조절 수단(800)(도 9 및 도 10 참조)은 슬릿부(310)의 위치를 조절하도록 구성되는데, 슬릿부 위치 조절 수단에 의해 슬릿부(310)의 위치를 조절함으로써, 검사광(L)이 시료 스트립(100)의 복수개의 반응 영역(110)에 선택적으로 조사되도록 할 수 있다. 이러한 슬릿부 위치 조절 수단은 다양한 방식으로 구성될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 도 9 및 도 10을 중심으로 후술한다.
마스크(100)에는 검사광(L)이 통과하는 슬릿부(310)가 1개 형성되고, 시료 스트립(100)에는 복수개의 반응 영역(110)이 형성되므로, 시료 스트립(100)의 복수개 반응 영역(110)에 검사광(L)을 조사하기 위해서는 마스크(100)에 형성된 슬릿부(310)의 형성 위치를 조절할 수 있어야 한다. 본 발명의 제 2 실시예에서는 별도의 슬릿부 위치 조절 수단을 통해 슬릿부(310)의 위치를 조절함으로써, 슬릿부(310)를 통과하는 검사광(L)이 시료 스트립(100)의 복수개 반응 영역(110)에 순차적으로 모두 조사되도록 구성된다.
시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 검사광이 조사되면, 반응 영역(110)에 형성된 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하게 되는데, 이때, 마스크(300)의 슬릿부(310)는 시료 스트립(100)의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광(R)이 슬릿부(310)를 통해 메인 수광 센서(700)에 입사하여 검출되도록 형성된다.
이때, 마스크(300)는 광학 모듈(200)의 검사광이 슬릿부(310) 이외의 영역을 통해 시료 스트립(100)에 조사되지 않도록 형성되며, 마찬가지로 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광(R)이 슬릿부(310) 이외의 영역을 통해 메인 수광 센서(700)로 입사하지 않도록 형성된다.
이러한 구조에 따라 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치는 슬릿부(310)가 형성된 별도의 마스크(300)를 이용하여 광학 모듈(200)의 검사광(L)이 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 선택적으로 조사되도록 하고, 이에 따라 검사광이 조사된 반응 영역(110)의 형광 반응 복합체로부터 형광(R)이 발생하고, 이때, 발생한 형광(R)은 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 메인 수광 센서(700)로 입사하여 검출되도록 구성된다. 이때, 슬릿부(310)의 위치를 조절함으로써, 검사광이 복수개의 반응 영역(110)에 순차적으로 모두 조사되도록 할 수 있고, 복수개의 반응 영역(110)에 형성된 형광 반응 복합체로부터 발생된 형광(R)이 해당 위치의 슬릿부(310)를 통해 순차적으로 메인 수광 센서(700)로 입사되어 검출될 수 있다.
따라서, 시료 스트립(100)이나 광학 모듈(200)에 대한 별도의 이동 없이 마스크(300)의 슬릿부(310)에 대한 위치 조절을 통해 시료 스트립(100)의 복수개의 반응 영역(110)에 검사광을 모두 동시에 조사할 수 있고, 생체 시료에 특정 질환이 있는 경우, 각 반응 영역(110)에서 발생한 형광을 검출하여 특정 질환을 진단할 수 있다. 특히, 시료 스트립(100)이나 광학 모듈(200)에 대한 이동이 없이 마스크(300)의 슬릿부(310)에 대한 위치 조절만으로 시료 스트립(100)의 복수개 반응 영역(110)에 대한 형광 검출이 가능하므로, 진단 정확성 및 사용 편의성을 향상시킬 수 있고, 구조의 단순화를 통해 제작 용이성 및 소형화가 가능한 장점이 있다.
한편, 도 1, 도7 및 도 8에서는 광학 모듈(200)과 시료 스트립(100) 사이에 마스크(300)가 배치되는 것으로 도시되는바, 이를 기준으로 설명하면, 마스크(300)의 슬릿부(310)와 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)은 서로 대응되는 위치에 형성된다. 예를 들면, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 슬릿부(310)의 중심과 반응 영역(110)의 중심을 연결한 가상의 직선(C)이 광학 모듈(200)로부터 조사되는 검사광의 광축(I)과 평행하게 위치하도록 배치될 수 있다. 즉, 슬릿부(310)와 반응 영역(110)이 검사광(L)의 광축(I) 방향을 따라 일렬 배치되도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 검사광(L)이 슬릿부(310)를 통과하여 반응 영역(110)에 조사됨과 동시에 반응 영역(110)에서 발생한 형광(R)이 슬릿부(310)를 통과하여 광학 모듈(200)에 입사될 수 있다.
이때, 마스크(300)의 슬릿부(310) 영역의 면적이 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)의 면적보다 더 크거나 같게 형성될 수 있으며, 슬릿부(310)와 반응 영역(110)은 동일한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 슬릿부(310)와 반응 영역(110)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 일방향으로 길고 폭이 좁은 형태의 직사각형 형상으로 형성될 수 있으며, 슬릿부(310)의 길이(L2)가 반응 영역(110)의 길이(L1)보다 더 크거나 같게 형성되고, 슬릿부(310)의 폭(W2)이 반응 영역(110)의 폭(W1)보다 더 크거나 같게 형성될 수 있다.
다음으로, 마스크(300)의 슬릿부(310) 형성 위치를 조절하는 슬릿부 위치 조절 수단(800)의 구성에 대해 좀더 자세히 살펴본다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 슬릿부 위치 조절 수단을 통해 슬릿부의 위치를 조절하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
슬릿부 위치 조절 수단(800)은 검사광(L)이 시료 스트립(100)의 복수개 반응 영역(110)에 선택적으로 조사되도록 슬릿부(310)의 위치를 조절하는데, 먼저, 도 9에 도시된 바와 같이 슬릿부(310)가 마스크(300)에 1개 형성되고, 슬릿부 위치 조절 수단(800)은 마스크(300)를 이동시키는 방식으로 슬릿부(310)의 위치를 조절하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 슬릿부(310)를 통과하는 검사광(L)의 광축에 대한 직각 방향으로 마스크(300)를 이동시킬 수 있도록 마스크(300)와 결합되는 작동 부재(810)와, 마스크(300)가 이동하도록 작동 부재(810)를 작동시키는 마스크 구동부(820)를 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 이때, 작동 부재(810)는 외주면에 나사산이 형성된 봉 형태로 형성되어 마스크(300)와 나사 결합될 수 있고, 마스크 구동부(820)가 작동 부재(810)를 회전시킴으로써 마스크(300)가 이동하도록 구성될 수 있다. 이는 예시적인 것으로, 마스크(300)를 직선 이동시키는 다양한 기계 요소를 통해 다양한 방식으로 변경 가능하다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이 슬릿부(310)는 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)과 대응되게 위치하도록 마스크(300)에 복수개 형성되고, 슬릿부 위치 조절 수단(800)은 복수개의 슬릿부(310)를 순차적으로 하나씩 개방하는 방식으로 슬릿부(310)의 위치를 조절하도록 구성될 수 있다. 이는 마스크(300)를 직접적으로 이동시키지 않고 단순히 슬릿부(310)에 대한 개폐 작동만으로 슬릿부(310)의 위치를 조절할 수 있어 광 경로를 더욱 정확하게 가이드할 수 있어 더욱 정확한 진단이 가능하다.
이러한 슬릿부 위치 조절 수단(800)은, 예를 들면, 복수개의 슬릿부(310)를 선택적으로 폐쇄할 수 있는 차단판(830)과, 복수개의 슬릿부(310) 중 어느 하나의 슬릿부(310)가 선택적으로 개방되도록 차단판(830)을 작동시키는 차단판 구동부(840)를 포함하여 구성될 수 있다. 이는 예시적인 것으로, 이외에도 관통홀이 형성된 하나의 차단판을 구비하고, 관통홀 위치가 복수개 슬릿부(310) 중 어느 하나에 대응되게 위치하도록 차단판을 구동부를 통해 이동시키는 방식으로 구성될 수도 있는 등 다양하게 변경 가능하다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 시료 스트립(100), 광학 모듈(200), 메인 수광 센서(700) 및 마스크(300)는 별도의 케이스(400) 내부에 수용되는 형태로 구성될 수 있으며, 시료 스트립(100)은 별도의 키트 케이스(미도시) 내부에 삽입된 형태로 키트 단위로 케이스(400)에 삽입 및 인출 가능하게 결합된다. 생체 시료가 시료 스트립(100)에 흡착 공급된 상태로 케이스(400)에 삽입되고, 이 상태에서 광학 모듈(200)로부터 검사광이 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사되고, 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에서는 생체 시료에 특정 질환이 있는 경우, 형광 반응 복합체가 형성되어 형광을 발생하게 된다. 발생된 형광은 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 메인 수광 센서(700)로 입사된다. 이러한 방식으로 시료 스트립(100)이 키트 단위로 케이스(400)에 삽입된 상태에서 시료 스트립(100)에 흡착된 검사 대상 생체 시료에 특정 질환이 있는지 진단하게 된다.
이때, 시료 스트립(100)은 진단하고자 하는 특정 질환의 종류에 따라 반응 영역(110)의 위치 또는 개수가 다른 종류가 사용될 수 있는데, 이와 같이 사용되는 시료 스트립(100)의 종류가 달라지면, 이에 대응하여 슬릿부(310)의 형성 위치를 조절하는 구성 또한 달라질 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치를 기준으로 도 1에 도시된 "A" 부분을 확대 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 시료 스트립과 마스크의 크기 및 배치 상태를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 마스크에 대한 슬릿부 크기 변경 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치는 기계적 구동부를 이용한 스캔 작업이나 카메라를 이용하지 않고도 시료 스트립에서 발생하는 반사광을 전체 영역에서 정확하게 검출할 수 있는 장치로서, 시료 스트립(100)과, 광학 모듈(200)과, 메인 수광 센서(700)와, 마스크(300)와, 마스크 제어부(600)를 포함하여 구성된다.
시료 스트립(100)은 배경 기술에서 설명한 바와 같이 생체 시료를 모세관 현상을 통해 흡착 공급할 수 있도록 형성되며, 일면에는 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역(110)이 각각 형성된다. 복수개의 반응 영역에서는 각각의 반응 물질이 특정 질환을 갖는 생체 시료와 결합하여 광 반사 복합체를 형성하는데, 이러한 광 반사 복합체는 빛이 조사되는 경우 빛을 반사하여 반사광을 발생시킨다.
반응 영역(110)에서 광 반사 복합체가 형성되는 과정을 살펴보면, 먼저, 시료 스트립(100)은, 생체 시료가 흡착 공급되는 샘플 패드와, 탐지용 반응체가 도포되는 프로브 패드와, 반응 영역이 형성되는 멤브레인과, 생체 시료의 원활한 흡착 이동을 위한 흡착 패드가 시료 스트립(100)의 길이 방향을 따라 순차적으로 배치된다. 생체 시료 내의 특정 질환 인자인 타겟 분석체가 프로브 패드에서 탐지용 반응체와 결합하고, 탐지용 반응체와 타겟 분석체가 결합된 결합체가 멤브레인을 따라 흡착 패드 측으로 전개되며, 이 과정에서 반응 영역(110)에서 반응 물질과 결합하여 광 반사 복합체를 형성하게 된다.
탐지용 반응체는 마이크로 입자 또는 나노 입자를 포함하며, 생체물질(예를 들어, DNA 또는 RNA를 포함하는 핵산(nucleic acid), 아미노산(amino acid), 지방(fat), 당단백질(glycoprotein), 항체(antibody), 또는 이들의 조합)에 나노 입자가 결합된 구조로 형성된다. 나노 입자는 금속 나노 입자가 적용될 수 있는데, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 아연(Zn) 및 망간(Mn) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 탐지용 반응체는 생체 시료 내에 포함된 감염성 질환 인자들과 특이적으로 결합된다.
이러한 탐지용 반응체는, 기상 응축법(gas phase condensation method), 고주파 플라즈마 화학적 합성법(high frequency plasma chemical synthesis method), 화학 침전법(conventional chemical precipitation), 수열 합성법(hydrothermal synthesis method), 전기적 분산 반응법(electric dispersion re-action method), 연소 합성법(combustive synthesis method), 졸-겔 합성법(sol-gel synthesis method), 열화학 합성법(thermochemical synthesis method), 마이크로플루다이저 공정(microfludizer process), 마이크로에멀션 기술(microemulson technology), 고에너지 기계적 밀링(high energy mechanical milling), 또는 이들의 조합을 통해 형성될 수 있다.
광학 모듈(200)은 시료 스트립(100)의 광 반사 복합체로부터 반사광이 발생하도록 시료 스트립(100)에 검사광(L)을 조사하도록 구성되며, 검사광을 발생시키는 광원부와, 렌즈 모듈 등을 포함하여 구성된다.
메인 수광 센서(700)는 시료 스트립(100)의 광 반사 복합체로부터 발생하는 반사광(R)을 수광하여 검출하도록 구성되며, 반사광(R)을 검출할 수 있는 다양한 종류의 센서가 적용될 수 있다.
마스크(300)는 광학 모듈(200)과 시료 스트립(100) 사이에 배치되어 시료 스트립(100)에 대한 검사광(L)의 조사 위치를 가이드하도록 구성된다. 이때, 마스크(300)는 검사광을 차단하는 재질로 형성되어 검사광을 차단하며, 검사광이 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사되도록 검사광이 통과할 수 있는 슬릿부(310)가 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)과 대응되는 위치에 형성된다. 즉, 광학 모듈(200)에 의해 조사되는 검사광(L)은 마스크(300)에 형성된 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사된다. 이때, 마스크(300)는 슬릿부(310)의 형성 위치가 마스크(300) 영역 내에서 조절될 수 있도록 형성되며, 이와 동시에 슬릿부(310)의 형상 및 크기가 마스크(300) 영역 내에서 조절될 수 있도록 형성된다.
마스크 제어부(600)는 마스크(300) 영역 내에서 슬릿부(310)의 형성 위치가 조절되도록 마스크(300)를 동작 제어하며, 아울러, 슬릿부(310)의 형상 또는 크기가 조절되도록 마스크(300)를 동작 제어한다.
시료 스트립(100)에는 생체 시료로부터 다양한 질환을 진단할 수 있도록 복수개의 반응 영역(110)이 형성되며, 마스크 제어부(600)는 마스크(300)의 슬릿부(310)가 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)과 각각 대응되는 위치에 형성되도록 마스크(300)를 동작 제어하며, 이를 통해 슬릿부(310)의 위치가 조절되고, 그 형상 및 크기가 조절될 수 있다.
이때, 마스크(300)의 슬릿부(310)는 광학 모듈(200)의 검사광(L)이 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사되도록 형성된다.
이러한 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 검사광(L)이 조사되면, 반응 영역(110)에 형성된 광 반사 복합체로부터 반사광(R)이 발생하게 되는데, 이때, 마스크(300)의 슬릿부(310)는 시료 스트립(100)의 광 반사 복합체로부터 발생하는 반사광(R)이 각각의 반응 영역(110)에 대응되는 위치의 슬릿부(310)를 통해 광학 모듈(200)로 입사하여 검출되도록 형성된다.
또한, 마스크(300)는 검사광이 슬릿부(310) 이외의 영역을 통해 시료 스트립(100)에 조사되지 않도록 형성되며, 마찬가지로 광 반사 복합체로부터 발생하는 반사광이 슬릿부(310) 이외의 영역을 통해 메인 수광 센서(700)로 입사하지 않도록 형성된다.
이러한 구조에 따라 본 발명의 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치는 광학 모듈(200)과 시료 스트립(100) 사이에 슬릿부(310)가 형성된 별도의 마스크(300)를 이용하여 검사광이 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 특정 반응 영역(110)에 조사되도록 하고, 이에 따라 반응 영역(110)의 광 반사 복합체로부터 반사광이 발생하고, 이때, 발생한 반사광은 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 메인 수광 센서(700)로 입사하여 검출되도록 구성된다.
따라서, 시료 스트립(100)이나 광학 모듈(200)에 대한 이동 없이 슬릿부(310)에 대한 위치 조절만으로 시료 스트립(100)의 복수개의 반응 영역(110)에 검사광을 모두 동시에 조사할 수 있고, 생체 시료에 특정 질환이 있는 경우, 각 반응 영역(110)에서 발생한 반사광을 검출하여 특정 질환을 진단할 수 있다.
이 경우, 시료 스트립(100)이나 광학 모듈(200)의 이동을 위한 기계적인 구동부 없이 단순히 마스크(300)의 배치만으로 진단 정확성 및 사용 편의성을 향상시킬 수 있다. 특히, 마스크(300)의 슬릿부(310)가 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)과 대응되는 위치에 각각 순차적으로 형성되도록 함으로써, 광학 모듈(200)의 검사광을 복수개의 반응 영역(110)에 순차적으로 조사되도록 할 수 있고, 각 슬릿부(310)를 통해 반사광이 메인 수광 센서(700)로 입사됨으로써, 반사광 검출이 정확하고 용이하며, 모든 반응 영역(110)에 대한 반사광 검출을 순차적으로 수행할 수 있어 더욱 신속하고 편리한 사용이 가능하다.
한편, 도 1, 도 11 및 도 12에서는 광학 모듈(200)과 시료 스트립(100) 사이에 마스크(300)가 배치되는 것으로 도시되는바, 이를 기준으로 설명하면, 마스크(300)의 슬릿부(310)와 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)은 서로 대응되는 위치에 형성된다. 예를 들면, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 슬릿부(310)의 중심과 반응 영역(110)의 중심을 연결한 가상의 직선(C)이 광학 모듈(200)로부터 조사되는 검사광의 광축(I)과 평행하게 위치하도록 배치될 수 있다. 즉, 슬릿부(310)와 반응 영역(110)이 검사광의 광축 방향을 따라 일렬 배치되도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 검사광이 슬릿부(310)를 통과하여 반응 영역(110)에 조사됨과 동시에 반응 영역(110)에서 발생한 반사광이 슬릿부(310)를 통과하여 메인 수광 센서(700)에 입사될 수 있다.
이때, 마스크(300)의 슬릿부(310) 영역의 면적이 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)의 면적보다 더 작거나 같게 형성될 수 있으며, 슬릿부(310)와 반응 영역(110)은 동일한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 슬릿부(310)와 반응 영역(110)은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 일방향으로 길고 폭이 좁은 형태의 직사각형 형상으로 형성될 수 있으며, 슬릿부(310)의 길이(L)가 반응 영역(110)의 길이(L)와 같거나 작게 형성되고, 슬릿부(310)의 폭(W)이 반응 영역(110)의 폭(W)과 같거나 작게 형성될 수 있다.
이와 같이 마스크(300)의 슬릿부(310)에 대한 형상 및 크기 조절은 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)으로부터 슬릿부(310)를 통과하는 반사광의 광량을 조절하기 위한 것이다. 검사광을 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사한 후, 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 형성된 광 반사 복합체로부터 반사광(R)이 발생하여 슬릿부(310)를 통해 메인 수광 센서(700)로 입사하여 검출되는데, 이때, 반사광은 광 반사 복합체의 반사광 이외에 다른 영역에서 반사된 반사광(예를 들면, 다른 부품 등에서 반사된 반사광 등) 또한 슬릿부(310)를 통해 메인 수광 센서(700)로 입사될 수 있다. 광 반사 복합체의 반사광 이외의 반사광이 메인 수광 센서(700)로 입사되면, 이들이 노이즈로 작용하여 반사광에 대한 검출 정확도가 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 슬릿부(310)의 형상 및 크기 조절을 통해, 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이 슬릿부(310)의 폭을 W1에서 W2로 감소시키는 방식으로 반사광(R)이 통과하는 광량을 조절하여 실제 광 반사 복합체의 반사광 이외의 반사광이 통과하지 않도록 하고, 이에 따라 진단 정확도를 향상시킬 수 있다.
한편, 마스크(300)는 마스크(300)의 이동 없이 슬릿부(310)의 위치, 형상 및 크기가 마스크(300) 영역 내에서 조절될 수 있도록 형성되는데, 마스크 제어부(600)에 의해 발생하는 전기적인 신호에 의해 슬릿부(310)의 위치, 형상 및 크기가 조절되도록 형성될 수 있다.
좀더 구체적으로, 마스크(300)는 도 11에 도시된 바와 같이 검사광 및 반사광이 통과하도록 투명한 재질로 형성되는 마스크 케이스(302)와, 마스크 케이스(302)의 내부 공간에 배치되며 전기적인 신호에 의해 배열 상태를 변화시켜 광을 통과시키거나 차단하도록 동작하는 액정을 포함하는 액정 모듈(301)을 포함하여 구성될 수 있다.
액정 모듈(301)은 가장 기본적인 구조로 서로 이격된 2개의 기판 사이에 액정을 충진한 상태로 구성되는데, 이에 대한 설명은 제 1 실시예에서의 설명과 동일하므로, 여기에서는 생략한다.
본 발명의 제 3 실시예에서는 마스크(300)에 대해 액정 모듈(301)을 적용하고, 전기적인 신호에 의해 액정 모듈(301)의 액정 배열 상태를 조절하여 빛이 통과할 수 있는 슬릿부(310)를 형성하고, 슬릿부(310)의 위치를 전기적인 신호에 의해 자유롭게 조절할 수 있도록 구성된다.
즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 시료 스트립(100)에는 반응 영역(110)이 다수개 형성되고, 마스크(300)에는 슬릿부(310)가 1개 형성되며, 슬릿부(310)의 위치를 조절함으로써, 광학 모듈(200)의 검사광(L)이 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 복수개 반응 영역(110)에 선택적으로 순차적으로 조사되며, 이러한 방식을 통해 복수개 반응 영역(110)의 광 반사 복합체로부터 발생한 반사광을 순차적으로 모두 검출할 수 있다.
이때, 마스크 제어부(600)는 검사광(L)이 시료 스트립(100)의 특정 영역을 스캔하며 조사되도록 슬릿부(310)의 형성 위치가 마스크(300) 영역 내에서 연속적으로 이동하도록 동작 제어할 수도 있고, 이와 달리 슬릿부(310)가 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)과 대응되는 위치에 각각 순차적으로 별도로 형성되도록 동작 제어할 수도 있다.
슬릿부(310)의 형성 위치를 연속적으로 이동시키지 않고 복수개의 특정 위치에 순차적으로 별도 형성하는 경우, 시료 스트립(100)의 종류 또는 검사 질환의 종류 등에 따라 미리 설정된 슬릿부 위치 정보를 통해 해당 위치에 슬릿부(310)를 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에서는 전기적인 신호에 의해 액정 모듈(301)의 액정 배열 상태를 조절하여 슬릿부(310)의 형상 및 크기를 자유롭게 조절할 수 있도록 구성된다.
이때, 마스크 제어부(600)는 전술한 바와 같이 마스크(300)를 동작 제어하여 시료 스트립(100)의 광 반사 복합체로부터 반사된 반사광 이외의 반사광이 슬릿부(310)를 통과하지 못하도록 슬릿부(310)의 형상 및 크기를 조절하며, 이를 통해 광학 모듈(200)의 반사광에 대한 검출 정확도를 향상시킬 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 시료 스트립(100), 광학 모듈(200), 메인 수광 센서(700) 및 마스크(300)는 별도의 케이스(400) 내부에 수용되는 형태로 구성될 수 있으며, 도시되지는 않았으나 시료 스트립(100)은 별도의 키트 케이스(미도시) 내부에 삽입된 형태로 키트 단위로 케이스(400)에 삽입 및 인출 가능하게 결합된다. 생체 시료가 시료 스트립(100)에 흡착 공급된 상태로 케이스(400)에 삽입되고, 이 상태에서 광학 모듈(200)로부터 검사광이 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 조사되고, 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에서는 생체 시료에 특정 질환이 있는 경우, 광 반사 복합체가 형성되어 반사광을 발생하게 된다. 발생된 반사광은 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 메인 수광 센서(700)로 입사되어 검출된다. 이러한 방식으로 시료 스트립(100)이 키트 단위로 케이스(400)에 삽입된 상태에서 시료 스트립(100)에 흡착된 검사 대상 생체 시료에 특정 질환이 있는지 진단하게 된다.
이때, 시료 스트립(100)은 진단하고자 하는 특정 질환의 종류에 따라 반응 영역(110)의 위치 또는 개수가 다른 종류가 사용될 수 있는데, 이와 같이 사용되는 시료 스트립(100)의 종류가 달라지면, 이에 대응하여 마스크(300)의 슬릿부(310)의 형성 위치 또한 반응 영역(110)에 대응하여 조절되는 것이 바람직하며, 아울러, 슬릿부(310)의 형상 또는 크기 또한 조절될 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치는 마스크(300)에 형성된 슬릿부(310)의 위치, 형상 및 크기를 전기적인 신호에 의해 신속하고 편리하게 조절할 수 있으므로, 다양한 종류의 시료 스트립(100)에 대해서도 하나의 기기를 통해 모두 적용할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 3 실시예에 따른 면역 분석 장치는 적용되는 시료 스트립(100)의 종류에 따라 서로 다른 작동 모드를 선택할 수 있도록 사용자에 의해 선택 조작되는 모드 선택부(610)가 구비될 수 있다.
마스크 제어부(600)는 모드 선택부(610)의 모드 선택 신호를 인가받고, 선택된 작동 모드 신호에 따라 슬릿부(310)의 위치, 형상 및 크기가 해당 작동 모드에 적용되는 형태로 조절되도록 마스크(300)를 동작 제어할 수 있다.
이때, 모드 선택부(610)에 의해 선택된 작동 모드에 대응하여 슬릿부(310)의 기준 위치 정보, 기준 형상 정보 및 기준 크기 정보가 미리 설정되는데, 각 작동 모드에 따른 슬릿부(310)의 기준 위치 정보, 기준 형상 정보 및 기준 크기 정보는 별도의 데이터 저장부(610)에 저장될 수 있다.
따라서, 모드 선택부(610)에 의해 작동 모드가 선택되면, 마스크 제어부(600)는 데이터 저장부(610)에 저장된 슬릿부(310)의 기준 위치 정보에 따라 슬릿부(310)의 위치가 조절되도록 마스크(300)를 동작 제어하고, 이와 동시에 슬릿부(310)의 기준 형상 정보 및 기준 크기 정보에 따라 슬릿부(310)의 형상 및 크기가 조절되도록 마스크(300)를 동작 제어할 수 있다.
예를 들면, 제 1 질환을 진단하기 위한 작동 모드와, 제 2 질환을 진단하기 위한 작동 모드에서 사용되는 시료 스트립(100)에서 복수개의 반응 영역(110)의 위치가 서로 다른 경우, 이에 대응하는 슬릿부(310)의 형성 위치가 제 1 작동 모드와 제 2 작동 모드에서 서로 다른 위치에 형성될 수 있다.
슬릿부(310)의 위치를 연속 이동시켜 시료 스트립(100)의 특정 영역을 스캔하는 방식에서, 스캔 영역을 시료 스트립(100)의 전체 영역에 대해 스캔하도록 하는 경우 작동 모드에 따른 슬릿부(310) 형성 위치 변경이 중요하지 않지만, 슬릿부(310)의 위치를 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)과 대응되는 위치에 각각 순차적으로 별도 형성시키는 방식에서는, 작동 모드 선택에 따라 미리 설정된 슬릿부(310)의 형성 위치 정보를 통해 슬릿부(310) 위치를 조절하는 것이 작동 제어 방식에서 더욱 유리하다.
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에서는 모드 선택부(610)를 통해 사용자가 다양한 작동 모드를 선택할 수 있고, 각 작동 모드에서 사용되는 서로 다른 종류의 시료 스트립(100)에 적용할 수 있도록 마스크(300)의 슬릿부(310) 형성 위치를 전기적인 신호에 의해 편리하게 조절할 수 있으며, 이에 따라 다양한 종류의 시료 스트립(100)에 대해서도 하나의 기기에 모두 적용 가능하며, 더욱 편리하게 사용할 수 있다.
이때, 작동 모드에 따른 슬릿부(310)의 기준 위치 정보는 도 11 및 도 12에서 설명한 바와 같이 시료 스트립(100)의 종류에 따라 반응 영역(110)의 중심과 마스크(300)의 슬릿부(310) 중심을 연결한 가상의 직선(C)이 검사광의 광축(I)과 평행한 상태를 갖는 위치로 설정될 수 있다.
또한, 작동 모드에 따른 슬릿부(310)의 기준 위치 정보는 마스크 제어부(600)에 의해 슬릿부(310)의 위치를 조절하며 메인 수광 센서(700)에서 검출되는 시료 스트립(100)의 광 반사 복합체로부터 발생한 반사광의 검출량이 가장 높은 상태의 위치로 설정될 수도 있다. 이는 기하학적으로 기준 위치를 설정하는 것이 아니라 실제 반사광 검출량을 기준으로 하여 기준 위치를 설정하는 것이므로, 반사광 검출에 따라 질환을 진단하는 방식의 특성상 진단 결과의 정확도 측면에서 더욱 유리할 수 있다.
배경 기술에서는 광학계 또는 시료 스트립을 이동시켜 시료 스트립의 전체 영역을 스캔하는 구성에 대해 설명하였으며, 이는 기계적인 구동부가 필요하여 다양한 문제가 발생한다. 본 발명의 제 3 실시예에서는 마스크(300)의 슬릿부(310)를 액정 모듈(301)을 이용하여 형성하는 방식으로 구성되기 때문에, 기계적인 구동부 없이 전기적인 신호를 통해 슬릿부(310)의 위치를 다양하게 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 3 실시예에서는 슬릿부(310)의 위치를 이동시켜가며 슬릿부(310)를 통과한 검사광이 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)에 선택적 순차적으로 모두 조사되거나 또는 시료 스트립(100)의 전체 영역을 스캔하며 조사되도록 마스크 제어부(600)에 의해 동작 제어될 수 있다.
또한, 각 작동 모드에서 슬릿부(310)의 기준 형상 및 크기는 모두 동일하게 형성될 수도 있지만, 필요에 따라서는 그 기준 형상 및 크기가 달라질 수 있고, 이 경우, 기 설정된 기준 형상 및 크기 정보에 따라 슬릿부(310)의 형상 및 크기를 조절해야 할 것이다. 이때, 슬릿부(310)에 대한 기준 형상 정보 및 기준 크기 정보는 각 작동 모드에서 사용되는 시료 스트립(100)의 종류에 따라 메인 수광 센서(700)에서 검출되는 반사광의 검출량 정보를 기초로 설정되어 데이터 저장부(610)에 저장될 수 있다.
이와 같이 슬릿부(310)의 형상 및 크기 조절이 기준 형상 정보 및 기준 크기 정보를 기초로 하여 이루어질 수도 있지만, 이와 달리 시료 스트립(100)에 대한 반사광을 검출하는 과정에서 광학 모듈(200)에 의해 검출된 반사광의 검출량이 데이터 저장부(620)에 저장된 해당 작동 모드에서의 기준 검출량 정보와 다른 경우, 이를 보완하는 형태로 이루어질 수도 있다.
이와 같은 구성에 따라 본 발명의 제 3 실시예에서는 모드 선택부(610)를 통해 사용자가 다양한 작동 모드를 선택할 수 있고, 각 작동 모드에서 사용되는 서로 다른 종류의 시료 스트립(100)에 적용할 수 있도록 마스크(300)의 슬릿부(310)의 위치, 형상 및 크기가 전기적인 신호에 의해 편리하게 조절되며, 이에 따라 다양한 종류의 시료 스트립(100)에 대해서도 모두 적용 가능하며, 편리하게 사용할 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 면역 분석 진단 장치의 광학 모듈에 대한 구성을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 배치 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 모듈(200)은, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 검사광을 발생시키는 광원부(210)와, 광원부(210)에서 발생된 검사광(L)이 통과하며 시료 스트립(100)의 형광 반응 복합체 또는 광 반사 복합체로부터 발생된 형광(R) 또는 반사광이 통과하도록 배치되는 렌즈 모듈(250)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 메인 수광 센서(700)는 시료 스트립(100)의 형광 반응 복합체 또는 광 반사 복합체로부터 발생된 형광(R) 또는 반사광이 렌즈 모듈(250)을 통과한 이후 수광되도록 배치된다.
또한, 광학 모듈(200)은, 광원부(210)에서 발생된 검사광을 일부 반사하여 시료 스트립(100)을 향해 진행시키는 다이크로익 필터(220)와, 다이크로익 필터(220)를 사이에 두고 광원부(210)와 대향되게 배치되며 광원부(210)에서 발생하여 다이크로익 필터(220)에 의해 반사되지 않고 다이크로익 필터(220)를 통과한 일부 검사광을 수광하여 검출하는 보조 수광 센서(240)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 광원부(210)는 시료 스트립(100)의 반응 영역(110)으로부터 형광 또는 반사광이 발생하도록 자외선을 발생시키는 UV LED가 사용될 수 있다.
도 14 및 도 15에서 마스크(300)는 렌즈 모듈(250)을 통과한 검사광이 슬릿부(310)를 통해 시료 스트립(100)에 조사되도록 렌즈 모듈(250)과 시료 스트립(100) 사이에 배치되는 것으로 도시되지만, 도 16에 도시된 바와 같이 마스크(300)는 렌즈 모듈(250)과 시료 스트립(100) 사이 공간, 렌즈 모듈(250)과 메인 수광 센서(700) 사이 공간 및 렌즈 모듈(250)의 복수개 렌즈 사이 공간 중 어느 하나의 공간에 위치하도록 배치될 수 있다.
렌즈 모듈(250)은 복수개의 다양한 렌즈들로 구성될 수 있는데, 예를 들면, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 광원부(210), 메인 수광 센서(700) 및 보조 수광 센서(240)의 전방에 광을 집광하거나 평행광으로 변환시킬 수 있는 다양한 렌즈 들이 배치될 수 있다. 또한, 광원부(210)와 메인 수광 센서(700)의 전방에는 이외에도 특정 파장대의 광을 필터링할 수 있는 대역 필터(260)가 배치될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 광원부(210)의 동작 상태를 제어할 수 있는 광원 제어부(500)(도 6 참조)가 구비될 수 있는데, 광원부(210)는 보조 수광 센서(240)에 의해 검출된 검사광의 세기에 따라 광원부(210)에서 발생하는 검사광의 세기가 조절되도록 광원 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.
이와 같이 보조 수광 센서(240)에 의해 광원부(210)에서 발생하는 검사광의 세기가 조절됨으로써, 광원부(210)에서 시료 스트립(100)으로 조사되는 검사광의 세기를 일정하게 유지시킬 수 있고, 이에 따라 시료 스트립(100)에서 발생하는 형광 또는 반사광의 세기 또한 일정하게 유지시킬 수 있으므로, 메인 수광 센서(700)에 의해 검출되는 형광 또는 반사광 검출량의 기준치를 정확하게 설정할 수 있어 형광 또는 반사광 검출량의 변화를 쉽게 인식할 수 있고, 이에 따라 특정 질환에 대한 진단 정확도를 향상시킬 수 있다.
광원부(210)에서 발생한 검사광은 도 14에 도시된 바와 같이 다이크로익 필터(220)를 통해 일부는 반사되어 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통과하여 시료 스트립(100)의 반사 영역(110)에 조사되고, 검사광의 일부는 다이크로익 필터(220)를 통과하여 보조 수광 센서(240)에 수광되어 검출된다. 광원부(210)에서 발생한 검사광의 세기는 보조 수광 센서(240)에 의해 수광되는 검사광의 세기에 따라 광학 제어부(500)에 의해 일정하게 유지된다. 시료 스트립(100)의 반사 영역(110)에서 발생한 형광 또는 반사광은 도 15에 도시된 바와 같이 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통과하여 광학 모듈(200)로 입사되는데, 입사 형광 또는 입사 반사광 중 일부는 다이크로익 필터(220)를 통과하여 메인 수광 센서(700)로 수광되어 검출된다. 메인 수광 센서(700)에 의해 수광된 형광 또는 반사광의 검출 여부를 통해 특정 질환에 대해 진단할 수 있다.
한편, 이상에서는 광원부(210)의 검사광이 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통과하여 시료 스트립(100)의 반응 영역에 조사되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 광원부(210)의 검사광이 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통과하지 않고 시료 스트립(100)의 반응 영역에 조사되도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 시료 스트립(100)의 반응 영역으로부터 발생되는 형광 또는 반사광은 전술한 바와 마찬가지 방식으로 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통과하여 메인 수광 센서(700)에 수광되도록 구성된다. 이때, 슬릿부(310)의 위치를 조절함으로써, 시료 스트립(100)의 복수개 반응 영역으로부터 각각 발생되는 형광 또는 반사광이 순차적으로 메인 수광 센서(700)에 수광된다.
즉, 광원부(210)의 검사광은 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통해 그 조사 위치가 반드시 가이드될 필요가 없으며, 단순히 시료 스트립(100)의 전체 영역에 조사되도록 할 수 있고, 시료 스트립(100)의 복수개 반응 영역에서 각각 발생하는 형광 또는 반사광이 슬릿부(310)를 통해 순차적으로 메인 수광 센서(700)에 수광되도록 함으로써, 전술한 바와 마찬가지로 복수개 반응 영역에 대한 형광 또는 반사광을 정확하게 검출할 수 있다.
이와 같이 광원부(210)의 검사광이 마스크(300)의 슬릿부(310)를 통과하지 않고 직접 시료 스트립(100)에 조사되도록 함으로써, 광원부(210)에 대한 배치 자유도가 더욱 증가하므로, 광학계에 대한 설계 및 제작이 용이하다. 예를 들면, 도 16에 도시된 바와 같이 광원부(210)를 렌즈 모듈(250), 메인 수광 센서(700) 및 마스크(300) 등의 배치 상태와 무관하게 별도 위치에 자유롭게 배치시킬 수 있다. 물론, 이 경우에도 광원부(210)의 검사광이 시료 스트립(100)의 복수개 반응 영역에 모두 조사되도록 배치되어야 하는 것은 당연하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 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 (18)

  1. 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 형광 반응 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립;
    상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하도록 상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈;
    상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광을 수광 검출하는 메인 수광 센서;
    상기 광학 모듈의 검사광을 차단하며, 일부 영역에 상기 검사광이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되어 상기 슬릿부를 통해 상기 시료 스트립에 대한 상기 검사광의 조사 위치를 가이드하며, 마스크 영역 내에서 상기 슬릿부의 형성 위치를 조절할 수 있도록 형성되는 마스크; 및
    상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되도록 상기 마스크를 동작 제어하는 마스크 제어부
    를 포함하고, 상기 마스크는 상기 마스크 제어부에 의해 동작 제어되어 상기 검사광이 상기 시료 스트립의 복수개의 반응 영역에 선택적으로 조사되도록 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크는 전기적 신호에 의해 상기 슬릿부의 형성 위치를 조절하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크 제어부는 상기 검사광이 상기 시료 스트립의 특정 영역을 스캔하며 조사되도록 상기 슬릿부의 형성 위치가 상기 마스크의 영역 내에서 연속적으로 이동하도록 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크 제어부는 상기 슬릿부가 상기 시료 스트립의 복수개의 반응 영역과 대응되는 위치에 각각 순차적으로 형성되도록 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크는
    상기 검사광 및 형광이 통과하도록 투명한 재질로 형성되는 마스크 케이스; 및
    상기 마스크 케이스의 내부 공간에 배치되며 전기적인 신호에 의해 배열 상태를 변화시켜 광을 통과시키거나 차단하도록 작동하는 액정을 포함하는 액정 모듈
    을 포함하고, 전기적 신호에 의한 상기 액정 모듈의 액정 배열 상태 조절을 통해 상기 슬릿부의 형성 및 상기 슬릿부의 형성 위치 조절이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  6. 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 형광 반응 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립;
    상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하도록 상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈;
    상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광을 수광 검출하는 메인 수광 센서;
    빛을 차단하는 재질로 형성되며, 일부 영역에 빛이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되어 상기 슬릿부를 통해 상기 시료 스트립의 복수개 반응 영역으로부터 발생한 형광의 수광 경로를 가이드하며, 마스크 영역 내에서 상기 슬릿부의 형성 위치를 조절할 수 있도록 형성되는 마스크; 및
    상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되도록 상기 마스크를 동작 제어하는 마스크 제어부
    를 포함하고, 상기 마스크는 상기 마스크 제어부에 의해 동작 제어되어 상기 시료 스트립의 복수개 반응 영역으로부터 발생한 형광이 선택적으로 상기 메인 수광 센서에 수광되도록 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  7. 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 형광 반응 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립;
    상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하도록 상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈;
    상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광을 수광 검출하는 메인 수광 센서;
    상기 광학 모듈의 검사광을 차단하는 재질로 형성되며, 일부 영역에 상기 검사광이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되어 상기 슬릿부를 통해 상기 시료 스트립에 대한 상기 검사광의 조사 위치를 가이드하는 마스크; 및
    상기 슬릿부의 위치를 조절하는 슬릿부 위치 조절 수단
    을 포함하고, 상기 슬릿부 위치 조절 수단에 의해 상기 슬릿부의 위치를 조절하여 상기 검사광이 상기 시료 스트립의 복수개의 반응 영역에 선택적으로 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 슬릿부는 상기 마스크의 일측에 1개 형성되고,
    상기 슬릿부 위치 조절 수단은 상기 마스크를 이동시키는 방식으로 상기 슬릿부의 위치를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬릿부 위치 조절 수단은
    상기 슬릿부를 통과하는 상기 검사광의 광축에 대한 직각 방향으로 상기 마스크를 이동시킬 수 있도록 상기 마스크와 결합되는 작동 부재; 및
    상기 마스크가 이동하도록 상기 작동 부재를 작동시키는 마스크 구동부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 슬릿부는 상기 반응 영역과 대응되게 위치하도록 상기 마스크에 복수개 형성되고,
    상기 슬릿부 위치 조절 수단은 복수개의 상기 슬릿부를 순차적으로 하나씩 개방하는 방식으로 상기 슬릿부의 위치를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 슬릿부 위치 조절 수단은
    복수개의 상기 슬릿부를 선택적으로 폐쇄할 수 있는 차단판; 및
    복수개의 상기 슬릿부가 하나씩 순차적으로 개방되도록 상기 차단판을 작동시키는 차단판 구동부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  12. 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 형광 반응 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립;
    상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 형광이 발생하도록 상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈;
    상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체로부터 발생하는 형광을 수광 검출하는 메인 수광 센서;
    빛을 차단하는 재질로 형성되며, 일부 영역에 빛이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되어 상기 슬릿부를 통해 상기 시료 스트립의 복수개 반응 영역으로부터 발생한 형광의 수광 경로를 가이드하는 마스크; 및
    상기 슬릿부의 위치를 조절하는 슬릿부 위치 조절 수단
    을 포함하고, 상기 슬릿부 위치 조절 수단에 의해 상기 슬릿부의 위치를 조절하여 상기 시료 스트립의 복수개의 반응 영역으로부터 발생한 형광이 선택적으로 상기 메인 수광 센서에 수광되도록 하는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  13. 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 광 반사 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립;
    상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈;
    상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 광 반사 복합체로부터 반사되는 반사광을 수광 검출하는 메인 수광 센서;
    상기 검사광 및 반사광을 차단하며, 일부 영역에 상기 검사광 및 반사광이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되고, 마스크 영역 내에서 상기 슬릿부의 형성 위치를 조절할 수 있도록 형성되는 마스크; 및
    상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되도록 상기 마스크를 동작 제어하는 마스크 제어부
    를 포함하고, 상기 마스크는 상기 마스크 제어부에 의해 동작 제어되어 상기 검사광이 상기 시료 스트립의 복수개의 반응 영역에 선택적으로 조사되도록 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 슬릿부의 형상 및 크기를 조절할 수 있도록 형성되며,
    상기 마스크 제어부는 상기 슬릿부의 형상 또는 크기가 조절되게 상기 마스크를 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스크는,
    상기 검사광 및 반사광이 통과하도록 투명한 재질로 형성되는 마스크 케이스; 및
    상기 마스크 케이스의 내부 공간에 배치되며 전기적인 신호에 의해 배열 상태를 변화시켜 광을 통과시키거나 차단하도록 작동하는 액정을 포함하는 액정 모듈
    을 포함하고, 전기적 신호에 의한 상기 액정 모듈의 액정 배열 상태 조절을 통해 상기 슬릿부의 형성 및 상기 슬릿부의 형성 위치 조절이 가능함과 동시에 상기 슬릿부의 형상 및 크기 조절이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  16. 시료가 흡착 공급되도록 형성되며, 공급된 시료와 반응하여 광 반사 복합체를 형성하도록 별도의 반응 물질이 각각 도포되는 복수개의 반응 영역을 갖는 시료 스트립;
    상기 시료 스트립에 검사광을 조사하는 광학 모듈;
    상기 검사광의 조사에 의해 상기 시료 스트립의 광 반사 복합체로부터 반사되는 반사광을 수광 검출하는 메인 수광 센서;
    빛을 차단하는 재질로 형성되며, 일부 영역에 빛이 통과할 수 있는 슬릿부가 형성되고, 마스크 영역 내에서 상기 슬릿부의 형성 위치를 조절할 수 있도록 형성되는 마스크; 및
    상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되도록 상기 마스크를 동작 제어하는 마스크 제어부
    를 포함하고, 상기 마스크는 상기 마스크 제어부에 의해 동작 제어되어 상기 시료 스트립의 복수개 반응 영역으로부터 반사되는 반사광이 선택적으로 상기 메인 수광 센서에 수광되도록 상기 슬릿부의 형성 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 모듈은
    상기 검사광을 발생시키는 광원부; 및
    상기 광원부에서 발생된 검사광이 통과하며 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체 또는 광 반사 복합체로부터 발생된 형광 또는 반사광이 통과하도록 배치되는 렌즈 모듈
    을 포함하고, 상기 메인 수광 센서는 상기 시료 스트립의 형광 반응 복합체 또는 광 반사 복합체로부터 발생된 형광 또는 반사광이 상기 렌즈 모듈을 통과한 이후 수광되도록 배치되고,
    상기 마스크는 상기 렌즈 모듈과 상기 시료 스트립 사이 공간, 상기 렌즈 모듈과 상기 메인 수광 센서 사이 공간 및 상기 렌즈 모듈의 복수개 렌즈 사이 공간 중 어느 하나의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 광학 모듈은
    상기 광원부에서 발생된 검사광을 일부 반사하여 상기 시료 스트립을 향해 진행시키는 다이크로익 필터; 및
    상기 광원부에서 발생된 검사광 중 상기 다이크로익 필터에 의해 반사되지 않고 상기 다이크로익 필터를 통과한 일부 검사광을 수광 검출하는 보조 수광 센서
    를 더 포함하고, 상기 광원부는 상기 보조 수광 센서에 의해 검출된 검사광의 세기에 따라 상기 광원부에서 발생하는 검사광의 세기가 조절되도록 별도의 광원 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 면역 분석 진단 장치.
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