KR101663600B1 - 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지 - Google Patents
앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 당뇨병 진단을 위한 지표로서 사용되는 혈중 당화헤모글로빈(glycohemoglobin ; HbA1c)을 측정하여 당뇨병을 진단하는 진단시스템에 적용되는 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 당뇨병 진단을 위해 중합효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction ; PCR) 산물을 전기영동법 등으로 측정하는 종래의 방법 대신에, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머(Aptamer)를 포함하는 앱타머 복합체를 이용하여 제조된 시약을 사용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정할 수 있도록 구성되는 고감도 앱타머를 이용한 현장검사(Point of care testing ; POCT)형 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정시스템에 적용 가능한 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 제공된다.
Description
본 발명은 당뇨병의 진단을 위한 진단 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는, 당뇨병의 진단을 위한 지표로서 최근 널리 이용되고 있는 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(glycohemoglobin ; HbA1c)을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머(Aptamer)를 이용하여 혈중 당화헤모글로빈을 측정하는 것에 의해 당뇨병을 진단하도록 구성되는 진단 시스템에 적용 가능한 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 당뇨병 진단을 위해 중합효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction ; PCR) 산물을 전기영동법 등으로 측정하는 종래의 방법을 사용하는 대신에, 특수하게 설계된 올리고(Oligo) 및 DNA 교잡(hybridization) 반응을 현장검사(Point of care testing ; POCT)형 플랫폼 내에서 단일 과정(one-step)으로 직접 반응시켜 증폭된 핵산 결과물을 즉각적으로 신속하고 간단하게 판독할 수 있도록 구성되는 POCT형 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정시스템에 적용 가능한 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지에 관한 것이다.
아울러, 본 발명은, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 앱타머(Aptamer)를 포함하는 앱타머 복합체를 이용하여 제조된 시약을 사용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정할 수 있도록 구성되는 고감도 앱타머를 이용한 POCT형 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정시스템에 적용 가능한 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지에 관한 것이다.
최근, 식생활이 서구화되고 육식 위주의 소비패턴이 증가하면서 비만 및 당뇨병 등과 같은 각종 성인병이 사회적인 문제로 대두되고 있다.
여기서, 당뇨병은, 체내에 흡수된 포도당이 제대로 이용되지 못하거나 인슐린의 분비량이 부족하여 정상적인 기능을 하지 못하는 경우 발생하는 대사질환의 일종으로, 비교적 흔한 질병이지만 망막병증, 신기능장애, 신경병증 등의 합병증뿐만 아니라, 고혈압, 허혈성 심장질환, 관상동맥 질환 등의 심혈관계 질환의 합병증으로 인해 생명에 치명적인 위협을 줄 수도 있는 위험을 가지는 질환이다.
또한, 당뇨병은 인슐린을 생산하는 능력이 감소하여 발병하는 1형 인슐린 의존성 당뇨병(insulin dependent diabetes mellitus, IDDM)과, 인슐린에 대한 체내 저항성 및 부적절한 인슐린 분비로 발병하는 2형 인슐린 비의존성 당뇨병(non insulin dependent diabetes mellitus, NIDDM)과, 임신 중일 때만 나타나는 임신성 당뇨병 및 합병증에 의해 발생하는 당뇨병으로 구분되나, 이러한 분류와 상관없이 완치가 불가능한 진행성 질환으로 지속적인 치료와 관찰이 요구된다.
이에, 당뇨병은, 전 세계적으로 국가적 차원에서의 관리가 이루어지고 있으며, 우리나라도 국민 건강검진 검사에 당뇨병 검사항목을 포함시켜 위험인자 또는 질병을 조기에 발견하여 관리하도록 노력하고 있으나, 현재 사용되고 있는 당뇨병 진단방법들은 검사방법이나 시약에 따라 검사 결과의 정확도에 현저한 차이가 발생하는 문제가 있다.
아울러, 세계적인 인구 고령화 및 생활양식의 변화로 인해 매년 당뇨병에 의한 당뇨병성 합병증 환자 및 사망자가 증가 추세에 있으며, 즉, 미국에서는 당뇨병이 사망 순위 5번째를 차지하고 있고, 국내에서는 당뇨병으로 인한 사망률이 전체 사망원인 중 4위를 차지하고 있으며, 국내 당뇨병 유병률은 35년 사이에 1.5%에서 7 ~ 9%로 무려 5 ~ 6배 증가하여, 국내 당뇨병 환자의 증가속도가 이대로 유지된다면 2030년에는 OECD 국가 중 당뇨병 환자수가 최고 수준에 도달할 것으로 예측되므로, 당뇨병 증가 완화 및 만성 합병증 발생 억제를 위해 당뇨병을 신속하게 진단할 수 있는 시스템 개발 구축이 절실히 요구되고 있다.
더 상세하게는, 현재, 당뇨병을 조기 진단하기 위한 일반적인 검사법은, 혈당검사, 경구 내당능장애 검사, 당화헤모글로빈(HbA1c) 검사 등이 있으나, 혈당 검사는 나이, 성별 등의 개인차에 의한 혈당량 차이 때문에 진단 목적으로는 이용하지 않으며, 경구 내당능장애 검사는 경구 당부하 검사를 시행하여 혈당을 측정함으로 인해 시간이 많이 소요되고 검사시 환자에게 고통이 수반된다는 단점이 있고, 또한, 당화헤모글로빈(HbA1c) 검사는 혈액 내 헤모글로빈이 혈당과의 비효소적 반응에 의해 일부 당화되는 것을 통칭하는 당화헤모글로빈(HbA1c)의 농도를 지표로 이용하는 진단법으로 공복 혈당에 비해 측정값이 비교적 안정적일 뿐만 아니라 공복이 아닌 상태에서도 측정이 가능하여 최근 가장 널리 이용되고 있다.
그러나 당화헤모글로빈(HbA1c) 검사는, 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정할 수 있는 바이오센서가 아직까지 확실하게 정립되지 않은 상태이기 때문에 이에 대한 연구개발에 많은 관심이 기울여 지고 있다.
즉, 더 상세하게는, 종래의 당화헤모글로빈(HbA1c)을 이용한 측정방법은, 예를 들면, 이온교환수지를 이용한 미니컬럼법(minicolumn), 전기영동법(electrophoresis), 면역측정법 및 고속 액체 크로마토그래피법(high-performance liquid chromatography, HPLC) 등이 있으나, 이러한 종래기술의 방법들은, 기술적으로 복잡할 뿐만 아니라, 분석을 위한 장치가 매우 고가이며, 측정속도가 느린 단점이 있다.
또한, 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정하기 위해서는 특수한 시약이 사용되나, 현재 우리나라에서는 이를 대부분 고가의 수입품에 의존하고 있음으로 인해 해당 측정시약 전용의 측정기기 구매가 함께 요구되어 막대한 국가예산 지출이 불가피한 실정이다.
따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여는, 보다 적은 비용으로 효율적으로 당화헤모글로빈 측정을 할 수 있는 저비용 고효율의 검진 시스템이 요구되며, 특히, 이를 위해서는 당화헤모글로빈 검출을 위한 특이적인 물질에 대한 연구가 선행되어야 한다.
그러나 현재 일반적으로 사용되고 있는 당화헤모글로빈 측정방법은, 샘플 전처리 과정이 포함되어 있어 샘플 채취 및 확인까지 오랜 시간이 요구되며, 대량의 샘플은 분석할 수 없다는 단점이 있으며, 아울러, 항원-항체 기반의 측정방법의 경우 항체 바이오프로브(bio-probe)의 크기가 커서 저분자에 대한 특이도가 떨어지며, 센서 표면에서 활성을 유지하기가 어려워 특정 센서에서만 응용이 가능한 한계가 있다.
여기서, 최근에는, 일반적인 DNA와 달리 복합체 상태의 단백질이나 당류 등에도 결합할 수 있을 만큼 표적인자에 대한 친화력 및 특이성이 높아 다양한 세포나 복합시료 내에서도 목적물질을 특이적으로 감지할 수 있으며 특별한 장비 없이 대량 샘플 분석도 가능한 장점을 가지는 앱타머(Aptamer) 기술이 제안된 바 있다.
더 상세하게는, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-2014-0054905호에 제시된 바와 같은 "당화헤모글로빈에 특이적 앱타머 및 이를 포함하는 당화헤모글로빈 검출용 조성물"에 따르면, 당화헤모글로빈(HbA1c)에 특이적으로 결합하는 DNA 앱타머 및 이를 이용한 조성물이나 키트 등을 이용하여 당뇨 환자의 혈액 내 당화헤모글로빈을 검출하여 당뇨의 진단 또는 예후 판단에 유용한 정보를 제공할 수 있는 당화헤모글로빈(HbA1c) 특이적 앱타머가 제시되어 있다.
또한, 한국 등록특허공보 제10-0910982호에 따르면, 측방 유동 검정 스트립, 레이저 유발 표면형광 검출 장치 및 LED 검출 장치를 포함하는 혈중 헤모글로빈 및 당화헤모글로빈의 동시 검출장치 및 이를 이용하여 면역학적 방법으로 혈중 헤모글로빈 및 당화헤모글로빈을 동시에 간편하게 측정하는 방법이 제시된 바 있으며, 아울러, 한국 등록특허공보 제10-0776395호에 따르면, 혈액 샘플 내의 당화헤모글로빈를 분리하여 측정하는 당화헤모글로빈 측정장치가 제시되어 있고, 더욱이, 한국 등록특허공보 제10-1320555호에 따르면, 다수의 사용자가 하나의 기기를 공용으로 사용하고 사용자별 데이터 관리가 가능한 혈당측정 시스템이 제시된 바 있다.
그러나 상기한 바와 같은 종래기술들의 내용에는, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머를 이용하여 혈중 당화헤모글로빈을 측정하는 것에 의해 당뇨병을 진단하도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정시스템과 같은 기술내용에 대하여는 전혀 제시된 바 없었다.
다라서 상기한 바와 같이, 샘플 전처리 과정이 필요하여 샘플 채취 및 확인까지 시간이 오래 걸리고, 대량의 샘플은 분석할 수 없으며, 특정 센서에서만 응용이 가능한 단점이 있었었던 종래기술의 당화헤모글로빈 검출에 근거한 당뇨병 진단장치 및 방법들의 문제점을 해결하기 위하여는, 다양한 세포나 복합시료 내에서도 목적물질을 특이적으로 감지할 수 있으며, 특별한 장비 없이 대량 샘플 분석도 가능한 장점을 가지는 앱타머 기술을 이용하여, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머를 이용하여 혈중 당화헤모글로빈을 측정하는 것에 의해 당뇨병을 진단할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정시스템 및 그러한 측정시스템에 적용 가능한 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지를 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
[선행기술문헌]
1. 한국 공개특허공보 제10-2014-0054905호 (2014.05.09.)
2. 한국 등록특허공보 제10-0910982호 (2009.07.30.)
3. 한국 등록특허공보 제10-0776395호 (2007.11.07.)
4. 한국 등록특허공보 제10-1320555호 (2013.10.15.)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 기술적으로 복잡하고 측정속도가 느릴 뿐만 아니라, 분석을 위한 시약 및 장치를 대부분 고가의 수입품에 의존함으로 인해 전체적인 진단비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정을 이용한 당뇨병 진단방법들의 문제점을 해결하기 위해, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머(Aptamer)를 이용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정하는 것에 의해 보다 적은 비용으로 효율적으로 당화헤모글로빈 측정을 할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 바와 같은 종래의 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정을 이용한 당뇨병 진단방법들의 문제점을 해결하기 위해, 당뇨병 진단을 위해 중합효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction ; PCR) 산물을 전기영동법 등으로 측정하는 종래의 방법을 사용하는 대신에, 특수하게 설계된 올리고(Oligo) 및 DNA 교잡(hybridization) 반응을 현장검사(Point of care testing ; POCT)형 플랫폼 내에서 단일 과정(one-step)으로 직접 반응시켜 증폭된 핵산 결과물을 즉각적으로 신속하고 간단하게 판독할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지를 제공하고자 하는 것이다.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은, 상기한 바와 같은 종래의 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정을 이용한 당뇨병 진단방법들의 문제점을 해결하기 위해, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 앱타머(Aptamer)를 포함하는 앱타머 복합체를 이용하여 제조된 시약을 사용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지와, 이를 이용하여, 저비용 고효율의 고감도 앱타머를 이용한 POCT형 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정시스템 및 당뇨병 진단 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 구성이 복잡하고 측정속도가 느릴 뿐만 아니라, 측정을 위한 시약 및 장치를 고가의 수입품에 의존함으로 인해 전체적인 진단비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 당화헤모글로빈(glycohemoglobin ; HbA1c) 측정을 이용한 당뇨병 진단방법들의 문제점을 해결하기 위해, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머(Aptamer)를 이용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정하는 것에 의해 저비용 고효율로 당뇨병 진단이 가능하도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지에 있어서, 혈중 당화헤모글로빈의 측정을 위해 진단대상의 혈액과 측정을 위한 시약이 각각 공급되어 혼합되고 투과광 측정에 의해 탁도를 측정할 수 있도록 형성되는 카트리지 본체; 측정을 위한 시약이 수용된 적어도 하나의 시약용기와 상기 진단대상의 혈액을 채집한 피펫(pipette)이 동시에 장착될 수 있도록 형성되고 상기 카트리지 본체의 상단에 결합되는 덮개부; 및 상기 시약용기를 수용하여 상기 덮개부에 결합되는 시약장착부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 제공된다.
여기서, 상기 카트리지는, 상기 카트리지 본체와 상기 덮개부 및 상기 시약장착부가 각각 분리 및 결합 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카트리지 본체는, 상기 진단대상의 혈액과 측정을 위한 상기 시약이 각각 수용되어 혼합되는 공간을 형성하는 수용부; 상기 혈중 당화헤모글로빈의 측정을 위해 투과광 측정을 위한 광원으로부터의 빛이 통과할 수 있도록 형성되는 광투과부를 포함하여 구성되고, 상기 수용부는, 상기 시약장착부를 통해 공급된 상기 시약이 상기 진단대상의 혈액과 원활하게 반응할 수 있도록 바닥면이 상기 광투과부 쪽으로 갈수록 경사진 형태로 형성됨으로써, 상기 시약장착부를 통해 공급된 상기 시약이 상기 수용부의 경사면을 따라 이동하여 상기 광투과부가 형성된 부분에서 상기 진단대상의 혈액과 만나 반응을 일으키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 덮개부는, 적어도 하나 이상의 시약을 장착할 수 있도록 형성되는 시약공급부; 상기 진단대상의 혈액을 채집하는 피펫(pipette)이 장착될 수 있도록 개구부로서 형성되는 피펫장착홈; 및 상기 카트리지 본체의 상단에 결합하기 위해 측면에 갈고리 형태로 형성되는 복수의 카트리지 결합돌기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 시약공급부는, 상기 시약장착부가 결합될 수 있도록 형성되는 가이드홈과 갈고리 형태의 시약장착부 결합돌기; 및 상기 시약을 공급하기 위해 양단이 경사지게 절단된 관 형태로 형성되는 적어도 하나의 시약공급관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시약장착부는, 상단면부터 측면의 일정 높이까지 직선 형태의 슬릿이 형성되어 있으며, 플라스틱 용기에 측정을 위한 시약을 주입하고 알루미늄 호일을 포함하는 연질 재질로 밀봉하여 이루어지는 시약캡슐이 내측에 삽입되어 상기 시약공급관에 각각 끼워지는 적어도 하나의 시약장착관; 및 상기 시약장착부 결합돌기와 결합되는 덮개부 결합홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 카트리지는, 상기 시약캡슐을 상기 시약장착관에 삽입하고, 상기 시약장착부를 상기 덮개부에 결합한 후, 상기 덮개부와 상기 카트리지 본체를 결합하고, 상기 피펫장착홈에 상기 진단대상의 혈액이 채취된 피펫을 장착하여 상기 당화헤모글로빈 측정장치나 상기 당뇨병 진단시스템에 상기 카트리지를 장착하면, 상기 당화헤모글로빈 측정장치나 상기 당뇨병 진단시스템에서 측정위치로 상기 카트리지를 이송하고, 이송 중 상기 당화헤모글로빈 측정장치나 상기 당뇨병 진단시스템의 내부에 형성된 삼각형 형태의 블레이드 형태로 형성되는 시약캡슐 개봉수단이 상기 슬릿을 각각 통과하도록 구성됨으로써, 상기 카트리지가 이동함에 따라 상기 시약캡슐 개봉수단에 의해 상기 시약캡슐이 아래쪽으로 밀려나게 되고, 상기 시약공급관의 끝단 부분에 의해 상기 시약캡슐의 밀봉이 파괴되어 상기 시약공급관을 통해 상기 시약이 상기 카트리지 본체의 내부로 공급되어 상기 피펫장착홈에 장착된 피펫으로부터 공급된 상기 진단대상의 혈액과 반응하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 카트리지는, 상기 시약장착관 및 상기 시약캡슐 개봉수단의 개수와 위치 및 간격을 조절하는 것에 따라 카트리지의 교환이 필요 없이 복수의 시약을 선택적으로 반응시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지를 이용하여, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 앱타머(Aptamer)를 포함하는 앱타머 복합체를 이용하여 제조된 시약을 사용하여 상기 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정할 수 있도록 구성되는 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정장치에 있어서, 상기 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 장착되는 카트리지 장착부; 및 상기 카트리지 장착부에 장착된 상기 당화헤모글로빈 측정용 카트리지로부터 혈중 당화헤모글로빈을 측정하기 위한 광원(lamp) 및 분광광도계를 포함하여 이루어지는 측정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지를 이용하여, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 앱타머(Aptamer)를 포함하는 앱타머 복합체를 이용하여 제조된 시약을 사용하여 상기 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정하는 것에 의해 당뇨병의 여부를 진단할 수 있도록 구성되는 당뇨병 진단시스템에 있어서, 상기 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 장착되는 카트리지 장착부; 상기 카트리지 장착부에 장착된 상기 당화헤모글로빈 측정용 카트리지로부터 혈중 당화헤모글로빈을 측정하기 위한 광원(lamp) 및 분광광도계를 포함하여 이루어지는 측정부; 및 상기 측정부에 의해 측정된 결과를 분석하여 당뇨병에 대한 여부를 진단하기 위한 분석부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 당뇨병 진단시스템이 제공된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머(Aptamer)를 이용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정하는 것에 의해 보다 적은 비용으로 효율적으로 당화헤모글로빈 측정을 할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 제공됨으로써, 기술적으로 복잡하고 측정속도가 느릴 뿐만 아니라, 분석을 위한 시약 및 장치를 대부분 고가의 수입품에 의존함으로 인해 전체적인 진단비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정을 이용한 당뇨병 진단방법들의 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 당뇨병 진단을 위해 중합효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction ; PCR) 산물을 전기영동법 등으로 측정하는 종래의 방법을 사용하는 대신에, 특수하게 설계된 올리고(Oligo) 및 DNA 교잡(hybridization) 반응을 현장검사(Point of care testing ; POCT)형 플랫폼 내에서 단일 과정(one-step)으로 직접 반응시켜 증폭된 핵산 결과물을 즉각적으로 신속하고 간단하게 판독할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 제공됨으로써, 보다 적은 비용으로 효율적으로 당화헤모글로빈을 측정할 수 있도록 구성되는 혈중 당화헤모글로빈 측정장치 및 이를 이용한 당뇨병 진단 시스템을 제공할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 앱타머(Aptamer)를 포함하는 앱타머 복합체를 이용하여 제조된 시약을 사용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 제공됨으로써, 저비용 고효율의 고감도 앱타머를 이용한 POCT형 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정시스템 및 이를 이용한 당뇨병 진단 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 적용되는 당뇨병 진단시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 분해 사시도를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 카트리지 본체의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 덮개부의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 시약장착부의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 측정장치 내에서 시약캡슐을 개봉하는 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 분해 사시도를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 카트리지 본체의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 덮개부의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 시약장착부의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 측정장치 내에서 시약캡슐을 개봉하는 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 기술적으로 복잡하고 측정속도가 느릴 뿐만 아니라, 분석을 위한 시약 및 장치를 대부분 고가의 수입품에 의존함으로 인해 전체적인 진단비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정을 이용한 당뇨병 진단방법들의 문제점을 해결하기 위해, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머(Aptamer)를 이용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정하는 것에 의해 보다 적은 비용으로 효율적으로 당화헤모글로빈 측정을 할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 당뇨병 진단을 위해 중합효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction ; PCR) 산물을 전기영동법 등으로 측정하는 종래의 방법을 사용하는 대신에, 특수하게 설계된 올리고(Oligo) 및 DNA 교잡(hybridization) 반응을 현장검사(Point of care testing ; POCT)형 플랫폼 내에서 단일 과정(one-step)으로 직접 반응시켜 증폭된 핵산 결과물을 즉각적으로 신속하고 간단하게 판독할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지에 관한 것이다.
아울러, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 앱타머(Aptamer)를 포함하는 앱타머 복합체를 이용하여 제조된 시약을 사용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지와, 이를 이용하여, 저비용 고효율의 고감도 앱타머를 이용한 POCT형 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정시스템 및 당뇨병 진단 시스템에 관한 것이다.
계속해서, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 적용되는 당뇨병 진단시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 적용되는 당뇨병 진단시스템(10)은, 크게 나누어, 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 장착되는 카트리지 장착부(11)와, 카트리지 장착부(11)에 장착된 카트리지로부터 혈중 당화헤모글로빈을 측정하기 위한 광원(lamp) 및 분광광도계를 포함하여 이루어지는 측정부(12) 및 측정부(12)에 의해 측정된 결과를 분석하여 당뇨병에 대한 여부를 진단하기 위한 분석부(13)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 본 발명에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 구체적인 실시예에 대하여 설명하기 전에, 먼저, 앱타머 기반의 혈중 당화헤모글로빈 측정방법의 구체적인 내용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
즉, 본 발명자들은, 상기한 종래기술에 대한 설명에서 설명한 바와 같이, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-2014-0054905호에 제시된 바와 같은 "당화헤모글로빈에 특이적 앱타머 및 이를 포함하는 당화헤모글로빈 검출용 조성물"에 제시된 바와 같이, 당화헤모글로빈(HbA1c)에 특이적으로 결합하는 DNA 앱타머를 이용하여 당뇨 환자의 혈액 내 당화헤모글로빈을 검출하는 것에 의해 당뇨병을 진단할 수 있는 기술내용을 제시한 바 있으며, 이와 같은 당화헤모글로빈에 특이적 앱타머 및 이를 포함하는 당화헤모글로빈 검출용 조성물을 이용하여, 기 확보된 HbA1c 특이적 DNA 앱타머를 대상으로 앱타머와 앱타머 사이에 글루타르알데히드(Glutaraldehyde ; GA)를 가교제(cross-linker)로 사용하여 아민으로 조정된(amine modified) HbA1c 특이적 DNA 앱타머와 공유결합을 형성시킴으로써 당화혈색소(HbA1c) 특이적 DNA 앱타머 복합체를 형성하였다.
또한, 본 발명자들은, 이와 같이 하여 합성된 앱타머 복합체를 이용하여, 시약과 카트리지 및 측정기기 내에서의 반응조건을 및 희석 비율 등을 검토하여 앱타머 기반의 당화헤모글로빈 검출용 시약을 제조하였으며, 즉, 본 발명은, 이와 같이 제조된 앱타머 기반의 당화헤모글로빈 검출용 시약을 이용하여 혈액 내 당화헤모글로빈을 검출하는 것에 의해 당뇨병을 진단하기 위해, 앱타머 기반 당화헤모글로빈 검출장치 및 이를 이용한 당뇨 진단시스템에 환자의 혈액과 검출용 시약을 함께 장착하여 혈액 내 당화헤모글로빈을 검출할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지를 제공하고자 하는 것이다.
여기서, 앱타머에 기반한 당화헤모글로빈의 측정방법은, 빛이 현탁물질을 포함하는 유체 내를 통과할 때 유체 중에 부유하는 입자와의 상호작용에 의해 발생하는 산란이 입자의 크기, 모양, 색깔, 굴절률에 따라 각각 다르게 나타나고, 또한, 광원과 입자 크기의 관계에 따라 입자의 산란형태가 다르게 나타나는 원리를 이용하여, 유체의 흐린 정도이자 빛의 통과에 대한 저항도를 정량적으로 나타내는 탁도를 측정하는 것이다.
아울러, 이러한 탁도의 측정방법은, 예를 들면, 육안법, 투과광 측정방법, 표면산란광 측정방법, 산란광 측정방법, 투과산란광 측정방법 및 4-Beam 방법 등이 있으나, 현장 진단이 가능한 진단장치를 위하여는 구조가 간단하여 작게 설계할 수 있고 측정 신뢰도가 높은 투과광 측정방법을 적용하는 것이 바람직하다.
더 상세하게는, 투과광 측정방식은, 측정조의 한쪽에 광원을 조사한 후 측정조를 통과한 광의 양을 측정하는 방식으로, 투과된 광의 감쇄 정도는 유체 중의 현탁물질 농도와 반비례 관계가 있으며, 따라서 출력되는 검출기의 신호는 탁도가 증가하면 지수함수적으로 감소한다.
즉, 투과광 측정법으로 탁도를 측정하기 위하여는, 레이저(laser), 큐벳(abrasive cuvette), 포토다이오드(photodiode)를 수평으로 각각 설치한 후, 큐벳에 금강석 가루를 넣어 레이저를 투과시키고, 포토다이오드로 큐벳을 지나서 투과된 레이저 빛을 측정하는 것에 의해 탁도를 측정할 수 있다.
여기서, 투과광 측정법으로 탁도를 측정하고 측정결과에 근거하여 당뇨 여부를 진단하는 방법이나 장치에 대한 보다 구체적인 기술내용은, 공지된 종래기술의 내용들로부터 당업자에게 자명한 내용이므로, 설명을 간략히 하기 위해 여기서는 그 상세한 설명은 생략하였음에 유념해야 한다.
계속해서, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지(20)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지(20)는, 크게 나누어, 혈중 당화헤모글로빈의 측정을 위해 혈액과 시약이 각각 수용되어 혼합되고 광원으로부터의 빛이 통과할 수 있도록 형성되는 카트리지 본체(21)와, 적어도 하나 이상의 시약과 검진대상의 혈액을 채집한 피펫(pipette)이 동시에 장착될 수 있도록 형성되는 덮개부(22)와, 시약을 공급하기 위해 상기한 덮개부(22)에 결합되는 시약장착부(23)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지(20)는, 카트리지 본체(21)와 덮개부(22) 및 시약장착부(23)가 결합돌기와 결합홈을 통하여 각각 분리 및 결합이 가능하도록 구성될 수 있다.
즉, 도 3을 참조하면, 도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지(20)의 분해 사시도를 나타내는 도면이다.
또한, 도 4를 참조하면, 도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지(20)의 카트리지 본체(21)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 상기한 카트리지 본체(21)는, 혈액과 시약이 각각 수용되어 혼합되는 공간을 형성하는 수용부(41)와, 혈중 당화헤모글로빈의 측정을 위해 광원으로부터의 빛이 통과할 수 있도록 형성되는 광투과부(42)를 포함하여 이루어지고, 이때, 상기한 수용부(41)는, 시약장착부(23)를 통해 공급된 시약이 검진대상의 혈액과 원활하게 반응할 수 있도록 바닥면이 광투과부(42) 쪽으로 갈수록 경사진 형태로 형성된다.
따라서 상기한 바와 같은 구성을 통하여, 시약장착부(23)를 통해 공급된 시약이 수용부(41)의 경사면을 따라 이동하여 광투과부(42)가 형성된 부분에서 검진대상의 혈액과 만나 반응을 일으키고, 그 결과를 광투과부(42)를 통하여 측정할 수 있다.
아울러, 도 5를 참조하면, 도 5는 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지(20)의 덮개부(22)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 상기한 덮개부(22)는, 적어도 하나 이상의 시약을 장착할 수 있도록 형성되는 시약공급부(51)와, 검진대상의 혈액을 채집하는 피펫(pipette)이 장착될 수 있도록 개구부로서 형성되는 피펫장착홈(52) 및 카트리지 본체(21)의 상단에 결합하기 위해 측면에 갈고리 형태로 형성되는 복수의 카트리지 결합돌기(53)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기한 시약공급부(51)는, 시약장착부(27)가 결합될 수 있도록 형성되는 가이드홈(54)과 갈고리 형태의 시약장착부 결합돌기(55) 및 시약을 공급하기 위해 양단이 경사지게 절단된 관 형태로 형성되는 적어도 하나의 시약공급관(56)을 포함하여 구성되어 있다.
더욱이, 도 6을 참조하면, 도 6은 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지(20)의 시약장착부(23)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 상기한 시약장착부(23)는, 상기한 덮개부(22)의 시약공급관(56)에 각각 끼워지는 적어도 하나의 시약장착관(61)과, 상기한 덮개부(22)의 시약장착부 결합돌기(55)와 결합되는 덮개부 결합홈(62)을 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기한 시약장착관(61)은, 내측에 특정 시약이 함유된 시약캡슐(63)이 삽입되고, 상단면부터 측면의 일정 높이까지 직선 형태의 홈으로 이루어지는 슬릿(64)이 형성되어 있다.
더 상세하게는, 도 7을 참조하면, 도 7은 측정장치 내에서 시약캡슐(63)을 개봉하는 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
즉, 상기한 시약캡슐(63)은, 예를 들면, 플라스틱의 용기에 시약을 주입하고 알루미늄 호일 등과 같은 재질로 밀봉하여 이루어지며, 상기한 슬릿(64)은, 예를 들면, 측정장치에 형성된 삼각형 형태의 블레이드 형태로 형성되는 시약캡슐 개봉수단(71)이 통과하도록 하는 것에 의해 시약캡슐(63)을 개봉할 수 있도록 형성되는 것이다.
따라서 이러한 구성을 통해, 시약캡슐(63)을 시약장착관(61)에 삽입하여 시약장착부(23)를 덮개부(22)에 결합한 다음, 덮개부(22)와 카트리지 본체(21)를 결합하고 피펫장착홈(52)에 진단대상의 혈액이 채취된 피펫을 장착하여 측정장치에 측정용 카트리지(20)를 장착하면, 측정장치는 카트리지 장착위치에서 측정위치로 카트리지를 이송하고, 이러한 이송 중에 측정장치의 내부에 형성된 삼각형 형태의 블레이드 형태로 형성되는 시약캡슐 개봉수단(71)이 상기한 슬릿(65)을 통과하도록 구성됨으로써, 카트리지(20)가 이동함에 따라 시약캡슐 개봉수단(71)에 의해 시약캡슐(63)이 아래쪽으로 밀려나게 되고, 뾰족하게 형성된 시약공급관(56)의 끝단 부분에 의해 시약캡슐(63)의 알루미늄 호일과 같은 밀봉수단이 파괴되어 시약공급관(56)을 통해 시약이 수용부(41)로 공급되어 피펫장착홈(52)에 장착된 피펫으로부터 공급된 혈액과 반응하게 되며, 광투과부(42)를 통해 투과광 측정법으로 반응 후의 탁도를 측정함으로써 당뇨의 진단이 가능하게 된다.
여기서, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 시약장착관(61)과 시약캡슐 개봉수단(71)의 위치 및 간격을 일직선 형태가 아니라 미리 정해진 일정한 간격을 가지도록 적절히 조절하여 배치함으로써, 카트리지를 교환하지 않고도 복수의 시약을 선택적으로 개봉하여 반응시킬 수 있다.
즉, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지(20)의 구성에 따르면, 검진대상의 혈액을 피펫에 채집하여 피펫장착홈(52)에 장착하고 첫 번째 시약캡슐(63)의 시약을 공급하여 1차 반응을 유도한 후, 두 번째 시약캡슐(63)의 시약을 첨가하여 최종 반응을 유도한 다음, 투과광 측정법으로 탁도를 측정하는 것과 같은 측정방식이 카트리지의 교환이나 다른 추가적인 작업이 필요 없이 한 번의 카트리지 장착만으로 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지(20)의 구성에 따르면, 진단용 시약으로서 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머를 이용하므로, 시약 및 진단장비를 고가의 수입품에 의존하였던 종래의 방법에 비해 저비용 고효율의 당화헤모글로빈 측정이 가능해진다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지(20)의 구성에 따르면, 상기한 바와 같이 구성되는 카트리지를 이용하여 저비용 고효율로 당화헤모글로빈 측정이 가능한 측정장치 및 그러한 측정장치를 이용한 저비용 고효율의 당뇨 진단시스템을 제공할 수 있으며, 그것에 의해, 고가의 수입품에 의존하였던 종래의 진단방식을 개선하여 의료기관에서는 진단장비에 필요한 비용을 절감할 수 있고, 환자 측에서는 진단비용을 절약할 수 있다.
따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지를 구현할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지를 구현함으로써, 본 발명에 따르면, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머(Aptamer)를 이용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정하는 것에 의해 보다 적은 비용으로 효율적으로 당화헤모글로빈 측정을 할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 제공됨으로써, 기술적으로 복잡하고 측정속도가 느릴 뿐만 아니라, 분석을 위한 시약 및 장치를 대부분 고가의 수입품에 의존함으로 인해 전체적인 진단비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정을 이용한 당뇨병 진단방법들의 문제점을 해결할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 당뇨병 진단을 위해 중합효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction ; PCR) 산물을 전기영동법 등으로 측정하는 종래의 방법을 사용하는 대신에, 특수하게 설계된 올리고(Oligo) 및 DNA 교잡(hybridization) 반응을 현장검사(Point of care testing ; POCT)형 플랫폼 내에서 단일 과정(one-step)으로 직접 반응시켜 증폭된 핵산 결과물을 즉각적으로 신속하고 간단하게 판독할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 제공됨으로써, 보다 적은 비용으로 효율적으로 당화헤모글로빈을 측정할 수 있도록 구성되는 혈중 당화헤모글로빈 측정장치 및 이를 이용한 당뇨병 진단 시스템을 제공할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 당뇨진단 마커인 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 특이적으로 인식하는 앱타머(Aptamer)를 포함하는 앱타머 복합체를 이용하여 제조된 시약을 사용하여 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c)을 측정할 수 있도록 구성되는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지가 제공됨으로써, 저비용 고효율의 고감도 앱타머를 이용한 POCT형 혈중 당화헤모글로빈(HbA1c) 측정시스템 및 이를 이용한 당뇨병 진단 시스템을 제공할 수 있다.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
10. 혈중 당화헤모글로빈 측정시스템
11. 카트리지 장착부 12. 측정부
13. 분석부
20. 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지
21. 카트리지 본체 22. 덮개부
23. 시약장착부 41. 수용부
42. 광투과부 51. 시약공급부
52. 피펫장착홈 53. 카트리지 결합돌기
54. 가이드홈 55. 시약장착부 결합돌기
56. 시약공급관 61. 시약장착관
62. 덮개부 결합홈 63. 시약캡슐
64. 슬릿 71. 시약캡슐 개봉수단
11. 카트리지 장착부 12. 측정부
13. 분석부
20. 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지
21. 카트리지 본체 22. 덮개부
23. 시약장착부 41. 수용부
42. 광투과부 51. 시약공급부
52. 피펫장착홈 53. 카트리지 결합돌기
54. 가이드홈 55. 시약장착부 결합돌기
56. 시약공급관 61. 시약장착관
62. 덮개부 결합홈 63. 시약캡슐
64. 슬릿 71. 시약캡슐 개봉수단
Claims (10)
- 혈중 당화헤모글로빈의 측정을 위해 진단대상의 혈액과 측정을 위한 시약이 각각 공급되어 혼합되고 투과광 측정에 의해 탁도를 측정할 수 있도록 형성되는 카트리지 본체;
측정을 위한 시약이 수용된 적어도 하나의 시약용기와 상기 진단대상의 혈액을 채집한 피펫(pipette)이 동시에 장착될 수 있도록 형성되고 상기 카트리지 본체의 상단에 결합되는 덮개부; 및
상기 시약용기를 수용하여 상기 덮개부에 결합되는 시약장착부를 포함하고,
상기 카트리지 본체는,
상기 진단대상의 혈액과 측정을 위한 상기 시약이 각각 수용되어 혼합되는 공간을 형성하는 수용부;
상기 혈중 당화헤모글로빈의 측정을 위해 투과광 측정을 위한 광원으로부터의 빛이 통과할 수 있도록 형성되는 광투과부를 포함하며,
상기 수용부는,
상기 시약장착부를 통해 공급된 상기 시약이 상기 진단대상의 혈액과 원활하게 반응할 수 있도록 바닥면이 상기 광투과부 쪽으로 갈수록 경사진 형태로 형성됨으로써,
상기 시약장착부를 통해 공급된 상기 시약이 상기 수용부의 경사면을 따라 이동하여 상기 광투과부가 형성된 부분에서 상기 진단대상의 혈액과 만나 반응을 일으키도록 구성되고,
상기 시약은 혈중 당화헤모글로빈을 특이적으로 인식하는 DNA 앱타머(Aptamer)를 이용하여 제조되며,
투과광 측정방식으로 유체의 흐린 정도이자 빛의 통과에 대한 유체의 저항도를 정량적으로 나타낸 유체의 탁도를 측정하여 혈중 당화헤모글로빈을 측정하고,
상기 카트리지는,
상기 카트리지 본체와 상기 덮개부 및 상기 시약장착부가 각각 분리 및 결합 가능하도록 구성되며,
상기 덮개부는,
적어도 하나 이상의 시약을 장착할 수 있도록 형성되는 시약공급부;
상기 진단대상의 혈액을 채집하는 피펫(pipette)이 장착될 수 있도록 개구부로서 형성되는 피펫장착홈; 및
상기 카트리지 본체의 상단에 결합하기 위해 측면에 갈고리 형태로 형성되는 복수의 카트리지 결합돌기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 시약공급부는,
상기 시약장착부가 결합될 수 있도록 형성되는 가이드홈과 갈고리 형태의 시약장착부 결합돌기; 및
상기 시약을 공급하기 위해 양단이 경사지게 절단된 관 형태로 형성되는 적어도 하나의 시약공급관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지.
- 제 5항에 있어서,
상기 시약장착부는,
상단면부터 측면의 일정 높이까지 직선 형태의 슬릿이 형성되어 있으며, 플라스틱 용기에 측정을 위한 시약을 주입하고 알루미늄 호일을 포함하는 연질 재질로 밀봉하여 이루어지는 시약캡슐이 내측에 삽입되어 상기 시약공급관에 각각 끼워지는 적어도 하나의 시약장착관; 및
상기 시약장착부 결합돌기와 결합되는 덮개부 결합홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지.
- 제 6항에 있어서,
상기 카트리지는,
상기 시약캡슐을 상기 시약장착관에 삽입하고, 상기 시약장착부를 상기 덮개부에 결합한 후, 상기 덮개부와 상기 카트리지 본체를 결합하고, 상기 피펫장착홈에 상기 진단대상의 혈액이 채취된 피펫을 장착하여 상기 당화헤모글로빈 측정장치나 상기 당뇨병 진단시스템에 상기 카트리지를 장착하면, 상기 당화헤모글로빈 측정장치나 상기 당뇨병 진단시스템에서 측정위치로 상기 카트리지를 이송하고, 이송 중 상기 당화헤모글로빈 측정장치나 상기 당뇨병 진단시스템의 내부에 형성된 삼각형 형태의 블레이드 형태로 형성되는 시약캡슐 개봉수단이 상기 슬릿을 각각 통과하도록 구성됨으로써,
상기 카트리지가 이동함에 따라 상기 시약캡슐 개봉수단에 의해 상기 시약캡슐이 아래쪽으로 밀려나게 되고, 상기 시약공급관의 끝단 부분에 의해 상기 시약캡슐의 밀봉이 파괴되어 상기 시약공급관을 통해 상기 시약이 상기 카트리지 본체의 내부로 공급되어 상기 피펫장착홈에 장착된 피펫으로부터 공급된 상기 진단대상의 혈액과 반응하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지.
- 제 7항에 있어서,
상기 카트리지는,
상기 시약장착관 및 상기 시약캡슐 개봉수단의 개수와 위치 및 간격을 조절하는 것에 따라 카트리지의 교환이 필요 없이 복수의 시약을 선택적으로 반응시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 앱타머 기반 혈중 당화헤모글로빈 측정용 카트리지.
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