자기 코일에 기반하는 측면 유동 검사 시스템 및 그 동작방법
LATERAL FLOW ASSAYS SYSTEM BASED ON MAGNETIC COIL AND OPERATING METHOD THEREOF
특허 요약
본 발명은 측면 유동 검사 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 일실시예에 따른 측면 유동 검사 시스템은 기 설정된 크기의 자기장 신호를 발생시키는 외부 자기장 발생부와, 외부 자기장 발생부와 복수의 픽업 코일(pick-up coil) 사이에 배치되고 기 설정된 검출 물질에 대한 검사를 위해 복수의 자성 나노입자를 표지물질로 이용하는 테스트 스트립부 및 복수의 픽업 코일 중 제1 픽업 코일을 이용하여 자기장 신호와 검출 물질에 따른 자성 나노입자의 축적량에 대응되는 제1 수신 신호를 생성하고 복수의 픽업 코일 중 제2 픽업 코일을 이용하여 자기장 신호에 대응되는 제2 수신 신호를 생성하며 제1 수신 신호와 제2 수신 신호를 검출 물질에 대한 검사 결과로 출력하는 신호 분석부를 포함한다.
청구항
번호청구항
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제1항에 있어서,상기 검출 물질에 대한 검사 결과를 수신하여 시각화하는 외부 디바이스를 더 포함하는 측면 유동 검사 시스템.

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기 설정된 크기의 자기장 신호를 발생시키는 외부 자기장 발생부;상기 외부 자기장 발생부와 복수의 픽업 코일(pick-up coil) 사이에 배치되고, 기 설정된 검출 물질에 대한 검사를 위해 복수의 자성 나노입자를 표지물질로 이용하는 테스트 스트립부상기 복수의 픽업 코일 중 제1 픽업 코일을 이용하여 상기 자기장 신호와 상기 검출 물질에 따른 상기 자성 나노입자의 축적량에 대응되는 제1 수신 신호를 생성하고, 상기 복수의 픽업 코일 중 제2 픽업 코일을 이용하여 상기 자기장 신호에 대응되는 제2 수신 신호를 생성하며, 상기 제1 수신 신호와 상기 제2 수신 신호를 상기 검출 물질에 대한 검사 결과로 출력하는 신호 분석부; 및상기 자기장 신호와는 다른 주파수를 갖는 신호에 기초하여 상기 외부 자기장 발생부와 상기 제1 픽업 코일을 연결하는 가상의 축에 수직한 방향 및 수평한 방향 중 적어도 하나의 방향으로 상기 테스트 스트립부를 흔들어주는 위치 제어부를 포함하는 측면 유동 검사 시스템.

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제1항에 있어서, 상기 테스트 스트립부는, 상기 검출 물질을 수용하는 샘플 패드(sample pad) 및상기 검출 물질과 결합이 가능한 제1 항체, 제1 펩타이드, 제1 올리고뉴클레오타이드(DNA), 제1 단백질 및 제1 앱타머(aptamer) 중 적어도 하나의 결합 물질이 도포된 적어도 하나의 테스트 라인 및 제어 라인이 형성된 검출 패드(detection pad)를 포함하는 측면 유동 검사 시스템.

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제2항에 있어서,상기 테스트 스트립부는, 상기 복수의 자성 나노입자와 상기 검출 물질에 대응되는 제2 항체, 제2 펩타이드, 제2 올리고뉴클레오타이드(DNA), 제2 단백질 및 제2 앱타머(aptamer) 중 적어도 하나의 결합체가 구비된 컨주게이션 패드(conjugation pad)를 더 포함하는 측면 유동 검사 시스템.

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제3항에 있어서,상기 컨주게이션 패드는, 상기 샘플 패드로부터 검출 물질이 유입되면, 상기 결합체가 포함된 검출 물질을 방출하고, 상기 검출 패드는, 상기 결합체가 포함된 검출 물질이 유입되면, 상기 결합체가 포함된 검출 물질이 상기 테스트 라인 및 상기 제어 라인 각각에 포함된 결합 물질에 부착되며, 상기 자기장 신호와 상기 결합 물질에 부착된 결합체에 대응되는 신호를 출력하는측면 유동 검사 시스템.

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제3항에 있어서, 상기 제1 픽업 코일은, 상기 검출 패드에 대응되는 위치에 배치되어, 상기 자기장 신호와 상기 결합 물질에 부착된 결합체에 대응되는 신호에 기초하여 상기 제1 수신신호를 생성하고,상기 제2 픽업 코일은, 상기 외부 자기장 발생부에 대응되는 위치에 배치되어, 상기 자기장 신호에 대응되는 상기 제2 수신 신호를 생성하는측면 유동 검사 시스템.

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삭제

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제1항에 있어서,상기 제1 픽업 코일 및 상기 제2 픽업 코일 각각은, 페라이트 코어를 중심으로 코일 물질이 권선된 코일인 측면 유동 검사 시스템.

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제7항에 있어서,상기 제1 픽업 코일 및 상기 제2 픽업 코일 각각은,상기 페라이트 코어 상에 상기 코일 물질이 30회 내지 120회 권선되어 형성되는측면 유동 검사 시스템.

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제1항에 있어서,상기 제1 픽업 코일 및 상기 제2 픽업 코일 각각은,평면 형상, 사각 기둥 형상, 원통 형상 및 콘(cone) 형상 중 적어도 하나의 형상으로 형성되는 측면 유동 검사 시스템.

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제1항에 있어서,상기 신호 분석부는, 상기 제1 수신 신호와 상기 제2 수신 신호 각각을 아날로그-디지털 변환기(analog-digital converter)를 이용하여 디지털화하고, 상기 디지털화된 제1 수신 신호와 상기 디지털화된 제2 수신 신호를 상기 검출 물질에 대한 검사 결과로 출력하는측면 유동 검사 시스템.

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제1항에 있어서,상기 신호 분석부는, 상기 제1 수신 신호와 상기 제2 수신 신호를 입력으로 수신하는 계측 증폭기를 더 포함하고, 상기 계측 증폭기로부터 출력되는 제1 수신 신호와 상기 제2 수신 신호의 차이에 대응되는 증폭된 신호를 상기 검출 물질에 대한 검사 결과로 출력하는 측면 유동 검사 시스템.

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제1항에 있어서,상기 신호 분석부는, 랩뷰(LabVIEW) 및 내장된 마이크로컨트롤러 중 적어도 하나를 통해 상기 제1 수신 신호와 상기 제2 수신 신호의 차이에 대응되는 증폭된 신호를 상기 검출 물질에 대한 검사 결과로 출력하는측면 유동 검사 시스템.

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제1항에 있어서,상기 신호 분석부는,상기 제1 수신 신호와 상기 제2 수신 신호 간의 진폭 차이값 및 위상(phase) 차이값 중 적어도 하나의 차이값을 포함하는 정량화 정보를 상기 검출 물질에 대한 검사 결과로 출력하는 측면 유동 검사 시스템.

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제11항에 있어서,상기 신호 분석부는, 적어도 하나의 패라이트 비드, 적어도 하나의 저항 및 적어도 하나의 캐패시터로 구성되는 고주파 필터링부 및 저주파 필터링부 중 적어도 하나의 필터링부를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 필터링부를 이용하여 상기 제1 수신 신호와 상기 제2 수신 신호 각각을 필터링하며, 상기 필터링된 제1 수신 신호와 상기 필터링된 제2 수신 신호를 상기 계측 증폭기의 입력으로 제공하는측면 유동 검사 시스템.

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제1항에 있어서,상기 외부 자기장 발생부는, 오디오 증폭기 소자, 함수 발생기 및 LC 회로 중 적어도 하나를 포함하는 측면 유동 검사 시스템.

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제1항에 있어서,상기 외부 자기장 발생부는, 100 Hz 내지 3,000 Hz의 상기 자기장 신호를 발생시키는측면 유동 검사 시스템.

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제1항에 있어서,상기 복수의 자성 나노입자는, 지름의 크기가 10nm 내지 100nm인 측면 유동 검사 시스템.

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외부 자기장 발생부에서, 기 설정된 크기의 자기장 신호를 발생시키는 단계 및 신호 분석부에서, 테스트 스트립부에 기 설정된 검출 물질이 주입되면, 복수의 픽업 코일 중 제1 픽업 코일을 이용하여 상기 자기장 신호와 상기 검출 물질에 따른 자성 나노입자의 축적량에 대응되는 제1 수신 신호를 생성하고, 상기 복수의 픽업 코일 중 제2 픽업 코일을 이용하여 상기 자기장 신호에 대응되는 제2 수신 신호를 생성하며, 상기 제1 수신 신호와 상기 제2 수신 신호를 상기 검출 물질에 대한 검사 결과로 출력하는 단계;위치 제어부에서, 상기 자기장 신호와는 다른 주파수를 갖는 신호에 기초하여 상기 외부 자기장 발생부와 상기 제1 픽업 코일을 연결하는 가상의 축에 수직한 방향 및 수평한 방향 중 적어도 하나의 방향으로 상기 테스트 스트립부를 흔들어주는 단계를 포함하고,상기 테스트 스트립부는,상기 외부 자기장 발생부와 상기 복수의 픽업 코일 사이에 배치되고, 상기 검출 물질에 대한 검사를 위해 상기 복수의 자성 나노입자를 표지물질로 이용하는측면 유동 검사 시스템의 동작방법.

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제19항에 있어서,상기 자기장 신호를 발생시키는 단계는, 상기 외부 자기장 발생부에서, 상기 테스트 스트립부의 투입 이전에 시스템 교정(calibration) 과정을 수행하고, 상기 테스트 스트립부가 투입되면 상기 시스템 교정 과정에 기초하는 상기 자기장 신호를 발생시키며,상기 시스템 교정 과정은, 상기 외부 자기장 발생부에서, 상기 기 설정된 범위 내에서 크기가 변화하는 교정용 자기장 신호를 발생 시키고, 발생된 상기 교정용 자기장 신호에 대응되는 상기 복수의 픽업 코일 각각의 민감도 및 응답 신호 중 적어도 하나의 교정 정보를 분석하며, 상기 교정 정보의 분석 결과에 기초하여 상기 자기장 신호를 생성하는 회로에 대한 교정을 수행하거나, 상기 검출 물질에 대한 검사를 교정하는 과정인측면 유동 검사 시스템의 동작방법.