色谱检查装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及一种色谱检查装置及其控制方法，更加详细地，涉及一种尺寸小型化且能够根据标记的类型进行最佳发光及读取控制的色谱检查装置及其控制方法。


背景技术：

2.免疫色谱法(immune chromatography test)又称快速检测法(rapid test)，是一种利用抗原-抗体反应，在短时间内可对微量分析物质进行定性及定量检查的方法，用于医学、农业、食品、环境等多种领域，以及各种疾病的检查。
3.在这种免疫色谱法中，将血液或体液等试样应用于具有分析条的试剂盒中，然后通过分析条的反应结果来掌握是否存在抗体，上述分析条涂有或浸渍有与试样中的特定抗体反应的抗原物质。
4.并且，当存在微量的抗体时，抗原-抗体反应也可能较弱，为了进一步使其最大化，可以利用荧光反应等来掌握。
5.为了通过上述荧光反应进行免疫色谱检查，设置一种色谱检查装置。
6.上述色谱检查装置可以通过对将光照射到应用试样的分析条而产生的荧光反应(激发光)进行分析来掌握是否存在抗原及其程度，例如是否感染等。
7.另一方面，这些色谱检查方法往往是基于免疫物质等生化物质制造的，由于这些定量测量的生物传感器的物质特性，每个制造批次具有不同的信号再现性，因此提供适合每个批次的代码表达式，以便能够校准批次之间的信号偏差。
8.一般而言，当利用芯片或无线射频识别(rfid)等信息介质来测量时，使用应用于试剂盒的生物传感器等每个标记的代码表达式，但存在如下不便，即，每当生物传感器的批次变更时，需要单独识别相应代码并通过变更来应用。为了解决这种不便，试图在每个试剂盒附着与应用的生物传感器相对应的条形码来识别信息，为此，必须在色谱检查装置的内部内置单独的传感器，但这可能导致装置的大型化以及制造成本的上升。


技术实现要素：

9.技术问题
10.本发明用于解决上述问题，其目的在于，提供一种既能够最小化增设的结构要素，又可以识别试剂盒信息的色谱检查装置。
11.并且，本发明的目的在于，提供一种通过识别应用于试剂盒的生物传感器等标记的类型来针对该标记类型进行最佳工作的色谱检查装置。
12.本发明的问题不限于上述问题，本领域普通技术人员可通过以下记载明确理解其他未提及的问题。
13.解决问题的手段
14.为了解决上述问题，根据本发明的一方面，提供一种色谱检查装置，其包括：本体；试剂盒托盘，用于放置免疫色谱试剂盒，能够收纳于上述本体的内部或引出到本体的外部；
托盘驱动部，用于使上述试剂盒托盘移动；图像感测部，用于识别设置于上述试剂盒表面的代码表达式或从试剂盒产生的激发光；第一光源，用于照亮设置于上述试剂盒的表面的代码表达式；第二光源，用于照亮上述试剂盒的窗口以在上述试剂盒中产生激发光；以及控制部，用于控制上述托盘驱动部、上述第一光源及第二光源，处理从上述图像感测部获取的信息。
15.上述第一光源可以发射不同于上述第二光源的波长带的光。
16.上述图像感测部可以包括：图像传感器，用于感测入射光；以及滤光器，用于阻隔第二光源的激发光的波长带以外的光入射到上述图像传感器。
17.上述第一光源可以发射穿过上述滤光器的波长带的光。
18.上述第二光源可以设置于图像传感器的两侧面，从上述试剂盒的窗口的两侧倾斜照射。
19.上述色谱检查装置还可以包括用于弹性固定被放置的上述试剂盒的固定部。
20.上述固定部可以包括球柱塞，上述球柱塞设置于上述试剂盒托盘并被弹性支撑，弹性插入于形成在上述试剂盒的固定槽。
21.上述色谱检查装置还可以形成有校准窗口，上述校准窗口形成于上述试剂盒托盘，用于使上述第二光源的光穿过。
22.上述色谱检查装置还可以包括用于识别上述试剂盒的位置的位置检测传感器。
23.上述位置检测传感器可以识别位于图像传感器下侧的上述试剂盒的代码表达式的位置以及位于图像传感器下侧的上述试剂盒的窗口的位置。
24.上述色谱检查装置还可以包括试剂盒识别传感器，上述试剂盒识别传感器设置于上述试剂盒托盘，用于识别上述试剂盒是否放置于上述试剂盒托盘。
25.另一方面，根据本发明的另一方面，上述色谱检查装置的控制方法可以包括：试剂盒放置步骤，将试剂盒放置于试剂盒托盘；代码表达式识别步骤，识别放置于上述试剂盒托盘的试剂盒的代码表达式；血液注射步骤，将试样滴入上述试剂盒中；激发位置移动步骤，将完成上述血液注射的试剂盒移动到用于读取激发光的激发位置；激发光源照射步骤，根据上述代码表达式识别步骤的识别结果，向上述试剂盒照射用于发射激发光的激发光源；以及激发光测量步骤，识别并测量根据激发光源的照射而发射的激发光。
26.可以根据上述代码表达式识别步骤的识别结果掌握上述试剂盒的标记类型，并控制上述激发光源的发射以对应于上述标记类型。
27.上述色谱检查装置的控制方法还可以包括代码表达式移动步骤，使放置于上述试剂盒托盘的试剂盒移动以识别代码表达式。
28.发明的效果
29.根据本发明的色谱检查装置及其控制方法，具有如下效果。
30.第一，可以自动识别试剂盒的代码表达式，并进行对应于该代码表达式的控制及测量，从而具有提高准确性及便利性的效果。
31.第二，既最小化额外的结构要素又可以自动识别试剂盒的代码表达式，从而具有既能够使尺寸小型化又能够节约成本的效果。
32.第三，光源的波长带可能随着时间的推移而改变，从试剂盒产生的激发光也可能随之改变，但由于设置有校准孔，因此可以调整光源的波长带，或者也可以调整用于接收激
发光的图像传感器及控制部，从而具有可通过校准来提高精度的效果。
33.本发明的效果不限于上述效果，本领域普通技术人员可以从权利要求的记载中明确理解未提及的其他效果。
附图说明
34.结合附图阅读时，可以更好地理解上文所描述的概述以及下文所描述的本技术的优选实施例的详细描述。为了例示本发明，在附图中示出了优选实施例。然而，应当理解，本技术不限于所示的准确配置和手段。
35.图1为示出本发明一实施例的色谱检查装置的立体图。
36.图2为示出图1的色谱检查装置的内部的立体图。
37.图3为示出图1的色谱检查装置的试剂盒托盘及托盘驱动部的立体图。
38.图4为示出试剂盒的立体图。
39.图5为示出图像感测部、第一光源及第二光源的立体图。
40.图6为图5的剖视图。
41.图7及图8为示出位置检测传感器及试剂盒识别传感器的图。
42.图9为示出本发明的色谱检查装置的控制方法的一实施例的流程图。
具体实施方式
43.以下，将参考附图描述可以具体实现本发明目的的本发明的优选实施例。在本实施例的描述中，相同的名称和相同的附图标记用于相同的结构，并且将省略对其的附加描述。
44.以下，将对本发明的色谱检查装置100的一实施例进行说明。
45.在本实施例的色谱检查装置100的说明中，以使用血液或体液作为抗体试样为例进行说明。但是，本发明并不一定限于此，可以应用除血液或体液之外的各种试样。
46.如图1至图5所示，本实施例的色谱检查装置100可以包括本体110、试剂盒托盘120、托盘驱动部130、图像感测部140、第一光源150、第二光源160及控制部180。
47.上述本体110形成外形，其内部可以形成用于免疫色谱分析的空间以及用于设置多个部件的空间。
48.上述试剂盒托盘120能够以可移动的方式设置，以便收纳于上述本体110的内部或引出到本体110的外部。
49.另一方面，可以设置用于驱动上述试剂盒托盘120的托盘驱动部130。如图2及图3所示，上述托盘驱动部130可以包括：马达132，可在控制部180的控制下正向旋转及逆向旋转；以及螺杆134，通过上述马达132来旋转，具有与上述试剂盒托盘120的移动方向平行的长度方向，在外周面沿该长度方向形成有螺纹。并且，上述螺杆134与上述试剂盒托盘120啮合，根据上述螺杆134的旋转，上述试剂盒托盘120可以沿着一侧或另一侧滑移。并且，可以设置有用于引导上述试剂盒托盘120移动的引导件136。
50.试剂盒托盘120可以使具有分析条的免疫色谱试剂盒200(以下，为了便于说明，称为“试剂盒200”)能够插入并安装在其中。
51.并且，在上述试剂盒托盘120可以设置轨道122，使得试剂盒200能够以滑动方式安
装，从而实现更准确且更容易的安装。即，在上述试剂盒托盘120设置与上述试剂盒200的侧面滑动结合的轨道122，使得上述试剂盒200在从前面沿水平方向引入的同时被安装。在此情况下，上述轨道122可以不与安装于上述试剂盒托盘120的试剂盒200的上侧面干扰。
52.如图4所示，在上述试剂盒200中，在形成外形的外壳的内部具有免疫条。
53.并且，可在上述外壳形成用于将血液或体液等试样应用于免疫条的注入孔210。
54.并且，可以形成用于确认应用试样的免疫条的反应或确认激发光发光的窗口220。
55.而且，可在上述外壳的一侧印刷或形成代码表达式230，上述代码表达式230中写入上述试剂盒200的批次以及应用于免疫条的生物传感器等标记的类型等信息。
56.上述代码表达式230可以由条形码或qr码等形成，但本发明不限于上述代码表达式230的形式。
57.另一方面，上述图像感测部140可以识别上述试剂盒200的代码表达式230，并且，可通过窗口220确认上述试剂盒200的免疫条中出现的反应。
58.上述图像感测部140可以包括：图像传感器142，用于感测图像信息；以及滤光器144，其为用于过滤由上述图像传感器142接收的光中的特定波长带的光以防止它们穿过的结构要素。
59.并且，上述图像感测部140可以具有用于折射由上述图像传感器142接收的光的透镜组146。
60.上述滤光器144可以设置在上述透镜组146与图像传感器142之间。或者，上述滤光器144也可以设置于上述透镜组146的前面。
61.在本实施例中，上述滤光器144以盖的形式插入于上述透镜组146上的方式制成为例来进行说明，但本发明不限于此，上述滤光器144可根据制造商的需要设置于合适的位置。
62.另一方面，如图5及图6所示，为了使上述图像感测部140识别上述试剂盒200的代码表达式230，可以设置第一光源150，用于照亮形成有上述试剂盒200的代码表达式230的部分。
63.如图5及图6所示，上述第一光源150设置于上述图像传感器142的周围，可以照亮形成有上述试剂盒200的代码表达式230的部分。这种第一光源150可以设置为发光二极管(led，light emitting diode)，根据需要，也可以设置除上述发光二极管之外的其他照明单元。
64.而且，如图5及图6所示，可以设置第二光源160。上述第二光源160设置于上述图像传感器142的周围，可以照亮上述试剂盒200的窗口220部分。
65.上述第二光源160是激发光源，用于诱导与试样的抗体反应的试剂盒200的免疫条的激发光反应，可以照亮上述试剂盒200的窗口220。在此情况下，与第一光源150一样，上述第二光源160也可以应用发光二级管，但并不一定限于此，并且可以根据需要应用其他形式的光源。
66.另一方面，上述第一光源150和第二光源160可以发射不同波长带的光。
67.这是因为，应向上述图像传感器142入射从试剂盒200的窗口220产生的激发光而不是第二光源160的光，为此，设置用于阻隔从上述窗口220产生的激发光波长带以外的光入射到图像传感器的滤光器144。
68.因此，上述第二光源160的光不直接入射到上述图像传感器，由上述第二光源160激发而产生的试剂盒200的激发光穿过上述滤光器144后可以被上述图像传感器142接收。
69.在此情况下，由于从上述第一光源150发射的光经过上述代码表达式230反射后应被上述图像传感器142接收，因此从上述第一光源150发射的光可以是能够穿过上述滤光器144的波长带的光。
70.另一方面，上述第二光源160可以设置于上述图像传感器142的两侧。即，多个第二光源160能够在侧面朝向上述试剂盒200的窗口220以相互对称且倾斜的方式进行照明。
71.多个第二光源160在侧面以相互对称且倾斜的方式进行照明是为了向被窗口220暴露的分析条均匀地照射激发光源而没有阴影。
72.为此，如图4及图6所示，上述试剂盒200的外壳的窗口220边缘也可以形成为具有倾斜的角度以能够最小化高度差。
73.并且，上述控制部180是用于控制上述托盘驱动部130、图像感测部140、第一光源150及第二光源160的结构要素，可以设置于上述本体110的内部。并且，上述控制部180可以对通过上述图像感测部140获取的信息进行分析来掌握试样中是否存在抗原及其程度。
74.并且，上述控制部180可以根据通过上述代码表达式230识别的试剂盒200的批次及类型来控制上述第二光源160及图像感测部140。
75.即，作为通过识别上述代码表达式230来收集的信息，通过上述试剂盒200的批次及生物标记的类型执行对应于相应批次及生物标记类型的最佳控制。
76.例如，根据通过代码表达式230识别的相应试剂盒200的生物标记类型是时间分辨荧光(trf，time resolved fluorescence)使用方式还是量子点(quantum dot)使用方式，来控制上述第二光源160的发光，由此可以最佳地控制由上述图像传感器142识别的激发光的分析图案。
77.另一方面，上述色谱检查装置还可以包括用于弹性固定被安装于上述试剂盒托盘120的试剂盒200的固定部。
78.上述固定部可以通过将上述试剂盒200弹性固定于上述试剂盒托盘120的原始位置来将上述试剂盒200引导到原始位置，并且可以防止安装的试剂盒200由于外力而从原始位置移动。
79.如图3所示，上述固定部可以包括球柱塞126。上述球柱塞126设置于上述试剂盒托盘120，并被弹簧(未示出)等弹性支撑，使得球的一部分暴露于外部。
80.而且，可在上述试剂盒200形成可使上述球柱塞126插入的固定槽(未示出)。
81.因此，当上述试剂盒200被推入上述试剂盒托盘120并位于原始位置时，上述球柱塞126插入上述固定槽，使得上述试剂盒200固定在原始位置。
82.并且，用户可通过上述球柱塞126插入上述固定槽时产生的振动和声音来知晓上述试剂盒200已在原始位置完成安装。
83.另一方面，随着时间的推移，上述第二光源160的色温或亮度及光亮可能会劣化。这种第二光源160的劣化也可能影响从上述试剂盒200产生的激发光，随着时间的推移，需要定期检查并调整上述第二光源160的色温或亮度及光亮。
84.但是，上述第二光源160位于暗室中以防止外部光引入，由此可能需要用于检查上述第二光源160的色温或亮度及光亮的单独的结构等。
85.因此，根据本实施例的色谱检查装置100，如图3所示，可在上述试剂盒托盘120形成可使第二光源160的光穿过的校准窗口128。
86.当上述试剂盒托盘120被引入本体110的内部时，上述校准窗口128可以形成在对应于上述第二光源160的正下部位置的试剂盒托盘120，使得上述第二光源160的光可以穿过。
87.上述校准窗口128也可以由开口或透明的材质形成，使得上述第二光源160的光可以穿过。
88.即，上述校准窗口128可以被形成为在通常使用时被上述试剂盒200遮挡，当需要对上述第二光源160进行校准工作时，在未安装上述试剂盒200的状态下，可以使第二光源160的光穿过。
89.并且，可在上述校准窗口128的下侧设置可以接收上述第二光源160的光的单独的校准传感器(未示出)或者形成可以设置用于单独校准的设备的空间。
90.并且，如图7及图8所示，可以设置用于检测上述试剂盒托盘120中是否安装有试剂盒200的试剂盒识别传感器129以及用于检测上述试剂盒200或试剂盒托盘120位于何处的位置检测传感器170。
91.上述位置检测传感器170可以检测位于上述图像传感器142下侧的代码表达式230的位置，使得上述图像传感器142能够识别上述代码表达式230，并且可以检测位于上述图像传感器142下侧的上述窗口220的位置，使得上述图像传感器142能够识别上述试剂盒200的激发光。
92.上述控制部180可以通过由上述试剂盒识别传感器129及上述位置检测传感器170检测的信息来识别是否安装试剂盒200以及试剂盒200的当前位置。这种控制部180可以设置于上述本体110的内部，或者能够以单独的电路板的形式设置于上述本体110的下侧等的外侧。
93.以下，对本发明的色谱检查装置100的控制方法的一实施例进行说明。
94.如图9所示，本实施例的色谱检查装置100的控制方法可以包括试剂盒放置步骤s110、代码表达式识别步骤s120、血液注射步骤s130、激发位置移动步骤s140、激发光源照射步骤s150及激发光测量步骤s160。
95.上述试剂盒放置步骤s110为将上述试剂盒200放置于上述试剂盒托盘120的步骤。放置的试剂盒200可通过上述固定部固定，可通过试剂盒识别传感器129识别是否安装上述试剂盒200。
96.在此情况下，在上述试剂盒放置步骤s110中，放置于试剂盒托盘120的试剂盒200中的形成有上述代码表达式230的部分可位于上述图像传感器142的正下部。
97.在上述试剂盒放置步骤s110之后，可以执行上述代码表达式识别步骤s120。在上述代码表达式识别步骤s120中，可以操作上述第一光源150来照亮上述试剂盒200的代码表达式230，上述图像感测部140可以识别上述代码表达式230。
98.另一方面，上述代码表达式230通常能够以包括在上述图像传感器142的可视范围内的尺寸形成。
99.但是，当由于所要包含在代码表达式230中的信息量大等而使形成的代码表达式230的尺寸大于上述图像传感器142的可视范围时，可以进一步执行使放置于上述试剂盒托
盘120的试剂盒200移动以识别上述代码表达式230的代码表达式移动步骤s122。
100.上述代码表达式移动步骤s122可以在上述代码表达式识别步骤s120中执行，并且能够以使整个代码表达式230能够至少一次进入上述图像传感器的可视范围的方式移动上述试剂盒托盘120。
101.当然，上述代码表达式移动步骤s122不是必须执行的，即使上述试剂盒托盘120不移动，只要上述代码表达式230的尺寸满足足以进入上述图像传感器142的可视范围，就无需执行。
102.而且，可以执行将试样滴入上述试剂盒200的血液注射步骤s130。
103.在上述血液注射步骤中将血液或体液等试样滴入试剂盒200中，可以通过上述试剂盒200的注入孔210将试样滴入试剂盒200中。在此情况下，在上述试剂盒放置步骤中，上述试剂盒的注入孔可以暴露在适合血液注射的地方，例如上述本体110的外部。
104.这种血液注射步骤s130可以在上述代码表达式识别步骤s120之后或之前执行。
105.滴入上述试剂盒200的试样可根据上述试剂盒200的内部结构移动到上述免疫条处来发生抗体-抗原反应。
106.上述激发位置移动步骤s140为将完成血液注射的试剂盒200移动到用于读取激发光的激发位置的步骤。在此情况下，上述激发位置移动步骤可以是使上述试剂盒200的窗口220位于上述图像传感器142的正下部的步骤。
107.上述激发光源照射步骤s150为通过操作上述第二光源160来将上述第二光源160的光照射到滴入试样的试剂盒200的窗口220的步骤。滴入上述试样的试剂盒200的免疫条可以与包含在试样中的抗原进行反应，在此情况下，若照射光，则与抗原反应的抗体发射激发光。上述第二光源160可起到用于诱导这种激发光的激发光源的作用。当然，若试样中没有抗原，则即使向上述免疫条照射激发光源，也可能不发生激发光反应或者不发射作为标准的激发光。
108.而且，可以执行激发光测量步骤s160。上述激发光测量步骤s160为通过上述图像感测部对根据上述激发光源的照射而发射的激发光进行识别并测量的步骤。上述控制部180可通过分析在上述激发光测量步骤s160中测量的激发光来掌握试样中是否存在抗体或其数量。
109.在此情况下，作为通过在代码表达式识别步骤s120中识别的代码表达式230收集的信息，上述控制部180可以通过上述试剂盒200的批次及生物标记的类型执行对应于相应批次及生物标记的类型的最佳控制。
110.例如，根据通过代码表达式230识别的相应试剂盒200的生物标记的类型是时间分辨荧光使用方式还是量子点使用方式，来控制上述第二光源160的发光，由此可以最佳地控制由上述图像传感器142识别的激发光的分析图案。
111.如上所述，已经观察了本发明的优选实施例，但除了上述实施例之外，本发明可以在不脱离本发明的主旨或范围的情况下以其他特定形式具体化，这对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。因此，上述实施例被视为是例示性的而不是限制性的，由此，本发明不限于上述描述，而是可以在所附权利要求及其等同范围内进行变更。