(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2012년12월27일
(11) 등록번호 10-1214479
(24) 등록일자 2012년12월14일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
H04N 5/225 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2009-0060230
(22) 출원일자 2009년07월02일
심사청구일자 2010년08월09일
(65) 공개번호 10-2011-0002651
(43) 공개일자 2011년01월10일
(56) 선행기술조사문헌
KR1020030029046 A
KR1020040031773 A
KR1020070004821 A
(73) 특허권자
이재수
서울특별시 관악구 조원로10길 54, 101호 (
신림동)
(72) 발명자
이재수
서울특별시 관악구 조원로10길 54, 101호 (
신림동)
(74) 대리인
이병철, 김기효
전체 청구항 수 : 총 6 항 심사관 : 강철수
(54) 발명의 명칭 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치
(57) 요 약
본 발명은 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치를 개시한다. 상기 이미지 획득장치는, 상벽부에 개구부(2b)가 형
성되며, 전측부에 손잡이(3a)를 갖는 도어(3)를 포함하는 캐비닛부(2); 카메라(11) 및 카메라 거치대(41)를 포함
하며, 상기 카메라(11)의 렌즈어세이(12)의 선단부가 상기 캐비닛부(2)의 상벽부의 개구부(2b)와 정렬되도록 상
기 카메라 거치대(41)를 매개로 하여 고정된 카메라부(10); 멤브레인 또는 바이오칩(40)의 마운팅을 위한 트레이
(4)를 포함하며, 상기 트레이(4)를 상기 캐비닛부(2)의 상하방으로 왕복이동시킬 수 있도록 상기 캐비닛부(2) 내
에 설치된 이동유닛(50); 상기 카메라부(10)의 카메라(11)로부터 촬상되어 얻어지는 이미지 정보를 받을 수 있도
록 상기 카메라(11)의 카메라 본체(11a)와 전기적으로 연결되며, 상기 이동유닛(50)을 통해 상기 트레이(4)의 상
하이동을 제어할 수 있도록 상기 이동유닛(50)과 전기적으로 연결된 제어부(20); 및 상기 제어부(20)와 전기적으
로 연결되고 상기 카메라부(10)의 카메라(11)를 통해 상기 트레이(4)의 멤브레인 또는 바이오칩(40)으로부터 획
득된 이미지 정보를 표시해주는 디스플레이부(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
대 표 도 - 도2
등록특허 10-1214479
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특허청구의 범위
청구항 1
상벽부에 개구부(2b)가 형성되며, 전측부에 손잡이(3a)를 갖는 도어(3)를 포함하는 캐비닛부(2);
카메라(11) 및 카메라 거치대(41)를 포함하며, 상기 카메라(11)의 렌즈어세이(12)의 선단부가 상기 캐비닛부
(2)의 상벽부의 개구부(2b)와 정렬되도록 상기 카메라 거치대(41)를 매개로 하여 고정된 카메라부(10);
멤브레인 또는 바이오칩(40)의 마운팅을 위한 트레이(4)를 포함하며, 상기 트레이(4)를 상기 캐비닛부(2)의 상
하방으로 왕복이동시킬 수 있도록 상기 캐비닛부(2) 내에 설치된 이동유닛(50);
상기 카메라부(10)의 카메라(11)로부터 촬상되어 얻어지는 이미지 정보를 받을 수 있도록 상기 카메라(11)의 카
메라 본체(11a)와 전기적으로 연결되며, 상기 이동유닛(50)을 통해 상기 트레이(4)의 상하이동을 제어할 수 있
도록 상기 이동유닛(50)과 전기적으로 연결된 제어부(20); 및
상기 제어부(20)와 전기적으로 연결되고 상기 카메라부(10)의 카메라(11)를 통해 상기 트레이(4)의 멤브레인 또
는 바이오칩(40)으로부터 획득된 이미지 정보를 표시해주는 디스플레이부(30);
를 포함하는 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 트레이(4)는 상기 이동유닛(50)을 통해 상기 캐비닛부(2) 내의 각각의 기 설정높이로 선택적으로 이동 가
능하며, 상기 카메라(11)의 포커싱 조절링(12b)의 외면에는 상기 각 기 설정높이에 위치한 상기 트레이(4) 상의
멤브레인 또는 바이오칩(40)에 대해 단번에 정확한 포커싱을 달성할 수 있도록 복수의 포커싱 마크(13)가 제공
된 것인 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치.
청구항 3
제1항에 있어서,
상기 이동유닛(50)은 상기 캐비닛부(2) 내에 마련되는 가이드부(51)를 매개로 하여 상기 캐비닛부(2)의 하측내
벽과 상측내벽 사이에서 왕복 이동되며, 상기 가이드부(51)는 양단부가 상기 캐비닛부(2)의 내벽에 각각 고정되
고 상기 트레이(4)를 슬라이딩 가능하게 안내할 수 있도록 상호 이격되게 배치된 두 개의 LM가이드(Linear
Motion guide)(52)로 이루어진 것인 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치.
청구항 4
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 이동유닛(50)은 선형이동유닛으로서 상기 캐비닛부(2) 내에 마련되는 가이드부(51)에 의해 안내되도록 상
기 캐비닛부(2)의 내측에 설치되며, 상기 트레이(4)가 왕복 이동할 수 있도록 상기 트레이(4)와 결합된 볼스크
류(53)와, 상기 캐비닛부(2)에 고정되고 상기 볼스크류(53)를 회전시키는 구동모터(54)와, 상기 볼스크류(53)와
상기 구동모터(54) 사이에 구비된 기어박스(55)를 포함하는 것인 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치.
청구항 5
제1항에 있어서,
상기 카메라(11)의 카메라 본체(11a)에는 상기 카메라 본체(11a)를 냉각시키는 냉각장치(60)가 더 구비되고, 상
기 냉각장치(60)는 상기 제어부(20)에 의해 전기적으로 제어되는 것인 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치
청구항 6
상벽부에 개구부(2b)가 형성되며, 전측부에 손잡이(3a)를 갖는 도어(3)를 구비하며, 내부에 멤브레인 또는 바이
오칩(40)의 마운팅을 위한 트레이(4)가 제공된 캐비닛부(2);
카메라(11) 및 카메라 거치대(41)를 포함하며, 상기 카메라(11)의 렌즈어세이(12)의 선단부가 상기 캐비닛부
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(2)의 상벽부의 개구부(2b)와 정렬되도록 상기 카메라 거치대(41)를 매개로 하여 고정된 카메라부(10);
상기 트레이(4)의 해당 기 설정높이에 대해 최적의 포커싱을 달성할 수 있도록 상기 카메라(11)의 포커싱 조절
링(12b)의 외면에 제공되고 상기 트레이(4)의 기 설정 높이의 개수만큼 표시된 포커싱 마크(13);
상기 카메라부(10)의 카메라(11)를 작동시키고 상기 카메라(11)로부터 촬상되어 얻어진 이미지 정보를 받을 수
있도록 상기 카메라(11)의 카메라 본체(11a)와 전기적으로 연결된 제어부(20); 및
상기 제어부(20)와 전기적으로 연결되고 상기 카메라부(10)의 카메라(11)로부터 획득된 이미지 정보를 표시해주
는 디스플레이부(30);
를 포함하는 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치.
명 세 서
발명의 상세한 설명
기 술 분 야
본 발명은 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치에 관한 것으로, 특히 특정 단백질과 발광 또는 형광 물질을 포[0001]
함하는 멤브레인에 동물, 식물 등에서 추출한 단백질을 투여시 상기 특정 단백질과의 반응에 의해 발현하게 되
는 상기 화학발광 또는 형광 물질의 화학적 이미지를 상기 이미지 획득장치의 카메라를 이용하여 편리하게 촬상
할 수 있게 하는 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로, 단백질, DNA, 동식물의 세포 등과 같은 생체물질을 유리나 수지 멤브레인 등과 같은 기판[0002]
(substrate)의 상면에 고정화하여 분석하려는 대상에 따라 단백질측정, DNA측정, 세포측정 등으로 분류된다. 본
기능은 단백질의 기능분석, 유전자의 기능분석 등의 다양한 분야에서 널리 이용되고 있다.
일례로, 상기와 같은 멤브레인을 이용하여 특정한 증상 또는 질환의 존재유무를 분석하는 분석방법에 대해 살펴[0003]
본다. 특정한 증상 또는 질환에 대하여 반응을 일으키는 단백질과 발광 또는 형광 물질을 전기영동시킨 멤브레
인 또는 바이오칩상에 예컨대, 단백질과 단백질 간의 반응에 의해 발광 또는 형광 물질을 측정하게 되고 그 발
광 또는 형광 물질의 발현을 분석하여 증상 또는 질환의 존재유무를 진단하게 된다.
일반적으로, 발광 또는 형광 이미지의 분석은 이미지 캡쳐 분석기에 의해 실시되고 있다. 도 1에 도시된 바와[0004]
같이, 상기 분석기(1)는 크게, 캐비닛부(2), 카메라부(10), 제어부(20) 및 디스플레이부(30)를 포함하는 구조로
이루어진다.
여기에서, 상기 캐비닛부(2)는 이미지 촬상을 위한 암실(darkroom)의 환경을 만들어주는 역할을 하는 것으로서,[0005]
양측 내벽에 상하방으로 일정간격을 두고 트레이 걸이(2a)가 제공되고 상부부분에 개구부(2b)가 형성되며, 전측
부에 손잡이(3a)를 갖는 도어(3)를 갖는다. 또한, 상기 캐비닛부(2)의 트레이 걸이(2a)에는 바이오칩(40)을 마
운팅하는데 이용되는 트레이(4)가 구비되며, 상기 트레이(4)는 필요에 따라 작업자의 수작업에 의해 일측 트레
이 걸이(2a)에서 타측 트레이 걸이(2a)로 이동된다.
상기 카메라부(10)는 카메라(11) 및 카메라 거치대(stand)(41)를 포함하며, 상기 카메라(11)는 상기 카메라의[0006]
렌즈어세이(12)의 선단부가 상기 캐비닛부(2)의 상부부분의 개구부(2b)와 정렬되도록 상기 카메라 거치대(41)를
매개로 하여 고정된다.
상기 제어부(20)는 상기 카메라부(10)의 카메라(11)를 작동시키고 상기 카메라(11)로부터 촬상된 이미지 신호를[0007]
받을 수 있도록 상기 카메라(11)의 카메라 본체(11a)와 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 제어부(20)는 상기 카
메라부(10)의 카메라(11)로부터 제공된 이미지 신호를 시각적으로 나타낼 수 있도록 상기 디스플레이부(30)와
전기적으로 연결된다. 상기 제어부(20)는 컴퓨터 본체와 이 컴퓨터 본체와 각각 전기적으로 연결된 키보드와 마
우스로 이루어지고 상기 디스플레이부(30)는 모니터로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 종래 기술에 따른 바이오칩 분석기의 작용을 도 1을 참고로 하여 설명하면 다음과 같[0008]
다.
먼저, 작업자는 카메라부(10), 제어부(20) 및 디스플레이부(30)가 정상적으로 작동하도록 상기 구성요소들에 대[0009]
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해 전원을 인가하여 작동 가능한 상태로 준비한다.
이러한 상태에서, 작업자는 바이오칩 분석기에서 분리된 트레이(4) 상에 놓인 바이오칩(40)에 피검물(예컨대,[0010]
피검자의 혈액, 뇨 등, 또는 피검물의 육즙 등)을 투여한 후, 상기 바이오칩 분석기(1)의 도어(3)를 개방한 상
태에서 상기 바이오칩(40)이 탑재된 트레이(4)를 캐비닛부(2)의 기 결정된 트레이 걸이(2a)에 위치시킨 다음 상
기 도어(3)를 닫는다.
그런 다음, 상기 카메라(11)의 조리개 조절링(12a)을 이용하여 조리개를 개방한 상태에서, 디스플레이부(30)에[0011]
나타나는 피검물의 화학적 이미지(좀더 구체적으로 표현하면, 발광 또는 형광 물질의 발현 이미지)를 보면서 포
커싱 조절링(12b)의 좌회전 또는 우회전 통해 상기 멤브레인 또는 바이오칩(40) 상의 피검물의 화학적 이미지가
선명하게 보이도록 포커싱한다.
이때, 상기 디스플레이부(30) 상에 나타난 상기 멤브레인 또는 바이오칩(40) 상의 피검물의 화학적 이미지가 포[0012]
커싱 완료되어 선명한 것으로 판단되면, 상기 제어부(20)의 키보드 또는 마우스를 이용하여 상기 카메라부(10)
의 카메라(11)를 작동시켜 상기 바이오칩(40) 상의 피검물의 화학적 이미지를 촬상한다.
그러나, 종래 기술에 따른 바이오칩 분석기(1)는 캐비닛부(2) 내에 제공되는 트레이(4)가 작업자에 의해 수작업[0013]
으로 이동 설치되는 구조로 이루어져 있다. 그 때문에, 작업자는 상기 바이오칩(40)의 특성을 미리 판단한 상태
에서 상기 캐비닛부(2)의 내부를 살피면서 수작업으로 상기 멤브레인 또는 바이오칩(40)이 마운팅된 트레이(4)
를 캐비닛부(2)의 해당 트레이 걸이(2a)에 정확히 위치시켜야 하는 불편을 겪었다.
게다가, 종래 기술에 따른 바이오칩 분석기(1)는 위와 같이 바이오칩(40)이 마운팅된 트레이(4)가 상기 캐비닛[0014]
부(2)의 해당 트레이 걸이(2a)에 설치된 후, 작업자는 포커싱을 위해 디스플레이부(30) 상에 나타나는 화학적
이미지를 일일이 확인해가면서 카메라부(10)의 포커싱 조절링(12b)을 조절해야 했다. 그 때문에, 상기 바이오칩
분석기(1)는 단위 시간당 포커싱 소요시간이 길어질 수밖에 없어 진단 시간과 인력이 많이 소요되는 단점이 있
다.
발명의 내용
해결 하고자하는 과제
이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 캐비닛부 내에 멤브레[0015]
인 또는 바이오칩의 마운팅을 위한 트레이를 전기적으로 승하강시킬 수 있게 하는 트레이 승하강수단을 제공하
여, 상기 트레이가 캐비닛부 내의 어떤 기 설정 위치에 있더라도 상기 트레이 승하강수단을 통해 트레이를 기
설정 위치에서 원하는 새로운 설정위치로 편리하게 이동시킬 수 있게 하는 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치
를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 캐비닛부 내에 제공되는 트레이 상의 특정 멤브레인, 샘플, 또는 바이오칩의 높이와 이[0016]
에 대응하는 카메라부의 포커싱 조절링의 최적 조절각도를 미리 연계시키는 포커싱 마크수단을 카메라부의 포커
싱 조절링에 제공하여, 상기 트레이의 각각의 기 설정 이동위치와 대응하는 상기 포커싱 조절링의 해당 포커싱
마크의 각도만큼 상기 포커싱 조절링을 단번에 회전시켜 짧은 시간 내에 최적의 포커싱을 달성할 수 있게 하는
화학발광 또는 형광 이미지 획득장치를 제공하는 것이다.
과제 해결수단
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상벽부에 개구부가 형성되며, 전측부에 손잡이를 갖는 도어를 포함하[0017]
는 캐비닛부;
카메라 및 카메라 거치대를 포함하며, 상기 카메라의 렌즈어세이의 선단부가 상기 캐비닛부의 상벽부의 개구부[0018]
와 정렬되도록 상기 카메라 거치대를 매개로 하여 고정된 카메라부;
바이오칩의 마운팅을 위한 트레이를 포함하며, 상기 트레이를 상기 캐비닛부의 상하방으로 왕복이동시킬 수 있[0019]
도록 상기 캐비닛부 내에 설치된 이동유닛;
상기 카메라부의 카메라로부터 촬상되어 얻어지는 이미지 정보를 받을 수 있도록 상기 카메라의 카메라 본체와[0020]
전기적으로 연결되며, 상기 이동유닛을 통해 상기 트레이의 상하이동을 제어할 수 있도록 상기 이동유닛과 전기
적으로 연결된 제어부; 및
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상기 제어부와 전기적으로 연결되고 상기 카메라부의 카메라를 통해 상기 트레이의 바이오칩으로부터 획득된 이[0021]
미지 정보를 표시해주는 디스플레이부;를 포함하는 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.[0022]
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 트레이는 상기 이동유닛을 통해 상기 캐비닛부 내의 각각의 기 설정높이로[0023]
선택적으로 이동 가능하며, 상기 카메라의 포커싱 조절링의 외면에는 상기 각 기 설정높이에 위치한 상기 트레
이 상의 멤브레인 또는 바이오칩에 대해 단번에 정확한 포커싱을 달성할 수 있도록 복수의 포커싱 마크가 제공
된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 이동유닛은 상기 캐비닛부 내에 마련되는 가이드부를 매개로 하여 상기 캐[0024]
비닛부의 하측내벽과 상측내벽 사이에서 왕복 이동되며, 상기 가이드부는 양단부가 상기 캐비닛부의 내벽에 각
각 고정되고 상기 트레이를 슬라이딩 가능하게 안내할 수 있도록 상호 이격되게 배치된 두 개의 LM가이드로 이
루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 이동유닛은 선형이동유닛으로서 상기 가이드부에 의해 안내되도록 상기 캐[0025]
비닛부의 내측에 설치되며, 상기 트레이가 왕복 이동할 수 있도록 상기 트레이와 결합된 볼스크류와, 상기 캐비
닛부에 고정되고 상기 볼스크류를 회전시키는 구동모터와, 상기 볼스크류와 상기 구동모터 사이에 구비된 기어
박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 카메라의 카메라 본체에는 상기 카메라 본체를 냉각시키는 냉각장치가 더[0026]
구비되고, 상기 냉각장치는 상기 제어부에 의해 전기적으로 제어되는 것을 특징으로 한다.
한편, 다른 실시예로, 본 발명은 상벽부에 개구부가 형성되며, 전측부에 손잡이를 갖는 도어를 구비하며, 내부[0027]
에 바이오칩의 마운팅을 위한 트레이가 제공된 캐비닛부;
카메라 및 카메라 거치대를 포함하며, 상기 카메라의 렌즈어세이의 선단부가 상기 캐비닛부의 상벽부의 개구부[0028]
와 정렬되도록 상기 카메라 거치대를 매개로 하여 고정된 카메라부;
상기 트레이의 해당 기 설정높이에 대해 최적의 포커싱을 달성할 수 있도록 상기 카메라의 포커싱 조절링의 외[0029]
면에 제공되고 상기 트레이의 기 설정 높이의 개수만큼 표시된 포커싱 마크;
상기 카메라부의 카메라를 작동시키고 상기 카메라로부터 촬상되어 얻어진 이미지 정보를 받을 수 있도록 상기[0030]
카메라의 카메라 본체와 전기적으로 연결된 제어부; 및
상기 제어부와 전기적으로 연결되고 상기 카메라부의 카메라로부터 획득된 이미지 정보를 표시해주는 디스플레[0031]
이부;를 포함하는 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치를 제공한다.
효 과
본 발명은 트레이가 캐비닛부 내의 어떤 기 설정 위치에 있더라도 제어부에 의해 전기적으로 제어되는 이동유닛[0032]
을 통해 트레이를 기 설정 위치에서 원하는 새로운 설정위치로 편리하게 이동시킬 수 있게 함으로써, 기존에 작
업자가 일일이 캐비닛부의 내부를 살펴 멤브레인 또는 바이오칩이 탑재된 트레이를 상기 캐비닛부 내의 해당 트
레이 걸이에 위치시켜야 했던 번거로움을 해소시켜 준다.
또한, 본 발명은 트레이의 각각의 기 설정 이동위치와 대응하는 포커싱 조절링의 해당 포커싱 마크의 각도만큼[0033]
상기 포커싱 조절링을 단번에 회전시켜 최적의 포커싱을 달성할 수 있게 함으로써, 기존에 디스플레이부 상에
나타나는 멤브레인 또는 바이오칩의 발광 또는 형광 물질의 발현 이미지를 일일이 확인하면서 상기 포커싱 조절
링을 천천히 조절하여 포커싱 작업을 해야 했던 불편을 해소시켜 준다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
이하, 본 발명에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치의 실시예와 그 작용을 도 2 내지 도 6을 참조하여[0034]
설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치의 개략 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 화학발[0035]
광 또는 형광 이미지 획득장치의 암실(darkroom)을 보여주기 위해 도어를 개방한 상태를 보여주는 개략 사시도
이다. 또한, 도 3은 본 발명에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치의 이동유닛의 개략 정면도이다.
하기 본 발명에 대한 설명에서 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소들에 대해서는 이해의 편의를 위해 종래 기[0036]
등록특허 10-1214479
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술에서와 같은 동일한 부호를 사용하였다.
본 발명의 일실시예에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 크게[0037]
캐비닛부(2), 카메라부(10), 이동유닛(50), 제어부(20) 및 디스플레이부(30)를 포함하는 구조로 이루어진다.
여기서, 상기 캐비닛부(2)는 상벽부에 개구부(2b)가 형성되고, 전측부에 손잡이(3a)를 갖는 도어(3)를[0038]
포함한다. 상기 개구부(2b)는 카메라부(10)에 제공되는 카메라(11)의 렌즈어세이(12)의 선단부와 대응하도록 원
형공의 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 카메라부(10)는 카메라(11) 및 카메라 거치대(41)를 포함하며, 상기 카메라(11)의 렌즈어세이(12)의 선단[0039]
부가 상기 캐비닛부(2)의 상벽부의 개구부(2b)와 정렬되도록 상기 카메라 거치대(41)를 매개로 하여 고정된다.
상기 카메라(11)는 도 2에 보여진 바와 같이, 크게 카메라 본체(11a)와 렌즈어세이(12)로 이루어진다. 상기 렌
즈어세이(12)는 상기 렌즈어세이 내로 입사되는 광선의 양을 조절 가능하게 하는 조리개 조절링(12a)과, 상기
조리개 조절링(12a)의 상측에 배치되어 피사체에 대해 포커싱을 수행 가능하게 하는 포커싱 조절링(12b)을 포함
한다.
상기 조리개 조절링(12a)은 상기 렌즈어세이(12)의 가동부분에 해당하는 것으로서, 상기 렌즈어세이(12)의 고정[0040]
부분에 대해 좌우로 회전 가능하다. 상기 포커싱 조절링(12b)은 상기 렌즈어세이(12)의 가동부분에 해당하는 것
으로서 상기 렌즈어세이(12)의 고정부분에 대해 좌우로 회전 가능하며, 상기 포커싱 조절링(12b)을 위한 기준원
점은 상기 렌즈어세이(12)의 고정부분에 표시되어 있다.
본 실시예에서와 같이 상기 카메라(11)가 멤브레인 또는 바이오칩(40)의 단백질과 피검물 간의 반응시 발생하는[0041]
발광 또는 형광 물질의 발현을 촬상하는 것과 같은 바이오칩 진단분야에서 상기 조리개 조절링(12a)은 보통 완
전 개방된 상태로 사용된다. 따라서, 상기 카메라(11)의 조리개 조절링(12a)이 상시적으로 개방된 상태이기 때
문에 상기 카메라(11)에 의해 촬상되는 피사체의 이미지는 상기 디스플레이부(30)에 실시간으로 표시된다.
상기 카메라 거치대(41)는 나사 등과 같은 패스너를 매개로 하여 상기 캐비닛부(2)의 상부부분에 고정된다. 상[0042]
기 카메라 거치대(41)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈어세이(12)의 선단부를 위한 중앙 관통공
(미도시)을 갖는 베이스판(41a)과, 상기 베이스판(41a)과 교차되게 배치되는 수직컬럼(41b)으로 이루어지는 것
이 바람직하다. 상기 베이스판(41a)과 상기 수직컬럼(41b)은 일체로 이루어지거나 나사 등과 같은 패스너를 매
개로 탈착 가능하게 제공된다.
상기 이동유닛(50)은 바이오칩(40)의 마운팅을 위한 트레이(4)를 포함하며, 상기 트레이(4)를 상기 캐비닛부[0043]
(2)의 상하방으로 왕복이동시킬 수 있도록 상기 캐비닛부(2) 내에 설치된다. 이 경우, 상기 트레이(4)는 상기
이동유닛(50)의 가동부분에 나사 등과 같은 패스너를 매개로 하여 탈착 가능하게 고정된다.
상기 제어부(20)는 상기 카메라부(10)의 카메라(11)로부터 촬상되어 얻어지는 이미지 정보를 받을 수 있도록 상[0044]
기 카메라(11)의 카메라 본체(11a)와 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 제어부(20)는 상기 이동유닛(50)을 통해
상기 트레이(4)의 상하이동을 제어할 수 있도록 상기 이동유닛(50)과 전기적으로 연결된다. 상기 제어부(20)는
컴퓨터 본체와 이 컴퓨터 본체와 각각 전기적으로 연결된 키보드와 마우스를 포함하는 형태로 이루어질 수
있다.
상기 디스플레이부(30)는 상기 제어부(20)와 전기적으로 연결되고 상기 카메라부(10)의 카메라(11)를 통해 상기[0045]
트레이(4)의 바이오칩(40)으로부터 획득된 이미지 정보를 표시해주는 기능을 한다. 상기 디스플레이부(30)는 액
정표시기 등과 같은 다양한 형태의 영상표시기로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 상기 캐비닛부(2)의 외측 일부분에는 상기 카메라부(10)의 카메라(11)와 상기 이동유닛(50)의[0046]
동력 발생부분에 대기전류를 인가하거나 차단하도록 파워버튼(5)이 제공된다. 본 화학적 이미지 획득장치는 상
기 파워버튼(5)이 온 상태로 전환될 경우, 상기 제어부(20)에 의한 제어 가능상태 또는 작동 준비상태에 있게
된다.
상기 트레이(4)의 왕복 이동범위는 상기 제어부(20) 내에 미리 기억된 제어프로그램을 통해 설정되거나, 상기[0047]
캐비닛부(2) 내의 상,하측 대응부분에 제공되는 리미트스위치(미도시)를 통해 설정될 수 있다. 또한, 상기 트레
이(4)의 시작 또는 준비 위치는 상기 트레이(4)의 시작 또는 준비 위치를 제어하는 미리 기억된 제어프로그램에
의해 제어되거나, 상기 트레이(4)의 시작 또는 준비 위치를 감지하는 감지센서(미도시)를 통해 상기 제어부(2
0)에 의해 제어될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치는 전술한 바와 같은 기본구성에 다음의[0048]
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구체적인 실시예들로 더 한정되는 형태로 이루어질 수 있다.
일실시예로, 상기 트레이(4)는 상기 이동유닛(50)을 통해 상기 캐비닛부(2) 내의 각각의 기 설정높이로 선택적[0049]
으로 이동 가능한 구조로 이루어진다. 상기 카메라(11)의 포커싱 조절링(12b)의 외면에는 상기 각 기 설정높이
에 위치한 상기 트레이(4) 상의 멤브레인 또는 바이오칩(40)에 대해 단번에 정확한 포커싱을 달성할 수 있도록
복수의 포커싱 마크(13)가 제공된다.
일실시예로, 상기 이동유닛(50)은 상기 캐비닛부(2) 내에 마련되는 가이드부(51)를 매개로 하여 상기 캐비닛부[0050]
(2)의 하측내벽과 상측내벽 사이에서 왕복 이동되는 구조로 이루어진다. 상기 가이드부(51)는 양단부가 상기 캐
비닛부(2)의 내벽에 각각 고정되고 상기 트레이(4)를 슬라이딩 가능하게 안내할 수 있도록 상호 이격되게 배치
된 두 개의 LM가이드(Linear Motion guide)(52)로 이루어질 수 있다.
일실시예로, 상기 이동유닛(50)은 선형이동유닛으로서 상기 가이드부(51)에 의해 안내되도록 상기 캐비닛부(2)[0051]
의 내측에 설치되는 것이 바람직하다, 상기 이동유닛(50)은 상기 트레이(4)가 왕복 이동할 수 있도록 상기 트레
이(4)와 결합된 볼스크류(53)와, 상기 캐비닛부(2)에 고정되고 상기 볼스크류(53)를 회전시키는
구동모터(54)와, 상기 볼스크류(53)와 상기 구동모터(54) 사이에 구비된 기어박스(55)(또는 감속기)를 포함하는
형태로 이루어질 수 있다.
상기 볼스크류(53)는 양단부가 상기 캐비닛부(2)의 내벽에 대해 회전 가능하게 고정된 스크류샤프트(53a), 상기[0052]
스크류샤프트와 치차결합되고 양단부가 상기 LM가이드(52)에 의해 안내되며, 상기 트레이(4)와 고정된 대응나사
블록(53b) 및 이들의 나사골 사이에 끼워지는 다수 개의 볼(미도시)로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 기어
박스(55)는 상기 구동모터(54)의 회전속도를 낮추어 회전토크를 높이는 기능을 한다.
한편, 상기 이동유닛(50)과 상기 캐비닛부(2)의 장착구조에 있어서, 상기 이동유닛(50)의 외측 중앙부분과 양측[0053]
부분에는 도 3에 도시된 바와 같이, 먼지 등과 같은 이물질이 외부로부터 상기 이동유닛(50)의 내부로 유입되는
것을 최소화할 수 있도록 상기 트레이(4)의 이동경로를 방해하지 않는 범위 내에서 일정개수의 보호커버(56)가
구비되는 것이 바람직하다.
일실시예로, 상기 카메라(11)의 카메라 본체(11a)에는 상기 카메라 본체(11a)를 냉각시키는 냉각장치(60)가 더[0054]
구비되고, 상기 냉각장치(60)는 상기 제어부(20)에 의해 전기적으로 제어되는 강제 냉각식, 방열핀에 의한 자연
냉각식, 또는 이들의 조합체로 이루어질 수 있다. 상기 강제 냉각식의 경우, 상기 냉각장치(60)는 상기 카메라
본체(11a)로 외부공기를 송풍시키는 적어도 하나의 송풍팬을 포함하는 공냉식 냉각장치, 또는 상기 카메라 본체
(11a)에 제공되는 워터재킷과 상기 워터재킷에 냉각수를 공급하는 냉각펌프를 포함하는 수냉식 냉각장치일 수
있다.
한편, 본 발명의 이실시예에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 캐비[0055]
닛부(2), 카메라부(10), 포커싱 마크(13), 제어부(20) 및 디스플레이부(30)를 포함하는 구조로 이루어질 수 있
다.
여기서, 상기 캐비닛부(2)는 상벽부에 개구부(2b)가 형성되고, 전측부에 손잡이(3a)를 갖는 도어(3)를[0056]
구비하며, 내부에 멤브레인 또는 바이오칩(40)의 마운팅을 위한 트레이(4)가 제공된다. 상기 카메라부(10)는 카
메라(11) 및 카메라 거치대(41)를 포함한다. 상기 카메라(11)는 렌즈어세이(12)의 선단부가 상기 캐비닛부(2)의
상벽부의 개구부(2b)와 정렬되도록 상기 카메라 거치대(41)를 매개로 하여 고정된다. 상기 포커싱 마크(13)는
상기 트레이(4)의 해당 기 설정높이에 대해 최적의 포커싱을 달성할 수 있도록 상기 카메라(11)의 포커싱 조절
링(12b)의 외면에 제공되고 상기 트레이(4)의 기 설정 높이의 개수만큼 표시된다. 상기 제어부(20)는 상기 카메
라부(10)의 카메라(11)를 작동시키고 상기 카메라(11)로부터 촬상되어 얻어진 이미지 정보를 받을 수 있도록 상
기 카메라(11)의 카메라 본체(11a)와 전기적으로 연결된다. 상기 디스플레이부(30)는 상기 제어부(20)와 전기적
으로 연결되고 상기 카메라부(10)의 카메라(11)로부터 획득된 이미지 정보를 표시해주는 기능을 한다.
본 실시예에서, 상기 캐비닛부(2)의 외측 일부분에는 상기 카메라부(10)의 카메라(11)와 상기 이동유닛(50)의[0057]
동력 발생부분에 대기전류를 인가하거나 차단하도록 파워버튼(5)이 제공된다. 본 화학적 이미지 획득장치는 상
기 파워버튼(5)이 온 상태로 전환될 경우, 상기 제어부(20)에 의한 제어 가능상태 또는 작동 준비상태에 있게
된다. 한편, 도 2와 도 3에 도시되어 있으나, 미설명된 도면부호 70은 수지, 금속 등으로 이루어진 장식부재를
나타낸다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일실시예와 이실시예에 따른 각각의 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치의[0058]
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작동을 차례로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치의 작동을 도 2 내지 도 6을 참고로 하여 설명[0059]
한다.
먼저, 작업자는 카메라부(10), 이동유닛(50), 제어부(20) 및 디스플레이부(30)가 정상적으로 작동하도록 상기[0060]
구성요소들에 대해 전원을 인가하여 작동 가능한 상태로 준비한다. 이때, 상기 디스플레이부(30)에는 상기 제어
부(20)에 미리 기억된 제어프로그램이 표시된다.
이러한 상태에서, 작업자는 멤브레인 또는 바이오칩(40)에 1차 항체를 반응시키고, 2차 반응항체를 투여한 후[0061]
본 화학적 이미지 획득장치의 도어(3)를 개방하여 상기 멤브레인 또는 바이오칩(40)을 캐비닛부(2) 내의 트레이
(4) 상에 탑재시킨 다음 상기 도어(3)를 닫는다.
그런 다음, 상기 제어부(20)에 속해있는 마우스 또는 키보드를 이용하여 상기 디스플레이부(30)에 표시된 제어[0062]
프로그램에서 상기 특정 바이오칩(40)을 위한 상기 캐비닛부(2) 내의 트레이(4)의 설정위치에 대응하는 명령항
목을 선택한 후 명령을 실행시킨다.
그러면, 상기 이동유닛(50)의 구동모터(54)가 가동되어, 상기 구동모터(54)는 구동모터의 출력축과 기어박스[0063]
(55)를 매개로 하여 연결된 볼스크류(53)의 스크류샤프트(53a)를 회전시킨다. 이어서, 상기 스크류샤프트(53a)
는 다수 개의 볼(미도시)을 매개로 하여 치차결합된 대응나사블록(53b)의 외면에 고정된 트레이(4)를 상기 캐비
닛부(2) 내의 트레이(4)의 해당 설정위치로 이동시킨다. 이때, 상기 트레이(4)가 고정된 대응나사블록(53b)은
상기 캐비닛부(2)의 내벽 양측에 설치된 가이드부(51)에 의해 상시적으로 안내되기 때문에, 상기 트레이(4)는
좌우로의 흔들림 없이 상기 스크류샤프트(53a)의 축선을 따라 상하방향으로 안정되게 이동될 수 있게 된다.
그런 다음, 작업자는 상기 캐비닛부(2) 내의 트레이(4)의 해당 설정위치와 대응하는 카메라(11)의 특정 포커싱[0064]
마크(13)가 렌즈어세이(12)의 고정부분의 기준원점에 이르도록 상기 카메라(11)의 포커싱 조절링(12b)을 단번에
회전시킨다. 이때, 상기 캐비닛부(2) 내의 트레이(4)에 탑재되어 있는 바이오칩(40)의 발광 또는 형광 물질로부
터 상기 카메라(11)의 렌즈어세이(12) 내로 입사하는 광선의 양을 조절하는 조리개 조절링(12a)은 미리 개방된
상태에 있다.
그러면, 상기 디스플레이부(30)에는 발광 또는 형광 물질의 발현에 의해 발생된 화학적 이미지가 선명하게 표시[0065]
되게 된다. 이후, 작업자는 상기 디스플레이부(30) 상에 나타난 반응항체들의 화학적 이미지(좀더 구체적으로
표현하면, 발광 또는 형광 물질의 발현 이미지)를 판단할 수 있게 된다.
이어서, 작업자는 상기 멤브레인 또는 바이오칩(40) 상의 피검물의 화학적 이미지에 대한 진단 결과를 해당 진[0066]
단시트의 일부분에 기재함과 아울러 상기 피검물의 화학적 이미지를 상기 제어부(20)의 키보드 또는 마우스를
이용하여 캡쳐하여 상기 진단시트의 해당란에 첨부할 수 있게 된다. 그 외에도, 작업자는 상기 캡쳐한 피검물의
화학적 이미지를 의뢰인에게 전자파일로 또는 프린터기(미도시)를 통해 출력하여 제공할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 이실시예에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치의 작동을 도 2를 참고로 하여 설명한다.[0067]
상기 도 2에 도시된 화학적 이미지 획득장치는 앞서 언급한 일실시예의 경우에서 기술설명을 위해 이용된 바 있
지만, 캐비닛부의 내부에 구비되는 이동유닛을 제외한 나머지 부분은 본 이실시예의 경우에서와 동일하므로 편
의상 본 이실시예의 기술을 설명하는데도 재 이용하고자 한다.
먼저, 작업자는 카메라부(10), 제어부(20) 및 디스플레이부(30)가 정상적으로 작동하도록 상기 구성요소들에 대[0068]
해 전원을 인가하여 작동 가능한 상태로 준비한다. 이때, 상기 디스플레이부(30)에는 상기 제어부(20)에 미리
기억된 제어프로그램이 표시된다.
이러한 상태에서, 작업자는 본 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치에서 분리된 트레이(미도시) 상에 놓인 반응[0069]
시킨 멤브레인 또는 바이오칩을 올려놓은 후, 상기 이미지 획득장치의 도어(3)를 개방한 상태에서 상기 멤브레
인 또는 바이오칩이 탑재된 트레이(미도시)를 캐비닛부(2)의 기 결정된 트레이 걸이(미도시)에 위치시킨다.
그런 다음, 작업자는 상기 캐비닛부(2) 내의 트레이(미도시)의 해당 설정위치와 대응하는 카메라(11)의 특정 포[0070]
커싱 마크(13)가 렌즈어세이(12)의 고정부분의 기준원점에 이르도록 상기 카메라(11)의 포커싱 조절링(12b)을
단번에 회전시킨다. 이때, 상기 캐비닛부(2) 내의 트레이(미도시)에 탑재되어 있는 멤브레인 또는 바이오칩(미
도시)의 발광 또는 형광 물질로부터 상기 카메라(11)의 렌즈어세이(12) 내로 입사하는 광선의 양을 조절하는 조
리개 조절링(12a)은 미리 개방된 상태에 있다.
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그러면, 상기 디스플레이부(30)에는 상기 멤브레인 또는 바이오칩(미도시)의 발광 또는 형광 물질의 발현에 의[0071]
해 발생된 화학적 이미지가 선명하게 표시되게 된다. 실험자는 반응된 이미지 결과를 보면서 판단할 수 있게 된
다.
이어서, 작업자는 상기 멤브레인 또는 바이오칩(미도시) 상의 피검물 이미지에 대한 진단 결과를 해당 진단시트[0072]
의 일부분에 기재함과 아울러 상기 피검물의 화학적 이미지를 상기 제어부(20)의 키보드 또는 마우스를 이용하
여 캡쳐하여 상기 진단시트의 해당란에 첨부할 수 있게 된다. 그 외에도, 작업자는 상기 캡쳐한 피검물의 화학
적 이미지를 의뢰인에게 전자파일로 또는 프린터기(미도시)를 통해 출력하여 제공할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내[0073]
에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 종래기술에 따른 멤브레인 또는 바이오칩 분석기의 개략 사시도.[0074]
도 2는 본 발명에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치의 개략 사시도.[0075]
도 3은 본 발명에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치의 암실(darkroom)을 보여주기 위해 도어를 개방한[0076]
상태를 보여주는 개략 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치에 적용되는 이동유닛의 개략 사시도.[0077]
도 5는 본 발명에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치의 이동유닛의 개략 정면도.[0078]
도 6은 본 발명에 따른 화학발광 또는 형광 이미지 획득장치의 카메라부의 개략 확대도.[0079]
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>[0080]
2: 캐비닛부 3: 도어[0081]
4: 트레이 10: 카메라부[0082]
11: 카메라 12: 렌즈어세이[0083]
12a: 조리개 조절링 12b: 포커싱 조절링[0084]
13: 포커싱 마크 20: 제어부[0085]
30: 디스플레이부 40: 멤브레인 또는 바이오칩[0086]
41: 카메라 거치대 50: 이동유닛[0087]
51: 가이드부 52: LM가이드[0088]
53: 볼스크류 54: 구동모터[0089]
55: 기어박스 60: 냉각장치[0090]
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도면
도면1
도면2
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도면3
도면4
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도면6
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