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KR20190066621A - 샘플을 테스트하기 위한 분석 디바이스 및 방법 - Google Patents

샘플을 테스트하기 위한 분석 디바이스 및 방법 Download PDF

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KR20190066621A
KR20190066621A KR1020197012897A KR20197012897A KR20190066621A KR 20190066621 A KR20190066621 A KR 20190066621A KR 1020197012897 A KR1020197012897 A KR 1020197012897A KR 20197012897 A KR20197012897 A KR 20197012897A KR 20190066621 A KR20190066621 A KR 20190066621A
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KR
South Korea
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cartridge
unit
receiving unit
analysis device
actuator
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KR1020197012897A
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귄터 브룩크만
악셀 니마이어
한나 슈몰케
귄터 숄츠
레네 비르트
Original Assignee
베링거잉겔하임베트메디카게엠베하
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Abstract

생물학적 샘플을 테스트하기 위한 분석 디바이스 및 방법이 제안되며, 카트리지는 분석 디바이스에 수용되고, 카트리지의 밸브들은 자동으로 개방된다.

Description

샘플을 테스트하기 위한 분석 디바이스 및 방법
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 분석 디바이스, 및 청구항 제29항의 전제부에 따른 방법에 관한 것이다.
바람직하게, 본 발명은 특히 바람직하게 예를 들어 질병 및/또는 병원균의 존재에 관한 분석 및 진단을 위해 및/또는 혈구 수치(blood counts), 항체, 호르몬, 스테로이드 등을 결정하기 위해, 특히 인간 또는 동물로부터 바람직하게 생물학적 샘플을 분석하고 테스트하는 것을 다룬다. 그러므로, 본 발명은 특히 바이오분석(bioanalytic)의 분야에 속한다. 음식물 샘플, 환경 샘플 또는 다른 샘플은 특히 환경 분석 또는 식품 안전을 위하여 및/또는 다른 물질을 검출하기 위해 선택적으로 테스트될 수 있다.
바람직하게, 카트리지에 의해, 샘플의 피분석물(표적 피분석물(target analyte))이 결정되거나, 식별되거나, 또는 검출될 수 있다. 특히, 샘플은 예를 들어 질병 및/또는 병원균을 검출 또는 식별하는 것을 가능하게 하기 위해 적어도 하나의 피분석물을 정성적으로 또는 정량적으로 결정하기 위해 테스트될 수 있다.
본 발명의 의미 내에서, 피분석물들은 특히 핵산 서열들, 특히 DNA 서열들 및/또는 RNA 서열들, 또는 단백질, 특히 항원 및/또는 항체들이다. 특히, 본 발명에 의해, 핵산 서열은 또는 단백질은 샘플의 피분석물로서 결정되거나 또는 검출될 수 있거나, 또는 샘플의 다른 피분석물들이 결정되거나 또는 검출될 수 있다. 더욱 특히 바람직하게, 본 발명은 핵산 서열을 검출하거나 또는 식별하기 위한 핵산 분석 평가(nucleic-acid assay), 단백질을 검출하기 위한 단백질 분석 평가를 수행하기 위한 시스템, 디바이스 및 다른 장치를 다룬다.
본 발명은 특히 현장 진단 시스템(point-of-care system)으로 공지된 것, 즉 특히 모바일 시스템, 디바이스 및 다른 장치를 다루며, 중앙 실험실 등과 독립적으로 또는 이로부터 떨어진 샘플링 장소(sampling site)에서 샘플에 대한 테스트를 수행하는 방법을 다룬다. 바람직하게, 현장 진단 시스템은 자동으로 또는 전력을 공급하기 위한 주 네트워크와 관계없이 작동될 수 있다.
US 5,096,669는 생물학적 샘플, 특히 혈액 샘플을 테스트하기 위한 현장 진단 시스템을 개시한다. 시스템은 일회용 카트리지 및 분석 디바이스를 포함한다. 샘플이 수용되면, 카트리지는 테스트를 수행하도록 분석 디바이스 내로 삽입된다. 카트리지는 마이크로 유체 시스템, 및 전극들을 포함하는 센서 장치를 포함하며, 장치는 교정 액체에 의해 교정되며, 그런 다음 샘플을 테스트하도록 사용된다.
또한, WO 2006/125767 A1은 일회용 카트리지 및 일회용 카트리지를 사용하여 완전 자동으로 분자 진단 분석을 처리 및 평가하기 위한 분석 디바이스를 포함하는 통합 및 자동화된 DNA 또는 단백질 분석을 위한 현장 진단 시스템을 개시하고 있다. 카트리지는 샘플, 특히 혈액을 수용하도록 설계되었으며, 특히 산화환원 사이클링(redox cycling)으로서 공지된 것에서 결합된 PCR 증폭 생성물(PCR amplification product)들 또는 핵산 서열을 표적 피분석물로서 검출하는 것을 가능하게 하기 위하여, 세포파괴(cell disruption), PCR, 및 분자를 포획하도록 결합되고 라벨 효소(label enzyme)를 구비하는 PCR 증폭 생성물들의 검출을 가능하게 한다.
EP 1 715 348 A1은 카트리지를 취급하기에 적합한 취급 유닛을 개시한다. 취급 유닛은 카트리지를 그 사이에 클램핑하기 위한 2개의 클램핑 요소를 가지는 파지 디바이스를 포함한다. 클램핑 요소들은 나사봉을 통해 스테퍼 모터에 의해 이동된다.
EP 1 829 612 A2는 디바이스를 작동시키기 위한 검출기 장비에 배치될 수 있는 마이크로 유체 디바이스를 개시한다. 마이크로 유체 디바이스는 평탄하고 직사각형 형상을 가지며, 검출기 장비에 배치될 때 수평으로 배향된다. 그런 다음, 검출기 장비에 회전 가능하게 부착된 덮개는 폐쇄되고, 분석 평가가 수행된다.
US 2005/0122988 A1은 장치에 유체적으로 연결될 수 있는 카트리지를 수용하기 위한 설치 챔버를 구비한 크로마토그래피 장치를 개시한다. 장치는 카트리지를 클램핑하기 위한 클램핑 메커니즘을 추가로 포함한다. 클램핑 메커니즘은 캠에 결합된 레버에 의해 작동된다. 사용자가 레버를 회전시킬 때, 캠은 플런저를 카트리지를 향해 이동시켜서, 카트리지가 클램핑된다.
US 2013/0313116 A1은 마이크로 유체 칩을 위한 유체 및 전기 인터페이스에 관한 것이다. 마이크로 유체 칩은 인터페이스 내로 직접 삽입될 수 없고, 먼저 클램프에 의해 트레이에 고정되어야만 한다. 트레이는 트레이를 인터페이스의 레일 안팎으로 가이드하도록 사용되는 핸들을 가진다. 사용시에, 마이크로 유체 칩은 수평으로 배향된다.
US 2015/0352545 A1은 카트리지에서 유체 샘플을 분석하기 위한 장치를 개시한다. 처리를 위해, 카트리지는 카트리지의 다리들을 수용하기 위한 정렬 구멍을 가지는 둥지부(nest)에 배치된다. 처리하기 전에, 회전 가능한 덮개는 폐쇄되고, 카트리지 위에서 걸쇠로 잠긴다.
현장 진단 시스템에서, 사용되는 분석 디바이스는 간단하고 견고한 방식으로 구성되고 테스트의 간단하고 신뢰 가능한 순서가 달성될 수 있는 것은 중요하다.
본 발명에 의해 해결하고자 하는 문제점은 샘플을 테스트하기 위한 분석 디바이스 및 개선된 방법을 제공하는 것이며, 간단하고 견고하며 비용 효과적인 구조 및/또는 간단하고 신뢰 가능한 순서가 가능하게 되거나 또는 용이하게 된다.
상기 문제점은 청구항 제1항에 따른 분석 디바이스, 또는 청구항 제29항에 따른 방법에 의해 해결된다. 유익한 전개는 종속항의 요지이다.
제안된 분석 디바이스는 바람직하게 카트리지를 수용하고, 위치 설정하고 및/또는 홀딩하기 위한 수용 유닛, 및 카트리지를 기계적으로, 전기적으로, 열적으로 및/또는 유체적으로 연결하기 위한 연결 유닛을 포함한다.
본 발명의 한 양태에 따라서, 수용 유닛은 상기 수용 유닛과 상기 연결 유닛 사이에서 카트리지를 클램핑된 방식으로 홀딩하기 위해 및/또는 상기 연결 유닛에 카트리지를 연결하기 위해 및/또는 상기 연결 유닛에 카트리지를 위치시키기 위해 연결 유닛에 대해 이동될 수 있다. 이러한 것은 간단하고 견고하며 비용 효과적인 구조를 제공한다. 간단하고 및/또는 신뢰 가능한 순서가 또한 가능하게 된다.
수용 유닛은 특히 공압적으로 및/또는 모터에 의해 연결 유닛에 대해 이동된다. 이러한 것은 간단하고 비용 효과적인 실시를 제공한다.
특히 바람직하게, 수용 유닛 모두가 연결 유닛에 대해 공압적으로 이동되고, 카트리지 또는 분석 기기 상의 밸브들 및/또는 다른 장치가 공압적으로 작동된다. 이러한 것은 압축기 및/또는 압력 저장 수단과 같은 하나의 공통 가압 가스 공급부가 특히 가압 가스, 특히 공기를 제공하도록 요구되기 때문에 특히 간단하고 견고하며 비용 효과적인 구조를 제공한다.
분석 디바이스는 바람직하게 카트리지가 수용 및/또는 배출되거나 또는 제거되기 위하여 모터에 의해 개방될 수 있는 하우징을 포함한다. 특히 바람직하게, 이러한 것은 다시 공압적으로 수행된다. 이러한 것은 간단하고, 신뢰성 있고/또는 비용 효과적인 구조를 가능하게 한다. 샘플이 테스트될 때 간단하고 신뢰 가능한 순서도 가능하다.
분석 디바이스 또는 분석 디바이스의 구동 장치는 바람직하게 연결 유닛에 대해 수용 유닛 및/또는 액튜에이터 유닛을 이동시키는 기어 메커니즘 또는 변속기, 특히 토글 레버 메커니즘(toggle lever mechanism)을 포함한다. 이러한 것은 간단하고 견고한 구조를 제공하며, 특히 공압 드라이브가 사용될 때에도 카트리지를 클램핑된 방식으로 홀딩하기 위하여 및/또는 밸브들을 개폐하기 위하여 한층 큰 힘을 생성하는 것이 가능하다.
특히 바람직하게, 분석 디바이스는 연결 유닛에 대해 수용 유닛을 이동시키기 위한 및/또는 카트리지의 하나 이상의 밸브를 작동시키거나 강제 개방하기 위한 액튜에이터 유닛을 포함한다. 이러한 것은 간단하고 견고한 구조를 제공한다.
독립적으로 또한 실시될 수 있는 본 발명의 특히 바람직한 양태에 따라서, 제1 단계에서, 카트리지는 분석 디바이스에서 및/또는 분석 디바이스에 의해 기계적으로 위치되고 및/또는 클램핑되며, 그런 다음 분석 제2 단계에서 카트리지의 하나 이상의 밸브를 기계적으로 개방한다. 특히, 이러한 절차는 공통 구동 장치에 의해 및/또는 필수적으로 연속적으로 수행된다. 이러한 것은 매우 간단하고 견고하며 및/또는 비용 효과적인 구조를 가능하게　한다. 그러므로, 매우 간단하고 신뢰할 수 있는 순서가 또한 보장된다.
특히 바람직하게, 분석 디바이스는 수용 유닛과 액튜에이터 유닛을 이동 가능하게 및/또는 슬라이딩 가능하게 가이드하기 위한 공통 가이드 장치를 포함한다. 이러한 것은 차례로 간단하고 견고하며 및/또는 비용 효과적인 구조를 제공한다.
온도 제어 장치는 바람직하게 양쪽 측면으로부터 카트리지 및/또는 카트리지의 하나 이상의 캐비티에 대해 접하고 및/또는 위치될 수 있다. 특히, 수용 유닛 및 연결 유닛은 카트리지에 대해 접하고 및/또는 위치될 수 있는 적어도 하나의 온도 제어 장치를 각각 포함한다. 이러한 것은 양쪽 측면으로부터의 최적의 열 접촉을 제공하고, 그러므로 테스트되는 카트리지 및/또는 카트리지에 제공된 샘플 등과 같은 유체가 최적의 방식으로 온도 제어되는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 간단한 구조를 가지는, 매우 신뢰 가능한 방법 순서 및 따라서 샘플의 신뢰 가능한 테스트가 가능하다.
분석 디바이스 또는 수용 유닛은 바람직하게 수용 유닛이 연결 유닛에 대해 이동 가능한 방향에 대해 횡방향 및/또는 직각 방향으로 카트리지를 이동시키기 위한 리프팅 장치를 포함한다. 그 결과, 카트리지는 단순화된 및/또는 자동화된 방식으로 수용되고 축출된다. 이러한 것은 신뢰 가능한 순서에 도움이 된다.
용어 "분석 디바이스"는 바람직하게 샘플 또는 그 성분을 화학적으로, 생물학적으로 및/또는 물리적으로 테스트 및/또는 분석하도록 설계된, 모바일 및/또는 현장에서 사용될 수 있는 기구를 의미하는 것으로 이해되며, 이러한 것은 카트리지 에서 및/또는 카트리지에 의해 일어난다. 분석 디바이스는 카트리지에서 샘플의 테스트를 제어한다. 테스트를 수행하기 위해, 카트리지는 분석 디바이스에 연결, 특히 수용될 수 있다.
용어 "카트리지"는 바람직하게 샘플의 적어도 하나의 피분석물, 특히 단백질, 및/또는 핵산 서열을 검출, 식별 또는 결정하는 것을 가능하게 하기 위하여, 샘플을 수용하여 보관하고 물리적으로, 화학적으로 및/또는 생물학적으로 처리 및/또는 준비 및/또는 측정하도록 설계된 구조적 장치 또는 유닛을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 의미 내의 카트리지는 바람직하게 채널들 및/또는 캐비티들을 통한 유동을 제어하기 위하여 복수의 채널, 캐비티 및/또는 밸브를 가지는 유체 시스템을 포함한다.
특히, 본 발명의 의미 내에서, 카트리지는 적어도 실질적으로 평면, 평탄 및/또는 카드형이도록 설계되고, 특히 (마이크로) 유체 공학적 카드로 설계되고 및/또는 바람직하게 폐쇄될 수 있는 본체 또는 용기로서 설계되며 및/또는 상기 카트리지는 샘플을 수용할 때 제안된 분석 디바이스 내로 삽입 및/또는 메워질 수 있다.
본 발명의 상기된 양태 및 특징과 청구항 및 다음의 설명으로부터 명백하게 되는 양태 및 특징은 원칙적으로 서로 독립적으로, 그러나 또한 임의의 조합 또는 순서로 실시될 수 있다.
본 발명의 다른 양태, 이점, 특징 및 특성은 청구항 및 다음의 바람직한 실시예의 설명으로부터 도면을 참조하여 명백해질 것이다:
도 1은 제안된 분석 디바이스 및 분석 디바이스에서 수용된 카트리지의 개략도;
도 2는 카트리지의 개략도;
도 3은 카트리지의 개략 정면도;
도 4는 카트리지의 개략 사시도;
도 5는 하우징이 폐쇄될 때 분석 디바이스의 개략 사시도;
도 6은 하우징이 개방되고 카트리지가 부분적으로 수용될 때 분석 디바이스의 개략 단면도;
도 7은 전체 카트리지가 수용되고 하우징이 폐쇄될 때 분석 디바이스의 개략 단면도;
도 8은 테스트 위치에 있는 카트리지 및 비작동 밸브를 도시하는, 분석 디바이스의 개략 단면도;
도 9는 테스트 위치에 있는 카트리지 및 작동되는 밸브를 도시한, 분석 디바이스의 개략 단면도;
도 10은 분석 디바이스의 수용 유닛의 개략 사시도; 및
도 11은 분석 디바이스의 연결 유닛의 개략 사시도.
도면에서, 동일한 도면 부호가 동일 또는 유사한 부품 및 구성 요소들에 대해 사용되며, 이러한 것들이 반복적으로 기술되지 않더라도 대응하거나 또는 비교 가능한 특성 및 이점이 달성된다.
도 1은 특히 생물학적 샘플(P)을 테스트하기 위한 장치 및 카트리지(100)를 포함하는 분석 디바이스(200)를 매우 개략적으로 도시한다.
도 2는 샘플(P)을 테스트하기 위한 장치 또는 카트리지(100)의 바람직한 실시예의 개략도이다. 장치 또는 카트리지(100)는 특히 손파지 유닛을 형성하며, 다음에는 단지 카트리지(100)로서 지칭된다.
용어 "샘플"은 바람직하게 테스트될 샘플 물질을 의미하는 것으로 이해되며, 특히 인간 또는 동물로부터 취해진 것이다. 특히, 본 발명의 의미 내에서, 샘플은 바람직하게 인간 또는 동물로부터의 타액, 혈액, 소변 또는 다른 액체와 같은 유체 또는 그 성분이다. 본 발명의 의미 내에서, 샘플은 전처리되거나 또는 필요하면 조제될 수 있거나, 또는 예를 들어 인간 또는 동물 등으로부터 직접 제공될 수 있다. 음식물 샘플, 환경 샘플 또는 다른 샘플은 환경 분석, 식품 안전을 위해 및/또는 다른 물질, 바람직하게 천연 물질뿐만 아니라 화생방 물질, 독 등을 검출하기 위해 선택적으로 테스트될 수 있다.
본 발명의 의미 내의 샘플은 바람직하게 하나 이상의 피분석물을 함유하며, 샘플은 바람직하게 피분석물들이 식별되거나 또는 검출되고, 특히 정성적으로 및/또는 정량적으로 결정되는 것을 가능하게 한다. 특히 바람직하게, 본 발명의 의미 내에서, 샘플은 피분석물들로서 표적 핵산 서열들, 특히 표적 DNA 서열들 및/또는 표적 RNA 서열들, 및/또는 피분석물들로서 표적 단백질들, 특히 표적 항원 및/또는 표적 항체를 가진다. 특히 바람직하게, 적어도 하나의 질병 및/또는 병원체가 피분석물들을 정성적으로 및/또는 정량적으로 결정하는 것에 의해 샘플(P)에서 검출되거나 식별될 수 있다.
바람직하게, 분석 디바이스(200)는 특히 카트리지(100) 안에서 또는 상에서 샘플(P)의 테스트를 제어하고 및/또는 테스트를 평가하도록 및/또는 테스트로부터의 측정된 값을 수집, 처리 및/또는 저장하도록 사용된다.
분석 디바이스(200) 및/또는 카트리지(100)에 의해 및/또는 샘플(P)을 테스트하기 위한 제안된 방법을 사용하여, 바람직하게 샘플(P)의 피분석물, 특히 바람직하게 샘플(P)의 복수의 피분석물이 바람직하게 결정되거나, 식별되거나 또는 검출될 수 있다. 상기 피분석물들은 특히 정량적으로뿐만 아니라, 특히 대안적으로 또는 추가적으로 바람직하게 또한 정성적으로 검출되고 및/또는 측정된다.
그러므로, 샘플(P)은 특히, 예를 들어 샘플이 질병 또는 병원균을 검출하는 것을 가능하게 하거나 또는 진단에 중요한 다른 값을 결정하기 위해 적어도 하나의 피분석물을 정성적으로 및/또는 정량적으로 결정하기 위해 테스트될 수 있다.
카트리지(100)는 바람직하게 적어도 실질적으로 평면, 평탄, 플레이트 형상 및/또는 카드형이다.
카트리지(100)는 바람직하게 특히 적어도 실질적으로 평면, 평탄, 플레이트 형상 및/또는 카드형 본체 또는 지지부(101)를 포함하며, 본체(101)는 특히 플라스틱 물질, 특히 바람직하게 폴리프로필렌으로 만들어지고 및/또는 사출 성형된다.
카트리지(100)는 도 2의 점선으로 도시된 바와 같이, 적어도 부분적으로, 특히 적어도 부분적으로 전면에 형성된 본체(101) 및/또는 캐비티들 및/또는 채널을 덮기 위한 및/또는 밸브들 등을 형성하기 위한 적어도 하나의 필름 또는 커버(102)를 포함한다.
카트리지(100) 및/또는 그 본체(101)는, 특히 커버(102)와 함께 다음에 유체 시스템(103)으로서 지칭되는 유체 공학적 시스템(103)을 형성 및/또는 포함한다.
카트리지(100), 본체(101), 및/또는 유체 시스템(103)은 바람직하게 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 특히 분석 디바이스(200)에서 작동 위치에서 및/또는 테스트 동안 적어도 실질적으로 수직으로 실질적으로 배향된다. 특히, 카트리지(100)의 표면 연장부 또는 주 평면(H)은 작업 위치에서 적어도 실질적으로 수직으로 연장된다.
카트리지(100) 및/또는 유체 시스템(103)은 바람직하게 복수의 캐비티, 특히 적어도 하나의 수용 캐비티(104), 적어도 하나의 계량 캐비티(105), 적어도 하나의 중간 캐비티(106), 적어도 하나의 혼합 캐비티(107), 적어도 하나의 저장 캐비티(108), 적어도 하나의 반응 캐비티(109), 적어도 하나의 중간 온도 제어 캐비티(110) 및/또는 적어도 하나의 수집 캐비티(111)를 포함하며, 복수의 캐비티는 바람직하게 특히 복수의 채널에 의해 유체적으로 상호 연결된다.
본 발명의 의미 내에서, 채널들은 바람직하게 주 유동 방향으로 유체를 가이드하기 위한 세장형 형태이며, 상기 형태는 바람직하게 모든 측면에서 주 유동 방향 및/또는 길이 방향 연장부에 대해 횡방향으로, 특히 직각 방향으로 폐쇄된다.
특히, 본체(101)는, 커버(102)에 의해 측면들에서 폐쇄되고 본 발명의 의미 내에서 채널들을 형성하는 세장형 노치들, 오목부들, 함몰부들 등을 포함한다.
본 발명의 의미 내에서, 캐비티들 또는 챔버들은 바람직하게 특히 측면들에서 커버(102)에 의해 폐쇄되거나 덮여지는, 카트리지(100) 또는 본체(101)에서의 오목부들 또는 함몰부들 등에 의해 형성된다. 각각의 캐비티에 의해 둘러싸인 체적 또는 공간은 바람직하게 채널들에 의해 유체 시스템(103)에 유체적으로 연결된다.
특히, 본 발명의 의미 내에서, 캐비티는 유체의 유입 및/또는 유출을 위한 적어도 2개의 개구를 포함한다.
본 발명의 의미 내에서, 캐비티들은 바람직하게 채널들보다 바람직하게 적어도 2, 3 또는 4배만큼 큰 지름 및/또는 유동 단면을 가진다. 그러나, 원칙적으로, 캐비티는 일부 경우에 채널들과 유사한 방식으로 세장형일 수 있다.
카트리지(100) 및/또는 유체 시스템(103)은 또한 바람직하게 적어도 하나의 펌프 장치(112) 및/또는 적어도 하나의 센서 배열 또는 센서 장치(113)를 포함한다.
도시된 예에서, 카트리지(100) 또는 유체 시스템(103)은 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 2개의 계량 캐비티(105A 및 105B), 복수의 중간 캐비티(106A 내지 106G), 복수의 저장 캐비티(108A 내지 108E) 및/또는 바람직하게 서로 별개로 적재될 수 있는, 특히 제1 반응 캐비티(109A), 제2 반응 캐비티(109B) 및 선택적인 제3 반응 캐비티(109C)의 복수의 반응 캐비티(109)를 포함한다.
상기 계량 캐비티(105)들은 바람직하게 샘플(P)을 수용하고, 일시적으로 저장하고 및/또는 계량하고, 및/또는 계량된 방식으로 상기 샘플을 통과시키도록 설계된다. 특히 바람직하게, 계량 캐비티(105)들은 (인접한) 채널들의 지름보다 큰 지름을 가진다.
카트리지(100)의 초기 상태에서 또는 공장에 있을 때, 저장 캐비티(108)들은 바람직하게 특히 시약, 용매 또는 세척 완충액과 같은 액체로 적어도 부분적으로 채워진다.
상기 수집 캐비티(111)는 바람직하게 샘플 잔류물 등과 같은 특히 테스트를 위해 사용되는 다량의 유체를 수용하도록 설계된다. 바람직하게, 초기 상태 또는 공장에 있을 때, 수집 캐비티(111)는 비어 있거나 가스, 특히 공기로 채워진다. 수집 캐비티(111)의 체적은 바람직하게 저장 캐비티/캐비티(108)들의 (누적) 체적 또는 그의 액체 함유량 및/또는 수용 캐비티(104) 또는 수용된 샘플(P)의 체적에 대응하거나 또는 바람직하게 초과한다.
반응 캐비티/캐비티(109)들은 바람직하게 분석 평가가 수행될 때 반응 캐비티(109)에 위치된 물질이 반응하는 것을 가능하게 하도록 설계된다.
반응 캐비티/캐비티(109)들은 특히 PCR에서 증폭 반응, 또는 특히 PCR에서 몇몇 바람직하게 상이한 증폭 반응들을 수행하도록 사용된다. 몇몇, 바람직하게 상이한 PCR, 즉 상이한 프라이머 조합 또는 프라이머 쌍을 가지는 PCR을 동시에 및/또는 독립적으로 및/또는 상이한 반응 캐비티(109)에서 수행하는 것이 바람직하다.
"PCR"은 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction)의 약자이며, 특히 증폭 생성물들 또는 핵산 생성물들을 테스트 및/또는 검출하기 위하여 중합 효소들 및 효소들을 사용하여 바람직하게 몇몇 사이클에서 샘플(P)의 특정 피분석물(A)들, 특히 RNA 또는 RNA 서열들 또는 DNA 또는 DNA 서열들의 부분들을 증폭시키는 분자 생물학적 방법이다. RNA가 테스트 및/또는 증폭되도록 의도되면, PCR이 수행되기 전에, 특히 역전사 효소(reverse transcriptase)를 사용하여 RNA로부터 시작하여 cDNA가 생성된다. cDNA는 후속의 PCR을 위한 형판(template)으로서 사용된다.
하나 이상의 반응 캐비티(109)에서 생성된 샘플(P)의 증폭 생성물들, 표적 핵산 서열들 및/또는 다른 부분들은 특히 펌프 장치(112)에 의해 연결된 센서 배열 또는 센서 장치(113)로 전도되거나 공급될 수 있다.
센서 배열 또는 센서 장치(113)는 특히 샘플(P)의 피분석물(A) 또는 피분석물(A)들, 이 경우에 특히 바람직하게 피분석물들로서 표적 핵산 서열들 및/또는 표적 단백질들을 검출하기 위해, 특히 바람직하게 정성적으로 및/또는 정량적으로 결정하도록 사용된다. 그러나, 대안적으로 또는 추가적으로, 다른 값들이 또한 수집되고 및/또는 결정될 수 있다.
센서 장치(113)는 바람직하게 특히 복수의 피분석물을 결정하거나 또는 검출하는 것을 가능하기 위해 센서 어레이(113A)를 포함한다.
특히, 센서 장치(113) 또는 센서 어레이(113A)는 피분석물들 및/또는 증폭 생성물들을 결합하고, 후속적으로 검출 공정에서 상기 피분석물들 및/또는 증폭 생성물들을 검출하거나, 식별하거나 또는 결정하는 것을 가능하게 하기 위하여 포획 분자(도시되지 않음)들을 포함한다.
바람직하게, 전기 화학적 검출이 수행된다.
카트리지(100), 본체(101) 및/또는 유체 시스템(103)은 바람직하게 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 채널(114) 및/또는 밸브(115)를 포함한다.
채널(114)들 및/또는 밸브(115)들에 의해, 캐비티(104 내지 111)들, 펌프 장치(112) 및/또는 센서 배열 또는 센서 장치(113)는 필요에 따라 일시적으로 및/또는 영구적으로 유체적으로 연결될 수 있고 및/또는 서로 유체적으로 분리될 수 있으며 및/또는 선택적으로 또는 택일적으로, 특히 분석 디바이스(200)에 의해 제어되도록 한다.
캐비티(104 내지 111)들은 바람직하게 복수의 채널(114)에 의해 유체적으로 각각 연결되거나 또는 상호 연결된다. 특히 바람직하게, 각각의 캐비티는 필요에 따라 각각의 캐비티를 통해 유체를 채우고, 유동시키고 및/또는 이로부터 드레인하는 것을 가능하게 하기 위하여 적어도 2개의 관련 채널(114)에 의해 링크되거나 또는 연결된다.
유체 운반 또는 유체 시스템(103)은 바람직하게 모세관 힘에 기초하지 않거나, 또는 상기 힘에 전적으로 기초하지 않고, 특히 중력 및/또는 펌프 또는 펌프 장치(112)에 의해 특히 바람직하게 발생되는 펌핑력 및/또는 압축력 및/또는 흡입력의 효과에 근본적으로 기초한다. 이러한 경우에, 유체의 유동 또는 유체 운반 및 계량은 이에 따라 밸브(115)들을 개방하고 폐쇄하는 것에 의해 및/또는 이에 따라 특히 분석 디바이스(200)의 펌프 드라이브(202)에 의해 펌프 또는 펌프 장치(112)를 동작시키는 것에 의해 제어된다.
바람직하게, 캐비티(104 내지 110)들의 각각은 작업 위치에서 상부에 입구 및 하부에 출구를 가진다. 그러므로, 요구되면, 각각의 캐비티로부터의 액체만이 출구를 통해 제거될 수 있다.
작동 위치에서, 각각의 캐비티로부터의 액체는 바람직하게 각각의 경우에 바닥에 있는 출구를 통해 제거되고, 특히 흡인되고, 바람직하게 가스 또는 공기가 특히 상부에 있는 입구를 통해 각각의 캐비티 내로 유동 및/또는 펌핑되는 것이 가능하다. 그러므로, 특히, 캐비티들에서의 관련 진공은 액체를 운반할 때 방지되거나 적어도 최소화될 수 있다.
특히, 캐비티들, 특히 바람직하게 저장 캐비티/캐비티(108)들, 혼합 캐비티(107) 및/또는 수용 캐비티(104)는, 상기 캐비티들이 액체, 및 작업 위치에서 잠재적으로 상향 상승을 형성할 수 있는 가스 또는 공기의 기포로 채워질 때, 액체가 기포없이 출구 위에서 수집되도록 각각 치수화되고 및/또는 정상 작동 위치에 배향된다. 그러나 다른 해결책도 여기에서 또한 가능하다.
수용 캐비티(104)는 바람직하게 샘플(P)을 도입하기 위한 연결부(104A)를 포함한다. 특히, 샘플(P)은 예를 들어 피펫, 주사기 또는 다른 기구에 의해 연결부(104A)를 통해 수용 캐비티(104) 및/또는 카트리지(100) 내로 도입될 수 있다.
수용 캐비티(104)는 바람직하게 입구(104B), 출구(104C) 및 선택적 중간 연결부(104D)를 포함하며, 바람직하게 샘플(P) 또는 그 일부가 출구(104C) 및/또는 출구 선택적 중간 연결부(104D)를 통해 제거되고 및/또는 더욱 운반되는 것이 가능하다. 가스, 공기 또는 다른 유체는 이미 설명된 바와 같이 입구(104B)를 통해 유입될 수 있고 및/또는 펌핑될 수 있다.
바람직하게, 샘플(P) 또는 그 일부는 수용 캐비티(104)의 배출구(104C) 또는 선택적 중간 연결부(104D)를 통해 선택적으로 및/또는 수행될 분석에 의존하여 제거될 수 있다. 특히, 혈장 또는 혈청과 같은 샘플(P)의 상청액(supernatant)은 특히 단백질 분석을 수행하기 위해 선택적 중간 연결부(104D)를 통해 전도되거나 또는 제거될 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 밸브(115)가 각각의 캐비티, 펌프 장치(112) 및/또는 센서 장치(113)에 배정되고 및/또는 각각의 입구의 상류 및/또는 각각의 출구의 하류에 배열된다.
바람직하게, 예를 들어 유체가 직렬로 또는 연속적으로 통과하여 유동하는 캐비티(104 내지 111)들 또는 캐비티(104 내지 111)의 순서는 선택적으로 해제될 수 있고, 및/또는 유체는 작동되는 배정된 밸브(115)들에 의해 선택적으로 관통 유동될 수 있으며, 및/또는 상기 캐비티들은 유체 시스템(103) 및/또는 다른 캐비티들에 유체적으로 연결될 수 있다.
특히, 밸브(115)들은 본체(101) 및 필름 또는 커버(102)에 의해 형성되고, 및/또는 이와 함께 형성되고 및/또는 다른 방식으로, 예를 들어 추가의 층들, 함몰부들 등에 의해 또는 이러한 것들을 가지는 것에 의해 형성된다.
특히 바람직하게, 저장-안정한 방식으로 개방된 수용 캐비티(104)로부터 저장 캐비티(108) 및/또는 유체 시스템(103)에 위치된 액체 또는 액체 시약(F)을 밀봉하기 위하여 초기에 또는 저장중일 때 단단히 폐쇄된 하나 이상의 밸브(115A)가 제공된다.
바람직하게, 초기에 폐쇄된 밸브(115A)는 각각의 저장 캐비티(108)의 상류 및 하류에 배열된다. 상기 밸브들은 바람직하게 카트리지(100)가 실제로 사용될 때 및/또는 카트리지(100)를 분석 디바이스(200) 내로 삽입 동안 또는 그 후에만 및/또는 분석 평가를 수행하기 위해 특히 자동으로 개방된다.
복수의 밸브(115A), 특히 이 경우에 3개의 밸브는, 특히 입구(104B) 및 출구(104C)에 추가하여 중간 연결부(104D)가 제공되면 바람직하게 수용 캐비티(104)에 배정된다. 용도에 의존하여, 입구(104B) 상의 밸브(115A) 이외에, 바람직하게 출구(104C) 또는 중간 연결부(104D)에 있는 밸브(115A)만이 개방된다.
바람직하게 샘플(P)이 도입되고 및/또는 수용 캐비티(104) 또는 수용 캐비티(104)의 연결부(104A)가 폐쇄될 때까지, 수용 캐비티(104)에 배정된 밸브(115A)들은 유체 시스템(103) 및/또는 카트리지(100)를 특히 유체적으로 및/또는 가스 기밀 방식으로 밀봉한다.
(초기에 폐쇄된) 밸브(115A)의 대안으로서 또는 추가적으로, 저장-안정한 방식으로 폐쇄되지 않고 및/또는 초기에, 또는 비작동 위치에서, 초기 상태에서 또는 카트리지(100)가 분석 디바이스(200) 내로 삽입되지 않을 때 개방되고 및/또는 작동에 의해 폐쇄될 수 있는 하나 이상의 밸브(115B)가 바람직하게 제공된다. 이러한 밸브(115B)들은 특히 테스트 동안 유체의 유동을 제어하도록 사용된다.
본 발명에서, "마이크로 유체 공학적"이라는 용어는 바람직하게, 개별 캐비티의 개별 체적, 캐비티들의 일부 또는 모든 캐비티(104 내지 111) 및/또는 채널(114)들이 개별적으로 또는 누적적으로 5 ㎖ 미만 또는 2 ㎖, 특히 바람직하게 1 ㎖ 미만 또는 800 ㎕, 특히 600 ㎕ 미만 또는 300 ㎕, 더욱 특히 바람직하게 200 ㎕ 미만 또는 100 ㎕인 것을 의미하는 것으로 이해된다.
특히 바람직하게, 5 ㎖, 2 ㎖ 또는 1 ㎖의 최대 용적을 가지는 샘플(P)이 카트리지(100) 및/또는 유체 시스템(103), 특히 수용 캐비티(104) 내로 도입될 수 있다.
액체 또는 액체 시약(F)의 형태로 및/또는 건조 시약(S)으로서 건조 형태로 테스트 전에 도입되거나 제공되는 시약 및 액체는 바람직하게 도 2에 따른 개략도에서 도면 부호 F1 내지 F5 및 S1 내지 S10으로 지시된 바와 같이 샘플(P)을 테스트하는데 요구된다.
또한, 예를 들어 검출 분자 및/또는 산화환원계를 형성하기 위해, 특히 세척 완충액, 시약(S) 및/또는 기재(S)를 건조시키기 위한 용매의 형태를 하는 다른 액체(F)는 또한 바람직하게 테스트, 검출 공정 및/또는 다른 목적을 위해 요구되며, 특히 카트리지(100)에 제공되며, 즉 마찬가지로 사용 전에, 특히 전달 전에 도입된다. 다음의 일부 포인트에서, 액체 시약과 다른 액체 사이에 구별이 없으며, 그러므로, 각각의 설명이 이에 따라서 서로 적용 가능하다.
카트리지(100)는 바람직하게 샘플(P)을 전처리하기 위해 및/또는 테스트 또는 분석 평가를 수행하기 위해, 특히 하나 이상의 증폭 반응 또는 PCR을 수행하기 위해 요구되는 모든 시약 및 액체를 수용하며, 그러므로, 바람직하게 선택적으로 전처리된 샘플(P)을 수용하는 것만이 필요하다.
카트리지(100) 또는 유체 시스템(103)은 필요하면 반응 캐비티(109)들을 지나고 선택적인 중간 온도 제어 캐비티(110)를 우회하는 것에 의해 센서 장치(113)에 직접 샘플(P) 또는 그 성분을 전도 또는 이송하는 것을 가능하게 하기 위하여 선택적으로 사용될 수 있는 바이패스(114A)를 바람직하게 포함한다.
카트리지(100), 유체 시스템(103) 및/또는 채널(114)들은 액체 전면 및/또는 유체의 유동을 검출하기 위한 센서 부분(116)들 또는 다른 장치를 바람직하게 포함한다.
초기에 폐쇄된 채널(114)들, 밸브(115)들, 특히 밸브(115A)들 및 초기에 개방된 밸브(115B)들 및 도 2에서의 센서 부분(116)들과 같은 다양한 구성 요소가 명확성의 이유 때문에, 일부 경우에 단지 도면 부호가 제공되지만, 또한 이러한 구성 요소들의 각각에 대해 동일한 도면 부호가 도 2에서 사용된다는 것을 유의하여야 한다.
수집 캐비티(111)는 바람직하게 잉여 또는 사용된 시약 및 액체 및 샘플의 용적을 수용하기 위해 및/또는 개별 캐비티 및/또는 채널을 비우기 위하여 가스 또는 공기를 제공하기 위하여 사용된다. 초기 상태에서, 수집 캐비티(111)는 바람직하게 가스, 특히 공기만이 채워진다.
특히, 수집 캐비티(111)는 상기 캐비티들, 채널들 또는 다른 장치로부터 시약들 및 액체들을 제거하기 위하여 및/또는 가스 또는 공기로 상기 시약들 및 액체들을 대체하기 위하여, 개별적인 캐비티들 및 채널(114)들 또는 다른 장치에 유체적으로 및/또는 선택적으로 연결될 수 있다. 수집 캐비티(111)는 바람직하게 적절한 (큰) 치수가 주어진다.
도 3은 카트리지(100)의 정면 사시도이며, 도 4는 그 배면(100B)의 배면 사시도이다.
액체 시약(들)(F)의 특히 우수한 저장 안정성을 달성하기 위해, 커버(102)는 바람직하게 적어도 하나의 저장 캐비티(108)의 영역에서 무기 재료, 특히 금속, 특히 바람직하게 알루미늄으로 만들어지거나 또는 추가적으로 이에 의해 덮여진다. 이러한 것은 바람직하게 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 각각의 저장 캐비티(108)의 영역에서 추가적인 커버(102A)로서 대응하는 재료로 이루어지거나 만들어진 재료 또는 필름 시트의 조각을 도포하거나 또는 접착 결합하는 것에 의해 달성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 센서 장치(113)는 바람직하게 카트리지(100) 및/또는 센서 장치(113)를 전기적으로 연결하기 위한 전기 접촉부(113E)들을 포함한다.
접촉부(113E)들은 특히 평탄 측면에 및/또는 중앙 영역(113H) 후방 또는 주위에 배열된다.
카트리지(100) 및/또는 본체(101)는 특히 바람직하게 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이 배면(100B) 상의 보강 또는 각이진 가장자리(121) 및/또는 보강 리브(122)를 포함한다.
카트리지(100) 또는 본체(101)는 바람직하게 손으로 카트리지(100)를 최적으로 파지 및/또는 홀딩하는 것을 가능하게 하기 위하여 파지 부분(123)을 포함한다. 파지 부분(123)은 특히 길이 방향 측면에 배열되고 및/또는 형성되거나 일체로 성형된다.
가장자리(121) 및/또는 보강 리브(122)는 특히 표면 연장부 또는 플레이트 평면 또는 평탄 측면 또는 배면(100B)에 대회 횡방향으로 카트리지(100) 또는 본체(101)를 위한 보강을 제공하도록 사용된다. 이러한 것은 특히 가능한 한정된 방식으로 분석 디바이스(200)에서 카트리지(100)를 장착하거나 또는 클램핑하는 것이 가능하게 하는데 유익하다. 증가된 강성은 예를 들어, 센서 장치 또는 센서 장치(113)가 간단하고 보다 한정된 방식으로 접촉되는 것을 가능하게 하고 및/또는 펌프 장치(112)에서의 효과를 향상시킨다.
카트리지(100) 및/또는 본체(101)는 바람직하게 반응 캐비티/캐비티(109)들 및/또는 그 안에 위치된 유체가 효과적이거나 또는 개선된 방식으로 관련된 반응 온도 제어 장치(204A)에 열적으로 결합되는 것을 가능하게 하거나 또는 보장하기 위하여 반응 캐비티/캐비티(109)들의 영역에서, 감소된 벽 두께의 영역, 약화된 부분 또는 함몰부(101E)를 가진다.
카트리지(100) 또는 본체(101)는 바람직하게 샘플(P)이 도 4에 도시된 바와 같이 테스트되는 동안 특히 분석 디바이스(200)에서 한정된 방식으로 카트리지(100)를 장착하고 및/또는 위치시키기 위해 적어도 하나의 위치 설정 부분(126), 특히 도시된 예에서 2개의 위치 설정 부분(126)을 포함한다.
위치 설정 부분(126)은 특히 본체(101) 상에 일체로 성형되거나, 또는 원피스로 형성된다.
위치 설정 부분(126)은 바람직하게 평탄 측면, 이 경우에 카트리지(100) 또는 본체(101)의 배면(100B) 또는 플레이트 평면으로부터 돌출된다.
위치 설정 부분(126)은 바람직하게 내측 및/또는 외측에서 특히 원통형 또는 중공 원통형 및/또는 원뿔형이다.
위치 설정 부분(126)의 외측은 바람직하게 자유 단부를 향해 테이퍼지고 또는 원뿔형이다. 이러한 것은 분석 디바이스(200)에서 카트리지(100)의 간단한 제조 및/또는 센터링에 도움이 된다.
위치 설정 부분(126)의 내측은 바람직하게 원뿔형이거나 또는 자유 단부를 향해 확장된다. 이러한 것은 분석 디바이스(200)에서 카트리지(100)의 간단한 제조 및/또는 센터링에 도움이 된다.
2개의 위치 설정 부분(126)은 바람직하게 카트리지(100)의 측면에 평행한 라인, 특히 카트리지(100)의 길이 방향 측면을 가로지르는 중심선에 배열된다.
특히, 도 4에 따른 도면에서, 하나의 위치 설정 부분(126)은 카트리지(100)의 하부 길이 방향 측면의 영역에 배열된다. 다른 위치 설정 부분(126)은 특히 선택적인 보강 리브(122)의 부근에 배열된다.
카트리지(100) 또는 본체(101)는 바람직하게 유체 및/또는 공압 연결부(129)를 포함한다. 도시된 예에서, 바람직하게 복수의 또는 2개의 연결부(129)가 제공된다.
연결부(129) 또는 각각의 연결부(129)는 특히 관련 조작 장치를 유체적으로 또는 공압적으로 제공하거나 또는 상기 조작 장치를 작동시키기 위해 사용된다.
도시된 예에서, 좌측의 연결부(129)는 특히 펌프 장치(112)에 배정되고, 바람직하게 펌프 장치(112)에 의해 형성된 연동 펌프를 공압적으로 재설정하도록 사용된다.
도시된 예에서, 우측의 연결부(129)는 바람직하게 센서 장치(113)에 배정되고, 필요하면 특히 검출 동안 센서 어레이(113A) 위에 센서 구획을 보다 작게 만드는 것을 가능하게 하기 위하여 센서 커버(도시하지 않음)를 공압적으로 작동시키도록 사용된다.
각각의 연결부(129)는 바람직하게 본체(101)의 대응하는 개구에 의해 형성된다.
특히 적절한 층 또는 필름 등에 의해 형성된 카드측 밀봉구(129C)는 바람직하게 각각의 연결부(129)에 배정된다. 그러나, 다른 기술적 해결책이 또한 가능하다.
수용 캐비티(104)의 연결부(104A)는 샘플(P)이 수용된 후에 폐쇄될 수 있다. 카트리지(100)는 바람직하게 이러한 목적을 위한 폐쇄 요소(130)를 포함한다.
특히, 연결부(104A)는 폐쇄 요소(130)에 의해 액밀, 특히 바람직하게 기밀 방식으로 폐쇄될 수 있다. 특히, 수용 캐비티(104)가 포함되는 폐쇄 유체 회로가 형성될 수 있다. 특히, 입구(104B), 출구(104C) 및/또는 중간 연결부(104D)에 배정된 밸브(115A)들이 개방되면, 수용 캐비티(104)는 카트리지(100)의 유체 시스템(103)의 일부를 형성하며, 유체 시스템은 바람직하게 폐쇄 요소(130)에 의해 폐쇄되거나 폐쇄될 수 있다.
샘플(P)이 수용 캐비티(104) 내로 도입되고 연결부(104A)가 폐쇄되면, 카트리지(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 샘플(P)을 테스트하기 위해 제안된 분석 디바이스(200) 내로 삽입 및/또는 수용될 수 있다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 카트리지(100)를 장착 및/또는 수용하기 위한 마운트 또는 리셉터클(201)을 포함한다.
바람직하게, 카트리지(100) 및/또는 유체 시스템(103)은 분석 디바이스(200)로부터 유체적으로, 특히 유압적으로, 분리되거나, 또는 격리된다. 특히, 카트리지(100)는 바람직하게 샘플(P) 및 시약 및 다른 액체들을 위하여 바람직하게 독립적이고 특히 폐쇄되거나 또는 밀봉된 유체 또는 유압 시스템(103)을 형성한다. 이러한 방식으로, 분석 디바이스(200)는 샘플(P) 및/또는 다른 유체 및/또는 시약들과 직접 접촉하지 않으며, 특히 먼저 소독 및/또는 세정되지 않고 다른 테스트를 위해 재사용될 수 있다.
그러나, 분석 디바이스(200)가 카트리지(100)에 기계적으로, 전기적으로, 열적으로 및/또는 유체적으로 및/또는 공압적으로 연결되거나 결합되는 것이 제공된다.
특히, 분석 디바이스(200)는, 특히 펌프 장치(112) 및/또는 밸브(115)들을 작동시키기 위하여 기계적 효과를 가지도록, 및/또는 특히 반응 캐비티/캐비티(109)들 및/또는 중간 온도 제어 캐비티(110)를 온도 제어하기 위하여 열적 효과를 가지도록 설계된다.
또한, 분석 디바이스(200)는 바람직하게 특히 개별 장치를 작동시키기 위해 카트리지(100)에 공압적으로 연결될 수 있고 및/또는 예를 들어 센서 장치(113) 및/또는 센서 부분(116)들로부터 측정된 값을 수집 및/또는 전송하기 위해 카트리지(100)에 전기적으로 연결될 수 있다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 펌프 드라이브(202)를 포함하며, 펌프 드라이브(202)는 특히 펌프 장치(112)를 기계적으로 작동시키도록 설계된다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 특히 카트리지(100) 및/또는 센서 배열 및/또는 센서 장치(113)를 전기적으로 또는 열적으로 연결하기 위한 연결 장치(203)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 연결 장치(203)는 바람직하게 복수의 접촉 요소(203A)를 포함하며, 카트리지(100), 특히 센서 배열 또는 센서 장치(113)는 바람직하게 접촉 요소(203A)들에 의해 분석 디바이스(200)에 전기적으로 연결되거나 연결 가능하다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 카트리지(100)를 온도 제어하고 및/또는 특히 가열 및/또는 냉각하기 위하여 카트리지(100)에서 열 영향을 미치기 위한 하나 이상의 온도 제어 장치(204)를 포함하며, 온도 제어 장치(204)(들)는 바람직하게(각각) 가열 저항기 또는 펠티에 요소를 포함하거나 또는 이에 의해 형성된다.
바람직하게, 개별 온도 제어 장치(204), 이러한 장치들 중 일부, 또는 이러한 장치들의 전부는 카트리지(100), 본체(101), 커버(102), 센서 배열 또는 센서 장치(113) 및/또는 개별 캐비티에 대해 위치될 수 있고 및/또는 이러한 것들에 열적으로 결합될 수 있고 및/또는 이러한 것들에 통합될 수 있고 및/또는 분석 디바이스(200)에 의해 특히 전기적으로 작동되거나 또는 제어될 수 있다. 도시된 예에서, 특히 온도 제어 장치(204A, 204B 및/또는 204C)들이 제공된다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 밸브(115)들을 작동시키기 위한 하나 이상의 액튜에이터(205)를 포함한다. 특히 바람직하게, 상이한 (형태 또는 그룹의) 밸브(115A 및 115B)들의 각각을 작동시키기 위하여 상기 밸브들에 배정된 상이한 (형태 또는 그룹의) 액튜에이터(205A 및 205B)들이 제공된다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 하나 이상의 센서(206)를 포함한다. 특히, 유체 센서(206A)들은 센서 부분(116)들에 배정되고, 및/또는 유체 시스템(103)에서의 액체 전면 및/또는 유체의 유동을 검출하도록 설계되거나 의도된다.
특히 바람직하게, 유체 센서(206A)들은 유체 시스템(103)의 평면 및/또는 확장된 채널 부분에 의해 형성된, 각각 배정된 센서 부분(116)에서, 액체 전면, 유체의 유동, 및/또는 채널 및/또는 캐비티에서의 유체의 존재, 속도, 질량 유량/체적 유량, 온도 및/또는 다른 값을 특히 비접촉 방식으로, 예를 들어 광학적으로 및/또는 용량성으로 측정 또는 검출하도록 구성된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 분석 디바이스(200)는 바람직하게 주변 온도, 내부 온도, 대기 습도, 예를 들어 GPS 센서에 의해 분석 디바이스(200) 및/또는 카트리지(100)의 위치, 및/또는 정렬, 및/또는 배향 및/또는 기울기를 검출하기 위한 하나 이상의 (다른 또는 추가의) 센서(206B)들을 포함한다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게, 테스트 또는 분석 평가의 순서를 제어하기 위하여 및/또는 센서 장치(113)로부터, 및/또는 테스트 결과 및/또는 다른 데이터 또는 값들로부터 측정된 값들을 수집, 평가 및/또는 출력 또는 제공하기 위하여 특히 내부 클럭(internal clock) 또는 시간 베이스(time base)를 포함하는 제어 장치(207)를 포함한다.
제어 장치(207)는 바람직하게 센서 배열 또는 센서 장치(113) 및/또는 센서(206)들로부터 필요한 테스트 및/또는 측정된 값을 고려하거나 의존하여 펌프 드라이브(202), 온도 제어 장치(204) 및/또는 액튜에이터(205)들을 제어하거나 피드백 제어한다.
선택적으로, 분석 디바이스(200)는 키보드, 터치 스크린 등과 같은 입력 장치(208) 및/또는 스크린과 같은 디스플레이 장치(209)를 포함한다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 예를 들어 제어하기 위하여, 통신하기 위하여 및/또는 측정된 데이터 또는 테스트 결과를 출력하기 위하여 및/또는 프린터, 외부 전원 등과 같은 다른 디바이스에 링크하기 위하여 적어도 하나의 인터페이스(210)를 포함한다. 이러한 것은 특히 유선 또는 무선 인터페이스(210)일 수 있다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 특히 통합되고 및/또는 외부적으로 연결되거나 연결 가능한, 전력을 제공하기 위한 전력 공급부(211), 바람직하게 배터리 또는 축전지를 포함한다.
바람직하게, 통합된 축전지는 전력 공급부(211)로서 제공되고, 연결부(211A)를 통해 외부 채움 디바이스(도시되지 않음)에 의해 다시 채워지고 및/또는 교환 가능하다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 휴대용 또는 가동성이다. 특히 바람직하게, 분석 디바이스(200)는 25 kg 미만 또는 20 kg, 특히 바람직하게 15 kg 미만 또는 10 kg, 특히 9kg 미만 또는 6kg의 무게이다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 하우징(212)을 포함하고, 모든 구성 요소 및/또는 장치의 일부 또는 전부는 바람직하게 하우징(212)에 통합되고 및/또는 그 내부 공간(212A)에 배열된다.
특히 바람직하게, 카트리지(100)는 하우징(212) 내로 삽입 또는 슬라이딩될 수 있으며, 및/또는 특히 슬롯 등과 같이 폐쇄될 수 있는 개구(213)를 통해 분석 디바이스(200)에 의해 수용될 수 있다.
이미 설명된 바와 같이, 분석 디바이스(200)는 바람직하게 하나 이상의 연결부(129)에 의해 바람직하게 카트리지(100), 특히 센서 배열 또는 센서 장치(113) 및/또는 펌프 장치(112)에 유체적으로 및/또는 공압적으로 링크 또는 연결될 수 있다.
특히 바람직하게, 분석 디바이스(200)는 카트리지(100), 특히 센서 장치 및/또는 펌프 장치(112)에 작동 매체, 특히 가스 또는 공기를 공급하도록 설계된다.
바람직하게, 작동 매체는 분석 디바이스(200)에서 또는 분석 디바이스(200)에 의해 압축 및/또는 가압될 수 있다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 가압된 작동 매체, 특히 가스 또는 공기를 제공하기 위해 가압 가스 공급부(214)를 포함한다.
가압 가스 공급부(214)는 바람직하게 분석 디바이스(200) 또는 하우징(212)에 통합되고 및/또는 제어 장치(207)에 의해 제어되거나 피드백 제어될 수 있다.
바람직하게, 가압 가스 공급부(214)는 전기적으로 작동되거나 전력에 의해 작동될 수 있다. 특히, 가압 가스 공급부(214)는 전력 공급부(211)에 의해 전력이 공급될 수 있다.
분석 디바이스(200) 및/또는 가압　가스　공급부(214)는 바람직하게 분석 디바이스(200) 및/또는 가압　가스　공급부(214)를 카트리지(100) 및/또는 연결부(129) 또는 연결부(129)들에 공압적으로 연결하기 위해 연결 요소(214A)를 포함한다.
도 5는 폐쇄 상태에 있는 제안된 분석 디바이스(200)의 사시도이다. 분석 디바이스(200) 또는 하우징(212)은 바람직하게 개방될 수 있는 하우징부(212B)를 포함한다.
도 6은 개방 상태에서, 즉 하우징(212) 또는 하우징부(212B)가 개방될 때 분석 디바이스를 개략 단면도이다. 그러므로, 분석 디바이스(200) 또는 하우징(212) 내의 개구(213)는 개방된다. 이러한 도면에서, 카트리지(100)는 분석 디바이스(200) 내로 부분적으로 삽입되거나 또는 부분적으로 수용된다.
분석 디바이스(200) 및/또는 가압　가스　공급부(214)는 바람직하게 작동 매체, 특히 가스 또는 공기를 압축하고, 응축시키고 및/또는 가압하기 위해 압축기(214B)를 포함하고, 선택적으로 도 6에서 개략적으로 도시된 바와 같이 관련 가압 가스 저장 수단(214C)을 포함한다.
분석 디바이스(200)는 특히 카트리지(100)가 클램핑된 방식으로 홀딩될 수 있고 및/또는 기계적으로, 전기적으로, 열적으로, 유체적으로 및/또는 공압적으로 연결될 수 있도록 카트리지(100)를 수용하고, 위치시키고 및/또는 홀딩하도록 설계된다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 특히 카트리지(100)를 수용하고, 위치시키고 및/또는 홀딩하도록 사용되는 수용 유닛(230), 특히 기계적으로, 전기적으로, 열적으로, 화학적으로 및/또는 유체적으로 카트리지(100)에 연결하도록 사용되는 연결 유닛(231), 하나 이상의 밸브(115A)를 작동시키거나 또는 강제 개방하기 위한 액튜에이터 유닛(232), 및/또는 특히 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)을 이동시키거나 또는 작동시키기 위한 구동 장치(233)를 포함한다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 카트리지(100)를 홀딩하고, 장착시키고, 위치시키고 및/또는 클램핑하기 위한 공압적으로 작동하는 장치를 포함한다. 이러한 경우에, 상기 장치는 특히 수용 유닛(230), 연결 유닛(231), 구동 장치(233), 및 선택적으로 액튜에이터 유닛(232)에 의해 형성된다.
분석 디바이스(200) 및/또는 구동 장치(233)는 바람직하게 특히 공압 실린더와 같은 공압적으로 작동되는 드라이브(233A) 및/또는 기어 메커니즘(233B)을 포함한다. 바람직하게, 구동 장치(233) 또는 기어 메커니즘(233B)은 공압적으로 동작되고, 작동되고 및/또는 구동된다.
도시된 예에서, 기어 메커니즘(233B)은 바람직하게 감속 기어 메커니즘 및/또는 가변 감속비를 가지는 기어 메커니즘으로서 설계되고, 특히 토글 레버 메커니즘으로 설계된다. 특히, 드라이브(233A)는 방향(B1)으로의 구동 이동을 방향(B2)으로의 종동 또는 액튜에이터 이동으로 전환하기 위하여 도 6에 도시된 바와 같이 토글 링크 또는 조인트(233C) 상에 작용한다. 그러나 다른 구조적 해결책이 또한 가능하다.
구동 이동의 방향(B1)은 바람직하게 액튜에이터 이동의 방향(B2) 및/또는 개방 방향(B4)에 대해 횡방향 또는 적어도 실질적으로 직각으로, 및/또는 수용 방향(B3)에 적어도 실질적으로 평행하지만 반대 방향으로 연장된다.
기어 메커니즘(233B)은 바람직하게 연결 유닛(231)을 향한 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)의 이동 동안 증가하도록 설계된다. 이러한 것은 특히, 액튜에이터 이동의 방향(B2)을 초래하는 힘과 구동 이동의 방향(B1)으로 인가된 힘의 비율이 방향(B1) 및/또는 방향(B2)으로의 이동 동안 증가한다는 것을 의미한다.
특히, 기어 메커니즘(233B) 또는 토글 레버 메커니즘은 바람직하게 특히 액튜에이터 이동의 방향(B2)으로 연결 유닛(231)을 향한 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)의 이동 동안 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232) 상에 가해지는 힘을 증가시키도록 설계된다. 특히, 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)에 가해지는 힘은 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)이 연결 유닛(231)에 근접하거나 또는 접근함에 따라서 증가한다.
즉, 이동 종료시에 액튜에이터 이동의 방향(B2)으로의 결과적인 힘 및/또는 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)에 가해지는 힘은 바람직하게 이동 시작시의 힘보다 크며, 특히, 바람직하게 구동 이동의 방향(B1)으로 기어 메커니즘 및/또는 토글 링크 또는 조인트(233C)에 가해지는 힘은 적어도 일정하게 유지된다. 그러나, 구동 이동의 방향(B1)에 인가된 힘이 이동 동안 또는 이동의 종료시에 감소되거나 또는 감속될 때, 방향(B2)으로의 결과적인 힘은 본질적으로 일정하게 유지된다.
분석 디바이스(200)는 바람직하게 도 6에 개략적으로 도시된 바와 같이 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)을 이동 가능하게 및/또는 슬라이딩 가능하게 가이드하기 위한 가이드 장치(234)를 포함한다. 특히, 가이드 장치(234)는 상기 연결 유닛 및/또는 액튜에이터 유닛이 연결 유닛(231)에 대해 및/또는 방향(B2)으로 또는 반대 방향으로 이동 및/또는 슬라이딩할 수 있도록 연결 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)을 홀딩하거나 또는 가이드한다.
도 6에서, 방향(B2)으로의 액튜에이터 이동은 연결 유닛(231)을 향한 이동, 즉 폐쇄 운동 또는 전진 운동이다.
도 6에 따른 도면에서, 수용 유닛(230)은 연결 유닛(231)으로부터 멀어지게 이동되었다. 이러한 것은 카트리지(100)가 수용되어 축출되거나 제거될 수 있는 수용 위치를 구성한다. 도 6에서, 카트리지(100)는 부분적으로 수용되거나 또는 슬라이딩되며, 이송 위치에 있다.
수용 유닛(230)이 전체 카트리지(100)를 수용하고 연결 유닛(231)을 향해 함께 이동하였으면, 즉 전진 또는 폐쇄가 발생하였을 때, 카트리지(100)는 연결 유닛(231)에 대해 위치되거나 또는 접한다. 다음에서, 이러한 것을 수용 유닛(230) 및 카트리지(100)의 테스트 위치로서 지칭된다.
수용 유닛(230)은 바람직하게 적어도 하나의 스프링(235)에 의해 수용 위치로 편향되거나 사전 인장된다.
액튜에이터 유닛(232)은 바람직하게 도 6에 개략적으로 도시된 바와 같이, 고정 작동 요소 또는 작동 핀의 형태를 하는 하나 이상의 액튜에이터(205A)를 포함한다. 다음에서, 도시된 바와 같은 액튜에이터 유닛(232)의 멀어진 또는 비작동된 위치는 초기 위치로서 또한 지칭된다.
액튜에이터 유닛(232)은 바람직하게 적어도 하나의 스프링(236)에 의해 초기 위치로 편향되거나 사전 인장된다.
액튜에이터 유닛(232)은 연결 유닛(231) 및/또는 수용 유닛(230)을 향해(또는 이와 반대로) 및/또는 방향(B2)으로 구동 장치(233)에 의해 초기 위치로부터 이동될 수 있다.
가이드 장치(234)는 바람직하게 액튜에이터 유닛(232) 및/또는 수용 유닛(230)을 홀딩 또는 가이드하기 위한 적어도 하나의 가이드 요소(234A), 이 경우에 가이드 로드를 포함하여서, 상기 액튜에이터 유닛 및/또는 수용 유닛은 특히 액튜에이터 이동의 방향(B2)으로 또는 그 반대 방향으로 특히 선형으로 이동할 수 있다.
가이드 요소(234A)는 바람직하게 한쪽 단부에서 연결 유닛(231) 상에 지지되거나 또는 장착되고, 및/또는 다른쪽 단부에서 분석 디바이스(200)의 접합부 또는 랙(237) 또는 스토퍼(237A) 상에 홀딩되거나 또는 장착된다.
분석 디바이스(200) 또는 수용 유닛(230)은 바람직하게 카트리지(100)가 바람직하게 수직 방향으로 또는 수용 방향(B3) 또는 수용 이동으로 수용 유닛(230)에 진입하는 것을 가능하게 하기 위해, 및/또는 상기 카트리지가 반대 방향으로 및/또는 상부를 향해 상기 유닛으로부터 축출되거나 또는 밖으로 이동되는 것을 가능하게 하기 위하여 리프팅 장치(238)를 포함한다.
수용 방향(B3)은 바람직하게 액튜에이터 이동 또는 전진 이동의 방향(B2)에 대해 횡방향으로 및/또는 직각으로 연장된다.
도 6은 그 이송 위치에 있는 카트리지(100)를 도시한다. 상기 이송 위치에서, 아직 사용되지 않은 카트리지(100)는 수동으로 분석 디바이스(200) 내로 삽입되거나 또는 이송된다.
이송 위치로부터, 카트리지(100)는 리프팅 장치(238)에 의해, 카트리지가 하강 위치에 있고 및/또는 수용 방향(B3)으로의 이동에 의해 표시된 바와 같이 수용 유닛(230)에서 그 전체가 수용되는 위치로 하강되고 및/또는 이동된다.
도 7은 카트리지가 전체적으로 수용되고, 액튜에이터 유닛(232)이 (여전히) 초기 위치에 있으며, 수용 유닛(230)이 (여전히) 수용 위치에 있고, 분석 디바이스(200) 또는 하우징(212) 또는 하우징부(212B)가 (이미) 폐쇄된 위치에 있는 도 6에서의 단면도에 대응하는 카트리지(100)의 개략 단면도이다.
분석 디바이스(200) 또는 분석 디바이스(200)에 있는 (외부 또는 하우징측) 개구(213)를 폐쇄하기 위해, 도시된 예에서, 하우징부(212B)는 개방 방향(B4)의 반대 방향으로 이동되거나 또는 폐쇄된다.
개방 방향(B4)은 바람직하게 액튜에이터 이동 또는 전진 이동의 방향(B2)에 수평으로 및/또는 평행하게 연장된다.
개방 방향(B4)은 바람직하게 수용 방향(B3)에 대해 횡방향으로 및/또는 직각 방향으로 연장된다.
카트리지(100)가 이러한 방식으로 수용되거나 또는 도입되고 분석 디바이스(200)의 하우징(212) 또는 개구(213)가 바람직하게 폐쇄되었으면, 특히 연결 유닛(231) 및 카트리지(100)가 필요한 방식으로 연결되고 및/또는 필요한 방식으로 접합할 때까지 및/또는 카트리지(100)가 필요한 방식으로 연결 유닛(231) 상에 또는 이에 대해 위치될 때까지, 및/또는 카트리지(100)가 필요한 방식으로 연결 유닛(231)과 수용 유닛(230) 사이에 클램핑될 때까지, 즉 수용 유닛(230), 그러므로 또한 카트리지(100)가 테스트 위치에 도달되었을 때까지, 카트리지(100) 또는 카트리지(100)를 수용하는 수용 유닛(230)은 이동의 제1 단계 또는 기간에서, 바람직하게 연결 유닛(231)을 향해 이동된다. 이러한 상태는 도 6 및 도 7의 단면도에 대응하는 도 8에 따른 개략 단면도에 도시되어 있다.
그러므로, 수용 유닛(230), 연결 유닛(231) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)은 바람직하게 서로에 대해 및/또는 액튜에이터 이동의 (전후진) 방향(B2)을 따라서 이동될 수 있다. 특히, 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)은 다음에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 연결 유닛(231)의 방향 및/또는 이에 대해 이동될 수 있다.
도시된 예에서, 연결 유닛(231)은 바람직하게 고정되고 및/또는 움직이지 못하고 및/또는 정지되며, 특히 간단한 구조를 가능하게 한다. 그러나, 예를 들어 수용 유닛(230)과 유사하거나 이에 대한 대안으로 이동하도록 연결 유닛(231)을 설계하는 것이 또한 가능하다.
도 8에 도시된 상태에서, 액튜에이터 유닛(232)은 바람직하게 수용 유닛(230)에 대해 이동되지 않지만, 바람직하게 연결 유닛(231)에 대해 이미 이동되어 있다. 액튜에이터 유닛(232)의 이러한 위치는 또한 중간 위치로서 지칭된다.
바람직하게, 수용 유닛(230) 또는 카트리지(100)는 테스트 위치로 이송되거나 또는 이동되며 및/또는 바람직하게 그 직후에, 카트리지(100)의 적어도 하나의 밸브(115A)는 자동 및/또는 강제 방식으로 작동되고 및/또는 개방된다. 특히 바람직하게, 원칙적으로, 테스트를 위해 작동되고 및/또는 개방되어야만 하는 및/또는 특히 높은 작동력을 요구하는 밸브(115A)들의 다수 또는 전부는 강제 방식으로 작동되거나 또는 개방된다. 상기 밸브들은 특히 액튜에이터 유닛(232)에 의해 작동된다.
제2 단계 또는 이동 기간에서, 또는 테스트 위치에 도달한 직후에, 액튜에이터 유닛(232)은 바람직하게 수용 유닛(230)에 대해 또는 그 안으로 이동되어서, 액튜에이터 유닛(232)은 궁극적으로 도 9에 도시된 바와 같은 작동 위치를 취하며, 이 위치에서, 액튜에이터 유닛(232)은 상기 액튜에이터 유닛(232)의 액튜에이터(205A)들에 의해 카트리지(100)의 대응하는 밸브(115A)들을 작동시키고, 특히 바람직하게 강제 개방한다.
수용 유닛(230)과 연결 유닛(231) 사이에 배열되거나 작용하는 스프링(235)은 제1 또는 약한 스프링으로서 지칭된다.
특히, 상기 제1 스프링(235)의 한쪽 단부는 수용 유닛(230)에 지지되거나 또는 결합되며, 상기 스프링의 다른쪽 단부는 상기 연결 유닛(231)에 지지되거나 또는 결합된다.
액튜에이터 유닛(232)과 수용 유닛(230) 또는 연결 유닛(231) 사이에 배열되거나 작용하는 스프링(236)은 제2 또는 강한 스프링으로서 지칭된다. 특히, 상기 스프링(236)의 한쪽 단부는 액튜에이터 유닛(232)에 지지되거나 또는 결합되며, 상기 스프링의 다른쪽 단부는 수용 유닛(230)에 지지되거나 또는 결합된다.
스프링(235, 236)들은 바람직하게 사전 인장된 상태로 설치되며, 그러므로 즉 수용 유닛(230)이 수용 위치로 복귀하고 및/또는 액튜에이터 유닛(232)이 초기 위치로 복귀할 때, 초기 위치로의 복귀 이동이 항상 신뢰 가능하고 및/또는 자동적이라는 것을 것이 보장될 수 있다.
제1 스프링(235)은 바람직하게 제2 스프링(236)보다 약하게 되도록 설계되고 및/또는 사전 인장되며, 그러므로, 방향(B2)으로 전진 이동 동안, 수용 유닛(230)은 초기에(제1 단계에서) (카트리지(100)와 함께) 수용 위치(도 7)로부터 테스트 위치(도 8)로 또는 연결 유닛(231)을 향해 이동되며, 그러나, 액튜에이터 유닛(232)은 대신 수용 유닛(230)에 대해서가 아니라 오직 연결 유닛(231)에 대해서만 이러한 이동 동안 이와 함께 이미 이동된다. 오직 그 후에만, 테스트 위치가 도달되었을 때, 액튜에이터 유닛(232)이 도 8에 도시된 중간 위치로부터 도 9에 도시된 작동 위치로 최종적으로 이동되기 위하여 액튜에이터 유닛(232)은 (제2 단계에서) 수용 유닛(230)에 대해 및/또는 카트리지(100)에 대해 이동되고, 특히 이에 근접하게 보내진다.
제1 이동 또는 제1 단계의 목적은 특히 카트리지(100)를 클램핑된 방식으로 수용하고, 카트리지를 위치시키고, 카트리지를 견고하게 장착하고 및/또는 카트리지를 연결하는 것이다.
제2 이동 또는 제2 단계의 목적은 특히 카트리지(100)의 복수의 밸브(115A)를 바람직하게 작동시키거나 개방하는 것이다. 그러나, 액튜에이터 유닛(232)은 대안적으로 또는 추가적으로 다른 목적 또는 작동 형태로 사용될 수 있고, 및/또는 추가로 또는 다른 방식으로 카트리지(100)를 연결하도록 사용될 수 있다.
도 9에 도시된 상태에서, 샘플(P)은 그런 다음 테스트된다. 이러한 상태에서, 카트리지(100)는 필요한 방식으로 분석 디바이스(200)에 또는 그 반대로 연결된다. 그러나, 테스트는 원칙적으로, 특히 도 8에 도시된 바와 같이, 예를 들어 밸브(115A)를 작동시킬 필요가 없을 때, 상기 밸브를 작동시키는 것이 오직 선택적으로 필요할 때, 또는 (추가의) 테스트 순서로 상기 밸브들을 작동시키는 것만이 필요할 때 초기 상태에서 또한 시작할 수 있다.
스프링(235 및 236)들은 바람직하게 나선 또는 코일 스프링으로 설계된다.
스프링(235 및 236)들은 바람직하게 상이한 스프링 경도 또는 스프링 강성을 가진다. 특히, 제2 스프링(236)은 제1 스프링(235)보다 경질이거나 또는 더욱 강성이다.
스프링(235 및/또는 236)은 바람직하게 가이드 장치(234)와 결합되며 및/또는 바람직하게 가이드 요소(234A)를 둘러싼다.
특히, 2개의 스프링(235, 236)은 액튜에이터 이동 또는 전진 이동의 방향(B2)에 대하여 및/또는 가이드 요소(234A)에 대하여 동축으로 배열되고, 및/또는 그 축들이 상기 이동 방향(B2) 및/또는 상기 가이드 요소(234A)와 평행하도록 배향된다.
도시된 예에서, 액튜에이터 이동은 바람직하게 전진 이동에 적어도 실질적으로 평행하며, 이러한 것에 의해, 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)은 연결 유닛(231)을 향해 이동되며, 특히 두 이동은 방향(B2)으로의 이동이다. 그러나, 원칙적으로, 이러한 이동 방향은 서로 비스듬하게 연장될 수 있다.
구동 장치(233)는 바람직하게 수용 유닛(230)에 직접 또는 간접적으로 작용한다.
도시된 예에서, 구동 장치(233)가 특히 액튜에이터 유닛(232)과 결합하고, 특히 방향(B2)으로의 필요한 전진 이동 또는 연결 유닛(231)에 대한 이동을 초래하기 위하여 상기 액튜에이터 유닛 또는 스프링 커플링에 의해 수용 유닛(230)에 작용하기 때문에, 구동 장치(233)는 바람직하게 오직 간접적으로만 수용 유닛(230) 상에 작용한다.
그러므로, 액튜에이터 유닛(232)은 특히 연결 유닛(231) 상에 카트리지(100)를 위치시키거나, 배치하거나 또는 클램핑하기 위해 및/또는 카트리지(100)의 하나 이상의 밸브(115A)를 작동시키거나 또는 개방하기 위하여 연결 유닛(231)에 대해 수용 유닛(230)을 이동시키기 위해 사용된다.
바람직하게, 액튜에이터 유닛(232) 및 수용 유닛(230)은 제1 이동 기간 또는 단계에서 함께 이동될 수 있으며, 특히 연결 유닛(231)을 향해 카트리지(100)를 이동시키기 위하여, 특히 또한 하나 이상의 밸브(115A)를 개방하기 위하여 제2 이동 기간 또는 이동 단계에서 이동 방향(B2)으로 서로에 대해 이동될 수 있다.
액튜에이터 유닛(232)은 바람직하게 스프링력에 대항하여 또는 반대하여, 이 경우에 스프링(들)(235, 236)의 힘에 대항하거나 또는 반대하여 수용 유닛(230) 및/또는 연결 유닛(231)을 향해 이동될 수 있다.
바람직하게, 단지 하나의 단일 또는 공통 구동 장치(233)가 수용 유닛(230) 및 액튜에이터 유닛(232)을 이동시키거나 또는 슬라이딩시키도록 제공된다. 이러한 것은 특히 단순하고 콤팩트하며 및/또는 견고한 구조를 제공한다.
특히 바람직하게, 액튜에이터 유닛(232) 및 수용 유닛(230)은 결합 이동을 수행하고, 즉 이 경우에 스프링(235 및 236)들에 의해 운동 결합된다.
그러나, 예를 들어 기어들, 레버들 또는 슬롯팅된 링크 등을 사용하는 몇몇 다른 형태의 커플링이 또한 사용될 수 있거나 또는 수행될 수 있다.
구동 장치(233)는 바람직하게 스프링력에 반대하여 또는 대항하여 하나의 방향으로, 이 경우에 폐쇄 방향(B2)으로 동작한다. 반대 이동 또는 초기 위치로의 복귀 이동은 특히 스프링력에 의해서만 수행될 수 있다. 이러한 것은 예를 들어 단동 실린더가 드라이브(233A)로서 사용되는 것을 가능하게 한다.
연결 유닛(231)을 향해 수용 유닛(230)을 이동시킬 수 있는 스프링력은 바람직하게 수용 유닛(230)을 향해 액튜에이터 유닛(232)을 이동시킬 수 있는 스프링력보다 작다. 그러므로, 특히 바람직하게, 카트리지(100)가 초기에 연결 유닛(231)에 위치되고, 이에 연결되고 및/또는 클램핑되며, 그 후에만 카트리지(100)의 하나 이상의 밸브(115A)가 강제 방식으로 작동되거나 또는 개방되도록, 필요한 결합 이동 또는 이동의 필요한 순서가 간단한 방식으로 달성될 수 있다.
그러나, 2개의 단계의 결합된 이동 또는 순서는 또한 상이한 구조에 의해, 선택적으로 바람직한 실시예의 경우에서와 같이 선택적으로 단지 하나의 단일 또는 공통 구동 장치(233)에 의해, 또는 대안적으로 상이한 이동 또는 단계를 위한 별개의 구동 장치에 의해 달성되거나 해결될 수 있다.
수용 유닛(230)은 바람직하게 모터에 의해, 특히 공압적으로 연결 유닛(231)에 대해 이동될 수 있다.
액튜에이터 유닛(232)은 바람직하게 모터에 의해, 특히 공압적으로 연결 유닛(231) 및/또는 수용 유닛(230)에 대해 이동될 수 있다.
카트리지(100) 상의 밸브(115A)들은 바람직하게 액튜에이터 유닛(232)에 고정된 액튜에이터(205A)들에 의해 작동 위치에서 카트리지(100) 또는 그 밸브(115A)들에서 작용하는 액튜에이터 유닛(232)에 의해 기계적 방식으로 작동된다. 이에 관하여, 밸브(115A)들이 도시된 예의 경우에서와 같이 액튜에이터 유닛(232)으로부터 멀리 떨어진 카트리지(100)의 평탄 측면 상에 배열되면, 액튜에이터(205A)들은 선택적으로 본체(101)에 있는 구멍들 또는 관통 구멍들을 통해 결합될 수 있다.
분석 디바이스(200) 또는 하우징(212)은 바람직하게 예를 들어 연결 유닛(231), 구동 장치(233) 및 가이드 장치(234)가 랙(237)에 수용되거나 또는 이에 의해 홀딩되는 것을 가능하게 하기 위하여 랙(237)을 포함하거나 또는 형성한다.
랙(237) 또는 가이드 장치(234) 또는 구동 장치(233)는 바람직하게 전진 이동(B2)에 반대인 액튜에이터 유닛(232) 및/또는 수용 유닛(230)의 후진 이동을 제한하기 위해 스토퍼(237A)를 형성한다.
도 10은 카트리지(100)를 수용하지 않았을 때 및 그 뒤에 배열된 액튜에이터 유닛(232)을 도시하는 수용 유닛(230)의 사시도이다.
분석 디바이스(200)는 특히 모터에 의해 및/또는 공압적으로 바람직하게 분석 디바이스(200) 또는 하우징(212) 또는 개구(213)를 개폐하기 위한 개방 장치(239)를 포함한다. 이러한 것은 도 10에 도시된다.
개방 장치(239)는 바람직하게 드라이브(239A), 기어 메커니즘(239B) 및/또는 양호하게는 프레임형 지지부(239C)를 포함한다. 특히, 지지부(239C)는 선형으로 이동 가능하도록 및/또는 개방 방향(B4)으로 또는 그 반대 방향으로 이동 가능하도록 개방 장치(200) 또는 랙(237) 또는 그 일부 상에 장착 및/또는 가이드된다. 지지부(239C)는 바람직하게 개방될 수 있는 하우징부(212B)를 지지한다.
개방 장치(239)에 의해, 하우징부(212)는 바람직하게 특히 개방 방향(B4)으로 개방되고 반대 방향으로 폐쇄되기 위해 선형으로 이동될 수 있다.
기어 메커니즘(239B)은 바람직하게 토글 레버 메커니즘이다. 그러나 다른 기술적 해결책이 또한 가능하다.
수용 유닛(230), 특히 액튜에이터 유닛(232)은 바람직하게 각각 전진 방향(B2)으로 이동 가능하거나 또는 떠남 위치(moved-away position)로 반대 방향으로 이동 가능하게 되도록 가이드 장치(234)에 의해 양쪽 측면 또는 반대로 향한 측면들 상에서 홀딩되고 및/또는 가이드된다. 이러한 이동 가능한 가이드를 위한 배열은 바람직하게 양쪽 측면에서 동일하고, 그러므로 단지 한쪽 측면 상의 배열이 다음에 더욱 상세히 설명된다.
수용 유닛(230)는 바람직하게 가이드 장치(234) 또는 그 가이드 요소(234A) 상에서 이동 가능하게 지지되는 베어링부(230A)를 포함한다. 특히, 베어링부(230A)는 가이드 요소(234A)가 가이드되는 베어링 러그 또는 베어링 슬리브를 형성하거나 또는 홀딩한다. 그러나 다른 구조적 해결책이 또한 가능하다.
액튜에이터 유닛(232)은 바람직하게 가이드 장치(234) 또는 그 가이드 요소(234A) 상에 이동 가능하게 지지되는 베어링부(232A)를 포함한다. 특히, 베어링부(232A)는 가이드 요소(234A)가 가이드되는 베어링 러그 또는 베어링 슬리브를 형성하거나 또는 홀딩한다. 그러나 다른 구조적 해결책이 또한 가능하다.
(제1) 스프링(235)의 한쪽 단부는 바람직하게 베어링부(230A) 또는 이에 의해 형성된 스토퍼 상에 지지되거나 또는 장착되고, 상기 스프링의 다른쪽 단부는 연결 유닛(231), 특히 연결 유닛(231)의 베어링부(231A)에 지지되거나 또는 장착된다.
스프링(235)은 바람직하게 베어링부(230A 및/또는 231A)에 부분적으로 수용되고, 및/또는 상기 베어링부 및/또는 가이드 요소(234A)에 의해 반경 방향으로 가이드된다.
(제2) 스프링(236)의 한쪽 단부는 바람직하게 베어링부(230A) 또는 이에 의해 형성된 스토퍼에 지지되거나 또는 장착되고, 및/또는 상기 스프링의 다른쪽 단부는 액튜에이터 유닛(232)의 베어링부(232A)에 지지되거나 또는 장착된다.
스프링(236)은 바람직하게 베어링부(230A 및/또는 232A)에 부분적으로 수용되고, 및/또는 상기 베어링부 및/또는 가이드 요소(234A)에 의해 반경 방향으로 가이드된다.
가이드 요소(234A)는 바람직하게 스프링(235 및/또는 236)을 통해 연장된다.
수용 유닛(230) 및 리프팅 장치(238)는 이러한 경우에 바람직하게 수직으로 배향된, 카트리지(100)의 좁은 측면들의 영역에서 양쪽 측면에 바람직하게 배열되며, 수용 유닛(230) 또는 리프팅 장치(238)는 각각 한쪽 측면 상에서 대응하는 유닛에 또는 다른쪽 측면에서 장치에 적어도 실질적으로 동일하다. 그러므로, 다음의 설명은 주로 한쪽 측면에만 적용된다.
카트리지(100)는 바람직하게 측면들에서 및/또는 양쪽 측면들에서, 특히 좁은 측면들에서만 수용 유닛(230) 및/또는 리프팅 장치(238)에 의해 홀딩된다.
수용 유닛(230) 및/또는 리프팅 장치(238)는 바람직하게 도 10에 도시된 바와 같이 측방향, 특히 그루브형의 가이드(238A) 및/또는 보유 요소(238B)를 포함한다.
가이드(238A)는 특히 가장자리(121)의 영역에서 카트리지(100)를 수용하도록 설계된다.
리프팅 장치(238)는, 특히 상기 카트리지(100)가 수동으로 슬라이딩되고 및/또는 부분적으로 수용되었으면, 상기 카트리지(100)가 이송 위치(도 6에 도시됨)로부터 후속적으로 하강되고 및/또는 완전히 도입되도록, 즉 상기 카트리지(100)가 리프팅 장치(238) 및/또는 수용 유닛(230)에 의해 전체적으로 수용되도록 설계된다. 카트리지(100)는 바람직하게 이 경우에 하향 방향으로 대응하는 방식으로 이동하는 우측 및 좌측 또는 양쪽 측면 상에 배열된 보유 요소(238B)들에 의해 이러한 방식으로 수용되고 및/또는 하강된다. 도 10은 보유 요소(238B)의 하강되거나 또는 하부 위치를 도시한다. 이러한 위치에서, 전체 카트리지(100)는 그런 다음 가이드(238A)들에서 또는 수용 유닛(230)에 의해 수용되고, 그러므로, 상기 카트리지(100)는 더 이상 가이드(238A)들 또는 수용 유닛(230)을 넘어서 위로 돌출하지 않는다. 이러한 하강된 위치는 도 7에 도시되어 있다.
리프팅 장치(238), 및 특히 보유 요소(238B)들은 카트리지를 뒤로부터 및/또는 상기 카트리지를 아래로부터 결합한다. 그러나 다른 구조적 해결책이 또한 가능하다.
리프팅 장치(238)는 바람직하게 모터에 의해 구동되고, 특히 전기 또는 공압 방식으로 동작한다.
보유 요소(238B)들은 예를 들어 리드 스크루, 체인, 구동 벨트 등에 의해 구동될 수 있다.
카트리지(100)의 전면(100A) 또는 커버(102)는 바람직하게 수용 유닛(230)을 향한다.
특히, 수용 유닛(230)은 가능한 고른 방식으로 테스트 위치에서 및/또는 가능한 가장 큰 표면적 위에서 카트리지(100)를 지지하기 위해 및/또는 연결 유닛(231)에 대해 상기 카트리지를 홀딩하고 및/또는 클램핑하기 위해, 카트리지(100), 특히 그 전면(100A) 또는 커버(102)를 위한 적어도 실질적으로 평면, 평탄 및/또는 연속적인 접촉 표면을 가진다.
수용 유닛(230)은 바람직하게 인쇄 회로 기판(221)을 포함하거나 또는 홀딩한다. 인쇄 회로 기판(221)은 바람직하게 수용 측면 및/또는 평탄 측면 상에 카트리지(100)에 대한 접촉 및/또는 지지 표면을 형성한다.
인쇄 회로 기판(221)은 바람직하게 수용 유닛(230)에 견고하게 연결되거나 또는 고정된다.
수용 유닛(230) 및/또는 인쇄 회로 기판(221)은 바람직하게 오목부(221A)들을 포함하고, 액튜에이터(205A)들 또는 액튜에이터 유닛(232)들은 도 9에 도시된 작동 위치에서 밸브(115A)들의 필요한 작동 또는 개방을 가능하게 하기 위하여 오목부들을 통해 카트리지(100) 상에서 작용한다.
본 발명의 의미에서, 인쇄 회로 기판(PCB)은 바람직하게 전자 부품을 위한 지지부 또는 장착부이고, 그 목적은 특히 상기 전자 부품들을 기계적으로 장착하고 및/또는 전기적으로 연결하는 것이다. 전형적으로, 인쇄 회로 기판은 전기 절연 재료의 평탄, 평면 요소를 포함하고, 전도성 경로들 또는 트랙들이 상기 요소 상에 배열된다. 특히, 전자 부품들은 예를 들어 납땜에 의해 인쇄 회로 기판에 부착될 수 있고, 및/또는 상기 부품들은 전도성 경로들에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
도시된 실시예에서, 액튜에이터 유닛(232)은 바람직하게 강제 방식으로 작동 위치에서 카트리지(100)의 관련 밸브(115A)들을 작동시키거나 또는 개방하는 복수 개의 고정 액튜에이터(205A), 특히 두 그룹의 액튜에이터(205A)(도 10의 우측 및 중심)들을 포함한다. 상기 액튜에이터(205A)들 및/또는 밸브(115A)들은 특히 상기 캐비티들을 개방하기 위하여 저장 캐비티(108)들에 배정된다.
또한, 큰 개방력은 구동 장치(233)에 의해 달성될 수 있으며, 그러므로 또한 특히 밀착 방식으로 폐쇄되고 고도의 밀착성, 그러므로 또한 높은 저장 안정성을 보장하는 밸브(115A)들이 사용되고 초기에 개방될 수 있다.
액튜에이터 유닛(232) 또는 수용 유닛(230)은 바람직하게, 연결 유닛(231)에 대한 수용 유닛(230)의 이동과 관계없이, 수용 유닛(230)을 향한 액튜에이터 유닛(232)의 이동과 관계없이, 및/또는 서로에 관계없이 작동될 수 있는 액튜에이터(205A)들을 포함하며, 액튜에이터들은 3개의 인접한 쌍의 핀의 형태로 인쇄 회로 기판(221)의 좌측에서 도 10에 도시되어 있으며, 필요에 따라 수용 캐비티(104)에 배정된 밸브(115A)들 또는 다른 밸브들을 개방하기 위하여 사용된다. 상기 액튜에이터(205A)들은 개별 작동을 위한 별개의 드라이브(도시되지 않음)를 포함한다. 그러므로, 입구(104B), 출구(104C) 및 중간 연결부(104D)는 필요에 따라, 그리고 개별적으로 개방될 수 있다.
수용 유닛(230) 또는 인쇄 회로 기판(221)은 바람직하게 하나 이상의 온도 제어 장치(204), 특히 반응 온도 제어 장치(204A) 및/또는 중간 온도 제어 장치 (204B)를 포함하거나, 홀딩하거나 또는 지지한다.
특히, 온도 제어 장치(204)는 일반적으로 전기적으로 작동하는 펠티에 요소이다.
온도 제어 장치(204)의 열적 접촉 표면들은 특히 적어도 실질적으로 카트리지(100) 또는 연결 유닛(231)을 대면하는 인쇄 회로 기판(221)의 접촉 표면 또는 평탄 표면의 평면에 있다.
수용 유닛(230) 또는 인쇄 회로 기판(221)은 바람직하게 카트리지(100)가 수용되었을 때 특히 배정된 센서 부분(116)들에서 카트리지(100)에서의 유동 전면을 검출하기 위하여 유체 센서(206A)들을 포함하거나 또는 지지한다.
특히, 인쇄 회로 기판(221)은 바람직하게 도 10에서 보이지 않는 측면 상에, 인쇄 회로 기판(221) 상에 배열된 온도 제어 장치(204) 및/또는 유체 검출 및/또는 유동 전면의 검출을 위해 요구되는 유체 센서(206)들의 전기 부품들을 제어하는데 요구되는 모든 전기 부품들을 가진다.
도 11은 연결 유닛(231)의 사시도이다.
연결 유닛(231)은 특히 테스트 위치에서 카트리지(100)에 대한 접합 또는 접촉 표면을 형성한다. 특히, 연결 유닛(231)은 바람직하게 카트리지의 배면(100B) 상의 테스트 위치에서 카트리지(100)를 지지하는 대응하는 접촉 표면들 또는 지지 영역(231B)들을 이러한 목적을 위해 포함한다.
카트리지(100)는 바람직하게 테스트 위치에서 한정된 방식으로 위치된다. 이러한 것은 특히 수용 유닛(230) 및/또는 연결 유닛(231)과의 대응하는 결합에 의해 달성될 수 있다.
도시된 예에서, 연결 유닛(231)은 바람직하게, 테스트 위치에서 관련 위치 설정 부분(126)을 수용하고 이에 의해 그 주 평면(H)에서 카트리지(100)를 위치시키기 위해 특히 오목부 또는 함몰부로서 설계된 적어도 하나의 결합 부분(231C)을 포함한다.
특히 바람직하게, 카트리지(100)의 2개의 위치 설정 부분(126)과 상호 작용하고 특히 테스트 위치에서 2개의 위치 설정 부분(126)에 결합되는 2개의 결합 부분(231C)들이 연결 유닛(231) 상에 형성된다.
특히, 바람직하게 하나의 결합 부분(231C), 이 경우에 하부 결합 부분(231C)은 긴 구멍의 형태인데 반하여, 다른 하나, 이 경우에 상부 결합 부분(231C)은 원형 구멍의 형태이다. 이러한 것은 연결 유닛(231)에 끼인 카트리지(100)로 이어질 수 있는 2개의 위치 설정 부분(126) 사이에서 작용하는 힘이 없는 최적의 위치 설정을 제공한다.
연결 유닛(231)은 바람직하게 특히 가이드 요소(234A)를 수용하거나 또는 지지하기 위한 및/또는 (제1) 스프링(235)을 가이드하거나, 지지하거나 또는 장착하기 위한 가이드 장치(234)를 위한 측방향 베어링부(231A)를 포함한다.
특히 바람직하게, 연결 유닛(231)의 2개의 양쪽 측면 상에, 이러한 종류의 베어링부(231A)들은 양측에 배열된 가이드 장치(234)를 위해 제공된다.
연결 유닛(231)은 바람직하게 하나 이상의 온도 제어 장치(204), 이 경우에 특히 반응 온도 제어 장치(204A) 및/또는 센서 온도 제어 장치(204C)를 홀딩하거나 또는 포함한다.
연결 유닛(231)의 반응 온도 조절 장치(204A)는 바람직하게 수용 유닛(230)의 반응 온도 조절 장치(204A)와 대향하고, 그러므로, 카트리지(100) 및/또는 하나 이상의 반응 캐비티(109)는, 온도 제어 장치(204A)들이 반응 캐비티/캐비티(109)들의 영역에서 양쪽 측면으로부터 상기 카트리지(100)에 대해 위치되거나 또는 이에 접하도록 상기 2개의 온도 제어 장치(204A) 사이에 수용되고, 배열되고 및/또는 클램핑된다. 이러한 것은 반응 캐비티/캐비티(109)들이 최적의 방식으로 온도 제어되는 것을 가능하게 한다. 2개의 온도 제어 장치(204A) 중 하나는 바람직하게, 온도 제어 장치(204A)가 효과적으로 및/또는 신뢰 가능한 방식으로 및/또는 그 전체 표면에 걸쳐서 카트리지(100)에 대해 위치되는 것이 보장되고, 그러므로 양호한 열적 결합(thermal coupling)이 또한 보장되도록 유동적으로 장착되고 및/또는 탄력적으로 사전 적재된다.
특히, 연결 유닛(231)의 온도 조절 장치(204A)는 카트리지(100)를 향해 돌출되어서, 장치는 카트리지(100)의 감소된 벽 두께의 오목부 또는 함몰부 또는 영역(101E)에 결합된다. 반응 캐비티/캐비티(109)들의 영역에서의 본체(101)의 벽 두께에서의 감소는 온도 제어 장치(204A)와 반응 캐비티(109)에서의 유체 사이의 개선된 열적 결합을 가능하게 하고 및/또는 열저항을 감소시키는데 유익하다.
반응 캐비티(109)들은 또한 바람직하게 주 평면(H)에 직각인 매우 작은 단면을 가지며, 즉 상기 캐비티의 단면은 매우 평탄하고, 상기 캐비티들은 연장부의 주 평면(H)에 적어도 실질적으로 평행한 표면 연장부를 가지며, 그러므로 상기 캐비티들의 높이는 주 평면(H)에 직각으로 낮다. 이러한 것은 반응 캐비티(109)들에서의 유체와 온도 제어 장치(204A) 사이의 양호한 열적 결합으로 전도한다. 바람직하게, 반응 캐비티(109)들의 평탄한 디자인은 도 3에 개략적으로 도시되어 있다.
도 11에 도시된 센서 온도 제어 장치(204C)는, 테스트 위치에서, 카트리지(100)가 센서 장치(113) 및/또는 접촉부(113E)들 사이의 중앙 영역(113H), 센서 온도 제어 장치(204C)에 대해 위치되거나 또는 접하도록 배열되고 및/또는 바람직하게 돌출된다. 이러한 것은 필요한 방식으로, 센서 구획 및 그 안에 위치된 유체 및 진행중인 반응을 온도 제어하는 것을 가능하게 하기 위하여 열적 결합을 생성하여서, 특히 열은 센서 온도 제어 장치(204C)로부터 센서 장치(113)를 통해 센서 구획 및 그 안에 위치된 유체로 또는 그 반대로 이동된다.
연결 장치(203) 또는 그 접촉 요소(203A)들은 특히 센서 장치(113) 또는 그 접촉부(113E)들을 전기적으로 연결하거나 또는 접촉시키기 위해 온도 제어 장치(204C) 주위에 배열된다.
연결 유닛(231)은 바람직하게 카트리지(100)의 배정된 밸브(115B)들을 작동시키기 위한 액튜에이터(205B)들 중 하나, 다수 또는 전부를 지지한다. 도 6 내지 도 9는 이러한 종류의 액튜에이터(205B)를 개략적으로 도시한다. 도 11로부터, 필요에 따라 카트리지(100)에서 작용할 수 있는 복수의 액튜에이터(205B)가 제공되는 것을 알 수 있다.
액튜에이터(205B)들은 특히 연결 유닛(231)의 본체(231D)에 통합된다. 도시된 예에서, 본체(231D)는 바람직하게 복수의 플레이트 또는 플레이트형 부품으로 구성되거나 조립된다.
연결 유닛(231)은 바람직하게 펌프 드라이브(202)를 지지하거나 또는 홀딩한다. 특히, 펌프 드라이브(202)는 또한 도 6 내지 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이 본체(231D)에 통합된다.
특히, 펌프 드라이브(202)의 모터(202A)는 펌프 드라이브(202)의 펌프 헤드(202B)를 구동한다.
펌프 드라이브(202) 및/또는 펌프 헤드(202B)는 카트리지(100) 및/또는 수용 유닛(230)을 향하고, 그러므로, 펌프 헤드(202B)는 테스트 위치에서 필요한 방식으로 카트리지(100)의 펌프 장치(112)에서 작용할 수 있다. 특히, 유체(가스 또는 액체)는 펌프 헤드(202B)를 회전시키는 것에 의해 펌프 장치(112)에서, 그러므로 카트리지(100)에서 운반될 수 있다. 그러므로, 펌핑은 펌프 드라이브(202) 및/또는 펌프 모터(202A)를 부응하여 동작시키는 것에 의해 제어된다.
연결 유닛(231)은 또한 바람직하게 가압　가스　공급부(214)의 적어도 하나의 연결 요소(214A), 이 경우에 2개의 연결 요소(214A)를 포함한다. 연결 요소(214A)들은 특히 튜브의 방식으로 돌출되고, 및/또는 테스트 위치에서 카트리지(100)의 관련 연결부(129)에 유체적으로 연결된다.
펌프 드라이브(202) 또는 그 펌프 모터(202A) 및 온도 제어 장치(204)는 바람직하게 전기적으로 동작되고, 특히 전력 공급부(211)에 의해 전력이 공급되고, 및/또는 제어 장치(207)에 의해 제어된다.
구동 장치(233), 개방 장치(239), 액튜에이터(205B)들 및/또는 연결 요소(214A)들을 통해 가압된 작동 매체를 공급하기 위한 수단과 같은, 분석 디바이스(200)의 복수의 장치는 바람직하게 대응하는 밸브들을 작동시키고 대응하여 가압 가스　공급부(214)로부터 가압 가스 또는 압축 공기를 공급하는 것에 의해 제어 장치(207)에 의해 제어 및/또는 동작된다.
테스트에 이어서, 측정 결과는 센서 장치(113)로부터 전기적으로 판독되어, 분석 디바이스(200) 또는 외부 디바이스에서 처리된다.
테스트에 이어서, 사용된 카트리지(100)는 바람직하게 자동으로 축출된다.
특히, 구동 장치(233)는 먼저 특히 바람직하게 스프링력에 의해 작동 위치로부터 꺼내지거나 또는 뒤로 이동된다. 그러나, 구동 장치가 모터에 의해 상기 위치로부터 능동적으로 뒤로 이동되고 및/또는 상기 위치로부터 꺼내질 수 있다.
초기에, 액튜에이터 유닛(231)은 먼저 바람직하게 중간 위치로 방향(B2)과 반대 방향으로 다시 이동된다. 대안적으로, 이러한 것은 수용 유닛(230)이 연결 유닛(231)으로부터 멀어지게 이동되고 특히 수용 위치에 도달한 후, 추후 단계에서 일어날 수 있다.
그러나, 액튜에이터 유닛(232)이 중간 위치를 취한 후에 수용 유닛(230)이 멀리 이동되거나 수용 위치로 다시 이동되면 바람직하다.
후속적으로, 분석 디바이스(200) 또는 개구(213)가 개방된다. 이러한 목적을 위해, 하우징(212B)은 특히 개방 방향(B4)으로 이동된다.
카트리지(100)는 그런 다음 제거될 수 있다. 특히, 카트리지(100)는 먼저 이송 위치 내로 축출되거나 또는 배출된다. 이러한 것은 특히 리프팅 장치(238)에 의해 수행된다. 분석 디바이스는 그런 다음 도 6에 도시된 상태에 있다.
마지막으로, 사용된 카트리지(100)는 수동으로 이송 위치로부터 제거되고, 새로운 카트리지(100)(새로운 샘플(P)을 수용한)가 추가 테스트를 위해 적재될 수 있다.
새로운 카트리지(100)가 지정된 시간 기간 내에 삽입되거나 메워지지 않았으면, 분석 디바이스(200)는 바람직하게 자동으로 폐쇄된다.
분석 디바이스(200)가 개방된 후에 새로운 카트리지(100)가 삽입되면, 카트리지(100)는 바람직하게 이송 위치로부터 전체적으로 수용된 위치로 이동된다. 이러한 목적을 위해, 분석 디바이스(200)는 바람직하게 카트리지(100)가 부분적으로 수용되었는지 또는 부분적으로 삽입되었는지를 검출하기 위한 검출 수단을 포함한다.
분석 디바이스(200) 또는 개구(213)는, 도중에 밀어넣어진 카트리지(100) 또는 단지 작업자의 손가락과 같은 물체가 개구(213)의 영역에 존재하지 않으면 바람직하게 자동화된 방식으로 폐쇄된다. 그러므로, 특히, 분석 디바이스(200)는 개구(213)의 영역에 위치된 물체를 검출하기 위한 검출 수단을 포함하여서, 이러한 영역에 물체가 존재하면, 디바이스는 폐쇄가 자동적으로 차단되거나 또는 방지된다.
안전의 이유 때문에, 분석 디바이스(200)는 바람직하게 구동 장치(233)가 작동되기 전에 및/또는 수용 유닛(230)이 테스트 위치로 이동되기 전에 및/또는 카트리지(100)가 장착되고, 위치되고 및/또는 클램핑되기 전에 먼저 폐쇄된다.
본 발명의 개별 양태 및 특징 및 개별 방법 단계 및/또는 방법 변형예는 서로 독립적으로, 그러나 임의의 바람직한 조합 및/또는 순서로 실시될 수 있다.
100 : 카트리지 100A : 전면
100B : 배면 101 : 본체
101E : 함몰부 102 : 커버
102A : 추가의 커버 103 : 유체 시스템
104 : 수용 캐비티 104A : 연결부
104B : 입구 104C : 출구
104D : 중간 연결부 105 : 계량 캐비티
105A : 제1 계량 캐비티 105B : 제2 계량 캐비티
106(A-G) : 중간 캐비티 107 : 혼합 캐비티
108(A-E) : 저장 캐비티 109 : 반응 캐비티
109A : 제1 반응 캐비티 109B : 제2 반응 캐비티
109C : 제3 반응 캐비티 110 : 중간 온도 제어 캐비티
111 : 수집 캐비티 112 : 펌프 장치
113 : 센서 장치 113A : 센서 어레이
113E : 접촉부 113H : 중앙 영역
114 : 채널 114A : 바이패스
115 : 밸브 115A : 초기 폐쇄 밸브
115B : 초기 개방 밸브 116 : 센서 부분
121 : 가장자리 122 : 보강 리브
123 : 파지 부분 126 : 위치 설정 부분
129 : 연결부 129C : 밀봉구
130 : 폐쇄 요소 200 : 분석 디바이스
201 : 리셉터클 202 : 펌프 드라이브
202A : 모터 202B : 펌프 헤드
203 : 연결 장치 203A : 접촉 요소
204 : 온도 제어 장치 204A : 반응 온도 제어 장치
204B : 중간 온도 제어 장치 204C : 센서 온도 제어 장치
205 : (밸브) 액튜에이터 205A : 115A를 위한 (밸브) 액튜에이터
205B : 115B를 위한 (밸브) 액튜에이터 206 : 센서
206A : 유체 센서 206B : 다른 센서
207 : 제어 장치 208 : 입력 장치
209 : 디스플레이 장치 210 : 인터페이스
211 : 전력 공급부 211A : 연결부
212 : 하우징 212A : 내부 공간
212B : 하우징부 213 : 개구
214 : 가압　가스　공급부 214A : 연결 요소
214B : 압축기 214C : 가압 가스 저장 수단
221 : 인쇄 회로 기판 221A : 오목부
230 : 수용 유닛 230A : 베어링부
231 : 연결 유닛 231A : 베어링부
231B : 지지 영역 231C : 결합 부분
231D : 본체 232 : 액튜에이터 유닛
232A : 베어링부 233 : 구동 장치
233A : 드라이브 233B : 기어 메커니즘
233C : 조인트 234 : 가이드 장치
234A : 가이드 요소 235 : 제1 스프링
236 : 제2 스프링 237 : 랙
237A : 스토퍼 238 : 리프팅 장치
238A : 가이드 238B : 보유 요소
239 : 개방 장치 239A : 드라이브
239B : 기어 메커니즘 239C : 지지부
B1 : 구동 이동의 방향 B2 : 액튜에이터의 방향/전진 이동
B3 : 수용 방향 B4 : 개방 방향
F(1-5) : 액체 시약 P : 샘플
S(1-10) : 건조 시약 H : 주 평면

Claims (32)

  1. 수용 가능한 카트리지(100)에 의해 특히 생물학적 샘플(P)을 테스트하기 위한 분석 디바이스(200)로서, 상기 카트리지(100)를 수용하고, 위치시키고 및/또는 홀딩하기 위한 수용 유닛(230), 및 상기 카트리지(100)를 기계적으로, 전기적으로, 열적으로 및/또는 유체적으로 연결하기 위한 연결 유닛(231)을 포함하는, 상기 분석 디바이스에 있어서,
    상기 수용 유닛(230)은 상기 수용 유닛(230)과 상기 연결 유닛(231) 사이에서 클램핑된 방식으로 상기 카트리지(100)를 홀딩하고 및/또는 상기 카트리지(100)를 상기 연결 유닛(231)에 연결하고 및/또는 상기 연결 유닛(231)에 상기 카트리지(100)를 위치시키기 위하여 상기 연결 유닛(231)에 대해 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수용 유닛(230)은 상기 카트리지(100)를 직접 지지하거나 또는 클램핑하기 위한 인쇄 회로 기판(221)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판(221)은 상기 카트리지(100)의 적어도 필수적으로 하나의 평탄 또는 주 측면(100A, 100B)을 덮는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용 유닛(230)은 상기 카트리지(100)를 전기적으로 및/또는 열적으로 접촉하기 위한 인쇄 회로 기판(219)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용 유닛(230)은 상기 연결 유닛(231)에 대해 공압적으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용 유닛(230)은 모터에 의해 상기 연결 유닛(231)에 대해 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석 디바이스(200)는 상기 연결 유닛(231)에 대해 상기 수용 유닛(230) 및/또는 액튜에이터 유닛(232)을 이동시키기 위한 기어 메커니즘(233B)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기어 메커니즘(233B)은 토글 레버 메커니즘을 포함하거나 또는 토글 레버 메커니즘인 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 바람직하게, 공압 드라이브(233A)는 방향(B1)으로의 구동 이동을 다른 방향(B2)으로의 액튜에이터 이동으로 전환하기 위하여 상기 토글 레버 메커니즘의 조인트(233C)에서 작용하도록 설계되며, 상기 구동 이동의 방향(B1)은 상기 액튜에이터 이동의 방향(B2)에 대해 횡방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기어 메커니즘(233B)은 공압적으로 작동되고 및/또는 구동되는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기어 메커니즘(233B)은 감속 기어 메커니즘 및/또는 가변 감속비를 가지는 기어 메커니즘으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기어 메커니즘(233B)은 상기 연결 유닛(231)을 향한 상기 수용 유닛(230) 및/또는 상기 액튜에이터 유닛(232)의 이동 동안 감속비가 증가하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기어 메커니즘(233B)은 상기 연결 유닛(231)을 향한 상기 수용 유닛(230) 및/또는 상기 액튜에이터 유닛(232)의 이동 동안 상기 수용 유닛(230) 및/또는 상기 액튜에이터 유닛(232)에 가해지는 힘을 증가시키도록 설계되는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석 디바이스(200)는 상기 연결 유닛(231)에 대해 상기 수용 유닛(230)을 이동시키기 위한 액튜에이터 유닛(232)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석 디바이스(200)는 상기 카트리지(100)의 하나 이상의 밸브(115A)를 기계적으로 작동시키거나 또는 강제 개방하기 위한 액튜에이터 유닛(232)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 액튜에이터 유닛(232)과 상기 수용 유닛(230)은 제1 이동 기간에 함께 이동될 수 있으며, 제2 이동 기간에 (이동 방향으로) 서로에 대해 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 상기 액튜에이터 유닛(232)은 상기 제1 이동 기간에 상기 연결 유닛(231)을 향해 상기 카트리지(100)를 이동시키고 상기 제2 이동 기간에 하나 이상의 밸브(115A)를 개방하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액튜에이터 유닛(232)은 스프링력에 대항하여 상기 수용 유닛(230) 및/또는 연결 유닛(231)을 향해 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석 디바이스(200)는 상기 수용 유닛(230) 및 상기 액튜에이터 유닛(232)을 가동 가능하게 가이드하기 위한 공통 가이드 장치(234)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석 디바이스(200)는 상기 연결 유닛(231)에 대해 상기 수용 유닛(230) 및 상기 액튜에이터 유닛(232)을 이동시키기 위한 공통 구동 장치(233)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  21. 제20항에 있어서, 상기 공통 구동 장치(233)는 공압적으로 작동되는 드라이브(233A)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용 유닛(230)은 스프링력에 대항하여 상기 연결 유닛(231)을 향해 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  23. 제18항 및 제22항에 있어서, 상기 연결 유닛(231)을 항하여 상기 수용 유닛(230)을 이동시킬 수 있는 스프링력은 상기 수용 유닛(230)을 향하여 상기 액튜에이터 유닛(232)을 이동시킬 수 있는 스프링력보다 작은 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  24. 제20항 및 제23항에 있어서, 상기 공통 구동 장치(233)는 작동 유닛(232)에 작용하고, 상기 작동 유닛은 차례로 상기 연결 유닛(231)에 작용하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용 유닛(230)은 온도 제어 장치 (204A, 204B)를 포함하고, 상기 연결 유닛(231)은 온도 제어 장치 (204A, 204C)를 포함하고, 그러므로, 상기 온도 제어 장치들은 양쪽 측면으로부터 상기 카트리지(100)에 대해 위치되거나 접할 수 있는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  26. 제25항에 있어서, 하나의 온도 제어 장치(204A)는 바람직하게 감소된 벽 두께의 영역(101E)에서 상기 카트리지(100)를 결합하기 위하여 유동적으로 및/또는 탄력적으로 장착되고 및/또는 외향 돌출하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석 디바이스(200) 또는 상기 수용 유닛(230)은 수직 방향(B3)으로 및/또는 상기 수용 유닛(230)이 상기 연결 유닛(231)에 대해 이동되는 방향(B2)에 대해 횡방향으로 및/또는 직각으로 상기 카트리지(100)를 이동시키기 위한 리프팅 장치(238)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석 디바이스(200)는 상기 카트리지(100)가 수용되고 및/또는 제거되기 위하여 특히 선형 이동(B4)으로 및/또는 상기 카트리지(100)의 수용 및/또는 제거 방향(B3)에 대해 횡방향으로 공압적으로 및/또는 모터에 의해 개방될 수 있는 하우징(212)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 디바이스.
  29. 분석 디바이스(200)에 의해 수용되고 테스트를 수행하기 위하여 상기 분석 디바이스(200)에 기계적으로, 전기적으로, 열적으로 및/또는 유체적으로 결합되는 카트리지(100)에 의해 특히 생물학적 샘플(P)을 테스트하기 위한 방법에 있어서,
    상기 분석 디바이스(200)는 제1 단계 또는 이동시에 상기 카트리지(100)를 기계적으로 위치시키고 및/또는 클램핑하며, 그런 다음 제2 단계 또는 이동시에 상기 카트리지(100)의 하나 이상의 밸브(115A)를 기계적으로 개방하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 제1 단계 및 제2 단계는 공통 구동 장치(233)에 의해 모터 구동으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 제1 단계 및 제2 단계는 공통 구동 장치(233)에 의해 공압적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 이동은 동일한 구동 방향이거나 또는 상기 제2 이동은 상기 제1 이동의 연속인 것을 특징으로 하는 방법.
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