KR20210152247A - 측방 유동 분석 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 측방 유동 분석 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 측방 유동 분석 장치의 제조 방법은 각각 종이로 형성되는 샘플 패드(sample pad), 검사 멤브레인(test membrane) 및 흡수 패드를 포함하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 샘플 패드를 형성하는 종이 후보군, 상기 검사 멤브레인을 형성하는 종이 후보군 및 상기 흡수 패드를 형성하는 종이 후보군을 선정하는 단계; 상기 종이 후보군의 공극률, 공극 크기, 유체 총 침투량 또는 유체의 유동 속도 중 적어도 하나 이상의 물성을 파악하는 단계; 및 상기 물성을 기초로 샘플 패드, 검사 멤브레인 및 흡수 패드의 종이를 각 후보군에서 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 측방 유동 분석 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 있는 샘플 시료에 포함된 분석물을 종이 내에 유동시켜 정성 또는 정량적으로 측정하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
혈액 또는 뇨와 같은 액체 물질에 함유된 미량의 분석물을 정량 또는 정성적으로 분석하는 진단 기구의 개발이 다양하게 진행되고 있다.
측방 유동 분석 장치는 값 비싼 장비 없이도 액체 샘플 시료에서 표적 분석물의 존재를 측정할 수 있는 간단한 종이 기반의 장치이다.
측방 유동 분석 장치는 샘플 패드(sample pad), 접합체 패드(conjugate pad), 검사 멤브레인(test membrane) 및 흡수 패드(absorbent pad)로 구성되는데, 모두 종이 재질로 형성된다. 샘플 시료의 특성, 검사 특성 등에 따라서 각 구성요소의 종이 특성이 달라질 수 있음에도 불구하고, 이를 반영하지 못하고 측방 유동 분석 장치를 제작하여 측정 유동 분석 장치의 성능을 최적화하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각각 종이로 형성되는 샘플 패드, 검사 멤브레인 및 흡수 패드를 포함하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법에 있어서, 각 종이 구성요소의 후보군을 선정하고, 선정된 종이 후보군의 물성을 파악하여 샘플 시료의 양, 검출 시간 등과 같은 조건에 따라 상기 파악된 물성을 기초로 후보군의 종이 중에서 샘플 패드, 검사 멤브레인 및 흡수 패드의 종이를 선정하여 측방 유동 분석 장치의 성능을 최적화할 수 있는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 각각 종이로 형성되는 샘플 패드(sample pad), 검사 멤브레인(test membrane) 및 흡수 패드를 포함하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 샘플 패드를 형성하는 종이 후보군, 상기 검사 멤브레인을 형성하는 종이 후보군 및 상기 흡수 패드를 형성하는 종이 후보군을 선정하는 단계; 상기 종이 후보군의 공극률, 공극 크기, 유체 총 침투량 또는 유체의 유동 속도 중 적어도 하나 이상의 물성을 파악하는 단계; 및 상기 물성을 기초로 샘플 패드, 검사 멤브레인 및 흡수 패드의 종이를 각 후보군에서 선정하는 단계를 포함하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 샘플 패드에 가해지는 샘플 시료의 용량에 따라서 상기 유체 총 침투량을 고려하여 상기 샘플 패드 또는 흡수 패드를 선정할 수 있다.
여기서, 상기 샘플 패드에 가해지는 샘플 시료의 용량이 작을수록 상기 샘플 패드를 형성하는 종이 후보군 또는 상기 흡수 패드를 형성하는 종이 후보군 중에서 상기 유체 총 침투량이 적은 종이를 상기 샘플 패드 또는 상기 흡수 패드로 선정할 수 있다.
여기서, 상기 검사 멤브레인에서 소요되는 검출 시간에 따라서 상기 유동 속도를 고려하여 상기 검사 멤브레인을 선정할 수 있다.
여기서, 상기 검사 멤브레인에서 소요되는 검출 시간이 길수록 상기 유동 속도가 느린 종이를 상기 검사 멤브레인으로 선정할 수 있다.
여기서, 상기 측방 유동 분석 장치는 상기 샘플 패드와 상기 검사 멤브레인 사이에 위치하는 접합체 패드(conjugate pad)를 더 포함하고, 상기 접합체 패드의 후보군을 선정하는 단계; 및 상기 접합체 패드에 포함된 접합체가 나노 입자인지 여부에 따라서 상기 공극률 또는 상기 공극 크기를 고려하여 상기 접합체 패드를 선정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 접합체 패드에 포함된 접합체가 나노 입자인 경우 상기 공극률 또는 상기 공극 크기가 큰 종이를 상기 접합체 패드로 선정할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 측방 유동 분석 장치의 제조 방법에 따르면 종이 후보군들의 물성을 파악하여 샘플 시료의 양, 검출 시간 등과 같은 조건에 따라 샘플 패드, 접합체 패드, 검사 멤브레인 및 흡수 패드를 각각 최적화하여 제작할 수 있어서, 측방 유동 분석 장치의 성능을 최적화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 샘플 패드, 흡수 패드, 접합체 패드, 검사 멤브레인의 후보군 및 후보군의 물성(예를 들어, 공극율, 공극 지름, 유체 총 침투량)의 특징을 보여주는 표이다.
도 3은 도 2의 후보군의 주사전자현미경 사진을 도시한다.
도 4는 도 2의 후보군의 유체의 속도를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치의 제조 방법의 순서도이다.
도 2는 샘플 패드, 흡수 패드, 접합체 패드, 검사 멤브레인의 후보군 및 후보군의 물성(예를 들어, 공극율, 공극 지름, 유체 총 침투량)의 특징을 보여주는 표이다.
도 3은 도 2의 후보군의 주사전자현미경 사진을 도시한다.
도 4는 도 2의 후보군의 유체의 속도를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치의 제조 방법의 순서도이다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 측방 유동 분석 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치의 구성을 도시하는 도면이고, 도 2는 샘플 패드, 흡수 패드, 접합체 패드, 검사 멤브레인의 후보군 및 후보군의 물성(예를 들어, 공극율, 공극 지름, 유체 총 침투량)의 특징을 보여주는 표이고, 도 3은 도 2의 후보군의 주사전자현미경 사진을 도시하고, 도 4는 도 2의 후보군의 유체의 속도를 보여주는 그래프이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 측방 유동 분석 장치의 제조 방법의 순서도이다.
먼저, 도 1을 참조로 본 발명에 따라 제작되는 측방 유동 분석 장치의 구성을 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 측방 유동 분석 장치는 액체 샘플 시료가 가해지는 샘플 패드(110), 분석물(analyte)에 특이적으로 결합되며 1차 표지자와 결합된 제 1 바인더로 구성되는 접합체(122)를 포함하는 접합체 패드(120), 분석물에 특이적으로 결합하는 제 2 바인더가 고정화된 테스트 라인과 오류 확인을 위한 컨트롤 라인을 포함하는 검사 멤브레인(130) 및 샘플 시료를 흡수하는 흡수 패드(140) 순으로 각각은 상호 접촉하도록 구성된다.
샘플 패드(110)는 샘플 시료가 인가되는 패드이다.
접합체 패드(120)는 샘플 패드(110)에 인접하게 배치되어 샘플 패드(110)로부터 샘플 시료를 인가 받는데, 접합체 패드(120)에는 접합체(122)를 포함한다. 접합체(122)는 분석물에 특이적으로 결합하는 제 1 바인더와 이에 결합된 1차 표지자로 구성될 수 있다. 이때, 표지 물질의 일 예로 금 나노입자를 사용할 수 있다.
검사 멤브레인(130)은 접합체 패드(120)에서 접합체(122)와 결합된 분석물이 횡 방향으로 유동하며 상기 분석물과 특이적으로 결합하는 물질(132)이 고정화되어 있는 테스트 라인과 이에 대한 대조군으로서 오류로 인한 반응 유무를 파악하기 위한 물질(134)이 고정화 되어 있는 컨트롤 라인을 포함할 수 있다.
검사 멤브레인(130)의 측면에는 흡수 패드(140)가 연결될 수가 있는데, 모세관 현상에 의해 반응 후 남은 잔여물들을 흡수한다.
이하, 이와 같은 구성의 측방 유동 분석 장치의 제조 방법에 관하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 접합체 패드(120), 접합체 패드(120), 검사 멤브레인(130), 및 흡수 패드(140) 각각에 대하여 종이 후보군을 선정한다(S210).
일 예로 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 샘플 패드(110)의 후보군으로 와트만(Whatman) 사의 CF3와 CF5를, 흡수 패드(140)의 후보군으로 CF5와 밀리포어(Milipore) 사의 AP1004700를, 접합체 패드(120)의 후보군으로 와트만 사의 standard 17, glass fiber filter와 밀리포어 사의 GFCP203000을, 검사 멤브레인(130)의 후보군으로 와트만 사의 크로마토 그래피 종이와 FF170HP를 선정할 수 있다.
다음, 상기 종이 후보군의 공극률, 공극 크기(지름), 유체 총 침투량, 또는 유체의 유동 속도 중 적어도 하나 이상의 물성을 파악한다(S220). 상기 물성은 상기 종이 후보군 중에서 특정의 종이를 선정할 때 고려될 수 있는 요소이다.
도 3은 도 2의 각 후보군 종이들에 대한 주사전자현미경 사진을 도시하고, 각 후보군 종이들에 대한 공극률, 공극 크기, 유체 총 침투량의 값은 도 2에 나타나 있다.
도 4는 너비가 0.6cm로 제작된 각 후보군 종이에서의 유체의 시간에 따른 전파 거리를 도시하는데, 따라서 상기 그래프를 이용하여 각 후보군 종이에서의 유체의 이동 속도를 파악할 수가 있다.
다음, 샘플 패드(110), 접합체 패드(120), 검사 멤브레인(130), 흡수 패드(140) 각각에 요구되는 조건에 따라서 파악된 물성을 고려하여 각 후보군 중에서 하나를 선정한다(S230).
샘플 패드(110), 접합체 패드(120), 검사 멤브레인(130), 흡수 패드(140) 각각에 대하여 요구되는 조건이 상이할 수 있는데, 먼저 샘플 패드(110)와 흡수 패드(140)의 경우 샘플 패드(110)에 가해지는 샘플 시료의 용량에 따라서 유체 총 침투량을 고려하여 선정한다.
샘플 패드(110)에 가해지는 시료의 용량이 적은 경우, 샘플 패드(110)나 흡수 패드(140)에 침투량이 많은 경우에는 검사 멤브레인(130)에서 검출 반응이 일어날 정도로 충분히 이송될 수가 없게 된다. 따라서, 샘플 패드(110)에 가해지는 샘플 시용의 용량이 작을수록 샘플 패드(110)를 형성하는 종이 후보군, 흡수 패드(140)를 형성하는 종이 후보군 중에서 유체 총 침투량이 적은 종이를 선정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 샘플 시료의 양이 1mL 이상인 경우를 기준으로(S232), 1mL 이상인 경우에는 유체 총 침투량이 상대적으로 많은 종이를 샘플 패드(110) 또는 흡수 패드(140)로 선정하고(S2321), 1mL 미만인 경우에는 유체 총 침투량이 상대적으로 적은 종이를 샘플 패드(110) 또는 흡수 패드(140)로 선정할 수가 있다(S2322).
샘플 시료의 양이 1mL 이하인 경우, 도 2의 후보군 중에서 유체 총 침투량이 적은 CF3와 CF5를 각각 샘플 패드(110)와 흡수 패드(140)로 선정할 수가 있다.
또한, 검사 멤브레인(130)의 경우 소요되는 검출 시간에 따라서 종이 내 유체의 유동 속도를 고려하여 검사 멤브레인(130)을 선정한다.
검사 멤브레인(130)에서 소요되는 검출 시간이 긴 경우에는 표적 분석 물질과 이를 검지하는 물질이 충분히 반응하도록 샘플 시료가 검사 멤브레인(130)에 충분히 머물러야 하므로 유동 속도가 느린 종이를 선정할 수가 있다. 예를 들어, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 요구되는 검출 시간이 5분을 기준으로(S234), 5분 이상인 경우에는 종이 내에서 유체의 유동 속도가 상대적으로 느린 종이를 검사 멤브레인(130)으로 선정하고(S2341), 5분 미만인 경우에는 종이 내에서 유체의 유동 속도가 상대적으로 빠른 종이를 검사 멤브레인(130)으로 선정(S2342)할 수가 있다.
요구되는 검출 시간이 10분인 경우, 도 2의 후보군 중에서 유체의 유동 속도가 가장 느린 FF170HP를 검사 멤브레인(130)으로 선정할 수가 있다.
다음, 접합체 패드(120)인 경우 먼저 접합체 패드(120)가 필요한지 여부를 판단하고(236), 접합체 패드(120) 내 접합체(122)가 나노입자인지 여부에 따라(S238) 공극률과 공극 크기를 고려하여 접합체 패드(120)를 선정한다.
예를 들어, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 접합체 패드(120)의 접합체(122)가 나노입자인 경우에는 공극률과 공극 크기가 큰 종이를 접합체 패드(120)로 선정하고(S2381), 접합체 패드(120)의 접합체(122)가 나노입자 보다 큰 경우에는 공극률과 공극 크기가 작은 종이를 접합체 패드(120)로 선정한다(S2382).
접합체 패드(120)의 접합체(122)가 나노입자인 경우, 도 2의 후보군 중에서 공극률과 공극 크기가 큰 GFCP203000을 선정할 수 있다.
상기와 같은 방법으로 각 종이 후보군의 물성을 파악한 후에 요구되는 조건에 부합하는 샘플 패드(110), 접합체 패드(120), 검사 멤브레인(130), 흡수 패드(140)를 선정한 이후에, 선정된 종이로 측방 유동 분석 장치를 제작한다(S240).
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
110: 샘플 패드
120: 접합체 패드
122: 접합체
130: 검사 멤브레인
140: 흡수 패드
120: 접합체 패드
122: 접합체
130: 검사 멤브레인
140: 흡수 패드
Claims (7)
- 각각 종이로 형성되는 샘플 패드(sample pad), 검사 멤브레인(test membrane) 및 흡수 패드를 포함하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법에 있어서,
상기 샘플 패드를 형성하는 종이 후보군, 상기 검사 멤브레인을 형성하는 종이 후보군 및 상기 흡수 패드를 형성하는 종이 후보군을 선정하는 단계;
상기 종이 후보군의 공극률, 공극 크기, 유체 총 침투량 또는 유체의 유동 속도 중 적어도 하나 이상의 물성을 파악하는 단계; 및
상기 물성을 기초로 샘플 패드, 검사 멤브레인 및 흡수 패드의 종이를 각 후보군에서 선정하는 단계를 포함하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 샘플 패드에 가해지는 샘플 시료의 용량에 따라서 상기 유체 총 침투량을 고려하여 상기 샘플 패드 또는 흡수 패드를 선정하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 샘플 패드에 가해지는 샘플 시료의 용량이 작을수록 상기 샘플 패드를 형성하는 종이 후보군 또는 상기 흡수 패드를 형성하는 종이 후보군 중에서 상기 유체 총 침투량이 적은 종이를 상기 샘플 패드 또는 상기 흡수 패드로 선정하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 검사 멤브레인에서 소요되는 검출 시간에 따라서 상기 유동 속도를 고려하여 상기 검사 멤브레인을 선정하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 검사 멤브레인에서 소요되는 검출 시간이 길수록 상기 유동 속도가 느린 종이를 상기 검사 멤브레인으로 선정하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 측방 유동 분석 장치는 상기 샘플 패드와 상기 검사 멤브레인 사이에 위치하는 접합체 패드(conjugate pad)를 더 포함하고,
상기 접합체 패드의 후보군을 선정하는 단계; 및
상기 접합체 패드에 포함된 접합체가 나노 입자인지 여부에 따라서 상기 공극률 또는 상기 공극 크기를 고려하여 상기 접합체 패드를 선정하는 단계를 더 포함하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 접합체 패드에 포함된 접합체가 나노 입자인 경우 상기 공극률 또는 상기 공극 크기가 큰 종이를 상기 접합체 패드로 선정하는 측방 유동 분석 장치의 제조 방법.
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| US20160282343A1 (en) * | 2012-08-15 | 2016-09-29 | Immunolab LLC | Quantitative lateral flow assay strips for quantitative analysis of an analyte, kits containing such strips and methods of manufacture and use of same |
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2020
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