KR102258232B1 - Biosensor and sensing method using the same - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

복수 종의 검출대상물질을 하나의 장치로 검출할 수 있고, 동시에 검사 가능하며, 검출장비의 소형화가 가능하므로 휴대성이 증대된 우수한 품질의 바이오센서 및 이를 이용한 바이오센싱방법이 제안된다. 본 발명에 따른 바이오센서는 복수 종의 검출대상 및 검출대상별 형광염료를 포함하는 검출시료부, 검출시료부에 복수 종의 검출대상을 검출하기 위한 파장영역의 광을 조사하는 광조사부, 검출시료부로부터 방출된 광을 필터링하는 광학필터어레이부 및 광학필터어레이부를 투과한 광을 획득하는 포토어레이부를 포함한다.A biosensor of excellent quality with increased portability and a biosensing method using the same are proposed because a plurality of types of detection target substances can be detected with a single device, can be simultaneously inspected, and the detection equipment can be miniaturized. The biosensor according to the present invention includes a detection sample unit including a plurality of types of detection targets and fluorescent dyes for each detection target, a light irradiation unit that irradiates light in a wavelength range for detecting a plurality of types of detection targets to the detection sample unit, and a detection sample unit. And an optical filter array unit filtering light emitted from the optical filter array unit and a photo array unit acquiring light transmitted through the optical filter array unit.

Description

Translated fromKorean

바이오센서 및 이를 이용한 바이오센싱방법{Biosensor and sensing method using the same}Biosensor and sensing method using the same {Biosensor and sensing method using the same}

본 발명은 바이오센서 및 이를 이용한 바이오센싱방법에 관한 것으로, 상세하게는 복수 종의 검출대상물질을 하나의 장치로 검출할 수 있고, 동시에 검사 가능하며, 검출장비의 소형화가 가능하므로 휴대성이 증대된 우수한 품질의 바이오센서 및 이를 이용한 바이오센싱방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biosensor and a biosensing method using the same, and in detail, a plurality of types of detection target substances can be detected with a single device, and can be simultaneously tested, and since the detection equipment can be miniaturized, portability is increased. The present invention relates to a biosensor of excellent quality and a biosensing method using the same.

질병의 조기진단을 위해 생체시료 속에 존재하는 미량의 질병지표물질을 고감도로 감지하는 기술이 점점 더 중요하게 되고 있다. 이를 위해 immuno-PCR, Bio-barcode assay, Liposome-PCR 등과 같이 fM 농도 이하까지도 측정할 수 있는 기술이 최근에 많이 개발되고 있다.For early diagnosis of disease, a technology that detects trace amounts of disease indicators present in biological samples with high sensitivity is becoming more and more important. To this end, many technologies that can measure even below the fM concentration, such as immuno-PCR, Bio-barcode assay, and Liposome-PCR, have been developed in recent years.

DNA 검출과 관련하여 종래의 검출 방법으로는 형광물질을 DNA 분자에 결합시켜 형광의 빛을 검출하는 Label 기법을 기반으로 한다.Regarding DNA detection, a conventional detection method is based on a label technique that detects fluorescence by binding a fluorescent substance to a DNA molecule.

이와 같은 형광물질을 기반으로 하는 검출방법은 복잡한 시료 준비과정, 복잡한 광학 시스템 그리고 특수하고 복잡한 분석을 요구하며, 경제적으로 불리한 단점을 포함한다.The detection method based on such a fluorescent substance requires a complex sample preparation process, a complex optical system, and a special and complex analysis, and includes economic disadvantages.

또한, 여러 구성요소를 구비하여야 하므로 사이즈가 크게 되고, 휴대성이 낮다. 만약, 검출대상이 복수 개인 경우 각각의 검출대상에 대응하는 바이오센서가 필요하고, 따라서, 복수 개의 검출대상이 혼합되어 있는 경우, 여러번의 측정단계를 거쳐 시료의 검출을 수행하여야 하므로 절차가 복잡하고 동시측정이 불가능하다는 문제점이 제기되었다.In addition, since several components must be provided, the size is increased and portability is low. If there are multiple detection targets, a biosensor corresponding to each detection target is required, and therefore, when a plurality of detection targets are mixed, the procedure is complicated because the detection of the sample must be performed through several measurement steps. A problem was raised that simultaneous measurement was impossible.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 복수 종의 검출대상물질을 하나의 장치로 검출할 수 있고, 동시에 검사 가능하며, 검출장비의 소형화가 가능하므로 휴대성이 증대된 우수한 품질의 바이오센서 및 이를 이용한 바이오센싱방법을 제공함에 있다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is that a plurality of types of detection target substances can be detected with a single device, can be inspected simultaneously, and the detection equipment can be miniaturized. It is to provide a biosensor of excellent quality with increased performance and a biosensing method using the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서는 복수 종의 검출대상 및 검출대상별 형광염료를 포함하는 검출시료부; 검출시료부에 복수 종의 검출대상을 검출하기 위한 파장영역의 광을 조사하는 광조사부; 검출시료부로부터 방출된 광을 필터링하는 광학필터어레이부; 및 광학필터어레이부를 투과한 광을 획득하는 포토어레이부;를 포함한다.A biosensor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a detection sample unit including a plurality of types of detection targets and fluorescent dyes for each detection target; A light irradiation unit for irradiating light in a wavelength region for detecting a plurality of types of detection targets on the detection sample unit; An optical filter array unit filtering the light emitted from the detection sample unit; And a photo array unit for acquiring light transmitted through the optical filter array unit.

광학필터 어레이부는 복수개의 단위어레이필터를 포함한다. 단위어레이필터는 특정파장을 투과시키기 위한 단일필터를 복수개 포함할 수 있다.The optical filter array unit includes a plurality of unit array filters. The unit array filter may include a plurality of single filters for transmitting a specific wavelength.

본 발명에 따른 바이오센서는 포토어레이부로부터 획득한 광을 신호처리하는 신호처리부; 및 신호처리부에서 처리된 광신호를 출력하여 표시하는 표시부;를 더 포함할 수 있다.The biosensor according to the present invention comprises: a signal processing unit for signal processing the light obtained from the photo array unit; And a display unit that outputs and displays the optical signal processed by the signal processing unit.

표시부는 광신호를 특정파장에 따라 채널로 분류하여 시간에 따른 신호량을 표시할 수 있다. 또는, 표시부는 광신호를 특정파장에 따라 색상을 부여하여 포토어레이센서의 x축 거리 및 y축 거리에 따라 이미지화하여 표시할 수 있다.The display unit may classify the optical signal into channels according to a specific wavelength and display the amount of a signal over time. Alternatively, the display unit may color the optical signal according to a specific wavelength and display an image according to the x-axis distance and the y-axis distance of the photoarray sensor.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 시료에 복수 종의 검출대상별 형광염료를 추가하여 검출시료를 준비하는 단계; 검출시료에 복수 종의 검출대상을 검출하기 위한 파장영역의 광을 조사하는 단계; 및 검출시료를 통해 검출된 광신호가 표시되는 표시부로부터 검출대상을 검출하는 단계;를 포함하는 바이오센서를 이용한 바이오센싱방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, preparing a detection sample by adding a plurality of types of fluorescent dyes for each detection target to the sample; Irradiating the detection sample with light in a wavelength region for detecting a plurality of types of detection targets; And detecting a detection target from a display unit on which the optical signal detected through the detection sample is displayed.

광신호는 형광염료로부터 발생하는 형광신호일 수 있다.The optical signal may be a fluorescent signal generated from a fluorescent dye.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 종의 검출대상물질을 하나의 장치로 동시에 검출가능한 효과가 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, there is an effect that a plurality of types of detection target substances can be simultaneously detected by a single device.

또한, 본 발명의 바이오센서는 복수 종의 물질을 동시 검출할 수 있도록 구성을 집적화하여 소형화가가능하므로 휴대용으로 사용가능하다.In addition, since the biosensor of the present invention can be miniaturized by integrating a configuration to simultaneously detect a plurality of types of substances, it can be used as a portable device.

아울러, 복수 종의 검출대상물질의 검출여부를 표시부에 채널별로 표시하도록 하여 각 검출물질의 검출여부를 동시에 확인할 수 있어서 사용자 편리성이 우수한 바이오센서 제공이 가능한 효과가 있다.In addition, since the detection of multiple types of detection target substances is displayed for each channel on the display unit, it is possible to simultaneously check whether each detection substance is detected, thereby providing a biosensor having excellent user convenience.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 바이오센서의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 바이오센서의 광학필터어레이부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 바이오센서의 단위어레이필터의 사시도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 바이오센서의 표시부를 도시한 도면들이다.1 is a schematic diagram of a biosensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an optical filter array of a biosensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a unit array filter of a biosensor according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are views each showing a display unit of a biosensor according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 특정 패턴을 갖도록 도시되거나 소정두께를 갖는 구성요소가 있을 수 있으나, 이는 설명 또는 구별의 편의를 위한 것이므로 특정패턴 및 소정두께를 갖는다고 하여도 본 발명이 도시된 구성요소에 대한 특징만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art. In the accompanying drawings, there may be elements having a specific pattern or having a predetermined thickness, but this is for convenience of explanation or distinction, so even if they have a specific pattern and a predetermined thickness, the present invention is characterized by the illustrated elements. It is not limited to only.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 바이오센서의 개략도이다. 본 실시예의 바이오센서(100)는 복수 종의 검출대상 및 검출대상별 형광염료를 포함하는 검출시료부(110); 검출시료부(110)에 복수 종의 검출대상을 검출하기 위한 파장영역의 광을 조사하는 광조사부(140); 검출시료부(110)로부터 방출된 광을 필터링하는 광학필터어레이부(120); 및 광학필터어레이부(120)를 투과한 광을 획득하는 포토어레이부(130);를 포함한다.1 is a schematic diagram of a biosensor according to an embodiment of the present invention. Thebiosensor 100 of this embodiment includes: adetection sample unit 110 including a plurality of types of detection targets and fluorescent dyes for each detection target; Alight irradiation unit 140 for irradiating thedetection sample unit 110 with light in a wavelength region for detecting a plurality of types of detection targets; An opticalfilter array unit 120 for filtering light emitted from thedetection sample unit 110; And aphoto array unit 130 for acquiring light transmitted through the opticalfilter array unit 120.

본 발명에 따른 바이오센서(100)는 검출대상바이오물질과 결합하여 형광을 발생시키는 형광염료를 이용하여 검출대상을 검출한다. 특히, 본 발명에 따른 바이오센서(100)는 복수 종의 검출대상을 검출하기 위하여 각각의 검출대상과 결합할 수 있는 형광염료를 복수 종 사용한다. 예를 들어, 검출대상이 DNA인 경우, 제1 DNA와 결합할 수 있는 형광염료가 제1형광염료이고, 제2 DNA와 결합할 수 있는 형광염료가 제2형광염료이고, 제3 DNA와 결합할 수 있는 형광염료가 제3 형광염료이며, 제4 DNA와 결합할 수 있는 형광염료가 제4형광염료인 경우, 바이오센서(100)는 검출시료부(110)에 검출대상물질이 존재한다고 판단되는 시료에 제1형광염료, 제2형광염료, 제3형광염료 및 제4형광염료를 추가하여 이를 검출시료로서 검출시료부(110)에 위치시킨다.Thebiosensor 100 according to the present invention detects a detection target using a fluorescent dye that generates fluorescence by combining with a detection target biomaterial. In particular, thebiosensor 100 according to the present invention uses a plurality of types of fluorescent dyes that can be combined with each of the detection targets in order to detect a plurality of types of detection targets. For example, if the detection target is DNA, the fluorescent dye capable of binding to the first DNA is the first fluorescent dye, the fluorescent dye capable of binding to the second DNA is the second fluorescent dye, and binding to the third DNA. When the fluorescent dye that can be used is the third fluorescent dye and the fluorescent dye that can bind to the fourth DNA is the fourth fluorescent dye, thebiosensor 100 determines that the detection target material is present in the detection sample unit 110 A first fluorescent dye, a second fluorescent dye, a third fluorescent dye, and a fourth fluorescent dye are added to the sample and placed in thedetection sample unit 110 as detection samples.

검출시료부(110)에는 광조사부(140)에 의해 광이 조사된다. 광조사부(140)는 복수 종의 검출대상을 검출하기 위한 파장영역의 광을 검출시료부(110)에 조사한다. 즉, 제1형광염료가 제1 DNA와 결합하여 발생시킨 형광의 파장이 540 nm이고, 제2형광염료가 제2 DNA와 결합하여 결합하여 발생시킨 형광의 파장이 630nm이고, 제3 DNA와 결합하여 발생시킨 형광의 파장이 510nm이며, 제4 DNA와 결합하여 발생시킨 형광의 파장이 600nm라면, 광조사부(140)는 500nm 내지 650nm 파장범위의 광을 조사할 수 있다.Light is irradiated to thedetection sample unit 110 by thelight irradiation unit 140. Thelight irradiation unit 140 irradiates thedetection sample unit 110 with light in a wavelength region for detecting a plurality of types of detection targets. In other words, the wavelength of the fluorescence generated by the binding of the first fluorescent dye to the first DNA is 540 nm, the wavelength of the fluorescence generated by the binding of the second fluorescent dye to the second DNA is 630 nm, and binding to the third DNA. If the wavelength of the fluorescence generated by the method is 510 nm, and the wavelength of the fluorescence generated by combining with the fourth DNA is 600 nm, thelight irradiation unit 140 may irradiate light in a wavelength range of 500 nm to 650 nm.

광학필터어레이부(120)는 검출시료부(110)로부터 방출된 광을 필터링한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 바이오센서의 광학필터어레이부(120)부의 사시도이다.The opticalfilter array unit 120 filters light emitted from thedetection sample unit 110. 2 is a perspective view of an opticalfilter array unit 120 of a biosensor according to an embodiment of the present invention.

광학필터어레이부(120)는 총 9개의 단위어레이필터(121)를 포함한다. 광학필터어레이부(120)는 검출시료부(110)에 대응하는 형상으로 형성된다. 또한, 광학필터어레이부(120)는 검출시료부(110)에서 광학필터어레이부(120)를 통해 필터링된 광을 획득하는 포토어레이부(130)와 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 광학필터어레이부(120)의 x축 방향으로의 거리 및 y축 방향으로의 거리에서 검출대상의 검출여부를 확인하고 이를 표시부에 표시하여 검출시료부(110)의 어느 위치에 해당 검출대상이 위치하는지 확인할 수 있다.The opticalfilter array unit 120 includes a total of nineunit array filters 121. The opticalfilter array unit 120 is formed in a shape corresponding to thedetection sample unit 110. In addition, the opticalfilter array unit 120 may be formed in a shape corresponding to thephoto array unit 130 for obtaining light filtered through the opticalfilter array unit 120 in thedetection sample unit 110. Accordingly, the detection target is checked at the distance in the x-axis direction and the distance in the y-axis direction of the opticalfilter array unit 120, and the detection target is displayed at any position of thedetection sample unit 110 by displaying it on the display unit. You can check if this is located.

단위어레이필터(121)는 전술한 예에서, 4가지 검출대상을 검출하기 위하여 검출대상의 형광 파장에 해당하는 광을 필터링하는 단위필터를 각각 포함할 수 있다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 바이오센서의 단위어레이필터의 사시도이다.In the above-described example, theunit array filter 121 may each include a unit filter that filters light corresponding to a fluorescence wavelength of the detection target in order to detect the four detection targets. 3 is a perspective view of a unit array filter of a biosensor according to an embodiment of the present invention.

단위어레이필터(121)는 검출대상의 형광파장을 필터링할 수 있는 단위필터를 포함한다. 즉, 제1 DNA와 결합하는 제1형광염료로부터의 광이 황녹색인 경우, 황녹색의 파장이 540nm 내지 570nm이므로 제1단위필터(121a)는 해당파장을 필터링하는 필터가 사용된다. 제2 DNA와 결합하는 제2형광염료로부터의 광이 녹색인 경우, 녹색의 파장이 510nm 내지 540nm이므로 제2단위필터(121b)는 해당파장을 필터링하는 필터가 사용된다. 제3 DNA와 결합하는 제1형광염료로부터의 광이 적색인 경우, 적색의 파장이 630nm 내지 780nm이므로 제3단위필터(121c)는 해당파장을 필터링하는 필터가 사용된다. 마지막으로 제4 DNA와 결합하는 제4형광염료로부터의 광이 황적색인 경우, 황적색의 파장이 600nm 내지 630nm이므로 제4단위필터(121d)는 해당파장을 필터링하는 필터가 사용된다.Theunit array filter 121 includes a unit filter capable of filtering a fluorescence wavelength of a detection target. That is, when the light from the first fluorescent dye that binds to the first DNA is yellow-green, the wavelength of the yellow-green is 540 nm to 570 nm, so that thefirst unit filter 121a is a filter that filters the corresponding wavelength. When the light from the second fluorescent dye that binds to the second DNA is green, the wavelength of the green is 510 nm to 540 nm, so that thesecond unit filter 121b is used to filter the corresponding wavelength. When the light from the first fluorescent dye that binds to the third DNA is red, the wavelength of the red is 630 nm to 780 nm, so that thethird unit filter 121c is used to filter the corresponding wavelength. Finally, when the light from the fourth fluorescent dye that binds to the fourth DNA is yellow-red, the wavelength of the yellow-red color is 600 nm to 630 nm, so that thefourth unit filter 121d is a filter that filters the corresponding wavelength.

단위어레이필터(121)는 검출대상의 종류와 형광염료에 따라 단위필터의 위치와 크기 및 파장을 변경하여 구성할 수 있다. 각 파장별로 단위필터별로 어레이하여 광학필터어레이부(120)를 구성하지 않고, 단일필터를 하나의 단위어레이필터(121)로 모아 구성하는 이유로는 검출시료부(110)에 검출대상물질이 균일하게 분포하지 않는 경우 일부 영역에서는 해당파장이 검출되지 않을 수 있으므로 단위어레이필터(121)를 전면에 균일하게 분포시켜 검출정확성을 높이기 위한것이다. 또한, 단위어레이필터(121)를 균일하게 분포시켜 각각의 단위어레이필터(121)로부터 광신호를 검출하고 이를 평균하여 검출대상의 농도를 산출할 수 있다.Theunit array filter 121 may be configured by changing the position, size, and wavelength of the unit filter according to the type of detection target and the fluorescent dye. The reason why the opticalfilter array unit 120 is not configured by arranging for each unit filter for each wavelength, and the single filter is assembled into oneunit array filter 121 is that the detection target material is uniformly distributed in thedetection sample unit 110. If not distributed, the corresponding wavelength may not be detected in some areas, so theunit array filter 121 is uniformly distributed over the entire surface to increase detection accuracy. In addition, by uniformly distributing theunit array filters 121, an optical signal is detected from eachunit array filter 121 and averaged to calculate the concentration of the detection target.

포토어레이부(130)는 광학필터어레이부(120)를 투과한 광을 획득할 수 있다. 포토어레이부(130)는 단일필터에 대응하여 정의된다. 포토어레이부(130)에서 획득한 광은 신호처리부(미도시)에서 신호처리된다.Thephoto array unit 130 may acquire light transmitted through the opticalfilter array unit 120. Thephoto array unit 130 is defined corresponding to a single filter. The light acquired by thephoto array unit 130 is signal-processed by a signal processing unit (not shown).

신호처리부(미도시)에서는 각 단일필터영역별로 신호처리되어 단일필터에서 필터링된 각 검출대상별 파장영역의 광을 신호로 처리한다.The signal processing unit (not shown) processes the light in the wavelength region of each detection target, which is signal-processed for each single filter region and filtered by the single filter, as a signal.

신호처리부(미도시)에서 처리된 신호는 표시부(미도시)를 통해 출력하여 표시된다.The signal processed by the signal processing unit (not shown) is output and displayed through a display unit (not shown).

도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 바이오센서의 표시부를 도시한 도면들이다. 도 4에서의 표시부는 광신호를 특정파장에 따라 채널로 분류하여 시간에 따른 신호량을 표시할 수 있다.4 and 5 are views each showing a display unit of a biosensor according to an embodiment of the present invention. The display unit of FIG. 4 may classify optical signals into channels according to specific wavelengths and display the amount of signals over time.

도 4의 표시부는 시간에 따른 출력신호를 채널별로 표시하고 있다. 특히,표시부는 시간에 따른 출력신호를 색깔별로 표시하고 있다. 전술한 예에서, 제1형광염료의 형광이 황녹색인데, 황녹색은 채널 4(Ch4)로 표시된다. 채널 4는 광학필터어레이부(120)를 통과한 황녹색광 전체의 출력신호를 합한 것이다. 이와 유사하게, 제2형광염료의 형광은 녹색인데, 녹색은 채널 1(Ch1)로 표시되고, 제3형광염료의 형광은 적색인데, 적색은 채널 3(Ch3)으로 표시되며, 제4형광염료의 형광은 황적색인데, 황적색은 채널 2(Ch2)로 표시된다.The display unit of FIG. 4 displays output signals over time for each channel. In particular, the display unit displays the output signal over time by color. In the above example, the fluorescence of the first fluorescent dye is yellow-green, and yellow-green is indicated by channel 4 (Ch4). Channel 4 is the sum of the output signals of the whole yellow-green light that has passed through the opticalfilter array unit 120. Similarly, the fluorescence of the second fluorescent dye is green, the green is indicated by channel 1 (Ch1), the fluorescence of the third fluorescent dye is red, and the red is indicated by channel 3 (Ch3), and the fourth fluorescent dye The fluorescence of is yellow-red, and yellow-red is indicated by channel 2 (Ch2).

따라서, 도 4의 표시부의 경우, 검출시료부(110)내의 검출대상 전체의 출력신호를 얻을 수 있어 출력신호로부터 검출시료부(110)내의 검출대상의 존재 여부뿐만 아니라 함량도 산출될 수 있다. 이로부터, 복수 종의 검출대상의 출력신호를 확인할 수 있으므로 검출대상의 존재여부 및 검출대상 간의 상대적인 함량 차이를 확인할 수 있어, 비정상적인 수치의 함량을 나타내는 물질의 검출이 즉각적으로 가능하다.Accordingly, in the case of the display unit of FIG. 4, an output signal of the entire detection target in thedetection sample unit 110 can be obtained, so that not only the presence or absence of the detection target in thedetection sample unit 110 but also the content can be calculated from the output signal. From this, since it is possible to check the output signals of multiple types of detection targets, it is possible to check the presence or absence of the detection target and the relative difference in content between the detection targets, so that detection of a substance indicating an abnormal amount of content is immediately possible.

도 5의 표시부는 광신호를 특정파장에 따라 색상을 부여하여 광학필터어레이부(120) 또는 포토어레이부(130)의 x축 거리 및 y축 거리에 따라 이미지화하여 표시할 수 있다. 따라서, 검출시료부(110)내에서 검출대상의 존재여부 및 어느 영역에 존재하는지와 특정영역에서의 농도관계 등을 확인할 수 있다.The display of FIG. 5 may give an optical signal color according to a specific wavelength to display an image according to the x-axis distance and the y-axis distance of the opticalfilter array unit 120 or thephoto array unit 130. Accordingly, it is possible to check whether the detection target is present in thedetection sample unit 110, in which region it is present, and the concentration relationship in a specific region.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 시료에 복수 종의 검출대상별 형광염료를 추가하여 검출시료를 준비하는 단계; 검출시료에 복수 종의 검출대상을 검출하기 위한 파장영역의 광을 조사하는 단계; 및 검출시료를 통해 검출된 광신호가 표시되는 표시부로부터 검출대상을 검출하는 단계;를 포함하는 바이오센서를 이용한 바이오센싱방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, preparing a detection sample by adding a plurality of types of fluorescent dyes for each detection target to the sample; Irradiating the detection sample with light in a wavelength region for detecting a plurality of types of detection targets; And detecting a detection target from a display unit on which the optical signal detected through the detection sample is displayed.

본 실시예에 따르면, 하나의 검출시료부에 복수종의 검출대상이 존재하는 경우, 해당 형광염료를 한번에 투입하여 광조사로 얻은 신호가 표시부에 나타난다. 따라서, 표시부로부터 복수 종의 검출대상의 존재여부 및 농도 등을 바로 확인할 수 있어 즉각적인 검출이 가능하고, 표시부로부터 직접적인 농도 산출과 타 검출대상과의 상대적인 농도 및 존재위치확이 가능하다.According to the present embodiment, when a plurality of types of detection targets exist in one detection sample part, a signal obtained by irradiation of light by injecting the corresponding fluorescent dye at a time is displayed on the display part. Accordingly, it is possible to immediately check the presence and concentration of a plurality of types of detection targets from the display unit, enabling immediate detection, and direct concentration calculation from the display unit and the relative concentration and presence location of other detection targets are possible.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, embodiments of the present invention have been described, but those of ordinary skill in the relevant technical field add, change, delete or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible to variously modify and change the present invention by the like, and it will be said that this is also included within the scope of the present invention.

100바이오센서
110검출시료부
120광학필터어레이부
121단위어레이필터
121a, 121b, 121c, 121d단위필터
130포토어레이부
140광조사부100 biosensors
110 Detection sample section
120 Optical filter array unit
121 unit array filter
121a, 121b, 121c, 121d unit filter
130 Photo Array
140 light irradiation unit

Claims (8)

Translated fromKorean

복수 종의 검출대상 및 상기 검출대상별 형광염료를 포함하는 검출시료부;
상기 검출시료부에 상기 복수 종의 검출대상을 검출하기 위한 파장영역의 광을 조사하는 광조사부;
상기 검출시료부로부터 방출된 광을 필터링하는 광학필터어레이부; 및
상기 광학필터어레이부를 투과한 광을 획득하는 포토어레이부;를 포함하는 바이오센서로서,
상기 광학필터 어레이부는 복수개의 단위어레이필터를 포함하고,
상기 단위어레이필터는 서로 다른 특정파장을 투과시키기 위한 단일필터를 4개 포함하고, 4개의 단일필터는 단위어레이필터내에서 2*2 격자형태로 배열되고,
상기 포토어레이부로부터 획득한 광을 신호처리하는 신호처리부; 및
상기 신호처리부에서 처리된 광신호를 출력하여 표시하는 표시부;를 더 포함하고,
상기 표시부는 상기 광신호를 상기 특정파장에 따라 채널로 분류하여 시간에 따른 신호량을 표시하고,
상기 표시부는 상기 광신호를 상기 특정파장에 따라 색상을 부여하여 상기 포토어레이부의 x축 거리 및 y축 거리에 따라 이미지화하여 표시하는 것을 특징으로 하는 바이오센서.
A detection sample unit including a plurality of types of detection targets and fluorescent dyes for each detection target;
A light irradiation unit irradiating light in a wavelength region for detecting the plurality of types of detection targets to the detection sample unit;
An optical filter array unit filtering the light emitted from the detection sample unit; And
As a biosensor comprising; a photo array unit for acquiring light transmitted through the optical filter array unit,
The optical filter array unit includes a plurality of unit array filters,
The unit array filter includes four single filters for transmitting different specific wavelengths, and the four single filters are arranged in a 2*2 lattice form in the unit array filter,
A signal processing unit for signal processing the light obtained from the photo array unit; And
A display unit for outputting and displaying the optical signal processed by the signal processing unit;
The display unit classifies the optical signal into channels according to the specific wavelength and displays a signal amount over time,
The biosensor, wherein the display unit provides a color to the optical signal according to the specific wavelength, and displays an image according to an x-axis distance and a y-axis distance of the photoarray unit.
삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete시료에 복수 종의 검출대상별 형광염료를 추가하여 검출시료를 준비하는 단계;
상기 검출시료에 상기 복수 종의 검출대상을 검출하기 위한 파장영역의 광을 조사하는 단계;
상기 검출시료로부터 방출된 광을, 서로 다른 특정파장을 투과시키기 위한 4개의 단일필터가 2*2 격자형태로 배열된 단위어레이필터를 복수개 포함하는 광학필터어레이부를 투과시키는 단계; 및
광학필터어레이부를 투과한 광신호가 표시되는 표시부로부터 검출대상을 검출하는 단계;를 포함하는 바이오센서를 이용한 바이오센싱방법으로서,
상기 표시부는 상기 광신호를 상기 특정파장에 따라 채널로 분류하여 시간에 따른 신호량을 표시하고
상기 표시부는 상기 광신호를 상기 특정파장에 따라 색상을 부여하여 상기 포토어레이부의 x축 거리 및 y축 거리에 따라 이미지화하여 표시하는 것을 특징으로 하는 바이오센서를 이용한 바이오센싱방법.
Preparing a detection sample by adding a plurality of types of fluorescent dyes for each detection target to the sample;
Irradiating the detection sample with light in a wavelength region for detecting the plurality of types of detection targets;
Transmitting the optical filter array unit including a plurality of unit array filters in which four single filters for transmitting light emitted from the detection sample through different specific wavelengths are arranged in a 2*2 lattice shape; And
A biosensing method using a biosensor comprising the step of detecting a detection target from a display unit on which an optical signal transmitted through the optical filter array unit is displayed,
The display unit classifies the optical signal into channels according to the specific wavelength and displays the amount of signal over time.
The biosensing method using a biosensor, wherein the display unit applies a color to the optical signal according to the specific wavelength, and displays an image according to an x-axis distance and a y-axis distance of the photoarray unit.
청구항 7에 있어서,
상기 광신호는 상기 형광염료로부터 발생하는 형광신호인 것을 특징으로 하는 바이오센싱방법.The method of claim 7,
The optical signal is a biosensing method, characterized in that the fluorescent signal generated from the fluorescent dye.

Images