专利名称：诊断装置和使用其的诊断方法
技术领域：
这里公开的本发明涉及诊断装置及使用其的诊断方法，和更具体地，涉及可同时测量血液样品中血红蛋白的量和酶的活性程度(active degree)的诊断装置及使用其的诊断方法。
背景技术：
通常，当测量血液中的特定酶的量时，通过肉眼或使用光学方法或电化学方法测定酶的量。其中，所述电化学方法可受到存在于血液样品中且可容易地氧化的多种妨害物质如抗坏血酸、对乙酰氨基酚或/和尿酸的很大影响。特别地，通过血细胞比容可发生严重的测量误差以导致错误的决定。典型地，为了减小在血液中由于血细胞比容的影响，已提出了多种方法。所述多种方法的实例可包括:其中使用从红细胞内的物质获得的电信号来补偿现有信号衰减以确定血细胞比容的方法；其中使用丝网印刷技术而利用固定至具有集成的血液分离功能的电极或反应膜的表面的试剂的方法；其中将与待分析的材料反应的酶材料制成薄膜型以防止蛋白质吸收到电极表面上的方法；和其中将应用电压施加两次以数学处理所得数据以校正的方法。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)在人的生化反应中执行重要的功能。G6H)可为戊糖磷酸循环的一部分。而且，G6PD已知为具有使影响细胞的活性氧的氧化攻击(侵蚀，attack)最小化的功能的物质。Gero存在于人的所有细胞中。特别地，Gero可以高浓度存在于红细胞中，所述红细胞用作氧载体且太多地遭 受氧化攻击。在对不期望的氧化攻击的防御能力方面，Gero的作用系统具有高功效。然而，当缺乏用作对氧化攻击的防御机制的G6ro时，已知通过由于用作强氧化剂的药物如向人施用的抗疟药奎宁基药剂的副作用导致严重的危害。用于测量G6H)活性程度的典型方法使用利用酶反应的横向流动试剂盒(lateralflow kit)或基于流体系统的荧色物分析的诊断试剂盒。然而，这些方法需要昂贵的诊断装置，或者难以通过经由视觉辨别的诊断确定带菌患者(carrier patient)。
发明内容
技术问题本发明提供诊断装置，所述装置测量血液样品中血红蛋白的量并同时测量所述血液样品中酶的活性程度以确认相对于血红蛋白的量的所述酶的活性。本发明还提供诊断方法，所述方法测量血液样品中血红蛋白的量并同时测量所述血液样品中酶的活性程度以确认相对于血红蛋白的量的所述酶的活性。问题的解决方案本发明的实施方式提供诊断装置。所述诊断装置包括微流控芯片，所述微流控芯片包括用于分别测量血液样品中血红蛋白的量和酶的活性程度的第一和第二测量部件(部分，part)。在一些实施方式中，所述微流控芯片的第一测量部件可使用测光法、伏安法或比色法测量所述血液样品中血红蛋白的量。可以复数提供所述微流控芯片的第一测量部件以使用选自测光法、伏安法或比色法的多种测量方法测量血液样品中血红蛋白的量。在另外的实施方式中，所述微流控芯片的第二测量部件可包括电极和电子传输介质。所述微流控芯片的第二测量可使用伏安法测量所述血液样品中酶的活性程度。所述酶可为葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)。在还另外的实施方式中，所述诊断装置可进一步包括:其上装载所述微流控芯片的装载部件；和电路(circuitally)连接至所述装载部件的插座部件。在仍另外的实施方式中，所述诊断装置可进一步包括用于分析通过所述微流控芯片的第一和第二测量部件分别测量的值的第一和第二分析部件。在再另外的实施方式中，所述诊断装置可进一步包括用于放大通过所述微流控芯片的第一和第二测量部件测量的值的放大器。在进一步的实施方式中，所述诊断装置可进一步包括用于将通过所述微流控芯片的第一和第二测量部件测量的值转换为数字信号的模数转换器。在还进一步 的实施方式中，所述诊断装置可进一步包括用于将通过所述第一和第二分析部件分析的值转换为图像的显示部件。在仍进一步的实施方式中，所述诊断装置可进一步包括用于控制所述微流控芯片、所述插座部件、所述第一和第二分析部件以及所述显示部件的控制部件。在更进一步的实施方式中，所述微流控芯片可包括:用于输入所述血液样品的样品入口 ；用于将所述血液样品转化为溶解产物(溶胞产物，lysate)的样品溶解部件；所述溶解产物通过其移动至到所述第一和第二测量部件中的通道；以及分别电路连接至所述第一和第二测量部件的线。在还更进一步的实施方式中，所述样品溶解部件可构成所述第一和第二测量部件，和分枝的通道可直接连接至所述样品入口。在仍更进一步的实施方式中，所述样品溶解部件可包括洗涤剂。所述洗涤剂可包括肥皂、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、烷基糖苷、胆汁酸、葡糖酰胺、聚氧乙烯、单纯分散剂(单分散剂)、复杂分散剂(多分散剂)或两性洗漆剂。在再更进一步的实施方式中，所述样品溶解部件可进一步包括包含所述洗涤剂的基体。当所述样品溶解部件包括所述基体时，所述样品溶解部件可通过所述分枝的通道与所述第一和第二测量部件隔开。所述基体可包含硝基纤维素膜、疏水垫或亲水垫。在本发明的另外的实施方式中，诊断方法包括:将血液样品放入微流控芯片中，所述微流控芯片包括用于分别测量所述血液样品中血红蛋白的量和酶的活性程度的第一和第二测量部件；溶解所述血液样品以将所述血液样品转化成溶解产物；将所述溶解产物移动到所述第一和第二测量部件中；以及通过所述第一和第二测量部件分别测量血红蛋白的量和酶的活性程度。在一些实施方式中，所述微流控芯片的第一测量部件可使用测光法、伏安法或比色法测量所述血液样品中血红蛋白的量。可以复数提供所述微流控芯片的第一测量部件以使用选自测光法、伏安法或比色法的多种测量方法测量所述血液样品中血红蛋白量。
在另外的实施方式中，所述微流控芯片的第二测量可使用伏安法测量血液样品中酶的活性程度。所述酶可为葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)。在还另外的实施方式中，溶解所述血液样品可使用洗涤剂。所述洗涤剂可包括肥皂、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、烷基糖苷、胆汁酸、葡糖酰胺、聚氧乙烯、单纯分散剂、复杂分散剂或两性洗涤剂。在仍另外的实施方式中，所述诊断方法可进一步包括:放大通过所述微流控芯片的第一和第二测量部件测量的值；和将经放大的值转换成数字信号。在再另外的实施方式中，所述诊断方法可进一步包括将通过所述微流控芯片的第一和第二测量部件测量的值转换为图像。本发明的有益效果如上所述，根据本发明的诊断装置，可同时测定血液样品中血红蛋白的量和血液样品中酶的活性程度以确认相对于血红蛋白的量的酶的活性。从而，可防止关于由于血液样品的血细胞比容的差异出现的结果的决定产生。因此，根据本发明的诊断装置可快速和准确地诊断疾病。而且，根据本发明 的诊断方法，可同时测量血液样品中血红蛋白的量和血液样品中酶的活性程度以确认相对于血红蛋白的量的酶的活性。从而，可防止关于由于血液样品的血细胞比容的差异出现的结果的决定产生。因此，根据本发明的诊断装置，可快速和准确地诊断疾病。
包括附图以提供本发明的进一步理解，且附图引入本说明书中并构成本说明书的一部分。所述图说明本发明的示例性实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:图1是根据本发明实施方式的诊断装置的示意性框图；图2是示意性流程图，说明使用根据本发明实施方式的诊断装置同时测量血液样品中的血红蛋白的固定量和酶的活性的过程；图3是在根据本发明实施方式的诊断装置中使用的微流控芯片的示意性平面图；和图4是示意性概念图，说明使用根据本发明实施方式的诊断装置测量血液样品中酶的活性的过程。
具体实施例方式下面将参考附图来更详细地描述本发明的优选实施方式。本发明的优点和特征及其实施方法可通过参考附图描述的以下实施方式而阐明。然而，本发明可以不同的形式体现，并且不应解释为限于本文中所阐述的实施方式。相反地，提供这些实施方式使得本公开内容是彻底和完整的并向本领域技术人员充分地传递本发明的范围。另外，本发明仅由权利要求的范围限定。相同的附图标记始终是指相同的元件。在以下描述中，技术术语仅为了解释具体的示例性实施方式而使用，而非限制本发明。除非相反地提及，单数形式的术语可包括复数形式。包括或包含的含义指定性质、区域、定数、步骤、过程、元件和/或组分，但不排除其它性质、区域、定数、步骤、过程、元件和/或组分。由于下面提供优选的实施方式，在说明书中给出的附图标记的顺序不限于此。此夕卜，这些术语仅用来使一个元件区别于另外的元件。还将理解，当层(或膜)被称为在另外的层或者基板上时，它可直接在所述另外的层或基板上，或者也可存在中间层。此外，在详细描述中的实施方式是以作为本发明的理想示例性图的截面图描述的。在图中，为了清楚说明，放大层和区域的尺寸。因此，可根据制造技术和/或可允许的误差改变所述示例性图的形状。因此，本发明的实施方式不限于在示例性图中说明的特定形状，而是可包括根据制造工艺可产生的其它形状。例如，垂直蚀刻区域可具有圆形形状或具有预定曲率的形状。此外，在图中举例说明的区域具有一般的性质，和用于说明半导体封装区域的特定形状。因此，这不应解释为限于本发明的范围。图1是根据本发明实施方式的诊断装置的示意性框图。参考图1，诊断装置100包括装载部件110、插座部件115、第一和第二分析部件120和130、控制部件140、以及显示部件150。装载部件110提供用于将微流控芯片(参见图3的附图标记200)装载在诊断装置100上的通道。插座部件115电路连接至装载部件110，使得诊断装置100读出通过微流控芯片200的第一和第二测量部件(见图3的附图标记220和230)测量的值，且然后分析所述测量的值。微流控芯片200包括第一和第二测量部件220和230。微流控芯片200的第一测量部件220可测量血液样品中血红蛋白的量。而且，微流控芯片200的第二测量部件230可测量血液样品中酶的活性程度。微流控芯片200的第一测量部件220可使用测光法、伏安法或比色法测量血液样品中血红蛋白的量。微流控芯片200的第二测量部件230可使用伏安法测量血液样品中酶的活性程度。而且，微流控芯片200的第二测量部件230可测量葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)的活性程度。参考图3再次详细地描述微流控芯片200。第一和第二分析部件120和130分别分析由微流控芯片200的第一和第二测量部件220和230测量的值。即，第一分析部件120分析关于由微流控芯片200的第一测量部件220测量的血液样品中血红蛋白的量的测量值。而且，第二分析部件130分析关于由微流控芯片200的第二测量部件230测量的血液样品中酶的活性程度的测量值。第一和第二分析部件120和130可包括放大器(参见图2的附图标记145)，其用于放大通过微流控芯片200的第一和第二测量部件220和230测量的值。而且，第一和第二分析部件120和130可包括模数转换器(ADC:参见图2的附图标记147)，其用于将经放大的值转换成数字信号。显示部件150将由第一和第二分析部件120和130分析的值转化为图像。由于显示部件150将由第一和第二分析部件120和130分析的值作为图像显示，因此可通过肉眼确认血液样品中血红蛋白的量及酶的活性程度。控制部件140电路连接至插座部件115、第一和第二分析部件120和130、及显示部件150，以控制插座部件115、第一和第二分析部件120和130、及显示部件150。S卩，装载在诊断装置100的装载部件110上的微流控芯片200也可由控制部件140通过插座部件115进行控制。因此，由微流控芯片200的第一和第二测量部件220和230测量的值可传输到第一和第二分析部件1 20和130，且由第一和第二分析部件120和130分析的值可通过显示部件150显示。
图2是示意性流程图，说明使用根据本发明实施方式的诊断装置同时测量血液中血红蛋白的固定量和酶的活性的过程。参考图2，将血液样品放入装载在诊断装置(参见图1的附图标记100)上的微流控芯片(参见图3的附图标记200)中。放入微流控芯片200中的所述血液样品溶解并变成溶解产物。将所述溶解产物移动至微流控芯片200的第一和第二测量部件220和230中。所述溶解产物分别在微流控芯片200的第一和第二测量部件220和230中生物学地反应。在所述溶解产物中血红蛋白的量可通过在微流控芯片200的第一测量部件220中发生的生物学反应测量。而且，在所述溶解产物中酶的活性程度可通过在微流控芯片200的第二测量部件230中发生的生物学反应测量。在微流控芯片200的第一测量部件220中发生的生物学反应可使用测光法、伏安法或比色法测量。这里，可以复数提供微流控芯片200的第一测量部件220以使用选自测光法、伏安法或比色法的多种测量方法测量所述生物学反应。而且，在微流控芯片200的第二测量部件230中所发生的生物学反应可使用伏安法测量。微流控芯片200的第二测量部件230可测量G6H)的活性程度。参考图3将再次详细地描述微流控芯片200。可通过放大器145放大关于由微流控芯片200的第一和第二测量部件220和230测量的溶解产物中血红蛋白的量和酶的活性程度的测量值。经放大的值通过ADC147转换成数字信号。转换成数字信号的所述测量值通过显示部件150转换成图像。然后，所述图像显示在显示部件150上，使得通过肉眼确认所述测量值。图3是在根据本发明实施方式的诊断装置中使用的微流控芯片的示意性平面图。
参考图3，微流控芯片200可执行多种功能，如流体生物学样品即血液样品的移动、停止、速度变化、与其它流体如试验溶液的混合、分离和替换。根据本发明的微流控芯片200可包括样品入口 210、样品溶解部件212、通道214、第一和第二测量部件220和230、及线 235。样品入口 210可用作用于将血液样品放入微流控芯片210中的通道，和同时用作用于将放入的血液样品转移至样品溶解部件212中的通道。根据本发明的微流控芯片200可利用毛细力转移血液样品。或者，根据本发明的微流控芯片200可采用除毛细力外的多种方法转移血液样品。样品溶解部件212可将放入的血液样品转化成溶解产物。样品溶解部件212可包括用于将血液样品转化成溶解产物的洗漆剂(detergent)。所述洗漆剂可包括选自表面活性剂、洗涤物(washing)和其组合的至少一种。所述表面活性剂可包括选自肥皂、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、磷酸盐及其组合的至少一种。所述洗涤物可包括选自烷基糖苷、胆汁酸、葡糖酰胺、聚氧乙烯、单纯分散剂、复杂分散剂、两性洗涤剂、和其组合的至少一种。样品溶解部件212可进一步包括包含所述洗涤剂的基体。这里，所述基质可用于液体可通过其的物质如膜、浆状物(pulp)和海绵状物的共同名称。S卩，样品溶解部件212可包括被处理以包含所述洗涤剂的基体。所述基体可包括选自硝基纤维素膜、疏水垫、亲水垫及其组合的至少一种。根据在样品溶解部件212中所含的洗涤剂的种类或/和浓度，可不提供所述基体。当不提供所述基体时，样品溶解部件212可包括第一和第二测量部件220和230。而且，分枝的通道214可直接连接至样品入口 210。通道214可将所述溶解产物转移到第一和第二测量部件220和230中。由于第一和第二测量部件220和230各自应转移所述溶解产物，因此通道214可为以Y-形分枝的。除了毛细力之外，根据本发明的微流控芯片200还可用多种方法转移所述溶解产物。第一和第二测量部件220和230可与所述转移的溶解产物生物学地反应。可通过在第一测量部件220中发生的生物学反应测量所述溶解产物中血红蛋白的量。而且，可通过在第二测量部件230中发生的生物学反应测量所述溶解产物中酶的活性程度。可使用测光法、伏安法或比色法测量在第一测量部件220中发生的生物学反应。尽管未示出，可以复数提供第一测量部件220以使用选自测光法、伏安法或比色法的多种测量方法测量所述生物学反应。可使用伏安法测量在第二测量部件230中发生的生物学反应。第二测量部件230可测量G6H)的活性程度。线235可分别电连接至第一和第二测量部件220和230。即，线235可包括用于第一测量部件220的线235a(以下称作第一测量部件线235a)和用于第二测量部件230的线235b (以下称作第二测量部件线235b)。当在第一测量部件220中未通过伏安法测量生物学反应时，可省略电连接到第一测量部件220的第一测量部件线235a。不同于图3中显示的那些，线235各自可具有不同的形状。由于第二测量部件230使用伏安法测量所述溶解产物中酶的活性程度，因此第二测量部件230可包括电极(参见图4的附图标记电极)和电子传输介质(参见图4的附图标记电子传输介质)。即，第二测量部件230可通过电化学现象识别生物学反应，所述电化学现象是由通过第二测量 部件线235b、在所述溶解产物中的酶和所述电子传输介质向其施加电流的电极引起的。因此，可测量在第一测量部件220中发生的生物学反应以量化在所述溶解产物中血红蛋白的量，和可测量在第二测量部件230中发生的生物学反应以测量在所述溶解产物中酶的活性程度，从而测量血液样品中相对于血红蛋白的量的酶的活性。图4是示意性概念图，说明使用根据本发明实施方式的诊断装置测量血液样品中酶的活性的过程。参考4，在微流控芯片(参见图3的附图标记200)的第二测量部件中，在血液样品中的葡萄糖-6-磷酸可通过Gero导致脱氢反应以产生6-磷酸萄糖酸内酯。而且，通过在所述第二测量部件中的脱氢反应可产生烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸+(NADP+)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸H(NADPH)。当所述NADPH转化成所述NADP+时产生的电子(e_)通过在微流控芯片200的第二测量部件中包含的电子传输介质流入到电极中。即，注入到微流控芯片200的第二测量部件中包括的电极中的电子(e_)的量可根据所述G6H)的活性程度变化。因此，可测量注入到微流控芯片200的第二测量部件中包括的电极中的电子(e_)的量以测量血液样品中Gero的活性程度。根据本发明的诊断装置可测量血液样品中血红蛋白的量和同时测量在所述血液样品中酶的活性程度，以确认相对于血红蛋白的量的酶的活性。因此，可防止关于由于血液样品的血细胞比容的差异出现的结果的决定产生。因此，根据本发明的诊断装置可快速和准确地诊断疾病。而且，根据本发明的诊断方法，可同时测量血液样品中血红蛋白的量和所述血液样品中酶的活性程度，以确认相对于血红蛋白的量的酶的活性。从而，可防止关于由于血液样品的血细胞比容的差异出现的结果的决定产生。因此，根据本发明的诊断装置可快速和准确地诊断疾病。
虽然参考附图以下更详细地描述本发明的优选实施方式，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，其中可进行在形式和细节上的多种改变。因此，应理解，所述优选实施方式应在描述的意义上考虑，而不用于限 制的目的。
权利要求
1.诊断装置，包括微流控芯片，所述微流控芯片包括用于分别测量血液样品中血红蛋白的量和酶的活性程度的第一和第二测量部件。
2.权利要求1的诊断装置，其中所述微流控芯片的第一测量部件采用测光法、伏安法或比色法测量所述血液样品中血红蛋白的量。
3.权利要求2的诊断装置，其中以复数提供所述微流控芯片的第一测量部件以使用选自测光法、伏安法或比色法的多种测量方法测量所述血液样品中血红蛋白的量。
4.权利要球I的诊断装置，其中所述微流控芯片的第二测量包括电极和电子传输介质。
5.权利要求4的诊断装置，其中所述微流控芯片的第二测量使用伏安法测量所述血液样品中酶的活性程度。
6.权利要求5的诊断装置，其中所述酶为葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)。
7.权利要求1的诊断装置，进一步包括:其上装载所述微流控芯片的装载部件；以及电路连接至所述装载部件的插座部件。
8.权利要求1的诊断装置，进一步包括用于分析通过所述微流控芯片的第一和第二测量部件分别测量的值的第一和第二分析部件。
9.权利要求1的诊断装置，进一步包括用于放大通过所述微流控芯片的第一和第二测量部件测量的值的放大器。
10.权利要求1的诊断装置，进一步包括用于将通过所述微流控芯片的第一和第二测量部件测量的值转化成数字信号的模数转换器。
11.权利要求1的诊断装置，进一步包括用于将通过所述第一和第二分析部件分析的值转化成图像的显示部件。
12.权利要求1、7、8和11任一项的诊断装置，进一步包括用于控制所述微流控芯片、所述插座部件、所述第一和第二分析部件及所述显示部件的控制部件。
13.权利要求1的诊断装置，其中所述微流控芯片包括: 用于输入所述血液样品的样品入口； 用于将所述血液样品转化成溶解产物的样品溶解部件； 所述溶解产物通过其移动到所述第一和第二测量部件中的通道；和 分别电连接至所述第一和第二测量部件的线。
14.权利要求13的诊断装置，其中所述样品溶解部件构成所述第一和第二测量部件，和 分枝的通道直接连接到所述样品入口。
15.权利要求13的诊断装置，其中所述样品溶解部件包含洗涤剂。
16.权利要求15的诊断装置，其中所述洗涤剂包括选自肥皂、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、磷酸盐、烷基糖苷、胆汁酸、葡糖酰胺、聚氧乙烯、单纯分散剂、复杂分散剂、两性洗涤剂及其组合的至少一种。
17.权利要求15的诊断装置，其中所述样品溶解部件进一步包含含有所述洗涤剂的基体。
18.权利要求17的诊断装置，其中，当所述样品溶解部件包含所述基体时，所述样品溶解部件通过所述分枝的通道与所述第一和第二测量部件隔开。
19.权利要求17的诊断装置，其中所述基体包括选自硝基纤维素膜、疏水垫、亲水垫及其组合的至少一种。
20.诊断方法,包括: 将血液样品放入微流控芯片中，所述微流控芯片包括用于分别测量所述血液样品中血红蛋白的量和酶的活性程度的第一和第二测量部件； 溶解所述血液样品以将所述血液样品转化成溶解产物； 将所述溶解产物移动至所述第一和第二测量部件中；和 分别通过所述第一和第二测量部件测量血红蛋白的量和的酶的活性程度。
21.权利要求20的诊断方法，其中所述微流控芯片的第一测量部件使用测光法、伏安法或比色法测量所述血液样品中血红蛋白的量。
22.权利要求21的诊断方法，其中以复数提供所述微流控芯片的第一测量部件以使用选自测光法、伏安法或比色法的多种测量方法测量所述血液样品中血红蛋白的量。
23.权利要求20的诊断方法，其中所述微流控芯片的第二测量使用伏安法测量所述血液样品中酶的活性程度。
24.权利要求23的诊断方法，其中所述酶为葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)。
25.权利要求20的诊断方法，其中溶解所述血液样品使用洗涤剂。
26.权利要求25的诊断方法，其中所述洗涤剂包括选自肥皂、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、磷酸盐、烷基糖苷、胆汁酸、葡糖酰胺、聚氧乙烯、单纯分散剂、复杂分散剂、两性洗涤剂、及其组合的至少一种。
27.权利要求20的诊断方法，进一步包括: 放大通过所述微流控芯片的第一和第二测量部件测量的值；以及 将经放大的值转换成数字信号。
28.权利要求20的诊断方法，进一步包括将通过所述微流控芯片的第一和第二测量部件测量的值转化成图像。
全文摘要
提供了诊断装置。所述诊断装置包括微流控芯片，所述微流控芯片包含用于分别测量血液样品中血红蛋白的量和酶的活性程度的第一和第二测量部件。所述微流控芯片的第二测量部件使用伏安法分析血液样品中酶的活性程度。
文档编号A61B5/145GK103249360SQ201180058936
公开日2013年8月14日 申请日期2011年10月5日 优先权日2010年10月8日
发明者郑宰安, 崔宰暻, 金园庭, 具泰希, 朴敏娥 申请人:株式会社 Medisensor