CN113966388A - 聚合酶链式反应系统 - Google Patents

聚合酶链式反应系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113966388A
CN113966388A CN202080043503.0A CN202080043503A CN113966388A CN 113966388 A CN113966388 A CN 113966388A CN 202080043503 A CN202080043503 A CN 202080043503A CN 113966388 A CN113966388 A CN 113966388A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pcr
temperature
plate
heating block
nucleic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080043503.0A
Other languages
English (en)
Inventor
朴翰浯
金锺甲
李洋源
朴相玲
张惠真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bioneer Corp
Original Assignee
Bioneer Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bioneer Corp filed Critical Bioneer Corp
Publication of CN113966388A publication Critical patent/CN113966388A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502738—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by integrated valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6806—Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686—Polymerase chain reaction [PCR]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/04—Exchange or ejection of cartridges, containers or reservoirs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B01L2200/0663—Stretching or orienting elongated molecules or particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/12—Specific details about manufacturing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B01L2200/143—Quality control, feedback systems
    • B01L2200/147—Employing temperature sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/16—Reagents, handling or storing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1838—Means for temperature control using fluid heat transfer medium
    • B01L2300/1844—Means for temperature control using fluid heat transfer medium using fans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1894—Cooling means; Cryo cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0478—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
    • B01L2400/0644—Valves, specific forms thereof with moving parts rotary valves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6432—Quenching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明涉及一种能够在用于实现聚合酶链反应(PCR)的装置中对核酸提取和扩增反应以及扩增结果进行实时检测的系统结构。PCR系统包括核酸提取盒、PCR板、温度控制模块和扫描模块，其中，核酸提取盒配置为经由存储在其中的核酸提取试剂提取生物样品的核酸，并且通过另外与聚合酶反应干燥产物混合来形成PCR预先混合物；PCR板插入核酸提取盒中，具有联接到核酸提取盒的通道，并且接收从核酸提取盒提取的核酸溶液或PCR预先混合物并在至少一个反应井中不同地容纳包含干燥的引物/探针的PCR反应干燥产物或引物/探针；温度控制模块设置在PCR板200上方并包括与反应井(W)相邻以施加不同温度的一对加热块310和320；以及扫描模块扫描反应井(W)中扩增的反应物的浓度。

Description

聚合酶链式反应系统
技术领域
本发明涉及一种系统结构，该系统结构能够在用于实现聚合酶链反应的装置中进行对核酸提取和扩增反应以及扩增结果的实时检测。
背景技术
无论何时何地都能准确且快速地诊断患者疾病的护理点(POC)诊断技术作为基于证据的精确医学的非常重要的技术正引起注意。基于症状的现场诊断基于诸如咳嗽、腹泻、高热和生殖器异常的疾病症状立刻快速地检查引起疾病症状的所有感染性病原体，识别病因病原体，并且开出最佳的抗生素和治疗处方。基于症状的现场诊断是未来精确医学的核心技术，目前许多研究被加入到开发基于症状的现场诊断。该现场诊断技术具有即使是非本领域的专家也能够进行快速和准确的诊断的优点，例如使用怀孕测试试剂盒确认怀孕和可检查血糖的血糖计。目前，已经发展了用于分子诊断技术的、可同时测试各种病原体的多种测试方法，并且通过使用这些技术，可找出传染病的确切原因并制定最佳的处方，从而通过在早期阶段治疗疾病来缩短患者的恢复期。因此，分子诊断技术作为改善医疗护理质量并降低医疗成本的未来医学的核心技术正在引起关注。
然而，在当前的分子诊断系统中，需要三小时以上的时间来确认结果，并且应该由有经验的专家使用。因此，针对本领域所需的护理点(POC)分子诊断，必须开发一种自动化的小型装置，该装置能够完全自动地进行复杂的核酸提取过程和实时基因扩增测试，并且即使没有专业人员，也应该易于操作。
作为代表性的分子诊断方法，存在一种使用聚合酶链反应(PCR)(下文称为“PCR”)的方法。自从1985年Kary Mullis发明PCR以来，PCR能够快速且容易地扩增特定DNA，因此PCR已广泛用于分子生物学和分子诊断。使用PCR/逆转录PCR(PCR/RT-PCR)可检查生物样品中是否存在特定DNA/RNA，因此它被广泛用于诊断诸如病毒的致病微生物的感染。这种PCR/RT-PCR技术已经发展为实时定量PCR，因此，可在PCR完成的同时得知结果。因此，PCR/RT-PCR技术被用作标准诊断方法以监测人体免疫缺陷病毒(HIV)、丙型肝炎病毒(HCV)、乙型肝炎病毒(HBV)等的治疗效果，因为它不仅通过简化测试过程而大大缩短了测试时间，而且能够准确地量化病原体的数量。此外，PCR/RT-PCR技术被用作诊断疾病的最重要的技术，因为它能够测试与特定疾病相关的基因表达模式或基因突变。
为了进行PCR，需要从生物样品中去除抑制PCR反应的物质并提取纯核酸的核酸提取步骤。核酸提取过程包括多个步骤，需要熟练的技术来操作生物样品和提取核酸，并且当手动进行核酸提取过程时，存在由于操作者失误而引起的污染问题。因此，大多数核酸提取过程使用自动核酸提取设备进行分子诊断。
由于PCR反应和反应产物的检测需要实时定量PCR装置，因此，通常，分子诊断主要在大型医院或临床实验室专业机构中进行。
通过最近的研究和开发，已经开发了各种自动化系统和使用该系统的装置，该系统和装置使核酸提取、PCR反应和反应产物检测的所有过程自动化，使得即使没有专业的技能也能够容易地使用PCR。
然而，存在现有装置太昂贵或需要大量处理时间的问题，并且很难同时进行各种不同的测试。
为了解释PCR的基本原理，当DNA双螺旋被加热至95°以分离成单链，然后反应溶液冷却至退火温度，使得PCR反应溶液中的与待扩增位点的两端互补的引物选择性杂交时，反复进行反应，其中DNA聚合酶通过将四种类型的A、G、T和C互补核苷酸三磷酸依次链接至每条单链来制备双螺旋。PCR反应是这样的反应，其中通过对PCR反应溶液实验式地加热和冷却反复进行30-45次循环(n)，特定DNA双螺旋按指数方式扩增2n。RT-PCR反应通过逆转录反应合成cDNA并且然后通过PCR扩增合成的cDNA而扩展为用于检测RNA的方法。
为了解释新发展的实时定量PCR的原理，为了使PCR全面用于分子诊断，实时定量PCR是使用PCR反应对扩增DNA进行定量分析的方法，在该PCR反应中，向PCR反应溶液中加入与DNA的量成比例的发射荧光的物质，然后在每个循环中测量荧光，以寻找检测到临界荧光值的循环，由此定量测量初始目标核酸浓度。
尽管自PCR发明以来已经发展了各种应用技术，但是通过基因组计划已知了许多病原体和疾病相关基因序列，并且迅速发展了扩增这些疾病相关的DNA/RNA序列以进行定性和定量诊断的分子诊断。由于在常规PCR中需要大约2小时来循环温度，因此不断地发展了用于更快速和准确地进行PCR以进行现场诊断的方法。(Lab Chip，2016，16，3866-3884)。
为了在短时间内进行PCR反应，应迅速改变反应溶液的温度。此外，为了通过精确的PCR反应仅扩增期望的目标，应该将引物设计成特定地附着到期望的目标，并且应该在PCR温度循环反应中精确地控制退火温度。
为此目的，已经开发了具有比实验室中常用的0.5ml或0.2ml反应器的热容量更小的热容量和更好的热传递的微型PCR反应容器。由于这些微型反应器使用少量的反应溶液并且具有大的表面积，因此热量被快速传递，使得能够快速加热和冷却。将10μl的PCR溶液放入硅晶片上的尺寸为17mm×15mm的40μm至80μm的薄反应槽中，并且覆盖有玻璃板以保持高表面区域(>100mm2/10μl)。然而，使用传统的珀尔帖(Peltier)型热块，不能表明一个循环将时间缩短到大约3分钟(Clin.Chem.40/9，1815-1818(1994))。
为了快速加热PCR反应器，开发了将PCR反应器反复浸入高温水浴和低温水浴中作为早期PCR反应装置的方法。(Turbo Thermalcycler.Bioneer Corp.Daejeon)。在使用空间移动方法在具有不同温度的区域中传送反应器的PCR设备中，可通过将反应器浸入其中温度被精确地预先保持的恒温水浴中来快速和精确地进行PCR反应。然而，在PCR设备中，需要几个恒温水浴，设备庞大并且维护费力。因此，使用固定块中的珀尔帖元件的、采用根据时间改变温度的时差温度循环方法的PCR设备占主导地位。
使用微型通道的PCR方法还发展为空间移动温度循环方法和时差温度循环方法。空间移动温度循环方法能够广泛地分成开放反应器方法和封闭方法，在开放反应器方法中，以先进先出(FIFO)方法进行连续流动，在封闭方法中，在不同的温度段中进行反复移动。Nakano等人在1994年通过将毛细管缠绕在具有不同温度的隔室的圆柱形块周围并允许PCR溶液连续流向毛细管开发了开放方法。(Biosci.Biotech.Biochem.,58(2),349-352,1994)。在1998年，Kopp等人证实了通过使用反复流过高温段和低温段的微型通道PCR设备来使10μl溶液通过循环20次的4.5秒循环来进行PCR。(Science 2801046-1048,1998)。
[现有技术文献]
第10-2016-0067872号韩国专利公开。
发明内容
[技术问题]
本发明的目的是提供一种装置，该装置能够通过从生物样品中提取核酸、聚合酶链反应(PCR)反应、以及扫描多个波长带的激发光片和与激发光相对应的荧光而进行全自动目标核酸检测、利用一个操作检查多个目标、易于使用、以及在短时间内获得精确结果。
此外，本发明的目的是提供一种装置，该装置能够在PCR过程所需的温度控制过程中快速且反复地将变性过程所需的温度和退火所需的精确温度施加到反应目标，以进行快速且正确的PCR以及最大化反应的可靠性。
[技术方案]
根据本发明的一个方面，提供了一种聚合酶链反应(PCR)系统，该系统包括核酸提取盒(100)、PCR板(200)和温度控制模块(300)，其中，核酸提取盒(100)配置为通过存储在其中的核酸提取试剂提取生物样品的核酸；PCR板(200)具有联接至核酸提取盒的通道和至少一个反应井(W)，反应井(W)容纳包含引物、引物/探针、或引物探针的PCR干燥混合物，并接收从核酸提取盒(100)提取的核酸溶液；以及温度控制模块(300)设置在PCR板(200)上方，与反应井(W)相邻以施加不同的温度，并且具有可水平移动和竖直移动的一对加热块(310、320)。
[有益效果]
根据本发明的实施方式，可提供一种装置，该装置能够通过从生物样品中提取核酸、聚合酶链反应(PCR)反应、扫描不同波长带中的激发光片和与激发光相对应的荧光而自动进行实时反应生产检测、用一个操作检查多个目标、易于使用、以及在短时间内获得精确结果。
此外，根据本发明的实施方式，PCR过程所需的温度控制和变性步骤和偶联所需的精确温度能够同时被快速实时地应用于反应目标，使得可进行精确的PCR，并且可使反应的可靠性最大化。
即，在移动反应溶液和提高温度的常规温度控制方法的情况下，不可能均匀地提高温度，这对于PCR反应是不利的。即，根据移动反应溶液并且随后提高温度的方法，不可能同时在整个反应物中实现温度均匀性，因此，很可能发生其它反应。然而，在本发明的实施方式中，可消除上述问题，将加热块中设定的温度范围保持在恒定温度，以及通过直接对整个反应溶液加压以提高温度来更有效地提高PCR反应所需的温度。
此外，为了使在将温度从高温改变到低温的过程中的时间延迟最小化，将块状加热块结构布置成并排间隔开。因此，当PCR板被加压时，加热块的位置改变，使得具有单独不同温度的加热块被实时加压，因此，能够创新地解决由于温度改变过程中所需时间的延迟引起的问题。
此外，PCR板被实现为可插入核酸提取盒中，核酸提取盒是常用的并且用于各种测试试剂盒中的PCR板存储在小空间中，以及适于测试的PCR板可根据需要被插入和使用。可在设置在PCR板中的一个反应井中分析最多6个荧光值，并且如果需要，可将PCR板中的反应井的数目增加到8个。因此，可扩增和检测可能包括在患者的与症状相关的生物样品中的所有病原体，并且进行基于症状的多分子诊断测试。
此外，根据本发明的一个实施方式，恒温板被分成具有第一温度梯度的区域和具有第二温度梯度的区域。因此，当通过驱动模块对加热块加压时，相应地移动具有与加热块的温度相对应的设定温度(第一温度或第二温度)的区域，同时对PCR板的上下表面进行接触加压，因此，与保持在单一温度的恒温板方法相比，可获得双倍的效率。
此外，通过实现可移动的恒温板结构，滑动带用作用于进行驱动操作的配置，以确保配置的可靠性和产品的移动。此外，同时对板的上表面和下表面实现对包含在目标中的板的加热，因此，检查时间可减少一半。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施方式的构成聚合酶链反应(PCR)系统的主要组件的框图。
图2至图7是用于描述本发明中的温度控制模块(300)的结构的视图。
图8示出了应用于本发明的PCR板(200)的一个实施方式。
图9至图12是用于描述应用于本发明的恒温板和水平移动驱动模块的结构和操作的概念图。
图13是本发明的核酸提取盒的立体图，并且示出了其中插入和联接有上述PCR板的结构。
图14是图13的分解立体图。
图15示出了图14的结构中的盒盖部分(R1)的内部结构。
图16是示出图14的结构的联接状态的立体图。
图17至图19示出了本发明的盒结构的下部操作状态。
图20示出了构成本发明的上述PCR系统的装置的总体结构和布局。
图21是图20中的、本发明的主要部分的联接布置的放大图，以及图22是用于描述主要组件的布置的、图21的部分的竖直段的概念图。
图23是图22的侧向立体剖视概念图。
具体实施方式
参考下面结合附图详细描述的实施方式，本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将变得显而易见。然而，本发明不限于本文描述的实施方式，并且可以以其它形式来实施。相反，提供本文所介绍的实施方式，使得所公开的主题可以是彻底和完整的，并且使得本发明的精神可充分地传达给本领域的技术人员。
本申请中使用的术语仅用于描述特定实施方式，而不是旨在限制本发明。单数表达式包括复数表达式，除非上下文另有明确规定。在本申请中，诸如“包括”或“具有”的术语旨在表示存在说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、组件、部分或其组合。即，应当理解，诸如“包括”或“具有”的术语不排除添加或存在一个或多个其它特征或数字、步骤、操作、组件、部件或其组合的可能性。
图1是示出根据本发明一个实施方式的构成聚合酶链反应(PCR)系统(下文称为“本发明”)的主要组件的框图。
参考图1，根据本发明的一个实施方式的PCR系统(以下称为“本发明”)包括温度控制模块，该温度控制模块实现为与PCR反应板接触以施加特定温度的加热块结构。温度控制模块可快速且反复地将变性过程所需的温度和退火所需的精确温度实时地一次施加到反应目标，而不会在PCR过程所需的温度控制过程中具有时间差，从而进行快速和正确的PCR并且使反应的可靠性最大化。
在根据本发明的温度控制模块中，为了使从第一温度到相对较低的第二温度或反向过程中从第二温度到相对较高的第一温度所需的时间延迟最小化，通过改变设定为第一温度和第二温度的加热块的位置，PCR反应板被实时加压，因此，可创新地解决由温度变化过程中所需的时间延迟引起的问题。
此外，本发明还可包括恒温板结构，该恒温板结构设置在PCR板下方，并且作为水平移动结构以滑动方式操作。在这种情况下，将PCR板的温度保持在第一温度或第二温度的恒温板结构使施加温度变化条件以最大化反应速率所需的时间最小化。
具体地，本发明可包括核酸提取盒100、PCR板200和温度控制模块300，其中，核酸提取盒100配置为通过存储在其中的核酸提取试剂提取生物样品的核酸并形成PCR初步混合物或模板；PCR板200被插入到核酸提取盒中，具有与核酸提取盒联接的通道，并容纳在至少一个反应井中，该反应井接收从核酸提取盒100提取的PCR初步混合物或模板并容纳包含引物、引物/探针、或引物探针的PCR干燥产物；以及温度控制模块300设置在PCR板200上方，并包括与反应井W相邻的一对加热块310和320，以施加不同的温度。
根据本发明的上述结构，甚至非专业人员也可方便地通过核酸提取盒输入期望的样品，使得可自由地进行核酸提取。此外，通过使用可通过薄膜和压缩直接向PCR板中的反应溶液施加目标温度的加热块结构，可进行对施加到PCR板200的扩增所需的温度循环的快速且精确的温度控制。
此外，可提供一种作为一个系统实现的PCR装置，该系统可通过扫描模块在PCR板下方实时扫描各种波长带中的激发光片和与激发光相对应的荧光来检测反应物。
图2至图7是用于描述本发明中的温度控制模块300的结构的视图。
图2和图3是示出本发明的温度控制模块的立体图。
参考图2和图3，温度控制模块300对PCR板200进行恒温控制，其中，PCR板200提取生物样品的核酸，将核酸与聚合酶混合，并从核酸提取盒接收PCR初步混合物或核酸提取物。
具体地，温度控制模块300包括第一加热块310，该第一加热块310包括与在PCR板200中实现的反应井W的表面相对应的第一加压表面G1，并保持在由加热单元进行变性所需的温度(下文中称为“第一温度”)的范围内的设定温度。此外，温度控制模块300包括第二加热块320，第二加热块320设置在与第一加热块310相对应并与第一加热块310间隔开的位置处，包括与反应井的表面相对应的第二加压表面G2，并保持在设定为加热单元退火所需的温度(以下称为“第二温度”)的范围的温度。特别地，第一加热块310和第二加热块320的结构可被实现以使得能够进行水平移动和竖直移动。
在示例性实施方式中，第一加热块310和第二加热块320中的每个都可具有三维结构，并且在其下表面上包括平坦的按压表面。此外，第一加热块310和第二加热块320可设置成彼此间隔开，并且具有不同温度范围内的温度。
具体而言，如图2和图3所示，第一加热块310和第二加热块320可具有彼此面对设置的结构。此外，第一加热块310和第二加热块320中的每个的上表面可实现为具有能够进行加压功能的平坦结构，以及可设置在上表面上方的诸如长方体的三维结构。诸如长方体的三维结构是一个实施方式，并且只要结构具有用于加压的平坦表面，任何三维形状都可包括在本发明的要点中。
此外，第一加热块310和第二加热块320可横向布置，其相邻表面可彼此间隔开，并且第一加热块310和第二加热块320可保持具有不同的设定温度。
例如，第一加热块310的第一温度是施加到分离双链DNA(包括从生物样品中提取的DNA)的变性的温度，并且可设定在94℃至96℃的范围内。在本发明的示例性实施方式中，第一温度可保持在95℃。
此外，第二加热块320的第二温度是引物退火将引物结合到孤立的模板DNA所需的温度，并且可设定在50℃至65℃的范围内。在本发明的示例性实施方式中，第二温度可保持在55℃。
第一加热块310和第二加热块320不包含其中的水或热传递流体，而是以具有金属体的结构实现，其中，金属体具有大热容和高热传递效率。因此，第一加热块310和第二加热块320可通过设置在其中的加热单元始终保持在设定温度。为此，应该通过温度控制来控制加热单元，使得可通过在其中安装温度传感器来保持恒定温度。
即，在将PCR初步混合物注入PCR板200中的情况下，当需要施加第一温度时，第一加热块310水平移动以与PCR板200的表面相邻。即，由于第一加压表面G1具有平板结构，因此可在相同温度下、利用相同加压力同时加热PCR板200的整个表面，因此可将温度均匀传递到整个样品。
此外，当需要施加结合步骤所需的第二温度时，第二加热块320水平移动并位于PCR板上方，因此，可在相同温度下、利用相同加压力同时加热PCR板200的整个表面。
即，不需要额外的时间来准备设定的温度反应，并且以通过简单的水平操作使得以PCR板200的整个表面可在相同温度下、利用相同加压力同时被加热的方式来驱动。因此，与现有的控制设定温度的方法相比，可得到更快和更精确的PCR反应。
此外，在第一加热块310与第二加热块320之间间隔开的空间中可设置有能够实现冷却效果的冷却风扇单元340，使得第一加热块310和第二加热块320被设置为不同的温度，并且第二加热块可通过辐射热和传导热被第一加热块不断地加热。
重要的是，第二加热块320相对地保持在第二温度，例如55℃的退火温度。为此，在上部分上可设置有能够使第一加热块310的热干扰最小化并易于使用冷却风扇单元散发过量热量的发散冷却模式。例如，在本发明中，第二加热块320还可包括在第二加压表面G2的侧部分上实现的温度控制图案部分321。温度控制图案部分321具有这样的结构，在该结构中，在上部分上实现有多个突出图案，因此，可通过增加与空气的接触表面积区域来增加散热效率，这有利于保持恒定的低温。
与通过时间设定移动实现PCR反应的反应样品或者将反应样品移动到另一加热区域的方法不同，根据上述本发明，应用加热块结构，使得在反应样品固定的状态下，温度可同时在上部分处均匀地增加，因此可实现第一温度和第二温度的精确传输。
此外，在本发明中，优选地，第一加热块310或第二加热块320与实现水平移动或竖直移动的驱动模块330互锁。驱动模块330包括穿过第一加热块310和第二加热块320的引导构件331和332，并且第一加热块310和第二加热块320可沿着引导构件331和332竖直地移动。
即，在本发明中，第一加热块310和第二加热块320设置成根据驱动模块330的操作彼此间隔开并且彼此交叉，以实现竖直移动。此外，优选地，还设置有设置在引导构件331和332下方的弹性构件S1和S2，因此，当加热块对PCR板加压时，提供适当的弹性力以实现缓冲(参见图5)。
此外，在本发明的一个实施方式中，还可设置有与上述温度控制模块互锁的恒温板350。
此外，在本发明的一个实施方式中，还可设置有与上述温度控制模块互锁的恒温板350。
如图2和图3所示，恒温板350设置在构成温度控制模块300的加热块310和320的结构下方，并且在PCR板200进入之后，在温度控制模块300的第一加热块310或第二加热块320水平和竖直移动以在上部分处对PCR板加压的情况下，恒温板350可具有与第一加热块310或第二加热块320相同的温度。
为此，恒温板350还可包括水平移动驱动模块400，水平移动驱动模块400水平地移动到PCR板200的下部分。
为此，恒温板350还可包括水平移动驱动模块400，水平移动驱动模块400水平地移动到PCR板200的下部分。
如图2和图3所示，水平移动驱动模块400可包括移动棒420和联接到恒温板350的一端的驱动马达单元410、以及将驱动马达单元410的旋转力转换为移动棒420的水平移动力的转换板430。
该水平移动驱动模块400允许恒温板350在上述温度控制模块300的向下方向上水平移动。特别地，根据本发明的实施方式的恒温板350可被分隔成被加热到第一温度的第一区域和与第一区域间隔开并被加热到第二温度的第二区域(参考图21至图23的描述)。
特别地，在本发明的示例性实施方式中，温度控制模块300和恒温板350可经由引导构件331和332彼此集成。
即，当驱动水平移动驱动模块400时，包括恒温板350以及加热块310和320的温度控制模块300可一起移动。
在这种情况下，恒温板350包括被加热到第一温度的第一区域和与第一区域间隔开并被加热到第二温度的第二区域，第一加热块310的第一加压表面G1设置成与第一区域的上部分相对应，并且PCR板200从顶部到底部设置在恒温板350与加热块310和320之间，使得可在相同的温度下同时实现加压。
即，在本发明的实施方式中，恒温板350被分成具有第一温度梯度的区域和第二温度梯度的区域。因此，当通过水平移动驱动模块400对加热块加压时，具有与加热块的温度相对应的设定温度(第一温度或第二温度)的区域水平移动以相应地滑动，同时对PCR板的上下表面进行接触加压，因此，与保持在单一温度的恒温板方法相比，可获得双倍的效率。
图4是图3中的温度控制模块的从后部观察的剖视图，以及图5是温度控制模块的从前部观察的剖视图。
如上所述，本发明的温度控制模块300包括驱动模块330，驱动模块330实现第一加热块310和第二加热块320的水平移动或竖直移动，使得加热模块的操作可自动化。
参考图2至图5，驱动模块330进行竖直地移动第一加热块310和第二加热块320的操作，并且同时水平移动驱动模块400水平地移动第一加热块310和第二加热块320，使得与PCR板200上的反应井的表面接触的部分可改变为第一加压表面G1或第二加压表面G2。
第一加热块310和第二加热块320以彼此间隔开的状态并排设置，引导槽312和322(参见图2)设置成穿过第一加热块310和第二加热块320，并且第一加热块310和第二加热块320位于穿过引导槽的引导构件331和332上。因此，第一加热块310和第二加热块320沿引导构件331和332进行竖直移动，并且PCR板可从顶部被加压。
当然，在这种情况下，恒温板350设置在第一加热块310和第二加热块320下方，包括具有与第一温度和第二温度相同温度的区域的加热块与恒温板350相对应，因此，PCR板可从顶部和底部被加压。
如上所述，根据本发明中的温度控制模块300，在PCR板200中的整个PCR目标中，第一温度和第二温度可直接施加到整个PCR板表面，因此，可在施加速度和反应效率方面实现优异的效果。
此外，温度控制模块300的加热块的结构位于可随时进行水平移动的上部分处，并且仅当用PCR板加压时才被降低。
为了实现这种结构，可设置有第一弹性构件S1，第一弹性构件S1插入到驱动框架中并且具有恢复力以在不被加压时总是向上上升。在本发明中，当与PCR板200接触实现加压时(参见图5)，设置有传导加压力的第二弹性构件335，以防止过度施加加压力。在所示的实施方式中，第二弹性构件335实现为板弹簧结构，并且当第一加热块和第二加热块在向下的方向上被加压时，第二弹性构件335施加恒定的缓冲力，使得不向PCR板的表面施加过度的加压力。
此外，在本发明的系统结构中，PCR板200具有板形结构，在该板形结构中，在上表面上实现有反应井。在这种情况下，PCR板200配置为在底部还包括恒温板350的结构，以保持恒温，例如，第二温度(例如，55℃)范围。
这是因为当通过将本发明的温度控制模块300压靠至第一温度(例如，95℃)的第一加热块来提高温度时，或者当通过将本发明的温度控制模块300压靠至第二温度(例如，55℃)的第二加热块来提高温度时，只有当PCR板200快速达到目标温度时，内部扩增效率才更佳。
因此，在本发明的一个实施方式中，优选地，还设置有设置在PCR板200下方并将PCR板200的温度保持在第二温度的恒温板350。
特别地，优选的是，恒温板350的结构以固定的方式安装并实现，从而施加恒定的设定温度。然而，如上所述，更优选的是，恒温板350被分成施加第一温度的区域和第二温度的区域，并且恒温板可水平移动。
图6是示出恒温板350通过图2的结构中的水平移动驱动模块400水平移动到温度控制模块的下部分并进入的状态的视图，以及图7示出了图6中的处于操作中的恒温板水平向外移动以改变温度区域的状态。
即，在图6的结构中，当第一加热块310设置成施加第一温度时，恒温板350中的第一区域与第一加热块一起水平移动到PCR板的下部分，并且第一加热块310对应于面对PCR板的上表面。此后，如图7所示，当第二区域与第二加热块一起水平移动到PCR板的下部分时，第二加热块水平移动并操作，以便面对PCR板的上表面。
恒温板350的水平移动操作可以以滑动方式进行，并且恒温板350可实现为与滑动带接触移动，其中，滑动带与恒温板350的侧表面部分接触。
此外，参考图6和图7，图6和图7是示出根据本发明的温度控制模块的底部的概念图。如图6和图7所示，恒温板350可包括多个贯通的光传输部分h，多个贯通的光传输部分h设置在PCR板200与下部扫描模块(未示出，图1中的参考标记500)之间并用从扫描模块发射的激发光照射，以将光传输到PCR板200并引导扫描模块500的光，从而检测冷光。
因此，在本发明中，可通过一个系统来实现核酸提取、PCR过程和检测过程，该系统具有配备有上述扫描仪的集成系统，并且可实现单独的PCR板结构，使得可应用于各种疾病诊断。
图8示出了应用于本发明的PCR板200的一个实施方式。
参考图8和上述的图2和图3的概念图，根据本发明的PCR板200包括具有至少一个反应井W1,...,Wn的主体部分210和从主体部分210的一端延伸并插入到核酸提取盒100中的结构，在反应井W1,...,Wn中，引物干燥产物容纳在板形表面上。
特别地，可实现这样一种结构，在该结构中实现了具有注入孔h1的插入部分220，PCR初步混合物被注入该注入孔h1中以便从核酸提取盒100引入。此外，PCR板200可实现为具有连接到注入孔h1的连接部分，并且可具有设置在主体部分上以连接到多个反应井的通道部分231。
具体地，PCR板200包括主体部分210，在主体部分210中实现有多个反应井W1,...,Wn，如图8所示。在这种情况下，在反应井的情况下，在所示的结构中，该结构实现为具有8个反应井，但是本发明不限于此。即，可实现具有至少一个反应井的结构，并且通过处理主体部分210的表面，反应井的结构也可实现为凹形图案结构。
特别地，在本发明的示例性实施方式中，如图8所示，分隔反应井的区域的分隔图案215设置成从主体部分210的表面区域突出，并且在反应井中以干燥状态制备的引物和从核酸提取盒注入的PCR初步混合物分散并混合在反应井中。
此外，PCR板200包括密封多个反应井的上部分的盖构件(未示出)，并且盖构件可由具有透光率的透明膜材料制成。
当盖构件压靠反应井的表面以将反应井的内部实现为空腔时，从核酸提取盒注入的PCR初步混合物随后推动存在于空腔中的空气层并被注入到反应井的内部。
特别地，在本发明中，如图8的结构所示，可设置有通道部分231，通道部分231连接到主体部分210中的反应井。通道部分可实现为从通道部分231的连接到注入孔h1的起始点经由主体部分210延伸到主体部分的远端232，并且可实现为在远端232处在与插入部分相反的方向上连接到多个反应井的端部部分。
即，如图2所示，当核酸提取盒通过设置在插入部分下方的注入孔h1被注入时，通道从通道部分231的起始点在与主体部分交叉的方向x1上实现，并且通道在主体部分的端点处左右分支，以连接到每个反应井的入口。以这种方式形成通道的原因在于，少量的空气存在于由盖构件密封的反应井区域内部，注入的PCR初步混合物基于如图8的结构所示的主体部分的中心线cx从下部区域Cb填充，并且空气层被向上推至主体部分的上部区域Ca。
因此，其中要进行PCR反应的混合物相对地设置在反应井的下部区域Cb中，并且因此，由于装置的特性，在下部区域Cb中实现本发明的加热块进行加压的区域和进行扫描模块的检测的区域，如图8所示。因此，可提高所有检测的精度、PCR反应的效率和温度控制的效率。
此外，在本发明中，优选地，利用具有高透光率的合成树脂材料实现PCR板200。这是为了根据上述扫描器模块的功能，通过利用具有高透光率的材料配置扫描器模块来提高检测效率。
该材料可包括各种合成树脂材料，例如，聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)，但不一定限于此，并且可使用任何材料，只要该材料能够确保一定的透光率即可。
然而，PCR板200可由于从恒温板施加在底部部分处的热源而保持恒温，并且为了有效地保持温度控制模块的直接施加到填充反应井的内部的PCR预备混合物、核酸溶液、干燥的引物/探针或包括这些的PCR反应物的温度，主体部分210的厚度可实现在1.0mm至3.0mm的范围内。当厚度小于1.0mm时，设定第一温度的高温热量易于传递到主体的下部分，这引起与恒温板的热干涉。因此，温度控制是不容易的。当厚度超过3.0mm时，容易控制容纳在反应井中的材料的温度。然而，控制底部处的恒温板的温度是不容易的，因此，很难保持恒温。
即，在本发明中，如以上参考图4和图5所述，第一加热块310和第二加热块320水平地移动，与反应井的表面接触的第一加压表面G1或第二加压表面G2与分隔图案215的上表面和覆盖分隔图案的盖构件接触并进行加压，设定温度变成第一温度或第二温度以控制反应物的温度。
此外，在PCR板200温度循环的情况下，在根据图2和图3的结构的温度控制模块中，为了将温度升高到第一温度，水平地移动第一加热块以面对PCR板的上表面，并且在恒温板的第一区域与第一加热块一起水平移动后，第一加热块在PCR板下表面下方移动并与PCR板下表面压力接触。此外，为了将温度降低到第二温度，水平地移动PCR板200的上表面以面对第二加热块，并且在恒温板的第二区域与第二加热块一起水平地移动之后，第二加热块在PCR板200的下表面下方移动并与下表面压力接触。因此，可同时加热和冷却PCR板200的上表面和下表面。在本发明中，恒温板350以及第一加热块310和第二加热块320实现为可整体水平移动，并且因此，PCR板200的上部分和下部分的加压同时在相同温度下进行。
由于这种操作，通过在PCR板的上表面和下表面上同时进行接触加压，与保持在单一温度的恒温板方法相比，可实现两倍的效率。因此，对包含在目标中的板的加热在上表面和下表面上同时实现，因此，检查时间可减少一半。
图9至图12是用于详细说明恒温板和水平移动驱动模块的结构和操作方法的图。
图9示出了恒温板350位于图2和图3中的结构，以及图10示出了仅将恒温板结构分离的结构。
参考图9和图10，根据本发明的实施方式的恒温板350设置在构成图2和图3所示的温度控制模块的加热块结构下方，并且在设置PCR板200之后，当温度控制模块300的第一加热块310或第二加热块320通过水平操作和竖直操作从上侧对PCR板加压时，恒温板350可具有与第一加热块310或第二加热块320相同的温度。
如图9所示，恒温板350包括分离部分SS，该分离部分SS将恒温板350分隔成保持第一温度的第一区域a1和保持第二温度的第二区域a2，并且第一区域a1和第二区域a2基于分离部分SS的两端a3和a4彼此连接。
连接器结构Ca和Cb安装在恒温板350的一端上以施加功率或发送控制信号。
特别地，恒温板350的水平移动操作以滑动方式实现，并且实现为与滑动带接触移动，其中，滑动带与恒温板350的侧部分接触。因此，可实现结构的简化并且改善移动性。
在这种情况下，在第二区域a2中设置通孔H，以允许扫描模块500的检测光扫描扩增的反应物的浓度以通过其中。
在第一区域a1和第二区域a2中可设置有温度传感器Sa和Sb，以测量和控制相应区域的温度。
图11是示出图10的下表面的视图，其中设置有用于施加控制信号和电力的连接连接器部分Cc和Cd，设置有温度传感器Sa和Sb，因此，可实现第一温度和第二温度的恒温保持。
为了保持恒温板的第一区域或第二区域的温度，可使用各种加热单元和在板内部安装诸如加热线或加热电阻器的各种单元的方法。然而，在本发明的示例性实施方式中，在环氧印刷电路上实现电极和温度传感器电路并且在电极之间施加加热涂料之后，与第一区域和第二区域相对应的金属板被粘附，以压靠每个温度传感器和加热涂料，以实现该效果。
图12是用于参考图6和图7更详细地描述上述操作方法的上平面概念图。
在本发明中，还可设置有水平移动驱动模块400，水平移动驱动模块400将恒温板350水平移动到PCR板200的下部分。
如图2和图3所示，如上所述，水平移动驱动模块400可包括联接到恒温板350的一端的移动棒420和驱动马达单元410，以及将驱动马达单元410的旋转力转换为移动棒420的水平移动力的转换板430。
如图12所示，PCR板200被插入到核酸提取盒中并且具有联接至其的通道，从核酸提取盒100提取的核酸溶液被注入到注入孔h1中，并且提取的核酸溶液被移动到PCR板200，在PCR板200中提取的核酸溶液被容纳以注入到容纳包含引物、引物/探针、或引物探针的PCR干燥混合物的至少一个反应井中。
此后，本发明的温度控制模块300的用于形成第一温度或第二温度的第一加热块310或第二加热块320被降低到PCR板200的反应井部分。
在这种情况下，水平移动驱动模块400一起水平移动恒温板350和温度控制模块300，并且PCR板设置成插入在恒温板350与温度控制模块300之间。
当通过水平移动驱动模块400水平移动的加热块对PCR板加压时，将具有与加热块的温度相对应的设定温度(第一温度或第二温度)的恒温板的第一区域或第二区域设置成自然地相对应。
即，当恒温板350的第一区域a1水平地移动到PCR板200的下部分时，第一加热块(图2中的310)同时水平移动并对应于面对PCR板的上表面，然后降低加热块与PCR板的上表面接触。
此外，当第二区域a2水平移动到PCR板的下部分并设置时，第二加热块(图2中的320)同时水平移动并操作以便面对PCR板的上表面，并且此后，降低加热块以与PCR板的上表面接触。
换句话说，在PCR板200温度循环的情况下，为了将温度升高到第一温度，水平移动第一加热块以面对PCR板的上表面，并且在恒温板的第一区域被水平移动之后，第一加热块移动到PCR板下表面下方并且被驱动以与PCR板下表面压力接触。
此外，为了再次将温度降低到第二温度，PCR板200的上表面水平移动以面对第二加热块，并且在恒温板的第二区域被水平移动之后，第二加热块移动到PCR板200的下表面下方并与下表面压力接触。因此，可同时加热和冷却PCR板200的上表面和下表面。
这样，通过同时对PCR板的上表面和下表面进行接触加压，与保持在单一温度的恒温板方法相比，可实现两倍的效率。
下文中，将参考图13至图19描述在本发明中的PCR板上实现包含核酸提取物的PCR初步混合物的核酸提取盒100。
图13是本发明的核酸提取盒的立体图，并示出了其中插入有上述PCR板的结构。图10是图9的分解立体图，以及图11示出了图10的结构中的盒盖部分R1的内部结构(在本实施方式中，将描述其中基因扩增板具有两个反应井的结构)。
参考图13至图15，根据本发明的核酸提取盒100可包括盒盖部分R1和盒主体部分R2，其中，盒盖部分R1具有多个容纳部分22、23、24、25和26，容纳部分22、23、24、25和26被分隔以存储DNA提取所需的溶液，盒主体部分R2以插入的方式联接到盒盖部分R1并包括反应容纳部分11，反应容纳部分11用于使从容纳部分引入的溶液与样品反应或清洗溶液。
在这种情况下，可设置有活塞18，活塞18将在反应容纳部分11中纯化的PCR初步混合物注入到PCR板200的注入孔h1中，PCR板200被联接以插入到盒主体部分R2中。
将参考图14、图15和图17描述本发明的核酸提取盒的操作。图16是示出联接之后的内部结构的图13的立体图。
在本发明的核酸提取盒中，旋转阀19安装在盒主体部分R2的底表面上，其中，旋转阀19具有形成在其中的通道19-1，并且当旋转阀旋转时，盒主体部分R2的容纳部分11、12、13、14、15、16和17可连接到旋转阀19的通道。在通道连接到特定的容纳部分之后，操作活塞18以取出包含在容纳部分中的溶液，因此，溶液被传递到另一容纳部分或PCR板200。
参考图14和图15，包含DNA提取所需的每种溶液的容纳部分22、23、24、25和26形成在盒盖部分R1内部，并且容纳部分中的每个的底表面用膜等密封，并且设计成易于被主体容纳部分的穿透针(图12中的10-1)穿透。此外，形成有五个孔21-1、21-2、27、28和29。
结合缓冲液容纳在盒盖部分R1的第一容纳部分22中，第一清洁缓冲液容纳在第二容纳部分23中，第二清洁缓冲液容纳在第三容纳部分24中，第三清洁缓冲液容纳在第四容纳部分25中，以及洗脱缓冲液容纳在第五容纳部分26中。
PCR板200覆盖有由透明塑料材料(聚乙烯、聚丙烯、PET等)形成的膜，并且干燥的PCR引物/探针或包括这些材料的PCR混合物包含在反应井内部，这与上述图8的结构相同。
本发明的核酸提取盒的操作可按以下顺序进行。
1.输入生物样品
盒主体部分R2、盒盖部分R1和PCR板200以组合状态安装在稍后将描述的自动化设备中，并且生物样品(血液)被输入到图14所示的第一孔21-1中。
2.核酸从细胞中释放并结合至珠粒
如图17所示，第一容纳部分22的结合缓冲液通过旋转阀19的旋转和设置在盒主体部分R2的下部分处的活塞18的操作而输入到反应容纳部分11，并与生物样品和磁片(MT)的珠粒(涂覆有二氧化硅的磁珠粒)混合。
本发明中使用的MT安装在延伸到盒主体部分R2的反应容纳部分11的内部中的通管的远端上，并且从包含在生物样品中的细胞提取的核酸起到将核酸与通过溶解磁片剂而分散的磁珠粒的表面结合的作用。
在这种情况下，代替磁片剂，磁珠粒可在结合缓冲液中悬浮并被使用。
之后，当将超声处理尖端放入盒主体部分R2的密封的第二孔21-2中并施加超声波时，超声波传输通过塑料，将生物样品、片剂和结合缓冲液混合以使反应溶液均质化，此时，包含在生物样品中的生物组织也被粉碎以释放核酸，并且所释放的核酸结合到珠粒的表面。
当磁棒插入盒主体部分R2的第三孔27中时，珠粒固定到反应容纳部分的壁，并且剩余的反应溶液通过旋转阀的旋转和活塞的操作传递到第一容纳部分。
3.第一清洁
第二容纳部分23的第一清洁缓冲液通过图16所示的盒主体部分R2的旋转阀的旋转和活塞的操作而输入反应容纳部分11中，并与结合核酸的珠粒混合。
此后，当从图14的第三孔27去除磁棒并且将超声波施加到第二孔21-2中的超声处理尖端时，进行第一清洁。由于这种第一清洁，清洁掉了非特定结合到珠粒的除核酸外的物质。
将磁棒插入第三孔27中，使得珠粒固定到反应容纳部分的壁表面，并且初级清洁液通过旋转阀的旋转和活塞的操作而传递到第二容纳部分23。
4.第二清洁
第三容纳部分24的第二清洁缓冲液通过图16所示的盒主体部分R2的旋转阀的旋转和活塞的操作而输入到反应容纳部分11中，并与结合核酸的珠粒混合。
此后，当从图14的第三孔27去除磁棒并且将超声波施加到第二孔21-2的超声处理尖端时，进行第二清洁。由于这种第二清洁，清洁掉了非特定结合到珠粒的除核酸外的物质。
将磁棒放入到第三孔27中，使得珠粒固定到反应容纳部分的壁，并且第二清洁液通过旋转阀的旋转和活塞的操作而传递到第三容纳部分24中。
5.第三清洁
第四容纳部分25的第三清洁缓冲液通过图16所示的盒主体部分R2的旋转阀的旋转和活塞的操作而输入到反应容纳部分11，并与结合核酸的珠粒混合。
此后，当从图14的第三孔27去除磁棒并且将超声波施加到第二孔21-2中的超声处理尖端时，进行第三清洁。由于这种第三清洁，清洁掉了非特定结合到珠粒的除核酸外的物质。
将磁棒放入到第三孔27中，使得珠粒固定到反应容纳部分的壁，并且第三清洗液通过旋转阀的旋转和活塞的操作而传递到第四容纳部分25。
6.核酸洗脱
第五容纳部分26的洗脱缓冲液通过图16所示的盒主体部分R2的旋转阀的旋转和活塞的操作而输入到反应容纳部分11，并且与联接核酸的珠粒混合。
然后，当从图14的第三孔27去除磁棒时，将超声处理尖端插入到第二孔21-2中，并施加超声波，将结合到珠粒表面的核酸溶解在洗脱缓冲液中。
7.生成PCR初步混合物
将磁棒插入到第三孔27中，使得珠粒固定到反应容纳部分的壁，选择旋转阀的旋转和小活塞，使用小活塞将溶解核酸的洗脱缓冲液放入第六容纳部分17中，并且将溶解核酸的洗脱缓冲液与容纳在第六容纳部分中的PCR材料(聚合酶、d三磷酸核苷(dNTP)等的混合物)混合，因此，生成PCR初步混合物。本发明中所用的“PCR初步混合物”如上述材料所体现的那样限定和使用。当在PCR板的每个井中干燥包括引物/探针的PCR反应时，省略上述过程，并且如下所示将核酸洗脱液直接注入到PCR板中。
8.传递至PCR板
在第六容纳部分中生成的PCR初步混合物通过图16所示的盒主体部分R2的旋转阀的旋转和活塞的操作而输入到PCR板200，并且与包含在PCR板200中的引物/探针混合。在该输入过程中，如图19所示，PCR初步混合物通过活塞18的压力沿旋转阀的通道Y移动并被注入到注入孔h1中。
然后，将加热棒插入到第四孔29中，以在压力下加热PCR反应板的入口部分的覆盖膜，从而密封PCR反应板。
9.PCR反应
最后，PCR板200包含来自生物样品的所提取的核酸、聚合酶、dNTP、引物/探针和其它缓冲液。
因此，通过本发明的上述温度控制模块向PCR板200施加压力和热量来进行PCR反应。
图20至图23示出了构成本发明的上述PCR系统的装置的总体结构和布局。
如图20所示，当核酸提取盒100安装在根据本发明的PCR系统内部时，上述PCR板200位于侧表面上。其中存在与PCR板200的主体部分相对应的反应井的部分暴露于外部，并且上述温度控制模块300设置在该部分上。
图21是图20中的本发明的主要部分的联接布置的放大视图，以及图22是用于描述主要组件的布置的图21的部分的竖直段的概念图。图23是图22的侧向立体剖面概念图。
如图21至图23所示，根据本发明的、包含从核酸提取盒100的内部提取的核酸的PCR初步混合物注入到其中实现有反应井的PCR板200中。与反应井表面相对应的第一加压表面G1实现在PCR板200的上部分上，设置有保持在加热单元进行变性所需的温度的第一加热块310，并且相邻地设置有第二加热块320，在第二加热块320中，被水平移动和加压的区域实现为变化。因此，通过加热块直接加热注入到反应井中的PCR初步混合物，以满足变性所需的第一温度95℃或退火所需的第二温度55℃。
此外，如图22和图23所示，恒温板350设置在PCR板200下方，以将PCR板200的温度保持在恒温水平。
扫描模块500设置在恒温板350下方，使得由光照射单元E1照射的光L通过恒温板350的光传输单元H到达PCR板200，从而进行荧光检测。
在本发明的实施方式中，如上所述，在通过温度控制模块压靠第一温度(例如95℃)的第一加热块来提高温度的情况下，或在压靠第二温度(例如55℃)的第二加热块的情况下，当PCR板200保持在恒定温度范围内时，控制内部扩增反应的温度变得更容易。因此，将上述恒温板的温度恒定地保持在第二温度是提高反应的可靠性的非常重要的因素。当PCR板的温度升高到95℃时，通过使第一温度块和第一恒定温度区域相互压靠而增加热传递速率，PCR板的温度可在2秒至3秒内快速达到95℃。
当进行RT/PCR以检测RNA目标时，使用包含RT-PCR反应干燥物质的PCR初步混合物或PCR板。在将低温块调节至RT反应温度以压靠PCR反应板并保持加压长达RT反应时间后，可在进行反向传递反应后进行PCR反应。
扩增核酸的存在或不存在或者扩增核酸的浓度是通过PCR反应来确定的，该信息可用于诊断，并且在这种情况下，扩增核酸的存在或不存在或浓度可使用常规的核酸检测方法来实现。
例如，可使用以下方法：使用为DNA夹层染料的DNA小沟区和为插入荧光染料的SYBR绿的方法、使用附着有各种荧光和猝灭剂的探针扫描各种波长带的激发光片和与激发光相对应的荧光的方法等，但本发明不限于此。
在上文中，基于示例性实施方式描述了本发明，但是本发明的技术精神不限于此。即，本发明所属领域的普通技术人员清楚，可在权利要求中描述的范围内进行修改或改变，并且这些修改和变化旨在落入所附权利要求的范围内。
[参考页列表]
100：核酸提取盒
200：PCR板
210：主体部分
220：插入部分
300：温度控制模块
310：第一加热块
320：第二加热块
330：驱动模块
340：冷却风扇单元
350：恒温板
400：水平移动驱动模块
500：扫描模块
W：反应井。

Claims (20)

1.一种聚合酶链式反应(PCR)系统，包括：
核酸提取盒(100)，配置为经由存储在其中的核酸提取试剂来提取生物样品的核酸；
PCR板(200)，具有连接到所述核酸提取盒的通道和至少一个反应井(W)，所述反应井(W)容纳包含引物、引物/探针或引物探针的PCR干燥混合物并接收从所述核酸提取盒(100)提取的核酸溶液；以及
温度控制模块(300)，设置在PCR板(200)上方，与所述反应井(W)相邻以施加不同的温度，并且具有能够水平移动和竖直移动的一对加热块(310、320)。
2.根据权利要求1所述的PCR系统，其中，所述温度控制模块(300)包括：
第一加热块，包括与所述反应井的表面相对应的第一加压表面(G1)，并且保持在变性所需的温度(以下称为“第一温度”)；
第二加热块(320)，设置在与所述第一加热块(310)相对应并且与所述第一加热块(310)间隔开的位置处，包括与所述反应井的表面相对应的第二加压表面(G2)，并且保持在退火所需的温度(以下称为“第二温度”)；以及
驱动模块(330)，配置为进行所述第一加热块(310)和所述第二加热块(320)的水平移动和竖直移动。
3.根据权利要求2所述的PCR系统，还包括冷却风扇单元(340)，所述冷却风扇单元(340)配置为控制所述第一加热块(310)与所述第二加热块(320)之间的热辐射传导。
4.根据权利要求3所述的PCR系统，其中，所述第一加热块(310)和所述第二加热块(320)设置成根据所述驱动模块(330)的操作彼此间隔开并且彼此交叉以进行所述竖直移动。
5.根据权利要求3所述的PCR系统，其中，所述第一加热块(310)或所述第二加热块(320)还包括形成在其一个侧表面上的冷却图案部分(311、321)。
6.根据权利要求3所述的PCR系统，其中，所述第一加热块(310)和所述第二加热块(320)通过温度传感器和加热单元将设定温度保持在所述第一温度或所述第二温度。
7.根据权利要求3所述的PCR系统，其中，所述驱动模块(330)包括引导构件(331、332)，所述引导构件(331、332)穿过所述第一加热块(310)和所述第二加热块(320)，以及
所述第一加热块(310)和所述第二加热块(320)沿着所述引导构件(331、332)进行所述竖直移动。
8.根据权利要求6所述的PCR系统，还包括设置在所述引导构件(331、332)下方的弹性构件(S1、S2)。
9.一种聚合酶链式反应(PCR)系统，包括：
温度控制模块(300)，包括一对加热块(310、320)，所述加热块(310、320)能够水平移动和竖直移动，以将彼此不同的第一温度和第二温度施加到PCR板(200)的上部分，所述PCR板(200)接收核酸溶液并且容纳包含引物、引物/探针或引物探针的PCR干燥混合物；以及
恒温板(350)，设置在所述PCR板(200)下方，以将所述PCR板(200)的温度保持在所述第一温度或所述第二温度。
10.根据权利要求9所述的PCR系统，其中，所述恒温板(350)包括被加热到第一温度的第一区域和与所述第一区域间隔开并且被加热到第二温度的第二区域，
所述第一加热块310的第一加压表面(G1)设置成与所述第一区域的上部分相对应，以及
所述第二加热块320的第二加压表面(G2)设置成与所述第二区域的上部分相对应。
11.根据权利要求10所述的PCR系统，其中，所述温度控制模块(300)和所述恒温板(350)经由所述引导构件(331、332)彼此集成。
12.根据权利要求11所述的PCR系统，其中，还包括水平移动驱动模块(400)，所述水平移动驱动模块(400)将所述恒温板(350)和所述温度控制模块(300)水平移动到所述PCR板(200)的下部分。
13.根据权利要求10所述的PCR系统，其中，所述恒温板(350)包括将所述恒温板(350)分隔成所述第一区域和所述第二区域的分离部分(SS)，以及
所述第一区域和所述第二区域基于所述分离部分(SS)的两端连接。
14.根据权利要求10所述的PCR系统，其中，在所述恒温板(350)中，在印刷电路板(PCB)上形成有温度传感器和加热元件电路，并且各自与所述第一区域和所述第二区域中的一个相对应的金属板被结合，使得所述加热元件和所述温度传感器彼此压靠。
15.根据权利要求10所述的PCR系统，其中，所述恒温板(350)的水平移动以滑动方式进行，并且所述恒温板(350)移动以与滑动带接触，所述滑动带与所述恒温板(350)的侧表面部分接触。
16.根据权利要求10所述的PCR系统，其中，当所述第一区域水平地移动到所述PCR板的下部分并设置时，所述第一加热块从上侧移动到下侧，面对所述PCR板的上表面，并且被加压，以及
当所述第二区域水平地移动到所述PCR板的下部分并设置时，所述第二加热块从所述上侧移动到所述下侧，面对所述PCR板的上表面，并且被加压。
17.根据权利要求14所述的PCR系统，其中，当对所述PCR板(200)进行温度循环时，所述第一加热块水平移动以面对所述PCR板的上表面，并且在所述恒温板的第一区域被水平移动并加压以与所述第一加热块接触之后，所述PCR板的下表面移动到所述第一加热块下方以增加所述第一温度，
所述PCR板(200)的上表面水平移动以面对所述第二加热块，并且在所述恒温板的第二区域被水平移动和加压以与所述第二加热块接触之后，所述PCR板的下表面移动到所述第二加热块下方以降低所述第二温度，以及
同时加热和冷却所述PCR板(200)的上表面和下表面。
18.根据权利要求10所述的PCR系统，其中，所述恒温板(350)还包括温度传感器(T1、T2)和温度传感器部分(351)，所述温度传感器(T1、T2)用于感测所述恒温板在至少一个位置处的温度，所述温度传感器部分(351)包括控制模块(Cp)，所述控制模块(Cp)用于控制设定温度的变化。
19.根据权利要求10所述的PCR系统，包括扫描模块(500)，所述扫描模块(500)设置在所述PCR板(200)下方，并且利用各种波长带中的激发光片和与所述激发光相对应的荧光扫描在所述反应井(W)中扩增的反应物的浓度。
20.根据权利要求19所述的PCR系统，其中，所述恒温板(350)包括具有光传输部分(H)的多个贯通结构，所述扫描模块(500)的所检测到的光沿着所述光传输部分(H)被引导。
CN202080043503.0A 2019-04-11 2020-04-09 聚合酶链式反应系统 Pending CN113966388A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190042463A KR102256757B1 (ko) 2019-04-11 2019-04-11 중합효소 연쇄반응 시스템
KR10-2019-0042463 2019-04-11
PCT/KR2020/004840 WO2020209638A1 (ko) 2019-04-11 2020-04-09 중합효소 연쇄반응 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113966388A true CN113966388A (zh) 2022-01-21

Family

ID=72751127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080043503.0A Pending CN113966388A (zh) 2019-04-11 2020-04-09 聚合酶链式反应系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220176373A1 (zh)
EP (1) EP3954458A4 (zh)
JP (1) JP7497371B2 (zh)
KR (1) KR102256757B1 (zh)
CN (1) CN113966388A (zh)
BR (1) BR112021020263A2 (zh)
WO (1) WO2020209638A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102458651B1 (ko) * 2020-09-22 2022-10-25 진온바이오텍(주) 루프-매개 등온증폭을 실시간으로 관찰할 수 있는 등온증폭기
KR20230088830A (ko) * 2020-11-26 2023-06-20 주식회사 씨젠 써멀 모듈 및 이의 동작 방법
CN113373043B (zh) * 2021-06-09 2022-03-22 北京卓诚惠生生物科技股份有限公司 一种热裂解温度控制装置
CN116536403B (zh) * 2022-01-26 2024-02-02 嘉兴市艾科诺生物科技有限公司 Pcr检测方法及设备、存储介质
WO2023214843A1 (ko) * 2022-05-06 2023-11-09 주식회사 씨젠 핵산 검출 카트리지
KR102495634B1 (ko) * 2022-06-21 2023-02-06 (주)아이진 현장형 분자진단 장치
CN116496887A (zh) * 2023-06-15 2023-07-28 苏州百源基因技术有限公司 一种pcr仪孔板分区的温度控制装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001046688A1 (en) * 1999-12-22 2001-06-28 Pe Holding B.V. A lid mechanism
CN101711257A (zh) * 2007-01-22 2010-05-19 瓦弗根公司 用于高通量化学反应的装置
CN102203272A (zh) * 2008-10-23 2011-09-28 亚历山大·阿纳托莱维齐·斯特罗加诺夫 通过实时聚合酶链反应的核酸分析方法及实施该方法的装置
CN205088229U (zh) * 2015-09-25 2016-03-16 北京骐骥生物技术有限公司 一种荧光定量pcr试管自动加热密封装置
JP2016136973A (ja) * 2016-05-11 2016-08-04 セイコーエプソン株式会社 熱サイクル装置
CN106916743A (zh) * 2017-03-19 2017-07-04 北京化工大学 一体化核酸提取与扩增检测系统
CN206828550U (zh) * 2017-06-02 2018-01-02 成都医学院 一种生物染色体端粒dna长度检测装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58150513A (ja) * 1982-03-03 1983-09-07 Morishita Seiyaku Kk 血管壁代謝改善剤
DE29623597U1 (de) * 1996-11-08 1999-01-07 Eppendorf - Netheler - Hinz Gmbh, 22339 Hamburg Temperierblock mit Temperiereinrichtungen
JP5141039B2 (ja) * 2007-02-22 2013-02-13 東洋紡株式会社 核酸増幅装置及び核酸増幅方法
JP2010078493A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Shimadzu Corp 反応処理装置
CN201828516U (zh) * 2010-05-24 2011-05-11 美科生物医学技术无锡有限公司 圆盘式超高速实时荧光定量pcr仪
KR101420094B1 (ko) * 2010-10-27 2014-07-17 (주)바이오니아 다양한 생체시료분석을 위한 전자동실시간정량증폭장비, 다양한 생체시료분석을 위한 자동정제 및 반응준비 장치, 전자동 핵산정제 및 실시간 정량 유전자증폭 방법, 전자동 핵산정제방법, 실시간정량ｐｃｒ을 이용한 병원균의 전자동 생균수검사방법, 정량면역ｐｃｒ을 이용한 전자동 항원농도획득방법 및 타겟항원에 라벨링된 부착용 타겟핵산의 정제방법
JP5876569B2 (ja) * 2011-05-24 2016-03-02 インヘニー ペーセーエル ベー．フェー 物質の温度を変えるためのシステム及び方法
US20150136604A1 (en) * 2011-10-21 2015-05-21 Integenx Inc. Sample preparation, processing and analysis systems
DE102013221525A1 (de) 2013-10-23 2015-04-23 Robert Bosch Gmbh Analyseeinheit zur Durchführung einer Polymerase-Kettenreaktion, Analysevorrichtung, Verfahren zum Betrieb einer solchen Analyseeinheit und Verfahren zum Herstellen einer solchen Analyseeinheit
KR20170024827A (ko) * 2015-08-26 2017-03-08 (주)바이오니아 미세유로 필름 반응기, 핵산 추출 모듈 및 qPCR 반응조성물 모듈이 구비된 qPCR 카트리지 및 이를 이용한 고속 qPCR 시스템
EP3420107A4 (en) * 2016-02-22 2019-07-31 BioFire Defense, LLC RAPID PCR DEVICES AND METHODS
US11123739B2 (en) * 2016-04-15 2021-09-21 Cbf Systems Inc. Thermal cycling methods and apparatuses for carrying out efficient polymerase chain reaction (PCR) processes to amplify deoxyribonucleic acid (DNA)
KR102206856B1 (ko) * 2017-12-11 2021-01-25 (주)바이오니아 중합효소 연쇄반응 시스템

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001046688A1 (en) * 1999-12-22 2001-06-28 Pe Holding B.V. A lid mechanism
CN101711257A (zh) * 2007-01-22 2010-05-19 瓦弗根公司 用于高通量化学反应的装置
CN102203272A (zh) * 2008-10-23 2011-09-28 亚历山大·阿纳托莱维齐·斯特罗加诺夫 通过实时聚合酶链反应的核酸分析方法及实施该方法的装置
CN205088229U (zh) * 2015-09-25 2016-03-16 北京骐骥生物技术有限公司 一种荧光定量pcr试管自动加热密封装置
JP2016136973A (ja) * 2016-05-11 2016-08-04 セイコーエプソン株式会社 熱サイクル装置
CN106916743A (zh) * 2017-03-19 2017-07-04 北京化工大学 一体化核酸提取与扩增检测系统
CN206828550U (zh) * 2017-06-02 2018-01-02 成都医学院 一种生物染色体端粒dna长度检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20220176373A1 (en) 2022-06-09
JP7497371B2 (ja) 2024-06-10
BR112021020263A2 (pt) 2021-12-07
EP3954458A4 (en) 2022-06-15
JP2022528444A (ja) 2022-06-10
KR20200120068A (ko) 2020-10-21
WO2020209638A1 (ko) 2020-10-15
EP3954458A1 (en) 2022-02-16
KR102256757B1 (ko) 2021-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113966388A (zh) 聚合酶链式反应系统
KR102206856B1 (ko) 중합효소 연쇄반응 시스템
JP6838127B2 (ja) 統合された移送モジュールを有する試験カートリッジ
US11966086B2 (en) Determining temperature-varying signal emissions during automated, random-access thermal cycling processes
JP4205947B2 (ja) 試料処理装置及び方法
CN107338189B (zh) 用于集成的样品制备、反应和检测的设备与方法
EP2628786B1 (en) Automated nucleic acid processor and automated nucleic acid processing method using multi function dispensing unit
US7799521B2 (en) Thermal cycling
CN103103106B (zh) 自动分析核酸的装置
US20120214167A1 (en) Apparatus for bio-automation
US20140186841A1 (en) Sensing and identifying biological samples on microfluidic devices
KR20170024827A (ko) 미세유로 필름 반응기, 핵산 추출 모듈 및 qPCR 반응조성물 모듈이 구비된 qPCR 카트리지 및 이를 이용한 고속 qPCR 시스템
BRPI0717552A2 (pt) Sistema de cartucho, método para formar um cartucho, cartucho, sistema de ensaio, método de análise para um ou mais analitos em uma amostra, componente de reagente para armazenar um ou mais reagentes, e, uso de um sistema de cartucho, cartucho, sistema de ensaio e/ou componente de reagente
KR102089633B1 (ko) 미세 유체 제어를 위한 진단용 카트리지 및 이를 포함하는 현장형 분자진단 시스템
CN111778156A (zh) 高通量pcr微滴荧光检测装置及方法
JP7177173B2 (ja) 高速ポリメラーゼ連鎖反応分析プレート
RU2800583C2 (ru) Система для полимеразной цепной реакции
KR20230113032A (ko) Pcr플레이트, 핵산 추출 카트리지 및 이를 포함하는 중합효소 연쇄반응장치
EP4382915A1 (en) Point-of-care device for carrying out a variety of different biochemical reactions

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination