KR100639816B1 - 초소형 구슬을 이용한 미세 밸브 장치를 포함하는 핵산분석 장치 - Google Patents
초소형 구슬을 이용한 미세 밸브 장치를 포함하는 핵산분석 장치 Download PDFInfo
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Description
Claims (19)
- 핵산을 함유하는 샘플을 주입하기 위한 샘플주입 수단; 상기 샘플로부터 DNA 혹은 RNA을 준비하기 위한 프렙 챔버; 상기 DNA 혹은 RNA를 증폭하기 위한 PCR 챔버; 상기 증폭된 DNA를 캡처 프로브와 혼성화시키기 위한 어레이 챔버; 상기 혼성화되지 않은 찌거기들을 모으기 위한 트레쉬챔버: 상기 각각의 공정에 필요한 각종 효소 와 버퍼 용액을 저장하기 위한 복수개의 챔버들을 포함하는 핵산 분석 장치에 있어서, 상기 챔버들 사이에 유체의 흐름의 개폐와 유량을 제어하기 위하여 유체를 이동하기 위한 유로; 상기 유로를 연결시키기 위한 유공; 상기 유로 및 유공을 형성하는 박막형 몸체; 상기 몸체의 상하면의 마주보는 위치에 설치되어 자력선를 발생시키는 전자석들과; 상기 전자석들의 온오프 제어에 따라 상하 어느 한 방향으로 움직이면서 상기 유공을 개폐하는 초소형 구슬을 포함하는 미세(micro) 밸브 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 핵산을 함유하는 샘플을 주입하기 위한 샘플주입 수단; 상기 샘플로부터 DNA 혹은 RNA을 준비하기 위한 프렙 챔버; 상기 DNA 혹은 RNA를 증폭하기 위한 PCR 챔버; 상기 증폭된 DNA를 캡처 프로브와 혼성화시키기 위한 어레이 챔버; 상기 혼성화되지 않은 찌거기들을 모으기 위한 트레쉬챔버: 상기 각각의 공정에 필요한 각종 효소 와 버퍼 용액을 저장하기 위한 복수개의 챔버들을 포함하는 핵산 분석 장치에 있어서, 상기 챔버들 사이에 유체의 흐름의 개폐와 유량을 제어하기 위하여 유체를 이동하기 위한 유로; 상기 유로를 연결시키기 위한 유공; 상기 유로 및 유공을 형성하는 박막형 몸체; 상기 몸체의 상하면의 마주보는 위치에 설치되어 전원 인가시 전계를 발생시키는 전극판들과; 상기 전극판들에 인가된 전압 방향에 따라 상하 어느 한 방향으로 움직이면서 상기 유공을 개폐하는 전하를 띤 초소형 구슬을 포함하는 미세 밸브 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 미세 밸브 장치의 몸체는 유체의 이동으로 인한 공기압을 배출하기 위한 배기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 배기구는 원심력의 반대 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 미세 밸브 장치의 몸체는 플라스틱, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA:polymethylmethacrylate), 유리, 운모 및 실리카로 구성된 군에서 선택된 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 미세 밸브 장치의 초소형 구슬은 강자성체 입자, 상자성체 입자, 반자성체 입자, 금속 입자, 금속코팅된 플라스틱 및 유리 입자로 구성된 군에서 선택된 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 미세 밸브 장치의 초소형 구슬은 구형입자, 또는 박막형 원기둥 또는 사각형과 같은 비구형 입자인 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 미세 밸브 장치의 초소형 구슬은 1 um 내지 1mm 범위의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 미세 밸브 장치의 유공은 상기 초소형 구슬의 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 미세 밸브 장치의 유공은 상기 초소형 구슬의 직경보다 작은 내측 보조 유공, 상기 초소형 구슬의 직경보다 큰 외측 보조 유공, 또는 상기 내측 보조 유공 및 상기 외측 보조 유공을 갖는 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 미세 밸브 장치의 전자석은 공심(air core)의 박막형 전자석인 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 미세 밸브 장치의 몸체는 초소형 구슬의 이탈을 방지하기 위한 구속홈 또는 구속 유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 프렙 챔버, PCR 챔버, 어레이 챔버, 트레쉬 챔버, 유로 및 유공이 디스크형 몸체에 형성 배치되어 Lab on a chip을 구성하는 것을 특징으로 하는 핵산분석장치.
- 제 13항에 있어서, 상기 디스크형 몸체는 CD-ROM, DVD, 바이오 CD, 또는 바이오 DVD 와 같은 박막 형태의 디스크 몸체인 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 제 13항에 있어서, 상기 디스크형 몸체는 윗 기질과 중간 기질과 아래 기질이 적층되어 구성된 것을 특징으로 하는 핵산분석장치.
- 제 15항에 있어서, 상기 윗 기질은 한쪽 챔버와 유공까지의 상측유로가 일정 깊이만큼 음각되고, 중간기질은 양쪽 챔버와 유공이 관통되고, 아래 기질은 다른 한쪽 챔버와 유공까지의 하측유로가 일정 깊이만큼 음각되어 설계된 것을 특징으로 하는 핵산 분석 장치.
- 삭제
- (a) 샘플 주입수단을 통해 프렙 챔버에 핵산을 함유하는 샘플을 주입하는 단계; (b) 상기 샘플로부터 DNA 혹은 RNA을 추출하는 프렙 공정을 수행하는 단계; (c) 상기 프렙 공정이 끝나면, 프렙 챔버와 PCR 챔버사이의 유공(160b)을 열고 일정기간 디스크를 회전시켜 상기 추출된 DNA 혹은 RNA를 PCR 챔버로 이송시키는 단계; (d) 상기 유공(160b)을 닫고 PCR에 필요한 효소 및 버퍼 용액을 포함하는 챔버와 PCR 챔버사이의 유공(163b)을 열어 PCR공정을 수행하는 단계; (e) 상기 PCR공정이 끝나면, 상기 유공(163b)을 닫고 PCR 챔버와 어레이 챔버사이의 유공(161b)을 열고 일정기간 디스크를 회전시켜 상기 PCR이 완료된 DNA를 어레이 챔버로 이송시키는 단계; (f) 상기 유공(161b)을 닫고 어레이 공정에 필요한 효소 및 버퍼 용액을 포함하는 챔버와 어레이 챔버사이의 유공(164b, 165b, 166b)을 열어 어레이 공정을 수행하는 단계; (g) 상기 어레이 공정이 끝나면, 상기 유공(164b, 165b, 166b)을 닫고 어레이 챔버와 트레쉬 챔버사이의 유공(162b)을 열고 일정기간 디스크를 회전시켜 상기 어레이 공정후 남은 찌거기를 트레쉬 챔버에 모으는 단계를 포함하고, 상기 각 단계의 시작 시점 및 종료 시점에서의 유공의 개폐는 상기 유공의 상하 어느 한 방향으로 움직이는 초소형구슬에 이루어지는 것을 특징으로 하는 핵산 분석 방법.
- 제 18항에 있어서, 상기 핵산 분석 방법을 수행하는 몸체는 디스크로 이루어지고, 상기 유체이동은 상기 디스크의 회전력에 의한 원심력을 이용한 것을 특징으로 하는 핵산 분석 방법.
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