KR101197607B1 - Portable dna amplication and inspection device - Google Patents

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KR101197607B1
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dna amplification
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이완연
김종대
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(주)바이오메드랩
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    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
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Abstract

본 발명은 소형 DNA 증폭 및 검사 장치에 관한 것으로서, 열선과, 온도 센서 제어 및 신호선과, 전기 영동용 전극 및 전선이 배치된 PCB(Printed Circuit Board); 상기 PCB에 장착되며 상기 온도 센서 제어 및 신호선과 연결되는 온도 센서; 상기 PCB 위에 장착되며, DNA 추출 용액을 수용하기 위한 제1 홈과, 젤이 삽입되는 제2 홈과, 전기 영동용 전극을 수용하기 위한 제3 홈이 형성된 제1 평면판; 상기 제1 평면판 위에 장착되며, TBE 용액을 수용하기 위한 제4 홈이 형성된 제2 평면판; 및 상기 제1 홈의 상부에 장착되어 상기 제1 홈쪽을 냉각하는 냉각 장치를 구비하는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, DNA 증폭 및 검사 장치를 소형 및 자동화함으로써 종래 여러 단계로 수행되었던 DNA 증폭 및 검사 과정을 하나의 장치에서 간편하고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치를 제공할 수 있다.The present invention relates to a small DNA amplification and testing apparatus, comprising: a printed circuit board (PCB) on which a heating wire, a temperature sensor control and a signal line, an electrophoretic electrode and a wire are disposed; A temperature sensor mounted on the PCB and connected to the temperature sensor control and a signal line; A first flat plate mounted on the PCB and having a first groove for accommodating the DNA extraction solution, a second groove into which the gel is inserted, and a third groove for accommodating the electrophoretic electrode; A second flat plate mounted on the first flat plate and having a fourth groove for receiving a TBE solution; And a cooling device mounted on an upper portion of the first groove to cool the first groove side. According to the present invention, it is possible to provide a small DNA amplification and testing apparatus that can easily and efficiently perform the DNA amplification and testing process that has been performed in various stages in a single device by miniaturizing and automating the DNA amplification and testing apparatus. have.

Description

소형 ＤＮＡ 증폭 및 검사 장치{PORTABLE DNA AMPLICATION AND INSPECTION DEVICE}PORTABLE DNA AMPLICATION AND INSPECTION DEVICE

본 발명은 DNA 증폭 및 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DNA 증폭 및 검사 장치를 소형 및 자동화함으로써 종래 여러 단계로 수행되었던 DNA 증폭 및 검사 과정을 하나의 장치에서 간편하고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a DNA amplification and testing apparatus, and more particularly, to compact and automate a DNA amplification and testing apparatus so that the DNA amplification and testing process, which has been performed in several steps in the past, can be easily and efficiently performed in a single apparatus. It relates to a small DNA amplification and testing device.

DNA 증폭 기술은 생명과학, 유전공학 및 의학분야에서 여러 가지 목적으로 널리 활용되고 있으며 특히 중합효소 연쇄반응에 의한 DNA 증폭기술(PCR DNA 증폭기술)이 널리 활용되고 있다. PCR DNA 증폭 기술은 증폭할 DNA를 포함하는 시료를 준비하고 이 시료의 온도를 순차적으로 변화시키는 사이클을 반복함으로써 원하는 DNA의 특정 부위의 염기 서열을 증폭하게 된다. 이와 같이 DNA가 증폭되면 증폭된 DNA 시료를 젤(gel)에 투입하고 TBE(Tris-borate) 용액을 투입하여 전기 영동법(electrophoresis)에 의하여 전압을 걸어주면 젤을 따라 DNA가 이동하게 되는데, 이 때 자외선을 투사하면 이동된 DNA들이 발광하게 되고 이를 촬영함으로써 DNA를 검사할 수 있다.DNA amplification technology is widely used for various purposes in the life sciences, genetic engineering and medical fields, and in particular, DNA amplification by polymerase chain reaction (PCR DNA amplification) is widely used. PCR DNA amplification technology prepares a sample containing DNA to be amplified and repeats the cycle of sequentially changing the temperature of the sample to amplify the base sequence of a specific site of the desired DNA. When the DNA is amplified as described above, the amplified DNA sample is introduced into a gel and a TBE (Tris-borate) solution is added to apply a voltage by electrophoresis, which causes the DNA to move along the gel. When the UV light is projected, the moved DNA emits light, and the DNA can be examined by photographing it.

그러나, 이러한 종래의 DNA 증폭 및 검사 장치는 각각 별개의 장치로 구성되어 있고, 장치들 사이에서 연동이 되어 있지 않아 사용자가 일일이 수작업으로 별도의 작업을 진행해야 하므로 수작업을 수행하는 작업자의 숙련도에 따라 작업 편차가 커지므로 검사의 신뢰성이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 장치는 주로 대형의 별개의 장치로 구성되므로 각각의 장치를 별개로 조작해야 하고 시간이 오래 소요된다는 문제점이 있었다.
However, these conventional DNA amplification and testing devices are each composed of separate devices, and because the user does not have to interlock between devices, the user must perform separate work by hand manually according to the skill of the operator performing the manual work. There is a problem that the reliability of the inspection may be lowered because the work deviation is increased. In addition, the conventional devices are mainly composed of large separate devices, so that each device must be operated separately and has a long time.

본 발명은 상기한 바와 같은 한계점을 감안하여 안출된 것으로서, DNA 증폭 및 검사 장치를 소형 및 자동화함으로써 종래 여러 단계로 수행되었던 DNA 증폭 및 검사 과정을 하나의 장치에서 간편하고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above-mentioned limitations, and by miniaturizing and automating a DNA amplification and testing apparatus, the DNA amplification and testing process, which has been conventionally performed in several steps, can be easily and efficiently performed in a single apparatus. It is an object to provide a small DNA amplification and testing apparatus.

또한, 본 발명은, 소형 자동화 DNA 증폭 및 검사 장치를 제공함으로써, 사용자가 조작하기가 용이하고 검사의 신뢰성을 높이는 동시에 검사의 시간을 크게 단축할 수 있는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, the present invention provides a small automated DNA amplification and testing apparatus, which provides a small DNA amplification and testing apparatus that is easy for a user to operate, which can increase the reliability of the test and can greatly shorten the time for the test. For other purposes.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 소형 DNA 증폭 및 검사 장치에 있어서, 열선과, 온도 센서 제어 및 신호선과, 전기 영동용 전극 및 전선이 배치된 PCB(Printed Circuit Board); 상기 PCB에 장착되며 상기 온도 센서 제어 및 신호선과 연결되는 온도 센서; 상기 PCB 위에 장착되며, DNA 추출 용액을 수용하기 위한 제1 홈과, 젤이 삽입되는 제2 홈과, 전기 영동용 전극을 수용하기 위한 제3 홈이 형성된 제1 평면판; 상기 제1 평면판 위에 장착되며, TBE 용액을 수용하기 위한 제4 홈이 형성된 제2 평면판; 및 상기 제1 홈의 상부에 장착되어 상기 제1 홈쪽을 냉각하는 냉각 장치를 구비하는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a small DNA amplification and inspection apparatus, comprising: a printed circuit board (PCB) on which a heating wire, a temperature sensor control and a signal line, an electrophoretic electrode and a wire are disposed; A temperature sensor mounted on the PCB and connected to the temperature sensor control and a signal line; A first flat plate mounted on the PCB and having a first groove for accommodating the DNA extraction solution, a second groove into which the gel is inserted, and a third groove for accommodating the electrophoretic electrode; A second flat plate mounted on the first flat plate and having a fourth groove for receiving a TBE solution; And a cooling device mounted on an upper portion of the first groove to cool the first groove side.

여기에서, 상기 젤이 삽입되는 제2 홈의 상부에 장착되어 젤쪽을 촬영하는 촬영 장치; 및 젤쪽으로 자외선을 발광하는 자외선 발광 장치를 더 포함하도록 구성할 수도 있다.Here, the imaging device is mounted on the upper portion of the second groove into which the gel is inserted to photograph the gel side; And an ultraviolet light emitting device that emits ultraviolet light toward the gel.

또한, 상기 제1 평면판은 상기 제1 홈이 상기 PCB의 열선 및 온도 센서 위쪽에 위치하도록 PCB에 장착되도록 구성할 수도 있다.In addition, the first flat plate may be configured to be mounted on the PCB such that the first groove is located above the heating wire and the temperature sensor of the PCB.

또한, 상기 열선은 상기 제1 홈에 수용되는 DNA 추출 용액을 가열하고, 상기 온도 센서는 제1 홈에 수용된 DNA 추출 용액의 온도를 측정하도록 구성할 수도 있다.In addition, the hot wire may be configured to heat the DNA extraction solution contained in the first groove, the temperature sensor may be configured to measure the temperature of the DNA extraction solution contained in the first groove.

또한, 상기 제1 홈에 DNA 추출 용액을 수용하고, 상기 열선 및 냉각 장치에 의해 온도를 변화시킴으로써 DNA 추출 용액에 포함된 DNA를 증폭하도록 구성할 수도 있다.In addition, the DNA extraction solution may be accommodated in the first groove, and the temperature may be amplified by changing the temperature by the hot wire and the cooling device.

또한, 제2 평면판의 제3 홈으로 TBE 용액을 붓기 위한 펌프를 더 구비하도록 구성할 수도 있다.It may also be configured to further include a pump for pouring the TBE solution into the third groove of the second flat plate.

또한, 상기 소형 DNA 증폭 및 검사 장치는 컴퓨터와 연결되어, 상기 컴퓨터에 의해 제어되도록 구성할 수도 있다.
In addition, the small DNA amplification and testing device may be connected to a computer and configured to be controlled by the computer.

본 발명에 의하면, DNA 증폭 및 검사 장치를 소형 및 자동화함으로써 종래 여러 단계로 수행되었던 DNA 증폭 및 검사 과정을 하나의 장치에서 간편하고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a small DNA amplification and testing apparatus that can easily and efficiently perform the DNA amplification and testing process that has been performed in various stages in a single device by miniaturizing and automating the DNA amplification and testing apparatus. have.

또한, 본 발명에 의하면, 소형 자동화 DNA 증폭 및 검사 장치를 제공함으로써, 사용자가 조작하기가 용이하고 검사의 신뢰성을 높이는 동시에 검사의 시간을 크게 단축할 수 있는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치를 제공할 수 있다.
In addition, according to the present invention, by providing a small automated DNA amplification and testing apparatus, it is possible to provide a small DNA amplification and testing apparatus that can be easily operated by the user, and can greatly shorten the time of the test while increasing the reliability of the test. have.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 소형 DNA 증폭 및 검사 장치(100)의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 소형 DNA 증폭 및 검사 장치(100)의 전체적인 구성을 나타낸 평면 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 소형 DNA 증폭 및 검사 장치(100)의 전체적인 구성을 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view showing the overall configuration of a small DNA amplification and testing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan exploded view showing the overall configuration of the small DNA amplification and testing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a small DNA amplification and testing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 소형 DNA 증폭 및 검사 장치(100)의 전체적인 구성을 나타낸 사시도, 평면 분해도 및 단면도를 각각 나타낸 것이다.1, 2 and 3 are a perspective view, a planar exploded view and a cross-sectional view showing the overall configuration of the small DNA amplification and testing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, respectively.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예의 소형 DNA 증폭 및 검사 장치(100, 이하 간단하게 검사 장치라고만 한다)는, PCB(10)와, 온도 센서(15)와, 제1 평면판(20)과, 제2 평면판(30)과, 냉각 장치(미도시)를 구비한다.1 to 3, the small DNA amplification and testing apparatus (hereinafter, simply referred to as a testing apparatus) of the present embodiment includes a PCB 10, a temperature sensor 15, and a first flat plate 20. ), A second flat plate 30, and a cooling device (not shown).

상기 PCB(Printed Circuit Board,10)는 도시한 바와 같이, 대략 직사각형 형태로 형성되며, 그 내부에는 열선(12, 도 2 참조)과, 온도 센서 제어 및 신호선(13)과, 전기 영동용 전선 및 전극(14)이 배치된다. 또한, PCB(10)는 컴퓨터에 의해 제어되는 경우 컴퓨터에 결합되는 제어보드와 연결하기 위한 제어 커넥터(11)를 포함하고, 상기 제어 커넥터(11)는 열선(12) 및 온도 센서 제어 및 신호선(13)과 연결되어 열선(12)에 전원을 공급하여 가열되도록 하고 온도 센서 제어 및 신호선(13)을 통해서는 온도 센서(15)에 의해 계측되는 온도 신호를 전달한다. The PCB (Printed Circuit Board) 10, as shown, is formed in a substantially rectangular shape, therein the heating wire (12, Fig. 2), the temperature sensor control and signal line 13, the electrophoresis wire and The electrode 14 is disposed. In addition, the PCB 10 includes a control connector 11 for connecting with a control board coupled to the computer when controlled by a computer, wherein the control connector 11 includes a heating wire 12 and a temperature sensor control and signal line ( It is connected to 13 to supply power to the heating wire 12 to be heated and transmits the temperature signal measured by the temperature sensor 15 through the temperature sensor control and signal line (13).

열선(12)은 PCB(10)의 중간부분까지 연장되어 있으며 열선(12)이 위치하는 곳에는 후술하는 바와 같이 제1 평면판(20)의 제1 홈(21)이 마주하도록 배치되어 제1 홈(21)에 수용되는 DNA 추출 용액은 열선(12)에 의해 가열된다. 온도 센서(15)는 온도 센서 제어 및 신호선(13)과 연결되고, 제1 평면판(20)의 제1 홈(21)과 마주하도록 배치되어 제1 홈(21)에 수용되는 DNA 추출 용액의 온도를 계측하여 온도 센서 제어 및 신호선(13)을 통해 계측된 온도 신호를 외부로 전송한다. The heating wire 12 extends to the middle portion of the PCB 10 and is disposed such that the first grooves 21 of the first flat plate 20 face each other where the heating wire 12 is located, as described below. The DNA extraction solution accommodated in the groove 21 is heated by the hot wire 12. The temperature sensor 15 is connected to the temperature sensor control and signal line 13 and disposed to face the first groove 21 of the first flat plate 20 so as to receive the DNA extraction solution contained in the first groove 21. The temperature is measured and the measured temperature signal is transmitted to the outside through the temperature sensor control and the signal line 13.

온도 센서(15)는 종래 기술에 의해 알려진 어떠한 형태의 것이라도 접촉에 의해 온도를 계측할 수 있는 것이기만 하면 본 발명에 그대로 사용할 수 있으며 본원 발명과는 직접적인 관련은 없는 것이므로 상세 설명은 생략한다.The temperature sensor 15 can be used in the present invention as long as the temperature sensor 15 can measure the temperature by contact as long as it is known in the art, and detailed description thereof is omitted since it is not directly related to the present invention.

전기 영동용 전선 및 전극(14)은 DNA 검사 시에 사용되는 전기 영동을 수행하기 위한 것으로서 도면에서 전선은 PCB(10) 내부에 포함된 것으로 나타내지 아니하였으며 전극(14)만이 도시되어 있다. 상기 전극(14)은 후술하는 바와 같이 TBE 용액이 투입된 경우 TBE 용액을 통해 전원을 공급하도록 상방향으로 약간 돌출 형성되어 있다. The electrophoretic wires and electrodes 14 are for carrying out electrophoresis used in DNA testing, and the wires are not shown as being included in the PCB 10, and only the electrodes 14 are shown. The electrode 14 is slightly protruded upwardly to supply power through the TBE solution when the TBE solution is added as described below.

제1 평면판(20)은 PCB(10) 위에 장착되며 제1 평면판(20)에는 DNA 추출 용액을 수용하도록 형성된 제1 홈(21)과, DNA 검사를 위한 전기 영동시에 사용되는 아가로스 젤과 같은 젤(23)을 수용하기 위한 제2 홈(22)과, 전기 영동용 전극(14)을 수용하기 위한 제3 홈(24)이 형성되어 있다. 제1 홈(21)은 대략 원형으로 형성되어 있고 제2 홈(22)은 상기 제1 홈(21)의 개방된 테두리 한쪽과 소통되어 제1 평면판(20)의 길이 방향을 따라 연장 형성되어 있다. 제2 홈(22)에는 전기 영동시에 사용되는 젤(23)이 삽입된다. 제1 홈(21)과 제2 홈(22)의 양 옆쪽에는 전기 영동용 전극(14)을 수용하기 위한 제3 홈(24)이 형성되어 PCB(10)에 형성되어 있는 전기 영동용 전극(14)을 수용한다. 한편, 제1 평면판(20)의 상부 및 하부 표면에는 점착제를 도포하여 둠으로써 PCB(10) 및 제2 평면판(30)과 간편하게 결합되도록 할 수 있다. 제1 평면판(20)의 상부 및 하부 표면을 양면 테이프와 같은 형태로 구성하게 되면 실제 사용시에는 더욱 간편할 것이다.The first flat plate 20 is mounted on the PCB 10 and the first flat plate 20 has a first groove 21 formed to receive a DNA extraction solution, and an agarose gel used during electrophoresis for DNA testing. The second groove 22 for accommodating the gel 23, and the third groove 24 for accommodating the electrophoretic electrode 14 are formed. The first groove 21 is formed in a substantially circular shape and the second groove 22 communicates with one of the open edges of the first groove 21 to extend along the longitudinal direction of the first flat plate 20. have. The gel 23 used for electrophoresis is inserted into the second groove 22. Electrophoretic electrodes formed on the PCB 10 by forming a third groove 24 for accommodating the electrophoretic electrode 14 on both sides of the first groove 21 and the second groove 22. 14). On the other hand, by applying an adhesive to the upper and lower surfaces of the first flat plate 20 can be easily coupled to the PCB 10 and the second flat plate 30. If the upper and lower surfaces of the first flat plate 20 are configured in the form of a double-sided tape, it will be more convenient in actual use.

제2 평면판(30)은 제1 평면판(20) 위에 장착되며, 도 2에 나타낸 바와 같이 직사각형 모양의 개방된 제4 홈(31)이 형성되어 있다. 상기 제4 홈(31)에는 DNA 검사시 전기 영동시에 사용되는 TBE 용액을 수용하기 위한 것으로서, 소형의 마이크로 펌프(미도시)에 의해 TBE 용액을 필요한 양만큼 적절하게 투입하도록 한다. TBE 용액이 투입되면 제4 홈(31)은 개방되어 있으므로 아래쪽 즉, 제1 평면판(20)의 젤(23)과 전기 영동용 전극(14)까지 TBE 용액이 투입될 수 있고 전압을 걸어주면 전기 영동이 수행되어 젤을 통해 제1 홈(21)에 수용되어 있는 DNA 시료가 젤(23)을 따라 이동하게 된다. The second flat plate 30 is mounted on the first flat plate 20, and as shown in FIG. 2, an open fourth groove 31 having a rectangular shape is formed. The fourth groove 31 is for accommodating the TBE solution used for electrophoresis during DNA testing, and a small amount of micropump (not shown) is used to properly input the TBE solution as necessary. When the TBE solution is added, the fourth groove 31 is open, so that the TBE solution can be injected to the gel 23 of the first flat plate 20 and the electrophoretic electrode 14 and the voltage is applied. Electrophoresis is performed to move the DNA sample accommodated in the first groove 21 through the gel 23 along the gel 23.

한편, 도시하지는 않았으나 상기 제1 홈(21)의 상부 쪽에는 제1 홈(21)에 수용된 DNA 추출 용액을 냉각하기 위한 팬(fan) 등과 같은 냉각 장치가 장착되어, DNA 증폭시에 온도를 낮추는데 사용된다. 또한, 도시하지는 않았으나, DNA 검사 작업시에 상기 젤(23)이 삽입되는 제2 홈(22)의 상부쪽에는 젤(23)을 따라 이동한 DNA쪽으로 자외선을 발광하기 위한 자외선 발광 장치와, 젤(23)을 따라 이동한 DNA를 촬영하기 위한 디지털 카메라 등과 같은 촬영 장치가 구비된다. 이러한 냉각 장치, 자외선 발광 장치 및 촬영 장치는 종래 기술에서 알려진 것들을 그대로 사용할 수 있으며 본원 발명과는 직접적인 관련은 없으므로 상세 설명은 생략한다.On the other hand, although not shown, the upper side of the first groove 21 is equipped with a cooling device such as a fan (fan) for cooling the DNA extraction solution contained in the first groove 21, to lower the temperature during DNA amplification Used. In addition, although not shown, an ultraviolet light emitting device for emitting ultraviolet light toward the DNA moved along the gel 23 on the upper side of the second groove 22 into which the gel 23 is inserted during the DNA test operation; A photographing apparatus such as a digital camera for photographing DNA moved along 23 is provided. The cooling device, the ultraviolet light emitting device, and the imaging device may use those known in the prior art as they are not directly related to the present invention, and thus detailed description thereof will be omitted.

한편, 도 1 및 도 2의 검사 장치(100)는 제어 커넥터(11)를 통해 컴퓨터(미도시)에 장착된 제어 보드(미도시)에 연결될 수 있다. 물론, 컴퓨터에 직접 연결될 수 있도록 구성할 수도 있음은 물론이다. 이와 같이 컴퓨터와 연결되면 컴퓨터에 설치되는 제어용 소프트웨어를 통해 온도 설정 시간, 냉각 시간, 냉각 장치 작동 설정, TBE 용액 투입 시간 등과 같은 각종 제어를 수행할 수 있고, 또한 자외선 발광 장치 및 촬영 장치도 컴퓨터에 의해 작동 시간 및 동작 여부를 제어함으로써, 검사 장치(100)에 의해 수행되는 DNA 증폭 및 검사 과정을 전체적으로 통합 제어할 수 있다. 또한, DNA 검사 결과도 디지털 이미지로 저장하는 과정도 통합적으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 이와 같이 컴퓨터에 의해 검사 장치(100)를 제어하게 되면 컴퓨터에 구비되는 제어용 소프트웨어의 사용자 인터페이스를 통해 사용자가 간편하게 조작할 수 있게 될 것이다. 이러한 컴퓨터의 구성 및 검사 장치(100)와의 연결 및 제어용 소프트웨어의 구성은 종래 기술에 의해 당업자에게는 자명한 것이므로 상세 설명은 생략한다.Meanwhile, the inspection apparatus 100 of FIGS. 1 and 2 may be connected to a control board (not shown) mounted on a computer (not shown) through the control connector 11. Of course, it can also be configured to be connected directly to the computer. When connected to the computer, various control such as temperature setting time, cooling time, cooling device operation setting, TBE solution input time, etc. can be performed through the control software installed in the computer. By controlling the operation time and whether by operation, it is possible to integrally control the DNA amplification and testing process performed by the test apparatus 100 as a whole. In addition, the process of storing the DNA test result as a digital image can also be integrated. As such, when the inspection apparatus 100 is controlled by the computer, the user may easily operate the user interface through the user interface of the control software provided in the computer. Since the configuration of the computer and the configuration of the software for connection and control with the inspection apparatus 100 are obvious to those skilled in the art by the prior art, detailed descriptions thereof will be omitted.

다음으로, 전술한 바와 같이 구성되는 검사 장치(100)의 동작에 대해서 설명한다.Next, operation | movement of the test | inspection apparatus 100 comprised as mentioned above is demonstrated.

우선, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 검사 장치(100)가 준비되고 제어 커넥터(11)를 통해 제어 보드 및 컴퓨터와 연결되면, 컴퓨터에 의해 설정된 바에 따라, 열선(12)을 가열하고 온도 센서(15)를 동작하도록 한다. 일반적으로 DNA 증폭은 DNA 추출 용액에 시약을 투입하고 94℃->60℃->72℃ 등과 같이 온도를 변화시키는 사이클을 20~40회 정도 수행하게 되는데, 이를 위해서는 열선(12)과 냉각 장치(미도시)를 적절한 시기에 동작하도록 하고 이들의 동작은 온도 센서(15)로부터의 온도 계측 신호에 의해 제어되도록 한다. First, when the inspection apparatus 100 is prepared and connected to the control board and the computer via the control connector 11 as shown in Figs. 1 and 2, the heating wire 12 is heated and the temperature sensor as set by the computer. (15) to operate. In general, DNA amplification is performed by adding a reagent to a DNA extraction solution and performing a cycle of changing temperature such as 94 ° C. to 60 ° C. to 72 ° C. for about 20 to 40 times. Not shown) and their operation is controlled by a temperature measurement signal from the temperature sensor 15.

이러한 과정을 통해 DNA 증폭 과정이 완료되면, TBE 용액을 마이크로 펌프(미도시)에 의해 제2 평면판(30)의 상부쪽으로부터 투입한다. 마이크로 펌프가 없는 경우라면, 사용자에 의한 수작업으로 수행할 수도 있다. TBE 용액이 투입되면 전기 영동용 전극(14)을 통해 전류를 흘려준다. 전류가 흐르게 되면 증폭된 DNA 추출 용액에 포함된 DNA가 젤(23)을 따라 이동하게 된다. DNA의 이동 거리는 주지된 바와 같이 DNA를 구성하는 성분의 질량에 따라 달라지게 되는데, 이 때 자외선 발광 장치를 작동하도록 하면 젤(23)에 결합된 DNA가 발광하게 되고 촬영 장치를 작동하여 젤(23)쪽을 촬영하면 발광되는 디지털 이미지를 획득할 수 있게 된다. 획득된 이미지는 컴퓨터로 전송되고 컴퓨터에서는 필요한 경우 이미지 처리 과정을 거쳐 소프트웨어에 의해 획득된 디지털 이미지를 분석하는 작업을 수행하게 된다.When the DNA amplification process is completed through this process, the TBE solution is introduced from the upper side of the second flat plate 30 by a micro pump (not shown). If there is no micropump, it can be performed manually by a user. When the TBE solution is added, the current flows through the electrophoretic electrode 14. When the current flows, the DNA contained in the amplified DNA extraction solution moves along the gel 23. As is well known, the moving distance of DNA depends on the mass of components constituting the DNA. At this time, when the ultraviolet light emitting device is operated, the DNA bound to the gel 23 emits light, and the imaging device is operated to operate the gel (23). ), You can obtain a digital image that emits light. The acquired image is transferred to a computer, and if necessary, the computer performs an image processing process to analyze the digital image acquired by the software.

이상에서, 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명은 첨부한 특허청구범위 및 도면 등의 전체적인 기재를 참조하여 해석되어야 할 것이며, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
In the above, the present invention has been described with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations from such descriptions. will be. Therefore, the present invention should be construed with reference to the overall description of the appended claims and drawings, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.

100...DNA 증폭 및 검사 장치,
10...PCB,
20...제1 평면판,
30...제2 평면판.100 ... DNA amplification and inspection device,
10 ... PCB,
20 ... the first flat plate,
30 ... second flat plate.

Claims (7)

소형 DNA 증폭 및 검사 장치에 있어서,
열선과, 온도 센서 제어 및 신호선과, 전기 영동용 전극 및 전선이 배치된 PCB(Printed Circuit Board);
상기 PCB에 장착되며 상기 온도 센서 제어 및 신호선과 연결되는 온도 센서;
상기 PCB에 장착되며 컴퓨터에 결합된 제어보드와 연결되는 제어 커넥터;
DNA 추출 용액을 수용하기 위한 제1 홈과, 상기 제1 홈의 개방된 테두리 한쪽과 소통되어 제1 평면판의 길이 방향을 따라 연장되며 젤이 삽입되는 제2 홈과, 전기 영동용 전극을 수용하기 위한 제3 홈이 형성되고, 하부 표면에 도포된 점착제에 의해 상기 PCB위에 장착되되, 상기 제1 홈이 상기 PCB의 열선 및 온도 센서 위쪽에 위치하도록 PCB에 장착되는 제1 평면판;
TBE 용액을 수용하기 위한 제4 홈이 형성되고, 상기 제1 평면판의 상부 표면에 도포된 점착제에 의해 상기 제1 평면판 위에 장착되는 제2 평면판; 및
상기 제1 홈의 상부에 장착되어 상기 제1 홈쪽을 냉각하는 냉각 장치
를 구비하고,
상기 제1 평면판의 제1 홈에 DNA 추출 용액을 수용하고, 상기 열선 및 냉각 장치에 의해 온도를 변화시킴으로써 DNA 추출 용액에 포함된 DNA를 증폭하고,
상기 제2 평면판의 제4 홈은 TBE 용액이 제1 평면판의 제2 홈에 삽입된 젤과 제3 홈에 수용된 전기 영동용 전극까지 투입될 수 있도록 개방되어, 전기 영동용 전극에 의해 흐르는 전류에 의해 제2 홈에 삽입된 젤을 따라 제1 홈에 수용되어 있는 DNA 시료가 이동함으로써 전기 영동을 수행하고,
상기 제어 커넥터는 상기 열선 및 상기 온도 센서 제어 및 신호선과 연결되어 제어보드에 의해 제어되는 전원을 열선에 공급함으로써 상기 제1 홈에 수용되는 DNA 추출 용액을 가열하고, 상기 온도 센서는 온도 센서 제어 및 신호선을 통하여 제1 홈에 수용된 DNA 추출 용액의 온도를 측정하여 온도 신호를 제어보드로 전달하는 것을 특징으로 하는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치.
In a small DNA amplification and testing device,
A printed circuit board (PCB) on which hot wires, temperature sensor control and signal lines, and electrophoretic electrodes and wires are disposed;
A temperature sensor mounted on the PCB and connected to the temperature sensor control and a signal line;
A control connector mounted on the PCB and connected to a control board coupled to a computer;
A first groove for accommodating the DNA extraction solution, a second groove in communication with one of the open edges of the first groove, extending along the longitudinal direction of the first flat plate and into which the gel is inserted, and receiving the electrophoretic electrode A first flat plate having a third groove formed thereon and mounted on the PCB by an adhesive applied to a lower surface thereof, wherein the first flat plate is mounted on the PCB such that the first groove is positioned above the heating wire and the temperature sensor of the PCB;
A second flat plate formed with a fourth groove for accommodating a TBE solution and mounted on the first flat plate by an adhesive applied to an upper surface of the first flat plate; And
A cooling device mounted on an upper portion of the first groove to cool the first groove;
And,
Amplifying DNA contained in the DNA extraction solution by accommodating the DNA extraction solution in the first groove of the first flat plate, and changing the temperature by the hot wire and the cooling device,
The fourth groove of the second flat plate is opened so that the TBE solution can be injected into the gel inserted into the second groove of the first flat plate and the electrophoretic electrode housed in the third groove, and flows by the electrophoretic electrode. Electrophoresis is performed by moving the DNA sample contained in the first groove along the gel inserted into the second groove by electric current,
The control connector is connected to the heating wire and the temperature sensor control and signal line to heat the DNA extraction solution accommodated in the first groove by supplying power controlled by a control board to the heating wire, wherein the temperature sensor controls the temperature sensor and Small DNA amplification and testing device, characterized in that for measuring the temperature of the DNA extraction solution accommodated in the first groove through the signal line to transmit the temperature signal to the control board.
제1항에 있어서,
상기 젤이 삽입되는 제2 홈의 상부에 장착되어 젤쪽을 촬영하는 촬영 장치; 및
젤쪽으로 자외선을 발광하는 자외선 발광 장치
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치.
The method of claim 1,
An imaging device mounted on an upper portion of the second groove into which the gel is inserted to photograph the gel side; And
UV light emitting device that emits UV light towards the gel
Small DNA amplification and testing device further comprising.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
제2 평면판의 제3 홈으로 TBE 용액을 붓기 위한 펌프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치.
The method of claim 1,
And a pump for pouring the TBE solution into the third groove of the second flat plate.
제1항에 있어서,
상기 소형 DNA 증폭 및 검사 장치는 컴퓨터와 연결되어, 상기 컴퓨터에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 소형 DNA 증폭 및 검사 장치.
The method of claim 1,
The small DNA amplification and testing device is connected to a computer, the small DNA amplification and testing device, characterized in that controlled by the computer.
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