KR101572683B1 - 오일과 친수성 자성 비드를 이용한 핵산 추출 및 증폭 방법 - Google Patents

오일과 친수성 자성 비드를 이용한 핵산 추출 및 증폭 방법 Download PDF

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Abstract

오일과 친수성 자성 비드를 이용한 핵산 추출 및 증폭 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 핵산 추출 및 증폭 방법은 (a) 세포 분쇄 시약 및 친수성 자성 비드가 저장되어 있는 제1 용기에 바이오 샘플을 주입하는 단계; (b) 상기 제1 용기에서 세포 분쇄를 통한 상기 바이오 샘플에서 핵산을 분리하고 핵산과 친수성 자성 비드를 결합시키는 단계; (c) 세척 버퍼가 저장되어 있는 하나 이상의 제2 용기에서 세척을 수행하여 핵산 이외의 바이오 물질을 제거하는 단계; (d) 증폭 시약이 저장되어 있고 상기 증폭 시약 상에 오일 커버층이 형성된 제3 용기에서, 상기 증폭 시약에 핵산을 용리시킴으로써 핵산을 친수성 자성 비드와 분리하는 단계; 및 (e) 상기 제3 용기에서, 핵산을 증폭하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

오일과 친수성 자성 비드를 이용한 핵산 추출 및 증폭 방법 {METHOD OF EXTRACTING AND AMPLIFYING NUCLEIC ACIDS USING OIL AND HYDROPHILIC MAGNETIC BEAD}
본 발명은 핵산 추출 및 증폭 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일과 친수성 자성 비드를 이용하여 핵산 추출 및 증폭을 원스텝으로 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다.
최근 세포, 박테리아 또는 바이러스와 같은 생물학적 시료로부터 핵산을 추출하고 증폭하기 위한 기술에 관하여 많은 연구가 이루어지고 있다.
핵산을 추출하는 종래의 기술은 세포 분쇄 시약, 세척 시약, 용리 시약 등 핵산 추출에 필요한 각각의 시약을 서로 다른 용기에 담고 자석을 이용하여 자성 비드와 결합된 핵산을 각 용기를 옮겨 다니며 반응을 시키거나, 피펫과 자석을 이용하여 하나의 용기에 시약을 주입하고 반응시킨 후 시약을 제거하는 방식을 사용한다.
자성 입자를 이용한 핵산 추출 자동화 장비는 이런 종래의 기술을 단순히 자동화한 것으로 자동화 기기의 제작이 용이하다는 점에서 널리 이용되고 있다. 그러나 이 경우 핵산이 용리된 시약를 핵산 증폭을 위한 시약에 따로 주입해야 하는 불편함이 있기 때문에 진정한 의미의 자동화라고 보기는 힘들다.
이에 용리된 핵산을 따로 증폭을 위한 시약 튜브에 옮겨주는 자동화 장비가 구현되어 있기는 하지만, 핵산 추출 구동부 외에 리퀴드 핸들링(liquid handling)이라고 하는 정량의 시료를 옮겨주는 구동부가 따로 구성되야 하고, 시료를 주입한 후 증발을 방지하기 위하여 증폭 튜브에 캡핑을 해주거나 오일로 실링을 해주는 등의 구동부가 따로 필요하게 되어 장비 구현이 매우 제한적이다.
본 발명에 관련된 배경 기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0051647호(2013.05.21. 공개)에 개시된 자성 입자를 이용한 핵산의 분석 방법이 있다.
본 발명의 목적은 바이오 샘플의 세포분쇄 및 이의 운반 매개체가 되는 자성 입자와 핵산의 결합, 세척 및 핵산과 자성 입자의 분리에 이르는 자성 입자를 이용한 핵산 추출의 전 과정 및 핵산의 증폭을 원스텝 방식으로 수행할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 핵산 추출 및 증폭 방법은 (a) 세포 분쇄 시약 및 친수성 자성 비드가 저장되어 있는 제1 용기에 바이오 샘플을 주입하는 단계; (b) 상기 제1 용기에서 세포 분쇄를 통한 상기 바이오 샘플에서 핵산을 분리하고 핵산과 친수성 자성 비드를 결합시키는 단계; (c) 세척 버퍼가 저장되어 있는 하나 이상의 제2 용기에서 세척을 수행하여 상기 친수성 자성입자에 결합된 핵산 이외의 바이오 물질을 제거하는 단계; (d) 증폭 시약이 저장되어 있고 상기 증폭 시약 상에 오일 커버층이 형성된 제3 용기에서, 상기 증폭 시약에 핵산을 용리시킴으로써 핵산을 친수성 자성 비드와 분리하는 단계; 및 (e) 상기 제3 용기에서, 핵산을 증폭하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 용기의 출구와 상기 제2 용기의 입구가 연결되고, 상기 제2 용기의 출구와 상기 제3 용기의 출구가 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 용기와 제2 용기 사이 및 상기 제2 용기와 제3 용기 사이에는 소수성 물질로 채널층이 형성될 수 있다. 상기 소수성 물질은 파라핀 왁스 또는 오일일 수 있다.
또한, 하나의 구동부에 의하여 제1 용기, 제2 용기 및 제3 용기 각각에 포함된 물질이 이동할 수 있다. 이때, 상기 (b) 단계의 결과물이 상기 구동부에 의해 상기 제2 용기로 이동하고, 상기 (c) 단계의 결과물이 상기 구동부에 의해 상기 제3 용기로 이동할 수 있다. 또한, 상기 구동부는 상기 친수성 자성 비드의 이동을 위한 자석을 포함할 수 있다.
또한, 상기 친수성 자성 비드는 자성 비드 표면에 친수성 코팅층이 형성된 것일 수 있다. 이때, 상기 친수성 코팅층은 알데히드, 아민, 알코올, 에폭시, NHS 중 1종 이상의 친수성 작용기를 갖는 유기물로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 친수성 자성 비드는 평균 5㎛ 이하의 사이즈를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (c) 단계의 결과물이 상기 제3 용기로 이동할 때 상기 오일 커버층에 의하여 상기 친수성 자성 비드에 결합된 핵산 이외의 바이오물질이 추가 제거되고, 상기 (e) 단계에서 상기 오일 커버층에 의해 상기 증폭 시약의 증발이 억제될 수 있다. 이 경우, 상기 (e) 단계에서 상기 증폭 시약의 증발이 5vol% 미만일 수 있다.
또한, 상기 오일 커버층의 부피가 상기 증폭 시약 부피의 0.5배 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 (b) 단계의 핵산과 친수성 자성 비드의 결합은 45~70℃에서 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (d) 단계의 핵산 용리는 85~100℃에서 수행되는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 핵산 추출 및 증폭 방법은 (a) 세포 분쇄 시약과, 자성 비드에 알데히드, 아민, 알코올, 에폭시, NHS 중 1종 이상의 친수성 작용기를 갖는 유기물로 친수성 코팅층이 형성되고, 상기 친수성 코팅층에, 타겟 핵산에 상보적인 시퀀스를 가지는 핵산이 코팅된 친수성 자성 비드가 저장되어 있는 제1 용기에 바이오 샘플을 주입하는 단계; (b) 상기 제1 용기에서 세포 분쇄를 통한 상기 바이오 샘플에서 핵산을 분리하고, 상기 분리된 핵산과 친수성 자성 비드를 결합시키는 단계; (c) 세척 버퍼가 저장되어 있는 하나 이상의 제2 용기에서 세척을 수행하여 상기 친수성 자성입자에 결합된 핵산 이외의 바이오 물질을 제거하는 단계; (d) 증폭 시약이 저장되어 있고 상기 증폭 시약 상에 오일 커버층이 형성된 제3 용기에서, 상기 증폭 시약에 핵산을 용리시킴으로써 핵산을 친수성 자성 비드와 분리하는 단계; 및 (e) 상기 제3 용기에서, 핵산을 증폭하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 (b) 단계의 핵산과 친수성 자성 비드의 결합은 45~70℃에서 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (d) 단계의 핵산 용리는 85~100℃에서 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핵산 추출 방법은 (a) 세포 분쇄 시약 및 친수성 자성 비드가 저장되어 있는 제1 용기에 바이오 샘플을 주입하는 단계; (b) 상기 제1 용기에서 세포 분쇄를 통한 상기 바이오 샘플에서 핵산을 분리하고 핵산과 친수성 자성 비드를 결합시키는 단계; (c) 세척 버퍼가 저장되어 있는 하나 이상의 제2 용기에서 세척을 수행하여 상기 친수성 자성입자에 결합된 핵산 이외의 바이오 물질을 제거하는 단계; 및 (d) 용리 시약이 저장되어 있고 상기 용리 시약 상에 오일 커버층이 형성된 제3용기에서, 상기 용리 시약에 핵산을 용리시킴으로써 핵산을 친수성 자성 비드와 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 (c) 단계의 결과물이 상기 제3 용기로 이동할 때 상기 오일 커버층에 의하여 상기 친수성 자성비드에 결합된 핵산 이외의 바이오물질이 추가로 제거되고, 상기 (d) 단계에서 상기 오일 커버층에 의해 상기 용리 시약의 증발이 억제될 수 있다. 이 경우, 상기 (d) 단계에서 상기 용리 시약의 증발이 5vol% 미만일 수 있다.
본 발명에 따른 오일과 친수성 자성 비드를 이용한 핵산 추출 및 증폭 방법에 의하면, 핵산 추출 전과정 및 핵산 증폭을 하나의 구동부를 이용하여 원스텝(one step) 방식으로 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 핵산 추출 및 증폭 자동화 장비에 적용되기에 용이하다.
특히, 본 발명에 따른 핵산 추출 및 증폭 방법은 오일 커버층이 형성된 PCR pre-mixture에서 핵산의 용리를 수행함으로써, 핵산의 용리와 핵산 증폭을 하나의 용기 내에서 수행할 수 있고, 또한 오일 커버층을 이용함으로써 핵산 증폭시 별도의 튜브 캐핑(capping) 공정 혹은 실링 공정을 생략할 수 있다.
도 1은 종래의 핵산 추출 및 증폭 방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핵산 추출 및 증폭 방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 3은 일루션 공정 및 핵산 증폭 공정이 수행되는 제3 용기의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 자석 및 프로텍터를 포함하는 구동부의 예를 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일과 친수성 자성 비드를 이용한 핵산 추출 및 증폭 방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 핵산 추출 및 증폭 방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핵산 추출 및 증폭 방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 핵산 추출 및 증폭 방법은 세포 분쇄를 통한 핵산을 분리하고 자성 비드를 결합하는 라이시스(lysis) 공정, 자성 비드와 결합된 핵산 이외의 다른 물질을 제거하는 세척 공정, 핵산 용해를 통한 자성 비드를 분리하는 일루션(elution) 공정, 핵산을 증폭하는 핵산 증폭 공정을 포함한다.
도 1에 도시된 예와 같이, 종래의 경우, 일루션 공정을 수행한 이후에 핵산 증폭을 위한 PCR 용기에 시료를 주입하고, 시료 주입 후 PCR 용기 캐핑(capping) 혹은 실링을 수행하는 과정이 요구되었다. 이에 따라, 종래의 경우, 자기력에 의한 자성 비드와 결합된 핵산 이동을 위한 자석 모듈, PCR 용기로 시료 주입을 위한 유체 이동 모듈, PCR 용기 캐핑 등을 위한 유체 이동 모듈 또는 로보틱스 등의 다수의 구동부가 필수적이었다.
그러나, 도 2에 도시된 예와 같이, 본 발명의 경우, 오일 커버층이 형성된 PCR pre-mixture에서 일루션 공정 및 증폭이 수행됨으로써 종래에 비하여 공정을 단순화시킬 수 있고, 또한 유체 이동 모듈이나 로보틱스 등의 구동부를 요하지 않는다. 이를 통하여 본 발명에 따른 핵산 추출 및 증폭 방법의 경우, 자기력을 제공하는 하나의 구동부에 의해 핵산 추출 전 과정 및 증폭이 가능하여, 원 스텝(one step) 핵산 추출 및 증폭 자동화 시스템 적용이 가능하다.
이하, 본 발명에 따른 오일과 친수성 자성 비드를 이용한 핵산 추출 및 증폭 방법에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 예와 같이, 본 발명에 따른 핵산 추출 및 증폭 방법은 바이오 샘플 주입 공정, 라이시스(lysis) 공정, 세척 공정, 용리(elution) 공정, 증폭 공정을 포함한다.
바이오 샘플 주입 공정에서는 세포 분쇄 시약 및 친수성 자성 비드가 저장되어 있는 제1 용기에 바이오 샘플을 주입한다.
다음으로, 라이시스(lysis) 공정은 제1 용기에서 수행되며, 본 공정에서는 세포 분쇄를 통하여 바이오 샘플에서 핵산이 분리되고, 또한 핵산과 친수성 자성 비드가 결합된다.
핵산과 친수성 자성 비드의 결합은 45~70℃에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 온도 범위에서 핵산이 친수성 자성 비드에 잘 결합될 수 있으며, 다른 바이오물질의 친수성 자성 비드와의 결합을 억제할 수 있다.
본 발명에서는 친수성 자성 비드를 이용한다. 본 발명에서는 핵산의 용리 및 증폭이 하나의 용기(제3 용기)에서 수행되며, 또한 상기 용기에는 오일 커버층이 형성되어 있다. 시료가 용기 내로 이동하기 위해서는 오일 커버층을 통과하여야 하고, 이를 위하여 오일과 섞이지 않도록 친수성 자성 비드를 이용하는 것이다.
친수성 자성 비드는 자성 비드 표면에 친수성 물질로 친수성 코팅층이 형성된 형태가 될 수 있다. 이때 친수성 코팅층을 형성하는 친수성 물질은 알루미나, 실리카 등의 무기물이나 알데히드, 아민, 알코올, 에폭시, NHS 중 1종 이상의 친수성 작용기를 갖는 유기물이 될 수 있다. 이들 중 알데히드, 아민, 알코올, 에폭시, NHS 중 1종 이상의 친수성 작용기를 갖는 유기물의 경우, 핵산과의 결합을 유도할 수 있어 보다 바람직하다. 이러한 유기물의 대표적인 예로 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 폴리바이닐알콜(PVA) 등을 제시할 수 있다.
또한, 핵산과의 효율적 결합을 위하여, 상기 친수성 자성 비드는 평균 5㎛ 이하의 사이즈를 갖는 것이 바람직하다.
한편, 친수성 자성 비드의 사용량은 추출 및 증폭하고자 하는 핵산의 종류나 양에 따라 달라질 수 있으며, 추출 및 증폭 효율, 자성 비드에 의한 핵산 오염에 의한 결과치 이상 등이 발생하지 않는 한도 내에서 결정될 수 있으며, 대략 20~90g/L 정도를 제시할 수 있다.
다음으로, 세척 공정에서는 세척 버퍼가 저장되어 있는 하나 이상의 제2 용기에서 세척을 수행하여, 친수성 자성 비드와 결합된 핵산 이외의 다른 바이오 물질을 제거한다.
이때, 핵산의 순도를 증가시키기 위하여, 제2 용기는 복수개로 구비되는 것이 보다 바람직하다.
다음으로, 용리(elution) 공정에서는 증폭 시약이 저장되어 있고, 증폭 시약 표면에 오일 커버층이 형성된 제3 용기에서, 상기 증폭 시약에 핵산을 용리시킴으로써 핵산을 친수성 자성 비드와 분리한다.
핵산 용리는 85~100℃에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 온도 범위에서 선택적인 핵산 해리 유도가 가장 잘 이루어질 수 있다.
도 3은 일루션 공정 및 핵산 증폭 공정이 수행되는 제3 용기의 예를 나타낸 것이다.
일반적으로 핵산의 용리가 이루어진 후에 핵산 증폭 용기에 결과물을 주입하나, 본 발명에서는 PCR 증폭 용기 내에서 증폭 시약에 핵산을 용리시킴으로써 종래에 비하여 공정을 단순화할 수 있고, 별도 유체 이동 모듈을 요하지 않는 특징이 있다.
제3 용기(301)는 증폭 시약(310)이 저장되어 핵산의 증폭이 수행될 수 있는 용기이며, 이른바 PCR(polymerase chain reaction) pre-mixture가 될 수 있다.
오일 커버층(320)은 친수성 자성 비드에 직접적으로 결합된 핵산 이외의 물질을 필터해주는 역할을 하며, 또한 증폭시 시약이나 시료 등의 증발을 방지하는 역할을 한다. 오일 커버층(320)에 의하여, 증폭 과정에서 증폭 시약의 증발이 5vol% 미만일 수 있다.
이러한 오일 커버층에 의해, 별도의 PCR 용기 캐핑 공정 등의 생략이 가능하다. 또한, 오일 커버층의 경우, 액상으로서 세척 공정의 결과물이 제3 용기로 통과할 수 있기 때문에, 별도의 유체 이동 모듈을 적용하지 않고도 제3 용기에 시료 투입이 가능한 장점이 있다.
오일은 수용액과 섞이지 않는 것이라면 특별한 제한없이 사용 가능하다. 오일의 사용량은 증폭 시약에 따라 달라지며, 오일 커버층의 부피가 증폭시약 부피의 0.5배 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 오일 커버층의 부피가 증폭시약 부피의 0.5배 미만일 경우 필터링 효과 저하 또는 증폭시 시약이나 시료의 증발 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 핵산 증폭 단계에서는 제3 용기에서, 핵산을 증폭한다.
제3 용기에는 증폭을 위한 열교환기가 배치될 수 있다. 또한 증폭 시, 증폭을 실시간으로 확인하기 위해 형광 물질이 증폭 시약에 제공될 수 있으며, 제3 용기 부근에 형광 물질을 검출하는 광학부가 추가로 구성될 수 있다.
한편, 원 스텝 공정을 위하여, 제1 용기의 출구와 상기 제2 용기의 입구가 연결되고, 제2 용기의 출구와 제3 용기의 출구가 연결될 수 있다.
이 경우, 각 용기에 저장된 물질들이 다른 용기에 저장된 물질들과 섞이지 않도록, 제1 용기와 제2 용기 사이 및 제2 용기와 제3 용기 사이에는 소수성 물질로 채널층이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 제2 용기가 복수개일 경우 제2 용기들 사이에도 소수성 물질로 채널층이 형성되어 있을 수 있다. 소수성 물질은 파라핀 왁스 또는 오일이 될 수 있다.
또한, 본 발명의 경우, 하나의 구동부에 의하여 제1 용기, 제2 용기 및 제3 용기 각각에 포함된 물질이 이동할 수 있다.
또한, 라이시스 공정의 결과물이 구동부에 의해 제2 용기로 이동하고, 세척 공정의 결과물이 구동부에 의해 제3 용기로 이동할 수 있다.
이때, 구동부는 친수성 자성 비드의 이동을 위한 자석을 포함할 수 있다. 자석은 용기 외부에서 이동하는 방식 또는 용기 내부에서 삽탈되는 방식으로 이동이 제어될 수 있다. 한편, 자석이 용기 내부에서 삽탈되는 방식으로 이동이 제어될 때, 구동부는 자성 비드가 자석에 직접적으로 결합되지 않도록 하는 프로텍터를 포함할 수 있으며, 프로텍터 내에서 자석이 이동할 수 있다.
도 4는 자석 및 프로텍터를 포함하는 구동부의 예를 나타낸 것이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 교반이 수행될 경우에는 자석(410)이 용기(401) 외부에 위치하여, 자성 비드(402)가 자석(410)에 들러붙지 않도록 할 수 있다. 이에 반하여, 도 4의 (b)를 참조하면, 교반이 종료된 후 다음 용기로 교반 결과물을 이동시킬 경우에는 자석(410)이 용기(401) 내에 위치하여, 자성 비드(402)가 들러붙도록 할 수 있다. 이때, 자석(410)을 감싸는 형태의 프로텍터(420)에 의하여 자석(410)에 자성 비드(402)가 직접 들러붙지 않고 프로텍터(420)에 흡착되어 있는 상태가 되도록 하여, 다음 용기에서는 다시 도 4의 (a)와 같은 상태가 되도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 핵산 추출 및 증폭 방법은 친수성 작용기를 갖는 유기물로 친수성 코팅층이 형성된 친수성 자성 비드를 이용하되, 타겟 핵산에 상보적인 시퀀스를 가지는 핵산이 친수성 코팅층에 추가 코팅된 친수성 자성 비드를 이용하는 것이다.
보다 구체적으로, 우선 세포 분쇄 시약과, 자성 비드에 알데히드, 아민, 알코올, 에폭시, NHS 중 1종 이상의 친수성 작용기를 갖는 유기물로 친수성 코팅층이 형성되고, 상기 친수성 코팅층에, 타겟 핵산에 상보적인 시퀀스를 가지는 핵산이 코팅된 친수성 자성 비드가 저장되어 있는 제1 용기에 바이오 샘플을 주입한다.
다음으로, 제1 용기에서 세포 분쇄를 통한 상기 바이오 샘플에서 핵산을 분리하고, 상기 분리된 핵산과 친수성 자성 비드를 결합시킨다. 이때, 핵산과 친수성 자성 비드의 결합은 45~70℃에서 수행되는 것이 바람직하다.
다음으로, 세척 버퍼가 저장되어 있는 하나 이상의 제2 용기에서 세척을 수행하여 상기 친수성 자성입자에 결합된 핵산 이외의 바이오 물질을 제거한다.
다음으로, 증폭 시약이 저장되어 있고 상기 증폭 시약 상에 오일 커버층이 형성된 제3 용기에서, 상기 증폭 시약에 핵산을 용리시킴으로써 핵산을 친수성 자성 비드와 분리한다. 이때, 핵산 용리는 85~100℃에서 수행되는 것이 바람직하다.
다음으로, 제3 용기에서, 핵산을 증폭하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 오일과 친수성 자성 비드를 이용한 핵산 추출 및 증폭 방법은 핵산을 추출하는 방법에도 적용될 수 있다. 이를 위해, 본 실시예에서는 용리 시약 상에 오일 커버층이 형성된다.
보다 구체적으로, 우선 세포 분쇄 시약 및 친수성 자성 비드가 저장되어 있는 제1 용기에 바이오 샘플을 주입한다. 이후, 제1 용기에서 세포 분쇄를 통한 바이오 샘플에서 핵산을 분리하고 핵산과 친수성 자성 비드를 결합시킨다. 이후, 세척 버퍼가 저장되어 있는 하나 이상의 제2 용기에서 세척을 수행하여 친수성 자성입자에 결합된 핵산 이외의 바이오 물질을 제거한다.
이후, 용리 시약이 저장되어 있고, 용리 시약 상에 오일 커버층이 형성된 제3용기에서, 용리 시약에 핵산을 용리시킴으로써 핵산을 친수성 자성 비드와 분리한다.
이때, 세척된 결과물이 제3 용기로 이동할 때, 상기의 오일 커버층에 의하여 친수성 자성비드에 결합된 핵산 이외의 바이오물질이 추가로 제거될 수 있고, 용리 단계에서 오일 커버층에 의해 용리 시약의 증발이 억제되어, 용리 시약의 증발이 5vol% 미만이 될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

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  16. (a) 세포 분쇄 시약과, 자성 비드에 알데히드, 아민, 알코올, 에폭시, NHS( N-hydroxysuccinimide) 중 1종 이상의 친수성 작용기를 갖는 유기물로 친수성 코팅층이 형성되고, 상기 친수성 코팅층에, 타겟 핵산에 상보적인 시퀀스를 가지는 핵산이 코팅된 친수성 자성 비드가 저장되어 있는 제1 용기에 바이오 샘플을 주입하는 단계;
    (b) 상기 제1 용기에서 세포 분쇄를 통한 상기 바이오 샘플에서 핵산을 분리하고, 상기 분리된 핵산과 친수성 자성 비드를 결합시키는 단계;
    (c) 세척 버퍼가 저장되어 있는 하나 이상의 제2 용기에서 세척을 수행하여 상기 친수성 자성입자에 결합된 핵산 이외의 바이오 물질을 제거하는 단계;
    (d) 증폭 시약이 저장되어 있고 상기 증폭 시약 상에 오일 커버층이 형성된 제3 용기에서, 상기 증폭 시약에 핵산을 용리시킴으로써 핵산을 친수성 자성 비드와 분리하는 단계; 및
    (e) 상기 제3 용기에서, 핵산을 증폭하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 추출 및 증폭 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 (b) 단계의 핵산과 친수성 자성 비드의 결합은 45~70℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 핵산 추출 및 증폭 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 (d) 단계의 핵산 용리는 85~100℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 핵산 추출 및 증폭 방법.
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