KR101751913B1 - A PCR-based point of care testing device coupled with electrophoretic microfluidic chip - Google Patents

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KR101751913B1 KR1020150127285A KR20150127285A KR101751913B1 KR 101751913 B1 KR101751913 B1 KR 101751913B1 KR 1020150127285 A KR1020150127285 A KR 1020150127285A KR 20150127285 A KR20150127285 A KR 20150127285A KR 101751913 B1 KR101751913 B1 KR 101751913B1
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Abstract

본 발명은 현장분석 장치에 관한 것으로서, ⅰ) 뚜껑과 상기 뚜껑에 체결된 용기로 구성된 마이크로 튜브로서, 상기 용기는 상부가 주름 탄성벽이고 하부는 갈수록 좁아지는 원추형이며, 바닥면이 얇은 필름으로 구성되고 상기 바닥면으로부터 하부로 돌출된 중공의 기둥 형상의 접합부로 구성된, 마이크로 튜브; 및 ⅱ) 상기 접합부와 체결되는 날카로운 첨부를 갖는 중공의 돌기가 상부에 형성되어 있고 상기 돌기 하부에 전기영동 매질(matrix)이 충진된 채널이 연결되어 있고, 상기 채널의 상단 및 하단에 각각 전극이 구비된 미세유체 칩을 포함하는 PCR 기반 현장분석 장치를 제공한다.The present invention relates to a field analyzer comprising: i) a microtube comprising a lid and a container fastened to the lid, the container having a conical shape with an upper portion of a corrugated elastic wall and a lower portion of a conical shape, And a hollow columnar joint protruding downward from the bottom surface; And ii) a hollow protrusion having a sharp attachment to be fastened to the joint is formed on the upper part, a channel filled with an electrophoretic medium is connected to the lower part of the protrusion, and electrodes are formed on the upper and lower ends of the channel, And a PCR-based field analyzer including the microfluid chip.

Description

전기영동용 미세유체칩이 결합된 PCR 기반 현장분석장치{A PCR-based point of care testing device coupled with electrophoretic microfluidic chip}[0001] The present invention relates to a PCR-based point-of-care testing device coupled to an electrophoretic microfluidic chip,

본 발명은 현장분석장치(Point of Care Testing, 이하, 'POCT'라 함)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기영동용 미세유체칩이 결합된 PCR 기반 현장분석장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Point of Care Testing (hereinafter, referred to as 'POCT'), and more particularly to a PCR-based field analyzer incorporating a microfluidic chip for electrophoresis.

미세유체학(microfluidics) 분야는 완전한 화학 실험실들을 신용 카드의 크기로 줄일 수 있는 가능성을 제공한다. 미세유체학은 밸브(valve), 믹서(mixer), 가열기(heating element) 및 센서(sensor)와 같은 수 많은 마이크로 크기의 장치들을 연결하는 마이크로미터 크기의 채널(channel)들의 네트웍(network)을 통해서 구동하게 하는 미세유체 장치(microfluidic device)를 통해 구현된다.The field of microfluidics offers the possibility to reduce the size of complete chemistry labs to the size of a credit card. Microfluidics is a network of micrometer-sized channels connecting many micro-sized devices such as valves, mixers, heating elements and sensors. And is implemented through a microfluidic device.

미세유체학은 생화학 및 분자생물학 분야에서도 다양하게 이용되고 있는데, 대표적인 것이 혈당 측정 장치나, 모세관 전기영동, PCR 칩(Toriello et al., Anal. Chem. 78(23): 7997-8003, 2006) 등이 존재한다.(Toriello et al., Anal. Chem. 78 (23): 7997-8003, 2006), which is a representative example of the microfluidics used in biochemistry and molecular biology. And so on.

특히 PCR 칩의 경우 신속한 시간 내에 DNA 시료를 증폭하여 분석할 수 있다는 장점이 있으나, 표면-시약 상호작용을 증가시키는 큰 표면-대-부피비에 기인하는 PCR 저해와 오염이라는 단점을 갖는다.In particular, PCR chips have the advantage of amplifying and analyzing DNA samples within a short period of time, but they have disadvantages of PCR inhibition and contamination due to a large surface-to-volume ratio which increases surface-reagent interaction.

한편, PCR(polymerase chain reaction)은 현재 분자생물학 분야에서 빼놓을 수 없는 필수적인 기법이 되었다. 그러나, 전통적인 PCR의 경우 반응시간이 상대적으로 길고, 분석을 위해서는 결국 전기영동과 같은 노동집약적인 실험을 수반해야 하는 바, 고용량 분석에는 적합하지 않다. 물론, 분석을 동시에 수행할 수 있는 실시간 PCR 방법이 있으나, 이러한 실시간 PCR 방법은 다중 PCR(multiflex PCR)과 같은 PCR 반응의 분석에는 부적할 뿐만 아니라, 병원 등 현장에서 시료를 신속하게 증폭하고 확인할 수 있는 현장분석장치로는 사용될 수 없는 단점을 가지고 있다.On the other hand, PCR (polymerase chain reaction) has become an indispensable technique that is indispensable in the field of molecular biology. However, in the case of the conventional PCR, the reaction time is relatively long, and therefore, labor-intensive experiments such as electrophoresis are required for the analysis. Of course, there is a real-time PCR method that can simultaneously perform analysis. However, this real-time PCR method is not only unsuitable for analysis of PCR reaction such as multiflex PCR, It can not be used as a field analyzer.

따라서, 신속하고 정확한 현장분석을 위해 보다 효율적이고 정학한 PCR 반응과 이후의 증폭된 DNA 단편의 분석을 한 번에 수행할 수 있는 방법 및 장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.Therefore, there is an urgent need to develop a method and apparatus capable of performing more efficient and stationary PCR reaction and analysis of the amplified DNA fragments at a time for quick and accurate field analysis.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, PCR과 전기영동을 한 번에 수행할 수 있는 PCR 기반의 현장분석장치(POCT)를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and it is an object of the present invention to provide a PCR-based field effect analyzer (POCT) capable of performing PCR and electrophoresis at a time. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 관점에 따르면, ⅰ) 뚜껑과 상기 뚜껑에 체결된 용기로 구성된 마이크로 튜브로서, 상기 용기는 상단이 주름 탄성벽이고 하부는 갈수록 좁아지는 원추형이며, 바닥면이 얇은 필름으로 구성되고 상기 바닥면을 둘러싼 중공의 원기둥 형상의 접합부로 구성된, 마이크로 튜브; 및 ⅱ) 상기 접합부와 체결되는 날카로운 첨부를 갖는 중공의 돌기가 상부에 형성되어 있고 상기 돌기 하부에 전기영동 매질이 충진된 채널이 연결되어 있고, 상기 채널의 상단 및 하단에 각각 전극이 구비된 미세유체칩을 포함하는 PCR 기반 현장분석 장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a microtube comprising: i) a lid and a container fastened to the lid, wherein the container has a conical shape whose upper end is a corrugated elastic wall and a lower end thereof is conical, A microtube having a hollow cylindrical connection portion surrounding the bottom surface; And ii) a hollow protrusion having a sharp attachment to be fastened to the junction is formed on the upper part, a channel filled with an electrophoretic medium is connected to the lower part of the protrusion, and fine A PCR-based field-of-view analyzing device comprising a fluid chip is provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PCR 기반 현장분석 장치의 마이크로 튜브에서 PCR 반응이 수행되고, PCR 반응이 종료되면 상기 PCR 기반 현장분석 장치의 미세유체칩의 상부에 형성된 돌기의 첨부가 상기 마이크로 튜브의 얇은 필름상 바닥면에 구멍을 내 PCR 반응액이 상기 돌기 내의 구멍을 통해 전기영동 매질이 충진된 미세유체채널로 이동한 후 전류의 인가에 따라 증폭된 DNA 단편의 크기에 반비례로 채널을 이동함에 따라 PCR 및 전기영동을 동시에 수행하는 반응장치 내의 검출 수단을 통해 검출됨으로써, PCR 반응과 전기영동을 통한 증폭 산물의 확인을 자동화할 수 있다는 장점이 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, a PCR reaction is performed in a microtube of the PCR-based field analyzer, and when the PCR reaction is completed, attachment of a protrusion formed on the microfluid chip of the PCR- After the PCR reaction solution was transferred to the microfluidic channel filled with the electrophoretic medium through the hole in the projection, the channel was inversely proportional to the size of the amplified DNA fragment according to the application of the electric current. The PCR reaction and the electrophoresis are simultaneously detected. Therefore, the PCR reaction and the confirmation of the amplification product by electrophoresis can be automated. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PCR 기반 현장분석 장치를 개략적으로 도시한 개요도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 PCR 기반 현장분석 장치가 장착되어 PCR 및 전기영동이 수행되는 반응장치를 개략적으로 도시한 개요도이다.FIG. 1 is a schematic diagram showing a PCR-based field analyzer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a reaction device in which PCR-based on-site analysis apparatus according to an embodiment of the present invention is mounted and PCR and electrophoresis are performed.

용어의 정의:Definition of Terms:

이하 본 문서에서 사용되는 용어를 정의한다:The following terms are used in this document:

본 문서에서 사용되는 용어 "뉴클레오티드(nucleotide)"는 핵산을 구성하는 단위체 분자로 염기, 오탄당 및 인산으로 구성되어 있으며, 상기 염기는 DNA의 경우 아데닌(adenine), 구아닌(guanine), 시토신(cytosine), 및 티민(thymine)의 네 가지가 존재하고, RNA의 경우에는 상기 티민 대신 우라실(uracil)이 사용된다. 상기 오탄당은 DNA의 경우 2'-디옥시리보스(2'-deoxyribose), RNA의 경우 리보스(ribose)가 사용된다. As used herein, the term "nucleotide" refers to a molecule of a nucleotide, which is composed of a base, a pentose, and a phosphate. The base includes adenine, guanine, cytosine, , And thymine. In the case of RNA, uracil is used instead of thymine. The pentose sugar is 2'-deoxyribose for DNA and ribose for RNA.

본 문서에서 사용되는 용어 "올리고뉴클레오티드(oligonucleotide)"는 상기 뉴클레오티드 단위체 분자의 중합체로서 일반적으로 13 내지 25개까지의 뉴클레오티드로 구성된 짧은 단일쇄 핵산 사슬을 의미하는데, 경우에 따라서는 6-mer, 7-mer, 8-mer, 9-mer, 10-mer, 11-mer 및 12-mer 등 13개 미만의 뉴클레오티드로 구성되거나 25개 초과의 뉴클레오티드로 구성된 핵산 사슬을 지칭할 수 있다.As used herein, the term "oligonucleotide" refers to a polymer of the nucleotide unit molecule, usually a short single-stranded nucleic acid chain consisting of up to 13 to 25 nucleotides, may refer to a nucleic acid chain consisting of less than 13 nucleotides or consisting of more than 25 nucleotides, such as -mer, 8-mer, 9-mer, 10-mer, 11-mer and 12-mer.

본 문서에서 사용되는 용어 "폴리뉴클레오티드(polynucleotide)"는 통상적으로 상기 올리고뉴클레오티드 보다 더 긴 뉴클레오티드 단위체의 중합체 사슬을 의미하나, 상기 올리고뉴클레오티드와 혼용되어 사용되기도 한다. 폴리뉴클레오티드는 단일가닥 또는 이중가닥 핵산사슬 모두를 포함한다.The term "polynucleotide " as used herein refers to a polymer chain of nucleotide units longer than the oligonucleotides, but may also be used in combination with the oligonucleotides. Polynucleotides include both single-stranded or double-stranded nucleic acid chains.

본 문서에서 사용되는 용어 "센스 가닥"은 이중가닥 DNA 분자 중 유전자의 코드의 진행방향과 동일한 방향의 단일가닥 핵산분자를 의미하고, "안티센스 가닥"은 상기 센스 가닥과 상보결합을 하는 다른 단일가닥 핵산분자를 의미하나, 유전자의 코드 진행방향과 무관하게, 최초로 핵산서열이 규명된 가닥을 "센스 가닥"으로 정의하고 그의 상보가닥을 "안티센스 가닥"으로 정의하는 것도 무방하다.As used herein, the term "sense strand " means a single-stranded nucleic acid molecule in the double-stranded DNA molecule that is oriented in the same direction as the direction of the code of the gene, and" antisense strand "means another single strand It is also possible to define a nucleic acid molecule as a "sense strand" and define its complementary strand as an "antisense strand", regardless of the direction of the DNA coding sequence.

본 문서에서 사용되는 용어 "PCR(polymerase chain reaction)" 또는 "핵산증폭반응"은 열안정성 DNA 중합효소를 이용하여 특정 표적 핵산 분자를 증폭하는 반응을 의미한다. PCR에는 DNA 중합효소 외에 표적 핵산 특이적으로 혼성화할 수 있는 올리고뉴클레오티드인 프라이머(포워드 프라이머, 리버스 프라이머), 디옥시뉴클레오티드 혼합물(dNTP mixture), Mg2+ 등의 2가이온을 포함하는 반응 완충액 등이 사용된다. 상기 PCR 반응에 의해 생성된 DNA 분자를 본 문서에서는 "증폭산물"이라고 지칭하였다.The term " PCR (polymerase chain reaction) "or" nucleic acid amplification reaction "as used herein means a reaction in which a specific target nucleic acid molecule is amplified using a thermostable DNA polymerase. PCR includes, in addition to the DNA polymerase, a primer (forward primer, reverse primer) which is an oligonucleotide capable of specifically hybridizing with a target nucleic acid, a dNTP mixture, a reaction buffer containing divalent ions such as Mg 2+ Is used. The DNA molecules generated by the PCR reaction are referred to herein as "amplification products. &Quot;

본 문서에서 사용되는 용어 "프라이머(primer)"는 PCR 반응 또는 프라이머 연장반응(primer extension) 반응의 개시를 위해 사용되는, 주형 DNA에 상보적으로 혼성화는 올리고뉴클레오티드 또는 폴리뉴클레오티드를 의미한다. PCR 반응을 위한 프라이머는 증폭되는 핵산분자의 유전자 코드 진행방향과 동일한 센스 가닥으로부터 선택되는 포워드 프라이머(또는 센스 프라이머) 및 상기 센스 가닥에 상보적인 안티센스 가닥으로부터 선택되는 리버스 프라이머(또는 안티센스 프라이머)의 쌍이 사용되고, 프라이머 연장반응의 경우 통상적으로 단일한 연장용 프라이머가 사용된다.As used herein, the term "primer" refers to an oligonucleotide or polynucleotide that is complementarily hybridized to template DNA, which is used for the initiation of a PCR reaction or a primer extension reaction. A primer for a PCR reaction is a pair of a reverse primer (or an antisense primer) selected from a forward primer (or sense primer) selected from the same sense strand as the gene code advance direction of the nucleic acid molecule to be amplified and an antisense strand complementary to the sense strand And in the case of a primer extension reaction, a single extension primer is usually used.

본 문서에서 사용되는 "현장분석 장치(point of care testing)"는 시료를 실험실로 옮겨와서 분석을 하는 것이 아니라, 시료가 채취된 현장에서 곧바로 분석할 수 있는 소규모의 이동형 분석에 사용되는 용기 및 기기를 모두 포괄적으로 지칭한다.As used herein, "point of care testing" refers to the use of vessels and devices used in small-scale mobile analysis that can be analyzed immediately at the site where the sample is taken, Respectively.

발명의 상세한 설명DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

본 발명의 일 관점에 따르면, ⅰ) 뚜껑과 상기 뚜껑에 체결된 용기로 구성된 마이크로 튜브로서, 상기 용기는 상부가 주름 탄성벽이고 하부는 갈수록 좁아지는 원추형이며, 바닥면이 얇은 필름으로 구성되고 상기 바닥면으로부터 하부로 돌출된 중공의 기둥 형상의 접합부로 구성된, 마이크로 튜브; 및 ⅱ) 상기 접합부와 체결되는 날카로운 첨부를 갖는 중공의 돌기가 상부에 형성되어 있고 상기 돌기 하부에 전기영동 매질(matrix)이 충진된 채널이 연결되어 있고, 상기 채널의 상단 및 하단에 각각 전극이 구비된 미세유체 칩을 포함하는 PCR 기반 현장분석 장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a microtube comprising: i) a lid and a container fastened to the lid, wherein the container has a conical shape in which an upper portion is a corrugated elastic wall and a lower portion is a conical shape, And a hollow columnar joint projecting downward from the bottom surface; And ii) a hollow protrusion having a sharp attachment to be fastened to the joint is formed on the upper part, a channel filled with an electrophoretic medium is connected to the lower part of the protrusion, and electrodes are formed on the upper and lower ends of the channel, A PCR-based field analyzer comprising a microfluidic chip is provided.

상기 장치에 있어서, 상기 마이크로 튜브는 폴리에틸렌, 폴리스티렌 또는 폴리프로필렌 소재로 구성될 수 있다.In the apparatus, the microtubes may be made of polyethylene, polystyrene or polypropylene.

상기 장치에 있어서, 상기 바닥면은 두께가 50 내지 200 μm일 수 있다.In the apparatus, the bottom surface may have a thickness of 50 to 200 mu m.

상기 장치에 있어서, 상기 전기영동 매질은 아가로스 겔, 녹말 겔, 또는 폴리아크릴아마이드 겔일 수 있다. In the apparatus, the electrophoretic medium may be an agarose gel, a starch gel, or a polyacrylamide gel.

상기 장치에 있어서, 상기 채널은 "一"자형으로 형성되거나 "ㄹ"자 관부와 "一"자 관부가 혼합된 형상으로 형성될 수 있다.In the above apparatus, the channel may be formed in a "one" shape or a shape in which an "e" tube portion and a "one" tube portion are mixed.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 키트 및 방법을 첨부된 도면을 통해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a kit and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체 장치를 개략적으로 도시한 개요도이다.1 is a schematic diagram showing a microfluidic device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 PCR 기반 현장분석장치는 PCR 반응이 일어나는 마이크로 튜브(10)와 전기영동이 수행되는 미세유체칩(20)이 상하로 부착된 형태로서 마이크로 튜브(10)는 일반적인 PCR 반응용 마이크로 튜브와는 달리 바닥의 하면에 중공의 파이프 형태의 결합부가 형성되어 있고 상기 바닥이 매우 얇은 필름으로 형성되어 있어, 미세유체칩(20)의 상단에 돌출된 돌기(21) 끝의 첨부(미도시)에 의해 쉽게 구멍이 날 수 있으며, 상단의 주름벽(일명,'자바라'구조)은 PCR 장치부의 덮개의 바닥의 필름에 천궁이 될 수준의 제1압력에 의해 눌렸을 때에는 주름이 접히지 않고, 천공이 난 이후, 제2압력에 의해 눌려서 높이가 줄어들 경우 줄어든 부피만큼 PCR 반응액이 돌기(21) 내에 형성된 통로를 통해 채널(22) 내의 전기영동 매질에 적재가 될 수 있도록 할 수 있다. 이 때 미세유체칩(20) 내에 형성된 전기영동을 위한 채널(22)은 도 1에 도시된 바와 같이 수직으로 형성되어 상단 및 하단에 각각 형성된 전극(24)를 통해 DC 전류가 인가되었을 때 증폭된 DNA가 채널 내에서 양극(+)으로 이동하게 딘다. 증폭된 DNA의 검출은 다양한 검출 수단에 의해 검출이 가능한데, 통상적으로 형광물질을 이용하여 레이져를 채널에 조사한 후 특정 파장의 여기광을 검출하는 방식으로 실시간 모니터링하는 것이 가능하다. As shown in FIG. 1, the PCR-based field analyzer according to an embodiment of the present invention includes a microtube 10 in which a PCR reaction occurs and a microfluidic chip 20 to which electrophoresis is performed, Unlike a general microtube for PCR reaction, the tube 10 has a hollow pipe-shaped coupling part formed on the bottom surface of the bottom, and the bottom is formed as a very thin film, (Not shown) at the end of the projection 21 and the upper corrugation wall (also known as a "bellows" structure) can be pierced by a first pressure The PCR reaction liquid is supplied to the electrophoretic medium in the channel 22 through the passage formed in the projection 21 by the reduced volume when the height is reduced by the second pressure after the puncture is performedIt is possible to ensure that material. 1, the channels 22 for electrophoresis formed in the microfluidic chip 20 are formed vertically and are amplified when a DC current is applied through the electrodes 24 formed at the upper and lower ends, DNA moves to the positive (+) side in the channel. The detection of the amplified DNA can be detected by various detection means. In general, it is possible to perform real-time monitoring in such a manner that a laser is irradiated to a channel using a fluorescent material and then excitation light of a specific wavelength is detected.

선택적으로, 미세유체칩을 수직방향으로 길게 하지 않고 가로방향으로 길게 제작할 경우, 상기 채널 역시 길이 방향의 수평으로 형성되어도 무방하다(미도시).Alternatively, if the microfluidic chip is made longer in the horizontal direction without elongating it in the vertical direction, the channel may also be formed horizontally in the longitudinal direction (not shown).

상기와 같이 PCR 반응액을 마이크로 튜브에 옮기는 것 외에는 PCR 반응과 전기영동이 자동으로 일어날 수 있다는 점에서 본 발명의 일 실시예에 따른 PCR 기반 현장분석 장치는 분석의 자동화에 유용하게 사용될 수 있다.Since the PCR reaction and electrophoresis can be performed automatically other than transferring the PCR reaction solution to the microtube as described above, the PCR-based field analyzer according to one embodiment of the present invention can be used for automation of analysis.

도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 PCR 기반 현장분석 장치를 개략적으로 개시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 다른 구성요소들은 도 1과 동일하되, 전기영동을 위한 채널(22)을 'ㄹ'자 형상으로 형성시킴으로써(22') 전기영동 전개길이를 연장하는 효과를 나타낼 수 있다. 이 경우 증폭된 DNA 단편의 길이 차가 많이 나지 않는 경우 해상도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나 이 경우에도 마찬가지로 증폭된 DNA의 검출은 '一'자형으로 형성된 부분(22")을 통해 수행될 수 있다.FIG. 2 is a schematic diagram of a PCR-based field analyzer according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the other components are the same as in FIG. 1 except that the channel 22 for electrophoresis is formed in an 'e' shape (22 ') to exhibit the effect of extending the electrophoresis development length have. In this case, there is an advantage that the resolution can be improved when the length difference of the amplified DNA fragments is not large. However, in this case as well, the detection of the amplified DNA can be performed through the portion 22 "

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PCR 기반 현장분석 장치의 작동원리를 나타내는 개요도이다.3 is a schematic diagram illustrating the operation principle of the PCR-based field analyzer according to an embodiment of the present invention.

도 3의 좌측에 도시된 바와 같이, 마이크로 튜브(10) 내에 주형 폴리뉴클레오티드, 올리고뉴클레오티드로 구성된 프라이머쌍, Mg2+와 같은 이가이온 및 dNTP가 포함된 PCR 반응용액에 열안정성 DNA 중합효소를 첨가한 후 열변성(denaturation), 혼성화(hybridization) 및 중합(polymerization)의 사이클을 수십회 반복하는 PCR 반응 동안에는 마이크로 튜브(10)과 미세유체칩(20)은 서로 결합되어 있되, 마이크로 튜브(10)의 하단의 바닥면(15)이 미세유체칩(20)과 연통되어 있지 않은 상태로 존재한다. 그러나 PCR 반응이 종결되면 PCR 반응장치의 덮개(미도시)에서 제1압력이 가해져서, 마이크로 튜브(10)가 하방으로 하강하게 되고 미세유체칩(20)의 상부에 형성된 돌기(21)의 상단에 형성된 첨부(23)가 마이크로 튜브(10)의 얇은 필름상의 하단의 바닥면(15)를 관통하게 된다. 그런 다음, PCR 반응장치의 덮개에 제2압력이 가해지면 마이크로 튜브(10) 상부의 주름벽(12)이 눌리게 되어 마이크로 튜브(10) 내부의 부피가 줄어들게 되고 이 때 발생한 압력에 의해 마이크로 튜브 내의 반응액은 미세유체칩(20)의 전기영동 매질에 적재되게 된다. 이어, 전기영동용 미세유체칩의 양 전극에 DC 전류가 인가되면 채널 내로 이동한 증폭 DNA 단편이 그 크기에 따라 전기영동하게 된다.3, a thermostable DNA polymerase is added to a PCR reaction solution containing a template polynucleotide, a pair of primers composed of an oligonucleotide, a bivalent ion such as Mg 2+ and dNTP in the microtube 10 The microtube 10 and the microfluidic chip 20 are bonded to each other during the PCR reaction in which the denaturation, hybridization and polymerization cycles are repeated several tens of times, The bottom surface 15 of the lower end of the microfluidic chip 20 is not in communication with the microfluidic chip 20. However, when the PCR reaction is terminated, the first pressure is applied from the lid (not shown) of the PCR reaction apparatus, so that the microtube 10 is lowered downward, and the upper end of the protrusion 21 formed on the upper portion of the microfluidic chip 20 So that the attachment 23 formed in the microtube 10 passes through the bottom surface 15 of the lower end of the thin film of the microtube 10. Then, when the second pressure is applied to the lid of the PCR reaction device, the corrugated wall 12 on the upper portion of the microtube 10 is pressed, and the volume inside the microtube 10 is reduced. The reaction liquid in the microfluidic chip 20 is loaded in the electrophoretic medium. Then, when a DC current is applied to both electrodes of the microfluidic chip for electrophoresis, the amplified DNA fragment moving into the channel is electrophoresed according to the size thereof.

도면의 부호The sign

10: 마이크로 튜브10: Microtubes

11: 마이크로 튜브 뚜껑11: Micro tube lid

12: 주름벽 구조12: Wrinkle wall structure

13: 마이크로 뷰트의 원추형 부13: Conical portion of micro-butt

14: 접합부14:

15: 바닥면15: bottom surface

20: 미세유체칩20: Microfluidic chip

21: 상부돌기21: Upper projection

22, 22', 22": 채널22, 22 ', 22 ": channel

23: 첨부23: Attachment

24: 전극24: Electrode

Claims (6)

ⅰ) 뚜껑과 상기 뚜껑에 체결된 용기로 구성된 마이크로 튜브로서, 상기 용기는 상부가 주름 탄성벽이고 하부는 갈수록 좁아지는 원추형이며, 바닥면이 얇은 필름으로 구성되고 상기 바닥면으로부터 하부로 돌출된 중공의 기둥 형상의 접합부로 구성된, 마이크로 튜브; 및
ⅱ) 상기 접합부와 체결되는 날카로운 첨부를 갖는 중공의 돌기가 상부에 형성되어 있고 상기 돌기 하부에 전기영동 매질(matrix)이 충진된 채널이 연결되어 있고, 상기 채널의 상단 및 하단에 각각 전극이 구비된 미세유체 칩을 포함하는 PCR 기반 현장분석 장치.I) a microtube consisting of a lid and a container fastened to the lid, the container having a conical shape with an upper corrugated elastic wall and a lower conical shape, the bottom being made of a thin film, A micro-tube constituted by a columnar junction of the micro-tube; And
(Ii) a hollow protrusion having a sharpened portion to be fastened to the joint portion is formed on the upper portion, a channel filled with an electrophoretic medium is connected to the lower portion of the protrusion, and electrodes are provided at the upper and lower ends of the channel Based on-field analyzer comprising a microfluidic chip. 제1항에 있어서,
상기 전기영동 매질은 아가로스 겔, 녹말 겔, 또는 폴리아크릴아마이드 겔인, PCR 기반 현장분석 장치. The method according to claim 1,
Wherein the electrophoretic medium is an agarose gel, a starch gel, or a polyacrylamide gel. 제1항에 있어서,
상기 마이크로 튜브는 폴리에틸렌, 폴리스티렌 또는 폴리프로필렌 소재로 구성된, PCR 기반 현장분석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the microtube comprises a polyethylene, polystyrene or polypropylene material. 제1항에 있어서,
상기 바닥면은 두께가 20 내지 200 μm인, PCR 기반 현장분석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the bottom surface has a thickness of 20 to 200 占 퐉. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 채널은 "一"자형으로 형성되거나 "ㄹ"자 관부와 "一"자 관부가 혼합된 형상으로 형성된, PCR 기반 현장분석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the channel is formed in a " one "shape or formed in a shape in which a" d " tube portion and a "one " tube portion are mixed.
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