KR102126520B1 - Apparatus for amplifying nucleic acids - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 핵산 증폭 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to nucleic acid amplification devices.
염기서열 분석 및 질병 진단 등을 목적으로 DNA 및 RNA와 같은 핵산의 유전 정보를 분석하기 위해서는, 미량의 핵산을 분석에 필요한 양 만큼 대량으로 증폭시킬 필요가 있다.In order to analyze the genetic information of nucleic acids such as DNA and RNA for the purpose of sequencing and disease diagnosis, it is necessary to amplify a small amount of nucleic acids in an amount necessary for analysis.
이러한 핵산 증폭 방법에 이용되는 반응기는 원하는 조건에 따른 온도가 일정하게 유지되는 것이 중요하고, 반응기 내의 물질이 외부와 접촉하지 않는 것이 중요하다.The reactor used in the nucleic acid amplification method is important to maintain a constant temperature according to the desired conditions, it is important that the material in the reactor does not contact the outside.
또한, 실시간으로 증폭되는 핵산 증폭 과정을 판별하기 위하여, 형광 표지를 이용하여 발광하는 형광량을 측정하는 방법이 개발되었다. 이 때, 형광량을 측정하기 위하여 광원 및 수광부 외에 미러나 렌즈 등을 이용하게 되어 핵산 증폭 장치의 구조가 복잡해지고, 동시에 여러 반응기의 형광량을 동시에 측정하기 어렵다.
한국공개특허 10-2016-0082356에서는 반응챔버 아래에 위치하는 히터 블록, 반응챔버 아래에 위치하는 점광원, 반응챔버 위에 위치하는 광검출부 포함하지만, 점광원은 두 개의 히터 블록 사이에 위치하고, 반응챔버를 슬라이딩하여야 광검출 가능하여, 그 구조가 복잡하다.
한국공개특허 10-2011-0137090에서는 용기 아래에 위치하는 광발생부와 용기 위에 위치하는 광검출부를 포함하지만, 복수의 점광원을 개시하지 않고, 렌즈와 굴절부를 이용하여 빛을 공급하기 때문에, 그 구조가 복잡하다.
한국공개특허 10-2019-0007094서는 반응 튜브가 장착되는 복수의 홈 내에 각기 위치하는 복수의 광원과 복수의 광검출기를 개시하지만, 광원과 광검출기는 반응 튜브 옆에 위치하여 광 검출 방법이 복잡한 문제가 발생한다.In addition, in order to determine the nucleic acid amplification process to be amplified in real time, a method of measuring the amount of fluorescence emitted by using a fluorescent label has been developed. At this time, in order to measure the amount of fluorescence, a mirror or a lens is used in addition to the light source and the light receiving unit, so the structure of the nucleic acid amplification device is complicated, and it is difficult to measure the amount of fluorescence of several reactors at the same time.
In Korean Patent Publication No. 10-2016-0082356, the heater block located below the reaction chamber, the point light source located below the reaction chamber, and the photodetector located above the reaction chamber, but the point light source is located between the two heater blocks, the reaction chamber It is possible to detect light only by sliding, so the structure is complicated.
Korean Patent Publication No. 10-2011-0137090 includes a light generating part located under the container and a light detecting part located on the container, but since a plurality of point light sources are not disclosed, light is supplied using a lens and a refracting part. The structure is complex.
Korean Patent Publication No. 10-2019-0007094 discloses a plurality of light sources and a plurality of light detectors respectively located in a plurality of grooves in which a reaction tube is mounted, but the light source and the photodetector are located next to the reaction tube, making the light detection method complicated. Occurs.
실시예들은 반응기의 온도를 유지할 수 있고, 반응기 내의 물질이 외부와 노출되지 않고, 복수의 반응기의 핵산 증폭 과정을 쉽게 판별할 수 있는 핵산 증폭 장치를 제공하기 위한 것이다.Embodiments are to provide a nucleic acid amplification apparatus capable of maintaining the temperature of the reactor, the material in the reactor is not exposed to the outside, and can easily discriminate the nucleic acid amplification process of a plurality of reactors.
실시예에 따른 핵산 증폭 장치는 복수의 반응기들이 장착되는 반응기 카트리지, 제1 방향을 따라 상기 반응기 카트리지 위에 위치하는 제1 히터부, 상기 제1 방향을 따라 상기 반응기 카트리지 아래에 위치하는 제2 히터부, 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 히터부 아래에 위치하는 복수의 광원들, 그리고 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 히터부 위에 위치하는 복수의 센서들을 포함하고, 상기 복수의 반응기들, 상기 복수의 광원들, 그리고 상기 복수의 센서들 각각은 상기 제1 방향을 따라 상하 방향으로 서로 중첩할 수 있다.The nucleic acid amplifying apparatus according to the embodiment includes a reactor cartridge in which a plurality of reactors are mounted, a first heater unit positioned on the reactor cartridge along a first direction, and a second heater unit positioned below the reactor cartridge along the first direction. , A plurality of light sources positioned under the second heater unit in the first direction, and a plurality of sensors positioned on the first heater unit in the first direction, the plurality of reactors, the Each of the plurality of light sources and the plurality of sensors may overlap each other in the vertical direction along the first direction.
실시예에 따른 핵산 증폭 장치는 복수의 반응기가 장착되는 반응기 카트리지, 상기 반응기 카트리지 위에 위치하고 제1 열전달부를 포함하는 반응기 덮개, 상기 반응기 카트리지 아래에 위치하고, 제2 열전달부를 포함하는 반응기 카트리지 홀더, 상기 반응기 카트리지 홀더 아래에 위치하는 복수의 광원, 그리고 상기 반응기 덮개 위에 위치하는 복수의 센서를 포함하고, 상기 복수의 반응기, 상기 복수의 광원, 그리고 상기 복수의 센서는 상하 방향으로 서로 중첩하고, 함께 구동될 수 있다.Nucleic acid amplification apparatus according to an embodiment is a reactor cartridge, the reactor cartridge holder is located above the reactor cartridge, and located below the reactor cartridge, the reactor cartridge holder including the second heat transfer unit, the reactor It includes a plurality of light sources located under the cartridge holder, and a plurality of sensors located on the reactor lid, the plurality of reactors, the plurality of light sources, and the plurality of sensors overlap each other in the vertical direction and are driven together. Can.
상기 제1 히터부와 상기 제2 히터부는 상기 복수의 광원들 및 상기 복수의 센서들과 상기 제1 방향을 따라 상하 방향으로 서로 중첩하는 복수의 제1 광투과부들과 복수의 제2 광투과부들을 포함할 수 있다.The first heater unit and the second heater unit may include a plurality of first light transmission units and a plurality of second light transmission units overlapping each other in the vertical direction along the first direction with the plurality of light sources and the plurality of sensors. It can contain.
상기 복수의 제1 광투과부들과 상기 복수의 제2 광투과부들은 상기 제1 히터부와 상기 제2 히터부에 형성된 복수의 홈과 상기 복수의 홈 안에 위치하는 광투과성 물질층을 포함할 수 있다.The plurality of first light transmitting portions and the plurality of second light transmitting portions may include a plurality of grooves formed in the first heater portion and the second heater portion and a layer of light transmissive material positioned in the plurality of grooves. .
상기 제1 히터부는 제3 방향을 따라 서로 나란하게 뻗어 있는 복수의 제1 열전달부를 포함하고, 상기 제2 히터부는 상기 제3 방향을 따라 서로 나란하게 뻗어 있는 복수의 제2 열전달부를 포함할 수 있다.The first heater unit may include a plurality of first heat transfer units extending parallel to each other along a third direction, and the second heater unit may include a plurality of second heat transfer units extending parallel to each other along the third direction. .
상기 제1 히터부는 상기 제3 방향과 다른 제4 방향을 따라 서로 나란하게 뻗어 있는 복수의 제3 열전달부를 더 포함하고, 상기 제2 히터부는 상기 제4 방향을 따라 서로 나란하게 뻗어 있는 복수의 제4 열전달부를 더 포함할 수 있다.The first heater unit further includes a plurality of third heat transfer units extending parallel to each other along a fourth direction different from the third direction, and the second heater unit includes a plurality of agents extending parallel to each other along the fourth direction. 4 may further include a heat transfer portion.
상기 복수의 제1 열전달부와 상기 복수의 제3 열전달부는 서로 다른 열 에너지를 공급하고, 상기 복수의 제2 열전달부와 상기 복수의 제4 열전달부는 서로 다른 열 에너지를 공급할 수 있다.The plurality of first heat transfer units and the plurality of third heat transfer units may supply different thermal energy, and the plurality of second heat transfer units and the plurality of fourth heat transfer units may supply different thermal energy.
다른 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치는 복수의 반응기가 장착되는 복수의 반응 홈을 가지는 반응기 카트리지, 상기 반응기 카트리지 아래에 위치하는 하부 히터부, 상기 하부 히터부 아래에 위치하는 광원부를 포함하는 하부 몸체, 그리고 상기 하부 몸체와 결합 수단에 의해 연결되어 있으며, 상부 히터부 및 상기 상부 히터부 위에 위치하는 센서부를 포함하는 하부 몸체를 포함하고, 상기 상부 몸체는 상기 하부 몸체와 결합부를 통해 연결되고, 상기 하부 몸체 바로 위에 결합되거나 상기 하부 몸체로부터 분리되고, 상기 광원부는 복수의 광원을 포함하고, 상기 센서부는 복수의 센서를 포함하고, 상기 상부 몸체가 상기 하부 몸체 바로 위에 결합된 상태에서, 상기 반응기 카트리지의 상기 복수의 반응 홈, 상기 복수의 광원들, 그리고 상기 복수의 센서들 각각은 상하 방향으로 서로 중첩할 수 있다.The nucleic acid amplifying apparatus according to another embodiment includes a reactor cartridge having a plurality of reaction grooves in which a plurality of reactors are mounted, a lower body including a lower heater unit positioned under the reactor cartridge, and a light source unit positioned below the lower heater unit And, the lower body is connected by a coupling means, and includes an upper heater portion and a lower body including a sensor portion located on the upper heater portion, the upper body is connected through the lower body and the coupling portion, the The reactor cartridge is coupled to the lower body or separated from the lower body, the light source portion includes a plurality of light sources, the sensor portion includes a plurality of sensors, and the upper body is directly coupled to the lower body, Each of the plurality of reaction grooves, the plurality of light sources, and the plurality of sensors may overlap each other in the vertical direction.
상기 하부 히터부는 상기 복수의 광원들과 중첩하는 복수의 제1 개구부를 가질 수 있고, 상기 상부 히터부는 상기 복수의 센서들과 중첩하는 복수의 제2 개구부를 가질 수 있고, 상기 복수의 제1 개구부와 상기 복수의 제2 개구부는 상기 복수의 반응 홈과 상기 상하 방향으로 서로 중첩할 수 있다.The lower heater portion may have a plurality of first openings overlapping the plurality of light sources, and the upper heater portion may have a plurality of second openings overlapping the plurality of sensors, and the plurality of first openings And the plurality of second openings may overlap with the plurality of reaction grooves in the vertical direction.
상기 결합부는 회전 가능한 수단일 수 있다.The engaging portion may be a rotatable means.
상기 하부 히터부는 열전달판, 그리고 상기 열전달판의 양쪽 면에 부착되어 있는 두 개의 보호층을 포함할 수 있고, 상기 열전달판은 복수의 제1 홀을 가질 수 있고, 상기 보호층은 복수의 제2 홀을 가질 수 있고, 상기 복수의 제1 홀과 상기 복수의 제2 홀은 상하 방향으로 서로 중첩할 수 있다.The lower heater unit may include a heat transfer plate and two protective layers attached to both sides of the heat transfer plate, the heat transfer plate may have a plurality of first holes, and the protective layer may include a plurality of second A hole may be provided, and the plurality of first holes and the plurality of second holes may overlap each other in the vertical direction.
상기 열전달판의 두께는 0.5mm 이내일 수 있다.The thickness of the heat transfer plate may be within 0.5mm.
실시예들에 따른 핵산 증폭 장치에 의하면, 반응기 내의 물질이 외부와 노출되지 않도록 하면서 반응기의 온도를 일정하게 원하는 온도로 유지할 수 있고, 복수의 반응기의 핵산 증폭 과정을 쉽게 판별할 수 있다. 또한, 핵산 증폭 과정을 감지하는 과정에서 복수의 반응기들, 히터들, 광원 및 센서들을 별개로 이동시키기 위한 추가 구성이 필요 없어, 반응기의 구조가 간단해진다.According to the nucleic acid amplification apparatus according to the embodiments, the temperature in the reactor can be kept constant at a desired temperature while the material in the reactor is not exposed to the outside, and the nucleic acid amplification process of a plurality of reactors can be easily determined. In addition, in the process of sensing the nucleic acid amplification process, there is no need for an additional configuration for separately moving a plurality of reactors, heaters, light sources, and sensors, thereby simplifying the structure of the reactor.
도 1은 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 일부의 단면을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 핵산 증폭 장치의 오픈 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 핵산 증폭 장치의 일부를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 핵산 증폭 장치의 일부의 상면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 핵산 증폭 장치의 일부를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시한 핵산 증폭 장치의 일부를 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응 감지부의 단면도이다.
도 8은 도 7의 핵산 증폭 장치의 반응 감지부의 사시도이다.
도 9 및 도 10은 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 상부와 하부를 각각 도시한 평면도이다.
도 11 및 도 12는 다른 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 상부와 하부를 각각 도시한 평면도이다.
도 13 및 도 14는 다른 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 상부와 하부를 각각 도시한 평면도이다.1 is a perspective view showing a cross-section of a part of a nucleic acid amplification apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view showing an open state of the nucleic acid amplification apparatus shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a perspective view showing a part of the nucleic acid amplification apparatus shown in FIG. 1.
4 is a top view of a part of the nucleic acid amplification apparatus shown in FIG. 3.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a part of the nucleic acid amplification apparatus shown in FIG. 1.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a part of the nucleic acid amplification apparatus shown in FIG. 1.
7 is a cross-sectional view of a reaction detection unit of a nucleic acid amplification apparatus according to an embodiment.
8 is a perspective view of a reaction detection unit of the nucleic acid amplification apparatus of FIG. 7.
9 and 10 are plan views showing upper and lower portions of a reaction unit of a nucleic acid amplification apparatus according to an embodiment, respectively.
11 and 12 are plan views showing upper and lower portions of a reaction unit of a nucleic acid amplification apparatus according to another embodiment, respectively.
13 and 14 are plan views respectively showing upper and lower portions of a reaction unit of a nucleic acid amplification apparatus according to another embodiment.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is illustrated. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly express the various layers and regions. In the drawings, thicknesses of some layers and regions are exaggerated for convenience of description.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Also, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "above" or "on" another part, this includes not only the case of "just above" the other part but also another part in the middle. . Conversely, when one part is "just above" another part, it means that there is no other part in the middle. Also, being "above" or "on" the reference portion is positioned above or below the reference portion, and does not necessarily mean "above" or "on" the opposite direction of gravity. .
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, in the specification, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further included instead of excluding other components, unless otherwise stated.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.In addition, throughout the specification, when referred to as "planar", this means when the object part is viewed from above, and when it is referred to as "cross-sectional", it means when the cross section of the object part vertically cut is viewed from the side.
도 1 내지 도 6을 참고하여, 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치에 대하여 설명한다.A nucleic acid amplification apparatus according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
도 1은 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 일부의 단면을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 핵산 증폭 장치의 오픈 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시한 핵산 증폭 장치의 일부를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 핵산 증폭 장치의 일부의 상면도이고, 도 5는 도 1에 도시한 핵산 증폭 장치의 일부를 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 도 1에 도시한 핵산 증폭 장치의 일부를 도시한 분해 사시도이다.1 is a perspective view showing a cross-section of a part of a nucleic acid amplification apparatus according to an embodiment, FIG. 2 is a perspective view showing an open state of the nucleic acid amplification apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a nucleic acid illustrated in FIG. 1 Fig. 4 is a perspective view showing a part of the amplification device, Fig. 4 is a top view of a part of the nucleic acid amplification device shown in Fig. 3, and Fig. 5 is an exploded perspective view showing a part of the nucleic acid amplification device shown in Fig. 1, Fig. 6 Is an exploded perspective view showing a part of the nucleic acid amplification apparatus shown in FIG. 1.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하면, 핵산 증폭 장치(1)는 서로 결합되거나 분리될 수 있는 하부 몸체(10) 및 상부 몸체(20)를 가진다. 핵산 증폭 장치(1)는 하부 몸체(10)에 결합되어 있는 반응기 카트리지(100), 상부 몸체(20)에 결합되어 있는 제1 히터부(200), 반응기 카트리지(100) 아래에 위치하는 제2 히터부(300) 아래에 위치하는 복수의 광원(400), 제1 히터부(200) 위에 위치하는 복수의 센서(500)를 포함한다.First, referring to FIGS. 1 and 2, the nucleic
반응기 카트리지(100)는 복수의 반응기를 수용할 수 있으며, 도시한 실시예에서는 하나의 반응기(1000)가 장착된 것을 예로 들었으나, 이에 한정되지 않는다.The
하부 몸체(10) 위에는 복수의 지지대(11)가 위치하고, 복수의 지지대(11) 위에 복수의 광원(400)이 설치되어 있는 광원부(400a)가 위치하고, 광원부(400a) 위에 제2 히터부(300)가 위치한다. 제2 히터부(300) 위에 반응기 카트리지(100)가 수용될 수 있는 반응기 카트리지 수용부(100a)가 장착되고, 반응기 카트리지 수용부(100a) 위에는 반응기 카트리지(100)를 수용할 수 있는 홈을 가지는 덮개(12)가 위치한다. 덮개(12)는 하부 몸체(10) 상부면에 형성된 홈 내에 결합 부착된다.A plurality of
상부 몸체(20)에는 복수의 센서(500)가 부착되어 있는 상판(21)과 제1 히터부(200)를 포함하는 하판(22)이 제1 결합 부재(23a, 23b)를 통해 부착되어 있다. 도시한 실시예에서, 상부 몸체(20)에 부착된 상판(21)과 하판(22)은 일정 간격을 이루도록 부착되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 상판(21) 바로 아래 하판(22)이 위치할 수도 있다.The
하부 몸체(10)와 상부 몸체(20)는 힌지 등의 결합 부재(3a)를 통해 서로 결합되었다가 분리될 수 있다.The
그러면, 도 1 및 도 2와 함께, 도 3 내지 도 5를 참고하여, 반응기 카트리지(100), 복수의 광원(400)과 제2 히터부(300)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Then, with reference to FIGS. 1 and 2, with reference to FIGS. 3 to 5, the
도 3을 참고하면, 하부 몸체(10) 위에 장착되어 있는 복수의 지지대(11) 위에 복수의 광원이 부착되어 있는 광원부(400a)가 설치되고, 제2 히터부(300)의 연결부(300b)가 제2 결합 부재(41)를 통해 광원부(400a)에 결합되어 광원부(400a) 위에 제2 히터부(300)가 장착된다.Referring to FIG. 3, a
제2 히터부(300) 위에 반응기 카트리지 수용부(100a)가 제3 결합 부재(33)를 통해 결합된다. 반응기 카트리지 수용부(100a)는 반응기 카트리지(100)가 수용될 수 있는 홈과 같은 반응기 수용 홈을 가진다. 도 3에서는 반응기 카트리지 수용부(100a) 내에 반응기 카트리지(100)가 수용되어 있는 상태를 도시한다.The reactor
제4 결합 부재(31)와 제5 결합 부재(32)를 이용하여 반응기 카트리지 수용부(100a) 내에 반응기 카트리지(100)를 고정할 수 있다. 제4 결합 부재(31)와 제5 결합 부재(32)는 반응기 카트리지(100)가 반응기 카트리지 수용부(100a) 내에 안전하게 수용되어 핵산 증폭 과정 중에 반응기 카트리지(100)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.The
반응기 카트리지(100)에는 복수의 반응기(1000)가 장착되는 복수의 반응 홈(1000a)이 형성되어 있다.The
도 4를 참고하면, 제2 히터부(300)는 복수의 제1 홈(3000a)을 가지고, 제1 홈(3000a)에 의해 복수의 광원(400)으로부터 발광되는 빛이 반응기 카트리지(100) 내의 반응기(1000)에 도달할 수 있게 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 광원부(400a)은 복수의 광원(400)을 포함하고, 복수의 광원(400)은 제2 히터부(300)의 복수의 제1 홈(3000a), 그리고 반응기 카트리지(100)의 복수의 반응 홈(1000a) 각각과 중첩한다. 따라서, 광원부(400a)의 복수의 광원(400)으로부터 발광되는 빛이 반응기 카트리지(100)의 복수의 반응 홈(1000a)에 장착되는 복수의 반응기(1000) 각각에 개별적으로 입사될 수 있다.Referring to Figure 4, the
다음으로 도 5를 참고하여, 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 제2 히터부(300)의 구조에 대하여 설명한다. 제2 히터부(300)는 열이 전달되는 열전달판(3a)과 열전달판(3a)의 양쪽 면에 위치하는 두 개의 보호층(3b), 그리고 보호층(3b)에 부착되어 있는 접착층(3c)을 포함한다. 접착층(3c)은 제2 히터부(300)와 광원부(400a)의 결합을 도와준다.Next, the structure of the
열전달판(3a)에는 복수의 제1 개구부(30a)가 형성되어 있고, 두 보호층(3b)에는 복수의 제2 개구부(30b)가 형성되어 있고, 접착층(3c)에는 복수의 제3 개구부(30c)가 형성되어 있다. 복수의 제1 개구부(30a), 복수의 제2 개구부(30b), 그리고 복수의 제3 개구부(30c) 각각은 서로 상하 중첩하여, 제2 히터부(300)의 홈(3000a)을 이룬다. 열전달판(3a)는 약 0.5mm 이내의 두께를 가질 수 있다. 도시한 실시예와는 달리, 열전달판(3a)의 형태는 다양하게 변형 가능하다.A plurality of
그러면, 도 1 및 도 2와 함께 도 6을 참고하여, 상부 몸체(20)에 부착되어 있는 상판(21)과 제1 히터부(200)를 포함하는 하판(22)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Then, with reference to FIG. 6 together with FIGS. 1 and 2, the
도 1 및 도 2와 함께 도 6을 참고하면, 하판(22)에는 복수의 제4 개구부(220a)가 형성되어 있다. 도시하지는 않았지만, 하판(22) 내에는 제1 히터부(200)가 포함되어 있고, 제1 히터부(200)에도 복수의 제4 개구부(220a)와 일렬 정렬되어 중첩하는 개구부가 형성되어 있다. 상판(21)은 복수의 센서(500)를 포함하고, 복수의 센서(500)는 하판(22)의 복수의 제4 개구부(220a)와 중첩하는 위치에 배치된다.Referring to FIG. 6 together with FIGS. 1 and 2, a plurality of
복수의 센서(500)가 부착되어 있는 상판(21)과 제1 히터부(200)를 포함하는 하판(22)이 제1 결합 부재(23a, 23b)를 통해 부착되어 있다. The
하부 몸체(10)의 복수의 광원(400)으로부터 발광된 후 복수의 반응기(1000) 각각을 통과한 빛은 제1 히터부(200)를 포함하는 하판(22)의 개구부를 통해 복수의 센서(500)에 의해 감지될 수 있다.After the light emitted from the plurality of
핵산 증폭 공정 동안, 제1 히터부(200)와 제2 히터부(300)는 각기 원하는 온도로 반응기(1000)를 유지할 수 있는 열을 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 히터부(200)와 제2 히터부(300)에 가해지는 열 에너지는 서로 다를 수 있고, 제1 히터부(200)에 가해지는 열 에너지는 제2 히터부(300)에 가해지는 열 에너지보다 클 수 있다. 제2 히터부(300)는 복수의 반응기(1000) 내의 시약을 핵산 증폭에 필요한 온도로 유지하는 역할을 할 수 있고, 제1 히터부(200)는 제2 히터부(300)에 의해 가열된 복수의 반응기(1000) 내의 시약이 증발되는 것을 방지할 수 있다.During the nucleic acid amplification process, the
핵산 증폭 공정을 위하여, 반응기 카트리지(100)에 복수의 반응기(1000)를 장착한 후, 하부 몸체(10)에 상부 몸체(20)를 결합시킨다. 그 후, 제1 히터부(200)와 제2 히터부(300)에 원하는 열에너지를 공급하면서 핵산 증폭 공정을 진행하고, 복수의 광원(400)에서 각기 발광된 빛이 복수의 반응기(1000) 각각에 입사된 후, 복수의 센서(500) 각각에 다시 입사되어 각 반응기 내의 핵산 증폭 과정을 감지할 수 있다.For the nucleic acid amplification process, after mounting a plurality of
앞서 설명한 바와 같이, 복수의 광원(400)은 제2 히터부(300) 아래에 위치하고, 각기 복수의 반응기(1000)와 상하 중첩하는 위치에 배치된다. 이와 유사하게 제1 히터부(200) 위에 위치하는 복수의 센서(500)는 각기 복수의 반응기(1000)와 상하 중첩하는 위치에 배치되고, 복수의 광원(400)과도 상하 중첩하는 위치에 배치된다.As described above, the plurality of
이에 따라, 복수의 반응기(1000)와 복수의 광원(400) 및 복수의 센서(500)는 상하 방향으로 일렬 정렬될 수 있다.Accordingly, the plurality of
복수의 광원(400) 및 복수의 센서(500)는 복수의 반응기(1000) 각각과 상하 중첩하도록 배치될 수 있고, 이에 따라 복수의 광원(400) 및 복수의 센서(500)의 개수는 복수의 반응기(1000)의 개수와 같을 수 있다.The plurality of
이처럼, 복수의 반응기(1000) 위와 아래에 각기 위치하는 복수의 광원(400) 및 복수의 센서(500)를 포함함으로써, 복수의 광원(400)에서 발광된 빛이 복수의 반응기(1000)와 복수의 센서(500)에 일직선으로 입사될 수 있다.As described above, by including a plurality of
복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)는 복수의 반응기(1000) 각각을 통과한 광학 신호를 측정함으로써 원하는 반응기의 핵산 증폭 과정을 감지할 수 있다.The plurality of
예를 들어, 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)는 복수의 반응기(1000) 각각을 통과한 광학 신호를 측정함으로써 원하는 반응기의 핵산 증폭 과정을 감지할 수 있다. 복수의 반응기(1000)의 반응 용액에는 형광 물질이 포함될 수 있고, 핵산 증폭 과정에 따라 특정 파장의 광에 의해 발광하고, 이러한 발광 여부를 복수의 센서(500)가 감지함으로써, 각 반응기(1000)의 핵산 증폭 정도를 확인할 수 있다. 복수의 광원(400)은 반응 용액에 포함된 형광 물질을 여기(excitation)시킬 수 있는 파장의 빛을 각기 발광할 수 있고, 복수의 센서(500)는 형광 물질에서 발광되는 빛을 감지할 수 있다.For example, the plurality of
각 반응기(1000)의 측면에 광원과 센서를 위치하는 경우보다 광원에서 발광된 빛은 짧고 간단한 경로로 반응기를 통과하여 센서에 입사될 수 있고, 이에 따라, 복수의 반응기 각각의 공정 진행 과정을 쉽고 빠르게 감지하는 것이 가능하다.The light emitted from the light source can pass through the reactor in a shorter and simpler path than the case where the light source and the sensor are positioned on the side of each
또한, 각 반응기(1000)의 위와 아래에 중첩하는 위치에 광원과 센서를 위치시킴으로써, 각 반응기의 공정 진행을 개별적으로 감지하는 것이 가능하다.In addition, by placing light sources and sensors at positions overlapping the top and bottom of each
그러면, 도 7 및 도 8을 참고하여, 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 도 7은 다른 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 단면도이고, 도 8은 도 7의 핵산 증폭 장치의 반응부의 사시도이다.Then, with reference to FIGS. 7 and 8, the reaction unit of the nucleic acid amplification apparatus according to an embodiment will be described in more detail. 7 is a cross-sectional view of a reaction unit of a nucleic acid amplification apparatus according to another embodiment, and FIG. 8 is a perspective view of a reaction unit of a nucleic acid amplification apparatus of FIG. 7.
도 7 및 도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부는 복수의 반응기(1000)가 장착되는 반응기 카트리지(100), 제1 방향(D1)을 따라 반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200), 제1 방향(D1)을 따라 반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300), 제1 방향(D1)을 따라 제2 히터부(300) 아래에 위치하는 복수의 광원(400), 그리고 제1 방향(D1)을 따라 제1 히터부(200) 위에 위치하는 복수의 센서(500)를 포함한다. 제1 히터부(200)와 제2 히터부(300) 각각은 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)와 중첩하는 위치에 형성되어 있는 복수의 제1 광투과부(200a) 및 복수의 제2 투과부(300a)를 포함한다.Referring to FIGS. 7 and 8, the reaction unit of the nucleic acid amplification apparatus according to the present embodiment is a
반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)와 반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300)는 복수의 반응기(1000)의 각 온도를 원하는 온도로 유지할 수 있다. 예를 들어, 제1 히터부(200)와 제2 히터부(300)는 복수의 반응기(1000)에 서로 다른 열 에너지를 공급하여 복수의 반응기(1000)의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 제1 히터부(200)에서 유지하고자 하는 제1 온도와 제2 히터부(300)에서 유지하고자 하는 제2 온도는 서로 다를 수 있고, 서로 같을 수도 있다. 예를 들어, 제1 온도는 85℃ 내지 105℃일 수 있고, 제2 온도는 40℃ 내지 60℃일 수 있고, 제1 온도는 변성 단계를 수행하기 위한 온도일 수 있고, 제2 온도는 어닐링 단계를 수행하기 위한 온도일 수 있다.The
도시하지는 않았지만, 제1 히터부(200)와 제2 히터부(300)는 복수의 영역으로 구분되어, 각 영역에 서로 다른 열 에너지를 공급할 수도 있다. 이에 따라, 복수의 반응기(1000)의 위치에 따라, 복수의 반응기(1000)의 온도를 다르게 유지할 수도 있다.Although not illustrated, the
반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)는 반응기 카트리지(100)의 복수의 반응기(1000) 위를 덮어 보호함으로써, 복수의 반응기(1000) 내부의 반응 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이처럼 별도의 반응기 덮개 없이, 반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)가 덮개 역할을 함으로써, 반응부의 구조를 복잡하게 하지 않으면서도 복수의 반응기(1000)를 가열함과 동시에 복수의 반응기(1000) 내부의 반응 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.The
반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300)는 반응기 카트리지(100)를 고정하여, 공정 중 반응기 카트리지(100)가 원하는 위치에서 불필요하게 이동하는 것을 방지할 수 있다.The
복수의 광원(400)은 제2 히터부(300) 아래에 위치하고, 각기 복수의 반응기(1000)와 상하 중첩하는 위치에 배치된다.The plurality of
이와 유사하게 제1 히터부(200) 위에 위치하는 복수의 센서(500)는 각기 복수의 반응기(1000)와 상하 중첩하는 위치에 배치되고, 복수의 광원(400)과도 상하 중첩하는 위치에 배치된다.Similarly, the plurality of
이에 따라, 복수의 반응기(1000)와 복수의 광원(400) 및 복수의 센서(500)는 상하 방향으로 일렬 정렬될 수 있다.Accordingly, the plurality of
복수의 광원(400) 및 복수의 센서(500)는 복수의 반응기(1000) 각각과 상하 중첩하도록 배치될 수 있고, 이에 따라 복수의 광원(400) 및 복수의 센서(500)의 개수는 복수의 반응기(1000)의 개수와 같을 수 있다.The plurality of
복수의 반응기(1000)와 복수의 센서(500) 사이에 위치하는 제1 히터부(200)는 열 에너지를 전달할 수 있으며 불투명한 금속을 포함할 수 있고, 복수의 반응기(1000) 및 복수의 센서(500)와 상하 중첩하는 위치에 형성되어 있는 복수의 제1 광투과부(200a)를 포함할 수 있다.The
이와 유사하게, 복수의 반응기(1000)와 복수의 광원(400) 사이에 위치하는 제2 히터부(300)는 열 에너지를 전달할 수 있으며 불투명한 금속을 포함할 수 있고, 복수의 반응기(1000) 및 복수의 광원(400)과 상하 중첩하는 위치에 형성되어 있는 복수의 제2 광투과부(300a)를 포함할 수 있다.Similarly, the
복수의 제1 광투과부(200a)와 복수의 제2 광투과부(300a)는 복수의 광원(400)에서 발광하는 빛을 투과할 수 있다. 복수의 제1 광투과부(200a)와 복수의 제2 광투과부(300a)는 제1 히터부(200)와 제2 히터부(300)의 열 에너지 전달부에 형성된 복수의 홈과 복수의 홈 안에 위치하는 광투과성 물질층을 포함할 수 있다.The plurality of first
반응기 카트리지(100) 역시 복수의 광원(400)과 복수의 반응기(1000) 내의 형광 성분에서 발광하는 빛이 투과될 수 있도록 광 투과성을 가질 수 있다.The
복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)는 반응 감지부(60)로부터 각기 제어될 수 있고, 이에 의해 복수의 반응기(1000) 각각의 반응 여부를 개별적으로 감지할 수 있다. 이처럼, 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)는 복수의 반응기(1000) 각각을 통과한 광학 신호를 측정함으로써 원하는 반응기의 핵산 증폭 과정을 감지할 수 있다.The plurality of
도 8을 참고하면, 복수의 반응기 카트리지(100), 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)는 상하 중첩하는 위치에 각기 배치되어 있고, 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300)는 복수의 반응기 카트리지(100), 복수의 광원(400) 및 복수의 센서(500)와 상하 중첩하는 위치에 각기 배치되어 있는 복수의 제1 광투과부(200a) 및 복수의 제2 투과부(300a)를 포함하는 바, 복수의 광원(400)에서 발광된 각 광(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 복수의 반응기(1000) 각각을 통과한 후 복수의 센서(500)로 유입될 수 있다.Referring to FIG. 8, a plurality of
본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 복수의 반응기 카트리지(100), 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300), 그리고 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)는 핵산 증폭 과정 동안 함께 움직일 수 있고, 예를 들어, 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)을 따라 다른 방향으로 움직이지 않고, 함께 움직일 수 있다. 따라서, 복수의 반응기 카트리지(100), 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300), 그리고 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)의 위치를 상대적으로 변화시키기 위하여 필요한 슬라이딩 동작 등을 구현하기 위한 복잡한 슬라이딩 구동부를 포함하지 않아 반응부의 구조를 복잡하게 하지 않으면서도, 핵산 증폭 과정 동안 각 반응기 카트리지(100) 내에서 원하는 온도 하에서 원하는 공정을 수행할 수 있고 이와 동시에 각 반응기 카트리지(100) 내에서 원하는 공정이 수행되었는 지 여부를 별개로 감지할 수 있다.The plurality of
또한, 반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)는 반응기 카트리지(100)의 복수의 반응기(1000) 위를 덮어 보호함으로써, 복수의 반응기(1000) 내부의 반응 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300)는 반응기 카트리지(100)를 고정할 수 있다. 이처럼 별도의 반응기 덮개와 별도의 고정부 없이, 반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)가 덮개 역할을 하고, 반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300)가 고정부의 역할을 함으로써, 반응부의 구조를 복잡하게 하지 않으면서도 복수의 반응기(1000)를 가열함과 동시에 복수의 반응기(1000) 내부의 반응 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 공정 중 반응기 카트리지(100)가 원하는 위치에서 불필요하게 이동하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
그러면, 도 9 및 도 10을 참고하여, 다른 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부에 대하여 설명한다. 도 9 및 도 10은 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 상면과 하면을 각각 도시한 평면도이다. Then, with reference to FIGS. 9 and 10, the reaction unit of the nucleic acid amplification apparatus according to another embodiment will be described. 9 and 10 are plan views respectively showing upper and lower surfaces of a reaction unit of a nucleic acid amplification apparatus according to an embodiment.
도 9 및 도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300)는 각기 투명한 층으로 이루어지며, 투명한 층 내에 위치하는 제1 열전달부(2000)와 제2 열전달부(3000)를 각기 포함한다.9 and 10, the
제1 열전달부(2000)와 제2 열전달부(3000)는 불투명한 금속층으로 이루어질 수 있고, 제1 열전달부(2000)는 복수의 센서(500)의 유사한 가장자리를 가지고, 복수의 센서(500)보다 큰 폭을 가지는 복수의 제1 홈(200a)을 가지고, 제2 열전달부(3000)는 복수의 광원(400)의 가장자리와 유사한 가장자리를 가지고, 복수의 광원(400)보다 큰 폭을 가지는 복수의 제2 홈(300a)를 가질 수 있다.The first
제1 히터부(200)의 제1 열전달부(2000)에 형성된 복수의 제1 홈(200a)과 제2 히터부(300)의 제2 열전달부(3000)에 형성된 복수의 제2 홈(300a)을 통해 복수의 광원(400)으로부터 발광된 빛에 의해 복수의 반응기(1000) 각각 내부에 유입되어 형광 물질에 의해 발광된 빛은 복수의 센서(500)에 각기 유입되어, 각 반응기(1000) 내에서 이루어진 핵산 증폭 과정을 감지할 수 있다.The plurality of
앞서 도 1 내지 도 6, 그리고 도 7 및 도 8을 참고로 설명한 실시예들에 따른 핵산 증폭 장치의 많은 특징들은 본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치에 모두 적용 가능하다.Many features of the nucleic acid amplification apparatus according to the embodiments described above with reference to FIGS. 1 to 6 and FIGS. 7 and 8 are applicable to the nucleic acid amplification apparatus according to the present embodiment.
본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 복수의 반응기 카트리지(100), 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300), 그리고 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)는 핵산 증폭 과정 동안 함께 움직일 수 있다. 따라서, 복수의 반응기 카트리지(100), 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300), 그리고 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)의 위치를 상대적으로 변화시키기 위하여 필요한 슬라이딩 동작 등을 구현하기 위한 복잡한 슬라이딩 구동부를 포함하지 않아 반응부의 구조를 복잡하게 하지 않으면서도, 핵산 증폭 과정 동안 각 반응기 카트리지(100) 내에서 원하는 온도 하에서 원하는 공정을 수행할 수 있고 이와 동시에 각 반응기 카트리지(100) 내에서 원하는 공정이 수행되었는 지 여부를 별개로 감지할 수 있다.The plurality of
또한, 반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)는 반응기 카트리지(100)의 복수의 반응기(1000) 위를 덮어 보호함으로써, 복수의 반응기(1000) 내부의 반응 물질이 외부로 유출되는 것을 방지하는 덮개이고, 반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300)는 반응기 카트리지(100)를 고정하는 홀더이다. 이처럼 별도의 반응기 덮개와 별도의 고정부 없이, 반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)가 덮개 역할을 하고, 반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300)가 고정부의 역할을 함으로써, 반응부의 구조를 복잡하게 하지 않으면서도 복수의 반응기(1000)를 가열함과 동시에 복수의 반응기(1000) 내부의 반응 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 공정 중 반응기 카트리지(100)가 원하는 위치에서 불필요하게 이동하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
그러면, 도 11 및 도 12를 참고하여, 다른 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부에 대하여 설명한다. 도 11 및 도 12는 다른 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 상면과 하면을 각각 도시한 평면도이다.Then, with reference to FIGS. 11 and 12, the reaction unit of the nucleic acid amplification apparatus according to another embodiment will be described. 11 and 12 are plan views respectively showing upper and lower surfaces of a reaction unit of a nucleic acid amplification apparatus according to another embodiment.
도 11 및 도 12를 참고하면, 본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300)는 각기 투명한 층으로 이루어지며, 투명한 층 내에 위치하는 복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제2 열전달선(3001)를 각기 포함한다.11 and 12, the
복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제2 열전달선(3001)는 불투명한 금속층으로 이루어질 수 있고, 일정한 방향을 따라 나란하게 뻗어 있다.The plurality of first
복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제2 열전달선(3001)는 각기 복수의 센서(500) 및 복수의 광원(400)과 서로 중첩하지 않도록 배치될 수 있다. 따라서, 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300) 내부에 위치하는 복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제2 열전달선(3001)는 복수의 광원(400)으로부터 발광된 빛은 제2 히터부(300)에 의해 방해 받지 않으면서 복수의 반응기(1000) 내부에 전달되고, 복수의 반응기(1000) 각각의 내부에 포함된 형광 물질에 의해 발광된 빛은 제1 히터부(200)에 의해 방해 받지 않으면서 복수의 센서(500)에 각기 유입될 수 있다. 이에 따라 각 반응기(1000) 내에서 이루어진 핵산 증폭 과정을 감지할 수 있다.The plurality of first
앞서 도 1 내지 도 6, 그리고 도 7 및 도 8을 참고로 설명한 실시예들에 따른 핵산 증폭 장치의 많은 특징들은 본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치에 모두 적용 가능하다.Many features of the nucleic acid amplification apparatus according to the embodiments described above with reference to FIGS. 1 to 6 and FIGS. 7 and 8 are applicable to the nucleic acid amplification apparatus according to the present embodiment.
본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 복수의 반응기 카트리지(100), 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300), 그리고 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)는 핵산 증폭 과정 동안 함께 움직일 수 있다. 따라서, 복수의 반응기 카트리지(100), 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300), 그리고 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)의 위치를 상대적으로 변화시키기 위하여 필요한 슬라이딩 동작 등을 구현하기 위한 복잡한 슬라이딩 구동부를 포함하지 않아 반응부의 구조를 복잡하게 하지 않으면서도, 핵산 증폭 과정 동안 각 반응기 카트리지(100) 내에서 원하는 온도 하에서 원하는 공정을 수행할 수 있고 이와 동시에 각 반응기 카트리지(100) 내에서 원하는 공정이 수행되었는 지 여부를 별개로 감지할 수 있다.The plurality of
또한, 반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)는 반응기 카트리지(100)의 복수의 반응기(1000) 위를 덮어 보호함으로써, 복수의 반응기(1000) 내부의 반응 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300)는 반응기 카트리지(100)를 고정할 수 있다. 이처럼 별도의 반응기 덮개와 별도의 고정부 없이, 반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)가 덮개 역할을 하고, 반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300)가 고정부의 역할을 함으로써, 반응부의 구조를 복잡하게 하지 않으면서도 복수의 반응기(1000)를 가열함과 동시에 복수의 반응기(1000) 내부의 반응 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 공정 중 반응기 카트리지(100)가 원하는 위치에서 불필요하게 이동하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
그러면, 도 13 및 도 14를 참고하여, 다른 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부에 대하여 설명한다. 도 13 및 도 14는 다른 한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 상면과 하면을 각각 도시한 평면도이다.Then, referring to FIGS. 13 and 14, a reaction unit of the nucleic acid amplification apparatus according to another embodiment will be described. 13 and 14 are plan views respectively showing upper and lower surfaces of a reaction unit of a nucleic acid amplification apparatus according to another embodiment.
도 13 및 도 14를 참고하면, 본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치는 앞서 도 11 및 도 12를 참고로 설명한 실시예에 따른 핵산 증폭 장치와 유사하다.13 and 14, the nucleic acid amplification apparatus according to the present embodiment is similar to the nucleic acid amplification apparatus according to the embodiment described with reference to FIGS. 11 and 12 above.
본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300)는 각기 투명한 층으로 이루어지고, 투명한 층 내에 위치하는 복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제2 열전달선(3001)를 각기 포함한다. 또한, 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300)는 각기 복수의 제3 열전달선(2002)와 복수의 제4 열전달선(3002)를 더 포함한다. The
복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제2 열전달선(3001)는 불투명한 금속층으로 이루어질 수 있고, 제1 방향을 따라 나란하게 뻗어 있고, 복수의 제3 열전달선(2002)와 복수의 제4 열전달선(3002)는 금속층으로 이루어질 수 있고, 제1 방향과 다른 제2 방향을 따라 나란하게 뻗어 있다.The plurality of first
제1 히터부(200)의 복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제3 열전달선(2002)는 서로 교차할 수 있고, 서로 별개로 구동될 수 있으며, 서로 다른 온도를 전달하거나, 서로 같은 온도를 전달할 수 있다.The plurality of first
이와 유사하게, 제2 히터부(300)의 복수의 제2 열전달선(3001)와 복수의 제4 열전달선(3002)는 서로 교차할 수 있고, 서로 별개로 구동될 수 있으며, 서로 다른 온도를 전달하거나, 서로 같은 온도를 전달할 수 있다.Similarly, the plurality of second
이처럼, 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300)는 각기 서로 별개로 구동될 수 있는 복수의 열전달부들을 포함함으로써, 복수의 반응기(1000)의 온도를 좀 더 상세하게 유지할 수 있다. 예를 들어, 제1 히터부(200)의 복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제3 열전달선(2002)가 전달하는 열 에너지를 다르게 조절함으로써, 그 평균에 따른 온도를 구현할 수 있고, 이와 유사하게 제2 히터부(300)의 복수의 제2 열전달선(3001)와 복수의 제4 열전달선(3002)가 전달하는 열 에너지를 다르게 조절함으로써, 그 평균에 따른 온도를 구현할 수 있다.As such, the
또는 제1 히터부(200)의 복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제3 열전달선(2002) 중 일부에만 열 에너지를 전달할 수도 있고, 제2 히터부(300)의 복수의 제2 열전달선(3001)와 복수의 제4 열전달선(3002) 중 일부에만 열 에너지를 전달할 수도 있다.Alternatively, heat energy may be transferred to only a portion of the plurality of first
복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제2 열전달선(3001), 그리고 복수의 제3 열전달선(2002)와 복수의 제4 열전달선(3002)는 각기 복수의 센서(500) 및 복수의 광원(400)과 서로 중첩하지 않도록 배치될 수 있다. 따라서, 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300) 내부에 위치하는 복수의 제1 열전달선(2001)와 복수의 제2 열전달선(3001)는 복수의 광원(400)으로부터 발광된 빛은 제2 히터부(300)에 의해 방해 받지 않으면서 복수의 반응기(1000) 내부에 전달되고, 복수의 반응기(1000) 각각의 내부에 포함된 형광 물질에 의해 발광된 빛은 제1 히터부(200)에 의해 방해 받지 않으면서 복수의 센서(500)에 각기 유입될 수 있다. 이에 따라 각 반응기(1000) 내에서 이루어진 핵산 증폭 과정을 감지할 수 있다.The plurality of first
앞서 도 1 내지 도 6, 그리고 도 7 및 도 8을 참고로 설명한 실시예들에 따른 핵산 증폭 장치의 많은 특징들은 본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치에 모두 적용 가능하다.Many features of the nucleic acid amplification apparatus according to the embodiments described above with reference to FIGS. 1 to 6 and FIGS. 7 and 8 are applicable to the nucleic acid amplification apparatus according to the present embodiment.
본 실시예에 따른 핵산 증폭 장치의 반응부의 복수의 반응기 카트리지(100), 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300), 그리고 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)는 핵산 증폭 과정 동안 함께 움직일 수 있다. 따라서, 복수의 반응기 카트리지(100), 제1 히터부(200) 및 제2 히터부(300), 그리고 복수의 광원(400)과 복수의 센서(500)의 위치를 상대적으로 변화시키기 위하여 필요한 슬라이딩 동작 등을 구현하기 위한 복잡한 슬라이딩 구동부를 포함하지 않아 반응부의 구조를 복잡하게 하지 않으면서도, 핵산 증폭 과정 동안 각 반응기 카트리지(100) 내에서 원하는 온도 하에서 원하는 공정을 수행할 수 있고 이와 동시에 각 반응기 카트리지(100) 내에서 원하는 공정이 수행되었는 지 여부를 별개로 감지할 수 있다.The plurality of
또한, 반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)는 반응기 카트리지(100)의 복수의 반응기(1000) 위를 덮어 보호함으로써, 복수의 반응기(1000) 내부의 반응 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300)는 반응기 카트리지(100)를 고정할 수 있다. 이처럼 별도의 반응기 덮개와 별도의 고정부 없이, 반응기 카트리지(100)의 위에 위치하는 제1 히터부(200)가 덮개 역할을 하고, 반응기 카트리지(100)의 아래에 위치하는 제2 히터부(300)가 고정부의 역할을 함으로써, 반응부의 구조를 복잡하게 하지 않으면서도 복수의 반응기(1000)를 가열함과 동시에 복수의 반응기(1000) 내부의 반응 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 공정 중 반응기 카트리지(100)가 원하는 위치에서 불필요하게 이동하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
1: 핵산 증폭 장치
100: 반응기 카트리지
1000: 반응기
200, 300: 히터부
400: 광원
500: 센서
2000, 3000: 열전달부
2001, 2002, 3001, 3002: 열전달선
200a, 300a: 홈1: nucleic acid amplification device
100: reactor cartridge
1000: reactor
200, 300: heater unit
400 light source
500: sensor
2000, 3000: Heat transfer section
2001, 2002, 3001, 3002: Heat transfer wire
200a, 300a: home
Claims (8)
제1 방향을 따라 상기 반응기 카트리지 위에 위치하는 제1 히터부,
상기 제1 방향을 따라 상기 반응기 카트리지 아래에 위치하는 제2 히터부,
상기 제1 방향을 따라 상기 제2 히터부 아래에 위치하는 복수의 광원들, 그리고
상기 제1 방향을 따라 상기 제1 히터부 위에 위치하는 복수의 센서들을 포함하고,
상기 복수의 반응기들, 상기 복수의 광원들, 그리고 상기 복수의 센서들 각각은 상기 제1 방향을 따라 상하 방향으로 서로 중첩하고,
상기 제1 히터부는 상기 복수의 광원들 및 상기 복수의 센서들과 상기 제1 방향을 따라 서로 중첩하는 복수의 제1 광투과부를 포함하고,
상기 제2 히터부는 상기 복수의 광원들, 상기 복수의 센서들, 그리고 상기 복수의 제1 광투과부와 상기 제1 방향을 따라 서로 중첩하는 복수의 제2 광투과부를 포함하고,
상기 복수의 광원들, 상기 복수의 제2 광투과부, 상기 복수의 반응기들, 상기 복수의 제1 광투과부, 상기 복수의 센서는 상기 제1 방향을 따라 순서대로 일렬 배열되는 핵산 증폭 장치.
Reactor cartridge equipped with a plurality of reactors,
A first heater unit located on the reactor cartridge along a first direction,
A second heater unit located under the reactor cartridge along the first direction,
A plurality of light sources located under the second heater unit along the first direction, and
It includes a plurality of sensors located on the first heater portion along the first direction,
Each of the plurality of reactors, the plurality of light sources, and the plurality of sensors overlaps each other in the vertical direction along the first direction,
The first heater unit includes the plurality of light sources, the plurality of sensors, and a plurality of first light transmitting units overlapping each other along the first direction,
The second heater part includes the plurality of light sources, the plurality of sensors, and the plurality of first light transmitting parts and a plurality of second light transmitting parts overlapping each other along the first direction,
The plurality of light sources, the plurality of second light transmission units, the plurality of reactors, the plurality of first light transmission units, and the plurality of sensors are arranged in a row along the first direction.
상기 복수의 제1 광투과부들과 상기 복수의 제2 광투과부들은 상기 제1 히터부와 상기 제2 히터부에 형성된 복수의 홈과 상기 복수의 홈 안에 위치하는 광투과성 물질층을 포함하는 핵산 증폭 장치.
In claim 1,
The plurality of first light-transmitting portions and the plurality of second light-transmitting portions are nucleic acid amplification including a plurality of grooves formed in the first heater portion and the second heater portion and a light-transmitting material layer located in the plurality of grooves Device.
상기 하부 몸체와 결합 수단에 의해 연결되어 있으며, 상부 히터부 및 상기 상부 히터부 위에 위치하는 센서부를 포함하는 상부 몸체를 포함하고,
상기 상부 몸체는 상기 하부 몸체와 결합부를 통해 연결되고, 상기 하부 몸체 바로 위에 결합되거나 상기 하부 몸체로부터 분리되고,
상기 광원부는 복수의 광원을 포함하고,
상기 센서부는 복수의 센서를 포함하고,
상기 하부 히터부는 상기 복수의 광원들과 중첩하는 복수의 제1 개구부를 가지고,
상기 상부 히터부는 상기 복수의 센서들과 중첩하는 복수의 제2 개구부를 가지고,
상기 상부 몸체가 상기 하부 몸체 바로 위에 결합된 상태에서, 상기 복수의 광원들, 상기 복수의 제1 개구부, 상기 반응기 카트리지의 상기 복수의 반응 홈, 상기 복수의 제2 개구부, 그리고 상기 복수의 센서들 각각은 상하 방향으로 서로 중첩하고, 아래에서 위로 향하는 방향을 따라 일렬 배열되는 핵산 증폭 장치.
A reactor cartridge having a plurality of reaction grooves in which a plurality of reactors are mounted, a lower body including a lower heater unit positioned under the reactor cartridge, and a lower body including a light source unit positioned under the lower heater unit, and
It is connected to the lower body by a coupling means, and includes an upper body including an upper heater portion and a sensor portion located on the upper heater portion,
The upper body is connected to the lower body through a coupling portion, is coupled directly to the lower body or is separated from the lower body,
The light source unit includes a plurality of light sources,
The sensor unit includes a plurality of sensors,
The lower heater portion has a plurality of first openings overlapping the plurality of light sources,
The upper heater portion has a plurality of second openings overlapping the plurality of sensors,
With the upper body coupled directly above the lower body, the plurality of light sources, the plurality of first openings, the plurality of reaction grooves of the reactor cartridge, the plurality of second openings, and the plurality of sensors Nucleic acid amplification apparatus, each of which overlaps each other in the vertical direction and is arranged in a line along the direction from bottom to top.
상기 결합부는 회전 가능한 핵산 증폭 장치.
In claim 4,
The coupling portion is a rotatable nucleic acid amplification device.
상기 하부 히터부는 열전달판, 그리고
상기 열전달판의 양쪽 면에 부착되어 있는 두 개의 보호층을 포함하고,
상기 열전달판은 복수의 제1 홀을 가지고,
상기 보호층은 복수의 제2 홀을 가지고,
상기 복수의 제1 홀과 상기 복수의 제2 홀은 상하 방향으로 서로 중첩하는 위치에 형성되어 있는 핵산 증폭 장치.
In claim 4,
The lower heater portion heat transfer plate, and
It includes two protective layers attached to both sides of the heat transfer plate,
The heat transfer plate has a plurality of first holes,
The protective layer has a plurality of second holes,
The plurality of first holes and the plurality of second holes are nucleic acid amplification devices formed at positions overlapping each other in the vertical direction.
상기 열전달판의 두께는 0.5mm 이내인 핵산 증폭 장치.In claim 7,
The thickness of the heat transfer plate is a nucleic acid amplification device within 0.5mm.
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KR1020200016986A KR102126520B1 (en) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | Apparatus for amplifying nucleic acids |
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