KR102277241B1 - 휴대용 rt-pcr 장치 및 이를 이용한 rt-pcr 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대용 실시간 PCR 장치 및 이를 이용한 PCR 측정방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대용 실시간 PCR 장치는, 설치 공간이 형성되는 베이스부; 상기 베이스부의 상기 설치 공간에 설치되는 복수의 하부 가열부; 상기 베이스부에 설치되며 상기 하부 가열부와 다른 위치에 배치되고, 측정광을 제공하거나 상기 측정광을 수광하는 하부 광학 측정부; 상기 하부 가열부 및 상기 하부 광학 측정부에 각각 안착되는 복수의 챔버부를 포함하고, 상기 챔버부는 어느 하나의 상기 하부 가열부에서 다른 하나의 상기 하부 가열부 또는 상기 하부 광학 측정부로 이동 가능하게 마련되는, 챔버 어셈블리;를 포함하고, 상기 챔버부는, 내부에 검체 유닛이 수용되는 검체 유닛 수용 공간이 형성되는 챔버 유닛을 수용하기 위한 챔버부 몸체;를 포함하고, 상기 챔버 유닛은, 상기 검체 유닛 수용 공간이 형성되는 챔버 유닛 몸체와, 상기 챔버 유닛 몸체의 상기 수용 공간을 상방에서 차폐하는 캡 유닛을 포함하고, 상기 검체 유닛은, 폭 대비 높이의 비율인 종횡비가 0보다 크고 1보다 작게 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대용 실시간 PCR 장치는, 설치 공간이 형성되는 베이스부; 상기 베이스부의 상기 설치 공간에 설치되는 복수의 하부 가열부; 상기 베이스부에 설치되며 상기 하부 가열부와 다른 위치에 배치되고, 측정광을 제공하거나 상기 측정광을 수광하는 하부 광학 측정부; 상기 하부 가열부 및 상기 하부 광학 측정부에 각각 안착되는 복수의 챔버부를 포함하고, 상기 챔버부는 어느 하나의 상기 하부 가열부에서 다른 하나의 상기 하부 가열부 또는 상기 하부 광학 측정부로 이동 가능하게 마련되는, 챔버 어셈블리;를 포함하고, 상기 챔버부는, 내부에 검체 유닛이 수용되는 검체 유닛 수용 공간이 형성되는 챔버 유닛을 수용하기 위한 챔버부 몸체;를 포함하고, 상기 챔버 유닛은, 상기 검체 유닛 수용 공간이 형성되는 챔버 유닛 몸체와, 상기 챔버 유닛 몸체의 상기 수용 공간을 상방에서 차폐하는 캡 유닛을 포함하고, 상기 검체 유닛은, 폭 대비 높이의 비율인 종횡비가 0보다 크고 1보다 작게 형성된다.
Description
본 발명은 유전자증폭(PCR) 장치에 관한 것으로, 보다 상세히 휴대용 실시간 PCR(RT-PCR) 장치 및 이를 이용한 RT-PCR 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로, DNA 증폭기술은 생명과학, 유전공학 및 의학 분야 등의 연구개발 및 진단 목적으로 광범위하게 활용되고 있으며, 특히 중합효소 연쇄반응 (Polymerase Chain Reaction: PCR)에 의한 DNA 증폭기술이 널리 활용되고 있다.
중합효소 연쇄반응(PCR)은 유전체에 있는 특정 DNA서열을 필요한 만큼 증폭을 할 때 쓰인다.
중합효소 연쇄반응은, 2개의 시발체(primer)사이에 낀 DNA부분을 시험관내에서 대량으로 증폭시킬 수 있는 방법으로, DNA합성효소(DNA polymerase)가 DNA합성에 시발체를 필요로 하는 데, 이 시발체에서 5′→3′방향으로 DNA가 합성하는 것을 이용하여, ① DNA의 외가닥에의 변성 → ② 시발체의 결합 → ③ 중합효소에 의한 상보성DNA의 합성 → ① 변성 → ② 시발체 결합···이라는 회로를 반복하는 것으로서 목적인 유전자 영역만을 시험관내에서 증식시킨다.
이를 위하여, PCR에서 첫 번째로, DNA를 변성(Denaturation)를 수행한다. 두 가닥의 DNA는 가열함으로써 분리시킬 수 있다. 분리된 각각의 DNA는 주형(Template)으로서 역할을 하게 된다.
그 다음, PCR에서 결합(Annealing) 단계를 수행한다. 이 단계에서는 시발체(Primer)들이 주형 DNA에 결합을 하게 된다. 결합(Annealing) 온도는 반응의 정확성을 결정하는 중요한 요소인데 만약 온도를 너무 높게 하면 시발체가 주형 DNA에 너무 약하게 결합되어서 증폭된 DNA의 산물이 매우 적어진다. 또 만약 온도를 너무 낮게 하면 시발체가 비특이적으로 결합하기 때문에 원하지 않는 DNA가 증폭될 수 있다.
그 다음, PCR에서 신장(Elongation)단계가 수행된다. 이 단계에서 열에 강한 DNA 중합 효소가 주형 DNA에서 새로운 DNA를 만들게 된다.
한편, 실시간 PCR은(Real-time polymerase chain reaction, real-time RCR, RT-PCR)은, 정량중합효소연쇄반응(quantitative polymerase chain reaction, qPCR)이라고도 하며, 일반 PCR의 경우 반응이 완료된 후 최종산물의 양을 알 수 있는 반면에 실시간 PCR은 PCR이 진행하는 동안 DNA 분자가 증폭되는 과정을 정량적으로 관찰할 수 있다.
실시간 PCR을 수행하면 리포터 탐침이 DNA 중간에 결합하지만 여전히 형광을 나타내지 않는다. PCR의 증폭단계에서 Taq DNA 중합효소가 순방향프라이머를 연장하면 리포터탐침과 만나게 된다. 이때 Taq DNA 중합효소가 가지고 있는 5'->3' 분해효소 기능에 의해 리포터 탐침이 분해되면 형광표지가 형광억제표지로부터 분리되어 형광을 나타나게 된다.
이러한 과정은 형광을 측정하는 형광측정기 안에서 진행되므로 형광을 측정하면 PCR의 진행 정도를 측정할 수 있다. 충분한 양의 리포터 탐침이 존재하면 매번 만들어지는 새로운 DNA에 리포터 탐침이 결합하여 증폭 주기가 증가할수록 형광도 증가한다.
한편, 기존 PCR 장치의 경우, 각 단계마다 온도를 상승시켰다가 하강시키는 방식을 수행하여, 원하는 온도 제어를 수행하는 것이 용이하지 않으며, 이에 따라 중합연쇄반응이 원활하게 수행되지 못하는 제한이 있다.
또한, 검체를 수용하는 검체 수용 용기가 상하 방향으로 길게 연장 형성되는 튜브 형태로 형성되며, 상기 검체를 상기 튜브에 수용시키기 위해서는 별도의 파이펫(Pipette)을 사용해야함에 따라 외부의 검사 현장에서 바로 PCR 측정을 수행하는 것이 어려운 문제가 있다.
이에, 본 발명은 온도 제어가 용이하여, 중합연쇄반응이 원활하게 수행될 수 있는 휴대용 실시간 PCR 장치 및 이를 이용한 PCR 측정방법을 제공하고자 한다.
또한, 용이하게 사용할 수 있는 휴대용 실시간 PCR 장치 및 이를 이용한 PCR 측정 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예의 일 측면에 따른 휴대용 실시간 PCR 장치는, 상기 베이스부의 상기 설치 공간에 설치되는 복수의 하부 가열부; 상기 베이스부에 설치되며 상기 하부 가열부와 다른 위치에 배치되고, 측정광을 제공하거나 상기 측정광을 수광하는 하부 광학 측정부; 상기 하부 가열부 및 상기 하부 광학 측정부에 각각 안착되는 복수의 챔버부를 포함하고, 상기 챔버부는 어느 하나의 상기 하부 가열부에서 다른 하나의 상기 하부 가열부 또는 상기 하부 광학 측정부로 이동 가능하게 마련되는, 챔버 어셈블리;를 포함하고, 상기 챔버부는, 내부에 검체 유닛이 수용되는 검체 유닛 수용 공간이 형성되는 챔버 유닛을 수용하기 위한 챔버부 몸체;를 포함하고, 상기 챔버 유닛은, 상기 검체 유닛 수용 공간이 형성되는 챔버 유닛 몸체와, 상기 챔버 유닛 몸체의 상기 수용 공간을 상방에서 차폐하는 캡 유닛을 포함하고, 상기 검체 유닛은, 폭 대비 높이의 비율인 종횡비가 0보다 크고 1보다 작게 형성된다.
또한, 상기 챔버 어셈블리는, 상기 챔버부를 이동 시키기 위한 챔버 이동부;를 더 포함하고, 복수의 상기 챔버부는, 상기 베이스부에 형성되는 회전 중심을 기준으로 기설정된 간격으로 상호 이격되어 배치되며, 상기 챔버 이동부는, 복수의 상기 챔버부를 동시에 상기 회전 중심을 기준으로 일방향으로 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 챔버 이동부는, 일단이 상기 챔버부에 각각 연결되는 복수의 연결 브래킷 및 상기 연결 브래킷의 타단이 연결되며 상기 회전 중심에 회전 가능하게 마련되는 회전 샤프트를 포함하고, 유지 시간 동안 상기 챔버 이동부의 회전이 정지되며, 이동 시간 동안 상기 챔버 이동부의 회전이 수행되며, 상기 유지 시간은 상기 이동 시간 보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 어느 하나의 상기 하부 가열부 및 다른 하나의 상기 하부 가열부 또는 상기 하부 광학 측정부 사이에는, 상기 챔버부의 회전을 가이드하기 위한 제1 가이드 유닛이 형성되며, 상기 제1 가이드 유닛은, 상기 챔버부들이 회전되며 이루는 가상의 원의 곡률 반경에 대응되는 곡률을 갖도록 형성되고 상기 챔버부의 하부에는 상기 제1 가이드 유닛과 맞물리는 가이드홈 또는 가이드돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부 가열부 및 상기 하부 광학 측정부의 상면에는, 상기 제1 가이드 유닛과 연결되며, 상기 제1 가이드 유닛과 동일한 곡률 반경을 갖고, 상기 챔버부의 상기 가이드홈 또는 상기 가이드돌기와 선택적으로 맞물리는 제2 가이드 유닛이 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부 가열부는, 제1 온도로 동작되는 제1 하부 가열부, 제2 온도로 동작되는 제2 하부 가열부 및 제3 온도로 동작되는 제3 하부 가열부를 포함하고, 상기 제1 하부 가열부는 상기 회전 중심을 기준으로 상기 제3 하부 가열부와 대칭되며, 상기 제2 하부 가열부는 상기 회전 중심을 기준으로 하부 광학 측정부와 대칭될 수 있다.
또한, 상기 제1 온도는 상기 제3 온도 보다 높게 형성되고, 상기 제3 온도는 상기 제2 온도 보다 높게 형성되며, 상기 제1 하부 가열부, 상기 제2 하부 가열부 및 상기 제3 하부 가열부는 각각의 온도가 설정된 상태가 유지될 수 있다.
또한, 상기 베이스부의 상방에 배치되며, 상기 설치 공간을 커버하는 커버부; 및 상기 하부 가열부 및 상기 커버부 사이에 배치되며, 상기 챔버부의 상면과 선택적으로 접촉되는 복수의 상부 가열부; 및 상기 하부 광학 측정부와 마주보며, 상기 하부 광학 측정부로부터 발산되는 상기 측정광이 수광되거나, 상기 하부 광학 측정부를 향하여 상기 측정광을 제공하는 상부 광학 측정부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 복수의 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이의 거리가 가변 가능하게 형성되며, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이에 상기 챔버부가 배치되어 유지 시간 동안 이동되지 않는 경우, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이에 거리는 상기 챔버부의 높이에 대응되며, 상기 유지 시간이 도과되어, 상기 챔버부가 다른 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 측으로 이동되는 경우, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이의 거리는 상기 챔버부의 높이보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부 가열부는 판상으로 형성되며, 상기 챔버부의 하면은 상기 하부 가열부에 완전하게 접촉되고, 상기 챔버부의 상기 챔버부 몸체에는 상기 챔버 유닛이 삽입되기 위한 챔버 유닛 삽입 공간이 형성되며, 상기 챔버 유닛 삽입 공간의 너비는 상기 챔버 유닛의 너비에 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
또한, 상기 챔버 유닛의 상기 검체 유닛 수용 공간에는 측정 용액이 수용되며, 상기 수용 공간의 종횡비는 0 보다 크고 1보다 작게 형성되며, 상기 검체 유닛 수용 공간의 용적은 20 μl 내지 100 μl로 형성될 수 있다.
또한, 상기 검체 유닛은, 다공성 재질로 형성되는 멤브레인 구조체로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따른 휴대용 실시간 PCR 장치를 이용한 PCR 측정 방법에 있어서, 검체 유닛이 수용된 챔버 유닛들을 챔버부에 수용시키는 검체 유닛 투입 단계; 상기 검체 유닛이 투입된 상태에서, 상기 검체 유닛에 대한 가열 또는 측정 동작을 수행하는 가열 및 측정 동작 개시 단계; 상기 가열 및 측정 동작 개시 단계의 유지 시간이 기설정된 기준 유지 시간 보다 큰 경우, 상기 챔버부를 1 스텝 이동시키는 챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계; 및 복수의 상기 챔버부에 대한 측정 사이클이 기설정된 기준 사이클보다 크게 형성되는 경우, 측정 결과를 알림하는 측정 결과 알림 단계;를 포함한다.
또한, 상기 가열 및 측정 동작 개시 단계의 유지 시간이 기설정된 기준 유지 시간 보다 큰 경우, 상기 챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계를 수행하기 전에, 상기 하부 가열부와 마주보도록 배치되는 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 간의 간격을 증가시키는 가열부간 간격 증가 단계; 및 상기 챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계가 수행된 다음, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 간의 간격을 감소시키는 가열부간 간격 감소 단계;를 더 포함하고, 상기 가열부간 간격 증가 단계에서, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이의 간격은 상기 챔버부의 높이보다 크게 형성되며, 상기 가열부간 간격 감소 단계에서, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이의 간격은 상기 챔버부의 높이에 대응될 수 있다.
또한, 상기 측정 사이클의 1 단위는, 상기 챔버부가 4 스텝 이동된 것으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계에서, 상기 챔버부들은 상기 베이스부에 형성되는 회전 중심을 기준으로 기설정된 각도만큼 회전되며, 상기 하부 가열부는, 제1 온도로 동작되는 제1 하부 가열부, 제2 온도로 동작되는 제2 하부 가열부 및 제3 온도로 동작되는 제3 하부 가열부를 포함하고, 상기 하부 가열부와 마주보는 상부 가열부는, 상기 제1 하부 가열부와 마주보며 상기 제1 온도로 동작되는 제1 상부 가열부, 상기 제2 하부 가열부와 마주보며 상기 제2 온도로 동작되는 제2 상부 가열부, 및 상기 제3 하부 가열부와 마주보며 상기 제3 온도로 동작되는 제3 상부 가열부를 포함하고, 상기 휴대용 PCR 장치는, 복수의 상기 하부 가열부 및 상기 상부 가열부가 동작되는 온도가 유지되도록 제어할 수 있다.
제안되는 실시예에 의하면, 급격한 온도 오름과 내림의 온도 변화가 이루어지지 않아 온도 제어가 용이하여, 중합연쇄반응이 원활하게 수행될 수 있다.
또한, 종횡비가 1보다 작은 멤브레인 타입의 검체 유닛을 사용함으로써, PCR 장치의 전체적인 높이가 감소되며, 보다 용이하게 상기 검체 유닛을 PCR 장치에 투입시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 실시간 PCR 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치의 챔버부들이 이동되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 3은, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치를 III 방향에서 바라본 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는, 도 3희 휴대용 실시간 PCR 장치의 상부 가열부가 상방으로 리프팅된 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치의 챔버 유닛 및 검체 유닛을 보여주는 도면이다.
도 6은, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치를 이용한 PCR 측정 방법을 보여주는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 PCR 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치의 챔버부들이 이동되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 3은, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치를 III 방향에서 바라본 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는, 도 3희 휴대용 실시간 PCR 장치의 상부 가열부가 상방으로 리프팅된 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치의 챔버 유닛 및 검체 유닛을 보여주는 도면이다.
도 6은, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치를 이용한 PCR 측정 방법을 보여주는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 PCR 장치를 보여주는 도면이다.
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.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
한편, 본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대될 수 있는 잠정적인 효과는 본 명세서에 기재된 것과 같이 취급되며, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공된 것인바, 도면에 도시된 내용은 실제 발명의 구현모습에 비해 과장되어 표현될 수 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성의 상세한 설명은 생략하거나 간략하게 기재한다.
이하에서는 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 실시간 PCR 장치를 보여주는 도면이며, 도 2는, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치의 챔버부들이 이동되는 과정을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 3은, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치를 III 방향에서 바라본 상태를 보여주는 도면이며, 도 4는, 도 3희 휴대용 실시간 PCR 장치의 상부 가열부가 상방으로 리프팅된 상태를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 5는, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치의 챔버 유닛 및 검체 유닛을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 실시간 PCR 장치(1)는, 작동 온도가 고정된 복수의 가열부에 검체 유닛이 수용된 챔버부들이 이동되어 가열됨으로써, 가열부의 작동 온도가 보다 원활하게 유지될 수 있다. 예시적으로 챔버부들은 휴대용 실시간 PCR 장치(1) 내에 형성되는 회전 중심을 중심으로 회전 가능하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 검체 유닛이 납작한 멤브레인 형태(예시적으로 원반 멤브레인 형태)로 형성되며, 주사기 방식의 포터블 핵산 추출 키트에서 추출한 DNA 혹은 RNA가 존재하는 상기 검체 유닛을, 단순히 PCR 용액이 수용된 챔버유닛에 투입시킴으로써, 용이하게 상기 검체 유닛을 PCR 장치에 투입할 수 있는 구성을 제공한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 실시간 PCR 장치(1)는 실험실 환경 뿐만 아니라, 긴급한 바이러스 측정이 필요한 외부 환경에서도 PCR 측정을 안정적이고 원활하게 수행될 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대용 PCR 장치(1)는, 베이스부(100)와, 하부 가열부(310, 320, 330)와, 하부 광학 측정부(500)와, 커버부(600)와, 상부 가열부(410, 420)와, 챔버 어셈블리(200)를 포함한다.
베이스부(100)는 설치 공간이 형성되며, 휴대용 PCR 장치(1)의 하부 외형을 형성한다. 이때, 베이스부(100)는 바닥면에 대하여 지지될 수 있다.
하부 가열부(310, 320, 330)은, 베이스부(100)의 상기 설치 공간에 설치되며, 하부 가열부(310, 320, 330)는, 제1 온도(T1)로 동작되는 제1 하부 가열부(310), 제2 온도(T2)로 동작되는 제2 하부 가열부(320), 및 제3 온도(T3)로 동작되는 제3 하부 가열부(330)를 포함한다.
제1 하부 가열부(310)는 챔버 어셈블리(200)가 회전되는 회전 중심을 기준으로 제3 하부 가열부(320)와 대칭되며, 제2 하부 가열부(320)는 상기 회전 중심을 기준으로 하부 광학 측정부(500)와 대칭되도록 배치될 수 있다. 이때, 제1 하부 가열부(310), 제2 하부 가열부(320), 제3 하부 가열부(330) 및 하부 광학 측정부(500)는 상기 회전 중심을 기준으로 상호 간에 기설정된 간격으로 이격되어 배치된다.
제1 온도(T1)는 제3 온도(T3) 보다 높게 형성되고, 제3 온도(T3)는 제2 온도(T2) 보다 높게 형성된다. 그리고, 제1 하부 가열부(310), 제2 하부 가열부 (320) 및 제3 하부 가열부(330)는 각각의 온도가 설정된 상태가 유지된다. 즉, PCR 측정 과정 중, 제1 하부 가열부(310), 제2 하부 가열부 (320) 및 제3 하부 가열부(330)의 온도는 가변되지 않는다.
이때, 제1 온도(T1)는 예시적으로 약 97℃로 형성될 수 있으며, 제2 온도(T2)는 예시적으로 약 60℃로 형성될 수 있다. 마지막으로 제3 온도(T3)는 약 72℃로 형성될 수 있다.
한편, 하부 광학 측정부(500)는 베이스부(100)에 설치되며 하부 가열부(310, 320, 330)와 다른 위치에 배치되고, 측정광을 제공하거나 상기 측정광을 수광학이다. 하부 광학 측정부(500)는, 측정대상 영역(510)에 위치되는 검체 유닛(250)에 측정광을 조사하여, 검체 유닛(250)의 형광(fluorescence)을 측정할 수 있다. 이때, 측정대상 영역(510)은 복수개로 형성될 수 있으며, 하부 광학 측정부(500)는 상기 측정광을 발산하기 위한 발광 장치이거나, 상기 측정광을 수광하기 위한 광학 센서 장치일 수 있다. 이때, 상기 발광 장치는 UV LED와 같이 기설정된 파장 대역의 광을 발산할 수 있는 장치이며, 상기 광학 센서 장치는 CIS 또는 CCD 등과 같이 광을 수광하여 이미지를 생성하는 장치일 수 있다.
한편, 검사 대상 시료를 함유하고 있는 어느 하나의 검체 유닛(250)은, 제1 하부 가열부(310), 제2 하부 가열부(320), 제3 하부 가열부(330) 및 하부 광학 측정부(500) 순으로 이동하게 되며, 하부 광학 측정부(500)에서 검체 유닛(250)의 측정 단계가 종료되면, 검체 유닛(250)에 대한 1개의 측정 사이클이 종료된 것으로 설정된다.
제1 온도(T1)로 작동되는 제1 하부 가열부(310)에 의하여 검체 유닛(250)이 가열되는 경우, DNA의 변성(Denaturation)단계가 수행될 수 있으며, 제2 온도(T2)로 작동되는 제2 하부 가열부(320)에 의하여 상기 검체 유닛이 가열되는 경우, DNA의 결합(Annealing) 단계가 수행될 수 있다. 제3 온도(T3)로 작동되는 제3 하부 가열부(330)에 의하여 검체 유닛(250)이 가열되는 경우, DNA의 신장(Elongation)단계가 수행될 수 있다.
검체 유닛(250)이 제3 하부 가열부(330)에 의하여 유지 시간(Tm) 동안 가열된 다음, 검체 유닛(250)은 하부 광학 측정부(500) 측으로 이동되어, 검체 유닛(250)에 대한 PCR 측정이 수행된다.
한편, 챔버 어셈블리(200)는, 하부 가열부(310, 320, 330) 및 하부 광학 측정부(500)에 각각 안착되는 복수의 챔버부(210)와, 챔버부(210)를 이동시키기 위한 챔버 이동부(220)를 포함한다.
챔버부(210)는 어느 하나의 하부 가열부(310, 320, 330)에서 다른 하나의 하부 가열부(310, 320, 330) 또는 하부 광학 측정부(500)로 이동 가능하게 마련되며, 복수의 챔버부(210)는, 베이스부(100)에 형성되는 회전 중심을 기준으로 기설정된 간격으로 상호 이격되어 배치된다. 그리고, 챔버 이동부(220)는, 복수의 챔버부(210)들을 동시에 상기 회전 중심을 기준으로 일방향으로 회전시킨다. 본 실시예에서 챔버 이동부(220)는 챔버부(210)들을 예시적으로 시계 방향으로 회전시킬 수 있으며, 제1 하부 가열부(310), 제2 하부 가열부(320), 제3 하부 가열부(330) 및 하부 광학 측정부(500)는 시계 방향으로 순서대로 배치될 수 있다.
챔버부(210)는, 내부에 검체 유닛(250)이 수용되는 검체 유닛 수용 공간이 형성되는 챔버 유닛(230)을 수용하기 위한 챔버부 몸체(211)를 포함한다. 이때, 챔버부 몸체(211)는 상하 높이보다 폭이 큰 판상 형상으로 형성될 수 있으며, 챔버부 몸체(211)에는 챔버 유닛(230)이 삽입되기 위한 챔버 유닛 삽입 공간(215)이 형성된다. 그리고, 챔버 유닛 삽입 공간(215)의 너비는 챔버 유닛(230)의 너비에 대응되는 크기로 형성된다. 챔버부(210)의 챔버 유닛 삽입 공간(215)에 챔버 유닛(230)이 삽입된 상태에서, 챔버 유닛(230)의 하면과 측면은 완전하게 챔버 유닛 삽입 공간(215)의 내측 벽에 밀착된다. 챔버부(210)는 챔버 유닛(230) 측으로 열을 원활하게 전달하기 위하여 금속 등과 같이 열전달계수가 높은 재질로 형성될 수 있다.
챔버 유닛(230)은, 검체 유닛 수용 공간(232)이 형성되는 챔버 유닛 몸체(211)와, 챔버 유닛 몸체(211)의 검체 유닛 수용 공간(232)을 상방에서 차폐하는 캡 유닛(233)을 포함한다.
이때, 검체 유닛(250)은, 폭 대비 높이의 비율인 종횡비가 0보다 크고 1보다 작게 형성된다. 예시적으로 검체 유닛(250)은, 원반 형태로 형성되며 다공성 재질로 형성되는 멤브레인 구조체로 형성되는 멤브레인 디스크 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 챔버 유닛(230)의 검체 유닛 수용 공간(231)에는 PCR 용액인 측정 용액이 수용되며, 수용 공간(231)의 종횡비는 0 보다 크고 1보다 작게 형성된다. 즉, 검체유닛 수용 공간(231)은, 상하 방향의 높이보다 폭이 더 크게 형성된다. 그리고, 검체 유닛 수용 공간(231)의 용적은 20 μl 내지 100 μl로 형성된다. 예시적으로, 본 실시예에서 검체 유닛 수용 공간(231)에는 약 50μl의 상기 측정 용액이 수용되며, 상기 측정 용액에 검체 유닛(250)이 함침된 상태로 배치된다.
챔버 이동부(220)는, 일단이 챔버부(210)에 각각 연결되는 복수의 연결 브래킷(222) 및 연결 브래킷(222)의 타단이 연결되며 상기 회전 중심에 회전 가능하게 마련되는 회전 샤프트(221)를 포함한다.
챔버부(210)들이 각각 하부 가열부(310, 320, 330)가 안착되는 유지 시간(Tm) 동안 챔버 이동부(220)의 회전이 정지되며, 유지 시간(Tm)이 종료된 이후, 다름 유지 시간(Tm)까지의 이동 시간(Tr) 동안 챔버 이동부(220)의 회전이 수행된다. 이때, 유지 시간(Tm)은 이동 시간(Tr) 보다 크게 형성된다.
도 3 및 도 4에는, 본 발명의 실시예에 따른 PCR 장치(1)의 커버부(600)가 베이스부(100)의 상기 설치 공간을 덮은 상태에서, PCR 장치(1)의 내부 구성이 측면 방향에서 도시된다.
보다 상세히, 커버부(600)는, 베이스부(100)의 상방에 배치되며, 베이스부(100)의 상기 설치 공간을 상방에서 커버하며, PCR 장치(1)의 상부측 외형을 형성한다.
상부 가열부(410, 420)들은, 하부 가열부(310, 320, 330) 및 커버부(600) 사이에 배치된다. 이때, 챔버부(210)의 상면과 선택적으로 접촉된다. 상부 가열부(410, 420)들은 하부 가열부(310, 320, 330)에 대응되는 형상으로 형성되며, 제1 하부 가열부(310), 제2 하부 가열부(320), 제3 하부 가열부(330)에 각각 대응되는 제1 상부 가열부(410), 제2 상부 가열부(420) 및 제3 상부 가열부(미도시)를 포함한다. 상부 가열부(410, 420)들은 각각 대응되는 하부 가열부(310, 320, 330)와 동일한 온도로로 가열되어 동작되며, 하부 가열부(310, 320, 330) 및 상부 가열부(410, 420) 사이에 챔버부(210)가 밀착되어 배치됨에 따라 보다 안정적으로 챔버 유닛(230)에 대한 가열이 이루어질 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 PCR 장치(1)의 복수의 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 사이의 거리가 가변 가능하게 형성된다. 즉, 챔버부(210)가 각 스텝별로 가열된 상태가 완료되면, 다른 가열부(410, 420, 310, 320, 330) 측으로 이동하게 되는데, 가열부(410, 420, 310, 320, 330) 간의 이동이 원활하게 이루어질 수 있도록, 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 사이의 거리가 가변된다.
보다 상세히, 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 사이에 챔버부(210)가 배치되어 유지 시간 동안 이동되지 않는 경우, 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 사이에 거리는 챔버부(210)의 높이에 대응된다. 즉, 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 사이에 챔버부(210)가 밀착되어, 챔버 유닛(230)에 대한 안정적인 열 공급이 수행될 수 있다.
한편, 상기 유지 시간이 도과되어, 챔버부(210)가 다른 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 측으로 이동되는 경우, 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 사이의 거리는 챔버부(210)의 높이보다 크게 형성된다. 즉, 챔버부(210)가 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 사이에 밀착된 상태가 해제되어, 챔버부(210)가 보다 원활하게 이동될 수 있도록 한다.
본 실시예에서는, 상부 가열부(410, 420)들을 상하 방향으로 이동 가능하게 배치되는 상부 가열부 이동유닛(450)에 연결되어, 동시에 상하 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다. 한편, 하부 가열부(310, 320, 330)가 상하 방향으로 이동되어, 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 사이의 거리가 가변되는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함될 수 있다.
한편, 상기 상부 광학 측정부는, 하부 광학 측정부(500)와 마주보며, 하부 광학 측정부(500)로부터 발산되는 상기 측정광이 수광되거나, 상기 하부 광학 측정부를 향하여 상기 측정광을 제공한다. 즉, 상기 상부 광학 측정부 및 하부 광학 측정부(500)는 상호 대응되는 한 쌍으로 마련되어, 광을 발산 및 수광하면서, 상기 상부 광학 측정부 및 하부 광학 측정부(500)에 배치되는 챔버 유닛(230)들에 수용되는 검체 유닛(250)에 대한 형광 측정을 수행한다.
본 실시예서, 상부 가열부(410, 420)들 및 상기 상부 광학 측정부는 커버부(600)에 설치되는 구성으로 마련될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 실시간 PCR 장치를 이용한 PCR 측정 방법을 보다 상세하게 설명한다.
도 6은, 도 1의 휴대용 실시간 PCR 장치를 이용한 PCR 측정 방법을 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 PCR 측정 방법에서, 먼저, 검체 유닛(250)이 수용된 챔버 유닛(230)들을 챔버부(210)에 수용시키는 검체 유닛 투입 단계(S110)가 수행된다.
그 다음, 검체 유닛(250)이 투입된 상태에서, 검체 유닛(250)에 대한 가열 또는 측정 동작을 수행하는 가열 및 측정 동작 개시 단계(S120)가 수행된다.
이때, 복수의 하부 가열부(310, 320, 330) 및 상부 가열부(410, 420)가 동작되는 온도가 유지되도록 제어된다. 이때, 제1 하부 가열부(310) 및 제1 상부 가열부(410)는 제1 온도(T1)로 동작되며, 제2 하부 가열부(320) 및 제2 상부 가열부(420)는 제2 온도(T2)로 동작되며, 제3 하부 가열부(330) 및 상기 제3 상부 가열부는 제3 온도(T3)로 동작된다. 그리고, 상기 상부 광학 측정부 및 하부 광학 측정부(500) 사이에 배치되는 챔버부(210)에 대해서는 형광 측정 동작이 수행된다.
그 다음, 가열 및 측정 동작 개시 단계(S120)의 유지 시간(Tm)이 기설정된 기준 유지 시간(Tm,r)보다 크거나 같은 경우(S130), 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 간의 간격을 증가시키는 가열부간 간격 증가 단계(S140)가 수행된다.
가열부간 간격 증가 단계(S140)에서, 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부 (310, 320)사이의 간격은 챔버부(210)의 높이보다 크게 형성된다. 한편, 본 실시예에서는 상부 가열부(410, 420)가 리프팅되어, 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부 (310, 320)사이의 간격이 증가되도록 할 수 있다.
그 다음, 챔버부(210)를 1 스텝 이동시키는 챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계(S150)가 수행된다. 챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계(S150)에서, 챔버부(210)들은 베이스부(100)에 형성되는 회전 중심을 기준으로 기설정된 각도만큼 회전되며, 본 실시예에서는 약 90°만큼 시계 방향으로 회전된다.
챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계(S150)가 수행된 다음, 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부(310, 320, 330) 간의 간격을 감소시키는 가열부간 간격 감소 단계(S160)가 수행된다. 가열부간 간격 감소 단계(S160)에서, 상부 가열부(410, 420) 및 하부 가열부 (310, 320)사이의 간격은 챔버부(210)의 높이에 대응된다. 본 실시예에서는 상부 가열부(410, 420)가 하강될 수 있다.
그 다음, 복수의 챔버부(210)에 대한 측정 사이클이 기설정된 기준 사이클보다 크거나 같게 형성되는 경우(S170), 측정 결과를 알림하는 측정 결과 알림 단계(S180)가 수행된다. 이때, 상기 측정 사이클의 1 단위는, 상기 챔버부가 4 스텝 이동된 것을 기준으로 설정된다.
한편, 가열 및 측정 동작 개시 단계(S120)의 유지 시간이 기설정된 기준 유지 시간보다 작은 경우(S130), 가열 및 측정 동작 개시 단계(S120)가 수행된다.
또한, 복수의 챔버부(210)에 대한 측정 사이클이 기설정된 기준 사이클보다 작게 형성되는 경우(S170), 다시 가열 및 측정 동작 개시 단계(S120)가 수행된다.
제안되는 실시예에 의하면, 온도 제어가 용이하여, 중합연쇄반응이 원활하게 수행될 수 있다. 또한, 종횡비가 1보다 작은 멤브레인 타입의 검체 유닛을 사용함으로써, PCR 장치의 전체적인 높이가 감소되며, 보다 용이하게 상기 검체 유닛을 PCR 장치에 투입시킬 수 있는 장점이 있다.
본 실시예에서는 챔버부(210)가, 회전 샤프트(221)와 직접 연결되며 선형으로 형성되는 연결 브래킷(222)과 연결되는 구성인 것으로 설명되고 있으나, 챔버부(210)들 간을 상호 연결시키는 챔버 연결 브래킷과 상기 챔버 연결 브래킷을 상기 회전 샤프트(221)와 연결시키는 연결 부재에 의하여, 챔버부(210)가 회전 가능하게 배치되는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.
또한, 회전 샤프트(221)의 일단은 베이스부(100)에 회전 가능하게 연결되며, 타단은 커버부(600)에 탈착 가능하며 회전 가능하게 연결되어, 회전 샤프트(221)의 회전이 보다 안정적으로 수행되는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 PCR 장치를 보여주는 도면이다.
본 실시예는, 챔버부의 움직임을 가이드하기 위한 가이드유닛이 배치되는 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 6에서 도시된 휴대용 실시간 PCR 장치의 구성과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
도 7을 참조하면, 발명의 실시예에 따른 PCR 장치(1)는, 챔버부(210)의 회전 움직임을 가이드 하기 위한 가이드부(700)를 더 포함한다.
보다 상세히, 가이드부(700)는, 어느 하나의 하부 가열부(310, 320, 330) 및 다른 하나의 하부 가열부(310, 320, 330) 또는 하부 광학 측정부(500) 사이에 배치되며 챔버부(210)의 회전을 가이드하기 위한 제1 가이드 유닛(710)과, 하부 가열부(310, 320, 330) 및 하부 광학 측정부(500)의 상면에 형성되는 제2 가이드 유닛(720)을 포함한다.
제1 가이드 유닛(710)은, 챔버부(210)들이 회전되며 이루는 가상의 원의 곡률 반경에 대응되는 곡률을 갖도록 형성된다. 그리고, 챔버부(210)의 하부에는 제1 가이드 유닛(710)과 맞물리는 가이드홈 또는 가이드돌기가 형성된다. 제1 가이드 유닛(710)은 챔버부(210)의 상기 가이드홈 또는 상기 가이드돌기에 대응되는 돌기 또는 홈의 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 제2 가이드 유닛(720)은, 제1 가이드 유닛(710)과 연결되며, 제1 가이드 유닛(710)과 동일한 곡률 반경을 갖고, 챔버부(210)의 상기 가이드홈 또는 상기 가이드돌기와 선택적으로 맞물리는 형상으로 형성된다.
제안되는 실시예에 의하면, 가이드부(700)에 의하여 챔버부(210)의 회전이 가이드됨에 따라, 보다 안정적인 챔버부(210)의 회전이 이루어질 수 있는 장점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
Claims (16)
- 휴대용 실시간 PCR 장치에 있어서,
설치 공간이 형성되는 베이스부;
상기 베이스부의 상기 설치 공간에 설치되는 복수의 하부 가열부;
상기 베이스부에 설치되며 상기 하부 가열부와 다른 위치에 배치되고, 측정광을 제공하거나 상기 측정광을 수광하는 하부 광학 측정부;
상기 하부 가열부 및 상기 하부 광학 측정부에 각각 안착되는 복수의 챔버부를 포함하고, 상기 챔버부는 어느 하나의 상기 하부 가열부에서 다른 하나의 상기 하부 가열부 또는 상기 하부 광학 측정부로 이동 가능하게 마련되는, 챔버 어셈블리;를 포함하고,
상기 챔버부는, 내부에 검체 유닛이 수용되는 검체 유닛 수용 공간이 형성되는 챔버 유닛을 수용하기 위한 챔버부 몸체;를 포함하고,
상기 챔버 유닛은, 상기 검체 유닛 수용 공간이 형성되는 챔버 유닛 몸체와, 상기 챔버 유닛 몸체의 상기 수용 공간을 상방에서 차폐하는 캡 유닛을 포함하고,
상기 검체 유닛은, 폭 대비 높이의 비율인 종횡비가 0보다 크고 1보다 작게 형성되며,
상기 베이스부의 상방에 배치되며, 상기 설치 공간을 커버하는 커버부; 및
상기 하부 가열부 및 상기 커버부 사이에 배치되며, 상기 챔버부의 상면과 선택적으로 접촉되는 복수의 상부 가열부; 를 포함하고,
복수의 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이의 거리가 가변 가능하게 형성되며,
상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이에 상기 챔버부가 배치되어 유지 시간 동안 이동되지 않는 경우, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이에 거리는 상기 챔버부의 높이에 대응되며,
상기 유지 시간이 도과되어, 상기 챔버부가 다른 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 측으로 이동되는 경우, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이의 거리는 상기 챔버부의 높이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 챔버 어셈블리는, 상기 챔버부를 이동 시키기 위한 챔버 이동부;를 더 포함하고,
복수의 상기 챔버부는, 상기 베이스부에 형성되는 회전 중심을 기준으로 기설정된 간격으로 상호 이격되어 배치되며,
상기 챔버 이동부는, 복수의 상기 챔버부를 동시에 상기 회전 중심을 기준으로 일방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 챔버 이동부는, 일단이 상기 챔버부에 각각 연결되는 복수의 연결 브래킷 및 상기 연결 브래킷의 타단이 연결되며 상기 회전 중심에 회전 가능하게 마련되는 회전 샤프트를 포함하고,
유지 시간 동안 상기 챔버 이동부의 회전이 정지되며, 이동 시간 동안 상기 챔버 이동부의 회전이 수행되며,
상기 유지 시간은 상기 이동 시간 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 제3 항에 있어서,
어느 하나의 상기 하부 가열부 및 다른 하나의 상기 하부 가열부 또는 상기 하부 광학 측정부 사이에는, 상기 챔버부의 회전을 가이드하기 위한 제1 가이드 유닛이 형성되며,
상기 제1 가이드 유닛은, 상기 챔버부들이 회전되며 이루는 가상의 원의 곡률 반경에 대응되는 곡률을 갖도록 형성되고
상기 챔버부의 하부에는 상기 제1 가이드 유닛과 맞물리는 가이드홈 또는 가이드돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 제4 항에 있어서,
상기 하부 가열부 및 상기 하부 광학 측정부의 상면에는, 상기 제1 가이드 유닛과 연결되며, 상기 제1 가이드 유닛과 동일한 곡률 반경을 갖고, 상기 챔버부의 상기 가이드홈 또는 상기 가이드돌기와 선택적으로 맞물리는 제2 가이드 유닛이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 하부 가열부는, 제1 온도로 동작되는 제1 하부 가열부, 제2 온도로 동작되는 제2 하부 가열부 및 제3 온도로 동작되는 제3 하부 가열부를 포함하고,
상기 제1 하부 가열부는 상기 회전 중심을 기준으로 상기 제3 하부 가열부와 대칭되며, 상기 제2 하부 가열부는 상기 회전 중심을 기준으로 하부 광학 측정부와 대칭되는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 제6 항에 있어서,
상기 제1 온도는 상기 제3 온도 보다 높게 형성되고, 상기 제3 온도는 상기 제2 온도 보다 높게 형성되며,
상기 제1 하부 가열부, 상기 제2 하부 가열부 및 상기 제3 하부 가열부는 각각의 온도가 설정된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 제6 항에 있어서,
상기 하부 광학 측정부와 마주보며, 상기 하부 광학 측정부로부터 발산되는 상기 측정광이 수광되거나, 상기 하부 광학 측정부를 향하여 상기 측정광을 제공하는 상부 광학 측정부;를 더 포함하는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 하부 가열부는 판상으로 형성되며,
상기 챔버부의 하면은 상기 하부 가열부에 완전하게 접촉되고,
상기 챔버부의 상기 챔버부 몸체에는 상기 챔버 유닛이 삽입되기 위한 챔버 유닛 삽입 공간이 형성되며,
상기 챔버 유닛 삽입 공간의 너비는 상기 챔버 유닛의 너비에 대응되는 크기로 형성되는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 챔버 유닛의 상기 검체 유닛 수용 공간에는 측정 용액이 수용되며, 상기 수용 공간의 종횡비는 0 보다 크고 1보다 작게 형성되며,
상기 검체 유닛 수용 공간의 용적은 20 μl 내지 100 μl로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 검체 유닛은, 다공성 재질로 형성되는 멤브레인 구조체로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치.
- 제1 항의 휴대용 실시간 PCR 장치를 이용한 PCR 측정 방법에 있어서,
검체 유닛이 수용된 챔버 유닛들을 챔버부에 수용시키는 검체 유닛 투입 단계;
상기 검체 유닛이 투입된 상태에서, 상기 검체 유닛에 대한 가열 또는 측정 동작을 수행하는 가열 및 측정 동작 개시 단계;
상기 가열 및 측정 동작 개시 단계의 유지 시간이 기설정된 기준 유지 시간 보다 큰 경우, 상기 챔버부를 1 스텝 이동시키는 챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계; 및
복수의 상기 챔버부에 대한 측정 사이클이 기설정된 기준 사이클보다 크게 형성되는 경우, 측정 결과를 알림하는 측정 결과 알림 단계;를 포함하는 휴대용 실시간 PCR 장치를 이용한 PCR 측정 방법.
- 제13 항에 있어서,
상기 가열 및 측정 동작 개시 단계의 유지 시간이 기설정된 기준 유지 시간 보다 큰 경우, 상기 챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계를 수행하기 전에, 상기 하부 가열부와 마주보도록 배치되는 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 간의 간격을 증가시키는 가열부간 간격 증가 단계; 및
상기 챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계가 수행된 다음, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 간의 간격을 감소시키는 가열부간 간격 감소 단계;를 더 포함하고,
상기 가열부간 간격 증가 단계에서, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이의 간격은 상기 챔버부의 높이보다 크게 형성되며,
상기 가열부간 간격 감소 단계에서, 상기 상부 가열부 및 상기 하부 가열부 사이의 간격은 상기 챔버부의 높이에 대응되는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치를 이용한 PCR 측정 방법.
- 제13 항에 있어서,
상기 측정 사이클의 1 단위는, 상기 챔버부가 4 스텝 이동된 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 PCR 장치를 이용한 PCR 측정 방법.
- 제13 항에 있어서,
상기 챔버 어셈블리 1 스텝 이동 단계에서,
상기 챔버부들은 상기 베이스부에 형성되는 회전 중심을 기준으로 기설정된 각도만큼 회전되며,
상기 하부 가열부는, 제1 온도로 동작되는 제1 하부 가열부, 제2 온도로 동작되는 제2 하부 가열부 및 제3 온도로 동작되는 제3 하부 가열부를 포함하고,
상기 하부 가열부와 마주보는 상부 가열부는, 상기 제1 하부 가열부와 마주보며 상기 제1 온도로 동작되는 제1 상부 가열부, 상기 제2 하부 가열부와 마주보며 상기 제2 온도로 동작되는 제2 상부 가열부, 및 상기 제3 하부 가열부와 마주보며 상기 제3 온도로 동작되는 제3 상부 가열부를 포함하고,
상기 휴대용 PCR 장치는, 복수의 상기 하부 가열부 및 상기 상부 가열부가 동작되는 온도가 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 PCR 측정 방법.
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