KR102412464B1 - Apparatus for pcr - Google Patents

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Abstract

피씨알 장치가 개시된다. 상기 피씨알 장치는 피씨알 튜브 삽입부를 포함하는 열유닛 상에, 상기 피씨알 튜브 삽입부를 중심으로 냉각수단 및 열원이 V자 또는 U자형 배치를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 한다.A PCR device is disclosed. The PCR device is characterized in that it is configured such that the cooling means and the heat source are arranged in a V-shape or U-shape on the heat unit including the PCR tube inserting part, with the PCR tube inserting part as the center.

Description

피씨알 장치{APPARATUS FOR PCR}PCR device {APPARATUS FOR PCR}

본 발명은 피씨알 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기에너지 소모가 감소될 수 있는 피씨알 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a PCR device, and more particularly, to a PCR device capable of reducing electrical energy consumption.

중합 효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction; 이하, 피씨알(PCR))은 최근 유전물질을 다루는 거의 모든 과정에서 사용하고 있는 검사법으로 검출하기 위한 특정 표적유전자를 증폭하는 방법이다.Polymerase chain reaction (hereinafter, PCR) is a test method used in almost all processes dealing with genetic material recently, and is a method of amplifying a specific target gene for detection.

피씨알은 최근 한국을 비롯하여 세계적으로 유행하고 있는 코로나19의 확진 여부를 판별하는데 사용되고 있는 것처럼 생명공학이나 과학수사 등 광범위한 분야에서 사용되는 매우 일반적인 검사법이다.PCR is a very common test method used in a wide range of fields, such as biotechnology and scientific investigation, just as it is being used to determine whether or not COVID-19, which is recently prevalent in Korea and around the world, is confirmed.

피씨알은 대략 95℃ 정도에서 이루어지는 이중가닥 DNA를 단일가닥 DNA로 분리시키는 변성(Denaturation), 대략 60℃ 정도에서 이루어지는 프라이머와 DNA가 결합하는 결합(Annealing), 그리고 대략 72℃ 정도에서 이루어지며 DNA가 합성되는 신장(Extension) 과정을 반복하며 DNA가 복제되어 그 수가 증폭된다. 이러한 과정을 20회 반복하면 대략 100만배 정도의 증폭이 이루어진다.PCR consists of denaturation that separates double-stranded DNA into single-stranded DNA at about 95°C, annealing between primer and DNA at about 60°C, and DNA at about 72°C. DNA is replicated and the number is amplified by repeating the extension process in which the If this process is repeated 20 times, an amplification of about 1 million times is achieved.

중합효소반응을 위해서는 시약을 가열/냉각을 반복하는 과정을 반복해야 한다. 이를 위해 시약이 담긴 튜브를 금속으로 제작된 열유닛에 장착한 후 열유닛을 반복적으로 가열/냉각한다.For the polymerase reaction, the process of heating/cooling the reagent should be repeated. To this end, a tube containing a reagent is mounted on a heat unit made of metal, and then the heat unit is repeatedly heated/cooled.

가열은 저항체 등을 사용하여 용이하게 수행할 수 있지만 냉각은 가열에 비해 복잡한 장치들을 필요로 한다. 전기모터와 팬(Fan)을 사용하여 공기로 냉각하는 방식은 냉각속도가 느리고 소음도 크며 부피증가를 동반한다. 또한 냉장고, 에어콘 등에서 사용하는 압축기를 사용하는 방법은 보다 효율적으로 냉각을 수행할 수 있지만 역시 모터, 압축기, 증발기 등 복잡한 구성요소에 따른 부피증가와 발생하는 소음을 피할 수 없다.Heating can be easily performed using a resistor or the like, but cooling requires more complicated devices than heating. Cooling with air using an electric motor and a fan has a slow cooling rate, a lot of noise, and is accompanied by an increase in volume. In addition, the method using a compressor used in refrigerators and air conditioners can perform cooling more efficiently, but also, volume increase and noise generated due to complex components such as motors, compressors, and evaporators cannot be avoided.

따라서 대부분의 피씨알 장치는 냉각을 위해 펠티어(Peltier) 소자를 사용한다. 펠티어 소자는 비교적 소형이며 반도체 소자로써 소음이 없는 장점을 지닌다.Therefore, most PCR devices use a Peltier element for cooling. The Peltier device is relatively small and has the advantage of no noise as a semiconductor device.

그러나 펠티어 소자는 냉각에 있어서 에너지 효율은 약 5~10%정도로 냉장고와 같은 냉동장치에서 비해 매우 낮은 단점을 갖는다.However, the Peltier element has a disadvantage in that the energy efficiency in cooling is about 5 to 10%, which is very low compared to a refrigeration device such as a refrigerator.

또한, 종래 대부분의 피씨알 장치는 상기 열유닛에 열을 전달하는 열원 및 냉각을 위한 냉각수단이 상기 열유닛과의 거리가 멀어서 효율적인 열 전달이 이루어지지 못하는 문제가 있었다.In addition, most conventional PC devices have a problem in that efficient heat transfer cannot be achieved because a heat source for transferring heat to the heat unit and a cooling means for cooling are far from the heat unit.

한국등록특허 제10-1882239호Korean Patent No. 10-1882239

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전기에너지 소모가 절감되고, 나아가 중합 연소 연쇄 반응의 진행 속도가 빨라질 수 있도록 한 피씨알 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a PCR device capable of reducing electrical energy consumption and further speeding up the polymerization and combustion chain reaction.

본 발명의 일 실시예에 따른 피씨알 장치는 피씨알 튜브 삽입부를 포함하는 열유닛 상에, 상기 피씨알 튜브 삽입부를 중심으로 냉각수단 및 열원이 V자 또는 U자형 배치를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 한다.A PCR device according to an embodiment of the present invention is characterized in that the cooling means and the heat source are configured to form a V-shape or U-shape arrangement around the PCR tube insertion part on a heat unit including the PCR tube insertion part. do.

일 실시예에서, 상기 열유닛은 상기 피씨알 튜브 삽입부가 일방향을 따라 복수로 배열되고, 상기 냉각수단은 상기 일방향을 따라 상기 열유닛을 관통하고 냉각액이 흐르는 냉각수로를 포함하고, 상기 열원은 상기 일방향을 따라 상기 열유닛에 삽입되는 히터를 포함하고, 상기 냉각수로 및 히터는 상기 일방향에 수직한 단면으로 볼 때 상기 피씨알 튜브 삽입부를 중심으로 V자 또는 U자형 배치를 이루도록 구성될 수 있다.In one embodiment, in the heat unit, the PC tube insertion part is arranged in plurality along one direction, the cooling means includes a cooling water passage through which a cooling liquid flows through the heat unit along the one direction, and the heat source is the A heater may be included to be inserted into the heat unit along one direction, and the cooling water channel and the heater may be configured to form a V-shape or U-shape arrangement around the PCR tube insertion part when viewed in a cross-section perpendicular to the one direction.

일 실시예에서, 상기 냉각수단은, 상기 냉각수로로 공급되기 위한 냉각액을 저장하는 냉각액 저장탱크; 및 상기 냉각액을 상기 냉각수로 및 상기 저장탱크 사이에 순환시키기 위한 냉각액 순환펌프를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the cooling means may include: a cooling liquid storage tank for storing the cooling liquid to be supplied to the cooling water; and a coolant circulation pump for circulating the coolant between the coolant water and the storage tank.

일 실시예에서, 상기 냉각수로 및 상기 냉각액 저장탱크 사이에 연결되어 상기 냉각수로 내의 냉각액을 상기 냉각액 저장탱크로 회수시키기 위한 냉각액 회수수단을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the cooling liquid recovery means connected between the cooling water channel and the cooling liquid storage tank to recover the cooling liquid in the cooling water channel to the cooling liquid storage tank may further include.

일 실시예에서, 상기 냉각액 회수수단은 공기 진행 방향이 상기 냉각액 저장탱크를 향하도록 상기 냉각수로로 공기를 공급하는 송풍팬을 포함할 수 있다.In one embodiment, the cooling liquid recovery means may include a blowing fan for supplying air to the cooling water channel so that the air flow direction toward the cooling liquid storage tank.

일 실시예에서, 상기 냉각수단, 상기 열원 및 상기 냉각액 회수수단을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 냉각수단 및 상기 열원이 일정 주기로 온(ON)/오프(OFF)를 반복하도록 제어하고, 상기 냉각액 회수수단이 상기 열원이 발열되기 전에 동작하도록 제어할 수 있다.In one embodiment, a control unit for controlling the cooling means, the heat source and the cooling liquid recovery means, wherein the control unit controls the cooling means and the heat source to repeatedly turn on (ON) / off (OFF) at a predetermined period, and , the cooling liquid recovery means may be controlled to operate before the heat source generates heat.

본 발명에 따른 피씨알 장치에 의하면, 냉각수단 및 열원을 피씨알 튜브가 삽입되는 피씨알 튜브 삽입부를 중심으로 V자형 또는 U자형으로 배치하여 냉각수단 및 열원이 시료와 최대한 근접할 수 있으므로 시료의 냉각속도 및 가열속도가 증가될 수 있고, 이에 따라 전기에너지 소모가 절감되고, 나아가 중합 연소 연쇄 반응의 진행 속도가 빨라질 수 있는 이점이 있다.According to the PCR device according to the present invention, the cooling means and the heat source are arranged in a V-shape or U-shape around the PCR tube insertion part into which the PCR tube is inserted, so that the cooling means and the heat source can be as close to the sample as possible. The cooling rate and the heating rate can be increased, and thus electrical energy consumption is reduced, and further, there is an advantage in that the progress rate of the polymerization combustion chain reaction can be increased.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨알 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 열유닛의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 열유닛의 단면도이다.1 is a diagram for explaining the configuration of a PCR device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the heat unit shown in FIG. 1 ;
FIG. 3 is a cross-sectional view of the heat unit shown in FIG. 1 .

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 피씨알 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a PCR device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨알 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 열유닛의 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 열유닛의 단면도이다.1 is a view for explaining the configuration of a PCR device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the heat unit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the heat unit shown in FIG. .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨알 장치는 열유닛(100), 냉각수단(200), 열원(300), 냉각액 회수수단(400), 제어부(500)를 포함할 수 있다.1 to 3 , the PCR device according to an embodiment of the present invention includes a heat unit 100 , a cooling means 200 , a heat source 300 , a coolant recovery means 400 , and a control unit 500 . may include

열유닛(100)에는 시료가 수용된 피씨알 튜브가 삽입된다. 일 예로, 열유닛(100)은 베이스부(110) 및 피씨알 튜브 삽입부(120)를 포함할 수 있다.A PCR tube in which the sample is accommodated is inserted into the heat unit 100 . For example, the heat unit 100 may include a base unit 110 and a PCR tube insertion unit 120 .

베이스부(110)는 블록 형태로서, 단면 형상이 다각형 형상일 수 있고, 일방향으로 긴 길이를 가질 수 있다. The base unit 110 has a block shape, and may have a polygonal cross-sectional shape and may have a long length in one direction.

피씨알 튜브 삽입부(120)는 베이스부(110)의 상면에서 베이스부(110)의 길이방향을 따라 다수 배열될 수 있다. 피씨알 튜브 삽입부(120)는 베이스부(110)의 상면에서 돌출되어 직립되며, 내부에 튜브 삽입구멍(121)을 가질 수 있다. 또한, 피씨알 튜브 삽입부(120)는 실시간 피씨알 반응을 모니터링하기 위해 피씨알 튜브 삽입부(120)로 삽입되는 피씨알 튜브 내의 시약에 여기광을 유입시키는 것에 따른 형광이 방출되는 구멍(122)이 구비될 수 있다.A plurality of PCR tube insertion units 120 may be arranged along the longitudinal direction of the base unit 110 on the upper surface of the base unit 110 . The PCR tube insertion unit 120 protrudes from the upper surface of the base unit 110 and stands upright, and may have a tube insertion hole 121 therein. In addition, the PCR tube insertion unit 120 has a hole 122 through which fluorescence is emitted by introducing excitation light into the reagent in the PCR tube inserted into the PCR tube insertion unit 120 to monitor real-time PCR reaction. ) may be provided.

이러한 열유닛(100)은 열전도성이 우수한 재질로 구비될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 또는 구리 재질일 수 있고, 열유닛(100)의 표면 부식을 방지하기 위해 아노다이징 표면처리 기법으로 표면처리될 수 있다.The heat unit 100 may be made of a material having excellent thermal conductivity. For example, it may be made of aluminum or copper, and may be surface-treated by an anodizing surface treatment technique to prevent surface corrosion of the heat unit 100 .

냉각수단(200) 및 열원(300)은 피씨알 튜브 삽입부(120)로 삽입된 피씨알 튜브 내의 시료의 가열 및 냉각을 반복하여 중합 효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction; PCR)을 수행하기 위해 구비된다.The cooling means 200 and the heat source 300 are provided to perform a polymerase chain reaction (PCR) by repeating heating and cooling of the sample in the PCR tube inserted into the PCR tube insertion unit 120 . do.

냉각수단(200)은 시료의 냉각을 위해 구비되며, 냉각수로(210), 냉각액 저장탱크(220) 및 냉각액 순환펌프(230)를 포함할 수 있다.The cooling means 200 is provided for cooling the sample, and may include a cooling water channel 210 , a cooling liquid storage tank 220 , and a cooling liquid circulation pump 230 .

냉각수로(210)는 열유닛(100)의 베이스부(110)의 길이방향에 평행하도록 베이스부(110)의 길이방향의 일측 끝으로부터 다른 일측 끝을 향해 연장되어 베이스부(110)에 관통될 수 있다. 일 예로, 냉각수로(210)는 2개일 수 있다. 이러한 경우, 각각의 냉각수로(210)는 피씨알 튜브 삽입부(120)를 중심으로, 실질적으로는 피씨알 튜브 삽입부(120)의 튜브 삽입구멍(121)을 중심으로 튜브 삽입구멍(121)의 좌측 및 우측에 배치될 수 있다.The cooling water channel 210 extends from one end of the longitudinal direction of the base unit 110 toward the other end so as to be parallel to the longitudinal direction of the base unit 110 of the heat unit 100 to be penetrated through the base unit 110 . can As an example, the number of cooling water channels 210 may be two. In this case, each cooling water channel 210 has a tube insertion hole 121 centered on the PCR tube insertion part 120 , and is substantially centered on the tube insertion hole 121 of the PCR tube insertion part 120 . may be disposed on the left and right sides of

냉각액 저장탱크(220)는 열유닛(100)의 일측에 배치되어 냉각수로(210)와 유체 소통 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 냉각액 저장탱크(220)는 냉각수로(210)와 제1 순환라인(241) 및 제2 순환라인(242)을 통해 연결될 수 있다. 이때, 제1 순환라인(241)은 냉각액 저장탱크(220)의 일측으로부터 냉각수로(210)의 일측 단부로 연결될 수 있고, 제2 순환라인(242)은 제1 순환라인(241)이 연결된 냉각수로(210)의 일측 단부 반대편의 단부로부터 냉각액 저장탱크(220)의 다른 일측으로 연결될 수 있다. 이러한 경우, 냉각수로(210)로 연결되는 제1 순환라인(241)의 일측 단부는 2개의 냉각수로(210)에 연결되기 위한 2개의 냉각수로(210)로 분기되는 형태를 가질 수 있고, 냉각수로(210)로 연결되는 제2 순환라인(242)의 일측 단부는 2개의 냉각수로(210)로 분기되는 형태를 가질 수 있다. 여기서, 상기 제1 순환라인(241)은 냉각액 저장탱크(220)로부터 냉각액을 냉각수로(210)로 공급하는 공급라인일 수 있고, 상기 제2 순환라인(242)은 냉각수로(210)로부터 냉각액이 회수되는 회수라인일 수 있다.The cooling liquid storage tank 220 may be disposed on one side of the heat unit 100 and may be connected to the cooling water channel 210 in fluid communication. For example, the cooling liquid storage tank 220 may be connected to the cooling water channel 210 through the first circulation line 241 and the second circulation line 242 . In this case, the first circulation line 241 may be connected from one side of the cooling liquid storage tank 220 to one end of the cooling water channel 210 , and the second circulation line 242 is the cooling water to which the first circulation line 241 is connected. It may be connected to the other side of the coolant storage tank 220 from the end opposite to one end of the furnace 210 . In this case, one end of the first circulation line 241 connected to the cooling water channel 210 may be branched into two cooling water channels 210 to be connected to the two cooling water channels 210 , and the cooling water One end of the second circulation line 242 connected to the furnace 210 may be branched into two cooling water channels 210 . Here, the first circulation line 241 may be a supply line for supplying the cooling liquid from the cooling liquid storage tank 220 to the cooling water passage 210 , and the second circulation line 242 is the cooling liquid from the cooling water passage 210 . This may be a recovery line in which it is recovered.

냉각액 순환펌프(230)는 냉각액을 상기 냉각수로(210) 및 저장탱크(220) 사이에 순환시킬 수 있다. 일 예로, 냉각액 순환펌프(230)는 상기 제1 순환라인(241) 상에 설치될 수 있다.The cooling liquid circulation pump 230 may circulate the cooling liquid between the cooling water channel 210 and the storage tank 220 . For example, the coolant circulation pump 230 may be installed on the first circulation line 241 .

열원(300)은 시료의 가열을 위해 구비되며, 열유닛(100)의 길이방향을 따라 열유닛(100)에 삽입되는 히터를 포함할 수 있다. 일 예로, 히터는 봉 또는 바 타입의 카트리지 히터일 수 있다. 이러한 열원(300)은 피씨알 튜브 삽입부(120)를 중심으로 냉각수로(210)와 함께 V자 또는 U자 형 배치를 이룰 수 있다. 일 예로, 열원(300)은 하나일 수 있고, 이러한 경우, 피씨알 튜브 삽입부(120)의 아래, 실질적으로는 피씨알 튜브 삽입부(120)의 튜브 삽입구멍(121)의 아래에 배치되어, 열유닛(100)의 길이방향에 수직한 단면으로 볼 때 튜브 삽입구멍(121)의 좌측 및 우측에 배치되는 2개의 냉각수로(210)와 함께 V자 형으로 배치될 수 있다.The heat source 300 is provided for heating the sample, and may include a heater inserted into the heat unit 100 along the longitudinal direction of the heat unit 100 . For example, the heater may be a rod or bar type cartridge heater. This heat source 300 may form a V-shaped or U-shaped arrangement together with the cooling water channel 210 around the PCR tube insertion part 120 . For example, the heat source 300 may be one, and in this case, it is disposed under the PCR tube insertion unit 120 , substantially below the tube insertion hole 121 of the PCR tube insertion unit 120 . , when viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the heat unit 100 may be disposed in a V-shape together with the two cooling water channels 210 disposed on the left and right sides of the tube insertion hole 121 .

예시된 바와 같이, 2개의 냉각수로(210)와 1개의 열원(300)이 V자 형 배치를 이룰 때, 냉각수로(210)들 및 열원(300)은 튜브 삽입구멍(121)에 근접하게 배치되며, 냉각수로(210)들과 튜브 삽입구멍(121) 사이의 거리는 3mm 이하일 수 있고, 열원(300)과 튜브 삽입구멍(121) 사이의 거리는 3mm 이하일 수 있다.As illustrated, when the two cooling water channels 210 and one heat source 300 form a V-shaped arrangement, the cooling water channels 210 and the heat source 300 are disposed close to the tube insertion hole 121 . The distance between the cooling water channels 210 and the tube insertion hole 121 may be 3 mm or less, and the distance between the heat source 300 and the tube insertion hole 121 may be 3 mm or less.

냉각액 회수수단(400)은 냉각수로(210) 및 냉각액 저장탱크 사이에 연결되어 냉각수로(210) 내의 냉각액을 냉각액 저장탱크(220)로 회수시킬 수 있다. 일 예로, 냉각액 회수수단(400)은 공기 진행 방향이 냉각액 저장탱크(220)를 향하도록 냉각수로(210)로 공기를 공급하는 송풍팬(410)을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 송풍팬(410)은 상기 제1 순환라인(241)의 끝의 분기된 라인들에 송풍관(420)으로서 연결될 수 있다. 이때, 송풍팬(410)으로부터 공급되는 공기가 냉각액 저장탱크(220)를 향하도록 상기 각각의 분기된 라인에는 냉각액이 냉각수로(210) 방향으로만 흐르도록 냉각수로(210) 방향으로만 개방되는 제1 체크밸브(11)가 설치될 수 있고, 상기 송풍관(420)에는 냉각액의 송풍팬(410) 방향으로의 유입을 차단하고 공기는 냉각수로(210) 방향으로 공급되도록 냉각수로(210) 방향으로만 개방되는 제2 체크밸브(12)가 설치될 수 있다.The cooling liquid recovery means 400 may be connected between the cooling water passage 210 and the cooling liquid storage tank to recover the cooling liquid in the cooling water passage 210 to the cooling liquid storage tank 220 . For example, the cooling liquid recovery means 400 may include a blowing fan 410 that supplies air to the cooling water channel 210 so that the air flow direction is toward the cooling liquid storage tank 220 . In this case, the blower fan 410 may be connected to the branched lines at the end of the first circulation line 241 as a blower pipe 420 . At this time, in each branched line so that the air supplied from the blower fan 410 is directed toward the cooling liquid storage tank 220 , the cooling liquid is opened only in the cooling waterway 210 direction so that the cooling liquid flows only in the cooling waterway 210 direction. A first check valve 11 may be installed, and the blower pipe 420 blocks the inflow of the cooling liquid in the direction of the blower fan 410 and the air is supplied in the direction of the cooling waterway 210 in the cooling waterway 210 direction. A second check valve 12 that is opened only to may be installed.

제어부(500)는 냉각수단(200) 및 열원(300)이 일정 주기로 온(ON)/오프(OFF)를 반복하도록 제어하고, 냉각액 회수수단(400)이 열원(300)이 발열되기 전에 동작하도록 제어할 수 있다. 냉각수단(200) 및 열원(300)의 온/오프 주기는 미리 설정된 시료의 가열 온도 및 시료의 냉각 온도에 따라 설정될 수 있다.The control unit 500 controls the cooling means 200 and the heat source 300 to repeatedly turn ON/OFF at a predetermined period, and the cooling liquid recovery means 400 operates before the heat source 300 generates heat. can be controlled The on/off period of the cooling means 200 and the heat source 300 may be set according to the preset heating temperature of the sample and the cooling temperature of the sample.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨알 장치는 제어부(500)의 제어에 따라 냉각수단(200) 및 열원(300)의 온/오프를 반복하면서 미리 설정된 시료의 가열 온도 및 시료의 냉각 온도로 시료의 가열 및 냉각을 반복하여 중합 효소 연쇄 반응을 수행할 수 있다.The PCR device according to an embodiment of the present invention repeats the on/off of the cooling means 200 and the heat source 300 according to the control of the control unit 500 to set the heating temperature of the sample and the cooling temperature of the sample in advance. The polymerase chain reaction may be performed by repeating heating and cooling of the sample.

중합 효소 연쇄 반응을 위해 냉각수단(200) 및 열원(300)의 온/오프가 반복될 때, 열원(300)이 발열되기 전에 냉각수단(200)을 통해 냉각수로(210)를 순환하는 냉각액은 냉각액 저장탱크(220)로 회수되며, 이어서 냉각액 회수수단(400)이 가동되어 냉각수로(210) 내의 잔여 냉각액이 저장탱크(220)로 회수될 수 있다. 따라서, 열원(300)이 발열되면 냉각수로(210) 내의 냉각액이 완전히 회수되므로 열원(300)이 발열되면 빠르게 시료로 열이 전달될 수 있다.When the on/off of the cooling means 200 and the heat source 300 is repeated for the polymerase chain reaction, the cooling liquid circulating through the cooling means 200 through the cooling water 210 before the heat source 300 generates heat is The coolant is recovered to the coolant storage tank 220 , and then the coolant recovery means 400 is operated so that the remaining coolant in the coolant water 210 can be recovered to the storage tank 220 . Therefore, when the heat source 300 heats up, the cooling liquid in the cooling water channel 210 is completely recovered, so that when the heat source 300 heats up, heat can be quickly transferred to the sample.

또한, 냉각수단(200) 및 열원(300)은 피씨알 튜브 삽입부(120)를 중심으로 V자형 또는 U자형의 배치를 이루고 있으므로 피씨알 튜브 삽입부(120)에 냉각수단(200) 및 열원(300)이 최대한 근접하여 배치될 수 있고, 이에 따라, 냉각수단(200) 및 열원(300)의 온/오프가 반복되어 시료의 가열 및 냉각이 반복될 때 열전달이 빠르게 진행되어 가열속도 및 냉각속도가 빨라질 수 있다.In addition, since the cooling means 200 and the heat source 300 form a V-shape or U-shaped arrangement around the PCR tube insertion part 120 , the cooling means 200 and the heat source are attached to the PCR tube insertion part 120 . 300 may be disposed as close as possible, and accordingly, when the on/off of the cooling means 200 and the heat source 300 is repeated and the heating and cooling of the sample are repeated, heat transfer proceeds rapidly, so that the heating rate and cooling speed can be increased

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨알 장치를 이용하면, 냉각수단(200) 및 열원(300)을 피씨알 튜브가 삽입되는 피씨알 튜브 삽입부(120)를 중심으로 V자형 또는 U자형으로 배치하여 냉각수단(200) 및 열원(300)이 시료와 최대한 근접할 수 있으므로 시료의 냉각속도 및 가열속도가 증가될 수 있고, 이에 따라 전기에너지 소모가 절감되고, 나아가 중합 연소 연쇄 반응의 진행 속도가 빨라질 수 있는 이점이 있다.When using the PCR device according to this embodiment of the present invention, the cooling means 200 and the heat source 300 are formed in a V-shape or U-shape centering on the PCR tube insertion part 120 into which the PCR tube is inserted. By disposing, the cooling means 200 and the heat source 300 can be as close to the sample as possible, so the cooling rate and heating rate of the sample can be increased. has the advantage of being faster.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not to be limited to the embodiments presented herein but should be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (6)

일방향으로 긴 길이를 갖는 블록 형태의 베이스부 및 상기 베이스부의 상면에서 상기 베이스부의 길이방향을 따라 다수 배열되고 내부에 튜브 삽입구멍을 갖는 피씨알 튜브 삽입부를 포함하는 열유닛;
상기 베이스부의 길이방향을 따라 연장되게 상기 베이스부에 관통되며, 상기 튜브 삽입구멍의 좌측 및 우측에 배치되는 2개의 냉각수로;
봉 또는 바 타입으로 구비되어 상기 베이스부의 길이방향을 따라 상기 베이스부에 삽입되며, 상기 튜브 삽입구멍의 아래에 배치되어, 상기 베이스부의 길이방향에 수직한 단면으로 볼 때 상기 2개의 냉각수로와 함께 V자 또는 U자형으로 배치되는 히터;
상기 2개의 냉각수로 각각의 일측 단부에 유체 소통 가능하게 연결되어 상기 2개의 냉각수로로 냉각액을 공급하는 제1 순환라인 및 상기 2개의 냉각수로 각각의 타측 단부에 유체 소통 가능하게 연결되어 상기 2개의 냉각수로로부터 냉각액을 회수하는 회수라인을 형성하는 제2 순환라인을 통해 상기 2개의 냉각수로와 연결되는 냉각액 저장탱크;
상기 제1 순환라인 상에 설치되어 상기 냉각액을 상기 2개의 냉각수로 및 상기 저장탱크 사이에 순환시키는 냉각액 순환펌프;
상기 제1 순환라인에 송풍관으로서 연결되어, 공기 진행 방향이 상기 냉각액 저장탱크를 향하도록 상기 2개의 냉각수로에 공기를 공급하는 송풍팬을 포함하는 냉각액 회수수단; 및
상기 순환펌프 및 상기 히터가 일정 주기로 온(ON)/오프(OFF)를 반복하도록 제어하고, 상기 냉각액 회수수단이 상기 히터가 발열되기 전에 동작하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
피씨알 장치.a heat unit including a block-shaped base part having a long length in one direction and a PCR tube insertion part arranged in a plurality along the longitudinal direction of the base part on the upper surface of the base part and having a tube insertion hole therein;
two coolant channels passing through the base to extend in the longitudinal direction of the base and disposed on the left and right sides of the tube insertion hole;
It is provided in a rod or bar type and is inserted into the base part along the longitudinal direction of the base part, is disposed under the tube insertion hole, and when viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the base part, together with the two cooling water channels. a heater disposed in a V-shape or U-shape;
A first circulation line that is fluidly connected to one end of each of the two cooling water channels to supply a cooling liquid to the two cooling water channels, and a first circulation line that is fluidly connected to the other end of each of the two cooling water channels, so that the two a cooling liquid storage tank connected to the two cooling water passages through a second circulation line forming a recovery line for recovering the cooling liquid from the cooling water passage;
a coolant circulation pump installed on the first circulation line to circulate the coolant between the two coolant channels and the storage tank;
a coolant recovery means connected to the first circulation line as a blower pipe and including a blower fan for supplying air to the two coolant channels so that an air flow direction faces the coolant storage tank; and
and a control unit that controls the circulation pump and the heater to repeatedly turn ON/OFF at a predetermined period, and controls the cooling liquid recovery means to operate before the heater generates heat,
PCR device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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