KR20060116984A - Heating block apparatus for amplifying dna - Google Patents

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KR20060116984A
KR20060116984A KR1020050039659A KR20050039659A KR20060116984A KR 20060116984 A KR20060116984 A KR 20060116984A KR 1020050039659 A KR1020050039659 A KR 1020050039659A KR 20050039659 A KR20050039659 A KR 20050039659A KR 20060116984 A KR20060116984 A KR 20060116984A
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heating block
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dna
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preheating
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백승엽
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삼성테크윈 주식회사
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    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]

Abstract

A heating block apparatus for amplifying DNA is provided to minimize errors according to temperature change by uniformizing DNA chip temperature, reduce the reaching time to desired temperature and DNA expression time by separating heating block into the preheating block and expression heating block, and analyze numerous DNA chips simultaneously. The heating block apparatus(2) for amplifying DNA comprises at least three pairs of preheating block(4) and expression heating block(6), a chip-introducing portion(10) in one side of a first preheating block connected with one expression heating block, a chip-releasing portion(12) in one side of a final expression heating block connected with one preheating block, and a partition portion(14) between the preheating block and expression heating block, wherein the preheating block contains at least one heater and temperature sensor; and the expression heating block contains at least one temperature sensor, heater and optical channel(8).

Description

DNA를 증폭하는 히팅블록 장치{Heating Block Apparatus for Amplifying DNA}Heating Block Apparatus for Amplifying DNA {Heating Block Apparatus for Amplifying DNA}

도 1은 본 발명에 따른 히팅블록의 사시도,1 is a perspective view of a heating block according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 히팅블록의 단면도,2 is a cross-sectional view of the heating block according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 칩 입력부 및 칩 배출부의 구성도,3 is a configuration diagram of a chip input unit and a chip discharge unit according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 칩 입력부가 장착된 예열히팅블록 및 칩 배출부가 장착된 발현히팅블록의 단면도,4 is a cross-sectional view of a preheating heating block equipped with a chip input unit and an expression heating block equipped with a chip discharge unit according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 칩 입력부가 장착된 예열히팅블록 및 칩 배출부가 장착된 발현히팅블록의 또 다른 단면도,5 is another cross-sectional view of a preheating heating block equipped with a chip input unit and an expression heating block equipped with a chip discharge unit according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 예열히팅블록 및 발현히팅블록의 온도 조절장치의 구성도, 6 is a block diagram of a temperature control device of the preheating heating block and the expression heating block according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 예열히팅블록 및 발현히팅블록의 공간온도 측정 양태를 나타내는 도이다.7 is a view showing a spatial temperature measurement of the preheating heating block and expression heating block according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

2 : 히팅블록 4 : 예열히팅블록2: heating block 4: preheating heating block

6 : 발현히팅블록 8 : 광학채널6: expression heating block 8: optical channel

10 : 칩 입력부 12 : 칩 배출부10: chip input unit 12: chip discharge unit

14 : 격벽부 16 : 샤프트14 bulkhead portion 16 shaft

20 : LM 가이드 22 : 랙 기어 20: LM Guide 22: Rack Gear

24 : 상승 서포트 26 : 동력부 24: lift support 26: power unit

28 : 제어부 30 : 온도센서 28: control unit 30: temperature sensor

32 : 히터 34 : 칩 인식 센서 32: heater 34: chip recognition sensor

36 : 칩 수송부 42 : 칩 이송 트레이36: chip transport part 42: chip feed tray

44 : 스프링 46 : 격벽부 홈 44: spring 46: partition wall groove

본 발명은 DNA 칩을 가열하여 DNA 칩을 증폭시키는 PCR (Polymerase Chain Reaction) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온도 단위별로 가열 블록을 분리해서 온도 변화에 따른 DNA 칩의 증폭 과정을 관찰하여 최소의 온도보상에 따라 정확한 측정을 가능하게 하며, 상기 블록 내부에서 DNA 칩의 이동 및 DNA 칩의 증폭과 관찰이 가능한 구조로 형성되도록 한 PCR 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a PCR (Polymerase Chain Reaction) apparatus for amplifying a DNA chip by heating a DNA chip, and more specifically, by separating a heating block for each temperature unit and observing an amplification process of a DNA chip according to temperature change. The present invention relates to a PCR device that enables accurate measurement according to temperature compensation, and forms a structure capable of moving a DNA chip and amplifying and observing a DNA chip within the block.

DNA 증폭기술은 생명과학, 유전공학 및 의학분야 등의 연구개발 및 진단 목적으로 광범위하게 활용되고 있으며, 특히 중합효소 연쇄반응에 의한 DNA 증폭기술 (이하,‘PCR DNA 증폭기술‘이라 한다)이 널리 활용되고 있다.DNA amplification is widely used for research and development and diagnostic purposes in the life sciences, genetic engineering and medical fields. In particular, DNA amplification by polymerase chain reaction (hereinafter referred to as PCR DNA amplification) is widely used. It is utilized.

PCR DNA 증폭기술 분야에서 PCR 장치의 구성을 자동화하여 여러 종류의 DNA 시료들을 보다 효율적으로 빠른 시간 내에 증폭하기 위해 다양한 장치 및 방법들이 개발되어 사용되고 있는데, 그 기본적인 작동원리는 다음과 같다.In the field of PCR DNA amplification, various devices and methods have been developed and used to automate the configuration of PCR devices to amplify various DNA samples more efficiently and quickly. The basic principles of operation are as follows.

상용화된 PCR DNA 증폭기술에서는 증폭될 주형 DNA(Template DNA), 주형 DNA의 각 단일가닥의 특정 서열과 상보적인 서열을 가지는 올리고뉴클레오티드(Oligonucleotide) 프라이머(Primer)쌍, 고온 안정성 DNA 중합효소(Thermostable DNA polymerase) 및 삼인산화데옥시리보뉴클레오티드(Deoxyribonucleotide triphosphates : dNTP)를 포함한 시료를 준비하고, 이 시료의 온도를 순차적으로 변화시키는 온도 사이클을 반복함으로써 주형 DNA의 특정 부위 염기서열을 증폭한다. Commercially available PCR DNA amplification techniques include template DNA to be amplified, oligonucleotide primer pairs having sequences complementary to specific sequences of each single strand of template DNA, and high temperature stable DNA polymerases. Samples containing polymerase and deoxyribonucleotide triphosphates (dNTPs) are prepared, and the sequence of specific regions of the template DNA is amplified by repeating a temperature cycle that sequentially changes the temperature of the samples.

증폭 기술은 구체적으로 3단계 또는 2단계의 온도순환 사이클을 사용하게 되는데, 온도 변화에 의하여 DNA 증폭을 달성하는 과정은 다음과 같다.Specifically, the amplification technique uses a three- or two-step temperature cycling cycle. The process of achieving DNA amplification by temperature change is as follows.

첫 번째 단계는 변성단계(Denaturation step)로서 상기 시료를 고온으로 가열시킴으로써 이중가닥 DNA를 단일가닥 DNA로 분리하는 단계이다. 두 번째 단계는 풀림단계(Annealing step)로서 상기 변성단계를 거친 시료를 적정 온도로 냉각시킴으로써, 상기 단일가닥 DNA와 프라이머가 이중 나선 결합을 하여 부분적으로 이중가닥이 된 DNA-프라이머 복합체(DNA-primer complex)를 형성하는 단계이다. 세 번째 단계는 중합단계(Polymerization step)로서, 상기 풀림단계를 거친 시료를 적정 온도로 유지함으로써 DNA-프라이머 복합체의 프라이머를 DNA 중합효소가 중합반응 에 의해 연장(Extension)함으로써 원래의 주형 DNA에 대하여 상보적인 서열을 가지는 새로운 단일가닥 DNA를 복제하는 단계이다. The first step is the denaturation step, in which the double-stranded DNA is separated into single-stranded DNA by heating the sample to a high temperature. The second step is an annealing step, in which the sample subjected to the denaturation step is cooled to an appropriate temperature, where the single-stranded DNA and the primer are double-stranded and partially double-stranded DNA-primer complexes (DNA-primer). to form a complex). The third step is a polymerization step, in which the primer of the DNA-primer complex is extended by the polymerase by polymerization to maintain the sample subjected to the annealing step at an appropriate temperature. The step is to clone a new single stranded DNA with complementary sequences.

이와 같은 세 가지 단계를 순차적으로 20회 내지 40회 정도 반복하여 매 사이클마다 두 개의 프라이머 사이의 DNA가 복제되게 함으로써 수백만 배 또는 그 이상에 이르는 DNA 증폭을 달성하게 된다.By repeating these three steps 20 to 40 times in sequence, DNA between two primers is replicated every cycle, resulting in millions of times or more of DNA amplification.

상기 변성단계에서의 온도는 90℃내지 95℃ 범위의 값이며, 상기 풀림단계에서의 온도는 사용된 프라이머의 녹는점(Tm), 즉 Tm값에 따라 적정하게 조절하는데, 통상적으로 40℃ 내지 60℃ 범위의 값이다. 중합단계에서의 온도는 주로 사용하는 써머스 아쿠아티쿠스(Thermus aquaticus)로부터 추출한 고온 안정성 TAG DNA 중합효소(Taq DNA Polymerase)의 최적 활성 온도인 72℃로 맞추어, 3단계 온도 순환 사이클을 사용하는 것이 가장 보편적이며, TAG DNA 중합효소의 활성 온도 범위가 상당히 넓으므로 상기 풀림단계와 중합단계의 온도를 같게 하여 온도를 순환하는 2단계 온도 사이클도 사용하고 있다.The temperature in the denaturation step is a value in the range of 90 ℃ to 95 ℃, the temperature in the annealing step is appropriately adjusted according to the melting point (Tm), that is, Tm value of the primer used, typically 40 ℃ to 60 It is a value in the range of ° C. Temperature in the polymerization step according to the mainly sseomeoseu high temperature stability TAG DNA polymerase extracted from aqua tea kusu (Thermus aquaticus) using 72 ℃ the optimum activation temperature of (Taq DNA Polymerase), to use a three-step temperature cycle cycle the Since the active temperature range of the TAG DNA polymerase is quite wide, a two-step temperature cycle is also used in which the temperature of the annealing step and the polymerization step are equalized to circulate the temperature.

여기서, 일정 온도의 유지와 단계별 온도 변화가 신속하게 이루어지지 않으면 풀림단계에서 온도가 낮아지면 증폭시키고자 하는 정 위치에 프라이머가 붙지 않기 때문에 수율에 큰 영향을 미치게 된다.Here, if the maintenance of a constant temperature and the temperature change step by step is not made quickly, if the temperature is lowered in the annealing step, since the primer is not attached to the position to be amplified, it has a great effect on the yield.

이와 같이 DNA 칩을 가열하여 DNA를 증폭시키는 종래의 PCR장치는 DNA가 첨가된 소형 튜브를 여러 개 이상 묶어 동일한 온도 사이클로 PCR증폭하거나 DNA 칩 하단부에 모듈을 구성하여 실리콘 히터에 의해 온도를 상승 및 하강 시키는 방식이다. As described above, a conventional PCR apparatus for amplifying DNA by heating a DNA chip bundles a plurality of small tubes containing DNA and amplifies the PCR in the same temperature cycle, or forms a module at the bottom of the DNA chip to raise and lower the temperature by a silicon heater. This is how you do it.

전술한 장치는 여러 환자들의 DNA샘플을 한번에 분석할 수 있는 장점은 있으나 DNA 종류마다 증폭을 최대로 하기 위한 온도 조건이 서로 다르므로 여러 종류의 DNA를 검사하기에는 곤란한 점 등이 있다. The above-mentioned device has the advantage of analyzing DNA samples of several patients at once, but it is difficult to test several types of DNA because the temperature conditions for maximizing amplification are different for each DNA type.

한편, 모듈을 구성하여 히터에 의해 온도를 상승 및 하강 시키는 PCR증폭 방법은 접촉에 의한 가열로 열전달이 이루어져 열 분포가 불균일할 뿐만 아니라, 히터의 코팅면이 손상되는 문제점이 있고, 이는 PCR 장치의 고장 원인이 되며, 이로 인해 DNA 증폭이 되지 않는 문제점이 있다. On the other hand, the PCR amplification method for constructing the module to raise and lower the temperature by the heater has a problem that the heat distribution is caused by the heating by contact, not only the heat distribution is uneven, but also the coating surface of the heater is damaged. Cause of failure, there is a problem that does not amplify DNA.

또한 모듈 내부의 빈공간의 공기 온도가 칩상의 온도에 많은 영향을 주고, 칩과 실리콘 히터 사이의 간격 차이 등에 따라 제어온도와 실측온도간의 차이를 발생시킨다.In addition, the air temperature in the empty space inside the module has a great influence on the temperature on the chip, and generates a difference between the control temperature and the measured temperature according to the gap between the chip and the silicon heater.

PCR 증폭의 온도 메카니즘인 변성·풀림·중합 과정을 반복하면서 각 단계를 온도 조절하는 것은 매우 중요하며, 증폭 온도는 오차 범위가 ±0.05로 유지하여야 하는데 종래 PCR 장치는 온도 조절 시편을 만들어 온도 보상을 하므로, 변동 변수가 많기 때문에 모듈간의 편차, 장비간의 편차, 시편간의 편차가 많아서 장비의 신뢰성이 떨어지고 있다, It is very important to control the temperature of each step by repeating the denaturation, annealing, and polymerization process, which is the temperature mechanism of PCR amplification, and the amplification temperature should be maintained at an error range of ± 0.05. Therefore, because there are many variations, there are many variations among modules, variations between equipments, and between specimens, which reduces the reliability of equipment.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 히팅블록을 통해 일정온도를 유지시켜 DNA 칩의 온도를 균일화함으로써 온도 변화에 따른 오차를 최소화 하고, 상기 히팅블록을 예열히팅블록과 발현히팅블록으로 분리하여 목적하 는 온도에 도달할 수 있는 시간을 단축시키며, DNA 발현 시간을 단축시키고, 다수의 DNA 칩을 동시에 분석 할 수 있도록 하는 PCR 장치의 히팅블록을 제공하는데 기술적 과제가 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by maintaining a constant temperature through the heating block to minimize the error due to temperature changes by uniformizing the temperature of the DNA chip, the heating block preheating heating block and expression heating block There is a technical problem to provide a heating block of the PCR device that can be separated to shorten the time to reach the desired temperature, shorten the DNA expression time, and can analyze multiple DNA chips at the same time.

본 발명은 예열히팅블록과 발현히팅블록을 1쌍으로 하여 적어도 3쌍 이상이 반복적으로 설치되고, 하나의 발현히팅블록만이 연결설치되는 최초 예열히팅블록의 일측에 칩 입력부가 장착되고, 하나의 예열히팅블록만이 연결설치되는 최종 발현히팅블록의 일측에 칩 배출부가 장착되는 PCR장치의 히팅블록을 제공한다.According to the present invention, at least three pairs are repeatedly installed by using a preheating block and an expression heating block as a pair, and a chip input unit is mounted on one side of the first preheating heating block in which only one expression heating block is connected and installed. It provides a heating block of the PCR device equipped with a chip outlet on one side of the final expression heating block is connected to the preheating heating block only.

본 발명에 따른 히팅블록은 필요에 따라, 격벽부가 예열히팅블록과 발현히팅블록 사이에 연결설치 될 수 있다.Heating block according to the present invention, if necessary, the partition can be installed between the preheating heating block and the expression heating block.

상기 히팅블록은 예열히팅블록과 발현히팅블록을 1쌍으로 적어도 3쌍 이상 순차적으로 반복하여 설치되고, 예열히팅블록과 발현히팅블록을 교대로 설치함으로써 DNA 칩이 PCR 증폭에 필요한 온도에 신속히 도달되도록 하며 다수의 DNA 칩을 동시에 분석 할 수 있도록 한다. The heating block is repeatedly installed at least three pairs of preheating block and expression heating block in a pair, and by alternately installing the preheating block and expression heating block so that the DNA chip can quickly reach the temperature required for PCR amplification It also allows multiple DNA chips to be analyzed simultaneously.

상기 예열히팅블록은 DNA 칩을 증폭에 필요한 온도로 예열하기 위한 것으로서, DNA 증폭에 필요한 온도를 제공하기 위해 하나 이상의 히터와 하나 이상의 온도 센서가 예열히팅블록 내부 일측에 설치된다.The preheating heating block is for preheating the DNA chip to a temperature required for amplification, and one or more heaters and one or more temperature sensors are installed at one side inside the preheating heating block to provide a temperature for DNA amplification.

한편, 발현히팅블록은 상기 예열히팅블록에서 증폭된 DNA 칩을 발현하기 위한 것으로서, 온도제어에 필요한 하나 이상의 히터와 하나 이상의 온도 센서가 발 현히팅블록 내부 일측에 연결설치되어 있고, DNA 칩의 분석에 필요한 광학채널이 발현히팅블록 상단면을 관통하여 발현히팅블록 내부에 위치하는 DNA 칩을 분석 할 수 있도록 설치된다. On the other hand, the expression heating block is for expressing the DNA chip amplified in the preheating block, one or more heaters and one or more temperature sensors required for temperature control is installed on one side inside the expression heating block, the analysis of the DNA chip The optical channel required for penetrating the upper surface of the expression heating block is installed to analyze the DNA chip located inside the expression heating block.

상기 히팅블록을 구성하는 예열히팅블록과 발현히팅블록은 PCR 증폭에 필요한 일정한 온도를 제공하고, 다수에 걸쳐 온도 보상을 하므로 온도 편차를 현저히 줄일 수 있다. The preheating heating block and the expression heating block constituting the heating block provides a constant temperature required for PCR amplification, and temperature compensation over a large number can significantly reduce the temperature deviation.

여기서, 온도 차이를 갖는 DNA 칩이 상기 예열히팅블록 또는 발현히팅블록 내부로 유입될 경우 엔트로피의 원리에 의해 열이 빠르게 확산되어 계의 평형을 유지하도록 한다. Here, when the DNA chip having a temperature difference is introduced into the preheating heating block or the expression heating block, heat is rapidly spread by the principle of entropy to maintain the equilibrium of the system.

칩 입력부는 증폭하고자 하는 DNA 칩이 예열히팅블록 내부로 삽입 될 수 있도록 하는 것으로서, 하나의 발현히팅블록만이 연결설치되는 최초 예열히팅블록의 일측에 형성된다. The chip input unit is to be inserted into the DNA chip to be amplified into the preheating block, is formed on one side of the first preheating heating block is connected to only one expression heating block.

칩 배출부는 증폭이 종료된 DNA 칩이 발현히팅블록 외부로 배출될 수 있도록 하는 것으로서, 하나의 예열히팅블록만이 연결설치되는 최종 발현히팅블록의 일측에 형성된다.The chip discharge part is to allow the amplified DNA chip to be discharged to the outside of the expression heating block, and is formed on one side of the final expression heating block in which only one preheating heating block is connected.

격벽부는 예열히팅블록과 발현히팅블록을 분리하여 열의 이동을 차단하는 격벽으로 제공되는 동시에 DNA 칩의 이동시 개방되는 것으로서, 바람직한 일예로서 격벽을 제공하면서 열의 이동을 차단하는 평판 형태를 갖는 격벽부 본체, 격벽부 본체 상단에 구비되고 격벽부 개방시 격벽부가 하강하여 예열히팅블록과 발현히팅블록의 통로를 제공하는 홈, 격벽부 하단에 구비되어 격벽부의 개·폐시 압축 또는 복원되는 스프링으로 구성된다.The partition wall is provided as a partition wall that separates the preheating heating block and the expression heating block and blocks the movement of the heat, and is opened when the DNA chip is moved. As a preferred example, the partition wall body has a flat plate shape to block the movement of the heat while providing the partition. It is provided at the top of the partition body and the partition wall is lowered when opening the partition wall to provide a passage for the preheating heating block and expression heating block, provided in the bottom of the partition wall portion is composed of a spring compressed or restored when the partition wall portion.

필요에 따라, 본 발명에 따른 히팅블록은 DNA 칩을 수송하는 칩 수송장치를 포함하는 바, 상기 수송장치는 예열히팅블록 및 발현히팅블록에 안착된 DNA 칩을 상기 예열히팅블록 또는 발현히팅블록에 연결설치된 다른 예열히팅블록 또는 발현히팅블록으로 이동시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 당업계에서 통상적으로 사용되는 수송장치를 사용하는 것이 좋다. 가장 바람직하게는 피스톤이나 공기 실린더를 동력원으로 하는 수송장치가 좋다.If necessary, the heating block according to the present invention includes a chip transporting device for transporting the DNA chip, the transporting device is a preheat heating block and the DNA chip seated on the expression heating block to the preheating heating block or expression heating block It is for moving to another preheating heating block or expression heating block that is connected to, and may be used as long as it can achieve this purpose, but it is preferable to use a transportation device commonly used in the art. Most preferably, a transportation device using a piston or an air cylinder as a power source is preferable.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 히팅블록의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 히팅블록의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 칩 입력부 및 칩 배출부의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 칩 입력부가 장착된 예열히팅블록 및 칩 배출부가 장착된 발현히팅블록의 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 칩 입력부가 장착된 예열히팅블록 및 칩 배출부가 장착된 발현히팅블록의 또 다른 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 예열히팅블록 및 발현히팅블록의 온도 조절장치의 구성도이며, 도 7은 본 발명에 따른 예열히팅블록 및 발현히팅블록의 공간온도 측정 양태를 나타내는 도로서 함께 설명한다.1 is a perspective view of a heating block according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the heating block according to the present invention, Figure 3 is a block diagram of the chip input unit and the chip discharge unit according to the present invention, Figure 4 according to the present invention A cross-sectional view of a preheating heating block equipped with a chip input unit and an expression heating block equipped with a chip discharge unit, and FIG. 5 is another cross-sectional view of a preheating heating block equipped with a chip input unit and an expression heating block equipped with a chip discharge unit according to the present invention. 6 is a configuration diagram of a temperature control apparatus of a preheating heating block and an expression heating block according to the present invention, and FIG. 7 is described together with a view showing a spatial temperature measurement mode of the preheating heating block and the expression heating block according to the present invention. .

본 발명에 따른 히팅블록(2)은 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 예열히팅블록(4)과 발현히팅블록(6)을 1쌍으로 하여 적어도 3쌍 이상이 반복적으로 설치되고, 하나의 발현히팅블록(6)만이 연결설치되는 최초 예열히팅블록(4)의 일측에 칩 입력부(10)가 장착되고, 하나의 예열히팅블록(4)만이 연결설치되는 최종 발현히팅블록(6)의 일측에 칩 배출부(12)가 장착되는 PCR장치의 히팅블록(2)으로 구성된다.In the heating block 2 according to the present invention, as shown in FIGS. 1 to 7, at least three pairs or more are repeatedly installed by using the preheating heating block 4 and the expression heating block 6 as one pair. The chip input unit 10 is mounted on one side of the first preheating heating block 4 in which only the expression heating block 6 is connected, and only one preheating heating block 4 is connected to the final expression heating block 6. It consists of a heating block (2) of the PCR device is equipped with a chip outlet 12 on one side.

특정양태로 상기 히팅블록(2)은 도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 히터(32)와 하나 이상의 온도 센서(30)를 장착한 예열히팅블록(4)과 하나 이상의 온도 센서(30)와 하나 이상의 히터(32) 및 광학 채널(8)을 장착한 발현히팅블록(6)을 1쌍으로 하여 적어도 3쌍 이상이 반복적으로 설치되고, 하나의 발현히팅블록(6)만이 연결설치되는 최초 예열히팅블록(4)의 일측에 DNA 칩이 도입되는 칩 입력부(10)가 장착되고, 하나의 예열히팅블록(4)만이 연결설치되는 최종 발현히팅블록(6)의 일측에 DNA 칩이 배출되는 칩 배출부(12)가 장착되고, 예열히팅블록(4)과 발현히팅블록(6) 사이에 구비되어 예열히팅블록(4)과 발현히팅블록(6)을 분리하는 격벽으로 제공되는 동시에 DNA 칩의 이동시 개방되는 격벽부(14)를 포함하는 PCR장치의 히팅블록(2)으로 구성될 수 있다.In particular embodiments, the heating block 2 may include a preheating heating block 4 and at least one temperature sensor 30 equipped with at least one heater 32 and at least one temperature sensor 30, as shown in FIG. 1. Initial preheating in which at least three or more pairs are repeatedly installed with one or more expression heating blocks 6 equipped with one or more heaters 32 and optical channels 8 and only one expression heating block 6 is connected and installed. A chip input unit 10 into which a DNA chip is introduced at one side of the heating block 4 is mounted, and a chip in which the DNA chip is discharged at one side of the final expression heating block 6 in which only one preheating heating block 4 is connected and installed. The discharge part 12 is mounted, and is provided between the preheating heating block 4 and the expression heating block 6 to serve as a partition wall separating the preheating heating block 4 and the expression heating block 6 from the DNA chip. It may be composed of a heating block (2) of the PCR device including a partition portion 14 that is opened during movement.

상기 예열히팅블록(4)은 DNA 칩이 증폭 온도에 신속히 도달 할수 있도록 DNA칩을 예열하는 것으로서 각 예열히팅블록(4)에 연결설치된 발현히팅블록(6)과 한쌍을 구성하고 DNA 칩의 증폭에 요구되는 적정온도를 제공한다. The preheating heating block 4 preheats the DNA chip so that the DNA chip can quickly reach the amplification temperature, and forms a pair with the expression heating block 6 connected to each preheating heating block 4 to amplify the DNA chip. Provide the required temperature.

상기 예열히팅블록(4)은 적어도 하나 이상으로 장착한 온도센서(30)로 공간 온도를 측정하고, 적어도 하나 이상으로 장착한 히터(32)는 증폭에 요구되는 온도로 DNA 칩을 가열한다. 바람직한 일예로 변성단계에서 약 95℃, 풀림단계에서 약 55℃, 중합단계에서 약 75℃로 DNA 칩을 가열하는 것이 좋다. The preheating heating block 4 measures the spatial temperature with at least one or more temperature sensors 30, and the heater 32 mounted with at least one or more heats the DNA chip to a temperature required for amplification. In one preferred embodiment, the DNA chip is heated to about 95 ° C. in the denaturation step, about 55 ° C. in the annealing step, and about 75 ° C. in the polymerization step.

발현히팅블록(6)은 필요한 증폭온도에 도달한 DNA 칩을 동일한 온도범위로 유지하면서 변화를 관찰하는 것으로써 각 발현히팅블록(6)에 연결설치된 예열히팅블록(4)과 한쌍을 구성하고 DNA 칩의 증폭에 요구되는 온도를 유지한다. 바람직한 일예로 변성단계에서 약 95℃, 풀림단계에서 약 55℃, 중합단계에서 약 75℃로 DNA 칩을 유지하는 것이 좋다. The expression heating block 6 constitutes a pair with the preheating heating block 4 connected to each expression heating block 6 by observing the change while maintaining the DNA chip having reached the required amplification temperature in the same temperature range. Maintain the temperature required for amplification of the chip. In a preferred embodiment, the DNA chip may be maintained at about 95 ° C in the denaturation step, about 55 ° C in the annealing step, and about 75 ° C in the polymerization step.

상기 발현히팅블럭(6) 내부에는 적어도 하나 이상으로 장착된 온도센서(30)로 공간 온도를 측정하고, 적어도 하나 이상으로 장착된 히터(32)로 적정온도를 유지하며, 상기 발현히팅블럭(6) 외부 상단면을 관통하는 광학 채널(8)을 장착하여 상기 DNA 칩의 변화를 눈으로 직접 관찰할 수 있도록 한다. 특정양태로 본 발명에 따른 히팅블록(2)은 상기 예열히팅블록(4)과 발현히팅블록(6)이 순차적이고 반복적으로 설치되어 예열히팅블록(4)과 발현히팅불록(6) 세 쌍으로 이루어져 변성단계에서 약 95℃로 증폭, 풀림단계에서 약 55℃로 증폭, 중합단계에서 약 75℃로 증폭 하는 것을 한번에 수행하는 구조로 구성되는 것이 좋다. The space temperature is measured by at least one temperature sensor 30 mounted inside the expression heating block 6, and maintains a proper temperature by the heater 32 mounted with at least one, and the expression heating block 6 ) The optical channel 8 penetrating the outer top surface is mounted so that the change of the DNA chip can be directly observed. In a particular embodiment, the heating block 2 according to the present invention is the preheating heating block 4 and the expression heating block 6 are sequentially and repeatedly installed in three pairs of the preheating heating block 4 and the expression heating block 6. It consists of a structure that performs amplification to about 95 ℃ in the denaturation step, amplification to about 55 ℃ in the annealing step, amplification to about 75 ℃ in the polymerization step at a time.

격벽부(14)는 도 2에 도시된 바와 같이, 예열히팅블록(4)과 발현히팅블록(6) 사이에 연결설치 되고 예열히팅블록(4)과 발현히팅블록(6)을 분리하는 격벽으로 제공되는 동시에 DNA 칩의 이동시 개방된다. As shown in FIG. 2, the partition wall 14 is installed as a partition wall connected between the preheating heating block 4 and the expression heating block 6 and separating the preheating heating block 4 and the expression heating block 6. At the same time it is opened upon movement of the DNA chip.

특정양태로서, 본 발명에 따른 격벽부(14)는 예열히팅블록(4)과 발현히팅블 록(6) 사이에 평판모양으로 연결설치되고, 격벽부(14) 상단에 DNA 칩이 이동 가능한 크기를 갖는 홈을 구비한다. 상기 격벽부(14)가 격벽의 역할을 할 경우 격벽부 홈(46)은 예열히팅블록(4) 및 발현히팅블록(6) 사이의 격면에 안착되어 차단된다. 상기 격면이란 격벽부(14)와 접하는 예열히팅블록(4) 및 발현히팅블록(6)의 일면이 격벽부(14)가 삽입되면 폐쇄되는 부분을 말한다. 또한 격벽부(14)는 하나의 예열히팅블록(4) 또는 다른 하나의 발현히팅블록(6)에서 예열히팅블록(4) 또는 발현히팅블록(6)으로 DNA 칩이 이동할 경우, 제어부(28)가 격벽부(14)를 하강시키면 격벽부(14) 하단에 있는 스프링(44)이 압축되면서 격벽부(14) 상단에 구비된 격벽부 홈(46)이 하강하여 예열히팅블록(4)과 발현히팅블록(6)의 공간이 서로 연결되어 구성된다. As a specific embodiment, the partition wall 14 according to the present invention is installed in a flat plate-shaped connection between the preheating heating block 4 and the expression heating block 6, the size of the DNA chip is movable on the top of the partition wall (14) It has a groove having. When the partition 14 serves as a partition wall, the partition wall groove 46 is seated on the partition between the preheating heating block 4 and the expression heating block 6 to be blocked. The partition surface refers to a portion in which one surface of the preheating heating block 4 and the expression heating block 6 contacting the partition wall 14 is closed when the partition wall 14 is inserted. In addition, when the DNA chip is moved from the preheating block 4 or the other expression heating block 6 to the preheating heating block 4 or the expression heating block 6, the partition 14 is the control unit 28. When the partition wall 14 is lowered, the spring 44 at the bottom of the partition wall 14 is compressed, and the partition wall groove 46 provided at the top of the partition wall 14 is lowered to express the preheating heating block 4. The spaces of the heating block 6 are connected to each other.

DNA 칩 이동이 완료되면 격벽부(14)는 제어부(28)에 의해 격벽부(14)에 가한 하중이 제거되고 상기 격벽부(14)의 하단에 구비된 스프링(44)의 복원력에 의하여 격벽부(14)에 구비된 홈이 상승하여 예열히팅블록(4)과 발현히팅블록(6)이 연결된 공간을 분리시킨다.When the movement of the DNA chip is completed, the partition 14 is removed from the load applied to the partition 14 by the control unit 28 and is partitioned by the restoring force of the spring 44 provided at the lower end of the partition 14. Groove provided in (14) rises to separate the space that the preheating heating block 4 and the expression heating block 6 is connected.

칩 입력부(10) 및 칩 배출부(12)는 도 3에 도시된 바와 같이, 칩 입력부(10)는 하나의 발현히팅블록(6)만이 연결설치되는 최초 예열히팅블록(4) 일측에 장착되어 DNA 칩이 삽입되고, 칩 배출부(12)는 하나의 예열히팅블록(4)만이 연결설치되는 최종 발현히팅블록(6) 일측에 장착되어 DNA 칩이 배출된다. As shown in FIG. 3, the chip input unit 10 and the chip discharge unit 12 are mounted on one side of the first preheating heating block 4 in which only one expression heating block 6 is installed. The DNA chip is inserted, and the chip discharge part 12 is mounted on one side of the final expression heating block 6 in which only one preheating heating block 4 is connected, and the DNA chip is discharged.

칩 입력부(10) 및 칩 배출부(12)는 칩 입력부(10) 및 칩 배출부(12)에 이웃한 일측면에 적어도 한개 이상의 칩 인식센서(34)가 연결설치되고, DNA 칩을 칩 이 송 트레이(42) 위에 안착시키면 칩 인식센서(34)가 DNA 칩을 인식하고, 인식된 신호는 제어부(28)로 송출하여 칩 이송 트레이(42)를 예열히팅블록(4) 및 발현히팅블록(6)의 내부 또는 외부로 이동하게 한다. 여기서, 상기 칩 입력부(10) 및 칩 출력부(12)는 DNA 칩을 수송하기 위한 구동장치를 포함한다.The chip input unit 10 and the chip discharge unit 12 are provided with at least one chip recognition sensor 34 connected to one side adjacent to the chip input unit 10 and the chip discharge unit 12, and the DNA chip is chipped. When seated on the song tray 42, the chip recognition sensor 34 recognizes the DNA chip, and the recognized signal is sent to the control unit 28 to transfer the chip transfer tray 42 to the preheating heating block 4 and the expression heating block ( 6) move inside or outside. Here, the chip input unit 10 and the chip output unit 12 includes a driving device for transporting the DNA chip.

이때, DNA 칩이 칩 입력부(10)를 통해 예열히팅블록(4)으로 삽입되는 바람직한 제어순서는 DNA 칩을 예열히팅블록(4) 내부로 삽입하기 위해 칩 이송 트레이(42)가 예열히팅블록(4) 외부로 이동되면, 칩 수송 트레이(42) 위에 DNA 칩을 안착시키고, 안착시킨 DNA 칩을 칩 인식 센서(34)가 감지하고, DNA 칩이 감지되면 칩 인식 센서(34)가 제어부(28)로 전기적 신호를 송출하고, 제어부(28)에서 전기적 신호를 받은 랙 기어(22)가 칩 이송 트레이(42)를 예열히팅블록(4) 내부로 인도한다. 바람직하게는 칩 입력부에 버튼을 설치한 게 좋고 보다 바람직하게는 CD-ROM과 같이 버튼을 누르면 트레이가 배출되는 것이 좋다. At this time, a preferred control sequence in which the DNA chip is inserted into the preheating heating block 4 through the chip input unit 10 is a chip transfer tray 42 for inserting the DNA chip into the preheating heating block 4. 4) When moved to the outside, the DNA chip is mounted on the chip transport tray 42, the chip recognition sensor 34 detects the seated DNA chip, and if the DNA chip is detected, the chip recognition sensor 34 controls the controller 28. ) Transmits an electrical signal, and the rack gear 22 receiving the electrical signal from the controller 28 guides the chip transfer tray 42 into the preheating heating block 4. Preferably, a button is provided at the chip input unit, and more preferably, the tray is discharged when the button is pressed, such as a CD-ROM.

DNA 칩을 수송하기 위한 구동장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 칩 입력부(10)가 연결설치된 예열히팅블록(4) 및 칩 배출부(12)가 연결설치된 발현히팅블록(6) 내부에서 DNA 칩을 이송하는 칩 수송부(36), 칩 이송 트레이(42)를 움직이기 위해 상기 칩 이송 트레이(42) 양측 하단부에 각각 구비된 랙 기어(22), 상기 랙 기어(22)와 랙 기어(22) 사이에 구비되어 예열 또는 발열 단계가 끝난 DNA 칩을 안착하는 샤프트(16), 양측 랙 기어(22)하단 중앙에 연결설치되어 DNA 칩이 증폭온도에 도달하면 다음 단계로 이동하기 위해 샤프트(16)를 상승시키는 상승 서포터(24), 상기 칩 이송 트레이(42) 하단 중앙부에 구비되어 칩 이송 트레이(42)를 예 열히팅블록(4) 또는 발현히팅블록(6)의 내부 또는 외부로 움직일 수 있도록 하는 LM 가이드(20), 상기 LM 가이드(20)나 랙 기어(22)에 구동력을 공급해 주기 위해 블록 내부 일측에 구비된 동력부(26) 및 전술한 구성을 제어하기 위해 블록의 내부 일측에 구비되는 제어부(28)를 포함한다. 여기서 상기 동력부(26)는 통상적인 모터 등을 사용하는 것이 좋다.As shown in FIGS. 4 and 5, the driving device for transporting the DNA chip includes a preheating heating block 4 in which the chip input unit 10 is connected and an expression heating block 6 in which the chip discharge unit 12 is connected. A chip transport unit 36 for transferring DNA chips therein, a rack gear 22 provided at both lower ends of the chip transport tray 42 to move the chip transport tray 42, and the rack gear 22 and the rack. It is provided between the gears 22 and the shaft 16 for seating the DNA chip after the preheating or heating step, and is installed at the lower center of both rack gears 22 to move to the next step when the DNA chip reaches the amplification temperature. A lift supporter 24 for raising the shaft 16 and a lower center portion of the chip transfer tray 42 are provided inside or outside the preheating heating block 4 or the expression heating block 6. To the LM guide 20, the LM guide 20 or the rack gear 22, It includes a power unit 26 provided on one side inside the block for supplying power, and a control unit 28 provided on one inside of the block for controlling the above-described configuration. Here, the power unit 26 may use a conventional motor or the like.

상기 제어부(28)는 랙 기어(22), 상승 서포터(24), 동력부(26), 칩 인식센서(34), 칩 이송 트레이(42), 온도센서(30), 히터(32), 격벽부(14)에 각각 내부의 회로를 연결하고 전기적 신호를 송/수신하여 히팅블록(2)장치를 구동시킨다.The control unit 28 is a rack gear 22, the lift supporter 24, the power unit 26, chip recognition sensor 34, chip transfer tray 42, temperature sensor 30, heater 32, partition wall The internal circuits are respectively connected to the unit 14, and electrical signals are transmitted / received to drive the heating block 2 device.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 히팅블럭(2)의 온도를 제어하는 구성은 적어도 하나 이상의 히터(32)를 예열히팅블럭(4) 및 발현히팅블록(6) 안에 장착하고, 공간온도를 제어하기 위하여 필요한 적어도 하나 이상의 온도 센서(30)를 블록 내부에 분산하여 삽입한다. 이러한 히터(32) 및 온도센서(30)의 분산 설치와 관련하여 바람직한 일예로서, 히터(32)를 블록 내부의 상/하에 각각 하나씩 장착하고, 온도센서(30)를 전/후/좌/우 상하단의 모서리 부분에 각각 1개씩 총 8개를 삽입하고, 좌/우 측면의 중간 부분에 2개를 삽입하여 공간온도를 제어함으로써 온도의 보상 범위를 최대한 감소시키는 것이 좋다. Referring to Figure 6, the configuration for controlling the temperature of the heating block 2 according to the present invention is equipped with at least one heater 32 in the preheating heating block 4 and the expression heating block 6, the space temperature At least one temperature sensor 30 necessary for controlling is distributed and inserted into the block. As a preferable example with respect to the distributed installation of the heater 32 and the temperature sensor 30, the heater 32 is mounted one each up / down inside the block, and the temperature sensor 30 before / after / left / right A total of eight inserts, one at each corner of the top and bottom, and two at the middle of the left and right sides are controlled to control the space temperature to reduce the compensation range of the temperature as much as possible.

여기서, 블록 내부의 온도보상 방법은 도 7에 도시된 바와 같이 각각의 온도 센서(30) 열 분포도에 따른 공간 온도의 측정방식으로서, DNA 칩이 도입되는 블록의 입구근처의 온도센서(30) 4개가 온도 편차의 평균값을 계산하고 2초 내지 3초 뒤에 상기 입구 타측에서 DNA 칩이 배출되는 출구근처의 온도센서(30) 4개가 온도 편차의 평균값을 계산한 후, 좌/우 측면 온도 센서(30)의 온도 편차의 평균값을 계산하여 온도 보정한다. 상기 2초 내지 3초 뒤에 온도 편차의 평균값을 구하는 이유는 소정시간동안 열의 확산이 일어나도록 하기 위함이다. Here, the temperature compensation method inside the block is a method of measuring the spatial temperature according to the thermal distribution of each temperature sensor 30, as shown in FIG. After the dog calculates the average value of the temperature deviation, two to three seconds later, four temperature sensors 30 near the exit from which the DNA chip is discharged from the other side of the inlet calculate the average value of the temperature deviation, and then the left and right side temperature sensors 30 Compute the temperature by calculating the average value of the temperature deviation. The reason for obtaining the average value of the temperature deviation after 2 to 3 seconds is to cause the diffusion of heat for a predetermined time.

초기에 예열히팅블록(4) 및 발현히팅블록(6)의 온도센서(30)는 블록 내부의 적정 공간 온도를 계산하기 위해 온도 보상을 해야 되지만, 최초의 온도 보상을 통하여 설정된 온도는 반영구적으로 사용이 가능하다. Initially, the temperature sensor 30 of the preheating heating block 4 and the expression heating block 6 must compensate the temperature to calculate the proper space temperature inside the block, but the temperature set through the initial temperature compensation is used semi-permanently. This is possible.

필요에 따라, 본 발명에 따른 히팅블록(2)은 DNA 칩을 수송하는 칩 수송장치(36)를 포함하는 바, 상기 칩 수송장치(36)는 예열히팅블록(4) 및 발현히팅블록(6)에 안착된 DNA 칩을 상기 예열히팅블록(4) 또는 발현히팅블록(6)에 연결설치된 다른 예열히팅블록(4) 또는 발현히팅블록(6)으로 이동시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 당업계에서 통상적으로 사용되는 수송장치를 사용하는 것이 좋다. 가장 바람직하게는 피스톤이나 공기 실린더를 동력원으로 하는 수송장치가 좋다. If necessary, the heating block 2 according to the present invention includes a chip transport device 36 for transporting the DNA chip, the chip transport device 36 is a preheating heating block 4 and the expression heating block 6 In order to achieve this purpose, the DNA chip seated on the c) is transferred to another preheating block 4 or the expression heating block 6 connected to the preheating block 4 or the expression heating block 6. Any thing may be used as long as it is present, but it is preferable to use a transportation device commonly used in the art. Most preferably, a transportation device using a piston or an air cylinder as a power source is preferable.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 히팅블록(2)의 작용을 자동화된 히팅블록(2)을 일례하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the heating block 2 according to the present invention configured as described will be described as an example of the automated heating block 2 as follows.

먼저 DNA 증폭을 위한 첫 번째 단계인 변성단계(Denaturation step)는 증폭하고자 하는 시료인 DNA 칩을 가열하기 위해 칩 입력부에 설치된 버튼을 누른다. 바람직하게는 CD-ROM과 같이 버튼을 눌러 구동장치를 작동시킴으로써, 칩 이송 트레이(42)가 외부로 배출되도록 한다. 그 다음, 칩 이송 트레이(42)가 히팅블록(2) 의 외부로 배출되면 상기 칩 이송 트레이(42) 상단에 DNA 칩을 올려 놓는다. First, the denaturation step, the first step for DNA amplification, presses a button installed on the chip input to heat the DNA chip, the sample to be amplified. Preferably, by operating the drive by pressing a button, such as a CD-ROM, the chip transfer tray 42 is discharged to the outside. Then, when the chip transfer tray 42 is discharged to the outside of the heating block 2, the DNA chip is placed on top of the chip transfer tray 42.

그 다음, 칩 인식센서(34)로 DNA 칩을 인식하면 상기 칩 인식센서(34)의 인식신호가 제어부(28)에 송출되어 제어부(28)로 송출된 신호를 근거로 구동장치를 작동시켜 상기 칩 이송트레이(42)가 예열히팅블록(4) 내부로 끌어들인다. 그 다음, 상기 예열히팅블록(4)에 안착된 DNA 칩은 DNA 증폭 온도인 약 95℃로 가열한다. Next, when the DNA chip is recognized by the chip recognition sensor 34, the recognition signal of the chip recognition sensor 34 is sent to the controller 28 to operate the driving device based on the signal sent to the controller 28. The chip feed tray 42 is drawn into the preheating heating block 4. Next, the DNA chip seated on the preheating heating block 4 is heated to about 95 ° C., which is a DNA amplification temperature.

그 다음, 상기 가열 된 DNA 칩은 격벽부(14)를 개방하여 예열히팅블록(4)과 연결 설치된 발현히팅블록(6)으로 이동 시킨 후 내부에 장착된 온도센서(30)로 온도를 측정하며 히터(32)로 DNA 칩을 가열하여 적정한 온도를 유지시켜 주면서 각각의 발현히팅블록(6) 위에 장착된 광학채널(8)을 통해 눈으로 DNA 칩의 변화를 직접 관찰한다.Next, the heated DNA chip is moved to the expression heating block 6 installed in connection with the preheating heating block 4 by opening the partition 14 and measuring the temperature with a temperature sensor 30 mounted therein. The DNA chip is heated by the heater 32 to maintain an appropriate temperature, and the change of the DNA chip is directly observed through the optical channel 8 mounted on each expression heating block 6.

이와 같이 고온으로 가열시킴으로써 변성단계에서 이중가닥의 DNA를 단일가닥으로 분리하게 된다.As such, by heating to a high temperature, the double-stranded DNA is separated into a single strand in the denaturation step.

두 번째 단계인 풀림단계(Annealing step)는 상기 변성단계를 거친 DNA를 약 55℃로 낮추는 단계로서, The annealing step, the second step, is a step of lowering the denatured DNA to about 55 ° C.,

상기 DNA 칩(40)을 발현히팅블록(6)에서 다음 예열히팅블록(4)으로 이동시키고 약 55℃로 일정하게 유지하여 상기 DNA 칩의 온도를 낮추고, 약 55℃가 되면 상기 DNA 칩을 발현히팅블록(6)으로 이동시켜 관찰한다.The DNA chip 40 is moved from the expression heating block 6 to the next preheating heating block 4 and kept constant at about 55 ° C. to lower the temperature of the DNA chip, and when the temperature reaches about 55 ° C., the DNA chip is expressed. Observe by moving to the heating block (6).

여기서, 온도 차이가 발생하는 DNA 칩이 예열히팅블록(4) 내부로 유입되었을 경우, 열이 엔트로피의 원리에 의해 빠르게 확산되어 계의 평형을 유지하게 된다. Here, when a DNA chip having a temperature difference is introduced into the preheating heating block 4, heat is rapidly diffused by the principle of entropy to maintain the equilibrium of the system.

이와 같이 단일가닥으로 된 고온의 DNA 칩은 냉각시키면 단일가닥의 DNA와 프라이머(Primer)가 이중 나선 결합을 하여 부분적으로 이중가닥이 된 DNA-프라이머 복합체(DNA-primer complex)를 형성하게 된다.The single-stranded high-temperature DNA chip is cooled to form a double-stranded DNA-primer complex by combining double-stranded DNA and primers with a double helix.

세 번째 단계인 중합단계(Polymerization step)는 상기 풀림단계를 거친 DNA 칩을 예열히팅블록(4)으로 이동하여 약 72℃로 가열시킴으로써, 상기 DNA-프라이머 복합체의 프라이머를 DNA 중합효소가 중합반응에 의해 연장(Extension)되어 원래의 DNA 칩에 대해 상보적인 서열을 가지는 새로운 단일가닥의 DNA를 복제하고 발현히팅블록(6)에서 관찰하는 단계이다.The third step, the polymerization step (Polymerization step), by moving the DNA chip subjected to the annealing step to the preheating heating block (4) and heating to about 72 ℃, DNA primer polymerase polymerase to the primers of the DNA-primer complex This is a step of replicating a new single-stranded DNA having a sequence complementary to the original DNA chip by extension and observing in the expression heating block (6).

이와 같은 세 단계를 순차적으로 20회 내지 40회 정도 반복하여 매 사이클마다 상기 두 개의 프라이머 사이의 DNA가 복제되게 함으로써 수백만 배 또는 그 이상에 이르는 DNA 증폭을 달성할 수 있게 된다.By repeating these three steps 20 to 40 times in sequence, DNA between the two primers can be replicated every cycle to achieve DNA amplification up to millions of times or more.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

본 발명에 따른 PCR 장치의 히팅블록은 모듈을 구성하여 히터에 의해 온도 상/하강을 시키는 것이 아니라, 히팅블럭을 통해 항상 일정온도를 유지시켜 DNA 칩의 온도를 균일화 하게하여 온도 초기화에 따른 오차를 최소화 하고, 상기 블록을 예열블록과 발현블록으로 나누어 DNA 증폭에 필요한 온도에 도달 할 수 있는 시간을 단축시키고, DNA 발현 시간을 단축시키며, 동시에 여러 DNA 칩을 분석 할 수 있는 효과가 있다.The heating block of the PCR device according to the present invention is not configured to raise or lower the temperature by a heater by constructing a module, but to maintain a constant temperature through a heating block to uniformize the temperature of the DNA chip and thereby reduce the error according to the temperature initialization. Minimizing, dividing the block into preheating blocks and expression blocks to shorten the time to reach the temperature required for DNA amplification, shorten the DNA expression time, there is an effect that can analyze multiple DNA chips at the same time.

Claims (6)

예열히팅블록과 발현히팅블록을 1쌍으로 하여 적어도 3쌍 이상이 반복적으로 설치되고, 하나의 발현히팅블록만이 연결설치되는 최초 예열히팅블록의 일측에 칩 입력부가 장착되고, 하나의 예열히팅블록만이 연결설치되는 최종 발현히팅블록의 일측에 칩 배출부가 장착되는 PCR장치의 히팅블록.At least three pairs are repeatedly installed by using a preheating block and an expression heating block as a pair, and a chip input unit is mounted on one side of the first preheating heating block in which only one expression heating block is connected and installed. Heating block of the PCR device is equipped with a chip outlet on one side of the final expression heating block that is installed only connected. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 예열히팅블록이 하나 이상의 히터와 하나 이상의 온도 센서가 장착된 것을 특징으로 하는 히팅블록.Heating block, characterized in that the preheating block is equipped with one or more heaters and one or more temperature sensors. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 발현히팅블록이 하나 이상의 온도 센서와 하나 이상의 히터 및 광학 채널을 장착한 것을 특징으로 하는 히팅블록.Expression heating block is a heating block, characterized in that equipped with one or more temperature sensors, one or more heaters and optical channels. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 예열히팅블록과 발현히팅블록 사이에 격벽부가 연결설치된 것을 특징으로 하는 히팅블록.Heating block, characterized in that the partition wall connection is installed between the preheating heating block and the expression heating block. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 칩 입력부 및 칩 배출부 일측에 칩 인식센서가 연결설치된 것을 특징으로 하는 히팅블록.Heating block, characterized in that the chip recognition sensor is connected to the chip input unit and the chip discharge unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 칩 입력부에 연결설치된 예열히팅블록 및 칩 배출부에 연결설치된 발현히팅블록 내부에서 DNA 칩을 수송하는 구동장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 히팅블록.And a driving device for transporting the DNA chip in the preheating heating block connected to the chip input unit and the expression heating block connected to the chip discharge unit.
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