KR20070118683A - 다수의 샘플을 포함하는 블럭의 열순환 - Google Patents

다수의 샘플을 포함하는 블럭의 열순환 Download PDF

Info

Publication number
KR20070118683A
KR20070118683A KR1020077025454A KR20077025454A KR20070118683A KR 20070118683 A KR20070118683 A KR 20070118683A KR 1020077025454 A KR1020077025454 A KR 1020077025454A KR 20077025454 A KR20077025454 A KR 20077025454A KR 20070118683 A KR20070118683 A KR 20070118683A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
base
thermal
samples
block
Prior art date
Application number
KR1020077025454A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100938374B1 (ko
Inventor
토마스 슐라우비츠
토르슈텐 부르닥
폴 페데러
크리슈티안 게오르게
구이도 그뤼터
안드레아스 숄레
귄터 텐츨러
Original Assignee
에프. 호프만-라 로슈 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에프. 호프만-라 로슈 아게 filed Critical 에프. 호프만-라 로슈 아게
Publication of KR20070118683A publication Critical patent/KR20070118683A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100938374B1 publication Critical patent/KR100938374B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/36—Apparatus for enzymology or microbiology including condition or time responsive control, e.g. automatically controlled fermentors
    • C12M1/38—Temperature-responsive control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0829—Multi-well plates; Microtitration plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B01L2300/1822—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using Peltier elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1855—Means for temperature control using phase changes in a medium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 샘플을 고속으로 처리 분석하기 위한 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다수의 샘플을 동시에 템퍼링하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 미량역가판 형태로 PCR 을 실행하기 위해서 다수의 샘플을 동시에 열순환시키는 것에 관한 것이다.

Description

다수의 샘플을 포함하는 블럭의 열순환{THERMOCYCLING OF A BLOCK COMPRISING MULTIPLE SAMPLE}
본 발명은 샘플을 고속으로 처리 분석하기 위한 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 복수의 샘플을 동시에 템퍼링하기 위한 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
제어된 방법으로 샘플 및 반응 혼합물을 템퍼링하기 위한 장치는 거의 모든 화학 분야 또는 생화학 분야에 사용되며, 산업 발전 또는 약제 생산 보다는 기초 과학이 상기와 동일한 방식에 영향을 미친다. 노동 시간 및 시약은 비용이 많이 소모되기 때문에, 기술 개발은 제조 및 분석 처리를 향상시키는 동시에 필요 반응 볼륨을 최소화시키는 추세에 있다.
일반적으로, 템퍼링 장치는 연구를 위해 샘플에 열이 가해지는 열 블럭을 가진다. 또한, 상기 열 블럭은 소망하는 온도로 템퍼링되어 샘플의 온도에 영향을 미치게 된다. 가장 단순한 열 블럭은 통상의 보일러 플레이트이다.
효과적인 템퍼링을 위해서, 상기 장치는 샘플을 가열 및 냉각하는 수단을 구비하여야 한다. 이러한 목적을 위해서, 열 블럭은 가열 및 냉각을 모두 수행할 수 있는 두 개의 개별 수단 또는 단일 수단에 연결될 수 있다. 상기 단일 템퍼링 수단은 예컨대, 유동 수단이며, 열 블럭에 포함되거나 이 열 블럭과 유사한 파이프 시스템에는 외부적으로 템퍼링된 유체, 예컨대 물 또는 오일이 유동하게 되어, 열 블럭으로 열을 전달시키거나 또는 이 열 블럭으로부터 열이 전달되게 된다. 두 개별 수단의 경우에, 일반적으로 발산 냉각과 함께 내열이 적용된다. 의학 및 연구 분야의 열 관리에 대해서는 Robert Smythe (Medical Device & Diagnostic Industry Magazine, Jan. 1998, p 151 ~ 157) 가 기재한 바 있으며, 이하는 이러한 문헌에서 발췌한 것이다.
일반적인 발산 냉각 장치는 팬과 함께한 열 싱크이다. 일반적으로, 금속은 상대적으로 높은 열 전도 계수를 가지며 비용이 저렴하기 때문에, 열 싱크는 알루미늄으로 제조된다. 상기 열 싱크는 인발, 스탬핑 가공, 본딩, 케스트 또는 기계가공되어서, 표면적이 최대가 되는 형상을 갖게 되어, 주위를 감싸는 보다 냉각된 공기에 의해 열의 흡수가 용이하게 된다. 이 열 싱크는 대부분 핀 또는 핀 (fin) 또는 핀 (pin) 형상이다. 팬을 사용할 시에 (강제 대류), 열 싱크는 대부분의 열을 발산시킬 수 있으며 목표로 하는 요소를 주위 온도 이상의 10 ~ 15℃ 로 유지시킬 수 있다. 열 싱크는 저렴하여서 설치에 융통성을 기할 수 있지만 요소를 주위 온도 밑으로 냉각시킬 수는 없다. 또한, 열 싱크는 온도 제어가 행해지질 못한다.
보다 복잡한 셋업 과정은 열 블럭의 가열 및 능동 냉각을 위하여 열 펌프로서 열전 소자 (TEC; thermoelectric device) 를 사용한다. 열전 소자는 일련의 p 형 및 n 형 반도체 쌍 또는 세라믹 플레이트 사이에 형성된 접합부를 포함하 는 반도체 물질로 제조된 고체 상태의 열 펌프이다. 전자가 p 형 소자의 낮은 에너지 레벨에서 n 형 소자의 높은 에너지 레벨로 통과함에 따라 차가운 접합부에서의 전자에 의해 열이 흡수된다. 전자가 높은 에너지 n 형 소자로부터 낮은 에너지 p 형 소자로 이동함에 따라, 에너지는 뜨거운 접합부에서 예컨대 열 싱크로 방출된다. 직류 전원은 시스템을 통하여 전자가 이동하도록 에너지를 제공한다. 일반적인 TEC 는 127 개까지의 접합부를 포함하며, 120W 의 열을 공급한다. 공급된 열량은 TEC 를 통해 유동하는 전류 량에 비례하며, 따라서 치밀한 온도 제어가 가능하다. 전류를 반대로 하면, TEC 는 히터 또는 쿨러로서 역할을 할 수 있고, 이는 주위 분위기를 변화시키거나 상이한 온도로 순환시키는데 있어서 대상물을 제어하는데 유용할 수 있다. 크기 범위는 2 ~ 62mm 이며, 다수의 TEC 는 보다 더 냉각시키는데 사용될 수 있다. 비교적 다량의 열이 작은 면적에 공급되기 때문에, 일반적으로, TEC 는 열을 주위 분위기로 발산시키는 열 싱크가 필요하다. 잘 알려진 형태의 TEC 는 펠티어 소자 (Peltier element) 이다.
열의 발산은 효과적인 냉각을 위해 필수적이다. 열의 발생시점에서 열이 발산될 수 없다면, 열 파이프를 이용하여 다른 곳으로 상기 열을 전달시킬 수 있다. 열 파이프는, 내부 작동 유체의 증발 및 응축에 의해 열을 전달시키는 내부 심지 구조로 밀폐된 진공 용기이다. 암모니아, 물, 아세톤, 또는 메탄올이 일반적으로 사용되며, 저온 및 고온 응용 분야에 특정 유체가 사용되기도 한다. 열이 열 파이프의 일 측에서 흡수됨에 따라, 작동 유체는 증발되어, 열 파이프 내의 압력 구배가 형성된다. 증기가 파이프의 쿨러 단부로 유동하며, 이 쿨러 단부에서 상기 증기는 냉각되어서, 이 증기의 잠열이 심지 구조 및 예컨대 열 싱크를 통하여 주위 분위기로 전달되게 된다. 응축된 작동 유체는 내부 심지 구조내의 중력 또는 모세관 현상을 통하여 증발기로 복귀한다. 열 파이프는 작동 유체의 잠열 효과를 이용하기 때문에, 상기 열 파이프는 요소가 주위 조건과 가깝게 유지되도록 설계될 수 있다. 응축된 유체가 중력으로 작동될 때에 상기 열 파이프가 가장 효과적이지만, 열 파이프는 임의의 방향으로 작동될 수 있다. 열 파이프는 일반적으로 작고 매우 안정적이나 대상물을 주위 온도 이하로 냉각시킬 수 없다.
열 블럭은 두 열 파이프로 템퍼링될 수 있으며, 일 열 파이프는 열원으로부터 상기 열 블럭으로 열을 전달시킬 수 있고, 다른 열 파이프는 상기 열 블럭으로부터 열을 빼앗는다. 두 열 파이프를 지닌 열 블럭은 WO 01/51209 에 개시되어 있다. 온도 제어 용기가 형성되도록, 미국 특허 문헌 4,950,608 에는 복수의 열 파이프가 사용된다. 열 전도성이 제어가능한 열 파이프는 미국 특허 문헌 4,387,762 에 개시되어 있다.
열 파이프 이외에, 파이프 내의 액체-증기 평형을 이루는 증발된 고체 상태의 내장물은 또한 Thermacore (미국, Lancester) 사의 소위 Therma-BaseTM 플레이트 형상으로 알려져 있다. 이러한 Therma-BaseTM 은 실질적으로 평면 형상이며, 일체를 이루는 집적 회로에서 발생된 열을 발산시키기 위해서 예컨대 컴퓨터에 사용 된다 (미국 특허 문헌 6,256,199). 내장물 내에서 액상-기상 평형으로 담겨져 있는 유체와 열 접촉하는 요소의 온도 제어를 위한 장치는 미국 특허 문헌 5,161,609 에 개시되어 있다. 미국 특허 문헌 5,819,842 에는 근접한 상태에 있는 다수의 샘플의 독립 제어를 위한 확산기를 포함하는 온도 제어 유닛이 개시되어 있다.
그래서, 본 발명의 목적은 샘플을 동시에 템퍼링하기 위한 장치를 제공한다. 본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명은 미량역가판 (microtiter plate) 형태로 PCR 을 실행하기 위해서 다수의 샘플을 동시 열순환시키는 것에 관한 것이다.
본 발명은 복수의 개별 샘플을 평행하게 템퍼링하는 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 복수의 샘플 내에서 동시에 다수의 PCR 증폭을 실행하는데 적합한 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태는 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치이며, 이 장치는
a) 상기 복수의 샘플을 포함하는 열 블럭 (1),
b) 하나 이상의 열 펌프 (2),
c) 열 베이스 (4),
d) 열 싱크 (5) 및,
e) 다수의 샘플의 동시 열순환을 제어하는 제어 유닛 (3) 을 포함하며,
상기 열 베이스 (4) 는 상기 열 싱크 (5) 및 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 와 열 접촉 상태에 있으며, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있다.
본 발명의 다른 양태는 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치이며, 이 장치는
a) 상기 다수의 샘플을 포함하는 열 블럭 (1)
b) 하나 이상의 열 펌프 (2)
c) 제 1 열 베이스 (4) 및 제 2 열 베이스 (6)
d) 열 싱크 (5)
e) 다수의 샘플의 동시 열순환을 제어하는 제어 유닛 (3) 을 포함한다.
본 발명에 있어서, 다수의 샘플을 동시에 열순환시킨다는 것은 복수의 샘플에 대한 모든 종류의 탬퍼링을 포함한다는 의미이다. 동시 열순환은 상기 다수의 샘플 온도의 사이클 변동으로 요약되며, 일 사이클의 시작시의 온도는 상기 일 사이클의 종료시의 온도와 동일하다. 일 온도 사이클은 가열, 냉각 단계와 일정 온도 단계를 포함한다. 시간에 따른 온도의 변동은 열순환 제어 절차 (thermocycling protocol) 로 요약되어 진다.
단계적 (phrase) 다수 샘플은 임의의 수의 샘플을 포함하며, 상기 다수의 샘플은 여러 방식으로 배치될 수 있다. 다수의 샘플을 배치하는 일반적인 방법은 미량역가판을 사용하는 것이다. 다른 안으로서, 다수의 반응 용기는 보유 수단에 배치될 수 있다. 본 발명의 범위에 있어서, 상기 다수의 샘플은 유체 샘플이다. 각각의 상기 다수의 샘플은 분석될 하나 이상의 용해된 대상물과 용매를 포함한다.
열 블럭 (1) 은 우수한 열 전도성을 갖도록 배치된 고체 형태의 장치이다. 당업자라면, 이론에 구속됨 없이 우수한 열 전도성을 가지는 공지된 복수의 물질이 존재함을 알 수 있으며, 우수한 전기 전도성을 가지는 대부분의 물질은 우수한 열 전도체이다. 따라서, 구리, 알루미늄, 은 또는 흑연 등의 물질은 열 블럭에 적합할 수 있다. 다른 한편, 플라스틱 및 세라믹 또한 충분한 열 전도성을 가져 열 블럭에 대한 재료로서 사용될 수 있다.
열 펌프 (2) 는 열을 전달할 수 있는 능동 장치이다. 일반적으로, 열 펌프는 작동하는데 전기가 필요한 반도체 물질로 제조된 소위 열전 장치 (TEC; thermoelectric device) 이다. 직류 전원 공급 장치는 가열 및 냉각을 위해 에너지를 제공하며, 전류를 반대로 하면 공급되는 열의 방향이 반대로 된다. 공지된 형태의 TEC 는 펠티어 소자이다.
열 베이스 (4) 는 열을 전달 및 분배시키기 위한 증기 챔버 장치이다. 본 발명에 있어서, 열 베이스는 특정 열 파이프이며, 상기 열 베이스는 실질적으로 평면 형상의 영역을 갖는다. 열 파이프는 내부 작동 유체의 증발 및 응축에 의해 열이 전달되는 내부 심지 (wick) 구조로 이루어진 밀폐된 진공 용기를 말하는 것이다. 상기 열 파이프의 일 측에서 열이 흡수됨에 따라, 작동 유체는 증발되어, 상기 열 파이프 내에서 압력 구배를 형성하게 된다. 상기 증기는 열 파이프의 냉각 단부로 강제 유동하며, 이 증기가 냉각되면, 이 증기의 잠열은 주위 분위기로 전달된다. 응축된 작동 유체는 내부 심지 구조 내에서 중력 또는 모세관 작용을 통해 증발기로 복귀한다. 일반적으로, 열 베이스는 수동적인 장치이나, 상기 열 베이스가 제어 수단을 구비한다면 능동 장치로서 설계될 수도 있다. 상기 제어 수단은 상기 용기 내에서 진공에 영향을 미치는 내장물의 체적 또는 이 내장물에서의 유량을 조정함으로써 열 베이스의 열 전도성을 변경한다.
열 싱크 (5) 는 열을 발산시키는 장치이다. 일반적으로, 열 싱크는 열 블럭 윤곽 재료와 유사한 열 전도성 재료로 제조된다. 따라서, 열 싱크는 대부분 금속, 바람직하게는 알루미늄 또는 구리로 제조된다. 열 싱크를 위한 다른 적절한 재료는 흑연이다. 선택적으로, 우수한 열 전도성만을 위한다면, 열 싱크는 플라스틱 및 세라믹으로 형성될 수 있다. 열을 최대로 발산시키기 위해서, 열 싱크는 큰 표면 대 체적 비로 제공되도록 배치된다. 이는 베이스 플레이트에 배치된 핀의 조립체에 의해 이루어진다. 큰 표면 대 체적 비는 열 싱크와 주위 공기 사이의 열 전달 저항을 감소시킨다.
제어 유닛 (3) 은 다수 샘플의 동시 열순환을 제어하는 장치이다. 본 발명에 있어서, 상기 제어 유닛은 열 펌프의 전원 공급을 조정하여, 열 블럭으로 전달되거나 이 열 블럭으로부터 전달되는 열량이 변경된다. 이외에, 상기 제어 유닛은 열 베이스의 선택적 제어 수단을 작동시킬 수 있다.
본 발명의 다른 양태는
a) 다수의 오목부, 하나 이상의 열 펌프 (2), 제 1 열 베이스 (4), 선택적인 제 2 열 베이스 (6), 열 싱크 (5) 및 제어 유닛 (3) 을, 열 블럭 (1) 에 제공하는 단계,
b) 다수의 오목부, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2), 상기 제 1 열 베이스 (4), 선택적인 상기 제 2 열 베이스 (6) 및 상기 열 싱크 (5) 를, 상기 열 블럭 (1) 에 배치하는 단계,
상기 단계 b) 에서,
- 상기 열 싱크 (5) 는 상기 제 1 열 베이스 (4) 와 열 접촉 상태에 있으며,
- 상기 제 1 열 베이스 (4) 는 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 와 열 접촉 상태에 있으며,
- 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있거나, 선택적으로 상기 제 2 열 베이스 (6) 와 열 접촉 상태에 있으며, 상기 제 2 열 베이스 (6) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있으며,
c) 상기 다수의 샘플을 상기 열 블럭 (1) 내에 위치시키는 단계 및,
d) 상기 제어 유닛 (3) 으로 열순환 제어 절차를 실행하는 단계를 포함하는 다수의 샘플의 동시 열순환을 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 양태는
a) 본 발명에 따른 장치 및,
b) 다수의 핵산 증폭 반응을 실행하는데 필요한 시약을 포함하는 다수의 핵산 증폭 반응을 실행하기 위해서, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 주제는
a) 상기 다수의 샘플을 포함하는 열 블럭 (1),
b) 하나 이상의 열 펌프 (2),
c) 열 베이스 (4),
d) 열 싱크 (5) 및,
e) 다수의 샘플의 동시 열순환을 제어하는 제어 유닛 (3) 을 포함하는 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치에 관한 것이며, 상기 열 베이스 (4) 는 상기 열 싱크 (5) 및 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 와 열 접촉 상태에 있으며, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있다.
당업자라면, 순환 방식으로 샘플을 템퍼링할 수 있는 공지된 다수의 장치가 존재한다는 것을 알 수 있다. 단계적 열순환은 샘플 온도의 사이클 변동으로 요약되며, 일 사이클의 시작시의 온도는 이 사이클의 종료시의 온도와 동일하다. 일 온도 사이클은 가열, 냉각 {온도 램프 (ramp)} 단계 및 일정 온도 단계를 포함한다. 시간에 대한 온도 변동은 "열순환 제어 절차" 단계로 요약된다.
상기 장치가 다수 샘플의 조립체, 예컨대 미량역가판의 벽을 동시에 템퍼링할 수 있어, 이 다수의 샘플에서의 실험 결과가 비교되어질 수 있다면, 조립체 중앙 및 조립체 가장자리에서의 샘플의 열순환이 바람직하게 동일해야 한다. 더구나, 일정 온도 단계에 도달할 때에 다수의 샘플의 온도가 초과되어 버리는 일 없이, 가능한 한 열순환 제어 절차의 온도 램프 (ramp) 를 실행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시형태에서, 상기 열 블럭 (1) 은 열 전도성 물질로 만들어진다.
열 전도성 물질은 우수한 열 전도 계수 및 낮은 열 용량을 가지는 물질이다. 열 전달 분석에서, 열 전도 계수와 열 용량의 비는 또한 열 확산 계수로 규정된다.
α= k/(ρ·cp)
여기서, k 는 W/(m·K) 로 측정된 열 전도 계수, ρ·cp 는 J/(㎥·K) 로 측정된 체적 열 용량이다. 열 확산 계수의 SI 단위는 ㎡/s 이다.
기재의 열적 벌크 (thermal bulk) 에 비해 기재가 열을 빠르게 전도시키기 때문에, 높은 열 확산 계수를 가진 상기 기재는 이 기재의 온도를 기재 주위의 온도로 빠르게 조정한다. 열 확산 물질은 이론에 구애받지 않는, 우수한 열 전도 계수를 가지는 물질이며, 우수한 전기 전도성을 갖는 대부분의 물질은 또한 우수한 열 확산 계수를 갖는다.
다른 한편, 상기 기재가 보다 적은 열 확산 계수를 가지지만, 본 발명에 대한 충분한 열적 특성을 가지는 일부 중합체, 세라믹, 플라스틱 또한 존재한다. 플라스틱은 α= 0.2·10-6 ㎡/s 까지의 열 확산 계수를 가지며, 세라믹은 α= 0.4·10-6 ㎡/s 까지의 열 확산 계수를 가진다. 예컨대, 중합체는 k= 10Wm-1K- 1 까지의 열 전도 계수를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 실시형태에서, 상기 열 블럭 (1) 은 금속, 바람직하게는 알루미늄 또는 은으로 제조된다.
당업자라면, 우수한 열 전도성을 가지며 및 열 블럭에 적합한, 예컨대 구리, 알루미늄 또는 은의 여러 금속성 물질이 존재한다는 것을 알 수 있다. 예컨대, 구리는 약 α= 107·10-6 ㎡/s 의 열 확산 계수를 가지며, 은 (silver) 은 약 α= 166·10-6 ㎡/s 의 열 확산 계수를 가지며, 알루미늄은 약 α= 93·10-6 ㎡/s 의 열 확산 계수를 가진다 (모두 300K 에서). 그러나, 알루미늄이 싸고 가공이 용이하기 때문에, 알루미늄이 바람직하다. 금속성 물질의 대부분은 순수물이 아니라 합금이기 때문에, 이러한 물질의 열 전도성은 상기 합금의 조성에 따르게 된다.
일반적으로, 본 발명의 열 블럭 (1) 은 상부 단면적 A, 길이 l, 폭 w 및 높이 h 로 이루어진 입방체이며, l = 5 ~ 200mm, w = 5 ~ 200mm, 및 h = 3 ~ 100mm의 치수를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 실시형태에서, 상기 열 블럭 (1) 은 상기 복수의 샘플을 수용하도록 배치된 오목부 (7) 를 포함한다.
본 발명에 따른 장치의 이러한 실시형태에서, 열 블럭 (1) 에는 다수의 오목부 (7) 가 형성되어 있으며, 상기 오목부 (7) 는 상기 열 블럭 (1) 의 내측까지 도달되어 있는 상측에 배치된다. 상기 오목부는 모두 동일한 크기를 가지는 것이 바람직하다. 상기 오목부 (7) 는 동일한 형태의 열 블럭 (1) 을 드릴링 가공하여 얻어질 수 있다. 다른 안으로서, 열 블럭 (1) 의 전체 길이를 가로지르는 구멍을 상기 오목부 (7) 에 형성함으로써, 동일한 형태의 열 블럭 (1) 을 드릴링할 수 있다. 동일한 형태의 열 블럭 (1) 을 드릴링하는 방법 이외에, 몰딩, 전기성형, 딥 드로잉 또는 방전 기계 가공과 같은 다른 방법이 오목부를 지닌 열 블럭을 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 다른 실시형태에서, 상기 다수의 샘플은 열 블럭 (1) 의 상기 오목부 (7) 에 직접 위치되거나 또는 상기 다수의 샘플을 각각 포함하는 반응 용기를 통하여 위치된다.
오목부 (7) 는 상기 다수의 샘플을 수용하도록 배치되나, 본 발명의 범위 내에서는 다르게 적용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 다수의 샘플은 예컨대, 피펫팅 단계 (pipetting step) 을 직접 통하여 상기 오목부 (7) 에 위치된다. 필요하다면, 상기 오목부 (7) 는 샘플에 대하여 불활성이며, 열 블럭 (1) 이 다른 용도를 위해 재활용될 수 있도록 세정가능한 물질로 코팅될 수 있다. 다른 실시형태에서, 다수의 샘플은 반응 용기를 통하여 상기 오목부 (7) 에 위치되며, 상기 반응 용기는 상기 오목부 (7) 에 길이가 맞추어진다. 반응 용기와 오목부 (7) 사이의 공기가 열 접촉을 방해하는 열 절연재로서 작용할 수 있기 때문에, 반응 용기 및 오목부 (7) 는 길이가 맞추어지는게 중요하다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시형태에서, 상기 반응 용기는 하나 이상의 군을 형성하도록 연결되며, 바람직하게, 상기 반응 용기는 멀티웰 플레이트 (multiwell plate) 를 형성하도록 형성된다.
각각의 상기 다수의 오목부 (7) 는 개별 반응 용기를 수용할 수 있거나 또는 하나 이상의 연결된 반응 용기의 군이 상기 다수의 오목부 (7) 에 위치될 수 있다. 본 발명에 적합한 공지된 단일 반응 용기는 예컨대, Eppendorf 컵이며, 적절한 연결된 반응 용기 군은, 예컨대 Eppendorf 컵 스티립 또는 예컨대 96,384 개 또는 1536 개의 개별 웰 (well) 을 가지는 미량역가판이다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 열전 장치, 바람직하게는 반도체 장치, 보다 바람직하게는 펠티어 소자이다.
열 펌프 (2) 는 열을 발생 및/또는 전달시키며 또한 문헌에서는 열전 장치 (thermoelectric device; TEC) 로 명명된 능동 소자이다. 일반적으로, TEC 열 펌프 (2) 는 일련의 p 형 및 n 형 반도체 쌍 또는 세라믹 플레이트 사이에 삽입된 연결부를 포함하는 반도체 물질로 제조된다. 직류 전원은 시스템을 통하여 전자가 이동되도록 에너지를 제공하여, 이로써 열을 전달시킨다. 일반적인 TEC 는 127 개 이하의 연결부를 포함하며, 120W 의 열을 공급할 수 있으며, 열 공급된 양은 TEC 를 통하여 유동하는 전류의 양에 비례한다. 따라서, TEC 는 엄밀한 (tight) 온도 제어를 제공한다. 전류를 반대로 함으로써, TEC 는 히터 또는 쿨러로서 역할할 수 있으며, 이는 주위 분위기로 변화시키거나 상이한 온도로 순환시키는데에 있어서 대상물을 제어하는데 유용할 수 있다. 공지된 형태의 TEC 는 펠티어 소자이다. 상기 펠티어 소자는 성능, 형상 및 물질에 따라 몇몇 상이한 버젼으로 시중에서 구입가능하다. TEC 는 사각형 또는 원형이며, 고정을 위하여 중앙 보어를 가질 수 있고, 상이한 높이로 형성될 수 있다. 특정 TEC 는 작동 모드 간에 강도 높은 전환이 이루어지도록 최적화되며, 150℃ 까지 적용가능하다. 일반적으로, 반도체 장치는 세라믹 플레이트 사이에 끼워진다. 이러한 세라믹 플레이트에는 열 저항이 감소되도록 슬릿이 형성될 수 있다. 두 금속 효과를 상쇄시키기 위해서, 상기 세라믹 플레이트는 부분적으로 금속성 물질 (예컨대 구리) 로 덮여질 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 변형 예에서, 상기 열 베이스 (4) 는 고체 상태 내장물 내에서 액체 기체 평형을 이루는 열 전도 장치이다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 범위 내의 열 베이스 (4) 는 당업자에게 공지된 열 파이프와 기본적으로 유사하며, 상기 열 베이스 (4) 는 열 파이프의 파이프형 구조에 비하여 적어도 부분적으로 플레이트형 구조를 가진다는 것만이 상이하다. 일반적으로, 열 베이스뿐만 아니라 열 파이프는 내부 작동 유체의 증발 및 응축에 의해 열을 전달시키는 내부 심지 구조를 가지는 고체 상태 내장물이다. 다시 말하면, 밀폐된 용기 내에서, 내부 작동 유체의 액체 증기 평형은 유지되지만, 국소 평형은 국소 온도에 따른다. 보다 상세하게, 열 파이프의 일 측에 열이 흡수되면, 작동 유체는 증발되어, 상기 열 파이프 내에서 압력 구배가 형성된다. 증기는 상기 파이프의 쿨러 단부로 강제 유동되며, 이 쿨러 단부에서 상기 증기는 냉각되며, 이 증기의 잠열은 주위 분위기로 전달된다. 상기 웅축된 작동 유체는 내부 심지 구조 내에서 중력 또는 모세관 작용을 통해 증발기로 복귀한다. 특정 유체가 저온 및 고온 용도에 사용되지만, 암모니아, 물, 아세톤, 또는 메탄올이 일반적으로 작동 유체로 사용된다.
열 베이스는 2·105Wm-1K- 1 까지의 매우 높은 유사 열 전도 계수를 가지기 때문에, 열 베이스의 전체 단면 영역을 가로지르는 확산은 매우 효율적이다. 열 싱크의 열 전달 저항이 더 감소될 것이기 때문에 한편으로 이는, 열처리 동안에 균질성을 향상시키며, 다른 한편으로는 냉각 과정에 요구되는 시간을 감소시킨다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 변형 예는 실질적으로 평면인 열 베이스 (4) 를 포함한다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 실시형태에서, 상기 열 베이스 (4) 에는 오목부가 없다.
본 발명의 범위에 있어서, 열 베이스 (4) 는 실질적으로 평면인 것이 바람직하고, 실질적으로 평면은 l = 10 ~ 500mm, w = 10 ~ 500mm 및 h= 3 ~ 15mm 의 상부 단면적 A, 길이 l, 폭 w 및 높이 h 로 이루어진 입방체 열 베이스이다.
본 발명에 있어서, "오목부가 없는" 이라는 표현은 본 발명의 바람직한 특정 실시형태에서 상기 열 베이스가 오목부에 의해 방해받지 않는 연속적인 상부 단면적 A 를 가진다는 것을 말한다. 다시 말하면, 오목부가 없는 열 베이스는 인접 장치부와 열 접촉을 이루는 일부 영역에서 평면을 가진다.
본 발명의 범위 내에 있어서, 두 요소 간의 "열 접촉" 이라는 표현은 두 요소 간의 물리적 접촉이 높은 열 전도성이 이루어지도록 최적화되어야 하는 것을 강조하여 사용된다. 다시 말하면, 본 발명에 있어서, "열 접촉" 은 두 요소 간의 열 전도성을 향상시키기 위한 최적의 "물리적 접촉" 이다. 공기는 양호하지 못한 열 전도체이기 때문에, 열 접촉을 이루는 두 요소 간의 공기 양은 가능한 한 적어야 한다. 두 고체 상태 물질의 접촉 영역에서 공기를 감소시킬 수 있으며, 이는 두 군, 즉 직접 열 접촉 및 간접 열 접촉으로 분류될 수 있다.
간접 열 접촉의 일 변형 예는 두 요소 간의 링커로서 높은 온도의 전도성을 가지는 페이스트, 예컨대 열 그리스를 사용한다. 바람직하게, 간접 열 접촉의 다른 변형 예에서, 부드러운 열적 전도성 포일, 예컨대 흑연 포일이 두 요소 사이의 계면 물질로 사용된다. 상기 요소들이 균일한 특정 거칠기를 가질 수 있어, 상기 흑연 포일은 열 팽창으로 인한 기계적 응력이 감소된다.
다른 한편, 직접 열 접촉이 충분하고 상기 두 요소 간의 추가 계면 물질이 필요하지 않도록 기계적 힘을 적용하는 것이 바람직하다. 상기 요소들 간의 공기 틈이 최소화되도록 양 접촉 영역은 가능한 한 편평한 것이 바람직하다. 간접 열 접촉의 실시형태에서도 상기 두 요소가 함께 가압되도록, 기계적 힘을 적용하는 것이 바람직하며, 이는 열적 전도성을 더욱 향상시키기 때문이다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 변형 예에서, 상기 열 베이스 (4) 는 상기 열 싱크 (5) 와 열적 접촉 상태에 있으며, 흑연 포일을 경유하여 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 와 열적 접촉 상태에 있으며, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 또한, 흑연 포일을 경유하여 상기 열 블럭 (1) 과 열적 접촉 상태에 있다. 열 그리스는 열 베이스 (4) 와 상기 열 싱크 (5) 사이의 추가 계면 물질로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 바람직한 변형 예에서, 열을 발생시켜, 이 열을 상기 열 블럭 (1) 으로 전달하는데 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 가 사용된다.
본 발명에 따른 장치의 더 바람직한 실시형태에서, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 상기 열 블럭 (1) 으로부터 상기 열 베이스 (4) 로 열을 능동 전달시키기 위해 더 사용될 수 있다.
전류를 반대로 함으로써, TEC 는 히터 또는 쿨러로서 기능할 수 있다. 일 작동 모드에서, TEC 는 열을 발생시키며 이 열은 장치의 두 세라믹 플레이트 중의 하나로 전달된다. 다른 작동 모드에서 상기 TEC 는 하나의 세라믹 플레이트로부터 장치의 다른 세라믹 플레이트로 열을 전달시키며, 따라서 하나의 세라믹 플레이트를 능동적으로 냉각시킨다. 다시 말하면, TEC 의 한 면이 냉각되면서, TEC 의 다른 한 면은 가열된다.
또한, 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시형태에서, 상기 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 싱크 (5) 의 단면적보다 20% 미만이 크거나 작으며, 상기 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면적보다 크며, 상기 단면적은 대응 접촉 영역과 평행하다.
열 블럭의 냉각 동안에, 대부분의 열은 짧은 시간에 발산되어야 한다. 발산되어야 할 대부분의 열이 보다 큰 경우라면, 이는 발산을 위한 큰 표면이 제공된 보다 큰 열 싱크 (5) 를 단순히 사용함으로써 해결될 수 있을 것이다. 제한된 열 전도성을 가지는 일반적인 금속 열 싱크 (5) 를 사용하기 때문에, 이러한 가정은 일부 범위에 있어서만 적용할 수 있으며, 열원에 가까운 표면적의 특정 부분에서만 발산 과정이 일어날 것이다. 따라서, 일반적인 금속 열 싱크 (5) 의 단면적만을 크게 하는 것은 큰 열량의 발산을 처리하는데는 부적합한 방법이다. 본 발명에 있어서, 상기 단면적은 장치 요소를 위에서만 바라본 단면적이다. 도 1 의 장치의 몇몇 실시형태의 개략도는 구조 상태의 측면을 나타낸다.
열 베이스 (4) 의 큰 열적 전도성은 심지어 열 싱크 (5) 가 열원보다 큰 경우라도 발산 과정 동안 효과적으로 이용되게 해 주기 때문에, 본 발명에 따라, 열 싱크 (5) 와 조합하여 열 베이스 (4) 를 사용함으로써 열 발산을 향상시킨다. 발산 과정의 최적화는 열순환 제어 절차에서 냉각 단계에 대한 요구 시간을 감소시키는 것을 돕는다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 변형 예에서, 상기 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면적 보다 1.5 배 이상, 바람직하게는 4 배 이상크며, 상기 열 베이스 (4) 는 상기 열 싱크 (2) 와 동일한 단면적을 가지며, 상기 단면적은 대응 접촉 영역과 평행하다.
상기 열 베이스 (4) 의 단면적과 상기 열 블럭 (1) 의 단면적의 이상적인 최대 비는 열 베이스 (4) 의 열 전도성에 따른다. 열 싱크 (5) 와 열 베이스 (4) 의 단면적 비도 열 베이스의 열 전도성에 따른다. 상기 열 베이스 (4) 의 단면적보다 더 큰 단면적을 열 싱크 (5) 에 제공하는 것은 열 발산을 더 향상시키지 않는다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 다른 변형 예에서, 상기 열 베이스 (4) 의 열 전도 특성을 바꾸기 위해서, 상기 열 베이스에는 제어 수단 (9) 이 제공된다.
상기 열 베이스의 열 전도 특성은 변화될 수 있기 때문에, 상기 열 베이스에는 제어 수단 (9) 이 제공되는 것이 바람직하며, 상기 열 베이스의 영향은 열순환 제어 절차의 상이한 절차에 따라 소망한 바와 같이 on 및 off 로 전환될 수 있다. 예컨대, 열순환 제어 절차의 가열 절차에 대한 열 베이스 (4) 의 열 전도 특성을 최소화하는 것이 바람직하다. 열 베이스 (4) 가 가열 절차 동안에 off 로 전환될 수 없다면, 하나 이상의 열 펌프 (2) 에서 발생된 대부분의 열은 열 싱크 (5) 에서 즉시 발산될 것이다.
열 베이스의 열 전도 특성을 제어하는 몇 가지 방법이 존재한다 (미국 특허 문헌 5,417,686 참조). 일반적으로, 열 베이스의 열 전도 특성은 용기 진공에 의해 영향을 받는 내부 작동 유체의 액체 증기 평행 및 밀폐된 용기 내의 가스 및 액체의 변환에 따른다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시형태는 장치에 관한 것이며, 상기 제어 수단 (9) 은 상기 열 베이스 내의 체적을 변화시켜 열 베이스의 열 전도 특성을 변화시킨다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 다른 실시형태는 장치에 관한 것이며, 상기 제어 수단 (9) 은 상기 열 베이스 내에서 유량을 변화시켜 열 베이스의 열 전도 특성을 변화시킨다.
열 베이스 내의 내부 작동 유체의 액체 증기 평형은 열 베이스의 체적을 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 이는 개구를 통하여 상기 열 베이스에 연결된 추가 용기를 제공함으로써 실행될 수 있다. 상기 추가 용기는 예컨대, 주입기 (syringe) 또는 벨로스 (bellows) 일 수 있다. 다른 안으로서, 상기 열 베이스 내의 진공은 용기의 개구에 연결된 진공 펌프를 사용함으로써 직접 조정될 수 있다. 더구나, 상기 열 베이스의 열 전도 특성은 상기 용기 내의 유량을 바꿈으로써 변경될 수 있다. 여기서, 스로틀 밸브는 열 베이스를 구획으로 분할하는 용기 내의 진공에 영향을 미치지 아니하고 외부로부터 작동시킬 수 있는 적합한 장치이다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 변형 예에서, 상기 열 싱크 (5) 는 열 전도성 물질로 만들어진다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 변형 예에서, 상기 열 싱크 (5) 는 금속, 바람직하게는 알루미늄, 구리, 은 또는 흑연으로 만들어진다.
열 싱크 (5) 의 열 전도성 물질에 관해, 열 블럭 (1) 에 대하여는 앞서 기재한 바와 같다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 바람직한 변형 예에서, 상기 열 싱크 (5) 는 최대 표면 대 체적 비가 제공되도록 배치된다.
이론에 구애됨 없이, 상기 열 싱크 (5) 에 의해 발산될 수 있는 열량은 직접 상기 열 싱크의 표면적에 비례한다. 따라서, 본 발명의 장치 내의 공간이 제한된 크기를 가지기 때문에, 최적의 표면 대 체적 비를 지닌 열 싱크를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 변형 예에서, 상기 큰 표면 대 체적 비는 베이스 플레이트 상에 배치된 핀 조립체에 의해 제공된다.
또한 상기 열 싱크 (5) 가 공기 또는 물 유동에 의해 냉각되는, 본 발명에 따른 장치가 바람직하다.
핀의 격자 (interstitial) 조립체는 큰 표면적으로 제공되며, 고체 베이스 플레이트는 열 베이스 (4) 와의 열 접촉 영역을 나타낸다. 열 싱크 (5) 는 열을 주위로 발산시킨다. 이러한 발산 과정은 주위 대기와 열 싱크 (5) 사이의 큰 온도 차에서 가장 효과적이며, 주위를 능동적으로 냉각시키는 것이 바람직하다. 이는 팬에 의해 생성된 공기 유동 및 예컨대 연동 (peristaltic) 펌프에 의해 생성된 액체 유동에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 바람직한 변형 예에서, 상기 제어 유닛 (3) 은 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 의 특성을 제어한다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 변형 예에서, 상기 제어 유닛 (3) 은 상기 열 베이스 (4) 의 열 전도 특성을 변화시키기 위해서 상기 제어 수단 (9) 을 더 제어한다.
본 발명에 따른 장치는 제어 유닛 (3) 을 구비한다. 상기 제어 유닛 (3) 은 하나 이상의 열 펌프 (2) 의 전원 공급을 제어하여, 이 열 펌프의 가열 또는 냉각 특성을 조정하는 전자 장치, 예컨대 컴퓨터이다. 추가적으로, 상기 제어 유닛 (3) 은 열 베이스의 제어 수단 (9) 을 작동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 실시형태는 상기 열순환이 상기 다수의 샘플 내에서 핵산 증폭이 이루어지도록 실행되는 장치이다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시형태는 실시간으로 상기 핵산 증폭을 감시하는 수단을 더 포함하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 범위 내에서, 당업자에게 공지된 모든 핵산 증폭, 예컨대 중합효소 연쇄 반응 (polymerase chain reaction; PCR), 리가아제 연쇄 반응 (Ligase Chain Reaction; LCR), 중합효소 리가아제 연쇄 반응, Gap-LCR, 리페어 (Repair) 연쇄 반응, 3SR, 스트랜드 치환 증폭 (strand displacement amplification; SDA), 전사 간접 증폭 (transcription mediated amplification; TMA) 또는 Qβ-증폭이 적용가능하다.
일반적으로, 핵산 증폭은 당업자에게 공지된 형광 염료를 사용하여 실시간으로 감시된다. 상기 형광 신호를 측정하기 위해서, 모든 종류의 광학 수단은 본 발명의 범위 내에서 적합하다. 렌즈, 광학 필터 또는 접이식 거울과 같은 추가 광학 요소를 사용하거나 또는 사용함 없이 이용될 수 있는 CCD 카메라 또는 광도계가 바람직하다.
예컨대, 상기 열 블럭 (1) 의 바닥 구멍을 통하여 다수의 샘플의 형광 강도를 감시하기 위해서 광학 수단이 열 블럭 (1) 의 하부로 배향되어야 하는 것이 특정 응용에 요구되며, 열 싱크 (5), 제 1 열 베이스 (4), 열 펌프 (2) 및 선택적으로 상기 열 블럭 (1) 의 옆의 제 2 열 베이스 (6) 의 구성으로 배치될 수 있다. 열 블럭 (1) 을 균일하게 열순환시키기 위해서는, 상기 열 블럭 (1) 의 4 가장자리 각각에 상기 하나의 구성체를 배치할 수 있다. 다른 안으로서, 단일 구성체는 열 블럭 (1) 주위로 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 태양은
a) 상기 다수의 샘플을 포함하는 열 블럭 (1),
b) 하나 이상의 열 펌프 (2),
c) 제 1 열 베이스 (4) 및 제 2 열 베이스 (6),
d) 열 싱크 (5) 및,
e) 다수의 샘플의 동시 열순환을 제어하는 제어 유닛 (3)
을 포함하는 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명의 이러한 실시형태에서, 두 개별 열 베이스 (4, 6) 가 사용된다. 제 1 열 베이스 (4) 는 전체 열 싱크 (5) 를 가로질러 균일하게 발산되는 열을 분배하여 열순환 제어 절차 내의 냉각 과정을 향상시킨다. 제 2 열 베이스 (6) 는 전체 열 블럭 (1) 을 가로질러 하나 이상의 열 펌프 (2) 에서 균일하게 발생되는 열을 분배하여 열순환 제어 절차 내의 가열 과정을 향상시킨다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 바람직한 변형 예에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 는 실질적으로 평면이다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 변형 예에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 는 상기 열 싱크 (5) 와 열 접촉을 이루는 실질적으로 평면이다.
앞서 언급한 바와 같이, 실질적으로 평면은 상부 단면적 A, 길이 l, 폭 w 및, 높이 h 로 이루어진 입방형의 열 베이스이며, 상기 제 1 열 베이스 (4) 는 l = 10 ~ 500mm, w = 10 ~ 500mm 및, h = 3 ~ 15mm 의 치수를 가지는 것이 바람직하다. 열 접촉의 관점에 있어서, 앞서 언급된 모든 가능성은 이러한 바람직한 변형 예에 대해서도 적용가능하다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 변형 예에서, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 상기 열 베이스 (4, 6) 사이에 있으며, 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 열 베이스 (4, 6) 모두와 열 접촉 상태에 있다.
상기 두 열 베이스 (4, 6) 사이의 하나 이상의 열 펌프 (2) 에 있어서, 이 열 펌프 (2) 는 가열 과정 동안에 열을 제 2 열 베이스 (6) 으로 전달시킬 수 있으며, 또한 냉각 과정 동안에 제 2 열 베이스 (6) 로부터 제 1 열 베이스 (4) 로 열을 전달시킬 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 TEC 이다.
상기 열 펌프 (2) 와 상기 제 1 열 베이스 (4) 및 열 펌프 (2) 와 상기 제 2 열 베이스 (6) 사이에는 추가 계면 물질이 제공되는 것이 바람직하다. 모든 경우에 있어, 바람직한 계면 물질은 앞서 설명된 흑연 포일이다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 변형 예에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 싱크 (5) 의 단면적 보다 20% 미만이 크거나 작으며, 상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면적보다 크며, 상기 제 2 열 베이스 (6) 는 실질적으로 평면이며, 상기 제 2 열 베이스 (6) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있으며, 상기 단면적은 대응 접촉 영역과 평행하다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 다른 변형 예에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 싱크 (5) 의 단면적에 비해 20% 미만이 크거나 작으며, 상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면적보다 크며, 상기 제 2 열 베이스 (6) 는 상기 열 블럭 (1) 의 일부 또는 상기 열 블럭의 전체를 감싸는 복합 (complex) 형상을 가지며, 상기 제 2 열 베이스 (6) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있으며, 상기 단면적은 대응 접촉 영역과 평행하다.
열 블럭 (1) 에 비해 큰 단면적을 가지는 제 1 열 베이스 (4) 및 열 싱크 (5) 의 긍정적인 효과는 앞서 상세히 논의되었다. 요약하면, 열 베이스 (4) 의 막대한 열 전도성은 열 싱크 (5) 가 열원보다 큰 경우에 발산 과정에 효과적으로 이용됨으로써 확보되기 때문에, 열 싱크 (5) 와 조합하여 제 1 열 베이스 (4) 를 사용하면 열 발산을 향상시킨다.
상기 열 베이스 (6) 와 상기 열 블럭 (1) 의 열 접촉은 추가 계면 물질, 예컨대 열 그리스 또는 흑연 포일을 포함한다.
최적의 가열 발산 없이 열 블럭 만을 균일하게 가열해야 한다면, 제 1 열 베이스 (4) 없이 상기 제 2 열 베이스 (6) 를 지닌 장치를 제공하는게 바람직할 수 있다. 본 발명에 따른 장치의 이러한 변형 예는 이러한 응용분야에 설명된 제 1 및 제 2 열 베이스를 가지는 모든 실시형태에서 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 변형 예에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면적 보다 1.5 배 이상, 바람직하게는 4 배 이상 크며, 상기 제 1 열 베이스 (4) 는 상기 열 싱크 (2) 와 동일한 단면적을 가지며, 상기 단면적은 대응 접촉 영역과 평행하다.
상기 제 1 열 베이스 (4) 와 상기 열 블럭 (1) 의 합리적인 단면적 비 및 상기 제 1 열 베이스 (4) 와 상기 열 싱크 (2) 의 합리적인 단면적 비는 열 베이스 (4) 의 열 전도성에 따른다.
상기 제 2 열 베이스 (6) 와 상기 열 블럭 (1) 의 단면적 비는 앞서 설명된 바와 동일하며, 상기 제 2 열 베이스 (6) 와 상기 열 블럭 (1) 은 대략 동일한 단면적을 가지는 것이 바람직하며, 상기 제 2 열 베이스 (6) 의 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면에 비해 약 20% 미만이 크거나 작은 것이 바람직하다. 상기 제 2 열 베이스 (6) 는 l = 5 ~ 200mm, w = 5 ~ 200mm, h = 3 ~ 30mm 의 치수를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 다른 실시형태에서, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 열을 발생시켜, 이 열을 상기 제 2 열 베이스 (6) 로 전달하는데 사용된다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 실시형태에서, 또한, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 상기 제 2 열 베이스 (6) 로부터 상기 제 1 열 베이스 (4) 로 열을 능동 전달하는데 사용된다.
앞서 진술한 바와 같이, TEC 가 열 펌프로서 사용될 때, 이러한 열전 소자의 전류를 반대로 하면 가열 또는 냉각 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태는 장치에 관한 것이며, 상기 제 1 열 베이스 (4) 및 상기 제 2 열 베이스 (6) 모두에는 오목부가 없다.
본 발명에 따른 바람직한 다른 실시형태는 장치에 관한 것이며, 이 장치에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 및/또는 상기 제 2 열 베이스 (6) 에는 상기 열 베이스 (4, 6) 의 열 전도 특성을 변화시키기 위해서 제어 수단 (9) 이 제공된다.
상기 열 베이스의 열 전도 특성은 독립적으로 바뀔 수 있기 때문에, 각각의 열 베이스에는 제어 수단 (9) 이 제공되는 것이 바람직하며, 상기 열 베이스의 영향은 열순환 제어 절차의 상이한 절차에 의해 소망한 바와 같이 on 및 off 으로 전환될 수 있다. 예컨대, 제 1 열 베이스 (4) 및 제 2 열 베이스 (6) 로 이루어진 실시형태에서는, 열순환 제어 절차의 가열 절차를 위하여, 제 1 열 베이스 (4) 의 열 전도 특성을 최소로 하며, 제 2 열 베이스 (6) 의 열 전도 특성을 최대로 하는 것이 바람직하다. 가열 절차 동안에 상기 제 1 열 베이스 (4) 를 off 으로 전환할 수 없다면, 하나 이상의 열 펌프 (2) 에서 발생된 대부분의 열이 열 싱크 (5) 에서 즉시 발산될 것이다.
열 베이스의 열 전도 특성을 제어하는 방법뿐만 아니라, 앞서 설명된 바와 같은, 열 싱크 (5), 열 펌프 (2), 열 블럭 (1), 제어 수단 (9) 및, 제어 유닛 (3) 의 실시형태는 또한 제 1 및 제 2 열 베이스 (4, 6) 를 가지는 장치에 대해 적용가능하다.
본 발명에 따른 장치의 보다 바람직한 변형 예에서, 상기 제어 유닛 (3) 은 상기 열 베이스 (4, 6) 의 열 전도 특성을 변화시키기 위해서 상기 제어 수단 (9) 을 더 제어한다.
본 발명에 따른 장치는 제어 유닛 (3) 을 구비한다. 상기 제어 유닛 (3) 은 적어도 하나 이상의 열 펌프 (2) 의 전원 공급을 제어하여, 이 열 펌프의 가열 또는 냉각 특성을 조정하는 전기 장치, 예컨대 컴퓨터이다. 추가적으로, 상기 제어 유닛 (3) 은 하나 이상의 열 베이스 (4, 6) 의 제어 수단을 작동시킬 수 있다.
이러한 발명의 다른 양태는
a) 다수의 오목부, 하나 이상의 열 펌프 (2), 제 1 열 베이스 (4), 선택적인 제 2 열 베이스 (6), 열 싱크 (5) 및, 제어 유닛 (3) 을, 열 블럭 (1) 에 제공하는 단계,
b) 다수의 오목부, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2), 상기 제 1 열 베이스 (4), 선택적인 상기 제 2 열 베이스 (6) 및, 상기 열 싱크 (5) 를, 상기 열 블럭 (1) 에 배치하는 단계로서,
상기 b) 단계에서,
- 상기 열 싱크 (5) 는 상기 제 1 열 베이스 (4) 와 열 접촉 상태에 있으며,
- 상기 제 1 열 베이스 (4) 는 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 와 열 접촉 상태에 있으며,
- 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있거나 선택적으로 상기 제 2 열 베이스 (6) 와 열 접촉 상태에 있으며, 상기 제 2 열 베이스 (6) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있으며,
c) 상기 다수의 샘플을 상기 열 블럭 (1) 내에 배치시키는 단계 및,
d) 상기 제어 유닛 (3) 으로 열순환 제어 절차를 실행하는 단계를 포함하는 다수의 샘플의 동시 열순환을 위한 방법이다.
열순환 제어 절차 단계는 샘플 온도의 사이클 변동으로 요약되며, 일 사이클의 시작 시의 온도는 상기 사이클의 종료 시의 온도와 동일하다. 일 온도 사이클은 가열, 냉각 (온도 램프) 단계 및 일정 온도 단계를 포함한다.
앞서 언급된 바와 같이, 두 요소 간의 "열 접촉" 은 본 발명에 있어 이 접촉이 높은 열 전도성을 위해 최적화되어야 하는 것을 강조하는 의미로 사용된다. 상기 열 접촉은 두 요소 간의 링커와 같은, 높은 열 전도성을 가지는 페이스트, 예컨대, 열 그리스 또는 두 요소 간의 매개체로서 부드러운 열적으로 전도성인 포일, 예컨대, 흑연 포일에 의해 최적화될 수 있다. 모든 경우에, 상기 두 요소는 기계적 힘에 의해 함께 가압되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 변형 예에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 는 상기 열 싱크 (5) 와 열 접촉 상태에 있으며, 흑연 포일을 통하여 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 와 열 접촉 상태에 있고, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있으며, 흑연 포일을 통하여 상기 제 2 열 베이스 (6) 와 열 접촉 상태에 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 다른 변형 예에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 는 실질적으로 평면이다.
본 발명에 따른 방법의 보다 바람직한 변형 예에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 에는 오목부가 없다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 또 다른 변형 예에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 싱크 (5) 의 단면적보다 20% 미만이 크거나 작으며, 상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면적 보다 크며, 상기 단면적은 대응 접촉 영역과 평행하다.
본 발명에 따른 방법의 보다 바람직한 변형 예에서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 의 상기 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면적보다 1.5 배 이상, 바람직하게는 4 배 이상 크며, 상기 제 1 열 베이스 (4) 는 상기 열 싱크 (2) 와 동일한 단면적을 가지며, 상기 단면적은 대응 접촉 영역과 평행하다.
또한, 선택적인 제 2 열 베이스 (6) 가 실질적으로 평면인 본 발명에 따른 방법이 바람직하다.
선택적인 제 2 열 베이스 (6) 에는 오목부가 없는, 본 발명에 따른 방법이 보다 바람직하다.
상기 선택적인 제 2 열 베이스 (6) 가 상기 열 블럭 (1) 과 동일한 단면적을 가지는, 본 발명에 따른 방법이 더욱 바람직하다.
상기 기재된 바람직한 배치에 대한 이유에 대해서는 본 발명에 따른 장치에 대하여 앞서 이미 설명되었다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시형태에서, 상기 선택적인 제 2 열 베이스 (6) 는 상기 열 블럭 (1) 의 일부 또는 열 블럭 (1) 의 전체를 둘러싸는 복합 형상을 가진다.
본 발명에 따른 방법의 다른 바람직한 실시형태에서, 상기 선택적인 제 2 열 베이스 (6) 는 열 블럭 (1) 을 대신하여 복합 형상을 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시형태에 있어서, 열 블럭 (1) 의 바닥이 제 2 열 베이스 (6) 과 열 접촉 상태에 있을 뿐만 아니라 측벽의 일부 또는 심지어 열 블럭 (1) 전체가 제 2 열 베이스 (6) 에 의해 덮여지기 때문에, 제 2 열 베이스 (6) 는 복합 형상을 가져서 특히 열 블럭 (1) 의 균일한 템퍼링을 제공한다.
다른 안으로서, 열 블럭 (1) 은 제 2 열 베이스 (6) 에 의해 전체가 덮여지며, 이 열 블럭 (1) 은 열 블럭 자체로 형성된 특정 열 베이스 (8) 에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 상기 다수의 샘플은 상기 열 블럭 (1) 의 상기 오목부 내에 직접 배치되거나 또는 상기 다수의 샘플 중의 하나를 각각 포함하는 반응 용기를 통하여 상기 오목부 내에 배치된다.
본 발명에 따른 방법의 보다 바람직한 실시형태에서, 상기 반응 용기는 하나 이상의 군이 형성되도록 연결되며, 상기 반응 용기는 멀티웰 (multiwell) 플레이트가 형성되도록 연결된다.
다수의 샘플을 열 블럭 (1) 에 배치시키는 다른 옵션은 본 발명에 따른 장치에 대하여 앞서 이미 설명되었다.
본 발명에 따른 방법의 보다 바람직한 실시형태에서, 상기 열순환 제어 절차는 상기 다수의 샘플 내의 핵산 증폭을 실행하는데 적합하다.
상기 핵산 증폭이 실시간으로 감시되는, 본 발명에 따른 방법이 보다 바람직하다.
본 발명의 또 다른 양태는
a) 본 발명에 따른 장치 및,
b) 상기 다수의 핵산 증폭 반응을 실행하는데 필요한 시약을 포함하는 다수의 핵산 증폭 반응을 실행하기 위해서 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 시스템에 관한 것이다.
본 출원의 시약은 본 발명에 따른 창의적인 장치로 상기 설명된 일 방법을 실행하는데 필요한 모든 종류의 화학 약품이다. 이러한 시약은 액체 또는 고체, 순수물 또는 혼합물일 수 있으며, 이 시약은 '즉시 사용 (ready-to-use)' 을 위해 또는 농축액으로서 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 시스템에서, 상기 시약은 버퍼 용액, 세척제, 효소, 뉴클레오티드 및, 프라이머 (primers) 를 포함한다.
본 발명에 따른 이러한 바람직한 시스템의 시약은 PCR 증폭을 실행하는데 필요한 시약이다. 보다 구체적으로, 시약은 단일 뉴클레오티드, 중합 효소, 한 쌍의 프라이머 및 버퍼 용액의 세트이다.
본 발명에 따른 바람직한 다른 시스템에서, 상기 다수의 핵산 증폭 반응은 실시간으로 감시되는 다수의 PCR 증폭을 말한다.
이하의 예, 서열 리스트 및 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제공되며, 이의 진정한 범위는 첨부된 청구범위에 나타나 있다. 본 발명의 요지를 변경함 없이 설명된 절차에서 변경이 이루어질 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 장치의 몇몇 실시형태를 나타내는 개략도.
도 2 는 열 블럭의 가열 절차 동안의 열 블럭을 나타내는 이 열 블럭의 열 사진.
도 3 은 열 블럭의 냉각 절차 동안의 열 블럭을 나타내는 이 열 블럭의 열 사진.
도 4 는 6 사이클을 포함하는 열순환 제어 절차의 기간 동안의 시간 함수로서 열 블럭과 관련된 몇몇 온도를 나타내는 그래프.
도 5 는 일 열순환 사이클의 기간 동안의 시간의 함수로서 열 블럭과 관련된 몇몇 온도를 나타내는 상세화된 그래프.
도 6 은, 5 개의 상이한 타겟 농축이 실시간 PCR 에 의해 분석되었으며, 각 농축이 플레이트의 5 개의 상이한 벽 (a: 106 카피, b: 105 카피, c: 104 카피, d:103 카피, e: 102 카피) 에 의해 나타내진, Parvovirus B19 부분의 실시간 증폭 곡선.
도 7 은 타겟 시퀀스의 104 카피를 각각 포함하는, 플레이트의 96 개의 상이한 벽에서의 96 개의 실시간 증폭 곡선 기록으로서, Parvovirus B19 부분의 실시간 증폭 곡선.
예 1
384 개의 멀티웰 플레이트의 열순환을 위한 본 발명에 따른 장치는 알루미늄 합금 AlMgSi 0,5 로 제작된 자국의 열 블럭을 포함한다. 109 x 73 x 9.1mm 치수로 이루어진 알루미늄 블럭이 드릴링에 의해 384 개의 오목부를 형성하는데 사용되었으며, 각각의 원추형 오목부는 3.44mm (각도 17°) 의 상부 직경 및 6.8mm 의 깊이를 가진다.
6 개의 펠티어 소자는 상기 열 블럭 아래에 배치되며, 열 접촉은 열 전도 흑연 포일을 통하여 향상된다. 상기 사용된 펠티어 소자는 다수의 열순환 절차에 적합하며, 130℃까지 가열될 수 있다. 추가적으로, 이 요소의 각각은 75W 의 냉각 용량을 가진다.
제 2 열 전도성 흑연 포일을 통하여, 상기 6 개의 펠티어 소자가 열 베이스에 배치된다. 상기 사용된 열 베이스는 ThermacoreTM 으로 제작되며, 248 x 198 x 5mm 의 치수를 가진다. 이러한 용기 벽은 구리로 제작되며, 작동 유체는 물이다.
사용된 열 싱크는 시중에서 Webra (제조 번호 W-209) 로부터 구입가능하며, 이 열 싱크는 알루미늄 합금 AlMgSi0,5 로 제작되며, 250 x 200 x 75mm 의 치수를 가진다. 시중에서 구입가능한 열 그리스는 열 접촉을 향상시키기 위해서, 열 싱크와 열 베이스 사이에 적용된다.
장치의 모든 네 요소는 17 개의 나사 및 스프링에 의해 함께 고정되며, 발산 과정은 열 싱크에서의 4 개의 팬 순환 공기에 의해 향상된다.
예 2
가열 절차 (도 2) 및 냉각 절차 (도 3) 동안에, IR 카메라 (시중에서 FLIR 사로부터 구입가능함) 로 예 1 에 설명된 바와 같은 장치의 열 블럭의 열 사진을 기록하였다.
가열 절차 (도 2) 는 4℃/s 의 가열률로 55℃ 로부터 시작하여 95℃ 에 이르며, 냉각 절차 (도 3) 는 2℃/s 의 냉각률로 95℃ 로부터 시작하여 55℃ 에 이르게 되었다. 상기 사진은 각각 가열 절차 및 냉각 절차 동안에 상이한 시간으로 촬영되었다.
예 3
도 4 에는, 이하의 열순환 제어 절차의 6 개의 일련의 온도 사이클의 상이한 특성 온도를 시간의 함수로서 좌표로 나타낸다.
단계 온도 램프 유지 시간 횟수
예비 사이클 40℃ 2.0℃/s 120초 1
주 사이클 95℃ 4.4℃/s 10초 6
55℃ 2.0℃/s 10초
72℃ 4.4℃/s 10초
도면에서는 7 개의 상이한 온도 프로파일, 즉 열순환 제어 절차의 온도 프로파일 ('Soll Temp'), 열 블럭의 이론적 온도 ('Soll Ist'), 열 블럭의 측정된 온도 ('Ist Temp'), 열 블럭의 9 개의 오목부 내에서 측정된 평균 온도 ('Mean'), 열 블럭의 상기 9 개의 오목부의 최소 측정 온도 ('Min'), 열 블럭의 상기 9 개의 오목부의 최대 측정 온도 ('Max') 및, 9 개의 오목부 측정치의 균일치 ('Hom'; 균일치 = 최대 오목부 온도 - 최소 오목부 온도) 가 포함된다.
표준 멀티웰 플레이트는 열 블럭의 오목부에 배치되며, 열 블럭의 단면을 가로질러 배치된 9 개의 웰은 오일 (Biosystems 방식 적용, Nujol Nineral Oil, 파트 번호 0186-2302) 로 채워졌다. 각각의 오목부에 대하여 열전대 (열전대 Omega 5TC-TT-36-72) 를 사용하여 온도를 측정하였다. 열 블럭 내의 내부 온도 센서로 열 블럭의 온도를 측정하였다.
상이한 프로파일을 더 상세히 도시하기 위해서, 시퀀스의 마지막 사이클을 확대하여 도 5 에 좌표로 나타낸다.
예 4
본 발명의 유효성을 더 나타내기 위해서, 형광 염료에 의해 식별된 혼합 프로브를 기준으로 한 검출로 상이한 타겟 집단의 실시간 PCR 증폭을 예 1 에 설명된 장치를 사용하여 실행하였다. 테스트 시스템으로서, Parvovirus B19 (SEQ ID NO:1) 의 177 bp 부분의 실시간 PCR 증폭이 선택되었다. 형광 프로브로서 LightCycler-Parvovirus B19 Quantification Kit (Roche Applied Science, Article 제. 3 246 809) 의 HybridisationProbe 쌍 (SEQ ID NO:4 및 SEQ ID NO:5) 또는 SybrGreen 을 사용하였다. 결과를 도 6 (HybridisationProbe 쌍) 및 도 7 (SybrGreen) 에 나타낸다.
PCR
Pavovirus B19 시퀀스의 일부 부분을 pCRTM 2.1 플라스미드 벡터 (Invitrogen) 로 복제하였다. Parvovirus B19 플라스미드 DNA 희석액을 10mM Tris-HCl, pH 8.3 으로 준비하였다. 플라스미드 타겟의 PCR 반응 106 ~ 100 카피가 증폭에 사용되었다.
PCR 증폭을 위하여, LightCycler-Parvovirus B19 Quantificaiton Kit (Roche Applied Science, Article 제. 3 246 809) 가 사용되었다. 일반적인 PCR 분석은 제조자의 지시에 따른 FastStart Taq DNA 중합요소의 1U, 106 ~ 100 카피의 Parvovirus B19 플라스미드, 반응 버퍼 및 검출 버퍼로 이루어진다. PCR 제어 절차는 10 분 동안 95℃ 의 최초 변성 단계, 이후의 10 초 동안 95℃, 15 초 동안 60℃ 및 10 초 동안 72℃ 의 증폭으로 40 사이클 이루어졌다. 램프 비율은 각각 가열 동안 4.8℃ 이었으며, 냉각 동안 2.4℃ 이었다. PCR 반응은 white 384-well 미량역가판 (Treff, 스위스에 의해 제조) 에서 20㎕ 의 총 체적으로 작동되었다.
형광체 방출은 플레이트의 웰의 형광 신호를 동시 측정하기 위해서 텔레센트릭 (telecentric) 렌즈를 포함하는 광 시스템에 연결된 CCD 카메라를 사용하여 60℃ 의 어닐링 단계의 마지막의 각 사이클에서 검출되었다. 사용된 광 시스템은 유럽 특허 출원 05000863.0 (2005. 1. 18 에 출원됨) 에 설명되어 있다. 상기 HybridisationProbe 쌍은 480nm 로 여기되었으며 방출량은 640nm 로 측정되었다. SybrGreen 은 470nm 로 여기되었으며, 방출량은 530nm 로 측정되었다. 노출 시간은 1000ms 로 설정되었다.
5 개의 상이한 타겟 집단의 증폭 곡선을 도 6 에 좌표로 나타내었으며, 각 타겟 집단은 5 개의 상이한 웰 (well) (384 개의 웰플레이트에 걸쳐 분포되어 있음) 에 의해 나타나 있다. 동일한 타겟 집단을 기준으로 한 증폭 곡선의 군은 (a) 106 카피 (매체 Cp (엘보우 값) 16.6; SD 0.033), (b) 105 카피 (매체 Cp 20.1; SD 0.043), (c) 104 카피 (매체 Cp 23.5; SD 0.029), (d) 103 카피 (매체 Cp 26.9; SD 0.020), (e) 102 카피 (매체 Cp 30.4; SD 0.2) 로 식별되어 있다.
도 7 은 타겟 시퀀스의 104 카피를 각각 포함하는, 일 384 웰 플레이트의 96 개의 상이한 웰에서 96 개의 실시간 증폭 곡선 레코더를 포함한다. 96 증폭 반응은 0.08 의 표준편차를 지닌 23.7 의 평균 Cp-값을 가졌다.
파보바이러스( Parvovirus ) B19 의 서열 정보 ( 프라이머 위치는 밑줄로 표시됨)
Figure 112007078808046-PCT00001
PCR 프라이머 및 프로브의 서열:
PCR-프라이머 센스 (SEQ ID NO: 2): 5'-GGG GCA GCA TGT GTT AAA GTG G-3'
PCR-프라이머 안티센스 (SEQ ID NO: 3): 5'-CCT GCT ACA TCA TTA AAT GGA AAG-3'
수용체 프로브 (SEQ ID NO: 4): 5'-LCRed640-TTG GCG GCC CAT AAA ACC ACA GTG TAT-포스페이트-3'
공여체 프로브 (SEQ ID NO: 5): 5'-TGG CCA TTG CCA AGT TTG TTT TTC CTG T-플루오레세인-3'
증폭된 절편의 서열
Figure 112007078808046-PCT00002
<110> Roche Diagnostics GmbH F. Hoffmann-La Roche AG <120> Thermocycling of a block comprising multiple sample <130> 23080 WO <150> EP 05007267 <151> 2005-04-04 <160> 5 <170> PatentIn version 3.2 <210> 1 <211> 742 <212> DNA <213> Parvovirus B19 <400> 1 cagaggttgt gccatttaat gggaagggaa ctaaggctag cataaagttt caaactatgg 60 taaactggct gtgtgaaaac agagtgttta cagaggataa gtggaaacta gttgacttta 120 accagtacac tttactaagc agtagtcaca gtggaagttt tcaaattcaa agtgcactaa 180 aactagcaat ttataaagca actaatttag tgcctactag cgcattttta ttgcatacag 240 actttgagca ggttatgtgt attaaagaca ataaaattgt taaattgtta ctttgtcaaa 300 actatgaccc cctattggtg gggcagcatg tgttaaagtg gattgataaa aaatgtggca 360 agaaaaatac actgtggttt tatgggccgc caagtacagg aaaaacaaac ttggcaatgg 420 ccattgctaa aagtgttcca gtatatggca tggttaactg gaataatgaa aactttccat 480 ttaatgatgt agcaggaaaa agcttggtgg tctgggatga aggtattatt aagtctacaa 540 ttgtagaagc tgcaaaagct attttaggcg ggcaacccac cagggtagat taaaaaatgc 600 gtggaagtgt agctgtgcct ggagtacctg tggttataac cagcaatggt gacattactt 660 ttgttgtaag cgggaacact acaacaactg tacatgctta agccttaaaa gagcgaatgg 720 taaagttaaa ctttactgta ag 742 <210> 2 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR-primer sense <400> 2 ggggcagcat gtgttaaagt gg 22 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR-primer antisense <400> 3 cctgctacat cattaaatgg aaag 24 <210> 4 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Acceptor probe <400> 4 ttggcggccc ataaaaccac agtgtat 27 <210> 5 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Donor probe <400> 5 tggccattgc caagtttgtt tttcctgt 28

Claims (25)

  1. 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치로서,
    a) 상기 다수의 샘플을 포함하는 열 블럭 (1),
    b) 하나 이상의 열 펌프 (2),
    c) 열 베이스 (4),
    d) 열 싱크 (5) 및,
    e) 상기 다수의 샘플의 동시 열순환을 제어하는 제어 유닛 (3) 을 포함하며,
    상기 열 베이스 (4) 는 상기 열 싱크 (5) 및 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 와 열 접촉 상태에 있으며, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 블럭 (1) 은 상기 다수의 샘플을 수용하도록 배치된 오목부 (7) 를 포함하는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 열전 장치, 바람직하게는 반도체 장치, 보다 바람직하게는 펠티어 소자인, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 베이스 (4) 는 실질적으로 평면인, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 열 베이스 (4) 에는 오목부가 없는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 싱크 (5) 의 단면적보다 20% 미만이 크거나 작으며, 상기 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면적보다 크며, 상기 단면적들은 대응 접촉 영역과 평행한, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 베이스 (4) 의 열 전도 특성을 변경하기 위해서, 상기 열 베이스에는 제어 수단 (9) 이 제공되는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛 (3) 은 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 의 특성을 제어하는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 열 베이스 (4) 의 열 전도 특성을 변경하기 위해서, 상기 제어 유닛 (3) 은 상기 제어 수단 (9) 을 더 제어하는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  10. 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치로서,
    a) 상기 다수의 샘플을 포함하는 열 블럭 (1),
    b) 하나 이상의 열 펌프 (2),
    c) 제 1 열 베이스 (4) 및 제 2 열 베이스 (6),
    d) 열 싱크 (5) 및,
    e) 상기 다수의 샘플의 동시 열순환을 제어하는 제어 유닛 (3) 을 포함하는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 열 베이스 (4) 는 실질적으로 평면인, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 상기 두 열 베이스 (4, 6) 사이에 위치하며, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 는 두 열 베이스 (4, 6) 와 열 접촉 상태에 있는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 싱크 (5) 의 단면적에 비해 20% 미만이 크거나 작으며, 상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면적보다 크고, 상기 제 2 열 베이스 (6) 는 실질적으로 평면이며, 상기 제 2 열 베이스 (6) 는 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉 상태에 있으며, 상기 단면적은 대응 접촉 영역과 평행한, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 열 베이스 (4) 와 상기 제 2 열 베이스 (6) 에는 모두 오목부가 없는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 베이스 (4, 6) 의 열 전도 특성을 변경하기 위해서, 상기 제 1 열 베이스 (4) 및/또는 상기 제 2 열 베이스 (6) 에는 제어 수단 (9) 이 제공되는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 유닛 (3) 은 상기 열 베이스 (4, 6) 의 열 전도 특성을 변경하기 위해서 상기 제어 수단 (9) 를 더 제어하는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 장치.
  17. 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 방법으로서,
    a) 다수의 오목부, 하나 이상의 열 펌프 (2), 제 1 열 베이스 (4), 선택적인 제 2 열 베이스 (6), 열 싱크 (5) 및 제어 유닛 (3) 을, 열 블럭 (1) 에 제공하는 단계,
    b) 다수의 오목부, 상기 하나 이상의 열 펌프 (2), 상기 제 1 열 베이스 (4), 선택적인 상기 제 2 열 베이스 (6) 및, 상기 열 싱크 (5) 를, 상기 열 블럭 (1) 에 배치하는 단계로서,
    - 상기 열 싱크 (5) 를 상기 제 1 열 베이스 (4) 와 열 접촉시키며,
    - 상기 제 1 열 베이스 (4) 를 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 와 열 접촉시키며,
    - 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 를 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉시키거나 또는 상기 하나 이상의 열 펌프 (2) 를 선택적으로 상기 제 2 열 베이스 (6) 와 열 접촉시키며, 상기 제 2 열 베이스 (6) 를 상기 열 블럭 (1) 과 열 접촉시키는 단계,
    c) 상기 다수의 샘플을 상기 열 블럭 (1) 의 오목부 내에 위치시키는 단계 및,
    d) 상기 제어 유닛 (3) 으로 열순환 제어 절차를 실행하는 단계를 포함하는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 열 베이스 (4) 는 실질적으로 평면인, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 열 베이스 (4) 에는 오목부가 없는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 방법.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 싱크 (5) 의 단면적보다 20% 미만이 크거나 작으며, 상기 제 1 열 베이스 (4) 의 단면적은 상기 열 블럭 (1) 의 단면적보다 크며, 상기 단면적들은 대응 접촉 영역과 평행한, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 방법.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    선택적인 제 2 열 베이스 (6) 는 실질적으로 평면인, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    선택적인 제 2 열 베이스 (6) 에는 오목부가 없는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 방법.
  23. 제 17 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열순환 제어 절차는 상기 다수의 샘플 내의 핵산 증폭을 실행하는데 적합한, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 방법.
  24. 다수의 핵산 증폭 반응을 실행하기 위해서, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 시스템으로서,
    a) 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 장치 및,
    b) 상기 다수의 핵산 증폭 반응을 실행하는데 필요한 시약을 포함하는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 시약은 버퍼 용액, 세척제, 효소, 뉴클레오티드 및, 프라이머를 포함하는, 다수의 샘플을 동시에 열순환시키기 위한 시스템.
KR1020077025454A 2005-04-04 2006-04-03 다수의 샘플을 포함하는 블럭의 열순환 장치, 시스템 및 방법 KR100938374B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05007267A EP1710017B1 (en) 2005-04-04 2005-04-04 Thermocycling of a block comprising multiple samples
EP05007267.7 2005-04-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070118683A true KR20070118683A (ko) 2007-12-17
KR100938374B1 KR100938374B1 (ko) 2010-01-22

Family

ID=34982351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077025454A KR100938374B1 (ko) 2005-04-04 2006-04-03 다수의 샘플을 포함하는 블럭의 열순환 장치, 시스템 및 방법

Country Status (11)

Country Link
US (4) US20090203082A1 (ko)
EP (3) EP1710017B1 (ko)
JP (1) JP2008534935A (ko)
KR (1) KR100938374B1 (ko)
CN (1) CN101155641A (ko)
AU (1) AU2006232801B2 (ko)
BR (1) BRPI0607686A2 (ko)
CA (1) CA2603208C (ko)
ES (2) ES2401437T3 (ko)
MX (1) MX2007011911A (ko)
WO (1) WO2006105919A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180076557A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 재단법인 구미전자정보기술원 유전자 증폭을 위한 마이크로 메쉬 금속 필름 기반 유전자 증폭기
WO2020149559A1 (ko) * 2019-01-17 2020-07-23 주식회사 엘지화학 유전자 증폭 모듈

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7939312B2 (en) * 2006-08-30 2011-05-10 Dxna Llc Rapid thermocycler with movable cooling assembly
US8425861B2 (en) * 2007-04-04 2013-04-23 Netbio, Inc. Methods for rapid multiplexed amplification of target nucleic acids
TW201350844A (zh) * 2007-08-13 2013-12-16 Netbio Inc 塑料微型流動分離及檢測平台
JP5012426B2 (ja) * 2007-11-06 2012-08-29 株式会社島津製作所 反応容器の温度制御装置
EP2127751B1 (en) * 2008-05-19 2012-05-16 Roche Diagnostics GmbH Improved cooler / heater arrangement with solid film lubricant
US8322918B2 (en) * 2008-08-01 2012-12-04 Eppendorf Ag Tempering apparatus with testing device and method for testing a tempering apparatus
EP2331259B1 (en) * 2008-09-23 2013-09-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Thermocycling process
FR2941876B1 (fr) * 2009-02-06 2012-12-07 Bio Rad Pasteur Appareil de validation thermique, ensemble d'un dispositif de traitement d'echantillons biologiques et d'un tel appareil, et procede de fabrication d'un tel appareil.
EP2443254A2 (en) 2009-06-15 2012-04-25 NetBio, Inc. Improved methods for forensic dna quantitation
SG178411A1 (en) * 2009-09-01 2012-04-27 Life Technologies Corp Thermal block assemblies and instruments providing low thermal non-uniformity for rapid thermal cycling
EP2338599B1 (en) * 2009-12-23 2013-11-20 Eppendorf Ag Laboratory apparatus with an arrangement for the tempering of samples and method of tempering samples
EP2353722A1 (en) 2010-02-09 2011-08-10 F. Hoffmann-La Roche AG Heat dissipation of power electronics for thermocyclers
KR101343891B1 (ko) * 2010-08-17 2013-12-20 (주)바이오니아 써멀 사이클러용 저 비열성 복합 소재
US9168530B2 (en) 2010-12-17 2015-10-27 Bjs Ip Ltd. Methods and systems for fast PCR heating
EP2520369A1 (en) * 2011-05-05 2012-11-07 Eppendorf AG Method and laboratory apparatus for processing laboratory samples
JP2014518758A (ja) * 2011-05-06 2014-08-07 バイオ−ラッド ラボラトリーズ インコーポレーティッド 迅速な温度変化のためのベイパーチャンバーを備えたサーマルサイクラー
DE102011119174A1 (de) 2011-11-23 2013-05-23 Inheco Industrial Heating And Cooling Gmbh Vapor Chamber
US9360514B2 (en) * 2012-04-05 2016-06-07 Board Of Regents, The University Of Texas System Thermal reliability testing systems with thermal cycling and multidimensional heat transfer
MX370418B (es) * 2012-05-15 2019-12-10 Cepheid Aparato y metodo de ciclado termico.
US9579657B2 (en) 2012-05-24 2017-02-28 Bjs Ip Ltd Clamp for fast PCR heating
CN105009388B (zh) * 2013-02-28 2018-04-10 三菱电机株式会社 散热构造及光收发器
WO2015037468A1 (ja) * 2013-09-12 2015-03-19 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 培養システム、及び培養方法
JP5820459B2 (ja) * 2013-12-18 2015-11-24 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． サーモサイクルデバイス
KR101618113B1 (ko) * 2014-02-10 2016-05-09 나노바이오시스 주식회사 일 방향 슬라이딩 구동 수단을 구비하는 pcr 장치 및 이를 이용하는 pcr 방법
WO2015126621A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 Life Technologies Corporation Apparatuses, systems and methods for providing scalable thermal cyclers and isolating thermoelectric devices
CN103992938B (zh) * 2014-05-19 2016-05-25 苏州东胜兴业科学仪器有限公司 基因扩增装置
JP6964579B2 (ja) * 2015-07-30 2021-11-10 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニアThe Regents Of The University Of California 光学キャビティｐｃｒ
US11110450B2 (en) 2016-01-29 2021-09-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sample-reagent mixture thermal cycling
EP3524353A1 (en) 2018-02-12 2019-08-14 F. Hoffmann-La Roche AG Device for thermocycling biological samples, monitoring instrument comprising the same, and method for thermocycling biological samples using such device
EP3599023B1 (en) 2018-07-24 2021-03-10 F. Hoffmann-La Roche AG A method to monitor and control the temperature of a sample holder of a laboratory instrument
JP2020022407A (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 計測装置および計測システム
EP3663002A1 (en) 2018-12-07 2020-06-10 F. Hoffmann-La Roche AG A device for the thermal treatment of test samples
CN112827524A (zh) * 2020-08-10 2021-05-25 深圳市瑞沃德生命科技有限公司 一种热循环装置
AU2021334384B2 (en) * 2020-08-31 2024-02-15 Labcyte Inc. Thermal adapter for automated thermal cycling
US20230081151A1 (en) * 2021-09-10 2023-03-16 Dell Products L.P. Heat pipes with high recycled content for information handling systems
EP4292714A1 (en) * 2022-06-15 2023-12-20 Lietuvos Sveikatos Mokslu Universitetas Apparatus for rapid pcr analysis

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4387762A (en) 1980-05-22 1983-06-14 Massachusetts Institute Of Technology Controllable heat transfer device
US4495988A (en) * 1982-04-09 1985-01-29 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Controlled heat exchanger system
JPH0667655B2 (ja) * 1985-10-08 1994-08-31 株式会社サト− 熱記録式プリンタ
JPS6328098A (ja) * 1986-07-22 1988-02-05 富士通株式会社 電子回路ユニツトの放熱構造
FR2642156B1 (fr) * 1989-01-20 1994-05-20 Bertin Et Cie Procede et dispositif de regulation rapide d'une temperature de paroi
US4950608A (en) * 1989-04-25 1990-08-21 Scinics Co., Ltd. Temperature regulating container
US5417686A (en) * 1990-07-10 1995-05-23 The Texas A&M University System Temperature control mechanisms for a micro heat pipe catheter
KR100236506B1 (ko) * 1990-11-29 2000-01-15 퍼킨-엘머시터스인스트루먼츠 폴리머라제 연쇄 반응 수행 장치
GB9103770D0 (en) 1991-02-22 1991-04-10 Glaxo Group Ltd Chemical compounds
FI915731A0 (fi) 1991-12-05 1991-12-05 Derek Henry Potter Foerfarande och anordning foer reglering av temperaturen i ett flertal prov.
US5441576A (en) * 1993-02-01 1995-08-15 Bierschenk; James L. Thermoelectric cooler
US5405511A (en) * 1993-06-08 1995-04-11 Boehringer Mannheim Corporation Biosensing meter with ambient temperature estimation method and system
JP3343286B2 (ja) * 1993-07-14 2002-11-11 昭和電工株式会社 温冷蔵庫
US7133726B1 (en) * 1997-03-28 2006-11-07 Applera Corporation Thermal cycler for PCR
JPH11121816A (ja) * 1997-10-21 1999-04-30 Morikkusu Kk 熱電モジュールユニット
WO1999050604A1 (fr) * 1998-03-30 1999-10-07 Chen Guo Dispositif thermoelectrique de refroidissement utilisant un thermotube conducteur et diffuseur
US6349269B1 (en) * 1998-12-11 2002-02-19 Dell U.S.A., L.P. Thermal management data prediction system
US6633785B1 (en) * 1999-08-31 2003-10-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Thermal cycler and DNA amplifier method
US6256199B1 (en) * 1999-10-01 2001-07-03 Intel Corporation Integrated circuit cartridge and method of fabricating the same
DE29917313U1 (de) 1999-10-01 2001-02-15 MWG-BIOTECH AG, 85560 Ebersberg Vorrichtung zur Durchführung chemischer oder biologischer Reaktionen
US20010037880A1 (en) * 1999-12-30 2001-11-08 Max Aaron Solondz Valved heat pipe and adaptive cooling system including the same
DE10190053B4 (de) * 2000-01-15 2012-04-19 Eppendorf Ag Labortemperiergerät mit temperaturgeregeltem Temperierblock
US7727479B2 (en) * 2000-09-29 2010-06-01 Applied Biosystems, Llc Device for the carrying out of chemical or biological reactions
US6474074B2 (en) * 2000-11-30 2002-11-05 International Business Machines Corporation Apparatus for dense chip packaging using heat pipes and thermoelectric coolers
US6539725B2 (en) * 2001-02-09 2003-04-01 Bsst Llc Efficiency thermoelectrics utilizing thermal isolation
US6647625B2 (en) * 2001-12-13 2003-11-18 Wei Te Wang Method for fabricating a heat pipe structure in a radiating plate
GB0221167D0 (en) * 2002-09-12 2002-10-23 Quanta Biotech Ltd Control apparatus
KR100495699B1 (ko) * 2002-10-16 2005-06-16 엘에스전선 주식회사 판형 열전달장치 및 그 제조방법
DE04752947T1 (de) * 2003-05-23 2006-11-16 Bio-Rad Laboratories, Inc., Hercules Lokalisierte temperaturregelung für raumanordnungen von reaktionsmedien
US20040241048A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-02 Applera Corporation Thermal cycling apparatus and method for providing thermal uniformity
US6880346B1 (en) * 2004-07-08 2005-04-19 Giga-Byte Technology Co., Ltd. Two stage radiation thermoelectric cooling apparatus
US7051536B1 (en) * 2004-11-12 2006-05-30 Bio-Rad Laboratories, Inc. Thermal cycler with protection from atmospheric moisture

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180076557A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 재단법인 구미전자정보기술원 유전자 증폭을 위한 마이크로 메쉬 금속 필름 기반 유전자 증폭기
WO2020149559A1 (ko) * 2019-01-17 2020-07-23 주식회사 엘지화학 유전자 증폭 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
ES2410596T3 (es) 2013-07-02
US11285488B2 (en) 2022-03-29
EP1868724B1 (en) 2013-03-13
CA2603208A1 (en) 2006-10-12
ES2401437T3 (es) 2013-04-19
EP2495046A2 (en) 2012-09-05
AU2006232801B2 (en) 2010-02-04
US11638920B2 (en) 2023-05-02
AU2006232801A1 (en) 2006-10-12
US20110129914A1 (en) 2011-06-02
EP1710017A1 (en) 2006-10-11
CA2603208C (en) 2013-11-05
CN101155641A (zh) 2008-04-02
EP2495046A3 (en) 2013-05-22
WO2006105919A1 (en) 2006-10-12
US20220168744A1 (en) 2022-06-02
US20090203082A1 (en) 2009-08-13
MX2007011911A (es) 2007-11-20
JP2008534935A (ja) 2008-08-28
US20190070611A1 (en) 2019-03-07
KR100938374B1 (ko) 2010-01-22
ES2401437T8 (es) 2013-09-02
EP1710017B1 (en) 2012-12-19
EP1868724A1 (en) 2007-12-26
BRPI0607686A2 (pt) 2009-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100938374B1 (ko) 다수의 샘플을 포함하는 블럭의 열순환 장치, 시스템 및 방법
US9468927B2 (en) Cooling in a thermal cycler using heat pipes
US9718061B2 (en) Instruments and method relating to thermal cycling
JP2006527369A (ja) 微小流体デバイス上の加熱、冷却および熱サイクリングのためのシステムおよび方法
JP2005214782A (ja) マイクロ流体デバイス反応用温度調節器
US20240109070A1 (en) Device for heating sample

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121227

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131227

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151230

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161229

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171228

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181227

Year of fee payment: 10