KR20080017207A - A method of amplifying a nucleic acid from a microorgansim using a nonplanar solid substrate - Google Patents

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KR20080017207A
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Abstract

A method for amplifying a nucleic acid from a microorganism is provided to amplify conveniently, rapidly and highly sensitively a nucleic acid by performing separation of the microorganism, cell lysis and amplification of a nucleic acid in one container and use a large amount of an initial sample due to contact the microorganism with high fluid speed with a solid substrate. A method for amplifying a nucleic acid from a microorganism such as bacteria, fungi or virus comprises the steps of: (a) contacting a non-planar solid substrate with a biological sample including the microorganism under pH of 3.0-6.0 to attach the microorganism to the solid substrate; (b) washing materials not attached to the solid substrate to remove the materials; and (c) subjecting the microorganism attached to the solid substrate to PCR, wherein all the steps are performed in a same container and the solid substrate is selected from the group consisting of a solid substrate having a pillar structure where a plurality of pillar is formed, a bead-shaped solid substrate and a sieve-structured solid substrate, has a water contact angle of 70-95° and includes at least one amine-based functional group on the surface thereof.

Description

비평면 형상의 고체 지지체를 이용하여 미생물로부터 핵산을 증폭하는 방법{A method of amplifying a nucleic acid from a microorgansim using a nonplanar solid substrate}A method of amplifying a nucleic acid from a microorgansim using a nonplanar solid substrate}

도 1은 대장균을 고체 지지체에 부착시키고, 부착된 대장균 중의 DNA를 주형으로 하여 PCR한 결과를 나타내는 도면이다.Fig. 1 is a diagram showing the result of PCR by attaching E. coli to a solid support and using the DNA in the attached E. coli as a template.

도 2A와 2B는 각각 대장균을 포함하는 혈액 또는 혈청 시료를 고체 지지체에 부착시키고, 열에 의하여 세포를 파쇄한 다음 PCR한 결과를 나타내는 도면이다.2A and 2B are diagrams showing the results of PCR after attaching a blood or serum sample containing E. coli to a solid support, crushing cells by heat.

도 3은 고체 지지체를 사용하여 DNA를 분리한 후 PCR한 경우와 QIAGEN 키트를 사용하여 DNA를 분리한 후 PCR한 경우의 결과를 Ct 값으로 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the results of the PCR after separating the DNA using the solid support and the PCR after separating the DNA using the QIAGEN kit as a Ct value.

도 4는 고체 지지체를 사용하여 DNA를 분리한 후 PCR한 경우와 QIAGEN 키트를 사용하여 DNA를 분리한 후 PCR한 경우에서, PCR 산물을 전기영동한 결과를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the results of electrophoresis of the PCR product in the case of PCR after separating the DNA using a solid support and the PCR after separating the DNA using the QIAGEN kit.

도 5는, OTC로 코팅된 표면을 갖는 지지체와 대장균을 포함하는 혈액 또는 뇨 시료를 접촉시켜 대장균을 분리한 다음, 세포 파쇄 및 핵산 증폭한 결과를 그래프로 표시한 것이다.5 is a graph showing the results of cell disruption and nucleic acid amplification after separating E. coli by contacting a support having an OTC coated surface with a blood or urine sample containing E. coli.

본 발명은 비평면 형상의 고체 지지체를 이용하여 미생물로부터 핵산을 증폭하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for amplifying nucleic acids from microorganisms using a non-planar solid support.

종래 고상 물질을 이용한 핵산의 정제 방법이 알려져 있었다. 예를 들면, 미국특허 제5,234,809호에는 핵산에 결합하는 고상물질을 이용한 핵산의 정제 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 방법은 시간이 오래 소요되기 때문에 복잡하며, 랩온어 칩에 부적합하다. 또한, 상기 방법은 반드시 카오트로픽 물질을 사용하여야 하는 문제점이 있었다. 즉, 상기 카오트로픽 물질을 사용하지 않는 경우에는 고상 물질에 핵산이 결합하지 않는다.There has been known a method for purifying nucleic acids using solid materials. For example, US Pat. No. 5,234,809 discloses a method for purifying nucleic acids using solid materials that bind to nucleic acids. However, the method is complicated because it takes time and is not suitable for lab-on-a-chip. In addition, the method has a problem that must be used chaotropic material. In other words, when the chaotropic material is not used, the nucleic acid does not bind to the solid material.

또한, 미국특허 제6,291,166호에는 고상 매트릭스를 이용한 핵산의 집적 (archiving) 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은 핵산이 고상 매트릭스에 비가역적으로 결합하기 때문에, 상기 핵산 고상 매트릭스 복합체를 보관한 후 나중에 분석 (delayed analysis)하거나 반복 분석 (repeated analysis)하는 것이 가능하다는 장점이 있다. 그러나, 이 방법에 의하면, 알루미나와 같은 표면에 양전하를 띠는 물질을 NaOH와 같은 염기성 물질로 활성화하여야 하고, 핵산은 이렇게 활성화된 알루미나에는 비가역적으로 결합하기 때문에 알루미나로부터 분리할 수 없게 된다.In addition, US Pat. No. 6,291,166 discloses a method for archiving nucleic acids using a solid matrix. Since the nucleic acid binds irreversibly to the solid matrix, the nucleic acid solid matrix complex may be stored and then analyzed later or repeated. However, according to this method, a positively charged material such as alumina must be activated with a basic material such as NaOH, and the nucleic acid cannot be separated from the alumina because it irreversibly binds to the activated alumina.

미국 특허 제5,705,628호에는 DNA를 포함하는 용액을 염 및 폴리에틸렌 글리콜과 혼합하여 카르복실기로 코팅된 표면을 갖는 자성 마이크로입자를 결합시켜 가역적 및 비특이적으로 DNA를 결합시키는 방법이 기재되어 있다. 상기 방법은 DNA를 분리하기 위해 카르복실기 표면을 갖는 자성 입자, 염 및 폴리에틸렌 글리콜을 이 용하고 있다.US Pat. No. 5,705,628 describes a method for mixing reversible and nonspecifically binding DNA by mixing magnetic microparticles having a surface coated with a carboxyl group by mixing a solution comprising DNA with a salt and polyethylene glycol. The method utilizes magnetic particles, salts and polyethylene glycols having a carboxyl surface to separate DNA.

상기한 바와 같은, 기존의 핵산의 분리 및 정제 방법은 핵산을 결합시키기 위해 별도로 고농도의 시약을 첨가해야 하는데 이는 PCR과 같은 후속 공정에 영향을 줄 수 있으며, 또한 랩온어칩 (LOC) 상에 적용하기 힘들다는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 핵산 분리 및 정제 방법은 미생물의 정제 또는 농축과는 별개의 독립된 단계로서 구성되어 있으며, 상기 미생물을 분리하는 단계와 상기 미생물로부터 핵산을 증폭하는 단계가 하나의 용기 내에서 수행되는 방법은 알려진 바 없다. As described above, existing nucleic acid isolation and purification methods require the addition of high concentrations of reagents separately to bind the nucleic acids, which may affect subsequent processes such as PCR, and are also applied on lab-on-a-chip (LOC). There was a problem that was difficult to do. In addition, the conventional nucleic acid separation and purification method is configured as a separate step separate from the purification or concentration of the microorganism, wherein the step of separating the microorganism and amplifying the nucleic acid from the microorganism in a single container Is unknown.

따라서, 기판과 같은 고체 표면상에 미생물을 부착시켜 미생물을 분리 또는 농축할 수 있는 동시에, 핵산에 대한 친화성이 높아 상기 미생물로부터 유래하는 핵산을 정제 또는 농축할 수 있는 고체 지지체를 이용한, 미생물로부터 핵산을 증폭하는 방법이 요구되고 있었다. Therefore, microorganisms can be separated or concentrated by attaching microorganisms on a solid surface such as a substrate, and have a high affinity for nucleic acids, and using a solid support capable of purifying or concentrating nucleic acids derived from the microorganisms. There is a need for a method for amplifying nucleic acids.

본 발명의 목적은 비평면 형상의 표면을 갖는 고체 지지체를 이용하여 미생물로부터 핵산을 증폭하는 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a method for amplifying nucleic acids from microorganisms using a solid support having a non-planar surface.

본 발명은 비평면 형상의 고체 지지체와, 미생물을 포함하는 생물학적 시료를 pH 3.0 내지 6.0의 범위에서 접촉시켜 상기 미생물을 상기 고체 지지체에 부착시키는 단계, The present invention comprises the steps of attaching the microorganism to the solid support by contacting a non-planar solid support and a biological sample including the microorganism in the range of pH 3.0 to 6.0,

상기 고체 지지체에 부착되지 않은 물질을 세척하여 제거하는 단계, 및Washing and removing material not attached to the solid support, and

상기 고체 지지체에 부착된 상기 미생물에 대하여 PCR을 수행하는 단계를 포 함하는, 미생물로부터 핵산을 증폭하는 방법으로서, A method for amplifying a nucleic acid from a microorganism, comprising performing a PCR on the microorganism attached to the solid support,

상기 접촉단계, 세척 단계, 및 PCR 단계는 동일한 용기 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. The contacting step, washing step, and PCR step are provided in a same vessel.

본 발명의 미생물로부터 핵산을 증폭하는 방법은, 비평면 형상의 고체 지지체와, 미생물을 포함하는 시료를 pH 3.0 내지 6.0의 범위에서 접촉시켜 상기 미생물을 상기 고체 지지체에 부착시키는 단계를 포함한다. 상기 접촉에 의하여 상기 미생물은 상기 고체 지지체에 부착하게 된다. The method for amplifying nucleic acid from a microorganism of the present invention includes contacting a non-planar solid support with a sample containing the microorganism in the range of pH 3.0 to 6.0 to attach the microorganism to the solid support. The contact causes the microorganism to adhere to the solid support.

본 명세서에 있어서, "핵산"에는 DNA, RNA 및 PNA가 포함되며, 바람직하게는 DNA이다. As used herein, "nucleic acid" includes DNA, RNA and PNA, preferably DNA.

고체 지지체가 포함되어 있는 액체 매질 중에서, 미생물은 액체 매질 중에 존재하거나 고체 지지체에 부착할 수 있다. 이러한 액체 매질과 고체 지지체 사이의 분포는, 액체 매질의 표면 장력과 박테리아의 표면 장력의 차이에 의하여 결정되는 것으로 알려져 있다. 즉, 액체 매질의 표면 장력이 박테리아의 표면 장력보다 큰 경우, 상기 박테리아는 표면장력이 작은 고체 지지체, 즉 소수성 고체 지지체에 더 잘 부착하고, 박테리아의 표면 장력이 액체 매질의 표면 장력보다 큰 경우, 상기 박테리아는 표면장력이 큰 고체 지지체, 즉 친수성 고체 지지체에 더 잘 부착하고, 박테리아의 표면 장력이 액체 매질의 표면 장력과 동일한 경우에는, 박테리아 세포의 고체 지지체 부착에는 표면 장력의 영향이 없고 정전기적 상호작용과 같은 다른 상호작용이 영향을 미치는 것으로 보고된 바 있다 (Applied and Environmental Microbiology, July 1983, p.90-97). 또한, 상기의 표면 장력에 근 거한 열역학적 접근을 통하여, 박테리아 세포가 부착할 뿐만 아니라 정전기적 인력 특성을 통하여서도 박테리아 세포가 표면에 부착할 수 있다는 것도 알려져 있다. 그러나, 이러한 현상들은 그 부착 속도가 매우 느리다는 문제점이 있었다. Among the liquid media in which the solid support is included, the microorganisms may be present in or attached to the solid support. The distribution between this liquid medium and the solid support is known to be determined by the difference between the surface tension of the liquid medium and the surface tension of the bacteria. That is, if the surface tension of the liquid medium is greater than the surface tension of the bacteria, the bacteria adhere better to the solid support, that is, the hydrophobic solid support, the surface tension of the bacteria is greater than the surface tension of the liquid medium, The bacteria adhere better to a solid support having a high surface tension, i.e., a hydrophilic solid support, and when the surface tension of the bacteria is equal to the surface tension of the liquid medium, the attachment of the solid support of the bacterial cells has no effect of surface tension and is electrostatic Other interactions, such as interactions, have been reported to affect (Applied and Environmental Microbiology, July 1983, p. 90-97). It is also known that, through thermodynamic approaches based on the surface tension, bacterial cells can adhere to the surface not only by the bacterial cells but also through the electrostatic attraction characteristics. However, these phenomena have a problem that their attachment speed is very slow.

이에 본 발명자들은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 비평면 형상의 고체 지지체를 사용하는 동시에, 미생물을 포함하는 시료를 pH 3.0 내지 6.0의 범위에서 상기 고체 지지체와 접촉시킴으로써, 높은 수율로 미생물을 분리할 수 있음을 확인하였다. 이는 고체 지지체의 표면적이 증가하는 동시에, pH 3.0 내지 6.0의 액체 매질을 사용함으로써 미생물의 세포막이 변성되어 용액에 대한 용해도가 저하되어 고체 표면에 부착하는 비율이 상대적으로 높아지는 것으로 여겨지나, 본 발명의 범위가 이러한 특정한 기작에 한정되는 것은 아니다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present inventors use a non-planar solid support, and at the same time by contacting the sample containing microorganisms with the solid support in the range of pH 3.0 to 6.0, It was confirmed that the microorganisms can be separated. This is believed to increase the surface area of the solid support and at the same time, by using a liquid medium of pH 3.0 to 6.0, the cell membrane of the microorganisms is denatured, solubility in the solution is lowered, so that the rate of attachment to the solid surface is relatively high, but of the present invention The scope is not limited to this particular mechanism.

상기 접촉 단계에 있어서, 상기 시료는 미생물을 포함하는 시료이면 어느 것이나 포함된다. 바람직하게는, 상기 미생물을 포함하는 생물학적 시료 및 실험실 시료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이다. 본 발명에 있어서, "생물학적 시료 (biological sample)"란 개체로부터 분리된 세포 또는 생물학적 액체와 같은, 세포 또는 조직물을 포함하거나 그들로 구성된 시료를 의미한다. 상기 개체는 사람을 포함한 동물일 수 있다. 생물학적 시료의 예에는, 타액, 가래, 혈액, 혈액 세포 (예, 백혈구, 적혈구), 양막액, 혈청, 정액, 골수, 조직 또는 미세 바늘 생검 시료, 뇨, 복막액, 늑막액 및 세포 배양물이 포함된다. 생물학적 시료에는 조직학적 목적을 위하여 취하여진 냉동 절편과 같은 조직 절편이 포함된다. 바람직하게는, 상기 생물학적 시료는, 인간 환자로부터 유래된 시료인 "임상 시료 (clinical sample)"이고, 더욱 바람직하게는, 상기 시료는 혈액, 뇨, 타액, 또는 가래이다. In the contacting step, the sample includes any sample containing a microorganism. Preferably, it is selected from the group consisting of a biological sample and a laboratory sample containing the microorganism. In the present invention, "biological sample" means a sample containing or consisting of cells or tissues, such as cells or biological liquids isolated from an individual. The subject may be an animal including a human. Examples of biological samples include saliva, sputum, blood, blood cells (e.g. white blood cells, red blood cells), amniotic fluid, serum, semen, bone marrow, tissue or microneedle biopsy samples, urine, peritoneal fluid, pleural fluid and cell culture. Included. Biological samples include tissue sections, such as frozen sections taken for histological purposes. Preferably, the biological sample is a "clinical sample" which is a sample derived from a human patient, and more preferably, the sample is blood, urine, saliva, or sputum.

본 발명에 있어서, 분리의 대상이 되는 미생물에는 박테리아 세포, 곰팡이 및 바이러스가 포함된다. In the present invention, microorganisms to be isolated include bacterial cells, fungi and viruses.

상기 접촉 단계에 있어서, 상기 시료는 상기 미생물을 낮은 pH에서 완충 역할을 할 수 있는 용액 또는 버퍼에 의하여 희석될 수 있다. 바람직하게는, 상기 버퍼는 포스페이트 버퍼 (예, 소듐 포스페이트, pH 3.0 내지 6.0) 또는 아세테이트 버퍼 (소듐 아세테이트, pH 3.0 내지 6.0)로 희석된 것일 수 있다. 상기 희석의 정도는 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는, 1:1 내지 1:1,000의 배율, 더욱 바람직하게는, 1:1 내지 1:10의 배율로 희석되는 것일 수 있다.In the contacting step, the sample may be diluted with a solution or a buffer that can serve as a buffer for the microorganism at low pH. Preferably, the buffer may be diluted with phosphate buffer (eg sodium phosphate, pH 3.0 to 6.0) or acetate buffer (sodium acetate, pH 3.0 to 6.0). The degree of dilution is not particularly limited, but may be preferably diluted at a magnification of 1: 1 to 1: 1,000, more preferably 1: 1 to 1:10.

상기 접촉 단계에 있어서, 상기 시료는 10 mM 내지 500 mM, 바람직하게는, 50 mM 내지 300 mM의 염 농도를 갖는 것이다. 상기 시료는, 10 mM 내지 500 mM, 바람직하게는, 50 mM 내지 300 mM의 아세테이트 및 포스페이트로 구성된 군으로부터 선택된 이온 농도를 갖는 것이다In the contacting step, the sample is one having a salt concentration of 10 mM to 500 mM, preferably 50 mM to 300 mM. The sample has an ion concentration selected from the group consisting of 10 mM to 500 mM, preferably 50 mM to 300 mM acetate and phosphate.

상기 접촉 단계에 있어서, 상기 고체 지지체는 비평면 형상을 가지고 있어, 표면적이 평면에 비하여 증가되어 있는 표면을 갖는 것이다. 상기 고체 지지체는 표면에 요철 구조가 형성되어 있는 것일 수 있다. 본 발명에 있어서, "요철 구조"란 표면이 부드럽지 않고 오목함과 볼록함이 있는 구조를 말한다. 이러한 요철 구조에는 복수 개의 기둥이 형성되어 있는 기둥 구조를 갖는 표면 또는 복수 개의 공극 (pore)이 형성되어 있는 망상 구조를 갖는 표면이 포함되나, 이들 예에 한정되는 것은 아니다. In the contacting step, the solid support has a non-planar shape and thus has a surface whose surface area is increased compared to the plane. The solid support may be a concave-convex structure is formed on the surface. In the present invention, the "concave-convex structure" refers to a structure having a concave and convex surface without smooth surface. The uneven structure includes a surface having a columnar structure in which a plurality of pillars are formed or a surface having a network structure in which a plurality of pores is formed, but is not limited to these examples.

상기 접촉 단계에 있어서, 상기 비평면 형상의 고체 지지체는 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 표면에 복수 개의 기둥 (pillar)이 형성되어 있는 기둥 구조를 갖는 고체 지지체, 비드 형상을 갖는 고체 지지체, 및 표면에 복수 개의 공극 (pore)이 형성되어 있는 체 (sieve) 구조를 갖는 고체 지지체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 있다. 상기 고제 지지체는, 단독으로 또는 복수 개의 상기 고체 지지체의 집합 (예를 들면, 관 또는 용기 내에 충진된 집합체)으로 사용될 수 있다. In the contacting step, the non-planar solid support may have any shape. For example, a solid support having a pillar structure having a plurality of pillars formed on a surface thereof, a solid support having a bead shape, and a sieve structure having a plurality of pores formed on a surface thereof. It may be selected from the group consisting of a solid support. The solid support may be used alone or as a collection of a plurality of the solid supports (eg, an aggregate packed in a tube or a container).

상기 접촉 단계에 있어서, 상기 고체 지지체는 미세유동장치 내의 마이크로채널 또는 마이크로챔버의 내벽의 형태인 것일 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법은 하나 이상의 입구 및 출구가 구비되어 있고, 상기 입구 및 출구가 채널 또는 마이크로채널을 통하여 연통되어 있는 유동 장치 (fluidic device) 또는 미세유동장치 (microfluidic device) 내에서 수행될 수 있다. In the contacting step, the solid support may be in the form of an inner wall of the microchannel or microchamber in the microfluidic device. Thus, the method of the present invention may be carried out in a fluidic device or microfluidic device having one or more inlets and outlets, the inlets and outlets communicating through channels or microchannels. have.

본 발명의 방법의 제1 구체예는, 본 발명의 방법에 있어서 상기 접촉 단계에 있어서, 상기 고체 지지체는 그 표면에 복수 개의 기둥이 형성되어 있는 기둥 구조를 갖는 것일 수 있다. 고체 지지체 상에 기둥 (pillar)을 제조하는 것은 당업계에 널리 알려져 있다. 예를 들면, 반도체 제조 공정에 사용되는 포토리소그래피 공정 등을 사용하여 미세 기둥을 높은 밀도로 형성시킬 수 있다. 상기 기둥은 어스팩 비 (aspect ratio)가 1:1 내지 20:1인 것이 바람직하나, 상기 범위에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 있어서, "어스팩 비 (aspect ratio)" 란 기둥의 단편 직경 대 높이의 비율을 의미한다. 상기 기둥 구조는 기둥 높이 대 기둥 사이의 거리의 비율 이 1:1 내지 25:1인 것일 수 있다. 상기 기둥 구조는 기둥 사이의 거리가 5 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위를 갖는 것일 수 있다. In a first embodiment of the method of the present invention, in the contacting step in the method of the present invention, the solid support may have a columnar structure in which a plurality of pillars are formed on the surface thereof. The manufacture of pillars on solid supports is well known in the art. For example, fine pillars can be formed at high density using a photolithography process or the like used in a semiconductor manufacturing process. Preferably, the pillar has an aspect ratio of 1: 1 to 20: 1, but is not limited thereto. In the present invention, "aspect ratio" means the ratio of the fragment diameter to the height of the pillar. The pillar structure may have a ratio of the height between the pillar height and the pillar of 1: 1 to 25: 1. The pillar structure may have a distance between the pillars in a range of 5 μm to 100 μm.

본 발명의 방법에 있어서 상기 접촉 단계에 있어서, 상기 비평면 형상의 고체 지지체는 물 접촉각이 70°내지 95°인 소수성을 갖는 것일 수 있다. 상기 물 접촉각이 70°내지 95°인 소수성은 고체 지지체의 표면을 옥타데실디메틸(3-트리메톡시실릴 프로필)암모늄 (OTC) 및 트리데카플루오로테트라히드로옥틸트리메톡시실란 (DFS)으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물이 코팅되어, 부여되는 것일 수 있다. 상기 물 접촉각이 70°내지 95°인 표면은 바람직하게는, 고체 지지체의 SiO2 층에 옥타데실디메틸(3-트리메톡시실릴 프로필)암모늄 (OTC) 및 트리데카플루오로테트라히드로옥틸트리메톡시실란 (DFS)으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물이 자가조립단분자 (SAM) 코팅되어 있는 것일 수 있다. In the contacting step in the method of the present invention, the non-planar solid support may have a hydrophobicity of 70 ° to 95 ° water contact angle. The hydrophobicity with a water contact angle of 70 ° to 95 ° consists of octadecyldimethyl (3-trimethoxysilyl propyl) ammonium (OTC) and tridecafluorotetrahydrooctyltrimethoxysilane (DFS). The compound selected from the group may be coated and given. The surface having a water contact angle of 70 ° to 95 ° preferably has octadecyldimethyl (3-trimethoxysilyl propyl) ammonium (OTC) and tridecafluorotetrahydrooctyltrimethoxy in the SiO 2 layer of the solid support. Compounds selected from the group consisting of silanes (DFS) may be self-assembled monolayer (SAM) coated.

본 발명의 방법에서, 상기 접촉 단계에 있어서, 상기 비평면 형상의 고체 지지체는 표면에 아민계의 관능기를 하나 이상 갖는 것일 수 있다. 상기 아민계의 관능기를 하나 이상 갖는 표면은 상기 고체 지지체의 표면에 폴리에틸렌이민트리메톡시실란 (PEIM)이 코팅되어 있는 것일 수 있다. 상기 코팅된 표면은 바람직하게는, 고체 지지체의 SiO2 층에 폴리에틸렌이민트리메톡시실란 (PEIM)이 자기조립단분자 (SAM) 코팅되어 있는 것일 수 있다. 상기 아민계의 관능기는 pH 3.0 내지 6.0의 범위에서 양전하를 띤다.In the method of the present invention, in the contacting step, the non-planar solid support may have one or more amine-based functional groups on its surface. Surface having at least one functional group of the amine-based may be a polyethyleneimine trimethoxysilane (PEIM) is coated on the surface of the solid support. The coated surface may preferably be a self-assembled monomolecular (SAM) coating of polyethyleneiminetrimethoxysilane (PEIM) on the SiO 2 layer of the solid support. The amine-based functional group has a positive charge in the range of pH 3.0 to 6.0.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 접촉 단계에 있어서, 상기 고제 지지체는 상 기한 바와 같은 물 접촉각 특성을 갖는 것 또는 그 표면에 하나 이상의 아민계 관능기를 갖는 것이면 어떠한 재질의 지지체도 포함된다. 예를 들면, 유리, 실리콘 웨이퍼, 및 플라스틱 물질 등이 포함되나, 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 상기 물 접촉각이 70°내지 95°인 표면 또는 그 표면에 하나 이상의 아민계 관능기를 갖는 표면은, 상기 표면을 가진 고체 지지체에 미생물을 포함하는 시료가 접촉되는 경우, 미생물이 부착하는 것으로 여겨지나, 본 발명이 특정한 기작에 한정되는 것은 아니다. In the method of the present invention, in the contacting step, the solid support includes a support of any material as long as it has water contact angle characteristics as described above or one or more amine-based functional groups on its surface. For example, glass, silicon wafers, plastic materials, and the like are included, but are not limited to these examples. The surface having a water contact angle of 70 ° to 95 ° or a surface having at least one amine-based functional group on the surface thereof is considered to be attached to the microorganism when the sample containing the microorganism contacts the solid support having the surface. The present invention is not limited to a specific mechanism.

본 발명의 방법은, 상기 접촉 단계 후에 상기 고체 지지체에 부착되지 않은 물질을 세척하여 제거하는 단계를 포함한다. 상기 세척에는 상기 고체 지지체 표면에 부착된 목적 미생물은 상기 고체 지지체로부터 이탈시키지 않으면서, 후속 공정에 악영향을 미칠 수 있는 불순물 등을 제거할 수 있는 임의의 용액이 사용될 수 있다. 예를 들면, 결합 버퍼로 사용된 아세테이트 버퍼 및 포스페이트 버퍼 등이 사용될 수 있다. 상기 세척 용액은 바람직하게는, pH 3.0 내지 6.0의 범위에 포함되는 pH를 갖는 버퍼이다. The method includes washing and removing material that is not attached to the solid support after the contacting step. In the washing, any solution capable of removing impurities and the like which may adversely affect subsequent processes may be used without causing the target microorganism attached to the surface of the solid support to detach from the solid support. For example, acetate buffers and phosphate buffers used as binding buffers can be used. The wash solution is preferably a buffer having a pH in the range of pH 3.0 to 6.0.

본 발명의 방법은 또한, 상기 고체 지지체에 부착된 상기 미생물에 대하여 PCR을 수행하여 핵산을 증폭하는 단계를 포함한다. The method also includes amplifying the nucleic acid by performing PCR on the microorganism attached to the solid support.

상기 증폭 단계에 있어서, 상기 핵산 증폭에는 당업계에 알려진 임의의 증폭 방법이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 PCR에 의하여 수행되는 것이다. "PCR"이란 중합효소 연쇄반응을 의미하는 것으로, 중합효소를 이용하여 표적 핵산에 특이적으로 결합하는 프라이머 쌍으로부터 표적 핵산을 증폭하는 방법이다. PCR에는 일반적 으로 주형, 프라이머, DNA 중합효소, DNA 단량체로서 4가지 종류의 dNTP (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) 및 버퍼가 포함된다. 본 발명의 증폭 단계에서는, 상기 주형 DNA는, PCR 중의 열순환 (thermal cycling)에 의하여 상기 고체 지지체 중에 부착된 미생물로부터 노출되는 핵산이 사용된다. 따라서, 상기 PCR은 예를 들면, 상기 주형 DNA를 제외한 PCR 반응 성분을 상기 미생물이 부착된 고체 지지체가 포함되어 있는 용기에 첨가하고, PCR을 수행함으로써 표적 핵산을 증폭할 수 있다. 상기 PCR을 위한 열 순환 중에서 세포가 파쇄되는 단계는, 전 변성 및/또는 변성 단계로 여겨지나, 본 발명이 특정한 기작에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 상기 증폭 단계에 있어서, 상기 주형 DNA는 별도의 분리과정을 거치지 않고, 상기 고체 지지체에 부착된 미생물 중에 포함되어 있는 상태로서 PCR 반응에 사용된다. In the amplification step, any nucleic acid amplification method known in the art may be used for the nucleic acid amplification, and is preferably performed by PCR. "PCR" refers to a polymerase chain reaction, and is a method of amplifying a target nucleic acid from a primer pair that specifically binds to the target nucleic acid using the polymerase. PCR typically includes four types of dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) and buffers as templates, primers, DNA polymerases, and DNA monomers. In the amplification step of the present invention, the template DNA is a nucleic acid exposed from the microorganisms attached to the solid support by thermal cycling during PCR. Therefore, the PCR can amplify a target nucleic acid by, for example, adding a PCR reaction component other than the template DNA to a container containing the solid support to which the microorganism is attached, and performing PCR. The step of crushing cells in the thermal cycle for the PCR is considered to be a pre-denatured and / or denatured step, but the present invention is not limited to a specific mechanism. Therefore, in the amplification step, the template DNA is used in the PCR reaction as contained in the microorganism attached to the solid support without undergoing a separate separation process.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 접촉단계, 세척 단계, 및 증폭 단계는 동일한 용기 내에서 수행된다. 상기 용기는 예를 들면, 마이크로채널, 마이크로챔버 및 튜브 등이 될 수 있으나, 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 미세유동장치에 형성되어 있는, 마이크로챔버로서, PCR 장치가 구비되어 있는 것이다. 상기 PCR 장치는 예를 들면, 히터, 냉각기 및 온도 조절기를 포함하는 것이다. 따라서, 본 발명의 방법은, 상기 핵산 추출이 마이크로챔버에서 수행되고, 상기 핵산 증폭이 동일한 상기 마이크로챔버에서 수행되는 것일 수 있다. In the method of the present invention, the contacting step, the washing step, and the amplifying step are performed in the same vessel. The vessel may be, for example, microchannels, microchambers and tubes, but is not limited to these examples. Preferably, the microchamber formed in the microfluidic device is provided with a PCR device. The PCR device includes, for example, a heater, a cooler, and a temperature controller. Thus, the method of the present invention may be such that the nucleic acid extraction is performed in a microchamber and the nucleic acid amplification is performed in the same microchamber.

실시예Example

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예 에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are for illustrative purposes only and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example 1 : 기둥 구조를 갖는 고체 지지체를 이용한 혈액 중의 대장균 세포의 분리, 파쇄 및 핵산 증폭 1: Isolation, disruption and nucleic acid amplification of E. coli cells in blood using a solid support having a columnar structure

본 실시예에서는 입구와 출구가 구비되어 있고, 크기 10 mm x 23 mm인 칩 상에 기둥의 어레이가 형성되어 있는 고체 지지체를 포함하는 챔버를 갖는 유동 장치에 세포를 포함한 시료를 흘려주었다. 다음으로, 상기 고체 지지체에 결합되어 있는 세포 중의 DNA를 주형으로 한 PCR을 수행하였다. In this example, a sample containing cells was flowed into a flow apparatus having a chamber including a solid support having an inlet and an outlet and an array of pillars formed on a chip having a size of 10 mm x 23 mm. Next, PCR was performed using DNA in the cells bound to the solid support as a template.

상기 기둥 어레이에 있어서, 기둥 사이의 거리가 15 ㎛이고, 기둥 높이가 100 ㎛이고, 각 기둥의 단면은 한 변의 길이가 25 ㎛이 정사각형이다. 상기 기둥 어레이가 형성된 영역의 표면은 Si02 층으로 되어 있다. In the pillar array, the distance between the pillars is 15 µm, the pillar height is 100 µm, and the cross section of each pillar has a square length of 25 µm on one side. The surface of the region in which the pillar array is formed has a SiO 2 layer.

상기 세포를 포함하는 시료는 0.1 OD600 대장균 (약 108 대장균/ml)을 포함하는 혈액을 동량의 아세테이트 버퍼 (pH 3.0)와 혼합하여 얻어지는 시료 (pH 4.7)를 사용하였다. As the sample containing the cells, a sample (pH 4.7) obtained by mixing blood containing 0.1 OD 600 E. coli (about 10 8 E. coli / ml) with an equal amount of acetate buffer (pH 3.0) was used.

상기 시료를 입구로 주입하여 상기 챔버를 통하여 출구로 흘러나가도록 하였다. 유속은 200 ㎕/분이었으며, 500 ㎕를 흘려보냈다. 그런 다음, 상기 유동장치를 원심분리하여 챔버에 남아 있는 용액을 제거하고, PCR 반응 용액 3.0 ㎕를 주입하였다. The sample was injected at the inlet to flow through the chamber to the outlet. The flow rate was 200 μl / min and 500 μl flowed. Then, the flow apparatus was centrifuged to remove the solution remaining in the chamber, and 3.0 µl of the PCR reaction solution was injected.

상기 PCR 반응 용액은, 총 부피 3.0 ㎕에 1x PCR 버퍼, 200 μM dNTP, 각 프라이머 200 nM, MgCl2 2.5 mM, BSA 1 mg, 5% PEG, 0.5x Syber green, 및 0.3 유니트 의 Taq 폴리머라제를 포함하는 PCR 반응용액을 상기 챔버에 첨가하였다. 상기 프라이머는 각각 서열번호 1과 2의 뉴클레오티드 서열을 갖는 것이다.The PCR reaction solution was prepared with 1 × PCR buffer, 200 μM dNTP, 200 nM of each primer, 2.5 mM of MgCl 2 , BSA 1 mg, 5% PEG, 0.5x Syber green, and 0.3 unit of Taq polymerase in a total volume of 3.0 μl. A PCR reaction solution containing was added to the chamber. The primers have nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2, respectively.

상기 챔버를 포함하는 유동장치를 TMC-1000 (삼성테크원, 한국)에 장착하고, 95℃에서 10초 및 65℃에서 10초를 3회 반복하여, 대장균 세포를 열에 의하여 파쇄시켰다. 본 실시예에서 사용된 상기 유동 장치는, TMC-1000에 모듈의 형태로 장착되어, PCR 반응이 수행될 수 있도록 되어 있는 것이다.The flow apparatus including the chamber was mounted on the TMC-1000 (Samsung Tech One, Korea), and the E. coli cells were crushed by heat by repeating 10 seconds at 95 ° C and 10 seconds at 65 ° C three times. The flow apparatus used in the present embodiment is mounted on the TMC-1000 in the form of a module so that a PCR reaction can be performed.

다음으로, PCR을 위한 열 순환을 수행하였다. 열순환 조건은 다음과 같다. 94℃에서 10초 동안 전 변성시키고, 변성 94℃에서 10초, 어닐링 62℃에서 10초 및 연장 72℃에서 10초를 40회 반복하였다. Next, thermal cycling for PCR was performed. The thermocycling conditions are as follows. The total denaturation was performed for 10 seconds at 94 ° C., 10 seconds at denaturation 94 ° C., 10 seconds at annealing 62 ° C., and 10 seconds at extension 72 ° C. was repeated 40 times.

PCR 중 증폭된 핵산의 농도는 Syber green을 검출함으로써, 확인하였다. 도 1은 대장균을 고체 지지체에 부착시키고, 세포 중의 DNA를 주형으로 PCR한 결과를 나타내는 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 고체 지지체를 사용하여 대장균 세포를 농축한 다음, 대장균을 PCR 과정 중의 열에 의하여 파쇄하면서, 그로부터 노출된 DNA를 주형으로 하여 PCR을 수행한 경우, 고체 지지체 결합에 의한 대장균의 농축이 없는 시료를 동일한 과정에 의하여 PCR 경우에 비하여 Ct 값이 감소하였다. 따라서, 본 발명의 고체 지지체에 의하여 세포 농축이 일어났다는 것을 알 수 있다. 도 1에서, 양성대조군 시료는 DNA를 포함하는 시료를 사용하여 동일한 조건에서 PCR한 것이고, 농축이 없는 시료를 PCR한 것은, 상기 대장균을 포함하는 시료를 상기 챔버에 흘려주기 전의 시료로서, PCR 반응에는 상기 챔버에 흘려준 시료가 상기 챔버에 남아 있는 양과 동일한 양을 사용하였고, 그외에는 동일한 조건에서 PCR 한 것이다. The concentration of amplified nucleic acid during PCR was confirmed by detecting Syber green. Fig. 1 is a diagram showing the result of E. coli attached to a solid support and PCR of the DNA in the cells as a template. As shown in FIG. 1, when E. coli cells are concentrated using a solid support, E. coli is disrupted by heat during PCR, and PCR is performed using DNA exposed therefrom as a template. The sample without concentration reduced the Ct value by the same procedure as compared to PCR. Thus, it can be seen that cell concentration occurred by the solid support of the present invention. In FIG. 1, the positive control sample was PCR under the same conditions using a sample containing DNA, and PCR of a sample without concentration was a sample before the sample containing the E. coli was flowed into the chamber. In the same amount as the sample flowed into the chamber remaining in the chamber was used, otherwise the PCR was carried out under the same conditions.

실시예Example 2 : 기둥 구조를 갖는 고체 지지체를 이용한 혈액 및 혈청 중의 대장균 세포의 분리, 및 핵산 증폭 : 세척의 영향 2: Isolation of Escherichia Coli Cells in Blood and Serum Using a Solid Support Having a Columnar Structure, and Nucleic Acid Amplification: Effect of Washing

본 실시예에서는 입구와 출구가 구비되어 있고, 크기 10 mm x 23 mm인 칩 상에 기둥의 어레이가 형성되어 있는 고체 지지체를 포함하는 챔버를 갖는 유동 장치에 세포를 포함한 혈액 및 혈청 시료를 흘려주어, 세포를 상기 고체 지지체에 부착시켰다. 다음으로, 상기 고체 지지체를 세척하여 상기 고체 지지체에 부착되지 않은 물질을 제거하는 단계를 거치거나, 세척단계를 거치지 않고, 상기 고체 지지체에 부착되어 있는 세포 중의 DNA를 주형으로 PCR을 수행하였다. In this embodiment, blood and serum samples containing cells are flowed into a flow apparatus having a chamber including a solid support having an inlet and an outlet and an array of pillars formed on a chip having a size of 10 mm x 23 mm. Cells were attached to the solid support. Next, PCR was performed by washing the solid support to remove the material not attached to the solid support, or DNA in the cells attached to the solid support without the washing step.

상기 기둥 어레이에 있어서, 기둥 사이의 거리가 15 ㎛이고, 기둥 높이가 100 ㎛이고, 각 기둥의 단면은 한 변의 길이가 25 ㎛이 정사각형이다. 상기 기둥 어레이가 형성된 영역의 표면은 Si02 층으로 되어 있다. In the pillar array, the distance between the pillars is 15 µm, the pillar height is 100 µm, and the cross section of each pillar has a square length of 25 µm on one side. The surface of the region in which the pillar array is formed has a SiO 2 layer.

상기 세포를 포함하는 혈액 및 혈청 시료는 각각 0.1 OD600 대장균 (약 108 대장균/ml)을 포함하는 혈액 및 혈청을 각각 동량의 아세테이트 버퍼 (pH 3.0)와 혼합하여 얻어진 시료 (pH 4.7)이었다. 상기 혈청은 상기 혈액으로부터 분리된 것을 사용하였다. The blood and serum samples containing the cells were samples (pH 4.7) obtained by mixing blood and serum containing 0.1 OD 600 E. coli (about 10 8 E. coli / ml), respectively, with an equal amount of acetate buffer (pH 3.0). The serum was used isolated from the blood.

상기 혈액 및 혈청 시료를 입구로 주입하여 상기 챔버를 통하여 출구로 흘러나가도록 하였다. 유속은 200 ㎕/분이었으며, 500 ㎕를 흘려보냈다. 세척을 하는 경우에는, 아세테이트 버퍼 (pH 4.0)를 입구로 주입하여 상기 챔버를 통하여 출구 로 흘러나가도록 하였다. 유속은 200 ㎕/분이었으며, 500 ㎕를 흘려보냈다. 그런 다음, 상기 유동장치를 원심분리하여 챔버에 남아 있는 용액을 제거하고, PCR 반응 용액 3.0 ㎕를 주입하였다. The blood and serum samples were injected into the inlet to flow through the chamber to the outlet. The flow rate was 200 μl / min and 500 μl flowed. When washing, acetate buffer (pH 4.0) was injected at the inlet to flow out through the chamber to the outlet. The flow rate was 200 μl / min and 500 μl flowed. Then, the flow apparatus was centrifuged to remove the solution remaining in the chamber, and 3.0 µl of the PCR reaction solution was injected.

상기 PCR 반응 용액은, 총 부피 3 ㎕에 1x PCR, 200 μM dNTP, 각 프라이머 200 nM, MgCl2 2.5 mM, BSA 1 mg, 5% PEG, 0.5x Syber green, 및 0.3 유니트의 Taq 폴리머라제를 포함하는 PCR 반응용액을 상기 챔버에 첨가하였다. 상기 프라이머는 각각 서열번호 1과 2의 뉴클레오티드 서열을 갖는 것이다.The PCR reaction solution contained 1 × PCR, 200 μM dNTP, 200 nM of each primer, 2.5 mM of MgCl 2 , 1 mg of BSA, 5% PEG, 0.5x Syber green, and 0.3 unit of Taq polymerase in 3 μl total volume. PCR reaction solution was added to the chamber. The primers have nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2, respectively.

상기 챔버를 포함하는 유동장치를 TMC-1000 (삼성테크원, 한국)에 장착하고, 95℃에서 10초 및 65℃에서 10초를 3회 반복하여, 대장균 세포를 열에 의하여 파쇄시켰다. 본 실시예에서 사용된 상기 유동 장치는, TMC-1000에 모듈의 형태로 장착되어, PCR 반응이 수행될 수 있도록 되어 있는 것이다.The flow apparatus including the chamber was mounted on the TMC-1000 (Samsung Tech One, Korea), and the E. coli cells were crushed by heat by repeating 10 seconds at 95 ° C and 10 seconds at 65 ° C three times. The flow apparatus used in the present embodiment is mounted on the TMC-1000 in the form of a module so that a PCR reaction can be performed.

다음으로, PCR을 위한 열 순환을 수행하였다. 열순환 조건은 다음과 같다. 94℃에서 10초 동안 전 변성시키고, 변성 94℃에서 10초, 어닐링 62℃에서 10초 및 연장 72℃에서 10초를 40회 반복하였다. Next, thermal cycling for PCR was performed. The thermocycling conditions are as follows. The total denaturation was performed for 10 seconds at 94 ° C., 10 seconds at denaturation 94 ° C., 10 seconds at annealing 62 ° C., and 10 seconds at extension 72 ° C. was repeated 40 times.

PCR 중 증폭된 핵산의 농도는 Syber green을 검출함으로써, 확인하였다. 도 2A와 2B는 각각 대장균을 포함하는 혈액 또는 혈청 시료를 고체 지지체에 부착시키고, 열에 의하여 세포를 파쇄한 다음, 상기 파쇄물 중의 DNA를 주형으로 하여 PCR한 결과를 나타내는 도면이다. 도 2A와 2B에 나타낸 바와 같이, 고체 지지체를 사용하여 대장균 세포를 농축한 다음 파쇄하고, 그 파쇄물 중의 DNA를 주형으로 하여 PCR 한 경우가, 세포 농축이 없는 시료를 동일한 과정에 의하여 PCR 경우에 비하여 Ct 값이 감소하였다. 도 2A에 나타낸 바와 같이, 혈액 시료의 경우, 고체 지지체를 세척하여 상기 고체 지지체 부착되지 않은 물질을 제거하는 경우 Ct 값이 감소하였다. 그러나, 도 2B에 나타낸 바와 같이, 혈청 시료의 경우 세척에 따른 효과는 없었다. 이는 혈액 중에는 PCR 저해제가 존재하고, 상기 세척에 의하여 상기 저해제가 제거되었다는 것을 나타낸다. The concentration of amplified nucleic acid during PCR was confirmed by detecting Syber green. 2A and 2B are diagrams showing results obtained by attaching a blood or serum sample containing Escherichia coli to a solid support, crushing cells by heat, and PCR using the DNA in the lysate as a template. As shown in Figs. 2A and 2B, when E. coli cells were concentrated and crushed using a solid support, and PCR was performed using DNA in the lysate as a template, a sample without cell enrichment was compared by PCR in the same procedure. Ct value decreased. As shown in FIG. 2A, for blood samples, the Ct value decreased when the solid support was washed to remove material that was not attached to the solid support. However, as shown in FIG. 2B, the serum sample had no effect upon washing. This indicates that a PCR inhibitor is present in the blood and the inhibitor is removed by the wash.

도 2에서, 대조군은 QiAamp DNA mini kit를 사용하여 혈액으로부터 DNA를 분리하고, 이 DNA를 동일한 조건하에서 PCR한 것이고, "결합"은 결합 단계 후에 세척단계를 거치지 않은 시료이고, "결합-세척"은 결합 단계 후에 세척단계를 거친 시료이다. 도 2A에서, 상기 화살표는 세척에 따라 감소된 Ct 값을 나타낸다. In FIG. 2, the control group is a DNA isolated from blood using a QiAamp DNA mini kit, and the DNA is PCR under the same conditions, and the "binding" is a sample without undergoing a washing step after the binding step, and "binding-washing" Is a sample that has undergone a washing step after the binding step. In FIG. 2A, the arrow indicates the Ct value decreased with washing.

실시예Example 3 : 기둥 구조를 갖는 고체 지지체를 이용한 혈액 중의 대장균 세포의 분리, 파쇄 및 핵산 증폭 : 대장균 농도의 영향 3: Isolation, disruption and nucleic acid amplification of E. coli cells in blood using a solid support having a columnar structure: Effect of E. coli concentration

본 실시예에서는 입구와 출구가 구비되어 있고, 크기 10 mm x 23 mm인 칩 상에 기둥의 어레이가 형성되어 있는 고체 지지체를 포함하는 챔버를 갖는 유동 장치에 세포를 포함한 혈액 시료를 흘려주어, 세포를 상기 고체 지지체에 부착시켰다. 다음으로, 상기 고체 지지체를 세척하여 상기 고체 지지체에 부착되지 않은 물질을 제거하였다. 다음으로, 상기 고체 지지체에 부착되어 있는 세포를 열에 파쇄하여 세포 파쇄물을 얻고, 상기 파쇄물 중의 DNA를 주형으로 하여 PCR을 수행하였다. In this embodiment, a blood sample including cells is flowed into a flow apparatus having a chamber including a solid support having an inlet and an outlet and an array of pillars formed on a chip having a size of 10 mm x 23 mm. Was attached to the solid support. Next, the solid support was washed to remove material that did not adhere to the solid support. Next, the cells adhered to the solid support were disrupted by heat to obtain cell lysates, and PCR was performed using DNA in the lysate as a template.

상기 기둥 어레이에 있어서, 기둥 사이의 거리가 15 ㎛이고, 기둥 높이가 100 ㎛이고, 각 기둥의 단면은 한 변의 길이가 25 ㎛이 정사각형이다. 상기 기둥 어레이가 형성된 영역의 표면은 Si02 층으로 되어 있다. In the pillar array, the distance between the pillars is 15 µm, the pillar height is 100 µm, and the cross section of each pillar has a square length of 25 µm on one side. The surface of the region in which the pillar array is formed has a SiO 2 layer.

상기 세포를 포함하는 혈액 시료는 각각 0.01 OD600 대장균 (약 107 대장균/ml) 및 0.001 대장균 OD600 (약 106 대장균/ml)을 포함하는 혈액을 동량의 아세테이트 버퍼 (pH 3.0)와 혼합하여 얻어지는 시료 (pH 4.7)이었다. The blood sample containing the cells was prepared by mixing blood containing 0.01 OD 600 E. coli (about 10 7 E. coli / ml) and 0.001 E. coli OD 600 (about 10 6 E. coli / ml) with an equal amount of acetate buffer (pH 3.0). It was a sample obtained (pH 4.7).

상기 시료를 입구로 주입하여 상기 챔버를 통하여 출구로 흘러나가도록 하였다. 유속은 200 ㎕/분이었으며, 500 ㎕를 흘려보냈다. 다음으로, 아세테이트 버퍼 (pH 4.0)를 입구로 주입하여 상기 챔버를 통하여 출구로 흘러나가도록 하였다. 유속은 200 ㎕/분이었으며, 500 ㎕를 흘려보냈다. 그런 다음, 상기 유동장치를 원심분리하여 챔버에 남아 있는 용액을 제거하고, PCR 반응 용액 3.5 ㎕를 주입하였다 (실험군). 상기 PCR 반응 용액은 총 부피 3.5 ㎕의 1x PCR 버퍼 중에서 200 μM dNTP, 각 프라이머 900 nM, MgCl2 2.5 mM, BSA 1 mg, 5% PEG, Taqman probe (서열번호 3) 400 nM, 및 0.1 유니트의 Taq 폴리머라제를 포함한다. 상기 프라이머는 각각 서열번호 1과 2의 뉴클레오티드 서열을 갖는 것이다. 비교 실험으로서, QiAamp DNA mini kit (QIAGEN 사)를 사용하여 상기 혈액 시료로부터 DNA를 분리하고, 분리된 시료 DNA 를 주형으로 하여 동일한 조건에서 PCR을 수행하였다 (비교 실험군). The sample was injected at the inlet to flow through the chamber to the outlet. The flow rate was 200 μl / min and 500 μl flowed. Next, acetate buffer (pH 4.0) was injected into the inlet to flow out through the chamber to the outlet. The flow rate was 200 μl / min and 500 μl flowed. Then, the flow apparatus was centrifuged to remove the solution remaining in the chamber, and 3.5 μl of the PCR reaction solution was injected (experimental group). The PCR reaction solution consisted of 200 μM dNTP, 900 nM of each primer, 2.5 mM of MgCl 2 , 1 mg of BSA, 5% PEG, Taqman probe (SEQ ID NO: 3), 400 nM, and 0.1 units in a total volume of 3.5 μl 1 × PCR buffer. Taq polymerase. The primers have nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2, respectively. As a comparative experiment, DNA was isolated from the blood sample using a QiAamp DNA mini kit (QIAGEN), and PCR was performed under the same conditions using the separated sample DNA as a template (comparative experimental group).

상기 챔버를 포함하는 유동장치를 TMC-1000 (삼성테크원, 한국)에 장착하고, 95℃에서 10초 및 65℃에서 10초를 3회 반복하여, 대장균 세포를 열에 의하여 파쇄시켰다. 본 실시예에서 사용된 상기 유동 장치는, TMC-1000에 모듈의 형태로 장착 되어, PCR 반응이 수행될 수 있도록 되어 있는 것이다.The flow apparatus including the chamber was mounted on the TMC-1000 (Samsung Tech One, Korea), and the E. coli cells were crushed by heat by repeating 10 seconds at 95 ° C and 10 seconds at 65 ° C three times. The flow device used in the present embodiment is mounted on the TMC-1000 in the form of a module so that a PCR reaction can be performed.

상기 세포 파쇄 단계 후, PCR을 위한 열 순환을 수행하였다. 열순환 조건은 다음과 같다. 94℃에서 10초 동안 전변성시키고, 변성 94℃에서 5초, 어닐링 45℃에서 20초 및 연장 72℃에서 20초를 40회 반복하였다. After the cell disruption step, thermal cycling for PCR was performed. The thermocycling conditions are as follows. The total denaturation was performed at 94 ° C. for 10 seconds, followed by 40 times of 5 seconds at denaturation 94 ° C., 20 seconds at annealing 45 ° C. and 20 seconds at 72 ° C. extension.

PCR 중 증폭된 핵산의 농도는 Syber green을 검출함으로써, 확인하였다. 도 3은 고체 지지체를 사용하여 DNA를 분리한 후 PCR한 경우 (실험군)와 QIAGEN 키트를 사용하여 DNA를 분리한 후 PCR한 경우 (비교 실험군)의 결과를 Ct 값으로 나타낸 도면이다. 대조군은 세포를 농축 없이 농도별로 챔버에 넣고 실험한 것이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 대장균 농도에 상관없이 세포 농축효과가 있고, QIAGEN 키트를 사용하는 경우, 농축 효과가 더 크다는 것이 확인되었다. 도 3에서, 106 대장균/ml 대장균을 포함하는 시료는 80배 농축되었으며, 107 대장균/ml 대장균을 포함하는 시료는 100배 농축되었다. The concentration of amplified nucleic acid during PCR was confirmed by detecting Syber green. 3 is a diagram showing the results of Ct values when the DNA was separated using a solid support and subjected to PCR (experimental group) and when the DNA was separated after PCR using the QIAGEN kit (comparative experimental group). The control group was experimented by putting the cells in the chamber by concentration without concentration. As shown in Figure 3, regardless of the E. coli concentration, the cell enrichment effect, and when using the QIAGEN kit, it was confirmed that the enrichment effect is greater. In Figure 3, the sample containing 10 6 E. coli / ml E. coli was concentrated 80 times, the sample containing 10 7 E. coli / ml E. coli was concentrated 100 times.

도 4는 상기 고체 지지체를 사용하여 DNA를 분리한 후 PCR한 경우와 QIAGEN 키트를 사용하여 DNA를 분리한 후 PCR한 경우에서, PCR 산물을 전기영동한 결과를 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, QIAGEN 키트를 사용하는 경우, PCR 산물 중에는 비특이적인 산물들이 존재하였으나, 상기 고체 지지체를 사용하여 DNA를 분리한 후 PCR한 경우에는, 상기 비특이적 산물이 존재하지 않았다. 따라서, 본 발명의 방법을 사용하는 경우, 핵산 증폭의 특이성이 높다. Figure 4 is a diagram showing the results of electrophoresis of the PCR product in the case of PCR after separating the DNA using the solid support and the PCR after separating the DNA using the QIAGEN kit. As shown in FIG. 4, in the case of using the QIAGEN kit, non-specific products were present in the PCR product, but when the PCR was performed after separating the DNA using the solid support, the non-specific product was not present. Therefore, when using the method of the present invention, the specificity of nucleic acid amplification is high.

실시예Example 4 : 기둥 구조를 갖는 고체 지지체를 이용한  4: using a solid support having a columnar structure DNADNA 의 증폭 : 고체 지지 체 표면의 영향Amplification of: Influence of Solid Support Surface

본 실시예에서는 입구와 출구가 구비되어 있고, 크기 10 mm x 23 mm인 칩 상에 기둥의 어레이가 형성되어 있는 고체 지지체를 포함하는 챔버를 갖는 유동 장치에 DNA를 포함시켜 고체 지지체에서 PCR을 수행하였다. In this embodiment, PCR is performed on the solid support by incorporating DNA into a flow apparatus having a chamber including a solid support having an inlet and an outlet and an array of pillars formed on a chip having a size of 10 mm x 23 mm. It was.

상기 기둥 어레이에 있어서, 기둥 사이의 거리가 15 ㎛이고, 기둥 높이가 100 ㎛이고, 각 기둥의 단면은 한 변의 길이가 25 ㎛이 정사각형이다. 상기 기둥 어레이가 형성된 영역의 표면은 Si02 층 상에 각각 OTC 및 PEIM이 코팅된 것이었다. In the pillar array, the distance between the pillars is 15 µm, the pillar height is 100 µm, and the cross section of each pillar has a square length of 25 µm on one side. The surface of the region where the pillar array was formed was coated with OTC and PEIM on the SiO 2 layer, respectively.

각각의 지지체의 챔버에 PCR 반응 용액 3.5 ㎕를 주입하였다. 상기 PCR 반응 용액은 총 부피 3.5 ㎕에 1x PCR 버퍼, 200 μM dNTP, 각 프라이머 900 nM, MgCl2 2.5 mM, BSA 1 mg, 5% PEG, Taqman probe 400 nM, 박테리아 게놈 DNA 1 ng, 및 0.1 유니트의 Taq 폴리머라제를 포함한다. 상기 프라이머는 각각 서열번호 1과 2의 뉴클레오티드 서열을 갖는 것이다. 3.5 μl of the PCR reaction solution was injected into the chamber of each support. The PCR reaction solution was prepared in a total volume of 3.5 μl 1 × PCR buffer, 200 μM dNTP, each primer 900 nM, MgCl 2 2.5 mM, BSA 1 mg, 5% PEG, Taqman probe 400 nM, bacterial genome DNA 1 ng, and 0.1 unit Taq polymerase. The primers have nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2, respectively.

상기 챔버를 포함하는 유동장치를 TMC-1000 (삼성테크원, 한국)에 장착하고, PCR을 위한 열 순환을 수행하였다. 열순환 조건은 다음과 같다. 94℃에서 10초 동안 전변성시키고, 변성 94℃에서 5초, 어닐링 45℃에서 20초 및 연장 72℃에서 20초를 40회 반복하였다. The flow apparatus including the chamber was mounted on the TMC-1000 (Samsung Tech One, Korea) and thermal cycling for PCR was performed. The thermocycling conditions are as follows. The total denaturation was performed at 94 ° C. for 10 seconds, followed by 40 times of 5 seconds at denaturation 94 ° C., 20 seconds at annealing 45 ° C. and 20 seconds at 72 ° C. extension.

PCR 중 증폭된 핵산의 농도는 Taqman probe를 검출함으로써, 확인하였다. 각 시료에 대한 증폭 산물의 농도 및 Ct 값은 다음 표 1과 같다. The concentration of amplified nucleic acid during PCR was confirmed by detecting Taqman probe. The concentration and Ct value of the amplification products for each sample are shown in Table 1 below.

표 1.Table 1.

고체 지지체 종류Solid support type Ct 값Ct value SiO2_1SiO2_1 17.7517.75 SiO2_2SiO2_2 16.6816.68 OTC-1OTC-1 16.7916.79 OTC-2OTC-2 16.2216.22 PEIM_1PEIM_1 30.1930.19 PEIM_2PEIM_2 3333

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, OTC가 코팅된 고체 지지체에서는 PCR에 영향이 없었으나, PEIM이 코팅된 고체 지지체에서는 PCR이 되지 않았다. 이는 PEIM 이 코팅된 표면은 양전하를 띠기 때문인 것으로 여겨지나, 본 발명의 범위가 특정한 기작에 한정되는 것은 아니다. As shown in Table 1, the PCR was not affected in the solid support coated with OTC, but was not PCR in the solid support coated with PEIM. It is believed that this is because the surface coated with PEIM is positively charged, but the scope of the present invention is not limited to a specific mechanism.

실시예Example 5 : 기둥 구조를 갖는 고체 지지체를 이용한 혈액 또는 뇨 중의 대장균 세포의 분리, 파쇄 및 핵산 증폭 : 시료 형태의 영향 5: Isolation, disruption and nucleic acid amplification of E. coli cells in blood or urine using a solid support having a columnar structure: effect of sample form

본 실시예에서는 입구와 출구가 구비되어 있고, 크기 10 mm x 23 mm인 칩 상에 기둥의 어레이가 형성되어 있는 고체 지지체를 포함하는 챔버를 갖는 유동 장치에 세포를 포함한 혈액 또는 뇨 시료를 흘려주어, 세포를 상기 고체 지지체에 부착시켰다. 다음으로, 상기 고체 지지체를 세척하여 상기 고체 지지체에 부착되지 않은 물질을 제거하였다. 다음으로, 상기 고체 지지체에 부착된 세포를 열에 의하여 파쇄하여 세포 파쇄물을 얻고, 상기 파쇄물 중의 DNA를 주형으로 하여 PCR을 수행하였다. In this embodiment, a blood or urine sample containing cells is flowed into a flow apparatus having a chamber including a solid support having an inlet and an outlet and an array of pillars formed on a chip having a size of 10 mm x 23 mm. Cells were attached to the solid support. Next, the solid support was washed to remove material that did not adhere to the solid support. Next, the cells attached to the solid support were disrupted by heat to obtain cell lysates, and PCR was performed using DNA in the lysates as a template.

상기 기둥 어레이에 있어서, 기둥 사이의 거리가 15 ㎛이고, 기둥 높이가 100 ㎛이고, 각 기둥의 단면은 한 변의 길이가 25 ㎛이 정사각형이다. 상기 기둥 어레이가 형성된 영역의 표면은 Si02 층 상에 OTC이 코팅된 것이었다. In the pillar array, the distance between the pillars is 15 µm, the pillar height is 100 µm, and the cross section of each pillar has a square length of 25 µm on one side. The surface of the region where the pillar array was formed was OTC coated on a Si0 2 layer.

상기 세포를 포함하는 혈액 및 뇨 시료는 각각 0.01 OD600 (약 107 대장균/ml)를 포함하는 혈액과 뇨를 각각 동량의 아세테이트 버퍼 (pH 3.0)와 혼합하여 얻어지는 시료 (pH 4.8)이었다. The blood and urine samples containing the cells were samples (pH 4.8) obtained by mixing blood and urine, each containing 0.01 OD 600 (about 10 7 Escherichia coli / ml), with an equal amount of acetate buffer (pH 3.0), respectively.

상기 시료를 입구로 주입하여 상기 챔버를 통하여 출구로 흘러나가도록 하였다. 유속은 200 ㎕/분이었으며, 500 ㎕를 흘려보냈다. 다음으로, 아세테이트 버퍼 (pH 4.0)를 입구로 주입하여 상기 챔버를 통하여 출구로 흘러나가도록 하였다. 유속은 200 ㎕/분이었으며, 500 ㎕를 흘려보냈다. 그런 다음, 상기 유동장치를 원심분리하여 챔버에 남아 있는 용액을 제거하고, PCR 반응 용액 3.5 ㎕를 주입하였다. 상기 PCR 반응 용액은 총 부피 3.5 ㎕에 1x PCR 버퍼, 200 μM dNTP, 각 프라이머 900 nM, MgCl2 2.5 mM, BSA 1 mg, 5% PEG, Taqman probe 400 nM, 및 0.1 유니트의 Taq 폴리머라제를 포함한다. 상기 프라이머는 각각 서열번호 1과 2의 뉴클레오티드 서열을 갖는 것이다. The sample was injected at the inlet to flow through the chamber to the outlet. The flow rate was 200 μl / min and 500 μl flowed. Next, acetate buffer (pH 4.0) was injected into the inlet to flow out through the chamber to the outlet. The flow rate was 200 μl / min and 500 μl flowed. Then, the flow apparatus was centrifuged to remove the solution remaining in the chamber, and 3.5 μl of the PCR reaction solution was injected. The PCR reaction solution contained 1 × PCR buffer, 200 μM dNTP, each primer 900 nM, MgCl 2 2.5 mM, BSA 1 mg, 5% PEG, Taqman probe 400 nM, and 0.1 unit of Taq polymerase in a total volume of 3.5 μl. do. The primers have nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2, respectively.

상기 챔버를 포함하는 유동장치를 TMC-1000 (삼성테크원, 한국)에 장착하고, 95℃에서 10초 및 65℃에서 10초를 3회 반복하여, 대장균 세포를 열에 의하여 파쇄시켰다. 본 실시예에서 사용된 상기 유동 장치는, TMC-1000에 모듈의 형태로 장착되어, PCR 반응이 수행될 수 있도록 되어 있는 것이다.The flow apparatus including the chamber was mounted on the TMC-1000 (Samsung Tech One, Korea), and the E. coli cells were crushed by heat by repeating 10 seconds at 95 ° C and 10 seconds at 65 ° C three times. The flow apparatus used in the present embodiment is mounted on the TMC-1000 in the form of a module so that a PCR reaction can be performed.

상기 세포 파쇄 단계 후, PCR을 위한 열 순환을 수행하였다. 열순환 조건은 다음과 같다. 94℃에서 10초 동안 전 변성시키고, 변성 94℃에서 5초, 어닐링 45℃에서 20초 및 연장 72℃에서 20초를 40회 반복하였다. After the cell disruption step, thermal cycling for PCR was performed. The thermocycling conditions are as follows. Total denaturation at 94 ° C. for 10 seconds was repeated 40 times with 5 seconds at denaturation 94 ° C., 20 seconds at annealing 45 ° C. and 20 seconds at 72 ° C. extension.

PCR 중 증폭된 핵산의 농도는 Taqman probe를 검출함으로써, 확인하였다. 도 5는, OTC로 코팅된 표면을 갖는 지지체와 대장균을 포함하는 혈액 또는 뇨 시료를 접촉시켜 대장균을 분리한 다음, 세포 파쇄 및 증폭한 결과를 그래프로 표시한 것이다. 도 5에서, 대조군은 QIAGEN DNA mini kit (QIAGEN사)를 사용하여 분리된 DNA를 사용하여 PCR한 것을 제외하고는 상기한 바와 동일한 조건에서 PCR 하였다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 혈액 및 뇨 중의 세포는 Ct 값이 대조군에 비하여 감소한 것으로 보아 농축되었으며, 혈액 및 뇨 중의 세포는 각각 117배 및 20.9배 농축되었다. The concentration of amplified nucleic acid during PCR was confirmed by detecting Taqman probe. 5 is a graph showing the results of cell disruption and amplification after the E. coli was isolated by contacting a support having an OTC-coated surface with a blood or urine sample containing E. coli. In FIG. 5, the control group was PCR under the same conditions as described above except that PCR was performed using DNA isolated using a QIAGEN DNA mini kit (QIAGEN). As shown in FIG. 5, the cells in blood and urine were concentrated due to the decrease in Ct values compared to the control group, and the cells in blood and urine were concentrated by 117 and 20.9 times, respectively.

본 발명에 따른 미생물로부터 핵산을 증폭하는 방법에 의하면, 하나의 용기에서 미생물 분리, 세포 파쇄 및 핵산 증폭이 수행됨으로써, 편리하고, 빠르고, 높은 민간도로 핵산을 증폭할 수 있다. 또한, 미생물로부터 핵산 증폭까지의 단계가 단일 용기에서 이루어지기 때문에 자동화가 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 미생물을 고체 지지체에 부착시키기 위하여 높은 유속으로 고체 지지체와 접촉시킬 수 있기 때문에, 많은 양의 초기 시료를 사용할 수 있다. According to the method for amplifying a nucleic acid from a microorganism according to the present invention, by separating microorganisms, cell disruption and nucleic acid amplification in one container, the nucleic acid can be amplified conveniently, quickly and with high folklore. In addition, automation can be easily performed because the steps from the microorganism to the nucleic acid amplification are performed in a single container. In addition, a large amount of initial sample can be used because the microorganisms can be contacted with the solid support at a high flow rate to adhere to the solid support.

<110> Samsung Electronics Co. Ltd. <120> A method of amplifying a nucleic acid from a microorgansim using a nonplanar solid substrate <130> PN068864 <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer 1 <400> 1 tgtatgaaga aggcttcg 18 <210> 2 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer 2 <400> 2 aaaggtatta actttactc 19 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Taqman probe <400> 3 gtactttcag cggggaggaa 20 <110> Samsung Electronics Co. Ltd. <120> A method of amplifying a nucleic acid from a microorgansim using          a nonplanar solid substrate <130> PN068864 <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer 1 <400> 1 tgtatgaaga aggcttcg 18 <210> 2 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer 2 <400> 2 aaaggtatta actttactc 19 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Taqman probe <400> 3 gtactttcag cggggaggaa 20  

Claims (15)

비평면 형상의 고체 지지체와, 미생물을 포함하는 생물학적 시료를 pH 3.0 내지 6.0의 범위에서 접촉시켜 상기 미생물을 상기 고체 지지체에 부착시키는 단계, Attaching the microorganism to the solid support by contacting a non-planar solid support with a biological sample including the microorganism in the range of pH 3.0 to 6.0, 상기 고체 지지체에 부착되지 않은 물질을 세척하여 제거하는 단계, 및Washing and removing material not attached to the solid support, and 상기 고체 지지체에 부착된 상기 미생물에 대하여 PCR을 수행하여 핵산을 증폭하는 단계를 포함하는, 미생물로부터 핵산을 증폭하는 방법으로서, A method for amplifying a nucleic acid from a microorganism, comprising amplifying a nucleic acid by performing PCR on the microorganism attached to the solid support, 상기 접촉단계, 세척 단계, 및 PCR 단계는 동일한 용기 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein said contacting step, washing step, and PCR step are performed in the same vessel. 제1항에 있어서, 상기 미생물은 박테리아, 곰팡이 또는 바이러스인 것인 방법.The method of claim 1, wherein the microorganism is a bacterium, fungus or virus. 제1항에 있어서, 상기 생물학적 시료는 혈액, 뇨, 또는 타액인 것인 방법.The method of claim 1, wherein the biological sample is blood, urine, or saliva. 제1항에 있어서, 상기 시료는 포스페이트 버퍼 또는 아세테이트 버퍼로 희석된 것인 방법.The method of claim 1, wherein the sample is diluted with phosphate buffer or acetate buffer. 제4항에 있어서, 상기 희석은 1:1 내지 1:10의 비율로 수행되는 것을 특징으 로 하는 방법. The method of claim 4, wherein the dilution is performed at a ratio of 1: 1 to 1:10. 제4항에 있어서, 상기 시료는 10 mM 내지 500 mM의 염 농도를 갖는 것인 방법. The method of claim 4, wherein the sample has a salt concentration of 10 mM to 500 mM. 제6항에 있어서, 상기 시료는 50 mM 내지 300 mM의 염 농도를 갖는 것인 방법. The method of claim 6, wherein the sample has a salt concentration of 50 mM to 300 mM. 제1항에 있어서, 상기 비평면 형상의 고체 지지체는 표면에 복수 개의 기둥 (pillar)이 형성되어 있는 기둥 구조를 갖는 고체 지지체, 비드 형상을 갖는 고체 지지체 및 표면에 복수 개의 공극이 형성되어 있는 체 (sieve) 구조를 갖는 고체 지지체로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법. According to claim 1, The non-planar solid support is a solid support having a columnar structure is formed with a plurality of pillars (pillar) on the surface, a solid support having a bead shape and a sieve having a plurality of voids formed on the surface and a solid support having a (sieve) structure. 제8항에 있어서, 상기 기둥은 어스팩 비가 1:1 내지 20:1인 것인 방법.The method of claim 8, wherein the pillar has an earth pack ratio of 1: 1 to 20: 1. 제8항에 있어서, 상기 기둥 구조는 기둥 높이 대 기둥 사이의 거리의 비율이 1:1 내지 25:1인 것인 방법.The method of claim 8, wherein the columnar structure has a ratio of column height to column distance between 1: 1 and 25: 1. 제8항에 있어서, 상기 기둥 구조는 기둥 사이의 거리가 5 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위를 갖는 것인 방법.The method of claim 8, wherein the columnar structure has a distance between the pillars in the range of 5 μm to 100 μm. 제1항에 있어서, 상기 비평면 형상의 고체 지지체는 물 접촉각이 70°내지 95°인 소수성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the non-planar solid support has hydrophobicity with a water contact angle of 70 ° to 95 °. 제12항에 있어서, 상기 소수성은 상기 고체 지지체의 표면을 옥타데실디메틸(3-트리메톡시실릴 프로필)암모늄 (OTC) 또는 트리데카플루오로테트라히드로옥틸트리메톡시실란 (DFS)의 화합물로 코팅하여 부여되는 성질인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 12, wherein the hydrophobicity is coated on the surface of the solid support with a compound of octadecyldimethyl (3-trimethoxysilyl propyl) ammonium (OTC) or tridecafluorotetrahydrooctyltrimethoxysilane (DFS). Method characterized in that the property is given by. 제1항에 있어서, 상기 비평면 형상의 고체 지지체는 그 표면에 아민계의 관능기를 하나 이상 갖는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the non-planar solid support has at least one amine-based functional group on its surface. 제14항에 있어서, 상기 아민계의 관능기를 하나 이상 갖는 표면은 폴리에틸렌이민트리메톡시실란 (PEIM)으로 코팅되어 있는 것인 방법.The method of claim 14, wherein the surface having at least one amine-based functional group is coated with polyethyleneiminetrimethoxysilane (PEIM).
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