KR20140068496A - 박막형 유전자 증폭 챔버 및 이를 이용한 유전자 증폭방법 - Google Patents

박막형 유전자 증폭 챔버 및 이를 이용한 유전자 증폭방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조작이 간편하고 휴대가 편한 유전자 증폭기에 관한 것으로, 종래의 실험실에서 연구원들이 여러 장비와 시약을 처리하여 일정 시간 동안 실험을 통해서만 가능하였던 세포조직으로부터 추출된 유전자를 증폭하는 과정을 일반 사용자들이 간편하게 수행할 수 있도록 개발된 박막형 유전자 증폭 챔버 및 이를 이용한 유전자 증폭방법에 관한 것이다.

Description

박막형 유전자 증폭 챔버 및 이를 이용한 유전자 증폭방법 {A Thin-film Type Gene Amplifying Chamber and A Gene Amplifying Method Using This Chamber.}
본 발명은 조작이 간편하고 휴대가 편한 유전자 증폭기에 관한 것으로, 종래의 실험실에서 연구원들이 여러 장비와 시약을 처리하여 일정 시간 동안 실험을 통해서만 가능하였던 세포조직으로부터 추출된 유전자를 증폭하는 과정을 일반 사용자들이 간편하게 수행할 수 있도록 개발된 박막형 유전자 증폭 챔버 및 이를 이용한 유전자 증폭방법에 관한 것이다.
최근에는 환경적인 오염과 무분별한 외국산 농축수산물의 수입으로 광우병과 방사선 등에 오염된 생선이나 채소, 야채 등이 우리 주변에 늘어나고 있다. 이에 대해 정부는 원산지 표시제도 등의 도입을 통해 대책을 마련하고 있는 상황이지만, 지금까지의 원산지 또는 종 감별 검사는 시간이 오래 걸리고, 전문적인 장비를 사용하여 실험실에서만 수행이 가능하다는 문제가 있었다.
하지만, 유통과정에서 불법적으로 국산으로 탈바꿈되는 등, 일반 소비자들은 안전한 식품에 대한 관심이 점점 더 높아지고 있다. 따라서, 일반 소비자들이나 소매상들은 구매과정에서 간단하게 식품 재료의 원산지나 종에 대해 감별할 수 있는 기술에 대한 요구가 생겨나고 있다.
일반적으로 동식물의 종과 원산지, 심지어는 질병까지 바이오 물질에 대한 유전 정보는 해당 바이오 물질의 유전자(gene)를 분석하여 알 수 있다. 바이오 물질의 유전 정보는 세포의 핵산(nucleic acid)에 담겨있다. 핵산 내의 염색체를 분해하여 DNA(deoxyribonucleic acid)에 대한 정보를 획득함으로써, 여러 종류의 바이오 물질들을 식별할 수 있다. 따라서 미지의 생물학적 현상에 대한 원인이 되는 바이오 물질을 알 수 있다.
특정 핵산의 존재 유무와 존재량에 대한 정보를 획득하기 위해서는, 해당 핵산을 포함하는 바이오 물질의 세포내에 있는 염색체로부터 핵산을 추출하고, 최종적으로 이를 분석하기 위해서는 추출된 DNA를 검사에 필요한 양만큼 다시 증폭하는 과정이 진행된다. 핵산 추출 과정은 비드(bead)를 이용하는 방법이 알려져 있다. 그리고 추출된 핵산을 증폭하여 특정 핵산의 존재 유무와 존재 정도를 확인하는 과정은 PCR(Polymerase Chain Reaction)을 이용하는 과정이 대표적으로 알려져 있다.
하지만, 이와 같은 과정들은 전문적인 기기를 이용하여 이루어졌기 때문에, 모두 실험실에서 전문적인 지식과 기술을 가진 전문가들에 의해서만 진행되어 왔다. 따라서 분석결과를 얻기까지 시간이 오래 걸리고, 상대적으로 거대한 고정식 장치를 사용함으로써 일반 사용자가 구매시 간편하게 이용하기 어려운 문제점들이 있어 왔다.
대한민국 등록특허공보 제10-2010-0945556호는 PCR 기반의 분석 장치에 관한 것으로, 주입된 시료를 이용하여 생화학적 반응을 수행하는 시료 처리부; 일차 면이 상기 시료 처리부와 열적으로 접촉하여 배치되고 가변 전원을 공급받는 단자들을 포함하는 박막형 열전소자; 상기 시료 처리부 또는 상기 박막형 열전소자의 상부에 배치되고 상기 시료 처리부 또는 상기 박막형 열전소자에 대해 상하로 이동 가능한 광학계 검출부; 및 상기 단자들을 통해 상기 박막형 열전소자에 가변 전원을 공급하여 상기 일차 면의 온도를 정밀 제어함으로써 상기 시료 처리부에 생화학적 반응에 필요한 온도를 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그러나, 기기의 구성이 너무 크고, 열의 확산이 충분히 빠른 속도로 이루어지지 않아, 증폭과정에 오랜 시간이 소요되는 등, 일반 소비자가 간편하고 신속하게 사용하기에는 여전히 곤란하다.
PCR 방법을 이용한 유전자 증폭기술은 분자생물학 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 일반적인 유전자 증폭 과정을 살펴보면, 뚜껑이 있는 얇은 튜브형태의 플라스틱 용기에 타겟 DNA와 유전자증폭 시약을 함께 넣은 후, 유전자 증폭기의 히터블록에 상기 유전자 증폭 튜브를 삽입한다. 유전자 증폭 튜브를 감싸고 있는 히터블록을 Denature(95도), Annealing(50도), Extention(72도)의 3가지 온도로 순차적으로 변환시키면서 유전자 증폭 튜브 내부에 있는 유전자를 증폭하게 된다. 지금까지의 유전자 증폭기는 주로 병원이나 연구소 등 실내에서 고정된 위치에서 사용되어 왔다. 그러므로, 2-3시간 가량 소요되는 유전자 증폭 시간이 큰 문제가 되지 않았다.
그러나, U-healthcare 시대가 도래함에 따라서, 개인이 휴대하면서 시간이나 공간의 제약 없이 현장에서 바로 사용할 수 있는 휴대형 유전자 증폭기에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히 신종플루 또는 바이러스감염에 대한 진단과 같이 신속성과 정확성을 요구하는 상황에서, 유전자증폭 과정이 보다 신속하고 짧은 시간에 효율적으로 이루어져야 할 필요성이 부각되고 있다.
상기의 과제를 달성하고자, 본 발명은 히터블록에서 발생되는 열이 유전자 증폭 튜브의 벽면을 통과하여 튜브 내부에 들어있는 시료용액에 최대한 빠르게 전달될 수 있도록, 또한 시료용액은 튜브의 내벽에 가능한 가까운 위치에 노출되어 열전달이 빠르게 이루어질 수 있도록 구성하였다. 즉, 챔버의 벽면 두께를 얇게 하고, 챔버 벽면간 거리를 가깝게 해서, 히터블록과 시료용액 사이의 열전달이 매우 빠르게 이루어져 유전자 증폭에 소요되는 시간이 짧아지도록 하였다.
이와 더불어, 유전자 증폭 챔버에 미세유체 채널 구조를 적용하고, 시료용액 주입구와 배출구를 챔버 양단에 각각 설치함으로써, 유전자 주입 과정과 유전자 증폭 후의 추가적인 공정 또는 분석을 위한 외부 기기로의 유전자 이송이 가능하도록 하였다.
본 발명은 히터블록에서 발생되는 열이 유전자 증폭 튜브의 벽면을 통과하여 튜브 내부에 들어있는 시료용액에 최대한 빠르게 전달될 수 있도록, 또한 시료용액은 튜브의 내벽에 가능한 가까운 위치에 노출되어 열전달이 빠르게 이루어질 수 있도록 구성하였다. 즉, 챔버 벽면 두께를 얇게 하고, 챔버 벽면간 거리를 가깝게 해서, 히터블록과 시료용액 사이의 열전달이 매우 빠르게 이루어져 유전자 증폭에 소요되는 시간이 짧아지도록 하였다.
이와 더불어, 유전자 증폭 챔버에 미세유체 채널 구조를 적용하고, 시료용액 주입구와 배출구를 챔버 양단에 각각 설치함으로써, 유전자 주입 과정과 유전자 증폭 후의 추가적인 공정 또는 분석을 위한 외부 기기로의 유전자 이송이 가능하도록 하였다.
최종적으로, 상기와 같은 구성을 적용함으로써, 신속하게 유전자 증폭을 수행함으로써, 동식물의 종 감별이나 원산지, 질병 유무 상태를 파악하고자 하는 사용자가 현장에서 유전자 기반 진단을 신속하게 수행할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명인 유전자 증폭 챔버의 구성도이다.
도 2는 유전자 주입이 용이하도록 개선된 주입마개와 배출마개의 구성도이다.
도 3은 유전자 증폭기의 원리를 보여주는 구성도이다.
도 4는 유전자 증폭기의 구성도이다.
도 5는 유전자를 증폭하는 방법을 단계별로 나타낸 순서도이다.
도 6은 유전자 증폭 챔버에 유전자 용액을 주입하는 방법을 단계별로 나타낸 순서도이다.
도 7은 유전자 증폭 챔버 내의 유전자 용액을 판독칩으로 자동으로 이송하는 방법을 보여주는 구성도이다.
도 8은 유전자 증폭 챔버 내의 유전자 용액을 판독칩으로 자동으로 이송하는 방법을 단계별로 나타낸 순서도이다.
본 발명인 유전자 증폭 챔버, 이를 포함하는 유전자 증폭기, 유전자 증폭기를 이용한 유전자 증폭 방법 및 유전자 증폭 완료 후 유전자 이송 방법의 일실시예를 하기 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명인 유전자 증폭 챔버(100)의 구성도로, 유전자 증폭 챔버(100)는 상판(110), 하판(120), 유체 유동 채널(150), 밀폐용 마개를 포함하여 이루어지고, 상판(110)은 주입구의 상단부와 미세 유체채널의 상단부와 배출구의 상단부를 포함하여 구성되며, 하판(120)은 주입구의 하단부와 유체 유동 채널(150)의 하단부과 배출구의 하단부를 포함하여 구성되며, 밀폐용 마개는 상판(110)과 하판(120)의 결합 후 주입구에 삽입되는 주입마개(130)와 배출구에 삽입되는 배출마개(140)를 포함하여 구성된다.
상판(110)과 하판(120)은 초음파 융착방법으로 접합할 수 있다. 상판(110)과 하판(120)의 재질은 폴리프로필렌(PP), 염소화폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌디메틸, 실리콘 고무, 아크릴 수지, 아미드계 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르계 수지,폴리에틸렌계 수지, 에틸렌-프로필렌 고무, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리우레탄 수지 및 니트릴-부타디엔계 고무 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 바람직하게는 상판(110)과 하판(120)의 재질로서 유전자 증폭에 필요한 가열 및 냉각 과정에서 물리적, 화학적으로 안정하고 밀폐성이 유지되는 폴리프로필렌을 사용할 수 있으나 이로 제한되는 것이 아님은 물론이다.
주입마개(130)와 배출마개(140)로 사용되는 밀폐용 마개는 실리콘, 우레탄, PVC, PDMS 재질로서, 의료용 실리콘 재질을 사용하는 경우 유체 유동 채널(150)로부터 시료용액의 누수가 없으며 유전자 증폭에 필요한 가열 및 냉각 과정에서 물리적, 화학적으로 안정하고 밀폐성을 유지하여 바람직하나 이로 제한되는 것이 아님은 물론이고 통상의 기술자 기준으로 높은 온도에서 안정성을 가지고 밀폐성이 좋고 누수가 없는 유사한 재료를 사용할 수 있을 것이다. 주입구와 배출구의 내벽에 내부 증기압에 의하여 주입마개(130)와 배출마개(140)가 빠지지 않도록 하기 위해 주름살 구조가 형성되어 있고, 주입마개(130)와 배출마개(140)는 내부 증기압에 견디도록 주입구 또는 배출구와 접촉되는 부위에 주름살 구조가 형성되어 있다. 또한 유전자 용액을 채널 내로 주입하는 것을 효율적으로 하기 위해 도 2에 예시된 바와 같이 주입용 바늘 가이드 홀이 있는 주입마개(131)와 배출마개(140)에 공기배출용 핀(141)을 갖도록 하여 사용할 수 있다.
유체 유동 채널(150)의 폭은 각각 1~10mm, 높이는 0.1~5.0mm이고, 유체 유동 채널(150) 사이의 간격은 1~5mm이고, 유전자 증폭 챔버(100)의 외면은 히터블록(210)과 직접 면 접촉이 가능한 평면 구조를 가지고 있고, 유체 유동 채널(150)로부터 유전자 증폭 챔버(100)의 표면까지의 두께가 0.01mm~0.5mm의 범위에서 사용할 수 있다. 바람직하게는 유체 유동 채널(150)의 폭은 2mm, 높이는 0.3mm, 유체 유동 채널(150) 사이의 간격은 2mm, 유체 유동 채널(150)로부터 유전자 증폭 챔버(100)의 표면까지의 두께가 0.1mm이다. 하지만 유체 유동 채널(150)의 폭, 높이 및 두께는 사용자가 변형하여 사용할 수 있을 것이고 본 실시예로 제한되지 않음은 물론이다.
도 3은 유전자 증폭기(200)의 작동원리를 나타내는 구성도로 열전소자(240), 방열판(230), 냉각팬(220)이 유전자 증폭 챔버(100)의 상하에서 대칭적인 구조로 되어 있고 히터블록(210)의 상층부와 하층부(250)를 구성하여 작동하는 모습을 보여주고 있다. 도 4는 유전자 증폭기(200)의 구성도로서 유전자 증폭 챔버(100)와 히터블록(210)으로 구성된다. 히터블록(210)은 유전자 증폭 챔버(100)의 위아래에 위치하여 유전자 증폭 챔버(100)의 상판(110)과 하판(120)에 각각 면접촉하여 가열과 냉각을 수행한다. 히터블록(210)은 상층부와 하층부(250)로 구성되는데 유전자 증폭 챔버(100)의 아래와 위를 동시에 가열 또는 냉각할 수 있는 구조로 되어 있다. 가열과 냉각 기능을 수행하기 위하여 히터블록(210)은 열전소자(240), 방열판(230), 냉각팬(220), 유전자 증폭 챔버(100)를 위치시키기 위한 거치부를 포함하여 구성된다. 냉각팬(220)이 삽입된 방열판(230) 위에 열전소자(240)를 부착한 후 히터블록의 상판(250)과 결합시켜서 히터블록(210)을 조립할 수 있다. 이때, 열전소자(240)는 펠티어(Peltier) 소자를 사용한다. 유전자 증폭 챔버(100)에 전달되는 온도분포를 균일하게 하기 위하여 히터블록(210)에서 열전소자(240) 상단에 금속 재질의 열확산판을 사용할 수 있다. 이때 금속은 구리, 금, 은, 알루미늄을 사용할 수 있는데 경제성, 효율성에서 우수한 구리를 사용하는 것이 바람직하나 이로 제한되지 않음은 물론이다. 열확산판의 두께는 0.1~5mm 범위 내에서 사용할 수 있고, 1mm 두께의 구리 재질 열확산판을 사용함이 바람직하나 본 실시예로 제한되지 않음은 물론이다. 또한, 유전자 증폭 챔버(100)의 히터블록의 상층부 또는 하층부(250)에 스프링(260)을 더 포함하여, 스프링(260)의 복원력에 의해 히터 표면이 유전자 증폭 챔버(100)의 표면에 밀착할 수 있게 하여 가열/냉각 모듈 2개를 제작하여 아래와 위로 위치시켜 결합하여 유전자 증폭기(200)를 제작할 수 있다. 도 4는 히터블록(210)의 하층부(250)의 내부에 스프링(260)이 더 포함된 것의 실시예를 보여주고 있으나 이로 제한되지 않음은 물론이다.
도 5는 유전자를 증폭하는 방법에 대한 순서도를 나타내고 있다. 유전자를 증폭하기 위해서 (i) 증폭을 원하는 유전자를 포함하는 유전자 용액을 준비하는 단계, (ii) 유전자 용액을 유전자 증폭 챔버(100)에 주입하는 단계, (iii) 유전자 용액이 주입된 유전자 증폭 챔버(100)를 유전자 증폭기(200)의 히터블록(210)에 삽입하는 단계, (iv) 히터블록(210)에서 유전자 증폭 챔버(100)를 가열하는 단계, (v) 히터블록(210)에서 유전자 증폭 챔버(100)를 냉각하는 단계, (vi) 원하는 수준으로 유전자를 중합하기 위해 (iv), (v) 단계를 반복하는 유전자 증폭 과정(PCR) 단계를 통해 유전자를 증폭할 수 있다. PCR 단계는 (a) DNA의 상보적 염기를 합성하는 중합반응을 위해 가열하는 단계, (b) 두 가닥의 DNA를 분리하는 열변성 과정에서 가열하는 단계, (c) 한가닥의 DNA에 프라이머가 결합하도록 하기 위해 냉각하는 단계를 반복적으로 실시하여 유전자를 증폭할 수 있다.
이때, 히터블록(210)의 상층부 또는 하층부(250)의 내부에 스프링(260)이 장착되어 있어 스프링(260)의 복원력에 의해 유전자 증폭 챔버(100)의 표면과 히터블록(210)이 면접촉을 하여 열전달이 효율적으로 이루어지게 하여 유전자 증폭 과정의 효율을 높일 수 있다.
PCR 과정의 예를 구체적으로 들면, 1) 상온에서 히터모듈을 95도로 가열, 2) 히터모듈의 온도를 94도에서 1분간 유지, 3) 히터모듈의 온도를 94도에서 1초간 유지, 4) 히터모듈의 온도를 50도로 냉각, 5) 히터모듈의 온도를 50도에서 1초간 유지, 6) 히터모듈의 오도를 72도로 가열, 7) 히터모듈의 온도를 72도에서 5초간 유지, 8)히터모듈의 온도를 94도로 가열, 9) 공정 2)부터 8)까지의 과정을 30회 반복하여 수행(마지막 반복에서는 공정 8)은 생략), 10) 히터모듈의 온도를 72도로 1분간 유지, 11) 히터모듈의 온도를 4도로 냉각하는 방법을 사용할 수 있으나 물론 본 실시예로 제한되지 않음은 물론이다.
유전자 용액은 증폭을 원하는 유전자 템플레이트, 폴리머레이즈, 프라이머(F), 프라이머(R), DNTPs, D.I. Water를 포함하는 것을 사용한다.
도 6은 유전자 증폭 챔버(100)에 유전자 용액을 주입하는 방법을 나타내고 있는 순서도이다. 유전자 증폭 챔버(100)의 주입마개(130)에 유전자 용액이 들어있는 주입용 바늘을 삽입하고, 유전자 증폭 챔버(100)의 배출마개(140)에 박막형 유전자 증폭 챔버(100)의 내부 공기를 배출하기 위한 빈 주입용 바늘을 삽입하고, 유전자 용액이 들어있는 주사기의 실린더를 밀어주어 유전자 용액을 채널(150) 내로 주입하고, 주입을 마치고 주입용 바늘을 빼내는 방법으로 유전자 용액을 유전자 증폭 챔버(100)에 주입할 수 있다. 유전자 용액을 유전자 증폭 챔버(100)에 주입하는 공정은 사람이 손으로 할 수 있으며 또한 기계적으로 자동화된 시스템을 이용하여 주입하는 것이 가능하다.
유전자 증폭 챔버(100)에 유전자를 주입하기 위해 도 2에 나타나는 주입용 바늘 가이드 홀이 주입마개(131)와 배출마개의 공기배출용 핀(141)을 사용하면 용이하게 유전자를 주입할 수 있다. 이때에는 주입용 바늘 가이드 홀이 있는 주입마개(131)에 유전자 용액이 들어있는 주입용 바늘을 삽입하고, 배출마개의 공기배출용 핀(141)을 뽑고, 유전자 용액이 들어있는 주사기를 밀어 유전자 용액을 유체 유동 채널(150) 내로 주입하고, 배출마개에 공기배출용 핀(141)을 삽입하고 주사기를 제거하는 방법을 사용하여 유전자를 주입할 수 있다. 유전자 용액을 유전자 증폭 챔버(100)에 주입하는 공정은 사람이 손으로 할 수 있으며 또한 기계적으로 자동화된 시스템을 이용하여 주입하는 것이 가능하다.
도 7과 도 8은 유전자 증폭이 완료된 이후 유전자 증폭 챔버(100) 내에 있는 유전자 용액을 자동으로 판독칩(300)으로 이송하는 방법을 나타낸다.주입 펌프(400)로부터 바늘 어세이(410)를 우측으로 밀어서 바늘 어세이(410)를 유전자 증폭 챔버(100)의 주입부에 있는 유체 유동 채널(150)에 삽입하고, 유전자 증폭 챔버(100)와 판독칩(300) 사이를 바늘 어세이(410)로 연결하고, 주입 펌프(400)로 공기를 공급하여 유전자 증폭 챔버(100) 내부의 유전자 용액을 판독칩(300)으로 이송하는 과정으로 유전자 증폭 챔버(100) 내에 있는 유전자 용액을 자동으로 판독칩(300)으로 이송할 수 있다. 이때 주입 펌프(400)는 시린지 펌프를 사용할 수 있으나 이로 제한되는 것은 아니다.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.
100: 유전자 증폭 챔버 110: 유전자 증폭 챔버의 상판
120: 유전자 증폭 챔버의 하판 130: 주입마개
131: 주사바늘 가이드가 있는 주입마개 140: 배출마개
141: 배출마개의 공기배출용 핀 150: 유체 유동 채널
200: 유전자 증폭기 210: 히터블록
220: 냉각팬 230: 방열판
240: 열전소자 250: 히터블록의 하층부
260: 스프링 300: 판독칩
400: 주입 펌프 410: 바늘 어세이

Claims (20)

  1. 박막형 유전자 증폭 챔버에 있어서,
    상판, 하판, 유체 유동 채널, 밀폐용 마개를 포함하여 이루어지고,
    상기 상판은 주입구의 상단부와 유체 유동 채널의 상단부와 배출구의 상단부를 포함하여 구성되고,
    상기 하판은 주입구의 하단부와 유체 유동 채널의 하단부과 배출구의 하단부를 포함하여 구성되며,
    상기 밀폐용 마개는 상기 상판과 상기 하판의 결합 후 상기 주입구에 삽입되는 주입마개와 상기 배출구에 삽입되는 배출마개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 유전자 증폭 챔버.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상판과 상기 하판의 재질은 폴리프로필렌(PP), 염소화폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌디메틸, 실리콘 고무, 아크릴 수지, 아미드계 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 에틸렌-프로필렌 고무, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리우레탄 수지 및 니트릴-부타디엔계 고무 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 유전자 증폭 챔버.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 유체 유동 채널의 폭은 각각 1~10mm, 높이는 0.1~5.0mm이고, 채널 사이의 간격은 1~5mm이고, 유전자 증폭 챔버의 표면은 히터와 직접 면 접촉이 가능한 평면 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 박막형 유전자 증폭 챔버.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유체 유동 채널로부터 유전자 증폭 챔버의 표면까지의 두께가 0.01mm~0.50mm인 것을 특징으로 하는 박막형 유전자 증폭 챔버.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유전자 증폭 챔버의 상판과 하판은 초음파 융착방법으로 접합되는 것을 특징으로 하는 박막형 유전자 증폭 챔버.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 주입구와 상기 배출구의 내벽에 내부 증기압에 의하여 주입마개와 배출마개가 빠지지 않도록 하기 위해 주름살 구조가 형성되어 있고,
    상기 주입마개와 상기 배출마개는 내부 증기압에 견디도록 주입구 또는 배출구와 접촉되는 부위에 주름살 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막형 유전자 증폭 챔버.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 주입마개에는 주입용 바늘 가이드 홀이 있고,
    상기 배출마개에는 공기배출용 핀을 갖는 것을 특징으로 하는 박막형 유전자 증폭 챔버.
  8. 유전자 증폭기에 있어서,
    상기 제 1항 내지 제 7항 중의 어느 하나의 유전자 증폭 챔버;
    상기 유전자 증폭 챔버의 상판과 하판에 각각 면접촉하여 가열과 냉각을 수행하는 히터블록;
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 히터블록은 상층부와 하층부로 구성되고,
    상기 상층부는 열전소자, 방열판, 냉각팬, 유전자 증폭 챔버를 위치시키기 위한 거치부를 포함하여 구성되고,
    상기 하층부는 열전소자, 방열판, 냉각팬, 유전자 증폭 챔버를 위치시키기 위한 거치부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 열전소자는 펠티어(Peltier) 소자인 것을 특징으로 하는 유전자 증폭기.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 히터블록은 유전자 증폭 챔버에 전달되는 온도분포를 균일하게 하기 위하여 상기 열전소자 상단에 금속 재질의 열확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 열확산판의 두께는 0.1~5.0mm이고, 상기 금속들은 구리, 금, 은, 알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭기.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 히터블록은 상기 상층부 또는 상기 하층부의 내부에 장착된 스프링을 더 포함하여 구성되고,
    상기 스프링의 복원력에 의해 상기 히터블록의 표면이 유전자 증폭 챔버의 표면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭기.
  14. 유전자를 증폭하는 방법에 있어서,
    (i) 증폭을 원하는 유전자를 포함하는 유전자 용액을 준비하는 단계;
    (ii) 상기 유전자 용액을 제 1항 내지 제 7항 중 어느 하나의 유전자 증폭 챔버에 주입하는 단계;
    (iii) 상기 유전자 용액이 주입된 상기 유전자 증폭 챔버를 박막형 유전자 증폭기의 히터블록에 삽입하는 단계;
    (iv) 히터블록에서 유전자 증폭 챔버를 가열하는 단계;
    (v) 히터블록에서 유전자 증폭 챔버를 냉각하는 단계;
    (vi) 원하는 수준으로 유전자를 중합하기 위해 (iv), (v) 단계를 반복하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 (iv) 단계는
    (a) DNA의 상보적 염기를 합성하는 중합반응을 위해 가열하는 제 1 가열 단계;
    (b) 두 가닥의 DNA를 분리하는 열변성 과정에서 가열하는 제 2 가열 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 유전자 용액은,
    증폭을 원하는 유전자 템플레이트, 폴리머레이즈, 프라이머(F), 프라이머(R), DNTPs, D.I. Water를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭 방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 (ii) 단계는
    (a) 상기 유전자 증폭 챔버의 주입마개에 유전자 용액이 들어있는 주입용 바늘을 삽입하는 단계;
    (b) 상기 유전자 증폭 챔버의 배출마개에 박막형 유전자 증폭 챔버의 내부 공기를 배출하기 위한 빈 주입용 바늘을 삽입하는 단계;
    (c) 유전자 용액이 들어있는 주사기를 밀어주어 유전자 용액을 채널 내로 주입하는 단계;
    (d) 주입을 마치고 상기 주입용 바늘을 빼내는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭 방법.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 (ii) 단계에 있어 상기 유전자 증폭 챔버의 주입마개는 주입용 바늘 가이드 홀이 있고, 상기 유전자 증폭 챔버의 배출마개에는 공기배출용 핀을 갖고 있는 것을 특징으로 하여,
    (a) 상기 주입마개에 유전자 용액이 들어있는 주입용 바늘을 삽입하는 단계;
    (b) 상기 배출마개의 공기배출용 핀을 뽑는 단계;
    (c) 유전자 용액이 들어있는 주사기를 밀어 유전자 용액을 채널 내로 주입하는 단계;
    (d) 배출마개에 공기배출용 핀을 삽입하고 주입용 바늘을 제거하는 단계;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭 방법.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 유전자 증폭기의 히터블록의 상층부 또는 하층부에 스프링이 장착되어 있어,
    스프링의 복원력에 의해 박막형 유전자 증폭 챔버의 표면과 히터블록이 면접촉하여 열전달이 이루어지는 유전자 증폭 방법.
  20. 유전자 증폭이 완료된 이후 유전자 증폭 챔버 내에 있는 유전자 용액을 자동으로 판독칩으로 이송하는 방법에 있어서,
    (i) 주입 펌프와 연결되어 있는 바늘 어세이를 유전자 증폭 챔버의 주입부에 있는 내부 채널에 삽입하는 단계;
    (ii) 유전자 증폭 챔버와 판독칩 사이를 바늘 어세이로 연결하는 단계;
    (iii) 주입 펌프로 공기를 공급하여 유전자 증폭 챔버 내부의 유전자 용액을 판독칩으로 이송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전자 증폭 챔버 내에 있는 유전자 용액을 자동으로 판독칩으로 이송하는 방법.
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