KR20160056195A

KR20160056195A - 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 dna 증폭 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160056195A
Application number: KR1020140156293A
Authority: KR
Inventors: 안지영; 이세희; 김양훈; 이상희; 정옥찬; 이재하; 이호원
Original assignee: 충북대학교 산학협력단; 인제대학교 산학협력단
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2016-05-19
Also published as: KR101676108B1

Abstract

본 발명은 혼성 중합체를 기반으로 하여 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드(Polyacrylamide Microbead)를 생성하고, 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 이용하여 단일 가닥 DNA를 생성시키고 증폭시켜 회수할 수 있도록 하는 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 장치 및 방법에 관한 것으로, TEMED가 함유된 오일을 공급받아 안티센스 올리고뉴클레오타이드가 노출되어 있는 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 생성하는 마이크로 비드 생성수단; 및 마이크로 비드 생성수단에 의해 생성된 마이크로 비드를 공급받아 주형 가닥 1과 센스 프라이머를 혼합시키고, 중합 효소 반응을 이용하여 혼합용액으로부터 DNA를 증폭시켜 회수하는 단일 가닥 DNA 생성수단을 포함한다. 이에 미세유체 칩에서 생성된 마이크로 비드를 이용하여 단일 가닥 DNA를 생성할 수 있도록 함으로써, 생성된 단일 가닥 DNA를 DNA 셀렉스, 검출 센서, 분자 치료 방법, 바이오 마커의 확인, 리간드 결합, 바이오 이미징 및 센서 등 다양한 분야뿐만 아니라 그 밖의 다른 분야에도 활용할 수 있도록 하는 효과가 있다

Description

마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 장치 및 방법{Amplification apparatus and method of Single Strand DNA using Microbeads}

본 발명은 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 혼성 중합체를 기반으로 하여 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드(Polyacrylamide Microbead)를 생성하고, 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 이용하여 단일 가닥 DNA를 생성시키고 증폭시켜 회수할 수 있도록 하는 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 단일 가닥 DNA는 DNA 셀렉스, 검출 센서, 분자 치료법, 바이오 마커의 확인, 리간드 결합, 바이오 이미징 및 센서 등 이용 분야가 매우 넓은 물질이다. 단일 가닥 DNA를 생성하는 방법으로는 asymmetric PCR, Biotin-streptavidin separations, Lambda exonuclease digestions, Size separations on denaturing urea polyacrylamide gel electrophoresis 등이 이용되고 있다.

이러한 방법들은 단일 가닥 DNA를 만들기 위해 많이 사용되고 있으나 처리 과정이 복잡하고 번거롭다는 단점이 존재한다. 특히 대표적으로 DNA 셀렉스 과정에서 많이 사용되고 있는 Asymmetric PCR의 경우, 증폭이 끝난 후 이중 가닥 DNA가 함께 섞여 있는 수용액 상에서 단일 가닥 DNA만을 얻기 위해 2~3 가지의 실험을 병행해야 한다. 이 방법에서 주로 사용되고 있는 방법으로는 biotin-streptavidin separations이며, 두 단백질의 강한 결합력을 이용한다. 그러나 biotin과 streptavidin의 경우 단백질이기 때문에 높은 열을 주거나 pH의 변화를 주었을 때 변성이 된다는 단점이 존재한다. 그렇기에 번거로운 과정이 없이 단일 가닥 DNA를 생성할 수 있으며 재사용과 반복 사용이 가능한 DNA 생성 방법이 필요한 실정이다.

일본 공개특허 제 2009-278865 호 일본 공개특허 제 2012-504952 호

이와 같은 문제점을 해소시키기 위해 본 발명은 혼성 중합체를 기반으로 하여 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드(Polyacrylamide Microbead)를 생성하고, 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 이용하여 단일 가닥 DNA를 생성시키고 증폭시켜 회수할 수 있도록 하는 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 DNA 셀렉스, 시험관 내에서의 진단, 분자 치료법, 바이오 이미징 및 센서 등에 이용될 수 있는 단일 가닥 DNA를 생성할 수 있도록 하는 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 장치는 TEMED가 함유된 오일을 공급받아 안티센스 올리고뉴클레오타이드가 노출되어 있는 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 생성하는 마이크로 비드 생성수단; 및 마이크로 비드 생성수단에 의해 생성된 마이크로 비드를 공급받아 주형 가닥 1과 센스 프라이머를 혼합시키고, 중합 효소 반응을 이용하여 혼합용액으로부터 DNA를 증폭시켜 회수하는 단일 가닥 DNA 생성수단을 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 마이크로 비드 생성수단은 상기 마이크로 비드를 생성시키는 미세유체칩과, TEMED가 함유된 오일을 보유하고 있으며, 외부로부터 공급되는 에어에 의해 TEMED가 함유된 오일을 외부로 공급시키는 오일공급부와, 오일공급부와 미세유체칩 사이에 구비되어 있으며, 외부로부터의 조작에 응하여 오일공급부로 일정 압력으로 에어를 공급하는 외부 공압 펌프와, 오일공급부로부터 공급되는 오일을 상기 미세유체 칩 내부로 주입시키는 시린지 펌프로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 단일 가닥 DNA 생성수단은, 고정되어 있는 안티센스 프라이머와 주형 가닥 1을 결합시키고, 안티센스 프라이머를 신장시켜 주형 가닥 2를 생성시키고, 외부로부터 가해지는 열에 의해 주형 가닥 1을 제거시킨 후 신장된 주형 가닥 2에 센스 프라이머를 상보적으로 결합시켜 신장시키고 열에 의해 주형 가닥 2를 제거시켜 단일 가닥 DNA를 생성시키는 단일 가닥 DNA 생성부와, 외부로부터 입력되는 제어신호에 응하여 온 또 는 오프되는 히터와, 히터의 온도를 감지하는 온도센서와, 온도센서에 의해 감지된 히터 온도가 미리 설정된 기준 온도인지의 여부를 체크하고, 히터가 기준 온도를 유지할 수 있도록 히터의 온오프를 제어하는 컨트롤러로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드는 아크리다이트 올리고뉴클레오타이드(Acrydite Oligonucleotide)를 포함하고 아크릴아마이드/비스-아크릴아마이드 (Acrylamide/Bis-acrylamide)용액과 과황산암모늄(Ammonium Persulfate) 용액으로 구성될 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 센스 프라이머의 말단에 화학물질이 부착되어 있을 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 화학물질은 Dig, 형광 물질, Biotin 중 하나일 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 형광물질은 Cy3 또는 Cy5 일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 방법은, 단일 가닥 DNA를 생성하는 방법에 있어서, 안티센스 올리고뉴클레오타이드가 노출되어 있는 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드와 주형 가닥 1과 센스 프라이머를 혼합시키는 단계; 혼합 용액을 중합 효소 연쇄 반응을 이용하여 DNA를 증폭시키는 단계; 및 상층액을 회수한 후 정제하여 증폭된 단일 가닥 DNA를 회수하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 미세유체 칩에서 생성된 마이크로 비드를 이용하여 단일 가닥 DNA를 생성할 수 있도록 함으로써, 생성된 단일 가닥 DNA를 DNA 셀렉스, 검출 센서, 분자 치료 방법, 바이오 마커의 확인, 리간드 결합, 바이오 이미징 및 센서 등 다양한 분야뿐만 아니라 그 밖의 다른 분야에도 활용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 일정한 크기의 마이크로 비드를 미세유체 칩을 통해 대량으로 생산할 수 있도록 하여, 보다 신속하고 경제적으로 단일 가닥 DNA를 생성할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 특정한 물질이 말단에 부착되어 있는 단일 가닥 DNA도 손쉽게 생성할 수 있도록 하고, 이렇게 생성된 단일 가닥 DNA를 여러 분야에서 응용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA를 생성방법을 설명하기 위한 동작흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세 유체 칩을 이용하여 생성된 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 이용하여 단일 가닥 DNA를 생성방법을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용된 미세 유체 칩을 이용하여 생성된 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드 표면에 노출되어 있는 프라이머를 이용하여 단일 가닥 DNA를 생성하는 과정을 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 5는 도 1에 적용된 마이크로 비드 생성수단을 구체적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용된 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 생성하는 미세 유체 칩의 개략적인 모식도와 칩의 구성도이다.
도 7은 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 생성하는 미세 유체 칩의 제작 결과를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명이 적용된 미세 유세 칩 내부에서 관찰된 비드의 생성 및 혼합, 경화 공정을 나타낸다.
도 9는 본 발명이 적용된 마이크로 비드 표면에 안티센스 프라이머가 노출된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용된 마이크로 비드를 이용하여 중합 효소 연쇄 반응을 수행한 결과를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 단일 가닥 DNA 증폭장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명이 적용된 미세 유체 칩을 이용하여 생성된 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드 표면에 노출되어 있는 프라이머를 이용하여 단일 가닥 DNA를 생성하는 과정을 간략하게 나타낸 모식도이다. 도 5는 도 1에 적용된 마이크로 비드 생성수단을 구체적으로 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명이 적용된 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 생성하는 미세 유체 칩의 개략적인 모식도와 칩의 구성도이다. 도 7은 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 생성하는 미세 유체 칩의 제작 결과를 도시한 도면이다. 도 8은 본 발명이 적용된 미세 유세 칩 내부에서 관찰된 비드의 생성 및 혼합, 경화 공정을 나타낸다. 도 9는 본 발명이 적용된 마이크로 비드 표면에 안티센스 프라이머가 노출된 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 본 발명이 적용된 마이크로 비드를 이용하여 중합 효소 연쇄 반응을 수행한 결과를 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 장치는 TEMED가 함유된 오일을 공급받아 안티센스 올리고뉴클레오타이드가 노출되어 있는 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 생성하는 마이크로 비드 생성수단(100)과, 마이크로 비드 생성수단(100)에 의해 생성된 마이크로 비드를 공급받아 주형 가닥 1과 센스 프라이머를 혼합시키고, 중합 효소 반응을 이용하여 혼합용액으로부터 DNA를 증폭시켜 회수하는 단일 가닥 DNA 생성수단(200)으로 이루어진다.

마이크로 비드 생성수단(100)은 도 1에 되시된 바와 같이 마이크로 비드를 생성시키는 미세 유체 칩(110)과, TEMED가 함유된 오일을 보유하고 있으며, 외부로부터 공급되는 에어에 의해 TEMED가 함유된 오일을 외부로 공급시키는 오일공급부(120)와, 오일공급부(120)와 미세 유체 칩(110) 사이에 구비되어 있으며, 외부로부터의 조작에 응하여 오일공급부(120)로 일정 압력으로 에어를 공급하는 외부 공압 펌프(130)와, 오일공급부(120)로부터 공급되는 오일을 미세 유체 칩(110) 내부로 주입시키는 시린지 펌프(140)로 이루어진다. 도 5은 도 1의 마이크로 비드 생성수단(100)을 구체화시킨 도면으로서, 마이크로 비드를 생성하기 위한 실험 장치의 구성도면이다.

이때 미세 유체 칩(110)은 Polydimethylsiloxane (PDMS)를 활용한 replica molding 기법을 통하여 채널 구조를 형성시킨다.

폴리아크릴아마이드 마이크로 비드는 아크리다이트 올리고뉴클레오타이드(Acrydite Oligonucleotide)를 포함하고 아크릴아마이드/비스-아크릴아마이드 (Acrylamide/Bis-acrylamide)용액과 과황산암모늄(Ammonium Persulfate) 용액으로 구성된다.

센스 프라이머의 말단에 화학물질이 부착되어 있으며, 화학물질은 Dig, 형광 물질, Biotin 등으로 이루어지며, 형광물질은 Cy3, Cy5 등으로 이루어진다.

그리고 도 6은 미세 유체 칩(110)은 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 생성하는 미세 유체 칩의 제작 결과이며, 오른쪽은 X-junction 확대 이미지이다.

도 7은 칩 내부에서 관찰된 비드의 생성 및 혼합, 경화 공정을 나타내는 도면으로서, (a)는 X-junction 채널로, oil의 전단력에 의해 용액이 일정한 양으로 나뉘어지고, (b)는 마이크로 비드를 이루는 용액들이 상호 혼합되는 채널이며 (c)는 경화 채널으로서, 마이크로 칩을 이용하여 생성해낸 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드의 직경은 매우 일정하며, 표면에 안티센스 프라이머가 노출되어 있다.

도 8은 마이크로 비드 표면에 안티센스 프라이머가 노출되어 있다는 것을 확인하기 위해 안티센스 프라이머와 상보적인 서열을 지니며 5‘-말단에 형광 물질이 부착되어있는 올리고뉴클레오타이드를 이용하여 실험한 다음 공초점 현미경으로 관찰한 결과로서, 표면에 안티센스 프라이머가 노출되어 있으므로 형광 물질이 비드 표면에 관찰되고 있다.

도 9는 마이크로 비드를 이용하여 중합 효소 연쇄 반응을 수행한 결과로서, 레인 C는

대조군으로 이중 가닥 DNA이며, 레인 1은 단일 가닥 DNA, 레인 2는 단일 가닥 DNA에 S1 nuclease를 처리한 결과이다.

단일 가닥 DNA 생성수단(200)은 고정되어 있는 안티센스 프라이머와 주형 가닥 1을 결합시키고, 안티센스 플라이머를 신장시켜 주형 가닥 2를 생성시키고, 외부로부터 가해지는 열에 의해 주형 가닥 1을 제거시킨 후 신장된 주형 가닥 2에 센스 프라이머를 상보적으로 결합시켜 신장시키고 열에 의해 주형 가닥 2를 제거시켜 단일 가닥 DNA를 생성시키는 단일 가닥 DNA 생성부(210)와, 외부로부터 입력되는 제어신호에 응하여 온 또 는 오프되는 히터(220)와, 히터(220)의 온도를 감지하는 온도센서(230)와, 온도센서(230)에 의해 감지된 히터 온도가 미리 설정된 기준 온도인지의 여부를 체크하고, 히터가 기준 온도를 유지할 수 있도록 히터(220)의 온오프를 제어하는 컨트롤러(240)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 방법에 대해서 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA를 생성방법을 설명하기 위한 동작흐름도이다. 도 3은 본 발명에 따른 미세 유체 칩을 이용하여 생성된 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 이용하여 단일 가닥 DNA를 생성방법을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 마이크로 비드를 이용한 단일 가닥 DNA 증폭 방법은 안티센스 올리고뉴클레오타이드가 노출되어 있는 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드와 주형 가닥 1과 센스 프라이머를 혼합시킨다(S110).

그리고 S110 단계에서 혼합된 용액을 중합 효소 연쇄 반응을 이용하여 DNA를 증폭(S120)시키고, 상층액을 회수한 후 정제하여 증폭된 단일 가닥 DNA를 회수(S130)한다.

즉, 단일 가닥 DNA 생성부(210)은 도 4에 도시된 바와 같이 안티센스 프라이머가 고정되어 있는 마이크로 비드가 포함된 중합효소 연쇄반응 프리믹스를 이용하여 중합효소 연쇄반응 진행 과정을 통해 고정되어 있는 안티센스 프라이머와 주형 가닥 1을 결합시키고, 안티센스 프라이머를 신장시킨 후 또 다른 주형(주형 가닥 2)을 생성시키고 열을 인가시켜 주형 가닥 1이 떨어지도록 한다. 그리고 그 다음 신장된 주형 가닥 2에 센스 프라이머를 상보적으로 결합시켜 신장되도록 하고, 열로 인가시켜 떨어지도록 한다. 이러한 과정이 반복적으로 이루어지도록 단일 가닥 DNA를 생성하게 된다.

폴리아크릴아마이드 마이크로 비드는 아크리다이트 올리고뉴클레오타이드(Acrydite Oligonucleotide)를 포함하고 아크릴아마이드/비스-아크릴아마이드 (Acrylamide/Bis-acrylamide)용액과 과황산암모늄(Ammonium Persulfate) 용액으로 구성되어 있다.

센스 프라이머의 말단에 화학물질이 부착되어 있으며, 화학물질은 Dig, 형광 물질, Biotin 등으로 이루어지며, 형광물질은 Cy3 또는 Cy5이다.

전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 마이크로비드 생성수단
200 : 단일 가락 DNA 생성수단
210 : 단일 가락 DNA 생성부 220 : 히터
230 : 온도센서 240 : 컨트롤러

Claims

TEMED가 함유된 오일을 공급받아 안티센스 올리고뉴클레오타이드가 노출되어 있는 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드를 생성하는 마이크로 비드 생성수단; 및
상기 마이크로 비드 생성수단에 의해 생성된 마이크로 비드를 공급받아 주형 가닥 1과 센스 프라이머를 혼합시키고, 중합 효소 반응을 이용하여 혼합용액으로부터 DNA를 증폭시켜 회수하는 단일 가닥 DNA 생성수단;
를 포함하는 단일 가닥 DNA 증폭 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 비드 생성수단은 상기 마이크로 비드를 생성시키는 미세 유체 칩과,
TEMED가 함유된 오일을 보유하고 있으며, 외부로부터 공급되는 에어에 의해 상기 TEMED가 함유된 오일을 외부로 공급시키는 오일공급부와,
상기 오일공급부와 상기 미세 유체 칩 사이에 구비되어 있으며, 외부로부터의 조작에 응하여 상기 오일공급부로 일정 압력으로 에어를 공급하는 외부 공압 펌프와,
상기 오일공급부로부터 공급되는 오일을 상기 미세유체 칩 내부로 주입시키는 시린지 펌프로 이루어진 것을 특징으로 하는 단일가닥 DNA 증폭 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 단일 가닥 DNA 생성수단은,
고정되어 있는 안티센스 프라이머와 주형 가닥 1을 결합시키고, 상기 안티센스 프라이머를 신장시켜 주형 가닥 2를 생성시키고, 외부로부터 가해지는 열에 의해 주형 가닥 1을 제거시킨 후 신장된 주형 가닥 2에 센스 프라이머를 상보적으로 결합시켜 신장시키고 열에 의해 주형 가닥 2를 제거시켜 단일 가닥 DNA를 생성시키는 단일 가닥 DNA 생성부와,
외부로부터 입력되는 제어신호에 응하여 온 또는 오프되는 히터와,
상기 히터의 온도를 감지하는 온도센서와,
상기 온도센서에 의해 감지된 히터 온도가 미리 설정된 기준 온도인지의 여부를 체크하고, 상기 히터가 기준 온도를 유지할 수 있도록 상기 히터의 온오프를 제어하는 컨트롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 단일 가닥 DNA 증폭장치.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드는 아크리다이트 올리고뉴클레오타이드(Acrydite Oligonucleotide)를 포함하고 아크릴아마이드/비스-아크릴아마이드 (Acrylamide/Bis-acrylamide)용액과 과황산암모늄(Ammonium Persulfate) 용액으로 구성되는 것을 특징으로 하는 단일 가닥 DNA 증폭장치.
제 3 항에 있어서,
상기 센스 프라이머의 말단에 화학물질이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 단일 가닥 DNA 증폭장치.
제 5 항에 있어서,
상기 화학물질은 Dig, 형광 물질, Biotin 중 하나인 것을 특징으로 하는 단일 가닥 DNA 증폭장치.
제 6 항에 있어서,
상기 형광물질은 Cy3 또는 Cy5 인 것을 특징으로 하는 단일 가닥 DNA 증폭장치.
단일 가닥 DNA를 생성하는 방법에 있어서,
안티센스 올리고뉴클레오타이드가 노출되어 있는 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드와 주형 가닥 1과 센스 프라이머를 혼합시키는 단계;
상기 혼합 용액을 중합 효소 연쇄 반응을 이용하여 DNA를 증폭시키는 단계; 및
상기 상층액을 회수한 후 정제하여 증폭된 단일 가닥 DNA를 회수하는 단계;
를 포함하는 단일가닥 DNA 증폭방법.
제 8 항에 있어서,
상기 폴리아크릴아마이드 마이크로 비드는 아크리다이트 올리고뉴클레오타이드(Acrydite Oligonucleotide)를 포함하고 아크릴아마이드/비스-아크릴아마이드 (Acrylamide/Bis-acrylamide)용액과 과황산암모늄(Ammonium Persulfate) 용액으로 구성되는 것을 특징으로 하는 단일 가닥 DNA 증폭방법.
제 8 항에 있어서,
상기 센스 프라이머의 말단에 화학물질이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 단일 가닥 DNA 증폭방법.
제 10 항에 있어서,
상기 화학물질은 Dig, 형광 물질, Biotin 중 하나인 것을 특징으로 하는 단일 가닥 DNA 증폭방법.
제 11 항에 있어서,
상기 형광물질은 Cy3 또는 Cy5 인 것을 특징으로 하는 단일 가닥 DNA 증폭방법.