KR20180098744A - 필름기반 통합칩 및 이의 핵산 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실시간으로 핵산을 증폭 및 검출하여 유전자를 신속하게 검출하고, 동시에 특이적 증폭여부를 확인하기 위한 필름기반 통합칩 및 이의 핵산 검출 방법에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 본체를 형성하는 필름부; 상기 필름부에 마련되며, 샘플이 주입되는 샘플주입부; 상기 샘플주입부에 일측이 연결되어 상기 샘플을 이송하는 제1 유로; 상기 제1 유로의 타측에 연결되며, 이송된 상기 샘플에서 핵산을 추출하는 추출부; 상기 추출부에 일측이 연결되며, 추출된 상기 핵산을 이송하는 제2 유로; 상기 필름부에 마련되며, PCR용액이 주입되는 PCR용액주입부; 상기 PCR용액주입부에 일측이 연결되며, 주입된 상기 PCR용액을 이송하는 제3 유로; 상기 제2 유로 및 상기 제3 유로와 연결되며, 상기 제2 유로로부터 유입된 상기 핵산과 상기 제3유로로부터 유입된 상기 PCR용액이 혼합되어 혼합물질이 형성되는 제4 유로; 상기 제4 유로의 타측에 연결되어 상기 혼합물질을 수용하며, 추출된 상기 핵산을 증폭시키는 증폭부; 일측이 상기 증폭부와 연결되어 상기 증폭부로부터 배출된 상기 혼합물질을 이송하는 제5 유로; 및 상기 제5 유로의 타측에 연결되며, 상기 혼합물질을 회수하는 회수부를 포함하며, 상기 핵산은 상기 증폭부에서 증폭됨과 동시에 실시간으로 검출되는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩을 제공한다.

Description

필름기반 통합칩 및 이의 핵산 검출 방법{FILM-BASED INTEGRATED CHIP AND ITS NUCLEIC ACID DETECTION METHOD}
본 발명은 필름기반 통합칩 및 이의 핵산 검출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액상추출법을 이용한 간편한 핵산 추출과 핵산의 증폭 및 검출을 통합하여 실시간으로 유전자를 신속하게 검출하고, 동시에 특이적 증폭여부를 확인하기 위한 필름기반 통합칩 및 이의 핵산 검출 방법에 관한 것이다.
최근, 대상체의 유전자나 단백질 및 세포 등 나노 단위의 생체분자 거동을 직접적으로 확인하고 조작할 수 있는 나노-바이오 기술에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 나노-바이오 기술은 질병을 진단하거나, 대상체의 종류 등을 판단할 수 있게 함으로써, 최근 적용되는 산업분야가 확대되고 있는 추세이다.
그리고, 일반적인 유전자진단기술은 많은 양의 샘플을 사용하기 때문에 고가의 바이오 시약이 다량으로 사용되는 문제가 있다. 특히, 고체상 추출법(solid phase extraction)을 이용한 핵산추출 방법은 여러 화학약품을 사용하여 복잡하고, 반복적인 작업이 필요하기 때문에 경제적이지 못하다.
또한, 일반적인 유전자진단기술은 대형이기 때문에 휴대가 불편하며, 유전자를 판별하는데 소요되는 시간이 오래 걸려 실용적이지 못하다는 문제가 있다.
즉, 종래의 유전자진단기술은 휴대하기 어렵고, 경제적이지 못하며, 유전자를 판별하기 위해 소요되는 시간이 길어 실용성이 떨어지는 문제점이 있다.
특히, 최근에는 랩온어칩(Lap on a chip)의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 랩온어칩이란 바이오 칩의 일종으로, 작은 크기의 칩 하나로 실험실에서 할 수 있는 연구를 수행할 수 있도록 만든 장치이다. 구체적으로, 랩온어칩은 플라스틱, 유리, 실리콘 등의 소재를 사용해 나노미터(㎚) 이하의 미세 채널을 만들고, 이를 통해 극미량의 샘플이나 시료만으로 기존의 실험실에서 할 수 있는 실험이나 연구 과정을 신속하게 대체할 수 있도록 만든 칩이다. 이러한 실용성으로 인해 랩온어칩은 지속적으로 개발되고 사용되고 있는 추세이다.
그러나, 이러한 랩온어칩은 제작될 때, 필수적으로 고비용의 포토리소그래피(photolithography) 공정이 요구되어 제작 과정이 복잡하고, 경제적이지 못하다.
한국등록특허공보 제1421098호 (2014.07.14)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 핵산을 추출하고 실시간으로 증폭 및 검출하여 유전자를 신속하게 검출하고, 동시에 특이적 증폭여부를 확인하기 위한 필름기반 통합칩 및 이의 핵산 검출 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 본체를 형성하는 필름부; 상기 필름부에 마련되며, 샘플이 주입되는 샘플주입부; 상기 샘플주입부에 일측이 연결되어 상기 샘플을 이송하는 제1 유로; 상기 제1 유로의 타측에 연결되며, 이송된 상기 샘플에서 핵산을 추출하는 추출부; 상기 추출부에 일측이 연결되며, 추출된 상기 핵산을 이송하는 제2 유로; 상기 필름부에 마련되며, PCR용액이 주입되는 PCR용액주입부; 상기 PCR용액주입부에 일측이 연결되며, 주입된 상기 PCR용액을 이송하는 제3 유로; 상기 제2 유로 및 상기 제3 유로와 연결되며, 상기 제2 유로로부터 유입된 상기 핵산과 상기 제3유로로부터 유입된 상기 PCR용액이 혼합되어 혼합물질이 형성되는 제4 유로; 상기 제4 유로의 타측에 연결되어 상기 혼합물질을 수용하며, 추출된 상기 핵산을 증폭시키는 증폭부; 일측이 상기 증폭부와 연결되어 상기 증폭부로부터 배출된 상기 혼합물질을 이송하는 제5 유로; 및 상기 제5 유로의 타측에 연결되며, 상기 혼합물질을 회수하는 회수부를 포함하며, 상기 핵산은 상기 증폭부에서 증폭됨과 동시에 실시간으로 검출되는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 필름부 내의 유체의 흐름을 제어하는 밸브부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 밸브부는, 상기 제1 유로에 마련되어 상기 샘플의 이송을 제어하는 제1 밸브; 상기 제2 유로에 마련되어 추출된 상기 핵산의 이송을 제어하는 제2 밸브; 상기 제3 유로에 마련되어 상기 PCR용액의 이송을 제어하는 제3 밸브; 및 상기 제5 유로에 마련되어 상기 혼합물질의 이송을 제어하는 제4 밸브를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 PCR용액에는 신호물질이 포함된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 증폭부에서 증폭된 상기 핵산은 상기 신호물질과 반응하며, 상기 핵산의 양은 상기 신호물질의 형광 신호를 수신하여 검출되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 신호물질은 형광 PNA 프로브, hydrolysis probe 및 intercalating dye 중 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 추출부에는, 엔자임(enzyme)이 포함된 추출 시약이 주입되며, 70℃ 내지 80℃의 온도에서 활성화된 상기 엔자임은 상기 샘플과 반응하여 상기 핵산을 추출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법에 있어서, a) 상기 샘플을 상기 샘플주입부에 주입하는 단계; b) 주입된 상기 샘플을 상기 추출부로 이송하는 단계; c) 상기 추출부로 이송된 상기 샘플에서 상기 핵산을 추출하는 단계; d) 추출된 상기 핵산과 상기 PCR용액주입부에 주입된 상기 PCR용액을 혼합하여 혼합물질을 형성하는 단계; 및 e) 형성된 상기 혼합물질을 상기 증폭부로 이송하여, 상기 핵산을 증폭 및 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계는, b1) 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 개방하는 단계; 및 b2) 상기 추출부를 향해 상기 샘플을 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계는, c1) 상기 추출부에 엔자임이 포함된 추출 시약을 주입하는 단계; c2) 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 폐쇄하는 단계; c3) 상기 엔자임이 활성화되도록 상기 추출부의 온도를 상승시키는 단계; c4) 활성화된 상기 엔자임이 상기 샘플로부터 상기 핵산을 추출하는 단계; 및 c5) 상기 엔자임이 비활성화되도록 상기 추출부의 온도를 더 상승시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c3) 단계에서, 상기 추출부는 70℃이상 80℃미만으로 가열되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 d) 단계는, d1) 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제4 밸브를 개방하는 단계; d2) 추출된 상기 핵산을 상기 제4 유로로 이송하는 단계; d3) 상기 제2 밸브를 폐쇄하는 단계; 및 d4) 상기 PCR용액주입부에 주입된 상기 PCR용액을 상기 제4 유로로 이송하여 상기 PCR용액과 상기 핵산을 혼합하는 단계를 포함하며, 상기 d4) 단계에서, 상기 PCR용액과 상기 핵산은 혼합되어 혼합물질을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 PCR용액에는 신호물질이 포함된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 e) 단계는, e1) 상기 밸브부를 폐쇄하는 단계; e2) 상기 증폭부에 위치한 상기 핵산을 증폭하는 단계; 및 e3) 상기 신호물질의 형광 신호를 수신하여, 상기 핵산의 양을 검출하는 단계를 포함하며, 상기 핵산을 증폭하는 단계와 상기 핵산의 양을 검출하는 단계는 기설정된 횟수만큼 순차적으로 반복 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 신호물질은 형광 PNA 프로브, hydrolysis probe 및 intercalating dye 중 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 e) 단계 이후에, f) 상기 혼합물질 내의 상기 PCR용액을 이용하여 특이적 증폭여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 f) 단계는, 상기 PCR 용액에 포함된 신호물질의 형광 신호를 멜팅곡선분석(melting curve analysis)을 통해 검출하여 특이적 증폭여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 f) 단계 이후에, g) 상기 혼합물질을 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 g) 단계는, g1) 상기 제3 밸브 및 상기 제4 밸브를 개방하는 단계; g2) 상기 PCR용액주입부에 공기를 주입하는 단계; 및 g3) 주입된 상기 공기에 의해 상기 회수부로 배출되는 혼합물질을 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 필름기반 통합칩을 이용한 유전자 검출기를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법을 이용한 유전자 검출기를 제공한다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 필름기반 통합칩에는 소량의 샘플이 주입되기 때문에 값비싼 바이오 시약의 사용을 줄일 수 있어 경제적이다.
또한, 본 발명은 필름기반 통합칩을 이용하여 추출, 증폭, 검출을 모두 수행할 수 있기 때문에 샘플간의 교차오염이 발생하지 않고, 핵산의 추출부터 검출까지 자동화할 수 있다.
또한, 본 발명은 액상 추출법을 이용하여 핵산을 추출하기 때문에 온도 조절만으로 핵산을 추출할 수 있어, 화학약품을 사용할 때보다 추출 작업이 간편하고, 경제적이다.
또한, 본 발명은 필름형으로 이루어져 고비용의 포토리소그래피 공정이 불필요하여 저비용으로 제작이 가능하다.
또한, 본 발명은 증폭부에서 핵산의 증폭 및 검출을 실시간으로 진행할 수 있어 신속하게 유전자 분석을 수행할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩을 상부에서 바라본 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 샘플을 추출부로 이송하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 핵산을 추출하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 혼합물질을 형성하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 핵산을 증폭 및 검출하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 혼합물질을 회수하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 8은 종래예와 본 발명의 일실시예를 비교한 실험결과를 나타낸 사진이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 사진이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩을 상부에서 바라본 예시도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 필름기반 통합칩(100)은 필름부(110), 샘플주입부(120), 추출부(130), PCR용액주입부(140), 증폭부(150) 및 회수부(160)를 포함한다.
상기 필름부(110)는 상기 필름기반 통합칩(100)의 본체를 형성한다. 상기 필름부(110)는 필름(film) 소재로 이루어져 열전도율이 높아, 핵산의 추출 및 증폭시 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 샘플주입부(120)는 상기 필름부(110)에 마련되며, 상기 샘플주입부(120)에는 샘플이 주입되는 홀이 형성되어 마련될 수 있다.
제1 유로(171)는 상기 샘플주입부(120)에 일측이 연결되며, 상기 샘플주입부(120)를 통해 주입된 상기 샘플을 상기 추출부(130)로 이송할 수 있다.
상기 추출부(130)는 상기 제1 유로(171)의 타측에 연결되며, 이송된 상기 샘플에서 핵산을 추출할 수 있다. 구체적으로, 상기 추출부(130)에는, 엔자임(enzyme)이 포함된 추출 시약이 주입된다. 그리고, 상기 추출부(130)는 상기 엔자임이 활성화되는 온도로 가열될 수 있다. 바람직하게는, 상기 추출부(130)는 70℃이상 80℃미만의 온도로 가열될 수 있다. 이처럼, 상기 추출부(130)가 70℃ 이상 80℃ 미만으로 가열되면 상기 엔자임은 활성화되며, 활성화된 상기 엔자임은 촉매 역할을 하여 상기 샘플로부터 핵산을 추출할 수 있다. 그리고, 상기 추출부(130)는 기설정된 시간동안 핵산을 추출한 이후에, 상기 엔자임이 비활성화되도록 재가열되어 온도가 더 상승될 수 있다. 일 예로, 상기 추출부(130)는 95℃가되도록 가열되어 상기 엔자임이 비활성화되도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 추출부(130)는 70℃ 이상 95℃ 이하의 온도로 제어되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 추출부(130)는 상기 증폭부(150)를 가열하는 히터블록(미도시)에 의해 가열될 수 있다. 즉, 상기 추출부(130)의 온도를 상승시키기 위해 별도의 장비를 구비할 필요가 없어 경제적이며, 전체 설비의 부피를 감소시킬 수 있다.
제2 유로(172)는 상기 추출부(130)에 일측이 연결되며, 추출된 상기 핵산을 후술할 제4 유로(174)로 이송할 수 있는 통로를 형성한다.
상기 PCR용액주입부(140)는 상기 필름부(110)에 마련되며, PCR용액이 주입될 수 있다. 여기서, 상기 PCR용액에는 형광 PNA(Peptide Nucleic Acid) 프로브가 포함된 것을 특징으로 할 수 있다.
제3 유로(173)는 상기 PCR용액주입부(140)에 일측이 연결되며, 상기 PCR용액주입부(140)를 통해 주입된 상기 PCR용액을 상기 제4 유로(174)로 이송하는 통로를 형성할 수 있다.
상기 제4 유로(174)는 일측에 상기 제2 유로(172)의 타측 및 상기 제3 유로(173)의 타측이 연결되어 상기 제2 유로(172)로부터 추출된 상기 핵산을 제공받고, 상기 제3 유로(173)로부터 상기 PCR용액을 제공받을 수 있다. 그리고, 상기 제4 유로(174)에서는 상기 핵산과 상기 PCR용액이 혼합되어 혼합물질이 형성될 수 있다.
상기 증폭부(150)는 상기 제4 유로(174)의 타측에 연결되어 상기 혼합물질을 수용하며, 추출된 상기 핵산을 증폭시킬 수 있다. 그리고, 상기 핵산은 상기 증폭부(150)에서 증폭됨과 동시에 실시간으로 검출되는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로, 상기 증폭부(150)는 상기 히터블록에 의해 가열될 수 있고, 냉각블록(미도시)에 의해 냉각될 수 있다. 이처럼, 상기 증폭부(150)는 상기 히터블록 및 상기 냉각블록에 의해 온도가 상승 및 냉각될 수 있으며, 이러한 온도의 변화에 따라 중합효소 연쇄반응이 발생하도록 하여 상기 핵산을 증폭시킬 수 있다.
그리고, 상기 증폭부(150)에서 증폭된 상기 핵산은 상기 신호물질과 반응하며, 상기 핵산의 양은 상기 신호물질의 형광 신호를 수신하여 검출될 수 있다. 여기서, 상기 신호물질의 형광 신호는 별도의 형광신호수신기를 통하여 수신될 수 있다.
상기와 같이 마련된 상기 증폭부(150)는 핵산의 증폭 및 검출을 기설정된 횟수만큼 순차적으로 반복 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 상기 증폭부(150)는 상기 핵산을 실시간으로 검출할 수 있다. 그리고, 실시간으로 상기 핵산을 검출함으로써, 유전자 분석이 가능한 횟수만큼 상기 핵산의 증폭 및 검출 횟수를 조절할 수 있다.
제5 유로(175)는 일측이 상기 증폭부(150)와 연결되어 상기 증폭부(150)로부터 배출된 상기 혼합물질을 상기 회수부(160)로 이송할 수 있다.
상기 회수부(160)는 상기 제5 유로(175)의 타측에 연결되며, 상기 혼합물질을 회수할 수 있다.
상기 필름기반 통합칩(100)은 상기 필름부(110) 내의 유체의 흐름을 제어하는 밸브부(180)를 더 포함할 수 있으며, 상기 밸브부(180)는 제1 밸브(181), 제2 밸브(182), 제3 밸브(183) 및 제4 밸브(184)를 포함한다.
상기 제1 밸브(181)는 상기 제1 유로(171)에 마련되어 상기 샘플의 이송을 제어하며, 상기 제2 밸브(182)는 상기 제2 유로(172)에 마련되어 추출된 상기 핵산의 이송을 제어할 수 있다. 그리고, 상기 제3 밸브(183)는 상기 제3 유로(173)에 마련되어 상기 PCR용액의 이송을 제어하며, 상기 제4 밸브(184)는 상기 제5 유로(175)에 마련되어 상기 혼합물질의 이송을 제어할 수 있다.
이하, 도 1 및 하기 도면들을 참조하여 상술한 필름기반 통합칩(1000)을 이용한 핵산 검출 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 순서도이다.
도 2를 참조하면, 필름기반 통합칩의 핵삼 검출 방법은 먼저, 상기 샘플을 상기 샘플주입부(120)에 주입하는 단계(S210)를 수행할 수 있다. 여기서, 상기 샘플주입부(120)에는 유전자가 포함된 샘플이 주입될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 샘플을 추출부로 이송하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 상기 샘플을 상기 샘플주입부(120)에 주입하는 단계(S210) 이후에는, 주입된 상기 샘플을 상기 추출부(130)로 이송하는 단계(S220)가 수행될 수 있다.
주입된 상기 샘플을 상기 추출부(130)로 이송하는 단계(S220)는, 먼저 상기 제1 밸브(181), 상기 제2 밸브(182) 및 상기 제3 밸브(183)를 개방하는 단계(S221)가 수행될 수 있다.
그리고, 상기 제1 밸브(181), 상기 제2 밸브(182) 및 상기 제3 밸브(183)를 개방하는 단계(S221) 이후에는, 상기 추출부(130)를 향해 상기 샘플을 이송하는 단계(S222)가 수행될 수 있다. 이 단계에서, 상기 샘플주입부(120)를 통해 주입된 상기 샘플은 상기 제1 유로(171)를 통과하여 상기 추출부(130)로 이송될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 핵산을 추출하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 주입된 상기 샘플을 상기 추출부(130)로 이송하는 단계(S220)이후에는, 상기 추출부(130)로 이송된 상기 샘플에서 상기 핵산을 추출하는 단계(S230)가 수행될 수 있다.
상기 추출부(130)로 이송된 상기 샘플에서 상기 핵산을 추출하는 단계(S230)는 먼저, 상기 추출부(130)에 엔자임이 포함된 추출 시약을 주입하는 단계(S231)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 엔자임은 상기 샘플에서 핵산이 추출되도록 생물학적 및 화학적 반응을 일으키는 특정 물질을 지칭한다. 상기 추출 시약은 상기 샘플과 함께 주입된 것일 수도 있고, 상기 추출부(130)에 직접 주입될 수도 있다.
상기 추출부(130)에 엔자임이 포함된 추출 시약을 주입하는 단계(S231) 이후에는, 상기 제1 밸브(181) 및 상기 제2 밸브(182)를 폐쇄하는 단계(S232)가 수행될 수 있다. 상기 제1 밸브(181) 및 상기 제2 밸브(182)가 폐쇄되면, 상기 샘플은 추출부(130) 내에 수용된 상태로 유동이 정지된다.
상기 제1 밸브(181) 및 상기 제2 밸브(182)를 폐쇄하는 단계(S232) 이후에는, 상기 엔자임이 활성화되도록 상기 추출부(130)의 온도를 상승시키는 단계(S233)가 수행될 수 있다. 이때, 상기 추출부(130)는 상기 증폭부(150)를 가열하는 상기 히터블록에 의해 가열이 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 추출부(130)는 상기 엔자임이 활성화될 수 있는 온도인 70℃ 이상 80℃ 미만으로 가열될 수 있다. 단, 추출부(130)의 온도를 70℃ 이상 80℃ 미만으로 가열하는 것으로 한정하는 것은 아니며, 엔자임이 활성화될 수 있는 온도라면 모두 일실시예에 포함될 수 있다.
상기 엔자임이 활성화되도록 상기 추출부(130)의 온도를 상승시키는 단계(S233) 이후에는, 활성화된 상기 엔자임이 상기 샘플로부터 상기 핵산을 추출하는 단계(S234)가 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 추출부(130)의 온도가 상기 엔자임이 활성화될 수 있는 온도로 가열되면, 상기 엔자임은 활성화 되어 상기 샘플과 화학적 및 생물학적 반응을 발생시켜 상기 샘플에서 상기 핵산을 추출할 수 있다. 그리고, 상기 엔자임을 이용하여 상기 핵산을 추출하는 시간은 기설정된 시간동안 이루어지도록 마련될 수 있다.
활성화된 상기 엔자임이 상기 샘플로부터 상기 핵산을 추출하는 단계(S234) 이후에는, 상기 엔자임이 비활성화되도록 상기 추출부(130)의 온도를 더 상승시키는 단계(S235)가 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 엔자임은 기설정된 온도 범위 내에서 활성화되며, 기설정된 온도 범위를 초과하면 그 기능을 잃게 된다. 상기 추출부(130) 내에서 상기 핵산의 추출이 완료되면, 상기 추출부(130)의 온도를 상기 엔자임이 비활성화되는 온도까지 상승 시킬 수 있다. 일 예로, 상기 엔자임이 70℃ 이상 80℃ 미만의 온도에서 활성화 될 경우, 95℃에 도달하도록 상기 추출부(130)를 가열시켜 상기 엔자임을 비활성화 시킬 수 있다. 이처럼, 고온으로 가열된 상기 엔자임은 이후에, 증폭부(150) 등의 위치에서 온도의 변화에 상관없이 기능을 상실한 비활성화 상태로 유지될 수 있다. 따라서, 상기 엔자임이 기설정된 시간 이후에 상기 핵산을 더 추출하는 문제를 방지하여 모든 샘플의 핵산 추출 시간이 항상 일정하도록 할 수 있으며, 그 결과, 실험 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 혼합물질을 형성하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 상기 추출부(130)로 이송된 상기 샘플에서 상기 핵산을 추출하는 단계(S230) 이후에는, 추출된 상기 핵산과 상기 PCR용액주입부(140)에 주입된 상기 PCR용액을 혼합하여 혼합물질을 형성하는 단계(S240)를 수행할 수 있다.
추출된 상기 핵산과 상기 PCR용액주입부(140)에 주입된 상기 PCR용액을 혼합하여 혼합물질을 형성하는 단계(S240)는, 먼저, 상기 제1 밸브(181), 상기 제2 밸브(182) 및 상기 제4 밸브(184)를 개방하는 단계(S241)를 수행할 수 있다.
상기 제1 밸브(181), 상기 제2 밸브(182) 및 상기 제4 밸브(184)를 개방하는 단계(S241) 이후에는, 추출된 상기 핵산을 상기 제4 유로(174)로 이송하는 단계(S242)가 수행될 수 있다. 이 단계에서, 상기 샘플주입부(120)에 공기를 주입하여, 상기 추출부(130)에 위치한 상기 핵산을 상기 제4 유로(174)로 이송할 수 있다.
추출된 상기 핵산을 상기 제4 유로(174)로 이송하는 단계(S242) 이후에는, 상기 제2 밸브(182)를 폐쇄하는 단계(S243)가 수행될 수 있다. 이 단계에서, 상기 제2 밸브(182)를 폐쇄하여 이후에, 상기 PCR용액이 상기 제4 유로(174)로 이송되면서 상기 핵산이 상기 추출부(130)를 향해 역류하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2 밸브(182)를 폐쇄하는 단계(S243) 이후에는, 상기 PCR용액주입부(140)에 주입된 상기 PCR용액을 상기 제4 유로(174)로 이송하여 상기 PCR용액과 상기 핵산을 혼합하는 단계(S244)가 수행될 수 있다. 이 단계에서, 상기 PCR용액은 상기 PCR용액주입부(140)에 주입된다. 여기서, 상기 PCR용액에는 신호물질이 포함된다. 여기서, 신호물질은 형광 PNA 프로브, hydrolysis probe 및 intercalating dye 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 핵산과 반응하여 형광신호를 검출할 수 있도록 하는 물질을 모두 포함할 수 있다. 그리고, 상기 PCR용액은 상기 제3 유로(173)를 통과하여 상기 제4 유로(174)로 이송되며, 상기 제4 유로(174)에서 상기 PCR용액과 상기 핵산은 혼합되어 혼합물질을 형성할 수 있다. 즉, 상기 핵산과 상기 PCR용액은 상기 증폭부(150)로 이송되기 전에 충분히 혼합된 상태가 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 핵산을 증폭 및 검출하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 추출된 상기 핵산과 상기 PCR용액주입부(140)에 주입된 상기 PCR용액을 혼합하여 혼합물질을 형성하는 단계(S240) 이후에는, 상기 혼합물질을 상기 증폭부(150)로 이송하여, 상기 핵산을 증폭 및 검출하는 단계(S250)를 수행할 수 있다.
상기 혼합물질을 상기 증폭부(150)로 이송하여, 상기 핵산을 증폭 및 검출하는 단계(S250)는 먼저, 상기 밸브부(180)를 폐쇄하는 단계(S251)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 제4 유로(174)에 위치한 상기 핵산은 상기 PCR용액주입부(140)에서 주입되는 상기 PCR용액과 혼합되어 혼합물질을 형성하면서 상기 증폭부(150)로 이송될 수 있다. 그리고, 상기 밸브부(180)가 폐쇄됨에 따라, 상기 혼합물질은 상기 증폭부(150) 내에 수용된 상태로 유동이 정지될 수 있다.
상기 밸브부(180)를 폐쇄하는 단계(S251) 이후에는, 상기 증폭부(150)에 위치한 상기 핵산을 증폭하는 단계(S252)가 수행될 수 있다. 이 단계에서, 상기 증폭부(150)는 상기 히터블록 및 상기 냉각블록에 의해 가열 및 냉각이 순차적으로 이루어져 상기 핵산을 증폭할 수 있다.
상기 증폭부(150)에 위치한 상기 핵산을 증폭하는 단계(S252) 이후에는, 상기 신호물질의 형광 신호를 수신하여, 상기 핵산의 양을 검출하는 단계(S253)가 수행될 수 있다. 상기 신호물질의 형광 신호는 별도의 형광신호수신기 등을 통해 수신 및 확인할 수 있으며, 이를 통해 상기 핵산의 양을 검출할 수 있다.
상기 증폭부(150)에 위치한 상기 핵산을 증폭하는 단계(S252) 및 상기 신호물질의 형광 신호를 수신하여, 상기 핵산의 양을 검출하는 단계(S253)는 기설정된 횟수만큼 순차적으로 반복 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이처럼, 본 발명은 상기 핵산의 증폭 및 검출을 실시간으로 동시에 진행할 수 있어 신속하게 유전자 분석을 수행할 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 상기 혼합물질을 상기 증폭부(150)로 이송하여, 상기 핵산을 증폭 및 검출하는 단계(S250) 이후에는, 상기 혼합물질 내의 상기 PCR용액을 이용하여 특이적 증폭여부를 판단하는 단계(S260)를 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합물질 내의 상기 PCR용액을 이용하여 특이적 증폭여부를 판단하는 단계(S260)는 상기 증폭부(150)의 상기 신호물질로부터 수신된 상기 형광 신호를 이용하여 멜팅곡선분석(melting curve analysis)을 수행할 수 있다. 상기 멜팅곡선분석은 증폭하여 검출하려는 상기 핵산 이외의 비특이적 증폭 여부를 확인하기 위해 수행될 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 멜팅곡선분석은, DNA가 멜팅온도(melting temperature)에 도달하게 되면, dsDNA의 50%가 ssDNA(single-stranded DNA)로 되어 형광 강도가 급격하게 감소하는 것을 이용한 것으로, 서로 다른 물질의 경우, DNA의 길이, 염기서열의 차이 등에 따라 서로 다른 멜팅온도를 갖는다. 따라서, 오류가 발생한 경우, 멜팅곡선분석 결과 검출하려는 핵산의 멜팅온도와 다른 멜팅온도에서 형광신호가 급격하게 감소될 것이다. 이처럼, 상기 증폭부(150)에서 증폭을 수행할 때, 상기 신호물질의 형광신호를 실시간으로 수신하고, 이를 이용하여 멜팅곡선분석을 수행함으로써, 실험 과정의 오류 발생 여부를 실시간으로 판단할 수도 있다. 즉, 증폭 대상인 핵산이 올바로 증폭되었는지를 확인할 수 있다.
또한, 상기 혼합물질 내의 상기 PCR용액을 이용하여 특이적 증폭여부를 판단하는 단계(S260)는, 상기 증폭부(150) 또는 제5 유로(175)에서 이루어질 수 있다. 즉, 상기 혼합물질이 상기 회수부(160)로 배출되기 전에 수행될 수 있다. 그리고, 상기 상기 혼합물질 내의 상기 PCR용액을 이용하여 특이적 증폭여부를 판단하는 단계(S260)는 상기 신호물질이 PNA 프로브일 때, 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법의 혼합물질을 회수하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 혼합물질 내의 상기 PCR용액을 이용하여 특이적 증폭여부를 판단하는 단계(S260) 이후에는, 상기 혼합물질을 회수하는 단계(S270)를 더 수행할 수 있다.
상기 혼합물질을 회수하는 단계(S270)는 먼저, 상기 제3 밸브(183) 및 상기 제4 밸브(184)를 개방하는 단계(S271)를 수행할 수 있다.
상기 제3 밸브(183) 및 상기 제4 밸브(184)를 개방하는 단계(S271) 이후에는, 상기 PCR용액주입부(140)에 공기를 주입하는 단계(S272)가 수행될 수 있다. 이 단계에서, 상기 증폭부(150)에서 증폭 및 검출이 완료된 혼합물질이 상기 PCR용액주입부(140)를 통해 주입된 공기에 밀려서 상기 제5 유로(175)를 통과하여 상기 회수부(160)로 이동할 수 있다.
상기 PCR용액주입부(140)에 공기를 주입하는 단계(S272) 이후에는, 주입된 상기 공기에 의해 상기 회수부(160)로 배출되는 혼합물질을 회수하는 단계(S273)가 수행될 수 있다.
도 8은 종래예와 본 발명의 일실시예를 비교한 실험결과를 나타낸 사진이다. 보다 구체적으로, 도 8은 톡소포자충(toxoplasma gondii)을 이용하여 액상추출법으로 핵산을 추출한 뒤, 상기 핵산을 증폭하여 겔전기영동을 수행한 결과이다. 그리고, 도8의 (a)는 톡소포자충의 양을 달리하며 튜브 추출을 수행하고 증폭한 이후에 겔전기 영동을 수행한 종래예에 해당하며, 도 8의 (b)는 톡소포자충의 양을 달리하며 튜브 추출을 수행하고 증폭한 이후에 겔전기 영동을 수행한 본 발명의 실시예에 해당한다.
도 8에서 볼 수 있듯이, 상대적으로 적은 추출시약을 사용하는 칩 추출 방식으로도 추출 및 증폭이 원활하게 이루어짐을 알 수 있다. 특히, 톡소포자충이 적은 경우에, 튜브 추출 방식은 거의 신호가 나타나지 않는 반면에, 칩 추출 방식은 신호가 나타남을 확인할 수 있다.
한편, 도 8은 회수한 혼합물질에 대해 겔전기영동법으로 최종 형광 신호를 측정한 결과를 나타내어 도시했으나, 실제 실시의 경우, 별도의 형광신호수신기를 통해 상기 증폭부(150)에서의 형광 신호를 실시간으로 검출할 수 있기 때문에, 겔전기영동법과 같이 혼합물질을 회수하여 형광 신호를 측정하는 별도의 단계가 필요하지 않다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 필름기반 통합칩의 사진이다.
전술한 바와 같이 마련된 상기 필름기반 통합칩(100)은 소량의 샘플이 주입되기 때문에 값비싼 바이오 시약의 사용을 줄일 수 있어 경제적이고, 적은 양의 샘플을 사용하기 때문에 샘플의 온도를 신속하게 상승 및 저하시킬 수 있기 때문에, 핵산의 추출 및 증폭을 신속하게 수행할 수 있다.
그리고, 상기 필름기반 통합칩(100)은 액상 핵산 추출, 핵산 증폭, 핵산 검출 및 특이적 증폭여부를 모두 하나의 칩에서 수행할 수 있도록 마련되었기 때문에 샘플간의 교차오염이 발생하지 않고, 전체 공정을 자동화할 수 있는 특징이 있다.
또한, 상기 필름기반 통합칩(100)은 액상 핵산 추출, 핵산 증폭, 검출 및 특이적 증폭여부를 모두 하나의 칩에서 이루어지도록 마련되기 때문에 편리하다.
또한, 본 발명은 액상 추출법을 이용하여 핵산을 추출하기 때문에 온도 조절만으로 핵산을 추출할 수 있어, 화학약품을 사용할 때보다 추출 작업이 간편하고, 경제적이다. 그리고, 상기 필름기반 통합칩(100)은 필름형으로 이루어져 패터닝(patterning) 공정을 통해 제조되기 때문에, 고비용의 포토리소그래피 공정이 불필요하여 저비용으로 제작이 가능하다.
전술한 바와 같이 마련된, 필름기반 통합칩(100)은 유전자 검출기에 적용되어 사용될 수 있다. 그리고, 상기 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법 역시 유전자 검출기에 적용될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 필름기반 통합칩 110: 필름부
120: 샘플주입부 130: 추출부
140: PCR용액주입부 150: 증폭부
160: 회수부 171: 제1 유로
172: 제2 유로 173: 제3 유로
174: 제4 유로 175: 제5 유로
180: 밸브부 181: 제1 밸브
182: 제2 밸브 183: 제3 밸브
184: 제4 밸브

Claims (20)

  1. 본체를 형성하는 필름부;
    상기 필름부에 마련되며, 샘플이 주입되는 샘플주입부;
    상기 샘플주입부에 일측이 연결되어 상기 샘플을 이송하는 제1 유로;
    상기 제1 유로의 타측에 연결되며, 이송된 상기 샘플에서 핵산을 추출하는 추출부;
    상기 추출부에 일측이 연결되며, 추출된 상기 핵산을 이송하는 제2 유로;
    상기 필름부에 마련되며, PCR용액이 주입되는 PCR용액주입부;
    상기 PCR용액주입부에 일측이 연결되며, 주입된 상기 PCR용액을 이송하는 제3 유로;
    상기 제2 유로 및 상기 제3 유로와 연결되며, 상기 제2 유로로부터 유입된 상기 핵산과 상기 제3유로로부터 유입된 상기 PCR용액이 혼합되어 혼합물질이 형성되는 제4 유로;
    상기 제4 유로의 타측에 연결되어 상기 혼합물질을 수용하며, 추출된 상기 핵산을 증폭시키는 증폭부;
    일측이 상기 증폭부와 연결되어 상기 증폭부로부터 배출된 상기 혼합물질을 이송하는 제5 유로; 및
    상기 제5 유로의 타측에 연결되며, 상기 혼합물질을 회수하는 회수부를 포함하며,
    상기 핵산은 상기 증폭부에서 증폭됨과 동시에 실시간으로 검출되는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름부 내의 유체의 흐름을 제어하는 밸브부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 밸브부는,
    상기 제1 유로에 마련되어 상기 샘플의 이송을 제어하는 제1 밸브;
    상기 제2 유로에 마련되어 추출된 상기 핵산의 이송을 제어하는 제2 밸브;
    상기 제3 유로에 마련되어 상기 PCR용액의 이송을 제어하는 제3 밸브; 및
    상기 제5 유로에 마련되어 상기 혼합물질의 이송을 제어하는 제4 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 PCR용액에는 신호물질이 포함된 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 증폭부에서 증폭된 상기 핵산은 상기 신호물질과 반응하며, 상기 핵산의 양은 상기 신호물질의 형광 신호를 수신하여 검출되는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 신호물질은 형광 PNA 프로브, hydrolysis probe 및 intercalating dye 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 추출부에는,
    엔자임(enzyme)이 포함된 추출 시약이 주입되며, 70℃ 내지 80℃의 온도에서 활성화된 상기 엔자임은 상기 샘플과 반응하여 상기 핵산을 추출하는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩.
  8. 제 3 항에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법에 있어서,
    a) 상기 샘플을 상기 샘플주입부에 주입하는 단계;
    b) 주입된 상기 샘플을 상기 추출부로 이송하는 단계;
    c) 상기 추출부로 이송된 상기 샘플에서 상기 핵산을 추출하는 단계;
    d) 추출된 상기 핵산과 상기 PCR용액주입부에 주입된 상기 PCR용액을 혼합하여 혼합물질을 형성하는 단계; 및
    e) 형성된 상기 혼합물질을 상기 증폭부로 이송하여, 상기 핵산을 증폭 및 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    b1) 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 개방하는 단계; 및
    b2) 상기 추출부를 향해 상기 샘플을 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    c1) 상기 추출부에 엔자임이 포함된 추출 시약을 주입하는 단계;
    c2) 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 폐쇄하는 단계;
    c3) 상기 엔자임이 활성화되도록 상기 추출부의 온도를 상승시키는 단계;
    c4) 활성화된 상기 엔자임이 상기 샘플로부터 상기 핵산을 추출하는 단계; 및
    c5) 상기 엔자임이 비활성화되도록 상기 추출부의 온도를 더 상승시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 c3) 단계에서,
    상기 추출부는 70℃이상 80℃미만으로 가열되는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    d1) 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제4 밸브를 개방하는 단계;
    d2) 추출된 상기 핵산을 상기 제4 유로로 이송하는 단계;
    d3) 상기 제2 밸브를 폐쇄하는 단계; 및
    d4) 상기 PCR용액주입부에 주입된 상기 PCR용액을 상기 제4 유로로 이송하여 상기 PCR용액과 상기 핵산을 혼합하는 단계를 포함하며,
    상기 d4) 단계에서, 상기 PCR용액과 상기 핵산은 혼합되어 혼합물질을 형성하는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 PCR용액에는 신호물질이 포함된 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 e) 단계는,
    e1) 상기 밸브부를 폐쇄하는 단계;
    e2) 상기 증폭부에 위치한 상기 핵산을 증폭하는 단계; 및
    e3) 상기 신호물질의 형광 신호를 수신하여, 상기 핵산의 양을 검출하는 단계를 포함하며,
    상기 핵산을 증폭하는 단계와 상기 핵산의 양을 검출하는 단계는 기설정된 횟수만큼 순차적으로 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 신호물질은 형광 PNA 프로브, hydrolysis probe 및 intercalating dye 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 e) 단계 이후에,
    f) 상기 혼합물질 내의 상기 PCR용액을 이용하여 특이적 증폭여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
    상기 f) 단계는, 상기 PCR 용액에 포함된 신호물질의 형광 신호를 멜팅곡선분석(melting curve analysis)을 통해 검출하여 특이적 증폭여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 f) 단계 이후에,
    g) 상기 혼합물질을 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 g) 단계는,
    g1) 상기 제3 밸브 및 상기 제4 밸브를 개방하는 단계;
    g2) 상기 PCR용액주입부에 공기를 주입하는 단계; 및
    g3) 주입된 상기 공기에 의해 상기 회수부로 배출되는 혼합물질을 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 필름기반 통합칩을 이용한 유전자 검출기.
  20. 제 8 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 필름기반 통합칩의 핵산 검출 방법을 이용한 유전자 검출기.
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