KR20190047571A - 유전자 증폭을 위한 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치 및 방법 - Google Patents

유전자 증폭을 위한 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

압력바를 이용하여 샘플로부터 핵산의 분리를 효율적으로 수행할 수 있고, 히터부의 온도 제어를 통해 분리된 핵산을 증폭시킬 수 있어 핵산의 추출 및 증폭이 한번에 수행될 수 있는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치 및 방법을 제공하고자 한다. 본 발명의 실시예에 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치는 ⅰ) 본체부, ⅱ) 본체부에 원형으로 배열되는 관통홀, ⅲ) 관통홀에 삽입되고 샘플을 수용하는 튜브부, ⅳ) 튜브부에 삽입되어 튜브부 내부에 압력을 인가하는 압력바, 그리고 ⅴ) 튜브부의 하부에 위치하고 튜브부의 온도를 제어하고 샘플에서 분리된 핵산을 증폭시키는 히터부를 포함할 수 있다.

Description

유전자 증폭을 위한 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD TO EXTRACT AND DELIVER NUCLEIC ACID AUTOMATICALLY FOR GENE AMPLICATION}
유전자 증폭을 위한 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치 및 방법이 제공된다.
인간 유전체 연구 결과를 통해 질병의 원인을 해석하거나, 바이러스나 박테리아 감염 여부의 사전 검사 등의 다양한 분야에서 세포가 포함된 시료로부터 핵산을 추출, 분석하는 기술이 필요하다. 이에, 분자 생물학 방법의 응용에 적합한 순도의 핵산을 얻기 위한 핵산추출기가 개발되었다.
종래의 핵산추출기는 추출된 핵산을 별도의 튜브에 담아 중합효소연쇄반응(Polymerase Chain Reatcion, PCR)기기에 작업자가 직접 옮기는 작업을 수행하므로 처리 시간이 길어질 수 있다.
또한 PCR 기기 및 전기 영동 등의 분석 장비가 따로 필요하고, 단계별로 시약을 사용하기 때문에 높은 비용이 발생할 수 있다. 그리고 많은 시료를 처리하는 과정에서 각각의 시료로 인한 오염이 발생할 수 있으며, 이로 인해 처리 효율이 감소되고, 사용자의 불편이 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 압력바를 이용하여 샘플로부터 핵산의 분리를 효율적으로 수행할 수 있고, 히터부의 온도 제어를 통해 분리된 핵산을 증폭시킬 수 있어 핵산의 추출 및 증폭이 한번에 수행될 수 있는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치는 ⅰ) 본체부, ⅱ) 본체부에 원형으로 배열되는 관통홀, ⅲ) 관통홀에 삽입되고 샘플을 수용하는 튜브부, ⅳ) 튜브부에 삽입되어 튜브부 내부에 압력을 인가하는 압력바, 그리고 ⅴ) 튜브부의 하부에 위치하고 튜브부의 온도를 제어하고 샘플에서 분리된 핵산을 증폭시키는 히터부를 포함할 수 있다.
튜브부는 내부에 필터를 포함하고 샘플이 주입되는 추출튜브 및 추출튜브의 하부와 결합되는 증폭튜브를 포함할 수 있다. 압력바는 추출튜브에 주입된 샘플을 가압하여 샘플에서 분리된 핵산을 증폭튜브로 이동시킬 수 있다. 압력바는 압력바의 하부 측면을 둘러싸며 위치하는 제1 패킹을 포함하고, 제1 패킹은 추출튜브에 삽입되어 추출튜브를 실링할 수 있다.
추출튜브는 하단부에 위치하고 추출튜브의 내측 방향으로 경사진 경사부, 경사부와 연결되고 샘플에서 분리된 핵산이 증폭튜브로 이동되는 전달홀을 포함할 수 있다. 증폭튜브는 필터를 통과하여 샘플에서 분리된 핵산이 수용되고, 히터부의 온도제어를 통해 샘플에서 분리된 핵산이 증폭될 수 있다.
히터부는 펠티어(Peltier)소자, 펠티어소자의 상부에 위치하고 증폭튜브의 하부에 위치하는 제1 열전달부, 제1 열전달부의 상부에 위치하고 튜브부의 내측에 위치하는 제2 열전달부를 포함하고 증폭튜브의 온도를 제어할 수 있다. 압력바는 압력바의 하단부에 위치하고 제1 패킹과 연결되는 제2 패킹을 포함할 수 있다. 압력바는 하단부에 위치하고 경사부와 맞닿는 맞춤부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 핵산의 추출 및 전달 자동화 방법은 ⅰ) 내부에 필터를 포함하는 추출튜브, 추출튜브의 하부와 결합되는 증폭튜브, 추출튜브에 삽입되는 압력바, 증폭튜브의 온도를 제어하는 히터부를 포함하는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치를 제공하는 단계, ⅱ) 추출튜브에 샘플을 주입시키는 단계, ⅲ) 압력바가 하강하여 추출튜브에 삽입되고 샘플에 압력을 인가하는 단계, ⅳ) 압력바의 압력에 의해 샘플에서 분리된 핵산이 필터를 통과하여 증폭튜브로 이동하는 단계, ⅴ) 히터부가 증폭튜브의 온도를 제어하는 단계, ⅵ) 핵산이 온도 제어에 의해 증폭되는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압력바가 모터에 의해 하강되어 추출튜브에 수용된 샘플에 압력을 가해 핵산의 분리를 효율적으로 수행할 수 있으며, 히터부를 통해 핵산을 증폭시켜 핵산의 추출 및 증폭이 한번에 수행될 수 있다.
또한, 핵산 추출 및 증폭의 구성을 소형화 할 수 있으며 튜브부 간의 오염이나 간섭을 미연에 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유전자 증폭을 위한 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)의 사시도를 나타낸다. 도 1의 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)는 본체부(10), 튜브부(20), 압력바(30) 그리고 히터부(40)를 포함할 수 있다. 본체부(10)는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 본체부(10)는 관통홀(11)을 포함할 수 있다.
관통홀(11)은 본체부(10)의 내부에서 z축 방향으로 관통하는 원통형 형상을 가질 수 있다. 관통홀(11)은 복수개로 상호 이격되어 위치할 수 있다. 관통홀(11)은 본체부(10)의 원둘레를 따라 위치할 수 있다. 관통홀(11)은 튜브부(20)를 수용할 수 있다.
튜브부(20)는 샘플을 수용할 수 있다. 샘플은 폴리뉴클레오디드(polynucleotide)로 구성된 유전 물질일 수 있다. 샘플은 디옥시리보핵산(deoxyribonucleic acid, DNA) 또는 리보핵산(ribonucleic acid, RNA)을 포함할 수 있다.
튜브부(20)는 복수개로 각각에 서로 다른 샘플을 수용할 수 있다. 튜브부(20)는 복수개의 관통홀(11)에 각각 삽입될 수 있다. 튜브부(20)는 상호 이격되어 원둘레를 따라 위치하는 관통홀(11)에 각각 이격될 수 있으므로 서로 다른 샘플 간의 오염이나 간섭을 미연에 방지할 수 있다.
압력바(30)는 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 등으로 제조될 수 있다. 압력바(30)는 승하강될 수 있다. 압력바(30)는 복수개로 튜브부(20)의 각각에 삽입될 수 있다.
압력바(30)는 튜브부(20)의 내부에 압력을 인가할 수 있다. 압력바(30)는 튜브부(20)에 수용된 샘플에 압력을 인가할 수 있다. 압력바(30)는 샘플을 가압하여 핵산 추출 시간을 단축할 수 있으므로 핵산 추출 공정의 효율을 높일 수 있다.
히터부(40)는 튜브부(20)의 하부에 위치할 수 있다. 히터부(40)는 튜브부(20)를 가열 시킬 수 있다. 히터부(40)는 튜브부(20)에 수용된 핵산의 온도를 제어하여 핵산을 증폭시킬 수 있다. 히터부(40)는 펠티어(Peltier)소자(41)를 포함할 수 있다.
핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)는 압력바(30)의 가압력을 통해 핵산을 자동으로 추출하고, 튜브부(20) 및 히터부(40)를 통해 증폭까지 한 번에 수행되도록 할 수 있다. 이하에서는 도 2 내지 도 6을 통해 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)의 구조를 좀더 상세하게 설명한다.
도 2는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)의 튜브부(20)를 나타낸다. 도 2에 도시한 바와 같이, 튜브부(20)는 증폭튜브(21)와 추출튜브(22)를 포함할 수 있다.
추출튜브(22)의 하부는 증폭튜브(21)와 결합될 수 있다. 추출튜브(22)의 하부는 증폭튜브(21)의 내부에 위치할 수 있다. 추출튜브(22)는 필터(23), 경사부(24) 그리고 전달홀(25)을 포함할 수 있다.
필터(23)는 핵산을 흡착할 수 있다. 필터(23)는 시린지필터(syringe filter)를 포함할 수 있다. 필터(23)는 미세한 홀을 가질 수 있다. 필터(23)는 다공성 멤브레인 등으로 제조될 수 있다. 필터(23)는 추출튜브(22)의 하부에 고정될 수 있다.
필터(23)는 경사부(24)의 상부에 위치할 수 있다. 핵산은 필터 부재에 흡착되어 증폭튜브(21)로 이동할 수 있다. 필터(23)는 원형 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 필터(23)의 외주연은 추출튜브(22)의 내면과 맞닿을 수 있다.
경사부(24)는 추출튜브(22)의 내측 방향으로 경사질 수 있다. 경사부(24)는 추출튜브(22)의 내측 하부 방향으로 경사질 수 있으므로, 필터(23)를 통과한 핵산을 모아서 증폭튜브(21)로 전달할 수 있다. 경사부(24)의 단부는 전달홀(25)과 연결될 수 있다. 핵산은 전달홀(25)을 통해서 증폭튜브(21)로 이동할 수 있다.
도 3은 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)의 단면도를 나타낸다. 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)는 튜브부(20) 및 압력바(30)를 포함할 수 있다.
튜브부(20)는 증폭튜브(21)와 추출튜브(22)를 포함할 수 있다. 증폭튜브(21)와 추출튜브(22)는 상호 결합될 수 있다. 추출튜브(22)의 단부는 증폭튜브(21)에 삽입될 수 있다.
추출튜브(22)가 증폭튜브(21)와 결합될 경우, 추출튜브(22)의 하단부에 위치하는 경사부(24)와 전달홀(25)은 증폭튜브(21)의 내부에 위치할 수 있다. 추출튜브(22)는 내부에 필터(23)를 포함할 수 있다. 필터(23)는 경사부(24)의 상부에 위치할 수 있다.
압력바(30)는 제1 패킹(31)을 포함할 수 있다. 제1 패킹(31)은 고무 등으로 제조될 수 있다. 제1 패킹(31)은 압력바(30)가 하강하면 추출튜브(22)의 내면과 맞닿으며 추출튜브(22)를 실링할 수 있다. 제1 패킹(31)은 압력바(30)의 하부 측면을 둘러싸며 위치할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 사용자는 샘플(S)을 추출튜브(22)에 주입시킬 수 있다. 주입된 샘플(S)은 핵산일 수 있다. 샘플(S)이 추출튜브(22)에 수용되면 압력바(30)는 전기적으로 연결된 모터(M)의 구동에 의해 하강할 수 있다. 압력바(30)와 제1 패킹(31)은 추출튜브(22)의 내부에서 추출튜브(22)를 실링한 상태로 하강할 수 있다. 이 경우, 압력바(30)는 추출튜브(22)의 내부에 있던 공기가 압축될 수 있으므로, 필터(23)와 압력바(30) 사이에 위치하는 샘플(S)이 가압될 수 있다.
도 4는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)의 압력바(30)가 추출튜브(22)에 삽입된 상태의 단면도를 나타낸다. 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)는 히터부(40)를 포함할 수 있다. 히터부(40)는 펠티어소자(41), 제1 열전달부(42) 그리고 제2 열전달부(43)를 포함할 수 있다.
펠티어소자(41)는 외부 전원(P)과 전기적으로 연결될 수 있다. 펠티어소자(41)는 상면과 하면이 각각 다른 온도를 가질 수 있다. 예를 들면, 펠티어소자(41)의 상면이 발열할 경우, 하면은 냉각될 수 있으며, 펠티어소자(41)의 상면이 냉각될 경우, 하면은 발열될 수 있다. 따라서 펠티어소자(41)는 발열에서 온도를 낮추거나, 냉각에서 온도를 높이는 등의 온도 제어가 용이할 수 있다.
제1 열전달부(42)는 펠티어소자(41)의 상부에 위치할 수 있다. 제1 열전달부(42)는 증폭튜브(21)의 하단부에 위치할 수 있다. 제1 열전달부(42)는 원형 형상을 가질 수 있다. 제1 열전달부(42)는 복수개의 증폭튜브(21)의 하부에 위치할 수 있다. 제1 열전달부(42)는 펠티어소자(41)의 발열 또는 냉각의 온도를 증폭튜브(21)에 전달할 수 있다.
제2 열전달부(43)는 제1 열전달부(42)의 상부에 위치할 수 있다. 제2 열전달부(43)는 증폭튜브(21)의 내측에 위치할 수 있다. 제2 열전달부(43)는 원통형 형상을 가질 수 있다. 제2 열전달부(43)는 복수개의 증폭튜브(21)의 내측에 위치할 수 있으므로, 증폭튜브(21)의 측면부에 펠티어소자(41)의 발열 또는 냉각의 온도를 전달할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 압력바(30)가 하강하고 추출튜브(22)에 삽입되면 제1 패킹(31)이 추출튜브(22)의 내면을 실링하여 추출튜브(22)의 내부에 있던 공기가 압축되어 샘플(S)을 가압할 수 있다. 또한 압력바(30)가 샘플(S)에 맞닿을 경우, 샘플(S)에 직접적인 압력을 인가할 수 있다. 인가된 압력에 의해 핵산(D)은 필터(23)를 통과할 수 있다. 핵산(D)을 제외한 불순물은 필터(23)에 의해 걸러질 수도 있다.
압력바(30)는 필터(23)에 흡착된 핵산(D)을 가압할 수 있으므로, 핵산(D)량의 손실 없이 핵산(D)을 증폭튜브(21)로 이동시킬 수 있다. 또한 압력바(30)의 압력을 이용하여 핵산(D)을 추출할 수 있으므로 핵산(D)의 추출 시간을 단축할 수 있다.
필터(23)의 중앙부에 위치하는 핵산(D)는 전달홀(25)을 통해 증폭튜브(21)로 이동할 수 있으며, 필터(23)의 가장자리에 위치하는 핵산(D)은 경사부(24)를 따라 하강하고 전달홀(25)을 통해 증폭튜브(21)로 이동할 수 있다.
핵산(D)이 증폭튜브(21)에 수용되면, 히터부(40)는 증폭튜브(21)의 온도를 제어할 수 있다. 히터부(40)는 증폭튜브(21)에 수용된 핵산(D)의 증폭에 적합한 온도로 가열 및 냉각을 반복하여 증폭 과정을 수행할 수 있다.
펠티어소자(41)는 핵산(D)의 증폭을 위한 온도 제어를 수행할 수 있다. 펠티어소자(41)는 온도를 높이거나 낮추는 온도 제어가 용이하므로 핵산(D)의 증폭 효율을 높일 수 있다. 또한 히터부(40)는 증폭튜브(21)의 하부에 위치하는 제1 열전달부(42)와 측부에 위치하는 제2 열전달부(43)를 이용하여 증폭튜브(21)의 전체에 균일한 온도를 전달할 수 있으므로 증폭튜브(21)에 수용된 핵산(D)의 증폭 속도를 높일 수 있다.
핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)는 압력바(30)를 통해 샘플(S)로부터 핵산(D)을 자동으로 추출하고 튜브부(20) 및 히터부(40)를 통해 증폭까지 한 번에 수행되도록 할 수 있다.
핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)는 압력바(30)가 하강하면서 제1 패킹(31)이 추출튜브(22)를 실링하고, 추출튜브(22)의 내부 압력이 커져 수용된 핵산(D)이 증폭튜브(21)로 이동될 수 있다. 증폭튜브(21)의 핵산(D) 히터부(40)를 통해 증폭될 수 있다.
핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)는 핵산(D)의 추출 및 증폭이 한번에 수행될 수 있다. 따라서 장치의 구조가 단순화 될 수 있으며 핵산 추출 및 증폭의 효율성을 높일 수 있다.
반면에, 종래에는 추출된 핵산을 별도의 장치로 작업자가 직접 옮기는 작업을 수행하므로 처리 시간이 길어 질 수 있으며 별도의 핵산 증폭 장치가 필요하므로 높은 비용이 발생할 수 있었다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)를 개략적으로 나타낸다. 도 5 및 도 6의 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)의 구조는 필터(26), 제2 패킹(32), 맞춤부(33) 그리고 연결부(34)를 제외하고는 도 4의 본 발명의 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치(1)와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 압력바(30)는 제2 패킹(32)을 포함할 수 있다. 제2 패킹(32)은 고무 등으로 제조될 수 있다. 제2 패킹(32)은 압력바(30)의 하단부를 감싸며 위치할 수 있다. 제2 패킹(32)은 제1 패킹(31)과 연결될 수 있다.
이 경우, 압력바(30)는 하부의 측면에서부터 하측 단부까지 제1 패킹(31)과 제2 패킹(32)으로 둘러싸일 수 있으므로 추출튜브(22)의 내부를 견고하게 실링하여 추출튜브(22)의 내부 압력을 높일 수 있다. 사용자는 핵산(D) 추출에 필요한 압력에 맞추어 제2 패킹(32)을 탈부착하여 압력을 조절할 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 필터(26)는 경사부(24)의 경사 단부에 위치할 수 있다. 필터(26)는 원형 형상을 가질 수 있다. 필터(26)는 전달홀(25)의 상부에 위치할 수 있다.
압력바(30)는 맞춤부(33)와 연결부(34)를 포함할 수 있다. 맞춤부(33)는 추출튜브(22)의 내측 방향으로 경사질 수 있다. 맞춤부(33)는 외면에 고무 등을 포함할 수도 있다. 맞춤부(33)는 추출튜브(22)의 내측 하부 방향으로 경사질 수 있으므로, 압력바(30)가 하강할 경우, 경사부(24)와 맞닿을 수 있다.
연결부(34)는 맞춤부(33)와 연결될 수 있다. 연결부(34)는 압력바(30)가 계속 하강하면 필터(26)와 맞닿을 수 있다. 이 경우, 연결부(34)는 필터(26)에 흡착되어 있는 핵산(D)을 증폭튜브(21)로 가압할 수 있으므로 핵산(D)의 추출 속도를 높일 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
10. 본체부 11. 관통홀
20. 튜브부 21. 증폭튜브
22. 추출튜브 23. 필터
24. 경사부 25. 전달홀
26. 필터 30. 압력바
31. 제1 패킹 32. 제2 패킹
33. 맞춤부 34. 연결부
40. 히터부 41. 펠티어소자
42. 제1 열전달부 43. 제2 열전달부

Claims (10)

  1. 본체부,
    상기 본체부에 원형으로 배열되는 관통홀,
    상기 관통홀에 삽입되고 샘플을 수용하는 튜브부,
    상기 튜브부에 삽입되어 상기 튜브부 내부에 압력을 인가하는 압력바, 그리고
    상기 튜브부의 하부에 위치하고 상기 튜브부의 온도를 제어하고 상기 샘플에서 분리된 핵산을 증폭시키는 히터부,
    를 포함하는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 튜브부는 내부에 필터를 포함하고 상기 샘플이 주입되는 추출튜브 및 상기 추출튜브의 하부와 결합되는 증폭튜브를 포함하는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 압력바는 상기 추출튜브에 주입된 상기 샘플을 가압하여 상기 샘플에서 분리된 핵산을 상기 증폭튜브로 이동시키는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 압력바는 상기 압력바의 하부 측면을 둘러싸며 위치하는 제1 패킹을 포함하고, 상기 제1 패킹은 상기 추출튜브에 삽입되어 상기 추출튜브를 실링하는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 추출튜브는 하단부에 위치하고 상기 추출튜브의 내측 방향으로 경사진 경사부, 상기 경사부와 연결되고 상기 샘플에서 분리된 핵산이 상기 증폭튜브로 이동되는 전달홀을 포함하는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 증폭튜브는 상기 필터를 통과하여 상기 샘플에서 분리된 핵산이 수용되고, 상기 히터부의 온도제어를 통해 상기 샘플에서 분리된 핵산이 증폭되는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 히터부는 펠티어(Peltier)소자, 상기 펠티어소자의 상부에 위치하고 상기 증폭튜브의 하부에 위치하는 제1 열전달부, 상기 제1 열전달부의 상부에 위치하고 상기 튜브부의 내측에 위치하는 제2 열전달부를 포함하고 상기 증폭튜브의 온도를 제어하는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치.
  8. 제4항에서,
    상기 압력바는 상기 압력바의 하단부에 위치하고 상기 제1 패킹과 연결되는 제2 패킹을 포함하는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 압력바는 하단부에 위치하고 상기 경사부와 맞닿는 맞춤부를 포함하는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치.
  10. 내부에 필터를 포함하는 추출튜브, 상기 추출튜브의 하부와 결합되는 증폭튜브, 상기 추출튜브에 삽입되는 압력바, 상기 증폭튜브의 온도를 제어하는 히터부를 포함하는 핵산의 추출 및 전달 자동화 장치를 제공하는 단계,
    상기 추출튜브에 샘플을 주입시키는 단계,
    상기 압력바가 하강하여 상기 추출튜브에 삽입되고 상기 샘플에 압력을 인가하는 단계,
    상기 압력바의 압력에 의해 상기 샘플에서 분리된 핵산이 상기 필터를 통과하여 상기 증폭튜브로 이동하는 단계,
    상기 히터부가 상기 증폭튜브의 온도를 제어하는 단계, 그리고
    상기 핵산이 상기 온도 제어에 의해 증폭되는 단계,
    를 포함하는 핵산의 추출 및 전달 자동화 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110426528A (zh) * 2019-07-24 2019-11-08 云南中烟工业有限责任公司 一种用于多个样品前处理的装置及其使用方法
WO2023033224A1 (ko) * 2021-09-01 2023-03-09 부경대학교 산학협력단 핵산 추출 모듈 및 이를 구비하는 핵산 검사 시스템

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200495832Y1 (ko) 2021-03-31 2022-08-31 (주)레보스케치 Ｐｃｒ 장치의 광학모듈
KR102551187B1 (ko) 2021-03-31 2023-07-05 (주)레보스케치 웰 온도를 개별적으로 실시간 제어하는 ｐｃｒ 장치, 상기 ｐｃｒ 장치의 온도조절방법 및 상기 ｐｃｒ 장치의 시료검출방법
KR200496780Y1 (ko) 2021-03-31 2023-04-26 (주)레보스케치 Ｐｃｒ 장치의 히터구조물

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004208654A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Asahi Kasei Corp 核酸単離用カートリッジおよび核酸単離装置
US20060063180A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Yoshihiro Yamashita Method of nucleic acid isolation
KR20100051494A (ko) * 2008-11-07 2010-05-17 연세대학교 산학협력단 동물조직의 실시간 유전자 추출 휴대장치 및 방법
US20110151577A1 (en) * 2008-08-26 2011-06-23 Jian-Ping Zhang Disposable device for automated biological sample preparation
US20150080562A1 (en) * 2012-03-30 2015-03-19 Lumora Ltd. Methods for preparing samples for nucleic acid amplification

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004208654A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Asahi Kasei Corp 核酸単離用カートリッジおよび核酸単離装置
US20060063180A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Yoshihiro Yamashita Method of nucleic acid isolation
US20110151577A1 (en) * 2008-08-26 2011-06-23 Jian-Ping Zhang Disposable device for automated biological sample preparation
KR20100051494A (ko) * 2008-11-07 2010-05-17 연세대학교 산학협력단 동물조직의 실시간 유전자 추출 휴대장치 및 방법
US20150080562A1 (en) * 2012-03-30 2015-03-19 Lumora Ltd. Methods for preparing samples for nucleic acid amplification

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110426528A (zh) * 2019-07-24 2019-11-08 云南中烟工业有限责任公司 一种用于多个样品前处理的装置及其使用方法
WO2023033224A1 (ko) * 2021-09-01 2023-03-09 부경대학교 산학협력단 핵산 추출 모듈 및 이를 구비하는 핵산 검사 시스템

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