KR20190047635A - Apparatus and method for nucleic acid extraction and amplification - Google Patents

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Abstract

A nucleic acid extraction and gene amplification apparatus comprises a main body portion; a mounting portion arranged in a circular shape in the main body portion; a driving portion that is raised and lowered from the top of the main body; and a rotating portion connected to the driving portion and rotating the driving portion in one direction. The driving portion comprises a solvent container for accommodating a solvent and supplying a solvent to the mounting portion; an electromagnetic bar positioned to cross the solvent container and moving a sample containing the nucleic acid; a pressure bar which is located opposite to the solvent container and applies pressure to the mounting portion; and a lead bar positioned opposite to the electromagnetic bar.

Description

핵산 추출 및 유전자 증폭 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR NUCLEIC ACID EXTRACTION AND AMPLIFICATION}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR NUCLEIC ACID EXTRACTION AND AMPLIFICATION [0002]

핵산 추출 및 유전자 증폭 장치 및 방법이 제공된다.A nucleic acid extraction and gene amplification apparatus and method are provided.

일반적으로 인간 유전체 연구 결과를 통한 질병의 원인 분석, 바이러스나 박테리아 감염 여부의 사전 검사 등의 다양한 분야에서 세포가 포함된 시료로부터 핵산을 추출하고 분석하는 기술이 필요하다.In general, there is a need for a technique for extracting and analyzing nucleic acid from a sample containing cells in various fields such as analysis of cause of disease through human genome research result, preliminary examination of virus or bacterial infection.

종래의 핵산을 분석하는 장치는 추출된 핵산을 별도의 튜브에 담아 중합효소연쇄반응(Polymerase Chain Reaction, PCR)기기에 작업자가 직접 옮겨 서로 다른 반응기에서 실험을 순차적으로 진행하고 분석해야 하므로, 처리 효율이 감소되고, 사용자의 불편이 발생될 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 낮아질 수 있다.In the conventional apparatus for analyzing nucleic acid, the extracted nucleic acid is transferred to a polymerase chain reaction (PCR) apparatus by directly transferring the extracted nucleic acid into a separate tube, and the experiment is sequentially conducted and analyzed in different reactors. And the user's discomfort may be generated. In addition, analysis equipment such as PCR equipment and electrophoresis are separately required, and the cost can be high because the reagents are used step by step. In the course of processing many samples, contamination due to each sample may occur, which may result in lower treatment efficiency.

본 발명의 한 실시예는 구동부와 회전부를 이용하여 샘플로부터 핵산을 분리하고 증폭시킬 수 있어 핵산의 추출에서 증폭까지 한번에 수행될 수 있는 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.One embodiment of the present invention is to provide a nucleic acid extraction and gene amplification apparatus and method which can separate and amplify a nucleic acid from a sample using a driving unit and a rotation unit, and can be performed at once from extraction of nucleic acid to amplification.

상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.Embodiments according to the present invention can be used to accomplish other tasks not specifically mentioned other than the above-described tasks.

본 발명의 한 실시예에 따른 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치는 본체부, 본체부에 원형으로 배열되는 안착부, 본체부의 상부에서 승하강되는 구동부, 그리고 구동부와 연결되고 구동부를 일방향으로 회전시키는 회전부를 포함하고, 구동부는, 용매를 수용하고 안착부에 용매를 공급하는 용매용기, 용매용기와 교차하며 위치하고 핵산을 포함하는 샘플을 이동시키는 전자석바, 용매용기와 대향하며 위치하고 안착부에 압력을 인가하는 압력바, 전자석바와 대향하며 위치하는 리드바를 포함할 수 있다.A nucleic acid extracting and gene amplifying apparatus according to an embodiment of the present invention includes a main body, a seating portion arranged in a circular shape in a main body portion, a driving portion moving upward and downward from an upper portion of the main body portion, and a rotating portion connected to the driving portion and rotating the driving portion in one direction A solvent container for receiving the solvent and supplying the solvent to the mounting portion; an electromagnet bar positioned to intersect the solvent container and moving the sample containing the nucleic acid; A pressure bar, and a lead bar facing and opposing the electromagnet bar.

안착부는, 안착부에 삽입되고 핵산을 포함하는 샘플이 공급되고 바인딩 완충액을 수용하는 핵산튜브를 포함할 수 있다. 안착부는, 핵산튜브의 하부에 위치하고 샘플에 전원을 인가하여 샘플의 핵산을 추출하는 전극을 포함할 수 있다. 안착부는, 안착부에 삽입되고 안착부에 원형으로 배열되고 샘플에서 분리된 핵산이 공급되고 용출 완충액을 수용하는 PCR튜브를 포함할 수 있다.The seating portion can include a nucleic acid tube that is inserted into the seating portion and is supplied with a sample containing the nucleic acid and receives the binding buffer. The seating part may include an electrode positioned at the bottom of the nucleic acid tube and extracting the nucleic acid of the sample by applying power to the sample. The seating portion can include a PCR tube inserted into the seating portion and circularly arranged in the seating portion and supplied with nucleic acids separated from the sample and accommodating the elution buffer.

PCR튜브는, 내부에 필터를 포함하는 추출튜브 및 추출튜브의 하부에 결합되는 증폭튜브를 포함할 수 있다. 안착부는, PCR튜브의 하부에 위치하고, PCR튜브의 온도를 제어하고 샘플에서 분리된 핵산을 증폭시키는 히터부를 포함할 수 있다. 안착부는, 안착부에 삽입되고 세척액이 수용되고 샘플을 세척하는 세척튜브를 포함할 수 있다. 안착부는, 안착부에 삽입되고 세척액을 증발시키는 히팅튜브를 포함할 수 있다.The PCR tube may include an extraction tube including a filter therein and an amplification tube coupled to the bottom of the extraction tube. The seating portion may include a heater portion located at the bottom of the PCR tube and controlling the temperature of the PCR tube and amplifying the nucleic acid separated from the sample. The seating portion may include a cleaning tube inserted in the seating portion and receiving the cleaning fluid and cleaning the sample. The seating portion may include a heating tube inserted into the seating portion and evaporating the washing liquid.

본 발명의 한 실시예에 따른 핵산 추출 및 유전자 증폭 방법은 바인딩 완충액이 수용된 핵산튜브에 핵산을 포함하는 샘플이 공급되는 단계, 핵산튜브의 하부에 위치하는 전극이 샘플에 전기 자극이 인가되는 단계, 샘플에서 핵산이 분리되는 단계, 용매용기가 핵산튜브를 향해 하강하는 단계, 용매용기가 핵산튜브에 용매를 공급하는 단계, 바인딩 완충액에 의해 핵산과 마그네틱비드가 결합하는 단계, 용매용기가 상승하고 전자석바가 핵산튜브를 향해 하강하는 단계, 전자석바가 결합된 핵산과 마그네틱비드를 홀딩하여 세척액이 수용된 세척튜브로 이동시키는 단계, 결합된 핵산과 마그네틱비드가 세척액으로 세척되는 단계, 전자석바가 세척튜브를 향해 하강하고 결합된 핵산과 마그네틱비드를 히팅튜브로 이동시키는 단계, 결합된 핵산 및 마그네틱비드가 포함하는 세척액을 증발시키는 단계, 전자석바가 히팅튜브를 향해 하강하고 결합된 핵산과 마그네틱비드를 용출 완충액이 수용된 PCR튜브로 이동시키는 단계, 결합된 핵산과 마그네틱비드가 분리되는 단계, 그리고 전자석바가 PCR튜브를 향해 하강하고 마그네틱비드를 보관튜브에 이동시키는 단계, PCR튜브에 수용된 핵산이 증폭되는 단계를 포함할 수 있다.The nucleic acid extraction and gene amplification method according to an embodiment of the present invention includes the steps of supplying a sample containing a nucleic acid to a nucleic acid tube containing a binding buffer, applying an electric stimulus to the sample, Separating the nucleic acid from the sample, dropping the solvent container toward the nucleic acid tube, supplying the solvent to the nucleic acid tube by the solvent container, binding the nucleic acid and the magnetic bead with the binding buffer, Moving the bar toward the nucleic acid tube, holding the nucleic acid and magnetic beads coupled with the electromagnet bar to move the wash tube to the wash tube containing the wash, washing the coupled nucleic acid and the magnetic beads with the wash solution, And transferring the bound nucleic acid and the magnetic beads to the heating tube, Evaporating the washing liquid contained in the bead, moving the electromagnet bar to the heating tube, moving the coupled nucleic acid and the magnetic bead to a PCR tube containing the elution buffer, separating the bound nucleic acid and the magnetic bead, Descending towards the PCR tube and moving the magnetic beads to a storage tube, and amplifying the nucleic acid contained in the PCR tube.

PCR튜브에 수용된 핵산이 증폭되는 단계는, 압력바가 PCR튜브에 향해 하강하는 단계, 핵산이 필터를 통과하여 증폭튜브로 이동하는 단계, 히터부가 증폭튜브의 온도를 제어하는 단계, 그리고 핵산이 온도 제어에 의해 증폭되는 단계를 포함할 수 있다.The step of amplifying the nucleic acid contained in the PCR tube comprises the steps of lowering the pressure bar toward the PCR tube, moving the nucleic acid through the filter to the amplification tube, controlling the temperature of the amplification tube of the heater section, Amplified by the amplification device.

본 발명의 한 실시예는 핵산의 추출에서 증폭까지 한번에 수행될 수 있어 샘플 처리 효율을 높일 수 있다.One embodiment of the present invention can be performed at once from extraction of nucleic acid to amplification, thereby enhancing sample processing efficiency.

본 발명의 한 실시예는 작업자가 직접 옮겨 서로 다른 반응기에서 실험을 진행하는 과정을 생략할 수 있으므로 튜브 간의 오염이나 간섭을 미연에 방지할 수 있다.The embodiment of the present invention can omit the process of moving the experiment and conducting the experiment in different reactors by the operator so that contamination or interference between the tubes can be prevented in advance.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치의 본체부와 안착부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치의 구동부와 회전부를 나타내는 사시도이다.
도 4 내지 도 10은 따른 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치를 나타내는 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a nucleic acid extraction and gene amplification apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a body part and a seat part of a nucleic acid extraction and gene amplification device according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a perspective view illustrating a driving unit and a rotation unit of a nucleic acid extraction and gene amplification apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 to 10 are cross-sectional views showing a nucleic acid extraction and gene amplification apparatus.

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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.

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.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

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. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치(1)의 사시도를 나타낸다. 도 1의 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치(1)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치(1)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.1 shows a perspective view of a nucleic acid extraction and gene amplification apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The structure of the nucleic acid extraction and gene amplification apparatus 1 of FIG. 1 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the structure of the nucleic acid extraction and gene amplification apparatus 1 can be modified to other forms.

도 1을 참고하면, 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치(1)는 본체부(10), 안착부(20), 구동부(30) 그리고 회전부(40)를 포함할 수 있다. 본체부(10)는 판형 형상을 가질 수 있다. 본체부(10)는 관통홀(11), 기둥부(12) 그리고 연결부(13)를 포함할 수 있다.1, the nucleic acid extraction and gene amplification apparatus 1 may include a body 10, a seat 20, a driving unit 30, and a rotation unit 40. The body portion 10 may have a plate-like shape. The main body 10 may include a through hole 11, a pillar 12, and a connecting portion 13.

관통홀(11)은 본체부(10)의 중앙부에 위치할 수 있다. 관통홀(11)은 본체부(10)를 z축 방향으로 관통하는 홀 형상일 수 있다. 관통홀(11)에는 구동축(38)이 삽입될 수 있다.The through hole (11) may be located at the center of the main body (10). The through-hole 11 may be in the shape of a hole penetrating the main body 10 in the z-axis direction. The drive shaft 38 can be inserted into the through-hole 11.

기둥부(12)는 본체부(10)와 연결될 수 있다. 기둥부(12)는 z축 방향으로 뻗을 수 있다. 기둥부(12)는 한 쌍으로 각각 본체부(10)의 일측과 타측에 연결될 수 있다. 기둥부(12)는 구동부(30)의 회전 반경의 외측에 위치할 수 있다. 구동부(30)가 화살표 방향을 따라 일방향으로 회전할 경우, 기둥부(12)는 구동부(30)를 보호할 수 있다. The column portion 12 can be connected to the body portion 10. The columnar portion 12 can extend in the z-axis direction. The pillars 12 may be connected to one side and the other side of the main body 10 as a pair. The post 12 may be located outside the radius of rotation of the drive 30. The columnar section 12 can protect the driving section 30 when the driving section 30 rotates in one direction along the arrow direction.

연결부(13)는 한 쌍의 기둥부(12)의 사이에 위치하고 기둥부(12)를 상호 연결시킬 수 있다. 연결부(13)는 연결홀(14)을 포함할 수 있다. 연결홀(14)은 연결부(13)의 중앙부를 z축 방향으로 관통하는 홀 형상일 수 있다. 연결홀(14)에는 구동축(38)의 상단이 삽입될 수 있다.The connecting portion 13 is located between the pair of the pillar portions 12 and can connect the pillar portions 12 to each other. The connection portion 13 may include a connection hole 14. The connection hole 14 may be in the form of a hole penetrating the central portion of the connection portion 13 in the z-axis direction. The upper end of the drive shaft 38 may be inserted into the connection hole 14.

도 1 및 도 2를 참고하면, 안착부(20)는 본체부(10)에 위치할 수 있다. 안착부(20)는 본체부(10)의 내측 방향으로 오목한 홈 형상일 수 있다. 안착부(20)는 복수개로 상호 이격되어 위치할 수 있다. 안착부(20)는 관통홀(11)을 중심으로 원형을 이루며 배열될 수 있다. 안착부(20)는 핵산튜브(21), 세척튜브(22a, 22b, 22c), 히팅튜브(23), PCR튜브(24) 그리고 보관튜브(27)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the seating portion 20 may be located in the main body portion 10. The seating portion 20 may have a concave groove shape in the inward direction of the body portion 10. The plurality of seating portions 20 may be spaced apart from each other. The seating part 20 can be arranged in a circular shape around the through-hole 11. The seating portion 20 may include a nucleic acid tube 21, cleaning tubes 22a, 22b and 22c, a heating tube 23, a PCR tube 24 and a storage tube 27.

핵산튜브(21)는 안착부(20)에 삽입될 수 있다. 핵산튜브(21)는 샘플을 수용할 수 있다. 샘플은 폴리뉴클레오디드(polynucleotide)로 구성된 유전 물질일 수 있다. 핵산튜브(21)는 핵산 등을 포함하는 샘플을 수용할 수 있다. 샘플은 디옥시리보핵산(deoxyribonucleic acid, DNA) 또는 리보핵산(ribonucleic acid, RNA)을 포함할 수 있다.The nucleic acid tube 21 can be inserted into the seat 20. The nucleic acid tube 21 can accommodate the sample. The sample may be a genetic material composed of a polynucleotide. The nucleic acid tube 21 can accommodate a sample containing a nucleic acid or the like. The sample may include deoxyribonucleic acid (DNA) or ribonucleic acid (RNA).

핵산튜브(21)는 바인딩 완충액(Binding buffer)을 수용할 수 있다. 핵산튜브(21)의 내부에 수용된 샘플은 전기자극을 통해 샘플이 포함하는 핵산, 단백질 등으로 분리될 수 있다. 샘플에서 추출된 핵산은 바인딩 완충액에 의해 마그네틱비드와 결합할 수 있다.The nucleic acid tube 21 can receive a binding buffer. The sample contained in the nucleic acid tube 21 can be separated into a nucleic acid, a protein, and the like contained in the sample through electrical stimulation. The nucleic acid extracted from the sample can bind to the magnetic beads by binding buffer.

세척튜브(22a. 22b, 22c)는 안착부(20)에 삽입될 수 있다. 세척튜브(22a. 22b, 22c)는 세척액을 수용할 수 있다. 세척액은 에탄올일 수 있다. 세척튜브(22a)는 관통홀(11)을 중심으로 핵산튜브(21)의 반시계방향 측에 위치할 수 있다.The cleaning tubes 22a, 22b, 22c can be inserted into the seat 20. The cleaning tubes 22a, 22b, 22c can receive the cleaning liquid. The wash liquid may be ethanol. The cleaning tube 22a may be positioned on the counterclockwise side of the nucleic acid tube 21 about the through-hole 11.

세척튜브(22b)는 관통홀(11)을 중심으로 세척튜브(22a)의 반시계방향 측에 위치할 수 있다. 세척튜브(22b)는 세척액을 수용할 수 있다. 세척튜브(22c)는 관통홀(11)을 중심으로 세척튜브(22b)의 반시계방향 측에 위치할 수 있다. 결합된 핵산과 마그네틱비드는 각각의 세척튜브(22a. 22b, 22c)는 각각의 세척튜브(22a. 22b, 22c)를 거치면서 워싱(Washing)되어 순도가 높아질 수 있다.The cleaning tube 22b may be located on the counterclockwise side of the cleaning tube 22a around the through hole 11. [ The cleaning tube 22b can receive the cleaning liquid. The cleaning tube 22c may be located on the counterclockwise side of the cleaning tube 22b with respect to the through-hole 11. The combined nucleic acid and the magnetic beads may be washed with each of the washing tubes 22a, 22b, 22c through the respective washing tubes 22a, 22b, 22c to have high purity.

히팅튜브(23)는 안착부(20)에 삽입될 수 있다. 히팅튜브(23)는 관통홀(11)을 중심으로 세척튜브(22c)의 반시계방향 측에 위치할 수 있다. 히팅튜브(23)는 결합된 핵산과 마그네틱비드의 표면에 잔류하는 세척액을 증발시킬 수 있다.The heating tube 23 can be inserted into the seat 20. The heating tube 23 may be located on the counterclockwise side of the cleaning tube 22c around the through hole 11. [ The heating tube 23 can evaporate the washing liquid remaining on the surface of the bonded nucleic acid and the magnetic beads.

PCR튜브(24)는 안착부(20)에 삽입될 수 있다. PCR튜브(24)는 관통홀(11)을 중심으로 히팅튜브(23)의 반시계방향 측에 위치할 수 있다. PCR튜브(24)는 용출 완충액(Elution buffer)을 수용할 수 있다. 결합된 핵산과 마그네틱비드는 용출 완충액에 의해 상호 분리될 수 있다.The PCR tube 24 can be inserted into the seat 20. The PCR tube 24 may be positioned on the counterclockwise side of the heating tube 23 around the through hole 11. [ The PCR tube 24 may contain an elution buffer. The bound nucleic acid and magnetic beads can be separated from each other by elution buffer.

PCR튜브(24)는 마그네틱비드와 분리된 핵산을 증폭 시킬 수 있다. PCR튜브(24)는 복수개로 상호 이격되며 PCR튜브(24)의 원둘레를 따라 원형으로 배열될 수 있다. PCR튜브(24)는 각각에 서로 다른 샘플을 수용할 수 있다.The PCR tube 24 can amplify the nucleic acid isolated from the magnetic beads. The PCR tubes 24 are spaced apart from one another and may be arranged in a circle along the circumference of the PCR tubes 24. [ The PCR tubes 24 can each accommodate different samples.

보관튜브(27)는 안착부(20)에 삽입될 수 있다. 보관튜브(27)는 관통홀(11)을 중심으로 PCR튜브(24)의 반시계방향 측에 위치할 수 있다. 보관튜브(27)는 핵산과 분리된 마그네틱비드를 수용할 수 있다.The storage tube 27 can be inserted into the seat 20. The storage tube 27 may be located on the counterclockwise side of the PCR tube 24 around the through hole 11. [ The storage tube 27 can accommodate magnetic beads separated from the nucleic acid.

도 1및 도 3을 참고하면, 구동부(30)는 본체부(10)의 상부에서 승하강될 수 있다. 구동부(30)는 용매용기(31), 전자석바(32), 압력바(33), 리드바(34) 모터(35), 가이드레일(36) 그리고 구동축(38)을 포함할 수 있다. 용매용기(31), 전자석바(32), 압력바(33) 그리고 리드바(34)는 각각 모터(35)와 연결될 수 있으므로 독립적으로 z축 방향을 따라 승하강 될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 3, the driving unit 30 can be raised and lowered from the upper portion of the main body 10. The drive unit 30 may include a solvent container 31, an electromagnet bar 32, a pressure bar 33, a lead bar motor 34, a guide rail 36, and a drive shaft 38. The solvent container 31, the electromagnet bar 32, the pressure bar 33, and the lead bar 34 can be independently connected to the motor 35 so as to move up and down along the z-axis direction.

용매용기(31), 전자석바(32), 압력바(33) 그리고 리드바(34)는 z축 방향으로 위치하는 가이드레일(36)을 따라 안정적으로 승하강될 수 있다. 용매용기(31), 전자석바(32), 압력바(33) 그리고 리드바(34)는 구동축(38)을 중심으로 일방향으로 회전할 수 있다.The solvent container 31, the electromagnet bar 32, the pressure bar 33 and the lead bar 34 can be stably raised and lowered along the guide rail 36 positioned in the z-axis direction. The solvent container 31, the electromagnet bar 32, the pressure bar 33, and the lead bar 34 can be rotated in one direction around the drive shaft 38.

용매용기(31)는 내부에 용매를 수용하고 안착부(20)에 용매를 공급할 수 있다. 용매는 에탄올일 수 있다. 용매용기(31)는 핵산튜브(21)를 향해 하강하고 핵산튜브(21)의 내부에 에탄올을 공급할 수 있다. The solvent container 31 can accommodate the solvent therein and supply the solvent to the seating part 20. [ The solvent may be ethanol. The solvent container 31 can be lowered toward the nucleic acid tube 21 and supply ethanol into the nucleic acid tube 21.

전자석바(32)는 용매용기(31)와 교차하며 위치할 수 있다. 전자석바(32)는 핵산튜브(21), 세척튜브(22), 히팅튜브(23), PCR튜브(24) 또는 보관튜브(27)에 승하강하여 튜브 내부에 수용된 핵산, 마그네틱비드 또는 핵산과 마그네틱비드의 결합체를 홀딩하고 이동시킬 수 있다.The electromagnet bar 32 may be positioned to intersect the solvent vessel 31. The electromagnet bar 32 is moved up and down to the nucleic acid tube 21, the washing tube 22, the heating tube 23, the PCR tube 24 or the storage tube 27 to generate a nucleic acid, a magnetic bead or a nucleic acid, The bead combination can be held and moved.

압력바(33)는 용매용기(31)와 대향하며 위치할 수 있다. 압력바(33)는 전자석바(32)와 교차하며 위치할 수 있다. 압력바(33)는 안착부(20)에 압력을 인가할 수 있다. 압력바(33)는 PCR튜브(24)를 향해 하강하고 PCR튜브(24)에 수용된 핵산에 압력을 가할 수 있다.The pressure bar (33) may be positioned opposite and opposed to the solvent container (31). The pressure bar 33 may be positioned to intersect the electromagnet bar 32. The pressure bar (33) can apply pressure to the seat (20). The pressure bar 33 can be lowered toward the PCR tube 24 and pressurize the nucleic acid contained in the PCR tube 24. [

리드바(34)는 전자석바(32)와 대향하며 위치할 수 있다. 리드바(34)는 압력바(33)와 교차하며 위치할 수 있다. 리드바(34)는 PCR튜브(24)에 수용된 핵산이 증폭될 경우, PCR튜브(24)를 향해 하강하고 PCR튜브(24)에 삽입될 수 있다. 리드바(34)는 PCR튜브(24)의 리드(Lid) 역할을 수행할 수 있다.The lead bar 34 may be positioned to face the electromagnet bar 32. The lead bar 34 may be positioned to intersect with the pressure bar 33. The lead bar 34 can be lowered toward the PCR tube 24 and inserted into the PCR tube 24 when the nucleic acid contained in the PCR tube 24 is amplified. The lead bar 34 may serve as a lead of the PCR tube 24. [

회전부(40)는 구동부(30)와 연결될 수 있다. 회전부(40)는 구동부(30)를 일방향으로 회전시킬 수 있다. 회전부(40)는 제1 회전체(41), 제2 회전체(42), 체인(43) 그리고 모터(44)를 포함할 수 있다.The rotation unit 40 may be connected to the driving unit 30. The rotation unit 40 can rotate the driving unit 30 in one direction. The rotating part 40 may include a first rotating body 41, a second rotating body 42, a chain 43, and a motor 44.

제1 회전체(41)는 구동축(38)의 하부와 연결될 수 있다. 제2 회전체(42)는 모터(44)의 회전축과 연결될 수 있다. 제1 회전체(41)와 제2 회전체(42)는 체인(43)을 통해 상호 연결될 수 있다. 제1 회전체(41)와 제2 회전체(42)는 외면이 톱니 형상 등으로 형성될 수 있다. 체인(43)은 타이밍체인일 수 있다. 제1 회전체(41)와 제2 회전체(42)의 톱니 형상은 타이밍체인에 맞물리면서 모터(44)의 회전에 따라 정방향과 역방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 제1 회전체(41)와 연결된 구동축(38)이 회전하면서 구동부(30)가 회전할 수 있다.The first rotating body 41 may be connected to a lower portion of the driving shaft 38. The second rotating body 42 may be connected to the rotating shaft of the motor 44. The first rotating body 41 and the second rotating body 42 may be interconnected through a chain 43. The first rotating body 41 and the second rotating body 42 may have a saw-tooth shape or the like on the outer surface. The chain 43 may be a timing chain. The saw tooth shapes of the first rotating body 41 and the second rotating body 42 can be rotated in the direction opposite to the forward direction in accordance with the rotation of the motor 44 while being engaged with the timing chain. In this case, the driving unit 30 can be rotated while the driving shaft 38 connected to the first rotating body 41 rotates.

핵산 추출 및 유전자 증폭 장치(1)는 구동부(30)가 승하강하고 회전부(40)가 회전하면서 원형으로 배열된 핵산튜브(21), 세척튜브(22), 히팅튜브(23), PCR튜브(24) 그리고 보관튜브(27)에 각각 수용된 핵산, 마그네틱비드 또는 핵산과 마그네틱비드의 결합체를 이동시킬 수 있다. 이에, 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치(1)는 샘플에서 핵산을 추출, 세척, 증폭 과정이 단계에 맞추어 자동적으로 수행될 수 있으므로 추가적인 장비를 생략할 수 있고 처리 효율을 높일 수 있다.The nucleic acid extraction and gene amplification apparatus 1 includes a nucleic acid tube 21, a cleaning tube 22, a heating tube 23, and a PCR tube 24, which are circularly arranged while the driving unit 30 is lifted and rotated, And a nucleic acid, a magnetic bead or a combination of a nucleic acid and a magnetic bead respectively accommodated in the storage tube 27 can be moved. Therefore, the nucleic acid extraction and gene amplification apparatus 1 can automatically perform the extraction, washing, and amplification processes of the nucleic acid in the sample, so that the additional equipment can be omitted and the processing efficiency can be enhanced.

종래에는 핵산을 별도의 튜브에 담아 작업자가 직접 옮기는 과정을 수행하였으며 PCR 기기 및 전기 영동 등의 분석 장비가 따로 각각의 시료로 인한 오염이 발생할 수 있으며, 처리 효율이 낮았다.Conventionally, the nucleic acid was transferred into a separate tube and the operator directly carried out the procedure. The analysis equipment such as the PCR instrument and the electrophoresis could cause contamination due to each sample, and the treatment efficiency was low.

그러면, 본 발명의 실시예에 따른 핵산 추출 및 유전자 증폭 방법에 대하여 설명한다.Next, the nucleic acid extraction and gene amplification method according to the embodiment of the present invention will be described.

도 4를 참고하면, 핵산튜브(21)는 바인딩 완충액(B1)을 수용할 수 있다. 핵산튜브(21)에는 샘플이 공급될 수 있다. 전극(28)은 핵산튜브(21)의 하부에 위치할 수 있다. 전극(28)은 침(needle) 형상의 전극일 수 있다. 이 경우, 핵산튜브(21)의 하단부에 전극(28)을 삽입할 수 있다. 전극(28)은 핵산튜브(21)에 수용된 샘플에 직접적으로 전기자극을 가할 수 있으므로 전기자극의 전달성을 높일 수 있다.Referring to FIG. 4, the nucleic acid tube 21 can receive the binding buffer B1. A sample may be supplied to the nucleic acid tube 21. The electrode 28 may be located underneath the nucleic acid tube 21. The electrode 28 may be a needle-shaped electrode. In this case, the electrode 28 can be inserted into the lower end of the nucleic acid tube 21. The electrode 28 can directly apply electrical stimulation to the sample housed in the nucleic acid tube 21, thereby enhancing the electric conduction of the electrical stimulation.

도 4의 확대원에 도시한 바와 같이, 전극(28)에 전원이 인가되면 핵산튜브(21)에 수용된 샘플에 전기자극이 이루어져 샘플의 핵막(N)이 사멸 또는 파괴될 수 있다. 전극(28)의 전기자극은 핵막(N)을 빠른 시간 안에 파괴하여 핵산(D)의 추출 시간을 줄일 수 있다. 이에, 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치(1)는 전염성이 높은 질병을 빠르게 진단할 수 있다.As shown in the enlargement circle in FIG. 4, when power is applied to the electrode 28, electrical stimulation is applied to the sample contained in the nucleic acid tube 21, so that the nuclear membrane N of the sample can be killed or destroyed. The electric stimulation of the electrode 28 can shorten the extraction time of the nucleic acid D by breaking the nuclear membrane N in a short time. Thus, the nucleic acid extraction and gene amplification apparatus 1 can quickly diagnose highly infectious diseases.

그리고 용매용기(31)는 모터(35)의 구동에 의해 핵산튜브(21)를 향해 하강할 수 있다. 용매용기(31)는 내부에 수용된 용매(E)를 핵산튜브(21)에 공급할 수 있다. 핵막(N)의 외부로 이동한 핵산(D)은 바인딩 완충액(B1)에 의해 마그네틱비드(M)와 결합할 수 있다. 용매용기(31)는 핵산튜브(21)에 용매(E)를 공급한 후 모터(35)의 구동에 의해 z축 방향으로 상승할 수 있다.Then, the solvent container 31 can be lowered toward the nucleic acid tube 21 by driving the motor 35. The solvent container 31 can supply the solvent (E) contained therein to the nucleic acid tube 21. The nucleic acid (D) migrated to the outside of the nuclear membrane (N) can bind to the magnetic bead (M) by the binding buffer (B1). The solvent container 31 can be moved in the z-axis direction by driving the motor 35 after supplying the solvent E to the nucleic acid tube 21. [

도 5를 참고하면, 전자석바(32)는 모터(35)의 구동에 의해 핵산튜브(21)를 향해 하강할 수 있다. 전자석바(32)는 전자력을 통해 핵산튜브(21)에 수용된 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체를 홀딩한 상태로 z축 방향으로 상승할 수 있다. 전자석바(32)는 회전부(40)의 구동에 의해 일방향으로 회전하여 세척튜브(22)의 상부에 위치할 수 있다. Referring to Fig. 5, the electromagnet bar 32 can be lowered toward the nucleic acid tube 21 by driving the motor 35. Fig. The electromagnet bar 32 can ascend in the z-axis direction while holding the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M accommodated in the nucleic acid tube 21 through the electromagnetic force. The electromagnet bar 32 may be rotated in one direction by the rotation of the rotation part 40 and may be positioned above the cleaning tube 22. [

도 6을 참고하면, 전자석바(32)는 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체를 홀딩한 상태로 세척튜브(22)를 향해 하강할 수 있다. 전자석바(32)는 전자력을 해제하고 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체는 세척튜브(22)에 수용될 수 있다. 세척튜브(22)는 세척액(E)을 수용할 수 있다. 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체는 세척튜브(22)의 세척액(E)에 의해 워싱 되면서 순도를 높일 수 있다. 필요에 따라 워싱된 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체는 세척튜브(22b, 22c)로 차례대로 이동되어 추가적인 워싱을 진행할 수 있다.Referring to FIG. 6, the electromagnet bar 32 can be lowered toward the cleaning tube 22 while holding the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M. The electromagnet bar 32 releases the electromagnetic force and the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M can be received in the cleaning tube 22. [ The cleaning tube 22 is capable of receiving the cleaning liquid E. The combination of the nucleic acid D and the magnetic beads M can be washed by the washing liquid E of the washing tube 22 to increase the purity. If necessary, the combined body of the nucleic acid D and the magnetic beads M may be sequentially moved to the washing tubes 22b and 22c to further wash.

이 경우, 전자석바(32)는 세척튜브(22)에서 1차로 세척된 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체를 전자력을 통해 홀딩하고 회전부(40)의 구동에 의해 회전하여 세척튜브(22b)의 상부에 위치할 수 있다. 전자석바(32)는 세척튜브(22b)를 향해 하강하고 전자력을 해제하여 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체는 2차로 세척될 수 있다.In this case, the electromagnet bar 32 holds the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M, which have been washed first in the cleaning tube 22, with electromagnetic force and rotates by the driving of the rotation part 40, 22b. The electromagnet bar 32 descends toward the cleaning tube 22b and releases the electromagnetic force so that the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M can be cleaned secondarily.

또한 전자석바(32)는 2차로 세척된 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체를 전자력을 통해 홀딩하고 회전부(40)의 구동에 의해 회전하여 세척튜브(22c)의 상부에 위치할 수 있다. 전자석바(32)는 세척튜브(22c)를 향해 하강하고 전자력을 해제하여 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체는 3차로 세척될 수 있다. 전자석바(32)는 워싱된 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체를 홀딩한 상태로 z축 방향으로 상승할 수 있다.The electromagnet bar 32 holds the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M which have been washed with the second order through electromagnetic force and rotates by the driving of the rotating part 40 to be located at the upper part of the washing tube 22c have. The electromagnet bar 32 descends toward the cleaning tube 22c and releases electromagnetism so that the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M can be cleaned by third order. The electromagnet bar 32 can rise in the z-axis direction while holding the combined body of the washed nucleic acid D and the magnetic bead M.

도 7을 참고하면, 전자석바(32)는 회전부(40)의 구동에 의해 일방향으로 회전하여 히팅튜브(23)의 상부에 위치하고 히팅튜브(23)를 향해 하강할 수 있다. 전자석바(32)는 전자력을 해제하고 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체는 히팅튜브(23)에 수용될 수 있다.7, the electromagnet bar 32 is rotated in one direction by the rotation of the rotation unit 40, and is positioned at the upper portion of the heating tube 23 and can be lowered toward the heating tube 23. [ The electromagnet bar 32 releases the electromagnetic force and the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M can be accommodated in the heating tube 23.

히팅튜브(23)의 하부에는 히터부(29)를 포함할 수 있다. 히터부(29)는 히팅튜브(23)의 하부를 감싸며 위치할 수 있다. 히터부(29)는 알루미늄 커버 또는 발열체를 포함할 수 있다. 이 경우, 히터부(29)에서 발생한 열은 알루미늄 커버 또는 발열체에 의해 히팅튜브(23)로 손실 없이 전달될 수 있다. 히터부(29)는 히팅튜브(23)에 수용된 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체에 열을 인가할 수 있다.  The heating tube 23 may include a heater 29 at a lower portion thereof. The heater unit 29 may surround the lower portion of the heating tube 23. The heater section 29 may include an aluminum cover or a heating element. In this case, the heat generated by the heater unit 29 can be transmitted to the heating tube 23 without loss by the aluminum cover or the heating element. The heater unit 29 can apply heat to the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M accommodated in the heating tube 23.

도 7의 확대원에 도시한 바와 같이, 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체의 표면 또는 주변의 세척액(E)은 히터부(29)의 열에 의해 증발될 수 있다. 이 경우, 핵산(D)의 표면에서 세척액이 완전히 증발될 수 있으므로 핵산(D)의 증폭 효율을 높일 수 있다. 전자석바(32)는 세척액(E)이 제거된 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체를 홀딩한 상태로 z축 방향으로 상승할 수 있다.The cleaning liquid E on the surface of or around the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M can be evaporated by the heat of the heater unit 29 as shown in the enlargement circle of Fig. In this case, since the washing solution can be completely evaporated from the surface of the nucleic acid (D), the amplification efficiency of the nucleic acid (D) can be increased. The electromagnet bar 32 can rise in the z-axis direction while holding the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M from which the washing liquid E has been removed.

도 8을 참고하면, 전자석바(32)는 회전부(40)의 구동에 의해 일방향으로 회전하여 PCR튜브(24)의 상부에 위치하고 PCR튜브(24)를 향해 하강할 수 있다. 전자석바(32)는 전자력을 해제하여 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체를 PCR튜브(24)에 위치시킨 뒤 z축 방향으로 상승할 수 있다. PCR튜브(24)는 용출 완충액(B2)을 포함할 수 있다.8, the electromagnet bar 32 may be rotated in one direction by the rotation of the rotation unit 40, and may be positioned above the PCR tube 24 and descend toward the PCR tube 24. [ The electromagnet bar 32 can release the electromagnetic force and move the combined body of the nucleic acid D and the magnetic bead M in the PCR tube 24 and then rise in the z axis direction. PCR tube 24 may comprise elution buffer B2.

도 8의 오른쪽 확대원에 도시한 바와 같이, 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체는 용출 완충액(B2)에 의해 상호 분리될 수 있다. 도 8의 왼쪽 확대원에 도시한 바와 같이, 전자석바(32)는 PCR튜브(24)를 향해 하강하여 분리된 마그네틱비드(M)를 전자력을 통해 홀딩하고 다시 상승할 수 있다. As shown in the right enlargement circle in Fig. 8, the combined bodies of the nucleic acid (D) and the magnetic beads (M) can be separated from each other by the elution buffer (B2). As shown in the left enlargement circle of FIG. 8, the electromagnet bar 32 is lowered toward the PCR tube 24, holds the separated magnetic beads M via electromagnetic force, and can rise again.

전자석바(32)는 분리된 마그네틱비드(M)만을 홀딩한 상태로 z축 방향으로 상승하고 회전부(40)의 구동에 의해 일방향으로 회전하여 보관튜브(27)의 상부에 위치하고 보관튜브(27)를 향해 하강할 수 있다. 마그네틱비드(M)는 보관튜브(27)에 수용될 수 있다.The electromagnet bar 32 rises in the z-axis direction while holding only the separated magnetic beads M and rotates in one direction by the driving of the rotation section 40 to be positioned at the upper part of the storage tube 27, As shown in FIG. The magnetic beads M can be received in the storage tube 27.

도 9를 참고하면, 전자석바(32)에 의해 마그네틱비드(M)가 PCR튜브(24)에서 제거될 수 있으므로 PCR튜브(24)에는 핵산(D)만 수용될 수 있다. 압력바(33)는 회전부(40)의 구동에 의해 일방향으로 회전하여 PCR튜브(24)의 상부에 위치하고 PCR튜브(24)를 향해 하강할 수 있다.9, since the magnetic beads M can be removed from the PCR tube 24 by the electromagnet bar 32, only the nucleic acid D can be accommodated in the PCR tube 24. [ The pressure bar 33 may be rotated in one direction by the rotation of the rotating part 40 to be located at the upper part of the PCR tube 24 and descend toward the PCR tube 24.

압력바(33)는 패킹(37)을 포함할 수 있다. 패킹(37)은 고무 등으로 제조될 수 있다. 압력바(33)가 추출튜브(25)의 내부로 하강하면 패킹(37)은 추출튜브(25)를 실링할 수 있다.The pressure bar (33) may comprise a packing (37). The packing 37 may be made of rubber or the like. When the pressure bar 33 descends into the interior of the extraction tube 25, the packing 37 can seal the extraction tube 25.

도 10을 참고하면, PCR튜브(24)는 추출튜브(25) 및 증폭튜브(26)를 포함할 수 있다. 추출튜브(25)의 하부는 증폭튜브(26)와 결합될 수 있다. 추출튜브(25)의 하부는 증폭튜브(26)의 내부에 위치할 수 있다. 추출튜브(25)는 필터(F)를 포함할 수 있다. 핵산(D)은 필터 부재에 흡착되어 증폭튜브(26)로 이동할 수 있다. 필터(F)는 시린지필터(Syringe filter)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the PCR tube 24 may include an extraction tube 25 and an amplification tube 26. The lower portion of the extraction tube 25 can be combined with the amplification tube 26. The lower portion of the extraction tube 25 may be located inside the amplification tube 26. The extraction tube 25 may comprise a filter (F). The nucleic acid (D) can be adsorbed on the filter member and moved to the amplification tube (26). The filter F may include a syringe filter.

압력바(33)가 추출튜브(25)에 삽입되면 추출튜브(25)의 내부에 있던 공기를 압축시킬 수 있으므로, 필터(F)와 압력바(33) 사이에 위치하는 핵산(D)을 가압할 수 있다. 추출튜브(25)의 하단부는 추출튜브(25)의 내측을 향한 방향으로 경사질 수 있다. 필터(F)를 통과한 핵산(D)은 경사를 따라 증폭튜브(26)로 이동할 수 있다.When the pressure bar 33 is inserted into the extraction tube 25, the air inside the extraction tube 25 can be compressed, so that the nucleic acid D positioned between the filter F and the pressure bar 33 is pressurized can do. The lower end of the extraction tube 25 may be inclined in a direction toward the inside of the extraction tube 25. [ The nucleic acid (D) having passed through the filter (F) can move to the amplification tube (26) along the slope.

증폭튜브(26)의 하부에는 히터부(29)가 위치할 수 있다. 히터부(29)는 증폭튜브(26)의 온도를 제어할 수 있다. 히터부(29)는 증폭튜브(26)에 수용된 핵산(D)의 증폭에 적합한 온도로 가열 및 냉각을 반복하여 증폭 과정을 수행할 수 있다. 히터부(29)는 펠티어소자 일 수 있다. 이 경우, 히터부(29)는 외부 전원(P)과 전기적으로 연결될 수 있다. 히터부(29)는 상면과 하면이 각각 다른 온도를 가질 수 있다. 예를 들면, 히터부(29)의 상면이 발열할 경우, 하면은 냉각될 수 있으며, 히터부(29)의 상면이 냉각될 경우, 하면은 발열될 수 있다. 따라서 히터부(29)는 발열에서 온도를 낮추거나, 냉각에서 온도를 높이는 등의 온도 제어가 용이할 수 있다.The heater section 29 may be positioned below the amplification tube 26. The heater section 29 can control the temperature of the amplification tube 26. The heater unit 29 can perform the amplification process by repeating heating and cooling at a temperature suitable for amplification of the nucleic acid D contained in the amplification tube 26. The heater section 29 may be a Peltier element. In this case, the heater unit 29 may be electrically connected to the external power source P. [ The heater portion 29 may have different temperatures at the upper and lower surfaces thereof. For example, when the upper surface of the heater section 29 generates heat, the lower surface can be cooled, and when the upper surface of the heater section 29 is cooled, the lower surface can be heated. Therefore, the temperature of the heater unit 29 can be easily controlled by, for example, lowering the temperature in the heat generation or raising the temperature in the cooling.

PCR튜브(24)에서 핵산(D)의 증폭 과정이 수행될 경우, 압력바(33)는 추출튜브(25)를 홀딩한 상태로 z축 방향으로 상승할 수 있다. 그리고 리드바(34) 회전부(40)의 구동에 의해 일방향으로 회전하여 증폭튜브(26)에 상부에 위치 할 수 있다. 리드바(34)는 증폭튜브(26)를 향해 하강할 수 있다. 리드바(34)는 증폭튜브(26)에 삽입되어 증폭튜브(26)의 리드(Lid) 역할을 수행할 수 있다. 리드바(34)는 증폭튜브(26)의 내부에 발생될 수 있는 수증기를 증폭튜브(26)의 외부로 배출되지 못하도록 차단할 수 있다. When the amplification process of the nucleic acid (D) is performed in the PCR tube (24), the pressure bar (33) can rise in the z axis direction while holding the extraction tube (25). And may be rotated in one direction by the driving of the rotating part 40 of the lead bar 34 and positioned at the upper part of the amplifying tube 26. The lead bar 34 can be lowered toward the amplification tube 26. The lead bar 34 may be inserted into the amplification tube 26 to serve as a lead of the amplification tube 26. The lead bar 34 may block the water vapor that may be generated inside the amplification tube 26 from being discharged to the outside of the amplification tube 26.

핵산 추출 및 유전자 증폭 장치(1)는 하나의 장치에서 전자석바(32)의 상하 및 회전 구동에 의해 핵산 추출, 세척, 증폭 등의 과정에 핵산(D), 마그네틱비드(M) 또는 핵산(D)과 마그네틱비드(M)의 결합체를 자동으로 이동시킬 수 있다. 또한 용매용기(31), 압력바(33), 리드바(34)가 핵산 추출, 세척, 증폭 등의 과정에 맞추어 각각의 튜브에 제공될 수 있으므로 추가적인 장비를 생략할 수 있어 장비에 들어가는 비용을 절감하고 샘플의 처리 효율을 높일 수 있다. 그리고 작업자가 직접 옮겨 서로 다른 반응기에서 실험을 진행하는 과정을 생략할 수 있으므로 튜브 또는 용액 간의 오염이나 간섭을 미연에 방지할 수 있다.The nucleic acid extracting and gene amplifying device 1 is a device for extracting nucleic acids (D), magnetic beads (M) or nucleic acids (D) by a process of nucleic acid extraction, washing and amplification by up- And the magnetic bead M can be automatically moved. Further, since the solvent container 31, the pressure bar 33, and the lead bar 34 can be supplied to the respective tubes according to the processes of nucleic acid extraction, washing, and amplification, additional equipment can be omitted, And the processing efficiency of the sample can be increased. In addition, it is possible to omit the process of carrying out the experiment in the different reactors by the operator, thereby preventing contamination or interference between the tubes or the solution.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

10: 본체부 11. 관통홀
12. 기둥부 13. 연결부
14. 연결홀 20. 안착부
21. 핵산튜브 22. 세척튜브
23. 히팅튜브 24. PCR튜브
25. 추출튜브 26. 증폭튜브
27. 보관튜브 28. 전극
29. 히터부 30. 구동부
31. 용매용기 32. 전자석바
33. 압력바 34. 리드바
35. 모터 36. 가이드레일
37. 패킹 38. 구동축
40. 회전부 41. 제1 회전체
42. 제2 회전체 43. 체인
44. 모터 B1. 바인딩 완충액
B2. 용출 완충액 M. 마그네틱비드
N. 핵막 F. 필터10: body portion 11. through hole
12. Column 13. Connection
14. Connection hole 20. Seat
21. Nucleic Acid Tube 22. Wash Tube
23. Heating tube 24. PCR tube
25. Extraction tube 26. Amplification tube
27. Storage tube 28. Electrode
29. Heater section 30. Drive section
31. Solvent container 32. Electromagnet bar
33. Pressure bar 34. Lead bar
35. Motor 36. Guide rail
37. Packing 38. Drive shaft
40. Rotating part 41. First whole
42. 2nd All 43. Chain
44. Motor B1. Binding buffer
B2. Elution Buffer M. Magnetic beads
N. nuclear membrane F. filter

Claims (10)

본체부,
상기 본체부에 원형으로 배열되는 안착부,
상기 본체부의 상부에서 승하강되는 구동부, 그리고
상기 구동부와 연결되고 상기 구동부를 일방향으로 회전시키는 회전부,
를 포함하고,
상기 구동부는,
용매를 수용하고 상기 안착부에 상기 용매를 공급하는 용매용기,
상기 용매용기와 교차하며 위치하고 핵산을 포함하는 샘플을 이동시키는 전자석바,
상기 용매용기와 대향하며 위치하고 상기 안착부에 압력을 인가하는 압력바,
상기 전자석바와 대향하며 위치하는 리드바
를 포함하는 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치.The body portion,
A seating part arranged in a circular shape in the main body part,
A driving unit that is raised and lowered from an upper portion of the main body,
A rotating part connected to the driving part and rotating the driving part in one direction,
Lt; / RTI >
The driving unit includes:
A solvent container for containing the solvent and supplying the solvent to the mounting portion,
An electromagnet bar positioned to cross the solvent vessel and moving a sample containing the nucleic acid,
A pressure bar positioned opposite to the solvent container and applying pressure to the seating portion,
And a lead bar
And a gene amplification apparatus. 제1항에서,
상기 안착부는, 상기 안착부에 삽입되고 상기 핵산을 포함하는 샘플이 공급되고 바인딩 완충액을 수용하는 핵산튜브를 포함하는 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치.The method of claim 1,
Wherein the mount portion includes a nucleic acid tube inserted into the seating portion and supplied with a sample containing the nucleic acid and containing a binding buffer. 제2항에서,
상기 안착부는, 상기 핵산튜브의 하부에 위치하고 상기 샘플에 전원을 인가하여 상기 샘플의 핵산을 추출하는 전극을 포함하는 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the placement part comprises an electrode positioned below the nucleic acid tube and extracting a nucleic acid of the sample by applying power to the sample. 제2항에서,
상기 안착부는, 상기 안착부에 삽입되고 상기 안착부에 원형으로 배열되고 상기 샘플에서 분리된 핵산이 공급되고 상기 용출 완충액을 수용하는 PCR튜브를 포함하는 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the mount portion comprises a PCR tube inserted into the seating portion and circularly arranged in the seating portion and supplied with nucleic acids separated from the sample and accommodating the elution buffer. 제4항에서,
상기 PCR튜브는, 내부에 필터를 포함하는 추출튜브 및 상기 추출튜브의 하부에 결합되는 증폭튜브를 포함하는 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the PCR tube comprises an extraction tube containing a filter therein and an amplification tube coupled to the bottom of the extraction tube. 제4항에서,
상기 안착부는, 상기 PCR튜브의 하부에 위치하고, 상기 PCR튜브의 온도를 제어하고 상기 샘플에서 분리된 핵산을 증폭시키는 히터부를 포함하는 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the mounting part comprises a heater part located below the PCR tube and controlling the temperature of the PCR tube and amplifying the nucleic acid separated in the sample. 제2항에서,
상기 안착부는, 상기 안착부에 삽입되고 세척액이 수용되고 상기 샘플을 세척하는 세척튜브를 포함하는 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the seating portion includes a cleaning tube inserted into the seating portion and containing a cleaning liquid and cleaning the sample. 제7항에서,
상기 안착부는, 상기 안착부에 삽입되고 상기 세척액을 증발시키는 히팅튜브를 포함하는 핵산 추출 및 유전자 증폭 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the seating part comprises a heating tube inserted into the seating part and evaporating the washing liquid. 바인딩 완충액이 수용된 핵산튜브에 핵산을 포함하는 샘플이 공급되는 단계,
핵산튜브의 하부에 위치하는 전극이 상기 샘플에 전기 자극이 인가되는 단계,
상기 샘플에서 핵산이 분리되는 단계,
상기 용매용기가 상기 핵산튜브를 향해 하강하는 단계,
상기 용매용기가 상기 핵산튜브에 용매를 공급하는 단계,
상기 바인딩 완충액에 의해 상기 핵산과 마그네틱비드가 결합하는 단계,
상기 용매용기가 상승하고 전자석바가 상기 핵산튜브를 향해 하강하는 단계,
상기 전자석바가 결합된 상기 핵산과 상기 마그네틱비드를 홀딩하여 세척액이 수용된 세척튜브로 이동시키는 단계,
결합된 상기 핵산과 상기 마그네틱비드가 상기 세척액으로 세척되는 단계,
상기 전자석바가 상기 세척튜브를 향해 하강하고 상기 결합된 상기 핵산과 상기 마그네틱비드를 히팅튜브로 이동시키는 단계,
결합된 상기 핵산 및 상기 마그네틱비드가 포함하는 상기 세척액을 증발시키는 단계,
상기 전자석바가 상기 히팅튜브를 향해 하강하고 상기 결합된 상기 핵산과 상기 마그네틱비드를 용출 완충액이 수용된 PCR튜브로 이동시키는 단계,
결합된 상기 핵산과 상기 마그네틱비드가 분리되는 단계,
상기 전자석바가 상기 PCR튜브를 향해 하강하고 상기 마그네틱비드를 보관튜브에 이동시키는 단계, 그리고
상기 PCR튜브에 수용된 상기 핵산이 증폭되는 단계
를 포함하는 핵산 추출 및 유전자 증폭 방법.A step of supplying a sample containing nucleic acid to a nucleic acid tube containing the binding buffer,
Applying an electrical stimulus to the sample, the electrode being located at the bottom of the nucleic acid tube,
Separating the nucleic acid from the sample,
The solvent vessel descending toward the nucleic acid tube,
The solvent container supplying solvent to the nucleic acid tube,
Binding the nucleic acid with the magnetic bead by the binding buffer,
Wherein the solvent vessel is raised and the electromagnet bar is lowered toward the nucleic acid tube,
Holding the nucleic acid to which the electromagnet bar is attached and the magnetic bead, and moving the nucleic acid to a washing tube containing the washing liquid,
Washing the combined nucleic acid and the magnetic beads with the washing solution,
Moving the electromagnet bar toward the cleaning tube and moving the coupled nucleic acid and the magnetic bead to a heating tube,
Evaporating the washing liquid contained in the coupled nucleic acid and the magnetic bead,
Moving the electromagnet bar toward the heating tube and moving the coupled nucleic acid and the magnetic bead to a PCR tube containing elution buffer,
Separating the combined nucleic acid and the magnetic bead,
Moving the electromagnet bar down towards the PCR tube and moving the magnetic bead to a storage tube, and
Wherein the nucleic acid contained in the PCR tube is amplified
And a method for gene amplification. 제9항에서,
상기 PCR튜브에 수용된 상기 핵산이 증폭되는 단계는,
압력바가 PCR튜브에 향해 하강하는 단계,
상기 핵산이 필터를 통과하여 증폭튜브로 이동하는 단계,
히터부가 상기 증폭튜브의 온도를 제어하는 단계, 그리고
상기 핵산이 상기 온도 제어에 의해 증폭되는 단계
를 포함하는 핵산 추출 및 유전자 증폭 방법.The method of claim 9,
Wherein the step of amplifying the nucleic acid contained in the PCR tube comprises:
The pressure bar descending towards the PCR tube,
Passing the nucleic acid through a filter to an amplification tube,
Controlling a temperature of the amplification tube by a heater unit, and
Wherein the nucleic acid is amplified by the temperature control
And a method for gene amplification.
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