KR20190097336A - A PCR amplification Reaction Vessel and PCR amplification Reaction apparatus - Google Patents

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KR20190097336A
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박승교
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Abstract

The present invention provides: a nucleic acid amplification reaction container having a form that toe bottom of a concave groove is convexly raised in order to maximize a heat transfer area and improve a temperature uniformity of reagents, thereby significantly improving efficiency of nucleic acid amplification reaction; and a nucleic acid amplification reaction apparatus having a heating block formed to be in contact with a bottom shape of the container.

Description

핵산증폭 반응용 용기 및 이를 이용한 핵산증폭반응장치{ A PCR amplification Reaction Vessel and PCR amplification Reaction apparatus}Container for nucleic acid amplification reaction and nucleic acid amplification reaction apparatus using the same {A PCR amplification Reaction Vessel and PCR amplification Reaction apparatus}

본 발명은 핵산증폭반응에 관한 것으로, 특히 핵산증폭 반응용 용기 및 이를 이용한 핵산증폭반응장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nucleic acid amplification reaction, and more particularly, to a container for a nucleic acid amplification reaction and a nucleic acid amplification reaction apparatus using the same.

핵산 증폭 반응은 핵산을 포함하는 시료를 반복적으로 가열 및 냉각하여 핵산의 특정 염기 서열을 갖는 부위,소위 표적 부위를 연쇄적으로 복제하여 그 표적 부위를 갖는 핵산을 기하급수적으로 증폭하는 기술로서, 생명과학, 유전공학 및 의료 분야 등에서 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 중합효소 연쇄 반응(PCR)은 이중 가닥의 DNA(deoxyribonucleic acid)를 포함하는 시료를 약 95℃로 가열하여 상기 이중 가닥의 DNA를 단일 가닥의 DNA로 분리하는 변성 단계(denaturing), 뒤이어 상기 변성 단계 이후 상기 시료에 증폭하고자 하는 특정 염기 서열과 상보적인 서열을 갖는 정방향 및 역방향 올리고뉴클레오티드 (oligonucleotide) 프라이머를 제공하고, 상기 분리된 단일 가닥의 DNA와 함께 약 55℃로 냉각하여 상기 단일 가닥의 DNA의 특정 염기 서열에 상기 프라이머를 결합시켜 부분적인 DNA-프라이머 복합체를 형성하는 어닐링 단계(annealing), 및 상기 어닐링 단계 이후 상기 시료를 약 72℃로 유지하여 DNA 중합효소(Tag polymerase)에 의해 상기 부분적인 DNA-프라이머 복합체의 프라이머를 기초로 이중 가닥의 DNA를 형성하는 연장 단계 (extension)를 포함하고, 이를 여러 번 반복함으로써 상기 특정 염기 서열을 갖는 DNA를 기하급수적으로 증폭하는 기술이다.Nucleic acid amplification reaction is a technology that repeatedly heats and cools a sample containing a nucleic acid, so as to serially replicate a region having a specific nucleotide sequence of a nucleic acid, a so-called target region, and exponentially amplify a nucleic acid having the target region. It is widely used in science, genetic engineering and medical fields. For example, polymerase chain reaction (PCR) is a denaturing step of separating a double stranded DNA into a single stranded DNA by heating a sample containing double stranded deoxyribonucleic acid (DNA) to about 95 ° C, Subsequently, after the denaturation step, a forward and reverse oligonucleotide primer having a sequence complementary to a specific base sequence to be amplified in the sample is provided, and cooled to about 55 ° C. together with the separated single-stranded DNA. Annealing step of binding the primer to a specific base sequence of the DNA of the strand to form a partial DNA-primer complex, and after the annealing step the sample is maintained at about 72 ℃ to DNA polymerase (Tag polymerase) An extension step of forming double stranded DNA based on the primers of the partial DNA-primer complex, It is a technique of amplifying exponentially the DNA which has the said specific base sequence by repeating this several times.

흔히 볼 수 있는 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR), 역전사 중합효소 연쇄반응 (reverse transcription polymerase chain reaction, RT-PCR), 실시간 중합효소 연쇄반응 (real-time polymerase chain reaction, real-time PCR)은 모두 핵산증폭반응 기술에 속한다.Common polymerase chain reaction (PCR), reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) Are all nucleic acid amplification technology.

상기 핵산 증폭 반응은 대부분의 그 응용 분야에서 선행되거나 전제되는 절차이기 때문에, 정확하고 신속하게 진행되어야 한다. 따라서, 최근에는 소량의 시료를 대상으로 신뢰할 수 있는 핵산 증폭 결과를 도출할 수 있고, 반응 시간을 최대한 단축할 수 있는 다양한 핵산 증폭 기술이 소개되고 있고, 더 나아가 단일 기기 내에서 다양한 시료와 시약을 제어하여 손쉽게 핵산 증폭 반응을 수행하기 위한 핵산 증폭 장치가 개발되고 있는 실정이다.Since the nucleic acid amplification reaction is a prerequisite or prerequisite for most of its applications, it must proceed quickly and accurately. Therefore, recently, various nucleic acid amplification techniques have been introduced to obtain reliable nucleic acid amplification results for a small amount of samples, and to shorten the reaction time as much as possible. Furthermore, various samples and reagents can be obtained in a single device. Nucleic acid amplification apparatus for controlling the nucleic acid amplification reaction easily is being developed.

핵산증폭반응을 위해서는 PCR 시약 및 샘플을 넣기 위해 오목한 형상의 우물 모양의 웰(well) 또는 마이크로튜브 (Microtube) 형태의 핵산증폭 반응용 용기가 사용되는 데 이러한 핵산증폭반응용 용기로는 마이크로튜브(MicroTube) 형태의 단일 용기, 8개의 마이크로튜브(Microtube)가 일렬로 연결된 8 스트립(Strip) 마이크로튜브(Microtube), 96개 웰(Well)이 등간격으로 배치된 96 웰(Well) PCR 마이크로플레이트(MicroPlate) 등이 일반적으로 사용되고 있다.For nucleic acid amplification reaction, a container for nucleic acid amplification reaction in the form of a concave well-shaped well or a microtube is used to place a PCR reagent and a sample. A single vessel in the form of MicroTube, eight strip microtubes in a row of eight microtubes, and 96 well PCR microplates with 96 wells arranged at equal intervals. MicroPlate) and the like are generally used.

핵산증폭반응장치는 PCR 시약과 핵산 샘플이 들어있는 상기 핵산증폭 반응용 용기를 수용하여 주어진 온도사이클대로 가열과 냉각을 반복하며 핵산증폭반응을 일으키도록 하는 장치로 핵산증폭반응용 용기가 안착되어 열전달을 일으키기 위한 히팅블록이 설치되어 있다.Nucleic acid amplification reaction apparatus is a device for accommodating the nucleic acid amplification reaction vessel containing a PCR reagent and nucleic acid sample to repeat the heating and cooling at a given temperature cycle and to generate a nucleic acid amplification reaction, the nucleic acid amplification reaction vessel is seated heat transfer Heating block is installed to produce the

상기 히팅블럭은 핵산증폭 반응용 용기내에 담겨진 PCR 시약의 온도를 주어진 사이클대로 조절할 수 있도록 제어되며 이때 PCR 시약 내부의 온도 분포가 중합효소 연쇄반응, 즉 핵산증폭반응의 반응속도에 영향을 준다. 히팅블럭의 온도는 핵산증폭 반응용 용기를 통해 용기 내부의 PCR 시약으로 전달되는 데 PCR 시약내에서 살펴보면 용기 내부표면으로부터 멀수록 온도 차이가 발생될 수 밖에 없는 구조이다. 이러한 온도분포의 불균일을 해소하기 위해 핵산증폭 반응용 용기 두께를 가능한 한 얇게 하거나 용기 주위에 금속 스프링을 부가하여 열전달을 개선하려는 특허, 용기의 재질을 열전도성 수지를 사용하는 특허들이 등록되어 있고 PCR 시약내에 열전도 나노물질 등을 투입하여 온도 분포를 균일하게 하는 연구들이 진행되어 왔고 핵산증폭 효율이 개선된다는 연구결과들이 보고되고 있다. The heating block is controlled to control the temperature of the PCR reagent contained in the nucleic acid amplification reaction vessel according to a given cycle, wherein the temperature distribution inside the PCR reagent affects the reaction rate of the polymerase chain reaction, that is, the nucleic acid amplification reaction. The temperature of the heating block is transferred to the PCR reagent in the vessel through the nucleic acid amplification reaction vessel, and when viewed in the PCR reagent, the temperature difference is inevitably generated from the inner surface of the vessel. In order to eliminate the nonuniformity of the temperature distribution, patents are proposed to improve the heat transfer by making the thickness of the nucleic acid amplification reaction container as thin as possible or by adding a metal spring around the container. Research into the uniform temperature distribution by injecting thermally conductive nanomaterials into the reagents has been conducted, and research results of improving nucleic acid amplification efficiency have been reported.

WO 2009/044196 A1 2009. 9. 4.WO 2009/044196 A1 2009. 9. 4. KR 10-1810017 2017. 12. 12.KR 10-1810017 2017. 12. 12. US 20030170883 A1 2002. 3. 11.US 20030170883 A1 2002. 3. 11.

Enhancing the efficiency of a PCR using gold nanoparticles Nucleic Acid Research 2005 Vol. 33, No. 21, 2005. 7. 21. Enhancing the efficiency of a PCR using gold nanoparticles Nucleic Acid Research 2005 Vol. 33, No. 21, 2005. 7.21.

본 발명의 기술 목적은, 열전달을 극대화하기 위해 히팅블럭과 핵산증폭 반응용 용기와의 접촉면적을 확대하고 용기를 구성하는 웰(Well) 또는 마이크로튜브의 내부표면으로부터 PCR시약 간 최대 이격거리를 가능한 한 짧게 하여 히팅블럭의 온도를 PCR시약에 효과적으로 전달하고 PCR 시약내에서의 온도분포를 균일하게 개선함으로써 핵산증폭 반응 효율을 높힐 수 있는 핵산증폭 반응용 용기 및 이를 이용한 핵산증폭반응장치를 제공하는 것이다.The technical object of the present invention is to increase the contact area between the heating block and the nucleic acid amplification reaction vessel in order to maximize heat transfer and to maximize the separation distance between the PCR reagents from the inner surface of the well or microtube constituting the container. It is to provide a nucleic acid amplification reaction vessel and a nucleic acid amplification reaction apparatus using the same to shorten the efficiency of the nucleic acid amplification reaction by effectively transferring the temperature of the heating block to the PCR reagent and uniformly improving the temperature distribution in the PCR reagent. .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 핵산증폭 반응용 용기의 웰(Well) 형상에서 웰(Well) 내부의 하단 중앙부를 융기시키고, 융기된 웰(Well)의 밑부분에 연하여 히팅블럭이 접촉되도록 하여 핵산증폭 반응용 용기와 히팅블럭 간의 접촉면적을 배가하여 열전달이 용이하도록 하고 웰(Well) 하단의 융기부에서도 히팅블럭의 돌출부를 통하여 히팅블럭의 열이 전달되도록 구성하여 PCR 시약의 온도 분포를 균일하게 함으로써 핵산증폭 반응효율을 개선시킨 핵산증폭 반응용 용기 및 이를 적용한 핵산증폭반응장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, in the well shape of a conventional nucleic acid amplification reaction vessel, the lower middle part of the inside of the well is raised, and the heating block is connected to the bottom of the raised well. The contact area between the nucleic acid amplification reaction vessel and the heating block is doubled to facilitate heat transfer, and the heat of the heating block is transferred through the protrusion of the heating block at the ridge at the bottom of the well to heat the PCR reagent. Provided are a nucleic acid amplification reaction container having a uniform distribution, and a nucleic acid amplification reaction device using the same.

핵산증폭 반응용 용기는 시약을 넣기 위해 도 3에서와 같이 우물처럼 오목하게 형성된 웰(Well) (120) 형태를 갖기도 하고 도2에서와 같이 마이크로튜브(Microtube)(140) 형태를 갖기도 하며 이는 이 분야에서 카트리지, 8 스트립 마이크로튜브, 96웰 PCR 마이크로플레이트 등으로 널리 통용되고 있다.The container for the nucleic acid amplification reaction may have the form of a well 120 concave like a well as shown in FIG. 3, or a form of a microtube 140 as shown in FIG. It is widely used in the field as cartridges, 8 strip microtubes, 96 well PCR microplates, and the like.

종래의 경우 카트리지 형태로 한두개의 웰(Well) 또는 마이크로튜브(140)를 가진 핵산증폭 반응용 용기부터 도 1에서와 같이 웰(Well) (120) 들이 가로 세로 등간격으로 배치되어 96개의 웰(well)을 가지는 96 웰 PCR 마이크로플레이트, 도 2에서와 같이 마이크로튜브(140) 형태의 용기가 여러 개 연결되어 있는 8 스트립 마이크로 튜브 등 다양한 형태로 존재할 수 있다.In the conventional case, the nucleic acid amplification reaction vessel having one or two wells or microtubes 140 in the form of a cartridge, and the wells 120 are arranged at equal intervals horizontally and vertically as shown in FIG. 96 well PCR microplate having a well), as shown in Figure 2 may be present in a variety of forms, such as 8 strip microtubes in which a plurality of vessels in the form of microtubes 140 are connected.

본 발명의 핵산증폭반응용 용기(100)는 상술한 종래의 다양한 형태의 핵산증폭 반응용 용기와 달리 웰(Well)(120) 또는 마이크로튜브(140)의 오목한 홈 내부에 융기부(110)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하며 도 6은 본 발명의 일실시예로써 웰(Well) 또는 마이크로튜브(140)에 대한 단면을 표시한 도면이다. 도시한 바와 같이 오목한 홈 내부 중앙부에 하나의 융기부(110)를 갖도록 도시되어 있으나 필요에 따라 다수 개를 적용할 수도 있다. 또한 융기부의 단면 형상은 원형, 사각형, 다각형 등 다양한 형태를 취할 수 있으며 이러한 형상은 통상의 기술적 지식을 가진 자가 용이하게 변형할 수 있는 범위에 속하므로 별도로 도시하지 않았다.Nucleic acid amplification reaction container 100 of the present invention, unlike the conventional nucleic acid amplification reaction vessel of the various forms described above the ridge 110 in the concave groove of the well (Well) 120 or microtube 140 6 is a cross-sectional view of a well or a microtube 140 according to an embodiment of the present invention. As shown, although shown to have one bulge 110 in the center of the concave groove, a plurality can be applied if necessary. In addition, the cross-sectional shape of the ridge may take a variety of forms, such as a circle, a square, a polygon, and the like is not shown separately because it belongs to a range that can be easily modified by those skilled in the art.

본 발명의 핵산증폭 반응용 용기(100)는 히팅블럭(210)의 열을 PCR 시약(300)에 잘 전달할 수 있도록 열전도성 수지로 사출성형하여 제작할 수 있으며 히팅블럭(210)과 접촉되는 부위에 해당하는 핵산증폭 반응용 용기(100)의 외주표면에 열전도성이 우수한 알루미늄, 구리, 은 등 금속 및 금속화합물을 증착 또는 코팅할 수도 있다. 또한 용기를 제조할 때 사출금형을 부식 등의 표면처리를 통해 용기 내표면에 미세주름이나 미세돌기 등을 형성하여 PCR 시약(300)과의 접촉면적을 최대화할 수도 있다. 이렇게 함으로써 열전달 효율을 배가시킬 수 있어 히팅블럭(210)의 열을 PCR 시약(300)으로 빠르게 전달시킴으로써 핵산증폭 반응효율을 개선할 수 있다.Nucleic acid amplification reaction container 100 of the present invention can be produced by injection molding with a thermally conductive resin so as to transfer the heat of the heating block 210 to the PCR reagent 300 well and in contact with the heating block 210 Metals and metal compounds such as aluminum, copper, and silver having excellent thermal conductivity may be deposited or coated on the outer circumferential surface of the corresponding nucleic acid amplification reaction container 100. In addition, when the container is manufactured, the injection mold may be formed on the inner surface of the container through surface treatment such as corrosion to maximize the contact area with the PCR reagent 300. By doing so, it is possible to double the heat transfer efficiency, thereby rapidly transferring the heat of the heating block 210 to the PCR reagent 300, thereby improving the nucleic acid amplification reaction efficiency.

도 10에서 나타낸 바와 같이 웰(Well)(120) 내부의 PCR 시약(300)은 중앙으로부터 이격되는 거리(r)에 따라 온도 분포가 다를 수 밖에 없으며 이로 인해 핵산증폭반응에 영향을 미칠 수 밖에 없고 이를 균일하게 하기 위한 수단이 필요하다.As shown in FIG. 10, the PCR reagent 300 inside the well 120 may have a different temperature distribution depending on the distance r from the center, thereby influencing the nucleic acid amplification reaction. Means are needed to make it uniform.

본 발명의 핵산증폭반응장치(200)는 상기 핵산증폭 반응용 용기(100)를 밀착하여 수용할 수 있도록 용기의 융기부(110)에 상응하는 돌출부(211)가 정밀하게 성형되어 있는 히팅블럭 (210)이 적용된 것을 특징으로 한다. 상기 돌출부(211)는 히팅블럭과 일체형으로 가공될 수도 있으나 가공편의상 분리하여 압입 또는 조립방식으로 성형할 수 있으며 핵산증폭 반응용 용기의 융기부(110) 형상에 따라 밀착되도록 형상 및 수량이 정해진다.Nucleic acid amplification reaction apparatus 200 of the present invention is a heating block in which the protrusion 211 corresponding to the ridge 110 of the container is precisely molded so that the container for the nucleic acid amplification reaction 100 can be received in close contact ( 210 is applied. The protrusion 211 may be integrally processed with the heating block, but may be formed by pressing or assembling by separating the processing pieces, and the shape and quantity of the protrusion 211 may be determined according to the shape of the ridge 110 of the container for nucleic acid amplification reaction. .

본 발명의 핵산증폭반응장치는 히팅블럭(Heating Block)(210), 열원(220), 히트싱크(Heat Sink) (230), 히트 스프레더(Heat Spreader) (260), 리드(Lid)(240), 제어장치, 광학계(250), 형광검출장치, 분석장치 등 통상의 기기 구성요소로 통상의 기술적 지식을 가진 자가 용이하게 구현할 수 있음으로 본 발명의 특징적인 히팅블럭(210)과 몇몇 특정부위를 나타내기만 했고 나머지 구성요소들은 별도로 도시하지 않았다.Nucleic acid amplification reaction apparatus of the present invention is a heating block (Heating Block) 210, heat source 220, Heat Sink (230), Heat Spreader (260), Lid (240) The control unit, the optical system 250, the fluorescence detection device, the analysis device, such as a common device component can be easily implemented by those of ordinary skill in the characteristic heating block 210 and some specific parts of the present invention Only the components shown are not shown separately.

본 발명에 의하면, 종래기술에 비해, 핵산증폭 반응용 용기는 히팅블럭과 접촉하는 전열면적을 배가시킬 수 있어서 히팅블럭의 열을 PCR 시약에 효과적으로 전달할 수 있으며 용기에 구성된 각각의 웰(Well) 또는 마이크로튜브 내부의 융기부로부터 열을 전달받을 수 있어서 PCR 시약의 온도 분포를 훨씬 균일하게 함으로써 핵산증폭 반응 효율을 크게 개선할 수 있다.According to the present invention, compared to the prior art, the nucleic acid amplification reaction vessel can double the heat transfer area in contact with the heating block to effectively transfer the heat of the heating block to the PCR reagents, and each well or Heat can be transferred from the ridges inside the microtubes, thereby making the temperature distribution of the PCR reagent much more uniform, thereby greatly improving the nucleic acid amplification reaction efficiency.

도 1은 종래의 96웰 PCR 마이크로플레이트이다.
도 2는 종래의 8 스트립 마이크로튜브이다.
도 3은 도1과 도2에 도시한 A-A선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예로 96웰 PCR 마이크로플레이트이다.
도 5는 본 발명의 일실시예로 8 스트립 마이크로튜브이다.
도 6은 본 발명의 일실시예로 도4와 도5에 도시한 B-B선에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일시예로 PCR시약이 넣어진 핵산증폭 반응용 용기의 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예로 핵산증폭 반응용 용기가 장착되기 전에 대한 핵산증폭 반응장치의 부분 단면도이다.
도 9은 본 발명의 일실시예로 핵산증폭 반응용 용기가 장착된 후에 대한 핵산증폭 반응장치의 부분 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예와 종래의 핵산증폭 반응용 용기내에서 PCR시약의 온도 분포 상태를 나타내는 비교도이다. 1 is a conventional 96 well PCR microplate.
2 is a conventional eight strip microtube.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIGS. 1 and 2.
4 is a 96-well PCR microplate as an embodiment of the present invention.
5 is an 8 strip microtube in one embodiment of the invention.
6 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIGS. 4 and 5 according to one embodiment of the present invention.
7 is a partial cross-sectional view of a nucleic acid amplification reaction vessel containing a PCR reagent as an example of the present invention.
8 is a partial cross-sectional view of the nucleic acid amplification reaction apparatus for the nucleic acid amplification reaction vessel is mounted in one embodiment of the present invention.
Figure 9 is a partial cross-sectional view of the nucleic acid amplification reaction apparatus for mounting after the nucleic acid amplification reaction vessel in one embodiment of the present invention.
Figure 10 is a comparison showing the temperature distribution of the PCR reagent in one embodiment of the present invention and a conventional nucleic acid amplification reaction vessel.

도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용기들을 나타낸 사시도로써 각각의 용기에 구성된 웰(Well)(120) 또는 마이크로튜브(140)의 내부에는 도 6에 나타난 바와 같이 융기부(110)가 형성되어 있다. 상기 융기부(110)는 도 6에서와 같이 중앙에 1개의 융기부(110)가 원뿔형태로 형성되어 있는 경우에 대한 일실시예로 필요에 따라 다수 개의 융기부를 형성할 수도 있음을 밝혀 둔다. 상기 융기부(110)의 단면 형태는 원형, 삼각형, 다각형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 4 and 5 are perspective views showing the containers according to an embodiment of the present invention as shown in FIG. 6 in the well 120 or the microtube 140 of each container, as shown in FIG. ) Is formed. The ridge 110 is an embodiment of the case in which one ridge 110 is formed in a conical shape in the center as shown in FIG. 6. The sectional shape of the ridge 110 may have various shapes such as a circle, a triangle, and a polygon.

상술한 핵산증폭 반응용 용기(100)의 재질은 보통 폴리프로필렌(PP) 등과 같은 사출성형이 가능한 열가소성 수지이지만 히팅블럭(210)의 열을 PCR 시약(300)으로 잘 전달시키기 위해 열전도성을 갖는 수지일 수 있다. 또한 히팅블럭(210)과 접촉되는 부위에 해당하는 핵산증폭 반응용 용기(100)의 외주표면에 열전도성이 우수한 알루미늄, 구리, 은 등 금속 및 금속 화합물을 증착 또는 코팅할 수 있다. 이렇게 함으로써 열전달 효율을 배가시킬 수 있어 히팅블럭(210)의 열을 PCR 시약(300)으로 빠르게 전달함으로써 핵산증폭 반응효율을 향상시킬 수 있다.The material of the nucleic acid amplification reaction container 100 described above is usually a thermoplastic resin capable of injection molding such as polypropylene (PP), but has a thermal conductivity to transfer heat of the heating block 210 to the PCR reagent 300 well. It may be a resin. In addition, it is possible to deposit or coat metals and metal compounds such as aluminum, copper, silver and the like having excellent thermal conductivity on the outer circumferential surface of the nucleic acid amplification reaction container 100 corresponding to the portion in contact with the heating block 210. By doing so, it is possible to double the heat transfer efficiency, thereby rapidly transferring the heat of the heating block 210 to the PCR reagent 300, thereby improving the nucleic acid amplification reaction efficiency.

상술한 핵산증폭 반응용 용기의 융기부(110)의 높이는 PCR 시약(300)을 넣었을 때 융기부 (110)의 끝이 잠길 정도의 높이가 바람직하지만 이에 국한할 필요는 없다.The height of the ridge 110 of the above-described nucleic acid amplification reaction container is preferably a height such that the tip of the ridge 110 is locked when the PCR reagent 300 is put therein, but is not limited thereto.

본 발명의 일실시예에 따른 핵산증폭 반응용 용기(100)에는 도 7에서 나타낸 부분 단면도에서와 같이 PCR 시약이 담겨지며 핵산증폭 반응시 시약의 증발을 방지하기 위해 플레이트씨일(130)이 상단에 부착된다.Nucleic acid amplification reaction container 100 according to an embodiment of the present invention is a PCR reagent is contained as shown in the partial cross-sectional view shown in Figure 7 and the plate seal 130 is the top to prevent evaporation of the reagent during the nucleic acid amplification reaction Is attached to.

도 8과 도 9는 도7에서와 같이 준비된 핵산증폭 반응용 용기(100)가 히팅블럭(210)에 장착되기 전과 후의 모습을 특징적으로 나타낸 핵산증폭반응장치(200)의 일실시예를 나타낸 조립도이다. 도 8에 나타난 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 핵산증폭반응장치(200)는 준비된 핵산증폭 반응용 용기(100)를 수용하여 열을 전달 또는 방열시키는 히팅블럭(210), 상기 히팅블럭(210)에 열을 발생시키거나 냉각시키기 위한 열원(220), 상기 열원(220)의 열을 방출시키기 위한 히트싱크(230)가 순차적으로 장착되며, 상단에는 준비된 핵산증폭 반응용 용기(100)에 부착된 플레이트씨일(130)에 접촉하여 결로 현상을 방지하기 위한 리드(Lid) (240), 핵산증폭 반응을 통해 나타나는 형광신호를 검출하기 위한 광학계(250) 등이 장착되어 진다. 여기서 열원(220)은 발열과 냉각을 동시에 수행해야 하므로 열전소자를 사용하는 것이 일반적임을 밝혀 둔다.8 and 9 illustrate an embodiment of the nucleic acid amplification reaction apparatus 200 which shows a state before and after the nucleic acid amplification reaction container 100 prepared as shown in FIG. 7 is mounted on the heating block 210. It is also. As shown in FIG. 8, the nucleic acid amplification reaction apparatus 200 according to the exemplary embodiment of the present invention accommodates a prepared nucleic acid amplification reaction container 100 to transfer or radiate heat to the heating block 210 and the heating block ( A heat source 220 for generating or cooling heat 210 and a heat sink 230 for releasing heat of the heat source 220 are sequentially installed, and the prepared nucleic acid amplification reaction vessel 100 is disposed at the top thereof. A lid 240 for preventing condensation by contacting the attached plate seal 130 and an optical system 250 for detecting a fluorescence signal generated through a nucleic acid amplification reaction are mounted. Here, it is clear that the heat source 220 uses a thermoelectric element because heat and cooling must be performed at the same time.

상기와 같이 구성된 핵산증폭반응장치(200)는 형광을 검출하는 형광검출기, 히팅블럭(210)의 온도를 제어하고 구성품들을 주어진 프로토콜대로 구동시키기 위한 제어장치, 검출된 형광신호를 분석하고 이를 출력하기 위한 분석장치 등이 포함될 수 있으나 이는 이미 공지되어 상용화되어 있는 기술이므로 도시하지 않았다.The nucleic acid amplification reaction apparatus 200 configured as described above is a fluorescence detector for detecting fluorescence, a control device for controlling the temperature of the heating block 210 and driving components according to a given protocol, and analyzing and outputting the detected fluorescence signal. For example, but may include an analysis device for this is not shown because it is a known and commercially available technology.

도 8에서 보는 바와 같이 핵산증폭반응장치(200)의 히팅블럭(210)에는 본 발명의 일실시예에 따른 핵산증폭 반응용 용기(100)의 각각의 웰(Well)(120) 내부의 융기부(110)에 상응하는 돌출부(211)가 형성되어 있어서 융기부(110)의 하단에서 열이 전달되도록 되어 있다.As shown in FIG. 8, the heating block 210 of the nucleic acid amplification reaction device 200 has a ridge inside each well 120 of the nucleic acid amplification reaction container 100 according to an embodiment of the present invention. Protrusions 211 corresponding to 110 are formed so that heat is transferred from the lower ends of the ridges 110.

도 7에 표시된 바와 같이 준비된 핵산증폭 반응용 용기(100)를 본 발명의 일실시예인 핵산증폭반응장치(200)에 장착하면 도 9에서와 같이 상술한 핵산증폭 반응용 용기(100)의 융기부(110) 하단에 히팅블럭(210)의 돌출부(211)가 밀착되어 장착되며 이로 인해 히팅블럭(210)의 열이 돌출부(211)를 통해 융기부(110)로 전달되어 결과적으로 PCR 시약(300)의 외곽부 뿐만아니라 중앙부에서도 열전달이 이루어져 PCR 시약의 온도를 빠르게 조절되게 함으로써 온도 균일도를 개선하여 핵산증폭반응 효율을 향상시킬 수 있는 결과가 나타나게 되는 것이다.When the nucleic acid amplification reaction vessel 100 prepared as shown in FIG. 7 is mounted on the nucleic acid amplification reaction apparatus 200 according to an embodiment of the present invention, the ridge of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 described above as shown in FIG. Protruding portion 211 of the heating block 210 is mounted in close contact with the bottom of the 110, and the heat of the heating block 210 is transferred to the ridge 110 through the protrusion 211, and as a result, the PCR reagent 300 Heat transfer takes place in the central part as well as the outer part of the c), and thus the temperature of the PCR reagent is controlled to improve the temperature uniformity, thereby improving the efficiency of the nucleic acid amplification reaction.

도 10은 본 발명의 일실시예와 종래의 용기의 웰(120)내부에 넣어진 PCR시약(300)의 온도 분포 비교도로서 좌측에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예의 경우 PCR 시약(300)의 온도가 균일함을 볼 수 있으나 종래의 경우는 PCR 시약(300)의 중앙부가 외곽에 비해 다름을 확연히 알 수 있음을 보여 준다.Figure 10 is a comparison of the temperature distribution of the PCR reagent 300 put in the well 120 of one embodiment of the present invention and the conventional vessel, as shown on the left side PCR reagent 300 in one embodiment of the present invention It can be seen that the temperature of the) is uniform, but in the conventional case, the central part of the PCR reagent 300 is clearly different from the outer part.

이상과 같이 상술한 본 발명은 일실시예일 뿐이며 재질 및 형상, 크기, 융기부의 개수 등 일부의 변형은 통상의 기술적 지식을 가진 자가 용이하게 구현할 수 있는 것으로 본 발명의 범위에 포함됨은 자명하다.As described above, the present invention described above is just one embodiment, and some modifications such as material, shape, size, and number of ridges can be easily implemented by those skilled in the art, and it is obvious that the present invention is included in the scope of the present invention.

100 : 핵산증폭 반응용 용기
110 : 융기부
120 : 웰
130 : 플레이트씨일
140 : 마이크로튜브
200 : 핵산증폭반응장치
210 : 히팅블럭
211 : 돌출부
220 : 열원
230 : 히트싱크
240 : 리드
250 : 광학계
300 : PCR 시약100: nucleic acid amplification reaction container
110: bulge
120: well
130: plate seal
140: microtube
200: nucleic acid amplification reaction device
210: heating block
211: protrusion
220: heat source
230: heatsink
240: lead
250: optical system
300: PCR Reagent

Claims (7)

핵산증폭 반응용 용기에 있어서 하나 이상의 웰(Well)로 구성되고 각 웰(Well)의 내부가 볼록하게 융기된 융기부를 갖는 것을 특징으로 하는 핵산증폭 반응용 용기A nucleic acid amplification reaction container comprising a nucleic acid amplification reaction container consisting of one or more wells and having a ridge convexly raised in the interior of each well. 제1항에 있어서, 상기 용기는 96 월(well) 마이크로플레이트(Micro plate) 형상으로 구성된 핵산증폭 반응용 용기The nucleic acid amplification reaction vessel of claim 1, wherein the vessel is configured in a 96 well micro plate shape. 제1항에 있어서, 상기 용기는 8 스트립(strip) 마이크로튜브(Microtube) 형상으로 구성된 핵산증폭 반응용 용기The container for nucleic acid amplification reaction according to claim 1, wherein the container has an 8 strip microtube shape. 제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 용기의 재질은 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 핵산증폭 반응용 용기The container for nucleic acid amplification reaction according to claim 1, wherein the material of the container is a thermoplastic resin. 제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 용기의 재질은 열전도성 수지인 것을 특징으로 하는 핵산증폭 반응용 용기The container for nucleic acid amplification reaction according to claim 1, wherein the material of the container is a thermally conductive resin. 제1항 내지 제5항에 있어서, 상기 용기의 외부 표면에 알루미늄, 구리, 은, 금 등 금속 또는 금속화합물을 증착 또는 코팅한 것을 특징으로 하는 핵산증폭 반응용 용기The container for nucleic acid amplification reaction according to claim 1, wherein a metal or metal compound such as aluminum, copper, silver, gold or the like is deposited or coated on the outer surface of the container. 제1항 내지 제6항에서 상기 핵산증폭 반응용 용기가 수용되고, 상기 용기의 밑면 형상에 연하여 접하도록 돌출부가 형성된 히팅블럭을 갖는 것을 특징으로 하는 핵산증폭반응장치
The nucleic acid amplification reaction apparatus according to claim 1 to 6, wherein the nucleic acid amplification reaction container is accommodated and has a heating block formed with a protrusion so as to be in contact with the bottom shape of the container.
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