KR20210014739A - Thermal block - Google Patents

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KR20210014739A KR1020217001803A KR20217001803A KR20210014739A KR 20210014739 A KR20210014739 A KR 20210014739A KR 1020217001803 A KR1020217001803 A KR 1020217001803A KR 20217001803 A KR20217001803 A KR 20217001803A KR 20210014739 A KR20210014739 A KR 20210014739A
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Abstract

본 발명은 복수의 반응을 수행하기 위한 열블록에 관한 것이다. 본 발명은 열블록에는 복수의 샘플웰들이 규칙적으로 배열되며, 샘플웰보다 작은 비샘플홀이 구비된다. 상기 열블록의 복수의 샘플웰들 중 4개의 인접한 샘플웰들의 중심점을 연결하여 정의 되는 단위 영역 내에는 2 이상의 비샘플홀이 구비된다. 본 발명의 열블록은 열블록의 온도변화에 필요한 열 에너지를 최소화하면서도, 반응용기가 열블록에 잘못 장착되는 오류를 방지할 수 있으며, 기존의 열블록에 비하여 내구성이 우수하다.The present invention relates to a heat block for carrying out a plurality of reactions. In the present invention, a plurality of sample wells are regularly arranged in a thermal block, and a non-sample hole smaller than the sample well is provided. Two or more non-sample holes are provided in a unit region defined by connecting center points of four adjacent sample wells among the plurality of sample wells of the column block. The heat block of the present invention minimizes heat energy required for temperature change of the heat block, while preventing an error in which the reaction vessel is incorrectly mounted on the heat block, and has excellent durability compared to the existing heat block.

Description

열블록(thermal block) Thermal block

관련 출원에 대한 상호참조Cross-reference to related applications

본 출원은 2018년 6월 28일에 대한민국 특허청에 출원된 대한민국 특허출원 제10-2018-0074957호의 우선권을 주장하며, 이의 개시내용은 그 전체가 참조로 본원에 포함되어 있다.This application claims the priority of Korean Patent Application No. 10-2018-0074957 filed with the Korean Intellectual Property Office on June 28, 2018, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.

기술분야Technical field

본 발명은 복수의 반응을 수행하기 위한 열블록에 관한 것이다. The present invention relates to a heat block for carrying out a plurality of reactions.

중합효소 연쇄반응(Polynucleotide chain reaction: PCR)으로 공지된 가장 많이 사용되는 핵산 증폭 반응은 이중가닥 DNA의 변성, DNA 주형에로의 올리고뉴클레오타이드 프라이머의 어닐링 및 DNA 중합효소에 의한 프라이머 연장의 반복된 사이클 과정을 포함한다(Mullis 등, 미국 특허 제4,683,195호, 제4,683,202호 및 제4,800,159호; Saiki et al., (1985) Science 230, 1350-1354).The most commonly used nucleic acid amplification reaction known as polynucleotide chain reaction (PCR) is a repeated cycle of denaturation of double-stranded DNA, annealing of oligonucleotide primers to a DNA template, and primer extension by DNA polymerase. Process (Mullis et al., U.S. Patents 4,683,195, 4,683,202 and 4,800,159; Saiki et al., (1985) Science 230, 1350-1354).

많은 환자로부터 수집한 검체들의 검사를 수행하는 검진 센터 등은 복수의 샘플에서 동일한 타겟을 검출하기 위하여, 상기 복수의 샘플을 정해진 조성의 반응 혼합물을 이용하여 정해진 반응 조건에 따라 동시에 병행 증폭한다. 따라서, 샘플로부터 타겟 핵산 서열 검출에 사용되는 PCR 기기들은 복수의 샘플을 동시에 증폭할 수 있도록 설계된다. 예를 들어, PCR기기는 복수의 반응용기(reaction tube)를 수용할 수 있는 열블록을 포함한다. 또한 각 웰(반응 용기를 수용하는 홈)의 온도를 빠르게 변화시키고, 균일하게 유지할 수 있는 장치 및 컨트롤 시스템을 구비하고 있으며, 복수의 웰에서 수행된 각 결과를 판독하여 종합적으로 리포트 할 수 있는 프로그램을 포함한다. 또한 위와 같은 PCR 기기에 사용할 수 있는 복수의 반응튜브들이 연결된 형태의 반응플레이트(reaction plate)가 개발되어 사용된다.In order to detect the same target in a plurality of samples, a medical examination center or the like that performs examinations of samples collected from many patients simultaneously amplifies the plurality of samples using a reaction mixture having a predetermined composition according to predetermined reaction conditions. Accordingly, PCR devices used to detect a target nucleic acid sequence from a sample are designed to simultaneously amplify a plurality of samples. For example, the PCR device includes a heat block capable of accommodating a plurality of reaction tubes. In addition, it is equipped with a device and control system that can quickly change the temperature of each well (groove accommodating the reaction vessel) and maintain it uniformly, and a program that reads each result performed in multiple wells and can report comprehensively. Includes. In addition, a reaction plate in the form of connecting a plurality of reaction tubes that can be used in the above PCR device has been developed and used.

히팅 블록으로도 명명되는 열블록(thermal block)은 복수의 반응용기를 수용할 수 있도록 복수의 웰(well)이 형성되어 있으며, 빠른 열전도를 위하여 금속으로 제작된다. 다만, 금속은 비중 및 비열이 높아 열블록의 온도를 조절하기 위해서 많은 양의 에너지를 공급하거나, 제거하여야 하는 문제가 있다.A thermal block, also referred to as a heating block, has a plurality of wells formed to accommodate a plurality of reaction vessels, and is made of metal for rapid heat conduction. However, since metals have high specific gravity and specific heat, there is a problem in that a large amount of energy must be supplied or removed in order to control the temperature of the heat block.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 US7955573, US7632464 및 US8557196에는 열블록의 옆면 및 상면에 구멍을 내는 방법을 개시하고 있다. 열블록의 불필요한 부분을 제거하여 보다 빠르게 열블록의 온도를 변화시키고자 한 것이다. 하지만, 사용자들이 상면으로 형성된 구멍에 반응플레이트를 위치시키는 문제가 발생하였으며, 이를 해결하기 위하여 복수의 상면으로 형성된 구멍 중 열블록의 중앙에 위치한 구멍이 제거된 열블록을 개발하였다.As a method for solving this problem, US7955573, US7632464 and US8557196 disclose a method of making holes in the side and upper surfaces of a heat block. It is intended to change the temperature of the heat block more quickly by removing unnecessary parts of the heat block. However, there has been a problem in which users place the reaction plate in the hole formed on the top surface, and to solve this problem, a heat block in which the hole located at the center of the heat block among the holes formed on the top surface has been removed has been developed.

그러나 이와 같은 구성은 단일 PCR 튜브 또는 8 PCR 튜브 스트립과 같이 열블록 일부 공간을 차지하는 반응용기를 오장착하는 문제는 해결하지 못하며, 더구나 열블록에 형성된 샘플웰과 질량 감소용 구멍의 패턴이 균일하지 않아 각 웰에 수용되는 반응플레이트 또는 복수의 반응튜브들 간의 온도 편차가 발생하는 또다른 문제가 있다. However, such a configuration does not solve the problem of incorrectly mounting a reaction vessel that occupies part of the heat block space, such as a single PCR tube or an 8 PCR tube strip, and furthermore, the pattern of the sample well formed in the heat block and the hole for mass reduction is not uniform. As a result, there is another problem in that a temperature difference between a reaction plate or a plurality of reaction tubes accommodated in each well occurs.

PCR 반응은 타겟 핵산 서열에 특이적인 프라이머를 혼성화 시키고, 이를 중합효소에 의해 연장시킨 후, 연장가닥을 분리하는 단계를 반복하여 타겟 핵산 서열을 증폭시키는 반응이다. PCR 반응은 반응 혼합물을 지정한 각 온도들에서 정해진 시간 동안 유지하는 방법으로 이와 같은 일련의 단계를 효율적으로 수행하게 한다. 따라서, PCR 반응에서 각 단계별로 정확한 온도를 유지하는 것은 매우 중요한 일이다. 온도에 따라 각 단계에서의 반응 효율이 달라질 수 있기 때문이다. The PCR reaction is a reaction in which a target nucleic acid sequence is amplified by hybridizing a primer specific to a target nucleic acid sequence, extending it by a polymerase, and then separating the extension strand. The PCR reaction is a method of maintaining the reaction mixture at each specified temperature for a specified period of time, thereby efficiently performing a series of steps. Therefore, it is very important to maintain the correct temperature for each step in the PCR reaction. This is because the reaction efficiency in each step may vary depending on the temperature.

특히 PCR 반응을 이용하여 복수의 샘플에 대하여 동일한 검사를 하는 경우, 웰간 지속적으로 발생하는 온도 편차는 서로 다른 웰에서 증폭반응이 진행된 복수의 샘플마다 상기 증폭반응이 서로 다른 효율로 진행되게 하는 원인이 된다. PCR 반응은 핵산의 증폭반응을 수십 사이클을 반복하며, 이전 사이클에서 생성된 핵산가닥이 다음 사이클의 주형(template)이 되므로, 이러한 매 사이클 발생하는 증폭효율의 차이가 분석 결과에 큰 영향을 미칠 수 있다. In particular, when the same test is performed on a plurality of samples by using a PCR reaction, the temperature deviation that occurs continuously between wells causes the amplification reaction to proceed with different efficiencies for each of the plurality of samples subjected to the amplification reaction in different wells. do. Since the PCR reaction repeats the amplification reaction of nucleic acids for several tens of cycles, and the nucleic acid strand generated in the previous cycle becomes the template for the next cycle, the difference in amplification efficiency occurring in each cycle can have a great influence on the analysis result. have.

한편, US7081600은 하단의 지지부에 연결된 역원뿔형 샘플웰들이 일정하게 배열된 형태의 열블록에 관하여 개시하고 있다. 이와 같은 형태의 열블록은 샘플웰의 상부는 모두 독립적으로 단절된 형태를 가진다. 이러한 경우 질량 감소의 효과는 상승하지만, 물리적 내구성에 문제가 있을 수 있다. On the other hand, US7081600 discloses a heat block in which inverted conical sample wells connected to the lower support are arranged regularly. In this type of heat block, the upper part of the sample well is all independently disconnected. In this case, the effect of mass reduction increases, but there may be a problem in physical durability.

PCR 과정에서 고온의 튜브내 물질을 보존하고, 반응 튜브의 뚜껑이 열리는 것을 방지하기 위하여, PCR기기는 반응 튜브의 상부를 열리지 않게 누를 수 있는 고온의 덮개(hot lid)를 포함한다. 상기 핫 리드는 반응 튜브의 상단에 밀착되고, 반응 큐브에 압력을 가한 상태로 유지된다. 상기 압력은 반응용기를 통하여 열블록에 전달되어, 열블록을 변형시킬 수 있다. 각 샘플웰간 수평적 연결이 약할수록 이러한 샘플웰들의 내구성이 약해진다. 특히 플레이트 또는 반응튜브를 잘못 장착하고 핫리드를 덮는 경우 열블록의 샘플웰의 변형이나, 파손이 발생할 수 있다.In order to preserve the material in the hot tube during the PCR process and prevent the lid of the reaction tube from being opened, the PCR device includes a hot lid that can be pressed so that the upper portion of the reaction tube is not opened. The hot lead is in close contact with the upper end of the reaction tube and is maintained in a state where pressure is applied to the reaction cube. The pressure is transmitted to the heat block through the reaction vessel, thereby deforming the heat block. The weaker the horizontal connection between each sample well, the weaker the durability of these sample wells. In particular, if the plate or reaction tube is incorrectly mounted and the hot lead is covered, the sample well of the heat block may be deformed or damaged.

따라서, 반응 플레이트 또는 복수의 반응튜브 간의 온도 편차를 최소화 하면서, 동시에 반응 플레이트를 잘못 장착하는 오류를 방지할 수 있고, 내구성이 우수한 새로운 열블록의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, while minimizing the temperature difference between the reaction plate or a plurality of reaction tubes, it is possible to prevent an error of incorrectly mounting the reaction plate at the same time, and it is necessary to develop a new heat block having excellent durability.

이러한 배경에서, 본 발명은 비샘플홀의 패턴이 균일하면서, 반응플레이트 오장착의 문제가 없는 내구성이 우수한 열블록을 제공하는 것을 목적으로 한다.Against this background, an object of the present invention is to provide a heat block having a uniform pattern of non-sample holes and having excellent durability without the problem of incorrect mounting of a reaction plate.

본 발명은 복수의 반응을 수행하기 위한 열블록으로,The present invention is a heat block for carrying out a plurality of reactions,

상기 열블록은 서로 평행하며, 길이와 폭을 가지는 상면 및 하면을 가지며, The heat blocks are parallel to each other and have an upper surface and a lower surface having a length and a width,

상기 상면에는 상면으로 열린 복수의 샘플웰이 형성되며, 상기 복수의 샘플웰은 규칙적으로 배열되며, 및A plurality of sample wells open to the upper surface are formed on the upper surface, and the plurality of sample wells are regularly arranged, and

상기 상면에는 상면으로 열린 2 이상의 비샘플홀이 형성되며, 상기 각 비샘플홀의 상면 개구 면적은 샘플웰의 상면 개구 면적보다 작으며,Two or more non-sample holes open to the upper surface are formed on the upper surface, and the upper surface opening area of each non-sample hole is smaller than the upper surface opening area of the sample well,

상기 열블록 내 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의되는 단위 영역 내에는 2 이상의 비샘플홀이 포함되는 것을 특징으로 하는 열블록을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a thermal block, characterized in that two or more non-sample holes are included in a unit region defined by connecting center points of four adjacent sample wells in the thermal block.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은 In order to achieve the above object, in one aspect, the present invention

복수의 반응을 수행하기 위한 열블록으로,As a heat block for carrying out a plurality of reactions,

상기 열블록은 서로 평행하며, 길이와 폭을 가지는 상면 및 하면을 가지며, The heat blocks are parallel to each other and have an upper surface and a lower surface having a length and a width,

상기 상면에는 상면으로 열린 복수의 샘플웰이 형성되며, 상기 복수의 샘플웰은 규칙적으로 배열되며, 및A plurality of sample wells open to the upper surface are formed on the upper surface, and the plurality of sample wells are regularly arranged, and

상기 상면에는 상면으로 열린 2 이상의 비샘플홀이 형성되며, 상기 각 비샘플홀의 상면 개구 면적은 샘플웰의 상면 개구 면적보다 작으며,Two or more non-sample holes open to the upper surface are formed on the upper surface, and the upper surface opening area of each non-sample hole is smaller than the upper surface opening area of the sample well,

상기 열블록 내 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의되는 단위 영역 내에는 2 이상의 비샘플홀이 포함되는 것을 특징으로 하는 열블록을 제공한다.It provides a thermal block, characterized in that two or more non-sample holes are included in a unit region defined by connecting center points of four adjacent sample wells in the thermal block.

본 발명의 열블록은 열블록의 불필요한 부분을 제거하여 열블록의 온도변화에 필요한 열 에너지를 최소화하면서도, 반응용기가 잘못 장착되는 오류를 방지할 수 있다. The heat block of the present invention can minimize the heat energy required for temperature change of the heat block by removing unnecessary portions of the heat block, while preventing an error in which the reaction vessel is incorrectly mounted.

본 발명의 실시예에 따른 열블록은 열블록의 불필요한 매스를 감소시키기 위하여 형성된 비샘플홀의 개구가 샘플웰의 개구보다 면적이 작으므로 반응용기가 잘못 장착되는 오류를 방지할 수 있다. In the heat block according to an embodiment of the present invention, since the opening of the non-sample hole formed to reduce the unnecessary mass of the heat block is smaller than that of the sample well, an error in which the reaction vessel is incorrectly mounted can be prevented.

한편, 본 발명의 열블록은 단위 영역 내 2 이상의 비샘플홀이 형성되어, 샘플웰보다 작은 비샘플홀을 이용하면서도 열블록 내의 불필요한 매스의 감소를 극대화하였다.On the other hand, in the heat block of the present invention, two or more non-sample holes are formed in a unit area, so that a reduction in unnecessary mass in the heat block is maximized while using a non-sample hole smaller than the sample well.

또한, 상기 비샘플홀은 상기 열블록 내 각 단위 영역에 형성되는 2 이상의 비샘플홀의 형성 패턴이 각 단위 영역 간에 서로 동일하도록 형성되어 있어, 각 샘플웰간의 편차를 감소시킬 수 있다.In addition, since the non-sample holes are formed such that the formation patterns of two or more non-sample holes formed in each unit region of the column block are the same between each unit region, deviation between each sample well may be reduced.

상기 비샘플홀은 단위 영역을 정의하는 서로 인접한 4개의 샘플웰 각각에 대한 상기 단위 영역 내 비샘플홀의 열전도적 영향(thermal conductive effect)이 동일하도록 형성될 수 있으며, 이러한 구성은 열블록의 각 샘플웰 간의 열적 균일성(thermal uniformity)을 향상시킨다. The non-sample hole may be formed to have the same thermal conductive effect of the non-sample hole in the unit area for each of four adjacent sample wells defining a unit area. It improves thermal uniformity between wells.

또한 각 샘플웰들이 대각선에 위치한 샘플웰을 포함하여 인접한 주위의 샘플웰과 직선으로 연결되는 경우, 상기 직선으로 연결된 부위가 각 샘플웰들 간의 지지벽 역할을 하므로, 열블록 전체적인 내구성이 높아지는 효과가 있다.In addition, when each sample well is connected in a straight line with adjacent sample wells including sample wells located diagonally, since the linearly connected portion serves as a supporting wall between each sample well, the overall durability of the heat block is increased. have.

도 1은 본 발명의 열블록의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 열블록의 평면도이다.
도 3은 본 발명 열블록에 형성되는 샘플웰 및 비샘플홀의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 열블록에 구비되는 비샘플홀들의 배열을 나타낸 모식도로서, 비샘플홀들은 서로 인접한 4개의 샘플웰 각각에 대한 단위 영역 내 비샘플홀의 열전도적 영향이 동일하도록 배열되어 있다.
도 5는 도 2에 표시한 A-B 선을 따라 수득된 본 발명의 샘플웰과 비샘플홀의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 열블록을 도 2에 표시한 C-D에 따라, 넓이 방향으로 나란한 샘플웰의 중심점을 지나는 면으로 절단한 단면도로서, 비샘플홀이 형성되어 있지 않는 것을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 열블록을 도 2에 표시한 E-F에 따라, 열블록의 대각선 방향으로 샘플웰의 중심점을 지나는 면으로 절단한 단면도로서, 비샘플홀이 형성되어 있지 않는 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 열블록과 비샘플홀이 없는 대조군 열블록을 각각 이용하는 경우의 ramp rate를 비교한 결과이다.
1 is a perspective view of a heat block of the present invention.
Figure 2 is a plan view of the heat block of the present invention.
3 is a schematic diagram showing an arrangement of sample wells and non-sample holes formed in a heat block of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an arrangement of non-sample holes provided in a column block of the present invention, and the non-sample holes are arranged so that the heat conduction effect of the non-sample holes in the unit region for each of four adjacent sample wells is the same.
5 is a cross-sectional view showing a cross section of a sample well and a non-sample hole of the present invention obtained along line AB shown in FIG. 2.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the heat block of the present invention taken along the CD shown in FIG. 2 by a plane passing through the center point of the sample well parallel to the width direction, and it can be seen that no non-sample holes are formed.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the heat block of the present invention taken along the EF shown in FIG. 2 in a diagonal direction of the heat block to a surface passing through the center point of the sample well, and it can be seen that no non-sample holes are formed.
8 is a result of comparing the ramp rate when using the heat block of the present invention and the control heat block without non-sample holes, respectively.

이하, 본 발명을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through exemplary drawings.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the constituent elements of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열블록의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열블록의 평면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열블록의 단면도이다.1 is a perspective view of a heat block according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view of a heat block according to an embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view of a heat block according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 열블록(100)은 길이와 폭을 가지는 상면(top surface)(101) 및 하면(bottom surface)(102)을 가지며, 상기 상면(101)과 하면(102)은 서로 평행하다. 본 발명의 열블록(100)은 일정한 높이 (두께)를 갖는 육면체, 특히 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 상면 및 하면의 길이와 폭은 서로 다를 수 있으며, 전후좌우면은 샘플홀 및/또는 비샘플홀의 형상에 따라 굴곡을 가질 수 있다.1 and 6, the heat block 100 of the present invention has a top surface 101 and a bottom surface 102 having a length and width, and the top surface 101 and the bottom surface (102) are parallel to each other. The heat block 100 of the present invention may have a shape of a hexahedron, in particular a rectangular parallelepiped having a constant height (thickness). The length and width of the upper and lower surfaces may be different from each other, and the front, rear, left and right surfaces may have bends according to the shape of the sample hole and/or the non-sample hole.

본 발명의 열블록(100)은 열블록에 형성된 복수의 웰이 직접적으로 샘플을 수용하여 반응하는 반응용기로서 사용될 수 있으며, 또는 상기 열블록에 형성된 복수의 웰에 맞게 형성된 반응용기를 수용하는 수용체로 사용될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열블록(100)은 열 전도도 등이 우수한 소재를 사용하여 제작될 수 있다. 금속 또는 금속 합금 (예를 들어, 철, 구리, 알루미늄, 금, 은 또는 이를 포함하는 합금)으로 제작될 수 있다. 상기 열블록은 하나의 단단한 금속 조각으로 가공되거나, 여러 개의 금속 조각을 연결하여 형성될 수 있다.The heat block 100 of the present invention may be used as a reaction vessel in which a plurality of wells formed in the heat block directly receive and react to a sample, or a receptor that accommodates a reaction vessel formed to fit a plurality of wells formed in the heat block. Can be used as According to one embodiment of the present invention, the heat block 100 may be manufactured using a material having excellent thermal conductivity. It may be made of a metal or a metal alloy (eg, iron, copper, aluminum, gold, silver, or an alloy containing the same). The heat block may be processed into a single piece of hard metal, or may be formed by connecting several pieces of metal.

본 발명의 열블록(100)은 복수의 반응을 수행하기 위한 열블록이다. 상기 반응은 적어도 하나의 화학적 또는 생물학적 물질(예를 들어, 용액, 용매, 효소)이 관여한 화학적, 생화학적 또는 생물학적 변환(transformation)을 말한다. 본 발명에서 상기 반응은 바람직하게는 반응계의 열적 변화에 의하여 개시, 중단, 촉진 또는 저해 되는 반응일 수 있다. 예를 들어, 상기 반응은 온도 변화에 따라 생물학적 또는 화학적 물질의 분해 또는 결합이 진행되거나, 온도 변화에 따라 생물학적 또는 화학적 물질의 생산 또는 분해를 수행하는 효소의 활성이 촉진 또는 저해되는 반응일 수 있다.The heat block 100 of the present invention is a heat block for performing a plurality of reactions. The reaction refers to a chemical, biochemical or biological transformation in which at least one chemical or biological substance (eg, solution, solvent, enzyme) is involved. In the present invention, the reaction may preferably be a reaction initiated, stopped, promoted or inhibited by a thermal change of the reaction system. For example, the reaction may be a reaction in which the decomposition or binding of a biological or chemical substance proceeds according to a temperature change, or an activity of an enzyme that produces or decomposes a biological or chemical substance according to a temperature change is promoted or inhibited. .

구체적으로 상기 반응은 증폭 반응을 의미할 수 있다. 상기 증폭 반응은 타겟 분석물질(예컨대, 핵산분자) 자체를 증가시키는 반응일 수 있으며, 또는 상기 타겟 분석물질의 존재에 의존적으로 발생되는 신호를 증가 또는 감소시키는 반응일 수 있다. 상기 타겟 분석물질의 존재에 의존적으로 발생되는 신호를 증가 또는 감소시키는 반응은 타겟 분석물질의 증가가 동반되거나 또는 동반되지 않을 수 있다. 구체적으로 상기 타겟 분석물질은 핵산분자이며, 상기 반응은 중합효소연쇄반응(Polymerase Chain Reaction, PCR) 또는 실시간 PCR 일 수 있다.Specifically, the reaction may mean an amplification reaction. The amplification reaction may be a reaction of increasing the target analyte (eg, nucleic acid molecule) itself, or a reaction of increasing or decreasing a signal generated depending on the presence of the target analyte. The reaction of increasing or decreasing the signal generated depending on the presence of the target analyte may or may not be accompanied by an increase of the target analyte. Specifically, the target analyte is a nucleic acid molecule, and the reaction may be a polymerase chain reaction (PCR) or real-time PCR.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 열블록(100)의 두께는 5mm 내지 20mm일 수 있다. 5mm 이하인 경우, 열블록(100)에 형성되는 샘플웰(103)이 반응용기를 수용하기에 충분하도록 형성되지 않을 수 있으며, 20mm 이상인 경우 열블록(100)의 온도를 변화시키는데 지나치게 많은 열 에너지가 필요하여 비효율적일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the thickness of the heat block 100 of the present invention may be 5mm to 20mm. If it is less than 5mm, the sample well 103 formed in the heat block 100 may not be formed sufficiently to accommodate the reaction vessel, and if it is more than 20mm, too much heat energy is required to change the temperature of the heat block 100 May be necessary and inefficient.

열블록(100)의 길이와 폭은 열블록(100)에 형성되는 샘플웰(103)의 크기 및 수에 따라 달라질 수 있다. 상기 열블록(100)의 길이와 폭은 각각 독립적으로 10mm 이상, 20mm 이상 또는 30mm 이상일 수 있다. 또한 상기 열블록(100)의 길이와 폭은 각각 독립적으로 1000mm 이하, 900mm 이하, 800mm 이하, 700mm 이하, 600mm 이하, 500mm 이하, 400mm 이하, 300mm 이하 또는 200mm 이하일 수 있다.The length and width of the heat block 100 may vary depending on the size and number of sample wells 103 formed in the heat block 100. The length and width of the heat block 100 may each independently be 10 mm or more, 20 mm or more, or 30 mm or more. In addition, the length and width of the heat block 100 may each independently be 1000mm or less, 900mm or less, 800mm or less, 700mm or less, 600mm or less, 500mm or less, 400mm or less, 300mm or less, or 200mm or less.

상기 열블록(100)은 온도 센서를 장착할 수 있는 함몰부를 포함할 수 있다. 상기 온도 센서 장착을 위한 함몰부는 열블록의 상면, 하면 또는 측면에 형성될 수 있으며, 구체적으로 하면에 형성될 수 있다. 상기 함몰부는 온도 센서의 형상에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 탐침형, 버튼형의 온도 프로브가 장착될 수 있는 형상으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 열블록은 탐침형 온도 센서가 장착될 수 있도록 막대형태의 함몰부가 하면에 형성될 수 있다. 또한 상기 열블록(100)은 광학적 또는 전기적 에너지를 반응용기에 공급하는 장치 및/또는 반응용기로부터 방출되는 광학적 또는 전기적 신호를 검출할 수 있는 장치가 각 샘플웰(103)에 수용되는 반응용기와 접촉할 수 있는 통로를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 샘플웰(103)의 하면 또는 측면에 광원 또는 광 검출기를 수용할 수 있는 수용구를 포함할 수 있다. 상기 수용구는 LED와 같은 광원, 광다이오드와 같은 광 검출기를 직접 수용할 수 있으며, 또는 이와 같은 광원 또는 광 검출기와 연결된 광섬유를 수용할 수 있다. The heat block 100 may include a recess in which a temperature sensor can be mounted. The depression for mounting the temperature sensor may be formed on the upper surface, lower surface or side surface of the heat block, and specifically may be formed on the lower surface. The depression may vary according to the shape of the temperature sensor, and may be formed in a shape in which, for example, a probe type or button type temperature probe can be mounted. According to one embodiment of the present invention, the heat block of the present invention may be formed in the lower surface of the rod-shaped depression so that the probe-type temperature sensor can be mounted. In addition, the heat block 100 includes a reaction vessel in which each sample well 103 has a device for supplying optical or electrical energy to the reaction vessel and/or a device capable of detecting an optical or electrical signal emitted from the reaction vessel. It may further include a passage that can be contacted. For example, the sample well 103 may include a receiving hole capable of accommodating a light source or a light detector on a lower surface or a side surface of the sample well 103. The receiving port may directly accommodate a light source such as an LED or a photodetector such as a photodiode, or may accommodate an optical fiber connected to the light source or the photodetector.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열블록(100)의 하면(102)은 펠티어 소자와 같은 열전 소자가 접촉할 수 있도록 평면으로 형성될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the lower surface 102 of the heat block 100 may be formed in a plane so that a thermoelectric element such as a Peltier element can contact.

상기 열전 소자는 전기 에너지를 제공받으면 열을 공급하는 히팅 소자의 역할을 할 수도 있고, 열을 흡수하는 쿨링 소자의 역할을 할 수도 있다. 열전 소자의 히팅과 쿨링에 따라 열블록은 샘플웰에 수용된 반응용기로 열을 전달할 수도 있고, 반응용기로부터 열을 흡수할 수도 있다. The thermoelectric element may serve as a heating element for supplying heat when electric energy is provided, or a cooling element for absorbing heat. Depending on the heating and cooling of the thermoelectric element, the heat block may transfer heat to the reaction vessel accommodated in the sample well or absorb heat from the reaction vessel.

본 발명의 열블록의 상면(101)에는 상면(101)으로 열린 복수의 샘플웰(103)이 형성된다. 본 발명의 샘플웰(103)은 열블록의 상면(101)에 형성되며, 샘플을 직접적으로 수용하거나, 상기 샘플웰(103)에 맞게 형성된 반응용기를 수용할 수 있다. 상기 샘플웰(103)은 반응용기와 열전도적으로(thermal-conductively) 접촉(contact) 할 수 있도록 하는 크기와 형상으로 형성된다.A plurality of sample wells 103 opened to the upper surface 101 are formed on the upper surface 101 of the heat block of the present invention. The sample well 103 of the present invention is formed on the upper surface 101 of the heat block, and may directly accommodate a sample or a reaction vessel formed to fit the sample well 103. The sample well 103 is formed in a size and shape to allow thermal-conductively contacting with the reaction vessel.

본 발명의 열블록(100)은 복수의 반응을 동시에 수행할 수 있도록 형성된다. 상기 열블록(100)에 형성되는 샘플웰(103)은 복수의 샘플웰이다. 상기 열블록(100)은 4 이상, 6이상, 8이상 12이상, 16이상, 24이상, 32이상, 40이상, 48이상의 샘플웰(103)을 포함할 수 있다. 상기 열블록(100)은 96이하, 192이하, 288이하, 384이하의 샘플웰(103)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열블록(100)에는 상면(101)으로 열린 4 내지 384개의 샘플웰(103)을 포함할 수 있다. The heat block 100 of the present invention is formed to perform a plurality of reactions simultaneously. The sample wells 103 formed in the thermal block 100 are a plurality of sample wells. The column block 100 may include 4 or more, 6 or more, 8 or more, 12 or more, 16 or more, 24 or more, 32 or more, 40 or more, 48 or more sample wells 103. The column block 100 may include sample wells 103 of 96 or less, 192 or less, 288 or less, and 384 or less. According to one embodiment of the present invention, the thermal block 100 may include 4 to 384 sample wells 103 opened to the upper surface 101.

상기 복수의 샘플웰(103)은 규칙적으로 배열될 수 있다. The plurality of sample wells 103 may be regularly arranged.

상기 규칙적인 배열이란 복수의 샘플웰(103) 중의 하나의 샘플웰(103)의 인접한 샘플웰(103)에 대한 방향 및 거리가 일정한 규칙에 의하여 결정되는 것을 의미한다. 복수의 샘플웰(103)들의 배열은 상기 규칙에 의해 결정된다. The regular arrangement means that the direction and distance of one sample well 103 of the plurality of sample wells 103 with respect to the adjacent sample wells 103 are determined according to a certain rule. The arrangement of the plurality of sample wells 103 is determined by the above rule.

예를 들어, 본 발명의 복수의 샘플웰(103)은 상기 상면(101)에서 제1방향으로 서로 평행한 2 이상의 열(row)로 나란히 배열될 수 있으며, 복수의 샘플웰(103) 중에서 상기 각 열에 배열된 샘플웰(103)들은 일정한 간격으로 배열될 수 있다.For example, the plurality of sample wells 103 of the present invention may be arranged side by side in two or more rows parallel to each other in the first direction from the upper surface 101, and the plurality of sample wells 103 The sample wells 103 arranged in each row may be arranged at regular intervals.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 규칙적인 배열은 직사각형 배열(rectangular array)일 수 있다. 상기 직사각형 배열은 상기 제1방향으로 서로 평행한 2 이상의 열(row)로 나란히 배열된 복수의 샘플웰(103)들이 상기 제1방향에 직각방향인 제2방향으로도 서로 평행한 2 이상의 행(column)으로 나란히 배열되는 것을 의미한다. 복수의 샘플웰(103) 중에서 상기 제2방향의 각 행에 배열된 샘플웰(103)들은 일정한 간격으로 배열될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the regular arrangement may be a rectangular array. In the rectangular arrangement, a plurality of sample wells 103 arranged side by side in two or more rows parallel to each other in the first direction are also two or more rows parallel to each other in a second direction perpendicular to the first direction ( column) means that they are arranged side by side. Among the plurality of sample wells 103, the sample wells 103 arranged in each row in the second direction may be arranged at regular intervals.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 규칙적인 배열은 정사각형 배열일 수 있다. 상기 정사각형 배열은 상기 직사각형 배열의 특수한 형태로, 상기 제1방향으로 배열된 샘플웰(103)들 간의 간격과 상기 제2방향으로 배열된 샘플웰(103)들 간의 간격이 동일한 배열을 말한다. 복수의 샘플웰(103)들이 정사각형 배열로 배열되는 경우 열(row)과 행(column)의 샘플웰(103)간 거리가 동일하므로, 복수의 컨테이너를 포함하는 반응용기(예를 들어, 일 열로 연결된 8개의 컨테이너를 포함하는 8 PCR 튜브 스트립)는 방향성을 고려하지 않고 열블록(100)에 장착할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the regular arrangement may be a square arrangement. The square arrangement is a special form of the rectangular arrangement, and refers to an arrangement in which the spaces between the sample wells 103 arranged in the first direction and the sample wells 103 arranged in the second direction are the same. When the plurality of sample wells 103 are arranged in a square arrangement, since the distance between the sample wells 103 of a row and a column is the same, a reaction vessel including a plurality of containers (for example, one row 8 PCR tube strips including 8 connected containers) may be mounted on the thermal block 100 without considering orientation.

본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 열블록(100)은 이에 제한되지 아니하나, 12 행 및 8 열의 격자형으로 배열 된 96개의 샘플웰(103), 4 행 및 4 열의 격자형으로 배열 된 16개의 샘플웰(103), 또는 24행 및 16열의 격자형으로 배열된 384개의 샘플웰(103)을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the column block 100 of the present invention is not limited thereto, but 96 sample wells 103 arranged in a grid of 12 rows and 8 columns, and a grid of 4 rows and 4 columns. It may include arranged 16 sample wells 103, or 384 sample wells 103 arranged in a grid of 24 rows and 16 columns.

본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 샘플웰(103)은 반응용기를 수용하도록 형성될 수 있다. 상기 반응용기는 하나의 컨테이너를 포함하는 반응 튜브일 수 있으며, 복수의 컨테이너를 포함하는 반응 스트립 또는 반응 플레이트 일 수 있다. 상기 반응 스트립은 복수의 컨테이너가 일렬로 일정 간격으로 형성된 반응용기를 말하며, 상기 반응 플레이트는 복수의 컨테이너가 2열 이상 일정 간격으로 형성된 반응용기를 말한다. 상기 컨테이너는 반응물(예를 들어, 반응 용액 또는 반응 혼합물)을 수용할 수 있는 단위체(unit)를 말한다. 상기 반응 용기는 그 용도 및 형태에 따라 테스트 튜브, PCR 튜브, 스트립 튜브, multi well PCR 플레이트로 명명될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the sample well 103 of the present invention may be formed to accommodate a reaction vessel. The reaction vessel may be a reaction tube including one container, and may be a reaction strip or a reaction plate including a plurality of containers. The reaction strip refers to a reaction vessel in which a plurality of containers are formed in a line at regular intervals, and the reaction plate refers to a reaction vessel in which a plurality of containers are formed in two or more rows at regular intervals. The container refers to a unit that can accommodate a reactant (eg, a reaction solution or a reaction mixture). The reaction vessel may be referred to as a test tube, a PCR tube, a strip tube, or a multi well PCR plate according to its use and shape.

본 발명의 샘플웰(103)은 사용되는 반응용기의 컨테이너의 형상에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 본 발명의 샘플웰(103)은 원뿔형의 일반적인 핵산 증폭용 튜브를 수용할 수 있도록 형성될 수 있다. 이 경우 샘플웰(103)은 열블록의 상면(101)으로 열린 개구가 원형이며, 상기 상면(101)으로 열린 개구(104)보다 샘플웰의 바닥면(105)의 직경이 좁아지도록 테이퍼지게 형성될 수 있다. 도 5는 예시적인 샘플웰의 단면을 나타내고 있다. 도 5에서 보는 바와 같이 각 샘플웰(103)은 반응용기의 외면이 샘플웰의 내벽(안쪽 면)에 밀착될 수 있도록 테이퍼지게 형성될 수 있다.The sample well 103 of the present invention may vary depending on the shape of the container of the reaction vessel used. For example, the sample well 103 of the present invention may be formed to accommodate a general conical tube for nucleic acid amplification. In this case, the sample well 103 has a circular opening open to the upper surface 101 of the heat block, and is formed to be tapered so that the diameter of the bottom surface 105 of the sample well becomes narrower than the opening 104 open to the upper surface 101. Can be. 5 shows a cross section of an exemplary sample well. As shown in FIG. 5, each sample well 103 may be tapered so that the outer surface of the reaction vessel is in close contact with the inner wall (inner surface) of the sample well.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 샘플웰(103)은 10 마이크로리터 이상, 20 마이크로리터 이상, 30 마이크로리터 이상 및 40 마이크로리터 이상의 핵산 증폭용 반응액을 수용할 수 있는 부피를 가지는 컨테이너를 포함하는 반응용기를 수용하도록 형성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the sample well 103 comprises a container having a volume capable of accommodating a reaction solution for amplifying a nucleic acid of 10 microliters or more, 20 microliters or more, 30 microliters or more, and 40 microliters or more. It may be formed to accommodate the containing reaction vessel.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 샘플웰(103)은 700 마이크로리터 이하, 600 마이크로리터 이하, 500 마이크로리터 이하, 400 마이크로리터 이하, 300 마이크로리터 이하, 200 마이크로리터 이하, 100 마이크로리터 이하 또는 50 마이크로리터 이하의 핵산 증폭용 반응액을 수용할 수 있는 부피를 가지는 컨테이너를 포함하는 반응용기를 수용하도록 형성될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the sample well 103 is 700 microliters or less, 600 microliters or less, 500 microliters or less, 400 microliters or less, 300 microliters or less, 200 microliters or less, 100 microliters or less Alternatively, it may be formed to accommodate a reaction vessel including a container having a volume capable of accommodating a reaction solution for amplifying a nucleic acid of 50 microliters or less.

상기 열블록(100)은 2 이상의 비샘플홀(106)을 포함한다. 상기 비샘플홀(106)은 상기 열블록의 상면(101)에 형성되며, 상면(101)으로 열리도록 형성된다. 비샘플홀(106)은 상기 샘플웰(103)과 구분되며, 상기 비샘플홀(106)에는 반응용기가 수용되지 않는다. 상기 비샘플홀(106)은 샘플웰(103)의 온도를 변화시키는데 필요한 에너지를 줄이기 위하여 구비된다. The thermal block 100 includes two or more non-sample holes 106. The non-sample hole 106 is formed on the upper surface 101 of the thermal block, and is formed to open to the upper surface 101. The non-sample hole 106 is separated from the sample well 103, and the reaction vessel is not accommodated in the non-sample hole 106. The non-sample hole 106 is provided to reduce energy required to change the temperature of the sample well 103.

상기 비샘플홀(106)의 형태는 특별히 한정되지 아니하나, 상기 샘플웰(103)에 맞는(fitted) 형태의 반응 용기가 삽입되지 않도록 형성될 수 있다. 상기 샘플웰(103)에 맞는 형태의 반응 용기란 장착되었을 때 샘플웰(103)의 내벽에 반응 용기의 외면이 밀착될 수 있도록 형성된 반응 용기를 말한다. 상기 비샘플홀(106)의 형태는 이에 한정되지 아니하나, 예를 들어, 원형, 타원형 또는 사각형, 삼각형과 같은 다각형일 수 있다. 본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 비샘플홀(106)은 상면이 원형 또는 타원형인 원통형 구조일 수 있다. The shape of the non-sample hole 106 is not particularly limited, but it may be formed such that a reaction vessel in a shape fitted to the sample well 103 is not inserted. The reaction vessel in a shape suitable for the sample well 103 refers to a reaction vessel formed so that the outer surface of the reaction vessel is in close contact with the inner wall of the sample well 103 when mounted. The shape of the non-sample hole 106 is not limited thereto, but may be, for example, a circle, an oval, or a polygon such as a square or a triangle. According to an embodiment of the present invention, the non-sample hole 106 of the present invention may have a cylindrical structure having a circular or elliptical top surface.

상기 열블록(100)의 상면에 형성된 비샘플홀의 개구(107) 면적은 샘플웰의 개구(104) 면적보다 작다. 비샘플홀의 개구(107) 면적이 샘플웰의 개구(104) 면적보다 작게 형성되므로, 사용자가 샘플웰(103)에 장착될 반응용기를 비샘플홀(106)에 잘못 장착하는 위험을 방지할 수 있다. US 8367014와 같이 열블록의 중앙에 오장착 방지 구성을 포함하는 경우 96 plate와 같이 열블록 전체를 커버하는 반응용기를 잘못 장착하는 것은 방지할 수 있지만, 단일 PCR 튜브 또는 8 PCR 튜브 스트립과 같은 반응용기를 잘못 장착하는 것은 막을 수 없다. 반면, 본 발명의 열블록(100)은 비샘플홀의 개구(107) 면적이 샘플웰의 개구(104) 면적보다 작으므로 반응용기의 종류 및 반응용기가 열블록에 장착되는 위치에 상관없이 반응용기가 잘못 장착되는 것을 방지할 수 있다.The area of the opening 107 of the non-sample hole formed on the upper surface of the thermal block 100 is smaller than the area of the opening 104 of the sample well. Since the area of the opening 107 of the non-sample hole is formed smaller than the area of the opening 104 of the sample well, it is possible to prevent the risk that the user incorrectly mounts the reaction vessel to be mounted on the sample well 103 to the non-sample hole 106. have. In the case of including a mis-mounting prevention configuration in the center of the heat block, such as US 8367014, it is possible to prevent incorrect mounting of a reaction vessel that covers the entire heat block, such as 96 plate, but a reaction such as a single PCR tube or 8 PCR tube strips. There is no way to prevent the misplacement of the container. On the other hand, in the heat block 100 of the present invention, since the area of the opening 107 of the non-sample hole is smaller than the area of the opening 104 of the sample well, the reaction vessel is irrespective of the type of reaction vessel and the location where the reaction vessel is mounted on the heat block. Can be prevented from being installed incorrectly.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 비샘플홀들의 개구 면적은 다를 수 있다. 본 발명의 비샘플홀은 전체적으로 동일한 모양 및 크기를 가질 필요는 없다. 예를 들어, 단위 영역 내 형성되는 비샘플홀들 사이의 공간에 추가로 작은 비샘플홀을 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the opening areas of non-sample holes may be different. The non-sample holes of the present invention need not have the same shape and size as a whole. For example, a small non-sample hole may be formed in a space between non-sample holes formed in the unit region.

상기 비샘플홀(106)은 상기 열블록(100)에 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 동일한 패턴으로 형성된다는 것은 상기 열블록(100) 내에서 샘플웰들(103)의 중심점들을 연결하여 형태 및 면적이 동일한 복수의 도형들을 그렸을 때, 상기 형태 및 면적이 동일한 복수의 도형들 내에 비샘플홀(106)의 개수 및 분포 형태가 서로 동일하도록 형성된다는 것을 의미한다. The non-sample hole 106 may be formed in the same pattern in the column block 100. Forming the same pattern means that when a plurality of figures having the same shape and area are drawn by connecting the center points of the sample wells 103 in the column block 100, the ratio within the plurality of figures having the same shape and area This means that the number and distribution of the sample holes 106 are formed to be the same.

구체적으로, 상기 비샘플홀(106)은 상기 열블록(100) 내 서로 인접한 4개의 샘플웰(103)의 중심점을 연결하여 정의되는 단위 영역(130) 내의 비샘플홀의 패턴이 서로 동일하도록 형성된다.Specifically, the non-sample hole 106 is formed so that the patterns of the non-sample holes in the unit region 130 defined by connecting the center points of the four sample wells 103 adjacent to each other in the column block 100 are the same. .

상기 서로 인접한 4개의 샘플웰(103a~103d)은 열블록의 상면(101)에 형성된 샘플웰들 중 서로 가장 가까이 있는 4개의 샘플웰들의 조합을 의미한다. 도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 서로 가장 가까이 있는 4개의 샘플웰들의 조합은 하나의 샘플웰(103a) 및 상기 하나의 샘플웰(103a)과 가장 가까이 있는 다른 하나의 샘플웰(103b)을 결정하고, 상기 결정된 두 샘플웰(103a, 103b)과 나란하지 않으며, 가장 가까이 있는 2개의 샘플웰(103c, 103d)을 추가로 결정하는 방법으로 결정될 수 있다. 2개의 샘플웰(103c, 103d)이 상기 두 샘플웰(103a, 103b)과 나란하지 않는다는 것은 상기 2개의 샘플웰(103c, 103d)이 상기 두 샘플웰(103a, 103b)의 중심점을 연결하는 직선상에 위치하지 않는 것을 의미한다.The four sample wells 103a to 103d adjacent to each other mean a combination of the four sample wells closest to each other among sample wells formed on the upper surface 101 of the thermal block. 3 and 4, the combination of the four sample wells closest to each other includes one sample well 103a and the other sample well 103b closest to the one sample well 103a. It may be determined by a method of further determining two sample wells 103c and 103d that are not parallel to the determined two sample wells 103a and 103b and are closest to each other. That the two sample wells 103c and 103d are not parallel to the two sample wells 103a and 103b means that the two sample wells 103c and 103d are a straight line connecting the center points of the two sample wells 103a and 103b. It means that it is not located on the top.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 서로 인접한 4개의 샘플웰(103a-103d)은 서로 가장 가까이 있으며, 그 중심점들을 연결하여 사각형을 형성할 수 있는 4개의 샘플웰들의 조합일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the four sample wells 103a-103d adjacent to each other are closest to each other, and may be a combination of four sample wells capable of forming a square by connecting their center points.

상기 단위 영역(130)은 본 발명의 열블록(100)의 샘플웰(103)과 비샘플홀(106)의 패턴을 표현하기 위하여 정의한 영역이다. 상기 단위 영역(unit region)(130)은 상기 서로 인접한 4개의 샘플웰들(103a-103d)의 각 중심점을 연결하여 형성되는 영역을 말한다. The unit area 130 is an area defined to express the pattern of the sample well 103 and the non-sample hole 106 of the column block 100 of the present invention. The unit region 130 refers to a region formed by connecting the center points of the four adjacent sample wells 103a-103d.

상기 단위 영역에서 샘플웰들이 차지하는 공간을 제외한 부분을 매스 영역(mass region)이라 정의한다. 상기 서로 인접한 4개의 샘플웰들이 차지하는 공간은 매스 영역에 포함되지 않는다. 그러므로, 상기 매스 영역은 반응용기가 위치하지 않는 영역이다. 따라서, 상기 매스 영역의 매스가 작을수록, 반응용기 내 반응물을 목적하는 온도로 변화시키기 위하여 필요한 열에너지 변화량이 감소한다.A portion of the unit region excluding the space occupied by the sample wells is defined as a mass region. The space occupied by the four adjacent sample wells is not included in the mass area. Therefore, the mass region is a region where the reaction vessel is not located. Therefore, as the mass of the mass region is smaller, the amount of change in thermal energy required to change the reactant in the reaction vessel to a desired temperature decreases.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 매스 영역은 상기 서로 인접한 4개의 샘플웰들(103a~103d)의 중심점들을 연결하여 형성되는 영역 중 샘플웰들이 형성되지 않은 영역 일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 매스 영역은 상기 서로 인접한 4개의 샘플웰들(103a~103d)의 중심점들을 연결하여 형성되는 사각형 영역에서 샘플웰들이 차지하는 영역을 제외한 영역일 수 있다. As shown in FIG. 3, according to one embodiment of the present invention, the mass region is a region in which sample wells are not formed among regions formed by connecting center points of the four adjacent sample wells 103a to 103d. I can. According to an exemplary embodiment of the present invention, the mass region may be a region excluding a region occupied by sample wells in a rectangular region formed by connecting center points of the four adjacent sample wells 103a to 103d.

상기 열블록(100)의 비샘플홀(106)은 상기 매스 영역에 형성될 수 있다. 비샘플홀(106)의 형성에 의해 매스 영역의 매스를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 반응용기 내 반응물을 목적하는 온도로 변화시키기 위하여 필요한 열에너지 변화량이 감소될 수 있다. The non-sample hole 106 of the heat block 100 may be formed in the mass area. By forming the non-sample hole 106, the mass of the mass area can be reduced, and accordingly, the amount of change in thermal energy required to change the reactant in the reaction vessel to a desired temperature can be reduced.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 단위 영역(130) 내에 형성되는 비샘플홀(106)의 패턴은 서로 동일할 수 있다. 이는 상기 열블록(100) 내 서로 인접한 4개의 샘플웰에 의하여 정의되는 복수의 단위 영역(130)들 내에 형성되는 비샘플홀(106)의 분포(상대적인 위치), 크기 및 모양의 구성이 서로 동일하다는 것을 의미한다. 도 2의 점선영역은 본 발명의 열블록에서 설정될 수 있는 단위 영역(130)들을 임의로 표시한 것이다. 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 열블록(100) 내 서로 인접한 4개의 샘플웰에 의하여 형성되는 모든 단위 영역(130)들은 그 내부에 형성되는 비샘플홀(106)의 패턴이 서로 동일하다.According to an exemplary embodiment of the present invention, patterns of the non-sample holes 106 formed in the unit region 130 may be the same. This means that the distribution (relative position) of the non-sample holes 106 formed in the plurality of unit regions 130 defined by four adjacent sample wells in the column block 100, the size, and the configuration of the shape are the same. Means to do. The dotted area in FIG. 2 is an arbitrary display of unit areas 130 that can be set in the column block of the present invention. As shown in FIG. 2, all the unit regions 130 formed by the four sample wells adjacent to each other in the thermal block 100 of the present invention have the same pattern of the non-sample holes 106 formed therein. .

본 발명의 열블록(100)에는 상기 복수의 샘플웰(103)이 규칙적으로 배열되어 있으므로, 열블록(100) 내의 상기 단위 영역(130)은 모두 동일한 형상과 면적을 가진다. 그러므로, 상기 단위 영역(130) 내의 비샘플홀(106)이 동일한 패턴으로 형성되는 경우 모든 샘플웰(103)에 대하여 비샘플홀(106)이 미치는 열전도적 영향(thermal conductive effect)이 동일하게 된다. 이것은 열블록의 급속한 가열 또는 냉각에 따라 발생할 수 있는 각 샘플웰 간의 온도 편차를 최소화되게 할 수 있다. 열블록의 모든 비샘플홀(106)이 열블록에 정의될 수 있는 상기 단위 영역(130)들 중 어느 하나에 포함되도록 단위 영역(130)을 설정하는 것이 일반적이지만, 단위 영역(130)의 설정에 따라, 일부 비샘플홀(106)은 단위 영역(130)에 포함되지 않을 수 있다. 이러한 비샘플홀(106)은 열블록 전체의 비샘플홀(106)의 배열 패턴을 고려하여 배치될 수 있다.Since the plurality of sample wells 103 are regularly arranged in the heat block 100 of the present invention, all of the unit regions 130 in the heat block 100 have the same shape and area. Therefore, when the non-sample holes 106 in the unit region 130 are formed in the same pattern, the thermal conductive effect of the non-sample holes 106 is the same for all of the sample wells 103. . This makes it possible to minimize temperature variations between each sample well that may occur due to rapid heating or cooling of the heat block. Although it is common to set the unit area 130 so that all the non-sample holes 106 of the column block are included in any one of the unit areas 130 that can be defined in the column block, the unit area 130 is set. Accordingly, some of the non-sample holes 106 may not be included in the unit area 130. The non-sample holes 106 may be disposed in consideration of the arrangement pattern of the non-sample holes 106 of the entire column block.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 하나의 비샘플홀(106)은 하나의 단위 영역(130) 내에 형성될 수 있다. 다시 말해, 2 이상의 단위 영역(130)에 걸쳐서 형성되는 비샘플홀(106)이 없이, 모든 비샘플홀(106)들이 단위 영역(130) 내에 형성될 수 있다. 이와 같이 비샘플홀(106)이 형성되는 경우, 샘플웰(103)들을 연결하는 영역이 비샘플홀(106)에 의해 단절되지 않으며, 이로서 열블록(100)의 내구성이 증가될 수 있다. 한편, 택일적으로 본 발명의 일 구현예에 따르면, 하나의 비샘플홀(106)은 인접한 2 이상의 단위 영역(130)에 걸쳐 형성될 수 있다. 각 단위 영역(130) 별로 내부의 비샘플홀(106)의 패턴이 동일하게 된다면, 하나의 비샘플홀(106)은 인접한 2 이상의 단위 영역(130)에 걸쳐 형성될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, one non-sample hole 106 may be formed in one unit region 130. In other words, without the non-sample holes 106 formed over two or more unit regions 130, all non-sample holes 106 may be formed in the unit region 130. When the non-sample hole 106 is formed as described above, the region connecting the sample wells 103 is not disconnected by the non-sample hole 106, thereby increasing the durability of the thermal block 100. Meanwhile, alternatively, according to one embodiment of the present invention, one non-sample hole 106 may be formed over two or more adjacent unit regions 130. If the pattern of the internal non-sample hole 106 for each unit area 130 is the same, one non-sample hole 106 may be formed over two or more adjacent unit areas 130.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 단위 영역(130)은 상기 열블록(100) 내 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의되는 최소 사각형 영역일 수 있으며, 상기 비샘플홀(106)은 모든 상기 최소 사각형 영역 내의 비샘플홀(106)의 패턴이 서로 동일하도록 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the unit region 130 may be a minimum rectangular region defined by connecting center points of four adjacent sample wells in the column block 100, and the non-sample hole 106 May be formed so that the patterns of the non-sample holes 106 in all the minimum rectangular areas are the same.

상기 최소 사각형은 열블록의 상면(101)에 형성된 샘플웰(103)들 중 중심점을 서로 연결하여 사각형을 형성할 수 있는 4개의 샘플웰(103a ~ 103d)을 선택하고, 이들의 중심점을 연결하여 정의될 수 있는 사각형 중에서 그 면적이 최소이며, 상기 사각형의 4 변의 길이의 합이 최소인 사각형을 말한다. The minimum square is selected from the sample wells 103 formed on the upper surface 101 of the column block, by connecting the central points to each other to form a quadrangular four sample wells (103a ~ 103d), and connecting the central points Among the squares that can be defined, the area is the minimum and the sum of the lengths of the four sides of the square is the minimum.

한편, 상기 비샘플홀(106)은 비샘플홀의 개구(107)가 샘플웰의 개구(104)보다 작게 형성된다. 따라서, 비샘플홀(106) 형성에 따른 열블록(100) 전체의 질량 감소 효과를 향상시키기 위하여, 열블록에 형성되는 비샘플홀(106)의 개수는 샘플웰(103)의 개수보다 많게 형성될 수 있다. Meanwhile, in the non-sample hole 106, the opening 107 of the non-sample hole is formed smaller than the opening 104 of the sample well. Therefore, in order to improve the mass reduction effect of the entire column block 100 due to the formation of the non-sample holes 106, the number of non-sample holes 106 formed in the column block is formed larger than the number of sample wells 103. Can be.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열블록(100) 내 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의되는 단위 영역(130) 내에는 2개 이상의 비샘플홀(106)이 포함되는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, two or more non-sample holes 106 are included in the unit region 130 defined by connecting center points of four adjacent sample wells in the thermal block 100. To do.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열블록(100) 내 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의되는 단위 영역(130) 내에 형성되는 비샘플홀(106)의 개수는 2의 배수일 수 있다. 단위 영역(130) 내에 비샘플홀(106)이 2의 배수로 형성되는 경우, 상기 단위 영역(130) 내의 비샘플홀들(106)은 상기 단위 영역(130)을 형성하는 상기 4개의 샘플웰 각각의 중심점에 대하여 동일하거나 대칭적으로 형성될 수 있다. 상기 단위 영역(130) 내에 형성되는 비샘플홀(106)의 개수는 4의 배수일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the number of non-sample holes 106 formed in the unit region 130 defined by connecting center points of four adjacent sample wells in the thermal block 100 is a multiple of 2. I can. When the non-sample hole 106 is formed in a multiple of 2 in the unit region 130, the non-sample holes 106 in the unit region 130 are each of the four sample wells forming the unit region 130 It can be formed identically or symmetrically with respect to the center point of. The number of non-sample holes 106 formed in the unit region 130 may be a multiple of 4.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열블록 내 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의되는 단위 영역(130)에는 4 이상의 비샘플홀(106)이 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 단위 영역(130)에 형성되는 비샘플홀(106)의 개수는 이에 한정되지 아니하나, 예를 들어 4 내지 100개, 4 내지 48개, 4 내지 24개, 4 내지 16개일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 단위 영역 내에 포함되는 비샘플홀(106)의 개수는 이에 한정되지 아니하나, 2개, 4개, 6개, 8개, 10개, 12개, 14개 또는 16개일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, four or more non-sample holes 106 may be formed in the unit region 130 defined by connecting center points of four adjacent sample wells in the thermal block. Specifically, the number of non-sample holes 106 formed in the unit region 130 is not limited thereto, but may be, for example, 4 to 100, 4 to 48, 4 to 24, or 4 to 16. . According to an embodiment of the present invention, the number of non-sample holes 106 included in the unit area is not limited thereto, but 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 Or it may be 16.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 비샘플홀(106)은 상기 서로 인접한 4개의 샘플웰 각각에 대한 상기 단위 영역(130) 내 비샘플홀(106)의 열전도적 영향이 동일하도록 형성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the non-sample hole 106 may be formed so that the thermal conductivity of the non-sample hole 106 in the unit region 130 for each of the four adjacent sample wells is the same. have.

상기 단위 영역(130) 내 형성된 비샘플홀(106)이 상기 단위 영역(130)을 정의하는 상기 서로 인접한 4개의 샘플웰 각각에 대하여 열전도적으로 동일한 영향을 제공하도록 형성되는 경우, 열블록(100) 내 형성되는 각 샘플웰(103)들은 주위의 비샘플홀(106)들에 의하여 동일한 열전도적 영향을 받는다. 이것은 각 샘플웰들간의 열적 균일성(thermal uniformity)을 유지하는데 도움이 된다. 상기 단위 영역(130) 내 형성된 비샘플홀(106)이 상기 서로 인접한 4개의 샘플웰 각각에 대하여 열전도적으로 동일한 영향을 제공하도록 형성되는 것은 예를 들어, 상기 열블록 내 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의되는 단위 영역 내의 비샘플홀들(106)은 상기 단위 영역(130)을 정의하는 상기 4개의 샘플웰 각각의 중심점에 대하여 동일하거나, 대칭적으로 형성되는 것일 수 있다. When the non-sample hole 106 formed in the unit region 130 is formed to provide the same thermally conductive effect to each of the four adjacent sample wells defining the unit region 130, the column block 100 Each of the sample wells 103 formed in) is affected by the same thermal conductivity by the non-sample holes 106 around them. This helps to maintain thermal uniformity between each sample well. The non-sample holes 106 formed in the unit region 130 are formed to provide the same thermally conductive effect to each of the four adjacent sample wells. For example, four sample wells adjacent to each other in the column block The non-sample holes 106 in the unit area defined by connecting the center points of the unit area 130 may be identical or symmetrically formed with respect to the center points of each of the four sample wells defining the unit area 130.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 단위 영역(130) 내의 비샘플홀(106)은 상기 단위 영역(130)을 형성하는 상기 4개의 샘플웰 각각의 중심점에 대하여 동일하거나, 대칭적으로 형성될 수 있다. 이는 4개의 인접한 샘플웰들은 단위 영역(130) 내 비샘플홀들에 대한 위치적 관계가 동일한 것을 나타낼 수 있다. 또한 상기 4개의 샘플웰 중 하나의 샘플웰과 상기 단위 영역(130) 내 비샘플홀들을 연결하여 그려지는 도형은 상기 4개의 샘플웰 중 또다른 하나의 샘플웰과 상기 단위 영역(130) 내 비샘플홀들을 연결하여 그려지는 도형과 동일하거나 대칭적일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the non-sample hole 106 in the unit region 130 is the same or symmetrically formed with respect to the center points of each of the four sample wells forming the unit region 130. I can. This may indicate that the four adjacent sample wells have the same positional relationship with respect to non-sample holes in the unit region 130. In addition, a figure drawn by connecting one sample well of the four sample wells and non-sample holes in the unit region 130 is a ratio between another sample well of the four sample wells and the unit region 130. It may be the same as or symmetrical to the figure drawn by connecting the sample holes.

다시 말하면, 상기 단위 영역(130)을 형성하는 4개의 샘플웰 각각에 대하여 상기 단위 영역(130) 내에 형성된 비샘플홀들(106)은 동일하거나 대칭적인 패턴으로 배열될 수 있다. 도 3은 열블록 내 서로 인접한 4개의 샘플웰(103; 103a, 103b, 103c, 103d)과 이들에 의해 정의되는 단위 영역(130) 및 상기 단위 영역(130) 내의 비샘플홀(106)을 도시한 것이다. 도 4는 상기 도 3에 도시된, 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의되는 단위 영역(130) 내의 비샘플홀들(106)과 상기 4개의 샘플웰(103a, 103b, 103c, 103d) 중 하나를 연결하여 그려지는 도형을 각각 도시한 것이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 4개의 샘플웰(103a, 103b, 103c, 103d) 중 하나의 샘플웰과 상기 단위 영역(130) 내에 포함된 2개 이상의 비샘플홀(106)을 연결하여 그려지는 도형이 상기 4개의 샘플웰 중 다른 하나의 샘플웰과 상기 단위 영역(130) 내에 포함된 비샘플홀(106)을 연결하여 형성되는 도형과 그 형상과 크기가 서로 동일하거나 또는, 그 크기가 동일하며 형상이 거울상으로 대칭적으로 형성될 수 있다. In other words, for each of the four sample wells forming the unit region 130, the non-sample holes 106 formed in the unit region 130 may be arranged in the same or symmetrical pattern. 3 shows four sample wells 103 (103a, 103b, 103c, and 103d) adjacent to each other in a thermal block, a unit region 130 defined by them, and a non-sample hole 106 in the unit region 130 I did it. 4 shows non-sample holes 106 and the four sample wells 103a, 103b, 103c, and 103d in a unit region 130 defined by connecting center points of four adjacent sample wells shown in FIG. 3. Figures drawn by connecting one of them are shown. As shown in FIG. 4, a sample well of one of the four sample wells 103a, 103b, 103c, and 103d is drawn by connecting two or more non-sample holes 106 included in the unit region 130. A figure formed by connecting the other sample well among the four sample wells and the non-sample hole 106 included in the unit region 130 and the shape and size are the same, or the size is the same And the shape can be formed symmetrically in a mirror image.

이와 같이 상기 하나의 단위 영역(130) 내에 포함되는 비샘플홀들(106)이 상기 단위 영역(130)을 형성하는 4개의 샘플웰 각각에 대하여 동일하거나, 대칭적인 패턴을 제공하는 경우, 단위 영역(130) 내 상기 비샘플홀 그룹은 샘플웰들에 대하여 동일한 열적 효과를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 열블록은 각 샘플웰 간의 열적 균일성(thermal uniformity)을 유지할 수 있다.As described above, when the non-sample holes 106 included in the one unit region 130 provide the same or symmetrical pattern for each of the four sample wells forming the unit region 130, the unit region The non-sample hole group in (130) may provide the same thermal effect to the sample wells. Accordingly, the thermal block of the present invention can maintain thermal uniformity between each sample well.

전술한 바와 같이, 상기 복수의 샘플웰(103)의 규칙적인 배열은 직사각형 배열(rectangular array)일 수 있다. As described above, the regular arrangement of the plurality of sample wells 103 may be a rectangular array.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 복수의 샘플웰(103)의 규칙적인 배열은 직사각형 배열이며, 상기 단위 영역(130)의 대각선은 상기 단위 영역(130) 내 적어도 하나의 비샘플홀(106)에 접하거나 교차하지 않을 수 있다. 상기 접한다는 것은 하나의 비샘플홀과 하나의 직선이 하나의 지점에서 접촉하는 것을 의미하며, 상기 접촉하는 하나의 지점을 접점(tangent point)이라 한다. 상기 교차한다는 것은 하나의 직선이 하나의 비샘플홀과 2 개의 지점에서 접촉하는 것을 의미하며, 상기 접촉하는 2 개의 지점을 교차점(intersection)이라 한다. 각 단위 영역(130)의 대각선은 상기 각 단위 영역(130)을 정의하는 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a regular arrangement of the plurality of sample wells 103 is a rectangular arrangement, and a diagonal line of the unit region 130 is at least one non-sample hole 106 in the unit region 130. ) May or may not intersect. The contact means that one non-sample hole and one straight line are in contact at one point, and the one point in contact is referred to as a tangent point. Intersecting means that one straight line contacts one non-sample hole at two points, and the two points in contact are referred to as intersections. A diagonal line of each unit region 130 may be defined by connecting center points of four adjacent sample wells defining each unit region 130.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 복수의 샘플웰(103)의 규칙적인 배열은 직사각형 배열이며, 상기 단위 영역(130)을 정의하는 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 형성되는 대각선은 상기 단위 영역(130) 내 모든 비샘플홀(106)에 접하거나 교차하지 않을 수 있다. 다시말해, 가장 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 형성되는 상기 단위 영역(130) 내의 비샘플홀(106)은 어떠한 비샘플홀도 상기 단위 영역(130)의 대각선을 포함하지 않도록 형성될 수 있다. 본 발명의 열블록(100)에 구비되는 비샘플홀(106)은 샘플웰(103)을 연결한 대각선이 상기 비샘플홀(106)과 접하거나 교차하지 않도록 형성될 수 있으며, 따라서 이러한 경우에는 도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 열블록(100)을 대각선에 따라(예를 들어 도 2의 E-F라인에 따라) 절단한 단면도에는 비샘플홀(106)이 나타나지 않는다. According to one embodiment of the present invention, the regular arrangement of the plurality of sample wells 103 is a rectangular arrangement, and a diagonal line formed by connecting the center points of four adjacent sample wells defining the unit region 130 is All non-sample holes 106 in the unit region 130 may be contacted or may not intersect. In other words, the non-sample hole 106 in the unit region 130 formed by connecting the center points of the four closest sample wells may be formed such that no non-sample hole includes a diagonal line of the unit region 130. have. The non-sample hole 106 provided in the heat block 100 of the present invention may be formed so that the diagonal line connecting the sample well 103 does not contact or cross the non-sample hole 106, and thus, in this case As can be seen in FIG. 7, a non-sample hole 106 does not appear in a cross-sectional view of the heat block 100 of the present invention cut along a diagonal line (eg, along the EF line in FIG. 2 ).

이와 같이, 비샘플홀(103)이 샘플웰(103)을 연결한 대각선과 접하거나 교차하지 않게 형성되면, 열블록(100) 내의 각 샘플웰(103)들은 나머지 샘플웰들 중 인접한 대각선 방향의 샘플웰과 직선으로 물리적으로 연결되어 있게 된다.In this way, when the non-sample hole 103 is formed so as not to contact or cross the diagonal line connecting the sample well 103, each of the sample wells 103 in the column block 100 is It is physically connected to the sample well in a straight line.

기존의 샘플블록 또는 열블록에는 상당한 크기의 매스 리덕션 홀이 상기 단위 영역(130) 내의 매스 영역의 중앙에 형성되어 있다. 이러한 형태를 가지는 열블록에서는 각 샘플웰들이 인접한 4개의 샘플웰과 물리적으로 직선으로 연결되지만 대각선 방향으로 인접한 샘플웰과는 물리적으로 직선으로 연결되지 않는다. 기존의 알려진 또 다른 형태에 따르면, 역원뿔형 모양의 각 샘플웰들이 하단의 지지부를 통하여만 연결되며, 상부는 모두 독립적으로 단절된다. 더구나 후자와 같이 역원뿔형(inverse conical)의 샘플웰들이 독립적으로 형성되는 경우에는 각 샘플웰들은 하단의 지지부를 제외하고는 인접한 샘플웰과 물리적으로 단절되어 있다. 따라서, 이와 같이 형성된 샘플웰들의 물리적 내구성이 약한 문제가 있다.In the existing sample block or column block, a mass reduction hole having a considerable size is formed in the center of the mass area in the unit area 130. In the column block having this shape, each sample well is physically connected to the adjacent four sample wells in a straight line, but not physically connected to the adjacent sample wells in a diagonal direction. According to another known form, each sample well of an inverted cone shape is connected only through the support at the lower end, and the upper part is disconnected independently. In addition, in the case where inverse conical sample wells are formed independently as in the latter case, each of the sample wells is physically disconnected from the adjacent sample wells except for the support at the bottom. Therefore, there is a problem in that the physical durability of the sample wells thus formed is weak.

반면, 본 발명의 열블록(100)은 각 샘플웰(103)이 주위의 8개의 인접한 샘플웰과 물리적으로 직선으로 연결되어 있다. 따라서, 본 발명의 열블록(100)은 매스 영역의 매스를 감소시켜 반응용기 내 반응물의 온도를 목적하는 온도로 변화시키는데 필요한 열에너지 변화량을 감소시키는 동시에, 기존의 열블록에 비하여 우수한 내구성을 제공할 수 있다.On the other hand, in the thermal block 100 of the present invention, each sample well 103 is physically connected to eight adjacent sample wells in a straight line. Therefore, the heat block 100 of the present invention reduces the mass in the mass area to reduce the amount of change in heat energy required to change the temperature of the reactant in the reaction vessel to the desired temperature, while providing superior durability compared to the existing heat block. I can.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 열블록(100)은 상기 단위 영역(130)을 정의하는 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하는 모든 직선은 상기 단위 영역(130) 내 비샘플홀(106)에 접하거나 교차하지 않도록 형성될 수 있다. 다시말하면, 상기 단위 영역(130)을 형성하는 4개의 샘플웰의 중심점들을 서로 연결하는 모든 직선에는 상기 비샘플홀(106)이 형성되지 않는다. 도 6 및 도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 열블록(100)은 샘플웰의 중심점을 연결하는 직선(예를 들어, 도 2의 C-D라인 및 E-F라인)에 따른 단면에 어떠한 비샘플홀(106)도 나타나지 않도록 형성될 수 있다. 상기 4개의 샘플웰의 중심점들을 서로 연결하는 모든 직선은 상기 4개의 샘플웰들의 중심점을 연결하여 형성되는 사각형의 4개의 변과 2개의 대각선을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, in the heat block 100 of the present invention, all straight lines connecting the center points of four adjacent sample wells defining the unit region 130 are non-sampled within the unit region 130. It may be formed so as not to contact or intersect the hole 106. In other words, the non-sample hole 106 is not formed in all straight lines connecting the center points of the four sample wells forming the unit region 130 to each other. As can be seen in FIGS. 6 and 7, the heat block 100 of the present invention has any non-sample in the cross section along a straight line connecting the center point of the sample well (eg, CD line and EF line in FIG. 2). The hole 106 may be formed so as not to appear. All straight lines connecting the center points of the four sample wells to each other include four sides and two diagonal lines of a square formed by connecting the center points of the four sample wells.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for describing the present invention in more detail, and that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention, to those of ordinary skill in the art. It will be self-evident.

실시예 1 : Thermal Block 제작Example 1: Preparation of Thermal Block

본 발명 열블록의 well 규격은 m X n 형태로 자유롭게 제작이 가능하며, 본 실시예에서는 예시로 96 well (12 X 8)과 16 well (4 X 4) 의 형상으로 열블록을 제조하였다. 알루미늄 block을 연삭, 절삭 가공 및 화학적 에칭 방식을 통하여 [도 2]에 도시된 바와 같이, 비샘플홀이 각 단위 영역에 총 4개가 형성되도록 제조하였다. The well size of the heat block of the present invention can be freely manufactured in the form of m X n, and in this example, a heat block was manufactured in the shape of 96 wells (12 X 8) and 16 wells (4 X 4) as examples. The aluminum block was manufactured such that a total of 4 non-sample holes were formed in each unit area as shown in [Fig. 2] through grinding, cutting and chemical etching methods.

비샘플홀을 형성되지 않고, 샘플웰만 형성된 동일 크기의 열블록을 대조군으로 제조하였다. 비샘플홀 형성에 따른 질량 감소 효율을 조사하기 위하여 그 질량을 측정하였다. A heat block of the same size in which no non-sample holes were formed and only sample wells were formed was prepared as a control. The mass was measured to investigate the mass reduction efficiency due to the formation of the non-sample hole.

그 결과, [표 1]에서 보는 바와 같이, 비샘플홀이 없이 샘플웰만 형성된 대조군 96 well 열블록의 경우 180g으로 측정되었으며, 본 발명의 96 well 열블록은 90g으로 측정되었다. As a result, as shown in [Table 1], in the case of a control 96 well heat block in which only sample wells were formed without a non-sample hole, it was measured as 180 g, and the 96 well heat block of the present invention was measured as 90 g.

따라서 본 발명의 열블록은 대조군 대비 50%의 질량을 감소시켰음을 확인하였다. 이렇게 질량이 감소에 따라 열블록의 열용량이 감소되어 빠른 ramp rate를 구현할 수 있는 장점이 발생한다.Therefore, it was confirmed that the heat block of the present invention reduced the mass by 50% compared to the control. As the mass decreases, the heat capacity of the heat block decreases, resulting in an advantage of realizing a fast ramp rate.

항목Item 본 발명의 Thermal BlockThermal Block of the present invention 대조군 (비샘플홀이 없는 블록)Control (block without non-sample hole) Weight of Thermal Block (96 well)Weight of Thermal Block (96 well) 90 g90 g 180 g180 g

실시예 2 thermal uniformity 측정Example 2 Measurement of thermal uniformity

Thermal uniformity는 열블록의 복수의 지점에서 온도를 동시에 측정하여 그 온도들 간의 편차를 확인하는 방법으로 조사되었다. Thermal uniformity was investigated by measuring the temperature at a plurality of points of the heat block at the same time and checking the deviation between the temperatures.

온도를 측정하는 T-checker를 열블록의 가장 위쪽 열(row), 아래쪽 열 및 중간 열에 고르게 설치하였다. 열블록의 온도를 27℃에서 60℃로 상승시키면서 온도를 측정하였다. 60℃에 도달한 후 10초 후의 각 포인트의 온도를 기록하였다. 상기 기록된 각 포인트의 온도의 최대값과 최소값의 차이를 계산하였다. 실험은 총 10회 이상 반복하여 결과를 산출하였다.A T-checker for measuring the temperature was evenly installed in the uppermost row, lower row and middle row of the heat block. The temperature of the heat block was measured while increasing the temperature from 27°C to 60°C. The temperature of each point was recorded 10 seconds after reaching 60°C. The difference between the maximum and minimum values of the temperature at each point recorded above was calculated. The experiment was repeated 10 times or more to calculate the results.

측정 결과, [표 2]에서 보는 바와 같이, 본 발명의 열블록은 thermal uniformity가 ±0.2℃인 것을 확인하였다. 기존의 다른 PCR 기기의 열블록의 thermal uniformity가 ±0.4℃인 것을 고려하면 본 발명의 열블록은 thermal uniformity가 우수한 것을 알 수 있다.As a result of the measurement, as shown in [Table 2], it was confirmed that the thermal uniformity of the heat block of the present invention was ±0.2°C. Considering that the thermal uniformity of the thermal block of other conventional PCR devices is ±0.4°C, it can be seen that the thermal uniformity of the thermal block of the present invention is excellent.

항목Item 본 발명의
Thermal Block
Of the present invention
Thermal Block
referencereference
Thermal accuracyThermal accuracy ±0.2℃±0.2℃ ±0.2℃±0.2℃ Thermal Block UniformityThermal Block Uniformity ±0.2℃±0.2℃ ±0.4℃±0.4℃

실시예 3 Ramp Rate 측정 Example 3 Ramp Rate Measurement

블록의 질량 감소는 열용량의 감소에 의하여 열전달 효율을 증가시킬 수 있으며, 이로 인하여 동일 전류 공급시 온도 상승 또는 하강의 속도가 개선 될 수 있다. 이러한 특성을 평가하기 위하여 질량감소 구조가 없는 16 well 열블록과 본 발명의 구조가 적용된 16 well 열블록에 대하여 동일한 전류를 공급하여 온도 상승 속도를 비교하여 보았다.Decreasing the mass of the block can increase the heat transfer efficiency by reducing the heat capacity, and thus, the rate of temperature rise or fall can be improved when the same current is supplied. In order to evaluate these characteristics, the same current was supplied to the 16-well heat block without the mass reduction structure and the 16-well heat block to which the structure of the present invention is applied to compare the rate of temperature rise.

실험은 특정 온도에 도달하는 시간을 측정하는 방법으로 수행되었다. 구체적으로, (1) 실온에서 60℃까지 상승시키는 경우와 (2) 실온에서 95℃까지 상승시키는 경우 정해진 온도에 도달하는 시간을 측정하여 비교하는 방법으로 수행하였다.The experiment was carried out by measuring the time to reach a certain temperature. Specifically, (1) the case of raising from room temperature to 60°C and (2) the case of raising from room temperature to 95°C were carried out by measuring and comparing the time to reach a predetermined temperature.

측정 결과, [표 3] 및 도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 질량감소 구조가 적용된 열블록의 경우 ramp rate가 증가하는 것을 확인하였다. 구체적으로 실험군의 ramp rate의 증가는 95℃ 까지 온도를 상승시키는 경우 약 16%, 60℃ 까지 온도를 상승시키는 경우 약 34% 정도 개선되는 것을 확인하였다. 이러한 실험결과는 본 발명 열블록의 질량 감소 구조로 인하여 온도 상승 속도가 개선되는 것을 뒷받침 하고 있다.As a result of the measurement, as shown in [Table 3] and Fig. 8, it was confirmed that the ramp rate increased in the case of the heat block to which the mass reduction structure of the present invention was applied. Specifically, it was confirmed that the increase in the ramp rate of the experimental group was improved by about 16% when the temperature was raised to 95°C, and about 34% when the temperature was increased to 60°C. These experimental results support that the rate of temperature rise is improved due to the mass reduction structure of the heat block of the present invention.

실험 조건Experimental conditions 대조군(비샘플홀이 없는 블록)의 ramp rateRamp rate of control (block without non-sample hole) 실시예의 열블록의
ramp rate
Example of the heat block
ramp rate
Ramp rate
개선 효과
Ramp rate
Improvement effect
실온 -> 60℃ Room temperature -> 60℃ 1.3℃/sec1.3℃/sec 1.8℃/sec1.8℃/sec 34%34% 실온 -> 90℃ Room temperature -> 90℃ 1.3℃/sec1.3℃/sec 1.5℃/sec1.5℃/sec 16%16%

100 : 열블록 (sample block; thermal block )
101 : 상면 (top surface)
102 : 하면 (bottom surface)
103 : 샘플웰 (sample well)
104 : 샘플웰의 개구 (opening of sample well)
105 : 샘플웰의 바닥 (floor of sample well)
106 : 비샘플홀 (non sample hole)
107 : 비샘플홀의 개구 (opening of non sample hole)
130 : 단위 영역(unit region)
100: sample block (thermal block)
101: top surface
102: bottom surface
103: sample well
104: opening of sample well
105: floor of sample well
106: non sample hole
107: opening of non sample hole
130: unit region

Claims (6)

복수의 반응을 수행하기 위한 열블록으로,
상기 열블록은 서로 평행하며, 길이와 폭을 가지는 상면 및 하면을 가지며,
상기 상면에는 상면으로 열린 복수의 샘플웰이 형성되며, 상기 복수의 샘플웰은 규칙적으로 배열되며, 및
상기 상면에는 상면으로 열린 2 이상의 비샘플홀이 형성되며, 상기 각 비샘플홀의 상면 개구 면적은 샘플웰의 상면 개구 면적보다 작으며,
상기 열블록 내 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의되는 단위 영역 내에는 2 이상의 비샘플홀이 포함되는 것을 특징으로 하는 열블록.
As a heat block for carrying out a plurality of reactions,
The thermal blocks are parallel to each other and have an upper surface and a lower surface having a length and a width,
A plurality of sample wells open to the upper surface are formed on the upper surface, and the plurality of sample wells are regularly arranged, and
Two or more non-sample holes open to the upper surface are formed on the upper surface, and the upper surface opening area of each non-sample hole is smaller than the upper surface opening area of the sample well,
A thermal block, characterized in that at least two non-sample holes are included in a unit region defined by connecting center points of four adjacent sample wells in the thermal block.
제1항에 있어서, 상기 샘플웰은 반응용기를 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열블록.
The heat block according to claim 1, wherein the sample well is formed to accommodate a reaction vessel.
제1항에 있어서, 상기 열블록 내 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 정의되는 단위 영역에는 4 이상의 비샘플홀이 포함되는 것을 특징으로 하는 열블록.
The thermal block according to claim 1, wherein 4 or more non-sample holes are included in a unit area defined by connecting center points of four adjacent sample wells in the thermal block.
제1항에 있어서, 상기 복수의 샘플웰의 규칙적인 배열은 직사각형 배열(rectangular array)이며, 상기 단위 영역을 형성하는 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하여 형성되는 대각선은 상기 단위 영역 내 적어도 하나의 비샘플홀에 접하거나 교차하지 않는 것을 특징으로 하는 열블록.
The method of claim 1, wherein a regular arrangement of the plurality of sample wells is a rectangular array, and a diagonal line formed by connecting center points of four adjacent sample wells forming the unit region is at least within the unit region. Heat block, characterized in that it does not contact or cross one non-sample hole.
제1항에 있어서, 상기 비샘플홀은 상기 서로 인접한 4개의 샘플웰 각각에 대한 상기 단위 영역 내 비샘플홀의 열전도적 영향이 동일하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열블록.
The thermal block according to claim 1, wherein the non-sample holes are formed such that the non-sample holes in the unit region have the same thermal effect on each of the four adjacent sample wells.
제4항에 있어서, 상기 단위 영역을 형성하는 서로 인접한 4개의 샘플웰의 중심점을 연결하는 모든 직선은 상기 단위 영역 내 비샘플홀에 접하거나 교차하지 않는 것을 특징으로 하는 열블록.
The thermal block according to claim 4, wherein all straight lines connecting center points of four adjacent sample wells forming the unit region do not contact or cross non-sample holes in the unit region.
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