KR20220015018A - Apparatus for detecting PCR fluorescence with fluorescence concentrating and apparatus, method and program for concentrating fluorescence - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, a device for detecting polymerase chain reaction fluorescence capable of fluorescence concentration comprises: an illumination unit irradiating irradiation light; an excitation filter unit disposed in a light irradiation end of the illumination unit and allowing only the irradiated light, of which a wavelength is included in a preset first wavelength range, among the light irradiated from the illumination unit to pass the same as excitation light; a fluorescence concentration unit reflecting the excitation light to allow the excitation light to be moved to a plurality of preset excitation light paths; and a PCR unit having a plurality of PCR tubes absorbing the excitation light emitted from the fluorescence concentration unit to store a fluorescent material emitting fluorescence and generating a polymerase chain reaction by heating and cooling the plurality of PCR tubes.

Description

형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치 및 이의 형광 집광 장치, 방법 및 프로그램{Apparatus for detecting PCR fluorescence with fluorescence concentrating and apparatus, method and program for concentrating fluorescence}Apparatus for detecting PCR fluorescence with fluorescence concentrating and apparatus, method and program for concentrating fluorescence

본 발명에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 형광 검출 장치를 소형화하고 제조 비용을 절감하는 것이 가능한 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치에 관한 것이다The present invention relates to a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence, and more particularly, to a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence capable of miniaturizing the fluorescence detection apparatus and reducing manufacturing cost. will be

PCR(Polymerase Chain Reaction) 방법은 유전물질을 조작하여 실험하는 거의 모든 과정에 사용하고 있는 검사법으로, 검출을 원하는 특정 표적 유전물질을 증폭하는 방법이다. 중합효소 연쇄 반응에 의해, 소량의 유전물질로부터 염기 순서가 동일한 유전물질을 많은 양으로 증폭할 수 있으므로, 인간의 DNA를 증폭하여 여러 종류의 유전질환을 진단하는 데 사용된다. 또한 세균이나 바이러스, 진균의 DNA에 적용하여 감염성 질환의 진단 등에 사용되기도 한다.The PCR (Polymerase Chain Reaction) method is a test method used in almost all processes of manipulating genetic material and amplifying a specific target genetic material to be detected. Since a large amount of genetic material having the same base sequence can be amplified from a small amount of genetic material by the polymerase chain reaction, it is used to diagnose various types of genetic diseases by amplifying human DNA. In addition, it is applied to the DNA of bacteria, viruses, and fungi, and is used for diagnosis of infectious diseases.

PCR 방법은 3단계로 이루어진다. 열을 이용하여 두 가닥의 DNA를 분리하는 열 변성 과정(denaturation)을 거친 후, 온도를 낮추어 시발체(primer)가 증폭을 원하는 서열 말단에 결합(annealing)하게 하고, 다시 열을 약간 올려서 DNA를 합성하는 중합 반응(polymerization or extension)이 진행된다. 열 변성 과정은 보통 95℃에서 열을 이용하여 2가닥의 DNA의 상보적인 염기의 수소결합을 1가닥으로 떨어뜨리는 과정이며, 결합 반응은 약 55~65℃에서 한 가닥의 DNA에 시발체가 상보적인 염기서열에 결합하는 과정이다. 마지막으로 중합 반응은 한 가닥의 DNA(주형 DNA)에 시발체가 붙은 다음의 염기에 DNA 중합효소(polymerase)를 이용하여 주형 DNA의 상보적인 염기를 합성하여 두 가닥의 DNA으로 연장시킨다.The PCR method consists of three steps. After undergoing a thermal denaturation process that separates double-stranded DNA using heat, lower the temperature to allow the primer to anneal to the end of the sequence to be amplified, and then slightly increase the heat to synthesize DNA A polymerization or extension reaction proceeds. The thermal denaturation process is a process in which the hydrogen bonds of complementary bases of two strands of DNA are dropped to one strand using heat at 95°C, and the binding reaction occurs at about 55~65°C in which the primer is complementary to one strand of DNA. It is the process of binding to a nucleotide sequence. Finally, in the polymerization reaction, the base DNA after the primer is attached to one-stranded DNA (template DNA) uses DNA polymerase to synthesize the complementary bases of the template DNA and extend it into double-stranded DNA.

현재 병원이나 대형 실험실에서 사용되고 있는 실시간 중합효소 연쇄반응 시스템의 경우, 형광 검출을 위한 센서로 주로 고성능의 CCD(Charge-Coupled device) 카메라 또는 광 다이오드를 사용한다. In the case of a real-time polymerase chain reaction system currently used in hospitals or large laboratories, a high-performance charge-coupled device (CCD) camera or photodiode is mainly used as a sensor for fluorescence detection.

Roche사의 “LightCycler 480”는 실시간 PCR 기기에 렌즈 등을 사용하고 다채널의 형광 검출을 위한 필터 휠(Filter Wheel)을 사용하기 때문에 검출부의 크기가 매우 크다. 또한, 고가의 CCD 카메라를 사용하여 가격이 약 6,000만원 수준으로 높아, 가격면에서 불리하다.Roche's “LightCycler 480” uses a lens for real-time PCR equipment and a filter wheel for multi-channel fluorescence detection, so the size of the detector is very large. In addition, using an expensive CCD camera, the price is high at about 60 million won, which is disadvantageous in terms of price.

Bio-rad사의 “CFX 96 Touch”는 광다이오드가 사용되는데, 광다이오드의 경우 CCD camera보다 비교적 저렴하고 크기도 작아서 전체시스템의 크기도 작게 제작할 수 있고, 가격적인 면에서도 Roche사의 제품 보다는 매우 유리하다. 그러나, 광학 구조를 이루는 부품들의 종류가 많고, 구조가 복잡하다는 문제점이 있다.Bio-rad's “CFX 96 Touch” uses a photodiode. In the case of photodiode, it is relatively cheaper than CCD camera and has a smaller size, so the overall system size can be made smaller. . However, there are many types of components constituting the optical structure, and there is a problem in that the structure is complicated.

본 발명은 복수의 PCR 튜브로부터 방출되는 형광을 집광하여 형광을 검출하는 검출부의 최소 시야각을 축소시킬 수 있는 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a polymerase chain reaction fluorescence detection device capable of condensing fluorescence, which can reduce the minimum viewing angle of a detector that detects fluorescence by condensing fluorescence emitted from a plurality of PCR tubes.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.

본 발명에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치는 조사 광을 조사하는 조명부; 상기 조명부의 광 조사단에 배치되고, 상기 조명부로부터 조사된 조사 광 중에서 파장이 미리 설정된 제1 파장 범위에 포함되는 조사 광만을 여기 광으로 통과시키는 여기 필터부; 상기 여기 광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 반사시키는 형광 집광부; 및 상기 형광 집광부로부터 출사된 상기 여기 광을 흡수하여 형광을 방출하는 형광 물질이 수용된 복수의 PCR 튜브를 구비하고, 상기 복수의 PCR 튜브를 가열 및 냉각시켜 중합효소 연쇄반응을 발생시키는 PCR부;를 포함할 수 있다.A polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence according to the present invention includes: an illumination unit irradiating irradiation light; an excitation filter unit disposed at the light irradiation end of the illumination unit and passing only the irradiation light included in the preset first wavelength range among the irradiation light emitted from the illumination unit as the excitation light; a fluorescence condensing unit for reflecting the excitation light so that the excitation light moves to a plurality of preset excitation light paths; and a PCR unit having a plurality of PCR tubes in which a fluorescent material emitting fluorescence by absorbing the excitation light emitted from the fluorescent light collecting unit is accommodated, and heating and cooling the plurality of PCR tubes to generate a polymerase chain reaction; may include

바람직하게, 상기 형광 집광부는 상기 형광이 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 상기 형광을 반사시킬 수 있다.Preferably, the fluorescence concentrator may reflect the fluorescence so that the fluorescence moves to a plurality of preset emission light paths.

본 발명에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치는 상기 형광 집광부로부터 출사된 상기 형광 중에서 파장이 미리 설정된 제2 파장 범위에 포함되는 형광만을 방사 광으로 통과시키는 방사 필터부; 및 상기 방사 광을 이미지 데이터로 생성하는 검출부;를 더 포함할 수 있다.A polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence according to the present invention comprises: a radiation filter unit for passing only fluorescence included in a preset second wavelength range among the fluorescence emitted from the fluorescence concentrator as emitted light; and a detector configured to generate the radiated light as image data.

바람직하게, 상기 형광 집광부는 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제1 반사면으로 형성되어 상기 여기 필터부를 통과한 여기 광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 반사시키는 제1 반사부; 투명 소재로 형성되어 내부에 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로가 배치되는 바디부; 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제2 반사면으로 형성되어 상기 제1 반사부에 반사된 여기 광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 상기 PCR부를 향해 반사시키는 제2 반사부; 및 상기 복수의 PCR 튜브 각각의 상부에 위치하고, 상기 제2 반사부에 반사된 여기 광이 상기 복수의 PCR 튜브 각각으로 출사되는 결착부;를 구비할 수 있다.Preferably, the fluorescence condensing unit is formed of a plurality of first reflective surfaces that are inclined and reflect light, so that the excitation light passing through the excitation filter unit is moved to the plurality of preset excitation light paths. reflector; a body part formed of a transparent material and having the plurality of preset excitation light paths disposed therein; A second reflection is formed of a plurality of second reflection surfaces that are inclined and reflect light and reflect the excitation light toward the PCR unit so that the excitation light reflected by the first reflection unit moves to the plurality of preset excitation optical paths. wealth; and a binding unit located on each of the plurality of PCR tubes, and through which the excitation light reflected by the second reflection unit is emitted to each of the plurality of PCR tubes.

바람직하게, 상기 결착부는 상기 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 입사될 수 있다. Preferably, the fluorescence emitted from the fluorescent material may be incident on the binding portion.

바람직하게, 상기 제2 반사부는 상기 복수의 제2 반사면을 통해 상기 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 상기 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 상기 형광을 상기 복수의 제1 반사면으로 반사키킬 수 있다. Preferably, the second reflective unit may reflect the fluorescence to the plurality of first reflective surfaces so that the fluorescence emitted from the fluorescent material through the plurality of second reflective surfaces moves to the plurality of preset emission light paths. have.

바람직하게, 상기 바디부는 내부에 상기 미리 설정된 복수의 방출 광로가 배치될 수 있다.Preferably, the plurality of preset emission light paths may be disposed inside the body portion.

바람직하게, 상기 제1 반사부는 상기 복수의 제1 반사면을 통해 상기 제2 반사부에 반사된 형광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 형광을 상기 방사 필터부 및 상기 검출부를 향해 반사시킬 수 있다.Preferably, the first reflecting unit reflects the fluorescence toward the radiation filter unit and the detection unit so that the fluorescence reflected by the second reflecting unit through the plurality of first reflecting surfaces moves to the plurality of preset excitation light paths. can do it

바람직하게, 상기 여기 필터부는 상기 미리 설정된 제1 파장 범위에 포함된 제1-1 내지 제1-n 파장 범위 각각에 대응하는 제1-1 내지 제1-n 여기 필터; 및 상기 제1-1 내지 상기 제1-n 여기 필터 중 어느 하나의 여기 필터가 상기 조명부의 광 조사단에 배치되도록 상기 제1-1 내지 상기 제1-n 여기 필터를 이동시키는 여기 필터 이동부;를 구비할 수 있다.Preferably, the excitation filter unit includes: 1-1 to 1-nth excitation filters corresponding to each of the 1-1 to 1-nth wavelength ranges included in the preset first wavelength range; and an excitation filter moving unit for moving the 1-1 to 1-nth excitation filters such that any one of the 1-1 to 1-nth excitation filters is disposed at the light irradiation end of the illumination unit. can be provided.

바람직하게, 상기 방사 필터부는 상기 미리 설정된 제2 파장 범위에 포함된 제2-1 내지 제2-m 파장 범위 각각에 대응하는 제2-1 내지 제2-m 방사 필터; 및 상기 제2-1 내지 상기 제2-m 방사 필터 중 어느 하나의 방사 필터가 상기 검출부의 광 입사단에 배치되도록 상기 제2-1 내지 상기 제2-m 방사 필터를 이동시키는 방사 필터 이동부;를 구비할 수 있다.Preferably, the radiation filter unit includes: 2-1 to 2-m radiation filters corresponding to each of the 2-1 to 2-m wavelength ranges included in the preset second wavelength range; and a radiation filter moving unit for moving the 2-1 to 2-m radiation filters so that any one of the 2-1 to 2-m radiation filters is disposed at the light incident end of the detection unit. ; can be provided.

본 발명에 따른 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광 장치는 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제1 반사면으로 형성되어 조명부로부터 조사된 조사 광 중에서 여기 필터부를 통과한 여기 광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 반사시키는 제1 반사부; 투명 소재로 형성되어 내부에 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로가 배치되는 바디부; 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제2 반사면으로 형성되어 상기 제1 반사부에 반사된 여기 광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 복수의 PCR 튜브를 구비한 PCR부를 향해 반사시키는 제2 반사부; 및 상기 복수의 PCR 튜브 각각의 상부에 위치하고, 상기 제2 반사부에 반사된 여기 광이 상기 복수의 PCR 튜브 각각으로 출사되는 결착부;를 구비할 수 있다.The fluorescence concentrator of the polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus according to the present invention is formed of a plurality of first reflective surfaces that are inclined and reflect light, and among the irradiated light emitted from the illumination unit, excitation light passing through the excitation filter unit is set in advance. a first reflector for reflecting the excitation light so as to move to an excitation light path of a body part formed of a transparent material and having the plurality of preset excitation light paths disposed therein; A PCR unit having a plurality of PCR tubes is formed of a plurality of second reflective surfaces that are inclined and reflect light, so that the excitation light reflected by the first reflector is moved to the plurality of preset excitation light paths. a second reflector to reflect toward; and a binding unit located on each of the plurality of PCR tubes, and through which the excitation light reflected by the second reflection unit is emitted to each of the plurality of PCR tubes.

바람직하게, 상기 결착부는 상기 복수의 PCR 튜브에 수용되고, 상기 여기 광을 흡수하여 형광을 방출하는 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 입사될 수 있다.Preferably, the binding unit is accommodated in the plurality of PCR tubes, the fluorescence emitted from a fluorescent material emitting fluorescence by absorbing the excitation light may be incident.

바람직하게, 상기 제2 반사부는 상기 복수의 제2 반사면을 통해 상기 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 상기 형광을 상기 복수의 제1 반사면으로 반사시킬 수 있다.Preferably, the second reflector may reflect the fluorescence to the plurality of first reflective surfaces so that the fluorescence emitted from the fluorescent material through the plurality of second reflective surfaces moves to a plurality of preset emission light paths. .

바람직하게, 상기 바디부는 내부에 상기 미리 설정된 복수의 방출 광로가 배치될 수 있다.Preferably, the plurality of preset emission light paths may be disposed inside the body portion.

바람직하게, 상기 제1 반사부는 상기 복수의 제1 반사면을 통해 상기 제2 반사부에 반사된 형광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 형광을 방사 필터부 및 검출부를 향해 반사시킬 수 있다.Preferably, the first reflecting unit may reflect the fluorescence toward the emission filter unit and the detection unit so that the fluorescence reflected by the second reflecting unit through the plurality of first reflecting surfaces moves to the plurality of preset excitation optical paths. have.

본 발명에 따른 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광 방법은 조명부가 조사 광을 조사하는 단계; 여기 필터부가 상기 조명부의 광 조사단에 배치되고, 상기 조명부로부터 조사된 조사 광 중에서 파장이 미리 설정된 제1 파장 범위에 포함되는 조사 광만을 여기 광으로 통과시키는 단계; 형광 집광부가 상기 여기 광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 반사시키는 단계; 복수의 PCR 튜브에 수용된 형광 물질이 상기 형광 집광부로부터 출사된 상기 여기 광을 흡수하여 형광을 방출하는 단계; 상기 형광 집광부가 상기 형광이 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 상기 형광을 반사시키는 단계; 방사 필터부가 상기 형광 집광부로부터 출사된 상기 형광 중에서 파장이 미리 설정된 제2 파장 범위에 포함되는 형광만을 방사 광으로 통과시키는 단계; 및 검출부가 상기 방사 광을 이미지 데이터로 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.The method for condensing fluorescence of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus according to the present invention comprises the steps of: irradiating an illumination unit with irradiation light; an excitation filter unit disposed at the light irradiating end of the illumination unit, and passing only irradiated light included in a preset first wavelength range among irradiated light emitted from the illumination unit as excitation light; reflecting the excitation light so that the fluorescence condensing unit moves the excitation light to a plurality of preset excitation light paths; emitting fluorescence by absorbing the excitation light emitted from the fluorescence concentrator by a fluorescent material accommodated in a plurality of PCR tubes; reflecting the fluorescence by the fluorescence concentrator so that the fluorescence moves to a plurality of preset emission light paths; passing only fluorescence having a wavelength included in a preset second wavelength range among the fluorescence emitted from the fluorescence concentrator by a radiation filter unit as emitted light; and generating, by a detector, the radiation light as image data.

바람직하게, 상기 여기 광을 반사시키는 단계는 제1 반사부가 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제1 반사면으로 형성되어 상기 여기 필터부를 통과한 여기 광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 반사시키는 단계; 제2 반사부가 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제2 반사면으로 형성되어 상기 제1 반사부에 반사된 여기 광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 PCR부를 향해 반사시키는 단계; 및 상기 제2 반사부에 반사된 여기 광이 상기 복수의 PCR 튜브 상부에 위치하는 결착부에서 상기 복수의 PCR 튜브 각각으로 출사되는 단계;를 포함할 수 있다.Preferably, in the step of reflecting the excitation light, the first reflecting unit is inclined and formed of a plurality of first reflecting surfaces reflecting light so that the excitation light passing through the excitation filter unit is moved to the plurality of preset excitation light paths. reflecting the excitation light; A second reflection unit is formed of a plurality of second reflection surfaces that are inclined and reflect light, so that the excitation light reflected by the first reflection unit is moved to the plurality of preset excitation light paths to reflect the excitation light toward the PCR unit. step; and outputting the excitation light reflected by the second reflector to each of the plurality of PCR tubes from a binding unit positioned above the plurality of PCR tubes.

바람직하게, 상기 형광을 반사시키는 단계는 상기 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 상기 결착부로 입사되는 단계; 상기 제2 반사부가 상기 복수의 제2 반사면을 통해 상기 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 상기 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 상기 형광을 상기 복수의 제1 반사면으로 반사키는 단계; 및 상기 제1 반사부가 상기 복수의 제1 반사면을 통해 상기 제2 반사부에 반사된 형광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 형광을 상기 방사 필터부 및 상기 검출부를 향해 반사시키는 단계;를 포함할 수 있다.Preferably, the step of reflecting the fluorescence may include: injecting the fluorescence emitted from the fluorescent material into the binding unit; reflecting the fluorescence to the plurality of first reflective surfaces by the second reflective unit so that the fluorescence emitted from the fluorescent material through the plurality of second reflective surfaces moves to the plurality of preset emission light paths; and reflecting the fluorescence toward the emission filter unit and the detection unit so that the fluorescence reflected by the second reflection unit through the plurality of first reflection surfaces is moved to the plurality of preset excitation optical paths by the first reflection unit. ; may be included.

본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 상기 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장될 수 있다.The computer program according to the present invention may be stored in a computer-readable recording medium so as to be combined with a computer, which is hardware, to perform the method.

본 발명에 따르면 복수의 PCR 튜브로부터 방출되는 형광을 집광함으로써, 형광을 검출하는 검출부의 최소 시야각을 축소시켜 광학 부품의 크기와 종류를 감소시켜 형광 검출 장치를 소형화시킬 수 있다.According to the present invention, by condensing fluorescence emitted from a plurality of PCR tubes, the minimum viewing angle of the detection unit for detecting fluorescence is reduced, thereby reducing the size and type of optical components, thereby reducing the size of the fluorescence detection apparatus.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 구성 요소를 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광부의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광부의 하부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광부의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광부의 하부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광부의 상부를 도시한 도면이다.1 is a block diagram showing the components of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a fluorescence concentrator of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the lower portion of the fluorescence condensing unit of the polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence according to an embodiment of the present invention.
5 is a side view of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence according to another embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a fluorescence concentrator of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing a lower portion of a fluorescence condensing unit of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus capable of condensing fluorescence according to another embodiment of the present invention.
8 is a view showing an upper portion of a fluorescence condensing unit of a polymerase chain reaction fluorescence detecting apparatus capable of condensing fluorescence according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형 태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/ 또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대 해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of the present invention. In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for like elements.

본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다. In this document, expressions such as "have", "may have", "includes", or "may include" indicate the presence of a corresponding characteristic (eg, a numerical value, function, operation, or component such as a part). and does not exclude the presence of additional features.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현 은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는(3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다. In this document, expressions such as “A or B”, “at least one of A or/and B”, or “one or more of A or/and B” may include all possible combinations of the items listed together. . For example, "A or B", "at least one of A and B", or "at least one of A or B" means (1) includes at least one A, (2) includes at least one B; Or (3) it may refer to all cases including both at least one A and at least one B.

본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중 요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.Expressions such as "first", "second", "first", or "second" used in this document can modify various elements, regardless of order and/or importance, and It is used only to distinguish it from other components, and does not limit the components. For example, the first user equipment and the second user equipment may represent different user equipment regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of the rights described in this document, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be renamed as a first component.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성 요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. A component (eg, a first component) is "coupled with/to (operatively or communicatively)" to another component (eg, a second component); When referring to "connected to", it will be understood that the certain element may be directly connected to the other element or may be connected through another element (eg, a third element). On the other hand, when it is said that a component (eg, a first component) is "directly connected" or "directly connected" to another component (eg, a second component), the component and the It may be understood that other components (eg, a third component) do not exist between other components.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합 한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서, MCU), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU, AP)를 의미할 수 있다. The expression “configured to (or configured to)” as used in this document, depending on the context, for example, “suitable for”, “having the capacity to )", "designed to", "adapted to", "made to", or "capable of" . The term "configured (or set up to)" may not necessarily mean only "specifically designed to" in hardware. Instead, in some circumstances, the expression “a device configured to” may mean that the device is “capable of” with other devices or parts. For example, the phrase "a processor configured (or configured to perform) A, B, and C" refers to a dedicated processor (eg, an embedded processor, MCU), or one or more software programs stored in memory, for performing the corresponding operations. By executing, it may mean a generic-purpose processor (eg, CPU, AP) capable of performing corresponding operations.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한 정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 컨텍스트 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 컨텍스트 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다. Terms used in this document are only used to describe specific embodiments, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art described in this document. Among the terms used in this document, terms defined in a general dictionary may be interpreted with the same or similar meaning as the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this document, have an ideal or excessively formal meaning. not interpreted In some cases, even terms defined in this document cannot be construed to exclude embodiments of this document.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100)의 구성 요소를 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100)의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100)의 형광 집광부(130)의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100)의 형광 집광부(130)의 하부를 도시한 도면이다.1 is a block diagram showing the components of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100 capable of condensing fluorescence according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a side view of the polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100, and FIG. 3 is a perspective view of the fluorescence concentrator 130 of the polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100 capable of condensing fluorescence according to an embodiment of the present invention, 4 is a view showing a lower portion of the fluorescence concentrator 130 of the polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100 capable of condensing fluorescence according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100)는 조명부(110), 여기 필터부(120), 형광 집광부(130), PCR부(140), 방사 필터부(150) 및 검출부(160)를 포함할 수 있다.1 to 4 , the polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100 capable of condensing fluorescence according to an embodiment of the present invention includes an illumination unit 110 , an excitation filter unit 120 , and a fluorescence concentrator 130 . , a PCR unit 140 , a radiation filter unit 150 , and a detection unit 160 .

조명부(110)는 여기 필터부(120)로 조사 광을 조사할 수 있다. 이를 위해, 조명부(110)는 LED 및 laser 등의 다양한 조명 장치를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다. 또한, 형광 검출을 위해 조명부(110)는 형광 집광부(130)로 광이 측면 조사(side illumination)되도록 배치될 수 있다.The lighting unit 110 may irradiate the irradiation light to the excitation filter unit 120 . To this end, the lighting unit 110 may include various lighting devices such as LED and laser, and may include at least one light source. Also, for fluorescence detection, the illumination unit 110 may be disposed such that light is side-illuminated to the fluorescence concentrator 130 .

여기 필터부(120)는 조명부(110)의 광 조사단에 배치되고, 조명부(110)로부터 조사된 조사 광 중에서 파장이 미리 설정된 제1 파장 범위에 포함되는 조사 광만을 여기 광으로 통과시킬 수 있다.The excitation filter unit 120 is disposed at the light irradiation end of the illumination unit 110 , and among the irradiation light emitted from the illumination unit 110 , only the irradiation light included in the preset first wavelength range may pass as the excitation light.

이를 위해, 여기 필터부(120)는 제1-1 내지 제1-n 여기 필터(excitation filter) 및 여기 필터 이동부를 구비할 수 있다.To this end, the excitation filter unit 120 may include 1-1 to 1-n-th excitation filters and an excitation filter moving unit.

제1-1 내지 제1-n 여기 필터는 총 n개로 구성되며, 각각 여기 필터는 미리 설정된 제1 파장 범위에 포함된 제1-1 내지 제1-n 파장 범위 각각에 대응할 수 있다. 즉, 제1-1 내지 제1-n 여기 필터는 각각 조명부(110)로부터 조사된 조사 광 중에서 파장이 제1-1 내지 제1-n 파장 범위에 포함되는 조사 광만을 여기 광으로 통과시킬 수 있다.The 1-1 to 1-n-th excitation filters may include a total of n excitation filters, and each excitation filter may correspond to each of the 1-1 to 1-n-th wavelength ranges included in the preset first wavelength range. That is, the 1-1 to 1-nth excitation filters may pass only the irradiated light having a wavelength in the 1-1 to 1-nth wavelength range among the irradiated light emitted from the illumination unit 110 as excitation light. have.

예를 들어, 여기 필터는 총 4개 즉, 4채널로 구성될 수 있으며(n=4), 이때, 여기 필터는 FAM channel, HEX channel, ROX channel 및 CY5 channel로 구성될 수 있다.For example, the excitation filter may be composed of a total of 4, that is, 4 channels (n=4), and in this case, the excitation filter may be composed of a FAM channel, a HEX channel, a ROX channel, and a CY5 channel.

여기 필터 이동부는 제1-1 내지 제1-n 여기 필터 중 어느 하나의 여기 필터가 조명부의 광 조사단에 배치되도록 제1-1 내지 제1-n 여기 필터를 이동시킬 수 있다.The excitation filter moving unit may move the 1-1 to 1-n-th excitation filters so that any one of the 1-1 to 1-n-th excitation filters is disposed at the light irradiation end of the illumination unit.

예를 들어, 제1-1 여기 필터가 여기 필터 이동부에 의해 광 조사단에 배치되는 경우, 조명부(110)로부터 조사된 조사 광 중에서 파장이 제1-1 파장 범위에 포함되는 조사 광만이 여기 광으로 통과될 수 있다.For example, when the 1-1 excitation filter is disposed on the light irradiation end by the excitation filter moving unit, only the irradiation light having a wavelength in the 1-1 wavelength range among the irradiation light emitted from the illumination unit 110 is the excitation light. can be passed through

이를 위해, 여기 필터 이동부는 모터를 구비한 채널 휠 장치 또는 채널 슬라이드 장치로 구현될 수 있다.To this end, the excitation filter moving unit may be implemented as a channel wheel device or a channel slide device having a motor.

형광 집광부(130)는 여기 광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 여기 광을 반사시킬 수 있다.The fluorescence concentrator 130 may reflect the excitation light so that the excitation light moves to a plurality of preset excitation light paths.

이를 위해, 형광 집광부(130)는 제1 반사부(131), 바디부(132), 제2 반사부(133) 및 결착부(134)를 구비할 수 있다.To this end, the fluorescent light collecting unit 130 may include a first reflecting unit 131 , a body unit 132 , a second reflecting unit 133 , and a binding unit 134 .

제1 반사부(131)는 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제1 반사면(R1)으로 형성되어 여기 필터부(120)를 통과한 여기 광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 여기 광을 반사시킬 수 있다.The first reflection unit 131 is formed of a plurality of first reflection surfaces R1 that are inclined and reflect light, so that the excitation light passing through the excitation filter unit 120 is moved to a plurality of preset excitation light paths. can reflect

바디부(132)는 투명 소재로 형성되어 내부에 미리 설정된 복수의 여기 광로가 배치될 수 있다.The body 132 may be formed of a transparent material, and a plurality of preset excitation light paths may be disposed therein.

이러한, 바디부(132)는 유리 또는 아크릴 소재로 형성될 수 있다.The body portion 132 may be formed of glass or acrylic material.

제2 반사부(133)는 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제2 반사면(R2)으로 형성되어 제1 반사부(131)에 반사된 여기 광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 여기 광을 PCR부(140)를 향해 반사시킬 수 있다.The second reflection unit 133 is formed of a plurality of second reflection surfaces R2 that are inclined and reflect light, so that the excitation light reflected by the first reflection unit 131 moves to a plurality of preset excitation light paths. The light may be reflected toward the PCR unit 140 .

결착부(134)는 복수의 PCR 튜브(141) 각각의 상부에 위치하고, 결착부(134)에서는 제2 반사부(133)에 반사된 여기 광이 복수의 PCR 튜브(141) 각각으로 출사될 수 있다.The binding unit 134 is located on each of the plurality of PCR tubes 141 , and in the binding unit 134 , the excitation light reflected by the second reflection unit 133 may be emitted to each of the plurality of PCR tubes 141 . have.

PCR부(140)는 형광 집광부(130)로부터 출사된 여기 광을 흡수하여 형광을 방출하는 형광 물질이 수용된 복수의 PCR 튜브(141)를 구비하고, 복수의 PCR 튜브(141)를 가열 및 냉각시켜 중합효소 연쇄반응을 발생시킬 수 있다.The PCR unit 140 includes a plurality of PCR tubes 141 in which a fluorescent material emitting fluorescence by absorbing the excitation light emitted from the fluorescence concentrator 130 is accommodated, and heating and cooling the plurality of PCR tubes 141 . This can lead to a polymerase chain reaction.

이를 위해, PCR부(140)는 여기 광을 흡수하여 더 긴 파장 범위(방출 파장 범위)의 형광을 방출하는 복수의 PCR 튜브(141), 중합효소 연쇄반응을 일으키기 위해 복수의 PCR 튜브(141)를 가열시키는 히팅 블록(142a), PCB 히터로 구현되고 복수의 PCR 튜브(141)의 개수에 대응되는 제1 튜브 홀이 형성된 리드 히터(143a), 리드 히터(143a) 하부에 배치되고 복수의 PCR 튜브(141)의 개수에 대응되는 제2 튜브 홀이 형성된 리드(143b), 복수의 PCR 튜브(141)의 열을 조절하는 펠티에(144), 히트 싱크(146a)와 펠티에(144)를 이격시키는 스페이서(145), 복수의 PCR 튜브(141)를 냉각시키는 히트싱크(146a) 및 팬(146b), 리드히터(143a)와 리드(143b) 사이, 펠티에(144)의 상부 및 펠티에(144)의 하부 각각의 온도를 측정하는 제1 내지 제3 온도 센서(예를 들어, NCT 소자, 147a, 147b, 147c)를 구비할 수 있다.To this end, the PCR unit 140 absorbs the excitation light and emits fluorescence in a longer wavelength range (emission wavelength range). A plurality of PCR tubes 141 to cause a polymerase chain reaction. A heating block 142a for heating the read heater 143a, which is implemented as a PCB heater and has a first tube hole corresponding to the number of a plurality of PCR tubes 141, is disposed under the lead heater 143a and is arranged under a plurality of PCR A lead (143b) having a second tube hole corresponding to the number of tubes (141), a Peltier (144) for controlling the heat of a plurality of PCR tubes (141), a heat sink (146a) and a Peltier (144) spaced apart A spacer 145, a heat sink 146a and a fan 146b for cooling the plurality of PCR tubes 141, between the lead heater 143a and the lead 143b, the upper part of the Peltier 144 and the Peltier 144 of It may include first to third temperature sensors (eg, NCT elements, 147a, 147b, 147c) for measuring the temperature of each of the lower parts.

이때, 프로세서는 PWM(Pulse Width Modulation)과 FET(Field Effect Transistor)를 이용하여 PCR부(140)의 리드 히터(143a), 펠티에(144) 및 팬(145b)을 제어하여 복수의 PCR 튜브(141)의 온도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 프로세서는 온도 센서(147a, 147b, 147c)로부터 제공받는 온도 값에 기초하여 Proportional-Integral-Derivative(PID) 제어 메커니즘을 기반으로 PWM을 계산할 수 있다. 프로세서는 온도 제어뿐만 아니라 PCR 프로토콜 수행에 관련된 GUI 환경도 제공할 수 있다.At this time, the processor uses PWM (Pulse Width Modulation) and FET (Field Effect Transistor) to control the read heater 143a, Peltier 144, and the fan 145b of the PCR unit 140 to control a plurality of PCR tubes 141 ) can be adjusted. Specifically, the processor may calculate PWM based on a Proportional-Integral-Derivative (PID) control mechanism based on the temperature values provided from the temperature sensors 147a, 147b, and 147c. The processor may provide a GUI environment related to performing PCR protocol as well as temperature control.

한편, 형광 집광부(130)는 형광이 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 형광 물질로부터 방출된 형광을 반사시킬 수 있다.Meanwhile, the fluorescence concentrator 130 may reflect the fluorescence emitted from the fluorescent material so that the fluorescence moves to a plurality of preset emission light paths.

이를 위해, 결착부(134)에는 복수의 PCR 튜브(141) 각각에 수용된 형광 물질로부터 방출되는 형광이 입사될 수 있다.To this end, the fluorescence emitted from the fluorescent material accommodated in each of the plurality of PCR tubes 141 may be incident on the binding unit 134 .

제2 반사부(133)는 복수의 제2 반사면(R2)을 통해 형광 물질로부터 방출된 형광이 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 형광을 복수의 제1 반사면(R1)으로 반사시킬 수 있다.The second reflecting unit 133 may reflect the fluorescence to the plurality of first reflecting surfaces R1 so that the fluorescence emitted from the fluorescent material through the plurality of second reflecting surfaces R2 is moved to a plurality of preset emission light paths. have.

바디부(132)는 내부에 상술된 복수의 여기 광로 뿐만 아니라, 미리 설정된 복수의 방출 광로가 배치될 수 있다.In the body 132 , a plurality of preset emission light paths as well as the plurality of excitation light paths described above may be disposed therein.

제1 반사부(131)는 복수의 제1 반사면(R1)을 통해 제2 반사부(133)의 복수의 제2 반사면(R2)에 반사된 형광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 형광을 방사 필터부(150) 및 검출부(160)를 향해 반사시킬 수 있다.The first reflector 131 is configured such that the fluorescence reflected by the plurality of second reflective surfaces R2 of the second reflector 133 through the plurality of first reflective surfaces R1 is moved to a plurality of preset excitation light paths. Fluorescence may be reflected toward the emission filter unit 150 and the detection unit 160 .

이때, 복수의 제1 반사면(R1) 중에서 제1 반사부(131)의 중심에 위치하는 제1 반사면(R1)은 반사되는 형광의 입사각이 45도가 되도록 기울어져 형성될 수 있고, 다른 제1 반사면(R1)은 제1 반사부(131)의 중심에서 멀어질수록 반사되는 형광이 제1 반사부(131)의 중심을 향해 기울어지도록 기울어져 형성될 수 있다.At this time, the first reflective surface R1 positioned at the center of the first reflective part 131 among the plurality of first reflective surfaces R1 may be inclined so that the incident angle of the reflected fluorescence is 45 degrees, The first reflective surface R1 may be formed to be inclined so that as it moves away from the center of the first reflective part 131 , the reflected fluorescence is inclined toward the center of the first reflective part 131 .

또한, 복수의 제2 반사면(R2) 중에서 제2 반사부(133)의 중심에 위치하는 제2 반사면(R2)은 반사되는 형광의 입사각이 45도가 되도록 기울어져 형성될 수 있고, 다른 제2 반사면(R2)은 제2 반사부(133)의 중심에서 멀어질수록 반사되는 형광이 제2 반사부(131)의 중심을 향해 기울어지도록 기울어져 형성될 수 있다.In addition, among the plurality of second reflective surfaces R2 , the second reflective surface R2 positioned at the center of the second reflective part 133 may be inclined so that the incident angle of the reflected fluorescence is 45 degrees, The second reflective surface R2 may be formed to be inclined so that as the distance from the center of the second reflective part 133 increases, the reflected fluorescence is inclined toward the center of the second reflective part 131 .

이를 통해, 서로 이격된 형광 물질로부터 방출되어 형광 집광부(130)에 입사된 형광은 형광 집광부(130)로부터 출사될 때, 형광 간의 간격이 좁혀질 수 있다.Accordingly, when the fluorescence emitted from the fluorescent material spaced apart from each other and incident on the fluorescence concentrator 130 is emitted from the fluorescence concentrator 130 , the distance between the fluorescences may be narrowed.

한편, 제1 반사부(131) 및 제2 반사부(133) 각각을 형성하는 복수의 제1 반사면(R1) 및 복수의 제2 반사면(R2)은 광을 반사하는 소재로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 복수의 제1 반사면(R1) 및 복수의 제2 반사면(R2)은 거울 코팅되어 형성될 수 있다.Meanwhile, the plurality of first reflective surfaces R1 and the plurality of second reflective surfaces R2 forming each of the first reflective part 131 and the second reflective part 133 may be formed of a material that reflects light. and, for example, the plurality of first reflective surfaces R1 and the plurality of second reflective surfaces R2 may be formed by mirror coating.

방사 필터부(150)는 형광 집광부(130)로부터 출사된 형광 중에서 파장이 미리 설정된 제2 파장 범위에 포함되는 형광만을 방사 광으로 통과시킬 수 있다.The emission filter unit 150 may transmit only the fluorescence that is included in the preset second wavelength range among the fluorescence emitted from the fluorescence concentrator 130 as emitted light.

이를 위해, 방사 필터부(150)는 제2-1 내지 제2-m 방사 필터(emission filter) 및 방사 필터 이동부를 구비할 수 있다.To this end, the emission filter unit 150 may include 2-1 to 2-m emission filters and an emission filter moving unit.

제2-1 내지 제2-m 방사 필터는 총 m개로 구성되며, 각각 방사 필터는 미리 설정된 제2 파장 범위에 포함된 제2-1 내지 제2-m 파장 범위 각각에 대응할 수 있다. 즉, 제2-1 내지 제2-m 방사 필터는 각각 형광 집광부(130)로부터 출사된 형광 중에서 파장이 제2-1 내지 제2-m 파장 범위에 포함되는 형광만을 방사 광으로 통과시킬 수 있다.The 2-1 to 2-m-th radiation filters are composed of a total of m, and each radiation filter may correspond to each of the 2-1 to 2-m-th wavelength ranges included in the preset second wavelength range. That is, the 2-1 to 2-m emission filters may transmit only fluorescence having a wavelength in the 2-1 to 2-m wavelength range from among the fluorescence emitted from the fluorescence concentrator 130, respectively, as emitted light. have.

예를 들어, 방사 필터는 총 4개 즉, 4채널로 구성될 수 있으며(m=4), 이때, 방사 필터는 FAM channel, HEX channel, ROX channel 및 CY5 channel로 구성될 수 있다.For example, the radiation filter may be composed of a total of four, that is, 4 channels (m=4), in this case, the radiation filter may be composed of a FAM channel, a HEX channel, a ROX channel, and a CY5 channel.

방사 필터 이동부는 제2-1 내지 제2-m 방사 필터 중 어느 하나의 방사 필터가 검출부(160)의 광 입사단에 배치되도록 제2-1 내지 제2-m 방사 필터를 이동시킬 수 있다.The radiation filter moving unit may move the 2-1 to 2-m radiation filters such that any one of the 2-1 to 2-m radiation filters is disposed at the light incident end of the detector 160 .

예를 들어, 제2-1 방사 필터가 방사 필터 이동부에 의해 광 입사단에 배치되는 경우, 형광 집광부(130)로부터 출사된 형광 중에서 파장이 제2-1 파장 범위에 포함되는 형광만이 방사 광으로 통과될 수 있다.For example, when the 2-1 radiation filter is disposed at the light incident end by the radiation filter moving unit, only fluorescence having a wavelength in the 2-1 wavelength range among the fluorescence emitted from the fluorescence concentrator 130 is Radiated light can be passed through.

이를 위해, 방사 필터 이동부는 모터를 구비한 채널 휠 장치 또는 채널 슬라이드 장치로 구현될 수 있다.To this end, the radiation filter moving unit may be implemented as a channel wheel device or a channel slide device having a motor.

검출부(160)는 방사 광을 이미지 데이터로 생성할 수 있다.The detector 160 may generate radiated light as image data.

이를 위해, 검출부(160)는 광학 렌즈(161) 및 이미지 센서(162)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 방사 필터부(150)를 통과하는 방사 광은 광학 렌즈(161)를 거쳐 이미지 센서(162)에 전달될 수 있다. To this end, the detector 160 may include an optical lens 161 and an image sensor 162 . Specifically, the radiation light passing through the radiation filter unit 150 may be transmitted to the image sensor 162 through the optical lens 161 .

이때, 광학 렌즈(161)에는 형광 집광부(130)에 의해 집광된 형광이 방사 필터부(150)를 거쳐 입사되므로, 시야각이 넓을 필요가 없으므로 시야각 확대를 위하 별도의 렌즈가 필요하지 않을 수 있다.At this time, since the fluorescence condensed by the fluorescence concentrator 130 is incident on the optical lens 161 through the emission filter unit 150, there is no need to have a wide viewing angle, so a separate lens may not be needed to expand the viewing angle .

이미지 센서(162)는 광을 이미지 데이터로 변환하도록 구성될 수 있으며, 예를 들어, CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서, CCD(charge-coupled device) 이미지 센서 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않으며, 임의의 이미지 센서를 사용할 수 있다. The image sensor 162 may be configured to convert light into image data, and may be, for example, a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensor, a charge-coupled device (CCD) image sensor, or the like, but is not limited thereto. No, any image sensor may be used.

일 실시예에서, 검출부(160)를 구성하기 위해 스마트폰용 카메라 모듈을 사용할 수 있으며, 이때 또한, 이미지 센서(162)는 CMOS 이미지 센서, CCD 이미지 센서 등일 수 있다.In one embodiment, a camera module for a smartphone may be used to configure the detection unit 160 , and in this case, the image sensor 162 may also be a CMOS image sensor, a CCD image sensor, or the like.

이에 따라, 본 발명은 저렴해지고 있으며 모듈화 사용이 보편화된 스마트폰 카메라 모듈을 이용함으로써, 제작이 용이하고, 초소형, 고화질 모듈이기 때문에 가격을 감소시키고 성능을 용이하게 향상시킬 수 있다. Accordingly, the present invention is inexpensive and by using a smartphone camera module that is modularized and used universally, it is easy to manufacture, and since it is an ultra-small, high-definition module, the price can be reduced and the performance can be easily improved.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100')의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100')의 형광 집광부의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100')의 형광 집광부의 하부를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100')의 형광 집광부의 상부를 도시한 도면이다.5 is a side view of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100' capable of condensing fluorescence according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a polymerase chain reaction fluorescence capable of condensing fluorescence according to another embodiment of the present invention. A perspective view of a fluorescence condensing unit of the detection apparatus 100', and FIG. 7 is a view showing a lower portion of the fluorescence condensing unit of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100' capable of condensing fluorescence according to another embodiment of the present invention. and FIG. 8 is a view showing the upper part of the fluorescence condensing part of the polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100' capable of condensing fluorescence according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100')는 본 발명의 일 실시 예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100) 대비 형광 집광부(130')만이 상이할 뿐, 다른 구성요소는 동일하므로 반복되는 설명을 생략하도록 한다.The polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100 ′ capable of condensing fluorescence according to another embodiment of the present invention has a fluorescence concentrator compared to the polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100 capable of collecting fluorescence according to an embodiment of the present invention. Only (130') is different, other components are the same, so repeated description will be omitted.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치(100')의 형광 집광부(130')는 여기 광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 여기 광을 반사시키거나, 형광이 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 형광을 반사시킬 수 있다.The fluorescence concentrator 130' of the polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus 100' capable of condensing fluorescence according to another embodiment of the present invention reflects the excitation light so that the excitation light is moved to a plurality of preset excitation light paths, or , the fluorescence may be reflected so that the fluorescence moves to a plurality of preset emission light paths.

이를 위해, 형광 집광부(130')는 복수의 광섬유(131'), 하단 플레이트(133'), 상부 플레이트(132') 및 지지바(134')를 구비할 수 있다.To this end, the fluorescent light collecting unit 130' may include a plurality of optical fibers 131', a lower plate 133', an upper plate 132', and a support bar 134'.

복수의 광섬유(131')는 타단이 복수의 PCR 튜브(141) 각각의 상부에 위치하도록 미리 설정된 제1 이격 거리만큼 이격되어 배치되고, 상부로 향할수록 이격 거리가 좁아지도록 좁혀져 배치될 수 있다.The plurality of optical fibers 131 ′ may be arranged to be spaced apart from each other by a predetermined first separation distance so that the other end is located on the upper portion of each of the plurality of PCR tubes 141 , and may be arranged to be narrowed so that the separation distance becomes narrower toward the upper portion.

또한, 복수의 광섬유(131')는 타단이 미리 설정된 제1 이격 거리보다 짧은 미리 설정된 제2 이격 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.In addition, the plurality of optical fibers 131 ′ may be disposed so that the other ends are spaced apart from each other by a second preset distance that is shorter than the first preset distance.

이를 통해, 형광 물질로부터 방출되는 형광은 복수의 광섬유(131')를 통해 상부로 전달되면 상호 간격이 줄어들어 집광될 수 있다.Through this, when the fluorescence emitted from the fluorescent material is transmitted upward through the plurality of optical fibers 131 ′, the distance between them is reduced and condensed.

하단 플레이트(133') 및 상부 플레이트(132') 각각은 복수의 광섬유(131')의 타단과 일단을 각각 고정시킬 수 있다.Each of the lower plate 133' and the upper plate 132' may fix the other end and one end of the plurality of optical fibers 131', respectively.

이를 위해, 하단 플레이트(133')는 미리 설정된 제1 이격 거리만큼 이격되어 관통 형성된 제1 관통홀이 형성되고, 제1 관통홀에 복수의 광섬유(131')의 타단이 삽입되어 고정될 수 있다.To this end, the lower plate 133 ′ is spaced apart by a preset first separation distance to form a first through hole, and the other end of the plurality of optical fibers 131 ′ is inserted into the first through hole and fixed thereto. .

상단 플레이트(132')는 미리 설정된 제2 이격 거리만큼 이격되어 관통 형성된 제2 관통홀이 형성되고, 제2 관통홀에 복수의 광섬유(131')의 일단이 삽입되어 고정될 수 있다.The upper plate 132' may be spaced apart by a preset second separation distance to form a second through-hole, and one end of the plurality of optical fibers 131' may be inserted and fixed into the second through-hole.

지지바(134')는 하단 플레이트(133') 및 상부 플레이트(132') 사이에 배치되어 하단 플레이트(133') 및 상부 플레이트(132')를 고정시킬 수 있다.The support bar 134' may be disposed between the lower plate 133' and the upper plate 132' to fix the lower plate 133' and the upper plate 132'.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.The steps of a method or algorithm described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, as a software module executed by hardware, or by a combination thereof. A software module may include random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside in any type of computer-readable recording medium well known in the art to which the present invention pertains.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.So far, the present invention has been focused on a preferred embodiment. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in modified forms without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive point of view. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within an equivalent scope should be construed as being included in the present invention.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

110: 조명부
120: 여기 필터부
130: 형광 집광부
140: PCR부
150: 방사 필터부
160: 검출부110: lighting unit
120: excitation filter unit
130: fluorescence condensing unit
140: PCR unit
150: radiation filter unit
160: detection unit

Claims (10)

조사 광을 조사하는 조명부;
상기 조명부의 광 조사단에 배치되고, 상기 조명부로부터 조사된 조사 광 중에서 파장이 미리 설정된 제1 파장 범위에 포함되는 조사 광만을 여기 광으로 통과시키는 여기 필터부;
상기 여기 광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 반사시키는 형광 집광부; 및
상기 형광 집광부로부터 출사된 상기 여기 광을 흡수하여 형광을 방출하는 형광 물질이 수용된 복수의 PCR 튜브를 구비하고, 상기 복수의 PCR 튜브를 가열 및 냉각시켜 중합효소 연쇄반응을 발생시키는 PCR부;를 포함하고,
상기 형광 집광부는
상기 형광이 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 상기 형광을 반사시키고,
상기 형광 집광부로부터 출사된 상기 형광 중에서 파장이 미리 설정된 제2 파장 범위에 포함되는 형광만을 방사 광으로 통과시키는 방사 필터부; 및
상기 방사 광을 이미지 데이터로 생성하는 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치.
an illumination unit irradiating irradiation light;
an excitation filter unit disposed at the light irradiation end of the illumination unit and passing only the irradiation light included in a preset first wavelength range among the irradiation light emitted from the illumination unit as the excitation light;
a fluorescence condensing unit for reflecting the excitation light so that the excitation light moves to a plurality of preset excitation light paths; and
A PCR unit comprising a plurality of PCR tubes accommodating a fluorescent material emitting fluorescence by absorbing the excitation light emitted from the fluorescent light collecting unit, and heating and cooling the plurality of PCR tubes to generate a polymerase chain reaction; including,
The fluorescence condensing unit
Reflecting the fluorescence so that the fluorescence moves to a plurality of preset emission light paths,
a radiation filter unit that passes only the fluorescence that is included in a preset second wavelength range among the fluorescence emitted from the fluorescence concentrator as emitted light; and
A detection unit generating the radiation light as image data; characterized in that it further comprises
A polymerase chain reaction fluorescence detection device capable of condensing fluorescence.
 제1항에 있어서,
상기 형광 집광부는
경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제1 반사면으로 형성되어 상기 여기 필터부를 통과한 여기 광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 반사시키는 제1 반사부;
투명 소재로 형성되어 내부에 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로가 배치되는 바디부;
경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제2 반사면으로 형성되어 상기 제1 반사부에 반사된 여기 광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 상기 PCR부를 향해 반사시키는 제2 반사부; 및
상기 복수의 PCR 튜브 각각의 상부에 위치하고, 상기 제2 반사부에 반사된 여기 광이 상기 복수의 PCR 튜브 각각으로 출사되는 결착부;를 구비하는 것을 특징으로 하는
형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치.
According to claim 1,
The fluorescence condensing unit
a first reflecting unit formed of a plurality of first reflecting surfaces inclined and reflecting light to reflect the excitation light so that the excitation light passing through the excitation filter unit moves to the plurality of preset excitation light paths;
a body part formed of a transparent material and having the plurality of preset excitation light paths disposed therein;
A second reflection is formed of a plurality of second reflection surfaces that are inclined and reflect light and reflect the excitation light toward the PCR unit so that the excitation light reflected by the first reflection unit moves to the plurality of preset excitation optical paths. wealth; and
It characterized in that it comprises a; is located above each of the plurality of PCR tubes, the excitation light reflected by the second reflector is emitted to each of the plurality of PCR tubes;
A polymerase chain reaction fluorescence detection device capable of condensing fluorescence.
 제2항에 있어서,
상기 결착부는
상기 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 입사되고,
상기 제2 반사부는
상기 복수의 제2 반사면을 통해 상기 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 상기 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 상기 형광을 상기 복수의 제1 반사면으로 반사시키고,
상기 바디부는
내부에 상기 미리 설정된 복수의 방출 광로가 배치되고,
상기 제1 반사부는
상기 복수의 제1 반사면을 통해 상기 제2 반사부에 반사된 형광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 형광을 상기 방사 필터부 및 상기 검출부를 향해 반사시키는 것을 특징으로 하는
형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치.
3. The method of claim 2,
The binding part
The fluorescence emitted from the fluorescent material is incident,
the second reflector
Reflecting the fluorescence to the plurality of first reflective surfaces so that the fluorescence emitted from the fluorescent material through the plurality of second reflective surfaces moves to the plurality of preset emission light paths,
the body part
The plurality of preset emission light paths are disposed therein,
the first reflector
and reflecting the fluorescence toward the radiation filter unit and the detection unit so that the fluorescence reflected by the second reflection unit through the plurality of first reflection surfaces moves to the plurality of preset excitation optical paths.
A polymerase chain reaction fluorescence detection device capable of condensing fluorescence.
 제1항에 있어서,
상기 여기 필터부는
상기 미리 설정된 제1 파장 범위에 포함된 제1-1 내지 제1-n 파장 범위 각각에 대응하는 제1-1 내지 제1-n 여기 필터; 및
상기 제1-1 내지 상기 제1-n 여기 필터 중 어느 하나의 여기 필터가 상기 조명부의 광 조사단에 배치되도록 상기 제1-1 내지 상기 제1-n 여기 필터를 이동시키는 여기 필터 이동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는
형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치.
According to claim 1,
The excitation filter unit
1-1 to 1-nth excitation filters corresponding to each of the 1-1 to 1-nth wavelength ranges included in the preset first wavelength range; and
an excitation filter moving unit for moving the 1-1 to 1-nth excitation filters so that any one of the 1-1 to 1-nth excitation filters is disposed at the light irradiation end of the illumination unit; characterized in that
A polymerase chain reaction fluorescence detection device capable of condensing fluorescence.
 제1항에 있어서,
상기 방사 필터부는
상기 미리 설정된 제2 파장 범위에 포함된 제2-1 내지 제2-m 파장 범위 각각에 대응하는 제2-1 내지 제2-m 방사 필터; 및
상기 제2-1 내지 상기 제2-m 방사 필터 중 어느 하나의 방사 필터가 상기 검출부의 광 입사단에 배치되도록 상기 제2-1 내지 상기 제2-m 방사 필터를 이동시키는 방사 필터 이동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는
형광 집광이 가능한 중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치.
According to claim 1,
The radiation filter unit
2-1 to 2-m radiation filters corresponding to each of the 2-1 to 2-m wavelength ranges included in the preset second wavelength range; and
a radiation filter moving unit for moving the 2-1 to 2-mth radiation filters so that any one of the 2-1 to 2-m radiation filters is disposed at the light incident end of the detection unit; characterized in that it is provided with
A polymerase chain reaction fluorescence detection device capable of condensing fluorescence.
 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제1 반사면으로 형성되어 조명부로부터 조사된 조사 광 중에서 여기 필터부를 통과한 여기 광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 반사시키는 제1 반사부;
투명 소재로 형성되어 내부에 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로가 배치되는 바디부;
경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제2 반사면으로 형성되어 상기 제1 반사부에 반사된 여기 광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 복수의 PCR 튜브를 구비한 PCR부를 향해 반사시키는 제2 반사부; 및
상기 복수의 PCR 튜브 각각의 상부에 위치하고, 상기 제2 반사부에 반사된 여기 광이 상기 복수의 PCR 튜브 각각으로 출사되는 결착부;를 구비하는 것을 특징으로 하는
중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광 장치.
A first reflector formed of a plurality of first reflecting surfaces inclined and reflecting light and reflecting the excitation light so that the excitation light passing through the excitation filter unit among the irradiated light emitted from the illumination unit moves to a plurality of preset excitation light paths ;
a body part formed of a transparent material and having the plurality of preset excitation light paths disposed therein;
A PCR unit having a plurality of PCR tubes is formed of a plurality of second reflective surfaces that are inclined and reflect light, so that the excitation light reflected by the first reflector is moved to the plurality of preset excitation light paths. a second reflector to reflect toward; and
It characterized in that it comprises a; is located above each of the plurality of PCR tubes, the excitation light reflected by the second reflector is emitted to each of the plurality of PCR tubes;
A fluorescence concentrator of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus.
 제6항에 있어서,
상기 결착부는
상기 복수의 PCR 튜브에 수용되고, 상기 여기 광을 흡수하여 형광을 방출하는 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 입사되고,
상기 제2 반사부는
상기 복수의 제2 반사면을 통해 상기 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 상기 형광을 상기 복수의 제1 반사면으로 반사시키고,
상기 바디부는
내부에 상기 미리 설정된 복수의 방출 광로가 배치되고,
상기 제1 반사부는
상기 복수의 제1 반사면을 통해 상기 제2 반사부에 반사된 형광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 형광을 방사 필터부 및 검출부를 향해 반사시키는 것을 특징으로 하는
중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광 장치.
7. The method of claim 6,
The binding part
The fluorescence emitted from the fluorescent material accommodated in the plurality of PCR tubes and emitting fluorescence by absorbing the excitation light is incident,
the second reflector
Reflecting the fluorescence to the plurality of first reflective surfaces so that the fluorescence emitted from the fluorescent material through the plurality of second reflective surfaces moves to a plurality of preset emission light paths,
the body part
The plurality of preset emission light paths are disposed therein,
the first reflector
and reflecting the fluorescence toward the emission filter unit and the detection unit so that the fluorescence reflected by the second reflective unit through the plurality of first reflective surfaces moves to the plurality of preset excitation optical paths.
A fluorescence concentrator of a polymerase chain reaction fluorescence detection apparatus.
 조명부가 조사 광을 조사하는 단계;
여기 필터부가 상기 조명부의 광 조사단에 배치되고, 상기 조명부로부터 조사된 조사 광 중에서 파장이 미리 설정된 제1 파장 범위에 포함되는 조사 광만을 여기 광으로 통과시키는 단계;
형광 집광부가 상기 여기 광이 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 반사시키는 단계;
복수의 PCR 튜브에 수용된 형광 물질이 상기 형광 집광부로부터 출사된 상기 여기 광을 흡수하여 형광을 방출하는 단계;
상기 형광 집광부가 상기 형광이 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 상기 형광을 반사시키는 단계;
방사 필터부가 상기 형광 집광부로부터 출사된 상기 형광 중에서 파장이 미리 설정된 제2 파장 범위에 포함되는 형광만을 방사 광으로 통과시키는 단계; 및
검출부가 상기 방사 광을 이미지 데이터로 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광 방법.
irradiating the illumination unit to the irradiation light;
an excitation filter unit disposed at the light irradiation end of the illumination unit, and passing only the irradiation light included in a preset first wavelength range among the irradiation light emitted from the illumination unit as the excitation light;
reflecting the excitation light so that the fluorescence condensing unit moves the excitation light to a plurality of preset excitation light paths;
emitting fluorescence by absorbing the excitation light emitted from the fluorescence concentrator by a fluorescent material accommodated in a plurality of PCR tubes;
reflecting the fluorescence by the fluorescence concentrator so that the fluorescence moves to a plurality of preset emission light paths;
passing only fluorescence having a wavelength included in a preset second wavelength range among the fluorescence emitted from the fluorescence concentrator by a radiation filter unit as emitted light; and
generating, by a detection unit, the radiation light as image data;
A method for collecting fluorescence in a polymerase chain reaction fluorescence detection device.
 제8항에 있어서,
상기 여기 광을 반사시키는 단계는
제1 반사부가 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제1 반사면으로 형성되어 상기 여기 필터부를 통과한 여기 광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 반사시키는 단계;
제2 반사부가 경사를 이루고 광을 반사하는 복수의 제2 반사면으로 형성되어 상기 제1 반사부에 반사된 여기 광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 여기 광을 PCR부를 향해 반사시키는 단계; 및
상기 제2 반사부에 반사된 여기 광이 상기 복수의 PCR 튜브 상부에 위치하는 결착부에서 상기 복수의 PCR 튜브 각각으로 출사되는 단계;를 포함하고,
상기 형광을 반사시키는 단계는
상기 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 상기 결착부로 입사되는 단계;
상기 제2 반사부가 상기 복수의 제2 반사면을 통해 상기 형광 물질로부터 방출된 상기 형광이 상기 미리 설정된 복수의 방출 광로로 이동되도록 상기 형광을 상기 복수의 제1 반사면으로 반사키는 단계; 및
상기 제1 반사부가 상기 복수의 제1 반사면을 통해 상기 제2 반사부에 반사된 형광이 상기 미리 설정된 복수의 여기 광로로 이동되도록 상기 형광을 상기 방사 필터부 및 상기 검출부를 향해 반사시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
중합효소 연쇄반응 형광 검출 장치의 형광 집광 방법.
9. The method of claim 8,
The step of reflecting the excitation light is
reflecting the excitation light so that the first reflecting unit is inclined and formed of a plurality of first reflecting surfaces reflecting light so that the excitation light passing through the excitation filter unit is moved to the plurality of preset excitation light paths;
A second reflection unit is formed of a plurality of second reflection surfaces that are inclined and reflect light, so that the excitation light reflected by the first reflection unit is moved to the plurality of preset excitation light paths to reflect the excitation light toward the PCR unit. step; and
Including; excitation light reflected by the second reflector is emitted to each of the plurality of PCR tubes from the binding unit located above the plurality of PCR tubes,
The step of reflecting the fluorescence is
injecting the fluorescence emitted from the fluorescent material into the binding unit;
reflecting the fluorescence to the plurality of first reflective surfaces by the second reflective unit so that the fluorescence emitted from the fluorescent material through the plurality of second reflective surfaces moves to the plurality of preset emission light paths; and
reflecting the fluorescence toward the emission filter unit and the detection unit so that the fluorescence reflected by the second reflection unit through the plurality of first reflection surfaces is moved to the plurality of preset excitation light paths by the first reflection unit; characterized in that it comprises
A method for collecting fluorescence in a polymerase chain reaction fluorescence detection device.
 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제8항의 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored in a computer-readable recording medium in combination with a computer, which is hardware, to perform the method of claim 8.
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