KR20230025573A - Pcr 장치 - Google Patents
Pcr 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230025573A KR20230025573A KR1020210106904A KR20210106904A KR20230025573A KR 20230025573 A KR20230025573 A KR 20230025573A KR 1020210106904 A KR1020210106904 A KR 1020210106904A KR 20210106904 A KR20210106904 A KR 20210106904A KR 20230025573 A KR20230025573 A KR 20230025573A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pcr
- block
- test object
- holder
- rotation shaft
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 99
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 90
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 89
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 113
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 61
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 22
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 11
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 3
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 3
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 3
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 2
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 1
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 1
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 108700026220 vif Genes Proteins 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N35/1081—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices characterised by the means for relatively moving the transfer device and the containers in an horizontal plane
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
- B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
- B01L2200/0663—Stretching or orienting elongated molecules or particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/18—Transport of container or devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0654—Lenses; Optical fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0829—Multi-well plates; Microtitration plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/18—Means for temperature control
- B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
- B01L2300/1816—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using induction heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/18—Means for temperature control
- B01L2300/1894—Cooling means; Cryo cooling
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
- G01N2035/00079—Evaporation covers for slides
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
- G01N2035/00099—Characterised by type of test elements
- G01N2035/00158—Elements containing microarrays, i.e. "biochip"
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
- G01N2035/00306—Housings, cabinets, control panels (details)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
- G01N2035/00356—Holding samples at elevated temperature (incubation)
- G01N2035/00376—Conductive heating, e.g. heated plates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
- G01N2035/00445—Other cooling arrangements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Abstract
본 발명은 PCR 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시료가 담긴 PCR용 블록 하부에 방열판과 냉각팬이 구비되는 블록수용수단이 검사체 고정대 하부로 이송되면 검사체 고정대가 검사체 고정대 이송장치에 의해 하강하여 블록수용수단을 고정하고, PCR용 블록을 밀폐시키며, 광학기기가 전후 좌우로 이동하며 고정된 위치의 시료를 스캔하므로, 고온과 저온의 반복적인 온도 변화에도 안정적으로 시료 검사를 할 수 있으며, 시료의 위치가 고정되어 검사 장치의 부피를 대폭 축소시킨 PCR 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 PCR 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시료가 담긴 PCR용 블록 하부에 방열판과 냉각팬이 구비되는 블록수용수단이 검사체 고정대 하부로 이송되면 검사체 고정대가 검사체 고정대 이송장치에 의해 하강하여 블록수용수단을 고정하고, PCR용 블록을 밀폐시키며, 광학기기가 전후 좌우로 이동하며 고정된 위치의 시료를 스캔하므로, 고온과 저온의 반복적인 온도 변화에도 안정적으로 시료 검사를 할 수 있으며, 시료의 위치가 고정되어 검사 장치의 부피를 대폭 축소시킨 PCR 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유전자 진단은 소량의 시료, 예를 들면, 체액, 혈액 또는 체세포에서 디옥시리보핵산(DEOXYRIBONUCLEIC ACID:DNA)을 추출한 후 DNA 검사를 실시하게 된다. 이때 대부분 추출된 DNA는 양이 적고 순도가 낮은 상태이므로 유전자 진단의 정확도를 높이기 위해 시료로부터 추출된 DNA의 양을 증폭시키거나 추출된 DNA의 염기서열 중 특정 부분만을 증폭시킬 필요가 있다.
이와 같은 생물학적 연구분야에 필수적인 단계로 요구되는 DNA 또는 RNA 증폭 기술은 생명과학, 유전공학 및 의학 분야 등의 연구개발 및 진단 목적으로 광범위하게 활용되고 있으며, 특히 중합효소 연쇄반응(Polymerase Chanin Reacion:PCR)에 의한 DNA 증폭기술이 널리 활용되고 있다.
중합효소 연쇄반응(PCR)은 유전자 진단 기술을 구사하기 위해 사전 준비 단계로서, 특정 DNA 및 DNA 내의 특정 염기서열만을 증폭시키는 기술로 알려져 있다.
이러한 PCR은 핵산을 포함하는 샘플 용액을 반복적으로 가열 및 냉각하여 핵산의 특정 염기 서열을 갖는 부위를 연쇄적으로 복제하여 그 특정 염기 서열 부위를 갖는 핵산을 기하급수적으로 증폭하는 기술이다.
한편, 기존의 PCR 장치의 일 예는 하나의 가열기에 주형 핵산을 포함하는 샘플 용액을 다수 도입한 튜브 형태의 반응용기를 장착하고 반응 용기를 반복적으로 가열(heating) 및 냉각(cooling)하여 PCR을 수행하도록 구현된다.
통상적으로 PCR은 대략 섭씨 95도의 온도하에서 DNA의 이중 나선 구조가 일시적으로 풀려 두가닥으로 되는 변성단계(Denaturation step), 대략 섭씨 55도의 온도하에서 프라이머가 유전자의 끝에 붙는 풀림단계(Annealing step), 대략 섭씨 72도의 온도하에서 Taq 중합효소가 프라이머를 인지하고 달라붙어 떨어져나간 DNA 가닥을 복제하는 신장단계(Extension step)가 반복적으로 이루어져 DNA 증폭이 달성된다. 상기 PCR은 PCR 장치에 의해 수행된다.
일반적인 PCR 장치는 온도 조절부를 이용하여 DNA 합성에 필요한 단계별 온도로 시료 샘플부의 온도를 조절한다. 온도를 조절할 때 상기 시료 샘플부의 온도를 올리거나 내리는데 시간이 지연되면 상기 PCR을 완료하기까지 많은 시간이 소요될 수 있다. 따라서, 보다 빠르게 시료 샘플부의 온도를 상승시키거나 하강시킬 필요가 요구된다.
한편, PCR 장치에서는 시료를 수용하기 위해 PCR용 블록을 사용하고, PCR용 블록 상부에서 광학기기가 이동하며 스캔하여 검사하게 된다. 이때, 종래의 PCR 장치는 시료가 수용된 PCR용 블록을 상승시켜 광학기기가 검사하도록 구비되어 기계적으로 오류가 발생되거나 변동이 생길 수 있어 스캔이 어렵고, 특히 PCR용 블록의 온도가 높아지면 열에 의해 시료가 증발하거나 오염될 우려가 있으며, 온도 변화에 따라 블록 내부가 수축 및 팽창이 반복되는 문제가 있다.
또한, 종래의 PCR 장치는 광학모듈에서 렌즈가 고정되어 초점이 고정되므로 PCR용 블록에 담긴 튜브몸체의 길이가 다르거나 시료의 높이가 다를 경우 광학기기가 검사를 하지 못하는 문제도 있다.
한편, 유전자 증폭을 위해 사용되는 써멀싸이클러는 튜브 안 샘플의 증발을 막기 위한 핫 리드, 샘플이 담긴 튜브나 플레이트를 장착하는 블록, 블록의 온도 사이클링을 위한 열 공급장치 등으로 구성되는데, 열 공급장치는 가열 및 냉각이 가능하여야 하며, 이를 위해 열전소자나 열교환장치가 사용되어 왔다. 최근에는 장치의 간소화와 제어의 편리성을 위해 대부분 펠티에(Peltier) 소자를 이용하여 튜브가 담긴 블록의 온도를 싸이클링하고 있다.
펠티어를 이용해 온도싸이클링을 하는 써멀싸이클러는 블록과 접촉되는 펠티에의 반대쪽 면은 블록쪽과 반대의 열특성을 갖고 있는데, 블록에 붙어있는 펠티에면을 가열하면 반대편이 냉각이 되고, 블록쪽 펠티에 면을 냉각하면 반대편이 가열되는 특성이 있다. 이러한 펠티에 소자는 공급되는 전류의 방향으로 가열 또는 냉각이 결정되며, 펠티에 소자의 경우 양쪽 면의 온도 차이가 일정한 온도 이상 유지되지 않으면 타깃면의 온도가 변하지 않기 때문에 블록의 반대편 펠티에 면은 통상적으로 방열판을 부착하여 일정 온도 이상의 차이를 유도했다.
통상의 블록은 튜브나 플레이트의 형상에 맞게 구성되어 있기 때문에 그 형상이나 크기가 거의 일정하다. 블록의 크기에 맞게 다수의 펠티에 소자를 부착하여 각각의 펠티에 소자를 직렬 혹은 병렬로 연결하여 전류의 양과 전류의 방향을 조절하여 온도를 변화시키거나 유지하여 왔다.
이때, 블록에 부착되는 펠티에 소자는 통상적으로 4개 혹은 6개로 구성되는데, 하나의 펠티에 면상에서는 온도를 다르게 제어할 수 없기 때문에 펠티에 면의 사이즈에 해당되는 블록의 영역 내에서는 동일한 양의 열이 공급되게 된다. 그러나, 블록 주변은 외부의 공기나 기구물들의 접촉에 의한 온도 교란으로 중앙부와 온도 편차가 발생하게 된다.
PCR용 써멀싸이클러에서 유전자 증폭에 영향을 주는 주요 요인은 블록의 온도인데, 펠티에 소자를 이용하는 경우 중앙부와 외곽부의 온도를 서로 개별적으로 제어할 수 없기 때문에 필연적으로 블록 중앙부와 외곽부의 온도 차이가 발생하였다. 또한, 블록은 웰간의 온도편차를 줄이고, 기구적으로 펠티에 면에 부착시키기 위해 일체화된 형태로 구성되어야만 했다. 이러한 이유 때문에 블록의 열용량이 커지게 되고, 결과적으로 유전자 샘플의 온도 사이클링에 필요이상의 에너지가 소모되고, 또한 온도 사이클링에 필요한 시간도 더 소요되는 문제가 있었다.
따라서, 유전자 샘플이 담긴 튜브 각각의 온도를 독립적으로 제어가능하게 하고, 열용량을 작게 하여 온도 사이클링을 신속하게 수행할 수 있는 PCR용 온도 순환 장치의 개발이 필요하게 되었다.
이에 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-2204931호 "독립적 온도 제어가 가능한 PCR용 블록"을 출원하였으나, 상단 보드, 하단 보드, 발열 챔버, 온도 측정 보드가 내장되는 브라켓 내부의 공기를 흡입하여 방출하는 흡입 모터에 의해 위아래 간극이 커지는 단점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
시료가 담긴 PCR용 블록 하부에 방열판과 냉각팬이 구비되는 블록수용수단이 블록수용수단 이송장치에 의해 검사체 고정대 하부로 이송되면 블록수용수단 상부에서 검사체 고정대가 검사체 고정대 이송장치에 의해 하강하여 블록수용수단을 고정하고, 검사체 덮개로 PCR용 블록을 밀폐시키며, 광학기기가 전후 좌우로 이동하며 고정된 위치의 시료를 스캔하므로, 고온과 저온의 반복적인 온도 변화에도 안정적으로 시료 검사를 할 수 있으며, 시료의 위치가 고정되어 검사 장치의 부피를 대폭 축소시킨 PCR 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 렌즈구조체에서 렌즈가 캠축을 따라 이동하며 초점 조절이 가능하여, 길이가 다른 튜브에 시료가 담기거나 튜브에 담긴 시료의 양이 다르더라도 유연하게 초점을 확보할 수 있는 PCR 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 검사체 고정대 하부에 돌출된 핀이 블록수용수단의 고정체에 삽입되어 검사체 고정대가 블록수용수단을 고정하고, 검사체 고정대에 구비된 검사체 덮개가 PCR용 블록을 밀폐함으로써, 시료의 증발과 오염을 방지할 수 있는 PCR 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 블록수용수단이 검사체 고정대 하부로 이동하면 센서에서 위치를 확인하고 검사체 고정대가 하강하여 검사체 고정대 하부에 돌출된 핀이 블록수용수단의 고정체에 삽입되어 암수결합되며 고정설치되되 검사체 고정대를 지지하는 승강가이드가 검사체 고정대를 단단하게 고정시켜 정확하고 안전하게 검사할 수 있는 PCR 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 PCR용 블록이 복수의 튜브홀더가 일체로 형성되는 금속판으로 이루어지고, 하부에 부착되는 열전소자로부터 열을 받아 튜브홀더에 삽입되는 시료가 수용된 튜브 몸체에 열을 제공하므로 그 구조가 단순하고 제조 비용이 저감되는 PCR 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 금속판으로 이루어지는 PCR용 블록을 직접 가열하여 내측에 밀착된 튜브 몸체로 열을 직접 전달하여 열전도 시간이 짧고, 가열 및 냉각을 빠르게 실시할 수 있어 온도사이클링 시간을 단축하는 PCR 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 검사체 고정대 하부면에 패킹이 구비되어 검사체 덮개가 PCR용 블록을 덮어 튜브 몸체에만 열이 전달되고, 하부의 냉각팬의 영향을 주변으로 미치지 않도록 커버링하는PCR 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 블록수용수단을 이송하는 블록수용수단 이송장치와, 검사체 고정대를 승강하는 검사체 고정대 이송장치와, 광학기기를 전후 좌우로 이송하는 광학기기 이송장치가 설치되는 하우징이 컴팩트하게 형성되는 PCR 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 배열을 이루는 복수의 튜브홀더(111)가 일체로 형성되는 금속판(110)이 하부에 부착되는 열전소자(120)로부터 열을 공급받고 튜브홀더(111)에 삽입되는 시료가 수용된 튜브 몸체(130)로 열을 제공하는 PCR용 블록(100)과; 상기 PCR용 블록(100)에 외삽되되 튜브홀더(111)가 내측에 돌출되도록 개방되고 한 쌍의 고정체(210)가 삽입되는 브라켓(220) 하부에 PCR용 블록(100)이 부착되는 방열판(230)이 배치되고, 상기 방열판(230) 하부에 냉각을 위한 냉각팬(240)이 장착되며, 이동수단(250)에 의해 전후진 가능하게 구비되는 블록수용수단(200)과; 상기 브라켓(220)의 상부에서 하강하여 밀착되고, 상기 고정체(210)에 삽입되는 핀(410)이 하부에 돌출형성되며, 상기 PCR용 블록(100) 상부면을 덮는 유리로 이루어지는 검사체 덮개(420)가 구비되는 검사체 고정대(400)와; 상기 검사체 고정대(400)의 모서리에 연결된 승강가이드(510)를 따라 검사체 고정대(400)를 승강시키는 제2구동모터(520)가 구비되는 검사체 고정대 이송장치(500)와; 광검출기로 PCR용 블록(100)에 수용된 시료를 스캔하는 광학기기(600)와; 제3구동모터(710)에 의해 상기 광학기기(600)를 좌우로 가이드하는 좌우이송가이드(720)와, 상기 좌우이송가이드(720) 사이에서 제4구동모터(730)와 연결되는 스크류(740)에 의해 상기 광학기기(600)를 전후로 가이드하는 전후이송가이드(750)가 구비되는 광학기기 이송장치(700)와; 상기 검사체 고정대(400)가 검사체 고정대 이송장치(500)에 의해 승강가능하게 설치되며, 상기 광학기기(600)가 광학기기 이송장치(700)에 의해 좌우, 전후로 이송가능하게 설치되는 하우징(800);을 포함한다.
본 발명의 상기 광학기기(600)는 제어부(610)와, 상기 제어부(610) 하부에 설치되는 광학모듈(620)과, 상기 광학모듈(620) 하부에 고정결합되는 복수의 렌즈구조체(630)로 이루어지되, 상기 렌즈구조체(630)는 외통(631)과, 상기 외통(631)이 외삽되고 광학모듈(620)에 결합되는 내통(632)으로 이루어지고, 상기 외통(631)과 내통(632)을 관통하여 설치되는 조절부(633)에 의해 내통(632)에 설치된 렌즈(634)가 캠축(635)을 따라 내통(632)의 내부홈(632a)과 외통(631)의 외부홈(631b) 사이에서 이동한다.
본 발명의 상기 블록수용수단(200)의 이동수단(250)은 하부에 장착되는 냉각팬(240)에서 상부에 장착되는 방열판(230) 및 PCR용 블록(100)의 열 흡수 및 방출을 위한 제1공기배출구(251)가 형성된다.
본 발명의 상기 검사체 고정대 이송장치(500)는 검사체 고정대(400)의 모서리에 연결되는 기둥으로 이루어지는 승강가이드(510)와, 상기 승강가이드(510)를 승강하기 위한 제2구동모터(520)와, 상기 제2구동모터(520)의 제2회전축에 결합되어 회전하는 제1모터풀리(521)와 연결되는 구동벨트(530)와, 상기 구동벨트(530)와 연결되는 제3,4회전축풀리(541,551)가 설치되는 제3,4회전축(540,550)을 포함하며, 상기 제3,4회전축(540,550)의 회전에 의해 승강가이드(510)가 승강된다.
본 발명의 상기 광학기기 이송장치(700)는 하우징(800) 상부면(802)에 설치되는 제3구동모터(710)의 회전축에 결합된 제2모터풀리(711)와 다른풀리(712)에 의해 주행되는 이송벨트(713)와 연결되는 제1이송수단(721)과, 상기 제1이송수단(721)과 일정간격 이격설치되는 제2이송수단(722)이 좌우이송가이드(720a, 720b)를 따라 각각 나란하게 이동하여 광학기기(600)가 하우징(800)의 내부에서 좌우로 수평 이동되고, 상기 제1이송수단(721)과 제2이송수단(722) 사이에서 제4구동모터(730)의 회전에 의해 스크류(740)를 따라 전후이송가이드(750)에 가이드되어 광학기기(600)가 전후로 수평 이동된다.
본 발명의 상기 검사체 고정대(400)는 하부에 블록수용수단(200)이 오게 되면 하강하되, 센서가 위치를 확인하여 검사체 고정대(400)의 핀(410)이 고정체(210)에 삽입되어 블록수용수단(200)을 고정하며, 상기 검사체 고정대(400) 하부면에 패킹(430)이 구비되어 상기 브라켓(220)에 밀착하면 상기 검사체 덮개(420)가 PCR용 블록(100)을 밀폐한다.
본 발명의 상기 승강가이드(510)는 하우징(800) 양측에 각각 설치되되, 하우징(800) 상부에 이격 배치되는 제1,2지지대(511a,511b) 양측에서 각각 하우징(800) 내부로 관통 설치되는 두 개의 기둥(512)이 장착되고, 상기 제1,2지지대(511a,511b) 중심에 각각 제3회전축(540) 및 제4회전축(550)이 관통설치되며, 상기 구동벨트(530)와 연결된 제3회전축풀리(541) 및 제4회전축풀리(551)가 제3회전축(540) 및 제4회전축(550)에 각각 장착되어 제3,4회전축풀리(541, 551)의 회전에 의해 상기 제3,4회전축(540, 550)이 회전되면, 제3, 4회전축(540,550)이 설치된 제1,2지지대(511a, 511b)가 상하로 이동하며 네 개의 기둥(512a, 512b,512c,512d)과 결합된 검사체 고정대(400)가 승강된다.
본 발명의 상기 내부홈(632a)은 상기 내통(632) 하부측에서 하향경사지게 형성되어 렌즈(634)가 캠축(635)을 따라 하부로 내려가며 회전된다.
따라서, 본 발명의 PCR 장치는 시료가 담긴 PCR용 블록 하부에 방열판과 냉각팬이 구비되는 블록수용수단이 블록수용수단 이송장치에 의해 검사체 고정대 하부로 이송되면 블록수용수단 상부에서 검사체 고정대가 검사체 고정대 이송장치에 의해 하강하여 블록수용수단을 고정하고, 검사체 덮개로 PCR용 블록을 밀폐시키며, 광학기기가 전후 좌우로 이동하며 고정된 위치의 시료를 스캔하므로, 고온과 저온의 반복적인 온도 변화에도 안정적으로 시료 검사를 할 수 있으며, 시료의 위치가 고정되어 검사 장치의 부피를 대폭 축소시킨 효과가 있다.
또한, 본 발명은 렌즈구조체에서 렌즈가 캠축을 따라 이동하며 초점 조절이 가능하여, 길이가 다른 튜브에 시료가 담기거나 튜브에 담긴 시료의 양이 다르더라도 유연하게 초점을 확보할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 검사체 고정대 하부에 돌출된 핀이 블록수용수단의 고정체에 삽입되어 검사체 고정대가 블록수용수단을 고정하고, 검사체 고정대에 구비된 검사체 덮개가 PCR용 블록을 밀폐함으로써, 시료의 증발과 오염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 블록수용수단이 검사체 고정대 하부로 이동하면 센서에서 위치를 확인하고 검사체 고정대가 하강하여 검사체 고정대 하부에 돌출된 핀이 블록수용수단의 고정체에 삽입되어 암수결합되며 고정설치되되 검사체 고정대를 지지하는 이송가이드가 검사체 고정대를 단단하게 고정시켜 정확하고 안전하게 검사할 수 있다.
한편, 본 발명은 PCR용 블록이 복수의 튜브홀더가 일체로 형성되는 금속판과, 금속판 하부에 부착되는 열전소자로 이루어져, 튜브홀더에 삽입되는 시료가 수용된 튜브 몸체로 열전소자에서 열을 제공하므로 그 구조가 단순하고 제조 비용이 저감되는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 금속판으로 이루어지는 PCR용 블록을 직접 가열하여 내측에 밀착된 튜브 몸체로 열을 직접 전달하여 열전도 시간이 짧고, 가열 및 냉각을 빠르게 실시할 수 있어 온도사이클링 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 검사체 고정대 하부면에 패킹이 구비되어 검사체 덮개가 PCR용 블록을 덮어 튜브 몸체에만 열이 전달되고, 하부의 냉각팬의 영향을 주변으로 미치지 않도록 커버링할 수 있다.
또한, 본 발명은 블록수용수단을 이송하는 블록수용수단 이송장치와, 검사체 고정대를 승강하는 검사체 고정대 이송장치와, 광학기기를 전후 좌우로 이송하는 광학기기 이송장치가 설치되는 하우징이 컴팩트하게 형성되는 장점도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 PCR 장치의 하우징에 덮개부가 씌워진 상태의 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 PCR 장치의 하우징에 덮개부가 벗겨진 상태의 사시도이고,
도 3(a)는 본 발명에 따른 PCR 장치에서 하우징 상부면을 상부에서 바라본 사시도이고,
도 3(b)는 본 발명에 따른 PCR 장치에서 하우징 상부면을 하부에서 바라본 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 PCR 장치에서 하우징의 상부면과 하부면을 분리한 상태도이고,
도 5는 본 발명에 따른 PCR 장치의 검사체 고정대와 검사체 고정대 이송장치의 사시도 및 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 PCR 장치에서 검사체 고정대의 분리사시도이고,
도 7은 본 발명에 따른 PCR 장치의 하우징 하부면에서 블록수용수단 이송장치에 의해 블록수용수단이 전진한 상태도이고,
도 8은 본 발명에 따른 PCR 장치의 블록수용수단 이송장치에 의해 블록수용수단이 전진한 상태를 하부에서 바라본 사시도이고,
도 9는 본 발명에 따른 PCR 장치의 블록수용수단에서 방열판과 냉각팬을 이동수단으로부터 분리한 상태도이고,
도 10은 본 발명에 따른 PCR 장치의 블록수용수단과 PCR용 블록을 분리한 상태도이고,
도 11은 본 발명에 따른 PCR 장치에서 광학기기의 확대 사시도이고,
도 12는 본 발명에 따른 PCR 장치의 광학기기에서 렌즈구조체의 작동상태도와 단면도이고,
도 13은 본 발명에 따른 PCR 장치의 광학기기에서 렌즈구조체의 분리사시도이고,
도 14는 본 발명에 따른 PCR 장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 PCR 장치의 하우징에 덮개부가 벗겨진 상태의 사시도이고,
도 3(a)는 본 발명에 따른 PCR 장치에서 하우징 상부면을 상부에서 바라본 사시도이고,
도 3(b)는 본 발명에 따른 PCR 장치에서 하우징 상부면을 하부에서 바라본 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 PCR 장치에서 하우징의 상부면과 하부면을 분리한 상태도이고,
도 5는 본 발명에 따른 PCR 장치의 검사체 고정대와 검사체 고정대 이송장치의 사시도 및 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 PCR 장치에서 검사체 고정대의 분리사시도이고,
도 7은 본 발명에 따른 PCR 장치의 하우징 하부면에서 블록수용수단 이송장치에 의해 블록수용수단이 전진한 상태도이고,
도 8은 본 발명에 따른 PCR 장치의 블록수용수단 이송장치에 의해 블록수용수단이 전진한 상태를 하부에서 바라본 사시도이고,
도 9는 본 발명에 따른 PCR 장치의 블록수용수단에서 방열판과 냉각팬을 이동수단으로부터 분리한 상태도이고,
도 10은 본 발명에 따른 PCR 장치의 블록수용수단과 PCR용 블록을 분리한 상태도이고,
도 11은 본 발명에 따른 PCR 장치에서 광학기기의 확대 사시도이고,
도 12는 본 발명에 따른 PCR 장치의 광학기기에서 렌즈구조체의 작동상태도와 단면도이고,
도 13은 본 발명에 따른 PCR 장치의 광학기기에서 렌즈구조체의 분리사시도이고,
도 14는 본 발명에 따른 PCR 장치의 측면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명은 PCR 장치로서, 도 1 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
배열을 이루는 복수의 튜브홀더(111)가 일체로 형성되는 금속판(110)이 하부에 부착되는 열전소자(120)로부터 열을 공급받고 튜브홀더(111)에 삽입되는 시료가 수용된 튜브 몸체(130)로 열을 제공하는 PCR용 블록(100)과,
상기 PCR용 블록(100)에 외삽되되 튜브홀더(111)가 내측에 돌출되고 한 쌍의 고정체(210)가 삽입되는 브라켓(220) 하부에 PCR용 블록(100)이 부착되는 방열판(230)이 배치되고, 상기 방열판(230) 하부에 냉각을 위한 냉각팬(240)이 장착되며, 이동수단(250)에 의해 전후진 가능하게 구비되는 블록수용수단(200)과,
상기 블록수용수단(200)의 이동수단(250)이 전후가이드(310)를 따라 이송되도록 제1구동모터(320)와 연결된 이송기어(330)가 설치되는 블록수용수단 이송장치(300)와,
상기 브라켓(220)의 상부에서 하강하여 밀착되고, 상기 고정체(210)에 삽입되는 핀(410)이 돌출형성되며, 상기 PCR용 블록(100) 상부면을 덮는 유리로 이루어지는 검사체 덮개(420)가 구비되는 검사체 고정대(400)와,
상기 검사체 고정대(400)의 모서리와 연결된 승강가이드(510)를 따라 검사체 고정대(400)를 승강시키는 제2구동모터(520)가 구비되는 검사체 고정대 이송장치(500)와,
광검출기로 PCR용 블록(100)에 수용된 시료를 스캔하는 광학기기(600)와,
제3구동모터(710)에 의해 상기 광학기기(600)를 좌우로 가이드하는 좌우이송가이드(720)와, 제4구동모터(730)에 의해 스크류(740)를 따라 상기 광학기기(600)를 전후로 가이드하는 전후이송가이드(750)가 구비되는 광학기기 이송장치(700)와,
상기 블록수용수단(200)이 블록수용수단 이송장치(300)에 의해 전후진 가능하게 설치되고, 상기 검사체 고정대(400)가 검사체 고정대 이송장치(500)에 의해 승강가능하게 설치되며, 상기 광학기기(600)가 광학기기 이송장치(700)에 의해 좌우, 전후로 이송가능하게 설치되는 하우징(800)을 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 튜브 몸체(130)에 수용되어 검사 대상이 되는 검사체 또는 표본체는 시료라고 하며, 시료는 침, 객담 등이 해당된다.
그리고 본 발명에서 전후방향은 하우징(800)의 가로길이방향, 상기 블록수용수단(200)이 블록수용수단 이송장치(300)에 의해 이동하고, 광학기기(600)가 광학기기 이송장치(700)에서 전후이송가이드(750)를 따라 이동하는 방향으로, 전방은 블록수용수단 이송장치(300)에 의해 블록수용수단(200)이 하우징(800) 밖으로 나가는 방향이고 후방은 하우징(800) 안으로 들어오는 방향이다.
또한, 좌우방향은 하우징(800)의 세로길이방향으로, 광학기기 이송장치(700)의 좌우이송가이드(720)를 따라 광학기기(600)가 이동하는 방향이다.
이에 본 발명에서 상기 하우징(800)의 가로길이방향이 X축이 되고, 세로길이방향이 Y축으로 설명될 수 있다.
상기 PCR용 블록(100)은 배열을 이루는 복수의 튜브홀더(111)가 일체로 형성되는 금속판(110)과, 상기 금속판(110) 하부에 배치되는 열전소자(120)와, 상기 열전소자(120)로부터 열을 제공받고 상기 튜브홀더(111)에 삽입되며 시료가 수용된 튜브 몸체(130)와, 상기 열전소자(120)에 공급되는 전원을 제어하고 열전소자(120)가 발열하도록 하는 제어판(140)으로 이루어져 상기 제어판(140)에 의해 열전소자(120)에서 금속판(110)의 튜브홀더(111)에 삽입된 튜브 몸체(130)로 열을 제공하게 된다.
이때, 상기 열전소자(120)는 펠티에(Peltier) 소자를 이용하여 금속판(110)과 제어판(140) 사이에 부착되고 외부로부터 전원을 공급받으며 시료가 담긴 튜브 몸체(130)가 삽입되는 튜브홀더(111)가 형성된 금속판(110)의 온도를 싸이클링을 하도록 한다.
한편, 상기 PCR용 블록(100)은 온도 측정 센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 온도 측정 센서는 각 튜브 몸체(130)마다 온도를 측정하는 것이 가장 바람직하지만, 각 열이나 행으로 온도를 측정하여 제어판(140)에서 열전소자(120)로 전기 공급여부를 결정할 수 있다.
상기 금속판(110)는 전원을 인가받으면 열전소자(120)에 의해 발열됨으로써 튜브 몸체(130)를 가열하는 역할을 하며, 이를 위하여 복수의 튜브 몸체(130)가 삽입되도록 상단이 개구된 원통형으로 형성되는 튜브홀더(111)가 복수로 구비된다.
이와 같이 상기 열전소자(120)에 전원이 유입되면 열전도율이 높은 금속판(110)에서 튜브홀더(111)로 열이 전달되고 튜브홀더(111)에 삽입되는 시료가 수용된 튜브 몸체(130)를 가열하게 된다.
상기 튜브 몸체(130)는 유전자 샘플이 가열과 냉각이 반복될 수 있도록 유전자 샘플을 수용하여 튜브홀더(111)에 삽입되고, 8개 연결하여 사용하는 것을 8 strip 튜브, 12개 연결한 것을 12 strip 튜브라 명칭하며, 통상적으로 사용된다.
한편, 유전자를 증폭시키기 위해서는 유전자 샘플이 수용된 튜브 몸체(130)를 가열한 후 냉각하는 과정을 빠르게 수차례 반복해야 한다. 이를 위하여 제어판(140)은 열전소자(120)에 전원을 공급하여 튜브 몸체(130)를 가열하고, 튜브 몸체(130)의 가열을 중단한 후 냉각팬(240)를 구동시켜 튜브 몸체(130)를 냉각시키는 과정을 반복한다.
이와 같은 PCR의 열 변성 과정은 통상적으로 95℃ 부근에서 이루어지며, PCR의 결합 반응 및 중합 반응은 그 보다 낮은 55℃ 내지 75℃ 정도의 온도에서 진행되므로 각 과정의 진행을 통한 유전자 증폭을 위해서는 시료가 포함된 PCR용 블록(100)의 온도를 반복적으로 상승, 하강시키게 된다. 이에 본 발명에서는 금속판(110)이 열전소자(120)에 의해 가열되고 냉각팬(240)에 의해 쿨링이 이루어진다.
상기 PCR용 블록(100)과 결합되는 블록수용수단(200)은 검사체 고정대(400)와 결합되기 위한 고정체(210)가 구비되고, 상기 PCR용 블록(100)이 내장되도록 내측이 개방되어 수납부(221)를 형성하고 가장자리에 한 쌍의 고정체(210)가 삽입되고 상부에 노출되도록 홈(222)이 형성되는 브라켓(220)이 구비되며, 상기 브라켓(220) 하부에 방열판(230)이 배치되고, 상기 방열판(230) 하부에 냉각팬(240)이 나사결합되는 이동수단(250)이 구비된다. 그리고, 상기 블록수용수단(200)은 양측면에 일정간격 이격되어 바퀴(252)가 설치되는 이동수단(250)에 의해 전후진 가능하게 구비되며, 이는 블록수용수단 이송장치(300)에 의해 이루어진다.
상기 방열판(230)은 상부가 평평한 상판(231)에 PCR용 블록(100)과, 고정체(210)가 결합되고, 그 위에서 브라켓(220)이 결합된다.
상기 이동수단(250)은, PCR용 블록(100)과 상기 PCR용 블록(100)에 일정간격 이격되어 한 쌍의 고정체(210)가 결합되고, 그 위에서 PCR용 블록(100)과 고정체(210)가 노출되도록 구비되는 브라켓(220)이 결합되는 방열판(230)이 상부에 장착되고, 하부에는 냉각팬(240)이 장착되며, 바퀴(252)에 의해 슬라이딩 이동가능한 대차로 이루어진다.
또한, 상기 이동수단(250)에는 하부에 장착되는 냉각팬(240)에서 PCR용 블록(100)이 상부에 부착되는 방열판(230)의 열을 흡수하고 방출하기 위해 냉각팬(240)에 대응되는 제1공기배출구(251)가 형성된다. 그리고, 상기 냉각팬(240) 하부에 배치되는 하우징(800)의 하부면(801)에도 외부로 공기를 배출하기 위해 제2공기배출구(801a)가 형성되어 하우징(800) 외부 공기가 냉각팬(240)을 통해 제2공기배출구(801a)와 제1공기배출구(251)로 유입되고 상기 방열판(230) 상부의 PCR용 블록(100)을 냉각시키고 다시 배출되도록 구비된다.
그리고, 상기 이동수단(250)은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 방열판(230)의 모서리부분에서 고정설치되는 지지수단(253)에 의해 방열판(230)을 지지하고 방열판(230)과 결합된다.
한편, 상기 블록수용수단(200)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 브라켓(220)에 삽입된 PCR용 블록(100)의 튜브홀더(111)에 튜브 몸체(130)를 수용하기 위해 상기 블록수용수단 이송장치(300)에 의해 전후진하며 하우징(800)의 내부에서 외부로, 외부에서 내부로 이동가능하게 구비된다.
상기 블록수용수단 이송장치(300)는 상기 이동수단(250)의 바퀴(252)가 이동가능한 레일(311)이 상부에 구비되고, 이송수단(312)이 슬라이딩되는 전후가이드(310)를 따라 전진 또는 후진하여 블록수용수단(200)이 이동하도록 제1구동모터(320)와 연결된 이송기어(330)가 설치된다.
상기 전후가이드(310)는 이동수단(250) 양측에서 연결되어 가이드를 따라 이동하는 이송수단(312)에 의해 블록수용수단(200)을 수평으로 안내하는 것으로, 상부에 레일(311)이 더 구비되어 바퀴(252)가 슬라이딩되며 이동될 수 있도록 구비된다. 또한, 상기 전후가이드(310)의 전방부와 후방부에는 이송수단(312)이 이동하는 거리가 제한되고 가이드를 바닥으로부터 고정할 수 있는 지지부(313)가 구비되어 지지부(313)에 의해 하우징(800)의 하부면(801)에 고정설치된다.
상기 제1구동모터(320)는 상기 이동수단(250)의 상부에 결합설치되어 구동시 이송기어(330)를 작동시키게 된다.
상기 제1구동모터(320)의 제1회전축에 연결되는 이송기어(330)는 래크(332)와 피니언(331) 기어로 구비되어 제1구동모터(320)의 제1회전축에 연결된 피니언(331)이 레일(311) 상부에 장착된 래크(332)와 맞물려 회전운동을 하며 블록수용수단(200)이 전후진가능하도록 한다.
상기 PCR용 블록(100)의 튜브홀더(111)에 튜브 몸체(130)를 수납하기 위해 블록수용수단(200)을 하우징(800) 밖으로 이송할 때는 제1구동모터(320)와 연결된 피니언(331)이 정회전하며 래크(322)를 따라 이동하는 동시에 블록수용수단(200)이 전진하여 하우징(800) 밖으로 배출되고, 상기 튜브홀더(111)에 튜브 몸체(130)가 수용되면 피니언(331)이 역회전하여 래크(332)를 따라 이동하는 동시에 블록수용수단(200)이 후진하여 하우징(800) 안으로 들어오게 된다.
상기 블록수용수단(200)이 블록수용수단 이송장치(300)에 의해 하우징(800) 안으로 들어오고 검사체 고정대(400) 하부에 배치되면 검사체 고정대(400)가 검사체 고정대 이송장치(500)에 의해 하강하여 블록수용수단(200)을 고정하게 된다.
이와 같이 상기 검사체 고정대(400)는 상기 블록수용수단(200)을 고정하기 위한 것으로, 상기 블록수용수단(200)이 하우징(800) 내부로 유입되고 검사체 고정대(400) 하부로 이송되어 센서에서 위치확인이 되면 고정대 제어판(440)에서 검사체 고정대 이송장치(500)가 하강하도록 한다.
한편, 상기 블록수용수단(200)에서 상부에 위치한 브라켓(220)에는 고정체(210)가 한 쌍으로 노출되도록 구비되고, 상기 고정체(210)에는 검사체 고정대(400) 하부에 돌출되게 형성되는 핀(410)이 삽입되도록 구비된다. 이에 상기 블록수용수단(200)과 검사체 고정대(400)는 고정체(210)에 핀(410)이 삽입되며 물리적으로 암수결합되어 블록수용수단(200)에 설치된 PCR용 블록(100)을 검사체 고정대(400)에 구비되는 검사체 덮개(420)로 덮고 고정하도록 구비된다.
이때, 상기 PCR용 블록(100)이 설치된 블록수용수단(200)이 상부로 올라가면 변동이 생길 수 있으며 기계적으로 오류가 발생할 수 있으므로, 본 발명에서 상기 블록수용수단(200)은 그대로 있는 상태에서 검사체 고정대 이송장치(500)에 의해 검사체 고정대(400)가 하강하여 PCR용 블록(100)이 수용된 블록수용수단(200)을 고정하도록 한다.
또한, 상기 검사체 고정대(400)는 검사체 고정대 이송장치(500)에서 검사체 고정대(400)의 모서리에 구비되는 승강가이드(510)에 의해 튼튼하게 고정설치되어 블록수용수단(200)의 고정체(210)에 핀(410)이 삽입되며 브라켓(220)을 단단하게 고정지지하므로 브라켓(220)에 수용된 PCR용 블록(100)의 시료가 정확하고 안전하게 검사가 이루어질 수 있도록 한다.
그리고, 상기 검사체 고정대(400)는 상기 브라켓(220)과 결합되는 하부면에 PCR용 블록(100)이 수용되는 수납부(221)를 밀폐하기 위한 패킹(430)이 구비되어 검사체 덮개(420)가 PCR용 블록(100)을 덮어 내부 기밀을 유지하여 시료의 증발과 오염을 방지하도록 구비된다.
또한, 상기 검사체 고정대(400)는 PCR용 블록(100)에서 열전소자(120)의 열이 튜브 몸체(130)로만 전달되도록 하고, 그 아래의 냉각팬(240)의 영향을 주변으로 미치지 않도록 커버링하게 된다.
한편, 상기 검사체 고정대 이송장치(500)의 승강가이드(510)는 상기 검사체 고정대(400)의 모서리에 연결되는 가이드로 이루어지되, 상기 하우징(800) 상부면(802)에 설치되는 제2구동모터(520)의 제2회전축과 연결되는 구동벨트(530)의 주행에 의해 회전하는 두 개의 제3, 4회전축(540, 550)이 설치되는 지지대(511) 양측 설치되는 한 쌍의 기둥(512)으로 구비된다.
이때, 상기 제3, 4회전축(540, 550)은 각각 제3회전축지지대(542)와 제4회전축지지대(552)에 의해 하우징(800) 상부면(802)에 고정설치되되 제3회전축지지대(542)와 제4회전축지지대(552)에서 회전하며 지지대(511)와 기둥(512)을 승강시키도록 구비된다.
그리고, 상기 구동벨트(530)는 제2구동모터(520)에 의해 구동되되, 상기 제1모터풀리(521)의 양측에 이격설치된 구동벨트지지부(531)에 지지되고, 상기 제3회전축(540)의 제3회전축풀리(541)와 제4회전축(550)의 제4회전축풀리(551)에 걸쳐져 회전하도록 구비된다.
이와 같이 상기 검사체 고정대 이송장치(500)는 검사체 고정대(400) 모서리에 연결되는 기둥으로 이루어지는 승강가이드(510)와, 승강가이드(510)를 승강하기 위한 제2구동모터(520)와, 제2구동모터(520)의 제2회전축에 결합되어 회전하는 제1모터풀리(521)와 연결되는 구동벨트(530)와, 상기 구동벨트(530)와 연결되는 제3, 4회전축풀리(541, 551)가 설치되는 제3, 4회전축(540, 550)을 포함하며, 상기 제3, 4회전축(540, 550)의 회전에 의해 승강가이드(510)와 함께 검사체 고정대(400)가 승강되도록 구비된다.
한편, 상기 승강가이드(510)는 하우징(800) 상부면(802) 양측에서 한 쌍으로 설치되되, 상기 하우징(800) 상부에 설치되는 막대형태의 지지대(511)(제1,2지지대(511a,511b)) 양측에서 각각 하우징(800) 상부면(802)에서 내부측으로 관통 설치되는 두 개의 기둥(512)이 장착되고, 상기 제1,2지지대(511a,511b) 중심에 각각 제3회전축(540) 및 제4회전축(550)이 관통설치되고 상기 구동벨트(530)와 연결된 제3회전축풀리(541) 및 제4회전축풀리(551)가 제3회전축(540) 및 제4회전축(550)에 각각 장착되어 제3,4회전축풀리(541, 551)의 회전에 의해 상기 제3,4회전축(540,550)이 회전되며 제1,2지지대(511a,511b)가 상하로 이동하며 기둥(512)과 결합된 검사체 고정대(400)가 승강 가능하게 된다.
이와 같이 상기 검사체 고정대 이송장치(500)는 상기 제2구동모터(520)의 구동에 의해 제1모터풀리(521)가 회전하면, 구동벨트(530)가 회전되며 제3회전축풀리(541)과 제4회전축풀리(551)가 회전된다. 이에 상기 제3회전축풀리(541)와 연결된 제3회전축(540)이 회전하여 제1지지대(511a)를 하강시키고, 제4회전축풀리(551)와 연결된 제4회전축(550)이 회전하여 제2지지대(511b)를 하강시키게 된다.
이때, 상기 제1지지대(511a)는 제1,2기둥(512a, 512b)와 함께 하강하고, 동시에 제2지지대(511b)는 제3,4기둥(512c, 512d)와 함께 하강하게 된다.
상기 제1지지대(511a)에 설치되는 제1,2기둥(512a,512b)은 검사체 고정대(400)에서 두 개의 모서리 부분에 설치되고, 반대측의 제2지지대(511b)에 설치되는 제3,4기둥(512c, 512d)은 상기 검사체 고정대(400)에서 나머지 두 개의 모서리 부분에 설치되므로, 상기 제1,2지지대(511a,511b)에 설치되는 상기 제1,2,3,4기둥(512a,512b,512c,512d)은 검사체 고정대(400)의 네 개의 모서리 부분에 설치되어 검사체 고정대(400)를 반듯하게 하강시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 제1,2,3,4기둥(512a,512b,512c,512d)에는 스프링으로 이루어지는 완충부(513)가 설치되어 검사체 고정대(400)가 하강하여 블록수용수단(200)의 고정체(210) 및 브라켓(220)과 결합시 완충작용을 하도록 구비된다.
상기 검사체 고정대 이송장치(500)에 의해 검사체 고정대(400)가 하강하여 블록수용수단(200)의 고정체(210)에 핀(410)이 삽입되고 브라켓(220)을 지지하며 블록수용수단(200)을 고정하면 광학기기(600)가 PCR용 블록(100)을 검사할 수 있게 된다. 이때, 상기 PCR용 블록(100) 상부에는 유리로 이루어지는 검사체 덮개(420)가 덮인 상태에서 광학기기(600)가 광학기기 이송장치(700)에 의해 X, Y축(전후, 좌우방향)으로 이동하며 PCR용 블록(100)을 스캔하도록 구비된다.
한편, 상기 광학기기(600)는 도 11에 도시된 바와 같이 제어부(610) 하부에 광학모듈(620)이 설치되고, 상기 광학모듈(620) 하부에 렌즈구조체(630)가 고정결합되며, 상기 광학모듈(620)이 이동하며 시료를 스캔을 하고 상기 제어부(610)에서 빛을 받아 판단하되, 상기 광학모듈(620) 하부에 설치되는 다수의 렌즈구조체(630)에서 초점을 조정할 수 있어 안정적인 진단이 이루어지게 된다.
상기 광학모듈(620)은 일반적인 광학계로 이루어져 시료의 증폭반응으로 인한 형광을 감지하도록 한다. 일반적인 광학기기에서는 렌즈가 광학모듈 내부에 고정설치되어 초점이 고정되나, 본 발명의 광학기기(600)에는 렌즈구조체(630)가 광학모듈(620) 하부에 따로 결합설치되며 렌즈구조체(630)에서 렌즈(634)를 회전시킬 수 있게 구비되어 유연하게 초점을 확보할 수 있게 된다.
한편, 상기 렌즈구조체(630)는 6개로 이루어질 수 있으며, 광학모듈(620)에 3개가 두줄로 나사결합되어, PCR용 블록(100)의 튜브 몸체(130)에 담긴 시료를 한 번에 6개씩 스캔하도록 구비된다. 여기서 상기 렌즈구조체(630)는 광학모듈(620)에 3개가 두줄로 설치되거나 6개가 한줄로 나란하게 설치될 수 있다. 이에 상기 광학모듈(620)은 한 번에 튜브 몸체(130) 6개씩 스캔이 가능하게 된다.
한편, 상기 렌즈구조체(630)는 도 12 및 13에 도시된 바와 같이 외통(631)과, 외통이 외삽되고 광학모듈(620)에 결합되는 내통(632)으로 이루어지고, 상기 외통(631)과 내통(632)에 관통설치되는 조절부(633)에 의해 내통(632)에 설치된 렌즈(634)가 캠축(635)을 따라 외통(631)의 외부홈(631b)과 내통(632)의 내부홈(632a)에서 이동가능하게 구성된다.
이때, 상기 내부홈(632a)은 내통(632) 하부측에서 하향경사지게 형성되어 렌즈(634)가 캠축(635)을 따라 하부로 내려가며 회전할 수 있게 된다.
그리고, 상기 렌즈(634)는 캠축(635)에 삽입되고, 상기 캠축(635)은 외통(631)의 외부홈(631b)에서 수직방향으로 이동하고 내통(632)의 내부홈(632a)에서 대각선방향으로 이동하게 된다.
상기 조절부(633)는 외통(631)의 조절부이동홈(631a)과 내통(632)의 조절부삽입홈(632b)에 관통설치되어 내통(632)에는 고정되고, 외통(631)에서는 조절부이동홈(631a)을 따라 좌우로 이동할 수 있게 된다.
이와 같이 상기 렌즈구조체(630)는 조절부(633)에 의해 렌즈(634)가 캠축(635)를 따라 이동하며 초점 조절이 가능하여, 상기 튜브 몸체(130)의 길이가 다르거나 튜브 몸체(130)에 담긴 시료의 양이 다르더라도 초점을 확보할 수 있게 된다.
따라서, 상기 광학기기(600)는 반복적인 온도변화에도 초점 조정이 용이하게 이루어진다.
한편, 상기 광학기기 이송장치(700)는 도 3에 도시된 바와 같이 광학기기(600)를 X, Y축으로 이송하는 것으로, 하우징(800) 상부에 설치되는 제3구동모터(710)의 회전축에 결합된 제2모터풀리(711)와 다른풀리(712)에 의해 주행되는 이송벨트(713)와 연결되는 제1이송수단(721)과, 제1이송수단(721)과 일정간격 이격설치되는 제2이송수단(722)이 이동하는 두 개의 좌우이송가이드(720a,b)를 따라 광학기기(600)가 하우징(800)의 좌우방향(Y축)으로 수평으로 이동하고, 상기 좌우이송가이드(720a,b) 사이에서 제4구동모터(730)의 회전에 의해 스크류(740)를 따라 이동하고 전후이송가이드(750)에 가이드되는 광학기기(600)가 전후방향(X축)으로 수평 이동할 수 있게 된다.
상기 좌우이송가이드(720)에서 제3구동모터(710)가 설치되는 쪽에서 이동하는 제1이송수단(721)은 제2모터풀리(711)와 다른풀리(712)에 의해 주행되는 이송벨트(713)와 연결되어 하우징(800)의 상부면(802)에 형성되는 세로방향의 홀(802a)을 따라 하우징(800) 내부에서 좌측이송가이드(720a)를 따라 좌우방향으로 이동가능하게 설치된다.
그리고 상기 제1이송수단(721)은 제2이송수단(722)과 전후이동가이드(750) 및 스크류(740)로 연결설치된다.
따라서, 상기 제1이송수단(721)과 제2이송수단(722)은 상기 광학기기(600)가 설치되는 스크류(740)와 전후이송가이드(750)으로 연결되어 상기 제2이송수단(722)이 제1이송수단(721)의 이동에 따라 나란하게 이동하며 광학기기(600)를 좌우로 이동할 수 있게 된다.
그리고 상기 광학기기(600)는 전후이송가이드(750)에서 제4구동모터(730)와 연결되는 스크류(740)를 따라 전후로 이동가능하게 구비된다.
한편, 상기 하우징(800)은 가로방향이 세로방향보다 긴 직사각형 형태의 하부면(801)과 상부면(802)이 구비되고, 상기 하부면(801)과 상부면(802)의 모서리를 연결하는 네 개의 기둥이 구비되며, 상기 하부면(801)과 상부면(802) 사이에서 상기 블록수용수단(200)이 블록수용수단 이송장치(300)에 의해 전후진 가능하게 설치되고, 상기 검사체 고정대(400)가 검사체 고정대 이송장치(500)에 의해 승강가능하게 설치되며, 상기 광학기기(600)가 광학기기 이송장치(700)에 의해 좌우, 전후로 이송가능하게 설치된다.
상기 하우징(800)은 상부면(802) 상부에 검사체 고정대(400)를 승강하기 위한 검사체 고정대 이송장치(500)에서 승강가이드(510) 및 제2구동모터(520)가 설치되고, 광학기기(600)를 좌우로 이송하기 위한 제3구동모터(710)가 설치된다. 그리고 하부면(801)에 전원공급장치(810)가 설치되고, 냉각팬(240)의 회전시 공기의 유입이 이루어지고 방열판(230)의 열이 배출되도록 제2공기배출구(801a)가 형성된다. 또한, 상기 하우징(800)은 개방된 전후면과 양측면 그리고 상부면(802) 위를 덮는 덮개부(820)가 구비된다.
이와 같이 상기 덮개부(820)는 전면을 덮는 전면부(821), 양측면을 덮는 측면부(822), 후면을 덮는 후면부(823) 및 상면을 덮는 상면부(824)로 구비되고, 상기 전면부(821)에는 상기 블록이송수단(200)이 하우징(800) 안, 밖으로 이동시 전면부(821)를 개폐하는 슬라이딩 가능한 서랍(821a)과, PCR 장치에서 처리된 내용을 보여주는 디스플레이(821b)가 구비된다.
그리고, 상기 측면부(822)에는 전원공급장치(810)로 공기유입과 배출이 가능한 제3공기배출구(822a)가 형성되고, 상기 후면부(823)에는 제4공기배출구(823a)와, 케이블삽입구(823b)가 형성된다.
상기 하우징(800)의 하부면(801)에는 네 모서리부분에 바닥으로부터 지지하기 위한 받침대(830)가 구비되고, 제2공기배출구(801a)를 덮는 커버(840)가 더 구비된다.
이에 본 발명은 상기 하우징(800)의 전면, 측면, 후면 및 상부면(802)이 덮개부(820)로 덮여 내부에서 안정적으로 검사가 이루어지고, 상기 하우징(800) 하부면(801), 측면, 후면에 형성되는 제2,3,4공기배출구(801a,822a,823a)에 의해 공기흡입과 배출이 원할하게 이루어진다.
이와 같은 본 발명의 PCR 장치는 시료가 블록수용수단(200)에 결합된 PCR용 블록(100)에 수용되고, 블록수용수단(200)이 블록수용수단 이송장치(300)에 의해 하우징(800) 내부로 유입되면 상기 검사체 고정대 이송장치(500)에 의해 검사체 고정대(400)가 하강하여 블록수용수단(200)의 브라켓(220)에 최대한 밀착시킨다. 그리고 상기 광학기기(600)가 광학기기 이송장치(700)에 의해 좌우 전후로 이동하며 검사체 덮개(420) 상부에서 PCR용 블록(100)에 담긴 시료를 스캔하되, 상기 광학기기(600)에서 초점을 조절하며 검사를 진행할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 PCR 장치는 시료가 담긴 PCR용 블록 하부에 방열판과 냉각팬이 구비되는 블록수용수단이 블록수용수단 이송장치에 의해 검사체 고정대 하부로 이송되면 블록수용수단 상부에서 검사체 고정대가 검사체 고정대 이송장치에 의해 하강하여 블록수용수단을 고정하고, 검사체 덮개로 PCR용 블록을 밀폐시키며, 광학기기가 전후 좌우로 이동하며 고정된 위치의 시료를 스캔하므로, 고온과 저온의 반복적인 온도 변화에도 안정적으로 시료 검사를 할 수 있으며, 시료의 위치가 고정되어 검사 장치의 부피를 대폭 축소시킨 효과가 있다.
또한, 본 발명은 광학모듈(620) 하부에 결합되는 렌즈구조체(630)에서 렌즈(634)가 캠축(635)을 따라 이동하며 초점 조절이 가능하여, 길이가 다른 튜브 몸체(130)에 시료가 담기거나 튜브 몸체(130)에 담긴 시료의 양이 다르더라도 유연하게 초점을 확보할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 검사체 고정대(400) 하부에 돌출된 핀(410)이 블록수용수단(200)의 브라켓(220)의 홈(222)에 노출된 고정체(210)에 삽입되어 검사체 고정대(400)가 블록수용수단(200)을 고정하고, 검사체 고정대(400)에 구비된 검사체 덮개(420)가 PCR용 블록(100)이 수용된 브라켓(220) 내부를 밀폐함으로써, 시료의 증발과 오염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 블록수용수단(200)이 검사체 고정대(400) 하부로 이동하면 센서에서 위치를 확인하고 검사체 고정대(400)가 하강하여 검사체 고정대(400) 하부에 돌출된 핀(410)이 블록수용수단(200)의 고정체(210)에 삽입되어 암수결합되며 고정설치되되 검사체 고정대(400)를 지지하는 검사체 고정대 이송장치(500)의 네 모서리에서 승강가이드(510)가 검사체 고정대(400)와 블록수용수단(200)을 단단하게 고정시켜 정확하고 안전하게 검사할 수 있다.
한편, 본 발명은 PCR용 블록(100)이 복수의 튜브홀더(111)가 일체로 형성되는 금속판(110)과, 금속판(110) 하부에 부착되는 열전소자(120)와, 제어판(140)으로 이루어져, 튜브홀더(111)에 삽입되는 시료가 수용된 튜브 몸체(130)에 열전소자(120)에서 열을 제공하므로 그 구조가 단순하고 제조 비용이 저감되는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 금속판(110) 하부에 배치된 열전소자(120)에서 직접 가열하여 튜브홀더(111) 내측에 밀착된 튜브 몸체(130)로 열을 직접 전달하여 열전도 시간이 짧고, 가열 및 냉각을 빠르게 실시할 수 있어 온도사이클링 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 검사체 고정대(400) 하부면에 패킹(430)이 구비되어 검사체 덮개(420)가 PCR용 블록(100)을 덮어 튜브 몸체(130)에만 열이 전달되고, 하부의 냉각팬(240)의 영향을 주변으로 미치지 않도록 커버링할 수 있다.
또한, 본 발명은 블록수용수단(200)을 이송하는 블록수용수단 이송장치(300)와, 상기 검사체 고정대(400)를 승강하는 검사체 고정대 이송장치(500)와, 광학기기(600)를 전후 좌우로 이송하는 광학기기 이송장치(700)가 설치되는 하우징(800)이 컴팩트하게 형성되는 장점도 있다.
100 : PCR용 블록
110 : 금속판 111 : 튜브홀더
120 : 열전소자 130 : 튜브 몸체
140 : 제어판
200 : 블록수용수단
210 : 고정체 220 : 브라켓
221 : 수납부 222 : 홈
230 : 방열판 231 : 상판
240 : 냉각팬 250 : 이동수단
251 : 제1공기배출구 252 : 바퀴
253 : 지지수단
300 : 블록수용수단 이송장치
310 : 전후가이드 311 : 레일
312 : 이송수단 313 : 지지부
320 : 제1구동모터 330 : 이송기어
331 : 피니언 332 : 래크
400 : 검사체 고정대 401 : 개구부
410 : 핀 420 : 검사체 덮개
430 : 패킹 440 : 고정대 제어판
500 : 검사체 고정대 이송장치
510 : 승강가이드 511 : 지지대
512 : 기둥 513 : 완충부
520 : 제2구동모터 521 : 제1모터풀리
530 : 구동벨트 531 : 구동벨트지지부
540 : 제3회전축 541 : 제3회전축풀리
542 : 제3회전축지지대 550 : 제4회전축
551 : 제4회전축풀리 552 : 제4회전축지지대
600 : 광학기기
610 : 제어부 620 : 광학모듈
630 : 렌즈구조체 631 : 외통
631a : 조절부이동홈 631b : 외부홈
632 : 내통 632a : 내부홈
632b : 조절부삽입홈 633 : 조절부
634 : 렌즈 635 : 캠축
700 : 광학기기 이송장치
710 : 제3구동모터 711 : 제2모터풀리
712 : 다른풀리 713 : 이송벨트
720 : 좌우이송가이드 721 : 제1이송수단
722 : 제2이송수단 730 : 제4구동모터
740 : 스크류 750 : 전후이송가이드
800 : 하우징 801 : 하부면
801a : 제2공기배출구 802 : 상부면
802a : 홀
810 : 전원공급장치 820 : 덮개부
821 : 전면부 821a : 서랍
821b : 디스플레이 822 : 측면부
822a : 제3공기배출구 823 : 후면부
823a : 제4공기배출구 823b : 케이블 삽입구
824 : 상면부 830 : 받침대
840 : 커버
110 : 금속판 111 : 튜브홀더
120 : 열전소자 130 : 튜브 몸체
140 : 제어판
200 : 블록수용수단
210 : 고정체 220 : 브라켓
221 : 수납부 222 : 홈
230 : 방열판 231 : 상판
240 : 냉각팬 250 : 이동수단
251 : 제1공기배출구 252 : 바퀴
253 : 지지수단
300 : 블록수용수단 이송장치
310 : 전후가이드 311 : 레일
312 : 이송수단 313 : 지지부
320 : 제1구동모터 330 : 이송기어
331 : 피니언 332 : 래크
400 : 검사체 고정대 401 : 개구부
410 : 핀 420 : 검사체 덮개
430 : 패킹 440 : 고정대 제어판
500 : 검사체 고정대 이송장치
510 : 승강가이드 511 : 지지대
512 : 기둥 513 : 완충부
520 : 제2구동모터 521 : 제1모터풀리
530 : 구동벨트 531 : 구동벨트지지부
540 : 제3회전축 541 : 제3회전축풀리
542 : 제3회전축지지대 550 : 제4회전축
551 : 제4회전축풀리 552 : 제4회전축지지대
600 : 광학기기
610 : 제어부 620 : 광학모듈
630 : 렌즈구조체 631 : 외통
631a : 조절부이동홈 631b : 외부홈
632 : 내통 632a : 내부홈
632b : 조절부삽입홈 633 : 조절부
634 : 렌즈 635 : 캠축
700 : 광학기기 이송장치
710 : 제3구동모터 711 : 제2모터풀리
712 : 다른풀리 713 : 이송벨트
720 : 좌우이송가이드 721 : 제1이송수단
722 : 제2이송수단 730 : 제4구동모터
740 : 스크류 750 : 전후이송가이드
800 : 하우징 801 : 하부면
801a : 제2공기배출구 802 : 상부면
802a : 홀
810 : 전원공급장치 820 : 덮개부
821 : 전면부 821a : 서랍
821b : 디스플레이 822 : 측면부
822a : 제3공기배출구 823 : 후면부
823a : 제4공기배출구 823b : 케이블 삽입구
824 : 상면부 830 : 받침대
840 : 커버
Claims (8)
- 배열을 이루는 복수의 튜브홀더(111)가 일체로 형성되는 금속판(110)이 하부에 부착되는 열전소자(120)로부터 열을 공급받고 튜브홀더(111)에 삽입되는 시료가 수용된 튜브 몸체(130)로 열을 제공하는 PCR용 블록(100)과;
상기 PCR용 블록(100)에 외삽되되 튜브홀더(111)가 내측에 돌출되도록 개방되고 한 쌍의 고정체(210)가 삽입되는 브라켓(220) 하부에 PCR용 블록(100)이 부착되는 방열판(230)이 배치되고, 상기 방열판(230) 하부에 냉각을 위한 냉각팬(240)이 장착되며, 이동수단(250)에 의해 전후진 가능하게 구비되는 블록수용수단(200)과;
상기 브라켓(220)의 상부에서 하강하여 밀착되고, 상기 고정체(210)에 삽입되는 핀(410)이 하부에 돌출형성되며, 상기 PCR용 블록(100) 상부면을 덮는 유리로 이루어지는 검사체 덮개(420)가 구비되는 검사체 고정대(400)와;
상기 검사체 고정대(400)의 모서리에 연결된 승강가이드(510)를 따라 검사체 고정대(400)를 승강시키는 제2구동모터(520)가 구비되는 검사체 고정대 이송장치(500)와;
광검출기로 PCR용 블록(100)에 수용된 시료를 스캔하는 광학기기(600)와;
제3구동모터(710)에 의해 상기 광학기기(600)를 좌우로 가이드하는 좌우이송가이드(720)와, 상기 좌우이송가이드(720) 사이에서 제4구동모터(730)와 연결되는 스크류(740)에 의해 상기 광학기기(600)를 전후로 가이드하는 전후이송가이드(750)가 구비되는 광학기기 이송장치(700)와;
상기 검사체 고정대(400)가 검사체 고정대 이송장치(500)에 의해 승강가능하게 설치되며, 상기 광학기기(600)가 광학기기 이송장치(700)에 의해 좌우, 전후로 이송가능하게 설치되는 하우징(800);
을 포함하는 PCR 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광학기기(600)는 제어부(610)와, 상기 제어부(610) 하부에 설치되는 광학모듈(620)과, 상기 광학모듈(620) 하부에 고정결합되는 복수의 렌즈구조체(630)로 이루어지되,
상기 렌즈구조체(630)는 외통(631)과, 상기 외통(631)이 외삽되고 광학모듈(620)에 결합되는 내통(632)으로 이루어지고, 상기 외통(631)과 내통(632)을 관통하여 설치되는 조절부(633)에 의해 내통(632)에 설치된 렌즈(634)가 캠축(635)을 따라 내통(632)의 내부홈(632a)과 외통(631)의 외부홈(631b) 사이에서 이동하도록 구성되는 PCR 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 블록수용수단(200)의 이동수단(250)은 하부에 장착되는 냉각팬(240)에서 상부에 장착되는 방열판(230) 및 PCR용 블록(100)의 열 흡수 및 방출을 위한 제1공기배출구(251)가 형성되는 PCR 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 검사체 고정대 이송장치(500)는 검사체 고정대(400)의 모서리에 연결되는 기둥으로 이루어지는 승강가이드(510)와, 상기 승강가이드(510)를 승강하기 위한 제2구동모터(520)와, 상기 제2구동모터(520)의 제2회전축에 결합되어 회전하는 제1모터풀리(521)와 연결되는 구동벨트(530)와, 상기 구동벨트(530)와 연결되는 제3,4회전축풀리(541,551)가 설치되는 제3,4회전축(540,550)을 포함하며, 상기 제3,4회전축(540,550)의 회전에 의해 승강가이드(510)가 승강되는 PCR 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광학기기 이송장치(700)는 하우징(800) 상부면(802)에 설치되는 제3구동모터(710)의 회전축에 결합된 제2모터풀리(711)와 다른풀리(712)에 의해 주행되는 이송벨트(713)와 연결되는 제1이송수단(721)과, 상기 제1이송수단(721)과 일정간격 이격설치되는 제2이송수단(722)이 좌우이송가이드(720a, 720b)를 따라 각각 나란하게 이동하여 광학기기(600)가 하우징(800)의 내부에서 좌우로 수평 이동되고, 상기 제1이송수단(721)과 제2이송수단(722) 사이에서 제4구동모터(730)의 회전에 의해 스크류(740)를 따라 전후이송가이드(750)에 가이드되어 광학기기(600)가 전후로 수평 이동되는 PCR 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 검사체 고정대(400)는 하부에 블록수용수단(200)이 오게 되면 하강하되, 센서가 위치를 확인하여 검사체 고정대(400)의 핀(410)이 고정체(210)에 삽입되어 블록수용수단(200)을 고정하며,
상기 검사체 고정대(400) 하부면에 패킹(430)이 구비되어 상기 브라켓(220)에 밀착하면 상기 검사체 덮개(420)가 PCR용 블록(100)을 밀폐하는 PCR 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 승강가이드(510)는 하우징(800) 양측에 각각 설치되되, 하우징(800) 상부에 이격 배치되는 제1,2지지대(511a,511b) 양측에서 각각 하우징(800) 내부로 관통 설치되는 두 개의 기둥(512)이 장착되고, 상기 제1,2지지대(511a,511b) 중심에 각각 제3회전축(540) 및 제4회전축(550)이 관통설치되며, 상기 구동벨트(530)와 연결된 제3회전축풀리(541) 및 제4회전축풀리(551)가 제3회전축(540) 및 제4회전축(550)에 각각 장착되어 제3,4회전축풀리(541, 551)의 회전에 의해 상기 제3,4회전축(540, 550)이 회전되면, 제3, 4회전축(540,550)이 설치된 제1,2지지대(511a, 511b)가 상하로 이동하며 네 개의 기둥(512a, 512b,512c,512d)과 결합된 검사체 고정대(400)가 승강되는 PCR 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 내부홈(632a)은 상기 내통(632) 하부측에서 하향경사지게 형성되어 렌즈(634)가 캠축(635)을 따라 하부로 내려가며 회전되는 PCR 장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210106904A KR102543705B1 (ko) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Pcr 장치 |
| PCT/KR2022/011878 WO2023018194A1 (ko) | 2021-08-12 | 2022-08-09 | Pcr 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210106904A KR102543705B1 (ko) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Pcr 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230025573A true KR20230025573A (ko) | 2023-02-22 |
| KR102543705B1 KR102543705B1 (ko) | 2023-06-15 |
Family
ID=85200062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210106904A KR102543705B1 (ko) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Pcr 장치 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102543705B1 (ko) |
| WO (1) | WO2023018194A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240070417A (ko) | 2022-11-14 | 2024-05-21 | 서강대학교산학협력단 | 대면적 프린팅된 아령 형태의 나노입자 배열을 기반으로 한 초고속 광학 pcr 장치 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010130925A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Olympus Corp | 核酸増幅方法、核酸増幅装置及び微量液体の保持方法 |
| KR20100117922A (ko) | 2009-04-27 | 2010-11-04 | 주식회사 자이벡 | Ｐｃｒ 장치 |
| JP2012125262A (ja) * | 2007-06-29 | 2012-07-05 | Toppan Printing Co Ltd | インキュベータ |
| KR101707456B1 (ko) * | 2015-10-01 | 2017-02-17 | 한국과학기술원 | 필름 기반 유전자 증폭 장치 |
| KR20200109187A (ko) * | 2019-03-12 | 2020-09-22 | 퓨쳐이엔지 주식회사 | 독립적 온도 제어가 가능한 pcr용 블록 |
| KR102198870B1 (ko) | 2019-06-04 | 2021-01-05 | (주)옵토레인 | Pcr 장치 |
| US20210237088A1 (en) * | 2020-02-03 | 2021-08-05 | dxImpact LLC | Energy efficient configuration for thermal cycling device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101522909A (zh) * | 2006-05-17 | 2009-09-02 | 加利福尼亚技术学院 | 热循环系统 |
| US9810704B2 (en) * | 2013-02-18 | 2017-11-07 | Theranos, Inc. | Systems and methods for multi-analysis |
| KR101811786B1 (ko) * | 2015-05-14 | 2017-12-22 | 바디텍메드(주) | 일체화된 반응 및 검출 수단을 구비한 시험 장치에 사용되는 스테이션 |
-
2021
- 2021-08-12 KR KR1020210106904A patent/KR102543705B1/ko active IP Right Grant
-
2022
- 2022-08-09 WO PCT/KR2022/011878 patent/WO2023018194A1/ko active Application Filing
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012125262A (ja) * | 2007-06-29 | 2012-07-05 | Toppan Printing Co Ltd | インキュベータ |
| JP2010130925A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Olympus Corp | 核酸増幅方法、核酸増幅装置及び微量液体の保持方法 |
| KR20100117922A (ko) | 2009-04-27 | 2010-11-04 | 주식회사 자이벡 | Ｐｃｒ 장치 |
| KR101707456B1 (ko) * | 2015-10-01 | 2017-02-17 | 한국과학기술원 | 필름 기반 유전자 증폭 장치 |
| KR20200109187A (ko) * | 2019-03-12 | 2020-09-22 | 퓨쳐이엔지 주식회사 | 독립적 온도 제어가 가능한 pcr용 블록 |
| KR102204931B1 (ko) | 2019-03-12 | 2021-01-20 | 퓨쳐이엔지 주식회사 | 독립적 온도 제어가 가능한 pcr용 블록 |
| KR102198870B1 (ko) | 2019-06-04 | 2021-01-05 | (주)옵토레인 | Pcr 장치 |
| US20210237088A1 (en) * | 2020-02-03 | 2021-08-05 | dxImpact LLC | Energy efficient configuration for thermal cycling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102543705B1 (ko) | 2023-06-15 |
| WO2023018194A1 (ko) | 2023-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7346503B2 (ja) | 自動インキュベーションのためのシステム、方法、および装置 | |
| CN102533539B (zh) | 用于液体样品的自动热处理的仪器和方法 | |
| JP3725824B2 (ja) | ディスポーザブル試験デバイス用の核酸増幅反応装置 | |
| JP4969650B2 (ja) | 遺伝子検出判定装置および遺伝子検出判定方法並びに遺伝子反応装置 | |
| JP5628141B2 (ja) | 熱交換を行ない光学的に検出する化学反応アセンブリ | |
| US8747745B2 (en) | Apparatus and method for biochemical analysis | |
| KR102206856B1 (ko) | 중합효소 연쇄반응 시스템 | |
| CN104328028A (zh) | 用于进行化学或生物反应的装置 | |
| KR102543705B1 (ko) | Pcr 장치 | |
| JP6754420B2 (ja) | 対流ｐｃｒ装置 | |
| KR20200120068A (ko) | 중합효소 연쇄반응 시스템 | |
| WO2017213590A1 (en) | Rapid thermal cycling for sample analyses and processing | |
| WO2004086000A1 (ja) | インキュベータおよびそれを備えた分析装置 | |
| CN115074241B (zh) | 用于pcr仪的扩增装置及其控制方法和pcr仪 | |
| CN103703118A (zh) | 核酸检查装置 | |
| CN114940943A (zh) | Pcr仪 | |
| CN215050255U (zh) | 分子诊断平台 | |
| WO2017122333A1 (ja) | 核酸増幅装置 | |
| ES2859551T3 (es) | Instrumento de análisis de muestras biológicas | |
| CN220846125U (zh) | 一种pcr自动化一体机 | |
| EP3476482B1 (en) | Thermal cycler | |
| US20240157364A1 (en) | Apparatus for detecting target analyte | |
| RU2800583C2 (ru) | Система для полимеразной цепной реакции | |
| CN218842182U (zh) | 一种多重荧光定量检测pcr装置的热盖模块及pcr装置 | |
| LU100593B1 (en) | Thermal cycler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |