WO2020149559A1 - 유전자 증폭 모듈 - Google Patents

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WO2020149559A1
WO2020149559A1 PCT/KR2020/000289 KR2020000289W WO2020149559A1 WO 2020149559 A1 WO2020149559 A1 WO 2020149559A1 KR 2020000289 W KR2020000289 W KR 2020000289W WO 2020149559 A1 WO2020149559 A1 WO 2020149559A1
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WO
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heat block
amplification module
empty space
gene amplification
heat
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/000289
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English (en)
French (fr)
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이상훈
박창주
김세련
제훈성
오재훈
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주식회사 엘지화학
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Publication date
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Priority to US17/423,291 priority patent/US20220080426A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • 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
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    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
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    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848—Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0858—Side walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
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    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1894—Cooling means; Cryo cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions

Definitions

  • the present invention relates to a gene amplification module capable of rapidly heating and cooling a sample in a reaction vessel as compared to the prior art.
  • Genetic amplification module for nucleic acid amplification is essential for genetic diagnosis to obtain various biological information in a sample. That is, when a gene is diagnosed, a specific gene in a sample collected from the gene amplification module is amplified to increase the number of genes in the sample, and then the degree of amplification of the specific gene is obtained to obtain desired biological information.
  • This gene amplification is achieved through repetitive temperature control, and more acutely, the gene of the sample is amplified while periodically increasing and decreasing the temperature of the sample at regular time intervals.
  • the problem to be solved by the present invention is to reduce the time it takes to diagnose a gene by reducing the time it takes to amplify a gene in a sample.
  • a heat block in which a reaction vessel receiving space for receiving the reaction vessel provided with the sample to be amplified is formed; A heating unit provided below the heat block and heating the heat block by heat exchange with the heat block; A cooling unit provided under the heating unit and cooling the heat block by heat exchange with the heating unit; And a fluid supply unit provided to face one side of the heat block, and supplying a cooling fluid to the heat block.
  • the heat block is provided with a side wall forming a circumference of the heat block, the side wall is provided with a gene amplification module in which at least one supply hole through which the cooling fluid can be supplied is formed.
  • An empty space is formed inside the heat block, and the empty space may be connected to the supply hole.
  • m ⁇ n (m, n are different natural numbers) matrices in the form of m ⁇ n total number of the reaction vessel accommodating spaces are formed, or n ⁇ n matrices in total n 2 of the reaction vessel accommodating spaces This is formed, the supply hole may be formed between the reaction vessel receiving space, respectively.
  • the fluid supply unit may include: a first fluid supply unit provided to face a sidewall of the heat block in which the supply hole is formed; And a second fluid supply part provided to face another side wall of the heat block in which the supply hole is formed. It may include.
  • the fluid supply unit may be provided in close contact with a sidewall of the sidewall where the supply hole is formed.
  • the empty space may be spaced from the reaction container receiving space.
  • the empty space may include a first empty space connected to the supply hole; And a second empty space intersecting the first empty space. It may include.
  • a discharge hole connected to the second empty space may be formed on a sidewall of the heat block.
  • the discharge holes may be formed at both ends of the second empty space, respectively.
  • the fluid supply unit includes a fan that is rotatable so that the cooling fluid can be supplied in an empty space of the heat block; It may include.
  • the cooling rate is increased by adding a method of cooling the sample compared to the prior art, thereby reducing the time required to amplify the gene of the sample, thereby reducing the time required to diagnose the gene.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the structure of a heat block of a gene amplification module according to the present invention.
  • FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view showing an example of the structure of a heat block of the gene amplification module according to the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view showing a coupling relationship between a heat block and a fluid supply unit in the gene amplification module according to the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a gene amplification module according to the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing another example of the structure of the heat block of the gene amplification module according to the present invention.
  • FIG. 6 is a horizontal cross-sectional view showing another example of the structure of the heat block of the gene amplification module according to the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the structure of a heat block of a gene amplification module according to the present invention
  • FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view showing an example of a structure of a heat block of a gene amplification module according to the present invention
  • 3 is a perspective view showing a coupling relationship between a heat block and a fluid supply unit in the gene amplification module according to the present invention.
  • the gene amplification module according to the present invention may include a heat block 100.
  • the heat block 100 may be configured to receive a sample to be amplified. Genes of a sample accommodated in the heat block 100 may be amplified by being periodically heated and cooled by heat transfer of the heat block 100.
  • the heat block 100 may be made of a material having high thermal conductivity such as gold, silver, copper, alloy, and aluminum.
  • the heat block 100 may be made of aluminum.
  • a reaction container accommodating space R for accommodating a reaction vessel (not shown) provided with a sample to be amplified may be formed in the heat block 100.
  • FIG. 1 shows a case in which a total of four reaction vessel accommodating spaces R are formed in a 2 ⁇ 2 matrix form in the column block 100.
  • the number or arrangement structure of the reaction vessel accommodating space R is not limited to FIG. 1.
  • the reaction vessel may be made of a plastic material.
  • the sidewall 110 forming the periphery of the heat block 100 may be formed in the heat block 100.
  • FIG. 1 shows a case where four sidewalls are each formed in a wavy curved surface.
  • the side wall of the heat block 100 is made of a wavy curved surface, compared to the case where four planes meet and form the side wall of the heat block, the weight of the heat block 100 is minimized, so the heat block 100 ), the heating capacity of the heat block can be minimized by reducing the heat capacity.
  • the shape of the side wall forming the circumference of the heat block 100 according to the present invention may have various shapes in addition to the wavy shape. That is, the shape of the side wall of the heat block 100 according to the present invention is not limited to the wavy shape.
  • At least one hole may be formed on the sidewall of the thermal block 100.
  • the hole formed in the heat block 100 may be configured to supply and discharge cooling fluid for cooling the heated heat block 100.
  • a supply hole SH through which a cooling fluid is supplied may be formed in some of the sidewalls 110 of the heat block 100, and sidewalls of the heat block 100
  • a discharge hole DH through which cooling fluid may be discharged may be formed in another portion of the 110.
  • the cooling fluid may be a gas.
  • the cooling fluid may be air at room temperature.
  • the empty space V may be formed inside the thermal block 100.
  • the empty space V may be connected to the supply hole SH and the discharge hole DH. Accordingly, the empty space V may provide a path through which the cooling fluid supplied to the heat block 100 flows.
  • the supply holes SH may be formed on opposite sides with an empty space V therebetween.
  • the empty space V formed in the heat block 100 may be formed to be spaced apart from the reaction container receiving space R without being connected to the reaction container receiving space R.
  • the reaction vessel containing the sample to be amplified may be accommodated in the reaction vessel accommodating space R, and when the reaction vessel accommodating space R and the empty space V are connected to each other, the reaction vessel accommodating space ( The inner wall forming R) does not sufficiently cover the reaction vessel.
  • the reaction container accommodating space R is not connected to the empty space V so that the sample can be rapidly heated or cooled by the heat block 100.
  • the empty space V formed inside the column block 100 may include a first empty space V1 and a second empty space V2. Among them, both ends of the first empty space V1 may be respectively connected to the supply hole SH. In addition, the second empty space V2 may be formed to intersect the first empty space V1.
  • holes may be formed on the sidewall of the heat block 100 in addition to the supply hole SH. That is, as illustrated in FIG. 2, a discharge hole DH may be further formed on a sidewall of the heat block 100.
  • FIG. 2 illustrates a case where one discharge hole DH is formed on each side wall formed on the left and right sides of the heat block 100 based on FIG. 2.
  • the discharge hole DH may be connected to the second empty space V2.
  • a plurality of discharge holes DH may also be provided.
  • discharge holes DH may be formed at both ends of the second empty space V2, respectively.
  • the gene amplification module according to the present invention is provided to face one of the sidewalls of the heat block 100, the fluid supply unit 400 for supplying a cooling fluid to the heat block 100 ) May be further included.
  • the fluid supply unit 400 may face the side wall where the supply hole SH (see FIG. 2) is formed. Therefore, the fluid supply unit 400 may supply the cooling fluid to the empty space (V, see FIG. 2) inside the heat block 100 through the supply hole.
  • the fluid supply part 400 of the gene amplification module according to the present invention may be provided in plural.
  • the fluid supply unit 400 may be provided as many as the number of supply holes SH (see FIG. 2 ).
  • the first fluid supply part 410 and the two supply holes formed in the heat block 100 are provided to face the side wall of the heat block 100 in which one of the two supply holes formed in the heat block 100 is formed.
  • the second fluid supply unit 420 is provided to face the side wall of the heat block 100, the other of which is formed.
  • the fluid supply unit 400 may include a rotatable fan so that the cooling fluid can be supplied in an empty space of the heat block 100.
  • the fluid supply unit 400 may be provided in close contact with a side wall where the supply hole SH (see FIG. 2) is formed. Therefore, it is possible to minimize leakage of the cooling fluid from the fluid supply unit 400 to the heat block 100 and other places.
  • a supply hole and a discharge hole may be formed in the heat block 100.
  • the gene amplification module is provided to face the discharge hole and heats through the discharge hole.
  • a fluid discharge unit (not shown) for discharging the cooling fluid in the block 100 to the outside may be further included.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a gene amplification module according to the present invention.
  • the gene amplification module 10 may include a heat block 100 and a fluid supply unit 400.
  • the gene amplification module 10 may be provided below the heat block 100 and may include a heating unit 200 for heating the heat block 100.
  • the heating unit 200 may contact the heat block 100. Therefore, the heating unit 200 may exchange heat with the heat block 100 by heat conduction.
  • the heating unit 200 according to the present invention may be configured to heat the heat block 100 by a local temperature rise due to the peltier effect.
  • the Peltier effect refers to a phenomenon in which a temperature difference occurs on both sides by applying a voltage to both sides of an object and thereby moving thermal energy with current.
  • the heating unit according to the present invention may be configured to heat the heat block through the Peltier effect.
  • the gene amplification module 10 is provided under the heating unit 200, and may further include a cooling unit 300 for cooling the heat block 100.
  • the cooling unit 300 may contact the heating unit 200. Accordingly, the cooling unit 300 may cool the heat block 100 by heat exchange by heat conduction between the cooling unit 300 and the heating unit 200 and heat exchange between the heating unit 200 and the heat block 100.
  • the cooling unit 300 according to the present invention may be a heat sink having a lower temperature and a significantly greater heat capacity than the heat block 100 and the heating unit 200.
  • the thermal block 100 When the reaction vessel provided with the sample is disposed inside the reaction vessel accommodating space R of the thermal block 100, and the heating unit 200 is operated to increase the temperature of the heating unit 200, the thermal block 100 The temperature of the heat block 100 is increased by heat exchange by heat conduction between the heating unit 200 and accordingly, the temperature of the sample in the reaction vessel is also increased.
  • the temperature of the sample reaches a certain value
  • the operation of the heating unit 200 is stopped. Therefore, the temperature of the heat block 100 is lowered by heat exchange by heat conduction between the cooling unit 300 and the heating unit 200 and heat exchange by heat conduction between the heating unit 200 and the heat block 100, and accordingly The temperature of the sample in the reaction vessel also drops.
  • the cooling fluid through the fluid supply unit 400 along with the operation of the cooling unit 300, the cooling space through the supply hole SH of the heat block 100, the empty space (V) of the heat block 100 Since the cooling fluid is supplied to the cooling fluid, the heat block 100 can be further cooled, so that the cooling of the heat block 100 and the sample can be achieved more quickly, and the overall time required for the amplification process of the sample Again, it can be significantly reduced.
  • FIG. 5 is a perspective view showing another example of the structure of the heat block of the gene amplification module according to the present invention
  • FIG. 6 is a horizontal cross-sectional view showing another example of the structure of the heat block of the gene amplification module according to the present invention.
  • a total of four reaction vessel accommodating spaces may be formed in the column block according to the present invention in the form of a 2 ⁇ 2 matrix.
  • the heat block may have a different structure.
  • a total of nine reaction vessel receiving spaces R may be formed in the column block 100 of the gene amplification module according to the present invention in the form of a 3 ⁇ 3 matrix.
  • a total of nine reaction vessel receiving spaces R may be formed in the column block 100 in the form of a 4 ⁇ 4 matrix. If this is generalized, a total of n 2 reaction vessel accommodating spaces may be formed in the column block 100 of the gene amplification module according to the present invention in the form of a matrix of n ⁇ n.
  • m ⁇ n reaction vessel receiving spaces may be formed in a matrix of m ⁇ n (m and n are different natural numbers) in the column block of the gene amplification module according to the present invention.
  • a total of six reaction vessel accommodating spaces may be formed in a column block in a matrix of 2 ⁇ 3.
  • a plurality of supply holes SH and discharge holes DH may be formed on side walls forming the circumference of the heat block 100, respectively.
  • the agent formed inside the column block 100 is formed.
  • Two supply holes SH are formed on two sidewalls formed on opposite sides of the empty space V1, and a total of four supply holes SH may be formed on the heat block 100.
  • a total of nine reaction vessel receiving spaces R are formed in a 3 ⁇ 3 matrix form in the column block 100 as shown in FIG.
  • the agent formed inside the column block 100 2 Two discharge holes DH are formed on two other sidewalls formed on opposite sides of the empty space V2, and a total of four discharge holes DH may be formed on the heat block 100. . If this is generalized, when a total of n 2 reaction vessel receiving spaces are formed in the form of a matrix of n ⁇ n in the column block of the gene amplification module according to the present invention, the first empty space of the column block is interposed and formed on opposite sides. Each of the two sidewalls is formed with n-1 supply holes, and a total of 2 ⁇ (n-1) supply holes can be formed in the heat block.
  • the second empty space of the column block is interposed and formed on opposite sides of each other.
  • Each of the two sidewalls is formed with n-1 discharge holes, and a total of 2 ⁇ (n-1) discharge holes can be formed in the heat block.
  • m ⁇ n (m, n are different natural numbers) matrices in the form of m ⁇ n reaction vessels can be formed.
  • m-1 supply holes are formed on the two side walls opposite to each other with the first empty space of the heat block interposed therebetween, and a total of 2 ⁇ (m-1) supply holes can be formed in the heat block.
  • N-1 discharge holes are formed on two side walls opposite each other with the second empty space of the heat block interposed therebetween, and a total of 2 ⁇ (n-1) discharge holes may be formed on the heat block.
  • m-1 supply holes are respectively provided on two side walls opposite to each other with the first empty space of the column block interposed therebetween.
  • n-2 discharge holes are formed on the two side walls opposite to each other, with the second empty space of the heat block interposed therebetween, as shown in FIGS. 5 and 6, supply holes SH and discharge It may be because the holes DH are formed between the reaction vessel receiving spaces R, respectively.
  • the supply holes SH formed on opposite sides of the first empty space V1 and the opposite sides of the supply holes SH formed on the opposite sides of the second empty space V2 are formed.
  • the discharge holes DH may be respectively connected to the first empty space V1 and the second empty space V2.
  • a heat block having a width of 16 mm and a length of 16 mm was prepared.
  • Each of the four side walls of the heat block was formed as a wavy curved surface, and a total of four reaction vessel receiving spaces were formed in the heat block in a matrix of 2 ⁇ 2.
  • the diameters of the reaction vessel receiving spaces were each 4.5 mm.
  • the heat block is made of aluminum.
  • One hole with a diameter of 4.8 mm was formed on each of the four side walls of the heat block, and a cross-shaped empty space was formed inside the heat block. Each hole was connected to each other by an empty space.
  • the lower part of the heat block was provided with a Peltier-based heating part that is a thermoelectric element in close contact.
  • the heating unit is a thermoelectric element that heats a heat block by a peltier effect, and product name VT-127-1.4-1.15-71 manufactured by TEC, Inc. of the United States was used.
  • a cooling unit was closely attached to the lower portion of the heating unit.
  • the cooling unit is provided with a heat sink capable of absorbing heat.
  • a blower fan was installed at the bottom of the radiator to lower the temperature of the radiator.
  • As the radiator and blower fan a product name CTV-GF-04 manufactured by Korea Coolertech was used.
  • the fluid supply unit operates a fan to supply cooling fluid to an empty space of a heat block, and the fan constituting the fluid supply unit is HFD 0200605 SEM, B-type manufactured by YeHAUS, China.
  • Example 1 the heating section was operated at voltages and currents of 14.8 V and 5 A to heat the temperature of the heat block until it reached 95 degrees Celsius, then the heating section was shut off and the fluid was under 11.1 V, 0.28 A and 3.1 W.
  • the supply unit was operated and cooled by a cooling fluid and a cooling unit installed at the bottom until the heat block reached 60 degrees Celsius.
  • the fan is installed at the bottom of the heat sink to lower the temperature of the heat sink to generate a gradient between the heat block and the heat sink to cool the heat block.
  • the heating process and cooling process were repeated.
  • the fluid supply was operated under 7.4V, 0.21V and 1.5W to proceed the same as in Example 1, except that the temperature of the heat block was cooled until it reached 60 degrees Celsius.
  • Example 1 it took 602 seconds to complete 30 heating and cooling processes, and in Example 2, 674 seconds. In the case of the comparative example, it took 840 seconds.

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Abstract

유전자 증폭 모듈이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 반응용기 수용공간이 형성되는 열블록; 상기 열블록의 하부에 구비되는 가열부; 상기 가열부의 하부에 구비는 냉각부; 및 상기 열블록의 일측과 마주보도록 구비되고 상기 열블록에 냉각용 유체를 공급하는 유체 공급부; 를 포함하고, 상기 열블록에는 상기 열블록의 둘레를 형성하는 측벽이 형성되고, 상기 측벽에는 상기 냉각용 유체가 공급될 수 있는 공급홀이 하나 이상 형성되는 유전자 증폭 모듈이 제공된다.

Description

유전자 증폭 모듈
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2019년 1월 17일자 한국특허출원 제10-2019-0006143호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 종래에 비해 반응 용기 내의 시료를 빠르게 가열 및 냉각할 수 있는 유전자 증폭 모듈에 관한 것이다.
시료 내의 여러가지 생물학적 정보를 얻어내는 유전자 진단이 이루어지기 위해서는 핵산 증폭(polyermase chain reaction, 또는, 중합효소연쇄반응)을 위한 유전자 증폭 모듈이 필수적이다. 즉, 유전자 진단시 유전자 증폭 모듈에서 채취된 시료 내의 특정 유전자를 증폭하여 시료의 유전자의 수량을 늘린 후 특정 유전자의 증폭 정도를 확인함으로써 원하는 생물학적 정보를 얻게 된다.
이러한 유전자 증폭은 반복적인 온도 조절을 통해서 이루어지게 되는데, 보다 상게하게는, 일정한 시간 간격을 두고 시료의 온도를 주기적으로 상승 및 하강하면서 시료의 유전자를 증폭하게 된다.
그러나, 종래 기술에 따르면 유전자 증폭 모듈에서 온도가 상승 및 하강하는 주기가 길어 유전자의 증폭을 고속화하는 데 한계가 있었다. 특히, 종래 기술에 따르면 유전자 증폭 모듈 내에서 시료의 온도를 주기적으로 조절할 때 가열 속도에 비해 냉각 속도가 느리다는 문제점이 있었다. 이는 시료의 유전자를 증폭하는 데 걸리는 시간이 증대되는 문제점을 초래하였고, 궁극적으로는 유전자를 진단하는데 걸리는 시간을 증대시켰다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시료의 유전자를 증폭하는 데 걸리는 시간을 감축함으로써 유전자를 진단하는 데 걸리는 시간을 줄이는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 유전자 증폭 모듈로서, 증폭하고자 하는 상기 시료가 구비된 반응용기가 수용되기 위한 반응용기 수용공간이 형성되는 열블록; 상기 열블록의 하부에 구비되고, 상기 열블록과 열전도에 의한 열교환에 의해 상기 열블록을 가열하는 가열부; 상기 가열부의 하부에 구비되고, 상기 가열부와 열전도에 의한 열교환에 의해 상기 열블록을 냉각하는 냉각부; 및 상기 열블록의 일측과 마주보도록 구비되고, 상기 열블록에 냉각용 유체를 공급하는 유체 공급부; 를 포함하고, 상기 열블록에는 상기 열블록의 둘레를 형성하는 측벽이 형성되고, 상기 측벽에는 상기 냉각용 유체가 공급될 수 있는 공급홀이 하나 이상 형성되는 유전자 증폭 모듈이 제공된다.
상기 열블록의 내부에는 빈 공간이 형성되고, 상기 빈 공간은 상기 공급홀과 연결될 수 있다.
상기 열블록에는 m×n(m, n은 서로 다른 자연수)의 행렬 형태로 총 m×n개의 상기 반응용기 수용공간이 형성되거나, n×n의 행렬 형태로 총 n2개의 상기 반응용기 수용공간이 형성되고, 상기 공급홀은 각각 반응용기 수용공간들 사이에 형성될 수 있다.
상기 유체 공급부는, 상기 공급홀이 형성되는 상기 열블록의 측벽과 마주보도록 구비되는 제1 유체 공급부; 및 상기 공급홀이 형성되는 상기 열블록의 다른 측벽과 마주보도록 구비되는 제2 유체 공급부; 를 포함할 수 있다.
상기 유체 공급부는 상기 측벽 중 상기 공급홀이 형성되는 측벽에 밀착 구비될 수 있다.
상기 빈 공간은 상기 반응용기 수용공간으로부터 이격되어 있을 수 있다.
상기 빈 공간은, 상기 공급홀과 연결되는 제1 빈 공간; 및 상기 제1 빈 공간과 교차하여 형성되는 제2 빈 공간; 을 포함할 수 있다.
상기 열블록의 측벽에는 상기 제2 빈 공간과 연결되는 배출홀이 형성될 수 있다.
상기 배출홀은 상기 제2 빈 공간의 양끝부에 각각 형성될 수 있다.
상기 유체 공급부는, 상기 냉각용 유체가 상기 열블록의 빈 공간 내에 공급될 수 있도록 회전 가능한 팬(fan); 을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래에 비해 시료를 냉각하는 방식을 추가함으로써 냉각 속도를 증가시키며, 이로 인해 시료의 유전자를 증폭하는 데 걸리는 시간을 감축함으로써 유전자를 진단하는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록의 구조의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록의 구조의 일 예를 도시한 수평 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈에서 열블록 및 유체 공급부 간의 결합 관계를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 구조를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록의 구조의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록의 구조의 다른 예를 도시한 수평 단면도이다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 구조를 설명하도록 한다.
유전자 증폭 모듈
도 1은 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록의 구조의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록의 구조의 일 예를 도시한 수평 단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈에서 열블록 및 유체 공급부 간의 결합 관계를 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈은 열블록(100)을 포함할 수 있다.
열블록(100)은 증폭하고자 하는 시료를 수용하는 구성일 수 있다. 열블록(100)의 열전달에 의해 주기적으로 가열 및 냉각됨으로써 열블록(100)에 수용된 시료의 유전자가 증폭될 수 있다. 가열 및 냉각 과정에서 효율적인 열 전달을 위해 열블록(100)은 금, 은, 구리, 합금, 알루미늄 등의 열전도성이 높은 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 열블록(100)은 알루미늄으로 제조될 수 있다.
이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이 열블록(100)에는 증폭하고자 하는 시료가 구비된 반응용기(미도시)가 수용되기 위한 반응용기 수용공간(R)이 형성될 수 있다. 도 1에는 열블록(100)에 2×2의 행렬 형태로 총 4개의 반응용기 수용공간(R)이 형성된 경우가 도시되어 있다. 그러나, 반응용기 수용공간(R)의 개수 또는 배치 구조는 도 1에 제한되지 않는다. 한편, 반응용기는 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다.
계속해서 도 1을 참고하면 열블록(100)에는 열블록(100)의 둘레를 형성하는 측벽(110)이 형성될 수 있다. 도 1에는 4개의 측벽이 각각 물결 형상의 곡면으로 형성된 경우가 도시되어 있다. 열블록(100)의 측벽이 물결 형상의 곡면으로 제조되는 경우 4개의 평면이 서로 만나 열블록의 측벽을 형성하는 경우와 비교하였을 때, 열블록(100)의 무게가 최소화되므로, 열블록(100)의 열용량이 감소하여 열블록의 가열과 냉각 속도가 최소화될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 열블록(100)의 둘레를 형성하는 측벽의 형상은 물결 형상 이외에도 다양한 형상을 가질 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 열블록(100)의 측벽의 형상이 물결 형상에 제한되는 것은 아니다.
한편, 열블록(100)의 측벽에는 적어도 하나 이상의 홀이 형성될 수 있다. 열블록(100)에 형성된 홀은 가열된 열블록(100)을 냉각하기 위한 냉각용 유체가 공급 및 배출되기 위한 구성일 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 열블록(100)의 측벽들(110) 중 일부에는 냉각용 유체가 공급되는 공급홀(SH)이 형성될 수 있고, 열블록(100)의 측벽들(110) 중 다른 일부에는 냉각용 유체가 외부로 배출될 수 있는 배출홀(DH)이 형성될 수 있다. 이때, 냉각용 유체는 기체일 수 있다. 예를 들어, 냉각용 유체는 상온의 공기일 수 있다.
계속해서 도 2를 참고하면, 열블록(100)의 내부에는 빈 공간(V)이 형성될 수 있다. 빈 공간(V)은 공급홀(SH) 및 배출홀(DH)과 연결될 수 있다. 따라서, 빈 공간(V)은 열블록(100)에 공급된 냉각용 유체가 유동하는 경로를 제공할 수 있다.
한편, 공급홀(SH)은 두 개가 형성될 수 있는데, 이때, 공급홀(SH)들은 빈 공간(V)을 사이에 두고 서로 반대편에 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 열블록(100)에 형성된 빈 공간(V)은 반응용기 수용공간(R)과 연결되지 않고 반응용기 수용공간(R)으로부터 이격되도록 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이 반응용기 수용공간(R)에는 증폭하고자 하는 시료가 구비된 반응용기가 수용될 수 있는데, 반응용기 수용공간(R)과 빈 공간(V)이 서로 연결되는 경우 반응용기 수용공간(R)을 형성하는 내벽이 반응용기를 충분히 감싸지 못하게 된다. 이 경우, 시료가 열블록(100)에 의해 신속하게 가열 또는 냉각되지 못하게 되므로 시료의 증폭에 걸리는 시간이 증가하게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면 시료가 열블록(100)에 의해 신속하게 가열 또는 냉각될 수 있도록 반응용기 수용공간(R)은 빈 공간(V)과 연결되지 않는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 열블록(100)의 내부에 형성된 빈 공간(V)은 제1 빈 공간(V1)과 제2 빈 공간(V2)을 포함할 수 있다. 이 중 제1 빈 공간(V1)의 양끝부는 각각 공급홀(SH)과 연결될 수 있다. 또한, 제2 빈 공간(V2)은 제1 빈 공간(V1)과 교차하여 형성될 수 있다.
한편, 열블록(100)의 측벽에는 공급홀(SH) 이외에도 홀들이 더 형성될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 열블록(100)의 측벽에는 배출홀(DH)이 더 형성될 수 있다. 도 2에는 도 2를 기준으로 열블록(100)의 좌우에 형성된 측벽에 각각 배출홀(DH)이 하나씩 형성된 경우가 도시되어 있다. 배출홀(DH)은 제2 빈 공간(V2)와 연결될 수 있다. 또한, 배출홀(DH) 역시 복수로 구비될 수 있는데, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 배출홀(DH)은 제2 빈 공간(V2)의 양끝부에 각각 형성될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈은, 열블록(100)의 측벽들 중 하나와 마주보도록 구비되고, 열블록(100)에 냉각용 유체를 공급하는 유체 공급부(400)을 더 포함할 수 있다. 유체 공급부(400)는 공급홀(SH, 도 2 참조)이 형성된 측벽과 마주볼 수 있다. 따라서, 유체 공급부(400)는 공급홀을 통해 열블록(100) 내부의 빈 공간(V, 도 2 참조)에 냉각용 유체를 공급할 수 있다.
계속해서 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 유체 공급부(400)는 복수로 구비될 수 있다. 유체 공급부(400)는 공급홀(SH, 도 2 참조)의 개수만큼 구비될 수 있다. 도 3에는 열블록(100)에 형성된 2개의 공급홀 중 하나가 형성되는 열블록(100)의 측벽과 마주보도록 구비되는 제1 유체 공급부(410) 및 열블록(100)에 형성된 2개의 공급홀 중 다른 하나가 형성되는 열블록(100)의 측벽과 마주보도록 구비되는 제2 유체 공급부(420)가 도시되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 유체 공급부(400)는 냉각용 유체가 열블록(100)의 빈 공간 내에 공급될 수 있도록 회전 가능한 팬(fan)을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 유체 공급부(400)는 공급홀(SH, 도 2 참조)이 형성되는 측벽에 밀착 구비될 수 있다. 따라서, 냉각용 유체가 유체 공급부(400)에서 열블록(100) 이외에 다른 곳으로 누출되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 열블록(100)에는 공급홀 및 배출홀(SH 및 DH, 도 2 참조)이 형성될 수 있는데, 유전자 증폭 모듈은, 배출홀과 마주보도록 구비되고, 배출홀을 통해 열블록(100) 내 냉각용 유체를 외부로 배출하는 유체 배출부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 구조를 도시한 사시도이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈(10)은 열블록(100) 및 유체 공급부(400)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈(10)은 열블록(100)의 하부에 구비되고 열블록(100)을 가열하는 가열부(200)를 포함할 수 있다. 가열부(200)는 열블록(100)과 접촉할 수 있다. 따라서, 가열부(200)는 열블록(100)과 열전도에 의한 열교환을 할 수 있다. 본 발명에 따른 가열부(200)는 펠티어 효과(peltier effect)에 의한 국부적인 온도 상승으로 열블록(100)을 가열하는 구성일 수 있다.
펠티어 효과는 물체의 양쪽에 전압을 걸면 전류와 함께 열 에너지가 이동하게 됨으로써 양쪽에 온도 차이가 발생하는 현상을 의미한다. 본 발명에 따른 가열부는 이러한 펠티어 효과를 통해 열블록을 가열하는 구성일 수 있다.
계속해서 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈(10)은 가열부(200)의 하부에 구비되고, 열블록(100)을 냉각하는 냉각부(300)를 더 포함할 수 있다. 냉각부(300)는 가열부(200)와 접촉할 수 있다. 따라서, 냉각부(300)와 가열부(200) 간의 열전도에 의한 열교환 및 가열부(200)와 열블록(100) 간의 열교환에 의해 냉각부(300)는 열블록(100)을 냉각할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 냉각부(300)는 열블록(100) 및 가열부(200)에 비해 온도가 낮고 열용량이 현저하게 큰 방열체(heat sink)일 수 있다.
이하, 전술한 내용 및 도면을 토대로 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈(10)의 작동 방식을 설명하면 다음과 같다.
열블록(100)의 반응용기 수용공간(R)의 내부에 시료가 구비된 반응용기를 배치한 후 가열부(200)를 작동하여 가열부(200)의 온도가 상승하면, 열블록(100)과 가열부(200) 간의 열전도에 의한 열교환에 의해 열블록(100)의 온도가 상승하게 되고, 그에 따라 반응용기 내 시료의 온도 역시 상승하게 된다.
시료의 온도가 일정 값에 도달하면 가열부(200)의 작동을 중단한다. 따라서, 냉각부(300)와 가열부(200) 간의 열전도에 의한 열교환과 가열부(200)와 열블록(100) 간의 열전도에 의한 열교환에 의해 열블록(100)의 온도가 하강하게 되고 그에 따라 반응용기 내 시료의 온도 역시 하강하게 된다.
특히, 본 발명에 따르면 냉각부(300)의 가동과 함께 유체 공급부(400)를 통해 냉각용 유체가 열블록(100)의 공급홀(SH)을 통해 열블록(100)의 빈 공간(V)에 냉각용 유체가 공급되므로 냉각용 유체가 열블록(100)을 추가로 냉각할 수 있게 되어, 열블록(100) 및 시료의 냉각이 보다 신속하게 이루어질 수 있고, 시료의 증폭 과정에 필요한 전체적인 시간 역시 현저하게 감소할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록의 구조의 다른 예를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록의 구조의 다른 예를 도시한 수평 단면도이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 열블록에는 2×2의 행렬 형태로 총 4개의 반응용기 수용공간이 형성될 수 있다. 그러나, 열블록은 이와는 다른 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록(100)에는 3×3의 행렬 형태로 총 9개의 반응용기 수용공간(R)이 형성될 수 있다. 또는, 열블록(100)에는 4×4의 행렬 형태로 총 9개의 반응용기 수용공간(R)이 형성될 수도 있다. 이를 일반화하면, 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록(100)에는 n×n의 행렬 형태로 총 n2개의 반응용기 수용공간이 형성될 수 있다.
또는, 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록에는 m×n(m, n은 서로 다른 자연수)의 행렬 형태로 총 m×n개의 반응용기 수용공간이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 열블록에는 2×3의 행렬 형태로 총 6개의 반응용기 수용공간이 형성될 수 있다.
계속해서 도 5 및 도 6을 참고하면, 열블록(100)의 둘레를 형성하는 측벽들에는 각각 복수의 공급홀(SH) 및 배출홀(DH)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 열블록(100)에 3×3의 행렬 형태로 총 9개의 반응용기 수용공간(R)이 형성되는 경우, 열블록(100)의 내부에 형성되는 제1 빈 공간(V1)을 사이에 두고 서로 반대편에 형성되는 두 측벽에는 각각 2개의 공급홀(SH)이 형성되어, 열블록(100)에는 총 4개의 공급홀(SH)이 형성될 수 있다. 이와 유사하게, 도 6에 도시된 바와 같이 열블록(100)에 3×3의 행렬 형태로 총 9개의 반응용기 수용공간(R)이 형성되는 경우, 열블록(100)의 내부에 형성되는 제2 빈 공간(V2)을 사이에 두고 서로 반대편에 형성되는 다른 두 측벽에는 각각 2개의 배출홀(DH)이 형성되어, 열블록(100)에는 총 4개의 배출홀(DH)이 형성될 수 있다. 이를 일반화하면, 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록에 n×n의 행렬 형태로 총 n2개의 반응용기 수용공간이 형성되는 경우, 열블록의 제1 빈 공간을 사이에 두고 서로 반대편에 형성되는 두 측벽에는 각각 n-1개의 공급홀이 형성되어, 열블록에는 총 2× (n-1)개의 공급홀이 형성될 수 있다. 이와 유사하게, 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록에 n×n의 행렬 형태로 총 n2개의 반응용기 수용공간이 형성되는 경우, 열블록의 제2 빈 공간을 사이에 두고 서로 반대편에 형성되는 두 측벽에는 각각 n-1개의 배출홀이 형성되어, 열블록에는 총 2×(n-1)개의 배출홀이 형성될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유전자 증폭 모듈의 열블록에는 m×n(m, n은 서로 다른 자연수)의 행렬 형태로 총 m×n개의 반응용기 수용공간이 형성될 수 있는데, 이 경우, 열블록의 제1 빈 공간을 사이에 두고 서로 반대편에 있는 두 측벽에는 각각 m-1개의 공급홀이 형성되어, 열블록에는 총 2×(m-1)개의 공급홀이 형성될 수 있고, 열블록의 제2 빈 공간을 사이에 두고 서로 반대편에 있는 두 측벽에는 각각 n-1개의 배출홀이 형성되어, 열블록에는 총 2×(n-1)개의 배출홀이 형성될 수 있다.
열블록에 m×n의 행렬 형태로 총 m×n개의 반응용기 수용공간이 형성되는 경우, 열블록의 제1 빈 공간을 사이에 두고 서로 반대편에 있는 두 측벽에는 각각 m-1개의 공급홀이 형성되고 열블록의 제2 빈 공간을 사이에 두고 서로 반대편에 있는 두 측벽에는 각각 n-1개의 배출홀이 형성되는 것은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 공급홀(SH)들과 배출홀(DH)들이 각각 반응용기 수용공간(R)들 사이에 형성되기 때문일 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 제1 빈 공간(V1)을 사이에 두고 서로 반대편에 형성된 공급홀(SH)들과, 제2 빈 공간(V2)을 사이에 두고 서로 반대편이 형성된 배출홀(DH)들은 각각 제1 빈 공간(V1)과 제2 빈 공간(V2)과 연결될 수 있다.
실시예 1
가로 16mm, 세로 16mm의 열블록을 제조하였다. 열블록의 네 측벽은 각각 물결 형상의 곡면으로 형성되었고, 열블록에는 2×2의 행렬 형태로 총 4개의 반응용기 수용공간이 형성되었다. 반응용기 수용공간의 직경은 각각 4.5mm로 형성되었다. 열블록은 알루미늄으로 제작되었다.
열블록의 네 측벽에는 각각 4.8mm의 직경을 갖는 홀들이 하나씩 형성되었고, 열블록의 내부에는 십(十)자 형태의 빈 공간이 형성되었다. 빈 공간에 의해 각 홀들이 서로 연결되었다.
열블록의 하부에는 열전소자인 펠티어 기반의 가열부가 밀착 구비되었다. 가열부는 펠티어 효과(peltier effect)에 의해 열블록을 가열하는 열전소자로서, 미국 TE technology, INC사에서 제조된 제품명 VT-127-1.4-1.15-71이 사용되었다.
가열부의 하부에는 냉각부가 밀착 구비되었다. 냉각부는 열을 흡수할 수 있는 방열체(heat sink)로 마련되었다. 방열체 하단에는 방열체의 온도를 낮추기 위한 송풍팬이 설치되었다. 방열체 및 송풍팬은 한국 Coolertech사에서 제조된 제품명 CTV-GF-04이 사용되었다.
열블록의 네 측벽 중 서로 반대편에서 마주보는 두 측벽에는 유체 공급부가 밀착 구비되었다. 유체 공급부는 팬을 가동하여 냉각용 유체를 열블록의 빈 공간에 공급하는 구성으로서, 유체 공급부를 구성하는 팬은 중국 YeHAUS에서 제조된 제품명 HFD 0200605 SEM, B-type이 사용되었다.
실시예 1에서는 가열부를 14.8V 및 5A의 전압 및 전류 하에 작동하여 열블록의 온도가 섭씨 95도에 도달할 때까지 가열한 후, 가열부의 작동을 중지시키고 11.1V, 0.28A 및 3.1W 하에 유체 공급부를 가동하여, 냉각용 유체 및 하단에 설치된 냉각부에 의해 열블록이 섭씨 60도에 도달할 때까지 냉각하였다. 특히, 냉각 과정에서는 방열체 하단에 설치된 송풍팬을 가동하여 방열체의 온도를 낮춤으로써 열블록과 방열체 사이에 구배를 발생하여 열블록을 냉각하였다. 상기 가열 과정과 냉각 과정을 반복하였다.
실시예 2
유체 공급부를 7.4V, 0.21V 및 1.5W 하에 작동하여 열블록의 온도를 섭씨 60도에 도달할 때까지 냉각하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
비교예
유체 공급부를 구비하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
실험예
실시예와 비교예에 따라 30번의 가열 과정 및 냉각 과정을 완료하는데 걸린 시간을 측정하였다.
실시예 1의 경우 30번의 가열 과정 및 냉각 과정을 완료하는데 602초가 소요되었고, 실시예 2의 경우 674초가 소요되었다. 비교예의 경우 840초가 소요되었다.
실험 결과에서도 확인할 수 있듯, 실시예 1 및 실시예 2에 따라 열블록의 빈 공간에 냉각용 유체를 공급하는 경우, 그렇지 않은 경우와 비교하여 가열 과정 및 냉각 과정이 이루어지는 데 걸리는 시간이 현저하게 감소하였음을 확인할 수 있다. 예를 들어, 비교예와 비교하여 실시예 1의 경우 가열 과정 및 냉각 과정이 완료되는 데 걸리는 시간이 약 30%가 감소한 것을 확인할 수 있다.
이상에서 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 실시가 가능함은 물론이다.

Claims (10)

  1. 유전자 증폭 모듈로서,
    증폭하고자 하는 시료가 구비된 반응용기가 수용되기 위한 반응용기 수용공간이 형성되는 열블록;
    상기 열블록의 하부에 구비되고, 상기 열블록과 열전도에 의한 열교환에 의해 상기 열블록을 가열하는 가열부;
    상기 가열부의 하부에 구비되고, 상기 가열부와 열전도에 의한 열교환에 의해 상기 열블록을 냉각하는 냉각부; 및
    상기 열블록의 일측과 마주보도록 구비되고, 상기 열블록에 냉각용 유체를 공급하는 유체 공급부; 를 포함하고,
    상기 열블록에는 상기 열블록의 둘레를 형성하는 측벽이 형성되고,
    상기 측벽에는 상기 냉각용 유체가 공급될 수 있는 공급홀이 하나 이상 형성되는 유전자 증폭 모듈.
  2. 청구항 1에서,
    상기 열블록의 내부에는 빈 공간이 형성되고,
    상기 빈 공간은 상기 공급홀과 연결되는 유전자 증폭 모듈.
  3. 청구항 1에서,
    상기 열블록에는 m×n(m, n은 서로 다른 자연수)의 행렬 형태로 총 m×n개의 상기 반응용기 수용공간이 형성되거나, n×n의 행렬 형태로 총 n2개의 상기 반응용기 수용공간이 형성되고,
    상기 공급홀은 각각 반응용기 수용공간들 사이에 형성되는 유전자 증폭 모듈.
  4. 청구항 1에서,
    상기 유체 공급부는,
    상기 공급홀이 형성되는 상기 열블록의 측벽과 마주보도록 구비되는 제1 유체 공급부; 및
    상기 공급홀이 형성되는 상기 열블록의 다른 측벽과 마주보도록 구비되는 제2 유체 공급부; 를 포함하는 유전자 증폭 모듈.
  5. 청구항 1에서,
    상기 유체 공급부는 상기 측벽 중 상기 공급홀이 형성되는 측벽에 밀착 구비되는 유전자 증폭 모듈.
  6. 청구항 2에서,
    상기 빈 공간은 상기 반응용기 수용공간으로부터 이격되어 있는 유전자 증폭 모듈.
  7. 청구항 2에서,
    상기 빈 공간은,
    상기 공급홀과 연결되는 제1 빈 공간; 및
    상기 제1 빈 공간과 교차하여 형성되는 제2 빈 공간; 을 포함하는 유전자 증폭 모듈.
  8. 청구항 7에서,
    상기 열블록의 측벽에는 상기 제2 빈 공간과 연결되는 배출홀이 형성되는 유전자 증폭 모듈.
  9. 청구항 8에서,
    상기 배출홀은 상기 제2 빈 공간의 양끝부에 각각 형성되는 유전자 증폭 모듈.
  10. 청구항 2에서,
    상기 유체 공급부는,
    상기 냉각용 유체가 상기 열블록의 빈 공간 내에 공급될 수 있도록 회전 가능한 팬(fan); 을 포함하는 유전자 증폭 모듈.
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