WO2020242189A1 - Pcr 장치 - Google Patents

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WO2020242189A1
WO2020242189A1 PCT/KR2020/006840 KR2020006840W WO2020242189A1 WO 2020242189 A1 WO2020242189 A1 WO 2020242189A1 KR 2020006840 W KR2020006840 W KR 2020006840W WO 2020242189 A1 WO2020242189 A1 WO 2020242189A1
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microfluidic chip
pcr
temperature
groove
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PCT/KR2020/006840
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김은근
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김은근
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    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
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    • 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
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
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    • B01L2300/12—Specific details about materials
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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

Definitions

  • the present application relates to a PCR device.
  • DNA or RNA amplification technology which is required as an essential step in the field of biological research, is widely used for research and development and diagnostic purposes in the fields of life science, genetic engineering and medicine, and in particular, Polymerase Chain Reaction (PCR) 'DNA amplification technique' is widely used.
  • PCR Polymerase Chain Reaction
  • An example of a conventional PCR device is a tube-type reaction vessel in which a plurality of sample solutions containing a template nucleic acid are introduced into one heater, and the reaction vessel is repeatedly heated and cooled to perform PCR.
  • the PCR device has an advantage that the overall structure is not complicated because it has one heater, and a plurality of samples can be introduced, so that the density of the samples can be increased, but a complex circuit is provided for accurate temperature control.
  • the tubular reaction vessel is large in size and requires a large number of samples, and the total PCR time is lengthened due to repeated heating or cooling for one heater.
  • the present application is to solve the problems of the prior art described above, by heating both sides of the microfluidic chip with a heat source, it is possible to minimize the temperature difference between regions of the biological component embedded in the microfluidic chip and increase the temperature heating and cooling rate. It is an object to provide a PCR device.
  • the present application is to solve the problems of the prior art described above, by configuring a plurality of regions in contact with the microfluidic chip with a thermally conductive material, it is intended to provide a PCR device capable of maximizing the temperature change rate inside the microfluidic chip. The purpose.
  • the PCR (Polymerase Chain Reaction) device includes a microfluidic chip and a first region in which upper and lower surfaces are patterned with metal, and a lower part of the first region.
  • a second region positioned parallel to the first region while maintaining a predetermined height so that the microfluidic chip can be inserted into the second region, and the temperature information is received from a temperature driver and is disposed between the first region and the second region.
  • It may include a PCR processing unit including a temperature module for controlling the temperature of the first region and the second region.
  • the PCR processing unit is formed in a longitudinal direction on a side surface of the PCR processing unit where the first region is located.
  • the first region includes a coupling portion protrudingly coupled to an outer surface of the first region and slidable forward and backward in the longitudinal direction of the groove, and the outer surface of the second region is coupled to the moving part.
  • the moving part may slide forward and backward in the longitudinal direction of the guide part.
  • a distance value between one end of the groove and one end of the guide part may be less than a distance value between the other end of the groove and the other end of the guide part.
  • the coupling part may slide from the other end of the groove to one end of the groove, and the moving part may When the other end of the part can slide in the direction of one end of the guide part, and the coupling part is located at one end of the groove and the moving part is located at one end of the guide part, the lower surface of the first region and the upper surface of the second region are the It may be in contact with the upper and lower surfaces of the microfluidic chip, respectively.
  • a first heat source for adjusting the temperature of the first region based on the temperature information is provided in the first region
  • a second heat source for adjusting the temperature of the second region based on the temperature information is provided in the second region.
  • Two heat sources are provided, and the first heat source and the second heat source may maintain different temperatures.
  • a lower surface of the first region and an upper surface of the second region adjacent to the microfluidic chip may be patterned by a thermally conductive material.
  • the thermally conductive material is aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), tungsten (W), iron (Fe), cast iron, carbon steel, copper (Cu), bronze, seven three brass, lead ( It may be any one selected from Pb), nickel (Ni), and platinum (Pt).
  • the rate of temperature change inside the microfluidic chip can be maximized.
  • the effect obtainable in the present application is not limited to the effects as described above, and other effects may exist.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a PCR processing unit according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is an enlarged schematic plan view of a first region and a second region according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of a microfluidic chip and a PCR processing unit according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a PCR apparatus when one end of a microfluidic chip is adjacent to a temperature module of a PCR processing unit.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of a PCR apparatus when a certain force is applied to the microfluidic chip at one end of the microfluidic chip according to an exemplary embodiment of the present disclosure adjacent to the temperature module.
  • FIG. 6 is a schematic conceptual diagram of a microfluidic chip according to an embodiment of the present application.
  • the present application relates to a PCR device, and the PRC device according to an embodiment of the present application is not limited to DNA treatment, but may be used to treat other biological components such as nucleic acid in addition to DNA treatment.
  • a PCR device (hereinafter referred to as'the device') according to an embodiment of the present application will be described.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a PCR processing unit according to an embodiment of the present application
  • FIG. 2 is a schematic plan view magnifying a first region and a second region according to an embodiment of the present application
  • FIG. 3 is an embodiment of the present application
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a PCR apparatus when one end of the microfluidic chip is adjacent to a temperature module of the PCR processing unit
  • FIG. 5 is It is a schematic perspective view of a PCR apparatus when a certain force is applied to the microfluidic chip at one end of the microfluidic chip adjacent to the temperature module
  • FIG. 6 is a schematic conceptual diagram of the microfluidic chip according to an embodiment of the present disclosure.
  • the device has a microfluidic chip 1 and a first region patterned with metal on top and bottom surfaces, and a predetermined height so that the microfluidic chip 1 can be inserted under the first region.
  • a second region positioned in parallel with the first region and disposed between the first region and the second region to receive temperature information from a temperature driver to control the temperature of the first region and the second region
  • It may include a PCR processing unit 2 including a temperature module.
  • the device may include a microfluidic chip 1, and the microfluidic chip 1 may be detachable from the PCR processing unit 2, and may move in the front-rear direction.
  • the device may include a PCR processing unit 2.
  • the PCR processing unit 2 is positioned parallel to the first region 21 while maintaining a certain height so that the microfluidic chip 1 can be inserted in the upper first region 21 and the lower part of the first region 22
  • the second region 22 may be included.
  • the constant height means that the microfluidic chip 1 can be disposed between the first region 21 and the second region 22 and the groove 241 is formed from the minimum height to the restoring force of the spring 251 to be described later.
  • the coupling portion 242 moves to the other end of the groove 241 along the line, it may mean a maximum height at which the first region 21 and the second region 22 can be spaced apart. Description of the microfluidic chip 1, the spring 251, the groove 241, and the coupling part 242 will be described in detail below.
  • a first heat source 212 that controls the temperature of the first region 21, which controls the temperature of the first region 21 based on temperature information, on an upper portion of the first region 21.
  • a second heat source 222 for controlling the temperature of the second region 22 based on temperature information is provided in the second region 22, and the first heat source 212 and the second heat source 222 ) Can maintain different temperatures.
  • the first region 21 is a first heat source that supplies heat by being positioned above the first heat conduction unit 211 and the first heat conduction unit 211 in direct contact with the microfluidic chip 1 (212), a first heat dissipation part 213 located above the first heat source 212 to radiate heat, and a first heat dissipation part 213 located above the first heat dissipation part 213 and radiating from the first heat dissipation part 213 It may include a first cooling fan 214 to cool the heat.
  • the second region 22 includes a second heat conduction unit 221 having an upper surface in direct contact with the microfluidic chip 1, and is located under the second heat conduction unit to supply heat.
  • the second heat source 222 is located under the second heat source 222 and radiates heat from the second heat dissipating part 223 and the second heat dissipating part 223 It may include a second cooling fan 224 to cool the heat.
  • the PCR processing unit 2 is disposed between the first region 21 and the second region 22 to receive temperature information from a temperature driver (not shown), and the first region 21 and the second region 22 It may include a temperature module 23 to control the temperature of.
  • the temperature driver may be a module that provides temperature information, and the temperature driver may automatically or passively generate temperature information based on a biological component embedded in the microfluidic chip 1.
  • the temperature module 23 may receive temperature information generated from the temperature driver, and the temperature module 23 may receive the first heat source 212 and the second region 22 of the first region 21 based on the temperature information.
  • the second heat source 222 of may control the degree of heat.
  • the temperature driver and the temperature module 23 may transmit/receive temperature information and information on biological components through wired or wireless communication. Specifically, the temperature driver may transmit/receive PCR-related information including temperature information and information on biological components through network communication with a user terminal (not shown).
  • the network refers to a wireless connection structure in which information exchange is possible between each node such as a terminal and a server, and examples of such networks include a 3rd Generation Partnership Project (3GPP) network, a Long Term Evolution (LTE) network, and a 5G network.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G 5th Generation Partnership Project
  • WIMAX World Interoperability for Microwave Access
  • Internet LAN (Local Area Network), Wireless LAN (Wireless Local Area Network), WAN (Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), Bluetooth (Bluetooth) ) Network, satellite broadcasting network, analog broadcasting network, digital multimedia broadcasting (DMB) network, and the like.
  • LAN Local Area Network
  • Wireless LAN Wireless Local Area Network
  • WAN Wide Area Network
  • PAN Personal Area Network
  • Bluetooth Bluetooth
  • satellite broadcasting network analog broadcasting network
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • the user terminal is a device capable of displaying PCR-related information on biological component information, temperature information, and amplification process, etc.
  • portable terminals such as smartphones, smart pads, smart TVs, Tablet PCs and PCS (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile Communication), PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), PDA (Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA (Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA (W-Code Division Multiple Access), Wibro (Wireless Broadband Internet) terminal, all kinds of wireless communication devices that receive user input and display result values on the screen, and It may include a wired communication device.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • PDC Personal Digital Cellular
  • PHS Personal Handyphone System
  • PDA Personal Digital Assistant
  • IMT International Mobile Telecommunication
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • W-CDMA Wide-Code Division Multiple Access
  • Wibro Wireless Broadband Internet
  • the user terminal can provide the existing PCR execution history for the biological component, and the temperature driver based on the PCR execution history Can be generated.
  • the temperature module 23 may control the temperatures of the first heat source 212 and the second heat source 222 based on temperature information generated by the temperature driver.
  • the lower surface of the first region 21 and the upper surface of the second region 22 adjacent to the microfluidic chip 1 may be patterned by a thermally conductive material.
  • the first heat conduction part 211 which is the lower surface of the first region 21 adjacent to the microfluidic chip 1 and the second heat conduction part 212 which is the upper surface of the second region 22 are thermoelectric. It can be patterned (or coated or plated) by a conductive material.
  • the thermally conductive material is aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), tungsten (W), iron (Fe), cast iron, carbon steel, copper (Cu), bronze, seven three brass, lead (Pb). , Nickel (Ni) and platinum (Pt) may be any one selected.
  • first heat-conducting part 211 and the second heat-conducting part 212 By patterning the first heat-conducting part 211 and the second heat-conducting part 212 by a heat-conductive material, heat transfer efficiency may be increased and a temperature change rate inside the microfluidic chip 1 may be maximized.
  • both surfaces of the microfluidic chip 1 are heated through the first heat conduction unit 211, the first heat source 212, the second heat conduction unit 221, and the first heat source 222 to minimize the temperature difference between regions.
  • the first heat dissipation part 213 and the first cooling fan 214, the second heat dissipation part 223, and the second cooling pin 224 By including each, it is possible to increase the temperature heating and cooling rate of the micro-core chip 1.
  • the PCR processing unit 2 includes a groove 241 formed in the longitudinal direction on the side of the PCR processing unit 2 where the first area 21 is located, and the second area 22 It may include a guide portion 25 provided in a bar shape at a lower end of the groove 241 located therein, and a moving portion 26 coupled to the guide portion 25 so as to slide forward and backward.
  • a spring 251 may be provided to penetrate from one end of the guide part 25 to the moving part 26.
  • the PCR processing unit 2 may include a second region 21 and a U-shaped frame 24 provided on the left and right sides of the second region 22. have.
  • a longitudinal elliptical groove 241 may be formed in the upper portion of the frame 24 where the first region 21 is located, and the lower end of the groove 241, that is, the second region 22
  • a guide portion 25 provided in a bar shape may be provided on the positioned frame 24.
  • the frame 24 may include a coupling portion 242 protrudingly coupled to the outer surface of the first region 21 in which the frame 24 is present and capable of sliding forward and backward in the longitudinal direction of the groove 241.
  • the coupling portion 242 may be fixedly coupled to protrude from the left and right outer surfaces of the first region 21 in which the frame 24 is present, and may be coupled to slide forward and backward in the longitudinal direction of the groove 241. Accordingly, as will be described later, when the first region 21 and the second region 22 move back and forth due to an external force, the moving radius may be limited to the length direction of the groove 241. In addition, a distance value between one end of the groove 241 and one end of the guide part 25 may be less than a distance value between the other end of the groove 241 and the other end of the guide part 25. That is, the height of one end of the groove 241 from the ground (at 9 o'clock on the basis of FIG.
  • the outer surface of the second area is coupled with the moving part 26, so that the moving part 26 can slide forward and backward in the longitudinal direction of the guide part 25 by the movement of the second area 22.
  • the moving part 26 is fixedly coupled to the left and right outer surfaces of the second area 22 in which the frame 24 is present, and the moving part 26 is moved by the movement of the second area 22. It can slide along the length direction. Therefore, as will be described later, when the first region 21 and the second region 22 move back and forth by an external force, the moving part 26 is moved by the moving radius of the first region 21 and the second region 22. It can also move in the front-rear direction along the guide part 25.
  • one end is fixed to the outer surface of the frame 24, the other end is fixed to one side of the moving part 26, and a spring 251 penetrating through the guide part 25 may be provided, so that the first region The (21) and the second region (22) may be moved backward by the restoring force of the spring (251). A detailed description of this will be described later.
  • the coupling portion 242 is formed of the groove 241.
  • the other end can slide in the direction of one end of the groove 241
  • the moving part 26 can slide in the direction of one end of the guide part 25 from the other end of the guide part 25, and the coupling part 242 is a groove
  • the lower surface of the first region 21 and the upper surface of the second region 22 are the upper surfaces of the microfluidic chip 1 And it can contact each with the lower surface.
  • the microfluidic chip 1 is a space between the first region 21 and the second region 22, that is, between the lower portion of the first heat conduction portion 211 and the upper portion of the second heat conduction portion 221 It may be inserted into the microfluidic chip 1, one end (9 o'clock on the basis of FIGS. 3 to 5) may be adjacent to and abutted the temperature module 23 (state in FIG. 4).
  • the first region 21 and the second region 22 may move from the rear to the front (from 3 o'clock to 9 o'clock) by the constant force.
  • the first region 21 may move forward while descending by the sliding downward movement of the coupling portion 242 along the longitudinal direction of the groove 241.
  • the constant force refers to an external force on the microfluidic chip 1 in the direction from 3 o'clock to 9 o'clock based on FIGS. 3 to 5 (for example, the force of moving the microfluidic chip 1 by an attraction by an experimenter, etc.) It means the case where the first region 21 and the second region 22 can be moved from the rear to the front (3 o'clock to 9 o'clock). It can mean.
  • the moving part 26 fixedly coupled to the second region 22 moves from the rear to the front (from 3 o'clock to 9 o'clock based on FIGS. 3 to 5).
  • the spring 251 While moving to the spring 251 may be compressed, and when the coupling portion 242 is located at one end of the groove 241, the spring 251 may be in a compressed state (state of FIG. 5).
  • the upper surface of the microfluidic chip 1 may come into contact with the lower surface of the first heat conductive part 211 of the first region 21, The lower surface of the fluid chip 1 may be in contact with the upper surface of the second heat conducting portion 212 of the second region 22.
  • the microfluidic chip 1 By heating both surfaces of the microfluidic chip 1 in this way with the heat sources 212 and 222, it is possible to minimize a temperature difference between regions and increase a temperature heating and cooling rate. If a certain force applied to the microfluidic chip 1 decreases, the first region 21 and the second region 22 move backward by the restoring force of the spring 251 (based on FIGS. 4 to 6 ). 9 o'clock to 3 o'clock), and the coupling part 242 moves backward along the longitudinal direction of the groove 241 so that the first region 21 can move upward, and in conclusion, microfluidic
  • the upper and lower surfaces of the chip 1 may be spaced apart from the first region 21 and the second region 22 (return to the state of FIG. 4 ).
  • FIG. 6 is a schematic conceptual diagram of a microfluidic chip according to an embodiment of the present application.
  • the microfluidic chip 1 may have a biological component 12 embedded in one side of the microfluidic chip 1 facing the PCR processing unit 2, and the biological component 12 is present.
  • the upper surface of the microfluidic chip 1 or the inner surface (the upper surface of the inner surface) of the micro-attractive chip 1 in which the biological component 12 is embedded may be patterned by the metallic material 13a.
  • the lower surface of the microfluidic chip 1 in which the biological component 12 is present, or the inner surface (the lower surface of the inner surface) of the microfluidic chip 1 in which the biological component 12 is embedded is in the metallic material 13b.
  • the metal material 13 refers to aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), tungsten (W), iron (Fe), cast iron, carbon steel, copper (Cu), bronze, seven three brass, It may be any one selected from lead (Pb), nickel (Ni), and platinum (Pt).
  • the area occupied by the biological component 12 in the microfluidic chip 1 may be smaller than the area occupied by the metallic material 13 in the microfluidic chip 1. Accordingly, when the microfluidic chip 1 is heated by the first heat source 212 and the second heat source 222, the biological component 12 may be uniformly heated by the metallic material 13.
  • a sample inlet/outlet 11 may be positioned on the other side of the microfluidic chip 1 not facing the PCR processing unit 2.
  • the PCR apparatus by heating both sides of the microfluidic chip with a heat source, it is possible to minimize the temperature difference between regions of the biological component embedded in the microfluidic chip and increase the temperature heating and cooling rate. There is an effect.
  • the rate of temperature change inside the microfluidic chip can be maximized.

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Abstract

PCR(Polymerase Chain Reaction) 장치에 관한 것으로, PCR 장치는 상면 및 하면이 금속으로 패터닝 된 미세 유체 칩 및 제1영역, 상기 제1영역의 하부에 상기 미세 유체 칩이 삽입될 수 있도록 일정 높이를 유지하면서 상기 제1 영역과 평행하게 위치하는 제2 영역 및 상기 제1 영역 과 상기 제2 영역 사이에 배치되어 온도 드라이버로부터 온도 정보를 제공받아 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 온도를 조절하는 온도 모듈을 포함하는 PCR 처리부를 포함할 수 있다.

Description

PCR 장치
본원은 PCR 장치에 관한 것이다.
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 Chain Reaction; 이하 'PCR'이라 함)에 의한 DNA 증폭기술이 널리 활용되고 있다.
기존의 PCR 장치의 일 예는 하나의 가열기에 주형 핵산을 포함하는 샘플 용액을 다수 도입한 튜브 형태의 반응 용기를 장착하고, 반응 용기를 반복적으로 가열(heating) 및 냉각(cooling)하여 PCR을 수행하도록 구현된다. 그러나 상기 PCR 장치는 하나의 가열기를 구비하여 전체적인 구조가 복잡하지 않고, 복수 개의 시료를 도입할 수 있어 시료의 집적도(density)를 증가시킬 수 있는 장점이 있지만, 정확한 온도 제어를 위해 복잡한 회로를 구비해야 하고, 튜브형 반응 용기의 크기가 커서 많은 시료를 필요로 하고, 하나의 가열기에 대한 가열 또는 냉각의 반복으로 인해 전체 PCR 시간이 길어지는 문제점이 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1789425호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미세 유체 칩의 양면을 열원으로 가열함으로써, 미세 유체 칩에 내장된 생물학적 성분의 영역 별 온도 차이를 최소화하고 온도 가열 및 냉각 속도를 높일 수 있는 PCR 장치를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미세 유체 칩과 접촉하는 복수의 영역을 열전도성 물질로 구성함으로써, 미세 유체 칩 내부의 온도 변화 속도를 극대화할 수 있는 PCR 장치를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 PCR(Polymerase Chain Reaction) 장치는, 상면 및 하면이 금속으로 패터닝 된 미세 유체 칩 및 제1영역, 상기 제1영역의 하부에 상기 미세 유체 칩이 삽입될 수 있도록 일정 높이를 유지하면서 상기 제1 영역과 평행하게 위치하는 제2 영역 및 상기 제1 영역 과 상기 제2 영역 사이에 배치되어 온도 드라이버로부터 온도 정보를 제공받아 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 온도를 조절하는 온도 모듈을 포함하는 PCR 처리부를 포함할 수 있다.또한, 상기 PCR 처리부는, 상기 제1 영역이 위치하는 상기 PCR 처리부의 옆면에 길이방향으로 형성된 홈, 상기 제2 영역이 위치하는 상기 홈의 하단에 바(bar) 형상으로 구비된 가이드부 및 상기 가이드부에 전후방 슬라이드 이동 가능하도록 결합된 이동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 영역은, 상기 제1영역의 외부면에 돌출 결합되고, 상기 홈의 길이방향으로 전후방 슬라이드 이동할 수 있는 결합부를 포함하고, 상기 제2영역의 외부면은 상기 이동부와 결합되어, 상기 제2영역의 움직임에 의해 상기 이동부는 상기 가이드부의 길이방향으로 전후방 슬라이드 이동할 수 있다.
또한, 상기 홈의 일단 및 상기 가이드부의 일단 사이의 거리 값은 상기 홈의 타단 및 상기 가이드부의 타단 사이의 거리 값보다 적은 것일 수 있다.
또한, 상기 미세 유체 칩의 일단이 상기 온도 모듈과 인접하여 상기 미세 유체 칩에 일정 힘이 가해질 경우, 상기 결합부는 상기 홈의 타단에서 상기 홈의 일단 방향으로 슬라이드 이동할 수 있고, 상기 이동부는 상기 가이드부의 타단에서 상기 가이드부의 일단 방향으로 슬라이드 이동할 수 있고, 상기 결합부가 상기 홈의 일단에 위치하고 상기 이동부가 상기 가이드부의 일단에 위치할 경우, 상기 제1영역의 하면과 상기 제2영역의 상면은 상기 미세 유체 칩의 상면 및 하면과 각각 맞닿을 수 있다.
또한, 상기 제1영역에는 상기 온도 정보를 기반으로 상기 제1영역의 온도를 조절하는 제1열원이 구비되고, 상기 제2영역에는 상기 온도 정보를 기반으로 상기 제2영역의 온도를 조절하는 제2열원이 구비되고, 상기 제1열원 및 상기 제2열원은 서로 상이한 온도를 유지할 수 있다.
또한, 상기 미세 유체 칩과 인접하는 상기 제1영역의 하부면 및 상기 제2영역의 상부면은 열전도성 물질에 의해 패터닝될 수 있다.
또한, 상기 열전도성 물질은, 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 철(Fe), 주철, 탄소강, 구리(Cu), 청동, 칠삼황동, 납(Pb), 니켈(Ni) 및 백금(Pt) 중 선택된 어느 하나일 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 미세 유체 칩의 양면을 열원으로 가열함으로써, 미세 유체 칩에 내장된 생물학적 성분의 영역 별 온도 차이를 최소화하고 온도 가열 및 냉각 속도를 높일 수 있는 효과가 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 미세 유체 칩과 접촉하는 복수의 영역을 열전도성 물질로 구성함으로써, 미세 유체 칩 내부의 온도 변화 속도를 극대화할 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 PCR 처리부의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 제1영역 및 제2영역을 확대한 개략적인 평면도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 미세 유체 칩과 PCR 처리부의 개략적인 사시도이다.
도 4는 미세 유체 칩의 일단이 PCR 처리부의 온도 모듈에 인접한 경우의 PCR 장치의 개략적인 사시도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 미세 유체 칩의 일단이 온도 모듈과 인접하여 미세 유체 칩에 일정한 힘이 가해진 경우의 PCR 장치의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 미세 유체 칩의 개략적인 개념도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
참고로, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(전방, 후방 등)는 도면에 나타나있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들어, 도 1을 보았을 때, 전반적으로 9시 방향이 전방, 전반적으로 3시 방향이 후방 등이 될 수 있다.
본원은 PCR 장치에 관한 것으로, 본원의 일 실시예에 따른 PRC 장치는 DNA 처리에만 한정 적용되는 것이 아니라, DNA 처리 외에 핵산(nucleic acid) 등과 같은 다른 생물학적 성분을 처리하는데 이용될 수 있다.
이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 PCR 장치(이하 '본 장치'라 함)에 대해 설명한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 PCR 처리부의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 제1영역 및 제2영역을 확대한 개략적인 평면도이고, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 미세 유체 칩과 PCR 처리부의 개략적인 사시도이며, 도 4는 미세 유체 칩의 일단이 PCR 처리부의 온도 모듈에 인접한 경우의 PCR 장치의 개략적인 사시도이고, 도 5는 본원의 일 실시예에 따른 미세 유체 칩의 일단이 온도 모듈과 인접하여 미세 유체 칩에 일정한 힘이 가해진 경우의 PCR 장치의 개략적인 사시도이며, 도 6은 본원의 일 실시예에 따른 미세 유체 칩의 개략적인 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 장치는 상면 및 하면이 금속으로 패터닝 된 미세 유체 칩(1) 및 제1영역, 상기 제1영역의 하부에 상기 미세 유체 칩(1)이 삽입될 수 있도록 일정 높이를 유지하면서 상기 제1 영역과 평행하게 위치하는 제2 영역 및 상기 제1 영역 과 상기 제2 영역 사이에 배치되어 온도 드라이버로부터 온도 정보를 제공받아 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 의 온도를 조절하는 온도 모듈을 포함하는 PCR 처리부(2)를 포함할 수 있다. 본 장치는 미세 유체 칩(1)를 포함할 수 있고, 미세 유체 칩(1)는 PCR 처리부(2)에 탈착이 가능하며, 전후 방향으로 이동할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 장치는 PCR 처리부(2)를 포함할 수 있다. PCR 처리부(2)는 상부의 제1영역(21) 및 제1영역(22)의 하부에 미세 유체 칩(1)이 삽입될 수 있도록 일정 높이를 유지하면서 제1영역(21)과 평행하게 위치하는 제2영역(22)을 포함할 수 있다. 여기서 일정 높이라 함은, 미세 유체 칩(1)이 제1영역(21) 및 제2영역(22) 사이에 배치될 수 최소한의 높이 내지 후술하는 스프링(251)의 복원력에 의해 홈(241)을 따라 결합부(242)가 홈(241)의 타단으로 이동함으로써, 제1영역(21) 및 제2영역(22)이 이격될 수 있는 최대한의 높이를 의미할 수 있다. 미세 유체 칩(1), 스프링(251), 홈(241) 및 결합부(242)에 대한 설명은 아래에 자세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1영역(21)의 상부에는 온도 정보를 기반으로 제1영역(21)의 온도를 조절하는 제1영역(21)의 온도를 조절하는 제1열원(212)이 구비되고, 제2영역(22)에는 온도 정보를 기반으로 제2영역(22)의 온도를 조절하는 제2열원(222)이 구비되고, 제1열원(212) 및 제2열원(222)은 서로 상이한 온도를 유지할 수 있다. 자세히 설명하면, 제1영역(21)은 하면이 미세 유체 칩(1)과 직접적으로 맞닿는 제1열전도부(211), 제1열전도부(211)의 상부에 위치하여 열을 공급하는 제1열원(212), 상기 제1열원(212)의 상부에 위치하여 방열하는 제1방열부(213) 및 상기 제1방열부(213)의 상부에 위치하여 상기 제1방열부(213)에서 방열된 열을 냉각시키는 제1쿨링팬(214)을 포함할 수 있다. 또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 제2 영역(22)은 상면이 미세 유체 칩(1)과 직접적으로 맞닿는 제2열전도부(221), 제2열전도부의 하부에 위치하여 열을 공급하는 제2열원(222), 제2열원(222)의 하부에 위치하여 방열하는 제2방열부(223) 및 제2방열부(223)의 하부에 위치하여 제2방열부(223)에서 방열된 열을 냉각시키는 제2쿨링팬(224)을 포함할 수 있다.
또한, PCR 처리부(2)는 제1영역(21)과 제2영역(22) 사이에 배치되어 온도 드라이버(미도시)로부터 온도 정보를 제공받아 제1영역(21) 및 제2영역(22)의 온도를 조절하는 온도 모듈(23)을 포함할 수 있다. 온도 드라이버는 온도 정보를 제공하는 모듈일 수 있으며, 온도 드라이버는 미세 유체 칩(1)에 내장되는 생물학적 성분을 기반으로 자동적 또는 수동적으로 온도 정보를 생성할 수 있다. 온도 드라이버로부터 생성된 온도 정보를 온도 모듈(23)은 수신할 수 있고, 온도 모듈(23)은 온도 정보를 기반으로 제1영역(21)의 제1열원(212) 및 제2영역(22)의 제2열원(222)은 열의 정도를 제어할 수 있다.
온도 드라이버와 온도 모듈(23)은 유무선 통신에 의해 온도 정보 및 생물학적 성분에 대한 정보를 송/수신할 수 있다. 구체적으로, 온도 드라이버는 사용자 단말(미도시)와 네트워크 통신에 의해 온도 정보 및 생물학적 성분에 대한 정보를 포함한 PCR 관련 정보를 송/수신할 수 있다. 여기서 네트워크는 단말 및 서버와 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 무선의 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등을 포함할 수 있다. 또한 사용자 단말은 생물학적 성분에 대한 정보, 온도 정보 및 증폭 과정 등에 대한 PCR 관련 정보를 디스플레이할 수 있는 디바이스로서, 휴대용 단말, 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 스마트 TV, 태블릿 PC등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 같은 사용자의 입력을 수신하고 화면상에 결과값을 디스플레이 하는 모든 종류의 무선 통신 장치 및 유선 통신 장치를 포함할 수 있다. PCR을 수행하고자 하는 실험자가 사용자 단말에 생물학적 성분에 대한 정보를 입력하면, 사용자 단말은 생물학적 성분에 대한 기존의 PCR 수행 이력을 제공할 수 있고, 상기 PCR 수행 이력으 기반으로 온도 드라이버는 온도 정보를 생성할 수 있다. 온도 드라이버에서 생성된 온도 정보를 기반으로 온도 모듈(23)은 제1 열원(212) 및 제2열원(222)의 온도를 제어할 수 있다.
또한, 미세 유체 칩(1)과 인접하는 제1영역(21)의 하부면 및 제2영역(22)의 상부면은 열전도성 물질에 의해 패터닝 될 수 있다. 자세히 설명하면, 미세 유체 칩(1)과 인접하는 제1영역(21)의 하부면인 제1열전도부(211) 및 제2영역(22)의 상부면인 제2열전도부(212)는 열전도성 물질에 의해 패터닝(또는 코팅, 도금) 될 수 있다. 여기서 열전도성 물질은, 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 철(Fe), 주철, 탄소강, 구리(Cu), 청동, 칠삼황동, 납(Pb), 니켈(Ni) 및 백금(Pt) 중 선택된 어느 하나일 수 있다. 제1열전도부(211) 및 제2열전도부(212)가 열전도성 물질에 의해 패터닝 됨으로써, 열 전달 효율을 높이고, 미세 유체 칩(1) 내부의 온도 변화 속도를 극대화할 수 있다. 또한, 미세 유체 칩(1)의 양면을 제1열전도부(211) 및 제1열원(212), 제2열전도부(221) 및 제1열원(222)을 통해 가열하여 영역별 온도 차이를 최소화할 수 있고, 제1영역(21) 및 제2영역(22)은 제1방열부(213) 및 제1쿨링팬(214), 제2방열부(223) 및 제2쿨랭핀(224)을 각각 포함함으로써, 미세 유심 칩(1)의 온도 가열 및 냉각 속도를 높일 수 있다.
도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하면, PCR 처리부(2)는 제1영역(21)이 위치하는 PCR 처리부(2)의 옆면에 길이방향으로 형성된 홈(241), 제2영역(22)이 위치하는 홈(241)의 하단에 바(bar) 형상으로 구비된 가이드부(25) 및 가이드부(25)에 전후방 슬라이드 이동 기능하도록 결합된 이동부(26)를 포함할 수 있다. 또한, 가이드부(25)의 일단에서 이동부(26)까지 관통하여 스프링(251)이 구비될 수 있다.
구체적으로, 도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하면, PCR 처리부(2)는 제2영역(21) 및 제2영역(22)의 좌우측에 구비되는 ㄷ형상의 프레임(24)을 포함할 수 있다. 또한, 제1영역(21)이 위치하는 프레임(24)의 상부에는 길이방향의 타원형인 홈(241)이 형성되어있을 수 있으며, 홈(241)의 하단, 즉, 제2영역(22)이 위치하는 프레임(24)에는 바(bar)형상으로 구비된 가이드부(25)가 구비될 수 있다. 또한, 프레임(24)이 존재하는 제1영역(21)의 외부면에 돌출 결합되고, 홈(241)의 길이방향으로 전후방 슬라이드 이동할 수 있는 결합부(242)를 포함할 수 있다. 결합부(242)는 프레임(24)이 존재하는 제1영역(21)의 좌우측 외부면에 돌출되도록 고정 결합될 수 있고, 홈(241)의 길이방향으로 전후방 슬라이드 이동 가능하도록 결합될 수 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 외력에 의해 제1영역(21) 및 제2영역(22)이 전후방 이동할 경우, 이동 반경을 홈(241)의 길이 방향으로 제한할 수 있다. 또한, 홈(241)의 일단 및 가이드부(25)의 일단 사이의 거리 값은 홈(241)의 타단 및 가이드부(25)의 타단 사이의 거리 값보다 적을 수 있다. 즉, 지면으로부터 홈(241)의 일단(도 1을 기준으로 9시 방향)의 높이는 지면으로부터 홈(241)의 타단(도1을 기준으로 3시 방향)의 높이보다 낮을 수 있다. 따라서, 제1영역(21) 및 제2영역(22)이 전방으로 이동(도1을 기준으로 9시에서 3시 방향으로 이동)할 경우, 제1영역(21)에 고정 결합된 결합부(242)가 홈(241)의 길이방향을 따라 홈(241)의 타단에서 일단으로 이동하게 되고, 홈(241)의 경사만큼 제1영역(21)은 하강 이동할 수 있다.
또한, 제2영역의 외부면은 이동부(26)와 결합되어, 제2영역(22)의 움직임에 의해 이동부(26)는 가이드부(25)의 길이방향으로 전후방 슬라이드 이동할 수 있다. 이동부(26)는 프레임(24)이 존재하는 제2영역(22)의 좌우측 외부면에 고정 결합되어, 제2영역(22)의 움직임에 의해 이동부(26)는 가이드부(25)의 길이방향을 따라 슬라이드 이동할 수 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 외력에 의해 제1영역(21) 및 제2영역(22)이 전후방 이동할 경우, 제1영역(21) 및 제2영역(22)의 이동 반경만큼 이동부(26)도 가이드부(25)를 따라 전후방향으로 이동할 수 있다. 이때, 일단은 프레임(24)의 외측면에 고정되고, 타단은 이동부(26)의 일측면에 고정되며, 가이드부(25)를 관통하는 스프링(251)이 구비될 수 있어, 제1영역(21) 및 제2영역(22)은 스프링(251)의 복원력에 의해 후방이동할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 미세 유체 칩(1)의 일단이 온도 모듈(23)과 인접하여 미세 유체 칩(1)에 일정 힘이 가해질 경우, 결합부(242)는 홈(241)의 타단에서 홈(241)의 일단 방향으로 슬라이드 이동할 수 있고, 이동부(26)는 가이드부(25)의 타단에서 가이드부(25)의 일단 방향으로 슬라이드 이동할 수 있고, 결합부(242)가 홈(241)의 일단에 위치하고 이동부(26)가 가이드부(25의 일단에 위치할 경우, 제1영역(21)의 하면과 제2영역(22)의 상면은 미세 유체 칩(1)의 상면 및 하면과 각각 맞닿을 수 있다.
자세히 설명하면, 미세 유체 칩(1)은 제1영역(21) 및 제2영역(22)의 사이, 즉 제1열전도부(211)의 하부 및 제2열전도부(221)의 상부 사이의 공간에 삽입될 수 있고, 미세 유체 칩(1)의 일단(도 3 내지 도 5를 기준으로 9시 방향)이 온도 모듈(23)에 인접하여 맞닿을 수 있다(도 4의 상태). 미세 유체 칩(1)에 일정 힘이 가해질 경우, 일정 힘에 의해 제1영역(21) 및 제2영역(22)은 후방에서 전방(3시에서 9시 방향)으로 이동할 수 있다. 이때, 홈(241)의 길이방향을 따라 결합부(242)의 슬라이드 하강 이동에 의해 제1영역(21)은 하강하면서 전방으로 이동할 수 있다. 여기서 일정 힘이라 함은, 도 3내지 도 5를 기준으로 3시에서 9시 방향으로 미세 유체 칩(1)에 외력(예를 들어, 실험자에 의한 인력으로 미세 유체 칩(1)를 움직이는 힘 등을 의미할 수 있음)이 가해지는 경우를 의미하며, 힘의 크기는 제1영역(21) 및 제2영역(22)이 후방에서 전방(3시에서 9시 방향)으로 이동될 수 있는 정도를 의미할 수 있다.
또한, 미세 유체 칩(1)에 일정 힘이 가해질 경우, 제2영역(22)에 고정 결합된 이동부(26)가 후방에서 전방(도 3 내지 도 5를 기준으로 3시에서 9시 방향)으로 이동하면서 스프링(251)이 압축될 수 있고, 결합부(242)가 홈(241)의 일단에 위치한 경우, 스프링(251)은 압축된 상태일 수 있다(도 5의 상태). 이 경우, 전술한 바와 같이, 제1영역(21)은 하강함에 따라 미세 유체 칩(1)의 상면은 제1영역(21)의 제1열전도부(211)의 하면과 맞닿을 수 있고, 미세 유체 칩(1)의 하면은 제2영역(22)의 제2열전도부(212)의 상면과 맞닿을 수 있다. 이렇게 미세 유체 칩(1)의 양 면을 열원(212, 222)으로 가열함으로써, 영역별 온도 차이를 최소화하고, 온도 가열 및 냉각 속도를 높일 수 있다. 만약, 미세 유체 칩(1)에 가해진 일정 힘이 감소할 경우, 스프링(251)의 복원력에 의해 제1영역(21) 및 제2영역(22)은 후방이동(도 4 내지 도 6을 기준으로 9시에서 3시 방향으로 이동)할 수 있으며, 결합부(242)가 홈(241)의 길이방향을 따라 후방이동하여 제1영역(21)은 후방으로 상승이동 할 수 있고, 결론적으로 미세 유체 칩(1)의 상면 및 하면은 제1영역(21) 및 제2영역(22)과 이격될 수 있다(도 4의 상태로 복귀될 수 있다).
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 미세 유체 칩의 개략적인 개념도이다.
도 6을 참고하면, 미세 유체 칩(1)은 PCR 처리부(2)와 마주하는 미세 유체 칩(1)의 일측에는 생물학적 성분(12)이 내장되어 있을 수 있고, 생물학적 성분(12)이 존재하는 미세 유체 칩(1)의 상면 내지 생물학적 성분(12)이 내장되는 미세 유치 칩(1)의 내부면(내부면의 상면)은 금속 물질(13a)에 의해 패터닝될 수 있다. 또한, 생물학적 성분(12)이 존재하는 미세 유체 칩(1)의 하면 내지 생물학적 성분(12)이 내장되는 미세 유체 칩(1)의 내부면(내ㄴ부면의 하면)은 금속 물질(13b)에 의해 패터닝될 수 있다. 여기서 금속 물질(13)이라 함은, 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 철(Fe), 주철, 탄소강, 구리(Cu), 청동, 칠삼황동, 납(Pb), 니켈(Ni) 및 백금(Pt) 중 선택된 어느 하나일 수 있다. 생물학적 성분(12)이 미세 유체 칩(1) 내에서 차지하는 면적은 금속 물질(13)이 미세 유체 칩(1)에 차지하는 면적보다 좁을 수 있따. 따라서, 제1열원(212) 및 제2열원(222)에 의해 미세 유체 칩(1)이 가열될 경우, 금속 물질(13)에 의해 생물학적 성분(12)이 균일하게 가열될 수 있다. 또한, PCR 처리부(2)와 마주하지 않는 미세 유체 칩(1)의 타측에는 시료 주입구/배출구(11)가 위치할 수 있다.
이와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 PCR 장치에 따르면, 미세 유체 칩의 양면을 열원으로 가열함으로써, 미세 유체 칩에 내장된 생물학적 성분의 영역 별 온도 차이를 최소화하고 온도 가열 및 냉각 속도를 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 미세 유체 칩과 접촉하는 복수의 영역을 열전도성 물질로 구성함으로써, 미세 유체 칩 내부의 온도 변화 속도를 극대화할 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. PCR(Polymerase Chain Reaction) 장치로서,
    상면 및 하면이 금속으로 패터닝 된 미세 유체 칩; 및
    제1영역, 상기 제1영역의 하부에 상기 미세 유체 칩이 삽입될 수 있도록 일정 높이를 유지하면서 상기 제1 영역과 평행하게 위치하는 제2 영역 및 상기 제1 영역 과 상기 제2 영역 사이에 배치되어 온도 드라이버로부터 온도 정보를 제공받아 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 온도를 조절하는 온도 모듈을 포함하는 PCR 처리부
    를 포함하는 PCR 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PCR 처리부는,
    상기 제1 영역이 위치하는 상기 PCR 처리부의 옆면에 길이방향으로 형성된 홈;
    상기 제2 영역이 위치하는 상기 홈의 하단에 바(bar) 형상으로 구비된 가이드부; 및
    상기 가이드부에 전후방 슬라이드 이동 가능하도록 결합된 이동부를 포함하는 것인, PCR 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 영역은,
    상기 제1영역의 외부면에 돌출 결합되고, 상기 홈의 길이방향으로 전후방 슬라이드 이동할 수 있는 결합부를 포함하고,
    상기 제2영역의 외부면은 상기 이동부와 결합되어, 상기 제2영역의 움직임에 의해 상기 이동부는 상기 가이드부의 길이방향으로 전후방 슬라이드 이동하는 것인, PCR 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 홈의 일단 및 상기 가이드부의 일단 사이의 거리 값은 상기 홈의 타단 및 상기 가이드부의 타단 사이의 거리 값보다 적은 것인, PCR 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 미세 유체 칩의 일단이 상기 온도 모듈과 인접하여 상기 미세 유체 칩에 일정 힘이 가해질 경우, 상기 결합부는 상기 홈의 타단에서 상기 홈의 일단 방향으로 슬라이드 이동할 수 있고, 상기 이동부는 상기 가이드부의 타단에서 상기 가이드부의 일단 방향으로 슬라이드 이동할 수 있고,
    상기 결합부가 상기 홈의 일단에 위치하고 상기 이동부가 상기 가이드부의 일단에 위치할 경우, 상기 제1영역의 하면과 상기 제2영역의 상면은 상기 미세 유체 칩의 상면 및 하면과 각각 맞닿는 것인, PCR 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역에는 상기 온도 정보를 기반으로 상기 제1영역의 온도를 조절하는 제1열원이 구비되고, 상기 제2영역에는 상기 온도 정보를 기반으로 상기 제2영역의 온도를 조절하는 제2열원이 구비되고,
    상기 제1열원 및 상기 제2열원은 서로 상이한 온도를 유지하는 것인, PCR 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 미세 유체 칩과 인접하는 상기 제1영역의 하부면 및 상기 제2영역의 상부면은 열전도성 물질에 의해 패터닝된 것인, PCR 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 열전도성 물질은,
    알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 철(Fe), 주철, 탄소강, 구리(Cu), 청동, 칠삼황동, 납(Pb), 니켈(Ni) 및 백금(Pt) 중 선택된 어느 하나인 것인, PCR 장치.
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