WO2022255624A1 - 모듈형 동시진단 pcr 시스템 - Google Patents

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WO2022255624A1
WO2022255624A1 PCT/KR2022/005077 KR2022005077W WO2022255624A1 WO 2022255624 A1 WO2022255624 A1 WO 2022255624A1 KR 2022005077 W KR2022005077 W KR 2022005077W WO 2022255624 A1 WO2022255624 A1 WO 2022255624A1
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body housing
plate
module
seating
pcr
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PCT/KR2022/005077
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서유진
김웅섭
박준희
이원재
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주식회사 진시스템
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    • B01L9/52—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
    • B01L9/527—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips for microfluidic devices, e.g. used for lab-on-a-chip
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    • 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
    • B01L3/502715—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 characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
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    • B01L2300/1844—Means for temperature control using fluid heat transfer medium using fans

Definitions

  • the present invention relates to a polymerase chain reaction (PCR) device, and more particularly, to a modular type in which a plurality of PCR modules are installed in one device and these multiple PCR modules can be controlled using one control module. It relates to a simultaneous diagnostic PCR system.
  • PCR polymerase chain reaction
  • PCR Polymerase Chain Reaction
  • This PCR method repeatedly performs a DNA denaturation step, annealing step, and DNA synthesis step. It is a step of separating double-stranded DNA into single-stranded DNA by heating for a second.
  • a primer having a sequence complementary to a specific base sequence to be amplified is injected into the sample solution, A step of forming a partial DNA-primer complex by hybridizing a primer to a specific nucleotide sequence of single-stranded DNA by cooling the stranded DNA at a specific temperature, for example, 50 ° C.
  • the sample solution is maintained at the activation temperature of the DNA polymerase, for example, 72 ° C. for 5 seconds to form double-stranded DNA based on the primers of the partial DNA-primer complex by the DNA polymerase It is a step.
  • the target nucleic acid may be detected by detecting fluorescence generated from the fluorescent dye bound to the target nucleic acid.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a PCR device according to the prior art
  • FIG. 2 shows a state of use of the PCR device shown in FIG.
  • the conventional PCR device 100 largely includes a body housing 110, a PCR module 120, a control module 130, and a biochip 140.
  • the body housing 110 forms the exterior of the PCR device 100, is made of a hexahedral shape and forms a space of a certain size inside.
  • the PCR module 120 heats and cools the reactant accommodated in the biochip 140, has a rectangular parallelepiped shape, and opens the inside of the main housing 110 through an opening formed on the front surface of the main housing 110. It is installed so that it can be stored by sliding on it.
  • the control module 130 is installed inside the main body housing 110 and is electrically connected to the PCR module 120 and controls the PCR module 120 to perform a predetermined PCR process.
  • the biochip 140 has a plurality of chambers accommodating reactants including samples and reagents, and is seated in the seating groove 122 formed on the upper surface of the PCR module 120, together with the PCR module 120. It is installed inside the body housing 110.
  • a heating/cooling module 150 for heating and cooling the biochip 140 seated on the seating part 122 and light of a predetermined wavelength are projected to the side of the biochip 140.
  • a light source module 160 for irradiation is installed.
  • the heating/cooling module 150 includes a heating plate 151, a heat dissipation block 153, and a heat dissipation fan 155, and includes a plurality of LEDs 161 and a filter 163 of the light source module 160.
  • the detection module 170 includes an image sensor 171 and a filter 173.
  • a display panel 180 is installed on the upper surface of the body housing 110 to be rotatable up and down.
  • the control module 130 is composed of a control unit 131 and a power supply unit 133.
  • Reference numeral 135 denotes a blower.
  • the control module 130 includes the PCR module 120, the display panel 180 ), it was not possible to perform PCR tests on multiple samples at the same time.
  • the conventional display panel 180 is installed to be rotatable up and down on the upper surface of the body housing 110, it is difficult to apply a large-area panel and structurally weak.
  • the control module 130 is fixed to the inside of the body housing 110, there is a problem in that repair and replacement are difficult.
  • the present invention is to solve these problems of the prior art, and the main object of the present invention is to provide a modular simultaneous diagnostic PCR system capable of simultaneously performing PCR tests on multiple samples using one PCR system. will be.
  • a plurality of PCR modules are installed in one main body housing, and a plurality of heating and cooling modules constituting the plurality of PCR modules, a plurality of light source modules, a plurality of sensing modules, and a plurality of display panels are provided in the main body housing.
  • the present invention provides a modular simultaneous diagnosis PCR system that is structurally stable and can apply a large-area panel by installing a display device on the front of one PCR device.
  • the modular simultaneous diagnosis PCR system according to the present invention
  • a body housing constituting an exterior and forming an internal space of a predetermined size
  • a plurality of heating/cooling modules installed inside the body housing to be positioned below the plurality of seating grooves to heat or cool the biochip;
  • a plurality of light source modules installed inside the body housing to be positioned on the side surfaces of the plurality of seating grooves and irradiating light toward the side surfaces of the biochip;
  • cover members that are rotatably installed on an upper surface of the main body housing and include detection modules positioned above the seating groove to measure fluorescence emitted from the biochip;
  • control module installed inside the main housing and electrically connected to the plurality of heating and cooling modules, light source modules, and sensing modules to control them.
  • a display panel is further installed on the front surface of the main housing to be rotatably installed up and down and electrically connected to the control module.
  • the upper surface of the body housing is formed in the middle of a step in the form of a step, and a lower upper plate is installed in the front and an upper upper plate is installed in the rear around the stepped part, and the plurality of cover members are installed on the lower upper plate and the upper upper plate. is installed to be able to rotate up and down.
  • An opening having a certain size is formed on the front plate of the main housing so that a link member rotatably supporting the display panel can move in and out of the main housing, and on the rear plate of the main housing, the control module is installed in the front and rear directions.
  • An opening of a certain size is formed so that it can be slid and received.
  • a plurality of openings are formed in the upper plate of the main housing to correspond to the plurality of seating grooves, and a seating plate having a through hole in the center to form the seating grooves is installed at a lower portion of the openings, and a lower portion of the seating plate
  • a support plate for supporting the heating and cooling module is fixedly installed, a hinge member for supporting the cover member rotatably up and down is vertically installed on the upper surface of the rear end of the support plate, and the left and right upper surfaces of the support plate have the cover
  • a horizontal fixing shaft for fixing the member is installed, and the light source module is installed on the seating plate to be positioned on a side surface of the seating groove.
  • the cover member may include a case having an internal space having a certain size and having a through portion formed on a bottom surface thereof to correspond to the seating groove; A 'c'-shaped handle installed on the front and left and right sides of the case, and an installation groove in which the rotation member is installed is formed at the rear end of the case.
  • the detection module is installed to be positioned above the seating groove, and an LED display unit for transmitting light to the upper surface of the cover member is installed in front of the seating groove.
  • the LED display unit includes an LED substrate on which a plurality of LEDs are arranged horizontally, and a light guide plate made of a transparent material and formed with at least four reflective surfaces so that light emitted from the LED substrate can be transmitted upward through a plurality of reflective surfaces. , A base supporting the LED substrate and the light guide plate and fixing them to the bottom surface of the cover member.
  • a central groove into which a rotating shaft protrudingly installed on the outer surface of the cover member is inserted is formed to be rotatably installed about this, and is installed on the upper surface of the support plate and the upper surface of the body housing.
  • a guide groove is formed in which a protruding horizontal fixing shaft is inserted to move, and the guide groove is formed to open downward when the handle is rotated upward and erected vertically, and when the handle is rotated downward to lay horizontally It performs a locking function to fix the horizontal fixing shaft so that it cannot be separated.
  • the link member includes two fixing blocks fixed to the bottom plate of the main body housing at regular intervals and spaced apart from each other, and the two Two lower link members installed rotatably up and down on the lower horizontal fixing shaft passing through the fixing block horizontally, and rotatably installed on the middle horizontal fixing shaft horizontally penetrating the upper ends of the two lower link members. It includes two upper link members and two fixing brackets installed rotatably up and down on an upper horizontal fixing shaft penetrating horizontally through upper ends of the two upper link members and fixed to the rear surface of the display panel.
  • the plurality of heating and cooling modules, the plurality of light source modules, the plurality of sensing modules, and the plurality of display panels are controlled by the one control module.
  • a plurality of seating grooves for mounting biochips are formed on the upper surface of one body housing, and a plurality of heating and cooling modules and a plurality of heating and cooling modules are formed to correspond to the seating grooves inside the body housing.
  • a light source module is installed, and a plurality of cover members including a sensing module corresponding to the seating groove are rotatably installed on an upper surface of the body housing, and the plurality of heating and cooling modules, the plurality of light source modules, and the plurality of
  • PCR tests on samples accommodated in multiple biochips can be performed simultaneously, making multiple PCR tasks convenient and reducing maintenance costs. It has the effect of reducing the product price by omitting redundant parts.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a portable PCR device according to the prior art
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a state of use of a conventional portable PCR device shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a modular simultaneous diagnosis PCR system according to the present invention.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing a state of use of the modular simultaneous diagnosis PCR system shown in FIG. 3;
  • FIG. 5 and 6 are perspective views showing preferred embodiments of the modular simultaneous diagnosis PCR system according to the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state in which some cover members are separated from the modular simultaneous diagnosis PCR system shown in FIG. 5 and the display panel is rotated;
  • FIG. 8 is a perspective view showing a control module separated from the modular simultaneous diagnosis PCR system shown in FIG. 6;
  • FIG. 9 is a perspective view showing a preferred embodiment of the body housing according to the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a preferred embodiment of a heating/cooling module according to the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a state in which a seating plate is installed on an upper portion of the heating/cooling module shown in FIG. 10;
  • FIG. 12 is a perspective view showing the internal structure of the cover member according to the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a handle of the cover member shown in FIG. 12;
  • FIG. 14 and 15 are perspective views showing an example of an LED display unit according to the present invention.
  • 16 is a perspective view showing a preferred embodiment of a link member supporting a display panel according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a modular simultaneous diagnostic PCR system according to the present invention
  • FIG. 4 shows a state of use of the modular simultaneous diagnostic PCR system shown in FIG. 3 .
  • the modular simultaneous diagnosis PCR system 1 of the present invention includes a body housing 10 constituting an exterior and forming an internal space of a certain size, and a plurality of cells formed on the upper surface of the body housing 10. It includes a plurality of biochips 40 seated in the seating groove 12 .
  • a plurality of heating and cooling modules 50 are installed in the lower portion to correspond to the plurality of seating grooves 12, and a plurality of light source modules 60 are installed in the seating groove 12.
  • a plurality of heating and cooling modules 50 are installed in the lower portion to correspond to the plurality of seating grooves 12, and a plurality of light source modules 60 are installed in the seating groove 12.
  • a plurality of cover members 30 are installed to be rotatable up and down on the upper portion so as to correspond to the plurality of seating grooves 12, and the inside of the cover member 30
  • the sensing module 70 is respectively installed on the upper portion to correspond to the plurality of seating grooves 12.
  • one control module 30 electrically connected to and controlling the plurality of heating and cooling modules 50, light source modules 60 and detection modules 70 is installed. do.
  • a display panel 80 electrically connected to the control module 30 is rotatably installed on the front surface of the body housing 10 .
  • the body housing 10 is made of a hexahedral structure made of plastic and metal, and has a lower plate forming a bottom surface, two side plates forming both side surfaces, a top plate 11 forming an upper surface, and a front surface. It includes a front plate forming and a back plate forming a rear surface.
  • the top plate 11 has a stepped portion with a constant height formed in the middle to have a stepped shape, so that the lower upper plate 11a is installed at the front and the upper upper plate 11b is installed at the rear of the stepped portion.
  • the top plate 11 is formed with openings corresponding to the plurality of seating grooves 12 and having a certain size to allow the biochip 40 to pass therethrough, and the heating/cooling module 50 is installed below the openings. .
  • the heating and cooling module 50 is composed of a heating plate 51, a heat dissipation block 53 and a heat dissipation fan 55, and the heating plate 51 is made of a flat plate having a certain thickness and form the bottom surface.
  • the heating plate 51 heats and cools the biochip 40 thereon by generating heat or cool air when predetermined power is supplied.
  • a heat dissipation block 53 having a plurality of heat dissipation fins is installed under the heating plate 51 .
  • the heat dissipation fan 55 is vertically installed at the rear of the heat dissipation block 53 .
  • the biochip 40 is made of a substrate of a size that can be seated in the seating groove 12, is made of a transparent material through which light passes, and has a number of cells accommodating reactants including reagents and samples therein. chamber is provided.
  • the bottom surface of the biochip 40 may be formed of a thin sealing film with excellent heat transfer.
  • the light source module 60 is installed on the side of the seating groove 12 to emit light to the side of the biochip 40 seated on the seating groove 12 so that the irradiated light passes through a plurality of chambers.
  • the filter 63 can pass only light of a specific wavelength.
  • the cover member 20 covers the seating groove 12 formed on the upper surface of the main body housing 10, and when the biochip 40 is inserted into or taken out of the seating groove 12, the cover member 20 is rotated upward to open it. And, when the PCR process for the biochip 40 is performed on the seating groove 12, the upper portion of the seating groove 12 is closed by rotating it downward.
  • the cover member 20 includes a case 21 having a size that can completely cover the seating groove 12, and a hinge member supporting the case 21 so as to be rotatable up and down with respect to the body housing 10 (25).
  • the detection module 70 is installed inside the cover member 20, and the cover member 20 is installed in the body housing 10 to detect fluorescence emitted from the biochip 40. When rotating to the upper surface, the detection module 70 is installed so as to be positioned on top of the seating groove 12 .
  • the display panel 80 is for showing the PCR performance process or the result, and is installed on the front surface of the main body housing 10 so as to be able to rotate back and forth.
  • the control module 30 is installed inside the main body housing 10, the plurality of heating and cooling modules 50, the plurality of light source modules 60, the plurality of detection modules 70 and one display It is electrically connected to the panel 80.
  • the modular simultaneous diagnostic PCR system 1 of the present invention forms a plurality of seating grooves 12 spaced apart so that a plurality of biochips 40 can be seated on the upper surface of one body housing 10, , A plurality of heating and cooling modules 50 are installed in the lower part of the body housing 10 to correspond to the plurality of seating grooves 12, and a plurality of light source modules 60 are installed on the side of the body housing 10, A plurality of cover members 20 are rotatably installed on the upper surface of the cover member 10 so as to correspond to the plurality of seating grooves 12, and inside the cover member 12, the plurality of seating grooves 12
  • the detection module 70 is installed on the upper part to correspond to the above, but the plurality of heating and cooling modules 50, the plurality of light source modules 60, and the plurality of detection modules 70 are inside the body housing 10. It is characterized in that it is integrally controlled using one installed control module (30).
  • FIG. 5 and 6 are perspective views showing a preferred embodiment of the modular co-diagnosis PCR system according to the present invention
  • FIG. 7 is a partial cover member removed from the modular co-diagnosis PCR system shown in FIG. 5 and the display panel rotated
  • FIG. 8 is a perspective view showing a control module separated from the modular simultaneous diagnosis PCR system shown in FIG. 6 .
  • the modular simultaneous diagnosis PCR system 1 of this embodiment includes a hexahedron-shaped body housing 10 and a plurality of cover members 20 installed spaced apart from each other at regular intervals on the upper surface of the body housing 10. ) and a display panel 80 installed on the front of the body housing 10.
  • the upper surface of the main body housing 10 is divided into a lower upper surface 11a and an upper upper surface 11a centered on the stepped portion in the middle, and two pieces are provided on the lower upper surface 11a and two on the upper upper surface 11b.
  • Cover members 20 are respectively installed. At this time, a handle 23 is installed on the front of each cover member 20 .
  • an opening having a predetermined size is formed on the rear surface of the body housing 10, and a rear cover plate 16 is detachably installed in the opening.
  • the rear cover plate 16 is formed with connection ports for connecting various cables. Therefore, when the rear cover plate 16 is separated, the control module 30 installed in the body housing 10 can be easily separated.
  • a guide rail 18 for guiding the control module 30 is provided inside the main housing 10 .
  • a plurality of seating grooves 12 are formed on the upper surface 11 of the body housing 10 to seat the biochip 40 thereon.
  • a hinge member 25 rotatably supporting the cover member 20 up and down is vertically installed behind the seating groove 12 .
  • locking members 45 including horizontal fixing shafts 44 for fixing the cover member 20 to the body housing 10 using the handles 23 are provided on both left and right sides of the seating groove 12. It is installed vertically.
  • the front surface of the body housing 10 has an opening through which a link member 85 rotatably supporting the display panel 80 enters and exits. (14) is formed.
  • a link member 85 rotatably supporting the display panel 80 enters and exits. (14) is formed.
  • four through-holes 15 for forming seating grooves 12 are formed on the upper surface of the body housing 10, and four hinge members 25 are installed at the rear of the through-holes 15 Four through-holes 18 for this are formed.
  • a plurality of ventilation holes are formed in the stepped portion 13 formed in the middle of the upper plate 11 .
  • FIG. 10 is a perspective view showing a preferred embodiment of the heating/cooling module 50 according to the present invention.
  • the heating and cooling module 50 includes a support plate 56 coupled to the lower portion of the upper plate 11 of the body housing 10 .
  • a through portion is formed in which a heat dissipation block 53 and a heat dissipation fan 55 are installed, and coupling brackets 58 coupled to the top plate 11 are vertically installed on the left and right upper surfaces.
  • a heating plate 51 having a certain size is installed horizontally on the upper surface of the heat dissipation block 53 installed on the support plate 55 .
  • a power connection unit and a printed circuit board are installed on one side of the heating plate 51 .
  • the heat dissipation fan 55 is vertically installed at the rear of the heat dissipation block 53 .
  • FIG. 11 is a perspective view showing a state in which a seating plate 59 is installed on the heating/cooling module 50 according to the present invention.
  • the seating groove plate 58 is made of a plastic material, and a through hole is formed in the center to allow the biochip 40 to pass therethrough.
  • locking members 45 having horizontal fixing shafts 44 for fixing the cover member 20 are installed on both left and right sides of the seating groove plate 58 .
  • installation grooves 66 for installing the light source module 60 are formed in the horizontal direction on both left and right sides of the seating groove 12 .
  • a hinge member 25 rotatably supporting the cover member 20 vertically is installed on an upper surface of the rear end of the support plate 56 .
  • the cover member 20 has a case 21 forming an internal space of a certain size, and the case 21 surrounds a part of the front and side surfaces and is installed to be rotatable up and down in a 'C' shape. It includes a handle 30 of.
  • a through hole 22 is formed at the bottom of the case 21 to correspond to the seating groove 12, and an image sensor 71 and a filter 73 (not shown) are installed on the top of the through hole 22. do.
  • an LED display unit 80 is installed vertically.
  • Reference numeral 26 is an installation groove in which the hinge member 25 is installed.
  • the handle 23 is formed in a 'c' shape, and on the inner surface of both ends, there is a central groove 131 into which a rotating shaft formed to protrude from the outer surface of the cover member 20 is inserted. formed and rotatably installed around it.
  • a guide groove 133 into which the horizontal fixing shaft 44 of the locking member 45 installed on the upper surface of the support plate 56 is inserted is formed outside the center groove 131 .
  • the LED display unit 80 is for transmitting the operating state of the PCR module to the upper surface of the cover member 20, and is connected to a printed circuit board provided inside the cover member 20, and is connected to a plurality of The LED substrate 91 on which the LEDs are arranged, the light guiding plate 93 that transmits the light emitted from the LED substrate 91 upward, and the lower end of the LED substrate 91 and the light guiding plate 93 are combined. and a base 95 fixed to the bottom surface of the cover member 20.
  • the light guide plate 93 is made of a transparent material and has at least four reflective surfaces inclined at an angle of 45° to reflect light incident horizontally from the bottom upward to the upper surface of the cover member 20. to radiate vertically from
  • FIG. 16 is a perspective view showing a preferred embodiment of a link member 84 supporting a display panel according to the present invention.
  • the link member 85 passes through two fixing blocks 851 fixed to the bottom of the body housing 10 at regular intervals and the two fixing blocks 851 horizontally.
  • two lower link members 853 installed rotatably up and down on the lower horizontal fixing shaft 852 and the middle horizontal fixing shaft 854 horizontally penetrating the top of the two lower link members 853
  • Two upper link members 855 installed rotatably up and down, and an upper horizontal fixing shaft 856 penetrating horizontally through the top of the two upper link members 855 are installed rotatably up and down, and the display It includes two fixing brackets 857 fixed to the rear surface of the panel 80.
  • a front cover plate 858 having a certain size is installed on the front of the upper link member 855 to block the opening.
  • the plurality of cover members 20 are rotated upward. After opening, the biochips 40 may be seated in the plurality of seating grooves 12, respectively.
  • the cover member 20 is rotated downward. At this time, when the handle 30 of the cover member 20 is rotated downward, the cover member 20 is fixed by the locking member 45 .
  • control module 30 installed inside the main body housing 10 controls the plurality of heating/cooling modules 50, the plurality of light source modules 60, and the plurality of detection modules 70 to obtain a plurality of biochips ( 40) to carry out the PCR process.
  • the process and results of each PCR process are displayed on the display panel 80.

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Abstract

본 발명은 모듈형 동시진단 PCR 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 본체 하우징의 상면에 바이오칩을 안착하는 다수의 안착홈을 형성하고, 상기 본체 하우징의 내부에는 안착홈에 대응하도록 다수의 가열냉각모듈과 다수의 광원모듈을 설치하며, 상기 본체 하우징의 상면에는 상기 안착홈에 대응하는 감지 모듈을 포함하는 다수의 커버부재를 상하로 회동 가능하게 설치하고, 상디 다수의 가열냉각모듈, 다수의 광원모듈 및 다수의 감지 모듈을 상기 본체 하우징의 내부에 설치된 하나의 제어 모듈을 이용하여 통합적으로 제어함으로써 여러 개의 바이오칩에 수용된 시료에 대한 PCR 검사를 동시에 수행할 수 있게 하여 다수의 PCR 작업을 편리하게 하고 유지관리 비용을 절감하며 중복부품을 생략하여 제품가격을 낮출 수 있는 모듈형 동시진단 PCR 시스템을 제공하는 것이다.

Description

모듈형 동시진단 PCR 시스템
본 발명은 중합효소 연쇄 반응(PCR) 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 장치 내에 다수의 PCR 모듈을 설치하고 이들 다수의 PCR 모듈을 하나의 제어 모듈을 이용하여 제어할 수 있도록 하는 모듈형 동시진단 PCR 시스템에 관한 것이다.
중합효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction; PCR)은 핵산 분자를 포함하는 샘플 용액을 반복적으로 가열 및 냉각하여 특정 염기 서열을 갖는 부위(타깃 핵산)를 연쇄적으로 복제하여 기하급수적으로 증폭시키는 기술로서 미량의 핵산을 증폭, 복제하여 목표 유전자를 검출할 수 있게 하는 기술이다.
이러한 PCR 방법은 DNA 변성단계, 어닐링단계 및 DNA 합성단계를 반복적으로 수행하는데, DNA 변성단계(denaturing step)는 이중 가닥의 주형 DNA이 포함된 샘플 용액을 특정 온도, 예를 들어 약 95℃에서 5초간 가열하여 이중 가닥의 DNA를 단일 가닥의 DNA로 분리하는 단계이고, 어닐링단계(annealing step)는 DNA 변성단계 이후 샘플 용액에 증폭하고자 하는 특정 염기 서열과 상보적인 서열을 갖는 프라이머를 주입하고, 단일 가닥의 DNA와 함께 특정 온도, 예를 들어 50℃에서 5초간 냉각하여 단일 가닥의 DNA의 특정 염기 서열에 프라이머를 혼성화시켜 부분적인 DNA-프라이머 복합체를 형성하는 단계이며, DNA 합성단계(extension step)는 어닐링 단계 이후 샘플 용액을 DNA 중합효소의 활성온도, 예를 들어 72℃에서 5초간 유지하여 DNA 중합효소(polymerase)에 의해 부분적인 DNA-프라이머 복합체의 프라이머를 기초로 이중 가닥의 DNA를 형성하는 단계이다. 그리고 타깃 핵산과 결합한 형광염료에서 발생하는 형광을 검출하여 타깃 핵산을 검출할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 PCR 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 PCR 장치의 사용 상태를 보여주는 것이다.
도시된 바와 같이, 종래의 PCR 장치(100)는, 크게 본체 하우징(110), PCR 모듈(120), 제어 모듈(130) 및 바이오칩(140)을 포함한다.
상기 본체 하우징(110)은, PCR 장치(100)의 외관을 형성하는 것으로, 육면체 형상으로 이루어지며 내부에 일정 크기의 공간을 형성한다. 상기 PCR 모듈(120)은, 바이오칩(140)에 수용된 반응물을 가열 및 냉각하는 것으로서, 직육면체의 형태로 이루어지며, 상기 본체 하우징(110)의 전면에 형성된 개구부를 통해 상기 본체 하우징(110)의 내부에 슬라이딩 하여 수납될 수 있도록 설치된다.
상기 제어 모듈(130)은, 상기 본체 하우징(110)의 내부에 설치되며 상기 PCR 모듈(120)과 전기적으로 연결되고 PCR 모듈(120)을 제어하여 소정의 PCR 공정을 수행한다.
상기 바이오칩(140)은 시료와 시약을 포함하는 반응물을 수용하는 다수의 챔버가 형성된 것으로, 상기 PCR 모듈(120)의 상면에 형성된 안착홈(122)에 안착되며, 상기 PCR 모듈(120)과 함께 본체 하우징(110)의 내부에 설치된다.
그리고 상기 PCR 모듈(120)의 내부에는, 상기 안착부(122)에 안착된 바이오칩(140)을 가열 및 냉각하는 가열냉각모듈(150)과, 상기 바이오칩(140)의 측면으로 소정 파장의 빛을 조사하는 광원모듈(160)이 설치된다. 상기 가열냉각모듈(150)은 히팅플레이트(151), 방열블록(153) 및 방열팬(155)으로 이루어지고, 상기 광원모듈(160)의 다수의 LED(161)와 필터(163)로 이루어진다.
또한, 상기 본체 하우징(110)의 내부에는, 상기 PCR 모듈(120)의 안착홈(122)에 안착된 바이오칩(140)에서 방사되는 형광을 감지하도록 안착홈(122)의 상부에 위치하도록 감지 모듈(170)이 설치된다. 상기 감지 모듈(170)은 이미지 센서(171)와 필터(173)를 포함한다.
또한, 상기 본체 하우징(110)의 상면에는 상하로 회동 가능하게 디스플레이패널(180)이 설치된다. 상기 제어 모듈(130)은 제어부(131)와 전원부(133)로 구성된다. 미설명부호 135는 송풍기이다.
이와 같이, 종래의 PCR 장치(100)는, 상기 본체 하우징(110)의 내부에 하나의 PCR 모듈(120)이 설치되고, 상기 제어 모듈(130)은 상기 PCR 모듈(120), 디스프레이패널(180)를 제어하기 때문에 동시에 다수의 시료에 대한 PCR 검사를 수행할 수 없었다. 또한, 종래에는 디스플레이패널(180)이 본체 하우징(110)의 상면에 상하로 회동 가능하게 설치되는 구조이므로 대면적의 패널을 적용하기 어렵고 구조적으로도 취약하다는 문제가 있었다. 또한, 종래에는 제어 모듈(130)이 본체 하우징(110)에 내부에 고착되어 있는 구조이므로 수리 및 교체가 어렵다는 문제점이 있었다.
즉, 종래의 PCR 장치를 이용하여 여러 개의 시료에 대한 PCR 검사를 동시에 수행하기 위해서는 반드시 여러 대의 PCR 장치(100)가 준비되어야 하므로 장비의 구입비용이 증가할 뿐만 아니라 여러 대의 PCR 장치(100)를 사용하여 PCR 검사를 수행해야 하기 때문에 작업이 복잡하고 유지관리 비용이 증가하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 주된 목적은, 하나의 PCR 시스템을 이용해서 다수의 시료에 대한 PCR 검사를 동시에 수행할 수 있는 모듈형 동시진단 PCR 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은, 하나의 본체 하우징에 다수의 PCR 모듈을 설치하고, 다수의 PCR 모듈을 구성하는 다수의 가열냉각모듈, 다수의 광원모듈, 다수의 감지 모듈 및 다수의 디스플레이패널을 상기 본체 하우징의 내부에 설치된 하나의 제어 모듈을 이용하여 통합적으로 제어함으로써 여러 개의 시료에 대한 PCR 검사를 동시에 수행할 수 있을 뿐만 아니라 하나의 PCR 장치를 사용하기 때문에 작업이 쉽고 유지관리 비용을 절감할 수 있으며 중복되는 부품을 생략하여 제품 가격을 크게 낮출 수 있는 모듈형 동시진단 PCR 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 하나의 PCR 장치의 전면에 디스플레이장치를 설치함으로써 구조적으로 안정적이고 대면적의 패널을 적용할 수 있는 모듈형 동시진단 PCR 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 모듈형 동시진단 PCR 시스템은,
외관을 구성하고 일정 크기의 내부 공간을 형성하는 본체 하우징과;
상기 본체 하우징의 상면에 오목하게 형성된 다수의 안착홈에 안착되는 다수의 바이오칩과;
상기 다수의 안착홈의 하부에 위치하도록 상기 본체 하우징의 내부에 설치되어 상기 바이오칩을 가열하거나 냉각하는 다수의 가열냉각모듈과;
상기 다수의 안착홈의 측면에 위치하도록 상기 본체 하우징의 내부에 설치되어 상기 바이오칩의 측면으로 빛을 조사하는 다수의 광원모듈과;
상기 본체 하우징의 상면에 상하로 회동 가능하게 설치되고 상기 바이오칩에서 발광하는 형광을 측정할 수 있도록 상기 안착홈의 상부에 위치하도록 설치되는 감지 모듈을 포함하는 다수의 커버부재와;
상기 본체 하우징의 내부에 설치되고 상기 다수의 가열냉각모듈, 광원모듈 및 감지 모듈과 전기적으로 연결되어 이들을 제어하는 하나의 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 본체 하우징의 전면에는, 상하로 회동 가능하게 설치되고 상기 제어 모듈과 전기적으로 연결되는 디스플레이패널이 더 설치된다.
상기 본체 하우징의 상면은 계단 형태로 이루어지도록 가운데에 일정 높이의 단차부가 형성되고 상기 단차부를 중심으로 전방에는 하단 상판이 후방에는 상단 상판이 설치되며, 상기 하단 상판과 상단 상판에는 상기 다수의 커버부재가 상하로 회동가능하게 설치된다.
상기 본체 하우징의 전면판에는, 상기 디스플레이패널을 회동 가능하게 지지하는 링크 부재가 상기 본체 하우징의 내부로 입출 가능하도록 일정 크기의 개구부가 형성되고, 상기 본체 하우징의 후면판에는, 상기 제어 모듈이 전후방으로 슬라이드 하여 수납가능하도록 일정 크기의 개구부가 형성된다.
상기 본체 하우징의 상판에는, 상기 다수의 안착홈에 대응하도록 다수의 개구부가 형성되고, 상기 개구부의 하부에는 상기 안착홈을 형성하도록 가운데에 관통홀이 형성된 안착플레이트가 설치되고, 상기 안착플레이트의 하부에는 상기 가열냉각모듈을 지지하는 지지플레이트가 고정설치되며, 상기 지지플레이트의 후단 상면에는 상기 커버부재를 상하로 회동 가능하게 지지하는 힌지부재가 수직으로 설치되고, 상기 지지플레이트의 좌우측 상면에는 상기 커버부재를 고정하는 수평고정축이 설치되며, 상기 안착플레이트에는 상기 안착홈의 측면에 위치하도록 상기 광원모듈이 설치된다.
상기 커버부재는, 일정 크기의 내부공간을 형성하고 바닥면에는 상기 안착홈에 대응하는 관통부가 형성된 케이스와; 상기 케이스의 전면과 좌우 양측에 설치되는 'ㄷ'자 형태의 손잡이;를 포함하고, 상기 케이스의 후단에는 상기 회동 부재가 설치되는 설치홈이 형성된다.
상기 커버부재의 내부에는, 상기 감지 모듈이 상기 안착홈의 상부에 위치하도록 설치되고, 상기 안착홈의 전방에는 상기 커버부재의 상면으로 불빛을 전달하는 엘이디표시부가 설치된다.
상기 엘이디표시부는 다수의 LED가 수평으로 배열된 LED기판과, 상기 LED기판에서 방사되는 불빛을 다수의 반사면을 통해 상부로 전달할 수 있도록 투명한 소재로 이루어지고 적어도 4개의 반사면이 형성된 도광플레이트와, 상기 LED기판과 도광플레이트를 지지하여 상기 커버부재의 바닥면에 고정하는 베이스를 포함한다.
상기 손잡이의 양단의 내측면에는, 상기 커버부재의 외측면에 돌출되게 설치된 회전축이 삽입되는 중심홈이 형성되어 이를 중심으로 회전가능하게 설치되며, 상기 지지플레이트의 상면에 설치되고 상기 본체 하우징의 상면으로 돌출된 수평고정축이 삽입되어 이동하는 가이드 홈이 형성되되, 상기 가이드 홈은 상기 손잡이를 상부로 회동시켜 수직으로 세울 때는 하방으로 개방되게 형성되고, 상기 손잡이를 하부로 회동시켜 수평으로 눕힐 때는 상기 수평고정축이 이탈되지 못하도록 고정하는 잠금기능을 수행한다.
상기 본체 하우징의 전면 상단에는, 상기 디스플레이패널을 상하로 회동 가능하게 하는 흰지가 설치되며, 상기 링크부재는 상기 본체 하우징의 바닥판에 일정 간격으로 이격되게 고정된 2개의 고정블록과, 상기 2개의 고정블록을 수평으로 관통하는 하부수평고정축에 상하로 회전가능하게 설치되는 2개의 하부링크부재와, 상기 2개의 하부링크부재의 상단을 수평으로 관통하는 중간수평고정축에 상하로 회전가능하게 설치되는 2개의 상부링크부재와, 상기 2개의 상부링크부재의 상단에 수평으로 관통하는 상단수평고정축에 상하로 회전가능하게 설치되고 상기 디스플레이패널의 후면에 고정되는 2개의 고정브라켓을 포함한다.
상기 다수의 가열냉각모듈, 다수의 광원모듈, 다수의 감지 모듈 및 다수의 디스플레이패널은 상기 하나의 제어 모듈에 의해 제어된다.
본 발명은 모듈형 동시진단 PCR 시스템에 따르면, 하나의 본체 하우징의 상면에 바이오칩을 안착하는 다수의 안착홈을 형성하고, 상기 본체 하우징의 내부에는 안착홈에 대응하도록 다수의 가열냉각모듈과 다수의 광원모듈을 설치하며, 상기 본체 하우징의 상면에는 상기 안착홈에 대응하는 감지 모듈을 포함하는 다수의 커버부재를 상하로 회동 가능하게 설치하고, 상기 다수의 가열냉각모듈, 다수의 광원모듈 및 다수의 감지 모듈을 상기 본체 하우징의 내부에 설치된 하나의 제어 모듈을 이용하여 통합적으로 제어함으로써 여러 개의 바이오칩에 수용된 시료에 대한 PCR 검사를 동시에 수행할 수 있게 하여 다수의 PCR 작업을 편리하게 하고 유지관리 비용을 절감하며 중복부품을 생략하여 제품가격을 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 휴대용 PCR 장치의 개략적인 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 종래의 휴대용 PCR 장치의 사용 상태를 보여주는 구성도,.
도 3은 본 발명에 따른 모듈형 동시진단 PCR 시스템의 개략적인 구성도,
도 4는 도 3에 도시된 모듈형 동시진단 PCR 시스템의 사용 상태를 보여주는 구성도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 모듈형 동시진단 PCR 시스템의 바람직한 실시 예를 보여주는 사시도,
도 7은 도 5에 도시된 모듈형 동시진단 PCR 시스템에서 일부 커버부재를 분리하고 디스플레이패널을 회동시킨 상태를 보여주는 사시도,
도 8은 도 6에 도시된 모듈형 동시진단 PCR 시스템에서 제어 모듈을 분리한 모습을 보여주는 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 본체 하우징의 바람직한 실시 예를 보여주는 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 가열냉각모듈의 바람직한 실시 예를 보여주는 사시도,
도 11은 도 10에 도시된 가열냉각모듈의 상부에 안착플레이트가 설치된 모습을 보여주는 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 커버부재의 내부 구조를 보여주는 사시도,
도 13은 도 12에 도시된 커버부재의 손잡이를 보여주는 사시도,
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 엘이디표시부의 일 예를 보여주는 사시도,
도 16은 본 발명에 따른 디스플레이패널을 지지하는 링크부재의 바람직한 실시 예를 보여주는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 예시적인 것으로 어떤 식으로든 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 3은 본 발명에 따른 모듈형 동시진단 PCR 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 모듈형 동시진단 PCR 시스템의 사용 상태를 보여주는 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 모듈형 동시진단 PCR 시스템(1)은, 외관을 구성하며 일정 크기의 내부 공간을 형성하는 본체 하우징(10)과, 상기 본체 하우징(10)의 상면에 형성된 다수의 안착홈(12)에 안착되는 다수의 바이오칩(40)을 포함한다.
그리고 상기 본체 하우징(10)의 내부에는, 다수의 가열냉각모듈(50)이 상기 다수의 안착홈(12)에 대응하도록 그 하부에 설치되고, 다수의 광원모듈(60)은 상기 안착홈(12)에 대응하도록 그 측면에 설치된다.
또한, 상기 본체 하우징(10)의 상면에는, 상기 다수의 안착홈(12)에 대응하도록 그 상부에 다수의 커버부재(30)가 상하로 회동 가능하게 설치되고, 상기 커버부재(30)의 내부에는 상기 다수의 안착홈(12)에 대응하도록 그 상부에 감지 모듈(70)이 각각 설치된다.
또한, 상기 본체 하우징(10)의 내부에는, 상기 다수의 가열냉각모듈(50), 광원모듈(60) 및 감지 모듈(70)과 전기적으로 연결되고 이들을 제어하는 하나의 제어 모듈(30)이 설치된다.
그리고 상기 본체 하우징(10)의 전면에는, 상기 제어 모듈(30)과 전기적으로 연결되는 디스플레이패널(80)이 상하로 회동 가능하게 설치된다.
구체적으로, 상기 본체 하우징(10)은, 플라스틱 및 금속 소재로 이루어지는 육면체 구조로 이루어지며, 바닥면을 형성하는 하판, 양 측면을 형성하는 두 개의 측판, 상면을 형성하는 상판(11), 전면을 형성하는 전면판 및 후면을 형성하는 후면판을 포함한다.
바람직하게, 상기 상판(11)은 계단 형태를 갖도록 가운데에 일정 높이의 단차부가 일정 높이로 형성되어서, 상기 단차부를 중심으로 전방에는 하단 상판(11a)이 후방에는 상단 상판(11b)이 설치된다.
상기 상판(11)에는 상기 다수의 안착홈(12)에 대응하며 상기 바이오칩(40)이 통과할 수 있도록 일정 크기의 개구부가 형성되고, 상기 개구부의 아래에는 상기 가열냉각모듈(50)이 설치된다.
상기 가열냉각모듈(50)은, 히팅플레이트(51), 방열블록(53) 및 방열팬(55)으로 이루어지고, 상기 히팅플레이트(51)는 일정 두께의 평판으로 이루어져 상기 안착홈(12)의 바닥면을 형성한다. 상기 히팅플레이트(51)는 소정의 전원이 공급될 때 열이나 냉기를 발생시켜 그 위에 있는 바이오칩(40)을 가열 및 냉각시킨다. 상기 히팅플레이트(51)의 하부에는 다수의 방열핀이 형성된 방열블록(53)이 설치된다. 그리고 상기 방열팬(55)은 방열블록(53)의 후방에 수직으로 설치된다.
상기 바이오칩(40)은, 상기 안착홈(12)에 안착될 수 있는 크기의 기판으로 이루어지고, 빛이 잘 통과하는 투명한 소재로 이루어지며, 내부에 시약과 시료를 포함하는 반응물을 수용하는 다수의 챔버가 구비된다. 바람직하게 상기 바이오칩(40)의 바닥면은 열전달이 우수한 얇은 밀봉필름으로 이루어질 수 있다.
상기 광원모듈(60)은, 상기 안착홈(12)의 측면에 설치되어 상기 안착홈(12에 안착된 바이오칩(40)의 측면으로 광을 조사하여 조사된 광이 다수의 챔버를 통과하도록 한다. 상기 필터(63)는 특정한 파장의 빛만을 통과시킬 수 있다.
상기 커버부재(20)는, 상기 본체 하우징(10)의 상면에 형성된 안착홈(12)을 커버하기 위한 것으로서, 상기 안착홈(12)에 바이오칩(40)을 삽입하거나 꺼낼 때는 상부로 회동시켜 개방하고, 상기 안착홈(12)에 바이오칩(40)에 대한 PCR 공정을 수행할 때는 하부로 회동시켜 상기 안착홈(12)의 상부를 폐쇄시킨다.
상기 커버부재(20)는, 상기 안착홈(12)을 완전히 덮을 수 있는 크기의 케이스(21)와, 상기 케이스(21)를 상기 본체 하우징(10)에 대해 상하로 회동 가능하게 지지하는 힌지부재(25)를 포함한다.
그리고 상기 감지 모듈(70)은, 상기 커버부재(20) 내부에 설치되는 것으로, 상기 바이오칩(40)에서 방사되는 형광을 감지할 수 있도록, 상기 커버부재(20)를 상기 본체 하우징(10)의 상면으로 회동시킬 때, 상기 감지 모듈(70)이 상기 안착홈(12)의 상부에 위치하도록 설치된다.
상기 디스플레이패널(80)은, PCR 수행 과정이나 그 결과를 보여주기 위한 것으로, 상기 본체 하우징(10)의 전면에 전후로 회동가능하게 설치된다. 그리고 상기 제어 모듈(30)은, 상기 본체 하우징(10)의 내부에 설치되고, 상기 다수의 가열냉각모듈(50), 다수의 광원모듈(60), 다수의 감지 모듈(70) 및 하나의 디스플레이패널(80)과 전기적으로 연결된다.
이와 같이, 본 발명의 모듈형 동시진단 PCR 시스템(1)은, 하나의 본체 하우징(10)의 상면에 다수의 바이오칩(40)을 안착시킬 수 있도록 다수의 안착홈(12)을 이격되게 형성하고, 상기 본체 하우징(10)의 내부에는 상기 다수의 안착홈(12)에 대응하도록 그 하부에는 다수의 가열냉각모듈(50)을 그 측면에는 다수의 광원모듈(60)을 설치하며, 상기 본체 하우징(10)의 상면에는 상기 다수의 안착홈(12)에 대응하도록 다수의 커버부재(20)를 상하로 회동 가능하게 설치하고, 상기 커버부재(12)의 내부에는 상기 다수의 안착홈(12)에 대응하도록 그 상부에 감지 모듈(70)을 설치하되, 상기 다수의 가열냉각모듈(50), 다수의 광원모듈(60) 및 다수의 감지 모듈(70)은 상기 본체 하우징(10)의 내부에 설치된 하나의 제어 모듈(30)을 이용하여 통합적으로 제어되는 것을 특징으로 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 모듈형 동시진단 PCR 시스템의 바람직한 실시 예를 보여주는 사시도이고, 도 7은 도 5에 도시된 모듈형 동시진단 PCR 시스템에서 일부 커버부재를 분리하고 디스플레이패널을 회동시킨 상태를 보여주는 사시도이고, 도 8은 도 6에 도시된 모듈형 동시진단 PCR 시스템에서 제어 모듈을 분리한 모습을 보여주는 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시 예의 모듈형 동시진단 PCR 시스템(1)은, 육면체 형상의 본체 하우징(10)과, 상기 본체 하우징(10)의 상면에 일정 간격으로 이격되게 설치된 다수의 커버부재(20)와, 상기 본체 하우징(10)의 전면에 설치된 디스플레이패널(80)을 포함한다.
상기 본체 하우징(10)의 상면은, 가운데의 단차부를 중심으로 하단 상면(11a)과 상단 상면(11a)으로 구분되며, 상기 하단 상면(11a)에 2개, 상기 상단 상면(11b)에도 2개의 커버부재(20)가 각각 설치되어 있다. 이때, 각 커버부재(20)의 전면에는 손잡이(23)가 설치되어 있다.
도 6에서 보는 바와 같이, 상기 본체 하우징(10)의 후면에는 일정 크기로 개구부가 형성되고, 상기 개구부에는 후면커버판(16)이 착탈 가능하게 설치된다. 이때, 상기 후면커버판(16)에는 각종 케이블을 연결할 수 있는 접속구가 형성된다. 따라서 상기 후면커버판(16)을 분리하면 상기 본체 하우징(10)에 설치된 제어 모듈(30)을 쉽게 분리할 수 있다. 이때, 상기 본체 하우징(10)의 내부에는 상기 제어 모듈(30)을 안내하는 가이드 레일(18)이 구비된다.
도 7에서 보는 바와 같이, 상기 본체 하우징(10)의 상면(11)에는 바이오칩(40)을 안착시킬 수 있도록 다수의 안착홈(12)이 형성되어 있다. 그리고 상기 안착홈(12)의 후방에는 상기 커버부재(20)를 상하로 회동가능하게 지지하는 힌지부재(25)가 수직으로 설치되어 있다. 또한, 상기 안착홈(12)의 좌우 양측에는 상기 손잡이(23)를 이용하여 상기 커버부재(20)를 본체 하우징(10)에 고정하는 수평고정축(44)을 포함하는 잠금부재(45)가 수직으로 설치되어 있다.
도 9는 본 발명에 따른 본체 하우징(10)의 바람직한 실시 예를 보여주는 것으로서, 상기 본체 하우징(10)의 전면에는 상기 디스플레이패널(80)을 회동 가능하게 지지하는 링크부재(85)가 출입하도록 개구부(14)가 형성되어 있다. 또한, 상기 본체 하우징(10)의 상면에는 안착홈(12)을 형성하기 위한 4개의 관통부(15)가 형성되어 있고, 상기 관통부(15)의 후방에는 4개의 힌지부재(25)를 설치하기 위한 4개의 관통홀(18)이 형성되어 있다. 그리고 상판(11)의 가운데에 형성된 단차부(13)에는 다수의 환풍구가 형성되어 있다.
이어, 도 10은 본 발명에 따른 가열냉각모듈(50)의 바람직한 실시 예를 보여주는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 상기 가열냉각모듈(50)은, 상기 본체 하우징(10)의 상판(11)의 하부에 결합하는 지지플레이트(56)를 포함한다. 상기 지지플레이트(56)의 가운데에는 방열블록(53)과 방열팬(55)이 설치되는 관통부가 형성되어 있고, 좌우 양쪽 상면에는 상기 상판(11)에 결합하는 결합브라킷(58)이 수직으로 설치되어 있다.
그리고 상기 지지플레이트(55)에 설치된 방열블록(53)의 상면에는 일정 크기의 히팅플레이트(51)가 수평으로 설치된다. 또한, 상기 히팅플레이트(51)의 일측에는 전원접속부와 인쇄회로기판이 설치된다. 그리고 상기 방열팬(55)은 상기 방열블록(53)의 후방에 수직으로 설치된다.
이어서, 도 11은 본 발명에 따른 가열냉각모듈(50)의 상부에 안착플레이트(59)가 설치된 모습을 보여주는 사시도이다. 상기 안착홈플레이트(58)는 플라스틱 소재로 이루어지고 가운데에는 바이오칩(40)이 관통할 수 있도록 관통홀이 형성된다. 그리고 상기 안착홈플레이트(58)의 좌우 양쪽에는 상기 커버부재(20)를 고정하는 수평고정축(44)이 형성된 잠금부재(45)가 설치된다. 또한, 상기 안착홈(12)의 좌우 양측에는 광원모듈(60)을 설치하기 위한 설치홈(66)이 수평방향으로 형성되어 있다. 아울러, 상기 지지플레이트(56)의 후단 상면에는 상기 커버부재(20)를 상하로 회동 가능하게 지지하는 힌지부재(25)가 수직으로 설치되어 있다.
이어서, 도 12는 본 발명에 따른 커버부재의 내부 구조를 보여주는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 상기 커버부재(20)는 일정 크기의 내부공간을 형성하는 케이스(21)와, 상기 케이스(21)는 전면과 측면의 일부를 감싸고 상하로 회동가능하게 설치되는 'ㄷ자' 형태의 손잡이(30)를 포함한다. 상기 케이스(21)의 바닥에는 상기 안착홈(12)에 대응하도록 관통홀(22)이 형성되고, 상기 관통홀(22)의 상부에는 도시되지 않은 이미지 센서(71)와 필터(73)가 설치된다. 그리고 상기 관통홀(22)의 전방에는 엘이디표시부(80)가 수직으로 설치된다. 미설명 부호 26은 힌지부재(25)가 설치되는 설치 홈이다.
도 13에서 보는 바와 같이, 상기 손잡이(23)는 'ㄷ'자 형태로 이루어지고 양단의 내측면에는, 상기 커버부재(20)의 외측면에 돌출되게 형성된 회전축이 삽입되는 중심홈(131)이 형성되어 이를 중심으로 회전가능하게 설치된다. 또한, 상기 중심홈(131)의 외측에는 상기 지지플레이트(56)의 상면에 설치된 잠금부재(45)의 수평고정축(44)이 삽입되는 가이드 홈(133)이 형성되어 있다. 상기 가이드 홈(133)은 손잡이(23)를 상부로 회동시켜 수직으로 세울 때, 상기 수평고정축(44)이 하방으로 이탈할 수 있도록 일부분이 개방(133a)되고, 상기 손잡이(23)를 하부로 회동시킬 때는 상기 수평고정축(44)이 이탈되지 못하도록 고정한다. 그리고 미설명 부호 132는 상기 손잡이(23)가 원활하게 회전되도록 안내하는 별도의 가이드 핀이 삽입되는 가이드 홈이다.
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 엘이디표시부(90)의 일 예를 보여주는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 상기 엘이디표시부(80)는, PCR 모듈의 작동 상태를 커버부재(20)의 상면으로 전달하기 위한 것으로서, 상기 커버부재(20)의 내부에 구비된 인쇄회로기판과 연결되고 다수의 LED가 배열된 LED기판(91)과, 상기 LED기판(91)에서 방사되는 빛을 상부로 전달하는 도광플레이트(93)와, 상기 LED기판(91)과 도광플레이트(93)의 하단을 결합하여 상기 커버부재(20)의 바닥면에 고정하는 베이스(95)를 포함한다. 특히, 상기 도광플레이트(93)는 투명한 소재로 이루어지고, 45°의 각도로 경사진 적어도 4개의 반사면을 가지고 있어 하단에서 수평으로 입사되는 빛을 상부로 반사시켜 상기 커버부재(20)의 상면에서 수직으로 방사되도록 한다.
도 16은 본 발명에 따른 디스플레이패널을 지지하는 링크부재(84)의 바람직한 실시 예를 보여주는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 상기 링크부재(85)는, 상기 본체 하우징(10)의 바닥에 일정 간격으로 이격되게 고정된 2개의 고정블록(851)과, 상기 2개의 고정블록(851)을 수평으로 관통하는 하부수평고정축(852)에 상하로 회전가능하게 설치되는 2개 하부링크부재(853)와, 상기 2개의 하부링크부재(853)의 상단을 수평으로 관통하는 중간수평고정축(854)에 상하로 회전가능하게 설치되는 2개의 상부링크부재(855)와, 상기 2개의 상부링크부재(855)의 상단에 수평으로 관통하는 상단수평고정축(856)에 상하로 회전가능하게 설치되고 상기 디스플레이패널(80)의 후면에 고정되는 2개의 고정브라켓(857)을 포함한다. 또한, 상기 상부링크부재(855)의 전면에는 일정 크기의 전면커버판(858)이 설치되어 개구부를 차단하도록 한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 모듈형 동시진단 PCR 시스템(1)은, 상기 본체 하우징(10)의 상면에 다수의 안착홈(12)이 설치되어 있으므로 상기 다수의 커버부재(20)를 상방으로 회동시켜 개방한 후, 상기 다수의 안착홈(12)에 바이오칩(40)을 각각 안착시킬 수 있다. 그리고 바이오칩(40)이 안착되면, 상기 커버부재(20)를 하방으로 회동시킨다. 이때, 상기 커버부재(20)의 손잡이(30)를 하방으로 회전시키면 상기 잠금부재(45)에 의해 상기 커버부재(20)가 고정되게 된다.
이어, 상기 본체 하우징(10)의 내부에 설치된 상기 제어 모듈(30)은 다수의 가열냉각모듈(50), 다수의 광원모듈(60) 및 다수의 감지 모듈(70)을 제어하여 다수의 바이오칩(40)에 대한 PCR 공정을 수행한다. 그리고 각 PCR 공정의 과정 및 결과를 상기 디스플레이패널(80)에 표시하여 준다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

  1. 외관을 구성하고 일정 크기의 내부 공간을 형성하는 본체 하우징과, 상기 본체 하우징의 상면에 다수의 바이오칩을 안착할 수 있도록 오목하게 형성된 다수의 안착홈과, 상기 다수의 안착홈의 하부에 위치하도록 상기 본체 하우징의 내부에 설치되어 상기 바이오칩을 가열하거나 냉각하는 다수의 가열냉각모듈과, 상기 다수의 안착홈의 측면에 위치하도록 상기 본체 하우징의 내부에 설치되어 상기 바이오칩의 측면으로 빛을 조사하는 다수의 광원모듈과, 상기 본체 하우징의 상면에 상기 다수의 안착홈을 가리도록 상하로 회동 가능하게 설치되는 다수의 커버부재와, 포함하는 모듈형 동시진단 PCR 시스템에 있어서,
    상기 본체 하우징의 상면은, 계단 형태로 이루어지도록 가운데에 일정 높이의 단차부가 형성되고 상기 단차부를 중심으로 전방에는 하단 상판이, 후방에는 상단 상판이 설치되며, 상기 본체 하우징의 전면에는 PCR 모듈의 작동 상태를 표시하는 디스플레이패널이 상하로 회동 가능하게 설치되고, 상기 본체 하우징의 내부에는 상기 PCR 모듈을 제어하는 하나의 제어 모듈이 설치되며;
    상기 커버부재는, 상기 본체 하우징의 하단 상판과 상단 상판에 회동 가능하게 설치되고 일정 크기로 내부공간을 형성하며 바닥판에는 상기 안착홈에 대응하는 관통부가 형성된 케이스와;
    상기 케이스가 상하로 회동 가능하도록 상기 케이스의 후방에 설치된 회동 부재와;
    상기 회동 부재를 중심으로 상기 케이스를 상하로 회동시킬 수 있도록 상기 케이스의 전면과 양측면의 일부를 감싸도록 설치된 손잡이와;
    상기 안착홈에 안착된 상기 바이오칩에서 발광하는 형광을 측정할 수 있도록 상기 관통부의 상부에 설치된 감지 모듈과;
    상기 관통부의 전방에 수직으로 설치되고 상기 PCR 모듈의 작동 상태를 불빛을 통해 상기 커버부재의 상면으로 전달하는 엘이디표시부;를 포함하되,
    상기 제어 모듈은, 상기 본체 하우징의 후면판에 형성된 개구부를 통해 전후방으로 슬라이드 하여 수납 가능하도록 설치되고 상기 다수의 가열냉각모듈, 광원모듈, 감지 모듈, 엘이디표시부 및 상기 디스플레이패널과 전기적으로 연결되어 이들을 제어하는 것을 특징으로 하는 모듈형 동시진단 PCR 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 본체 하우징의 전면판에는, 상기 디스플레이패널을 회동 가능하게 지지하는 링크 부재가 상기 본체 하우징의 내부로 입출 가능하도록 일정 크기의 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 동시진단 PCR시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 본체 하우징의 상판에는 상기 다수의 안착홈에 대응하도록 다수의 개구부가 형성되고, 상기 개구부의 하부에는 상기 안착홈을 형성하도록 가운데에 관통홀이 형성된 안착플레이트가 설치되고, 상기 안착플레이트의 하부에는 상기 가열냉각모듈을 지지하는 지지플레이트가 고정설치되며, 상기 지지플레이트의 후단 상면에는 상기 커버부재를 상하로 회동 가능하게 지지하는 상기 회동 부재가 수직으로 설치되고, 상기 지지플레이트의 좌우측 상면에는 상기 커버부재를 고정하는 수평고정축이 설치되며, 상기 안착플레이트에는 상기 안착홈의 측면에 위치하도록 상기 광원모듈이 설치되는 것을 특징으로 하는 모듈형 동시진단 PCR 시스템.
  4. 제1 항에 있어서
    상기 엘이디표시부는 다수의 LED가 수평으로 배열된 LED기판과, 상기 LED기판에서 방사되는 불빛을 다수의 반사면을 통해 상부로 전달할 수 있도록 투명한 소재로 이루어지고 적어도 4개의 반사면이 형성된 도광플레이트와, 상기 LED기판과 도광플레이트를 지지하여 상기 커버부재의 바닥면에 고정하는 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 동시진단 PCR 시스템.
  5. 제2 항에 있어서
    상기 손잡이의 양단의 내측면에는, 상기 커버부재의 외측면에 돌출되게 설치된 회전축이 삽입되는 중심홈이 형성되어 이를 중심으로 회전가능하게 설치되며, 상기 지지플레이트의 상면에 설치되고 상기 본체 하우징의 상면으로 돌출된 수평고정축이 삽입되어 이동하는 가이드 홈이 형성되되, 상기 가이드 홈은 상기 손잡이를 상부로 회동시켜 수직으로 세울 때 하방으로 개방되게 형성되고, 상기 손잡이를 하부로 회동시켜 수평으로 눕힐 때는 상기 수평고정축이 이탈되지 못하도록 고정하는 잠금기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 모듈형 동시진단 PCR 시스템.
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