JP2022528444A - 重合酵素連鎖反応システム - Google Patents
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Abstract
Description
韓国公開特許第10-2016-0067872号
カートリッジ本体部R2、カートリッジ蓋部R1およびPCRプレート200が結合された状態で後述する自動化装備に装着され、図14に図示された第1孔21-1に生体試料(血液)が投入される。
図17に図示されたように、カートリッジ本体部R2の下部に配置されたロータリーバルブ19の回転およびピストン18の作用を通じて、第1収容部22のBinding bufferが反応収容部11に投入されて生体試料およびマグネチックタブレットMTのビーズ(シリカがコーティングされたマグネチックビーズ)と混ぜられる。
図16で図示されたカートリッジ本体部R2のロータリーバルブの回転およびピストンの作用を通じて、第2収容部23の1st Washing bufferが反応収容部11に投入されて核酸が結合されたビーズと混ぜられる。
図16で図示されたカートリッジ本体部R2のロータリーバルブの回転およびピストンの作用を通じて、第3収容部24の2nd Washing bufferが反応収容部11に投入されて核酸が結合されたビーズと混ぜられる。
図16で図示されたカートリッジ本体部R2のロータリーバルブの回転およびピストンの作用を通じて、第4収容部25の3rd Washing bufferが反応収容部11に投入されて核酸が結合されたビーズと混ぜられる。
図16で図示されたカートリッジ本体部R2のロータリーバルブの回転およびピストンの作用を通じて、第5収容部26のElution bufferが反応収容部11に投入されて核酸が結合されたビーズと混ぜられる。
第3孔27にマグネチックバーが投入されてビーズが反応収容部の壁面に固定され、ロータリーバルブの回転および小さいピストンを選択してこれを利用して核酸が溶解したElution bufferが第6収容部17に投入されて、第6収容部に含まれたPCR材料[重合酵素(polymerase)、dNTPなどの混合物]と混ぜられ、これによってPCR予備混合物が生成される。本発明で使われる「PCR予備混合物」は以上の物質で具現されるものと定義して使う。前記過程はプライマー/プローブを含んでいるPCR反応物がPCRプレートの各ウェルに乾燥している場合は省略され、核酸溶出液を下記のようにすぐにPCRプレートに注入する。
図16で図示されたカートリッジ本体部R2のロータリーバルブの回転およびピストンの作用を通じて、第6収容部に生成されたPCR予備混合物がPCRプレート200に投入されて、PCRプレート200に入れられたプライマー/プローブと混ぜられる。このような投入過程は図19に図示されたように、ピストン18の加圧によってロータリーバルブの流路Yに沿って移動して注入口h1に注入されることになる。
最終的にPCRプレート200には生体試料から抽出された核酸、重合酵素(polymerase)、dNTP、プライマー/プローブおよびその他の緩衝液が含まれた状態となる。
200:PCRプレート
210:胴体部
220:挿入部
300:温度制御モジュール
310:第1ヒーティングブロック
320:第2ヒーティングブロック
330:駆動モジュール
340:冷却ファンユニット
350:恒温プレート
400:水平移動駆動モジュール
500:スキャニングモジュール
W:反応ウェル
Claims (20)
- 内部に貯蔵された核酸抽出試薬を媒介として前記生体試料の核酸を抽出する、核酸抽出カートリッジ(100);
前記核酸抽出カートリッジに流路が連結される構造で結合し、前記核酸抽出カートリッジ(100)で抽出された核酸溶液の印加を受けて、プライマーまたはプライマー/プローブまたはプライマープローブが含まれたPCR混合物乾燥物が収容された少なくとも1以上の反応ウェルに収容するPCRプレート(200);および
前記PCRプレート(200)の上部に配置され、前記反応ウェル(W)に隣接して互いに異なる温度を印加し、水平動作および上下移動動作が可能な一対のヒーティングブロック(310、320)を含む温度制御モジュール(300)を含む、重合酵素連鎖反応システム。 - 前記温度制御モジュール(300)は、
前記反応ウェル表面に対応する第1加圧面(G1)が具現され、熱変性(denaturation)に必要な温度(以下、「第1温度」)に維持される第1ヒーティングブロック(310);
前記第1ヒーティングブロック(310)と対応する位置に離隔して配置され、前記反応ウェル表面に対応する第2加圧面(G2)が設けられ、結合(annealing)に必要な温度(以下、「第2温度」)に維持される第2ヒーティングブロック(320);および
前記第1ヒーティングブロック(310)と前記第2ヒーティングブロック(320)の水平動作または上下移動動作を具現する駆動モジュール(330);を含む、請求項1に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記第1ヒーティングブロック(310)と前記第2ヒーティングブロック(320)の間の熱輻射伝導を制御する冷却ファンユニット(340);をさらに含む、請求項2に記載の重合酵素連鎖反応システム。
- 前記第1ヒーティングブロック(310)と前記第2ヒーティングブロック(320)は互いに離隔して配置され、
前記駆動モジュール(330)の動作により互いに交差して上下移動を具現するようにする、請求項3に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記第1ヒーティングブロック(310)または前記第2ヒーティングブロック(320)は、
一側面の表面に具現される冷却パターン部(311、321)をさらに含む、請求項3に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記第1ヒーティングブロック(310)と前記第2ヒーティングブロック(320)は、
温度センサと加熱ユニットを通じて前記第1温度または第2温度に設定温度を維持する、請求項3に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記駆動モジュール(330)は、
前記第1ヒーティングブロック(310)と前記第2ヒーティングブロック(320)を貫通するガイド部材(331、332)を含み、
前記第1ヒーティングブロック(310)と前記第2ヒーティングブロック(320)は前記ガイド部材(331、332)に沿って上下移動を遂行する、請求項3に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記ガイド部材(331、332)の下部に配置される弾性部材(S1、S2)をさらに含む、請求項6に記載の重合酵素連鎖反応システム。
- 核酸溶液の印加を受けて、プライマーまたはプライマー/プローブまたはプライマー/プローブが含まれたPCR混合物乾燥物が収容されたPCRプレート(200)の上部に互いに異なる第1温度および第2温度を印加するように、水平動作および上下移動動作が可能な一対のヒーティングブロック(310)、(320)を含む温度制御モジュール(300);および
前記PCRプレート(200)の下部に配置され、前記PCRプレート(200)の温度を前記第1温度または前記第2温度に維持する恒温プレート(350);をさらに含む、重合酵素連鎖反応システム。 - 前記恒温プレート(350)は、
第1温度で加温される第1領域と、前記第1領域と離隔する第2温度で加温される第2領域を含み、
前記第1ヒーティングブロック(310)の第1加圧面(G1)は前記第1領域の上部に対応するように配置され、
前記第2ヒーティングブロック(320)の第2加圧面(G2)は前記第2領域の上部と対応するように配置される、請求項9に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記温度制御モジュール(300)と前記恒温プレート(350)は前記ガイド部材(331、332)を媒介として互いに一体型に具現される、請求項10に記載の重合酵素連鎖反応システム。
- 前記恒温プレート(350)および前記温度制御モジュール(300)を前記PCRプレート(200)の下部に水平移動する水平移動駆動モジュール(400)をさらに含む、請求項11に記載の重合酵素連鎖反応システム。
- 前記恒温プレート(350)は、
前記第1領域と前記第2領域を区画する離隔部(SS)が設けられ、
前記離隔部(SS)の両側端を基準として前記第1領域と前記第2領域が連結される構造である、請求項10に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記恒温プレート(350)は、
PCB基板に温度センサと発熱素子回路を形成して発熱素子と温度センサが密着するように第1領域と第2領域に該当するそれぞれの金属板を接着することを特徴とする、請求項10に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記恒温プレート(350)の水平移動動作はスライディング方式で具現されるものの、
前記恒温プレート(350)の側面部と接触するスライディングテープと接触して移動する、請求項10に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記第1領域がPCRプレートの下部に水平移動して配置される場合、前記第1ヒーティングブロックが上部から下部に移動して前記PCRプレートの上部面と向き合って加圧され、
前記第2領域がPCRプレートの下部に水平移動して配置される場合、前記第2ヒーティングブロックが上部から下部に移動して前記PCRプレートの上部面と向き合って加圧するように作動する、請求項10に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記PCRプレート(200)に対して温度循環をさせる場合、
第1温度に上げるためには第1ヒーティングブロックがPCRプレートの上部面と向かい合うように水平移動し、PCRプレートの下部面は前記恒温プレートの第1領域が水平移動した後に第1ヒーティングブロックが下へ移動して接触加圧され、
第2温度に下げるためには前記PCRプレート(200)の上部面が前記第2ヒーティングブロックと向かい合うように水平移動し、PCRプレート(200)の下部面では、前記恒温プレートの第2領域が水平移動した後に第2ヒーティングブロックが下へ移動して接触加圧され、
前記PCRプレート(200)の上下面に同時加温と冷却がなされるように駆動される、請求項14に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記恒温プレート(350)は、
少なくとも一つ以上の開所で前記恒温プレートの温度をセンシンハは温度センサ(T1、T2)と設定温度の変化を制御する制御モジュール(Cp)を含む温度センサ部(351);をさらに含む、請求項10に記載の重合酵素連鎖反応システム。 - 前記PCRプレート(200)の下部に配置されて、前記反応ウェル(W)で増幅された反応物の濃度を多様な波長帯の励起光と該当蛍光をスキャニングするスキャニングモジュール(500)を含む、請求項10に記載の重合酵素連鎖反応システム。
- 前記恒温プレート(350)に前記スキャニングモジュール(500)の検出光が誘導される光透過部(H)が貫通構造で多数設けられる、請求項19に記載の重合酵素連鎖反応システム。
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