KR100603821B1 - Apparatus for controlling well temperature of high efficiency pcr device and control method thereof - Google Patents
Apparatus for controlling well temperature of high efficiency pcr device and control method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100603821B1 KR100603821B1 KR1020040016912A KR20040016912A KR100603821B1 KR 100603821 B1 KR100603821 B1 KR 100603821B1 KR 1020040016912 A KR1020040016912 A KR 1020040016912A KR 20040016912 A KR20040016912 A KR 20040016912A KR 100603821 B1 KR100603821 B1 KR 100603821B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solution
- well
- tank
- temperature
- circulation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
- C12M1/36—Apparatus for enzymology or microbiology including condition or time responsive control, e.g. automatically controlled fermentors
- C12M1/38—Temperature-responsive control
-
- 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
- C12Q1/6806—Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
본 발명은 고효율 유전자 증폭장치의 웰 온도 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, PCR 공정이 실행되는 웰에 상이한 온도의 용액을 소정간격으로 공급하여 웰의 온도를 순간적으로 변화시키고, 이에 따라 유전자의 생산수율을 향상시킴과 동시에 유전자 구조 안정성을 보장하는 웰 온도 제어장치 및 제어방법을 제공합니다. The present invention relates to a well temperature control device of a high efficiency gene amplification apparatus and a control method thereof. The present invention relates to a well at which a PCR process is performed, by supplying a solution having a different temperature at predetermined intervals to instantaneously change the temperature of a well. We provide well temperature controllers and control methods that improve production yield and ensure gene structure stability.
PCR, 온도제어, 웰, 변성, 유전자PCR, temperature control, wells, denaturation, gene
Description
도 1은 종래의 웰 온도 제어장치에 따른 웰의 온도 변화 그래프이다. 1 is a graph of temperature change of a well according to a conventional well temperature controller.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웰 온도 제어장치의 회로도이다. 2 is a circuit diagram of a well temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 웰의 온도변화 그래프이다. 3 is a graph of temperature change of a well according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 온도제어방법의 블록선도이다. 4 is a block diagram of a temperature control method according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 제1수조 200:제2수조100: first tank 200: second tank
300 : 제3수조 110 : 웰 순환유로300: third tank 110: well circulation passage
111 : 수조출구관 112 : 웰 도입관111: water tank outlet pipe 112: well introduction pipe
113 : 웰 유출관 114 : 수조 회귀관113: well outlet pipe 114: tank return pipe
120 : 제어부 121 : 입력제어밸브120: control unit 121: input control valve
122: 회귀밸브 130 : 웰122: return valve 130: well
140 : 온도유지 순환회로 141 : 순환제어밸브140: temperature maintenance circulation circuit 141: circulation control valve
142 : 순환관142: circulation pipe
본 발명은 고효율 유전자 증폭장치의 웰 온도 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 상이한 온도의 용액이 충진되어 있는 다수개의 수조를 형성하고, 이 수조들의 용액을 PCR 공정을 수행하는 웰에 일정간격으로 공급함으로써, 웰의 온도를 급격하게 변화시켜 효과적으로 유전자 증폭을 하는 고효율 유전자 증폭장치의 웰 온도 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a well temperature control apparatus and a control method of the high efficiency gene amplification apparatus, and in particular, to form a plurality of tanks filled with a solution of different temperature, the solution of these tanks in a well interval for performing a PCR process The present invention relates to a well temperature control device and a control method of a high efficiency gene amplification device that effectively amplifies genes by rapidly changing the temperature of a well.
PCR(핵산중합요소 연쇄반응)은 일반적으로 변성(denaturation), 어닐링(annealing), 확장(elongation) 공정을 반복하여 행하여지며, 이 세가지 공정은 웰이라는 열교환장치에서 실행되며, 서로 상이한 온도에서 실행된다. 상기 변성 과정은 94℃, 어닐링 과정은 약 50℃, 확장 과정은 72℃가 적정 온도로 알려져 있다. PCR (nucleic acid polymerase chain reaction) is generally performed by repeating denaturation, annealing, and elongation processes, and these three processes are performed in a heat exchanger called a well, and are performed at different temperatures. . The denaturation process is 94 ℃, the annealing process is about 50 ℃, the expansion process is known as the proper temperature 72 ℃.
상기 PCR 과정에 있어서, 각 과정의 온도 변화 및 그 유지는 유전자의 생산수율에 큰 영향을 미치고 있으며, 이 온도 제어에 관한 연구는 다 각도로 진행되어 왔다. In the PCR process, the temperature change and the maintenance of each process have a great influence on the yield of genes, and the study of temperature control has been conducted at various angles.
종래에는 펠티어 효과를 이용한 블록방식을 이용하여, PCR 공정의 온도를 제어하였다. 이 펠티어 방식은 전류의 흐름을 이용하여 열에너지를 제공함으로써, 시 험관을 둘러싸는 블록을 냉각 또는 가열하는 방식이다. Conventionally, the temperature of a PCR process was controlled using the block system using the Peltier effect. This Peltier method uses a current flow to provide thermal energy, thereby cooling or heating the block surrounding the test tube.
그러나, 이 펠티어 방식은 블록을 가열하는 방식이므로, 도 1에서 도시한 바와 같이, 블록의 재질이나 크기에 따라서 단계별 온도 변화시 일정 시간이 소요되어, 전체 유전자의 증폭 시간이 증가할 뿐만 아니라, 유전자의 생산수율이 감소하는 문제점을 가지고 있었다. However, since this Peltier method is a method of heating a block, as shown in FIG. Had a problem of decreasing the production yield.
또한, 종래 방식은 펠티어 소자를 사용함으로써 발생하는 전자파가, 증폭되는 유전자 구조의 안정성에 부정적인 영향을 미친다는 문제점 또한 발생시키고 있다. In addition, the conventional method also generates a problem that the electromagnetic waves generated by using the Peltier device negatively affect the stability of the amplified gene structure.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 발명된 것으로써, 본 발명의 목적은 PCR 공정이 실행되는 웰의 온도 제어를, 상이한 온도의 용액을 공급하여 실행함으로써, 웰의 온도를 순간적으로 변화시키고, 이에 따라 유전자의 생산수율을 향상시킴과 동시에 유전자 구조 안정성을 보장하는 고효율 유전자 증폭장치의 웰 온도 제어장치 및 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, an object of the present invention is to change the temperature of the wells by supplying a solution of a different temperature, the temperature control of the wells in which the PCR process is performed The present invention provides a well temperature control device and a control method of a high efficiency gene amplification device that improves the yield of genes and at the same time ensures the stability of gene structure.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 온도가 서로 상이한 용액이 충진된 다수개의 수조와; 상기 수조의 수온을 유지시키는 수온유지 수단과; 상기 수조의 용액을 순환시키는 순환펌프와; 유전자를 장입하고, 외부에서 제공되는 열을 유전자로 전달하여, 유전자를 증폭시키는 웰과; 상기 각각의 수조 일단에 형성된 수조출구관과, 이 수조출구관에 연통되며 상기 웰에 수조의 용액을 공급하는 웰 도입관과, 상기 웰을 통과한 용액을 외부로 유출시키는 웰 유출관과, 상기 웰 유출관과 연통되며 수조로 다시 용액을 회귀시키는 수조 회귀관을 포함하는 웰 순환 유로와; 상기 수조 출구관에 형성되어, 수조에 충진된 용액의 웰 입력 여부를 결정하는 입력제어밸브와; 상기 수조 회귀관에 형성되어, 상기 웰을 통과한 용액의 수조 회귀 여부를 결정하는 회귀 밸브와; 상기 각 수조의 용액 온도를 유지하기 위하여, 수조의 용액을 계속적으로 순환시키기 위한 온도 유지 순환회로와; 상기 온도유지 순환유로의 순환여부를 결정하는 제어밸브와; 상기 웰의 희망온도에 따라 각각의 상기 입력 제어밸브 및 상기 회귀 밸브를 개방 또는 폐쇄시키는 제어부를 포함하는 고효율 유전자 증폭장치의 웰 온도 제어장치를 제공한다. The present invention for achieving the above object is a plurality of tanks filled with a different temperature solution; Water temperature holding means for maintaining the water temperature of the water tank; A circulation pump for circulating the solution in the tank; A well which charges a gene and transfers an externally provided heat to the gene to amplify the gene; A water tank outlet pipe formed at one end of each water tank, a well inlet pipe communicating with the water tank outlet pipe and supplying a solution of the water tank to the well, a well outlet pipe for outflowing the solution passing through the well to the outside; A well circulation passage communicating with the well outlet tube and including a water tank return tube for returning the solution back to the water tank; An input control valve formed at the outlet port of the tank to determine whether the well of the solution filled in the tank is input; A return valve formed in the tank return pipe to determine whether or not the solution has passed through the well to return to the tank; A temperature maintenance circulation circuit for continuously circulating the solution in the bath to maintain the solution temperature in each bath; A control valve for determining whether to circulate the temperature maintaining circulation passage; It provides a well temperature control device of a high efficiency gene amplification device comprising a control unit for opening or closing each of the input control valve and the return valve in accordance with the desired temperature of the well.
바람직하게, 본 발명은 상기 웰에 용액을 제공하는 수조가 변화하는 경우에, 순환유로에 공기를 분사하여 순환유로 내에 잔류하고 있는 용액을 수조로 조속히 회귀시키는 에어분사장치를 포함한다. Preferably, the present invention includes an air spraying value for promptly returning the solution remaining in the circulation passage to the tank by injecting air into the circulation passage when the tank providing the solution in the well is changed.
또한, 본 발명은 다수개의 수조에 각각 상이한 온도의 용액을 도입하는 용액 도입단계와; 웰에 유전자를 장입하는 유전자 장입단계와; 제1수조의 용액을 웰에 공급하는 단계와; 상기 제1수조의 입력 밸브 및 회귀밸브를 닫고, 제2수조의 입력밸브 및 회귀밸브를 개방하여 두 번째 수조의 용액을 웰에 공급하는 단계와; 일정 시간 후에 두 번째 수조의 입력 밸브 및 회귀밸브를 닫고, 세 번째 수조의 입력밸 브 및 회귀밸브를 개방하여 세 번째 수조의 용액을 웰에 공급하는 단계와; 일정 시간 후에 n 번째 수조의 입력 밸브 및 회귀밸브를 닫고, n+1 번째 수조의 입력밸브 및 회귀밸브를 개방하여 n+1 번째 수조의 용액을 공급하는 단계와; 상기 첫 번째 수조 내지 n+1 번째 수조의 용액 공급 단계를 반복하는 단계를 포함하는 고효율 유전자 증폭장치의 웰 온도 제어방법을 제공한다. In addition, the present invention includes a solution introduction step of introducing a solution of a different temperature in each of the plurality of tanks; A gene loading step of charging genes into the wells; Supplying a solution of the first bath to the wells; Closing the input valve and the return valve of the first tank, opening the input valve and the return valve of the second tank, and supplying a solution of the second tank to the well; Closing the input valve and the return valve of the second bath after a predetermined time, and opening the input valve and the return valve of the third bath to supply the solution of the third bath to the well; Closing the input valve and the return valve of the n-th tank and opening the input valve and the return valve of the n + 1-th tank after a predetermined time to supply a solution of the n + 1-th tank; It provides a well temperature control method of a high efficiency gene amplification apparatus comprising repeating the solution supply step of the first tank to n + 1 th tank.
이와 같은 구성에 따르면, 본 발명은 제어부의 제어신호에 따라 웰의 희망온도에 해당하는 수조의 입력제어밸브를 개방하여, 웰에 적정수온의 용액을 제공하고, 상기 웰에 제공된 용액과 유전자가 장입된 시험관을 열교환시킴으로써 시험관의 온도를 희망온도로 변환시킨다. According to this configuration, the present invention opens the input control valve of the water tank corresponding to the desired temperature of the well in accordance with the control signal of the control unit to provide a solution of the appropriate water temperature in the well, the solution and the gene provided in the well is charged The temperature of the test tube is converted to the desired temperature by heat-exchanging the test tube.
그 후, 상기 시험관의 온도를 변화시키는 경우, 이전에 제공되던 수조의 입력제어밸브를 닫고, 웰 순환유로에 형성되어 있는 에어분사장치를 작동하여 웰 순환유로의 용액을 제거하며, 다음 단계에 해당하는 수조의 입력제어밸브를 개방하여 웰에 다른 수온의 용액을 공급함으로써, 웰의 온도를 순간적으로 변화하게 한다. 이에 따라 시험관의 온도도 변화하게 된다. Then, when the temperature of the test tube is changed, the input control valve of the previously provided water tank is closed, and the air injection device formed in the well circulation flow path is operated to remove the solution in the well circulation flow path. By opening the input control valve of the tank to supply a solution of different water temperature to the well, the temperature of the well is changed instantaneously. This changes the temperature of the test tube.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, this embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웰 온도 제어장치의 회로도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 웰의 온도변화 그래프이다. 2 is a circuit diagram of a well temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a temperature change graph of the well according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예는 온도가 서로 상이한 용액이 충진된 세개의 수조(100),(200),(300)를 구비하며, 이 세 개의 수조에는 용액 온도를 유지시키는 수온유지수단(101),(201),(301) 및 상기 수조의 용액을 순환시키는 순환펌프(102),(202),(302)가 각각 형성된다. As shown in FIG. 2, the present embodiment includes three
제1수조(100)는 변성작용에 필요한 온도인 94℃ 용액으로 충진되고, 제2수조(200)는 어닐링 과정에 필요한 온도인 50℃ 용액으로 충진되며, 제3수조(300)는 확장과정에 필요한 온도인 72℃ 용액으로 충진된다. The
그리고, 각각의 상기 수온을 유지하기 위하여, 상기 수조(100),(200),(300)에는 수조의 수온을 감지하는 수온감지센서(103),(203),(303)가 수조 내부에 각각 설치되고, 이 수온감지센서(103),(203),(303)의 신호에 따라 수조(100),(200), (300)를 가열하여 수온을 유지시켜주는 히터(104),(204),(304)가 수조의 일측에 형성된다. And, in order to maintain each of the water temperature, the
그리고, 상기 수조(100),(200),(300)의 용액을 외부로 공급하게 하기 위한 순환펌프(102),(202),(302)가 수조의 일측에 각각 형성된다. In addition,
한편, 본 실시예는 유전자를 장입하고, 외부에서 제공되는 열을 유전자로 전달하여, 유전자를 증폭시키는 과정이 행하여지는 웰(130)을 포함한다. 이 웰(130)은 다수개의 시험관이 장착되는 장착부와, 상기 시험관의 주위를 지나는 웰 내부관(132)으로 이루어져, 상기 웰 내부관(132)에 흐르는 용액과 시험관(131) 사이에 열전달이 잘 이루어지도록 형성된다. On the other hand, the present embodiment includes a well 130 in which a process of amplifying a gene by charging a gene, transferring an externally provided heat to the gene, and the gene is performed. The
상기 웰(130)은 본 실시예에서는 하나로 설치하였으나, 다수개를 설치하고, 유로관을 연결함으로써, 한꺼번에 많은 유전자 증폭을 수행할 수도 있다. The
그리고, 상기 각각의 수조(100),(200),(300) 일단에 형성된 수조출구관(111),(211),(311)과, 이 수조출구관(111),(211),(311)에 연통되며 상기 웰(130)에 연결되는 웰 도입관(133)과, 상기 웰(130)을 통과한 용액을 웰 외부로 유출시키는 웰 유출관(134)과, 상기 웰 유출관(134)과 연통되며 수조(100),(200),(300)로 다시 용액을 회귀시키는 수조 회귀관(114),(214),(314)을 포함하는 웰 순환 유로가 각각 형성된다. Then, the
상기 수조 출구관(111),(211),(311)에는 수조(100),(200),(300)에 충진된 용액의 웰 입력 여부를 결정하는 입력제어밸브(121),(221),(321)가 형성되며, 상기 수조 회귀관(114),(214),(314)에는 상기 웰을 통과한 용액의 수조 회귀 여부를 결정하는 회귀 밸브(122),(222),(322)가 형성된다. The
그리고, 상기 웰(130)의 희망온도에 따라 각각의 상기 입력 제어밸브(121),(221),(321) 및 상기 회귀 밸브(122),(222),(322)를 개방 또는 폐쇄시키는 제어부(120)가 형성된다. 이 제어부(120)는 일반적인 PC에 의하여 실현가능하다. The control unit opens or closes each of the
이 제어부(120)의 제어신호에 의하여 상기 입력제어밸브(121),(221),(321) 및 회귀 밸브(122),(222),(322)가 개방되면, 각 수조(100),(200),(300)의 용액은 상기 순환펌프(102),(202),(302)의 수압에 의하여, 각 수조(100),(200),(300)의 용액은 수조출구관(111),(211),(311)→웰 도입관(133)→웰내부관(132)→웰 유출관(134)→수조회귀관(114),(214),(314)→수조(100),(200),(300)의 순서대로 순환하게 된다. When the
그리고, 제어부의 제어신호에 의하여 상기 입력제어밸브(121),(221),(321) 및 회귀 밸브(122),(222),(322)가 닫히면, 상기 용액의 순환은 정지하게 된다. When the
한편, 상기 웰 순환유로의 소정위치에는 에어분사장치(150)가 설치된다. 이 에어분사장치(150)는 에어콤프레서 및 노즐로 이루어져 있으며, 에어 콤프레서에서 압축된 공기가 노즐을 통하여 빠른 속도로 웰 순환유로로 유입되도록 형성된다. On the other hand, the
이 에어분사장치는 상기 웰(130)에 용액을 제공하는 수조가 변화되는 경우에, 순환유로에 고압공기를 분사하여 순환유로 내에 잔류하고 있는 용액을 수조(100),(200),(300)로 조속히 회귀시켜서 웰 순환유로가 공동화되도록 한다. This air spraying device sprays the high pressure air to the circulation passage when the water tank providing the solution to the
그리고, 상기 각 수조(100),(200),(300)에는, 용액을 공급하지 않는 수조(100),(200),(300)의 용액 온도를 계속 유지하기 위하여, 수조의 용액을 계속적으로 순환시키기 위한 온도 유지 순환유로(140),(240),(340)가 형성되며, 이 온도유지 순환유로에는 용액의 순환여부를 결정하는 순환제어밸브(141),(241),(341)가 형성된다. In addition, in order to maintain the solution temperature of each of the
이 온도유지 순환회로는 상기 수조 출구관(111),(211),(311) 및 수조 회귀관(114),(214),(314)을 연통하는 순환관(124),(242),(342)으로 이루어지며, 상기 순환 제어밸브(141),(241),(341)는 순환관(124),(242),(342)상에 설치된다. The temperature maintaining circulation circuit is a
웰(130)에 용액을 공급하지 않는 경우, 입력제어밸브(121),(221),(321) 및 회귀 밸브(122),(222),(322)는 닫히며, 이와 동시에 순환관(124),(242),(342)의 순 환제어밸브(141),(241),(341)는 개방된다. When the solution is not supplied to the
이에 따라, 수조의 용액은 수조(100),(200),(300)→ 수조출구관(111), (211),(311)→순환관(124),(242),(342)→수조회귀관(114),(214),(314)→수조(100),(200),(300) 의 경로를 따라 순환된다. Accordingly, the solution of the tank is the tank (100), (200), (300) → tank outlet pipes (111), (211), (311) → circulating pipes (124), (242), (342) → water It is circulated along the paths of the
이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of this embodiment configured as described above are as follows.
우선, 유전자가 장입된 시험관(131)이 웰(130)에 설치되면, 이 유전자의 변성공정을 수행하기 위하여, 제어부는 제1수조의 입력제어밸브(121) 및 회귀밸브(122)를 개방하고, 순환제어밸브(141)를 닫는다. 이와 동시에, 제2,3수조의 입력제어밸브(221),(321) 및 회귀밸브(222),(322)는 닫히고, 제2,3수조의 순환제어밸브(241),(341)는 개방된 상태로 되어 있다. First, when the
이에 따라, 제1수조의 94℃의 용액이 수조출구관(111), 웰 도입관(133)을 통하여 웰(130)에 공급되며, 웰(130)에 설치된 시험관(131)을 94℃로 가열하게 된다. Accordingly, the solution of 94 ° C. in the first tank is supplied to the well 130 through the water
시험관을 가열한 용액은 웰 유출관(134), 수조회귀관(114)을 통하여 다시 수조로 돌아오며, 이 과정을 반복함으로써 제1수조의 용액은 순환하게 된다. The solution of the test tube is returned to the tank through the
이 순환상태는 15초동안 유지되고, 그 후, 제1수조(100)의 입력제어밸브(141)는 닫히며, 이와 동시에 에어분사장치(150)가 가동하여 웰 순환유로에 잔류된 용액을 제1수조(100)로 순간적으로 회귀시킨 후, 제1수조의 회귀밸브(122)를 닫는다. This circulation state is maintained for 15 seconds, after which the
그리고, 제1수조의 순환제어밸브(141)를 개방하여, 온도유지 순환유로(140)를 통하여 용액이 순환하도록 한다. Then, the
제1수조(100)의 용액 공급이 중지되면, 제2수조(200)의 입력제어밸브(221) 및 회귀밸브(222)가 개방됨과 동시에 제2수조(200)의 순환제어밸브(241)는 닫힌다. When the solution supply of the
이 상태에서, 제2수조(200)의 50℃의 용액은 제2수조 출구관(211) 및 웰 도입관(133)을 통하여 웰에 공급되어 시험관을 50℃로 유지하고, 이 상태를 약 3분간 유지하여, 유전자의 어닐링 과정을 실행한다. In this state, the solution at 50 ° C. of the
상기 어닐링 과정이 종료되면, 제2수조의 입력제어밸브(221)는 닫히고, 이와 동시에 에어분사장치(150)가 가동하여 웰 순환유로에 잔류된 용액을 제2수조(200)로 순간적으로 회귀시키고, 제2수조(200)의 회귀밸브(222)를 닫는다. When the annealing process is completed, the
그리고, 제2수조(200)의 순환제어밸브(241)를 개방하여, 온도유지 순환유로(240)를 통하여 용액이 순환하도록 한다.Then, the
제2수조(200)의 용액 공급이 중지되면, 제3수조(300)의 입력제어밸브(321) 및 회귀밸브(322)는 개방됨과 동시에 제3수조(300)의 순환제어밸브(341)는 닫힌다. When the solution supply of the
이 상태에서, 제3수조(300)의 72℃의 용액은 제3수조(300) 출구관(311) 및 웰 도입관(133)을 통하여 웰(130)에 공급되어 시험관(131)을 72℃로 유지하고, 이 상태를 약 30초간 유지함으로써, 유전자의 확장 과정을 실행한다. In this state, the solution at 72 ° C. of the
이 확장 과정이 종료되면, 제3수조(300)의 입력제어밸브(321)가 닫히고, 이와 동시에 에어분사장치(150)가 가동하여 웰 순환유로에 잔류된 용액을 제3수조로 순간적으로 회귀시키고, 제3수조의 회귀밸브(322)를 닫으며, 제3수조의 순환제어밸브(341)를 개방하여, 온도유지 순환 작용을 실행한다. When the expansion process is completed, the
제3수조의 용액 공급이 중지되면, 제1수조의 입력제어밸브(121) 및 회귀밸브(122)는 개방됨과 동시에 제1수조의 순환제어밸브(141)는 닫힌다. When the solution supply of the third tank is stopped, the
이와 같은 작용은 반복되며, 이에 의하여 유전자의 변성, 어닐링, 확장공정이 반복적으로 실행된다. This action is repeated, whereby the gene denaturation, annealing, and expansion processes are repeatedly performed.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 온도제어방법의 블록선도이다. 4 is a block diagram of a temperature control method according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 본 실시예는 다수개의 수조에 각각 상이한 온도의 용액을 도입하는 용액 도입단계(500)와; 웰에 유전자를 장입하는 유전자 도입단계(510)와; 제1수조의 용액을 웰에 공급하는 단계(520)와; 상기 제1수조의 용액 공급을 중단하고, 용액 순환유로에 에어를 분사하여 유로 내의 용액을 제거한 후(530), 제2수조의 용액을 웰에 공급하는 단계(540)와; 일정 시간 후에 제2수조의 용액공급을 중단하고, 용액 순환유로에 에어를 분사하여 유로 내의 용액을 제거한 후(550), 제3수조의 용액을 공급하는 단계(560)를 포함하며, 상기 제1수조 내지 제3수조의 용액 공급 단계를 순차적으로 반복하여 이루어진다. As shown, the present embodiment includes a solution introduction step (500) for introducing a solution of a different temperature in each of the plurality of tanks; A
이를 구체적으로 설명하면, 먼저 세 개의 수조에 변성, 어닐링, 확장공정에 각각 적합한 94℃, 50℃, 72℃의 용액을 충진한다. Specifically, first, three baths are filled with a solution of 94 ° C., 50 ° C., and 72 ° C. suitable for denaturation, annealing, and expansion processes, respectively.
이후에, 유전자를 증폭하는 장치인 웰에 유전자가 담긴 시험관을 장입하고, 제1수조의 입력밸브를 개방하여 제1수조의 94℃의 용액을 웰에 15초간 공급하여, 유전자의 변성 공정을 수행한다. Subsequently, a test tube containing the gene is charged into a well, which is a device for amplifying the gene, the input valve of the first tank is opened, and a solution of 94 ° C. in the first tank is supplied to the well for 15 seconds to perform a denaturation process of the gene. do.
이 후, 제1수조의 입력밸브 및 회귀밸브를 닫아서 제1수조의 용액 공급을 막고, 용액 순환유로에 고압공기를 분사하여 유로내의 용액을 제거한다. Thereafter, the input valve and the return valve of the first tank are closed to block the supply of the solution to the first tank, and high pressure air is injected into the solution circulation path to remove the solution in the flow path.
그리고, 중공이 된 용액순환유로를 통하여, 제2수조의 50℃의 용액을 웰에 3분간 공급하여, 유전자의 어닐링 공정을 수행한다. Then, a solution at 50 ° C. of the second water tank is supplied to the well for 3 minutes through the hollow solution circulation passage, and the annealing process of the gene is performed.
어닐링 작용이 끝난 후, 제2수조의 입력밸브 및 회귀밸브를 닫아서 제2수조의 용액공급을 막고, 상기 용액순환 유로에 고압공기를 분사하여 잔류된 유로내의 용액을 제거한다. After the annealing operation is finished, the input valve and the return valve of the second tank are closed to prevent supply of the solution to the second tank, and high pressure air is injected into the solution circulation flow path to remove the solution in the remaining flow path.
그 후, 중공이 된 용액순환유로를 통하여, 제3수조의 72℃의 용액을 웰에 30초간 공급하여, 유전자의 확장공정을 수행한다.Thereafter, the solution at 72 ° C. in the third tank is supplied to the well for 30 seconds through the hollow solution circulation flow passage, and the gene expansion step is performed.
본 실시예는 이 세 가지 공정을 반복함으로써, 시험관의 유전자 복제를 실행하는 것이다. This example repeats these three steps to perform in vitro gene replication.
한편, 웰에 용액을 공급하지 않는 경우, 각각의 상기 수조는 내부의 용액을 소정의 순환유로로 지속적으로 순환시켜, 수조내의 수온 분포를 적정하게 유지시킨다. On the other hand, when the solution is not supplied to the wells, each of the water tanks continuously circulates the internal solution to a predetermined circulation flow path, thereby maintaining an appropriate distribution of water temperature in the water tank.
본 발명에 따르면, 상이한 온도의 용액을 일정 간격으로 웰에 공급하여 웰의 온도를 제어함으로써, 웰의 온도를 시간의 지연없이 신속하게 변화시킨다. According to the present invention, by varying the temperature of the wells by feeding solutions of different temperatures into the wells at regular intervals, the temperature of the wells is rapidly changed without time delay.
그리고, 상기 용액이 순환되는 유로에 에어장치를 형성하여, 유로에 잔류되는 용액의 영향을 감소시키고, 신속하게 다음 단계의 용액이 유입되게 함으로써, 웰의 온도 변화를 더욱더 정밀, 신속하게 제어할 수 있다. In addition, by forming an air device in the flow passage through which the solution is circulated, the influence of the solution remaining in the flow passage is reduced, and the solution of the next stage can be rapidly introduced, thereby controlling the temperature change of the well more precisely and quickly. have.
또한, 용액이 충진되는 각각의 수조에는 내부의 용액을 자체적으로 순환시키 는 순환유로를 형성하여, 수조내부의 수온 분포를 고르게 한다. In addition, each tank in which the solution is filled forms a circulation passage for circulating the internal solution by itself, so as to evenly distribute the water temperature in the tank.
이에 따라, 본 발명은 웰의 온도를 안정적으로 제어함과 동시에, 그 온도 변화시간을 단축함으로써, 전체적인 유전자 증폭시간을 단축시키고, 정확한 온도 제어를 수행하여 유전자의 생산수율을 월등히 향상시키는 효과를 가진다. Accordingly, the present invention has the effect of stably controlling the temperature of the well and at the same time shortening the temperature change time, thereby shortening the overall gene amplification time and performing accurate temperature control to significantly improve the yield of gene production. .
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040016912A KR100603821B1 (en) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | Apparatus for controlling well temperature of high efficiency pcr device and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040016912A KR100603821B1 (en) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | Apparatus for controlling well temperature of high efficiency pcr device and control method thereof |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20-2004-0006840U Division KR200354278Y1 (en) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | Apparatus for controlling well temperature of high efficiency pcr device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20050091454A KR20050091454A (en) | 2005-09-15 |
KR100603821B1 true KR100603821B1 (en) | 2006-07-26 |
Family
ID=37273137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040016912A KR100603821B1 (en) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | Apparatus for controlling well temperature of high efficiency pcr device and control method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100603821B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020184844A2 (en) | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 퓨쳐이엔지 주식회사 | Independently temperature controllable block for pcr |
-
2004
- 2004-03-12 KR KR1020040016912A patent/KR100603821B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020184844A2 (en) | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 퓨쳐이엔지 주식회사 | Independently temperature controllable block for pcr |
KR20200109187A (en) | 2019-03-12 | 2020-09-22 | 퓨쳐이엔지 주식회사 | Thermal cycler sample block with function of selective temperature control for PCR |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20050091454A (en) | 2005-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102057476B (en) | Fast substrate support temperature control | |
JP2019505754A (en) | Processing equipment and method for processing a workpiece | |
JP5588661B2 (en) | Mist cooling device and heat treatment device | |
CN104536365B (en) | A kind of chemical liquids on-line heating control system and control method | |
JP2007533155A5 (en) | ||
EP2255142B1 (en) | A method for firing ceramic products and a kiln therefor | |
KR102451755B1 (en) | Brine supply temperature control system for semiconductor process equipment | |
KR20090001091A (en) | Semiconductor manufacturing apparatus having outside heater | |
KR100603821B1 (en) | Apparatus for controlling well temperature of high efficiency pcr device and control method thereof | |
CN111455349B (en) | Semiconductor processing equipment | |
JP4112796B2 (en) | Fluid temperature control device | |
KR200354278Y1 (en) | Apparatus for controlling well temperature of high efficiency pcr device | |
EP4074845A1 (en) | Control device and method of controlling a press hardening system | |
CN114388405A (en) | Temperature compensation method and semiconductor process equipment | |
JP4121833B2 (en) | Mold heating and cooling system | |
CN204676149U (en) | A kind of being used for carries out pretreated reactor to MOCVD gas spray | |
KR101569788B1 (en) | Wafer heat treatment apparatus of double gas circulation structure type | |
CN109427610A (en) | Chip temperature control system, chip temperature control method and reaction chamber | |
CN214004639U (en) | PCR amplification device | |
CN202452832U (en) | In-furnace gas circulated and cooled high-temperature heating furnace | |
KR102295219B1 (en) | Air circulation system for test chamber of electronic component | |
JPWO2004097913A1 (en) | Vacuum film forming apparatus, vacuum film forming method, and solar cell material | |
JP2014145669A (en) | Cooling/heating tank and cooling/heating device | |
KR101135468B1 (en) | A heating and cooling exchange apparatus and controlling method for the chemical reactor | |
CN102229241A (en) | Device and method for steam molding of thermoplastic pipe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110110 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |