KR20190123997A - Polymerase Chain Reaction Chip - Google Patents

Abstract

A PCR chip according to an embodiment of the present invention comprises: a first substrate having a sample inlet in which a sample for synthesizing DNA is introduced; and a second substrate having a sample accommodating part for accommodating the sample introduced from the sample inlet and performing PCR, wherein the sample accommodating part comprises a channel formed to be penetrated through the second substrate and an air pocket provided at one end of the channel to collect air generated during PCR. The PCR chip according to an embodiment of the present invention can stably detect nucleic acid amplification even under high temperature conditions.

Description

PCR칩{Polymerase Chain Reaction Chip}PCR Chip {Polymerase Chain Reaction Chip}

본 발명은 중합 효소 연쇄 반응 칩(Polymerase Chain Reaction Chip, 이하, PCR 칩이라 함) 칩에 있어서, 구체적으로, 일단에 에어포켓이 마련된 채널을 포함하는 PCR 칩에 관한 것이다.The present invention relates to a PCR chip including a channel having an air pocket at one end in a polymerase chain reaction chip (hereinafter, referred to as a PCR chip) chip.

중합 효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction, 이하, PCR이라 함)은 1983년에 고안된 분자생물학적 기법이다. Polymerase Chain Reaction (hereinafter, referred to as PCR) is a molecular biological technique devised in 1983.

특정 핵산, 단백질 등을 많은 양으로 증폭하여 세균이나 바이러스, 진균 등에 의한 감염질환의 진단은 물론, 고고학, 범죄수사 등의 폭넓은 분야에서 사용되고 있다. 현재 유전물질을 조작하여 실험하는 거의 모든 과정에서 사용하고 있는 검사법으로서, 검출을 원하는 특정 표적 유전물질인 DNA를 증폭하는 방법으로 사용되고 있다. By amplifying a large amount of specific nucleic acids and proteins, they are used in a wide range of fields such as archeology and criminal investigation, as well as diagnosis of infectious diseases caused by bacteria, viruses, and fungi. As a test method used in almost all processes of manipulating genetic material and experimenting, it is used as a method of amplifying DNA, which is a specific target genetic material to be detected.

상기 PCR은 일반적으로 변성단계(Denaturation step), 풀림단계(Annealing step), 신장단계(Extension step)를 통해 DNA 증폭이 달성된다. 즉, PCR은 DNA 시료를 PCR 칩에 주입한 후 상기 PCR 칩을 PCR 장치에 삽입하여 이루어진다.In general, the PCR amplifies DNA through a denaturation step, an annealing step, and an extension step. That is, PCR is performed by injecting a DNA sample into a PCR chip and inserting the PCR chip into a PCR device.

이렇게 간단한 원리의 기존에 사용된 PCR은 증폭의 여부를 확인하기 위해서, 전기영동(Gel-electrophoresis) 과정을 거치게 되는데 전기영동 과정에서 시료가 오염 되기 쉽고, PCR에 소요되는 시간외에 추가로 20~25분의 시간이 소요되기 때문에, 전체 검사 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다. In order to confirm the amplification, the conventionally used PCR of this simple principle undergoes a gel-electrophoresis process, and the sample is liable to be contaminated in the electrophoresis process, and additionally 20 to 25 in addition to the time required for PCR. Since it takes minutes, the entire inspection takes a long time.

이러한 문제점을 보완하기 위해 실시간 중합효소 연쇄반응(Real-time Pol-ymerase Chain Reaction)기술이 고안되었는데, 실시간으로 핵산의 증폭 산물의 양을 검출할 수 있기 때문에, 추가적으로 전기 영동을 통한 확인작업이 필요 없으므로 실험 과정 중에 발생하는 오염의 위험이 낮고, 기존의 PCR에 비해서 간편하고 신속한 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 또한, 기존의 PCR과는 달리 실시간 PCR에서는 증폭된 PCR 산물의 양을 실시간으로 모니터링 하기 위해 지표(Indicator)를 사용하거나 탐침(Probe)을 사용한 형광 검출법을 사용하여 핵산의 증폭된 양을 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 형광 검출을 위한 장치로 포토다이오드 외에 여러가지 센서를 사용할 수 있으나, 디지털 일안 반사식(DSLR) 카메라 (Canon 1100D)를 이용하여 실시간 PCR 시스템을 구현할 수 있다. Real-time Pol-ymerase Chain Reaction technology was devised to solve this problem, and since it is possible to detect the amount of amplification products of nucleic acids in real time, additional confirmation by electrophoresis is required. Therefore, there is a low risk of contamination during the experiment process, and there is an advantage that simple and quick results can be obtained compared to conventional PCR. In addition, unlike conventional PCR, real-time PCR monitors the amplified amount of nucleic acid in real time by using an indicator or fluorescence detection using a probe to monitor the amount of amplified PCR product in real time. can do. In addition to the photodiode, various sensors can be used as a device for detecting fluorescence, but a real-time PCR system can be implemented using a digital single-lens reflex (DSLR) camera (Canon 1100D).

실시간 PCR 시스템을 구성하는 PCR 칩은 DNA를 합성하기 위한 액체 시료를 수용하기 위한 채널을 가진다. 이 때, PCR은 약 95도의 고온의 조건에서 진행되며, 이에 따라 상기 시료에는 공기 방울이 생성된다. The PCR chip constituting the real-time PCR system has a channel for receiving a liquid sample for synthesizing DNA. At this time, PCR proceeds in a high temperature condition of about 95 degrees, thereby generating air bubbles in the sample.

PCR 장치의 센서 모듈에서 광을 이용하여 상기 채널 내부의 상기 액체 시료의 형광 밝기를 분석할 때, 상기 공기 방울이 상기 센서 모듈의 측정을 방해할 수 있다. 즉, PCR을 수행하는 과정 중 칩 커버 쪽으로 공기 방울이 생겨, 형광 밝기를 비교하는 과정에서 촬영된 이미지를 관찰했을 때, 전반적인 밝기를 저하시킬 뿐만 아니라, 더운 공기가 채널 부분에 있던 시료를 채널 밖으로 밀어내는 문제점이 발생한다.When analyzing the fluorescence brightness of the liquid sample inside the channel using light in the sensor module of the PCR device, the air bubbles may interfere with the measurement of the sensor module. In other words, air bubbles are generated toward the chip cover during PCR, and when observing an image taken while comparing fluorescence brightness, not only the overall brightness is lowered, but also hot air pushes the sample out of the channel out of the channel. The problem arises.

본 발명의 일 실시예는 PCR 중 발생되는 공기 방울을 한 공간에 수집함으로써, 채널 내에서 액체 시료가 수용되는 공간을 효율적으로 확보할 수 있는 PCR칩을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a PCR chip which can efficiently secure a space for accommodating a liquid sample in a channel by collecting air bubbles generated during PCR in one space.

본 발명의 일 실시예는 시료의 분석 신뢰성을 확보할 수 있는 PCR칩을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a PCR chip that can ensure the analysis reliability of the sample.

본 발명의 일 실시예는 고온 조건에서도 시료의 형광 밝기를 안정적으로 비교할 수 있는 PCR칩을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a PCR chip that can stably compare the fluorescence brightness of a sample even under high temperature conditions.

본 발명의 일 측면에 따르면, DNA를 합성하는 시료가 유입되는 시료주입구를 구비하는 제1기판 및 상기 시료주입구로부터 유입된 상기 시료를 수용하여 PCR을 수행하는 시료수용부를 구비하는 제2기판을 포함하고, 상기 시료수용부는 상기 제2기판에 관통 형성되는 채널과, 상기 채널의 일단에 마련되어 상기 PCR 시 발생하는 공기가 수집되는 에어포켓을 포함한다.According to an aspect of the present invention, a first substrate having a sample inlet through which a sample for synthesizing DNA is introduced, and a second substrate having a sample accommodating unit for accommodating the sample introduced from the sample inlet and performing PCR. The sample accommodating part includes a channel formed through the second substrate and an air pocket provided at one end of the channel to collect air generated during the PCR.

또한, 상기 시료를 가열하는 히터 및 상기 시료의 온도를 측정하는 온도측정부를 포함하는 제3기판을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a third substrate including a heater for heating the sample and a temperature measuring unit for measuring the temperature of the sample.

또한, 상기 제1기판은 커버필름으로 마련될 수 있다.In addition, the first substrate may be provided as a cover film.

또한, 상기 커버필름은 광 투과를 위해 투명 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the cover film may be made of a transparent material for light transmission.

또한, 상기 커버필름은 폴리카보네이트를 포함할 수 있다.In addition, the cover film may include polycarbonate.

또한, 상기 제2기판은 상기 제1기판의 하면에 양면테이프로 마련될 수 있다.In addition, the second substrate may be provided as a double-sided tape on the lower surface of the first substrate.

또한, 상기 제3기판은 상기 제2기판의 하면에 PCB기판으로 마련될 수 있다.In addition, the third substrate may be provided as a PCB substrate on the lower surface of the second substrate.

또한, 상기 PCB기판은 무광의 검정색으로 마련될 수 있다.In addition, the PCB substrate may be provided in matt black.

또한, 상기 제2기판과 상기 제3기판 사이에 배치되는 제4기판을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a fourth substrate disposed between the second substrate and the third substrate.

또한, 상기 제4기판은 상기 제2기판의 하면과 상기 제3기판의 상면에 단면테이프로 마련될 수 있다.In addition, the fourth substrate may be provided as a sectional tape on the lower surface of the second substrate and the upper surface of the third substrate.

또한, 상기 제3기판을 고정하도록 상기 제3기판의 하면에 배치되는 하우징을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a housing disposed on a lower surface of the third substrate to fix the third substrate.

본 발명의 일 실시예에 의한 PCR칩은 PCR 중 발생되는 공기 방울을 별도의 공간에 수집하여 시료를 효율적으로 수용할 수 있다.PCR chip according to an embodiment of the present invention can efficiently collect a sample by collecting the air bubbles generated during the PCR in a separate space.

본 발명의 일 실시예에 의한 PCR칩은 시료의 분석 시 공기 방울에 의해 채널 내부 밝기가 저감되는 것을 방지할 수 있다.PCR chip according to an embodiment of the present invention can prevent the internal brightness of the channel is reduced by the air bubble when the sample is analyzed.

본 발명의 일 실시예에 의한 PCR칩은 고온 조건 하에서도 핵산의 증폭을 안정적으로 검출할 수 있다.PCR chip according to an embodiment of the present invention can stably detect amplification of nucleic acids even under high temperature conditions.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 PCR 칩의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도다.
도 2는 도 1에 도시된 PCR 칩을 설명하기 위한 단면도이다. 1 is an exploded perspective view for explaining the structure of a PCR chip according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the PCR chip shown in FIG. 1.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래에서 소개하는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 제시하는 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로도 구체화될 수 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기 등을 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are intended to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. The present invention is not limited only to the examples presented, but may be embodied in other forms. The drawings may omit illustrations of parts not related to the description in order to clarify the present invention, and may be exaggerated to express the size of the components, etc. for better understanding.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 중합 효소 연쇄 반응 칩(Polymerase Chain Reaction Chip, 이하, PCR 칩이라 함)의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도고, 도 2는 도 1에 도시된 PCR 칩을 설명하기 위한 단면도이다. 1 is an exploded perspective view for explaining the structure of a polymerase chain reaction chip (hereinafter, referred to as a PCR chip) according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a PCR chip shown in FIG. It is sectional drawing for illustration.

본 발명에 의한 PCR 칩은 시료주입구(774a)를 구비하는 제1기판(774) 및 PCR을 수행하는 시료수용부를 구비하는 제2기판(773)을 포함한다. The PCR chip according to the present invention includes a first substrate 774 having a sample inlet 774a and a second substrate 773 having a sample accommodating part for performing PCR.

시료주입구(774a)는 제1기판(774)의 상면에 마련된다. 보다 구체적으로, 시료주입구(774a)는 제1기판(774)의 상하를 관통한다. 시료주입구(774a)를 통해 DNA를 합성하는 시료가 유입된다.The sample inlet 774a is provided on the upper surface of the first substrate 774. More specifically, the sample inlet 774a penetrates the top and bottom of the first substrate 774. A sample for synthesizing DNA is introduced through the sample inlet 774a.

시료수용부는 제2기판(773)의 상면에 구비된다. 보다 구체적으로, 시료수용부는 시료주입구(774a) 하부의 제2기판(773)을 상하로 관통한 후 제2기판(773)의 하부면을 따라 수평 방향으로 연장하여 형성된다. The sample accommodating portion is provided on the upper surface of the second substrate 773. More specifically, the sample accommodating part extends in the horizontal direction along the lower surface of the second substrate 773 after penetrating up and down the second substrate 773 under the sample inlet 774a.

채널(773a)은 제2기판(773)의 시료수용부 내부에 구비되어, 시료를 수용하도록 마련된다. 즉, 채널(773a)은 시료주입구(774a)로부터 유입된 시료를 수용하여 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reactio, 이하, PCR이라 함)을 수행할 수 있다.  The channel 773a is provided inside the sample accommodating portion of the second substrate 773 to accommodate the sample. That is, the channel 773a may receive a sample introduced from the sample inlet 774a to perform a polymerase chain reaction (hereinafter, referred to as PCR).

한편, PCR을 수행할 때 약 95도의 고온 구간에서 발생된 공기 방울이 채널(773a) 중간에 위치하게 되면서 이미지의 형광 분석 시 공기 방울 부분의 그림자가 전반적인 밝기를 저하시킬 수 있다는 문제점이 존재한다. 또한, 공기방울이 채널(773a) 내부에 수용되어 있는 시료를 밖으로 밀어냄으로써 다량의 시료가 손실될 수 있다는 문제점이 존재한다.Meanwhile, when the PCR is performed, the air bubbles generated in the high temperature section of about 95 degrees are positioned in the middle of the channel 773a, so that the shadow of the air bubbles portion may lower the overall brightness when analyzing the fluorescence of the image. In addition, there is a problem that a large amount of the sample may be lost by the air bubbles push out the sample contained in the channel 773a.

이에 본 발명에서는 제2기판(773)의 시료수용부 내부에 구비되고, 채널(773a)의 일단에 마련된 소정의 공간인 에어포켓(773b)을 구비한다. 즉, 칩을 수직으로 세워 PCR을 수행하였을 때 채널(773a)의 상부에 고온의 공기 방울이 수집될 수 있도록 마련된 에어포켓(773b)을 구비한다. Accordingly, in the present invention, an air pocket 773b is provided inside the sample accommodating part of the second substrate 773 and is a predetermined space provided at one end of the channel 773a. That is, the air pocket 773b is provided to collect hot air bubbles in the upper portion of the channel 773a when the PCR is performed by standing the chip vertically.

본 발명에 의한 PCR 칩은 시료가 시료주입구(774a)를 통해 채널(773a)로 공급되어 모세관 현상에 의해 채널(773a)의 곡면을 따라 채널(773a)를 채워지며, PCR 수행시 발생하는 공기는 발생하는 즉시 에어포켓(773b)으로 배출되므로, 채널(773a)에 공기방울의 그림자가 발생하는 것을 원천적으로 방지할 수 있다. In the PCR chip according to the present invention, the sample is supplied to the channel 773a through the sample inlet 774a to fill the channel 773a along the curved surface of the channel 773a by capillary action, and the air generated during the PCR is Since it is immediately discharged to the air pocket 773b, it is possible to prevent the shadow of the air bubbles in the channel 773a at the source.

또한, 본 발명에 의한 PCR 칩은 에어포켓(773b)을 구비하여 PCR 중 발생되는 공기 방울을 별도의 공간에 수집하고, 공기방울에 의해 채널(773a) 내 시료가 손실되는 것을 원천적으로 방지함으로써 시료를 효율적으로 수용할 수 있다.In addition, the PCR chip according to the present invention includes an air pocket 773b to collect air bubbles generated during PCR in a separate space, and to prevent the sample from being lost in the channel 773a by air bubbles at the source. Can be efficiently accommodated.

에어포켓(773b)의 폭은 채널(773a)의 폭보다 클 수 있다. 따라서, 에어포켓(773b)의 부피가 커 PCR 시 발생하는 다량의 공기를 충분히 수집할 수 있다. The width of the air pocket 773b may be larger than the width of the channel 773a. Therefore, the volume of the air pocket 773b is large enough to collect a large amount of air generated during PCR.

제2기판(773)의 하부에는 제3기판(77)이 배치될 수 있다. The third substrate 77 may be disposed below the second substrate 773.

제3기판(77)은 시료를 가열하기 위한 히터를 포함하며, 히터는 채널(773a)을 따라 유동하는 시료를 가열하여 PCR 반응이 수행되도록 한다. The third substrate 77 includes a heater for heating the sample, and the heater heats the sample flowing along the channel 773a to perform a PCR reaction.

히터는, 예를 들어, 서멀플레이트로 구성될 수 있다. 서멀플레이트는 백금(Pt), 은(Ag) 등으로 구성하거나 전도성 물질, 예를 들어 백금(Pt), 은(Ag), 티타늄(Titanium, Ti) 등을 스퍼터링(Sputtering)에 의하여 코팅하여 구성할 수 있다.The heater may be composed of, for example, a thermal plate. The thermal plate may be composed of platinum (Pt), silver (Ag) or the like, or may be formed by coating a conductive material such as platinum (Pt), silver (Ag), titanium (Ti), or the like by sputtering. Can be.

또한, 제3기판(77)은 PCR 실험을 시작하여 DNA 증폭 시 시료와 칩의 온도를 측정하기 위한 온도측정부(775)가 배치될 수 있다. In addition, the third substrate 77 may be a temperature measuring unit 775 for measuring the temperature of the sample and the chip at the time of DNA amplification by starting the PCR experiment.

온도측정부(775)는 시료와 칩의 온도를 측정하고, 측정한 시료 내부 온도와 칩의 온도를 비교하여 시료의 내부온도를 칩의 목표 온도에 도달시키기 위해 온도를 보정시킨다. The temperature measuring unit 775 measures the temperature of the sample and the chip, and corrects the temperature to reach the target temperature of the chip by comparing the measured sample internal temperature with the chip temperature.

상기 보정된 온도를 기초로 칩에 조사된 광으로부터 반사된 광을 전압으로 산출하여 칩 내 시료의 형광 밝기를 검출할 수 있다.Based on the corrected temperature, the light reflected from the light irradiated onto the chip may be calculated as a voltage to detect the fluorescence brightness of the sample in the chip.

추가적으로, 제2기판(773)과 제3기판(77) 사이에는 제4기판(772)이 배치될 수 있다. In addition, a fourth substrate 772 may be disposed between the second substrate 773 and the third substrate 77.

제1기판(774), 제2기판(773) 및 제3기판(77)은, 예를 들어, 커버필름, 양면테이프 및 PCB 기판으로 마련될 수 있다. 또한, 제4기판(772)은 단면테이프로 마련될 수 있다.The first substrate 774, the second substrate 773, and the third substrate 77 may be formed of, for example, a cover film, a double-sided tape, and a PCB substrate. In addition, the fourth substrate 772 may be provided with a cross-sectional tape.

즉, PCR 칩은 내부적으로, 최상단에 커버 필름으로 마련된 제1기판(774)부터 양면 테이프로 마련된 제2기판(773), 단면 테이프로 마련된 제4기판(772) 및 PCB 기판으로 마련된 제3기판(77)의 순으로 적층될 수 있다. That is, the PCR chip is internally, the first substrate 774 provided with a cover film at the top end, the second substrate 773 provided with double-sided tape, the fourth substrate 772 provided with single-sided tape, and the third substrate provided with a PCB substrate. It may be stacked in the order of (77).

PCB 기판으로 마련된 제3기판(77)의 성분은, 예를 들어, 에폭시 성분일 수 있다. 이에 본 발명에서는 제3기판(77)과 양면 테이프로 마련된 제2기판(773) 사이에 제4기판(772)을 추가적으로 배치함으로써 상술한 에폭시 성분이 제2기판(773) 내부에 수용된 시료와 접촉하여 DNA 증폭을 저해 하는 현상을 최소화시킬 수 있다.The component of the third substrate 77 provided as the PCB substrate may be, for example, an epoxy component. Accordingly, in the present invention, the fourth substrate 772 is additionally disposed between the third substrate 77 and the second substrate 773 formed of a double-sided tape so that the above-described epoxy component contacts the sample contained in the second substrate 773. This can minimize the phenomenon of inhibiting DNA amplification.

PCB 기판으로 마련된 제3기판(77) 하면에는 하우징(770)을 배치할 수 있다. 이는 PCR 칩을 고정하여 연결상의 에러를 방지하기 위함이다. The housing 770 may be disposed on the bottom surface of the third substrate 77 provided as the PCB substrate. This is to prevent the connection error by fixing the PCR chip.

도 1 및 도 2에는 제1기판(774)에 구멍을 내어 마련한 시료주입구(774a)를 통해 시료를 주입을 하는 경우만을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다.1 and 2 illustrate only a case of injecting a sample through a sample inlet 774a prepared by drilling a hole in the first substrate 774, but is not limited thereto.

예를 들어, 하우징(770)에 시료를 주입하고 제3기판(77)에 마련된 시료주입구를 통과하여 채널(773a)로 시료가 이동하여 채널을 채우게 되며, 이 때, 시료가 제3기판(77)을 통과하면서 채널(773a)을 채우는 경우를 포함한다. For example, the sample is injected into the housing 770 and the sample moves to the channel 773a through the sample inlet provided in the third substrate 77 to fill the channel. At this time, the sample fills the third substrate 77. And filling the channel 773a while passing through.

이 때, PCB 기판으로 마련된 제3기판(77)의 성분은, 예를 들어, 에폭시 성분일 수 있으며, 이에 본 발명에서는 제3기판(77)에 마련된 시료주입구에 대해 주석(Sn)으로 코팅 처리를 함으로써 상술한 에폭시 성분에 시료 내 핵산성분이 부착되는 현상을 최소화시킬 수 있다.In this case, the component of the third substrate 77 provided as the PCB substrate may be, for example, an epoxy component. Thus, in the present invention, the sample inlet formed in the third substrate 77 is coated with tin (Sn). By doing so, the phenomenon in which the nucleic acid component in the sample adheres to the above-described epoxy component can be minimized.

커버 필름으로 마련된 제1기판(774)의 두께는, 예를 들어, 500 μm일 수 있다. 상기 두께가 두꺼워질수록 PCR시 고온의 조건에서 커버 필름이 팽창되는 것을 방지할 수 있다. The thickness of the first substrate 774 provided with the cover film may be, for example, 500 μm. As the thickness increases, the cover film may be prevented from expanding under high temperature conditions during PCR.

전술한 바와 같이, 칩 내 시료의 형광 밝기를 분석하는 과정은 칩에 조사된 광으로부터 반사된 광을 전압으로 산출하는 단계를 포함한다. 따라서, 시료가 수용된 제2기판(773)의 상면은, 상기 광이 투과할 수 있도록 투명 재질로 이루어질 수 있다. As described above, the process of analyzing the fluorescence brightness of the sample in the chip includes calculating the light reflected from the light irradiated on the chip as a voltage. Therefore, the upper surface of the second substrate 773 containing the sample may be made of a transparent material to allow the light to pass therethrough.

예를 들어, 제2기판(773)의 상면에 배치된 커버 필름으로 마련된 제1기판(774)은 투명 재질로 이루어질 수 있다. 투명 재질은 상기 광이 투과된다면 어떠한 재질이든 무관하다. 상기 투명 재질로는 유리 또는 합성 수지가 사용될 수 있다. For example, the first substrate 774 provided with a cover film disposed on the upper surface of the second substrate 773 may be made of a transparent material. The transparent material may be any material as long as the light is transmitted. Glass or synthetic resin may be used as the transparent material.

상기 합성 수지의 예로는 투명 실리콘, 투명 우레탄, 투명 PVC, 투명 폴리프로필렌, 투명 폴리카보네이트 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. Examples of the synthetic resins include transparent silicone, transparent urethane, transparent PVC, transparent polypropylene, transparent polycarbonate, and mixtures thereof.

커버 필름으로 마련된 제1기판(774)의 재질이, 예를 들어, 폴리카보네이트로 마련될 경우, 필름 표면에 손상이 가해지는 것을 최소화하여 필름의 내구성을 향상시킬 수 있다.When the material of the first substrate 774 provided with the cover film is made of, for example, polycarbonate, the damage to the surface of the film may be minimized to improve durability of the film.

양면 테이프로 마련된 제2기판(773)은 실리콘 재질 또는 상기 투명 재질로 이루어지거나, 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist, DFR)로 이루어지거나 상기 실리콘 재질 또는 상기 투명 재질과 DFR이 적층되어 형성될 수 있다. The second substrate 773 formed of a double-sided tape may be made of a silicon material or the transparent material, or may be made of a dry film resist (DFR) or may be formed by stacking the silicon material or the transparent material and the DFR. .

DFR은 열전도도가 상기 실리콘에 비하여 매우 낮으므로, 채널(773a)에 수용되는 시료의 보온에 우수한 성능을 나타낼 수 있다. Since the DFR has a very low thermal conductivity compared to the silicon, the DFR may exhibit excellent performance in keeping the sample accommodated in the channel 773a.

상기 실리콘 재질에 대해서는 마스크 패턴을 이용한 식각 공정을 이용하여 채널(773a) 및 에어포켓(773b)을 포함한 시료수용부를 형성할 수 있다. 상기 DFR에 대해서는 노광 공정과 현상 공정을 이용하여 채널(773a) 및 에어포켓(773b)을 형성할 수 있다. For the silicon material, a sample accommodating part including a channel 773a and an air pocket 773b may be formed using an etching process using a mask pattern. For the DFR, the channel 773a and the air pocket 773b may be formed using an exposure process and a development process.

한편, PCR 칩이 유광의 PCB 기판을 사용할 경우 DNA 증폭에서는 성공했지만, 형광 검출 테스트 실험에서 PCB가 LED의 빛을 반사해서 반사된 빛이 노이즈로 작용할 수 있다는 문제가 발생한다. On the other hand, if the PCR chip uses a glossy PCB substrate, it succeeds in DNA amplification. However, in the fluorescence detection test experiment, the PCB reflects the light of the LED and the reflected light may act as a noise.

이에 본 발명에서는 PCB 기판으로 마련된 제3기판(77)을 무광의 검정 PCB 로 마련함으로써 PCB에 의한 반사율을 최소화하고 반사된 빛이 노이즈로 작용하는 것을 방지하여 전체 신호 대비 잡음이 발생되는 비율을 감소시킬 수 있다.Accordingly, in the present invention, the third substrate 77 provided as the PCB substrate is provided as a matte black PCB, thereby minimizing the reflectance by the PCB and preventing the reflected light from acting as a noise, thereby reducing the ratio of noise to the total signal. You can.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art may realize various modifications and equivalent other embodiments therefrom. I can understand. Therefore, the true scope of the invention should be defined only by the appended claims.

77: 제3기판
770: 하우징
772: 제4기판
773: 제2기판
773a: 채널
773b: 에어포켓
774: 제1기판
774a: 시료주입구
775: 온도측정부77: third substrate
770: housing
772: fourth substrate
773: second substrate
773a: channel
773b: air pocket
774: first substrate
774a: sample inlet
775: temperature measurement unit

Claims (11)

DNA를 합성하는 시료가 유입되는 시료주입구를 구비하는 제1기판; 및
상기 시료주입구로부터 유입된 상기 시료를 수용하여 PCR을 수행하는 시료수용부를 구비하는 제2기판;을 포함하고,
상기 시료수용부는
상기 제2기판에 관통 형성되는 채널과, 상기 채널의 일단에 마련되어 상기 PCR 시 발생하는 공기가 수집되는 에어포켓을 포함하는 PCR칩.A first substrate having a sample inlet through which a sample for synthesizing DNA is introduced; And
And a second substrate including a sample accommodating part for accommodating the sample introduced from the sample inlet and performing PCR.
The sample accommodating part
And a channel formed through the second substrate, and an air pocket provided at one end of the channel to collect air generated during the PCR. 제 1항에 있어서,
상기 시료를 가열하는 히터 및 상기 시료의 온도를 측정하는 온도측정부를 포함하는 제3기판;을 더 포함하는 PCR칩.The method of claim 1,
And a third substrate including a heater for heating the sample and a temperature measuring unit for measuring a temperature of the sample. 제1항에 있어서,
상기 제1기판은 커버필름으로 마련되는 PCR칩.The method of claim 1,
The first substrate is a PCR chip provided with a cover film. 제3항에 있어서,
상기 커버필름은 광 투과를 위해 투명 재질로 이루어지는 PCR칩.The method of claim 3,
The cover film is a PCR chip made of a transparent material for light transmission. 제3항에 있어서,
상기 커버필름은 폴리카보네이트를 포함하는 PCR칩.The method of claim 3,
The cover film is a PCR chip containing a polycarbonate. 제1항에 있어서,
상기 제2기판은 상기 제1기판의 하면에 양면테이프로 마련되는 PCR칩.The method of claim 1,
The second substrate is a PCR chip provided with a double-sided tape on the lower surface of the first substrate. 제2항에 있어서,
상기 제3기판은 상기 제2기판의 하면에 PCB기판으로 마련되는 PCR칩.The method of claim 2,
The third substrate is a PCR chip provided as a PCB substrate on the lower surface of the second substrate. 제7항에 있어서,
상기 PCB기판은 무광의 검정색으로 마련되는 PCR칩.The method of claim 7, wherein
The PCB is a PCR chip provided in a matte black. 제2항에 있어서,
상기 제2기판과 상기 제3기판 사이에 배치되는 제4기판;을 더 포함하는 PCR칩.The method of claim 2,
And a fourth substrate disposed between the second substrate and the third substrate. 제9항에 있어서,
상기 제4기판은 상기 제2기판의 하면과 상기 제3기판의 상면에 단면테이프로 마련되는 PCR칩.The method of claim 9,
The fourth substrate is a PCR chip provided with a sectional tape on the lower surface of the second substrate and the upper surface of the third substrate. 제9항에 있어서,
상기 제3기판을 고정하도록 상기 제3기판의 하면에 배치되는 하우징을 더 포함하는 PCR칩.



The method of claim 9,
The PCR chip further comprises a housing disposed on the lower surface of the third substrate to secure the third substrate.

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