具有反复滑动驱动机构的PCR装置及利用其的PCR方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一实施例涉及具有反复滑动驱动机构的聚合酶链式反应装置及利用其的聚合酶链式反应方法，基于此，通过配置有2个以上的加热器的热块及配置有2个以上的反应腔室的聚合酶链式反应芯片之间的反复的热接触来使很多数的试样同时执行迅速且准确的聚合酶链式反应，从而可增加试样的处理量。并且，可防止从个别加热器发生的径向热分布及基于此的相邻加热器之间的不均匀的热重叠来相当地改善聚合酶链式反应收率，且不需要额外的温度调节机构，因而可相当地贡献于装置的小型化及集成化，进而，可利用反复配置有加热器单元的热块及板形状的聚合酶链式反应部来同时且迅速地对多种核酸样品进行扩增，可对连续的光学信号或电化学信号进行测定来实时确认核酸扩增过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有反复滑动驱动机构的PCR装置及利用其的PCR方法
本专利技术涉及具有连续反复配置有加热器的PCR热块及反复配置有反应腔室的PCR芯片的PCR装置及利用其的PCR方法。本专利技术从得到保健福祉部韩国保健产业振兴院的保健医疗研究开发工作的支援来执行的研究中导出[课题固有号：HI13C2262，研究课题名：“用于疟疾现场检查用基因超高速诊断的基于芯片实验室的多通道同时多重检测全程自动化实时(Real-time)聚合酶链式反应系统的开发”]。
技术介绍
聚合酶链式反应(PCR，PolymeraseChainReaction)是对模板核酸的特定部位进行反复的加热及冷却来连锁性地复制上述特定部位，从而以几何级数般将具有该特定部位的核酸进行扩增的技术，在生命科学、遗传工程及医疗领域等中以分析及诊断的目的被广泛使用。最近，多样地开发用于有效执行聚合酶链式反应的装置。现有的聚合酶链式反应装置的一例以如下方式实现：在一个加热器中安装导入包含模板核酸的多种样品溶液的管(tube)形态的反应容器，并对上述反应容器进行反复的加热(heating)及冷却(cooling)来执行聚合酶链式反应(参照图1至图2)。但是，上述聚合酶链式反应装置具有因具有一个加热器而整体结构不复杂，且因可导入多种试样而可增加试样的密度(density)的优点，但存在如下的问题：需要为了准确地控制温度而具有复杂的电路，因管形反应容器的大小大而需要很多试样，且因对一个加热器进行反复的加热或冷却而使整体聚合酶链式反应时间变长。并且，现有的聚合酶链式反应装置的另一例以如下方式实现：安装具有聚合酶链式反应温度的多个加热器，以分别通过这些加热器的方式使包含核酸的样品溶液通过一个流路进行流动，从而执行聚合酶链式反应(参照图3)。使用设定为聚合酶链式反应温度的多个加热器，从而无需对加热器进行反复的加热及冷却，因而具有聚合酶链式反应时间快的优点。但是，上述聚合酶链式反应装置利用多个加热器，因而可实现比较简单的电路，但存在如下的问题：因用于通过高温及低温的加热器的长的流路是必不可少的因素而使整体结构复杂，难以适用多个试样，且需要用于控制在通过上述加热器的流路中流动的包含核酸的样品溶液的流速的额外的控制装置，从而难以增加试样及装置的密度。最近，聚合酶链式反应装置开发如下：不仅正在开发用于改善聚合酶链式反应收率，并实时掌握聚合酶链式反应过程的有效的方法，而且可增加密度来在仅一次的聚合酶链式反应工序中对很多数的试样进行处理，且通过减小聚合酶链式反应时间来增加试样的处理量(throughput)。这种情况下，当前，为了可以大大减小聚合酶链式反应时间，仍然需要如下：可准确地控制或实现无需反复的加热及冷却的并列配置的加热器的设定温度的技术、用于以可利用设定的温度的加热器来使很多数的试样同时执行聚合酶链式反应的方式进行移送的技术及与其相关的聚合酶链式反应装置的实现。
技术实现思路
技术问题为了解决如上所述的问题，本专利技术的一实施例提出以如下方式实现的聚合酶链式反应装置，改善聚合酶链式反应时间、收率及试样的处理量，可实现设备的小型化及便携化，可实时进行测定及分析。解决问题的手段本专利技术的一实施例提供聚合酶链式反应装置，上述聚合酶链式反应装置包括：聚合酶链式反应热块，在基板上部面反复隔开配置有2个以上的加热器；板形状的聚合酶链式反应芯片，具有2个以上的反应腔室，当与上述聚合酶链式反应热块相接触时，上述2个以上的反应腔室与配置于上述聚合酶链式反应热块的2个以上的各加热器相接地反复实现；以及反复滑动驱动机构，在安装上述聚合酶链式反应芯片的状态下，维持上述聚合酶链式反应芯片与上述聚合酶链式反应热块之间的接触，沿着正向及反向实现反复滑动，当进行上述反复滑动时，在配置于上述聚合酶链式反应芯片的反应腔室与配置于上述聚合酶链式反应热块的加热器之间反复地发生热接触。在本专利技术的一实施例中，上述2个以上的加热器中的相邻加热器可由不同的温度实现。在上述2个以上的加热器中，上述聚合酶链式反应热块的一个末端的加热器中的第一加热器可由聚合酶链式反应变性步骤温度实现，第二加热器可由退火及延伸(或扩增)步骤温度实现。上述聚合酶链式反应芯片的反应腔室可向上述聚合酶链式反应芯片的滑动方向隔开配置有2个以上，或可向上述聚合酶链式反应芯片的滑动方向和垂直方向隔开配置有2个以上，或能够以向上述聚合酶链式反应芯片的滑动方向和垂直方向连续通过的通道形态实现。上述聚合酶链式反应芯片的反应腔室能够以流入部/流出部合并型孔形态或流入部/流出部单独型流路形态实现。本专利技术还可包括：光源，配置成向上述聚合酶链式反应芯片的反应腔室提供光；以及光检测部，配置成收容从上述聚合酶链式反应部释放的光。上述光源或光检测部可反复配置于上述聚合酶链式反应热块的相邻加热器之间的空间，且可与上述聚合酶链式反应芯片的移动途径相对应地进行移动。上述聚合酶链式反应装置还可具有芯片等待部，上述芯片等待部以能够驱动的方式进行连接，以便于在第一聚合酶链式反应芯片与上述聚合酶链式反应热块进行热接触之后，使第二聚合酶链式反应芯片开始与上述聚合酶链式反应热块进行热接触，上述芯片等待部用于收容多个聚合酶链式反应芯片。专利技术的效果根据本专利技术的实施例，通过配置有2个以上的具有聚合酶链式反应温度的加热器的热块及配置有2个以上的反应腔室的聚合酶链式反应芯片之间的反复的热接触来执行迅速且准确的聚合酶链式反应，可使多种试样同时执行聚合酶链式反应来增加试样的处理量。并且，可防止从个别加热器发生的径向热分布及基于此的相邻加热器之间的不均匀的热重叠来相当地改善聚合酶链式反应收率，且不需要额外的温度调节机构，因而可相当地贡献于装置的小型化及集成化。进而，可利用反复配置有加热器单元的热块及板形状的聚合酶链式反应部来同时且迅速地对多种核酸样品进行扩增，可对连续的光学信号或电化学信号进行测定来实时确认核酸扩增过程。附图说明图1至图2示出现有的单一加热器方式的聚合酶链式反应热块和安装于其的管(tube)类型的聚合酶链式反应反应容器的俯视图及侧向剖视图。图3示出现有的多个加热器方式的聚合酶链式反应热块和安装于其的流路类型的聚合酶链式反应反应容器的俯视图。图4示出在本专利技术一实施例的基板99上部面反复隔开配置有2个以上的加热器111、121的聚合酶链式反应热块100。图5示出本专利技术一实施例的聚合酶链式反应热块100的加热器的配置结构。图6示出本专利技术一实施例的聚合酶链式反应芯片900及配置于其内部的2个以上的反应腔室910的配置结构。图7至图9示出本专利技术一实施例的多种类型的聚合酶链式反应芯片900。图10至图12示出本专利技术一实施例的多种类型的聚合酶链式反应芯片900和与其相接触的聚合酶链式反应热块的状态。图13至图14示出现有的管(tube)类型及流路类型的聚合酶链式反应反应容器和本专利技术一实施例的聚合酶链式反应芯片的比较图。图15示出本专利技术一实施例的反复滑动驱动机构及通过其的聚合酶链式反应执行原理。图16示出通过本专利技术一实施例的多种聚合酶链式反应装置实现的实时聚合酶链式反应。图17示出与本专利技术一实施例的聚合酶链式反应装置相连接的芯片等待部。图18为表示本专利技术一实施例的聚合酶链式反应装置的聚合酶链式反应试验结果的电泳照片。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合酶链式反应装置，其特征在于，包括：聚合酶链式反应热块，在基板上部面反复隔开配置有2个以上的加热器；板形状的聚合酶链式反应芯片，具有2个以上的反应腔室，当与上述聚合酶链式反应热块相接触时，上述2个以上的反应腔室与配置于上述聚合酶链式反应热块的2个以上的各加热器相接地反复实现；以及反复滑动驱动机构，在安装上述聚合酶链式反应芯片的状态下，维持上述聚合酶链式反应芯片与上述聚合酶链式反应热块之间的接触，沿着正向及反向实现反复滑动，当进行上述反复滑动时，在配置于上述聚合酶链式反应芯片的反应腔室与配置于上述聚合酶链式反应热块的加热器之间反复地发生热接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.26 KR 10-2014-01901681.一种聚合酶链式反应装置，其特征在于，包括：聚合酶链式反应热块，在基板上部面反复隔开配置有2个以上的加热器；板形状的聚合酶链式反应芯片，具有2个以上的反应腔室，当与上述聚合酶链式反应热块相接触时，上述2个以上的反应腔室与配置于上述聚合酶链式反应热块的2个以上的各加热器相接地反复实现；以及反复滑动驱动机构，在安装上述聚合酶链式反应芯片的状态下，维持上述聚合酶链式反应芯片与上述聚合酶链式反应热块之间的接触，沿着正向及反向实现反复滑动，当进行上述反复滑动时，在配置于上述聚合酶链式反应芯片的反应腔室与配置于上述聚合酶链式反应热块的加热器之间反复地发生热接触。2.根据权利要求1所述的聚合酶链式反应装置，其特征在于，上述2个以上的加热器中的相邻加热器由不同的温度实现。3.根据权利要求1所述的聚合酶链式反应装置，其特征在于，在上述2个以上的加热器中，上述聚合酶链式反应热块的一个末端的加热器中的第一加热器由聚合酶链式反应变性步骤温度实现，第二加热器由退火及延伸或扩增步骤温度实现。4.根据权利要求1所述的聚合酶链式反应装置，其特征在于，上述聚合酶链式反应芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成佑，卞在荣，金银燮，金德中，
申请(专利权)人：纳米生物系统株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR