Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN105940097B - 具备单向滑动驱动工具的pcr装置及利用此的pcr方法 - Google Patents

具备单向滑动驱动工具的pcr装置及利用此的pcr方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105940097B
CN105940097B CN201580006243.9A CN201580006243A CN105940097B CN 105940097 B CN105940097 B CN 105940097B CN 201580006243 A CN201580006243 A CN 201580006243A CN 105940097 B CN105940097 B CN 105940097B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pcr
chip
heater
reaction chamber
heat block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201580006243.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105940097A (zh
Inventor
金成佑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanobiosys Inc
Original Assignee
Nanobiosys Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanobiosys Inc filed Critical Nanobiosys Inc
Publication of CN105940097A publication Critical patent/CN105940097A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105940097B publication Critical patent/CN105940097B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/6846—Common amplification features
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • B01L7/525—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples with physical movement of samples between temperature zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • B01L7/525—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples with physical movement of samples between temperature zones
    • B01L7/5255—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples with physical movement of samples between temperature zones by moving sample containers
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/041—Connecting closures to device or container
    • B01L2300/045—Connecting closures to device or container whereby the whole cover is slidable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0645—Electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0654—Lenses; Optical fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0819—Microarrays; Biochips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0829—Multi-well plates; Microtitration plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/087—Multiple sequential chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/12—Specific details about materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B01L2300/1822—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using Peltier elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B01L2300/1827—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using resistive heater

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明的一实施例涉及具备单向滑动驱动工具的PCR装置及利用此的PCR方法，据此，通过重复布置2个以上加热器的加热组合单元与重复布置2个以上的反应腔室的PCR芯片之间依次进行热接触，能够同时对大量试料实施迅速且正确的PCR，能够增加试料的处理量。并且，防止了个别加热器中发生的放射形热分布及据此产生的邻接加热器之间不均匀的热重叠，从而能够大大提高PCR收率，无需另外的温度调节工具，非常有助于装置的小型化及集成化。进而，通过利用重复布置加热器单元的加热组合单元及板形状的PCR反应部，能够同时迅速地实施多个核酸样品的增幅，测定连续的光学信号或电化学信号而能够实时确认核酸增幅过程。

Description

具备单向滑动驱动工具的PCR装置及利用此的PCR方法
技术领域
本发明涉及一种PCR装置及利用此的PCR方法，该PCR装置具备连续重复布置加热器的PCR加热组合单元及重复布置反应腔室的PCR芯片。
背景技术
聚合酶链式反应，即PCR(Polymerase Chain Reaction，以下相同)是重复地加热及冷却模板核酸的特定部位而连环复制所述特定部位，从而几何级数地增加具备该特定部位的核酸的技术，以分析及诊断为目的，广泛适用于生命科学、遗传工程及医疗领域等。最近，正在开发多种能够有效实施PCR的装置。
现有PCR装置的一例是在一个加热器上安装管(tube)形态的反应容器，该反应容器内引入多个包括模板核酸的样品溶液，重复地加热(heating)及冷却(cooling)所述反应容器而实施PCR(参照图1至2)。但是，虽然所述PCR装置因具备一个加热器而整体的结构不复杂、能够引入多个试料而增加了试料的密度(density)，但是为了正确的温度控制，需要具备复杂的回路，管形反应容器的大小较大，需要较多的试料，因对一个加热器重复进行加热或冷却，导致整体PCR时间边长。
并且，现有PCR装置的另一例是安装具有PCR温度的多个加热器，使包括核酸的样品溶液通过一个流路流动而通过这些各个加热器，从而实施PCR(参照图3)。通过使用已设定为PCR温度的多个加热器，无需重复的加热(heating)及冷却(cooling)加热器，因此其优点在于PCR时间较快。但是，所述PCR装置因利用多个加热器，虽能实现比较简单的回路，但必须具备用于通过高温及低温加热器的长流路，从而整体结构复杂，难以适用多个试料，为了控制通过所述加热器的流路中流动的包括核酸的样品溶液的流速，需要另外的控制装置，难以增加试料及装置的密度(density)。
最近，就PCR装置，除了开发出能够改进PCR收率及实时掌握PCR过程的有效方法之外，还通过增加密度(density)而能够在一次PCR工艺中就能处理较多数量的试料，减少了PCR时间并增加了试料的处理量(through put)。这种情况下，仍需具备如下技术：能够大大减少PCR时间，不需要重复加热(heating)及冷却(cooling)的，能够正确控制或实现并联布置的加热器设定温度的技术、为了能够利用已设定温度的加热器而使大量试料同时进行PCR所需的移送技术及与此相关的PCR装置的实现。
发明内容
技术问题
为了解决所述问题，本发明的一实施例提供一种PCR装置，能够较大地改善PCR时间、收率及试料的处理量，还能进行实时测定及分析。
解决问题的手段
本发明的一实施例提供一种PCR装置，其特征在于，包括：PCR加热组合单元，在基板上部面重复地隔离布置2个以上的加热器；板形状的PCR芯片，具备重复体现的2个以上的反应腔室，当接触所述PCR加热组合单元时，与布置于所述PCR加热组合单元的2个以上的各加热器相接；及单向滑动驱动工具，安装所述PCR芯片的状态下，维持所述PCR芯片与所述PCR加热组合单元之间的接触地体现滑动，所述滑动时，使得从所述PCR芯片的一末端向另一末端重复布置的2个以上的反应腔室与从所述PCR加热组合单元的一末端向另一末端重复布置的2个以上的加热器之间依次发生热接触。
根据本发明的一实施例，所述2个以上的加热器中邻接的加热器可具有不同的温度。
所述2个以上的加热器也可在所述PCR加热组合单元的一末端加热器中开始PCR的第1循环，在所述PCR加热组合单元的另一末端加热器中结束PCR的最后循环。
所述PCR芯片的反应腔室可布置如下：向所述PCR芯片的滑动方向隔离布置2个以上；向与所述PCR芯片的滑动方向相垂直的方向隔离布置2个以上；或向与所述PCR芯片的滑动方向相垂直的方向连续通过的流路形态。
所述PCR芯片的反应腔室可具有流入部/流出部整合型孔形态或流入部/流出部不同流路形态。
还可包括：光源，向所述PCR芯片的反应腔室提供光；及光检测部，收容从所述PCR反应部放出的光。所述光源或光检测部可重复布置于所述PCR加热组合单元的邻接加热器之间的空间，可对应所述PCR芯片的移动路径而移动。
所述PCR芯片可具备检测电极，用于检测所述反应腔室的内部因增幅核酸与活性物质的结合而产生的电化学信号，还可包括：电化学信号测定模块，与所述检测电极电气性地连接而能够实时测定所述PCR芯片的反应腔室内部发生的电化学信号。
所述PCR芯片具备：固定化(immobilization)层，用形成于所述反应腔室内部的一区域而能够与增幅标的核酸的一区域互补性结合的捕获探针(capture probe)进行了表面处理；及检测电极，形成于所述反应腔室内部的另一区域而检测电化学信号，并且可包括：复合体，具备金属纳米粒子及连接到所述金属纳米粒子而能够与所述增幅标的核酸的另一区域互补性结合的信号探针(signaling probe)，还可包括：电化学信号测定模块，与所述检测电极电气性地连接而实时测定所述PCR芯片的反应腔室内部发生的电化学信号。
所述PCR装置还可具备：收容多个PCR芯片的芯片等待部，第1PCR芯片与所述PCR加热组合单元依次进行热接触之后，为了使第2PCR芯片与所述PCR加热组合单元开始热接触而可驱动地连接。
发明效果
根据本发明的一实施例，根据具有重复布置2个以上PCR温度的加热器的加热组合单元与重复布置2个以上的反应腔室的PCR芯片之间依次进行热接触，能够同时对大量试料实施迅速且正确的PCR，能够增加试料的处理量。并且，防止了个别加热器中发生的放射形热分布及据此产生的邻接加热器之间不均匀的热重叠，从而能够大大提高PCR收率，无需另外的温度调节工具，非常有助于装置的小型化及集成化。进而，通过利用重复布置加热器单元的加热组合单元及板形状的PCR反应部，能够同时迅速地实施多个核酸样品的增幅，测定连续的光学信号或电化学信号而能够实时确认核酸增幅过程。
附图说明
图1至2图示现有单一加热器方式的PCR加热组合单元及安装于此的管(tube)类型的PCR反应容器的平面图及侧方向剖面图；
图3图示现有多个加热器方式的PCR加热组合单元及安装于此的流路类型的PCR反应容器的平面图；
图4图示根据本发明的一实施例的基板99上部面上重复地隔离布置2个以上的加热器111、121的PCR加热组合单元100；
图5图示根据本发明的一实施例的PCR加热组合单元100的加热器的布置结构；
图6图示根据本发明的一实施例的PCR芯片900及布置于内部的2个以上的反应腔室910的布置结构；
图7至9图示根据本发明的一实施例的多种类型的PCR芯片900；
图10至12图示根据本发明的一实施例的多种类型的PCR芯片900及其与PCR加热组合单元相接触的状态；
图13至14是现有管(tube)类型及流路类型的PCR反应容器与根据本发明的一实施例的PCR芯片的比较图；
图15图示根据本发明的一实施例的单向滑动驱动工具及据此的PCR实施原理；
图16至18图示通过根据本发明的一实施例的多种PCR装置体现的实时PCR；
图19图示与根据本发明的一实施例的PCR装置相联的芯片等待部；
图20是图示根据本发明的一实施例的PCR装置的PCR试验结果的电泳照片。
具体实施方式
以下，参照附图而详细说明根据本发明的实施例。以下说明只是为了易于理解根据本发明的实施例，并不是为了限定保护范围。
根据本发明的一实施例，PCR(Polymerase Chain Reaction)是指增幅具有特定碱基序列的核酸的反应的一种。例如，为了增幅具有特定碱基序列的DNA(deoxyribo nucleicacid)，PCR装置可实施如下步骤：变性步骤(denaturing step)，将包括模板核酸即双链DNA的PCR试料及试剂的溶液加热到特定温度，例如约95℃，将所述双链DNA分离为单链的DNA；退火步骤(annealing step)，提供与需增幅的碱基序列具有互补性序列的寡核苷酸(oligonucleotide)引物，与所述分离的单链DNA一同冷却到特定温度，例如55℃，从而使所述单链DNA的特定碱基序列与所述引物结合而形成部分DNA-引物复合体；及延长(或增幅)步骤(extension step)，所述退火步骤之后，使所述溶液维持适当温度，例如72℃，通过DNA聚合酶(polymerase)，以所述部分DNA-引物复合体的引物为基础而形成双链DNA，并且，通过重复所述3步骤，例如20次至40次，从而能够几何级数地递增具有所述特定碱基序列的DNA。根据情况，所述PCR装置能够同时实施所述退火步骤与所述延长(或增幅)步骤，这种情况下，PCR装置通过实施由所述延长步骤及所述退火及延长(或增幅)步骤构成的2个步骤，从而完成第1循环。因此，根据本发明实施例的PCR加热组合单元及包括此的PCR装置是指包括实施所述步骤所需模块的装置，本说明书中未记载的具体模块已通过用于实施PCR的现有技术而公开，或以不言自明的范围内全部具备为前提。
图4图示在基板99上部面上重复地隔离布置2个以上的加热器111、121的PCR加热组合单元100。
根据图4，根据本发明的一实施例的PCR加热组合单元100，向PCR溶液供热的2个以上的加热器111、121重复布置于其上部表面。所述PCR加热组合单元100是维持特定温度的模块，在至少一面具备与PCR反应区域之间的接触面，通过热接触而向PCR溶液(用于实施PCR的试料及试剂)供热而实施PCR。所述基板99的材质不会因布置于其表面的加热器111、121的加热而发生物理或化学性质的变化，2个以上的加热器之间不会产生热交换。例如，所述基板99由塑料、玻璃、硅等材质形成，根据所需，可以是透明或半透明的。所述PCR加热组合单元100为了装置的小型化及集成化而整体上体现为薄的板形状，例如具有约50纳米(nm)至1毫米(mm)的厚度，优选约250微米(μm)，但并不限定于此。
在所述PCR加热组合单元100的上部表面，重复地隔离布置2个以上的加热器，例如所述PCR加热组合单元100的2个以上的加热器从所述PCR加热组合单元的一末端的加热器开始PCR的第1循环，在所述PCR加热组合单元的另一末端的加热器结束PCR的最后循环。并且，所述PCR加热组合单元100可具有能够向PCR反应区域有效供热的形状，例如能够增加面容比(Surfaceto Volume Ratio)的平面(Plane)形状、流路(Channel)形状或柱(pillar)形状等。
所述加热器111、121为布置于所述基板99的导电性发热元件，可体现为利用焦耳热(Joule Heating)的加热器、引起珀尔帖效应(Peltier Effect)的热电偶(Thermoelement)。另外，所述PCR加热组合单元100的2个以上的加热器中邻接加热器可体现为相异的温度，邻接加热器间温度模式可通过一定数量的加热器的组合重复。例如，第1加热器为95℃、第2加热器为55℃、第3加热器为72℃，这种温度模式可重复体现为10次、20次、30次或40次等，第1加热器为95℃，第2加热器为72℃等这种温度模式重复体现10次、20次、30次或40次等。因此，所述PCR加热组合单元100的2个以上的加热器在所述PCR加热组合单元的一末端的加热器(95℃)开始PCR的第1循环，所述PCR加热组合单元的另一末端的加热器(72℃)中结束PCR的最后循环。
所述加热器111、121为了维持一定温度而与电源模块及控制模块连接，也可与监测所述加热器111、121温度的传感器。所述加热器111、121为了维持固定的内部温度，以单位电极即加热器电极以所述加热器111、121的表面中心店为基准而向上下及/或左右方向对称布置。并且，所述加热器111、121可由用于体现迅速的热传递性及导电性的金属材质，例如由铬、铝、铜、铁、银及碳构成的群中选择一个1个以上或依此为基础的复合材料(composite materials)制造，但并不限定于此。并且，所述加热器111、121可包括从光透过性发热元件，例如包括氧化物半导体物质或向氧化物半导体物质添从由In、Sb、Al、Ga、C及Sn构成的群中选择的不纯物的物质的导电性纳米粒子、铟锡氧化物，导电性高分子物质，碳素纳米管及石墨烯(graphene)组成的群中选择的一个以上的物质。
若所述加热器111、121以2次布置于所述PCR加热组合单元100的上部表面而实施PCR的2步骤，即实施变性步骤及退火/延长步骤，则相比实施PCR的3步骤，即变性步骤、退火步骤及延长步骤，能够减少PCR时间，减少加热器个数，从而具有简化结构及增加密度(density)的优点。另外，这种情况下，PCR的3步骤中，实施变性步骤所需的温度为85℃至105℃，优选95℃，实施退火步骤所需的温度为40℃至60℃，优选50℃，实施延长步骤所需的温度为50℃至80℃，优选72℃，进而，PCR实施所需的2步骤中，实施变性步骤所需温度为85℃至105℃，优选95℃，实施退火/延长步骤所需温度为50℃至80℃，优选72℃。但是，实施所述PCR所需的特定温度及温度范围可在PCR实施的公知范围内进行调整。
如上述，将维持一定温度的2个以上的加热器111、121重复地隔离布置于PCR加热组合单元100的上部表面，从而能够增加每小时的温度变化率。例如，根据现有的单一加热器方式，每小时温度变化率在3℃至7℃每秒的范围内，与此相反，根据本发明实施例的重复布置加热器结构，所述加热器之间的每小时温度变化率在20℃至40℃每秒的范围内，因此能够大大缩短PCR时间。根据本发明实施例的重复布置加热器结构，PCR的变性步骤、退火步骤及延长步骤(或所述变性步骤及退火/变性步骤)中能够正确地控制温度，同时，能够仅在所述加热器供热的部位，维持所需的温度或温度范围。并且，通过在所述PCR加热组合单元100上重复布置多个加热器而体现多种PCR循环周期。例如，适用于循环周期为10次的PCR时，可重复布置20个或30个所述加热器。即，考虑到所需的PCR循环周期，在所述PCR加热组合单元100上以10次、20次、30次、40次、50次等重复布置所述加热器。
图5图示根据本发明实施例的PCR加热组合单元100及向重复布置于所述PCR加热组合单元100的加热器供应电力的电力供应部200。更具体地说，图5的上端图示所述PCR加热组合单元100的垂直剖面图，图5的下端图示所述PCR加热组合单元100的平面图。图5的PCR加热组合单元100上重复布置20个加热器。所述电力供应部200是从电力供应源向所述PCR加热组合单元100供应电力而加热的模块，包括向所述各加热器110、120分配电力的布线210、220。例如，根据图5，所述PCR加热组合单元100的第1布线210向第1加热器110供应电力，第2布线220向第2加热器120供应电力。若所述第1加热器110维持PCR变性步骤温度，例如85℃至105℃，所述第2加热器120维持PCR退火/延长步骤温度，例如50℃至80℃的情况下，所述第1布线210从所述电力供应部200接收维持PCR变性步骤温度所需的电力，所述第2布线220从所述电力供应部200接收维持PCR退火/延长步骤温度所需的电力。所述第1布线210及所述第2布线220可由金、银、铜等导电性材质构成，但并不限定于此。所述电力供应源是向所述电力供应部200供应电力的模块，分别与所述电力供应部200的第1布线210及第2布线220连接。例如，实施PCR时，所述电力供应源的第1电力端口与所述第1布线210电气性地连接，所述电力供应源的第2电力端口与所述第2布线220电气性地连接。然后，存在实施PCR所需的使用者指示时，所述电力供应源向所述第1布线210及所述第2布线220分别供应电力而迅速加热所述PCR加热组合单元的第1加热器及第2加热器，当各加热器达到预先设定的温度时，控制电力供应量而使其维持所述预先设定的温度。
图6图示根据本发明的一实施例的PCR芯片900及布置于其内部的2个以上的反应腔室910的布置结构，图7至9图示根据本发明的一实施例的多种类型的PCR芯片900。
根据图6，根据本发明的一实施例的PCR芯片900为板形状，与PCR加热组合单元100的上部表面，更具体地说，与加热器110、120接触，为了接触时能够邻接布置于所述PCR加热组合单元100的2个以上的加热器110、120，具备重复体现的2个以上的反应腔室910、920。以此为前提，图7至9图示根据本发明的一实施例的多种类型的PCR芯片900。
所述反应腔室是收容溶液的空间，该溶液包括为增幅具有特定碱基序列的DNA(deoxyribo nucleic acid-脱氧核糖核酸)而包括模板核酸即双链DNA的PCR试料及试剂。根据本发明的一实施例，所述反应腔室的特征在于，为实施PCR而与所述PCR加热组合单元100热接触时，布置于所述PCR加热组合单元100所具备的加热器区域。另外，所述PCR芯片整体体现为板形状，与所述PCR加热组合单元100热接触时，能够向所述各反应腔室均匀地传递热量。
根据图7，在板形状的芯片上重复布置2个以上的所述反应腔室910。并且，所述反应腔室910可向所述芯片的长度方向或与长度方向垂直的方向布置2个以上。这时，各反应腔室910可包括相同或相异的PCR试料及试剂，这时，通过一个PCR芯片900就能实施对2个以上或多种试料的PCR。
根据图8，在板形状的芯片上重复布置2个以上的所述反应腔室910，所述反应腔室910可体现为向与所述芯片的长度方向垂直的方向连续通过的流路形态。这时，各反应腔室910可包括相同或相异的PCR试料及试剂，这时，通过一个PCR芯片900就能实施对2个以上或多种试料的PCR。
另外，根据图7至8的PCR芯片900的反应腔室910无流入部/流出部的区别而体现为作为整体的流入部/流出部整合型孔形态，根据图9的PCR芯片900的反应腔室910在单位区域内分开体现流入部931及流出部932，也可体现为流入部931及流出部932通过一个流路921连接的流入部/流出部分离型流路形态。现有多孔板(multi well plate)形态的PCR芯片因试料的量(volume)大，面容比(SurfacetoVolume Ratio)低，PCR时间较长，但根据本发明的一实施例的流入部/流出部分离型流路形态的PCR芯片因面容比(SurfacetoVolumeRatio)高，能够大大缩短PCT时间。所述反应腔室内的流路高度可从0.01微米(μm)至5毫米(mm)中选择，但优选地，为了提高面容比(Surfaceto Volume Ratio)而选择较低的流路高度。
另外，根据本发明的一实施例的PCR芯片900可包括：第1板，接触到所述PCR加热组合单元100；第2板，布置于所述第1板上，具备所述2个以上的反应腔室；及第3板，布置于所述第2板上，具备所述2个以上的反应腔室的流入部或流出部。
如上述，根据本发明的一实施例的PCR芯片900体现为板形状的层叠机构，从而具有简化制造工艺、降低费用、增大与PCR加热组合单元100之间的热交换面积的优点。根据本发明的一实施例的PCR芯片900可采用多种材质，但优选塑料材质的薄膜形状。并且，根据本发明的一实施例的PCR芯片900可采用透光性材质，若用于荧光(Fluorescence)、磷光(Phosphorescence)、发光(Luminescence)、拉曼光谱学(Raman Spectroscopy)、表面增强拉曼光谱(Surface Enhanced Raman Scattering)及表面等离子体共振(Surface PlasmonResonance)等以光学测定为基础的实时(real-time)PCR用途时，优选采用透光性材质。
所述第1板是粘贴或粘结到所述PCR加热组合单元100而从所述PCR加热组合单元100接收热量的部分。所述第1板可采用多种材质，优选采用从聚二甲硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)、环烯烃共聚物(cycle olefin copolymer，COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmetharcylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚碳酸亚丙酯(polypropylene carbonate，PPC)、聚醚砜(polyether sulfone，PES)及聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、及其组合物构成的群中选择的材质。并且，所述第1板的上端面可用亲水性物质(未图示)进行处理，从而能够顺畅地实施PCR。根据所述亲水性物质的处理，所述第1板上可形成包括亲水性物质的单一层。所述亲水性物质可以是多种物质，但优选从羧基(-COOH)、氨基(-NH2)、羟基(-OH)及巯基(-SH)构成的群中选择，所述亲水性物质的处理可采用行业内公知的方法。
所述第2板布置于所述第1板上。所述第2板包括2个以上的反应腔室。向所述2个以上的反应腔室引入需增幅的标的样品溶液之后，进行PCR反应。并且，所述第2板可采用多种材质，优选采用由聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、环烯烃共聚物(cycloolefin copolymer，COC)、聚酰胺(polyamide，PA)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚苯醚(polyphenyleneether，PPE)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)、聚甲醛(polyoxymethylene，POM)、聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)、聚氯乙烯(polyvinylchloride，PVC)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)、聚对苯二甲酸丁二酯(polybutyleneterephthalate，PBT)、氟化乙丙烯(fluorinated ethylenepropylene，FEP)、全氟烷氧基烷烃(perfluoralkoxyalkane，PFA)及其组合物构成的群中选择的热塑性树脂或热固性树脂材质。并且，所述第2板可具有多种厚度，可从0.01μm至5mm中选择。并且，所述反应腔室可具有多种宽度及长度，但优选地，所述反应腔室的宽度从0.001mm至10mm中选择，所述长度从1mm至400mm中选择。并且，为了防止DNA、蛋白质(protein)的吸附，可用硅烷(silane)系列、牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin，BSA)等物质对所述第2板的内壁进行涂层处理，所述物质的处理可采用行业内公知的方法。
所述第3板布置于所述第2板上。所述第3板具备形成于所述第2板上形成的2个以上的反应腔室区域的流入部或流出部。所述流入部是流入包括需增幅的核酸的标的样品溶液的部分，所述流出部是结束PCR之后排出所述标的样品溶液的部分。如上述，所述流入部与流出部可采用整合型或分离型，所述流入部与流出部的内部表面与所述第2板的2个以上的反应腔室的内部表面连续地连接。另外，所述第3板可采用多种材质，但优选采用由聚二甲硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)、环烯烃共聚物(cycle olefin copolymer，COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmetharcylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚碳酸亚丙酯(polypropylene carbonate，PPC)、聚醚砜(polyether sulfone，PES)及聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、及其组合物构成的群中选择的材质。并且，所述流入部可具有多种大小，但优选从直径0.001mm至10mm中选择。并且，所述流出部也可具备多种大小，但优选从直径0.001mm至10mm中选择。并且，所述流入部及流出部具备另外的盖子工具，实施标的样品溶液的PCR时，防止所述2个以上反应腔室内的标的样品溶液的泄漏。所述盖子工具可具有多种形状、大小或材质。并且，所述第3板可具有多种厚度，但优选从0.001mm至10mm中选择。
根据本发明的一实施例的PCR芯片900可通过包括如下步骤的方法制作：提供所述第3板的步骤，通过机械加工形成所述流入部或流出部；提供所述第2板的步骤，在具有与所述第3板的下部面对应的大小的板材上对应所述第3板的流入部或流出部的部分，通过机械加工而形成2个以上的反应腔室；提供所述第1板的步骤，在具有与所述第2板的下部面对应的大小的板材的上部面上，通过表面处理加工而由亲水性物质形成表面；及接合步骤，通过接合工艺而将所述第3板的下部面接合到所述第2板的上部面，通过接合工艺而将所述第2板的下部面接合到所述第1板的上部面。
所述第3板的流入部或流出部及所述第2板的2个以上的反应腔室可通过由射出成形(injection molding)、热压成形(hot-embossing)、铸造(casting)及激光烧蚀(laserablation)构成的群中选择的加工方法而形成。并且，所述第1板表面的亲水性物质可通过从氧气及氩等离子体处理、电晕放电处理及表面活性剂涂布构成的群中选择的方法进行处理，可采用行业内公知的方法。并且，所述第3板的下部面与所述第2板的上部面及所述第2板的下部面与所述第1板的上部面的接合可采用热黏合(Thermal bonding)、超声波焊接(Ultrasonic Welding)、溶剂黏合(Solvent Bonding)、热板焊接(Hot PlateWelding)、UV接合(Ultraviolet Bonding)及压力接合(Press Bonding)工艺，可采用行业内公知的方法。所述第3板与第2板之间及所述第2板与第1板之间可用双面粘合剂或热塑性树脂或热固性树脂进行处理。
图10至12图示根据本发明的一实施例的多种类型的PCR芯片900及其与PCR加热组合单元接触的状态。
根据图10，根据本发明的一实施例的PCR芯片900具备流入部/流出部整合型孔(well)形态的反应腔室910，所述反应腔室910对应地布置于根据本发明的一实施例的PCR加热组合单元的加热器110、120上。根据图11，根据本发明的一实施例的PCR芯片900具备流入部/流出部分离型流路形态的反应腔室910，所述反应腔室910垂直布置于根据本发明的一实施例的PCR加热组合单元的加热器110、120上。进而，根据图12，根据本发明的一实施例的PCR芯片900具备流入部/流出部不同流路形态的反应腔室910，所述反应腔室910水平布置于根据本发明的一实施例的PCR加热组合单元的加热器110、120上。
如上述的根据本发明的一实施例的形态的PCR芯片相比现有PCR反应容器，能够增加PCR装置体现的密度，同时有助于有效实施PCR。根据图13，根据本发明的一实施例的PCR芯片相比使用单一加热器为前提的现有的管方式的PCR反应容器，能够对更多的多种试料同时实施PCR，还能大大缩短PCR时间，大大减少容器的大小。进而，相比使用以现有的多个加热器为前提的单一流路方式的PCR反应容器，能够对更多的多种试料同时实施PCR，还能大大缩短PCR时间，无需通过流路的流体控制模块，能够大大地增加PCR装置的密度。另外，根据图14，因根据本发明的一实施例的PCR芯片能够小型化，可最小胡试料的量，能够增加加热器即加热组合单元与试料之间的热接触面，能够增加面容比(Surfaceto VolumeRatio)(a<a'<a")。这时，根据本发明的一实施例的PCR芯片，图11至图12的芯片相比图10的芯片，更加提高了面容比。
图15图示根据本发明的一实施例的单向滑动驱动工具及据此的PCR实施原理。
根据图15，能够确认通过包括PCR加热组合单元100、电力供应部(200、PCR芯片900及单向滑动驱动工具990的根据本发明的一实施例的PCR装置实施PCR的步骤(S1至S3)。单向滑动驱动工具990以安装PCR芯片900的状态，维持所述PCR芯片900与所述PCR加热组合单元100之间的接触地滑动，所述滑动时，从所述PCR芯片900的一末端向另一末端重复布置的2个以上的反应腔室910与从所述PCR加热组合单元100的一末端向另一末端重复布置的2个以上的加热器110、120之间实现依次的热接触。
首先，准备包括双链标的DNA、需增幅的特定碱基序列及互补性序列的寡核苷酸引物、DNA聚合酶、脱氧核糖核苷三磷酸(deoxyribonucleotide triphosphates，dNTP)、PCR反应缓冲液(PCR reaction buffer)的PCR溶液，将所述PCR溶液引入PCR芯片900的反应腔室后密封。其次，所述电力供应部200，具体将第1布线210及第2布线220等与电力供应源分别连接。然后，通过所述第1布线210及所述第2布线220等而加热所述第1加热器110及所述第2加热器120等，维持实施PCR所需的温度，即第1加热器110维持PCR变性温度(95℃)及第2加热器维持PCR退火/延长步骤温度(72℃)。
在S1至S3步骤中，所述PCR芯片900的2个以上的反应腔室910可收容相同或相异的PCR试料及试剂，重复布置于所述PCR加热组合单元100的加热器110、120根据电力供应部200的电力供应而实施PCR所需的2步骤，即第1加热器110维持实施变性步骤所需的温度即95℃，第2加热器120维持实施退火/延长步骤所需的温度即72℃，之后，20个加热器重复维持95℃/72℃为前提。
参照S1步骤，所述PCR芯片900根据所述单向滑动驱动工具990而开始与所述PCR加热组合单元100的一末端接触并开始滑动。即，所述PCR芯片900的右侧末端的第1反应腔室910与所述PCR加热组合单元100的左侧末端的第1加热器110实现热接触而实施变性步骤，从而开始PCR。
参照S2步骤，所述PCR芯片900根据所述单向滑动驱动工具990维持与所述加热组合单元100的上部面的接触，并连续地滑动而依次实施PCR。例如，所述PCR芯片900的右侧末端的第1反应腔室910根据PCR芯片900的滑动而与所述加热组合单元100的左侧末端的第2加热器120实现热接触而实施退火/延长步骤，所述PCR芯片900的右侧末端的第2反应腔室920与所述PCR加热组合单元100的左侧末端的第1加热器110实现热接触而实施变性步骤，重复布置于所述PCR芯片900的右侧末端的反应腔室与重复布置于所述PCR加热组合单元100的左侧末端的加热器重复进行热接触而依次实施PCR。
参照S3步骤，所述PCR芯片900根据所述单向滑动驱动工具990而与所述加热组合单元100的上部面接触并进行滑动后，完成PCR。例如，所述PCR芯片900的左侧末端的反应腔室与所述加热组合单元100的右侧末端的加热器实现热接触而实施退火/延长步骤，完成依次实施的PCR。
另外，完成S1至S3步骤之后，单向滑动驱动工具990实施以现有正向滑动为前提的PCR，也可通过逆向滑动重复实施S1至S3步骤。因此，根据本发明的一实施例的PCR装置无需复杂的其他控制模块，也能维持具备PCR加热组合单元与PCR腔室的PCR芯片之间的热接触，能够迅速实施PCR，非常有利于装置的小型化及集成化。
图16至18图示通过根据本发明的一实施例的多种PCR装置体现的实时PCR。
图16a至16d图示通过根据本发明的一实施例的PCR装置体现的实时PCR。根据本发明的一实施例的PCR装置可包括用于实时测定PCR芯片900的反应腔室910内发生的核酸增幅反应的光学模块。所述光学模块可包括：光源150，布置为向PCR芯片900的反应腔室910提供光；及光检测部600，布置为收容从PCR芯片900放出的光。为了利用光学模块实时测定核酸增幅反应，可向标的样品溶液添加另外的荧光物质，据此生成PCR产物，根据特定波长的光而发光，诱发可测定及分析的光信号。所述光源150可从水银弧光灯(Mercury ArcLamp)、氙弧灯(Xenon Arc Lamp)、钨弧灯(Tungsten Arc Lamp)、金属卤化弧灯(MetalHalide Arc Lamp)、金属卤化物光纤(Metal Halide fiber)及LED(Light EmittingDiodes-发光二极管)构成的群中选择。并且，所述光源150的波长可从约200纳米(nm)至1300纳米(nm)的范围内选择，可利用多重光源或利用过滤器体现为多重波长。并且，所述光检测部600可从CCD(Charge-coupled Device-电荷耦合装置)、CID(Charge-injectionDevice-电荷注入器件)、CMOS(Complementary-metal-oxide-semiconductor Detector-互补式金属氧化物半导体探测器)及PMT(Photo Multiplier Tube-光电倍增管)构成的群中选择。另外，根据本发明的一实施例，为了改善检测效率，可驱动地连接布置所述光源150及光检测部600与多种模块。例如，所述光源150还可包括或可驱动地连接到仅使能够激发(excitation)荧光物质的波长带域的光通过的1个以上的光学带域过滤器(optical bandpassfilter)，这种情况下，
所述光源150或光检测部600还可包括或可驱动地连接到置换部，使得要检测所述1个以上的光学带域过滤器的荧光物质的激发波长与发光波长相一致。并且，所述光源150还可包括或可驱动地连接到能够激发1个以上的荧光物质的使用1个以上的波长的LED(Light Emitting Diode)，这种情况下，所述LED光源还可包括或可驱动地连接到置换部，能够使1个以上的荧光物质的激发波长与发光波长相一致。
根据图16a，根据本发明的一实施例的PCR装置包括：透光性材质的PCR芯片900、PCR加热组合单元100的第1加热器110及布置于第2加热器120之间的光源150、及用于检测从光源150放出的光信号的光检测部600。具体地说，包括标的样品溶液的PCR溶液在反应腔室910内，在第1加热器110的上侧对应部分及第2加热器120的上侧对应部分滑动，从而重复实施PCR变性步骤及PCR退火/延长步骤，这种情况下，标的样品溶液在第1加热器110与第2加热器120之间，及包括第1加热器110与第2加热器120的加热器单元之间，通过光源150的上侧对应部分。收容标的样品溶液的反应腔室910在光源150的上侧对应部分移动时，通过控制单向滑动驱动工具990而减缓PCR芯片900的移动速度或暂时维持停止状态后，从光源150放出光，放出的光通过PCR芯片900，具体通过反应腔室910，所述光检测部600能够测定及分析根据反应腔室910内的核酸增幅而产生的光信号。因此，进行PCR各循环周期的时间内，在反应腔室910内(结合荧光物质的)实时(real-time)监测根据核酸增幅的反应结果，从而能够实时(real-time)测定及分析标的核酸的量。
与根据图16a的PCR装置不同，根据图16b至16c的PCR装置包括：PCR芯片900，具有半透过性(上层由透过性材质，下层由非-透过性材质体现)材质；光源150，布置于PCR加热组合单元100的第1加热器110与第2加热器120之间；及光检测部600，用于检测从光源150放出的光信号，对应PCR芯片900的移动路径而移动。这种情况下，固定布置光检测部600，光源150可对应PCR芯片900的移动路径而移动。另外，根据图16d的PCR装置包括：PCR芯片900，具有半透过性(上层由透过性材质，下层由非-透过性材质体现)材质；光检测部600，对应PCR芯片900的移动路径而移动，用于检测光源150、从光源150放出的光信号；及光学模块610，收容双色镜620，该双色镜将由光源150放出的光传递到PCR芯片900的反应腔室910并将由反应腔室910放出的光传递到光检测部600。
图17图示通过根据本发明的一实施例的另一类型的PCR装置体现的实时PCR。根据本发明的一实施例的PCR装置包括PCR加热组合单元100、PCR芯片900、单向滑动驱动工具990及实时测定所需的电化学模块。具体地说，所述PCR芯片900可具备检测电极950，检测所述反应腔室910内部中因增幅核酸与活性物质的结合而产生的电化学信号。
所述电化学模块包括通过电化学实时测定所述PCR芯片900的反应腔室910内产生的核酸增幅反应的模块。所述电化学模块为达成其目的而体现为多种，但优选如图17，可包括：检测电极950，检测所述PCR芯片900的反应腔室910内部中因增幅核酸与活性物质的结合而产生的电化学信号；电气性连接工具700，与所述检测电极950想联，及电化学信号测定模块800，经由所述电气性连接工具700而测定所述检测的信号。
所述活性物质(redoxindicator)可定义为与增幅核酸产生化学反应(结合)而引发电化学信号的物质，所述电化学信号是指根据核酸的连续增幅而能够连续地检测及测定的信号。例如，双链核酸(DNA)的情况为：整体带负电荷，若活性物质带正电荷，根据核酸的连续增幅，增幅核酸与所述活性物质产生反应，根据总电荷量变化而导出可检测的信号。因此，所述电化学信号可起因于所述增幅核酸的负电荷与所述活性物质的正电荷结合所导致的总电流值变化，所述活性物质可以是离子结合性物质的离子化产物中的正离子物质。更具体地说，所述离子结合性物质可以是亚甲蓝(methylene blue)，所述活性物质可以是亚甲蓝的离子化产物中的正离子物质。若用溶剂溶解所述亚甲蓝(C16H18N3SCl·3H2O)，则离子化为C16H18N3S+及Cl-，电子的情况为，因硫原子(S)而带正电荷。双链核酸(DNA)由糖和碱基及磷酸过程，其中，因磷酸基带负电荷，双链核酸(DNA)整体上带负电荷。因亚甲蓝的正离子与DNA的磷酸基结合，与双链核酸结合的亚甲蓝的表面扩散率相比亚甲蓝的表面扩散率相应地减少，据此减少电流的峰值。因此，随着PCR周期的进行及双链核酸(DNA)的增幅，结合到双链核酸(DNA)的亚甲蓝的量增加而电流的峰值减少，最终，提高实时PCR的增幅产物与亚甲蓝的化学结合所导致的电气性信号，实现增幅核酸的实时定量。
所述检测电极950可体现为多种材质，能够检测所述反应腔室910内部因增幅核酸与活性物质的结合而发生的电化学信号，例如从金(Au)、钴(Co)、铂金(Pt)、银(Ag)、碳纳米管(carbon nanotube)、石墨烯(graphene)及碳(Carbon)构成的群中选择的1个以上。另外，所述检测电极950为了效率最大化，可体现为多种形状及规格。例如，可体现为：具备产生所述增幅核酸与活性物质的结合的作业电极(working electrode)及不会产生所述增幅核酸与活性物质的结合而成为电极电位的测定基准的基准电极(reference electrode)的2-电极模块，或具备所述作业电极、所述基准电极及流动着从所述作业电极产生的电流的对电极(counter electrode)的3-电极模块。如所述，所述检测电极的结构若体现为上述的多-电极模块方式，能够提高所述反应腔室内部中产生的电化学信号的灵敏度之外，还能容易地检测及测定产生的信号。
所述电化学信号测定模块800可通过电气性连接工具700，例如通过引线而能够导电地连接到所述PCR芯片900的任意夹具(未图示)的连接端口。因此，可通过所述PCR芯片900的检测电极950而能够依次检测所述PCR芯片900的反应腔室910内部中根据依次的核酸增幅而重复产生的电化学信号，所述检测的信号经由所述电气性连接工具700而通过所述电化学信号测定模块800测定并加工或分析。所述电化学信号测定模块800可体现为多种，从阳极溶出伏安法(anodic stripping voltammetry，ASV)、计时电流法(chronoamperometry，CA)、循环伏安法(cyclic voltammetry)、方波伏安法(square wavevoltammetry，SWV)、方波伏安法(differential pulse voltammetry，DPV)及阻抗(impedance)构成的群中选择。
根据图17，根据本发明的一实施例的第2PCR装置实施PCR时，能够实时(real-time)测定及分析核酸增幅过程。这种情况下，所述试料及试剂与根据本发明的一实施例的第1PCR装置不同，无需添加另外的荧光物质。例如，PCR试料及试剂溶液根据所述PCR芯片900的滑动，在所述反应腔室910内，连续通过所述第1加热器110的上侧对应部分及所述第2加热器120的上侧对应部分302，从而实施变性步骤及退火/延长步骤，这种情况下，增幅核酸在所述第1加热器110及第2加热器120的任意的位置，通过所述单向滑动驱动工具990的控制而减缓移动速度或维持暂时停止的状态后，通过所述检测电极950而依次实时检测及测定因增幅核酸与活性物质的结合而产生的电化学信号。因此，PCR各循环周期进行的过程中，所述反应腔室910内(无荧光物质及光检测系统)，实时(real-time)监测因核酸的增幅导致的反应结果，实时(real-time)检测及测定标的核酸的量。
图18图示通过根据本发明的一实施例的另一类型的PCR装置体现的实时PCR。根据本发明的一实施例的PCR装置包括PCR加热组合单元100、PCR芯片900、单向滑动驱动工具990及实时测定所需的电化学模块。具体地说，所述PCR芯片900具备：固定化(immobilization)940层，用形成于所述反应腔室910内部的一区域而能够与增幅标的核酸的一区域互补性结合的捕获探针(capture probe)进行了表面处理；及检测电极950，形成于所述反应腔室910内部的另一区域而检测电化学信号，并且，还可包括：复合体，具备金属纳米粒子及连接到所述金属纳米粒子而能够与所述增幅标的核酸的另一区域互补性结合的信号探针(signaling probe)。
所述电化学模块可包括通过电化学实时测定所述PCR芯片900的反应腔室910内产生的核酸增幅反应的模块。所述电化学模块为达成其目的而体现为多种，但优选地，具备：固定化(immobilization)940层，用形成于所述反应腔室910内部的一区域而能够与增幅标的核酸的一区域互补性结合的捕获探针(capture probe)进行了表面处理；检测电极950，形成于所述反应腔室910内部的另一区域而检测电化学信号；电气性连接工具700，与所述检测电极950相联；及电化学信号测定模块800，经由所述电气性连接工具700而测定所述检测的信号。这种情况下，所述反应腔室910内部可包括：复合体，具备金属纳米粒子及连接到所述金属纳米粒子而能够与所述增幅标的核酸的另一区域互补性结合的信号探针。
所述固定化(immobilization)层940与所述检测电极950可布置于所述反应腔室910的多种位置，也可左右或上下相对地布置。并且，所述反应腔室910的内部可收容复合体，具备金属纳米粒子及连接到所述金属纳米粒子而能够与所述增幅标的核酸的另一区域互补性结合的信号探针。这种情况下，在引入包括模板核酸等的PCR试料之前，所述复合体可预先收容到所述反应腔室910，以包括含有引物、聚合酶等的PCR试剂的状态一同引入到所述反应腔室910。所述固定化层940可体现为硅、塑料、玻璃，金属材质等，从而在其一面，能够蒸镀并暴露捕获探针。这种情况下，在所述固定化层940的表面，例如，蒸镀捕获探针之前，可提前用氨NH3+、醛COH、羧基COOH等物质进行表面处理。所述捕获探针可体现为与所述增幅标的核酸的一部位(区域)互补性地结合，与金属纳米粒子结合而形成复合体。所述金属纳米粒子可体现为多种，可从锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、镓(Ga)、铟(In)、金(Au)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铯(Cs)、钡(Ba)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、硒(Se)、锡(Sn)、锑(Sb)、铋(Bi)及银(Ag)构成的群中选择的1个以上。所述信号探针体现为能够与所述增幅标的核酸的一区域互补性地结合，这种情况下，对于所述增幅标的核酸，所述信号探针的互补性结合区域与所述捕获探针的互补性结合区域不同。因此，所述捕获探针及信号探针能够与增幅标的核酸互补性地结合。即，PCR进行过程中，随着所述反应腔室910内部中标的核酸的增幅，增幅标的核酸与对所述固定化层940进行表面处理的捕获探针互补性地结合，同时，与连接到金属纳米粒子的信号探针互补性地结合，将所述金属纳米粒子集中在接近所述固定化层940的区域。其结果，所述金属纳米粒子无法到达所述检测电极26，引起所述金属纳米粒子与所述检测电极26之间的电流变化(减少)，产生根据标的核酸的增幅的可检测电化学信号。另外，所述增幅标的核酸、所述捕获探针及所述信号探针可以是单链DNA。
所述检测电极950布置于所述反应腔室910的至少一个区域而检测所述反应腔室910内部产生的电化学信号。所述检测电极950为了实施所述的功能而能够体现为多种材质，例如，从金(Au)、钴(Co)、铂金(Pt)、银(Ag)、碳纳米管(carbon nanotube)、石墨烯(graphene)及碳(Carbon)构成的群中选择1个以上。并且，所述检测电极950为了有效检测所述反应腔室910内部产生的电化学信号而能够体现为多种形状及结构，例如，根据所述反应腔室910的任意表面布置的金属材质的板形状。另外，所述电化学信号是通过电化学信号测定模块800测定，可具有多种所述电化学信号测定模块，可从阳极溶出伏安法(anodicstripping voltammetry，ASV)、计时电流法(chrono amperometry，CA)、循环伏安法(cyclic voltammetry)、方波伏安法(square wave voltammetry，SWV)、方波伏安法(differential pulse voltammetry，DPV)及阻抗(impedance)构成的群中选择。所述电化学信号起因于所述增幅标的核酸与所述捕获探针及信号探针互补性地结合而产生的电流变化。根据本发明的一实施例的PCR装置的电化学信号发生过程如下。第1步骤包括：在PCR开始之前，包括在固定化(immobilization)层进行表面处理的捕获探针(capture probe)、信号探针(signaling probe)及金属纳米粒子的复合体(signaling probe-metal nanoparticle)的原来状态；第2步骤包括：根据所述检测电极(working electrode)与金属纳米粒子之间的还原或氧化而产生的电流变化(信号，Signal)；第3步骤包括：在PCR开始之后，增幅标的核酸(target DNA)与所述捕获探针(capture probe)及所述复合体(signalingprobe-metal nano particle)的信号探针(signaling probe)结合而减少电流变化(信号减少)的步骤。
更具体地说，向所述复合体(signaling probe-metal nano particle)的金属纳米粒子(metal nano particle)施加还原电压后，所述金属纳米粒子(metal nanoparticle)聚集在所述检测电极(working electrode)的邻近表面而形成积累层而被还原(Accumulation of metal nano particle)，然后，向所述检测电极(working electrode)施加电压，所述还原金属纳米粒子(metal nano particle)被氧化(Stripping)而产生电流变化，即产生信号(Signal)，可通过氧化电流峰值所呈现的电压值，容易地测定所述电流变化。这种情况下，在所述反应腔室内部，电流变化值即电化学信号是指标的核酸(targetDNA)的变化量。并且，所述金属纳米粒子(metal nano particle)被氧化的电压值因金属纳米粒子(metal nano particle)的种类不同，若使用2个以上的金属纳米粒子(metal nanoparticle)，能够同时检测对2个以上的试料的信号。之后，实施PCR后，从模板核酸进行标的核酸(target DNA)的增幅，所述增幅标的核酸(target DNA)与所述捕获探针(captureprobe)及所述复合体(signaling probe-metal nano particle)的信号探针(signalingprobe)互补性地结合(Hybridized target DNA)而如上述地妨碍所述复合体(signalingprobe-metal nano particle)的金属纳米粒子(metal nano particle)在电极表面的积累(Accumulation of metal nano particle)，减少所述电流值，进而随着PCR周期的进行而增加了增幅标的核酸(target DNA)量，从而增加了与所述捕获探针(capture probe)及所述复合体(signaling probe-metal nano particle)的信号探针(signaling probe)之间的互补性结合，从而更加减少所述电流值(信号)。因此，通过所述电流减少现象，即通过检测及测定电化学信号而体现实时PCR。另外，所述检测电极950可体现为多种。例如，具备产生氧化或还原反应的作业电极(working electrode)950a及不产生氧化或还原反应的基准电极(reference electrode)950b的2-电极模块，或如图16，具备调整从所述作业电极950a、所述基准电极950b及所述指示电极产生的电子平衡的对电极(counter electrode)950c的3-电极模块。如所述，所述检测电极950的结构若体现为多-电极模块方式，能够提高所述反应腔室内部产生的电化学信号的灵敏度，能够容易地检测及测定产生的信号。
根据图18，所述电化学信号测定模块800能够通过电气性连接工具700，例如引线而可导电地连接到所述PCR芯片900的任意芯片夹具(未图示)的连接端口。因此，在所述PCR芯片900的反应腔室910内部，根据依次的核酸增幅重复产生的电化学信号可通过所述PCR芯片900的检测电极950而依次检测，所述检测的信号经由所述芯片夹具的连接端口及所述电气性连接工具700而在所述电化学信号测定模块800进行测定，进而加工或分析。所述电化学信号测定模块800可体现为多种，可从阳极溶出伏安法(anodic strippingvoltammetry，ASV)、计时电流法(chrono amperometry，CA)、循环伏安法(cyclicvoltammetry)、方波伏安法(square wav evoltammetry，SWV)，方波伏安法(differentialpulse voltammetry，DPV)及阻抗(impedance)构成的群中选择。
根据图18，实施根据本发明的一实施例的PCR装置的PCR时，可实时(real-time)测定及分析核酸增幅过程。这种情况下，与根据本发明的一实施例的第1PCR装置不同，所述试料及试剂无需添加另外的荧光物质。例如，PCR试料及试剂溶液根据所述PCR芯片900的滑动而在所述反应腔室910内，连续通过所述第1加热器110的上侧对应部分及所述第2加热器120的上侧对应部分302而实施变性步骤及退火/延长步骤，这种情况下，增幅核酸在所述第1加热器110及第2加热器120的任意的位置，通过控制所述单向滑动驱动工具990而减缓移动速度或暂时维持停止状态后，通过所述检测电极950依次实时检测及测定因增幅标的核酸与所述捕获探针及所述复合体的信号探针的互补性结合而产生的电化学信号(电流变化)。因此，PCR各循环周期的进行过程中，在所述反应腔室910内(无荧光物质及光检测系统)，实时(real-time)监测根据核酸的增幅产生的反应结果，从而能够实时(real-time)检测及测定标的核酸的量。
图19图示与根据本发明的一实施例的PCR装置相联的芯片等待部1000。
根据图19，所述PCR装置还可具备：芯片等待部1000，收容可驱动地连接的多个PCR芯片900(芯片编号1、2、3、4、5)，从而在第1PCR芯片900(芯片编号1)与所述PCR加热组合单元100依次进行热接触后，第2PCR芯片900(芯片编号2)能够开始与所述PCR加热组合单元100的热接触。芯片等待部1000可具备多个PCR芯片900(芯片编号1、2、3、4、5)。收容到芯片等待部1000的PCR芯片可包括多种样品，根据其收容空间的大小，可具有大于图19中收容的数量(5个)。例如，PCR加热组合单元100与第1PCR芯片900(芯片编号1)依次热接触而开始第1PCR后，第1PCR芯片900(芯片编号1)通过组件995的芯片排出口995b向外部移动，开放组件995的芯片投入口995a，根据另外的驱动工具(未图示)收容到芯片等待部1000的第2PCR芯片900(芯片编号2)移动到PCR加热组合单元100上，与PCR加热组合单元100依次进行热接触而开始第2PCR。这种情况下，所述第2PCR芯片900(芯片编号2)通过芯片投入口995a之前，安装到组件995的另外的传感器识别第2PCR芯片900(芯片编号2)并重新设置(setting)组件995内条件，例如PCR加热组合单元100的温度条件、PCR测定装置的反应条件。上述的一系列过程可重复进行到收容于芯片等待部1000的多个PCR芯片的PCR反应完成为止。因具备上述的芯片等待部1000，根据本发明的一实施例的PCR装置能够同时、依次迅速地实施对多个样品及试料的PCR。
图20是图示根据本发明的一实施例的PCR装置的PCR试验结果的电泳照片。
根据图20，可使用根据本发明的一实施例的PCR装置而确认实施PCR的结果，电泳照片中标示的“M”是指size marker(尺寸标记)，各数字表示实施PCR的试料编号。能够确认可通过本实验而在非常快速的时间，约15分钟内，同时实施对多个试料的PCR。因此，若使用根据本发明的一实施例的PCR装置，相比使用现有单一加热器方式的多个孔类型PCR反应容器或多个加热器方式的单一流路类型PCR反应容器，能够较大地减少PCR芯片的大小，减少试料的量，大大缩短PCR时间，能够同时进行对大量试料的PCR，有效地改善现有PCR装置的问题。

Claims (13)

1.一种PCR装置，其特征在于，包括：
PCR加热组合单元，在基板上部面隔离布置2个以上的加热器；
板形状的PCR芯片，具备2个以上的反应腔室；及
单向滑动驱动工具，安装所述PCR芯片的状态下，维持所述PCR芯片与所述PCR加热组合单元之间的接触地体现滑动，所述滑动时，使得从所述PCR芯片的一末端向另一末端重复布置的2个以上的反应腔室与从所述PCR加热组合单元的一末端向另一末端重复布置的2个以上的加热器之间依次发生热接触，
其中，在所述基板上重复地布置所述2个以上的加热器，并且，所述板形状的PCR芯片的所述2个以上的反应腔室重复体现，当接触所述PCR加热组合单元时，与布置于所述PCR加热组合单元的2个以上的各加热器相接，
其中，所述PCR芯片的所述2个以上的反应腔室在所述PCR芯片的滑动方向上隔离布置，
所述2个以上的反应腔室中的相邻的反应腔室各自的中心之间的距离对应于所述2个以上的加热器中的相邻的加热器各自的中心之间的距离。
2.根据权利要求1所述的PCR装置，其特征在于，
所述2个以上的加热器中邻接的加热器具有不同的温度。
3.根据权利要求1所述的PCR装置，其特征在于，
所述2个以上的加热器在所述PCR加热组合单元的一末端加热器中开始PCR的第1循环，在所述PCR加热组合单元的另一末端加热器中结束PCR的最后循环。
4.根据权利要求1所述的PCR装置，其特征在于，
所述PCR装置还包括向与所述PCR芯片的滑动方向相垂直的方向隔离布置的反应腔室，或者，所述2个以上的反应腔室体现为向与所述PCR芯片的滑动方向相垂直的方向连续通过的流路形态。
5.根据权利要求1所述的PCR装置，其特征在于，
所述PCR芯片的反应腔室体现为具有流入部/流出部整合型孔形态或流入部/流出部不同流路形态。
6.根据权利要求1所述的PCR装置，其特征在于，
还包括：光源，向所述PCR芯片的反应腔室提供光；及
光检测部，收容从所述PCR反应部放出的光。
7.根据权利要求6所述的PCR装置，其特征在于，
所述光源或光检测部重复布置于所述PCR加热组合单元的邻接加热器之间的空间。
8.根据权利要求6所述的PCR装置，其特征在于，
所述光源或光检测部对应所述PCR芯片的移动路径而移动。
9.根据权利要求1所述的PCR装置，其特征在于，
所述PCR芯片具备检测电极，用于检测所述反应腔室的内部因增幅核酸与活性物质的结合而产生的电化学信号。
10.根据权利要求9所述的PCR装置，其特征在于，
还包括：电化学信号测定模块，与所述检测电极电气性地连接而能够实时测定所述PCR芯片的反应腔室内部发生的电化学信号。
11.根据权利要求1所述的PCR装置，其特征在于，
所述PCR芯片具备：固定化(immobilization)层，用形成于所述反应腔室内部的一区域而能够与增幅标的核酸的一区域互补性结合的捕获探针(capture probe)进行了表面处理；及检测电极，形成于所述反应腔室内部的另一区域而检测电化学信号，并且包括：复合体，具备金属纳米粒子及连接到所述金属纳米粒子而能够与所述增幅标的核酸的另一区域互补性结合的信号探针(signaling probe)。
12.根据权利要求11所述的PCR装置，其特征在于，
还包括：电化学信号测定模块，与所述检测电极电气性地连接而实时测定所述PCR芯片的反应腔室内部发生的电化学信号。
13.根据权利要求1所述的PCR装置，其特征在于，
还具备：收容多个PCR芯片的芯片等待部，第1PCR芯片与所述PCR加热组合单元依次进行热接触之后，为了使第2PCR芯片与所述PCR加热组合单元开始热接触而可驱动地连接。
CN201580006243.9A 2014-02-10 2015-02-09 具备单向滑动驱动工具的pcr装置及利用此的pcr方法 Expired - Fee Related CN105940097B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140014777A KR101618113B1 (ko) 2014-02-10 2014-02-10 일 방향 슬라이딩 구동 수단을 구비하는 pcr 장치 및 이를 이용하는 pcr 방법
KR10-2014-0014777 2014-02-10
PCT/KR2015/001291 WO2015119470A1 (ko) 2014-02-10 2015-02-09 일 방향 슬라이딩 구동 수단을 구비하는 pcr 장치 및 이를 이용하는 pcr 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105940097A CN105940097A (zh) 2016-09-14
CN105940097B true CN105940097B (zh) 2019-01-18

Family

ID=53778213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580006243.9A Expired - Fee Related CN105940097B (zh) 2014-02-10 2015-02-09 具备单向滑动驱动工具的pcr装置及利用此的pcr方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11084038B2 (zh)
EP (1) EP3106510B1 (zh)
JP (1) JP6345258B2 (zh)
KR (1) KR101618113B1 (zh)
CN (1) CN105940097B (zh)
AU (2) AU2015214704B2 (zh)
CA (1) CA2939073C (zh)
RU (1) RU2666925C1 (zh)
WO (1) WO2015119470A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102336308B1 (ko) * 2014-12-26 2021-12-09 주식회사 미코바이오메드 반복 슬라이딩 구동 수단을 구비하는 pcr 장치 및 이를 이용하는 pcr 방법
KR102264865B1 (ko) * 2016-06-30 2021-06-14 주식회사 씨젠 반응 분석용 형광 검출 장치
WO2018004301A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 Seegene, Inc. Apparatus for amplificating nucleic acid and fluorescence-detecting device
JP6507323B1 (ja) 2017-06-06 2019-04-24 日本板硝子株式会社 反応処理装置
CN107338288A (zh) * 2017-06-14 2017-11-10 杨华卫 一种生物分子检测方法
KR102206856B1 (ko) * 2017-12-11 2021-01-25 (주)바이오니아 중합효소 연쇄반응 시스템
EP3921630A4 (en) * 2019-02-07 2022-11-09 Giner, Inc. METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING AND/OR QUANTIFYING DELTA-9-TETRAHYDROCANNABINOL IN SALIVA
CA3129908A1 (en) 2019-02-11 2020-08-20 Giner, Inc. Method and system for detection and/or quantification of delta-9-tetrahydrocannabinol in exhaled breath
JP6652673B1 (ja) * 2019-06-07 2020-02-26 日本板硝子株式会社 反応処理容器
US11465143B2 (en) 2019-06-07 2022-10-11 Nippon Sheet Glass Company, Limited Reaction processing vessel
KR102126520B1 (ko) * 2020-02-12 2020-06-24 주식회사 케이에이치메디칼 핵산 증폭 장치
LU102014B1 (en) * 2020-08-25 2022-02-25 Toby Overmaat Micro-Thermocycler
WO2022195533A1 (en) * 2021-03-17 2022-09-22 Dh Technologies Development Pte. Ltd. Heated well plate
KR102549976B1 (ko) * 2021-05-03 2023-07-03 성균관대학교산학협력단 연속 핵산 검출 장치
DE112022005477T5 (de) * 2021-11-16 2024-08-29 Alps Alpine Co., Ltd. Strömungswegplatte für thermischen kreislauf und thermische kreislaufvorrichtung
KR20240077064A (ko) * 2022-11-24 2024-05-31 성균관대학교산학협력단 Pcr 시스템 및 이의 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0545736A2 (en) * 1991-12-05 1993-06-09 Derek Henry Potter Method and apparatus for temperature control of multiple samples
KR20060116984A (ko) * 2005-05-12 2006-11-16 삼성테크윈 주식회사 Ｄｎａ를 증폭하는 히팅블록 장치
CN101711257A (zh) * 2007-01-22 2010-05-19 瓦弗根公司 用于高通量化学反应的装置
CN102985527A (zh) * 2010-04-23 2013-03-20 纳米生物系统株式会社 包括两个加热块的pcr装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5525300A (en) * 1993-10-20 1996-06-11 Stratagene Thermal cycler including a temperature gradient block
JPH08196299A (ja) * 1995-01-26 1996-08-06 Tosoh Corp サーマルサイクリング反応装置及びこれに用いる反応容器
US6942771B1 (en) * 1999-04-21 2005-09-13 Clinical Micro Sensors, Inc. Microfluidic systems in the electrochemical detection of target analytes
WO2000069561A1 (en) * 1999-05-14 2000-11-23 Hitachi Chemical Research Center, Inc. Liquid metal-heating apparatus for biological/chemical sample
US6572828B1 (en) * 1999-07-16 2003-06-03 General Electric Company Method and apparatus for high-throughput chemical screening
US6977145B2 (en) * 1999-07-28 2005-12-20 Serono Genetics Institute S.A. Method for carrying out a biochemical protocol in continuous flow in a microreactor
FR2812306B1 (fr) 2000-07-28 2005-01-14 Gabriel Festoc Systeme d'amplification en chaine par polymerse de sequences nucleiques cibles
ES2401437T3 (es) * 2005-04-04 2013-04-19 Roche Diagnostics Gmbh Termociclado de un bloque que comprende múltiples muestras
US20100173794A1 (en) * 2006-10-17 2010-07-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device for amplification and detection of nucleic acids
RU2385940C1 (ru) * 2008-10-23 2010-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "ВИНТЕЛ" Способ определения нуклеиновых кислот методом полимеразно-цепной реакции в режиме реального времени и устройство для его осуществления
US8906624B2 (en) * 2010-03-30 2014-12-09 Korea Advanced Institute Of Science And Technology (Kaist) Rotational PCR equipment and PCR method using the same
US20120322064A1 (en) * 2011-05-23 2012-12-20 Board Of Trustees Of Michigan State University Hybridization probes and methods of their use
KR101835073B1 (ko) * 2011-06-10 2018-03-08 나노바이오시스 주식회사 히터 유닛이 반복 배치된 열 블록을 포함하는 플루이딕 ｐｃｒ 칩 및 이를 포함하는 ｐｃｒ 장치
KR20120139205A (ko) * 2011-06-17 2012-12-27 나노바이오시스 주식회사 히터 유닛이 반복 배치된 열 블록을 포함하는 플루이딕 ｐｃｒ 장치
KR101950210B1 (ko) * 2012-07-24 2019-02-22 주식회사 미코바이오메드 히터 유닛이 반복 배치된 열 블록을 포함하는 전기화학적 신호를 검출하기 위한 실시간 ｐｃｒ 장치, 및 이를 이용한 실시간 ｐｃｒ 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0545736A2 (en) * 1991-12-05 1993-06-09 Derek Henry Potter Method and apparatus for temperature control of multiple samples
US5819842A (en) * 1991-12-05 1998-10-13 Potter; Derek Henry Method and apparatus for temperature control of multiple samples
KR20060116984A (ko) * 2005-05-12 2006-11-16 삼성테크윈 주식회사 Ｄｎａ를 증폭하는 히팅블록 장치
CN101711257A (zh) * 2007-01-22 2010-05-19 瓦弗根公司 用于高通量化学反应的装置
CN102985527A (zh) * 2010-04-23 2013-03-20 纳米生物系统株式会社 包括两个加热块的pcr装置

Also Published As

Publication number Publication date
AU2015214704B2 (en) 2017-10-19
CN105940097A (zh) 2016-09-14
US11084038B2 (en) 2021-08-10
CA2939073A1 (en) 2015-08-13
AU2017236005A1 (en) 2017-10-26
EP3106510A1 (en) 2016-12-21
KR101618113B1 (ko) 2016-05-09
EP3106510A4 (en) 2017-04-12
JP2017504348A (ja) 2017-02-09
CA2939073C (en) 2021-04-27
AU2015214704A1 (en) 2016-08-04
US20170008000A1 (en) 2017-01-12
EP3106510B1 (en) 2020-08-05
JP6345258B2 (ja) 2018-06-20
RU2666925C1 (ru) 2018-09-13
KR20150094811A (ko) 2015-08-20
WO2015119470A1 (ko) 2015-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105940097B (zh) 具备单向滑动驱动工具的pcr装置及利用此的pcr方法
JP6069536B2 (ja) パターンヒーターが繰り返し配置されたポリメラーゼ連鎖反応（ｐｃｒ）熱ブロック及びこれを備えるポリメラーゼ連鎖反応（ｐｃｒ）装置
US9297040B2 (en) PCR device including two heating blocks
KR102336308B1 (ko) 반복 슬라이딩 구동 수단을 구비하는 pcr 장치 및 이를 이용하는 pcr 방법
KR20120137054A (ko) 히터 유닛이 반복 배치된 열 블록을 포함하는 플루이딕 ｐｃｒ 칩 및 이를 포함하는 ｐｃｒ 장치
KR101404455B1 (ko) 전기화학적 신호를 검출하기 위한 실시간 ｐｃｒ 장치, 및 이를 이용한 실시간 ｐｃｒ 방법
KR101983593B1 (ko) 히터 유닛이 반복 배치된 열 블록을 포함하는 전기화학적 신호를 검출하기 위한 ｐｃｒ 칩, 이를 포함하는 ｐｃｒ 장치, 및 이를 이용한 실시간 ｐｃｒ 방법
KR101394134B1 (ko) 금속 나노입자를 이용하여 전기화학적 신호를 검출하는 실시간 ｐｃｒ 장치
KR101983580B1 (ko) 히터 유닛이 반복 배치된 열 블록을 포함하는 전기화학적 신호를 검출하기 위한 ｐｃｒ 칩, 이를 포함하는 ｐｃｒ 장치, 및 이를 이용한 실시간 ｐｃｒ 방법
KR20120139205A (ko) 히터 유닛이 반복 배치된 열 블록을 포함하는 플루이딕 ｐｃｒ 장치
KR101946339B1 (ko) 히터 유닛이 반복 배치된 열 블록을 포함하는 전기화학적 신호를 검출하기 위한 실시간 ｐｃｒ 장치, 및 이를 이용한 실시간 ｐｃｒ 방법
KR101950210B1 (ko) 히터 유닛이 반복 배치된 열 블록을 포함하는 전기화학적 신호를 검출하기 위한 실시간 ｐｃｒ 장치, 및 이를 이용한 실시간 ｐｃｒ 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190118

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee