[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20070122195A - 다단계 반응을 수행하는 방법, 시약을 보관하기 위한부서지기 쉬운 용기, 및 정전기적으로 하전된 완드를이용하여 고체 시약을 전달하는 방법 - Google Patents

다단계 반응을 수행하는 방법, 시약을 보관하기 위한부서지기 쉬운 용기, 및 정전기적으로 하전된 완드를이용하여 고체 시약을 전달하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070122195A
KR20070122195A KR1020077019502A KR20077019502A KR20070122195A KR 20070122195 A KR20070122195 A KR 20070122195A KR 1020077019502 A KR1020077019502 A KR 1020077019502A KR 20077019502 A KR20077019502 A KR 20077019502A KR 20070122195 A KR20070122195 A KR 20070122195A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reagent
wand
reagents
chamber
reaction
Prior art date
Application number
KR1020077019502A
Other languages
English (en)
Inventor
데이비드 제임스 스퀴럴
마틴 앨런 리
Original Assignee
이니그마 다이아그노스틱스 리미티드
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
Priority claimed from GB0501623A external-priority patent/GB0501623D0/en
Priority claimed from GB0503481A external-priority patent/GB0503481D0/en
Application filed by 이니그마 다이아그노스틱스 리미티드 filed Critical 이니그마 다이아그노스틱스 리미티드
Publication of KR20070122195A publication Critical patent/KR20070122195A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0046—Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/005—Pretreatment specially adapted for magnetic separation
    • B03C1/01—Pretreatment specially adapted for magnetic separation by addition of magnetic adjuvants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025—High gradient magnetic separators
    • B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
    • B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
    • B03C1/0332—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit using permanent magnets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/284—Magnetic plugs and dipsticks with associated cleaning means, e.g. retractable non-magnetic sleeve
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/286—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the inner circumference of a recipient, e.g. magnetic drain bolt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/288—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the outer circumference of a recipient
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/0098—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor involving analyte bound to insoluble magnetic carrier, e.g. using magnetic separation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
    • B01J2219/00281—Individual reactor vessels
    • B01J2219/00283—Reactor vessels with top opening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
    • B01J2219/00331—Details of the reactor vessels
    • B01J2219/00333—Closures attached to the reactor vessels
    • B01J2219/00335—Septa
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
    • B01J2219/00331—Details of the reactor vessels
    • B01J2219/00333—Closures attached to the reactor vessels
    • B01J2219/00344—Caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00351—Means for dispensing and evacuation of reagents
    • B01J2219/00421—Means for dispensing and evacuation of reagents using centrifugation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00457—Dispensing or evacuation of the solid phase support
    • B01J2219/00459—Beads
    • B01J2219/00468—Beads by manipulation of individual beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/0068—Means for controlling the apparatus of the process
    • B01J2219/00702—Processes involving means for analysing and characterising the products
    • B01J2219/00704—Processes involving means for analysing and characterising the products integrated with the reactor apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B01J2219/00722—Nucleotides
    • 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
    • B01L2200/16—Reagents, handling or storing thereof
    • 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
    • B01L2300/0832—Geometry, shape and general structure cylindrical, tube shaped
    • B01L2300/0838—Capillaries
    • 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
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0409—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5021—Test tubes specially adapted for centrifugation purposes
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/26—Details of magnetic or electrostatic separation for use in medical or biological applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
    • C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
    • C40B40/06—Libraries containing nucleotides or polynucleotides, or derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 다단계 반응을 수행하는 방법으로서,
1) 반응 용기에 하나 이상의 제1 시약을 첨가하는 단계로서, 상기 반응 용기는 시약을 보유할 수 있는 상부 챔버를 포함하고, 이 상부 챔버는 시약의 흐름이 제한되는 하부 챔버로 개방되어 있는 것인 단계;
2) 상기 반응 용기에 원심력을 처리하여 상기 하나 이상의 제1 시약을 하부 챔버로 흐르게 하도록 하는 단계;
3) 추가 시약을 제1 챔버에 첨가하고, 상기 챔버를 밀폐시키는 단계;
4) 하부 챔버 또는 상부 챔버 중 하나 이상을, 상기 하나 이상의 제1 시약 또는 상기 추가 시약이 각각 제1 반응에 참여하도록 하거나, 또는 소정의 반응 조건에 도달하도록 하는 조건 하으로 처리하는 단계; 및
5) 상기 반응 용기를 원심력으로 처리하여 상기 추가 시약을 하부 챔버로 흐르게 하도록 하고, 그 추가 시약을 하부 챔버 내의 내용물과 상호작용시키는 단계
를 포함하고, 여기서 적어도 상기 2)∼5) 단계는 자동으로 수행하는 것인 방법에 관한 것이다. 본 방법은 용기를 개방하지 않고서도 용기 내에서 다단계로 수행할 수 있다. 본 발명은 PCR 반응과 연계해서 실시 및 사용하기에 특히 적당하다.

Description

다단계 반응을 수행하는 방법, 시약을 보관하기 위한 부서지기 쉬운 용기, 및 정전기적으로 하전된 완드를 이용하여 고체 시약을 전달하는 방법{METHOD FOR CARRYING OUT A MULTI-STEP REACTION, BREAKABLE CONTAINER FOR STORING REAGENTS AND METHOD FOR TRANSFERRING SOLID REAGENT USING AN ELECTROSTATICALLY CHARGED WAND}
본 발명은 다단계 반응 예를 들어, 화학 반응 또는 생화학 반응, 특히 증폭 반응 예를 들어, 중합효소 연쇄 반응(후속 단계 예를 들어, 분석물 검출 단계 또는 추가의 증폭 단계가 진행되는 반응)을 수행하는 방법과, 이 방법에 사용될 수 있는 물건 예를 들어, 시약 용기 및 시약 전달 수단에 관한 것이다.
화학 또는 생화학 검정법 또는 반응이 다단계 반응으로서 수행되는 경우 즉, 첫 번째 반응을 수행한 후, 하나 이상의 추가 시약(further reagent)을 첨가하여 두 번째 반응을 진행시키거나, 또는 이 추가 시약을 첨가하여 첫 번째 반응이 진행되었음을 알려주는 지표를 제공하는 경우는 많다. 이와 같이 하나 이상의 추가 시약을 첨가하면 오염에 따른 문제가 발생할 수 있는데, 특히, 첫 번째 반응을 수행한 후 하나 이상의 추가 시약을 첨가할 때, 반응 용기로부터 마개(cap)나 덮개(lid)를 제거해야 할 경우에 그러하다.
증폭 반응은 특히 오염이 발생하기 쉬운데, 그 이유는 출발 시약을 소량으로 사용하기 때문이다. 심지어 극소량의 산물 예를 들어, 이미 증폭된 산물조차도 오염될 수 있으므로, 추가의 반응을 수행해야 한다는 번거로움이 있다.
반응이 자동으로 수행되어야 할 경우 오염 문제는 더욱 심각해지는데, 그 이유는 일반적으로 자동화된 장치의 경우 마개 등을 제거하는 것이 쉽지 않기 때문이다. 결과적으로, 이러한 과정은 개방된 반응 용기에서 진행될 수 있으므로, 오염의 위험성은 여전히 남아있게 된다.
가장 최근에는, 다수의 밀폐형 관 검정법(closed tube assay)이 개발되었다. 그러나, 이러한 검정법의 경우에는 증폭 및 검출 시약을 균일 계(homogenous system)에 두어야 한다는 단점이 있다. 비록 이러한 방법들이 현재 사용되고 있지만, 특히, 사용되어야 할 검출 시약이 증폭 반응을 다소간 억제할 수 있는 경우 종종 불균일 방법이 바람직할 수도 있다.
본 출원인들은 다단계 반응을 수행하는 개선된 방법을 개발하였다.
본 발명의 제1 측면에 의하면, 다단계 반응을 수행하는 방법으로서,
1) 반응 용기에 하나 이상의 제1 시약을 첨가하는 단계로서, 상기 반응 용기는 시약을 보유할 수 있는 상부 챔버(upper chamber)를 포함하고, 이 상부 챔버는 시약의 흐름이 제한되는 하부 챔버(lower chamber)로 개방되어 있는 것인 단계;
2) 상기 반응 용기를 원심력으로 처리하여 상기 하나 이상의 제1 시약을 하부 챔버로 흐르게 하도록 하는 단계;
3) 추가 시약을 제1 챔버에 첨가하고, 이 챔버를 밀폐시키는 단계;
4) 하부 챔버 또는 상부 챔버 중 하나 이상을, 상기 하나 이상의 제1 시약 또는 상기 추가 시약이 각각 제1 반응에 참여하도록 하거나, 또는 소정의 반응 조건에 도달하도록 하는 조건으로 처리하는 단계; 및
5) 상기 반응 용기를 원심력으로 처리하여 상기 추가 시약을 하부 챔버로 흐르게 하도록 하고, 그 추가 시약을 하부 챔버 내의 내용물과 상호작용시키는 단계
를 포함하고, 여기서 적어도 상기 2)∼5) 단계는 자동으로 수행하는 것인 방법을 제공한다.
추가의 시약을 첨가한 후 반응 용기를 밀폐시킴으로써, 이후 예를 들어, 제1 반응이 수행되거나 또는 소정의 반응 조건에 도달하게 될 때에, 외부로부터 오염될 가능성을 효과적으로 줄일 수 있다.
하부 챔버는 보통의 경우에는 예를 들어, 표면 장력으로 인해 시약이 흘러 내려가지 않는, 제한된 소통 관 예를 들어, 모세관 또는 기타 작은 관을 포함하는 것이 적당하다. 이 관은 그 하부 말단이 밀폐된 형태를 가질 것이다.
물질이 가열되거나 또는 냉각되는 반응에 있어서, 상기 하부 챔버는 표면적 : 부피의 비가 커서 열 교환이 신속하게 이루어질 수 있는, 예를 들어, 모세관 형태의 것이 바람직하다. 이러한 모세관 형태의 것은 작은 부피의 유체 시료를 신속하게 가열 또는 냉각시키는 데에 사용될 수 있다.
그러므로, 특히 바람직한 구체예에서, 4) 단계 진행 동안 요구 조건에 맞는 것은 하부 챔버이다.
반응 용기는 적당한 모양을 갖는 덮개[이 덮개는 반응 용기 주둥이에 물리는 방식으로, 또는 틀어지는 방식으로 맞물려 기밀(airtight) 상태로 반응 용기를 밀봉함]으로 상기 3) 단계 진행 동안 적당히 밀폐된다. 그러나, 반응 용기의 주둥이 주변에 가하여지는 기타 밀폐 방법 및 수단 예를 들어, 실란트 필름, 금속 호일 또는 라미네이트화 금속 막도 사용할 수 있다. 뿐만 아니라, 이하에 기술한 바와 같이, 임의의 장치 특히, 자동화 장치 즉, 시료 등이 반응 용기에 자동으로 전달되는 장치에 있어서, 기타 부품들 예를 들어, 전달 노즐(delivery nozzle), 전달 완드(delivery wand)(예를 들어, 물질의 전달이 자성 비드 및 자성 막대에 의해 이루어지는 경우), 또는 커터(cutter)나 천공 완드(piercing wand)도 또한 반응 용기를 밀폐하는 수단으로서 사용될 수 있다.
하나 이상의 제1 시약 및 추가 시약은 상기 4) 단계에 적용 가능한 특정 조건 하 예를 들어, 가열 및/또는 냉각 또는 예를 들어, U.V. 광선 조사의 경우에 있을 때에만 서로 반응하는 시약을 조합한 것일 수 있다. 대안적으로 하나 이상의 제1 시약은 이미 하부 챔버에 들어있는 하나 이상의 부가 시약을 사용하는 예비적 단계 예를 들어, 예비적 원심 분리 단계에서 반응할 수 있다. 적당한 경우, 임의의 예비 분배 시약은 하부 챔버 내에서 동결 건조될 수 있다.
그러나, 시약은 4) 단계에서의 반응에 참여하지는 않는다. 하나 이상의 제1 시약 또는 추가 시약이 소정의 반응 조건 예를 들어, 소정의 온도 하에 있으며, 임의로는 서로 혼합되기 이전에 적당한 시간 동안 그 온도에 방치될 수 있도록 보장해주는 것만으로도 바람직할 수 있다. 이러한 경우, 소정의 시간 동안의 바람직한 조건은 4) 단계에 적용될 수 있다.
이러한 방법은 특정 반응에 광범위하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 최종 단계에 결과를 알게되는 중합효소 연쇄 반응(PCR)에서 사용할 수 있다. 그러한 경우, 하나 이상의 제1 시약 또는 추가의 시약, 바람직하게는 하나 이상의 제1 시약은 PCR을 수행하는 데에 필요한 표적 핵산 예를 들어, DNA와, 시약 예를 들어, 프라이머, 완충액, 마그네슘 염 및 중합효소를 함유하거나 또는 함유할 것으로 추측되는 시료를 포함한다.
바람직한 경우, PCR을 수행하는 데에 필요한 일부 또는 모든 시약, 구체적으로, 완충액, 중합효소, 염 및 몇몇 안정화제 등은, 상부 반응 챔버에 가하여져 용해 또는 분배되어 상부 반응 챔버에 액체 시료에 더하여 이 성분들을 방출시키는 고체 비드 내에 포함될 수 있다. 이러한 비드는 예를 들어, 애머샴 바이오사이언시스 유케이(Amersham Biosciences UK)로부터 입수할 수 있다.
대안적으로, 이러한 PCR 시약은 하부 챔버에 동결 건조된 형태로 미리 분배될 수 있거나, 또는 전술한 바와 같이 예비 원심 분리 단계에서 스핀 다운(spin down)될 수 있다.
4) 단계 수행 중, 이 4) 단계에 하부 챔버에 존재하는 것이 바람직한 PCR 시약은 PCR 반응을 수행하는 데에 필요한 열 순환(thermal cycling)에 도입될 수 있다. 이 단계는 최소한 반응 용기의 하부 챔버를 열 순환기 예를 들어, 다양한 방법으로 가열 및 냉각되는 고체 블록 가열기에 도입시킴으로써 진행될 수 있다. 상기 고체 블록 가열기는 상기와 같이, 전기 부속 또는 열전기 장치에 의해 가열된다. 기타 반응 용기는 할로겐 전구/난기류 배열에 의해 가열될 수 있다. 이 용기는 열전기 장치, 컴프레서 냉장 기술, 강제 기류 또는 냉각 유체에 의해 냉각될 수 있다.
그러나, 하부 챔버 및/또는 상부 챔버는 전기 전도성 중합체[그 자체가 저항 가열기로서 사용될 수 있음]와 연결되어 있거나 또는 이를 포함하여, 가열 및 냉각된다. 이러한 유형의 반응 용기의 예는 WO 98/24548에 개시되어 있다.
특히, 하부 챔버는 최소한 측벽 주위가 전기 전도성 중합체로 코팅된 밀폐형 유리 관을 포함할 것이다. 하부 챔버의 상부 및 하부 말단에서 전기 접촉이 발생할 수 있는데, 여기서 상기 하부 챔버의 말단부들은 제어 장치 예를 들어, 컴퓨터에 의해 전기 공급원과 접속할 수 있으며, 이 컴퓨터는 하부 챔버를 추후에 PCR 반응을 수행하기 위해 필요한 방식으로 가열 및 냉각시키도록 프로그래밍화될 수 있다. 상부 접촉부는 열 흡수원(heat sink)으로서의 기능을 가지는데, 이는 하부 챔버에서 수행되는 어떠한 가열 방식에 의해서도 임의의 추가 시약(방법을 실시하는 동안 상부 챔버에 보관되었던 시약)이 부적당하게 가열되지 않도록 보호해주는 역할을 한다. 이는 추가 시약이 감열성인 경우 예를 들어, 생물 발광 또는 화학 발광 신호를 내는데에 사용되는 시약인 경우 특히 중요하다.
이러한 시약의 구체예로서는 신호전달 시스템(signalling system)을 포함하는데, 이 시스템은 증폭 반응 이후 남아있는 시료 중 DNA, 바람직하게는 특이적으로 증폭된 DNA를 검출한다. 이러한 신호전달 시스템은 다양한 특성 구체적으로, 가시 신호(visible signal) 즉, 형광, 화학 발광 또는 생물 발광 신호를 생성하는 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 방법은 특히, 증폭 반응을 억제할 수 있는 형광 발광 프로브(fluorogenic probe)를 첨가하는데에 유용할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 DNA 결합 제제 또는 고농도의 프로브, 그리고 DNA 유사체 예를 들어, 펩티드 핵산(PNA)을 이용하여 제조된 프로브는 임의의 경우 중합효소를 억제하거나 또는 매우 안정한 복합체를 형성함으로써 PCR 증폭 단계를 억제할 수 있다.
필요에 따라서, 하부 챔버는 상기 신호 전달 단계를 효과적으로 진행시키는 데에 필요한 조건 예를 들어, 온도 조건을 적용시킬 수 있다. 예를 들어, 프로브는 반응 혼합물이 가열되어 존재하고 있던 DNA가 변성된 후 프로브가 표적 서열에 어닐링되는 온도로 냉각될 때에 필요한데, 이때 상기 반응 혼합물은 일반적으로 증폭된 서열을 포함한다.
신호전달 시스템은 반응 용기를 열지 않고서도 균일하게 검출될 수 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 신호전달 시스템은 예를 들어, 가시 신호 전달 시약 예를 들어, DNA 결합제를 포함할 수 있는데, 이 시약은 용액 중에 유리된 상태로 있는 경우에 비하여 이중 사슬 DNA와 결합되어 있는 경우에 상이하면서도 구별 가능한 가시 신호를 방출한다. 이러한 염료의 예는 당 업계에 널리 공지되어 있으며, 브롬화에티듐과, 상표명 SYBR로 시판되고 있는 시약들 예를 들어, SYBRGreen I 또는 SYBRGold, 또는 기타 염료 예를 들어, YOPRO-1을 포함한다. 이러한 시약으로부터 방출되는 신호에 의해 표시되는 상당량 또는 다량의 DNA가 존재함은 증폭 반응이 진행되었음을 말해주는 지표가 될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 신호전달 시스템은 표지화된 프로브 즉, 증폭된 산물에 특이적으로 결합하는 프로브를 포함할 수 있다. 표지는 형광 표지인 것이 적당한데, 이 표지는 적당한 파장의 빛을 조사한 후, 이 표지로부터 방출되는 결과를 검출함으로써 확인 가능하다. 광범위한 형광 표지가 시판중에 있다. 예로서는 로다민 염료, 플루오레세인 또는 시아닌 염료가 있다. 염료의 구체예로서는 Cy5, Cy5.5, TAMRA, ROX, FAM, HEX, TET 및 JOE로서 시판되는 것들이 있다.
특히 바람직한 구체예에서, 신호전달 시스템은 형광 표지화된 프로브와, 이 프로브로부터 방출되는 형광 에너지를 흡수하거나 이 프로브에 형광 에너지를 공여함으로써 형광 표지화된 프로브와 상호작용할 수 있는 DNA 결합제를 모두 포함한다. 이와 같이 널리 공지된 현상을 형광 에너지 전이(FET) 또는 형광 공명 에너지 전이(FRET)라고도 한다. 공여 분자는 여기 스펙트럼에 해당하는 특정 파장의 광선으로 여기된 후, 형광 방출 파장에 속하는 광선을 방출할 것이다. 수용 분자는 공여 방출 파장에서 여기 되고, 다양한 거리-의존성 에너지 전이 기작에 의해 이 공여 분자로부터 에너지를 받아들인다. 형광 에너지 전이 검출법의 기본은 공여 및 수용 방출 파장에서의 변화를 관찰하는 것이다.
이러한 구체예에서, 시약은 추가 시약으로서 조합하여 첨가되고, 하부 챔버는 가열 및 냉각되어 형광 표지화된 프로브가 기존의 시료 중 표적에 어닐링될 수 있다. DNA 결합제는 프로브와 표적에 의해 형성된 이중체 사이에 끼어 들어갈 것이며, 그 결과 형광 에너지를 표지에 제공하여 이의 신호를 증가시키거나(이로써, 프로브 상의 표지가 형광 수용체 또는 급냉제(quencher)로서 작용할 때 형광 공여체로서 작용함), 또는 형광 표지로부터 방출되는 형광 신호를 급냉시킴으로써, 형광 표지와 상호 작용할 것이다.
DNA 결합제는 이러한 조건 하에서 그 자체가 형광성을 띠는 것일 수 있다. 그러나, 이 DNA 결합제는 그 자체가 형광성을 띠지 않거나, 이러한 조건 하에서 가시 광선을 방출하되, 프로브 상의 형광 표지에 대한 급냉제로서만 작용을 하는 시약인 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 복합적인 가시 신호를 해석할 필요가 없어진다. 이러한 방식으로 작용할 수 있는 화합물의 구체예로서는 안트라퀴논 화합물 예를 들어, 하기 화학식 I의 DNA 결합제를 포함한다:
Figure 112007061774871-PCT00001
상기 식 중,
R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소, X 및 NH-ANHR 및 NH-A-N(O)R'R"로부터 선택되고, 여기서, X는 히드록시, 할로, 아미노, C1 ∼ 4알콕시 또는 C2 ∼ 8알카노일옥시이고, A는 C2 ∼ 4알킬렌 기이며, NH와 NHR 또는 N(O)R'R" 사이의 사슬 길이는 탄소 원자 2개 이상이고, R, R' 및 R"는 각각 독립적으로 C1 ∼ 4알킬 및 C2 ∼ 4히드록시알킬 및 C2∼ 4디히드록시알킬로부터 선택되되, 단, 질소 원자에 결합되어 있는 탄소 원자는 히드록시기를 보유하지 않고, 탄소 원자는 2개의 히드록시기에 의해 치환되지 않거나; 또는 R' 및 R"는 모두 C2 ∼ 6알킬렌기이고, 여기서 상기 R' 및 R"가 결합되어 복소환 고리를 형성하는 질소 원자는 3∼7개이되, 단, R1, R2, R3 및 R4 중 하나 이상은 NH-A-N(O)R'R"기이다.
이와 같은 DNA 이중체 결합제의 구체예로서는 미톡산트론 (1,4-디히드록시 5,8-비스[[2-[(2-히드록시에틸)아미노]에틸]아미노]-9,10-안트라센디온) 또는 이의 염 예를 들어, 염산염 또는 이염산염이 있다.
이러한 조건 하에서 가시 신호를 방출하지 않는 DNA 결합제의 기타 예로서는 노갈라마이신(2R-2α,3β,4α,5β,6α,11β,13α,14α)]-11-[6-데옥시-3-C-메틸-2,3,4-트리-O-메틸-α-L-만노피라노실)옥시]-4-(디메틸아미노)-3,4,5,6,9,11,12,13,14,16-데카하이드로-3,5,8,10,13-펜타하이드록시-6,13-디메틸-9,16-디옥소-2,6-에폭시-2H-나프타세노[1,2-b]옥소신-14-카복시산 메틸 에스테르) 또는 도노마이신 (8S-cis)-8-아세틸-10-[3-아미노-2,3,6-트리데옥시-α-L-릭소-헥소피라노실)옥시]-7,8,9,10-테트라하이드로-6,8,11-트리하이드록시-1-메톡시-5,12-나프타센디온)을 포함한다.
프로브용 형광 표지와 DNA 결합제의 적당한 조합은 당 업자에 의해 이해될 것이거나, 또는 통상의 절차를 이용하여 결정될 수 있다.
그러나, 화학 발광 또는 생물 발광 신호전달 시스템도 사용될 수 있다.
생물 발광 신호전달 시스템의 구체예로서는 루시퍼라제/루시페린 시스템을 포함하는데, 여기서 상기 효소 루시퍼라제는 ATP의 존재 하에 기질인 루시페린에 작용하여 빛을 생성한다. 그러나, 루시퍼라제는 감열성이 큰 효소이므로, 예를 들어, PCR과 같은 경우 적용될 수 있는 온도에서는 견딜 수 없다. 본 발명의 방법을 사용함으로써, 이러한 제제는 하부 챔버에서 고온의 반응이 진행되고 있는 동안 상부 챔버에 잔류할 수 있으며, 편이에 따라서는 반응의 마지막 즉, 하부 챔버의 온도가 루시퍼라제가 활성을 유지하는 수준으로 낮아질 때, 신호전달 시스템이 가하여진다. PCR 진행 동안 생물 발광 신호전달 시스템을 이용하는 특정 유형의 검정법에 관하여는 WO 02/090586에 개시되어 있으며, 그 내용은 본원에 참고용으로 인용되어 있다. 이러한 반응은 본원에 기술된 방법을 이용하는 자동화 공정에 특히 바람직할 수 있다.
발생한 신호는 화학 발광 또는 생물 발광 신호전달 시스템의 경우, 임의의 편리한 검출 장치 예를 들어, 광학 시스템 예를 들어, 분광 형광계로 판독되거나, 또는 카메라로 판독된다. 이러한 장치는 본 발명의 장치에 포함될 수 있다. 광학 검출 시스템의 경우, 광학 검출기는 광 밀봉(light sealing)되어, 비-입사 광선에 의해 간섭받지 않고 검출 과정이 진행될 수 있도록 보장해주는 것이 바람직하다.
바람직하게, 반응 용기는 예를 들어, 하부 챔버의 투명 바닥을 통하거나, 또는 용기 상부의 투명 마개 또는 밀봉 부재를 통하여, 이 용기로부터 직접 신호를 판독할 수 있도록 배열된다. 그러나, 필요한 경우, 형광 광선은 반응 용기로부터 광섬유를 통하여 전달될 수 있다.
그러나, 기타 방법도 다수 존재하며, 필요에 따라서는 5) 단계 이후 하부 챔버 내에서 추가의 반응 단계가 진행될 수도 있다. 이러한 단계의 예로서는 네스팅 PCR 반응(nested PCR reaction) 또는 다중체 PCR 반응을 들 수 있다. 이러한 경우, 추가 시약은 제2의 PCR 반응을 수행하기 위하여, 상이한 프라이머를 포함하는 추가의 PCR 반응 혼합물을 포함할 수 있으며, 필요하다면 추가의 완충액과 효소 등을 포함할 수도 있다. 그러한 경우, 추가 시약을 분배한 후, 하부 챔버에서 추가의 열 순환 단계를 진행시켜, 그 결과 바람직한 제2 PCR 반응을 수행할 수 있다.
이는 DNA 증폭의 정밀한 민감성에 유리하다. 억제제가 시료 물질 중에 존재할 수 있을 경우가 유리하다. 이러한 이점으로 인하여 실제 적용시 네스팅 PCR과 관련하여 해결되지 않았던 심각한 문제점을 개선한다.
본 방법은 또한 역전사(RT-PCR)과 관련하여 다양한 방식으로 실시될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 제1 시약은 RNA로부터 cDNA를 생산하기 위한 역전사 단계를 수행하는 데에 필요한 시약을 포함할 수 있다. 그러므로, 이 시약은 2) 단계 수행 동안 스핀 다운되며, 목적 RNA 서열에 상응하는 cDNA를 증폭시키는 데에 필요한 PCR 시약은 이후 추가 시약으로서 첨가된다. 역전사 반응 혼합물을 함유하는 하부 챔버는 4) 단계 진행 동안 항온 처리되며, 그 결과 RNA에 상보성인 cDNA를 생산하게 된다.
이러한 cDNA에 특이적인 프라이머를 포함하는 PCR 시약은 상기 5) 단계 중에 스핀 다운되며, 이후 증폭 반응은 하부 챔버를 필수적인 열 순환 조건 하에 둠으로써 진행될 수 있다.
대안적으로, PCR 시약은 2) 단계 중에 하부 챔버로 스핀 다운되는 하나 이상의 제1 시약을 포함할 수 있다. 역전사 효소 반응 혼합물은 추가의 시약으로서, 상부 챔버에 담겨있다. 4) 단계 중, 상부 챔버는 항온 처리되어 RT 반응이 진행될 수 있게 되며, 그 결과 cDNA가 생성된다. [이러한 이유로, 상부 챔버는 예를 들어, 전술한 바와 같이 전기 전도성 중합체를 이용하여 독립적으로 가열/냉각 가능한 것이 바람직하다.] 이와 같이 생성된 혼합물(cDNA 함유)은 이후 5) 단계 중 하부 챔버로 스핀 다운된다. 이후, 하부 챔버에서는 PCR 반응을 진행시키는 데에 필요한 열 순환 과정이 진행될 수 있다.
본 발명의 방법은 또한 지연 보호 측정법(carry-over prevention measures)에서도 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 시약이 균일 검출 반응을 수행할 수 있는 PCR 시약인 경우, PCR은 4) 단계 중 수행될 수 있으며, 추가 시약은 내용물이 분석 또는 판독된 후 생성물을 분해할 수 있는 시약을 포함할 수 있다. 대안적으로, 검출 과정이 (전술한 바와 같이) 추가 시약으로서 첨가된 별도 신호전달 시스템을 통하여 수행될 경우, 산물을 분해할 수 있는 시약은 예를 들어, 이하에 기술된 바와 같은 다구획 카트리지(multi-compartment cartridge) 또는 다구획 용기(multi-compartment container)에 의해 추가의 후속 단계에 첨가될 수 있다.
분해 시약을 함유하는 구획은 이후 천공될 수 있으며, 그 내용물은 반응의 후속 단계에서 스핀 다운된다.
이러한 시약으로서는 dUTP PCR 산물을 분해할 수 있는 우라실-n-글리코실라제 또는 적당한 DNAse를 포함할 수 있다. 이러한 DNAse는 지연의 위험성을 줄여줄 뿐만아니라, 잠재적으로 유해한 표적 핵산 즉, 예를 들어, 감염성인 것으로 알려진 HBV DNA 내에 존재할 수 있는 표적 핵산을 파괴할 수도 있다.
본 발명의 방법은 또한 "핫 스타트(HotStart)" 증폭 반응을 진행시킬 수도 있다. 증폭 반응 예를 들어, PCR 반응은 매우 정확한 순서로 단계를 진행하는 데에 필요한 온도에서 진행되는 일련의 단계들(변성 단계, 어닐링 단계 및 연장 단계)로 이루어진다. 시약이 짧은 기간 동안에 상이한 온도에서 예를 들어, 반응 개시 이전에라도 서로 혼합될 때에 문제가 발생한다. 프라이머는 핵산 주형과 상호 작용하고, 그 결과 주형은 프라이머에 의해 연장된다. 이로써 목적 산물의 전체 수율이 줄어들 뿐만 아니라, 비-특이적 산물도 생산될 수 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위한 다양한 방법이 이미 제안되었는데, 이 방법을 "핫 스타트"라고 부른다.
본 발명에 의한 방법을 사용함으로써, 증폭 반응을 수행하는 데에 필요한 시약 예를 들어, 마그네슘 이온, 중합효소 또는 프라이머 중 하나 이상을 추가 시약으로서 보유할 수 있다. 이후, 이 시약은 예를 들어, 하부 챔버 내 조건이 올바른 증폭 과정이 진행되는데에 바람직할 경우에만 분배될 수 있으며, 이때 이 시약은 작은 DNA 분자가 결합하는 온도 이상으로 가열된다.
반응 용기의 상부 챔버 또는 하부 챔버를 가열 또는 냉각시키는 과정은 예를 들어, 열 순환기로의 전류 공급을 제어하는 컴퓨터를 통하여 적당히 자동화된다. 컴퓨터는 일련의 온도 조절 단계가 바람직하게 진행되도록 적당히 프로그래밍된다.
하나 이상의 제1 시약 및/또는 추가 시약은 임의의 편리한 방법을 통하여 각 각 1) 단계 및 3) 단계 중에 반응 용기에 분배될 수 있다. 예를 들어, 시약은 종래의 주입 기술 즉, 적당한 분배 장치를 이용하여 자동으로 수행되는 것이 바람직한 기술에 의해 상부 챔버에 분배될 수 있다.
대안적으로, 하나 이상의 제1 시약 및/또는 추가 시약은 하부 챔버와 소통하는 개구부의 윗부분에 존재하는 상부 챔버 내에 적재되어 있는, 부서지기 쉬운(breakable) 용기 예를 들어, 카트리지 내에 존재할 수 있다.
예를 들어, 용기는 시약 챔버의 상부 및/또는 하부 표면 예를 들어, 금속 또는 라미네이트 금속 막 표면에 천공 가능한 벽(pierceable wall)을 보유할 수 있다. 이후 예를 들어, 천공 완드 또는 핀을 천공 가능한 벽에 도입시켜 챔버 벽을 파괴하고, 이 챔버의 바닥을 통과하여 시약이 방출되도록 만듦으로써, 내용물을 적당한 단계에서 방출시킬 수 있다.
천공 완드 또는 핀은 시약 챔버의 상부 표면을 적당히 형성하는 용기의 마개에 제공될 수 있으며, 또한 적당한 시기에 마개에 압력을 가하여 도입할 수도 있다. 대안적으로, 상기 천공 완드 또는 핀은 특히, 상부 벽 자체가 천공 가능한 경우에 이 반응을 수행하는데에 사용되는 기계에 제공될 수도 있으며, 적당한 시기에 자동으로 가하여질 수도 있다.
밀봉된 카트리지 또는 용기의 상부 표면은 예를 들어, 막 예를 들어, 플라스틱 막을 포함할 수 있으며, 또한 이 카트리지 또는 용기는 적당한 천공 완드 또는 핀이 합체되어 있을 수도 있다. 이러한 구체예에서, 상기 용기의 상부 표면 자체는 용기의 마개를 포함할 수 있다. 대안적으로, 별도 마개가 제공되기도 하며, 완드는 오염에 대한 위험을 최소화하기 위해서 용기의 상부 표면에 도달하기 이전에 이 마개에 구멍을 뚫는데에 필요할 수 있다.
특정 용기는 하나 이상의 구획을 가지는 카트리지의 형태이다. 이 용기는 하나 이상의 제1 시약 및/또는 추가 시약을 함유할 수 있다. 그러나, 상기 용기는 부가 시약이 동시에 또는 연속적으로, 본 방법 수행 동안 적당한 시간에 상부 챔버에 첨가되도록 할 수도 있으며, 필요에 따라서는 부가 시약을 스핀 다운하여 수 개의 추가 반응 단계들이 진행되도록 할 수도 있고/있거나, 함께 보관할 수 없는 시약들이 반응 챔버에 이르게 될 때까지 이 시약들이 혼합되지 않도록 만들 수도 있다.
이러한 카트리지는 시약이 필요 이상으로 오랜 시간 동안 대기에 노출되지 않도록 만들어 줌으로써 오염에 대한 위험성을 더욱 최소화할 것이다.
이러한 구획들은 예를 들어, 환형 배열이나 바퀴 모양의 배열로 서로 인접하게 배열될 수 있거나, 또는 상부가 서로 인접하도록 배열될 수 있다. 상기 두 배열 중 어느 하나의 배열에 있어서, 하나 이상의 적당한 완드가 제공되면 상기 구획은 본 방법의 실시 중 필요에 따라서 파괴되기도 한다.
용기의 상부 영역에는 이 용기가 반응 용기 내에 자동으로 배치되도록 움직이도록 만드는 수단이 제공될 수 있다. 이러한 수단의 예로서는 하나 이상의 환형 플랜지(flange)를 포함할 수 있는데, 이 플랜지는 본 방법이 수행되는 장치상에서 적당한 그래버(grabber means)와 상호 작용하도록 배열된다.
이러한 유형의 시약 용기를 사용함으로써, 전술한 반응 예를 들어, 네스팅 PCR, RT-PCR, 불균일 검출 반응, 지연 보호 반응 및/또는 핫 스타트 PCR을 적당히 조합하여(단순히 적당한 순서로 적당한 시기에 적당한 시약을 전함에 의해서 만으로도) 연속 수행할 수 있다.
이러한 용기들은 본 발명의 추가의 측면을 이룬다. 그러므로, 본 발명의 추가의 측면에 따르면, 시약 보관용인 부서지기 쉬운 용기가 제공되며, 이 용기는 그 내부에, 하부 표면이 하나 이상의 천공 가능한 벽으로 되어 있고 상부 표면에는 천공 가능한 벽 또는 천공 수단을 포함하는 덮개가 달려 있는 시약 챔버가 존재하고, 이 천공 수단은 상기 천공 가능한 벽을 뚫어서 이 시약 챔버로부터 시약을 방출시킬 수 있도록 배열되어 있다.
반응 용기는 플랫폼(platform) 등의 위에 적당히 장착되어 있어, 원심력의 방향으로 회전할 수 있다. 상기 반응 용기는 이 플랫폼 위에 추축 방향으로 적당히 장착되어 있어서, 원심 분리시, 하부 챔버가 외부 원심 분리 통로에 위치하도록 만들 수 있다. 이는 예를 들어, 하나 이상의 스핀들(spindle)에 의해 이루어질 수 있는데, 이 스핀들은 용기의 외부 표면에 제공되어 있으며, 플랫폼상에 제공된 소켓 내에 이동 가능하도록 장착될 수 있다.
플랫폼은 또한 단 사이에서 자동으로 이동할 수도 있다. 예를 들어, 플랫폼은 반응 용기를 공정 단계를 위한 열 순환 수단으로 이동시키는 데에 적당할 수 있다. 바람직한 구체예에서, 반응 용기가 전기 전도성 중합체로 이루어진 가열 수단과 함께 제공되는 경우, 이 가열 수단은 자동 이동 장치를 이용하여 원심 분리기로부터 전기 공급원 내 적당한 소켓으로 이동되어, 그 결과 반응 용기 상에서 전기적으로 접촉할 수 있게 된다. 대안적으로, 전기적 접촉은 그 자리에서 이루어질 수 있다.
본 방법을 수행하기 위해 자동화 수단을 제공한다는 의미는, 시료를 손으로 다루는 양을 최소화하여, 공정이 효율적으로 진행되도록 만들고, 특히 작동자 DNA로 오염될 위험성을 더욱 줄인다는 의미이다.
전술한 방법에 사용하기에 특히 적당한 반응 용기 및 장치에 관하여는 공동 계류중인 국제 특허 출원 공보 WO 2005019836에 제시되어 있으며, 이 공보의 내용은 본원에 참고용으로 인용되어 있다. 본원에 개시된 장치는 매우 복잡한 다단계 시료 처리 공정을 수행할 수 있다. 이 장치는 다음과 같은 부품들을 포함한다:
(i) (a) 시료를 수용하기에 적당한 챔버; 및 (b) 작동 부품을 포함하는 플랫폼(platform);
(ii) 상승 및 하강할 수 있는 암(arm)으로서, 상기 부품과 함께 상승 및 하강할 수 있도록 작동 부품에 분리 가능하게 부착시키는 수단을 포함하는 암; 및
(iii) 플랫폼을 이동시켜, 임의의 챔버 또는 작동 부품이 암에 대하여 정렬될 수 있도록 하는 수단.
이러한 장치는 다양한 분야에서 사용할 수 있으므로, 다수의 용도로 쓰일 수 있다. "작동 부품(functional component)"이란 용어는, 장치의 암에 가역적으로 부착될 수 있도록 디자인된 장치의 부속(element)을 의미하는 것으로서 정의된다. 작동 부품은 본원에 개시된 바에서 알 수 있는 바와 같이 다양한 용도를 갖도록 디자인될 수 있다. 하나 이상의 작동 부품에 관한 구체적 용도는 당 업자에 의해서 장치의 구체적 용도에 따라 용이하게 정의될 수 있다. 예를 들어, 작동 부품은 유체 시료와 상호 작용하는 수단을 포함할 수 있다. 이러한 수단은 시료에 물리적 처리예를 들어, 가열, 냉각, 광학 처리 및 초음파 처리 등을 가할 수 있다. 대안적으로, 작동 부품은 예를 들어, 호일 밀봉재에 구멍을 뚫어주는 커터(cutter)의 역할을 함으로써 챔버 자체와 상호 작용하는 수단, 챔버를 밀봉시키는 수단 및 필터 등을 도입시키는 수단을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 작동 부품은 시료 또는 시료에 함유된 분석물을 장치의 다른 챔버로 이동시키는 수집기로서의 역할도 할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 내용 중, 작동 부품은 장치 내 임의의 장소에서 미리 처리될 수 있는 시료를 반응 용기 즉, "시료를 수용하는데에 적당한 챔버"와 같은 반응 용기에 전달하는 수단을 포함할 수 있다. 대안적으로, 작동 용기는 전술한 바와 같이 카트리지 또는 부서지기 쉬운 용기에 함유된 시약을 방출시키기 위한 커터나 천공 완드를 포함할 수 있다.
그러나, 특정 구체예에서, 플랫폼은 본질적으로 환형이어서 회전에 의해 이동한다. 이로써 플랫폼은 암이나 기타 물리적 수단과 관련하여 챔버 또는 작동 부품들을 정렬시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 몇몇 상이한 부품들이 포함될 경우, 장치의 크기를 최소화할 수 있다는 이점도 있다. 임의적으로, 상기 플랫폼은, 이 플랫폼이 그 위에 위치하는 암이나 기타 물리적 처리 수단의 밑으로 이동함에 따라서, 작동 부품 또는 챔버를 올바로 배치할 수 있는 감지 기구에 적합할 수 있다. 그러나, 본 발명의 방법에서, 본 방법은 플랫폼에 장착된 반응 용기를 용이하게 원심 분리시킬 수 있다는 점에서 더욱 유리하다.
추가의 특정 구체예에서, 상기 장치는 전체 플랫폼이 분리되어 용이하게 교체될 수 있도록 디자인된다. 이로써 소정의 시료 처리 단계 이후에도 사용되어서 잠재적으로 오염되었을 수 있는 플랫폼을 분리 및 교체하여, 추가 공정에서도 장치를 사용할 수 있게 된다. 만일 장치가 이와 같이 디자인되었다면, 플랫폼은 예를 들어, 간단한 잠금 장치로 돌려 맞추는 등 용이하게 사용할 수 있는 장치에 쉽고 안전하게 장착될 수 있다는 점에서 바람직하다.
본 발명의 방법에 사용되는 시약을 자동으로 취급하는 데에 시약 전달 장치를 사용하면 그 과정이 더욱 편리해진다. 본 출원인들은 화학 및 생화학 검정법에 사용되는 시약들을 취급하는 방법과, 이 방법에 사용되는 장치들도 개발하였다.
화학 또는 생화학 검정법을 수행하는 과정 중에 종종, 고체 형태인 소량의 시약을 하나의 용기에서 다른 용기로 전달할 필요가 있다.
WO 2005019836에 기술된 바와 같은 장치와 본 발명의 방법에 필요한 자동화 공정 및 방법을 이용하여 이러한 검정법을 수행하는 경우가 증가하고 있으므로, 일정량의 상기 시약을 취하여 전달할 수 있는 자동화 장치가 필요하다.
고체 형태로 사용될 수 있는 시약의 구체예로서는 증폭 반응 특히, 중합효소 연쇄 반응 또는 PCR을 수행하는데 필요한 시약이 있다. DNA 증폭 반응을 수행하기 위한 PCR-대비 비드(PCR ready-to-go bead)는 시판중에 있으며, 그 예로서는, 애머샴 바이오사이언스 유케이에 의해 시판되는 것들이 있다.
상기 시약은 표준적인 PCR을 수행하는 데에 필요한 모든 성분 예를 들어, 완충 시약, 염 및 중합효소를 동결 건조형 또는 기타 고체 형태로 함유한다. 그러므 로, 상기 시약은 최종 사용자기 혼합하여 사용할 수 있는, 안정화된 "자체 제작물(homebrew)"을 제공하는 편리한 수단이 된다. 이 시약은 유통 기한이 길고, 보관이 편리한, 다량 생산 및 재생 가능한 제형을 제조할 수 있다는 이점이 있다.
그러나, 피펫 또는 피펫터를 사용하여 웰 사이에서 용이하게 전달되는 습윤 시약과는 달리, 비드는 소모될 수 있는 것을 다른 것으로 교체할 때 핀셋이 필요하다. 이러한 점은 특히, 자동화 장치 내에서 공정을 자칫하면 비효율적으로 만들 수도 있다.
본 발명의 출원인들은 고체 시약을 효율적으로 다루는 효과적인 방법을 개발하게 되었다.
그러므로, 추가의 측면에서, 본 발명은 고체 시약을 제1 용기 또는 제1 위치에서 제2 용기 또는 제2 위치로 전달하는 방법으로서,
(i) 상기 제1 용기 또는 제1 위치에서 상기 고체 시약 근처에 정전기적으로 하전된 물질을 포함하는 완드를 배치하는 단계로서, 여기서 상기 완드는 그 표면 상에서 상기 고체 시약을 정전기적으로 부착 및 체류시켜, 일정량의 상기 고체 시약을 포착할 수 있도록 하는 단계;
(ii) 상기 완드 및/또는 제1 용기 또는 제2 용기를 이동시켜, 이 완드가 제2 용기 또는 위치의 근처에 존재하도록 하는 단계; 및
(iii) 상기 고체 시약을 상기 완드로부터 제거하여, 그 시약이 다시 제2 용기 또는 제2 위치에 배치되도록 하는 단계
를 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 측면에 있어서, 제2 용기 또는 위치는 본 반응 용기의 상부 챔버를 포함할 것이다. 그러나, 본 발명의 방법은 일반적으로 시약을 전달하는 데에 보다 널리 사용될 수 있다.
본 발명의 방법은 고체 시약을 효과적으로 전달할 수 있다는 점에서 매우 유용하다. 뿐만 아니라, 본 발명의 방법은 특히 자동화에 적합할 뿐만 아니라, 다양한 검정 장치에 적용될 수도 있다.
본원에 사용된 "고체 시약"이란 용어는, 고체 형태를 가지는 하나 이상의 제제 또는 화학 물질을 의미한다. 그 예로서는 분말, 결정, 과립 또는 비드를 포함할 수 있다. 구체적으로 이 시약은 서로 합하여져 비드 형태를 가지게 되는 시약의 조합물 예를 들어, 전술한 바와 같은 PCR-대비 비드를 포함한다. 시약이 일반적으로 액체 형태 예를 들어, 수중 용액의 형태를 가지는 경우, 적당한 고체 형태는 종래의 방법 예를 들어, 동결 건조법 또는 분무 건조법에 의해 형성될 수 있다. 비드 또는 과립은 또한 필요에 따라서 액체 예를 들어, 물에 가하여졌을 때 과립 또는 비드를 용해 또는 분산시킬 수 있는 종래의 제제 예를 들어, 충전제, 분산제 및 계면활성제 등을 포함할 수도 있다.
정전기적으로 하전된 물질의 성질은 전달될 고체 시약의 성질에 따라서 달라질 것이다. 통상적으로, 이 물질은 약간의 전도성을 가지는 유전체 물질 즉, 절연체나 부전도체를 포함할 것이다. 이 물질은 일반적으로 적당한 기간 동안 정전기를 띠거나 또는 보유할 수 있는 것일 수 있다. 이러한 물질의 구체예로서는 중합체 또는 플라스틱 물질, 구체적으로, 폴리스티렌 또는 라텍스를 들 수 있다.
뿐만 아니라, 예비적 마찰 단계에 의해 완드가 충분한 전하를 띠거나 또는 완드의 전하량이 증가할 수 있는데, 여기서 상기 완드는 절연체 예를 들어, 물질 또는 직물에 1회 이상 기계적으로 마찰되고, 그 결과 정전기가 발생하거나 또는 증가하게 된다. 적당한 물질로서는 합성 직물 예를 들어, 나일론이나 폴리에스테르 직물을 포함할 것이다.
이러한 과정은 바람직하게는 자동화 검정 장치 내 적당히 배열된 조작반(operating station)에서 자동으로 수행되는 것이 적당하다.
본원에 사용된 "완드(wand)"란 용어는, 반응 용기 등에 도입되고 이 용기들 사이에서 이동할 수 있는 임의의 적당한 구조물을 의미한다. 일반적으로, 완드는 그 형태가 길고(예를 들어, 막대형 관 구조), 미끄러질 수 있는 시린지-유사형 프로파일 또는 원추형 프로파일을 형성한다.
완드는 솔리드형 또는 중공형일 수 있다. 완드가 중공형일 경우, 이는 부가 부속 예를 들어, 자석을 수용할 수 있다. 이 경우, 자석을 완드 내에 집어넣으면, 추가의 시약 예를 들어, 결합 시약 예를 들어, 항체나 이의 결합 단편을 전달할 수도 있는 자성 고체 예를 들어, 자성 비드 예를 들어, 자성 실리카 비드를 수집하는데에도 사용될 수 있다. 이러한 수집 과정은 고체 시약을 정전기에 의해 회수하는 것과 동일한 방식으로 진행될 수 있지만, 별도의 방식으로 진행되는 것이 바람직하다.
완드는 전체가 유전 물질 또는 정전기적으로 하전될 수 있는 물질로 이루어질 수 있거나, 또는 복합 재료를 포함할 수도 있는데, 다만, 이 고체 시약을 끌어 당기는데에 필요한 구역 특히, 하부 표면 또는 하부 영역은 유전 물질 또는 정전기적으로 하전될 수 있는 물질을 포함한다.
상기 완드의 외부 표면의 적어도의 일부는 그 프로파일 내에 시약이 수용될 수 있도록 프로파일링되어 있다. 예를 들어, 그 표면에는 딤플(dimple) 또는 홈이 세겨져 있는데, 이러한 딤플 또는 홈은 고체 시약 예를 들어, 증폭 시약 비드 예를 들어, PCR 비드를 수용하기에 적당한 크기를 갖는다.
이와 같은 홈 또는 딤플의 크기는 완드를 통하여 이동하게 될 고체 시약 예를 들어, 증폭 반응 또는 PCR 비드의 크기에 따라 달라질 것이다. 그러나, 어떠한 딤플도 지름 및 깊이는 0.5∼2 ㎜일 것이며, 이와 유사하게, 홈의 폭과 깊이는 0.5∼2 ㎜일 것이다.
프로파일은 완드의 하부 표면에 적당히 배열되어 있다.
적당히 프로파일링되어 있는 완드는 신규할 수 있으며, 또한 본 발명의 추가의 측면을 이룰수도 있다.
상기 (ii) 단계에서 이루어지는 이동은 실시될 구체적인 검정법 및 사용될 검정 장치에 적당한 방식으로 진행될 수 있다. 고체 시약을 수집한 후, 완드를 손을 사용하여 한 곳에서 다른 곳으로 이동시킬 수도 있지만, 그 과정은 자동으로 수행되는 것이 적당하다. 이 과정은 예를 들어, 완드를 수직 상방으로 이동시켜 제1 용기로부터 완전히 뺀 후, 다시 제2 용기에 대해 수평으로 정렬시키고, 필요에 따라서는 아래로 내려서, 고체 시약이 잔류하고 있던 완드의 말단부를 이 제2 용기 내부에 넣는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 이 완드를 예를 들어, 상방 이동 시켜 제1 용기로부터 빼낸 후, 용기 자체를 이동시켜 제2 용기가 완드의 아래에 위치하도록 만들 수도 있다. 이후, 완드는 용이하게 하강하여 필요에 따라서 제2 용기 내에 도입될 수 있다.
적당한 전달 수단은 당 업계에 널리 공지되어 있으며, 그 예로서는 컨베이어 벨트 및 회전식 원형 컨베이어 등을 포함할 수 있다.
적당한 용기는 임의의 반응 용기 예를 들어, 개별 반응 용기들 또는 평판 등의 내부에 있는 반응 웰 일 수 있으며, 전달 수단은 필요에 따라서 이 용기 또는 웰에 장착될 수 있다.
(iii) 단계에서 완드로부터 고체 시약을 제거하는 과정은 기계적으로 이루어지는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 완드는 액체 중에 침지될 수 있는데, 여기서 이 액체는 이 완드로부터 고체를 제거하는 역할을 할 것이다. 상기 액체는 검정법의 다음 단계에 필요한 용매 또는 용액인 것이 적당하다. 예를 들어, PCR 비드를 포함하는 고체 시약의 경우, 시약은 완드를 재현탁 완충액 즉, DNA/RNA 추출물 등에 잠기게 하여 완드로부터 비드가 분리되도록 만들어 분배될 수 있다.
상기 완드는 사용 후 폐기할 수 있는 것이 바람직하다.
완드의 상부 말단은 소정의 설비와 딱 들어맞는 형태를 띠거나 또는 실제로 들어맞을 수 있으며, 또는 자동화 검정 장치에 합체될 수도 있다.
그러므로, 본 발명의 방법에 사용된 완드는 전술한 바와 같이 국제 특허 출원 공보 WO 2005019836의 장치를 이루는 특정 작동 부품을 포함할 수 있다. 구체적으로, 완드는 PCR-대비 비드를 집어서 이를 반응 용기에 옮겨 자동화 PCR 과정에 사용하기 적당한 부품을 포함할 것이다.
WO 2005019836의 장치에 관한 바람직한 구체예에서, 작동 부품은, 그 위에 분석물 또는 반응물을 고정시킬 수 있는, 자성 시약 비드를 끌어 당기는 자석과 이 비드 사이에 계면을 형성하는 시스(sheath)를 포함한다. 상기 시스는 플랫폼상에 위치하고, 자석이 이 시스의 내부에 위치할 때 복합체가 시스에 달라붙도록 만드는 물질로 이루어진 것이 바람직하다. 이와 같은 구체예에서, 장치는 이 장치의 암과 함께 시스로 들어가서 자기장을 형성하고, 이 시스에서 나오면 자기장을 없앨 수 있는 자석이 장착되어 있는 것이 바람직하다. 이후, 시스는 자성 시약 비드를 포함하는 장치의 챔버 내에 배치된다. 자석이 시스 내에 들어가면, 자성 시약 비드는 이 시스에 결합하게 된다. 이후, 시스 및 자석은 위로 올라가게 된다. 이때 플랫폼은 이동하여 새로운 챔버가 정렬되게 되고, 이후 시스와 자석은 아래로 내려가게 되고 자석은 제거된다. 자석이 제거될 때, 자성 시약 비드는 시스로부터 제2 챔버 내에 떨어지게 될 것이다. 암에 의하여 시스가 상하로 조금씩 움직여짐으로써 자성 시약 비드는 시스에 잔류하지 않게 되고, 또한 자성 시약 비드와 임의의 시약 또는 용액은 새로운 챔버 내에서 혼합될 것이다. 대안적으로, 분석물은 임의의 적당한 수단에 의해 비드로부터 용리될 수 있다.
자석 및 암은 서로의 작동에 영향을 미치지 않고서 상호 작용하도록 디자인되며, 그 결과 이 시스는 자석이 존재하건 존재하지 않건 상관없이 독립적으로 상승 및 하강될 수 있다.
특정 구체예에서, 상기 시스가 본 발명에 의한 완드로서 형성되면, 이 시스 는 또한 본원에 기술된 바와 같이 정전기에 의해 고체 시약을 전달할 수도 있다.
전술한 시약 전달 방법을 수행하는데에 구체적으로 변형된 장치는 본 발명의 추가의 측면을 이룬다.
그러므로, 특정 구체예에서, 본 발명은 전술한 바와 같이 정전기적으로 하전 가능한 물질을 포함하는 완드와, 이 완드를 제1 용기로부터 제2 용기로 전달하는 수단을 포함하는 장치를 추가로 제공한다.
도면의 간단한 설명
이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적으로 설명할 것이며, 상기 도면을 간단히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 방법을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 장치의 투시도이다.
도 3은 도 2의 장치를 측면에서 나타낸 횡단면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3의 장치에 사용되는 플랫폼을 위에서 나타낸 도면이다.
도 5는 작동 부품 즉, 장치 챔버 상의 라미네이트화 막에 구멍을 뚫는 커터의 작동 기작을 횡단면에서 나타낸 도면이다.
도 6은 작동 부품 즉, 커터를 암의 포크에 부착시킨 상태를 자세히 나타내는 도면이다.
도 7은 작동 부품 즉, 결합한 분석물을 시료 챔버로부터 끌어당기는 자석을 보유하는 시스의 작동 기작을 횡단면에서 나타낸 도면이다.
도 8은 물리적 처리 수단 즉, 일정 부피의 용액을 장치의 챔버 중 하나에서 가열하는 가열 수단의 작동 기작을 횡단면에서 나타낸 도면이다.
도 9는 작동 부품 즉 결합한 분석물을 반응 용기에 방출하는 자석을 보유하는 시스의 작동 기작을 횡단면에서 나타낸 도면이다.
도 10은 작동 부품 즉, 커터를 반응 용기를 밀봉하는 위치로 보유하는 반응 챔버의 횡단면을 나타낸 도면이다.
도 11은 다수의 작동을 수행할 수 있는, 본 발명의 방법에 사용되는 용기의 다른 형태를 나타내는 것으로서, 여기서 A는 시약 용기가 장착된 반응 용기의 개략도이고, B는 A의 용기를 관통하여 나타낸 횡단면도이며, C는 용기의 측면 개략도이다.
도 12는 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 용기를 나타내는 것이다.
도 13은 용기의 다른 형태를 나타내는 것이다.
도 14는 시약 전달 방법에 유용한 완드의 측면도이다.
도 15는 도 14의 완드를 아래에서 나타낸 도면이다.
도 16은 시약 전달 방법(reagent transfer method)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 방법의 작동 기작을 개략적으로 나타낸 것이다. 본 방법은 개방되었거나 또는 개방 가능한 마우스(686)를 가지고, 유리 모세관(680)을 포함하는 하부 챔버와 소통되는 상부 챔버(685)를 포함하는 반응 용기(68) 내에서 수행된다. 이러한 특정 구체예에서, 모세관(680)의 측면은 전기 전도성 중합체(681)로 코팅되어 있으며, 또한 이 관(680)의 하부 말단에는 전기 접촉부 예를 들어, 접촉 부(683)이 존재한다. 제2 접촉부(682)는 상부 챔버(685)의 기부 주위에 존재한다(도 1의 B).
제1 단계에서, 제1 시약 세트 예를 들어, PCR 반응 혼합물은 반응 용기의 상부 챔버(685)에 분배된다. 표면 장력으로 인하여, 이 시약은 모세관(680)에 도입되지 못할 것이다. 그러나, 반응 용기(68)는 구부러진 화살표로 나타낸 바와 같이, 플랫폼 또는 회전식 원형 컨베이어 상의 스핀들(72)에 의해 축 방향으로 장착된 채로 원심 분리 단계에 들어간다. 이로써, 도 1의 C에 나타낸 바와 같이 PCR 반응 혼합물이 모세관으로 들어가게 된다.
이때, 하나 이상의 추가 시약들(도 1의 D)이 상부 챔버(685)에 분배된다. 마찬가지로, 표면 장력에 의해 이 시약들은 모세관(680)에 도입되지 못할 것이다. 그러므로, 이 시약들은 상부 챔버(685)에 잔류할 수 있게 되며, 용기(68)는 마개(687)에 의해 밀폐된다(도 1의 E).
이후, 반응 용기는, 반응 예를 들어, PCR 반응이 관(680) 내에서 일어나도록 처리된다. 이와 같은 특정 구체예에서, 모세관(680) 내에 존재하는 시약은 접촉부(682 및 683)에 의해 적당한 전류를 중합체(681)에 통과시킴으로써 열 순환된다. 추가의 시약은 이 단계에서 이 반응에 참여할 수 없다. 뿐만 아니라, 접촉부(682)는 관(680) 내에서 이루어지는 열 순환으로부터 이 추가 시약들을 격리시키는 열 흡수원으로서 작용한다.
그러나, 일단 이 반응이 종결되면, 추가 시약들은 제2 원심 분리 단계를 수행함으로써 마개(687)를 제거하지 않고서도 첨가될 수 있다.
도 2는 본 발명의 방법을 수행하는데에 특히 적당한 장치(1)를 투시하여 나타낸 것이다. 이 장치는 트위스트 잠금 장치(twist lock)(4)에 의해 고정되어 있는 플랫폼(2)을 포함한다. 이 플랫폼은 몇 개의 챔버와 작동 부품들을 포함한다(도 4에도 나타냄). 상기 플랫폼은 스테퍼 모터(stepper motor)(6)와 드라이브 벨트(drive belt)(도시하지 않음)에 의해 구동되어 회전한다. 상기 플랫폼의 위치는 또한 상기 스테퍼 모터(6)의 움직임을 관찰함으로써 인덱스 센서(index sensor)(도시하지 않음)를 이용하여 관찰된다.
플랫폼(2) 위에는 암(10)이 존재하는데, 이 암은 플랫폼(2) 상에서 작동 부품들(자세히 도시하지 않음)과 플랫폼이 탈착 가능하게 부착되도록 만드는 포크(12)를 포함한다. 상기 암(10)은 플랫폼(2) 위에 용기(68)를 장착시킬 수 있도록 높은 위치에 존재한다. 이 장치는 또한 상기 암의 포크(12) 바로 위에 배치되어 있는 자석(14)을 포함한다. 자석(14)도 높은 위치에 존재한다.
이 장치는 또한 시료 예를 들어, 생물 시료를 미리 처리하여 이 시료로부터 DNA를 추출할 수 있도록 만드는 다양한 장치 및 수단을 포함하기도 한다. 상기 장치 및 수단은 가열 수단(16)(플랫폼(2) 위에 존재하므로 높은 위치에 존재하는 것으로 도시함)과, 시료를 초음파 처리하는 수단(18)(플랫폼(2) 위에 존재하므로 높은 위치에 존재하는 것으로 도시함)을 포함한다. 암(10)과 자석(14)은 드라이브 벨트(22)에 부착되어 선형 작동기(linear actuator)(24)에 의해 제어되는 모터(20)에 의해 직선으로 움직인다. 가열 수단(16)과 시료를 초음파 처리하는 수단(18)의 직선 운동은 드라이브 벨트(22)에 부착된 모터(20)에 의해 유사하게 구동되며, 선형 작동기(26 및 28)에 의해 독립적으로 제어된다. 이 장치는 또한 제어 패널(30)과 동력원(32)을 포함한다.
도 3은 도 2의 장치의 횡단면도이다. 여기에 도시한 부품들은 도 2에 도시한 것들과 동일하다(단, 선형 작동기(24)는 보이지 않음). 본 횡단면도는 또한 플랫폼을 회전시키는 모터(6)에 부착된 드라이브 벨트(40)와 플랫폼의 위치를 감지하는 센서(42)를 도시하고 있다.
도 4는 본 장치의 플랫폼(2)을 위에서 나타낸 것으로서, 이 플랫폼은 핵산 증폭과정을 수행하기 전에 유체 시료를 처리하도록 디자인된 것이다. 이 플랫폼은 트위스트 잠금 기구(4)를 이용하여 장치에 장착된다. 상기 플랫폼은 2개의 작동 부품 즉, 커터(50)와 시스(52)를 포함한다. 각각의 작동 부품은 이 작동 부품이 장치의 암(도시하지 않음)과 상호 작용할 수 있는 면 중 어느 한 면에 립(lip)(54)을 포함하고 있다. 상기 립은 플랫폼이 회전함에 따라서 암의 포크형 부품이 상기 작동 부품의 립 밑으로 미끄러져 들어갈 수 있도록 배향되어 있다. 이 장치는 또한 수 개의 챔버(56, 58, 60, 62, 64 및 66)를 포함하기도 한다. 이들 챔버 또는 반응 용기는 각각 생물 시료 예를 들어, 소변 시료를 처리하고, 그로부터 DNA를 추출하여 증폭 반응을 진행시키는 것과 관련하여 그 역할이 상이하다. 챔버(56, 58, 60, 64 및 66)는 횡단면이 타원형이며, 챔버(560, 580, 600 및 640)의 바닥에는 환형 웰 모양의 움푹 들어간 부분이 있다. 챔버(62)의 횡단면은 환형이다. 이 챔버 중 임의의 것 또는 모두는 시약을 사용할 때까지 청결하게 유지시키는 금속 라미네이트 막으로 덮여있다.
본 발명의 장치는 또한 본 발명의 방법을 수행하는데 적당한 반응 용기인 반응 용기(68)를 포함한다. 이 용기는 횡단면이 환형이며, 도시된 용기의 기저(680)에 모세관을 포함하는 하부 챔버 쪽으로 가늘어지는 상부 챔버(685)를 가진다. 반응 용기(68)는 또한 이 챔버가 장치의 암(도시하지 않음)과 상호 작용할 수 있도록 만드는 립(70)을 포함한다. 반응 용기(68)는 플랫폼(2) 상에 존재하는 소켓(74) 내에 축을 중심으로 하여 장착된 스핀들(72)을 포함한다. 반응 용기(68)는 또한 라미네이트 금속 막으로 덮여 있다.
도 1에 관하여 전술한 바와 같이, 모세관(680)은 전기 전도성 중합체(681)(도 8 참조)로 코팅되어 있는 것이 적당한데, 여기서 이 모세관(680)의 바로 위에는 상부 전기 접촉부(682)가 존재하고, 이 관(680)의 하부 말단에는 하부 전기 접촉부(683)가 존재하며, 이 전기 접촉부들은 외부에 노출되어 있다.
챔버(60 및 62)는 하나의 용기(76) 내에 함께 장착되어 있다. 이 용기(76)는 플랫폼으로부터 탈착 가능하다. 이 플랫폼은 또한 컷 어웨이 섹션(cut away section)(78)을 포함하기도 한다.
본 발명의 방법에 따라서 유체 시료를 처리한 후 핵산을 증폭시키기 위한 장치 및 플랫폼의 용도에 관하여는 상기 도면들과 부가 도면인 도 5∼10을 참고로 하여 이하에 기술되었다.
시료 챔버(60)를 포함하는 용기(76)는 특정 검정법을 바탕으로 하여 선택된다. 챔버(62)는 상기 검정법에 필요한 몇몇 시약들로 미리 로딩된다. DNA 분석물을 포함하는 유체 시료를 수집하여 이를 시료 챔버(60)에 넣는다. 이 시료 챔버는 시 료를 용해할 수 있는 무질서 유발 염(chaotropic salt) 예를 들어, 구아니딘 하이드로클로라이드, 우레아 또는 요드화나트륨으로 미리 로딩될 수 있다. 이후, 자성 결합 비드(100)를 이 시료에 첨가하고, 시료 용기 덮개를 밀폐시킨다. 시료 챔버(60) 및 시약 챔버(62)를 포함하는 용기(76)를 플랫폼(2) 상에 적재한다. 이후, 플랫폼(2)을 장치(1)에 장착하고, 트위스트 잠금 장치(4)를 이용하여 그 위치에 고정시킨다. 암(10)은 밑으로 내려가고, 플랫폼(2)은 회전하며, 포크(12)는 커터(50)의 립(52) 밑에 들어가게 된다. 이후, 암(12)은 위로 올라가고, 플랫폼(2)은 회전하게 되며, 그 결과 챔버(56)는 커터(50)의 밑에 위치하게 된다. 암이 밑으로 내려가면 커터(50)는 챔버(56)를 덮고 있는 라미네이트 금속 막(도시하지 않음)에 구멍을 뚫게 된다. 이러한 과정이 반복되면 커터(50)는 챔버(58, 60, 62, 64 및 66)와 반응 용기(68)를 덮고 있는 막에 계속해서 구멍을 뚫게 된다.
도 5는 장치의 작동 부품 즉, 챔버(예를 들어, 56)의 상부에 존재하는 라미네이트 막(도시하지 않음)에 구멍을 뚫는 커터(50)의 작동 기작을 횡단면으로 나타낸 것이다. 이 챔버(56)는 플랫폼(2)에 부착되어 있다. 본 도면은 암의 포크(도시하지 않음)와 결합하는 작동 부품의 립(52)을 도시하고 있다.
도 6은 작동 부품 즉, 커터(50)가 암(10)의 포크(12)에 부착된 상태를 자세히 나타내는 것이다. 이 암(10)의 포크(12)는 립(52) 아래에 있는 커터(50)와 결합한다.
일단, 본 장치의 라미네이트 막 모두에 구멍을 뚫으면, 이 플랫폼(2)을 회전시키고, 이 암(10)을 밑으로 내린 다음, 플랫폼을 반대 방향으로 회전시킴으로써, 상기 커터(50)는 다시 플랫폼상의 원위치로 돌아오게 되고, 그 결과 이 암의 포크(12)와 커터의 립(52)은 분리된다.
이후, 플랫폼은 회전하며, 그 결과 시료 챔버(60)는 시료 초음파 처리 수단(18) 밑에 위치하게 된다. 이후 시료 초음파 처리 수단(18)은 밑으로 내려가서 시료 챔버(60)에 들어가게 되며, 이로써 시료의 초음파 처리가 시작된다. 이로써 시료 중에 존재하는 임의의 포자들을 용해시켜 임의의 DNA를 방출하는 물리적 용해 단계가 진행되는 것이다. 이와 동시에 무질서 유발 시약 예를 들어, 구아니딘 하이드로클로라이드 또한 DNA와 자성 결합 물질의 결합을 촉진하여 복합체를 형성시키는 역할을 한다. 초음파 처리가 종결될 때, 시료 초음파 처리 수단(18)은 시료 챔버(60)로부터 분리된다. 시료 초음파 처리 수단(18)을 비축하기 전에, 이 수단(18)을 우선 2개의 세척 챔버(56 및 58) 내에서 세척한다. 이 챔버는 적당한 완충액 예를 들어, 50% 수성 에탄올 용액(80)으로 미리 로딩되어 있다. 시료 초음파 처리 수단(18)이시료 챔버(60)로부터 위로 올라가면, 플랫폼(2)은 회전하게 되고, 그 결과 완충액 챔버(56)는 시료 초음파 처리 수단(18)(즉, 완충액 챔버(56) 내에 도입되어 시료를 초음파 처리하는 수단) 아래에 위치하여, 간단히 작동된 후 다시 위로 올라가게 된다. 이 과정은 챔버(58) 내에서 반복 실시된다. 두 번째 세척한 후, 시료 초음파 처리 수단(18)은 위로 올라가 비축된다.
이후, 암(10)은 밑으로 내려가게 되고 플랫폼(2)은 회전하여, 그 결과 포크(12)는 시스(54)의 립(52) 아래로 들어가게 된다. 이후, 상기 암(10)은 위로 올라가며, 그 결과 시스(54)는 플랫폼(2) 위로 올라가게 된다. 이후, 플랫폼(2)은 회 전되고, 시료 챔버(60)는 시스(54)의 바로 아래로 내려가게 된다. 암(10)이 아래로 내려가면 이 시스(54)는 시료 챔버(60)에 들어간다. 이후 자석(14)은 시스(54) 내에 들어가고, DNA가 결합되어 있던 자성 비드(100)는 이 시스(54)에 부착된다. 이후, 상기 암(10)이 위로 올라갈 때 시스(54)도 올라가 시료 챔버(60) 밖으로 나가게 된다. 자석(14)과 암(10)을 동시에 들어올리면, 자성 비드는 시스(54) 내부에 남는다.
도 7은 작동 부품 즉, 시스(54)와 자석(14)(결합되어 있던 분석물을 시료 챔버(60)로부터 끌어냄)의 작동 기작을 횡단면으로 나타낸 것이다. 챔버(60)는 플랫폼(2)에 부착되어 있다. 시스는 암(도시하지 않음)에 의해서 시료 챔버(60) 내에 담겨 있는 시료(102)가 존재하는 쪽으로 내려간다. 자석(14)은 시스(54)에 삽입되고, DNA와 복합체를 형성한 자성 비드(100)는 상기 시스(54)에 부착된다.
이후, 자성 비드(100)와 결합한 DNA는 예를 들어, 완충액 예를 들어, 알콜 완충액(50% 알콜 완충액) 중에서 2회 세척될 수 있다. 상기 플랫폼(2)이 회전하면, 적당한 완충 용액을 함유하고 있는 제1 완충액 챔버(64)는 자성 비드(100)가 달라붙어 있는 시스(54) 바로 밑에 존재하게 된다. 상기 암(10)은 아래로 내려가고, 그 결과 시스(54)도 완충액 챔버(64) 내에 들어간다. 이때 자석은 내려가지 않는다. 이는 곧, 비드(100)가 더 이상 시스(54)에 부착되지 않고 분리되어 완충 용액 중으로 들어가게 됨을 의미한다. 상기 암(10)을 신속히 위아래로 움직임으로써, 시스(54)는 상하로 조금씩 움직이는데, 이로써, 모든 비드(100)가 시스(54)로부터 유리되어 완충 용액과 잘 혼합된다. 이후, 상기 시스(54)는 다시 제1 완충액 챔 버(64) 내부에 들어가고, 자석(14)은 시스(54) 내부에 들어가며, 여전히 DNA가 붙어있는 자성 비드(100)는 상기 시스(54)와 다시 부착하게 된다. 이 과정을 반복하여 50%의 수성 에탄올 용액(제2 완충액 챔버(66) 내에 함유)을 포함하는 제2 완충액 중에서 비드(100)를 세척한다. DNA가 결합되어 있는 자성 비드(100)를 제2 완충액 챔버(66) 내에서 세척한 후, 암(10)을 위로 올리면 시스(54)도 함께 올라가고, 완충액 챔버(66) 내에 자성 비드가 유리된다. 그러나, 시스(54)는 플랫폼(2)으로 되돌아가지 않는 대신에, 암(10)에 여전히 결합한 상태로 남는다.
이때, 플랫폼이 회전하면, 반응 용기(68)는 가열 수단(16) 바로 아래에 위치하게 된다. 반응 용기(68)는 모세관(680)을 포함하는 하부 구역(90)과 상부 구역(92)을 포함한다. 하부 구역(90)은 손상되지 않은 라미네이트 막(94)에 의해 상부 구역(92)과 격리되어 있다. 상부 구역은 소량의(약 100 ㎕) 물(96)을 포함한다. 가열 수단(16)은 반응 용기(68)의 상부 구역(92)으로 들어가서, 물(96)을 온도 약 90℃까지 가열시킨다. 일단 물(96)이 가열되면, 가열 수단(16)은 다시 위로 올라가서 반응 용기(68)와 분리된다. 이후, 가열 수단(16)은 앞으로 사용하기 위해서 장치(1) 내에 비축된다.
도 8은 본 발명의 장치(1)의 반응 용기(68) 상부 챔버의 상부 섹션 내에 함유되어 있는 일정 부피의 용액(96)을 가열하는 물리적 처리 수단 즉, 가열 수단(16)의 작동 기작을 횡단면에서 나타내는 것이다. 반응 챔버는 플랫폼(2)에 부착되어 있다. 가열 수단은 반응 용기(68)의 상부 섹션(92) 내에 담겨있는 물(96)을 가열한다. 반응 용기(68)의 상부 섹션(92) 및 하부 섹션(90)은 손상되지 않은 막(94)에 의해 격리되어 있다.
플랫폼은 다시 회전되고, DNA가 결합한 상태로 잔류하는 자성 비드(100)를 포함하는 제2 완충액 챔버(66)는 시스(54)의 바로 밑에 위치하게 된다. 암(10)이 아래로 내려가게 되면, 시스(54)는 제2 완충액 챔버(66) 내에 들어가게 된다. 다시 자석(14)이 시스 내부로 들어가게 되면 이 비드(100)는 시스(54)에 부착된다. 시스(54)와 자석(14)이 모두 위로 올라가면, 이 플랫폼은 회전하게 되고, 그 결과 반응 용기(68)는 시스(54)의 바로 밑에 위치하게 된다. 암(10)이 아래로 내려가면 이 시스(54)는 반응 용기(68)의 상부 섹션(92)으로 들어가게 된다. 전술한 바와 같이, 자석(14)이 아래로 내려가지 않으면, 비드(100)는 상기 시스(54)에 더이상 부착되지 않는다. 비드(100)는 반응 용기(68)의 상부 섹션(92)으로 방출된다. 전술한 바와 같이, 암(10)과 시스(54)를 상하로 조금 움직이면, 비드는 모두 시스(54)로부터 유리된다. 이후, DNA는 따뜻한 물(96)에 의해 비드(100)로부터 용리된다. 암(10)을 위로 올리면, 시스(54)는 반응 용기(68)로부터 분리된다.
도 9는 결합되어 있는 분석물(100)을 반응 용기(68)에 방출시키는 자석(14)을 보유하는 작동 부품 즉, 시스(54)의 작동 기작을 횡단면에서 나타내는 것이다. 자성 비드(100)는 반응 용기(68)의 상부 섹션(92)으로 방출되는데, 이 경우 가열된 물(96)은 이 자성 비드(100)로부터 DNA를 용리시킨다.
플랫폼은 다시 회전되고, 그 결과 핵산 증폭 반응에 필요한 시약으로 미리 로딩된 시약 챔버(62)는 시스(54)의 바로 밑에 위치하게 된다. 암(10)이 아래로 내려가면, 시스(54)는 시약 챔버(62) 내에 들어간다. 시약(도시하지 않음)은 미리 제 형화되어, 자성 비드(도시하지 않음)에 결합하게 된다. 일단 시스(54)가 시약 챔버(62) 내에 위치하게 되면, 자석(14)은 시스(54) 내부로 들어가고, 시약이 결합되어 있는 자성 비드는 이 시스(54)에 부착된다. 상기 시스(54) 및 자석(14)은 함께 위로 올라가고, 그 결과 시약 챔버(62)로부터 시약(도시하지 않음)이 제거된다. 이후, 플랫폼(2)이 회전되면, 반응 용기(68)는 시스(54)의 바로 밑에 위치하게 된다. 이후, 암(10)이 아래로 내려가게 되면, 시스(54)도 반응 챔버(92)의 상부 섹션 내에 들어가게 된다. 또한, 자석(14)이 아래로 내려가지 않으면, 시약이 결합되어 있는 자성 비드는 시스(54)로부터 유리되어 반응 용기(68)의 상부 섹션(92)으로 들어간다. 시약은 따뜻한 물(96)에 의해 자성 비드로부터 용리된다. 용리가 종결된 후, 암(10)은 다시 시스(54)와 함께 아래에 위치하게 된다. 자석(14)이 아래로 내려가서 시스(54)의 내부로 들어가고, 반응 용기(68)의 상부 섹션(92) 중에 존재하는 자성 비드 즉, 분석물 및 시약으로부터 유래하는 비드는 모두 시스(54)에 부착된다. 시스(54)와 자석(14)이 둘 다 위로 올라가면 비드가 유리되고, 이때 플랫폼(2)은 회전된다. 이후, 비드는 사용된 완충액 챔버 중 어느 하나에 폐기물로서 축적된다. 비드가 시스(54)로부터 유리된 후, 암(10)이 다시 이동하고 플랫폼(2)이 회전되면, 시스는 다시 플랫폼(2)상의 원래의 위치로 돌아가게 된다.
반응 용기(68)의 상부 섹션(92)은 정제된 핵산 시료와 증폭 반응에 필요한 시약 전부를 포함한다. 암(10)은 커터(50)를 들어올리는데에 사용된다. 플랫폼(2)이 다시 회전되면, 반응 용기(68)는 커터(50)의 바로 아래에 위치하게 된다.
암(10)이 아래로 내려감에 따라서 커터(50)도 함께 내려가서 반응 용기(68) 내부에 들어가게 된다. 커터(50)는 막(94)에 구멍을 내고, 그 결과 DNA와 시약을 함유하는 물(96)은 반응 용기(68)의 하부 섹션(90)으로 떨어진다. 반응 용기(68)를 밀폐시키는 데에 정지 장치(stopper)를 사용하는 경우, 암을 사용하여 커터(50)를 제거하는 대신에, 이 커터를 반응 용기(68) 내에 배치시킨다.
도 9는 작동 부품 즉, 커터(50)가 반응 용기(68)를 밀폐시키는 위치에 있을 때의 반응 용기(68)를 횡단면에서 나타내는 것이다. 이 커터(50)는 또한 반응 용기(68) 내에 존재하는 상부 챔버의 상부 섹션(92)과 하부 섹션(90)을 격리하는 막(94)에 구멍을 뚫어서, DNA 분석물과 핵산 증폭 반응용 시약을 함유하는 물(96)이 모세관(680)으로 들어갈 수 있도록 만드는데 사용된다. 커터(50)는 반응 용기(68)를 밀폐시키는 위치에 남아서, 증폭 반응 중 챔버로부터 용매가 증발되지 않도록 해준다. 대안적으로, 마개 또는 기타 밀폐재가 반응 용기(68)에 가하여질 수 있다.
DNA와 시약을 함유하는 물(96)을 반응 용기(68)의 모세관(680)으로 들여보내기 위해서는, 플랫폼(2)을 고속으로 회전시킨다. 원심력을 통하여 유체(96)는 모세관(680)으로 들어갈 수 있다. 이러한 과정은 회전 중 반응 용기(68)가 소켓(74) 내에 장착된 스핀들(72)에 의해 플랫폼상에서 선회할 수 있다는 사실에 의해 뒷받침된다. 뿐만 아니라, 챔버(56, 58, 60, 64 및 66) 내에 함유된 액체가 상기와 같은 고속 회전시 유출되는 것을 막기 위해, 상기 챔버는 타원형의 횡단 섹션과 환형의 움푹 패인 부분을 기저에 갖도록 디자인된다(도 3 참조). 이와 같은 내부 디자인은 어떠한 유출도 허락하지 않는다.
DNA와 핵산 증폭물을 함유하는 물(96)이 모세관(680)에 들어간 후, 시료는 핵산 증폭 반응을 수행할 준비를 마치게 된다.
그러나, 이 단계에서, 하나 이상의 추가 시약이 반응 용기(68)의 섹션(90)에 가하여지게 된다. 이러한 과정은 우선, 암(10)을 사용하여 커터(50)를 위로 들어올린 후, 하나 이상의 추가 시약을 도입함으로써 수행될 수 있다. 상기 추가 시약은 네스팅 PCR 반응을 수행하는 데에 필요한 추가 PCR 시약, 또는 신호전달 시스템에 필요한 시약을 포함할 수 있다.
이 시점에서 반응 용기(68)에 특별한 용도를 갖는 마개를 씌우거나, 또는 전술한 밀봉 커터(50)를 도입할 수도 있다.
이 단계에서, 반응 용기(68)는 다른 장치 즉, 핵산 증폭 과정이 수행되는 장치에 사용하기 위해, 장치(1)로부터 손으로 분리할 수 있다. 그러나, 이 경우 부가적으로 핵산 증폭 과정을 수행하고 이를 광학적인 방법으로 검출하는데에는 하나의 장치가 사용된다. 이와 같은 작동은 장치(1)의 하부 절반 부(도시하지 않음)에서 수행된다.
공정을 완전 자동화시키기 위해서, 반응 용기(68)에 립(98)을 제공하여 이 반응 용기가 기타 작동 부품(50 및 54)과 동일한 방식으로 장치의 암(10)에 의해 조작될 수 있도록 만든다.
암(10)은 아래로 내려가고 플랫폼(2)은 회전하여, 반응 용기(68)의 립(98)과 암(10)의 포크(12)가 맞물리게 된다. 이후, 암(10)은 위로 올라가고 그에 따라서 반응 용기(68)도 올라가게 된다. 올라간 상태의 반응 용기(68)를 도 1 및 2에 나타 내었다. 이후, 플랫폼은 회전되고, 컷 어웨이 섹션(cut away section)(78)은 올라간 상태의 반응 용기(68) 바로 밑에 배치된다. 이후, 암은 아래로 내려가고 그에 따라서 반응 챔버는 컷 어웨이 섹션(78)을 통과하여 장치(1)의 하부로 들어간다.
반응 챔버가 장치(1)의 하부에 들어갈 때, 열 순환기를 사용하여 모세관(680) 내 반응 혼합물을 가열 및 냉각시키고, 광학 검출기로 최종 산물을 검출함으로써 핵산 증폭 반응이 수행된다. 이 과정은 모세관(680)이 전기 전도성 중합체(681)로 코팅되어 있어서, 모세관(680)을 신속하게 가열 및 냉각시킬 수 있다는 사실에 의해 뒷받침된다. 특히, 반응 용기(68)는 제어 전기 공급원의 소켓에 배치되어, 접촉부(682 및 683)와 중합체(681)가 회로를 형성할 수 있게 된다. 회로에 대한 전기 공급원을 제어함으로써, 중합체(681)는 가열 및 냉각되어, 열 순환 과정을 신속하게 진행시킬 수 있다.
일단 이 반응이 종결되면, 반응 용기(68)는 플랫폼(2)으로 되돌아가서, 바람직하게는 암(10)을 이용하는 제2 원심 분리 단계가 수행될 수 있게 된다. 이 과정을 통하여 추가의 시약(들)은 모세관(680)에 들어갈 수 있을 것이다. 이후, 반응 용기는 특정 추가 시약이 첨가되어야 하는 추가 공정에 도입될 수 있다. 예를 들어, 반응 용기는 이전의 과정을 반복 수행함으로써 추가의 열 순환 과정을 실시할 수 있으며, 또는 신호전달 시스템이 전개 및/또는 검출되도록 처리될 수 있다.
검출을 위해서, 모세관의 밀폐된 하부 표면(684)은 투명한 것이 바람직하므로, 가시 신호는 적당한 검출 장치 예를 들어, 분광 형광계를 사용하여 모세관을 통과시켜 판독될 수 있다. 이러한 과정은 다양한 수단 예를 들어, 암(10)을 사용하 여 반응 용기(68)를 분광 형광 장치로 전달하는 수단에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 분광 형광계는 그것이 열 순환 과정에 사용되는 제어 전기 공급원 소켓 내부에 존재할 때, 반응 용기(68)로부터 발생하는 신호를 판독할 수 있도록 배열되는 것이 가장 바람직하다.
이 과정이 종결된 후, 커터(50), 시스(54) 및 챔버(56, 58, 60, 62, 64 및 66)를 포함하는 플랫폼(2)과 반응 용기(68)는 모두 장치로부터 분리되어 폐기된다. 이후, 필요한 부속들을 함유하는 새로운 플랫폼이 장치에 도입되면, 그 장치는 다른 시료 조작 공정에 또 사용될 수 있다.
도 11의 A는 시약 용기(150)가 반응 용기(68)의 상부 챔버(685) 내에 위치할 때의 배열을 나타내는 것이다. 이 시약 용기(150)는 그 상부 표면(154)에 플라스틱 덮개를, 그리고 하부 표면(152)에는 호일 막을 갖는다. 용기의 측벽은 압축성이다. 이 용기는 개별 구획(153)으로 나누어져 있는데(도 11의 B), 이 구획들은 환상으로 배열되어 있다. 각 구획은 상이한 시약을 함유한다.
덮개(154)(도 11의 C)는 다수의 천공 핀(piercing pin)(156) 즉, 용기(150)의 각 구획(153) 하부 호일 막(152)에 구멍을 뚫도록 배열된 천공 핀을 갖는다. 예를 들어, 전술한 바와 같은 본 방법의 3) 단계에서, 압력이 덮개(154)에 가하여질 경우, 핀(156)들은 모두 하부 표면(152)에 구멍을 내며, 그 결과 시약은 상부 챔버(685)에 전달된다.
그러나 원할 경우, 예를 들어, 장치에 장착되어 있는 천공 완드나 커터를 이동시켜 각 구획에 개별적으로 또는 연결해서 구멍을 내어서, 필요할 때에 원하는 구획과 함께 배열될 수도 있다.
이와 같은 용기의 변형된 형태를 도 12에 나타내었다. 이 경우, 용기(160)는 상부 호일 막(151)과 하부 호일 막(152)에 의해 구분되는 챔버를 하나 가지고, 이 안에 액체 시약(161)을 함유한다. 뿐만 아니라, 이 용기의 상부 영역에는 환상의 플랜지 쌍(162 및 163)이 있으며, 이 쌍 사이에는 그래버 암(grabber arm)(도시하지 않음)의 몰딩(moulding)(164)이 존재한다.
그러므로, 이 용기는 반응 용기(68), 또는 임의의 기타 필요한 반응 용기에 자동으로 도입될 수 있다. 덮개 위에 있는 천공 핀 또는 별도의 천공 완드에 의해 호일(151 및 152)에 구멍을 뚫으면, 챔버(161) 내 내용물이 방출될 것이다.
그러므로, 이 용기는 예를 들어, 상부 챔버(685)에 시약을 전달하거나 하는 전술한 방법에 사용될 수 있으며, 이후 인접한 곳으로부터 분리될 수도 있다. 대안적으로, 이 용기를 예를 들어, 천공 핀을 포함하는 덮개로 밀폐시키는 경우, 그것이 캡핑 부속으로서의 역할을 하는 상부 챔버(685) 내에 그 상태대로 존재할 수 있다.
대안적인 다구획 용기는 도 13에 도시하였다. 이 경우, 용기(170)는 3개의 시약(171, 172 및 173)을 함유하며, 이 시약 중 세 번째 시약에는 자성 비드(174)가 함유되어 있고, 이 시약들은 각각 별도의 구획 즉, 상부 호일 막(151) 및 하부 호일 막(152)으로 구분된 구획에 담겨 있다.
완드(175)로 막(151 및 152)에 구멍을 낼 경우, 시약(171, 172 및 174)은 차례로 혼합될 것이다. 여기에 자성 비드를 가하여 자성 면역 분리법(magnetic immunoseparation)을 수행할 수 있다.
도 14는 예를 들어, 예비 단계에서, 시약 예를 들어, PCR-대비 비드를 용기(686)에 전달하는데에 사용될 수 있는 완드를 도시하고 있다. 예를 들어, 시료를 첨가함으로써 이 용기 내에서 비드는 용해될 수 있다. 대안적으로, 비드는 별도의 용기로 옮겨져 미리 용해될 수 있고, 이후 결과로 생성된 용액은 예를 들어, 피페터 시스템을 이용하여 전달될 수 있다.
도 14에 도시된 완드는 정전기적으로 하전되거나 또는 하전 가능한 물질 예를 들어, 폴리스티렌 또는 라텍스의 긴 샤프트(shaft)(1')를 가진다. 이 완드의 헤드 구조(head structure)(2')는 완드가 장치에 부착될 수 있도록 하여, 임의의 위치에서 다른 위치로 자동으로 움직일 수 있도록 만들어 준다.
샤프트(1)의 하부 표면(3')에는 홈(4')이 있는데(도 15), 이 홈에는 시약 비드가 들어갈 수 있다.
사용시(도 16), 완드는 자동화 검정 장치(도시하지 않음)에 헤드(2')에 의해 장착된다. 샤프트(1)의 최소한의 하부 영역은 예를 들어, 절연 물질에 마찰 됨으로써 정전기적으로 하전된다. 이후, 완드는 시약 비드(6')가 담겨진 제1 용기(5') 위에 위치하게 된다(도 16의 A). 완드는 비드(6')가 하전된 표면(3')에 부착될 때까지 용기(5') 내에 들어가게 되며, 여기서 비드는 홈(4')의 내부로 들어가게 된다(도 16의 B).
비드(6')가 부착되어 있는 완드는 제1 용기(5')의 밖으로 나올 수 있다(도 16의 C). 이후, 제2 용기(7')는 완드의 아래에 위치하게 된다. 제2 용기는 용매나 용액(8')을 함유한다. 완드를 아래로 낮추면 표면(3')은 용액 중에 침지되며, 그 결과 비드가 용액 중에 분배되는 것이다(도 16의 D).

Claims (46)

  1. 다단계 반응을 수행하는 방법으로서,
    1) 반응 용기에 하나 이상의 제1 시약을 첨가하는 단계로서, 상기 반응 용기는 시약을 보유할 수 있는 상부 챔버(upper chamber)를 포함하고, 이 상부 챔버는 시약의 흐름이 제한되는 하부 챔버(lower chamber)로 개방되어 있는 것인 단계;
    2) 상기 반응 용기를 원심력으로 처리하여 상기 하나 이상의 제1 시약을 하부 챔버로 흐르게 하도록 하는 단계;
    3) 추가 시약(further reagent)을 제1 챔버에 첨가하고, 이 챔버를 밀폐시키는 단계;
    4) 하부 챔버 또는 상부 챔버 중 하나 이상을, 상기 하나 이상의 제1 시약 또는 상기 추가 시약이 각각 제1 반응에 참여하도록 하거나, 또는 소정의 반응 조건에 도달하도록 하는 조건으로 처리하는 단계; 및
    5) 상기 반응 용기를 원심력으로 처리하여 상기 추가 시약을 하부 챔버로 흐르게 하도록 하고, 그 추가 시약을 하부 챔버의 내용물과 상호작용시키는 단계
    를 포함하고, 여기서 적어도 상기 2)∼5) 단계는 자동으로 수행하는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응 용기의 하부 챔버가 모세관인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1항의 방법을 수행 동안, 하부 챔버는 하나 이상의 제1 시약이 제1 반응에 참여하도록 하거나, 또는 소정의 반응 조건에 도달하도록 하는 조건으로 처리하는 것인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 반응 용기는 3) 단계 수행 동안 적당한 형태의 덮개에 의해 밀폐시키는 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 시약은 PCR 반응 혼합물을 포함하고, 상기 4) 단계 수행 동안 시약은 열 순환(thermal cycling)으로 처리하는 것인 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 열 순환은 상부 전기 전도성 중합체를 통하여 전류를 통과시킴으로써 달성하고, 챔버 또는 하부 챔버를 포함하거나 또는 이 챔버에 인접하게 존재하는 것인 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 추가 시약은 제2 PCR 반응을 수행하는 데에 필요한 하나 이상의 추가 시약을 포함하는 것인 방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 추가 시약은 증폭된 핵산을 검출하기 위한 신호전달 시스템(signalling system)을 포함하는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 신호전달 시스템은 증폭된 DNA의 존재 하에 형광, 화학 발광 또는 생물 발광 신호를 생성시키는 시약을 포함하는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 신호전달 시스템은 반응 용기를 개방하는 일 없이 검출 가능한 것인 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 신호전달 시스템은 형광 표지화 프로브와 DNA 결합제의 조합체를 포함하고, 여기서 상기 형광 표지화 프로브는 PCR 반응 동안 증폭된 DNA 중에 존재하는 서열에 특이적으로 결합하며, 상기 DNA 결합제는 그 프로브로부터 방출되는 형광 에너지를 흡수하거나 그 프로브에 형광 에너지를 공여함으로써 형광 표지화된 프로브와 상호작용할 수 있는 것인 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 DNA 결합제는 DNA에 대한 결합시 형광 광선을 방출하지 않는 것인 방법.
  13. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 시약 또는 추가 시약 중 하나 이상은 표적 역 전사 효소 과정을 수행하는 데에 필요한 시약을 포함하고, 상기 제1 시약 또는 추가 시약 중 나머지는 상기 표적 역 전사 효소 과정으로부터 얻을 수 있는 cDNA를 증폭시키는 데에 필요한 PCR 시약을 포함하는 것인 방 법.
  14. 제5항에 있어서, 상기 추가 시약은 증폭 반응 산물을 분해할 수 있는 시약인 것인 방법.
  15. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 시약은 증폭 반응을 수행하는 데에 필요한 시약의 일부를 포함하고, 상기 추가 시약은 상기 하나 이상의 제1 시약에 함유되어 있지 않는 상기 증폭 반응에 필수적인 시약을 포함하며, 상기 4) 단계 수행 동안 하나 이상의 제1 시약은 올바른 증폭 발생에 바람직한 온도 조건에 이르게 하는 것인 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 시약 및/또는 추가 시약은, 첨가하기 이전에, 하부 챔버내 개구부 위에 존재하는 상부 챔버 내에 배치된 카트리지 또는 부서지기 쉬운(breakable) 용기로 제공하는 것인 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 시약 및/또는 추가 시약은 상기 카트리지 또는 부서지기 쉬운 용기를 부수어 개방시킴으로써 반응 용기에 첨가하는 것인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 카트리지 또는 부서지기 쉬운 용기는 천공 완드(piercing wand) 또는 커터(cutter)로 부수어 개방하는 것인 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 있어서, 1) 단계에서, 하나 이상의 제1 시약은 고체 시약이고, 이 고체 시약은
    (i) 상기 제1 용기 또는 제1 위치에서 상기 고체 시약 근처에 정전기적으로 하전된 물질을 포함하는 완드를 배치하는 단계로서, 상기 완드는 그 표면 상에서 상기 고체 시약을 정전기적으로 부착 및 체류시켜, 일정량의 상기 고체 시약을 포착(pick up)할 수 있도록 하는 단계;
    (ii) 상기 완드 및/또는 제1 용기 또는 반응 용기를 이동시켜, 그 완드가 반응 용기의 근처에 존재하도록 하는 단계; 및
    (iii) 상기 고체 시약을 상기 완드로부터 제거하여, 그 시약이 제2 용기 또는 제2 위치에 배치되도록 하는 단계
    를 포함하는 방법을 이용하여 반응 용기에 전달하는 것인 방법.
  20. 시약 보관하기 위한 부서지기 쉬운 용기로서,
    상기 용기는 내부에 시약 챔버를 가지고, 이 시약 챔버의 하부 표면은 하나 이상의 천공 가능한 벽(pierceable wall)으로 이루어지고, 이 시약 챔버의 상부 표면은 천공 가능 벽의 천공이 시약 챔버로부터 시약의 방출을 유도하도록 배열되어 있는, 추가의 천공 가능 벽 또는 천공 수단을 포함하는 덮개를 포함하는 것인 용 기.
  21. 제20항에 있어서, 상기 천공 가능 벽이 금속 또는 라미네이트화된 금속 막 표면인 것인 용기.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 시약 챔버는 하나 이상의 구획(compartment)을 보유하는 것인 용기.
  23. 제22항에 있어서, 상기 구획은 서로 인접하게 배열되는 것인 용기.
  24. 제22항에 있어서, 상기 구획은 그 상부가 서로 인접하게 배열되는 것인 용기.
  25. 제20항 내지 제24항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 용기를 반응 용기 내에 자동으로 이동시킬 수 있는 수단을 추가로 포함하는 용기.
  26. 제25항에 있어서, 상기 수단은 하나 이상의 환형 플랜지(flange)를 포함하는 것인 용기.
  27. 고체 시약을 제1 용기 또는 제1 위치로부터 제2 용기 또는 제2 위치로 전달 하는 방법으로서,
    (i) 상기 제1 용기 또는 제1 위치에서 상기 고체 시약 근처에 정전기적으로 하전된 물질을 포함하는 완드를 배치하는 단계로서, 상기 완드는 그 표면 상에서 상기 고체 시약을 정전기적으로 부착 및 체류시켜, 일정량의 상기 고체 시약을 포착할 수 있도록 하는 것인 단계;
    (ii) 상기 완드 및/또는 제1 용기 또는 제2 용기를 이동시켜, 그 완드가 제2 용기 또는 제2 위치의 근처에 존재하도록 하는 단계; 및
    (iii) 상기 완드로부터 상기 고체 시약을 제거하여, 그 고체 시약이 제2 용기 또는 제2 위치의 근처에 존재하도록 하는 단계
    를 포함하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 자동으로 수행하는 방법.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 고체 시약이 동결 건조 또는 분무 건조된 시약의 집합물인 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 고체 시약은 핵산 증폭 반응을 수행하는 데에 필요한 하나 이상의 시약을 포함하는 비드(bead)인 것인 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 증폭 반응이 중합효소 연쇄 반응인 것인 방법.
  32. 제27항 내지 제31항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 완드의 정전기적으로 하전된 물질이 폴리스티렌 또는 라텍스인 방법.
  33. 제27항 내지 제32항 중 어느 하나의 항에 있어서, 예비 단계에서, 상기 완드 상의 전하는 완드를 절연체에 마찰시킴으로써 형성하거나 또는 증가시키는 것인 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 절연체가 합성 직물인 방법.
  35. 제33항 또는 제34항에 있어서, 상기 마찰 공정은 자동으로 수행하는 것인 방법.
  36. 제27항 내지 제35항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 완드가 중공형인 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 완드 내에는 자석이 구비되거나 수용될 수 있는 것인 방법.
  38. 제27항 내지 제37항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 완드의 외부 표면의 적어도 일부는 시약이 프로파일(profile) 내에 시약을 수용될 수 있도록 프로파일링되어 있는 것인 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 프로파일은 하나 이상의 딤플(dimple) 또는 홈(groove)을 포함하는 것인 방법.
  40. 제38항 또는 제39항에 있어서, 상기 완드의 하부 표면은 프로파일링되어 있는 것인 방법.
  41. 제27항 내지 제40항 중 어느 하나의 항에 있어서, (iii) 단계에서, 완드는 액체에 침지하여 그 완드로부터 임의의 고체 시약을 제거하는 것인 방법.
  42. 제41항에 있어서, 상기 고체 시약은 PCR을 수행하기에 적당한 시약을 함유하는 비드이고, 상기 액체는 재현탁 완충액 또는 DNA/RNA 추출물인 것인 방법.
  43. 제27항 내지 제42항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 완드는 사용 후 폐기 가능한 것인 방법.
  44. 정전기적으로 하전될 수 있는 유전 물질을 포함하는 완드와, 그 완드를 제1 용기로부터 제2 용기로 전달하는 수단을 포함하는 장치.
  45. 제44항에 있어서, 상기 장치는
    (iv) (c) 시료를 수용하기에 적당한 챔버; 및 (d) 작동 부품을 포함하는 플랫폼(platform);
    (v) 상승 및 하강할 수 있는 암(arm)으로서, 상기 부품과 함께 상승 및 하강할 수 있도록 작동 부품에 분리 가능하게 부착시키는 수단을 포함하는 암; 및
    (vi) 플랫폼을 이동시켜, 임의의 챔버 또는 작동 부품이 암에 대하여 정렬될 수 있도록 하는 수단
    을 포함하고, 상기 작동 부품은 완드인 것인 장치.
  46. 정전기적으로 하전 가능한 유전 물질을 포함하고, 고체 시약이 완드의 외부 표면 상의 홈이나 딤플 내에 정전기적으로 수용되도록 프로파일링되어 있는 완드.
KR1020077019502A 2005-01-26 2006-01-26 다단계 반응을 수행하는 방법, 시약을 보관하기 위한부서지기 쉬운 용기, 및 정전기적으로 하전된 완드를이용하여 고체 시약을 전달하는 방법 KR20070122195A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0501623A GB0501623D0 (en) 2005-01-26 2005-01-26 Reaction method
GB0501623.3 2005-01-26
GB0503481A GB0503481D0 (en) 2005-02-19 2005-02-19 Reaction method
GB0503481.4 2005-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070122195A true KR20070122195A (ko) 2007-12-28

Family

ID=36102190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077019502A KR20070122195A (ko) 2005-01-26 2006-01-26 다단계 반응을 수행하는 방법, 시약을 보관하기 위한부서지기 쉬운 용기, 및 정전기적으로 하전된 완드를이용하여 고체 시약을 전달하는 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20080206751A1 (ko)
EP (1) EP1851554A2 (ko)
JP (1) JP2008527990A (ko)
KR (1) KR20070122195A (ko)
AU (1) AU2006208907A1 (ko)
CA (1) CA2598938A1 (ko)
SG (1) SG158913A1 (ko)
WO (1) WO2006079814A2 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101334161B1 (ko) * 2013-03-29 2013-11-27 주식회사 제넷바이오 분무건조법을 이용한 중합효소연쇄반응 혼합물의 제조방법
KR20180125814A (ko) * 2017-05-16 2018-11-26 에스케이텔레콤 주식회사 핵산 추출용 전처리 챔버, 그를 이용한 카트리지 및 핵산 추출 방법
KR20180125816A (ko) * 2017-05-16 2018-11-26 에스케이텔레콤 주식회사 카트리지를 이용한 핵산 분석 장치
KR20180125815A (ko) * 2017-05-16 2018-11-26 에스케이텔레콤 주식회사 카트리지를 이용한 핵산 추출 장치
WO2018212496A3 (ko) * 2017-05-16 2019-05-23 에스케이텔레콤 주식회사 카트리지를 이용한 핵산 분석 장치
KR20220102062A (ko) * 2021-01-12 2022-07-19 주식회사 엘지화학 진단 장치

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8460879B2 (en) 2006-02-21 2013-06-11 The Trustees Of Tufts College Methods and arrays for target analyte detection and determination of target analyte concentration in solution
ITMI20062272A1 (it) * 2006-11-27 2008-05-28 Genedia S R L Reattore per lo svolgimento di processi biochimici particolarmente di estrazione purificazione arricchimento sedimentazione
GB0704035D0 (en) 2007-03-02 2007-04-11 Smiths Detection Watford Ltd Sample preparation apparatus
JP2010533298A (ja) * 2007-07-12 2010-10-21 スミスズ ディテクション インコーポレイティド サンプル調製装置
JP4586054B2 (ja) * 2007-08-31 2010-11-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
DK2657699T3 (en) 2007-10-02 2017-07-10 Theranos Inc Modular point-of-care devices and their applications
US9180459B2 (en) * 2008-03-06 2015-11-10 Life Technologies Corporation Devices and methods for thermally-mediated chemical reactions
ES2820340T3 (es) * 2008-12-23 2021-04-20 Haemokinesis Pty Ltd Dispositivo, sistema de análisis y procedimiento para realizar ensayos de aglutinación
WO2010089138A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Caprotec Bioanalytics Gmbh Devices, systems and methods for separating magnetic particles
EP2542890B1 (en) 2010-03-01 2015-05-06 Quanterix Corporation Methods for extending dynamic range in assays for the detection of molecules or particles
US20130112622A1 (en) * 2010-07-14 2013-05-09 Qiagen Gmbh New liquid processing device
EP2600974A1 (en) * 2010-08-06 2013-06-12 Instantlabs Medical Diagnostics Corporation Systems, devices and methods for monitoring and detection of chemical reactions
US9266110B2 (en) * 2010-10-14 2016-02-23 Genereach Biotechnology Corp. Reaction tube for performing isothermal polymerase chain reaction therein
TW201215675A (en) * 2010-10-14 2012-04-16 Genereach Biotechnology Corp A container for nucleic acid amplification reaction
ES2895518T3 (es) 2011-01-21 2022-02-21 Labrador Diagnostics Llc Sistemas y métodos para la maximización del uso de muestras
US9952237B2 (en) * 2011-01-28 2018-04-24 Quanterix Corporation Systems, devices, and methods for ultra-sensitive detection of molecules or particles
EP3682970A1 (de) * 2011-03-24 2020-07-22 Boehringer Ingelheim Microparts GmbH Vorrichtung zum abtrennen eines überstands einer flüssigen probe
US9404864B2 (en) 2013-03-13 2016-08-02 Denovo Sciences, Inc. System for imaging captured cells
US10466160B2 (en) 2011-08-01 2019-11-05 Celsee Diagnostics, Inc. System and method for retrieving and analyzing particles
CA2842359A1 (en) 2011-08-01 2013-02-07 Denovo Sciences Cell capture system and method of use
US9174216B2 (en) 2013-03-13 2015-11-03 DeNovo Science, Inc. System for capturing and analyzing cells
US20140170735A1 (en) 2011-09-25 2014-06-19 Elizabeth A. Holmes Systems and methods for multi-analysis
US20130074614A1 (en) * 2011-09-25 2013-03-28 Theranos, Inc., a Delaware Corporation Container configurations
US8840838B2 (en) 2011-09-25 2014-09-23 Theranos, Inc. Centrifuge configurations
US9268915B2 (en) 2011-09-25 2016-02-23 Theranos, Inc. Systems and methods for diagnosis or treatment
US9664702B2 (en) 2011-09-25 2017-05-30 Theranos, Inc. Fluid handling apparatus and configurations
US9632102B2 (en) 2011-09-25 2017-04-25 Theranos, Inc. Systems and methods for multi-purpose analysis
US8475739B2 (en) 2011-09-25 2013-07-02 Theranos, Inc. Systems and methods for fluid handling
US9619627B2 (en) 2011-09-25 2017-04-11 Theranos, Inc. Systems and methods for collecting and transmitting assay results
US20130071917A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 Chen Su Capillary for apparatus of insulated isothermal polymerase chain reaction
US10012664B2 (en) 2011-09-25 2018-07-03 Theranos Ip Company, Llc Systems and methods for fluid and component handling
US9810704B2 (en) 2013-02-18 2017-11-07 Theranos, Inc. Systems and methods for multi-analysis
US9250229B2 (en) 2011-09-25 2016-02-02 Theranos, Inc. Systems and methods for multi-analysis
US9606102B2 (en) 2013-01-26 2017-03-28 Denovo Sciences, Inc. System and method for capturing and analyzing cells
US9707562B2 (en) 2013-03-13 2017-07-18 Denovo Sciences, Inc. System for capturing and analyzing cells
AU2013202805B2 (en) 2013-03-14 2015-07-16 Gen-Probe Incorporated System and method for extending the capabilities of a diagnostic analyzer
US9856535B2 (en) 2013-05-31 2018-01-02 Denovo Sciences, Inc. System for isolating cells
US10391490B2 (en) 2013-05-31 2019-08-27 Celsee Diagnostics, Inc. System and method for isolating and analyzing cells
EP3012615A4 (en) * 2013-06-19 2017-03-08 Olympus Corporation Container for optical measurement
CA3080335C (en) * 2013-06-26 2023-06-13 Alentic Microscience Inc. Sample processing improvements for microscopy
US10422806B1 (en) 2013-07-25 2019-09-24 Theranos Ip Company, Llc Methods for improving assays of biological samples
US9302800B2 (en) 2014-01-06 2016-04-05 Cnjfw & Son, Llc System and method for forming fluid mixtures
US9663780B2 (en) 2014-10-15 2017-05-30 Alpaqua Engineering, LLC Solid-core ring-magnet
US10611505B2 (en) * 2015-05-04 2020-04-07 Rai Strategic Holdings, Inc. Dispensing machine for aerosol precursor
EP3229028B1 (en) 2016-04-08 2021-11-10 I-Sens, Inc. Circular type cartridge enabling centrifugation and modular automatic analyzer using the same
US10759554B2 (en) * 2017-02-02 2020-09-01 Rai Strategic Holdings, Inc. Dispenser unit for aerosol precursor
CN112980667B (zh) 2017-08-29 2024-09-17 伯乐实验室有限公司 用于分离和分析细胞的系统和方法
JP6680742B2 (ja) * 2017-10-31 2020-04-15 大研医器株式会社 磁性粒子収集方法及び試験セット
US11242519B2 (en) 2018-08-23 2022-02-08 Alpaqua Engineering, LLC Discontinuous wall hollow core magnet
US10633693B1 (en) 2019-04-16 2020-04-28 Celsee Diagnostics, Inc. System and method for leakage control in a particle capture system
EP3966307A4 (en) 2019-05-07 2023-10-04 Bio-Rad Laboratories, Inc. SYSTEM AND METHOD FOR THE AUTOMATED PROCESSING OF INDIVIDUAL CELLS
US11273439B2 (en) 2019-05-07 2022-03-15 Bio-Rad Laboratories, Inc. System and method for target material retrieval from microwells
CA3143241A1 (en) 2019-06-14 2020-12-17 Bio-Rad Laboratories, Inc. System and method for automated single cell processing and analyses
US11504719B2 (en) 2020-03-12 2022-11-22 Bio-Rad Laboratories, Inc. System and method for receiving and delivering a fluid for sample processing
CN111420622A (zh) * 2020-04-30 2020-07-17 南通合瑞源生物科技有限公司 一种用于核酸合成纯化高通量多孔过滤板
CN112371200A (zh) * 2020-11-19 2021-02-19 上海组波智能仪器科技有限公司 一种智能化学合成试验平台
CN114164091A (zh) * 2021-12-07 2022-03-11 广东润鹏生物技术有限公司 分子诊断样本处理系统及控制方法
CN115684145B (zh) * 2023-01-03 2023-04-21 武汉新烽光电股份有限公司 一种微流控快速检测水中总磷含量的设备和方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7081226B1 (en) * 1996-06-04 2006-07-25 University Of Utah Research Foundation System and method for fluorescence monitoring
US5556773A (en) * 1993-08-06 1996-09-17 Yourno; Joseph Method and apparatus for nested polymerase chain reaction (PCR) with single closed reaction tubes
US5462881A (en) * 1993-08-23 1995-10-31 Brandeis University Temporary liquid storage cavities in a centrifuge tube
ES2181028T3 (es) * 1996-09-16 2003-02-16 Alphahelix Ab Cartucho y sistema para almacenar y distribuir reactivos.
WO1998014277A1 (en) * 1996-10-04 1998-04-09 Whatman, Inc. Device and method for simultaneous multiple chemical syntheses
GB9716052D0 (en) * 1996-12-06 1997-10-01 Secr Defence Reaction vessels
US6047854A (en) * 1997-02-26 2000-04-11 Sarnoff Corporation Bead dispersement devices
US6162400A (en) * 1998-08-12 2000-12-19 Agilent Technologies, Inc. Apparatus for controlling reactions
JP4049713B2 (ja) * 2003-06-27 2008-02-20 株式会社日立製作所 ビーズアレイチップ作製装置及び作製方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101334161B1 (ko) * 2013-03-29 2013-11-27 주식회사 제넷바이오 분무건조법을 이용한 중합효소연쇄반응 혼합물의 제조방법
KR20180125814A (ko) * 2017-05-16 2018-11-26 에스케이텔레콤 주식회사 핵산 추출용 전처리 챔버, 그를 이용한 카트리지 및 핵산 추출 방법
KR20180125816A (ko) * 2017-05-16 2018-11-26 에스케이텔레콤 주식회사 카트리지를 이용한 핵산 분석 장치
KR20180125815A (ko) * 2017-05-16 2018-11-26 에스케이텔레콤 주식회사 카트리지를 이용한 핵산 추출 장치
WO2018212496A3 (ko) * 2017-05-16 2019-05-23 에스케이텔레콤 주식회사 카트리지를 이용한 핵산 분석 장치
WO2018212508A3 (ko) * 2017-05-16 2019-05-23 에스케이텔레콤 주식회사 핵산 추출용 카트리지 및 핵산 추출 방법
US11679387B2 (en) 2017-05-16 2023-06-20 Sk Telecom Co., Ltd. Cartridge for nucleic acid extraction and nucleic acid extraction method
US11717826B2 (en) 2017-05-16 2023-08-08 Sk Telecom Co., Ltd. Nucleic acid analysis apparatus using cartridge
KR20220102062A (ko) * 2021-01-12 2022-07-19 주식회사 엘지화학 진단 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CA2598938A1 (en) 2006-08-03
WO2006079814A2 (en) 2006-08-03
WO2006079814A3 (en) 2006-11-09
US20080206751A1 (en) 2008-08-28
AU2006208907A1 (en) 2006-08-03
JP2008527990A (ja) 2008-07-31
EP1851554A2 (en) 2007-11-07
SG158913A1 (en) 2010-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070122195A (ko) 다단계 반응을 수행하는 방법, 시약을 보관하기 위한부서지기 쉬운 용기, 및 정전기적으로 하전된 완드를이용하여 고체 시약을 전달하는 방법
US12110535B2 (en) Method for reconstituting a reagent
CN101147070A (zh) 反应方法
NZ517565A (en) Direct aspiration-reaction and injection device and methods of use
JP2007044033A (ja) 担体上に固定化された生体分子の相互作用を分析する方法およびそのための装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid