聚合酶链反应系统的制作方法

本发明涉及一种能够在实现聚合酶链反应的设备中实时检测核酸的提取和扩增反应以及扩增输出的系统结构。

背景技术：

作为基于证据的精密医学的一项重要技术，不论时间和地点都能够准确且快速地诊断患者疾病的即时(poc)诊断技术已成为人们关注的焦点。作为未来精密医学的关键新技术，许多基于症状的poc诊断研究正在积聚力量并得以发展，在基于症状的poc诊断中，依据疾病的症状(包括咳嗽、腹泻、高热、生殖器异常等等)一次性检查所有引起疾病症状的机会性病原体，以在短时间内检查和确认病原体并开出最佳的抗生素和治疗剂。这种poc诊断技术的优势在于可由本领域的非专业人士做出快速且准确的诊断，如同用于确认早期妊娠的验孕试剂盒、用于检查血糖水平的血糖监测设备。近年来，作为分子诊断技术，能够同时检测各种病原体的多种测试手段已得到发展。这种诊断技术用于确定传染病的精确原因，并为患者提供最佳处方以便及早治疗疾病，从而大大缩短患者的恢复期。因此，作为未来医学的关键技术，为了提高医疗质量和降低医疗费用，所述诊断技术已成为人们关注的焦点。

然而，目前的分子诊断系统需要3小时或更久，并要求经训练的技术人员来确认结果。因此，开发一种能够完全自动化地执行复杂的核酸提取过程和实时基因扩增测试以便执行现场所需的poc分子诊断的小型自动化设备至关重要，并且所述自动化设备应当易于由普通人而非专业人员来操作。

一种代表性的分子诊断方法是使用聚合酶链式反应(以下称为“pcr”)的方法。自1985年karymullis发明了聚合酶链反应(pcr)以来，因为pcr可用于快速且简易地扩增特定的dna，所以已广泛用于分子生物学、分子诊断等等。因为pcr/rt-pcr的使用使得可确定生物样本中是否存在特定的dna/rna，所以pcr/rt-pcr已普遍用于诊断诸如病毒等的病原微生物的感染。这种pcr/rt-pcr技术已经发展成为实时定量pcr，从而使得pcr一结束即可检查结果。因此，由于简化的检查过程使pcr技术可用于显著地减少检查时间并准确地量化病原体数量，所以pcr技术已用作监测对hiv、hcv、hbv病毒等的治疗效果的标准诊断方法。另外，因为pcr技术可用于检查与某种疾病或遗传变异相关基因的表达样式，所以已用作诊断疾病的最重要技术。

为了执行这种pcr，需要核酸提取步骤，核酸提取步骤包括去除抑制pcr反应的物质和从生物样本中提取纯核酸。因为核酸提取过程由多个步骤组成，并且在处理生物样本和核酸提取中要求熟练的技术，以及在手动操作时存在诸如人为错误污染的问题，所以分子诊断已大多使用自动化核酸提取装置来实施。

因为应当安装实时定量pcr设备来执行pcr反应和检测反应产物，分子诊断以前主要是在大医院或专业临床试验机构中实施。

各种使用pcr的自动化系统和设备已经得到发展，因为最近的研究和发展已经使提取核酸、执行pcr反应和检测反应产物的所有过程得以自动化执行，所以不用任何专业技能就能够简易地使用pcr。

然而，现有的设备的缺陷在于其非常昂贵，花费很多处理时间，且难以一次执行各种测试。

以下将描述pcr的基本原理。当dna双螺旋加热至95℃以将双链dna分离成单链时，且反应溶液冷却到退火温度以选择性地杂交与包含在pcr反应溶液中的待扩增区域的两末端互补的引物时，dna聚合酶顺序连接与每个单链互补的四个核苷酸三磷酸(即a、g、tandc)以形成双螺旋。然后，反复执行该过程。在实验的基础上，执行30至45个将pcr反应溶液反复加热和冷却的循环(n)以将特定的dna双螺旋指数扩增至2ⁿ螺旋。

通过逆转录反应合成cdna，接着通过pcr扩增，将rt-pcr反应扩展为检测rna的方法。

为了将pcr完全用于分子诊断，以下将描述实时定量pcr的新发展原理。为了定量分析使用pcr反应扩增的dna，该方法包括将与dna数量成比例地发出荧光的物质加入到pcr反应溶液中，随后测量每个循环的荧光来找出检测到临界荧光值的循环，并从临界荧光值定量地测量目标核酸的初始浓度。

随着pcr发明后各种应用的发展，通过基因组计划已经识别出了许多与病原体和疾病相关的基因序列。另外，用于扩增这种与疾病相关的dna/rna序列并定性和定量诊断疾病的分子诊断已快速发展。由于常规pcr花费大约2小时来循环温度，因而能够更快速且更准确地执行用于poc诊断的pcr方法已不断发展(芯片实验室(labchip)，2016，16，3866-3884)。

为了在短时间内执行pcr反应，反应溶液的温度应快速改变。为了使用精密pcr反应仅扩增期望目标，引物还应当设计成特定地结合期望目标，并且在pcr温度循环反应中应当准确调节退火温度。

为此，与传统地和普遍地用于实验室的0.5ml和0.2ml反应器相比，已开发出具有尽可能低的热容量并显示高传热的pcr微反应器。因为这种微反应器使用少量的反应溶液并具有大的表面积，所以传热速率高，从而允许快速的加热和冷却。没有显示通过放入10μlpcr溶液到具有17mm*15mm的尺寸和40至80μm的小深度的反应槽并用玻璃板覆盖反应槽来维持硅晶片的高表面积(>100mm²/10μl)，但是使用传统帕尔蒂埃热阻滞使循环时间缩短了一个周期(约3分钟)(clin.chem.40/9，1815-1818(1994))。

已开发出初始pcr反应设备(turbothermalcycler.bioneercorp.daejeon)，操作方式为将pcr反应器反复浸泡在高温水浴和低温水浴中，并将pcr反应器在高温水浴和低温水浴之间来回移动，以使pcr反应器快速热循环。以这种方式，配置为在不同温度区域之间循环反应器的pcr装置的优势在于通过将反应器浸入已经在空间传递法中维持合适温度的恒温水浴中，可快速且准确地实施pcr反应。然而，该pcr装置的缺陷在于其太大，因为需要几个恒温水浴而难以维持。因此，已主要使用的是采用时差温度循环方法的pcr装置，其中使用固定块中的帕尔蒂埃元件等使温度随时间变化。

使用微流通道的pcr方法已发展为空间传递温度循环法和时差温度循环方法。空间传递温度循环法主要分为溶液以先进先出(fifo)的方式连续流出的开放式反应器法、以及溶液在不同温度区域之间反复流动的封闭式反应器法。

1994年，nakano等人发展了一种开放式方法，在该方法中，在将毛细管缠绕在圆柱形块中之后，pcr溶液在具有不同温度区域的圆柱形块中连续流动(biosci.biotech.biochem.，58(2)，349-352，1994)。这是微流通道的形式，且kopp等人于1998年证实了pcr溶液反复流经高温和低温低温区域的微流通道形式的pcr装置，通过允许10μl的溶液以4.5秒的循环时间流动20个循环来执行pcr(science2801046-1048，1998)。

技术实现要素：

[技术问题]

因此，本发明旨在提供一种设备，该设备能够从生物样本中提取核酸、执行pcr反应以及扫描不同波长范围内的激发光和对应的荧光以完全自动化地检测目标核酸，能够在一次操作中测试多个目标，易于使用，并且能够在短时间内获得准确的结果。

本发明还旨在提供一种设备，该设备能够在pcr过程所需的温度调节过程中，通过反复且快速地将热变性过程所需的温度和退火过程所需的精确温度施加于反应目标来执行快速且准确的pcr反应，从而最大化反应可靠性。

[技术方案]

为了解决以上问题，根据本发明的示例性实施方式，如图1至图23所示，一种聚合酶链式反应(polymerasechain-reaction，pcr)系统配置为包括：核酸提取盒100，配置为使用其中存储的核酸提取试剂从生物样本中提取核酸，并形成pcr预混合物或模板；pcr板200，联接在pcr板200插入的结构中，并经由通道连接至核酸提取盒，并配置为接收从核酸提取盒100提取的核酸溶液，并将核酸溶液注入至少一个或多个反应孔中，所述反应孔可容纳引物或引物/探针组或包括引物/探针组的干燥的pcr混合物，以在其中容纳核酸溶液；以及温度控制模块300，设置在pcr板200上方，并包括一对加热块310和320，加热块310和320与反应孔w相邻设置，以对反应孔w施加不同温度，并允许旋转运动和竖直移动。

另外，上述聚合酶链式反应系统可实现为包括扫描模块400的聚合酶链式反应系统，扫描模块400设置于pcr板200下方，以扫描反应孔w中扩增的反应产物浓度。

在这种情况下，在聚合酶链式反应系统中，温度控制模块300可实现为包括：第一加热块310，设有与反应孔表面对应的第一加压面g1，并通过加热单元维持在热变性所需的温度(以下称为“第一温度”)；第二加热块320，设置为与对应于第一加热块310的位置间隔开，设有与反应孔表面对应的第二加压面g2，并通过加热单元维持在退火所需的温度(以下称为“第二温度”)；以及驱动模块330，配置为实现第一加热块310和第二加热块320的旋转运动或竖直移动。

另外，聚合酶链式反应系统可实现为还包括冷却风扇单元340，配置为控制第一加热块310和第二加热块320之间的分离空间中的热辐射和热传导。

另外，在聚合酶链式反应系统中，第二加热块320可实现为还包括在与第二加压面g2相对的顶部实施的冷却图案部件321。

另外，在上述聚合酶链式反应系统的结构中，第一加热块310和第二加热块320可实现为金属材料制成的主体部件，使得第一加热块310和第二加热块320在其中容纳加热单元和温度传感器，以在第一温度或第二温度维持设定温度。

另外，根据本发明的示例性实施方式，在聚合酶链式反应系统中，上述驱动模块330可实现为包括：旋转模块，包括驱动轴s，驱动轴s配置为使第一加热块310和第二加热块320自主旋转，以移动至将与反应孔表面接触的第一加压面g1或第二加压面g2；以及驱动框架332，配置为实现第一加热块310和第二加热块320在垂直于驱动轴s方向上的竖直移动；以及引导框架334，设置在引导框架334穿过驱动框架332的结构中。

另外，聚合酶链式反应系统可实现为还包括第一弹性构件333，第一弹性构件333设置在第一弹性构件333插入到驱动框架中的结构中，使得当反应孔表面与第一加热块310或第二加热块320接触时，驱动框架332向上方施加恢复力。

根据本发明的示例性实施方式，聚合酶链式反应系统可实现为还包括第二弹性构件335，第二弹性构件335设置在第一加热块310和第二加热块320上方，使得第二弹性构件335与第一加热块310和第二加热块320分隔开，并具有设在第二弹性构件335两端的孔，孔的直径大于引导框架的孔的直径，以在孔插入一对引导框架334之后允许驱动框架竖直移动，同时通过设于引导框架中的销来防止从引导框架偏离，并且在与反应孔表面接触期间施加缓冲力，同时向下方施加压力。

根据本发明的示例性实施方式，聚合酶链式反应系统可实现为还包括恒温板350，恒温板350设置于pcr板200下方，并将pcr板200的温度维持在第一温度和第二温度。

另外，恒温板350可配置为包括加热至第一温度的第一区域和加热至第二温度的第二区域，且第二区域与第一区域间隔开，并且恒温板350还包括水平移动驱动模块400，水平移动驱动模块400配置为将恒温板350水平移动至pcr板200的底部。

在这种情况下，恒温板350可设有分离部分ss，分离部分ss配置为划分第一区域和第二区域，并可以以其中第一区域和第二区域在分离部分ss两侧端处连接的结构实现。

另外，恒温板350可以以以下结构实现：在该结构中，在pcb基板上形成温度传感器和加热元件的电路，并且加热元件和温度传感器分别紧密地附接至对应于第一区域和第二区域的金属板。

另外，恒温板350的水平移动运动可以以滑动的方式实现，其中，恒温板350在恒温板350与滑动带接触的状态下移动，滑动带将与恒温板350的侧部接触。

具体地，当第一区域水平移动并置于pcr板下方时，可操作第一加热块旋转以面向pcr板的顶面，并且当第二区域水平移动并置于pcr板下方时，可操作第二加热块旋转以面向pcr板的顶面。

也就是说，当在pcr板200上执行温度循环时，为了提高pcr板的温度至第一温度，第一加热块旋转以面向pcr板的顶面，并且在恒温板的第一区域水平移动之后，随着第一加热块向下移动，pcr板的底面在与第一加热块接触的同时被加压，以及，为了降低pcr板的温度至第二温度，pcr板200的顶面旋转以面向第二加热块，并且在恒温板的第二区域水平移动之后，随着第二加热块向下移动，pcr板200的底面在与第二加热块接触的同时被加压，使得pcr板200的顶面和底面可同时加热和冷却。

另外，恒温板350可配置为还包括：温度传感器部件351，包括配置为感测恒温板至少一个或多个位置上的温度的温度传感器t1和t2；以及控制模块cp，配置为控制设置温度的变化。

在这种情况下，聚合酶链式反应系统可包括扫描模块400，扫描模块400设置在pcr板200下方，以扫描不同波长范围的激发光和与激发光对应的荧光，以便确定反应孔w中扩增的反应产物的浓度；以及多个透光部件h，设于通孔结构中，并配置为将所述扫描模块400的检测光导向恒温板350。

[有益效果]

根据本发明的示例性实施方式，能够提供一种设备，其易于使用，并且能够通过从生物样本中提取核酸、执行pcr反应并扫描不同波长范围的激发光和激发光对应的荧光，,实时检测反应产物，从而在单次操作中执行各种测试，特别是在短时间内获得准确的结果。

根据本发明的示例性实施方式，所述设备还能够具有以下效果：在pcr过程所需的温度调节步骤中，通过实时快速地将热变性和退火步骤所需的精确温度施加于反应目标，执行准确的pcr反应，从而最大化反应可靠性。

也就是说，在常规的升高温度的温度控制方法的同时移动反应溶液的情况下，因为不能实现温度的稳定提高，因而这种方法不利于pcr反应。另外，因为以使反应溶液移动时温度连续升高的方式，不能同时实现在整个反应产物中的温度均匀性，所以能够解决引起其他反应的高可能性的问题。因此，通过维持将加热块设定在恒温状态下的温度范围、并直接对整个反应溶液施加压力来升高温度的方式，能够非常有效地实现pcr反应所需的温度提高。

另外，由于为了在使温度从高温改变为低温的过程中最小化时间延迟，在改变加热块的位置同时实时对加热块加压，所以由温度变化过程所需的时间延迟导致的问题能够得到显著解决。

另外，因为pcr板的实现结构是将pcr板插入到用于测试的核酸提取盒中，插入到普遍使用的核酸提取盒中，所以在必要时可插入用于各种测试套件的pcr板中适宜的pcr板，pcr板存储在小空间中。核酸提取盒能够设置为在置于pcr板的一个反应孔中分析多达6个荧光值，必要时可将pcr板中的反应孔数量添加到8个。因此，由于可扩增和检测与症状相关的患者生物样本中可能包含的所有病原体，所以能够提供基于症状的多种分子诊断测试。

根据本发明的示例性实施方式，与将pcr板维持在单一温度的恒温板法相比，聚合酶链式反应系统能够具有实现两倍效率的效果，通过将恒温板划分为具有第一温度梯度和第二温度梯度的区域，使用驱动模块移动恒温板，使得当加热块施加压力时具有与加热块温度对应的设定温度(即第一温度或第二温度)的区域面向pcr板的表面，并且允许pcr板的顶面和底面接触发热块和恒温板并加压，并且因此与将pcr板维持在单一温度的恒温板法相比，能够具有实现两倍效率的效果。

另外，聚合酶链反应系统的优势在于，当实现恒温板的可移动结构时，在执行驱动操作的流程中使用滑动带可确保产品的配置和移动的可靠性，并且采用同时加热插入到目标中的板的顶面和底面的方法，从而将测试时间减少一半。

附图说明

图1是示出根据本发明示例性实施方式的构成聚合酶链反应系统的主要部件的框图。

图2至图7示出根据本发明的用于描述温度控制模块300结构的图。

图8示出了应用于本发明的pcr板200的一个示例性实施方式。

图9至图12是用于描述应用于本发明的恒温板和水平移动驱动模块的结构和操作的概念图。

图13是具有插入和联接pcr板结构的本发明的核酸提取盒的立体概念图。

图14是图13的分解立体图。

图15是示出了图14所示的结构中的盒盖部件r1的内部结构的图。

图16是示出图14所示的结构的组装状态的立体图。

图17至图19是示出了根据本发明的盒结构的下部操作状态的图。

图20是示出了根据本发明的构成聚合酶链式反应系统的设备的整体结构和布局配置的图。

图21是示出图20所示的本发明主要部件的组装布局的放大图，以及图22是图21所示的主要部件布局的竖直截面概念图。

图23是图22所示的侧面立体截面概念图。

具体实施方式

以下参照附图对优选实施方式的描述，使本发明的这些优点和特征和其他优点和特征以及实现它们的方法变得显而易见。然而，本发明不限于以下实施方式，并且可以以各种形式实施。也就是说，本文提供的本发明的示例性实施方式的作用在于使本发明的公开完整，并且设置为向具有本发明所属领域的普通知识和技能的人员告知本发明的范围。

本文所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，并不旨在对示例性实施方式进行限制。除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式。还将理解的是，当在本文使用术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”时，指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素，组件和/或其组合。

图1是示出根据本发明示例性实施方式的构成聚合酶链反应系统(以下称为“本发明”)的主要部件的框图。

参照图1，根据本发明的示例性实施方式的聚合酶链反应系统(以下称为“本发明”)的特征在于，该聚合酶链反应系统包括以加热块结构实现的温度控制模块，所述加热块将与pcr反应板接触，以对pcr反应板施加一定温度，使得该聚合酶链反应系统能够在用于pcr过程的温度调节过程中，在无任何时间差的情况下，通过实时地且在单次操作中对反应目标施加热变性处理所需的温度和退火处理所需的精确温度，执行准确的pcr反应，从而最大化反应可靠性。

根据本发明的这种温度控制模块改变分别设置为第一温度和第二温度的加热块的位置，以实时地向pcr反应板施加压力，以便最小化实现pcr反应板温度从第一温度至相对低温的第二温度的时间延迟，或反之亦然，即最小化从第二温度至相对高温的第一温度所需的时间延迟。因此，可显著地解决温度变化过程所需的时间延迟引起的问题。

另外，在本发明中，本发明可实现为还包括恒温板结构，恒温板结构设置于pcr板下方，并且用作以滑动方式水平移动的结构。在这种情况下，可使用将pcr板的温度维持在第一温度或第二温度的恒温板结构，使施加温度变化条件所需的时间最短，从而最大化反应速率。

特别地，本发明可配置为包括：核酸提取盒100，核酸提取盒100配置为使用核酸提取试剂作为介质从生物样本中提取核酸，并形成pcr预混合物或模板；pcr板200，联接在pcr板200插入的结构中，并经由通道连接至核酸提取盒，并且配置为从核酸提取盒100接收提取的核酸溶液，并将核酸溶液分散到至少一个或多个反应孔中，反应孔中容纳引物/探针组或包括引物/探针组的干燥的pcr混合物，以在其中容纳核酸溶液；以及温度控制模块300，设置在pcr板200上方，并包括一对加热块310和320，加热块310和320与反应孔w相邻设置，以向反应孔w施加不同的温度。

特别地，本发明配置为包括扫描模块400，设置在pcr板200下方，以扫描在反应孔w中扩增的反应产物的浓度。

本发明可具有上述配置，以允许非专家将期望的样本输入到核酸提取盒中，以便提供自由提取核酸的便利，并且同时使用薄膜和加热块结构来执行快速而精确的温度控制，该加热块结构能够按压pcr板，以在扩增所需的温度循环过程中，将施加至pcr板200的目标温度直接施加至pcr板中的反应溶液。

另外，可提供实施为一个系统的聚合酶链反应(以下称为“pcr”)设备，以通过扫描模块来扫描具有各种波长范围的激发光和与激发光对应的荧光，并实时检测pcr板下方的反应产物。

图2至图7示出了根据本发明的用于描述温度控制模块300结构的图。

图2和图3是示出根据本发明的温度控制模块的立体概念图。

参照图2和图3，温度控制模块300用于从生物样本提取核酸，将核酸与聚合酶混合以在pcr板200上执行恒温控制，所述pcr板200配置为接收聚合酶链反应(pcr)预混合物或从核酸提取盒100(图1)提取的核酸，以在其中容纳核酸溶液。

特别地，温度控制模块300包括第一加热块310，第一加热块310设有第一加压面g1，第一加压面g1与实施在pcr板200中的反应孔w的表面对应，以及第一加热块310由加热单元维持在设定为热变性所需的温度范围内的温度(以下称为“第一温度”)。同时，温度控制模块300配置为包括第二加热块320，第二加热块320设置为与对应于第一加热块310的位置间隔开，并设有与反应孔w表面对应的第二加压面g2，以及第二加热块320由加热单元维持在设定为退火所需的温度范围的温度(以下称为“第二温度”)。特别地，第一加热块310和第二加热块320的结构可实现为允许旋转运动和竖直移动。

如图2和图3所示，第一加热块310和第二加热块320设置在面对面的结构中以面向彼此。总体上，为执行加压功能的目的，顶面实现为平坦表面，并且设置在平坦结构上方的区域以具有一定曲率的三维结构设置。

第一加热块310和第二加热块320设置为彼此面向，其中，相对的表面以表面彼此间隔开的结构实现，并且可分别维持在不同的设定温度。

例如，第一加热块310的第一温度是施加至分离双螺旋dna(包括从生物样本提取的dna)的热变性步骤的温度，并且可设置在94至96℃的范围内。根据本发明的优选实施方式，第一加热块310的第一温度可维持在95℃。

另外，第二加热块320的第二温度是将引物退火至分离的模板dna的引物退火步骤所需的温度，并且可设置为在50至65℃的范围。根据本发明的优选实施方式，第二加热块320的第二温度可维持在55℃。

第一加热块310和第二加热块320不是以其中第一加热块310和第二加热块320容纳水或传热流体的方式实现的，而是以具有高热容量和良好传热效率的金属材料的主体的结构实现的，从而可使用在第一加热块310和第二加热块320中的每个中的加热单元，将pcr板的温度始终维持在设定温度。为此，应当通过温度控制来控制加热单元，使得通过在第一加热块310和第二加热块320中的每个中安装温度传感器来维持恒温。

也就是说，当将pcr预混合物注入到pcr板200中时，在施加第一温度所需的时间，第一加热块310旋转为与pcr板200的表面相邻。也就是说，因为第一加压面g1具有带有平坦结构的平板结构，因而pcr板200的整个表面同时在相同的温度和压力下加热，从而使得可向整个样本传递均匀的温度。

另外，在施加退火步骤所需的第二温度所需的时间，pcr板200通过旋转运动而移动至第二加热块320的下部，第二加热块320设置于pcr板200上方，以及pcr板200的整个表面同时在相同的温度和压力下进行加热。

也就是说，无需以分离方式在设定温度下准备反应的时间，并且通过简单的旋转运动来驱动pcr板200，使得pcr板200的整个表面可同时在相同的温度和压力下加热，从而与用于控制设定温度的常规方法相比，引起快速且准确的pcr反应。

另外，因为第一加热块310和第二加热块320设置为不同的温度，考虑到第二加热块可始终由来自第一加热块的辐射热或传导热进行加热，可设置冷却风扇单元340，冷却风扇单元340能够在结构之间的分离空间上实现冷却效果。

因为对第二加热块320而言维持较低的第二温度相对重要，例如，55℃的退火温度，因而第二加热块320的顶部可设有耗散冷却图案320，耗散冷却图案320能够最小化第一加热块310的热干扰，并使用冷却风扇单元简易地耗散过多热量。例如，在本发明中，第二加热块320可实现为还包括冷却图案部件321，冷却图案部件321在与第二加压面g2相对的顶部实现。冷却图案部件321具有在上部实现多个突出纹理的结构，并因为可扩大与空气的接触表面以提高散热效率，因而有利于维持恒定低温。

与使用时间设置移动反应样本或将反应样本从一个加热区域移动至另一加热区域来实现pcr反应的方法不同的是，上述本发明可在固定反应样本的同时，通过应用加热块结构以均匀地升高pcr板整个表面上方的温度，实现第一温度和第二温度的精确传递。

另外，根据本发明的示例性实施方式，聚合酶链反应系统可配置为还包括与上述温度控制模块接合的恒温板350。

如图2和图3所示，恒温板350设置在构成温度控制模块的加热块结构下方，并且当在pcr板进入后，温度控制模块300的第一加热块310或第二加热块320通过旋转运动和竖直移动对pcr板加压时，可将pcr板200调节为具有与第一加热块310或第二加热块320的温度相同的温度。

为此，恒温板350可配置为还包括水平移动驱动模块400，水平移动驱动模块400配置为水平移动pcr板200下方的恒温板350。

如图2和图3所示，水平移动驱动模块400可配置为包括：联接至恒温板350一端的移动杆420；驱动马达部件410；以及转换板430，配置为将驱动马达部件410的旋转力转换为移动杆420的水平移动力。

这样的水平移动驱动模块400可在上述温度控制模块300下方水平地移动恒温板350。具体地，根据本发明的示例性实施方式的恒温板350可以以将恒温板350划分为加热到第一温度的第一区域和加热到第二温度的第二区域(参见图21至图23的描述)的结构实现，并且第二区域与第一区域间隔开。

也就是说，根据本发明的示例性实施方式，与将pcr板维持在单一温度的恒温板法相比，通过将恒温板350划分为具有第一温度梯度和第二温度的梯度的区域，使用水平移动驱动模块400以滑动模式水平移动恒温板，使得当加热块施加压力时，具有与加热块温度对应的设定温度(即第一温度或第二温度)的区域，通过水平移动驱动模块400面向pcr板的顶面，并且允许pcr板的顶面和底面与加热块和恒温板接触并同时施压，可实现两倍的效率。

图4和图5是图2和图3所示的温度控制模块的横截面概念图。这里，图4示出了在pcr板200向第一加热块的底部移动之后，降低第一加热块以与如图5所示的pcr板200的表面紧密接触，以向pcr板200施加第一温度的过程。

因此，本发明的温度控制模块300可设有驱动模块330，驱动模块330配置为实现第一加热块310和第二加热块320的旋转运动或竖直移动，以使这种加热模块的操作自动化。

参照图2至图5，驱动模块包括旋转模块，旋转模块包括驱动轴s，驱动轴s配置为使第一加热块310和第二加热块320自主地旋转，以转移至第一加压面g1或第二加压面g2，两者都与反应孔的表面接触。

也就是说，旋转模块的功能在于自主地旋转第一加热块310和第二加热块320。也就是说，如图4和图5所示，为了实现第一加热块310和第二加热块320的竖直移动，从驱动马达m施加旋转力，以匹配将与pcr板表面接触的加热块。

为实现竖直移动，驱动模块330还可配置为包括竖直移动模块，竖直移动模块包括：驱动框架332，驱动框架332配置为实现第一加热块310和第二加热块320在垂直于驱动轴s的方向上的竖直移动；以及引导框架334，设置一个结构中，在该结构中，引导框架334穿过驱动框架。

也就是说，如图4所示，第一加热块310和第二加热块320与pcr板200间隔开(m)。然后，如图5所示，驱动框架332沿着引导框架334向下移动，使得第一加热块310或第二加热块320的第一加压面g1或第二加压面g2能够与pcr板的表面接触。

如上所述，根据本发明，温度控制模块300的优势在于，对于pcr板200中的整个pcr目标，第一温度和第二温度可直接施加于pcr板的整个表面，并且就施加率和反应效率而言可具有优异效果。

另外，温度控制模块300的加热块的结构是其中加热块设置在pcr板上方以在任何时候都能旋转且仅在加热块压在pcr板上时才向下移动的结构。本发明的系统可配置为包括第一弹性构件333，第一弹性构件333设置在其中第一弹性构件333插入驱动框架中的结构中，并且当加热块不压在pcr板上时，具有使加热块在任何时候向上移动的恢复力。

另外，本发明的系统包括第二弹性构件335，当加热块与pcr板200接触并向pcr板200施加压力时，压力传递至第二弹性构件335，以防止加热块向pcr板200施加过大压力。

第二弹性构件335可设置在第一加热块310和第二加热块320上方，使得第二弹性构件335与第一加热块310和第二加热块320间隔开，并且第二弹性构件335可具有设置在其两端处的孔，孔的直径大于引导框架的孔的直径，在将孔插入一对引导框架334之后，通过设于引导框架中的销，第二弹性构件335允许驱动框架竖直移动，同时防止从引导框架偏离，并且当在向下的方向上施加压力并推动第二弹性构件335的中部时，通过稍微弯曲，可使得能够施加恒定压力。

另外，根据示出的示例性实施方式，第二弹性构件335可以以板簧结构实现，以施加恒定的缓冲力并执行控制，使得当第一加热块和第二加热块在向下的方向上进行加压时，防止过多压力施加至pcr板的表面。

在本发明的温度控制模块300的情况下，第二弹性构件335设置在第一加热块310和第二加热块320上方，使得第二弹性构件335与第一加热块310和第二加热块320间隔开。

另外，在本发明的系统结构中，pcr板200设置为反应孔设在pcr板200的顶面中的板型结构的形式。在这种情况下，系统可设置为还包括设在pcr板200下方的恒温板350的结构，以维持恒温度，例如，第二温度的范围(例如，55℃)。

这是因为当使用本发明的温度控制模块300使具有第一温度(例如，95℃)的第一加热块与pcr板200紧密接触时以升高温度时，或当具有第二温度(例如，55℃)的第二加热块与pcr板200紧密接触时，仅当pcr板200迅速达到目标温度时，pcr板200中的扩增效率才好得多。

因此，根据本发明的示例性实施方式，期望的是，本发明可配置为还包括恒温板350，恒温板350设置在pcr板200下方，以将pcr板200的温度维持在第二温度。

具体地，虽然期望恒温板350可具有以固定类型安装并对其施加恒定设定温度的模式实现的结构，但是更期望的是，当将恒温板350实现为一种结构，在该结构中，恒温板本身分隔成多个区域，用于施加第一温度和第二温度，并允许其水平移动。

图6是示出了图2所示结构中的恒温板350水平向下方移动至温度控制模块并通过水平移动驱动模块400进入温度控制模块的图，以及图7是示出了图6所示的操作中通过向外水平移动恒温板350而改变温度区域的图。也就是说，在图6所示的结构中，当第一区域水平移动并设置在pcr板下方时，随着第一加热块施加第一温度，第一加热块旋转以面向pcr板的顶面。然后，如图7所示，当第二区域水平移动并设置在pcr板下方时，第二加热块操作成旋转，以面向pcr板的顶面。

恒温板350的水平移动以滑动方式实现，其中，恒温板350在接触滑动带的同时移动，滑动带将与恒温板350侧面接触。

参照图6和图7，图6和图7是示出了根据本发明的温度控制模块底面的概念图，如图所示，恒温板350可设置在pcr板200和设于恒温板350下方的扫描模块(未示出：图1中的附图标记500)之间。在这种情况下，可以以通孔结构设置多个光透射部件h，光透射部件h配置为引导来自扫描模块500的光，使可照射从扫描模块照射的激发光以到达pcr板200，并且可检测荧光。

因此，在本发明中，核酸提取过程、pcr过程和检测过程可在用作安装有上述扫描仪的集成系统的一个系统中实现。另外，可分离的pcr板结构可实现为适用于各种疾病的诊断。

图8示出了应用于本发明的pcr板200的一个示例性实施方式。

参照图8和如上述图2和图3所示的概念图，根据本发明的pcr板200包括主体部件210，所述主体部件210设有：至少一个或多个反应孔(w1....wn)，反应孔的板状表面容纳干燥引物产物；以及从主体部件210一端延伸并插入到核酸提取盒100中且与核酸提取盒100联接的结构。

具体地，pcr板200可以以其中插入部件220具有注入孔h1的结构来实现，来自核酸提取盒100的pcr预混合物注入注入孔h1中。另外，pcr板200可以以一种结构实现，在该结构中，设置包括设置在所设主体部件表面上的连接部件230，使得连接部件230可连接至注入孔h1，以连接至多个反应孔。

特别地，如图8所示，pcr板200包括设有多个反应孔(w1...wn)的主体部件210。在反应孔的情况下，在本文所示的结构中，pcr板200以包括8个反应孔的结构实现，但是本发明不限于此。在这种情况下，期望的是，pcr板200以包括至少一个或多个反应孔的结构实现。另外，反应孔的结构可通过处理主体部件210表面而以凹图案结构实现。

具体地，根据本发明的优选实施方式，pcr板200以如下结构进行设置：阻隔图案215突出，阻隔图案215配置为在如图8所示的主体部件210的表面区域上划分反应孔的特定区域，并实现为使得在反应孔中以干燥状态设置的引物和从核酸提取盒注入的聚合酶链反应(pcr)预混合物可在反应孔中分散并混合。

另外，pcr板200配置为包括配置为密封多个反应孔的顶部的盖构件(未示出)。在这种情况下，盖构件可由显示透光性的透明膜材料制成。

当盖构件与反应孔的表面紧密接触以将反应孔的内部实现为空腔时，然后，将从核酸提取盒注入的聚合酶链反应(pcr)预混合物注入反应孔中，同时推出空腔中存在的空气层。

具体地，在本发明中，如图8的结构中所示，可设置连接至主体部件210中反应孔的通道部件231。通道部件实现为从通道部件231连接至注入孔h1并横跨主体部件210的点延伸到本体部分的端部232，其中，通道部件231实现为从端部232沿与插入部件相对的方向连接至多个反应孔的端部中的每个。

也就是说，如图2所示，当通过设置在插入部件下部的注入孔h1注入核酸提取盒时，通道231实现为从其起始点在x1方向上延伸并横跨主体部件，并且通道在主体部件的端点处沿左右方向分支，使得通道连接至反应孔中的每个的入口。以这种方式形成通道的原因在于，用盖构件密封的反应孔区域中存在空气层的痕迹，使得注入的聚合酶链反应(pcr)预混合物基于如图8所示结构中的主体部件的中心线cx填充主体部件的下部cb，以将空气层向上推至主体部件的上部ca。

因此，将要进行pcr反应的混合物设置在反应孔中的每个的相对下部cb处。由于如图8所示设备的特性，因为本发明的加热块施加压力的区域和扫描仪模块执行检测的区域在下部cb中，因而可提高所有的检测精度、pcr反应效率和温度控制效率。

另外，在本发明中，期望的是，pcr板200由具有高透光率的合成树脂材料形成。也就是说，考虑到上述扫描仪模块的功能，当pcr板200由具有高透光率的材料形成时，能够提高检测效率。

可应用各种合成树脂材料，诸如透明pp、pe、ppa、pmma、pc等等来作为这种材料，但是本发明不必限于此。例如，可应用可确保预定透光率的材料。

然而，pcr板200可具有通过从置于下方的恒温板施加的热源而维持的恒温。在这种情况下，为了有效地维持温度控制模块的温度，主体部件210的厚度可实现在1.0mm至3.0mm的范围内，所述温度控制模块的温度直接施加于填充在反应孔中的聚合酶链反应(pcr)预混合物、核酸溶液和干燥的引物/探针组、或包括引物/探针组的pcr反应产物。当主体部件210的厚度小于1.0mm时，用于设定第一温度的高温热可容易地传递至主体部件的底面，而引起对恒温板的热干扰，使得难以执行温度控制。另一方面，当主体部件210的厚度大于3.0mm时，容纳在反应孔中材料的温度控制可能很容易，但是下部恒温板的温度控制并不容易，这使得难以维持恒温。

也就是说，在本发明中，如图4和图5具体所示，通过第一加热块310和第二加热块320的自主旋转而与反应孔表面接触的第一加压面g1或第二加压面g2，通过pcr板加压，将温度设定在第一温度或第二温度，来控制反应产物的温度，pcr板的结构为阻隔图案215的顶面与配置为覆盖阻隔图案的盖构件接触。

另外，当对pcr板200进行温度循环时，在根据图2和图3所示结构的温度控制模块中，为了将pcr板200的温度升高到第一温度，第一加热块旋转以面向pcr板的顶面，并且在恒温板的第一区域的水平移动之后，随着第一加热块向下移动，pcr板的底面在与恒温板的第一区域接触的同时被加压。

另外，为了将pcr板的温度降低到第二温度，第二加热块旋转以面向pcr板200的顶面，并且在恒温板的第二区域水平移动之后，随着第二加热块向下移动，pcr板的底面在与恒温板的第二区域接触的同时被加压，使得可同时加热和冷却pcr板200的顶面和底面。

由于这种操作，与使pcr板维持在单一温度的恒温板法相比，通过同时对pcr板的顶面和底面进行接触加压，可实现两倍的效率。因此，由于本发明采用了同时加热插入到目标中的板的顶面和底面的方法，因而本发明的优势在于可将测试时间减半。

图9至图12是用于详细描述恒温板和水平移动驱动模块的结构和操作方法的图。

图9示出了如图2和图3所示的恒温板350位于其中的结构，并且图10示出了仅分离恒温板结构的结构。

参照图9和图10，根据本发明示例性实施方式的恒温板350设置在加热块结构的下方，加热块结构构成图2和图3所示的温度控制模块。当在设置pcr板200之后，允许温度控制模块300的第一加热块310或第二加热块320通过旋转运动和竖直移动从顶部对pcr板加压时，恒温板350可导致pcr板具有与第一加热块310或第二加热块320的温度相同的温度。

如图9所示，恒温板350设有分离部分ss，分离部分ss配置为划分维持第一温度的第一区域a1和维持第二温度的第二区域a2，并且以第一区域a1和第二区域a2在分离部分ss的两侧端a3和a4处连接的结构来实现。

连接器结构ca和cb可安装在恒温板350的一端，以施加电力或传输控制信号。

具体地，恒温板350的水平移动以滑动方式实现，其中，恒温板350实现为在接触滑动带的同时移动，滑动带将与恒温板350的侧面部分接触，从而简化结构并提高移动性。

在这种情况下，可在第二区域a2的区域中形成通孔h，以允许透射来自配置为扫描扩增反应产物浓度的扫描模块500的检测光。

温度传感器sa和sb可设置在第一区域a1和第二区域a2中，以测量和控制对应区域的温度并进行控制。

图11示出了图10所示的底面。这里，可设置连接器部件cc和cd，连接器部件cc和cd配置为施加控制信号和电力，并且可设置温度传感器sa和sb，使得第一温度和第二温度的恒温得以维持。

恒温板的第一区域或第二区域的温度维持可使用在板中安装各种加热装备或诸如热线、发热电阻器等的各种其他装备的方法来执行。然而，根据本发明的优选实施方式，在环氧树脂印刷电路中设置电极和温度传感器电路，并在电极之间涂覆放热涂料，并且可将对应于第一区域和第二区域的金属板和与其对应的温度传感器和放热涂料紧密接触，从而实现这种效果。

图12是用于更详细描述图6和7中描述的操作方法的俯视概念图。

在本发明中，本发明也可配置为还包括水平移动驱动模块400，水平移动驱动模块400配置为将恒温板350水平移动到pcr板200的底部。

如图2和图3所示，水平移动驱动模块400可配置为包括联接至恒温板350一端的运动杆420、驱动马达部件410以及转换板430，转换板430配置为将驱动马达部件410的旋转力转换成如上所述的移动杆420的水平移动力。

如图12所示，pcr板200以pcr板200插入的结构联接至核酸提取盒，并经由通道连接至核酸提取盒，且将在核酸提取盒100中提取的核酸溶液注入到注入孔h1中，并随后将提取/注入的核酸溶液转移至pcr板200，在pcr板200处，将核酸溶液注入至少一个或多个反应孔中，反应孔容纳引物或引物/探针组或包括引物/探针的干燥pcr混合物。

接着，用于施加第一温度或第二温度的本发明的温度控制模块旋转，以朝pcr板200的反应孔向下移动。

在这种情况下，水平移动驱动模块400可允许恒温板350朝温度控制模块300底部水平移动。在这种情况下，pcr板通过水平移动驱动模块400以滑动方式水平移动，使得当通过加热块对pcr板加压时，具有与加热块温度对应的设定温度(如，第一温度或第二温度)的区域面向pcr板的顶面。

在这种情况下，当第一区域a1水平移动并设置在pcr板200下方时，第一加热块310(图2)旋转以面向pcr板的顶面，并且加热块随后向下移动以接触pcr板的顶面。

另外，当第二区域a2水平移动并设置在pcr板下方时，第二加热块320(图2)旋转以面向pcr板的顶面，并且加热块随后向下移动以接触pcr板的顶面。

例如，当对pcr板200进行温度循环时，为了将pcr板的温度升高到第一温度，第一加热块旋转以面向pcr板的顶面，并且驱动第一加热块，使得在恒温板的第一区域的水平移动之后，随着第一加热块向下方移动，pcr板的底面接触恒温板的第一区域同时被加压。

另外，为了再将pcr板的温度降低到第二温度，第二加热块旋转以面向pcr板200的顶面，并且驱动第二加热块，使得在恒温板的第二区域的水平移动之后，随着第二加热块向下方移动，pcr板的底面接触恒温板的第二区域同时被加压。

如上所述，与使pcr板维持在单一温度的恒温板法相比，通过同时对pcr板的顶面和底面接触施压，实现了两倍的效率。

下文中，将参照图13至图19描述核酸提取盒100，核酸提取盒100向如上所述的根据本发明的pcr板提供聚合酶链反应(pcr)预混合物，聚合酶链反应(pcr)预混合物包括核酸提取物。

图13是本发明的核酸提取盒的立体概念图，示出了插入和联接如上所述的pcr板的结构。图10是图9的分解立体图，并且图11是示出如图10所示结构中的盒盖部件r1的内部结构图(在该示例性实施方式中，将以示例的方式描述在基因扩增板上具有两个反应孔的结构)。

参照图13至图15，根据本发明的核酸提取盒100可配置为包括：盒盖部件r1，设有包含dna提取所需的溶液的多个分区的容纳部件22、23、24、25和26；以及盒主体部件r2，设有以插入结构与盒盖部件r1联接的反应容纳部件11，并配置为允许从容纳部件流入的溶液与标本反应并清洗标本。

在这种情况下，核酸提取盒100配置为包括活塞部件18，活塞部件18配置为将已在反应容纳部件11中纯化的pcr预混合物注入到pcr板200的注入孔h1中，pcr板200以插入到盒主体部件r2中的结构联接。

将参照图14、图15和图17描述根据本发明的核酸提取盒的动作。图16是示出了在如图13所示的组装状态下内部结构的立体图。

在本发明的核酸提取盒中，因为其中形成有通道19-1的旋转阀19安装在主体部件r2的底面上，因而旋转阀19的通道可通过旋转这样的旋转阀而连接至盒主体部件r2的容纳部件11、12、13、14、15、16和17中的每个的空间。核酸提取盒可设计成将通道连接至任何一个容纳部件，随后驱动活塞部件18以获取包含在容纳部件中的溶液，并将溶液转移至另一个容纳部件或pcr板200中。

如图14和图15所示，核酸提取盒设计成使得在盒盖部件r1内部分别形成容纳部件22、23、24、25和26，容纳部件容纳dna提取所需的溶液，并且因为容纳部件中的每个的底面均通过膜等密封，因而使用主体容纳部件的穿刺针(图12中的附图标记10-1的部件)容易地形成孔。另外，形成五个孔21-1、21-2、27、28和29。

结合缓冲剂容纳在盒盖部件r1的第一容纳部件22中，第一洗涤缓冲剂容纳在第二容纳部件23中，第二洗涤缓冲剂容纳在第三容纳部件24中，并且第三洗涤缓冲剂容纳在第四容纳部件25中，以及洗脱缓冲液容纳在第五容纳部件26中。

pcr板200具有由透明塑料材料(聚乙烯、聚丙烯、pet等)制成的膜覆盖的结构，并且干燥pcr引物/探针组或包括其的pcr混合物容纳在每个反应孔中。这样的结构与上述图2中的结构相同。

根据本发明的核酸提取盒的动作可以以如下定义的顺序执行。

1.添加生物样本

在如下所述的自动化装置中，安装联接的盒壳体部件r2、盒盖部件r1和pcr板200，并且通过图14所示的第一孔21-1添加生物样本(血液)。

2.从细胞中洗脱核酸并结合到珠子

如图17所示，通过设置在盒壳体部件r2下部处的旋转阀19的旋转和活塞部件18的动作，将第一容纳部件22中的结合缓冲剂引入至反应容纳部件11中，然后与生物样本和磁片(mt)的珠子(涂有二氧化硅的磁珠)混合。

因为本发明中使用的磁片(mt)安装在通管延伸至盒主体部件r2的反应容纳部件11的末端部处，因而磁片(mt)的功能是允许从生物样本中包括的细胞提取的核酸在磁片溶解后与分散的磁珠表面结合。

在这种情况下，可将磁珠而不是磁片悬浮在结合缓冲液中并使用。

接着，当将超声尖端引入盒主体部件r2的封闭第二孔21-2中并施加超声波时，超声波通过塑料传输以混合生物样本、片剂和结合缓冲液。结果是，反应溶液被均质化。在这种情况下，将生物样本中包括的生物组织粉碎以释放核酸，然后将释放的核酸结合到珠子的表面。

当将磁棒引入盒主体部件r2的第三孔27中时，将珠子固定至反应容纳部件的壁表面，并且通过旋转阀的旋转和活塞的动作将剩余的反应溶液转移至第一容纳部件。

3.初次洗涤

将第二容纳部件23中的第一清洗缓冲液引入反应容纳部件11中，并如图16所示，通过盒主体部件r2的旋转阀的旋转和活塞的动作与结合了核酸的珠子混合。

接着，从图14所示的第三孔27移除磁条，并将超声波施加至第二孔21-2中的超声尖端以完成初次洗涤。除了核酸以外，通过这种初次洗涤将非特定结合至珠子的物质洗掉。

将磁棒引入第三孔27中，使得珠子固定至反应容纳部件的壁表面，并且通过旋转阀的旋转和活塞的动作将初级洗涤溶液转移至第二容纳部件23。

4.二次洗涤

将第三容纳部件24中的第二清洗缓冲液引入反应容纳部件11中，并如图16所示，通过盒主体部件r2的旋转阀的旋转和活塞的动作与结合了核酸的珠子混合。

接着，从图14所示的第三孔27移除磁条，并将超声波施加至第二孔21-2中的超声尖端以完成二次洗涤。除了核酸以外，通过这种二次洗涤将非特定结合至珠子的物质洗掉。

将磁棒引入第三孔27中，使得珠子固定至反应容纳部件的壁表面，并且通过旋转阀的旋转和活塞的动作将二次洗涤溶液转移至第三容纳部件24。

5.三次洗涤

将第四容纳部件25中的第三清洗缓冲液引入反应容纳部件11中，并如图16所示，通过盒主体部件r2的旋转阀的旋转和活塞的动作与结合了核酸的珠子混合。

接着，从图14所示的第三孔27移除磁条，并将超声波施加至第二孔21-2中的超声尖端以完成三次洗涤。除了核酸以外，通过这种三次洗涤将非特定结合至珠子的物质洗掉。

将磁棒引入第三孔27中，使得珠子固定至反应容纳部件的壁表面，并且通过旋转阀的旋转和活塞的动作将第三洗涤溶液转移至第四容纳部件25。

6.核酸洗脱

将第五容纳部件26中的洗脱缓冲液引入反应容纳部件11中，并如图16所示，通过盒主体部件r2的旋转阀的旋转和活塞的动作与结合了核酸的珠子混合。

接着，从如图14所示的第三孔27移除磁条，并将超声波施加至第二孔21-2中的超声尖端，以洗脱结合至洗脱缓冲液中的珠子表面的核酸。

7.pcr预混合物的制备

将磁棒引入第三孔27中，使得珠子固定至反应容纳部件的壁表面，并将溶解核酸的洗脱缓冲液引入第六容纳部件17中，并使用旋转阀的旋转或活塞的动作之一与容纳在第六容纳部件中的pcr材料(聚合酶、dntp混合物等)混合。因此，制备了pcr预混合物。本发明中使用的“pcr预混合物”用于定义包括一种或多种材料的预混合物。当包括引物/探针组的pcr反应产物是在pcr板的每个孔中进行干燥时，可省略该过程。在这种情况下，如下将核酸洗脱溶液直接注入到pcr板中。

8.转移至pcr板

将在第六容纳部件处制备的pcr预混合物引入pcr板200中，并如图16所示，通过盒主体部件r2的旋转阀的旋转和活塞的动作与容纳在pcr板200中的引物/探针组混合。在这种引入过程中，随着活塞部件18施加压力，pcr预混合物沿着旋转阀的通道y移动，并通过注入孔h1注入，如图19所示。

接着，将加热棒引入第四孔29中，以在压力下加热pcr反应板入口的覆盖膜。因此，pcr反应板被密封。

9.pcr反应

最后，从生物样本提取的核酸、聚合酶、dntp、引物/探针组和其他缓冲液容纳在pcr板200中。

因此，通过使用以上所述本发明的温度控制模块以加压的方式对pcr板200加热来实施pcr反应。

图20至图23是示出了构成根据本发明的聚合酶链式反应系统的设备的整体结构和布局配置的图。

如图20所示，当将核酸提取盒100安装在根据本发明的聚合酶链反应系统内部时，上述pcr板200位于聚合酶链反应系统的侧面上。其中存在反应孔的、与pcr板200的主体部件对应的区域暴露于外部，并且上述温度控制模块300设置在该区域上方。

图21是示出了图20所示的本发明主要部件的组装布局配置的放大图，以及图22是图21所示的主要部件布局的竖直截面概念图。图23是图22所示的侧面立体横截面概念图。

如图21至图23所示，将包括在根据本发明的核酸提取盒100中提取的核酸的pcr预混合物注入到设有反应孔的pcr板200中。在pcr板200上方，在加热单元处设置维持热变性所需的温度的第一加热块310，并且具有与反应孔表面对应的第一加压面g1。在这种情况下，第二加热块320设置成面向第一加热块310，其中所述第二加热块320联接至第一加热块310，从而形成可绕轴s旋转以切换压力施加区域的结构。因此，注入到反应孔中的pcr预混合物由加热块直接加热到对应于热变性所需的第一温度(95℃)或退火所需的第二温度(55℃)。

另外，如图22和图23所示，恒温板350设置在pcr板200下方，以维持pcr板200的温度在恒温水平。

扫描模块500设置在恒温板350下方，使得当由光照射部件e1照射的光l经由恒温板350的透光部件h行进到pcr板200时，检测到荧光。

在本发明的示例性实施方式中，如上所述，当具有第一温度(例如，95℃)的第一加热块与pcr板200紧密接触以升高温度时，或当具有第二温度(例如，55℃)的第二加热块与pcr板200紧密接触时，如果将pcr板200维持在一定温度范围内，则使用温度控制模块控制扩增反应产物的温度要容易得多。因此，为了提高反应可靠性，将上述恒温板的温度维持在恒定第二温度是非常重要的。当pcr板的温度升高到95℃时，可使第一恒温区与第一温度块紧密接触以提高传热速率。结果是，pcr板的温度可在2至3秒内迅速地达到95℃。

当实施rt/pcr以检测rna目标时，使用包含干燥rt-pcr反应产物的pcr预混合物或pcr板。

将低温加热块调节至rt反应温度，使其与pcr反应板紧密接触，并维持rt反应时间以执行逆转录反应。然后，可实施pcr反应。

可确定通过pcr反应扩增的核酸的存在与否或扩增的核酸的浓度，并且这个信息可用于诊断。在这种情况下，可使用检测核酸的常规方法来确定扩增的核酸的存在/不存在和浓度。

例如，使用dna小沟嵌入荧光染料‘sybrgreen’作为dna嵌入染料的方法，使用附有各种荧光团和猝灭剂的探针扫描具有各种波长范围的激发光和与激发光对应的荧光的方法等等可使用，但本发明不限于此。

已参照本发明的优选实施方式详细地描述了本发明。然而，应当理解的是，虽然指示了本发明的优选实施方式，但是详细描述和特定示例仅以示例的方式给出，因为根据该详细描述，本发明范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。