본 연구는 Micro PCR Chip설계를 위하여 필요한 열원으로써 Peltier소자에 대하여 연구를 실시하였다. PCR증폭을 위하여 가장 중요한 요인 중에 한 가지인 열원을 개발하는 연구로써 온도의 상승폭이 클수록 PCR증폭에 유리하다는 것을 이용하여 같은 Cycle에 빠른 시간으로 PCR이 가능하며 Chip화 하여 기존에 상용화된 장비보다 이동성을 살리며, 소형 진단기에서도 진단이 가능할 것으로 보여 병원이나 기관이 아닌 가정에서도 감염여부를 진단 할 수 있을 것으로 보인다. PCR Chip의 연구 방향은 크게 두 가지로 나누어 지고 있으며 단계별 열원을 따로 형성하여 유체의 흐름으로 PCR증폭을 실시하는 방법과, 이번 연구와 마찬가지로 열원을 직접 제어를 통하여 유체의 흐름이 아닌 열원의 변화로 PCR증폭을 하는 방법이 있다. 본 연구에서 열원으로 사용될 Peltier 소자의 경우 최대 온도 상승폭이 10℃/sec을가지고 있으므로 기존의 상용화 장비의 최대 3℃/sec 보다 높은 온도 상승폭으로 PCR cycle의 시간을 줄일 수 있을 것으로 보인다. 하지만 온도 유지는 상용장비보다 떨어지기 때문에 이것을 보안해 줄 수 있는 보조 열원의 개발과 함께 되어야 한다. 본 논문에서는 보조 열원으로 ...
본 연구는 Micro PCR Chip설계를 위하여 필요한 열원으로써 Peltier소자에 대하여 연구를 실시하였다. PCR증폭을 위하여 가장 중요한 요인 중에 한 가지인 열원을 개발하는 연구로써 온도의 상승폭이 클수록 PCR증폭에 유리하다는 것을 이용하여 같은 Cycle에 빠른 시간으로 PCR이 가능하며 Chip화 하여 기존에 상용화된 장비보다 이동성을 살리며, 소형 진단기에서도 진단이 가능할 것으로 보여 병원이나 기관이 아닌 가정에서도 감염여부를 진단 할 수 있을 것으로 보인다. PCR Chip의 연구 방향은 크게 두 가지로 나누어 지고 있으며 단계별 열원을 따로 형성하여 유체의 흐름으로 PCR증폭을 실시하는 방법과, 이번 연구와 마찬가지로 열원을 직접 제어를 통하여 유체의 흐름이 아닌 열원의 변화로 PCR증폭을 하는 방법이 있다. 본 연구에서 열원으로 사용될 Peltier 소자의 경우 최대 온도 상승폭이 10℃/sec을가지고 있으므로 기존의 상용화 장비의 최대 3℃/sec 보다 높은 온도 상승폭으로 PCR cycle의 시간을 줄일 수 있을 것으로 보인다. 하지만 온도 유지는 상용장비보다 떨어지기 때문에 이것을 보안해 줄 수 있는 보조 열원의 개발과 함께 되어야 한다. 본 논문에서는 보조 열원으로 Aluminum Plate를 사용하여 온도 유지의 보조 장치로 사용한다. 연구 결과 Micro PCR Chip제작을 위한 열원으로서 Peltier의 성능의 경우 7.77℃/sec 을 보여 기존 상용화 장비의 열원보다 성능이 좋은 것을 볼 수 있었으며 냉각의 성능의 경우 최대 4.43℃/sec 을 보여 기존 장비보다 2.43℃/sec 높은 성능을 보였다. 또한 온도 제어 장치를 통하여 PID제어를 통한 온도 오차를 줄여 ±1℃ 오차 안에서 오차가 발생하였으며, 위에서도 설명한 온도 유지가 기존 장비보다 불리하기 때문에 Aluminum Plate을 사용하여 발열을 실시한 후에 온도 유지를 실시하여 가능성을 확인 하였다.
본 연구는 Micro PCR Chip설계를 위하여 필요한 열원으로써 Peltier소자에 대하여 연구를 실시하였다. PCR증폭을 위하여 가장 중요한 요인 중에 한 가지인 열원을 개발하는 연구로써 온도의 상승폭이 클수록 PCR증폭에 유리하다는 것을 이용하여 같은 Cycle에 빠른 시간으로 PCR이 가능하며 Chip화 하여 기존에 상용화된 장비보다 이동성을 살리며, 소형 진단기에서도 진단이 가능할 것으로 보여 병원이나 기관이 아닌 가정에서도 감염여부를 진단 할 수 있을 것으로 보인다. PCR Chip의 연구 방향은 크게 두 가지로 나누어 지고 있으며 단계별 열원을 따로 형성하여 유체의 흐름으로 PCR증폭을 실시하는 방법과, 이번 연구와 마찬가지로 열원을 직접 제어를 통하여 유체의 흐름이 아닌 열원의 변화로 PCR증폭을 하는 방법이 있다. 본 연구에서 열원으로 사용될 Peltier 소자의 경우 최대 온도 상승폭이 10℃/sec을가지고 있으므로 기존의 상용화 장비의 최대 3℃/sec 보다 높은 온도 상승폭으로 PCR cycle의 시간을 줄일 수 있을 것으로 보인다. 하지만 온도 유지는 상용장비보다 떨어지기 때문에 이것을 보안해 줄 수 있는 보조 열원의 개발과 함께 되어야 한다. 본 논문에서는 보조 열원으로 Aluminum Plate를 사용하여 온도 유지의 보조 장치로 사용한다. 연구 결과 Micro PCR Chip제작을 위한 열원으로서 Peltier의 성능의 경우 7.77℃/sec 을 보여 기존 상용화 장비의 열원보다 성능이 좋은 것을 볼 수 있었으며 냉각의 성능의 경우 최대 4.43℃/sec 을 보여 기존 장비보다 2.43℃/sec 높은 성능을 보였다. 또한 온도 제어 장치를 통하여 PID제어를 통한 온도 오차를 줄여 ±1℃ 오차 안에서 오차가 발생하였으며, 위에서도 설명한 온도 유지가 기존 장비보다 불리하기 때문에 Aluminum Plate을 사용하여 발열을 실시한 후에 온도 유지를 실시하여 가능성을 확인 하였다.
MEMS mean that Micro Electro Mechanical Systems, which is one of the very universal technology in recent years. MEMS are micro precision machine manufacturing technology of micron and millimeter size was decided by the basic of semiconductor process technology. The research on the fine system among ...
MEMS mean that Micro Electro Mechanical Systems, which is one of the very universal technology in recent years. MEMS are micro precision machine manufacturing technology of micron and millimeter size was decided by the basic of semiconductor process technology. The research on the fine system among of medical biology field was lively accomplished a study about gene analysis field. The technology about the polymerase chain reaction (PCR) was designated by K. Mullis in the middle of 1980. The PCR could be amplified in geometric progression the wanted DNA molecule within the test tube by particularly repeating and composing specific DNA parts. The progress of PCR is organized three steps of the denaturation of DNA, annealing of primer, and extension of DNA. In this study, we developed a lab on a chip for PCR Application. Peltier module was used as a heat source for PCR cycle. And using temperature control system. To accomplish PCR process using the PCR reactor of continuous fluid type, we developed the temperature control system. The temperature range used PCR process was kept 95℃, 72℃, and 58℃ in accordance with three steps of the denaturation of DNA, annealing of primer, and extension of DNA. The temperature control system was used to thermal module (Peltier module) for heating and cooling. To control three temperatures, we accomplished the PID control using the micro process.
MEMS mean that Micro Electro Mechanical Systems, which is one of the very universal technology in recent years. MEMS are micro precision machine manufacturing technology of micron and millimeter size was decided by the basic of semiconductor process technology. The research on the fine system among of medical biology field was lively accomplished a study about gene analysis field. The technology about the polymerase chain reaction (PCR) was designated by K. Mullis in the middle of 1980. The PCR could be amplified in geometric progression the wanted DNA molecule within the test tube by particularly repeating and composing specific DNA parts. The progress of PCR is organized three steps of the denaturation of DNA, annealing of primer, and extension of DNA. In this study, we developed a lab on a chip for PCR Application. Peltier module was used as a heat source for PCR cycle. And using temperature control system. To accomplish PCR process using the PCR reactor of continuous fluid type, we developed the temperature control system. The temperature range used PCR process was kept 95℃, 72℃, and 58℃ in accordance with three steps of the denaturation of DNA, annealing of primer, and extension of DNA. The temperature control system was used to thermal module (Peltier module) for heating and cooling. To control three temperatures, we accomplished the PID control using the micro process.
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