Micro PCR chip 챔버 내부 시약 온도 측정에 따른 온도 보정 방법 및 램핑 속도 비교 Temperature compensation and ramping speed comparison using internal reagent temperature measurement in micro PCR chip원문보기
중합효소 연쇄반응 (polymerase chain reaction: PCR) 은 검출하고자 하는 생물의 유전 정보 (deoxyribonucleic acid: DNA) 를 증폭시킬 수 있는 분자생물학 기술이다. 이 기술은 세 단계로 DNA 를 분리, 결합, 신장의 적절한 시약과 온도 제어를 통해서 이루어진다. PCR 실험 결과는 온도에 매우 민감하므로 샘플의 온도를 정확히 제어해야 결과에 대한 신뢰성, ...
중합효소 연쇄반응 (polymerase chain reaction: PCR) 은 검출하고자 하는 생물의 유전 정보 (deoxyribonucleic acid: DNA) 를 증폭시킬 수 있는 분자생물학 기술이다. 이 기술은 세 단계로 DNA 를 분리, 결합, 신장의 적절한 시약과 온도 제어를 통해서 이루어진다. PCR 실험 결과는 온도에 매우 민감하므로 샘플의 온도를 정확히 제어해야 결과에 대한 신뢰성, 재현성 그리고 감도를 확보할 수 있다. 본 연구는 우리가 개발한 micro PCR system의 micro PCR chip 챔버 내부의 시약 온도를 아주 얇은 thermocouple 을 이용해 관찰하는 실험을 진행했다. Micro PCR chip 에서 측정된 온도와 실제 시약 온도를 비교 했을 때 오차가 존재했으며, 두 온도의 관계는 매우 선형적으로 나타났다. 두 온도의 오차를 줄이는 방법으로 chip 에서 측정된 온도에 특정 상수 값을 곱함으로써 실제 시약 온도를 유추할 수 있었다. 램핑 속도가 상대적으로 빠를 경우 목표 온도에 도달하는 시간을 단축됨에 따라 전체 실험 시간이 감소되는 효과를 볼 수 있다. 따라서 내부 온도를 측정하면 시약의 램핑 속도 측정이 가능하므로, 최적의 가열 전력량을 결정하기 위해 여러 전력량에 따른 램핑 속도비교 실험을 진행해 가열 전력 매개변수를 결정할 수 있었다. 또한 최적의 micro PCR chip 챔버 두께를 결정하기 위해 챔버 두께에 따른 램핑 속도 비교 실험을 진행 했으며 챔버가 얇을수록 상대적으로 빠른 램핑속도 결과를 확인할 수 있었다.
중합효소 연쇄반응 (polymerase chain reaction: PCR) 은 검출하고자 하는 생물의 유전 정보 (deoxyribonucleic acid: DNA) 를 증폭시킬 수 있는 분자생물학 기술이다. 이 기술은 세 단계로 DNA 를 분리, 결합, 신장의 적절한 시약과 온도 제어를 통해서 이루어진다. PCR 실험 결과는 온도에 매우 민감하므로 샘플의 온도를 정확히 제어해야 결과에 대한 신뢰성, 재현성 그리고 감도를 확보할 수 있다. 본 연구는 우리가 개발한 micro PCR system의 micro PCR chip 챔버 내부의 시약 온도를 아주 얇은 thermocouple 을 이용해 관찰하는 실험을 진행했다. Micro PCR chip 에서 측정된 온도와 실제 시약 온도를 비교 했을 때 오차가 존재했으며, 두 온도의 관계는 매우 선형적으로 나타났다. 두 온도의 오차를 줄이는 방법으로 chip 에서 측정된 온도에 특정 상수 값을 곱함으로써 실제 시약 온도를 유추할 수 있었다. 램핑 속도가 상대적으로 빠를 경우 목표 온도에 도달하는 시간을 단축됨에 따라 전체 실험 시간이 감소되는 효과를 볼 수 있다. 따라서 내부 온도를 측정하면 시약의 램핑 속도 측정이 가능하므로, 최적의 가열 전력량을 결정하기 위해 여러 전력량에 따른 램핑 속도비교 실험을 진행해 가열 전력 매개변수를 결정할 수 있었다. 또한 최적의 micro PCR chip 챔버 두께를 결정하기 위해 챔버 두께에 따른 램핑 속도 비교 실험을 진행 했으며 챔버가 얇을수록 상대적으로 빠른 램핑속도 결과를 확인할 수 있었다.
Polymerase chain reaction (PCR) is a molecular biology technique that can amplify the genetic information of the organism to be detected. This technique is achieved through three steps: separation, binding, and elongation of DNA with appropriate reagents and temperature control. Because the PCR resu...
Polymerase chain reaction (PCR) is a molecular biology technique that can amplify the genetic information of the organism to be detected. This technique is achieved through three steps: separation, binding, and elongation of DNA with appropriate reagents and temperature control. Because the PCR results are very sensitive to temperature, accurate temperature control of the sample can ensure reliability, reproducibility and sensitivity to the results. This study was conducted to observe the temperature of the reagent in the micro PCR chip chamber of our micro PCR system using a very thin thermocouple. There was an error when comparing the measured temperature with the actual reagent temperature in the micro PCR chip, and the relationship between the two temperatures was very linear. By reducing the error of the two temperatures, the actual temperature of the reagent can be estimated by multiplying the measured temperature by the specific constant. If the ramping speed is relatively fast, the total experiment time is reduced as the time to reach the target temperature is shortened. Therefore, it is possible to measure the ramping speed of the reagent by measuring the internal temperature, so that the heating power parameter can be determined by comparing the ramping speed according to various power quantities in order to determine the optimal heating power amount. In order to determine the optimum micro PCR chip chamber thickness, we compared the ramping speed with the chamber thickness. The thinner the chamber, the faster the ramping rate was.
Polymerase chain reaction (PCR) is a molecular biology technique that can amplify the genetic information of the organism to be detected. This technique is achieved through three steps: separation, binding, and elongation of DNA with appropriate reagents and temperature control. Because the PCR results are very sensitive to temperature, accurate temperature control of the sample can ensure reliability, reproducibility and sensitivity to the results. This study was conducted to observe the temperature of the reagent in the micro PCR chip chamber of our micro PCR system using a very thin thermocouple. There was an error when comparing the measured temperature with the actual reagent temperature in the micro PCR chip, and the relationship between the two temperatures was very linear. By reducing the error of the two temperatures, the actual temperature of the reagent can be estimated by multiplying the measured temperature by the specific constant. If the ramping speed is relatively fast, the total experiment time is reduced as the time to reach the target temperature is shortened. Therefore, it is possible to measure the ramping speed of the reagent by measuring the internal temperature, so that the heating power parameter can be determined by comparing the ramping speed according to various power quantities in order to determine the optimal heating power amount. In order to determine the optimum micro PCR chip chamber thickness, we compared the ramping speed with the chamber thickness. The thinner the chamber, the faster the ramping rate was.
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