유기체의 게놈 ＤＮＡ를 확인하기 위한 장치 및 방법 document_id A220623053573

최근에 기본 상의 혁신적인 개발로 인해 생명공학적 과정들은 보다 고성능이면서도 보다 복잡해졌다. 예를 들어, DNA 제조, 증폭, 검출 및 확인 (동정) 비용을 절감시키고, 이들 과정을 단순화하고 표준화시키기 위한 수 많은 유용한 기술이 개발되어 왔지만, DNA를 스크리닝, 정량화, 확인, 및/또는 추가로 분석 (예: 서열 분석)하기 위해 이들 과정을 완전 자동화시킬 수 있는 기구는 현재 시판되고 있지 않다. 생명공학 분야에서는, 각종 샘플 (에: 환경적 및 의학적) 중의 유기체 (예: 세균 및 바이러스)를 신속하게 검출 및/또는 분류하는 것이 필요하다. 예를 들어, 세균을 신속하게 검출하고, 해당 종 및/또는 균주를 후속 분류하는 것은, 예를 들어 지역 급수원 (local water supply), 병원 또는 식품 가공 공장에 대한 품질 보증을 제공하는데 필요할 수 있는데, 즉 오염성 유기체가 존재하는지를 알아보기 위해 공기, 먼지, 물, 혈액, 조직, 식물, 식료품 등의 샘플을 포함하지만 그에 제한되지 않는 각종 샘플을 모니터링하고; 일반 대중에 의해 소모, 노출 및/또는 사용되기에 앞서, 또는 일반 대중에 의해 사용되는 동안에 오염성 유기체를 분류하는 것이 필요할 수 있다. 특정 유기체를 검출 및/또는 분류하기 위한, 예를 들어 유기체를 배양 및 그람-염색하거나 기타 생화학적 특성을 시험하기 위한 표준 미생물학적 방법은 부정확하고, 종종 유기체의 상이한 균주는 말할 것도 없거니와 상이한 유기체들 간도 구별하지 못할 수 있다. 유기체를 검출하고/하거나 확인하기 위한 보다 정확한 방법은 이러한 유기체의 게놈 DNA에 의거하는 것이다. 이러한 방법중 널리 공지된 한가지 검출 및/또는 확인 (분류) 방법은 폴리머라제 연쇄 반응 (PCR)인데, 이에 관한 기술적 개발로 인해 그의 처리능력과 자동화 수준이 증가되었다. PCR은 2종의 별개의 (제1 및 제2) 프라이머에 의해 수행되는데, 이들 프라이머 각각은 게놈 DNA의 두 주형 중 어느 하나에 존재하는 뉴클레오티드 서열에 상보적이다. 상기 2종의 프라이머 서열은 2종의 게놈 DNA 주형의 서열에 기초하기 때문에, 2종 프라이머는 이중 가닥 게놈 DNA의 단리된 단일 유전자좌와 결합하고 이를 일괄해서 다룬다(각 괄호 [] 안에 둔다). 이러한 프라이머 쌍을 이용하여 PCR을 수행하면, 상기 2개 프라이머에 대해 상보적인 뉴클레오티드 서열에 의해 일괄된 게놈의 단리된 단일 유전자좌, 즉 하나의 게놈 DNA 주형의 3' 말단 상의 제1 프라이머 결합 부위와, 다른 게놈 DNA 주형의 3' 말단 상의 제2 프라이머 결합 부위에 의해 플랭킹된 DNA의 유전자좌와 동일한 이중 가닥 게놈 DNA가 기하급수적으로 증폭된다. PCR은 소량의 DNA를 검출 (탐지)하는데 유용한데, 이는 PCR을 수행하면 이중 가닥 DNA가 기하급수적으로 증폭될 뿐만 아니라 PCR 처리능력과 자동화 수준을 증가시켜 주는 새로운 기술이 개발되었기 때문이다. 이러한 기술의 한 가지 예는, 예를 들어 미국 특허 제6,500,323호 및 제6,670,153호에 기재된 바와 같은 미소유체 장치 (microfluidic device)용 제어기/검출기 계면을 포함한 미소유체 시스템을 사용하는 것이다. 이들 미소유체 시스템 [이는 본원에서 집합적으로, 자동화 인라인 PCR 플랫폼 (automated inline PCR platform)으로서 지칭된다]은 당해 분야에 널리 공지되어 있고, 다음에 총체적으로 기재되어 있다. 대부분의 자동화 인라인 PCR 플랫폼은 자동화 샘플 획득, 미소유체 PCR 시약 어셈블리, PCR 열 사이클링, 및 광학적 검출 분광법을 위해 제어기/검출기 계면과 함께 작동하는 미소유체 칩을 활용한다. 미소유체 칩은 일반적으로, 제2 판과 결합될 수도 있는 1개 이상의 마이크로-에칭된 유체 (미소유체) 인라인 반응 채널을 수반한 제1 판을 포함하는데, 상기 제2 판 내에서는 제1 판이 미량 금속 및 유체 저장고일 수 있다. 이러한 2개 판을 함께 결합하여 미소유체 칩을 형성시킨 경우에는, 제1 판의 각 미소유체 반응 채널이 제2 판의 유체 저장고와 연결되어 유전자좌-특이적 시약이 상기 유체 저장고를 통하여 미소유체 인라인 반응 채널로 전달될 수 있도록 할 수 있다. 통상적으로, 미소유체 칩을 이용하는 자동화 인라인 PCR은 특정 챔버에서는 일어나지 않고; 대신, 샘플이 미소유체 인라인 반응 채널을 따라 내부로 이동함에 따라 상기 반응이 일어난다. 모세관, 또는 "시퍼 (sipper)"가 특정 샘플 소적(小滴) (이는 DNA 샘플 소적, 즉 유기체로부터 단리된 게놈 물질을 포함하는 샘플 소적이거나 아닐 수도 있다)을, 예를 들어 미소역가 판 (이는, 예를 들어 로봇을 이용한 조작기로부터 유래될 수 있다)으로부터 1개 이상의 미소유체 인라인 반응 채널 내로 흡인시킬 (빨아들일) 때 인라인 PCR이 시작된다. 샘플 소적을 미소유체 인라인 반응 채널 내로 흡인시킨 후, 시퍼를 완충제 물통으로 이동시켜 완충제가 미소유체 칩에 빨려 들어가도록 할 수 있다. 결과적으로, 각 샘플 소적은 완충제 스페이서에 의해 인접한 샘플 소적으로부터 격리되기 때문에, 샘플 소적들 간의 교차-오염이 최소화된다. 이어서, 각 샘플 소적을 미소유체 인라인 반응 채널을 따라 칩의 PCR 어셈블리 영역 내로 이동시키는데, 여기서 샘플 소적은 PCR에 필요한 시약, 예를 들어 프라이머 쌍, DNA 폴리머라제 및 dNTPs, 및 검출가능한 작용제 (예: 삽입제 등)와 혼합됨으로써 샘플 플러그 (plug)로 되었다. 임의로는, 완충제 스페이서를 PCR에 필요한 시약과 혼합하여 음성 대조군으로서 제공할 수도 있다. PCR에 필요한 시약 및 검출가능한 작용제과 혼합시킨 후, 샘플 플러그 (이는 DNA 샘플 플러그, 즉 게놈 물질을 포함하는 샘플 플러그이거나 아닐 수도 있다)를 일정 길이의 미소유체 인라인 반응 채널을 따라 칩의 상이한 영역, 예를 들어 PCR이 샘플 플러그 상에서 수행될 수 있는 증폭 영역 내로 이동시킨다. 일반적으로, 각 샘플 플러그 (예: DNA 샘플 플러그)는 미소유체 인라인 반응 채널 내로 유동하기 때문에, 이는 증폭 영역, 즉 온도-제어 영역으로 유입되는데, 이러한 영역에서는 각 미소유체 인라인 반응 채널을 국한적 방식으로 반복적이고도 신속하게 가열 및 냉각시켜서, 각 샘플 플러그가 상기 채널 내로 이동함에 따라 PCR의 변성, 어닐링 및 연장 단계가 이러한 각 샘플 플러그 상에서 수행되도록 한다. 당업자는 DNA의 증폭이 DNA 샘플 플러그, 즉 게놈 물질을 포함하는 샘플 플러그에서만 일어날 것으로 인지할 것이다. 증폭 영역 내에서 온도를 제어하는 방법은 줄 (Joule) 가열이다 [참고: 예를 들어, 미국 특허 제5,965,410호 및 제6,670,153호]. 일반적으로, 전압을 제어 및 국한적 방식으로 미량 금속에 적용하여 PCR의 각 주기 (즉, 각각의 변성, 어닐링 및 연장 주기)에 필요한 상이한 온도를 달성할 수 있다. 반응물을 냉각시키는 것은, 예를 들어 미소유체 인라인 반응 채널로부터 열 형태의 열 에너지를 가져가기 위해 코일을 통하여 이동하는 냉각 유체를 사용하거나, 또는 예를 들어, 냉수를 미소유체 칩의 바닥 표면에 적용함으로써 신속한 열 소산을 허용함으로써 달성할 수 있다. 미소유체 채널 내의 유체 용적은 작고 미량 금속은 미소유체 인라인 반응 채널과 매우 근접하여 위치하고 있기 때문에, 이러한 채널 중의 유체 (및 이에 따른, 샘플 플러그)를 가열 및 냉각하는 것은 극히 신속하게 수행된다. 결과적으로, DNA 샘플 플러그는 PCR을 진행하고, 예를 들어 30 주기가 9분 이내에 수행될 수 있도록 PCR 주기가 수행된다. 각 DNA 샘플 플러그는 칩의 온도-제어 영역 내의 미소유체 채널을 통하여 이동하기 때문에 이러한 각 DNA 샘플 플러그가 인지하는 PCR 주기 수는 1) 미량 금속에 적용된 전압 타이밍 및 2) 미소유체 채널을 통한 DNA 샘플 플러그의 유속 중의 어느 한 가지 또는 둘 다를 변화시킴으로써 다양해질 수 있다. 미소유체 칩은 미소유체 인라인 반응 채널을 갖고 있는 만큼 많은 폴리머라제 연쇄 반응을 동시에 수행할 수 있다. 예를 들어, 게놈 물질을 포함하는 샘플을 다수의 상이한 미소유체 인라인 반응 채널 내로 흡인시킬 수 있는데, 이들 각각에 상이한 유전자좌-특이적 시약 [예를 들어, 게놈 물질 (예: DNA) 상의 상이한 유전자좌를 일괄하는 상이한 프라이머 쌍]을 가한다. 이로써, 동일한 유기체로부터 단리한 게놈 물질 상의 상이한 몇개의 유전자좌를 동시에 검출할 수 있게 된다. 또다른 한편으론, 1개의 특이적 프라이머 쌍을 포함하는 시약을 다수의 상이한 미소유체 인라인 반응 채널 내로 흡인시킬 수 있다. 이로써, 상이한 유기체로부터 단리한 게놈 물질 상의 동일한 유전자좌를 동시에 검출할 수 있게 된다. 부가적으로, 다수의 샘플 소적을 동일한 미소유체 반응 채널 내로 흡인시킬 수 있다. 검출 영역은 통상적으로, 온도 제어 증폭 영역의 하류이고, 이는 일반적으로 투명한 영역이기 때문에 증폭된 DNA 생성물, 예를 들어 PCR 생성물을 관찰하고 검출할 수 있다. 검출 영역에서는, 각 미소유체 인라인 반응 채널이 통상적으로, 아주 근접하게 위치하여 검출기 아래를 통과한다. 광원이 미소유체 인라인 반응 채널을 가로질러 확산되므로, 광학 검출 영역을 관통하는 검출가능한 작용제, 예를 들어 각 채널 (예: 각 DNA 샘플 플러그)로부터 방출된 형광을 동시에 측정할 수 있다. 검출 영역 다음에는, 각 미소유체 인라인 반응 채널이 각 샘플 플러그를 폐기용 웰로 안내한다. 3가지 상이한 방법을 통상 사용하여 미소유체 인라인 반응 채널 내에 유체 운동을 생성시키는데, 이러한 방법은 동전학 (electrokinetics), 압력, 또는 이 둘의 하이브리드와 관련이 있다 [참고: 예를 들어, 미국 특허 제6,670,153호]. 압력에 의거한 유동 시스템에서는, 내부 또는 외부 공급원을 사용하여 인라인 반응 채널에서의 유체 유동을 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 각 미소유체 인라인 반응 채널 끝에서 폐기용 웰에 진공을 적용할 수 있고, 이를 사용하여 상기 시퍼를 활성화시키고 유체가 미소유체 인라인 반응 채널을 따라 폐기용 웰을 향해 이동할 수 있도록 한다. 또다른 한편으론, 게놈 물질이 충전되기 때문에, 동전학, 즉 전압 구배 발생 (예를 들어, 전압을 미량 금속에 적용함으로써 이루어짐)을 이용하여 미소유체 인라인 반응 채널을 따라 충전된 유체를 구동시킬 수 있다. 상기 인라인 반응 채널을 따라 유체를 구동시키는 제3의 방법은 동전학과 압력 둘 다를 이용한다. 그 결과, 미소유체 인라인 반응 채널 내에서 유체가 연속해서 유동하는데, 샘플 플러그 (예: DNA 샘플 플러그)는 지속적으로 혼합되거나 칩의 상이한 영역 (예: PCR 어셈블리 영역, 온도 제어 영역, 검출 영역 등)에 지속적으로 이동한다. 동전학 및/또는 압력-구동된 유체 이동, 가열 및 냉각 주기, 검출, 및 미소유체 칩과 관련된 데이타 획득은 칩과 연결되어 있는 기기 (instrument)에 의해 제어될 수 있다 [이는 일반적으로, 미국 특허 제6,582,576호에 기재되어 있다]. 이러한 기기의 계면은 통상적으로, 시약 웰을 칩 상에 밀봉시키는 o-링 실 (o-ring seal), 칩 상의 미량 금속과 연결될 수 있고 온도 사이클링을 위한 전압을 공급할 수 있는 포고 핀 (pogo pin), 폐기용 웰에 대한 o-링 실 (여기서, 진공을 적용하여 유체를 칩 내로 이동시킬 수 있다), 냉수가 순환하는 것에 대항하여 칩 바닥을 밀봉하고 온도 사이클링 동안 냉각을 가속시키기 위해 사용될 수 있는 대형 o-링, 및 예를 들어, 형광 검출하기 위한 검출 부위를 함유한다. 당업자는 미소유체 칩이 통상적으로 밀폐된 시스템이고, 물리적 장벽 (예: 완충제 스페이서)가 샘플 플러그 (예: DNA 샘플 플러그)를 격리시키며 지속적인 유동으로 인해 샘플 플러그가 역으로 이동하지 못하기 때문에, 상기 시스템으로 인한 오염 위험은 최소라는 것을 인식할 것이다. PCR (및 결과적으로, 자동화 인라인 PCR 플랫폼)은 DNA를 기하급수적으로 증폭시키기 때문에, 이를 사용하여 소량의 게놈 물질을 검출할 수 있다. 그러나, PCR은 공지되어 있고 관심 유전자좌를 일괄하는 게놈 물질의 서열에 대해 특이적으로 상보적인 프라이머를 필요로 하기 때문에, 공지된 유기체의 검출과 분류를 위해서만 사용할 수 있다는 점에서 제한적이다. 달리 말하면, 연구가들은 해당 유기체를 검출하기 위한 어떠한 시도에 앞서 이러한 유기체의 실체 (즉, 사용하기에 적당한 프라이머 쌍)을 알고 있거나 짐작해야만 한다. PCR (및 결과적으로, 자동화 인라인 PCR 플랫폼)의 또다른 한계 사항은 연구가들이 분석에 사용된 2개 프라이머에 대해 상보적인 서열에 관한 정보 이외의, 증폭된 DNA에 관한 서열 정보를 얻을 수 없다는 것이다. 부가적으로, 자동화 인라인 PCR 플랫폼은, 예를 들어 DNA 샘플 플러그 중의 게놈 물질이 일정 길이의 미소유체 인라인 반응 채널을 이동한 후에, 이러한 게놈 물질을 추가로 분석 (예: 서열 분석)하기 위한 수단을 제공하지 못한다. 게놈 물질을 추가로 분석하는 것, 예를 들어 서열을 제공하는 것은, 예를 들어 병원성 균주를 비-병원성 균주와 구별하고, 새로운 균주의 서열 등을 검출 및 제공하는데 있어 중요하고 유용할 수 있다. 이러한 PCR의 한계 사항 중의 몇 가지를 극복하기 위해 파형 프로파일링 (waveform profiling) 방법을 개발하였다 [예를 들어, 일본 특허공개공보 제2003-334082호 및 제2003-180351호에 기재된 파형 프로파일링 방법 참고]. 일본 특허공개공보 제2003-334082호 및 제2003-180351호에 기재된 바와 같은 파형 프로파일링 방법은 연구가가 검출에 앞서 유기체의 실체를 알고 있거나 짐작하는 것을 요구하지 않으면서도, 유기체 (예: 세균)로부터 단리된 게놈 물질, 예를 들어 DNA를 분석 및 프로파일링하는 방식을 제공한다. 간략하게 설명하면, 파형 프로파일링은 일반적으로, 보다 고 차수의(higher-order) 구조물, 예를 들어 삼중체, 사중체 등을 형성하는 몇개의 별개의 단일 가닥 핵산 중합체를 선형 (직선)적으로 증폭시키기 위해 주형으로서 게놈 DNA의 2개의 변성된 가닥과 독특한 프라이머(들)를 사용하여 유기체의 게놈 DNA를 분석한다. 해당 유기체의 게놈 DNA가 주형으로서 사용되기 때문에, 이로써 생성되는 단일 가닥 핵산 중합체는 별개이고 유기체에 대해 독특한 서열을 함유할 것이다. 따라서, 이러한 단일 가닥 핵산 중합체는 유기체에 대해 독특한 서열에 기초하여 보다 고 차수의 구조물을 형성할 것이다. 따라서, 검출가능한 작용제, 예를 들어 형광성 삽입제를 사용하여 달성될 수 있는, 상기와 같은 독특한 보다 고 차수의 구조물 검출은 해당 유기체를 확인시켜 줄 수 있다. 그의 구조와 길이를 특징으로 하는 단일 패턴 생성적 파형 프라이머를 사용하여 몇개의 별개의 단일 가닥 핵산 중합체를 통상 생성시킨다. 파형 프라이머 (즉, 파형-프로파일링 프라이머)는 일반적으로 2개 부분, 즉 비특이적 안정화 부분과 특이적 부분으로 이루어진다. 다음에 논의되는 바와 같이, 비특이적 안정화 부분은 보다 고 차수의 구조물 형성을 안내하는데 도움을 줄 수 있다. 이와는 달리, 특이적 부분은 파형 프라이머가 그 자신의 서열에 대해 상보적인 서열과 특이적으로 결합하도록 안내한다. 파형 프라이머의 길이 (예를 들어, 8 내지 30개 염기 길이)는 통상적으로 중요한데, 이는 프라이머의 특이적 부분이 일정 길이의 게놈 DNA 주형을 따라 몇개의 별개의 프라이머 결합 부위, 즉 파형 프라이머에 대해 상보적인 서열과 특이적으로 결합할 수 있게 해주기 때문이다. 파형 프라이머가 각 단일 가닥 게놈 DNA 주형을 따라 몇개의 프라이머-결합 부위와 결합함으로써, 몇개의 별개의 단일 가닥 핵산 중합체가 생성될 수 있고, 이의 생성은 상기 방법에 있어 통상적으로 중요하다. 파형 프라이머를 활용하는 것 이외에도, 상기 파형 프로파일링 방법은 선형 증폭 여러 주기를 활용하여 몇개의 별개의 단일 가닥 핵산 중합체 각각의 다중 카피 (copy)를 제공하기도 하므로, 선형 증폭의 제1 주기에 앞서 관심있는 게놈 DNA를 함유하는 용액에 파형 프라이머의 다중 카피를 부가한다. PCR과 (적어도 일반적으로) 유사한, 선형 증폭 1 주기는 다음 단계를 포함한다: 1) 이중 가닥 게놈 DNA의 각 카피를 2개의 단일 가닥 게놈 DNA 주형으로 변성시키는 단계, 2) 파형 프라이머를 어닐링시켜 (즉, 파형 프라이머의 결합을 허용하는 조건을 제공함) 각 단일 가닥 게놈 DNA 주형 상에 몇개의 별개의 프라이머 결합 부위를 생성시키는 단계, 및 3) 각 게놈 DNA 주형을 따라 프라이머 결합 부위와 결합된 몇개의 파형 프라이머 각각으로부터 몇개의 별개의 단일 가닥 핵산 중합체를 연장시키는 단계. 선형 증폭 1 주기 동안, 게놈 DNA의 온도를 상승시켜 (예를 들어, 95 내지 98℃로 상승시킴) 게놈 DNA의 각 카피를 2개의 단일 가닥 게놈 DNA 주형으로 변성시킨다. 이 온도를 후속 강하시켜 (예를 들어, 25℃로 강하시킴) 파형 프라이머가 일정 길이의 각 변성된 게놈 DNA 주형을 따라 몇개의 별개의 프라이머-결합 부위와 결합할 수 있게 한다. 상기 주기의 최종 단계인, 결합된 각 파형 프라이머로부터 몇개의 별개의 단일 가닥 핵산 중합체를 연장시키는 단계는 폴리머라제, 예를 들어 Taq 폴리머라제를 사용하여 약 72℃에서 수행한다. 이러한 최종 단계 후, 상기 주기를 반복한다. 그 다음 변성 단계 동안에는, 몇개의 별개의 핵산 중합체를 게놈 DNA 주형으로부터 변성시키면 이는 단일 가닥 핵산 중합체로 되는데, 각각의 단일 가닥 핵산 중합체는 이러한 단일 가닥 핵산 중합체가 연장되는 파형 프라이머의 뉴클레오티드 서열을 포함하는 5'→3' 뉴클레오티드 서열에 이어, 파형 프라이머와 결합된 게놈 DNA 서열의 하류인 게놈 DNA 주형 영역 서열에 대해 상보적인 별개의 뉴클레오티드 서열을 갖는다. 각 단일 가닥 핵산 중합체는 그의 5' 말단에 파형 프라이머 서열을 포함하고 있기 때문에, 각 단일 가닥 핵산 중합체는 파형 프라이머의 비특이적 안정화 부분을 포함하기도 한다. 이러한 파형 프라이머의 비특이적 안정화 부분은 일반적으로, 각 단일 가닥 핵산 중합체가 보다 고 차수의 구조물을 형성하도록 하고, 단일 가닥 핵산 중합체가 후속 증폭 주기에서 어떠한 파형 프라이머와도 결합하지 못하도록 효과적으로 방지시켜 준다. 달리 말하면, 단일 가닥 핵산 중합체는 후속 증폭 주기에서 주형으로서 사용되지 않고, 이러한 파형 프로파일링 방법에 있어서의 각 증폭 주기는 선형이고 기하급수적이 아닌데, 즉 각 증폭 주기에 의해서는 해당 유기체에 대해 독특한 서열, 즉 프라이머 결합 부위와 결합된 파형 프라이머의 하류인 게놈 DNA 주형의 서열에 대해 상보적인 서열을 함유하는 몇개의 별개의 단일 가닥 핵산 중합체 각각의 단일 카피 만이 생성된다. 따라서, 기하급수적 증폭을 가져다 주는 PCR과는 달리, 파형-프로파일링 방법으로는 일반적으로, 유기체에 대해 독특한 서열을 함유하는 몇개의 별개의 단일 가닥 핵산 중합체가 선형 증폭되는데, 즉 비-기하급수적으로 증폭된다. 각 단일 가닥 핵산 중합체는 프라이머-결합 부위와 결합된 파형 프라이머의 하류인 게놈 DNA 주형 서열에 대해 상보적인 염기 서열을 함유하기 때문에, 상이한 게놈 DNA의 다수 부위 상에 존재하는 염기 서열 상의 차이는 비교 및 구별될 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 몇개의 별개의 단일 가닥 핵산 중합체 각각의 다중 카피는 서로 상호 작용하여 보다 고 차수의 구조물, 즉 하나 이상의 별개의 단일 가닥 핵산 중합체를 포함하는 복합체 (예: 삼중체 및 사중체)를 형성할 것이다. 이러한 보다 고 차수의 핵산 구조물은 상이한 안정성을 지닐 것이고, 단일 가닥 핵산 중합체의 염기 서열에 따라서, 즉 유기체의 독특한 게놈 정보에 기초하여 상이한 융점 (Tm)에서 해리될 것이다. 파형 프로파일링을 수행하기 위해서는 일반적으로, 주형으로서 특별한 유기체의 게놈 DNA를 사용하여 생성된 각종의 상이한 보다 고 차수 구조물의 Tm이 결정되고 기록되어야만 하는데 (융점 분석); 이는 보다 고 차수의 DNA 구조물 내로 삽입되는 형광성 작용제, 즉 삽입제를 사용하여 달성할 수 있다. 파형 프로파일링에 의해 생성된 보다 고 차수의 DNA 구조물은 샘플 온도를 상승시킴으로써 해리시킬 수 있다. 보다 고 차수의 DNA 구조물이 해리됨에 따라, 이들 보다 고 차수의 구조물 내에 삽입된 형광성 작용제도 또한 해리될 것이다. 온도 상승에 따른 함수로서 이들 보다 고 차수의 구조물를 해리시킴으로써 수득된 형광 세기의 변화율을 플롯하면, 해당 유기체의 게놈 DNA에 대해 독특한 파형이 생성될 것이며, 활용된 파형 프라이머, 즉 상이한 융점 (Tm)에서 보다 고 차수의 DNA 구조물의 해리를 관찰하고 이를 기록하여 각 유기체 종 (또는 균주), 예를 들어 세균에 대해 특징적인 "파형 프로파일"을 생성시킨다. 따라서, 파형 프로파일링을 이용하여, 각 유기체에 대해 독특한 파형 프로파일을 수득하기 위해 융점 분석 및 삽입체를 사용하여 제2 유기체로부터 단리한 게놈 DNA와 제1 유기체로부터 단리한 게놈 DNA 간을 구별할 수 있다. 상기 언급된 방법 (파형 프로파일링과 관련된 방법)은 선형 증폭에 의존하기 때문에, 이러한 방법을 사용하는 경우에 직면하게 되는 어려움 중의 하나는 검출 및/또는 확인하고자 하는 특별한 유기체 (예: 세균)로부터의 게놈 DNA가 초기에 다량으로 존재해야만 한다는 것이다. 결과적으로, 파형 프로파일링 방법은 유기체가 소정의 샘플 내에 다수 (예: 106개 이상 유기체)로 존재하는 경우에만 해당 유기체를 검출하고 확인하는데 사용할 수 있지만, 극소수의 유기체를 검출 및/또는 확인하는데 에는 효과적이지 못하다. 부가적으로, PCR과 유사하게, 상기 방법의 또다른 한계점은 게놈 물질에 관한 상세한 정보 (예를 들어, 서열 정보)를 제공할 수 없다는 것이다. 따라서, 파형 프로파일링 방법은 일반적으로, 예를 들어 오염 발생시 급수원 및 수원 (water source)으로부터 취한 샘플 중에 소량 (소수)으로 존재하는 유기체를 검출 및/또는 확인하는데 유용하지 못하거나, 또는 유기체의 게놈 물질에 관한 상세한 정보 (예를 들어, 서열 정보)를 제공하는 데에도 유용하지 못하다. PCR (및 결과적으로, 인라인 자동화 PCR 플랫폼)이 다량의 출발 샘플을 필요로 하는 파형 프로파일링 방법의 한계점을 해결해줄 수 있긴 하지만 (왜냐하면, PCR은 게놈 DNA를 기하급수적으로 증폭시켜 주고 소량으로 존재하는 유기체를 검출할 수 있게 해주기 때문이다), PCR 증폭으로부터 비롯되는 DNA의 상보적 이중 가닥 조각을 사용하여 생성된 파형 프로파일은 특별한 게놈 서열을 확인하는데 불충분하다는 것이 당해 분야에 공지되어 있다 [참고: 예를 들어, "Goodbye DNA Chip, Hello Genopattern for 21st Century," printed and distributed by Adgene Co., Ltd.]. 또한, 지금까지는 파형 프로파일을 검출할 수 있는 자동화 인라인 PCR 플랫폼이 공지되지 않았다. 달리 말하면, 선행 기술 분야에서는 표준 PCR 생성물의 융점 (Tm) 분석을 이용해서는 게놈 물질 (유기체의 각종 종 또는 균주로부터 유래됨)을 비교, 구별 및 확인하는 것이 가능하지 않다고 교시하고 있을 뿐만 아니라, 선행 기술은 파형 프로파일링 처리능력과 자동화 수준을 증가시키는 기술을 제공하지도 못하였다. 부가적으로, 파형 프로파일링 방법이 그의 게놈 DNA의 검출을 통하여 특정 유기체의 신속한 검출 및/또는 분류를 제공해줄 수 있긴 하지만, 이들 방법 뿐만 아니라 PCR 및 인라인 자동화 PCR 플랫폼 방법은 서열 분석용 칩 [참고: 미국 특허공개공보 제2005/0009022호]에 의해 제공된 바와 같은, 게놈 물질에 관한 상세한 정보 (예를 들어, 서열 정보)를 제공해주지 못하기 때문에, 모두 한계가 있다. (예를 들어, 특별한 PCR 프라이머 쌍 또는 파형 프라이머를 사용해서는 검출가능하지 않을 수 있는) 동일한 유기체의 상이한 균주들 간의 게놈 변동으로 인해 상이한 균주가 상이한 병원성을 지니는 경우에는, 공중 위생 등에 큰 위협을 가할 수도 있는 새로운 감염체 균주 (예: 인플루엔자 바이러스의 변이체 또는 생물 병기의 변이체)를 검출하는데 있어서 게놈 물질을 추가로 조사하는 것이, 예를 들어 서열 정보를 분석하는 것이 중요할 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 많은 기본적 방법들 (예: PCR, 파형 프로파일링 등)과 혁신적 기술 개발 (예: 자동화 인라인 PCR 플랫폼)은 유기체를 검출 및/또는 분류하는 분야에서 수행될 수 있다. 이들 방법과 개발이 보다 고성능이고, 유기체의 검출 및/또는 분류를 간단하고도 표준화시키며, 보다 효율적으로 만들긴 하지만, 본 발명자들은 이들 방법과 개발 모두를 동시에 자동화시켜 줄 수 있는 기구, 즉 PCR, 파형 프로파일링, 및/또는 게놈 물질을 추가 분석 (예: 서열 분석)용으로 임의 선별할 수 있게 해주는 자동화 인라인 플랫폼이 당해 분야에서 현재 인식되고 있지 않다는 것을 알고 있다. 본 발명은 제조 (예를 들어, 단리, 처리, 반응 시약과의 혼합 등), 증폭 (예를 들어, PCR, 파형 프로파일링 등에 의함), 검출 및/또는 추가 분석 (예: 서열 분석)용으로 임의 선별하는 자동화 방법에 의해 샘플 중의 게놈 물질 [특정 유기체 (예: 세균 또는 바이러스)로부터 단리함]을 검출 및/또는 분류 [예를 들어, 게놈 물질을 스크리닝, 정량화, 확인, 및/또는 추가 분석 (예: 서열 분석)용으로 임의 선별함]하기 위해 사용될 수 있는 미소유체 장치를 포함하는 기구를 제공함으로써 상기 한계점을 극복한다. 발명의 요약 본 발명의 목적은 게놈 물질을 완전히 자동화 분석하기 위한, 즉 게놈 물질을 제조 (예를 들어, 단리, 처리, 반응 시약과의 혼합 등), 증폭 (예를 들어, PCR 및/또는 파형 프로파일링의 방법에 의함), 검출 (즉, 스크리닝, 확인 및/또는 정량화), 및 추가 분석용으로 임의 선별하기 위한 기구를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 사회에 이로운, 상기 기구를 사용하는 다중법을 제공하는 것인데, 예를 들어 게놈 물질을 스크리닝, 확인, 정량화, 및/또는 추가 분석 (예: 서열 분석)용으로 선별하는 방법에 상기 기구를 사용할 수 있다. 특정 샘플을 스크리닝하고, 공지되어 있지 않지만 잠재적으로 오염성인 모든 유기체를 검출하는 것은 중요하고, 이는 특히 지속적인 (즉, 1일 24시간, 1주 7일 및 1년 365일) 조치로서, 예를 들어 공공적 공급원, 예를 들어 급수원과 공기원 (air supply)을 감시하고 안전하게 지키기 위한 반테러리즘 조치로서, 본 발명의 기구를 사용하는 첫 번째 방법이다. 공공적 공급원, 예를 들어 급수원은 안전한 것으로 예상되기 때문에, 이러한 급수원을 지속적으로 스크리닝하면 음성 데이타를 일정하게 취득할 수 있는데, 예를 들어 오염물이 전혀 검출되지 않을 수 있는데 (제로-검출), 이러한 지속적 스크리닝은 비용이 많이 들고 겉보기에도 중복된다. 게놈 물질 (즉, 오염물)의 존재 또는 부재를 검출하기 위해 본 발명의 기구를 사용하는 경우의 이점은 지속적인 스크리닝과 연관된 비용이 비교적 낮다는 것이다. 본 발명의 기구를 사용하는 또다른 방법은 확인 (동정)인데, 이는 게놈 물질을 분석하는데 있어 흔한 과정이다. 본 발명의 기구는 공지된 프라이머에 의해 발생되고/되거나 유기체의 게놈 물질에 의거한 프로파일을 형성하는 증폭된 DNA 생성물을 검출하는 방법에 사용할 수 있기 때문에, 게놈 물질의 존재 또는 부재를 검출하기 위해 본 발명의 기구를 사용하는 방법으로, 게놈 물질이 단리되는 유기체를 동시에 확인할 수 있다. 부가적으로, 본 발명의 방법 및 기구를 사용하여 증폭된 생성물의 존재 또는 부재를 검출함으로써, 1종 이상의 오염성 유기체가 샘플 중에 존재하는지 여부를 확인할 수 있을 것이다. 또다른 양태에서, 본 발명의 기구는 샘플 중에 존재하는 게놈 물질의 양을 정량화하는 방법에 사용된다. 이러한 정량화는, 예를 들어 질병의 진행, 제1 및 제2 유기체의 존재 또는 부재에 있어서의 수치적 차이 등을 측정하는데 있어 보다 깊은 분석을 위해 유용할 수 있다. 추가 분석 (예: 서열 분석)용 게놈 물질을 선별할 수 있는 능력은 본 발명의 최종 (임의) 방법이다. 당업자는 본 발명의 검출, 확인, 및/또는 정량화 방법으로부터의 결과가 오염성 물질이 심각한 위협을 초래한다고 제안하는 경우에는 추가 분석이 요구될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 특정 유기체(들)가 샘플 중에 소량으로 존재하는 경우일지라도 이러한 샘플 중의 유기체로부터 단리시킨 게놈 물질을 파형 프로파일링하는 개선된 방법을 제공하는 것이다. 이러한 개선된 파형 프로파일링 방법을 본 발명의 기구와 함께 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 PCR 및/또는 파형 프로파일링 (본 발명의 개선된 파형 프로파일링 방법 포함)을 통하여 증폭시킨 게놈 물질을 자동화 인라인 검출할 수 있게 해주는 기구를 제공하고, 또한 검출된 게놈 물질을 추가 분석 (예: 서열 분석)용으로 후속 선별하는 선택권을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명은 파형 프로파일링 방법에 의해 생성시킨 증폭된 DNA 생성물을 생성 및 검출할 수 있는 미소유체 시스템, 즉 인라인 자동화 플랫폼에 관한 것이다. 본원에 기재된 미소유체 시스템은 PCR 및 파형 프로파일 중의 어느 한 가지 방법 또는 두 가지 방법 모두, 및 임의의 기타 DNA 분석 방법 (예: 스크리닝 방법)과 함께 사용할 수도 있는 신규한 인라인 자동화 플랫폼을 가져다 준다. 본 발명은 또한, 소량의 출발 게놈 물질의 파형 프로파일링을 허용하도록 변형시킨 PCR 버젼을 도입시킬 수 있는, 파형 프로파일링 방법에 대한 신규 개선안을 제공하는 것이다. 부가적으로, 본 발명은 샘플 중의 유기체로부터 단리한 게놈 물질을 제조, 증폭, 검출 (예를 들어, 스크리닝, 정량화, 확인), 및/또는 추가 분석 (예: 서열 분석)용으로 임의 선별하기 위해 본 발명의 인라인 자동화 플랫폼, 즉 본원에 제공된 장치를 포함하는 기구를 사용하는 방법을 제공한다. 당업자는 본 발명의 자동화 인라인 플랫폼, 개선된 파형 프로파일링 방법, 및 본 발명의 자동화 인라인 플랫폼을 사용하는 본원에 기재된 방법 (예를 들어, 개선된 파형 프로파일링 방법을 수반함)으로, 유기체가 소량으로 존재하는 경우, 예를 들어 급수원 또는 기타 공급원의 오염 발생시 샘플 중에 존재하는 유기체의 수가 소량인 경우일지라도, 유기체로부터의 게놈 물질을 지속적으로 검출 (예를 들어, 스크리닝, 확인, 정량화)하고/하거나, 추가 분석 (예: 서열 분석)용으로 선별할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명은 증폭된 DNA 생성물 (예: PCR-증폭된 생성물, 파형 프로파일의 보다 고 차수 구조물 등)을 검출할 수 있게 해주고, 이와 같이 검출된 DNA을 추가 분석 (예: 서열 분석)용으로 임의 선별할 수 있게 해주는 미소유체 장치에 관한 것이다. 본 발명의 한 양태에서, 본 발명의 인라인 자동화 미소유체 장치는, 이러한 장치의 검출 영역에 유입되기 때문에 제2 온도-제어 영역 내에 있는 미소유체 인라인 반응 채널(들)을 포함한다. 미소유체 반응 채널(들)을 이러한 제2 온도-제어 영역 내에 놓아둠으로써, PCR 증폭된 생성물 뿐만 아니라 파형 프로파일링 방법 (또는, 본원 및 본원에 참고로 도입된 미국 가특허원 제60/591,596호에 설명된 바와 같은 그의 개선 방법)을 이용하여 생성시킨 보다 고 차수의 핵산 중합체를 검출할 수 있게 되는데, 이는 상기 보다 고 차수의 핵산 구조물이 제2 온도-제어 영역 내의 상이한 융점에서 해리되기 때문인데, 즉 융점 분석할 수 있기 때문이다. 따라서 본 발명은 1개 이상의 시퍼; 1개 이상의 미소유체 인라인 반응 채널에 연결된 1개 이상의 유체 저장고 (여기서, 1개 이상의 미소유체 인라인 반응 채널은 시약 어셈블리 영역, 제1 온도-제어 영역 내의 증폭 영역, 및 제2 온도-제어 영역 내의 검출 영역을 관류한다); 및 상기 미소유체 인라인 반응 채널 내에서의 유체 이동 및/또는 그의 가열을 위한 1종 이상의 미량 금속을 포함하는 미소유체 장치를 제공하는데, 증폭된 DNA 생성물의 검출은 하나 이상의 온도에서 일어날 수 있다 (즉, 검출은 하나 이상의 온도에서 일어난다). 본 발명의 또다른 양태에서, 미소유체 채널은 검출 영역의 하류에 "밸브"를 포함하기 때문에, 이러한 "밸브"를 관통하는 DNA 샘플 플러그를, 예를 들어 폐기용 웰 내로 흡인시킬 것인지, 아니면 DNA 서열 분석용 칩을 사용하여 추가 분석용으로 선별할 것인지에 관한 결정을 할 수 있다. 따라서 본 발명은 1개 이상의 시퍼; 1개 이상의 미소유체 인라인 반응 채널에 연결된 1개 이상의 유체 저장고 (여기서, 1개 이상의 미소유체 인라인 반응 채널은 시약 어셈블리 영역, 증폭 영역, 및 검출 영역을 관류하고, 1개 이상의 미소유체 인라인 반응 채널은 검출 영역의 하류에 밸브를 추가로 포함한다); 및 상기 미소유체 인라인 반응 채널 내에서의 유체 이동 및/또는 그의 가열을 위한 1종 이상의 미량 금속을 포함하는 미소유체 장치를 제공한다. 본 발명은 또한, 1개 이상의 시퍼; 1개 이상의 미소유체 인라인 반응 채널에 연결된 1개 이상의 유체 저장고 (여기서, 1개 이상의 미소유체 인라인 반응 채널은 시약 어셈블리 영역, 제1 온도-제어 영역 내의 증폭 영역, 및 제2 온도-제어 영역 내의 검출 영역을 관류하고, 1개 이상의 미소유체 인라인 반응 채널은 검출 영역의 하류에 밸브를 추가로 포함한다); 및 상기 미소유체 인라인 반응 채널 내에서의 유체 이동 및/또는 그의 가열을 위한 1종 이상의 미량 금속을 포함하는 미소유체 장치를 제공하는데, 증폭된 DNA 생성물의 검출은 하나 이상의 온도에서 일어날 수 있다. 부가적으로, 본 발명은 본 발명의 미소유체 장치 내에서의 유체 이동, 본 발명의 미소유체 장치의 제1 및 제2 온도-제어 영역의 가열 및 냉각, 및 본 발명의 미소유체 장치로부터의 데이타 획득을 제어할 수 있는 기기 (즉, 제어기/검출기)에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 본 발명의 미소유체 장치와 기기 간의 계면에 있는 카트리지를 포함하는, 본 발명의 미소유체 장치 내에서의 유체 이동을 제어하고, 본 발명의 미소유체 장치의 가열 및 냉각을 제어하며, 이러한 장치로부터의 데이타 획득을 제어하는 기기를 제공한다. 한 양태에서, 상기 기기는 제2 온도-제어 영역 내의 증폭된 생성물을 확립, 모니터링, 제어 및 검출한다. 본 발명의 또다른 양태에서, 상기 기기는 밸브에 있는 샘플 플러그를 폐기용 웰로 향하게 할 것인지, 아니면 추가 분석 (예: 서열 분석)용으로 선별할 것인지를 결정할 수 있다. 당업자는 상기 언급된 장치와 기기는 고 처리능력 자동화 인라인 PCR에 유용할 뿐만 아니라 고 처리능력 자동화 인라인 파형 프로파일링 및/또는 임의의 추가 분석 방법, 예를 들어 DNA 서열 분석에 유용할 것이란 사실을 인식할 것이다. 본 발명의 미소유체 장치와 기기는 협력하여 PCR 및 파형 프로파일링 방법 중의 어느 한 가지 방법 또는 두 가지 방법 모두와, 임의로는 예를 들어, 서열 분석을 위한 자동화 인라인 플랫폼을 제공하고자 한다. 따라서 본 발명은 또한, 본 발명의 미소유체 장치와 본 발명의 기기를 포함하는 기구를 제공한다. 또한, 이러한 기구는 본 발명의 미소유체 장치와 기기 간의 계면에 있는 카트리지를 추가로 포함할 수 있는데; 이러한 카트리지는 당해 분야에 널리 공지되어 있다. 부가적으로, 본 발명은 파형 프로파일링의 개선 방법 [이는 본원에서 집합적으로 단일 게놈 프로파일링 (SGP)으로서 지칭된다]에 관한 것이다. SGP하기 위해서는, 몇개의 별개의 "SGP 핵산 중합체"를 증폭시키기 위한 프라이머 ("SGP 프라이머")를 사용해야 한다. SGP 프라이머는 일정 길이의 게놈 DNA를 따라 몇개의 별개의 부위와 특이적으로 결합할 수 있는 능력과 그들의 길이를 특징으로 한다. SGP 프라이머는 비특이적 안정화 부분을 포함하지 않기 때문에, SGP 핵산 중합체 (예를 들어, 단일 가닥 게놈 DNA 주형 상의 몇개의 별개의 SGP 프라이머 결합 부위와 결합된 본 발명의 SGP 프라이머로부터 연장됨)는 후속 증폭 반응에서 SGP 프라이머와 자유로이 결합한다. SGP 프라이머는 일정 길이의 단일 가닥 SGP 핵산 중합체를 따라서 상보적 뉴클레오티드 서열과 특이적으로 결합할 수 있기 때문에, SGP 프라이머는 몇개의 별개의 "SGP-SGP 핵산 중합체" (이들 각각은 SGP 프라이머 결합 부위에 의해 일괄되는 게놈 DNA의 몇개의 영역 중의 하나의 서열과 동일한 뉴클레오티드 서열을 포함하는데, 즉 각 SGP-SGP 핵산 중합체 서열은 그의 5' 말단에 SGP 프라이머의 서열을 갖고 있고 그의 3' 말단에 SGP 프라이머의 역배향 상보체를 갖는다)를 증폭시킬 수 있는 (변형된 PCR 버젼, 즉 "mPCR"에서의) 정배향 프라이머와 역배향 프라이머 둘 다로서 기능하기도 한다. 결과적으로, SGP 프라이머의 뉴클레오티드 서열과 SGP 프라이머의 역배향 상보체 서열을 포함하는 몇개의 별개의 SGP-SGP 핵산 중합체의 증폭은 기하급수적 (비선형) 방식으로 일어나고, 심지어 유기체가 소량 (소수)으로 존재하는 경우일지라도 본 발명을 사용하여 이러한 유기체의 게놈 DNA를 검출 및 확인 (분류)할 수 있게 해준다. 당업자는 RNA에 의거한 게놈 (예를 들어, 레트로바이러스로부터 유래됨) 상에서 본 발명을 실시하는데 있어서, SGP 및 이와 연관된 mPCR 주기를 시작하기에 앞서 역전사 반응을 수행해야 한다는 것을 인식할 것이다. 본 발명은 또한, 최종 증폭 단계와 연관된 "하프-타임 (half-time) 연장 단계"를 제공한다. 본 발명에서 최종 증폭 단계와 연관된 연장 단계에 대한 시간의 길이는 시간 단축 (바람직하게는, 시간 길이 단축이 대략 40 내지 60％이고; 보다 바람직하게는, 시간 길이 단축이 대략 50％이다)을 포함하므로, 최종 증폭 주기에서 "하프-타임" 연장 단계가 된다. 이러한 하프-타임 연장 단계는 전형적으로, 많은 SGP-SGP 핵산 중합체의 기하급수적 증폭을 없애줄 것인데, 이는 핵산 중합체가 SGP 프라이머에서부터 SGP 프라이머의 역배향 상보체까지 연장되기에는 시간이 불충분할 것이기 때문이다. 따라서, SGP 핵산 중합체의 단축형 버젼 ("단축형 SGP 핵산 중합체")는 하프-타임 단계에서 SGP-SGP 핵산 중합체로부터 생성될 것이다. 당업자는 변형된 PCR 버젼, 즉 mPCR을 이용하여 기하급수적 증폭을 여러 주기 수행한 후 하프-타임 연장 단계를 수행함으로써, 상기 단축형 SGP 핵산 중합체 각각의 많은 카피를 생성시킬 수 있다는 것을 인식할 것이다. 부가적으로, 후속 변성 단계 동안, 단축형 SGP 핵산 중합체는 단일 가닥이 될 것이다. 궁극적으로, 상기 단축형 단일 가닥 SGP 핵산 중합체는 보다 고 차수의 구조물을 형성하는데, 이는 mPCR을 이용하여 본 발명을 실시하는 데에서 검출된다. 본 발명은 또한, 개선 방법에 사용된 프라이머, 이들 프라이머의 제조 방법 뿐만 아니라 기하급수적 증폭을 활용하고 파형 프로파일링 방법의 변동성을 저하시키는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한, 오염성 유기체의 존재 또는 부재를 알아보기 위해 특정 샘플, 또는 일련의 샘플을 지속적으로 모니터링하고, 오염성 유기체를 후속 및 임의로 분류하는 방법을 제공한다. 이러한 본 발명의 방법에서, 본 발명의 자동화 인라인 플랫폼을 사용하여 특정 유기체로부터 단리한 게놈 물질을 제조 (예를 들어, 단리, 처리, 반응 시약과의 혼합 등), 증폭 (예를 들어, PCR, 파형 프로파일링 등에 의함) 및 검출 (예를 들어, 스크리닝, 확인, 증폭)하고/하거나 추가 분석 (예: 서열 분석)용으로 임의 선별한다. 일반적으로, 본 발명의 기구를 사용하는 방법은, 존재하는 경우 샘플 중의 유기체로부터 게놈 물질을 단리하는 단계; 시퍼를 이용하여 샘플로부터의 샘플 소적을 본 발명의 장치의 미소유체 인라인 반응 채널 내로 흡인시키는 단계; 및 샘플 소적을 프라이머 플러그와 혼합하여 샘플 플러그를 형성시키는 단계를 포함한다. 이어서, 샘플 플러그는 미소유체 인라인 반응 채널을 따라 본 발명의 미소유체 장치의 증폭 영역, 즉 제1 온도-제어 영역 내로 유동하는데, 여기서 샘플 플러그를 대상으로 하여 변성, 어닐링 및 연장을 포함하는 1회 이상의 증폭 주기를 수행한다. 이어서, 샘플 플러그는 본 발명의 미소유체 장치의 검출 영역 (이는 제2 온도-제어 영역일 수도 있다)에 유입된다. 파형 프로파일링을 사용하는 양태에서는 이러한 검출 영역이 제2 온도-제어 영역이기도 하므로, 각 샘플 플러그의 검출가능한 작용제가 제1 온도와 제2 온도 사이의 온도에서 검출됨에 따라 각각의 증폭된 DNA 샘플 플러그가 제1 온도에서부터 제2 온도로 변할 수 있게 된다. 본 발명의 몇몇 양태에서는, 샘플 플러그가 불혼화성 비수성 유체 (예: 광유)에 의해 둘러싸여 있는데, 이는 오염 (예: 교차-오염)을 추가로 방지하기 위해 흡인되기 때문이다. 따라서, 한 양태에서 본 발명은 (a) 유기체를 결정할 샘플을 획득하는 단계; (b) 상기 샘플 중에 유기체의 게놈 DNA의 1개 이상의 카피가 존재하는 경우에는 상기 카피를 단리하는 단계; (c) SGP 프라이머, 뉴클레오티드, DNA 폴리머라제 및 삽입제를 포함하는 제1 혼합물을 상기 유기체의 게놈 DNA에 도입하여 제2 혼합물을 형성시키는 단계; (d) 게놈 DNA가 존재하는 경우에는 상기 제2 혼합물을, 게놈 DNA가 제1 게놈 DNA 주형 및 제2 게놈 DNA 주형으로 변성되는 제1 온도로 가열하는 단계; (e) 상기 제2 혼합물을, 상기 프라이머가 각각의 게놈 DNA 주형과 어닐링되는 제2 온도로 냉각시키는 단계; (f) 상기 제2 혼합물을, 제1 온도와 제2 온도 사이의 제3 온도로 재가열하여 상기 프라이머가 게놈 DNA와 어닐링된 상태로 유지되고 DNA 폴리머라제가 상기 어닐링된 프라이머로부터 유래되는 핵산 중합체를 연장시키도록 하는 단계; (g) 상기 제3 온도를 제1 시간 동안 유지시키는 단계; (h) 단계 (d) 내지 (g)를 1회 이상 반복하는 단계; (i) 단계 (d) 내지 (f)를 반복하는 단계; (j) 상기 제3 온도를, 제1 시간의 약 40 내지 60％ 길이인 제2 시간 동안 유지시키는 단계; (k) 제2 혼합물을 제2 온도보다 낮거나 동일한 제4 온도로 재냉각시켜서, 삽입제를 함유하는 보다 고 차수의 구조물이 형성되도록 하는 단계; (l) 이로써 생성되는 보다 고 차수의 구조물을 검출하는 단계; (m) 융점 분석을 수행하는 단계; (n) 파형 프로파일을 검출하는 단계; 및 (o) 샘플이 해당 유기체를 함유하는 경우에는 샘플로부터 양성 파형 프로파일을 결정하는 단계를 포함하는, 샘플 중의 유기체를 결정하는 방법을 제공한다. 또다른 양태에서, 제3 온도는 제1 시간의 약 40 내지 60％ (예: 50％) 길이인 제2 시간 동안 유지시킨다. 또다른 양태에서는, 단계 (h)에서 반복되는 단계 (d) 내지 (g)의 반복 횟수가 20 내지 50회 (예: 22 내지 24회)이다. 또다른 양태에서, 상기 방법은 단계 (k)에 앞서 단계 (i) 내지 (j)를 1회 이상 반복하는 것을 추가로 포함한다. 따라서, 본 발명은 (a) 유기체의 존재 또는 부재를 검출할 샘플을 획득하는 단계; (b) 상기 샘플 중에 유기체의 게놈 물질의 1개 이상의 카피가 존재하는 경우에는 상기 카피를 단리하는 단계; (c) 1개 이상의 샘플 소적을 미소유체 반응 채널 내로 흡인시키는 단계; (d) 1개 이상의 샘플 소적을 프라이머 플러그와 혼합하여 1개 이상의 샘플 플러그를 형성시키는 단계 (상기 프라이머 플러그는, 예를 들어 증폭 시약을 포함한다); (e) 게놈 DNA가 존재하는 경우에는 상기 1개 이상의 샘플 플러그를 게놈 DNA의 각 카피가 제1 게놈 DNA 주형 및 제2 게놈 DNA 주형으로 변성되는 제1 온도로 가열하는 단계; (f) 상기 1개 이상의 샘플 플러그를, 상기 프라이머 플러그 중의 프라이머가 각각의 게놈 DNA 주형과 어닐링되는 제2 온도로 냉각시키는 단계; (g) 상기 1개 이상의 샘플 플러그를, 제1 온도와 제2 온도 사이의 제3 온도로 재가열하여 상기 프라이머가 게놈 DNA와 어닐링된 상태로 유지되고 DNA 폴리머라제가 상기 어닐링된 프라이머로부터 유래되는 핵산 중합체를 연장시키도록 하는 단계; (h) 상기 제3 온도를 제1 시간 동안 유지시키는 단계; (i) 단계 (e) 내지 (h)를 1회 이상 반복하는 단계; 및 (j) 이로써 생성되는 모든 증폭된 생성물을 검출하는 단계를 포함하는 [적어도 단계 (c) 내지 (j)는 본 발명의 기구 내에서 일어난다], 샘플 중의 유기체의 존재 또는 부재를 검출하는 방법을 제공한다. 또다른 양태에서, 상기 방법은 단계 (i) 이후 및 단계 (j) 이전에, (1) 단계 (e) 내지 (g)를 반복하는 단계; (2) 상기 제3 온도를, 제1 온도 길이의 약 40 내지 60％인 시간 동안 유지시키는 단계; 및 (3) 상기 1개 이상의 샘플 플러그를, 제2 온도보다 낮거나 동일한 제4 온도로 냉각시켜서, 삽입제를 함유하는 보다 고 차수의 구조물이 형성되도록 하는 단계를 추가로 포함한다. 본 발명의 또다른 양태에서, 단계 (i)의 검출 단계는 하나의 온도에서 일어난다. 본 발명의 또다른 양태에서, 단계 (i)의 검출 단계는 소정 범위의 온도에서 일어난다. 본 발명의 또다른 양태에서, 상기 방법은 추가 분석용으로 DNA 샘플 플러그를 선별하는 마지막 단계를 추가로 포함하는데, 이러한 선별 단계는 본 발명의 기구 내의 밸브에서 일어난다. 당업자는 상기 언급된 양태에서의 검출 단계로 인해, 샘플 내에 존재하는 DNA를 스크리닝, 정량화, 확인, 및/또는 추가 분석용으로 임의 선별할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서 본 발명은 샘플 공급원으로부터의 샘플 소적을 1개 이상의 미소유체 인라인 반응 채널 내로 지속적으로 흡인시키는 단계; 각 샘플 소적을 프라이머 플러그와 혼합하여 샘플 플러그를 형성시키는 단계; 게놈 물질을 포함하는 샘플 플러그 중의 DNA를 증폭시키는 단계; 및 증폭된 DNA 생성물의 존재 또는 부재를 검출하는 단계를 포함하는 (이들 단계는 본 발명의 기구 내에서 일어난다), 오염 판단을 위해 샘플 공급원을 스크리닝하는데 본 발명의 기구를 사용하는 방법을 제공한다. 이러한 본 발명의 양태에서, 증폭된 DNA 생성물이 지속적으로 부재하는 것은 (즉, 제로-검출) 깨끗한 샘플 공급원의 지표이다. 이와는 달리, 증폭된 생성물이 존재하는 것은 오염된 샘플 공급원의 지표이다. 본 발명은 또한, (a) 특정 유기체로부터 단리한 DNA 분자를 포함하는 1개 이상의 DNA 샘플 소적을 제조하는 단계; (b) 샘플로부터의 1개 이상의 DNA 샘플 소적을 1개 이상의 미소유체 반응 채널 내에 획득하는 단계; (c) 상기 1개 이상의 DNA 샘플 소적을 프라이머 플러그와 혼합하여 1개 이상의 DNA 샘플 플러그를 형성시키는 단계 (상기 프라이머 플러그는 1종 이상의 공지된 제1 프라이머를 포함한다); (d) 1개 이상의 DNA 샘플 플러그로 1회 이상의 증폭 주기를 수행하여, 1개 이상의 DNA 샘플 플러그가 검출가능한 증폭된 DNA 생성물을 갖도록 하는 단계; (e) 증폭된 DNA 생성물을 검출하는 단계; (f) 증폭된 DNA 생성물의 검출에 근거하여 유기체를 확인하는 단계; 및 (g) 유기체 확인의 정확도를 증가시키기 위해 제1 공지된 프라이머와는 상이한 공지된 프라이머를 포함하는 증폭 시약을 사용하여 단계 (a) 내지 (f)를 임의로 반복하는 단계를 포함하는 [단계 (b) 내지 (e)는 본 발명의 기구 내에서 일어난다], 본 발명의 기구를 사용하여 유기체를 확인하는 방법을 제공한다. 본 발명의 한 양태에서, 증폭된 DNA 생성물을 검출하는 것은 이러한 DNA가 단리되는 유기체를 확인시켜 주는데, 이는 특정 유기체의 실체를 확정시켜 주는 프라이머를 선택하였기 때문인데, 예를 들어 특별한 유기체의 게놈 DNA와 특이적으로 결합하는 특이적 TAQMAN® 프라이머를 선택할 수 있기 때문에, 상기 언급된 방법(들)을 사용하여 증폭된 생성물을 검출하는 것이 해당 유기체의 실체를 확정시켜 준다. 또다른 양태에서, 본 발명의 파형 프라이머 또는 SGP 프라이머를 사용하고, 검출된 파형 프로파일은 유기체의 실체를 제공해준다. 본 발명은 또한, 샘플 공급원 중의 오염 수준, 즉 샘플 중의 게놈 물질의 농도를 정량화하는 방법을 제공한다. 본 발명의 기구를 사용하는 본 발명의 정량화 방법은 (a) 게놈 물질의 농도가 샘플 소적 당 대략 최대 1개 분자가 되도록 하는 희석 인자를 이용하여 샘플을 희석시키는 단계; (b) 샘플로부터의 샘플 소적을 1개 이상의 미소유체 반응 채널 내에 획득하는 단계; (c) 각 샘플 소적을 프라이머 플러그와 혼합하여 1개 이상의 샘플 플러그를 형성시키는 단계; (d) 각 샘플 플러그로 증폭 주기를 수행하여, DNA 분자를 포함하는 각 샘플 플러그가 검출가능한 증폭된 DNA 생성물을 갖도록 하는 단계 (DNA 분자를 포함하지 않는 각 샘플 플러그는 증폭된 DNA 생성물을 갖지 않을 것이다); (e) 각 샘플 플러그 중 증폭된 DNA 생성물의 존재 또는 부재를 검출하는 단계; (f) 증폭된 생성물을 포함하는 샘플 플러그 대 제로-검출된 샘플 플러그의 비율을 결정하는 단계; 및 (g) 상기 희석 인자를 이용하여, 샘플 중의 오염성 DNA의 본래 농도를 계산하는 단계를 포함한다 [적어도 단계 (b) 내지 (e)는 본 발명의 기구 내에서 일어난다]. 게놈 물질의 서열을 분석하는 것은 특정 유기체를 분류하는 확정적 방법이다. 따라서 본 발명의 또다른 목적은, 예를 들어 상기 언급된 본 발명의 방법을 사용하여 분석한 게놈 물질에 관한 상세한 서열 정보를 제공할 수 있도록, 게놈 물질을 추가로 분석시킬 수 있는 본 발명의 기구를 사용하는 방법을 제공하는 것이다. 결과적으로, 본 발명은 본 발명의 미소유체 장치의 시약 어셈블리 영역, 증폭 영역 및/또는 검출 영역을 횡단한 DNA 샘플 플러그를, 추가 서열 분석용으로 임의 선별할 수 있는 방법을 제공한다. 선별 공정은 본 발명의 미소유체 장치의 "밸브"에서 일어날 것이다. 선별시, 본 발명의 미소유체 장치의 밸브는 선별된 DNA 샘플 플러그(들)가 서열 분석용 장치 (예: DNA 서열 분석용 칩)로 옮겨가도록 할 수 있다. 또다른 양태에서, 본 발명은 샘플 플러그(들)를 불혼화성 비수성 유체로 둘러싸는 단계를 추가로 포함하는 본 발명의 방법을 제공한다.