一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置，包括加压器(1)、多个密闭容器(2)、多个连接管(4)和油相容器(6)，密闭容器(2)用于放置样品，多个连接管(4)的一端汇合连通，另一端分别与不同的密闭容器(2)连通；油相容器(6)与连接管(4)的汇合连通端连通；加压器(1)用于向多个密闭容器(2)和多个连接管(4)组成的系统内充气加压；多个密闭容器(2)的容积各不相同，而多个连接管(4)流道体积均相等，或者多个密闭容器(2)的容积均相同，而多个连接管(4)流道体积各不相等。该装置可以更简化地进行未知核酸浓度样品PCR定量，有利于节省劳动时间，提高工作效率。

A device for PCR quantification of unknown nucleic acid concentration samples

The invention provides a device for unknown nucleic acid concentration samples of PCR quantitative, including compression device (1), a sealed container (2), a plurality of connecting tubes (4) and oil container (6), airtight container (2) for placing a sample, a plurality of connecting tubes (4) in the end the confluence connected, the other end connected to the sealed container (2) with different oil phase; the container (6) and the connecting pipe (4) connected end is communicated with the confluence of the pressurizer; (1) to a closed container (2) and a plurality of connecting tubes (4) in the system composed of pneumatic compression; a sealed container (2) the volume of each are not identical, and a plurality of connecting tubes (4) flow volume are equal, or a sealed container (2) of the volume are the same, and a plurality of connecting tubes (4) flow volume not equal. The device can simplify the quantification of the unknown nucleic acid concentration sample PCR, thereby saving labor time and improving work efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置
本专利技术涉及数字PCR定量
，特别是涉及一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置。
技术介绍
聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，数字PCR是第三代PCR技术，被誉为最先进的核酸定量技术，主要采用微流控方法将DNA或者RNA溶液大量稀释后，分散至芯片的微型液滴中，每个液滴的DNA模板数少于或者等于1个，经过PCR循环之后，根据产生荧光信号的液滴数目，实现核酸分子的绝对定量。根据统计学规律，为保证数字PCR的准确度，往往需要具有荧光信号的微液滴数目占液滴总数的比例介于合适的范围，这样才可以认为每个具有荧光信号的微液滴的样本中只含有一个DNA分子。但是，当定量未知核酸浓度的样品时，由于不知道样品中究竟含有多少个核酸分子，所以无法确定需要产生多少个液滴才能保证具有荧光信号的微液滴占液滴总数的比例满足要求，为此，需要对同一个样本进行多次试验，找到上述比例满足要求的实验结果，并以该实验结果作为标定的依据，进而确定核酸溶液的浓度。目前，由于对同一个样本进行多次试验需要重复很多相同的试验操作，所以会占用工作人员较多的时间，因此，如何能简化试验操作，以节省劳动时间、提高工作效率，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置，利用该装置对未知核酸浓度的样品进行PCR定量时可以简化试验操作，从而有效地节省劳动时间，提高工作效率。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置，包括：多个密闭容器，所述密闭容器用于放置样品；与所述密闭容器数量相等的多个连接管，多个所述连接管的一端汇合连通，另一端分别与不同的所述密闭容器连通，多个所述密闭容器的容积各不相同，而多个所述连接管流道体积均相等，或者多个所述密闭容器的容积均相同，而多个所述连接管流道体积各不相等；加压器，所述加压器用于向多个所述密闭容器和多个所述连接管组成的系统内充气加压；油相容器，所述油相容器与所述连接管的汇合连通端连通。优选地，在上述装置中，还包括：导热片，与所述连接管的汇合连通端连通的微管道以预设匝数缠绕布设在所述导热片上，且所述微管道循环往复地经过所述导热片的上表面和下表面；位于所述导热片的上表面一侧或下表面一侧的恒温器，所述恒温器用于使所述导热片靠近所述恒温器的一面加热至PCR扩增的高温变性温度，而使所述导热片相对的另一面加热至PCR扩增的低温复性温度。优选地，在上述装置中，所述预设匝数为20匝～80匝。优选地，在上述装置中，还包括：用于作为热源的恒温器；导热片，所述导热片的一部分搭接在所述恒温器上，其余部分悬在所述恒温器之外，与所述连接管的汇合连通端连通的微管道布设在所述导热片的相对所述恒温器的另一面上，且所述微管道以预设次数循环往复地经过所述导热片与所述恒温器搭接的部分和悬在所述恒温器之外的部分。优选地，在上述装置中，所述预设次数为20次～80次。优选地，在上述装置中，所述导热片为PDMS芯片，所述导热片上集成有与所述微管道的出口连通的收集器。优选地，在上述装置中，所述导热片的材质为铝合金或不锈钢。优选地，在上述装置中，所述微管道的出口一端连通有透气管或流量可调的排气阀。优选地，在上述装置中，所述密闭容器、所述油相容器和所述加压器中的至少一者为注射器。本专利技术提供的用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置的工作原理为，首先向密闭容器、连接管和油相容器组成的系统内充气加压，使系统的内部压强大于外部压强，然后通过液体的封堵分别截住一部分高压强的气体，最后将连接管的汇合连通端与系统的外部导通，使密闭容器与连接管之间形成压差，于是液体在高压气体的作用下自发流动，而由于各个密闭容器容积各不相同时，各个连接管的流道体积均相等，或者各个密闭容器容积均相同时，各个连接管的流道体积各不相等，所以不同密闭容器内的样品到达连接管的汇合连通端的时间不同，从而实现多份样品的顺序流动。由上述工作原理可知，本专利技术提供的装置能够实现多份样品的自发顺序流动，因此可以通过一次试验对待测样品(未知核酸浓度)的多种不同稀释比例情况进行PCR定量，与现有技术中对未知浓度样品进行PCR定量需要采用多次试验相比，该装置可以简化试验操作，从而有效地节省劳动时间，提高工作效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置的示意图；图2是本专利技术实施例二提供的一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置的示意图。图中标记为：A、样品顺序流动区；B、液滴生成区；C、PCR扩增区；D、收集区；1、加压器；2、密闭容器；3、管接头；4、连接管；5、通气阀；6、油相容器；7、四通管；8、恒温器；9、导热片；10、微管道；11、收集器；12、排气阀。具体实施方式为了便于理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。参见图1，为本专利技术实施例一提供的一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置的示意图，该装置包括加压器1、多个密闭容器2、多个连接管4和油相容器6。其中，密闭容器2用于放置样品，多个密闭容器2的容积各不相同；连接管4与密闭容器2数量相等，多个连接管4的流道体积均相等，且多个连接管4的一端汇合连通，另一端分别与不同的密闭容器2连通；加压器1用于向多个密闭容器2和多个连接管4组成的系统内充气加压；油相容器6与连接管4的汇合连通端连通。由图1可见，在实施例一中，微管道10的进口连通四通管7的第一接口，油相容器6的出口与四通管7和微管道10之间的管路连通，四通管7的第二接口和第三接口分别通过连接管4及管接头3与密闭容器2连通，四通管7的第四接口依次连接通气阀5和加压器1。为了实现PCR扩增，现有技术中一般需要配置热循环仪，由于热循环仪进行温度循环控制普遍需要较为复杂的控制系统，所以使得整个数字PCR装置的成本较高，而且，由于控制系统结构的需要，一般也会造成数字PCR装置的体积很大。为此，本专利技术实施例一提供的数字PCR装置还包括恒温器8和导热片9，其中，微管道10以预设匝数缠绕布设在导热片9上，且微管道10循环往复地经过导热片9的上表面和下表面，如图1所示，恒温器8既可以位于导热片9的上表面一侧，也可以位于导热片9的下表面一侧，恒温器8用于使导热片9靠近恒温器8的一面加热至PCR扩增的高温变性温度，而使导热片9相对的另一面加热至PCR扩增的低温复性温度。微管道10缠绕导热片9的预设匝数可以为20匝～80匝，例如缠绕40匝或60匝。如图1所示，微管道10的出口连通有收集器11，收集器11连通有排气阀12，荧光检测仪可以放置在微管道10的末端，用于对液滴总数和具有荧光的液滴进行计数。整个数字PCR装置包括样品顺序流动区A、液滴生成区B、PCR扩增区C和收集区D，与传统技术相比，利用该数字PCR装置可以将液滴生成，PCR扩增、检测三个过程一次连续进行，在时间上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置，其特征在于，包括：多个密闭容器(2)，所述密闭容器(2)用于放置样品；与所述密闭容器(2)数量相等的多个连接管(4)，多个所述连接管(4)的一端汇合连通，另一端分别与不同的所述密闭容器(2)连通，多个所述密闭容器(2)的容积各不相同，而多个所述连接管(4)流道体积均相等，或者多个所述密闭容器(2)的容积均相同，而多个所述连接管(4)流道体积各不相等；加压器(1)，所述加压器(1)用于向多个所述密闭容器(2)和多个所述连接管(4)组成的系统内充气加压；油相容器(6)，所述油相容器(6)与所述连接管(4)的汇合连通端连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于未知核酸浓度样品PCR定量的装置，其特征在于，包括：多个密闭容器(2)，所述密闭容器(2)用于放置样品；与所述密闭容器(2)数量相等的多个连接管(4)，多个所述连接管(4)的一端汇合连通，另一端分别与不同的所述密闭容器(2)连通，多个所述密闭容器(2)的容积各不相同，而多个所述连接管(4)流道体积均相等，或者多个所述密闭容器(2)的容积均相同，而多个所述连接管(4)流道体积各不相等；加压器(1)，所述加压器(1)用于向多个所述密闭容器(2)和多个所述连接管(4)组成的系统内充气加压；油相容器(6)，所述油相容器(6)与所述连接管(4)的汇合连通端连通。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：导热片(9)，与所述连接管(4)的汇合连通端连通的微管道(10)以预设匝数缠绕布设在所述导热片(9)上，且所述微管道(10)循环往复地经过所述导热片(9)的上表面和下表面；位于所述导热片(9)的上表面一侧或下表面一侧的恒温器(8)，所述恒温器(8)用于使所述导热片(9)靠近所述恒温器(8)的一面加热至PCR扩增的高温变性温度，而使所述导热片(9)相对的另一面加热至PCR扩增的低温复性温度。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述预设匝数为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文明，穆全全，李渊明，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22