微液滴检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种微液滴检测系统，所述微液滴检测系统包括第一部件、第二部件和第三部件；所述第一部件是微液滴检测时用于间隔油和上浮油的加样以及检测后废液收集的装置；所述第二部件是微液滴检测系统，所述微液滴检测系统包括有一中心孔，所述中心孔用于所述微液滴检测系统制备过程中注入注塑料以及批量化生产过程中和/或批量化荧光检测过程中微液滴检测系统的转运；和所述第三部件是装有微液滴进行微液滴PCR扩增的容器。该微液滴检测系统，可以快速、可靠、便捷、以及无污染的检测微液滴样品的荧光信号；该微液滴检测系统的材料和加工成本低，有利于临床检测和其他生物检测的广泛应用。

Microdrop detection system

The utility model provides a micro drop detection system. The microdrop detection system includes a first part, a second part, and a third component. The first part is a device for adding samples of the interval oil and an upper floating oil and collecting the waste liquid after the micro drop detection; the second part is a micro drop detection system, and the micro droplet detection system is a micro liquid drop detection system. The droplet detection system includes a central hole for the transport of a microdrop detection system during the preparation of the microdrop detection system during the preparation of the microdrop detection system, as well as in the process of mass production and / or mass fluorescence detection; and the third part is a container with microdroplet PCR amplification by microdroplets. The micro droplet detection system can be used to detect the fluorescence signals of microdroplet samples quickly, reliably, conveniently and without pollution, and the material and processing cost of the micro droplet detection system is low, which is beneficial to the wide application of clinical detection and other biological detection.

【技术实现步骤摘要】
微液滴检测系统
本技术涉及微液滴数字PCR
，具体涉及一种微液滴检测系统。
技术介绍
微液滴数字PCR技术(dropletdigitalPCR，ddPCR)是一种基于单分子PCR的核酸绝对定量分析技术。微液滴数字PCR技术以其高灵敏度、高准确性的优势正成为业界下一个革命性技术。近几年来，随着微纳米制造技术和微流体技术(micro-nanofabricationandmicrofluidics)的发展，微液滴数字PCR技术遇到了突破技术瓶颈的最佳契机。该技术借助微流控芯片，生成直径为数微米到数百微米的液滴；微液滴包裹单分子或单细胞，达到反应与检测全封闭，全集成。微液滴数字PCR系统工作原理是：首先通过特殊的微液滴生成仪将待测样品均分到大量纳升级(直径为数微米到数百微米)的“油包水”微液滴中，微液滴的数量在百万级别。由于微液滴数量足够多，微液滴之间被油层相互隔离，因此每个微液滴相当于一个“微型反应器”，微液滴中只含有待测样品的DNA单分子；然后，针对这些微液滴被转移到EP管中，在一个常规PCR仪中进行反应。经过PCR扩增反应的微液滴，通过特殊的微液滴分析仪逐个对液滴的荧光信号进行检测，有荧光信号的微滴判读为1，没有荧光信号的微滴判读为0。最后，根据泊松分布原理及阳性微滴的个数与比例即可得出待测样品的目标DNA分子数目，实现对核酸样本的绝对定量。微液滴数字PCR技术的一个关键步骤是快速、可靠的判定微液滴样品的荧光信号识别出来，统计阳性微液滴的个数和比例。微液滴样品荧光信号的判定依赖一个核心技术：微液滴荧光检测装置的设计和加工，利用激光激发微液滴内产物的荧光信号高低来区分阴性微液滴和阳性微液滴。微液滴数字PCR技术的常规流程是：生成的微液滴被转移到EP管中，在一个常规PCR仪中进行反应。经过PCR扩增反应的微液滴，被注入到一个微液滴荧光检测装置中，配合特殊的微液滴分析仪进行荧光信号检测。该微液滴荧光检测装置被广泛应用与临床检测需要具备以下原则：(1)含有经过PCR扩增反应的微液滴的EP管，与该微液滴荧光检测装置密闭连接，无需转移，减小可能的交叉污染；(2)微液滴在特殊微液滴分析仪作用下，被注入到该微液滴荧光检测装置中；微液滴流经激光检测区时，单排整齐排列，便于荧光信号的准确检测；(3)检测后的微液滴被收集到一个密闭的储存容器中，减小可能的交叉污染；(4)该微液滴荧光检测装置一次性使用，材料和加工成本低，(5)针对该微液滴荧光检测装置的操作便捷。针对以上原则，基于微流控技术的微液滴检测系统具有很大的应用前景。目前，基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的微流控芯片已被广泛用于检测微液滴。首先，研究人员利用软光刻工艺(人工操作)加工具备微米量级的PDMS微液滴芯片。当PDMS微液滴芯片制备成功后，在其样品入口、微液滴生成出口利用机械加工工艺打孔，装配进样管、出样管。EP管中的“油相”样品、“微液滴”样品通过手工方式吸入到注射器中。然后，通过外部注射泵将“油相”样品、“微液滴”样品样品经过进样管注入PDMS微液滴芯片中。在预先设计好的流道区域，光学检测系统逐个对液滴的荧光信号进行检测。最后，被检测的微液滴经过出样管被收集到常规实验耗材中，例如EP管。尽管PDMS微液滴芯片材料研发成本低、实验室加工工艺简单，但是其存在的不足包括：(1)PDMS微液滴检测系统与含有“微液滴”样品的EP管开放式连接，容易造成交叉污染。(2)检测后的微液滴被收集到一个开放的EP管中，容易造成交叉污染。(3)PDMS是热弹性聚合物材料，该类材料不适合于工业级注塑、封装工艺。手工加工的PDMS微液滴芯片可靠性差。PDMS微液滴芯片批量加工成本高昂。(4)PDMS微液滴芯片样品注入、液滴收集为过程繁琐的人工操作流程，不适于临床检验应用。针对PDMS微液滴芯片的不足，我们设计和加工了基于微流控技术的微液滴检测系统。该微液滴检测系统，可以快速、可靠、便捷、以及无污染的检测微液滴样品的荧光信号；该微液滴检测系统的材料和加工成本低，有利于临床检测的广泛应用。
技术实现思路
为了克服上述问题，本技术提供一种微液滴检测系统所述微液滴检测系统包括第一部件、第二部件和第三部件；所述第一部件是微液滴检测时用于间隔油和上浮油的加样以及检测后废液收集的装置；所述第二部件是微液滴检测芯片，所述微液滴检测系统包括有一中心孔，所述中心孔用于所述微液滴检测系统制备过程中注入注塑料以及批量化生产过程中和/或批量化荧光检测过程中微液滴检测系统的转运；和所述第三部件是装有微液滴进行微液滴PCR扩增的容器；所述第二部件固定连接在所述第一部件的上表面；和所述第三部件可拆卸地固定连接在第一部件的下表面。在一种实施方式中，所述第一部件和所述第二部件通过点胶方式或超声焊接方式密封固定连接。在一种实施方式中，所述第一部件和所述第二部件分别通过一体注塑而成。在一种实施方式中，所述第一部件和所述第二部件是热塑性材料，优选为聚碳酸酯材料、环烯烃共聚物或聚甲基丙烯酸甲脂、聚丙烯。在一种实施方式中，所述第一部件设置有用于固定所述第三部件的卡位槽。在一种实施方式中，所述第三部件包括微液滴容器和微液滴容器上盖，所述微液滴容器由硬性塑料材质制成，微液滴容器上盖由软性塑料材料制成；固定时，所述微液滴容器上盖与所述卡位槽进行配合，实现所述第一部件和所述第三部件可拆卸地固定连接。在一种实施方式中，在所述卡位槽中设置有从所述第一部件的下表面突出的穿刺针，所述穿刺针是中空的；所述第一部件和第三部件拆卸固定时，所述穿刺针穿透所述微液滴容器上盖。在一种实施方式中，所述第一部件设置有至少一个间隔油和上浮油的加样以及检测后废液的收集单元，优选为四个、八个和十二个；所述第二部件设置有至少一个微液滴检测单元，优选为四个、八个和十二个；第三部件是包括至少一个装有微液滴进行微液滴PCR扩增的容器，优选为四个、八个和十二个；每个间隔油和上浮油的加样以及检测后废液的收集单元与其相对应的每一个微液滴检测单元和每一个装有微液滴进行微液滴PCR扩增的容器配合，完成扩增后微液滴的检测。在一种实施方式中，所述间隔油和上浮油的加样以及检测后废液的收集单元包括在所述第一部件上方的上表面设置的上浮油加样槽、上浮油加样通孔、间隔油加样槽和间隔油加样通孔，其中所述上浮油加样通孔和所述间隔油加样通孔分别设置在所述上浮油加样槽和所述间隔油加样槽底部；和在第一部件下表面的所述上浮油加样通孔之处连接的上浮油进样管道，在所述第一部件下表面的所述间隔油加样通孔之处连接间隔油进样管道。在一种实施方式中，在所述第一部件下方的下表面设置有废液槽，用于收集检测后的所有废液。在一种实施方式中，在所述第二部件下方设置有将将废液槽内的残余空气排出的结构。在一种实施方式中，所述上浮油加样槽和所述间隔油加样槽的容积分别为1～900微升，优选为5～500微升，更优选为100～200微升。在一种实施方式中，所述微液滴检测单元包括微液滴检测管路、间隔油入口、间隔油管路、微液滴容器、微液滴上浮孔和微液滴管路；间隔油从所述间隔油入口进入所述间隔油管路，微液滴从所述微液滴容器通过微液滴上浮孔进入所述微液滴管路；所述间隔油管路和所述微液滴管路在所述微液滴检测管路之前形成十字交叉结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微液滴检测系统，其特征在于：所述微液滴检测系统包括第一部件、第二部件和第三部件；所述第一部件是微液滴检测时用于间隔油和上浮油的加样以及检测后废液收集的装置；所述第二部件是微液滴检测芯片，所述微液滴检测系统包括有一中心孔，所述中心孔用于所述微液滴检测系统制备过程中注入注塑料以及批量化生产过程中和/或批量化荧光检测过程中微液滴检测系统的转运；和所述第三部件是装有微液滴进行微液滴PCR扩增的容器；所述第二部件固定连接在所述第一部件的上表面；和所述第三部件可拆卸地固定连接在第一部件的下表面。

【技术特征摘要】
1.一种微液滴检测系统，其特征在于：所述微液滴检测系统包括第一部件、第二部件和第三部件；所述第一部件是微液滴检测时用于间隔油和上浮油的加样以及检测后废液收集的装置；所述第二部件是微液滴检测芯片，所述微液滴检测系统包括有一中心孔，所述中心孔用于所述微液滴检测系统制备过程中注入注塑料以及批量化生产过程中和/或批量化荧光检测过程中微液滴检测系统的转运；和所述第三部件是装有微液滴进行微液滴PCR扩增的容器；所述第二部件固定连接在所述第一部件的上表面；和所述第三部件可拆卸地固定连接在第一部件的下表面。2.根据权利要求1所述的微液滴检测系统，其特征在于：所述第一部件和所述第二部件通过点胶方式或超声焊接方式密封固定连接。3.根据权利要求1所述的微液滴检测系统，其特征在于：所述第一部件和所述第二部件分别通过一体注塑而成。4.根据权利要求1所述的微液滴检测系统，其特征在于：所述第一部件和所述第二部件是热塑性材料。5.根据权利要求4所述的微液滴检测系统，其特征在于：所述热塑性材料为聚碳酸酯材料、环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲脂、或聚丙烯。6.根据权利要求1所述的微液滴检测系统，其特征在于：所述第一部件设置有用于固定所述第三部件的卡位槽。7.根据权利要求6所述的微液滴检测系统，其特征在于：所述第三部件包括微液滴容器和微液滴容器上盖，所述微液滴容器由硬性塑料材质制成，微液滴容器上盖由软性塑料材料制成；固定时，所述微液滴容器上盖与所述卡位槽进行配合，实现所述第一部件和所述第三部件可拆卸地固定连接。8.根据权利要求7所述的微液滴检测系统，其特征在于：在所述卡位槽中设置有从所述第一部件的下表面突出的穿刺针，所述穿刺针是中空的；所述第一部件和第三部件拆卸固定时，所述穿刺针穿透所述微液滴容器上盖。9.根据权利要求1所述的微液滴检测系统，其特征在于：所述第一部件设置有至少一个间隔油和上浮油的加样以及检测后废液的收集单元；所述第二部件设置有至少一个微液滴检测单元；第三部件是包括至少一个装有微液滴进行微液滴PCR扩增的容器；每个间隔油和上浮油的加样以及检测后废液的收集单元与其相对应的每一个微液滴检测单元和每一个装有微液滴进行微液滴PCR扩增的容器配合，完成扩增后微液滴的检测。10.根据权利要求9所述的微液滴检测系统，其特征在于：所述第一部件设置有四个、八个或十二个间隔油和上浮油的加样以及检测后废液的收集单元；所述第二部件设置有四个、八个或十二个微液滴检测单元。11.根据权利要求9所述的微液滴检测系统，其特征在于：所述间隔油和上浮油的加样以及检测后废液的收集单元包括在所述第一部件上方的上表面设置的上浮油加样槽、上浮油加样通孔、间隔油加样槽和间隔油加样通孔，其中所述上浮油加样通孔和所述间隔油加样通孔分别设置在所述上浮油加样槽和所述间隔油加样槽底部；和在第...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆高山，郭永，王博，苏世圣，白宇，朱修锐，付明珠，祝令香，刘宝霞，杨文军，王勇斗，
申请(专利权)人：北京天健惠康生物科技有限公司，清华大学，
类型：新型
国别省市：北京,11