数字PCR检测仪制造技术

本发明专利技术提供一种数字PCR检测仪包括微液滴生成装置、温控装置、荧光信号检测装置、定量分析装置以及控制器。所述控制器分别与所述微液滴生成装置、所述温控装置、所述荧光信号检测装置以及所述定量分析装置连接，用以控制所述微液滴生成装置、所述温控装置、所述荧光信号检测装置以及所述定量分析装置。所述数字PCR检测仪将所述微液滴生成装置、所述温控装置、所述荧光信号检测装置以及所述定量分析装置集成化，使得操作人员可以通过一体式数字PCR检测机实现自动化操作，提高了所述数字PCR检测仪的工作效率。

Digital PCR Detector

【技术实现步骤摘要】
数字PCR检测仪
本专利技术涉及数字PCR分析仪器领域，特别是涉及一种数字PCR检测仪。
技术介绍
数字PCR(DigitalPCR，dPCR)是一种核酸分子绝对定量技术。相较于qPCR，数字PCR可让你能够直接数出DNA分子的个数，是对起始样品拷贝数的绝对定量。定量PCR是依靠标准曲线或参照基因来测定核酸量，而数字PCR则让你能够直接数出DNA分子的个数，是对起始样品拷贝数的绝对定量。目前，数字PCR包括液滴式PCR检测方法和芯片式检测方法。芯片式检测方法中单个芯片上的有效反应腔数量一般只有数千个，远少于液滴式。所以，芯片式数字PCR的动态范围相对于液滴式较窄。液滴式PCR检测方法将样本分散成油包水的反应单元，之后对每个反应单元进行实时或终点荧光分析。但是，目前的数字PCR仪器的有效反应腔数量少，从而导致目前的数字PCR的动态范围较窄，工作效率低。
技术实现思路
基于此，有必要针对目前的数字PCR的动态范围较窄，工作效率低的问题，提供一种动态范围大，工作效率高的数字PCR检测仪。本专利技术提供一种数字PCR检测仪包括微液滴生成装置、温控装置、荧光信号检测装置以及定量分析装置。所述微液滴生成装置用以将核酸扩增反应液微滴化，形成多个微液滴。所述温控装置与所述微液滴生成装置通过轨道连接，用以将所述多个微液滴转移至所述温控装置，进行温度循环，实现核酸扩增。所述荧光信号检测装置与所述温控装置相对设置，用以对核酸扩增后的所述多个微液滴进行拍照检测。所述荧光信号检测装置可以对微液滴进行多个荧光通道成像以及进行明场暗场成像。其中多个荧光通道成像用于微液滴反应信号的探测，明场暗场成像用于检测形成微液滴的尺寸信息以及在反应过程中监测液滴的状态。定量分析装置，所述定量分析装置与所述荧光信号检测装置通过数据线连接，用以实现所述多个微液滴荧光信息的传输，进行定量分析。控制器，所述控制器分别与所述微液滴生成装置、所述温控装置、荧光信号检测装置以及定量分析装置连接，用以控制所述微液滴生成装置、所述温控装置、所述荧光信号检测装置以及所述定量分析装置。在其中一个实施例中，所述微液滴生成装置包括吐液枪头、流体驱动机构、运动控制机构以及第一控制器。所述吐液枪头具有出口端及入口端，所述吐液枪头用于储存第一液体。所述流体驱动机构与所述吐液枪头的入口端连接，用于将储存在所述吐液枪头内部的第一液体从所述吐液枪头的出口端排出。所述运动控制机构用于控制所述吐液枪头的出口端与第二液体之间产生设定轨迹或设定速度或设定加速度的相对运动，以使排出所述吐液枪头的出口端的第一液体克服表面张力及附着力形成微液滴。所述第一控制器分别与所述流体驱动机构以及所述运动控制机构连接，用以控制所述流体驱动机构以及所述运动控制机构工作。在其中一个实施例中，所述流体驱动机构包括变容积组件、动力组件、储液罐以及三通换向阀。所述变容积组件包括注射筒及推杆，所述推杆与所述注射筒的内壁动配合，所述注射筒内能够储存驱动液体，所述注射筒具有进出液口，所述进出液口用于连通储存有第一液体的吐液枪头的入口端。所述动力组件与所述推杆传动连接，用于驱动所述推杆沿所述注射筒的延伸方向滑动。所述储液罐用于储存驱动液体。所述三通换向阀具有第一接口、第二接口及第三接口，所述吐液枪头的入口端、所述进出液口及所述储液罐分别与所述第一接口、所述第二接口及所述第三接口连通。在其中一个实施例中，所述吐液枪头包括具有中空腔体的针梗及设置于所述针梗一端的出口端。在其中一个实施例中，所述运动控制机构包括支撑架、连接件以及驱动元件。所述连接件用于与吐液枪头连接。所述驱动元件固定于所述支撑架，所述驱动元件与所述连接件传动连接。在所述驱动元件的驱动下，吐液枪头的出口端相对第二液体做位移大小呈正弦变化或者速度大小呈方波变化的相对运动。在其中一个实施例中，所述温控装置包括柔性电路板、与所述柔性电路板间隔设置的加热基板以及多个半导体电偶对。所述加热基板包括相对设置的第一表面和第二表面。所述多个半导体电偶对设置于所述柔性电路板与所述第一表面之间，所述多个半导体电偶对相互串联、并联或者混合连接。在其中一个实施例中，所述温控装置还包括第二控制器以及温度传感器。所述第二控制器与所述多个半导体电偶对电连接，用于控制电流大小。所述温度传感器设置于所述加热基板表面，所述温度传感器与所述第二控制器电连接，用于检测所述加热基板的温度并将该温度发送给所述第二控制器。在其中一个实施例中，所述荧光信号检测装置包括激发光源、荧光探测组件以及第三控制器。所述激发光源设置于所述微液滴容器检测区域上方，并与所述微液滴容器检测区域呈倾斜角度进行照射，形成斜射光路。所述荧光探测组件设置于所述微液滴容器检测区域正上方，用以采集所述多个微液滴的荧光图像及明场暗场图像。所述第三控制器分别与所述激发光源和所述荧光探测组件连接，用以控制所述激发光源与所述荧光探测组件。在其中一个实施例中，所述激发光源包括多个不同颜色的LED光源、二向色镜、复眼透镜以及聚焦透镜。每个所述LED光源前端依次设有准直镜和第一滤光片。所述二向色镜倾斜设置于所述第一滤光片前端，用以将每个所述LED光源发出的光折射成一条光路。所述复眼透镜用以提高经折射后的所述光路的均匀性。所述聚焦透镜设置于所述复眼透镜的前端，用以聚焦形成照明光斑。在其中一个实施例中，所述荧光探测组件包括物镜、相机以及第二滤光片，所述物镜设置于所述相机与所述第二滤光片之间。在其中一个实施例中，所述控制器分别与所述第一控制器、所述第二控制器以及所述第三控制器连接，用以控制所述微液滴生成装置、所述温控装置、所述荧光信号检测装置以及所述定量分析装置工作。在其中一个实施例中，一种数字PCR检测仪的分析方法，包括以下步骤：S10，制备待测核酸扩增反应液；S20，将所述待测核酸扩增反应液微滴化，形成多个微液滴；S30，将所述多个微液滴进行核酸扩增，并实时获取所述多个微液滴的荧光信息；S40，根据所述多个微液滴的荧光信息，对所述多个微液滴进行定量分析。本专利技术提供一种数字PCR检测仪包括微液滴生成装置、温控装置、荧光信号检测装置、定量分析装置以及控制器。所述微液滴生成装置用以将核酸扩增反应液微滴化，形成多个微液滴。所述温控装置与所述微液滴生成装置通过轨道连接，用以将所述多个微液滴转移至所述温控装置，进行温度循环，实现核酸扩增。所述荧光信号检测装置与所述温控装置相对设置，用以对核酸扩增后的所述多个微液滴进行拍照检测。所述定量分析装置与所述荧光信号检测装置通过数据线连接，用以实现所述多个微液滴荧光信息的传输，进行定量分析。所述控制器分别与所述微液滴生成装置、所述温控装置、荧光信号检测装置以及定量分析装置连接，用以控制所述微液滴生成装置、所述温控装置、荧光信号检测装置以及定量分析装置。所述数字PCR检测仪将所述微液滴生成装置、所述温控装置、所述荧光信号检测装置以及所述定量分析装置集成化，使得所述操作人员可以通过一体式数字PCR检测机实现自动化操作，提高了所述数字PCR检测仪的工作效率。附图说明图1为本专利技术提供的数字PCR检测仪的整体结构示意图；图2为本专利技术提供的数字PCR检测仪的微液滴生成装置；图3为本专利技术一实施例提供的吐液枪头的出口端运动时液滴的受力示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字PCR检测仪，其特征在于，包括：微液滴生成装置，用以将核酸扩增反应液微滴化，形成多个微液滴；温控装置，所述温控装置与所述微液滴生成装置通过轨道连接，用以将所述多个微液滴转移至所述温控装置，进行温度循环，实现核酸扩增；荧光信号检测装置，所述荧光信号检测装置与所述温控装置相对设置，用以对核酸扩增后的所述多个微液滴进行拍照检测；所述荧光信号检测装置可以对微液滴进行多个荧光通道成像以及进行明场暗场成像；其中多个荧光通道成像用于微液滴反应信号的探测，明场暗场成像用于检测形成微液滴的尺寸信息以及在反应过程中监测液滴的状态；定量分析装置，所述定量分析装置与所述荧光信号检测装置通过数据线连接，用以实现所述多个微液滴荧光信息的传输，进行定量分析；控制器，所述控制器分别与所述微液滴生成装置、所述温控装置、荧光信号检测装置以及定量分析装置连接，用以控制所述微液滴生成装置、所述温控装置、所述荧光信号检测装置以及所述定量分析装置。

【技术特征摘要】
1.一种数字PCR检测仪，其特征在于，包括：微液滴生成装置，用以将核酸扩增反应液微滴化，形成多个微液滴；温控装置，所述温控装置与所述微液滴生成装置通过轨道连接，用以将所述多个微液滴转移至所述温控装置，进行温度循环，实现核酸扩增；荧光信号检测装置，所述荧光信号检测装置与所述温控装置相对设置，用以对核酸扩增后的所述多个微液滴进行拍照检测；所述荧光信号检测装置可以对微液滴进行多个荧光通道成像以及进行明场暗场成像；其中多个荧光通道成像用于微液滴反应信号的探测，明场暗场成像用于检测形成微液滴的尺寸信息以及在反应过程中监测液滴的状态；定量分析装置，所述定量分析装置与所述荧光信号检测装置通过数据线连接，用以实现所述多个微液滴荧光信息的传输，进行定量分析；控制器，所述控制器分别与所述微液滴生成装置、所述温控装置、荧光信号检测装置以及定量分析装置连接，用以控制所述微液滴生成装置、所述温控装置、所述荧光信号检测装置以及所述定量分析装置。2.如权利要求1所述的数字PCR检测仪，其特征在于，所述微液滴生成装置包括：吐液枪头，所述吐液枪头具有出口端及入口端，所述吐液枪头用于储存第一液体；流体驱动机构，所述流体驱动机构与所述吐液枪头的入口端连接，用于将储存在所述吐液枪头内部的第一液体从所述吐液枪头的出口端排出；运动控制机构，所述运动控制机构用于控制所述吐液枪头的出口端与第二液体之间产生设定轨迹或设定速度或设定加速度的相对运动，以使排出所述吐液枪头的出口端的第一液体克服表面张力及附着力形成微液滴；第一控制器，所述第一控制器分别与所述流体驱动机构以及所述运动控制机构连接，用以控制所述流体驱动机构以及所述运动控制机构工作。3.如权利要求2所述的数字PCR检测仪，其特征在于，所述流体驱动机构包括：变容积组件，包括注射筒及推杆，所述推杆与所述注射筒的内壁动配合，所述注射筒内能够储存驱动液体，所述注射筒具有进出液口，所述进出液口用于连通储存有第一液体的吐液枪头的入口端；动力组件，与所述推杆传动连接，用于驱动所述推杆沿所述注射筒的延伸方向滑动；储液罐，用于储存驱动液体；三通换向阀，具有第一接口、第二接口及第三接口，所述吐液枪头的入口端、所述进出液口及所述储液罐分别与所述第一接口、所述第二接口及所述第三接口连通。4.如权利要求2所述的数字PCR检测仪，其特征在于，所述吐液枪头包括具有中空腔体的针梗及设置于所述针梗一端的出口端。5.如权利要求2所述的数字PCR检测仪，其特征在于，所述运动控制机构包括：支撑架；连接件，用于与吐液枪头...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛广济，
申请(专利权)人：思纳福北京医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11