一种数字PCR微滴生成系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种数字PCR微滴生成系统，包括用于输送样本溶液的微管、用于驱动微管移动的移动驱动机构、用于驱动微管往复振动的振动驱动机构，以及用于装载油相的第一容器，系统还包括控制器及用于探测油相液面位置的液面探测机构，液面探测机构包括液面感知模块和测距模块，液面感知模块、测距模块和移动驱动机构分别与控制器连接，控制器接收液面感知模块和测距模块反馈的信息，并根据所获取的信息控制移动驱动机构动作。本实用新型专利技术利用微管本身预先主动对油相液面高度进行探测，根据探测结果确定在微滴生成时微管的下降高度，降低了对微滴生成容器中注油量的精准要求，更保证了微管针尖在油相液面下的深度，为微滴生成提供可靠的前提条件。

A digital PCR droplet generation system

The utility model discloses a digital PCR micro drop generation system, which includes a micro tube for conveying sample solution, a moving driving mechanism for driving the micro tube to move, a vibration driving mechanism for driving the micro tube to and fro vibration, and a first container for loading the oil phase. The system also includes a controller, a liquid level detecting mechanism for detecting the liquid level position of the oil phase, and a liquid level detecting mechanism package Including liquid level sensing module and ranging module, liquid level sensing module, ranging module and mobile driving mechanism are respectively connected with the controller. The controller receives the feedback information from liquid level sensing module and ranging module, and controls the action of mobile driving mechanism according to the obtained information. The utility model uses the microtubule itself to proactively detect the liquid level height of the oil phase in advance, determines the falling height of the microtubule when the microtubule is generated according to the detection results, reduces the precise requirements for the oil injection amount in the microtubule generation container, ensures the depth of the microtubule tip under the liquid level of the oil phase, and provides the reliable precondition for the formation of the microtubule.

【技术实现步骤摘要】
一种数字PCR微滴生成系统
本技术涉及PCR
，特别涉及一种数字PCR微滴生成系统。
技术介绍
随着医疗模式的转变和个体化用药的不断发展，医学检验界迫切需要快速、精确的检测手段，分子检测则发挥出独特的优势。目前，分子检测技术主要有核酸分子杂交、聚合酶链式反应(PCR)和生物芯片技术等。分子检测产品主要应用在肿瘤、感染、遗传、产前筛查等临床各科的检测，以及体检中心、技术服务中心、第三方检测机构及微生物快速检测市场等方面。作为分子检测的重要技术手段，PCR能够定性和定量地检测目标核酸分子，在低丰度检测、稀有突变检测等日益增大的应用需求背景下，数字PCR作为一种核酸分子绝对定量技术，它将一个荧光定量PCR反应体系分配到大量微小的反应器中，在每个微反应器中包含1个或多个拷贝的目标核酸分子，进行“单分子模板PCR扩增”，扩增结束后，通过对阳性反应单元的数目和统计学方法计算原始样本中靶基因的拷贝数，数字PCR无须依赖对照品和标准曲线就可进行精确地绝对定量检测。当前，血常规、细胞学、病理学及免疫学等检验手段均朝着自动化、一体化、标准化的方向发展，但由于分子检测自身技术复杂性，从样品到结果的自动化实现过程中存在着诸多难以解决的技术问题。单就数字PCR检测仪的微滴生成环节而言，需要对针的下扎深度予以控制，否则会造成微滴生成效果的差异，常规解决方法是固定针的下扎位移和油的深度，即对用于微滴生成的容器进行精准注油，然后按照预设的下降高度控制tip头下降，但是难以精确地保证针尖在油面下的深度。技术内容为了解决现有技术的问题，本技术提供了一种数字PCR微滴生成系统，采用主动式压力对油面进行探测，探测精确，不受油深度变化及针位移误差的影响，准确控制下扎深度，所述技术方案如下：本技术提供了一种数字PCR微滴生成系统，包括用于输送样本溶液的微管、用于驱动所述微管移动的移动驱动机构、用于驱动所述微管往复振动的振动驱动机构，以及用于装载油相的第一容器，其特征在于，所述数字PCR微滴生成系统还包括控制器及用于探测油相液面位置的液面探测机构，所述液面探测机构包括液面感知模块和测距模块，所述液面感知模块、测距模块和移动驱动机构分别与控制器连接，所述控制器接收所述液面感知模块和测距模块反馈的信息，并根据所获取的信息控制所述移动驱动机构的动作。进一步地，所述液面感知模块包括压力源和压力传感器，所述压力源与所述微管的入口通过管路连通，所述压力传感器与所述控制器连接，所述压力传感器用于检测所述管路内或微管内的压力信息，并将检测到的压力信息发送至所述控制器，所述控制器根据所接收的压力信息判断所述微管是否接触所述油相的液面。优选地，所述移动驱动机构包括步进电机，所述测距模块包括设置在所述步进电机输出轴上的编码器，所述编码器与所述控制器连接，所述编码器根据步进电机的转动步数计算出所述微管的移动距离。可选地，所述测距模块包括与所述控制器连接的位移传感器，所述位移传感器用于检测所述微管的位移信息，并将检测到的位移信息发送至所述控制器，所述控制器根据所接收到的位移信息，得到位移差值距离。进一步地，所述系统还包括用于将微管内的空气排空的驱动油罐。进一步地，所述微管与所述压力源、驱动油罐之间的管路上设有三通阀，所述三通阀用于控制所述微管与所述压力源、驱动油罐中的其中一个连通。进一步地，所述第一容器的上方设置有基准起点，所述系统还包括导向机构，所述导向机构用于在所述微管向油相移动时对所述微管起竖直限位导向作用。进一步地，所述压力源为压力泵或气源。可选地，所述液面探测机构包括超声波测距传感器。可选地，所述液面探测机构包括雷达测距装置。本技术提供的技术方案带来的有益效果如下：a.采用主动式压力对油面进行探测，探测精确；b.不受油深度变化及针位移误差的影响，准确控制下扎深度；c.加装压力传感器后，利用微管本身进行液面探测，无需额外的探测设备；d.结构简单，自动化操作性强。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的利用数字PCR微滴生成系统进行微滴生成方法的流程图；图2是本技术实施例提供的微滴生成前油相液面探测方法的流程图；图3是本技术实施例提供的检测微管与油相液面接触状况的方法流程图；图4是本技术实施例提供的数字PCR微滴生成系统的结构示意图。其中，附图标记包括：1-压力源，11-管路，2-微管，3-压力传感器，4-油面，5-驱动油罐，6-三通阀。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。微滴式数字PCR系统在传统的PCR扩增前对样品进行微滴化处理，即将含有核酸分子的反应体系分成成千上万个纳升级的微滴，微滴技术让数字PCR更低成本，且更实用。微滴生成是微滴技术的前提，其主要是利用针头(tip头)运输样本溶液，将tip头伸入油相后，tip头内的样本溶液在油相中生成微滴，以下将tip头称作微管，其采用现有技术中微滴生成用的常规tip头。在本技术的一个实施例中，提供了一种数字PCR微滴生成系统，如图4所示，包括用于输送样本溶液的微管2、用于驱动所述微管2移动的移动驱动机构和用于装载油相的第一容器，所述系统还包括控制器及液面探测机构，所述液面探测机构和移动驱动机构均与控制器连接；所述液面探测机构用于对所述油相的液面进行探测，得到液面位置信息，所述液面位置信息用于在所述微管插入到油相过程中确定所述微管的移动距离。在一个具体的实施例中，所述液面探测机构包括压力源1和压力传感器3，所述压力源1为压力泵或气源，如图4所示，所述压力源1与所述微管2的入口通过管路11连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字PCR微滴生成系统，包括用于输送样本溶液的微管(2)、用于驱动所述微管(2)移动的移动驱动机构、用于驱动所述微管(2)往复振动的振动驱动机构，以及用于装载油相的第一容器，其特征在于，所述数字PCR微滴生成系统还包括控制器及用于探测油相液面位置的液面探测机构，所述液面探测机构包括液面感知模块和测距模块，所述液面感知模块、测距模块和移动驱动机构分别与控制器连接，所述控制器接收所述液面感知模块和测距模块反馈的信息，并根据所获取的信息控制所述移动驱动机构的动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字PCR微滴生成系统，包括用于输送样本溶液的微管(2)、用于驱动所述微管(2)移动的移动驱动机构、用于驱动所述微管(2)往复振动的振动驱动机构，以及用于装载油相的第一容器，其特征在于，所述数字PCR微滴生成系统还包括控制器及用于探测油相液面位置的液面探测机构，所述液面探测机构包括液面感知模块和测距模块，所述液面感知模块、测距模块和移动驱动机构分别与控制器连接，所述控制器接收所述液面感知模块和测距模块反馈的信息，并根据所获取的信息控制所述移动驱动机构的动作。


2.根据权利要求1所述的数字PCR微滴生成系统，其特征在于，所述液面感知模块包括压力源(1)和压力传感器(3)，所述压力源(1)与所述微管(2)的入口通过管路(11)连通，所述压力传感器(3)与所述控制器连接，所述压力传感器(3)用于检测所述管路(11)内或微管(2)内的压力信息，并将检测到的压力信息发送至所述控制器，所述控制器根据所接收的压力信息判断所述微管(2)是否接触所述油相的液面。


3.根据权利要求1所述的数字PCR微滴生成系统，其特征在于，所述移动驱动机构包括步进电机，所述测距模块包括设置在所述步进电机输出轴上的编码器，所述编码器与所述控制器连接，所述编码器根据步进电机的转动步数计算出所述微管的移动距离。


4.根据权利要求1所述的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昂，
申请(专利权)人：北京致雨生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11