本实用新型专利技术提供了一种数字PCR芯片及其制备装置，数字PCR芯片包括：基底(11)和设置在基底(11)上方的结构层(12)，结构层(12)具有至少一个样品通道，每个样品通道包括具有多个微孔(121)的微孔结构和用于盛放多余的样品的溢出腔(122)，溢出腔(122)位于微孔结构的至少一侧上。本实用新型专利技术的技术方案防止多余的样品溢出的情况，使用方便，提高检测效率，制作成本低、产量高，提高了样品通量。
Digital PCR chip and its preparation device
【技术实现步骤摘要】
数字PCR芯片及其制备装置
本技术涉及生物检测
，具体涉及一种数字PCR芯片及其制备装置。
技术介绍
聚合酶链式反应(PolymeraseChainReaction，PCR)作为一种核酸检测技术，自诞生以来，已经成为生命科学研究和临床分子诊断领域最为重要的支撑技术，极大地推动了生命科学各个领域的发展。经过短短的三十多年，PCR技术已经从第一代发展到第三代，第三代PCR技术被称作数字PCR技术(DigitalPCR，简称dPCR)，通过将样品分配到大量反应单元中，每个单元包含一个或多个拷贝的目标分子(DNA模板)，对目标分子进行PCR扩增，扩增结束后对反应单元的荧光信号进行统计学分析。数字PCR技术无需标准曲线和参照，对影响PCR反应效率的抑制物不敏感，是一种核酸分子绝对定量技术。与传统PCR技术相比，数字PCR技术具有高灵敏度、高特异性和精确定量等优点，在极微量核酸样本检测、复杂背景下稀有突变检测、表达量微小差异鉴定和拷贝数变异检测等方面得到了广泛应用。目前，数字PCR技术平台主要有三类：大规模集成微流控芯片、液滴和微腔式数字PCR系统。其中，微腔式数字PCR基于微纳加工技术，在芯片上预先加工出高密度的微反应腔，利用微反应腔对样品进行划分，形成空间上相互独立的反应单元，这样可以保持样品完全隔离，有效防止交叉污染，减少移液操作。微反应腔的体积确定和位置固定不变，便于实现实时荧光检测，降低对检测系统的要求，提高了检测的精密度和稳定性。微腔式数字PCR系统具有开放特性，适用于多种PCR反应需求。2013年，LifeTechnologies公司推出一款基于微腔的QuantStudioTM3D数字PCR系统，该系统的数字PCR芯片采用硅基材料，在硅片表面加工出20000个微孔阵列，用于划分样品。使用数字PCR芯片检测时，样品填满微孔阵列之后，数字PCR芯片上会存在多余的样品，多余的样品较多时对PCR反应产生影响，进而影响检测精度。并且硅基数字PCR芯片采用紫外光刻和干法刻蚀等微纳加工技术进行批量生产，制作过程复杂，产量低，成本高，大大增加了样品的检测成本；而且样品通量较低，性能提升的空间受限，这大大限制了其应用范围。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种数字PCR芯片及其制备装置，以解决现有技术中数字PCR芯片制作成本高、产量低、样品通量低和PCR反应热传导效率低等问题，同时减小多余样品对检测精度的影响。为实现上述目的，本技术提供了一种数字PCR芯片包括：基底和设置在基底上方的结构层，结构层具有至少一个样品通道，每个样品通道包括具有多个微孔的微孔结构和用于盛放多余的样品的溢出腔，溢出腔位于微孔结构的至少一侧上。进一步地，结构层具有亲水性结构，以增强微孔结构的亲水性。进一步地，基底为柔性聚合物薄膜。进一步地，基底为PET薄膜。进一步地，结构层为紫外纳米压印胶。进一步地，结构层为PEGDA。进一步地，溢出腔的体积为Vc，微孔的体积为Vo，微孔的的数量为N，样品的体积为V，其中，Vc≥V-Vo×N，和/或，微孔的深度为Hr，溢出腔的深度为Hc，其中，Hc≤Hr，和/或，基底的厚度H为0.03～0.5mm，和/或，微孔为圆孔、椭圆孔、锥孔或多边形孔，和/或，多个微孔形成矩形阵列或六角阵列。本技术还提供一种制备上述的数字PCR芯片的制备装置，包括：传输结构，用于传输基底；涂布结构，用于将压印胶涂布在基底上；成型结构，包括成型模具，成型模具的表面具有多个间隔设置的第一凸起及围绕在多个第一凸起的至少一侧的第二凸起，多个第一凸起和第二凸起分别用于压印出微孔结构和溢出腔；紫外固化结构，设置在成型结构的一侧并用于对压印完的压印胶进行固化成型。进一步地，成型模具的表面具有亲水性结构，和/或，传输结构包括间隔设置的放卷辊和收卷辊，基底放置在放卷辊上且其自由端缠绕在收卷辊上，和/或，成型结构还包括支撑结构，支撑结构与成型模具左右紧邻设置，和/或，紫外固化结构设置在成型模具的下方。本技术技术方案，具有如下优点：微孔结构中的多个微孔用于划分样品，样品通量高，并且可调范围大；溢出腔用于盛放多余的样品，这样就可以将多余的样品存放在溢出腔中，不会对PCR反应产生影响，提高检测精度。芯片结构厚度薄，可以提高PCR反应的效率。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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示出了本技术的第一种实施方式中提供的数字PCR芯片的立体示意图；图2示出了图1的数字PCR芯片的分解示意图；图3示出了图1的数字PCR芯片的俯视示意图；图4示出了图3的数字PCR芯片的A-A向剖视示意图；图5示出了图4的数字PCR芯片的B处放大示意图；图6示出了本技术的第二种实施方式中提供的数字PCR芯片的立体示意图；图7示出了图6的数字PCR芯片的俯视示意图；图8示出了本技术提供的制备数字PCR芯片的制备装置的简易示意图；图9示出了本技术提供的数字PCR芯片在使用时滴加样品的结构示意图；图10示出了图9的数字PCR芯片在使用时挤压样品的结构示意图；图11示出了图9的数字PCR芯片在使用时密封完样品的结构示意图；图12示出了本技术提供的数字PCR芯片在使用时另一种挤压样品的结构示意图。附图标记说明：11、基底；12、结构层；121、微孔；122、溢出腔；13、密封层；21、放卷辊；22、涂布结构；23、支撑压轮；24、成型轮；25、紫外固化结构；26、收卷辊；30、滚轴；40、密封胶带；50、样品。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，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，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数字PCR芯片，其特征在于，包括：基底(11)和设置在所述基底(11)上方的结构层(12)，所述结构层(12)具有至少一个样品通道，每个所述样品通道包括具有多个微孔(121)的微孔结构和用于盛放多余的样品的溢出腔(122)，所述溢出腔(122)位于所述微孔结构的至少一侧上。/n
【技术特征摘要】
1.一种数字PCR芯片，其特征在于，包括：基底(11)和设置在所述基底(11)上方的结构层(12)，所述结构层(12)具有至少一个样品通道，每个所述样品通道包括具有多个微孔(121)的微孔结构和用于盛放多余的样品的溢出腔(122)，所述溢出腔(122)位于所述微孔结构的至少一侧上。
2.根据权利要求1所述的数字PCR芯片，其特征在于，所述结构层(12)具有亲水性结构，以增强所述微孔结构的亲水性。
3.根据权利要求1所述的数字PCR芯片，其特征在于，所述基底(11)为柔性聚合物薄膜。
4.根据权利要求3所述的数字PCR芯片，其特征在于，所述基底(11)为PET薄膜。
5.根据权利要求1所述的数字PCR芯片，其特征在于，所述结构层(12)为紫外纳米压印胶。
6.根据权利要求5所述的数字PCR芯片，其特征在于，所述结构层(12)为PEGDA。
7.根据权利要求1所述的数字PCR芯片，其特征在于，所述溢出腔(122)的体积为Vc，所述微孔(121)的体积为Vo，所述微孔(121)的数量为N，样品(50)的体积为V，其中，Vc≥V-Vo×N，和/或，所述微孔(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋克明，张志强，刘聪，周武平，张涛，刘聪，黎海文，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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