一种数字PCR液滴生成装置及生成方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数字PCR液滴生成装置及液滴生成方法，其中液滴生装成置包括芯片本体，所述芯片本体具有液滴生成腔及与所述液滴生成腔连通的液滴存储腔，还包括具有吸液功能的吸液体，所述吸液体与所述芯片本体配合使用，用于驱动液滴从所述液滴生成腔移动至所述液滴存储腔。待液滴生成腔内开始生成液滴或者完成液滴生成后，利用具有吸液功能的吸液体来吸取液体，促使液滴生成腔内的液滴向液滴存储腔内逐渐转移，从而逐步地实现在液滴存储腔内的平铺过程。这与传统方案中采用负压装置来促使液滴进入并在液滴存储腔内完成平铺的方式完全不同，其实现方式简单、有效，不占用仪器资源，显著地降低了成本，以及大幅地提升了检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种数字PCR液滴生成装置及生成方法
本专利技术涉及一种数字PCR液滴生成装置及生成方法。
技术介绍
随着医疗模式的转变和个体化用药的不断发展，医学检验界迫切地需要快速、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算分子，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无需依赖对照品和标准曲线就可以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的复杂性，从样本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检测仪的微液滴观测而言，若采用液滴阵列显微成像方式，则需要将生成的液滴进行转移、平铺，如果液滴之间相互重合，则不利于观测分析。促使液滴转移、平铺的传统方式是利用一些如负压泵等外围驱动部件或驱动结构来产生负压或正压，结构及控制方式相对而言都较为复杂，且需要额外地占用仪器资源，同时也需要额外的操作时间，检测效率相对较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种数字PCR液滴生成装置，以能够快速、有效地促使液滴平铺，提高检测效率。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种数字PCR液滴生成装置，包括芯片本体，所述芯片本体具有液滴生成腔及与所述液滴生成腔连通的液滴存储腔，还包括具有吸液功能的吸液体，所述吸液体与所述芯片本体配合使用，用于驱动液滴从所述液滴生成腔移动至所述液滴存储腔。根据本专利技术的一些优选方案，所述芯片本体还具有与所述液滴存储腔连通的排液腔，所述吸液体能够插设在所述排液腔内。进一步地，所述吸液体可拆卸地设置在所述芯片本体上，或者所述吸液体可相对所述芯片本体分离地插设在所述排液腔内。根据本专利技术的一些优选方案，所述芯片本体上具有直立地向上延伸的排液管，所述排液管的管腔形成所述排液腔。作为一种具体的实施方式，所述排液腔的底部具有与所述液滴存储腔连通的排液口，所述吸液体底端部的直径大于所述排液口的孔径。根据本专利技术的一些优选方案，所述吸液体与所述芯片本体配合时，所述吸液体沿竖直方向直立地插设在所述排液腔内。根据本专利技术的一些优选方案，所述吸液体至少包括能够插设在所述排液腔中的主体部，所述主体部的下部还具有向下延伸的根部，所述根部的截面尺寸小于所述主体部的截面尺寸。进一步地，所述根部的横截面面积为0.25～1mm2。进一步地，所述根部的长度为1～8mm。根据本专利技术的一些优选方案，所述吸液体包括能够插设在所述排液腔中的主体部，以及位于所述主体部上方的头部，所述头部露出在所述排液腔外。进一步地，所述主体部呈上大下小的锥台状。作为一种具体的实施方式，所述头部呈圆台状，所述头部的直径大于所述排液腔的口径。根据本专利技术的一些优选方案，所述头部上固定地设置有便于夹持的夹持件。作为一种具体的实施方式，所述夹持件为固定地扣设在所述头部上的帽体。根据本专利技术的一些优选方案，所述吸液体由具有毛细作用的材料制成。根据本专利技术的一些优选方案，所述吸液体具有多孔结构或者具有纤维结构材料。根据本专利技术的一些优选方案，所述吸液体的材质选自毛细玻璃、活性炭、木材、布料、纸质材料。根据本专利技术的一些优选方案，所述吸液体为能够吸收所述液滴存储腔的容积量液体的吸液体。根据本专利技术的一些优选方案，所述芯片本体上具有直立向上延伸的进液管，所述进液管的管腔形成所述液滴生成腔，所述液滴生成腔的底部具有与所述液滴存储腔连通的进液口。进一步地，所述液滴生成腔的底壁朝向所述进液口倾斜延伸地设置。根据本专利技术的一些优选方案，所述芯片本体上具有进液口与排液口，所述液滴生成腔内的液滴经所述进液口进入所述液滴存储腔，所述液滴生成腔内的油相经所述排液口被所述吸液体吸收。进一步地，所述芯片本体还包括分别将所述进液口与所述液滴存储腔连通的第一通道、将所述排液口与所述液滴存储腔连通的第二通道，所述第一通道在端部与所述液滴存储腔接通，所述第二通道在端部与所述液滴储存腔接通，其中，所述第一通道、所述第二通道及所述液滴存储腔的底面位于同一高度位置。更进一步地，所述液滴存储腔具有与所述第一通道连通的第一连通口、与所述第二通道连通的第二连通口，所述液滴存储腔为具有第一内角与第二内角的多边形，所述第一连通口设于所述第一内角上，所述第二连通口设于所述第二内角上，所述第一内角、所述第二内角的角度为10°～120°。作为优选的实施方式，所述第一内角与所述第二内角呈对角。根据本专利技术的一些优选方案，所述液滴存储腔中还间隔地设置有多个支撑柱，所述支撑柱沿所述芯片本体的厚度方向支撑在所述液滴存储腔的底面与顶面之间。本专利技术还提供了一种数字PCR液滴生成方法，包括液滴生成步骤和液滴转移步骤，所述液滴转移步骤中，利用具有吸液功能的吸液体吸取油相，促使液滴移动。根据本专利技术的一些优选方案，基于上述的数字PCR液滴生成装置。根据本专利技术的一些优选方案，还包括对所述芯片本体内的液体进行加热，以促使所述液滴加速移动的步骤。进一步地，在所述芯片本体的底部进行加热，控制所述芯片本体内的液体的温度保持在30～90℃。进一步地，所述芯片本体具有与所述液滴存储腔连通的排液腔，对所述芯片本体的加热温度随着所述排液腔与所述液滴生成腔之间的液位高度差的减小而升高。根据本专利技术的一些优选方案，利用所述吸液体将所述液滴生成腔内的液滴转移至所述液滴存储腔中。进一步地，在开始形成液滴之后，或完成液滴生成之后，所述吸液体再吸取油相。更进一步地，所述芯片本体具有与所述液滴存储腔连通的排液腔，待所述液滴生成腔内生成液滴后，将所述吸液体插入至所述排液腔中吸取油相。根据本专利技术的一些优选方案，利用机械臂将所述吸液体沿竖直方向插入至所述排液腔中。根据本专利技术的一些优选方案，所述液滴生成步骤包括：（1）使所述芯片本体的所述液滴生成腔、所述液滴存储腔内充有油相；（2）向所述液滴生成腔中注入水相，以在所述液滴生成腔内形成液滴。进一步地，所述步骤（2）中，利用微管道向所述液滴存储腔内注入水相，并在注入水相的同时使所述微管道振动，使在所述液滴生成腔内形成液滴。根据本专利技术，所述的“油相”、“水相”具有本领域的一般含义，没有特别限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字PCR液滴生成装置，包括芯片本体，所述芯片本体具有液滴生成腔及与所述液滴生成腔连通的液滴存储腔，其特征在于：还包括具有吸液功能的吸液体，所述吸液体与所述芯片本体配合使用，用于驱动液滴从所述液滴生成腔移动至所述液滴存储腔。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字PCR液滴生成装置，包括芯片本体，所述芯片本体具有液滴生成腔及与所述液滴生成腔连通的液滴存储腔，其特征在于：还包括具有吸液功能的吸液体，所述吸液体与所述芯片本体配合使用，用于驱动液滴从所述液滴生成腔移动至所述液滴存储腔。


2.根据权利要求1所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述芯片本体还具有与所述液滴存储腔连通的排液腔，所述吸液体能够插设在所述排液腔内。


3.根据权利要求2所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述吸液体可拆卸地设置在所述芯片本体上，或者所述吸液体可相对所述芯片本体分离地插设在所述排液腔内。


4.根据权利要求2所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述芯片本体上具有直立地向上延伸的排液管，所述排液管的管腔形成所述排液腔。


5.根据权利要求4所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述排液腔的底部具有与所述液滴存储腔连通的排液口，所述吸液体底端部的直径大于所述排液口的孔径。


6.根据权利要求2所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述吸液体与所述芯片本体配合时，所述吸液体沿竖直方向直立地插设在所述排液腔内。


7.根据权利要求2所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述吸液体至少包括能够插设在所述排液腔中的主体部，所述主体部的下部还具有向下延伸的根部，所述根部的截面尺寸小于所述主体部的截面尺寸。


8.根据权利要求7所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述根部的横截面面积为0.25～1mm2。


9.根据权利要求7所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述根部的长度为1～8mm。


10.根据权利要求2所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述吸液体包括能够插设在所述排液腔中的主体部，以及位于所述主体部上方的头部，所述头部露出在所述排液腔外。


11.根据权利要求7或10所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述主体部呈上大下小的锥台状。


12.根据权利要求10所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述头部呈圆台状，所述头部的直径大于所述排液腔的口径。


13.根据权利要求10所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述头部上固定地设置有便于夹持的夹持件。


14.根据权利要求13所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述夹持件为固定地扣设在所述头部上的帽体。


15.根据权利要求1所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述吸液体由具有毛细作用的材料制成。


16.根据权利要求1所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述吸液体具有多孔结构或者具有纤维结构材料。


17.根据权利要求1所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述吸液体的材质选自毛细玻璃、活性炭、木材、布料、纸质材料。


18.根据权利要求1所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述吸液体为能够吸收所述液滴存储腔的容积量液体的吸液体。


19.根据权利要求1所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述芯片本体上具有直立向上延伸的进液管，所述进液管的管腔形成所述液滴生成腔，所述液滴生成腔的底部具有与所述液滴存储腔连通的进液口。


20.根据权利要求19所述的数字PCR液滴生成装置，其特征在于：所述液滴生成腔的底壁朝向所述进液口倾斜延伸地设置。


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