一种多孔平底容器及样品成像检测方法技术

本申请公开了一种多孔平底容器，包括开口容器和环绕组件，其中，所述开口容器包括底板以及边缘外壁，所述边缘外壁环绕所述底板的边缘设置，所述开口容器内设置有多个依次排列设置的平底样品池，所述平底样品池由所述底板与位于所述底板上的边缘加强筋和内孔加强筋围绕形成或所述平底样品池由所述底板与位于所述底板上的内孔加强筋围绕形成；所述环绕组件沿所述边缘外壁的顶部设置。本申请所述的多孔平底容器，具有极佳的底部平整度、机械强度、导热均一性、密封隔热性和防污染性能，可满足微液滴式数字核酸扩增精确温控反应和检测的需求，实现对平底样品池内的微液滴进行快速精确程序温控，以及大面积无畸变正置成像检测。以及大面积无畸变正置成像检测。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔平底容器及样品成像检测方法


[0001]本申请涉及分子生物学领域，具体涉及一种多孔平底容器及样品温控反应和成像检测方法。

技术介绍

[0002]微液滴式数字PCR(droplet digital polymerase chain reaction，ddPCR)技术是一种对核酸分子进行绝对定量的方法。相较于定量PCR(quantitative PCR,qPCR)，其在精密度、准确度和灵敏度方面具有显著的优势；同时，ddPCR消除了对定量标准曲线的依赖，提高了对扩增抑制物的耐受能力；因此，ddPCR被称作第三代PCR技术。基于ddPCR类似原理还发展了一系列等温数字核酸扩增(digital isothermal nucleic acids amplification,dNAA)技术，包括数字RPA(Recombinase Polymerase Amplification,RPA)，数字LAMP(digital loop-mediated amplification,dLAMP)等。上述技术统称为数字核酸扩增技术。
[0003]ddPCR的工作原理是在PCR扩增前对反应液进行微滴化处理，即将含有核酸模板的反应液分散成数万个纳升级的微液滴，每个微液滴不含或含有一至数个待检核酸靶分子，且每个微液滴都作为一个独立的PCR反应单元。经PCR扩增后，含有待检核酸靶分子的微液滴产生荧光信号，不含待检核酸靶分子的微液滴不产生荧光信号。最终根据泊松分布原理以及阳性微液滴的比例，计算出待检核酸靶分子的起始浓度或拷贝数。/>[0004]微量多孔板(Microwell Plate)是现代生化分析、高通量筛选和临床诊断实验的一种标准化工具，广泛应用于酶联免疫分析(Enzyme-linked ImmunosorbentAssay,ELISA)、定量聚合酶链式反应(Quantitative Polymerase Chain Reaction,qPCR)、细胞培养、组织培养、药物筛选、晶体生长等
对微量多孔板孔内的生物样品，如细胞、组织、微液滴阵列等，通常需要进行实时荧光或明场成像观察和图像分析，以分析在相关反应或刺激条件下生化反应的过程。目前，绝大多数微量多孔板采用透明平整底部设计以进行倒置显微明场或荧光成像分析。
[0005]当微量多孔板配合液滴加样针，应用于微液滴式数字PCR时，需要在孔板底部设置不透明的导热温控加热模块以实现孔内微液滴的程序温控操作，而此操作导致无法从底部同时进行倒置成像分析。同时数字PCR温控扩增过程中还存在产生气泡，产生气溶胶污染等一系列难题，具体包括如下几个问题：
[0006](1)在向多孔板中加入液滴时，难以精确控制添加到孔内的液滴数量，导致难以在面积固定的孔底部形成单层平铺液滴阵列。液滴过多会出现液滴重叠，导致成像分析结果不理想；液滴过少时，会导致单层液滴阵列出现空洞，影响数字PCR检测的精密度。
[0007](2)进行数字PCR温控时，目前常用的绝大多数孔板所采用的塑料材料往往导热性能较差，导致对孔板进行程序温控操作时，升降温速度缓慢；而导热性能良好的金属材料，往往无法透光，并且金属材料会反射明场光源和荧光激发光源发射的光，影响正置成像分析。
[0008](3)进行数字PCR温控时，导热性能良好的金属材料制成的多孔板与高温热盖接触时会迅速向下传导热量，导致多孔板孔间温度不均一；此外，导热性能良好的金属材料制成的多孔板如结构设计不合理，在成型制备过程中往往出现应力释放和弯曲，底面难以保持高度平整，使其与温控加热模块间存在间隙，导致多孔板孔间温度不均一。
[0009](4)在进行数字PCR温控时，通常需要施加封膜或封盖进行密封方污染控制，但是高温加热导致孔板内的油相和水相产生大量气泡，停留在封膜或封盖表面，严重影响后续正置成像质量；此外，在温控过程结束后，由于空气冷却收缩，导致孔板密封膜或封盖塌陷或平整度下降，影响透过封膜或封盖直接进行正置成像的质量。
[0010](5)对于平底孔内微液滴阵列进行正置成像分析时，多孔板材料的反光光滑孔壁会倒映样品池内的液滴样品，严重影响成像质量和数据统计分析。
[0011](6)对于孔内微液滴阵列进行正置成像分析时，由于孔板内油性液体往往会浸润孔壁，使油性液体与孔壁的接触位置产生弯曲液面，导致成像时孔壁边缘模糊。同时，不同孔内的油性液体的体积难以保持一致，导致对不同孔进行成像分析的焦距不一致，在不进行再次聚焦的情况下，不同孔的成像清晰度难以保证。
[0012]上述众多问题的存在，对我们开发新型数字PCR多孔平底容器提出了新要求。

技术实现思路

[0013]有鉴于此，本申请提出的多孔平底容器是针对微液滴式数字PCR需要同时进行底部快速程序循环温控，上部高温热盖防止溶液冷凝并实现保温，以及孔内微液滴阵列大面积成像检测的需求而设计开发的。
[0014]本申请的一个主要目的是提供一种设置有边缘加强筋的多孔平底容器，避免了由油性液体浸润内孔隔板产生的弯曲液面所导致的观测误差。
[0015]本申请的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种正置成像分析时油性液体在平底样品池上方的液面高度一致的多孔平底容器，避免由不同平底样品池中油性液体体积和液位差异所引起的观测误差。
[0016]本申请的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种由高导热性塑料或金属材料制成的多孔平底容器，且其底板厚度较小，从而保证了平底样品池内微液滴的快速程序温控操作。
[0017]本申请的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种设置有边缘加强筋和内孔加强筋的多孔平底容器，在保证底板厚度较小的情况下使底板的平整度更高，抵抗孔板热加工和保存运输过程中可能出现的平面度下降，从而使所述多孔平底容器与温控加热模块贴合得更加紧密，保证了平底样品池内微液滴的精确程序温控操作。
[0018]本申请的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种在平底样品池内设置边缘台阶的多孔平底容器，从而避免平底样品池周围边缘加强筋、内孔加强筋或内孔隔板的光滑侧面倒映平底样品池及隔间内的边缘微液滴，对成像检测后的数据统计分析的影响。
[0019]本申请的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种添加黑色染料或经发黑处理的高导热性金属或塑料材料制成的多孔平底容器，避免金属材料反射的明场光源和荧光激发光源的强反射光对正置成像分析的影响。
[0020]本申请的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种设置有与高温热盖直接接触的密封隔热组件的多孔平底容器，当所述密封隔热组件与所述环绕组件密闭连接时，由绝热材料制成的密封隔热组件阻隔了热量从高温热盖向所述开口容器传递，从而使所述多孔平底容器孔间温度更均一，同时有效避免了扩增过程中发生气溶胶泄漏和核酸污染。
[0021]本申请的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种在油性液体储液部和密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔平底容器，其特征在于，包括开口容器和环绕组件，其中，所述开口容器包括底板以及边缘外壁，所述边缘外壁环绕所述底板的边缘设置，所述开口容器内设置有多个依次排列设置的平底样品池，所述平底样品池由所述底板与位于所述底板上的边缘加强筋和内孔加强筋围绕形成或所述平底样品池由所述底板与位于所述底板上的内孔加强筋围绕形成；所述环绕组件沿所述边缘外壁的顶部设置。2.根据权利要求1所述的多孔平底容器，其特征在于，在所述边缘外壁的内侧与底板之间设置有环绕所述边缘外壁的边缘加强筋；所述边缘加强筋的高度小于所述边缘外壁的高度。3.根据权利要求1所述的多孔平底容器，其特征在于，在所述环绕组件的上部可拆卸地设置有密封隔热组件，所述密封隔热组件包括高透光密封件和与环绕组件紧密配合的密封隔热边框。4.根据权利要求3所述的多孔平底容器，其特征在于，所述密封隔热组件的高透光密封件为具有高透光性的薄膜或薄板，优选地，高透光密封件选自透光塑料膜、透明塑料板或透明平板玻璃中的一种。5.根据权利要求3所述的多孔平底容器，其特征在于，所述密封隔热边框还包括沿高透光密封件周边设置的粘合层或弹性胶圈，所述密封隔热边框与环绕组件密闭黏合或压合。6.根据权利要求3所述的多孔平底容器，其特征在于，在所述高透光密封件边缘设置至少一个贴有防水透气膜的透气小孔。7.根据权利要求1所述的多孔平底容器，其特征在于，靠近所述边缘加强筋的平底样品池...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁蓉蓉，
申请(专利权)人：北京达微生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：