数字PCR微滴生成芯片制造技术

本发明专利技术涉及一种数字PCR微滴生成芯片，其包括，芯片本体，所述芯片本体包括样本供液池、至少两个独立的微滴生成单元和微滴收集池；微滴生成单元分别与所述样本供液池和所述微滴收集池连通；微滴生成单元包括依次连通的微通道和微滴生成部；微滴生成部的入口端至出口端的横截面面积逐渐增大，微通道的出口端与所述微滴生成部的入口端相交处围设成一液滴溢出区，至少两个所述微滴生成单元中液滴溢出区的面积不同。通过在芯片本体上集成多个微滴生成单元，至少两个微滴生成单元具有不同面积的液滴溢出区，使得样本溶液进入微滴生成部的体积不同，从而收集到不同体积的液滴，为微滴式数字PCR扩增后的样本检测提供较大的动态检测范围，提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
数字PCR微滴生成芯片
本专利技术涉及微流控芯片
，特别是涉及一种数字PCR微滴生成芯片。
技术介绍
微滴式数字PCR是近年来迅速发展起来的一种突破性的检测和定量核酸的技术，在传统的PCR扩增前将一个大的反应体系进行微滴化处理，将此反应体系分割为成千上万个油包水的微滴，即成千上万个独立的PCR反应体系。在此过程中，利用微滴形成装置将样品稀释至单分子水平，并被平均分配到这几万个反应体系中，每个微滴中不含或者含有至少一个待检测的核酸靶分子。微滴式数字PCR在扩增完成后，对每个微滴进行逐一检测，可以通过采用泊松概率分布公式计算出样本的原始浓度。与传统PCR相比，微滴式数字PCR将样品分隔在不同的反应体系中，有效避免了反应过程中不同引物或产物间的相互杂交以及同产物间的竞争抑制，能够实现不同模板的同时扩增，也能得到较高的扩增效率。此外，由于微滴式数字PCR的反应特点，所需样本量极少，单DNA模板出现在单个微滴体系中而未被检出的可能性非常低，比起第二代的qPCR来说是一个巨大的进步。微滴式数字PCR在检测领域有着多种不可替代的优势，尤其适用于微量DNA检测与定量，并且使用灵活，可以按照实验需要调整通量和灵敏度，为核酸检测提供了更可靠的结果。其中，微滴的形成是微滴式数字PCR技术实现的关键环节。目前，由于制备的微滴在微滴式数字PCR设备进行样品检测不能满足动态检测范围，还需将检测样本再进行稀释以满足数字PCR检测的浓度要求，操作费时费力、样本检测效率低、增加样本污染风险并造成资源浪费。
技术实现思路
r>基于此，有必要针对制备的微滴不满足检测要求造成样本检测效率低的问题，提供一种数字PCR微滴生成芯片。一种数字PCR微滴生成芯片，包括，芯片本体，所述芯片本体包括样本供液池、至少两个独立的微滴生成单元和微滴收集池；所述微滴生成单元分别与所述样本供液池和所述微滴收集池连通；所述微滴生成单元包括依次连通的微通道和微滴生成部；所述微滴生成部的入口端至出口端的横截面面积逐渐增大，所述微通道的出口端与所述微滴生成部的入口端相交处围设成一液滴溢出区，至少两个所述微滴生成单元中所述液滴溢出区的面积不同。在其中一个实施例中，独立的所述微滴生成单元中的所述微通道在其长度方向上具有形状一致的横截面或具有逐渐变小的横截面。在其中一个实施例中，独立的所述微滴生成单元中的所述微滴生成部从出口端至入口端横截面逐渐变小，且各横截面上相应点的连线的交线/交点，在所述微滴生成部的出口端的投影位于所述微滴生成部的出口端所在的端面的中心位置。在其中一个实施例中，独立的所述微滴生成单元中的所述液滴溢出区具有两条相互垂直的水平对称轴和竖直对称轴，所述水平对称轴的长度值小于所述竖直对称轴的长度值。在其中一个实施例中，若干个所述微滴生成单元的所述液滴溢出区的竖直对称轴的长度值相同。在其中一个实施例中，以所述芯片本体的厚度方向为投影方向，所述微滴生成部的出口端的投影尺寸值与所述微滴生成部的入口端投影尺寸值的比值范围为5.5-19。在其中一个实施例中，独立的所述微滴生成单元中的所述微通道和所述微滴生成部的横截面均为轴对称图形。在其中一个实施例中，还包括样本加样池，所述样本加样池与所述样本供液池连通，所述样本加样池上设有加样孔，样本注射泵通过所述加样孔向所述样本加样池内注入样本反应液。在其中一个实施例中，所述样本加样池与所述样本供液池之间设有至少两个分支供液池，所述分支供液池沿所述样本供液池的长度方向并排分布，所述分支供液池的两端分别连通所述样本加样池和所述样本供液池；所述微滴生成单元沿所述样本供液池的长度方向并排分布，所述微通道的延伸方向与所述样本供液池的长度方向垂直。在其中一个实施例中，还包括变向阀，所述变向阀与所述分支供液池连接，用于改变样本溶液的流向。上述数字PCR微滴生成芯片，通过在芯片本体上集成多个微滴生成单元，至少两个微滴生成单元具有不同面积的液滴溢出区，使得样本溶液进入微滴生成部的体积不同，从而收集到不同体积的液滴，为微滴式数字PCR扩增后的样本检测提供较大的动态检测范围，提高检测效率。附图说明图1为本专利技术数字PCR微滴生成芯片的整体结构示意图。图2为本专利技术数字PCR微滴生成芯片中基板的结构示意图。图3为图2局部放大示意图。图4为本专利技术数字PCR微滴生成芯片中基板的俯视投影图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字PCR微滴生成芯片，其特征在于，包括，芯片本体，所述芯片本体包括样本供液池、至少两个独立的微滴生成单元和微滴收集池；所述微滴生成单元分别与所述样本供液池和所述微滴收集池连通；所述微滴生成单元包括依次连通的微通道和微滴生成部；所述微滴生成部的入口端至出口端的横截面面积逐渐增大，所述微通道的出口端与所述微滴生成部的入口端相交处围设成一液滴溢出区，至少两个所述微滴生成单元中所述液滴溢出区的面积不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字PCR微滴生成芯片，其特征在于，包括，芯片本体，所述芯片本体包括样本供液池、至少两个独立的微滴生成单元和微滴收集池；所述微滴生成单元分别与所述样本供液池和所述微滴收集池连通；所述微滴生成单元包括依次连通的微通道和微滴生成部；所述微滴生成部的入口端至出口端的横截面面积逐渐增大，所述微通道的出口端与所述微滴生成部的入口端相交处围设成一液滴溢出区，至少两个所述微滴生成单元中所述液滴溢出区的面积不同。


2.根据权利要求1所述的数字PCR微滴生成芯片，其特征在于，独立的所述微滴生成单元中的所述微通道在其长度方向上具有形状一致的横截面或具有逐渐变小的横截面。


3.根据权利要求1所述的数字PCR微滴生成芯片，其特征在于，独立的所述微滴生成单元中的所述微滴生成部从出口端至入口端横截面逐渐变小，且各横截面上相应点的连线的交线/交点，在所述微滴生成部的出口端的投影位于所述微滴生成部的出口端所在的端面的中心位置。


4.根据权利要求1所述的数字PCR微滴生成芯片，其特征在于，独立的所述微滴生成单元中的所述液滴溢出区具有两条相互垂直的水平对称轴和竖直对称轴，所述水平对称轴的长度值小于所述竖直对称轴的长度值。


5.根据权利要求4所述的数字PCR微滴生成芯片，其特征在于，若干个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾大勇，季明辉，庄添驰，何建安，
申请(专利权)人：深圳市第二人民医院深圳市转化医学研究院，深圳市检验检疫科学研究院，南京医科大学，
类型：发明
国别省市：广东;44