一种用于数字PCR的微孔阵列芯片制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于数字PCR的微孔阵列芯片，所述微孔阵列芯片包括芯片基板，所述芯片基板上开设有1000～100000个呈阵列排布的微孔，所述微孔的孔径为50～500μm，所述微孔用于承载并固定PCR试剂微液滴；所述微孔阵列芯片表面覆盖油层，所述油层用于密封微孔内的PCR试剂微液滴。通过在平板的芯片基板表面加工一定数量且合适尺寸的微孔，用于承载和固定被分配的PCR试剂，并在该微孔阵列芯片上完成扩增和信号检测；通过显微镜观察点样前和点样后的微孔情况，发现采用本实用新型专利技术提供的微孔阵列芯片可将微滴精准地点入微孔中，并在油封的情况下，实现微滴的稳定保存。实现微滴的稳定保存。实现微滴的稳定保存。

【技术实现步骤摘要】
一种用于数字PCR的微孔阵列芯片


[0001]本技术属于核酸检测领域，涉及一种用于数字PCR的微孔阵列芯片。

技术介绍

[0002]目前，荧光定量PCR(Real
‑
time Polymerase Chain Reaction，qPCR)作为分子检测领域中一项关键技术，已在肿瘤检测、传染病筛查、环境监测等诸多领域广泛运用。作为一种相对定量检测方法，qPCR的量化结果判定需与在相同条件下进行扩增的标准品进行比较，然后获得一个检测值。但PCR体系内抑制剂的存在，以及样本和标准品间扩增效率的差异，导致最终结果判读存在差异。特别在低拷贝目标物、或者目标物间浓度差异较小的条件下，其检测灵敏度、精确度都受到了限制。
[0003]数字PCR(digital PCR，dPCR)技术的提出正是能解决qPCR所存在灵敏度低、精确度低等问题。dPCR技术是将一定量的PCR试剂，分配至几万甚至几百万的微反应单元中，每个反应单元包含至多一个目标物。然后，每个微反应单元独立完成扩增，最终采用荧光计数的方式进行结果的统计学分析，获得原样本的浓度。这种方式能有效消除原qPCR体系中抑制物的影响，提高检测灵敏度。
[0004]dPCR技术的核心在于dPCR芯片设计和加工，这是实现样本微滴化和保证微滴稳定的关键。
[0005]CN113477285A公开了一种微液滴阵列芯片系统及方法，包括芯片，所述芯片具有开放式结构的微孔阵列，所述芯片上表面的微孔侧壁至少有一个倾斜面A，所述倾斜面A与所述芯片顶面平滑过渡，所有所述倾斜面A朝向一致，所述倾斜面A在倾斜朝向垂直方向上连续重叠设置，所述芯片上覆盖压板，所述压板与倾斜面A组合形成限制性的液体表面能梯度，所述芯片与所述压板之间形成液滴，所述芯片放置在支架系统上，所述支架系统调整所述压板的位置及移动速度。
[0006]CN109701671A公开了一种微液滴阵列芯片，该芯片包含：基底；该基底上设置有由若干微孔构成的微孔阵列，所述的微孔具有三维形状，且微孔开口渐大，微孔侧壁至少一面倾斜设置，所述的基底与液滴的接触角大于80
°
。
[0007]CN207828268U一种基于微流控的液滴规则排布芯片，包括：加样区和检测区；所述加样区与检测区连接；所述加样区包括：待测样本加样口和油滴加样口；所述待测样本加样口与所述油滴加样口形成“T”型液滴产生结构；所述检测区包括主流道、分支流道、侧流道和联通孔；所述主流道与多个分支流道的一端相连接，每个分支流道的单侧分出N个侧流道，多个分支流道的另一端通过微孔与联通孔相连接，所述主流道、分支流道和侧流道形成相通的腔体；所述侧流道的一端形成体积稍大的液滴捕获微腔，液滴捕获微腔与侧流道的另一端通过微孔相连接。
[0008]除此之外，CN107058080A公开了采用紫外固化的方式进行数字PCR芯片的加工；CN205501281U公开了一种微滴式数字PCR芯片，基于干法刻蚀的技术，在硅片上进行打孔，生成用于分割PCR反应体系的微反应单元；CN213644173U公开了一种基于注塑成型的数字
PCR微滴生成平铺芯片。
[0009]虽然固化、刻蚀还是注塑都能用于生产加工数字PCR微流控芯片，但都存在生产效率较低、操作较繁琐和生产成本较高的缺点。

技术实现思路

[0010]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种用于数字PCR的微孔阵列芯片，通过在平板的芯片基板表面加工一定数量且合适尺寸的微孔，用于承载和固定被分配的PCR试剂，并在该微孔阵列芯片上完成扩增和信号检测；通过显微镜观察点样前和点样后的微孔情况，发现采用本技术提供的微孔阵列芯片可将微滴精准地点入微孔中，并在油封的情况下，实现微滴的稳定保存。
[0011]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0012]本技术提供了一种用于数字PCR的微孔阵列芯片，所述微孔阵列芯片包括芯片基板，所述芯片基板上开设有1000～100000个呈阵列排布的微孔，例如可以是1000个、10000个、20000个、30000个、40000个、50000个、60000个、70000个、80000个、90000个或100000个，所述微孔的孔径为50～500μm，例如可以是50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm，所述微孔用于承载并固定PCR试剂微液滴。
[0013]所述微孔阵列芯片表面覆盖油层，所述油层用于密封微孔内的PCR试剂微液滴。
[0014]本技术提供了一种用于数字PCR的微孔阵列芯片，用于解决目前数字PCR芯片加工生产效率低、操作繁琐和生产成本较高的问题。具体地，通过在平板的芯片基板表面加工一定数量且合适尺寸的微孔，用于承载和固定被分配的PCR试剂，并在该微孔阵列芯片上完成扩增和信号检测，PCR试剂的分配方式可以是喷射点样、浸漫或自吸等方式；通过显微镜观察点样前和点样后的微孔情况，发现采用本技术提供的微孔阵列芯片可将微滴精准地点入微孔中，并在油封的情况下，实现微滴的稳定保存。
[0015]作为本技术一种优选的技术方案，所述微孔的数量为5000～50000个。
[0016]作为本技术一种优选的技术方案，所述微孔的孔径为100～200μm。
[0017]作为本技术一种优选的技术方案，所述微孔的形状为圆形或多边形。
[0018]作为本技术一种优选的技术方案，所述微孔的形状为正多边形。
[0019]作为本技术一种优选的技术方案，所述微孔的形状为正六边形。
[0020]作为本技术一种优选的技术方案，所述微孔通过激光加工成型。
[0021]本技术采用激光钻空，无需事先制作复杂的结构便可快速地在芯片基板上加工出微孔，实现PCR试剂的精确分割和精准定位，形成稳定的微滴阵列。
[0022]作为本技术一种优选的技术方案，所述芯片基板的材质为硅、金属或塑料中的任意一种。
[0023]需要说明的是，本技术提供的芯片基板的材质必须具备耐高温或低荧光背景的特性。
[0024]作为本技术一种优选的技术方案，所述芯片基板的材质为金属。
[0025]作为本技术一种优选的技术方案，所述芯片基板的材质为铝。
[0026]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0027]本技术提供了一种用于数字PCR的微孔阵列芯片，用于解决目前数字PCR芯片
加工生产效率低、操作繁琐和生产成本较高的问题。具体地，通过在平板的芯片基板表面加工一定数量且合适尺寸的微孔，用于承载和固定被分配的PCR试剂，并在该微孔阵列芯片上完成扩增和信号检测，PCR试剂的分配方式可以是喷射点样、浸漫或自吸等方式；通过显微镜观察点样前和点样后的微孔情况，发现采用本技术提供的微孔阵列芯片可将微滴精准地点入微孔中，并在油封的情况下，实现微滴的稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于数字PCR的微孔阵列芯片，其特征在于，所述微孔阵列芯片包括芯片基板，所述芯片基板上开设有1000～100000个呈阵列排布的微孔，所述微孔的孔径为50～500μm，所述微孔用于承载并固定PCR试剂微液滴；所述微孔阵列芯片表面覆盖油层，所述油层用于密封微孔内的PCR试剂微液滴。2.根据权利要求1所述的用于数字PCR的微孔阵列芯片，其特征在于，所述微孔的数量为5000～50000个。3.根据权利要求1所述的用于数字PCR的微孔阵列芯片，其特征在于，所述微孔的孔径为100～200μm。4.根据权利要求1所述的用于数字PCR的微孔阵列芯片，其特征在于，所述微孔的形状为圆形或多边形...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杰，缪志刚，李宗浩，巩燕，杨仁杰，徐峰，
申请(专利权)人：苏州缔因安生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：