一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置及方法属于核酸分子扩增PCR技术领域，目的在于解决现有技术存在的微滴二次转移、96孔板封膜过程复杂以及微滴在微流控芯片中移动、破碎、产生气泡的问题。本发明专利技术的装置包括：PCR装置，密封装置，密封装置带动密封压板对微流控芯片密封；以及气源装置，通过气源装置对加样池和废液池内的压力进行调整。本发明专利技术的方法包括以下步骤：将装满微滴的微流控芯片放在PCR装置上；通过密封压板压紧微流控芯片两端的加样池和废液池密封；给微流控芯片两端的加样池和废液池缓慢打压；当压力达到设置好的终端压力后，保持恒压并运行PCR装置；扩增结束后，缓慢降压；当压力值下降到0时，抬起密封压板；取下微流控芯片。取下微流控芯片。取下微流控芯片。
【技术实现步骤摘要】
一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置及方法
[0001]本专利技术属于核酸分子扩增PCR
，具体涉及一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置及方法。
技术介绍
[0002]微滴式数字PCR是一种核酸分子绝对定量技术。当前核酸分子的定量有三种方法，第一代普通PCR扩增方法，第二代实时荧光定量PCR方法(qPCR)；数字PCR(ddPCR)是最新的定量技术，基于单分子PCR方法来进行计数的核酸定量，是一种绝对定量的方法。主要采用微流控或微滴化方法，将大量稀释后的核酸溶液分散至芯片的微反应器或微滴中，每个反应器的核酸模板数少于或者等于1个。这样经过PCR循环之后，有一个核酸分子模板的反应器就会给出荧光信号，没有模板的反应器就没有荧光信号。根据相对比例和反应器的体积，就可以推算出原始溶液的核酸浓度。
[0003]目前数字PCR(ddPCR)原理主要有两种。第一种是油包水生成的微滴采用PCR反应管进行PCR扩增，然后转移至流动检测池通过流式分析技术，通过采集微滴中的荧光信号强度，进行计算数量和分析判读。具体为：先把生成好的微滴装进96孔PCR管中，然后用封膜机封膜后再进行PCR扩增，扩增结束后应用流式的原理进行荧光检测。该过程需要微滴二次转移同时96孔板封膜过程复杂。第二种是油包水生成的微滴利用微流控芯片进行PCR扩增，但是，在这个PCR过程中，通常产生微滴在微流控芯片中移动、破碎、产生气泡的现象，同时内部气体析出和外部气体进入的问题。进而极大影响后端对于微流控芯片进行扫描拍照成像，通过对采集荧光图像进行计算数量和分析判读结果，极大影响分析判读的准确性。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提出一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置及方法，解决现有技术存在的微滴二次转移、96孔板封膜过程复杂以及微滴在微流控芯片中移动、破碎、产生气泡的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置包括：
[0006]PCR装置；
[0007]设置在所述PCR装置上方的密封装置，所述密封装置至少包括密封压板，通过密封装置带动密封压板上下运动对放置在PCR装置上的微流控芯片两端的加样池和废液池进行密封；
[0008]以及气源装置，通过所述气源装置对所述微流控芯片的加样池和废液池内的压力进行调整。
[0009]所述密封装置包括架体以及设置在架体上的二力杆机构；
[0010]所述架体包括平行设置的上板和下板以及设置在上板和下板之间的支杆，所述密封压板设置在所述上板和下板之间；
[0011]所述二力杆机构包括：
[0012]设置在所述上板上的驱动模组；
[0013]和所述驱动模组的直线导轨滑动配合的滑动顶板；
[0014]均匀连接在所述密封压板和所述上板之间的多组导向结构，每组所述导向结构包括设置在上板上的导向套以及和导向套滑动配合的导向杆，所述导向杆下端和所述密封压板固定连接；
[0015]以及承压连杆，所述承压连杆一端和所述密封压板铰接，另一端和所述滑动顶板铰接。
[0016]所述导向结构包括均匀设置的四组。
[0017]所述承压连杆包括对称设置的两个，每个所述承压连杆包括杆体以及螺母，所述杆体一端和所述滑动顶板铰接，另一端和螺母螺纹连接，所述螺母和所述密封压板铰接。
[0018]所述气源装置包括串联的比例阀和气泵，所述气泵通过管路分别和微流控芯片两端的加样池和废液池连通。
[0019]基于一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置的方法包括以下步骤：
[0020]步骤一：将装满微滴的微流控芯片放在PCR装置上；
[0021]步骤二：通过驱动模组控制滑动顶板向前移动，通过承压连杆以及导向结构的导向带动密封压板向下运动，通过密封压板压紧微流控芯片两端的加样池和废液池，对微流控芯片密封；
[0022]步骤三：控制气源装置给微流控芯片两端的加样池和废液池缓慢打压；
[0023]步骤四：实时检测加样池和废液池内压力，当加样池和废液池内压力达到设置好的终端压力后，保持恒压并运行PCR装置；
[0024]步骤五：通过PCR装置扩增结束后，控制气源装置缓慢降压；
[0025]步骤六：实时检测加样池和废液池内压力，当压力值下降到0时，通过驱动模组控制密封压板向上抬起；取下微流控芯片观察实验结果。
[0026]步骤三中所述的缓慢打压的打压速率取值范围为3mbar/s
‑
20mbar/s。
[0027]步骤三中所述的缓慢打压的打压的速率为10mbar/s。
[0028]步骤五中所述的缓慢降压的降压速率取值范围为3mbar/s
‑
20mbar/s
[0029]步骤五中所述的缓慢降压的降压速率为10mbar/s。
[0030]本专利技术有益效果：本专利技术的一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置及方法主要涉及第三代核酸扩增PCR新技术
‑‑‑“
微滴式数字PCR(ddPCR)检测技术”。本专利技术主要解决微滴式数字PCR过程中，微滴在微流控芯片中的移动、破碎、产生气泡的关键技术问题，同时防止内部气体析出和外部气体进入的问题。本专利技术通过微流控芯片在PCR加热过程中，采用恒压气源、气压密封技术与自动化控制技术相结合，可保证微滴在微流控芯片PCR结束后，微滴不移动、不破碎、不产生气泡，保障微流控芯片内微滴的有效数量以及完整性，为最终通过对微流控芯片拍照成像，为核酸分子精准定量分析提供先进技术和方法。本专利技术突破现有技术，通过本专利技术技术，保障微流控芯片内微滴的有效数量以及完整性，可以对铺满微滴的微流控芯片直接进行PCR扩增，直接扫描微流控芯片拍照成像，同时通过荧光图像处理、计算并分析、出具核酸精准定量结果。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置整体结构示意图；
[0032]图2为本专利技术的一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置整体结构主视图；
[0033]图3为本专利技术的一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置中密封装置结构主视图；
[0034]图4为本专利技术的一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置中密封装置示意图；
[0035]图5为实验压力为700mbar时微流控芯片扫描成像图；
[0036]图6为实验压力为1300mbar时微流控芯片扫描成像图；
[0037]图7为实验压力为2000mbar时微流控芯片扫描成像图；
[0038]其中：1、PCR装置，2、密封装置，201、架体，202、上板，203、下板，204、支杆，205、二力杆机构，206、驱动模组，207、滑动顶板，208、承压连杆，209、导向结构，210、密封压板，3、气源装置，301、气泵，302、比例阀，4、微流控芯片。
具体实施方式
[0039]下面结合附图对本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置，其特征在于，包括：PCR装置(1)；设置在所述PCR装置(1)上方的密封装置(2)，所述密封装置(2)至少包括密封压板(210)，通过密封装置(2)带动密封压板(210)上下运动对放置在PCR装置(1)上的微流控芯片(4)两端的加样池和废液池进行密封；以及气源装置(3)，通过所述气源装置(3)对所述微流控芯片(4)的加样池和废液池内的压力进行调整。2.根据权利要求1所述的一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置，其特征在于，所述密封装置(2)包括架体(201)以及设置在架体(201)上的二力杆机构(205)；所述架体(201)包括平行设置的上板(202)和下板(203)以及设置在上板(202)和下板(203)之间的支杆(204)，所述密封压板(210)设置在所述上板(202)和下板(203)之间；所述二力杆机构(205)包括：设置在所述上板(202)上的驱动模组(206)；和所述驱动模组(206)的直线导轨滑动配合的滑动顶板(207)；均匀连接在所述密封压板(210)和所述上板(202)之间的多组导向结构(209)，每组所述导向结构(209)包括设置在上板(202)上的导向套以及和导向套滑动配合的导向杆，所述导向杆下端和所述密封压板(210)固定连接；以及承压连杆(208)，所述承压连杆(208)一端和所述密封压板(210)铰接，另一端和所述滑动顶板(207)铰接。3.根据权利要求2所述的一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置，其特征在于，所述导向结构(209)包括均匀设置的四组。4.根据权利要求2所述的一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置，其特征在于，所述承压连杆(208)包括对称设置的两个，每个所述承压连杆(208)包括杆体以及螺母，所述杆体一端和所述滑动顶板(207)铰接，另一端和螺母螺纹连接，所述螺母...
【专利技术属性】
技术研发人员：申友继，李健，郭红壮，司远，李本春，李英辉，李舒航，端木瑞阳，孙婷婷，
申请(专利权)人：长春技特生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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