一种液滴式数字PCR芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种液滴式数字PCR芯片。所述芯片由基板和盖板构成；所述基板设置有裂解腔、洗涤腔、洗脱腔、混合腔、液滴腔和检测腔；所述混合腔与所述液滴腔之间设置有微流控孔道，所述微流控孔道设置具有过滤磁珠和止逆功能的雾化喷嘴；所述液滴腔与所述检测腔之间设置有液滴平铺孔道，所述液滴平铺孔道为沙漏形状。本实用新型专利技术所提供的液滴式PCR数字芯片不仅在生产时仅需键合一次，而且在使用过程无须形成真空或负压环境，同时能够在单一芯片上完成对核酸样品的处理、液滴生成和检测的工作，提高了液滴式数字PCR检测的集成化和自动化程度，同时降低了核酸泄漏污染环境和影响检测人员身体健康的风险。测人员身体健康的风险。测人员身体健康的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种液滴式数字PCR芯片


[0001]本专利技术属于核酸检测芯片领域，具体地说，涉及一种液滴式数字PCR芯片。

技术介绍

[0002]由于不依赖标准曲线定量，不受PCR扩增效率影响，同时具有更高灵敏度和准确度，液滴式数字PCR技术逐渐成为一种在癌症精准筛查、病原微生物检测和传染病筛查等临床医学辅助诊断领域发挥重要作用的检测技术手段。众所周知，通过增加液滴，可以提高液滴式数字PCR的检测精度和降低液滴式数字PCR的检测限。但是由于目前这些液滴式数字PCR检测流程中不包括核酸纯化的样品处理功能。换句话说，在液滴式数字PCR检测时，需要核酸检测人员先将样本在芯片外进行处理，然后再转移到额外的液滴生成芯片中以获得微液滴来进行数字PCR检测。但是，样本转移过程中存在不可避免的样品损失和样品污染的问题极大影响了液滴式数字PCR的应用。
[0003]因此，非常有必要开发能实现“样品进，结果出”的液滴式数字PCR芯片，以提高液滴式数字PCR检测的集成化和自动化程度，同时降低核酸泄漏污染环境和影响检测人员身体健康的风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于克服液滴式数字PCR芯片现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者部分地解决上述问题的集核酸样品裂解、洗涤、洗脱、PCR反应液混合、液滴生成、数字PCR 检测全流程于一体的液滴式数字 PCR芯片，为广大PCR实验室高效精准地数字PCR检测服务的实施提供有力保障。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种液滴式数字PCR芯片，所述芯片由基板和盖板构成，所述基板包括有核酸样品的裂解腔、洗涤腔、洗脱腔、PCR反应液混合腔（简称为：混合腔）、液滴腔和数字PCR检测腔（简称为：检测腔），能够在单一芯片上完成对核酸样品的处理、液滴生成和检测的工作，提高液滴式数字PCR检测的集成化和自动化程度，同时降低核酸泄漏污染环境和影响检测人员身体健康的风险。
[0007]根据本专利技术的实施例，还可以对本专利技术作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：
[0008]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片包括相贴合的基板和盖板。
[0009]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片的基板和盖板通过热压键合封装制成。
[0010]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片的基板和盖板通过等离子键合封装制成。
[0011]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片的盖板由PMMA和
氮化硅的混合材料制成，所述混合材料中氮化硅的质量含量为1%
‑
15%。
[0012]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片的盖板由PDMS和硼化锆的混合材料制成，所述混合材料中硼化锆的质量含量为0.5%
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10%。
[0013]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片的基板由二氧化硅和PDMS的混合材料制成，所述混合材料中PDMS的质量含量为5%
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25%。
[0014]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片的基板由氮化硼和PDMS的混合材料制成，所述混合材料中PDMS的质量含量为20%
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40%。
[0015]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片的基板设置有裂解腔、洗涤腔、洗脱腔、混合腔、液滴腔和检测腔。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，一种液滴式PCR数字芯片，与所述芯片的基板不贴合的盖板的一面标有裂解腔、洗涤腔、洗脱腔、混合腔、液滴腔和检测腔的字样。
[0017]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片的基板分别设置有裂解腔、洗涤腔、洗脱腔、混合腔、液滴腔和检测腔的注入管路。
[0018]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片的基板设置有安全管路。
[0019]在其中一个优选的实施例中，所述芯片基板的裂解腔与所述基板的洗涤腔之间设置有微流控孔道；所述微流控孔道设置有止逆阀。
[0020]在其中一个优选的实施例中，所述芯片基板的洗涤腔与所述基板的洗脱腔之间设置有微流控孔道；所述微流控孔道设置有止逆阀。
[0021]在其中一个优选的实施例中，所述芯片基板的洗脱腔与所述基板的混合腔之间设置有微流控孔道；所述微流控孔道设置有止逆阀。
[0022]在其中一个优选的实施例中，所述芯片基板的混合腔与所述基板的液滴腔之间设置有微流控孔道；所述微流控孔道设置有止逆阀和具有过滤磁珠和止逆功能的雾化喷嘴。
[0023]在其中一个优选的实施例中，所述芯片基板的液滴腔与所述芯片基板的检测腔之间设置有液滴平铺孔道；所述液滴平铺孔道设置有止逆阀；所述液滴平铺孔道为沙漏形状设计。
[0024]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径一致或不一致。
[0025]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径为0.5毫米
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1.5毫米。在一个实施方式中，其中所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径为0.51毫米。在某些实施方式中，其中所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径为0.52毫米，0.53毫米，0.54毫米，0.55毫米，0.56毫米，0.57毫米，0.58毫米，0.59毫米，0.6毫米。在某些实施方式中，其中所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径为0.61毫米
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0.7毫米。在某些实施方式中，其中所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径为0.71毫米
‑
0.8毫米。在某些实施方式中，其中所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径为0.81毫米
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0.9毫米。在某些实施方式中，其中所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径为0.91毫米
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1毫米。在某些实施方式中，其中所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径为1.1毫米
‑
1.2毫米。在某些实施方式中，其中所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径为1.21毫米
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1.3毫米。在某些实施方式中，其中所述连接不同腔
的注入管路和安全管路的管径为1.31毫米
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1.4毫米。在某些实施方式中，其中所述连接不同腔的注入管路和安全管路的管径为1.41毫米
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1.5毫米。
[0026]在其中一个优选的实施例中，一种液滴式PCR数字芯片，所述芯片基板设置有的裂解腔、洗涤腔、洗脱腔、混合腔、液滴腔和检测腔之间分别相互连接的微流控通道截面积为所述裂解腔样品进样管路通道截面积的1/4
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2/3。在一个实施方式中，其中所述微流控通道截面积为所述裂解腔注入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液滴式PCR数字芯片，其特征在于，所述芯片由基板和盖板构成；所述基板设置有裂解腔、洗涤腔、洗脱腔、混合腔、液滴腔和检测腔；所述混合腔与所述液滴腔之间设置有微流控孔道，所述微流控孔道设置具有过滤磁珠和止逆功能的雾化喷嘴；所述液滴腔与所述检测腔之间设置有液滴平铺孔道，所述液滴平铺孔道为沙漏形状。2.根据权利要求1所述的一种液滴式PCR数字芯片，其特征在于，所述裂解腔、洗涤腔、洗脱腔和混合腔分别设置有注入管路。3.根据权利要求1所述的一种液滴式PCR数字芯片，其特征在于，所述微流控孔道的通道截面积为所述裂解腔注入管路通道截面积的1/4
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【专利技术属性】
技术研发人员：童云广，张绍举，向红菊，
申请(专利权)人：杭州奥明医学检验实验室有限公司，
类型：新型
国别省市：