[实用新型]一种液滴数字PCR芯片及液滴数字PCR装置

说明书

本实用新型提供了一种液滴数字PCR芯片及液滴数字PCR装置，包括芯片本体，所述芯片本体上设置有一个或多个液滴生成单元，所述液滴生成单元包括依次连通的注液池、液滴生成腔、液滴平铺腔和注油池，在所述液滴生成单元注满油相试剂之后，PCR试剂经所述注液池从所述液滴生成腔流出后形成多个液滴，多个所述液滴单层平铺在所述液滴平铺腔内。本实用新型提供的液滴数字PCR芯片集成了液滴生成和单层液滴平铺的功能，直接将芯片放置在PCR仪中即可使其中的液滴进行PCR反应，无需再次转移生成的液滴，更好地维持液滴的状态，有利于PCR的进行；液滴均为单层平铺，液滴间不会产生重叠，后续检测方便，提高检测的效率和准确率。

技术领域

本实用新型涉及生物芯片技术领域，特别涉及一种液滴数字PCR芯片及液滴数字PCR装置。

背景技术

液滴数字PCR是在传统的PCR扩增前利用微流控芯片对样品进行液滴化处理，即将含有核酸分子的反应体系分成成千上万个纳升级的微滴，其中每个微滴或不含待检核酸靶分子，或者含有待检核酸靶分子。经PCR扩增后，逐个对每个微滴进行检测，有荧光信号的微滴判读为1，没有荧光信号的微滴判读为0，根据泊松分布原理及阳性微滴的个数与比例即可得出靶分子的起始拷贝数或浓度。每一个芯片可以产生上百万个液滴，其中液滴的大小以及液滴间是否有重叠均会影响检测结果。

目前，液滴数字PCR过程一般为加入PCR试剂和油相，在液滴生成仪中生成微滴，再利用移液枪将产生的微滴移至96孔板中进行PCR反应，最后利用读取仪进行荧光检测。该过程中需要将产生的微滴进行转移，很有可能破坏微滴的大小和内环境，同时对操作者的操作要求高，需要花费时间精力；其次，液滴在96孔板中呈堆叠式分布，在后续检测中需要将液滴在单个独立分开进行荧光检测；并且，在PCR过程中需要长时间的加热，油相容易在加热过程中产生气泡，从而会破坏微滴结构，造成检测失败。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种液滴数字PCR芯片，集成了液滴生成和单层液滴平铺的功能，直接将芯片放置在PCR仪中即可使其中的液滴进行PCR反应，无需再次转移生成的液滴，更好地维持液滴的状态，有利于PCR的进行；液滴均为单层平铺，液滴间不会产生重叠，后续检测方便，提高检测的效率和准确率。

第一方面，本实用新型提供了一种液滴数字PCR芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上设置有一个或多个液滴生成单元，所述液滴生成单元包括依次连通的注液池、液滴生成腔、液滴平铺腔和注油池，在所述液滴生成单元注满油相试剂之后，PCR试剂经所述注液池从所述液滴生成腔流出后形成多个液滴，多个所述液滴单层平铺在所述液滴平铺腔内。

在本实用新型中，油相加至注油池中并充满液滴生成单元，PCR试剂(包括反应试剂以及基因样本)加至注液池中，液滴数字PCR芯片置于液滴生成仪中，液滴生成仪会对注液池产生压力，在压力作用下PCR试剂从液滴生成腔流出形成若干个液滴并进入液滴平铺腔中，由于油相密度大，生成的液滴会上浮至液滴平铺腔顶部并且单层平铺在充满油相的液滴平铺腔中，液滴平铺腔内均为油包水型液滴，可以进行后续PCR反应。

在本实用新型中，所述芯片本体上设置有一个或多个液滴生成单元。具体的，可以根据需要进行选择，对此不作限定。

进一步的，所述芯片本体上设置有多个液滴生成单元。在本实用新型中，多个液滴生成单元可以用于不同基因样本的同时检测，省时省力。

可选的，所述液滴平铺腔的高度为所述液滴直径的1.1倍-1.3倍。

在本实用新型中，液滴平铺腔的高度与液滴直径的比例设计有利于液滴单层平铺在液滴平铺腔内。

可选的，所述液滴生成腔一内壁上间隔设置有多个液滴生成口，所述液滴生成口与所述液滴平铺腔连通。

在本实用新型中，液滴生成腔一内壁上间隔设置有多个液滴生成口，具体的，可以为液滴生成腔中与液滴平铺腔相连的内壁上设置有液滴生成口。