[发明专利]核酸分析装置及核酸定量方法

说明书

本发明提供一种核酸分析装置，用以定量样品试剂中的核酸片段的数量。核酸分析装置包括电路板、感测芯片、微孔阵列、温度控制元件以及微流体元件。感测芯片配置于电路板上且包括多个图像传感器。微孔阵列配置于感测芯片上且包括多个微孔。各微孔对应于一个或多个图像传感器。温度控制元件配置于电路板上。微流体元件配置于微孔阵列上且包括微流道。微流道与各微孔相连通。微流体元件与感测芯片分别位于微孔阵列的相对两侧。另外，提供一种使用核酸分析装置的核酸定量方法。

技术领域

本发明涉及一种分析装置及定量方法，尤其涉及一种核酸分析装置及核酸定量方法。

背景技术

在目前的核酸定量的技术中，相较于使用即时定量聚合酶连锁反应(real-timequantitative polymerase chain reaction)的相对定量的方法，数字聚合酶链锁反应(digital polymerase chain reaction)则可提供较近似绝对定量的方式。

然而，由于数字聚合酶链锁反应的定量方法仍需利用泊松分布(Poissondistribution)原理来推测出核酸的数量，因此，数字聚合酶链锁反应的定量方法还不能算是绝对定量。此外，数字聚合酶链锁反应的定量方法还有其缺点，例如：通常需进行32次或32次以上的聚合酶链锁反应(polymerase chain reaction，PCR)并耗时约2.5～4小时。

发明内容

本发明提供一种核酸分析装置及核酸定量方法，可具有较高的灵敏度、较少的检测时间以及绝对定量的效果。

本发明的核酸分析装置可用以定量样品试剂中的核酸片段的数量。核酸分析装置包括电路板、感测芯片、微孔阵列、温度控制元件以及微流体元件。感测芯片配置于电路板上且包括多个图像传感器。微孔阵列配置于感测芯片上且包括多个微孔。各微孔对应于一个或多个图像传感器。温度控制元件配置于电路板上。微流体元件配置于微孔阵列上且包括微流道。微流道与各微孔相连通。微流体元件与感测芯片分别位于微孔阵列的相对两侧。

在本发明的一实施例中，上述的核酸分析装置还包括滤波器以及导线。滤波器配置于感测芯片上且位于微孔阵列与感测芯片之间。导线配置于电路板上。导线可用以电性连接感测芯片与电路板。

在本发明的一实施例中，上述的温度控制元件包括多个加热元件。加热元件围绕微孔阵列的各微孔，以调控各微孔的温度。

在本发明的一实施例中，上述的微孔的数量大于样品试剂中的核酸片段的数量。

在本发明的一实施例中，上述的各微孔内的核酸片段的数量为0至N个，且N为整数。

在本发明的一实施例中，上述的各微孔与对应的图像传感器之间的距离小于等于10微米。

本发明的核酸定量方法可用以定量样品试剂中的核酸片段的数量。核酸定量方法包括以下步骤。首先，提供上述的核酸分析装置。接着，将样品试剂及反应试剂分装至微孔阵列的各微孔内，且反应试剂包括荧光标记。而后，对样品试剂进行预定次数的聚合酶链锁反应(polymerase chain reaction，PCR)，以使荧光标记黏合至核酸片段并释放出荧光物质。然后，检测各微孔内的荧光物质的荧光信号强度。然后，根据检测到的荧光信号强度，判断各微孔内的核酸片段的数量。最后，加总各微孔内的核酸片段的数量，以得到样品试剂中的核酸片段的数量。

在本发明的一实施例中，上述的微流体元件更包括连通微流道的开口。将样品试剂及反应试剂分装至微孔阵列的各微孔内的步骤包括以下步骤。分别将样品试剂及反应试剂注入至开口内。样品试剂及反应试剂沿着微流体元件的微流道流入至微孔阵列的各微孔内。

在本发明的一实施例中，上述对样品试剂进行预定次数的聚合酶链锁反应的步骤包括以下步骤。利用温度控制元件来调控微孔的温度，以使微孔的温度在45℃至95℃之间循环或使微孔的温度维持在固定温度，以进行聚合酶链锁反应。