[发明专利]一种高动态范围的多重数字PCR芯片及其制备方法

说明书

本发明属于核酸检测技术领域，公开了一种高动态范围的多重数字PCR芯片及其制备方法，该芯片包括从下至上依次粘合的基底层、腔室层、支撑层和封口层；其中所述腔室层包括：一级进样口；多个检测区域，所述检测区域包括：蛇形通道，所述蛇形通道的一端与所述一级进样口相连通；二级进样口，所述二级进样口的一端与所述蛇形通道的另一端相连通；主通道，所述主通道的一端与所述二级进样口的另一端相连通；反应单元，所述反应单元至少具有四种不同体积的腔室，所述腔室均接入所述主通道；以及出样口，所述出样口与所述主通道的另一端相连通。提高了数字PCR芯片的多重检测能力及动态检测范围，避免了对昂贵仪器的依赖，非常适用于核酸检测场景。

技术领域

本申请涉及分子生物学领域，涉及一种高动态范围的多重数字PCR芯片及其制备方法。

背景技术

微流控技术(Microfluidics)，以微加工结构为特点，典型地在微米尺度上操纵流体，具有高通量和灵敏度。微流体器件的关键元件是由集成的微通道、阀门和腔室组成，以实现高效的流体精确控制和自动分析复杂流体作为一种强大的生物医学设备，微型微流控平台已被应用于组织工程、微粒子制造、药物传递、护理点检测(POCT)和肿瘤筛查等多个领域。随着微制造方法的巨大进步，微流控平台因其低成本、良好控制的微结构、减少样品消耗、快速流体处理和满意的检测灵敏度等显著优势，越来越多地被用于病原菌检测和疾病监测等领域。

数字PCR(digital PCR，dPCR)是一种无需标准曲线即可对目标核酸进行绝对定量的新方法，该方法在检测领域具有巨大潜力。近些年来，在文献中报道了许多新型数字PCR芯片，主要有两大类，一类是基于液滴的数字PCR芯片，另一类是基于微阵列的数字PCR芯片。但是这些芯片大多一次只能检测一种样本，无法实现多种样本的同时检测，极大限制了数字PCR芯片的实际应用能力。此外，目前以报道的数字PCR芯片无法实现高动态范围的检测。然而，在实际样本诊断及临床监测中，对样品进行高动态范围的多重检测十分重要。因此，提高数字PCR芯片的动态监测范围及多重检测能力是目前亟待解决的关键问题。目前关于这方面的研究报道较少。公开号为CN110575852A的中国专利申请中开发了一种集成样品前处理的多重数字RPA微流控芯片，最多只能进行四重检测，并且该发明的腔室只有一种尺寸，无法实现动态范围的检测。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1.数字PCR芯片在多重检测方面能力不足，2.数字PCR芯片的检测动态范围有限。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供一种高动态范围的多重数字PCR芯片及其制备方法，以解决上述问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种高动态范围的多重数字PCR芯片，其中，该芯片包括从下至上依次粘合的基底层、腔室层、支撑层和封口层；

其中所述腔室层包括：

一级进样口；

多个检测区域，所述检测区域包括：

蛇形通道，所述蛇形通道的一端与所述一级进样口相连通；

二级进样口，所述二级进样口的一端与所述蛇形通道的另一端相连通；

主通道，所述主通道的一端与所述二级进样口的另一端相连通；

反应单元，所述反应单元至少具有四种不同体积的腔室，所述腔室均接入所述主通道；以及

出样口，所述出样口与所述主通道的另一端相连通。

可选的，所述反应单元具有四种不同体积的腔室，四种腔室直径分别为100μm、400μm、800μm和1200μm，高为100μm。

可选的，直径为100μm的腔室有1656个，直径为400μm的腔室有360个，直径为800μm的腔室有288个，直径为1200μm的腔室有360个。