[发明专利]一种全自动微滴制备、扩增和检测芯片

说明书

本发明提供了一种全自动微滴制备、扩增和检测芯片，从上往下依次包括密封层、鲁尔层、流道层和收集层。本发明全自动微滴制备、扩增和检测芯片无需转移即可完成微滴制备、微滴存储、微滴扩增和微滴检测等步骤，有效避免了转移过程带来的污染、残留等问题。另外，整个微滴制备、微滴存储、微滴扩增和微滴检测过程中，生物样品通过密封层的保护能够有效避免外部灰尘和杂质等污染，确保结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及数字PCR技术领域，具体涉及一种应用于数字PCR的全自动微滴制备、扩增和检测芯片。

背景技术

数字PCR技术是第三代PCR技术，因其不需要标准曲线实现核酸检测直接定量的优势，正在迅速的发展中，不仅能够校验第二代实时荧光PCR技术的准确性，随着设备和耗材的成本逐渐降低，大有成为核酸检测的主力之势。数字PCR技术的优势在于直接定量，但要稳定的实现这个目的，需要一系列高稳定性和高精度的部件集成来保障，其中微滴的制备和扩增是数字PCR技术定量检测前的关键准备工作。定量检测的准确性及最低检测极限，除了需要大小均一性稳定的微滴，还需要实际检测出的微滴数尽量多，这就要求微滴制备—微滴存储—微滴扩增—微滴检测整个流程中生成的微滴尽量不要浪费才能实现。但是目前市面上现有技术，检测方法不论是芯片平铺拍照式还是流式检测，多数采取的方案是制备的微滴需要进行转移，把微滴的制备和扩增放在不同器件上实现，微滴在制备芯片和吸头上难免挂壁残留，影响实际参与检测的微滴数量。即便一些现有技术采取了部分免移液方式，微滴生成后自动流到微滴收集八联排管内，然后拿去扩增，由于八联排管与微滴制备芯片不是一体的，转移过程中导致微滴流出过程难免会有一部分残留在制备芯片内，且整个转移过程暴露在环境中，容易把空气中的灰尘和杂质等引入生成的微滴中，造成一些不确定的干扰。

另外，随着数字PCR技术发展到现阶段，微滴的制备、扩增、检测各个环节分开用单独的设备和耗材来实现的方案已经不足以满足客户减少人工操作步骤、减少设备操作值守时间、提高单次检测通量、流水线批量操作、样本进结果出等方面的需求，急需一体化集成，而一体化集成的核心难题之一便是一体化集成芯片。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种全自动微滴制备、扩增和检测芯片，以解决现有的数字PCR芯片分步进行微滴制备、PCR扩增和检测等步骤以及分开进行过程中带来的液体转移问题。

本发明提供了一种全自动微滴制备、扩增和检测芯片，从上往下依次包括密封层、鲁尔层、流道层和收集层；

所述密封层设置成用于盖封鲁尔层，所述密封层上设有第一过孔；

所述鲁尔层包括连续相鲁尔和分散相鲁尔，所述连续相鲁尔设置成用于盛装连续相，所述分散相鲁尔设置成用于盛装分散相，所述密封层盖封鲁尔层时，所述连续相鲁尔和分散相鲁尔均通过第一过孔与外部连通；

所述流道层包括连续相流道、分散相流道和汇合相流道，所述连续相流道、分散相流道和汇合相流道均嵌设于流道层中，所述连续相流道的一端与连续相鲁尔连通，所述分散相流道的一端与分散相鲁尔连通，所述连续相流道的另一端与所述分散相流道的另一端交汇并汇合至汇合相流道，所述汇合相流道远离汇合处的一端与收集层连通；

所述收集层包括收集管，所述收集管设于流道层下方，且所述收集管上端抵接流道层以形成收集腔，所述收集腔与汇合相流道连通；

所述鲁尔层还设有排气孔，所述流道层相应设有排气道，所述排气道嵌设于流道层中，所述排气道的一端与所述收集腔连通，所述排气道的另一端与所述排气孔连通。