CN107365685A - 数字pcr扩增仪及其工作方法 - Google Patents
数字pcr扩增仪及其工作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107365685A CN107365685A CN201710655600.5A CN201710655600A CN107365685A CN 107365685 A CN107365685 A CN 107365685A CN 201710655600 A CN201710655600 A CN 201710655600A CN 107365685 A CN107365685 A CN 107365685A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- digital pcr
- sliding block
- cover plate
- storage chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 144
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 82
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 40
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 13
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 6
- 208000010138 Diastema Diseases 0.000 claims description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 4
- 210000000475 diastema Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 3
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 79
- 206010029719 Nonspecific reaction Diseases 0.000 abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 208000031872 Body Remains Diseases 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000007847 digital PCR Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 2
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 2
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 2
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 208000028782 Hereditary disease Diseases 0.000 description 1
- 208000026350 Inborn Genetic disease Diseases 0.000 description 1
- 208000024556 Mendelian disease Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
- B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Abstract
本发明涉及生化领域试验用仪器，具体为一种数字PCR扩增仪及其工作方法，所述数字PCR扩增仪适于使用阵列式数字PCR芯片；所述数字PCR扩增仪包括：自动加样装置，对阵列式数字PCR芯片实现自动加样操作。发明的数字PCR扩增仪使用阵列式数字PCR芯片实现待测样液体同时加样到各PCR反应池中，避免产生非特异性反应，具体的通过基板和盖板压紧配合，在压紧装置和推动装置的配合下使盖板滑动，进而使各液体存储腔内的液体同时进入相应PCR反应池中，与反应池中引物和探针进行混合，避免产生非特异性反应，提高后续检测数据的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及生化领域试验用仪器，具体涉及一种阵列式数字PCR芯片及其工作方法。
背景技术
聚合酶链式反应（PCR）已被广泛应用于医学、遗传学、微生物学乃至整个生命科学中。实时定量PCR阵列技术是以实时定量PCR技术为核心，并结合了阵列技术，实现单次实验可检测系列批量基因的一种新型扩增技术，该技术能够比较可靠、准确地规模化检测信号转导、疾病相关通路等重要生物过程相关的基因表达谱，在微生物、遗传病、肿瘤、药物基因组学等学科中有着重要的应用。
现有技术中，采用基材设计芯片执行数字聚合酶链式反应（Digital PCR）。通过两个带有孔道结构的玻璃滑块重叠加载，使两面孔道合并成为一条完整流道，并且在基材中设有N多个反应池，流道将待测样液体依次加入各反应池中，此时间差将使部分反应池提前获得待测样液体，与反应池中引物和探针进行混合，产生非特异性反应，而非特异性PCR产物将对检测结果产生干扰；并且流道前部反应池中的引物和探针物质由于液体流动冲力易少量被带入到下一反应池中，多引物探针混合，同一反应池中产生多种产物，造成结果无法判读；并且尚未有一款能够促使待测样液体同时加入到各PCR反应池的数字PCR扩增仪。
发明内容
本发明的目的是提供一种数字PCR扩增仪及其工作方法，以保证待测样液体加样到各PCR反应池的同时性，避免产生非特异性反应。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种数字PCR扩增仪，所述数字PCR扩增仪适于使用阵列式数字PCR芯片；所述数字PCR扩增仪包括：自动加样装置，对阵列式数字PCR芯片实现自动加样操作。
进一步，所述阵列式数字PCR芯片包括基板和盖板，其中
所述基板的上表面排布有若干滑槽；各滑槽的底面中部凹陷形成一PCR反应池；
所述盖板的下表面排布有若干适于与各滑槽分别卡合的滑块凸起；
当盖板盖于基板后，滑块凸起卡合对应的滑槽，此时，在滑块凸起与滑槽之间空出一液体存储腔；
位于液体存储腔两侧的滑槽侧壁上开设有微流道，并且通过所述微流道将各液体存储腔串联；
所述基板还设有总流道，待测样液体先通过总流道后进入液体存储腔，再由各微流道依次进入相应液体存储腔。
所述盖板上开设有加样孔，所述加样孔的开孔口对准总流道的首端；
所述盖板上还开设有负压孔，所述负压孔的开孔口对准总流道的末端；
所述自动加样装置包括：用于插入加样孔实现加样操作的加样嘴；以及插入负压孔对液体存储腔进行负压操作的负压嘴；
在加样时，待测样液体从加样嘴加入到阵列式数字PCR芯片中，并且通过负压嘴进行抽取，以使测样液体充满各液体存储腔中。
进一步，所述数字PCR扩增仪还包括：压紧装置和推动装置；
在加样前，所述压紧装置适于将基板与盖板压紧贴合；以及
在加样完毕后，所述推动机构适于推动盖板滑动，以在滑块凸起处形成泄放流道，以使各液体存储腔中待测样液体通过相应泄放流道流入PCR反应池。
进一步，所述压紧装置包括：升降机构，以及与盖板滑动方向一致的两压条，且两压条适于分别压住盖板的上表面两侧；以及
位于压条的下表面设有缓冲层。
进一步，所述推动装置位于盖板滑动方向的后侧，以推动盖板在与基板保持压紧状态时滑动。
又一方面，本发明还提供了一种数字PCR扩增仪的工作方法，所述数字PCR扩增仪适于使用阵列式数字PCR芯片，以及对阵列式数字PCR芯片实现自动加样操作。
进一步，所述阵列式数字PCR芯片包括基板和盖板，其中
所述基板的上表面排布有若干滑槽；各滑槽的底面中部凹陷形成一PCR反应池；
所述盖板的下表面排布有若干适于与各滑槽分别卡合的滑块凸起；
当盖板盖于基板后，滑块凸起卡合对应的滑槽，此时，在滑块凸起与滑槽之间空出一液体存储腔；
位于液体存储腔两侧的滑槽侧壁上开设有微流道，并且通过所述微流道将各液体存储腔串联；
所述基板还设有总流道，待测样液体先通过总流道后进入液体存储腔，再由各微流道依次进入相应液体存储腔。
所述盖板上开设有加样孔，所述加样孔的开孔口对准总流道的首端；
所述盖板上还开设有负压孔，所述负压孔的开孔口对准总流道的末端；
所述数字PCR扩增仪中自动加样装置包括用于插入加样孔实现加样操作的加样嘴；以及插入负压孔对液体存储腔进行负压操作的负压嘴；
在加样时，待测样液体从加样嘴加入到阵列式数字PCR芯片中，并且通过负压嘴进行抽取，以使测样液体充满各液体存储腔中。
进一步，所述数字PCR扩增仪还包括：压紧装置和推动装置；
在加样前，所述压紧装置适于将基板与盖板压紧贴合；以及
在加样完毕后，所述推动机构适于推动盖板滑动，以在滑块凸起处形成泄放流道，使各液体存储腔中待测样液体通过相应泄放流道流入PCR反应池。
进一步，所述滑槽为长方体形，所述微流道位于滑槽的长侧壁上，所述滑块凸起为与所述滑槽相卡合的长方体形；
所述滑块凸起的底面与滑槽的底面相接触；
在所述滑块凸起的底面上开设一泄放槽，以将滑块凸起分为前部和后部；所述泄放槽的方向与滑块凸起卡合方向正交，并使滑块凸起前部的延伸长度小于微流道开口宽度；
当盖板盖于基板后，滑块凸起前部阻挡液体存储腔中的测样液体进入PCR反应池；
当滑动盖板时，所述滑块凸起向液体存储腔方向移动，以使滑块凸起前部挤压液体存储腔；在滑块凸起经过微流道开口处时，所述滑块凸起前部与微流道开口处之间形成前、后间隙，以使所述液体存储腔内的待测样液体从由前间隙、微流道、后间隙、泄放槽构成的泄放流道压入PCR反应池中；并且
当液体存储腔挤压消失后，滑块凸起后部覆盖PCR反应池，以使PCR反应池构成密封空间。
本发明的有益效果是，本发明的数字PCR扩增仪使用阵列式数字PCR芯片实现待测样液体同时加样到各PCR反应池中，避免产生非特异性反应，具体的通过基板和盖板压紧配合，在压紧装置和推动装置的配合下使盖板滑动，进而使各液体存储腔内的液体同时进入相应PCR反应池中，与反应池中引物和探针进行混合，避免产生非特异性反应，提高后续检测数据的准确性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1（a）是本发明的阵列式数字PCR芯片的结构示意图
图1（b）是本发明的基板的结构示意图及局部放大图；
图2（a）是本发明的滑块凸起卡合对应的滑槽的结构示意图；
图2（b）是图2（a）中A-A位置的剖面图；
图3是滑动盖板时滑块凸起与滑槽形成泄放流道的示意图；
图4（a）是液体存储腔挤压消失后的滑块凸起与滑槽配合结构示意图；
图4（b）是图4（a）中B-B位置的剖面图；
图5是数字PCR扩增仪中压紧装置和推动装置的工作状态示意图。
图中：
基板1、总流道100、总流道的首端100a、滑槽101、PCR反应池102、微流道103；
盖板2、加样孔200a、负压孔200b、滑块凸起201、泄放槽202、滑块凸起前部201a、滑块凸起后部201b；
液体存储腔3；
压紧装置4、缓冲层401、
推动装置5。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
现有技术中，采用基材设计芯片执行数字聚合酶链式反应（Digital PCR）。通过两个带有孔道结构的玻璃滑块重叠加载，使两面孔道合并成为一条完整流道，并且在基材中设有N多个反应池，流道将待测样液体依次加入各反应池中，此时间差将使部分反应池提前获得待测样液体，与反应池中引物和探针进行混合，产生非特异性反应，而非特异性产物将对检测结果产生干扰；并且流道前部反应池中的引物和探针物质由于液体流动冲力易少量被带入到下一反应池中，多引物探针混合，同一反应池中产生多种产物，造成结果无法判读；并且也未有一款能够促使待测样液体同时加入到各PCR反应池的数字PCR扩增仪。
为了解决上述技术问题，以下通过两个实施例对本阵列式数字PCR芯片、数字PCR扩增仪及其工作方法进行详细说明。
实施例1
图1（a）是本发明的阵列式数字PCR芯片的结构示意图
图1（b）是本发明的基板1的结构示意图及局部放大图；
图2（a）是本发明的滑块凸起201卡合对应的滑槽101的结构示意图；
图2（b）是图2（a）中A-A位置的剖面图；
请参阅图1（a）至图2（b）所示，本实施例1提供了一种阵列式数字PCR芯片，包括：
基板1和盖板2，其中
所述基板1的上表面排布有若干滑槽101；各滑槽101的底面中部凹陷形成一PCR反应池102；所述盖板2的下表面排布有若干适于与各滑槽101分别卡合的滑块凸起201；当盖板2盖于基板1后，滑块凸起201卡合对应的滑槽101，此时，在滑块凸起201与滑槽101之间空出一液体存储腔3；当待各液体存储腔3均充满待测样液体后，通过滑动盖板2在滑块凸起201处形成泄放流道，以使待测样液体通过相应泄放流道流入PCR反应池102。
本阵列式数字PCR芯片通过基板1和盖板2配合，在数字PCR扩增仪的推动下盖板2滑动，使各液体存储腔3内的液体同时进入相应PCR反应池102中，与反应池中引物和探针进行混合，避免产生非特异性反应，提高后续检测数据的准确性。
请参见图1（b），位于液体存储腔3两侧的滑槽101侧壁上开设有微流道103，并且通过所述微流道103将各液体存储腔3串联；所述基板1还设有总流道100，待测样液体先通过总流道100后进入液体存储腔3，再由各微流道103依次进入相应液体存储腔3。
所述盖板2上开设有加样孔200a，所述加样孔200a的开孔口对准总流道的首端100a（在图5中进行表示）；
所述盖板2上还开设有负压孔200b，所述负压孔200b的开孔口对准总流道100的末端。
其中，加样孔200a例如但不限于采用喇叭口，且大口朝外设置。
图3是滑动盖板2时滑块凸起201与滑槽101形成泄放流道的示意图；
图4（a）是液体存储腔3挤压消失后的滑块凸起201与滑槽101配合结构示意图；
图4（b）是图4（a）中B-B位置的剖面图。
请参见图2（a）至图4（b），所述滑槽101为长方体形，所述微流道103位于滑槽101的长侧壁上，所述滑块凸起201为与所述滑槽101相卡合的长方体形；所述滑块凸起201的底面与滑槽101的底面相接触；在所述滑块凸起201的底面上开设一泄放槽202，以将滑块凸起201分为前部和后部；所述泄放槽202的方向与滑块凸起201卡合方向正交，并使滑块凸起前部201a的延伸长度小于微流道103开口宽度；当盖板2盖于基板1后，滑块凸起前部201a阻挡液体存储腔3中的测样液体进入PCR反应池102；请参见图3，当滑动盖板2时，所述滑块凸起201向液体存储腔3方向移动，以使滑块凸起前部201a挤压液体存储腔3；在滑块凸起201经过微流道103开口处时，所述滑块凸起前部201a与微流道103开口处之间形成前、后间隙，以使所述液体存储腔3内的待测样液体从由前间隙、微流道103、后间隙、泄放槽202构成的泄放流道压入PCR反应池102中。
从图2（a）中可以看到所构成的液体存储腔3，滑动盖板2的方向如图2（a）中方向箭头F所示；整个待测样液体的泄放过程请参见图3，图3中液体存储腔3被滑块凸起前部201a挤压，待测样液体从两侧借用微流道103开口进入到PCR反应池102中，各PCR反应池102实现同步加样操作，提高了加样效率，节约了加样时间，也避免了反应池中的引物和探针物质少量混入其他反应池中，造成多引物探针混合，以至同一反应池中产生多种产物，使结果无法判读。
当液体存储腔3挤压消失后，滑块凸起后部201b覆盖PCR反应池102，以使PCR反应池102构成密封空间；因此，本阵列式数字PCR芯片在完成各PCR反应池102同时加样后，即可实现将各PCR反应池102进行密封，构成密封空间，故无需在加入矿物油将待测样本排除；并且，作为一种优选的实施方式，可以预先设定各PCR反应池102所需要的待测样液体用量，以尽可能避免待测样液体残留，优化试验操作步骤。
在图1中可以看出微流道103将各液体存储腔3贯通，微流道103开口宽度可以根据需要进行设置，设置范围为50至70微米，滑块凸起前部201a延伸长度小于微流道103开口宽度，设定滑块凸起201的滑动方向F为向前滑动，则滑块凸起前部201a向前方移动结束后，以使滑块凸起后部201b覆盖PCR反应池102，PCR反应池102可以为正方形，也可以是长方形，长度可以在140至180微米，上述尺寸仅是例举，只要是能够实现本申请技术方案的其他尺寸也在本申请的保护范围。
实施例2
在实施例1基础上，本实施例2提供了用于阵列式数字PCR芯片的数字PCR扩增仪，并包括自动加样装置，以实现对阵列式数字PCR芯片实现自动加样操作。
所述阵列式数字PCR芯片的具体结构如实施例1所述，此处不再赘述。
所述自动加样装置包括：用于插入加样孔200a实现加样操作的加样嘴；以及插入负压孔200b对液体存储腔3进行负压操作的负压嘴；在加样时，待测样液体从加样嘴加入到阵列式数字PCR芯片中，并且通过负压嘴进行抽取，以使测样液体充满各液体存储腔3中。
通过加样嘴和负压嘴配合操作，以实现快速加样，提高加样效率。
图5是数字PCR扩增仪中压紧装置4和推动装置5的工作状态示意图。
请参阅图5，所述数字PCR扩增仪还包括：压紧装置4和推动装置5；在加样前，所述压紧装置4适于将基板1与盖板2压紧贴合；以及在加样完毕后，所述推动机构适于推动盖板2滑动，以在滑块凸起201处形成泄放流道，使各液体存储腔3中待测样液体通过相应泄放流道流入PCR反应池102。
所述压紧装置4包括：升降机构，以及与盖板2滑动方向一致的两压条，且两压条适于分别压住盖板2的上表面两侧；以及位于压条的下表面设有缓冲层401。其中，所述升降机构适于采用丝杆机构或者气缸实现，所述缓冲层401的作用是使基板1与盖板2更加贴合，以至待测样液体无法进入基板1与盖板2的间隙中。
所述推动装置5位于盖板2滑动方向的后侧，以推动盖板2在与基板1保持压紧状态时滑动。
所述推动装置5可以采用丝杆机构或者气缸实现。
具体的，所述数字PCR扩增仪内设有处理器模块，所述处理器模块例如但不限于采用ARM处理器，或者MSP430单片机，进而控制自动加样装置和压紧装置4和推动装置5工作，至于相关电路部分属于公知常识，这里不再赘述。
实施例3
请参加图1（a）至图5，在实施例1和实施例2基础上，本实施例3提供了一种数字PCR扩增仪的工作方法。
所述数字PCR扩增仪适于使用阵列式数字PCR芯片，以及对阵列式数字PCR芯片实现自动加样操作。
所述数字PCR扩增仪所配套使用的阵列式数字PCR芯片如实施例1所述。
数字PCR扩增仪的具体结构如实施例2所述，所述数字PCR扩增仪中自动加样装置包括用于插入加样孔200a实现加样操作的加样嘴；以及插入负压孔200b对液体存储腔3进行负压操作的负压嘴；在加样时，待测样液体从加样嘴加入到阵列式数字PCR芯片中，并且通过负压嘴进行抽取，以使测样液体充满各液体存储腔3中。
所述数字PCR扩增仪还包括：压紧装置4和推动装置5；在加样前，所述压紧装置4适于将基板1与盖板2压紧贴合；以及在加样完毕后，所述推动机构适于推动盖板2滑动，以在滑块凸起201处形成泄放流道，以使待测样液体通过相应泄放流道流入PCR反应池102。
本阵列式数字PCR芯片通过基板1和盖板2配合，在盖板2的滑动下，使各液体存储腔3内的液体同时进入相应PCR反应池102中，与反应池中引物和探针进行混合，避免产生非特异性反应，提高后续检测数据的准确性。
具体的，所述通过滑动盖板2，以使各滑槽101内的PCR反应池102同时获得待测样液体的方法包括：当盖板2盖于基板1后，滑块凸起201卡合对应的滑槽101，此时，在滑块凸起201与滑槽101之间空出一液体存储腔3；当待各液体存储腔3均充满待测样液体后，通过滑动盖板2在滑块凸起201处形成泄放流道，以使待测样液体通过相应泄放流道流入PCR反应池102。
本阵列式数字PCR芯片通过基板1和盖板2配合，在盖板2的滑动下，使各液体存储腔3内的液体同时进入相应PCR反应池102中，与反应池中引物和探针进行混合，避免产生非特异性反应，提高后续检测数据的准确性。
请参见图2（a）至图4（b），阵列式数字PCR芯片放入数字PCR扩增仪中。通过压紧装置4将盖板2盖于基板1，通过自动加样装置进行加样操作，滑块凸起前部201a阻挡液体存储腔3中的测样液体进入PCR反应池102；请参见图3和图5，当推动装置5推动盖板2滑动时，所述滑块凸起201向液体存储腔3方向移动，以使滑块凸起前部201a挤压液体存储腔3；在滑块凸起201经过微流道103开口处时，所述滑块凸起前部201a与微流道103开口处之间形成前、后间隙，以使所述液体存储腔3内的待测样液体从由前间隙、微流道103、后间隙、泄放槽202构成的泄放流道压入PCR反应池102中。
并且在泄放过程中，所述加样孔200a与总流道的首端100a、负压孔200b与总流道100的末端错开，进一步提高PCR反应的密封性。
从图2（a）中可以看到所构成的液体存储腔3，滑动盖板2的方向如图2（a）中方向箭头F所示；整个待测样液体的泄放过程请参见图3，图3中液体存储腔3被滑块凸起前部201a挤压，待测样液体从两侧借用微流道103开口进入到PCR反应池102中，并且微流道103中的残留待测样液体也被带入到PCR反应池102，减少待测样液体残留；各PCR反应池102实现同步加样操作，提高了加样效率，节约了加样时间，也避免了反应池中的引物和探针物质少量混入其他反应池中，造成多引物探针混合，以至同一反应池中产生多种产物，使结果无法判读。
当液体存储腔3挤压消失后，滑块凸起后部201b覆盖PCR反应池102，以使PCR反应池102构成密封空间；因此，本阵列式数字PCR芯片在完成各PCR反应池102同时加样后，即可实现将各PCR反应池102进行密封，构成密封空间，故无需在加入矿物油将待测样本排除；并且，作为一种优选的实施方式，可以预先设定各PCR反应池102所需要的待测样液体用量，以尽可能避免待测样液体残留，优化试验操作步骤。
在通过数字PCR扩增仪使用阵列式数字PCR芯片，所述阵列式数字PCR芯片包括基板1和盖板2，其中所述基板1的上表面排布有若干滑槽101；各滑槽101的底面中部凹陷形成一PCR反应池102；所述盖板2的下表面排布有若干适于与各滑槽101分别卡合的滑块凸起201；通过压紧装置4将盖板2盖于基板1后，通过自动加样装置进行加样操作，滑块凸起201卡合对应的滑槽101，此时，在滑块凸起201与滑槽101之间空出一液体存储腔3；本阵列式数字PCR芯片通过基板1和盖板2配合，在推动装置5推动盖板2滑动时，各液体存储腔3内的液体同时进入相应PCR反应池102中，与反应池中引物和探针进行混合，避免产生非特异性反应，提高后续检测数据的准确性。
关于后续进行25-30次热循环，并通过荧光亮点的数目得到脱氧核糖核酸的绝对量的方法均属于现有技术范畴，此处不再详述。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种数字PCR扩增仪，其特征在于，
所述数字PCR扩增仪适于使用阵列式数字PCR芯片；所述数字PCR扩增仪包括：
自动加样装置，对阵列式数字PCR芯片实现自动加样操作。
2.根据权利要求1所述的数字PCR扩增仪，其特征在于，
所述阵列式数字PCR芯片包括基板和盖板，其中
所述基板的上表面排布有若干滑槽；各滑槽的底面中部凹陷形成一PCR反应池；
所述盖板的下表面排布有若干适于与各滑槽分别卡合的滑块凸起；
当盖板盖于基板后，滑块凸起卡合对应的滑槽，此时，在滑块凸起与滑槽之间空出一液体存储腔；
位于液体存储腔两侧的滑槽侧壁上开设有微流道，并且通过所述微流道将各液体存储腔串联；
所述基板还设有总流道，待测样液体先通过总流道后进入液体存储腔，再由各微流道依次进入相应液体存储腔；
所述盖板上开设有加样孔，所述加样孔的开孔口对准总流道的首端；
所述盖板上还开设有负压孔，所述负压孔的开孔口对准总流道的末端；
所述自动加样装置包括：用于插入加样孔实现加样操作的加样嘴；以及插入负压孔对液体存储腔进行负压操作的负压嘴；
在加样时，待测样液体从加样嘴加入到阵列式数字PCR芯片中，并且通过负压嘴进行抽取，以使测样液体充满各液体存储腔中。
3.根据权利要求2所述的数字PCR扩增仪，其特征在于，
所述数字PCR扩增仪还包括：压紧装置和推动装置；
在加样前，所述压紧装置适于将基板与盖板压紧贴合；以及
在加样完毕后，所述推动机构适于推动盖板滑动，以在滑块凸起处形成泄放流道，使各液体存储腔中待测样液体通过相应泄放流道流入PCR反应池。
4.根据权利要求3所述的数字PCR扩增仪，其特征在于，
所述压紧装置包括：升降机构，以及与盖板滑动方向一致的两压条，且两压条适于分别压住盖板的上表面两侧；以及
位于压条的下表面设有缓冲层。
5.根据权利要求4所述的数字PCR扩增仪，其特征在于，
所述推动装置位于盖板滑动方向的后侧，以推动盖板在与基板保持压紧状态时滑动。
6.一种数字PCR扩增仪的工作方法，其特征在于，
所述数字PCR扩增仪适于使用阵列式数字PCR芯片，以及
对阵列式数字PCR芯片实现自动加样操作。
7.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于，
所述阵列式数字PCR芯片包括基板和盖板，其中
所述基板的上表面排布有若干滑槽；各滑槽的底面中部凹陷形成一PCR反应池；
所述盖板的下表面排布有若干适于与各滑槽分别卡合的滑块凸起；
当盖板盖于基板后，滑块凸起卡合对应的滑槽，此时，在滑块凸起与滑槽之间空出一液体存储腔；
位于液体存储腔两侧的滑槽侧壁上开设有微流道，并且通过所述微流道将各液体存储腔串联；
所述基板还设有总流道，待测样液体先通过总流道后进入液体存储腔，再由各微流道依次进入相应液体存储腔；
所述盖板上开设有加样孔，所述加样孔的开孔口对准总流道的首端；
所述盖板上还开设有负压孔，所述负压孔的开孔口对准总流道的末端；
所述数字PCR扩增仪中自动加样装置包括用于插入加样孔实现加样操作的加样嘴；以及插入负压孔对液体存储腔进行负压操作的负压嘴；
在加样时，待测样液体从加样嘴加入到阵列式数字PCR芯片中，并且通过负压嘴进行抽取，以使测样液体充满各液体存储腔中。
8.根据权利要求7所述的工作方法，其特征在于，
所述数字PCR扩增仪还包括：压紧装置和推动装置；
在加样前，所述压紧装置适于将基板与盖板压紧贴合；以及
在加样完毕后，所述推动机构适于推动盖板滑动，以在滑块凸起处形成泄放流道，使各液体存储腔中待测样液体通过相应泄放流道流入PCR反应池。
9.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，
所述滑槽为长方体形，所述微流道位于滑槽的长侧壁上，所述滑块凸起为与所述滑槽相卡合的长方体形；
所述滑块凸起的底面与滑槽的底面相接触；
在所述滑块凸起的底面上开设一泄放槽，以将滑块凸起分为前部和后部；所述泄放槽的方向与滑块凸起卡合方向正交，并使滑块凸起前部的延伸长度小于微流道开口宽度；
当盖板盖于基板后，滑块凸起前部阻挡液体存储腔中的测样液体进入PCR反应池；
当滑动盖板时，所述滑块凸起向液体存储腔方向移动，以使滑块凸起前部挤压液体存储腔；在滑块凸起经过微流道开口处时，所述滑块凸起前部与微流道开口处之间形成前、后间隙，以使所述液体存储腔内的待测样液体从由前间隙、微流道、后间隙、泄放槽构成的泄放流道压入PCR反应池中；并且
当液体存储腔挤压消失后，滑块凸起后部覆盖PCR反应池，以使PCR反应池构成密封空间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710655600.5A CN107365685A (zh) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | 数字pcr扩增仪及其工作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710655600.5A CN107365685A (zh) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | 数字pcr扩增仪及其工作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107365685A true CN107365685A (zh) | 2017-11-21 |
Family
ID=60309248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710655600.5A Pending CN107365685A (zh) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | 数字pcr扩增仪及其工作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107365685A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107287112A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-10-24 | 甘肃出入境检验检疫局检验检疫综合技术中心 | 一种阵列式数字pcr芯片及其使用方法 |
| CN112391275A (zh) * | 2020-11-08 | 2021-02-23 | 新羿制造科技（北京）有限公司 | 微液滴芯片压接装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120028342A1 (en) * | 2009-03-24 | 2012-02-02 | Ismagilov Rustem F | Slip chip device and methods |
| US20140011703A1 (en) * | 2011-03-22 | 2014-01-09 | Tsinghua University | Automatic injection device for microarray chip and automatic injection hybridization microarray chip |
| US20140024049A1 (en) * | 2011-04-05 | 2014-01-23 | Cagri A. Savran | Micro-Fluidic System Using Micro-Apertures for High Throughput Detection of Cells |
| CN104862224A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-26 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种内嵌导轨的滑动数字pcr芯片及数字pcr方法 |
| CN105431726A (zh) * | 2013-06-25 | 2016-03-23 | 华盛顿大学商业中心 | 样品体积的自数字化 |
| CN106434330A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-02-22 | 戴敬 | 一种基于高效液滴微反应器的绝对定量数字核酸分析系统 |
| CN107287112A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-10-24 | 甘肃出入境检验检疫局检验检疫综合技术中心 | 一种阵列式数字pcr芯片及其使用方法 |
| CN207143217U (zh) * | 2017-08-03 | 2018-03-27 | 甘肃出入境检验检疫局检验检疫综合技术中心 | 数字pcr扩增仪 |
-
2017
- 2017-08-03 CN CN201710655600.5A patent/CN107365685A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120028342A1 (en) * | 2009-03-24 | 2012-02-02 | Ismagilov Rustem F | Slip chip device and methods |
| CN104722342A (zh) * | 2009-03-24 | 2015-06-24 | 芝加哥大学 | 滑动式芯片装置和方法 |
| US20140011703A1 (en) * | 2011-03-22 | 2014-01-09 | Tsinghua University | Automatic injection device for microarray chip and automatic injection hybridization microarray chip |
| US20140024049A1 (en) * | 2011-04-05 | 2014-01-23 | Cagri A. Savran | Micro-Fluidic System Using Micro-Apertures for High Throughput Detection of Cells |
| CN105431726A (zh) * | 2013-06-25 | 2016-03-23 | 华盛顿大学商业中心 | 样品体积的自数字化 |
| CN104862224A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-26 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种内嵌导轨的滑动数字pcr芯片及数字pcr方法 |
| CN106434330A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-02-22 | 戴敬 | 一种基于高效液滴微反应器的绝对定量数字核酸分析系统 |
| CN107287112A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-10-24 | 甘肃出入境检验检疫局检验检疫综合技术中心 | 一种阵列式数字pcr芯片及其使用方法 |
| CN207143217U (zh) * | 2017-08-03 | 2018-03-27 | 甘肃出入境检验检疫局检验检疫综合技术中心 | 数字pcr扩增仪 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 丁振若，苏明权, 世界图书出版公司西安公司 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107287112A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-10-24 | 甘肃出入境检验检疫局检验检疫综合技术中心 | 一种阵列式数字pcr芯片及其使用方法 |
| CN112391275A (zh) * | 2020-11-08 | 2021-02-23 | 新羿制造科技（北京）有限公司 | 微液滴芯片压接装置 |
| CN112391275B (zh) * | 2020-11-08 | 2024-05-24 | 新羿制造科技（北京）有限公司 | 微液滴芯片压接装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107287112A (zh) | 一种阵列式数字pcr芯片及其使用方法 | |
| Lu et al. | NanoVelcro Chip for CTC enumeration in prostate cancer patients | |
| CN101754812B (zh) | 流体连接器和微流体系统 | |
| JP6556828B2 (ja) | 流動狭窄部を有するラテラルフローアッセイデバイス | |
| US20200408752A1 (en) | Fluidic system for performing assays | |
| US8197774B2 (en) | Microchip | |
| CN102277294A (zh) | 一种用于数字核酸扩增的高密度阵列芯片装置及应用 | |
| CN207143217U (zh) | 数字pcr扩增仪 | |
| CN107365685A (zh) | 数字pcr扩增仪及其工作方法 | |
| CN113634296B (zh) | 一种微流控芯片 | |
| RU2012104848A (ru) | Планшет для образцов | |
| CN207143252U (zh) | 一种阵列式数字pcr芯片 | |
| CN113549525A (zh) | 核酸导入方法、核酸检测方法、生物体成分解析方法及试剂盒、生物体成分定量用阵列器件 | |
| EP1767263A2 (en) | Microchip and liquid mixing method and blood testing method using this microchip | |
| CA2891509A1 (en) | Calibrating assays using reaction time | |
| CN211043091U (zh) | 单通道荧光免疫分析微流控芯片 | |
| CN113846002A (zh) | 一种全封闭无污染的数字化核酸检测芯片及检测方法 | |
| US20210078000A1 (en) | Single-cell analysis chip for anticancer drug combination | |
| WO2017188890A1 (en) | Cell culture | |
| CN204855520U (zh) | 生物样品分析盒 | |
| CN204855358U (zh) | 检测系统 | |
| CN102202791A (zh) | 用于制备和/或处理生物样品的装置 | |
| JP5172461B2 (ja) | マイクロチップ | |
| JP5137014B2 (ja) | マイクロチップ | |
| CN105021807A (zh) | 试剂反应盒及其在生物样品检测中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171121 |