CN109136352A - 一种单细胞测序前样品处理装置、微流控芯片及应用 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种单细胞测序前样品处理装置，包括第一主流道、第二主流道和至少一个样品处理单元；所述第一主流道上设有至少一条分支流道，所述第一主流道的两端分别设有一个样品输入口和一个样品输出口；每条所述分支流道上设有一个所述样品处理单元，所述样品处理单元包括依次连通的细胞捕获腔室、核酸释放腔室、中和反应腔室和液滴生成腔室；其中，每相邻两腔室之间均设有控制阀；所述第二主流道与每个所述样品处理单元中的所述细胞捕获腔室相连通，所述第二主流道上设有一细胞输入口。该装置可以高效的实现单细胞全基因组扩增，大大提升单细胞全基因组扩增反应的均一性和准确性问题。本发明还提供了一种微流控芯片及应用。

Description

一种单细胞测序前样品处理装置、微流控芯片及应用

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别是涉及一种单细胞测序前样品处理装置、微流控芯片及应用。

背景技术

单细胞全基因组测序(简称单细胞测序)技术是在单细胞水平对全基因组进行扩增与测序的一项新技术；其原理是将分离的单个细胞的全基因组DNA进行扩增，获得高覆盖率的完整的基因组之后，通过外显子捕获高通量测序用于揭示细胞群体的差异关系。近年来，对单个细胞基因组DNA进行扩增应用的最普遍、最简单的方法是多重置换扩增(multiple displacement amplification，MDA)技术，该技术利用随机引物和等温扩增可以获得大量高保真的DNA片段，但是存在扩增偏倚及非特异扩增等问题；另外，还有简并寡核苷酸引物聚合酶链反应(degenerate oligonucleotide primed PCR，DOP-PCR)，由于其基因覆盖率比较低，不能检测单个核苷酸的变异；而基于多重退火和循环的扩增循环(Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles，MALBAC)方法虽然能够抑制扩增偏倚，但是保真性较差，操作步骤相对复杂，不利于进行高通量的全基因组扩增(WGA)。更棘手的问题是以上方法均为人工操作，步骤繁琐，误差较大。

单细胞测序技术的流程主要包括单细胞分离、细胞溶解与基因组DNA获取、全基因组扩增(whole-genome amplification，WGA)、测序与数据分析四个方面。目前，采用的新一代测序技术中，绝大多数方法都需要对样品进行特定的前处理，目前使用的测序建库方法大多数需要用的DNA量为ng到μg量级，而单个细胞所含有的遗传物质太少(例如，单个哺乳细胞的总DNA含量一般为6pg)；因此，在单细胞基因测序前需要对单细胞全基因组扩增，以获得足够样本量。单细胞测序技术中的全基因组扩增是一个大考验，面对如此微量的单细胞遗传物质，任何生化反应不均一、分子降解或丢失现象都会对测序质量带来非常严重的影响，特别是针对珍贵实验样品。例如早期胚胎的细胞，数量稀少；为了从这些极其宝贵的细胞中尽可能地获取有价值的信息，需要在制备文库前进行一次扩增。但是，在这一过程中，遗传物质容易降解丢失或者受到外源污染，使操作的困难程度大大增加，给科研工作者在进一步了解单细胞层次上的异质性及其生物医学意义带来了巨大挑战。

目前已经报导的全基因组扩增PCR原始量如果降低到单个细胞，均无法得到准确的扩增，因此存在明显的技术壁垒。同时，现有方法技术中，大多数单细胞测序覆盖率大约达到基因组的40％-70％。因此，发展一种能够有效实现单细胞全基因组扩增的自动化和集成化方法，以解决单细胞全基因组扩增反应的均一性和准确性难题具有重大意义。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例一种单细胞测序前样品处理装置、微流控芯片及应用，所述单细胞测序前样品处理装置能够实现单细胞捕获和全基因组扩增反应，采用大量的液滴微反应体系，可以高效的实现单细胞全基因组扩增，大大提升单细胞全基因组扩增反应的均一性和准确性问题。

第一方面，本发明提供了一种单细胞测序前样品处理装置，包括第一主流道、第二主流道和至少一个样品处理单元；所述第一主流道上设有至少一条分支流道，所述第一主流道的两端分别设有一个样品输入口和一个样品输出口；每条所述分支流道上设有一个所述样品处理单元，所述样品处理单元包括依次连通的细胞捕获腔室、核酸释放腔室、中和反应腔室和液滴生成腔室，所述细胞捕获腔室、所述核酸释放腔室、所述中和反应腔室和所述液滴生成腔室中的每相邻两腔室之间均设有控制阀；所述第二主流道与每个所述样品处理单元中的所述细胞捕获腔室相连通，所述第二主流道上设有一细胞输入口。

可选地，所述液滴生成腔室包括连续相腔室和分散相腔室，所述分散相腔室与所述中和反应腔室相连通，所述分散相腔室与所述连续相腔室之间设有一分离隔板，所述分离隔板上设有多条连通所述分散相腔室与所述连续相腔室的微通道；所述连续相腔室设有至少一出入口，所述出入口用于连续相流体的输入或输出；从所述中和反应腔室流出的分散相流体经多条所述微通道流出形成液滴，所述液滴分散至所述连续相腔室内的连续相流体中。

可选地，所述液滴生成腔室包括连续相腔室和分散相腔室，所述分散相腔室与所述中和反应腔室相连通，所述分散相腔室与所述连续相腔室之间设有一分离隔板，所述分离隔板上设有多条连通所述分散相腔室与所述连续相腔室的微通道；所述连续相腔室设有至少一个连续相输入口和至少一个连续相输出口；从所述中和反应腔室流出的分散相流体经多条所述微通道流出形成液滴，所述液滴分散至所述连续相腔室内的连续相流体中。

可选地，多条所述微通道均匀分布在所述分离隔板上。

可选地，所述分离隔板包括相对设置的第一端面和第二端面，所述第一端面朝向所述连续相腔室，所述第二端面朝向所述分散相腔室，所述微通道在所述第一端面上形成有第一开口，所述微通道在所述第二端面上形成有第二开口；所述第一端面上且沿所述第一开口的边缘设有一圈凹槽。

可选地，所述细胞捕获腔室包括液体通道及设置于所述液体通道中的单细胞分离结构，所述单细胞分离结构包括细胞过滤筛和细胞吸附部中的一种或多种。

本发明第一方面所述的单细胞测序前样品处理装置，可以高效地实现单细胞的捕获及分离，并可以进一步对单细胞进行裂解及全基因组扩增；所述液滴生成腔室可以高通量、高效的生成液滴，通过高高通量的液滴微反应可以极大地对单细胞的全基因组进行扩增，避免生化反应不均一、分子降解或丢失现象的发生，有效保证单细胞全基因组扩增反应的均一性和准确性。

第二方面，本发明提供了一种包括本发明第一方面所述的单细胞测序前样品处理装置的微流控芯片，所述微流控芯片包括基板和依次封接在所述基板上的反应流道层和控制层，所述第一主流道、所述第二主流道和至少一个所述样品处理单元均设置在所述反应流道层内，所述控制层上分别设有与所述样品输入口、所述细胞输入口和所述样品输出口对应的通孔，所述控制阀分别对应设置在所述控制层上。

可选地，所述基底和所述反应流道层一体成型。

可选地，在所述控制层上设有多个与所述第二主流道对应的控制阀，所述第二主流道对应的控制阀用于分别控制所述第二主流道与每个所述样品处理单元中的所述细胞捕获腔室之间的分隔与连通。

本发明第二方面所述的微流控芯片，基于微流控技术，具有尺寸小、试剂消耗量少、高通量、易集成等特点，可以实现对实验样品集成化快速处理。由于利用微加工技术，尺寸远小于采用传统方式的捕获结构和反应腔室，可以同时捕获多了个目的细胞，并同时进行全基因组的扩增，相比传统手工操作方法，大大简化操作步骤；同时，由于所述微流控芯片的液滴生成腔室较小，可以促使反应更加充分，大大节省常规基因扩增所用试剂盒反应所需时间。此外，所述微流控芯片，可以根据需要设计多条并联的分支通道及样品处理单元，并能实现单细胞样品的同时前处理，大大提高单细胞测序前样品处理效率。

第三方面，本发明提供了一种利用如本发明第一方面所述的单细胞测序前样品处理装置进行单细胞测序前样品处理的方法，包括：

(1)从所述样品输入口通入细胞裂解液以使所述单细胞进行裂解后，停止所述细胞悬液的通入；

(2)从所述样品输入口通入细胞裂解液以使所述单细胞进行裂解后，停止所述细胞悬液的通入；

(3)从所述样品输入口通入蛋白酶液，打开所述细胞捕获腔室和所述核酸释放腔室之间对应控制阀，所述蛋白酶液将所述细胞裂解液和所述单细胞推入至所述核酸释放腔室内，使所述单细胞完全裂解及核酸的释放，然后停止从所述样品输入口通入蛋白酶液；

(4)打开所述核酸释放腔室和所述中和反应腔室之间对应控制阀，从所述样品输入口重新通入中和试剂，并使所述中和试剂和所述步骤(3)中所述核酸释放腔室内混合液推入所述中和反应腔室内进行中和反应，然后停止从所述样品输入口通入中和试剂；

(5)打开所述中和反应腔室和所述液滴生成腔室之间对应控制阀，从所述样品输入口重新通入多重置换扩增试剂，并使所述多重置换扩增试剂和所述步骤(4)中所述中和反应腔室内反应液推入至所述液滴生成腔室内产生多个液滴；

(6)将整个单细胞测序前样品处理装置或所述微流控芯片置于PCR温度控制系统里，设置程序温度，使所述步骤(5)中每个所述液滴进行全基因组扩增反应；反应结束后收集所述液滴生成腔室内的核酸。

本发明第三方面所述的单细胞捕获、分离及全基因组扩增的方法，简便易操作，通过采用所述单细胞测序前样品处理装置或所述微流控芯片，避免传统方法中大量的繁琐操作，有效减少实验误差，提升单细胞全基因组扩增反应的均一性和准确性。

第四方面，本发明还提供了一种单细胞全基因测序装置，包括如本发明第一方面所述的单细胞测序前样品处理装置或如本发明第二方面所述的微流控芯片。

可选地，所述单细胞全基因测序装置还包括细胞测序单元；所述细胞测序单元可用于单细胞基因的测序及数据分析。可选地，所述单细胞全基因测序装置还可以包括样品回收单元或其他单元，例如图像处理设备、注射泵等。本发明所述的单细胞全基因测序装置可以实现细胞的分离、细胞样品处理、基因测序、基因分析的全自动化、一体化的实验分析，在保证高效、精准的实验分析的前提下，释放大量人力，具有巨大的应用前景。

本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。

附图说明

为更清楚地阐述本发明的内容，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

图1为本发明一实施例提供的单细胞测序前样品处理装置100的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的细胞捕获腔室200的截面结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的液滴生成腔室300的截面结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的液滴生成腔室400的截面结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的液滴生成腔室的微通道结构示意图；

图6为本发明另一实施例提供的液滴生成腔室的微通道截面结构示意图；

图7为本发明另一实施例提供的液滴生成腔室的微通道结构示意图；

图8为本发明另一实施例提供的液滴生成腔室的微通道截面结构示意图；

图9为本发明另一实施例提供的液滴生成腔室的截面结构示意图；

图10为本发明一实施例提供的单细胞测序前样品处理装置500的截面结构示意图；

图11为本发明另一实施例提供的单细胞测序前样品处理装置600的截面结构示意图；

图12为本发明一实施例提供的微流控芯片700的结构示意图；

图13为本发明另一实施例提供的微流控芯片800的结构示意图；

图14为本发明一实施例提供的微流控芯片的液滴生成腔室的实际效果图。

具体实施方式

以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。

本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象，而并非用于描述特定的顺序。

若无特别说明，本发明实施例所采用的原料及其它化学试剂皆为市售商品。

如图1所示，本发明一实施例提供了一种单细胞测序前样品处理装置100，包括第一主流道10、第二主流道20和至少一个样品处理单元30；所述第一主流道10上设有至少一条分支流道11，所述第一主流道10的两端分别设有一个样品输入口101和一个样品输出口102；每条所述分支流道11上设有一个所述样品处理单元30，所述样品处理单元30包括依次连通的细胞捕获腔室31、核酸释放腔室32、中和反应腔室33和液滴生成腔室34，所述细胞捕获腔室31、所述核酸释放腔室32、所述中和反应腔室33和所述液滴生成腔室34中的每相邻两腔室之间均设有控制阀；所述第二主流道20与每个所述样品处理单元30中的所述细胞捕获腔室31相连通，所述第二主流道20上设有一细胞输入口201。图1中，所述第一主流道10包括六条分支流道11，以及六个样品处理单元30。

可选地，所述单细胞测序前样品处理装置100还可以包括多个所述样品处理单元30；所述样品处理单元30的个数可以一个、两个或两个以上。

可选地，所述细胞捕获腔室31与所述核酸释放腔室32之间对应控制阀41；所述核酸释放腔室32与所述中和反应腔室33之间对应控制阀42；所述中和反应腔室33与液滴生成腔室34之间对应控制阀43。可选地，所述样品输入口101和一个样品输出口102可分别对应设有一控制阀。所述样品输入口101对应控制阀44，所述样品输出口102对应控制阀45。本实施方式中，所述细胞捕获腔室31与所述核酸释放腔室32之间，所述核酸释放腔室32和所述中和反应腔室33之间，所述中和反应腔室33和液滴生成腔室34之间均可以通过一段连接通道相连通。进一步地，所述每相邻两腔室之间设有的控制阀可以与所述每相邻两腔室之间连接通道对应设置；所述控制阀可以通过控制所述连接通道的打开和关闭以控制每相邻两腔室之间的连通与否。

本实施方式中，所述第一主流道10或所述第一主流道20为一液体流体流道，用于液体流体的流通。可选地，所述第一主流道10和/或所述第一主流道20可以为一导管。

本实施方式中，所述细胞捕获腔室31用于捕获单细胞。可选地，所述细胞捕获腔室31包括液体通道及设置于所述液体通道中的单细胞分离结构，所述单细胞分离结构包括细胞过滤筛和细胞吸附部中的一种或多种。所述细胞吸附部可以为通过磁力吸附，或通过抗原、抗体之间特异性结合作用进行吸附。所述细胞过滤筛可以利用物理方法捕获单细胞。

参见图2，本发明一实施例提供了一种细胞捕获腔室200，所述细胞捕获腔室200包括液体通道311及设置于所述液体通道311中的单细胞分离结构312，所述液体通道311包括第一端口313和第二端口314，所述第一端口314连通所述第一主流道10中一分支流道11，所述第二端口314分别与所述第二主流道20、以及所述核酸释放腔室32相连通；所述单细胞分离结构312包括沿所述第二端口314至所述第一端口313方向的锥形段通道以捕获和分离单细胞。其中，所述锥形段通道包括一大通道和一小通道，所述小通道靠近所述第一端口313，所述大通道靠近所述第二端口314。所述小通道的截面宽度小于单细胞的直径大小；所述大通道仅可以扣留单个细胞。所述单细胞分离结构312将所述液体通道311分成两个液体子流道。可选地，整个所述细胞捕获腔室的截面还可以为矩形或其他多边形。例如，六边形、八边形等。整个所述细胞捕获腔室的截面还可以为不规则形状。

可选地，所述第二主流道包括多条子流道；每条所述子流道与每个所述样品处理单元的细胞捕获腔室相连通。进一步地，可选地，所述每个所述子流道对应设有一控制阀以控制所述子流道与所述细胞捕获腔室的连通与否。

可选地，所述第二主流道的所述子流道还可以与所述细胞捕获腔室和所述核酸释放腔室之间对应的连接通道相交汇。进一步地，可选地，所述第二主流道还可以直接与所述细胞捕获腔室和所述核酸释放腔室之间对应的连接通道相交汇，在所述第二主流道上的所述交汇处两侧分别设有一控制阀。可选地，所述控制阀包括气动阀、电动阀、磁源阀和光源阀中的一种或多种。可选地，所述控制阀还包括其他驱动阀，例如旋转阀等，本实施方式中不做过多限定。

本实施方式中，所述核酸释放腔室32用于提供由所述细胞捕获腔室捕获的单细胞进行裂解的场所。所述中和反应腔室33用于提供从所述核酸释放腔室32获得的单细胞核酸进行中和反应的场所，在该腔室内的所述单细胞核酸可以得到进一步保护及纯化。可选地，所述核酸释放腔室32或所述中和反应腔室33的截面形状包括圆形、椭圆和矩形中的一种或多种。例如，所述核酸释放腔室32或所述中和反应腔室33的截面形状为圆形，或为正方形、或为长方形。可选地，所述核酸释放腔室32或所述中和反应腔室33的截面形状还包括其他多边形状，例如，六边形、八边形。可选地，所述核酸释放腔室32或所述中和反应腔室33的截面形状还可以为不规则形状。本实施方式中，所述核酸释放腔室32与所述中和反应腔室33的截面形状可以相同也可以不同。

本实施方式中，所述核酸释放腔室32和所述中和反应腔室33分别包括至少一输入口和至少一输出口。所述核酸释放腔室32对应的输入口与所述细胞捕获腔室31相连通，所述核酸释放腔室32对应的输出口与所述中和反应腔室33相连通。所述中和反应腔室33对应的输入口与所述核酸释放腔室32相连通，所述中和反应腔室33对应的输出口与所述液滴生成腔室34相连通。可选地，所述核酸释放腔室32对应的所述输入口和/或所述输出口设有第一过滤层。所述第一过滤层用于过滤细胞残渣，所述单细胞的核酸分子可以经过滤后进入所述中和反应腔室33。可选地，所述中和反应腔室33对应的所述输入口和/或所述输出口设有第二过滤层。所述第二过滤层用于过滤中和反应后体系中的蛋白残渣或其他杂质成分。

本实施方式中，所述液滴生成腔室可以用于液滴的生成，每个所述液滴可以为一个独立的微反应室，可以进行全基因组的扩增反应或其他反应。可选地，如图3所示，本发明一实施例提供了一种液滴生成腔室300，所述液滴生成腔300包括分散相腔室341和连续相腔室342，所述分散相腔室341与所述连续相腔室342之间设有一分离隔板343，所述分离隔板343上设有多条连通所述分散相腔室341与所述连续相腔室342的微通道344；所述分散相腔室341设有一个与所述中和反应腔室33相连通的分散相输入口345，所述连续相腔室设有至少一出入口340，所述出入口340用于连续相流体的输入或输出；从所述中和反应腔室33流出的分散相流体经所述多条微通道344流出形成液滴，所述液滴分散至所述连续相腔室342内的连续相流体中。所述分散相流体通过所述分散相输入口345输入，所述分散相流体经所述微通道344，且所述连续相流体碰撞后形成液滴，所述液滴分散在所述连续相流体之中。

本实施方式中，所述出入口在所述连续相腔室上的分布位置具有多样性；所述出入口可以分布在所述连续相腔室上的任意位置。例如，所述出入口可以但不限于分布在所述连续相腔室上远离所述分离隔板的一侧。所述出入口还可以分布在所述连续相腔室上距离所述分离隔板一定距离的位置处。

如图4所示，本发明另一实施例提供了一种液滴生成腔室400，所述液滴生成腔400包括分散相腔室341和连续相腔室342，所述分散相腔室341与所述连续相腔室342之间设有一分离隔板343，所述分离隔板343上设有多条连通所述分散相腔室341与所述连续相腔室342的微通道344；所述分散相腔室341设有一个与所述中和反应腔室33相连通的分散相输入口345，所述连续相腔室342设有至少一个连续相输入口346和至少一个连续相输出口346；从所述中和反应腔室33流出的分散相流体经所述多条微通道344流出形成液滴，所述液滴分散至所述连续相腔室342内的连续相流体中。所述分散相流体为从所述中和反应腔室进入至所述液滴生成腔室的反应液。

本实施方式中，所述微通道344以所述分散相流体流出至所述连续相腔室341的方向延伸，见图3或图4中的箭头所示。图4中，所述微通道344为直通型通道，所述微通道344以所述分散相流体流出至所述连续相腔室341的方向延伸。可选地，所述微通道344包括直通型通道和蛇形通道中的一种或多种。可选地，所述蛇形通道是指包括弯曲段的微通道。可选地，多条所述微通道344均匀分布在所述分离隔板343上。例如，所述多条微通道可以但不限于并排设置在分离隔板上。

可选地，如图5所示，所述分离隔板343包括第一端面301和第二端面302，所述第一端面301朝向所述连续相腔室341，所述第二端面302朝向所述分散相腔室10，所述微通道344在所述第一端面301上形成有第一开口303，所述微通道344在所述第二端面302上形成有第二开口304。

可选地，所述微通道的截面形状包括圆形和矩形中的一种或多种。例如，所述微通道的截面形状为圆形，或为正方形、或为长方形。可选地，所述微通道的截面形状还包括椭圆、其他多边形状或不规则形状，例如，六边形、八边形等。可选地，如图5所示，所述微通道344的截面宽度D为1-80μm；所述微通道344的长度L为5-100μm。进一步地，可选地，所述微通道344的截面宽度D为1-60μm。例如，所述微通道344的截面宽度D为1μm，或为5μm，或为10μm，或为20μm，或为35μm，或为50μm，或为60μm。当所述微通道的截面形状为圆形时，所述微通道的截面宽度是指所述圆形截面的直径。当所述微通道的截面形状为正方形时，所述微通道的截面宽度是指所述正方形截面的边长。当所述微通道的截面形状为长方形时，所述微通道的截面宽度是指所述长方形截面的长边长。当所述微通道的截面形状为椭圆、多边形或不规则形状时，所述微通道的截面宽度是指所述截面形状的最远两点之间的距离。

进一步地，可选地，每条所述微通道344的长度L为20-120μm。例如，每条所述微通道344的长度L为10μm，或为20μm，或为40μm，或为50μm，或为60μm，或为80μm，或为100μm，或为120μm。可选地，本发明所述实施方式中，所述微通道的长度可以大于或等于所述分离隔板的厚度；所述分离隔板的厚度是指所述第一端面与所述第二端面之间沿垂直于第一端面和第二端面方向的距离。例如，当所述微通道为蛇形通道时，所述微通道的长度大于所述分离隔板的厚度。

可选地，所述微通道344的截面宽度D可以但不限于为一固定值；即每个所述微通道344的整段通道(所述微通道344的整段通道见图5中的虚线框部分，即从所述第一开口303至所述第二开口304)的截面宽度可以存在差别。例如，所述微通道的截面宽度可以沿所述第二开口至所述第一开口逐渐减小，或者是所述微通道的第一开口与第二开口的截面宽度大于所述微通道中间段的截面宽度。

本实施方式中，相邻两条所述微通道344的间隔S为所述微通道344的截面宽度的2-8倍。进一步地，可选地，相邻两条所述微通道344的间隔S为所述微通道344的截面宽度的2-5倍。可选地，相邻两条所述微通道344的间隔S为40-1000μm，见图5。进一步地，可选地，相邻两条所述微通道的间隔为100-600μm。例如，相邻两条所述微通道的间隔为60μm，或为120μm，或为200μm，或为300μm，或为400μm，或为600μm，或为800μm，或为1000μm。

本实施方式中，在所述第一端面301上沿所述第一开口303的边缘设有一圈凹槽305，见图6，所述凹槽305的截面形状为倒三角形。所述凹槽305围绕所述第一开口303的整个边缘，见图7，所述凹槽305设置在所述第一端面301上，所述凹槽305的开口朝向所述连续相腔室342；所述凹槽305与所述连续相腔室342连通。可选地，所述凹槽内壁可以为一曲面；所述凹槽的曲率半径沿所述第一开口的所述边缘至所述凹槽的底部逐渐减小。可选地，所述凹槽的截面的侧边为一曲线；所述凹槽边缘的曲率半径沿所述第一开口的所述边缘至所述凹槽的底部逐渐减小。可选地，所述凹槽的截面形状还可以为倒梯形，倒半圆形或倒半椭圆形。进一步地，可选地，所述凹槽的截面形状还可以为其他不规则形状，例如，具有开口的五边形等。

可选地，相邻两个所述微通道344所对应的所述凹槽305可以部分重叠。进一步地，可选地，所述相邻两个微通道344之间的部分所述凹槽305还可以完全重叠。当所述相邻两个微通道之间的部分所述凹槽完全重叠时，所述凹槽的截面宽度等于所述相邻两个微通道之间的间隔宽度，参见图8。可选地，所述凹槽的截面宽度m为1-1000μm。可选地，所述凹槽的截面宽度m为1-100μm。进一步地，可选地，所述凹槽的截面宽度m为10-80μm。例如，所述凹槽的深度为5μm，或为10μm，或为30μm，或为50μm，或为80μm，或为100μm，或为300μm，或为300μm，或为800μm，或为1000μm。可选地，所述凹槽的深度是指所述凹槽的底部在沿垂直于所述第一端面的方向上距离所述第一端面在所述凹槽开口的延伸面间的距离。

本实施方式中，所述连续相腔室或所述分散相腔室的截面形状包括圆形、矩形或三角形。可选地，所述连续相腔室或所述分散相腔室的截面形状还包括梯形、其他多边形或不规则多边形，例如五边形、六边形等。可选地，所述连续相腔室或所述分散相腔室的截面形状还可以为包括至少一曲边的多边形。可选地，所述连续相腔室的截面形状与所述分散相腔室的截面形状可以相同也可以不同。进一步地，可选地，所述分离隔板的形状也可以为多种形状，例如平板状，或为曲面板。

本发明所述液滴生成装置可以高通量、高效的生成液滴，通过在所述装置中通入连续相流体和分散相流体后，即在所述分散相腔室通入分散相流体，在所述连续相腔室通入连续相流体；调节所述连续相流体和分散相流体的液体压力，可以使从所述分散相输入口进入的分散相流体经所述多条微通道流出至所述连续相腔室内，且在所述连续相流体中连续生产液滴。可选地，所述分散相流体包括水相液体，所述连续相流体包括油相液体；或所述分散相流体包括油相液体，所述连续相流体包括水相液体。本实施方式中，所述分散相流体与所述连续相流体之间不互溶。

本发明所述实施方式中，所述微通道的截面宽度、所述微通道的长度和所述微通道的延伸方向和截面形状均对液滴的生成具有一定的影响；本发明所述液滴生成装置可以高效、高通量的生成液滴。

本发明所述实施方式中，通过在所述微通道靠近所述连续相腔室的第一开口的边缘设有一圈凹槽，可以有效促进分散相液体形成大小均一的液滴，并且可以大大提升所述液滴脱离所述第一开口边缘的速率，使所述液滴生成装置可以高效、高通量的生成液滴。

本实施方式中，所述分散相腔室设有至少一个分散相输入口；所述连续相腔室设有至少一个连续相输入口和至少一个连续相输出口。可选地，所述分散相腔室设有可以包括两个或两个以上的分散相输入口。可选地，所述连续相腔室设有至少两个连续相输入口和至少一个连续相输出口。进一步地，可选地，所述分散相腔室还可以包括多个分散相子腔室，每个所述分散相子腔室可以与所述连续相腔室之间分别设有一分离隔板，所述分离隔板上分布有多条微通道。当每个所述分散相子腔室相对封闭时，每个所述分散相子腔室可以但不限于包括至少一个分散相输入口。可选地，所述连续相腔室还可以包括多个连续相子腔室，每个所述连续相子腔室通过与所述连续相腔室之间分别设有一分离隔板，通过所述分离隔板上的至少多条微通道相连通。每个所述连续相子腔室还可以但不限于包括至少一个连续相输入口和连续相输出口。

本实施方式中，所述分散相输入口在所述分散相腔室上的分布位置具有多样性；所述分散相输入口可以分布在所述分散相腔室上的任意位置。例如，所述分散相输入口可以但不限于分布在所述分散相腔室上远离所述分离隔板的一侧。所述分散相输入口还可以分布在所述分散相腔室上距离所述分离隔板一定距离的位置处。所述连续相输入口和所述连续相输出口在所述连续相腔室上的分布位置具有多样性；所述连续相输入口和所述连续相输出口可以分布在所述连续相腔室上的任意位置。例如，所述连续相输入口可以但不限于分布在所述连续相腔室上靠近所述分离隔板的一侧。例如，所述连续相输出口可以但不限于分布在所述连续相输腔室上远离所述分离隔板的一侧。可选地，当所述连续相腔室设有多个所述连续相输入口时，所述多个连续相输入口可以但不限于相对设置，或规则排布在所述连续相腔室上。所述分散相输入口、所述连续相输入口或所述连续相输出口的分布位置还可以为其他情形，本实施方式中进行一一限定。

可选地，每个所述分散相输入口、所述连续相输入口或所述连续相输出口可以但不限于分别对应设置一控制阀；所述控制阀可以用于控制所述分散相输入口、所述连续相输入口或所述连续相输出口的打开或关闭。设有控制阀的分散相输入口、所述连续相输入口或所述连续相输出口可以有效限制所述连续相输流体或所述分散相流体的输入或输出。可选地，每个所述分散相输入口、所述连续相输入口或所述连续相输出口还可以分别对应设置一单向阀。通过所述单向阀，也可以限制所述连续相输流体或所述分散相流体的输入或输出。可选地，所述分散相输入口、所述连续相输入口和所述连续相输出口可以全部对应设有一控制阀或单向阀；或者所述分散相输入口、所述连续相输入口和所述连续相输出口不全部对应设有一控制阀或单向阀。例如，所述分散相输入口对应设有一控制阀或单向阀，所述连续相输入口和所述连续相输出口未对应设有一控制阀或单向阀。或者，所述分散相输入口和所述连续相输入口对应设有一控制阀或单向阀，所述连续相输出口未对应设有一控制阀或单向阀。

如图9所示，本发明一实施例还提供了一种液滴生成装置，包括分散相腔室341和连续相腔室342，所述分散相腔室341与所述连续相腔室342之间设有分离隔板343，所述分离隔板343上设有多条连通所述分散相腔室341与所述连续相腔室342的微通道344；所述分散相腔室341设有一个与所述中和反应腔室33相连通的分散相输入口345；所述连续相腔室20设有至少两个连续相输入口，包括第一连续相输入口346’、和第二连续相输入口347，以及设有至少一个连续相输出口348；所述第一连续相输入口346’、所述第二连续相输入口347和所述连续相输出口348分别对应一控制阀，包括第一控制阀349、第二控制阀350和第三控制阀351。

如图10所示，本发明一实施例还提供了一种单细胞测序前样品处理装置500，与所述单细胞测序前样品处理装置100相比，所述单细胞测序前样品处理装置400的区别在于，所述第二主流道20’与所述细胞捕获腔室31和所述核酸释放腔室32之间对应的连接通道相交汇，在所述第二主流道20’上的所述交汇处两侧分别设有一控制阀，包括控制阀202和控制阀203；所述液滴生成腔34包括分散相腔室341和连续相腔室342，所述分散相腔室341与所述中和反应腔室33相连通，所述分散相腔室341与所述连续相腔室342之间设有一分离隔板343，所述分离隔板343上设有多条连通所述分散相腔室341与所述连续相腔室342的微通道344；所述分散相腔室341设有一个与所述中和反应腔室33相连通的分散相输入口345，所述连续相腔室设有至少一出入口340，所述出入口340用于连续相流体的输入或输出；从所述中和反应腔室33流出的分散相流体经所述多条微通道344流出形成液滴，所述液滴分散至所述连续相腔室342内的连续相流体中；所述出入口340对应设有一控制阀。

如图11所示，本发明另一实施例还提供了一种单细胞测序前样品处理装置600，与所述单细胞测序前样品处理装置500相比，所述单细胞测序前样品处理装置600的区别在于，所述连续相腔室342设有一个连续相输入口346和一个连续相输出口347；从所述中和反应腔室33流出的分散相流体经所述多条微通道344流出形成液滴，所述液滴分散至所述连续相腔室342内的连续相流体中；所述连续相输入口346和所述连续相输出口347分别设有一控制阀。相比于单独设置出入口，本实施方式中的所述连续相输入口346和所述连续相输出口347设置可以保证连续相腔室内不断含有连续相流体，可以实现不间断的液滴的生成。

可选地，所述连续相腔室342还可以设有两个或两个以上的连续相输入口。通过设置多个连续相输入口可以促使所述连续相腔室中的连续相流体快速均匀分布，使在所述微通道的第一开口处的分散相流体压力和所述连续相流体压力均衡，促使整个装置不断且快速的产生大小均一的液滴。

由于在所述第二主流道20’上的所述交汇处两侧分别设有一控制阀，因此，当所述第二主流道20’上包括多个所述交汇处时，相邻两个所述交汇处之间就含有两个所述控制阀。可选地，相邻两个所述交汇处之间可以共用一个所述控制阀。当相邻两个所述交汇处之间相距较远时，在贴近所述交汇处设置两个所述控制阀，可以减少试剂损耗。

如图12所示，本发明一实施例还提供了一种微流控芯片700，所述微流控芯片包括所述单细胞测序前样品处理装置400，所述微流控芯片500包括基板40和依次封接在所述基板上的反应流道层50和控制层60，所述第一主流道510、所述第二主流道520和至少一个所述样品处理单元530均设置在所述反应流道层50内，所述第一主流道510上设有至少一条分支流道511，所述第一主流道510的两端分别设有一个样品输入口512和一个样品输出口513；每条所述分支流道511上设有一个所述样品处理单元530，所述样品处理单元530包括依次连通的细胞捕获腔室531、核酸释放腔室532、中和反应腔室533和液滴生成腔室534，所述细胞捕获腔室531、所述核酸释放腔室532、所述中和反应腔室533和所述液滴生成腔室534中的每相邻两腔室之间均设有控制阀601；所述第二主流道520与每个所述样品处理单元530中的所述细胞捕获腔室531相连通，所述第二主流道520上设有一细胞输入口521；所述控制层60上分别设有与所述样品输入口512、所述细胞输入口521和所述样品输出口513对应的通孔，所述控制阀601分别对应设置在所述控制层60上。所述通孔用于与外界导管相连接，用于实现各种反应试剂或原料的输入或输出。

本实施方式中，所述样品处理单元530的具体限定已在上述实施方式中进行了介绍，本实施方式中不做过多限定。

本实施方式中，所述基底、所述反应流道层和所述控制层由隔水、隔气的材料制成。具体地，所述基底、所述反应流道层和所述控制层的材质分别包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃、乙烯-醋酸乙烯(EVA)和聚胺脂(PUA)中的一种。进一步地，可选地，所述基底、所述反应流道层和所述控制层的材质包括聚二甲基硅氧烷。

本发明所述基底40、反应流道层50和所述控制层60之间均可以但不限于通过直接热压封接。通过直接热压封接的方式得到的所述微流控芯片结构稳定、密封性良好。可选地，所述基底40与所述反应流道层50之间，以及所述反应流道层50与所述控制层60之间也可以使用中间密封层或粘黏剂进行密封。本实施方式中，所述控制层既可以设置控制阀结构，又可以充当盖板的作用。可选地，在所述控制层上远离所述反应流道层的一侧还可以设置盖板，所述盖板的材质可以是玻璃或有机聚合物；所述盖板与所述控制层之间形成密封。

可选地，所述基底和所述反应流道层可以但不限于一体成型。即所述反应流道层既可以用于形成各腔室或流道结构，也可充当基底的作用。参见图13，本发明另一实施例还提供了一种微流控芯片800，相较于所述微流控芯片700的区别在于：本实施方式中的所述微流控芯片800包括反应流道层50’和封接在所述反应流道层50’上的控制层60’的双层结构，所述液滴生成腔室534’与所述单细胞测序前样品处理装置500中的液滴生成腔室34相对应，所述液滴生成腔室534’包括一出入口，所述出入口对应的控制阀设置在所述控制层60’上。

本发明实施例还提供的液滴微流控芯片的可以采用多层软光刻技术加工制作而成。通过用光刻技术分别制作两块阳膜，并通过所述两块阳膜分别制备反应流道层和控制层。同时可以分别制备与所述反应流道层和控制层对应的弹性模板，可选地，例如采用PDMS制成两层弹性体结构的弹性模板，所述弹性模板可反复用于反应流道层和控制层的制备。最后经打孔、对准贴合，再烘烤封接，得到所述液滴微流控芯片。本发明实施例提供的液滴微流控芯片还可以采用其他制备方法制备得到，本实施方式中不做过多限定。

本发明一实施例还提供了一种利用所述单细胞测序前样品处理装置进行单细胞测序前样品处理的方法生成液滴的方法，包括：

S10、从所述第二主流道的所述细胞输入口通入细胞悬液，所述细胞捕获腔室捕获和分离一单细胞后，停止所述细胞悬液的通入；

S20、从所述样品输入口通入细胞裂解液以使所述单细胞进行裂解后，停止所述细胞悬液的通入；

S30、从所述样品输入口通入蛋白酶液，打开所述细胞捕获腔室和所述核酸释放腔室之间对应控制阀，所述蛋白酶液将所述细胞裂解液和所述单细胞推入至所述核酸释放腔室内，使所述单细胞完全裂解及核酸的释放，然后停止从所述样品输入口通入蛋白酶液；

S40、打开所述核酸释放腔室和所述中和反应腔室之间对应控制阀，从所述样品输入口重新通入中和试剂，并使所述中和试剂和所述步骤S30中所述核酸释放腔室内混合液推入所述中和反应腔室内进行中和反应，然后停止从所述样品输入口通入中和试剂；

S50、打开所述中和反应腔室和所述液滴生成腔室之间对应控制阀，从所述样品输入口重新通入多重置换扩增试剂，并使所述多重置换扩增试剂和所述步骤S40中所述中和反应腔室内反应液推入至所述液滴生成腔室内产生多个液滴；

S60、将整个单细胞测序前样品处理装置或所述微流控芯片置于PCR温度控制系统里，设置程序温度，使所述步骤S50中每个所述液滴进行全基因组扩增反应；反应结束后收集所述液滴生成腔室内的核酸。

具体地，S10中，所述第二主流道上可以设有控制阀，通过所述控制阀可以控制所述细胞悬液的通入与否。所述细胞捕获腔室可以通过设有细胞过滤筛或细胞吸附部以实现多细胞的捕获。本实施方式中，所述细胞悬液可以经过上述细胞捕获腔室后，通过所述第一主流道的样品输出口流出，并对所述样品进行回收。

具体地，S20中，所述细胞裂解液可以也商业化试剂，所述细胞裂解液可以用于细胞的裂解。可选地，所述细胞裂解液的通入时间可以根据装置的体积的大小或第一主流道中的每个分支流道的流速进行调节，以满足所述单细胞的裂解。可选地，所述细胞裂解液的通入时间为3-60秒。

具体地，S30中，所述蛋白酶液的量可以满足所述单细胞的裂解需求，促进所述单细胞的核酸释放；同时，所述蛋白酶液可以有效推动所述细胞捕获腔室内的液体进入所述核酸释放腔室，且满足实验需求的量的蛋白酶液也一并进入所述核酸释放腔室。可选地，所述蛋白酶液的通入时间为3-100秒。可选地，所述蛋白酶液的通入时间可以在所述单细胞进行裂解后10-50分钟后加入。即当所述S20进行10-50分钟后，进行步骤S30。

具体地，S40中，所述中和试剂的量可以满足所述单细胞的核酸提取需求，保护所述单细胞的核酸不被破坏，实现对核酸的进一步纯化；同时，所述中和试剂可以有效推动所述核酸释放腔室内的液体进入所述中和反应腔室，并且部分所述中和试剂进入所述中和反应腔室内参与中和反应。可选地，当所述蛋白酶液通入后的2-30分钟后，开始通入所述中和试剂。可选地，所述中和试剂的通入时间为5-120秒。

具体地，S50中，当所述中和试剂通入后的2-30分钟后，开始加入所述多重置换扩增试剂。当所述中和反应腔室的反应液连同部分所述多重置换扩增试剂全部以液滴形式在所述液滴生成腔室内时，停止通入所述多重置换扩增试剂。所述部分所述多重置换扩增试剂是指可以满足所述液滴中的核酸进行全基因扩增反应的量的多重置换扩增试剂。当打开所述中和反应腔室和所述液滴生成腔室之间对应控制阀之前，所述液滴生成腔室内以充满有连续相流体；所述连续相流体与由所述中和反应腔室内流出的液体之间不互溶。

可选地，所述液滴生成腔室包括至少一连续相输入口和连续相输出口；其中，所述连续相输出口对应设有一控制阀。可选地，所述S50过程中，所述连续相输出口对应的控制阀可处于半开状态以使所述液体一直处于所述液滴生成腔室内。可选地，当停止通入所述多重置换扩增试剂后，可以关闭所述中和反应腔室和所述液滴生成腔室之间对应控制阀，关闭所述连续相输出口对应的控制阀，停止通入所述连续相流体。例如，如图14所示，所述液滴生成腔室534包括两个连续相输均一。

可选地，所述液滴生成腔室还包括可以仅包括至少一个出入口；在所述S40之后，所述S50之前，可以先通过所述出入口在所述连续相腔室内充满所述连续相流体，然后进行液滴的生成反应，直到不能产生液滴为止。

具体地，S60中，所述程序温度可以促使所述全基因扩增反应良好进行。可选地，所述程序温度包括恒定30℃温度下12小时，然后65℃温度下10分钟。实际过程中，根据反应试剂的不同，所述全基因扩增反应的最佳反应条件也会存在不同，所述程序温度可以根据实际反应需求进行调节。

可选地，所述样品输出口和所述样品输出口可以分别设有一控制阀时，在通入所述细胞裂解液、所述蛋白酶液、所述中和试剂或所述重置换扩增试剂时，可以关闭所述样品输出口对应的控制阀以使所述细胞裂解液、所述蛋白酶液、所述中和试剂或所述重置换扩增试剂能够更加顺利进入各个所述分子流道。

可选地，本发明通过调节所述分散相流体的液体压力和所述连续相流体的液体压力的大小，可以调节液滴生成的速率以及液滴大小。可选地，所述液滴生成腔室生成的液滴的直径为3-200μm。进一步地，可选地，所述液滴生成腔室生成的液滴的直径为10-100μm。例如，所述液滴生成腔室生成的液滴的直径为3μm，或为5μm，或为10μm，或为30μm，或为50μm，或为80μm，或为100μm，或为150μm，或为180μm，或为200μm。

可选的，本发明所述实施方式中提供的方法可适用于多种结构的单细胞测序前样品处理装置，由于本发明所述的单细胞测序前样品处理装置包括多个腔室，每个所述腔室的结构可以有多种多样，例如所述液滴生成腔室可以包括结构多变的分散相腔室、连续相腔室、分离隔板和微通道等，因此，本发明所述的单细胞测序前样品处理装置或包含所述单细胞测序前样品处理装置的液微流控芯片可以根据实际的需求进行相对于的结构设计，本实施方式中，不做一一展示。

本发明实施例提供的单细胞测序前样品处理装置或包含所述单细胞测序前样品处理装置的液微流控芯片，可以实现一体化的单细胞测序前的样品处理过程，利用所述液滴生成腔室，快速、高通量的生成液滴，实现对单细胞核酸的高效、高通量地全基因扩增反应；避免生化反应不均一、分子降解或丢失现象的发生，有效保证单细胞全基因组扩增反应的均一性和准确性。

需要说明的是，根据上述说明书的揭示和阐述，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些等同修改和变更也应当在本发明的权利要求的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种单细胞测序前样品处理装置，其特征在于，包括第一主流道、第二主流道和至少一个样品处理单元；所述第一主流道上设有至少一条分支流道，所述第一主流道的两端分别设有一个样品输入口和一个样品输出口；每条所述分支流道上设有一个所述样品处理单元，所述样品处理单元包括依次连通的细胞捕获腔室、核酸释放腔室、中和反应腔室和液滴生成腔室，所述细胞捕获腔室、所述核酸释放腔室、所述中和反应腔室和所述液滴生成腔室中的每相邻两腔室之间均设有控制阀；所述第二主流道与每个所述样品处理单元中的所述细胞捕获腔室相连通，所述第二主流道上设有一细胞输入口。

2.如权利要求1所述的单细胞测序前样品处理装置，其特征在于，所述液滴生成腔室包括连续相腔室和分散相腔室，所述分散相腔室与所述中和反应腔室相连通，所述分散相腔室与所述连续相腔室之间设有一分离隔板，所述分离隔板上设有多条连通所述分散相腔室与所述连续相腔室的微通道；所述连续相腔室设有至少一出入口，所述出入口用于连续相流体的输入或输出；从所述中和反应腔室流出的分散相流体经多条所述微通道流出形成液滴，所述液滴分散至所述连续相腔室内的连续相流体中。

3.如权利要求1所述的单细胞测序前样品处理装置，其特征在于，所述液滴生成腔室包括连续相腔室和分散相腔室，所述分散相腔室与所述中和反应腔室相连通，所述分散相腔室与所述连续相腔室之间设有一分离隔板，所述分离隔板上设有多条连通所述分散相腔室与所述连续相腔室的微通道；所述连续相腔室设有至少一个连续相输入口和至少一个连续相输出口；从所述中和反应腔室流出的分散相流体经多条所述微通道流出形成液滴，所述液滴分散至所述连续相腔室内的连续相流体中。

4.如权利要求2或3所述的单细胞测序前样品处理装置，其特征在于，所述分离隔板包括相对设置的第一端面和第二端面，所述第一端面朝向所述连续相腔室，所述第二端面朝向所述分散相腔室，所述微通道在所述第一端面上形成有第一开口，所述微通道在所述第二端面上形成有第二开口；所述第一端面上且沿所述第一开口的边缘设有一圈凹槽。

5.如权利要求1所述的单细胞测序前样品处理装置，其特征在于，所述细胞捕获腔室包括液体通道及设置于所述液体通道中的单细胞分离结构，所述单细胞分离结构包括细胞过滤筛和细胞吸附部中的一种或多种。

6.一种包括如权利要求1所述的单细胞测序前样品处理装置的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括基板和依次封接在所述基板上的反应流道层和控制层，所述第一主流道、所述第二主流道和至少一个所述样品处理单元均设置在所述反应流道层内，所述控制层上分别设有与所述样品输入口、所述细胞输入口和所述样品输出口对应的通孔，所述控制阀分别对应设置在所述控制层上。

7.如权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，所述基底和所述反应流道层一体成型。

8.如权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，在所述控制层上设有多个与所述第二主流道对应的控制阀，所述第二主流道对应的控制阀用于分别控制所述第二主流道与每个所述样品处理单元中的所述细胞捕获腔室之间的分隔与连通。

9.一种利用如权利要求1-5任意一项所述的单细胞测序前样品处理装置进行单细胞测序前样品处理的方法，其特征在于，包括：

(1)从所述第二主流道的所述细胞输入口通入细胞悬液，所述细胞捕获腔室捕获和分离一单细胞后，停止所述细胞悬液的通入；

(2)从所述样品输入口通入细胞裂解液以使所述单细胞进行裂解后，停止所述细胞悬液的通入；

(3)从所述样品输入口通入蛋白酶液，打开所述细胞捕获腔室和所述核酸释放腔室之间对应控制阀，所述蛋白酶液将所述细胞裂解液和所述单细胞推入至所述核酸释放腔室内，使所述单细胞完全裂解及核酸的释放，然后停止从所述样品输入口通入蛋白酶液；

(4)打开所述核酸释放腔室和所述中和反应腔室之间对应控制阀，从所述样品输入口重新通入中和试剂，并使所述中和试剂和所述步骤(3)中所述核酸释放腔室内混合液推入所述中和反应腔室内进行中和反应，然后停止从所述样品输入口通入中和试剂；

(5)打开所述中和反应腔室和所述液滴生成腔室之间对应控制阀，从所述样品输入口重新通入多重置换扩增试剂，并使所述多重置换扩增试剂和所述步骤(4)中所述中和反应腔室内反应液推入至所述液滴生成腔室内产生多个液滴；

(6)将整个单细胞测序前样品处理装置或所述微流控芯片置于PCR温度控制系统里，设置程序温度，使所述步骤(5)中每个所述液滴进行全基因组扩增反应；反应结束后收集所述液滴生成腔室内的核酸。

10.一种单细胞全基因测序装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项所述的单细胞测序前样品处理装置。