CN113801925B - 一种收纳定量化液滴pcr中油包水乳液容器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器及其使用方法，所述容器的本体结构使用方法为：a)、在油包水乳液生成阶段，所述本体结构初始状态被加入油性溶液，接收离散于所述油性溶液中的至少部分含有核酸分子的水性液滴而形成油包水乳液；b)、在扩增阶段，所述本体结构被转移至扩增模块内，至少部分含有核酸分子的水性液滴在独立的液滴中完成扩增；c)在平铺阶段，完成扩增后，所述本体结构与平铺芯片连接，以使本体结构内的乳液至少部分被转移至所述平铺芯片中。本发明基于独立化设计的构思，需要该容器在不同阶段充当不同的角色，使得数字化类型PCR容器可以被使用于现有宏观扩增类似的结构中，保证了系统成本更低、设计更简便。

Description

一种收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器及其使用方法

技术领域

本申请涉及液滴类型PCR耗材管，特别涉及一种收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器及其使用方法。

背景技术

数字聚合酶链反应(dPCR)是对传统PCR方法的改进,可用于直接定量核酸序列的原始拷贝数，该思想发展最早来源于在液滴内进行独立地扩增，进而检测扩增产物的思维，以液滴为载体进行核酸分子链的扩增思想最早可见于英国医药研究委员会，之后转让给英国研究与创新基金会的系列化专利申请中，1999年12月16日提交的专利申请号US 09/464122美国申请，其主要保护了分割液滴化思维的早期雏形方案；2002年10月03日提交的专利申请号US10/263984提出了在微液滴中增殖并筛选出特定的遗传核酸基因片段的方案等等；比较系统化明确化地提出利用荧光方案来实现定量化PCR的实现思维和实现系统，可见于2003年07月02日英国曼彻斯特大学递交的申请号为GB2003015438的英国申请，该方案基于电极驱动力在T型微通道中生成微液滴，适配Kopp等人提出的PCR芯片，实现了(a)用于将水性反应混合物的液滴引入载流体的装置(载流体然后可以流过芯片)使PCR反应在每个液滴中发生；(b)用于检测每个液滴中的PCR产物的系统；在同时期，美国政府根据美国能源部和加利福尼亚大学之间关于劳伦斯·利弗莫尔国家实验室委托开发的数字类型PCR，在2003年03月14日递交了一篇申请号US10/389130的美国专利申请，其公开了利用微液滴结合荧光探测机理来实现绝对定量化的DDPCR基础原理，然而本方法是连续类型的数字化PCR实现方案，利用两种不同的液体特性例如油性液体对于水性溶液的剪切作用形成微液滴，之后在微循环泵的作用下可以使得液滴循环于不同的温度范围内，从而使得液滴内的核酸序列完成扩增，之后停止循环，通过一段可检测的微通道，使得液滴不同的荧光特性被分辨从而获得原始样液中的初始核酸序列拷贝绝对定量化的检测，但是整个系统由于在微尺度条件下进行设计，系统的复杂性很高并且系统的可靠性较低，对于探测系统的要求也较高等等导致了整个系统很难实现大规模商用，伯乐公司在美国劳伦斯实验室研究的基础上对于液滴PCR系统提出了新的实现方案，其在中国递交的2010年11月25日专利申请号为CN201080062146.9方案提出了一种非连续类型的液滴类型PCR实现方案，其过程为利用液滴生成芯片生成非连续类型的液滴(液滴生成芯片结构复杂而且设计为一种两种流体相互作用而实现乳化的一体结构)，在小液滴内进行PCR扩增循环，最后对于扩增完成后的微液滴进行统计输出拷贝数，在这一系统下国内很多厂商或者研究机构模仿了这一非连续类型的液滴PCR技术，递交了大量基于此原理的非连续类型液滴绝对定量化PCR专利申请，然而现有设计中各个公司所提出的方案都需要进行集合性设计，将液滴生成与PCR扩增设计为集合模块，甚至进一步集合平铺探测模块，以形成集合性设计，然而此种类型的结构通常生成之后即将液滴平铺，乳液直接在微小空间内被铺展，如此微小空间内的毛细现象和加热的影响将非常明显，需要设计非常可靠的密封结构来防止扩增过程中液滴蒸发等现象，另外整体化设计在扩增实现中如何实现批量化的扩增来解决系统的效率问题将是非常大的挑战，其也对于集成系统的其他部件的耐受性提出了很高的要求。

如何使用现有的PCR系统类似的扩增方案实现液滴内的核酸序列扩增，从而实现能够更批量化操作扩增和快速检测的效果，基于最简便的方案来实现批量化扩增以实现更为高效的液滴数字PCR绝对定量化检测是亟待攻克的技术壁垒。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提出一种收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器及其使用方法，以解决现有的液滴类型数字化PCR系统的扩增基本在微尺度空间内，或者集合芯片内进行所引入的密封要求高，无法实现大批量多样本处理以及对于各部件耐受性要求高等等的一系列问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器的使用方法，所述容器包括本体结构，所述本体结构的使用方法为：

a)、在油包水乳液生成阶段，所述本体结构初始状态被加入油性溶液，接收离散于所述油性溶液中的至少部分含有核酸分子的水性液滴而形成油包水乳液；

b)、在扩增阶段，所述本体结构被转移至扩增模块内，至少部分含有核酸分子的水性液滴在独立的液滴中完成扩增；

c)在平铺阶段，完成扩增后，所述本体结构与平铺芯片连接，以使本体结构内的乳液至少部分被转移至所述平铺芯片中。

进一步，所述容器还包含与其本体结构相配合的盖体结构，所述盖体结构包含能被破坏的可操作密封部，所述可操作密封部用于在所述扩增步骤中对乳液进行密封。

进一步，所述可操作密封部在所述平铺阶段中至少部分被破坏，使得所述平铺芯片直接或间接地穿透所述盖体结构，以实现所述本体结构与所述平铺芯片的流体性连通。

进一步，所述可操作密封部与所述盖体结构的材料相同。

进一步，所述可操作密封部为倒扣的盖合结构，其通过过盈配合、锥面配合、凸台配合至少一种方式实现密封效果。

进一步，所述倒扣的盖合结构包含横截面积增大部，所述横截面增大部与所述盖体结构形成线和/或面方式密封。

进一步，在所述平铺阶段中，转移结构能破坏所述可操作密封部，并与所述盖体和/或所述本体结构形成第三密封结构，所述转移结构能注入流体介质进入所述本体结构中，从而实现对所述乳液的至少部分转移至所述平铺芯片中。

进一步，所述第三密封结构与所述可操作密封部结构不同。

进一步，所述盖体结构与所述可操作密封部材料不同。

进一步，所述本体结构包含多个相连接的子本体单元，以用于容纳多个不同样本形成的乳液。

本发明还包括一种收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器，所述容器为上述使用方法所使用的容器。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种收纳绝对定量化PCR中油包水乳液容器及其制备方法，基于独立化设计的构思，需要该容器在不同阶段充当不同的角色，进而形成了一种全新的使用方法和容器。具体地，在乳液生成阶段，通过向所述容器本体中冲入油性溶液，之后配合液滴生成部而产生至少部分含有核酸序列水性液滴而形成的油包水乳液，在扩增阶段中，采用类似于现有的扩增系统设计的扩增模块，实现在宏观尺度下对于容器内的核酸序列在独立的微液滴中进行扩增，进一步，扩增完成之后本体结构与平铺芯片流体性相连，实现完成扩增之后的乳液被转移进入平铺芯片中，实现了对非连续类型检测方案优点的汲取，保证了采用本方案的容器在宏观尺度内可以独立批量地实现多样品同时扩增，进而使得整个系统的商业实现更强的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的一种在油包水乳液生成阶段中使用本发明容器本体结构接收乳液示意图；

图2为本发明提供的一种N个相连的容器本体结构示意图；

图3为本发明提供的一种与N个相连的容器本体结构配合使用的盖体结构示意图；

图4a为本发明提供的一种盖体实现结构示意图；

图4b为本发明提供的另一种盖体实现结构示意图；

图5a为本发明提供的一种扩增步骤中扩增模块结构示意图；

图5b为本发明提供的一种容器放置在扩增模块结构示意图；

图6为本发明提供的一种平铺步骤中实现结构示意图；

图7a为本发明提供的一种配合本发明容器使用的平铺芯片结构示意图；

图7b为本发明提供的一种平铺芯片局部放大结构示意图；

图8为本发明提供的一种平铺台内乳液转移实现结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

目前研究的液滴类型的PCR系统按照操作类型主要分为连续类型液滴定量化PCR，主要原理为驱动油性溶液和包含核酸序列的水性溶液在集成的微流道内利用油性溶液对于水性溶液的剪切作用实现水性溶液的液滴化，利用微循环泵配合微阀门实现液滴在相对封闭的系统中循环于不同的温度区，通过特定次数的循环之后，配合微阀门的打开在后端设置微通道检测部，从而实现对于扩增循环完成之后的微液滴荧光特性进行检测，现有技术公开最多的为二元判定的阴阳性结果对于液滴进行统计，之后结合泊松分布算法计算出绝对定量化的原始拷贝结果；另一类型的液滴定量化PCR为非连续类型，其基本原理为制备包含核酸序列的水性溶液与油性溶液，将两者驱动通过液滴生成芯片，通常系统做成一体化，生成液滴之后，在驱动力的作用下被转移至能够平铺液滴的芯片中，在此条件下通过对于平铺芯片进行热循环，进而实现原水性溶液内的核酸分子链循环扩增，经过预定次数的循环扩增之后对于平铺芯片内的液滴进行分类统计以获得原始溶液内的拷贝数，然而现有技术中大多数芯片为一体化集成化设计，在微尺度条件下还需要考虑加热过程中的密封，还需要考虑对于特殊的模块例如PCR扩增模块，需要进行循环的温度升高与降低，一体化结构将非常占用空间，并且对于一体化模块整体的耐受性将有特别高的要求，如此整体设计实现将非常复杂，加工难度也很高，如此设计自动型的液滴定量化设备将存在极大的困难。

为了最大程度地兼容现有的宏观尺度下在液滴尺度内进行批量化扩增，需要将现有技术中采用更多的集合设计思想摒弃，利用分割化设计思路，对于液滴生成、扩增、以及液滴平铺步骤进行拆分，之后设计一种兼容性容器可以使用在不同的三个步骤中实现拆分之后又可以利用自动化方案进行贯通，从而实现一种能够适用于商业化推广方便的系统，为了实现上述方案，本方案首先对于方法进行优化，制备包含核酸序列的水性溶液，其来源可以为待实验的标准核算序列溶液，也可以为对于各种采集方案采集获得的样品提取获得的核酸序列(也可以称之为核酸分子，以下不再区分)，例如采用咽拭子、全血采样、鼻拭子、肛拭子等等获得待检测样品，获得待检测样品之后经过例如磁珠提取方案对于样品中的核酸序列分离提取获得，同时为了实现荧光类型的探测所述水性溶液中还包含荧光染料或荧光探针。

在本发明中，荧光染料包括荧光素类染料其包含异硫氰酸荧光素(FITC)、羟基荧光素(FAM)等及其类似物；罗明类染料包含红色罗丹明(RBITC)、四甲基罗丹明(TAMRA)等及其类似物；Alexa系列染料包含AlexaFlour350、405、430等等及其类似物；Cy系列菁染料包含Cy2、Cy3等等及其类似物；蛋白类染料包含藻红蛋白(PE)、藻蓝蛋白(PC)等等及其类似物。进一步，荧光探针包括化学荧光探针包括有机小分子荧光探针，纳米荧光探针；基因荧光探针等等，荧光探针种类也比较多此处不再详细列举，荧光素与荧光探针的工作原理类似响应于一种波长的激发光之后会被激发从而发射出与其波长不相同的发射光，从而实现荧光探测的效果。

在本发明中，用于进行PCR反应的溶液和试剂还可包括缓冲液。所述缓冲液可包含大于约或小于约1、5、10、15、20、30、50、100或200mmol/L Tris。在一些情况下，可以添加氯化钾其浓度可以是大于约或小于约10、20、30、40、50、60、80、100、200mmol/L。由此缓冲溶液可由包含约15mmol/LTris和50mmol/L KCl组成的混合物。还包含核苷酸可为脱氧核苷酸三磷酸分子，包括dATP、dCTP、dGTP、dTTP，各自的浓度是大于约或小于约50、100、200、300、400、500、600或700μmol/L。

在一些情况下，非标准核苷酸如dUTP加入到扩增反应中达到大约、大于约或小于约50、100、200、300、400、500、600或700、800、900或1000μmol/L的浓度。在一些情况下，将氯化镁(MgCl₂)以大约、大于约或小于约1.0、2.0、3.0、4.0或5.0mmol/L的浓度加入到扩增反应中形成激活剂，例如，激活剂MgCl₂的浓度可为约3.2mmol/L。进一步，其还包含引物，其可为催化延伸DNA的各种类型的聚合酶(也可以称为不同类型的引物)，包括但不限于大肠杆菌DNA聚合酶、大肠杆菌DNA聚合酶1的Klenow片段、T7DNA聚合酶、T4DNA聚合酶、Taq聚合酶、Pfu DNA聚合酶、Pfx DNA聚合酶、Tth DNA聚合酶、Vent DNA聚合酶、噬菌体29、REDTaqTM、基因组DNA聚合酶或测序酶。可使用热稳定的DNA聚合酶，DNA聚合酶可具有3’到5’外切核酸酶活性，DNA聚合酶还可具有5’到3’外切核酸酶活性，当然DNA聚合酶亦可同时具有3’到5’外切核酸酶活性和5’到3’外切核酸酶活性，所述水性溶液还可包含其他一些添加剂此处并不限定。油还可以具有高含量的氢、氟、硅、氧、或其任何组合等，油水混合物形成的任何乳液可以是油包水的(W/O)乳液(即在连续油相中的水滴)，例如该油可以是或包括至少一种硅油、矿物油、氟烷油、植物油或其一种组合等。

所述水性溶液能够被转移至液滴生成部中，所述油性溶液能够被转移至本体结构内；两者可以通过相同的移液器进行操作，但是使用不同的移液头耗材，如此实现了系统与方法实现简便与高效的效果，也保障了两种不同性质的溶液在不同的容器中实现了两者互不干扰的效果，完成制备之后，所述液滴生成部与所述本体结构结合，所述液滴生成部包含能使所述水性溶液通过的通道，结合后所述通道出口至少部分被所述本体结构内的油性溶液所淹没，此过程中所述本体结构内油性溶液已经不需要被操作，同时只需要对所述液滴生成部的水性溶液施加驱动力即可生成微液滴，生成的微液滴体积可以为几十微升至数百微升此处并不限定，此时通过液滴生成部的优化设计可以被设计为与移液器兼容的结构，如此对于液滴类型PCR拆分实现了利用相同的驱动器同时实现移液与液滴生成部驱动力产生部合一的功能，更进一步地简化了整个方法和系统，在驱动力作用下所述液滴生成部中包含核酸序列的水性溶液通过所述通道在所述通道出口断裂而形成离散于所述油性溶液中的水性液滴，形成乳液状态，如前所述本系统的驱动力可来源于移液器，其直接作用于液滴生成部的水性溶液液面，或者作用于液滴生成部的水性溶液液面上方的空气层进而间接地驱动水性溶液，通过所述通道所述水性溶液离散地分配进入所述油性溶液中，形成乳液状态。

当然，所述乳液中还可以包含表面活性剂，为了保证分散效果更好，所述液滴生成部的所有通道全部浸没于所述本体结构中的油性溶液液面以下，例如浸没液面以下的预设深度保证液滴生成的高效性，直接将微液滴生成在本体结构内也保证了液滴与空气的接触面小，在热盖保护的前提下就能很好地保证蒸发量较小，而不必担心分散或者平铺之后微通道内表面张力与加热共同作用而导致的液滴蒸发量更大的现象，对所述乳液执行PCR扩增，所述乳液中至少部分包含核酸序列，所述核酸序列的扩增在独立的微液滴中完成，生成的乳液在本体结构中，直接对于本体结构进行PCR反应的热循环，乳液中的液滴至少部分包含1个、2个、3个等等的核酸序列原始拷贝数，在本体结构内，核酸序列在独立的液滴中进行PCR扩增，使得原始的核酸序列呈现级数级增长，例如可以进行10次、15次、20次、25次、30次、35次等等的温度循环，完成温度循环中荧光染料或荧光探针与目标核酸片段的结合，之后在检测模块中可以容易地识别出单独液滴是否包含目标核酸片段的信息，统计经过PCR扩增过程之后的微液滴中包含靶核酸序列的液滴，最终获得原所述水性溶液中靶核酸序列的定量化结果。此处可以采用二元判定方案，只识别出液滴是否包含目标核酸片段的信息，包含的液滴标记为1，而不包含目标核酸片段信息的液滴标记为0，当然也可以设置不同的分类依据，例如三种档位，不包含目标核酸片段的阴性液滴，弱阳性液滴，荧光特性在一定的强度范围内的液滴，强阳性液滴，荧光特性值高于某一阈值的液滴，当然，也可以采用更多的档位对于液滴表现出的荧光亮度差异进行分类，此处不限定。

通过二元判定或者三档位分类等等的分类方案实现对于液滴进行统计，当然统计方法可以采用连续类型的类似微通道连续流类型的检测方案，也就是在完成PCR扩增之后，本体结构内的乳液被驱动通过带有检测部的微通道，激发光探测器对于通过微通道内的乳液液滴进行分类统计，或者可以利用非连续类型的平铺方案，之后利用泊松分布关系对于原始样品液的目标核酸序列的原始拷贝数给出较为准确的计算结果，从而实现绝对定量化的目标。

图1为本申请实施例提供的一种在液滴生成阶段中使用本发明容器接收乳液示意图，其中容器包含本体结构为11，其包含中空的腔室，可容纳油性溶液，液滴生成部为12，在液滴生成步骤中，所述本体结构11可以被首先加入预设容积的油性溶液，液滴生成部被加入预设容积的水性溶液，结合两者在驱动力作用下，所述水性溶液可以通过通道13生成离散的液滴而分散进入油性溶液内，为了保证生成的液滴尺寸满足要求，本发明所使用的液滴生成部中的通道尺寸需要进行合理化设计，例如液滴直径受到通道13的宽高比具有不同参数时的特定影响，例如通道13的尺寸(宽×高)分别为26.6um×10.5um、47.4um×10.5um、56.0um×10.5um、69.4um×10.5um、42.8um×14.3um、62.4um×14.3um、77.7um×14.3um、100.7um×14.3um，通过上述8组尺寸的通道13可以制备出平均粒径在35um～70um范围内的微液滴。通过进一步调整通道13的尺寸，微液滴生成部12可以形成直径在5um至500um范围的单分散微液滴，单液滴的体积范围为约65fL至65nL，满足不同应用场合的液滴制备需求，当然此处也为示意性说明并不限定于此，当所述液滴生成部12与所述本体结构11结合后，为了保证整个系统的可靠性结合后所述通道13出口至少部分被所述本体结构11内的油性溶液所淹没，并且所述通道13被所述油性溶液所淹没的出口中心线没入所述油性溶液的预设深度中。

进一步，所述通道13均被所述本体结构11内的油性溶液所淹没，所述通道13的出口均被淹没于所述油性溶液液面以下的预设位置处，在实际的使用中预设位置可以为距离液面以下固定的距离范围内，例如可以是液面以下1mm-4mm位置处，当然也可以为其他有效的淹没预设距离，此处并不限定具体的实现方案，当所述通道13出口被淹没于所述油性溶液液面以下预设位置处时，通过如下至少之一的方式：至少部分可变形部变形产生驱动力；通过驱动丝杆产生驱动力；通过离心泵涡旋泵等设备产生驱动力等等，产生直接或间接作用于所述水性溶液的驱动力，当然此处驱动元件也可以为压电陶瓷制备的微驱动元件，也可以为小电机带动的精密丝杆也就是与移液器相同的器件。

所述油性溶液的密度与所述水性溶液密度有第一相差量，在所述第一相差量的作用下在所述通道出口生成的微液滴能够快速脱离，也就是两相密度差异所产生的浮力可以成为贡献水性溶液在所述通道13出口被切断成为液滴的外力，从而生成图中100所示的乳液，当然切断小液滴的外力不限于浮力(所述液滴生成部12与所述本体结构之间可以存在相对运动，例如旋转运动或者具有相对的移动，此时外力还包含粘度贡献的粘滞力等等)。图1中所述油性溶液的密度大于所述水性溶液密度，所述使得所述第一相差量为正值，当然也可以采用所述油性溶液的密度小于所述水性溶液密度，所述使得所述第一相差量为负值，如此实现所述水性溶液通过所述通道13被分散成的微小液滴能被分散于所述油性溶液的特定部位中，也就是图中偏向上部的100所示的乳液方便后续的转移操作。

图2为本申请实施例提供的一种N个相连的容器本体结构示意图，在本实施例中相连的容器本体包含N＝4个的子本体单元，图中示意为111、112、113、114的四个子本体单元，此时可以在所述的液滴生成步骤中与四个不同的液滴生成部配合从而可以实现更高的液滴生成效率，实现同时对于多个对象样液进行处理的效果，当然实际实现不限于子本体单元的数量为4，其可以为2、3、5等等不小于2的整数，容器的本体结构还可以包含卡合结构1101，其能卡合盖体结构从而实现对于容纳乳液的腔室封闭的效果，当然所述子本体单元均包含突出所述本体结构基体的圆环结构，其可配合盖体结构实现密封，从而保证腔室封闭之后的密封性，从而保证内部容纳的乳液更少地受到污染等。

图3为本申请实施例提供的一种N个相连的容器本体结构配合使用的盖体结构示意图，当然盖体结构配合地包含N＝4个子盖体单元，四个子盖体单元141、142、143、144能与所述四个子本体单元相配合实现所述容器的封闭，在所述子盖体单元之间设置与所述本体结构的卡合结构相配合的卡合承接部1401，两者在外力作用下实现扣合，从而保证密闭腔室的可靠性，也可以保证后续盖体结构与所述本体结构能够实现可靠连接而不被轻易拆分，进一步配合地，所述盖体结构和所述本体结构还包含耗材放置区的固定圆孔145，用于对盖体结构和本体结构可靠容纳安置，还包含平铺固定圆孔146，用于在平铺台内进行平铺操作过程中对于容器本体结构与盖体结构连接组成的组合结构进行固定。

图4a为本申请实施例提供的一种与所述本体结构相配合的盖体结构的示意图，其包含了四个子盖体单元，包含了与本体结构相配合的卡合承接部1401，能被密封地扣合在所述本体结构上，每个盖体单元内部包含可操作密封部，例如对于不同的四个子盖体单元均包含可操作的密封部1411、1421、1431和1441，所述可操作密封部可配合于本体结构上形成密封腔室，所述可操作密封部与所述盖体结构密封性连接，也就是可操作密封部与所述盖体结构本体的材料相同，所述可操作密封结构为倒扣的盖合结构，其通过过盈配合或者锥、台等至少之一结构实现密封效果，当然所述可操作密封部与所述盖体结构的材料也可不同，例如橡胶，软质塑料，锡纸，金属箔等等，为了保证所述可操作密封部可被容易地穿透其还可包含例如小孔或者脆弱结构等等，对于以橡胶为材质成型的可操作部其可以自动地形成紧密配合以实现密封此处也不限定于此，对于相同材料形成的可操作密封部，如图4b，可操作的密封部1411为倒扣的台阶状结构，通过其与盖体结构下部1413倒扣性结合，实现了与盖体结构下部1413的密封性配合，也即也可通过过盈配合或者锥、台等至少之一结构实现密封效果，在扩增模块中所述可操作密封部能保证在所述扩增步骤中乳液被密封，也就是可以通过相同材质或者不同材质的可操作密封部实现了本体结构腔室的封闭乃至密封，从而保证整个结构可以实现与现有的PCR容器类似的扩增设计，在所述平铺台内所述可操作的密封结构可被所述平铺芯片的所述四个穿透部穿透，穿透之后所述穿透部可以与所述盖体和所述本体结构重新形成密封，例如在图4b中所述穿透部可与盖体结构中可操作密封部相配合的密封结构不同的上部配合，从而实现不同于之前密封的第三密封结构，当然所述可操作密封部为与盖体结构材料不同的材料时，该第三密封也不同于之前不同材料密封(不同材料密封通常采用热熔、弹塑性变形等等实现密封)，所述穿透部的中心流道注入第三类型液体，驱动所述第一容器内的乳液通过所述外环流道进入所述平铺芯片的独立平铺区域中，在这一过程中所述穿透部与盖体的可操作密封部依然可以密封性配合，以保证所述乳液被可靠地转移，此处也不限定于此类方案。

图5a示意了PCR扩增模块的示意图，为了保证系统处理速度更快使得整个系统的操作连续性更流畅，PCR扩增模块可以包含四个子PCR扩增单元，由于PCR扩增需要一定的时间，在完成一组PCR试样制备后对于下一组试样进行制备能保证在扩增过程中系统空闲模块更少，当然在结构布局紧凑的前提下可以不限定为4个子PCR扩增单元，此处也是示意一种保证系统高效性的示例，如图5a任一子扩增单元包含竖直驱动电机51，其可以驱动包含热盖的夹紧部54，紧贴所述盖体结构，并使所述本体结构与所述盖体结构实现紧密扣合，底部还包含升降温单元，其可利用帕尔贴效应实现对于本体结构的升温降温功能，同时散热部53可以配合风扇实现快速降温效果，PCR扩增单元的最底部还包含水平驱动电机52，结合图5b，其可水平驱动本体结构装在单元露出或者配合所述夹紧部54，以实现本体结构与盖体结构取出或者放入，所述扩增单元中包含容纳本体结构的承载部55，其布置为阵列类型，以保证对于不同本体结构的多个样本进行同时扩增，利用转移机构对于本体结构11和盖体结构14可以同时或者顺序转移至扩增模块的承载部55内，在承载部55中盖体结构14和本体结构11可以进一步被扣合连接，形成对于本体结构内的腔室密封。每次扩增可以放入M组所述本体结构，图中每个子扩增单元包含6组所述本体结构的容纳部，以保证每个扩增单元可以同时对于N*M此处为4*6＝24个不同的待测对象试样液进行扩增，在一些特殊的情况中也可以采用恒温扩增而非循环扩增的方法对于第一容器内的乳液中包含的核酸序列进行扩增，此处也只是示例性说明。

图6为液滴平铺台结构示意图，其包含了承载本体结构的容纳部，在所述容纳部上放置本体结构11和配合其的密封盖体结构14之后所述平铺芯片能被放置于其上部，注入部61流体性连通所述液滴平铺芯片与所述本体结构的腔室结构，从而实现注入第三油性液体的效果，当注入所述第三油性液体时，所述以微液滴类型分布的水性溶液被驱动进入平铺芯片中，而平铺芯片中之前存在的介质例如空气可以被排空端62排出，当然所述平铺芯片内还可以包含初始保护溶液，例如油性溶液等等，此处以平铺台内的乳液可以被基本同时转移至平铺芯片内包含的独立子平铺区为示例，所述第三油性液体同时被注入本体结构的不同子本体单元中，从而产生驱动作用使得所述不同子本体单元中的乳液基本同时转移进入所述平铺芯片的独立平铺子单元中此处并不限定。

图7a为平铺芯片结构示意图，此处以四个独立的子平铺单元为示例，平铺芯片包含了四个独立的子平铺单元711、712、713和714，还包含第三油性液体注入通道72，在与之相对的另一端包含排气部73。图7b进一步显示了平铺芯片底部结构示意图，其包含了与本体结构相配合的穿透部结构，此处为与所述本体结构子本体单元数量相适配的四个穿透部，在本实施例中穿透部结构设置为同心圆结构的双流道类型，其中最中心流道为第三类型液体注入流道72(此处的第三类型流体即为权利要求中阐述的流体介质，之后不再进行区分)，当所述四个插入部插入4个对应的本体结构子本体单元中，所述第三类型液体注入流道72中注入第三类型液体，在一些特殊的情况中，所述第三类型液体与所述本体结构腔室内的油性溶液为相同材料(当然也可为具有不同的物理特征，最优地第三类型液体为密度大于水的油性溶液)，更进一步，所述第三类型液体密度大于包含核酸序列的水性溶液密度，通过第三类型液体的注入，所述本体结构腔室内的乳液液面被抬升，随着注入量的进一步增加所述穿透部的外环流道74逐渐被所述乳液所占据，逐步地，位于所述乳液上部的微液滴通过所述外环流道74被转移，所述外环流道74可与所述平铺芯片内的四个独立的子平铺区相连通，从而实现了通过中心流道72注入第三类型液体转移所述本体结构内的乳液至平铺芯片各独立的子平铺区的目标。

图8为本申请实施例提供的一种在平铺台结构内带盖体结构的本体结构与所述平铺芯片结合的示意图，在横切面示意图中所述穿透部可以穿透所述本体结构配合的盖体结构的可操作密封部1421，从而实现所述穿透部与所述本体结构的子本体单元112相连通，从而在平铺台中当所述第三类型液体由所述穿透部的中心流道72，进入所述本体结构的子本体单元112中以驱动所述本体结构的腔室内的乳液实现转移，在一种情况下，所述第三类型液体可以为与所述本体结构内的油性溶液相同的液体，其密度可以大于所述水性溶液的密度，以实现在所述第三类型液体注入所述本体结构过程中抬升液面使得所述乳液实现转移，在另一种情况下所述油性溶液密度小于所述水性溶液密度，随着所述第三类型液体注入所述本体结构过程中，受到重力等的作用力所述乳液被转移至所述平铺芯片中，在这一过程中所述中心流道可以被设计为转移流道而与所述平铺芯片实现相连接，而所述外环流道则被设计为第三类型流体的注入流道，且所述中心流道具有向所述本体结构内延伸更多的尺寸长度特征，当然此处并不限定具体的实现方案。

下表1为利用本发明的容器配合分步类型液滴定量化方法在实际测试中获得的定量化结果，由下表结果可以得到利用本发明的系统可以实现准确且重复性高的可靠化定量结果。

表1.利用本发明容器配合系统获得的定量化结果

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器的使用方法，其特征在于，所述容器包括本体结构，所述本体结构包含用于容纳油性溶液的腔室，本体结构的使用方法为：

a)、在油包水乳液生成阶段，所述本体结构初始状态被加入油性溶液，接收离散于所述油性溶液中的至少部分含有核酸分子的水性液滴而形成油包水乳液；

b)、在扩增阶段，所述容器还包含与其本体结构相配合的盖体结构，所述盖体结构包含能被破坏的可操作密封部，所述可操作密封部用于在所述扩增步骤中对乳液进行密封，所述本体结构被转移至扩增模块内，至少部分含有核酸分子的水性液滴在独立的液滴中完成扩增；

c）在平铺阶段，完成扩增后，所述本体结构与平铺芯片连接，转移结构能破坏所述可操作密封部，使得所述平铺芯片直接或间接地穿透所述盖体结构，并与所述盖体和/或所述本体结构形成第三密封结构，所述转移结构能注入流体介质进入所述本体结构中，从而实现对所述乳液的至少部分转移至所述平铺芯片中。

2.如权利要求1所述的收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器的使用方法，其特征在于，所述可操作密封部与所述盖体结构的材料相同。

3.如权利要求1所述的收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器的使用方法，其特征在于，所述可操作密封部为倒扣的盖合结构，其通过过盈配合、锥面配合、凸台配合至少一种方式实现密封效果。

4.如权利要求3所述的收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器的使用方法，其特征在于，所述倒扣的盖合结构包含横截面积增大部，所述横截面增大部与所述盖体结构形成线和/或面方式密封。

5.如权利要求1所述的收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器的使用方法，其特征在于，所述第三密封结构与所述可操作密封部结构不同。

6.如权利要求1所述的收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器的使用方法，其特征在于，所述盖体结构与所述可操作密封部材料不同。

7.如权利要求1所述的收纳定量化液滴PCR中油包水乳液容器的使用方法，其特征在于，所述本体结构包含多个相连接的子本体单元，以用于容纳多个不同样本形成的乳液。