CN208505898U - 微液滴容器及微液滴生成试剂盒 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种微液滴容器及微液滴生成试剂盒，所述微液滴容器包括底面、围绕所述底面设置的第一环形侧面以及环形面。所述第一环形侧面与所述底面相连，并包围形成一个具有开口的收纳空间，所述第一环形侧面垂直于所述底面。所述环形面环绕所述开口设置，并与所述第一环形侧面相连，所述环形面与所述底面平行。通过所述环形面与所述底面平行，在使用时将所述油相组合物加入到所述环形面，此时可以确保所述微液滴容器中的液体表面为水平面。通过设置于所述环形面，可以使得所述微液滴容器的液面呈现出平面状态，避免了所述微液滴容器的整体液面为弧形。因此，通过所述微液滴容器不会影响所述容器底板靠近边沿部位的微液滴的观测，便于拍照成像，提高了所述多个微液滴的检测个数。

Description

微液滴容器及微液滴生成试剂盒

技术领域

本实用新型涉及数字PCR分析仪器领域，特别是涉及一种微液滴容器及微液滴生成试剂盒。

背景技术

数字PCR(Digital PCR，dPCR)是一种核酸分子绝对定量技术。数字PCR可让你能够直接数出DNA分子的个数，是对起始样品的绝对定量。定量PCR是依靠标准曲线或参照基因来测定核酸量，而数字PCR则让你能够直接数出DNA分子的个数，是对起始样品的绝对定量。

目前液滴式PCR检测方法是将样本分散成油包水的反应单元，之后对每个反应单元进行实时或终点荧光分析。在对多个微液滴进行拍照检测时，所述微液滴容器的整体液面为弧形，液面呈现凹形液面。当荧光检测装置对所述多个微液滴进行萤光照射拍照时，液面的形状对获取的多个微液滴的荧光图像造成干扰，使得所述多个微液滴的荧光信息彼此影响，进而影响了对多个微液滴的荧光信息的获取，降低了数字PCR检测仪器的准确度。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前微液滴容器液面呈现凹形液面，影响拍照检测的问题，提供一种微液滴容器及微液滴生成试剂盒。

本实用新型提供一种微液滴容器包括底面、围绕所述底面设置的第一环形侧面以及环形面。所述第一环形侧面与所述底面相连，并包围形成一个具有开口的收纳空间，所述第一环形侧面垂直于所述底面。所述环形面环绕所述开口设置，并与所述第一环形侧面相连，所述环形面与所述底面平行。

在其中一个实施例中，所述微液滴容器进一步包括容器底板、围绕所述容器底板设置的第一环形侧板以及环形板。所述容器底板的表面为所述底面。所述第一环形侧板的内表面为所述第一环形侧面，所述第一环形侧板与所述容器底板固定连接，并与所述容器底板共同包围形成所述收纳空间。所述环形板的表面为所述环形面，所述环形板与所述第一环形侧板远离所述容器底板的一端固定连接，且所述环形板与所述容器底板平行。

在其中一个实施例中，所述环形板的内周与所述第一环形侧板远离所述容器底板的一端连接所述微液滴容器还包括第二环形侧板。所述第二环形侧板环绕所述环形板设置并与所述环形板固定连接，所述第二环形侧板的半径大于所述环形板的内径。

在其中一个实施例中，所述环形板的外周与所述第一环形侧板远离所述容器底板的一端连接。

在其中一个实施例中，所述第一环形侧板的外周固定连接于所述第一环形侧面。

在其中一个实施例中，所述微液滴容器还包括第三环形侧板。所述第三环形侧板的一端固定连接于所述底面，所述第三环形侧板的另一端固定连接于所述第一环形侧板的内周，所述第三环形侧板与所述容器底板共同包围形成所述收纳空间。

在其中一个实施例中，所述第三环形侧板与所述容器底板垂直。

在其中一个实施例中，所述微液滴容器还包括多个环形凸条，间隔设置于所述底面，每个所述环形凸条与所述底面包围形成一个微液滴收纳槽。

在其中一个实施例中，所述微液滴收纳槽内壁表面设置有疏油层。

在其中一个实施例中，一种微液滴生成试剂盒，包括以上任一实施例中所述微液滴容器、密封盖以及油相组合物，所述油相组合物放置于所述收纳空间中，所述密封盖设置于所述开口，用以将所述收纳空间密封。

所述微液滴容器包括底面、围绕所述底面设置的第一环形侧面以及环形面。所述第一环形侧面与所述底面相连，并包围形成一个具有开口的收纳空间，所述第一环形侧面垂直于所述底面。所述环形面环绕所述开口设置，并与所述第一环形侧面相连，所述环形面与所述底面平行。所述收纳空间用以收纳多个微液滴以及油相组合物。通过所述环形面与所述底面平行，在使用时将所述油相组合物加入到所述环形面，此时可以确保所述微液滴容器中的液体表面为水平面。通过设置于所述环形面，可以使得所述微液滴容器的液面呈现出平面状态，避免了所述微液滴容器的整体液面为弧形。因此，通过所述微液滴容器不会影响所述容器底板靠近边沿部位的微液滴的观测，便于拍照成像，提高了所述多个微液滴的检测个数。

附图说明

图1为本实用新型提供的数字PCR检测仪的整体结构示意图；

图2为本实用新型微液滴容器结构示意图；

图3为本实用新型微液滴容器结构平面结构示意图；

图4为本实用新型微液滴容器的反应单元结构示意图；

图5为本实用新型微液滴容器的一种切面结构示意图；

图6为本实用新型微液滴容器的一种切面结构示意图；

图7为本实用新型微液滴容器的一种切面结构示意图；

图8为本实用新型温控装置结构示意图；

图9为本实用新型温控装置结构切面结构示意图；

图10为本实用新型温控装置的半导体电偶对电极连接结构示意图；

图11为本实用新型温控装置的瞬态性能测试示意图；

图12为本实用新型温控装置的稳态性能测试示意图；

图13为本实用新型数字PCR检测仪的分析方法流程图；

图14为本实用新型微液滴平铺方法流程图；

图15为本实用新型微液滴容器底板微液滴堆积示意图。

其中：10-微液滴生成装置；20-温控装置；30-荧光信号检测装置；40-定量分析装置；50- 控制器；210-第二控制器；212-温度控制单元；214-控制电路；220-柔性电路板；221-第二电极片；222-第一电极；223-第二电极；230-多个半导体电偶对；231-P型电偶；232-N型电偶； 240-加热基板；241-第一表面；242-第二表面；243-第一电极片；250-导热增强层；260-温度传感器；270-散热装置；271-基板；272-散热片；273-风扇；微液滴容器60；610-容器底板； 611-底面；620-第一环形侧板；621-第一环形侧面；630-收纳空间；631-开口；640-环形板； 641-环形面；650-第二环形侧板；660-第三环形侧板；612-反应单元；613-多个环形凸条；614- 微液滴收纳槽；670-密封盖。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。实施例附图中各种不同对象按便于列举说明的比例绘制，而非按实际组件的比例绘制。

请参见图1，一种数字PCR检测仪1，所述数字PCR检测仪1包括：微液滴生成装置10、温控装置20、荧光信号检测装置30、定量分析装置40以及控制器50。所述微液滴生成装置10用以将核酸扩增反应液微滴化，形成多个微液滴。所述温控装置20与所述微液滴生成装置10通过轨道连接，用以将所述多个微液滴转移至所述温控装置20，进行温度循环，实现核酸扩增。所述荧光信号检测装置30与所述温控装置20相对设置，用以对核酸扩增后的所述多个微液滴进行拍照检测。所述定量分析装置40与所述荧光信号检测装置30通过数据线连接，用以实现所述多个微液滴荧光信息的传输，进行定量分析。所述控制器50分别与所述微液滴生成装置10、所述温控装置20、荧光信号检测装置30以及定量分析装置40连接，用以控制所述微液滴生成装置10、所述温控装置20、荧光信号检测装置30以及定量分析装置 40。

所述数字PCR检测仪1可以将所述微液滴生成装置10、所述温控装置20、所述荧光信号检测装置30以及所述定量分析装置40集成化，从而使得操作人员可以实现自动化操作。所述数字PCR检测仪1具有较高的工作效率。

所述数字PCR检测仪1在工作时，所述微液滴生成装置10可以将所述待测核酸扩增反应液进行微滴化，从而形成多个微液滴。所述温控装置20可以对所述多个微液滴进行核酸扩增。所述荧光信号检测装置30实时拍测所述多个微液滴的荧光变化图片。通过所述多个微液滴的荧光变化图片，可以获取所述多个微液滴的荧光变化曲线。根据所述荧光变化曲线，可以获取所述多个微液滴的Ct值，并通过Ct值与起始拷贝数的关系对初始DNA的浓度进行定量分析。其中，Ct值是指每个微液滴的荧光信号达到设定的阈值时所经历的循环数。

所述温控装置20对所述多个微液滴进行核酸扩增反应，并通过所述荧光信号检测装置 30采集核酸扩增反应后的所述多个微液滴的产物信号，如荧光、紫外吸收、浊度等信号。利用所述多个扩增与非扩增微液滴在组成上的差异，对获得目标序列扩增的液滴数量进行分析，最终实现对核酸分子的定量分析。通过实时监测所述多个微液滴的荧光变化图片，检测结果具有直接性，可以解决所述多个微液滴中的假阳性和假阴性的问题。

所述数字PCR检测仪1将所述微液滴生成装置10、所述温控装置20、所述荧光信号检测装置30以及所述定量分析装置40集成化，使得所述操作人员可以实现自动化操作，不进提高了工作效率，还具有反应快速、重复性好、灵敏度高、特异性强和结果清晰的优点。

在一个实施例中，所述微液滴199为待测核酸扩增反应液，通过所述微液滴生成装置10 将所述待测核酸扩增反应液微滴化，形成多个微液滴，用以通过所述数字PCR检测仪1进行检测。将所述待测核酸扩增反应液通过一体式数字PCR检测仪1的微液滴生成装置10，通过微滴化处理转化为多个微液滴199，使得待测样本中的检测片段从大量的复杂背景中分离出来，并放置于微液滴容器60中，等待检测。通过微液滴生成装置10可以生成多个大小均一的微液滴199。每个所述微液滴199大小在微米级，并且每个所述微液滴199可以视作一个独立的反应器，相当于生化反应中常用的试管。所述多个微液滴199放置于微液滴容器60中，便于检测观察。同时，通过所述微液滴生成装置10也可以生成多个体积不同的微液滴，用以进行医学临床检测。所述多个微液滴199体积小、数量多，具有许多常规试管没有的优势。通过所述微液滴生成装置10可以生成大量微液滴199，使得所述数字PCR检测仪1具有通量高、耗材成本低和背景噪声低的优点，具有很好的工业化前景。

请参见图2-7，本实用新型实施例提供一种微液滴容器60，其包括底面611、围绕所述底面611设置的第一环形侧面621以及环形面641。所述第一环形侧面621与所述底面611相连，并包围形成一个具有开口631的收纳空间630，所述第一环形侧面621垂直于所述底面611。所述环形面641环绕所述开口631设置，并与所述第一环形侧面621相连，所述环形面641与所述底面611平行。

在一个实施例中，所述荧光信号检测装置30包括激发光源、荧光探测组件以及第三控制器。所述激发光源设置于所述微液滴容器60检测区域上方，并与所述微液滴容器60检测区域呈倾斜角度进行照射，形成斜射光路。所述荧光探测组件设置于所述微液滴容器60检测区域正上方，用以采集所述多个微液滴的荧光图像。所述第三控制器分别与所述激发光源340 和所述荧光探测组件连接，用以控制所述激发光源与所述荧光探测组件。所述荧光信号检测装置可以对微液滴进行多个荧光通道成像以及进行明场暗场成像。其中多个荧光通道成像用于微液滴反应信号的探测，明场暗场成像用于检测形成微液滴的尺寸信息以及在反应过程中监测液滴的状态。

所述多个微液滴的荧光图像的生成主要是通过所述相机完成。所述相机331能够把光学影像转化为数字信号。所述相机331中排列有许多整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号。经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。采用所述相机331完成对所述多个微液滴的荧光采集，能够提供直观可视化的荧光图像，提高了荧光检测的速度，使得检测结果更加准确。

通过所述荧光信号检测装置30可以使得所述多个微液滴荧光成像，一次拍摄一定数量的所述多个微液滴的荧光图像，然后利用图像处理技术，将图像中的液滴荧光进行自动识别，从而得到液滴的荧光信息。

通过所述荧光信号检测装置30可以使得所述多个微液滴荧光成像，一次拍摄一定数量的所述多个微液滴的荧光图像，然后利用图像处理技术，将图像中的液滴荧光进行自动识别，从而得到液滴的荧光信息。

从所述微液滴容器60上方采取倾斜角度照射在所述微液滴容器60上。采用所述荧光信号检测装置30实现对所述多个微液滴进行周期性的二维扫描，并实时进行拍照。斜射光路可有效降低激发光散射背景，提高荧光检测的灵敏度。所述微液滴容器60内的所述多个微液滴的内部荧光被激发，通过所述第二滤光片被上方的所述物镜收集，进入所述相机，所述相机采集所述多个微液滴的荧光图片。

所述环形面641与所述底面611平行，用以确保所述微液滴容器60中的液体表面为水平面。通过设置于所述环形面641，可以使得所述微液滴容器60的液面呈现出平面状态，避免了所述微液滴容器60的整体液面为弧形。因此，通过所述微液滴容器60不会影响所述容器底板靠近边沿部位的微液滴的观测，便于相机进行拍照成像，提高了所述多个微液滴的检测效率。

在一个实施例中，所述微液滴容器60进一步包括容器底板610、围绕所述容器底板610 设置的第一环形侧板620以及环形板640。所述容器底板610的表面为所述底面611。所述第一环形侧板620的内表面为所述第一环形侧面621，所述第一环形侧板620与所述容器底板 610固定连接，并与所述容器底板610共同包围形成所述收纳空间630。所述环形板640的表面为所述环形面641。所述环形板640与所述第一环形侧板620远离所述容器底板610的一端固定连接，且所述环形板640与所述容器底板610平行。

在通过所述微液滴生成装置10制备所述多个微液滴时，先将所述第二液体(油相组合物) 放置于所述微液滴容器60中。当所述第二液体的液面与所述环形面641水平面相同时，停止加入所述第二液体。此时，所述第二液体的液面与所述环形面641的表面在同一水平面上，可以保证所述微液滴容器60中的所述第二液体的油面为平面，方便保证容器底面上方的油液的顶面是水平面，便于成像，提高了所述微液滴容器60的利用率，用以容纳更多大量的微液滴。

在一个实施例中，所述环形板640的内周与所述第一环形侧板620远离所述容器底板610 的一端连接。所述微液滴容器60还包括第二环形侧板650。所述第二环形侧板650环绕所述环形板640设置并与所述环形板640固定连接，所述第二环形侧板650的半径大于所述环形板640的内径。

通过所述环形板640、所述第一环形侧板620、所述容器底板610以及所述第二环形侧板 650可以分别与所述所述环形面641、所述第一环形侧面621与所述底面611相互配合，形成所述收纳空间630。在所述收纳空间630内，用以容纳所述第二液体(油相组合物)。所述第二液体的液面与所述环形面641的表面在同一水平面上，可以保证所述微液滴容器60中的所述第二液体的油面为平面，方便保证容器底面上方的油液的顶面是水平面，避免了所述微液滴容器的整体液面为弧形，液面呈现凹形液面的问题。从而通过所述荧光信号检测装置30对所述多个微液滴进行荧光检测时，更加的便于成像，提高了所述微液滴容器60的利用率，用以容纳更多大量的微液滴。

在一个实施例中，所述环形板640的外周与所述第一环形侧板620远离所述容器底板610 的一端连接。

在一个实施例中，所述第一环形侧板620的外周固定连接于所述第一环形侧面621。通过将所述环形板640与所述第一环形侧板620的连接，可以使得所述微液滴容器60形成一个水平台。当在所述微液滴容器60中加入所述第二液体时，可以使得所述第二液体的液面与所述环形面641的表面在同一水平面上，从而可以保证所述微液滴容器60中的所述第二液体的油面为平面，方便保证容器底面上方的油液的顶面是水平面，避免了所述微液滴容器的整体液面为弧形，液面呈现凹形液面的问题。从而通过所述荧光信号检测装置30对所述多个微液滴进行荧光检测时，更加的便于成像，提高了所述微液滴容器60的利用率，用以容纳更多大量的微液滴。

在一个实施例中，所述微液滴容器60还包括第三环形侧板660。所述第三环形侧板660 的一端固定连接于所述底面611。所述第三环形侧板660的另一端固定连接于所述第一环形侧板620的内周。所述第三环形侧板660与所述容器底板610共同包围形成所述收纳空间630。

在一个实施例中，所述第三环形侧板660与所述容器底板610垂直。通过所述微液滴容器60中所述第三环形侧板660的设置，可以使得所述第二液体的液面与所述环形面641的表面在同一水平面上，从而使得所述微液滴容器60中的液面为平面，表面了传统情况下的凹液面的产生，便于成像，提高了所述微液滴容器60的利用率。

在一个实施例中，所述微液滴容器60还包括多个环形凸条613，间隔设置于所述底面611，每个所述环形凸条613与所述底面611包围形成一个微液滴收纳槽614。所述微液滴收纳槽 614用来收纳生成的所述多个微液滴，并且所述多个微液滴并通过微液滴平铺方法平铺于所述底面611，形成单层微液滴，用于拍照观察。同时，多个所述微液滴收纳槽614之间的间距可以根据所述微液滴生成装置10的排针之间的距离进行设置，从而可以使得一次性在多个所述微液滴收纳槽614内形成多个微液滴，提高了所述微液滴容器60的容纳量，也可以用来检测不同种类的核酸。

在一个实施例中，多个所述环形凸条613的高度为0.1mm-1mm。通过对所述所述环形凸条613高度的设置，可以有利于排除激发光从侧面照射时造成的的阴影，使得所述相机能够获取所有微液滴的荧光信息，提高了所述荧光检测装置的的灵敏度。

在一个实施例中，所述微液滴收纳槽614内壁表面设置有疏油层。

通过在所述容器底板610表面做疏油处理，使得所述底板610与所述微液滴之间的粘黏性降低，表面张力降低，进而摩擦力降低，容易滑落，所述微液滴会自动扩散，防止了所述多个微液滴聚集在一起。同时，可以使得所述多个微液滴在进行平铺时更加快速，有利于所述多个微液滴平铺于所述微液滴容器底板610。当所述容器底板的表面张力小于所述第二液体(油类)699的表面张力时，所述微液滴与所述底板的阻力变小，所述微液滴会自动向所述微液滴反应单元底部扩散，实现平铺。

所述疏油膜也叫疏油层，是一种复合涂层材料，是一种功能性材料涂层，往往具有疏油功能。所述疏油层一般以纳米二氧化硅为原材料(SiO2)，采用喷涂工艺，在表面形成涂层，具备良好的透光性和疏水疏油性。所述多个微液滴与所述反应单元接触时，其接触角可以达到90度，可实现自动滚落而不留痕迹，从而可以实现所述多个微液滴平铺于所述微液滴容器底部610。

在一个实施例中，一种微液滴生成试剂盒包括以上实施例中提到的所述微液滴容器60、密封盖670以及油相组合物，所述油相组合物放置于所述收纳空间630中，所述密封盖670 设置于所述开口631，用以将所述收纳空间630密封。

在一个实施例中，每个反应单元612包括每个所述环形凸条613，以及每个所述环形凸条613与所述底面611包围形成一个微液滴收纳槽614。

所述容器底板610设置有多个反应单元612，每个反应单元612可以放置多个微液滴，从而可以使得所述微液滴容器60可以容纳大批量的微液滴，使得真正检测到的液滴数目会远远超过20000个，不存在对所述微液滴的个数的限制。同时，如果进行大量的微液滴检测，会需要耗费更多的时间。

在一个实施例中，多个所述反应单元612形状为矩形。所述微液滴容器60为方形或长方形。由于，目前为止绝大多数的胶片和数码感光元件CCD/CMOS都是方形的，所以将所述微液滴容器60形状设计为方形，可以提高所述微液滴容器的空间利用率，并且有利于方便形成的荧光图像的拼接，从而实现实时追踪。

在一个实施例中，多个所述反应单元612等间距排列于所述容器底板610。多个所述反应单元612的间距与所述微液滴生成装置10的排针之间的距离相同，以便于同时在多个所述反应单元612内形成大量的微液滴，提高了微液滴生成的速度，节省了时间。同时，也可以通过所述微液滴生成装置10在所述多个所述反应单元612内生成多个体积不同的微液滴。

在一个实施例中，多个所述环形凸条613的高度为0.1mm-1mm。通过对所述所述环形凸条613高度的设置，可以有利于排除激发光从侧面照射时造成的的阴影，使得所述相机能够获取所有微液滴的荧光信息，提高了所述荧光检测装置的的灵敏度。

传统的数字PCR检测系统的每个独立反应单元一般放置有一个微液滴。并且，在实际检测过程中，真正检测到的液滴数目不会达到20000个，对所述微液滴的个数仍然存在限制。所以采用所述微液滴容器60可以解决以上问题，不会对所述微液滴个数产生限制。

因此，通过所述容器底板610上的多个所述反应单元612可以容纳大量的微液滴，增大了所述微液滴容器60的收纳量，可以实现大于20000微液滴的检测，并且可以对不同类型的核酸进行检测。通过所述反应单元边框，可以避免使得所述多个微液滴散落至相邻的反应单元612内。

在一个实施例中，所述微液滴容器60的横截面为矩形。所述微液滴容器60为方形或长方形。所述微液滴容器60形状与相机镜头的形状一致，提高了所述微液滴容器的空间利用率，并且有利于方便形成的荧光图像的拼接，从而实现实时追踪。

在一个实施例中，所述环形面641为一个方形框。

通过在所述容器底板610表面做疏油处理，使得所述底板610与所述微液滴之间的粘黏性降低，表面张力降低，进而摩擦力降低，容易滑落，所述微液滴会自动扩散，防止了所述多个微液滴聚集在一起。同时，可以使得所述多个微液滴在进行平铺时更加快速，有利于所述多个微液滴平铺于所述微液滴容器底板610。当所述容器底板的表面张力小于所述第二液体(油类)的表面张力时，所述微液滴与所述底板的阻力变小，所述微液滴会自动向所述微液滴反应单元底部扩散，实现平铺。

所述疏油膜也叫疏油层，是一种复合涂层材料，是一种功能性材料涂层，往往具有疏油功能。所述疏油层一般以纳米二氧化硅为原材料(SiO2)，采用喷涂工艺，在表面形成涂层，具备良好的透光性和疏水疏油性。所述多个微液滴与所述反应单元接触时，其接触角可以达到90度，可实现自动滚落而不留痕迹，从而可以实现所述多个微液滴平铺于所述微液滴容器底部610。

在一个实施例中，所述第一环形侧板620或所述第二环形侧板650的高度为5mm-15mm。通过所述第一环形侧板620或所述第二环形侧板650高度的的设置，可以使得所述微液滴生成装置10在制备所述多个微液滴的过程中，避免所述多个微液滴甩出。并且可以有利于排除激发光从侧面照射时造成的的阴影，使得所述相机331能够获取所有微液滴的荧光信息，提高了所述荧光检测装置30的的灵敏度。

在一个实施例中，所述容器底板610的材质为玻璃、石英或不锈钢等。

在一个实施例中，所述容器底板610的材质为玻璃，价格便宜，耗材成本低。

如果进行大量的微液滴检测，所述微液滴容器60采用玻璃材质，价格便宜，耗材成本低，进行一次检测可以将其丢弃，防止了交叉污染，节省了检测时间，提高了所述数字PCR检测仪1的检测效率。

在一个实施例中，所述环形凸条613与所述微液滴容器底板610的材料相同。利用工艺技术可以使得所述微液滴容器底板610形成多个所述反应单元612。多个所述反应单元612 以阵列形式设置于所述微液滴容器底板610，形成多个核酸扩增单元。

在一个实施例中，所述容器底板610的形状尺寸大小与24孔板和96孔板外形尺寸一致，使得所述微液滴容器60方便应用于其他型号的仪器，更具有实用性与兼容性。

在一个实施例中，所述第一环形侧板620或所述第二环形侧板650的材质为耐高低温、耐油、无荧光的黑色硅橡胶。所述黑色硅橡胶具有无味无毒、不怕高温以及抵御严寒的特点。并且，所述黑色硅橡胶有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性、防霉性以及化学稳定性等优点，受到了现代医学领域的重视。

通过所述微液滴容器60，采用玻璃或不锈钢材质，可以降低检测成本。同时，通过所述容器底板610上的多个所述反应单元612可以容纳大量的微液滴，增大了所述微液滴容器的收纳量，可以实现大于20000微液滴的检测，并且可以对不同类型的核酸进行检测，经济实惠。

当激发光源倾斜照射至所述微液滴容器60，用以照射所述多个微液滴。通过所述激发光源形成的斜射光路可以有效降低激发光散射背景。同时，降低所述微液滴容器60的所述第一环形侧板620或所述第二环形侧板650的高度，有利于排除激发光从侧面照射时造成的的阴影，使得所述荧光信号检测装置30的相机能够获取所有微液滴的荧光信息，提高了所述荧光检测装置30的的灵敏度。

在一个实施例中，所述微液滴生成装置10将所述待测核酸扩增反应液进行微滴化，形成多个微液滴。其中，所述微液滴生成装置10生成的为均一大小的微液滴。然后，通过所述温控装置20对所述多个微液滴进行核酸扩增。同时，采用所述荧光信号检测装置30实时拍测所述多个微液滴的荧光变化图像。通过所述多个微液滴的荧光变化图像，获取所述多个微液滴的荧光变化曲线。根据所述荧光变化曲线，可以获取所述多个微液滴的Ct值，并通过Ct 值与起始拷贝数的关系对初始核酸的浓度进行定量分析。

PCR循环在到达Ct值所在的循环数时，刚刚进入真正的指数扩增期(对数期)，此时微小误差尚未放大，因此Ct值的重现性极好，即同一核酸模板不同时间扩增或同一时间不同微液滴容器内扩增，得到的Ct值是恒定的。当所述微液滴对应的荧光曲线为扩增曲线时，此时表明所述微液滴中含有目标基因成分。当所述微液滴对应的荧光曲线为一条直线时，此时表明所述微液滴中不含目标基因成分。从获取的实时荧光曲线，可以获得Ct值，每个微液滴的 Ct值在获取时，对所述实时荧光曲线进行求导，所述实时荧光曲线的斜率固定的荧光曲线的起始循环次数即为所需要的Ct值。

所述微液滴生成装置10生成的为均一大小微液滴，通过温控装置20对所述多个微液滴进行核酸扩增反应，并采集产物信号，如荧光、紫外吸收、浊度等信号。所述数字PCR检测仪1将所述微液滴生成装置10、所述温控装置20、所述荧光信号检测装置30以及所述定量分析装置40集成化，使得所述操作人员可以通过一体式数字PCR检测机1实现自动化操作，提高了工作效率，反应快速、重复性好、灵敏度高、特异性强、结果清晰。

在一个实施例中，所述温控装置20包括柔性电路板220、与所述柔性电路板220间隔设置的加热基板240、以及多个半导体电偶对230。所述加热基板240包括相对设置的第一表面 241和第二表面242。所述多个半导体电偶对230设置于所述柔性电路板220与所述第一表面 241之间，所述多个半导体电偶对230相互串联、并联或者混合连接。

所述柔性电路板220(Flexible Printed Circuit，FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。所述柔性电路板220具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的优点。所述柔性电路板220重量轻、厚度薄，可以有效节省产品体积。

温度改变时，物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束，使其不能完全自由胀缩而产生的应力。热应力又称变温应力。热应力与零外载相平衡，是由热变形受约束引起的自平衡应力，在温度高处发生压缩，温度低处发生拉伸形变。在一定条件下控制应力使之合理分布，就可以提高零件的机械性能和使用寿命，变害为利。

通过所述柔性电路板220替换传统半导体致冷器中的一个基板，使得所述半导体致冷器导热性能更好。所述柔性电路板220在升降温过程中以自身的变形消除热应力，进而延长了所述半导体致冷器的使用寿命。

当所述多个微液滴在不同温度范围内进行核酸扩增时，可以实现迅速在几秒时间内进行切换。所述温控装置20可以实现瞬时升温降温，进而升温降温的过程缩短了，从而实现了高低温的循环，将所述数字PCR检测仪1的检测时间缩短了，提高了检测效率。

在一个实施例中，所述温控装置20还包括第二控制器210与温度传感器260。所述第二控制器210与所述柔性电路板220电连接，用于控制电流大小。所述温度传感器260设置于所述加热基板240表面，所述温度传感器260与所述第二控制器210电连接，用于检测所述加热基板240的温度并将该温度发送给所述第二控制器210。

基于此，有必要针对现有的温控装置升降温速率慢，导致完成核酸扩增所需时间长的问题，提供一种升降温速率快、使用寿命高的温控装置。

如图8-9所示，本实用新型还提供一种温控装置20，其包括柔性电路板220、与所述柔性电路板220间隔设置的加热基板240以及多个半导体电偶对230。所述加热基板240包括相对设置的第一表面241和第二表面242。所述多个半导体电偶对230设置于所述柔性电路板220与所述第一表面241之间，所述多个半导体电偶对230相互串联、并联或者混合连接。

所述温控装置20通常应用于高低温循环环境中，温度需要快速升降，所以对所述温控装置20要求极高。为了满足所述温控装置20的应用需求，所述温控装置20采用所述柔性电路板220。所述柔性电路板220具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。所述柔性电路板220在升降温过程中以自身的变形消除热应力。通过所述柔性电路板220可以降低升降温过程中存在的热应力，从而延长了所述温控装置20的使用寿命。同时，通过所述柔性电路板220，解决了温度分布不均匀的问题。当所述多个微液滴在不同温度范围内进行核酸扩增时，通过所述柔性电路板220、加热基板240以及多个半导体电偶对230可以实现迅速在几秒时间内进行切换。所述温控装置20可以实现瞬时升温降温，进而升温降温的过程缩短了，从而实现了高低温的循环，将所述数字PCR检测仪1的检测时间缩短了，提高了检测效率。

所述柔性电路板220(Flexible Printed Circuit，FPC)可以是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。所述柔性电路板具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。所述柔性电路板重量轻、厚度薄，可以有效节省产品体积。其中，所述半导体致冷器(Thermo Electric Cooler，TEC)是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。通过所述柔性电路板220替换传统半导体致冷器中的一个基板，使得所述半导体致冷器导热性能更好。

当温度改变时，物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束，使其不能完全自由胀缩而产生的应力。热应力又称变温应力。热应力与零外载相平衡，是由热变形受约束引起的自平衡应力，在温度高处发生压缩，温度低处发生拉伸形变。在一定条件下控制应力使之合理分布，就可以提高零件的机械性能和使用寿命，变害为利。

在一个实施例中，所述加热基板240可以为超导铝基板电路。

铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。所述超导铝基板电路是线路板的材料是铝合金，能够导热快。铝基板能够将热阻降至最低，使铝基板具有极好的热传导性能，与厚膜陶瓷电路相比，它的机械性能又极为优良。

如图10所述，在一个实施例中，所述半导体电偶对230包括一个P型电偶231和一个与所述P型电偶231间隔设置的N型电偶232。

所述P型电偶231与所述N型电偶232焊接在所述柔性电路板220和所述基板240之间。所述半导体电偶对230包括一些由所述P型电偶231和所述N型电偶232形成的一对电偶，多对所述半导体电偶对230之间通过电极连在一起，并且夹在所述柔性电路板220与所述第一表面241之间。当有电流流过时，会产生″热″侧和″冷″侧。是致冷还是加热，以及致冷、加热的速率，由通过它的电流方向和大小来决定。一对所述半导体电偶对230产生的热电效应很小，所以在实际中都将上百对所述半导体电偶对230串联在一起，这样产生的热电效应就会增大。

在一个实施例中，所述第一表面241包括多个间隔设置的第一电极片243，一个所述第一电极片243与一个所述半导体电偶对230对应，所述半导体电偶对230中的所述P型电偶 231与所述N型电偶232通过所所述第一电极片243串联。

在一个实施例中，所述柔性电路板220包括多个间隔设置并相互串联的第二电极片221，相邻的两个所述半导体电偶对230通过一个所述第二电极片221串联。

当所述P型电偶231和所述N型电偶232联结成的所述半导体电偶对230中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。但是所述P型电偶231和所述N型电偶232自身存在电阻当电流经过所述P型电偶231和所述N型电偶232时就会产生热量，从而会影响热传递。而且所述柔性电路板220与所述加热基板240之间的热量也会通过空气和所述P型电偶231和所述N型电偶232材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，可以采取散热等方式降低热端的温度来实现。

在一个实施例中，所述温控装置20还包括导热增强层250，设置于所述第二表面242。

所述导热增强层250具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性。所述导热增强层250直接与所述微液滴容器60接触，可以使得所述多个微液滴受热均匀，从而通过对温度的控制实现核酸扩增。所述导热增强层250可以为石墨导热层或者硅脂导热层，加快导热，增加了所述加热基板240的所述第二表面242的温度均匀性，进而保证靠近所述微液滴容器 60的表面温度均匀，从而使得所述多个微液滴受热均匀。进而完成核酸扩增，提高了检测效率，节省了时间。

在一个实施例中，所述导热增强层250的材料中包括石墨烯。所述石墨烯是一种平面薄膜具有非常好的热传导性能，横向可以实现均匀导热。

在一个实施例中，所述温控装置20还包括第二控制器210，与所述柔性电路板220电连接，用于控制电流大小。

在一个实施例中，所述温控装置20进一步包括温度传感器260，设置于所述第二表面242，并与所述第二控制器210电连接，用于检测所述第二表面242的温度并将该温度发送给所述第二控制器210。

所述温度传感器260设置于所述导热增强层250的所述第二表面242，用以检测所述第二表面242的实时温度，进而将温度信息反馈给所述第二控制器210，从而实现对所述多个微液滴加热温度的控制。所述温度传感器260用于通过检测金属的电阻变化来测量所述微液滴容器60的温度，用以实时检测所述多个微液滴进行核酸扩增过程中的温度变化，从而将温度信息反馈给所述第二控制器210，进而控制所述控制电路进行温度的调控，实现温度控制，更好进行核酸扩增。

在一个实施例中，所述第二控制器210包括温度控制单元212以及控制电路214。所述温度控制单元212与所述温度传感器260连接，用以实时检测所述第二表面242的温度。所述控制电路214与所述柔性电路板220连接，用以调控所述多个半导体电偶对230的温度变化。

所述温度控制单元212与所述控制电路214设置于一块电路板上。所述温度控制单元212 与所述控制电路214的关系为内部算法的逻辑运算关系，可以采用PacketIdentifier闭环控制算法，亦即PID闭环控制算法。所述温度控制单元212检测到的温度是核酸扩增的温度反馈，作为内部算法的输入，所述控制电路214计算后的结果作为内部算法的输出，从而形成闭环关系。电路部分的温度反馈实际上是一个采样电路。采集的就是铂电阻上的电信号，转换为温度值传递给控制电路的输入端。所述温度传感器260与所述温度控制单元212通过标准的铂电阻三线制连接。

在一个实施例中，所述柔性电路板220设置有第一电极222以及第二电极223。所述多个第二电极片221串联后与所述第一电极222和所述第二电极223串联。所述第一电极222与所述第二电极223分别与所述控制电路连接。

所述控制电路214与所述柔性电路板220之间的连接为两根线，分别连接所述第一电极 222以及所述第二电极223。

在一个实施例中，所述温控装置20还包括散热装置270，所述散热装置270包括基板271 以及与所述基板271连接的散热片272。所述柔性电路板220设置于所述基板271的表面。

由于所述散热片272设置于所述基板271表面，在没有减少所述基板271面积的情况下，更增加了热交换面积，延长凉风作用于所述基板271表面的时间，形成的多股散热风道，也有利于加快热交换，把更多的热量从所述基板271表面上带走，从而达到更加理想的散热效果。

在一个实施例中，所述温控装置还包括风扇273设置于所述散热片273周围。

通过所述风扇273可以协助所述散热装置270进行散热。其中，所述风扇273设置于所述散热片273的周围，可以设置多个，从而可以达到更好的散热效果，进而使得所述温控装置20升温降温更加快速。

在一个实施例中，对所述温控装置20通以交流电，并通过所述第二控制器210对电流大小调节来控制所述温控装置20是致冷还是加热，以及致冷、加热的速率。同时，通过所述温度传感器260用以检测所述微液滴容器60的实时加热温度，进而将温度信息反馈给所述温度控制单元212。所述温度控制单元212将温度变化情况反馈给所述控制电路214，从而控制所述多个微液滴的温度。通过所述温控装置20可以使得所述多个微液滴进行核酸扩增。基于 PCR原理三步骤而设置变性-退火-延伸的三个温度点。在标准反应中采用三温度点法，双链 DNA在90～95℃变性，再迅速冷却至40～60℃，引物退火并结合到靶序列上，然后快速升温至70～75℃，在Taq DNA聚合酶的作用下，使引物链沿模板延伸，在适合的温度范围内对核酸进行扩增。同时，在核酸扩增过程中，所述微液滴容器60底部与所述温控装置20紧密帖合，两者之间不会有间隙，提高了所述数字PCR检测仪1的准确性。

在一个实施例中，通过所述温控装置20进行核算扩增的的操作方法如下：

首先，将所述微液滴容器60放置于所述温控装置20的所述导热增强层250。

然后，将所述多个微液滴进行升温加热，将温度加热至95℃，并加热10min。将所述多个微液加热至95℃，并加热10min，用以将所述多个微液滴中的酶进行热启动。

其次，所述多个微液滴完成酶热启动之后，对所述多个微液滴进行变性30s；

再次，所述多个微液变性之后，降温至55℃，并退火延伸45s，对所述多个微微液进行拍照，并进行45次循环；

最后，循环45次之后，降温至4℃，对所述多个微液进行长时间保存。

请参见图11，所述温控装置20一般情况下测试温控性能主要有两个指标，分别在瞬时状态和稳定状态下观测所述温控装置20的升降温度变化情况。通过对所述多个微液滴加热过程的监控，所述温控装置20对所述多个微液滴进行温度升降时，升降温速率最大可以达到 13.34448℃/s。，控制精度为0.02722℃。并且，有时所述温控装置20升温到稳态的时候测量的速率最快可以到18.953894℃/s。因此，所述温控装置20的瞬态响应好，通过所述温控装置20可以实现瞬时升温降温，节省了时间，提高了检测效率。

请参见图12，当所述温控装置20处于稳定状态时，也就是在达到稳定后温度浮动的情况。当所述温控装置20处于稳定状态时，温度变化比较平稳，温度浮动较小。因此，所述温控装置20可以达到快速的升温降温循环，且稳定后温服浮动较小，节省了数字PCR检测溶液样本的时间，提高了工作效率。通过这种升降温速率会缩短完成核酸扩增所需的时间，提高了核酸扩增效率，并且提高了数字PCR检测系统的准确性。

所述微液滴生成装置10将所述待测核酸扩增反应液进行微滴化，形成多个微液滴。然后，通过所述温控装置20对所述多个微液滴进行加热的过程中，采用所述荧光信号检测装置30 实时拍测所述多个微液滴的荧光变化图像。通过所述定量分析装置40对所述多个微液滴的荧光变化图像进行分析，获取所述多个微液滴的Ct值，并通过Ct值与起始拷贝数的关系对初始核酸的浓度进行定量分析。

所述微液滴生成装置10将所述待测核酸扩增反应液进行微滴化，形成多个微液滴。然后，通过所述温控装置20对所述多个微液滴进行核酸扩增。同时，采用所述荧光信号检测装置 30实时拍测所述多个微液滴的荧光变化图片。通过所述多个微液滴的荧光变化图片，获取所述多个微液滴的荧光变化曲线。根据所述荧光变化曲线，可以获取所述多个微液滴的Ct值，并通过Ct值与起始拷贝数的关系对初始DNA的浓度进行定量分析。其中，Ct值是指每个微液滴的荧光信号达到设定的阈值时所经历的循环数。

所述微液滴生成装置20生成的为均一大小微液滴，通过温控装置30对所述多个微液滴进行核酸扩增反应，并采集产物信号，如荧光、紫外吸收、浊度等信号。利用所述多个扩增与非扩增微液滴在组成上的差异，对获得目标序列扩增的液滴数量进行分析，最终实现对核酸分子的定量分析。通过实时监测所述多个微液滴的荧光变化图片，测序结果具有直接性，可以解决所述多个微液滴中的假阳性和假阴性的问题。

目前液滴式PCR检测方法是将样本分散成油包水的反应单元，之后对每个反应单元进行实时或终点荧光分析。从理论上讲，反应腔的数量决定了仪器的动态范围以及在给定浓度下的检测精度。目前液滴式PCR检测方法的反应单元结构一般是微腔或微坑结构，属于一次性消耗品，进行一次检测需要将其丢弃，防止交叉污染。但是，在实际检测过程中，从微液滴发生卡转移至PCR反应板，从PCR反应板到液滴分析仪的过程中都会有所损失，对所述微液滴的个数仍然存在限制。所以，目前的微液滴反应单元如果进行大量的微液滴检测，对所述微液滴的个数仍然存在限制，并且耗材成本较高。

所述数字PCR检测仪1的检测过程主要包括5个环节：制备待测核酸扩增反应液、待测核酸扩增反应液微滴化、核酸扩增、荧光信息的采集以及定量分析。

请参见图13，在一个实施例中，一种数字PCR检测仪的分析方法，包括以下步骤：

S10，制备待测核酸扩增反应液；S20，将所述待测核酸扩增反应液微滴化，形成多个微液滴；S30，将所述多个微液滴进行核酸扩增，并实时获取所述多个微液滴的荧光信息；S40，根据所述多个微液滴的荧光信息，对所述多个微液滴进行定量分析。

在一个实施例中，所述步骤S10包括：制备需要检测的核酸扩增反应液。所述核酸扩增反应液中包含待检测的核酸模板、反应缓冲水溶液、脱氧核糖核苷三磷酸、引物、聚合酶和产物标记物质等。

在一个实施例中，准备专供数字PCR使用的成套试剂和溶液，用来减少或避免外源DNA 对模板DNA样本的潜在污染。所使用的所有仪器和耗材应该进行高温灭菌，高温干燥处理。所述待检测核酸扩增反应液成分包括：待扩增的模板DNA、用来扩增模板的特异性寡核苷酸引物、耐热DNA聚合酶、4种三磷酸脱氧核糖核苷酸底物、二价金属阳离子Mg²⁺、Taqman探针或荧光染料及PCR缓冲液等。

在一个实施例中，制备所述待测核酸扩增反应液时，采用Taqman探针对所述待测核酸扩增反应液进行标记。

在一个实施例中，制备所述待测核酸扩增反应液时，采用SYBR荧光染料对所述待测核酸扩增反应液进行标记。

在一个实施例中，所述步骤S20将所述待测核酸扩增反应液微滴化，用以形成多个微液滴包括两种微液滴生成方法：瞬时加速的微液滴生成方法以及变速周期的微液滴生成方法。

通过所述微液滴生成装置10将所述待测核酸扩增反应液进行微滴化处理，可以获取大批量的微液滴，用于所述数字PCR检测仪1的检测。其中，所述驱动液体1214为一种与所述待测核酸扩增反应液互不相容且互不影响的液体。所述第一液体为所述待测核酸扩增反应液，所述第二液体为油相混合物。将制备好的核酸扩增反应液通过所述微液滴生成装置，可以制备出大批量的微液滴。在制备所述多个微液滴的过程中，将所述多个微液滴放置于所述微液滴容器内，用以方便对所述多个微液滴进行检测。

在一个实施例中，通过所述微液滴生成装置10在所述第二液体中生成大量的微液滴，可以保持所述多个微液滴之间不融合。

数字PCR(Digital PCR，dPCR)是一种核酸分子绝对定量技术。数字PCR中通过所述微液滴生成装置在所述微液滴容器中生成多个微液滴，并将落至所述微液滴容器的底部，不规则的堆积在一起。通过微液滴生成装置制备的多个微液滴在向下沉降过程当中，集中集合在微液滴容器的中间部位，聚集在一起，不利于观察。基于此，有必要针对集中聚集在微液滴容器底部的问题，提供一种微液滴平铺方法。

在一个实施例中，所述步骤S30包括：

S310：将所述多个微液滴平铺于所述微液滴容器中；S320：将平铺后的所述多个微液滴进行核酸扩增；S330：在所述多个微液滴进行核酸扩增时，实时对所述多个微液滴进行拍照检测。请参见图14，在一个实施例中，所述步骤S310包括一种微液滴平铺方法。所述微液滴平铺方法包括：

S311，提供一微液滴容器60，所述微液滴容器60具有开口631，且所述微液滴容器60 内盛有第二液体；

S312，提供第一液体，所述第一液体的密度大于所述第二液体并与所述第二液体不互溶，并将所述第一液体生成多个微液滴层叠堆积于所述微液滴容器底板610；

S313，对所述多个微液滴进行高低温循环，直至所述多个微液滴平铺于所述容器底板610。

在所述微液滴容器60中生成多个微液滴，并将落至所述微液滴容器60的所述容器底板 610，不规则的堆积在一起。当大量的微液滴降落至所述容器底板610时，会在所述容器底板 610形成多层的微液滴。并且通过微液滴生成装置制备的多个微液滴在向下沉降过程当中，集中集合在微液滴容器的中间部位，聚集在一起，不利于观察。

在一个实施例中，所述第二液体为油相组合物。

在一个实施例中，所述油相组合物的组分包括矿物油以及表面活性剂。所述油相组合物中矿物油的体积百分比为88％-98.5％。所述表面活性剂包括含长链烷基的硅氧链非离子型表面活性剂，所述油相组合物中含长链烷基的硅氧链非离子型表面活性剂的体积百分比为 1.5％-12％。

在一个实施例中，所述第一液体为待测核酸扩增反应液。

在一个实施例中，所述步骤S312包括：S3122，提供具有出口端的吐液枪头，所述吐液枪头内储存有第一液体190；S3124，将所述吐液枪头的出口端插入所述第二液体的液面下，并做速度大小呈周期变化的运动，在速度大小变化的前半周期与后半周期内，所述吐液枪头的出口端的速度大小均单调变化；

S3126，根据所述吐液枪头的出口端的周期变化的运动，所述第一液体由所述吐液枪头的出口端排出，在所述第二液体液面下形成多个微液滴，并堆积于所述微液滴容器底板610。

在一个实施例中，所述步骤S3124中，所述吐液枪头的出口端在所述第二液体的液面下的速度大小呈余弦曲线变化。

在一个实施例中，所述步骤S3124中的所述吐液枪头的出口端在第二液体液面下的周期变化的运动轨迹包括直线段、圆弧段、多边形等多种轨迹中的一种或多种的组合。

在一个实施例中，所述步骤S312包括：

S3121，提供具有出口端的吐液枪头，所述吐液枪头内储存有第一液体；

S3123，将所述吐液枪头的出口端插入所述第二液体的液面下，瞬时加速运动；

S3125，根据所述吐液枪头的出口端的瞬时加速运动，所述第一液体由所述吐液枪头的出口端排出，在所述第二液体液面下形成多个微液滴，并层叠堆积于所述微液滴容器底板610。

在一个实施例中，所述步骤S3123中，所述吐液枪头的出口端的瞬时加速的周期运动的前半周期与后半周期内，所述吐液枪头的出口端的速度大小相同，方向相反。

在一个实施例中，所述步骤S3123中的瞬时加速的周期运动的运动轨迹包括直线段、圆弧段、多边形等多种轨迹中的一种或多种的组合。

在一个实施例中，所述步骤S313包括：S3131：将所述多个微液滴升温；S3133：将所述多个微液滴降温；S3135：将所述多个微液滴进行高低温循环多次，直至所述多个微液滴平铺于所述微液滴容器底板。

在一个实施例中，在通过所述微液滴生成装置10制备所述多个微液滴时，先将所述第二液体放置于所述微液滴容器60中。当所述第二液体的液面与所述环形面641相同时，停止加入所述第二液体。此时，所述第二液体的液面与所述环形面641的表面在同一水平面上，可以保证所述微液滴容器60中的所述第二液699体的油面为平面，方便保证容器底面上方的油液的顶面是水平面，便于成像。

在所述第二液体中通过所述微液滴生成装置10将待测核酸扩增反应液微滴化，形成大量微液滴。所述多个微液滴降落至所述微液滴容器底板610的多个所述反应单元612内。所述环形面641所述容器底板610平行，用以确保所述微液滴容器中的第二液体为水平面。在每个反应单元612可以放置多个微液滴，从而可以使得所述微液滴容器60可以容纳超过20000 个的微液滴。

在一个实施例中，在所述步骤S3125中根据所述吐液枪头的出口端的瞬时加速运动的运动轨迹，所述多个微液滴平铺于所述微液滴容器底板610。通过所述吐液枪头的出口端的瞬时加速运动的运动轨迹可以使得所述多个微液滴在滴落至所述微液滴容器60中时，可以相互错开，使得所述多个微液滴在滴落至所述微液滴容器60中时，彼此之间没有相互堆积。从而使得所述多个微液滴平铺于所述微液滴容器60中，方便进行拍照观测。

在一个实施例中，所述微液滴容器底板610涂覆有疏油层。所述疏油层也叫疏油涂层，是一种复合涂层材料，是一种功能性材料涂层，往往具有疏油功能。所述疏油层一般以纳米二氧化硅为原材料(SiO₂)，采用喷涂工艺，在屏幕表面形成涂层，具备良好的透光性和疏水疏油性。

在一个实施例中，用于以上实施例中的微液滴平铺方法，所述温控装置20包括柔性电路板220、与所述柔性电路板220间隔设置的加热基板240以及设置于所述柔性电路板220与所述加热基板240之间的多个半导体电偶对230。

通过所述温控装置20进行高低温循环，利用热胀冷缩的原理，进行平铺。当物体温度升高时，分子的动能增加，分子的平均自由程增加，所以表现为热胀。同理，当物体温降低时，分子的动能减小，分子的平均自由程减少，所以表现为冷缩。随着温度的变化，当温度升高时，样本液滴的粘稠度变低、体积收缩。同时，温度越高粘度越低，当温度在60℃左右时，样本液滴形状最软，此时形状大概呈现为六边形，然而在其他的温度情况下，样本液滴形状的可变性较差，不容易实现在液滴容器中平铺。

请参见图15，将多个微液滴滴落至微液滴容器60中，所述多个微液滴堆积在所述微液滴容器底板610，亦即所述多个微液滴在所述微液滴容器底板610上形成多层微液滴。在荧光信号检测过程中，对所述多个微液滴进行拍照时，造成多层之间的相互影响，影响所述多个微液滴的拍照检测。因此，将容纳有所述多个微液滴的所述微液滴容器60进行高低温循环。将所述多个微液滴进行高低温循环多次，直至所述多个微液滴平铺于所述微液滴容器底板 610，使得大批量的所述微液滴平铺于所述反应单元612内，便于海量液滴大规模平行观测。

在一个实施例中，通过所述温控装置20进行高低温循环的步骤如下：

首先，将所述多个微液滴进行升温加热至90℃～95℃，并加热5min～10min；然后，将所述多个微液滴降温至40℃～60℃，并退火延伸30s～60s；最后，依次循环多次，降温至0℃～10℃，对所述多个微液滴保存。

在一个实施例中，通过所述温控装置20进行高低温循环的步骤还包括：首先，将所述多个微液滴进行升温加热，将温度加热至95℃，并加热10min；将所述多个微液加热至95℃，并加热10min，用以将所述多个微液滴中的酶进行热启动。然后，所述多个微液滴完成酶热启动之后，对所述多个微液滴进行变性30s；其次，所述多个微液变性之后，降温至55℃，并退火延伸45s，对所述多个微微液进行拍照，并进行45次循环；最后，循环45次之后，降温至4℃，对所述多个微液进行长时间保存。

所述待测核酸扩增反应液通过所述微液滴生成装置10生成多个微液滴，用以进行检测。通过所述微液滴生成装置10制备的所述多个微液滴在向下沉降过程当中，集中集合在所述微液滴容器60的中间部位，聚集在一起，不利于观察。所以，为了更加精确的获取所述多个微液滴的核酸扩增反应的相关信息，需要将所述多个微液滴平铺在所述微液滴容器中。通过将所述多个微液滴平铺在所述微液滴容器中，形成一层，从而避免了多层微液滴之间的相互影响，使得所述荧光信号检测装置30拍照检测，获取更加精确地荧光信息，以便于定量分析。

PCR反应条件为温度、时间和循环次数。温度与时间的设置：基于PCR原理三步骤而设置变性-退火-延伸三个温度点。在标准反应中采用三温度点法，双链DNA在90～95℃变性，再迅速冷却至40～60℃，引物退火并结合到靶序列上，然后快速升温至70～75℃，在TaqDNA聚合酶的作用下，使引物链沿模板延伸。对于较短靶基因(长度为100～300bp时)可采用二温度点法，除变性温度外、退火与延伸温度可合二为一，一般采用94℃变性，65℃左右退火与延伸(此温度Taq DNA酶仍有较高的催化活性)。变性温度与时间：变性温度低，解链不完全是导致PCR失败的最主要原因。一般情况下，93℃～94℃min足以使模板DNA 变性，若低于93℃则需延长时间，但温度不能过高，因为高温环境对酶的活性有影响。此步若不能使靶基因模板或PCR产物完全变性，就会导致PCR失败。

退火(复性)温度与时间：退火温度是影响PCR特异性的较重要因素。变性后温度快速冷却至40℃～60℃，可使引物和模板发生结合。由于模板DNA比引物复杂得多，引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞。退火温度与时间，取决于引物的长度、碱基组成及其浓度，还有靶基序列的长度。对于20个核苷酸，G+C含量约50％的引物，55℃为选择最适退火温度的起点较为理想。

在允许范围内，选择较高的复性温度可大大减少引物和模板间的非特异性结合，提高 PCR反应的特异性。复性时间一般为30sec～60sec，足以使引物与模板之间完全结合。延伸温度与时间：Taq DNA聚合酶的生物学活性：70～80℃150核苷酸/S/酶分子；70℃60核苷酸/S/酶分子；55℃24核苷酸/S/酶分子；高于90℃时，DNA合成几乎不能进行。

所以，PCR反应的延伸温度一般选择在70～75℃之间，常用温度为72℃，过高的延伸温度不利于引物和模板的结合。PCR延伸反应的时间，可根据待扩增片段的长度而定，一般1Kb 以内的DNA片段，延伸时间1min是足够的。3～4kb的靶序列需3min～4min；扩增10Kb需延伸至15min。延伸时间过长会导致非特异性扩增带的出现。对低浓度模板的扩增，延伸时间要稍长些。

在一个实施例中，所述步骤S320将所述多个微液滴进行核酸扩增的步骤如下：首先，将所述微液滴容器60放置于所述温控装置20的所述加热基板240上；然后，将所述多个微液滴进行升温加热，将温度加热至95℃，并加热10min；将所述多个微液加热至95℃，并加热10min，用以将所述多个微液滴中的酶进行热启动。其次，所述多个微液滴完成酶热启动之后，对所述多个微液滴进行变性30s；再次，所述多个微液变性之后，降温至55℃，并退火延伸45s，并进行45次循环；最后，循环45次之后，降温至4℃，对所述多个微液进行长时间保存。

所述温控装置20采用所述柔性电路板220和所述导热增强层250，使所述微液滴容器60 温度分布均匀，加快了所述半导体致冷器的导热性能。当所述多个微液滴在不同温度范围内进行核酸扩增时，设置于所述导热增强层250表面的的温度传感器260与所述第二控制器210 连接，可以检测所述微液滴容器60的实时温度，进而将温度信息反馈给所述第二控制器210，从而实现对所述多个微液滴加热温度的控制。可以实现迅速在几秒时间内进行切换。所述温控装置20可以实现瞬时升温降温，进而升温降温的过程缩短了，从而实现了高低温的循环，将所述数字PCR检测仪1的检测时间缩短了，提高了检测效率。

通过所述温控装置20可以使得所述多个微液滴进行核酸扩增。基于PCR原理三步骤而设置变性-退火-延伸的三个温度点。在标准反应中采用三温度点法，双链DNA在90～95℃变性，再迅速冷却至40～60℃，引物退火并结合到靶序列上，然后快速升温至70～75℃，在Taq DNA聚合酶的作用下，使引物链沿模板延伸，在适合的温度范围内对核酸进行扩增。同时，在核酸扩增过程中，所述微液滴容器底板610与所述温控装置20的所述导热增强层250 紧密帖合，两者之间不会有间隙，加热均匀，提高了所述数字PCR检测仪1的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种微液滴容器，其特征在于，包括：

底面(611)；

围绕所述底面(611)设置的第一环形侧面(621)，所述第一环形侧面(621)与所述底面(611)相连，并包围形成一个具有开口(631)的收纳空间(630)，所述第一环形侧面(621)垂直于所述底面(611)；

环形面(641)，环绕所述开口(631)设置，并与所述第一环形侧面(621)相连，所述环形面(641)与所述底面(611)平行。

2.如权利要求1所述的微液滴容器，其特征在于，所述微液滴容器(60)进一步包括：

容器底板(610)，所述容器底板(610)的表面为所述底面(611)；

围绕所述容器底板(610)设置的第一环形侧板(620)，所述第一环形侧板(620)的内表面为所述第一环形侧面(621)，所述第一环形侧板(620)与所述容器底板(610)固定连接，并与所述容器底板(610)共同包围形成所述收纳空间(630)；

环形板(640)，所述环形板(640)的表面为所述环形面(641)，所述环形板(640)与所述第一环形侧板(620)远离所述容器底板(610)的一端固定连接，且所述环形板(640)与所述容器底板(610)平行。

3.如权利要求2所述的微液滴容器，其特征在于，所述环形板(640)的内周与所述第一环形侧板(620)远离所述容器底板(610)的一端连接所述微液滴容器(60)还包括：

第二环形侧板(650)，所述第二环形侧板(650)环绕所述环形板(640)设置并与所述环形板(640)固定连接，所述第二环形侧板(650)的半径大于所述环形板(640)的内径。

4.如权利要求2所述的微液滴容器，其特征在于，所述环形板(640)的外周与所述第一环形侧板(620)远离所述容器底板(610)的一端连接。

5.如权利要求4所述的微液滴容器，其特征在于，所述第一环形侧板(620)的外周固定连接于所述第一环形侧面(621)。

6.如权利要求4所述的微液滴容器，其特征在于，所述微液滴容器(60)还包括第三环形侧板(660)，所述第三环形侧板(660)的一端固定连接于所述底面(611)，所述第三环形侧板(660)的另一端固定连接于所述第一环形侧板(620)的内周，所述第三环形侧板(660)与所述容器底板(610)共同包围形成所述收纳空间(630)。

7.如权利要求6所述的微液滴容器，其特征在于，所述第三环形侧板(660)与所述容器底板(610)垂直。

8.如权利要求1所述的微液滴容器，其特征在于，所述微液滴容器(60)还包括多个环形凸条(613)，间隔设置于所述底面(611)，每个所述环形凸条(613)与所述底面(611)包围形成一个微液滴收纳槽(614)。

9.如权利要求8所述的微液滴容器，其特征在于，所述微液滴收纳槽(614)内壁表面设置有疏油层。

10.一种微液滴生成试剂盒，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述微液滴容器(60)、密封盖(670)以及油相组合物，所述油相组合物放置于所述收纳空间(630)中，所述密封盖(670)设置于所述开口(631)，用以将所述收纳空间(630)密封。