增强式数字PCR分液装置的制作方法

本技术属于试验设备领域，涉及一种增强式数字pcr分液装置，该装置可对双链核酸的反应微单元生成形成灵敏度增强的效果。

背景技术：

1、数字pcr(digital pcr或dpcr)技术是一种新兴的用于核酸检测和定量的分子生物学方法，是继实时荧光定量pcr(real-time quantitative pcr,qpcr)技术之后发展起来的又一种传统pcr技术的改良与升级。与qpcr相比，dpcr不依赖于标准曲线或内参照就可以对靶序列进行绝对定量，直接得出反应体系中靶序列的拷贝数。因此，dpcr比qpcr具有更高的灵敏度和准确度。特别是在痕量核酸检测、复杂背景下稀有突变检测、表达水平的微小差异检测以及拷贝数变异检测等方面，dpcr比qpcr具有明显的优势和广阔的应用前景。

2、dpcr的原理是将一个qpcr反应随机分配到大量微小的反应单元中，使得部分反应微单元包含而其余反应微单元不包含模板分子后，再将整个反应体系进行pcr扩增。扩增反应结束后，对全部反应微单元中发生pcr扩增的阳性微单元进行计数，再根据泊松分布的统计学原理和阳性微单元所占比例计算出整个反应体系中靶序列的拷贝数。实际上dpcr是一种终点pcr技术，其结果判读只判断有/无两种扩增状态，因此与qpcr不同，dpcr不依赖ct值的检测，故而其结果受pcr扩增效率的影响大大降低，对pcr反应抑制物的耐受能力则大大提高。此外，由于dpcr将整个反应体系分配到大量反应微单元中，每个反应微单元中与靶序列具有竞争作用的背景序列的相对浓度大大降低，使得靶序列的扩增反应更容易进行，这也是dpcr特别适合在复杂背景中检测稀有突变的原因。

3、dpcr的反应微单元生成方法目前主要有2种，一种液滴法，即通过油相和水相溶液进行混合后生成油包水的小液滴，每个油包水的小液滴就是一个反应微单元。另一种方法是芯片法，即在硅芯片表面刻蚀出20000万个左右的小的微孔，然后再将反应溶液分散至各个小的微孔中间，每个微孔就是一个反应微单元。目前，不论是液滴法还是芯片法生产的反应微单元均是在室温下进行的，对双链核酸的检测灵敏度还是有一定的局限性。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种数字pcr微反应单元生成装置，该装置可对双链核酸的反应微单元生成形成灵敏度增强的效果。

2、本实用新型提供的技术方案如下：

3、一种增强式数字pcr微单元生成分液装置，包括混合腔、温控装置和分散装置；所述加样腔包括模板溶液加样腔和反应预混液加样腔，所述模板溶液加样腔中加有模板溶液，所述反应预混液加样腔中加有反应预混液，所述模板溶液加样腔及和反应预混液加样腔通过加样腔连接管道与混合腔连接，所述温控装置数量为1～3个，所述温控装置设置于模板溶液加样腔、反应预混液加样腔和混合腔之间、或混合腔和分散装置之间，用于调控加样腔、混合腔或分散装置的温度。

4、进一步的，所述温控装置数量为3个，分别设置于模板溶液加样腔底部、反应预混液加样腔和混合腔底部、以及混合腔和分散装置之间。

5、进一步的，所述温控装置数量为2个，分别设置于模板溶液加样腔底部和反应预混液加样腔和混合腔底部。

6、进一步的，所述温控装置数量为2个，分别设置于混合腔底部、以及混合腔和分散装置之间。

7、进一步的，所述温控装置数量为1个，设置于混合腔和分散装置之间。

8、进一步的，所述温控装置数量为1个，设置于混合腔底部。

9、进一步的，所述分散装置为微滴式分散装置或芯片式分散装置；

10、进一步的，所述微滴式分散装置包括油相管道、水相管道和微滴存贮腔。

11、进一步的，所述模板溶液为双链核酸模板。

12、有益效果

13、本实用新型提供一种数字pcr微反应单元生成装置，该装置可对双链核酸的反应微单元生成形成灵敏度增强的效果。通过在加样腔、混合腔和分散装置之间加入可精确温控的装置，该系列温控装置可以控制反应溶液在高温下将双链核酸变性为单链核酸，再通过快速降温保持单链结构，进一步快速将含有单链模板的反应溶液分散至各个反应单元。基于以上效果的改进，可以在数字pcr反应微单元制备的过程中，使得含有核酸模板的反应微单元数在理论上增加了2倍，但是在操作流程和复杂度上并未有明显增加。

14、本实用新型提供的一种可增强式dpcr分液装置，可以在dpcr反应微单元的生成过程中，形成更多含有目标模板的反应微单元，进一步提高其检测灵敏度，在稀有突变和痕量核酸的应用中具有重要意义。

技术特征：

1.一种增强式数字pcr分液装置，其特征在于，包括加样腔、混合腔、温控装置和分散装置；所述加样腔包括模板溶液加样腔和反应预混液加样腔，所述模板溶液加样腔中加有模板溶液，所述反应预混液加样腔中加有反应预混液，所述模板溶液加样腔及和反应预混液加样腔通过加样腔连接管道与混合腔连接，所述温控装置数量为1~3个，所述温控装置设置于模板溶液加样腔底部、反应预混液加样腔和混合腔底部、或混合腔和分散装置之间，用于调控加样腔、混合腔或分散装置的温度。

2.根据权利要求1所述的增强式数字pcr分液装置，其特征在于，所述温控装置数量为3个，分别设置于模板溶液加样腔底部、反应预混液加样腔和混合腔底部、以及混合腔和分散装置之间。

3.根据权利要求1所述的增强式数字pcr分液装置，其特征在于，所述温控装置数量为2个，分别设置于模板溶液加样腔底部和反应预混液加样腔和混合腔之间。

4.根据权利要求1所述的增强式数字pcr分液装置，其特征在于，所述温控装置数量为2个，分别设置于混合腔底部、以及混合腔和分散装置之间。

5.根据权利要求1所述的增强式数字pcr分液装置，其特征在于，所述温控装置数量为1个，设置于混合腔和分散装置之间。

6.根据权利要求1所述的增强式数字pcr分液装置，其特征在于，所述温控装置数量为1个，设置于混合腔底部。

7.根据权利要求1所述的增强式数字pcr分液装置，其特征在于，所述分散装置为微滴式分散装置或芯片式分散装置。

8.根据权利要求7所述的增强式数字pcr分液装置，其特征在于，所述微滴式分散装置包括油相管道、水相管道和微滴存贮腔。

9.根据权利要求1所述的增强式数字pcr分液装置，其特征在于，所述模板溶液为双链核酸模板。

技术总结
本技术属于试验设备领域，涉及一种增强式数字PCR分液装置，包括混合腔、温控装置和分散装置；所述温控装置数量为1～3个，所述温控装置设置于加样腔、混合腔、或混合腔和分散装置之间，用于调控加样腔、混合腔或分散装置的温度。该装置可对双链核酸的反应微单元生成及检测效果形成灵敏度增强的效果。

技术研发人员：赵国栋,刘兆成
受保护的技术使用者：苏州唯善生物科技有限公司
技术研发日：20220929
技术公布日：2024/1/13