[發(fā)明專利]一種用于數(shù)字PCR的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710600126.6
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107287111B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳文明;穆全全;李淵明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/00;C12Q1/686
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李海建

本發(fā)明提供了一種用于數(shù)字PCR的裝置及方法，該裝置包括水相容器(1)、油相容器(2)、微管道(4)和收集瓶(7)，水相容器(1)的容積和油相容器(2)的容積均是可調(diào)的；微管道(4)的一端與水相容器(1)和油相容器(2)連通，另一端設(shè)置有第一通氣閥(5)；收集瓶(7)與第一通氣閥(5)連通，收集瓶(7)上設(shè)置有排氣閥(6)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)液滴的自動生成和流動，不需要外界動力源，可以根據(jù)微管道(4)內(nèi)液體流速與液體粘度、管徑、管道長度和管道始末端壓力差之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對液體流速的控制，可以通過改變收集瓶(7)內(nèi)的壓強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)在末端為大氣壓的環(huán)境及末端高于大氣壓的環(huán)境下運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字PCR定量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于數(shù)字PCR的裝置及方法。

背景技術(shù)

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)，微液滴的生成是微液滴式數(shù)字PCR技術(shù)的重要組成部分，目前常用的微液滴生成方法主要有以下兩種：1、將油相和水相放入同一個容器中，利用物理或化學(xué)方法，讓水相在油相中形成液滴；2、將油相和水相分別放置在兩個容器內(nèi)，驅(qū)動水相和油相流動，將油相和水相在管道內(nèi)混合，利用兩相的剪切力形成液滴。

為實(shí)施以上兩種方法，通常需要比較復(fù)雜的設(shè)備以及外部能源的驅(qū)動，而對于液滴的控制則多通過控制閥以及復(fù)雜的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，設(shè)備成本高，體積大，不適于大規(guī)模推廣。因此，如何提供一種體積小、成本低，且便于人們對液滴進(jìn)行控制的裝置，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于數(shù)字PCR的裝置及方法，該裝置體積小、成本低，易于操作，該方法使人們能夠更加容易地對液滴進(jìn)行控制。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于數(shù)字PCR的裝置，包括：

水相容器和油相容器，所述水相容器的容積和所述油相容器的容積均是可調(diào)的；

微管道，所述微管道的一端設(shè)置有用于與所述水相容器連通的第一針頭管和用于與所述油相容器連通的第二針頭管，另一端設(shè)置有第一通氣閥；

收集瓶，所述收集瓶與所述第一通氣閥連通，所述收集瓶上設(shè)置有排氣閥。

優(yōu)選地，在上述裝置中，還包括加壓器，所述微管道遠(yuǎn)離所述收集瓶的一端設(shè)置有用于與所述加壓器連通的第三針頭管。

優(yōu)選地，在上述裝置中，所述第三針頭管上設(shè)置有第二通氣閥。

優(yōu)選地，在上述裝置中，所述水相容器和/或所述油相容器為注射器。

優(yōu)選地，在上述裝置中，所述微管道以預(yù)設(shè)匝數(shù)纏繞布設(shè)在導(dǎo)熱片上，或者所述微管道以預(yù)設(shè)次數(shù)的弓形循環(huán)鋪設(shè)在導(dǎo)熱片的表面。

優(yōu)選地，在上述裝置中，所述預(yù)設(shè)匝數(shù)為20匝～40匝。

一種用于數(shù)字PCR的方法，所述方法使用如上述任意一項所公開的裝置，所述方法包括：

步驟A，打開所述第一通氣閥和所述排氣閥，由所述第一針頭管或所述第二針頭管向所述微管道內(nèi)注滿預(yù)設(shè)粘稠度的礦物油，關(guān)閉所述第一通氣閥；

步驟B，將盛有空氣和水相的水相容器的出口與所述第一針頭管連接，將盛有空氣和油相的油相容器的出口與所述第二針頭管連接，調(diào)整所述水相容器和所述油相容器的位置，使所述水相不封堵所述水相容器的出口，使所述油相不封堵所述油相容器的出口，所述水相容器與所述油相容器導(dǎo)通；

步驟C，調(diào)節(jié)所述水相容器和/或所述油相容器的容積，使所述水相容器和所述油相容器內(nèi)的空氣壓強(qiáng)增大；