[實用新型]一種微滴式數(shù)字PCR芯片分析儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720082854.8
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN206459960U
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 呂才樹
• 申請（專利權(quán)）人: 華東醫(yī)藥（杭州）基因科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司33224
• 代理人: 沈自軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及生物芯片檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種微滴式數(shù)字PCR芯片分析儀。

背景技術(shù)

數(shù)字PCR(Digital PCR，dPCR)是一種基于單分子PCR方法來進行計數(shù)的核酸定量方法，是一種絕對定量的方法。主要采用當前分析化學熱門研究領(lǐng)域的微流控或微滴化方法，將大量稀釋后的核酸溶液分散至芯片的微反應器或微滴中，每個反應器的核酸模板數(shù)少于或者等于1個。這樣經(jīng)過PCR循環(huán)之后，有核酸分子模板的反應器就會給出熒光信號，沒有模板的反應器就沒有熒光信號。根據(jù)相對比例和反應器的體積，就可以推算出原始溶液的核酸濃度。與傳統(tǒng)定量PCR不同，數(shù)字PCR通過直接計數(shù)的方法，可以實現(xiàn)起始DNA模板的絕對定量。

借助微流控技術(shù)在微流體操控方面的優(yōu)勢，最近國際上已有多個研究小組和公司開發(fā)了基于微流控技術(shù)的數(shù)字PCR系統(tǒng)。比較典型的包括Fluidigm公司推出的基于微室型的BioMarkTM系統(tǒng)和Bio-Rad公司推出的基于液滴型的QX100TM系統(tǒng)。

微液滴技術(shù)是指利用不互溶相形成油包水或水包油的相對穩(wěn)定的獨立微體積液滴。乳化方式有多種，其中基于微流控芯片的液滴生成技術(shù)最近幾年得到快速發(fā)展，廣泛應用于生物界和材料界，是一種非常重要的技術(shù)。其原理主要是通過兩相液流之間一定角度戶型擠壓作用下，其中一相連續(xù)液流斷裂形成液滴。目前常用的液滴制備方式有正交結(jié)構(gòu)(T-junction)和流式聚焦(Flow-focusing)等。這些方法整體設備的系統(tǒng)比較復雜，對流體控制系統(tǒng)的要求比較高。

目前，對于生物芯片的檢測主要有兩種方式，一種方式是通過熒光方法進行檢測，這種檢測方式需要熒光分子對生物芯片進行標記；另一種檢測方式是通過生物芯片掃描儀對生物芯片進行檢測。

公開號為CN103115901A的中國發(fā)明專利公開了一種基于共振光散射檢測生物芯片的裝置，包括光源驅(qū)動器、光纖、激發(fā)光源、耦合透鏡組、生物芯片載物臺、光電傳感器、上位機、運動平臺和多軸電機驅(qū)動；光源驅(qū)動器控制激發(fā)光源產(chǎn)生激發(fā)光，激發(fā)光經(jīng)光纖輸出至耦合透鏡組并對其進行光束整形并入射至生物芯片載物臺上，以入射角大于臨界角由生物芯片側(cè)邊入射，樣品受到激發(fā)光的激發(fā)后發(fā)生共振光散射，向外輻射特定波長的共振散射光，共振散射光入射至光電傳感器中，上位機接收轉(zhuǎn)換后的電信號并通過上位機軟件對其進行采集分析，得到掃描圖像，上位機軟件控制多軸電機驅(qū)動運行并驅(qū)動運動平臺移動，帶動生物芯片載物臺移動，對生物芯片的整個點樣區(qū)域進行掃描。

目前生物芯片的種類繁多，有效區(qū)域尺寸不一，現(xiàn)有生物芯片成像裝置無法根據(jù)有效區(qū)域方便調(diào)節(jié)激發(fā)區(qū)域及成像范圍。一旦所要檢測的生物芯片大小發(fā)生變化，就需要更換合適的激發(fā)鏡頭和圖像傳感器，以使激發(fā)光源的激發(fā)區(qū)域適應待檢測的生物芯片，以達到既覆蓋了生物芯片所有的待檢測范圍，同時又能夠使激發(fā)光源達到最銳利，同時在圖像傳感器上獲得最清晰的熒光圖像。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能夠用于檢測多種不同波長熒光的微滴式數(shù)字PCR芯片分析儀。

一種微滴式數(shù)字PCR芯片分析儀，包括載片臺、分光二色鏡頭、激發(fā)光組件和接收光組件，所述分光二色鏡頭具有接收激發(fā)光組件所發(fā)出激光的入射光口、向載物臺投射激發(fā)光和接收載物臺所發(fā)出熒光的雙向光出口、以及向接收光組件射出熒光的出射光口，所述分光二色鏡頭的數(shù)量為至少兩個，并且安裝在一轉(zhuǎn)動平臺上，沿著轉(zhuǎn)動平臺的轉(zhuǎn)動方向排列布置，不同的分光色鏡頭的入射光口處設有不同的激光濾光片。

分光二色鏡頭內(nèi)部設置有分光二色鏡(dichroic mirror)，分光二色鏡是一種干涉濾色鏡的組合，當分光二色鏡相對于入射光束及發(fā)射光束傾斜45°角時，它反射短波長的激發(fā)波長，以90°角進入樣品，同時透過長波長的熒光進入檢測系統(tǒng)。

檢測時，打開該裝置電源，將待檢測的芯片放置于載片臺上，調(diào)整載片臺位置使芯片處于合適位置，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動平臺選擇需要的分光二色鏡頭即根據(jù)芯片上反應液所使用的熒光顏色來選擇合適的激光濾光片，然后，激發(fā)光組件發(fā)出的激光通過分光二色鏡頭上的激光濾光片，將多余波長的光過濾掉，只留下需要波長的激光，激光打到芯片上，反應液中熒光基團吸收激發(fā)光，釋放出發(fā)射光，發(fā)射光通過分光二色鏡頭到達接收光組件進行成像。

所述載片臺設于分光二色鏡頭的正下方，所述接收光組件設于分光二色鏡頭的正上方，所述激發(fā)光組件設于分光二色鏡頭的側(cè)面。