[發明專利]樣本處理裝置及方法，以及包括該處理裝置的數字PCR系統

有效

• 申請號: 201811206199.8
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN111057638B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 李昂
• 申請（專利權）人: 北京致雨生物科技有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/42;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12Q1/6806;C12Q1/6851
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 汪青

本發明公開了一種樣本處理裝置及方法，以及包括該處理裝置的數字PCR系統，樣本處理裝置包括樣本處理耗材、與樣本處理耗材連接的驅動模塊、以及控制模塊，樣本處理耗材包括基材、多個提取腔、樣本腔、設置在樣本腔與提取腔之間用于將二者連通的轉移通道、具有試劑存儲腔的試劑耗材，多個提取腔在底部通過微通道連通，試劑存儲腔與樣本腔通過微通道連通。本發明的樣本處理裝置可以具有例如核酸提取和試劑混合等多種功能，適用于獲取直接用于數字PCR檢測用的樣本，且該裝置結構簡單、緊湊，體積小，可模塊化設計，適于構建一體化液滴式數字PCR系統。

技術領域

本發明涉及分子檢測技術領域，具體涉及適用于數字PCR檢測的樣本處理裝置及方法，以及包括該樣本處理裝置的數字PCR系統，尤其是液滴式數字PCR系統。

背景技術

隨著醫療模式的轉變和個體化用藥的不斷發展，醫學檢驗界迫切需要快速、精確的檢測手段，其中分子檢測具有獨特的優勢。

目前，分子檢測技術主要有核酸分子雜交、聚合酶鏈式反應（PCR）和生物芯片技術等。分子檢測產品主要應用在腫瘤、感染、遺傳、產前篩查等臨床各科的檢測，以及體檢中心、技術服務中心、第三方檢測機構及微生物快速檢測市場等方面。

作為分子檢測的重要技術手段，PCR技術能夠定性和定量地檢測目標核酸分子，在低豐度檢測、稀有突變檢測等日益增大的應用需求背景下，數字PCR作為一種核酸分子絕對定量技術，它將一個熒光定量PCR反應體系分配到大量微小的反應器中，在每個微反應器中包含1個或多個拷貝的目標核酸分子，進行“單分子模板PCR擴增”，擴增結束后，通過對陽性反應單元的數目和統計學方法計算原始樣本中靶基因的拷貝數，數字PCR無須依賴對照品和標準曲線就可進行精確地絕對定量檢測。

當前，血常規、細胞學、病理學及免疫學等檢驗手段均朝著自動化、一體化、標準化的方向發展，但由于分子檢測自身技術復雜性，從樣品到結果的自動化實現過程中存在著諸多難以解決的技術問題。單就數字PCR反應前核酸樣本的獲得及核酸樣本的前處理步驟而言，傳統方式要求較多的手工操作參與，自動化程度低，而且對使用條件的要求較高，要求具備專業的操作設備才能進行。為了解決這些問題，現有技術已有人提出自動核酸提取裝置，自動核酸提取、擴增、檢測為一體的裝置等。然而，這些裝置結構通常較為復雜，且不夠緊湊，體積大、用戶操作復雜，不適于構建一體化液滴式數字PCR系統。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種結構緊湊、模塊化、自動化樣本處理裝置及高效便捷的樣本處理方法。

本發明同時還提供提供一種集樣本處理、液滴生成、擴增及檢測為一體的數字PCR系統，該系統結構緊湊、設備體積小，設置簡單、使用方便。

本發明還提供一種高效便捷的數字PCR檢測方法。

為達到上述目的，本發明采用的一種技術方案是：

一種樣本處理耗材，其包括基材、設置在基材上的一個或多個處理單元，各處理單元包括多個提取腔、設置在基材上的樣本腔、設置在樣本腔與的提取腔之間用于將二者連通的轉移通道、具有試劑存儲腔的試劑耗材，多個提取腔在底部通過微通道連通，試劑存儲腔與的樣本腔通過微通道連通。

根據本發明，各微通道優選被設置為在無外力驅動時或驅動力低于設定值時液體不會從一個腔移動至另一個腔的通道。微通道的孔徑例如為60微米~100微米左右，優選為70~100微米。

優選地，提取腔、樣本腔以及試劑存儲腔的開口分別朝上的設置。

根據本發明的一個具體方面，樣本處理耗材還包括設于提取腔開口處的閥，閥用以封閉提取腔或使提取腔與大氣或提取腔以外的外部部件導通。閥具體可以是例如二通閥。

根據本發明的一個優選方面，各處理單元中，有一個或多個提取腔對應的基材上設置有導熱元件和/或導磁元件。優選同時設置有導熱元件和導磁元件。