[實用新型]一種基于磁場干預的PCR液滴生成系統

有效

• 申請號: 201821857628.3
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN209123949U
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 張惠丹;戴敬;李倩倩
• 申請（專利權）人: 蘇州璞瑞卓越生物科技有限公司;蘇州博睿義達生物科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 趙曉芳

本實用新型提供了一種基于磁場干預的PCR液滴生成系統，通過在PCR液滴生成芯片外周增加磁場，利用磁場的干預使得標記物微粒進入微流控通道保持恒定的速度和相對均一的距離，大大提高成功制備有效PCR液滴的效率，節約了檢材，節省了時間，提高了實驗成功率和重復性，具有廣泛的實用前景。

技術領域

本實用新型涉及一種PCR液滴生成芯片，特別涉及一種基于磁場干預的PCR液滴生成系統，屬于微流體控制技術領域。

背景技術

近來，液滴微流控PCR在技術方面的迅速發展已經證明了該技術的優越性并被廣泛的應用于生物、化學等領域，尤其在單分子放大和分析方面的優勢更加明顯。微流控技術能夠以每秒鐘幾千個的速度產生單分散性好的液體，同時又能很好的控制液滴的尺寸和成分，液滴微流控實現了單個液滴的混合、傳輸和分析的獨立控制，在實驗中快速形成大量的均一液滴，將反應分隔在多個獨立的空間內進行，在單分散的液滴中同時進行多個平行反應，使得平行反應能夠在短時間內快速進行，并具有很好的重現性，同時避免了液滴間的交叉污染，消除了PCR偏好于非特異性放大的現象。

隨著微流控技術的發展應用，越來越多的科學研究者考慮基于標記物微粒的液滴微流控PCR技術，以期實現可控的液滴產生、便捷的操作和靈活的后期處理分析，而成功的PCR液滴中應該包含一個標記物微粒、均勻的混合液成分，在實驗中快速形成大量的均一液滴。然而將微粒應用于液滴微流控的最大難點在于液滴產生過程中微粒物容易沉降或者流動過程中產生堆積，標記物微粒進入微流控通道前沉降或進入通道后排列距離不均一，大大降低了液滴成功包被的效率，即液滴中沒有包被或包被兩個及以上標記物微粒的無效液滴，又或者液滴大小不均一，均達不到實驗者的目的要求，最終導致實驗失敗或實驗重復性差等現象的發生。

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型提供了一種基于磁場干預的PCR液滴生成系統，通過在芯片外周增加磁場，利用磁場的干預使得標記物微粒進入微流控通道保持恒定的速度和相對均一的距離，大大提高成功制備有效PCR液滴的效率。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種基于磁場干預的PCR液滴生成系統，包括PCR液滴生成芯片和用于對所述PCR液滴生成芯片進行磁場干預的磁場干預裝置，所述PCR液滴含單個標記物微粒與PCR反應液，所述PCR液滴生成芯片中設有供液體/液滴流動的微流控通道，所述微流控通道又包括標記物微粒溶液入口、PCR反應液入口和混合通道，所述標記物微粒溶液入口、PCR反應液入口共同與混合通道連通，其特征在于，

所述標記物微粒為非磁性微粒時，所述磁場干預裝置包括：

用于容置所述標記物微粒溶液的腔體，所述腔體中置有微型磁力轉子，所述腔體的出口與所述標記物微粒溶液入口連通，以及

用于對所述微型磁力轉子施加磁場并調節微型磁力轉子的轉速以使標記物微粒按照預設的速度和間距進入所述標記物微粒溶液入口的外周旋轉磁場發生器；

所述標記物微粒為磁性微粒時，所述磁場干預裝置包括：

用于對所述混合通道施加等間距磁場以使標記物微粒按照預設的間距經過所述混合通道的等間距磁場發生器。

優選地，所述微流控通道還包括液滴生成通道，所述液滴生成通道與所述混合通道之間接有油相入口，在所述液滴生成通道中使油相包裹于含有單個標記物微粒、PCR反應液形成的水相混合物表面，形成PCR液滴。

優選地，所述液滴生成通道的末端開口為液滴生成出口，所述液滴生成出口處設有用于在所述微流控通道中產生負壓以驅動所述液體/液滴流動的負壓驅動裝置。

優選地，所述外周旋轉磁場發生器通過改變磁場場強來調節所述微型磁力轉子的轉速。

更優選地，所述外周旋轉磁場發生器根據PCR液滴在負壓條件下的生成速度調整磁場場強，從而調整微型磁力轉子的轉速。