[發明專利]微液滴熒光檢測系統與方法

有效

• 申請號: 201910761119.3
• 申請日: 2019-08-17
• 公開（公告）號: CN110331088B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 蘇世圣;盛天成;郭永;杜曉純;白宇
• 申請（專利權）人: 新羿制造科技（北京）有限公司;清華大學
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種微液滴熒光檢測系統及方法，其中一種微液滴熒光檢測系統，包括：樣品保持單元，具有存儲待檢測樣品的樣品存儲部以及用于對待檢測樣品形成單層平鋪的平鋪通道，樣品存儲部與平鋪通道管道連接；光學成像單元，與平鋪通道對應設置，用于對處于平鋪通道中的待檢測樣品進行光學成像；流體驅動單元，具有進樣劑驅動部，進樣劑驅動部與樣品存儲部可選擇貫通，用于通過進樣劑驅動部中的進樣劑將待檢測樣品由樣品存儲部轉移至平鋪通道中。本發明的一種微液滴熒光檢測系統及方法，通過對微液滴分批次進行光學成像，避免了現有技術中芯片面積對ddPCR技術應用的限制，能夠實現高通量的微液滴檢測。

技術領域

本發明涉及微流控技術領域，具體涉及一種微液滴熒光檢測系統及方法。

背景技術

微液滴式數字PCR(droplet?digital?PCR，ddPCR)是近年來新興的一種PCR技術。在原用PCR的技術基礎上，該技術進行了大幅度革新。與經典的熒光定量PCR相比，ddPCR可以對DNA或者RNA分子采用絕對定量的方式進行分析，不需要標準曲線輔助分析。該技術將傳統PCR中的每一份樣品反應體系均分為若干份，樣品僅被包裹與微液滴內，然后再進行PCR反應。PCR反應結束后，利用檢測設備讀取每一個微液滴的熒光信號值，再根據熒光信號值的閾值來區分每一個液滴，熒光信號高于閾值的微液滴稱為陽性液滴，熒光信號低于閾值的微液滴成為陰性液滴，根據泊松分布原理以及陰性液滴的個數以及比例，計算樣品靶分子的起始拷貝數。該技術以及被廣泛應用于癌癥分子標志物的發現、傳染病研究、基因結構變異分析、基因表達分析等領域。

在對PCR后的微液滴進行熒光檢測時，常常會用到成像法，利用微液滴芯片將待檢測樣品液滴在芯片內實現單層平鋪，隨后利用CCD或者CMOS對其進行熒光成像并分析其陰陽性。樣品中微液滴的數量與在芯片內平鋪所需的面積成正比，雖然更多的微液滴數能增大ddPCR技術的檢測范圍，但同時也需要更大的芯片面積。在實際應用中，一個樣品中往往含有數萬甚至數百萬個微液滴，由于芯片是通過精密加工的，芯片面積往往受到限制，導致限制了樣品檢測的液滴數。基于前述的限制，現有的利用成像法的檢測系統往往只能對實現低于3萬的液滴數檢測，限制了ddPCR技術的應用場景。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于提供一種微液滴熒光檢測系統及方法，通過對微液滴分批次進行光學成像，避免了現有技術中芯片面積對ddPCR技術應用的限制，能夠實現高通量的微液滴檢測。

為了解決上述問題，本發明提供一種微液滴熒光檢測系統，所述系統包括：樣品保持單元，具有存儲待檢測樣品的樣品存儲部以及用于對待檢測樣品形成單層平鋪的平鋪通道，所述樣品存儲部與所述平鋪通道管道連接；光學成像單元，與所述平鋪通道對應設置，用于對處于所述平鋪通道中的待檢測樣品進行光學成像；流體驅動單元，具有進樣劑驅動部，所述進樣劑驅動部與所述樣品存儲部可選擇貫通，用于通過所述進樣劑驅動部中的進樣劑將所述待檢測樣品由所述樣品存儲部轉移至所述平鋪通道中。

優選地，所述樣品保持單元還包括廢液存儲部，所述廢液存儲部通過所述平鋪通道與所述樣品存儲部管道連接。

優選地，所述流體驅動單元還包括清洗劑驅動部，所述清洗劑驅動部與所述平鋪通道管道連接，以驅使所述清洗劑驅動部中的清洗劑清洗所述平鋪通道中的所述待檢測樣品。

優選地，所述進樣劑驅動部包括注射泵；和/或，所述清洗劑驅動部包括注射泵。

優選地，所述平鋪通道的高度與所述待檢測樣品中微液滴的直徑相等。

優選地，所述樣品保持單元的材料為聚碳酸酯；和/或，所述平鋪通道朝向所述光學成像單元的一側側壁的材料為透光材料；和/或，所述平鋪通道遠離所述光學成像單元的一側側壁上具有反射材料。

優選地，所述光學成像包括明場成像，所述光學成像單元包括成像部件、寬譜光源，所述寬譜光源用于為明場成像提供白光照明。