[發明專利]用于產生液珠的管狀結構及液珠產生方法

有效

• 申請號: 201911366154.1
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111378557B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 龐紹華;李淑貞;巫秉融;洪瑞賢;蔡郁吟
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12Q1/686
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本公開涉及一種用于產生液珠的管狀結構以及使用所述管狀結構產生液珠的方法。所述管狀結構中具有微管道結構且可用于產生液珠、收集液珠、核酸放大及/或原位進行液珠檢測等目的。

技術領域

本公開涉及一種用于產生液珠的管狀結構及液珠產生方法。

背景技術

液珠式數字聚合酶連鎖反應(Droplet?Digital?Polymerase?Chain?Reaction，ddPCR)是一種對核酸分子進行絕對定量的方法。在一般的液珠式數字聚合酶連鎖反應中，可利用液珠產生器將樣品劃分成數百乃至數萬個納升甚至皮升級別的單個油包水液珠。在這些液珠中，有些液珠不含核酸分子，或僅含單一核酸分子。之后對液珠中的檢體進行PCR擴增，最后再以熒光信號進行檢測以及統計分析。相對于傳統的定量聚合酶連鎖反應，數字聚合酶連鎖反應可展現高靈敏性、高準確性且多目標的定量能力。

目前，使用市售的ddPCR機臺進行檢測的方法包括以下步驟：利用液珠產生器產生液珠；將產生的液珠放置于96孔盤的封膜機，進行封膜：將封膜后的96孔盤置入PCR機器，執行核酸放大；以及將經核酸放大后的液珠抽取至液珠檢測儀，以進行光學判讀。因各操作流程在不同的容器以及不同機臺內處理，因此，樣品容易在轉移的過程中損耗且程序自動化相當困難。同時，ddPCR過程中需要會消耗大量耗材，尤其用于產生液珠的液珠產生器，因有檢體交叉污染疑慮，無法重復使用，而使檢測的成本提高。

目前缺乏能夠方便且精準用于液珠數字聚合酶連鎖反應的產品。

發明內容

本公開提供一種用于產生液珠的管狀結構以及使用所述管狀結構產生液珠的方法。本公開的管狀結構中具有微孔或微管道以將水相試劑分離，此水相試劑經由管狀結構內油相液體的剪切作用，而形成具有油包水結構的液珠。由于本公開的管狀結構以單一管狀結構即可生成液珠，相較于現有技術使用的多槽結構更不占空間。在本公開的一些實施例中，本公開的管狀結構在液珠產生后還可持續用于進行液珠式數字聚合酶連鎖反應或其他生物化學反應，并可于原位進行液珠檢測或液珠分離，而無需將液珠移出至另一反應容器或機臺。在這種情況下，液珠的產生、后續所進行生物化學反應(例如聚合酶連鎖反應)以及最終的液珠檢測檢驗或收集等，都可于本公開的單一管狀結構中完成而無需更換不同容器耗材或反應槽。因此，可以在無交互污染疑慮下進行精準的生物化學反應及/或檢測，不但可降低生物化學檢測成本，且操作便捷而能夠進一步實現程序自動化的目的。

本公開的管狀結構包括外管、試劑容置區、第一微管道、注油管道、排氣管道、儲油區、液珠容置區以及第二微管道。所述試劑容置區設置于所述管狀結構內部的上部中間處且沿著管身長度方向延伸。所述第一微管道設置于所述管狀結構內部且位于所述試劑容置區下方。所述第一微管道的第一端連接至所述試劑容置區且通過連接的所述第一端與所述試劑容置區連通，且所述第一微管道沿著所述管身長度方向延伸。所述注油管道與所述排氣管道設置于所述管狀結構內部的上部處且分別位于所述試劑容置區的相對兩側，其中所述注油管道與所述排氣管道沿著所述管身長度方向延伸。所述儲油區設置于所述管狀結構內部的下部處，其中所述注油管連接至所述儲油區上方且與所述儲油區相連通。所述液珠容置區設置于所述管狀結構內部的下部處，其中所述排氣管連接至所述液珠容置區上方且與所述液珠容置區相連通。所述第二微管道位于所述儲油區與所述液珠容置區之間且連接至所述儲油區與所述液珠容置區，其中所述第二微管道沿著垂直于所述管身長度方向的徑向延伸。所述第一微管道以相對于所述第一端的第二端垂直連接至所述第二微管道，且所述第二微管道與所述儲油區、所述液珠容置區以及所述第一微管道相連通。所述第一微管道的直徑小于所述第二微管道的直徑。