[發明專利]數字微流控聚合酶鏈式反應檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202010545709.5
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN113801777A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 蘇陽;馬漢彬;胡思怡
• 申請（專利權）人: 蘇州國科醫工科技發展（集團）有限公司;江蘇液滴邏輯生物技術有限公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;B01L3/00;C12Q1/686
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

一種數字微流控聚合酶鏈式反應檢測裝置，包括數字微流控芯片、溫度控制模塊和熒光檢測模塊。此外，還提供一種采用上述數字微流控聚合酶鏈式反應檢測裝置的檢測方法。上述數字微流控聚合酶鏈式反應檢測裝置及檢測方法，能夠使用固定溫度的溫度模塊即可完成核酸擴增，控制反應溶液在固定溫區間往復運動取代傳統核酸擴增設備的變溫溫度循環。固定溫度的溫度模塊較變溫溫度模塊而言具有設計簡單、成本低廉、均一性好、溫度誤差小、可靠性強的優點，大大降低了系統復雜程度和設備成本。另一方面，液滴在溫區間轉移耗時低至秒級，與傳統核酸擴增設備變溫一次需要耗時數分鐘相比極大縮短了核酸擴增反應耗時。

技術領域

本發明涉及檢測設備技術領域，尤其涉及一種數字微流控聚合酶鏈式反應檢測裝置及檢測方法。

背景技術

聚合酶鏈式反應(PCR)為核酸檢測最常用的實驗方法，其基本流程為：檢測樣本與反應試劑結合后首先進行逆轉錄反應和預變性反應，然后變性反應和退火、延伸反應溫度之間進行30-50次溫度循環實現目標核酸片段復制。傳統的PCR的檢測手段使用在所有溫度循環完成后以核酸電泳的方式檢測目標核酸片段擴增結果，目前較為常用的檢測手段是在PCR檢測試劑中加入熒光探針，利用熒光檢測裝置在所有溫度循環后或在每一個溫度循環完成后檢測反應溶液的熒光信號強度，以此檢測目標核酸片段的擴增結果。目前商業化的PCR檢測設備主要配合例如96孔板、384孔板進行使用，檢測樣本和試劑混合好后加入孔板的反應井中，利用高精度變溫模塊實現溫度循環，配合熒光檢測裝置實現結果判定。

由于PCR反應對于溫度極其敏感因此利用變溫溫度循環的傳統核酸擴增設備對于溫度模塊的精確度和均一性要求極為苛刻，造成傳統的核酸擴增設備容易存在反應之間溫度不均勻，溫度誤差大、變溫耗時長的缺陷，不僅造成核酸擴增反應耗時長，且影響了檢測結果可靠性。

發明內容

鑒于此，有必要提供一種溫度穩定性好，溫度誤差小，核酸擴增反應耗時較低的數字微流控聚合酶鏈式反應檢測裝置及檢測方法。

一種數字微流控聚合酶鏈式反應檢測裝置，包括數字微流控芯片、溫度控制模塊和熒光檢測模塊；

所述數字微流控芯片包括試劑存儲區、試劑分配區和反應區域，所述反應區域包括多個并聯設置的反應單元；

所述反應單元包括依次連接的第一溫區、過渡溫區和第二溫區，所述第一溫區、所述過渡溫區和所述第二溫區均包括搬運電極，所述試劑存儲區通過所述試劑分配區分別和所述第一溫區連接，所述反應單元還包括進樣區；

所述溫度控制模塊用于分別控制所述第一溫區和所述第二溫區的溫度；

所述熒光檢測模塊用于檢測所述第一溫區或所述第二溫區的熒光信號強度。

在一個實施例中，所述反應單元為陽性對照反應單元、陰性對照反應單元和待測試劑檢測單元。

在一個實施例中，所述待測試劑檢測單元的數量為兩個以上。

在一個實施例中，所述多個反應單元之間通過所述搬運電極連接。

在一個實施例中，所述多個所述第一溫區之間通過所述搬運電極連接。

在一個實施例中，所述試劑分配區包括多個分配電極，所述試劑存儲區通過所述分配電極分別和所述第一溫區連接。

一種數字微流控聚合酶鏈式反應的檢測方法，包括以下步驟：

S10、將第一試劑和第二試劑進行結合，形成反應溶液，其中，所述第一試劑為與引物預混好的PCR試劑和待檢測試劑中的一種，所述第二試劑為所述與引物預混好的PCR試劑和所述待檢測試劑中的另一種；

S20、將所述反應溶液轉移至溫度為第一預設溫度的第一溫區內進行逆轉錄反應；

S30、逆轉錄反應完成后，將所述反應溶液轉移至溫度為第二預設溫度的第二溫區內進行預變性反應；