[發明專利]基于微流控芯片的單分子計數生物大分子計量方法

有效

• 申請號: 202011378175.8
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112457969B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 高運華;王迪;王志棟;沈海瀅;牛春艷;楊佳怡;吳梟
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/36;C12M1/00;B01L3/00;C12Q1/68;G16B40/10
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 歐陽石文

1.一種用于生物大分子的計數系統，所述系統主要由壓力泵、微流控芯片、引流導管、樣品存儲池和鞘液存儲池、流量調節裝置、熒光檢測裝置以及數據處理裝置組成，其特征在于：所述微流控芯片含有樣本流液流入口，鞘液流流入口，以及一個輸出口，微流控芯片中內置的與樣本流液流入口連通的樣本流液微流通道和鞘液流流入口連通的相對位于樣本流液微流通道兩側的鞘液流微流通道，在該樣本流液微流通道的中部與兩個相對樣本流液微流通道交叉連通；流量調節裝置用于調節樣本流液和鞘液流的流速；所述引流導管包括連通樣品存儲池與樣本流液流入口的引流導管，以及連通鞘液存儲池與鞘液流流入口的引流導管；所述熒光檢測裝置用于檢測輸出口中的樣品和計數，數據處理裝置則根據檢測的參數計算得出生物大分子的檢測結果數據；

其中，樣本流液微流通道和鞘液流微流通道從各處在液流入口到交叉處尺寸逐步斷縮小，到交叉處的寬度和高度10-25微米；所述生物大分子是核酸或蛋白質，所述樣品存儲池中的樣品是熒光標記的核酸或蛋白質。

2.根據權利要求1所述的計數 系統，其特征在于：所述交叉處為十字交叉。

3.根據權利要求1或2所述的計數 系統，其特征在于：所述熒光檢測裝置采用光電倍增管對熒光顯微鏡獲取的熒光信號進行光電轉換，再通過采集卡進行數據采集。

4.根據權利要求1或2所述的計數 系統，其特征在于：所述數據處理裝置包括計數模塊和修正計數的數學計算處理模塊，進一步包括數據顯示裝置。

5.根據權利要求4所述的計數 系統，其特征在于：所述修正計數的數學計算處理模塊包括下述數據修正模型：

先根據公式(2)以得到最后的計數結果N_c：

Nc＝N₀+N_dw+N_dh-N_dye-N_noise (2)

再通過流量計以確定檢測的樣本體積V，并得出核酸樣本的濃度Cc：

其中，N₀指經DT優化后的計數結果，其通過下述公式(1)計算得到：

其中，DT是電子元件在識別相鄰光子間存在的時間間隔，N_r指DT優化前的計數結果，τ為平均波峰寬度，T為總的計數時間；N_dw和N_dh分別表示通過峰寬和峰高鑒定的二聚體和沖突事件的計數值；N_noise是通過設置緩沖液中只含有熒光染料的空白對照管，根據背景信號的強度設定閾值后檢測空白對照管的計數。