[發明專利]基于PCR擴增倉的攪動控制方法

有效

• 申請號: 202110057693.8
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN113174327B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 任魯風;蔡亦梅;高靜;范東雨;李潔昆;張瑜;賈欣月;金鑫浩
• 申請（專利權）人: 北京中科生儀科技有限公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/00;C12Q1/6806;C12Q1/686
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 姜艷華

本發明涉及一種基于PCR擴增倉的攪動控制方法，該擴增倉內包含待擴增反應物、凍干球和記憶金屬；當待擴增反應物與凍干球進入所述擴增倉內時，記錄所述記憶金屬在第一溫度和第二溫度下的第一長度和第二長度；建立第一擾動函數T1(t1i，L1i，Q1i)和第二擾動函數T2(t2i，L2i,Q2i)。通過在擴增倉內設置記憶金屬，在實際擴增反應過程中設置多個反應周期的,以使擴增反應更為充分，而利用記憶金屬在形變溫度下產生的形變可以對擴增倉內的反應所述待擴增反應物與所述凍干球的進行擾動，使得相關的化學反應在擾動的作用下更為均勻，反應更為充分。

技術領域

本發明涉及核酸檢測領域，尤其涉及一種基于PCR擴增倉的溫度控制控制方法。

背景技術

在基因芯片檢測過程中，溫度控制在PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶鏈式反應)擴增過程的決定性因素，是決定著是否能夠看到熒光信號的關鍵技術所在。

溫控通常包括三個階段的溫度控制，分別為高溫(92℃-96℃)、中溫(69℃-73℃)和低溫(52℃-56℃)。在一個完整的PCR擴增過程中，基因芯片會在高溫階段變性，然后在低溫階段退火，最后在中溫階段延伸，完成上述三個階段就完成了一次PCR擴增。一般需要多個上述過程才可以達到預定的熒光檢測標準。

擴增過程是在擴增倉內完成的，擴增倉設置在管路層內，管路層是待檢測芯片的一部分。PCR是利用DNA在體外攝氏95°高溫時變性會變成單鏈，低溫(經常是60℃左右)時引物與單鏈按堿基互補配對的原則結合，再調溫度至DNA聚合酶最適反應溫度(72℃左右)，DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互補鏈，進而完成PCR擴增。

通常為了監測擴增反應的實時溫度，需要設置溫度傳感器及溫控裝置，利用溫控裝置對擴增倉的核酸進行溫度控制，并且利用溫度傳感器實時檢測擴增倉的實時溫度，并根據實時溫度調整所述溫控裝置，以使PCR擴增的各個階段保持在相應的溫度范圍內。但是現有的溫度監測方法對于溫度控制以及調整并不能夠十分靈敏，會對PCR反應產生一定的影響，從而影響最后的熒光檢測的結果。

發明內容

為此，本發明提供一種基于PCR擴增倉的攪動控制方法，根據記憶金屬的形狀記憶屬性以及其在形變過程中對擴增倉內形成的擾動，實現對擴增反應周期內的溫度控制及所述待擴增反應物與所述凍干球的混合程度的修正。

為實現上述目的，本發明提供一種基于PCR擴增倉的攪動控制方法，包括：擴增倉內包含待擴增反應物、凍干球和記憶金屬；當所述待擴增反應物進入所述擴增倉內時，記錄所述記憶金屬在第一溫度和第二溫度下的第一長度和第二長度；建立第一擾動函數T1(t1i，L1i，Q1i)和第二擾動函數T2(t2i，L2i,Q2i)，其中t1i，t2i分別表示第i周期內的第一溫度和第二溫度，L1i，L2i分別表示第i周期內的對應的記憶金屬的長度；Q1i,Q2i分別表示第i周期內的所述待擴增反應物與所述凍干球的混合度；比較所述第一擾動函數和所述第二擾動函數，得到第一比較函數T12(t1i-t2i，L1i-L2i，Q1i-Q2i)；設定第一比較標準函數T120，若所述第一比較函數的各個參量均在所述第一比較標準函數T120范圍內，則繼續后續擴增反應，否則調整所述對應溫度下的長度參量；在多個反應周期內，根據所述記憶金屬的第一長度和第二長度調整所述當前的反應溫度，以使所述待擴增反應物在預設的溫度下進行，獲取符合要求的所述待擴增反應物與所述凍干球的混合度。

進一步地，分別比較相鄰周期內的第一擾動函數T1(t1i+1，L1i+1，Q1i+1)-T1(t1i，L1i，Q1i)，得到第一擾動函數差值；比較相鄰周期內的第二擾動函數T2(t2i+1，L2i+1，Q2i+1)-T2(t2i，L2i，Q2i)，得到第二擾動函數差值；建立第一擾動標準差值和第二擾動標準差值，若所述第一擾動函數差值與所述第一擾動標準差值符合，若所述第二擾動函數差值與所述第二擾動標準差值符合，則繼續周期擴增反應，否則調整所述對應溫度下的記憶金屬的長度參量。