一种采用dPCR集成芯片的液滴检测方法技术

本发明专利技术涉及一种采用dPCR集成芯片的液滴检测方法，通过液滴生成机构生成初始液滴；将所述初始液滴通过PCR扩增机构进行扩增，得到扩增液滴；将所述扩增液滴通过液滴检测机构排列处理后得到待检测液滴，并对所述待检测液滴进行光学检测；其中，通过分别控制进入液滴生成机构的油相和水相的流速控制待检测液滴通过液滴检测机构的速度。本发明专利技术通过在所述水相输送管道的始端设置有水相压力控制机构，在所述油相输送管道的始端设置有油相压力控制机构，实现了水相和油相压力的分别正压控制，水相和油相的压力各自调节，使得得到的初始液滴的尺寸可调节。

【技术实现步骤摘要】
一种采用dPCR集成芯片的液滴检测方法
本专利技术涉及生物检测
，并且更具体地，涉及到一种采用dPCR集成芯片的液滴检测方法。
技术介绍
对于数字液滴PCR技术，主要包含三个单独的技术，即液滴生成技术、PCR热循环扩增技术与液滴检测技术。现有技术中对于数字液滴PCR技术，Biorad仪器可以进行检测，Biorad的液滴生成方案是在液滴出口处加一个负压，水相和油相在该压力值的作用下流出，导致生成的液滴的结构和尺寸无法改变，且调节负压对液滴大小影响不大。检测精度较低。基于此，现有技术仍然有待改进。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，目的在于提供一种采用dPCR集成芯片的液滴检测方法。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的实施例公开了一种采用dPCR集成芯片的液滴检测方法，通过液滴生成机构生成初始液滴；将所述初始液滴通过PCR扩增机构进行扩增，得到扩增液滴；将所述扩增液滴通过液滴检测机构排列处理后得到待检测液滴，并对所述待检测液滴进行光学检测；其中，通过分别控制进入液滴生成机构的油相和水相的流速控制待检测液滴通过液滴检测机构的速度。进一步地，通过控制进入液滴生成机构的油相和水相的流量比控制相邻两个待检测液滴之间的间距。进一步地，在检测定位点处的检测流道的高度小于待检测液滴的直径，以保证每个液滴的检测厚度相同。进一步地，将所述初始液滴通过PCR扩增机构进行扩增包括：将初始液滴经过预热流道预热至第一预定温度后，进入循环流道，在循环流道内进行高温-低温……高温-低温的循环流动，得到扩增液滴。进一步地，通过液滴生成机构生成初始液滴包括：分别在油相入口和水相入口处加正压，使油相和水相在预定压力下在两相汇流节点处汇流，得到初始液滴。进一步地，所述初始液滴在所述PCR扩增机构中的停留时间为20-30分钟。进一步地，所述循环流道内高温的温度为80-99℃；和/或，所述循环流道内，低温的温度为45-75℃。进一步地，油相入口处的压力与所述水相入口处的压力比为(0.9-1.1)：1。进一步地，所述水相入口处的压力范围为200mbar-1500mbar。进一步地，所述循环流道包括依次首尾相接的多个单循环流道，每个所述单循环流道包括低温段和高温段，多个所述低温段形成低温区，多个所述高温段形成高温区；通过第一温度控制装置控制高温区和预热流道的温度，通过第二温度控制装置控制低温区的温度。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在所述水相输送管道的始端设置有水相压力控制机构，在所述油相输送管道的始端设置有油相压力控制机构，实现了水相和油相压力的分别正压控制，水相和油相的压力各自调节，使得得到的初始液滴的尺寸可调节。附图说明图1为本专利技术一实施例的结构示意图；图2为本专利技术又一实施例的结构示意图；图3本专利技术一实施例中的两相汇流节点处的示意图；图4为本专利技术一实施例中的液滴生成机构的示意图；图5为本专利技术一实施例的液滴生成时的状态图；图6为本专利技术一实施例的PCR扩增机构的流道示意图；图7，图8为本专利技术一实施例的dPCR集成微流控芯片结构示意图；图9为本专利技术一实施例的液滴检测机构处的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-图9所示，本专利技术一些实施例公开了一种dPCR集成微流控芯片，其包括依次顺序连接的液滴生成机构1、PCR扩增机构2和液滴检测机构3。本实施例通过将液滴生成机构、PCR扩增机构2和液滴检测机构3依次顺序连接，使得整个设备集成为一体，消除了因为检测样本在仪器之间的转移，而导致的检测误差，也减少了人工操作，并且大幅的缩短了检测所需要的时间。在一些优选的实施例中，所述液滴生成机构1包括水相输送管道11、油相输送管道12和液滴输出管道13，所述水相输送管道11的末端、所述油相输送管道12的末端均连通至所述液滴输出管道13的始端，并在所述连通处形成两相汇流节点14，如图3所示；并且，在所述水相输送管道11的始端设置有水相流速控制机构，在所述油相输送管道12的始端设置有油相流速控制机构，其中，所述水相流速控制机构和所述油相流速控制机构可以通过压力控制或流量控制来实现，如图4所示。本专利技术通过在所述水相输送管道11的始端设置有水相压力控制机构，在所述油相输送管道12的始端设置有油相压力控制机构，实现了水相和油相压力的分别正压控制，水相和油相的压力各自调节，使得得到的初始液滴4的尺寸可调节。本专利技术实施例得到的液滴尺寸可以在28-110微米之间，且可以根据需要对液滴尺寸进行调节。在同体积样本下，与现有技术相比，本专利技术可以产生约1-16倍数量的液滴，达到更高的检测精度，可以实现检测更低浓度的样本。以Biorad仪器(QX-200)为例，其实验得出的液滴尺寸为100-110μm，由于其液滴生成方案是在液滴出口处加一个负压，导致水相和油相的压力值就是一样的，当液滴生成的结构和尺寸确定之后，液滴尺寸就确定了，且调节负压大小对液滴大小影响不大无法做到液滴尺寸的调整。本专利技术一些实施例所公开的一种dPCR集成微流控芯片，在上述实施例的基础上，液滴生成机构1中，所述水相输送管道11的压力与所述油相输送管道12的压力比值为(0.9-1.1)：1；和/或，所述水相输送管道11的压力范围为200mbar-1500mbar。初始液滴4的大小、生成速率和流动速度可以通过调控油相和水相流量的关系来调整。调控方案为：增加油相流量可以降低液滴大小和提高液滴流动速度；增加水相流量可以提高液滴生成速率；同步增加水相和油相可以实现保持液滴大小不变，提高流动速度。本专利技术一些实施例所公开的一种dPCR集成微流控芯片，在上述实施例的基础上，液滴生成机构1中，所述水相输送管道11、油相输送管道12和液滴输出管道13一体成型。本专利技术一些实施例所公开的一种dPCR集成微流控芯片，在上述实施例的基础上，液滴生成机构1中，为了实现精确的压力控制，所述油相压力控制结构和所述水相压力控制机构为气体加压控制机构。一些优选的实施方式中，所述油相压力控制机构包括油相气泵121，所述油相气泵121设置在所述油相输送管道12的始端；所述水相压力控制机构包括水相气泵111，所述水相气泵111设置在所述水相输送管路的始端。所述油相压力控制机构还包括油相气管122，所述油相气管122的两端分别连接所述油相气泵121和所述油相输送管道12的始端；所述水相压力控制机构还包括水相气管112，所述水相气管112的两端分别连接所述水相气泵111和所述水相输送管道11的始端。通过水相气泵111和油相气泵121分别对水相和油相的压力进行控制，从而实现水相和油相的流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用dPCR集成芯片的液滴检测方法，其特征在于，/n通过液滴生成机构生成初始液滴；/n将所述初始液滴通过PCR扩增机构进行扩增，得到扩增液滴；/n将所述扩增液滴通过液滴检测机构排列处理后得到待检测液滴，并对所述待检测液滴进行光学检测；/n其中，通过分别控制进入液滴生成机构的油相和水相的流速控制待检测液滴通过液滴检测机构的速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用dPCR集成芯片的液滴检测方法，其特征在于，
通过液滴生成机构生成初始液滴；
将所述初始液滴通过PCR扩增机构进行扩增，得到扩增液滴；
将所述扩增液滴通过液滴检测机构排列处理后得到待检测液滴，并对所述待检测液滴进行光学检测；
其中，通过分别控制进入液滴生成机构的油相和水相的流速控制待检测液滴通过液滴检测机构的速度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过控制进入液滴生成机构的油相和水相的流量比控制相邻两个待检测液滴之间的间距。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测定位点处的检测流道的高度小于待检测液滴的直径，以保证每个液滴的检测厚度相同。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述初始液滴通过PCR扩增机构进行扩增包括：
将初始液滴经过预热流道预热至第一预定温度后，进入循环流道，在循环流道内进行高温-低温……高温-低温的循环流动，得到扩增液滴。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过液滴生成机...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴颢，郑文山，龚劲劲，黄兴，刘林波，吴翠，
申请(专利权)人：墨卓生物科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31