(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211043281.X (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 深圳市检验检疫科 学研究院 地址 518000 广东省深圳市福田区福田街 道福强路101 1号 申请人 深圳国际旅行卫 生保健中心 （深圳 海关口岸门诊部） 　 深圳市第二人民医院(深圳市转 化 医学研究院) (72)发明人 崔丽丽　张然　叶颖　叶健忠　 董瑞玲　朱丽　李华文　何建安　 顾大勇　赵纯中　 (74)专利代理 机构 深圳市中智立信知识产权代 理有限公司 4 4427 专利代理师 刘蕊(51)Int.Cl. C12M 1/00(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/36(2006.01) B01L 3/00(2006.01) B01L 7/00(2006.01) (54)发明名称 离心式多重数字PCR微液滴 生成芯片 (57)摘要 本发明提供了一种离心式多重数字PCR微液 滴生成芯片， 包括： 盘体， 所述盘体的内部设置有 相互独立且密封的多个液滴生 成单元， 所述液滴 生成单元包括依次连通的反应底物池、 微流控通 道、 微液滴收集池、 油池 连接通道和油池， 所述盘 体的中心设置有中轴安装孔， 所述反应底物池、 油池、 微液滴收集池沿远离所述中轴安装孔的方 向依次设置， 所述盘体上开设有与所述反应底物 池连通的加样孔以及与所述油池 连通的加油孔。 本发明采用离心力驱动的多通量阶梯乳化原理 生成多重 单分散体积液滴， 实现了扩增体系溶液 的快速分割及多重与自动化， 实现了纳升级液滴 的多通量生成， 样品分区化速度更为高效、 简便， 同时可获得更多均一、 稳定的微液滴。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 115353949 A 2022.11.18 CN 115353949 A 1.一种离心式多重数字PCR微液滴生成芯片， 其特征在于， 包括： 盘体(1)， 所述盘体(1) 的内部设置有相互独立且密封的多个液滴生成单元， 所述液滴生成单元包括依次连通的反 应底物池(2)、 微流控通道(3)、 微液滴收集池(4)、 油池连接通道(5)和油池(6)， 所述盘体 (1)的中心设置有 中轴安装孔(7)， 所述反应底物池(2)、 油池(6)、 微液滴收集池(4)沿远离 所述中轴 安装孔(7)的方向依次设置， 所述盘体(1)上开设有与所述反应底物池(2)连通的 加样孔(8)以及与所述油池(6)连通的加油孔(9)。 2.根据权利要求1所述的离心式多重数字PCR微液滴生成芯片， 其特征在于， 所述微流 控通道(3)呈弧形延伸。 3.根据权利要求2所述的离心式多重数字PCR微液滴生成芯片， 其特征在于， 所述微流 控通道(3)呈L形。 4.根据权利要求1所述的离心式多重数字PCR微液滴生成芯片， 其特征在于， 所述反应 底物池(2)的截面呈扇环形。 5.根据权利要求4所述的离心式多重数字PCR微液滴生成芯片， 其特征在于， 所述微液 滴收集池(4)的截面呈圆形。 6.根据权利要求1所述的离心式多重数字PCR微液滴生成芯片， 其特征在于， 所述盘体 (1)上开设有 多个定位 孔(10)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115353949 A 2离心式多重数字PCR微液滴生成芯片 技术领域 [0001]本发明涉及微流控芯片技术领域， 特别是涉及一种离心式多重数字PCR微液滴生 成芯片。 背景技术 [0002]在传统PCR扩增前将一个大的反应体系进行微滴化处理， 利用微液滴形成装置将 含有核酸分子的反应体系分割为成千上万个油包水的微液滴， 即成千上万个独立的PCR反 应体系。 微流控芯片技术与P CR技术相结合的微滴式数字PCR  技术， 相比于传统数字PCR， 其 灵敏度和精度有了 很大提升， 且操作简单， 样品消耗 量少。 [0003]此外， 由于微滴式数字PC R的反应特点， 所需样本量极少， 单D NA模板出现在单个微 滴体系中而 未被检出的可能性 非常低， 比起第二代的实时荧光定量  PCR来说是一个巨大的 进步。 微滴式数字PCR在检测领域有着多种 不可替代的优势， 尤其适用于微量DNA检测与定 量， 并且使用灵活， 可以按照需要调整通 量和灵敏度， 为核酸检测提供了更 可靠的结果。 [0004]液滴微流控技术是在微尺度下利用连续相的流体剪切力来破坏离散相的表面张 力， 将离散相分割成纳升级甚至 皮升级液滴的一种技术。 液滴微流控芯片具有体积小、 精度 高， 液滴之间完全隔离等优点， 是一种非常优异的微反应器。 常用的液滴生成方法有 “T”型 通道法、 流式聚焦法和同轴法。 在稳定的正压或者负压的驱动下， 这3种 液滴生成方法具有 良好的一 致性和生成速率。 [0005]通过微流控技术与PC R技术相结合的微滴式数字PCR技术， 是近年来迅速 发展起来 的一种突破性的检测和定量核酸的技术。 要实现微滴式数字核酸扩增分析， 微滴的形成是 微滴式数字P CR技术实现的关键环节， 必须依赖于能高效发生高度单分散液滴的装置， 且液 滴的发生过程必须尽可能简单。 装置兼容通用的标准设备可降低整个系统的复杂性， 乃至 可以提供给非专业用户直接使用。 离心式微流控技术是众多微流控驱动手段 的其中一种， 它的优势在于省 去了以往依靠外部驱动液流的繁杂设计， 同时离心 转台各向受力具有均匀 性， 能支持转盘上多个微 流芯片/结构的并发操作。 [0006]目前， 离心微流控技术已经很好地集成完善了基本 的液流操作， 通过离心力驱动 下的微流体控制， 利用油水两相阶梯乳化液滴发生技术同步高效生产体积大小不一的多重 体积单分散液滴， 将混合有P CR反应底物(聚合酶， 脱 氧核糖核苷 酸三磷酸， 引物， 探针， 缓冲 液等)及检测目标模板快速在线分割为pL ‑nL 体积的多重体积微反应器单层阵列， 进行后 续的PCR快速扩增。 离心式微流控芯片也是未来微流控技术面向市场应用最具竞争力的形 态与载体。 [0007]液滴的数量、 生成速率和液滴一致性是影响液滴微技术应用的关键因素， 为实现 更高通量的液滴生成， 大部分研究者采用 “T”型通道法、 流式聚焦法和同轴法进行阵列， 并 行液滴制备， 这种阵列结构虽然提高了生成速率， 但由于各个生成液滴结构的尺寸和流速 误差， 生成的液滴尺寸差异很大， 影响样品的等量分配以及最终的精度和灵敏度。 另一种是 采用液滴多级分割 方法， 将生成的液滴逐步分割成小液滴， 以提高生成速率， 但是， 各个微说　明　书 1/4 页 3 CN 115353949 A 3