一种微液滴数字PCR芯片的制作方法

本实用新型涉及一种微液滴数字pcr芯片。

背景技术：

聚合酶链式(pcr)反应技术是现代生物学最重要的工具之一，它广泛应用在医学诊断、个体化医疗、食品检验、转基因生物检测、病原体鉴定、免疫分析、法医科学等方面。而作为pcr技术的最新一代，基于微流控技术发展产生的数字pcr(dpcr)，具有比传统qpcr更小的反应体积、更快的反应速度、更低的系统噪声和更高的灵敏度。

液滴数字pcr（dropletdigitalpcr）技术是基于微流控芯片的油包水液滴技术，其通过油包水结构，将单个dna分子封装到单独的微滴中，利用油的惰性实现dna分子间的相互隔离，每个dna分子被限制在自己的微滴中单独的进行扩增，避免来自其他序列竞争。在合适的温度条件下完成dna分子的扩增后，通过记录微滴的总体个数和可以检测到荧光信号的微滴个数，利用泊松分布算法就可以实现对dna拷贝数的精确定量。

现有技术在对微滴进行光学成像前，先将含有微滴的液体引入液滴存储腔中，再对液滴存储腔中的液滴进行光学成像处理，然而现有技术中液滴存储腔的底壁与侧壁是不同的零件连接在一起的（如通过超声波焊接成型），因此液滴储存腔的边缘处难免存在工艺瑕疵或缺陷，影响液滴的成像结果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种改进的微液滴数字pcr芯片。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种微液滴数字pcr芯片，包括具有液滴存储腔的芯片本体，以及设置在所述芯片本体上的进液口和出液口，所述芯片本体还包括分别将所述进液口与所述的液滴存储腔连通的第一通道、将所述出液口与所述的液滴存储腔连通的第二通道，所述液滴存储腔内设置有自其底壁向上或自其顶壁向下突起的隔离凸缘。

优选地，所述隔离凸缘与所述液滴存储腔的底壁一体设置。

优选地，所述隔离凸缘沿着所述液滴存储腔的侧壁延伸，且所述隔离凸缘具有与所述第一通道相连通的开口。

优选地，所述隔离凸缘与所述液滴存储腔的侧壁相贴合。

优选地，自所述液滴存储腔的顶壁向下突起的所述隔离凸缘，其底端与所述液滴存储腔的底壁的间距小于0.1mm。

优选地，所述芯片本体还设置有用于防止液滴进入所述第二通道的阻挡凸缘，所述阻挡凸缘自所述液滴存储腔的底壁向上或自所述液滴存储腔的顶壁向下突起，所述阻挡凸缘设置在所述第二通道的入口处，所述阻挡凸缘的高度小于所述液滴存储器的高度。

进一步优选地，所述阻挡凸缘与所述隔离凸缘或所述液滴存储腔的侧壁相接。

进一步优选地，所述隔离凸缘和所述阻挡凸缘一体设置。

进一步优选地，所述隔离凸缘和所述阻挡凸缘呈与所述液滴存储腔的周侧壁形状相合的环形。

进一步优选地，所述阻挡凸缘自所述液滴存储腔的底壁向上方突起。

优选地，所述隔离凸缘的高度为10μm~1000μm。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：设置在液滴存储腔内的隔离凸缘能够将液滴限制在液滴存储腔的中部，使得液滴不会过于靠近液滴存储腔的侧壁，保证所有液滴都能清楚地成像而不会受到侧壁工艺瑕疵的影响，因此本实用新型的微液滴数字pcr芯片能有效增加液滴成像的质量，提高数字pcr设备测量结果的准确性，且该芯片的结构简单，成本较低。

附图说明

附图1为根据实施例的微液滴数字pcr芯片的轴测视示意图；

附图2为根据实施例的微液滴数字pcr芯片的俯视示意图；

附图3为附图2在a-a处的剖视示意图；

附图4为根据实施例的微液滴数字pcr芯片的正视示意图；

附图5为附图4在b-b向的剖视示意图；

附图6为附图5在c处的放大示意图；

附图7为液滴存储腔的结构示意图；

附图8为另一种实施例中液滴存储腔的结构示意图；

其中：1、液滴存储腔；11、侧壁；2、隔离凸缘；3、进液导流管；4、排液导流管；5、阻挡凸缘；10、芯片本体；20、进液口；30、出液口；40、第一通道；50、第二通道；60、负压枪针。

具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

参见图1至图8所示的一种微液滴数字pcr芯片，其包括具有液滴存储腔1的芯片本体10、以及设置在芯片本体10上的进液口20和出液口30，芯片本体10还包括分别将进液口20与液滴存储腔1连通的第一通道40、将出液口30与液滴存储腔1连通的第二通道50。上样时，液滴生成模块将液滴注入进液口20，然后顺着第一通道40进入液滴存储腔1中，负压装置的负压枪针60在岀液口30产生负压，辅助液滴缓慢地从第一通道40逐渐地进入液滴存储腔1中。

参见图1至图4所示，芯片本体10的上表面具有向上竖立延伸且与进液口20连通的进液导流管3，以及向上竖立延伸且与出液口30连通的排液导流管4，液滴生成模块能够与该进液导流管3相配接而使得液滴注入进液口20中；该负压枪针60与排液导流管4予以配接以对液滴存储腔1形成负压。此处，该进液导流管3与排液导流管4采用的为一体成型地设于芯片本体10上，当然，在其他的一些实施方式中，还可以采用独立加工的方式先成型再通过超声波焊接或胶水粘接等方式连接至芯片本体10上。

液滴存储腔1内设置有阻挡液滴靠近液滴存储腔1的侧壁11的隔离凸缘，参见图5至图7所示，隔离凸缘2自液滴存储腔1的底部向上突起，由于液滴的直接一般在0.1mm左右，因此隔离凸缘2的高度可设置为10μm~1000μm，优选范围为20μm~500μm，对于其他尺寸的液滴，可以将隔离凸缘2的高度相应地提高或减小，不限于上述范围。参见图8所示，在其他的一些实施例中，隔离凸缘2也可以从液滴存储腔1的顶部向下凸起，隔离凸缘2的底部到液滴存储腔1的底部距离小于液滴直径，具体地，该距离小于100μm。隔离凸缘2设置在液滴存储腔1内部与侧壁11之间，液滴受隔离凸缘2的阻挡，不会过于靠近侧壁11，因此不会受到侧壁11加工缺陷的影响造成成像质量下降。

隔离凸缘2沿着液滴存储腔1的侧壁11延伸，即，隔离凸缘2呈与液滴存储腔1的侧壁11形状相合的环形，这样能最大化地利用液滴存储腔1内的空间，一次可以观测尽可能多数量的液滴。

液滴存储腔1与第二通道50之间还设置有阻挡凸缘5，该阻挡凸缘5自液滴存储腔1的底壁向上或自液滴存储腔1的顶壁向下突起，阻挡凸缘5的高度小于液滴存储腔1的高度，因此液体能够流入第二通道50。液滴受阻挡凸缘5的阻挡，不会从第二通道50中流出，避免了液滴损失。

具体地，隔离凸缘2与液滴存储腔1的侧壁11相接，使得侧壁11与液滴存储腔1的内部隔离，液滴进入液滴存储腔1后不会与侧壁11接触。作为优选地，隔离凸缘2贴合在液滴存储腔1的侧壁11上，因此隔离凸缘2所围成的空间较大，能够容纳数量较多的液滴，同时还降低了芯片本体10的加工难度，有利于控制生产成本。

阻挡凸缘5也与液滴存储腔1的侧壁相接或者与隔离凸缘2相接，保证液滴不会进入第二通道50中。

本实施例中，隔离凸缘2和阻挡凸缘5一体设置，二者高度相同并形成与所述液滴存储腔的周侧壁形状相合的环形，液滴都能停留在隔离凸缘2和阻挡凸缘5所围成的空间内，加工也较为简单。隔离凸缘2和阻挡凸缘5都与液滴存储腔1的底部一体设置，可通过注塑一体成型，避免因不同零件接合引起的结合处存在瑕疵这一问题，进而影响液滴成像效果。

液滴储存腔1的横截面为多边形，第一通道40和第二通道50设置在多边形的对角处，该多边形的内角均为圆弧内倒角，阻挡凸缘5为半径与圆弧内倒角相同的弧形，隔离凸缘2和阻挡凸缘5所围成的空间较为匀称，方便成像后的数据处理。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。