[发明专利]多级PCR反应系统及其应用

权利要求书

1.一种多级PCR反应管，其特征在于，所述反应管包括二个或多个可封闭的的PCR反应腔或隔室(10)，并且在至少两个隔室之间设有封闭的或可封闭的连接通道(40)，所述连接通道用于让携带PCR扩增产物的固体颗粒(50)从一个隔室(或上游隔室)转移至另一隔室(或下游隔室)。

2.如权利要求1所述的PCR反应管，其特征在于，所述的反应管包括n个隔室，其中n为2-5000的任一正整数。

3.如权利要求1所述的PCR反应管，其特征在于，所述的反应管包括M个多级组，各多级组分别具有2、3、4或5个相互连通的隔室，其中M为1-1000的任一正整数。

4.如权利要求1所述的PCR反应管，其特征在于，所述的PCR反应管的隔室呈直链构型、支链构型、或环形构型；和/或

所述的隔室呈矩阵排列，所述矩阵为a×b矩阵，其中a为2-100的正整数，b为2-100的正整数。

5.如权利要求1所述的PCR反应管，其特征在于，所述的隔室具有腔盖(20)，并且对于相互连通的多个隔室而言，当各自的腔盖全部盖上后，就构成一个封闭空间。

6.如权利要求1所述的PCR反应管，其特征在于，所述连接通道位于反应腔或隔室上部。

7.如权利要求6所述的PCR反应管，其特征在于，当所述上游隔室盖上腔盖后，所述连接通道在上游隔室的入口隔室上部，并且位于腔盖下沿下方，从而使得携带PCR扩增产物的固体颗粒被抬升从而离开位于隔室下方的反应体系后，进入所述入口，经过连接通道，再通过所述连接通道在下游隔室的出口，进入下游隔室。

8.一种进行多级PCR反应的系统，所述系统包括：

权利要求1所述的多级PCR反应管，以及

固体颗粒，所述固体颗粒位于所述多级PCR反应管的至少一个上游隔室中，并且在所述上游隔室内进行PCR反应时，所述固体颗粒能吸附在扩增过程中形成的扩增产物。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述的固体颗粒是磁性微球。

10.一种多级PCR反应方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

(a)提供权利要求1所述的多级PCR反应管；

(b)在所述多级PCR反应管的PCR反应隔室中加入进行PCR反应所需的试剂，形成液相PCR反应体系，并且在一个或多个上游隔室中加入PCR模板材料和用于吸附扩增产物的固体颗粒，但在下游隔室中不加入PCR模板材料，并且各隔室内的液相PCR反应体系互不连通且互不接触；

(c)封闭所述多级PCR反应管的上游隔室和下游隔室，从而对于相互连通的多个隔室而言，当各自的腔盖全部盖上后，构成一个封闭空间；

(d)在上游隔室R1中进行PCR反应，形成第一PCR扩增产物以及吸附有所述第一PCR扩增产物的固体颗粒；

(e)抬升所述吸附PCR扩增产物的固体颗粒，离开位于所述上游隔室下方的液相PCR反应体系后，进入所述连接通道的入口，经过连接通道，进入位于所述上游隔室下游的另一下游隔室R2，作为所述下游隔室中的PCR模板材料；h

(f)在所述下游隔室R2中进行PCR反应，形成第二PCR扩增产物。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的PCR反应包括高温PCR、低温PCR、双引物PCR反应、多引物PCR反应、RT-PCR反应、DNA聚合酶PCR反应、RNA聚合酶PCR反应。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

(g)当所述多级PCR反应管具有下游隔室Ri时，其中i为≥2的正整数，

则在下游隔室Ri中进行PCR反应，形成吸附有第i级PCR扩增产物的固体颗粒；和

将所述吸附有第i级PCR扩增产物的固体颗粒通过另一连接通道转移至次一级的下游隔室R(i+1)，并在所述下游隔室R(i+1)中进行PCR反应，从而形成第i+1级PCR扩增产物和任选的形成吸附有第i+1级PCR扩增产物的固体颗粒；和

(h)任选地重复步骤(g)一次或多次。