[发明专利]基于海藻胶液滴的数字PCR芯片及其应用

权利要求书

1.一种液滴捕获芯片，其特征在于：包括多个平行排列的流体微通道，其中，沿着所述流体微通道间隔地形成多个液滴捕获结构，所述液滴捕获结构包括液滴进入端以及抑制液滴流出端，抑制液滴流出端与相邻的流体微通道相连通；

每个流体微通道的两端分别设有第一入口和第一出口；垂直于流体微通道的两侧分别设有多个并行排列的第二入口和第二出口，用于施加垂直于流体微通道的方向上的压力以允许液滴进入液滴捕获结构；所述液滴捕获结构为底部设有开口的U型结构，所述液滴进入端位于U型结构的顶部开口处，所述抑制液滴流出端位于U型结构的底部开口处。

2.根据权利要求1所述的液滴捕获芯片，其特征在于：所述抑制液滴流出端的宽度为10-30μm，所述液滴进入端的宽度为80-120μm。

3.根据权利要求2所述的液滴捕获芯片，其特征在于：所述抑制液滴流出端的宽度为20μm，所述液滴进入端的宽度为110μm。

4.根据权利要求1所述的液滴捕获芯片，其特征在于：所述流体微通道设有50-200行，每行流体微通道设有50-200个液滴捕获结构。

5.根据权利要求1所述的液滴捕获芯片，其特征在于：相邻两条流体微通道的液滴捕获结构交叉布设，其中，一条流体微通道的液滴捕获结构的抑制液滴流出端与另一条流体微通道的两个液滴捕获结构之间的空隙相对应。

6.根据权利要求1所述的液滴捕获芯片，其特征在于：所述第一入口、第一出口、第二入口和第二出口分别通过多支路汇集通道形成第一总入口、第一总出口、第二总入口和第二总出口。

7.一种基于海藻胶液滴的数字PCR芯片，其特征在于：所述数字PCR芯片包括根据权利要求1～6中任一项所述的液滴捕获芯片，所述数字PCR芯片还包括液滴生成芯片，所述液滴生成芯片包括液滴生成区、第一进液通道、第二进液通道和出液通道；

所述第一进液通道的一端、第二进液通道的一端和出液通道的一端汇集于所述液滴生成区上，所述第一进液通道的另一端设有第一进液口，所述第二进液通道的另一端设有第二进液口，所述出液通道的另一端与由所述流体微通道经多支路汇集形成的总通道连通。

8.根据权利要求7所述的数字PCR芯片，其特征在于：所述第一进液通道、第二进液通道和出液通道之间的连通采用T型通道结构。

9.根据权利要求7所述的数字PCR芯片，其特征在于：所述出液通道包括一段弯曲通道，用于使液滴内的物质充分混合。

10.一种核酸扩增反应方法，其特征在于：包括：

(1)提供权利要求7～9中任一项所述的基于海藻胶液滴的数字PCR芯片；

(2)分别向所述数字PCR芯片的第一进液口和第二进液口中加入分散相和连续相，所述分散相包含海藻胶单体、PCR反应液，所述连续相包含油相，所述分散相和连续相中存在着接触反应后能够使海藻胶单体发生交联的物质；

分散相和连续相分别流经第一进液通道、第二进液通道，接触后在液滴生成区生成海藻胶液滴，随后海藻胶液滴经流体微通道被捕获至液滴捕获结构；

(3)将海藻胶液滴控制在适合PCR反应的温度下，进行原位扩增反应。

11.根据权利要求10所述的核酸扩增反应方法，其特征在于：所述能够使海藻胶单体发生交联的物质为碳酸钙纳米颗粒和乙酸，其中，碳酸钙纳米颗粒包含在分散相中，乙酸包含在连续相中。

12.根据权利要求10所述的核酸扩增反应方法，其特征在于：所述油相包含油和表面活性剂。

13.根据权利要求10所述的核酸扩增反应方法，其特征在于：所述油选自矿物油、氟化硅油中的至少一种。