[发明专利]光数字PCR腔室和使用其的光数字PCR装置

说明书

本发明涉及光数字PCR腔室和光数字PCR装置。光数字PCR腔室包括：透明基板；形成在透明基板上的金属薄膜层；形成在金属薄膜层上的遮光层；以及形成在遮光层上的微通道结构。光数字PCR装置包括叠层体，此叠层体包括透明基板、形成在透明基板上的金属薄膜层、以及形成在金属薄膜层上的遮光层。

技术领域

本发明涉及光数字PCR腔室，和使用该腔室的光数字PCR装置。

背景技术

聚合酶链式反应(PCR)方法是一种用于在体外大量扩增核酸(DNA或RNA)的特定区域的技术。使用该技术的PCR设备用于在医院和研究机构中扩增血液中的少量DNA，并且该PCR设备还用于诊断各种疾病，例如疟疾、结核病和肝炎。

PCR法近年来已发展为实时PCR、数字PCR等，其提供了现有PCR所不能提供的具有多种便利性的结果，例如实时诊断、高灵敏度、测量结果的数字化和高准确度。

其中，数字PCR是一种检测和定量分析核酸(DNA或RNA)的新方法，并且数字PCR反应在样品中的数百或数千个分开的样品中单独进行，从而具有能够仅用少量样品进行灵敏测量的优点。另外，可以同时处理各种类型的样本，从而具有能够应用于各种范围的优点。

数字PCR在特定扩增循环之后测量荧光强度以鉴定待检测的核酸(基因)的相对量，并通过定量的标准物质和结果值之间的比较来定量核酸(基因)。该数字PCR的优点是能够通过扩增待检测的核酸而对样品本身进行绝对定量，并且具有良好的再现性和高灵敏度。

然而，在数字PCR中，诸如通过油乳剂的DNA溶液切割技术的常规技术被认为具有在包装产品的过程中产生的高所需成本和在切割技术中所需的长检测时间等的限制。因此，克服数字PCR的这些限制的开发正在持续。

另一方面，在PCR中，变性、退火、延伸三个步骤作为一个循环进行，为了缩短PCR反应时间，根据适于各步骤的温度迅速地进行升温、降温是非常重要的。但是，由于现有的PCR装置使用电能作为热能源，所以完成核酸扩增反应需要1小时或更长的时间，并且需要诸如加热装置、散热器等部件。结果，存在的问题在于，设备占用大量体积而不方便，因此，将现有PCR装置应用于需要快速诊断疾病的领域有些不便。

在韩国专利公开号2009-0021957中，公开了一种用于微聚合酶链式反应的芯片，通过单独地制造微反应器芯片和用于微聚合酶链式反应的微加热器芯片，使其能够容易制造和大量生产，以半永久地使用微加热器芯片。然而，与基于光能的PCR相比，在金薄膜上施加电流以产生热量需要较长的检测时间，从而有所限制。另外，在韩国专利公开号2017-0106995中，公开了基于光能的PCR，但是由于PCR反应在液相中进行，因此存在的问题是在一个腔室中不可能进行多重诊断，并且不可能回收所使用的引物。

特别是，现有的PCR装置价格高、设备大型化、检测时间长(1小时以上)携带不便、以及现场即时诊断等方面存在限制，因此，为了解决这些问题，已经稳定地进行了PCR研究。

[现有技术文献]

(专利文献1)韩国公开专利公报2009-0021957

(专利文献2)韩国公开专利公报2017-0106995

发明内容

【技术问题】

本发明是为了解决上述问题而提出，本发明的目的是提供一种光数字PCR腔室和光数字PCR装置，其通过防止PCR荧光物质的猝灭现象而具有优化的PCR性能，同时在使用由照射光能产生的热能的光数字PCR中仅用少量样品就能非常快速和高灵敏度地进行PCR分析。

【技术方案】

本发明提供了一种光数字PCR腔室，包括：透明基板；形成在透明基板上的金属薄膜层；形成在金属薄膜层上的遮光层；以及形成在遮光层上的微通道结构。