[发明专利]一体式刚性流道液滴数字PCR系统及方法

权利要求书

1.一体式刚性流道液滴数字PCR系统，其特征在于包括：液滴发生装置(2)、液滴PCR反应模组(3)、荧光检测控制器(4)、液滴PCR反应模组(3)包括刚性热循环模块(8)和热循环温度控制器(15)；

试剂分两路或三路推进入液滴发生装置(2)中；液滴发生装置(2)的出口与刚性热循环模块(8)上的刚性流道(9)入口相连接，同时热循环温度控制器(15)对刚性流道(9)温度进行控制；液滴在刚性热循环模块(8)经过热循环后进入荧光检测控制器(4)，荧光检测控制器(4)对已经通过热循环后的液滴进行实时在线荧光检测。

2.根据权利要求1所述的一体式刚性流道液滴数字PCR系统，其特征在于：所述刚性热循环模块(8)包括刚性流道(9)、刚性圆柱体(11)、圆柱形加热装置孔槽(12)以及热电偶安置孔槽(13)，其中刚性流道(9)是一个呈8字形均匀的缠绕于两个刚性圆柱体(11)上，液滴在刚性流道(9)内部沿着不同温度区的刚性圆柱体(11)上来回稳定流动，同时刚性圆柱体(11)中间部位有圆柱形加热装置孔槽(12)，刚性圆柱体(11)上下表面具有热电偶安置孔槽(13)，用于热循环温度控制器(15)中的热电偶传感器(14)安放，以检测刚性流道(9)的温度。

3.根据权利要求1或2所述的一体式刚性流道液滴数字PCR系统，其特征在于：所述热刚性流道(9)为不锈钢毛细管。

4.根据权利要求1所述的一体式刚性流道液滴数字PCR系统，其特征在于：所述热循环温度控制器(15)包括晶体管(10)、热电偶传感器(14)、PC客户端软件模块(16)、单片机(17)、控制电路(18)、DC电源(19)和数据采集仪器(20)；其中，热电偶传感器(14)与刚性热循环模块(8)中的刚性圆柱体(11)热接触，实时返回温度数据给数据采集仪器(20)，数据采集仪器(20)通过TCP/IP接口或者GPIB接口将采集到的温度数据上传到PC端，被PC客户端软件模块(16)收集处理，通过PID逻辑计算得出需要发送给单片机(17)的程控信号，PC客户端软件同时通过可编程仪器标准指令(SCPI)控制安捷伦仪器的数据采集参数，所述参数包括采样时间、采样模式、采样开始和结束，由PC客户端软件模块(16)计算得到的控制信号经由USB接口传送到单片机(17)，单片机按照程控信号的指令调节PWM输出口的占空比，从而控制晶体管(10)的开关，进而调节DC电源的输出功率。

5.根据权利要求1所述的一体式刚性流道液滴数字PCR系统，其特征在于：所述进样针(24)安置在荧光检测器(25)内部，反应后液滴通过进样针(24)经过荧光检测窗口进行实时荧光检测，而后经过荧光数据收集分析软件(26)对荧光信号进行数据处理与分析。

6.根据权利要求1所述的一体式刚性流道液滴数字PCR系统，其特征在于：

所述进样针(24)包括处理后的玻璃毛细管(28)和进样针主体(29)，采用的玻璃毛细管(28)，进样针能直接与刚性流道(9)末端相连后液滴经过荧光检测控制器(4)检测窗口，实现对微液滴进行在线实时、连续检测，其中玻璃毛细管(28)开窗口部分与进样针主体(29)上检测窗口位置对齐，有利于荧光检测控制器(4)开启时激光通过进样针主体(29)上的检测窗口对玻璃毛细管(28)内部的液滴进行荧光检测。

7.根据权利要求1所述的一体式刚性流道液滴数字PCR系统，其特征在于，还包括动力装置(1)，所述动力装置(1)包括反应试剂推进器(6)以及油相推进器(7)，所述试剂通过反应试剂推进器(6)以及油相推进器(7)推进入液滴发生装置(2)中，在液滴发生装置中产生纳升级或皮升级油包水液滴。

8.根据权利要求7所述的一体式刚性流道液滴数字PCR系统，其特征在于，所述试剂通过反应试剂推进器(6)以及油相推进器(7)分三路、两路、一路或者裂变方式推进入液滴发生装置(2)中。