[发明专利]一种一体全自动化数字PCR检测系统及实施方法

说明书

本发明公开了一种一体全自动化数字PCR检测系统及实施方法，该系统包括左腔室和右腔室，左腔室和右腔室通过自动隔离门装置隔开；左腔室内设置有液滴生成装置；右腔室内设置有PCR扩增装置、生物芯片阅读装置；还包括负压装置，左腔室和右腔室均与负压装置的入口相通，负压装置使左腔室和右腔室形成负压，并使空气通过负压装置排出。本发明采用负压屏蔽技术，通过负压和高效过滤器结合，有效防止整体实验操作过程中对人员及环境的污染。本发明采用自动隔离门，通过隔离门装置，有效将整体设备功能区分为两个独立操作区，在核酸提取与核酸扩增过程中防止交叉污染。

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种一体全自动化数字PCR检测系统及实施方法。

背景技术

聚合酶链反应（ polymerase chain reaction， PCR）是现代生命科学研究中最常规的实验方法之一， 其发展经历了 3 个主要阶段：

第一代PCR就是我们目前最常用的终点PCR技术，通过凝胶电泳获得定性的结果。

第二代实时定量PCR技术，它利用荧光试剂监控扩增，来实现相对定量。在开展基因表达分析时，需要标准曲线或参考基因来协助定量。

第三代数字PCR作为一种全新的核酸检测方法，通过反应体系均分到大量反应单元中独立地进行PCR，并依据泊松分布和阳性比例来计算核酸数量。目前数字PCR主要分为微滴式和芯片式两种，与传统PCR技术相比，微滴式数字PCR（简称ddPCR）具有高灵敏度、高精度、高耐受性和绝对定量的优点。

域值循环数（ cycle threshold， Ct） 是实时荧光定量 PCR 的重要概念， 是指每个反应管内的荧光信号到达设定的域值时所经历的循环数。对实时荧光定量 PCR 和dPCR 的原理进行比较后可以发现， dPCR 通过统计学原理直接给出靶序列的起始浓度，其结果不再依赖于 Ct 值 ，可以避免实时荧光定量 PCR 在低拷贝靶分子、 细微模板浓度差异中灵敏度和精确度相对较差的缺陷它不再依赖Cq值或内参基因，即可确定低至单拷贝的待检靶分子的绝对数目。微滴技术让数字PCR更低成本，且更实用。

微滴式数字PCR，将含有核酸分子的反应体系处理为纳升级的微滴，使每个微滴含或不含待检靶分子，且每个微滴都作为一个独立的 PCR 反应器，经 PCR 扩增后采用微滴阅读仪逐个对微滴进行检测，并以终点信号的有或无作为判断标准 （有荧光信号的微滴判读为“1” ， 无荧光信号的微滴判读为“0” ）。最后，根据泊松分布原理及阳性微滴的比例，利用分析软件计算待检靶分子的浓度或拷贝数，从而获得最终结果。

现有市场上的相关产品在操作过程中存在如下的问题：

1、 芯片分析过程中，从核酸提取到实验报告的输出，各流程环节涉及几十个操作步骤，十多种仪器设备。自动程度低，工作繁琐，对人员水平要求高。

2、 整体试验过程中自适应性不强，人力干扰因素大，重复性较差。

3、 试验过程分属使用不同的仪器设备，处于不同工作环境区域，物料转移过程中，对环境、样本、人员的污染风险较大。

4、 整体实验过程周期较长，人员的工作效率低，准确度差。

发明内容

为克服现有技术上的不足，本发明提供一种一体全自动化数字PCR检测系统及实施方法，以解决现有技术中灵活性、自适应性不强、人为干扰因素，重复性差的技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种一体全自动化数字PCR检测系统，所述系统包括左腔室和右腔室，左腔室和右腔室通过自动隔离门装置隔开；左腔室内设置有液滴生成装置；右腔室内设置有PCR扩增装置、生物芯片阅读装置；所述液滴生成装置用于将预混液进行提取，最后将预混液加到液态生物反应系统中，从而实现将核酸样本加载到生物芯片中；