[发明专利]微流控液滴散射光和荧光计数芯片

说明书

本发明提供一种微流控液滴散射光和荧光计数芯片，包括芯片本体、激发光纤、检测光纤以及反光镜，芯片本体内设有激发光纤预留槽和检测光纤预留槽、检测流道以及检测区域，激发光纤预留槽、检测光纤预留槽交汇于检测区域，检测区域上装设有反光镜，激发光纤的光线经过激发光纤预留槽以照射到达检测区域的液滴，反光镜用于将经激发光纤照射的液滴所产生的散射光反射，散射光的阴性信号以及阳性信号经过检测光纤预留槽被检测光纤收集，检测光纤将阴性信号以及阳性信号传送。本发明的微流控液滴散射光和荧光计数芯片解决了由于拍照面积的限制对样品浓度测定的准确性，且解决了传统的空间光学方案的光学空间自身体积庞大、调焦操控复杂的问题。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别涉及一种微流控液滴散射光和荧光计数芯片。

背景技术

近几年来，伴随着微纳加工技术的不断发展，更多的创新方法将应用于数字PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应)技术中。数字PCR技术一般包括两部分内容，PCR扩增和荧光信号分析。在PCR扩增阶段，数字PCR先将样品荧光处理并稀释到单分子水平，再平均分配到几十至几万个单元中进行反应。数字PCR是在扩增结束后对每个反应单元的荧光信号进行采集，有荧光信号记为1，无荧光信号记为0，有荧光信号的反应单元中至少包含一个拷贝的模板，即至少携带一个样品，然后根据泊松分布推算出样品浓度。

数字PCR起步阶段通常使用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)数字拍照的方式识别携带样品的液滴和空液滴，但该方法需要在整个区域内不断的拍照来实现，同时将空液滴的信号标记为0的相应，称为阴信号，将携带样品的液滴的信号标记为1的相应，称为阳信号，根据阴阳信号计算样品的浓度。该操作过程通常为通过油相隔离出大量单元，并保证每个单元中存在0和1的响应，根据确定面积上的腔体个数，通过统计阳性信号计算样品的浓度。由于液滴的统计数越多，样品浓度计算结果准确性越高，因此为了统计大量的液滴，就需要不断扩大成像面积反复拍照，该方法不仅操作过于繁琐，而且受限于拍照面积，即在有限的面积会影响液滴的统计，进而影响样品浓度计算结果的准确性；且该空间光学方案的光学空间自身体积庞大、调焦操控复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微流控液滴散射光和荧光计数芯片，解决了由于拍照面积的限制对样品浓度测定的准确性，且解决了传统的空间光学方案的光学空间自身体积庞大、调焦操控复杂的问题。

本发明提供一种微流控液滴散射光和荧光计数芯片，用于统计单分子液滴的阳性信号，包括芯片本体、激发光纤、检测光纤以及反光镜，所述芯片本体内设有激发光纤预留槽和检测光纤预留槽、检测流道以及检测区域，所述激发光纤预留槽、所述检测光纤预留槽交汇于所述检测区域，所述检测区域上装设有所述反光镜，所述激发光纤的光线经过所述激发光纤预留槽以照射流过所述检测流道且到达所述检测区域的所述液滴，所述反光镜用于将到达所述检测区域的经所述激发光纤照射的所述液滴所产生的散射光反射，所述散射光的阴性信号以及所述阳性信号经过所述检测光纤预留槽被所述检测光纤收集，所述检测光纤将所述阴性信号以及所述阳性信号传送。

其中，所述芯片本体包括底层芯片以及层叠于所述底层芯片上的顶层芯片，所述底层芯片上设有第一缺口以及第二缺口，所述顶层芯片上设有与所述第一缺口适配的第一槽以及与所述第二缺口适配的第二槽，所述底层芯片与所述顶层芯片对接时，所述第一缺口与所述第一槽形成收容所述激发光纤的所述激发光纤预留槽，所述第二缺口与所述第二槽形成收容所述检测光纤的所述检测光纤预留槽。

其中，所述激发光纤预留槽、所述检测光纤预留槽以及所述检测流道的中心轴位于同一平面上。

其中，所述微流控液滴散射光和荧光计数芯片包括光电倍增管，所述光电倍增管用于接收所述阴性信号以及所述阳性信号，且用于检测所述阴性信号以及所述阳性信号。