[发明专利]用于数字实时PCR的盒

说明书

公开了一种用于数字实时PCR的盒，其能够防止在反应空间的拐角或边缘区域出现气穴。用于数字实时聚合酶链式反应(PCR)的盒包括微流体室、孔阵列、CMOS光传感器阵列和PCB。微流体室包括形成用于注射液体样品的入口，所述微流体室能够注射成型。孔阵列包括多个微孔，上部分和下部分通过所述微孔被穿孔并附接到微流体室的下表面。CMOS光传感器阵列设置在孔阵列下方以捕获填充在孔阵列的微孔中的样品的响应图像。PCB具有通气孔，所述通气孔被形成为用于在通过入口注射液体样品时，在微流体室中形成的微流动路径的、在孔阵列和微流体室之间形成的空间的、以及形成在孔阵列中的微孔的真空处理。

技术领域

相关申请的交叉引用

根据35 U.S.C．§ 119，本申请要求于2018年4月25向韩国知识产权局（KIPO）提交的韩国专利申请第10-2018-0047632号以及2019年3月26提交的韩国专利申请第10-2019-0034671号的优先权，所述专利申请的全部内容通过引用并入本文。

本发明的示例性实施例涉及用于数字实时聚合酶链式反应（PCR）的盒。更具体地，本发明的示例性实施例涉及一种用于数字实时PCR的盒，其能够测量可以同时进行的实时反应，同时防止反应空间的拐角或边缘区域出现气穴(air pockets)。

背景技术

相关技术的讨论

基因扩增技术是用于重复地复制和扩增样品中少量脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA）的特定碱基序列的技术。典型的基因扩增技术是聚合酶链式反应（PCR）。聚合酶链式反应（PCR）由DNA变性、引物退火和引物延伸组成。因为每个步骤取决于样品的温度，所以可以通过重复改变样品的温度来扩增DNA。

聚合酶链式反应（PCR）是扩增靶DNA序列的方法。以前，PCR通常在96-或384-孔微孔板中进行。如果需要更高的通量，则微孔板中的常规PCR方法不是成本有效的或有效的。另一方面，减少PCR反应体积降低了试剂的消耗并且可以因反应体积的热质量降低而减少扩增时间。该策略可以以阵列形式（m x n）来实现，从而导致大量更小的反应体积。此外，使用阵列允许具有增加的量化灵敏度、动态范围和特异性的可扩展高通量分析。

阵列形式也已被用于执行数字实时聚合酶链式反应（dPCR）。来自dPCR的结果可以用来检测和定量罕见等位基因的浓度，用来提供核酸样品的绝对定量，并用来测量核酸浓度的低倍数变化。通常，增加复制次数增加了dPCR结果的准确性和可再现性。

大多数定量聚合酶链式反应（qPCR）平台中的阵列形式被设计用于逐样品测试（sample-by-assay）实验，其中PCR结果需要是可寻址的(addressable)以用于运行后分析。然而，对于dPCR，每个PCR结果的特定位置或孔可以是无关紧要的，并且可以仅分析每个样品的阳性和阴性复制的数目。

在dPCR中，含有相对少量的靶多核苷酸或核苷酸序列的溶液可以被细分成大量的小测试样品，从而每个样品通常含有一分子的靶核苷酸序列或不含靶核苷酸序列。当样品随后在PCR方案、程序或实验中热循环时，含有靶核苷酸序列的样品被扩增并产生阳性检测信号，而不含靶核苷酸序列的样品不被扩增并不产生检测信号。

在数字实时PCR的情况下，因为反应空间的尺寸非常小并且其数量非常大，所以难以将样品注射到每一个反应空间中。

此外，样品不被注入到反应空间的拐角或边缘区域中，从而可以在反应空间的拐角或边缘区域处形成气穴(air pockets)。当气穴因PCR过程期间的温度变化而膨胀或收缩时，测试结果可能发生误差。

在常规的dPCR方法中，使用终点PCR，其中将样品引入反应空间中并扩增核苷酸序列。因此，不可能测量在每个反应空间中实时扩增核苷酸序列的反应。

发明内容