[发明专利]一种小型数字PCR系统及其应用

说明书

本发明公开了一种小型数字PCR系统及其应用，所述小型数字PCR系统包括依次使用的微滴生成装置，核酸扩增装置及带有图像采集功能和安装有检测APP的移动设备；所述微滴生成装置包括注射器或注射泵，及与其配合使用的滤膜和承接微滴芯片；注射器或注射泵与滤膜配合使用将核酸反应体系溶液制成反应微滴，承接微滴芯片用于负载微滴；所述核酸扩增装置为可控温、保温的容器，用于对承接微滴芯片中的微滴进行核酸扩增反应；所述移动设备配套可设有与核酸反应体系中染料相适配的滤光片，也可直接区分可视化颜色，对核酸扩增反应后图像进行采集、识别、计算读取结果。本发明PCR系统成本低廉、设备简明小巧、操作简单，有助于核酸诊断、免疫检测和分子生物学等领域的发展。

技术领域

本发明涉及PCR检测技术领域，更具体地，涉及一种小型数字PCR系统及其应用。

背景技术

PCR技术自被发明以来，一直广泛应用于分子生物学的研究、临床诊断等领域中。其特异性强、灵敏度高、操作简单，可以作为核酸诊断的主要技术方法。但传统PCR也存在一定缺点：反应体系为水相，易发生假阳性，且操作时间过长等。微滴数字PCR利用油包水乳液体系中的微液滴减少假阳性，加快反应进程，逐渐成为研究重点。因此，基于微滴数字PCR体系，完善其微滴制备过程，精进检测过程有着重要的意义。

目前在微滴制备过程中：传统的微滴数字PCR利用芯片或者仪器，采用微流控技术，利用T型和十字型结构进行微滴生成，具有结构简单、易于控制的优点。但是由于通道结构和尺寸的限制，制约了生成微滴的速度、尺寸和单分散性，从而影响数字PCR的检测精度，例如中国专利CN105861299A公开了微滴式数字PCR荧光检测系统和荧光检测装置，虽然可以对微滴样品的数量进行精确统计，但是其微滴依然采用微流控技术，微滴制备复杂。生成微滴后，常采用的方式为微滴式扩增仪进行扩增。再利用微滴检测仪逐个对每个微滴进行扫描检测，进行微滴的荧光信号判读，再根据泊松分布原理分析得到检测结果。然而这些制备和检测方法成本高、技术复杂、人员要求高且需要昂贵的仪器，因此尽管微滴数字PCR准确度高、灵敏度高、检测速度快，国内外的生物基因检测仍以传统PCR为主。为了更早将微滴数字PCR融入实际检测中，提高检测效率和质量，需要开发一种微滴制备简单、检测方法简单快速的数字PCR系统和技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种小型数字PCR系统。

本发明的另一目的在于提供所述小型数字PCR系统的应用。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：

一种小型数字PCR系统，包括依次使用的微滴生成装置，核酸扩增装置及带有图像采集功能和安装有检测APP的移动设备；所述微滴生成装置包括注射器或注射泵，及与其配合使用的滤膜和承接微滴芯片；滤膜黏附在注射器或注射泵顶端注射头处形成密闭环境，注射器或注射泵与滤膜配合使用将核酸反应体系预微滴制成反应微滴，承接微滴芯片用于负载反应微滴；所述核酸扩增装置为可控温、保温的容器，用于对承接微滴芯片中的反应微滴进行核酸扩增反应；所述移动设备配套可设有与核酸反应体系中荧光染料相适配的滤光片，也可直接区分可视化颜色，对核酸扩增反应后图像进行采集、识别、计算读取结果。