[发明专利]一种分子检测芯片

说明书

本申请提供一种分子检测芯片，包括：微孔阵列，包括多个微孔，用于将待测溶液分成包括单个待测核酸分子的待测液滴；检测IC电路，位于微孔阵列下方，包括：检测单元，包括与多个微孔一一对应设置的多个检测子单元，多个检测子单元连接主控单元，用于对待测液滴中的目标核酸分子扩增，在扩增后测量出具有目标核酸分子的目标待测液滴的荧光强度，并向主控单元发送原始测量结果；主控单元，用于电源管理，通过行列选择控制检测单元，接收原始测量结果，根据原始测量结果生成最终检测结果。本申请通过检测芯片将液滴生成、阵列化、核酸扩增、光电检测、数据处理等功能进行集成，精简了芯片整体结构，提高了反应速度和检测性能，并增强了芯片稳定性。

技术领域

本申请涉及分子诊断领域，特别涉及一种分子检测芯片。

背景技术

目前，当前核酸分子的定量检测有三种主要方法，光度法基于核酸分子的吸光度来定量；实时荧光定量PCR(Real Time PCR)基于Ct值，Ct值就是指可以检测到荧光值对应的循环数；数字PCR是最新的定量技术，基于单分子PCR方法来进行计数的核酸定量，是一种绝对定量的方法。

其中，数字PCR(Digital Polymerase Chain Reaction，dPCR)是单分子核酸诊断的代表性技术，其优势是高灵敏和绝对定量。

但是，现有的数字PCR产品集成度不高，需要多台机器配合参与实现核酸诊断过程，例如需要复杂的液滴生成模块、温控模块和光学检测模块，仪器复杂导致性能不稳定，价格高昂。

因此，现有的绝对定量的微流控分子检测技术仍有待改进。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本申请的目的在于提供一种分子检测芯片，旨在提高分子检测产品的集成度、检测速度和性能稳定性。

为了达到上述目的，本申请采取了以下技术方案：

本申请提供了一种分子检测芯片，包括：

微孔阵列，设置在所述分子检测芯片表面，包括多个微孔，所述多个微孔用于将待测溶液分成多个待测液滴，所述待测液滴包括反应溶液和最多一个目标核酸分子，其中，所述目标核酸分子在一定反应溶液和一定温度条件下，指数级扩增后，发出可测量的荧光；

检测IC电路，与所述孔阵列板层叠设置，包括：

检测单元，包括与所述多个微孔一一对应设置的多个检测子单元，所述多个检测子单元连接主控单元；所述检测子单元用于对所述待测液滴中的目标核酸分子进行扩增，在扩增后识别出荧光强度大于第一阈值的待测液滴，得到原始测量结果，并向所述主控单元发送原始测量结果；

主控单元，用于电源管理、时钟管理、控制所述检测子单元、接收所述识别信号，根据所有的所述原始测量结果生成最终检测结果，并向芯片外部电路输出所述最终检测结果。

可以看出，本申请中通过检测芯片将扩增、检测、数据处理等功能进行集成，精简了分子检测芯片的结构，增强了稳定性。

在一些实施例中，所述多个微孔阵列有序排布在所述微孔阵列上，且所述微孔的所有孔壁均垂直于所述微孔底部；或者，所述微孔的所有孔壁均与所述微孔底部形成锐角夹角或钝角夹角。

在一些实施例中，所述微孔阵列上包括多个液滴区域，所述多个微孔分布在所述多个液滴区域上；所述待测溶液沿着预设方向流过并覆盖所述多个液滴区域，形成待测液滴阵列。

在一些实施例中，所述微孔内侧表面亲水，微孔底部亲水或疏水。

在一些实施例中，微孔阵列由惰性材料制成，并通过物理修饰或化学修饰得到亲水性或疏水性。

在一些实施例中，所述检测子单元包括层叠设置的滤光层、加热电极、检测电路和辅助电路；