(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221078213 3.3 (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 北京新羿生物科技有限公司 地址 100084 北京市海淀区中关村北二条 13号6幢4层40 5房间 申请人 清华大学 (72)发明人 陈昕雯　苏世圣　刘金伟　杨文军　 郭永　 (51)Int.Cl. C12M 1/34(2006.01) C12M 1/02(2006.01) C12M 1/12(2006.01) C12M 1/38(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12Q 1/686(2018.01) B01L 3/00(2006.01) (54)发明名称 一体平铺式多指标检测微液滴芯片 (57)摘要 本发明提供一种一体平铺式多指标检测微 液滴芯片， 包括芯片本体， 芯片本体上构造有一 分多混合及反应结构， 其包括： 一级反应腔， 用于 存储一级体系并进行一级扩增， 以使一级体系中 具有第一浓度的检测样本扩增形成具有第二浓 度的检测样 本； 多个加样腔通； 多个二级反应腔， 二级反应腔为扁平腔体结构， 第二浓度的检测样 本及二级体系在混合管道内混合后以微液滴的 形式存储于二级反应腔内并进行二级扩增， 二级 反应腔具有荧光检测区。 本发明有效提高检测样 本的浓度， 提高浓度后的检测样 本被划分为更多 检测样本份数而保证每份检测样本皆具有较高 的浓度， 实现了低浓度样本的多指标检测， 保证 了样本检测的灵敏度， 提高了检测结果的准确 性。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 115074226 A 2022.09.20 CN 115074226 A 1.一种一体平铺式多指标检测微液滴芯片， 其特征在于， 包括芯片本体(1)， 所述芯片 本体(1)上构造有至少一组一分多混合及反应结构， 每一所述 一分多混合及反应结构包括： 一级反应腔(11)， 用于存储一级体系并进行一级扩增， 以使所述一级体系中具有第一 浓度的检测样本扩增形成具有第二浓度的检测样本， 所述第二浓度高于所述第一浓度； 多个加样腔(12)， 用于存储二级体系， 且多个所述加样腔(12)同时与同一所述一级反 应腔(11)形成可控连通； 多个二级反应腔(13)， 所述二级反应腔(13)为扁平腔体结构， 且多个所述二级反应腔 (13)与通过混合管道(33)与多个所述加样腔(12)及一级反应腔(11)分别一一对应可控连 通， 所述第二浓度的检测样本及所述二级体系在所述混合管道(33)内混合后以微液滴(5) 的形式存储于所述二级反应腔(13)内并进 行二级扩增， 所述二级反应腔(13)具有荧光检测 区。 2.根据权利要求1所述的一体平铺式多指标检测微液滴芯片， 其特征在于， 所述第 二浓 度的检测样本及所述二级体系混合后形成混合样本， 所述微液滴(5)由进入所述二级反应 腔(13)内的油相与所述混合样本在所述扁平腔体结构内相互作用形成； 或者， 所述扁平腔 体结构的腔底壁上具有多个微坑(131)， 所述微液滴(5)由进入所述微坑(131)内的混合样 本在所述 微坑(131)的物理间隔作用下 形成。 3.根据权利要求1所述的一体平铺式多指标检测微液滴芯片， 其特征在于， 所述芯片本 体(1)上还 具有与所述一级反应腔(11)临近 设置的加热 凹槽， 一级扩增加热模块(4)具有加 热凸起件(41)， 所述加热凸起件(41)能够插 装于所述加热凹槽内。 4.根据权利要求1所述的一体平铺式多指标检测微液滴芯片， 其特征在于， 所述混合管 道(33)具有多个连续的弯折部 。 5.根据权利要求1所述的一体平铺式多指标检测微液滴芯片， 其特征在于， 每一所述一 分多混合及反应结构还包括多个流体流动驱动结构， 所述流体流动驱动结构的数量与所述 混合管道(33)的个数相等， 每个所述流体流动驱动结构包括构造于所述芯片本体(1)上的 油液接口(14)， 通过所述油液接口(14)能够将与其对应的所述一级反应腔(11)与二级反应 腔(13)之间及加样腔(12)与二级反应腔(13)之间形成第一压力差， 以使所述一级反应腔 (11)及加样腔(12)内部的流体分别在所述第一压力差的作用下流入对应的所述混合管道 (33)内。 6.根据权利要求1所述的一体平铺式多指标检测微液滴芯片， 其特征在于， 所述一级反 应腔(11)及加样腔(12)为开口腔， 所述开口腔的开口处密封连接有密封盖(2)； 和/或， 所述 加样腔(12)设置有滤膜或者 排气孔。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115074226 A 2一体平铺式 多指标检测微液滴芯片 技术领域 [0001]本发明属于数字PCR分析仪技术领域， 具体涉及一种一体平铺式多指标检测微液 滴芯片。 背景技术 [0002]数字PCR技术被称为第三代PCR技术， 具有绝对定量和 单分子检测灵敏度的优点， 在分子诊断领域有着重要的应用前景。 数字PCR技术中一种主流的技术路线为采用液滴微 流控芯片， 在该芯片内将反应体系分割成数万乃至数百万尺寸均一的液滴(也即微液滴)， 每个液滴独立进 行核酸扩增和荧光检测， 通过荧光检测结果利用数学模型计算出样本中目 标分子的精确拷贝数。 [0003]数字PCR技术虽然具有高检测灵敏度和绝对定量的优势， 但在低浓度(在一些情况 下也成为低丰度)核酸检测场景仍然面临着不小的挑战。 例如在肿瘤液体活检、 器官移 植排 斥监测、 病原体超敏检测等领域， 不仅要求在大量背 景样本中检测罕见的目标序列， 还要同 时对多种可能的罕见目标序列进 行区分。 数字P CR技术受限于荧光 染料的光谱分布限制， 一 个样本只能同时放置数种荧光探针， 对应数种检测目标， 难以满足同时区分数十种目标序 列的要求。 为了提高数字PCR的多指标检测， 往往需要将样本分成多份进行检测， 每一份检 测数种不同的目标序列， 从而满足指标数 的要求。 但分割低浓度的样本会带来灵敏度降低 的问题， 这会直接影响检测结果的准确性。 发明内容 [0004]因此， 本发明要解决的技术问题在于提供一种一体平铺式多指标检测微液滴芯 片， 以克服现有技术中低浓度的检测样本在检测时分割过多份数的检测样本导致检测灵敏 度降低、 检测结果 不准确的不足。 [0005]为了解决上述问题， 本发明提供一种一体平铺式多指标检测微液滴芯片， 包括芯 片本体， 所述芯片本体上构造有至少一组一分多混合及反应结构， 每一所述一分多混合及 反应结构包括： [0006]一级反应腔， 用于存储一级体系并进行一级扩增， 以使所述一级体系中具有第一 浓度的检测样本扩增形成具有第二浓度的检测样本， 所述第二浓度高于所述第一浓度； [0007]多个加样腔， 用于存储二级体系， 且多个所述加样腔同时与同一所述一级反应腔 形成可控连通； [0008]多个二级反应腔， 所述二级反应腔为扁平腔体结构， 且多个所述二级反应腔与通 过混合管道与多个所述加样腔及一级反应腔分别一一对应可控连通， 所述第二浓度的检测 样本及所述二级体系在所述混合管道内混合后以微液滴的形式存储于所述二级反应腔内 并进行二级扩增， 所述 二级反应腔具有荧 光检测区。 [0009]在一些实施方式中， 所述第二浓度的检测样本及所述二级体系混合后形成混合样 本， 所述微液滴由进入所述二级反应腔内的油相与所述混合样本在所述扁平腔体结构内相说　明　书 1/6 页 3 CN 115074226 A 3