dPCR芯片、制备方法及使用方法与流程

dpcr芯片、制备方法及使用方法
技术领域
1.本发明属于检测设备技术领域，具体涉及一种dpcr芯片、制备方法及使用方法。


背景技术：

2.数字聚合酶链反应(digital polymerase chain reaction，dpcr)，是一种核酸分子绝对定量技术。与上一代实时荧光定量核酸扩增检测系统(real-time quantitative pcr detecting system，qpcr)相比，dpcr可以直接计算出dna分子个数，给出起始样本的绝对定量，具有更高的灵敏度和准确性。
3.目前，dpcr技术细分可分为两类：一种是液滴式dpcr芯片，另一种是微阱式dpcr芯片。由于目前液滴生成装置难以维持长期稳定生成均一液滴，因此使得微阱式dpcr芯片具有广阔的应用场景，将核酸溶液分散到芯片上数以千、万计的微孔内，经过pcr循环后，统计微孔的荧光信号，根据泊松分布计算得到原始溶液的核酸浓度。
4.然而，由于微阱式dpcr芯片通常采用简单的盲孔阵列的设计，在循环控温扩增期间，样本容易从盲孔中流出至其他盲孔内，造成样本间串扰的问题，进而降低了dpcr芯片的检测精度。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的是提供一种dpcr芯片、制备方法及使用方法，能够解决dpcr芯片检测时样本串扰的问题。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种dpcr芯片，所述dpcr芯片包括：
7.样本层，所述样本层包括多个样本盲孔；
8.进样层，所述进样层层叠设置在所述样本层上，每个所述进样层包括多个进样狭缝，且每个所述进样狭缝贯穿所述进样层设置，所述进样狭缝在第一平面上的正投影和所述样本盲孔在第一平面上的正投影交叠，其中，所述第一平面平行于所述进样层所在的平面；
9.所述进样层和所述样本层为柔性材料，所述dpcr芯片被配置为通过拉伸实现进样。
10.可选的，在所述dpcr芯片进样的过程中，所述进样狭缝在第一平面上的正投影和所述样本盲孔在第一平面上的正投影的重叠区域为第一区域，在所述dpcr芯片进样完成后，所述进样狭缝在第一平面上的正投影和所述样本盲孔在第一平面上的正投影的重叠区域为第二区域，其中，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积。
11.可选的，在所述dpcr芯片进样完成后，所述样本层和所述进样层沿第一方向弯曲，其中，所述第一方向为和所述dpcr芯片进样方向相反的方向。
12.可选的，在所述dpcr芯片进样的过程中，所述进样狭缝沿所述第一方向的截面为矩形；
13.在所述dpcr芯片进样完成后，所述进样狭缝远离所述样本层的一端封闭。
14.可选的，所述进样层的材料和所述样本层的材料为聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯中的至少一种。
15.可选的，所述进样狭缝的宽度位于1微米至10微米之间，其中，所述进样狭缝的宽度为所述进样狭缝在所述第一平面上的正投影形成的图形的最小尺寸。
16.第二方面，本发明实施例提供了一种制备方法，用于制备第一方面任一实施例所述的dpcr芯片，所述制备方法包括：
17.在基底上光刻形成样本层阳膜和进样层阳膜；
18.在所述样本层阳膜上浇筑混合液体，形成第一膜层，在所述进样层阳膜上浇筑混合液体，形成第二膜层，其中，所述混合液体为成型液体和交联剂形成的混合液体；
19.将固化后的所述第一膜层从所述样本层阳膜上剥离，形成样本层，将固化后的所述第二膜层从所述进样层阳膜上剥离，形成进样层；
20.连接所述进样层和所述样本层。
21.可选的，在所述样本层阳膜上浇筑混合液体之前，对所述样本层阳膜进行抗粘处理；
22.在所述进样层阳膜上浇筑混合液体之前，对所述进样层阳膜进行抗粘处理；
23.和/或，所述进样层阳膜为金属阳膜，所述进样层阳膜为磁性金属；
24.在所述进样层阳膜上浇筑混合液体，形成第二膜层之后，所述制备方法还包括：
25.通过磁性盖板覆盖第二膜层。
26.第三方面，本发明实施例提供了一种使用方法，用于使用第一方面任一实施例所述的dpcr芯片，所述使用方法包括：
27.将样本滴加到进样层远离样本层的表面上；
28.通过拉伸所述dpcr芯片，使得所述进样狭缝的宽度增大，所述样本通过所述进样狭缝流入到所述样本盲孔中，其中，所述进样狭缝的宽度为所述进样狭缝在所述第一平面上的正投影形成的图形的最小尺寸；
29.撤掉对所述dpcr芯片拉伸，使得所述进样狭缝的宽度恢复到初始尺寸。
30.可选的，在撤掉对所述dpcr芯片拉伸，使得所述进样狭缝的宽度恢复到初始尺寸之后，所述使用方法还包括：
31.通过外力使得所述样本层和所述进样层沿第一方向弯曲，直至所述进样狭缝处于密闭状态，其中，所述第一方向为和所述dpcr芯片进样方向相反的方向。
32.在本发明实施例中，由于样本层包括多个样本盲孔，进样层层叠设置在样本层上，每个进样层包括多个进样狭缝，且每个进样狭缝贯穿进样层设置，每个进样狭缝在第一平面上的正投影和样本盲孔在第一平面上的正投影交叠，因此可以使得样本通过进样狭缝进入到样本盲孔中。又由于进样层和样本层为柔性材料，dpcr芯片被配置为通过拉伸实现进样，因此在dpcr芯片进样的过程中，可以通过拉伸dpcr芯片，使得进样狭缝在第一平面上的正投影和样本盲孔在第一平面上的正投影的重叠区域为第一区域，在dpcr芯片进样完成后，撤掉对dpcr芯片的拉伸，使得进样狭缝在第一平面上的正投影和样本盲孔在第一平面上的正投影的重叠区域为第二区域，加之第一区域的面积大于第二区域的面积，因此可以使得进入到样本盲孔处的样本难以从进样狭缝中流出。又由于在进样层和样本层为柔性材料的作用下，使得dpcr芯片可以发生一定的膨胀，进一步的降低了膨胀导致样本流程的可
能性，且在柔性材料的透气性的作用下，也可以减小气泡对样本dpcr反应的影响。综上所述，通过本发明实施例提供的dpcr芯片可以降低样本发生串扰，提升dpcr检测的准确性。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片的结构示意图。
35.图2表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片在图1的a-a方向的截面结构示意图。
36.图3表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片包括的样本层的结构示意图。
37.图4表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片包括的样本层在图3的b-b方向的截面结构示意图。
38.图5表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片包括的进样层的结构示意图。
39.图6表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片包括的进样层在图5的c-c方向的截面结构示意图。
40.图7表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片在弯折状态下的结构示意图。
41.图8表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片进液前样本盲孔和进样狭缝的尺寸示意图。
42.图9表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片进液过程中的样本盲孔和进样狭缝的尺寸示意图。
43.图10表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片进液后样本盲孔和进样狭缝的尺寸示意图。
44.图11表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片制备方法的流程图。
45.图12表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片制备过程中的样本层阳膜的结构示意图。
46.图13表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片制备过程中的样本层阳膜在图12的d-d方向上的截面结构示意图。
47.图14表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片制备过程中的进样层阳膜的结构示意图。
48.图15表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片制备过程中的进样层阳膜在图14的e-e方向上的截面结构示意图。
49.图16表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片的使用方法的流程图。
50.附图标记：
51.10：样本层；20：进样层；101：样本盲孔；102：第一标识块：103：样本层阳膜；201：进样狭缝；202：第二标识块；203：进样层阳膜；1031：第一膜层基底；1032：第一凸起；2031：第二膜层基底；2032：第二凸起。
具体实施方式
52.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
54.本发明实施例提供了一种dpcr芯片，图1表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片的结构示意图，图2表示本发明实施例提供的一种dpcr芯片在图1的a-a方向的截面结构示意图，如图1和图2所示，该dpcr芯片包括：样本层10，样本层10包括多个样本盲孔101；进样层20，进样层20层叠设置在样本层10上，每个进样层20包括多个进样狭缝201，且每个进样狭缝201贯穿进样层20设置，每个进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影交叠，其中，第一方面平行于进样层20所在的平面。进样层20和样本层10为柔性材料，dpcr芯片被配置为通过拉伸实现进样。
55.在本发明实施例中，样本盲孔101主要用于存放样本，样本层10和进样层20可以为圆形膜层，也可以为方形膜层，或者其它形状的膜层，样本层10的形状和进样层20的形状一致，且样本层10的膜层面积和进样层20的膜层面积相等。样本层10上开设有多个样本盲孔101，样本盲孔101的数量可以为任一数量，具体依据取样需求确定。样本盲孔101为样本层上未导通的孔，也即是，样本盲孔101为一端导通的孔，样本盲孔101的孔口位于样本层10朝向所述进样层20的表面上，样本盲孔101的底部位于样本层的中部。
56.进样层20主要用于给样本提供进样通道，进样层20开设有多个进样狭缝201，进样狭缝201的数量和样本盲孔101的数量相等。每个进样狭缝201贯穿进样层20设置，也即是进样狭缝201的两端导通，进样狭缝201的一端位于进样层20远离样本层10的表面上，进样狭缝201的另一端位于进样层20朝向样本层10的表面上，这样，样本可以通过进样狭缝进入到样本盲孔101中。此外，每个进样狭缝201在第一方向上和一个样本盲孔101处于同一直线，也即是每个样本盲孔101均有一个与之对应的进样狭缝201。为保证样本能从进样狭缝201进入到样本盲孔101中，进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影交叠。需要说明的是，进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影可以完全重合，也即是进样狭缝201的轴线可以和相对应的样本盲孔101的轴线重合，使得进样狭缝201位于样本盲孔101的中心位置，或者进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影可以部分重合，也即是进样狭缝201的轴线可以位于样本盲孔101的轴线的一侧，使得进样狭缝201不完全位于样本盲孔101的中心位置，本发明实施例对此不做限定。
57.需要说明的是，由于进样层20和样本层10为柔性材料，如图8至图10所示，在dpcr芯片进样的过程中，取样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影的重叠区域为第一区域，在dpcr芯片进样完成后，取样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影的重叠区域为第二区域，其中，第一区域的面积大于
第二区域的面积，第一平面为进样层20所在的平面。
58.这样，在dpcr芯片进样的过程中，可以通过拉伸改变进样狭缝201的形状，使得进样狭缝201的开口的面积增大，也即是使得进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影的重叠区域为第一区域。在dpcr芯片进样完成后，可以撤掉拉伸，使得进样狭缝201的形状恢复到初始形状，使得进样狭缝201的开口的面积恢复到初始大小，也即是使得进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影的重叠区域为第二区域。又由于第一区域的面积大于第二区域的面积，因此可以使得进入到样本盲孔101处的样本从进样狭缝201中流出的难度增大。需要说明的是，进样的方向为样本从进样狭缝201进入到样本盲孔101中，也即是从进样层20远离样本层10的表面指向样本层10靠近进样层20的表面的方向。
59.从上述实施例可以看出，在本发明实施例中，由于样本层10包括多个样本盲孔101，进样层20层叠设置在样本层10上，每个进样层20包括多个进样狭缝201，且每个进样狭缝201贯穿进样层20设置，每个进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影交叠，因此可以使得样本通过进样狭缝201进入到样本盲孔101中。又由于进样层20和样本层10为柔性材料，dpcr芯片被配置为通过拉伸实现进样，因此在dpcr芯片进样的过程中，可以通过拉伸dpcr芯片，使得进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影的重叠区域为第一区域，在dpcr芯片进样完成后，撤掉对dpcr芯片的拉伸，使得进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影的重叠区域为第二区域，加之第一区域的面积大于第二区域的面积，因此可以使得进入到样本盲孔101处的样本难以从进样狭缝201中流出。又由于在进样层20和样本层10为柔性材料的作用下，使得dpcr芯片可以发生一定的膨胀，进一步的降低了膨胀导致样本流程的可能性，且在柔性材料的透气性的作用下，也可以减小气泡对样本dpcr反应的影响。综上所述，通过本发明实施例提供的dpcr芯片可以降低样本发生串扰，提升dpcr检测的准确性。
60.接下来具体介绍下dpcr芯片的结构以及相关参数，具体如下：
61.在一些实施例中，如图7所示，在dpcr芯片进样完成后，样本层10和进样层20沿第一方向弯曲，其中，第一方向为和dpcr芯片进样方向相反的方向。
62.需要说明的是，在dpcr芯片进样之前，如图8所示，样本层10和进样层20未发生任何方向上的弯曲，进样狭缝201也未发生变形。在dpcr芯片进样时，如图9所示，先使得样本刮涂在进样层20远离样本层10的表面上，之后以通过拉伸改变进样狭缝201的形状，使得进样狭缝201的开口的面积增大，使得样本从进样狭缝201流入到样本盲孔101中。进样完成后，如图10所示，撤掉拉伸，使得进样狭缝201的形状恢复到初始形状，使得进样狭缝201的开口的面积恢复到初始大小。进一步的，如图7所示，在dpcr芯片进样完成后，可以使得样本层10和进样层20第一方向弯曲，使得进样狭缝201发生变形，也即是，使得进样狭缝201靠近样本盲孔101的一端在第二方向上的截面的面积小于进样狭缝201远离样本盲孔101的一端在第二方向上的截面面积，也即是使得进样狭缝201由底部向顶部形成一个缩口结构，进一步将样本完全隔离在样本盲孔101中。需要说明的是，第二方向为平行于样本层10所在平面的方向。
63.还需要说明的是，为避免进样狭缝201不被拉破，在一些实施例中，可以通过第一夹具夹在dpcr芯片的一端，通过第二夹具夹在dpcr芯片的另一端，利用位移台等机械装置
控制拉伸长度以及保证拉伸的均匀性，从而降低断裂风险。同时利用机械装置辅助拉伸dpcr芯片，即可释放双手从而可以进行刮涂样本的操作，更加方便操作者的使用。同时，为了进一步降低狭缝破裂的风险，可以适当提升进样层20的膜层厚度，如进样层20的膜层厚度为0.05毫米至0.1毫米之间。
64.进一步的，如图7所示，在dpcr芯片进样的过程中，进样狭缝201沿第一方向的截面为矩形；在dpcr芯片进样完成后，进样狭缝201远离样本层10的一端封闭。这样，在dpcr芯片进样完成后，使得进样狭缝201远离样本层10的一端处于处于封闭状态，进一步避免进入样本盲孔101的样本从进样狭缝201中流出，进一步避免样本的串扰。需要说明的是，上述进样狭缝201沿第一方向的截面可以理解为矩形或者近似矩形的形状(如梯形、两个腰边为弧形的四边形等)，本发明实施例对此不做限定。
65.为便于样本层10和进样层20的对齐，在一些实施例中，如图3至图6所示，样本层10朝向进样层20的表面至少设置有一个第一标识块102，进样层20朝向样本层10的表面设置有至少设置有一个第二标识块201；在每个进样狭缝201在第一方向上和一个样本盲孔101处于同一直线的情况下，第一标识块102在第一平面上的正投影和第二标识块201在第一平面上的正投影至少部分重合。
66.需要说明的是，第一标识块102和第二标识块201可以为方形块状结构、圆形块状结构，或者多边形块状，或者十字形结构，或者其它形状，本发明实施例对此不做限定。第一标识块102和第二标识块201可以采用墨水打印、光刻镀膜以及机械挖槽等方式在柔性膜层上形成的标识。这样，在将样本层10和进样层20进行层叠设置的过程中，可以通过第一标识块102和第二标识块201辅助样本层和进样层20进行贴合，即使得第一标识块102在第一平面上的正投影和第二标识块201在第一平面上的正投影至少部分重合，进而实现样本层10在第一平面上的正投影和进样层20在第一平面上的正投影完全重合，即使得样本层和进样层20完全对合。
67.进一步的，样本层10朝向进样层20的表面的边角处均设置有第一标识块102位；进样层20朝向样本层10的表面的边角处均设置有第二标识块201，其中，第一标识块102的个数等于第二标识块201的个数，其中，样本层10朝向进样层20的表面的边角处为样本层10朝向进样层20的表面开设样本盲孔之外的其它区域。
68.在该实施例中，由于在样本层10朝向进样层20的表面的边角处均设置有第一标识块102，在进样层20朝向样本层10的表面的边角处均设置有第二标识块201，因此可以使得样本层10的各个边角处和进样层20的各个边角处均有第一标识块102和第二标识块201辅助对齐，进一步保证样本层和进样层20可以完全对合。同时由于第一标识块102位设置在样本层10朝向进样层20的表面的边角处，第二标识块201设置在进样层20朝向样本层10的表面的边角处，进而可以避免第一标识块102的设置对样本盲孔101的设置造成影响，避免第二标识块201的设置对进样狭缝201的设置造成影响。
69.可选的，第一标识块102在第一平面上的正投影的投影面积大于第二标识块201在第一平面上的正投影的投影面积。这样，由于是将进样层20贴合在样本层10上，因此需要使得进样层20上设置的第二标识块201的面积小于样本层10上设置的第一标识块102的面积，进而方便第一标识块102和第二标识块201进行对齐。
70.需要说明的是，还可以根据贴合后的第二标识块201在第一标识块102内的位置判
断进样层20和样本层10的贴合程度，在第二标识块201和第一标识块102均为正方形的情况下，如计算较小正方形四个边界(第二标识块201)与较大正方形(第一标识块102)边界的距离，计算中心偏移量，即可判定进样层20和样本层10贴合的准确性。
71.对于进样层20的材料和样本层10的材料，在一些实施例中，进样层20的材料和样本层10的材料为聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯等柔性材料中的至少一种，本发明实施例对此不作限定。上述进样层20的材料和样本层10的材料均为柔性材料，均可以具有一定的延展性，且上述进样层20的材料和样本层10的材料均具有一定的耐热性，从而满足可以在60
°
至95
°
c之间进行循环控温扩增。以聚二甲基硅氧烷为例，由于聚二甲基硅氧烷具有良好的生物相容性，较好的透气性以减少气泡产生，透明度高有利于光学观测，可在-50℃至200℃下长期使用满足温度条件且具有较好的导热性，断裂伸长率约为100％，拉伸性能好，且在每次拉伸20％至30％时，进样层20的进样狭缝201的开口即可以满足进样需求，有利于避免进样狭缝201不被拉破。
72.对于进样层20和样本层10之间的连接方式，在一些实施例中，进样层20和样本层10之间可以通过胶粘、键合、高温熔断中的至少一种方式连接，本发明实施例对此不做限定。以进样层20的材料和样本层10的材料为聚二甲基硅氧烷为例，通常采用等离子体键合，将进样层20的材料和样本层10键合的面氧等离子体处理后，按压静止5分钟左右就可以牢固键合，同时氧等离子体处理后聚二甲基硅氧烷可以变得更加亲水，更有利于样本的进样。
73.对于样本盲孔101的形状，在一些实施例中，样本盲孔101包括方孔、圆孔、椭圆孔、锥孔和多边形孔中的一种或者多种，也可以是其它形状，本发明实施例对此不做限定。这样，可以依据不同的使用场景选择不同形状的样本盲孔101，进而使得dpcr芯片的使用以及生产制造不受限。
74.对于样本盲孔101的相关参数，在一些实施例中，样本盲孔101的深度位于50微米至100微米之间。样本盲孔101的深度为样本盲孔101在第一方向上的尺寸，在样本盲孔101的深度位于50微米至100微米之间的情况下，可以满足样本的存放量。此外，样本盲孔101第二方向上的尺寸位于50微米至100微米之间，相邻两个样本盲孔101之间的间距位于10微米至30微米之间，进一步满足样本的存放量。
75.对于进样狭缝201的相关参数，在一些实施例中，进样狭缝201的宽度位于1微米至10微米之间，其中，进样狭缝201的宽度为进样狭缝201在第一平面上的正投影形成的图形的最小尺寸。需要说明的是，进样狭缝201的宽度位于1微米至10微米之间，因此可以保证在dpcr芯片进样完成后，避免样本从进样狭缝201中流出造成串扰。需要说明的是，进样狭缝201的沿第一方向的截面可以为长条形、椭圆形、多边形等任一形状，本发明实施例对此不作限定。
76.对于样本盲孔101的排布方式，在一些实施例中，多个样本盲孔101之间阵列排布或者不规则排布。这样，可以使得样本盲孔101可以以多种方式排布，进而使得样本层10的制造不受限。
77.从上述实施例可以看出，在本发明实施例中，由于样本层10包括多个样本盲孔101，进样层20层叠设置在样本层10上，每个进样层20包括多个进样狭缝201，且每个进样狭缝201贯穿进样层20设置，每个进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影交叠，因此可以使得样本通过进样狭缝201进入到样本盲孔101中。又由于
进样层20和样本层10为柔性材料，dpcr芯片被配置为通过拉伸实现进样，因此在dpcr芯片进样的过程中，可以通过拉伸dpcr芯片，使得进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影的重叠区域为第一区域，在dpcr芯片进样完成后，撤掉对dpcr芯片的拉伸，使得进样狭缝201在第一平面上的正投影和样本盲孔101在第一平面上的正投影的重叠区域为第二区域，加之第一区域的面积大于第二区域的面积，因此可以使得进入到样本盲孔101处的样本难以从进样狭缝201中流出。又由于在进样层20和样本层10为柔性材料的作用下，使得dpcr芯片可以发生一定的膨胀，进一步的降低了膨胀导致样本流程的可能性，且在柔性材料的透气性的作用下，也可以减小气泡对样本dpcr反应的影响。综上所述，通过本发明实施例提供的dpcr芯片可以降低样本发生串扰，提升dpcr检测的准确性。
78.第二方面，本发明实施例还提供了一种制备方法，用于制备第一方面任一实施例的dpcr芯片，如图11所示，该制备方法包括：
79.步骤s201：在基底上光刻形成样本层阳膜103和进样层阳膜203。
80.需要说明的是，基底为硅、玻璃等基板，在基底上按照样本层10的形状光刻成样本层阳膜103，即在基底上光刻形成用于形成样本盲孔101的结构，在基底上按照样进样层20的形状光刻成进样层阳膜203，即在基底上光刻形成用于形成进样狭缝201的结构，以备后续通过样本层阳膜103和进样层阳膜203形成样本层10和进样层20。
81.需要说明的是，如图12至图16所示，样本层阳膜103包括第一膜层基底1031和设置在第一膜层基底1031上多个间隔设置的第一凸起1032，第一凸起1032用于形成样本盲孔101，进样层阳膜203包括第二膜层基底2031和设置在第二膜层基底2031上多个间隔设置的第二凸起2032，第二凸起2032用于形成进样狭缝201。
82.步骤s202：在样本层阳膜103上浇筑混合液体，形成第一膜层，在进样层阳膜203上浇筑混合液体，形成第二膜层，其中，混合液体为成型液体和交联剂形成的混合液体。
83.在一种可能实现的方式中，在样本层阳膜103上浇筑混合液体之前，可以对样本层阳膜103进行抗粘处理；在进样层阳膜203上浇筑混合液体之前，对进样层阳膜203进行抗粘处理。
84.需要说明的是，以进样层20和样本层的材料均为聚二甲基硅氧烷为例，由于聚二甲基硅氧烷在固化前为粘稠液体，翻模工艺制备通孔结构时容易出现挂尖的情况，这是由于表面张力较大，贴附在样本层阳膜103和进样层阳膜203上的聚二甲基硅氧烷液体比周边的液面较高，形成挂尖。较高的挂尖会阻碍样本流入进样狭缝201进而无法进入样本盲孔101中，因此在进行翻模工艺中，样本层阳膜103和进样层阳膜203需要先进行抗粘处理，如甲基氯硅烷修饰剂修饰，以降低聚二甲基硅氧烷混合液的黏附性，从而降低高挂尖的产生。
85.在另一种可能实现的方式中，进样层阳膜103为金属阳膜，进样层阳膜103为磁性金属；在进样层阳膜103上浇筑混合液体，形成第二膜层之后，上述制备方法还可以包括：
86.通过磁性盖板覆盖第二膜层。
87.需要说明的是，进样层阳膜103和磁性盖板可以为铁、镍等磁性金属，利用铁、镍等磁性金属加工进样层阳膜203，可以用3d打印、电筹等方式实现。这样，在进样层阳膜203上浇筑混合液体时，使得混合液体覆盖所有的进样狭缝203，随后将磁铁材料制成的磁性盖板置于上方，在磁力的作用下，金属阳膜与磁性盖板朝相互靠近的方向贴合，挤出多余的混合液体，非通孔区域(进样狭缝203之外的其它区域)都充满混合溶液，不再存在挂尖现象，且
由于紧密贴合，固化脱模后制成的第一膜层的上下表面和第二膜层的上下两层表面平整，易于与其他膜层紧密贴合。这种方法还可以通过控制进样狭缝203的高度实现进样层20的厚度的准确可控，保证了每次加工的一致性。采用磁力的方案相比于直接平板外力挤压贴合阳模的方式，这种方案还保证了每个地方挤压一致性，有效避免了因外力不均导致金属阳模损坏。
88.步骤s203：将固化后的第一膜层从样本层阳膜103上剥离，形成样本层10，将固化后的第二膜层从进样层阳膜203上剥离，形成进样层20。
89.步骤s204：连接进样层20和样本层10。
90.需要说明的是，进样层20和样本层10之间可以通过胶粘、键合、高温熔断中的至少一种方式连接，本发明实施例对此不做限定。以进样层20的材料和样本层10的材料为聚二甲基硅氧烷为例，通常采用等离子体键合，将进样层20的材料和样本层10键合的面氧等离子体处理后，按压静止5分钟左右就可以牢固键合，同时氧等离子体处理后聚二甲基硅氧烷可以变得更加亲水，更有利于样本的进样。
91.此外，若通过在样本层阳膜103上浇筑混合液体之前，对样本层阳膜103进行抗粘处理的方式仍无法解决挂尖的情况，可以在进样层20和样本层10连接之前，将进样层20翻转180
°
，将有挂尖的一面与样本层10键合，这样在样本在进样狭缝201中的流动不再受挂尖的影响，同时由于挂尖位于进样狭缝201所处的位置，对应于样本盲孔101内，也不会影响进样层20和样本层10的贴合。需要说明的是，上述制造工艺具有成本低以及操作简单的优势，此外为进一步提高加工精度，可以采用激光烧结、纳米压印等的方式进行加工，本发明实施例对此不做限定。
92.第三方面，本发明实施例还提供了一种使用方法，用于使用第一方面任一实施例的dpcr芯片，如图16所示，使用方法包括：
93.步骤301：将样本滴加到进样层20远离样本层10的表面上。
94.需要说明的是，该步骤为dpcr芯片进样之前，如图8所示，样本层10和进样层20未发生任何方向上的弯曲，进样狭缝201也未发生变形。
95.步骤302：通过拉伸dpcr芯片，使得进样狭缝201的宽度增大，样本通过进样狭缝201流入到样本盲孔101中，其中，进样狭缝201的宽度为进样狭缝201在第一平面上的正投影形成的图形的最小尺寸。
96.需要说明的是，dpcr芯片进样时，如图9所示，先使得样本刮涂在进样层20远离样本层10的表面上，之后以通过拉伸改变进样狭缝201的形状，使得进样狭缝201的开口的面积增大，使得样本从进样狭缝201流入到样本盲孔101中。
97.还需要说明的是，在dpcr芯片进样时还可以通过刮涂等方式辅助样本从进样狭缝201流入到样本盲孔101中。为避免进样狭缝201不被拉破，在一些实施例中，可以通过第一夹具夹在dpcr芯片的一端，通过第二夹具夹在dpcr芯片的另一端，利用位移台等机械装置控制拉伸长度以及保证拉伸的均匀性，从而降低断裂风险。同时利用机械装置辅助拉伸dpcr芯片，即可释放双手从而可以进行刮涂样本的操作，更加方便操作者的使用。
98.步骤303：撤掉对dpcr芯片拉伸，使得进样狭缝201的宽度恢复到初始尺寸。
99.需要说明的是，在进样完成后，如图10所示，撤掉拉伸，使得进样狭缝201的形状恢复到初始形状，使得进样狭缝201的开口的面积恢复到初始大小，可以使得进入到样本盲孔
101处的样本难以从进样狭缝201中流出。
100.进一步的，在撤掉对dpcr芯片拉伸，使得进样狭缝201的宽度恢复到初始尺寸之后，使用方法还包括：
101.通过外力使得样本层10和进样层20沿第一方向弯曲，直至进样狭缝201处于密闭状态，其中，第一方向为和dpcr芯片进样方向相反的方向。
102.需要说明的是，在dpcr芯片进样完成后，可以使得样本层10和进样层20第一方向弯曲，使得进样狭缝201发生变形，也即是，使得进样狭缝201靠近样本盲孔101的一端在第二方向上的截面的面积小于进样狭缝201远离样本盲孔101的一端在第二方向上的截面面积，也即是使得进样狭缝201由底部向顶部形成一个缩口结构，进一步将样本完全隔离在样本盲孔101中。其中，第二方向为平行于样本层10所在平面的方向。
103.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
104.尽管已描述了本发明实施例的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
105.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
106.以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的原理及实现方式，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种dpcr芯片，其特征在于，所述dpcr芯片包括：样本层，所述样本层包括多个样本盲孔；进样层，所述进样层层叠设置在所述样本层上，每个所述进样层包括多个进样狭缝，且每个所述进样狭缝贯穿所述进样层设置，所述进样狭缝在第一平面上的正投影和所述样本盲孔在第一平面上的正投影交叠，其中，所述第一平面平行于所述进样层所在的平面；所述进样层和所述样本层为柔性材料，所述dpcr芯片被配置为通过拉伸实现进样。2.根据权利要求1所述的dpcr芯片，其特征在于，在所述dpcr芯片进样的过程中，所述进样狭缝在第一平面上的正投影和所述样本盲孔在第一平面上的正投影的重叠区域为第一区域，在所述dpcr芯片进样完成后，所述进样狭缝在第一平面上的正投影和所述样本盲孔在第一平面上的正投影的重叠区域为第二区域，其中，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积。3.根据权利要求1所述的dpcr芯片，其特征在于，在所述dpcr芯片进样完成后，所述样本层和所述进样层沿第一方向弯曲，其中，所述第一方向为和所述dpcr芯片进样方向相反的方向。4.根据权利要求3所述的dpcr芯片，其特征在于，在所述dpcr芯片进样的过程中，所述进样狭缝沿所述第一方向的截面为矩形；在所述dpcr芯片进样完成后，所述进样狭缝远离所述样本层的一端封闭。5.根据权利要求1所述的dpcr芯片，其特征在于，所述进样层的材料和所述样本层的材料为聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的dpcr芯片，其特征在于，所述进样狭缝的宽度位于1微米至10微米之间，其中，所述进样狭缝的宽度为所述进样狭缝在所述第一平面上的正投影形成的图形的最小尺寸。7.一种制备方法，用于制备权利要求1-6中任一项所述的dpcr芯片，其特征在于，所述制备方法包括：在基底上光刻形成样本层阳膜和进样层阳膜；在所述样本层阳膜上浇筑混合液体，形成第一膜层，在所述进样层阳膜上浇筑混合液体，形成第二膜层，其中，所述混合液体为成型液体和交联剂形成的混合液体；将固化后的所述第一膜层从所述样本层阳膜上剥离，形成样本层，将固化后的所述第二膜层从所述进样层阳膜上剥离，形成进样层；连接所述进样层和所述样本层。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述样本层阳膜上浇筑混合液体之前，对所述样本层阳膜进行抗粘处理；在所述进样层阳膜上浇筑混合液体之前，对所述进样层阳膜进行抗粘处理；和/或，所述进样层阳膜为金属阳膜，所述进样层阳膜为磁性金属；在所述进样层阳膜上浇筑混合液体，形成第二膜层之后，所述制备方法还包括：通过磁性盖板覆盖第二膜层。9.一种使用方法，用于使用权利要求1-6中任一项所述的dpcr芯片，其特征在于，所述使用方法包括：将样本滴加到进样层远离样本层的表面上；
通过拉伸所述dpcr芯片，使得所述进样狭缝的宽度增大，所述样本通过所述进样狭缝流入到所述样本盲孔中，其中，所述进样狭缝的宽度为所述进样狭缝在所述第一平面上的正投影形成的图形的最小尺寸；撤掉对所述dpcr芯片拉伸，使得所述进样狭缝的宽度恢复到初始尺寸。10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，在撤掉对所述dpcr芯片拉伸，使得所述进样狭缝的宽度恢复到初始尺寸之后，所述使用方法还包括：通过外力使得所述样本层和所述进样层沿第一方向弯曲，直至所述进样狭缝处于密闭状态，其中，所述第一方向为和所述dpcr芯片进样方向相反的方向。

技术总结
本发明公开了一种dPCR芯片及制备方法，属于检测设备技术领域。该dPCR芯片包括：样本层，样本层包括多个样本盲孔；进样层，进样层层叠设置在样本层上，每个进样层包括多个进样狭缝，且每个进样狭缝贯穿进样层设置，进样狭缝在第一平面上的正投影和样本盲孔在第一平面上的正投影交叠，其中，第一平面平行于进样层所在的平面；进样层和样本层为柔性材料，dPCR芯片被配置为通过拉伸实现进样。这样，通过本发明实施例提供的dPCR芯片可以降低样本发生串扰，提升dPCR检测的准确性。提升dPCR检测的准确性。提升dPCR检测的准确性。


技术研发人员：马相国 刘浩男 张雅琦
受保护的技术使用者：京东方科技集团股份有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15