背景介绍

　　数字PCR（dPCR）是第3代PCR技术，可高灵敏度、特异地对核酸样本进行数字化绝对定量分析，可替代第1代和第2代PCR技术，同时在稀有突变检测和表达量微小差异鉴定方面具有无可比拟的优势。

　　目前dPCR技术正处于导入期（见下图），可广泛应用于癌症治疗监测、单细胞分析、寄生虫诊断及环境监测等分子生物学领域。

　　当前，dPCR技术国外已开始商业化，国内尚处于起步阶段；主流的dPCR技术需要依赖大型昂贵检测仪器，检测成本高。

　　市场前景方面，据国元证券2020年8月研报预测，到今年，我国的dPCR行业市场规模将达266.6亿元。

　　项目介绍

　　为突破dPCR技术国产化，实现低成本、高灵敏度、高特异性、易操作地对核酸样本进行定量分析，团队成功设计研发了一款新型dPCR系统（简称“本项目”）。

　　本项目采用PDMS软光刻技术+微流控加工技术设计了一种“三明治型”dPCR芯片，构建了微腔阵列式芯片模式，通过腔室的微流控分区技术实现样本的数字化分割，并对其自进样分割方式及抗水分挥发方法等不断改进和优化。

　　基于dPCR芯片，项目设计的一体化数字PCR系统，在单一仪器上实现进样、样品离散化、热循环扩增和结果读取分析，整个数字PCR检测过程全自动化、“傻瓜式”操作，大大降低了数字PCR检测操作的复杂度、减少了出现人为误差和样品污染的概率、提高了检测结果的可靠性，避免了数字PCR检测操作对专业技术人员的依赖。

　　创新点

　　一、采用微腔阵列式技术路径，项目芯片的分割液滴的显微图像，所有的图像都显示了100%的样本填充和离散化，较液滴式路径和现有的微腔路径，更加稳定有效，该效果为国际领先。

　　二、检测时间：使用集成微腔热水循环的热循环扩增方式，项目从样品离散化到图像检测结果，耗时约1小时，大大优于传统PCR速度。

　　三、自动化程度高：项目设计的检测路径，将dPCR的所有必要步骤——数字化、热循环和数 据采集集成到一个仪器中。简单地将反应混合物加入芯片中，就像实时PCR一样 ，平台将自动完成剩下的流程。减少人工的参与，大幅度提高准确性，避免人工误差。

　　四、可靠性和重现性：手动操作步骤少，芯片完全密封，避免了交叉污染，芯片具有很好的可靠性和重现性。

　　五、性价比：项目核心技术全部来源于自主设计，技术性能对标国际产品，可实现高端PCR系统的国产化替代，在价格成本方面，与国内持平。

　　实验数据

　　以人体KRASG12S基因突变检测为例，验证了我们的数字PCR样本离散化系统的可行性。

　　如图所示，给出了每个浓度具有代表性的扩增好的荧光显微图像。如预期的那样，随着模板DNA在PCR反应混合物中的稀释，阳性微腔室数减少。此外，测定的模板浓度与预期浓度有很好的相关性（R2=0.9998），证明了微量溶解膜在PCR混合物中的溶解不影响PCR扩增效率。使用5×104copies/μLDNA的样本时，阳性微腔室达到饱和，几乎所有的腔室都呈圆形荧光亮点，证实了该芯片的所有微腔室仅用12μL样本即能完全填充，可伸缩阀的使用实现了较高的样本利用率。

　　*点击图片查看大图

　　知识产权布局

　　团队目前已拥有9项发明专利。

　　项目组正在寻找技术产业化合作伙伴，欢迎相关企业联系我们。

　　联系人：蒋治强

　　联系电话：13668000527

关于我们

　　重庆重大知识产权运营有限公司是重庆大学全资企业，成立于2018年2月，注册资本500万元，是西部地区首家由高校全资建立的专业从事知识产权运营管理、成果转化与产学研服务的公司。

　　公司已建立专业化的知识产权情报分析、行业市场研究、项目管理人才团队，拥有全球1.8亿条专利数据库、投融资数据库等。

　　公司作为“重庆大学技术转移中心”、“国家知识产权示范高校”、“教育部高等学校科技成果转化和技术转移基地”、“重庆市电子信息产业专利导航中心”四大平台的重要运行单位，为学校和政、企、事业单位提供从创新想法到技术商品化全生命周期运营服务，覆盖专利与文献情报研究、价值评估、知识产权战略布局、人才评价、技术开发、科技咨询、运营转化、投融资对接、创新集成、维权管理等知识产权、产学研和成果转化全过程。