全自動微滴生成

Automatic Droplet Generation

PCR設備的核心技術。 首創了使用全自動PID控制機械臂微滴生成，避免了人工操作的誤差。

核心競爭力

目前數字PCR行業標準的微滴體積為1納升，這個體積的液滴直徑為100微米。如果要生成這種尺度的微滴，之前的科學技術原理都是通過將控制流體的通道降到100微米以下尺度才能實現。因此所有市面上有的數字PCR設備都是采用100微米以下的生成耗材，因此都屬于微流控微滴技術。這種技術的生成耗材的加工和質控需要依賴于半導體芯片的技術，因而成本之高顯而易見。

我司在多年的研究積累下，全球首家在技術原理上打破了微流控微滴技術的局限性，采用了普通移液槍頭（尺度是0.3毫米以上）就可以生成納升級別微滴的技術，因此我們定義這個技術為宏流控微滴技術。

目前已經完成專利布局（中國專利號中國專利號：2021113351171、2021113351133、2021227610374、2021100379520）。

因為生成耗材尺寸的提高而進入宏流控尺度，這從根本上降低耗材加工成本并且提高移液速度；生成機械結構沒有任何振動部位，極大提高設備及生成穩定性，并且可以很方便的實現大規模平行生成結構，從根本上解決通量問題。

我司的宏流控微滴技術與自動化技術相結合，避免的傳統的芯片法的高成本與繁瑣的液滴生成方法，此方法學基本實現了零成本耗材及自動一體化完美的結合。

?自平鋪微滴陣列

?Sel-organized Droplet Array

獨特的配方，使得微滴自平鋪在反應皿底面，并且避免了微滴在加熱中的融合與蒸發。

目的

只有將液滴獨立地分開，才能保證整個PCR容器中，反應是有序進行，從而為實時熒光PCR的單液滴獨立觀測提供條件。微滴陣列是后續實現原位PCR和原位熒光觀測的必要條件。

原理

在致雨生物獨特的表面活性劑配方下，生成的液滴在高溫加熱的情況下也不會融合。相反，它們會聚集成球。在精細地調制下，微滴的密度是大于油相載液的。

因此，海量的液滴就可以借助重力自組裝，平鋪在PCR反應容器的底部，從而形成微滴陣列。獨特的乳化微滴體系配方避免了微滴在加熱中的融合與蒸發，極大的降低了微滴操縱難度，避免了在操縱過程中微滴損失的風險。

?海量微滴實時熒光檢測

?Massive Parallel Real-time RCR

系統可同時追蹤幾十萬個微滴實時熒光擴增信號，我們稱之為海量液滴陣列實時觀測技術。

技術目標

采用實時熒光檢測技術，可以有效地實時追蹤單個液滴在PCR反應循環中的熒光信號。而海量液滴的實時觀測。

技術難點和框架

眾所周知，數字 PCR 的高靈敏度是這種技術的一大優點。

但是，目前的商用數字 PCR 系統受限于通量、成本、微滴生成方式等條件的限制而無法實現海量微滴的實時PCR觀測。而致雨的研發團隊在自平鋪微滴陣列的基礎上，通過開發獨特設計的光學信號收集光路、成像模塊和海量微滴實時軌跡追蹤算法， 實現了全程實時追蹤每個微滴在PCR反應循環的熒光信號。我們命名這種突破性的技術為海量液滴陣列實時 PCR 觀測技術。

這一技術不但可以解決數字PCR臨床應用中出現的假陽性問題；還可以擺脫數字PCR統計高濃度拷貝樣品時所采用的泊松分布統計的局限性，實現直接計數每個陽性液滴里的拷貝數，從而真正意義上實現絕對定量；甚至還可以通過分析熔解曲線開拓更多目前數字PCR技術無法實現的功能。