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全自动微滴生成

Automatic Droplet Generation

PCR设备的核心技术。 首创了使用全自动PID控制机械臂微滴生成，避免了人工操作的误差。

核心竞争力

目前数字PCR行业标准的微滴体积为1纳升，这个体积的液滴直径为100微米。如果要生成这种尺度的微滴，之前的科学技术原理都是通过将控制流体的通道降到100微米以下尺度才能实现。因此所有市面上有的数字PCR设备都是采用100微米以下的生成耗材，因此都属于微流控微滴技术。这种技术的生成耗材的加工和质控需要依赖于半导体芯片的技术，因而成本之高显而易见。

我司在多年的研究积累下，全球首家在技术原理上打破了微流控微滴技术的局限性，采用了普通移液枪头（尺度是0.3毫米以上）就可以生成纳升级别微滴的技术，因此我们定义这个技术为宏流控微滴技术。

目前已经完成专利布局（中国专利号中国专利号：2021113351171、2021113351133、2021227610374、2021100379520）。

因为生成耗材尺寸的提高而进入宏流控尺度，这从根本上降低耗材加工成本并且提高移液速度；生成机械结构没有任何振动部位，极大提高设备及生成稳定性，并且可以很方便的实现大规模平行生成结构，从根本上解决通量问题。

我司的宏流控微滴技术与自动化技术相结合，避免的传统的芯片法的高成本与繁琐的液滴生成方法，此方法学基本实现了零成本耗材及自动一体化完美的结合。

​自平铺微滴阵列

​Sel-organized Droplet Array

独特的配方，使得微滴自平铺在反应皿底面，并且避免了微滴在加热中的融合与蒸发。

目的

只有将液滴独立地分开，才能保证整个PCR容器中，反应是有序进行，从而为实时荧光PCR的单液滴独立观测提供条件。微滴阵列是后续实现原位PCR和原位荧光观测的必要条件。

原理

在致雨生物独特的表面活性剂配方下，生成的液滴在高温加热的情况下也不会融合。相反，它们会聚集成球。在精细地调制下，微滴的密度是大于油相载液的。

因此，海量的液滴就可以借助重力自组装，平铺在PCR反应容器的底部，从而形成微滴阵列。独特的乳化微滴体系配方避免了微滴在加热中的融合与蒸发，极大的降低了微滴操纵难度，避免了在操纵过程中微滴损失的风险。

​海量微滴实时荧光检测

​Massive Parallel Real-time RCR

系统可同时追踪几十万个微滴实时荧光扩增信号，我们称之为海量液滴阵列实时观测技术。

技术目标

采用实时荧光检测技术，可以有效地实时追踪单个液滴在PCR反应循环中的荧光信号。而海量液滴的实时观测。

技术难点和框架

众所周知，数字 PCR 的高灵敏度是这种技术的一大优点。

但是，目前的商用数字 PCR 系统受限于通量、成本、微滴生成方式等条件的限制而无法实现海量微滴的实时PCR观测。而致雨的研发团队在自平铺微滴阵列的基础上，通过开发独特设计的光学信号收集光路、成像模块和海量微滴实时轨迹追踪算法， 实现了全程实时追踪每个微滴在PCR反应循环的荧光信号。我们命名这种突破性的技术为海量液滴阵列实时 PCR 观测技术。

这一技术不但可以解决数字PCR临床应用中出现的假阳性问题；还可以摆脱数字PCR统计高浓度拷贝样品时所采用的泊松分布统计的局限性，实现直接计数每个阳性液滴里的拷贝数，从而真正意义上实现绝对定量；甚至还可以通过分析熔解曲线开拓更多目前数字PCR技术无法实现的功能。