用于样品制备或样品分析中的至少一个的包括旋转阀的系统和方法技术方案

用于进行指定反应的系统和方法，其包括具有样品通道的流体网络、反应室以及储器。该样品通道与样品端口流动连通。该系统还包括旋转阀，其具有流动通道并构造成在第一阀位置和第二阀位置之间旋转。当该旋转阀处于第一阀位置时，该流动通道流体地联接该反应室和样品通道，且当该旋转阀处于第二阀位置时，该流动通道流体地联接储器和反应室。当该旋转阀处于第一阀位置时，泵组件诱导生物样品朝向反应室流动，且当该旋转阀处于第二阀位置时，泵组件诱导反应成分从储器流向反应室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景本申请的实施方案总体上涉及用于产生用于生化分析和/或进行生化反应的样品的系统和方法，更具体地，涉及利用旋转阀的系统和方法。各种生化方案包含在载体表面上或在指定的反应室内进行大量受控反应。可以实施受控反应以分析生物样品或制备用于后续分析的生物样品。该分析可以识别或揭示该反应中所涉及的化学品的特性。例如，在基于阵列的循环测序测定(例如，合成测序(SBS))中，通过酶促操纵的迭代循环来测序密集阵列的DNA特征(例如，模板核酸(templatenucleicacids))。在每一个循环后，可以捕获图像，并随后用其它图像分析以确定DNA特征的序列。在另一生物化学测定中，具有可识别标记(例如，荧光标记)的未知分析物可暴露于已知探针阵列，该探针在该阵列内具有预定地址。观察探针和未知分析物之间发生的化学反应可以帮助识别或揭示分析物的特性。已经存在对自动执行测定的系统的一般需求，诸如上面描述的那些，其中该系统需要使用者的较少工作或需要使用者较少的参与。目前，大多数平台需要使用者在将生物样品装载到用于分析的系统中之前单独地制备生物样品。对于使用者，可能期望的是，将一个或多个生物样品装载到系统中，选择用于由系统执行的测定，并且在预定时间段内，例如一天或更短时间，取得来自分析的结果。至少一些当前使用的系统不能够执行某些提供具有足够质量水平并且在一定成本范围内的数据的方案，例如全基因组测序。简述根据实施方案，提供了一种系统，其包括具有样品通道、反应室和储器的流体网络。该样品通道与构造成接纳生物样品的样品端口流动连通。该系统还包括泵组件，泵组件构造成与该流体网络流动连通。该系统还包括旋转阀，旋转阀具有流动通道并构造成在第一阀位置和第二阀位置之间旋转。当该旋转阀处于第一阀位置时，该流动通道流体地联接该反应室和样品通道，并且当该旋转阀处于第二阀位置时，该流动通道流体地联接储器和反应室。当该旋转阀处于第一阀位置时，该泵组件诱导生物样品朝向反应室流动，并且当该旋转阀处于第二阀位置时，该泵组件诱导反应成分从储器流向反应室。在实施方案中，提供了一种方法，其包括将具有流动通道的旋转阀旋转到第一阀位置。当处于第一阀位置时，该流动通道与反应室流动连通。该方法还可以包括当旋转阀处于第一阀位置时使生物样品从样品通道或第一储器流动穿过流动通道并进入反应室。该方法还包括将旋转阀旋转至第二阀位置。当处于第二阀位置时，该流动通道可以流体地连接第二储器和反应室。该方法还包括使反应成分从第二储器流入反应室中。该反应成分与反应室内的生物样品相互作用。在一个实施方案中，提供一种系统，其包括具有流体网络的流控制系统和与该流体网络流动连通的泵组件。该流体网络包括构造成接纳生物样品的样品通道、多个储器以及反应室。该系统还包括具有流动通道的旋转阀。该旋转阀构造成旋转至不同的阀位置以将反应室流体地联接至样品通道或联接至储器中的一个。该系统还包括检测设备，检测设备构造成在测定方案期间检测来自反应室的光信号。该系统还包括系统控制器，其构造成控制该旋转阀和泵组件以使生物样品从样品通道流动并使其流入反应室中。该系统控制器还构造成在多个方案循环期间控制旋转阀、泵组件以及检测设备，其中该方案循环中的每一个包括：(a)将旋转阀旋转至第一储器阀位置，使得反应室与多个储器中的第一储器流动连通；(b)控制泵组件以诱导流体从第一储器流入反应室；(c)将旋转阀旋转至第二储器阀位置，使得反应室与多个储器中的第二储器流动连通；(d)控制泵组件以诱导流体从第二储器流入反应室；以及(e)控制检测设备以在来自第二储器的流体流过反应室时或在来自第二储存器的流体流过反应室之后检测来自反应室的光信号。根据实施方案，提供一种方法，其包括提供微流体主体和旋转阀。微流体主体具有主体侧和包括供应端口和馈送端口的流体网络。该供应端口开向主体侧。该旋转阀可旋转地安装至主体侧。该旋转阀具有第一通道端口、第二通道端口以及在第一通道端口和第二通道端口之间延伸的流动通道。该方法还包括将旋转阀旋转至第一通道端口在其中与微流体主体的供应端口流动连通的第一阀位置。该方法还包括当该旋转阀处于第一阀位置时，使生物样品流过该第一通道端口并流入该流动通道中。该方法还包括在生物样品在流动通道内的情况下将旋转阀旋转至第二阀位置，使得第一通道端口被主体侧密封。该方法还包括执行热循环操作以将流动通道中的生物样品的温度改变为选择温度。根据实施方案，提供一种系统，其包括具有主体侧的微流体主体和包括供应端口和馈送端口的流体网络。该供应端口开向主体侧。该系统还包括可旋转地安装至主体侧的旋转阀。该旋转阀具有第一通道端口、第二通道端口以及在第一通道端口和第二通道端口之间延伸的流动通道。该旋转阀构造成在第一阀位置和第二阀位置之间旋转。当旋转阀处于第一阀位置时，第一通道端口与微流体主体的供应端口流动连通。当旋转阀处于第二阀位置时，第一通道端口被微流体主体密封。该系统还包括泵组件，其构造成当旋转阀处于第一阀位置时诱导流体流过供应端口并流入流动通道中。该系统还包括热循环器，其相对于旋转阀定位并且构造成当旋转阀处于第二阀位置时控制流动通道内的流体所经受的温度。根据实施方案，提供一种系统，其包括具有流体网络的微流体主体，该流体网络具有入口端口、出口端口以及样品储器。该系统还包括可旋转地联接至微流体主体的旋转阀。该旋转阀具有第一通道段和第二通道段。当旋转阀处于第一阀位置时，第一通道段流体地联接入口端口和样品储器。当旋转阀处于第一阀位置时，第二通道段流体地联接出口端口和样品储器。该系统还包括泵主体，其构造成当旋转阀处于第一阀位置时使流体流过入口端口和第一通道段进入至样品储器中。该旋转阀构造成移动至在齐总样品储器被旋转阀密封的第二阀位置。该系统还可以包括热循环器，该热循环器相对于微流体主体定位，以当旋转阀处于第二阀位置时向样品储器提供热能。根据实施方案，提供一种系统，其包括具有流体网络的微流体主体，该流体网络具有样品储器和分离的测定通道。该测定通道在第一端口和第二端口之间延伸。该流体网络还包括馈送端口。该系统还可以包括热循环器，该热循环器邻近微流体主体的热控制区域定位。该测定通道延伸穿过热控制区域。该热循环器构造成向热控制区域提供热能。该系统还包括旋转阀，其旋转地联接至微流体主体并构造成在第一阀位置和第二阀位置之间移动。该旋转阀具有桥式通道和分离的流动通道。当旋转阀处于第一阀位置时，该桥式通道流体地联接样品储器和测定通道的第一端口，且该流动通道流体地联接测定通道的第二端口和馈送端口。该旋转阀构造成移动至第二阀位置以密封测定通道的第一端口和第二端口。附图简述图1是根据实施方案形成的系统的示意图，该系统构造成进行生化分析或样品制备中的至少一个。图2是根据实施方案形成的流动控制系统的平面图，该流动控制系统与图1的系统一起使用。图3是可以与图2的流动控制系统一起使用的处于第一状态或条件的阀机构的横截面图。图4是处于第二状态或条件的图3的阀机构的横截面图。图5是可以与图2的流动控制系统一起使用的处于第一状态或条件的阀机构的横截面图。图6是处于第二状态或条件的图5的阀机构的横截面图。图7是可以与图2的流动控制系统一起使用的处于第一状态或条件的阀机构的横截面图。图8是处于第二状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：流体网络，其包括样品通道、反应室以及储器，所述样品通道与构造成接收生物样品的样品端口流动连通；泵组件，其构造成与所述流体网络流动连通；以及旋转阀，其包括流动通道并构造成在第一阀位置和第二阀位置之间旋转，当所述旋转阀处于所述第一阀位置时，所述流动通道流体地联接所述反应室和所述样品通道，并且当所述旋转阀处于所述第二阀位置时，所述流动通道流体地联接所述储器和所述反应室，其中当所述旋转阀处于所述第一阀位置时，所述泵组件诱导所述生物样品朝向所述反应室流动，并且当所述旋转阀处于所述第二阀位置时，诱导反应成分从所述储器朝向所述反应室流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.05 US 62/008,2761.一种系统，包括：流体网络，其包括样品通道、反应室以及储器，所述样品通道与构造成接收生物样品的样品端口流动连通；泵组件，其构造成与所述流体网络流动连通；以及旋转阀，其包括流动通道并构造成在第一阀位置和第二阀位置之间旋转，当所述旋转阀处于所述第一阀位置时，所述流动通道流体地联接所述反应室和所述样品通道，并且当所述旋转阀处于所述第二阀位置时，所述流动通道流体地联接所述储器和所述反应室，其中当所述旋转阀处于所述第一阀位置时，所述泵组件诱导所述生物样品朝向所述反应室流动，并且当所述旋转阀处于所述第二阀位置时，诱导反应成分从所述储器朝向所述反应室流动。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述泵组件包括与所述反应室流动连通并且相对于所述反应室位于下游的系统泵。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述旋转阀构造成当所述旋转阀从所述第一阀位置旋转至所述第二阀位置时将所述生物样品保持在所述流动通道中，所述泵组件构造成当所述旋转阀处于所述第二阀位置中时诱导所述生物样品流入所述储器中。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述样品通道是第一样品通道并且所述生物样品是第一生物样品，所述流体网络包括具有第二生物样品的第二样品通道，所述旋转阀构造成旋转至第三阀位置，使得所述流动通道与所述第二样品通道流动连通，所述泵组件构造成诱导所述第二样品通道中的所述第二生物样品流入所述流动通道中，其中所述旋转阀构造成当所述旋转阀从所述第三阀位置旋转至所述第二阀位置时，将所述第二生物样品保持在所述流动通道中，所述泵组件构造成当所述旋转阀处于所述第二阀位置时，诱导其中的所述第二生物样品流入所述储器中。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述泵组件构造成诱导所述第一生物样品和第二生物样品从所述储器朝向所述反应室流动。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述储器是第一储器，所述流体网络还包括第二储器，其中所述旋转阀构造成移动至第三阀位置，使得所述流动通道流体地联接所述第二储器和所述反应室。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述样品通道是第一样品通道并且所述流体网络包括第二样品通道。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一样品通道和所述第二样品通道中的每一个通过公共供应端口与所述旋转阀流动连通。9.根据权利要求7所述的系统，还包括联接至所述样品通道的通道阀，所述通道阀构造成在第一位置和第二位置之间移动以分别阻挡流动穿过所述样品通道以及允许流动穿过所述样品通道。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述旋转阀围绕轴线旋转，所述流体网络包括馈送端口，所述馈送端口与所述轴线对齐并且流体地联接所述流动通道和所述反应室。11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流体网络还包括试剂通道，所述样品通道和所述试剂通道与相对于所述流动通道位于上游的公共供应端口流动连通，所述供应端口将所述样品通道和所述试剂通道流体地联接至所述流动通道。12.根据权利要求1所述的系统，还包括构造成检测所述反应室内的指定反应的检测组件。13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述检测组件包括定位成检测来自所述反应室的光信号的成像检测器。14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述成像检测器具有相对于所述流体网络的固定位置。15.根据权利要求1所述的系统，还包括系统控制器，所述系统控制器构造成自动地控制所述旋转阀和所述泵组件以进行合成测序(SBS)方案的迭代循环。16.一种方法，包括：将具有流动通道的旋转阀旋转至第一阀位置，当处于所述第一阀位置时，所述流动通道与反应室流动连通；当所述旋转阀处于第一阀位置时，使生物样品从样品通道或第一储器流动穿过所述流动通道并进入所述反应室中；将所述旋转阀旋转至第二阀位置，当处于第二阀位置时，所述流动通道流体地联接第二储器和所述反应室；使反应成分从所述第二储器流入所述反应室中，所述反应成分与所述反应室内的所述生物样品相互作用。17.根据权利要求16所述的方法，还包括检测所述反应室内的所述反应成分和所述生物样品之间的指定反应。18.根据权利要求17所述的方法，其中，检测所述指定反应包括检测来自所述反应室的光信号，所述光信号表征所述指定反应。19.根据权利要求16所述的方法，还包括使多个所述生物样品分别流入所述储器中，从而在所述储器中组合所述生物样品，当所述旋转阀处于所述第一阀位置中时所述生物样品同时流动穿过所述流动通道并进入所述反应室中。20.根据权利要求16所述的方法，还包括将所述旋转阀旋转至第三阀位置并使洗涤溶液从所述第三储器流入所述反应室中，所述方法还包括将所述旋转阀旋转至所述第二阀位置并使所述反应成分从所述第二储器流入所述反应室中。21.根据权利要求16所述的方法，其中，所述方法包括执行合成测序(SBS)方案的迭代循环。22.根据权利要求16所述的方法，还包括在使所述生物样品流动穿过所述流动通道并进入所述反应室中之前，扩增所述样品通道或所述储器内的所述生物样品。23.根据权利要求16所述的方法，其中，所述旋转阀围绕轴线旋转并且馈送端口流体地联接所述流动通道和所述反应室，所述轴线延伸穿过所述馈送端口。24.一种系统，包括：流动控制系统，其包括流体网络和与所述流体网络流动连通的泵组件，所述流体网络包括样品通道、多个储器以及反应室，所述样品通道构造成接纳生物样品；旋转阀，其包括流动通道，所述旋转阀构造成旋转至不同的阀位置以将所述反应室流体地联接至所述样品通道或联接至所述储器中的一个；检测设备，其构造成在测定方案期间检测来自所述反应室的光信号；以及系统控制器，其构造成控制所述旋转阀和所述泵组件以使所述生物样品从所述样品通道流动并流入所述反应室中，所述系统控制器还构造成在多个方案循环期间控制所述旋转阀、所述泵组件以及所述检测设备，其中所述方案循环中的每一个包括：使所述旋转阀旋转至第一储器阀位置，使得所述反应室与所述多个储器的第一储器流动连通；控制所述泵组件以诱导流体从所述第一储器流入所述反应室中；使所述旋转阀旋转至第二储器阀位置，使得所述反应室与所述多个储器的第二储器流动连通；控制所述泵组件以诱导流体从所述第二储器流入所述反应室中；以及控制所述检测设备以在来自所述第二储器的流体流过所述反应室时或在来自所述第二储器的流体流过所述反应室之后检测来自所述反应室的所述光信号。25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述样品通道包括样品制备区域，所述系统还包括构造成控制所述样品制备区域内的所述生物样品的温度的热循环器，所述系统控制器在所述生物样品从所述样品通道流入所述反应室之前控制所述热循环器以扩增所述样品制备区域内的所述生物样品。26.根据权利要求24所述的系统，其中，所述方案循环中的每一个还包括将所述旋转阀旋转到第三储器阀位置，使得所述反应室与所述多个储器的第三储器流动连通，并且控制所述泵组件以诱导流体从所述第三储器流入所述反应室中。27.根据权利要求24所述的系统，其中，所述检测设备包括CMOS成像检测器。28.根据权利要求24所述的系统，还包括联接至所述检测设备的流动单元，所述流动单元界定所述反应室。29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述流动单元相对于所述检测设备固定在固定位置中。30.根据权利要求24所述的系统，其中，所述流动控制系统包括具有主体侧的微流体主体，所述主体侧包括开向所述主体侧的多个端口，其中所述旋转阀密封所述端口中的多个，其条件是当所述流动通道流体地联接到其它端口中的至少一个时。31.根据权利要求24所述的系统，其中，所述系统构造成执行合成测序(SBS)方案。32.一种方法，包括：提供微流体主体和旋转阀，所述微...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安·伯姆，亚历克斯·阿拉瓦尼斯，亚历山大·萧，贝赫纳姆·贾凡马蒂，塔伦·库拉纳，陈海宽，马吉德·阿迦巴扎德赫，M·谢恩·鲍恩，博扬·波亚诺夫，戴尔·比尔曼，
申请(专利权)人：伊鲁米那股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US