用于生物分析的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于容纳多个生物样品的壳体，所述壳体包括基座、基底和盖子。所述基底附接到所述基座，并包括多个反应区，所述反应区被构造为容纳一个或多个生物样品。所述盖子包括内表面，并被构造为附接到所述基座，使得所述基座和所述盖子一起提供容纳所述基底的腔体。所述内表面包括中心区域和设置在所述中心区域周围的凹陷区域。所述中心区域被构造为覆盖所述反应区，而所述凹陷区域在垂直于所述内表面的方向上与所述中心区域错开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生物分析的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求提交于2011年9月30日的美国临时专利申请No.61/541,366的优先权，该专利申请以全文引用的方式并入本文。
技术介绍

本专利技术整体涉及用于观察、测试和/或分析一个或多个生物样品的系统、设备和方法，并且更具体地讲，涉及用于观察、测试和/或分析一系列生物样品的系统、设备和方法。相关领域的说明用于生物和生物化学反应的光学系统已被用于实时地监控、测量和/或分析此类反应。此类系统常用于测序、基因分型、聚合酶链式反应(PCR)以及其他生物化学反应中，以监控进程并提供定量数据。例如，光学激发束可用于实时PCR(qPCR)反应，以照明杂交探针或分子信标，从而得到指示靶基因或其他核苷酸序列的量的荧光信号。对于在每个测试或实验中获得更大数目的反应的需求日益增长，从而导致了能够同时执行更多反应的仪器的产生。测试或实验中采样位点数量的增加导致了微量滴定板和提供更小样品体积的其他样品形式的产生。此外，诸如数字PCR(dPCR)技术增加了对较小样品体积的需求，在所有或大多数大量测试样品中所述较小样品体积包含零个或一个靶核苷酸序列。因此，需要会在高密度样品格式中提供可靠数据的系统和样品格式。附图说明当结合附图阅读以下具体实施方式时可更好地理解本专利技术的实施例。此类实施例仅是为了进行示意性的说明，其示出了本专利技术的创新方面和不明显的方面。附图包括以下图示：图1为根据本专利技术实施例的用于处理多个生物样品的系统。图2为根据本专利技术实施例的样品架，该样品架包括多个通孔。图3为根据本专利技术实施例的包含图2所示样品架的壳体的透视图。图4为根据本专利技术实施例的包含图2所示样品架的壳体的基座的透视图。图5为根据本专利技术实施例的壳体的横截面图，示出了设置在基座和盖子之间的样品架。图6为图4所示基座在没有样品架的情况下的透视图。图7为图6所示基座的俯视图。图8为图6所示基座的仰视图。图9为根据本专利技术实施例的盖子的底部的透视图。图10为图9所示盖子的顶部的透视图。图11A为图9所示盖子的仰视图。图11B-11D为图11A所示盖子的各部分的横截面图。图12A-12C为根据本专利技术实施例的堵头组件的透视图。图13为根据本专利技术实施例的壳体的透视图，示出了图12C所示堵头组件的附件。图14为根据本专利技术实施例的支架的顶部的透视图，包含图5所示壳体。图15为图14所示支架的俯视图，该支架包含四个图4所示的基座和样品架。图16为根据本专利技术的方法的流程图。具体实施方式参见图1，用于生物分析的系统100包括被构造为保持多个生物样品的样品架、基底或板102。在某些实施例中，系统100还可包括以下中的任一者或全部：用于保持、定位和/或支承样品架102的支架或支承框架104；用于容纳样品架102的基座或底座103；用于监控和/或测量生物样品的一个或多个生物过程的光学系统106；用于维持和/或循环生物样品和/或样品架102的热环境的热控制器108；设置在样品架上方用于控制生物样品和/或样品架102周围或内部环境的受热盖109；以及具有相关的电子存储器和算法用于控制、监控和/或测量生物样品中发生的一个或多个生物过程的一个或多个电子处理器110。在各种实施例中，系统100包括一个仪器，该仪器包括支架104、基座103、光学系统106、热控制器108、受热盖109和/或一个或多个电子处理器110中一些或全部的组合。在某些实施例中，系统100和样品架102适用于对多个生物样品进行实时PCR过程。在其他实施例中，系统100和样品架102适用于进行其他生物或生物化学过程，例如测序或基因分型测量。在图示实施例中，光学系统106包括用于照明样品架102和相关生物样品的激发系统112，以及用于接收来自生物样品的发射(例如，由于由生物样品中存在的一种或多种荧光染料或探针分子而产生的荧光信号以及响应于激发束)的发射光学系统114。激发光学系统112包括激发源118、透镜120、122、124、分束器128。激发光学系统112还可包括一个或多个滤光片130以限制生物样品所接收的光的波长范围。发射光学系统114包括光学传感器132、透镜124、134、分束器128。发射光学系统114还可包括一个或多个滤光片138以限制光学传感器132所接收的光的波长范围。此外，光学系统106可包括一个或多个窗口140，该窗口被构造为分隔系统100的各个部分，以(例如)降低或消除生物样品处理过程中多余的热或光学效应。在某些实施例中，将样品架102设置在可密封的封装件、外壳或壳体150内，以(例如)减少或防止生物样品蒸发。在某些实施例中，一个或多个样品架102或样品壳体150由被构造为在系统100内对齐和/或传送样品架102的支架104保持、定位和/或支承。参见图2，样品架102可包括基底，该基底包括相对的表面和设置在一个或两个表面上的多个反应区、孔或小瓶154。在图2所示的图示实施例中，反应区154包括设置在样品架102的上下相对的表面之间的多个通孔。在某些实施例中，通孔154沿着二维阵列彼此均匀间隔。作为另外一种选择，可将通孔154划分为多个子阵列158，以(例如)有利于将样品加载到通孔的不同组中。例如，在图2所示的图示实施例中，样品架102包括4×12个子阵列，其中每个子阵列包括8×8个单独的通孔154，样品架102上总计有3072个通孔154。通孔154可具有一定尺寸，使得含有生物样品和/或参比染料的液体通过表面张力或毛细作用力保持在通孔154中，如图2的放大视图所示。该效果可通过用亲水涂料涂覆通孔154壁而增强。在某些实施例中，样品架102的外表面包括亲水材料或涂料用于减少或消除位于多个通孔154中的样品之间的交叉污染或混合。用于支承生物样品的通孔布置方式的各个方面和优势在USPN6,306,578、USPN6,893,877、USPN7,682,565中进一步公开，出于所有目的，这些专利中每一个的全部内容均以引用方式全文并入本文，如同在此完全阐述。在某些实施例中，样品架(例如样品架102)的初始样品或溶液可分为数百个、数千个、数万个、数十万个或甚至数百万个反应位点，每个反应位点均具有(例如)几个纳升、约一纳升或少于一纳升(如，数十皮升或数百皮升或更少)的体积。在图2所示的图示实施例中，样品架102具有矩形形状；然而，样品架102可具有其他形状，例如正方形或圆形。在某些实施例中，样品架102具有正方形形状，并且总尺寸为15毫米×15毫米。在此类实施例中，样品架102可具有尺寸为13毫米×13毫米的活动区域、区或区段。如本文所用，术语“活动区域”、“活动区”或“活动区段”是指样品架(例如样品架102)的表面区域、区或区段，其上包含或分布有反应区、通孔或溶液体积。在某些实施例中，样品架102的活动区域可增加至14毫米×14毫米或更大，例如，15毫米×15毫米的基底尺寸。在图2的图示实施例中，通孔154的特征直径可为320微米，并且相邻通孔之间的间距为500微米。在其他实施例中，通孔154的特征直径为75微米，并且相邻通孔之间的间距为125微米。在另外的其他实施例中，通孔154的特征直径小于或等于75微米，例如，特征直径小于或等于60微米或小于或等于50微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于容纳多个生物样品的壳体，所述壳体包括：基座；附接到所述基座的基底，所述基底包括多个反应区，所述反应区被构造为容纳一个或多个生物样品；以及包括内表面的盖子，所述盖子被构造为附接到所述基座，使得所述基座和所述盖子一起提供容纳所述基底的腔体；并且其中所述内表面包括中心区域和设置在所述中心区域周围的凹陷区域，所述中心区域被构造为覆盖所述反应区，所述凹陷区域在垂直于所述内表面的方向上与所述中心区域错开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.30 US 61/5413661.一种用于容纳多个生物样品的壳体，所述壳体包括：基座；附接到所述基座的基底，所述基底包括多个反应区，所述反应区被构造为容纳一个或多个生物样品；以及包括内表面的盖子，所述盖子被构造为附接到所述基座，使得所述基座和所述盖子一起提供容纳所述基底的腔体；并且其中所述内表面包括中心区域和设置在所述中心区域周围的凹陷区域，所述中心区域被构造为覆盖所述反应区，所述凹陷区域在垂直于所述内表面的方向上与所述中心区域错开；并且其中，所述凹陷区域包括沿着所述中心区域的周缘设置的凹槽，所述凹槽包括底部表面，所述底部表面在垂直于所述内表面的方向上与所述中心区域错开。2.根据权利要求1所述的壳体，其中所述中心区域是透明的以为所述多个反应区提供光进入。3.根据权利要求1所述的壳体，其中所述基底包括第一表面和相对的第二表面，并且所述多个反应区包括设置在所述第一表面和所述相对的第二表面之间的多个通孔，所述多个通孔被构造为容纳一个或多个生物样品。4.根据权利要求3所述的壳体，还包括流体，其中所述盖子附接到所述基座，并且所述流体与所述第一表面、所述第二表面以及与所述盖子的内表面接触。5.根据权利要求1所述的壳体，其中所述凹陷区域被构造为容纳来自所述中心区域的气体，所述气体在所述盖子附接到所述基座时由所述腔体中的流体释放。6.根据权利要求1所述的壳体，其中所述基座包括设置在所述基座的底部表面的周边周围的多个支承垫，其中支承垫将所述基底维持在所述基座的底部表面上方。7.根据权利要求6所述的壳体，其中所述基底由所述基底和一个或多个所述支承垫之间的接触力维持。8.根据权利要求6所述的壳体，其中支承垫包括第一组支承垫和与所述第一组支承垫不同的第二组支承垫，其中所述基底由所述基底和所述第一组支承垫之间的接触力维持，并且所述基底和所述基座的底部表面之间的间距由所述第二组支承垫来维持。9.根据权利要求5所述的壳体，其中所述气体包括多个气泡。10.根据权利要求1所述的壳体，其中，所述基座包括填充口。11.根据权利要求1所述的壳体，其中，所述底部表面具有沿所述周缘变化的深度。12.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：R丹希，G林，J弗罗伊登萨尔，
申请(专利权)人：生命科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US