本发明专利技术公开了一种用于微流体系统中的气动装置的连接器。在一种实施方式中，可移除的气动连接器包括具有多个钻孔通过的主体，每个钻孔由在主体的内表面上的密封构件环绕。多个气路可以放置在对应钻孔内。真空端口置于主体的内表面上，并且在主体的内表面上的外部密封件环绕密封构件和真空端口。真空路可以放置在真空端口内，并且配置成输送负压到真空端口。当主体的内表面放置靠着基底时，在外部密封件和密封构件的每个之间的容积中创建真空保持区域。当真空路激活时，在真空保持区域内创建真空，在主体和基底之间创建完全密封。
【技术实现步骤摘要】
这个申请要求2015年3月9日递交的美国临时申请No.62/132,089的优先权，其公开内容通过引用结合到本文中。
本公开一般地涉及用于细胞培养的微流体装置和方法。特别地，本公开涉及在微流体装置的气动控制和细胞培养中使用的连接器。
技术介绍
在试管中生长和维持细胞的能力是生物科学中有重大意义的里程碑。然而，与大批培养相反，传统的细胞培养技术缺少分析单个细胞的能力。群体-平均的大批检验由于天然的细胞间的变异性经常是不准确的或易于误导的。另外，细胞信号传导和其他生物化学参数不断地变化，使得细胞的动态分析在理解生物系统如何操作中是至关重要的。响应于这些限制，微流体细胞培养系统已经被发展，其允许个体细胞的高产量和复用培养及分析。微流体细胞培养是用于药物筛选、组织培养、毒性筛选和生物研究的应用中的有前景的技术，并且能够提供改进的生物功能、更高质量的细胞基数据、减少的试剂消耗以及更低的成本。用于制造微流体装置的最常见方法是聚二甲基硅氧烷（PDMS）的软光刻，其允许从硬的母体模制微米分辨率的结构。PDMS基培养系统及装置可以包括多种结构，包括各种种类的通道、腔室、屏障和阀门。这些组件的每个可以是以各种构造一起联网以创建“芯片上的实验室”装置，其能够被利用以进行多种生物实验。另外，微流体细胞培养系统能够高度复用，其允许用于在单个装置上测试多种条件或样本。微流体细胞培养的关键益处包括改善的生物功能、更高质量的细胞基数据，减少的试剂消耗以及更低的成本。另外，高质量的分子和细胞样本准备对于各种临床、研究及其他应用是重要的。在试管中的样本（密切地表现它们在生物体内的特征）能够潜在地使范围广泛的分子和细胞应用受益。细胞或其他生物或化学活性材料（诸如涂有各种生物分子的小球）的处理、特征、培养和可视化在药物发现、疾病诊断及分析以及多种其他医疗和实验工作的领域已经变得越来越有价值。微流体装置的相对小规模和复用本质导致自动化的高应用性。自动化系统特别地在制药工业有用，其依赖于化学化合物库的高产量的筛选以寻找潜在的药物候选。通过使用微流体装置，高产量的筛选能够并行测试许多离散化合物使得同时筛选大量的测试化合物用于生物活动。在这样的系统中，经常使用气动控制以装载细胞并驱动微流体装置上的其他动作。然而，气动控制系统到微流体装置的不完美密封可以导致施加到装置上的不适当的压力，因此使分析结果偏差。气动控制系统和微流体装置之间的连接（诸如气路管道）还可以变得被污染，其需要处置或者大量且手动的清洗。
技术实现思路
现有技术的问题通过用于将微流体控制及分析系统和微流体装置对接的气动连接器的新颖设计解决。根据本公开的气动连接器的实施方式可以与管（诸如10-路带状管道）的任一端连通，其用于从气动控制器系统供应气体、流体或其他介质到微流体装置。气动连接器可以是可移除的并且使用经由管道和气动控制系统提供的现有的在路中的真空力固定。在某些实施方式中，气动连接器可以是可移除的并且使用磁力固定。仍在另外的实施方式中，气动连接器可以使用机械附接机构（诸如指旋螺丝和类似物）。气动连接器可以同时建立从气动控制系统到微流体装置的多个固定连接。该连接可以配置成传输可变压力以控制微流体装置上的流体的流动。至少一个连接可以配置成传输负压以创建真空。在某些实施方式中，气动连接器可以配置成与刚性气动歧管接合，该气动歧管与设计用于活细胞培养和成像的一次性微流体板对接。因此，在这些实施方式中，真空可以用于将气动歧管密封到微流体板，并且还将气动连接器密封到气动歧管。仍在另外实施方式中，气动连接器可以配置成与气动控制系统的气动接口接合。另外，在某些实施方式中，该连接器可以包括用于防止液体回流到控制器中的过滤器。因此，该新颖设计导致可移除的、可重复的且可靠的气动连接器，该气动连接器直接地位于气动控制器和微流体板之间的方便的接口处。当在自动化系统中使用时，根据本公开的气动连接器的实施方式极大地减轻了使用者的工作流程并且充分地减少了故障的可能性。附图说明为了更好地理解当前公开，将参考附图进行说明，所述附图通过引用结合到本文中，以及其中：图1是根据本公开的微流体控制与分析系统的实施方式的系统图；图2是在图1的微流体控制与分析系统内的微流体板的实施方式的俯视图；图3是描绘了在图2的微流体板内的细胞培养区域的实施方式的图解；图4A-B是根据本公开的气动歧管当其定位到图2的微流体板上时的实施方式的透视图；图5是图4A-B的气动歧管的俯视图；图6是根据本公开的气动连接器的实施方式的透视图；图7是图6的气动连接器和图5的气动歧管的透视图；图8是图6的气动连接器的正视图；图9A-B是图6的气动连接器和图7的气动歧管的横截面视图，这时该气动连接器放置成与气动歧管连通；图10是用于接收气动连接器的气动接口的实施方式的俯视图,该气动连接器位于根据本公开的气动歧管的实施方式上；图11A-B是气动接口的另一实施方式的透视图，该气动接口位于用于接收图6的气动连接器的气动控制系统上。图12A-B是根据本公开的气动连接器的另一实施方式的透视图，该气动连接器分别处于脱离状态和接合状态；图13A-B是图12A-B的气动连接器的正视图，该气动连接器分别处于脱离状态和接合状态；图14是图12A-B的可移除的气动连接器的分解正视图；图15是根据本公开的实施方式的清洗板的实施方式的透视图；图16是图15的清洗板的俯视图；以及图17是定位在图15的清洗板之上的气动歧管的俯视图。具体实施方式在下面结合附图阐述的详细描述旨在作为实施方式的说明，且并不代表可以构建和/或利用的唯一形式。然而，要理解的是相同的或等同的功能和顺序可以通过也旨在包含在本公开的精神和范围内的不同实施方式实现，诸如可移除的气动连接器和系统，其使用不同几何形状、材料、连接数量以及其他对齐或安装特征以便辅助安装、自动化或简单的操作者使用。微流体板控制与分析系统微流体细胞培养系统提供有效的工具进行生物实验。图1图示了根据当前公开的微流体板控制与分析系统10的实施方式。该微流体板控制与分析系统10包括微流体板100，其定位在倒置显微镜20的镜台上。发生在板100上的细胞培养或其他过程可以使用倒置显微镜20观察。该板100与气动控制器40经由管道30连通，该管道可以包括10-路带状管道。该管道30还可以包括在气动控制器40和微流体板100之间的其他形式的连通和连接，诸如个体气路管道、电线、加热元件、网络组件以及类似物。气动控制器40可以配置成通过使用管道30供应气体或液体到板100，以与微流体板100相互作用，控制板100的温度或执行其他所期望的功能。该控制器40进一步与计算机60经由网络连接50连通。该计算机60可以被配置成显示和/或分析来自显微镜20的图像数据，记录气动控制器40产生的动作，以及根据协议指示气动控制器40产生动作。在这个实施方式中，微流体板100包括用于成像的玻璃底部，并且可以配置成适合倒置显微镜20的镜台夹持器。在某些实施方式中，该微流体板100具有对应生物分子筛选协会（Society for Biomolecular Screening，SBS）标准96-孔板的尺寸。该微流体板100可以使用取决于所期望的实验类型（诸如细胞培养、溶液交换或条本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可移除的气动连接器，包括：主体，所述主体具有多个通过其的钻孔，每个钻孔由在所述主体的内表面上的密封构件环绕；置于所述主体的内表面上的真空端口；以及在所述主体的内表面上的外部密封件，所述外部密封件环绕所述密封构件和真空端口；其中，当所述主体的内表面放置靠着基底时，在所述外部密封件和密封构件的每个之间的容积中创建了真空保持区域。
【技术特征摘要】
2015.03.09 US 62/1300891.一种可移除的气动连接器，包括：主体，所述主体具有多个通过其的钻孔，每个钻孔由在所述主体的内表面上的密封构件环绕；置于所述主体的内表面上的真空端口；以及在所述主体的内表面上的外部密封件，所述外部密封件环绕所述密封构件和真空端口；其中，当所述主体的内表面放置靠着基底时，在所述外部密封件和密封构件的每个之间的容积中创建了真空保持区域。2.根据权利要求1所述的可移除的气动连接器，进一步包括多个气路，其中，所述多个气路的每个路放置在对应孔钻内。3.根据权利要求2所述的可移除的气动连接器，进一步包括放置在所述真空端口内的真空路。4.根据权利要求3所述的可移除的气动连接器，其中，所述真空路配置成传输负压到所述真空端口，使得在所述真空保持区域内创建真空。5.根据权利要求1所述的可移除的气动连接器，其中，环绕每个钻孔的所述密封构件和外部密封件具有相似的压缩率。6.根据权利要求1所述的可移除的气动连接器，其中，环绕每个钻孔的所述密封构件包括O形圈，以及所述外部密封件包括垫圈。7.一种将气动连接器固定到气动歧管的方法，包括：将所述气动连接器放置在所述气动歧管上，所述气动连接器包括多个气路；激活与所述多个气路的气路连通的真空源，使得激活所述真空源在所述气动连接器和所述气动歧管之间创建完全密封；以及传输压力到所述多个气路的至少一个气路。8.根据权利要求7所述的方法，其中，激活与所述气动连接器连通的真空源进一步包括放置所述多个气路的气路与所述气动歧管中的相应通道流体连通。9.根据权利要求7所述的方法，其中，激活与所述气动...
【专利技术属性】
技术研发人员：T盖奇，A扎亚奇，P塞德罗夫斯基，P李，
申请(专利权)人：EMD密理博公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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