使用磁性微粒将分析物从大体积浓缩至较小体积中的DMF方法和系统技术方案

本文公开了在使用虚拟通道的数字微流体装置上使用磁性微粒的组合从大样品溶液中浓缩分析物的方法和系统。通过将电压施加到将正好位于DMF装置之外的溶液储库与流体出口位置连接的DMF的一系列驱动电极来产生虚拟通道。首先将磁性微粒暴露于含有分析物的液体样品，由此分析物被微粒上的分析物特异性受体结合。通过使这些磁性颗粒的溶液流过DMF装置中的虚拟通道，无论DMF的总容量如何，都可以处理大量溶液。当磁性微粒的悬浮液流过虚拟通道时在DMF装置下面接合磁体导致微粒被固定以及上清液被移除。然后可将分离的磁性微粒重悬浮于小得多的体积中，并在DMF装置上进行进一步处理以用于任何应用，从而与原始液体溶液相比显著增加了小液滴中的分析物浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用磁性微粒将分析物从大体积浓缩至较小体积中的DMF方法和系统
本公开涉及基于数字微流体(DMF)的方法和系统，其用于使用具有与其结合的分析物特异性受体的磁性-微米颗粒和纳米颗粒将分析物从大体积浓缩到较小体积中。
技术介绍
磁性微米颗粒和纳米颗粒是直径在微米或纳米长度尺度上的颗粒(下文称为“微粒”)，其具有磁性或顺磁性核心，使得它们易受磁场操纵。这些颗粒的表面可用特异性结合元件(例如核酸、抗原、抗体)(也称为分析物特异性受体)功能化。功能化微粒用于多种应用，包括免疫测定、样品净化(samplecleanup)和核酸测定。将磁性颗粒暂时固定在磁场中使用户能够改变其中悬浮颗粒的溶液以及其中悬浮颗粒的体积。磁性微粒的浓度在以下情况下特别有用：(a)在微粒上捕获的目标分析物是以低浓度存在的溶质或以低密度存在的悬浮颗粒(例如，循环的肿瘤细胞)，和/或(b)检测方法没有足够的灵敏度来检测捕获的靶标1。DMF是其中在电极阵列的表面上操纵离散的液滴的新兴技术。DMF与常规基于封闭微通道的流体相比具有许多互补性差异，包括可重新配置性(通用设备形式可用于任何应用)和对所有试剂的绝对控制。DMF通常以“双本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将分析物从一定体积的液体样品隔离并浓缩成具有较小体积的试剂液滴的方法，所述方法包括：a)将涂覆有分析物特异性受体的磁性微粒暴露于一定体积的含有所述分析物的液体样品；b)将所述体积的含有所述磁性微粒的液体置于形成数字微流体装置的一部分的储库中；c)通过用从储库到要从所述数字微流体装置中移除液体的出口位置跨数字微流体装置的电压的预选模式激活驱动电极的预选模式来产生跨所述数字微流体装置的虚拟流体流动通道，并且同时沿着所述虚拟流体流动通道在预选的保持位置处施加磁场，其中在激活所述驱动电极的预选模式时，来自所述储库中所述体积的液体的液体横穿从所述储库至出口位置的距离，并且从所述储库移动的具有...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.01 US 62/317,0421.一种用于将分析物从一定体积的液体样品隔离并浓缩成具有较小体积的试剂液滴的方法，所述方法包括：a)将涂覆有分析物特异性受体的磁性微粒暴露于一定体积的含有所述分析物的液体样品；b)将所述体积的含有所述磁性微粒的液体置于形成数字微流体装置的一部分的储库中；c)通过用从储库到要从所述数字微流体装置中移除液体的出口位置跨数字微流体装置的电压的预选模式激活驱动电极的预选模式来产生跨所述数字微流体装置的虚拟流体流动通道，并且同时沿着所述虚拟流体流动通道在预选的保持位置处施加磁场，其中在激活所述驱动电极的预选模式时，来自所述储库中所述体积的液体的液体横穿从所述储库至出口位置的距离，并且从所述储库移动的具有与所述分析物特异性受体结合的分析物的所述磁性微粒，在到达所述保持位置时，基本上被磁场保持在保持位置，并且剩余的液体通过泵送机构继续流动至所述出口位置，以从所述数字微流体装置中移除；d)通过所述磁场将试剂液滴分配在保持在保持位置的磁性微粒上方，所述试剂液滴具有与所述液体的体积相比更小的体积；e)在步骤d)之前、期间或之后除去所述保持位置处的所述磁场，并进一步处理含有所述磁性微粒的试剂液滴；以及f)其中含有具有与其结合的所述分析物的所述磁性微粒的所述试剂液滴，含有与所述体积的液体样品中的所述分析物的浓度相比较高浓度的所述磁性微粒和分析物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述泵送机构是无源泵送机构。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述无源泵送机构是吸收性芯吸介质。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述泵送机构是有源泵送机构。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述数字微流体装置是单板数字微流体装置。6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述数字微流体装置是双板数字微流体装置。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述数字微流体装置包括从所述储库朝向在DMF装置上磁性微粒将被隔离的预先指定的位置延伸的一条亲水性条带，以及包括从所述出口朝向所述相同的预先指定的位置延伸的第二亲水性条带，使得在所述两条亲水性条带之间存在间隙，所述间隙小于所述底板上发生隔离的位置处的底层驱动电极的长度，并且其中在装载所述液体体积样品后，其被所述第一亲水性条带一路芯吸至所述预先指定的位置，并且通过在所述预先指定的位置向所述驱动电极施加电压，所述液体样品被桥接到所述第二亲水性条带并被所述泵送机构吸收。8.一种用于将分析物从一定体积的液体样品隔离并浓缩成具有较小体积的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·G·拉库斯，A·R·惠勒，
申请(专利权)人：多伦多大学管理委员会，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA