药敏试验试剂盒制造技术

一种微流体装置可包括形成在基板中的微结构，该微结构包括具有第一端和第二端的主通道、以及通向主通道的多个腔室。联接到主通道的第一端的至少两个开口可用于通过主通道的第一端将至少两个流体流装载到装置中，以沿着主通道从第一端流到第二端而进入多个腔室中，多个腔室中的每个腔室具有小于100纳升的容积并且通过通气孔连接到微结构中的辅助通道，该通气孔的宽度被配置为使得气体能够从腔室逸出到辅助通道，同时抑制所述至少第一和第二流体流进入辅助通道中。

Drug sensitivity test kit

A microfluidic device may include a microstructure formed in a substrate, the microstructure including a main channel having a first end and a second end, and a plurality of chambers leading to the main channel. At least two openings connected to the first end of the main channel can be used to load at least two fluid flows into the device through the first end of the main channel, so as to flow from the first end to the second end along the main channel into a plurality of chambers, each chamber in the plurality of chambers has a volume of less than 100 nanoliters and is connected to an auxiliary channel in the microstructure through a vent hole whose width is Configured so that the gas can escape from the chamber to the auxiliary channel while inhibiting at least the first and second fluid flows into the auxiliary channel.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】药敏试验试剂盒本专利技术的领域本专利技术涉及药敏试验，且具体地涉及药敏试验试剂盒。本专利技术的背景抗生素和抗菌素耐药性(AMR)是全球主要的健康问题。由于抗生素的过度使用，某些细菌可能发展为AMR，这可能降低抗生素杀死病原体的能力和抗生素用于减轻由AMR细菌引起的许多疾病的效率。AMR导致每年数百万人长期患病，并且每年在美国花费数十亿美元增加医疗保健费用。药敏试验(AST)可用于探测病原体的抗性表型并确定抑制病原体所需的抗生素的最小剂量或最小抑制浓度(MIC)。然而，在从收集样品的时间收到AST结果之前，在受试者中探测抗性或非抗性病原体的常规临床试验通常需要两天到一周。例如，收集的样品可能需要24-48小时的孵育才能启动AST。在菌血症和败血症的情况下，可能需要孵育5天的血培养步骤。然后，药敏试验可能需要额外的8-24小时。当诸如受试人的受试者生病以及诸如医生的医疗保健专业人员可能怀疑受试者有感染时，医生可以启动药敏试验以识别易感/抗性表型。然而，在可以获得药敏试验结果之前，医生可以同时为受试者开一种抗生素，以防止由于长时间接受AST结果导致的病情恶化。抗生素可以大剂量施用，具有广谱活性，以确保其对目标病原体的功效。然而，这种方法可能有助于在临床中出现AMR并且可能损害受试者中的微生物群。因此，可能需要具有低成本和快速AST试剂盒，其用于快速有效地识别一种或多种抗生素以杀死使受试者生病的病原体、以及与所识别的一种或多种抗生素相关的各种指标以协助医疗保健专业人员。低成本、快速药敏试验试剂盒可以防止向受试者施用大量不必要剂量的广谱抗生素并减少AMR的出现。本专利技术的概要因此，根据本专利技术的一些实施例，提供了一种微流体装置，其可包括形成在基板中的微结构。微结构可包括具有第一端和第二端的主通道、以及通向主通道的多个腔室。至少两个开口可以联接到主通道的第一端，以通过主通道的第一端将至少两个流体流装载到装置中，以沿着主通道从第一端流到第二端而进入所述多个腔室中，多个腔室中的每个腔室具有小于100纳升的容积并且可以通过通气孔连接到微结构中的辅助通道，通气孔的宽度被配置为使得气体能够从腔室逸出到辅助通道，同时抑制所述至少第一和第二流体流进入辅助通道中。一个或多个保持通道可以联接在主通道和辅助通道之间，以允许主通道中的保持流体流入辅助通道中，同时抑制所述至少两个流体流的流体流入辅助通道中。根据本专利技术的一些实施例，微流体装置可包括联接到主通道的第二端的第二端开口，并且其中，保持流体可装载到主通道中。根据本专利技术的一些实施例，通向主通道的多个腔室可以布置在沿着主通道的第一侧定位的多个腔室中的第一腔室阵列和基本上与第一阵列相对的沿着主通道的第二侧定位的多个腔室中的第二腔室阵列中。根据本专利技术的一些实施例，通气孔可包括一个或多个狭缝。根据本专利技术的一些实施例，多个腔室中的一个腔室与主通道之间的开口包括变窄结构。根据本专利技术的一些实施例，进一步提供了药敏试验(AST)试剂盒，其可包括形成在基质中的微结构。微结构可以包括具有第一端和第二端的主通道、以及通向主通道的多个腔室，多个腔室中的每个腔室具有小于100纳升的容积并且可以通过通气孔连接到微结构中的辅助通道，通气孔的宽度可以被配置为使气体能够从腔室逸出到辅助通道，同时抑制样品流体流入辅助通道中，其中，多个腔室中的每个腔室包括抗生素，抗生素的浓度取决于沿着主通道的所述多个腔室中的腔室的位置。至少一个第一端开口可以联接到主通道的第一端，并且第二端开口可以联接到主通道的第二端，以使得样品流体能够通过至少一个第一端开口或第二端开口装载到装置中、沿主通道流入多个腔室中、并与每个腔室中的抗生素混合。保持通道可以联接在主通道和辅助通道之间，这可以允许主通道中的保持流体流入辅助通道中，同时抑制样品流体流入辅助通道中，以便隔离多个腔室中的每个腔室中的样品流体的液滴。根据本专利技术的一些实施例，样品流体可包括细菌样品溶液。根据本专利技术的一些实施例，抗生素可包括抗生素流体。根据本专利技术的一些实施例，抗生素可包括冻干的抗生素溶质，并且冻干的抗生素溶质的质量与冻干前的抗生素溶液的浓度相关。根据本专利技术的一些实施例，试剂盒可以包括在基板上的至少两个微结构和公共开口，以同时将样品流体装载到至少两个微结构的主通道中。根据本专利技术的一些实施例，保持流体可包括空气或FC-40油。根据本专利技术的一些实施例，进一步提供了一种用于在微流体装置中形成浓度逐渐变化的液滴的方法，微流体装置包括形成在基板中的微结构，该微结构包括具有第一端和第二端的主通道、以及通向主通道的多个腔室。该方法可以包括通过联接到主通道的第一端的至少两个第一端开口同时将至少两个流体流装载到主通道中，当至少两个流体流混合时，该流体流可以形成具有沿主通道和通向该主通道的多个腔室的浓度梯度的流体混合物。在用流体混合物装载多个腔室时，可以将保持流体引入主通道中以从主通道清除流体混合物，同时在多个腔室中保持流体混合物的液滴—多个腔室中的每个腔室中具有所述液滴的一个液滴，以便多个腔室中的液滴沿着主通道呈现逐渐变化的浓度。根据本专利技术的一些实施例，保持流体可包括通过联接到第一端的清除开口引入到主通道的第一端中以便从主通道清除所述至少两个流体流的流体的剪切流体。根据本专利技术的一些实施例，剪切流体可包括空气或油。根据本专利技术的一些实施例，该方法可包括使用二维平流-扩散方程计算液滴中的溶质的浓度。根据本专利技术的一些实施例，将至少两个流体流装载到主通道中可以包括装载至少两个流体流，其中，至少两个流中的每个包括相同的抗生素。根据本专利技术的一些实施例，将至少两个流体流装载到主通道中可以包括装载至少两个流体流，其中，至少两个流中的每个包括不同的抗生素。根据本专利技术的一些实施例，液滴可包括抗生素。根据本专利技术的一些实施例，该方法可包括冻干液滴以形成冻干的抗生素溶质，其中，冻干的抗生素溶质的质量与冻干前的液滴中的抗生素的浓度相关。根据本专利技术的一些实施例，进一步提供了用于抗生素敏感性试验的方法。用于抗生素敏感性试验的方法可包括获得药敏试验(AST)试剂盒，其可包括：形成在基板中的微结构，该微结构可以包括具有第一端和第二端的主通道、以及通向主通道的多个腔室，多个腔室中的每个腔室具有小于100纳升的容积并且通过通气孔连接到微结构中的辅助通道，通气孔的宽度可以被配置为使气体能够从腔室逸出到辅助通道，同时抑制细菌样品溶液流入辅助通道中，其中，多个腔室中的每个腔室包括抗生素，抗生素的浓度取决于沿着主通道的所述多个腔室中的腔室的位置。至少一个第一端开口可以联接到主通道的第一端，并且第二端开口可以联接到主通道的第二端，以使得细菌样品溶液能够通过至少一个第一端开口或第二端开口装载到装置中、沿主通道流入多个腔室中、并与每个腔室中的抗生素混合。保持通道可以联接在主通道和辅助通道之间，这允许主通道中的保持流体流入辅助通道中，同时抑制细菌样品溶液流入辅助通道中，以便隔离所述多个腔室中的每个腔室中的细菌样品溶液的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流体装置，包括：/n形成在基板中的微结构，所述微结构包括具有第一端和第二端的主通道、以及通向所述主通道的多个腔室；/n至少两个开口，联接到所述主通道的所述第一端，以通过所述主通道的所述第一端将至少两个流体流装载到所述微流体装置中，以沿着所述主通道从所述第一端流到所述第二端而进入所述多个腔室中，所述多个腔室中的每个腔室具有小于100纳升的容积并且通过通气孔连接到所述微结构中的辅助通道，所述通气孔的宽度被配置为使得气体能够从所述腔室逸出到所述辅助通道，同时抑制所述至少第一流体流和第二流体流进入所述辅助通道中；以及/n一个或多个保持通道，联接在所述主通道和所述辅助通道之间，以允许所述主通道中的保持流体流入所述辅助通道中，同时抑制所述至少两个流体流的流体流入所述辅助通道中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170219 US 62/460,8691.一种微流体装置，包括：
形成在基板中的微结构，所述微结构包括具有第一端和第二端的主通道、以及通向所述主通道的多个腔室；
至少两个开口，联接到所述主通道的所述第一端，以通过所述主通道的所述第一端将至少两个流体流装载到所述微流体装置中，以沿着所述主通道从所述第一端流到所述第二端而进入所述多个腔室中，所述多个腔室中的每个腔室具有小于100纳升的容积并且通过通气孔连接到所述微结构中的辅助通道，所述通气孔的宽度被配置为使得气体能够从所述腔室逸出到所述辅助通道，同时抑制所述至少第一流体流和第二流体流进入所述辅助通道中；以及
一个或多个保持通道，联接在所述主通道和所述辅助通道之间，以允许所述主通道中的保持流体流入所述辅助通道中，同时抑制所述至少两个流体流的流体流入所述辅助通道中。


2.根据权利要求1所述的微流体装置，进一步包括联接到所述主通道的所述第二端的第二端开口，并且其中，所述保持流体能装载到所述主通道中。


3.根据权利要求1或2所述的微流体装置，其中，通向所述主通道的所述多个腔室布置在沿着所述主通道的第一侧定位的所述多个腔室中的第一腔室阵列和基本上与所述第一腔室阵列相对的沿着所述主通道的第二侧定位的所述多个腔室中的第二腔室阵列中。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的微流体装置，其中，所述通气孔包括一个或多个狭缝。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的微流体装置，其中，所述多个腔室中的腔室与所述主通道之间的开口包括变窄结构。


6.一种药敏试验(AST)试剂盒，包括：
形成在基板中的微结构，所述微结构包括具有第一端和第二端的主通道、以及通向所述主通道的多个腔室，所述多个腔室中的每个腔室具有小于100纳升的容积并且通过通气孔连接到所述微结构中的辅助通道，所述通气孔的宽度被配置为使气体能够从所述腔室逸出到所述辅助通道，同时抑制样品流体流入所述辅助通道中，其中，所述多个腔室中的每个腔室包括抗生素，其中，所述抗生素的浓度取决于沿着所述主通道的所述多个腔室中的所述腔室的位置；
至少一个第一端开口，联接到所述主通道的所述第一端；以及第二端开口，联接到所述主通道的所述第二端，以使得所述样品流体能够通过所述至少一个第一端开口或所述第二端开口装载到装置中、沿所述主通道流入所述多个腔室中、并与每个腔室中的所述抗生素混合；以及
保持通道，联接在所述主通道和所述辅助通道之间，这允许所述主通道中的保持流体流入所述辅助通道中，同时抑制所述样品流体流入所述辅助通道中，以便隔离所述多个腔室中的每个腔室中的所述样品流体的液滴。


7.根据权利要求6所述的试剂盒，其中，所述抗生素包含抗生素流体。


8.根据权利要求6或7所述的试剂盒，其中，所述抗生素包含冻干的抗生素溶质。


9.根据权利要求6至8中任一项所述的试剂盒，进一步包括在所述基板上的至少两个微结构和公共开口，以同时将所述样品流体装载到所述至少两个微结构的所述主通道中。


10.根据权利要求6至9中任一项所述的试剂盒，其中，所述保持流体包含FC-40油。


11.根据权利要求6至10中任一项所述的试验试剂盒，其中，所述通气孔包括一个或多个狭缝。


12.一种用于在微流体装置中形成浓度逐渐变化的液滴的方法，所述方法包括：
在基板中形成微结构，所述微结构包括具有第一端和第二端的主通道、以及通向所述主通道的多个腔室：
通过联接到所述主通道的所述第一端的至少两个第一端开口同时将至少两个流体流装载到所述主通道中，当所述至少两个流体流混合时，所述流体流形成具有沿所述主通道和通向该主通道的所述多个腔室的浓度梯度的流体混合物；
在用所述流体混合物装载所述多个腔室时，将保持流体引入所述主通道中以从所述主通道清除所述流体混合物，同时在多个腔室中保持所述流体混合物的液滴—所述多个腔室中的每个腔室中具有所述液滴的一个液滴，以便所述多个腔室中的所述液滴沿着所述主通道呈现逐渐变化的浓度。


13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述保持流体包括通过联接到所述第一端的清除开口引入到所述主通道的所述第一端中以便从所述主通道清除所述至少两个流体流的流体的剪切流体。


14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述剪切流体包括空气或油。


15.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·阿韦萨尔，舒拉米特·利文贝格，德克尔·罗森菲尔德，亚龙·约瑟夫·布林德尔，
申请(专利权)人：工业研究与发展基金会有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL