【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体通道的亲水涂层相关申请的交叉参考本申请根据美国法典第35篇第119条(e)款来要求2017年1月13日提交的美国临时申请号62/446,223的优先权。该相关申请的内容通过引用以其全文明确地并入本文。
技术介绍
专利
本公开大致上涉及流体通道的领域。相关技术的描述如条形码的方法和技术可用于单细胞分析，特别是解密基因表达谱以使用例如逆转录、聚合酶链反应(PCR)扩增和下一代测序(NGS)确定单个细胞的状态。所述方法和技术需要有效地将颗粒(如带有条形码的珠和细胞)装载到底部具有微孔阵列的流动池上。通过将单个珠和单个细胞引入微孔阵列的微孔中，这种流动池可用于破译单个细胞的基因表达谱。
技术实现思路
本文公开的是用于条形码(例如，随机条形码)的装置。在一些实施方案中，一种装置包括：包括流体通道、入口和出口的流动池，其中所述流体通道包括内顶板、第一侧壁和底部，其中所述内顶板和所述第一侧壁形成内顶板-第一侧壁边缘，并且其中所述底部和所述第一侧壁用于底部-第一侧壁边缘，其中内顶板的接...
【技术保护点】
1.一种装置，其包括：/n流动池，其包括流体通道、入口和出口，/n其中所述流体通道包括内顶板、第一侧壁和流体通道底部，其中所述内顶板和所述第一侧壁形成内顶板-第一侧壁边缘，并且其中所述底部和所述第一侧壁用于底部-第一侧壁边缘，/n其中所述内顶板的接触角比所述第一侧壁的接触角小至少10度，/n其中所述流体通道的底部包括基板，所述基板包括多个微孔，并且/n其中所述入口和所述出口通过所述流体通道与所述流动池流体连通。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170113 US 62/446,2231.一种装置，其包括：
流动池，其包括流体通道、入口和出口，
其中所述流体通道包括内顶板、第一侧壁和流体通道底部，其中所述内顶板和所述第一侧壁形成内顶板-第一侧壁边缘，并且其中所述底部和所述第一侧壁用于底部-第一侧壁边缘，
其中所述内顶板的接触角比所述第一侧壁的接触角小至少10度，
其中所述流体通道的底部包括基板，所述基板包括多个微孔，并且
其中所述入口和所述出口通过所述流体通道与所述流动池流体连通。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述流体通道具有非圆形横截面。
3.如权利要求1-2中任一项所述的装置，其中所述流体通道具有近似矩形的横截面。
4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述流体通道包括第二侧壁，其中所述内顶板和所述第二侧壁形成内顶板-第二侧壁边缘，并且其中所述底部和所述第二侧壁用于底部-第二侧壁边缘。
5.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述流体通道具有至少2mm的宽度。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述流体通道具有约7mm的宽度。
7.如权利要求5所述的装置，其中所述流体通道具有约4mm的宽度。
8.如权利要求1-7中任一项所述的装置，其中所述流体通道的高度是至少0.8mm。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述流体通道的高度是约1.2mm。
10.如权利要求1-9中任一项所述的装置，其中所述第一侧壁具有1-15度的正拔模角度。
11.如权利要求1-10中任一项所述的装置，其中所述基板形成所述流体通道的底部。
12.如权利要求1-10中任一项所述的装置，其中所述基板在所述流体通道的底部上。
13.如权利要求1-12中任一项所述的装置，其中所述基板包含硅、熔融石英、玻璃、聚合物、金属、弹性体、聚二甲基硅氧烷、琼脂糖、水凝胶或其组合。
14.如权利要求1-13中任一项所述的装置，其中所述流动池包含硅、熔融石英、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚酰亚胺、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环氧树脂、金属或其组合。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述流动池包含环烯烃聚合物(COP)。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述环烯烃聚合物(COP)包括Zeonor1020R或Zeonor1060R。
17.如权利要求1-16中任一项所述的装置，其中所述内顶板是亲水的。
18.如权利要求1-17中任一项所述的装置，其中所述内顶板的接触角对应于所述内顶板上的多个位置的接触角的平均值。
19.如权利要求1-18中任一项所述的装置，其中所述第一侧壁的接触角对应于所述第一侧壁上的多个位置的接触角的平均值。
20.如权利要求1-19中任一项所述的装置，其中所述内顶板的接触角是0-80度。
21.如权利要求20所述的装置，其中所述内顶板的接触角是0-60度。
22.如权利要求21所述的装置，其中所述内顶板的接触角是至多10度。
23.如权利要求1-22中任一项所述的装置，其中所述内顶板的接触角比所述第一侧壁的接触角小至少30度。
24.如权利要求23所述的装置，其中所述内顶板的接触角比所述第一侧壁的接触角小至少50度。
25.如权利要求24所述的装置，其中所述第一侧壁的接触角是约88度。
26.如权利要求1-25中任一项所述的装置，其中所述内顶板的接触角足够小于所述第一侧壁的接触角，以使所述流体通道内的非层流成为可能。
27.如权利要求26所述的装置，其中所述流体通道内的所述非层流能够通过所述流体通道内的流动搅动所述基板表面上的颗粒。
28.如权利要求27所述的装置，其中所述流动与所述底部之间的边界处的流动速度是非零的。
29.如权利要求26所述的装置，其中所述非层流是近似塞流。
30.如权利要求29所述的装置，其中流过所述流体通道横截面的流动的相对流速是大致恒定的。
31.如权利要求26所述的装置，其中所述非层流是塞流。
32.如权利要求31所述的装置，其中流过所述流体通道横截面的流动的相对流速是恒定的。
33.如权利要求29-32中任一项所述的装置，其中所述塞流是近似水平的塞流。
34.如权利要求33所述的装置，其中所述水平塞流是毛细管辅助的水平塞流。
35.如权利要求29-34中任一项所述的装置，其中所述塞流不依赖于气体的浮力。
36.如权利要求29-35中任一项所述的装置，其中所述塞流不依赖于所述装置的倾斜。
37.如权利要求29-36中任一项所述的装置，其中所述塞流在缓冲液-气体界面处。
38.如权利要求1-37中任一项所述的装置，其中所述内顶板包括亲水涂层。
39.如权利要求38所述的装置，其中所述亲水涂层是超亲水涂层。
40.如权利要求38-39中任一项所述的装置，其中所述亲水涂层包含聚乙二醇(PEG)、聚-Hema、普朗尼克酸F68、普朗尼克酸F108、普朗尼克酸F127、聚山梨醇酯20、二氧化硅(SiO2)、氮化硅或其任何组合。
41.如权利要求40所述的装置，其中所述亲水涂层包含二氧化硅(SiO2)。
42.如权利要求40所述的装置，其中所述亲水涂层包含氮化硅。
43.如权利要求38-41中任一项所述的装置，其中所述亲水涂层具有0-80度的接触角。
44.如权利要求43所述的装置，其中所述亲水涂层具有0-60度的接触角。
45.如权利要求44所述的装置，其中所述亲水涂层的接触角是至多23度。
46.如权利要求38-45中任一项所述的装置，其中通过溅射、热生长、吸附、共价结合或其任何组合，用所述亲水涂层涂覆所述内顶板。
47.如权利要求38-46中任一项所述的装置，其中所述亲水涂层从所述内顶板-第一侧壁边缘偏移。
48.如权利要求47所述的装置，其中所述亲水涂层从所述内顶板-第一侧壁边缘偏移100-1000微米。
49.如权利要求47所述的装置，其中所述亲水涂层从所述内顶板-第一侧壁边缘偏移所述内顶板宽度的1％-25％。
50.如权利要求1-46中任一项所述的装置，其进一步包括位于所述基板的多个微孔中的多个颗粒，并且其中所述多个微孔中的至少25％各自含有单个颗粒。
51.如权利要求50所述的装置，其中所述多个微孔的至少50％各自含有单个颗粒。
52.如权利要求50所述的装置，其中所述多个微孔的至少75％各自含有单个颗粒。
53.如权利要求27-59中任一项所述的装置，其中所述颗粒包括珠或细胞。
54.如权利要求53所述的装置，其中所述珠包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚苯乙烯、玻璃、聚丙烯、琼脂糖、明胶、水凝胶、顺磁物质、陶瓷、塑料、玻璃、甲基苯乙烯、丙烯酸聚合物、钛、乳胶、琼脂糖凝胶、纤维素、尼龙、硅树脂或其任何组合的材料。
55.如权利要求53-54中任一项所述的装置，其中所述珠包含多个随机条形码。
56.如权利要求55所述的装置，其中所述多个随机条形码中的每个包含分子标记，所述分子标记选自包括具有独特序列的至少100个分子标记的组。
57.如权利要求56所述的装置，其中所述分子标记选自包括具有独特序列的至少1000个分子标记的组。
58.如权利要求55-57中任一项所述的装置，其中所述多个随机条形码的不同随机条形码具有相同细胞标记。
59.如权利要求1-57中任一项所述的装置，其中所述多个微孔包括至少100个微孔。
60.如权利要求59所述的装置，其中所述多个微孔包括1000-5000000个微孔。
61.如权利要求1-60中任一项所述的装置，其中所述多个微孔的微孔具有1飞升-1微升的体积。
62.如权利要求61所述的装置，其中所述多个微孔的微孔具有1皮升-1纳升的体积。
63.如权利要求61-62中任一项所述的装置，其中所述多个微孔的微孔在所述基板的平面中具有非圆形横截面，并且其中所述基板的平面中的所述非圆形横截面是正方形或六边形。
64.如权利要求61-63中任一项所述的装置，其中所述多个微孔的微孔的深度是25-100微米。
65.如权利要求64所述的装置，其中所述多个微孔的微孔的深度是约50微米。
66.如权利要求61-65中任一项所述的装置，其中所述多个微孔的微孔具有25-100微米的宽度。
67.如权利要求66所述的装置，其中所述多个微孔的微孔具有约50微米的宽度。
68.如权利要求66-67中任一项所述的装置，其中所述微孔的宽度与所述微孔的深度的纵横比是0.1-2。
69.如权利要求61-68中任一项所述的装置，其中所述多个微孔的微孔的尺寸允许所述微孔含有至多一个珠。
70.如权利要求69所述的装置，其中所述微孔的宽度与所述至多一个珠的直径的比率是1.2-1.8。
71.如权利要求1-70中任一项所述的装置，其中含有单个珠的所述多个微孔的百分比是至少90％。
72.如权利要求61-71中任一项所述的装置，其中所述多个微孔的微孔包含聚乙二醇(PEG)、聚-Hema、普朗尼克酸F68、普朗尼克酸F108、普朗尼克酸F127、聚山梨醇酯20、二氧化硅(SiO2)、氮化硅或其组合的涂层。
73.如权利要求61-71中任一项所述的装置，其中所述多个微孔的微孔包括等离子体处理的表面。
74.如权利要求1-73中任一项所述的装置，其中所述入口和所述出口能够引导流体流过所述流体通道，从而使所述微孔与所述流体接触。
75.如权利要求1-74中任一项所述的装置，其包括用于装载或移除细胞样品、测定试剂、珠悬浮液、来自所述装置的废物或其组合的移液管尖端接口。
76.如权利要求75所述的装置，其进一步包括细胞样品、测定试剂、珠悬浮液或其组合。
77.一种用于样品装载的方法，其包括
(a)提供一种装置，其包括：
流动池，其包括流体通道、入口和出口，
其中所述流体通道包括内顶板、第一侧壁和底部，
其中所述内顶板和所述第一侧壁形成内顶板-第一侧壁边缘，
并且其中所述底部和所述第一侧壁形成底部-第一侧壁边缘，
其中所述内顶板的接触角比所述第一侧壁的接触角小至少10度，
其中所述底部包括基板，所述基板包括多个微孔，并且
其中所述入口和所述出口通过所述流体通道与所述流动池流体连通；
(b)通过所述入口将气体引入所述流体通道中；以及
(c)通过所述入口将包含多个第一颗粒的第一样品引入所述流体通道中，由此所述多个微孔中的至少25％各自含有所述多个第一颗粒的单个颗粒。
78.如权利要求77所述的方法，由此所述多个微孔中的至少50％各自含有所述多个第一颗粒的单个颗粒。
79.如权利要求77所述的方法，由此所述多个微孔中的至少75％各自含有所述多个第一颗粒的单个颗粒。
80.如权利要求77-79中任一项所述的方法，其包括：
(d)在步骤(c)之后通过所述入口将所述气体或另一种气体引入所述流体通道中；以及
(e)在将所述第一样品引入所述流体通道之后，通过所述入口将第二样品引入所述流体通道中，
其中所述第二样品包含多个第二颗粒，并且
由此所述多个微孔中的至少25％各自含有所述多个第二颗粒的单个颗粒。
81.如权利要求80所述的方法，由此所述多个微孔中的至少50％各自含有所述多个第二颗粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·施普勒，李思行，
申请(专利权)人：赛卢拉研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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