一次性的集成微流体盒及其制备和使用的方法技术

所披露的实施方式涉及用于检测生物反应的微流体盒。在一些实施方式中，该微流体盒被配置以对核酸样本进行测序操作。在一个方面，微流体盒包括限定用于处理待测序的该核酸样本的通道以及阀门的流体层的堆叠，以及该堆叠中集成的固态的CMOS生物传感器。该生物传感器具有被配置以检测生物反应的信号的有源区，其中该有源区的基本上全部在操作期间可用于试剂递送和照明。在另一个方面，微流体盒包括：(a)流动池，其包括包含一个或多个反应位点的反应位点区；(b)流体通道，其用于递送反应物至该反应位点区和/或从该反应位点区除去反应物；(c)生物传感器，其具有被配置以检测该反应位点区中的生物反应的信号的有源区。该反应位点区靠近该生物传感器的该有源区并且该反应位点区跨越该生物传感器的该有源区的基本上全部。在一些实施方式中，该流体通道基本上不与该生物传感器的该有源区重叠。还披露了用于制造和操作该微流体盒的方法。

Disposable integrated microfluidic box and its preparation and use

【技术实现步骤摘要】
一次性的集成微流体盒及其制备和使用的方法相关申请的交叉引用本申请是中国专利申请201580024676.7号的分案申请，要求2014年3月11日提交的美国临时申请序列号61/951,462和2014年5月2日提交的美国临时申请序列号61/987,699的权益和优先权，其内容通过引用以其整体被并入本文以及用于所有目的。专利技术背景具有互补金属氧化物半导体(CMOS)技术，如CMOS图像传感器，以及流体通道两者的集成微流体盒是难以制造的。在大多数情况下，该流体通道被设计在CMOS表面内，这减小了有源区并导致复杂的流动模式。因此，需要新的将CMOS技术集成在多隔室微流体盒中的方法。进一步地，因为PCRmix中存在微泡，而这些微泡在PCR过程中会扩大，所以要密封微流体盒中聚合酶链反应(PCR)区是一个显著的挑战。因此，需要新的密封微流体盒中的PCR区的方法。专利技术概述所披露的实施方式涉及用于检测生物反应的微流体盒。在一些实施方式中，该微流体盒被配置以对核酸样本进行测序操作。在一个方面，微流体盒包括限定用于处理待测序的该核酸样本的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体层的堆叠，该流体层的堆叠包括：/n(a)测序室层，其包括被配置用于执行成簇和测序反应的测序室区；/n(b)测序室底部层，其被设置在该测序室层下面，该测序室底部层具有被配置以容纳图像传感器的开口，该图像传感器带有被设置在该测序室区下面的图像传感器的有源区；/n(c)位于该测序室底部层下面的柔性印刷电路板(PCB)层；以及/n(d)流体通道层，其被设置在该柔性印刷电路板(PCB)层的下面，其中该流体通道层包括被配置以将反应物递送到该测序室区的流体通道。/n

【技术特征摘要】
20140311 US 61/951,462;20140502 US 61/987,6991.一种流体层的堆叠，该流体层的堆叠包括：
(a)测序室层，其包括被配置用于执行成簇和测序反应的测序室区；
(b)测序室底部层，其被设置在该测序室层下面，该测序室底部层具有被配置以容纳图像传感器的开口，该图像传感器带有被设置在该测序室区下面的图像传感器的有源区；
(c)位于该测序室底部层下面的柔性印刷电路板(PCB)层；以及
(d)流体通道层，其被设置在该柔性印刷电路板(PCB)层的下面，其中该流体通道层包括被配置以将反应物递送到该测序室区的流体通道。


2.权利要求1所述的流体层的堆叠，其中该测序室区跨越该图像传感器的该有源区的全部或基本上全部。


3.权利要求1所述的流体层的堆叠，其中该流体通道不与该图像传感器的该有源区重叠或基本上不与该图像传感器的该有源区重叠。


4.权利要求1所述的流体层的堆叠，其中所述图像传感器包括CMOS传感器。


5.权利要求4所述的流体层的堆叠，其中所述CMOS传感器为约9200μm长，约8000μm宽，以及约800-1000μm厚。


6.权利要求1所述的流体层的堆叠，其中所述图像传感器包括CCD传感器。


7.权利要求1所述的流体层的堆叠，其中该测序室层和该测序室底部层包括用于多个膜阀门的开口。


8.权利要求1所述的流体层的堆叠，其中该测序室层和该测序室底部层包括用于多个膜阀门的共定位的开口。


9.权利要求8所述的流体层的堆叠，其进一步包括被设置在该测序室层上的膜层，其中该膜层、该测序室层和该测序室底部层上的共定位的开口，以及该柔性PCB层被配置以形成多个膜阀门。


10.权利要求9所述的流体层的堆叠，其中所述膜层包含厚度为约25μm至约1000μm的硅氧烷弹性体。


11.权利要求9所述的流体层的堆叠，其中该多个膜阀门的至少一些被配置以提供该微流体盒的PCR区的可逆密封，与该微流体盒的试剂混合和分配区隔开。


12.权利要求11所述的流体层的堆叠，其中该PCR区包括多个PCR通道。


13.权利要求11所述的流体层的堆叠，其中该试剂混合和分配区包括多个试剂通道和/或试剂供给器。


14.权利要求11所述的流体层的堆叠，其进一步包括被配置以将该PCR区与该试剂混合和分配区进行流体连接的旋转阀门。


15.权利要求14所述的流体层的堆叠，其中该旋转阀门被进一步配置以将该试剂混合和分配区与所述测序室区进行流体连接。


16.权利要求9所述的流体层的堆叠，还包括用于覆盖测序室层的测序室的测序室顶层，其中所述膜层与测序室顶层是共面的。


17.权利要求16所述的流体层的堆叠，其中所述测序室顶层包含环烯烃共聚物(COC)。


18.权利要求1所述的流体层的堆叠，其中所述柔性PCB层包含选自以下的材料：聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)、聚酰亚胺或以上的组合。


19.权利要求1所述的流体层的堆叠，其中所述测序室底部层包含选自以下的材料：聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)、聚酰亚胺或以上的组合。


20.权利要求1所述的流体层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：普尔亚·萨布基，贝赫纳姆·贾凡马蒂，塔伦·库拉纳，菲利普·派克，林彦佑，
申请(专利权)人：伊鲁米那股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US