【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用不同间距高度的测定交叉引用本申请要求2017年2月9日提交的美国临时申请第62/457,133号,2017年8月1日提交的美国临时第申请62/539,718号和2017年10月26日提交的美国临时第申请第62/577,370号的权益,出于所有目的,在此通过引用将其全部内容并入本文。
本专利技术尤其涉及进行生物和化学分析的装置和方法。
技术介绍
在生物和化学分析中,需要新的方法来操纵样品。本专利技术尤其提供了用于测定目的的操纵样品的装置和方法。
技术实现思路
以下简要
技术实现思路
并不旨在包括本专利技术的所有特征和方面。本专利技术的一个方面是提供一种装置,该装置使夹在两个板之间的样品在板的不同区域具有不同的厚度。本专利技术的另一方面是控制两个板之间的间距(即间隙)以选择性地仅裂解某些类型的细胞而不裂解其它类型的细胞。本专利技术的另一方面是使用间隔件控制两块板之间的间距(即间隙),并精确地以亚微米精度并在大面积上均匀地控制间距(因此控制样品厚度)。本专利技术的另一方面是使用间隔件来使样品夹在两个板之间,以在板的不同区域具有不同的厚度。本专利技术的另一方面是在夹着样品的板的不同区域中使用不同的样品厚度以执行某些测定功能,包括但不限于:(i)选择性裂解不同区域中的细胞,(ii)不同区域中样品中不同数量的分析物,(iii)降低Hook效应等。附图说明本领域技术人员将理解,下面描述的附图仅用于说明的目的。附图不旨在以任何方式限制本专利技 ...
【技术保护点】
1.一种用于分析液体样品的装置,包含:/n第一板、第二板以及间隔件,其中:/ni.所述板可相对于彼此移动成不同的构造;/nii.一个或两个板是柔性的;/niii.所述第一板在其内表面上具有在不同位置处的第一和第二样品接触区域,并且所述第一板分别在所述第一和第二样品接触区域处具有第一和第二厚度,其中所述样品接触区域用于接触怀疑含有目标分析物的样品,并且其中所述第一厚度不同于所述第二厚度;/niv.所述间隔件固定到所述第一板内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;/nv.每个所述间隔件中具有顶端,并且所述间隔件的顶端在一个表面中基本上对齐;/n其中,所述构造中的一个是开放构造,在所述开放构造中,两个板是部分或完全分开的,所述板之间的间距不通过间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;并且/n其中,所述构造中的另一个是闭合构造,所述闭合构造在所述样品在所述开放构造中沉积之后配置,并且在所述闭合构造中,所述沉积的样品的至少一部分通过所述两个板压缩到通过所述两个板限定的层中,并且在每个所述样品接触区域上具有各自的基本上均匀的厚度,其中所述层的均匀厚度通过所述各自的 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170209 US 62/457,133;20170801 US 62/539,718;20171.一种用于分析液体样品的装置,包含:
第一板、第二板以及间隔件,其中:
i.所述板可相对于彼此移动成不同的构造;
ii.一个或两个板是柔性的;
iii.所述第一板在其内表面上具有在不同位置处的第一和第二样品接触区域,并且所述第一板分别在所述第一和第二样品接触区域处具有第一和第二厚度,其中所述样品接触区域用于接触怀疑含有目标分析物的样品,并且其中所述第一厚度不同于所述第二厚度;
iv.所述间隔件固定到所述第一板内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;
v.每个所述间隔件中具有顶端,并且所述间隔件的顶端在一个表面中基本上对齐;
其中,所述构造中的一个是开放构造,在所述开放构造中,两个板是部分或完全分开的,所述板之间的间距不通过间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;并且
其中,所述构造中的另一个是闭合构造,所述闭合构造在所述样品在所述开放构造中沉积之后配置,并且在所述闭合构造中,所述沉积的样品的至少一部分通过所述两个板压缩到通过所述两个板限定的层中,并且在每个所述样品接触区域上具有各自的基本上均匀的厚度,其中所述层的均匀厚度通过所述各自的样品接触区域限定并且通过所述各自的样品接触区域中的板和间隔件调节。
2.一种使用QMAX装置分析样品的方法,所述方法包含:
(a)获取疑似含有目标分析物的样品;
(b)获取第一板、第二板和间隔件,其中:
i.所述板可相对于彼此移动成不同的构造,其包括开放构造和闭合构造;
ii.所述板中的一个或两个是柔性的;
iii.所述第一板在其内表面上在不同位置处具有第一和第二样品接触区域,并且所述第二板在其内表面上在分别对应于所述第一板的第一和第二样品接触区域的不同位置处具有第一和第二样品接触区域,其中所述样品接触区域用于接触样品;
iv.所述间隔件固定到所述板中的一个或两个的相应内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;
v.所述间隔件在所述第一样品接触区域中的高度与其在所述第二样品接触区域中的高度不同;
(c)当所述板处于所述开放构造时,将所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
其中所述开放构造是其中所述两个板部分或完全分离的构造,所述两个板之间的间隔不通过所述间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
(d)在(c)之后,将所述两个板结合在一起并且将所述板按压成所述闭合构造,
其中所述按压包含平行地或顺序地适形按压所述板中的至少一个板的一个区域以将所述板按压在一起成为所述闭合构造,其中所述适形按压在所述样品的至少一部分上方在所述板上产生基本上均匀的压力,并且所述按压使所述样品的至少一部分在所述板的内表面之间横向展开;以及
其中所述闭合构造是在所述样品在所述开放构造中沉积之后配置的,并且在所述闭合构造中:分别对应的样品接触区域在彼此之上,并且所述沉积的样品的至少一部分通过所述两个板压缩到通过所述两个板限定的层中,并且在每个所述样品接触区域上方具有各自的基本上均匀的厚度,其中所述层的均匀厚度通过所述板的各自的样品接触区域限定并且通过所述各自的样品接触区域中的板和间隔件调节;
以及
(e)当所述板处于闭合构造时,分析所述均匀厚度层中的目标分析物。
3.使用QMAX装置的方法,为了实现平行多路复用测定,所述分析步骤(e)包含:
(1)将所述样品孵育相关时间长度后停止所述孵育;
(2)将所述样品孵育等于或长于相关时间长度的最小值的时间,然后在等于或小于相关时间长度的最大值的时间段内评估每个目标分析物与结合位点的结合,
由此产生反应,其中在(1)中所述孵育结束时或在(2)中所述评估期间,结合到每个结合位点的捕获剂-目标分析物-检测剂夹层中的大部分目标分析物来自所述样品的相应相关体积;
其中所述孵育允许每个目标分析物结合到结合位点和检测剂,其中所述相应的相关体积是在所述闭合构造下在相应的储存位点上方的样品的一部分。
4.如权利要求1所述的装置,其中所述间隔件的均匀高度在0.5μm至100μm的范围内。
5.如任一前述权利要求所述的装置,其中所述间隔件的均匀高度在0.5μm至20μm的范围内。
6.如任一前述权利要求所述的装置,其中所述第一和第二样品接触区域中的间隔件的均匀高度之间的差在0.5至100μm的范围内。
7.如任一前述权利要求所述的装置,其中所述第一和第二样品接触区域中的所述间隔件的所述均匀高度之间的差在0.5到50μm的范围内。
8.如任一前述权利要求所述的装置,其中所述间隔件在每个样品接触区域中具有预定的基本上恒定的间隔件间距。
9.如权利要求8所述的装置,其中所述间隔件的恒定间隔件间距在7至200μm的范围内。
10.如权利要求8所述的装置,其中所述间隔件的恒定间隔件间距在50至150μm的范围内。
11.如任一前述权利要求所述的装置,其中相邻样品接触区域的边缘之间的间隔在20μm至1mm的范围内。
12.如任一前述权利要求所述的装置,其中相邻样品接触区域的边缘之间的间隔在100μm至500μm的范围内。
13.如任一前述权利要求所述的装置,其中每个样品接触区域中的所述层的均匀厚度的平均值基本上与其中所述间隔件的均匀高度相同,变化小于10%。
14.如任一前述权利要求所述的装置,其中所述第一板在所述样品接触区域中的至少一个上具有结合位点,所述结合位点具有预定的横向区域并且含有能够结合和固定所述目标分析物的捕获剂。
15.如权利要求14所述的装置,其中,在所述闭合构造中,所述样品接触区域的任何一个中的层的均匀厚度基本上小于其中所述结合位点的预定横向区域。
16.如任一前述权利要求所述的装置,其中所述第二板在分别对应于所述第一板的第一样品接触区域和第二样品接触区域的不同位置处具有第一样品接触区域和第二样品接触区域,其中所述分别对应的样品接触区域在所述闭合构造中彼此重叠。
17.如权利要求16所述的装置,其中所述第二板在所述样品接触区域中的至少一个上具有储存位点,所述储存位点具有预定的横向区域并且含有检测剂,所述检测剂在接触所述样品时溶解并且扩散在所述样品中。
18.如任一前述权利要求所述的装置,其中所述相邻样品接触区域的边缘之间的最小间隔基本上大于目标分析物或检测剂在相关时间内可以扩散的距离,其中所述相关时间是:
i.大约等于或长于所述目标分析物在所述闭合构造下扩散穿过所述均匀厚度层的厚度所花费的时间;以及
ii.短于所述目标分析物横向扩散穿过所述结合位点的预定区域的线性尺寸所花费的时间。
19.如任一前述权利要求所述的装置,其中在相邻样品接触区域之间没有流体隔离。
20.一种用于分析液体样品的方法,包含以下步骤:
(a)获取疑似含有目标分析物的样品;
(b)第一板、第二板以及间隔件,其中:
i.所述板可相对于彼此移动成不同的构造;
ii.一个或两个板是柔性的;
iii.所述第一板在其内表面上具有在不同位置处的第一和第二样品接触区域,并且所述第一板分别在所述第一和第二样品接触区域处具有第一和第二厚度,其中所述样品接触区域用于接触怀疑含有目标分析物的样品,并且其中所述第一厚度不同于所述第二厚度;
iv.所述间隔件固定到所述第一板内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;
v.所述间隔件中的每个具有顶端,并且所述间隔件的顶端在一个表面中基本上对齐;
(c)当所述板处于所述开放构造时,将所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
其中所述开放构造是其中所述两个板部分或完全分离的构造,所述两个板之间的间隔不通过所述间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
(d)在(c)之后,将所述两个板结合在一起并且将所述板按压成所述闭合构造,
其中所述按压包含平行地或顺序地适形按压所述板中的至少一个板的一个区域以将所述板按压在一起成为所述闭合构造,其中所述适形按压在所述样品的至少一部分上方在所述板上产生基本上均匀的压力,并且所述按压使所述样品的至少一部分在所述板的内表面之间横向展开;以及
其中所述闭合构造是在所述样品在所述开放构造中沉积之后配置的,并且在所述闭合构造中,所述沉积的样品的至少一部分通过所述两个板压缩到层中,所述层通过所述两个板限制并且具有在每个样品接触区域上方的相应的基本上均匀的厚度,其中所述层的均匀厚度通过所述板的各自的样品接触区域限定,并且通过所述各自的样品接触区域中的板和间隔件调节;
以及
(e)当所述板处于闭合构造时,分析所述均匀厚度层中的目标分析物。
21.如权利要求20所述的方法,其中所述间隔件的均匀高度在0.5至100μm的范围内。
22.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述间隔件的均匀高度在0.5至20μm的范围内。
23.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述间隔件在不同样品接触区域中的均匀高度之间的差是在0.5至100μm的范围内。
24.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述间隔件在不同样品接触区域中的均匀高度之间的差是在0.5μm至50μm的范围内。
25.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述间隔件在每个样品接触区域中具有预定的基本上恒定的间隔件间距;
26.如权利要求25所述的方法,其中所述间隔件的恒定间隔件间距在7至200μm的范围内。
27.如权利要求25所述的方法,其中所述间隔件的恒定间隔件间距在50至150μm的范围内。
28.如任一前述权利要求所述的方法,其中相邻样品接触区域的边缘之间的间隔在20至1mm的范围内。
29.如任一前述权利要求所述的方法,其中相邻样品接触区域的边缘之间的间隔在100至500μm的范围内。
30.如任一前述权利要求所述的方法,其中每个样品接触区域中的所述层的均匀厚度的平均值基本上与其中的所述间隔件的均匀高度相同,变化小于10%。
31.如任一前述权利要求所述的方法,进一步包含:在步骤(d)之后并且在步骤(e)之前,移除所述适形按压力,其中在移除所述适形按压力之后所述厚度均匀的层的厚度:(i)在移除所述适形按压力之前基本上与所述厚度均匀的层相同,并且(ii)偏离所述间隔件高度小于10%。
32.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述适形按压通过人手进行。
33.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述适形按压由加压液体、加压气体或适形材料提供。
34.如任一前述权利要求所述的方法,其中步骤(c)的所述样品沉积是在不使用任何转移装置的情况下直接从受试者到所述板的沉积。
35.如任一前述权利要求所述的方法,其中在步骤(c)的沉积期间,沉积在所述板上的样品的量是未知的。
36.如任一前述权利要求所述的方法,其中步骤(e)中的所述分析包含在所述厚度均匀的层中进行测定。
37.如权利要求36所述的方法,其中所述测定是结合测定或生物化学测定。
38.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述第一板在所述样品接触区域中的至少一个上具有结合位点,所述结合位点具有预定的横向区域并且含有能够结合和固定所述目标分析物的捕获剂。
39.如权利要求38所述的方法,其中,在所述闭合构造中,所述样品接触区域的任何一个中的层的均匀厚度基本上小于其中所述结合位点的预定横向面积。
40.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述第二板在所述样品接触区域中的至少一个上具有储存位点,所述储存位点具有预定的横向区域并且含有一定浓度的检测剂,所述检测剂在接触所述样品时溶解到所述样品中并且在所述样品中扩散。
41.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述相邻样品接触区域的边缘之间的最小间隔基本上大于目标分析物或检测剂在相关时间内扩散的距离,其中所述相邻样品接触区域之间没有流体隔离,其中所述相关时间长度为:
i.大约等于或长于所述目标分析物在所述闭合构造下扩散穿过所述厚度均匀层的厚度所花费的时间;以及
ii.短于所述目标分析物横向扩散穿过所述结合位点的预定区域的线性尺寸所花费的时间。
42.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述步骤(e)的分析包含:
(1)将所述样品孵育相关时间长度后停止所述孵育;
(2)将所述样品孵育等于或长于相关时间长度的最小值的时间,然后在等于或小于所述相关时间长度的最大值的时间段内评估每个目标分析物与结合位点的结合,
由此产生反应,其中在(1)中所述孵育结束时或在(2)中所述评估期间,结合到每个结合位点的捕获剂-目标分析物-检测剂夹层中的大部分目标分析物来自所述样品的相应相关体积;
其中所述孵育允许每个目标分析物结合到结合位点和检测剂,其中所述相应的相关体积是在所述闭合构造下在相应的储存位点上方的样品的一部分。
43.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述反应在小于60秒内饱和。
44.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述相关时间长度在60秒至30分钟的范围内。
45.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述步骤(e)中的分析包含测量选自由以下各项组成的组的目标分析物相关信号:
i.选自光致发光、电致发光和电化学发光的发光;
ii.光吸收、反射、透射、衍射、散射或漫射;
iii.表面拉曼散射,
iv.选自电阻、电容和电感的电阻抗;
v.磁性弛豫
vi.i-v的任何组合。
其中所述目标分析物相关信号是与所述样品中的目标分析物的量成比例并且反映所述样品中的目标分析物的量的信号。
46.如权利要求45所述的方法,其中所述分析步骤(e)包含:
根据从相关样品接触区域测量的目标分析物相关信号确定最佳信号,其中所述相关样品接触区域是含有用于检测相同目标分析物的结合位点和/或储存位点的样品接触区域。
47.如权利要求45所述的方法,其中通过在最小和最大检测阈值之间的范围内选择所述测量的目标分析物相关信号来确定所述最佳目标分析物相关信号,其中所述板的最小和最大检测阈值和检测器用于信号测量。
48.如权利要求45所述的方法,其中通过在所述测定的线性检测范围内选择测量的目标分析物相关信号来确定所述最佳目标分析物相关信号,其中所述线性检测范围是所述目标分析物相关信号的强度范围,其中所述信号强度与所述测定的目标分析物的量具有线性相关。
49.如任一前述权利要求所述的方法,其中,所述分析步骤(e)包含通过测量相关样品体积的横向面积并根据所述横向面积和所述预定间隔件高度计算所述体积来计算所述相关样品体积的体积,其中所述相关样品体积是所述样品的体积的一部分或全部。
50.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述分析步骤(e)包含所述目标分析物的读取、图像分析或计数或其组合。
51.如任一前述权利要求所述的方法,还包含一次或多次洗涤。
52.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述沉积的样品具有小于0.5μL的总体积。
53.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述液体样品由选自由以下组成的组的生物样品制成:羊水,房水,玻璃体液,血液(例如,全血、分级分离的血液、血浆或血清),母乳,脑脊髓液(CSF),耳垢(耳屎),乳糜,食糜,内淋巴,外淋巴,粪便,呼气,胃酸,胃液,淋巴液,粘液(包括鼻引流和痰液),心包液,腹膜液,胸膜液,脓液,风湿液,唾液,呼出的呼吸冷凝物,皮脂,精液,痰液,汗液,滑液,泪液,呕吐物,尿液及其任意组合。
54.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述样品是来自选自由以下组成的组的来源的环境液体样品:河流、湖泊、池塘、海洋、冰川、冰山、雨、雪、污水、水库、自来水或饮用水,来自土壤、堆肥、砂、岩石、混凝土、木材、砖、污水的固体样品,及其任何组合。
55.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述样品是来自选自由以下组成的组的来源的环境气态样品:空气、水下排热、工业排气、车辆排气,以及它们的任何组合。
56.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述样品是选自由以下组成的组的食物样品:生原料、熟食品、植物和动物食品源、经预加工食品、部分或完全加工食品,以及它们的任何组合。
57.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述样品是人类血液,并且所述沉积步骤包含:(a)刺穿人的皮肤释放血滴到皮肤上;以及(b)在不使用血液传输工具的情况下使所述血滴与过滤器接触。
58.一种用于液体样品的平行多路复用测定的方法,包含以下步骤:
(a)获取疑似含有目标分析物的样品;
(b)第一板、第二板以及间隔件,其中:
i.所述板可相对于彼此移动成不同的构造,其包括开放构造和闭合构造;
ii.所述板中的一个或两个是柔性的;
iii.所述第一板在其内表面上具有在不同位置处的第一和第二样品接触区域,并且所述第一板分别在所述第一和第二样品接触区域处具有第一和第二厚度,其中所述样品接触区域用于接触怀疑含有目标分析物的样品,并且其中所述第一厚度不同于所述第二厚度;
iv.所述第一板在所述样品接触区域中的至少一个上具有结合位点,所述结合位点具有预定的横向区域并且包含能够结合和固定所述目标分析物的捕获剂;
v.所述第二板在所述样品接触区域中的至少一个上具有储存位点,所述储存位点具有预定的横向区域并且包含检测剂,所述检测剂在接触所述样品时在所述样品中溶解和扩散;
vi.所述间隔件固定到所述板中的一个或两个的相应内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;以及
vii.每个所述间隔件具有顶端,并且所述间隔件的顶端在一个表面中基本上对齐;
其中每个捕获剂、目标分析物和相应的检测剂能够在所述第一板的结合位点中形成捕获剂-目标分析物-检测剂夹层;
(c)当所述板处于所述开放构造时,将所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
其中,所述开放构造是其中所述两个板部分或完全分离的构造,所述板之间的间隔不通过所述间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
(d)在(c)之后,将所述两个板结合在一起并且将所述板按压成所述闭合构造,
其中所述按压包含平行地或顺序地适形按压所述板中的至少一个板的一个区域以将所述板按压在一起成为所述闭合构造,其中所述适形按压在所述样品的至少一部分上方在所述板上产生基本上均匀的压力,并且所述按压使所述样品的至少一部分在所述板的内表面之间横向展开;以及
其中所述闭合构造是在所述样品在所述开放构造中沉积之后配置的,并且在所述闭合构造中:所述两个板上对应的样品接触区域分别在彼此之上,并且所述沉积的样品的至少一部分通过所述两个板压缩到通过所述两个板限定的层中,并且在每个所述样品接触区域上方具有各自的基本上均匀的厚度,其中所述层的均匀厚度通过所述板的各自的样品接触区域限定并且通过所述各自的样品接触区域中的板和间隔件调节;
以及
(e)在(d)之后并且当板处于所述闭合构造时:
(1)将所述样品孵育相关时间长度后停止所述孵育;
(2)将所述样品孵育等于或长于相关时间长度的最小值的时间,然后在等于或小于所述相关时间长度的最大值的时间段内评估每个目标分析物与结合位点的结合,
由此产生反应,其中在(1)中所述孵育结束时或在(2)中所述评估期间,结合到每个结合位点的捕获剂-目标分析物-检测剂夹层中的大部分目标分析物来自所述样品的相应相关体积;
其中所述孵育允许每个目标分析物结合到结合位点和检测剂,其中所述相应的相关体积是在所述闭合构造下在相应的储存位点上方的样品的一部分,以及
其中所述相关时间为:
(i)大约等于或长于所述目标分析物在所述闭合构造下扩散穿过所述厚度均匀层的厚度所花费的时间;以及
(ii)短于所述目标分析物横向扩散穿过所述结合位点的预定区域的线性尺寸所花费的时间。
59.如权利要求58所述的方法,其中步骤(e)包含测量选自由以下组成的组的目标分析物相关信号:
i.选自光致发光、电致发光和电化学发光的发光;
ii.光吸收、反射、透射、衍射、散射或漫射;
iii.表面拉曼散射,
iv.选自电阻、电容和电感的电阻抗;
v.磁性弛豫
vi.i-v的任何组合。
其中所述目标分析物相关信号是所述目标分析物与所述结合位点的结合成比例并反映所述目标分析物与所述结合位点的结合的信号。
60.如权利要求59所述的方法,其中所述分析步骤(e)包含:
根据从相关样品接触区域测量的目标分析物相关信号确定最佳信号,其中相关样品接触区域是包含用于检测相同目标分析物的结合位点和/或储存位点的样品接触区域。
61.如权利要求60所述的方法,其中通过在最小和最大检测阈值之间的范围内选择所述测量的目标分析物相关信号来确定所述最佳目标分析物相关信号,其中所述板的最小和最大检测阈值和检测器用于信号测量。
62.如权利要求60所述的方法,其中通过在所述测定的线性检测范围内选择测量的目标分析物相关信号来确定所述最佳目标分析物相关信号,其中所述线性检测范围是所述目标分析物相关信号的强度范围,其中所述信号强度与所述测定的目标分析物的量具有线性相关。
63.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述结合位点由干燥试剂的贴剂限定。
64.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述结合位点在成对电极之间。
65.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中,一个或两个板内表面包含一个或多个扩增位点,当所述目标分析物距离扩增位点500nm内时,所述扩增位点各自能够扩增所述目标分析物相关信号。
66.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述板具有小于200μm的厚度。
67.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述板具有小于100μm的厚度。
68.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中,所述板中的每一个的面积小于5cm2。
69.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中,所述板中的每一个的面积小于2cm2。
70.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述板中的至少一个是部分或完全透明的。
71.如任一前述权利要求所述的方法,其中所述板中的至少一个由柔性聚合物制成。
72.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述板中的至少一个是柔性板,并且所述柔性板的厚度乘以所述柔性板的杨氏模量在60至75GPa-μm的范围内。
73.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述间隔件是具有选自圆形、多边形、正圆形、正方形、矩形、卵形、椭圆形或其任何组合的横截面形状的间隔件。
74.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述间隔件具有柱形形状和基本上平坦的顶表面,其中,对于每个间隔件,所述间隔件的横向尺寸与其高度的比率为至少1。
75.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中每一间隔件具有所述间隔件的横向尺寸与其高度的比率为至少1。
76.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述间隔件的最小横向尺寸小于或基本上等于所述样品中的目标分析物的最小尺寸。
77.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述间隔件具有柱形形状,并且所述间隔件的侧壁角具有曲率半径至少为1μm的圆形形状。
78.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述间隔件具有至少100/mm2的密度。
79.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述间隔件具有至少1000/mm2的密度。
80.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述间隔件具有至少1%的填充系数,其中所述填充系数是所述厚度均匀层接触的所述间隔件面积与所述厚度均匀层接触的总板面积的比率。
81.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述间隔件的杨氏模量乘以所述间隔件的填充系数等于或大于10MPa,其中所述填充系数是所述厚度均匀层接触的所述间隔件面积与所述均匀厚度层接触的所述总板面积的比率。
82.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中
a.所述板中的至少一个是柔性的,并且
b.对于所述柔性板,所述间隔件间距(ISD)的四次方除以所述柔性板的厚度(h)和所述柔性板的杨氏模量(E),ISD4/(hE),等于或小于106μm3/GPa。
83.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述间隔件通过直接压印所述板或注射模制所述板而固定在板上。
84.如任一前述权利要求所述的装置或方法,其中所述板和所述间隔件的材料独立地选自聚苯乙烯、PMMG、PC、COC、COP或其他塑料。
85.一种方法,包含以下步骤:
(a)获取疑似含有目标分析物的样品;
(b)获取第一板、第二板以及间隔件,其中:
i.所述板可相对于彼此移动成不同的构造,其包括开放构造和闭合构造;
ii.所述板中的一个或两个是柔性的;
iii.所述第一板在其内表面上在不同位置处具有第一和第二样品接触区域,并且所述第二板在其内表面上在分别对应于所述第一板的第一和第二样品接触区域的不同位置处具有第一和第二样品接触区域,其中所述样品接触区域用于接触样品;
iv.所述间隔件固定到所述第一板内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;
v.所述间隔件在所述第一样品接触区域中的高度与其在所述第二样品接触区域中的高度不同;
(c)当所述板处于所述开放构造时,将所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
其中所述开放构造是其中所述两个板部分或完全分离的构造,所述两个板之间的间隔不通过所述间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
(d)在(c)之后,将所述两个板结合在一起并且将所述板按压成所述闭合构造,
其中所述按压包含平行地或顺序地适形按压所述板中的至少一个板的一个区域以将所述板按压在一起成为所述闭合构造,其中所述适形按压在所述样品的至少一部分上方在所述板上产生基本上均匀的压力,并且所述按压使所述样品的至少一部分在所述板的内表面之间横向展开;以及
在所述闭合构造中:分别对应的样品接触区域在彼此之上,并且所述沉积的样品的至少一部分通过所述两个板压缩到通过所述两个板限定的层中,并且在每个所述样品接触区域上方具有各自的基本上均匀的厚度,其中所述层的均匀厚度通过所述板的各自的样品接触区域限定并且通过所述各自的样品接触区域中的板和间隔件调节;
以及
(e)通过以下步骤分析均匀厚度层中目标分析物的存在或不存在、量和/或浓度:(1)分别测量所述第一和第二样品接触区域上方的层中的目标分析物相关信号;(2)确定在所述第一样品接触区域上测量的信号与在第二样品接触区域上测量的信号的比率,其中所述目标分析物相关信号是与所述样品中的目标分析物的量成比例并且反映所述样品中的目标分析物的量的信号。
86.一种用于分析液体样品的装置,包含:
第一板、第二板以及间隔件,其中:
i.所述板可相对于彼此移动成不同的构造;
ii.一个或两个板是柔性的;
iii.所述第一板在其内表面上在不同位置处具有第一和第二样品接触区域,并且所述第二板在其内表面上在分别对应于所述第一板的第一和第二样品接触区域的不同位置处具有第一和第二样品接触区域,其中所述样品接触区域用于接触样品;
iv.所述间隔件固定到所述板中的一个或两个的相应内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;以及
v.所述间隔件在所述第一样品接触区域中的高度与其在所述第二样品接触区域中的高度不同;
其中,所述构造中的一个是开放构造,在所述开放构造中,所述两个板是部分或完全分开的,所述板之间的间距不通过间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;并且
其中所述构造中的另一个是闭合构造,所述闭合构造是所述样品在所述开放构造中沉积之后配置的,并且在所述闭合构造中:所述分别对应的样品接触区域在彼此之上,并且所述沉积的样品的至少一部分通过所述两个板压缩到通过所述两个板限定的层中,并且在每个所述样品接触区域上方具有各自的基本上均匀的厚度,其中所述层的均匀厚度通过所述板的各自的样品接触区域限定并且通过所述各自的样品接触区域中的板和间隔件调节。
87.一种用于液体样品的平行多路复用测定的装置,包含:
第一板、第二板以及间隔件,其中:
i.所述板可相对于彼此移动成不同的构造;
ii.所述板中的一个或两个是柔性的;
iii.所述第一板在其内表面上在不同位置处具有第一和第二样品接触区域,并且所述第二板在其内表面上在分别对应于所述第一板的第一和第二样品接触区域的不同位置处具有第一和第二样品接触区域,其中所述样品接触区域用于接触样品;
iv.所述第一板在所述样品接触区域中的至少一个上具有结合位点,所述结合位点具有预定的横向区域并且包含能够结合和固定所述目标分析物的捕获剂。
v.所述第二板具有的第一和第二样品接触区域在所述样品接触区域中的至少一个上具有储存位点,所述储存位点具有预定的横向区域并且含有检测剂,所述检测剂在接触所述样品时在所述样品中溶解和扩散;
vi.所述间隔件固定到所述板中的一个或多个的相应内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;以及
vii.所述间隔件在第一样品接触区域中的高度与其在所述第二样品接触区域中的高度不同;
其中,所述构造中的一个是开放构造,在所述开放构造中,所述两个板是部分或完全分开的,所述板之间的间距不通过间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
其中所述构造中的另一个是闭合构造,所述闭合构造是在所述样品在所述开放构造中沉积之后配置的,并且在所述闭合构造中:在所述两个板上的所述分别对应的样品接触区域在彼此之上,并且所述沉积的样品的至少一部分通过所述两个板压缩到通过所述两个板限定的层中,并且在每个所述样品接触区域上方具有各自的基本上均匀的厚度,其中所述层的均匀厚度通过所述板的各自的样品接触区域限定并且通过所述各自的样品接触区域中的板和间隔件调节;
其中每个捕获剂、目标分析物和相应的检测剂能够在第一板的结合位点中形成捕获剂-目标分析物-检测剂夹层;
其中在相邻样品接触区域之间没有流体隔离;以及
其中相邻样品接触区域的边缘之间的最小间隔基本上大于目标分析物或检测剂在如下时间段内扩散的距离:
(1)大约等于或长于所述目标分析物在所述闭合构造下扩散穿过所述厚度均匀层的厚度所花费的时间;以及
(2)短于所述目标分析物横向扩散穿过所述结合位点的预定区域的线性尺寸所花费的时间。
88.一种用于分析液体样品的方法,包含以下步骤:
(a)获取疑似含有目标分析物的样品;
(b)获取第一板、第二板和间隔件,其中:
i.所述板可相对于彼此移动成不同的构造,其包括开放构造和闭合构造;
ii.所述板中的一个或两个是柔性的;
iii.所述第一板在其内表面上在不同位置处具有第一和第二样品接触区域,并且所述第二板在其内表面上在分别对应于第一板的第一和第二样品接触区域的不同位置处具有第一和第二样品接触区域,其中所述样品接触区域用于接触样品;
iv.所述间隔件固定到所述板中的一个或两个的相应内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;以及
v.所述间隔件在所述第一样品接触区域中的高度与其在所述第二样品接触区域中的高度不同;
(c)当所述板处于所述开放构造时,将所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
其中所述开放构造是其中所述两个板部分或完全分离的构造,所述两个板之间的间隔不通过所述间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
(d)在(c)之后,将所述两个板结合在一起并且将所述板按压成所述闭合构造,
其中所述按压包含平行地或顺序地适形按压所述板中的至少一个板的一个区域以将所述板按压在一起成为所述闭合构造,其中所述适形按压在所述样品的至少一部分上方在所述板上产生基本上均匀的压力,并且所述按压使所述样品的至少一部分在所述板的内表面之间横向展开;以及
其中所述闭合构造是在所述样品在所述开放构造中沉积之后配置的,并且在所述闭合构造中:分别对应的样品接触区域在彼此之上,并且所述沉积的样品的至少一部分通过所述两个板压缩到通过所述两个板限定的层中,并且在每个所述样品接触区域上方具有各自的基本上均匀的厚度,其中所述层的均匀厚度通过所述板的各自的样品接触区域限定并且通过所述各自的样品接触区域中的板和间隔件调节;
以及
(e)当所述板处于闭合构造时,分析所述厚度均匀层中的目标分析物。
89.一种用于分析液体样品的方法,包含以下步骤:
(a)获取疑似含有目标分析物的样品;
(b)获取第一板、第二板以及间隔件,其中:
i.所述板可相对于彼此移动成不同的构造,其包括开放构造和闭合构造;
ii.所述板中的一个或两个是柔性的;
iii.所述第一板在其内表面上在不同位置处具有第一和第二样品接触区域,并且所述第二板在其内表面上在分别对应于第一板的第一和第二样品接触区域的不同位置处具有第一和第二样品接触区域,其中所述样品接触区域用于接触样品;
iv.所述间隔件固定到所述板中的一个或两个的相应内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;以及
v.所述间隔件在所述第一样品接触区域中的高度与其在所述第二样品接触区域中的高度不同;
(c)当所述板处于所述开放构造时,将所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
其中所述开放构造是其中所述两个板部分或完全分离的构造,所述两个板之间的间隔不通过所述间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
(d)在(c)之后,将所述两个板结合在一起并且将所述板按压成所述闭合构造,
其中所述按压包含平行地或顺序地适形按压所述板中的至少一个板的一个区域以将所述板按压在一起成为所述闭合构造,其中所述适形按压在所述样品的至少一部分上方在所述板上产生基本上均匀的压力,并且所述按压使所述样品的至少一部分在所述板的内表面之间横向展开;以及
在所述闭合构造中:分别对应的样品接触区域在彼此之上,并且所述沉积的样品的至少一部分通过所述两个板压缩到通过所述两个板限定的层中,并且在每个所述样品接触区域上方具有各自的基本上均匀的厚度,其中所述层的均匀厚度通过所述板的各自的样品接触区域限定并且通过所述各自的样品接触区域中的板和间隔件调节;
以及
(e)通过以下步骤分析均匀厚度层中目标分析物的存在或不存在、量和/或浓度:(1)分别测量所述第一和第二样品接触区域上方的层中的目标分析物相关信号;(2)确定在所述第一样品接触区域上测量的信号与在第二样品接触区域上测量的信号的比率,其中所述目标分析物相关信号是与所述样品中的目标分析物的量成比例并且反映所述样品中的目标分析物的量的信号。
90.一种用于液体样品的平行多路复用测定的方法,包含以下步骤:
(a)获取疑似含有目标分析物的样品;
(b)第一板、第二板以及间隔件,其中:
i.所述板可相对于彼此移动成不同的构造,其包括开放构造和闭合构造;
ii.所述板中的一个或两个是柔性的;
iii.所述第一板在其内表面上在不同位置处具有第一和第二样品接触区域,并且所述第二板在其内表面上在分别对应于第一板的第一和第二样品接触区域的不同位置处具有第一和第二样品接触区域,其中所述样品接触区域用于接触样品
iv.所述第一板在所述样品接触区域中的至少一个上具有结合位点,所述结合位点具有预定的横向区域并且包含能够结合和固定所述目标分析物的捕获剂。
v.所述第二板具有的第一和第二样品接触区域在所述样品接触区域中的至少一个上具有储存位点,所述储存位点具有预定的横向区域并且含有检测剂,所述检测剂在接触所述样品时在所述样品中溶解和扩散;
vi.所述间隔件固定到所述板中的一个或两个的相应内表面,并且在每个样品接触区域中具有预定的基本上均匀的高度;以及
其中每个捕获剂、目标分析物和相应的检测剂能够在第一板的结合位点中形成捕获剂-目标分析物-检测剂夹层;
(c)当所述板处于所述开放构造时,将所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
其中,所述开放构造是其中所述两个板部分或完全分离的构造,所述板之间的间隔不通过所述间隔件调节,并且所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;
(d)在(c)之后,将所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:斯蒂芬·Y·周,丁惟,戚骥,张玙璠,
申请(专利权)人:ESSENLIX公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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