用于液体处理的微流体装置和系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及检测领域，本实用新型专利技术提供了用于液体处理的微流体装置和系统，具体是提供了分流多个液体并产生所需体积液体的系统，该系统包括：罩，其包括液体腔；该液体腔包括多个进口通道，所述进口通道包括多个进口；至少一个共用通道，其中所述多个进口通道与所述共用通道流体相连；多个检测通道，其包括多个阀门机械装置和多个门，其中用加压的气体将液体引入所述多个检测通道；计算机，控制装置连接于该计算机，其中所述控制装置控制阀门机械装置和门，从而使液体分流到所述多个检测通道并产生所需体积的液体。本实用新型专利技术的系统用于对试剂生化反应进行加工处理。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

用于液体处理的微流体装置和系统相关申请本申请要求2005年11月2日提交的、题为"微流体生物微阵列"的美国临 时专利申请序列号60/732，538的优先权；该申请全文纳入本文作为参考用于所 有目的。
技术介绍
本申请涉及用于液体处理的方法、装置和系统。微阵列已改变了核酸检测 领域，微阵列允许基因表达事件、表达谱、诊断学和大规模、高解析度分析的 高通量平行监测，以及其它的一些应用。微阵列用于生物研究、临床诊断、药 物开发、环境监测、法医学和很多其它领域中。当前的遗传学研究通常依赖于多种不同的过程来阐释核酸序列，每个过程都向 整个过程中引入了差错可能性。而且，这些过程来自很多不同的学科，包括化学、 分子生物学、药物以及其它学科。因此，希望能以最小的代价将遗传诊断中所用的 各过程整合到一个单独的过程中，并且使其最易操作。人们对制造微流体装置的兴趣日益增加。通常，在半导体制造领域取得的进展 已反映到微机械结构的制造上，例如微泵、微阀等，以及包括小室和流体通道的微 流体装置。很多研究者已试图将这些微制造技术具体应用于遗传分析涉及的一些过程的 小型化中。通常，当越来越多的试剂(例如全转录物检测(WTA)试验中12种以 上的试剂)加入到系统中，并且处理越来越多的样品时常规方法不可避免地包括 极度复杂的流体网络。应用到较小的平台之后，这些流体复杂性带来了很多问题， 例如难于制造、制造成本高和系统可靠性低等。因此，需要一种更简单的方法来处 理样品并以可控方法进行反应。然而，仍然需要将多个样品的处理、以及核酸分析 中各种操作涉及的多个步骤和反应进行简化和组合的设备。本专利技术的多种实施方式 满足了这些和其它一些需要中的一种或多种。专利技术概述总体上，本专利技术提供用于生物试验的自动样品制备的方法、装置和系统以及计 算机软件产品。所述装置、方法和计算机产品适于制备用于与微阵列杂交的核酸样 品，但是并不限于这些应用。在本专利技术一个实施方式中，采用微流体方法和系统从 小平台中产生样品，其中该试验引入几种液体并进行很多反应。本专利技术提供一种装 置，该装置包括罩，所述罩包括液体腔。该液体腔包括很多进口，这些进口延伸到 很多进口通道，这些进口通道与至少一个共用通道连接。所述共用通道与很多检测 通道流体相连，这些检测通道包括成组的阀门机械装置和门。气体的压力使液体进 入液体腔中，通过控制相应的阀门机械装置和门，产生所需体积的液体。在优选实 施方式中，该罩是由塑料制成的。在其它优选实施方式中，所述液体包含至少一种 耙分子。在本专利技术的另--优选实施方式中，提供上述系统，其中阀门机械装置包括气体 可透过性流体屏障、阀门和罩。允许气体通过的流体屏障包括第一表面和第二表面， 其中第一表面暴露于空气腔。阀门允许空气流出空气腔。所述罩包括进口端，通过 所述进口端允许气体流入气体腔。气体可透过性流体屏障的第二表面相对于罩的固 定表面可封闭地固定，阀门用作封闭该腔或允许气体流动的控制单元。在优选实施 方式中，气体可透过性流体屏障是疏水膜。根据实施方式，可获得一种或多种益处。参考下面的专利技术详述和附图，可 充分理解本专利技术的这些益处和各种其它目的、特征和优点。附图简述附图包括在本说明书中并且构成了本说明书的一部分。附图阐释了本专利技术的实 施方式，和说明书的描述一起，解释了本专利技术的原理。图la是根据本专利技术实施方式的管道和阀门系统的图像，该系统用于引入多个 样品并进行很多反应和步骤。 图lb阐释各种体积的实例。图2是一个概要，显示根据本专利技术的实施方式提供所需体积的液体到样品室中 的各步骤。图3表示阀门机械装置设计的另一个实施方式，该阀门机械装置有气体驱动的可弯曲(flexible)膜阀门。图4a-4d表示根据本专利技术实施方式带有气体驱动的可弯曲膜阀门的阔门机械装置的制造和使用方法。图5表示阀门机械装置设计的另一个实施方式3层可弯曲性膜阀门。图6a-6d表示根据本专利技术实施方式的3层可弯曲性膜阀门机械装置的制造和使用方法。图7表示阀门机械装置设计的另一个实施方式:采用气体可透过性流体屏障的阀门。图8a-8d表示根据本专利技术实施方式的采用了气体可透过性流体屏障机械装置的 阀门的制造和使用方法。图9表示根据本专利技术实施方式采用了气体可透过性流体屏障机械装置的阀门 的操作方法。图9a表示根据本专利技术实施方式的步骤示意图，其中门(gate)是关闭的， 阀门(valve)是开放的。图9b表示根据本专利技术实施方式的步骤示意图，其中门是开 放的，阀门是关闭的。图IO表示管道和阀门系统的另一个实施方式，该系统用于引入多个样品并进 行很多反应和步骤。附图说明图11表示在WTA试验中应用12种液体的实例。图12表示根据本专利技术实施方式的另一个应用-微流体卡。图12a是根据本专利技术 实施方式的微流体卡的布局图。图12b表示生物芯片系统的实例。 图13表示根据本专利技术实施方式的芯片-芯片界面结构的图像。专利技术详述设计以下的描述来代表具体实施方式，但不应理解为以任何方式限制本发 明。此外，将参考文献和专利来说明掺入本专利技术说明书中的一般特征，但本发 明不限于这些描述。a)总述本专利技术有很多优选实施方式，并且依赖于很多专利、专利申请和其它参考文献中本领域已知的细节。因此，当在以下引用或重复某专利、专利申请、或 其它参考文献时，应理解纳入其内容的所有目的及引用的论点只是为了参考。 如本申请书中所用，单数形式的"一"、"一个"和"这个"包括复数， 除非文中另有说明。例如。术语"一类制剂"包括多种制剂，包括它们的混合物。个体不限于人类，也可以是其它生物，其中包括但不限于哺乳动物、植物、 细菌或它们的细胞。整篇公开内容中，以范围的格式提供了本专利技术的各方面内容。应理解，范 围格式的描述只是为了方便和简洁，不应构成对本专利技术范围的非灵活性限制。 因此，应认为范围的描述具体公开了所有的次级范围以及该范围内的个别数值。例如，应认为如l-6的范围的描述具体公开了l-3， 1-4， 1-5， 2-4， 2-6， 3-6 等等的次级范围；以及该范围内的各数值，例如l、 2、 3、 4、 5和6。无论该范 围有多大，上述定义都是适用的。除非另有说明，实施本专利技术可采用本领域技能内的常规技术，和有机化学、 聚合物技术、分子生物学(包括重组技术)、细胞生物学、生物化学和免疫学所 述技术。这些常规技术包括聚合物阵列合成、杂交、连接和利用标记物检测 杂交。合适技术的具体描述可参见本文以下的实施例。然而，当然也可采用其 它相等的常规方法。这些常规技术及其描述可见标准的实验室操作手册，如Mawwa/禾口 Mo/ecw/or C7om'wg: jLa60mZ0/7 A/awwa/(均由Cold Spring Harbor Laboratory Press出版)，Stryer， L.(1995) (第4版)Freeman, NewYork, Gait， " (9//go"wc/eo/油iSywAei'」尸ra"/ca/」/ / raac/2"1984， LPL Press, London, Nelson禾口Cox(2000)，丄e/m/"gez-, /V/wcz^/es 0/ S/0cAe/n/W7第3i， W.H.Freman Pub. ， New Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分流多个液体并产生所需体积液体的系统，其特征在于，所述系统包括：　　　　罩，其包括液体腔；该液体腔包括多个进口通道，所述进口通道包括多个进口；　　　　至少一个共用通道，其中所述多个进口通道与所述共用通道流体相连；　　　　多个检测通道，其包括多个阀门机械装置和多个门，其中用加压的气体将液体引入所述多个检测通道；　　　　计算机，控制装置连接于该计算机，其中所述控制装置控制阀门机械装置和门，从而使液体分流到所述多个检测通道并产生所需体积的液体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高川，俞天越，
申请(专利权)人：昂飞股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]