【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体共振(PR)系统和仪器、数字微流控(DMF)盒以及使用局部表面等离子体共振(LSPR)用于分析物分析的方法相关申请的交叉引用当前公开的主题涉及并要求享有于2018年9月6日提交的标题为：“等离子体共振(PR)系统和仪器、数字微流控(DMF)盒以及使用局部表面等离子体共振(LSPR)用于分析物分析的方法”的美国临时专利申请62/727,934和于2019年5月29日提交的标题为“等离子体共振(PR)系统和仪器、数字微流控(DMF)盒以及使用局部表面等离子体共振(LSPR)用于分析物分析的方法”的美国临时专利申请62/854,103的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
目前公开的主题一般涉及分子的检测，例如DNA、蛋白质、药物及诸如此类，更具体地说，涉及等离子体共振(plasmonresonance,PR)系统和仪器、数字微流控(digitalmicrofluidic,DMF)盒以及使用局部表面等离子体共振(localizedsurfaceplasmonresonance,LSPR)和微滴操作(dropletoperations)来分析分析物的方法。
技术介绍
在传统的分析中，蛋白质或DNA阵列被含有标记的目标生物分子的溶液淹没，孵育过夜，漂洗，然后使用荧光检测方法“读出”。这不仅耗时，而且需要高样品浓度。存在直接的、无标记的检测技术，例如表面等离子体共振(surfaceplasmonresonance,SPR)。然而，这些技术显示出较低的灵敏度和吞吐量(throughput)，因此使它...
【技术保护点】
1.一种与仪器一起使用以执行流体测量的盒，包括：/n数字微流控DMF部分，其包括多个微滴致动器，所述多个微滴致动器可操作以对DMF部分中的流体微滴执行微滴操作；以及/n包括传感器介质的反应部分，该反应部分相对于多个微滴致动器设置，其中所述多个微滴致动器在与传感器介质接触时可操作以引起流体微滴相对于传感器介质的移动。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
【国外来华专利技术】20180906 US 62/727,934;20190529 US 62/854,1031.一种与仪器一起使用以执行流体测量的盒，包括：
数字微流控DMF部分，其包括多个微滴致动器，所述多个微滴致动器可操作以对DMF部分中的流体微滴执行微滴操作；以及
包括传感器介质的反应部分，该反应部分相对于多个微滴致动器设置，其中所述多个微滴致动器在与传感器介质接触时可操作以引起流体微滴相对于传感器介质的移动。
2.根据权利要求1所述的盒，其中所述多个微滴致动器包括多个反应电极。
3.根据权利要求2所述的盒，其中所述多个反应电极通过电润湿执行微滴操作。
4.根据权利要求3所述的盒，其中所述传感器介质包括表面等离子体共振SPR传感器介质。
5.根据权利要求4所述的盒，其中所述SPR传感器介质被捕获分子功能化，分析物流体的目标分子与所述捕获分子结合以改变所述SPR传感器介质的光学信号。
6.根据权利要求5所述的盒，其中所述捕获分子包括固定在所述SPR传感器介质上的配体，所述配体对与所述分析物流体的目标分子结合敏感，以改变所述SPR传感器介质的光学特性，从而导致所述SPR传感器介质的光学信号的改变。
7.根据权利要求6所述的盒，其中所述光学特性的变化包括由光与所述SPR传感器介质相互作用导致的光学信号的变化。
8.根据权利要求7所述的盒，还包括：
设置在所述反应部分中并且与所述多个反应电极相关的SPR传感器表面，其中所述SPR传感器介质设置在所述SPR传感器表面上，并且其中所述微滴通过所述多个反应电极的操作与所述SPR传感器表面接触接合。
9.根据权利要求8所述的盒，其中所述SPR传感器介质包括分布在传感器表面上的纳米尺寸结构之一或包括纳米尺寸特征的连续膜。
10.根据权利要求9所述的盒，其中所述反应部分包括第一基板和第二基板，该第一基板和第二基板以间隔开的关系设置，以在其间限定反应室。
11.根据权利要求10所述的盒，其中所述SPR传感器表面设置在所述第一基板上，并且所述多个反应电极设置在与所述第一基板相对的所述第二基板上。
12.根据权利要求10所述的盒，其中所述SPR传感器表面设置在所述第一基板上，并且所述多个反应电极设置在所述第一基板上。
13.根据权利要求10所述的盒，其中所述SPR传感器表面设置为邻近包括至少一根光纤的光学构件的末端部分，其中所述光学构件远离所述第一基板或所述第二基板之一延伸，以将所述SPR传感器表面设置在所述反应室内。
14.根据权利要求13所述的盒，其中所述光学构件包括第一光纤，所述光学信号在所述第一光纤上从所述SPR传感器表面传输。
15.根据权利要求14所述的盒，其中所述光学构件包括第二光纤，来自照明源的光在所述第二光纤上被提供给所述SPR传感器表面。
16.根据权利要求13所述的盒，其中所述光学构件能够相对于所述第一基板移动，以将所述SPR传感器表面设置在延伸位置和缩回位置之间，在所述延伸位置，所述SPR传感器表面设置在所述反应室中，在所述缩回位置，所述SPR传感器表面不设置在所述反应室中。
17.根据权利要求13所述的盒，其中所述反应室包含填充介质。
18.根据权利要求17所述的盒，其中所述光学构件是可缩回的，以减少所述SPR传感器表面和所述填充介质之间的接触。
19.根据权利要求9所述的盒，其中所述SPR传感器表面设置在第一反应电极和第二反应电极之间。
20.根据权利要求19所述的盒，其中所述第一反应电极和所述第二反应电极被交替激活，以引起所述微滴在所述第一反应电极和所述第二反应电极之间的振荡，从而引起所述流体微滴相对于所述SPR传感器表面的移动。
21.根据权利要求20所述的盒，其中，所述第一反应电极和所述第二反应电极之间的微滴的振荡是线性的。
22.根据权利要求9所述的盒，其中所述SPR传感器表面设置在三个或更多个反应电极之间，并且其中所述三个或更多个反应电极被交替激活以在所述三个或更多个反应电极之间诱发微滴的振荡，从而诱发所述流体微滴相对于所述SPR传感器表面的移动。
23.根据权利要求22所述的盒，其中，所述三个或更多个反应电极之间的微滴的振荡是环形的。
24.根据权利要求7所述的盒，其中所述传感器介质包括悬浮在设置在所述反应部分中的传感器微滴中的多个传感器纳米粒子。
25.根据权利要求24所述的盒，其中所述流体微滴与所述传感器微滴合并以形成反应微滴，用于测量所述反应微滴中的SPR传感器介质的光学信号。
26.根据权利要求25所述的盒，其中由所述多个微滴致动器引起的移动可操作来混合反应微滴。
27.根据权利要求26所述的盒，其中所述多个传感器纳米粒子中的每一个都是磁响应的。
28.根据权利要求27所述的盒，其中所述多个传感器纳米粒子中的每一个包括磁响应芯。
29.根据权利要求27所述的盒，其中所述多个传感器纳米粒子中的每一个包括与所述传感器纳米粒子相连的磁响应元件。
30.根据权利要求29所述的盒，其中所述磁响应元件物理地或化学地联接到所述传感器纳米粒子。
31.根据权利要求27所述的盒，还包括：
磁体，其可选择性地操作以作用于磁响应传感器纳米粒子，从而将传感器纳米粒子固定在反应部分中，以将多个纳米粒子设置在相对于磁体的约束位置。
32.根据权利要求31所述的盒，其中，当磁响应传感器纳米粒子被磁体固定在约束位置时，所述多个微滴致动器可操作来将流体从传感器纳米粒子移开，并且当磁响应传感器纳米粒子被磁体固定在约束位置时，将流体移动到与传感器纳米粒子接触。
33.根据权利要求1所述的盒，其中所述流体微滴的移动速率大于测量所述传感器介质的光学信号的光学系统的采样速率。
34.根据权利要求2所述的盒，还包括：
在所述DMF部分中的多个微滴操作电极，其可操作以向所述多个微滴致动器供应流体。
35.根据权利要求34所述的盒，还包括：
在所述DMF部分中的储存电极，用于接收和保持所述DMF部分中的流体。
36.根据权利要求34所述的盒，其中所述微滴操作包括微滴合并、微滴分裂、微滴分配或微滴稀释中的至少一种。
37.根据权利要求1所述的盒，其中所述流体微滴包括分析物流体微滴，并且当与所述传感器介质接触时，所述分析物流体微滴相对于所述传感器介质的移动包括所述分析物流体微滴相对于所述传感器介质的有效扩散速率。
38.根据权利要求37所述的盒，其中所述分析物流体微滴的有效扩散速率高于分析物相对于所述SPR传感器的结合速率。
39.根据权利要求1所述的盒，还包括：
与所述多个微滴致动器电连通的电触点，其中所述电触点被配置为与控制器相连接，所述控制器用于控制所述多个微滴致动器。
40.根据权利要求39所述的盒，还包括：
所述盒的可插拔接口，包括所述电触点，其中所述可插拔接口能够与仪器物理地和电气地接合，以在所述仪器的控制器和所述多个微滴致动器之间建立电气通信。
41.根据权利要求1所述的盒，其中所述反应部分对于在所述反应部分的至少一侧上入射在所述反应部分上的照明源基本上是透明的，以便于以反射模式对所述传感器介质进行实时光学测量。
42.根据权利要求1所述的盒，其中所述反应部分对于在所述反应部分的相对侧上入射在所述反应部分上的照明源基本上是透明的，以便于以透射模式对所述传感器介质进行实时光学测量。
43.根据权利要求7所述的盒，其中所述流体微滴包括分析物流体微滴，所述SPR传感器介质可操作以在所述分析物流体微滴相对于所述传感器介质移动期间检测所述分析物流体微滴的分析物亲和力，并且其中所述分析物亲和力由分析物亲和力值KD表征。
44.根据权利要求43所述的盒，其中，基于在所述SPR传感器处的所述分析物流体的关联阶段期间测量的开速率KON和在所述SPR传感器处的所述分析物流体的解离阶段期间测量的关速率KOFF，来确定所述KD。
45.一种等离子体共振PR系统，包括：
技术研发人员：R德诺姆，A苏达桑，
申请(专利权)人：尼科亚生命科学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA
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