具有带有源表面的传感器的装置制造方法及图纸

一种用于使用和制造具有带有源表面的传感器的装置的方面的装置和方法的示例。传感器、封盖以及由该封盖和该传感器的表面界定的流动通道，并且包括照明源、加热器和泵。该方法包括：将第一流通池和第二流通池流体耦接到储存器，使用相应泵将流体从该储存器移动到该第一流通池和该第二流通池的流动通道中；以及使用相应加热器加热该第一流通池和该第二流通池的该流动通道中的流体。该方法包括：在柔性表面上形成第一传感器和第二传感器；以及折叠该柔性表面，直到该第一传感器面向该第二传感器。器。器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带有源表面的传感器的装置
[0001]相关申请部分
[0002]本申请要求2020年6月4日提交的美国临时专利申请第62/704,963号的权益和优先权，该临时申请的内容全文以引用方式并入本文并用于所有目的。

技术介绍

[0003]生物或化学研究中的各种方案涉及进行受控反应。然后可观察或检测指定的反应，并且随后的分析可有助于识别或揭示反应中所涉及的化学品的特性。在一些多重测定中，具有可识别标记(例如，荧光标记)的未知分析物可在受控的条件下暴露于数千个已知探针。可将每个已知探针放入微孔板的对应孔中。观察孔内的已知探针和未知分析物之间发生的任何化学反应可有助于识别或揭示分析物的特性。此类方案的其他示例包括已知的脱氧核糖核酸(DNA)测序过程，诸如边合成边测序(SBS)或循环阵列测序。
[0004]在一些荧光检测方案中，光学系统用于将激发光导向到荧光团(例如，荧光标记的分析物)上，并且还用于检测可从具有连接的荧光团的分析物发射的荧光发射信号光。在其他提出的检测系统中，流通池中的受控反应由固态光传感器阵列(例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器)检测。这些系统不涉及用于检测荧光发射的大型光学组件。对于使用外部照明的基于CMOS的流通池，流动通道上方的封盖可以是透明的。此外，外部照明源通常与传感器对准，这可以对单个仪器中使用的可移除流通池和/或多个流通池具有特定挑战。外部照明还可以导致由一些流通池的封盖中的入口引起的阴影。
[0005]一些测序(诸如DNA测序)可以包括移动试剂、缓冲液和/或其它材料通过传感器(诸如CMOS传感器)上方的流动通道，维持和/或修改流动通道内的材料的温度，以及照亮流动通道内的荧光核苷酸。为每个流通池使用共享的试剂资源池可能涉及将流体按需传递到多个流通池的流体溶液。

技术实现思路

[0006]因此，可有益的是，可单独寻址的CMOS流通池使得用户能够使用共享试剂体积和随机可访问性将多个隔离样品装载到单个测序运行中，而不需要额外的试剂盒。测序仪器可以在各个可寻址流通池上的若干样品之间使用共享硬件部件而不是1对1方案。共享硬件部件可以允许更高的测序输出，而无需显著增加仪器的相应成本。可单独寻址的流通池可以在测序仪上提供“随机访问”功能，因为可在测序运行期间的任何时间点添加或减少可单独寻址的流通池，从而允许多个测序运行在相同或不同的时间并且甚至在特定测序运行的中间开始和停止，而不会影响其它可单独寻址的流通池的测序运行。用户可以将较小的样品体积装载到流通池和多路复用流通池中，而不是多路复用样品输入，从而减少了用于工厂风格平台的大输出流通池上的过量样品输入的需要。此类具体实施对于产生更小的输入浓度(例如，不含PCR的测定)的测定可能是特别有用的且有益的，就测序的样品种类而言，这些测定仍然转化为工厂规模的需求。
[0007]本文所述的流通池的示例中的至少一些示例有助于实现“随机访问”测序并在单
个仪器上共享对多个流通池的单独控制。通过装载的流通池按需访问测序试剂的共享桶或储存器，这可以根据针对该特定流通池编程的测序运行的类型在任何时间开始和停止。流通池可以包括单独的传感器诸如CMOS类型成像传感器、加热元件和电控泵。每个流通池可以完全可电寻址，并且可以单独驱动其自身的成像、加热和流体泵送。
[0008]因此，可克服现有技术的缺点，并且可通过提供用于在传感器系统或仪器中使用的装置来实现如本公开中稍后描述的益处。下文描述了装置的各种示例，并且这些装置(包括和排除下文列举的附加示例)以任何组合(前提条件是这些组合不是不一致的)可克服这些缺点并实现本文所述的有益效果。一个示例装置包括：传感器，该传感器具有带有多个反应位点的有源表面；封盖；和流动通道，该流动通道至少部分地由传感器的有源表面和封盖形成，其中封盖包括照明源。
[0009]在该装置的一些示例中，传感器包括互补金属氧化物半导体(CMOS)检测设备。
[0010]在该装置的一些示例中，CMOS检测设备包括多个检测像素。
[0011]在该装置的一些示例中，封盖进一步包括不透明材料。
[0012]在该装置的一些示例中，封盖进一步包括不透光材料。
[0013]在该装置的一些示例中，封盖中进一步包括流体通道，其中流体通道与流动通道流体连通。
[0014]在该装置的一些示例中，封盖进一步包括储存器。
[0015]在该装置的一些示例中，储存器包括试剂。
[0016]在该装置的一些示例中，储存器包括缓冲液。
[0017]在该装置的一些示例中，封盖进一步包括加热器。
[0018]在该装置的一些示例中，加热器是电阻加热器。
[0019]在该装置的一些示例中，封盖在流动通道的与传感器的有源表面相对的一侧上。
[0020]在该装置的一些示例中，照明源包括发光二极管(LED)。
[0021]在该装置的一些示例中，照明源包括多个LED。
[0022]在该装置的一些示例中，照明源沿着封盖的外周定位。
[0023]在该装置的一些示例中，封盖还可以包括多个光导，由此光导将来自照明源的光朝向传感器的有源表面引导。
[0024]在该装置的一些示例中，照明源包括薄膜有机LED。
[0025]在该装置的一些示例中，照明源包括硅基LED。
[0026]在该装置的一些示例中，照明源在封盖的底表面上，其中封盖的底表面面向传感器的有源表面。
[0027]在该装置的一些示例中，该装置进一步包括泵，其中泵流体耦接到流动通道。泵可以在传感器的下游。
[0028]在该装置的一些示例中，封盖进一步包括出口端口，其中泵与封盖的出口端口相邻。
[0029]在该装置的一些示例中，在流动通道和泵之间没有可移除的连接。
[0030]在该装置的一些示例中，泵是具有柔性隔膜元件的压电泵。
[0031]可克服现有技术的缺点，并且可通过执行生物或化学分析的方法来实现如本公开中稍后描述的益处。下文描述了方法的各种示例，并且该方法(包括和排除下文列举的附加
示例)以任何组合(前提条件是这些组合不是不一致的)克服了这些缺点并实现本文所述的有益效果。一个示例方法包括：将第一流通池和第二流通池流体耦接到储存器，其中第一流通池和第二流通池各自包括具有带有多个反应位点的有源表面的传感器、封盖、加热器和泵，其中封盖和传感器至少部分地形成流动通道，其中泵与流动通道流体连通；使用第一流通池的泵将流体从储存器移动到第一流通池的流动通道中，并且使用第二流通池的泵将流体从储存器移动到第二流通池的流动通道中；以及使用第一流通池的加热器加热第一流通池的流动通道中的流体，使得第一流通池的流动通道中的流体处于与第二流通池的流动通道中的流体不同的温度。
[0032]在该方法的一些示例中，将流体从储存器移动到第一流通池的流动通道中不发生在将流体从储存器移动到第二流通池的流动通道中时。
[0033]在该方法的一些示例中，储存器包括试剂。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，所述装置包括：传感器，所述传感器具有带有多个反应位点的有源表面；封盖；和流动通道，所述流动通道至少部分地由所述传感器的所述有源表面和所述封盖形成，其中所述封盖包括照明源和加热器。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器包括互补金属氧化物半导体(CMOS)检测设备。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述CMOS检测设备包括多个检测像素。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述封盖进一步包括不透明材料。5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述封盖进一步包括不透光材料。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述封盖中进一步包括流体通道，其中所述流体通道与所述流动通道流体连通。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中所述封盖进一步包括储存器。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述储存器包括试剂。9.根据权利要求7或8所述的装置，其中所述储存器包括缓冲液。10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中所述加热器是电阻加热器。11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其中所述封盖在所述流动通道的与所述传感器的所述有源表面相对的一侧上。12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其中所述照明源包括发光二极管(LED)。13.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其中所述照明源包括多个LED。14.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中所述照明源沿着所述封盖的外周定位。15.根据权利要求14所述的装置，其中所述封盖包括多个光导，由此所述光导将来自所述照明源的光朝向所述传感器的所述有源表面引导。16.根据权利要求1至15中任一项所述的装置，其中所述照明源包括薄膜有机LED。17.根据权利要求1至16中任一项所述的装置，其中所述照明源包括硅基LED。18.根据权利要求1至17中任一项所述的装置，其中所述照明源在所述封盖的底表面上，其中所述封盖的所述底表面面向所述传感器的所述有源表面。19.根据权利要求1至18中任一项所述的装置，所述装置进一步包括泵，其中所述泵流体耦接到所述流动通道。20.根据权利要求19所述的装置，其中所述泵在所述传感器的下游。21.根据权利要求19所述的装置，其中所述封盖进一步包括出口端口，其中所述泵与所述封盖的所述出口端口相邻。22.根据权利要求19至21中任一项所述的装置，其中在所述流动通道和所述泵之间没有可移除的连接。23.根据权利要求19至22中任一项所述的装置，其中所述泵是具有柔性隔膜元件的压电泵。24.一种方法，所述方法包括：将第一流通池和第二流通池流体耦接到储存器，其中所述第一流通池和所述第二流通池各自包括具有带有多个反应位点的有源表面的传感器、封盖、加热器和泵，其中所述封盖
和所述传感器至少部分地形成流动通道，其中所述泵与所述流动通道流体连通；使用所述第一流通池的所述泵将流体从所述储存器移动到所述第一流通池的所述流动通道中，并且使用所述第二流通池的所述泵将流体从所述储存器移动到所述第二流通池的所述流动通道中；以及使用所述第一流通池的所述加热器加热所述第一流通池的所述流动通道中的流体，使得所述第一流通池的所述流动通道中的流体处于与所述第二流通池的所述流动通道中的所述流体不同的温度。25.根据权利要求24所述的方法，其中将流体从所述储存器移动到所述第一流通池的所述流动通道中不发生在将流体从所述储存器移动到所述第二流通池的所述流动通道中时。26.根据权利要求24至25中任一项所述的方法，其中所述储存器包括试剂。27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中所述储存器包括缓冲液。28.根据权利要求24至27中任一项所述的方法，所述方法进一步包括照亮所述第一流通池的所述传感器的所述反应位点的至少一部分。29.根据权利要求24至28中任一项所述的方法，所述方法进一步包括照亮所述第二流通池的所述传感器的所述反应位点的至少一部分。30.根据权利要求29所述的方法，其中照亮所述第二流通池的所述传感器的所述反应位点的至少一部分不发...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：伊鲁米纳公司，
类型：发明
国别省市：