液滴分配系统技术方案

本发明专利技术涉及用于分配液滴，特别是包含一个或多个实体的皮升体积的液滴的方法和系统。或多个实体的皮升体积的液滴的方法和系统。或多个实体的皮升体积的液滴的方法和系统。

【技术实现步骤摘要】
液滴分配系统
[0001]本申请是申请号为201880054612.5，专利技术名称为“液滴分配系统”，国际申请日为2018年06月21日的专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术总体上涉及用于分配液滴，特别是包含一个或多个实体的微液滴的方法和系统。

技术介绍

[0003]本文所描述的液滴分配技术通常但非排他性地涉及乳化液，所述乳化液通常包含油包水的微液滴，通常是表面活性剂稳定的。可以将一种或多种活性实体(例如，一种或多种活细胞或颗粒)掺入每个液滴中，然后在该液滴内进行实验，例如进行生物测定。可以以每秒几千次以上的速率生成和潜在地处理微体积液滴(微液滴)。
[0004]通常，油组合物包含氟和/或矿物油，并且优选地包含表面活性剂，例如约0.5％
‑
5％体积/体积。当微液滴包含活性实体时，使用氟油是特别有利的，这是因为氟油擅长将氧气输送至微液滴。表面活性剂可以是聚合物或小分子；例如可以使用衍生自全氟醚的嵌段共聚物(例如，Krytox
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或聚乙二醇(PEG))的表面活性剂。微液滴内的材料或分析物可以包含：例如细胞、DNA、蛋白质、肽、珠、颗粒、晶体、胶束、大分子、用于酶法测定的材料、细胞器，例如细胞(例如，哺乳动物细胞、酵母细胞、藻类细胞)或细菌、病毒、朊病毒等。通常，皮升体积的液滴(微液滴)的直径在1μm至120μm的范围内，然而液滴可以更大(或更小)，从而提供可以在纳升至飞升范围内的体积。
[0005]专利技术人已经发现了用于处理和分配这种液滴的现有技术的一些问题。特别地，微流体装置内与分配相关联的压力波动可能会干扰装置内的液滴。另外，分配过程有时可能会导致液滴或部分液滴进入不期望的微流体通道(管线)。
[0006]可以在专利公开US2014/162262、GB2495182A、US2015/125947、US2009/320930、US2008/261295和US2016/136643中找到其他背景现有技术。

技术实现思路

[0007]在第一方面中，本专利技术提供了一种微流体液滴分配系统，所述系统包括：液滴馈送管线，用于载送用于分配的液滴；分配管线，用于载送分配流体以分配所述液滴；液滴出口管线，所述液滴出口管线联接到液滴出口；第一接头，所述第一接头具有第一输入部、第二输入部和输出部，所述第一输入部用于接收来自所述液滴馈送管线的流，所述第二输入部用于接收来自所述分配管线的流，所述输出部通向所述液滴出口管线；废液管线，所述废液管线在第一接头与所述液滴输出部之间联接到所述液滴输出管线；第一压力源，所述第一压力源用于将被加压的分配流体提供给所述分配管线，以从所述液滴输出部喷射液滴；液滴分配阀，所述液滴分配阀位于所述第一压力源与所述分配管线之间，以控制液滴从所述液滴输出部的喷射；其中所述系统还包括：第二压力源，所述第二压力源用于将被加压的分
配流体提供给液滴保护管线；和第二接头，所述第二接头具有第一输入部、第二输入部和输出部，所述第一输入部来自所述液滴馈送管线，所述第二输入部来自所述液滴保护管线；以及体积流量节流装置，所述体积流量节流装置联接在所述第二接头的输出部与所述第一接头的第一输入部之间，以限制从所述第二接头进入到所述第一接头中的体积流。
[0008]因此，在一方面中，描述了一种微流体液滴分配系统，所述系统通常但不是必须包括位于聚合物或其它基板上的多个通道或管线。该系统可以包括一个或多个阀、泵等，该一个或多个阀、泵等可以位于基板上/在基板内或与基板分隔开。聚合物基板以及任选地一种或多种额外部件可以呈一次性/可消耗盒的形式。
[0009]在一个实施例中，液滴分配系统包括液滴馈送管线，该液滴馈送管线通常在前述的一般类型的单乳化液或双乳化液中输送用于分配的液滴，该液滴包括在载体油中的水性液滴。分配管线被设置成载送分配流体以分配液滴，该分配流体通常为载体油。液滴出口管线联接至液滴出口或喷嘴。这样的喷嘴可以包括破坏液滴/将液滴与乳化液分离的机构，例如筛网、电极或添加去乳化剂的管线。
[0010]第一接头具有第一输入部、第二输入部和输出部，所述第一输入部接收来自液滴馈送管线的流，所述第二输入部接收来自分配管线的流，所述输出部通向液滴出口管线。废液管线在第一接头与液滴输出部之间联接到液滴输出管线。例如由真空泵通常被施加有抽吸的废液管线可以用于将不需要的材料抽吸到废液。
[0011]第一压力源可以将被加压的分配流体提供给分配管线以从所述液滴输出部喷射液滴，并且液滴分配阀位于第一压力源与分配管线之间以控制液滴从所述液滴输出部的喷射。液滴分配阀短暂打开以分配液滴(例如，这可以以大约1000：1的空间比率的标记操作)。
[0012]第二压力源可以将被加压的分配流体提供给液滴保护管线。液滴保护管线将被加压的分配流体提供给第二接头的一个输入部，该第二接头的另一个输入部来自液滴馈送管线。体积流量节流装置联接在第二接头的输出部与第一接头的第一输入部之间，以限制从第二接头到第一接头的体积流。在优选的实施例中，但不是必须的，第二压力源提供连续的压力；可选地，这可以与分配阀同步。第二压力源可以是与第一压力源不同的压力源，但是方便地，两者都使用相同的压力源。
[0013]广义地讲，系统的实施例对分配接头上游的接头处(其中分配压力被施加在所述接头处)处的流体加压，以保护上游流体。加压可以是基本上连续的。为了减少进入到分配接头中的体积流，在第二接头与第一接头之间施加节流装置，其中体积流进入到分配接头否则会导致过量的载体流体(主要是油)离开液滴出口。优选地，流被节流，以使得液滴出口管线中的体积流不大于废液管线将这种不想要的材料载送至废液的能力。附加地或替代地，可以在分配之前对体积流进行(进一步)节流以减慢液滴，从而帮助成像和/或液滴分析，例如进行荧光测量。更进一步附加地或可替代地，可体积流被节流以限制每个分配循环所使用的试剂的量。技术人员将理解，压力源不一定提供恒定的体积流(不同于例如注射泵)。
[0014]在相关方面中，本专利技术提供了一种微流体液滴分配的方法，该方法包括：在液滴馈送管线中接收用于分配的液滴；将用于分配的所述液滴提供给液滴出口管线，所述液滴出口管线联接到液滴出口；允许废液来自于所述液滴出口管线；通过将增加的压力选择性地施加到所述液滴出口管线来控制液滴从所述液滴输出部的喷射；以及通过对所述液滴馈送
管线的被施加有所述增加额压力的位置的上游的区域加压，来保护所述液滴馈送管线中的液滴免于所述选择性地施加的增加的压力。
[0015]这种一般类型的分配系统可能会出现的另一个问题是，旨在用于分配的液滴或其部分反而可能会进入到废液管线中。
[0016]因此，在另一方面中，本专利技术提供了一种微流体液滴分配系统，所述系统包括：液滴馈送管线，用于载送用于分配的液滴；分配管线，用于载送分配流体以分配液滴；液滴出口管线，所述液滴出口管线联接到液滴出口；第一接头，所述第一接头具有第一输入部、第二输入部和输出部，所述第一输入部用于接收来自所述液滴馈送管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流体液滴分配的方法，所述方法包括：在液滴馈送管线中接收用于分配的液滴；将用于分配的所述液滴提供给液滴出口管线，所述液滴出口管线联接到液滴出口；允许废液流来自于所述液滴出口管线；通过将增加的压力选择性地施加到所述液滴出口管线来控制液滴从所述液滴输出部的喷射；以及通过对所述液滴馈送管线的在被施加所述增加的压力的位置的上游的区域加压，来保护所述液滴馈送管线中的液滴免受选择性地施加的所述增加的压力。2.一种微流体液滴分配系统，所述系统包括：液滴馈送管线，用于载送用于分配的液滴；分配管线，用于载送分配流体以分配所述液滴；液滴出口管线，所述液滴出口管线联接到液滴出口；第一接头，所述第一接头具有第一输入部、第二输入部和输出部，所述第一输入部用于接收来自所述液滴馈送管线的流，所述第二输入部用于接收来自所述分配管线的流，所述输出部通至所述液滴出口管线；废液管线，所述废液管线在所述第一接头与所述液滴输出部之间的废液管线接头处联接到所述液滴输出管线；第一压力源，所述第一压力源用于将被加压的分配流体提供给所述分配管线，以从所述液滴输出部喷射液滴；液滴分配阀，所述液滴分配阀位于所述第一压力源与所述分配管线之间，以控制液滴从所述液滴输出部的喷射；其中所述系统还包括：喷射管线，所述喷射管线联接到所述废液管线，并与所述分配阀的打开同步地将流体喷射到所述废液管线中。3.根据权利要求2所述的微流体液滴分配系统，其中，所述喷射管线联接到所述液滴分配阀。4.根据权利要求2或3所述的微流体液滴分配系统，其中，所述喷射管线联接到喷射阀，所述喷射阀被构造成与所述液滴分配阀同步地操作。5.一种分配流体的液滴的方法，所述方法包括：在液滴出口管线中从液滴馈送管线接收液滴；通过将被加压的分配流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：季米特里斯，
申请(专利权)人：孚洛飞生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：