用于测定设备的光学反应井孔制造技术

本公开涉及用于测定设备的光学反应井孔。一种用于同时填充多个样品腔室的装置。在一个方面，该装置包括公共流体源和多个独立的连续流控路径。每个独立的连续流控路径包括样品腔室和气动隔室。样品腔室连接到公共流体源，并且气动隔室连接到样品腔室。样品腔室部分地包括测定腔室。测定腔室包括整体式基体和具有光学透射特性的塞子。在一些实施例中，测定腔室包含磁性混合元件。在一些实施例中，测定腔室是双锥形腔室。在一些实施例中，对于多个流控路径中的每个流控路径，样品腔室的体积与气动隔室的体积的比率基本上相等。隔室的体积的比率基本上相等。隔室的体积的比率基本上相等。

【技术实现步骤摘要】
用于测定设备的光学反应井孔
[0001]本申请是申请日为2019年03月22日、申请号为201980021309.X、专利技术名称为“用于测定设备的光学反应井孔”的申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及能够执行生物测定(biological assay)的微流控设备(microfluidic device)的领域。具体而言，本公开涉及用于将流体样品从流体源传输到被配置为适应生物测定的多个样品腔室中的系统、设备和方法。
[0003]背景
[0004]许多现有的微流控设备被配置成将流体样品从微流控设备内的一个位置(例如，公共源)传输到微流控设备内的一个或更多个替代位置(例如，一个或更多个样品腔室)。在微流控设备被配置成将流体样品从微流控设备内的一个位置传输到微流控设备内的单个替代位置的特定实施例中，现有的微流控设备可以使用死端填充(dead
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end filling)，其中流体样品克服封闭系统的内部压力被传送到该封闭系统中。死端填充能够精确填充微流控设备的单个位置，使得流体样品的溢流以及因此流体样品的浪费被最小化。在流体样品包含昂贵组分的实施例中，死端填充所提供的这种精确性尤其重要。
[0005]在微流控设备被配置成将流体样品从微流控设备内的一个位置传输到微流控设备内的多个替代位置的替代实施例中，流体样品的这种传送经常被不同时地执行，使得这些位置中的一个或更多个在不同时间完成填充。在使用微流控设备执行测定的实施例中，不同时完成填充是有问题的，因为测定结果的可靠性取决于影响结果的变量(例如反应时间)的均匀性。此外，微流控设备的多个位置的不同时填充可能导致微流控设备的多个位置中的一个或更多个位置的不精确填充，从而发生流体样品的溢流，并因此出现流体样品的浪费。这不仅在流体样品的组分昂贵的实施例中是特别不希望的，而且在使用微流控设备执行测定的实施例中，不精确的填充会增加流体样品在多个位置之间不均匀的可能性，从而进一步损害测定结果的可靠性。除了上述现有微流控设备的这些缺点之外，许多现有的微流控设备还不包括有助于启动测定的内置特征。
[0006]本文所述的新型设备包括微流控设备，该微流控设备被配置成使用死端填充来控制流体样品从公共流体源到多个样品腔室的传输，使得多个样品腔室被同时填充。本文所述的设备能够精确填充多个样品腔室，使得流体样品的溢流以及因此流体样品的浪费最小化。此外，如本文所述的设备所实现的，多个样品腔室的同时填充增加了流体样品在多个样品腔室之间的均质性的可能性，并提高了反应时间在多个样品腔室之间的均匀性，从而提高了由微流控设备产生的测定结果的可靠性。
[0007]在某些实施例中，本文所述的新型设备还包括有助于启动测定的特征。例如，在某些实施例中，本文所述的新型设备的样品腔室中的一个或更多个样品腔室包括双锥形腔室，该双锥形腔室在用流体样品填充的过程中使气泡在样品腔室内的截留最小化。最小化气泡截留在测定启动期间是有利的，因为在一些实施例中，气泡干扰测定的结果。
[0008]概述
[0009]本公开总体上涉及微流控设备，其将流体样品从流体源传输到多个样品腔室中，该多个样品腔室被配置为适应生物测定。
[0010]在一个方面，本公开提供了一种装置，该装置包括公共流体源和连接到该公共流体源的多个独立的连续流控路径(fluidic pathways)。每个独立的连续流控路径包括样品腔室和气动隔室。具有流体体积的样品腔室连接到公共流体源。具有气动体积的气动隔室连接到样品腔室，从而间接地连接到公共流体源。除了样品腔室和公共流体源之间的连接，多个独立的连续流控路径中的每个流控路径是封闭系统。在一些实施例中，装置的一个流控路径的流体体积大于装置的另一个流控路径的流体体积。为了支持将样品同时输送到每个样品腔室，对于多个流控路径中的每个流控路径，流体体积与气动体积的比率基本上相等。
[0011]在该装置的一些实施例中，样品腔室包括测定腔室和将公共流体源连接到测定腔室的进入导管。在某些实施方式中，测定腔室体积在1μL和35μL之间。类似地，气动隔室可以包括空气腔室和将样品腔室连接到空气腔室的气动导管。因此，每个流控路径可以包括进入导管、测定腔室、气动导管和空气腔室。
[0012]在一些实施例中，测定腔室包括双锥形腔室，该双锥形腔室又包括锥形入口、锥形出口和两个弯曲边界。锥形入口与流控路径的进入导管的末端流体连通。类似地，锥形出口与气动隔室的末端流体连通，通常与气动导管的末端流体连通。这两个弯曲边界从锥形入口延伸到锥形出口，使得这两个弯曲边界一起包围了测定腔室的体积。此外，锥形入口和锥形出口由测定腔室体积的最大尺寸分开。此外，每个弯曲边界包括中点，并且两个弯曲边界之间的距离随着边界从中点朝向锥形入口弯曲以及从中点朝向锥形出口弯曲而减小。
[0013]在某些实施例中，测定腔室包括形成在整体式基体(monolithic substrate)中的第一边界表面和由塞子(plug)形成的第二边界表面。塞子包括主体和盖。塞子的主体伸入测定腔室的整体式基体中一定深度，使得通过改变塞子的主体伸入测定腔室的整体式基体中的深度，可以容易地改变测定腔室体积。特别地，塞子的盖形成测定腔室的第二边界表面。在进一步的实施例中，膜可以形成测定腔室的第三边界表面，使得第一边界表面、第二边界表面和第三边界表面一起包围测定腔室体积。在一些实施例中，塞子盖包括内部腔体，该内部腔体被配置成容纳一种或更多种干燥试剂，用于在测定腔室内进行的测定。另外，磁性混合元件可以位于测定腔室内，以便于在测定腔室内启动测定。
[0014]在所公开的装置的某些方面，一个或更多个膜可以粘附到装置的一部分。例如，第一膜12可以粘附到装置的至少一部分的表面，使得第一膜形成装置的一个或更多个腔室、隔室或导管的一个壁。在下面进一步详细讨论的某些实施例中，可能希望使用热来密封该装置的流控路径中的一个或更多个流控路径的一部分。相应地，在这样的实施例中，具有较高熔化温度的第二膜14可以粘附到第一膜12。
[0015]在另一个不同的方面，本公开提供了一种同时填充多个样品腔室的方法。该方法包括提供根据上述一个或更多个实施例的装置。为了在多个样品腔室的同时填充中使用，所提供的装置的公共流体源包含流体样品，并且所提供的装置的每个独立的连续流控路径包含气体，例如，举例来说空气。在提供该装置之后，向公共流体源中的流体样品施加供应压力，从而迫使来自公共流体源的流体样品进入该装置的每个流控路径的样品腔室。在某些实施例中，供应压力以恒定压力施加。在替代实施例中，供应压力从较低压力施加到较高
压力。在某些方面，流体样品克服重力经由进入导管行进到多个样品腔室。流体样品进入装置的每个流控路径的样品腔室中的这种传输将流控路径内的气体朝向流控路径的气动隔室压缩。这又导致流控路径的气动隔室中的内部压力增加。当气动隔室中的内部压力等于供应压力时，流体样品停止从公共流体源流入流控路径。
[0016]在所公开的方法的一些实施例中，所提供的装置的至少两个样品腔室在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同时填充多个样品腔室的方法，所述方法包括：a.对公共流体路径内的流体样品加压；b.将所述流体样品从所述公共流体路径引入多个进入导管；c.使所述流体样品沿着所述进入导管中的每个进入导管朝向所述进入导管中的每个进入导管中的进入导管末端流动，每个进入导管连接到样品腔室；d.使所述流体样品沿着每个样品腔室的锥形入口部分流动；e.使所述流体样品邻近一对肩部并沿着每个样品腔室内的塞子流动；f.使所述流体样品沿着每个样品腔室的锥形出口部分朝向气动隔室末端流动；以及g.将包含在每个进入导管和每个样品腔室中的气体移置到与每个气动隔室末端连通的气动腔室中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述流体样品加压的步骤在恒定压力下进行。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述恒定压力是5psi、10psi、20psi、40psi或60psi中的一个。4.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述流体加压的步骤还包括以一系列增加的压力水平对所述流体样品加压。5.根据权利要求4所述的方法，其中，每个增加的压力水平被施加一致的持续时间。6.根据权利要求4所述的方法，其中，每个增加的压力水平增加恒定的量。7.根据权利要求4所述的方法，其中，对所述流体样品加压施加从较低压力水平到较高压力水平的一系列压力水平。8.根据权利要求1所述的方法，其中，在使用中，所述气动腔室位于所述样品腔室上方，使得使所述流体样品沿着所述样品腔室的锥形出口部分朝向气动隔室末端流动的步骤以及移置包含在每个进入导管内的气体的步骤克服重力进行。9.根据权利要求1或权利要求8所述的方法，其中，在使用中，所述多个样品腔室被定向成使得与所述多个样品腔室中的具体样品腔室相关联的每个气动腔室位于所述样品腔室上方。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述流体样品流入所述装置的每个流控路径的所述样品腔室内的流动把所述流控路径内的气体朝向所述流控路径的所述气动隔室压缩。11.根据权利要求1所述的方法，还包括当所述气动隔室中的每个气动隔室中的内部压力等于施加到所述公共流体路径的压力时，维持在对流体样品加压的步骤期间达到的压力。12.根据权利要求1所述的方法，还包括：在移置气体的步骤期间增加每个气动隔室内的压力；以及当施加到所述公共流体路径的压力等于每个气动隔室内的压力时，停止增加压力。13.根据权利要求1所述的方法，还包括当所述气动隔室中的每个气动隔室中的内部压力等于施加到所述公共流体路径的压力时，停止使所述样品流动的步骤中的每一个步骤。14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个样品腔室中的至少两个样品腔室在体积上不同。15.根据权利要求14所述的方法，其中，从所述公共流体路径进入所述多个样品腔室中的每个样品腔室内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：达丽斯生物医学公司，
类型：发明
国别省市：