充填衬底中凹坑的方法技术

本发明专利技术涉及一种充填衬底中凹坑（包括通路）的方法。根据本发明专利技术液体被施加到包括凹坑的衬底的不与凹坑重合的位置上，同时在凹坑充填之后用一种覆盖装置密封，其中液体被施加到覆盖装置的前面与不被覆盖装置遮盖的凹坑之间，同时借助于覆盖装置该液体被推入凹坑中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用一种液体充填凹坑的方法，其中液体被施加到包括凹坑的衬底的不与凹坑重合的位置上，在充填之后用覆盖装置密封该凹坑。这种通常对充填微阵列已知的方法用于各种检测中，诸如酶和DNA检测。由于在凹坑中少量的液体所以蒸发的效果就比较大。为了防止蒸发，可以在凹坑上放置一种诸如滑盖的盖装置。一个问题是在进行测量之前必须进行几项工作，例如，以计量的量的液体充填凹坑、覆盖充填液体的凹坑(所有这些最好不产生气泡)并开始测量。此后者通常是花费时间的工作，因为对许多测量技术如光学测量技术在衬底周围仅有很小空间并因此在安装的同时通常不可能充填衬底。此外，对许多检测一旦以液体充填凹坑则反应将立刻开始。本专利技术的目的就是提供一种前面提及的方法，使用该方法可以更快地开始检测。对此根据本专利技术的方法其特征在于-为充填凹坑，将液体施加到第一位置，该第一位置处于加在衬底上的覆盖装置的前侧所处的第二位置与尚未被覆盖装置遮盖的凹坑之间，-在施加的液体以及凹坑的方向移动该覆盖装置的前侧，因而带着液体与其一道，使液体充填该凹坑，以及-在覆盖装置的前侧移过凹坑之后，将覆盖装置带到第三固定的位置以便密封被液体充填的凹坑。意外的是可以推一种液体引入到凹坑中，快速地充填该凹坑并密封它们。所有这些以单一工序完成，该单一工序也适合于根据本专利技术的方法的自动(半自动)化的应用。本专利技术使之可能对样品的定量检测，而无需具有样品的精确吸管容积。在充填并覆盖根据本专利技术的凹坑之后，该凹坑包含由凹坑的尺寸确定的液体的精确的已知量。通过从较大容积分到较小表面上，就减少蒸发。就在凹坑被充填之后的时刻，它已经就被覆盖装置密封，因此这也减少蒸发的作用。这显然不同于用滴管、电喷等将样品充填到单个凹坑中。在本应用中凹坑被理解成在衬底中不管其形状的任何凹穴。此定义也包括细长的凹坑，该凹坑也可称之为通道。本质上，这种通道平行于衬底表面而走向。优选使用具有至少0.5毫米厚的覆盖装置，更好是至少0.8毫米，最优选至少1.2毫米。这种覆盖装置确保有效地将液体向前推。同时，随着厚度的增加覆盖装置的刚性也增加，因此覆盖装置较好地粘在衬底上。如果该液体是亲水性的，根据一优选实施例使用一种覆盖装置，其对着衬底的一侧在覆盖装置前面附近是疏水的，反之亦然。这将有助于防止液体的一部分移过覆盖装置的顶而不是向前推移。如果使用一薄的覆盖装置此实施例特别有效。根据优选实施例，于是就使用一种覆盖装置其面对衬底的亲水侧在其二端具有带疏水部分的表面。在末端这一表面部分的作用是在滑动之前最接近凹坑、是需要较少(水状)液体以充填该凹坑。此表面可以通过，例如，硅烷化而呈现疏水性但也可以通过施加例如硅脂的疏水膏。这种硅脂不溶于水状液体中并具有可以防止蒸发的另一优点。此外，它便于在衬底上滑动覆盖装置。还有一个问题是在充填凹坑的过程和之后，试剂或被分析物由于流动或扩散从一个凹坑带到另一个凹坑。有利的是如此快速地充填和密封凹坑以致试剂不可从凹坑逃逸。有利的是至少在第三位置上以至少1公斤/厘米2的压力压到衬底上。这就减少液体或试剂由于流动和/或扩散的传递。还显示可能在从第一位置到第三位置的运动过程中施加一个力，甚至达15公斤/厘米2的力。这又有助于限制由于流动和/或扩散造成液体的传递。最好是使用的覆盖装置是这样一种覆盖装置，其面对衬底的侧面及覆盖装置的前侧面的边缘至少其一部分是被倒圆的，同时与此倒圆部分相接触的液体在施加液体和凹坑的方向移动，以此带动要充填该凹坑的液体。这种倒圆有助于带动液体并便于充填该凹坑。这种倒圆特别适合于液体和覆盖装置的全高(厚度)相接触的覆盖装置。远离衬底面对的侧面与前侧面之间形成的边缘在此例中最好基本上是直的，也就是说它形成一锐角，由于附着力的作用该锐角不易被液体经过。有利的是，在单一的衬底上以第一液体充填第一凹坑且以第二液体充填第二凹坑，该第一液体与第二液体被施加到各个非重叠的第一位置，同时在非重叠的第一位置之间覆盖装置设置一凹口。代替此方式或除去以第一液体充填单一衬底上的第一凹坑并以第二液体充填第二凹坑外，第一液体和第二液体被施加到各个非重叠的第一位置，同时至少从第一非重叠位置之间的i)衬底的上侧面和ii)覆盖装置下侧面选择的一部分设置一升起的阻挡件而在同一位置的另一部分则具有可接受该阻挡件于其中的互补的槽，这样当充填第一和第二凹坑时，该阻挡件经过槽滑动。二种方法允许衬底的凹坑以不同的液体来充填。根据有利的实施例，覆盖装置至少包括二前侧面，至少一个前侧面由以对运动方向成直角在衬底下侧设置的槽的一壁形成，同时单一衬底上的第一凹坑用第一液体充填而第二凹坑用第二液体充填，第一液体和第二液体被施加到各个非重叠的第一位置上，这样第一液体的凹坑与第二液体的凹坑在第二个第一位置上，此后覆盖装置放在衬底上并基本上在衬底之上移动以便充填第一凹坑与第二凹坑。这样基本上在彼此的延伸方向上的二凹坑同时用不同的液体充填。在盖装置被移到第三位置之后为了有效地密封凹坑，对衬底和覆盖装置二者最好设置官能团以便能够以它们接触的官能团形成物理的和化学的结合。例如，一种元素可能有氨基的团而另一种则有环氧团。在有关将朊和其分子固定到表面上的文献中十分易于找到各种官能团，因此普通技术人员无需进一步的解释。本专利技术还涉及应用到根据权利要求11至14之一的方法的覆盖装置，以及应用到根据权利要求11至14之一的方法的一种衬底。现在参照说明的实施例及附图解释本专利技术，其中附图说明图1a和1b分别表示根据本专利技术的具有覆盖装置的衬底的侧视图，以及覆盖装置和衬底的俯视图；图2a和2b表示根据本专利技术的具有应用于在不同凹坑用不同液体的盖装置的衬底(之前和之后)横剖侧视图；以及图3表示具有根据本专利技术的盖装置的衬底的俯视图。图1表示设置二个阵列2、3的衬底1，该二阵列2、3由凹坑4构成。该衬底1还设置二个槽5’、5”，像凹坑4那样用蚀刻方法可以方便地在衬底1上设置该槽。根据本专利技术的一可能的实施例，该槽5’、5”适合用于将液体A引入凹坑4中。代替它，或除它之外，根据另一实施例可能提供线状的涂层，例如具有对液体较大亲和力的亲水涂层。代替它的，此位置可以由二条涂层线分界，对该二涂层线液体具有较小的亲和力。在一个水性液体施加的例子中可能，例如，使用聚四氟乙烯(Teflon)喷涂。这可以通过，例如，和一片长方形纸保护要施加液体的地方而十分容易地来完成。在施加液体A之后，在凹坑的方向移动放置在衬底上的覆盖装置6。在图1中阵列2的各凹坑已被充填。覆盖装置6面对衬底的那个侧面以及衬底1面对覆盖装置6的那个侧面是完全光滑的因此一旦放到衬底上，该覆盖装置6相对于衬底1是等距离地可动的，同时样品液体A可以从槽5’、5”推入凹坑4中。此后充填的凹坑4立刻被覆盖装置6密封。剩余的液体A可以用空气枪(压力约为4-5巴)吹掉。在此之前和最好在去除多余液体的过程中，如需要可施加一夹紧力，该力较合适地是2-3公斤/厘米2。液体的去除确保任何表面张力不会造成该液体被吸入到覆盖装置6与衬底1之间，它会增加覆盖装置6与衬底1之间液层的厚度。非常薄的液层保证即使没有夹紧力覆盖装置借助于粘性将密封凹坑4以一个测量的时间，例如，5-20分钟。为实施测量，凹坑4可以包含可能溶于已经充填凹坑的液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用液体充填凹坑的方法，其中液体被施加到包括凹坑的衬底的不与凹坑重合的位置上，在充填之后凹坑被一覆盖装置密封，其特征在于－为充填凹坑，将液体施加到位于第二位置和未被覆盖装置遮盖的凹坑之间的第一位置上，该第二位置是施加到衬底上的覆盖 装置前侧所处的地方，－覆盖装置的前侧在被施加的液体和凹坑的方向被移动，因而带着正在充填凹坑的液体以其一道，及－在覆盖装置的前侧已移过凹坑之后，该覆盖装置移入第三固定位置以便密封液体充填了的凹坑。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特莫尔曼，
申请(专利权)人：代尔夫特工业大学，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]