提供样本输入至结果输出处理的单体生物芯片以及制造方法技术

技术编号:8687763 阅读:225 留言:0更新日期:2013-05-09 07:33
一种生物芯片,用于集合在不需要操作人员干涉的情况下执行从样本的插入到结果产生的复杂过程中的所有步骤。该生物芯片包括微流体处理组件(18、27、28、29)、流体子组件(1、2、3)、气动子组件(14、15、16)、和分离与检测子组件(32),它们在一系列脚本化处理步骤中通过电泳仪器子系统起作用。还提供了用于通过注模制造高特征密度的这些复杂的生物芯片的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
微流体领域可被宽泛地定义为涉及较小流体量(一般是小于一毫升)的操作。在临床测定中使用微流体量的概念可代表日期回溯至1960年代晚期和1970年代早期的对于常规方法上的重大改进。尽管在这个领域的技术人员了解,小量分析可导致这样的便携式仪器,其要求较少的实验室空间、改进的精度和准确度、增加的吞吐量、减少的成本、且与真自动化(true automation)兼容,但是在那个时期所研发的系统较为简单且没有实现微流体的期望优势。一个早期系统是基于对1-10 μ I的样本和70-110μ I的试剂的分析,样本和试剂被转移并被混合在较小的离心转子中(Anderson, N.(1969).Computer interfaced fastanalyzers.Science 166:317-24;和 Burtis, C 等(1972).Development of a miniaturefast analyzer.Clinical Chemistry 18:753-61)。该转子可能是第一次报导的微流量生物芯片。在1990, Manz进一步特征化了微流体领域的理论基础,Manz创造了术语“微型全化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.09 US 61/339,7431.一种生物芯片,所述生物芯片一旦被插入具有气动子系统、热子系统、高压子系统、和光学子系统以及处理控制器的电泳仪器中,就从至少一个样本产生核酸测序或筛选图谱(sizing profile),所述生物芯片包括: 与流体子组件和气动子组件连接的宏流体处理子组件,所述宏流体处理子组件包括适于接收样本的至少一个腔室; 所述流体子组件包括流体板、以及适于连接至所述热子系统的至少一个流体运输通道和扩增腔室; 所述气动子组件适于连接至所述仪器的气动子系统、以及连接至所述生物芯片子组件,所述气动子组件包括气动板以及一条或多条驱动线,用于根据来自所述处理控制器的指令气动地驱动流体; 分离与检测子组件,适于连接至所述仪器上的所述高压和光学子组件以及处理控制器,所述分离与检测子组件包括分离通道、且还包括检测区,所述检测区被放置为将来自每一个所述通道的信号发送至所述仪器上的所述光学子系统; 其中所述生物芯片是塑料的、静止的、和单体的,且所述流体板和/或气动板的覆盖面积是约86mmxl28mm或更大。2.按权利要求1所述的生物芯片,其特征在于,所述流体和/或气动板的覆盖面积为约100x1 50mm 或更大。3.按权利要求2所述的生物芯片,其特征在于,所述流体和/或气动板的覆盖面积为约115x275mm 或更大。4.按权利要求3所述的生物芯片,其特征在于,所述流体和/或气动板的覆盖面积为约140x275或更大。5.按权利要求4所述的生物芯片,其特征在于,所述流体和/或气动板的覆盖面积为约165x295或更大。6.一种生物芯片,所述生物芯片一旦被插入具有气动子系统、热子系统、高压子系统、和光学子系统以及处理控制器的电泳仪器中,就从至少一个样本产生核酸测序或筛选图谱(sizing profile),所述生物芯片包括: 与流体子组件和气动子组件连接的宏流体处理子组件,所述宏流体处理子组件包括适于接收样本的至少一个腔室; 所述流体子组件包括流体板、以及适于连接至热子系统的至少一个流体运输通道和扩增腔室; 所述气动子组件适于连接至所述仪器的气动子系统、以及连接至所述生物芯片子组件,所述气动子组件包括气动板、以及一条或多条驱动线,用于根据来自所述处理控制器的指令气动地驱动流体; 分离与检测子组件,适于连接至所述仪器上的所述高压和光学子组件以及处理控制器,所述分离与检测子组件包括分离通道、且还包括检测区,所述检测区被放置为将来自每一个所述通道的信号发送至所述仪器上的所述光学子系统; 其中所述生物芯片是塑料的、静止、和单体的,且流体和/或气动板的覆盖面积小于10,920.0mm2且并不符合SBS标准。7.一种生物芯片,所述生物芯片一旦被插入具有气动子系统、热子系统、高压子系统、和光学子系统以及处理控制器的电泳仪器中,就从至少一个样本产生核酸测序或筛选图谱(sizing profile),所述生物芯片包括: 与流体子组件和气动子组件相连的宏流体处理组件,所述宏流体处理子组件包括位于其中或其上的至少一个宏流体特征,还包括能接收样本的腔室; 所述流体子组件包括流体板、和位于其中或其上的至少一个特征,所述流体子组件还包括至少一个流体传输通道和适于连接至所述热子系统的扩增腔室; 所述气动子组件适于连接至所述仪器的气动子系统、以及连接至所述生物芯片的子组件,所述气动子组件包括气动板和位于其中或其上的至少一个特征,所述气动子组件还包括一条或多条驱动线,用于根据来自所述处理控制器的指令气动地驱动流体; 分离与检测子组件,适于连接至所述仪器上的所述高压和光学子组件以及处理控制器,所述分离与检测子组件包括位于其中或其上的至少一个特征,所述分离与检测子组件还包括分离通道和检测区,所述检测区被放置为将来自每一个所述通道的信号发送至所述仪器上的所述光学子系统; 其中所述生物芯片是塑料的、静止的、和单体的,且所述流体子组件、气动子组件、和/或分离与检测子组件中的所述一个或多个特征的物理状态适于在25个或更多个步骤的脚本化处理中变化。8.按权利要求7所述的生物芯片,其特征在于,所述步骤的数量是50个或更多个。9.按权利要求8所述的生物芯片,其特征在于,所述步骤的数量是100个或更多个。10.按权利要求9所述的生物芯片,其特征在于,所述步骤的数量是200个或更多个。11.按权利要求7所述的生物芯片,其特征在于,所述25个或更多个的脚本化处理步骤导致两个或更多个的结果处理步骤。12.一种单体的、静止的生物芯片,所述生物芯片一旦被插入具有气动子系统、热子系统、高压子系统、和光学子系统以及处理控制器的电泳仪器中,就从至少一个样本产生核酸测序或筛选图谱(sizing profile),所述生物芯片包括: 与流体子组件和气动子组件连接的宏流体处理子组件,所述宏流体处理子组件包括适于接收样本的至少一个腔室; 所述流体子组件包括流体板,所述流体板具有粘接(bond)在其上的顶部和底部图案化热塑板,从而在所述板的每一侧上形成至少一个液体运输通道和适于连接至所述热子系统的扩增腔体; 所述气动子组件适于连接至所述仪器的气动子系统、以及连接至所述生物芯片的子组件,所述气动子组件包括具有粘接在其上的顶部图案化热塑板的气动板、以及一条或多条驱动线,用于根据来自所述处理控制器的指令气动地驱动流体; 阀子组件,位于所述流体子组件和气动子组件之间并连接至这两个子组件; 分离与检测子组件,适于连接至所述仪器上的所述高压和光学子组件以及处理控制器,所述分离与检测子组件包括至少一个分离通道、且还包括检测区域,所述检测区域被放置为将来自每一个所述通道的信号发送至所述仪器上的所述光学子系统。13.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述分离与检测子组件是塑料的。14.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述宏流体子系统、气动子系统、流体子系统、和分离与检测子系统是塑料的。15.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述阀子组件包括至少一个弹性材料阀。16.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述阀子组件包括至少一个非弹性材料阀。17.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述分离与检测子组件被取向为使得在所述分离与检测子组件内样本的电泳在与通过所述流体板的大体样本流的方向相反的方向中进行。18.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,处理所述至少一个样本所需的所有试剂被包含在所述生物芯片中。19.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述流体板和/或气动板的覆盖面积为约86mmxl28mm或更大。20.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述流体板和/或气动板的覆盖面积为约100mmx1 50mm或更大。21.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述流体板和/或气动板的覆盖面积为约115mmx275mm或更大。22.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述流体板和/或气动板的覆盖面积为约140mmx275mm或更大。23.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述流体板和/或气动板的覆盖面积为约165mmx295mm或更大。24.按权利要求12所述的生物芯片,其特征在于,所述生物芯片的覆盖面积小于约10,920.0mm2且并不符合SBS标准。25.一种用于处理生理样本的系统,所述系统包括: 生物芯片和处理控制器,所述生物芯片一旦被插入具有气动子系统、热子系统、高压子系统、和光学子系统以及所述处理控制器的电泳仪器中,就从至少一个样本产生核酸测序或筛选图谱(sizing profile),所述生物芯片包括: 与流体子组件和气动子组件连接的宏流体处理子组件,所述宏流体处理子组件包括适于接收样本的至少一个腔室; 所述流体子组件包括流体板,所述流体板具有粘接在其上的顶部和底部图案化热塑片,从而在所述板的每一侧上形成至少一个液体运输通道和适于连接至热子系统的扩增腔体; 所述气动子组件适于连接至所述仪器的气动子系统、以及连接至所述生物芯片子组件,所述气动子组件包括具有粘接在其上的顶部图案化热塑板的气动板、以及一条或多条驱动线,用于根据来自所述处理控制器的指令气动地驱动流体; 阀子组件,位于所述流体子组件和气动子组件之间并连接至这两个子组件; 分离与检测子组件,适于连接至所述仪器上的所述高压和光学子组件...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·F·塞尔登E·谭
申请(专利权)人:网络百奥有限公司
类型:
国别省市:

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