JP2005533652A - Microfluidic size exclusion device, system, and method - Google Patents
Microfluidic size exclusion device, system, and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005533652A JP2005533652A JP2005505605A JP2005505605A JP2005533652A JP 2005533652 A JP2005533652 A JP 2005533652A JP 2005505605 A JP2005505605 A JP 2005505605A JP 2005505605 A JP2005505605 A JP 2005505605A JP 2005533652 A JP2005533652 A JP 2005533652A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample processing
- microfluidic device
- channel
- chamber
- main conduit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
- B01L9/52—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
- B01L9/527—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips for microfluidic devices, e.g. used for lab-on-a-chip
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5025—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures for parallel transport of multiple samples
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502753—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by bulk separation arrangements on lab-on-a-chip devices, e.g. for filtration or centrifugation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
- B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
- B01L2200/027—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details for microfluidic devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0654—Lenses; Optical fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0681—Filter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
- B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0887—Laminated structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0409—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/08—Regulating or influencing the flow resistance
- B01L2400/084—Passive control of flow resistance
- B01L2400/086—Passive control of flow resistance using baffles or other fixed flow obstructions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
- B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
微小流体デバイス、アセンブリおよびシステム、同様に、流体の微小サイズのサンプルを操作するための方法が提供される。微小流体デバイス(498)の例示的な実施形態は、カラム(406)に配置されたフィルタフリット材料(412)を含む。このフィルタフリット材料(412)は、ゲル濾過材料(418)を保持するチャンバ(413)を備える。この微小流体デバイス(498)は、基材(400)、投入開口(402)、第1のチャネル(404)、第2のチャネル(408)、排出開口(410)、ならびに第1および第2のカバー(414、416)を備える。複数の特定の処理特徴を有する微小流体デバイスもまた、提供される。Microfluidic devices, assemblies and systems are provided as well as methods for manipulating micro-sized samples of fluids. An exemplary embodiment of the microfluidic device (498) includes a filter frit material (412) disposed in the column (406). The filter frit material (412) includes a chamber (413) that holds a gel filtration material (418). The microfluidic device (498) includes a substrate (400), an input opening (402), a first channel (404), a second channel (408), a discharge opening (410), and first and second Covers (414, 416) are provided. A microfluidic device having a plurality of specific processing features is also provided.
Description
(関連出願の引用)
本出願は、米国特許出願第10/336,274号、同第10/336,330号、および同第10/336,706号(全て2003年1月3日出願);米国特許出願第10/403,640号および同第10/403,652号(ともに2003年3月31日出願);米国仮特許出願第60/398,851号および同第60/398,946号(ともに2002年7月26日出願);ならびに米国仮特許出願第60/399,548号(2002年7月30日出願)からの優先権を主張する。本明細書中で引用される出願全ては、それらの全体が本明細書中に参考として援用される。
(Citation of related application)
No. 10 / 336,274, No. 10 / 336,330, and No. 10 / 336,706 (all filed Jan. 3, 2003); 403,640 and 10 / 403,652 (both filed on March 31, 2003); US
(分野)
本出願は、微小流体デバイス、このようなデバイスを備えるシステム、ならびにこのようなデバイスおよびシステムを使用する方法に関する。より具体的には、本発明は、流体および流体サンプルの微小サイズの量を操作、処理、またはさもなければ改変するデバイスに関する。
(Field)
The present application relates to microfluidic devices, systems comprising such devices, and methods of using such devices and systems. More specifically, the present invention relates to devices that manipulate, process, or otherwise modify the micro-sized amounts of fluids and fluid samples.
(背景)
微小流体デバイスは、流体サンプルを操作するために有用である。迅速で、信頼性の高い、消耗品であり、かつ多数のサンプルを同時に処理するために使用され得る、微小流体デバイス、これらを使用するシステム、これらを処理するためのシステム、および流体を操作するための方法に対する要求が続けて存在している。
(background)
Microfluidic devices are useful for manipulating fluid samples. Microfluidic devices, systems using them, systems for processing them, and manipulating fluids that are fast, reliable, consumable and can be used to process multiple samples simultaneously There continues to be a need for ways to do this.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、この微小流体デバイスは、基材、第1のチャネル、第2のチャネル、第1のチャネルと第2のチャネルとを接続するカラム、およびカラム中に配置されたフィルタフリット材料を備える。この基材は、第1および第2の対向する表面および厚みを有し得る。この第1のチャネルは、第1の表面に形成され得、第1の表面に対して垂直な方向にかつ第2の表面に向かって延びる第1の深さを有し得る。第1の深さは、その基材の厚みに等しいかまたはこの厚みより小さい。第2のチャネルは、第2の表面に形成され得、第2の表面に対して垂直な方向にかつ上記第1の表面に向かって延びる第2の深さを有し得る。第2の深さは、その基材の厚みに等しいかまたはこの厚みより小さい。このカラムは、第1の表面から第2の表面まで延びる高さを有し得る。このカラムは、上記第1の表面に対して平行に、かつ上記第1の表面から上記第2の表面まで存在する平面に沿って、一定の断面積および/または一定の直径を有し得る。 According to various embodiments, a microfluidic device is provided, the microfluidic device comprising a substrate, a first channel, a second channel, a column connecting the first channel and the second channel, and in the column With a filter frit material. The substrate can have first and second opposing surfaces and thickness. The first channel may be formed in the first surface and may have a first depth extending in a direction perpendicular to the first surface and toward the second surface. The first depth is equal to or less than the thickness of the substrate. The second channel may be formed in the second surface and may have a second depth extending in a direction perpendicular to the second surface and toward the first surface. The second depth is equal to or less than the thickness of the substrate. The column can have a height that extends from the first surface to the second surface. The column may have a constant cross-sectional area and / or a constant diameter parallel to the first surface and along a plane that exists from the first surface to the second surface.
種々の実施形態に従って、組込型ゲル濾過フリットが提供され、この組込型ゲル濾過フリットは、形態安定フィルタフリット材料を備える本体、この本体に形成されたチャンバ、およびこのチャンバ中に配置されたゲル濾過材料を備える。 In accordance with various embodiments, an embedded gel filtration frit is provided, the embedded gel filtration frit comprising a body comprising a form-stable filter frit material, a chamber formed in the body, and disposed in the chamber A gel filtration material is provided.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、この微小流体デバイスは、基材、第1のチャネル、第2のチャネル、この第1のチャネルと第2のチャネルとの間の流体連絡、およびこの流体連絡において積み重ねられているかまたは詰め込まれている流動制限粒状材料を備える。このような実施形態に従って、この基材は、第1の表面、この第1の表面に対向する第2の表面、および厚みを有し得る。この第1のチャネルは、基材に形成され得、第1の方向に延び得る。この第1のチャネルは、少なくとも第1の最小寸法および第1の深さによって規定される第1の断面積を有し得、この第1の深さは、上記第1の表面に対して垂直な方向に、かつ第2の表面に向かって延びる。この第2のチャネルは、基材に形成され得、第2の方向に延び得る。この第2のチャネルは、少なくとも第2の最小寸法および第2の深さによって規定される第2の断面積を有し得、この第2の深さは、この第1の表面に沿って垂直な方向にかつこの第2の表面に向かって延びる。この流体連絡は、この第1のチャネルと第2のチャネルとの間の基材に形成され得、少なくとも第3の最小寸法によって規定される第3の断面積を有し得る。ここで第3の断面積は、第1の断面積よりも小さい。この流動制限材料は、第1のチャネルに、流体連絡に、または第1のチャネルおよび流体連絡の両方に配置され得る。この流動制限材料は、ゲル濾過粒子を含み得、ここでこの流動制限粒子の少なくとも10重量%は、第3の最小寸法よりも小さい平均粒径を有する流動制限粒子を含む。 According to various embodiments, a microfluidic device is provided, the microfluidic device comprising a substrate, a first channel, a second channel, fluid communication between the first channel and the second channel, and It comprises a flow-restricted particulate material that is stacked or packed in this fluid communication. According to such an embodiment, the substrate can have a first surface, a second surface opposite the first surface, and a thickness. The first channel can be formed in the substrate and can extend in the first direction. The first channel may have a first cross-sectional area defined by at least a first minimum dimension and a first depth, the first depth being perpendicular to the first surface. Extending in a direction and toward the second surface. This second channel may be formed in the substrate and may extend in the second direction. The second channel may have a second cross-sectional area defined by at least a second minimum dimension and a second depth, the second depth being perpendicular along the first surface. Extending in this direction and towards this second surface. The fluid communication may be formed in the substrate between the first channel and the second channel and may have a third cross-sectional area defined by at least a third minimum dimension. Here, the third cross-sectional area is smaller than the first cross-sectional area. The flow restricting material may be placed in the first channel, in fluid communication, or in both the first channel and fluid communication. The flow restricting material may include gel filtration particles, wherein at least 10% by weight of the flow restricting particles include flow restricting particles having an average particle size that is less than the third smallest dimension.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、この微小流体デバイスは、基材、基材に形成された第1のチャネル、および基材に形成された第1のチャンバを備え、ここでこの第1のチャンバは、深さおよびこの深さに沿って垂直に断面にした場合に涙滴形状の断面積を有する。この第1のチャンバは、実質的に円形の第1の端部およびより狭くかつ対向する第2の端部を有し得る。これらの端部は、まとめて涙滴形状の断面を規定する。第1のチャンバの断面は、第1のチャンバの深さに沿って一定であり得る。第1のチャンバの第2の端部は、その第1のチャネルと流体連絡状態にあり得る。 In accordance with various embodiments, a microfluidic device is provided, the microfluidic device comprising a substrate, a first channel formed in the substrate, and a first chamber formed in the substrate. The first chamber has a teardrop-shaped cross-sectional area when depth and a cross-section perpendicular to this depth. The first chamber may have a substantially circular first end and a narrower and opposite second end. These ends collectively define a teardrop shaped cross section. The cross section of the first chamber may be constant along the depth of the first chamber. The second end of the first chamber may be in fluid communication with its first channel.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、この微小流体デバイスは、第1の表面、第1の表面に対向する第2の表面、および厚みを有する基材、ならびにこの基材に形成された複数の平行な経路を備え、ここでこの経路の各々は、投入開口、排出開口、この投入開口と排出開口との間に位置した少なくとも1つの処理チャンバを備え、ここで各経路における投入開口、少なくとも1つの処理チャンバ、および排出開口は、直線的に配置される。この複数の平行な経路の各々は、少なくとも1つのバルブを備え得、このバルブは、少なくとも1つの処理チャンバと、投入開口および排出開口のうちの少なくとも一方との間に流体連絡を設けるように作動され得る。この複数の経路の各々は、少なくとも1つのバルブを備え得、このバルブは、第1の弾性を有する第1の変形可能材料、この第1の弾性とは異なる第2の弾性を有する第2の変形可能材料、および接着材料を備え得る。 In accordance with various embodiments, a microfluidic device is provided, the microfluidic device formed on a substrate having a first surface, a second surface opposite the first surface, and a thickness, and the substrate. A plurality of parallel paths, wherein each of the paths comprises an input opening, an exhaust opening, and at least one processing chamber positioned between the input opening and the exhaust opening, wherein the input opening in each path The at least one processing chamber and the discharge opening are arranged linearly. Each of the plurality of parallel paths may comprise at least one valve that operates to provide fluid communication between the at least one processing chamber and at least one of the input and output openings. Can be done. Each of the plurality of paths may comprise at least one valve, the valve having a first deformable material having a first elasticity, a second having a second elasticity different from the first elasticity. A deformable material and an adhesive material may be provided.
種々の実施形態に従って、サンプル処理システムが提供され、このシステムは、本明細書中に記載の微小流体デバイス、圧盤、ドライブユニット、および制御ユニットを備える。ここでこの圧盤は、微小流体デバイスを保持する微小流体デバイスホルダを備える。この微小流体デバイスは、第1の表面、第1の表面に対向する第2の表面、および厚みを有する基材、ならびにこの基材に形成された複数の平行な経路を有し得、この経路の各々は、投入開口、排出開口、およびこの投入開口と排出開口との間にあり、かつこれらの開口と流体連絡状態にある少なくとも1つの処理チャンバを備える。この圧盤は、回転軸を有し得、上記ホルダは、この回転軸から間隔を空けられ得、かつこの回転軸に関して中心を外して配置されている。ドライブユニットは、その回転軸の周りに圧盤を回転させ得、制御ユニットは、そのドライブユニットを制御し得る。 In accordance with various embodiments, a sample processing system is provided that includes a microfluidic device, a platen, a drive unit, and a control unit as described herein. Here, the platen includes a microfluidic device holder that holds the microfluidic device. The microfluidic device can have a first surface, a second surface opposite the first surface, and a substrate having a thickness, and a plurality of parallel paths formed in the substrate. Each includes an input opening, an output opening, and at least one processing chamber between and in fluid communication with the input and output openings. The platen can have a rotation axis, and the holder can be spaced from the rotation axis and is disposed off-center with respect to the rotation axis. The drive unit can rotate the platen about its axis of rotation, and the control unit can control the drive unit.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスを制作する方法が提供され、この微小流体デバイスは、基材、基材に形成された投入開口、この基材に形成され、かつ投入開口と流体連絡状態にある第1のチャネル、基材に形成された第2のチャネル、ならびに第1のチャネルと第2のチャネルとの間の流体連絡を備える。この方法は、流動制限材料を、その投入開口を通って第1のチャネルへと導入する工程、およびその微小流体デバイスに求心力を付与して、この流動制限材料を流体連絡状態にある第1のチャネルにおいて充填し、流動制限材料の実質的な部分がこの流体連絡を通って第2のチャネルへと動くことを妨げる工程を包含し得る。 In accordance with various embodiments, a method of making a microfluidic device is provided, the microfluidic device being formed in a substrate, an input opening formed in the substrate, formed in the substrate, and in fluid communication with the input opening. A first channel, a second channel formed in the substrate, and fluid communication between the first channel and the second channel. The method includes introducing a flow restricting material through the input opening into a first channel, and applying a centripetal force to the microfluidic device to cause the flow restricting material to be in fluid communication with the first channel. Filling in the channel may include the step of preventing a substantial portion of the flow restricting material from moving through this fluid communication to the second channel.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、このデバイスは、基材、基材に形成された第1の凹部、基材に形成された第2の凹部、および第1の凹部と第2の凹部との間に挟まれた中間壁を有し、ここでこの中間壁部分は、第1の弾性を有する変形可能材料から形成される。弾性的に変形可能なカバー層がまた提供され、このカバー層は、第1の凹部を覆い、粒状流動制限材料は、第1の凹部に配置され得る。この弾性的に変形可能なカバー層は、その第1の弾性よりも小さな第2の弾性を有し得る。ここでこの弾性的に変形可能なカバーされた層は、中間壁が非変形状態にある場合に中間壁と接触し、ここでこの弾性的に変形可能なカバー層は、中間壁が変形状態にある場合に中間壁と接触せず、それによって、第1の凹部と第2の凹部との間に流体連絡を形成する。その第1の凹部と第2の凹部との間のこの流体連絡は、本明細書中に記載されるように、流動制限因子として設計または形成され得る。 According to various embodiments, a microfluidic device is provided that includes a substrate, a first recess formed in the substrate, a second recess formed in the substrate, and a first recess and a second. An intermediate wall sandwiched between the recesses, wherein the intermediate wall portion is formed from a deformable material having a first elasticity. An elastically deformable cover layer is also provided, the cover layer covering the first recess, and the particulate flow restricting material can be disposed in the first recess. The elastically deformable cover layer may have a second elasticity that is less than the first elasticity. Here, this elastically deformable covered layer contacts the intermediate wall when the intermediate wall is in an undeformed state, where the elastically deformable cover layer is in a state where the intermediate wall is in a deformed state. In some cases, it does not contact the intermediate wall, thereby forming a fluid communication between the first recess and the second recess. This fluid communication between the first and second recesses can be designed or formed as a flow restricting factor, as described herein.
本明細書中の教示は、添付の図面およびその説明を参照して十分に理解され得る。当業者によって認識される改変は、本発明の教示の一部と考えられる。 The teachings herein may be better understood with reference to the accompanying drawings and description thereof. Modifications recognized by those skilled in the art are considered part of the teachings of the present invention.
本発明の他の種々の実施形態は、本明細書の考慮事項、ならびに本明細書中に記載のデバイス、システムおよび方法の実施から、そして以下の詳細な説明から当業者に明らかである。本明細書および実施例は、例示としてのみ考慮され、本発明の真の範囲および趣旨は他の種々の実施形態を包含することが意図される。 Various other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art from consideration of the specification and practice of the devices, systems and methods described herein, and from the following detailed description. The specification and examples are to be regarded as illustrative only and the true scope and spirit of the invention is intended to encompass various other embodiments.
(特定の実施形態の詳細な説明)
図1は、種々の実施形態に従う微小流体デバイス98の上面図であり、このデバイスは、基材100、投入開口102、排出開口110、第1のチャネル104、第2のチャネル108、第1のチャネル104と第2のチャネル108とを相互連結するチャンバ106、およびそのチャンバ106に配置されたフィルタフリット材料112を備える。そのチャンバ106は、カラム、例えば、示されるように、垂直円筒状カラムの形態であり得る。
(Detailed description of specific embodiments)
FIG. 1 is a top view of a
図2は、図1のライン2−2に沿って切りとられた、図1の微小流体デバイス98の側面断面図である。図1および2に示されるように、カバー114、116、および118は、基材100と接触した状態で設けられる。カバー114は、図2に示されるように、基材100の底部を覆い、一部、チャネル104を規定し得る内側表面115を提供する。投入開口102に導入される流体サンプルは、投入開口102から第1のチャネル104へ、第1のチャネル104を通ってチャンバ106へ、チャンバ106におけるフィルタフリット材料112を通って第2のチャネル108へ、および第2のチャネル108から排出開口110へと通り得る。第1のチャネル104は、ゲル濾過材料(示さず)、例えば、イオン交換ゲル濾過材料がロードされ得る。
FIG. 2 is a side cross-sectional view of the
投入開口102は、入り口ポート、層を貫通する穴、開口部、または流体連絡状態にあるチャネルまたはチャンバへの入り口を提供する任意の他の外形として設計され得る。排出開口110は、ポート、開口部、層を貫通する穴、または流体連絡状態にあるチャネルまたはチャンバからの出口を提供する任意の他の外形として設計され得る。投入開口102および/または排出開口110は、もろい材料または穿通可能材料カバー116、118によって覆われるかまたは部分的に覆われ得る。このカバーは、テープ、フィルム、シート、膜、またはこれらの組み合わせの形態であり得る。デバイスの底部(示される)のカバー114は、テープ、フィルム、シート、膜、またはこれらの組み合わせであり得る。カバー114、116および118のいずれかは、基材100に貼付されるか、固定されるか、接着されるか、または他の方法で接続される第2の基材の形態であり得る。第1のチャネル104、第2のチャネル108、チャネル106、またはこれらの組み合わせは、それぞれのカバーが基材100に適用される前に、試薬、反応物質、または当該分野で公知の緩衝液が予め充填され得る。従って、第1のチャネル104、第2のチャネル108、チャンバ106、またはこれらの組み合わせは、投入開を通ってロードされ得る。
The
図3は、微小流体デバイス498の上面図であり、このデバイスは、フィルタフリット材料412が配置されるカラム406の形状を補完する形状を有するフィルタフリット材料412を備える。このフィルタフリット材料412は、ゲル濾過材料418を保持するチャンバ413を備え得る。図4は、図3に示される微小流体デバイス498の側面図である。図3および4に示される実施形態において、デバイスは、基材400、投入開口402、第1のチャネル404、フィルタフリット材料412を収容するためのチャンバ406、第2のチャネル408、および排出開口410をさらに備える。図3および4に示されるデバイス498はまた、第1のカバー414および第2のカバー416を備え得る。このフィルタフリット材料412は、チャンバ406の内側形状に相補的な外側形状を有し得る。
FIG. 3 is a top view of a
図5および6は、基材701およびチャンバ713を補完する形状を有するフィルタフリット材料712を備える微小流体デバイス700の実施形態を示す。フィルタフリット材料712の開口720は、基材701に形成された投入開口702に面する。このフィルタフリット材料712は、基材701に形成された排出開口710に向かって配向された閉じた端部722をさらに備える。このフィルタフリット材料712は、濾過材料718、例えば、イオン交換ゲル濾過材料で充填され得る。カバー714および716は、基材701に、接着剤715を使用して、固定され得るか、接着され得るか、接着され得るか、他の方法で貼付され得る。接着剤は、例えば、感圧式接着剤であり得る。
FIGS. 5 and 6 illustrate an embodiment of a
図1〜6に示されるその微小流体デバイス98、498および700は、液体を濾過するために使用され得、この液体は、デバイスを通るように操作される。このデバイスは、例えば、ゲル濾過、サイズ排除濾過、イオン交換濾過、またはこれらの濾過技術の組み合わせのために使用され得る。例えば、濾過材料は、デバイスにロードされ得、そして/またはデバイスに含まれ得、そして濾過材料の小さなビーズを含み得る。水性サンプルの低分子を保持し得る一方で、そのサンプルのより大きな分子を通過させるサイズ排除材料が使用され得る。例えば、Bio−Rad製のP−10 BIO−GEL材料が使用され得、およそ45〜90μmの平均粒子サイズ直径であるアクリルアミド粒子から構成される。これらの粒子は、水和される場合、サンプルがその材料を通って移動するときに、サンプルから遊離色素、望まれないヌクレオチド、および塩イオンを捕捉し得る。
The
サンプルは、デバイス98、498および700を通じて、例えば、重力圧差、または求心力によって操作され得る。次いで、そのデバイスから溶出する得られた濾液は、can be 分析され得るか、使用され得るか、またはその後にデバイスを通して処理の次の段階へと、例えば、PCR反応チャンバ、配列決定反応チャンバ、または他の処理反応チャンバへと通過させ得る。
Samples can be manipulated through
種々の実施形態に従って、図1〜6に示されるそのフィルタフリット材料112、412または712は、それぞれのチャンバへ「プレスばめされ」得るか、それぞれのチャンバへ配置され得るか、または他の方法で、それぞれのチャンバに位置づけられ得る。
According to various embodiments, the
上記のカバーは、図1〜6を参照すると、プラスチック材料、例えば、ポリオレフィン材料を含み得る。種々の実施形態に従って、カバーは、感圧式接着剤で覆われたテープもしくはフィルム材料、またはそれぞれの基材に加熱により接着される可塑性材料を含み得る。 The cover described above may include a plastic material, such as a polyolefin material, with reference to FIGS. According to various embodiments, the cover may include a tape or film material covered with a pressure sensitive adhesive, or a plastic material that is bonded to the respective substrate by heating.
図1〜6に示される実施形態を含め、種々の実施形態に従って、そのデバイスは、断面形状が矩形であり得る1以上のチャネルを備え得る。このデバイスは、例えば、約0.1mm〜約1.0cmの深さ、約0.1mm〜約1.0cmの幅、および約0.1mm〜約10.0cmの長さであり得るチャネルを備え得る。例示的なチャネルは、0.50mmの深さ、0.50mmの幅、および20mmの長さであり得、従って、約5μLの総容積を提供し得る。 According to various embodiments, including the embodiments shown in FIGS. 1-6, the device may comprise one or more channels that may be rectangular in cross-sectional shape. The device comprises a channel that can be, for example, about 0.1 mm to about 1.0 cm deep, about 0.1 mm to about 1.0 cm wide, and about 0.1 mm to about 10.0 cm long. obtain. An exemplary channel may be 0.50 mm deep, 0.50 mm wide, and 20 mm long, thus providing a total volume of about 5 μL.
図1〜6の実施形態を含め、種々の実施形態に従って、ゲル濾過材料は、そのデバイスのチャネルに配置され得る。このゲル濾過材料は、そのデバイスに、そのデバイスの投入開口へピペッティングし、そして/または真空力(例えば、そのデバイスの排出開口に適用される)を使用することによってそのデバイスへ材料を引き込むことによってロードされ得る。そのデバイスのチャネルは、ゲル濾過材料をそのデバイスの投入開口を通ってロードして、そのデバイスのチャネルまたはチャンバにゲル濾過材料を与える圧力によって、ゲル濾過材料が充填され得る。例示的な実施形態において、十分に水和されたゲル濾過材料は、そのデバイスのチャネルに、例えば、図1のデバイス98の第1のチャネル104にロードされる。一旦そのチャネルに、水和されたゲル濾過材料が充填されると、そのデバイスは、ゲル濾過材料を脱水して、ゲル濾過材料を「充填」するように遠心分離され得、精製カラムを形成する。このプロセスは、サンプル濾過のためのデバイスを調製するために使用され得、不要なまたは過剰な水または緩衝液をゲル濾過材料から除去するために使用され得る。このプロセスの変形例において、過剰な水または緩衝液は、出口チャネルまたはチャンバに集められ得、後に、濾過サンプルの容積を希釈および増大させて、サンプル注入準備をするために使用され得る。
According to various embodiments, including the embodiments of FIGS. 1-6, the gel filtration material can be placed in the channel of the device. The gel filtration material pulls material into the device by pipetting into the input opening of the device and / or using a vacuum force (eg, applied to the discharge opening of the device) Can be loaded by. The channel of the device may be filled with the gel filtration material by a pressure that loads the gel filtration material through the input opening of the device and provides the gel filtration material to the channel or chamber of the device. In the exemplary embodiment, the fully hydrated gel filtration material is loaded into the channel of the device, eg, the
図1〜6の実施形態を含め、種々の実施形態に従って、このデバイスは、さらなるチャンバおよび/またはチャネルを備え得る。例えば、そのデバイスは、PCR増幅チャンバ、配列決定反応チャンバ、またはPCR増幅チャンバおよび配列決定反応チャンバの両方を備え得る。種々の実施形態に従って、そのデバイスは、サンプルを配列検出システムまたは他の分析検出器に注入する前に、サンプルを保持するために有用な排出チャンバを備え得る。 According to various embodiments, including the embodiments of FIGS. 1-6, the device may comprise additional chambers and / or channels. For example, the device may comprise a PCR amplification chamber, a sequencing reaction chamber, or both a PCR amplification chamber and a sequencing reaction chamber. In accordance with various embodiments, the device can include an exhaust chamber useful for holding a sample prior to injecting the sample into an array detection system or other analytical detector.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、このデバイスは、本明細書中に記載されるように、単一のデバイスにおいて、複数のサンプル処理経路を含む。 In accordance with various embodiments, a microfluidic device is provided that includes multiple sample processing paths in a single device, as described herein.
種々の実施形態に従って、多孔性フィルタフリット材料は、チャネルにロードしたゲル濾過材料がチャネルから流出しないようにするために使用され得る。そのフィルタフリット材料の平均孔サイズは、流体が通過する(水、サンプルなど)一方で、ゲル濾過材料(例えば、アクリルアミドビーズ)の移動を制限するように選択され得る。例えば、図1〜6に示される微小流体デバイスは、約33ミクロンの平均孔サイズを有する親水性ポリエチレンフィルタフリット材料を利用し得る。P−10 BIO−GELゲル濾過材料とともに使用される場合、このようなフリットは、ゲル濾過材料を適切に制限し得ると同時に、水およびサンプル流体がゲル材料を通過するようにし得る。このような目的で使用され得る例示的な多孔性フィルタフリット材料は、焼結された、適切な平均孔サイズを有する高密度ポリエチレン(HDPE)フリットである。 According to various embodiments, the porous filter frit material can be used to prevent gel filtration material loaded into the channel from flowing out of the channel. The average pore size of the filter frit material can be selected to limit the movement of gel filtration material (eg, acrylamide beads) while fluid passes through (water, sample, etc.). For example, the microfluidic device shown in FIGS. 1-6 may utilize a hydrophilic polyethylene filter frit material having an average pore size of about 33 microns. When used with a P-10 BIO-GEL gel filtration material, such a frit may properly limit the gel filtration material while allowing water and sample fluid to pass through the gel material. An exemplary porous filter frit material that can be used for such purposes is a sintered, high density polyethylene (HDPE) frit with an appropriate average pore size.
種々の実施形態に従って、ゲル濾過保持機構は、デバイス中に設けられ得、基材に形成され、かつゲル濾過材料の通過を妨げる、小さなチャネルまたは蛇行経路の形態にある流動制限因子を備える。 In accordance with various embodiments, the gel filtration retention mechanism can be provided in the device and includes a flow restriction factor in the form of a small channel or serpentine path that is formed in the substrate and prevents passage of the gel filtration material.
図1〜4の実施形態を含め、種々の実施形態に従って、2つのチャネルは濾過チャンバまたはカラムによって設けられ、分離される場合、チャネルのうちの1つは、基材の第1の表面に形成され得、第2のチャネルは、基材の対向する表面に形成され得る。例えば、第2のチャネル108(図2)または408(図4)は、基材の第1の表面に形成され得、処理チャンバとそれぞれの排出開口とに間に流体連絡を提供し得る。 According to various embodiments, including the embodiments of FIGS. 1-4, when two channels are provided by a filtration chamber or column and separated, one of the channels is formed on the first surface of the substrate. The second channel may be formed on the opposing surface of the substrate. For example, the second channel 108 (FIG. 2) or 408 (FIG. 4) can be formed in the first surface of the substrate and can provide fluid communication between the processing chamber and the respective discharge openings.
第2のチャネルは、図3および4において例示されるように、第1のチャネルの寸法に類似しているかまたは同じ寸法を有し得る。第2のチャネルは、約0.1mm〜約1.0cmの深さ、約0.1mm〜約1.0cmの幅、および約0.1mm〜約10.0cmの長さを有し得る。例示的な第2のチャネルは、約0.50mmの深さ、約0.75mmの幅および約3.0mmの長さを有する。第2のチャネルは、カバー(例えば、図1および2に示されるように、カバー116または図3および4に示されるように外形416)によって少なくとも部分的に規定され得る。そのデバイスが、ゲル濾過材料が充填された第1のチャネルを備えるかどうかに関係なく、そのデバイスの第2のチャネルは、そこにロードされたゲル濾過材料とともに設けられ得る。ゲル濾過材料は、濾過フリットがデバイス内に位置づけられる前、後または同時に、第2のチャネルにロードされ得る。
The second channel may be similar to or having the same dimensions as the first channel, as illustrated in FIGS. The second channel can have a depth of about 0.1 mm to about 1.0 cm, a width of about 0.1 mm to about 1.0 cm, and a length of about 0.1 mm to about 10.0 cm. An exemplary second channel has a depth of about 0.50 mm, a width of about 0.75 mm, and a length of about 3.0 mm. The second channel may be defined at least in part by a cover (eg, cover 116 as shown in FIGS. 1 and 2 or
種々の実施形態に従って、排出開口110、410、710は、サンプルが微小流体デバイスにおける処理チャンバを通過した後に、処理されたサンプルを捕捉または保持するために働き得る。始めに、排出開口110、410、710は、真空がゲル濾過材料のロードのためのデバイスに付与され得るように開かれ得る。その排出開口は、微小流体デバイスの遠心分離の間に開いたままで、ゲル濾過材料をさらに充填および/または脱水し得る。このような充填プロセスの間に、過剰な水または緩衝液は、デバイスからパージされ得、そのデバイスから、出口開口110、410、710を通って逃げ得る。サンプルが、例えば、遠心分離によるように、微小流体デバイスを通って操作される場合、出口開口110、410、710は、カバーフィルム116、416、716でシールされて、デバイス中のサンプルがデバイスから失われないようにするか、または他の方法でデバイス中のサンプルが保持されるようにする。
According to various embodiments, the
種々の実施形態に従って、基材に形成された複数の経路を有する微小流体デバイスが提供され得、各経路は、図1〜6に示される経路のうちの1つと類似している。例えば、約0.50mm以下の幅を有するチャネルおよびチャンバを使用すると、基材において96までまたはそれ以上のこのような経路を提供し、かつ標準的なマイクロタイタートレイ(例えば、長さ約4.75インチおよび幅約3.25インチ)に等しい得られる基材サイズを提供することが可能である。このような設計の例示的デバイスは、図20に示され、5μLゲル濾過カラムを組み込む。 In accordance with various embodiments, a microfluidic device having a plurality of paths formed in a substrate can be provided, each path being similar to one of the paths shown in FIGS. For example, the use of channels and chambers having a width of about 0.50 mm or less provides up to 96 or more such paths in the substrate and a standard microtiter tray (eg, a length of about 4. It is possible to provide a resulting substrate size equal to 75 inches and a width of about 3.25 inches. An exemplary device of such design is shown in FIG. 20 and incorporates a 5 μL gel filtration column.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、このデバイスは、図1〜4に示されるデバイスに類似であり、第1のチャネルの深さおよび第2のチャネルの深さの合計よりお大きい厚みを備える基材を有する。種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、このデバイスは、図5および6に示され、フィルタチャンバ713の深さと同じ厚みを備える基材を有するデバイスに類似する。
In accordance with various embodiments, a microfluidic device is provided, which is similar to the device shown in FIGS. 1-4 and is greater than the sum of the first channel depth and the second channel depth. It has a substrate with a thickness. In accordance with various embodiments, a microfluidic device is provided, which is similar to a device having a substrate with the same thickness as the depth of the
図1〜6の実施形態を含め、種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、その濾過フリット材料112、412、712が外側周辺形状(outer peripheral shape)を有し、チャンバ106、406、713が内側周辺形状(inner peripheral shape)を有し、この外側周辺形状は、内側周辺形状をに対して相補的である。
In accordance with various embodiments, including the embodiments of FIGS. 1-6, a microfluidic device is provided, the
図7および9は、組込型ゲル濾過フリット750、950の例示的実施形態を示し、このフリットは、形態安定フリット材料から構成され、チャンバ721、921および開口728、928を規定する、本体712、772を備える。このチャンバ721、921は、ゲル濾過材料778、978が充填され、このゲルろ過材料は、チャンバ721、921にロードされている。このゲル濾過フリット750、950は、それぞれ、図8および10において示される方法によって作成され得る。
FIGS. 7 and 9 show an exemplary embodiment of an embedded
図8および10は、組込型ゲル濾過フリット750、950に、希釈液132およびゲル濾過材料778、978を開口728、928を介して充填するプロセスにおけるノズル130を例示する。
FIGS. 8 and 10 illustrate
図11は、複数の組込型ゲル濾過フリットを同時に充填するためのマルチノズル充填機械140の実施形態を示す。
FIG. 11 shows an embodiment of a
種々の実施形態に従って、組込型ゲル濾過フリット750、950は、図8および10において例示されるように形成され得、その後、微小流体デバイス(例えば、図3〜6に示されるようなデバイス)に充填され得る。例えば、水和P−10 BIO−GEL粒子のスラリーは、多孔性形態安定フリット本体にポンプ輸送され得、得られたフリットは、微小流体デバイスに組み立てられ得る。このよう製造手順は、微小流体デバイスを形成することに関する基材操作の数を減少させ得、オフライン濾過フリット製造を可能にし、微小流体デバイスの製造コスト全体を低下させ得る。
In accordance with various embodiments, the embedded
種々の実施形態に従って、組込型ゲル濾過フリットの本体および/またはチャンバは、矩形様(rectanguloid)または円筒状形状に構築され得、そのチャンバは、単一ノズルまたはマルチノズルを使用してゲルの1つを超える型で予め充填され得る。 According to various embodiments, the body and / or chamber of the embedded gel filtration frit can be constructed in a rectangular-like or cylindrical shape, and the chamber can be constructed of a gel using a single nozzle or multiple nozzles. It can be pre-filled with more than one mold.
組込型ゲル濾過フリットは、そこにゲル濾過材料を保持し得、なお水および液体サンプルがそこを通って流れることを可能にする。 The built-in gel filtration frit can retain the gel filtration material therein and still allow water and liquid samples to flow therethrough.
種々の実施形態に従って、組込型ゲル濾過フリットが提供され得、このフリットは、フリット本体における開口を備え、内側ゲル濾過材料チャンバと流体連絡状態にある。種々の実施形態に従って、イオン交換ゲル濾過材料を備えるゲル濾過材料を有する組込型ゲル濾過フリットが提供され得る。種々の実施形態に従って、多孔性親水性ポリエチレン材料を備える形態安定フィルタフリット本体を有する組込型ゲル濾過フリットが、提供され得る。この本体はまた、膜または他のフィルタ材料を使用して形成され得るが、必ずしも形態安定でなくてもよい。この組込型ゲル濾過フリットは、長さ寸法、幅寸法、および深さ寸法を有し得、ここでこれらの寸法の各々は、50mm未満である。 In accordance with various embodiments, an embedded gel filtration frit may be provided that includes an opening in the frit body and is in fluid communication with the inner gel filtration material chamber. According to various embodiments, an embedded gel filtration frit having a gel filtration material comprising an ion exchange gel filtration material can be provided. According to various embodiments, an embedded gel filtration frit having a form-stable filter frit body comprising a porous hydrophilic polyethylene material can be provided. The body can also be formed using a membrane or other filter material, but is not necessarily form-stable. The built-in gel filtration frit can have a length dimension, a width dimension, and a depth dimension, where each of these dimensions is less than 50 mm.
種々の実施形態に従って、基材に形成されたチャネル、および例えば、図6に示されるように、チャネルに配置された組込型ゲル濾過フリットを有する微小流体デバイスが提供される。種々の実施形態に従って、基材に形成されたチャネル、基材に形成された投入開口、基材に形成された排出開口、投入開口と排出開口との間の基材に形成され、かつ流体連絡状態にある濾過カラムまたはチャンバ、ならびにカラムに配置され、本明細書中に記載される組込型ゲル濾過フリットを有する微小流体デバイスが提供され得る。ここでチャネルの投入開口は、組込型ゲル濾過フリットの開口と流体連絡状態にある。 In accordance with various embodiments, a microfluidic device is provided having a channel formed in a substrate and an embedded gel filtration frit disposed in the channel, for example, as shown in FIG. In accordance with various embodiments, channels formed in the substrate, input openings formed in the substrate, discharge openings formed in the substrate, formed in the substrate between the input and discharge openings, and in fluid communication A microfluidic device can be provided having a filtration column or chamber in a state, and an embedded gel filtration frit as described herein disposed in the column. Here, the input opening of the channel is in fluid communication with the opening of the built-in gel filtration frit.
図12〜16は、種々の微小流体デバイス200を示し、これらの各々は、濾過材料のデバイスを通る流動を制限するために1以上の外形で設計される。図12および14〜16において、これらの外形は、基材220に形成される。図13のデバイスにおいて、そのチャネルは、微小流体デバイスに組み込まれ得る挿入可能な構成要素に形成され得る。各デバイスにおいて、第1のチャネル208は、第2のチャネル210と流体連絡状態にある。領域の形態における流体連絡212は、第1のチャネル208と第2のチャネル210との間の各デバイスにおいて設けられる。図12および14〜16において、流体連絡212はまた、基材220に形成される。図12〜16の各々は、第1のチャネル208および/または流体連絡212に配置された流動制限材料202を示す。図12および13に示されるように、材料202よりも小さな平均直径粒子断面積の第2の材料204は、第1のチャネル208において提供される。図13において、なおより小さい平均直径粒子の断面積を有する第3の材料206は、第1のチャネル208において提供される。材料202、204、および206の各々は、ゲル濾過材料(例えば、イオン交換ゲル濾過材料)を含み得る。材料202、204、および206の各々は、本明細書中で記載されるような不活性の平均直径粒子断面積を有する材料(例えば、硝子またはシリコンシード)であり得る。この微小流体デバイス200はまた、図14および15に示されるように、バッフル214を有して、流動制限材料202の第2のチャネル210への流動をさらに制限し得る。このバッフル214は、流体連絡212に、第2のチャネル210に、または流体連絡212および第2のチャネル210の両方に設けられ得る。
FIGS. 12-16 illustrate various
材料202、204、および206の粒子のうちのいくつかは、材料202、204、および206の積み重ねが流体連絡212において形成される前に、第2のチャネル210に流動し得る。流体連絡212における積み重ねの形成および/または積み重ねの崩壊は、どのくらいの力が微小流体デバイスに付与されるか(例えば、求心力、または空気力)を制御することによって操作され得る。流体連絡212は、テーパー状の移動領域(例えば、漏斗形状の移動領域)であり得る。この流体連絡212は、図12〜15に示されるように、円錐形状の移動領域であり得る。
Some of the particles of
種々の実施形態に従って、図12〜15のいずれか1つに示される微小流体デバイス200を形成する方法が提供される。粒状流動制限材料202は、第1の断面積を有する第1のチャネル208に配置される。この第1のチャネル208は、流体連絡212において、領域の形態で終わる。第1の材料202の粒子は、第2のチャネル210の直径断面積の5%〜約90%である平均直径粒子断面積を有し得る。種々の実施形態に従って、さらなる材料204は、第1の材料の粒子よりも小さい断面積を有する粒子から構成され、次いで、これは、第1の材料の粒子202の積み重ねに加えられ得る。第3の型の材料206は、粒状材料204の後に加えられ得、この第3の材料206は、別の流動制限粒状材料であり、同じ組成であるが、粒状材料202もしくは204のいずれかよりも小さいサイズであり得るか、または非粒状物質であり得るゲルもしくは樹脂材料であり得る。第1の材料および/または第2の材料をロードするために最初に付随しているかまたは使用される希釈液は、第1のチャネル208から流体連絡212を通って、そして第2のチャネル210へと、例えば、求心力を使用して動かされ得る。その希釈液は、第2のチャネル210からさらに動かされ得、例えば、デバイスから取り除かれ得るか、または収集チャンバまたは排出チャンバにおいて保存され得る。
In accordance with various embodiments, a method of forming the
種々の実施形態に従って、粒状材料202、204、および206は、ゲル濾過粒子または他の粒子であり得る。この粒子は、引き続いてロードされたゲルまたは樹脂材料の流動を制限する以外の機能を提供するために、 化学的に誘導体化または物理学的に改変され得る。例えば、材料202、204、および206は、DNAまたはDNAフラグメントとのハイブリダイゼーションを可能にするように改変され得る。材料202、204または206のうちのいずれかがハイブリダイゼーションを可能にするように改変される場合、ハイブリダイズした成分が、例えば、変性によってその材料から引き続いて放出され得ることによる方法が提供され得る。よって、種々の実施形態は、ハイブリダイズ可能な成分の精製または濃縮を提供し得る。
According to various embodiments, the
図12〜16に示される微小流体デバイス200は、適切な場所で組み立てられ得るので、このデバイスを作製する方法は、当該分野で公知の濾過フリットを使用することに関連する利用および取り扱いの問題を避け得る。例えば、デバイス200は、当該分野で公知のフリットを組み込むデバイスよりも小さく作製され得る。
Because the
種々の実施形態に従って、微小流体デバイス(例えば、図12〜16において示されるデバイス)が提供され得、ここで第1のチャネルを通る流体の流動の方向は、流体の第2のチャネルを通る流動の方向と並べられる。種々の実施形態に従って、微小流体デバイスは提供され得、ここで第1のチャネルおよび第2のチャネルのうちの少なくとも一方が、丸い形状を有する、流体流動の方向に対して直交する断面積(例えば、円形の断面積)を備え得る。 In accordance with various embodiments, a microfluidic device (eg, the device shown in FIGS. 12-16) can be provided, wherein the direction of fluid flow through the first channel is flow through the second channel of fluid. Lined with the direction of. In accordance with various embodiments, a microfluidic device can be provided, wherein at least one of the first channel and the second channel has a round shape and a cross-sectional area perpendicular to the direction of fluid flow (e.g., A circular cross-sectional area).
種々の実施形態、例えば、図12〜16に示される実施形態に従って、第1の表面を有する基材、第1の表面に対向する第2の表面、および厚みを備える微小流体デバイスが提供され得る。この基材は、この基材に形成され、かつ第1の方向に延び、少なくとも第1の最小寸法および第1の深さによって規定される第1の断面積を有する第1のチャネルを備え、この第1の深さは、第1の表面に対して垂直な方向に、かつ第2の表面に向かって延びる。この基材はまた、この基材に形成され、かつ第2の方向に延びる第2のチャネルを備え、ここでこの第2のチャネルは、少なくとも第2の最小寸法および第2の深さによって規定される第2の断面積を有する。この第2の深さは、第1の表面に対して垂直な方向に、かつ第2の表面に向かって延びる。このデバイスは、第1のチャネルと第2のチャネルとの間にの基材に形成され、少なくとも第3の最小寸法によって規定される第3の断面積を有する流体連絡をさらに備える。ここでこの第3の断面積は、第1の断面積よりも小さい。このデバイスは、第1のチャネルに配置され、流動制限粒子を含む粒状流動制限材料をさらに含む。ここで流動制限粒子の少なくとも10重量%は、第3の最小寸法よりも小さい粒径を有する流動制限粒子を含む。種々の実施形態に従って、第1の方向および第2の方向は、流体連絡において互いと並べられ得る。種々の実施形態に従って、第1のチャネルおよび第2のチャネルのうちの少なくとも一方は、丸形の形状を有する断面積を備える。種々の実施形態に従って、流動制限粒子の少なくとも50重量%は、第3の最小寸法よりも小さい粒径を有する流動制限粒子を含む。例えば、流動制限粒子の少なくとも95重量%は、第3の最小寸法より小さい粒径を有する流動制限粒子を含む。種々の実施形態に従って、その流動制限粒子は、第2の最小寸法より小さい粒径を有する。種々の実施形態に従って、この流動制限材料は、第1のチャネルに配置され、第3の断面積よりも小さい平均直径断面積を有するゲル濾過材料を含み得る。流動制限粒子の平均直径断面積は、第3の断面積の約0.1〜約0.2倍であり得る。種々の実施形態に従って、この流動制限粒子は、流体連絡において積み重ねを形成し得る。この流動制限材料は、流体連絡において一緒に充填される第1の平均直径の粒子を有する第1の流動制限材料、および第1のチャネルにおいて一緒に充填され、かつこの一緒に充填された第1の流動制限材料に隣接している第2の平均直径の粒子を有する第2の流動制限材料を含み得る。ここで第1の流動制限材料の粒子の平均直径は、第2の流動制限材料の粒子の平均直径より大きい。さらに、第2の一緒に充填される流動制限材料は、その一緒に充填される第1の流動制限材料よりも、第2のチャネルからさらに間隔を空けて配置され得る。 In accordance with various embodiments, eg, the embodiments shown in FIGS. 12-16, a microfluidic device comprising a substrate having a first surface, a second surface opposite the first surface, and a thickness can be provided. . The substrate comprises a first channel formed in the substrate and extending in a first direction and having a first cross-sectional area defined by at least a first minimum dimension and a first depth; This first depth extends in a direction perpendicular to the first surface and towards the second surface. The substrate also includes a second channel formed in the substrate and extending in the second direction, wherein the second channel is defined by at least a second minimum dimension and a second depth. Having a second cross-sectional area. This second depth extends in a direction perpendicular to the first surface and towards the second surface. The device further comprises a fluid communication formed in the substrate between the first channel and the second channel and having a third cross-sectional area defined by at least a third minimum dimension. Here, the third cross-sectional area is smaller than the first cross-sectional area. The device further includes a particulate flow restricting material disposed in the first channel and comprising flow restricting particles. Here, at least 10% by weight of the flow restricting particles comprise flow restricting particles having a particle size smaller than the third minimum dimension. According to various embodiments, the first direction and the second direction can be aligned with each other in fluid communication. According to various embodiments, at least one of the first channel and the second channel comprises a cross-sectional area having a round shape. According to various embodiments, at least 50% by weight of the flow restricted particles comprise flow restricted particles having a particle size that is less than the third smallest dimension. For example, at least 95% by weight of the flow restrictive particles include flow restrictive particles having a particle size smaller than the third minimum dimension. According to various embodiments, the flow restricting particles have a particle size that is less than the second minimum dimension. According to various embodiments, the flow restricting material may include a gel filtration material disposed in the first channel and having an average diameter cross-sectional area that is smaller than the third cross-sectional area. The average diameter cross-sectional area of the flow restricting particles can be about 0.1 to about 0.2 times the third cross-sectional area. According to various embodiments, the flow restricting particles can form a stack in fluid communication. The flow restricting material includes a first flow restricting material having particles of a first average diameter that are filled together in fluid communication, and a first filled and filled together in a first channel. A second flow restriction material having a second average diameter particle adjacent to the flow restriction material. Here, the average diameter of the particles of the first flow restriction material is larger than the average diameter of the particles of the second flow restriction material. Further, the second co-filled flow restricting material may be spaced further from the second channel than the co-filled first flow restricting material.
図16および17において示されるように、微小流体デバイスが提供され得、この微小流体デバイスは、第1のチャネル208と第2のチャネル210との間の流体連絡212を、断面積が急激に変化した形態で備える。
As shown in FIGS. 16 and 17, a microfluidic device may be provided that changes the
図16および17において例示されるように、種々の実施形態に従って、流体または粒状材料のデバイスを通る流動を圧迫して、試薬の分布を計量し、そして/または微小流体デバイスにおける粒状材料の流動をブロックすることは、望ましくあり得る。このような環境下で、種々の実施形態に従って、流動制限因子を使用することは有用であり得る。種々の実施形態に従って、接続チャネルよりも実質的に小さい断面積を有するチャネルは、流動制限因子を形成するために使用され得る。所望の結果および制限に依存して、例えば、より大きな断面積の接続チャネルにおいてより小さな粒子を保持するために、制限の寸法が選択され得る。図17は、使用され得る流動制限設計の代表的な外形を示す。 As illustrated in FIGS. 16 and 17, according to various embodiments, the flow through a device of fluid or particulate material is squeezed to meter the distribution of reagents and / or the flow of particulate material in a microfluidic device. It may be desirable to block. Under such circumstances, it may be useful to use a flow restriction factor according to various embodiments. According to various embodiments, a channel having a cross-sectional area substantially smaller than the connecting channel can be used to form a flow restriction factor. Depending on the desired results and restrictions, the dimensions of the restrictions can be selected, for example, to retain smaller particles in the larger cross-sectional connection channels. FIG. 17 shows a typical outline of a flow restriction design that can be used.
種々の実施形態に従って、ゲル濾過粒子および/またはサイズ排除媒体の接続チャネル、処理チャンバ、または排出ウェルへの流動を妨げるように、1以上の流動制限因子が使用され得る。しかし、このより小さなチャネルは、サンプル流体を容易に通過させるために十分に大きいものであり得る。例えば、種々の実施形態に従って、第1のチャネルは、第1の断面積を有し、第1のチャネルの断面積の約5%〜約50%である第2の断面積を有する第2のチャネルを相互接続する排出端部を備え得る。第2のチャネルの断面積は、第1のチャネルの断面積の例えば、約6%〜約30%、例えば、第1のチャネルの断面積の約10%〜約15%であり得る。例示的な実施形態において、第1のチャネルは、約0.50mmの幅および約0.50mmの深さを有する正方形の断面積を有する。第1のチャネルと流体連絡状態にある第2のチャネルが提供され、このチャネルは、約0.18mmの幅および0.18mmの深さを有する正方形の断面積であり得る。このような流動制限因子設計において、第2のチャネルの断面積は、第1のチャネルの断面積の約13%である。このような流動制限因子設計は、約0.001mm以上、例えば、約0.01mm以上の最小寸法を有するゲル濾過粒子の通過を制限するにあたって有用であり得、2つのチャネル間の移動におけるゲル濾過粒子の積み重ねを引き起こすにあたって有用であり得る。ここでこれらのゲル濾過粒子は、図16において示されるように、第2のチャネルの断面積よりも小さい平均断面積を有する。 In accordance with various embodiments, one or more flow restriction factors can be used to prevent the flow of gel filtration particles and / or size exclusion media to the connection channel, processing chamber, or drain well. However, this smaller channel can be large enough to allow sample fluid to pass easily. For example, according to various embodiments, the first channel has a first cross-sectional area and a second cross-sectional area that is about 5% to about 50% of the cross-sectional area of the first channel. There may be a discharge end interconnecting the channels. The cross-sectional area of the second channel can be, for example, about 6% to about 30% of the cross-sectional area of the first channel, for example, about 10% to about 15% of the cross-sectional area of the first channel. In an exemplary embodiment, the first channel has a square cross-sectional area having a width of about 0.50 mm and a depth of about 0.50 mm. A second channel is provided in fluid communication with the first channel, which may be a square cross-sectional area having a width of about 0.18 mm and a depth of 0.18 mm. In such a flow restriction factor design, the cross-sectional area of the second channel is about 13% of the cross-sectional area of the first channel. Such a flow restriction factor design may be useful in restricting the passage of gel filtration particles having a minimum dimension of about 0.001 mm or more, for example about 0.01 mm or more, and gel filtration in movement between two channels. Can be useful in causing particle stacking. Here, these gel filtration particles have an average cross-sectional area smaller than that of the second channel, as shown in FIG.
このようなデバイスにおいて、ショルダーは、第1のチャネル208および第2のチャネル210の交点において提供され、このショルダーは、第1のチャネルおよび第2のチャネルを通る流体の流動の方向に対して垂直であり得る。
In such a device, a shoulder is provided at the intersection of the
種々の実施形態に従って、第2のチャネル(例えば、図12〜17における第2のチャネル210)の流動制限因子は、バルブを開くことによって形成されて、2つ以上の第1のチャネルまたはチャンバと、第2のチャネルとの間の流体連絡を形成し得る。第2のチャネルと1以上の第1のチャネルとの間の交点または移動の直径は、本明細書中に記載の流動制限因子を規定する。この流体連絡は、バルブの開口によって形成される流体連絡においてゲル濾過の積み重ねを引き起こすために有用であり得る。このようなバルブおよび上記のバルブ利用技術は、米国特許出願第10/336,274号において記載されるものを包含し得る。
In accordance with various embodiments, the flow restriction factor of the second channel (eg,
図18は、微小流体デバイス(例えば、図1および2のデバイス)を形成するための製造プロセスを例示する。第1の工程において、基材が形成され、この基材は、投入、排出、第1および第2のチャネル、ならびに濾過フリットカラムを備える。第2の工程において、濾過フリットは、濾過フリットカラム内に位置づけられる。位置づけは、この濾過フリットをカラムにプレスばめすることによって達成され得るか、または公差に依存して、濾過フリットは、カラムに単に置かれ得る。第3の工程において、デバイスの底部表面は、カバーで、例えば、感圧式接着剤テープを基材の底部表面に適用することによってシールされる。この方法の第4の工程において、濾過フリットカラムの頂部は、シールされ、投入開口および排出開口の半分がシールされる。 FIG. 18 illustrates a manufacturing process for forming a microfluidic device (eg, the devices of FIGS. 1 and 2). In the first step, a substrate is formed, the substrate comprising input, discharge, first and second channels, and a filtration frit column. In the second step, the filtration frit is positioned in the filtration frit column. Positioning can be accomplished by press fitting the filtration frit onto the column, or depending on tolerances, the filtration frit can simply be placed on the column. In the third step, the bottom surface of the device is sealed with a cover, for example by applying a pressure sensitive adhesive tape to the bottom surface of the substrate. In the fourth step of the method, the top of the filtration frit column is sealed and half of the input and output openings are sealed.
図19は、微小流体デバイス(例えば、図1および2のデバイス)を製造する方法を示す。第1の工程において、流動制限粒子を含むゲルスラリーは、投入開口を通ってデバイスの第1のチャネルにおいて充填され得る。力がデバイスに付与されて、例えば、デバイスの排出開口において真空を使用することによって、または求心力をデバイスに付与することによって、ゲルスラリーを充填し得る。その力は、ゲルスラリーを投入開口から第1のチャネルへと動かし得る。この投入開口は、カバーを適用することによってゲルスラリーをロードした後に完全にシールされ得るか、またはシーリングは、第1のチャネルが充填された後に行われ得る。第1のチャネルが充填された後に、ゲルスラリーは、脱水され得、カバーは、排出開口をシールするように、適用され得る。その後、このデバイスは、サンプルを処理のために受容し得る。次いで、力は、微小流体デバイスに付与されて、サンプルを投入開口から排出開口へと動かすように操作し得る。 FIG. 19 illustrates a method of manufacturing a microfluidic device (eg, the device of FIGS. 1 and 2). In the first step, a gel slurry containing flow restricting particles can be filled in the first channel of the device through the input opening. A force can be applied to the device to fill the gel slurry, for example, by using a vacuum at the discharge opening of the device or by applying a centripetal force to the device. The force can move the gel slurry from the input opening to the first channel. This input opening can be completely sealed after loading the gel slurry by applying a cover, or the sealing can be done after the first channel is filled. After the first channel is filled, the gel slurry can be dehydrated and the cover can be applied to seal the outlet opening. The device can then receive the sample for processing. A force can then be applied to the microfluidic device to manipulate the sample from the input opening to the discharge opening.
種々の実施形態に従って、流動制限材料、ゲル濾過材料およびサンプルは、デバイスの投入開口3を通って導入され得る。そのプロセスの間の種々の時間のいずれかにおいて、投入開口は、デバイスの第1の表面の上でカバー(例えば、光学的に透明な接着層カバー)で完全にシールされ得る。この投入開口はまた、デバイスの対向する第2の表面の上で完全にまたは部分的にシールされ得る。このことは、投入開口へとピペットで移され得る少量のサンプル(例えば、約1ナノリットル〜約10μL、例えば、約100ナノリットル〜約0.5μlのサンプルサイズ)の閉じこめを可能にする。 According to various embodiments, flow restricting material, gel filtration material and sample may be introduced through the input opening 3 of the device. At any of the various times during the process, the input opening can be completely sealed with a cover (eg, an optically clear adhesive layer cover) over the first surface of the device. This input opening may also be completely or partially sealed over the opposing second surface of the device. This allows confinement of small samples (eg, sample sizes of about 1 nanoliter to about 10 μL, eg, about 100 nanoliters to about 0.5 μl) that can be pipetted into the input opening.
上記の種々のデバイスおよび方法は、複数のサンプルを同時に高スループット処理するためのデバイスおよび方法において実施され得る。このような高スループットデバイスの例は、図20において示される。図20は、各々、種々の実施形態に従ってそれぞれのサンプルを処理するための複数の経路300を有する微小流体デバイス400の上面図である。この複数の経路300は、互いに対して平行であり得る。各経路300は、複数のそれぞれの処理チャンバ376、378、381、383、および385との遮断可能および/または開放可能な流体連絡状態にある投入開口372を有し得る。各経路300は、示されるように、それぞれの排出開口387、389において終わり得る。
The various devices and methods described above can be implemented in devices and methods for high throughput processing of multiple samples simultaneously. An example of such a high throughput device is shown in FIG. FIG. 20 is a top view of a
図20のデバイスにおいて、各経路300は、処理チャンバ376、378、381、383、および385に加えて、バルブ391、393、および397を備え得る。種々の実施形態において、各経路はまた、can include a流動スプリッタ395を備え得る。このスプリッタは、各経路300を2つのそれぞれの下位経路(sub−pathway)(例えば、逆方向配列決定反応経路および正方向配列決定反応経路)に分け得る。各下位経路は、それぞれ、別個の排出チャンバまたはレザバ387、389をもたらす。
In the device of FIG. 20, each
図21は、種々の実施形態に従い、複数の経路422を備える微小流体デバイスの別の実施形態の上面図である。図21に示される例示的実施形態に従って、各経路472は、それぞれ、投入ウェル424、PCRチャンバ426、PCRチャンババルブ428、PCR精製チャンバ430、PCR精製チャンババルブ432、PCR精製チャンバ付属物434、さらなる反応投入ウェル436、配列決定チャンバ438、配列決定チャンババルブ440、配列決定精製チャンバ442、および排出ウェル、チャンバ、もしくはレザバ444(全て基材420の上に形成される)を備え得る。この実施形態および他の種々の実施形態において有用であり得る例示的バルブは、Bryningらの米国仮特許出願第60/398,851号(その全体が本明細書中に参考として援用される)に記載されるバルブを含む。
FIG. 21 is a top view of another embodiment of a microfluidic device comprising a plurality of
図22および23は、デバイス(例えば、図21に示されるデバイス)の投入チャンバの拡大図であり、これらは、基材260に形成された複数の涙滴形状のチャンバ250を示す。この涙滴形状のチャンバ250は、各々、実質的に円形の第1の端部252、より狭くかつ対向する第2の端部256、およびチャネル254と流体連絡状態にある開口258(これは、デバイスの次の外形(例えば、処理チャンバ)をもたらす)を有し得る。
22 and 23 are enlarged views of the input chamber of a device (eg, the device shown in FIG. 21), which show a plurality of teardrop-shaped
種々の実施形態に従って、涙滴形状のチャンバ250は、そのチャンバの深さに沿って一定の断面積を有し得る。種々の実施形態に従って、涙滴形状のチャンバの底部は、扇形であり得るかまたは平坦であり得る。
According to various embodiments, the teardrop shaped
直線構成(retilinear)デバイスに与えられる求心力は、このようなデバイスの各経路、チャネル、ウェル、またはチャンバと必ずしも並んでいる必要はないので、デッドボリューム(dead volume)ゾーンは、このようなデバイスの角に作製され得る。種々の実施形態に従って、サンプルの完全な移動を容易にし、かつサンプルの一部が保持されないようにするために、涙滴形状のチャンバ256は、サンプルを接続チャネル254へ誘導するために使用され得る。この設計は、全ての非半径方向のウェルのために使用され得、ともに、デバイスの中心の左または右に使用され得る。図22は、このようなウェルの例示的パターンを示す。
Since the centripetal force imparted to a linear device need not be in line with each path, channel, well, or chamber of such a device, the dead volume zone is the Can be made in the corner. In accordance with various embodiments, a teardrop shaped
種々の実施形態に従って、涙滴形状のチャンバは、経路を通るサンプル流動の方向に関して斜めにされ得るか、または45°回転されて、経路を通るサンプルの移動を改善し得る。傾斜の方向は、デバイスが保持されるか、取り付けられるか、貼附されるか、または固定される、デバイスまたはスピニング圧盤(spinning platen)の回転軸に対するウェルの位置に依存し得る。 According to various embodiments, the teardrop shaped chamber can be tilted with respect to the direction of sample flow through the path, or rotated 45 ° to improve sample movement through the path. The direction of tilt may depend on the position of the well with respect to the axis of rotation of the device or spinning platen where the device is held, attached, affixed, or fixed.
種々の実施形態に従って、液体サンプルを微小流体デバイスにおいて操作する方法が提供される。このデバイスは、涙滴形状のチャンバおよびチャンバに配置された液体サンプルを有する。このデバイスは、回転軸の周りに回転され得る。この回転軸は、このデバイスの何れの部分にも存在しない。この回転は、チャンバからチャネルへと、液体サンプルに求心力を付与し得る。液体サンプルをチャネルにおいてチャンバへ求心的に操作するための方法もまた提供される。 In accordance with various embodiments, a method for manipulating a liquid sample in a microfluidic device is provided. The device has a teardrop shaped chamber and a liquid sample disposed in the chamber. This device can be rotated about an axis of rotation. This axis of rotation is not present in any part of the device. This rotation can impart centripetal force to the liquid sample from the chamber to the channel. A method for centripetally manipulating a liquid sample into a chamber in a channel is also provided.
図24は、種々の実施形態に従うサンプルを処理するための経路300を有する微小流体デバイスの上面図である。図25は、図24に示される経路300の拡大上面図である。経路300は、図20に示される経路300の例示である。この経路300は、投入チャンバ302、投入チャネル304、PCRチャンバ306、PCRチャンババルブ308、PCR精製カラム310、PCR精製カラムバルブ312、流動スプリッタ334、流動スプリッタバルブ314、正方向配列決定反応チャンバ315、逆方向配列決定反応チャンバ316、配列決定反応チャンババルブ318、319、正方向配列決定反応精製カラム323、逆方向配列決定精製カラム320、正方向配列決定カラムバルブ321、逆方向配列決定反応カラムバルブ322、正方向配列決定反応生成物排出チャンバ326、ならびに逆方向配列決定反応生成物排出チャンバ324を備え得る。図24に示されるデバイスは、基材368およびカバー360を備えることも示される。
FIG. 24 is a top view of a microfluidic device having a
種々の実施形態に従って、平行な経路を有する微小流体デバイスのチャネル、チャンバ、バルブおよび他の構成要素は、互いから、例えば、9mm、4.5mm、3mm、2.25mm、1.125mm、または0.5625mm離れて間隔を空けられ得る、この経路300は、平行であり得、回転運動の半径上に存在しないように、回転圧盤に配置され、そして取り付けられ得る。外形的に平行な処理経路を有する微小流体デバイス、このようなデバイスを含むまたはこのようなデバイスを処理するためのシステムおよび装置に関するさらなる詳細は、同時に出願された米国特許出願第10/336,274号および同第10/336,330号(ともに、それらの全体が本明細書中に参考として援用される)に記載される。
According to various embodiments, channels, chambers, valves and other components of microfluidic devices having parallel paths can be from each other, eg, 9 mm, 4.5 mm, 3 mm, 2.25 mm, 1.125 mm, or 0. This
種々の実施形態に従って、このデバイスは、ピペットでロードされ得る。サンプルを注入する前に、このデバイスは、このデバイスにおいて所望の反応を行うために有用な適切な反応物質、試薬、緩衝液、または他の従来から公知の構成要素を予めロードされ得る。 According to various embodiments, the device can be pipet loaded. Prior to injecting the sample, the device can be preloaded with suitable reactants, reagents, buffers, or other conventionally known components useful for performing the desired reaction in the device.
種々の実施形態に従って、この微小流体デバイスは、SBSマイクロプレート形式に適合し得る、積層された、多層のポリマー材料デバイスであり得る。この微小流体デバイスは、約0.5mm〜約5mm厚、例えば、約2.0mm〜約3.0mm厚であり得る。その基本的形態において、この微小流体デバイスは、両側面が薄いカバーフィルムで積層された基材を備え得る。この基材内に、サンプル流体を所定の経路に沿って操作するために使用され得る一連のチャネル、チャンバ、および/またはウェルがある。流体サンプルは、チャネルまたはチャンバからチャネルまたはチャンバへと求心力によって移動され得る。求心力は、回転圧盤に対して取り付けられている間に、デバイスを回転軸の周りに回転させることによって生成され得る。従って、サンプル流体は、種々の反応が連続的に行われるにつれて、デバイスの一方の端部から他方の端部へ移動され得る。 According to various embodiments, the microfluidic device can be a stacked, multi-layer polymeric material device that can be adapted to the SBS microplate format. The microfluidic device can be about 0.5 mm to about 5 mm thick, such as about 2.0 mm to about 3.0 mm thick. In its basic form, the microfluidic device can comprise a substrate laminated on both sides with thin cover films. Within this substrate is a series of channels, chambers, and / or wells that can be used to manipulate the sample fluid along a predetermined path. The fluid sample can be moved from the channel or chamber to the channel or chamber by centripetal force. The centripetal force can be generated by rotating the device about the axis of rotation while attached to the rotating platen. Thus, the sample fluid can be moved from one end of the device to the other as the various reactions occur sequentially.
このデバイスは、デバイスの経路全体がシールされたとしても、流体が求心力下でデバイスを通って動くように回転され得る。 The device can be rotated so that fluid moves through the device under centripetal force, even if the entire path of the device is sealed.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスの使用から生じた処理されたサンプルは、水性の、注入準備が整ったサンプルであり得る。このサンプルは、例えば、キャピラリー電気泳動分析機器において使用され得る。 According to various embodiments, the processed sample resulting from the use of the microfluidic device can be an aqueous, ready-to-inject sample. This sample can be used, for example, in a capillary electrophoresis analysis instrument.
種々の実施形態に従って、このデバイスは、少量(例えば、約1ナノリットル〜約10μl、例えば、約100ナノリットル〜約0.5μlの容積)の精製を可能にし得る精製カラムを備え得る。種々の実施形態は、高スループットの、平行な平面形式において少量のサンプルの精製を可能にする。 According to various embodiments, the device can include a purification column that can allow for the purification of small amounts (eg, a volume of about 1 nanoliter to about 10 μl, eg, about 100 nanoliters to about 0.5 μl). Various embodiments allow for the purification of small samples in a high throughput, parallel planar format.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、この基材は、矩形基材を有する。 In accordance with various embodiments, a microfluidic device is provided, the substrate having a rectangular substrate.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、このデバイスは、基材において少なくとも部分的に形成された第1のチャネルおよび第1のチャンバを有する経路を有する経路を備える。ここでこの基材は、複数のこのような経路を備える。各それぞれのチャンバは、深さ、およびこの深さに対して垂直に断面にされる場合に涙滴形状の断面積を有する。このそれぞれのチャンバは、各々、実質的に円形の第1の端部、およびより狭くかつ対向する第2の端部を有する。このそれぞれのチャンバの第2の端部は、それぞれのチャネルと流体連絡状態にある。種々の実施形態に従って、このように、微小流体デバイスが提供され、このデバイスは、互いに平行に配置された、複数のこのような経路を有する。 According to various embodiments, a microfluidic device is provided, the device comprising a path having a path having a first channel and a first chamber at least partially formed in a substrate. Here, the substrate comprises a plurality of such paths. Each respective chamber has a depth, and a teardrop-shaped cross-sectional area when sectioned perpendicular to this depth. The respective chambers each have a substantially circular first end and a narrower and opposite second end. The second end of each chamber is in fluid communication with the respective channel. In accordance with various embodiments, a microfluidic device is thus provided, the device having a plurality of such pathways arranged parallel to each other.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、このデバイスは、複数の平行なサンプル処理経路、および各経路に沿って少なくとも1つのバルブを備える。この少なくとも1つのバルブは、基材に形成された第1の凹部、この基材に形成された第2の凹部、およびこの第1の凹部と第2の凹部との間に挟まれた中間壁を備え得る。ここでこの中間壁部分は、第1の弾性を有する変形可能材料から形成される。このバルブはまた、第1の凹部および第2の凹部を覆い、この第1の弾性よりも大きい第2の弾性を有する弾性的に変形可能なカバー層を備え得る。言い換えると、このカバー層は、中間壁材料よりも弾性であり得るか、またはより早く跳ね返り得る。この弾性的に変形可能なカバー層は、中間壁が非変形状態にある場合には中間壁と接触し得、中間壁が変形状態にある場合には、中間壁と接触していない状態にあり得、それにより、第1の凹部と第2の凹部との間に流体連絡を形成する。このようなバルブのさらなる詳細は、米国仮特許出願第60/398,851号(2002年7月26日出願)において、および同時期に出願された米国特許出願第10/336,274号(2003年1月3日出願)(ともに、それらの全体が本明細書中に参考として援用される)において見出され得る。 According to various embodiments, a microfluidic device is provided that includes a plurality of parallel sample processing paths and at least one valve along each path. The at least one valve includes a first recess formed in the substrate, a second recess formed in the substrate, and an intermediate wall sandwiched between the first recess and the second recess. Can be provided. Here, the intermediate wall portion is formed from a deformable material having a first elasticity. The valve may also include an elastically deformable cover layer that covers the first recess and the second recess and has a second elasticity greater than the first elasticity. In other words, the cover layer can be more elastic than the intermediate wall material, or it can rebound faster. This elastically deformable cover layer can be in contact with the intermediate wall when the intermediate wall is in an undeformed state and is not in contact with the intermediate wall when the intermediate wall is in a deformed state. Thereby creating fluid communication between the first and second recesses. Further details of such valves can be found in US Provisional Patent Application No. 60 / 398,851 (filed Jul. 26, 2002), and US Patent Application No. 10 / 336,274 (2003) filed at the same time. (Filed Jan. 3, year) (both of which are hereby incorporated by reference in their entirety).
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され、このデバイスは、複数の平行な処理経路、および各経路に沿った少なくとも1つのバルブを備え、ここでこの少なくとも1つのバルブは、基材に形成され、第1の凹部部分および第2の凹部部分を備える、第1の凹部を備える。この第1の凹部は、対向壁表面部分によって少なくとも部分的に規定される。この対向壁表面部分は、第1の弾性を有する第1の変形可能材料を含む。この第1の凹部部分および第2の凹部部分は、第1の変形可能材料が非変形状態にある場合に互いと流体連絡状態にある。この少なくとも1つのバルブはまた、この第1の弾性よりも大きい第2の弾性を有する弾性的に変形可能なカバー層を備える。言い換えると、このカバー層は、変形可能な対向壁表面部分よりも弾性であり得るかまたはより早く跳ね返り得る。このカバー層は、少なくとも第1の凹部部分を覆う。この第1の変形可能材料を含む対向壁表面部分は、第1の凹部部分と第2の凹部部分との間に挟まれた障壁壁を形成し、かつその障壁壁が変形状態にある場合に第1の凹部部分と第2の凹部部分との間の流体連絡を妨げるように変形可能である。 According to various embodiments, a microfluidic device is provided, the device comprising a plurality of parallel processing paths and at least one valve along each path, wherein the at least one valve is formed in a substrate. And a first recess comprising a first recess portion and a second recess portion. The first recess is at least partially defined by the opposing wall surface portion. The opposing wall surface portion includes a first deformable material having a first elasticity. The first recess portion and the second recess portion are in fluid communication with each other when the first deformable material is in an undeformed state. The at least one valve also includes an elastically deformable cover layer having a second elasticity greater than the first elasticity. In other words, the cover layer can be more elastic or rebound faster than the deformable opposing wall surface portion. This cover layer covers at least the first concave portion. The opposing wall surface portion including the first deformable material forms a barrier wall sandwiched between the first recessed portion and the second recessed portion, and the barrier wall is in a deformed state. It can be modified to prevent fluid communication between the first recess portion and the second recess portion.
種々の実施形態に従って、この微小流体デバイスの基材は、単一層の材料、コーティングされた層の材料、多層材料、またはこれらの組み合わせを含み得る。例示的な基材は、硬質プラスチック材料(例えば、ポリカーボネート材料)の単一層の基材が挙げられ得る。微小流体デバイスまたはそれらの構成要素(例えば、基材、基底層、凹部含有層、または任意の組み合わせの構成要素)のために使用され得る材料としては、ポリカーボネート、ポリカーボネート/ABSブレンド、ABS、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレンオキシド、アクリル(acrylic)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、PBT/PETブレンド、ナイロン、ナイロンのブレンド、ポリアルキレン材料、フルオロポリマー、シクロオレフィンポリマー、またはこれらの組み合わせが挙げられ得る。種々の実施形態に従って、この基材の材料は、環状オレフィンコポリマー(例えば、ZEON Corporation,Tokyo,Japanから市販されるZEONEXまたはTicona GmbH,Frankfurt,Germanyから市販されるTOPAZ)である。 According to various embodiments, the substrate of the microfluidic device can include a single layer material, a coated layer material, a multilayer material, or a combination thereof. Exemplary substrates can include a single layer substrate of a hard plastic material (eg, a polycarbonate material). Materials that can be used for the microfluidic device or components thereof (eg, substrate, base layer, recess-containing layer, or any combination of components) include polycarbonate, polycarbonate / ABS blends, ABS, polychlorinated Vinyl, polystyrene, polypropylene oxide, acrylic, polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), PBT / PET blend, nylon, blend of nylon, polyalkylene material, fluoropolymer, cycloolefin polymer, or these Combinations may be mentioned. According to various embodiments, the substrate material is a cyclic olefin copolymer (eg, ZEONEEX available from ZEON Corporation, Tokyo, Japan or TOPAZ available from Ticona GmbH, Frankfurt, Germany).
基材全体は、非弾性的に変形可能材料を含み得る。中間壁を備えるバルブを有する種々の実施形態に従って、少なくともこの中間壁は、非男性的に変形可能材料を含み得る。この中間壁は、非弾性である必要はないが、2つの凹部(中間壁が中間壁の変形の際に分離する)間の流体連絡の形成を可能にするに十分に非弾性かつ変形可能であり得る。種々の実施形態に従って、この基材は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応において使用されるような、60℃と95℃との間の温度においてサーマルサイクリングに耐え得る材料を含み得る。さらに、この基材材料は、微小流体デバイスを通って流体サンプルの操作を達成するに必要な力(例えば、デバイス内でかつこのデバイスを通ってサンプルを回転および操作するために必要な求心力)に耐え得るに十分に強くあり得る。 The entire substrate can include an inelastically deformable material. In accordance with various embodiments having a valve with an intermediate wall, at least the intermediate wall may include a non-masculine deformable material. This intermediate wall need not be inelastic but is sufficiently inelastic and deformable to allow the formation of fluid communication between the two recesses (the intermediate wall separates upon deformation of the intermediate wall). possible. According to various embodiments, the substrate can include a material that can withstand thermal cycling at temperatures between 60 ° C. and 95 ° C., for example, as used in polymerase chain reaction. Furthermore, the substrate material provides the force necessary to achieve manipulation of the fluid sample through the microfluidic device (eg, centripetal force required to rotate and manipulate the sample within and through the device). Can be strong enough to withstand.
この基材は、凹部含有層と接触した状態で1以上の基剤ポリマーを含み得る。この凹部含有層は、この層を貫通して形成された孔を有する層であり得、基底層は、凹部含有層と接触し得、凹部含有層において貫通孔の底部ウェルを規定し得る。この基材は、微小流体デバイスと同じ寸法を有し得、微小流体デバイスの厚みの主要部分を構成し得る。 The substrate can include one or more base polymers in contact with the recess-containing layer. The recess-containing layer can be a layer having a hole formed through the layer, and the base layer can be in contact with the recess-containing layer and can define a bottom well of the through-hole in the recess-containing layer. The substrate can have the same dimensions as the microfluidic device and can constitute a major portion of the thickness of the microfluidic device.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスが提供され得、このデバイスは、この基材の一部が変形されるべき領域において凹部含有基材の一部を少なくとも覆う弾性的に変形可能なカバー層を備える。例えば、このカバー層は、基材に形成された任意の数の複数のチャンバまたはチャネルを覆い得るかまたはこの基材に形成されたチャンバおよびチャネルの全てを覆い得る。このカバー層は、1以上のチャンバ、投入開口、排出開口、カラム、または基材にまたは基材の上に形成された他の外形を部分的に覆い得る。このカバー層は、変形因子(deformer)がデバイスと接触し、かつ中間壁(例えば、カバー層の下に位置した中間壁)を変形する場合にそのカバー層を一時的に変形させることを可能にする弾性特性を有し得る。一旦このような変形因子が微小流体デバイスとの接触から外されると、変形可能中間壁は、カバー層が弾性的に跳ね返っている間に、2以上の凹部(中間壁の変形によって流体的に接続される)間の流体移動を可能にするに少なくとも十分な時間にわたって、変形状態のままであり得る。この中間壁の変形可能材料は、ある程度まで弾性であり得るか、または非弾性であり得る。 In accordance with various embodiments, a microfluidic device can be provided that includes an elastically deformable cover layer that at least covers a portion of a recess-containing substrate in a region where the portion of the substrate is to be deformed. Prepare. For example, the cover layer can cover any number of multiple chambers or channels formed in the substrate, or can cover all of the chambers and channels formed in the substrate. The cover layer may partially cover one or more chambers, input openings, discharge openings, columns, or other features formed on or on the substrate. This cover layer allows the cover layer to be temporarily deformed when a deformer contacts the device and deforms the intermediate wall (eg, the intermediate wall located below the cover layer). May have elastic properties. Once such a deformation factor is removed from contact with the microfluidic device, the deformable intermediate wall is fluidized by two or more recesses (fluidized by deformation of the intermediate wall) while the cover layer is elastically rebounding. It can remain deformed for at least sufficient time to allow fluid movement between). The deformable material of the intermediate wall can be elastic to some extent or inelastic.
この弾性的に変形可能なカバー層および/または基材は、化学的に耐性かつ不活性であり得る。この弾性的に変形可能なカバー層は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応において使用されるような、約60℃と約95℃との間の温度におけるサーマルサイクリングに耐え得る材料を含み得る。任意の適切な男性的に変形可能なフィルム材料(例えば、弾性材料)が、カバー層のために使用され得る。種々の実施形態に従って、PCRテープ材料は、弾性的に変形可能なカバー層として、またはこの層とともに使用され得る。ポリオレフィン材料フィルム、他のポリマーフィルム、コポリマーフィルムおよびこれらの組み合わせは、カバー層のために使用され得る。 The elastically deformable cover layer and / or substrate can be chemically resistant and inert. This elastically deformable cover layer may comprise a material that can withstand thermal cycling at temperatures between about 60 ° C. and about 95 ° C., for example, as used in the polymerase chain reaction. Any suitable masculine deformable film material (eg, elastic material) can be used for the cover layer. According to various embodiments, the PCR tape material can be used as or in conjunction with an elastically deformable cover layer. Polyolefin material films, other polymer films, copolymer films, and combinations thereof can be used for the cover layer.
このカバー層は、その幅もしくは長さ全体にわたって曲がるか、または局部的に曲がるかもしくは変形する、半剛性プレートであり得る。このカバー層は、約10マイクロメートル(μm)〜約500μm厚、例えば、50μm〜約100μmであり得、接着剤層を含み得る。使用される場合、この接着剤層は、約50μm〜約100μm厚であり得る。微小流体デバイス、デバイス基材、デバイスカバー層、およびデバイス壁の他の材料、特徴、および局面は、Bryningらの米国仮特許出願第60/398,851号(その全体が本明細書中に参考として援用される)に記載される。 The cover layer can be a semi-rigid plate that bends over its width or length, or that bends or deforms locally. The cover layer can be about 10 micrometers (μm) to about 500 μm thick, for example, 50 μm to about 100 μm, and can include an adhesive layer. If used, the adhesive layer can be about 50 μm to about 100 μm thick. Other materials, features, and aspects of microfluidic devices, device substrates, device cover layers, and device walls are described in Bryning et al. US Provisional Patent Application No. 60 / 398,851 (incorporated herein in its entirety). Incorporated herein by reference).
図26は、微小流体デバイス処理システム399を示し、このシステムは、回転軸386に周りに回転する圧盤380、それぞれの微小流体デバイス(例えば、図20および21に示されるデバイス)を保持および固定するためのホルダ381および383、加熱要素388,制御ユニット390を備える。この処理システムはまた、ドライブユニット(示さず)、およびドライブユニットのための制御ユニット(示さず)を備える。図26は、無標矢印で回転の方向を示すが、回転の方向は、代わりに反対の方向であり得る。
FIG. 26 shows a microfluidic
図27a〜27dは、種々の実施形態に従う微小流体デバイスにおいて使用され得る種々のチャネルプロフィールの断面図である。図27aにおいて、チャネル542は、基材540において矩形の断面積を伴って形成される。この断面積は、1より大きいアスペクト比(幅/深さ比である)を有し得る。図27bにおいて、チャネル546は、基材544において半楕円形の断面積を伴って形成される。この断面積は、1より大きいアスペクト比(すなわち、幅/深さ比)を有し得る。図27cにおいて、薄くかつ狭いチャネル550は、基材548において形成され、ここでこの断面積は、1未満のアスペクト比(すなわち、幅/深さ比)を有し得る。図27dにおいて、チャネル554は、基材552において台形の断面積を伴って形成される。これらおよび他の断面設計が、流動制限チャネルとして使用され得、種々の実施形態に従うバルブ−開口操作の間に、行われ得るかまたは形成され得る。
Figures 27a-27d are cross-sectional views of various channel profiles that may be used in microfluidic devices according to various embodiments. In FIG. 27 a, the
代表的な、真っ直ぐなチャネル流動制限因子断面の寸法特徴は、例えば、約0.2mm×約0.2mmであり得る。このようなチャネルの長さは、例えば、約0.1mm〜約10cm、例えば、約5mmであり得る。流動制限因子は、より大きいチャンバ(約0.50mmより大きい)とともに使用され得、チャンバに位置する粒子(例えば、P−10,SEIEビーズ、粒子、およびSECビーズ)を保持するように働き得る。この流動制限因子は、粒子を保持するチャンバの下流に位置し得る。下流とは、流動制限因子が、チャンバよりも、回転軸から大きく離れた距離に位置するあることを意味する。求心力に供される場合、チャンバ中の材料は、流動制限因子に向かって動き得る。このチャンバで、粒子は保持され得るが、流体は、隣接するチャネルまたはチャンバへと通過し得る。 A typical straight channel flow limiting factor cross-sectional dimension feature can be, for example, about 0.2 mm x about 0.2 mm. The length of such a channel can be, for example, from about 0.1 mm to about 10 cm, such as about 5 mm. The flow restriction factor can be used with larger chambers (greater than about 0.50 mm) and can serve to retain particles (eg, P-10, SEIE beads, particles, and SEC beads) located in the chamber. This flow restriction factor may be located downstream of the chamber holding the particles. Downstream means that the flow limiting factor is located at a distance farther from the axis of rotation than the chamber. When subjected to centripetal force, the material in the chamber can move toward a flow limiting factor. In this chamber, particles can be retained, but fluid can pass to an adjacent channel or chamber.
種々の実施形態に従って、および上記のように、流動制限因子の寸法は、正方形の断面積に限定されない。他の形状が、首尾良く実行され得る。例えば、0.10mm深さおよび0.30mm幅を有する流動制限因子の矩形の断面積は、ゲル濾過媒体(例えば、BioRadから市販されるP−10ビーズ)を保持するために、基材に形成され得る。 According to various embodiments, and as described above, the size of the flow restriction factor is not limited to a square cross-sectional area. Other shapes can be successfully implemented. For example, a rectangular cross-sectional area of a flow restriction factor having a depth of 0.10 mm and a width of 0.30 mm is formed on a substrate to hold a gel filtration medium (eg, P-10 beads commercially available from BioRad). Can be done.
種々の実施形態に従って、この処理システムは、圧盤上に微小流体デバイスホルダを備え得る。この圧盤は、微小流体デバイスの平行な経路を、圧盤の回転軸に関して中心を外して配向する。種々の実施形態に従って、ホルダが提供され得、このホルダは、微小流体デバイスの平行な経路全てを、その経路が圧盤の半径に対して平行である場合に、その経路の全てが半径から外れて、かつその半径の同じ側に存在するように、並んでいる。 According to various embodiments, the processing system can comprise a microfluidic device holder on the platen. The platen orients parallel paths of the microfluidic device off-center with respect to the platen axis of rotation. In accordance with various embodiments, a holder can be provided that can provide all the parallel paths of the microfluidic device such that all of the paths deviate from the radius when the path is parallel to the radius of the platen. And so that they are on the same side of the radius.
種々の実施形態に従って、微小流体デバイスを備えるサンプル処理システムが提供され、このデバイスは、ホルダに配置された複数の平行な経路を有する。ここで複数の経路の各投入開口は、この複数の経路の各それぞれの排出開口よりも、回転軸に近い。種々の実施形態に従って、デバイスの複数の平行な経路の各々は、直線的な配置において、それぞれの投入開口、少なくとも1つの処理チャンバ、および排出開口を備える。 In accordance with various embodiments, a sample processing system is provided comprising a microfluidic device, the device having a plurality of parallel paths disposed in a holder. Here, each input opening of the plurality of paths is closer to the rotation axis than each discharge opening of the plurality of paths. According to various embodiments, each of the plurality of parallel paths of the device comprises a respective input opening, at least one processing chamber, and an exhaust opening in a linear arrangement.
種々の実施形態に従って、このサンプル処理システムと共に使用される微小流体デバイスは、長さ、幅、および厚みを有する矩形様として形作られ、このホルダは、微小流体デバイスをその圧盤にしっかりと保持し得る。クリップ、ファスナー、または他の保持機構が採用されて、そのデバイスがその圧盤に固定され得る。種々の実施形態に従って、サンプル処理システムが提供され、ここでこの微小流体デバイスは、対向する第1の矩形表面および第2の矩形表面を有する。ここでこれらの表面の各々は、その幅よりも大きい長さを有する。種々の実施形態に従って、サンプル処理システムが提供され、ここで微小流体デバイスは、ホルダに配置され、圧盤の半径は、微小流体デバイスの長さに対して垂直であり、このデバイスは、デバイスの長さまたは幅に対して平行に延びる平行な経路を備える。種々の実施形態に従って、サンプル処理システムが提供され、ここで微小流体デバイスは、ホルダに配置され、その圧盤の半径は、微小流体デバイスの幅に対して垂直であり、そのデバイスは、デバイスの長さまたは幅に対して平行に延びる平行な経路を備える。 According to various embodiments, the microfluidic device used with the sample processing system is shaped as a rectangle having a length, width, and thickness, and the holder can hold the microfluidic device firmly to its platen. . Clips, fasteners, or other retaining mechanisms can be employed to secure the device to the platen. In accordance with various embodiments, a sample processing system is provided, wherein the microfluidic device has opposing first and second rectangular surfaces. Here, each of these surfaces has a length greater than its width. In accordance with various embodiments, a sample processing system is provided, wherein the microfluidic device is disposed in a holder and the platen radius is perpendicular to the length of the microfluidic device, the device being the length of the device. With parallel paths extending parallel to the length or width. In accordance with various embodiments, a sample processing system is provided, wherein the microfluidic device is disposed in a holder, the platen radius is perpendicular to the width of the microfluidic device, and the device is the length of the device. With parallel paths extending parallel to the length or width.
本明細書中に記載の微小流体デバイス、システム、および方法の種々の外形について有用な他の材料成分および方法の記載は、Bryningらの米国仮特許出願第60/398,851号(その全体が本明細書中に参考として援用される)に記載される。 A description of other material components and methods useful for various configurations of the microfluidic devices, systems, and methods described herein can be found in U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 398,851 to Brying et al. Incorporated herein by reference).
前述の説明および他のサンプル処理デバイスは、単独で処理され得る。種々の実施形態に従って、サンプル処理デバイス610は、担体680上に取り付けられ得る。このようなアセンブリは、図28に示されるサンプル処理デバイス610および担体680の拡大斜視図において示される。
The foregoing description and other sample processing devices can be processed alone. According to various embodiments, the
サンプル処理デバイスから分離している担体を提供することによって、サンプル処理デバイスの熱量(thermal mass)は、自動化装置(例えば、ロボットアームによる)による取り扱いおよび/または従来の装置による処理に適した厚みを有するサンプル処理デバイス全体を製造することに比較して、最小限にしか影響を受けない。担体の別の潜在的利点は、サンプル処理デバイスが、平坦な構成を巻くか他の方法でこのような構成から外れる傾向を示し得ることである。サンプル処理デバイスを担体に取り付けることにより、サンプル処理デバイスは、処理のために平坦な構成にて保持され得る。種々の実施形態に従って、この担体は、サンプル処理デバイスに取り付けられた場合に、十分に剛性である担体を提供するプラスチック材料または他の剛性材料から作製され得る。このプラスチック担体は、その少なくとも1つの表面に取り付けられたゴムパッドとともに提供され得る。シリコン発泡体パッドまたはシリコン発泡体層は、担体の表面(例えば、サンプル処理デバイスと接触する表面)に使用され得る。 By providing a carrier that is separate from the sample processing device, the thermal mass of the sample processing device is adjusted to a thickness suitable for handling by automated equipment (eg, by a robot arm) and / or processing by conventional equipment. Compared to manufacturing an entire sample processing device with minimal impact. Another potential advantage of the carrier is that the sample processing device may tend to wind a flat configuration or otherwise deviate from such a configuration. By attaching the sample processing device to the carrier, the sample processing device can be held in a flat configuration for processing. According to various embodiments, the carrier can be made from a plastic material or other rigid material that provides a carrier that is sufficiently rigid when attached to a sample processing device. The plastic carrier can be provided with a rubber pad attached to at least one surface thereof. A silicon foam pad or silicon foam layer can be used on the surface of the carrier (eg, the surface in contact with the sample processing device).
担体が提供され得、その担体は、担体が取り付けられるサンプル処理デバイスと接触した領域が制限されており、サンプル処理デバイスと担体との間の熱伝達が減少され得る。このデバイスに対して単体が取り付けられている。サンプル処理デバイスから離れて面している担体の表面は、例えば、圧盤または他の構造体(熱ブロックの方へサンプル処理デバイスに力をかけて、担体と、圧盤または他の構造体との間の熱伝達を減少させるために使用される)と接触した領域が制限されて提供され得る。この担体は、サンプル処理デバイスにおける温度変化に影響するのを避けるために、比較的低い熱量を有し得る。 A carrier can be provided, the carrier having a limited area in contact with the sample processing device to which the carrier is attached, and heat transfer between the sample processing device and the carrier can be reduced. A single unit is attached to this device. The surface of the carrier facing away from the sample processing device may be, for example, a platen or other structure (between the carrier and the platen or other structure by applying a force on the sample processing device towards the heat block. The area in contact with (used to reduce heat transfer) may be provided in a limited manner. The carrier can have a relatively low amount of heat to avoid affecting temperature changes in the sample processing device.
種々の実施形態に従って、この担体は、その担体および/または取り付けられたサンプル処理デバイスが表面(その間でアセンブリ(例えば、熱ブロックおよび圧盤)が圧縮されている)に適合し得るように、いくらかのコンプライアンスを示し得る。担体自体は、例えば、製造公差における変動などに起因して、完全に平坦でなくてもよい。さらに、アセンブリは、担体および/またはサンプル処理デバイスにおける厚みの変動に起因して、異なる厚みを有し得る。 In accordance with various embodiments, the carrier may have some support so that the carrier and / or attached sample processing device may conform to the surface between which the assembly (eg, heat block and platen is compressed). May show compliance. The carrier itself may not be perfectly flat, for example due to variations in manufacturing tolerances. Further, the assemblies can have different thicknesses due to thickness variations in the carrier and / or sample processing device.
種々の実施形態に従って、このサンプル処理デバイス610は、求心力を使用してロードされ得る。この担体は、ロードおよび/またはサーマルサイクリングの間に圧力をカードに付与することによって、サンプル処理デバイスの完全性を維持し得る。
In accordance with various embodiments, the
この担体680は、サンプル処理デバイス610に、担体680が多くの異なるサンプル処理デバイス610とともに再使用されることを可能にする様式で、取り付けられ得る。種々の実施形態に従って、この担体680は、単一のサンプル処理デバイス610に恒久的に取り付けられ得る。その結果、使用後に、サンプル処理デバイス610および担体680の両方が、ともに廃棄される。
The
示される実施形態において、そのサンプル処理デバイス610は、サンプル処理デバイス610を担体に対して並べるための成形された支柱611を備える。成形された支柱のうちの少なくとも1つは、サンプル処理デバイス610の中心に対して近位に位置し得る。わずか1つの成形された支柱611が、サンプル処理デバイス610を担体680に取り付けるために使用され得るが、少なくとも2つの支柱611が備えられ得る。中心に位置する支柱611は、担体680の上にサンプル処理デバイス610を中心に置くにあたって補助となり得る。その一方で、第2の支柱611が、担体680に対するサンプル処理デバイス610の回転を妨げるために設けられ得る。さらに、わずか2つの支柱611が示されるが、サンプル処理デバイス610と担体680との間に3つ以上の支柱または他の取り付け部位が設けられ得ることが理解される。さらに、支柱611は、サンプル処理デバイス610にメルト接着されて、アラインメントに加えて、2つの構成要素の取り付けを達成し得る。
In the illustrated embodiment, the
支柱または他のアラインメント外形は、サンプル処理デバイス610および担体680のいずれかまたはその両方に設けられて、成形された支柱611を用いて、サンプル処理デバイス610に対する最後のアラインメントおよび取り付けの前に、サンプル処理デバイス610と担体680とをほぼ並べ得る。その支柱および/または他のアラインメント外形は、サンプル処理デバイス610および担体680を備えるアセンブリを、例えば、サンプルプロセスチャンバ650における材料を熱的に循環させるために使用される熱処理システムに対して並べ得る。1以上のアラインメント外形はまた、プロセスチャンバ650中での選択された分析物の存在または非存在を検出するための検出システムとともに使用され得る。
A strut or other alignment profile is provided on either or both of the
種々の実施形態に従って、支柱または他のアラインメント機構は、担体680の上に設けられて、担体680と熱ブロックとを並べ得る。この支柱は、円錐形状またはテーパー状のピンとして構成され得、これらは、熱ブロックに形成された対応する切頭形もしくは非切頭形の円錐形状またはテーパー状のウェルまたは凹部と嵌合し得る。この支柱は、十字様断面積(フィリップスねじドライバの先端)を有するように構成され得、これらは、圧縮可能および/または弾性であり得、熱ブロックに形成された円錐形状またはテーパー状のウェルまたは凹部と嵌合し得る。この担体680の支柱は、ポリプロピレンから作製され得る。熱ブロックに形成されたウェルまたは凹部は、切頭形の円錐の形状を有し得る。
According to various embodiments, struts or other alignment mechanisms may be provided on the
この担体680は、サンプル処理デバイス610のプロセスチャンバ650と好ましくは並べられる、開口682のような種々の外形を備え得る。開口682を提供することによって、このプロセスチャンバ650は、担体680を通って調べられ得る。開口682を提供することに対する1つの代替方法は、所望の波長の電磁放射線に対して透過性の材料で担体680を製造することである。この担体680は、サンプル処理デバイス610の表面に対して連続的であり得る。すなわち、この担体は、プロセスチャンバ650への接近のためにそこに貫通して形成される穴がない状態で提供され得る。
The
このサンプル処理デバイス610および担体680は、図29に例示される。ここでローディングチャンバ630が、担体680の周辺を超えて延び得ることが認められ得る。このように、このローディング構造体630を備えるサンプル処理デバイス610の部分は、サンプル材料をプロセスチャンバ650に分配した後に、サンプル処理デバイス610の残りの部分から取り外され得る。
This
図28および29に例示される担体680はまた、プロセスチャンバ650におけるサンプル材料のローディングの間および/または後に、プロセスチャンバ650のシールまたは分離において利点を提供し得る。
The
図30は、担体680の底部表面の一部、すなわち、サンプル処理デバイス610に面する担体680の表面の拡大図である。担体680の底部表面は、主要導管支持レール683を含む多くの外形を備える。この支持レールは、関連づけられたサンプル処理デバイス610における主要導管640の長さに沿って延び得る.この支持レール683は、例えば、サンプル処理デバイス610の主要導管640が、上記で議論されるように、プロセスチャンバ650を分離し、そして/または導管640をシールするように変形される間に、圧縮され得る表面を提供し得る。
FIG. 30 is an enlarged view of a portion of the bottom surface of the
主要導管640の変形の間にそれらを使用することに加えて、その支持レール683はまた、例えば、導管640に圧力を付与する熱処理の間に依存され得る。さらに、支持レール683の使用はまた、これらの支持レールがサンプル処理デバイス610と担体680との間の有意に減少した接触を提供すると同時に、主要導管640をデバイス610に対してシールするために必要な支持体を提供するという点で、さらに利点を提供し得る。
In addition to using them during deformation of the
担体680とデバイス610との間の接触は、アセンブリがサンプル材料(例えば、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)に用いられるような)の熱処理において使用される場合には、減少され得るかまたは最小にされ得る。このように、この担体680は、支持レール683が、主要導管640と並べられる場合に、この主要導管640間のサンプル処理デバイス610から間隔を空けて配置される担体本体を備えるとして特徴付けられ得る。担体本体とサンプル処理デバイス610との間に形成される空隙は、空気によって、または例えば、圧縮可能および/もしくは断熱性材料によって占有され得る。種々の実施形態に従って、担体680は、プラスチックから作製され得、サンプル処理デバイス610と担体680との間の熱伝達を減少するために、サンプル処理デバイス610に面する表面に取り付けられるか、またはこの表面に隣接する圧縮可能発泡体の層を有し得る。種々の実施形態に従って、この発泡体層は、シリコーン発泡体であり得る。
Contact between the
多くの選択肢的圧縮構造体684が図28にも示される。この構造体は、例示される実施形態において、サンプル処理デバイス610の上でプロセスチャンバ650と並ぶように構成されたカラーの形態である。このカラーは、開口682の各々の一方の端部を規定し、担体680を通って延びて、サンプル処理デバイス610の上のプロセスチャンバ650に対する接近を可能にし得る。この圧縮構造体684(例えば、カラー)は、2つの構成要素(サンプル処理デバイス610および担体680)が互いに対して圧縮される場合に、サンプル処理デバイス610上のプロセスチャンバ650の各々に対して近位にあるデバイスの別個の領域を圧縮するように設計される。
A number of
圧縮の別個の領域は、例えば、デバイス610と、プロセスチャンバの各々に対して近位にある熱ブロックとの間の接触を改善するというような利点を提供し得る。その改善された接触により、プロセスチャンバへのおよび/またはプロセスチャンバからの熱エネルギーの伝達が増強され得る。さらに、熱伝達における改善は、少なくとも一部は、サンプル処理デバイス610と担体680との間の制限された接触領域に起因して、担体680自体の構造体への制限された熱伝達のみによって釣り合いがとれ得る。
A separate region of compression may provide advantages such as, for example, improving contact between the
デバイス610の別個の面積を選択的に圧縮するという別の利点は、任意の接着の弱さ、接着剤の剥離、および/またはプロセスチャンバ650からの液体漏れが、圧縮の別個の領域によって減少または妨げられ得ることである。この利点は、サンプル処理デバイス上のプロセスチャンバの少なくとも一部を取り囲むカラーまたは他の形状の形態にある圧縮構造体を使用する場合、特に有利であり得る。
Another advantage of selectively compressing separate areas of the
例示的な実施形態におけるカラーは、プロセスチャンバ650の外周の周りに部分的にのみ延びるように設計され、プロセスチャンバ650に入る供給導管を閉塞するように設計されない。しかし、代わりに、カラーは、供給導管を閉塞するように設計され、それにより、サンプル材料の熱処理の間にプロセスチャンバ間の分離をさらに潜在的にさらに増強するように設けられ得る。
The collar in the exemplary embodiment is designed to extend only partially around the outer periphery of the
カラー684は、必要に応じて、プロセスチャンバ650を処理し、そして/または分析する間に、プロセスチャンバ650間の電磁エネルギー(例えば、 赤外線から紫外線)の伝達に対する障壁を提供することによって、プロセスチャンバ650間の混線(cross−talk)のいくらかの減少を提供し得る。例えば、カラー684は、選択された波長の電磁放射線に対して不透過性であり得る。あるいは、カラー684は、選択された波長の電磁放射線の伝達を、拡散および/または吸収することによって、阻害し得る。例えば、このカラー684は、散乱を増強するようにテクスチャード加工された表面を備え得、そして/またはカラー684は、カラー684の本体に組み込まれるか、そして/または吸収および/または拡散を増強するコーティングにおいて提供される材料を備え得る。
The
この担体680は、担体680の上部表面(すなわち、サンプル処理デバイスから離れて、圧縮構造体(例えば、例示的な実施形態において、カラー684の形態)に、および最終的には、サンプル処理デバイス自体に面する表面からの力の伝達を増強するための力伝達構造体を備え得る。
This
図31は、力伝達構造体の例示的実施形態の一部を示す。この力伝達構造体は、アーチ685の形態で提供され、このアーチは、4つの開口682を備え、カラー684に操作可能に取り付けられる。この力伝達構造体は、開口682の間に位置し、かつカラー684に接続される継手領域(landing area)687を規定し、その結果、サンプル処理デバイスの方向で継手領域687に付与される力686は、カラー684の各々に、そこからサンプル処理デバイス(示さず)へ伝達される。示される実施形態において、継手領域は、アーチ685の頂部によって提供される。
FIG. 31 shows a portion of an exemplary embodiment of a force transmission structure. This force transmission structure is provided in the form of an arch 685 that includes four
アーチ685は、アーチ685に取り付けられた異なるカラー684の間に一様に力を伝え得る。これは、アーチ685を(開口682によって)支持する中空カラムとして本質的に提供される。この基本的構造は、例えば、図28において認められるように、担体680の表面全体に対して繰り返される。
The arch 685 may transmit force uniformly between the
継手領域を力伝達構造体上に提供する利点としては、担体680と、圧盤または担体680を使用してサンプル処理デバイスを圧縮するために使用される他の構造体との間の接触の対応する減少が挙げられる。その減少された接触は、担体680と、圧盤またはサンプル処理デバイスを圧縮するために使用される他の構造との間の減少した熱伝達を提供し得る。さらに、担体の対向する側面上のこの力伝達構造体および対応する圧縮構造体は、全て、担体680における材料の量を減少し、それによって、担体680、次に、担体680およびサンプル処理デバイスのアセンブリの熱量を減少させることに寄与し得る。
The advantage of providing a joint area on the force transmission structure includes a corresponding contact between the
図32は、本発明とともに使用される担体の別の選択肢的な外形を例示する。この担体680’は、プロセスチャンバ650’に向けられた電磁エネルギーを集めるかまたはプロセスチャンバ650’から発するのを補助し得る光学構成要素688’(例えば、レンズ)とともに示される。この光学構成要素688’は、担体680’との一体型として示されるが、光学構成要素688’が、担体680’に取り付けられている別個の物品として提供され得ることが理解されるべきである。 FIG. 32 illustrates another optional profile of the carrier used with the present invention. The carrier 680 'is shown with an optical component 688' (eg, a lens) that can assist in collecting or emanating electromagnetic energy directed to the process chamber 650 '. Although this optical component 688 'is shown as being integral with the carrier 680', it should be understood that the optical component 688 'can be provided as a separate article attached to the carrier 680'. .
図33は、使用され得る担体のなお別の光学的外形を例示する。この担体680”は、アラインメント構造体687”を備え、このアラインメント構造体は、ピペット611”または他のサンプル材料送達デバイスを、サンプル処理デバイス610”上の適切なローディング構造体に誘導することを補助するために使用され得る。このアラインメント構造体687”は、本明細書中に記載されるサンプル処理デバイス610”上のローディング構造体とともに取り外され得る。このアラインメント構造体687”は、入り口ポートからわずかに中心がずれている場合、ピペット611”をサンプル処理デバイス610”上のローディング構造体へ誘導するように示されるように、ほぼ円錐形であり得る。
FIG. 33 illustrates yet another optical profile of a carrier that can be used. The
図28〜31に示される代わりの成形された担体として、その担体は、サンプル処理デバイスの一方の側面と接触した材料のシートの形態であり得る。図34は、サンプル処理デバイス710とともに使用され得る、1つの例示的サンプル処理デバイス710および担体780の分解図である。
As an alternative shaped carrier shown in FIGS. 28-31, the carrier may be in the form of a sheet of material in contact with one side of the sample processing device. FIG. 34 is an exploded view of one exemplary
このサンプル処理デバイス710は、プロセスアレイ720のセットを備える。このプロセスアレイの各々は、示されたサンプル処理デバイス710において、サンプル処理デバイス710の表面上にアレイとして構成されているプロセスチャンバ750を備える。この担体780は、この担体に形成された複数の開口782を備える。この開口は、サンプル処理デバイス710および担体780が一緒に圧縮されている場合、好ましくは、プロセスチャンバ750と並べられる。
The
この担体780は、種々の材料から製造され得るが、この担体が圧縮性材料(例えば、圧縮性発泡体または他の物質のシート)から製造され得ることが好ましくあり得る。圧縮性に加えて、この圧縮性材料は、特にサンプル処理デバイスが供され得る温度において、低い熱伝導性、低い熱量、および/または低い圧縮セットを示し得る。適切な発泡体の1つのクラスとしては、例えば、シリコーンベースのシリコーン発泡体が挙げられ得る。
The
担体780が圧縮性材料から製造される場合、プロセスアレイ720における導管の早すぎる閉塞を妨げるために、サンプル処理デバイス710に面する担体780の表面にレリーフを提供する必要はないかもしれない。しかし、この担体780が、より剛性の材料から製造される場合、プロセスアレイ720における導管のために、担体780の表面にいくらかのレリーフを提供することは望ましくあり得る。
If the
上記の担体680と同様に、担体780(例えば、図34に記載されるもの)は、プロセスチャンバ750の上に位置した材料がないことに起因して、プロセスチャンバ750によって占有される領域におけるサンプル処理デバイスを圧縮しないことによって、サンプル処理デバイスの選択的圧縮を提供し得る。結果として、この担体780は、いくつかのさらなる利点を提供し得る。例えば、接着を弱めること、接着剤の剥離、および/またはプロセスチャンバ750からの液体漏れは、プロセスチャンバ750を囲むサンプル処理デバイス710に付与される圧縮によって、減少または妨げられ得る。さらに、例えば、アセンブリが押しつけられ得る熱ブロックからの熱漏れは、担体780の材料が、所望の熱特性(例えば、低熱量、低い熱伝導性など)とともに提供される場合に、減少され得る。
Similar to the
種々の実施形態に従って、開口782は、プロセスチャンバ750を処理し、そして/または分析する間に、プロセスチャンバ750間の電磁エネルギー(例えば、光)の伝達に対する障壁を提供することによって、プロセスチャンバ750の間の混線からの保護を提供し得る。例えば、担体780は、選択された波長の電磁放射線に対して不透明および/非透過性であり得る。あるいは、この担体は、 選択された波長の電磁放射線の伝達を、拡散および/または吸収によって阻害し得る。例えば、その開口782は、散乱を増強するためにテクスチャード加工された表面を備え得る。さらに、この担体780は、担体780の本体に組み込まれるか、そして/またはその上のコーティングにおいて提供される材料を含み得、この材料は、電磁エネルギーの選択された波長の吸収および/または拡散を増強し得る。
In accordance with various embodiments, the
種々の実施形態に従って、図28〜34に関連した上記の担体は、サンプル処理デバイスに固定して取り付けられ得るか、または担体は、サンプル処理デバイスから別個であり得る。別個にされる場合、この担体は、担体を大きく破壊することなく、サンプル処理デバイスからの取り外しを容易にする様式で、各サンプル処理デバイスに取り外し可能に取り付けられるか、またはこのデバイスに接触させ得る。結果として、この担体は、1つを超えるサンプル処理デバイスとともに使用され得る。あるいは、この担体は、サンプル処理デバイスにしっかりと固定され得る。その結果、両方の構成要素が、使用後に廃棄され得る。いくつかの例において、この担体は、サンプル処理デバイス、例えば、サーモサイクリングシステムの圧盤を処理するために使用されるシステムに取り付けられ得る。その結果、サンプル処理デバイスが熱処理にロードされると、その担体は、サンプル処理デバイスと接触して配置され得る。 According to various embodiments, the carrier described above with respect to FIGS. 28-34 can be fixedly attached to the sample processing device, or the carrier can be separate from the sample processing device. If separated, the carrier can be removably attached to or contact each sample processing device in a manner that facilitates removal from the sample processing device without significantly destroying the carrier. . As a result, the carrier can be used with more than one sample processing device. Alternatively, the carrier can be secured to the sample processing device. As a result, both components can be discarded after use. In some examples, the carrier can be attached to a sample processing device, such as a system used to process a platen of a thermocycling system. As a result, when the sample processing device is loaded into the heat treatment, the carrier can be placed in contact with the sample processing device.
上記の担体の両方が、プロセスチャンバの各々の周りで、サンプル処理デバイスの第1の側面および第2の側面を一緒に選択的に圧縮するための手段の例である。この圧縮は、各プロセスチャンバについて同時に生じ得る。多くの他の等価な構造体は、サンプル処理デバイスの第1の側面および第2の側面を、プロセスチャンバの各々の周りで一緒に選択的に圧縮する機能を達成し、これらの構造体は、当業者によって想定され得る。いくつかの構成において、選択的に圧縮する手段(例えば、弾性担体780)は、プロセスチャンバの外側からサンプル処理デバイスの実質的に全てに対して圧縮力を付与し得る。他の実施形態において、選択的に圧縮するための手段は、サンプル処理デバイスにおいてプロセスチャンバの各々の周りで局所的な領域(例えば、その関連づけられたカラーとともに担体680)にのみ圧縮力を付与し得る。
Both of the above carriers are examples of means for selectively compressing together the first and second sides of the sample processing device around each of the process chambers. This compression can occur simultaneously for each process chamber. Many other equivalent structures achieve the function of selectively compressing the first and second sides of the sample processing device together around each of the process chambers, and these structures are: Can be envisioned by those skilled in the art. In some configurations, the means for selectively compressing (eg, elastic carrier 780) may apply a compressive force to substantially all of the sample processing device from outside the process chamber. In other embodiments, the means for selectively compressing applies a compressive force only to a local region (eg,
選択的に圧縮するための手段を組み込む任意のシステムは、選択的に圧縮するための手段を、サンプル処理デバイスまたは圧盤または処理の間にサンプル処理デバイスと接触される他の構造体に取り付けるために使用され得る。図35は、ブロック図形式でサンプル処理デバイスとともに使用され得る1つの熱処理システムを記載する。このシステムは、熱ブロック708’の上に位置したサンプル処理デバイス710’を備える。熱ブロック708’の温度は、好ましくは、熱コントローラ706’によって制御される。サンプル処理デバイス710’の対向する側面には、担体780’の形態において、選択的に圧縮するための手段が、サンプル処理デバイス710’と圧盤704’との間に位置される。この圧盤704’は、所望であれば、サーマルコントローラ702’によって、熱的に制御され得る。このサーマルコントローラは、いくつかの場合において、熱ブロック708’の温度を制御するコントローラ706’と同じであり得る。このサンプル処理デバイス710’および選択的に圧縮するための手段780’は、矢印701’および702’によって示されるように、サンプル処理デバイス710’の熱処理の間、圧盤704’と熱ブロック708’との間で圧縮され得る。
Any system that incorporates means for selectively compressing means for attaching the means for selectively compressing to a sample processing device or platen or other structure that is in contact with the sample processing device during processing. Can be used. FIG. 35 describes one thermal processing system that may be used with a sample processing device in block diagram form. The system includes a sample processing device 710 'positioned over a thermal block 708'. The temperature of thermal block 708 'is preferably controlled by thermal controller 706'. On the opposite side of the sample processing device 710 ', means for selectively compressing in the form of a carrier 780' is located between the sample processing device 710 'and the platen 704'. The platen 704 'can be thermally controlled by a thermal controller 702' if desired. This thermal controller may in some cases be the same as the controller 706 'that controls the temperature of the thermal block 708'. This
当業者は、本明細書中の広い教示が、種々の形態において実施され得ることを、前述の詳細な説明から理解し得る。従って、本明細書中に記載のデバイス、システム、および方法が特定の実施形態およびその実施例と関連して記載されてきたものの、本教示の真の範囲は、そのように限定されるべきではない。種々の変化および改変は、本教示の範囲から逸脱することなく行われ得る。 Those skilled in the art can now appreciate from the foregoing detailed description that the broad teachings herein can be implemented in a variety of forms. Thus, although the devices, systems, and methods described herein have been described in connection with specific embodiments and examples thereof, the true scope of the present teachings should not be so limited Absent. Various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present teachings.
Claims (97)
第1および第2の対向する表面および厚みを有する基材;
該第1の表面に形成され、該第1の表面に対して垂直な方向にかつ該第2の表面に向かって延びる第1の深さを有する第1のチャネルであって、該第1の深さは、該基材の該厚みより小さい、第1のチャネル;
該第2の表面に形成され、該第2の表面に対して垂直な方向にかつ該第1の表面に向かって延びる第2の深さを有する第2のチャネルであって、該第2の深さは、該厚みより小さい、第2のチャネル;
該第1のチャネルと該第2のチャネルの間の流体接続を提供するカラムであって、該カラムは、該第1の表面および第2の表面のうちの少なくとも一方から、該第1の表面および第2の表面のうちの他方に向かって延びる、カラム;ならびに
該カラム中に配置された、フィルタフリット材料、
を備える、微小流体デバイス。 A microfluidic device comprising:
A substrate having first and second opposing surfaces and thickness;
A first channel formed on the first surface and having a first depth extending in a direction perpendicular to the first surface and toward the second surface, the first channel comprising: A first channel having a depth less than the thickness of the substrate;
A second channel formed in the second surface and having a second depth extending in a direction perpendicular to the second surface and toward the first surface, wherein the second channel A second channel, the depth being less than the thickness;
A column providing a fluid connection between the first channel and the second channel, the column from the at least one of the first surface and the second surface to the first surface; And a column extending toward the other of the second surfaces; and a filter frit material disposed in the column;
A microfluidic device comprising:
前記フィルタフリット材料を前記カラムへと押す工程;および
前記第1の表面に前記第1のカバーを適用する工程であって、ここで該第1のカバーは、該フィルタフリット材料を覆う、工程、
を包含する、方法。 A method of manufacturing a microfluidic device according to claim 4, wherein the method comprises the following steps:
Pushing the filter frit material into the column; and applying the first cover to the first surface, wherein the first cover covers the filter frit material;
Including the method.
形態安定フィルタフリット材料を含む本体;
該本体に形成されたチャンバ;および
該チャンバに配置されたゲル濾過材料、
を含む、組込型ゲル濾過フリット。 Built-in gel filtration frit with the following:
A body comprising a form-stable filter frit material;
A chamber formed in the body; and a gel filtration material disposed in the chamber;
Embedded gel filtration frit.
第1の表面、該第1の表面と対向する第2の表面、および厚みを有する基材;
該基材に形成され、投入開口および排出開口を有する、チャネル;ならびに
該チャネルに配置された、請求項13に記載の組込型ゲル濾過フリット、
を備える、微小流体デバイス。 A microfluidic device comprising:
A first surface, a second surface opposite the first surface, and a substrate having a thickness;
14. A channel formed in the substrate and having an input opening and a discharge opening; and the embedded gel filtration frit of claim 13 disposed in the channel;
A microfluidic device comprising:
第1の表面、該第1の表面と対向する第2の表面、および厚みを有する、基材;
該基材に形成され、投入開口および排出開口を有するチャネル;ならびに
該チャネルに配置された請求項14に記載の組込型ゲル濾過フリット、
を備え、
ここで該チャネルの該投入開口は、該組込型ゲル濾過フリットの該開口と流体連絡状態にある、
微小流体デバイス。 A microfluidic device comprising:
A substrate having a first surface, a second surface opposite the first surface, and a thickness;
A channel formed in the substrate and having an inlet opening and an outlet opening; and the embedded gel filtration frit of claim 14 disposed in the channel;
With
Wherein the input opening of the channel is in fluid communication with the opening of the built-in gel filtration frit;
Microfluidic device.
第1の表面、該第1の表面と対向する第2の表面、および厚みを有する、基材;
投入開口、排出開口および該第1の表面に対して垂直に延び、かつ該第2の表面に向かう方向の第1の深さを有する第1の表面における、チャネル;ならびに
該チャネルに相補的な形状を有する、請求項14に記載の組込型ゲル濾過フリット、
を備え、
ここで該組込型ゲル濾過フリットの該開口は、該チャネルの該投入開口に面し、該チャネルの該投入開口と流ライブラリー連絡状態にある、
微小流体デバイス。 A microfluidic device comprising:
A substrate having a first surface, a second surface opposite the first surface, and a thickness;
A channel in the first surface having a first depth extending perpendicular to the first surface and in a direction toward the second surface, and complementary to the channel; The built-in gel filtration frit of claim 14, having a shape.
With
Wherein the opening of the built-in gel filtration frit faces the input opening of the channel and is in flow library communication with the input opening of the channel;
Microfluidic device.
第1の表面、該第1の表面と対向する第2の表面、および厚みを有する、基材;
該基材に形成され、第1の方向に延びる第1のチャネルであって、該第1のチャネルは、少なくとも第1の最小寸法および第1の深さによって規定される第1の断面積を有し、該第1の深さは、該第1の表面に対して垂直な方向にかつ該第2の表面に向かって延びる、第1のチャネル;
該基材に形成され、第2の方向に延びる第2のチャネルであって、該第2のチャネルは、少なくとも第2の最小寸法および第2の深さによって規定される第2の断面積を有し、該第2の深さは、該第1の表面に対して垂直な方向にかつ該第2の表面に向かって延びる、第2のチャネル;
該第1のチャネルと該第2のチャネルとの間に、該基材に形成され、少なくとも第3の最小寸法によって規定される第3の断面積を有する、流体連絡であって、ここで該第3の断面積は、該第1の断面積よりも小さい、流体連絡;ならびに
該第1のチャネルに配置され、流動制限粒子を含む、粒状流動制限材料であって、ここで該流動制限粒子の少なくとも10重量%は、該第3の最小寸法より小さい粒径を有する流動制限粒子を含む、粒状流動制限材料、
を備える、微小流体デバイス。 A microfluidic device comprising:
A substrate having a first surface, a second surface opposite the first surface, and a thickness;
A first channel formed in the substrate and extending in a first direction, the first channel having a first cross-sectional area defined by at least a first minimum dimension and a first depth. A first channel having a first depth extending in a direction perpendicular to the first surface and toward the second surface;
A second channel formed in the substrate and extending in a second direction, the second channel having a second cross-sectional area defined by at least a second minimum dimension and a second depth. A second channel having a second depth extending in a direction perpendicular to the first surface and toward the second surface;
A fluid communication formed between the first channel and the second channel in the substrate and having a third cross-sectional area defined by at least a third minimum dimension, wherein A third cross-sectional area that is smaller than the first cross-sectional area, fluid communication; and a particulate flow restricting material disposed in the first channel and comprising flow restricting particles, wherein the flow restricting particles A particulate flow restricting material comprising at least 10% by weight of flow restricting particles having a particle size smaller than the third smallest dimension;
A microfluidic device comprising:
前記流体連絡において一緒に充填された、第1の平均直径の粒子を有する第1の流動制限材料、および
前記第1のチャネルにおいて一緒に充填され、該一緒に充填された第1の流動制限材料と隣接する第2の平均直径の粒子を有する第2の流動制限材料
を含み、
ここで該第1の流動制限材料粒子の平均直径は、該第2の流動制限材料粒子の平均直径より大きく、該第2の一緒に充填された流動制限材料は、該一緒に充填された第1の流動制限材料よりも、該第2のチャネルから離れて間隔が空けられている、
微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, wherein the flow restricting material is:
A first flow restricting material having particles of a first average diameter packed together in the fluid communication; and a first flow restricting material packed together in the first channel and filled together A second flow restricting material having a second average diameter particle adjacent to
Here, the average diameter of the first flow restricting material particles is greater than the average diameter of the second flow restricting material particles, and the second co-filled flow restricting material is More spaced apart from the second channel than one flow restricting material;
Microfluidic device.
基材;
該基材に形成された第1のチャネル;および
該基材に形成された第1のチャンバであって、該第1のチャンバは、深さ、および該深さに対して垂直な断面にされる場合に涙滴形状の断面積を有し、該第1のチャンバは、実質的に円形の第1の端部およびより狭くかつ対向する第2の端部を有し、ここで該第1のチャンバの該第2の端部は、該第1のチャネルと流体連絡状態にある、第1のチャンバ、
を備える、微小流体デバイス。 A microfluidic device comprising:
Base material;
A first channel formed in the substrate; and a first chamber formed in the substrate, the first chamber having a depth and a cross section perpendicular to the depth. The first chamber has a substantially circular first end and a narrower and opposite second end, wherein the first chamber has a teardrop-shaped cross-sectional area. The second end of the first chamber is in fluid communication with the first channel;
A microfluidic device comprising:
請求項39に記載の微小流体デバイスを提供する工程;
第1のチャンバに前記液体をロードする工程;および
該デバイスを回転軸の周りに回転させて、該第1のチャンバから第1のチャネルへと該液体に求心力を付与する工程、
を包含する、方法。 A method of manipulating a liquid comprising the following steps:
40. Providing the microfluidic device of claim 39;
Loading the liquid into a first chamber; and rotating the device about an axis of rotation to impart centripetal force to the liquid from the first chamber to a first channel;
Including the method.
請求項39に記載のデバイスを提供する工程;
液体を前記第1のチャネルにロードする工程;
該デバイスを回転軸の周りに回転させて、該第1のチャネルから第1のチャンバへと該液体に求心力を付与する工程、
を包含する、方法。 A method of manipulating a liquid comprising the following steps:
40. Providing the device of claim 39;
Loading a liquid into the first channel;
Rotating the device about an axis of rotation to impart centripetal force to the liquid from the first channel to the first chamber;
Including the method.
第1の表面、該第1の表面に対向する第2の表面、および厚みを有する基材;
該基材に形成された複数の平行な経路であって、該経路の各々は、
投入開口、
排出開口、
該投入開口と該排出開口との間に位置した少なくとも1つの処理チャンバであって、該投入開口、該少なくとも1つの処理チャンバ、および該排出開口は、直線的に配置されている、複数の平行な経路;
該投入開口と該少なくとも1つの処理チャンバとの間の第1の流体連絡、および
該少なくとも1つの処理チャンバと該排出開口との間の第2の流体連絡;
を備える、複数の平行な経路、
を備え、
ここで該複数の経路の各々は、開放されて、流体連絡を形成することができる少なくとも1つのバルブを備える、
微小流体デバイス。 A microfluidic device comprising:
A first surface, a second surface opposite the first surface, and a substrate having a thickness;
A plurality of parallel paths formed in the substrate, each of the paths being
Input opening,
Discharge opening,
At least one processing chamber positioned between the input opening and the discharge opening, wherein the input opening, the at least one processing chamber, and the discharge opening are arranged in a plurality of parallel; Navigable route;
A first fluid communication between the input opening and the at least one processing chamber; and a second fluid communication between the at least one processing chamber and the discharge opening;
A plurality of parallel paths comprising:
With
Wherein each of the plurality of paths comprises at least one valve that can be opened to form fluid communication;
Microfluidic device.
該第1および第2の流体連絡のうちの他方は、前記第2の表面に形成されるチャネルを備える、微小流体デバイス。 45. The microfluidic device of claim 44, wherein at least one of the first and second fluid communication comprises a channel formed in the first surface; and the first and second The microfluidic device, wherein the other of the fluid communication comprises a channel formed in the second surface.
第1の表面、該第1の表面に対向する第2の表面、および厚みを有する基材;ならびに
該基材に形成された複数の平行な経路であって、該経路の各々は、投入開口、排出開口、該投入開口と該排出開口との間の少なくとも1つの処理チャンバ、ならびに該少なくとも1つの処理チャンバと、該投入開口および該排出開口のうちの少なくとも一方との間に流体連絡を遮断または提供するための少なくとも1つのバルブ、
を備える、微小流体デバイス。 A microfluidic device comprising:
A first surface, a second surface opposite the first surface, and a substrate having a thickness; and a plurality of parallel paths formed in the substrate, each of the paths being an input opening Fluid communication between the discharge opening, the at least one processing chamber between the input opening and the discharge opening, and the at least one processing chamber and at least one of the input opening and the discharge opening Or at least one valve for providing,
A microfluidic device comprising:
前記基材に形成された第1の凹部;
該基材に形成された第2の凹部;
該第1の凹部と該第2の凹部との間に挟まれた中間壁であって、ここで該中間壁部分は、第1の弾性を有する変形可能材料から形成される中間壁;
該第1の凹部を覆い、かつ該第1の弾性よりも大きい第2の弾性を有する弾性的に変形可能なカバー層であって、ここで該弾性的に変形可能なカバーされた層は、該中間壁が非変形状態にある場合は該中間壁と接触し、弾性的に変形可能なカバー層は、該中間壁が変形状態にある場合には該中間壁と接触せず、それによって、該第1の凹部と第2の凹部との間に流体連絡を形成する、弾性的に変形可能なカバー層、
を備える、微小流体デバイス。 55. The microfluidic device of claim 54, wherein the at least one valve is:
A first recess formed in the substrate;
A second recess formed in the substrate;
An intermediate wall sandwiched between the first recess and the second recess, wherein the intermediate wall portion is formed from a deformable material having a first elasticity;
An elastically deformable cover layer covering the first recess and having a second elasticity greater than the first elasticity, wherein the elastically deformable covered layer comprises: The intermediate wall is in contact with the intermediate wall when in the undeformed state, and the elastically deformable cover layer is not in contact with the intermediate wall when the intermediate wall is in the deformed state, thereby An elastically deformable cover layer that forms fluid communication between the first recess and the second recess;
A microfluidic device comprising:
前記基材に形成された第1の凹部であって、該第1の凹部は、第1の凹部部分および第2の凹部部分を備え、該第1の凹部は、対向壁表面部分によって少なくとも部分的に規定され、該対向壁表面部分のうちの少なくとも1つは、第1の弾性を有する第1の変形可能材料および弾性的に変形可能なカバーされた層を含み、ここで該第1の凹部部分および該第2の凹部部分は、該第1の変形可能材料が、非変形状態にある場合には互いと流体連絡状態にあり;該弾性的に変形可能なカバーされた層は、該第1の弾性よりも大きい第2の弾性を有し、かつ少なくとも該第1の凹部部分を覆い、ここで該第1の変形可能材料を含む該対向壁表面部分は、該障壁壁が変形状態にある場合に、該第1の凹部部分と該第2の凹部部分との間に挟まれた障壁壁を形成して、該第1の凹部部分と該第2の凹部部分との間の流体連絡を妨げるように変形可能である、第1の凹部、
を備える、
微小流体デバイス。 55. The microfluidic device of claim 54, wherein each valve is:
A first recess formed in the substrate, the first recess comprising a first recess portion and a second recess portion, wherein the first recess is at least partially defined by an opposing wall surface portion At least one of the opposing wall surface portions includes a first deformable material having a first elasticity and an elastically deformable covered layer, wherein the first The recessed portion and the second recessed portion are in fluid communication with each other when the first deformable material is in an undeformed state; the elastically deformable covered layer comprises the The opposing wall surface portion having a second elasticity greater than the first elasticity and covering at least the first recessed portion where the first deformable material includes the barrier wall is in a deformed state A barrier sandwiched between the first recess portion and the second recess portion To form a deformable so as to prevent fluid communication between the recess portion and the second recess portion of the first, the first recess,
Comprising
Microfluidic device.
微小流体デバイスであって、以下:
第1の表面、該第1の表面に対向する第2の表面、および厚みを備える基材;
該基材に形成された複数の平行な経路であって、該経路の各々は、投入開口、排出開口、および該投入開口と該排出開口との間にあって、該投入開口と排出開口とが流体連絡状態にある少なくとも1つの処理チャンバ
を備える微小流体デバイス;
該微小流体デバイスを保持し得、かつ回転軸を有し得るホルダを備える圧盤であって、該ホルダは、該回転軸から間隔を空けて、かつ該回転軸に関して中心を外して配置されている、圧盤;
該回転軸の周りに該圧盤を回転させるドライブユニット;ならびに
該ドライブユニットを制御する制御ユニット、
を備える、サンプル処理システム。 A sample processing system that:
A microfluidic device comprising:
A substrate comprising a first surface, a second surface opposite the first surface, and a thickness;
A plurality of parallel paths formed in the base material, each of the paths being between the input opening, the discharge opening, and the input opening and the discharge opening, the input opening and the discharge opening being a fluid A microfluidic device comprising at least one processing chamber in communication;
A platen comprising a holder capable of holding the microfluidic device and having a rotational axis, the holder being spaced apart from the rotational axis and disposed off-center with respect to the rotational axis , Platen;
A drive unit for rotating the platen about the rotation axis; and a control unit for controlling the drive unit;
A sample processing system comprising:
前記ホルダに配置されたデバイスの前記少なくとも1つの処理チャンバを加熱する、加熱要素;および
該加熱要素を制御する、加熱制御ユニット、
をさらに備える、サンプル処理システム。 58. The sample processing system of claim 57, wherein:
Heating the at least one processing chamber of a device disposed in the holder; a heating element; and a heating control unit controlling the heating element;
A sample processing system further comprising:
前記複数の経路の各々における少なくとも1つのバルブであって、各バルブは、前記少なくとも1つの処理チャンバと、前記投入開口および前記排出開口のうちの少なくとも一方との間の流体連絡を遮断または提供するためのものである、バルブ、
をさらに備える、サンプル処理システム。 58. The sample processing system of claim 57, wherein the microfluidic device is:
At least one valve in each of the plurality of paths, each valve blocking or providing fluid communication between the at least one processing chamber and at least one of the input opening and the discharge opening. Valves, which are for
A sample processing system further comprising:
前記圧盤に対して、前記少なくとも1つの処理チャンバを加熱し得る位置に配置された加熱要素;および
該加熱要を制御する、加熱制御ユニット
をさらに備える、サンプル処理システム。 58. The sample processing system of claim 57, wherein:
A sample processing system further comprising: a heating element disposed at a position capable of heating the at least one processing chamber relative to the platen; and a heating control unit that controls the heating requirements.
請求項57に記載のサンプル処理システムを提供する工程;
前記複数の経路の投入開口のうちの少なくとも1つにサンプルを導入する工程;
前記ホルダ中に該微小流体デバイスを配置する工程;ならびに
該圧盤を回転させて、該サンプルを動かす工程、
を包含する、方法。 A sample processing method comprising the following steps:
58. Providing a sample processing system according to claim 57;
Introducing a sample into at least one of the input openings of the plurality of paths;
Placing the microfluidic device in the holder; and rotating the platen to move the sample;
Including the method.
基材、該基材に形成された投入開口、該基材に形成され、該投入開口と流体連絡状態にある、第1のチャネル、該基材に形成された、第2のチャネル、および該第1のチャネルと該第2のチャネルとの間の流体連絡を備える微小流体デバイス、を提供する工程;
該投入開口を通って該第1のチャネルへゲル濾過材料を導入する工程;ならびに
該ゲル濾過材料を該流体連絡において充填し、該ゲル濾過材料の実質的な部分を、該流体連絡を通って該第2のチャネルへ動かさないように妨げるデバイスに求心力を付与する工程、
を包含する、方法。 A method of fabricating a microfluidic device, the method comprising the following steps:
A substrate, an input opening formed in the substrate, a first channel formed in the substrate and in fluid communication with the input opening, a second channel formed in the substrate, and the Providing a microfluidic device comprising fluid communication between the first channel and the second channel;
Introducing a gel filtration material into the first channel through the input opening; and filling the gel filtration material in the fluid communication and passing a substantial portion of the gel filtration material through the fluid communication. Applying a centripetal force to the device that prevents it from moving into the second channel;
Including the method.
基材;
該基材に形成された第1の凹部;
該基材に形成された第2の凹部;
該第1の凹部と該第2の凹部との間に挟まれた中間壁であって、ここで該中間壁部分は、第1の弾性を有する変形可能材料から形成される、中間壁;
第1の凹部を覆い、該第1の弾性の弾性よりも大きい第2の弾性を有する弾性的に変形可能なカバーされた層であって、ここで該弾性的に変形可能なカバーされた層は、該中間壁が非変形状態にある場合には該中間壁と接触し、該弾性的に変形可能なカバーされた層は、該中間壁が変形状態にある場合には該中間壁と接触せず、それにより該第1の凹部と該第2の凹部との間に流体連絡を形成する、弾性的に変形可能なカバーされた層;ならびに
該第1の凹部に配置された粒状流動制限材料、
を備える、微小流体デバイス。 A microfluidic device comprising:
Base material;
A first recess formed in the substrate;
A second recess formed in the substrate;
An intermediate wall sandwiched between the first recess and the second recess, wherein the intermediate wall portion is formed from a deformable material having a first elasticity;
An elastically deformable covered layer covering the first recess and having a second elasticity greater than the elasticity of the first elasticity, wherein the elastically deformable covered layer Is in contact with the intermediate wall when the intermediate wall is in an undeformed state, and the elastically deformable covered layer is in contact with the intermediate wall when the intermediate wall is in a deformed state. An elastically deformable covered layer without forming a fluid communication between the first recess and the second recess; and a granular flow restriction disposed in the first recess material,
A microfluidic device comprising:
第2の側面に取り付けられた第1の側面を備える本体と;該第1の側面と該第2の側面との間に形成された複数のプロセスアレイであって、ここで該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイは、ローディング構造体、長さを備える主要導管、および該主要導管にそって分配された複数のプロセスチャンバを備え、ここで該主要導管は、該ローディング構造体および該複数のプロセスチャンバと流体連絡状態にある、複数のプロセスアレイと;該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおいて該ローディング構造体と該複数のプロセスチャンバとの間に位置した変形可能シールと;該サンプル処理デバイスに取り付けられた担体であって、該担体は、該サンプル処理デバイスに面する第1の表面および該サンプル処理デバイスから離れて面する第2の表面を備える、担体と;該担体の該第1の表面の近位にある複数の主要導管支持レールであって、ここで該複数のプロセスアレイの各主要導管は、該複数の主要導管支持レールのうちの1つの主要導管支持レールと並べられている、主要導管支持レールと;該担体の該第1の表面および第2の表面を通って形成された複数の開口であって、ここで該複数の開口の各開口は、該複数のプロセスチャンバのうちの1つのプロセスチャンバと並べられている、複数の開口とを備えるサンプル処理デバイス、
を備えるサンプル処理アセンブリを提供する工程;
サンプル材料を、該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける該プロセスチャンバのうちの少なくともいくつかに、該プロセスアレイの各々における該主要導管を通って分配する工程;
該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおいて該変形可能シールを閉じる工程であって、該閉じる工程は、該主要導管支持レールのうちの1つで該主要導管を支持すると同時に、該サンプル処理デバイスの該第1の側面および該第2の側面を、該主要導管に沿って一緒に圧縮する工程を包含する、工程;
該サンプル処理デバイスの該第2の側面を、熱ブロックと接触させた状態で位置づける工程;ならびに
該熱ブロックの温度を、該サンプル処理デバイスが該熱ブロックと接触している間に制御する工程、
を包含する、方法。 A method of processing a sample material, the method comprising the following steps:
A body comprising a first side attached to a second side; a plurality of process arrays formed between the first side and the second side, wherein the plurality of process arrays Each process array includes a loading structure, a main conduit having a length, and a plurality of process chambers distributed along the main conduit, wherein the main conduit includes the loading structure and the plurality of processes. A plurality of process arrays in fluid communication with the chamber; a deformable seal positioned between the loading structure and the plurality of process chambers in each process array of the plurality of process arrays; An attached carrier, the carrier being a first surface facing the sample processing device and remote from the sample processing device And a plurality of main conduit support rails proximate to the first surface of the carrier, wherein each main conduit of the plurality of process arrays includes the plurality of main conduits A main conduit support rail aligned with one of the main conduit support rails; a plurality of openings formed through the first surface and the second surface of the carrier; A sample processing device comprising: a plurality of openings, wherein each opening of the plurality of openings is aligned with a process chamber of the plurality of process chambers;
Providing a sample processing assembly comprising:
Distributing sample material to at least some of the process chambers in each process array of the plurality of process arrays through the main conduit in each of the process arrays;
Closing the deformable seal in each process array of the plurality of process arrays, the closing step supporting the main conduit with one of the main conduit support rails and simultaneously Compressing the first side and the second side together along the main conduit;
Positioning the second side of the sample processing device in contact with a thermal block; and controlling the temperature of the thermal block while the sample processing device is in contact with the thermal block;
Including the method.
第2の側面に取り付けられた第1の側面を備える本体と;前記第1の側面と第2の側面との間に形成された複数のプロセスアレイであって、ここで該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイは、ローディング構造体、長さを備える主要導管、および該主要導管に沿って分配された複数のプロセスチャンバを備え、ここで該主要導管は、該ローディング構造体および該複数のプロセスチャンバと流体連絡状態にある、複数のプロセスアレイと;該サンプル処理デバイスに取り付けられた担体であって、該担体は、該サンプル処理デバイスに面する第1の表面および該サンプル処理デバイスから離れて面する第2の表面を備える、担体と;該担体の該第1の表面および該第2の表面を通じて形成された複数の開口であって、ここで該複数の開口の各開口は、該複数のプロセスチャンバのうちの1つのプロセスチャンバと並べられている、複数の開口とを備えるサンプル処理デバイスとを備える、サンプル処理アセンブリを提供する工程;
サンプル材料を、該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける該プロセスチャンバのうちの少なくともいくつかに、該プロセスアレイの各々における該主要導管を通して分配する工程;
該サンプル処理デバイスの該第2の側面を、熱ブロックと接触させて位置させる工程;
該サンプル処理デバイスの該第1の側面および第2の側面を、該複数のプロセスチャンバの近位の各プロセスチャンバとともに選択的に圧縮する工程であって、該選択的圧縮は、該担体と該熱ブロックとの間で起こる工程;ならびに
該熱ブロックの温度を、該サンプル処理デバイスが該熱ブロックと接触している間に制御する工程、
を包含する、方法。 A method of processing a sample material, the method comprising the following steps:
A body having a first side attached to a second side; a plurality of process arrays formed between the first side and the second side, wherein the plurality of process arrays Each process array includes a loading structure, a main conduit having a length, and a plurality of process chambers distributed along the main conduit, wherein the main conduit includes the loading structure and the plurality of process chambers. A plurality of process arrays in fluid communication with the carrier; a carrier attached to the sample processing device, the carrier facing the first surface facing the sample processing device and the surface remote from the sample processing device A carrier comprising: a second surface; a plurality of apertures formed through the first surface and the second surface of the carrier, wherein the plurality of apertures Each opening is aligned with one process chamber of the process chambers of the plurality, and a sample processing device comprising a plurality of apertures, providing a sample processing assembly;
Distributing sample material to at least some of the process chambers in each process array of the plurality of process arrays through the main conduit in each of the process arrays;
Positioning the second side of the sample processing device in contact with a heat block;
Selectively compressing the first side and the second side of the sample processing device with each process chamber proximal to the plurality of process chambers, the selective compression comprising the carrier and the Taking place between the thermal block; and controlling the temperature of the thermal block while the sample processing device is in contact with the thermal block;
Including the method.
第2の側面に取り付けられた第1の側面を備える本体と;該第1の側面と該第2の側面との間に形成された複数のプロセスアレイであって、ここで該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイは、ローディング構造体、長さを備える主要導管、および該主要導管にそって分配された複数のプロセスチャンバを備え、ここで該主要導管は、該ローディング構造体および該複数のプロセスチャンバと流体連絡状態にある、複数のプロセスアレイと;該ローディング構造体と、該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける該複数のプロセスチャンバとの間に位置した変形可能シールと;該サンプル処理デバイスに取り付けられた担体であって、該担体は、該サンプル処理デバイスに面する第1の表面および該サンプル処理デバイスから離れて面する第2の表面を備える、担体と;該担体の該第1の表面に対して近位にある複数の主要導管支持レールであって、ここで該複数のプロセスアレイの各主要導管は、該複数の主要導管支持レールのうちの1つの主要導管支持レールと並べられている、複数の主要導管支持レールと;該担体の該第1の表面および該第2の表面を通じて形成された複数の開口であって、ここで該複数の開口の各開口は、該複数のプロセスチャンバのうちの1つのプロセスチャンバと並べられている、複数の開口とを備えるサンプル処理デバイスを備えるサンプル処理アセンブリを提供する工程;
サンプル材料を、該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける該プロセスチャンバのうちの少なくともいくつかに、該プロセスアレイの各々における該主要導管を通して分配する工程;
該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける変形可能シールを閉じる工程であって、該閉じる工程は、該サンプル処理デバイスの該第1の側面および該第2の側面を該主要導管の該長さの少なくとも一部に沿って一緒に圧縮する間に、該主要導管を該主要導管支持レールのうちの少なくとも1つで支持する工程;
該サンプル処理デバイスの該第2の側面を、熱ブロックと接触させて位置させる工程;
該サンプル処理デバイスの該第1の側面および第2の側面を、該複数のプロセスチャンバの近位の各プロセスチャンバとともに選択的に圧縮する工程であって、該選択的圧縮は、該担体と該熱ブロックとの間で起こる工程;ならびに
該熱ブロックの温度を、該サンプル処理デバイスが該熱ブロックと接触している間に制御する工程、
を包含する、方法。 A method of processing a sample material, the method comprising the following steps:
A body comprising a first side attached to a second side; a plurality of process arrays formed between the first side and the second side, wherein the plurality of process arrays Each process array includes a loading structure, a main conduit having a length, and a plurality of process chambers distributed along the main conduit, wherein the main conduit includes the loading structure and the plurality of processes. A plurality of process arrays in fluid communication with the chamber; the loading structure; and a deformable seal positioned between the plurality of process chambers in each process array of the plurality of process arrays; A carrier attached to the first surface facing the sample processing device and remote from the sample processing device A carrier comprising a second surface facing; a plurality of main conduit support rails proximal to the first surface of the carrier, wherein each main conduit of the plurality of process arrays comprises: A plurality of main conduit support rails aligned with a main conduit support rail of the plurality of main conduit support rails; a plurality of formed through the first surface and the second surface of the carrier Providing a sample processing assembly comprising a sample processing device, wherein each opening of the plurality of openings has a plurality of openings aligned with a process chamber of the plurality of process chambers. The step of:
Distributing sample material to at least some of the process chambers in each process array of the plurality of process arrays through the main conduit in each of the process arrays;
Closing the deformable seal in each process array of the plurality of process arrays, the closing step connecting the first side and the second side of the sample processing device to the length of the main conduit. Supporting the main conduit with at least one of the main conduit support rails while compressing together along at least a portion;
Positioning the second side of the sample processing device in contact with a heat block;
Selectively compressing the first side and the second side of the sample processing device with each process chamber proximal to the plurality of process chambers, the selective compression comprising the carrier and the Taking place between the thermal block; and controlling the temperature of the thermal block while the sample processing device is in contact with the thermal block;
Including the method.
第2の側面に取り付けられた第1の側面を備える本体と;該第1の側面と該第2の側面との間に形成された複数のプロセスアレイであって、ここで該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイは、ローディング構造体、長さを備える主要導管、および該主要導管にそって分配された複数のプロセスチャンバを備え、ここで該主要導管は、該ローディング構造体および該複数のプロセスチャンバと流体連絡状態にある、複数のプロセスアレイと;該ローディング構造体と、該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける該複数のプロセスチャンバとの間に位置した変形可能シールと;該サンプル処理デバイスに取り付けられた担体とを備え、該担体は、該サンプル処理デバイスに面する第1の表面および該サンプル処理デバイスから離れて面する第2の表面と;該担体の該第1の表面に対して近位にある複数の主要導管支持レールであって、ここで該複数のプロセスアレイの各主要導管は、該複数の主要導管支持レールのうちの1つの主要導管支持レールと並べられている、複数の主要導管支持レールと;該担体の該第1の表面および該第2の表面を通じて形成された複数の開口であって、ここで該複数の開口の各開口は、該複数のプロセスチャンバのうちの1つのプロセスチャンバと並べられている、複数の開口とを備える、サンプル処理デバイスを備えるサンプル処理アセンブリを提供する工程;
サンプル材料を、該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける該プロセスチャンバのうちの少なくともいくつかに、該プロセスアレイの各々における該主要導管を通して分配する工程;
該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける変形可能シールを閉じる工程であって、該閉じる工程は、該サンプル処理デバイスの該第1の側面および該第2の側面を該主要導管の該長さの少なくとも一部に沿って一緒に圧縮する間に、該主要導管を該主要導管支持レールのうちの1つで支持する工程;
該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイの該ローディング構造体を、該サンプル処理デバイスから分離する工程;
該サンプル処理デバイスの該第2の側面を、熱ブロックと接触させて位置させる工程;
該熱ブロックの温度を、該サンプル処理デバイスが該熱ブロックと接触している間に制御する工程、
を包含する、方法。 A method of processing a sample material, the method comprising the following steps:
A body comprising a first side attached to a second side; a plurality of process arrays formed between the first side and the second side, wherein the plurality of process arrays Each process array includes a loading structure, a main conduit having a length, and a plurality of process chambers distributed along the main conduit, wherein the main conduit includes the loading structure and the plurality of processes. A plurality of process arrays in fluid communication with the chamber; the loading structure; and a deformable seal positioned between the plurality of process chambers in each process array of the plurality of process arrays; And a carrier attached to the first surface facing the sample processing device and remote from the sample processing device A second surface facing; a plurality of main conduit support rails proximal to the first surface of the carrier, wherein each main conduit of the plurality of process arrays includes the plurality of main conduits; A plurality of main conduit support rails aligned with one of the conduit support rails; a plurality of openings formed through the first surface and the second surface of the carrier; Providing a sample processing assembly comprising a sample processing device, wherein each opening of the plurality of openings comprises a plurality of openings aligned with a process chamber of the plurality of process chambers;
Distributing sample material to at least some of the process chambers in each process array of the plurality of process arrays through the main conduit in each of the process arrays;
Closing the deformable seal in each process array of the plurality of process arrays, the closing step connecting the first side and the second side of the sample processing device to the length of the main conduit. Supporting the main conduit with one of the main conduit support rails while compressing together along at least a portion;
Separating the loading structure of each process array of the plurality of process arrays from the sample processing device;
Positioning the second side of the sample processing device in contact with a heat block;
Controlling the temperature of the thermal block while the sample processing device is in contact with the thermal block;
Including the method.
第2の側面に取り付けられた第1の側面を備える本体と;該第1の側面と該第2の側面との間に形成された複数のプロセスアレイであって、ここで該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイは、ローディングチャンバ、長さを備える主要導管、および該主要導管にそって分配された複数のプロセスチャンバを備え、ここで該主要導管は、該ローディングチャンバおよび該複数のプロセスチャンバと流体連絡状態にある、複数のプロセスアレイと;該ローディングチャンバと、該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける該複数のプロセスチャンバとの間に位置した変形可能シールと;該サンプル処理デバイスに取り付けられた担体とを備え、該担体は、該サンプル処理デバイスに面する第1の表面および該サンプル処理デバイスから離れて面する第2の表面と;該担体の該第1の表面に対して近位にある複数の主要導管支持レールであって、ここで該複数のプロセスアレイの各主要導管は、該複数の主要導管支持レールのうちの1つの主要導管支持レールと並べられている、複数の主要導管支持レールと;該担体の該第1の表面および該第2の表面を通じて形成された複数の開口であって、ここで該複数の開口の各開口は、該複数のプロセスチャンバのうちの1つのプロセスチャンバと並べられている、複数の開口とを備える、サンプル処理デバイスを備えるサンプル処理アセンブリを提供する工程;
サンプル材料を、該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける該プロセスチャンバのうちの少なくともいくつかに、該プロセスアレイの各々における該主要導管を通して分配する工程;
該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおける変形可能シールを閉じる工程であって、該閉じる工程は、該サンプル処理デバイスの該第1の側面および該第2の側面を該主要導管の該長さの少なくとも一部に沿って一緒に圧縮する間に、該主要導管を該主要導管支持レールのうちの1つで支持する工程;
該複数のプロセスアレイの各プロセスアレイの該ローディングチャンバを、該サンプル処理デバイスから分離する工程;
該サンプル処理デバイスの該第1の側面および該第2の側面を、該複数のプロセスチャンバの近位の各プロセスチャンバと一緒に選択的に圧縮する工程であって、該選択的圧縮は、該担体と該熱ブロックとの間で起こる工程;
該サンプル処理デバイスの該第2の側面を、熱ブロックと接触させて位置させる工程;ならびに
該熱ブロックの温度を、該サンプル処理デバイスが該熱ブロックと接触している間に制御する工程、
を包含する、方法。 A method of processing a sample material, the method comprising the following steps:
A body comprising a first side attached to a second side; a plurality of process arrays formed between the first side and the second side, wherein the plurality of process arrays Each process array includes a loading chamber, a main conduit having a length, and a plurality of process chambers distributed along the main conduit, wherein the main conduit includes the loading chamber and the plurality of process chambers. A plurality of process arrays in fluid communication; and the deformable seal positioned between the loading chamber and the plurality of process chambers in each process array of the plurality of process arrays; and attached to the sample processing device A first surface facing the sample processing device and the sample processing device. A second surface facing away; a plurality of main conduit support rails proximal to the first surface of the carrier, wherein each main conduit of the plurality of process arrays includes the plurality of main conduits; A plurality of main conduit support rails aligned with one of the main conduit support rails; a plurality of openings formed through the first surface and the second surface of the carrier Wherein each opening of the plurality of openings provides a sample processing assembly comprising a sample processing device comprising a plurality of openings aligned with a process chamber of the plurality of process chambers. Process;
Distributing sample material to at least some of the process chambers in each process array of the plurality of process arrays through the main conduit in each of the process arrays;
Closing the deformable seal in each process array of the plurality of process arrays, the closing step connecting the first side and the second side of the sample processing device to the length of the main conduit. Supporting the main conduit with one of the main conduit support rails while compressing together along at least a portion;
Separating the loading chamber of each process array of the plurality of process arrays from the sample processing device;
Selectively compressing the first side and the second side of the sample processing device with each process chamber proximal to the plurality of process chambers, the selective compression comprising: Steps occurring between the support and the heat block;
Positioning the second side of the sample processing device in contact with a thermal block; and controlling the temperature of the thermal block while the sample processing device is in contact with the thermal block;
Including the method.
Applications Claiming Priority (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US39885102P | 2002-07-26 | 2002-07-26 | |
US39894602P | 2002-07-26 | 2002-07-26 | |
US39954802P | 2002-07-30 | 2002-07-30 | |
US10/336,330 US7041258B2 (en) | 2002-07-26 | 2003-01-03 | Micro-channel design features that facilitate centripetal fluid transfer |
US10/336,706 US7214348B2 (en) | 2002-07-26 | 2003-01-03 | Microfluidic size-exclusion devices, systems, and methods |
US10/336,274 US7198759B2 (en) | 2002-07-26 | 2003-01-03 | Microfluidic devices, methods, and systems |
US10/403,652 US7135147B2 (en) | 2002-07-26 | 2003-03-31 | Closing blade for deformable valve in a microfluidic device and method |
US10/403,640 US7201881B2 (en) | 2002-07-26 | 2003-03-31 | Actuator for deformable valves in a microfluidic device, and method |
PCT/US2003/022773 WO2004010760A2 (en) | 2002-07-26 | 2003-07-18 | Microfluidic size-exclusion devices, systems, and methods |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008231079A Division JP2009000685A (en) | 2002-07-26 | 2008-09-09 | Microfluidic size-exclusion device, system, and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005533652A true JP2005533652A (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=31192595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005505605A Pending JP2005533652A (en) | 2002-07-26 | 2003-07-18 | Microfluidic size exclusion device, system, and method |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1534430A4 (en) |
JP (1) | JP2005533652A (en) |
AU (1) | AU2003265289A1 (en) |
CA (1) | CA2492613A1 (en) |
WO (1) | WO2004010760A2 (en) |
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007066783A1 (en) * | 2005-12-05 | 2007-06-14 | Rohm Co., Ltd. | Microchip |
JP2017151123A (en) * | 2007-07-13 | 2017-08-31 | ハンディーラブ インコーポレイテッド | Substrate for micro fluid cartridge |
US10076754B2 (en) | 2011-09-30 | 2018-09-18 | Becton, Dickinson And Company | Unitized reagent strip |
US10100302B2 (en) | 2007-07-13 | 2018-10-16 | Handylab, Inc. | Polynucleotide capture materials, and methods of using same |
USD831843S1 (en) | 2011-09-30 | 2018-10-23 | Becton, Dickinson And Company | Single piece reagent holder |
US10139012B2 (en) | 2007-07-13 | 2018-11-27 | Handylab, Inc. | Integrated heater and magnetic separator |
US10179910B2 (en) | 2007-07-13 | 2019-01-15 | Handylab, Inc. | Rack for sample tubes and reagent holders |
US10234474B2 (en) | 2007-07-13 | 2019-03-19 | Handylab, Inc. | Automated pipetting apparatus having a combined liquid pump and pipette head system |
US10351901B2 (en) | 2001-03-28 | 2019-07-16 | Handylab, Inc. | Systems and methods for thermal actuation of microfluidic devices |
US10364456B2 (en) | 2004-05-03 | 2019-07-30 | Handylab, Inc. | Method for processing polynucleotide-containing samples |
US10571935B2 (en) | 2001-03-28 | 2020-02-25 | Handylab, Inc. | Methods and systems for control of general purpose microfluidic devices |
US10625262B2 (en) | 2007-07-13 | 2020-04-21 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
US10695764B2 (en) | 2006-03-24 | 2020-06-30 | Handylab, Inc. | Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system |
US10710069B2 (en) * | 2006-11-14 | 2020-07-14 | Handylab, Inc. | Microfluidic valve and method of making same |
US10731201B2 (en) | 2003-07-31 | 2020-08-04 | Handylab, Inc. | Processing particle-containing samples |
US10781482B2 (en) | 2011-04-15 | 2020-09-22 | Becton, Dickinson And Company | Scanning real-time microfluidic thermocycler and methods for synchronized thermocycling and scanning optical detection |
US10799862B2 (en) | 2006-03-24 | 2020-10-13 | Handylab, Inc. | Integrated system for processing microfluidic samples, and method of using same |
US10822644B2 (en) | 2012-02-03 | 2020-11-03 | Becton, Dickinson And Company | External files for distribution of molecular diagnostic tests and determination of compatibility between tests |
US10900066B2 (en) | 2006-03-24 | 2021-01-26 | Handylab, Inc. | Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel |
US11213824B2 (en) | 2017-03-29 | 2022-01-04 | The Research Foundation For The State University Of New York | Microfluidic device and methods |
US11266987B2 (en) | 2007-07-13 | 2022-03-08 | Handylab, Inc. | Microfluidic cartridge |
US11453906B2 (en) | 2011-11-04 | 2022-09-27 | Handylab, Inc. | Multiplexed diagnostic detection apparatus and methods |
US11806718B2 (en) | 2006-03-24 | 2023-11-07 | Handylab, Inc. | Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system |
USD1029291S1 (en) | 2020-12-14 | 2024-05-28 | Becton, Dickinson And Company | Single piece reagent holder |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7347976B2 (en) | 2001-12-20 | 2008-03-25 | 3M Innovative Properties Company | Methods and devices for removal of organic molecules from biological mixtures using a hydrophilic solid support in a hydrophobic matrix |
US7192560B2 (en) | 2001-12-20 | 2007-03-20 | 3M Innovative Properties Company | Methods and devices for removal of organic molecules from biological mixtures using anion exchange |
US7981600B2 (en) | 2003-04-17 | 2011-07-19 | 3M Innovative Properties Company | Methods and devices for removal of organic molecules from biological mixtures using an anion exchange material that includes a polyoxyalkylene |
US7322254B2 (en) | 2003-12-12 | 2008-01-29 | 3M Innovative Properties Company | Variable valve apparatus and methods |
US7727710B2 (en) | 2003-12-24 | 2010-06-01 | 3M Innovative Properties Company | Materials, methods, and kits for reducing nonspecific binding of molecules to a surface |
US7939249B2 (en) | 2003-12-24 | 2011-05-10 | 3M Innovative Properties Company | Methods for nucleic acid isolation and kits using a microfluidic device and concentration step |
DE102004033317A1 (en) | 2004-07-09 | 2006-02-09 | Roche Diagnostics Gmbh | Analytical test element |
DE102004051573B4 (en) * | 2004-10-22 | 2007-03-15 | Yokogawa Electric Corporation, Musashino | Process for treating a waste liquid in chemical reaction cartridges and chemical reaction cartridge in which the process is used |
CN100462710C (en) * | 2004-11-09 | 2009-02-18 | 横河电机株式会社 | Process for processing waste liquid in box and chemical reaction box using the same process |
DK1999317T3 (en) | 2006-03-30 | 2016-01-25 | Esco Corp | A wear assembly |
US8834792B2 (en) | 2009-11-13 | 2014-09-16 | 3M Innovative Properties Company | Systems for processing sample processing devices |
JP2014517292A (en) | 2011-05-18 | 2014-07-17 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Volume measuring system and method in sample processing apparatus |
KR101992503B1 (en) | 2011-05-18 | 2019-06-24 | 디아소린 에스.피.에이. | Systems and methods for detecting the presence of a selected volume of material in a sample processing device |
ES2744237T3 (en) | 2011-05-18 | 2020-02-24 | Diasorin S P A | Systems and distribution methods in a sample processing device |
DE102012219156A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg | INTEGRATED MICROFLUIDIC COMPONENT FOR ENRICHMENT AND EXTRACTION OF BIOLOGICAL CELL COMPONENTS |
CN108927233A (en) * | 2018-09-06 | 2018-12-04 | 广州大学 | A kind of no external force controls the microfluidic chip structure and preparation method thereof of unidirectional liquid transporting |
CN113769806B (en) * | 2021-10-21 | 2022-09-27 | 暨南大学 | Micro-fluidic chip, preparation method thereof and application of micro-fluidic chip in C-reactive protein detection by combining two-step microsphere competition method |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5081017A (en) * | 1986-02-18 | 1992-01-14 | Texas Bioresource Corporation | Method and apparatus for detection and quantitation of bacteria |
US4948564A (en) * | 1986-10-28 | 1990-08-14 | Costar Corporation | Multi-well filter strip and composite assemblies |
US4787988A (en) * | 1987-02-20 | 1988-11-29 | Biomedical Research And Development Laboratories, Inc. | Cell harvester |
US5154888A (en) * | 1990-10-25 | 1992-10-13 | Eastman Kodak Company | Automatic sealing closure means for closing off a passage in a flexible cuvette |
DE4143639C2 (en) * | 1991-12-02 | 2002-10-24 | Qiagen Gmbh | Process for the isolation and purification of nucleic acids |
JP3234370B2 (en) * | 1993-10-01 | 2001-12-04 | タイホー工業株式会社 | Sample collection device |
US5603900A (en) * | 1995-05-19 | 1997-02-18 | Millipore Investment Holdings Limited | Vacuum filter device |
US6426230B1 (en) * | 1997-08-01 | 2002-07-30 | Qualigen, Inc. | Disposable diagnostic device and method |
US6063282A (en) * | 1998-12-22 | 2000-05-16 | Labcon, North America | Simultaneous filtration of numerous samples using microfibers |
DE19935433A1 (en) * | 1999-08-01 | 2001-03-01 | Febit Ferrarius Biotech Gmbh | Microfluidic reaction carrier |
US6402950B1 (en) * | 1999-09-20 | 2002-06-11 | Princeton Separations | Device for multiple sample processing |
EP1222141A1 (en) * | 1999-10-04 | 2002-07-17 | Nanostream, Inc. | Modular microfluidic devices comprising sandwiched stencils |
US6503457B1 (en) * | 2000-04-14 | 2003-01-07 | Discovery Partners International, Inc. | Container and method for high volume treatment of samples on solid supports |
US6627159B1 (en) * | 2000-06-28 | 2003-09-30 | 3M Innovative Properties Company | Centrifugal filling of sample processing devices |
-
2003
- 2003-07-18 AU AU2003265289A patent/AU2003265289A1/en not_active Abandoned
- 2003-07-18 JP JP2005505605A patent/JP2005533652A/en active Pending
- 2003-07-18 EP EP03771683A patent/EP1534430A4/en not_active Withdrawn
- 2003-07-18 WO PCT/US2003/022773 patent/WO2004010760A2/en active Application Filing
- 2003-07-18 CA CA002492613A patent/CA2492613A1/en not_active Abandoned
Cited By (56)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10619191B2 (en) | 2001-03-28 | 2020-04-14 | Handylab, Inc. | Systems and methods for thermal actuation of microfluidic devices |
US10351901B2 (en) | 2001-03-28 | 2019-07-16 | Handylab, Inc. | Systems and methods for thermal actuation of microfluidic devices |
US10571935B2 (en) | 2001-03-28 | 2020-02-25 | Handylab, Inc. | Methods and systems for control of general purpose microfluidic devices |
US11078523B2 (en) | 2003-07-31 | 2021-08-03 | Handylab, Inc. | Processing particle-containing samples |
US10865437B2 (en) | 2003-07-31 | 2020-12-15 | Handylab, Inc. | Processing particle-containing samples |
US10731201B2 (en) | 2003-07-31 | 2020-08-04 | Handylab, Inc. | Processing particle-containing samples |
US10494663B1 (en) | 2004-05-03 | 2019-12-03 | Handylab, Inc. | Method for processing polynucleotide-containing samples |
US11441171B2 (en) | 2004-05-03 | 2022-09-13 | Handylab, Inc. | Method for processing polynucleotide-containing samples |
US10604788B2 (en) | 2004-05-03 | 2020-03-31 | Handylab, Inc. | System for processing polynucleotide-containing samples |
US10364456B2 (en) | 2004-05-03 | 2019-07-30 | Handylab, Inc. | Method for processing polynucleotide-containing samples |
US10443088B1 (en) | 2004-05-03 | 2019-10-15 | Handylab, Inc. | Method for processing polynucleotide-containing samples |
WO2007066783A1 (en) * | 2005-12-05 | 2007-06-14 | Rohm Co., Ltd. | Microchip |
US10821436B2 (en) | 2006-03-24 | 2020-11-03 | Handylab, Inc. | Integrated system for processing microfluidic samples, and method of using the same |
US11085069B2 (en) | 2006-03-24 | 2021-08-10 | Handylab, Inc. | Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel |
US11959126B2 (en) | 2006-03-24 | 2024-04-16 | Handylab, Inc. | Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel |
US11806718B2 (en) | 2006-03-24 | 2023-11-07 | Handylab, Inc. | Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system |
US11666903B2 (en) | 2006-03-24 | 2023-06-06 | Handylab, Inc. | Integrated system for processing microfluidic samples, and method of using same |
US11141734B2 (en) | 2006-03-24 | 2021-10-12 | Handylab, Inc. | Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system |
US11142785B2 (en) | 2006-03-24 | 2021-10-12 | Handylab, Inc. | Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel |
US10821446B1 (en) | 2006-03-24 | 2020-11-03 | Handylab, Inc. | Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system |
US10695764B2 (en) | 2006-03-24 | 2020-06-30 | Handylab, Inc. | Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system |
US10843188B2 (en) | 2006-03-24 | 2020-11-24 | Handylab, Inc. | Integrated system for processing microfluidic samples, and method of using the same |
US10913061B2 (en) | 2006-03-24 | 2021-02-09 | Handylab, Inc. | Integrated system for processing microfluidic samples, and method of using the same |
US10900066B2 (en) | 2006-03-24 | 2021-01-26 | Handylab, Inc. | Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel |
US10857535B2 (en) | 2006-03-24 | 2020-12-08 | Handylab, Inc. | Integrated system for processing microfluidic samples, and method of using same |
US10799862B2 (en) | 2006-03-24 | 2020-10-13 | Handylab, Inc. | Integrated system for processing microfluidic samples, and method of using same |
US10710069B2 (en) * | 2006-11-14 | 2020-07-14 | Handylab, Inc. | Microfluidic valve and method of making same |
US11254927B2 (en) | 2007-07-13 | 2022-02-22 | Handylab, Inc. | Polynucleotide capture materials, and systems using same |
US10179910B2 (en) | 2007-07-13 | 2019-01-15 | Handylab, Inc. | Rack for sample tubes and reagent holders |
US10844368B2 (en) | 2007-07-13 | 2020-11-24 | Handylab, Inc. | Diagnostic apparatus to extract nucleic acids including a magnetic assembly and a heater assembly |
US10590410B2 (en) | 2007-07-13 | 2020-03-17 | Handylab, Inc. | Polynucleotide capture materials, and methods of using same |
US11845081B2 (en) | 2007-07-13 | 2023-12-19 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
US10100302B2 (en) | 2007-07-13 | 2018-10-16 | Handylab, Inc. | Polynucleotide capture materials, and methods of using same |
US10234474B2 (en) | 2007-07-13 | 2019-03-19 | Handylab, Inc. | Automated pipetting apparatus having a combined liquid pump and pipette head system |
US10875022B2 (en) | 2007-07-13 | 2020-12-29 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
US10139012B2 (en) | 2007-07-13 | 2018-11-27 | Handylab, Inc. | Integrated heater and magnetic separator |
US10717085B2 (en) | 2007-07-13 | 2020-07-21 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
US11060082B2 (en) | 2007-07-13 | 2021-07-13 | Handy Lab, Inc. | Polynucleotide capture materials, and systems using same |
US11549959B2 (en) | 2007-07-13 | 2023-01-10 | Handylab, Inc. | Automated pipetting apparatus having a combined liquid pump and pipette head system |
US10632466B1 (en) | 2007-07-13 | 2020-04-28 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
US10625261B2 (en) | 2007-07-13 | 2020-04-21 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
US10625262B2 (en) | 2007-07-13 | 2020-04-21 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
US11466263B2 (en) | 2007-07-13 | 2022-10-11 | Handylab, Inc. | Diagnostic apparatus to extract nucleic acids including a magnetic assembly and a heater assembly |
JP2019146593A (en) * | 2007-07-13 | 2019-09-05 | ハンディーラブ インコーポレイテッド | Microfluidic cartridge |
US11266987B2 (en) | 2007-07-13 | 2022-03-08 | Handylab, Inc. | Microfluidic cartridge |
JP2017151123A (en) * | 2007-07-13 | 2017-08-31 | ハンディーラブ インコーポレイテッド | Substrate for micro fluid cartridge |
US11788127B2 (en) | 2011-04-15 | 2023-10-17 | Becton, Dickinson And Company | Scanning real-time microfluidic thermocycler and methods for synchronized thermocycling and scanning optical detection |
US10781482B2 (en) | 2011-04-15 | 2020-09-22 | Becton, Dickinson And Company | Scanning real-time microfluidic thermocycler and methods for synchronized thermocycling and scanning optical detection |
US10076754B2 (en) | 2011-09-30 | 2018-09-18 | Becton, Dickinson And Company | Unitized reagent strip |
USD831843S1 (en) | 2011-09-30 | 2018-10-23 | Becton, Dickinson And Company | Single piece reagent holder |
USD905269S1 (en) | 2011-09-30 | 2020-12-15 | Becton, Dickinson And Company | Single piece reagent holder |
US11453906B2 (en) | 2011-11-04 | 2022-09-27 | Handylab, Inc. | Multiplexed diagnostic detection apparatus and methods |
US10822644B2 (en) | 2012-02-03 | 2020-11-03 | Becton, Dickinson And Company | External files for distribution of molecular diagnostic tests and determination of compatibility between tests |
US11213824B2 (en) | 2017-03-29 | 2022-01-04 | The Research Foundation For The State University Of New York | Microfluidic device and methods |
US11911763B2 (en) | 2017-03-29 | 2024-02-27 | The Research Foundation For The State University Of New York | Microfluidic device and methods |
USD1029291S1 (en) | 2020-12-14 | 2024-05-28 | Becton, Dickinson And Company | Single piece reagent holder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004010760A3 (en) | 2004-07-15 |
CA2492613A1 (en) | 2004-02-05 |
WO2004010760A2 (en) | 2004-02-05 |
AU2003265289A1 (en) | 2004-02-16 |
EP1534430A4 (en) | 2005-11-23 |
EP1534430A2 (en) | 2005-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10625258B2 (en) | Microfluidic size-exclusion devices, systems, and methods | |
JP2005533652A (en) | Microfluidic size exclusion device, system, and method | |
JP4225972B2 (en) | Microfluidic device and method comprising a purification column with excess diluent | |
JP4430011B2 (en) | Microfluidic device, method and system | |
AU756710B2 (en) | Apparatus for, and method of, varying the rate of flow of fluid along a pathway | |
JP5124054B2 (en) | Microfluidic devices and systems incorporating protective layers | |
JP2004529333A (en) | Structural unit that defines fluid function | |
EP2419920A1 (en) | Devices and methods for interfacing microfluidic devices with macrofluidic devices | |
JP2009000685A (en) | Microfluidic size-exclusion device, system, and method | |
AU2003291575A1 (en) | Sample processing device having process chambers with bypass slots | |
JP2013509578A (en) | Siphon aspiration as a cleaning method and device for heterogeneous assays | |
US20130122508A1 (en) | Methods and articles for sample processing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080613 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090115 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090309 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20090618 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090917 |