JP2005533652A - Microfluidic size exclusion device, system, and method - Google Patents

Microfluidic size exclusion device, system, and method Download PDF

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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 Provisional Patent Applications 60 / 398,851 and 60 / 398,946 (both July 2002) Claims from US Provisional Patent Application No. 60 / 399,548 (filed July 30, 2002). All applications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.

(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 microfluidic device 98 according to various embodiments, which includes a substrate 100, an input opening 102, an exhaust opening 110, a first channel 104, a second channel 108, a first A chamber 106 interconnecting the channel 104 and the second channel 108 and a filter frit material 112 disposed in the chamber 106 are provided. The chamber 106 can be in the form of a column, eg, a vertical cylindrical column, as shown.

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 microfluidic device 98 of FIG. 1 taken along line 2-2 of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the covers 114, 116, and 118 are provided in contact with the substrate 100. The cover 114 covers the bottom of the substrate 100 and provides, in part, an inner surface 115 that can define the channel 104, as shown in FIG. A fluid sample introduced into the input opening 102 passes from the input opening 102 to the first channel 104, through the first channel 104 to the chamber 106, and through the filter frit material 112 in the chamber 106 to the second channel 108. , And from the second channel 108 to the discharge opening 110. The first channel 104 can be loaded with a gel filtration material (not shown), eg, an ion exchange gel filtration material.

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 input opening 102 can be designed as an inlet port, a hole through the layer, an opening, or any other profile that provides an entrance to a channel or chamber in fluid communication. The drain opening 110 may be designed as a port, opening, hole through the layer, or any other profile that provides an exit from a channel or chamber in fluid communication. The input opening 102 and / or the discharge opening 110 may be covered or partially covered by a brittle or pierceable material cover 116, 118. The cover can be in the form of a tape, film, sheet, membrane, or a combination thereof. The cover 114 at the bottom of the device (shown) can be tape, film, sheet, membrane, or a combination thereof. Any of the covers 114, 116, and 118 can be in the form of a second substrate that is affixed, secured, glued, or otherwise connected to the substrate 100. The first channel 104, the second channel 108, the channel 106, or combinations thereof may be pre-loaded with reagents, reactants, or buffers known in the art before each cover is applied to the substrate 100. Can be filled. Thus, the first channel 104, the second channel 108, the chamber 106, or a combination thereof can be loaded through the input opening.

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 microfluidic device 498 that includes a filter frit material 412 having a shape that complements the shape of the column 406 on which the filter frit material 412 is disposed. The filter frit material 412 can include a chamber 413 that holds a gel filtration material 418. FIG. 4 is a side view of the microfluidic device 498 shown in FIG. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the device includes a substrate 400, an input opening 402, a first channel 404, a chamber 406 for receiving the filter frit material 412, a second channel 408, and a discharge opening 410. Is further provided. The device 498 shown in FIGS. 3 and 4 may also include a first cover 414 and a second cover 416. The filter frit material 412 may have an outer shape that is complementary to the inner shape of the chamber 406.

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 microfluidic device 700 comprising a filter frit material 712 having a shape that complements a substrate 701 and a chamber 713. The opening 720 of the filter frit material 712 faces the input opening 702 formed in the substrate 701. The filter frit material 712 further includes a closed end 722 that is oriented toward a discharge opening 710 formed in the substrate 701. The filter frit material 712 can be filled with a filtration material 718, eg, an ion exchange gel filtration material. Covers 714 and 716 can be secured, glued, glued or otherwise affixed to substrate 701 using adhesive 715. The adhesive can be, for example, a pressure sensitive adhesive.

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 microfluidic devices 98, 498 and 700 shown in FIGS. 1-6 can be used to filter liquids that are manipulated to pass through the devices. This device can be used, for example, for gel filtration, size exclusion filtration, ion exchange filtration, or a combination of these filtration techniques. For example, the filtering material can be loaded into the device and / or included in the device and can include small beads of filtering material. A size exclusion material that can retain the small molecules of the aqueous sample while allowing the larger molecules of the sample to pass through can be used. For example, P-10 BIO-GEL material from Bio-Rad can be used and is composed of acrylamide particles with an average particle size diameter of approximately 45-90 μm. When these particles are hydrated, they can capture free dye, unwanted nucleotides, and salt ions from the sample as the sample moves through the material.

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 devices 98, 498 and 700, for example, by gravity pressure differential, or centripetal force. The resulting filtrate eluting from the device can then be can be analyzed, used, or subsequently passed through the device to the next stage of processing, for example, a PCR reaction chamber, a sequencing reaction chamber, or It can be passed to other processing reaction chambers.

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 filter frit material 112, 412 or 712 shown in FIGS. 1-6 can be “press fit” into each chamber, placed in each chamber, or other methods Can be positioned in each chamber.

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 first channel 104 of the device 98 of FIG. Once the channel is filled with hydrated gel filtration material, the device can be centrifuged to dehydrate the gel filtration material and “fill” the gel filtration material to form a purification column. . This process can be used to prepare a device for sample filtration and can be used to remove unwanted or excess water or buffer from the gel filtration material. In a variation of this process, excess water or buffer can be collected in the outlet channel or chamber and later used to dilute and increase the volume of the filtered sample and prepare for sample injection.

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 profile 416 as shown in FIGS. 3 and 4). Regardless of whether the device comprises a first channel filled with gel filtration material, the second channel of the device can be provided with the gel filtration material loaded therein. The gel filtration material can be loaded into the second channel before, after or simultaneously with the filtration frit being positioned within the device.

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 discharge openings 110, 410, 710 can serve to capture or hold the processed sample after the sample has passed through the processing chamber in the microfluidic device. Initially, the discharge openings 110, 410, 710 can be opened so that a vacuum can be applied to the device for loading the gel filtration material. The outlet opening may remain open during centrifugation of the microfluidic device to further fill and / or dehydrate the gel filtration material. During such a filling process, excess water or buffer can be purged from the device and escape from the device through outlet openings 110, 410, 710. When the sample is manipulated through the microfluidic device, such as by centrifugation, the outlet openings 110, 410, 710 are sealed with cover films 116, 416, 716 so that the sample in the device is removed from the device. Try not to lose or otherwise keep the sample in the device.

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 filter chamber 713 shown in FIGS.

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 filtration frit material 112, 412, 712 having an outer peripheral shape, chambers 106, 406, 713 has an inner peripheral shape, which is complementary to the inner peripheral shape.

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 gel filtration frit 750, 950 that is constructed of a form-stable frit material and defines chambers 721, 921 and openings 728, 928. , 772. The chambers 721 and 921 are filled with gel filtration material 778 and 978, and the gel filtration material is loaded into the chambers 721 and 921. The gel filtration frit 750, 950 can be made by the method shown in FIGS. 8 and 10, respectively.

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 nozzle 130 in the process of filling embedded gel filtration frit 750, 950 with diluent 132 and gel filtration material 778, 978 through openings 728, 928.

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 multi-nozzle filling machine 140 for simultaneously filling a plurality of built-in gel filtration frits.

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 gel filtration frit 750, 950 can be formed as illustrated in FIGS. 8 and 10 and then a microfluidic device (eg, a device as shown in FIGS. 3-6). Can be filled. For example, a slurry of hydrated P-10 BIO-GEL particles can be pumped into a porous form-stable frit body and the resulting frit can be assembled into a microfluidic device. Such manufacturing procedures can reduce the number of substrate operations associated with forming the microfluidic device, enable off-line filtration frit manufacturing, and reduce the overall manufacturing cost of the microfluidic device.

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 microfluidic devices 200, each of which is designed with one or more profiles to limit the flow through the device of filtration material. 12 and 14 to 16, these external shapes are formed on the substrate 220. In the device of FIG. 13, the channel can be formed in an insertable component that can be incorporated into a microfluidic device. In each device, the first channel 208 is in fluid communication with the second channel 210. A fluid communication 212 in the form of a region is provided in each device between the first channel 208 and the second channel 210. 12 and 14-16, fluid communication 212 is also formed in substrate 220. Each of FIGS. 12-16 shows a flow restricting material 202 disposed in first channel 208 and / or fluid communication 212. As shown in FIGS. 12 and 13, a second material 204 having a smaller average diameter particle cross-sectional area than the material 202 is provided in the first channel 208. In FIG. 13, a third material 206 having a still smaller mean diameter particle cross-sectional area is provided in the first channel 208. Each of the materials 202, 204, and 206 can include a gel filtration material (eg, an ion exchange gel filtration material). Each of materials 202, 204, and 206 can be a material (eg, glass or silicon seed) having an inert mean diameter particle cross-sectional area as described herein. The microfluidic device 200 may also have a baffle 214 to further restrict the flow of the flow restricting material 202 to the second channel 210, as shown in FIGS. This baffle 214 may be provided in the fluid communication 212, in the second channel 210, or in both the fluid communication 212 and the second channel 210.

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 material 202, 204, and 206 may flow into the second channel 210 before the stack of materials 202, 204, and 206 is formed in the fluid communication 212. Formation of the stack in fluid communication 212 and / or collapse of the stack can be manipulated by controlling how much force is applied to the microfluidic device (eg, centripetal force, or aerodynamic force). The fluid communication 212 can be a tapered moving region (eg, a funnel-shaped moving region). This fluid communication 212 may be a conical moving region, as shown in FIGS.

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 microfluidic device 200 shown in any one of FIGS. 12-15 is provided. The particulate flow restricting material 202 is disposed in a first channel 208 having a first cross-sectional area. This first channel 208 ends in the form of a region in the fluid communication 212. The particles of the first material 202 can have an average diameter particle cross section that is between 5% and about 90% of the diameter cross section of the second channel 210. According to various embodiments, the additional material 204 is composed of particles having a smaller cross-sectional area than the particles of the first material, which can then be added to the stack of particles 202 of the first material. A third type of material 206 may be added after the particulate material 204, which is another flow-restricted particulate material of the same composition but from either of the particulate materials 202 or 204. Can be a small size, or can be a gel or resin material that can be a non-particulate material. The diluent that is initially associated or used to load the first material and / or the second material is from the first channel 208, through the fluid communication 212, and to the second channel 210. And can be moved using, for example, centripetal force. The diluent can be moved further out of the second channel 210 and can be removed from the device, for example, or stored in a collection or drain chamber.

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 particulate materials 202, 204, and 206 can be gel filtration particles or other particles. The particles can be chemically derivatized or physically modified to provide functions other than restricting the flow of the subsequently loaded gel or resin material. For example, materials 202, 204, and 206 can be modified to allow hybridization with DNA or DNA fragments. Where any of the materials 202, 204 or 206 is modified to allow hybridization, a method can be provided by which the hybridized components can be subsequently released from the material, for example by denaturation. . Thus, various embodiments may provide for purification or enrichment of hybridizable components.

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 microfluidic device 200 shown in FIGS. 12-16 can be assembled at a suitable location, the method of making the device eliminates utilization and handling issues associated with using filtration frits known in the art. It can be avoided. For example, device 200 can be made smaller than devices incorporating frit known in the art.

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 fluid communication 212 between the first channel 208 and the second channel 210 with a sudden change in cross-sectional area. Prepared in the form.

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 first channel 208 and the second channel 210, the shoulder being perpendicular to the direction of fluid flow through the first channel and the second channel. It can be.

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, second channel 210 in FIGS. 12-17) is formed by opening a valve to form two or more first channels or chambers. , To form a fluid communication with the second channel. The point of intersection or movement between the second channel and the one or more first channels defines the flow restriction factor described herein. This fluid communication can be useful to cause gel filtration stacking in the fluid communication formed by the valve openings. Such valves and the valve utilization techniques described above may include those described in US patent application Ser. No. 10 / 336,274.

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 microfluidic device 400 having a plurality of pathways 300 for processing respective samples according to various embodiments. The plurality of paths 300 may be parallel to each other. Each pathway 300 may have an input opening 372 in fluid communication with the plurality of respective processing chambers 376, 378, 381, 383, and 385 that can be blocked and / or opened. Each path 300 may end at a respective discharge opening 387, 389 as shown.

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 path 300 may include valves 391, 393, and 397 in addition to processing chambers 376, 378, 381, 383, and 385. In various embodiments, each path may also comprise a can include a flow splitter 395. The splitter may divide each path 300 into two respective sub-pathways (eg, a reverse sequencing reaction path and a forward sequencing reaction path). Each sub-path provides a separate exhaust chamber or reservoir 387, 389, respectively.

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 pathways 422 in accordance with various embodiments. In accordance with the exemplary embodiment shown in FIG. 21, each pathway 472 includes an input well 424, a PCR chamber 426, a PCR chamber valve 428, a PCR purification chamber 430, a PCR purification chamber valve 432, a PCR purification chamber appendage 434, respectively. A reaction input well 436, a sequencing chamber 438, a sequencing chamber valve 440, a sequencing purification chamber 442, and an exhaust well, chamber, or reservoir 444 (all formed on the substrate 420) may be provided. Exemplary valves that may be useful in this and various other embodiments are described in Bryning et al., US Provisional Patent Application No. 60 / 398,851, which is hereby incorporated by reference in its entirety. Including the described valve.

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 chambers 250 formed in the substrate 260. The teardrop shaped chambers 250 each have a substantially circular first end 252, a narrower and opposite second end 256, and an opening 258 in fluid communication with the channel 254 (which is It may have the following outline of the device (eg resulting in a processing chamber).

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 chamber 250 may have a constant cross-sectional area along the depth of the chamber. According to various embodiments, the bottom of the teardrop shaped chamber can be fan-shaped or flat.

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 chamber 256 can be used to guide the sample to the connecting channel 254 to facilitate complete movement of the sample and to prevent a portion of the sample from being retained. . This design can be used for all non-radial wells and both can be used to the left or right of the center of the device. FIG. 22 shows an exemplary pattern of such wells.

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 path 300 for processing a sample according to various embodiments. FIG. 25 is an enlarged top view of the path 300 shown in FIG. The route 300 is an example of the route 300 shown in FIG. This path 300 includes an input chamber 302, an input channel 304, a PCR chamber 306, a PCR chamber valve 308, a PCR purification column 310, a PCR purification column valve 312, a flow splitter 334, a flow splitter valve 314, a forward sequencing reaction chamber 315, Reverse sequencing reaction chamber 316, sequencing reaction chamber valves 318, 319, forward sequencing reaction purification column 323, reverse sequencing purification column 320, forward sequencing column valve 321, reverse sequencing reaction column valve 322 , Forward sequencing reaction product discharge chamber 326, as well as reverse sequencing reaction product discharge chamber 324. The device shown in FIG. 24 is also shown to include a substrate 368 and a cover 360.

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 path 300, which can be spaced apart by .5625 mm, can be parallel and can be positioned and attached to the rotating platen so that it does not exist on the radius of rotational motion. For further details regarding microfluidic devices having externally parallel processing paths, systems and apparatuses including or for processing such devices, see co-filed US patent application Ser. No. 10 / 336,274. No. 10 / 336,330, both of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

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 device processing system 399 that holds and secures a platen 380 that rotates about an axis of rotation 386, each microfluidic device (eg, the devices shown in FIGS. 20 and 21). Holders 381 and 383, a heating element 388 and a control unit 390. The processing system also includes a drive unit (not shown) and a control unit (not shown) for the drive unit. FIG. 26 shows the direction of rotation with unmarked arrows, but the direction of rotation could instead be the opposite direction.

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 channel 542 is formed with a rectangular cross-sectional area in the substrate 540. This cross-sectional area may have an aspect ratio (which is a width / depth ratio) greater than one. In FIG. 27b, the channel 546 is formed in the substrate 544 with a semi-elliptical cross-sectional area. This cross-sectional area may have an aspect ratio (ie, width / depth ratio) greater than one. In FIG. 27c, a thin and narrow channel 550 is formed in the substrate 548, where the cross-sectional area can have an aspect ratio (ie, width / depth ratio) of less than one. In FIG. 27d, the channel 554 is formed in the substrate 552 with a trapezoidal cross-sectional area. These and other cross-sectional designs can be used as flow restricting channels and can be performed or formed during valve-opening operations according to various embodiments.

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 sample processing device 610 can be mounted on a carrier 680. Such an assembly is shown in an enlarged perspective view of the sample processing device 610 and carrier 680 shown in FIG.

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 sample processing device 610 can be loaded using centripetal force. The carrier can maintain the integrity of the sample processing device by applying pressure to the card during loading and / or thermal cycling.

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 carrier 680 can be attached to the sample processing device 610 in a manner that allows the carrier 680 to be reused with many different sample processing devices 610. According to various embodiments, the carrier 680 can be permanently attached to a single sample processing device 610. As a result, after use, both the sample processing device 610 and the carrier 680 are discarded together.

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 sample processing device 610 includes a shaped post 611 for aligning the sample processing device 610 with respect to the carrier. At least one of the shaped struts may be located proximal to the center of the sample processing device 610. Although only one shaped post 611 can be used to attach the sample processing device 610 to the carrier 680, at least two posts 611 can be provided. A centrally located support post 611 can assist in centering the sample processing device 610 on the carrier 680. On the other hand, a second strut 611 may be provided to prevent rotation of the sample processing device 610 relative to the carrier 680. Further, although only two struts 611 are shown, it is understood that more than two struts or other attachment sites can be provided between the sample processing device 610 and the carrier 680. Further, the struts 611 can be melt bonded to the sample processing device 610 to achieve the attachment of the two components in addition to the alignment.

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 sample processing device 610 and the carrier 680 so that the molded strut 611 can be used prior to final alignment and attachment to the sample processing device 610. The processing device 610 and the carrier 680 can be approximately aligned. The struts and / or other alignment profiles may align the assembly comprising the sample processing device 610 and the carrier 680 with, for example, a heat treatment system used to thermally circulate material in the sample process chamber 650. One or more alignment profiles can also be used with a detection system for detecting the presence or absence of a selected analyte in the process chamber 650.

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 carrier 680 to align the carrier 680 and the heat block. The struts can be configured as conical or tapered pins that can mate with corresponding truncated or non-truncated conical or tapered wells or recesses formed in the heat block. . The struts can be configured to have a cruciform cross-sectional area (the tip of a Phillips screwdriver), which can be compressible and / or elastic, such as a conical or tapered well formed in a heat block or Can fit into the recess. The support 680 struts can be made of polypropylene. The well or recess formed in the heat block may have a truncated conical shape.

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 carrier 680 may comprise various contours, such as openings 682, preferably aligned with the process chamber 650 of the sample processing device 610. By providing an opening 682, the process chamber 650 can be examined through the carrier 680. One alternative to providing the aperture 682 is to make the carrier 680 from a material that is transparent to electromagnetic radiation of the desired wavelength. The carrier 680 can be continuous with the surface of the sample processing device 610. That is, the carrier may be provided without a hole formed therethrough for access to the process chamber 650.

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 sample processing device 610 and carrier 680 are illustrated in FIG. Here it can be seen that the loading chamber 630 can extend beyond the periphery of the carrier 680. In this manner, the portion of the sample processing device 610 comprising this loading structure 630 can be removed from the remaining portion of the sample processing device 610 after dispensing sample material to the process chamber 650.

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 carrier 680 illustrated in FIGS. 28 and 29 may also provide advantages in sealing or separating the process chamber 650 during and / or after loading of sample material in the process chamber 650.

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 carrier 680, ie, the surface of the carrier 680 facing the sample processing device 610. The bottom surface of the carrier 680 has a number of outlines including a main conduit support rail 683. This support rail may extend along the length of the main conduit 640 in the associated sample processing device 610. This support rail 683 is compressed, for example, while the main conduit 640 of the sample processing device 610 is deformed to separate the process chamber 650 and / or seal the conduit 640 as discussed above. It can provide a surface that can be made.

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 main conduit 640, its support rail 683 can also be relied upon during a heat treatment that applies pressure to the conduit 640, for example. Further, the use of support rails 683 is also necessary to seal the main conduit 640 to the device 610 while these support rails provide significantly reduced contact between the sample processing device 610 and the carrier 680. A further advantage may be provided in terms of providing a flexible support.

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 carrier 680 and the device 610 can be reduced or minimized if the assembly is used in heat treatment of sample material (eg, as used in polymerase chain reaction (PCR)). . Thus, the carrier 680 can be characterized as comprising a carrier body that is spaced from the sample processing device 610 between the main conduits 640 when the support rail 683 is aligned with the main conduit 640. . The void formed between the carrier body and the sample processing device 610 can be occupied by air or, for example, by a compressible and / or insulating material. According to various embodiments, the carrier 680 can be made from plastic and attached to the surface facing the sample processing device 610 or this to reduce heat transfer between the sample processing device 610 and the carrier 680. It may have a layer of compressible foam adjacent to the surface. According to various embodiments, the foam layer can be a silicone foam.

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 optional compression structures 684 are also shown in FIG. This structure is in the form of a collar configured to align with the process chamber 650 over the sample processing device 610 in the illustrated embodiment. This collar may define one end of each of the openings 682 and extend through the carrier 680 to allow access to the process chamber 650 above the sample processing device 610. This compression structure 684 (eg, collar) is close to each of the process chambers 650 on the sample processing device 610 when the two components (sample processing device 610 and carrier 680) are compressed against each other. It is designed to compress a separate area of the device in position.

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 device 610 and a heat block proximal to each of the process chambers. The improved contact can enhance the transfer of thermal energy to and / or from the process chamber. Furthermore, the improvement in heat transfer is balanced at least in part by only limited heat transfer to the structure of the carrier 680 itself, due to the limited contact area between the sample processing device 610 and the carrier 680. Can be taken.

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 device 610 is that any weakness of adhesion, adhesive stripping, and / or liquid leakage from the process chamber 650 is reduced or reduced by separate areas of compression. It can be disturbed. This advantage may be particularly advantageous when using a compressed structure in the form of a collar or other shape surrounding at least a portion of the process chamber on the sample processing device.

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 process chamber 650 and is not designed to occlude supply conduits that enter the process chamber 650. Alternatively, however, the collar may be designed to occlude the supply conduit, thereby providing further potential further enhancement of separation between process chambers during heat treatment of the sample material.

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 collar 684 optionally provides a barrier to the transmission of electromagnetic energy (eg, infrared to ultraviolet) between the process chambers 650 during processing and / or analysis of the process chamber 650, thereby providing a process chamber. It may provide some reduction in cross-talk between 650. For example, the collar 684 may be impermeable to selected wavelengths of electromagnetic radiation. Alternatively, the collar 684 can inhibit the transmission of electromagnetic radiation of a selected wavelength by diffusing and / or absorbing. For example, the collar 684 may comprise a textured surface to enhance scattering and / or the collar 684 is incorporated into the body of the collar 684 and / or enhances absorption and / or diffusion. A material provided in the coating may be provided.

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 carrier 680 is on the top surface of the carrier 680 (ie, away from the sample processing device, into a compressed structure (eg, in the form of a collar 684 in the exemplary embodiment), and ultimately the sample processing device itself. A force transmission structure for enhancing the transmission of force from the surface facing the surface.

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 openings 682 and is operably attached to the collar 684. This force transmission structure defines a landing area 687 located between the openings 682 and connected to the collar 684 so that the force applied to the joint area 687 in the direction of the sample processing device. 686 is communicated to each of the collars 684 from there to a sample processing device (not shown). In the embodiment shown, the joint area is provided by the top of the arch 685.

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 different collars 684 attached to the arch 685. This is essentially provided as a hollow column that supports the arch 685 (via the opening 682). This basic structure is repeated for the entire surface of the carrier 680, for example, as can be seen in FIG.

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 carrier 680 and other structures used to compress the sample processing device using the platen or carrier 680. Decrease. The reduced contact may provide reduced heat transfer between the carrier 680 and other structures used to compress the platen or sample processing device. Furthermore, this force transmission structure and the corresponding compression structure on opposite sides of the carrier all reduce the amount of material in the carrier 680, thereby reducing the carrier 680, then the carrier 680 and the sample processing device. This can contribute to reducing the amount of heat in the assembly.

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 carrier 680 "includes an alignment structure 687" that assists in guiding the pipette 611 "or other sample material delivery device to an appropriate loading structure on the sample processing device 610". Can be used to This alignment structure 687 "can be removed along with the loading structure on the sample processing device 610" described herein. This alignment structure 687 ″ can be generally conical as shown to guide pipette 611 ″ to the loading structure on sample processing device 610 ″ when slightly off-center from the inlet port. .

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 sample processing device 710 and carrier 780 that may be used with the sample processing device 710.

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 sample processing device 710 comprises a set of process arrays 720. Each of the process arrays comprises a process chamber 750 configured as an array on the surface of the sample processing device 710 at the sample processing device 710 shown. The carrier 780 includes a plurality of openings 782 formed in the carrier. This opening is preferably aligned with the process chamber 750 when the sample processing device 710 and the carrier 780 are compressed together.

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 carrier 780 can be made from a variety of materials, but it may be preferred that the carrier can be made from a compressible material (eg, a compressible foam or sheet of other material). In addition to compressibility, the compressible material may exhibit low thermal conductivity, low heat content, and / or a low compression set, particularly at temperatures at which sample processing devices may be provided. One class of suitable foams may include, for example, silicone-based silicone foams.

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 carrier 780 is made from a compressible material, it may not be necessary to provide a relief on the surface of the carrier 780 facing the sample processing device 710 to prevent premature blockage of the conduits in the process array 720. However, if the carrier 780 is manufactured from a more rigid material, it may be desirable to provide some relief on the surface of the carrier 780 for the conduits in the process array 720.

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 carrier 680 described above, the carrier 780 (eg, as described in FIG. 34) is a sample in the region occupied by the process chamber 750 due to the absence of material located above the process chamber 750. By not compressing the processing device, selective compression of the sample processing device may be provided. As a result, this carrier 780 may provide several additional advantages. For example, weakening adhesion, peeling of the adhesive, and / or liquid leakage from the process chamber 750 can be reduced or prevented by compression applied to the sample processing device 710 surrounding the process chamber 750. Further, for example, heat leakage from a heat block to which the assembly can be pressed can be reduced if the material of the carrier 780 is provided with the desired thermal properties (eg, low heat, low thermal conductivity, etc.).

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 opening 782 provides a barrier to the transmission of electromagnetic energy (eg, light) between the process chambers 750 during processing and / or analysis of the process chamber 750, thereby providing a process chamber 750. May provide protection from crosstalk between the two. For example, the carrier 780 can be opaque and / or opaque to selected wavelengths of electromagnetic radiation. Alternatively, the carrier can inhibit the transmission of electromagnetic radiation of a selected wavelength by diffusion and / or absorption. For example, the aperture 782 may comprise a textured surface to enhance scattering. Further, the carrier 780 can include a material incorporated into the body of the carrier 780 and / or provided in a coating thereon, which material can absorb and / or diffuse selected wavelengths of electromagnetic energy. Can be enhanced.

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, carrier 680 with its associated collar) around each of the process chambers in the sample processing device. obtain.

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 sample processing device 710 ′ and the means for selectively compressing 780 ′ include a platen 704 ′ and a heat block 708 ′ during heat treatment of the sample processing device 710 ′, as indicated by arrows 701 ′ and 702 ′. Can be compressed between.

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.

図1は、一実施形態に従う微小流体デバイスの上面図である。ここで第1のチャネルは第1の表面に形成され、第2のチャネルは第2の表面に形成され、そして一定直径の相互連結カラムは、そこに配置されたフリット材料を有する。FIG. 1 is a top view of a microfluidic device according to one embodiment. Here, the first channel is formed on the first surface, the second channel is formed on the second surface, and the constant diameter interconnecting column has a frit material disposed thereon. 図2は、図1のライン2−2に沿って切りとった、図1に示される微小流体デバイスの側面断面図である。2 is a side cross-sectional view of the microfluidic device shown in FIG. 1 taken along line 2-2 of FIG. 図3は、組込型ゲル濾過フリット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。FIG. 3 is a top view of another embodiment of a microfluidic device comprising an embedded gel filtration frit. 図4は、図3のライン4−4に沿って切りとった、図3に示される微小流体デバイスの側面断面図である。4 is a side cross-sectional view of the microfluidic device shown in FIG. 3 taken along line 4-4 of FIG. 図5は、組込型ゲル濾過フリットを備える一実施形態に従う微小流体デバイスの上面図である。FIG. 5 is a top view of a microfluidic device according to one embodiment comprising an embedded gel filtration frit. 図6は、図5のライン6−6に沿って切りとった、図5に示される微小流体デバイスの側面断面図である。6 is a side cross-sectional view of the microfluidic device shown in FIG. 5 taken along line 6-6 of FIG. 図7は、形態安定本体、本体におけるチャンバ、およびこのチャンバに配置されたゲル濾過材料を有する組込型ゲル濾過フリットの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of an embedded gel filtration frit having a form-stable body, a chamber in the body, and a gel filtration material disposed in the chamber. 図8は、図7に示されるような、ノズルを使用することによってゲル濾過材料が充填された、形態安定本体を備える組込型ゲル濾過フリットの側面断面図である。FIG. 8 is a side cross-sectional view of an embedded gel filtration frit with a form-stable body filled with gel filtration material by using a nozzle as shown in FIG. 図9は、組込型ゲル濾過フリットを調製するにあたって使用するための、およびチャンバを有する形態安定本体の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a form-stable body for use in preparing an embedded gel filtration frit and having a chamber. 図10は、図9に示され、ノズルを使用することによってゲル濾過材料が充填された、形態安定本体の側面断面図である。10 is a side cross-sectional view of the form-stable body shown in FIG. 9 and filled with gel filtration material by using a nozzle. 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にあたって有用なマルチノズル機械の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a multi-nozzle machine useful for simultaneously filling a plurality of built-in gel filtration frits. 図12は、円錐形状を有し、かつ2つのタイプの粒子サイズを含む流体連絡を備える微小流体デバイスの部分的断面の上面図である。FIG. 12 is a top view of a partial cross-section of a microfluidic device having a fluid communication having a conical shape and including two types of particle sizes. 図13は、流動制限因子として使用され得るゲル濾過材料を備える微小流体デバイスの側面図の実施形態の部分的断面における上面図である。FIG. 13 is a top view in partial cross section of a side view embodiment of a microfluidic device comprising a gel filtration material that can be used as a flow restricting factor. 図14は、微小流体デバイスの実施形態の部分的断面における上面図であり、この微小流体デバイスは、流体の流動を制限し、かつゲル濾過粒子の積み重ねを引き起こすバッフルを有する。FIG. 14 is a top view in partial cross section of an embodiment of a microfluidic device having a baffle that restricts fluid flow and causes gel filtration particle stacking. 図15は、微小流体デバイスの実施形態の部分的断面における上面図であり、この微小流体デバイスは、流体の流動を制限し、かつゲル濾過粒子の積み重ねを引き起こすバッフルを有する。FIG. 15 is a top view in partial cross-section of an embodiment of a microfluidic device, the microfluidic device having baffles that restrict fluid flow and cause gel filtration particle stacking. 図16は、第1のチャネルと第2のチャネルとの間の断面積における急激な変化を有する流体連絡を備える微小流体デバイの種々の実施形態の上面図である。FIG. 16 is a top view of various embodiments of a microfluidic device comprising a fluid communication having an abrupt change in cross-sectional area between a first channel and a second channel. 図17は、第1のチャネルと第2のチャネルとの間の断面積における急激な変化を有する流体連絡を備える微小流体デバイの種々の実施形態の上面図である。FIG. 17 is a top view of various embodiments of microfluidic Debye with fluid communication having abrupt changes in cross-sectional area between a first channel and a second channel. 図18は、対応する断面図とともに、微小流体デバイスを形成するための方法を示すフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart illustrating a method for forming a microfluidic device with corresponding cross-sectional views. 図19は、精製デバイスとして使用するための微小流体デバイスを調製する方法を示すフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart illustrating a method of preparing a microfluidic device for use as a purification device. 図20は、各経路に対して基材、基材に形成された複数の平行な経路、および複数のバルブを有する微小流体デバイスの実施形態の上面図である。FIG. 20 is a top view of an embodiment of a microfluidic device having a substrate, a plurality of parallel pathways formed in the substrate, and a plurality of valves for each pathway. 図21は、複数の経路を有する基材の実施形態の斜視図である。FIG. 21 is a perspective view of an embodiment of a substrate having a plurality of paths. 図22は、斜面(cant)上に配置され、かつ基材に形成された複数の涙滴形状のチャンバを備える実施形態の上面図である。FIG. 22 is a top view of an embodiment comprising a plurality of teardrop shaped chambers disposed on a cant and formed in a substrate. 図23は、テーパー状断面を有する涙滴形状の投入チャンバの実施形態の拡大斜視図である。FIG. 23 is an enlarged perspective view of an embodiment of a teardrop shaped dispensing chamber having a tapered cross section. 図24は、サンプルを処理するための経路を有する実施形態に従う微小流体デバイスの上面図である。FIG. 24 is a top view of a microfluidic device according to an embodiment having a path for processing a sample. 図25は、図24のデバイスにおいて示される経路の拡大斜視図である。25 is an enlarged perspective view of the path shown in the device of FIG. 図26は、回転可能な圧盤上に保持された微小流体デバイスを備える微小流体システムの実施形態の斜視図である。この圧盤は、ドライブユニットによって回転され得、加熱要素によって加熱され得、そして制御ユニットによって制御され得る。FIG. 26 is a perspective view of an embodiment of a microfluidic system comprising a microfluidic device held on a rotatable platen. The platen can be rotated by a drive unit, heated by a heating element, and controlled by a control unit. 図27a〜27dは、基材における種々のプロフィールを有する微小流体チャネルの断面図である。Figures 27a-27d are cross-sectional views of microfluidic channels having various profiles in the substrate. 図28は、サンプル処理デバイスおよび担体を備えるアセンブリの分解斜視図である。FIG. 28 is an exploded perspective view of an assembly comprising a sample processing device and a carrier. 図29は、組み立てられた場合の、図28のアセンブリの斜視図である。FIG. 29 is a perspective view of the assembly of FIG. 28 when assembled. 図30は、サンプル処理デバイス上のプロセスチャンバを分離するにあたって有用な1セットの主要導管支持レールおよびカラーを示す担体の一部の拡大図である。FIG. 30 is an enlarged view of a portion of the carrier showing a set of main conduit support rails and collars useful in separating the process chambers on the sample processing device. 図31は、担体の一部の部分的断面図であり、担体内で有用な力伝達構造体の例を例示する。FIG. 31 is a partial cross-sectional view of a portion of a carrier, illustrating an example of a force transmission structure useful within the carrier. 図32は、担体および担体における光学要素を備えるサンプル処理デバイスの部分的断面図である。FIG. 32 is a partial cross-sectional view of a sample processing device comprising a carrier and optical elements in the carrier. 図33は、担体およびサンプル処理送達デバイスについてのアラインメント構造体を備えるサンプル処理デバイスを示す。FIG. 33 shows a sample processing device comprising an alignment structure for the carrier and the sample processing delivery device. 図34は、種々の実施形態に従う別のサンプル処理デバイスおよび担体アセンブリの分解斜視図である。FIG. 34 is an exploded perspective view of another sample processing device and carrier assembly according to various embodiments. 図35は、サンプル処理デバイスとともに使用され得る熱処理システムのブロック図である。FIG. 35 is a block diagram of a heat treatment system that may be used with a sample processing device.

Claims (97)

微小流体デバイスであって、該デバイスは、以下:
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:
請求項1に記載の微小流体デバイスであって、前記カラムは、該第1の表面から該第2の表面まで延びる高さ、および該第1の表面から該第2の表面まで、該第1の表面に対して平行に存在する平面に沿った一定の断面積を有する、微小流体デバイス。 The microfluidic device of claim 1, wherein the column has a height extending from the first surface to the second surface, and from the first surface to the second surface, the first surface. A microfluidic device having a constant cross-sectional area along a plane lying parallel to the surface of the device. 請求項1に記載の微小流体デバイスであって、前記カラムの前記高さは、前記基材の前記厚みと同じである、微小流体デバイス。 2. The microfluidic device according to claim 1, wherein the height of the column is the same as the thickness of the substrate. 請求項1に記載の微小流体デバイスであって、前記基材の前記第1の表面を接続する第1のカバーをさらに備える、微小流体デバイス。 The microfluidic device according to claim 1, further comprising a first cover connecting the first surface of the substrate. 請求項1に記載の微小流体デバイスであって、前記基材の前記第2の表面を接続する第2のカバーをさらに備える、微小流体デバイス。 The microfluidic device according to claim 1, further comprising a second cover connecting the second surface of the substrate. 請求項1に記載の微小流体デバイスであって、前記フィルタフリットは、外側周辺形状を有し、前記カラムは、内側周辺形状を有し、該外側周辺形状は、該内側周辺形状に対して相補的である、微小流体デバイス。 2. The microfluidic device of claim 1, wherein the filter frit has an outer peripheral shape, the column has an inner peripheral shape, and the outer peripheral shape is complementary to the inner peripheral shape. A microfluidic device. 請求項1に記載の微小流体デバイスであって、前記第1のチャネル中に配置されたゲル濾過材料をさらに含む、微小流体デバイス。 The microfluidic device of claim 1, further comprising a gel filtration material disposed in the first channel. 請求項7に記載の微小流体デバイスであって、前記ゲル濾過材料は、イオン交換材料を含む、微小流体デバイス。 8. The microfluidic device according to claim 7, wherein the gel filtration material comprises an ion exchange material. 請求項1に記載の微小流体デバイスであって、前記第1の表面に形成された複数の第1のチャネル、前記第2の対向する表面に形成されたそれぞれの複数の第2のチャネル、およびそれぞれの複数のカラムを備え、該複数のカラムは、それぞれ、該複数の第1のチャネルを、該それぞれの複数の第2のチャネルに接続して、複数の独立した経路を形成し、各経路は、該複数の第1のチャネルのうちの1つ、該それぞれの複数の第2のチャネルのうちの1つ、および該それぞれの複数のカラムのうちの1つを含み、ここで該複数の独立した経路は、互いに平行である、微小流体デバイス。 2. The microfluidic device of claim 1, wherein a plurality of first channels formed on the first surface, a plurality of second channels formed on the second opposing surface, and Each of the plurality of columns, each of the plurality of columns connecting the plurality of first channels to the respective plurality of second channels to form a plurality of independent paths; Includes one of the plurality of first channels, one of the respective plurality of second channels, and one of the respective plurality of columns, wherein the plurality of columns Microfluidic devices where the independent paths are parallel to each other. 請求項1に記載の微小流体デバイスであって、前記第1のチャネルと流体連絡状態にある投入開口をさらに備える、微小流体デバイス。 The microfluidic device of claim 1, further comprising an input opening in fluid communication with the first channel. 請求項1に記載の微小流体デバイスであって、前記フィルタフリット材料は、本体、該本体に配置されたゲルチャンバ、および該ゲルチャンバと流体連絡状態にある、該本体における開口を備え;ここで該フィルタフリット材料は、前記カラムに配置され、該開口は、前記第1のチャネルに向かって面している、微小流体デバイス。 The microfluidic device of claim 1, wherein the filter frit material comprises a body, a gel chamber disposed in the body, and an opening in the body in fluid communication with the gel chamber; wherein the filter A microfluidic device in which frit material is disposed in the column and the opening faces toward the first channel. 請求項4に記載の微小流体デバイスを製造する方法であって、該方法は、以下の工程:
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.
組込型ゲル濾過フリットであって、以下:
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.
請求項13に記載の組込型ゲル濾過フリットであって、前記ゲルチャンバと流体連絡状態にある前記本体中に開口をさらに備える、組込型ゲル濾過フリット。 14. The built-in gel filtration frit of claim 13, further comprising an opening in the body in fluid communication with the gel chamber. 請求項13に記載の組込型ゲル濾過フリットであって、前記ゲル濾過材料は、イオン交換材料を含む、ゲル濾過フリット。 14. The built-in gel filtration frit of claim 13, wherein the gel filtration material comprises an ion exchange material. 請求項13に記載の組込型ゲル濾過フリットであって、前記形態安定フィルタフリット材料は、親水性ポリエチレン材料を含む、組込型ゲル濾過フリット。 14. The built-in gel filtration frit of claim 13, wherein the form-stable filter frit material comprises a hydrophilic polyethylene material. 請求項13に記載の組込型ゲル濾過フリットであって、前記本体は、矩形様形状を有する、組込型ゲル濾過フリット。 14. The built-in gel filtration frit of claim 13, wherein the body has a rectangular-like shape. 請求項13に記載の組込型ゲル濾過フリットであって、長さ寸法、幅寸法、および深さ寸法を有し、ここで該寸法の各々は、50mm未満である、組込型ゲル濾過フリット。 14. The embedded gel filtration frit of claim 13, wherein the embedded gel filtration frit has a length dimension, a width dimension, and a depth dimension, each of which is less than 50 mm. . 請求項13に記載の組込型ゲル濾過フリットであって、前記チャンバは、矩形様形状または円筒形状を有する、組込型ゲル濾過フリット。 14. The built-in gel filtration frit of claim 13, wherein the chamber has a rectangular-like shape or a cylindrical shape. 請求項13に記載の組込型ゲル濾過フリットであって、前記本体は、矩形様形状または円筒形状を有する、組込型ゲル濾過フリット。 14. The built-in gel filtration frit of claim 13, wherein the body has a rectangular-like shape or a cylindrical shape. 請求項20に記載の組込型ゲル濾過フリットであって、前記本体は、前記チャンバと流体連絡状態にある開口を備える、組込型ゲル濾過フリット。 21. The built-in gel filtration frit of claim 20, wherein the body comprises an opening in fluid communication with the chamber. 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:
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.
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.
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:
請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記第1の方向および前記第2の方向は、前記流体連絡において互いに並んでいる、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, wherein the first direction and the second direction are aligned with each other in the fluid communication. 請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルのうちの少なくとも一方は、丸形の断面を備える、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, wherein at least one of the first channel and the second channel comprises a round cross section. 請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記流動制限粒子の少なくとも50重量%は、前記第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、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, wherein at least 50% by weight of the flow restricting particles comprise flow restricting particles having a particle size that is less than the third smallest dimension. 請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記流動制限粒子の少なくとも95重量%は、前記第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、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, wherein at least 95% by weight of the flow restricting particles comprise flow restricting particles having a particle size that is less than the third smallest dimension. 請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記流動制限粒子は、前記第2の最小寸法より小さい粒径を有する、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, wherein the flow restricting particles have a particle size that is smaller than the second minimum dimension. 請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記流動制限材料は、前記第1のチャネルに配置されたゲル濾過材料を含み、該ゲル濾過材料は、該第3の断面積より小さい平均直径断面積を有する、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, wherein the flow restricting material includes a gel filtration material disposed in the first channel, the gel filtration material having an average diameter less than the third cross-sectional area. A microfluidic device having a cross-sectional area. 請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記流動制限粒子の前記平均直径断面積は、前記第3の断面積の約0.1〜約0.2倍である、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, wherein the mean diameter cross-sectional area of the flow restricting particles is about 0.1 to about 0.2 times the third cross-sectional area. 請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記流体連絡において流動制限粒子の積み重ねを含む、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, comprising a stack of flow restricting particles in the fluid communication. 請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記流動制限材料は、以下:
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.
請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記第1および第2のチャネルのうちの少なくとも一方に配置された第2の材料をさらに含み、そして核酸配列とハイブリダイズする粒子を含む、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, further comprising a second material disposed in at least one of the first and second channels, and comprising a particle that hybridizes with a nucleic acid sequence. Fluid device. 請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記流体連絡は、前記第1のチャネルから前記第2のチャネルまでのテーパー状伝達領域を含む、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, wherein the fluid communication includes a tapered transmission region from the first channel to the second channel. 請求項36に記載の微小流体デバイスであって、前記テーパー状伝達領域は、円錐形状を有する、微小流体デバイス。 37. The microfluidic device of claim 36, wherein the tapered transmission region has a conical shape. 請求項25に記載の微小流体デバイスであって、前記基材の前記第1の表面と接触し、前記第1のチャネル、前記第2のチャネル、および前記流体連絡のうちの少なくとも1つを覆う、第1のカバーをさらに備える、微小流体デバイス。 26. The microfluidic device of claim 25, wherein the microfluidic device contacts the first surface of the substrate and covers at least one of the first channel, the second channel, and the fluid communication. The microfluidic device further comprising a first cover. 微小流体デバイスであって、以下:
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であって、前記涙滴形状のチャンバは、該チャンバの前記深さに沿って一定の断面積を有する、微小流体デバイス。 40. The microfluidic device of claim 39, wherein the teardrop shaped chamber has a constant cross-sectional area along the depth of the chamber. 請求項39に記載の微小流体デバイスであって、前記基材に形成された第2のチャンバをさらに備え、該第2のチャンバは、深さ、および第2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し、該第2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2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、微小流体デバイス。 40. The microfluidic device of claim 39, further comprising a second chamber formed in the substrate, the second chamber having a depth and a cross section perpendicular to the second depth. The second chamber has a substantially circular first end and a narrower and opposite second end, wherein the second chamber has a teardrop-shaped cross-sectional area, wherein The microfluidic device, wherein the second end of the second chamber is in fluid communication with the first channel. 液体を操作する方法であって、該方法は、以下の工程:
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.
液体を操作する方法であって、該方法は、以下の工程:
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.
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.
請求項44に記載の微小流体デバイスであって、前記第1および第2の流体連絡のうちの少なくとも一方は、前記第1の表面に形成されたチャネルを備え;そして
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.
請求項44に記載の微小流体デバイスであって、前記少なくとも1つのバルブは、第1の弾性を有する第1の変形可能材料を含み、第2の変形可能材料は、該第1の弾性とは異なる第2の弾性を有する、微小流体デバイス。 45. The microfluidic device of claim 44, wherein the at least one valve includes a first deformable material having a first elasticity, wherein the second deformable material is the first elasticity. A microfluidic device having a different second elasticity. 請求項46に記載の微小流体デバイスであって、前記基材の前記第1の表面と接触している第1のカバーをさらに備え、ここで該第1のカバーは、前記第2の変形可能材料である、微小流体デバイス。 47. The microfluidic device of claim 46, further comprising a first cover in contact with the first surface of the substrate, wherein the first cover is the second deformable. A microfluidic device that is a material. 請求項44に記載の微小流体デバイスであって、前記少なくとも1つの処理チャンバに配置されたサイズ排除濾過材料をさらに含む、微小流体デバイス。 45. The microfluidic device of claim 44, further comprising a size exclusion filtration material disposed in the at least one processing chamber. 請求項44に記載の微小流体デバイスであって、少なくとも1つの処理チャンバ中に配置された核酸配列のポリメラーゼ連鎖反応を可能にするための成分をさらに含む、微小流体デバイス。 45. The microfluidic device of claim 44, further comprising a component for enabling a polymerase chain reaction of a nucleic acid sequence disposed in at least one processing chamber. 請求項44に記載の微小流体デバイスであって、前記少なくとも1つの処理チャンバは、前記基材の前記第1の表面においてチャネルとして形作られている、微小流体デバイス。 45. The microfluidic device of claim 44, wherein the at least one processing chamber is shaped as a channel in the first surface of the substrate. 請求項44に記載の微小流体デバイスであって、前記基材は矩形である、微小流体デバイス。 45. The microfluidic device of claim 44, wherein the substrate is rectangular. 請求項44に記載の微小流体デバイスであって、前記第1のチャネルおよび前記第1のチャンバは、前記基材において少なくとも部分的に形成された第1の経路の一部であり、前記基材は、複数の経路を備え、それぞれの経路は、それぞれのチャネルおよびそれぞれのチャンバを有し、かつ該それぞれのチャンバは、各々、それぞれの深さ、および該深さに対して垂直に断面にされた場合に涙滴形状の断面積を有し、該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の端部を有し、該それぞれのチャンバの該第1の端部は、該それぞれのチャネルと流体連絡状態にある、微小流体デバイス。 45. The microfluidic device of claim 44, wherein the first channel and the first chamber are part of a first path that is at least partially formed in the substrate. Comprises a plurality of paths, each path having a respective channel and a respective chamber, and the respective chambers are each sectioned at a respective depth and perpendicular to the depth. The respective chambers each having a substantially circular first end and a narrower and opposite second end, wherein each chamber has a teardrop-shaped cross-sectional area. The microfluidic device wherein the first end of the is in fluid communication with the respective channel. 請求項52に記載の微小流体デバイスであって、前記複数の経路のうちの経路は、互いに平行している、微小流体デバイス。 53. The microfluidic device according to claim 52, wherein the paths of the plurality of paths are parallel to each other. 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:
請求項54に記載の微小流体デバイスであって、前記少なくとも1つのバルブは、以下:
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:
請求項54に記載の微小流体デバイスであって、各バルブは、以下:
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.
サンプル処理システムであって、以下:
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:
請求項57に記載のシステムであって、前記微小流体デバイスは、前記ホルダに配置され、前記複数の経路の各投入開口は、該複数の経路の各それぞれの排出開口よりも前記回転軸に近い、システム。 58. The system according to claim 57, wherein the microfluidic device is disposed in the holder, and each input opening of the plurality of paths is closer to the rotation axis than each discharge opening of the plurality of paths. ,system. 請求項57に記載のサンプル処理システムであって、前記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、処理チャンバ、および排出開口を備える、サンプル処理システム。 58. The sample processing system of claim 57, wherein each of the plurality of parallel paths comprises a respective input opening, processing chamber, and discharge opening in a linear arrangement. 請求項57に記載のサンプル処理システムであって、以下:
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:
請求項57に記載のサンプル処理システムであって、前記微小流体デバイスは、以下:
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:
請求項57に記載のサンプル処理システムであって、前記圧盤は、複数のホルダを備え、各ホルダは、前記微小流体デバイスを保持し得る、サンプル処理システム。 58. The sample processing system of claim 57, wherein the platen comprises a plurality of holders, each holder capable of holding the microfluidic device. 請求項57に記載のサンプル処理システムであって、前記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、該ホルダは、該複数の経路のいずれも、前記回転軸に対して半径方向に並べられて位置していないように、該微小流体デバイスを保持し得る、サンプル処理システム。 58. The sample processing system of claim 57, wherein the microfluidic device is shaped as a rectangle having a length, a width, and a thickness, and the holder is configured so that any of the plurality of paths is on the rotation axis. A sample processing system that is capable of holding the microfluidic device so that it is not radially aligned with respect to. 請求項57に記載のサンプル処理システムであって、前記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の矩形表面を有し、該表面の各々は、その幅よりも大きい長さを有する、サンプル処理システム。 58. The sample processing system of claim 57, wherein the microfluidic device has opposing first and second rectangular surfaces, each of which has a length greater than its width. A sample processing system. 請求項64に記載のサンプル処理システムであって、前記微小流体デバイスは、前記ホルダに配置され、前記圧盤の半径は、該微小流体デバイスの長さに対して垂直である、サンプル処理システム。 65. A sample processing system according to claim 64, wherein the microfluidic device is disposed in the holder and the radius of the platen is perpendicular to the length of the microfluidic device. 請求項64に記載のサンプル処理システムであって、前記微小流体デバイスは、前記ホルダに配置され、前記圧盤の半径は、前記微小流体デバイスの幅に対して垂直である、サンプル処理システム。 65. A sample processing system according to claim 64, wherein the microfluidic device is disposed in the holder and the radius of the platen is perpendicular to the width of the microfluidic device. 請求項57に記載のサンプル処理システムであって、以下:
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.
サンプル処理の方法であって、該方法は、以下の工程:
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.
微小流体デバイスを製作する方法であって、該方法は、以下の工程:
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.
微小流体デバイスであって、以下:
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:
請求項70に記載の微小流体デバイス、変形ブレード、および位置づけユニットを備えるシステムであって、該位置づけユニットは、該変形ブレードを該微小流体デバイスと接触させて、該ブレードが該中間壁を変形させ、前記第1の凹部と前記第2の凹部との間に流動制限チャネルを形成し得、該第1の凹部は、少なくとも第1の最小寸法によって規定される第1の断面積を有し、該流動制限チャネルは、少なくとも第2の最小寸法によって規定される第2の断面積を有し、ここで該第1の凹部および該流動制限チャネルは、流体連絡において互いと交差し、該流体連絡は、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、ここで該第3の断面積は、該第1の断面積よりも小さく、該粒状流動制限材料は、流動制限粒子を含み、該流動制限粒子の少なくとも10重量%は、該第3の最小寸法よりも小さい粒径を有する粒子を含む、システム。 71. A system comprising a microfluidic device, a deforming blade, and a positioning unit according to claim 70, wherein the positioning unit causes the deforming blade to contact the microfluidic device so that the blade deforms the intermediate wall. A flow restricting channel may be formed between the first recess and the second recess, the first recess having a first cross-sectional area defined by at least a first minimum dimension; The flow restricting channel has a second cross-sectional area defined by at least a second minimum dimension, wherein the first recess and the flow restricting channel intersect each other in fluid communication and the fluid communication Has a third cross-sectional area defined by at least a third minimum dimension, wherein the third cross-sectional area is smaller than the first cross-sectional area and the particulate flow restricting material is flow restricting particle Wherein at least 10 wt.% Of the flowable restrictions particles comprise particles having a particle size smaller than the minimum dimension of the third system. 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であって、該サンプル処理デバイスは、以下:第2の側面に取り付けられた第1の側面を備える本体;該第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を備える複数のプロセスアレイと、長さを備える主要導管と、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と、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;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した第1の表面と、該サンプル処理デバイスから離れて面した第2の表面とを備える、担体;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1つの主要導管支持レールと並べられる、主要導管支持レール;ならびに該担体の該第1の表面および第2の表面を介し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1つのプロセスチャンバと並べられる、サンプル処理アセンブリ。 A sample processing assembly comprising a sample processing device, the sample processing device comprising: a body comprising a first side attached to a second side; between the first side and the second side A plurality of formed process arrays, wherein each process array of the plurality of process arrays includes a plurality of process arrays comprising a loading structure, a main conduit having a length, and a distribution along the main conduit And a deformable seal positioned between the loading structure and the plurality of process chambers, wherein the main conduit includes the loading structure and the plurality of process chambers and fluids A plurality of process arrays in communication; a carrier attached to the sample processing device, the carrier comprising the sample processing device; A carrier comprising a first surface facing the device and a second surface facing away from the sample processing device; 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 is aligned with one main conduit support rail of the plurality of main conduit support rails; and the first surface of the carrier and A sample processing assembly, wherein a plurality of openings are formed through the second surface, wherein each opening of the plurality of openings is aligned with one process chamber of the plurality of process chambers. 請求項72に記載のアセンブリであって、前記担体は、該担体の前記第1の表面の近位にある複数の圧縮構造体をさらに備え、該複数の圧縮構造体の各圧縮構造体は、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の近位にある、アセンブリ。 73. The assembly of claim 72, wherein the carrier further comprises a plurality of compression structures proximate the first surface of the carrier, each compression structure of the plurality of compression structures comprising: An assembly proximal to one of the plurality of process chambers. 請求項72に記載のアセンブリであって、前記担体は、該担体の前記第1の表面の近位にある複数の圧縮構造体であって、該複数の圧縮構造体の各圧縮構造体は、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の近位にある圧縮構造体;および複数の力伝達構造体であって、該複数の力伝達構造体の各々の力伝達構造体は、該担体の該第2の表面の近位にある別個の継手領域を備え、該複数の力伝達構造体の各々の力伝達構造体は、該複数の圧縮構造体の複数に操作可能に接続され、ここで各力伝達構造体の該継手表面に付与される力は、該力伝達構造体に操作可能に接続された該複数の圧縮構造体に伝達される、力伝達構造体、をさらに備える、アセンブリ。 75. The assembly of claim 72, wherein the carrier is a plurality of compression structures proximate the first surface of the carrier, each compression structure of the plurality of compression structures comprising: A compression structure proximate to one of the plurality of process chambers; and a plurality of force transmission structures, each force transmission structure of the plurality of force transmission structures comprising the carrier A separate joint region proximal to the second surface of the plurality of force transmission structures, wherein each force transmission structure of the plurality of force transmission structures is operably connected to a plurality of the plurality of compression structures, A force transmission structure, wherein force applied to the joint surface of each force transmission structure is transmitted to the plurality of compression structures operably connected to the force transmission structure. . 請求項72に記載のアセンブリであって、前記担体は、該担体の前記第1の表面に対して近位にある複数のカラーをさらに備え、該複数のカラーの各カラーは、前記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、かつ近位にある、アセンブリ。 75. The assembly of claim 72, wherein the carrier further comprises a plurality of collars proximal to the first surface of the carrier, each color of the plurality of colors comprising the plurality of processes. An assembly aligned with and proximal to one of the chambers. 請求項72に記載のアセンブリであって、前記担体の前記第1の表面に対して近位にある複数のカラーをさらに備え、ここで該複数の開口の各開口は、該複数のカラーのうちの1つのカラーと並べられ、さらに該複数のカラーの各カラーは、前記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、アセンブリ。 75. The assembly of claim 72, further comprising a plurality of collars proximal to the first surface of the carrier, wherein each opening of the plurality of openings is of the plurality of collars. An assembly wherein each color of the plurality of colors is aligned with a process chamber of the plurality of process chambers. サンプル材料を処理する方法であって、該方法は、以下の工程:
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.
請求項77に記載の方法であって、前記複数のプロセスアレイの各プロセスアレイにおいて前記変形可能シールを閉じる工程は、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同時に閉じる工程を包含する、方法。 78. The method of claim 77, wherein closing the deformable seal in each process array of the plurality of process arrays includes simultaneously closing the deformable seal in each process array of the plurality of process arrays. how to. 請求項77に記載の方法であって、前記複数のプロセスアレイの各プロセスアレイに対して、前記変形可能シールを閉じる工程は、前記本体の前記第2の側面の変形可能部分を変形させる工程を包含する、方法。 78. The method of claim 77, wherein for each process array of the plurality of process arrays, closing the deformable seal comprises deforming a deformable portion of the second side of the body. The method of inclusion. サンプル材料を処理する方法であって、該方法は、以下の工程:
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.
請求項80に記載の方法であって、前記担体は、圧縮性材料を含み、さらに前記選択的に圧縮する工程は、前記サンプル処理デバイスの実質的に全てを前記プロセスチャンバの外側から圧縮する工程を包含する、方法。 81. The method of claim 80, wherein the carrier comprises a compressible material, and the selectively compressing comprises compressing substantially all of the sample processing device from outside the process chamber. Including the method. 請求項80に記載の方法であって、前記担体は、前記担体の前記第1の表面の近位にある複数の圧縮構造体をさらに備え、該複数の圧縮構造体の各圧縮構造体は、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の近位にあり、さらに前記選択的に圧縮する工程は、該圧縮構造体を使用して、該プロセスチャンバの各々に対して近位にある別個の領域を圧縮する工程を包含する、方法。 81. The method of claim 80, wherein the carrier further comprises a plurality of compression structures proximate the first surface of the carrier, each compression structure of the plurality of compression structures comprising: Proximal to one process chamber of the plurality of process chambers, and the selectively compressing step is separate using the compression structure and proximal to each of the process chambers. Compressing the region of the method. 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であって、該サンプル処理アセンブリは、以下: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の表面を備える、複数のプロセスアレイと;該担体の該第1の表面および該第2の表面を通して形成される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、開口と;該担体の該第1の表面の近位にある複数の圧縮構造体であって、該複数の圧縮構造体の各圧縮構造体は、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の近位にある、複数の圧縮構造体を備える、サンプル処理アセンブリ。 A sample processing assembly comprising a sample processing device, the sample processing assembly comprising: a body comprising a first side attached to a second side; and the first side and the second side A plurality of process arrays formed therebetween, wherein each process array of the plurality of process arrays includes a loading structure, a main conduit having a length, and a plurality of processes distributed along the main conduit A chamber, wherein the main conduit comprises a plurality of process arrays in fluid communication with the loading structure and the plurality of process chambers; and a carrier attached to the sample processing device, the carrier comprising: A plurality of profiles comprising a first surface facing the sample processing device and a second surface facing away from the sample processing device. A plurality of openings formed through the first surface and the second surface of the carrier, wherein each opening of the plurality of openings is a process of the plurality of process chambers; A plurality of compression structures proximate to the first surface of the carrier, wherein each compression structure of the plurality of compression structures includes the plurality of process chambers; A sample processing assembly comprising a plurality of compression structures proximal to one of the process chambers. 請求項83に記載のアセンブリであって、前記圧縮構造体の各々は、前記プロセスチャンバの1つと並べられたカラーを備える、アセンブリ。 84. The assembly of claim 83, wherein each of the compression structures comprises a collar aligned with one of the process chambers. 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であって、該サンプル処理デバイスは、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複数のプロセスチャンバとの間に位置する変形可能シールと;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;該担体の該第1の表面に対して近位にある複数の圧縮構造体であって、該複数の圧縮構造体の各圧縮構造体は、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に対して近位にある、複数の圧縮構造体とを備える、サンプル処理アセンブリ。 A sample processing assembly comprising a sample processing device, the sample processing device comprising a body comprising a first side attached to a second side; and between the first side and the second side A plurality of formed process arrays, wherein each process array of the plurality of process arrays includes a loading structure, a main conduit having a length, and a plurality of process chambers distributed along the main conduit. A plurality of process arrays in fluid communication with the loading structure and the plurality of process chambers; and a plurality of process arrays in each process array of the plurality of process arrays. A deformable seal located between the process chamber; and a carrier attached to the sample processing device; A body having a first surface facing the sample processing device and a second surface facing away from the sample processing device; a plurality of main conduit supports proximal to the first surface of the carrier A plurality of main conduit support rails, wherein each main conduit of the plurality of process arrays is aligned with a main conduit support rail of one of the plurality of main conduit support rails; A plurality of openings formed through the first surface and the second surface of the plurality of openings, wherein each opening of the plurality of openings is aligned with a process chamber of the plurality of process chambers. A plurality of apertures; a plurality of compression structures proximate to the first surface of the carrier, each compression structure of the plurality of compression structures comprising the plurality of processes Process chamber in one of the chambers Is proximal to Nba, and a plurality of compression structures, sample processing assembly. 請求項85に記載のアセンブリであって、前記圧縮構造体の各々は、前記プロセスチャンバのうちの1つと並べられたカラーを備える、アセンブリ。 89. The assembly of claim 85, wherein each of the compression structures comprises a collar aligned with one of the process chambers. サンプル材料を処理する方法であって、該方法は、以下の工程:
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.
請求項87に記載の方法であって、前記選択的に圧縮する工程は、前記サンプル処理デバイスの実質的に全てを前記プロセスチャンバの外側から圧縮する工程を包含する、方法。 90. The method of claim 87, wherein the selectively compressing comprises compressing substantially all of the sample processing device from outside the process chamber. 請求項87に記載の方法であって、前記担体は、圧縮性材料を含み、さらに前記選択的に圧縮する工程は、前記サンプル処理デバイスの実質的に全てを前記プロセスチャンバの外側から圧縮する工程を包含する、方法。 90. The method of claim 87, wherein the carrier comprises a compressible material, and wherein the selectively compressing comprises compressing substantially all of the sample processing device from outside the process chamber. Including the method. 請求項87に記載の方法であって、前記選択的に圧縮する工程は、前記プロセスチャンバの各々の近位にある別個の領域を圧縮する工程を包含する、方法。 90. The method of claim 87, wherein the selectively compressing comprises compressing a separate region proximal to each of the process chambers. 請求項87に記載の方法であって、前記担体は、前記担体の前記第1の表面に対して近位にある複数のカラーをさらに備え、該複数のカラーの各カラーは、前記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おり;さらに前記選択的に圧縮する工程は、該プロセスチャンバの各々に対して近位にある別個の領域を、該複数のカラーのうちの1つのカラーで圧縮する工程を包含する、方法。 90. The method of claim 87, wherein the carrier further comprises a plurality of collars proximal to the first surface of the carrier, each color of the plurality of colors comprising the plurality of processes. In addition to the one of the plurality of collars; wherein the selectively compressing step separates a separate region proximal to each of the process chambers into one of the plurality of collars. A method comprising the step of compressing in color. サンプル材料を処理する方法であって、該方法は、以下の工程:
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.
サンプル材料を処理する方法であって、該方法は、以下の工程:
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.
請求項93に記載の方法であって、前記選択的に圧縮する工程は、前記サンプル処理デバイスの実質的に全てを前記プロセスチャンバの外側から圧縮する工程を包含する、方法。 94. The method of claim 93, wherein the selectively compressing comprises compressing substantially all of the sample processing device from outside the process chamber. 請求項93に記載の方法であって、前記選択的に圧縮する工程は、前記プロセスチャンバの各々に対して近位にある別個の領域を圧縮する工程を包含する、方法。 94. The method of claim 93, wherein the selectively compressing comprises compressing a separate region proximal to each of the process chambers. サンプル処理システムであって、以下: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;該サンプル処理デバイスが位置される熱ブロックと;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た後に、該複数のプロセスチャンバの各プロセスチャンバに対して近位にある別個の領域においてともに同時にかつ選択的に圧縮するための手段と、を備えるサンプル処理デバイスを備えるサンプル処理システム。 A sample processing system, comprising: a body having a first side attached to a second side; and a plurality of process arrays formed between the first side and the second side Wherein each process array of the plurality of process arrays comprises a loading structure, a main conduit comprising a length, and a plurality of process chambers distributed along the main conduit, wherein the main conduit comprises: A plurality of process arrays in fluid communication with the loading structure and the plurality of process chambers; a thermal block in which the sample processing device is located; the first side and the second side of the sample processing device For each process chamber of the plurality of process chambers after positioning the second side of the sample processing device in contact with a heat block Sample processing system comprising both means for simultaneously and selectively compressed in a separate area at the position, the sample processing device comprising a. 請求項96に記載のシステムであって、前記複数のプロセスアレイの各プロセスアレイは、前記ローディング構造体と前記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を備える、システム。 99. The system of claim 96, wherein each process array of the plurality of process arrays comprises a deformable seal positioned between the loading structure and the plurality of process chambers.
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