BR112018000907B1 - Sistema de teste fluídico, e, método para usar o sistema de teste fluídico - Google Patents

Sistema de teste fluídico, e, método para usar o sistema de teste fluídico Download PDF

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Abstract

São apresentados um sistema de teste fluídico e método para uso. Sistema de teste fluídico inclui um canal micro fluídico, uma primeira câmara e segunda câmara. O canal micro fluídico tem apenas um orifício para a introdução e/ou extração de fluido através do canal micro fluídico. A primeira câmara está disposta em uma extremidade de terminal do canal micro fluídico. A segunda câmara está acoplada ao canal fluídico e está alinhada de modo que cada abertura para a segunda câmara seja configurada para ser alinhada substancialmente paralela a um vetor de gravidade durante operação.

Description

FUNDAMENTOS Campo
[001] Modalidades da presente invenção se referem ao campo de instrumentos de diagnósticos clínicos.
Antecedentes
[002] Dada a complexidade da automação de técnicas de teste e imunoensaio moleculares, há uma carência de produtos que proporcionem desempenhos adequados para ser clinicamente utilizáveis em ajustes de teste próximos do paciente. Testes moleculares típicos incluem vários processos envolvendo a dosagem correta de reagentes, introdução de amostras, lise de células para extrair DNA ou RNA, etapas de purificação, e amplificação para sua subsequente detecção. Mesmo que existam plataformas robóticas de laboratório central que automatizam alguns destes processos, para muitos testes que requerem um tempo de resposta curto, o laboratório central não pode fornecer os resultados nos requisitos de tempo necessários.
[003] Porém, é difícil implementar sistemas em um ambiente clinico que forneça resultados precisos, confiáveis a um custo razoável. Dada a natureza complicada de várias técnicas de teste molecular, os resultados são sujeitos a erro se os parâmetros de teste não forem cuidadosamente controlados ou se as condições ambientais não forem ideais.
[004] O fato de que técnicas moleculares têm níveis de sensibilidade excepcionais em concentrações mais baixas do que os métodos de referência anteriores, torna bastante difícil obter conclusões clinicamente relevantes, enquanto se evita chamadas errôneas com falsos positivos. Para minimizar este problema, especialmente para a detecção de microorganismos patogênicos, testes devem ter capacidade de quantificação. Tornou-se, portanto, crescentemente necessário realizar ensaios e conjuntos de testes multiplexados para consolidar dados o bastante para tirar conclusões confiáveis. Embora técnicas tais como imunoensaios em microconjunto proporcionem capacidade de multiplexação muito alta, sua principal limitação é a baixa velocidade para obter os resultados, o que frequentemente não tem nenhum impacto positivo na gestão do paciente.
BREVE SUMÁRIO
[005] Um sistema de teste fluídico e método de uso são apresentados. O controle de fluido simultâneo de cada sítio de teste pode reduzir o tempo de teste e acentuar a probabilidade de obter resultados repetíveis dentre os vários sítios de teste.
[006] Em uma modalidade, um sistema de teste fluídico inclui um canal microfluídico, uma primeira câmara e uma segunda câmara. O canal microfluídico tem só um orifício para a introdução e/ou extração de fluido através do canal microfluídico. A primeira câmara é disposta em uma extremidade terminal do canal microfluídico. A segunda câmara é acoplada ao canal fluídico e é alinhada de maneira tal que cada abertura para a segunda câmara é configurada para ficar alinhada substancialmente paralela a um vetor de gravidade durante a operação.
[007] Um método exemplificativo é descrito. O método inclui escoar um líquido através do único orifício de um canal microfluídico até que o líquido atinja um ou mais reagentes armazenados em uma primeira câmara acoplada ao canal microfluídico. Depois disso, o método inclui ressuspender pelo menos uma porção do um ou mais reagentes dentro do líquido para forma um líquido visado. O líquido alvo é então escoado através do canal microfluídico e afastando-se da primeira câmara. O método então inclui escoar o líquido alvo para trás e para frente dentro do canal microfluídico, de maneira tal que o líquido alvo escoa através de uma segunda câmara acoplada ao canal microfluídico. O método inclui reagir pelo menos uma porção do um ou mais reagentes ressuspensos dentro do líquido alvo com um ou mais reagentes dispostos dentro da segunda câmara e escoar o líquido alvo para fora do canal microfluídico via o único orifício do canal microfluídico.
[008] Em uma outra modalidade, um sistema de teste fluídico inclui um canal microfluídico, uma pluralidade de câmaras, e uma câmara disposta em uma extremidade terminal do canal microfluídico. O canal microfluídico tem um único orifício para a introdução e/ou extração de fluido através do canal microfluídico. Cada uma dentre a pluralidade de câmaras é acoplada ao canal microfluídico em uma disposição em série, de maneira tal que um comprimento de cada uma dentre a pluralidade de câmaras é alinhado substancialmente paralelo104 a um vetor de gravidade.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS/FIGURAS
[009] Os desenhos anexos, que são incorporados aqui fazem parte do relatório descritivo, ilustram modalidades da presente invenção e, junto com a descrição, servem ainda para explicar os princípios da invenção e para habilitar uma pessoa especializada na técnica pertinente preparar e usar a invenção.
[0010] A FIG. 1A é uma representação gráfica de um sistema de cartucho de teste, de acordo com uma modalidade.
[0011] A FIG. 1B exibe uma outra vista do sistema de cartucho de teste, de acordo com uma modalidade.
[0012] A FIG. 2 ilustra um sistema de teste fluídico, de acordo com uma modalidade.
[0013] A FIG. 3 ilustra uma pluralidade de sistemas de teste fluídico, de acordo com uma modalidade.
[0014] As FIGs. 4A-4B ilustram vistas de um sistema de teste fluídico, de acordo com algumas modalidades.
[0015] A FIG. 5 ilustra um outro sistema de teste fluídico, de acordo com uma modalidade.
[0016] A FIG. 6 ilustra um método de teste fluídico exemplificativo, de acordo com uma modalidade.
[0017] Modalidades da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos anexos.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0018] Embora configurações e disposições específicas sejam, discutidas, deve ficar entendido que isto é feito para finalidades ilustrativas apenas. Uma pessoa especializada na técnica pertinente vai reconhecer que outras configurações e disposições podem ser usadas sem sair do espírito e escopo da presente invenção. Vai ficar evidente par uma pessoa especializada na técnica pertinente que esta invenção pode também ser empregada em uma variedade de outras aplicações.
[0019] É notado que referências no relatório descritivo a "uma modalidade" "uma modalidade exemplificativa" etc., indicam que a modalidade descrita pode incluir um aspecto, estrutura ou característica particular, mas cada modalidade pode não necessariamente incluir o aspecto, estrutura ou característica particular. Ademais, estas frases não necessariamente se referem à mesma modalidade. Além disso, quando um aspecto, estrutura ou característica particular é descrito em associação com uma modalidade, ele vai estar dentro do conhecimento de um especialista na técnica para realizar este aspecto, estrutura ou característica em associação com outras modalidades sejam ele ou não explicitamente descrito.
[0020] Algumas modalidades descritas aqui se referem a um sistema microfluídico integrado dentro de um sistema de cartucho de teste para realizar uma variedade de testes moleculares, tais como imunoensaios, PCR, hibridização de DNA, etc. Em uma modalidade, o cartucho de teste integra todos os componentes necessários para realizar tais testes em uma única embalagem descartável. O cartucho de teste pode ser configurado para ser analisado por um sistema de medição externo que fornece dados relacionados às reações que têm lugar dentro do cartucho de teste. Em uma modalidade, o cartucho de teste inclui uma pluralidade de câmaras de teste com uma janela transparenta para realizar detecção óptica com cada câmara de teste.
[0021] Em um exemplo, um single cartucho de teste pode ser usado para realizar uma série de imunoensaios com uma dada amostra. O cartucho de teste contém todos os tampões, reagentes e rótulos necessários retidos em câmaras vedadas integradas no cartucho para realizar os imunoensaios.
[0022] Uma das principais limitações da instrumentação de diagnóstico molecular é o problema associado com contaminação tal como contaminação cruzada, contaminação por transporte, etc. Modalidades descritas aqui substancialmente eliminam por projeto a contaminação de amostras pelo instrumento.
[0023] Em uma modalidade, o cartucho de teste oferece um líquido autocontido ou reagentes secos vedados durante o processo de fabricação. Os reagentes e a amostra introduzida não entram em contato com o ambiente ou com qualquer parte do instrumento. Este aspecto do cartucho de teste é também importante para muitos laboratórios e hospitais para descartar com segurança os produtos depois de seu uso.
[0024] A fim de conduzir uma série de testes, o cartucho de teste contém uma pluralidade de câmaras de teste assim como as uma pluralidade de canais fluídicos. Os canais fluídicos podem ser projetados para conectar as várias câmaras de teste entre si e transferir líquido para outras porções do cartucho de teste. Os canais fluídicos podem ser projetados para facilitar a realização imunoensaios dentro de câmaras conectadas ao longo dos canais fluídicos.
[0025] Alguns detalhes relativos aos componentes do sistema de cartucho de teste são descritos aqui com referências feitas às figuras. Deve ficar entendido que as ilustrações de cada componente físico não significam que elas são limitativas e que uma pessoa tendo especialização na(s) técnica(s) relevante(s) dada(s) a descrição aqui vai reconhecer modos de rearranjar ou alterar de outro modo qualquer um dos componentes sem desviar do escopo ou espírito da invenção. Uma explicação mais detalhada do sistema de cartucho de teste pode ser encontrada no pedido copendente US 13/836.845, cuja descrição é incorporada por referência aqui na sua totalidade.
[0026] A FIG. 1A ilustra um sistema de cartucho de teste exemplificativo 100, de acordo com uma modalidade. O sistema de cartucho de teste 100 inclui um alojamento de cartucho 102, que pode alojar uma variedade de câmaras fluídicas, canais e reservatórios. Amostras podem ser introduzidas no alojamento de cartucho 102 via um orifício para amostra 104, de acordo com uma modalidade. Em um exemplo, o orifício para amostra 104 recebe amostras sólidas, semissólidas ou líquidas. O orifício para amostra 104 pode também ser projetado para receber uma agulha de uma seringa a fim de injetar uma amostra em uma câmara ou canal fluídico dentro de alojamento de cartucho 102. Em uma outra modalidade, o alojamento de cartucho 102 inclui mais do que uma entrada para introduzir amostras. Mais detalhes a respeito das várias câmaras e canais o sistema de cartucho 100 podem ser encontrados no pedido copendente US 13/836.845.
[0027] De acordo com uma modalidade, o sistema de cartucho 100 pode incluir uma câmara de transferência que se move lateralmente ao longo de uma guia 106 dentro do alojamento de cartucho 102. Esta câmara de transferência pode ser usada para alinhar vários orifícios para fluido com a câmara de transferência e movimento de controle do fluido através de todos os vários canais fluídicos e câmaras do sistema de cartucho 100.
[0028] O sistema de cartucho 100 inclui um ou mais furos passantes 108 de acordo com uma modalidade. Os furos passantes 108 podem estar localizados sobre uma porção mais fina do sistema de cartucho 100. Em um exemplo, esta porção mais fina está localizada afastada de muitas das câmaras de fluido dentro do alojamento de cartucho 102. Os furos passantes 108 permitem que vários reagentes sejam colocados dentro destes furos passantes 108, “tampando” efetivamente os furos. Desta maneira, os reagentes podem ser dispostos sobre pequenos tampões que se encaixam justamente dentro dos furos passantes 108. Exemplos de reagentes podem incluir anticorpos imobilizados, proteínas, enzimas e DNA ou RNA de filamento único ou filamento duplo. Uma vedação de gaxeta pode ser usada em torno das bordas do tampão para assegurar um encaixe substancialmente à prova de vazamento. Mais detalhes destes tampões são descritos abaixo com referência à FIG. 4.
[0029] A FIG. 1B ilustra uma vista de um lado posterior do sistema de cartucho de teste exemplificativo 100, de acordo com uma modalidade. Numerosos canais fluídicos podem ser vistos dentro do alojamento de cartucho 102. Em um exemplo, estes canais fluídicos são canais microfluídicos, onde o fluxo de fluido através dos canais está no regime de fluxo laminar. Desta maneira, as dimensões dos canais microfluídicos podem ter seções transversais de menos do que, por exemplo, 5 mm2, menos do que 1 mm2, menos do que 10000 μm2, menos do que 5.000 μm2, menos do que 1.000 μm2 ou menos do que 500 μm2.
[0030] De acordo com uma modalidade, várias áreas de teste fluídico são incorporadas dentro do alojamento de cartucho 102. Por exemplo, uma área de teste 110 pode incluir uma pluralidade de sistemas de teste fluídicos, cada um tendo uma abertura 112 que é alinhada com um dos furos passantes 108 a partir do outro lado do cartucho de teste 100. Desta maneira, cada uma das aberturas 112, quando tampada com reagentes, define uma câmara de teste para vários testes biológicos e químicos. Estes testes podem envolver imunoensaios, interações de enzima, respostas celulares ou hibridização de DNA, para nomear apenas uns poucos. Outros testes a serem realizados vão ser evidentes para um de especialização normal na técnica dada a presente descrição. Mais detalhes acerca de cada um dos sistemas de teste ilustrados na área de teste 110 são descritos abaixo com referência à FIG. 2.
[0031] Uma outra área fluídica 114 inclui uma pluralidade de câmaras conectada em um arranjo em série, de acordo com uma modalidade. Estas câmaras podem ser usadas para diluições e para proporcionar concentrações de dosagem precisas para outras câmaras e canais fluídicos dentro do sistema. Mais detalhes a respeito da área fluídica ilustrada 114 são descritos abaixo com referência à FIG. 5. Outros vários canais fluídicos 116 também são mostrados e podem ser usados para guiar fluido entre várias câmaras dentro do alojamento de cartucho 102, e fluido para as/a partir das várias câmaras para qualquer um dos canais mostrados na área de teste 110 ou área fluídica 114.
[0032] A FIG. 2 ilustra um exemplo de um sistema de teste fluídico 200, de acordo com uma modalidade. Um vetor de gravidade é também mostrado para fornecer a orientação em que o sistema de teste fluídico 200 é projetado para ser usado para efetividade máxima, de acordo com um exemplo. Outras orientações podem também ser possíveis, embora as outras orientações possam causar a formação de bolhas de ar indesejadas dentro dos canais.
[0033] O sistema de teste fluídico 200 inclui um canal microfluídico 202 tendo apenas um orifício 204, de acordo com uma modalidade. A outra extremidade de canal microfluídico 202 termina em uma câmara fechada 216. Esta câmara fechada age como um reservatório para o ar que é aprisionado dentro do canal microfluídico 202 à medida que fluido é impelido através do canal microfluídico 202 via o orifício 204. A inclusão da câmara fechada 216 substitui a necessidade de usar um exaustor para permitir que o ar escape do sistema. Não ter um exaustor proporciona vantagens tais como reduzir a probabilidade de vazamento e contaminação.
[0034] O canal microfluídico 202 pode ter uma ou mais câmaras ou áreas alargadas dispostas ao longo de um comprimento de canal microfluídico 202. Por exemplo, o canal microfluídico 202 pode incluir um ou mais alargamentos de canal 206, tais como 206a e 206b. Os alargamentos de canal 206a e 206b podem agir como áreas sensoras de líquido. Desta maneira, os alargamentos de canal 206a e 206b podem ser usados junto com uma ou mais sondas ópticas externas para determine se ou não líquido está presente dentro dos alargamentos de canal 206a e 206b. Esta determinação pode ser usada para ativar outras funções do cartucho de sistema de teste 100. Em uma outra modalidade, os alargamentos de canal 206a e 206b podem incluir sensores integrados, tais como um sensor resistivo padronizado, para indicar a presença ou vazão do fluido.
[0035] O canal microfluídico 202 pode também ser acoplado com uma câmara de mistura 208. Em uma modalidade, a câmara de mistura 208 tem uma dimensão de seção transversal maior do que o canal microfluídico 202. Esta dimensão de seção transversal maior pode ser escolhida de maneira tal que o regime de fluido dentro da câmara de mistura 208 não é mais laminar, mas turbulento. Variando a pressão aplicada ao orifício 204, uma solução de amostra pode ser movida para trás e para frente dentro da câmara de mistura 208, assim proporcionando uma misturação passiva do fluido. De acordo com uma modalidade, a câmara de mistura 208 é alinhada de maneira tal que as aberturas para a câmara de mistura 208 são substancialmente alinhadas com o vetor de gravidade. Este alinhamento ajuda a reduzir a criação de bolhas de ar dentro da câmara à medida que o fluido está sendo misturado.
[0036] O canal microfluídico 202 também inclui uma câmara de teste 210. Em um exemplo, a câmara de teste 210 fica localizada mais a jusante do que a câmara de mistura 208 dentro do canal microfluídico 202. A câmara de teste 210 pode ser alinhada sobre um dos furos passantes 108 ilustrados na FIG. 1A. Desta maneira, reagentes podem ser colocados dentro da câmara de teste 210 “tapando” um lado da câmara de teste 210, pelo uso de um inserto tempão como ilustrado na FIG. 4. A geometria de câmara de teste 210 permite uma grande área de superfície para interação com vários reagentes na câmara de teste 210. Por exemplo, o diâmetro da câmara de teste 210 pode ser escolhido para ser substancialmente similar àquele de uma única placa de uma placa de 96 cavidades, placa de 24 cavidades, placa de 48 cavidades ou placa de 384 cavidades de tamanho padrão. O volume de fluido dentro da câmara de teste 210 pode ser menor do que 50 μL. Em um exemplo, o volume de fluido dentro da câmara de teste 210 fica entre 10 e 30 μL. O volume da câmara de teste 210 pode ser projetado grande o bastante para ser completamente preenchido por uma solução de amostra de 50 μL. Em uma modalidade, as aberturas de câmara de teste 210 são alinhadas substancialmente paralelas ao vetor de gravidade. Com as aberturas alinhadas desta maneira, a câmara pode ser colocada ao longo do canal fluídico de maneira tal que fluido pode preencher a câmara de baixo para cima. Preenchendo a câmara de teste 210 desta maneira, a geração de bolhas de ar pode ser reduzida. Em uma modalidade, a câmara de teste 210 pode incluir uma pluralidade de contas pata aumentar a área de superfície para interação do reagente. Variando a pressão aplicada ao orifício 204, a solução de amostra pode ser movida para trás e para frente dentro da câmara de teste 210, para maximizar a interação entre os reagentes imobilizados dentro da câmara de teste 210 e os reagentes dentro da solução de amostra.
[0037] A dimensão de seção transversal maior da câmara de teste 210 pode ser escolhida de maneira al que o regime de fluido dentro da câmara de teste 210 não é mais laminar, mas turbulento. Este fluxo turbulento aumenta a cinética de reação entre reagentes imobilizados na câmara de teste 210 e reagentes dentro da solução. De acordo com uma modalidade, a câmara de teste 210 é alinhada de maneira tal que as aberturas para a câmara de teste 210 são substancialmente alinhadas com o vetor de gravidade. Este alinhamento ajuda a reduzir a criação de bolhas de ar dentro da câmara 'medida que a solução de amostra é movida para trás e para frente na câmara de teste 210.
[0038] A detecção de interações de reagente dentro da câmara de teste 210 pode ocorrer usando uma fonte óptica externa e fotodetector acoplados a um analisador em que o sistema de cartucho de teste 100 é colocado. Assim, quaisquer paredes ou tampas da câmara de teste 210 podem ser transparentes para permitir detecção óptica. Em um exemplo, o fotodetector mede absorbância através do líquido dentro da câmara de teste 210 em um ou mais comprimentos de onda. Em um outro exemplo, o fotodetector mede um sinal de fluorescência gerado a partir de um composto fluorescente dentro da câmara de teste 210. Em uma modalidade, as medições fluorescência são tomadas a partir de baixo da câmara de teste 210. A câmara de teste 210 pode ser adaptada para outros meios de detecção, e.g., eletroquímicos, eletromecânicos, ressonância em plasmon de superfície, fluorescência resolvida no tempo, etc.
[0039] Uma câmara de armazenamento 212 pode estar localizada ao longo do canal microfluídico 202 e mais a jusante da câmara de teste 210. A câmara de armazenamento 212 pode incluir produtos químicos secos, tais como analitos congelados ou liofilizados. Em um outro exemplo, a câmara de armazenamento 212 inclui reagentes secos 214 ou amostras biológicas. As amostras biológicas podem ser secadas por congelamento dentro da câmara de armazenamento 212. Tais compostos biológicos ou químicos podem ser armazenados na câmara de armazenamento 212 por longos períodos de tempo antes do uso. As dimensões da câmara de armazenamento 212 podem ser projetadas para se ajustar especificamente ao tamanho dos reagentes secos 214 (tais como uma conta química seca), usualmente da ordem de uns poucos milímetros de diâmetro, de acordo com uma modalidade. Em um exemplo, o fluido puxado para a câmara de armazenamento 212 se mistura com os e ressuspende os reagentes secos 214 dentro do fluido. O líquido tendo os reagentes ressuspensos pode então ser puxados de volta para a câmara de teste 210 para análise.
[0040] As várias câmaras ao longo do canal microfluídico 202 podem ser estrategicamente colocadas dependendo da aplicação e do teste sendo conduzido. Por exemplo, na disposição ilustrada na FIG. 2, um líquido tampão pode ser forçado, via uma pressão positiva aplicada, através do orifício 204 e inteiramente em torno da câmara de armazenamento 212 para ressuspender os reagentes secos 214 dentro da solução tampão para formar uma solução de teste. Em seguida, a solução de teste pode ser puxada de volta através do canal microfluídico 202, via uma pressão negativa aplicada no orifício 204, ou liberando a pressão positiva aplicada anteriormente. A solução de teste pode ser trazida de volta inteiramente para o alargamento de canal 206a. Depois disso, o fluido pode ser forçado para trás e para frente entre o alargamento de canal 206a e a câmara de armazenamento 212 múltiplas vezes, passando através de tanto a câmara de mistura 208 quanto a câmara de teste 210. Desta maneira, o fluido continua a ser misturado via a câmara de mistura 208 enquanto interage com os reagentes capturados dentro da câmara de teste 210. No exemplo de um imunoensaio, anticorpos de captura são imobilizados dentro da câmara de teste 210 enquanto que proteínas presentes dentro da solução de teste são introduzidas nos anticorpos de captura. Uma reação de ligação pode indicar um resultado de teste positivo (e produzir um sinal florescente). Uma vez que a solução de teste foi introduzida bastante vezes através da câmara de teste 210, ela pode ser extraída para fora do orifício 204, e uma solução de lavagem diferente pode ser introduzida para lavar para fora qualquer material não ligado dentro da câmara de teste 210 (e.g., em um esforço para eliminar falsos positivos). A solução de lavagem pode ser introduzida sobre os analitos dentro da câmara de teste 210 sem ter de passar através da câmara de armazenamento 212. Isto é vantajoso na medida que evita possível ressuspensão de qualquer um dos produtos químicos deixados na câmara de armazenamento 212. Deve ficar entendido que este é apenas um exemplo de uso do sistema de teste fluídico 200, e que a disposição das câmaras pode ser mudada com base na aplicação.
[0041] A FIG. 3 ilustra uma pluralidade de sistemas de teste fluídico conectados ao mesmo canal fluídico de entrada 302, de acordo com uma modalidade. O canal fluídico de entrada 302 inclui um único orifício 304 para a introdução e expulsão de líquido e para aplicar, ou aliviar, pressão para o líquido. O canal fluídico de entrada 302 pode ser acoplado a uma junção fluídica 306 onde um único canal fluídico de reparte em uma pluralidade de canais fluídicos. Em um exemplo, cada um dentre a pluralidade de canais fluídicos alimenta seu próprio sistema de teste 308. Embora apenas três sistemas de teste 308 sejam ilustrados como conectados ao canal fluídico de entrada 302, deve ficar entendido que qualquer número e tipo de sistemas de teste fluídico podem ser acoplados ao canal fluídico de entrada 302.
[0042] A câmara de armazenamento 310 dentro de cada sistema de teste 308 pode incluir uma concentração diferente de reagentes ou diferentes reagentes em conjunto a partir das outras câmaras de armazenamento 310. Similarmente, os reagentes colocados dentro da câmara de teste 312 dentro de cada sistema de teste 308 podem incluir uma concentração de reagentes diferente ou diferentes reagentes em conjunto a partir de outras câmaras de teste 312. Desta maneira, uma série multiplexada de experimentos pode ser conduzida a partir do mesmo canal fluídico de entrada 302.
[0043] As FIGs. 4A e 4B ilustram um procedimento para colocar um inserto de reagente 402 dentro de uma câmara de teste 210 que é parte de um sistema de teste fluídico 200, de acordo com uma modalidade. Deve ficar entendido que as ilustrações na FIG. 4A e 4B não se destinam a ser limitativas do projeto do sistema fluídico de qualquer maneira, e são meramente fornecidas para demonstrar como o inserto de reagente 402 pode ser usado.
[0044] O inserto de reagente 402 pode ser conformado para se encaixar justamente dentro de um furo 404 sobre o lado posterior do alojamento 401, enquanto que o furo 404 está alinhado dentro da câmara de teste 210 no lado frontal do alojamento 401. O inserto de reagente pode incluir uma vedação de gaxeta em torno de sua borda para ajudar a impedir quaisquer vazamentos de fluido depois que ele tenha sido colocado dentro do furo 404. Um lado do inserto de reagente 402 pode incluir uma variedade de reagentes a serem usados dentro da câmara de teste 210. Por exemplo, o inserto de reagente 402 pode incluir uma superfície tendo anticorpos de captura específicos a serem usados em um imunoensaio. Os reagentes podem ser secados por congelamento sobre uma superfície do inserto de reagente 402, ou podem ser revestidos no topo do inserto 402. O inserto 402 pode incluir um revestimento protetor que se dissolve quando em contato com fluido. De acordo com uma modalidade, o inserto de reagente 402 pode ser removido do furo 404 em qualquer momento para ser substituído por um inserto de reagente diferente. O inserto de reagente 402 pode ser preso ao cartucho por meio de qualquer estrutura de retenção ou adesivo como vai ficar entendido por uma pessoa especializada na técnica.
[0045] A FIG. 5 ilustra um outro sistema fluídico 500, de acordo com uma modalidade. Um canal microfluídico 502 inclui apenas um orifício 504 e se acopla entre câmaras 506, que são dispostas em série ao longo do canal microfluídico 502. Em um exemplo, o canal microfluídico 502 segue um trajeto em serpentina com câmaras 506 alinhadas horizontalmente ao longo desse trajeto como ilustrado na FIG. 5. Cada câmara individual pode ser definida como tendo um comprimento maior do que sua largura, com o comprimento alinhado substancialmente paralelo com um vetor de gravidade como mostrado. Adicionalmente, as aberturas no topo e no fundo de cada uma das câmaras 506 são alinhadas com o vetor de gravidade. De acordo com uma modalidade, o canal microfluídico 502 termina em uma câmara encerrada fechada 510. A câmara encerrada 510 pode ser projetada como um reservatório para o ar que é forçado através do canal microfluídico 502 à medida que líquido entra através do orifício 504. Cada câmara da pluralidade de câmaras pode ter um volume de fluido de menos do que 250 μl, menos do que 100 μl, ou menos do que 50 μl.
[0046] O canal microfluídico 502 pode também incluir uma pluralidade de alargamentos de canal 508a - 508e. Os alargamentos de canal 508a - 508e podem agir de uma maneira similar à anteriormente discutida com referência às FIGs. 2 e 3. Os alargamentos de canal 508a - 508e podem ser dispostos ao longo do canal microfluídico 502 de maneira tal que o número de câmaras 506 entre alargamentos de canal adjacentes é variável. Neste contexto, os alargamentos de canal adjacentes descrevem quaisquer dois alargamentos de canal que não têm um outro alargamento de canal entre eles ao longo do trajeto do canal microfluídico 502. Em outras palavras, um exemplo padrão de alargamentos de canal 508 (CE) e câmaras 506 (CH) à medida que o fluido se move pelo canal microfluídico 502 abaixo para a câmara encerrada 510 é: CE; CH; CE; CH; CH; CE; CH; CH; CH; CH; CE; CH; CH; CH; CH; CE.
[0047] De acordo com uma modalidade, o sistema fluídico 500 pode ser usado para realizar diluições, dosagens de reagentes, ou várias etapas de mistura. As câmaras 506 podem também ser usadas para armazenar vários fluidos para uso posterior. Por exemplo, soluções de reagentes de diferentes concentrações podem ser armazenadas dentro das câmaras 506 com uma concentração mínima na câmara mais à esquerda e com concentrações crescentes para cada câmara para a direita até a concentração máxima na câmara mais à direita da câmara 506 Alternativamente, uma concentração máxima pode se dar na câmara mais à esquerda das câmaras 506, com concentrações decrescentes para cada câmara para a direita até a concentração mínima na câmara mais à direita da câmara 506.
[0048] Em um exemplo, um primeiro líquido entra através do orifício 504 para cima até que ele atinge o alargamento de canal 508a. Um sensor de líquido é usado no alargamento de canal 508a para determinar a presença do primeiro líquido. Quando o primeiro líquido é determinado estar no alargamento de canal 508a, um sinal pode ser enviado para deter o fluxo no primeiro líquido. Depois disso, um segundo líquido é escoado através do orifício 504 até que ele atinge um alargamento de canal diferente mais a jusante (qualquer um de 508b-508e). Isto pode ser repetido com outros líquidos seguindo o segundo líquido. Desta maneira, concentrações conhecidas de dois ou mais líquidos podem ser armazenadas dentro das câmaras 506.
[0049] A FIG. 6 é um fluxograma ilustrando um método 600 para usar um sistema de teste fluídico, de acordo com uma modalidade. Deve ficar entendido que as etapas mostradas no método 600 não são exaustivas e que outras etapas também podem ser realizadas sem se desviar do escopo ou espírito da invenção.
[0050] No bloco 602, líquido é escoado através de um canal fluídico (e.g., via uma pressão aplicada) até que ele atinge os reagentes armazenados em uma câmara de armazenamento, de acordo com uma modalidade. O líquido pode entrar no canal fluídico através de um único orifício, que é o único orifício de entrada/saída do canal fluídico. Os reagentes podem ser, por exemplo, quaisquer reagentes secos, reagentes secos por congelamento ou reagentes contidos dentro de um grânulo a ser dissolvido pelo líquido. Esta etapa pode descrever líquido se movendo através do canal microfluídico 202 até que ele atinge reagentes secos 214 na câmara de armazenamento 212, como ilustrado na FIG. 2.
[0051] No bloco 604, os reagentes são ressuspensos dentro do líquido. Em um exemplo, o líquido pode ser uma solução tampão tendo propriedades que permitem que os reagentes sejam dissolvidos dentro do tampão e permaneçam estáveis dentro do tampão. Uma vez que os reagentes tenham sido dissolvidos na maior parte o líquido pode ser referido como um líquido alvo para as etapas restantes do processo.
[0052] No bloco 606, o líquido alvo é escoado para fora da câmara de armazenamento. No exemplo ilustrado na FIG. 2, o líquido alvo vai ser puxado de volta através do canal microfluídico e para fora da câmara de armazenamento 212.
[0053] No bloco 608, o líquido alvo é escoado de para trás e para frente dentro do canal fluídico, de maneira tal que ele cruza através de uma câmara de teste, de acordo com uma modalidade. Esta câmara de teste pode incluir uma outra série de reagentes que reagem com os reagentes ressuspensos no líquido alvo. O líquido alvo pode ser movido para trás e para frente somente dentro da câmara de teste, ou também através de outras porções do sistema fluídico. Por exemplo, e com referência à FIG. 2, o líquido alvo pode ser movido para trás e para frente entre alargamentos de canal 206a e 206b, de maneira tal que o líquido alvo atravessa tanto a câmara de teste 210 quanto a câmara de mistura 208. Passar o líquido múltiplas vezes através da câmara de mistura 208 pode ser uma etapa opcional para proporcionar melhor mistura dos reagentes ressuspensos dentro do líquido alvo. O líquido pode também ser movido para trás e para frente entre o alargamento de canal 206a e a câmara de armazenamento 212.
[0054] No bloco 610, os reagentes dentro do líquido alvo reagem com os reagentes dentro da segunda câmara. Este processo ocorre simultaneamente com o movimento do líquido descrito acima no bloco 608. No caso de um imunoensaio, anticorpos de captura ou uma amostra de antígeno podem ser imobilizados na segunda câmara enquanto que anticorpos/antígenos alvo se ligam aos anticorpos/antígenos de captura. Outras reações podem incluir reações enzimáticas que resultam em uma mudança de cor (e.g., absorbância) ou reações envolvendo proteínas bioluminescentes.
[0055] No bloco 612, o líquido alvo é escoado para fora do canal fluídico pelo único orifício, de acordo com uma modalidade. O líquido alvo pode ser removido pela aplicação de uma pressão negativa no único orifício, assim puxando para fora o líquido alvo. Em seguida à remoção do líquido alvo, outros líquidos podem ser introduzidos através do sistema fluídico. Por exemplo, vários líquidos de lavagem podem ser introduzidos e escoados através da segunda câmara para lavar para fora qualquer material não ligado.
[0056] A descrição precedente das modalidades específicas vai assim revelar plenamente a natureza geral da invenção que outros podem, por aplicação de conhecimento da especialização da técnica, prontamente modificar e/ou adaptar para várias aplicações de tais modalidades específicas, sem experimentação indevida, sem sair do conceito geral da presente invenção. Portanto, tais adaptações e modificações são destinadas a estar dentro do significado e alcance de equivalentes das modalidades descritas, com base no ensinamento e na diretriz apresentados aqui. Deve ficar entendido que a fraseologia ou terminologia aqui é para os fins de descrição e não de limitação, de maneira tal que a terminologia ou fraseologia do presente relatório descritivo devem ser interpretadas pela pessoa especializada à luz dos ensinamentos e diretrizes.
[0057] Modalidades da presente invenção foram descritas acima com a ajuda de blocos construtivos funcionais ilustrando a implementação de funções e relações especificadas da mesma. Os contornos destes blocos construtivos funcionais foram arbitrariamente definidos aqui por conveniência da descrição. Contornos alternativos podem ser definidos desde que as funções e relações especificadas dos mesmos sejam apropriadamente realizadas.
[0058] As seções Sumário e Resumo podem descrever uma ou mais, mas nem todas as modalidades exemplificativas da presente invenção conforme contemplada pelo(s) inventor(es), e assim, não se destinam a limitar a presente invenção e as reivindicações anexas de qualquer maneira.
[0059] A amplitude e o escopo da presente invenção não devem ser limitados por qualquer uma das modalidades exemplificativas acima descritas, mas devem ser definidos apenas de acordo com as reivindicações que se seguem e seus equivalentes.

Claims (29)

1. Sistema de teste fluídico, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento (102, 401) tendo um furo passante; um canal micro fluídico (202, 302) dentro do alojamento (102, 401), o canal micro fluídico (202, 302) tendo apenas um orifício para fluido (204, 304) em uma extremidade de terminal; uma primeira câmara encerrada (216) disposta em outra extremidade superior de terminal do canal micro fluídico (202, 302), em que a primeira câmara (216) e o orifício para fluido (204, 304) estão em extremidades opostas de um trajeto de fluxo do canal micro fluídico (202, 302), em que fluido fluirá a partir do orifício para fluido (204, 304) em uma primeira direção ao longo do trajeto de fluxo do canal micro fluídico (202, 302) contra uma força gravitacional para atingir a primeira câmara (216); e uma segunda câmara (210, 312) acoplada ao canal micro fluídico (202, 302) e afastada do orifício para fluido (204, 304), a segunda câmara (210, 312) sendo localizada entre o orifício para fluido (204, 304) e a primeira câmara (216), em que líquido fluirá ao longo do trajeto de fluxo do canal micro fluídico (202, 302) na primeira direção contra a força gravitacional para a segunda câmara (210, 312) em uma maneira de baixo para cima, e em que a segunda câmara (210, 312) é alinhada com o furo passante no alojamento (102, 401) de modo que ambas uma entrada e uma saída da segunda câmara (210, 312) estão configuradas para serem alinhadas paralelas a um vetor de gravidade durante operação.
2. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma ou mais áreas de sensoriamento de líquido acopladas ao canal micro fluídico (202, 302).
3. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma dentre a uma ou mais áreas de sensoriamento de líquido está localizada entre o orifício para fluido (204, 304) e a segunda câmara (210, 312) e é configurada para dosar uma quantidade predeterminada de líquido na segunda câmara (210, 312).
4. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma terceira câmara acoplada ao canal micro fluídico (202, 302) entre a primeira câmara (216) e a segunda câmara (210, 312), de modo que a terceira câmara esteja a montante da primeira câmara (216), mas a jusante da segunda câmara (210, 312), e configurada para incluir um ou mais reagentes.
5. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a terceira câmara é dimensionada para incluir um glóbulo seco por congelamento contendo o um ou mais reagentes, em que a terceira câmara é arranjada no trajeto de fluxo do canal micro fluídico (202, 302) de modo que líquido flua a jusante a partir da saída da segunda câmara (210, 312) contra a força gravitacional flua para uma entrada da terceira câmara na primeira direção para ressuspender os reagentes contidos no glóbulo seco por congelamento.
6. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma parede da segunda câmara (210, 312) compreende um elemento removível que inclui um ou mais reagentes.
7. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o um ou mais reagentes são revestidos em uma superfície do elemento removível.
8. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o um ou mais reagentes incluem anticorpos de captura.
9. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o um ou mais reagentes incluem DNA torcido único ou duplo.
10. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda câmara inclui pelo menos uma parede transparente para permitir interrogação óptica.
11. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda câmara inclui uma pluralidade de grânulos.
12. Sistema fluídico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o canal micro fluídico está configurado para dividir em uma pluralidade de canais micro fluídicos, cada um dentre uma pluralidade dos canais micro fluídicos sendo acoplado a uma respectiva primeira câmara e uma respectiva segunda câmara.
13. Sistema fluídico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma terceira câmara acoplada ao canal micro fluídico (202, 302) entre o orifício para fluido (204, 304) e a segunda câmara (210, 312), em que o trajeto de fluxo de fluido a partir do orifício para fluido (204, 304) através da terceira câmara está em uma direção paralela ao vetor de gravidade, oposto à primeira direção, e em que a terceira câmara é configurada para misturar o fluido que se move através da terceira câmara durante a operação.
14. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda câmara tem um volume de fluido de menos do que 50 microlitros.
15. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um segundo canal micro fluídico (202, 302) tendo apenas um orifício para fluido (204, 304); uma pluralidade de câmaras (210, 312), cada câmara da pluralidade de câmaras (210, 312) compreendendo uma parte do segundo canal micro fluídico (202, 302), em que a pluralidade de câmaras são arranjadas em um arranjo em série paralelo um ao outro ao longo de um trajeto de fluxo de serpentina do segundo canal micro fluídico (202, 302) a jusante do orifício para fluido (204, 304) do segundo canal micro fluídico (202, 302), de modo que um comprimento de cada uma da pluralidade de câmaras seja alinhado paralelo a um vetor de gravidade e paralelo à direção do fluxo de fluido através de cada uma da pluralidade de câmaras; pelo menos uma área de sensoriamento de líquido localizada ao longo do segundo canal micro fluídico (202, 302) entre pelo menos duas da pluralidade de câmaras (210, 312); e uma câmara encerrada (216) disposta em uma extremidade de terminal do segundo canal micro fluídico (202, 302).
16. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que cada câmara da pluralidade de câmaras tem uma abertura, e cada abertura a uma dada câmara da pluralidade de câmaras (210, 312) está alinhada ao longo de um trajeto de fluxo com o vetor de gravidade.
17. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que cada câmara da pluralidade de câmaras (210, 312) tem um volume de fluido menor do que 50 microlitros.
18. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma área de sensoriamento de líquido compreende uma pluralidade de áreas de sensoriamento de líquido localizadas ao longo do segundo canal micro fluídico (202, 302) entre diferentes da pluralidade de câmaras.
19. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma área de sensoriamento de líquido compreende uma pluralidade de áreas de sensoriamento de líquido arranjadas ao longo do segundo canal micro fluídico (202, 302) em um dado padrão com a pluralidade de câmaras.
20. Sistema de teste fluídico de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o dado padrão inclui ter um número diferente de câmaras da pluralidade de câmaras entre adjacentes da pluralidade de áreas de sensoriamento de líquido.
21. Método para usar o sistema de teste fluídico conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: escoar um líquido através de um único orifício de um canal micro fluídico (202, 302) em uma primeira direção até que o líquido alcance um ou mais reagentes armazenados em uma primeira câmara (216) acoplada ao canal fluídico (202, 302); ressuspender pelo menos uma porção do um ou mais reagentes dentro do líquido para formar um líquido alvo; escoar o líquido alvo através do canal fluídico (202, 302) em uma segunda direção, que é uma direção reversa da primeira direção, e para fora da primeira câmara (216); escoar o líquido alvo para frente e para trás dentro do canal fluídico, de modo que o líquido alvo escoe através de uma segunda câmara (210, 312) acoplada ao canal fluídico (202, 302), em que em que o fluido flui da primeira câmara (216) para a segunda câmara (210, 312) na segunda direção e a segunda câmara (210, 312) está alinhada com um orifício de passagem em um alojamento; reagir pelo menos uma porção do um ou mais reagentes ressuspensos dentro do líquido alvo com um ou mais reagentes dispostos dentro da segunda câmara (210, 312); e escoar o líquido alvo para fora do canal fluídico adicionalmente na segunda direção através apenas do orifício do canal fluídico (202, 302).
22. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que cada abertura para a segunda câmara (210, 312) está alinhada paralela a um vetor de gravidade.
23. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de escoar o líquido alvo para frente e para trás dentro do canal fluídico (202, 302) compreende escoar o líquido alvo para frente e para trás entre duas áreas de sensoriamento de líquido no canal micro fluídico (202, 302).
24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: sensorear uma presença do líquido em cada uma das duas áreas de sensoriamento de líquido no canal micro fluídico (202, 302), e dosar uma quantidade predeterminada de líquido na segunda câmara (210, 312) por uma das áreas de sensoriamento de líquido localizadas entre o orifício para fluido (204, 304) e a segunda câmara (210, 312).
25. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que escoar o líquido alvo para frente e para trás dentro do canal fluídico (202, 302) compreende escoar o líquido alvo adicionalmente na segunda direção a partir da segunda câmara (210, 312) através de uma terceira câmara acoplada ao canal micro fluídico (202, 302) entre o orifício para fluido (204, 304) e a segunda câmara (210, 312) e misturar o líquido alvo conforme escoa através da terceira câmara.
26. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: medir um sinal óptico da segunda câmara (210, 312), em que o sinal óptico é associado com uma concentração do um ou mais reagentes ressuspensos dentro da segunda câmara (210, 312).
27. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: escoar um segundo líquido através apenas do orifício do canal fluídico (202, 302); escoar o segundo líquido para frente e para trás dentro do canal fluídico (202, 302), de modo que escoe através da segunda câmara (210, 312) mas não da primeira câmara (216); escoar o segundo líquido fora do canal fluídico através apenas do orifício do canal fluídico (202, 302).
28. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o segundo líquido é um tampão de água.
29. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a reação compreende aglutinar pelo menos uma porção do um ou mais reagentes ressuspensos dentro do líquido alvo com um ou mais reagentes dispostos dentro da segunda câmara (210, 312).
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107305210B (zh) * 2016-04-20 2019-09-17 光宝电子(广州)有限公司 生物检测卡匣及其检测流体的流动方法
JP7219713B2 (ja) * 2017-02-09 2023-02-08 エッセンリックス コーポレーション Ｑｍａｘアッセイ法および用途（ｉｉ）
CN108732339B (zh) * 2017-04-19 2021-04-13 光宝电子(广州)有限公司 用于多重反应生物检测的流道装置及其检测方法
US10046322B1 (en) 2018-03-22 2018-08-14 Talis Biomedical Corporation Reaction well for assay device
US10820847B1 (en) 2019-08-15 2020-11-03 Talis Biomedical Corporation Diagnostic system
CN111530515A (zh) * 2020-05-08 2020-08-14 北京森美希克玛生物科技有限公司 一种微流控芯片

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5372948A (en) * 1993-03-17 1994-12-13 Miles Inc. Assay and reaction vessel with a compartmentalized solubilization chamber
US5856174A (en) * 1995-06-29 1999-01-05 Affymetrix, Inc. Integrated nucleic acid diagnostic device
CA2250212C (en) 1996-04-03 2010-02-09 The Perkin-Elmer Corporation Device and method for multiple analyte detection
US5879635A (en) * 1997-03-31 1999-03-09 Nason; Frederic L. Reagent dispenser and related test kit for biological specimens
US5869004A (en) 1997-06-09 1999-02-09 Caliper Technologies Corp. Methods and apparatus for in situ concentration and/or dilution of materials in microfluidic systems
AU2003200701B2 (en) 1997-12-24 2005-12-08 Cepheid Integrated fluid manipulation cartridge
ES2309022T3 (es) 1997-12-24 2008-12-16 Cepheid Dispositivo y procedimiento para lisis.
US7678547B2 (en) * 2000-10-03 2010-03-16 California Institute Of Technology Velocity independent analyte characterization
GB0028647D0 (en) * 2000-11-24 2001-01-10 Nextgen Sciences Ltd Apparatus for chemical assays
US6679279B1 (en) 2002-07-10 2004-01-20 Motorola, Inc. Fluidic valve having a bi-phase valve element
US20070054293A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-08 California Institute Of Technology Microfluidic chaotic mixing systems and methods
WO2007041340A2 (en) * 2005-09-30 2007-04-12 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Microfluidic cells with parallel arrays of individual dna molecules
US7763453B2 (en) * 2005-11-30 2010-07-27 Micronics, Inc. Microfluidic mixing and analytic apparatus
WO2007106579A2 (en) 2006-03-15 2007-09-20 Micronics, Inc. Integrated nucleic acid assays
US8741230B2 (en) 2006-03-24 2014-06-03 Theranos, Inc. Systems and methods of sample processing and fluid control in a fluidic system
TWI310835B (en) 2006-06-23 2009-06-11 Ind Tech Res Inst Gravity-driven fraction separator and method thereof
WO2008147382A1 (en) 2006-09-27 2008-12-04 Micronics, Inc. Integrated microfluidic assay devices and methods
US7790118B2 (en) 2006-10-18 2010-09-07 California Institute Of Technology Microfluidic devices and related methods and systems
CA2934220C (en) * 2007-10-02 2019-11-05 Theranos, Inc. Modular point-of-care devices and uses thereof
CN101126765B (zh) * 2007-10-09 2011-02-16 中国科学院理化技术研究所 微流体样品舟
KR101102532B1 (ko) * 2008-07-10 2012-01-03 삼성전자주식회사 시약 카트리지, 시약 카트리지를 구비하는 미세유동장치, 그 제조방법, 및 이를 이용한 시료분석방법
CN102341691A (zh) * 2008-12-31 2012-02-01 尹特根埃克斯有限公司 具有微流体芯片的仪器
WO2010144747A2 (en) * 2009-06-10 2010-12-16 Cynvenio Biosystems, Inc. Flexible pouch and cartridge with fluidic circuits
GB0919159D0 (en) 2009-11-02 2009-12-16 Sec Dep For Environment Food A Device and apparatus
BRPI1106097A2 (pt) * 2010-01-24 2017-06-27 Inst Chemy Fizycznej Polskiej Akademi Nauk sistema e método para produção e manipulação automazitada de misturas liquidas
CA2786569C (en) * 2010-01-29 2019-04-09 Micronics, Inc. Sample-to-answer microfluidic cartridge
EP2436446B1 (en) 2010-10-04 2016-09-21 F. Hoffmann-La Roche AG Multi-chamber plate and method for filling it with a sample fluid
CA2856304C (en) * 2011-04-20 2017-05-16 Mesa Tech International, Inc. Oscillating amplification reaction for nucleic acids
US9713435B2 (en) * 2011-07-27 2017-07-25 Biosense Webster (Israel) Ltd. Cardiac mapping using non-gated MRI
DK2825309T3 (en) 2012-03-16 2018-07-30 Stat Diagnostica & Innovation Sl Sample cartridge with integrated transfer module
US9063121B2 (en) * 2012-05-09 2015-06-23 Stat-Diagnostica & Innovation, S.L. Plurality of reaction chambers in a test cartridge
WO2013172003A1 (ja) * 2012-05-16 2013-11-21 パナソニック株式会社 生体検出チップおよびこれを備えた生体検出装置
WO2014190258A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 The Regents Of The University Of California Proximal degas driven microfluidic actuation

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