BR112020026217A2 - Interpositores, célula de fluxo e método - Google Patents

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Steven H. Modiano
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Hai Quang Tran
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Abstract

interpositores, célula de fluxo e método. trata-se de um interpositor para uma célula de fluxo que compreende uma camada-base que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície. a camada-base compreende polietileno tereftalato (pet) preto. uma primeira camada adesiva é disposta na primeira superfície da camada-base. a primeira camada adesiva compreende adesivo metil acrílico. uma segunda camada adesiva é disposta na segunda superfície da camada-base. a segunda camada adesiva compreende adesivo metil acrílico. uma pluralidade de canais microfluídicos se estende através de cada uma dentre a camada-base, a primeira camada adesiva e a segunda camada adesiva.

Description

INTERPOSITORES, CÉLULA DE FLUXO E MÉTODO REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[0001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório Nº US 62/693.762, depositado em 3 de julho de 2018, e reivindica a prioridade do Pedido de Patente Nº NL 2021377, depositado em 23 de julho de 2018, a totalidade das revelações é incorporada à presente invenção a título de referência.
ANTECEDENTES
[0002] Vários protocolos em pesquisa biológica ou química envolvem a realização de um grande número de reações controladas em superfícies de suporte locais ou dentro de câmaras de reação pré-definidas. As reações desejadas podem, então, ser observadas ou detectadas, e a análise subsequente pode ajudar a identificar ou revelar propriedades de substâncias químicas envolvidas na reação. Por exemplo, em alguns ensaios multiplex, um analito desconhecido que tem uma etiqueta identificável (por exemplo, etiqueta fluorescente) pode ser exposto a milhares de sondas conhecidas sob condições controladas. Cada sonda conhecida pode ser depositada em um poço correspondente de uma microplaca. A observação de quaisquer reações químicas que ocorrem entre as sondas conhecidas e o analito desconhecido dentro das cavidades pode ajudar a identificar ou revelar propriedades do analito. Outros exemplos de tais protocolos incluem processos de sequenciamento de DNA, tais como sequenciamento por síntese ou sequenciamento de arranjo cíclico. Em sequenciamento de arranjo cíclico, um arranjo denso de recursos de DNA (por exemplo, ácidos nucleicos de molde) é sequenciado através de ciclos iterativos de manipulação enzimática. Após cada ciclo, uma imagem pode ser capturada e analisada, subsequentemente, com outras imagens para determinar uma sequência dos recursos de DNA.
[0003] Os avanços na tecnologia microfluídica têm possibilitado o desenvolvimento de células de fluxo que podem realizar sequenciamento genético rápido ou análise química com o uso de nanolitro ou volumes até mesmo menores de uma amostra. Tais dispositivos microfluídicos podem tolerar, desejavelmente, inúmeros ciclos de alta e baixa pressão, exposição a substâncias químicas corrosivas, variações de temperatura e umidade, e fornecer uma alta relação sinal-ruído (SNR).
SUMÁRIO
[0004] Algumas implantações fornecidas na presente invenção referem-se, geralmente, a dispositivos microfluídicos. Um exemplo de um dispositivo microfluídico é uma célula de fluxo. Algumas implantações descritas na presente invenção se referem, geralmente, a dispositivos microfluídicos que incluem um interpositor e, em particular, a uma célula de fluxo que inclui um interpositor formado a partir de polietileno tereftalato (PET) preto e adesivo acrílico dupla face, e que têm canais microfluídicos definidos através dos mesmos. O interpositor pode ser configurado para ter baixa autofluorescência, alta resistência a descolamento e cisalhamento, e pode tolerar substâncias químicas corrosivas, ciclagem de temperatura e pressão.
[0005] Em um primeiro conjunto de implantações, um interpositor compreende uma camada-base que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície. A camada-base compreende polietileno tereftalato (PET) preto. Uma primeira camada adesiva é disposta na primeira superfície da camada-base. A primeira camada adesiva compreende adesivo acrílico. Uma segunda camada adesiva é disposta na segunda superfície da camada-base. A segunda camada adesiva compreende adesivo acrílico. Uma pluralidade de canais microfluídicos se estendem através de cada uma da camada-base, da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva.
[0006] Em algumas implantações do interpositor, uma espessura total da camada-base, primeira camada adesiva e segunda camada adesiva está em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 200 mícrons.
[0007] Em algumas implantações do interpositor, a camada-base tem uma espessura em uma faixa de cerca de 30 a cerca de 100 mícrons, e cada uma da primeira camada adesiva e a segunda camada adesiva tem uma espessura em uma faixa de cerca de 10 a cerca de 50 mícrons.
[0008] Em algumas implantações do interpositor, cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas tem uma autofluorescência, em resposta a um comprimento de onda de excitação de 532 nm, menor do que cerca de 0,25 a.u. em relação a um padrão de fluorescência de 532 nm.
[0009] Em algumas implantações do interpositor, cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas tem uma autofluorescência, em resposta a um comprimento de onda de excitação de 635 nm, menor do que cerca de 0,15 a.u. em relação a um padrão de fluorescência de 635 nm.
[0010] Em algumas implantações do interpositor, a camada-base compreende pelo menos cerca de 50% de PET preto. Em algumas implantações, a camada-base consiste, essencialmente, em PET preto.
[0011] Em algumas implantações do interpositor, cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas é produzida a partir de pelo menos cerca de 10% de adesivo acrílico.
[0012] Em algumas implantações do interpositor, cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas consiste, essencialmente, em adesivo acrílico.
[0013] Em algumas implantações, uma célula de fluxo compreende um primeiro substrato, um segundo substrato e qualquer um dos interpositores descritos acima.
[0014] Em algumas implantações da célula de fluxo, cada um do primeiro e do segundo substratos compreende vidro de modo que uma ligação entre cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas e as respectivas superfícies do primeiro e segundo substratos seja adaptada para tolerar uma tensão de cisalhamento maior do que cerca de 50 N/cm2 e uma força de descolamento de 180 graus maior do que cerca de 1 N/cm.
[0015] Em algumas implantações da célula de fluxo, cada um do primeiro e do segundo substratos compreende uma camada de resina que tem menos de um mícron de espessura e inclui a superfície que é ligada às respectivas primeira e segunda camadas adesivas de modo que uma ligação entre cada uma das camadas de resina e as respectivas primeira e segunda camadas adesivas seja adaptada para tolerar uma tensão de cisalhamento maior do que cerca de 50 N/cm2 e uma força de descolamento maior do que cerca de 1 N/cm.
[0016] Em algumas implantações da célula de fluxo, uma pluralidade de cavidades é impressa na camada de resina de pelo menos um do primeiro substrato ou do segundo substrato. Uma sonda biológica é disposta em cada uma das cavidades, e os canais microfluídicos do interpositor são configurados para entregar um fluido à pluralidade de cavidades.
[0017] Em outro conjunto de implantações, um interpositor compreende uma camada-base que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície. Uma primeira camada adesiva é disposta na primeira superfície da camada-base. Um primeiro revestimento de liberação é disposto na primeira camada adesiva. Uma segunda camada adesiva é disposta na segunda superfície da camada-base. Um segundo revestimento de liberação é disposto na segunda camada adesiva. Uma pluralidade de canais microfluídicos se estendem através de cada uma da camada-base, da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva, e o segundo revestimento de liberação, mas não através do primeiro revestimento de liberação.
[0018] Em algumas implantações do interpositor, o primeiro revestimento de liberação tem uma espessura em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 300 mícrons, e o segundo revestimento de liberação tem uma espessura em uma faixa de cerca de 25 a cerca de 50 mícrons.
[0019] Em algumas implantações do interpositor, a camada-base compreende polietileno tereftalato (PET) preto; e cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas compreende adesivo acrílico.
[0020] Em algumas implantações do interpositor, o primeiro revestimento de liberação é, pelo menos de substancialmente, opticamente opaco e o segundo revestimento de liberação é pelo menos substancialmente opticamente transparente.
[0021] Os interpositores e células de fluxo descritos acima e na presente invenção podem ser implantados em qualquer combinação para alcançar os benefícios, conforme descrito posteriormente nesta invenção.
[0022] Em ainda outro conjunto de implantações, um método de padronização de canais microfluídicos compreende formar um interpositor que compreende uma camada-base que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície. A camada-base compreende polietileno tereftalato (PET) preto. Uma primeira camada adesiva é disposta na primeira superfície da camada-base, a primeira camada adesiva compreendendo adesivo acrílico, e uma segunda camada adesiva é disposta na segunda superfície da camada-base, a segunda camada adesiva compreendendo adesivo acrílico. Os canais microfluídicos são formados pelo menos através da camada-base, da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva.
[0023] Em algumas implantações do método, a formação de canais microfluídicos envolve o uso de um laser de CO2.
[0024] Em algumas implantações, o interpositor compreende, ainda, um primeiro revestimento de liberação disposto na primeira camada adesiva, e um segundo revestimento de liberação disposto na segunda camada adesiva. Em algumas implantações, na etapa de formação dos canais microfluídicos, os canais microfluídicos são formados, adicionalmente, através do segundo revestimento de liberação utilizando laser de CO2, mas não são formados através do primeiro revestimento de liberação.
[0025] Em algumas implantações do método, o laser de CO2 tem um comprimento de onda em uma faixa de cerca de 5.000 nm a cerca de 15.000 nm, e um tamanho de feixe em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 150 µm.
[0026] Os métodos descritos acima e na presente invenção podem ser implantados em qualquer combinação para alcançar os benefícios, conforme descrito posteriormente nesta invenção.
[0027] Todas as implantações descritas acima, incluindo os interpositores, células de fluxo e métodos, podem ser combinadas em qualquer configuração para alcançar os benefícios, conforme descrito posteriormente nesta invenção. Além disso, as implantações antecedentes e as implantações adicionais discutidas em mais detalhes abaixo (desde que tais conceitos não sejam mutuamente inconsistentes) são contempladas como sendo parte da matéria revelada na presente invenção, e podem ser combinadas em qualquer configuração.
[0028] Embora este relatório descritivo contenha muitos detalhes de implantação específicos, esses não devem ser interpretados como limitações no escopo de quaisquer invenções ou do que pode ser reivindicado, mas, em vez disso, como descrições de recursos específicos para implantações particulares de invenções particulares. Determinados recursos descritos neste relatório descritivo no contexto de implantações separadas também podem ser implantados em combinação em uma única implantação. Inversamente, vários recursos descritos no contexto de uma única implantação também podem ser implantados em múltiplas implantações separadamente ou em qualquer subcombinação adequada. Além disso, embora os recursos possam ser descritos acima como atuando em determinadas combinações e até mesmo inicialmente reivindicados como tais, um ou mais recursos de uma combinação reivindicada podem ser, em alguns casos, separados da combinação, e a combinação reivindicada pode ser direcionada a uma subcombinação ou variação de uma subcombinação.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0029] Os recursos antecedentes bem como outros recursos da presente invenção se tornarão mais evidentes a partir da descrição a seguir e das reivindicações anexas, analisadas em conjunto com os desenhos anexos. Considerando que esses desenhos retratam apenas algumas implantações em conformidade com a invenção e, portanto, não devem ser considerados limitantes de seu escopo, a invenção será descrita com especificidade e detalhes adicionais através do uso dos desenhos anexos.
[0030] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de uma célula de fluxo exemplificativa, de acordo com uma implantação.
[0031] A Figura 2 é uma ilustração esquemática de um interpositor exemplificativo para uso em uma célula de fluxo, de acordo com uma implantação.
[0032] A Figura 3 é uma ilustração esquemática de uma célula de fluxo exemplificativa, de acordo com outra implantação.
[0033] A Figura 4A é uma vista em perspectiva superior de uma montagem de pastilha exemplificativa incluindo uma pluralidade de células de fluxo, de acordo com uma implantação; a Figura 4B é um corte transversal lateral da montagem de pastilha da Figura 4A obtido ao longo da linha A-A mostrada na
Figura 4.
[0034] A Figura 5 é um fluxograma de um método exemplificativo de formação de um interpositor para uma célula de fluxo, de acordo com uma implantação.
[0035] A Figura 6A é uma ilustração esquemática de um corte transversal de uma célula de fluxo ligada e padronizada exemplificativa e a Figura 6B é uma ilustração esquemática de um corte transversal de uma célula de fluxo ligada não padronizada exemplificativa usada para testar o desempenho de várias camadas-base e adesivos.
[0036] A Figura 7 é um gráfico de barras de intensidade de fluorescência no canal vermelho de vários adesivos e materiais de célula de fluxo.
[0037] A Figura 8 é um gráfico de barras de intensidade de fluorescência no canal verde dos vários adesivos e materiais de célula de fluxo da Figura 7.
[0038] As Figuras 9A e 9B mostram ilustrações esquemáticas de um teste de cisalhamento de junta exemplificativo e uma preparação de teste de descolamento exemplificativo, respectivamente, para determinar resistência ao cisalhamento de junta e resistência ao descolamento de vários adesivos dispostos em uma camada-base de vidro.
[0039] A Figura 10 é um espectro de Infravermelho de Transformada de Fourier (FTIR) exemplificativo de um adesivo acrílico e fita Scotch.
[0040] A Figura 11 é um espectro de cromatografia gasosa (GC) exemplificativo de adesivo acrílico e Kapton Preto.
[0041] A Figura 12 é um espectro de espectroscopia de massa (MS) exemplificativo de um composto de gás residual liberado do adesivo acrílico e a estrutura química possível de compostos de gás residual.
[0042] Referência aos desenhos anexos é feita ao longo da descrição detalhada a seguir. Nos desenhos, símbolos similares tipicamente identificam componentes similares, a menos que o contexto dite de outro modo. As implantações ilustrativas descritas na descrição detalhada, desenhos e reivindicações não se destinam a ser limitantes. Outras implantações podem ser utilizadas, e outras mudanças podem ser feitas, sem se afastar do espírito ou escopo da matéria apresentada na presente invenção. Será prontamente entendido que os aspectos da presente invenção, descritos geralmente na presente invenção e ilustrados nas figuras, podem ser dispostos, substituídos, combinados e projetados em uma variedade de diferentes configurações, todas as quais são explicitamente contempladas e fazem parte desta invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0043] São fornecidos, na presente invenção, exemplos de dispositivos microfluídicos. As implantações descritas na presente invenção se referem, geralmente, a dispositivos microfluídicos que incluem um interpositor e, em particular, a uma célula de fluxo que inclui um interpositor formado a partir de polietileno tereftalato (PET) preto e adesivo acrílico dupla face, e que têm canais microfluídicos definidos através dos mesmos. O interpositor é configurado para ter autofluorescência relativamente baixa, resistência a descolamento relativamente alta e resistência a cisalhamento relativamente alta, e pode tolerar substâncias químicas corrosivas, ciclagem de temperatura e pressão.
[0044] Os avanços na tecnologia microfluídica têm possibilitado o desenvolvimento de células de fluxo que podem realizar sequenciamento genético rápido ou análise química com o uso de nanolitro ou volumes até mesmo menores de uma amostra. Tais dispositivos microfluídicos devem ter a capacidade de tolerar inúmeros ciclos de alta e baixa pressão, exposição a substâncias químicas corrosivas, variações de temperatura e umidade, e fornecer uma alta relação sinal-ruído (SNR). Por exemplo, as células de fluxo podem compreender várias camadas que são ligadas entre si por meio de adesivos. É desejável estruturar as várias camadas de modo que as mesmas possam ser fabricadas e ligadas entre si para formar a célula de fluxo em um processo de fabricação de alta produtividade. Além disso, várias camadas devem ter a capacidade de tolerar ciclagem de temperatura e pressão, substâncias químicas corrosivas, e não contribuir de maneira significativa com ruído.
[0045] As implantações das células de fluxo descritas na presente invenção que incluem um interpositor que tem um adesivo dupla face e define canais microfluídicos através das mesmas fornecem benefícios incluindo, por exemplo: (1) permitir montagem de escala de pastilha de uma pluralidade de células de fluxo, possibilitando, desse modo, fabricação em alta produtividade; (2) fornecer baixa autofluorescência, alta resistência a cisalhamento de junta, resistência a descolamento e resistência à corrosão, que pode durar por 300 ou mais ciclos térmicos a alto pH enquanto fornece dados de teste com alta SNR; (3) possibilitar fabricação de dispositivos microfluídicos opticamente interrogáveis planos usando-se um interpositor plano que tem os canais microfluídicos definidos no mesmo; (4) permitir ligação de dois substratos revestidos com resina por meio do interpositor de adesivo dupla face; e (5) possibilitar ligação de um dispositivo microfluídico incluindo uma ou mais superfícies opacas.
[0046] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de célula de fluxo [100], de acordo com uma implantação. A célula de fluxo [100] pode ser usada para qualquer aplicação de análise biológica, bioquímica ou química adequada. Por exemplo, a célula de fluxo [100] pode incluir um sequenciamento genético (por exemplo, DNA ou RNA) ou microarranjos epigenéticos, ou pode ser configurada para triagem de fármaco de alta produtividade, impressão digital de DNA ou proteína, análise proteômica, detecção química, qualquer outra aplicação adequada ou uma combinação dos mesmos.
[0047] A célula de fluxo [100] inclui um primeiro substrato [110], um segundo substrato [120] e um interpositor [130] disposto entre o primeiro substrato [110] e o segundo substrato [120]. O primeiro e o segundo substratos
[110] e [120] podem compreender qualquer material adequado, por exemplo, dióxido de silício, vidro, quartzo, Pyrex, sílica fundida, plásticos (por exemplo, polietileno tereftalato (PET), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), cloreto de polivinila (PVC), polipropileno (PP), fluoreto de polivinilideno (PVDF), etc.), polímeros, TEFLON®, Kapton (isto é, poliimida), materiais à base de papel (por exemplo, celulose, papelão, etc.), cerâmica (por exemplo, carboneto de silício, alúmina, nitreto de alumínio, etc.), materiais semicondutores complementares de metal-óxido (CMOS) (por exemplo, silício, germânio, etc.), ou qualquer outro material adequado. Em algumas implantações, o primeiro e/ou o segundo substrato [110] e [120] podem ser opticamente transparentes. Em outras implantações, o primeiro e/ou o segundo substrato [110] e [120] podem ser opticamente opacos. Embora não mostrado, o primeiro e/ou o segundo substrato [110] e [120] podem definir entradas ou saídas fluídicas para bombear um fluido de e/ou para canais microfluídicos [138] definidos no interpositor [130]. Conforme descrito na presente invenção, o termo “canal microfluídico” implica que pelo menos uma dimensão de um canal fluídico (por exemplo, comprimento, largura, altura, raio ou corte transversal) é menor do que 1.000 mícrons.
[0048] Em várias implantações, uma pluralidade de sondas biológicas pode ser disposta em uma superfície [111] do primeiro substrato [110] e/ou em uma superfície [121] do segundo substrato [120] posicionada próximo ao interpositor
[130]. As sondas biológicas podem ser dispostas em qualquer arranjo adequado na superfície [111] e/ou [121] e podem incluir, por exemplo, sondas de DNA, sondas de RNA, anticorpos, antígenos, enzimas ou células. Em algumas implantações, analitos químicos ou bioquímicos podem ser dispostos na superfície [111] e/ou [121]. As sondas biológicas podem ser ligadas covalentemente a, ou imobilizadas em um gel (por exemplo, um hidrogel) na superfície [111] e/ou [121] do primeiro e segundo substrato [110] e [120], respectivamente. As sondas biológicas podem ser marcadas com moléculas fluorescentes (por exemplo, proteína fluorescente verde (GFP), Eosin Yellow, luminol, fluoresceínas, etiquetas fluorescentes vermelhas e laranjas, derivados de rodamina, complexos metálicos ou qualquer outra molécula fluorescente) ou ligação com biológicos-alvo que são marcados de modo fluorescente, de modo que fluorescência óptica possa ser usada para detectar (por exemplo, determinar a presença ou ausência de) ou captar (por exemplo, medir uma quantidade de) os biológicos, por exemplo, para sequenciamento de DNA.
[0049] O interpositor [130] inclui uma camada-base [132] que tem uma primeira superfície [133] voltada para o primeiro substrato [110], e uma segunda superfície [135] oposta à primeira superfície [133] e voltada para o segundo substrato [120]. A camada-base [132] inclui PET preto. Em algumas implantações, a camada-base [132] pode incluir pelo menos cerca de 50% de PET preto, ou pelo menos cerca de 80% de PET preto, com o restante sendo PET transparente ou qualquer outro plástico ou polímero. Em outras implantações, a camada-base [132] pode consistir, essencialmente, em PET preto. Em ainda outras implantações, a camada-base [132] pode consistir em PET preto. PET preto pode ter baixa autofluorescência de modo a reduzir ruído bem como fornecer alto contraste, permitindo, portanto, imageamento fluorescente da célula de fluxo com alta SNR.
[0050] Uma primeira camada adesiva [134] é disposta na primeira superfície [133] da camada-base [132]. A primeira camada adesiva [134] inclui um adesivo acrílico (por exemplo, um adesivo metacrílico ou metacrilato). Além disso, uma segunda camada adesiva [136] é disposta na segunda superfície [135]
da camada-base [132]. A segunda camada adesiva [136] também inclui adesivo acrílico (por exemplo, um adesivo metacrílico ou metacrilato). Por exemplo, cada uma da primeira camada adesiva [134] e a segunda camada adesiva [136] pode incluir pelo menos cerca de 10% de adesivo acrílico, ou pelo menos cerca de 50% de adesivo acrílico, ou pelo menos cerca de 80% de adesivo acrílico. Em algumas implantações, a primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] podem consistir, essencialmente, em adesivo acrílico. Em algumas implantações, a primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] podem consistir em adesivo acrílico. Em implantações particulares, o adesivo acrílico pode incluir o adesivo disponível sob a denominação comercial MA-61A™ disponível junto a ADHESIVES RESEARCH®. O adesivo acrílico incluído na primeira e na segunda camadas adesivas [134] e [136] pode ser sensível à pressão de modo a permitir ligação da camada-base [132] do interpositor [130] aos substratos [110] e [120] através de aplicação de uma pressão adequada. Em outras implantações, a primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] podem ser formuladas para ser ativadas por meio de calor, luz ultravioleta (UV) ou quaisquer outros estímulos de ativação. Em ainda outras implantações, a primeira camada adesiva
[134] e/ou a segunda camada adesiva [136] podem incluir borracha butílica.
[0051] Em algumas implantações, cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] tem uma autofluorescência, em resposta a um comprimento de onda de excitação de 532 nm (por exemplo, um laser de excitação vermelho), menor do que cerca de 0,25 unidades arbitrárias (a.u.) em relação a um padrão de fluorescência de 532 nm. Além disso, cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] pode ter uma autofluorescência, em resposta a um comprimento de onda de excitação de 635 nm (por exemplo, um laser de excitação verde), menor do que cerca de 0,15 a.u. em relação a um padrão de fluorescência 635 nm. Desse modo, a primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] também têm baixa autofluorescência de modo que a combinação da camada-base de PET preto [132] e da primeira e segunda camadas adesivas [134] e [136] incluindo adesivo acrílico desprezivelmente para o sinal fluorescente gerado nos sítios de interação de sonda biológica e, portanto, forneça alta SNR.
[0052] Uma pluralidade de canais microfluídicos [138] se estendem através de cada uma da primeira camada adesiva [134], a camada-base [132] e a segunda camada adesiva [136]. Os canais microfluídicos [138] podem ser formados com o uso de qualquer processo adequado, por exemplo, corte a laser (por exemplo, com o uso de um laser pulsado de nanossegundos UV, um laser pulsado de picossegundos UV, um laser pulsado de femtossegundos UV, um laser de CO2 ou qualquer outro laser adequado), estampagem, corte por matriz, corte por jato de água, corrosão física ou química ou qualquer outro processo adequado.
[0053] Em algumas implantações, os canais microfluídicos [138] podem ser definidos com o uso de um processo que não aumenta de maneira significativa autofluorescência da primeira e segunda camadas adesivas [134] e [136], e da camada-base [132], enquanto fornece um acabamento de superfície adequado. Por exemplo, um laser pulsado de nano, femto ou picossegundos UV pode ter a capacidade de fornecer corte rápido, bordas e cantos lisos, fornecendo, portanto, acabamento de superfície superior que é desejável, mas também pode modificar a química de superfície das camadas de adesivo acrílico [134] e [136] e/ou da camada-base PET preto [132] que pode causar autofluorescência nessas camadas.
[0054] Em contraste, um laser de CO2 pode fornecer um acabamento de superfície que, enquanto em alguns casos pode ser considerado inferior aos lasers UV, mas permanece dentro de parâmetros de projeto, mas não altera a química de superfície das camadas adesivas [134] e [136] e/ou da camada-base
[132] de modo que não haja aumento substancial em autofluorescência dessas camadas. Em implantações particulares, um laser de CO2 que tem um comprimento de onda em uma faixa de cerca de 5.000 nm a cerca de 15.000 nm (por exemplo, cerca de 5.000, cerca de 6.000, cerca de 7.000, cerca de 8.000, cerca de 9.000, cerca de 10.000, cerca de 11.000, cerca de 12.000, cerca de
13.000, cerca de 14.000 ou cerca de 15.000 nm incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos), e um tamanho de feixe em uma faixa de cerca de 50 µm a cerca de 150 µm (por exemplo, cerca de 50, cerca de 60, cerca de 70, cerca de 80, cerca de 90, cerca de 100, cerca de 110, cerca de 120, cerca de 130, cerca de 140 ou cerca de 150 µm, incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos) pode ser usado para definir os canais microfluídicos [138] através da primeira camada adesiva [134], da camada-base [132] e da segunda camada adesiva
[136].
[0055] Conforme mostrado na Figura 1 a primeira camada adesiva [134] liga a primeira superfície [133] da camada-base [132] a uma superfície [111] do primeiro substrato [110]. Além disso, a segunda camada adesiva [136] liga a segunda superfície [135] da camada-base [132] a uma superfície [121] do segundo substrato [120]. Em várias implantações, o primeiro e o segundo substratos [110] e [120] podem compreender vidro. Uma ligação entre cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] e as respectivas superfícies [111] e [121] do primeiro e segundo substratos [110] e [120] pode ser adaptada para tolerar uma tensão de cisalhamento maior do que cerca de 50 N/cm2 e uma força de descolamento de 180º maior do que cerca de 1 N/cm. Em várias implantações, a ligação pode ter a capacidade de tolerar pressões nos canais microfluídicos [138] de até cerca de 103.500 Pascal (cerca de 15 psi).
[0056] Por exemplo, a resistência a cisalhamento e resistência a descolamento das camadas adesivas [134] e [136] podem ser uma função de suas formulações químicas e suas espessuras em relação à camada-base [132]. O adesivo acrílico incluído na primeira e na segunda camadas adesivas [134] e
[136] fornece forte adesão à primeira e à segunda superfície [133] e [135] da camada-base [132] e à superfície [111] e [121] do primeiro e segundo substratos
[110] e [120], respectivamente. Além disso, para obter uma ligação forte entre os substratos [110] e [120] e a camada-base [132], uma espessura das camadas adesivas [134] e [136] em relação à camada-base [132] pode ser escolhida de modo a transferir uma grande porção da tensão de descolamento e/ou de cisalhamento aplicada nos substratos [110] e [120] para a camada-base [132].
[0057] Se as camadas adesivas [134] e [136] forem muito finas, as mesmas podem não fornecer resistência suficiente ao descolamento e ao cisalhamento para tolerar os inúmeros ciclos de pressão aos quais a célula de fluxo [100] pode ser submetida devido ao fluxo de fluido pressurizado através dos canais microfluídicos [138]. Por outro lado, se as camadas adesivas [134] e [136] forem muito espessas, pode resultar em formação de espaços vazios ou bolhas nas camadas adesivas [134] e [136], que enfraquece a resistência adesiva das mesmas. Além disso, uma grande porção da tensão e tensão de cisalhamento pode atuar nas camadas adesivas [134] e [136] e não é transferida para a camada-base [132]. Isso pode resultar em falha da célula de fluxo devido à ruptura das camadas adesivas [134] e/ou [136].
[0058] Em várias disposições, a camada-base [132] pode ter uma espessura em uma faixa de cerca de 25 a cerca de 100 mícrons, e cada uma da primeira camada adesiva [134] e a segunda camada adesiva [136] pode ter uma espessura em uma faixa de cerca de 5 a cerca de 50 mícrons (por exemplo, cerca de 5, cerca de 10, cerca de 20, cerca de 30, cerca de 40 ou cerca de 50 mícrons, incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos). Tais disposições podem fornecer resistência suficiente ao descolamento e ao cisalhamento, por exemplo, capacidade de tolerar uma tensão de cisalhamento maior do que cerca de 50 N/cm2 e uma força de descolamento maior do que cerca de 1 N/cm suficiente para tolerar inúmeros ciclos de pressão, por exemplo, 100 ciclos de pressão, 200 ciclos de pressão, 300 ciclos de pressão ou até mais. Em disposições particulares, uma espessura total da camada-base [132], primeira camada adesiva [134] e segunda camada adesiva [136] pode estar em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 200 mícrons (por exemplo, cerca de 50, cerca de 100, cerca de 150 ou cerca de 200 mícrons incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos).
[0059] Em várias implantações, promotores de adesão também podem ser incluídos na primeira e na segunda camadas adesivas [134] e [136] e/ou podem ser revestidos nas superfícies [111] e [121] dos substratos [110] e [120], por exemplo, para promover adesão entre as camadas adesivas [134] e [136] e as superfícies correspondentes [111] e [121]. Promotores de adesão adequados podem incluir, por exemplo, silanos, titanatos, isocianatos, qualquer outro promotor de adesão adequado ou uma combinação dos mesmos.
[0060] A primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] podem ser formuladas para tolerar inúmeros ciclos de pressão e ter baixa autofluorescência, conforme previamente descrito na presente invenção. Durante a operação, a célula de fluxo também pode ser exposta à ciclagem térmica (por exemplo, de cerca de -80 graus a cerca de 100 graus Celsius), alto pH (por exemplo, um pH de até cerca de 11), vácuo e reagentes corrosivos (por exemplo, formamida, tampões e sais). Em várias implantações, a primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] podem ser formuladas para tolerar ciclagem térmica na faixa de cerca de -80 a cerca de 100 graus Celsius, resistir formação de espaços vazios até mesmo em vácuo, e resistir corrosão quando expostas a um pH de até cerca de 11 ou reagentes corrosivos, tais como formamida.
[0061] A Figura 2 é uma ilustração esquemática de um interpositor [230], de acordo com uma implantação. O interpositor [230] pode ser usado na célula de fluxo [100] ou qualquer outra célula de fluxo descrita na presente invenção. O interpositor [230] inclui a camada-base [132], a primeira camada adesiva [134] e a segunda camada adesiva [136] que foram descritas em detalhes em relação ao interpositor [130] incluído na célula de fluxo [100]. A primeira camada adesiva
[134] é disposta na primeira superfície [133] da camada-base [132] e a segunda camada adesiva [136] é disposta na segunda superfície [135] da camada-base
[132] oposta à primeira superfície [133]. A camada-base [132] pode incluir PET preto, e cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] pode incluir um adesivo acrílico, conforme previamente descrito na presente invenção. Além disso, a camada-base [132] pode ter uma espessura B em uma faixa de cerca de 30 a cerca de 100 mícrons (cerca de 30, cerca de 50, cerca de 70, cerca de 90 ou cerca de 100 mícrons incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos), e cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] pode ter uma espessura A em uma faixa de cerca de 5 a cerca de 50 mícrons (por exemplo, cerca de 5, cerca de 10, cerca de 20, cerca de 30, cerca de 40 ou cerca de 50 mícrons incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos).
[0062] Um primeiro revestimento de liberação [237] pode ser disposto na primeira camada adesiva [134]. Além disso, um segundo revestimento de liberação [239] pode ser disposto na segunda camada adesiva [136]. O primeiro revestimento de liberação [237] e o segundo revestimento de liberação [239] podem servir como camadas de proteção para o primeiro e o segundo revestimentos de liberação [237] e [239], respectivamente, e podem ser configurados para serem descolados seletivamente ou, de outro modo, removidos de forma mecânica, para expor a primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136], por exemplo, para ligar a camada-base [132] ao primeiro e ao segundo substratos [110] e [120], respectivamente.
[0063] O primeiro e o segundo revestimentos de liberação [237] e [239] podem ser formados a partir de papel (por exemplo, papel Kraft supercalandrado (SCK), papel SCK com revestimento de álcool polivinílico, papel Kraft revestido com argila, papel Kraft acabado à máquina, papel vidrado à máquina, papéis Kraft revestidos com poliolefina, etc.), plástico (por exemplo, filme PET orientado biaxialmente, filme de polipropileno orientado biaxialmente, poliolefinas, polietileno de alta densidade, polietileno de baixa densidade, resinas plásticas de polipropileno, etc.), tecidos (por exemplo, poliéster), náilon, Teflon ou qualquer outro material adequado. Em algumas implantações, os revestimentos de liberação [237] e [239] podem ser formados a partir de um material de baixa energia de superfície (por exemplo, qualquer um dos materiais descritos na presente invenção) para facilitar o descolamento dos revestimentos de liberação [237] e [239] de suas respectivas camadas adesivas [134] e [136]. Em outras implantações, um material de baixa energia de superfície (por exemplo, um silicone, cera, poliolefina, etc.) pode ser revestido pelo menos em uma superfície dos revestimentos de liberação [237] e [239] que é disposta nas respectivas camadas adesivas [134] e [136] para facilitar o descolamento dos revestimentos de liberação [237] e [239] das mesmas.
[0064] Uma pluralidade de canais microfluídicos [238] se estendem através de cada uma da camada-base [132], a primeira camada adesiva [134] a segunda camada adesiva [136], e o segundo revestimento de liberação [239], mas não através do primeiro revestimento de liberação [237]. Por exemplo, o segundo revestimento de liberação [239] pode ser um revestimento de liberação superior do interpositor [230] e definir os canais microfluídicos [238] através do segundo revestimento de liberação [239], mas não no primeiro revestimento de liberação
[237], pode indicar uma orientação do interpositor [230] a um usuário, facilitando, desse modo, o usuário durante a fabricação de uma célula de fluxo (por exemplo, a célula de fluxo [100]). Além disso, um processo de fabricação de uma célula de fluxo (por exemplo, a célula de fluxo [100]) pode ser adaptado de modo que o segundo revestimento de liberação [239] seja inicialmente descolado da segunda camada adesiva [136] para ligação com um substrato (por exemplo, o segundo substrato [220]). Subsequentemente, o primeiro revestimento de liberação [237] pode ser removido e a primeira camada adesiva
[134] ligada a outro substrato (por exemplo, o substrato [110]).
[0065] O primeiro e o segundo revestimentos de liberação [237] e [239] podem ter espessuras iguais ou diferentes. Em algumas implantações, o primeiro revestimento de liberação [237] pode ser substancialmente mais espesso do que o segundo revestimento de liberação [239] (por exemplo, cerca de 2X, cerca de 4X, cerca de 6X, cerca de 8X ou cerca de 10X mais espesso, inclusive), por exemplo, para fornecer rigidez estrutural ao interpositor [230] e pode servir como uma camada de manuseio para facilitar manuseio do interpositor [230] por um usuário. Em implantações particulares, o primeiro revestimento de liberação [237] pode ter uma primeira espessura L1 em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 300 mícrons (por exemplo, cerca de 50, cerca de 100, cerca de 150, cerca de 200, cerca de 250 ou cerca de 300 mícrons incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos), e o segundo revestimento de liberação [239] pode ter uma segunda espessura L2 em uma faixa de cerca de 25 a cerca de 50 mícrons (por exemplo, cerca de 25, cerca de 30, cerca de 35, cerca de 40, cerca de 45 ou cerca de 50 mícrons incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos).
[0066] O primeiro e o segundo revestimentos de liberação [237] e [239] podem ser opticamente opacos, transparentes ou translúcidos e podem ter qualquer cor adequada. Em algumas implantações, o primeiro revestimento de liberação [237] pode ser opticamente opaco pelo menos de substancialmente (incluindo completamente opaco) e o segundo revestimento de liberação [239] pode ser opticamente transparente pelo menos de substancialmente (incluindo completamente transparente). Conforme previamente descrito na presente invenção, o segundo revestimento de liberação [239] pode ser removido primeiro da segunda camada adesiva [136] para ligação com um substrato correspondente (por exemplo, o segundo substrato [120]). O fornecimento de transparência óptica ao segundo revestimento de liberação [239] pode permitir fácil identificação do segundo revestimento de liberação [239] a partir do primeiro revestimento de liberação opaco [237]. Além disso, o segundo revestimento de liberação opticamente opaco de substancialmente [239] pode fornecer um contraste adequado para facilitar alinhamento óptico de um substrato (por exemplo, o segundo substrato [120]) com os canais microfluídicos
[238] definidos no interpositor [230]. Além disso, ter o segundo revestimento de liberação [239] mais fino do que o primeiro revestimento de liberação [237] pode permitir descolamento preferencial do segundo revestimento de liberação
[239] em relação ao primeiro revestimento de liberação [237], evitando, portanto, descolamento não intencional do primeiro revestimento de liberação
[237] ao descolar o segundo revestimento de liberação [239] da segunda camada adesiva [136].
[0067] Em algumas implantações, um ou mais substratos de uma célula de fluxo podem incluir uma pluralidade de cavidades definidas nos mesmos, cada cavidade tendo uma sonda biológica (por exemplo, um arranjo da mesma sonda biológica ou sondas biológicas distintas) dispostas na mesma. Em algumas implantações, a pluralidade de cavidades pode ser corroída no um ou mais substratos. Por exemplo, o substrato (por exemplo, o substrato [110] ou [120]) pode incluir vidro e um arranjo de cavidades é corroído no substrato com o uso de uma corrosão úmida (por exemplo, uma corrosão com ácido fluorídrico tamponado) ou uma corrosão seca (por exemplo, com o uso de corrosão iônica reativa (RIE) ou RIE profunda).
[0068] Em outras implantações, a pluralidade de cavidades pode ser formada em uma camada de resina disposta em uma superfície do substrato. Por exemplo, a Figura 3 é uma ilustração esquemática de uma célula de fluxo
[300], de acordo com uma implantação. A célula de fluxo [300] inclui o interpositor [130] que inclui a camada-base [132], a primeira camada adesiva
[134] e a segunda camada adesiva [136] e que tem uma pluralidade de canais microfluídicos [138] definidos através do mesmo, conforme previamente descrito em detalhes na presente invenção.
[0069] A célula de fluxo [300] também inclui um primeiro substrato [310] e um segundo substrato [320] com o interpositor [132] disposto entre os mesmos. O primeiro e o segundo substratos [310] e [320] podem ser formados a partir de qualquer material adequado, por exemplo, dióxido de silício, vidro, quartzo, Pyrex, plásticos (por exemplo, polietileno tereftalato (PET), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), cloreto de polivinila (PVC), polipropileno (PP), etc.), polímeros, TEFLON®, Kapton ou qualquer outro material adequado. Em algumas implantações, o primeiro e/ou o segundo substrato [310] e [320] podem ser transparentes. Em outras implantações, o primeiro e/ou o segundo substrato [310] e [320] podem ser opacos. Conforme mostrado na Figura 3, o segundo substrato [320] (por exemplo, um substrato superior) define uma entrada fluídica [323] para se comunicar com os canais microfluídicos [138], e uma saída fluídica [325] para permitir que o fluido seja expelido dos canais microfluídicos [138]. Embora mostrado como incluindo uma única entrada fluídica [323] e uma única saída fluídica [325], em várias implantações, uma pluralidade de entradas fluídicas e/ou saídas fluídicas pode ser definida no segundo substrato [320]. Além disso, entradas e/ou saídas fluídicas também podem ser fornecidas no primeiro substrato [310] (por exemplo, um substrato inferior). Em implantações particulares, o primeiro substrato [310] pode ser significativamente mais espesso do que o segundo substrato [320]. Por exemplo, o primeiro substrato [310] pode ter uma espessura em uma faixa de cerca de 350 a cerca de 500 mícrons (por exemplo, cerca de 350, cerca de 400, cerca de 450 ou cerca de 500 mícrons incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos), e o segundo substrato [320] pode ter uma espessura em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 200 mícrons (por exemplo, cerca de 50, cerca de 100, cerca de 150 ou cerca de 200 mícrons incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos).
[0070] O primeiro substrato [310] inclui uma primeira camada de resina
[312] disposta em uma superfície [311] do mesmo voltada para o interpositor
[130]. Além disso, uma segunda camada de resina [322] é disposta em uma superfície [321] do segundo substrato [320] voltada para o interpositor [130]. A primeira e a segunda camadas de resina [312] e [322] podem incluir, por exemplo, polimetilmetacrilato (PMMA), poliestireno, glicerol 1,3-diglicerolato diacrilato (GDD), Ingacure 907, tetrafluoroborato de rodamina 6G, uma resina curável UV (por exemplo, uma resina epóxi novolac, PAK-01, etc.) qualquer outra resina adequada ou uma combinação dos mesmos. Em implantações particulares, as camadas de resina [312] e [322] podem incluir uma resina de litografia por nanoimpressão (NIL) (por exemplo, PMMA).
[0071] Em várias implantações, as camadas de resina [312] e [322] podem ter menos do que cerca de 1 mícron de espessura e são ligadas às respectivas primeira e segunda camadas adesivas [134] e [136]. A primeira e a segunda camadas adesivas [134] e [136] são formuladas de modo que uma ligação entre cada uma das camadas de resina [312] e [322] e as respectivas primeira e segunda camadas adesivas [134] e [136] seja adaptada para tolerar uma tensão de cisalhamento maior do que cerca de 50 N/cm2 e uma força de descolamento maior do que cerca de 1 N/cm. Desse modo, as camadas adesivas [134] e [136] formam uma ligação forte o suficiente diretamente com o respectivo substrato
[310] e [320] ou com as camadas de resina correspondentes [312] e [322] dispostas nos mesmos.
[0072] Uma pluralidade de cavidades [314] é formada na primeira camada de resina [312] por NIL. Uma pluralidade de cavidades [324] também pode ser formada na segunda camada de resina [322] por NIL. Em outras implantações, a pluralidade de cavidades [314] pode ser formada na primeira camada de resina
[312], na segunda camada de resina [322] ou em ambas. A pluralidade de cavidades pode ter diâmetro ou corte transversal de cerca de 50 mícrons ou menor. Uma sonda biológica (não mostrada) pode ser disposta em cada uma da pluralidade de cavidades [314] e [324]. A sonda biológica pode incluir, por exemplo, sondas de DNA, sondas de RNA, anticorpos, antígenos, enzimas ou células. Em algumas implantações, analitos químicos ou bioquímicos podem ser dispostos, adicionalmente ou alternativo, na pluralidade de cavidades [314] e
[324].
[0073] Em algumas implantações, a primeira e/ou a segunda camadas de resina [312] e [322] podem incluir uma primeira região e uma segunda região. A primeira região pode incluir uma primeira camada de polímero que tem uma primeira pluralidade de grupos funcionais que fornece sítios reativos para ligação covalente de uma molécula funcionalizada (por exemplo, uma sonda biológica, tal como um oligonucleotídeo). A primeira e/ou a segunda camadas de resina [312] e [322] também podem ter uma segunda região que inclui a primeira camada de polímero e uma segunda camada de polímero, a segunda camada de polímero sendo no topo, diretamente adjacente ou adjacente à primeira camada de polímero. A segunda camada de polímero pode cobrir por completo a primeira camada de polímero subjacente, e pode fornecer, opcionalmente, uma segunda pluralidade de grupos funcionais. Deve-se observar também que a segunda camada de polímero pode cobrir apenas uma porção da primeira camada de polímero, em algumas implantações. Em algumas implantações, a segunda camada de polímero cobre uma porção substancial da primeira camada de polímero, em que a porção substancial inclui mais do que cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65%, cerca de 70%, cerca de 75%, cerca de 80%, cerca de 85%, cerca de 90%, cerca de 95% ou cerca de 99% de abrangência da primeira camada de polímero, ou uma faixa definida por qualquer um dos dois valores precedentes. Em algumas implantações, a primeira e a segunda camadas de polímero não compreendem silício ou óxido de silício.
[0074] Em algumas implantações, a primeira região é padronizada. Em algumas implantações, a primeira região pode incluir padrões de microescala ou nanoescala. Em algumas tais implantações, os padrões de microescala ou nanoescala primeira e/ou segunda camadas de resina [312] e [322] canais, trincheiras, estacas, poços ou combinações dos mesmos. Por exemplo, o padrão pode incluir uma pluralidade de cavidades ou outros recursos que formam um arranjo. Os arranjos de densidade alta são caracterizados como tendo recursos separados por menos do que cerca de 15 μm. Os arranjos de densidade média têm recursos separados por cerca de 15 a cerca de 30 μm, enquanto os arranjos de densidade baixa têm sítios separados por mais do que cerca de 30 μm. Um arranjo útil na presente invenção pode ter, por exemplo, recursos que são separados por menos do que cerca de 100 μm, cerca de 50 μm, cerca de 10 μm, cerca de 5 μm, cerca de 1 μm ou cerca de 0,5 μm, ou uma faixa definida por qualquer um dos dois valores precedentes.
[0075] Em implantações particulares, recursos definidos na primeira e/ou na segunda camada de resina [312] e [322] podem ter, cada um, uma área que é maior do que cerca de 100 nm2, cerca de 250 nm2, cerca de 500 nm2, cerca de 1 μm2, cerca de 2,5 μm2, cerca de 5 μm2, cerca de 10 μm2, cerca de 100 μm2 ou cerca de 500 μm2, ou uma faixa definida por qualquer um dos dois valores precedentes. Alternativamente ou adicionalmente, os recursos podem ter, cada um, uma área que é menor do que cerca de 1 mm 2, cerca de 500 μm2, cerca de 100 μm2, cerca de 25 μm2, cerca de 10 μm2, cerca de 5 μm2, cerca de 1 μm2, cerca de 500 nm2 ou cerca de 100 nm2, ou uma faixa definida por qualquer um dos dois valores precedentes.
[0076] Conforme mostrado na Figura 3, a primeira e/ou a segunda camadas de resina [312] e [322] incluem uma pluralidade de cavidades [314] e [324], mas também podem incluir outros recursos ou padrões que incluem pelo menos cerca de 10, cerca de 100, cerca de 1 x 103, cerca de 1 x 104, cerca de 1 x 105, cerca de 1 x 106, cerca de 1 x 107, cerca de 1 x 108, cerca de 1 x 109 ou mais recursos, ou uma faixa definida por qualquer um dos dois valores precedentes. Alternativamente ou adicionalmente, primeira e/ou segunda camadas de resina
[312] e [322] podem incluir no máximo cerca de 1 x 109, cerca de 1 x 108, cerca de 1 x 107, cerca de 1 x 106, cerca de 1 x 105, cerca de 1 x 104, cerca de 1 x 103, cerca de 100, cerca de 10 ou menos recursos, ou uma faixa definida por qualquer um dos dois valores precedentes. Em algumas implantações, um passo médio dos padrões definidos na primeira e/ou segunda camadas de resina [312] e [322] pode ser, por exemplo, pelo menos cerca de 10 nm, cerca de 0,1 μm, cerca de 0,5 μm, cerca de 1 μm, cerca de 5 μm, cerca de 10 μm, cerca de 100 μm ou mais, ou uma faixa definida por qualquer um dos dois valores precedentes. Alternativamente ou adicionalmente, o passo médio pode ser, por exemplo, no máximo cerca de 100 μm, cerca de 10 μm, cerca de 5 μm, cerca de 1 μm, cerca de 0,5 μm, cerca de 0,1 μm ou menos, ou uma faixa definida por qualquer um dos dois valores precedentes.
[0077] Em algumas implantações, a primeira região é hidrofílica. Em algumas outras implantações, a primeira região é hidrofóbica. A segunda região pode ser, por sua vez, hidrofílica ou hidrofóbica. Em casos particulares, a primeira e a segunda regiões têm caráter oposto em relação à hidrofobicidade e hidrofilicidade. Em algumas implantações, a primeira pluralidade de grupos funcionais da primeira camada polímero é selecionada a partir de C8-14 cicloalquenos, heterocicloalquenos de 8 a 14 membros, C8-14 cicloalquinos, heterocicloalquinos de 8 a 14 membros, alquinila, vinila, halo, azido, amino, amido, epóxi, glicidila, carboxila, hidrazonila, hidrazinila, hidróxi, tetrazolil, tetrazinil, óxido de nitrila, nitreno, nitrona ou tiol, ou variantes opcionalmente substituídas e combinações dos mesmos. Em algumas tais implantações, a primeira pluralidade de grupos funcionais é selecionada a partir de halo, azido, alquinila, carboxila, epóxi, glicidila, norborneno, ou amino, ou variantes opcionalmente substituídas e combinações dos mesmos.
[0078] Em algumas implantações, a primeira e/ou a segunda camadas de resina [312] e [322] podem incluir uma composição polimérica fotocurável contendo uma estrutura em gaiola de silsesquioxano (também conhecido como um "POSS”). Um exemplo de POSS pode ser aquele descrito em Kehagias et al., Microelectronic Engineering 86 (2009), pp. 776 a 778, que é incorporado a título de referência à presente invenção em sua totalidade. Em alguns casos, um silano pode ser usado para promover adesão entre os substratos [310] e [320] e suas respectivas camadas de resina [312] e [322]. A razão de monômeros dentro do polímero final (p:q:n:m) pode depender da estequiometria dos monômeros na mistura de formulação de polímero inicial. A molécula de silano contém uma unidade epóxi que pode ser incorporada covalentemente à primeira e inferior camada de polímero em contato com os substratos [310] ou [320]. A segunda e superior camada de polímero incluída na primeira e/ou segunda camadas de resina [312] e [322] pode ser depositada em uma primeira camada de polímero semicurada que pode fornecer adesão suficiente sem o uso de um silano. A primeira camada de polímero propagará naturalmente a polimerização nas unidades monoméricas da segunda camada de polímero ligando, covalentemente, as mesmas em conjunto.
[0079] Os grupos brometo de alquileno nas paredes de cavidade [314] e
[324] podem atuar como pontos de âncora para funcionalização espacialmente seletiva adicional. Por exemplo, os grupos brometo de alquileno podem reagir com azida de sódio para criar uma superfície de cavidade [314] e [324] revestida com azida. Essa superfície de azida pode ser, então, usada diretamente para capturar oligos terminados em alquino, por exemplo, com o uso de química click catalizada por cobre, ou oligos terminados em biciclo[6.1.0] non-4-ino (BCN) com o uso de química click livre de catalisador promovida por cepa. Alternativamente, azida de sódio pode ser substituída por uma amina funcionalizada com norborneno ou alqueno ou alquino com anel deformado similar, tal como amina funcionalizada com dibenzociclooctinas (DIBCO) para fornecer porção química de anel formado ao polímero, que pode ser submetido, subsequentemente, à reação click promovida por tensão de anel livre de catalisador com um oligos funcionalizado com tetrazina para enxertar os iniciadores na superfície.
[0080] A adição de glicidol à composição de segundo polímero fotocurável pode render uma superfície polimérica com inúmeros grupos hidroxila. Em outras implantações, os grupos brometo de alquileno podem ser usados para produzir uma superfície primária funcionalizada com brometo, que pode ser reagida subsequentemente com 5-norborneno-2-metanamina, para criar uma superfície de poço revestida com norborneno. O polímero contendo azida, por exemplo, poli(N-(5-azidoacetamidilpentil)acrilamida-co-acrilamida) (PAZAM), pode ser, então, acoplado seletivamente a essa superfície de norborneno localizada nas cavidades [314] e [324], e ser enxertado com oligos terminados em alquino. Alquinos com tensão em anel, tais como oligos terminados em BCN ou DIBCO também podem ser usados em vez dos oligos terminados em alquino por meio de uma reação de cicloadição promovida por tensão livre de catalisador. Com uma segunda camada de polímero inerte cobrindo as regiões intersticiais do substrato, o enxerto e acoplamento PAZAM são localizados nas cavidades [314] e [324]. Alternativamente, oligos terminados em tetrazina podem ser enxertados diretamente no polímero reagindo-se com a porção química de norborneno, eliminando, desse modo, a etapa de acoplamento PAZAM.
[0081] Em algumas implantações, o primeiro polímero fotocurável incluído na primeira e/ou na segunda camadas de resina [312] e [322] pode incluir um aditivo. Vários exemplos não limitantes de aditivos que podem ser usados na composição polimérica fotocurável incluída na primeira e/ou segunda camadas de resina [312] e [322] incluem epibromohidrina, glicidol, glicidol propargil éter, anidrido metil-5-norborneno-2,3-dicarboxílico, 3-azido-1-propanol, terc-butil N- (2-oxiranilmetil)carbamato, ácido propiólico, 1 1-azido-3,6,9-trioxaundecan-1- amina, ácido cis-epoxisucc1mc, 5-norborneno-2-metilamina, 4-(2- oxiranilmetil)morfolina, cloreto de glicidiltrimetilamônio, sal dissódico fosfomicina, metacrilato de poli glicidil, poli(propilenoglicol) diglicidil éter, poli(etilenoglicol) diglicidil éter, poli[dimetilsiloxano-co-(2-(3,4- epoxiciclohexil)etil)metilsiloxano], poli[ (propilmetacril-heptaisobutil-PSS)-co- hidroxietil metacrilato], poli[(propilmetacril-heptaisobutil-PSS)-co-(t-butil metacrilato)], [(5-biciclo[2.2.1]hept-2-enil)etil ]trimetoxisilano, trans- ciclohexanodiolisobutil POSS, aminopropil isobutil POSS, octa tetrametilamônio
POSS, polietilenoglicol POSS, octa dimetilsilano POSS, octa amônio POSS, ácido octa maleamico POSS, trisnorbornenilisobutil POSS, sílica pirogenada, tensoativos ou combinações e derivados dos mesmos.
[0082] Referindo-se ao interpositor [130] da Figura 3, os canais microfluídicos [138] do interpositor [130] são configurados para entregar um fluido à pluralidade de cavidades [314] e [324]. Por exemplo, o interpositor [130] pode ser ligado aos substratos [310] e [320] de modo que os canais microfluídicos [138] sejam alinhados às cavidades correspondentes [314] e
[324]. Em algumas implantações, os canais microfluídicos [138] podem ser estruturados para entregar o fluido (por exemplo, sangue, plasma, extrato vegetal, lisado celular, saliva, urina, etc.), substâncias químicas reativas, tampões, solventes, etiquetas fluorescentes ou qualquer outra solução para cada uma da pluralidade de cavidades [314] e [324] sequencialmente ou em paralelo.
[0083] As células de fluxo descritas na presente invenção podem ser particularmente suscetíveis à fabricação por batelada. Por exemplo, a Figura 4A é uma vista em perspectiva superior de uma montagem de pastilha [40] incluindo uma pluralidade de células de fluxo [400]. A Figura 4B mostra uma vista em corte transversal lateral da montagem de pastilha [40] obtida ao longo da linha A-A na Figura 4A. A montagem de pastilha [40] inclui uma pastilha de primeiro substrato [41], uma pastilha de segundo substrato [42] e uma pastilha de interpositor [43] disposta entre a primeira e a segunda pastilhas de substrato
[41], [42]. Conforme mostrado na Figura 4B, a montagem de pastilha [40] inclui uma pluralidade de células de fluxo [400]. A pastilha de interpositor [43] inclui uma camada-base [432] (por exemplo, a camada-base [132]), uma primeira camada adesiva [434] (por exemplo, a primeira camada adesiva [134]) que liga a camada-base [432] a uma superfície da pastilha de primeiro substrato [41], e uma segunda camada adesiva [436] (por exemplo, a segunda camada adesiva
[136]) que liga a camada-base [432] a uma superfície da pastilha de segundo substrato [42].
[0084] Uma pluralidade de canais microfluídicos [438] é definida através de cada uma da camada-base [432] e a primeira e a segunda camadas adesivas
[434] e [436]. Uma pluralidade de cavidades [414] e [424] pode ser definida em cada uma da pastilha de primeiro substrato [41] e a pastilha de segundo substrato [42] (por exemplo, corroída nas pastilhas de substrato [41] e [42], ou definida em uma camada de resina disposta nas superfícies das pastilhas de substrato [41] e [42] voltadas para a pastilha de interpositor [43]. Uma sonda biológica pode ser disposta em cada uma da pluralidade de cavidades [414] e
[424]. A pluralidade de cavidades [414] e [424] é acoplada de modo fluido a canais microfluídicos correspondentes [438] da pastilha de interpositor [43]. A montagem de pastilha [40] pode ser, então, cortada para separar a pluralidade de células de fluxo [400] da montagem de pastilha [40]. Em várias implantações, a montagem de pastilha [40] pode fornecer um rendimento de célula de fluxo maior do que cerca de 90%.
[0085] A Figura 5 é fluxograma de um método [500] para fabricar canais microfluídicos em um interpositor (por exemplo, o interpositor [130], [230]) de uma célula de fluxo (por exemplo, a célula de fluxo [100], [300], [400]), de acordo com uma implantação. O método [500] inclui formar um interpositor, em [502]. O interpositor (por exemplo, o interpositor [130], [230]) inclui uma camada-base (por exemplo, a camada-base [132]) que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície. A camada-base inclui PET preto (por exemplo, pelo menos cerca de 50% de PET preto, consistindo, essencialmente, em PET preto, ou consistindo em PET preto). Uma primeira camada adesiva (por exemplo, a primeira camada adesiva [134]) é disposta na primeira superfície da camada-base, e uma segunda camada adesiva (por exemplo, a segunda camada adesiva [136]) é disposta na segunda superfície da camada-base. A primeira e a segunda camadas adesivas incluem um adesivo acrílico (por exemplo, pelo menos cerca de 10% de adesivo acrílico, pelo menos cerca de 50% de adesivo acrílico, consistindo, essencialmente, em adesivo acrílico, ou consistindo em adesivo acrílico). Em algumas implantações, o adesivo pode incluir borracha butílica. A camada-base pode ter uma espessura de cerca de 30 a cerca de 100 mícrons, e cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas pode ter uma espessura de cerca de 10 a cerca de 50 mícrons de modo que o interpositor (por exemplo, o interpositor [130]) possa ter uma espessura em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 200 mícrons.
[0086] Um primeiro revestimento de liberação (por exemplo, o primeiro revestimento de liberação [237]) pode ser disposto na primeira camada adesiva, e um segundo revestimento de liberação (por exemplo, o segundo revestimento de liberação [239]) pode ser disposto na segunda camada adesiva. O primeiro e o segundo revestimentos de liberação podem ser formados a partir de papel (por exemplo, papel Kraft supercalandrado (SCK), papel SCK com revestimento de álcool polivinílico, papel Kraft revestido com argila, papel Kraft acabado à máquina, papel vidrado à máquina, papéis Kraft revestidos com poliolefina, etc.), plástico (por exemplo, filme PET orientado biaxialmente, filme de polipropileno orientado biaxialmente, poliolefinas, polietileno de alta densidade, polietileno de baixa densidade, resinas plásticas de polipropileno, etc.), tecidos (por exemplo, poliéster), náilon, Teflon ou qualquer outro material adequado. Em algumas implantações, os revestimentos de liberação podem ser formados a partir de um material de baixa energia de superfície (por exemplo, qualquer um dos materiais descritos na presente invenção) para facilitar descolamento dos revestimentos de liberação de suas respectivas camadas adesivas. Em outras implantações, materiais de baixa energia de superfície (por exemplo, um silicone, cera, poliolefina, etc.) podem ser revestidos pelo menos em uma superfície dos revestimentos de liberação dispostos nas camadas adesivas correspondentes [134] e [136] para facilitar o descolamento dos revestimentos de liberação [237] e [239] das mesmas. O primeiro revestimento de liberação pode ter uma espessura em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 300 mícrons (por exemplo, cerca de 50, cerca de 100, cerca de 150, cerca de 200, cerca de 250 ou cerca de 300 mícrons, inclusive) e, em algumas implantações, pode ser opticamente opaco de substancialmente. Além disso, o segundo revestimento de liberação pode ter uma espessura em uma faixa de cerca de 25 a cerca de 50 mícrons (por exemplo, cerca de 25, cerca de 30, cerca de 35, cerca de 40, cerca de 45 ou cerca de 50 mícrons, inclusive) e pode ser substancialmente transparente.
[0087] Em [504], canais microfluídicos são formados pelo menos através da camada-base, da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva. Em algumas implantações, na etapa de formação dos canais microfluídicos, os canais microfluídicos são formados com o uso de um laser de CO2. Em algumas implantações, os canais microfluídicos são formados, adicionalmente, através do segundo revestimento de liberação utilizando laser CO2, mas não são formados através do primeiro revestimento de liberação (embora em outras implantações, os canais microfluídicos possam se estender parcialmente para o primeiro revestimento de liberação). O laser de CO2 pode ter um comprimento de onda em uma faixa de cerca de 5.000 nm a cerca de 15.000 nm, e um tamanho de feixe em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 150 µm. Por exemplo, o laser de CO2 pode ter um comprimento de onda em uma faixa de cerca de 3.000 a cerca de 6.000 nm, cerca de 4.000 a cerca de 10.000 nm, cerca de 5.000 a cerca de
12.000 nm, cerca de 6.000 a cerca de 14.000 nm, cerca de 8.000 a cerca de
16.000 nm ou cerca de 10.000 a cerca de 18.000 nm. Em implantações particulares, o laser de CO2 pode ter um comprimento de onda de cerca de 5.000, cerca de 6.000, cerca de 7.000, cerca de 8.000, cerca de 9.000, cerca de 10.000, cerca de 11.000, cerca de 12.000, cerca de 13.000, cerca de 14.000 ou cerca de
15.000 nm incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos. Em algumas implantações, o laser de CO2 pode ter um tamanho de feixe de cerca de 40 a cerca de 60 µm, cerca de 60 a cerca de 80 µm, cerca de 80 a cerca de 100 µm, cerca de 100 a cerca de 120 µm, cerca de 120 a cerca de 140 µm ou cerca de 140 a cerca de 160 µm, inclusive. Em implantações particulares, o mesmo pode ter um tamanho de feixe de cerca de 50, cerca de 60, cerca de 70, cerca de 80, cerca de 90, cerca de 100, cerca de 110, cerca de 120, cerca de 130, cerca de 140 ou cerca de 150 µm incluindo todas as faixas e valores entre os mesmos.
[0088] Conforme previamente descrito na presente invenção, vários lasers podem ser usados para formar os canais microfluídicos no interpositor. Parâmetros importantes incluem velocidade de corte que define tempo de fabricação total, lisura de borda que é uma função do tamanho de feixe e comprimento de onda do laser e mudanças químicas causadas pelo laser às várias camadas incluídas no interpositor que é uma função do tipo do laser. Os lasers pulsados UV podem fornecer um tamanho de feixe menor, fornecendo, portanto, bordas mais lisas. Entretanto, lasers UV podem causar mudanças na química de borda das camadas adesivas, da camada-base ou detritos do segundo revestimento de liberação que pode causar autofluorescência. A autofluorescência pode contribuir de maneira significativa para o sinal de fundo de fluorescência durante imageamento fluorescente de uma célula de fluxo que inclui o interpositor descrito na presente invenção, reduzindo, desse modo, SNR de maneira significativa. Em contraste, um laser de CO2 pode fornecer uma lisura de borda adequada, enquanto é quimicamente inerte, não causando, portanto,
quaisquer mudanças químicas nas camadas adesivas, na camada-base ou quaisquer detritos gerados pelo segundo revestimento de liberação. Desse modo, a formação dos canais microfluídicos no interpositor utilizando laser de CO2 não contribui de maneira significativa para autofluorescência e rende maior SNR. Exemplos Experimentais não Limitantes
[0089] Esta seção descreve vários experimentos que demonstram a baixa autofluorescência e adesividade superior de adesividade de um adesivo acrílico. Os exemplos experimentais descritos na presente invenção são apenas ilustrações e não devem ser interpretados como limitantes da invenção de modo algum.
[0090] Propriedades de Material: As propriedades de vários materiais para ligar uma célula de fluxo e produzir dados de sequenciamento de alta qualidade com baixo custo foram investigadas. As seguintes propriedades são de importância particular: 1) Nenhuma ou baixa autofluorescência: sequenciamento genético se baseia em rótulos de fluorescência fixados a nucleotídeos e o sinal desses rótulos é mais fraco do que o normal. Nenhuma luz emitida ou espalhada a partir da borda de materiais de ligação é desejável para aperfeiçoar a relação sinal-ruído a partir do agrupamento de DNA com fluoróforos; (2) Resistência à ligação: As células de fluxo são frequentemente expostas à alta pressão (por exemplo, 0,089 MPa (13 psi) ou até mesmo maior). Alta resistência à ligação incluindo tensão de descolamento e de cisalhamento é desejável para ligação de célula de fluxo; (3) Qualidade de ligação: Alta qualidade de ligação sem espaços vazios e vazamento é o desejável para ligação de célula de fluxo de alta qualidade; (4) Resistência à ligação após tensão: Sequenciamento genético envolve muitos tampões (soluções de alto pH, alta concentração de sal e temperatura elevada) e também pode incluir solventes orgânicos. Manter os substratos de células de fluxo (por exemplo, um substrato superior e inferior) unidos sob tal tensão é desejável para uma execução de sequenciamento bem-sucedida; (5) Estabilidade química: É desejável que as camadas adesivas e a camada-base sejam quimicamente estáveis e não liberem (por exemplo, gás residual) qualquer substância química nas soluções, visto que as enzimas e nucleotídeos de alta pureza usados no sequenciamento genético são muito sensíveis a qualquer impureza no tampão.
[0091] Configurações de Célula de Fluxo: Adesivos sensíveis à pressão (PSA) foram aplicados a duas configurações de célula de fluxo diferentes, conforme mostrado nas Figuras 6A e 6B. A Figura 6A é uma ilustração esquemática de um corte transversal de uma célula de fluxo ligada e padronizada, isto é, uma célula de fluxo que inclui cavidades padronizada em uma resina de NIL disposta em uma superfície de substratos de vidro que tem um interpositor ligado entre os mesmos, e a Figura 6B é uma ilustração esquemática de um corte transversal de uma célula de fluxo ligada não padronizada que tem um interpositor ligado diretamente ao substrato de vidro (isto é, não tem uma resina nos substratos). A Figura 6A demonstra a configuração em célula de fluxo padronizada com fita adesiva de 100 mícron de espessura formada a partir de adesivos sensíveis à pressão (PSAs) de cerca de 25 mícron de espessura em camada-base de PET preto de cerca de 50 mícron de espessura. A superfície padronizada contendo materiais de baixa energia de superfície que mostrou baixa resistência à ligação para alguns dos PSAs.
[0092] Processo de Triagem de Material: Havia 48 experimentos de triagem diferentes para o processo completo de triagem de materiais. A fim de triar o adesivo e materiais carreadores em alta produtividade, os processos de triagem foram divididos em cinco prioridades diferentes, conforme resumido na Tabela I. Muitos adesivos não obtiveram bom desempenho após testes de estágio 1. O mau desempenho precoce possibilitou triagem de um número significativo de materiais (>20) em algumas semanas. Tabela I: Processo de triagem de material. Tipo de Prioridade # Teste Tipo Método Superfície Typhoon, 1 1 Óptico Fluorescência(532nm) / 450PMT filtro BPG1 Typhoon, 1 2 Óptico Fluorescência(635nm) / 475PMT filtro
LPR Kapton, 5x10 mm, 40 mm/min, Cisalhamento de junta 1 3 Adesão Vidro laminação (N/cm2) 0,137 MPa (20psi), 3 dias de cura Kapton, 5x10 mm, 40 mm/min, 1 4 Adesão Descolamento(N/cm) Vidro laminação 0,137 MPa (20psi), 3 dias de cura Verificação visual quanto a 1 5 Adesão Ligação Fácil Vidro espaços vazios após ligação 4000-500cm-1, 1 6 FTIR FTIR Vidro FTIR-ATR
3 dias, pH 10,5, 1M de NaCl, 0,05% de tween 20, 60 graus Celsius.
Tensão de Cisalhamento de junta 1 7 Vidro Kapton, 5x10 Tampão (N/cm2) mm, 40 mm/min, laminação 0,137 MPa (20psi) 3 dias, pH 10,5, 1M de NaCl, 0,05% de tween 20, 60 graus Celsius, Tensão de 1 8 Descolamento(N/cm) Vidro Kapton, 5x10 Tampão mm,40 mm/min, laminação 0,137 MPa (20psi) Espessura de adesivo, 1 9 Dimensões Espessura (um) / revestimento e carreador por micrômetro Kapton, 5x10 Cisalhamento de junta mm, 40 2 10 Adesão NIL (N/cm2) mm/min, laminação
0,137 MPa (20psi) Kapton, 5x10 mm, 40 mm/min, 2 11 Adesão Descolamento(N/cm) NIL laminação 0,137 MPa (20psi) 3 dias, pH 10,5, 1M de NaCl, 0,05% de tween 20, 60 graus Celsius, Tensão de Cisalhamento de junta 2 12 NIL Kapton, 5x10 Tampão (N/cm2) mm, 5 mm/min, laminação 0,137 MPa (20psi) pH 10,5, 1M de NaCl, 0,05% de tween 20, 60 graus Celsius Tensão de Kapton, 5x10 2 13 Descolamento(N/cm) NIL Tampão mm, 5 mm/min, laminação 0,137 MPa (20psi) Tensão de Cisalhamento de junta 24h, 60 graus 2 14 Vidro formamida (N/cm2) Celsius,
formamida.
Kapton, 5x10 mm, 40 mm/min, laminação 0,137 MPa (20psi) 24h, 60 graus Celsius, formamida.
Kapton, 5x10 Tensão de 2 15 Descolamento(N/cm) Vidro mm, 40 formamida mm/min, laminação 0,137 MPa (20psi) 24h, 60 graus Celsius, Vácuo, 5x20 mm vidro ligado por 2 16 Vácuo Espaços vazios Vidro adesivo em ambos os lados, sistema de imagem Nikon 24h, 60 graus Celsius, Tensão de Cisalhamento de junta formamida. 3 17 NIL formamida (N/cm2) Kapton, 5x10 mm, 40 mm/min,
laminação 0,137 MPa (20psi) 24h, 60 graus Celsius, formamida.
Kapton, 5x10 Tensão de 3 18 Descolamento(N/cm) NIL mm, 40 formamida mm/min, laminação 0,137 MPa (20psi) 24h, 60 graus Celsius, Vácuo, 5x20 mm vidro ligado por 3 19 Vácuo Espaços vazios NIL adesivo em ambos os lados, sistema de imagem Nikon Extravasamento, Extravasamento, corte 10x Imagem 3 20 Vidro corte a Laser a Laser microscópio Extravasamento, Extravasamento, corte 10x Imagem 3 21 corte de Vidro de plotagem microscópio plotagem 24h Análise impregnação Intumescimento 3 22 termogravimétrica / de tampão a em Tampão (TGA) 60 graus Celsius, TGA
32-200C, 55 Celsius/min, calcular perda de peso 24h impregnação de formamida a 60 graus Intumescimento 3 23 TGA / Celsius, TGA em Formamida 32-200 Celsius, 5C/min, calcular perda de peso Gás residual de TGA 32-200 3 24 TGA / solvente Celsius e FTIR 24h 4 Celsius.
Kapton, 5x10 mm, 40 Tensão 4 graus Cisalhamento de junta mm/min, 3 25 Vidro Celsius (N/cm2) laminação 0,137 MPa (20psi), 3 dias de cura 24h 4 graus Celsius, Kapton, 5x10 Tensão 4 graus mm, 40 3 26 Descolamento(N/cm) Vidro Celsius mm/min, laminação 0,137 MPa (20psi), 3 dias de cura 24h -20 graus Celsius, Kapton, 5x10 mm, 40 Tensão -20 graus Cisalhamento de junta 3 27 Vidro mm/min, Celsius (N/cm2) laminação 0,137 MPa (20psi), 3 dias de cura 24h -20 graus Celsius, Kapton, 5x10 mm, 40 Tensão -20 graus 3 28 Descolamento(N/cm) Vidro mm/min, Celsius laminação 0,137 MPa (20psi), 3 dias de cura 24h, 60 graus Celsius, Vácuo, Kapton, 5x10 mm, 40 Cisalhamento de junta 4 29 Vácuo Vidro mm/min, (N/cm2) laminação 0,137 MPa (20psi), 3 dias de cura 24h, 60 graus 4 30 Vácuo Descolamento(N/cm) Vidro Celsius, Vácuo, Kapton, 5x10 mm, 40 mm/min, laminação 0,137 MPa (20psi), 3 dias de cura 24h, 60 graus Celsius, Vácuo, Kapton, 5x10 mm, 40 Cisalhamento de junta 4 31 Vácuo NIL mm/min, (N/cm2) laminação 0,137 MPa (20psi), 3 dias de cura 24h, 60 graus Celsius, Vácuo, Kapton, 5x10 mm, 40 4 32 Vácuo Descolamento(N/cm) NIL mm/min, laminação 0,137 MPa (20psi), 3 dias de cura Cisalhamento de junta 5 33 Tempo de Cura Vidro 1 dia (N/cm2) Cisalhamento de junta 5 34 Tempo de Cura Vidro 2 dias (N/cm2) Cisalhamento de junta 5 35 Tempo de Cura Vidro 3 dias (N/cm2) 5 36 Tempo de Cura Descolamento(N/cm) Vidro 1 dia
5 37 Tempo de Cura Descolamento(N/cm) Vidro 2 dias 5 38 Tempo de Cura Descolamento(N/cm) Vidro 3 dias Cisalhamento de junta 5 39 Tempo de Cura NIL 1 dia (N/cm2) Cisalhamento de junta 5 40 Tempo de Cura NIL 2 dias (N/cm2) Cisalhamento de junta 5 41 Tempo de Cura NIL 3 dias (N/cm2) 5 42 Tempo de Cura Descolamento(N/cm) NIL 1 dia 5 43 Tempo de Cura Descolamento(N/cm) NIL 2 dias 5 44 Tempo de Cura Descolamento(N/cm) NIL 3 dias 60 graus 5 45 Gás residual GC-MS / Celsius 1h e GC-MS PR2, 60 graus Celsius, 24h Lixiviação Sequenciamento de aquecimento, 5 46 Vidro química DNA bombeamento entre cada ciclos PR2, 60 graus Sequenciamento Celsius, 24h por Sequenciamento de aquecimento, 5 47 Vidro compatibilidade DNA bombeamento de síntese entre cada ciclos -20C a 100 5 48 Ciclo Térmico Descolamento(N/cm) Vidro graus Celsius
[0093] Propriedades de autofluorescência: As propriedades de autofluorescência foram medidas por microscópio de fluorescência confocal (Typhoon) com laser verde (532 nm) e vermelho (635 nm) como fonte de luz de excitação. Um filtro passa-banda de 570 nm foi usado para laser verde e um filtro passa longa 665 foi usado para laser vermelho. A preparação de excitação e emissão foi similar àquela usada em um experimento de sequenciamento genético exemplificativo. A Figura 7 é um gráfico de barras de intensidade de fluorescência no canal vermelho de vários adesivos e materiais de célula de fluxo. A Figura 8 é um gráfico de barras de intensidade de fluorescência no canal verde dos vários adesivos e materiais de célula de fluxo da Figura 7. A Tabela II resume a autofluorescência de cada um dos materiais. Tabela II: Resumo de medições de autofluorescência.
Fluorescência Nome Fluorescência (635nm) (532nm) Amostra de Fita 1 102 72 Amostra de Fita 2 176 648 Amostra de Fita 2- Camada-base apenas 82 514 Amostra de Fita 3 238 168 Amostra de Fita 4- Camada-base apenas 83 81 ND-C 130 77 Adesivo acrílico 68 70 PET-3 71 70 PET-1 76 77 PET-2 69 70 Amostra de Fita-5 114 219
Amostra de Fita-6 / / Kapton 1 252 354 Kapton 2 92 113 Kapton 3 837 482 Kapton Preto 100 100 Poliéter cetona (PEEK) 3074 2126 Vidro 61 62 Fita adesiva 100 100 Referência 834 327 Ref 777 325 BJK 100 100 Adesivo acrílico- Batelada 2 76,3 161,4 Adesivo acrílico- 75 mícrons espessura 75,2 76,4 Adesivo acrílico- 65 mícrons espessura 75,6 76,8 Amostra de Fita 7 74,2 73,2 Amostra de Fita 8 99,7 78,3
[0094] As Amostras de Fita 1 a 4 e 7 a 8 eram adesivos incluindo epóxies termofixos, o adesivo da Amostra de Fita-5 inclui um adesivo de borracha butílica, e a Amostra de Fita-6 inclui um filme-base acrílico/silicone. Conforme observado nas Figuras 7, 8 e na Tabela II, o Kapton Preto (poliimida) e Vidro foram empregados como controle negativo. A fim de satisfazer a exigência de baixa fluorescência neste experimento, qualquer material qualificado deve emitir menos luz do que Kapton Preto. Apenas alguns adesivos ou carreadores tiveram desempenho satisfatório nesse processo de triagem incluindo adesivo metil acrílico, PET-1, PET-2, PET-3, Amostra de Fita 7 e Amostra de Fita 8. A maioria dos materiais carreadores, tais como Kapton 1, PEEK e Kapton 2 não obtiveram bom desempenho devido a antecedente de alta fluorescência. O adesivo acrílico tem uma autofluorescência, em resposta a um comprimento de onda de excitação de 532 nm, menor do que cerca de 0,25 a.u. em relação a um padrão de fluorescência de 532 nm (Figura 7), e tem uma autofluorescência, em resposta a um comprimento de onda de excitação de 635 nm, menor do que cerca de 0,15 a.u. em relação a um padrão de fluorescência de 635 nm (Figura 8), que é suficientemente baixo para ser usado em células de fluxo.
[0095] Adesão com e sem tensão: A qualidade de ligação, especialmente resistência à adesão, deve ser avaliada para ligação de célula de fluxo. Os testes de tensão de cisalhamento de junta e descolamento 180 graus foram empregados para quantificar a resistência à adesão. As Figuras 9A e 9B mostram as preparações de teste de cisalhamento de junta e descolamento usadas para testar a tensão de cisalhamento de junta e descolamento dos vários adesivos. Conforme mostrado nas Figuras 9A e 9B, as pilhas de adesivo foram montadas em estrutura em sanduíche. A superfície inferior é vidro ou superfície NIL que é similar a uma superfície de célula de fluxo. No topo do adesivo é filme Kapton espesso que transfere a força do instrumento para adesivo durante teste de cisalhamento ou descolamento. A Tabela III resume os resultados dos testes de cisalhamento e descolamento. Tabela III: Resultados de Teste de Cisalhamento e Descolamento Unidad N/cm2 N/cm e Nome Cisalha Cisalh Cisal Tensã Desc Desc Desc Des Liga mento amen ham o de olam olam olam cola ção de to de ento Cisalh ento ento ento me Fáci Junta Junta de amen após em nto l após Junt to de Tens NIL em Tensã a NIL Junta ão NIL o NIL apó s Ten são 0,25 Amostr 113±1, 51±1, 9,2± ±0,1 0,73± 2,1± a1 3 1 66,7 77 3,4 1 0,28 0,38 + 131±4, 122± 5,1± 2,5± ND-C 7 1,4 / / 0,2 0,2 / / ++ Adesivo 111,7± 74,8± 65,2 49,2± 3,6± 3,8± 3,35± 2,6± Acrílico 1,8 0,4 ±1,8 7,0 0,4 0,6 0,52 0,16 +++ 106,2± 117,5 0,6± 4,6± PET-3 0,6 ±4,5 / / 1,8 1,4 / / - 90,9±8 96,4± 0,4± 1,9± PET-1 ,3 4,0 / / 0,2 0,2 / / - 100,5± 98,1± 0,9± 6,3± PET-5 2,9 1,2 / / 0,4 0,8 / / - Amostr 0,53 a de 49,8±3 24,8± 1,8± ±0,0 Fita- 5 ,3 2,1 / / 0,1 8 / / -
Se des Amostr 0,71 pre a de 89,8±4 24,1± 56,4 1,6± ±0,2 0,75± nde Fita 6 ,4 0,6 ±1,4 13,5 0,1 9 0,17 u + Fita 500±1 adesiva 11
[0096] A adesão inicial do teste de adesivos é mostrada na Tabela III. A maioria dos adesivos atendeu às exigências mínimas (isto é, demonstraram >50 N/cm2 de tensão de cisalhamento e >1 N/cm de força de descolamento) em superfície de vidro, exceto PET-1, PET-2 e PET-3 que não obtiveram bom desempenho no teste de descolamento e também tiveram espaços vazios após ligação. O adesivo da Amostra de Fita 1 tem resistência de descolamento relativamente baixa em superfície NIL e não obteve bom desempenho no teste. Os adesivos também foram expostos à alta concentração de sal e tampão de alto pH (1M de NaCl, pH 10,6 tampão de carbonato e 0,05% de tween 20) a cerca de 60 graus Celsius durante 3 duas como um teste de tensão. A Amostra de Fita 5 e a Amostra de Fita 1 perderam mais do que cerca de 50% de tensão de cisalhamento de junta e resistência a descolamento. Após a triagem de autofluorescência e resistência à ligação, o adesivo acrílico foi o melhor adesivo demonstrando todas as características desejáveis. ND-C foi considerado o segundo melhor material e mostrou antecedente de cerca de 30% maior em canal de fluorescência vermelho em relação ao adesivo acrílico.
[0097] Tensão de formamida, alta temperatura e baixa temperatura: Para avaliar mais a fundo o desempenho do adesivo na aplicação de ligação de célula de fluxo, mais experimentos foram conduzidos nos adesivos acrílico, Amostra de Fita 5 e Amostra de Fita 1. Esses incluíram impregnação em formamida a cerca de 60 graus Celsius durante cerca de 24 horas, armazenamento a frio a cerca de -20 graus Celsius e cerca de 4 graus Celsius durante cerca de 24 horas e aquecimento a vácuo a cerca de 60 graus Celsius durante cerca de 24 horas.
Todos os resultados são resumidos na Tabela IV.
Tabela IV: Resumo de testes de tensão de formamida, alta temperatura e baixa temperatura.
Amostra de Amostra de Nome Adesivo Acrílico Fita 5 Fita 1 Teste de descolamento, exposição à formamida, 60 1,41+0,2 1,47+0,12 graus Celsius durante 24 horas Teste de descolamento, - 3,36+0,5 1,9+0,1 20 graus durante 24 horas Teste de descolamento, 4 graus Celsius durante 24 4,1+0,7 2,12+0,14 horas Teste de descolamento, aquecimento a vácuo, 60 3,5+0,4 1,3+0,3 2,36 graus Celsius e resina NIL em substrato Cisalhamento de junta, exposição à formamida, 60 77,8+1,2 61,6+4,4 graus Celsius durante 24 horas Cisalhamento de junta, 68,6+2,4 35,7+3,6 92,8 aquecimento a vácuo, 60 graus Celsius e resina NIL em substrato Cisalhamento de junta, -20 graus Celsius durante 24 76,4+4,2 63,3+1,1 horas Cisalhamento de junta, 4 72,3+3,4 69,4+5,7 graus Celsius 24h
[0098] Ambos os adesivos obtiveram bom desempenho na maioria dos testes. Entretanto, o adesivo da Amostra de Fita 5 mostrou o desenvolvimento de muitos espaços vazios após aquecimento a vácuo e perdeu mais do que 40% de tensão de cisalhamento e não atendeu às exigências mínimas. O adesivo acrílico também perdeu parte significativa de resistência a descolamento após tensão de formamida, mas ainda atende às mínimas exigências.
[0099] Gás residual e extravasamento de solvente: Muitos reagentes usados em sequenciamento genético são muito sensíveis a impurezas nos tampões ou soluções que pode afetar a matriz de sequenciamento. A fim de identificar quaisquer materiais perigosos potenciais liberados dos adesivos, análise termogravimétrica (TGA), infravermelho de transformada de Fourier (FTIR) e cromatografia gasosa-espectroscopia de massa (GC-MS) foram usados para caracterizar as estruturas químicas básicas de adesivo e gás residual de adesivo. De acordo com a medição TGA, os adesivos acrílico seco, ND-C e Amostra de Fita 5 mostram perda de peso muito pequena (0,5%). A Amostra de Fita 1 mostrou mais de 1% de perda de peso que pode indicar maior risco de liberação de material nocivo durante a execução de sequenciamento.
[00100] A perda de peso de adesivo também foi caracterizada após tensão de formamida e tampão. O adesivo acrílico mostrou cerca de 1,29% de perda de peso, que indica que esse adesivo é mais suspeito a formamida e alinhado a teste de tensão prévio em formamida. A Amostra de Fita 5 mostrou mais perda de peso após tensão de tampão (cerca de 2,6%) que também explicou a baixa tensão de cisalhamento de junta após tensão de tampão. O polímero base do adesivo acrílico e ND-C foram classificados como acrílico por FTIR. A biocompatibilidade de polímero acrílico é bem conhecida e reduz a possibilidade de materiais nocivos sendo liberados durante uma execução de sequenciamento. A Figura 10 é um espectro de FTIR do adesivo acrílico e fita scotch. A Tabela V resume os resultados de medições TGA e FTIR. Tabela V: Resumo de medições TGA e FTIR. Nome Adesivo ND-C Fralock-1 3M-EAS2388C acrílico TGA(32 a 200 0,41% 0,43% 0,48% 1,06% graus Celsius TGA após 0,41% / 2,60% / tensão de tampão TGA após 1,29% / 0,84% / formamida FTIR Acrílico Acrílico Borracha Silicone Butílica Acrílico
[00101] Para investigar a fundo o gás residual do adesivo acrílico, adesivo acrílico e Kapton Preto foram analisados por GC-MS. Ambas as amostras foram incubadas a cerca de 60 graus Celsius durante uma hora e gás residual desses materiais foi coletado por coletor a frio e analisado por GC-MS. Conforme mostrado na Figura 11, não há gás residual detectável em Kapton Preto e cerca de 137 ng/mg de voláteis totais foram detectados em adesivo acrílico após aquecimento de uma hora a 60 graus Celsius. A quantidade de compostos de gás residual é muito limitada e apenas cerca de 0,014% do peso total do adesivo acrílico. Todos os compostos de gás residual foram analisados por GC-MS, os mesmos muito similares um ao outro e originados de adesivos acrílicos incluindo cadeias laterais alifáticas e monômero de acrilato/metacrilato etc. A Figura 12 demonstrou o típico espectro de MS desses compostos de gás residual com inserção mostrando a possível estrutura química do composto de gás residual. Visto que os adesivos acrílico e metacrílico são, em geral conhecidos como biocompatíveis, não é esperado que a pequena quantidade de gás residual de acrilato/metacrilato tenha qualquer impacto negativo nos reagentes de sequenciamento genético.
[00102] As seguintes implantações são abrangidas pela presente invenção:
1. Um interpositor que compreende: uma camada-base que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície; uma primeira camada adesiva disposta na primeira superfície da camada-base; uma segunda camada adesiva disposta na segunda superfície da camada-base; e uma pluralidade de canais microfluídicos que se estendem através de cada uma da camada-base, da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva.
2. O interpositor, de acordo com a cláusula 1, em que: a camada-base compreende polietileno tereftalato (PET) preto; a primeira camada adesiva compreende adesivo acrílico; a segunda camada adesiva compreende adesivo acrílico.
3. O interpositor, de acordo com a cláusula 2, em que uma espessura total da camada-base, primeira camada adesiva e segunda camada adesiva está em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 200 mícrons.
4. O interpositor, de acordo com a cláusula 2 ou 3, em que a camada-base tem uma espessura em uma faixa de cerca de 10 a cerca de 100 mícrons, e cada uma da primeira camada adesiva e a segunda camada adesiva tem uma espessura em uma faixa de cerca de 5 a cerca de 50 mícrons.
5. O interpositor, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 4, em que cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas tem uma autofluorescência, em resposta a um comprimento de onda de excitação de 532 nm, menor do que cerca de 0,25 a.u. em relação a um padrão de fluorescência de 532 nm.
6. O interpositor, de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas tem uma autofluorescência, em resposta a um comprimento de onda de excitação de 635 nm, menor do que cerca de 0,15 a.u. em relação a um padrão de fluorescência de 635 nm.
7. O interpositor, de acordo com qualquer uma das cláusulas 2 a 6, em que a camada-base compreende pelo menos cerca de 50% de PET preto.
8. O interpositor, de acordo com a cláusula 7, em que a camada-base consiste, essencialmente, em PET preto.
9. O interpositor, de acordo com qualquer uma das cláusulas 2 a 8, em que cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas compreende pelo menos cerca de 5% de adesivo acrílico.
10. O interpositor, de acordo com a cláusula 9, em que cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas consiste, essencialmente, em adesivo acrílico.
11. O interpositor, de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, que compreende, ainda: um primeiro revestimento de liberação disposto na primeira camada adesiva; um segundo revestimento de liberação disposto na segunda camada adesiva; em que a pluralidade de canais microfluídicos se estendem através de cada uma da camada-base, da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva, e o segundo revestimento de liberação, mas não através do primeiro revestimento de liberação.
12. O interpositor, de acordo com a cláusula 11, em que: o primeiro revestimento de liberação tem uma espessura em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 300 mícrons; e o segundo revestimento de liberação tem uma espessura em uma faixa de cerca de 25 a cerca de 50 mícrons.
13. O interpositor, de acordo com a cláusula 11 ou 12, em que: a camada- base compreende polietileno tereftalato (PET) preto; e cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas compreende adesivo acrílico.
14. O interpositor, de acordo com qualquer uma das cláusulas 11 a 13, em que o primeiro revestimento de liberação é pelo menos substancialmente opaco e o segundo revestimento de liberação é pelo menos substancialmente transparente.
15. Uma célula de fluxo que compreende: um primeiro substrato; um segundo substrato; e o interpositor, definido em qualquer uma das cláusulas 2 a 10, disposto entre o primeiro substrato e o segundo substrato, em que a primeira camada adesiva liga a primeira superfície da camada-base a uma superfície do primeiro substrato, e a segunda camada adesiva liga a segunda superfície da camada-base a uma superfície do segundo substrato.
16. A célula de fluxo, de acordo com a cláusula 15, em que cada um do primeiro e do segundo substratos compreende vidro, e em que uma ligação entre cada uma da primeira e a segunda camadas adesivas e as respectivas superfícies do primeiro e segundo substratos é adaptada para tolerar uma tensão de cisalhamento maior do que cerca de 50 N/cm 2 e uma força de descolamento maior do que cerca de 1 N/cm.
17. A célula de fluxo, de acordo com a cláusula 15, em que cada um do primeiro e do segundo substratos compreende uma camada de resina que tem menos do que cerca de um mícron de espessura e inclui a superfície que é ligada às respectivas primeira e segunda camadas adesivas, e em que uma ligação entre cada uma da camadas de resina e as respectivas primeira e segunda camadas adesivas é adaptada para tolerar uma tensão de cisalhamento maior do que cerca de 50 N/cm2 e uma força de descolamento maior do que cerca de 1 N/cm.
18. A célula de fluxo, de acordo com a cláusula 17, em que: uma pluralidade de cavidades é impressa na camada de resina de pelo menos um do primeiro substrato ou do segundo substrato, uma sonda biológica é disposta em cada uma das cavidades, e os canais microfluídicos do interpositor são configurados para entregar um fluido à pluralidade de cavidades.
19. Um método de padronização de canais microfluídicos, que compreende: formar um interpositor que compreende: uma camada-base que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície, a camada-base compreendendo polietileno tereftalato (PET) preto, uma primeira camada adesiva disposta na primeira superfície da camada-base, a primeira camada adesiva compreendendo adesivo acrílico, uma segunda camada adesiva disposta na segunda superfície da camada-base, a segunda camada adesiva compreendendo adesivo acrílico; e formar canais microfluídicos pelo menos através da camada-base, da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva.
20. O método, de acordo com a cláusula 19, em que a formação de canais microfluídicos envolve o uso de um laser de CO2.
21. O método, de acordo com a cláusula 20, em que: o interpositor compreende, ainda: um primeiro revestimento de liberação disposto na primeira camada adesiva, e um segundo revestimento de liberação disposto na segunda camada adesiva; e, na etapa de formação dos canais microfluídicos, os canais microfluídicos são formados, adicionalmente, através do segundo revestimento de liberação utilizando laser CO2, mas não são formados através do primeiro revestimento de liberação.
22. O método, de acordo com a cláusula 21, em que o laser de CO2 tem um comprimento de onda em uma faixa de cerca de 5.000 nm a cerca de 15.000 nm, e um tamanho de feixe em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 150 µm.
[00103] Deve-se verificar que todas as combinações dos conceitos antecedentes e conceitos adicionais discutidos em mais detalhes abaixo (desde que tais conceitos não sejam mutuamente inconsistentes) são contempladas como sendo parte da matéria inventiva revelada na presente invenção. Em particular, todas as combinações da matéria reivindicada que aparece ao final desta invenção são contempladas como sendo parte da matéria inventiva revelada na presente invenção.
[00104] Conforme usado na presente invenção, as formas singulares “um”, “uma”, “a” e “o” incluem referentes no plural, a menos que o contexto dite claramente de outro modo. Desse modo, por exemplo, o termo “um membro” se destina a significar um único membro ou uma combinação de membros, “um material” se destina a significar um ou mais materiais, ou uma combinação dos mesmos.
[00105] Conforme usado na presente invenção, os termos “cerca de” e “aproximadamente” significam, em geral, mais ou menos 10% do valor estabelecido. Por exemplo, cerca de 0,5 incluirá 0,45 e 0,55, cerca de 10 incluirá 9 a 11, cerca de 1.000 incluirá 900 a 1.100.
[00106] Conforme utilizado na presente invenção, os termos “substancialmente’ e termos similares se destinam a ter um significado amplo em harmonia com o uso comum e aceito pelo técnico no assunto a quem a matéria desta invenção se refere. Deve ser entendido pelo técnico no assunto que analisa esta invenção que esses termos se destinam a permitir uma descrição de determinados recursos descritos e reivindicados sem restringir o escopo desses recursos às disposições e/ou faixas numéricas precisas fornecidas. Assim, esses termos devem ser interpretados como indicando que modificações ou alterações insubstanciais ou inconsequentes da matéria descrita e reivindicada são consideradas estar dentro do escopo das invenções, conforme citado nas reivindicações anexas.
[00107] Deve-se observar que o termo “exemplo”, conforme usado na presente invenção para descrever várias implantações, se destina a indicar que tais implantações são possíveis exemplos, representações e/ou ilustrações de possíveis implantações (e tal termo não se destina a significar que tais implantações são necessariamente exemplos extraordinários ou superlativos).
[00108] Os termos “acoplado” e similares, conforme usado na presente invenção, significam a união de dois membros direta ou indiretamente um ao outro. Tal união pode ser estacionária (por exemplo, permanente) ou móvel (por exemplo, removível ou liberável). Tal união pode ser alcançada com os dois membros ou os dois membros e quaisquer membros intermediários adicionais sendo integralmente formados como um único corpo unitário um com o outro ou com os dois membros ou os dois membros e quaisquer membros intermediários adicionais sendo fixados um ao outro.
[00109] É importante observar que a construção e disposição das várias implantações exemplificativas são apenas ilustrativas. Embora apenas algumas implantações tenham sido descritas em detalhes nesta invenção, o técnico no assunto que analisa esta invenção verificará prontamente que muitas modificações são possíveis (por exemplo, variações em tamanhos, dimensões, estruturas, formatos e proporções dos vários elementos, valores de parâmetros, disposições de montagem, uso de materiais, cores, orientações, etc.) sem se afastar materialmente dos ensinamentos inovadores e vantagens da matéria descrita na presente invenção. Outras substituições, modificações, mudanças e omissões também podem ser feitos no projeto, condições operacionais e disposição das várias implantações exemplificativas sem se afastar do escopo da presente invenção.

Claims (22)

REIVINDICAÇÕES
1. Interpositor, caracterizado pelo fato de que compreende: uma camada-base que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície, a camada-base compreendendo polietileno tereftalato (PET) preto; uma primeira camada adesiva disposta na primeira superfície da camada- base, a primeira camada adesiva compreendendo adesivo acrílico; uma segunda camada adesiva disposta na segunda superfície da camada- base, a segunda camada adesiva compreendendo adesivo acrílico; e uma pluralidade de canais microfluídicos que se estendem através de cada uma da camada-base, da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva.
2. Interpositor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma espessura total da camada-base, primeira camada adesiva e segunda camada adesiva está em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 200 mícrons.
3. Interpositor de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a camada-base tem uma espessura em uma faixa de cerca de 10 a cerca de 100 mícrons, e cada uma da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva tem uma espessura em uma faixa de cerca de 5 a cerca de 50 mícrons.
4. Interpositor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira e da segunda camadas adesivas tem uma autofluorescência, em resposta a um comprimento de onda de excitação de 532 nm, menor do que cerca de 0,25 a.u. em relação a um padrão de fluorescência de 532 nm.
5. Interpositor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira e da segunda camadas adesivas tem uma autofluorescência em resposta a um comprimento de onda de excitação de 635 nm, menor do que cerca de 0,15 a.u. em relação a um padrão de fluorescência de 635 nm.
6. Interpositor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a camada-base compreende pelo menos cerca de 50% de PET preto.
7. Interpositor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a camada-base consiste essencialmente em PET preto.
8. Interpositor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira e da segunda camadas adesivas compreende pelo menos cerca de 5% de adesivo acrílico.
9. Interpositor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira e segunda camadas adesivas consiste essencialmente em adesivo acrílico.
10. Interpositor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um primeiro revestimento de liberação disposto na primeira camada adesiva, e um segundo revestimento de liberação disposto na segunda camada adesiva.
11. Célula de fluxo, caracterizada pelo fato de que compreende: um primeiro substrato; um segundo substrato; e o interpositor definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 ou o interpositor definido em qualquer uma das reivindicações 15 a 18, disposto entre o primeiro substrato e o segundo substrato, em que a primeira camada adesiva liga a primeira superfície da camada- base a uma superfície do primeiro substrato, e a segunda camada adesiva liga a segunda superfície da camada-base a uma superfície do segundo substrato.
12. Célula de fluxo de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que cada um do primeiro e do segundo substratos compreende vidro, e em que uma ligação entre cada uma da primeira e da segunda camadas adesivas e as respectivas superfícies do primeiro e segundo substratos é adaptada para tolerar uma tensão de cisalhamento maior do que cerca de 50 N/cm2 e uma força de descolamento maior do que cerca de 1 N/cm.
13. Célula de fluxo de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que cada um do primeiro e do segundo substratos compreende uma camada de resina que tem menos do que cerca de um mícron de espessura e inclui a superfície que é ligada às respectivas primeira e segunda camadas adesivas, e em que uma ligação entre cada uma das camadas de resina e as respectivas primeira e segunda camadas adesivas é adaptada para tolerar uma tensão de cisalhamento maior do que cerca de 50 N/cm2 e uma força de descolamento maior do que cerca de 1 N/cm.
14. Célula de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizada pelo fato de que: uma pluralidade de cavidades é impressa na camada de resina de pelo menos um do primeiro substrato ou do segundo substrato, uma sonda biológica é disposta em cada uma das cavidades, e os canais microfluídicos do interpositor são configurados para entregar um fluido à pluralidade de cavidades.
15. Interpositor, caracterizado pelo fato de que compreende: uma camada-base que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície; uma primeira camada adesiva disposta na primeira superfície da camada- base;
um primeiro revestimento de liberação disposto na primeira camada adesiva; uma segunda camada adesiva disposta na segunda superfície da camada- base; um segundo revestimento de liberação disposto na segunda camada adesiva; e uma pluralidade de canais microfluídicos que se estende através de cada uma da camada-base, da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva, e do segundo revestimento de liberação, mas não através do primeiro revestimento de liberação.
16. Interpositor de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que: o primeiro revestimento de liberação tem uma espessura em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 300 mícrons; e o segundo revestimento de liberação tem uma espessura em uma faixa de cerca de 25 a cerca de 50 mícrons.
17. Interpositor de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que: a camada-base compreende polietileno tereftalato (PET) preto; e cada uma da primeira e da segunda camadas adesivas compreende adesivo acrílico.
18. Interpositor de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que o primeiro revestimento de liberação é pelo menos substancialmente opticamente opaco e o segundo revestimento de liberação é pelo menos substancialmente opticamente transparente.
19. Método, caracterizado pelo fato de que compreende: formar um interpositor que compreende:
uma camada-base que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície, a camada-base compreendendo polietileno tereftalato (PET) preto, uma primeira camada adesiva disposta na primeira superfície da camada-base, a primeira camada adesiva compreendendo adesivo acrílico, uma segunda camada adesiva disposta na segunda superfície da camada-base, a segunda camada adesiva compreendendo adesivo acrílico; e formar canais microfluídicos pelo menos através da camada-base, da primeira camada adesiva e da segunda camada adesiva.
20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a formação de canais microfluídicos envolve o uso de um laser de CO2.
21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que: o interpositor compreende ainda: um primeiro revestimento de liberação disposto na primeira camada adesiva, e um segundo revestimento de liberação disposto na segunda camada adesiva; e na etapa de formação dos canais microfluídicos, os canais microfluídicos são ainda formados através do segundo revestimento de liberação utilizando laser de CO2, mas não são formados através do primeiro revestimento de liberação.
22. Método de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que o laser de CO2 tem um comprimento de onda em uma faixa de cerca de 5.000 nm a cerca de 15.000 nm, e um tamanho de feixe em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 150 µm.
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