BR112020026318A2 - Aparelho e método para cartucho de fluido multi-válvula - Google Patents

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Paul Crivelli
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Abstract

um aparelho inclui um circuito fluídico, um circuito fluídico de bypass, um primeiro conjunto de poços de fluido, um segundo conjunto de poços de fluido, uma primeira válvula e uma segunda válvula. a primeira válvula associada de maneira operativa ao primeiro conjunto de poços de fluido de modo que o primeiro conecte de maneira seletiva e fluida qualquer um do primeiro conjunto de poços de fluido à um escoadouro de primeira válvula. a segunda válvula associada de maneira operativa ao circuito fluídico, o circuito fluídico de bypass, o escoadouro de primeira válvula e o segundo conjunto de poços de fluido de modo que a segunda válvula conecte de maneira seletiva e fluida qualquer um do segundo conjunto de poços de fluido e o escoadouro de primeira válvula ao circuito fluídico ou o escoadouro de primeira válvula ao circuito fluídico de bypass.

Description

CARTUCHO DE FLUIDO MULTI-VÁLVULA ANTECEDENTES
[001] A necessidade de preparar e sequenciar vários tipos de fluidos para diferentes operações de fluido em um cartucho microfluídico pode ser problemática devido, por exemplo, à disponibilidade de espaço limitada. Alguns sistemas microfluídicos retêm vários tipos de fluidos longe da região fluídica de interesse (por exemplo, célula de fluxo, um reservatório de mistura) e têm uma única válvula de controle de fluxo associada de maneira operacional aos vários tipos de fluidos, de maneira que a válvula de controle de fluxo seleciona um dos fluidos para a operação de fluido particular e direciona o fluido selecionado para a região fluídica de interesse para processamento. Cada operação de fluido do cartucho microfluídico envolve mover o fluido selecionado a uma distância comum a partir da válvula de controle de fluxo para a entrada da região fluídica de interesse, o que limita o volume de fluido que pode ser transferido em cada etapa da operação. Consequentemente, cada operação normalmente requer a execução de numerosas transferências de fluido para mover um volume total desejado de fluido, aumentando assim o ciclo de tempo de cada operação de fluido.
SUMÁRIO
[002] A seguir apresenta-se um sumário simplificado a fim de prover uma compreensão básica de alguns aspectos descritos na presente invenção. Este sumário não é uma visão geral abrangente do assunto reivindicado. Não se destina a identificar elementos-chave ou críticos da matéria reivindicada nem delinear o escopo da mesma. Seu único propósito é apresentar alguns conceitos de uma forma simplificada como um prelúdio para a descrição mais detalhada que será apresentada posteriormente.
[003] Aspectos da divulgação abrangem um aparelho compreendendo um circuito fluídico, um circuito fluídico de bypass, um primeiro conjunto de poços de fluido, um segundo conjunto de poços de fluido, uma primeira válvula tendo um escoadouro de primeira válvula e uma pluralidade de portas de primeiro poço, a pluralidade de portas de primeiro poço associada de maneira operativa ao primeiro conjunto de poços de fluido e uma segunda válvula tendo um escoadouro de segunda válvula, um canal seletor de bypass e uma pluralidade de portas de segunda válvula. Em alguns exemplos, a primeira válvula conecta de maneira seletiva e fluida um primeiro poço do primeiro conjunto de poços de fluido ao escoadouro de primeira válvula quando em uma primeira posição e conecta de maneira seletiva e fluida um segundo poço do primeiro conjunto de poços de fluido ao escoadouro de primeira válvula quando em uma segunda posição. Em alguns exemplos, o escoadouro de segunda válvula está associado de maneira operativa ao circuito fluídico e o canal seletor de bypass está associado de maneira operativa ao circuito fluídico de bypass e ao escoadouro de primeira de válvula de modo que a segunda válvula conecte de maneira seletiva e fluida um primeiro poço do segundo conjunto de poços de fluido ao circuito fluídico quando em uma primeira posição de poço e conecte de maneira seletiva e fluida o canal seletor de bypass ao circuito fluídico de bypass quando em uma posição de bypass.
[004] Aspectos da divulgação abrangem um método compreendendo um processo de seleção de um primeiro fluido armazenado em um primeiro poço de fluido de um primeiro conjunto de poços de fluido associado de maneira operativa a uma primeira válvula ao ajustar a primeira válvula a partir de uma posição de bloqueio para uma posição de primeiro poço de fluido; um processo de mover pelo menos uma porção do primeiro fluido selecionado a partir da primeira válvula para um canal de bypass associado de maneira operativa a uma segunda válvula ao ajustar a segunda válvula para uma posição de bypass; um processo de seleção de um segundo fluido armazenado em um segundo poço de fluido de um segundo conjunto de poços de fluido associado de maneira operativa à segunda válvula ao ajustar a segunda válvula para uma segunda posição de poço de fluido; e um processo de mover pelo menos uma porção do segundo fluido selecionado para um circuito fluídico enquanto a porção do primeiro fluido selecionado está no canal de bypass.
[005] Aspectos da divulgação abrangem um aparelho compreendendo um circuito fluídico conectado de maneira fluida a uma célula de fluxo; um canal de bypass; um primeiro poço de fluido; um segundo poço de fluido; uma primeira válvula compreendendo uma porta de escoadouro de primeira válvula e uma pluralidade de portas de primeiro poço, uma primeira da pluralidade de portas de primeiro poço associada de maneira operativa ao primeiro poço de fluido de modo que a primeira válvula permita de maneira seletiva o fluxo a partir do primeiro poço de fluido para a porta de escoadouro; e uma segunda válvula compreendendo: uma porta de escoadouro de segunda válvula conectada de maneira fluida ao circuito fluídico, uma porta de bypass conectada de maneira fluida ao canal de bypass, uma porta de admissão de segunda válvula conectada de maneira fluida à porta de escoadouro de primeira válvula, uma segunda porta de poço de fluido conectada de maneira fluida ao segundo poço de fluido e um corpo rotativo de segunda válvula para rodar para uma pluralidade de segundas posições de válvula de modo que a segunda válvula permita de maneira seletiva o fluxo a partir de uma selecionada da segunda porta de poço de fluido e da porta de admissão de segunda válvula para a porta de escoadouro de segunda válvula ou a partir da porta de admissão de segunda válvula para a porta de bypass.
[006] Outros atributos e características da matéria desta divulgação, bem como os métodos de operação, funções de elementos de estrutura relacionados e a combinação de peças e economias de fabricação, se tornarão mais aparentes mediante a consideração da descrição a seguir e das reivindicações anexas com referência aos desenhos anexos, todos os quais formam uma parte deste relatório descritivo, em que numerais de referência semelhantes designam peças correspondentes nas várias figuras.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[007] Os desenhos anexos, que são incorporados na presente invenção e formam parte do relatório descritivo, ilustram vários exemplos da matéria desta divulgação. Nos desenhos, números de referência semelhantes indicam elementos idênticos ou funcionalmente semelhantes.
[008] A FIG. 1 é uma vista esquemática de um aparelho para direcionar fluido a partir de qualquer um de um primeiro conjunto de poços para um circuito fluídico ou um circuito de bypass e qualquer um de um segundo conjunto de poços para um circuito fluídico.
[009] A FIG. 2 é uma vista esquemática de uma primeira válvula exemplar e segunda válvula exemplar com um circuito de bypass.
[010] A FIG. 3 é uma vista esquemática do aparelho exemplar definido em um modo de processo de primeiro fluido.
[011] A FIG. 4 é uma vista esquemática do aparelho exemplar definido em um modo de bypass.
[012] A FIG. 5 é uma vista esquemática do aparelho exemplar definido em um modo de processo de segundo fluido.
[013] A FIG. 6 é uma vista esquemática do aparelho exemplar definido em um modo de resíduo.
[014] A FIG. 7 é uma vista esquemática de uma matriz de válvula exemplar disposta em um canal de escoadouro conectado de maneira fluida a um circuito fluídico, um circuito fluídico de bypass, uma bomba e um escoadouro de resíduos.
[015] A FIG. 8 é uma tabela indicando vários modos de operação da matriz de válvula exemplar.
[016] A FIG. 9 é um fluxograma de um método exemplar para direcionar o fluxo de fluido de qualquer um primeiro conjunto de poços e um segundo conjunto de poços para um circuito fluídico ou um circuito de bypass.
[017] A FIG. 10 é um diagrama esquemático de cartucho de fluido incorporado em um instrumento de processamento.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[018] Embora aspectos da matéria da presente divulgação possam ser incorporados em uma variedade de formas, a descrição a seguir e os desenhos anexos destinam-se meramente a divulgar algumas dessas formas como exemplos específicos da matéria. Por conseguinte, a matéria desta divulgação não se destina a ser limitada às formas ou exemplos assim descritos e ilustrados.
[019] A menos que definido de outra forma, todos os termos da técnica, notas e termos técnicos ou terminologia usados na presente invenção têm o mesmo significado que comumente entendido por alguém ordinariamente versado na técnica à qual essa divulgação pertence.
[020] A menos que indicado de outra forma ou que o contexto sugira de outra forma, como usado na presente invenção, "um" ou "uma" significa "pelo menos um" ou "um ou mais".
[021] Esta descrição pode usar termos espaciais e/ou de orientação relativos ao descrever a posição e/ou orientação de um componente, aparelho, local, característica ou uma porção do mesmo. A menos que especificamente declarado, ou de outra forma ditado pelo contexto da descrição, tais termos, incluindo, sem limitação, superior, inferior, acima, abaixo, sob, em cima de, superior, inferior, esquerda de, direita de, em frente de, atrás, próximo a,
adjacente, entre, horizontal, vertical, diagonal, longitudinal, transversal, radial, axial, etc., são usados por conveniência ao se referir a tal componente, aparelho, localização, característica ou uma porção dos mesmos nos desenhos e não pretendem ser limitantes.
[022] Adicionalmente, a menos que indicado de outra forma, quaisquer dimensões específicas mencionadas nesta descrição são meramente representativas de um exemplo de implementação de um dispositivo que incorpora aspectos da divulgação e não se destinam a ser limitantes.
[023] O uso do termo "cerca de" se aplica a todos os valores numéricos especificados na presente invenção, sejam ou não explicitamente indicados. Este termo geralmente diz respeito a uma faixa de números que alguém com competência comum na técnica consideraria como uma quantidade razoável de desvio para os valores numéricos recitados (isto é, tendo a função ou resultado equivalente) no contexto da presente divulgação. Por exemplo, e não se destina a ser limitante, este termo pode ser interpretado como incluindo um desvio de ±10 por cento do valor numérico determinado, desde que tal desvio não altere a função final ou o resultado do valor. Portanto, em algumas circunstâncias, como seria apreciado por alguém de competência comum na técnica, o valor de cerca de 1% pode ser interpretado como um intervalo de 0,9% a 1,1%.
[024] Conforme usado na presente invenção, o termo "adjacente" diz respeito a estar próximo ou adjacente. Os objetos adjacentes podem ser espaçados uns dos outros ou podem estar em contato real ou direto uns com os outros. Em alguns casos, os objetos adjacentes podem ser acoplados uns aos outros ou podem ser formados de maneira integral uns com os outros.
[025] Tal como usado na presente invenção, os termos "substancialmente" e "substancial" dizem respeito a um grau ou extensão considerável. Quando usados em conjunto com, por exemplo, um evento,
circunstância, característica ou propriedade, os termos podem dizer respeito a instâncias em que o evento, circunstância, característica ou propriedade ocorre precisamente, bem como instâncias em que o evento, circunstância, característica, ou propriedade ocorre em uma grande aproximação, como contabilizar os níveis de tolerância típicos ou variabilidade dos exemplos descritos na presente invenção.
[026] Conforme usado na presente invenção, os termos "opcional" e "opcionalmente" significam que o componente, estrutura, elemento, evento, circunstância, característica, propriedade, etc. subsequentemente descritos podem ou não ser incluídos ou ocorrer e que a descrição inclui casos em que o componente, estrutura, elemento, evento, circunstância, característica, propriedade, etc. estão incluídos ou ocorrem e casos em que não estão ou não ocorrem.
[027] De acordo com vários exemplos, agrupamentos e dispositivos conforme descritos na presente invenção podem ser usados em combinação com um cartucho de fluido que pode compreender uma ou mais passagens de processamento de fluido, incluindo um ou mais elementos, por exemplo, um ou mais de um canal, um canal de ramificação, uma válvula, um divisor de fluxo, uma ventilação, uma porta, uma área de acesso, uma via, um grânulo, um reagente contendo grânulo, uma camada de cobertura, um componente de reação, qualquer combinação dos mesmos e semelhantes. Qualquer elemento pode estar em comunicação fluida com outro elemento.
[028] Todas as combinações possíveis de elementos e componentes descritos no relatório descritivo ou citados nas reivindicações são contemplados e considerados como parte desta divulgação. Deve ser apreciado que todas as combinações dos conceitos anteriores e conceitos adicionais discutidos em mais detalhes abaixo (desde que tais conceitos não sejam mutuamente inconsistentes) são contemplados como sendo parte da matéria inventiva divulgada na presente invenção. Em particular, todas as combinações da matéria reivindicada que aparecem no final desta divulgação são contempladas como sendo parte da matéria inventiva divulgada na presente invenção.
[029] Nas reivindicações anexas, o termo "incluindo" é usado como o equivalente em claro português ao respectivo termo "compreendendo". Os termos "compreendendo" e "incluindo" pretendem ser abertos na presente invenção, incluindo não apenas os elementos recitados, mas abrangendo adicionalmente quaisquer elementos adicionais. Além disso, nas reivindicações a seguir, os termos "primeiro", "segundo" e “terceiro” etc. são usados apenas como rótulos e não se destinam a impor requisitos numéricos aos seus objetos.
[030] O termo "comunicação de fluido" significa qualquer comunicação de fluido direta, por exemplo, duas regiões podem estar em comunicação de fluido uma com a outra via uma passagem de processamento de fluido desobstruída conectando as duas regiões ou podem ser capazes de estar em comunicação de fluido, por exemplo, duas regiões podem ser capazes de comunicação de fluido entre si quando estão conectadas via uma passagem de processamento de fluido que pode compreender uma válvula disposta na mesma, em que a comunicação de fluido pode ser estabelecida entre as duas regiões mediante o acionamento da válvula, por exemplo, ao dissolver uma válvula solúvel, estourar uma válvula que pode ser estourada ou, de outra forma, abrir uma válvula disposta na passagem de processamento de fluido. Cartucho de fluido
[031] Há uma necessidade de aparelhos e métodos de cartucho de fluido aperfeiçoados, que permitam que mais de uma operação de fluido ocorra ao mesmo tempo. Tais operações de fluido podem ocorrer independentemente entre si no cartucho de fluido para reduzir o tempo acumulativo de um processo de fluido. Além disso, há uma necessidade de aparelhos e métodos de cartucho de fluido aprimorados que possam isolar fluidos processados no cartucho de fluido ao prover um canal de válvula dedicado para cada tipo de operação de fluido para evitar contaminação cruzada não intencional entre os fluidos.
[032] De acordo com vários exemplos, um aparelho compreende um cartucho de fluido que está configurado para reter vários tipos de fluidos (por exemplo, reagentes, tampão, meios de reação) e mover de maneira seletiva os vários tipos de fluidos através de duas ou mais operações fluídicas independentes (por exemplo, mistura, incubação ou transferência de fluidos). O cartucho de fluido compreende um primeiro conjunto de poços configurados para reter um ou mais tipos de fluido associados a uma operação de processamento de primeiro fluido e um segundo conjunto de poços configurados para reter um ou mais tipos de fluidos associados a uma operação de processamento de segundo fluido. O cartucho de fluido compreende um circuito fluídico e um circuito fluídico de bypass para conduzir operações fluídicas independentes. Uma primeira válvula está associada de maneira operativa ao primeiro conjunto de poços, de modo que a primeira válvula possa permitir de maneira seletiva o fluxo de fluido a partir de qualquer um do primeiro conjunto de poços. Uma segunda válvula está associada de maneira operativa com a primeira válvula, o circuito fluídico, o circuito fluídico de bypass e qualquer um do segundo conjunto de poços para permitir de maneira seletiva o fluxo de fluido a partir de um poço do segundo conjunto de poços de fluido para o circuito fluídico, a primeira válvula para o circuito fluídico ou a primeira válvula para o circuito fluídico de bypass. Em alguns casos, a segunda válvula também pode ser utilizada de maneira vantajosa para operações fluídicas frequentes (por exemplo, repetir operações de sequenciamento), enquanto a primeira válvula pode ser usada para operações fluídicas menos frequentes (por exemplo, operações de extremidade emparelhada ou de amplificação). A separação das válvulas desta maneira pode resultar em uma reivindicação de espaço reduzido para cada válvula e otimização de cada válvula para alcançar operações de alta frequência e operações de baixa frequência.
[033] Conforme mostrado na FIG. 1, um aparelho exemplar compreende um cartucho de fluido 100 para reter vários tipos de fluidos e sequenciar de maneira seletiva os vários tipos de fluidos por meio de duas ou mais operações fluídicas independentes. Em alguns exemplos, o cartucho de fluido 100 compreende um circuito fluídico 110, um circuito fluídico de bypass 120, um primeiro conjunto de poços 130, um segundo conjunto de poços 140, uma primeira válvula 150, uma segunda válvula 160, um canal comum 105, um canal de escoadouro 170 e uma matriz de válvula 180. Em alguns exemplos, o cartucho de fluido 100 compreende um substrato (não mostrado) que suporta vários componentes do cartucho, tais como, o primeiro conjunto de poços 130, o segundo conjunto de poços 140, a primeira válvula 150, a segunda válvula 160 e a matriz de válvula 180, embora um ou mais componentes do cartucho possam não ser suportados em um substrato comum ou outra estrutura de suporte. Em alguns exemplos, o circuito fluídico 110, o circuito fluídico de bypass 120 e o canal de escoadouro 170 compreendem um ou mais canais de fluido ou conduítes dispostos sobre ou dentro do substrato do cartucho de fluido 100 para transmitir fluido dentro do cartucho de fluido 100 e para outros dispositivos conectados de maneira fluida ao cartucho de fluido 100.
[034] Conforme mostrado na FIG. 1, o circuito fluídico 110 compreende um dispositivo fluídico 112 (por exemplo, célula de fluxo) e dois ou mais canais de fluido 111, 115 que conectam de maneira fluida o dispositivo fluídico 112 à segunda válvula 160 e o canal de escoadouro 170, respectivamente. Em um exemplo, o dispositivo fluídico 112 é uma célula de fluxo compreendendo uma primeira camada de vidro (não mostrada) e uma segunda camada de vidro (não mostrada) presas juntas e definindo um ou mais canais (não mostrados) nas mesmas. Em vários exemplos, o dispositivo fluídico 112 pode incluir uma admissão de fluido 113, um escoadouro de fluido 114 e um ou mais canais de fluido (não mostrados) conectados de maneira fluida à admissão de fluido 113 e ao escoadouro de fluido 114 para permitir o processamento de fluido, como um ensaio químico ou bioquímico ou outra reação, a ocorrer. Em vários exemplos, o dispositivo fluídico 112 é configurado para permitir a introdução de vários tipos de fluidos (por exemplo, reagentes, tampões, meios de reação) na admissão de fluido 113 para sofrer processamento de fluido dentro de um ou mais canais de fluido. Em vários exemplos, o dispositivo fluídico 112 é configurado adicionalmente para permitir que os vários tipos de fluidos sejam lavados para fora de um ou mais canais de fluido através do escoadouro de fluido 114.
[035] No exemplo mostrado na FIG. 1, o canal 111 é um canal de admissão conectando de maneira fluida a admissão de fluido 113 do dispositivo fluídico 112 à segunda válvula 160 e o canal 115 é um canal de pós-linha conectando de maneira fluida o escoadouro de fluido 114 do dispositivo fluídico 112 ao canal de escoadouro 170 (dois canais são mostrados no exemplo ilustrado, embora o circuito fluídico 110 possa incluir mais de dois canais em outros exemplos). Em alguns exemplos, o circuito fluídico 110 compreende um reservatório de reserva 116 em linha com o canal de pós-linha 115 configurado para reter um volume de fluido que passou através do dispositivo fluídico 112 de modo que o fluido que sai do dispositivo fluídico 112 pode ser retido temporariamente antes de ser direcionado para o canal de escoadouro 170. O reservatório de reserva 116 está configurado para permitir o fluxo de fluido bidirecional de modo que o reservatório de reserva 116 também possa reter fluido direcionado a partir do canal de escoadouro 170 e permitir o fluxo de fluido para o dispositivo fluídico
112.
[036] Em alguns exemplos, o dispositivo fluídico 112 é uma parte integrante do cartucho 100. Em outros exemplos, o dispositivo fluídico 112 é fixado ou acoplado de maneira removível ao cartucho 100, por exemplo, via conectores fluídicos que conectam a admissão de fluido 113 e o escoadouro de fluido 114 para o canal de admissão 111 e o canal de pós-linha 115, respectivamente.
[037] No exemplo mostrado na FIG. 1, o circuito fluídico de bypass 120 compreende um canal de fluido de bypass 121 conectando de maneira fluida a segunda válvula 160 ao canal de escoadouro 170 (um canal é mostrado no exemplo ilustrado, embora o circuito fluídico de bypass 120 possa incluir dois ou mais canais em outros exemplos). O canal de fluido de bypass 121 está configurado para permitir que o fluido flua a partir da segunda válvula 160 para o canal de escoadouro 170 sem fluir através do dispositivo fluídico 112. Em alguns exemplos, o circuito de fluido de bypass 120 compreende um reservatório de reserva 122 em linha com o canal de fluido de bypass 121 configurado para reter um volume de fluido que foi fornecido a partir da segunda válvula 160 de modo que o fluido possa ser retido temporariamente antes de ser direcionado para o canal de escoadouro 170. O reservatório de reserva 122 é configurado para permitir fluxo de fluido bidirecional de modo que o reservatório de reserva 122 também possa reter fluido direcionado a partir do canal de escoadouro 170 e permitir fluxo de fluido para a segunda válvula 160.
[038] No exemplo mostrado na FIG. 1, o canal comum 105 conecta a primeira válvula 150 e a segunda válvula 160.
[039] Conforme mostrado nas FIGS. 1 e 2, o primeiro conjunto de poços 130 compreende dois ou mais primeiros poços de fluido 131 que são acoplados à primeira válvula 150 de modo a serem conectáveis de maneira fluida à primeira válvula 150. No exemplo ilustrado, dezenove primeiros poços de fluido 131 são acoplados à primeira válvula 150, embora qualquer número de dois ou mais primeiros poços de fluido sejam contemplados por esta divulgação. Os diferentes poços de fluido 131 do primeiro conjunto de poços 130 podem ter tamanhos iguais ou variados (isto é, volumes) - por exemplo, todos os poços de fluido 131 podem ter o mesmo volume, todos os poços de fluido 131 podem ter volumes diferentes ou um subconjunto os poços de fluido 131 podem ter o mesmo volume e um subconjunto dos poços de fluido 131 pode ter volumes diferentes - dependendo do volume de armazenamento necessário dos reagentes ou outro fluido a ser armazenado em cada primeiro poço de fluido
131.
[040] Conforme mostrado nas FIGS. 1 e 2, o segundo conjunto de poços 140 compreende dois ou mais segundos poços de fluido 141 que são acoplados à segunda válvula 160 para serem conectáveis de maneira fluida à segunda válvula 160. No exemplo ilustrado, cinco segundos poços de fluido 141 são acoplados à segunda válvula 160, embora qualquer número de dois ou mais segundos poços de fluido seja contemplado por esta divulgação. Os diferentes poços de fluido 141 do segundo conjunto de poços 140 podem ter os mesmos ou vários tamanhos (isto é, volumes) - por exemplo, todos os poços de fluido 141 podem ter o mesmo volume, todos os poços de fluido 141 podem ter diferentes volumes ou um subconjunto os poços de fluido 141 podem ter o mesmo volume e um subconjunto dos poços de fluido 141 pode ter volumes diferentes - dependendo do volume de armazenamento necessário dos reagentes, tampão ou outro fluido a ser armazenado em cada segundo poço de fluido 141.
[041] A primeira válvula 150 é construída e arranjada para conectar de maneira seletiva e fluida um dos primeiros poços de fluido 131 do primeiro conjunto de poços 130 ao canal comum 105 e, portanto, à segunda válvula 160.
No exemplo mostrado nas FIGS. 1 e 2, a primeira válvula 150 é uma válvula rotativa compreendendo um primeiro corpo rotativo 151 montado de maneira rotativa dentro do cartucho de fluido 100. Em alguns exemplos, o primeiro corpo rotativo 151 compreende um disco (não mostrado) feito a partir de um material plástico rígido (por exemplo, polipropileno) e uma tampa (não mostrada) feita a partir de um material de elastômero (por exemplo, Dynaflex®, Santoprene® e silicone). Em vários exemplos, a primeira válvula 150 inclui uma pluralidade de portas de primeiro poço 155, cada uma associada a um dos primeiros poços de fluido 131 do primeiro conjunto de poços 130. No exemplo mostrado nas FIGS. 1 e 2, o conjunto de portas de primeiro poço 155 está disposto em um padrão circunferencial em torno do primeiro corpo rotativo 151, de modo que cada porta de primeiro poço 155 esteja localizada na mesma distância radial a partir de um centro do primeiro corpo rotativo 151. Em outros exemplos (não mostrado), o conjunto das portas de primeiro poço 155 pode ser colocado em outros arranjos que conectam de maneira fluida a primeira válvula 150 ao primeiro conjunto de poços 130. Em alguns exemplos, cada porta de primeiro poço 155 está conectada de maneira fluida ao seu primeiro poço de fluido 131 associado por um canal de fluido.
[042] Com referência à FIG. 2, a primeira válvula 150 compreende uma porta de escoadouro de primeira válvula 154 conectada de maneira fluida à segunda válvula 160 pelo canal de fluido comum 105 que se estende a partir da porta de escoadouro de primeira válvula 154 da primeira válvula 150 a uma porta de admissão de segunda válvula 166 da segunda válvula 160. Em alguns exemplos, a porta de escoadouro 154 pode ser disposta em torno do centro do primeiro corpo rotativo 151. No exemplo ilustrado, uma porção do canal de fluido comum 105 se estendendo a partir da porta de escoadouro de primeira válvula 154 que é sobreposta com o corpo rotativo 151 - por exemplo, se estende por baixo do primeiro corpo rotativo 151 - é mostrada em linhas tracejadas.
[043] No exemplo mostrado nas FIGS. 1 e 2, o primeiro corpo rotativo 151 inclui um canal seletor de primeira válvula 152 se estendendo radialmente a partir da porta de escoadouro de primeira válvula 154 em direção a uma aresta circunferencial do corpo rotativo 151.
[044] Em vários exemplos, o corpo rotativo 151 é configurado para rodar entre uma pluralidade de posições angulares, de modo que o canal seletor de primeira válvula 152 possa conectar de maneira fluida qualquer um dos primeiros poços de fluido 131 à porta de escoadouro de primeira válvula 154 via a respectiva porta de primeiro poço 155 de cada poço. Quando o corpo rotativo 151 é rodado para uma posição angular de modo que o primeiro canal seletor de válvula 152 esteja alinhado com uma das portas de primeiro poço 155, o fluido pode fluir a partir do primeiro poço de fluido 131 selecionado, através do canal seletor de válvula 152, e para a porta de escoadouro de primeira válvula
154.
[045] Em alguns exemplos, a primeira válvula 150 pode compreender um batente (não mostrado) para limitar a rotação do corpo rotativo 151 em uma posição de bloqueio onde o canal seletor de primeira válvula 152 não está alinhado com qualquer uma das portas de primeiro poço 155. Em alguns exemplos, o batente compreende uma saliência que se projeta a partir de uma aresta circunferencial do primeiro corpo rotativo 151 e um poste que se projeta a partir de um componente do estator (não mostrado) da primeira válvula 150, pelo que a saliência engata o poste quando o primeiro corpo rotativo 151 é ajustado na posição de bloqueio.
[046] Em vários exemplos, quando o primeiro corpo rotativo 151 é definido na posição de bloqueio, a primeira válvula 150 é configurada para bloquear o fluxo de fluido a partir do primeiro conjunto de poços 130 para a segunda válvula 160. Em alguns exemplos, o primeiro corpo rotativo 151 é configurado para girar em uma primeira direção a partir da posição de bloqueio para qualquer uma de uma pluralidade de primeiras posições de fluido para permitir de maneira seletiva o fluxo a partir de qualquer uma da pluralidade das portas de primeiro poço 155 e primeiros poços de fluido 131 associados para a porta de escoadouro de primeira válvula 154. Em outros exemplos, o primeiro corpo rotativo 151 é configurado para rodar de maneira bidirecional a partir da posição de bloqueio para qualquer uma da pluralidade de primeiras posições de fluido conectando uma das portas de primeiro poço 155 e primeiros poços de fluido 131 associados à porta de escoadouro de primeira válvula 154.
[047] Em alguns exemplos, o primeiro corpo rotativo 151 pode ser ajustado para uma posição de purga (não mostrada), de modo que a primeira válvula 150 permita o fluxo de fluido a partir de uma fonte de ar para separar as alíquotas de fluido que passam através do canal de fluido comum 105 por bolhas de ar.
[048] A segunda válvula 160 é construída e arranjada para conectar de maneira seletiva e fluida um dos segundos poços de fluido 141 do segundo conjunto de poços 140 ao canal de admissão 111 do circuito fluídico 110, conectar o canal comum 105 e a primeira válvula 150 ao canal de admissão 111 do circuito fluídico 110, ou conectar o canal comum 105 e a primeira válvula 150 ao canal de bypass 121 do circuito fluídico de bypass 120. No exemplo mostrado nas FIGS. 1 e 2, a segunda válvula 160 é uma válvula rotativa compreendendo um segundo corpo rotativo 161 montado rotativamente dentro do cartucho de fluido 100, de modo que o segundo corpo rotativo 161 seja configurado para rodar entre uma pluralidade de posições angulares. Em alguns exemplos, o segundo corpo rotativo 161 compreende um disco (não mostrado) feito a partir de um material plástico rígido (por exemplo, polipropileno) e uma tampa (não mostrada) feita a partir de um material de elastômero (por exemplo, Dynaflex®, Santoprene® e silicone). Em vários exemplos, a segunda válvula 160 compreende uma porta de escoadouro de segunda válvula 164 conectada de maneira fluida ao canal de admissão 11 do circuito fluídico 110, uma porta de bypass 165 conectada de maneira fluida ao canal de bypass 121 do circuito de bypass 120, uma porta de admissão de segunda válvula 166 conectada de maneira fluida ao canal comum 105 e à primeira válvula 150, e uma pluralidade de portas de segundo poço 167, cada uma associada a um dos segundos poços de fluido 141 do segundo conjunto de poços 140.
[049] No exemplo mostrado nas FIGS. 1 e 2, a porta de bypass 165, a porta de admissão de segunda válvula 166 e a pluralidade de portas de segundo poço 167 estão dispostas em um padrão circunferencial em torno do segundo corpo rotativo 161. Em outros exemplos (não mostrados), a porta de bypass 165, a porta de admissão de segunda válvula 166 e a pluralidade de portas de segundo poço 167 podem ser colocadas em outros arranjos que conectam de maneira fluida a segunda válvula 160 ao circuito de bypass 120, a primeira válvula 150 e o segundo conjunto de poços 140. Em alguns exemplos, cada porta de segundo poço 167 está conectada de maneira fluida ao seu segundo poço de fluido 141 associado por um canal de fluido.
[050] Com referência à FIG. 2, a porta de escoadouro de segunda válvula 164 é conectada de maneira fluida ao canal de admissão 111 se estendendo a partir da segunda válvula 160 para o dispositivo fluídico 112. Em alguns exemplos, a porta de escoadouro de segunda válvula 164 está disposta em torno do centro do segundo corpo rotativo 161 de modo que a porta de bypass 165, a porta de admissão de segunda válvula 166 e o conjunto de portas de segundo poço 167 estejam localizados na mesma distância radial a partir da porta de escoadouro de segunda válvula 164. No exemplo ilustrado, uma porção do canal de admissão 111 se estendendo a partir da porta de escoadouro de segunda válvula 164 que está sobreposta ao corpo rotativo 151 - por exemplo, se estende abaixo do segundo corpo rotativo 161 - é mostrada em linhas tracejadas.
[051] No exemplo mostrado nas FIGS. 1 e 2, o segundo corpo rotativo 161 inclui um canal seletor de segunda válvula 162 se estendendo radialmente a partir da porta de escoadouro de segunda válvula 164 em direção a uma aresta circunferencial do segundo corpo rotativo 161.
[052] No exemplo mostrado nas FIGS. 1 a 7, o segundo corpo rotativo 161 inclui adicionalmente um canal seletor de bypass 163 disposto próximo à aresta circunferencial do segundo corpo rotativo 161. Em alguns exemplos, o canal seletor de bypass 163 compreende uma primeira extremidade 163a, mostrada na FIG. 3, que está substancial e radialmente alinhada com o canal seletor de segunda válvula 162 e uma segunda extremidade 163b que é deslocada a partir do canal seletor de segunda válvula 162. Com referência às FIGS. 3 e 6, quando o segundo corpo rotativo 161 é ajustado em uma posição de bypass, a primeira extremidade 163a do canal seletor de bypass 163 é configurada para se conectar de maneira fluida à porta de admissão de segunda válvula 166 e a segunda extremidade 163b do canal seletor de bypass 163 está configurado para se conectar de maneira fluida à porta de bypass 165. Na posição de bypass, o canal seletor de segunda válvula 162 não está alinhado com qualquer uma das portas de segundo poço 167 de modo que o segundo canal de válvula seletora 162 não esteja conectado de maneira fluida a qualquer um dos segundos poços de fluido
141. Em algumas implementações, quando o segundo corpo rotativo 161 é ajustado na posição de bypass, o canal seletor de segunda válvula 162 pode ser conectado de maneira fluida a um segundo poço de fluido 141 de modo que a porta de admissão de segunda válvula 166 esteja conectada de maneira fluida à porta de bypass 165 enquanto um segundo poço de fluido 141 selecionado é conectado de maneira fluida à porta de escoadouro de segunda válvula 164.
[053] Em vários exemplos, o segundo corpo rotativo 161 é configurado para rodar entre uma pluralidade de posições angulares de modo que a segunda válvula 160 permita fluxo de fluido a partir de: (i) um dos segundos poços de fluido 141 do segundo conjunto de poços 140 para o canal de admissão 111, (ii) do canal comum 105 e a primeira válvula 150 para o canal de admissão 111, ou (iii) do canal comum 105 e da primeira válvula para o canal de bypass 121.
[054] A rotação do segundo corpo rotativo 161 para uma posição angular em que o canal seletor de segunda válvula 162 está conectado de maneira fluida com uma das portas de segundo poço 167 permite o fluxo de fluido a partir do segundo poço de fluido 141 selecionado correspondente através do canal seletor de segunda válvula 162, através a porta de escoadouro de segunda válvula 164 e para o canal de admissão 111. Quando o canal seletor de segunda válvula 162 está conectado de maneira fluida a uma das portas de segundo poço 167, a primeira e a segunda extremidades 163a, 163b do canal seletor de bypass 163 são deslocadas a partir da porta de admissão de segunda válvula 166 e a porta de bypass 165, de modo que o canal seletor de bypass 163 não está em comunicação com a porta de admissão de segunda válvula 165 e a porta de bypass 166.
[055] A rotação do segundo corpo rotativo 161 para uma posição angular em que o canal seletor de segunda válvula 162 está conectado de maneira fluida com a porta de admissão de segunda válvula 166 permite fluxo de fluido a partir do canal de fluido comum 105 e da primeira válvula 150 através do canal seletor de segunda válvula 162, através a porta de escoadouro de segunda válvula 164 e para o canal de admissão 111. Quando o canal seletor de segunda válvula 162 está conectado de maneira fluida com a porta de admissão de segunda válvula 166, a primeira e a segunda extremidades 163a, 163b do canal seletor de bypass
163 são deslocadas a partir da porta de admissão de segunda válvula 166 e da porta de bypass 165, de modo que o canal seletor de bypass 163 não está em comunicação fluida com a porta de admissão de segunda válvula 165 e a porta de bypass 166.
[056] Em alguns exemplos, a segunda válvula 160 pode compreender um batente, semelhante ao exemplo descrito acima em conexão com a primeira válvula 150, para limitar a rotação do segundo corpo rotativo 161 em uma posição de bloqueio onde o canal seletor de segunda válvula 162 não é alinhado com qualquer uma das portas de segundo poço 167. Quando o segundo corpo rotativo 161 é definido na posição de bloqueio, a segunda válvula 160 impede o fluxo de fluido a partir da primeira válvula 150 e/ou de qualquer um do segundo conjunto de poços 140 para a porta de escoadouro de segunda válvula 164 e evita o fluxo de fluido a partir da primeira válvula 150 para a porta de bypass
165.
[057] Em alguns exemplos, o segundo corpo rotativo 161 é configurado para rodar na primeira direção a partir da posição de bloqueio para uma primeira posição de válvula, em que o canal seletor de segunda válvula 162 está alinhado à porta de admissão de segunda válvula 166, de modo que a segunda válvula 160 permite o fluxo de fluido entre a porta de admissão de segunda válvula 166 e a porta de escoadouro de segunda válvula 164. Quando o segundo corpo rotativo 161 é ajustado na primeira posição de válvula, o canal seletor de válvula 162 está alinhado com a porta de admissão de segunda válvula 166 de modo que o canal seletor de segunda válvula 162 é conectado de maneira fluida à porta de admissão de segunda válvula 165 e o canal seletor de bypass 163 não está conectado de maneira fluida a qualquer uma das portas. Em algumas implementações, o canal seletor de bypass 163 pode conectar de maneira fluida uma porta de segundo poço 167 a outra porta de segundo poço 167 e/ou à porta de bypass 165.
[058] Em alguns exemplos, o segundo corpo rotativo 161 é configurado para rodar na primeira direção a partir da posição de bloqueio para uma ou mais segundas posições de poço, de modo que a segunda válvula 160 permita fluxo de fluido entre uma porta de segundo poço 167 selecionada e a porta de escoadouro de segunda válvula 164 Quando o segundo corpo rotativo 161 é ajustado em qualquer uma das segundas posições de poço, a extremidade de admissão do canal seletor de segunda válvula 162 está conectada de maneira fluida à porta de segundo poço 167 selecionada e o canal de válvula de bypass 163 não está conectado de maneira fluida a qualquer uma das portas.
[059] Em vários exemplos da primeira válvula 150 e da segunda válvula 160, controle e monitoramento automatizados da posição angular do primeiro corpo rotativo 151 e do segundo corpo rotativo 161 podem ser providos. Cada corpo rotativo pode ser acoplado a um motor ou outro meio motriz, por exemplo, por engrenagens, correias, polias, eixos propulsores, etc., de modo a prover rotação automatizada sob demanda do corpo rotativo. O controle e monitoramento de posição angular do corpo rotativo podem ser providos por sensores de posição rotacional, por exemplo, codificadores e/ou motores de passo.
[060] Com referência ao exemplo mostrado na FIG. 1, o cartucho de fluido 100 compreende um escoadouro de resíduos 191 conectado de maneira fluida ao canal de escoadouro 170 e uma bomba 190 pode ser conectada de maneira fluida ao canal de escoadouro 170. Em vários exemplos, a bomba 190 é configurada para aplicar um diferencial de pressão entre o canal de escoadouro 170 e qualquer um do circuito fluídico 110 e/ou do circuito fluídico de bypass 120 para impulsionar o fluxo de fluido de maneira bidirecional ao longo de qualquer um do circuito fluídico 110 e/ou circuito fluídico de bypass 120. A bomba 190 pode compreender uma bomba de seringa com um atuador (não mostrado) associado de maneira operativa à seringa. Em vários exemplos, o atuador é configurado para mover um êmbolo da seringa em uma primeira direção para gerar um diferencial de pressão negativa para extrair fluido através do circuito fluídico 110 e/ou do circuito fluídico de bypass 120 em direção a (e possivelmente em) um barril da seringa. O atuador é configurado adicionalmente para mover o êmbolo em uma segunda direção, oposta à primeira direção, para gerar um diferencial de pressão positiva e expelir fluido para longe (e possivelmente para fora) da seringa e para dentro de qualquer um do circuito fluídico 110 e/ou do circuito fluídico de bypass 120. Em outros exemplos (não mostrados), a bomba 190 pode compreender qualquer outro mecanismo de criação de diferencial de pressão que seja capaz de reverter a direção do fluxo.
[061] Em alguns exemplos, conforme o êmbolo da bomba de seringa 190 muda de direção, pode haver um atraso (por exemplo, histerese) na pressão gerada pelo êmbolo. A operação da bomba de seringa 190 pode compensar este atraso ao mudar primeiro o movimento do êmbolo na direção oposta por um curso parcial e, em seguida, após esperar um período de tempo predeterminado, completar o curso do êmbolo na direção oposta. Em um exemplo, o êmbolo 190 pode se mover na primeira direção para aspirar os circuitos fluídicos ou fluídicos de bypass 110, 120 e, em seguida, mover-se na segunda direção para dispensar um fluido nos circuitos fluídicos ou fluídicos de bypass 110, 120. O processo de dispensar fluido nos circuitos fluídicos ou de fluídicos de bypass 110, 120 pode ser desempenhado ao primeiro inverter a direção do êmbolo na segunda direção por um curso parcial para levar em conta qualquer atraso na pressão gerada pela bomba de seringa 190. Depois de mover o êmbolo na segunda direção por curso parcial, o curso do êmbolo na segunda direção pode ser concluído para garantir que o volume desejado de fluido seja dispensado no circuito fluídico ou fluídico de bypass 110, 120.
[062] Em vários exemplos, o cartucho de fluido 100 compreende uma matriz de válvula 180 compreendendo uma ou mais válvulas de manipulação 181 a 183 dispostas ao longo do canal de escoadouro 170 para controlar de maneira seletiva o fluxo entre o circuito fluídico 110, o circuito de bypass 120, a bomba 190 e o escoadouro de resíduos 191. As uma ou mais válvulas de manipulação 181 a 183 incluem uma primeira válvula de manipulação 181 disposta em uma junção entre a pós-linha 115 e o canal de escoadouro 170, uma segunda válvula de manipulação 182 disposta em uma junção entre o canal de fluido de bypass 121 e o canal de escoadouro 170, e uma terceira válvula de manipulação 183 disposta em uma junção entre o escoadouro de resíduos 191 e o canal de escoadouro 170.
[063] Em alguns exemplos, a terceira válvula de manipulação 183 está localizada mais perto da bomba 190 do que o escoadouro de resíduos 191 para promover a remoção de bolhas a partir da bomba 190. A localização próxima da terceira válvula de manipulação 183 em relação à bomba 190 reduz a probabilidade de que as bolhas que saem a partir da bomba 190 fiquem presas no canal de escoadouro 170, permitindo assim que as bolhas sejam purgadas de maneira eficiente a partir do cartucho fluídico 100.
[064] Em vários exemplos, as válvulas de manipulação 181-183 podem ser válvulas de aperto compostas de pequenas depressões arredondadas e podem ser comprimidas com hastes de aperto externas para vedar seus canais correspondentes. Em vários exemplos, o material ligado sobre os canais deve ser suficientemente flexível para permitir o uso desse regime de válvula de aperto. Apenas o canal com a válvula aberta permitiria que o fluxo ocorresse, gerando assim o fluxo especificado de fluidos selecionados para seus canais correspondentes.
[065] Conforme mostrado na FIG. 1, um sensor de pressão 202 (por exemplo, medidor de pressão) pode ser conectado ao canal de escoadouro 170 para monitorar a pressão do fluido que flui através dele. Em alguns exemplos, o sensor de pressão 202 é configurado para gerar um sinal indicando medições de pressão do fluido que flui através do canal de escoadouro 170 e a operação da bomba 190 e da matriz de válvula 180 pode ser baseada nas medições de pressão do canal de escoadouro 170.
[066] Com referência às FIGS. 7 e 8, em vários exemplos, a matriz de válvula 180 pode operar sob vários modos, em que válvulas de manipulação 181- 183 particulares são ajustadas para posições abertas ou fechadas para controlar de maneira seletiva o fluxo entre o circuito fluídico 110, o circuito de bypass 120, a bomba 190 e o escoadouro de resíduos 191. Com referência à Tabela 1 da FIG. 8, em alguns exemplos, a matriz de válvula 180 pode ser ajustada em um modo totalmente aberto, no qual todas as válvulas de manipulação 181-183 são ajustadas para uma posição aberta, designada por um 'O' na tabela. Na posição totalmente aberta, a matriz de válvula 180 permite o fluxo de fluido simultâneo a partir do circuito fluídico 110 quanto do circuito fluídico de bypass 120 para o canal de escoadouro 170 e fluxo de fluido a partir do canal de escoadouro 170 para o escoadouro de resíduos 191.
[067] Com referência à Tabela 1 da FIG. 8, em alguns exemplos, a matriz de válvula 180 pode ser ajustada em um circuito fluídico ou modo de célula de fluxo, em que a primeira válvula de manipulação 181 é ajustada para uma posição aberta e a segunda e terceira válvulas de manipulação 182, 183 são ajustadas para uma posição fechada, designada por um 'X' na tabela. Sob o modo de circuito fluídico, a matriz de válvula 180 permite o fluxo de fluido entre o circuito fluídico 110 e a bomba 190, enquanto evita o fluxo de fluido entre o circuito fluídico de bypass 120 e o canal de escoadouro 170 e evita o fluxo de fluido entre o canal de escoadouro 170 e o escoadouro de resíduos 191. Por conseguinte, sob o modo de circuito fluídico, o fluido de qualquer um do primeiro ou segundo conjunto de poços 130, 140 pode ser direcionado para o circuito fluídico 110, o reservatório de reserva 116, o canal de escoadouro 170 e/ou a bomba 190, e fluido pode ser revertido para fluir a partir da bomba 190, do canal de escoadouro 170 e/ou do reservatório de reserva 116 de volta para o circuito fluídico 110.
[068] Com referência à Tabela 1 da FIG. 8, em alguns exemplos, a matriz de válvula 180 pode ser ajustada em um modo de resíduo, no qual a terceira válvula de manipulação 183 é ajustada para uma posição aberta e a primeira e a segunda válvulas de manipulação 181, 182 são ajustadas para uma posição fechada. Sob o modo de resíduos, a matriz de válvula 180 permite o fluxo de fluido entre a bomba 190 e o escoadouro de resíduos 191, enquanto evita o fluxo de fluido entre o circuito fluídico de bypass 120 e o canal de escoadouro 170 e evita o fluxo de fluido entre o circuito fluídico 110 e o canal de escoadouro 170. Por conseguinte, sob o modo de resíduo, o fluido da bomba 190 e/ou do canal de escoadouro 170 pode ser direcionado para o escoadouro de resíduos 191.
[069] Com referência à Tabela 1 da FIG. 8, em alguns exemplos, a matriz de válvula 180 pode ser definida em um modo de bypass, no qual a segunda válvula de manipulação 182 é ajustada para uma posição aberta e a primeira e a terceira válvulas de manipulação 181, 183 são ajustadas para uma posição fechada. Sob o modo de bypass, a matriz de válvula 180 permite o fluxo de fluido entre o circuito fluídico de bypass 120 e a bomba 190, enquanto evita o fluxo de fluido entre o circuito fluídico 120 e o canal de escoadouro 170 e evita o fluxo de fluido entre o canal de escoadouro 170 e o escoadouro de resíduos 191. Por conseguinte, sob o modo de bypass, o fluido de qualquer um do primeiro ou segundo conjunto de poços 130, 140 pode ser direcionado para o circuito fluídico de bypass 120, o canal de escoadouro 170 e/ou a bomba 190 e o fluido pode ser revertido para fluxo a partir da bomba 190 e/ou do canal de escoadouro 170 para o circuito fluídico de bypass 120.
[070] Em vários exemplos, a matriz de válvula 180 é configurada para minimizar a contaminação cruzada ou imprecisão de volume que pode ocorrer durante uma transição entre dois modos de operação. Em vários exemplos, as válvulas de manipulação de fluido 181-183 são posicionadas de modo que, no caso de a primeira e a segunda válvulas de manipulação de fluido 181, 182 serem ambas abertas momentaneamente, o fluxo de fluido será direcionado para o escoadouro de resíduos 191, o que reduz o risco de contaminação cruzada entre dois ou mais fluidos no dispositivo fluídico 112. Em vários exemplos, as válvulas de manipulação de fluido 181 a 183 são impulsionadas por um came (não mostrado) disposto no instrumento (não mostrado) configurado para processar o cartucho de fluido 100. A interação entre as válvulas de manipulação de fluido 181 a 183 e o came são configurados para minimizar o tempo de transição entre dois modos de operação, reduzindo assim a probabilidade de contaminação cruzada ou imprecisão de volume. Modos de Operação do Cartucho de Fluido
[071] Em vários exemplos, conforme mostrado nas FIGS. 3-6, o cartucho de fluido 100 opera sob vários modos para direcionar de maneira seletiva o fluido a partir de qualquer um dos primeiros poços de fluido 131 do primeiro conjunto de poços 130 para o circuito fluídico 110 ou o circuito de bypass 120 ou de qualquer um dos segundos poços de fluido 141 do segundo conjunto de poços 140 para o circuito fluídico 110.
[072] Com referência à FIG. 3, a primeira válvula 150 e a segunda válvula 160 podem ser ajustadas para um primeiro modo de processo de fluido para permitir fluxo de fluido a partir de um primeiro poço de fluido 131 selecionado do primeiro conjunto de poços 130 para o circuito fluídico 110 e bloquear o fluxo a partir do segundo conjunto dos poços 140. Sob o primeiro modo de processo de fluido, o primeiro corpo rotativo 151 da primeira válvula 150 é ajustado para conectar o canal seletor de primeira válvula 152 com um selecionado das portas de primeiro poço 155 para permitir fluxo de fluido a partir do primeiro poço 131 associado para a porta de escoadouro de primeira válvula 154 e o segundo corpo rotativo 161 da segunda válvula 160 é ajustado para conectar o canal seletor de segunda válvula 162 com a porta de admissão de segunda válvula 166 para permitir fluxo de fluido entre a porta de admissão de segunda válvula 166 e a porta de escoadouro de segunda válvula 164 Ao mesmo tempo, a matriz de válvula 180 é definida no modo de circuito fluídico para permitir o fluxo de fluido a partir do circuito fluídico 110 para o canal de escoadouro 170 e a bomba 190 com a válvula 181 aberta e as válvulas 182 e 183 fechadas. Conforme mostrado na FIG. 3, uma alíquota de um primeiro fluido (indicada por uma linha em negrito) é direcionada a partir do primeiro poço 131 selecionado para a segunda válvula 160 via o canal de fluido comum 105 e através do dispositivo fluídico 112 para passar por um processo de fluido. Depois de passar pelo dispositivo fluídico 112, a alíquota do primeiro fluido pode ser temporariamente retida no reservatório de reserva 116 ou enviada diretamente para a bomba de seringa
190.
[073] Com referência à FIG. 4, a primeira válvula 150 e a segunda válvula 160 podem ser ajustadas para um modo de bypass para permitir fluxo de fluido a partir de um primeiro poço de fluido 131 selecionado do primeiro conjunto de poços 130 para o circuito fluídico de bypass 120 e para bloquear o fluxo a partir do segundo conjunto dos poços 140. Sob o primeiro modo de bypass, o primeiro corpo rotativo 151 da primeira válvula 150 é ajustado para conectar o canal seletor de primeira válvula 152 com um selecionado das portas de primeiro poço 155 para permitir fluxo de fluido a partir do primeiro poço 131 associado para a porta de escoadouro de primeira válvula 154 e o segundo corpo rotativo 161 da segunda válvula 160 é ajustado para alinhar o canal seletor de bypass 163 com a porta de admissão de segunda válvula 166 e a porta de bypass 165 para permitir fluxo de fluido entre a porta de admissão de segunda válvula 166 e a porta de bypass 165 Ao mesmo tempo, a matriz de válvula 180 é configurada no modo de bypass para permitir o fluxo de fluido a partir do circuito fluídico de bypass 120 para o canal de escoadouro 170 e a bomba 190 à válvula 182 aberta e as válvulas 181 e 183 fechadas. Conforme mostrado na FIG. 4, uma alíquota de um primeiro fluido (indicada por uma linha em negrito) é direcionada a partir do primeiro poço 131 selecionado para a segunda válvula 160 via o canal de fluido comum 105 e para o canal de bypass 121, em que a alíquota do primeiro fluido pode ser retida temporariamente no reservatório de reserva 122 e/ou enviada diretamente para a bomba de seringa 190.
[074] Com referência à FIG. 5, a primeira válvula 150 e a segunda válvula 160 podem ser ajustadas para um segundo modo de processo de fluido para permitir fluxo de fluido a partir de um segundo poço de fluido 141 selecionado a partir do segundo conjunto de poços 140 para o circuito fluídico 110 e para bloquear o fluxo a partir do primeiro conjunto de poços 130. Sob o segundo modo de processo de fluido, a primeira válvula 150 é ajustada para a posição de bloqueio, onde o primeiro canal seletor de válvula 152 não está alinhado com nenhuma das portas de primeiro poço 155 para bloquear fluido a partir do primeiro conjunto de poços 130. A segunda válvula 160 é configurada para conectar o segundo canal seletor de válvula 162 com um selecionado das portas de segundo poço 167 para permitir fluxo de fluido a partir do segundo poço de fluido 141 para a porta de escoadouro de segunda válvula 164. Ao mesmo tempo, a matriz de válvula 180 é ajustada no modo de circuito fluídico para permitir o fluxo de fluido a partir do circuito fluídico 110 para o canal de escoadouro 170 e a bomba 190 com a válvula 181 aberta e as válvulas 182 e 183 fechadas. Conforme mostrado na FIG. 5, uma alíquota de um segundo fluido (indicada por um traço em negrito) é direcionada a partir do segundo poço de fluido 141 selecionado para o dispositivo fluídico 112 via o canal de admissão 111 para passar por um processo de fluido. Depois de passar pelo dispositivo fluídico 112, a alíquota do segundo fluido pode ser temporariamente retida no reservatório de reserva 116 e/ou enviada diretamente para a bomba de seringa
190.
[075] Com referência à FIG. 6, o cartucho de fluido 100 pode ser ajustado para um modo de resíduo. Sob o modo de resíduo, a primeira válvula 150 é ajustada para a posição de bloqueio, em que o primeiro canal seletor de válvula 152 não está alinhado com nenhuma das portas de primeiro poço 155, para bloquear fluido do primeiro conjunto de poços 130 e a matriz de válvula 180 é ajustada no modo de resíduo, com a válvula 183 aberta e as válvulas 181 e 182 fechadas, para permitir o fluxo de fluido entre a bomba 190 e o escoadouro de resíduos 191 e bloquear o fluxo do circuito fluídico 110 ou do circuito fluídico de bypass 120 para o canal de escoadouro 170. Sob o modo de resíduo, a segunda válvula 160 pode ser ajustada em qualquer posição sem direcionar o fluxo de fluido para o circuito fluídico 110 e o circuito fluídico de bypass 120. Conforme mostrado na FIG. 6, o fluido usado retido na bomba de seringa 190 ou outro reservatório pode ser esvaziado no escoadouro de resíduo 191 para descarte.
[076] Em alguns exemplos, a alíquota do primeiro fluido ou a alíquota do segundo fluido temporariamente retido no reservatório de reserva 116 pode ser reintroduzida novamente no dispositivo fluídico 112, de acordo com os processos de reutilização de reagentes descritos em Stone et al. na Patente dos
E.U.A. No. 9,410,977, "FLUIDIC SYSTEM FOR REAGENT DELIVERY TO A FLOW CELL", depositada em 7 de agosto de 2014.
[077] Em alguns exemplos, a alíquota do primeiro fluido temporariamente mantido no reservatório de reserva 122 pode ser usada para se misturar com outros fluidos, como outra solução de reagente, de acordo com os processos de mistura descritos na Publicação de Patente dos E.U.A. Nº 2018/0185842, "REAGENT CHANNEL MIXING SYSTEM AND METHOD", depositada em 13 de dezembro de 2017.
[078] De acordo com os exemplos descritos na presente divulgação, o cartucho de fluido 100 permite que um segundo tipo de operação de processo de fluido, como transferência, mistura ou preparação de fluido, ocorra no circuito de fluido de bypass 120 que é completamente independente em relação ao dispositivo fluídico 112. Por exemplo, um primeiro fluido pode ser armazenado no dispositivo fluídico 112 para uma operação de processamento de primeiro fluido (por exemplo, incubação), enquanto um segundo fluido pode ser direcionado para o reservatório de reserva 122 e/ou a bomba de seringa 190 via o circuito fluídico de bypass 120 passar por uma segunda operação de processamento de fluido (por exemplo, preparação). Ao operar duas operações de fluido independentes simultaneamente, o cartucho de fluido 100 pode reduzir ou restringir o tempo cumulativo para concluir múltiplos processos de fluido por meio de paralelização.
[079] De acordo com os exemplos descritos na presente divulgação, o cartucho de fluido 100 permite certos fluidos que podem ser incompatíveis uns com os outros ou que podem ser preferíveis manter separados para permanecer separados ao reter um primeiro conjunto de fluidos no primeiro conjunto de poços 130 associados à primeira válvula 150 e reter um segundo conjunto de fluidos no segundo conjunto de poços 140 associados à segunda válvula 160. Por exemplo, um primeiro conjunto de fluidos usados para operações preparação de agrupamento e de extremidade emparelhada (CPE) pode ser retido no primeiro conjunto de poços 130 e manuseado pela primeira válvula 150 e o canal de bypass 163 da segunda válvula 160, e um o segundo conjunto de fluidos usado para operações de sequenciamento por síntese (SBS) pode ser retido no segundo conjunto de poços 140 e manipulado pelo canal seletor de segunda válvula 161 da segunda válvula 160. A segunda válvula 160 pode ser configurada de modo que o canal de bypass 163 não passe sobre qualquer uma das portas de segundo poço 167, evitando assim qualquer contaminação cruzada não intencional entre o primeiro conjunto de fluidos destinados a operações de CPE e o segundo conjunto de fluidos destinados a as operações de SBS.
[080] De acordo com os exemplos descritos na presente divulgação, o cartucho de fluido 100 permite que os fluidos sejam arranjados com base no fluxo de trabalho e uso. Por exemplo, o segundo conjunto de fluidos destinados às operações de SBS são selecionados e movidos com mais frequência durante o processo de sequenciamento do que o primeiro conjunto de fluidos destinados às operações de CPE. Por conseguinte, em vários exemplos, o segundo conjunto de fluidos retidos no segundo conjunto de poços 140 são manipulados apenas pela segunda válvula 160 de modo que enquanto o segundo conjunto de fluidos está sendo selecionado e movido pela segunda válvula 160, o primeiro conjunto de fluidos retidos no primeiro conjunto de poços 130 pode permanecer seletivamente inativo e protegido pela primeira válvula 150. O arranjo entre o primeiro e o segundo conjunto de poços 130 e 140 e a primeira e a segunda válvulas 150, 160 reduz a distância geral que as válvulas 150, 160 devem rodar ao longo de um processo de sequenciamento, melhorando assim a confiabilidade geral do cartucho de fluido 100. Instrumento de Processamento
[081] O cartucho de fluido 100 pode ser acoplado de maneira removível a um instrumento de processamento de fluido. Conforme mostrado esquematicamente na FIG. 10, o cartucho de fluido removível 100 pode ser instalado de maneira operativa em um instrumento de processamento 50. Conforme descrito acima, o cartucho de fluido 100 inclui a primeira válvula 150 conectada à segunda válvula 160 por um canal de fluido comum 105. O cartucho de fluido 100 inclui adicionalmente circuito de bypass 120 conectando a segunda válvula 160 à matriz de válvula 180. O dispositivo fluídico 112 pode ser acoplado de maneira operativa ao instrumento 50 e está conectado à segunda válvula 160 do cartucho 100 pelo canal de admissão 111. O instrumento 50 pode incluir adicionalmente o escoadouro de resíduo 191 (e possivelmente um reservatório de resíduos) e bomba 190, ambos conectados à matriz de válvula 180 do cartucho 100. O controlador 200, que pode ser parte do instrumento 50 ou pode ser um recurso de computador independente ou remoto conectado de maneira operativa ao instrumento 50, controla a operação do instrumento 50 (por exemplo, processamento do dispositivo fluídico 112 e operação da bomba 190) e operação do cartucho 100 (por exemplo, operação da primeira e segunda válvulas 150, 160 e operação da matriz de válvula 180). Hardware e Software
[082] Aspectos da divulgação são implementados via componentes de hardware de controle e computação, software criado pelo usuário, componentes de entrada de dados e componentes de saída de dados. Os componentes de hardware incluem módulos de computação e controle (por exemplo, controlador(es) de sistema), como microprocessadores e computadores, configurados para efetuar etapas computacionais e/ou de controle ao receber um ou mais valores de entrada, executar um ou mais algoritmos armazenados em meios não transitórios legível por máquina (por exemplo, software) que provê instruções para manipular ou senão agir sobre os valores de entrada e emitir um ou mais valores de saída. Tais saídas podem ser exibidas ou senão indicadas a um usuário para prover informações ao usuário, por exemplo, informações quanto ao status do instrumento ou um processo sendo desempenhado por meio dele, ou tais saídas podem compreender entradas para outros processos e/ou algoritmos de controle. Os componentes de entrada de dados compreendem elementos pelos quais os dados são inseridos para uso pelos componentes de hardware de controle e computação. Essas entradas de dados podem compreender sensores de posição, codificadores de motor, bem como elementos de entrada manual, como interfaces gráficas de usuário, teclados, telas sensíveis ao toque, microfones, interruptores, scanners operados manualmente, entrada ativada por voz etc. Os componentes de saída de dados podem incluir discos rígidos ou outras mídias de armazenamento, interfaces gráficas de usuário, monitores, impressoras, luzes indicadoras ou elementos de sinal sonoro (por exemplo, alarme, buzina, campainha etc.). O software compreende instruções armazenadas em mídia legível por computador não transitória que, quando executada pelo hardware de controle e computação, faz com que o hardware de controle e computação desempenhe um ou mais processos automatizados ou semiautomatizados.
[083] Em alguns exemplos, o aparelho pode incluir um sistema de controle incluindo um controlador controlado por computador 200 (representado esquematicamente na FIG. 1). O controlador 200 pode ser um sistema de controle ou computador conectado ao cartucho de fluido 100 ou pode incluir componentes de computador integrados ao cartucho de fluido 100. Esses componentes de computador podem incluir um ou mais microprocessadores, displays, teclados (e/ou outros dispositivos de entrada de usuário), componentes de memória, impressora(s), etc. O controlador 200 pode ser configurado para receber entradas a partir de um usuário (por exemplo, entradas de usuário) ou dispositivos de realimentação, como sensores de pressão, medidores de fluxo, etc., e gerenciar o desempenho das operações de fluido do cartucho de fluido 100. O controlador 200 pode incluir algoritmos de software que permitem a um usuário inserir parâmetros definidos pelo usuário relacionados a operações de processamento de fluido no cartucho de fluido 100, escalonar diferentes operações de processamento de fluido no cartucho de fluido 100 e fazer com que o controlador 200 desempenhe as diferentes etapas associadas às operações de processamento de fluido, monitorar o desempenho das operações de processamento de fluido e os resultados de saída (em display, impressão, etc.) para o usuário.
[084] Em vários exemplos, o controlador 200 está ligado de maneira operativa à primeira válvula 150, à segunda válvula 160, à matriz de válvula 180 e à bomba 190 (as linhas de comunicação são omitidas dos desenhos) de modo que o controlador 200 possa enviar instruções para diferentes dispositivos do cartucho de fluido 100 para desempenhar diferentes etapas associadas às operações de processamento de fluido (por exemplo, os processos associados às FIGS. 3 a 6 e 9). Método para Direcionar o Fluido Retido no Cartucho de Fluido
[085] De acordo com vários exemplos, a FIG. 9 ilustra um método 900 para direcionar fluido a partir de qualquer um de um primeiro conjunto de poços 130 e um segundo conjunto de poços 140 para um circuito fluídico 110 ou um circuito fluídico de bypass 120.
[086] Conforme mostrado na FIG. 9, o método 900 compreende uma etapa 910 de selecionar um primeiro poço de fluido 131 do primeiro conjunto de poços 130 associado de maneira operativa à primeira válvula 150 ao ajustar a primeira válvula 150 da posição de bloqueio para uma primeira posição de fluido, em que o canal seletor de primeira válvula 152 está conectado a uma das portas de primeiro poço 155 correspondendo ao primeiro poço de fluido 131 selecionado. Em alguns exemplos, a etapa 910 compreende adicionalmente o uso de um primeiro atuador compreendendo um motor (não mostrado) conectado de maneira operativa à primeira válvula 150 para rodar o corpo 151 de primeira válvula a partir da posição de bloqueio para a primeira posição de fluido. Em alguns exemplos, a etapa 910 compreende adicionalmente o uso de um controlador 200 ligado de maneira operacional ao primeiro atuador para comandar a primeira válvula 150 a ser reconfigurada da posição de bloqueio para a posição de primeiro fluido.
[087] Conforme mostrado na FIG. 9, o método 900 compreende uma etapa 920 de mover um primeiro fluido a partir do primeiro poço de fluido 131 selecionado através da primeira válvula 150 para o canal de bypass 121 associado de maneira operativa à segunda válvula 160 ao ajustar a segunda válvula 160 para uma posição de bypass, em que a primeira extremidade 163a do canal seletor de bypass 163 está alinhada com a porta de admissão da segunda válvula 166 e a segunda extremidade 163b do canal seletor de bypass 163 está alinhada com a porta de bypass 165. Em alguns exemplos, a etapa 920 compreende ainda o uso da bomba 190 para criar diferencial de pressão para conduzir o fluxo de fluido do primeiro poço de fluido 131 selecionado, através da primeira válvula 150 e para o canal de bypass 121. Em alguns exemplos, a etapa 920 compreende o uso de um segundo atuador compreendendo um motor (não mostrado) conectado de maneira operativa à segunda válvula 160 para rodar o corpo de segunda válvula 161 em conexão com o canal de bypass
121. Em alguns exemplos, a etapa 920 compreende adicionalmente o uso do controlador 200 ligado de maneira operativa ao segundo atuador para comandar a segunda válvula 160 a ser reconfigurada para a posição de bypass.
[088] Conforme mostrado na FIG. 9, o método 900 compreende uma etapa 930 de selecionar um segundo poço de fluido 141 do segundo conjunto de poços 140 associado de maneira operativa à segunda válvula 160 ao ajustar a segunda válvula 160 para uma segunda posição de poço, em que o canal seletor de segunda válvula 162 é alinhado com uma das portas de segundo poço 167 correspondendo ao segundo poço de fluido 141 selecionado. Em alguns exemplos, a etapa 930 compreende usar o segundo atuador para rodar o segundo corpo de válvula 161 para a segunda posição de poço. Em alguns exemplos, a etapa 930 compreende adicionalmente usar o controlador 200 ligado de maneira operativa ao segundo atuador para comandar a segunda válvula 160 a ser reconfigurada para a segunda posição de poço. Em alguns exemplos, a etapa 930 compreende adicionalmente bloquear o fluido armazenado no primeiro conjunto de poços 131 de se mover através da primeira válvula 150, o canal comum 105 e para a segunda válvula 160 ao ajustar a primeira válvula para a posição de bloqueio.
[089] Conforme mostrado na FIG. 9, o método 900 compreende uma etapa 940 de mover um segundo fluido a partir do segundo poço de fluido 141 selecionado do segundo conjunto de poços 140 através da segunda válvula 160 e para o circuito fluídico 110, enquanto o primeiro fluido se moveu a partir do primeiro poço de fluido 131 selecionado na etapa 920 é armazenado no canal de bypass 121. A etapa 940 pode compreender adicionalmente manter o primeiro fluido selecionado no reservatório de reserva 122 e mover o segundo fluido selecionado para o dispositivo fluídico 112. Em alguns exemplos, a etapa 940 compreende adicionalmente o uso da bomba 190 para criar diferencial de pressão para impulsionar o fluxo de fluido do segundo poço de fluido selecionado 142 através da segunda válvula 160 e para o circuito fluídico 110.
[090] Em alguns exemplos, o método 900 compreende uma etapa 950 de selecionar um primeiro poço de fluido 131 do primeiro conjunto de poços de fluido 130 associado de maneira operativa à primeira válvula 150 ao ajustar a primeira válvula 150 para a primeira posição de fluido. Em alguns exemplos, a etapa 950 compreende selecionar o primeiro poço de fluido 131 selecionado na etapa 910. Em alguns exemplos, a etapa 950 compreende selecionar um poço de primeiro fluido 131 não selecionado na etapa 910, que retem um terceiro fluido que é diferente do primeiro fluido retido no primeiro poço de fluido 131 selecionado da etapa 910.
[091] Em alguns exemplos, o método 900 compreende uma etapa 960 de mover um fluido a partir do primeiro poço de fluido 131 selecionado do primeiro conjunto de poços 130 através da primeira válvula 150, o canal comum 105, a segunda válvula 160 e o circuito fluídico 110 ao ajustar a segunda válvula 160 para a primeira posição de válvula, em que o canal seletor de segunda válvula 162 está conectado com a porta de admissão de segunda válvula 166. Em alguns exemplos, a etapa 960 compreende usar o segundo atuador para rodar a segunda válvula 160 para a primeira posição de válvula. Em alguns exemplos, a etapa 960 compreende ainda usar o controlador 200 ligado de maneira operativa ao segundo atuador para comandar a segunda válvula 160 para ser rodada para a primeira posição de válvula.
[092] Em alguns exemplos, o método 900 pode compreender, após a etapa 920, mover pelo menos uma porção do primeiro fluido selecionado do canal de bypass 121 para o canal de escoadouro 170 e para a bomba de seringa 190 e, em seguida, expelir a porção do primeiro fluido selecionado retido na bomba de seringa 190 através do canal de escoadouro 170 e no circuito fluídico
110. Em alguns exemplos, a etapa de mover pelo menos a porção do primeiro fluido selecionado do canal de bypass 121 para o canal de escoadouro 170 compreende o uso do atuador para mover o êmbolo da bomba de seringa 190 na primeira direção para gerar um diferencial de pressão negativa. Em alguns exemplos, a etapa de expelir a porção do primeiro fluido selecionado retido na bomba de seringa 190 através do canal de escoadouro 170 e no circuito fluídico 110 compreende usar o atuador para mover o êmbolo da bomba de seringa 190 na segunda direção para gerar um diferencial de pressão positivo. Em alguns exemplos, a etapa de mover pelo menos a porção do primeiro fluido selecionado do canal de bypass 121 para o canal de escoadouro 170 compreende a abertura da segunda válvula de manipulação 182 para a posição aberta configurando a primeira e a terceira válvulas de manipulação 181, 183 para a posição fechada definindo a matriz de válvula 180 no modo de bypass. Em alguns exemplos, a etapa de expelir a porção do primeiro fluido selecionado da bomba de seringa 190 para o canal de escoadouro 170 e para o circuito fluídico 110 compreende abrir a primeira válvula de manipulação 181 para a posição aberta configurando a segunda e terceira válvulas de manipulação 182, 183 na posição fechada, definindo a matriz de válvula 180 no modo de célula de fluxo.
[093] Em algumas implementações, o método 900 pode compreender, após a etapa 940, o primeiro fluido selecionado do canal de bypass 121 pode ser movido para o circuito fluídico 110 configurando a segunda válvula 160 para uma posição de fornecimento de bypass, em que o segundo canal seletor de válvula 162 está alinhado com a porta de bypass 165. Em alguns exemplos, esta etapa compreende usar o segundo atuador para girar o segundo corpo de válvula 161 para a posição de alimentação de bypass. Em alguns exemplos, a etapa compreende ainda o uso do controlador 200 ligado de maneira operacional ao segundo atuador para comandar a segunda válvula 160 a ser reconfigurada para a posição de alimentação de bypass. Em alguns exemplos, a etapa compreende ainda bloquear o fluido armazenado no primeiro conjunto de poços 131 de se mover através da primeira válvula 150, o canal comum 105 e para a segunda válvula 160 ao ajustar a primeira válvula para a posição de bloqueio.
[094] Em alguns exemplos, o método 900 pode compreender, após a etapa 940, mover pelo menos uma porção do segundo fluido selecionado do circuito fluídico 110 para o canal de escoadouro 170 e para a bomba de seringa
190. Em alguns exemplos, a etapa de mover pelo menos a porção do segundo fluido selecionado do circuito fluídico 110 para o canal de escoadouro 170 compreende o uso do atuador para mover o êmbolo da bomba de seringa 190 na primeira direção para gerar um diferencial de pressão negativa. Em alguns exemplos, a etapa de mover pelo menos a porção do segundo fluido selecionado do circuito fluídico 110 para o canal de escoadouro 170 compreende a abertura da primeira válvula de manipulação 181 para a posição aberta ao ajustar a segunda e terceira válvulas de manipulação 182, 183 para a posição fechada ao ajustar a matriz de válvula 180 no modo de célula de fluxo.
[095] Em alguns exemplos, o método 900 pode compreender um processo de introdução de um volume de ar no canal de bypass 121 ao ajustar a primeira válvula 150 para uma posição de purga ao conectar o primeiro canal seletor de válvula 152 a uma fonte de ar ou outro gás ou líquido e ajustar a segunda válvula 160 para a posição de bypass conectando o canal seletor de bypass 163 à porta de admissão de segunda válvula 166 e a porta de bypass 165.
[096] Em algumas implementações, as etapas 910, 920, 930, 940, 950 e/ou 960 do método 900 podem ser desempenhadas em qualquer ordem e não estão limitadas à ordem específica mostrada na FIG. 9. Além disso, qualquer uma das etapas 910, 920, 930, 940, 950 e/ou 960 do método 900 pode ser omitida.
[097] Deve ser apreciado que todas as combinações dos conceitos anteriores e conceitos adicionais discutidos em mais detalhes abaixo (desde que tais conceitos não sejam mutuamente inconsistentes) são contemplados como sendo parte da matéria inventiva divulgado na presente invenção. Em particular,
todas as combinações da matéria reivindicada que aparecem no final desta divulgação são contempladas como sendo parte da matéria inventiva divulgado na presente invenção. Também deve ser apreciado que a terminologia explicitamente empregada na presente invenção que também pode aparecer em qualquer divulgação referenciada deve receber um significado mais consistente com os conceitos específicos divulgados na presente invenção.
[098] Embora o assunto desta divulgação tenha sido descrito e mostrado em detalhes consideráveis com referência a certos exemplos ilustrativos, incluindo várias combinações e subcombinações de recursos, aqueles técnicos no assunto apreciarão prontamente outros exemplos e variações e modificações dos mesmos como abrangidos dentro o escopo da presente divulgação. Além disso, as descrições de tais exemplos, combinações e subcombinações não se destinam a transmitir que o objeto reivindicado requer características ou combinações de características diferentes daquelas expressamente recitadas nas reivindicações. Consequentemente, o escopo desta divulgação se destina a incluir todas as modificações e variações englobadas no escopo das seguintes reivindicações anexas.
[099] A divulgação também inclui as seguintes cláusulas:
1. Um aparelho compreendendo: um circuito fluídico; um circuito fluídico de bypass; um primeiro conjunto de poços de fluido; um segundo conjunto de poços de fluido; uma primeira válvula tendo um escoadouro de primeira válvula e uma pluralidade de portas de primeira válvula, a pluralidade de portas de primeira válvula associada de maneira operativa ao primeiro conjunto de poços de fluido, a primeira válvula conectando de maneira seletiva e fluida um primeiro poço do primeiro conjunto de poços de fluido ao escoadouro de primeira válvula quando em uma primeira posição e conectando de maneira seletiva e fluida um segundo poço do primeiro conjunto de poços de fluido ao escoadouro de primeira válvula quando em uma segunda posição; e uma segunda válvula tendo um escoadouro de segunda válvula, um canal seletor de bypass e uma pluralidade de portas de segunda válvula, o escoadouro de segunda válvula associado de maneira operativa ao circuito fluídico, o canal seletor de bypass associado de maneira operativa com o circuito fluídico de bypass e o escoadouro de primeira válvula, a segunda válvula conectando de maneira seletiva e fluida um primeiro poço do segundo conjunto de poços de fluido ao circuito fluídico quando em uma primeira posição de poço e conectando de maneira seletiva e fluida o canal seletor de bypass ao circuito fluídico de bypass quando em uma posição de bypass.
2. O aparelho da cláusula 1 compreende adicionalmente um canal comum conectando de maneira fluida o escoadouro de primeira válvula à segunda válvula.
3. O aparelho da cláusula 1 ou 2, em que a segunda válvula pode rodar entre uma pluralidade de posições.
4. O aparelho das cláusulas 1-3, em que a segunda válvula conecta de maneira seletiva e fluida a porta de escoadouro de primeira válvula ao circuito fluídico quando em uma primeira posição de válvula.
5. O aparelho de qualquer das cláusulas 1-4, em que a segunda válvula conecta de maneira seletiva e fluida um segundo poço do segundo conjunto de poços de fluido ao circuito fluídico quando em uma segunda posição de poço.
6. O aparelho de qualquer das cláusulas 1-5, em que a primeira válvula pode rodar entre uma pluralidade de posições.
7. O aparelho de qualquer das cláusulas 1-6, compreendendo adicionalmente: um canal de escoadouro conectando de maneira fluida o circuito fluídico de bypass e o circuito fluídico a uma bomba.
8. O aparelho da cláusula 7, em que o canal de escoadouro está conectado de maneira fluida a um escoadouro de resíduo.
9. O aparelho da cláusula 8 compreendendo adicionalmente: uma matriz de válvula compreendendo uma ou mais válvulas dispostas ao longo do canal de escoadouro para controlar de maneira seletiva o fluxo entre o circuito fluídico de bypass, o circuito fluídico, a bomba e o escoadouro de resíduos.
10. O aparelho de qualquer das cláusulas anteriores, em que o circuito fluídico de bypass compreende um reservatório de reserva de bypass para reter um primeiro volume predeterminado de fluido.
11. O aparelho de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o circuito de fluido compreende um dispositivo fluídico e um reservatório de reserva fluídica, o reservatório de reserva fluídica retendo um segundo volume predeterminado de fluido a jusante a partir do dispositivo fluídico.
12. O aparelho da cláusula 1 em que: o circuito fluídico é conectado de maneira fluida a uma célula de fluxo; o circuito fluídico de bypass compreende um canal de bypass; em que uma primeira da pluralidade de portas de primeira válvula é associada de maneira operativa ao primeiro poço de fluido de modo que a primeira válvula permita de maneira seletiva o fluxo a partir do primeiro poço de fluido para a porta de escoadouro de primeira válvula; e em que a porta de escoadouro de segunda válvula da segunda válvula é conectada de maneira fluida ao circuito fluídico e a segunda válvula compreende:
uma porta de bypass conectada de maneira fluida ao canal de bypass, uma porta de admissão de segunda válvula conectada de maneira fluida à porta de escoadouro de primeira válvula, uma porta de segundo poço de fluido conectada de maneira fluida ao segundo poço de fluido, e um corpo rotativo de segunda válvula para rodar para uma pluralidade de segundas posições de válvula de modo que a segunda válvula permita de maneira seletiva o fluxo a partir de uma selecionada da porta de segundo poço de fluido e da porta de admissão de segunda válvula para a porta de escoadouro de segunda válvula ou a partir da porta de admissão de segunda válvula para a porta de bypass.
13. O aparelho da cláusula 12, em que a porta de bypass, a porta de admissão de primeira válvula e a porta de segundo poço de fluido estão arranjadas em um padrão circunferencial e o segundo corpo rotativo de válvula compreende: um segundo canal seletor de válvula conectando de maneira fluida a segunda porta de escoadouro da válvula a uma da segunda porta de admissão da válvula ou a porta de segundo poço de fluido, e um canal seletor de bypass conectando de maneira fluida a segunda porta de admissão da válvula à porta de bypass quando o segundo corpo rotativo da válvula é definido em uma posição de bypass.
14. O aparelho da cláusula 12 ou 13, em que a primeira válvula compreende um corpo rotativo de primeira válvula para rodar para uma pluralidade de primeiras posições de válvula, de modo que a primeira válvula controle de maneira seletiva o fluxo a partir de uma selecionada da pluralidade de portas de primeira válvula para a porta de escoadouro de primeira válvula; e em que o corpo rotativo de primeira válvula compreende um canal seletor de primeira válvula conectando de maneira fluida uma selecionada da pluralidade de portas de válvula à porta de escoadouro de primeira válvula.
15. Um aparelho compreendendo: um circuito fluídico conectado de maneira fluida a uma célula de fluxo; um canal de bypass; um primeiro poço de fluido; um segundo poço de fluido; uma primeira válvula compreendendo uma porta de escoadouro de primeira válvula e uma pluralidade de portas de primeira válvula, uma primeira da pluralidade de portas de primeira válvula associada de maneira operativa com o primeiro poço de fluido de modo que a primeira válvula permita de maneira seletiva o fluxo a partir do primeiro poço de fluido para a porta de escoadouro de primeira válvula; e uma segunda válvula compreendendo: uma porta de escoadouro de segunda válvula conectada de maneira fluida ao circuito fluídico, uma porta de bypass conectada de maneira fluida ao canal de bypass, uma porta de admissão de segunda válvula conectada de maneira fluida à porta de escoadouro de primeira válvula, uma porta de segundo poço de fluido conectada de maneira fluida ao segundo poço de fluido, e um corpo rotativo de segunda válvula para rodar para uma pluralidade de segundas posições de válvula de modo que a segunda válvula permita de maneira seletiva o fluxo a partir de uma selecionada da porta de segundo poço de fluido e da porta de admissão de segunda válvula para a porta de escoadouro de segunda válvula ou a partir da porta de admissão de segunda válvula para a porta de bypass.
16. O aparelho da cláusula 15, em que a porta de bypass, a porta de admissão de primeira válvula e a porta de segundo poço de fluido estão arranjadas em um padrão circunferencial e o corpo rotativo de segunda válvula compreende: um segundo canal seletor de válvula conectando de maneira fluida a porta de escoadouro de segunda válvula a uma da porta de admissão de segunda válvula ou a porta de segundo poço de fluido, e um canal seletor de bypass conectando de maneira fluida a porta de admissão de segunda válvula à porta de bypass quando o corpo rotativo de segunda válvula é ajustado em uma posição de bypass.
17. O aparelho da cláusula 15 ou 16, em que a primeira válvula compreende um corpo rotativo de primeira válvula para rodar para uma pluralidade de primeiras posições de válvula, de modo que a primeira válvula controle de maneira seletiva o fluxo a partir de uma selecionada da pluralidade de portas de primeira válvula para a porta de escoadouro de primeira válvula; e em que o corpo rotativo de primeira válvula compreende um canal seletor de primeira válvula conectando de maneira fluida uma selecionada da pluralidade de portas de válvula à porta de escoadouro de primeira válvula.
18. Um método compreendendo: selecionar um primeiro fluido armazenado em um primeiro poço de fluido de um primeiro conjunto de poços de fluido associado de maneira operativa a uma primeira válvula ao ajustar a primeira válvula a partir de uma posição de base para uma posição de primeiro poço de fluido; mover pelo menos uma porção do primeiro fluido selecionado a partir da primeira válvula para um canal de bypass associado de maneira operativa a uma segunda válvula ao ajustar a segunda válvula para uma posição de bypass; selecionar um segundo fluido armazenado em um segundo poço de fluido de um segundo conjunto de poços de fluido associado de maneira operativa com a segunda válvula ao ajustar a segunda válvula para uma segunda posição de poço de fluido; mover pelo menos uma porção do segundo fluido selecionado para um circuito fluídico enquanto a porção do primeiro fluido selecionado está no canal de bypass.
19. O método da cláusula 18, compreendendo adicionalmente mover pelo menos a porção do primeiro fluido selecionado a partir do canal de bypass para o circuito fluídico.
20. O método da cláusula 18 ou 19, compreendendo adicionalmente mover pelo menos a porção do segundo fluido selecionado a partir do circuito fluídico para uma linha de escoadouro.
21. O método de qualquer das cláusulas 18-20, compreendendo adicionalmente: selecionar um segundo fluido armazenado em um segundo poço de fluido do primeiro conjunto de poços de fluido associado de maneira operativa à primeira válvula; mover pelo menos uma porção do segundo fluido selecionado para o circuito fluídico ao ajustar a segunda válvula para uma primeira posição de válvula.
22. O método de qualquer das cláusulas 18-21, compreendendo adicionalmente introduzir um volume de ar no canal de bypass ao ajustar a primeira válvula para uma posição de purga e ajustar a segunda válvula para a posição de bypass.
23. O método de qualquer das cláusulas 18-22, compreendendo adicionalmente bloquear que primeiro fluido armazenado no primeiro conjunto de poços de fluido se mova para a segunda válvula ao ajustar a primeira válvula para uma posição de base.

Claims (16)

REIVINDICAÇÕES
1. Um aparelho compreendendo: um circuito fluídico (110); um circuito fluídico de bypass (120); um primeiro conjunto de poços de fluido (130); um segundo conjunto de poços de fluido (140); uma primeira válvula (150) tendo uma porta de escoadouro de primeira válvula (154) e uma pluralidade de portas de primeiro poço (155), a pluralidade de portas de primeiro poço (155) associada de maneira operativa ao primeiro conjunto de poços de fluido (130), a primeira válvula (150) conectando de maneira seletiva e fluida um primeiro poço do primeiro conjunto de poços de fluido (130) à porta de escoadouro de primeira válvula (154) quando em uma primeira posição e conectando de maneira seletiva e fluida um segundo poço do primeiro conjunto de poços de fluido (150) à porta de escoadouro de primeira válvula (154) quando em uma segunda posição; e uma segunda válvula (160) tendo uma porta de escoadouro de segunda válvula (164), um canal seletor de bypass (163) e uma pluralidade de portas de segundo poço (167) associadas de maneira operativa ao segundo conjunto de poços de fluido (140), a porta de escoadouro de segunda válvula (164) associada de maneira operativa ao circuito fluídico (110), o canal seletor de bypass (163) associado de maneira operativa ao circuito fluídico de bypass (120) e à porta de escoadouro de primeira válvula (154), a segunda válvula (160) conectando de maneira seletiva e fluida um primeiro poço do segundo conjunto de poços de fluido (160) ao circuito fluídico (110) para permitir o fluxo de fluido a partir do primeiro poço do segundo conjunto de poços de fluido (160) para o circuito fluídico (110) quando em uma primeira posição de poço e conectando de maneira seletiva e fluida o canal seletor de bypass (163) ao circuito fluídico de bypass (120) quando em uma posição de bypass; um canal comum (105) conectando de maneira fluida a porta de escoadouro de primeira válvula (154) à segunda válvula (160); um canal de escoadouro (170), conectado de maneira fluida a um escoadouro de resíduos (191); e uma matriz de válvula (180) compreendendo uma ou mais válvulas dispostas ao longo do canal de escoadouro (170) para controlar de maneira seletiva pelo menos um do fluxo entre o circuito fluídico de bypass (120) e uma bomba (190), o fluxo entre o circuito fluídico (110) e a bomba (190), e o fluxo entre o canal de escoadouro (170) e o escoadouro de resíduos (191).
2. O aparelho da reivindicação 1, em que a segunda válvula pode rodar entre uma pluralidade de posições.
3. O aparelho das reivindicações 1-2, em que a segunda válvula conecta de maneira seletiva e fluida a porta de escoadouro de primeira válvula ao circuito fluídico quando em uma primeira posição de válvula.
4. O aparelho de qualquer das reivindicações 1-3, em que a segunda válvula conecta de maneira seletiva e fluida um segundo poço do segundo conjunto de poços de fluido ao circuito fluídico quando em uma segunda posição de poço.
5. O aparelho de qualquer das reivindicações 1-4, em que a primeira válvula pode rodar entre uma pluralidade de posições.
6. O aparelho de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o circuito fluídico de bypass compreende um reservatório de reserva de bypass para reter um primeiro volume predeterminado de fluido.
7. O aparelho de qualquer das reivindicações anteriores, em que o circuito de fluido compreende um dispositivo fluídico e um reservatório de reserva fluídica, o reservatório de reserva fluídica retendo um segundo volume predeterminado de fluido a jusante a partir do dispositivo fluídico.
8. O aparelho de qualquer das reivindicações anteriores, em que o circuito fluídico é conectado de maneira fluida à uma célula de fluxo; o circuito fluídico de bypass compreende um canal de bypass; em que uma primeira da pluralidade de portas de primeiro poço é associada de maneira operativa ao primeiro poço de fluido de modo que a primeira válvula permita de maneira seletiva o fluxo a partir do primeiro poço de fluido para a porta de escoadouro de primeira válvula; e em que a porta de escoadouro de segunda válvula da segunda válvula é conectada de maneira fluida ao circuito fluídico, e a segunda válvula compreende: uma porta de bypass conectada de maneira fluida ao canal de bypass, uma porta de admissão de segunda válvula conectada de maneira fluida à porta de escoadouro de primeira válvula, uma segunda porta de poço de fluido conectada de maneira fluida ao segundo poço de fluido, e um corpo rotativo de segunda válvula para rodar para uma pluralidade de segundas posições de válvula de modo que a segunda válvula permita de maneira seletiva o fluxo a partir de uma selecionada da segunda porta de poço de fluido e da porta de admissão de segunda válvula para a porta de escoadouro de segunda válvula ou a partir da porta de admissão de segunda válvula para a porta de bypass.
9. O aparelho da reivindicação 8, em que a porta de bypass, a porta de admissão de primeira válvula e a segunda porta de poço de fluido são arranjadas em um padrão circunferencial e o segundo corpo rotativo de válvula compreende: um canal seletor de segunda válvula conectando de maneira fluida a porta de escoadouro de segunda válvula a uma da porta de admissão de segunda válvula ou a segunda porta de poço de fluido, e um canal seletor de bypass conectando de maneira fluida a porta de admissão de segunda válvula à porta de bypass quando o corpo rotativo de segunda válvula é ajustado em uma posição de bypass.
10. O aparelho da reivindicação 8 ou 9, em que a primeira válvula compreende um corpo rotativo de primeira válvula para rodar para uma pluralidade de primeiras posições de válvula, de modo que a primeira válvula controle de maneira seletiva o fluxo a partir de uma selecionada da pluralidade de portas de primeiro poço para a porta de escoadouro de primeira válvula; e em que o corpo rotativo de primeira válvula compreende um canal seletor de primeira válvula conectando de maneira fluida uma selecionada da pluralidade de portas de primeiro poço para a porta de escoadouro de primeira válvula.
11. Um método compreendendo: selecionar um primeiro fluido armazenado em um primeiro poço de fluido de um primeiro conjunto de poços de fluido associado de maneira operativa a uma primeira válvula ao ajustar a primeira válvula a partir de uma posição de base para uma posição de primeiro poço de fluido; mover pelo menos uma porção do primeiro fluido selecionado a partir da primeira válvula para um canal de bypass associado de maneira operativa a uma segunda válvula ao ajustar a segunda válvula para uma posição de bypass; selecionar um segundo fluido armazenado em um segundo poço de fluido de um segundo conjunto de poços de fluido associado de maneira operativa à segunda válvula ao ajustar a segunda válvula para uma segunda posição de poço de fluido; mover pelo menos uma porção do segundo fluido selecionado para um circuito fluídico enquanto a porção do primeiro fluido selecionado está no canal de bypass.
12. O método da reivindicação 11, compreendendo adicionalmente mover pelo menos a porção do primeiro fluido selecionado a partir do canal de bypass para o circuito fluídico.
13. O método da reivindicação 11 ou 12, compreendendo adicionalmente mover pelo menos a porção do segundo fluido selecionado a partir do circuito fluídico para uma linha de escoadouro.
14. O método de qualquer das reivindicações 11-13, compreendendo adicionalmente: selecionar um segundo fluido armazenado em um segundo poço de fluido do primeiro conjunto de poços de fluido associado de maneira operativa à primeira válvula; mover pelo menos uma porção do segundo fluido selecionado para o circuito fluídico ao ajustar a segunda válvula para uma primeira posição de válvula.
15. O método de qualquer das reivindicações 11-14, compreendendo adicionalmente introduzir um volume de ar no canal de bypass ao ajustar a primeira válvula para uma posição de purga e ajustar a segunda válvula para a posição de bypass.
16. O método de qualquer das reivindicações 11-15, compreendendo adicionalmente bloquear que o primeiro fluido armazenado no primeiro conjunto de poços de fluido se mova para a segunda válvula ao ajustar a primeira válvula para uma posição de base.
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