CN101065186A - 具有临时填封的微孔板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微孔板装置。该微孔板装置包括多孔微孔板和靠近多孔的多个试剂孔。微孔板包括将多个开放式孔容纳在矩形阵列中的框架。在微孔板内安装的试剂孔将在离心过程中与开放式孔中的内容物反应。开放式孔对占据内部体积中的预定空间的液体样品起到容器的作用。对于微孔板装置的所有方向，每种液体样品都保持在其预定空间内。

Description

具有临时填封的微孔板

技术领域

[0001]本发明通常涉及多孔样品盘，所述样品盘通常被称作微孔板并且用于容纳多个(如24，48，96或更多)标准化格式的样品，这些样品将通过放射自显影、液体闪烁计数(LSC)、发光测量法等多种技术进行检定。特别地，本发明涉及通过在靠近多孔处添加试剂孔从而更有效地利用空间的微孔板装置及方法。

背景技术

[0002]多孔微孔板在传统的化学、生物、药学及被设计用作对大量小的液体标本进行分析和/或研究的相关过程中起到重要作用。当对小的液体标本进行处理、装运和存储时，这种传统工艺通常使用多孔微孔板作为工具。许多这些工艺通过应用包括机器人的现代自动化技术来实现高通量。近年来，努力的方向集中在将不同的主流微孔板装置与这些高通量工艺的自动化设备结合在一起。然而，这种努力方向仅取得了有限的成就。特别地，液体标本的溢出、漏出、蒸发损失、大气污染和孔间交叉污染，是限制许多标准微孔板装置在高通量系统中的应用的一些常见缺陷。结果，微孔板装置的设计者面临的最严峻的问题之一是，找到能够避免孔的内容物的损耗和污染且不使微孔板装置的结构和/或操作需要过度复杂化的技术。

[0003]标准微孔板装置通常包括具有多个开放式孔的微孔板和用于对孔进行封闭的可选择闭合装置。通常可用的微孔板一般包括单一的模制结构，该模制结构包括用于容纳按矩形阵列排列的多个开放式孔的刚性框架。标准的孔闭合装置包括弹力装置(resilient)、压配合止动器、刚性螺旋盖、胶膜等。微孔板的尺寸多种多样；孔的尺寸大到可以容纳五毫升液体，小到仅能容纳少许液体。此外，微孔板的材料也多种多样，如聚苯乙烯、聚碳酸脂、聚丙烯、特氟纶、玻璃、陶瓷和石英。多种高通量系统中常见的传统微孔板包括几何上按8×12矩形阵列排列的九十六个开放式圆形孔。具有低孔密度(如24和48孔)和高孔密度(如384和1536孔)的微孔板也是可用的。纳升(nanoliters)是1536孔板的趋势。

[0004]一种重要的微孔板应用存在于高通量有机合成系统(HTOS)中。HTOS是用于小有机分子的加速合成的重要工具。HTOS系统用到多种自动化技术，其大大地减少了在药学、农业化学和其他特殊的化学工业中商业上可接受的化合物的形成所需的时间。多数传统的HTOS系统在采用标准的微孔板装置对这种化合物进行反应、提纯和装运的时候，同时生成大量化合物。另一种重要的微孔板应用存在于高通量筛选(HTS)系统中，其检验用于所需特性的生物样品。当样品包含在传统的微孔板中时，HTS系统通常检验所述样品。同样地，在典型的HTS工艺中，自动化装置必须对传统的微孔板及其内容物进行操作。结果，在HTOS和HTS系统中使用的微孔板装置的主要要求是，当在自动化工艺中对装置进行操作时，安全地将液体样品保持在受控环境中的能力。此外，微孔板装置必须提供对单个孔或同时对多个孔添加试剂或其它物质的设备。一些自动化设备添加试剂要花费一些时间，这对需要所有反应在同一时间发生的化验可能就会出现问题。另外，微孔板装置必须能够对孔的内容物进行机械混合而不发生溢出、漏出或交叉污染。

[0005]许多HTOS系统用微孔板装置将作为预溶解的化合物的溶液的多个样品递送到遍布世界的多个地点。为了避免这些预溶解的化合物的溶液在递送过程中发生的损耗，供应商在装运前通过冷冻或其它方法将溶液转化为固体。然而，运输固态而不是液态的化合物，会在溶解过程中产生使后续的样品测定程序复杂化并受抑制的问题。另外，不稳定的固体物质可能在再分解之前分散到闭合孔的开口上。结果，本领域技术人员认识到HTOS系统应该优选地按稳定的液态形式递送化合物的溶液。

[0006]因此，需要提供对每个单个孔或同时并有效地对多个孔递送试剂或其它物质的方法和装置。存在能够同时对所有基于时间或具有运动特性的孔内化验添加试剂的需要。

发明内容

[0007]本发明在很大程度满足了上述需要，其中一方面提供了一种装置，即在一些实施例中，提供对每个单个孔或同时并有效地对多个孔递送试剂或其它物质的方法和装置。

[0008]根据本发明的一方面，微孔板装置包括基本板；基本板内的多个开放式孔；和多个靠近开放式孔的试剂孔，其中开放式孔在阵列中成形，试剂孔的深度是预定的，开放式孔的深度也是预定的且大于试剂孔的预定深度，试剂孔进一步包括沿试剂孔的深度排列的临时填封，该临时填封是薄壁。

[0009]根据本发明的另一方面，微孔板的加工方法包含以下步骤，将多个开放式孔注入微孔板内；将多个试剂孔注入微孔板内；将微孔板装载到重力装置中；在微孔板上运用离心作用或其它重力诱导方法以混合开放式孔和试剂孔中的内容物。此外，开放式孔在阵列中成形，试剂孔的深度是预定的，其中开放式孔的深度是预定的且大于试剂孔的预定深度，试剂孔进一步包括沿试剂孔的深度排列的临时填封，该临时填封是薄壁。此外，该方法进一步包括对开放式孔中的内容物和试剂孔中的内容物进行同时混合这一步骤。

[0010]根据本发明的又一方面，微孔板装置包括用于将多个开放式孔注入微孔板内的装置；用于将多个试剂孔注入微孔板内的装置；用于将微孔板装载到离心装置中的装置；用于启动在微孔板上的重力离心作用或冲击的装置，以便混合开放式孔和试剂孔中的内容物，其中所述的开放式孔在阵列中成形，试剂孔的深度是预定的，开放式孔的深度是预定的且大于试剂孔的预定深度。此外，试剂孔进一步包括沿试剂孔的深度排列的临时填封，该临时填封是薄壁。另外，微孔板装置进一步包括将开放式孔中的内容物与试剂孔中的内容物同时混合的装置。

[0011]相当泛泛地对本发明的特定实施例进行了略述，为了能够在此更好地了解这些特定实施例的详细描述，也为了使该技术的现有贡献能够更好地被理解。当然下文将对本发明的另外的实施例进行描述，这将形成所附权利要求的主旨。

[0012]在这个方面，在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应该理解的是，本发明的应用并不限制在结构的细节和下列描述中阐述的或在附图中示出的元件的布局。本发明可以是上述实施例以外的，并可以通过多种方式应用和实现。同样应该理解的是，在此用到的措辞和术语以及摘要，是出于说明的目的而不应被理解为限制。

[0013]同样地，本领域技术人员应该理解的是，本公开所基于的构思可容易地被用作实现本发明的几个目的的其它结构、方法或系统的设计基础。因此，重要的是，在不背离本发明的精神和范围的限度内，权利要求被视为包括这种等同结构。

附图说明

图1为说明传统的微孔板的透视图。

图2为沿图1中孔的A-A线的横截面图。

图3为显示传统的孔间距的图1的剖面俯视图。

图4为显示多个试剂孔的本发明的剖面俯视图。

图5表明一种适于实现沿图4中C-C线的本发明的实施例的功能的示例性装置。

图6为显示利用重力装置的本发明的框图。

具体实施方式

[0020]参看图1-3，传统的微孔板10具有以8×12栅格的方式排列的九十六个孔12，该微孔板可由如聚丙乙烯的塑料物质组成。由于所述孔12典型地呈圆形，因此圆形孔12的模型之间的孔隙空间14的拐角处存在空间，该空间可用于放置与孔12的内容物相混合的液体。

[0021]现在将参照附图对本发明进行描述，其中相似的附图标记始终代表相似的部分。参看图4，根据本发明的实施例提供具有拐角区域14(图3所示)的微孔板20，所述拐角区域14是由圆形孔22的阵列产生的，在所述拐角区域14，额外的三角形扇形或孔24可用于容纳反应动力学的或其它的试剂。此外，这些孔或扇24可包含临时填封26，致使在离心作用下全部试剂材料冲破或渗透临时填封26并流入孔22，与孔22内原始的内容物相结合开始所需的反应。通过离心作用或冲击力完成上述动作可使全部九十六个孔同时开始反应。

[0022]参看图5，应该注意的是，临时填封26应放置在圆形孔22的孔底27的上方的预定高度28的位置上。这个预定高度28取决于圆形孔22中的内容物，由于在离心作用期间，圆形孔22的内容物将产生作用于孔壁29的外力，如果填封与孔底27放置得太近，该力可阻止放置在扇形24内的任何试剂有效地释放。通过在垂直剖面内使壁变薄可产生临时填封26，因此试剂的离心力可冲破填封26从而同时与圆形孔22中的内容物混合。

[0023]此外，孔的不同深度可用于多种量值的液体加入量。孔底27可构造成锥形、凹面或如图5所示的平面。

[0024]在操作中，微控板20通过如移液管或类似的已知装置将使圆形孔22充满或注入成碱元素或溶液。靠近圆形孔22的扇形或孔24也可通过如移液管或类似的已知装置充满或注入操作所需的试剂。现在圆形孔22和扇形24均可被密封，从而避免交叉污染并利于移动和装运。如图6所示，微孔板装置32装入或放入重力装置30内，用于操作或混合圆形孔22中的成碱元素或溶液和扇形24中的试剂。操作重力装置30，圆形孔22和扇形24中的内容物同时被混合或处理。重力装置30可以是产生作用机理的离心机或其它冲击或外力。

[0025]最后，这种用临时填封26的方法可以密封微控板20的顶部的形式用于对试剂进行预先包装，且将成碱元素注入孔22后，预先充满试剂的微控板20即可使用。

[0026]为了使扇形或孔24中的物质与圆形孔22中的物质以不同的速率混合，本发明的薄壁构造可选择性地构造成多孔的、薄的、且易破的外观或渗透膜。尽管微孔板装置的例子显示使用三角形孔或扇形24，可以理解，也可以采用不同形状或外形的其它孔或扇形24。同样，尽管通过离心作用微孔板装置可用于处理样品，其还可用于按所需的多种物质状态对材料进行处理。

[0026]本发明的许多特征和优点可从详细说明中明显地看出，因此，所附的权利要求旨在覆盖全部这些属于本发明真正的精神和范围的特征和优点。此外，由于本领域技术人员将容易地想到许多修改和变化，并不需要将本发明限制在上文描述和图示的精确的结构和操作，因此，所有属于本发明的范围的适当的修改和等同物都可采取。

Claims (21)

1、一种微孔板装置，其包括：

基本微孔板；

在基本微孔板内的多个开放式孔；以及

靠近所述开放式孔的多个试剂孔。

2、如权利要求1所述的微孔板装置，其中所述开放式孔在阵列中成形。

3、如权利要求1所述的微孔板装置，其中所述试剂孔的深度是预定的。

4、如权利要求3所述的微孔板装置，其中所述开放式孔的深度是预定的，且大于试剂孔的预定深度。

5、如权利要求1所述的微孔板装置，其中所述试剂孔进一步包括沿试剂孔的深度排列的临时填封。

6、如权利要求5所述的微孔板装置，其中所述临时填封是薄壁。

7、如权利要求1所述的微孔板装置，进一步包括构造成在装运期间覆盖试剂孔和开放式孔的顶部填封。

8、一种微孔板离心作用的方法，其包括以下步骤：

在微孔板内注入多个开放式孔；

在微孔板内注入多个试剂孔；

将微孔板装载到离心装置中；以及

启动在微孔板上的重力，以对开放式孔和试剂孔中的内容物进行混合。

9、如权利要求8所述的方法，其中所述开放式孔在阵列中成形。

10、如权利要求8所述的方法，其中所述试剂孔的深度是预定的。

11、如权利要求10所述的方法，其中所述开放式孔的深度是预定的，且大于试剂孔的预定深度。

12、如权利要求8所述的方法，其中所述试剂孔进一步包括沿试剂孔的深度排列的临时填封。

13、如权利要求12所述的方法，其中所述临时填封是薄壁。

14、如权利要求8所述的方法，进一步包括将开放式孔中的内容物与试剂孔中的内容物同时混合的步骤。

15、一种微孔板装置，其包括：

将多个开放式孔注入微孔板内的装置；

将多个试剂孔注入微孔板内的装置；

将微孔板装载到离心装置的装置；以及

启动在微孔板上的重力的装置，以对开放式孔和试剂孔中的内容物进行混合。

16、如权利要求15所述的微孔板装置，其中所述开放式孔在阵列中成形。

17、如权利要求15所述的微孔板装置，其中所述试剂孔是预定深度的。

18、如权利要求17所述的微孔板装置，其中所述开放式孔的深度是预定的，且大于试剂孔的预定深度。

19、如权利要求15所述的微孔板装置，其中所述试剂孔进一步包括沿试剂孔的深度排列的临时填封。

20、如权利要求19所述的微孔板装置，其中所述临时填封是薄壁。

21、如权利要求15所述的微孔板装置，进一步包括将开放式孔中的内容物与试剂孔中的内容物同时混合的装置。

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