CN102395889B - 样本溶液导入套件和样本溶液注入器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了样本溶液导入套件和样本溶液注入器，能够在降低气泡发生率的同时导入样本溶液并具有简单的结构。样本溶液导入套件包括板状构件和样本溶液注入器。该板状构件具有在其内部形成并且用作反应场的多个空间和连通空间，该连通空间在板状构件内与多个空间连通并且具有在该板状构件的表面形成开口的部分，并且，样本溶液注入器包括容纳样本溶液的容器、与容器底部连通且能插入该开口的管子、可拆卸地嵌入形成在管子顶端的口子的塞子以及盛装在该容器中液体，该液体不溶于样本溶液且比样本溶液轻。

Description

样本溶液导入套件和样本溶液注入器
技术领域
本发明涉及适合于核酸扩增的技术领域的样本溶液导入套件以及样本溶液注入器。 
背景技术
在实时PCR装置或PCR装置中，使用包括多个用作核酸的扩增反应场的微容器的基板。在现有技术中，提出了一种基板，包括载体、覆盖载体表面且结合到该载体的盖体、以及设置在载体和盖体之间且对应于微容器以及将微容器彼此连接的流道的空隙部(参考非专利文献1)。 
此外，提出了一种装置，该装置防止在将样本溶液导入空隙部时空隙部产生气泡或气泡进入空隙部(参考专利文献1)。该装置包括添加液体的液体添加单元以及将液体导入空隙部的液体导入单元。在液体添加单元和液体导入单元之间，设置具有多孔结构的液体通过单元。液体通过单元捕获(trap)利用多孔结构从液体添加单元添加的液体中存在的气泡。此外，液体通过单元利用多孔结构的孔隙度控制液体的导入速度。 
引用文献列表 
专利文献 
专利文献1：日本未审查专利申请公开第2008-249677号(参考段落[0073]、[0089]至[0092]) 
非专利文献 
非专利文献1：Satoko Takizawa等，“Biotechnology Journal”，July-August Issue，2005，pp.418-420 
发明内容
然而，这样的多孔结构通过纤维、微粒子或网孔形成，以具有预定孔隙度。但是生产这样的构造却很不方便。而且，通常，在多孔结构中，各个孔之间发生变化(差异)。因而，多孔结构可能因为该变化以及多孔结构的物理屏障(physical barrier)而产生气泡。而且，该变化可能使得难以控制液体的导入速度。 
因此，本发明提供了结构简单并且能够在降低气泡发生率的同时导入样本溶液的样本溶液导入套件和样本溶液注入器。 
为了解决上述问题，根据本发明，一种样本溶液导入套件包括板状构件和样本溶液注入器。该板状构件具有在其内部形成并且用作反应场的多个空间以及连通空间，该连通空间在板状构件内与多个空间连通并且具有在板状构件的表面形成开口的部分。样本溶液注入器包括容纳样本溶液的容器、与容器底部连通且能插入开口的管子、可拆卸地嵌入形成在管子顶端的口子的塞子以及盛装在容器中的液体，该液体不溶于样本溶液且比样本溶液轻。 
此外，根据本发明，提供了一种用于将样本溶液注入板状构件的样本溶液注入器，该板状构件具有在其内部形成并且用作反应场的多个空间以及连通空间，该连通空间在板状构件内与多个空间连通并且具有在板状构件的表面形成开口的部分。该样本溶液注入器包括容纳样本溶液的容器、与容器底部连通的管子、可拆卸地嵌入形成在管子顶端的口子的塞子以及盛装在容器中的液体，该液体不溶于样本溶液并且比样本溶液轻。 
根据本发明，当盛装在容器内时，由于液体不溶于样本溶液且比样本溶液轻，所以样本溶液位于下层，因此，由于液体的质量，样本溶液被液体均匀压制。 
因此，即使当样本溶液注入器注入样本溶液时在样本溶液或液体内产生了气泡，样本溶液注入器也可将样本溶液导入板状构件的空间，而不会让气泡进入位于下层的样本溶液。 
此外，通过根据样本溶液注入器的管子的开口的直径以及待导入样本容器的样本溶液的量(即板状构件内的空间的容量)来控制液体的量，可以确定样本溶液的导入速度。因此，可以容易地实现速度控制，还可防止各结构之间的变化。而且，与多孔结构的情况相比，可防止各注入器之间的变化。更进一步地，可以使用市场上能买到的不溶于样本溶液且比样本溶液轻的液体，无需额外精制。通过这种方式，可以实现结构简单、并且能在降低气泡发生率的同时导入样本溶液的样本溶液导入套件和样本溶液注入器。 
附图说明
图1是反应基板的结构的示意图。 
图2是样本注入器的结构的示意图。 
图3是示出了将样本溶液导入反应基板的步骤的流程图。 
图4是示出了样本溶液导入前后的状态的截面图。 
图5是示出了注入管插入的截面图。 
图6是示出了样本溶液注入的截面图。 
图7是示出了当气孔打开时气孔的截面图。 
图8是示出了填充样本溶液后进行的密封操作的截面图。 
图9是根据另一实施方式的流道的示意图。 
图10是示出了利用根据另一实施方式的样本注入器注入的截面图。 
图11是减压装置的结构的示意图。 
图12是示意性地示出了插入孔的结构以及插入孔的附近的截面图。 
图13是示出了位于入口内的液滴的截面图。 
具体实施方式
本发明实施方式说明如下。应注意，说明按以下顺序进行： 
<1.实施方式> 
[1-1.反应基板的结构] 
[1-2.样本注入器的结构] 
[1-3.将样本注入反应基板的步骤] 
[1-4.效果等] 
<2.其他实施方式> 
<1.实施方式> 
将说明根据一个实施方式的样本溶液导入套件。根据本实施方式，样本溶液导入套件包括具有多个反应场的板状构件(下文称为“反应基板”)以及将样本溶液注入反应基板的反应场的样本注入器。反应基板和样本注入器打包为一套，交付到现场。 
[1-1.反应基板的结构] 
根据本实施方式，反应基板设置在实时PCR装置(或PCR装置)中反应室的预定位置。图1是反应基板的结构的示意图。 
反应基板1具有片膜(sheet film)1A通过加热或超声波或使用粘合剂而结合到片膜1B。使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)作为片膜1A和1B的材料。例如，各个片膜1A和1B的厚度均为200[μm]。 
作为两个膜之一的片膜1A的表面具有形成于其上的多个空间(也称为“井(well)”)10。这些空间配置为点阵形式。这些空间用作选择性地结合到目标的材料(下文中，该材料称为“选择性结合物质”)的反应场。 
各个井10的形状为半球形。开口的直径例如为500[μm]，并且井10的深度例如为100[μm]。在列方向或行方向上相邻的井10之间的距离与井10的开口的直径成正比。例如，距离为1000[μm]。面向井10的开口的弯曲部分形成为是平坦的。例如，用作选择性结合物质的引物或酶固定至该部分。 
作为两个膜之一的片膜1A的表面具有形成于其上的多个空间(也称为“井(well)”)10。这些空间配置为点阵形式。这些空间用作选择性地结合到目标的材料(下文中，该材料称为“选择性结合物质”)的反应场。 
各个井10的形状为半球形。开口的直径例如为500[μm]，并且井10的深度例如为100[μm]。在列方向或行方向上相邻的井10之间的距离与井10的开口的直径成正比。例如，距离为1000[μm]。面向井10的开口的弯曲部分形成为是平坦的。例如，用作选择性结合物质的引物或酶固定至该部分。 
例如，当使用边长为6[cm]的反应基板1时，可形成大约1600个容量为1[μL]以下的井10。因此，反应基板1可同时扩增相同类型或不同类型的多个目标核酸。 
作为另一个膜的片膜1B具有其中形成的连通空间(下文也称为“流道”20)。流道20与该多个空间连通。 
流道20包括主线部分，其对于一行沿着行方向从一端延伸到另一端，而对于相邻的行从该另一端延伸到该一端，以形成曲折线(下文也称为“主流道20A”)。流道20还包括支线部分(下文也称为“支流道20B”)，各自将主流道连接至多个井10中的一个。 
主流道20A的一端开在片膜1B的与片膜1B结合至片膜1A的表面相反的表面中开口，且这一端用作入口21。主流道20A的另一端封闭。然而，在片膜1B的表面在主流道20A的封闭端形成气孔22。流道20的深度例如为[10μm]。主流道20A的流道宽度例如为[100μm]。此外，入口21的直径例如为1[mm]，而气孔22的直径为0.5[mm]。 
此外，流道20具有降低对于包括目标核酸且通过入口21导入的溶液(下文称为“样本溶液”)的阻力的结构。例如，主流道20A的各个将行部分连接至下一行部分的连接部分是弯曲的。各个支流道20B的截面尺寸小于主流道20A的截面尺寸。支流道20B连接至主流道20A，使得由支 流道20B与流向所形成的角度θ1小于由支流道20B与流向的相反方向所形成的角度θ2。连接至位于行一侧的井10的支流道20B和连接至位于行另一侧的井10的支流道20B沿着流向交替设置。主流道20A和支流道20B的截面为半圆形。 
因此，当样本溶液通过入口21导入反应基板1时，反应基板1可以有效地将样本溶液运送至井10，同时显著减少气泡的产生。应注意，样本溶液例如通过使用缓冲液、酶、dNTP或荧光染料进行适当调节。 
在根据本实施方式的反应基板1中，入口21和气孔22均通过透明的片状粘合剂(下文称为“粘合带”)23(23A、23B)进行密封。井10和流道20均维持在低压下(例如，低于或等于10[托])。因此，反应基板1设计为进一步有效地将样本溶液通过入口21导入。 
[1-2.样本注入器的结构] 
接下来，图2是样本注入器的结构的示意图。样本注入器30包括盛装样本溶液的容器31(下文称为“样本容器”)。样本容器31由透明塑料形成，为圆柱体。 
用于将样本容器31内盛装的液体导入流道20的管子32(下文中，该管子也称为“注入管32”)与样本容器31一体地形成在样本容器31的外底面中央。装置33可拆卸地嵌入注入管32的开口(口子)，以塞住注入管32的开口(下文中该装置也称为“螺塞33”)。 
注入管32的长度确定为使得注入管32从入口21(图1)的表面沿深度方向延伸至刚好在流道20表面之前的点。样本容器31的外底面除注入管32以外的区域具有当整个注入管32设置在入口21内时、样本容器31能直立在反应基板1的表面上的尺寸。 
另一方面，样本容器31的盖体34使用柔性连接件35附接至样本容器31顶部的外侧面。样本容器31容纳液体(下文也称为“油”)36，该液体不溶于样本溶液而且比样本溶液轻。 
使用液体粘度基本上与水的液体粘度相同的硅油作为油36。样本容器31中要盛装的油36的量例如与反应基板1的井10以及流道20A(主流道20A和主流道20B)的容量成正比。 
另一方面，在样本容器31的外侧面标注有表示容量的刻度标记37。在刻度标记37中，与其他刻度标记相比，突出显示(强调)表示井10与流道20的容量以及油36容量的总和的刻度标记37。 
[1-3.将样本注入反应基板的步骤] 
接下来参考图3说明将样本注入反应基板的步骤。根据需要，步骤将参考图4至图8进行说明。应注意，图4至图8是沿主流道20A截取的截面图。 
即，在第一步SP1中，对待注入反应基板1的流道20的样本溶液进行调节。在样本容器31的表面标注表示容量的刻度标记37，并且与其他刻度标记相比，表示样本容器31中容纳的油36的容量以及反应基板1的井10与流道20的容量的总和的刻度标记37被突出显示。 
因此，通过利用样本容器31的当前的油量以及突出显示的刻度标记，可以把握(识别)待调节的样本溶液的量。所以，可预先防止样本溶液相对于反应基板1的过量或不足。 
在第二步SP2中，如图4(A)所示，从样本注入器30的样本容器31移开盖体34，将样本溶液10导入样本容器31。样本容器31中预先装有油36。油36是不溶于样本溶液40且比样本溶液40轻的液体。 
因此，样本溶液40开始位于油36的下部。如图4(B)所示，样本溶液40和油36分别形成为上下分离的层。所以，样本注入器30可以将样本溶液40控制在其样本容器31内，而不会在样本溶液40中产生气泡。 
此外，在第二步SP2中，当从样本容器31移开盖体34，可以防止丢失盖体34，因为盖体34使用连接件35连接至样本容器31的外侧面。 
应注意，如图4(A)所示，使用移液管作为将样本溶液40导入样本容器31的装置。然而，该装置并不限于移液管。 
在第三步SP3中，移开嵌入形成在样本注入器30的注入管32的顶端的开口的螺塞33。如图5所示，将注入管32插入反应基板1的入口21同时穿过粘合带23A。 
因此，如图6(A)所示，样本容器31内盛装的样本溶液40被施加至油36的顶面的大气压均匀压制。通过这种方式，样本溶液40通过注入管32以恒定的流速快速流入井10。在全部样本溶液40从样本容器31流入后，形成样本溶液40上层的油36流入，如图6(B)所示。 
因此，样本注入器30可将样本溶液40充填至所有的井10，而不会在井10或流道20内产生气泡。此外，因为油36的存在，可显著减少样本溶液40通过入口21的蒸发。 
应注意，由于粘合带23A是透明的，所以入口21是可见的。因此，对于反应基板1，注入管32可以顺利地插入入口21。此外，样本容器31的外底面除了注入管32以外的区域具有当整个注入管32都设置在入口21内时样本容器31能直立在反应基板1的表面上的尺寸。因此样本注入器30允许使用者不接触样本注入器30就将样本溶液注入。 
而且，注入管32的长度被确定为使得注入管32从入口21(图1)的表面沿深度方向延伸至刚好在流道20表面之前的点。因此，当整个注入管32设置在入口21内时，注入管32顶端位于流道20的空间内，不会与 用于形成流道20的片膜1B和结合到片膜1B的片膜1A的结合面接触。因此，与注入管32的顶端与结合面接触的情况相比，样本注入器30可注入样本溶液40，而不会对样本溶液40造成不必要的阻力。 
顺便地，进行了这样的试验，其中，样本溶液利用样本注入器30注入反应基板，该反应基板具有图2所示的井以及上述用于井的流道的结构。在试验中，排空包括样本溶液40和油36的样本容器31花费了大约1[秒]。从该试验可以看出，与手动输送样本溶液的情况相比，样本注入器30可以显著缩短将样本溶液送至井所需的时间。 
在第四步SP4中，如果如图7所示，油36残留在样本容器31内或在输送完成前样本溶液40停止流动，则可以通过从注入管32顶端移除的螺塞33来贯通粘合带23B。从而，打开气孔22。 
结果，样本溶液40流动以平衡气孔22。样本容器31内残留的样本溶液40或油36快速流入，且油36停滞在入口21附近的主流道20A内。 
在第五步SP5中，如图8所示，螺塞33再次插入反应基板1的气孔22。其后，使用诸如粘合带、石蜡或甘油凝胶的密封材料50对入口21进行密封。 
[1-4.效果等] 
在上述结构中，不溶于样本溶液40且比样本溶液40轻的液体(油36)预装在要导入样本溶液40的样本注入器30的样本容器31内(参考图2)。 
当将样本溶液40导入样本容器31内时，样本注入器30使得样本溶液40位于沉在油36底部的下层。此外，样本注入器30利用施加至油36的顶面的大气压对样本溶液40均匀施压(参考图6)。 
通过这种方式，即使在导入样本溶液40时样本溶液40和油36中产生了气泡，样本注入器30也可以将样本溶液40导入反应基板1而不会让气泡进入位于下层的样本溶液40内。 
通过根据注入管32开口的直径以及待盛装在样本容器31中的样本溶液40的量(即反应基板1的井10和流道20的空间的容量)控制油36的量，可以确定样本溶液40的导入速度。因此，与多孔结构的情况相比，可容易地进行速度控制。此外，可防止各注入器之间的变化。 
而且，油36无需额外精制。例如，市场上可买到的油就可用作油36。从而，可以实现具有简单结构的样本注入器30。 
根据上述结构，样本溶液40作为沉在油36的底部的下层。而且，样本溶液40均匀接受由于油36的重量所导致的压力。因而，可以实现结构简单、并且能够在降低气泡发生率的同时导入样本溶液的样本注入器30。 
<2.其他实施方式> 
尽管已经参考这样的板状构件(反应基板1)对以上实施方式进行了说明，该板状构件包括用作待扩增的目标核酸和具有选择性地与目标核酸结合的特性的材料的反应场的多个空间(井10)，但反应场的用途并不限于待放大的目标核酸和具有选择性地与目标核酸结合的特性的材料的反应场。 
例如，该多个空间可用于待检测的目标核酸与具有选择性地与目标核酸结合的特性的材料的反应、与具有选择性地与蛋白质(例如抗体)结合的特性的材料的反应、或与具有选择性地与待检测的糖链(例如抗体)结合的特性的材料的反应。 
此外，尽管已经参考半球形空间对以上实施方式进行了说明，但空间的形状并不限于此。可以采用各种形状(例如，具有椭圆截面、矩形截面 或者梯形截面的形状)。然而，为了实现样本溶液的有效流动，需要井10具有弯曲形状(即没有锐角)。 
此外，尽管已经参考以点阵状配置的空间对以上实施方式进行了说明，但空间的配置并不限于此。可采用任何配置。而且，所有相邻的空间均隔开。然而，相邻的空间可以部分(如空间的上部分)相互接触。 
总之，可采用板状构件中多个空间形成的任何反应场。 
而且，在上述实施方式中，连通空间(流道20)形成在板状构件(反应基板1)内，且连通空间包括主线部分(主流道20A)，其对于一行沿着行方向从一端延伸到另一端，对于相邻行从该另一端延伸到该一端，以形成曲折线；以及支线部分(支流道20B)，各自将主流道连接至多个井10之一。然而，连通的形式并不限于此。 
例如，可以采用在板状构件(反应基板1)表面形成的开口与各个井10连通的连通形式。可选地，可以采用沿行方向相邻的井彼此连通、并且一些或所有沿列方向相邻的井彼此连通的连通形式。应注意，为了实现样本溶液的有效流动，如图9所示，需要连通空间(流道20)在入口21的附近部分具有曲线(没有锐角)的形状，在板状构件(反应基板1)的表面上形成的入口21通过该连通空间与各个井连通。 
此外，尽管已经参考前表面形成的气孔22对以上实施方式进行了说明，但气孔22可以形成在侧面。而且，尽管已经参考单个气孔22对以上实施方式进行了说明，但气孔22的数量可以是多个。应注意，气孔22不是必要的组件。 
总之，可以采用任何这样的反应基板，其包括用作反应场的多个空间、以及将该多个空间内部连通并且在反应基板表面具有开口的连通空间。 
此外，尽管以上实施方式的说明参考了这样一种结构，其中板状构件(反应基板1)通过将其中具有井10的PET膜1A结合到其中形成有流道 20的PET膜1B而形成，但板状构件的结构并不限于此。例如，可以采用这样的板状构件(反应基板1)，其中井10和流道20形成在载体表面且将盖体构件结合到其表面。可选地，可以采用三层结构，其中要形成井10和流道20的层由硅树脂制成，且该硅树脂层夹在玻璃层之间。除了上述实例外，可以使用多种应用。总之，如上所述，可以采用任何这样的板状构件，其包括用作反应场的多个空间、以及将该多个空间内部连通并且在反应基板表面具有开口的连通空间。 
更进一步，尽管上述实施方式的说明参考了作为板状构件(反应基板1)的材料的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，但板状构件的材料并不限于此。例如，可以使用多种材料，诸如聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚烯烃、丙烯酸酯树脂、硅树脂或玻璃。 
又进一步，尽管上述实施方式的说明参考了由透明塑料材料制成的圆柱形样本容器31，但样本容器的透明度、材料以及形状并不限于此。可以采用多种形状。 
再进一步，在上述实施方式中，采用的样本容器31具有开口的顶端。然而顶端可以是密封的。在这种情况下，通过使用注射器导入样本溶液，可以提供与上述实施方式的优点相同的优点。然而就用户方便性而言，优选上述实施方式。 
再进一步，尽管以上实施方式的说明参考了使用透明片状粘合剂(粘合带23)密封入口21或气孔22，但可以采用能让注入管32或螺塞33穿过且密封入口21或气孔22的各种材料。 
再进一步，尽管以上实施方式的说明参考了表示与反应基板1中的井10和流道20(主流道20A和支流道20B)的容量基本上相同的量并且比其他标记更突出显示的刻度标记，但显示形式并不限于此。例如，除了刻度标记外，还可以采用标注线条或箭头的显示形式。总之，可以使用任何 表示油31的量的指示器以及任何表示多个空间(井10)和连通空间(流道20)的容量的总和的指示器。 
再进一步，尽管以上实施方式的说明参考的油36的量为停滞在入口21的附近，但油36的量可以与流道20(主流道20A和支流道20B)的容量基本上相同。在这种情况下，例如如图10所示，可以设置样本注入器30的额外构件。该构件可从样本注入器30移除，并且用于将盛装在样本容器31中的油压入流道20(下文中该构件称为“推料机(pusher cylinder)100”)。在上述第四步SP4中(图7)，在使用螺塞33打开气孔22之后，通过使用推料机100将油36通过入口21压入流道20。 
油36是比样本溶液轻的液体。因此油36只会填充入流道20，而不会进入井10。因此，由于填充入流道20中的油36，样本注入器30可以显著减少井10内样本溶液的蒸发。此外，填充入流道20的油36防止井10内的样本溶液流出井10，从而防止了井10之间样本溶液的交换。结果，可以防止样本溶液的污染。 
更进一步，尽管以上实施方式的说明参考了维持在低压下的反应基板1的井10和流道20，但反应基板1的井10和流道20可维持在真空或大气压下。 
应注意，如果井10和流道20维持在大气压下，则井10和流道20中的压强可通过使用减压装置现场变为真空或低压。此处，图11示出了减压装置。该减压装置包括要放置反应基板1的平台51、抽吸反应基板1的井10和流道20中的空气的抽吸器52、以及驱动抽吸器52的抽吸器驱动单元53。 
平台51包括基板位置规定部(registration portion)51A，限制反应基板1在侧面方向上的移动且保持住反应基板1的位置。例如，如图11所示，各个基板位置规定部51A均为L形框的形式，其与反应基板1的角部的侧面接触。 
抽吸器52包括圆柱形管(下文称为“注射器”)52A和顶端具有密封件的杆状活塞52B。 
管口NZ形成在注射器52A的顶端。刻度标记GT标注在注射器52A的外周面，以显示减压的程度。表示减压的目标程度的刻度标记GT比其他标记更突出。更具体地，表示这样的减压程度的刻度标记被突出表示为目标减压程度，即，使得与样本容器31上突出显示的刻度标记37之一相对应的体积的液体以不会产生气泡的速度流向气孔22。 
抽吸器驱动单元53具有这样的机构，当管口NZ与置于平台51预定位置的反应基板1的气孔22进行压力接触时，该机构能确保注射器52A处于与气孔22垂直的方向。 
更具体地，在图11所示实例中，在与基板位置规定部51A相隔预定距离的位置处设置了垂直于平台51的支撑杆61。支撑杆61在与固定位置设置的反应基板1的气孔22相隔预定距离的位置处具有用于支撑注射器52A的管口NZ的顶端插入的孔IH(下文称为“插入孔”)的部分62。下文中，该部分被称为“插入孔支撑部”。 
如图12所示，诸如O形环或垫圈的环形构件70附在插入孔IH上，以盖住插入孔IH的内周面和角部。当可动杆63位于预定准备位置时，环形构件70不与固定位置的反应基板1的上表面接触。然而，当可动杆63从准备位置移动且固定在预定加压位置时，环形构件70与固定位置的反应基板1的上表面1A相抵，以盖住气孔22，如图12所示。因此，可以防止气体从插入环形构件70的管口NZ与气孔22之间形成的间隙泄漏。 
此外，支撑杆61具有用于支撑杆状轴AX的部分(下文称为“臂支撑部”)64，第一臂(arm)AM1和第二臂AM2附至该杆状轴AX，以使得杆状轴AX与平台51的表面垂直。第一臂AM1固定到轴AX。第一臂AM1具有可以根据待夹持的注射器的直径而夹持住注射器的部分(下文称为“夹持器”)65。第二臂AM2可沿轴AX滑动。夹持器66设置在第 二臂AM2顶端。应注意，第二臂AM2可手动滑动。抽吸的体积随着第二臂AM2沿着离开第一臂AM1的方向滑动的距离的增加而增加。 
应注意，接下来将说明使用减压装置进行减压的步骤的实例。首先，注射器52A的管口NZ从上方插入插入孔IH的环形构件70；然后，注射器52A插入第一臂AM1的夹持器65，被夹持器65夹持，且将待置于管口NZ底端的活塞52B插入第二臂AM2的夹持器66，并被第二臂AM2夹持。然后，将可动杆63从预定准备位置移动到预定加压位置且固定在加压位置。通过这种方式，插入孔IH与固定位置的反应基板1的上表面相抵。此时，第二臂AM2在离开第一臂AM1的方向上滑动。结果，反应基板1的井10和流道20中的空气被抽吸，因此，反应基板1的压力降低。 
当反应基板1减压完成时，将包括容纳油36和样本溶液40的样本容器31的样本注入器30的注入管32插入反应基板1的入口21，同时穿过粘合带23A。 
应注意，减压装置可以具有这样一个部分(下文称为“注入器按压支撑部”)，其用于支撑具有设置在固定位置的反应基板1的入口21内的注入管32的样本注入器30，且样本注入器30抵住反应基板1。 
尽管，为了简便，注入器按压支撑部没有在图11中示出，但更具体地，注入器按压支撑部用作可沿轴AX在第一臂AM1下滑动的第三臂，并且例如可以在任何位置固定到轴AX。第三臂在顶端有一个夹持器。容纳油36和样本溶液40的样本注入器30被插入第三臂，并被第三臂夹持。在这种状态下，样本注入器30的注入管32插入反应基板1的入口21，同时穿过粘合带23A。此时，第三臂在离开第一臂AM1的方向上以可滑动的方式移动，且固定在按压样本注入器30的位置。如果设置有注入器按压支撑部，则可在将样本溶液40导入反应基板1时可靠地防止样本注入器30掉落。 
而且，当使用减压装置抽吸反应基板1的井10和流道20内的空气时，样本溶液40可同时导入反应基板。在这种情况下，如图13所示，在从反应基板1抽吸空气之前，移开螺塞33，使用例如移液管将样本溶液40以液滴LD的形式设置在入口21。然后，将第二臂AM2在离开第一臂AM1的方向上以可滑动的方式移动。因此，反应基板1的井10和流道20中的空气可以被抽吸，同时样本溶液40可以被导入反应基板1。 
在这种情况下，反应基板1可以被减压，且样本可以不使用样本注入器30而导入反应基板1。因此，与上述实施方式相比，结构可以简化。然而，如果反应基板1的井10和流道20的体积大于置于入口21的液滴LD的量，就需要在液滴LD全部进入反应基板1之前添加液滴LD而不产生气泡的技术。 
产业适用性 
本发明适用于生物技术行业，诸如基因试验、新药物研发或患者的跟随观察。 
参考标号列表 
1反应基板 
1A、1B膜 
10井 
20流道 
20A主流道 
20B支流道 
21入口 
22气孔 
30样本注入器 
31样本容器 
32注入管 
33螺塞 
34盖体 
35连接件 
36油 
37GT刻度标记 
40样本溶液 
51平台 
52抽吸器 
53抽吸器驱动单元 
61支撑杆 
62插入孔支撑部 
63可动杆 
64臂支撑部 
65、66夹持器 
70环形构件 
AM1第一臂 
AM2第二臂 
AX轴 
IH插入孔 
LD液滴 

Claims (12)

1.一种样本溶液导入套件，包括：
板状构件；以及
样本溶液注入器；
其中，所述板状构件具有在其内部形成且用作反应场的多个空间、以及连通空间，所述连通空间在所述板状构件内与所述多个空间连通并且具有在所述板状构件的表面形成开口的部分，并且其中，所述样本溶液注入器包括容纳所述样本溶液的容器、与所述容器的底部连通且能插入所述开口的管子、可拆卸地嵌入形成在所述管子的顶端的口子的塞子以及盛装在所述容器中的液体，所述液体不溶于所述样本溶液且比所述样本溶液轻，
其中，所述开口利用允许所述管子穿过的构件而密封，并且其中，所述多个空间和所述连通空间维持在低于大气压的压强下。
2.根据权利要求1所述的样本溶液导入套件，其中，与所述连通空间连通的气孔形成在所述板状构件的表面，并且其中，所述气孔利用允许所述塞子穿过的构件而密封。
3.根据权利要求2所述的样本溶液导入套件，其中，当整个所述管子都设置在所述开口中时，所述容器的底面中除所述管子的连通部分以外的区域具有使所述容器直立在所述板状构件的表面上的形状。
4.根据权利要求2所述的样本溶液导入套件，其中，所述液体填充至所述连通空间，且防止所述容器内盛装的所述样本溶液流出所述容器。
5.根据权利要求3或4所述的样本溶液导入套件，其中，在所述容器的侧面上标注有表示所述液体的容量与所述多个空间及所述连通空间的容量的总和的标记。
6.根据权利要求1所述的样本溶液导入套件，其中，所述连通空间包括主连通空间和支连通空间，所述支连通空间各自将所述主连通空间连接至所述多个空间之一，并且所述主连通空间的一端形成所述开口，而所述主连通空间的另一端封闭。
7.根据权利要求6所述的样本溶液导入套件，其中，所述支连通空间连接到所述主连通空间，使得由所述支连通空间和所述样本溶液在所述主连通空间中的流向所形成的角度小于由所述支连通空间和与所述流向相反的方向所形成的角度。
8.一种样本溶液注入器，用于将样本溶液注入板状构件，所述板状构件具有在其内部形成且用作反应场的多个空间以及、连通空间，所述连通空间在所述板状构件内与所述多个空间连通且具有在所述板状构件的表面形成开口的部分，所述样本溶液注入器包括：
容器，用于容纳所述样本溶液；
管子，用于与所述容器的底部连通；
塞子，可拆卸地嵌入形成在所述管子的顶端的口子；以及
液体，盛装在所述容器内，所述液体不溶于所述样本溶液且比所述样本溶液轻，
其中，所述管子插入并贯穿密封所述开口的构件，其中，所述多个空间和连通空间维持在低于大气压的压强下。
9.根据权利要求8所述的样本溶液注入器，其中，所述塞子插入并贯穿密封与所述连通空间连通的气孔的构件。
10.根据权利要求9所述的样本溶液注入器，其中，当整个所述管子都设置在所述开口中时，所述容器的底面中除所述管子的连通部分以外的区域具有使所述容器直立在所述板状构件的表面上的形状。
11.根据权利要求9所述的样本溶液注入器，其中，所述液体填充至所述连通空间，并且防止所述容器内盛装的所述样本溶液流出所述容器。
12.根据权利要求10或11所述的样本溶液注入器，其中，在所述容器的侧面上标注有表示所述液体的容量与所述多个空间及所述连通空间的容量的总和的标记。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201211342D0 (en) * 2012-06-26 2012-08-08 Cambridge Entpr Ltd Microfluidic device
US9914968B2 (en) 2012-09-26 2018-03-13 Cepheid Honeycomb tube
JP6318093B2 (ja) * 2013-01-08 2018-04-25 武蔵エンジニアリング株式会社 液体充填補助具および液体充填方法
JP6825579B2 (ja) * 2015-12-28 2021-02-03 凸版印刷株式会社 マイクロ流体デバイスおよび観察方法
WO2018102783A1 (en) * 2016-12-01 2018-06-07 Novel Microdevices, Llc Automated point-of-care devices for complex sample processing and methods of use thereof
KR20200019739A (ko) * 2017-06-28 2020-02-24 론자 워커스빌 아이엔씨. 내독소 검출용 카트리지
DE102018204624A1 (de) * 2018-03-27 2019-10-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und mikrofluidische Vorrichtung zur Aliquotierung einer Probenflüssigkeit unter Verwendung einer Versiegelungsflüssigkeit, Verfahren zum Herstellen einer mikrofluidischen Vorrichtung und mikrofluidisches System
WO2020183938A1 (ja) * 2019-03-08 2020-09-17 株式会社フコク マイクロ流路チップ
DE102019209746A1 (de) * 2019-07-03 2021-01-07 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidische Vorrichtung zum Prozessieren und Aliquotieren einer Probenflüssigkeit, Verfahren und Steuergerät zum Betreiben einer mikrofluidischen Vorrichtung und mikrofluidisches System zum Durchführen einer Analyse einer Probenflüssigkeit
DE102021208823A1 (de) * 2021-08-12 2023-02-16 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikrofluidische Vorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer mikrofluidischen Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer mikrofluidischen Vorrichtung
WO2023136161A1 (ja) * 2022-01-11 2023-07-20 Nok株式会社 送液機構、液体制御装置および液体制御方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4912517B2 (ja) * 1996-04-03 2012-04-11 アプライド バイオシステムズ リミテッド ライアビリティー カンパニー 複数の分析物の検出のためのデバイスおよび方法
US6251343B1 (en) * 1998-02-24 2001-06-26 Caliper Technologies Corp. Microfluidic devices and systems incorporating cover layers
JP2000093816A (ja) * 1998-09-26 2000-04-04 Hoya Corp 小型実験プレートの製造方法及びインライン型小型実験プレートの製造装置
US6401552B1 (en) * 2000-04-17 2002-06-11 Carlos D. Elkins Centrifuge tube and method for collecting and dispensing mixed concentrated fluid samples
US7829025B2 (en) * 2001-03-28 2010-11-09 Venture Lending & Leasing Iv, Inc. Systems and methods for thermal actuation of microfluidic devices
EP1654066B1 (en) * 2003-07-31 2014-11-12 Handylab, Inc. Processing particle-containing samples
KR100637069B1 (ko) * 2004-07-24 2006-10-23 삼성전자주식회사 진공챔버를 이용한 바이오시료 처리장치 및 그 방법
JP4621942B2 (ja) * 2004-12-14 2011-02-02 国立大学法人 東京大学 レーザ加熱による液体膨張圧を用いたマイクロインジェクション法
US20100028985A1 (en) * 2005-03-29 2010-02-04 Shimadzu Corporation Reaction Vessel, Reaction Vessel Processing Apparatus and Diagnostic Apparatus
WO2006116616A2 (en) * 2005-04-26 2006-11-02 Applera Corporation Systems and methods for multiple analyte detection
US20070003443A1 (en) * 2005-06-23 2007-01-04 Applera Corporation Thermal-cycling pipette tip
JP4804090B2 (ja) 2005-09-30 2011-10-26 凸版印刷株式会社 反応容器
JP5036547B2 (ja) * 2005-10-18 2012-09-26 藤森工業株式会社 血栓観測装置および血栓観測方法
DE102006002258B4 (de) * 2006-01-17 2008-08-21 Siemens Ag Modul zur Aufbereitung einer biologischen Probe, Biochip-Satz und Verwendung des Moduls
WO2007133710A2 (en) * 2006-05-11 2007-11-22 Raindance Technologies, Inc. Microfluidic devices and methods of use thereof
JP2008249677A (ja) 2006-10-02 2008-10-16 Toray Ind Inc 液体導入用デバイス、固定ホルダおよび分析キット
CN1996009B (zh) * 2007-01-10 2010-05-19 博奥生物有限公司 一种用于多样品分析的微流体器件和使用方法
JP2009042103A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Sony Corp 基板、これを用いた反応処理装置並びに反応制御方法

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