CN102655938A - 装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装置，用于进行化学或生化反应并检测产物，诸如进行测定以检测样本中的靶核酸，该装置包括(i)第一井孔或用于这种第一井孔的收纳装置，可以在第一井孔的液相中实现化学或生化反应，诸如核酸扩增反应；(ii)第一通道，自第一井孔延伸而出；(iii)侧流测定装置，布置成在其吸收膜上可选地经由第二井孔收纳来自第一通道的液体内容物，其中，该膜含有能检测化学或生化反应产物诸如靶核酸的成分。本发明还描述并要求保护使用这些装置的方法以及使用这些装置进行测定的设备。

Description

装置及设备
本发明涉及的设备及系统，适合用于实施以及检测化学或生化反应的产物，诸如提纯和/或检测样本如生物样本中的核酸，以及，本发明涉及装置或装置的组合，尤其是适合在这种设备及系统中使用的用后可弃单元，以及使用上述设备及单元的核酸提纯和/或检测方法。
在研究、诊断尤其是疾病状况以及遗传状况的诊断、微生物的取证(forensics)及检测例如用于卫生保健、环境监测或军事目的等领域中，样本尤其是生物样本中核酸的检测是周知的，这些情况下都要求快速检测潜在有害的微生物诸如细菌。
在诊断领域长期使用侧流装置(LFDs)来检测靶分析物，诸如包括激素、抗原、抗体等的蛋白质。在这些装置中，含有或者怀疑含有分析物的液体样本沿膜流动，在此处样本依次遇到标记、标记结合配体(labelled binding partner)和/或固定结合配体(immobilised bindingpartner)，藉此，取决于样本中分析物的有无，在膜上显现可察觉的可见信号。
使样本沿侧流装置有效流动所需的液体量通常相当多。用作侧流装置基底的膜是多孔的，并且通常会吸收大量液体。此外，液流必须充足到保证将经标记部分运送到达装置上的检测区。
它们也可以用来检测包含核酸诸如RNA或DNA的分析物。在这种情况下，关于分析物的结合配体包括：与特定靶序列杂交的寡核苷酸，或者可选择地，针对例如在预备扩增反应期间已结合入RNA或DNA中的结合剂的结合配体。例如，核酸扩增反应也可以用来将结合剂诸如生物素结合入靶，以便于在检测区中捕获。在生物素已被结合入靶核酸的情况下，如果侧流装置的检测区中存在链霉抗生物素蛋白或抗生物素抗体，将导致在捕获区中捕获经生物素标记的靶核酸。
可以通过下述方式实现标记过程：使用也杂交至例如靶序列以便当靶在检测区中固定不动时产生可见信号的标记探针，或者，通过例如在使用标记引物来产生固有标记产物的扩增反应期间将标记结合入靶序列。合适的标记在本领域是周知的：化学或生化标记，诸如荧光标记包括例如荧光素或荧光素衍生物，或者菁染料；或者可以以酶方式诸如异羟基洋地黄毒甙元检测出的标记。在另一实施例中，标记可以包括微粒状标记，诸如金、银、以及乳胶的微球或颗粒，其直接产生可见信号。这些标记可以布置成在检测区中与靶核酸相互作用。为了达到此目的，对颗粒自身进行标记，例如，使其与和靶核酸相互作用的部分(例如，与靶核酸杂交的其他核酸)结合(conjugate)，或者，可以使它们与结合剂诸如链霉亲和素结合，结合剂与已结合入靶核酸序列的结合配体诸如生物素相互作用。
事实上，在大多数情况下，生物样本中靶核酸的浓度较低，并且肯定低于在侧流装置上直接产生可见信号的浓度。因此，作为预备步骤，通常需要使核酸扩增。
核酸扩增技术是本领域中的一种强大手段。有许多这种技术，有些以等温方式进行，而有些则要求热循环诸如聚合酶链式反应，这些都允许将样本中非常少量的靶核酸扩增到可检测的水平。
然而，这些技术的高灵敏度意味着它们非常容易被污染或交叉污染。在这些方法中即使非常少量的污染核酸也会经过扩增而导致假阳性。
为解决这一问题已经进行了许多尝试，这些尝试主要集中于保证在与扩增处理尽可能相隔开的环境中对样本进行处理。因此，已经开发了不少方法，用于在均相反应(此反应中不必打开反应容器)中进行扩增反应以及检测扩增产物。
然而，为了释放核酸例如从真核细胞和原核细胞或者从病毒中释放核酸，经常必须使生物样本经过某些预处理步骤，以允许扩增进行。显然，理想的是，按照使任何污染风险减到最低的方式进行这种过程。
例如，美国专利No.6,649,378、美国专利公开No.2004/0110167、以及美国专利公开No.2006/0160078描述了一系列自给装置(self-contained device)，将核酸提取、扩增、以及检测集成在单一装置中。
然而，一般而言，这种装置需要执行物理操作来实现该方法。例如，美国专利No.6,649,378和美国专利公开No.2004/0110167描述了这样的系统，其中，在第一装置中进行DNA提取，将内容物传送至扩增管诸如PCR管，最后，将侧流装置(“结果杆(result stick)”)引进管中。这类操作可能导致污染物的引入。
美国专利公开No.2006/0160078的装置描述了一种系统，在侧流装置膜上的不同区段处进行提取、扩增、以及检测，其中初始使各区段分隔开，然后，相继使其成一体，例如，通过除去插入的塑料片，或者通过使用柱塞以使一个区段落到后续区段上。然而，在这种情况下，各阶段存在的液体量在一定程度上随侧流装置膜的要求以及其如何吸收或者传送液体而变。然而，优选的扩增反应最好以少量“自由”液体在溶液中进行，而在要求一定量以流过侧流装置的情况下，诸如美国专利公开No.2006/0160078的情况下，这是不可能实现的。
对于集成系统有这样一种需求，允许快速进行分析，而无需繁重的人工操作，而且，具有最小限度的污染风险，并具有最大效率。
本申请人已经开发出一种设备，其允许在用后可弃的隔离单元中进行化学和生化反应诸如核酸分析，并且具有最低的污染风险。
特别地，本申请人已经设计出一种装置，可以在具有适宜容积的井孔中，在液相中进行核酸扩增，并且将该反应的产物传送至侧流装置的膜，而不暴露于环境。
结果，本发明提供了一种装置，用于进行测定以检测样本中的靶核酸，该装置包括：
(i)第一井孔，其中，在液相中实现靶核酸的核酸扩增反应；
(ii)第一通道，自第一井孔延伸而出；
(iii)侧流测定装置，布置成收纳来自第一通道的样本并检测其中的靶核酸。
取决于所使用的量，沿第一通道通过的液体可以直接传送至侧流测定装置的样本接纳段。该段可以包括芯吸垫(wicking pad)。然而，在特定实施例中，在经由第一通道传送大量液体的情况下，设置第二井孔会比较方便，将第二井孔布置成接收来自第一通道的液体。在这种情况下，侧流测定装置布置成接收来自第二井孔的样本。例如，侧流测定装置的接纳段可以伸进第二井孔。传送的量较大时这样会比较方便，较大的量可以方便地被侧流装置的接纳段直接吸收。
因此，在特定实施例中，本发明提供了一种装置，用于进行测定以检测样本中的靶核酸，该装置包括：
(i)第一井孔，其中，在液相中实现靶核酸的核酸扩增反应；
(iia)第二井孔，利用第一通道使其与第一井孔连接，其中，第一通道布置成使得第一井孔的内容物可以传送至第二井孔；
(iii)侧流测定装置，布置成接收来自第二井孔的样本并检测其中的靶核酸。
本发明的装置可以是整体装置，在集成的单元或实体中包含所有组成部分(i)、(ii)以及(iii)，在(iia)存在的情况还也包括(iia)。例如，装置的组成部分可以全部容纳在单一壳体内。然而，在特定实施例中，装置可以是模块化的，特别地，可以使第一井孔(i)设置为独立单元，可安装至装置以供使用。在这种情况下，各个模块形成本发明的另外一些方面，这些单个模块其一是如上定义的装置，但代替第一井孔，可以具有用于第一井孔的收纳装置，而另一个单个模块则是适合于接收进入该收纳装置的第一井孔。这种模块化的第一井孔适宜于自支撑，并且可以设置有环状凸缘或唇边，以便于操控以及将其安装至收纳装置。
在本文使用时，术语“侧流测定装置”指任意借助于液体沿吸收膜的流动而操作的测定装置。因此，这包括常规的“测杆(dipsticks)”，其可以竖直方式使用，以及这样的装置，其中将膜固定于水平位置，使得沿膜的流动以水平方式或侧向方式发生。
术语“通道”指限定在实心本体中的通路，例如，在压差和/或重力影响下，尤其不必依赖于毛细管作用，液体可以自由流动通过其中。
将通过吸收流动来传送液体的区段与允许正常液体流动的区段结合在同一装置中，从而，本发明的装置允许测定的各阶段(扩增及检测)在优选条件下进行。因此，对第一井孔中的任何扩增反应混合物的量可以进行选择，以便提供最佳扩增条件。然而，在传送至第二井孔并继而传送至侧流装置时，可以改变该量，尤其是通过添加稀释剂而增加，以便提供适宜量用在侧流测定装置中。多个区段容纳在同一装置内的事实，便于液体在吸收区段与正常液体流动区段之间的传送。此外，本装置适合于测定的自动或半自动操作。
在特定实施例中，第二井孔是封闭的。连接第一井孔与第二井孔的第一通道适当包封在装置内，例如，包封在至少容纳第一井孔和第二井孔的壳体内。
在另一实施例中，第一井孔是可封闭的。
在本文使用时，术语“封闭”指多个井孔与环境隔离，尽管它们可以彼此连通。类似地，术语“可封闭”指可以与环境隔离的井孔，例如，利用盖子、帽盖、塞子、或者密封件。在模块化装置的情况下，第一井孔设置为装置的独立的但可安装的组成部分，装置自身可以设置该装置的盖子、帽盖、塞子、或者密封件。在这种情况下，装置设置有合适的收纳装置，诸如向下伸出的隆起或插口(spigot)，其例如利用搭扣或螺纹配合方式适配进第一井孔的开口。在这种情况下，在可安装式第一井孔中必须做好准备，以容纳第一通道以及如下所述存在第二通道时还要容纳该第二通道，使得它们在装置中就位时不会被第一井孔的壁阻塞。例如，第一通道以及第二通道(如果存在的话)适合穿过凸部或插口，以便当其在收纳装置上就位时通到第一井孔中，但是，也可以设想其他布置。
在第二井孔是封闭的并且第一通道也被包封的情况下，可以进行扩增反应，并将得到的扩增产物传送至侧流装置用于检测，而不暴露于环境，所以，使污染的风险减到最小。
在特定实施例中，本装置进一步包括(iv)第三井孔，第三井孔适合用于容纳稀释剂，并且利用第二通道使其与第一井孔连接，其中，第二通道布置成使得来自第三井孔的稀释剂可以传送至第一井孔。这种实施例意味着，可以以少量液体进行扩增反应，这对扩增反应是适宜的甚至是最优的，以及，在进入第二井孔之前，通过添加稀释剂，可以使扩增产物充分稀释，以允许其沿侧流装置自由流动。第三井孔可以容纳预装载的稀释剂，并且如上限定使其封闭。然而，由于该井孔可以通向第一通道及第二通道，并因此通向侧流装置中可以吸水的膜，申请人发现在尽可能晚的时刻添加稀释剂会更为有利。为了允许这成为集成成套部件的一部分，在特定实施例中，在密封容器内提供稀释剂，只在需要使用稀释剂时可在第三井孔内打开该密封容器。因此，例如，可以将稀释剂容纳在密封的挠性袋、泡罩包装(blister pack)或细颈瓶种，它们都收容于第三井孔中或者提供为可以与之接触，而用于打开袋或者细颈瓶的装置诸如刺穿工具如针或切割器则设置在第三井孔内。刺穿工具布置成，在处理期间，使得仅在向容器或刺穿工具施加压力时将稀释剂容器戳破或打开。例如，刺穿工具可以设置在第三井孔的基部内，并且在需要时可以强制使稀释剂容器与之处于刺穿接触。这避免了液体稀释剂在其使用之前过早地接触侧流装置的膜，这种过早接触可能导致装置劣化。
第一井孔适合于特定地允许核酸扩增反应在其中进行。这种反应通常以相对较少的量进行，因此，第一井孔的容积可以相对较小，如下文进一步讨论的那样。
然而，特别地，第一井孔适宜的是适应于使其能加热至在核酸扩增中通常需要承受的期望温度。因此，该井孔适宜由这样的材料构造而成，该材料可以耐受典型核酸扩增反应中所涉及的这种温度和/或温度波动以及变化。
在特定实施例中，第一井孔布置于装置的凸部或边缘，使其易于进行加热和/或冷却，以实现核酸扩增，例如，使用外部加热装置或者适当的热循环仪。
在特定实施例中，第一井孔的容积小于第二井孔(如果存在的话)以及第三井孔的容积。例如，第一井孔的容量可以为10-250μl，诸如15-50μl，例如大约25μl，而第二井孔以及第三井孔适合具有的容量在40-4000μl的范围，例如40-2500μl。在特定实施例中，第二井孔以及第三井孔可以具有大约2500μl的容量。在其他实施例中，井孔的容量可以为40-1000μl，诸如50-250μl，例如，大约100μl。例如，第一井孔的直径可以在2-3mm的范围、深度为大约4-10mm，例如大约5mm，而第二井孔和第三井孔的直径可以在7-20mm的范围，例如，大约10mm，并具有类似深度。
这种布置意味着，本装置适合用于进行一定范围的化学或生化反应，反应自身以相对少量液体最优方式实现，并且该量通常少于在常规侧流装置上有效提供信号所要求的量。因此，根据本发明的又一方面，提供了一种装置，用于进行化学或生化反应并且检测其产物，该装置包括：
(i)第一井孔，其中，在液相中实现化学或生化反应；
(ii)第一通道，自第一井孔延伸而出；
(iii)侧流测定装置，布置成在其吸收膜上可选地经由第二井孔接收来自第一通道的液体内容物，其中，该膜包含能检测上述化学或生化反应的产物的成分，以及
(iv)第三井孔，其布置成容纳稀释剂，并且利用第二通道使其与上述第一井孔连接，其中，第二通道布置成，使得来自上述第三井孔的稀释剂可以传送至第一井孔，以及，其中，第二井孔和第三井孔的容量明显大于第一井孔的容量。
这种装置的优选实施方式按照与在此描述的实施例类似的方式操作，但侧流装置的膜装载有适当的检测试剂。这种化学和生化反应可以包括任何形式的化学或生化反应。
适宜地，该侧流测定装置完全包封在装置内，例如，使其封装在装置的壳体内，也使污染的风险最小化。在这种情况下，在装置或壳体中适当地设置观察窗，以允许读取测定的结果，或者由透明材料制成任意壳体自身。
侧流测定装置可以布置成使得膜伸进第二井孔，并因此直接从第二井孔吸收样本。然而，在特定实施例中，液流元件尤其是芯吸元件布置成，接收来自第二井孔的样本，并将其传送至侧流装置中膜的样本接纳段。合适的芯吸元件包括芯吸纤维垫，例如由致密亲水纤维状材料诸如纤维素等构成。芯吸元件至少在一端伸进第二井孔，并在另一端与侧流测定装置中膜的末端区域接触，从而保证液体以可以接受并且受控的流动从第二井孔传送至膜。在特定实施例中，芯吸元件衬于第二井孔的基部，使得传送进入井孔的液体直接施加至芯吸元件。
芯吸元件可以自身作为贮存器，用于侧流测定装置中使用以显现信号的试剂。例如，用于扩增后的靶核酸的结合配体可以贮存在芯吸元件内，如上所述，扩增后的靶核酸适宜地进行了标记。然后，将其与样本一起沿侧流测定装置的膜传送至膜上的适当检测区。
本装置适宜为预期单次使用的用后可弃单元。装置的至少一部分以及适宜地其整个装置都适当地容纳在壳体内，壳体适宜为刚性塑料材料。
第一井孔可以以可控方式进行加热或冷却。尽管加热元件(诸如加热电阻元件)或冷却元件或恒温元件以及温度控制或温度测量元件(诸如热敏电阻或热电偶)可以包括在装置自身内，但在特定实施例中，第一井孔布置成与设备内的这种元件相邻、接触或者被其包封，该设备适合于容纳本装置用于测定目的。本装置适宜适应于适配进设备中，使得可以对第一井孔加热，加热适宜为受控加热。
因此，例如，第一井孔可以例如在如上所述的凸部上向壳体外延伸，因而，可以将其容纳在可选以形成设备一部分的加热或热循环元件(诸如台式加热器)内的对应井孔中。可选择地，伸出的井孔可以布置成适配在例如强制热风加热器、循环变温加热器、或恒温器的空气冷却或加热室内。
可选择地，本装置可以包括沟槽、通道或其他凹槽，其布置成，当本装置在设备内就位时，设备内的加热或恒温元件在第一井孔周围或在其附近伸进本装置，从而允许对第一井孔的内容物以受控方式加热。
材料适宜地可在气动、液压或真空受控流动下通过第一通道和/或第二通道进行传送。例如，在有些实施例中，壳体进一步包括与第三井孔连结的第一端口。该端口适宜为正常密封，但就在为了进行测定而将本装置引入设备之前或引入的过程中，使该端口打开并与动能源例如液压或气压或真空源连接，使其能驱动稀释液从第三井孔进入第一井孔。可以设置与第二井孔连接的出气口，以允许液体通过该通道在井孔之间流动。
能源适宜是与第三井孔连接的泵，并且布置成在完成扩增反应之后按需自动操作，但它也可以包括简单的柱塞式装置，其可以手动操作，以驱动稀释剂从第三井孔进入第一井孔，并在之后以液压方式使其进入第二井孔。在后一情况下，适宜的是，在压下柱塞以驱动因此形成的混合物反向通过第一井孔并进入第二井孔之前，首先稍稍向上拉柱塞，以抽吸第一井孔的内容物反向进入第三井孔，作为预备混合操作。
可选择地，通过在设备内施加可施加的减小压力或真空，可以从第三井孔抽吸稀释剂进入第一井孔。这是使用装置内与第一井孔或者第二井孔连结的类似的常见密封端口实现的。在设备内，上述密封端口成为与真空源连接，以在装置内产生所要求的液体流动。
如有需要，通过在装置内设置一个或更多附加稀释剂容纳井孔，可以实现第一井孔的内容物与稀释剂的更有效混合。这些井孔适宜布置成，使得稀释剂的独立液流连同第一井孔的内容物一起馈入第二井孔。适宜地，该流在进入第二井孔之前汇聚，以导致紊流，在施加至侧流装置之前，紊流提供了来自第一井孔的内容物与稀释剂的加强混合。
对来自多个稀释剂井孔的流动进行适宜的协调并加以控制，以保证有利的混合。这可以使用用于液压、气动或真空压力的控制系统进行布置。在使用一连串柱塞施加稀释剂时，这些柱塞可以适宜地互相连接，例如使用控制杆或悬臂装置互相连接，并将这些柱塞布置成，当向控制杆施加压力时，保证对来自各个井孔的流动自动进行协调。
通道自身布置成便于必要的传送。因此，例如，第一通道可以与第一井孔的基部连接，因而，当施加驱动气压或真空时，所有材料都可以从中除去。第一通道可以在第二井孔的上侧区域进入第二井孔。类似地，第二通道可以与第三井孔的基部连结，并且与第一井孔的上侧区域连接。
当第二井孔的容量大于第一井孔的容量时，抽吸或者分送进入第一井孔的稀释剂有效地溢出第一井孔而进入第二井孔。然而，对第三井孔中的稀释剂施加气压可以持续至内容物通过第一井孔并分送至第二井孔。可选择地，在装置中可以设置类似的常见密封真空端口，使其与第二井孔连结，以将第三井孔的液体经由第一井孔抽吸进入第二井孔。因此，第一井孔中的任何扩增产物都可以稀释形式分送至第二井孔。
一般而言，侧流装置膜中包括的样本接纳区的末端区域可以位于第二井孔内，因而，将含有任何扩增核酸的液体吸进膜中，并且沿其长度芯吸。按常规方式在上述一端的膜下游设置一个或多个检测或控制区，其中固定有用于靶部分的合适结合配体，因而，在上述区中捕获靶核酸(或者在竞争测定格式的情况下)。核酸适宜以下述方式进行标记：在扩增反应期间直接进行标记，或者，通过与标记探针接触，将标记探针引入扩增反应或者可移动方式定位于侧流装置。因此，检测区中标记材料(例如与如上所述的粒状标志(例如乳胶微粒)相关联的标记材料)积累，在侧流装置中给出了可见信号。例如在US2004/0110167中说明了这种装置的实例。
合适的膜可以包括：纤维素基材料，诸如纤维素、硝化纤维素、或者羧甲基纤维素；亲水性聚合物，包括合成亲水性聚合物，诸如聚酯、聚酰胺、碳水化合物聚合物；疏水聚合物，诸如，卤代聚合物诸如聚四氟乙烯、玻璃纤维或多孔陶瓷。
特别合适的膜包括纤维素膜尤其是可以层合的硝化纤维素膜，诸如从Millipore可以购买的那些膜。这些膜可以支撑于衬里材料诸如塑料衬里的膜，诸如聚酯(Mylar
Figure BDA0000159564990000101
)或PET衬里的纤维素膜。这种膜的衬里自然是疏水的，而纤维素自身亲水，这产生了所需的芯吸效应。然而，当这些在免疫测定过程的背景下使用时，亲水性可能产生问题。根据需要，这些装置中所使用的膜可使用常规封阻剂加以封阻。封阻剂是这样的，它们可减少样本中任意蛋白质与膜之间的非特异相互作用，或者增加样本的芯吸速率。它们通常在施加固定结合剂之后进行施加，并且经常选自三类试剂，包括蛋白质、表面活性剂、以及合成聚合物。可以用作封阻剂的蛋白质特定示例包括牛血清白蛋白(BSA)，脱脂奶粉成分诸如酪蛋白。
可以用作封阻剂的表面活性剂的示例包括：非离子型表面活性剂，诸如以TweenTM20商品名销售的聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯；以及辛基酚乙氧基化物，例如Dow销售的Triton XTM系列例如TritonX-100。
可以用作封阻剂的合适的合成聚合物包括聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrroline，PVP)、聚乙二醇(PEG)、以及聚氧乙烯脂肪族醚(诸如衍生自十二烷醇、十六烷醇、十八烷醇、以及油醇的聚氧乙烯脂肪族醚)，以及以商品名BrijTM销售的产品。
一般认为可以特别采用两种或者更多的这些类型或分类封阻剂的混合物，例如包括如上所述的表面活性剂与合成聚合物的混合物。
然而，在优选实施例中，在膜上没有使用封阻剂。
用于进行扩增的试剂，诸如引物、酶、探针等，可以预先加载进入第一井孔，使其准备好直接接收样本进行扩增。特别地，这种试剂可以干燥形式尤其是以冻干形式存在，以保证它们不会分解或者过早反应。然而，在特定实施例中，利用试剂分配器(其适宜为“塞子”、杆、或帽盖的形式，于其外表面上冻干有试剂)，将这种试剂引入本装置。所以，一旦添加试剂，试剂分配器还起到封闭第一井孔的作用。
由于针对特定核酸测定可能需要特有的试剂分配器，这种试剂分配器可以独立于本装置提供，而本装置自身通常可以在一定范围的测定中使用。然而，试剂分配器可以与本装置结合提供，因此，本发明进一步提供如上所述的装置与试剂分配器(或塞子、杆、或帽盖)的结合产品。试剂分配器诸如塞子、杆、或帽盖适宜在密封容器中提供，独立于该组合的其他元件诸如本装置，包装该密封容器，以确保将其保持为不含水分。
在任一情况下，适宜的是，扩增反应的液体成分诸如扩增缓冲剂仅在扩增反应开始时引入第一井孔。这使污染风险减到最小，并且也避免过早发生反应。
为了达到这一点，本装置适宜包括封闭的第四井孔，其预装载有液体试剂诸如测定缓冲剂。因此，此第四井孔作为试剂的贮存器。同样利用通道使第四井孔与第一井孔连结，从而，在需要时可以将内容物分送进入第一井孔，以进行扩增反应。同样，也设置气动、液压或者真空系统的部件(诸如至气动或真空端口的通道)，以允许第四井孔的内容物在适当时间受驱动或被抽吸进入第一井孔。这些元件布置成与设备(其设计成容纳本装置进行测定)中对应的气动或真空元件以可操作方式互相作用。
类似地，本设备包括加热装置，适合按允许井孔中进行期望扩增反应的方式与如上所述的第一井孔相互作用。一般而言，适宜的是，所进行的扩增反应是本领域周知的多种等温扩增反应之一，诸如依赖核酸序列的扩增(NASBA)、链置换扩增(SDA)、转录介导扩增(TMA)、环介导等温扩增(LAMP)、Q-β复制和滚环扩增、3SR、分枝扩增(如由Zhang等人在Molecular Diagnosis(2001)6No 2，p141-150中所描述的)、重组酶聚合酶扩增(可从TwistDx得到)以及其他扩增。这些扩增要求的加热布置没有热循环反应诸如聚合酶链式反应所要求的复杂。然而，如果是包括热循环装置的设备，则能够进行要求热循环的扩增反应，诸如聚合酶链式反应或连接酶链式反应。
如有要求，并且，如果能以适当形式得到样本，将样本直接添加至第一井孔。然而，一般而言，如上所述，需要从样本尤其生物样本中提取并提纯核酸。
根据本发明的优选方面，本装置进一步包括核酸提取和/或提纯系统。虽然这可以采取不同形式，从样本中提取纯化核酸的特别优选装置涉及使用吸收膜，如WO2007/104962中所述，该文献披露的内容在此以引用方式并入本文。通过允许液体样本沿以上关于侧流装置所描述类型的吸收膜流动，发现核酸结合于膜的表面，所以，提供了一种装置，用于使核酸与样本材料中的其余物分开。因此，在特定实施例中，将用于核酸提取和提纯目的的吸收膜结合入本装置。
该膜适宜基本完全封装在装置内，以使污染的风险最小化。将该膜布置成在第五井孔(其作为样本保持或接收井孔)与第一井孔之间延伸，因而，第五井孔中的样本可以沿膜芯吸至第一井孔。适宜地，该膜至少局部在第一井孔的开口上方延伸。采用这种布置，例如，使用设置于上述塞子、杆、或帽盖的切割器，可以从中切下膜的小片段。这种动作使膜的片段落入第一井孔，此时，可以使该片段与塞子、杆或帽盖上的其他试剂、以及来自第四井孔的缓冲剂混合，以形成扩增反应混合物。所以，可以对膜片段上存在的任意核酸进行扩增。
尽管在某些情况下第五井孔可以作为样本收纳井孔，通常适宜的是，使样本经过某些初步处理，例如，溶解存在于样本中的细胞或微生物，以在从中提取核酸之前释放细胞内容物。为此，第五井孔可以如上所述是封闭的，但利用适当的通道与设置在本装置中的开放第六井孔连接。在这种情况下，在传送至第五井孔以及吸收膜的末端区域之前，可以将液体样本添加至第六井孔，用于预备溶解步骤。与上述关于其他液压传送操作所述的一样，这种情况下的传送适宜使用动能源诸如液压或气动或真空源实现，因此，第五井孔和第六井孔设置有适当布置的端口，用于与设备的动能源连接。在使用气动系统的情况下，可能也需要与第五井孔连结的适当出气口。
细胞溶解可以以多种方式实现。例如，促溶剂诸如盐酸胍或去污剂可以添加至样本收纳井孔，或者可以预先分配在其中。然而，在样本收纳井孔中实现细胞溶解的适当方法可以为通过本质为物理方式的装置，诸如施加热或超声法，尤其通过加热该井孔，以在样本收纳井孔中达到大约100℃的温度。因此，在布置有本装置以进行测定的设备中，设置有能实现这种处理的加热装置、或者超声装置。
一旦向其添加样本之后，并且，在将本装置布置在设备内用于实现测定目的之前或者之后，样本收纳井孔(第五井孔或第六井孔)适宜是可封闭的，例如，利用帽盖或塞子。
在获得液体样本的情况下，可以在溶解操作之前将其添加至样本收纳井孔(第五井孔或第六井孔)。然而，如果样本为固体状诸如拭子样本，那么，拭子可能需要洗涤以释放测试材料。在这种情况下，本装置可设置有第七井孔，其适宜是封闭的并且容纳洗涤液。第七井孔与样本收纳井孔连接，并且设置有与设备的气动、液压或真空系统的适当连接，以允许第七井孔的内容物在适当时间传送至样本收纳井孔，用于洗涤固体样本。
因此，在使用中，将上述装置装进适合于对其进行接纳的设备。一旦在设备中就位，设置在本装置中的各种气动或真空端口与设备的气动、液压或真空系统连接。另外，设置在设备中的可控制加热元件能与第一井孔相互作用，用于在其中进行核酸扩增反应的目的，以及，可选地，还与样本收纳井孔相互作用，以在需要时通过加热而使细胞溶解。本设备适宜通过编程来实现此过程的不同阶段，包括将液体依序从一个井孔传送至另一个井孔，以及自动加热适当的井孔，保证在单一操作中从样本提取核酸、提纯、扩增、以及检测。
这种设备形成了本发明的又一方面，类似于如上所述包括装置及设备的系统，也可选地包括试剂分配器。
因此，在特定的方面，本发明进一步提供了一种设备，用于进行化学或生化反应并且检测产物，尤其是检测样本中核酸的测定中，上述设备包括：
(i)用于收纳如上述装置的装置，以及
(ii)加热装置，布置成可控制方式加热第一井孔，以允许在其中进行核酸扩增反应。
需要时，本设备可以进一步包括(iii)运送系统，尤其是可与上述装置连接的气动、液压或真空系统，以允许材料在上述装置的井孔之间传送。然而，在本装置包括一个或更多的柱塞用于实现如上所述液体稀释剂的传送的情况下，运送系统可以是用于如上所述柱塞或控制杆的致动器，或者，可以手动操作一个或多个柱塞。
本设备适宜进一步包括控制系统，诸如计算机控制系统，通过控制运送系统，在本装置内自动实现期望的测定过程。
在适当情况下，以及在本装置包括要进行细胞溶解的井孔(即：如上所述的第六井孔)的情况下，本设备进一步包括用于加热该井孔以实现溶解的装置。
申请人相信本发明首先提出将气动、液压或真空控制的液体流动与吸收或毛细流动进行结合，以实现以及分析复杂的生化反应，如上文所述。
根据本发明的又一方面，提供了一种系统，用于进行测定以检测样本中的核酸，该系统包括：一种装置，其包括扩增反应腔；第一吸收膜，布置成从样本中提取核酸并将其分送至扩增腔；第二吸收膜，布置作为侧流装置，以检测在上述腔中得到的扩增产物内的核酸；以及用于将扩增腔中得到的产物分送至上述侧流装置中样本接纳区的装置。
本发明的装置、设备及其组合得到了能够进行核酸扩增及检测且容易操作的装置。通过在本装置的封闭井口中贮存处理所需的试剂，并且使本装置用后可弃，使污染风险减到最少。
根据又一方面，本发明提供了一种方法，用于进行测定以检测样本中的核酸，该方法包括：将样本添加至根据权利要求1至权利要求13中任一项权利要求的装置；给上述装置增加根据权利要求14或权利要求15的试剂分配器；将上述装置装进根据权利要求17至权利要求19的设备；以及，促使上述设备进行核酸扩增并在其中检测反应，从侧流装置读取结果。
下面，结合附图示例方式详细描述本发明，附图中：
图1是根据本发明的用后可弃装置的示意性图示，该装置布置成用于从样本中提取核酸以及扩增所提取的核酸并检测扩增产物；
图2是根据本发明的用后可弃装置的替代形式示意性图示，该装置用于样本中核酸的扩增以及检测；
图3是根据本发明的装置或其替代形式的示意性俯视图；
图4是图3所示装置的示意性侧视图；
图5是根据本发明装置的另一替代形式的示意性俯视图；
图6是图5所示装置的示意性底侧视图；
图7是本发明装置的一部分的示意性底侧视图，具有图5所示第一井孔的替代布置；以及
图8是本发明的装置在示范测定中使用之后的图示。
第一实施例
图1的装置包括塑料壳体(1)，该壳体实质上是分层结构，包括夹在上盖板(3)与下基板(4)之间的中块(2)。如图所示，中块(2)在其中包括若干井孔(5、6、7、8、9、10及11)以及连结这些井孔的通道(12、13、14、15及16)。附加通道(17、18、19、20、21及22)连结大多数井孔与设置在壳体(1)上盖(3)中的气动端口(分别为23、24、25、26、27及28)。盖(3)进一步包括：开口(29)，其与一个井孔(6)对准，以允许其作为样本收纳井孔；以及又一开口(30)，其与作为扩增腔的另一井孔(8)对准。然而，其余所有井口都被盖(3)有效密封。
吸收膜(31)布置在本体(2)中的水平通路中，并且在井孔(7)与井孔(8)(其为扩增腔)之间延伸。膜(31)的相反端位于各井孔(7)及(8)中，使得井孔(7)内的液体沿膜朝井孔(8)芯吸。适宜地，膜(31)的至少一部分延伸横越盖(3)中的开口(30)。
本体(2)内的类似通路从井孔(16)延伸而出，以及，在此通路中容纳有侧流装置(32)。
设置塞子(33)，以在样本被收纳进入井孔(6)中之后将井孔(6)封闭。设置另一塞子(34)以封闭扩增腔井孔(8)。然而，适宜的是，塞子(34)在表面以冻干形式携带至少一些实现扩增反应所需的试剂。它还可以包括切割器(未示出)，适合于在将塞子(34)推进井孔中时从延伸横越井孔(8)开口(30)的膜(31)中切割样本。然后，所切割的样本落进井孔(8)准备进行扩增。
提取/扩增/检测处理中所使用的某些试剂预先装载进一些封闭的井孔中。特别地，样本洗涤液装载进作为样本洗涤贮存器的井孔(5)中。类似地，扩增反应中所使用的缓冲剂装载进井孔(9)中，井孔(9)适宜为具有类似于第一井孔(8)的尺寸。最后，将洗脱稀释剂装进井孔(10)中。
使用之前，将用后可弃覆盖物诸如塑料封带、膜或片施加于盖(3)之上，因而密封开口(30、31)以及端口(23、24、25、26、27及28)，这样做用于两个目的，首先，避免环境污染(因此，装置内的井孔及其相应的内容物保持纯净)；第二，避免任何气流通过端口，从而保持液体处于它们各自的井孔中。
在使用中，应用下列操作顺序：
·用户启封装置(1)，从盖(3)上移去封带，以露出气动端口(23、24、25、26、27及28)以及样本和扩增井孔(30、31)。然后，可以将装置(1)装进适合于容纳本装置的设备中，使得气动端口(23、24、25、26、27及28)与气压源连接。另外，使井孔(6、8)与设备中合适的加热装置或恒温器装置对准。
·如果使用液体样本，用户将其装进作为样本端口的井孔(6)，并插入样本塞子。
·如果样本得自拭子，本设备(经由气动端口23和通道17)驱动样本洗涤剂从样本洗涤贮存器井孔(5)沿通道(12)进入样本井孔(6)，并且用户插入拭子以洗掉其内容物。然后，将样本塞子(33)插进样本井孔(6)。
·由设备对样本井孔(6)加热(达到大约100℃)，以从样本母体中提取DNA。
·然后，设备(分别经由气动端口23或24以及通道17和12或18)驱动提取产物经由通道(13)进入相邻井孔(7)，以与膜(31)接触(经由通道19和气动端口25排气)。
·然后，设备保持静止足够时间，以允许样本通过毛细管作用沿膜(31)运送。
·然后，将以干燥于其外表面的方式携带有扩增反应所需试剂(诸如扩增特异引物、酶等)的塞子(34)，插进作为扩增腔的井孔(8)。塞子(34)携带切割器，切割器布置成在(或者由用户手动，或者由设备自动)将其插进井孔(8)时，切割器冲压出膜(31)的顶端以使其落进井孔(8)的底部。
·设备(经由气动端口26以及通道14及20)驱动液体测定试剂诸如缓冲剂及盐溶液进入井孔(8)(经由通道16及22向气动端口28排气)。
·然后，使井孔(8)处于适合进行核酸扩增反应的加热状态。例如，由仪器使井孔(8)加热达到适合于进行等温扩增的温度，大多数情况下，该温度处于15-85℃的范围，较适宜在20-80℃之间，例如，处于大约65℃。
·在完成扩增反应时，设备(经由气动端口27以及通道21及15)驱动来自井孔(10)的稀释剂，使其通过收集扩增产物的井孔(8)，并将混合物传送进入相邻的井孔(11)(经由通道16及22向气动端口28排气)，以与侧流装置(32)的样本接纳区接触。侧流装置(32)设定为，响应于样本中一种或多种靶核酸的存在与否，产生一个或更多的可检测信号，诸如可见目标线以及控制线。
·仪器容许足够的时间，以允许用户从侧流装置(32)读取结果以及将装置(1)从设备取下。
本过程适合于自动进行，因而，按适当的顺序向相关气动端口施加压力。当不使用时，设备内的阀门可以有效地封闭端口(23、24、25、26、27及28)。
第二实施例
图2示出根据本发明的替代装置。在这种情况下，壳体(40)包括第一井孔(41)，可利用帽盖(42)封闭第一井孔(41)。第一井孔(41)经由通道(44)与第二井孔(43)连结。通道(44)在井孔(43)的上侧区域与其连结。通道(44)和第二井孔(43)都嵌置在壳体(40)内。
侧流装置(45)包括吸收膜，吸收膜设置有检测靶核酸所需试剂，吸收膜在井孔(43)的下侧区域伸进其中。
另一通道(46)在第一井孔(41)的下侧区域与稀释剂贮存器(47)之间延伸，通道(46)也位于壳体(40)内。稀释剂贮存器(47)充满稀释剂(48)，并且利用柱塞(49)将其密封而与周围环境隔绝。
在使用中，将含有或怀疑含有靶核酸的样本以及进行扩增反应所需试剂装进第一井孔(41)。然后，用帽盖(42)将该井孔密封，并使装置暴露于某些条件例如温度条件，藉此使存在于井孔(41)中的任何靶核酸序列扩增，并且，例如通过杂交，使允许在侧流装置上检出扩增产物所需的任何结合剂或标记合并或结合至扩增产物。
一旦扩增反应完成，操作柱塞(49)，例如通过手动方式，但在本装置布置在合适设备中的情况下也可以将其布置成自动进行。在有些情况下，适宜地，可以首先上拔柱塞(49)，以促使井孔(41)中包含扩增产物的内容物在朝井孔(48)(在此处与稀释剂混合)的方向后退。然后，压下柱塞(49)。此时，稀释剂(48)从贮存器(47)沿通道(46)流出，并涌入井孔(41)。结果，强制使井孔(41)中包含扩增反应产物的内容物通过通道(44)进入第二井孔(43)。到达井孔(43)中的液体遇到芯吸垫(50)的第一端部，并且被吸进垫(50)。芯吸垫(50)的另一端部与侧流装置(45)中膜的样本接纳部接触。所以，液体沿垫(50)芯吸，并且以可靠并且受控的方式将液体分送至侧流装置。由于侧流装置(45)上存在试剂以及扩增反应中包含任何结合或标记试剂，在侧流装置(45)上显现出指示靶核酸样本是否存在的信号。
因此，本装置提供了一种简单、容易使用并且可靠的手段，用于进行扩增及检测反应，且具有最小化的污染风险。
第三实施例
在图3所示的实施例中，可以将进行核酸扩增反应的第一井孔(51)连同经由通道(55、56)连结起来的第二井孔(53)以及稀释剂井孔(54)一起设置在壳体(52)内。然而，在这种情况下，除了第一稀释剂井孔(52)之外，设置了又一稀释剂井孔(57)，该稀释剂井孔(57)经由通道(58)与通道(56)连接。这些通道(56、58)在位于第二井孔(53)上游的“T”结点处相交。和之前一样，第二井孔(53)的液体内容物经由芯吸纤维垫(60)可以传送至侧流装置(59)。
样本在第一井孔(51)中经过核酸扩增反应之后，使来自井孔(54)的稀释剂涌入井孔(51)。适宜地，利用柱塞(分别为62、63)操作各稀释剂井孔(54、57)，并且利用控制杆(61)使这些柱塞一起联动，如图4所示。在箭头所示方向压下控制杆(61)导致稀释剂以不同速率从两个井孔(52、57)有差异但受控方式排出。将控制杆(61)布置为，在T结点处提供按要求比例的混合。这保证来自第一井孔的内容物与稀释剂在它们到达第二井孔(53)中时得到良好混合。
之后，混合物沿芯吸纤维垫(60)通过，并且到达侧流装置(59)的样本接纳段。因此，取决于扩增后的靶核酸是否存在，在侧流装置中产生信号。
第四实施例
图5中示出根据本发明装置的又一实施例。在本图中，装置包括本体(70)。为了易于制造，本体(70)分别包括上层(70a)和下层(70b)，在上层(70a)与下层(70b)之间放置有隔板(83)，在隔板(83)中形成有如下文具体说明的各种结构。本体(70)设置有侧向凸部(71)，其中容纳有可用帽盖(73)封闭的第一反应井孔(72)(图6)。
包封在本体(70)内的通道(74)在反应井孔(72)与第二井孔(75)之间延伸，第二井孔(75)大于第一井孔(72)并且嵌置在本体(70)的结构内。芯吸垫(76)伸进第二井孔(75)。芯吸垫(76)中远离井孔(75)的端部与侧流测定部件中长吸收膜(77)的第一端相接触。该膜上具有与现有技术中常规一样的固定或者自由的结合剂以及标记结合剂(它们专门用于特定的靶核酸)。装置布置成，随着因从芯吸垫(76)到膜(77)远端的毛细管流动，使含有靶核酸的液体沿此进行芯吸，根据液体内是否存在靶物，产生可见信号。适宜的是，本体(70)是透明的，使得任何信号都可以看到。然而，也可在本体(70)内设置观察窗，以在需要时能够看到信号显现。
膜(77)布置成使其横越本体(70)内的缝隙(78)，并且由一系列横向支撑(79)沿缝隙长度进行支撑，横向支撑(79)也嵌置在本体(70)的结构内。
用于稀释剂的第三井孔(80)也设置在本体(70)内，并且可利用柱塞(81)将其封闭。井孔(80)的容积也大于反应井孔(72)的容积，并且利用第二通道(82)使其与井孔(72)连结。
在使用中，将化学或者生化反应混合物诸如核酸扩增反应混合物添加至井孔(72)，并施加适当的条件例如温度条件，以在其中实现要求的反应。凸部(71)可以封装在合适的加热设备中，以实现这一点。按这种方式，施加于反应井孔(72)的条件并没有施加至装置中可能损坏或劣化的其余部分例如膜(77)。所施加的条件取决于要实现的特定反应，可能包括以相对恒定温度进行保温，例如在等温核酸扩增反应的情况下，或者在一定温度范围之间的热循环，诸如常规反应，如聚合酶链式反应。
之后，将稀释剂投放至井孔(80)，例如，从密封贮存器分配。如有需要，密封贮存器可以预先装在井孔(80)内，其包含有刺穿装置(未示出)，并且，通过用柱塞(81)抵靠该刺穿装置而压迫该贮存器，从而分配稀释剂。
分配之后，压迫柱塞(81)，进一步强制稀释剂沿通道(82)进入井孔(72)，在此处稀释剂与反应混合物混合，并溢出而进入通道(74)，之后进入芯吸垫(76)。这将吸收流动的液体，并将其传到膜(77)的第一末端区域。通过吸收或毛细管流动使液体沿膜(77)的长度行进，在此过程期间，液体与试剂诸如标记试剂混合，以及，与侧流测定中常规情况一样，靶组成部分诸如靶核酸在目标区和/或控制区中显现信号诸如信号线。这些信号可以通过本体(70)进行读取。
然后，图5和图6的装置可以扔掉。因此，本发明提供了一种可以容易操作以用于不同目的的简单装置。其操作简单，并且使因样本污染而得到不正确结果的可能性最小化。
在这种装置的改进形式中(图7)，凸部(71)是实心的，但包括向下伸出的隆起(83)，隆起(83)能与可拆式第一井孔(72)形成密合。通道(74，以及82)穿过此隆起(83)，并开口于隆起(83)的下表面。适合预先装载有干燥形式扩增试剂的独立第一井孔(72)设置有环状凸缘(84)，以便易于操控。在本实施例中，不需要单独的帽盖(73)。在使用中，将样本施加至第一井孔(72)，并将隆起(83)紧贴地插入井孔(72)的开口，因此将其密封。之后，本装置可以按照与上述关于图5实施例相同的方式使用。
第五实施例
在LAMP等温测定中使用大致如图5和图6所示的装置来检测样本中是否存在马性病。使用针对马生殖道泰勒氏菌的16S核糖体RNA基因的LAMP引物，对在水中沸腾10分钟而溶解得到的靶细菌DNA进行扩增。用生物素或荧光素对该反应的环状引物进行标记，并且通过这些部分，使产物在侧流装置上分别与乳胶微粒或者阳性反应区相关联。在装在装置上的反应井孔(72)(总容积25μl)中，于适当缓冲剂(225μl的PBS)中，在稀释反应之前，在65℃下保温20分钟，使用来自GeneSys(英国，Camberley)的LAMP混合液(mastermix)，进行扩增。将缓冲剂装进井孔(80)，并且通过按压柱塞(81)强制使其进入反应井孔(72)。伴随稀释，由正压力强制稀释后的扩增产物通过通道(74)并到达侧流装置芯吸材料(76)。然后，反应产物通过毛细管作用沿侧流装置长度行进，与乳胶微粒关联，并且在反应区(测试线和控制线)处进行累积(从而可见)。在测试线(上线)和控制线(下线)二者处，关于阳性反应的线显现，表明测试材料已经过扩增并且为阳性。
示于图8的结果说明本发明的装置及方法是有效的，并且提供了有用的结果。

Claims (36)

1.一种装置，用于进行测定以检测样本中的靶核酸，所述装置包括：
(i)第一井孔或者用于这种第一井孔的收纳装置，在所述第一井孔中可以实现所述靶核酸的核酸扩增反应；
(ii)第一通道，自所述第一井孔延伸而出；
(iii)侧流测定装置，布置成在其吸收膜上收纳来自所述第一通道的样本，其中，所述膜含有能检测所述靶核酸的成分。
2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
(iia)第二井孔，利用所述第一通道使所述第二井孔与所述第一井孔连接，其中，所述第一通道布置成，使得所述第一井孔的液体内容物能传送至所述第二井孔，以及，其中，所述侧流测定装置布置成在其所述吸收膜上收纳来自所述第二井孔的液体内容物。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，组成部分(i)是一种收纳装置，并且进一步包括第一井孔，该第一井孔能够与所述收纳装置相接合。
4.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的装置，其中，所述第一井孔预装载有适合于进行核酸扩增反应的试剂。
5.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的装置，进一步包括(iv)第三井孔，其布置成容纳稀释剂，以及，利用第二通道使所述第三井孔与所述第一井孔连接，其中，所述第二通道布置成使得来自所述第三井孔的稀释剂能传送至所述第一井孔。
6.根据权利要求5所述的装置，进一步包括将稀释剂密封于容器内，可以打开所述容器以将稀释剂分配至所述第三井孔中。
7.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的装置，其中，所述第一井孔的容积小于第二井孔和/或第三井孔的容积。
8.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的装置，其中，所述第一井孔、所述第二井孔、所述通道、以及所述侧流测定装置容纳在壳体内。
9.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的装置，其中，设置与至少一些井孔连结的一个或多个端口，以利用气动、液压或真空压力系统使内容物得以在井孔之间传送。
10.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的装置，进一步包括封闭的第四井孔，其预装载有液体试剂，以及，利用通道使所述第四井孔与所述第一井孔连接，使得所述第四井孔的内容物能分送进入所述第一井孔。
11.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的装置，其中，在所述第二井孔与所述侧流测定装置的样本接纳段之间设置芯吸元件，以及，所述芯吸元件布置成使来自所述第二井孔的液体能够分送至所述样本接纳段。
12.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的装置，进一步包括核酸提取和/或提纯系统。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述核酸提取和/或提纯系统包括吸收膜。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述吸收膜在所述第一井孔与所述装置中的第五井孔之间延伸，使得所述第五井孔中的液体能沿所述膜芯吸至所述第一井孔。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述膜伸到所述第一井孔的开口之上。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的装置，其中，所述第五井孔作为样本收纳井孔，以及，可利用帽盖封闭所述第五井孔。
17.根据权利要求14或权利要求15所述的装置，其中，所述第五井孔是封闭的，以及与第六井孔连接，在所述第六井孔中能发生细胞溶解。
18.根据权利要求14至权利要求17中任一项权利要求所述的装置，进一步包括容纳洗涤液的封闭的第七井孔，所述第七井孔与所述第五井孔或第六井孔连接，从而，能够向其传送所述内容物。
19.一种装置，用于进行化学或生化反应并检测其产物，所述装置包括：
(i)第一井孔，其中，在液相中实现化学或生化反应；
(ii)第一通道，自所述第一井孔延伸而出；
(iii)侧流测定装置，布置成在其吸收膜上从所述第一通道接收液体内容物，可选地经由第二井孔，其中，所述膜含有能检测所述化学或生化反应的产物的成分；以及
(iv)第三井孔，布置成容纳稀释剂，以及利用第二通道使所述第三井孔与所述第一井孔连接，其中，所述第二通道布置成使得来自所述第三井孔的稀释剂能传送至所述第一井孔，以及，其中，所述第二井孔和所述第三井孔的容量明显大于所述第一井孔的容量。
20.一种试剂分配器，包括塞子、杆、或帽盖，其适合于适配进根据前述权利要求任一项权利要求所述装置的第一井孔，以及，包括进行核酸扩增反应所要求的至少一些试剂。
21.根据权利要求20所述的试剂分配器，进一步包括切割器，所述切割器布置成将延伸跨越所述第一井孔中开口的膜切割成样本，并使所述样本放置在所述第一井孔中。
22.一种根据权利要求1至权利要求19中任一项权利要求所述的装置与根据权利要求19或权利要求20所述的试剂分配器的组合。
23.一种设备，用于进行化学或生化反应并且检测产物，所述设备包括：
(i)收纳装置，用于收纳根据权利要求1至权利要求19中任一项权利要求所述装置，以及
(ii)加热装置，其布置成可控制方式加热所述第一井孔，以允许化学或生化反应在其中进行。
24.根据权利要求23所述的设备，进一步包括(iii)传送系统，其可与所述装置连接，以允许材料在所述装置的井孔之间传送。
25.根据权利要求24所述的设备，其中，所述传送系统是气动、液压、或真空压力系统。
26.根据权利要求23至权利要求25中任一项权利要求所述的设备，其中，所述装置包括在其中易于发生细胞溶解的井孔，以及，所述设备包括用于加热所述井孔以实现溶解的装置。
27.一种系统，用于进行测定以检测样本中的核酸，所述系统包括根据权利要求1至权利要求18中任一项权利要求所述装置与根据权利要求23至权利要求26中任一项权利要求所述设备的组合。
28.根据权利要求27所述的系统，进一步包括根据权利要求20或权利要求21所述的试剂分配器。
29.一种系统，用于进行测定以检测样本中的核酸，所述系统包括：装置，其包括扩增反应腔；第一吸收膜，其布置成从样本中提取核酸并分送至所述扩增腔；以及第二吸收膜，其布置作为侧流装置，以检测在所述腔中所得到扩增产物内的核酸；以及用于将所述扩增腔中所得到产物分送至所述侧流装置中样本接纳区的装置。
30.一种用于进行测定以检测样本中的核酸的方法，所述方法包括：将样本添加至根据权利要求1至权利要求18中任一项权利要求所述的装置，将所述装置装进根据权利要求23至权利要求25中任一项权利要求所述的设备，以及，使所述设备在其中进行核酸扩增以及检测反应，从所述侧流测定装置读取结果。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，使用根据权利要求20或权利要求21所述的试剂分配器，将进行所述核酸扩增所需的试剂装进所述装置。
32.根据权利要求30所述的方法，其中，进行所述核酸扩增所需的试剂适宜以干燥形式预装载进所述第一井孔。
33.一种用于进行化学或生化反应并且在侧流测定装置的膜上检测产物的方法，所述方法包括：将样本添加至根据权利要求19所述装置的第一井孔，向所述井孔提供发生所述化学或生化反应的条件，之后，将存在于所述装置的所述第三井孔中的稀释剂传送至所述第一井孔，以促使内容物沿所述第一通道流动至所述第二井孔，并在之后沿所述侧流测定装置的所述膜流动，之后，从那里读取结果。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述稀释剂容纳在密封容器内，并且在使用之前分配至所述第三井孔。
35.一种模块化的第一井孔，适合于将其容纳在根据权利要求1所述装置的所述收纳装置中。
36.根据权利要求35所述的井孔，使其预装载有用于进行核酸扩增的试剂。
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