CN103415775A - 用于化验过程的双槽凹坑 - Google Patents

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Abstract

提出了使用化验准备板的装置、系统和方法，化验准备板包括具有两个槽的凹坑。更具体地说，提出了包括凹坑的阵列的凹坑板，所述凹坑被配置成在化验过程期间保留多个悬浮在流体中的珠子，阵列中的每一个凹坑包括第一槽和第二槽，其中，每一个凹坑的工作容积在约25uL和约10mL之间。

Description

用于化验过程的双槽凹坑
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年2月25日提交的第61/446，918号美国临时专利申请的优先权，该临时申请通过引用明确地结合到本文。
技术领域
本发明涉及化验过程中使用的化验准备板，更具体地说，涉及使用化验准备板的装置、系统和方法，该化验准备板包括具有两个槽的凹坑。
背景技术
相关技术包括美国专利申请No.2009/0191638、美国专利申请No.2008/0075636、美国专利申请No.2007/0184463A1、美国专利No.5779907和美国专利5，897，783。
化验过程可以被用于各种目的，包括但不限于生物筛选和环境评估。在一些情况下，流体在被分析之前，可以被处理以除去不感兴趣的或与获得精确分析结果相冲突的东西。附加地，或者作为替代，流体在被分析之前，可以被处理以提供更高的敏感性和/或特异性的结果。此外，在一些实施方式中，流体在被分析之前，可以被处理以将流体转变成一种与特定分析方法兼容的形式，例如转变成基于颗粒的化验。通过使用自动化的“芯片实验室”装置，通过使用化验准备模块，通过使用自动化的液体处理系统，通过使用板清洗装置，通过使用珠子清洗装置，或者通过使用其他合适的技术，流体样品的处理可以手动地进行。
在典型的化验过程的清洗步骤中，多个磁珠（即“微粒”）被放置到多个布置在凹坑板上的凹坑中。流体被引入到多个凹坑中，形成悬浮液，其包括流体和珠子。包括磁珠的悬浮液被引入到布置在凹坑板上的多个凹坑中。然后磁场被施加到板上的每一个凹坑。这导致磁珠从悬浮液沉淀出来，并且在磁场源的附近形成团（即“小球”）。大量流体从每一个凹坑被吸出，理想地使珠子小球留在凹坑中。
可以使用各种工具（例如，取样器或吸液管）来将流体从凹坑中吸出。在一些情况下，流体被操作者用吸液管手动地吸出，而在其他情况下，使用致动取样器自动地吸出流体。在每一种情况下，工具的尖端附近的局部速度很高。高的局部速度能够使珠子剥离小球，使它们重新悬浮在流体中，并且导致它们被吸出凹坑外。
发明内容
提出了包括两个槽的凹坑以及包括这样的凹坑的化验准备板。还提出了使用这样的化验准备板的系统和方法。一般而言，本发明涉及包括双槽凹坑的化验准备板，包括含有双槽凹坑的化验准备板的系统，以及使用相同化验准备板的方法。
某些实施方式包括凹坑，其被配置成在化验过程期间保留多个悬浮在流体中的珠子，所述凹坑包括第一槽和第二槽，其中，凹坑的工作容积在约25uL和约10mL之间。在一些实施方式中，凹坑可以基本上是圆柱形的，并且第一槽和第二槽可以是同心的。凹坑还可以包括脊，其中，第一槽和第二槽被脊分开。在其他实施方式中，凹坑包括第一槽和第二槽之间的脊，其中，第一槽平行于第二槽。
其他实施方式包括凹坑板，其包括凹坑的阵列，凹坑被配置成在化验过程期间保留多个悬浮在流体中的珠子，阵列中的每一个凹坑包括第一槽和第二槽，其中，每一个凹坑的工作容积在约25uL和约10mL之间。在某些实施方式中，阵列中的每一个凹坑基本上是圆柱形的，并且第一槽和第二槽是同心的。在其他实施方式中，阵列中的每一个凹坑还包括脊，其中，第一槽和第二槽被脊分开。
某些实施方式包括凹坑板，其中，阵列中的每一个凹坑还包括第一槽和第二槽之间的脊，其中，第一槽平行于第二槽。凹坑板还可以包括多列凹坑，凹坑被排列为使得凹坑的第一槽与同一列中至少一个相邻凹坑的第一槽对齐。阵列可以包括48个、96个或384个凹坑。
其他实施方式包括系统，其包括：包括第一槽和第二槽的凹坑，其中，凹坑的工作容积在约25uL和约10mL之间；以及磁体，其在凹坑外，并且邻近第一槽。在某些实施方式中，磁体可以是电磁体或永磁体。
某些实施方式包括系统，所述系统包括：具有凹坑的阵列的凹坑板，所述凹坑被配置成在化验过程期间保留多个悬浮在流体中的磁珠，阵列中的每一个凹坑包括第一槽和第二槽，其中，每一个凹坑的工作容积在约25uL和约10mL之间；以及多个磁体，磁体在凹坑的阵列外部，每一个磁体邻近一个或更多个凹坑的第一槽。在这样的实施方式中，磁体可以是电磁体或永磁体。
在某些实施方式中，凹坑板还包括多列凹坑，凹坑被排列为使得凹坑的第一槽与同一列中的至少一个相邻凹坑的第一槽对齐。在一些实施方式中，列的数量等于磁体的数量，并且每一个磁体可以被排列为使得磁体邻近一列中的所有凹坑的第一槽。在其他实施方式中，列的数量等于磁体数量的两倍，每一个磁体可以被排列为使得磁体邻近两个相邻列中所有凹坑的第一槽。
其他实施方式包括从液体收集磁珠样品的方法，包括：获得系统，系统包括：具有第一槽和第二槽的凹坑，其中，凹坑的工作容积在约25uL和约10mL之间；以及磁体，磁体在凹坑外，并且邻近第一槽，其中，磁体被配置成选择性地对第一槽施加磁力；获得包括多个悬浮在第一液体中的磁珠的第一悬浮液；将大量的第一悬浮液引入到凹坑中；对第一槽施加磁力；使磁珠从第一悬浮液沉淀；在第一槽中形成磁珠的小球；以及从第二槽吸出一部分第一液体。
在一些实施方式中，所述方法还可以包括：从第一槽除去磁场；获得第二液体，并且将第二液体引入到第一槽中；以及在第一槽中搅拌磁珠以形成包括悬浮在第二液体中的磁珠的第二悬浮液。
术语“耦合”被定义为连接，虽然不一定直接地，不一定机械地。
术语“一个”（“a”）和“一个”（“an”）被定义为一个或更多个，除非本公开另有明确要求。
术语“基本上”以及它的变化被定义为大部分地，但不一定完全地，被指定为本领域的一个普通技术人员所理解的，在一个非限制性的实施方式中，“基本上”表示被指定的10%范围内，优选地5%之内，更优选地1%之内，最优选地0.5%之内。
术语“包括”（以及任何形式的包括，例如“包括”（“comprise”）和“包括”（“comprising”）），“具有”（以及任何形式的具有，例如“具有”（“has”）和“具有”（“having”）），“包含”（以及任何形式的包含，例如“包含”（“includs”）和“包含”（“including”））以及“含有”（以及任何形式的含有，例如“含有”（“contains”）和“含有”（“containing”））是开放式的系动词。其结果是，“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或更多个步骤或元件的方法或装置拥有那些一个或更多个步骤或元件，但不限于只拥有那些一个或更多个元件。同样地，“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或更多个特征的方法的步骤或装置的元件拥有那些一个或更多个特征，但不限于只拥有那些一个或更多个特征。此外，以某种方式配置的装置或结构被至少以那种方式配置，但也可以被以没有列出的方式配置。
参考下面的具体实施方式的详细描述并结合附图，其他特征和相关的优点将会明显。
附图说明
下面的图形成了本说明书的一部分，并且被包括以进一步展示本发明的某些方面。通过参考这些图的一个或更多个，并结合本文提出的具体实施方式的详细描述，可以更好地理解本发明。
图1示出了凹坑板的一个实施方式。
图2A到2C示出了凹坑的一个实施方式的立体图、顶视图和侧视图。
图3示出了凹坑板的一个实施方式。
图4A到4E示出了珠子清洗的方法的一个实施方式。
图5A到5B示出了包括凹坑板和磁体的系统的实施方式。
图6A到6B示出了凹坑的一个实施方式的立体图和顶视图。
图7A到7B示出了凹坑的一个实施方式的立体图和顶视图。
图8示出了珠子清洗的方法的一个实施方式。
图9示出了使用研究的例子中使用的圆锥形凹坑进行珠子清洗的方法的示意图。
图10示出了使用研究的例子中使用的双槽凹坑进行珠子清洗的方法的示意图。
图11是示出了圆锥形凹坑和双槽凹坑的珠子保留特性的图表。
具体实施方式
参考附图中所示的和下面描述中详细描述的非限制性实施方式，将更加全面地解释各种特征和有利细节。省略了公知的原材料、处理技术、组件和设备的描述，以免不必要地使本发明在细节上难以理解。然而，应当理解，在指出本发明的实施方式的同时，只通过说明的方式，而不是通过限制的方式，给出详细的描述和具体例子。基本的发明构思的精神和/或范围内的各种替换、修改、添加和/或重排对本公开的技术领域的技术人员将是显而易见的。
清洗是化验过程中的一个步骤。化验过程的例子可以包括单重化验过程、多重化验过程和磁珠连接过程，以及其他化验过程，珠子连接过程中分析物被连接到珠子。在清洗步骤期间，包括多个悬浮在流体中的磁珠（即“微粒”）的悬浮液被引入到布置在凹坑板上的多个凹坑中。作为过程的清洗步骤的一部分，磁场被施加到悬浮液。这导致磁珠从悬浮液沉淀出来，并且在磁场源附近形成小球（即“团”）。流体被从每一个凹坑吸出，使珠子留在凹坑中。
例如，磁珠可以包括来自Luminex Corp.,12212Technology Blvd.,Austin,TX78727的MagPlexTM微球。MagPlexTM微球是超顺磁性羧基微球，内部标记有荧光染料，磁铁矿被封装在功能聚合物外壳中，功能聚合物外壳包含用于配体的共价偶联的表面羧基官能团。MagPlexTM微球快速和有效地响应施加的磁场，但是具有可以忽略的剩磁，允许快速再分散以进一步处理。MagPlexTM微球的规格在下面的表1中示出。
包配置 规格
微球浓度（微球/mL） 11.0×106-14.5×106
培养基 ＜0.1%水中防腐剂
微球特性 规格
中值微球密度（g/mL） 1.10±0.06
模式微球直径（μm） 6.5±0.2
RP1背景 ≤100
Luminex 100/200 分选效率 ≥80%
Luminex 100/200 误分选 ≤2.0%
Luminex 100/200 双粘体辨别峰值 8000-15000
原微球特性 规格
中值微球密度（g/mL） 1.10±0.06
模式微球直径（μm） 6.5±0.2
直径变异系数1 ≤5%
官能团 羧基（COOH）
含铁量 2-4%
1.从中间材料建立，核心颗粒
表1.MagPlexTM微球的规格
可以使用各种工具（例如，取样器或吸液管）来从凹坑中吸出流体。在一些情况下，由操作者用吸液管手动地吸出流体。而在其他情况下，使用致动取样器自动地吸出流体。在每一种情况下，工具的尖端附近的局部速度很高。
在公开的实施方式中，凹坑被配置成把珠子小球的位置和吸出点隔离或分开。这减少了工具尖端处的高局部速度对珠子小球的影响，并且减少了从小球剥离的并且无意中从凹坑中吸出的珠子的数量。
图1A示出了包括96个凹坑100的阵列的凹坑板10（即“化验准备板”）的一个实施方式。所示的实施方式示出了8列12行相同的凹坑100的阵列。在其他实施方式中，板10可以包括384个凹坑的阵列。在另外其他实施方式中，板10可以包括被8整除的阵列。
每一个凹坑100的工作容积可以从约25uL到约10mL变化。在一些实施方式中，凹坑板10被配置成用于自动化的化验过程中；在这样的实施方式中，凹坑可以是微米级的。在其他实施方式中，凹坑板10被配置成被个人用户用吸液管使用，在这些情况下，凹坑可以具有更大的容积。
图2A到2C分别示出了凹坑100（即“双槽凹坑”）的一个实施方式的立体图、顶视图和侧视图。所示的凹坑100的实施方式包括第一槽102和第二槽104。第一槽102和第二槽104互相平行，并且被脊106分开。
在一些实施方式中，例如图1中所示，凹坑板上所有的凹坑100是基本上相同的双槽凹坑100。在其他实施方式中，如图3中所示，凹坑板10可以包括双槽凹坑100和具有其他形状的凹坑。图3示出了凹坑板10的实施方式，除圆凹坑和L形凹坑之外，凹坑板10包括48个凹坑100的阵列。
图4示出了使用凹坑100的实施方式来清洗多个磁珠的方法。首先，多个磁珠被放置在凹坑100中。在步骤（A.）中，大量的第一液体110被引入到凹坑100中，形成第一悬浮液108。在一些实施方式中，使用工具300将第一液体110引入到凹坑100中。在各种实施方式中，工具300可以包括取样器、吸液管或其他合适的导管。
在一些实施方式中，悬浮在作为第一悬浮液108的第一液体110中的多个磁珠一开始可以被引入到凹坑中。换句话说，第一悬浮液108可以在凹坑100外制备。
磁体200（即磁场源）被用于选择性地施加磁场到第一槽102。在一些实施方式中，磁体200是电磁体；在这样的实施方式中，给磁体200提供电流产生电场，而除去电流则除去电场。在其他实施方式中，磁体200是永磁体，其可以被配置成相对于第一槽102移动。当磁体200被移近第一槽102时，磁场强度增加；当磁体200远离槽102移远时，磁场强度下降。
本领域的技术人员将理解“第一槽”和“第二槽”是用于描述磁体200相对于每一个槽的位置的术语。第一槽102是邻近（即靠近）磁体200的槽，在第一槽102中形成小球120，而第二槽104是不邻近（即远离）磁体200的槽，液体110从第二槽104中被吸出。
如图4的步骤（B.）所示，磁体200施加磁场到第一槽102。磁场导致悬浮在第一悬浮液108中的磁珠从第一悬浮液108沉淀出来形成珠子的小球120和第一液体110。小球120形成在邻近磁体200的第一槽102中，而第一液体110填充了凹坑100的剩余部分。
在各种实施方式中，可以使用线性搅拌或液压搅拌。在一些实施方式中，工具300可以在凹坑100内被移动以搅拌（即搅动）第一悬浮液108。在其他实施方式中，第一悬浮液108可以通过振动或摇动凹坑100或凹坑板10或通过其它公知的搅拌方法来被搅拌。在某些具体实施方式中，搅拌频率是12Hz，持续10秒钟。在其他具体实施方式中，摇动幅度可以在约1mm和约4mm之间。
在另外其他实施方式中，可以使用液压搅拌。取样器300可以被用于进行一系列的吸出和分配（dispense）操作来在凹坑100中产生搅拌流体流。
在一些实施方式中，施加磁场的同时搅拌第一悬浮液108。当磁场被施加到凹坑100时，虽然许多珠子形成小球120，但是一些珠子，由于与凹坑壁的相互作用（例如摩擦力或范德华力），无法移动到小球形成的地方。因此，在一些实施方式中，磁场被施加到凹坑100的同时可以搅拌悬浮液108，从而将珠子从凹坑100的壁逐离，以使这些珠子移动到小球形成的地方来形成小球120。
此外，本技术领域的技术人员将理解一些数量的磁珠可能保留在第一液体110中的悬浮液中。本技术领域的技术人员还将理解从第一悬浮液108沉淀出来的珠子的比例可以随磁场强度和施加磁场的持续时间而变化。“小球”和“上层清液”的描述并不意味着限制本发明的范围，而是为了清楚起见和便于理解而被采用。
如图4的步骤（C.）所示，工具300被引入到第二槽104中，远离第一槽102中已经形成的小球120。
如图4的步骤（D.）所示，第一液体110被从第二槽104吸出。通过从第二槽104吸出，小球120未被扰动或被最低限度地扰动。
如图4的步骤（E.）所示，除去磁体200产生的磁场。在所示的实施方式中，工具300被放置到第一槽102中。第二液体被引入到凹坑100中，并用工具300搅拌，使珠子悬浮在第二液体中形成第二悬浮112。在其他实施方式中，搅拌可以通过振动或摇动凹坑100或凹坑板10，或者通过其他公知的搅拌方法。
图1中所示的凹坑板10的实施方式包括8列12行的凹坑100，凹坑100被排列为使得所有凹坑100的第一槽102在同一列中互相对齐。一个磁体200可以被配置成邻近1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个或12个对齐的第一槽102。
在某些凹坑板10的实施方式中，一个磁体200可以被配置成邻近凹坑板10上的列中对齐的一个或更多个第一槽102。例如，图5A示出了凹坑100的阵列中的4列（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的一行的侧视图。凹坑100被排列为使得列中的每一个第一槽102与同一列中的相邻的第一槽102对齐。磁体200延伸及列的长度，以便邻近列中所有对齐的第一槽102。在所示的实施方式中，磁体200的数量等于列的数量—这里，有4列和4个磁体。其他实施方式可以具有更多或更少数量的列。
图5B示出了凹坑板10的另一个实施方式。如图5A，图5B示出了凹坑100的阵列中的4列（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的一行的侧视图。凹坑100被排列为使得列中的每一个第一槽102与同一列中的相邻的第一槽102对齐。磁体200延伸及列的长度，并且位于两列之间，以便邻近两个相邻的列中的所有对齐的第一槽102。在所示的实施方式中，一个磁体200邻近列Ⅰ和列Ⅱ中的所有第一槽102，第二磁体200邻近列Ⅲ和列Ⅳ中的所有第一槽。在所示的实施方式中，磁体200的数量等于列的数量的一半—这里，有4列和2个磁体。其他实施方式可以具有更多或更少数量的列。
图6A和6B示出了凹坑100的另一个实施方式的立体图和侧视图。在这个实施方式中，第一槽102是圆形的，并且位于凹坑100的中央。第二槽104与第一槽102同心，并且被脊106与第一槽102分开。
图7A和7B示出了凹坑100的又一个实施方式的立体图和侧视图。在这个实施方式中，第一槽102是圆形的，并且位于凹坑100的中央。第二槽104与第一槽102同心。第一槽102比第二槽104延伸到更深。
图6A到7B中所示的凹坑的实施方式基本上可以如上面图1到5中所讨论的那样来被配置和使用。
图8示出了凹坑中清洗珠子的方法的一个实施方式。
研究的例子
进行研究来检验公开的凹坑的效果；下面讨论结果。
图9示出了用传统的圆锥形凹坑进行珠子清洗过程中的3个步骤。该过程以珠子被放入圆锥形凹坑中开始。在步骤（A.）中，液体被引入圆锥形凹坑中，使珠子悬浮在液体中。然后在邻近凹坑的一侧施加磁力。在步骤（B.）中，磁珠从悬浮液沉淀出来，并且在最靠近磁体边缘的凹坑壁的侧面上形成小球。在步骤（C.）中，取样器被引入靠近凹坑的底部，并且除去上层清液，使小球中的珠子留在侧壁上。由于弯月面通过珠子小球，表面张力迫使一些珠子跟随弯月面，使一部分小球移动远离磁体，并且向下移向取样器。这些剥离的珠子然后可以在吸出期间丢失。
图10示出了珠子清洗过程中相同的3个步骤，但这次，使用双槽凹坑的一个实施方式。如图9，该过程以珠子被放入双槽凹坑的第一槽中开始。在步骤（A.）中，液体被引入到双槽凹坑中，使珠子悬浮在液体中。然后在邻近凹坑的一侧施加磁力。在步骤（B.）中，磁珠从悬浮液沉淀出来，并且在最靠近磁体的第一槽中形成小球。在步骤（C.）中，取样器被引入到远离磁体的第二槽中，并且除去上层清液，使小球中的珠子留在第一凹坑中。
步骤（A.）到步骤（C.）重复9次。图11是比较双槽凹坑和圆锥形凹坑在1次清洗和9次清洗之后的珠子保留特性的图表。可以看出，在9次清洗之后，双槽凹坑中超过90%的珠子被保留。相比之下，在9次清洗之后，圆锥形凹坑中只有约21%的珠子被保留。
在按照本公开的无不当实验的情况下，本文公开的并要求保护的所有方法可以被制造和执行。虽然根据优选的实施方式已经描述了本发明的装置和方法，但是对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的构思、精神和范围的情况下，显然可以对本文描述的方法以及方法的步骤或方法的步骤的顺序进行改变。此外，在实现相同或相似结果的情况下，可以对公开的装置进行修改，并且对于本文描述的组件，组件可以被删除或替代。所有这样对本技术领域的技术人员而言是显而易见的类似的替代和修改被认为在所附权利要求所限定的本发明的精神、范围和构思之内。

Claims (26)

1.一种凹坑，其被配置成在化验过程期间保留多个悬浮在流体中的珠子，所述凹坑包括：
第一槽；以及
第二槽；
其中，所述凹坑的工作容积在约25uL和约10mL之间。
2.如权利要求1所述的凹坑，其中，所述凹坑基本上是圆柱形的，第一槽和第二槽是同心的。
3.如权利要求2所述的凹坑，还包括脊，其中，第一槽和第二槽被所述脊分开。
4.如权利要求1所述的凹坑，还包括第一槽和第二槽之间的脊，其中，第一槽平行于第二槽。
5.一种包括凹坑的阵列的凹坑板，所述凹坑被配置成在化验过程期间保留多个悬浮在流体中的珠子，阵列中的每一个凹坑包括：
第一槽；以及
第二槽；
其中，每一个凹坑的工作容积在约25μL和约10mL之间。
6.如权利要求5所述的凹坑板，其中，阵列中的每一个凹坑基本上是圆柱形的，并且第一槽和第二槽是同心的。
7.如权利要求6所述的凹坑板，其中，阵列中的每一个凹坑还包括脊，其中，第一槽和第二槽被所述脊分开。
8.如权利要求5所述的凹坑板，其中，阵列中的每一个凹坑还包括第一槽和第二槽之间的脊，其中，第一槽平行于第二槽。
9.如权利要求5所述的系统，其中，所述凹坑板还包括多列凹坑，凹坑被排列为使得凹坑的第一槽与同一列中的至少一个相邻凹坑的第一槽对齐。
10.如权利要求5所述的凹坑板，其中，所述阵列包括48个凹坑。
11.如权利要求5所述的凹坑板，其中，所述阵列包括96个凹坑。
12.如权利要求5所述的凹坑板，其中，所述阵列包括384个凹坑。
13.一种系统，包括：
凹坑，包括：
第一槽；以及
第二槽；
其中，凹坑的工作容积在约25uL和约10mL之间；以及磁体，其在凹坑外，并且邻近第一槽。
14.如权利要求13所述的系统，其中，所述磁体包括电磁体。
15.如权利要求13所述的系统，其中，所述磁体包括永磁体。
16.一种系统，包括：
凹坑板，其包括凹坑的阵列，所述凹坑被配置成在化验过程期间保留多个悬浮在流体中的磁珠，阵列中的每一个凹坑包括：
第一槽；以及
第二槽；
其中，每一个凹坑的工作容积在约25uL和约10mL之间；以及
多个磁体，磁体在凹坑的阵列外部，其中，每一个磁体邻近一个或更多个凹坑的第一槽。
17.如权利要求16所述的系统，其中，所述磁体包括电磁体。
18.如权利要求16所述的系统，其中，所述磁体包括永磁体。
19.如权利要求16所述的系统，其中，所述凹坑板还包括多列凹坑，凹坑被排列为使得凹坑的第一槽与同一列中的至少一个相邻凹坑的第一槽对齐。
20.如权利要求19所述的系统，其中，列的数量等于磁体的数量，并且每一个磁体被排列为使得磁体邻近一列中的所有凹坑的第一槽。
21.如权利要求20所述的系统，其中，列的数量等于磁体数量的两倍，并且每一个磁体被排列为使得磁体邻近两个相邻列中的所有凹坑的第一槽。
22.一种用于从液体收集磁珠样品的方法，包括：
获得系统，所述系统包括：
凹坑，包括：
第一槽；以及
第二槽；
其中，凹坑的工作容积在约25μL和约10mL之间；以及磁体，其在凹坑外，并且邻近第一槽，其中，所述磁体被配置成
选择性地对第一槽施加磁力；
获得包括多个悬浮在第一液体中的磁珠的第一悬浮液；
将大量的第一悬浮液引入到凹坑中；
对第一槽施加磁力；
使磁珠从第一悬浮液沉淀；
在第一槽中形成磁珠的小球；以及
从第二槽吸出一部分第一液体。
23.如权利要求22所述的方法，还包括从第一槽除去磁场。
24.如权利要求23所述的方法，还包括：
获得第二液体；
将第二液体引入到第一槽中。
25.如权利要求24所述的方法，还包括在第一槽中搅拌磁珠以形成包括悬浮在第二液体中的磁珠的第二悬浮液。
26.如权利要求22所述的方法，其中，所述沉淀步骤还包括：对第一槽施加磁力的同时搅拌第一悬浮液。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6309950B2 (ja) * 2012-07-18 2018-04-11 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 標的成分を持つ試料流体の処理
US20140255940A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-11 Hologic, Inc. Multi-well plate and method of use
US10021487B2 (en) * 2014-09-19 2018-07-10 Axent Wear Inc. Headsets with external speakers with predetermined shapes and designs
JP6398951B2 (ja) * 2015-11-12 2018-10-03 マツダ株式会社 車線維持制御装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083761A (en) * 1996-12-02 2000-07-04 Glaxo Wellcome Inc. Method and apparatus for transferring and combining reagents
US20070184463A1 (en) * 2005-09-30 2007-08-09 Caliper Life Sciences, Inc. Microfluidic device for purifying a biological component using magnetic beads
US20100028935A1 (en) * 2006-11-23 2010-02-04 Carlo Ciaiolo Convex bottom microwell
JP2010038596A (ja) * 2008-08-01 2010-02-18 Enplas Corp 流体取扱装置の操作方法
WO2010029060A2 (de) * 2008-09-10 2010-03-18 Qiagen Gmbh Reaktionsgefäss zur kristallisation einer probe aus einer lösung
US20100184235A1 (en) * 2006-12-05 2010-07-22 Trinity Research Limited Well plate for holding a sample during analysis and a method for preparing a sample for analysis

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5897783A (en) * 1992-09-24 1999-04-27 Amersham International Plc Magnetic separation method
EP1409134A2 (en) * 2000-11-16 2004-04-21 Prolinx, Inc. Magnetic plate for biological separations
US20080207465A1 (en) * 2002-10-28 2008-08-28 Millipore Corporation Assay systems with adjustable fluid communication
WO2008036794A2 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Luminex Corporation Assay preparation system
EP2030689B1 (de) * 2007-08-31 2013-02-13 Tecan Trading AG Mikroplatten-Träger mit Magneten
CN101932930A (zh) * 2008-01-25 2010-12-29 卢米尼克斯股份有限公司 螺线管致动器
JP5390540B2 (ja) * 2008-02-29 2014-01-15 ノースウエスタン ユニバーシティ 生物反応促進用バリア

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083761A (en) * 1996-12-02 2000-07-04 Glaxo Wellcome Inc. Method and apparatus for transferring and combining reagents
US20070184463A1 (en) * 2005-09-30 2007-08-09 Caliper Life Sciences, Inc. Microfluidic device for purifying a biological component using magnetic beads
US20100028935A1 (en) * 2006-11-23 2010-02-04 Carlo Ciaiolo Convex bottom microwell
US20100184235A1 (en) * 2006-12-05 2010-07-22 Trinity Research Limited Well plate for holding a sample during analysis and a method for preparing a sample for analysis
JP2010038596A (ja) * 2008-08-01 2010-02-18 Enplas Corp 流体取扱装置の操作方法
WO2010029060A2 (de) * 2008-09-10 2010-03-18 Qiagen Gmbh Reaktionsgefäss zur kristallisation einer probe aus einer lösung

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