CN106061611A - 用于装载液体样品的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于将液体样品装载到衬底内的多个反应位点中的样品装载器。所述样品装载器包括第一叶片，和耦接到所述第一叶片的第二叶片。所述样品装载器进一步包含在所述第一叶片与第二叶片之间的经配置以将液体样品分配到衬底的流动路径，所述衬底包括多个反应位点。此外，在各种实施例中，所述液体样品与所述第一和第二叶片的前进接触角是85+/‑15度。此外，将从所述流动路径分配的所述液体样品装载到所述多个反应位点可以是基于毛细作用。所述第一和第二叶片可以通过在所述多个反应位点上侧向移动而分配所述液体，其中电动机使所述第一和第二叶片侧向移动。

Description

用于装载液体样品的系统和方法

背景技术

聚合酶链反应(PCR)是一种扩增标靶DNA序列的方法。先前，PCR通常在96或384孔微量培养板中进行。如果需要较高通量，那么微量培养板中的常规PCR方法不具成本效益或不高效。另一方面，减小PCR反应体积减少了试剂的消耗并且可以通过反应体积的热质量的减小而缩短扩增时间。此策略可以按阵列形式(m×n)实施，得到多个较小反应体积。此外，使用阵列使得可在增加的定量灵敏度、动态范围和特异性下进行可缩放高通量分析。

阵列形式还已经用以进行数字聚合酶链反应(dPCR)。dPCR的结果可以用以对稀有等位基因的浓度进行检测和定量，以提供核酸样品的绝对定量并且测量核酸浓度的低倍数变化。一般来说，增加复制的数目提高了dPCR结果的准确性和再现性。

大多数定量聚合酶链反应(qPCR)平台中的阵列形式经设计用于样品分析实验，其中PCR结果需要对于运行后分析可寻址。然而，对于dPCR，每个PCR结果的特定位置或孔可能是无形的并且仅可以分析每一样品中阳性和阴性复制的数目。

在dPCR中，含有相对少量的标靶多核苷酸或核苷酸序列的溶液可以被细分成许多个小测试样品，使得每个样品通常或者含有标靶核苷酸序列的一个分子或者不含有任何标靶核苷酸序列。当样品随后在PCR方案、程序或实验中经过热循环时，含有标靶核苷酸序列的样品扩增并且产生阳性检测信号，而不含有标靶核苷酸序列的样品不扩增并且不产生检测信号。

对于如上文所提及的应用，继续减小反应体积可能会导致例如与对装载具有样品体积的阵列和维持样品体积的物理分离的信心相关的挑战。换句话说，重要的是将样品体积装载到尽可能多的孔或通孔中并且减少孔或通孔之间的交叉干扰。

发明内容

根据本文所述的各种实施例，提供了一种用于将液体样品装载到衬底内的多个反应位点中的样品装载器。所述样品装载器包括第一叶片，和耦接到所述第一叶片的第二叶片。所述样品装载器进一步包含在所述第一叶片与第二叶片之间的经配置以将液体样品分配到衬底的流动路径，所述衬底包括多个反应位点。此外，在各种实施例中，所述液体样品与所述第一和第二叶片的前进接触角是85+/-15度。此外，将从所述流动路径分配的所述液体样品装载到所述多个反应位点可以是基于毛细作用。所述第一和第二叶片可以通过在所述多个反应位点上侧向移动而分配所述液体，其中电动机使所述第一和第二叶片侧向移动。

在本文所述的其它实施例中，一种将液体样品装载到衬底中的多个反应位点中的方法。所述方法包括将液体样品存放到样品装载器的储集器。然后，使所述样品装载器与包括所述多个反应位点的所述衬底接触。所述方法进一步包括在使所述样品装载器与所述衬底接触的同时使所述样品装载器在所述多个反应位点上侧向移动，以便将所述液体样品安放在所述多个反应位点上。在一些实施例中，电动机使所述多个反应位点的所述样品装载器侧向移动。

附图说明

图1A说明了根据本文所述的各种实施例的衬底中的例示性阵列；

图1B说明了根据本文所述的各种实施例的衬底中的阵列的剖视图；

图2说明了根据本文所述的各种实施例，在阵列中装载样品体积；

图3A是根据本文所述的各种实施例，用于将液体样品装载到阵列中的壳套；

图3B是根据本文所述的各种实施例，具有包括阵列的插入衬底的用于装载液体样品的壳套的例示性视图；

图3C是根据本文所述的各种实施例，具有包括阵列的插入衬底的用于装载液体样品的壳套的另一例示性视图；

图4说明了根据本文所述的各种实施例，将液体样品装载到阵列中的例示性方法；

图5A说明了根据本文所述的各种实施例，用于装载液体样品的壳套的例示性组件；

图5B说明了根据本文所述的实施例，用于装载液体样品的壳套的阵列固持器部分；

图5C说明了根据本文所述的各种实施例的用于装载的组装壳套；

图6说明了根据本发明传授内容的各种实施例，用于将液体样品装载到阵列中的一种例示性壳套；

图7说明了根据本发明传授内容的各种实施例，用于将液体样品装载到阵列中的另一例示性壳套；

图8A说明了根据本发明传授内容的各种实施例，用于将液体样品装载到阵列中的又一例示性壳套；

图8B说明了根据本发明传授内容的各种实施例，图8A中所说明的用于将液体样品装载到阵列中的例示性壳套的另一视图；

图9A说明了根据本发明传授内容的各种实施例，例示性漏斗导向槽的一个视图；

图9B说明了根据本发明传授内容的各种实施例，图8A中所说明的例示性漏斗导向槽的截面视图；

图10说明了根据本发明传授内容的各种实施例，用于装载多于一种样品的例示性芯片；

图11说明了根据本发明传授内容的各种实施例的装载设备；

图12说明了根据本发明传授内容的各种实施例的另一装载设备；

图13说明了根据本发明传授内容的各种实施例的样品装载器；

图14A说明了根据本发明传授内容的各种实施例的样品装载器的侧视图；

图14B说明了根据本发明传授内容的各种实施例的样品装载器的顶端的视图；

图15说明了根据本发明传授内容的各种实施例的另一样品装载器；

图16说明了根据本发明传授内容的各种实施例的另一装载设备；

图17说明了根据本发明传授内容的各种实施例的另一装载设备；

图18A-18C说明了根据本发明传授内容的各种实施例的装载方法；

图19A-19B说明了根据本发明传授内容的各种实施例的壳套密封方法；

图20说明了根据本发明传授内容的各种实施例的后退和前进接触角。

图21说明了根据本发明传授内容的各种实施例，通过样品装载器对反应位点进行装载；

图22是说明聚合酶链反应(PCR)仪器的框图，本发明传授内容的实施例可以在所述仪器上实施；并且

图23说明了根据本文所述的各种实施例装载的样品的热循环结果。

图24说明了根据本文所述的各种实施例，待校准的例示性样品装载器高度。

图25A-25B说明了根据本文所述的各种实施例，待校准的样品装载器的例示性起始和停止位置。

图26A-26C说明了根据本文所述的各种实施例，装载的各种特征的预计图谱。

图27说明了根据本文所述的各种实施例，例示性装载设备的因素和反应。

具体实施方式

为了提供对本发明的更透彻理解，以下描述阐述许多特定细节，例如特定配置、参数、实例等。然而，应认识到，此类描述不意图作为对本发明的范围的限制，而是意图提供对例示性实施例的更好描述。

本发明涉及一种用于将样品、样品体积或反应体积装载到衬底中的阵列中，并且更具体来说将样品装载到衬底中的个别反应位点的阵列中的方法和系统。

在各种实施例中，用于将样品装载到物品中的装置、仪器、系统和方法用以检测许多个小体积样品中的标靶。这些标靶可以是任何适合生物标靶，包括(但不限于)DNA序列(包括无细胞DNA)、RNA序列、基因、寡核苷酸、分子、蛋白质、生物标志物、细胞(例如，循环肿瘤细胞)或任何其它适合的标靶生物分子。在各种实施例中，此类生物组分可以在以下应用中结合各种PCR、qPCR和/或dPCR方法和系统来使用：例如胎儿诊断、多重dPCR、病毒检测和定量标准、基因分型、测序验证、突变检测、转基因生物体检测、稀有等位基因检测和/或拷贝数变化。

虽然通常适用于其中处理许多样品的定量聚合酶链反应(qPCR)，但是应认识到根据本文所述的各种实施例可以使用任何适合PCR方法。适合的PCR方法包括(但不限于)例如数字PCR、等位基因特异性PCR、不对称PCR、连接介导PCR、多重PCR、巢式PCR、qPCR、castPCR、基因组步移和桥式PCR。

如下文所描述，根据本文所述的各种实施例，反应位点可以包括(但不限于)例如通孔、样品固持区、孔、凹口、斑点、凹穴和反应室。

此外，如本文所用，热循环可以包括使用例如热循环仪、等温扩增、热定则、红外调节的热循环或解链酶相关扩增。在一些实施例中，芯片可以与内置式加热元件整合。在各种实施例中，芯片可以与半导体整合。

根据各种实施例，标靶的检测可以是(但不限于)例如单独的或组合形式的荧光检测、阳离子或阴离子检测、pH值检测、电压检测或电流检测。

本文所描述的各种实施例特别适合于数字PCR(dPCR)。在数字PCR中，含有相对少量的标靶多核苷酸或核苷酸序列的溶液可以被细分成许多个小测试样品，使得每个样品通常或者含有标靶核苷酸序列的一个分子或者不含有任何标靶核苷酸序列。当样品随后在PCR方案、程序或实验中经过热循环时，含有标靶核苷酸序列的样品扩增并且产生阳性检测信号，而不含有标靶核苷酸序列的样品不扩增并且不产生检测信号。使用泊松(Poisson)统计，原始溶液中的标靶核苷酸序列的数目可以与产生阳性检测信号的样品的数目相关。

根据本文所述的实施例的在芯片上的例示性dPCR结果展示于图23中。

为了进行典型的dPCR方案、程序或实验，有利的是能够以简单并且具成本效益的方式将初始样品溶液分成数万或数十万个测试样品，每个测试样品具有几纳升、为一纳升或约一纳升、或小于一纳升的体积。因为标靶核苷酸序列的数目可能极小，所以在此类情形下还可能重要的是初始溶液的全部含量占据多个反应位点并且含于其中。

本文所述的实施例通过以考虑全部或基本上全部样品溶液的方式将初始样品溶液分布到多个反应位点中来解决这些和其它dPCR设计约束。

对于高通量PCR分析和dPCR方法，可以利用使用阵列形式以减小液体样品的反应体积同时增加一次进行的反应数的策略。液体样品的反应体积的阵列可以在衬底中在多个反应位点中。根据本文所述的各种实施例，反应位点可以是(但不限于)通孔、孔、凹口、斑点、凹穴、反应室或可以固持样品的任何结构。在一些实施例中，通孔或孔的直径可以是楔形化的。

液体样品的反应体积的减小可以使得反应体积的密度更高，以便更多反应可以在既定区域内进行。举例来说，衬底中的由300μm直径通孔组成的反应位点的阵列可以含有约30nL反应体积。通过将阵列中的每个通孔的大小减小到例如60-70μm的直径，每个反应体积可以是100pL液体样品。根据本文所述的各种实施例，反应体积可以在约1pL到30nL液体样品范围内。在一些实施例中，反应位点的阵列可以由多个不同体积反应位点组成以增加动态范围。此外，动态范围可以通过使用多于一个稀释的液体样品而增加。

图1A说明了根据本文所述的各种实施例，包括阵列的芯片100。芯片100可以被称为例如物品、装置、阵列、载片或压板。芯片100包含衬底110和反应位点的阵列120。衬底110可以是各种材料，包括(但不限于)例如金属、玻璃、陶瓷、硅。阵列120包括多个反应位点104。多个反应位点104可以是例如通孔、孔、凹口、斑点、凹穴或反应室。每个反应位点还可以例如具有多个截面几何形状，例如圆形、三角形或六角形。具有其它几何形状可以提供更紧密填充的反应位点，以进一步增加既定区域中的反应数。

图1B说明了根据各种实施例的反应位点104的阵列的截面视图。芯片100具有第一表面112和第二表面114。每个反应位点104从第一表面112中的开口延伸到第二表面114中的开口。反应位点104可以经配置以通过毛细作用提供足够的表面张力，以固持含有待处理或检验的生物样品的相应液体样品。芯片100可以具有如USPN6,306,578、7,332,271、7,604,983、7,682,565、6,387,331或6,893,877中任一项中公开的通用形式或构筑，所述专利以全文引用的方式并入本文中，如同充分阐述于本文中一般。在图1B中说明的实例中，反应位点是通孔。

在各种实施例中，第一表面112和第二表面114包含亲水性材料，并且反应位点104的表面包含亲水性材料。在这些实施例中，毛细作用促进液体样品向反应位点的装载。此外，毛细作用将液体样品固持于反应位点中。

在各种实施例中，第一表面112和第二表面114包含疏水性材料，并且反应位点104的表面包含疏水性材料。在这些实施例中，毛细作用促进液体样品向反应位点的装载。此外，毛细作用将液体样品固持于反应位点中。

在一些实施例中，反应位点104的表面包含亲水性材料，而第一表面112和第二表面114包含疏水性材料。以此方式，液体样品向反应位点104中的装载得到促进，因为液体样品将趋向于亲水性表面。此外，反应位点104中装载的液体样品之间的交叉污染或交叉干扰减到最小。此类亲水性区域的阵列可以在疏水性表面上包含亲水性岛，并且可以使用广泛范围的微型制造技术在衬底102上形成，所述技术包括(但不限于)沉积、等离子、掩蔽方法、转移印刷、丝网印刷、点样等。

在所说明的实施例中，衬底110在第一表面112与第二表面114之间的厚度是300微米，使得每个反应位点104的体积是约1.3纳升。或者，每个反应位点的体积可以例如通过减小反应位点104的直径和/或衬底102的厚度而小于1.3纳升。

因此，每个反应位点的体积可以是小于或等于1纳升、小于或等于100皮升、小于或等于30皮升、或小于或等于10皮升。在其它实施例中，一些或全部反应位点的体积在1到20纳升范围内。根据各种实施例，多个反应位点可以包括一系列不同体积以增加动态范围。

在某些实施例中，反应位点104的密度可以是每平方毫米至少100个反应位点。在其它实施例中，可能存在更高密度的反应位点。举例来说，芯片100内反应位点104的密度可以是每平方毫米大于或等于150个反应位点、每平方毫米大于或等于200个反应位点、每平方毫米大于或等于500个反应位点、每平方毫米大于或等于1,000个反应位点、或每平方毫米大于或等于10,000个反应位点。

在某些实施例中，通孔的密度可以是每平方毫米至少100个反应位点。在其它实施例中，可能存在更高密度的通孔。举例来说，芯片100内通孔的密度可以是每平方毫米大于或等于150个通孔、每平方毫米大于或等于200个通孔、每平方毫米大于或等于500个通孔、每平方毫米大于或等于1,000个通孔、或每平方毫米大于或等于10,000个通孔。

芯片100的其它实施例进一步描述于2012年3月16日提交的临时申请61/612,087(案卷号LT00655 PRO)和2012年11月7日提交的61/723,759(案卷号LT00655 PRO 2)中，所述申请并入本文中用于所有目的。

如上文所提及，减小反应位点的大小可能会导致与液体样品向每个反应位点中的装载相关的挑战。

如上文所提及，需要装载液体样品，使得存在极其少的残余液体样品或不存在残余液体样品。根据本文关于装载芯片所述的各种实施例，应用到用于装载的芯片的液体样品的体积的至少75％装载到多个反应位点中。在一些实施例中，应用到用于装载的芯片的液体样品的体积的至少90％装载到多个反应位点中。在各种实施例中，应用到待装载的芯片的液体样品的体积等于芯片上的多个反应位点的体积总和的体积。在一些实施例中，应用到芯片的液体样品的体积是芯片上的多个反应位点的体积总和减去一个反应位点的体积的体积。

参考图2，根据本文所述的各种实施例，反应位点104的阵列可以通过将一定体积的液体样品安放到芯片100上而装载。由柔性材料构成的样品装载器206可以用以接触阵列104，并且使液体样品在反应位点104的阵列上扩散，压力足以促进阵列104的毛细装载。足够的压力可以是当以侧向扫掠方式施加时足以克服表面的疏水性/亲水性特性的力。压力可以由用户施加或在一些实施例中通过设备自动地施加。在一些实施例中，可以保持样品装载器206静止，并且移动芯片100以使液体样品在阵列104上扩散。在其它实施例中，可以保持芯片100静止，而使样品装载器206在阵列104上移动以装载反应位点104的阵列。样品装载器206可以通过用户或通过设备在阵列104上移动。此外，以此方式，还可以从芯片100去除过量液体样品。

此外，根据本文所述的各种实施例，在芯片移动到壳套或载体中时，可以装载多个反应位点。壳套可以帮助防止液体样品蒸发并且还增加热循环期间每个反应体积的稳定性。

图3A、3B和3C说明了根据本文档中公开的各种实施例，用于装载反应位点阵列的例示性壳套300的各种视图。壳套300可以包括第一部分302和第二部分304。第一部分302和第二部分304经配置以可移动地连接，使得在闭合位置下第一部分302和第二部分304封围芯片100。

根据本发明传授内容的各种实施例，一种用于装载芯片中的反应位点的方法说明于图4中。在步骤402中，将液体样品存放到样品装载器。在各种实施例中，样品装载器可以具有接入端口以存放液体样品，使得液体样品固持于样品装载器内的储集器中。在其它实施例中，液体样品直接存放到含有反应位点的阵列的芯片上。在步骤404中，使样品装载器与芯片接触。在步骤406中，使样品装载器在芯片的表面上侧向移动，以便使液体样品与反应位点接触，压力足以使得反应位点的毛细作用可用液体样品装载反应位点。步骤408可以任选地进行。在步骤408中，可以通过施加热量促进任何过量液体样品的去除，所述过量液体样品通过样品装载器存放在芯片的表面上并且不装载到反应位点中。芯片可以通过加热表面而加热。过量液体样品的去除可以帮助减少例如在液体样品内的生物分子扩增期间可能存在的误差。

参考图5B，第一部分302可以固持芯片100。在一些实施例中，芯片100可以通过涂覆到端口310的粘合剂固持于壳套300的第一部分302中。粘合剂可以是例如胶粘剂或UV粘合剂类型。在其它实施例中，芯片100可以通过例如紧固件或夹钳固持于第一部分302中。

根据各种实施例，漏斗导向槽308与壳套300的第二部分304呈邻接关系，以促进将样品引入到芯片100的反应位点中。漏斗导向槽308可以是柔性大到足以接触并且施加压力到芯片100以装载反应位点的疏水性材料。漏斗导向槽308可以由例如硅酮、RTV、聚氨酯、天然橡胶、其它弹性体或聚烯烃构成。漏斗导向槽308经配置以在芯片100移动通过漏斗导向槽308时使液体样品在芯片100上扩散以装载个别反应位点。漏斗导向槽308还可以经配置成为垫圈。

以此方式，样品材料以遍及本文档并且尤其图4中论述的方式的引入得到促进，并且所需要的最小样品体积可以减小。在各种实施例中，漏斗导向槽308被整合到壳套中或耦接到壳套。或者，漏斗导向槽308可以是单独或可拆卸物件。

漏斗导向槽308可以具有各种形状和大小。举例来说，在一个实施例中，如图9A和9B中所说明，漏斗导向槽308可以呈具有窄狭缝904的凹槽形式。狭缝904的宽度足够窄，以使得当液体样品放置于漏斗导向槽308中时，液体样品将不通过其。狭缝904使得芯片100通过到位于壳套的第二部分304内的停置体积312中。在一些实施例中，举例来说，薄膜可以覆盖狭缝904以保持停置体积312被封围以阻止碎屑或空气进入。在芯片100通过漏斗导向槽308插入时，芯片100可以使覆盖狭缝904的膜断裂。

样品端口306也耦接到第二部分304。液体样品可以放置于样品端口306中用来装载芯片100。放置于样品端口306中的液体样品可以固持于漏斗导向槽308中。此外，漏斗导向槽308可以经配置以按沿着其长度的若干点形式容纳样品材料以促进样品的装载。沿着漏斗导向槽长度的若干样品装载端口可以促进液体样品的高效装载。沿着漏斗导向槽长度的若干装载端口可以经配置以用于芯片100的情况。

芯片100可以再分为用于装载芯片的多个样品单独部分的单独区域以增加通量。图10说明了经配置以包括至少两种样品的芯片1000。隔板1004将第一反应位点阵列1006与第二反应位点阵列1008隔开。以此方式，芯片可以经装载，以便第一液体样品装载到第一阵列1006中并且第二液体样品装载到第二阵列1008中。在一些实施例中，第一液体样品可以在样品的一个稀释度下，并且第二液体样品可以在样品的另一稀释度下。

在其它实施例中，第一和第二液体样品可以例如通过图3A-3C或图8A-8B中说明的壳套装载于芯片1000中。使用根据本文所述的各种实施例的壳套，液体样品可以装载到漏斗导向槽中，因此其装载到芯片上的所要阵列中。相比之下，芯片1002说明了根据各种实施例的包括单一阵列的多个样品区域的芯片。

如上文所提及，漏斗导向槽308可以具有用以形成凹槽样孔的配置，以便液体样品固持并且接触芯片100。

如上文所提及，第二部分304可以包括停置体积312。停置体积312是当壳套300处于闭合位置时固持芯片的位置。在各种实施例中，停置体积312可以填充有浸没流体。浸没流体也可以被称为封装介质。封装介质可以是与反应位点104中所含有的液体样品不混合并且经配置以防止或减少反应位点104中所含有的液体样品蒸发的不可混溶流体(例如，液体或凝胶)。

根据各种实施例，封装介质可以是聚二甲基硅氧烷(PDMS)。PDMS可以是欠交联的，以充分封装芯片100的反应位点而不污染反应位点中装载的液体样品。

PDMS具有使其适合用于PCR情况的若干特征。举例来说，PDMS具有极低自动荧光，在PCR温度下热稳定，并且对于聚合工艺是非抑制性的。另外，PDMS可以含有水性样品，但对水蒸气是气体渗透性的。

PDMS可以是欠交联的，但充分固化的。在一个实例中，封装介质是添加有0.8重量％交联剂的PDMS。典型地，充分交联的PDMS添加有10重量％的交联剂。其它适合封装介质可以是其它PCR相容的粘弹性材料。

通过使PDMS欠交联，其可以充当适合封装物，同时保留通常与充分交联的材料相关的所有属性。举例来说，PDMS可以通过使用小于10％的量的交联剂而欠交联。举例来说，小于或等于1％的交联水平满足了某些PCR应用、例如某些dPCR应用的某些设计需求。多种dPCR反应已经使用封装有小于或等于0.8％的量的交联剂的平板100展示。此外，由于欠交联PDMS材料与Fluorinert相比的较高粘度，因此PDMS封装介质可以向其本身提供包装需求和消费者工作流解决方案。

在芯片100通过样品和漏斗导向槽308的狭缝时，反应位点将填充有样品并且通过到停置体积312中。如果停置体积312在插入芯片100之前填充有封装介质，那么所填充的反应位点暴露于空气的时间量和样品的蒸发量减到最少。

壳套可以由一系列与生物反应相容(例如相容)的材料制造。举例来说，为了是PCR相容的，壳套可以具有低自动荧光；对PCR反应是非抑制性的；对PCR的激发和检测波长是光学透明的；并且在PCR温度下热稳定。用于壳套的材料的实例可以是(但不限于)聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚环烯烃、环烯烃或其它此类聚合材料。

在一些实施例中，停置体积312在壳套中的囊袋内。囊袋可以经配置以在停置体积312内含有封装介质。在一些实施例中，封装介质可以在插入芯片100之前预装载到囊袋中。芯片100可以按压到预装载体积中，在此期间其变得被封装介质封装。在壳套闭合期间，将第一部分302与第二部分304组装并且在停置体积312内在封装介质中封装芯片100，垫圈308可以由第一部分302进一步压缩以形成停置体积312的密封。

在其它实施例中，停置体积312中的囊袋可以密封并且不含空气，以便当芯片100推动到停置体积312中时囊袋打开。以此方式，少油的方法和壳套用于芯片。

在各种实施例中，漏斗导向槽308可以由聚二甲基硅酮或类似材料构成。在一些实施例中，硅酮油也可以包括于漏斗导向槽308中。举例来说，硅酮油可以是PD5。在此聚合物材料的情况下，硅酮油随时间从聚合物基质缓慢释放。硅酮油可以给予漏斗导向槽308以润滑性，以便芯片100更容易通过漏斗导向槽308推动。在这些实施例中，漏斗导向槽308经配置以在芯片100移动通过漏斗导向槽308时使液体样品在芯片100上扩散以装载个别反应位点。此外，硅酮油可以涂布芯片100，因为芯片被装载到壳套300中用以减少或防止样品蒸发。在一些这些实施例中，可能不需要封装介质，因为硅酮油涂层足以防止样品损失。

根据各种实施例，浸没流体可以是(但不限于)弹性体、聚合物或油。浸没流体可以帮助装载、减少样品蒸发并且防止气泡。壳套内部的空气可能会干扰例如样品的生物反应或成像不准确性。

用于一些应用的浸没流体的一个实例是由3M公司商业销售的Fluorinert。然而，Fluorinert由于其容易吸收空气的倾向而可能会对于某些PCR应用成问题，所述空气可能稍后在PCR循环期间释放，导致形成不希望的气泡。

图3B说明了在芯片停置体积312内具有芯片100的壳套。第一部分和第二部分处于闭合位置。图3C是根据本文所述的各种实施例的闭合壳套的另一透视图。

图4说明了描绘根据本文所述的各种实施例，装载多个反应位点的方法400的流程图。在步骤402中，将液体样品存放到漏斗导向槽中。如图9A和9B中所描绘，漏斗导向槽可以是凹槽样形状以固持液体样品。根据各种实施例，漏斗导向槽可以由疏水性材料构成。

在步骤404中，将芯片插入到漏斗导向槽中，其中芯片如上文所述包括衬底和多个反应位点。漏斗导向槽经配置以在芯片通过漏斗导向槽时接触芯片。

在步骤406中，使芯片通过漏斗导向槽以将液体样品装载到多个反应位点中。漏斗导向槽的接触促进了液体样品向反应位点中的装载。如上文所提及，漏斗导向槽以当以侧向扫掠方式施加时足以克服表面的疏水性/亲水性特性的力接触芯片。以此方式，漏斗导向槽还减少了过量液体样品，所述过量液体样品可能因在漏斗导向槽内保持过量而留在衬底上。

根据本文关于装载芯片所述的各种实施例，应用到用于装载的芯片的液体样品的体积的至少75％装载到多个反应位点中。在一些实施例中，应用到用于装载的芯片的液体样品的体积的至少90％装载到多个反应位点中。在各种实施例中，应用到待装载的芯片的液体样品的体积等于芯片上的多个反应位点的体积总和的体积。在一些实施例中，应用到芯片的液体样品的体积是芯片上的多个反应位点的体积总和减去一个反应位点的体积的体积。

此外，在各种实施例中，反应位点和衬底可以涂布有疏水性材料或由疏水性材料构成。以此方式，反应位点的毛细管力是用液体样品装载反应位点和在反应位点内含有液体样品的相当大的因素。

在一些实施例中，反应位点可以涂布有亲水性材料或由亲水性材料构成，而衬底可以涂布有疏水性材料或由疏水性材料构成。因此，与由漏斗导向槽提供的力组合，液体样品的装载可以甚至更有效。芯片可以用各种涂布方法涂布，所述涂布方法例如沉积、等离子、掩蔽方法、转移印刷、丝网印刷、点样等。涂布方法和特性还描述于2012年11月7日提交的临时申请案卷号LT00668 PRO中，所述申请并入本文中用于所有目的。

图8A和8B说明了根据本文所述的各种实施例，用于装载具有反应位点的阵列的芯片的壳套的另一实例。壳套802包括漏斗导向槽806和芯片停置体积808。芯片100插入到芯片停置体积808中。芯片100的样品装载通过漏斗导向槽806促进。如上文所述，芯片停置体积808可以填充有浸没流体或封装介质，以帮助使样品蒸发、样品之间的交叉干扰和气泡减到最少。图8B说明了在芯片100装载并且处于芯片停置区域808中的位置的壳套8B。在此壳套实例中，壳套802的顶部和底部可移动部分经预组装以减少与在壳套闭合和芯片100装载期间顶部和底部部分一起滑动相关的误差。壳套802可以增加装载和封装芯片100的简易性。

根据本发明传授内容的各种实施例，其它方法可以用以装载芯片100中的多个反应位点104。举例来说，多个反应位点104可以经真空装载。举例来说，芯片可以在负压下的壳套或材料内。多个反应位点通过用填充有样品的针刺穿负压填充的壳套而装载，以便液体样品从针中抽取到反应位点中。

此外，根据一些实施例，芯片可以通过离心力装载。举例来说，芯片可以安装在旋转板上。板的旋转可以迫使样品通过芯片的通孔存放在芯片上。

另一例示性装载设备说明于图11中。通过使用此设备，装载运动在芯片的若干装载间可以更均匀。使用装载设备，用户可以手动装载芯片。或者，装载设备可以是自动化的。装载设备可以包括芯片固持器1102，待装载的芯片可以放置在所述芯片固持器中。芯片固持器可以包括于装载基座1104中。样品装载器1106可以放置于样品装载器固持器1108中。以此方式，样品装载器1106一贯地定位以装载芯片。通过使样品装载器固持器1108在芯片上侧向移动，样品装载器将在芯片上推进样品体积并且装载反应位点，如上文所述。样品装载器固持器1108可以在一些实施例中由用户手动移动，或通过自动化样品装载器固持器1108移动。

在各种实施例中，用户可以将液体样品存放在芯片上。然后，用户可以固持样品装载器并且使样品装载器在芯片上侧向移动以将液体样品装载到反应位点中。对于手动和自动化装载方法两者，样品装载器都可以与芯片以0-90度的角度定位，同时在芯片上侧向移动以装载反应位点。

应认识到，根据本文所述的各种实施例，样品装载器1106可以由多种材料构成。举例来说，样品装载器1106可以由聚烯烃、聚氨酯、硅氧烷等构成。在一些实施例中，样品装载器1106可以由Dow 722(一种低密度聚乙烯)构成。然而，应认识到，将在样品装载器材料与液体样品之间产生5-179度的水接触角的任何材料都可以是可接受的用于样品装载器1106的材料。

液体样品性质、样品装载器材料性质和样品装载器物理几何构型以及反应位点物理特性和反应位点以及芯片的表面疏水性/亲水性特性相互作用，并且必须全部考虑为根据本发明传授内容的各种实施例用于用以装载样品的设备的完整系统。

液体样品从样品装载器的扩散取决于液体样品的水接触角。水接触角由样品装载器的材料性质与液体样品的性质的关系产生。当水接触角小于90度时，液体样品与衬底表面之间的关系是亲水性的，并且样品展现出与衬底表面的内聚相互作用，这对于将样品拉动到通孔中的毛细作用是必需的。亲水性太大、例如水接触角低于50度的衬底可能会导致例如过量液体样品在衬底表面上的汇集增加或反应位点的装载低效。此外，低接触角可能会导致液体样品太快移动到一些反应位点中，导致液体样品不均匀分布于多个反应位点中。

相反，当水接触角高于90度时，衬底表面与液体样品之间的关系是疏水性的，并且液体样品将不移动到反应位点中，因为毛细管力将是负的。此情况还可能会导致液体样品汇集于衬底表面上并且阻止用液体样品装载一些反应位点。因此，衬底和反应位点的表面经设计以平衡衬底和反应位点表面相对于液体样品的疏水性和亲水性。

考虑到这些特性，根据各种实施例，高效装载可以通过配置样品装载器以便与液体样品的前进接触角类似于与液体样品的后退接触角而实现。参考图20，说明了前进和后退接触角。水滴2002展示于衬底2000上。如果衬底倾斜，那么水滴2002将具有前进接触角2006和后退接触角2004。

根据各种实施例，前进接触角是85+/-15度，并且后退接触角是85+/-15度。

样品装载器向芯片的向下力可以与材料类型、样品装载器厚度以及芯片厚度和材料相关。然而，向下力可以在用以接触芯片的力到使芯片断裂所需要的力的范围内。(硅的厚度将作为一个因素考虑进去)。此外，在各种实施例中，样品装载器在芯片上的扫掠速率可以是2.0sec/mm达到0.2sec/mm。

在图12中展示的装载设备的另一例示性实施例中，双重样品装载器1208可以用以装载芯片。此装载设备可以包括如图11中的芯片固持器1202、装载基座1204和样品装载器固持器1208。芯片固持器1402固持待装载的芯片。芯片固持器1202可以固持于装载基座1204中。样品装载器固持器1208可以固持双重样品装载器1206。在一些实施例中，用户可以在芯片固持器1202中在芯片上手动侧向推进样品装载器固持器1208。在其它实施例中，通过样品装载器固持器1208的移动可以通过使用电动机而自动化。

双重样品装载器1206可以增加装载到多个反应位点中的样品体积。在各种实施例中，待装载的样品体积可以存放在双重样品装载器1206的两个样品装载器之间。以此方式，双重样品装载器1206的每个样品装载器帮助在芯片上导向待装载的样品体积，以用样品体积装载多个反应位点。

如上文所提及，用双重样品装载器装载样品体积可以将存放在芯片上的样品体积的至少75％装载在反应位点内。在其它实施例中，用双重样品装载器装载样品体积可以将存放在芯片上的样品体积的至少90％装载在反应位点内。在其它实施例中，用双重样品装载器装载样品体积可以将存放在芯片上的样品体积的100％装载在反应位点内。

图13说明了根据本文所述的各种实施例的另一样品装载器1300。样品装载器1300可以包括第一叶片1302和第二叶片1304。样品装载器1300还可以包括接入端口1306，待装载到包括于衬底(例如芯片)中的反应位点的阵列中的液体样品可以存放在其中。接入端口1306中存放的液体样品可以停置在第一叶片1302与第二叶片1304之间的储集器1308内直到样品被装载到反应位点中。液体样品可以在流动路径1310内流动，待分配在流动路径的末端，样品装载器1300的顶端。

如上文所提及，根据一些实施例，样品装载器1300可以由用户固持以手动装载反应位点。在其它实施例中，样品装载器1300可以安装于装载设备中并且用以装载反应位点。

第一叶片1302和第二叶片1304经配置以楔形化到彼此，以便液体样品沿着第一叶片1302和第二叶片1304的宽度的边缘润湿。以此方式，液体样品可以均匀分布在芯片的表面上，以便在样品装载器1300在芯片上扫掠时液体样品高效装载到反应位点中。

参考图21，说明了根据本文所述的各种实施例，通过样品装载器装载反应位点。待装载到反应位点104中的液体样品2104在样品装载器2102内。样品装载器2102在表面106上侧向移动。在其移动时，液体样品2104通过毛细作用装载到反应位点104中。

图14A说明了样品装载器1300的侧视图。在此视图中，展示了储集器1308。当液体样品存放在样品装载器1300中时，如上文所述，液体可以停置于储集器1308中直到液体样品被装载到反应位点中。可以存放到储集器1308的液体样品的体积可以是10-20μL。在其它实施例中，装载到反应位点的液体样品的体积可以是0.5μL到100μL。在又其它实施例中，装载到反应位点的液体样品的体积可以是大于100μL。装载到反应位点的液体样品的体积可以取决于例如如上文所述的样品装载器材料的特性、液体样品的特性以及样品装载器与液体样品之间的关系。

图14B说明了样品装载器1300的第一叶片1302和第二叶片1304的放大视图。展示了第一叶片1302与第二叶片1304之间的楔形化。在各种实施例中，楔形化角度可以是0.1-15度。在一些实施例中，楔形化角度可以是1.5-2度。在各种实施例中，楔形化可以是使得在顶端处第一叶片1302与第二叶片1304之间的距离可以是0.5μm到100μm。在一些实施例中，第一叶片1302与第二叶片1304之间的距离可以是100μm到2mm。

此外，根据各种实施例，样品装载器1300的顶端可以按65+/-3度的角度接触芯片。根据各种实施例，样品装载器1300的顶端当接触芯片时可以偏转0-.004英寸。此外，样品装载器1300在芯片上的扫掠运动可以是线性的。换句话说，将存在最小节距、辊或横摆。扩散器1300可以在芯片上以例如2-3mm/sec的速度移动。

图15说明了根据本文所述的各种实施例的另一样品装载器1500。样品装载器1500可以连接到装载设备，例如图16中所说明。类似于图13，样品装载器1500也可以具有第一叶片1502和第二叶片1504。还类似于图13，待装载到反应位点中的液体样品可以存放在接入端口1508中。液体样品可以通过流动路径1512流动到样品装载器1500的顶端。流动路径1512由第一叶片1502和第二叶片1504形成。

例示性装载设备1600展示于图16中。装载设备1600包括安装于样品装载器固持器1606上的样品装载器1604。样品装载器固持器1606和样品装载器1604组装经配置以将液体样品装载到包括反应位点阵列的芯片1602中。在各种实施例中，样品装载器固持器1606可以手动移动，以便样品装载器1604在芯片1602上侧向移动以将液体样品存放在芯片1602上，因此装载芯片1602中的反应位点。在其它实施例中，样品装载器固持器可以通过控制系统机械控制以使样品装载器1604在芯片1602上移动。

如参考图4所描述，芯片在一些实施例中可以经加热以促进过量液体样品的去除。过量液体样品的去除可以帮助减少反应位点之间的交叉污染或桥接。在各种实施例中，其它环境因素(例如相对湿度)可以经调节以促进液体样品向反应位点的装载。

图17说明了根据本发明传授内容的各种实施例的另一装载设备1700。装载设备1700包括用以装载芯片1704上的反应位点的组装件，以及用以将芯片密封到壳套中以便芯片1704被封围以防止芯片1704的污染和易于处置的组装件。装载设备1700包括经配置以使得芯片1704可以停置于芯片基座1702中的芯片基座1702。因此，芯片1704处于使得样品装载器1708可以将液体样品安放到包括于芯片1704中的反应位点的位置。样品装载器1708经由样品装载器接头1706安装。样品装载器接头1706可以是经配置以将样品装载器1708夹钳到接触芯片1704的位置的夹钳。样品装载器1708在一次使用或若干次使用之后可能需要更换以防止样品污染。

样品装载器接头1706耦接到机构罩套1710。机构罩套1710可以封围用于使样品装载器1708在芯片1704上移动以将液体样品装载到反应位点的机构。机构罩套1710中封围的机构可以包括弹簧和齿轮，经配置以将样品装载器1708定位成接触芯片1704并且使样品装载器1708在芯片104上侧向移动。在一些实施例中，杠杆1712的启动可以将样品装载器1708定位到开始装载的初始位置。根据各种实施例，启动杠杆释放按钮1714以使样品装载器1708开始在芯片上移动以开始装载液体样品。在释放杠杆1712时，机构经配置以使样品装载器1708在芯片1704上移动。将液体样品装载到反应位点的一个实例说明于图18A-18C中。

装载设备1700还可以包括包含耦接到嵌套1716的臂1718的组装件。嵌套1716经配置以固持封盖1720以密封芯片1704。机构罩套1710内的机构将使臂1718移动以便在装载之后封盖1720覆盖芯片1704。覆盖芯片1704的方法展示于图19A-19B中。

如上文所提及，图18A-18C说明了使样品装载器1708在芯片1704上移动以装载包括于芯片1704中的反应位点阵列的方法。为了开始装载过程，将样品装载器1708定位成使得其在一端接触芯片1704，展示于图18A中。将液体样品存放到样品装载器1708中。致动机构罩套1710中所含有的装载机构，并且使样品装载器1708在芯片1704上移动，如图18B中所说明。在样品装载器已经在芯片1704上移动后，将液体样品安放到反应位点，将样品装载器1708提离芯片1704，如图18C中所说明。在各种实施例中，可以完成装载方法一次以装载液体样品。在其它实施例中，可以重复图18A-18C的装载方法两次以确保实质上完成液体样品向反应位点的装载。在其它实施例中，可以完成图18A-18C中说明的装载方法多次。

根据各种实施例，样品装载器1708的顶端可以按65+/-3度的角度接触芯片。根据各种实施例，样品装载器1708的顶端当接触芯片时可以偏转0-.004英寸。此外，样品装载器1708在芯片上的扫掠运动可以是线性的。换句话说，将存在最小节距、辊或横摆。样品装载器1708可以在芯片上以例如2-3mm/sec的速度移动。然而，使样品装载器1708移动以装载反应位点的其它速度是可能的。此外，在各种实施例中，样品装载器1708可以在反应位点上移动超过一次以持续装载更多个反应位点。

图19A-19B说明了定位封盖1720和用封盖1720密封芯片1704。图19A说明了臂1718向芯片1704的移动。图19B说明了臂1718和嵌套1716的组装件，包括封盖1720，在芯片(未展示)下接触基座以密封由基座和封盖1720组成的壳套中的芯片1704。臂1718提供了足以附接芯片1704上的封盖1720的向下力。封盖1720可以用例如胶带或搭扣耦接到基座，封围芯片1704。当使用搭扣时，在一些实施例中，臂1718可以传递足以将封盖1720搭扣到基座的力。

如上文所述，装载设备1700还可以包括加热元件以加热芯片以便促进未装载到反应位点中的过量液体样品的去除。在各种实施例中，加热元件可以包括于芯片基座中。过量液体样品的去除可以减少反应位点之间的交叉污染和桥接。

此外，根据本文所述的各种实施例，装载设备1700可以通过添加电动机而自动化。电动机可以移动臂1718以装载和密封芯片1704。此外，装载设备还可以包括UV固化站，芯片1704插入到其中，并且UV光用以使密封封盖1720中的芯片的UV粘合剂固化。

如上文所述，如果装载设备1700通过添加电动机自动化或甚至如果装载设备手动地用以装载和密封芯片，那么初始设置可以针对更佳性能进行最初校准。举例来说，可以校准样品装载器下降高度、样品装载器起始和停止位置、样品装载器的z力、以及用于将芯片搭扣到壳套中的臂的对准。这些设置尤其可以用以校准样品装载器1708，以便施加恰当量的力以准确并且高效地将液体样品传递到多个反应位点。

图24说明了样品装载器距芯片平面的高度。高度可以基于芯片的厚度或材料进行调节。

图25A-25B说明了也可以在装载设备1700初次使用之前校准的起始和停止位置。在一些实施例中，起始位置可以距多个反应位点的区域0.65mm+/-10mm。在一些实施例中，停止和提离位置可以距芯片的后边缘+/-0.100mm。适当的提离位置例如可以提高反应位点的填充并且还防止多个反应位点之间液体样品的桥接。

根据各种实施例，装载设备1700还可以包括用以向样品装载器1708提供一定振动的设备。施加振荡移动可以帮助液体样品从样品装载器1708的更均匀分布。液体样品可以更均匀分布在样品装载器叶片的长度上以使液体样品更均匀扩散在反应位点上，允许更多个反应位点被填充并且改善液体样品从样品装载器1708的流动。图26A-26C说明了根据各种实施例，样品装载器1708的振荡移动的z力、频率和振幅、样品装载器1708的划扫移动的速度、以及进行装载时的温度的各种组合的预计作用。

根据各种实施例，例示性装载设备的因素和反应说明于图27中。

如上文所提及，根据各种实施例可以利用的仪器是(但不限于)聚合酶链反应(PCR)仪器。图20是说明PCR仪器2000的框图，可以在所述仪器上实施本发明传授内容的实施例。PCR仪器2000可以包括加热封盖2010，其放置在样品支撑装置(未展示)中所含有的多个样品2012上。在各种实施例中，样品支撑装置可以是具有多个反应位点和加热封盖2010的芯片、物品、衬底或玻璃或塑料载片，所述反应位点在反应位点之间具有封盖。样品支撑装置的一些实例可以包括(但不限于)多孔板，例如标准微量滴定96孔板、384孔板或微型卡或实质上平坦的支撑件，例如玻璃或塑料载片。在各种实施例中，反应位点可以包括在衬底的表面上形成的规则或不规则阵列中图案化的凹陷、凹口、隆脊和其组合。

在将液体样品体积装载到多个反应位点中后，可以在反应位点内引发生物反应。在各种实施例中，生物反应可以是PCR反应。因此，可以使芯片在PCR仪器上热循环。

PCR仪器的各种实施例包括样品块2014、用于加热和冷却的元件2016、热交换器2018、控制系统2020和用户界面2022。根据本发明传授内容的热块组装件的各种实施例包含图20的PCR仪器2000的组件2014-2018。

在经配置以用于某一样品支撑件的仪器中，可以提供适配器，以便PCR仪器2000可以使用根据各种实施例的芯片100。适配器经配置以提供向芯片100内的样品的高效传热。

对于图20中的PCR仪器2000的实施例，控制系统2020可以用以控制检测系统、加热封盖和热块组装件的功能。控制系统2020可以通过图20中的PCR仪器2000的用户界面2022为终端用户接取。此外，计算机系统(未展示)可以起作用以提供对图20中的PCR仪器2000的功能以及用户界面功能的控制。另外，计算机系统可以提供数据处理、显示和报告制作功能。所有此类仪器控制功能可以是PCR仪器本地专用的，或计算机系统可以提供控制、分析和报告功能中的部分或全部的远程控制，如随后将更详细地论述。

已经出于说明和描述的目的呈现了对本发明传授内容的各种实施方案的以下描述。其并不是详尽的并且并不将本发明传授内容限制于所公开的精确形式。有可能鉴于以上传授内容进行修改和改变，或可以从本发明传授内容的实践中获得修改和改变。另外，所描述的实施方案包括软件，但本发明传授内容可以实施为硬件与软件的组合或单独在硬件中实施。本发明传授内容可以通过面向对象和非面向对象编程系统实施。

用于与本文档中所描述的各种实施例相关的方法的例示性系统包括在以下美国临时专利申请中所描述的系统：

●2012年3月16日提交的美国临时申请第61/612,087号；和

●2012年11月7日提交的美国临时申请第61/723,759号；和

●2012年3月16日提交的美国临时申请第61/612,005号；和

●2012年3月16日提交的美国临时申请第61/612,008号；和

●2012年11月7日提交的美国临时申请第61/723,658号；和

●2012年11月7日提交的美国临时申请第61/723,738号；和

●2012年6月13日提交的美国临时申请第61/659,029号；和

●2012年11月7日提交的美国临时申请第61/723,710号；和

●2013年3月7日提交的美国临时申请第61/774,499号；和

●2013年3月15日提交的PCT申请第PCT/US2013/032002号；

和

●2013年3月15日提交的PCT申请第PCT/US2013/032420号；

和

●2013年3月15日提交的PCT申请第PCT/US2013/032107号；

和

●2013年3月15日提交的PCT申请第PCT/US2013/032242号；

和

●2013年3月15日提交的PCT申请第PCT/US2013/031890号。

所有这些申请也以全文引用的方式并入本文中。

尽管已经关于某些例示性实施例、实例和应用描述了各种实施例，但对于本领域的技术人员将显而易见，可以在不脱离本发明传授内容的情况下作出各种修改和改变。

Claims (20)

1.一种用于将液体样品装载到衬底内的多个反应位点中的样品装载器，所述样品装载器包含：

第一叶片；

第二叶片，其中所述第一叶片耦接到所述第二叶片；

所述第一叶片与第二叶片之间的经配置以将液体样品分配到衬底的流动路径，其中所述衬底包括多个反应位点。

2.根据权利要求1所述的样品装载器，其进一步包含：

流体连接到所述流动路径的储集器，其中所述储集器经配置以容纳待装载到反应位点的阵列中的存放液体样品。

3.根据权利要求1所述的样品装载器，其中所述第一和第二叶片由以下各者组成的群组之一构成：聚烯烃、聚氨酯和硅氧烷。

4.根据权利要求1所述的样品装载器，其中所述第一和第二叶片楔形化到一起以形成顶端，其中在所述顶端处所述第一叶片与所述第二叶片之间的距离小于100μm。

5.根据权利要求1所述的样品装载器，其中所述第一和第二叶片接触所述衬底以从所述流动路径分配所述液体样品。

6.根据权利要求1所述的样品装载器，其中所述液体样品与所述第一和第二叶片的前进接触角是85+/-15度。

7.根据权利要求1所述的样品装载器，其中将从所述流动路径分配的所述液体样品装载到所述多个反应位点是基于毛细作用。

8.根据权利要求1所述的样品装载器，其中前进接触角与后退接触角之间的滞后在0-30度之间。

9.根据权利要求1所述的样品装载器，其进一步包含：

可移动臂，其中所述第一叶片和所述第二叶片经配置以连接到所述可移动臂。

10.根据权利要求9所述的样品固持器，其中所述可移动臂连接到电动机。

11.根据权利要求10所述的样品固持器，其进一步包含：

经配置以控制所述电动机使所述可移动臂移动的控制电路。

12.一种将液体样品装载到衬底中的多个反应位点中的方法，所述方法包含：

将液体样品存放到样品装载器的储集器；

使所述样品装载器与包括所述多个反应位点的所述衬底接触；和

在使所述样品装载器与所述衬底接触的同时使所述样品装载器在所述多个反应位点上侧向移动，以便将所述液体样品安放在所述多个反应位点上。

13.根据权利要求12所述的方法，其中一定体积的液体样品通过毛细作用抽取到每个反应位点中。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述样品装载器包含第一叶片和第二叶片，并且所述第一和第二叶片经配置以将所述第一与第二叶片之间的所述液体样品安放到所述多个反应位点。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述液体样品与样品装载器的前进接触角是85+/-15度。

16.根据权利要求12所述的方法，其中前进接触角与后退接触角之间的滞后在0-30度之间。

17.根据权利要求12所述的方法，其中所述样品装载器由来自由以下组成的群组的材料构成：聚烯烃、聚氨酯和硅氧烷。

18.根据权利要求12所述的方法，其中所述液体样品在被安放到所述衬底之前通过所述第一与第二叶片之间的流动路径从所述储集器移动。

19.根据权利要求12所述的方法，其中所述衬底和所述多个反应位点的表面是亲水性的。

20.根据权利要求12所述的方法，其中所述使所述样品装载器侧向移动通过移动所述样品装载器的电动机进行，其中所述电动机通过控制电路控制。