CN108602066A - 液体存储输送机构以及方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种液体存储输送机构和使用方法。机构包括壳体,所述壳体包括相应贮存器,以保持独立量的液体。壳体包括填充端部和排放端部。填充端部包括填充端口,所述填充端口打开到贮存器,以便接收相应的一定量的液体。排放端部被关闭盖覆盖以密封相应贮存器的底部。提供一种壳体管理模块,其包括覆盖件和平台。平台包括壳体保持腔室以接收相应壳体。壳体保持腔室以预定样式布置在平台上。壳体保持腔室让壳体取向为使得填充端口从平台露出。覆盖件安装到平台上以关闭填充端口。壳体沿壳体保持腔室在非促动位置和被促动位置之间独立运动。
Description
相关申请
本申请要求以下临时的申请的优先权:
A)2015年12月01日提交的标题为“Blister-based liquid storage andDelivery Mechanisms and Methods”的美国临时申请No.62/261,682,其全部主题通过引用合并于本文;
B)2016年1月13日提交的标题为“BLISTER-BASED LIQUID STORAGE AND DELIVERYMECHANISMS AND METHODS”的美国临时申请No.62/278,017,其全部主题通过引用合并于本文;和
C)2016年3月31日提交的标题为“LIQUID STORAGE AND DELIVERY MECHANISMSAND METHODS”的美国临时申请No.62/315,958,其全部主题通过引用合并于本文。
D)2016年10月14日提交的标题为“LIQUID STORAGE AND DELIVERY MECHANISMSAND METHODS”的美国临时申请No.62/408,628,其全部主题通过引用合并于本文。
E)2016年10月15日提交的标题为“LIQUID STORAGE AND DELIVERY MECHANISMSAND METHODS”的美国临时申请No.62/408,757,其全部主题通过引用合并于本文。
背景技术
数字流控盒(digital fluidics cartridge),例如是液滴促动器,可以包括一个或多个基板,以形成用于执行液滴操作的表面或间隙。一个或多个基板建立液滴操作表面或间隙,用于执行液滴操作且也可以包括布置为执行液滴操作的电极。基板之间的液滴操作基板或间隙可以经涂层或填充有与形成液滴的液体不可混合的填充流体。试剂和其他液体被用在数字流控盒中。然而,难以在不产生空气泡和/或泡沫的情况下向液滴操作中引入试剂。进一步地,通常量的试剂在被用在数字流控盒之前被存储很长时间(例如数月)。然而,在存储期间,例如由于封装物的水蒸发渗透,损失试剂的浓缩会变为不可接受的水平。数字流控盒(digital fluidics cartridge),例如是液滴促动器,可以包括一个或多个基板,以形成用于执行液滴操作的表面或间隙。
限定
本申请中引用的所有文献和相似材料包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、论文和网页,不管这种文献和相似材料的形式如何,均通过引用合并于本文。在并入的文献和相似材料中的一个或多个与本申请不同或抵触(包括但不限于限定的术语、术语用法、描述的技术等)的情况下,以本申请为准。
如在本文使用的,以下术语具有所指出的含义。
“液滴促动器”设置操纵液滴的装置。对于液滴促动器的例子,见Pamula等人的2005年6月28日公开的标题为“Apparatus for Manipulating Droplets byElectrowetting-Based Techniques”的美国专利No.6,911,132;Pamula等人的2006年8月31日公开的标题为“Apparatuses and Methods for Manipulating Droplets on aPrinted Circuit Board”的美国专利申请公开No.20060194331Pamula;Pollack等人的2007年10月25日公开的标题为“Droplet-Based Biochemistry”的国际专利申请公开;Shenderov的2004年8月10日公布的标题为“Electrostatic Actuators forMicrofluidics and Methods for Using Same”的美国专利No.6,773,566;Shenderov的2003年5月20日公布的标题为“Actuators for Microfluidics Without Moving Parts”的美国专利No.6,565,727;Kim等人的2003年11月6日公开的标题为“Electrowetting-驱动Micropumping”美国专利申请公开No.20030205632;Kim等人的2006年7月27日公开的标题为“Method and Apparatus for Promoting the Complete Transfer of Liquid Dropsfrom a Nozzle”的美国专利申请公开No.20060164490;Kim等人的2007年2月1日公开的标题为“Small Object Moving on Printed Circuit Board”的美国专利申请公开No.20070023292;Shah等人的2009年11月19日公开的标题为“Method for Using MagneticParticles in Droplet Microfluidics”美国专利申请公开No.20090283407;Kim等人的2010年4月22日公开的标题为“Method and Apparatus for Real-time Feedback Controlof Electrical Manipulation of Droplets on Chip”的美国专利申请公开No.20100096266;Velev的2009年6月16日公布的标题为“Droplet TransportationDevices and Methods Having a Fluid Surface”美国专利No.7,547,380;Sterling等人的2007年1月16日公布的标题为“Method,Apparatus and Article for MicrofluidicControl via Electrowetting,for Chemical,Biochemical and Biological Assays andthe Like”的美国专利No.7,163,612;Becker等人的2010年1月5日公布的标题为“Methodand Apparatus for Programmable Fluidic Processing”的美国专利No.7,641,779;Becker等人的2005年12月20日公布的标题为“Method and Apparatus for ProgrammableFluidic Processing”的美国专利No.6,977,033;Decre等人的2008年2月12日公布的标题为“System for Manipulation of a Body of Fluid”的美国专利No.7,328,979;Yamakawa等人的2006年2月23日公开的标题为“Chemical Analysis Apparatus”的美国专利申请公开No.20060039823;Wu的2011年3月3日公开的标题为“Digital Microfluidics BasedApparatus for Heat-exchanging Chemical Processes”的美国专利申请公开No.20110048951;Fouillet等人的2009年7月30日公开的标题为“Electrode AddressingMethod”的美国专利申请公开No.20090192044;Fouillet等人的2006年5月30日公布的标题为“Device for Displacement of Small Liquid Volumes Along a Micro-catenaryLine by Electrostatic Forces”的美国专利No.7,052,244;Marchand等人的2008年5月29日公开的标题为“Droplet Microreactor”的美国专利申请公开No.20080124252;Adachi等人的2009年12月31日公开的标题为“Liquid Transfer Device”的美国专利申请公开No.20090321262;Roux等人的2005年8月18日公开的标题为“Device for Controlling theDisplacement of a Drop Between Two or Several Solid Substrates”的美国专利申请公开No.20050179746;和Dhindsa等人的“Virtual Electrowetting Channels:ElectronicLiquid Transport with Continuous Channel Functionality”Lab Chip,10:832–836(2010),这些文献的全部公开内容通过引用合并于本文。某些液滴促动器包括一个或多个基板,其布置为具有在它们之间的液滴操作和与一个或多个基板相关(例如在其上分层、与之附接和/或嵌入其中)且布置为执行一个或多个液滴操作的电极。例如,某些液滴促动器包括基部(或底部)基板、与基板相关的液滴操作电极、在基板和/或电极顶上的一个或多个电介层、和在基板顶上的可选地一个或多个疏水层、电介层和/或形成液滴操作表面的电极。顶部基板也可以设置,其与液滴操作表面分开一定间隙,其共同被称为液滴操作间隙。顶部和/或底部基板上的各种电极结构记载于上述专利和申请且某些新颖的电极结构描述在本发明的描述中。在液滴操作期间,优选的是液滴保持与地电极或参考电极连续接触或频繁接触。在间隙中,地电极或参考电极可以与面对间隙的顶部基板、面对间隙的底部基板相关。电极提供在两基板上的情况下,用于将电极联接到用于控制或监测电极的液滴促动器仪器的电接触器可以与一个或两个板相关。在一些情况下,一个基板上的电极电联接到另一基板,使得仅一个基板接触液滴促动器。在一个实施例中,导电材料(例如环氧基树脂,例如MASTER BONDTM聚合物系统EP79,可从新泽西的哈肯萨克市的Master Bond,Inc.获得)提供一个基板上的电极与另一基板上的电路径之间的电连接,例如顶部基板上的地电极可以通过这种导电材料联接到底部基板上的电路径。在使用多个基板的情况下,间隔件可以设置在基板之间,以确定在它们之间间隙的高度和限定载于促动器上的分配贮存器。间隔件高度例如可以为至少约5μm、约100μm、约200μm、约250μm、约275μm或更大。术语“约”在对值、范围或极限进行量化时通常包括本领域可理解的公差,例如(但不限于)所述值、范围或极限的+/-10%。替换地或另外地,间隔件高度可以为最大约600μm、约400μm、约350μm、约300μm、或更小的。间隔件例如可以用形成顶部或底部基板的突出层形成,和/或用插入在顶部基板和底部基板之间的材料形成。一个或多个开口可以设置在一个或多个基板中,用于形成流体路径,液体可以经过该路径进入液滴操作间隙。一个或多个开口可以在一些情况下对准,以与一个或多个电极互动,例如对准为使得流过开口的液体足够接近一个或多个液滴操作电极,以允许液滴操作被使用该液体的液滴操作电极所影响。基部(或底部)和顶部基板可以在一些情况下形成为一个整体部件。一个或多个参考电极可以设置在基部(或底部)和/或顶部基板和/或在间隙中。参考电极结构的例子在上述专利和专利申请中给出。在各种实施例中,通过液滴促动器操纵液滴可以是经电极实现的,例如经电润湿或经介电泳或经库仑力。可以用在本发明的液滴促动器中的用于控制液滴操作的其他技术的例子包括使用引起液压动力流体压力的装置,例如基于以下原理进行装置:机械原理(例如外部注射泵、气动隔膜泵(pneumatic membrane pump)、振动隔膜泵(vibrating membrane pump)、真空装置、离心力、压电/超声泵和声学力);基于电或磁原理(例如电渗透流动、动电泵(electrokinetic pump)、磁流体插头(ferrofluidic plug)、电流体泵(electrohydrodynamic pump)、使用磁性力和磁流体动力泵进行吸引或排斥);基于热力学原理(例如气体泡沫产生/相变感应体积膨胀);基于其他类型的表面润湿原理(例如电润湿和光电润湿(optoelectrowetting)、以及化学、热血、结构和辐射感应表面张紧梯度);重力;表面张紧力(例如毛细作用);静电力(例如电渗透流动);离心流动(设置在光盘且旋转的基板);磁性力(例如造成流动的震荡离子);磁流体动力;和真空或压差。在一些实施例中,两个或更多前述技术的组合可以用于在本发明的液滴促动器中执行液滴操作。类似地,前述中的一个或多个可以用于将流体传送到液滴操作间隙中,例如从另一装置中的贮存器或从液滴促动器的外部贮存器(例如与液滴促动器基板相关的贮存器和从贮存器到液滴操作间隙的流动路径)。本发明的某些液滴促动器的液滴操作表面可以用疏水材料制造或可以经涂层或处理以使得它们疏水。例如,在一些情况下,液滴操作表面的一些部分或所有部分可以用低表面能量材料或化学物进行衍生,例如通过沉积或在原位使用综合体(synthesis),在溶液中使用例如聚乙烯或全氟化化合物这样的化合物或使用可聚合的单体。例子包括AF(从特拉华州的Wilmington的DuPont获得)、氟树脂族材料、以族疏水和超疏水涂层进行涂层(可从马里兰州Beltsville的CytonixCorporation获得)、硅烷涂层、氟硅酸盐涂层、疏水膦酸酯衍生物(例如Aculon,Inc售卖的)和NOVECTM电子涂层(可从明尼苏达州的圣保罗市的3M Company获得)、用于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的其他氟化单体和用于PECVD的有机硅氧烷(例如SiOC)。在一些情况下,液滴操作表面可以包括疏水涂层,具有约10nm到约1000nm的厚度。而且,在一些实施例中,液滴促动器的顶部基板包括导电有机聚合物,其随后被涂有疏水涂层或以其他方式处理以使得液滴操作表面疏水。例如,沉积在塑料基板上的导电有机聚合物可以是聚乙烯(3、4-乙烯二氧噻吩)聚乙烯(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)。导电有机聚合物和替换的导电层的其他例子记载于Pollack等人的2011年1月6日公开的标题为“Droplet Actuator Devicesand Methods”的国际专利申请公开WO/2011/002957,其全部内容通过引用合并于本文。一个或两个基板可以使用印刷电路板(PCB)、玻璃、经铟锡氧化物(ITO)涂层的玻璃、和/或半导体材料制造,以作为基板。在基板为经ITO涂层的玻璃时,ITO涂层优选为至少约20nm、约50nm、约75nm、约100nm或更大的厚度。替换地或另外地,厚度可最大为约200nm、约150nm、约125nm或更小。在一些情况下,顶部和/或底部基板包括PCB基板,其涂有电介质,例如聚酰亚胺电介质,其可以在一些情况下也经涂层或以其他方式处理为使得液滴操作表面疏水。在基板包括PCB时,以下材料是合适材料的例子:MITSUITMBN-300(可从加利福尼亚州圣何塞的MITSUI Chemicals America,Inc.获得);
ARLONTM11N(可从加利福尼亚州桑塔阿那风的Arlon,Inc获得);N4000-6和N500030/32(可从纽约州的Melville的ParkElectrochemical Corp.获得);ISOLATMFR406(可从亚利桑那州的Chandler的Isola Group获得),尤其是IS620;含氟聚合物族(适用于荧光检测,因为其具有低的背景荧光);聚酰亚胺族;聚酯;聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate);聚碳酸脂;聚醚醚酮液晶聚合物;环烯烃共聚物(COC);环烯烃聚合物(COP);芳香聚酰胺;无纺芳香聚酰胺增强物(nonwoven aramidreinforcement)(可从特拉华州的Wilmington的DuPont获得);牌纤维(可从特拉华州的Wilmington的DuPont获得);和纸。各种材料也适于用作基板的电介质部件。例子包括:蒸汽沉积电介质,例如PARYLENETMC(尤其是在玻璃上),PARYLENETMN,和PARYLENETMHT(用于高温度,~300℃)(可从得克萨斯州的Katy的Parylene Coating Services,Inc.获得);AF涂层;氟树脂(cytop);阻焊层(soldermasks),例如液体可感光阻焊层(例如在PCB上)类的TAIYOTMPSR4000系列,TAIYOTMPSR和AUS系列(可从内华达州的卡森市的Taiyo America,Inc.获得)(具有良好的热特性,用于涉及热控制的应用),和PROBIMERTM8165(具有良好的热特性,用于涉及热控制的应用(可从加利福尼亚州的洛杉矶的Huntsman Advanced Materials Americas Inc.获得);干薄膜阻焊层,例如干薄膜阻焊线(可从特拉华州的Wilmington的DuPont获得);薄膜电介质,例如聚酰亚胺膜(例如聚酰亚胺膜,可从特拉华州的Wilmington的DuPont获得)、聚乙烯和含氟聚合物(例如FEP)、聚四氟乙烯;聚酯;聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate);环烯烃共聚合物(COP)环烯烃聚合物(COP);以上列出的任何其他PCB基板材料;黑基体树脂(black matrix resin);聚丙烯;和黑色柔性电路材料,例如DuPontTM HXC和DuPontTM MBC(可从特拉华州的Wilmington的DuPont获得)。液滴传输电压和频率可以针对被用在具体化验过程的试剂的性能来选择。设计参数可以变化,例如载于促动器上的贮存器的数量和位置,独立电极连接的数量,不同贮存器的尺寸(容积),磁体/珠洗涤区域的位置,电极尺寸,内部电机间距,且间隙高度(顶部和底部基板之间)可以针对具体试剂、过程、液体量等变化。在一些情况下,本发明的基板可以通过低表面能量材料或化学物质衍生,例如使用沉积或在溶液中原位使用聚乙烯或全氟化化合物或可聚合的单体。例子包括AF涂层和涂层用于浸蘸或喷涂涂层,其他用于等离子增强化学气相沉积(PECVD)的氟化单体和用于PECVD的有机硅氧烷(例如SiOC)。另外,在一些情况下,液滴操作表面的一些部分或所有一些可以涂有用于降低背景噪声(例如来自PCB基板的背景荧光)的物质。例如,降低噪声的涂层可以包括黑基体树脂,例如可从日本的Torayindustries Inc.获得的黑基体树脂。液滴促动器的电极通常被控制器或处理器控制,其本身被设置为系统的一部分,其可以包括处理功能以及数据和软件存储和输入和输出能力。试剂可以在液滴促动器上设置在液滴操作间隙中或在流体联接到液滴操作间隙的贮存器中。试剂可以是液体形式,例如液滴,或它们可以设置为液滴操作间隙中的或流体联接到液滴操作间隙的贮存器中的可复原(reconstitutable)的形式。可复原试剂可以通常与液体组合以用于复原(reconstitution)。适用于本文所述的方法和设备的可复原试剂的例子包括Meathrel等人的2010年6月1日公布的标题为“Disintegratable Films for DiagnosticDevices”的美国专利No.7,727,466中所述的那些,其全部内容通过引用合并于本文。
“液滴操作”是指在液滴促动器上进行任何液滴操纵。液滴操作例如可以包括:将液滴装载到液滴促动器中;从液滴源分配一个或多个液滴;将液滴分裂、分离或分开为两个或更多液滴;将液滴从一个位置沿任何方向传输到另一位置;将两个或更多液滴合并或组合为单个液滴;稀释液滴;混合液滴;搅动液滴;让液滴变形;将液滴保持就位;培养液滴;加热液滴;如液滴蒸发;冷却液滴;处置液滴;将液滴传输到液滴促动器以外;本文所述的其他液滴操作;和/或前述的任何组合。术语“合并”、“组合”、等用于描述从两个或更多液滴形成一个液滴。应理解在这种术语用于描述两个或更多液滴时,可以使用足以使得两个或更多液滴组合为一个液滴的任何液滴操作组合。例如,可通过将液滴A传输为与静止液滴B接触、将液滴B传输为与静止液滴A接触、或静止液滴A和B传输为彼此接触而实现“将液滴A与液滴B合并”。术语“分裂”、“分离”和“分开”目的不是暗示与最终液体体积(即最终液滴体积可以相同或不同)或最终液滴的数量(最终液滴的数量可以为2、3、4、5个或更多)相关的任何具体结果。术语“混合”是指实现液滴中一个或多个成分的更均质分配的液滴操作。“装载”液滴操作的例子包括微量渗析装载、压力辅助装载、机器人装载、被动装载、和移液管装载。液滴操作可以是经电极调节的。在一些情况下,通过在表面上使用亲水和/或疏水区域和/或通过物理屏障来进一步辅助液滴操作。液滴操作的例子记载于以“液滴促动器”限定的如上所述的专利和专利申请。有时可以使用阻抗或电容感测或成像技术以确定或确认液滴操作的结果。这种技术的例子描述于Sturmer等人的2010年8月5日公开的标题为“CapacitanceDetection in a Droplet Actuator”的美国专利申请公开No.20100194408,其全部内容通过引用合并于本文。通常,感测或成像技术可以用于确认特定电极擦液滴的存在或不存在。例如,在液滴分配操作之后在目的电极处存在分配液滴能够确认液滴分配操作是有效的。类似地,在化验过程中的适当步骤的检测点擦存在液滴可以确认前一组液滴操作已经成功地产生了用于检测的液滴。液滴运输时间可很快。例如,在各种实施例中,液滴从一个电极运输到下一个电极可以超过约1秒、或约0.1秒、或约0.01秒、或约0.001秒。在一个实施例中,电极在AC模式下存在但是为了成像切换未DC模式。对于执行液滴操作来说有利的是让液滴的覆盖区域类似于电润湿区域;换句话说,分别使用1、2和3个电极来受控地操作1x-、2x-、3x-液滴。如果液滴覆盖区域大于可用于在给定时间执行液滴操作的电极数量换句话说,使用1个电极控制2x液滴和使用2个电极控制3x液滴。在液滴包括液珠(bead)时,液滴尺寸可以等于控制液滴(例如传输液滴)的电极数量。
“填充流体”是指与液滴促动器的液滴操作基板相关的流体,该流体完全不能与液滴相混合,以使得液滴相经历经电极调节的液滴操作。例如,液滴促动器的液滴操作间隙通常填充有填充流体。填充流体例如可以是或包括低粘性的油,例如硅油或十六烷填充流体。填充流体可以是或包括卤代油,例如氟化或全氟化油。填充流体可以填充液滴促动器的整个间隙或可以对液滴促动器的一个或多个表面进行涂覆。填充流体可以是导电的或非导电的。填充流体可以被选择为改善液滴操作和/或减少试剂或目标物质从液滴损失,改善微液滴的形成,降低液滴之间的交叉污染,降低液滴促动器表面的污染,降低液滴促动器材料的劣化等。例如,填充流体可以被选择为与液滴促动器材料兼容。作为例子,氟化填充流体可以被用于氟化表面涂层。氟化填充流体降低亲脂化合物的损失,例如伞形酮基板,如6十六烷酰氨基-4-甲基伞形酮基板(例如在Krabbe、Niemann-Pick或其他化验中使用)。其他伞形酮基板描述于Winger等人的2011年5月19日提交的标题为“Enzymatic Assays UsingUmbelliferone Substrates with Cyclodextrins in Droplets of Oil”的美国专利申请公开No.20110118132,其全部内容通过引用合并于本文。合适的氟化油的例子包括Galden系列油,例如GaldenHT170(bp=170℃,粘性=1.8cSt,密度=1.77),Galden HT200(bp=200℃,粘性=2.4cSt,d=1.79),Galden HT230(bp=230℃,粘性=4.4cSt,d=1.82)(全部可从Solvay Solexis获得);Novec系列油,例如Novec 7500(bp=128℃,粘性=0.8cSt,d=1.61),Fluorinert FC-40(bp=155℃,粘性=1.8cSt,d=1.85),Fluorinert FC-43(bp=174℃,粘性=2.5cSt,d=1.86)(两者可从3M获得)。通常,全氟化填充流体的选择是基于运动粘度(大于7cSt是优选的,但是不必须的),且是基于沸点的(大于150℃是优选的,但是不是必须的,以用于基于DNA/RNA的应用(PCR等))。填充流体例如可以掺杂有表面活性剂或其他添加剂。例如,添加剂可以选择为改善液滴操作和/或减少试剂或目标物质从液滴损失,微液滴的形成,液滴之间的交叉污染,液滴促动器表面的污染,液滴促动器材料的劣化等。可以根据用在具体化验过程中的试剂和与液滴促动器材料的有效互动或非互动针对性能选择填充流体的成分(包括表面活化剂掺杂)。适用于本文所述的方法和设备的填充流体和填充流体配方的例子记载于Srinivasan等人的2010年6月3日公开的标题为“DropletActuators,Modified Fluids and Methods”的国际专利申请公开No.WO/2010/027894中;Srinivasan等人的2009年2月12日公开的标题为“Use of Additives for EnhancingDroplet Operations”的国际专利申请公开No.WO/2009/021173中;Sista等人的2009年1月15日公开的标题为“Droplet Actuator Devices and Methods Employing MagneticBeads”的国际专利申请公开No.WO/2008/098236中;和Monroe等人的2008年11月20日公开的entitled“Electrowetting Devices”的美国专利申请公开No.20080283414中,这些文献的全部内容通过引用合并于本文,以及记载于本文所述的其他专利和专利申请中。氟化油可以在一些情况下掺杂有氟化表面活性剂,例如ZonylFSO-100(Sigma-Aldrich)和/或其他。填充流体在至少一个例子中是液体。在一些实施例中,填充气体可代替液体使用。
“贮存器”是指配置为用于保持、存储或供应液体的封装物或部分封装物。
术语“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”和“上”在说明书中用于指液滴促动器的部件的相对位置,例如液滴促动器的顶部和底部基板的相对位置。应理解不管液滴促动器在空间中的取向如何液滴促动器均能发挥功能。
在任何形式的液体(例如液滴或连续液体,无论是运动的或静止的)被描述为在电极、阵列、基体或表面之“上”、之“处”或“上方”时,这种液体可与电极/阵列/基体/表面直接接触,或可与在液体和电极/阵列/基体/表面之间插置的一个层或多个层或膜接触。在一个例子中,填充流体可被认为是这种液体和电极/阵列/基体/表面之间的膜。
在液滴或液体被描述为在液滴促动器“上”或“装载到其上”,应理解液滴被以有助于使用液滴促动器以执行对液滴的一个或多个液滴操作的方式布置在液滴促动器上,液滴被以有助于感测来自液滴的性质或信号的方式布置在液滴促动器上,液滴已经经历了在液滴促动器上的液滴操作,和/或液滴或液体处于一位置,其可从该位置运动到有助于使用液滴促动器以执行对液滴的一个或多个液滴操作的位置。
术语“流控盒”、“数字流控盒”、“液滴促动器”和“液滴促动器盒”在本文中具有相同的含义。
发明内容
根据本文的实施例,提供一种基于罩泡的液体存储输送机构,其包括壳体,壳体包括罩泡部分以保持一定量的液体。罩泡部分是可变形的,以将一定体积的液体推到罩泡部分以外。流动控制板操作地联接到壳体。流动控制板包括穿刺器和流动通道。关闭盖操作地联接到流动控制板以关闭流动通道。穿刺器在非促动状态和被促动状态之间运动。穿刺器在穿刺器处于被促动状态时穿破关闭盖。为了打开流动通道,流动通道将液体从罩泡部分引导到流控系统。
可选地,壳体可以包括壳体箔片且关闭盖可以包括封盖箔片。流动控制板可以位于与封盖箔片的热密封和壳体箔片之间。罩泡部分可以限定具有打开侧的贮存器,所述打开侧被流动控制板关闭。基板可以形成流体盒的一部分。关闭盖、流动控制板和壳体可以彼此连结且安装在基板上,流动路径从流动通道经过基板并进入流体盒的液滴操作间隙。流动控制板可以包括装载端口,所述装载端口对准壳体的罩泡部分,用于将液体装载到罩泡部分中,关闭盖关闭装载端口。流动控制板可以包括间隙区域。穿刺器可以铰接地联接到间隙区域。穿刺器可以被向外推动超过流动控制板的平面,以穿破关闭盖。
可选地,壳体可以包括设置在罩泡部分附近的促动器接触区域。促动器接触区域可以对准穿刺器。促动器接触区域可以是可变形的,以在穿刺器上推动并让穿刺器运动到被促动状态。机构可以进一步包括彼此铰接联接的顶部板和底部板。顶部板可以至少包括第一多层囊体,所述第一多层囊体包括壳体、流动控制板和盖的第一组合。底部板可以包括第二多层囊体,所述第二多层囊体包括壳体、流动控制板和盖的第二组合。
可选地,在顶部板和底部板处于打开状态时第一和第二多层囊体可以彼此靠近并对准且彼此共面。顶部板上的各多层囊体可以相对于底部板上的各多层囊体以偏开方式排布,使得在处于关闭位置时,顶部板和底部板上的多层囊体以交错方式装配在彼此之间。穿刺器在之前穿破盖之前与罩泡部分中的液体流体连通。
根据本文的实施例,提供一种流控系统,其包括多层囊体,多层囊体包括用于保持一定量的液体的罩泡部分。罩泡部分是可变形的,以将一定体积的液体推到罩泡部分以外。促动器机构对准罩泡部分。控制器执行程序指令以引导促动器机构向罩泡部分施加阀泵送动作。
可选地,囊体进一步可以包括穿刺器和流动通道。促动器机构可以对准穿刺器。控制器可以引导促动器机构以向穿刺器穿刺动作以从罩泡部分打开流动通道。促动器机构可以包括对准穿刺器和罩泡部分的第一和第二促动器。控制器可以分别管理第一和第二促动器的操作,以独立地施加穿刺动作和阀泵送动作。壳体可以包括设置为靠近罩泡部分的促动器接触区域。促动器接触区域可以对准穿刺器。促动器接触区域可通过促动器机构变形,以在穿刺器上推动并让穿刺器运动到被促动状态。
根据本文的实施例,提供一种方法,其包括提供多层囊体以用于流控系统。囊体包括罩泡部分,用于保持一定量的液体。方法进一步包括施加阀泵送动作,所述阀泵送动作使得罩泡部分变形,以将一定体积的液体推沿流动通道推到罩泡部分以外并达到微流控系统。
可选地,囊体可以进一步包括穿刺器和流动通道。方法可以进一步包括施加穿刺动作,其迫使穿刺器打开从罩泡部分到微流控系统的流动通道。阀泵送动作可以与穿刺动作无关,以基本上降低或消除从罩泡部分而来的高速流动。穿刺动作可以利用第一促动器以将穿刺器推到激活状态,且阀泵送动作可以利用第二促动器以让罩泡部分反复变形。穿刺动作可以避免在穿刺动作期间向罩泡部分中的液体引入压力。阀泵送动作可以选择性地向微流控系统中的液滴操作间隙输送连续的预定体积的液体。根据本文的实施例,提供一种液体存储输送机构。液体存储输送机构包括壳体,所述壳体包括相应贮存器以保持独立量的液体,壳体包括排放端部。排放端部被关闭盖覆盖以密封相应贮存器。壳体管理模块包括平台,该平台包括壳体保持腔室以接收壳体中相应的壳体。壳体保持腔室以预定样式布置在平台上。壳体保持腔室使得壳体沿促动方向取向。壳体在壳体保持腔室中沿促动方向在非促动位置和被促动位置之间运动。
可选地,壳体中的至少一个包括本体,该本体具有围绕贮存器的顶部壁和连续关闭侧部,本体具有仅在排放端部处的开口。可选地,壳体中的至少一个可以包括具有相反的第一端和第二端的窄长本体。第二端可以对应于排放端部。第一端可以从平台露出且可以具有开口。
可选地,流动控制板可以包括以与平台上的壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置的穿刺器。流动控制板可以包括在液滴引入区域附近设置在流动控制板的底部中的通气口。覆盖件可以包括形成在其中的开口阵列和盖子,所述盖子可以可移除地保持在开口中。开口和盖子可以以与壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置,使得在覆盖件关闭时,盖子对准壳体的相应填充端部。盖子可以在预定促动力施加到盖子时分别从覆盖件中的开口分离。在促动力将盖子和相应壳体从非促动位置驱动到被促动位置时,盖子可以保持与相应壳体的填充端部的密封关系。基部可以包括定位为靠近壳体保持腔室的闩锁臂。闩锁臂可以将壳体保持在非促动位置。第一端可以包括具有锥形桶状部的外周。桶状部可以终止于填充端口。填充端口可以包括卡持部,所述卡持部定位为提供工具接合特征。
可选地,基部可以包括延伸部,所述延伸部从平台朝向流控配合表面向下突出。延伸部可以将壳体保持在非促动位置。在运动到促动位置时,延伸部可以将壳体与数字流控模块中的相应流体液滴区域(也称为液滴引入区域)对准。基部可以包括定位为靠近壳体保持腔室的闩锁臂。壳体可以包括形成在相应壳体的本体上的中间凹入部。闩锁臂可以接合凹入部,以将壳体保持在非促动位置。提供一种流动控制板,其可以包括以与平台上的壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置的穿刺器。穿刺器可以在相应壳体运动到被促动位置时穿破相应关闭盖。流动控制板可以包括围绕相应穿刺器的控制板延伸部。在壳体管理模块定位为靠近流动控制板时,控制板延伸部可以布置为对准壳体保持腔室。
根据本文的实施例,提供一种方法。方法包括将壳体装载到壳体管理模块的壳体保持腔室中。壳体包括相应贮存器,所述贮存器配置为保持独立量的液体。壳体保持腔室在壳体管理模块的平台上以预定样式布置。方法使得壳体的排放端部在壳体保持腔室中沿促动方向取向。方法用关闭盖覆盖排放端部,以密封相应贮存器的底部。
可选地,方法可以进一步包括将壳体管理模块插入到数字流控模块中,所述数字流控模块包括以与平台上的壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置的穿刺器。方法可以让壳体独立地沿壳体保持腔室在非促动位置和被促动位置之间运动,且可以在壳体运动到被促动位置时用穿刺器穿刺壳体。壳体管理模块可以包括定位为靠近壳体保持腔室的闩锁臂。方法可以进一步包括在壳体具有空的贮存器时用壳体装载壳体管理模块。闩锁臂可以将壳体保持在非促动位置且可以关闭平台上的覆盖件,以提供干燥套件。.方法可以打开覆盖件以露出填充端口,将相应的一定量的液体通过相应填充端口引入到一个或多个贮存器中,且关闭覆盖件以重新关闭填充端口。可选地,方法进一步包括将盖子保持在覆盖件中的开口阵列中,开口和盖子以与壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置;和用与相应壳体对准盖子关闭覆盖件。
可选地,方法可以进一步包括将盖子保持在覆盖件中的开口阵列中。开口和盖子以与壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置。方法用与相应壳体对准的盖子关闭覆盖件。方法可以从壳体向第一壳体施加促动力,以让第一壳体沿相应壳体保持腔室且沿促动方向从非促动位置运动到被促动位置。
根据本文的实施例,提供一种流控系统。系统包括壳体,所述壳体包括相应贮存器,以保持独立量的液体。壳体包括填充端部和排放端部。填充端部包括填充端口,所述填充端口打开到贮存器,以便接收相应的一定量的液体。提供一种壳体管理模块,其包括覆盖件和平台。平台包括壳体保持腔室以接收相应壳体。壳体保持腔室以预定样式布置在平台上。壳体保持腔室让壳体取向为使得填充端口从平台露出。覆盖件安装到平台上以关闭填充端口。流动控制板包括穿刺器,其以与平台上的壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置。促动器机构可相对于壳体管理模块运动。控制器执行程序指令以引导促动器机构以施加阀泵送动作,以让壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破相应壳体且将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,基部可以包括上平台和流控配合表面。上平台可以包括壳体保持腔室,以在壳体沿装载方向朝向流控配合表面插入通过上平台时接收壳体。控制器可以管理来自贮存器的多个独立量的液体的输送。控制器可以引导促动器机构,以选择性地让壳体中独立的一个从非促动位置运动到被促动位置,在该被促动位置,在第一液滴操作期间第一液滴从贮存器移置出来。壳体可以是窄长的且可以包括具有开到贮存器的开口的液体排放端部。壳体可以进一步包括关闭盖,其覆盖在液体排放端部处的开到贮存器的开口。壳体可以包括围绕相应贮存器的本体,且流动控制板包括控制板延伸部,所述控制板延伸部包括成形为接收壳体的本体的相应内部通道。
附图说明
图1A示出了根据本文实施例的的用于将液体分配到数字流控盒中的液体存储输送机构的透视图。
图1B示出了根据本文实施例的的用于将液体分配到数字流控盒中的液体存储输送机构的透视图。
图2分别示出了根据本文实施例的图1A和1B所示的液体存储输送机构的俯视分解视图和仰视分解视图。
图3分别示出了根据本文实施例的图1A和1B所示的液体存储输送机构的俯视分解视图和仰视分解视图。
图4示出了根据本文实施例的图1A和1B所示的液体存储输送机构的一部分的透视图且显示穿破封盖箔片的穿刺器。
图5A示出了图1A和1B所示的液体存储输送机构的流动控制板的透视图,其中穿刺器处于根据本文实施例的非促动状态。
图5B示出了根据本文实施例的图1A和1B所示的液体存储输送机构的截面图,其中穿刺器处于非促动状态。
图6示出了根据本文实施例的液体存储输送机构的例子的透视图以及相应促动机构。
图7显示了根据本文实施例的如图1所示的液体存储输送机构的侧视图和分配试剂的过程。
图8显示了根据本文实施例的如图1所示的液体存储输送机构的侧视图和分配试剂的过程。
图9显示了根据本文实施例的如图1所示的液体存储输送机构的侧视图和分配试剂的过程。
图10A显示了根据本文实施例的形成如图1所示的液体存储输送机构的过程。
图10B显示了根据本文实施例的形成如图1所示的液体存储输送机构的过程。
图11示出了根据本文实施例的液体存储输送机构的另一例子的透视图。
图12示出了根据本文实施例的图11所示的多个液体存储输送机构的布置方式的透视图。
图13示出了根据本文实施例的图11和12所示的液体存储输送机构的俯视分解视图。
图14A分别显示了根据本文实施例的图11所示的液体存储输送机构的流动控制板的俯视图和仰视图。
图14B分别显示了根据本文实施例的图11所示的液体存储输送机构的流动控制板的俯视图和仰视图。
图15A显示根据本文实施例的图11所示的液体存储输送机构的流动控制板的一部分的侧视图且显示非促动状态下的穿刺器。
图15B显示根据本文实施例的图11所示的液体存储输送机构的流动控制板的一部分的侧视图且显示了被促动状态下的穿刺器。
图16示出了根据本文实施例的图11所示的液体存储输送机构的俯视、仰视、侧视和端视图。
图17A分别示出了根据本文实施例的在打开和关闭状态下的铰接液体存储输送机构的例子的透视图。
图17B分别示出了根据本文实施例的在打开和关闭状态下的铰接液体存储输送机构的例子的透视图。
图18显示根据本文实施例的图17A和17B所示的铰接的液体存储输送机构的其他透视图。
图19显示根据本文实施例的图17A和17B所示的铰接的液体存储输送机构的其他透视图。
图20显示了根据本文实施例的图17A和17B所示液体存储输送机构的透视图和从其分配试剂的过程。
图21显示了根据本文实施例的图17A和17B所示液体存储输送机构的透视图和从其分配试剂的过程。
图22显示了根据本文实施例的图17A和17B所示液体存储输送机构的透视图和从其分配试剂的过程。
图23显示了根据本文实施例的图17A和17B所示液体存储输送机构的透视图和从其分配试剂的过程。
图24示出了流控系统的例子的方块图,其包括液滴促动器,该液滴促动器可包括本文公开的液体存储输送机构。
图25A示出了根据替换实施例的液体存储输送机构的一部分的透视图,其用于将液体分配到数字流控盒中。
图25B示出了在处于非促动位置时的图25A的机构的截面。
图25C示出了在处于中间位置时的图25A的机构的截面。
图25D示出了在处于被促动位置时的图25A的机构的截面。
图26A示出了根据替换实施例的液体存储输送机构,其用于将液体分配到数字流控盒。
图26B示出了根据替换实施例的液体存储输送机构,其用于将液体分配到数字流控盒。
图26C示出了根据替换实施例的液体存储输送机构,其用于将液体分配到数字流控盒。
图26D示出了根据替换实施例的液体存储输送机构,其用于将液体分配到数字流控盒。
图26E示出了根据图26A-26D的实施例的液体存储输送壳体的透视图,其形成为活塞形状。
图26F示出了根据本文实施例的图26E的壳体的半透明侧视图。
图27A示出了根据替换实施例的用于分配液体的液体存储输送盒组件的分解视图。
图27B示出了根据本文实施例的在组装状态下的图27A的液体存储输送盒组件。
图27C示出了根据本文实施例形成的试剂模块的分解视图。
图27D示出了根据本文实施例形成的试剂模块的截面图。
图28A示出了根据本文实施例形成的样品模块的分解视图。
图28B示出了根据本文实施例形成的样品模块的截面图。
图28C示出了根据本文实施例的在壳体装载到相应腔室时的基部的一部分的俯视透视图。
图28D示出了根据本文实施例的图28A的样品模块的一部分的端部透视截面图。
图28E示出了根据本文实施例的在壳体被保持在完全装载阶段和非激活状态时的基部的仰视透视图。
图28F示出了根据本文实施例的在处于完全装载阶段和非激活状态时的样品模块的一部分的侧截面图。
图28G示出了根据本文实施例的在完全激活状态时的样品模块的一部分的侧截面图。
图28H示出了根据本文实施例形成的样品模块的分解视图。
图28I示出了根据本文实施例形成的样品模块的分解视图。
图29A示出了示例性根据本文实施例的多壳体促动器的俯视平面图,所述促动器对准管理模块。
图29B示出了根据本文实施例的替换结构,其中形成二维样式的壳体保持腔室,在其之间具有通道。
具体实施方式
本文的实施例涉及流控机构、系统、方法等。流控机构、系统、方法等可以在大尺度流控应用上实施以及在微流控应用中实施(例如与微升尺度的流体体积相关)。另外或替换地,流控机构、系统、方法等可以在利用小于微升的体积的应用中实施,例如微微升的体积。
本文的实施例涉及基于罩泡(blister-based)的液体存储输送机构和方法,用于与数字流控盒(例如液滴促动器)组合使用。即,基于罩泡的液体存储输送机构和方法可用于将小体积的液体(例如约50μl到约200μl)置于数字流控盒中。进一步地,基于罩泡的液体存储输送机构和方法可用于将在冰冻和/或不解冻的状态下的液体存储高达约2年且具有因存储期间水蒸汽穿刺损失造成的小于约10%的浓度变化。另外,用于形成基于罩泡的液体存储输送机构的材料与试剂(例如缓冲剂、蛋白质等)兼容。
在一些实施例中,基于罩泡的液体存储输送机构包括流动控制板。阀功能和箔片穿刺功能(foil piercing function)并入到流动控制板中,其中阀的泵送动作与穿刺功能分开,以基本上降低或完全消除来自基于罩泡的液体输送机构的高速流动(即喷射)。在流动控制板顶上设置壳箔片(shell foil),用于保持一定量的液体(例如试剂)。在流动控制板的下方设置封盖箔片(lidding foil),由此封盖箔片可经由流动控制板的穿刺功能而破裂,且随后液体可由此分配并进入数字流控盒。
另外,在基于罩泡的液体存储输送机构中,第一促动器设置为用于启用箔片穿刺功能,且第二促动器设置为用于启用阀功能并将液体分配到数字流控盒中。第一和第二促动器独立地操作。
在其他实施例中,多个基于罩泡的液体存储输送机构可被封装在一起且一起操作或独立地的操作。
在下文所述的基于罩泡的液体存储输送机构可被填充有在数字流控盒中使用的试剂溶液。然而,这仅是例子。基于的罩泡液体存储输送机构和方法可用于任何类型的液体。
图1A和1B显示了用于将液体分配到数字流控盒中的液体存储输送机构100的透视图。在该例子中,液体存储输送机构100包括流动控制板110。流动控制板110可用任何轻质的刚性材料形成,例如模制塑料。阀功能和箔片穿刺功能并入到流动控制板110中。
在流动控制板110顶上设置壳箔片(shell foil)130,用于保持一定量的液体,例如试剂(未示出)。即,壳体箔片130是平坦片材,其包括罩泡(或囊)部分132,用于保持该一定量的液体。图1A显示了壳体箔片130的实体渲染,而图1B显示了壳体箔片130的透明渲染,使得流动控制板110的细节可见。壳体箔片130可用能承受一定量变形而不会破裂或撕裂并能提供对水和氧气良好阻隔的材料形成。例如,壳体箔片130可以是通过真空成型、冷成型、热成型形成的聚合物。聚合物可以例如是聚合物中的聚酯族(polyester family ofpolymers)中之一,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。壳体箔片130代表可以根据本文的实施例利用的壳体的一个实施例。应理解,其他形状、结构和材料可以用于形成壳体,其包括保持一定量液体的罩泡部分,其中罩泡部分是可变形的,以将一定体积的液体推到罩泡部分以外。
在流动控制板110的下方设置封盖箔片140,由此封盖箔片140可经由流动控制板110的穿刺功能而破裂,且液体可由此分配并进入数字流控盒。封盖箔片140可用易于破裂但仍能提供对水和氧气良好阻隔的材料形成。封盖箔片140例如可以是铝/热密封漆层(aluminum/heat seal lacquer laminate)。封盖箔片140代表可以根据本文的实施例利用的盖的一个实施例。应理解其他形状、结构和材料可以用于形成盖,其操作地联接到流动控制板并通过流动控制板关闭流动通道,直到被穿刺器穿破。
壳体箔片130和封盖箔片140二者可热密封到流动控制板110。一旦组装,则流动控制板110、壳体箔片130和封盖箔片140安装在基板150的顶上。基板150例如可以是塑料或玻璃基板。即,基板150可以是数字流控盒(例如液滴促动器)的更大顶部或底部基板的一部分,其形成液滴操作间隙的一侧。即,液体从壳体箔片130的罩泡部分132分配,经过流动控制板110中的流动路径,随后经过封盖箔片140中的流动路径,随后经过基板150中的流动路径并进入液滴操作间隙(未示出)。多层囊体102的罩泡部分132可以包括各种形状。例如,罩泡部分132可以具有窄长椭圆形形状、圆形形状、六边形形状等。在图1A-1B的例子中,罩泡部分132是窄长的,以沿囊体102的纵向轴线延伸。参考图2到5B显示并描述流动控制板110、壳体箔片130、封盖箔片140和基板150的更多细节。
图2和图3分别显示了图1A和1B所示的液体存储输送机构100的俯视分解视图和仰视分解视图。机构100包括安装在基板150上的多层囊体102。多层囊体102包括保持一定量的液体的罩泡部分132,根据某些实施例,液体通过泵送动作被输送的与化验过程相关的微流控系统。多层囊体102可以包括层的各种组合。根据至少一个实施例,多层囊体102包括壳体103、流体控制板110和关闭盖104。壳体103和关闭盖104可以分别形成为壳体箔片130和封盖箔片140。
流动控制板110包括两个对准孔112,用于安装到基板150的两个对准突柱152。流动控制板110还包括装载端口114,其是通孔或开口,用于将试剂装载到壳体箔片130的罩泡部分132中。三角形的间隙区域116设置在流动控制板110的一个端部处。穿刺器118铰接地联接到间隙区域116的一侧。在穿刺器118处于被促动状态时,穿刺器118被对准以刺穿多层囊体102(例如刺穿封盖箔片140),以打开流动通道122并允许液体从罩泡部分132分配到流控系统。穿刺器118可在非促动和被促动状态之间运动,其中穿刺器118在穿刺器118运动到被促动状态时刺穿关闭盖104(如图3示出)。在穿刺器118运动到被促动状态时,穿刺器118穿破多层囊体102以打开流动通道122,其中流动通道122将液体从罩泡部分132引导到流控系统(例如图9中的液滴操作间隙162)。即,穿刺器118和间隙区域116经由铰接120连接。间隙区域116是三角形的,因为穿刺器118具有三角形形状,其中尖端可用于刺穿封盖箔片140。图2和3显示了在用于穿破封盖箔片140的位置的穿刺器118。即,穿刺器118的末端已经被向下向外推动超过(例如低于)主流动控制板110的平面。另外,倾斜或斜向的流动通道122离开间隙区域116的窄端部并朝向(但是不连接到)装载端口114。流动通道122在装载端口114附近最浅且在间隙区域116附近最深。在液体存储输送机构100被组装并装载了试剂时,流动通道122位于壳体箔片130的罩泡部分132内的空间中,使得壳体箔片130的罩泡部分132内的一定体积的试剂位于流动通道122顶上。
再次,壳体箔片130是平坦片材,其包括罩泡部分132,用于保持一定量的液体。流动控制板110位于封盖箔片140和壳体箔片130之间并热密封到二者。罩泡部分132限定贮存器,其具有被流动控制板110关闭的打开侧。促动器接触区域134设置到罩泡部分132的一侧。进一步地,热密封区域136设置在围绕壳体箔片130的周边的区域(在罩泡部分132和促动器接触区域134以外)。另外,两个对准孔138设置在热密封区域136中,用于安装到基板150的两个对准突柱152。以相似的方式,热密封区域142设置在围绕封盖箔片140的周边的区域中。另外,两个对准孔144设置在热密封区域142中,用于安装到基板150的两个对准突柱152。
液体存储输送机构100的有益特征是,与壳体箔片130的罩泡部分132远离的壳体箔片130的热密封区域136和封盖箔片140的热密封区域142防止罩泡部分132中的试剂在热密封过程中暴露到过多热量之下。
基板150包括两个对准突柱152,用于接收流动控制板110、壳体箔片130、和封盖箔片140。流动控制板110、壳体箔片130、和封盖箔片140中的对准孔和基板150的对准突柱152允许与数字流控盒的良好对接。基板150还包括凹部154,其是凹入区域,其成形为用于接收流动控制板110的穿刺器118。因而,凹部154可以是三角形的。出口156设置在凹部154的窄端部处。出口156是通孔或开口,试剂可以经过其而进入数字流控盒(例如液滴促动器(未示出))的液滴操作间隙(未示出)。
作为例子,壳体箔片130的罩泡部分132可以大小设置为保持例如约50μl到约200μl的试剂。
图4示出了液体存储输送机构100的透视图,没有基板150且显示了穿破封盖箔片140的穿刺器118。即,封盖箔片140的一部分在穿刺器118的边缘处撕开。如此,开口(即流动路径)形成在封盖箔片140中。
图2、3和4显示了在用于穿破封盖箔片140的位置的穿刺器118。穿刺器118的该位置被认为是其被促动状态。然而,在其原始制造状态下,穿刺器118定位在与主流动控制板110相同的平面中,如图5A所示。穿刺器118的该位置被认为是其非促动状态。图5B显示了液体存储输送机构100的截面图,穿刺器118处于非促动状态,其中封盖箔片140未被穿破(也称为未穿破)。
图6示出了液体存储输送机构100以及相应促动机构180的例子的透视图。促动机构180包括促动器壳体182、第一促动器184、和第二促动器186。在促动器壳体182中的是用于控制第一促动器184和第二促动器186的位置的机构。即,使用促动机构180,可相对于壳体箔片130的促动器接触区域134控制第一促动器184的末端的位置。同样,可相对于壳体箔片130的罩泡部分132控制第二促动器186的末端的位置。
第一促动器184和第二促动器186被独立地控制。第一促动器184用于促动流动控制板110的穿刺器118,以穿破封盖箔片140。因而,其描述了液体存储输送机构100的箔片穿刺功能。第二促动器186用于促动壳体箔片130的罩泡部分132,以分配试剂。因而,其描述了液体存储输送机构100的用于将液体分配到数字流控盒中的阀功能。
图7、8和9显示了液体存储输送机构100以从其分配试剂的过程的侧视图。即,图7、8和9显示与基板160相关的基板150。基板150和基板160通过液滴操作间隙162分离。液滴操作间隙162含有填充流体(未示出)。填充流体例如是低粘性油,例如硅油或十六烷填充流体。在液滴操作间隙162中执行液滴操作。
例如,图7显示了在没有促动的初始状态下的液体存储输送机构100(即第一促动器184和第二促动器186均未被促动)且试剂(未示出)被密封在壳体箔片130的罩泡部分132中。在该状态下,试剂存储在液体存储输送机构100中且保持准备好用于分配。
接下来并参见图8,第一促动器184被促动且第二促动器186未被促动。因此,第一促动器184的末端在壳体箔片130的促动器接触区域134上向下推动。如此,壳体箔片130的促动器接触区域134变形而没有破坏,允许第一促动器184的末端在穿刺器118上向下推。以此方式,穿刺器118的尖端推靠到封盖箔片140且穿出一孔。该动作从壳体箔片130的罩泡部分132打开了一流动路径,其包括流动控制板110的流动通道122和基板150的出口156。
接下来并参见图9,第二促动器186被促动且第一促动器184未被促动。因此,第二促动器186的末端在壳体箔片130的罩泡部分132上向下推动。如此,壳体箔片130的罩泡部分132的顶部变形而没有破坏,且一定量的试剂被推到罩泡部分132以外,其中试剂沿流动控制板110的流动通道122流动到基板150的出口156以外,且进入基板150和基板160之间的液滴操作间隙162。结果,试剂液滴164被分配到液滴操作间隙162中。
如图7、8和9所示的分配过程显示了,液体存储输送机构100的阀泵送动作与液体存储输送机构100的穿刺功能无关。如此,基本上减少或完全地消除了试剂向液滴操作间隙中高速流动或喷射的可能性。这是因为在穿刺动作期间在穿刺器118处基本上没有压力存在。通常,在流体分配期间没有内部压力的积累。
图10A和10B显示了形成图1A到9所述的液体存储输送机构100的过程1000。过程1000可以包括但不限于以下步骤。
在步骤1,用于形成壳体箔片130的材料的片材设置为平坦状态。在一个例子中,材料是PET。
在步骤2,材料的片材例如经由真空成型过程、冷成型过程和/或热成型过程处理,以在壳体箔片130中形成罩泡部分132。随后,对准孔138形成到壳体箔片130中。
在步骤3,流动控制板110被保持在组装工具上,流动通道122一侧朝上。随后,壳体箔片130置于流动控制板110顶上。随后,壳体箔片130经由标准热密封过程被热密封到流动控制板110的表面。
在步骤4,流动控制板110和壳体箔片130在组装工具上被翻过来,使得壳体箔片130的罩泡部分132面向下且流动控制板110的装载端口114面向上。
在步骤5,提供用于形成封盖箔片140的材料的片材。在一个例子中,材料是铝/热密封漆层。
在步骤6,对准孔144形成到封盖箔片140中。
在步骤7,使用流动控制板110的装载端口114,让壳体箔片130的罩泡部分132填充有试剂。在一个例子中,罩泡部分132填充有约50μl到约200μl的试剂。随后,封盖箔片140置于流动控制板110顶上。随后,封盖箔片140经由标准热密封过程被热密封到流动控制板110的表面。
在步骤8,流动控制板110、壳体箔片130、和封盖箔片140的组件(在其中装载了试剂)从组装工具移走并被翻过来(罩泡部分132一侧朝向)。应注意,流动控制板110、壳体箔片130、和封盖箔片140的组件(在其中装载了试剂)可以在进行到步骤9之前保持存放一段时间。
在步骤9,流动控制板110、壳体箔片130、和封盖箔片140的组件(在其中装载了试剂)安装在基板150的顶上,其可以是数字流控盒(例如液滴促动器)的顶部或底部基板的一部分。
在过程1000,液体存储输送机构100的设计(其中壳体箔片130的罩泡部分132与壳体箔片130的热密封区域136和封盖箔片140的热密封区域142相距较远)防止罩泡部分132中的试剂在热密封过程期间暴露到过多热量之下。
图11示出了液体存储输送机构1100的透视图,其是液体存储输送机构的另一例子。在该例子中,液体存储输送机构1100的覆盖区域被设计为紧凑,用于使得可相对于印刷电路板(PCB)布置的液体存储输送机构的数量最大化。即,液体存储输送机构1100具有长且窄的覆盖区域(例如约30mm长×约9mm宽)。多个液体存储输送机构1100可以以9mm的间距并排布置。例如,图12显示了以9mm间距布置的多个液体存储输送机构1100的布置形式1200。因而,液体存储输送机构1100的覆盖区域很好地提供了在数字流控盒(例如液滴促动器)上的高封装密度。在下文参考图13到16显示并描述液体存储输送机构1100的更多细节。
图13示出了图11和12所示的液体存储输送机构1100的俯视分解视图。在该例子中,液体存储输送机构1100包括流动控制板1110、在流动控制板1110顶上的壳体箔片1130、和在流动控制板1110下方的封盖箔片1140。在使用时,液体存储输送机构1100被安装在基板(未示出)的顶上,例如数字流控盒(例如液滴促动器)的顶部或底部基板,或液体存储输送机构100的基板150。
流动控制板1110可用任何轻质的刚性材料形成,例如模制塑料。阀功能和箔片穿刺功能并入到流动控制板1110中。壳体箔片1130是平坦片材,其包括罩泡(或囊)部分1132,用于保持该一定量的液体。壳体箔片1130可用聚合物形成,例如PET。封盖箔片1140例如可用铝/热密封漆层形成。壳体箔片1130和封盖箔片1140可经由标准热密封过程热密封到流动控制板1110。
流动控制板1110包括可选装载端口1111,其是通孔或开口,用于将试剂装载到壳体箔片1130的罩泡部分1132。装载端口1111可以用于在制造期间装载,且可以在操作期间密封。流动控制板1110还包括设置在一个端部处的间隙区域1112。穿刺器1114铰接地联接到间隙区域1112的一侧。即,穿刺器1114和间隙区域1112经由铰接1116连接。穿刺器1114包括头部部分1118和楔形末端部分1120(见图15A,15B),其中末端部分1120可用于刺穿封盖箔片1140。另外,倾斜或斜向流动通道1122离开间隙区域1112并朝向(但是不连接到)装载端口1111。流动通道1122在装载端口1111附近最浅且在间隙区域1112附近最深。在液体存储输送机构1100被组装并装载了试剂时,流动通道1122位于壳体箔片1130的罩泡部分1132内的空间中,使得壳体箔片1130的罩泡部分1132内的一定体积的试剂位于流动通道1122顶上。图14A和14B分别显示流动控制板1110的俯视图和仰视图且显示了其更多细节。
再次,壳体箔片1130是平坦片材,其包括罩泡部分1132,用于保持一定量的液体。在一个例子中,罩泡部分1132可保持约50μl到约200μl的试剂。促动器接触按钮1134设置到罩泡部分1132一侧。促动器接触按钮1134对应于穿刺器1114的头部部分1118的形状且与之接合,其中在非促动状态下,穿刺器1114的头部部分1118突出到流动通道1122的表面的上方。进一步地,围绕壳体箔片1130的周边的区域(在罩泡部分1132和促动器接触按钮1134的外侧)提供热密封区域。以相似的方式,围绕封盖箔片1140的周边的区域提供热密封区域。
包括两个独立控制的促动器的促动机构(未示出),例如如图6所示的促动机构180,可用于液体存储输送机构1100。即,一个促动器推靠到促动器接触按钮1134和穿刺器1114,以穿破封盖箔片1140。其他促动器推靠到壳体箔片1130的罩泡部分1132,以从其分配试剂。液体存储输送机构1100的允许促动的特征是罩泡部分1132和壳体箔片1130的促动器接触按钮1134可变形但不破坏。
图15A显示了液体存储输送机构1100的流动控制板1110的一部分的侧视图且显示了在非促动状态下的穿刺器1114。相反,图15B显示了流动控制板1110的穿刺器1114处于被促动状态。即,在图15A所示的非促动状态下,穿刺器1114的大致取向是沿主流动控制板1110的平面。然而,在图15B所示的被促动状态下,穿刺器1114的位置是用于穿破封盖箔片1140的位置。即,穿刺器1114的大致取向倾斜向下,使得穿刺器1114的末端部分1120已经被向下推到主流动控制板1110的平面以下。
与图1A到10B的液体存储输送机构1100相比,存在某些不同。例如,(1)推靠到穿刺器1114的促动器的末端可以是平坦的,而不是圆形的,(2)穿刺促动不会突出到低于流动控制板1110的顶表面,(3)突出促动器接触按钮1134减少与促动器末端的对准公差,和(4)与三角形穿刺器相比,穿刺力由于楔形穿刺器而减小。在一个例子中,最大穿刺力可为约40牛顿到约60牛顿。
图16示出了液体存储输送机构1100的俯视、仰视、侧视和端视图。在这些视图中,穿刺器1114处于被促动状态。液体存储输送机构1100的操作基本上与参考图7、8和9针对液体存储输送机构100所述的相同。进一步地,液体存储输送机构1100的制造基本上与参考图10A和10B针对液体存储输送机构100所述的相同。
进一步地,以与液体存储输送机构100相似的方式,液体存储输送机构1100的阀泵送动作与液体存储输送机构1100的穿刺功能无关。如此,基本上减少或完全地消除了试剂向液滴操作间隙中高速流动或喷射的可能性。这是因为在穿刺动作期间在穿刺器1114处基本上没有压力存在。通常,在流体分配期间没有内部压力的积累。
在前面的例子中,穿刺器被显示为联接到流动控制板。可选地,穿刺器可以构成壳体箔片的一部分。例如,穿刺器可以构造为与促动器接触按钮整合,使得在促动器接触按钮变形时,穿刺器延伸到激活状态并穿破封盖箔片或另一结构,且由此从罩泡部分中的贮存器打开流动通道。
图17A和17B显示了分别在打开和关闭状态下的铰接的液体存储输送机构的例子的透视图。在该例子中,铰接的液体存储输送机构1700包括经由铰链1770铰接联接的顶部板1710和底部板1730。
顶部板1710至少包括第一多层囊体,所述第一多层囊体包括壳体箔片、流动控制板和盖箔片的第一组合。底部板1730包括第二多层囊体,所述第二多层囊体包括壳体箔片、流动控制板和盖箔片的第二组合。可选地,顶部板1710和底部板1730可以包括单个多层囊体,且甚至包括多个多层囊体或还有其他情况。在图17A和17B的例子中,顶部板和底部板1710和1730每一个包括相等数量的六个多层囊体,其中每一个囊体是具有管状形状的窄长形状。在顶部板和底部板处于打开状态时,第一和第二多层囊体在彼此附近对准且处于同一平面。邻近的多层囊体彼此间隔开。如图17A所示,顶部板1710上的各多层囊体相对于底部板1730上的各多层囊体以偏开方式排布,使得在处于关闭位置时,顶部板和底部板1710、1730上的多层囊体以交错方式装配在彼此之间,以有助于更紧凑的封装。如图17B所示,在处于关闭位置时,顶部板和底部板1710和1730彼此连结,以在它们之间夹住各多层囊体。作为一个例子,多层囊体被封装在顶部板和底部板1710、1730中,以提供安全且固定的存储环境。
根据一些实施例,铰接的液体存储输送机构1700被设计为保持多个液体存储输送机构,所述多个液体存储输送机构被同时穿刺且随后同时分配。因而,壳体箔片1740设置在底部板1730的顶上。壳体箔片1740包括用于保持和分配多种体积的试剂的特征,其中顶部板1710包括促动特征。使用铰链1770,铰接的液体存储输送机构1700可以书本的样式打开(图17A)和关闭(图17B)。通过“关闭”铰接的液体存储输送机构1700的动作,试剂在铰链1770附近在底部板1730的边缘处分配(即在书的“书脊”处)。因而,封盖箔片1750沿铰链1770附近的底部板1730的边缘设置。在下文参考图18到23显示并描述铰接的液体存储输送机构1700的更多细节。
图18和19显示了沿图17A和17B的线A-A截取的铰接的液体存储输送机构1700的截面视图。图18和19显示了壳体箔片1740进一步包括多个(例如五个)罩泡部分1742和多个(例如五个)促动器接触按钮1744。因而,在该例子中,铰接的液体存储输送机构1700设计为存储并随后分配五种体积的试剂。穿刺器1760被设置有罩泡部分1742每一个。每一个穿刺器1760在铰链1770附近安装在底部板1730中(即在书的“书脊”处)。每一个穿刺器1760具有穿刺器末端1762、穿刺器跟部1764和围绕枢转点1766的枢转摇臂样式。壳体箔片1740的促动器接触按钮1744对应于穿刺器1760的穿刺器跟部1764的形状并与之接合。
每一个穿刺器1760位于间隙区域中。流动通道1734将底部板1730中的贮存器1732流体连接到该间隙区域。进一步地,每一个穿刺器1760的穿刺器末端1762在铰链1770附近的底部板1730的边缘处位于流动通道1736中(即在书的“书脊”处),使得穿刺器末端1762可穿破封盖箔片1750。流动通道1734、间隙区域(穿刺器1760位于其中)和流动通道1736的组合提供了从贮存器1732和罩泡部分1742到铰链1770附近的底部板1730的边缘(即在书的“书脊”处)的完整流动路径。
底部板1730包括多个(例如五个)贮存器1732,所述贮存器1732对应于且对准于壳体箔片1740的多个(例如五个)罩泡部分1742。因而,底部板1730的贮存器1732和其配合的壳体箔片1740的罩泡部分1742的组合保持一定体积的试剂,例如约50μl到约200μl的试剂。
顶部板1710包括多个(例如五个)促动器1712,其对应于且对准于底部板1730的多个(例如五个)促动器接触按钮1744,其对应于穿刺器1760的穿刺器跟部1764。即,在铰接的液体存储输送机构1700关闭时,顶部板1710的促动器1712接触底部板1730的促动器接触按钮1744,其将力传递到穿刺器1760的穿刺器跟部1764。结果,穿刺器1760的穿刺器末端1762被推过并穿破封盖箔片1750。
顶部板1710还包括多个(例如五个)促动器1714,其对应于且对准于底部板1730的多个(例如五个)罩泡部分1742。再次,在铰接的液体存储输送机构1700关闭时,顶部板1710的促动器1714接触底部板1730的罩泡部分1742,由此挤压罩泡部分1742并将试剂(未示出)推出。
顶部板1710、底部板1730和穿刺器1760例如可用模制塑料形成。壳体箔片1740可用聚合物形成,例如PET。封盖箔片1750例如可用铝/热密封漆层形成。壳体箔片1740和封盖箔片1750二者可经由标准热密封过程热密封到底部板1730。
在铰接的液体存储输送机构1700的组装过程期间,壳体箔片1740的罩泡部分1742和底部板1730的贮存器1732每一个填充有试剂,例如约50μl到约200μl的试剂。例如,铰接的液体存储输送机构1700的具有铰链1770的边缘(即书的“书脊”)取向向上。随后,试剂被推过流动通道1736,经过穿刺器1760,且进入壳体箔片1740的罩泡部分1742和底部板1730的贮存器1732。随后,封盖箔片1750被热密封到底部板1730。
图20、21、22和23显示了从铰接的液体存储输送机构1700分配试剂的过程。现在参见图20,铰接的液体存储输送机构1700处于打开位置。底部板1730的贮存器1732和壳体箔片1740的罩泡部分1742保持一定体积的试剂(未示出)。顶部板1710的促动器1712开始接触底部板1730的促动器接触按钮1744,但是不向穿刺器1760的穿刺器跟部1764传递力且因此封盖箔片1750是完整的。进一步地,顶部板1710的促动器1714尚未接触壳体箔片1740的罩泡部分1742。
现在参见图21,铰接的液体存储输送机构1700开始关闭,这使得顶部板1710的促动器1712推靠底部板1730的促动器接触按钮1744并开始在穿刺器1760的穿刺器跟部1764上向下推。如此,穿刺器末端1762开始穿破封盖箔片1750。顶部板1710的促动器1714仍然未接触壳体箔片1740的罩泡部分1742且因此没有试剂被推出。
现在参见图22,铰接的液体存储输送机构1700进一步关闭。穿刺器末端1762进一步被推过封盖箔片1750。顶部板1710的促动器1714接合壳体箔片1740的罩泡部分1742,罩泡部分1742开始挤压并由此开始将试剂推出底部板1730的流动通道1736。在使用时,铰接的液体存储输送机构1700相对于数字流控盒(例如液滴促动器)安装。因此,在该步骤中,试剂开始分配到液滴操作间隙中。
现在参见图23,铰接的液体存储输送机构1700完全关闭。穿刺器末端1762被完全推过封盖箔片1750。顶部板1710的促动器1714完全接合壳体箔片1740的罩泡部分1742。罩泡部分1742完全挤压且剩余体积的试剂被推到底部板1730的流动通道1736以外。因此,在该步骤中,剩余体积的试剂分配到数字流控盒(例如液滴促动器)的液滴操作间隙中。
铰接的液体存储输送机构1700的书本样式的设计使得穿刺器1760的促动发生在壳体箔片1740的罩泡部分1742的促动之前,即分两个阶段的动作。因而,图20、21、22和23所示的分配过程显示了铰接的液体存储输送机构1700的阀泵送动作与铰接的液体存储输送机构1700的穿刺功能无关。如此,基本上减少或完全地消除了试剂向液滴操作间隙中高速流动或喷射的可能性。这是因为在穿刺动作期间在穿刺器1760处基本上没有压力存在。通常,在流体分配期间没有内部压力的积累。
再次参见图1A到23,本文实施例的液体存储输送机构,例如参考图1A到10B在上文所述的液体存储输送机构100,参考图11到16在上文所述的液体存储输送机构1100,和参考图17A到23在上文所述的铰接的液体存储输送机构1700,提供了一些有益的特征。例如,(1)它们提供了没有喷射或任何高速输送的受控液体输送速度,(2)它们减少或完全消除因数字流控环境中的分配过程造成的陷落气泡,(3)它们减少或完全消除数字流控环境中以大团块输送的试剂/空气泡沫,(4)它们减少或完全消除可从主团块分离的小团块试剂。
进一步地,挤压壳体箔片的罩泡部分的其他方法可代替本文所述的促动器。例如,可使用滚子或提供与罩泡正交的力的任何方法来挤压罩泡部分。
图24示出了流控系统2400的例子的功能块图,所述流控系统包括液滴促动器2405,其是流体盒的一个例子。液滴促动器2405可包括本文公开的液体存储输送机构。数字微流控技术针对液滴促动器(例如液滴促动器2405)中的离散液滴通过对其表面张力进行电控制(电润湿)来执行液滴操作。液滴可以被夹在液滴促动器2405的两个基板之间,即通过液滴操作间隙分离的底部基板和顶部基板。底部基板可以包括电可寻址电极(electrically addressable electrodes)的结构。顶部基板可以包括参考电极平面,例如用导电墨水或铟锡氧化物(ITO)制造。底部基板和顶部基板可以涂有疏水材料。在液滴操作间隙中执行液滴操作。液滴周围的空间(即底部基板和顶部基板之间的间隙)可以填充有不能混合的惰性流体,例如硅油,以防止液滴蒸发且有助于其在装置中的输送。其他液滴操作可以通过改变电压启用的模式而实现;例子包括液滴的合并、分裂、混合和分配。
液滴促动器2405可以设计为装配在流控系统2400的仪器台板(未示出)上。仪器台板可以保持液滴促动器2405且承装其他液滴促动器特征,例如但不限于,一个或多个磁体和一个或多个加热装置。例如,仪器台板可以承装一个或多个磁体2410,其可以是永磁体。可选地,仪器台板可以承装一个或多个电磁体2415。磁体2410和/或电磁体2415相对于液滴促动器2405定位,用于使得对磁性做出相应的珠固定不动。可选地,磁体2410和/或电磁体2415的位置可以被马达2420控制。另外,仪器台板可以承装一个或多个加热装置2425用于控制例如液滴促动器2405的某些反应和/或洗涤区域中的温度。在一个例子中,加热装置2425可以是加热杆,其相对于液滴促动器2405定位,用于提供对其的热控制。
流控系统2400的控制器2430电联接到本文所述的设备的各种硬件部件,例如液滴促动器2405、电磁体2415、马达2420、和加热装置2425,以及电联接到检测器2435、阻抗感测系统2440和任何其他输入和/或输出装置(未示出)。控制器2430控制流控系统2400的总体操作。控制器2430例如可以是通常目的计算机、特殊目的计算机、个人计算机或其他可编程数据处理设备。控制器2430用于提供处理能力,例如存储、解译、和/或执行软件指令,以及控制系统的总体操作。控制器2430可以被配置和被编程为在这些装置的数据和/或功率方面进行控制。例如,在一个方面,针对液滴促动器2405,控制器2430通过启用/停用电极来控制液滴的操纵。控制器2430执行存储在存储器中的程序指令,以除了其他操作外管理根据本文实施例的穿刺和泵送动作。
在一个例子中,检测器2435可以是成像系统,其相对于液滴促动器2405定位。在一个例子中,成像系统可以包括一个或多个发光二级管(LED)(即照明源)和数字图像捕捉装置,例如电荷藕合装置(CCD)相机。检测可使用适于特定试剂或使用标签的设备来执行。例如,光学检测器(例如荧光检测器、吸收检测器、冷光检测器等)可用于检测适当的光学标签。例如,系统可以设计为用于基于阵列的检测。例如,用于本文所述的方法的光学系统可以构造为包括各种部件和组件,如Banerjee等人的2012年8月14日公布的标题为“Systemsand Devices for Sequence by Synthesis Analysis”的美国专利No.8,241,573;Feng等人的2008年2月12日公布的标题为“Confocal Imaging Methods and Apparatus”的美国专利No.7,329,860;Feng等人的2011年10月18日公布的标题为“Compensator for MultipleSurface Imaging”的美国专利No.8,039,817;Feng等人的2009年11月5日公开的标题为“Compensator for Multiple Surface Imaging”的美国专利申请公开No.20090272914;和Reed等人的2012年10月25日公开的标题为“Systems,Methods,and Apparatuses to Imagea Sample for Biological or Chemical Analysis”的美国专利申请公开No.20120270305,其全部公开内容通过引用合并于本文。作为一个例子,前述检测系统可以用于核酸测序。
阻抗感测系统2440可以是用于检测液滴促动器2405的特定电极处的阻抗的任何电路。在一个例子中,阻抗感测系统2440可以是阻抗波谱仪。阻抗感测系统2440可以用于监测任何电极(例如任何液滴操作电极,无论其上是否有液滴)的电容性负载。合适的电容检测技术的例子,见Sturmer等人的2009年12月30日公开的标题为“Capacitance Detectionin a DropletActuator”的国际专利申请公开No.WO/2008/101194;和Kale等人的2004年2月26日公开的标题为“System and Method for Dispensing Liquids”的国际专利申请公开No.WO/2002/080822,其全部公开内容通过引用合并于本文。
液滴促动器2405可以包括破坏装置2445。破坏装置(disruption device)2445可以包括促进物质(例如液滴促动器中的组织、细胞和孢子)破坏(瓦解)的任何装置。破坏装置2445例如可以是声波降解机构、加热机构、机械剪切机构、液珠击打机构(bead beatingmechanism)、并入到液滴促动器2405中的物理特征、电场产生机构、热循环结构和其任何组合。破坏装置2445可以被控制器2430控制。
液滴促动器2405可以包括液体存储输送机构2450。液体存储输送机构2450的例子包括但不限于参考图1A到10B在上文所述的液体存储输送机构100,参考图11到16在上文所述的液体存储输送机构1100,和参考图17A到23在上文所述的铰接的液体存储输送机构1700。因而,液滴促动器2405可以包括用于促动液体存储输送机构2450的某些促动机构2455(例如图6的促动机构180)。促动机构2455可以被控制器2430控制。促动机构2455被控制器2430控制,以施加穿刺动作,该穿刺动作迫使穿刺器打开从罩泡部分到微流控系统的流动路径;和施加阀泵送动作,该阀泵送动作使得罩泡部分变形以便将一定体积的液体沿流动通道推到罩泡部分以外。穿刺动作通过第一促动器施加,该第一促动器在控制器2430的引导下延伸以便将穿刺器推到激活状态。阀泵送动作通过第二促动器施加,该第二促动器在控制器2430的引导下延伸以使得罩泡部分变形,以将预定容积的液体从罩泡部分中的贮存器输送到液滴促动器2405。可选地,共用促动器可以用于施加穿刺动作和阀泵送动作。
图25A示出了根据替换实施例的液体存储输送机构2500的一部分的透视图,其用于将液体分配到数字流控盒。图25B–25D显示了液体存储输送机构2500的截面视图,其定位在被促动位置和非促动位置之间的各种位置/阶段。
液体存储输送机构2500包括囊体,所述囊体包括壳体2503和流动控制板2510。壳体2503包括贮存器2508(也称为试剂腔室)(图25B)以保持一定量的液体。流动控制板2510操作地联接到壳体2503。壳体2503包括活塞或管状本体2506,所述管状本体是沿纵向轴线2516窄长的。壳体2503可以具有替换形状。本体2506是窄长的且包括相反的第一端和第二端。第一端被称为促动器接合端部2514且第二端被称为液体排放端部2512。第一端(促动器接合端部2514)在其中具有开口。开口连结促动器接收井部(reception well)2542。本体2506包括平台2540,所述平台2540设置在其中的中间点处,以将贮存器2508从促动器接收井部2542分离。活塞状本体2506围绕贮存器2508,该贮存器打开到本体2506的液体排放端部2512。在操作期间,促动器(例如图7中的184)对准且延伸到促动器接收井部2542中,以接合壳体2503并使其从非促动状态/位置(图25B)运动到被促动状态/位置(图25D)。
可选地,井部2542可以省略且贮存器2508可以沿本体2506的整个内部延伸,促动器接合端部2514关闭,使得促动器接合端部2514。试剂/液体可以自由地去往和来自贮存器2508,除非并直到至少液体排放端部2512被密封或以其他方式关闭。
在图25A的例子,壳体2503包括多个肋2520,所述多个肋围绕本体2506的周边形成并分布。肋2524肋2524取向为沿本体2506长度的至少一部分沿与轴线2516共同的方向延伸。
流动控制板2510包括基部2524和从基部2524向外突出的一个或多个延伸部2526。在图25A的例子中,延伸部2526包括沿纵向轴线2516窄长的壳体2530。壳体2530固定到基部2524且包括内部通道2528,所述内部通道沿纵向轴线2516延伸且包括打开的壳体接收端部2532。壳体2530包括多个凹槽2534,所述凹槽围绕内部通道2528的周边分布且打开到壳体接收端部2532。凹槽2534对准且尺寸设定为接收围绕本体2506的周边定位的肋2520。肋2520在凹槽2534中滑动,以引导并管理壳体2503相对于延伸部2526的运动。
壳体2503通过壳体接收端部2532可滑动接收在内部通道2528中。操作期间,壳体2503相对于壳体2530在被促动位置和非促动位置之间运动。
通过例子的方式,四个肋2520和四个凹槽2534均匀地围绕本体2506的周边定位,但是可以不利用肋2520和凹槽2534或可以利用更多或更少的肋2520和凹槽2534。例如,壳体2503可以包括单个肋2520,而内部通道2528包括相应的单个凹槽2534。可选地,凹槽和肋可以变换为凹槽设置在本体2506中且肋从内部通道2528向内延伸。可选地,凹槽和肋的组合可以设置在本体2506和内部通道2528中之一或两者上。可选地,凹槽2534可以在肋2520上引起摩擦力,以便将壳体2503维持在内部通道2528中的选择位置,例如在非促动位置。
图25B更详细地示出了流动控制板2510,包括穿刺器2518和流动通道2522。穿刺器2518位于内部通道2528中且延伸到内部通道2528中。关闭盖2504操作地联接到壳体2503的液体排放端部2512,以关闭/密封贮存器2508。关闭盖2504可以用如在本文中解释的封盖箔片形成。在壳体2503沿纵向轴线2516沿箭头A的方向(对应于促动方向)朝向流动控制板2510的基部2524从非促动位置运动到被促动位置时,穿刺器2518对准为穿破关闭盖2504或以其他方式将关闭盖2504从壳体2503分离。穿刺器2518包括外侧向尺寸,其大小设置为在处于被促动位置(图25D)时装配壳体2503的贮存器2508中。
图25C示出了壳体2503在中间位置中对应于初始穿刺状态或阶段。在壳体2503朝向被促动位置/状态运动时,穿刺器2518穿破关闭盖2504。穿刺器2518穿刺关闭盖2504或以其他方式使得贮存器2508暴露到流动通道2522,以允许液体从贮存器流动到流动通道2522中并流动到如在本文所述的流控系统中(例如与液滴操作相关)。
图25D示出了在相对于延伸部2526处于完全被促动位置时的壳体2503,一孔经过关闭盖2504。穿刺器2518位于贮存器2508中,而流动通道2522开放地且流体地与贮存器2508连通。穿刺器2518同中心地布置在内部通道2528的内壁中且与之间隔开。井部位于穿刺器2518的外部和通道2528的内壁之间,以提供在处于被促动位置时接收壳体2503的本体2506的下部部分的位置。
在操作期间,促动器机构(例如图7)对准壳体2503的促动器接收端部2514。控制器2430(图24)执行程序指令,以引导促动器机构施加阀泵送动作,以让壳体2503在非促动位置(图25B)和被促动位置(图25D)之间相对于流动控制板2510运动。随壳体2503沿箭头A的方向向下运动,穿刺器2518遇到箔片类型的关闭盖2504并开始拉伸关闭盖2504。随壳体2503继续向下运动,箔片类型的关闭盖2504到达破坏/屈服点,箔片失效且被穿破/穿刺。可选地,随壳体2503继续向下运动,关闭盖2504的箔片围绕穿刺器2518的周边拉伸以在其之间形成伪密封(pseudo-seal)。随穿刺器2518进入贮存器2508,穿刺器2518的体积有效地压缩贮存器2508的内部空间(试剂腔室),由此迫使或移置选择量的液体到贮存器2508以外并通过流动通道2522并进入流控系统。进入贮存器2508的穿刺器2518的部分可以被控制,以使得在壳体2503处于被促动位置时预定且受控体积的液体被迫从贮存器2508出来。例如,穿刺器2508可以构造为具有预定高度2542和直径2544,其共同限定了至少部分地进入贮存器2508中的穿刺器的体积。取决于要从贮存器2508排放的液体量,穿刺器2508的高度和直径可以改变。
前述例子描述了单个壳体2503的操作。然而,应理解,多个壳体2503可以设置在流动控制板2510上且同时地或独立地从非促动位置运动到被促动位置。壳体2503可以定位为对准相应的促动器(例如图7中的促动器184和/或186)。可选地,存储和输送机构2500可以被管理以从贮存器2508输送多个独立量的液体。例如,在某些应用中,贮存器2508可以存储多个液体液滴,以被个别地和分别地供应到流控系统。在单个操作期间从贮存器2508输送的一定量的液体通过进入贮存器2508的穿刺器2518的体积确定/控制。因而,为了从单个贮存器2508输送多个独立量(例如液滴)的液体,促动器可以被管理,以让壳体2503相对于延伸部2526以多个独立液体输送步骤运动。例如,在贮存器2508保持两个液滴时,壳体2503可以运动到第一液滴输送位置/阶段,其可以对应于图25C的展示。在处于图25C所示的位置时,穿刺器2518的体积的一部分(例如一半)已经进入贮存器2508且因此从贮存器2508移置相应体积的液体。其后,第二液滴可以通过让壳体2503运动到第二液滴输送位置/阶段(其可以对应于图25D的展示)而被迫从贮存器2508出来。可选地,该机构可以比用于液滴输送位置/阶段更多地使用或可以利用单个液滴输送位置。
图26A-26D显示根据替换实施例的液体存储输送机构2600,其用于将液体分配到数字流控盒。图26A-26D显示了在组装和部署的不同阶段的输送机构2600。图26E示出了根据图26A-26D的实施例的液体存储输送壳体的透视图,其形成为活塞形状。图26F示出了图26E的壳体的半透明侧视图。
机构2600包括彼此可移除地接合的试剂盒2670和流动控制板2610。例如,试剂盒2670和流动控制板2610可以通过一个或多个闩锁特征(未示出)彼此保持。试剂盒2670和流动控制板2610共同限定囊体。盒2670包括盒基部2672,其多个壳体装载和保持隔室。作为一个例子,隔室可以简单地代表穿过基部2672的多个开口2679。可选地,装载和保持隔室可以形成为穿过盒基部2672的多个开口2679,其与从基部2672向外突出的相应多个盒延伸部2674连结。盒延伸部2674包括取向为面向流动控制板2610的远端端部2676。试剂盒2670保持以期望样式布置的多个液体存储输送壳体2603(例如一维阵列或二维阵列)。
图26E和26F更详细地示出了壳体2603的结构。壳体2603包括活塞或管状本体2606,所述管状本体是沿纵向轴线2616窄长的。壳体2603和本体2606本体2606可以具有替换的形状。本体2606包括促动器接合端部2614和液体排放端部2612。图26E和26F所示,活塞形状的壳体2603包括贮存器2608(也称为试剂腔室),其保持一定量的液体2609。活塞形状本体2606围绕贮存器2608,而贮存器2608在液体排放端部2612处打开。关闭盖2604操作地联接到液体排放端部2612,以关闭/密封贮存器2608。本体2606形成围绕贮存器2608的顶部壁和连续关闭侧部,同时具有仅在液体排放端部2612处的开口。可选地,如在本文中解释的,本体2606可以形成为具有一个或多个额外开口,例如设置在沿侧面和/或顶部壁的选择点处的填充端口。例如,填充端口可以沿周向侧壁设置,和/或靠近接合端部2614的顶部壁设置。
参考图26E,促动器接合端部2614形成为具有交叉形状的支架2615,其配置为在从非促动状态部署到被促动状态期间邻接抵靠促动器。支架2615从本体2606沿向后方向延伸。在操作期间,促动器(例如图7中的184)对准并接合促动器接合端部2614,以便让壳体2603从非促动状态/位置(图26C)运动到被促动状态/位置(图26D)。
壳体2603还包括从本体2606延伸的一个或多个可挠保持指状物2611。保持指状物2611间隔开且位于交叉形状支架2615的腿部之间。指状物2611在一个端部处固定到本体2606,而相反的远端端部相对于本体2606和支架2615自由挠曲。指状物2611的远端端部包括闩锁卡持部2613,所述卡持部取向为从支架2615和纵向轴线2616径向向外突出。闩锁卡持部2613随指状物2611挠曲而径向向内运动,同时壳体2603从非促动状态部署到被促动状态。
可选地,每一个指状物2611可以包括多于一个的闩锁卡持部2613,其中闩锁卡持部沿指状物2611的长度以不同高度间隔开。闩锁卡持部2613可以沿单个指状物2611间隔开,以限定不同的部分双重阶段(diploid stages),例如与在贮存器2608中部署液体的选择部分有关。例如,第一闩锁卡持部2613可以沿指状物2611的长度定位在中途,而第二闩锁卡持部2613定位在指状物2613的远端端部。壳体2603可以首先运动到中间部署阶段,在该处贮存器2608中的一半(或另一期望部分)试剂被部署。其后,壳体2603可以运动在随后的操作期间运动到最终部署阶段。在从中间部署阶段运动到最终部署阶段时,贮存器中的试剂的其余部分被部署。可选地,可以沿每一个指状物设置多于两个的闩锁卡持部。
返回到图26A和26B,在处于非促动状态/位置时,壳体2603通过盒基部2672中开口的2679装载。壳体2603通过盒基部2672装载到盒延伸部2674中,达到闩锁卡持部2613与围绕开口2679每一个形成的凸缘2681(图26B)接合的深度。在闩锁卡持部2613接合凸缘2681时,闩锁卡持部2613施加径向向外力,以摩擦接合凸缘2681,以便在非促动状态/位置将壳体2603保持在完全装载阶段。另外或替换地,指状物2611可以施加径向向外力,以与延伸部2674的内壁摩擦接合,以便将壳体2603保持在完全装载阶段。
如图26A所示,在壳体2603完全装载时,液体排放端部2612延伸超过延伸部2674的远端端部2676。可选地,在壳体2603处于完全装载阶段时,液体排放端部2612可以凹入到远端端部2676中。
图26B以侧截面图更详细地示出了流动控制板2610。流动控制板2610包括基部2624和从基部2624向外突出的一个或多个延伸部2626。延伸部2626包括沿纵向轴线2616窄长的壳体2630。在试剂盒2670连结到流动控制板2610时,壳体2630固定到基部2624且包括取向为沿与壳体2603共用的纵向轴线2616延伸的相应内部通道2628。壳体2630包括打开的壳体接收端部2632。壳体2630包括围绕内部通道2628的周边分布且在壳体接收端部2632打开的多个引导臂2635。臂2635按内部直径彼此间隔开,所述内部直径尺寸设置为引导并接收壳体2603。在从非促动状态转变到促动状态期间,臂2635引导并管理壳体2603到延伸部2626中的运动。
流动控制板2610包括在每一个延伸部2626中的穿刺器2618和流动通道2622。穿刺器2618位于内部通道2628中且延伸到内部通道2628中。在相应壳体2603沿纵向轴线2616沿箭头A的方向朝向流动控制板2610的基部2624从非促动位置运动到被促动位置时,穿刺器2618对准以穿破相应关闭盖2604或以其他方式使得相应关闭盖2604从壳体2603分离。在处于被促动位置(图26D)时,穿刺器2618包括大小设置为装配在壳体2603的贮存器2608中的外侧尺寸。穿刺器2618同中心地布置在内部通道2628的内壁中且与之间隔开。井部位于穿刺器2618的外部和通道2628的内壁之间,以提供在处于被促动位置时接收壳体2603的本体2606的下部部分的位置。
图26C示出了在初始装载阶段时的壳体2603,同时试剂盒2670附接到流动控制板2610。在壳体2603朝向被促动位置/状态运动时,穿刺器2618穿破关闭盖2604。穿刺器2618穿刺关闭盖2604或以其他方式使得贮存器2608暴露到流动通道2622,以允许液体从贮存器流动到流动通道2622中并流动到如在本文所述的流控系统中(例如与液滴操作相关)。
图26D示出了在完全被促动位置时的壳体2603。尽管图26D未示出,但是相应穿刺器2618位于贮存器2608中,使得流动通道2622开放地且流体地与贮存器2608连通。
在操作期间,促动器机构(例如图7)对准壳体2603的促动器接收端部2614。控制器2430(图24)执行程序指令,以引导促动器机构施加阀泵送动作,以让壳体2603在非促动位置(图26C)和被促动位置(图26D)之间相对于流动控制板2610运动。随壳体2603沿箭头A的方向向下运动,穿刺器2618遇到箔片类型的关闭盖2604并开始拉伸关闭盖2604。随壳体2603继续向下运动,箔片类型的关闭盖2604到达破坏/屈服点,箔片失效且被穿破/穿刺。可选地,随壳体2603继续向下运动,关闭盖2604的箔片围绕穿刺器2618的周边拉伸以在其之间形成伪密封(pseudo-seal)。如针对其他实施例解释的,随穿刺器2618进入贮存器2608,穿刺器2618的体积有效地压缩贮存器2608的内部空间(试剂腔室),由此迫使或移置选择量的液体到贮存器2608以外并通过流动通道2622并进入流控系统。进入贮存器2608的穿刺器2618的部分可以被控制,以使得在壳体2603处于被促动位置时预定且受控体积的液体被迫从贮存器2608出来。例如,穿刺器2608可以构造为具有预定高度和直径,其共同限定了至少部分地进入贮存器2608中的穿刺器的体积。取决于要从贮存器2608排放的液体量,穿刺器2608的高度和直径可以改变。
前述例子描述了多个壳体2603的操作。然而,应理解,更多或更少的壳体2603可以设置在流动控制板2610上且同时地或独立地从非促动位置运动到被促动位置。壳体2603可以定位为对准相应的促动器(例如图7中的促动器184和/或186)。例如,第一促动器可以将第一壳体2603部署到被促动状态,而至少一个其他壳体2603保持未部署。
根据本文的实施例,提供一种方法,其提供囊体(例如盒2670和流动控制板2610)。流动控制板通过盒2670操作地联接到壳体2603。流动控制板包括穿刺器2618和相关的流动通道2622。关闭盖2604操作地联接到壳体2603,以关闭通向贮存器2608的开口。方法将阀泵送动作施加于一个或多个壳体2603,以让选择的一个或多个壳体2603在非促动位置和被促动位置之间相对于流动控制板2610运动。相应的穿刺器2618穿破用于处在被促动位置的任何壳体2603的关闭盖2604,以打开流动通道2622。根据一些实施例,方法进一步包括提供具有多个壳体装载和保持隔室的试剂盒,和装载具有相应壳体2603的隔室。方法同时地或分别地和独立地向壳体2603施加阀泵送动作。
可选地,存储和输送机构2600可以被管理以从单个贮存器2608输送多个独立量的液体。例如,在某些应用中,贮存器2608可以存储多个液体液滴,以被个别地和分别地供应到流控系统。在单个操作期间从贮存器2608输送的一定量的液体通过进入贮存器2608的穿刺器2618的体积确定/控制。因而,为了从单个贮存器2608输送多个独立量(例如液滴)的液体,促动器可以被管理,以让壳体2603相对于延伸部2626以多个独立液体输送步骤运动。例如,在贮存器2608保持两个液滴时,壳体2603可以运动到第一液滴输送位置/阶段,其可以对应于图26C的展示。在处于图26C所示的位置时,穿刺器2618的体积的一部分(例如一半)已经进入贮存器2608且因此从贮存器2608移置相应体积的液体。其后,第二液滴可以通过让壳体2603运动到第二液滴输送位置/阶段(其可以对应于图26D的展示)而被迫从贮存器2608出来。可选地,该机构可以比用于液滴输送位置/阶段更多地使用或可以利用单个液滴输送位置。
图27A示出了根据替换实施例的用于分配液体的液体存储输送盒组件2700的分解视图。盒组件2700包括数字流控模块2702和一对壳体管理模块2704和2706。壳体管理模块2704和2706配置为接收多个独立壳体和将其布置为预定模式,该预定模式与数字流控模块2702中的流控模式匹配。在本文描述的实施例中,壳体管理模块2704和2706分别被称为“试剂”模块2704和“样品”模块2706。然而,应理解,各种流体可以被包括在模块2704和2706中之任一或两者中。例如,模块2704可以接收独立量的试剂,独立量的一个或多个样品,或其在不同壳体中的组合。类似地,模块2706可以接收独立量的试剂,独立量的一个或多个样品,或其在不同壳体中的组合。更通常地,模块2704和2706中之一或两者可以通常被称为壳体管理模块,因为模块2704和2706存储各壳体的任何期望组合且壳体存储样品、试剂和其他感兴趣的液体。
数字流控模块2702包括一系列试剂保持通道2708,其成形为且尺寸设置为接收试剂模块2704。在图27的例子中,试剂保持通道2708形成为H形或U形,以符合试剂模块2704的H形或矩形壳体。可选地,替换的形状可以被用于试剂模块2706的壳体。可选地,样品和/或试剂可以设置在模块2706中,而样品和/或试剂可以设置在模块2704中。试剂模块2704(也称为壳体管理模块)包括基部2710和安装到基部2710的覆盖件2718。试剂模块2704成形为大致H形,但是可以使用替换的形状。试剂保持腔室2708成形为其尺寸设置为接收试剂模块2704。试剂保持腔室2708包括流动控制板,如上针对图26A-26E所述和/或如下针对图28F和28G所述。在试剂模块2704安装在试剂保持腔室2708中时,试剂模块2704安装在靠近流动控制板的位置。试剂保持腔室2708使得试剂模块2704相对于流动控制板定位,使得流动控制板上的特征(例如穿刺器)对准试剂模块2704上的相应特征(壳体和壳体保持腔室)。
流控模块2702包括接收样品模块2706的样品保持腔室2714。样品模块2706(也称为壳体管理模块)包括基部2712和可折叠地安装到基部2712的覆盖件2713。样品模块2706成形为大致矩形,但是可以使用替换的形状。样品保持腔室2714成形为且尺寸设置为接收样品模块2706。样品保持腔室2714包括流动控制板,如上针对图26A-26E所述和/或如下针对图28F和28G所述。在样品模块2706安装在样品保持腔室2714中时,样品模块2706安装到靠近流动控制板的升起位置。样品保持腔室2714使得样品模块2706相对于流动控制板定位,使得流动控制板上的特征(例如穿刺器)对准样品模块2706上的相应特征(壳体和壳体保持腔室)。
在图27A的例子中,试剂保持通道2708定位为至少部分地围绕样品保持腔室2714,使得样品模块2706至少部分地被试剂模块2704围绕。
图27B示出了在组装状态下的图27A的液体存储输送盒组件2700。试剂模块2704和样品模块2706装载到试剂保持通道和样品保持腔室中。试剂模块2704包括形成在其中的壳体保持腔室2716的阵列。壳体保持腔室2716接收个液体存储输送壳体2703。作为一个例子,壳体2703可以类似于壳体2603(图26E)和/或类似于本文所述的其他壳体那样形成。壳体保持腔室2716和壳体2703沿试剂模块2704以预定样式布置。作为一个例子,壳体保持腔室2716和壳体2703可以形成行2720,但是可以利用替换的样式。
图27C示出了根据实施例形成的试剂模块2704的分解视图。试剂模块2704包括基部2710,该基部2710具有壳体保持腔室2716的预定样式。各壳体2703装载到壳体保持腔室2716中。可选地,一旦壳体2703被装载,则覆盖件2718设置在壳体保持腔室2716上方,以辅助将壳体2703保持就位。通过例子的方式,覆盖件2718可以代表薄膜、纸层等。可选地,覆盖件2718可以被预穿孔为具有在靠近每一个壳体2703的位置的区域2719(如图27B所示)的样式。壳体2703装载到基部2710中的壳体保持腔室2716且保持沿促动方向(对应于箭头DD)取向。在促动机构施加时,促动机构穿刺覆盖件2718,例如在预穿孔区域,以在一个或多个壳体2703上施加促动力。
图27D示出了根据实施例形成的试剂模块2704(样品管理模块)的侧截面分解图。基部2710包括试剂盒和流动控制板(如针对图26A-26E在本文所述的)。壳体2703包括活塞或管状本体2707,该管状本体沿纵向轴线窄长(如上针对图26A-E所述)。在图27D的实施例中,本体2707形成为具有关闭顶部壁2721。可选地,本体2707可以增加填充端口,例如针对壳体2820(图28A)所述的。壳体2703和本体2606可以具有替换的形状。本体2706包括促动器接合端部2713和液体排放端部2711。关闭盖操作地联接到液体排放端部2711,以关闭/密封贮存器。促动器接合端部2713形成具有为交叉形状支架,其在从非促动位置部署到被促动位置期间邻接抵靠促动器。壳体2703还包括从本体2706延伸的一个或多个可挠保持指状物。指状物的远端端部包括闩锁卡持部,其取向为径向向外突出。随指状物挠曲,闩锁卡持部径向向内运动,而壳体2703从非促动位置部署到被促动位置。
覆盖件2718的一部分被显示为具有区域2719,该区域2719保持在其初始的穿孔状态。在操作期间,促动器(例如图7的184)对准且接合促动器接合端部2713,以便让壳体2703从非促动状态/位置运动到被促动状态/位置。促动力沿箭头AA的方向施加,以使得液滴2701被排放。如上所述,覆盖件2718可以代表薄膜或纸,其在图27D的例子中被促动构件区域容易地穿刺,促动器仪器通过箭头AA指定,其具有区域2719中被穿刺的那个且继续向下以将壳体2703驱动到被促动位置。
图28A示出了根据本文的实施例形成的样品模块2706的分解视图。样品模块2706包括基部2712和通过铰链2804附接到基部2712的盖或覆盖件2713。基部2712包括闩锁接收部2806,其定位为且成形为接收形成在覆盖件2713的外端部上的闩锁臂2808。基部2712包括上平台2810和流控配合表面2812。流控配合表面2812安装在样品腔室2714(图27A)中的流动控制板上。平台2810包括以预定样式布置的多个壳体保持腔室2814。壳体保持腔室2814在上平台2810上打开在壳体沿箭头CC的装载方向朝向流控配合表面2812插入通过平台2810时且接收壳体2820。壳体保持腔室2814接收多个壳体2820中相应的那些。多个壳体保持腔室2814让多个壳体2820取向为使得填充端口2844从平台2810露出。在图28A的例子中,壳体保持腔室2814布置为两行,但是可以利用具有更多或更少保持腔室2814的替换结构。壳体保持腔室2814可以基于各种标准和成形因素间隔开。例如,壳体保持腔室2814可以间隔开,在邻近的腔室2814的中心之间具有间距,该间距对应于多通道移液管液体分配工具中的邻近移液管之间的间距。另外或替换地,壳体保持空腔可以间隔开,在邻近腔室2814具有间距,该间距对应于微流控系统中电润湿液滴位置之间的间距。
设置多个独立的活塞或壳体2820。壳体2820成形为且尺寸设置为装配到腔室2814中。壳体2820包括具有相反的第一端和第二端的窄长管状本体2822。第一端对应于上填充端部2824且第二端对应于排放端部2826。本体2822可以是窄长的以沿纵向轴线2828延伸(其对应于促动方向),第一端和第二端沿纵向轴线2828彼此分离。第一端具有在其中的代表填充端口的开口。可选地,本体2822可以以替换的方式成形。如在本文中解释的,本体2822包括内部贮存器,其用于存储试剂或样品液体。
组装期间,壳体2820装载到腔室2814中同时处于空的或干燥的状态(例如没有液体)。根据至少一个实施例,在壳体2820装载到腔室2814中之后,覆盖箔片2830设置在排放端部2826上方。覆盖箔片2830包括成形为且尺寸设置为装配在排放端部2826上方的多个区域,其形成关闭盖2832。关闭盖2832密封壳体2820中的贮存器的底部。可选地,关闭盖2832可以在壳体2820插入到腔室2814之前固定到壳体2820的排放端部2826。
例如,样品模块2706和/或试剂模块2704可以设置为干燥套件,其中相应模块2706、2704制造为且组装为具有设置在其中的空的壳体。模块和空的壳体提供给终端用户、顾客、其他个人或实体。终端用户、顾客或其他实体可以随后选择性地选择液体的组合,以通过填充端口添加的各壳体。一旦期望的液体组合添加到壳体,则覆盖件2713被盖子2834关闭,所述盖子罩住填充端口。
覆盖件2713包括形成在其中的开口2836的阵列。多个盖子2834可移除地保持在覆盖件2713中的开口2836中。开口2836和盖子2834以匹配(共用于)腔室2814的样式的样式布置,使得在覆盖件2713关闭时,盖子2834对准壳体2820的相应填充端部2824。
一旦干燥壳体2820被装载,则期望量的一种或多种感兴趣液体被通过填充端部2824添加到各壳体2820。为了装载壳体2820,覆盖件2713打开以暴露出填充端部2824。一旦感兴趣液体(一种或多种)被添加,则覆盖件2713关闭。随覆盖件2713关闭,盖子2834以密封关系对准且接合填充端部2824。
在图28A的例子中,覆盖件2713安装到基部2712的端部。图28H示出了样品模块3706的另一例子,其具有与图28A的样品模块2706相似的元件和特征。然而,覆盖件3713安装到基部3712的横向侧3707。覆盖件3713通过铰链(未示出)安装,所述铰链可旋转地联接基部3712的横向侧3707和覆盖件3713的顶侧3710如此,覆盖件3713和基部3712形成蛤壳状结构。替换地,覆盖件3713可以安装到基部3712的前侧3709,其在图28H中可见。在其他实施例中,覆盖件3713可以通过旋转铰接或另一类型的铰链组件安装。闩锁接收部3806形成在图28H中的覆盖件3713的外端部上。可选地,闩锁接收部3806沿覆盖件3713的横向侧设置,该横向侧与安装铰接和覆盖件3713的一侧相对。可选地,覆盖件3713可以卡扣到基部3712和与之脱离。
图28I示出了样品模块4706的另一例子,其具有与图28A的样品模块2706和图28H的样品模块3706相似的元件和特征。例如,样品模块4706具有覆盖件4713和基部4712。样品模块4706的覆盖件4713可以安装到旋转销或铰接4720,使得覆盖件4713沿大致平行于基部4712的顶表面或上平台4710的平面旋转。如所示的,旋转销4720可以沿与装载方向CC对应的Z方向延伸。覆盖件4713可以绕沿Z方向延伸的旋转轴线4722横向旋转,直到一个或多个壳体保持腔室4814露出。
为了允许闩锁臂4724和/或盖子(未示出)离开上平台4710,覆盖件4713能沿与装载方向CC相反的Z方向运动。例如,旋转销4720可以具有头部4721,该头部与覆盖件4713的顶表面间隔开,使得间隙4730形成在头部4721和覆盖件4713之间。间隙4730可以允许样品模块4706的用户将覆盖件4713提升离开上平台4710,并将覆盖件4713旋转到上平台4710上方(或与之离开)。
作为另一例子,旋转销4720和基部4712的与旋转销4720接合的内表面(未示出)可以成形为使得在旋转离开上平台4710时,覆盖件运动离开上平台4710。更具体地,旋转销4720和基部4712的内表面可以成形为造成凸轮动作,其中旋转销4720(和覆盖件4713)偏离上平台4710。
图28B示出了根据本文的实施例形成的样品模块2706的透视图。在闩锁臂2808牢固地接收在闩锁接收部2806中时,覆盖件2713以抵靠壳体2820的填充端部2824密封且固定的方式保持盖子2834,以在样品模块2706运输或以其他方式运动时防止液体排放。
图28C示出了在壳体2820装载到相应腔室2814中时的基部2712的一部分的俯视透视图。填充端部2824包括具有锥形或漏斗形桶状部2842的外周2840。桶状部2842终止于填充端口2844,所述填充端口打开到壳体2820中的液体贮存器。一个或多个卡持部2846绕填充端口2844设置,以便在穿过填充端口2844的开口中提供一个或多个工具接合特征。卡持部2846定位为防止工具插入到壳体2820中的贮存器中。例如,在将样品装载到壳体2820中时,可以利用移液管或其他工具。移液管的远端端部可以插入到桶状部2842,直到接合卡持部2846。卡持部2846防止工具进一步前进到壳体2820中。此外,卡持部2846被间隙2848分离,该间隙允许在液体装载到贮存器中时让空气从贮存器排放。
图28D示出了图28A的样品模块的一部分的端部透视截面图。图28B示出了基部2712、覆盖件2713的侧截面,以及该一对壳体2820的侧截面图。覆盖箔片2830固定到壳体2820的排放端部2826。如图28D所示,每一个壳体2820包括液体贮存器2850,其用于接收和存储预定量的感兴趣液体。图28D的横截面图示出了在壳体2820的填充端部2824处的漏斗形状的桶状部2842。填充端口2844提供了在桶状部2842和贮存器2850之间的通道。
在图28D中,覆盖件2713显示为盖子2834被移走,以更好地显示绕开口2836延伸的周向肋2852。肋2852可移除地接收在绕盖子2834的周边延伸的相应沟槽中,以便将盖子2834保持在开口2836中,直到对其施加促动力。一旦足够促动力施加到盖子2834中的所选择的一个,相应盖子2834从覆盖件2713拆卸。可选地,肋2852和相应沟槽可以改变或更换为替换的保持结构,其暂时地将盖子保持在覆盖件2713中,直到施加促动力。
壳体2820的本体2822具有在绕本体2822延伸的中间凹入部2856处的锥形或水漏形形状。基部2712包括从基部2712的上平台2810向下突出的延伸部2860。延伸部2860限定壳体保持空腔2823,所述空腔在上平台2810处打开。壳体保持腔室2823具有的内径基本上对应于但是可以略微大于用于壳体2820的本体2822的外径。延伸部2860具有打开的远端端部2825,以允许壳体2820延伸超过,且(在施加促动力时)被至少部分地从延伸部2860的远端2825排放。延伸部2860对准壳体2820,在数字流控模块2702中具有液滴引入区域。延伸部2860包括一个或多个闩锁臂2862,其朝向延伸部2860的内部区域向内偏压。闩锁臂2862包括设置在其外端部上的闩锁卡持部2864。闩锁卡持部2864定位为卡扣装配到形成在壳体2820的本体2822上的中间凹入部2856中。闩锁臂2862将壳体2820保持在基部2712的期望位置。可选地,除了或代替用于将壳体2820保持在基部2712中的闩锁臂2862和闩锁卡持部2864,可以利用替换的结构。闩锁臂2862定位为靠近壳体保持腔室2811且接合形成在壳体2820的本体2822上的凹入部2856。闩锁臂2862接合凹入部2856以将壳体2820保持在非促动位置,直到促动力施加到相应壳体2820的填充端部2824。在促动力施加到期望壳体2820时,闩锁臂2862可从相应凹入部2856脱离,以允许壳体2822运动到被促动位置。
在处于非促动状态/位置时,壳体2820装载到延伸部2860中的壳体保持腔室2811中以达到预定深度,也称为存储,在该处闩锁卡持部2864接合中间凹入部2856。在闩锁卡持部2864接合凹入部2856时,闩锁卡持部2864施加向内的径向力,以摩擦接合凹入部2856,以便在延伸部2860中的预定深度处在非促动状态/位置将壳体2820保持在完全装载阶段。
图28E示出了用于壳体管理模块的基部的仰视透视图。例如,基部可以代表用于样品模块3706的基部2712。基部2712将壳体2820保持在完全装载阶段和非激活状态。基部2712包括从上平台2810的内侧向外(向下)突出的延伸部2860。在完全装载阶段和非激活状态时,延伸部2860每一个接收壳体2820且保持壳体2820,如图28C所示。在处于完全装载阶段和非激活状态时,壳体2820的排放端部2826可以从延伸部2860突出。排放端部2826通过关闭盖2832相对于覆盖件箔片2830密封(图28A)。在处于完全装载阶段和非激活状态时,排放端部2826被保持在靠近且略微突出超过延伸部2860的位置。
可选地,图28E所示的基部可以对应于用于试剂模块2704的基部2710,壳体2703的排放端部采取延伸。
图28F示出了在处于完全装载阶段和非促动位置/状态时的样品模块2712的一部分的侧截面图。样品模块2706插入到样品腔室2714(图27A)且定位为靠近流动控制板2870。流动控制板2870可以类似于针对其他实施例(例如针对图26A-26E所述的实施例)在本文所述的流动控制板那样形成。仅通过例子的方式,流动控制板2870可以被设置为数字流控模块2702(图27B)的一部分且被保持在样品腔室2714(图27A)中。
一定量的液体2865装载贮存器2850中且通过覆盖箔片2830和盖子2834以密封方式的被保持。在完全装载阶段和非促动状态时,盖子2834牢固地保持在覆盖件2713中(通过沟槽2866和肋2852之间的干涉配合)。在完全装载阶段和非促动位置/状态时,壳体2820被保持在壳体保持腔室2814中。
流动控制板2870包括基部2874和从基部2874向外突出的一个或多个控制板延伸部2876。每一个控制板延伸部2876包括沿相应的纵向轴线窄长的壳体2880。控制板延伸部2876布置为对准壳体保持腔室。壳体2880限定且围绕相应内部通道2884,所述内部通道尺寸设置为在壳体2703从非促动位置前进到促动状态时接收壳体2703。
流动控制板2870包括多个穿刺器2884,其以与壳体保持腔室2814(和壳体2820)的样式匹配的样式布置。通过例子的方式,穿刺器2888可以形成为中空管状套管,其包括穿过其中的流动通道2882。可选地,穿刺器2888可以以替换的方式成形,例如针对其他实施例在本文所述的。一个或多个穿刺器2888设置在内部通道2884每一个中。穿刺器2884包括延伸穿过其中的液滴引入区域2890,以提供穿刺器2888和液滴引入区域2890之间的流体连通。穿刺器2888位于延伸部2876中的通道2884中且延伸到其中。在相应壳体2703沿纵向轴线2616沿箭头A的方向朝向流动控制板2870的基部2624从非促动位置运动到被促动位置时,穿刺器2888对准以穿破相应关闭盖2832或以其他方式使得相应关闭盖2604从壳体2703分离。在处于被促动位置(图26D)时,穿刺器2888包括大小设置为装配在壳体2703的贮存器2850中的外侧尺寸。穿刺器2888同中心地布置通道2884的内壁中且与之间隔开。井部位于穿刺器2888的外部和通道2884的内壁之间,以提供在处于被促动位置时接收壳体2703的本体2822的下部部分的位置。
图28G示出了在处于完全被促动状态时的样品模块2712的一部分的侧截面图。在操作期间,促动器机构(例如图7)相对于样品模块2706运动,以便将促动器机构与期望盖子2834对准。控制器(例如图24中的控制器2430)执行程序指令,以引导促动器机构运动d2期望2834(和壳体2820),并施加阀泵送动作,以让盖子2834和壳体2820相对于流动控制板2870在非促动位置(图28F)和被促动位置(图28G)之间运动。随促动器机构向盖子2834施加力,盖子2834从覆盖件2713分离。沟槽2866和肋2852之间的接口有助于分离,直到预定量的力施加到盖子2834。盖子2834被覆盖件2713迫使沿方向箭头BB(其对应于促动方向)向下运动。盖子2834包括周向沟槽2866,其可移除接收绕开口2836延伸的肋2852。盖子2834还包括桶状部接合部分2868,其成形为且尺寸设置为以固定密封方式装配到桶状部2842中。通过例子的方式,桶状部接合部分2868可以具有周向锥形表面,其沿与桶状部2842的锥形共同的角度成形。
通过例子的方式,盖子2834可以用弹性体形成,所述弹性体具有选择的硬度计硬度。盖子2834的硬度计硬度可以变化,以调整在促动期间盖子2834的行为。例如,在盖子2834用过软的弹性体形成(例如邵氏40A或更低的硬度计硬度)时,盖子2834会过度可挠。过度可挠的盖子2834,在一些应用中,在盖子2834从覆盖件2713释放之前,随促动器机构施加,会存储过多的能量。在多余能量被存储的情况下,在盖子2834分离时,盖子会过快地张开,由此使得壳体2703不适当地快速运动到穿刺器2888中。在壳体2703接合处于过快速度下的穿刺器2888时,泡沫或小团块会被引入到已部署的液滴中。
作为另一例子,盖子2834可以用具有更高硬度(邵氏40A-100A的硬度计硬度,且优选是邵氏70A的硬度计硬度)的弹性体形成。盖子2834的硬度应该被管理,使得盖子2834在操作期间保持在覆盖件2713中,但是在部署时,盖子2834从覆盖件2713释放,而不会存储能量(例如弹簧那样)。通过避免盖子2834中不适当的能量积累,本文的实施例实现壳体2703向穿刺器2888中的受控部署,由此产生期望尺寸的团块,而没有试剂/样品的泡沫、小团块或喷射。因而,盖子2834(和/或覆盖件2713)的硬度可以被调整为实现盖子2834朝向穿刺器2888的期望速率的运动。
一旦盖子2834从覆盖件2713部署,则穿刺器2888遇到箔片类型的关闭盖2832并开始拉伸关闭盖2832。随壳体2703继续向下运动,箔片类型的关闭盖2832到达破坏/屈服点,箔片失效且被穿破/穿刺。可选地,随壳体2703继续向下运动,关闭盖2832的箔片围绕穿刺器2888的周边拉伸以在其之间形成伪密封。如针对其他实施例解释的,随穿刺器2888进入贮存器2850,穿刺器2888的体积有效地压缩贮存器2850的内部空间(试剂腔室),由此迫使或移置选择量的液体2891到贮存器2850以外并通过流动通道2882并达到流控系统中的液滴引入区域2890。进入贮存器2850的穿刺器2888的部分可以被控制,以使得在壳体2703处于被促动位置时预定且受控体积的液体被迫从贮存器2850出来。例如,穿刺器2850可以构造为具有预定高度和直径,其共同限定了至少部分地进入贮存器2850中的穿刺器的体积。取决于要从贮存器2850排放的液体量,穿刺器2850的高度和直径可以改变。
在壳体2703朝向被促动位置/状态运动时,穿刺器2888穿破关闭盖2832。穿刺器2888穿刺关闭盖2832或以其他方式使得贮存器2850暴露到流动通道2882,以允许液体从贮存器流动到流动通道2882中并流动到如在本文所述的流控系统中(例如与液滴操作相关)。
在前面的例子中,盖子2865设置在覆盖件2713中。可选地,盖子2865可以与覆盖件2713分开设置。例如,独立的盖子2865可以插入到相应填充端部2824中,其后在盖子2865上方关闭覆盖件2713。在该替换实施例中,覆盖件2713仍然可以包括开口2836(和/或小开口)以允许促动器机构向下压在盖子2865上,如针对图28f和28G所述。另外或替换地,覆盖件2713可以包括可挠区域,代替开口2836,以随着促动器机构在感兴趣的2865的上方的覆盖件上按压,而允许覆盖件2713中的向下凹入部。
可选地,控制板延伸部2876可以包括空气缓和特征2894,以随液体2865从相应贮存器2850分配,允许空气从相应液滴引入区域2890(在液滴操作间隙中)排放。空气缓和特征2894可以形成为设置在穿刺器2888附近的控制板延伸部2876的底部中的通气口或其他开口。空气缓和特征2894定位为靠近液滴引入区域2890。随液体行进通过流动通道2882进入液滴引入区域2890,气泡、空气等被允许从液滴引入区域2890通过空气缓和特征2894排放。
在图28和29的实施例中,样品模块2706形成为嵌入在试剂模块2704中的中间区域中。可选地,样品和试剂模块的位置可以颠倒。可选地,样品和试剂模块可以具有完全不同的形状,包括不嵌入彼此中的形状。作为一个例子,取样试剂模块2706和2704可以具有相同形状且定位为彼此邻近。如上限定的,取样试剂模块2706和2704可以相混合,使得一个或两个模块包括样品和试剂两者或仅其中之一。
在图28和29的实施例中,样品模块2706设置有壳体,其具有在装载端部的填充端口,而试剂模块2704接收该壳体,其具有不带填充端口(并非排放端部)的关闭壁。另外或替换地,针对试剂模块2704所述的壳体2703可以用在样品模块2706中。另外或替换地,针对样品模块2706所述的壳体2820可以用在试剂模块2704中。另外或替换地,壳体2703和2820的组合可以设置在样品模块2706中。另外或替换地,壳体2703和2820的组合可以设置在试剂模块2704中。
前面的实施例描述了每一个单独壳体的分离促动。可选地,多个壳体可以被同时地促动。例如,分离促动器机构可以同时地操作,以同时向多个相应壳体施加促动力,以让多个壳体在非促动位置和被促动位置之间同时运动。
可选地,多壳体促动器可以用于在单个促动器机构的控制下同时让多个壳体在非促动位置和被促动位置之间运动。图29A示出了示例性根据本文实施例的多壳体促动器的俯视平面图,所述促动器对准管理模块。图29A示出了用于壳体管理模块的基部2910的顶表面。基部2910可以对应于用于样品模块2706的基部2810(图28A)。可选地,基部2910可以对应于用于样品模块2706的覆盖件2713的顶表面。可选地,壳体管理模块可以对应于试剂模块2704,在这种情况下基部2910可以对应于试剂模块2704的基部2710和/或覆盖件2718(图27C)。
图29A示出了多个壳体保持腔室2914,所述壳体保持腔室以预定一维样式布置在基部2910上,例如成排或成列。应理解,壳体保持腔室的仅一部分在图29A中示出。壳体保持腔室2914装载有壳体2920(如从上方观察)。壳体2920代表个壳体,其可以基于促动构件的构造而分别地和/或共同地在非促动位置和被促动位置之间运动。基部2910包括互相连接到壳体保持腔室2914的一系列通道2911。通道2911可以在基部2910的上表面和下表面之间延伸和/或终止于基部2910的上表面下方的中间深度处。例如,针对图28A的实施例,可以添加通道,其延伸穿过覆盖件2713且从基部2810的上表面向下达到流体配合表面2812。可选地,通道可以在到达流体配合表面2812之前终止,且代替地仅部分延伸穿过延伸部2860(图28D)。
图29A还示出了多壳体促动构件2950的一部分,其包括通过中间连杆2954连结的一个或多个壳体接触区域2952。促动构件2950沿促动方向向上和向下运动,由此让通过连杆2954彼此连结的壳体接触区域2952同时和共同地运动。多壳体促动构件2950可以运动为对准壳体的各种组合。在本例子中,多壳体促动构件2950包括四个壳体接触区域2952,它们可以对准四个壳体2920的任何期望组合。随促动构件沿促动方向运动(进入图29A的页面),中间连杆2954向下行进通过通道2911。接触区域2952和中间连杆2954在单个促动操作的控制下在壳体保持腔室2914和通道2911中共同地且同时地向上和向下运动。
可选地,根据实施例,多个壳体2970可以集合或连结在一起。例如,图29B示出了替换的结构,其中壳体保持腔室2964的二维样式可以形成为具有在其之间的通道2961。在本例子中,二维样式示出了壳体保持腔室2964的2×2矩阵。壳体2970装载在相应壳体保持腔室2964中。壳体联接部2980设置为将壳体2970彼此固定。壳体联接部2980可以在制造时或其后的任何时间永久地附接到壳体2970。例如,壳体联接部2980可以固定到壳体接合端部。另外或替换地,壳体联接部2980可以代表一组盖子(例如图28A中的盖子2834),所述一组盖子在一个或多个盖子接合在促动构件中的同时彼此连结并与覆盖件分离。壳体联接部2980中的该组盖子可以压靠相应壳体的装载端部并同时运动到被促动位置。
壳体联接部2980包括壳体接触区域2982的预定构造(例如盖子或另一结构),壳体接触区域通过中间连杆2984彼此连结。壳体接触区域2982和中间连杆2984布置为2×2矩阵,以对准壳体2970的期望组合。在本例子中,壳体联接部2980包括四个壳体接触区域2982,其可以安装到四个壳体2970的任何期望组合。可选地,壳体联接部2980可以以替换样式布置,例如一维阵列或更大的二维阵列。可选地,壳体联接部2980的不同组合可以针对单个壳体管理模块使用,例如同时排放各种液体组合。促动器可以在各种点处接合壳体联接部2980,例如与任何壳体接触区域2982对准和/或与任何中间连杆2984对准,以及处于其他位置。随促动构件沿促动方向(进入图29B的页面)运动,中间连杆2984向下行进通过通道2961。接触区域2982和中间连杆2964在单个促动操作的控制下在壳体保持腔室2964和通道2961中共同地且同时地向上和向下运动。因而,至少邻近的第一和第二壳体通过中间连杆连结。在促动构件接合第一和第二壳体中之一时,第一和第二壳体两者在非促动位置和被促动位置之间运动。
额外要点
根据本文的一些方面,提供基于罩泡的液体存储输送机构,其包括:壳体,包括贮存器,以保持一定量的液体;流动控制板,其操作地联接到壳体,流动控制板包括穿刺器和流动通道;和关闭盖,操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口;壳体,相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动,在壳体处于被促动位置时穿刺器穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
根据本文的一些方面,壳体包括围绕贮存器的本体,且流动控制板包括延伸部,所述延伸部包括成形为接收壳体的本体的内部通道。
可选地,本体可以是窄长的且可以包括具有开到贮存器的开口的液体排放端部。关闭盖可以位于开口附近,以关闭在液体排放端部处的开到贮存器的开口。本体可以是管状形状且内部通道可以成形为可滑动地接收壳体的本体。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。肋可以在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。穿刺器可以进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。穿刺器可以构造为具有预定的高度和直径,其可以共同限定至少部分地进入贮存器的穿刺器的体积。试剂盒可以具有盒基部和从基部向外突出的多个盒延伸部。盒延伸部可以包括远端端部,所述远端端部可以取向为面向流动控制板。试剂盒可以保持以期望样式布置的多个液体存储输送壳体。
根据本文的一些方面,提供一种微流控系统。该系统包括囊体,囊体包括具有用于保持一定量的液体的贮存器。流动控制板操作地联接到壳体。流动控制板包括穿刺器和流动通道。关闭盖操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口。系统包括促动器机构和控制器,所述促动器机构对准壳体,且所述控制器执行程序指令,以引导促动器机构施加阀泵送动作,以让壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,促动器机构可以引导穿刺器以选择的量进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。控制器可以管理来自贮存器的多个独立量的液体的输送。控制器可以引导促动器机构以让壳体从非促动位置运动到第一液滴输送位置,在该第一液滴输送位置处,在第一液滴操作期间第一液滴从贮存器移置出来。控制器可以引导促动器机构以让壳体从第一液滴输送位置运动到第二液滴输送位置,在该第二液滴输送位置处,在第二液滴操作期间第二液滴从贮存器移置出来。壳体可以包括围绕贮存器的本体,且流动控制板包括延伸部,所述延伸部包括成形为接收壳体的本体的内部通道。
可选地,本体可以是窄长的且可以包括具有开到贮存器的开口的液体排放端部。关闭盖可以定位为靠近开口且关闭开到贮存器的开口。本体可以是管状形状且内部通道可以成形为可滑动地接收壳体的本体。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。肋可以在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。囊体可以包括与流动控制板接合的试剂盒。试剂盒可以包括开口,多个液体存储输送壳体可以通过该开口装载并对准流动控制板上的相应穿刺器。
根据本文的一些方面,提供一种方法。方法提供囊体,囊体包括具有用于保持一定量的液体的贮存器。流动控制板操作地联接到壳体。流动控制板包括穿刺器和流动通道。关闭盖操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口。方法施加阀泵送动作,以让壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,施加操作可以包括引导穿刺器以选择的量进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。施加操作可以包括管理来自贮存器的多个独立量的液体的输送。施加操作可以让壳体从非促动位置运动到第一液滴输送位置,在该第一液滴输送位置处,在第一液滴操作期间第一液滴从贮存器移置出来,施加操作可以让壳体从第一液滴输送位置运动到第二液滴输送位置,在该第二液滴输送位置处,在第二液滴操作期间第二液滴从贮存器移置出来。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。方法可以包括让肋在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。方法可以进一步提供试剂盒,该试剂盒具有多个壳体装载和保持隔室。方法可以向隔室载荷相应壳体。施加操作可以包括分别地且独立地向壳体施加阀泵送动作。
根据本文的一些方面,基于罩泡的液体存储输送机构包括:壳体,其包括用于保持一定量的液体的贮存器,操作地联接到壳体的流动控制板,流动控制板包括穿刺器和流动通道;和关闭盖,操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口;壳体可相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动,在壳体处于被促动位置时穿刺器穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,壳体可以包括围绕贮存器的本体,且流动控制板包括延伸部,所述延伸部包括成形为接收壳体的本体的内部通道。本体可以是窄长的且可以包括具有开到贮存器的开口的液体排放端部。关闭盖可以定位为关闭在液体排放端部处的开到贮存器的开口。本体可以是管状形状且内部通道可以成形为可滑动地接收壳体的本体。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。肋可以在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。穿刺器可以进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。穿刺器可以构造为具有预定的高度和直径,其共同限定至少部分地进入贮存器的穿刺器的体积。
根据本文的一些方面,提供一种微流控系统。该系统可以包括囊体,囊体包括具有用于保持一定量的液体的贮存器。流动控制板操作地联接到壳体。流动控制板包括穿刺器和流动通道。关闭盖操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口。促动器机构对准壳体。提供一种控制器,用于执行程序指令,以引导促动器机构施加阀泵送动作,以让壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,促动器机构可以引导穿刺器以选择的量进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。控制器可以用于管理来自贮存器的多个独立量的液体的输送。控制器可以引导促动器机构以让壳体从非促动位置运动到第一液滴输送位置,在该第一液滴输送位置处,在第一液滴操作期间第一液滴从贮存器移置出来。控制器可以引导促动器机构以让壳体从第一液滴输送位置运动到第二液滴输送位置,在该第二液滴输送位置处,在第二液滴操作期间第二液滴从贮存器移置出来。
可选地,壳体可以包括围绕贮存器的本体,且流动控制板可以包括延伸部,所述延伸部包括成形为接收壳体的本体的内部通道。本体可以是窄长的且可以包括具有开到贮存器的开口的液体排放端部。关闭盖可以定位为关闭开到贮存器的开口。本体可以是管状形状且内部通道可以成形为可滑动地接收壳体的本体。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。肋可以在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。
根据本文的一些方面,提供一种方法。方法提供囊体,囊体包括具有用于保持一定量的液体的贮存器。流动控制板操作地联接到壳体。流动控制板包括穿刺器和流动通道和关闭盖,所述关闭盖操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口;方法可以施加阀泵送动作,以让壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,施加操作可以包括引导穿刺器以选择的量进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。施加操作可以包括管理来自贮存器的多个独立量的液体的输送。施加操作可以让壳体从非促动位置运动到第一液滴输送位置,在该第一液滴输送位置处,在第一液滴操作期间第一液滴从贮存器移置出来,施加操作可以让壳体从第一液滴输送位置运动到第二液滴输送位置,在该第二液滴输送位置处,在第二液滴操作期间第二液滴从贮存器移置出来。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。方法可以包括让肋在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。
根据本文的一些方面,提供一种基于罩泡的液体存储输送机构。基于罩泡的液体存储输送机构包括:壳体,其包括用于保持一定量的液体的贮存器,操作地联接到壳体的流动控制板,流动控制板包括穿刺器和流动通道和关闭盖,所述关闭盖操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口。壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,壳体可以包括围绕贮存器的本体,且流动控制板可以包括延伸部,所述延伸部包括成形为接收壳体的本体的内部通道。本体可以是窄长的且可以包括具有开到贮存器的开口的液体排放端部。关闭盖可以位于开口附近,并关闭在液体排放端部处的开到贮存器的开口。本体可以是管状形状且内部通道可以成形为可滑动地接收壳体的本体。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。肋可以在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。
可选地,穿刺器可以进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。穿刺器可以构造为具有预定的高度和直径,其共同限定至少部分地进入贮存器的穿刺器的体积。机构可以进一步包括试剂盒,所述试剂盒具有盒基部和从基部向外突出的多个盒延伸部。盒延伸部可以包括取向为面向流动控制板的远端端部。试剂盒可以保持以期望样式布置的多个液体存储输送壳体。
根据本文的一些方面,提供一种微流控系统。该系统包括囊体,囊体包括具有用于保持一定量的液体的贮存器。流动控制板操作地联接到壳体。流动控制板包括穿刺器和流动通道。关闭盖操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口。促动器机构对准壳体。控制器执行程序指令以引导促动器机构以施加阀泵送动作,以让壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,促动器机构可以引导穿刺器以选择的量进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。控制器可以管理来自贮存器的多个独立量的液体的输送。控制器可以引导促动器机构以让壳体从非促动位置运动到第一液滴输送位置,在该第一液滴输送位置处,在第一液滴操作期间第一液滴可以从贮存器移置出来。控制器可以引导促动器机构以让壳体从第一液滴输送位置运动到第二液滴输送位置,在该第二液滴输送位置处,在第二液滴操作期间第二液滴从贮存器移置出来。
可选地,壳体可以包括围绕贮存器的本体,且流动控制板可以包括延伸部,所述延伸部可以包括成形为接收壳体的本体的内部通道。本体可以是窄长的且可以包括具有开到贮存器的开口的液体排放端部。关闭盖可以定位为靠近开口且关闭开到贮存器的开口。本体可以是管状形状且内部通道可以成形为可滑动地接收壳体的本体。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。肋可以在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。囊体可以包括与流动控制板接合的试剂盒。试剂盒可以包括开口,多个液体存储输送壳体通过该开口装载并对准流动控制板上的相应穿刺器。
根据本文的一些方面,提供一种方法。方法提供囊体,囊体包括具有用于保持一定量的液体的贮存器。流动控制板操作地联接到壳体。流动控制板包括穿刺器和流动通道。关闭盖操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口。方法施加阀泵送动作,以让壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,施加操作可以包括引导穿刺器以选择的量进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。施加操作可以包括管理来自贮存器的多个独立量的液体的输送。施加操作可以让壳体从非促动位置运动到第一液滴输送位置,在该第一液滴输送位置处,在第一液滴操作期间第一液滴从贮存器移置出来,施加操作可以让壳体从第一液滴输送位置运动到第二液滴输送位置,在该第二液滴输送位置处,在第二液滴操作期间第二液滴从贮存器移置出来。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。方法可以包括让肋在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。方法可以进一步提供试剂盒,其具有多个壳体装载和保持隔室,向隔室装载相应壳体,施加操作可以包括分别地且独立地向壳体施加阀泵送动作。
根据本文的一些方面,提供基于罩泡的液体存储输送机构,其包括:壳体,包括贮存器,用于保持一定量的液体;流动控制板操作地联接到壳体。流动控制板包括穿刺器和流动通道。关闭盖操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口。
壳体可相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,壳体可以包括围绕贮存器的本体,且流动控制板可以包括延伸部,所述延伸部包括成形为接收壳体的本体的内部通道。本体可以是窄长的且可以包括具有开到贮存器的开口的液体排放端部。关闭盖可以定位为关闭在液体排放端部处的开到贮存器的开口。本体可以是管状形状且内部通道可以成形为可滑动地接收壳体的本体。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。肋可以在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。穿刺器可以进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。穿刺器可以构造为具有预定的高度和直径,其共同限定至少部分地进入贮存器的穿刺器的体积。
根据本文的一些方面,提供一种微流控系统。该系统包括囊体,囊体包括具有用于保持一定量的液体的贮存器。流动控制板操作地联接到壳体。流动控制板包括穿刺器和流动通道。关闭盖操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口。促动器机构对准壳体。提供一种控制器,用于执行程序指令,以引导促动器机构施加阀泵送动作,以让壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,促动器机构可以引导穿刺器以选择的量进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。控制器可以用于管理来自贮存器的多个独立量的液体的输送。控制器可以引导促动器机构以让壳体从非促动位置运动到第一液滴输送位置,在该第一液滴输送位置处,在第一液滴操作期间第一液滴从贮存器移置出来。控制器可以引导促动器机构以让壳体从第一液滴输送位置运动到第二液滴输送位置,在该第二液滴输送位置处,在第二液滴操作期间第二液滴从贮存器移置出来。
可选地,壳体可以包括围绕贮存器的本体,且流动控制板包括延伸部,所述延伸部包括成形为接收壳体的本体的内部通道。本体可以是窄长的且可以包括具有开到贮存器的开口的液体排放端部。关闭盖可以定位为关闭开到贮存器的开口。本体可以是管状形状且内部通道可以成形为可滑动地接收壳体的本体。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。肋可以在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。
根据本文的一些方面,提供一种方法。方法包括提供囊体,囊体包括具有用于保持一定量的液体的贮存器。流动控制板操作地联接到壳体。流动控制板包括穿刺器和流动通道。关闭盖操作地联接到壳体,以关闭开到贮存器的开口。方法施加阀泵送动作,以让壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动。穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破关闭盖,以打开流动通道,流动通道将液体从贮存器引导到流控系统。
可选地,施加操作可以包括引导穿刺器以选择的量进入贮存器,使得穿刺器的体积将选择量的液体从贮存器移置出来并通过流动通道。施加操作可以包括管理来自贮存器的多个独立量的液体的输送。施加操作可以让壳体从非促动位置运动到第一液滴输送位置,在该第一液滴输送位置处,在第一液滴操作期间第一液滴从贮存器移置出来,施加操作可以让壳体从第一液滴输送位置运动到第二液滴输送位置,在该第二液滴输送位置处,在第二液滴操作期间第二液滴从贮存器移置出来。壳体可以包括肋且延伸部可以包括凹槽。方法可以包括让肋在凹槽中以受控的方式滑动,以相对于延伸部引导并管理壳体的运动。
应理解本发明的各种方面可以实施为方法、系统、计算机可读介质、和/或计算机程序产品。本发明的一些方面可以采取硬件实施例、软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)、或软件和硬件方面组合实施例的形式,其全部在本文通常可以全部被称为“电路”、“模块”或“系统”。进而,本发明的方法可以采取计算机可用的存储介质上的计算机程序产品的形式,具有实施在介质中的计算机可用的程序代码。
任何合适的计算机可用介质可以用于本发明的软件方面。计算机可用的或计算机可读的介质可以例如是但不限于是电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外线的或半导体的系统、设备、装置或传播介质。计算机可读介质可以包括瞬时实施例。计算机可读介质的更具体例子(非穷尽列表)包括以下的一些或所有:具有一个或多个电线的电连接,便携计算机软盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤、便携光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储装置、传输介质(例如支持因特网或专用网的)或磁性存储装置。应注意,计算机可用的或计算机可读介质甚至可是在其上印刷了程序的纸或另一合适介质,因为程序可例如经由纸或其他介质的光学扫描而被电子地捕捉,随后以合适方式编译、解译、或以其他方式处理,且如果必要,随后被存储在计算机存储器中。在本文的情况下,计算机可用的或计算机可读的介质可以是任何介质,其可包含、存储、通信、传播、或传输用于被指示执行系统、设备、或装置使用或与之关联的程序。
用于执行本文所述的方法和设备的操作的程序代码可以以面向对象的语言书写,例如Java、Smalltalk、C++等。然而,用于执行本文所述的方法和设备的操作的程序代码也可以以常规程序设计语言书写,例如“C”设计语言或相似的设计语言。程序代码可以被处理器、专用集成电路(ASIC)或执行程序代码的其他部件执行。程序代码可以简单地被称为软件应用,其被存储在存储器中(例如如上所述的计算机可读介质)。程序代码可以使得处理器(或任何处理器控制的装置)生产图形用户界面(“GUI”)。图形用户界面可以可视地产生在显示装置上,而图形用户界面也可以具有可听特征。但是,程序代码可以在任何处理器控制的装置中操作,例如计算机、服务器、个人数字助理、电话、电视、或任何处理器控制的装置(其利用处理器和/或数字信号处理器)。
程序代码可以在本地和/或被远程地执行。程序代码例如可以完全或部分地存储在处理器控制装置的本地存储器中。但是,程序代码也可以至少部分地被远程存储、范围和下载到处理器控制的装置。用户的计算机例如可以完全执行程序代码或仅部分地执行程序代码。程序代码可以是独立的软件包,其至少部分地位于用户的计算机上和/或部分地在远程计算机上执行或完全在远程计算机或服务器上执行。在后者的情况下,远程计算机可以通过通信网络连接到用户的计算机。
本文所述的方法和设备不管网络环境如何都可以实施。通信网络可以是在无线射频域和/或因特网协议(IP)域中运行的线缆网络。但是,通信网络也可以包括分布式计算网络,例如因特网(有时替换地称为“万维网)、专用网、本地局域网(LAN)和/或广域网(WAN)。通信网络可以包括同轴线缆、铜线、光线线和/或混合同轴线。通信网络甚至可以包括无线部分,其利用电磁波谱的任何部分和任何发送信号标准(例如IEEE802族标准,GSM/CDMA/TDMA或任何蜂窝标准,和/或ISM波段)。通信网络甚至可以包括电力线部分,其中信号经由电导线通信。本文所述的方法和设备可以应用于任何无线/有线通信网络,而不管物理元件、物理构造或通信标准(一种或多种)如何。
参考各种方法和方法步骤描述本发明的某些方面。应理解每一个方法步骤可通过程序代码和/或通过机器指令实施。程序代码和/或机器指令可以形成用于实施方法中设定的功能/动作的器件。
程序代码也可以存储在计算机可读存储器中,其可引导处理器、计算机、或其他可编程数据处理设备以具体方式发挥功能,使得存储在计算机可读存储器中的程序代码制造或转变包括执行方法步骤的各种方面的指示器件的制造物品。
程序代码也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上,以使得一系列操作步骤被执行,以实现处理器/计算机实施过程,使得程序代码提供用于实施本发明方法设定的各种功能/动作的步骤。
实施例的前述详细描述参照了附图,其显示了本发明的具体实施例。具有不同结构和操作的其他实施例不脱离本发明的范围。术语“本发明”等用于参考说明书所述的申请人的发明的许多替换方面或实施例的某些具体例子,且其使用或存在目的不是要限制申请人的发明或权利要求的范围。本说明书被分为一些部分仅是为了便于阅读。标题不应被理解为是对本发明范围的限制。限定也是本发明描述的一部分。应理解,本发明的各种细节可以在不脱离本发明范围的情况下改变。进而,前述描述仅是展示的目的,且不是限制的目的。
应理解,前述原理的所有组合(只要这种原理不会互相不一致)应被认为是本文公开的本发明主题的一部分。具体说,在本发明中出现的要求保护的主题的所有组合也被认为是本文公开的本发明主题的一部分。还应理解,通过引用并入的任何公开文献中出现的被本文明确采用的术语应符合本文公开的具体原理的含义最大程度上相一致。
Claims (20)
1.一种液体存储输送机构,包括:
壳体,包括相应贮存器,以保持独立量的液体,壳体包括排放端部,排放端部被关闭盖覆盖,以密封相应贮存器;
壳体管理模块,包括具有平台的基部,平台包括壳体保持腔室,以接收相应壳体,壳体保持腔室在平台上以预定样式布置,壳体保持腔室使得壳体沿促动方向取向;和
其中壳体在壳体保持腔室中沿促动方向在非促动位置和被促动位置之间运动。
2.如权利要求1所述的机构,其中壳体中的至少一个包括具有围绕贮存器的顶部壁和连续关闭侧部的本体,该本体具有仅在排放端部处的开口。
3.如权利要求1所述的机构,其中壳体中的至少一个包括带有相反的第一端和第二端的窄长本体,第二端对应于排放端部,第一端从平台露出且在其中具有开口。
4.如权利要求1所述的机构,进一步包括:
流动控制板,其包括以与平台上的壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置的穿刺器,流动控制板包括靠近液滴引入区域而设置在流动控制板的底部中的通气口;和
覆盖件,其包括形成在其中的开口阵列和可移除地保持在开口中的盖子,其中在促动力施加到相应盖子时,盖子从覆盖件中的开口分离,在促动力将盖子和相应壳体从非促动位置驱动到被促动位置时,盖子保持与相应壳体的填充端部的密封关系。
5.如权利要求1所述的机构,其中基部包括定位为靠近壳体保持腔室的闩锁臂,闩锁臂将壳体保持在非促动位置,且其中壳体包括第一端,该第一端包括打开到贮存器的填充端口,以便接收相应的一定量的液体,其中第一端包括具有锥形桶状部的外周,桶状部终止于填充端口,填充端口包括卡持部,所述卡持部定位为提供工具接合特征。
6.如权利要求1所述的机构,其中基部包括延伸部,所述延伸部从平台朝向流控配合表面向下突出,以限定壳体保持腔室,壳体在沿促动方向运动到靠近数字流控模块中的相应液滴引入区域的被促动位置时至少部分地突出超过延伸部。
7.如权利要求1所述的机构,其中基部包括定位为靠近壳体保持腔室的闩锁臂,且其中壳体包括形成在相应壳体的本体上的中间凹入部,闩锁臂接合凹入部,以将壳体保持在非促动位置。
8.如权利要求1所述的机构,进一步包括流动控制板,其包括以与平台上的壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置的穿刺器,穿刺器在相应壳体沿促动方向运动到被促动位置时穿破相应关闭盖。
9.如权利要求7所述的机构,其中流动控制板包括围绕相应穿刺器的控制板延伸部,控制板延伸部布置为在壳体管理模块定位为靠近流动控制板时对准壳体保持腔室。
10.一种方法,包括:
将壳体装载到壳体管理模块的壳体保持腔室中,壳体包括配置为保持独立量的液体的相应贮存器,壳体保持腔室以预定样式布置在壳体管理模块的平台上;
使得壳体的排放端部在壳体保持腔室中沿促动方向取向;和
用关闭盖覆盖排放端部,以密封相应贮存器的底部。
11.如权利要求10所述的方法,进一步包括将壳体管理模块插入到数字流控模块中,所述数字流控模块包括以与平台上的壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置的穿刺器。
12.如权利要求11所述的方法,进一步包括让一个或多个壳体沿壳体保持腔室在非促动位置和被促动位置之间运动;和在相应壳体沿促动方向运动到被促动位置时用穿刺器穿刺壳体。
13.如权利要求10所述的方法,其中壳体管理模块包括定位为靠近壳体保持腔室的闩锁臂,且其中装载进一步包括在壳体具有空的贮存器时向壳体管理模块装载壳体,闩锁臂将壳体保持在非促动位置且关闭平台上的覆盖件,以提供干燥套件。
14.如权利要求13所述的方法,进一步包括打开覆盖件以露出设置在壳体的填充端部上的填充端口,将相应的一定量的液体通过相应填充端口引入到一个或多个贮存器中,且关闭覆盖件以重新关闭填充端口。
15.如权利要求13所述的方法,进一步包括将盖子保持在覆盖件中的开口阵列中,开口和盖子以与壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置;和用与相应壳体对准的盖子关闭覆盖件。
16.如权利要求10所述的方法,进一步包括从壳体向第一壳体施加促动力,以让第一壳体沿相应壳体保持腔室且沿促动方向从非促动位置运动到被促动位置。
17.一种流控系统,包括:
壳体,其包括相应贮存器以保持独立量的液体,壳体包括填充端部和排放端部,填充端部包括填充端口,该填充端口打开到贮存器,以便接收相应的一定量的液体;
壳体管理模块,其包括覆盖件和平台,平台包括壳体保持腔室,以接收相应壳体,壳体保持腔室以预定样式布置在平台上,壳体保持腔室使得壳体取向为让填充端口从平台露出,覆盖件应安装在平台上以关闭填充端口;
流动控制板,其包括以与平台上的壳体保持腔室的预定样式匹配的样式布置的穿刺器;
促动器机构,其可相对于壳体管理模块运动;和
控制器,其执行程序指令以引导促动器机构施加阀泵送动作,以让壳体相对于流动控制板在非促动位置和被促动位置之间运动,穿刺器在壳体处于被促动位置时穿破相应壳体且将液体从贮存器引导到流控系统。
18.如权利要求17所述的系统,其中基部包括上平台和流控配合表面,上平台包括壳体保持腔室,以在壳体朝向流控配合表面沿装载方向插入穿过上平台时接收该壳体。
19.如权利要求17所述的系统,其中控制器用于管理促动构件,以选择性地让一组壳体共同且同时地从非促动位置运动到被促动位置。
20.如权利要求17所述的系统,其中控制器用于引导促动器机构,以选择性地让壳体中独立的一个从非促动位置运动到被促动位置,在该被促动位置,在第一液滴操作期间第一液滴从贮存器移置出来。
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