CN114534803A - 流体缓冲 - Google Patents

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詹尼弗·奥利维亚·福利
塔伦·库马尔·库拉纳
保罗·克里韦利
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Abstract

本申请涉及流体缓冲。一种用于将流体引导进和引导出射流设备的装置包括连接到射流设备的流体入口的两个或更多个流体灌注通道、控制在流体灌注通道和流体入口之间的流量的对于每个流体灌注通道的流量控制阀、连接到射流设备的流体出口的一个或更多个出口通道、以及控制在流体出口和相关联的出口通道之间的流量的对于每个出口通道的流量控制阀。一种用于将流体输送到流体入口的装置包括绕旋转轴可旋转的板和设置在板上的多个流体隔室，每个隔室具有流体出射口，该流体出射口设置在离旋转轴的公共径向距离处，并且定位成当板绕旋转轴旋转时与流体入口对准。

Description

流体缓冲
本申请是申请日为2019年01月22日，申请号为201910058123.3，发明名称为“流体缓冲”的申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年1月24日提交的美国临时专利申请序列号62/621,270的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请涉及，但不限于流体缓冲。
背景技术
由于例如有限的空间可用性，在一次性微流控盒上装载和存储过多流体体积的需要可能是有问题的。另一方面，远离感兴趣射流区域(例如流动池)存储流体(例如试剂)可能导致用于将流体从存储位置移动到感兴趣射流区域的过多的泵送时间的问题，并且呈现对在感兴趣区域处替换流体的高冲洗因子要求。
许多带有板载流体存储器的微流控系统远离感兴趣射流区域储藏流体，并且具有某种形式的阀控装置，无论它是旋转阀还是夹管阀的阵列，这进一步增加了在流体和它们在盒上被使用的地方之间的距离。被称为体积排量的这些距离用于计算对特定化学步骤输送的总体积，且因此流体越远离感兴趣射流区域被存储，每一步骤所涉及的体积就越大。对于具有许多重复步骤的化学过程，这些所使用的容积乘以例如范围从300至600的值，且因此总体积排量可能对所需的总流体体积有显著影响。由于流体体积要求是微流控设备尺寸的主驱动因素，因此大的体积排量极大地限制了设备尺寸减小的潜力。
一些微流控盒设备使用大于对板载化学反应(onboard chemistry)需要的体积的流体体积。这种高体积可用于例如冲洗，以通过共用的公共管线和在目标表面处交换流体。当长的循环化验被自动化时，这种高流体体积需求可能变得更加迫切。用于输送远离感兴趣射流区域存储的流体的长流体管线可能呈现出难以洗涤在微流控路径(例如90度转弯)中的位置。此外，由于在层流环境中的无滑移边界条件，流体管线的壁可能难以洗涤。
在标准微流控系统中，可以在位于远离感兴趣射流区域的流体存储区域处的通道中执行灌注，其中通道注入共用的开关阀中，该共用的开关阀实现按需流体选择。然后，长的共用管线或公共管线将所有流体输送到感兴趣射流区域，在该射流区域中发生射流交换。在这样的标准系统中，在感兴趣射流区域处提供不同的流体之前，可以冲洗掉之前的流体，以保持新流体的正确化学成分，或者通过相反的化学反应来避免阻碍(即避免交叉污染)。
在添加不同流体之前冲洗公共管线所需的流体的体积将取决于公共管线的长度，且被称为“体积排量”。“冲洗因子”可以被认为是应用于总体积排量或由流体共用的通道的体积的乘数。例如，如果排量管线在体积上为10μL，则3的冲洗因子将需要30μL的流体被抽出而通过系统以产生适当的交换。对于具有多次重复的循环化学化验，最小化单独流体转移体积对在射流设备上存储的总体积有重大影响。通过最小化存储体积，由于材料和流体的减少，可以减小盒覆盖区并在每次运行基础上节省资金。在一些实例中，由于较短的泵送操作时间，总运行时间可能减少。
发明内容
下面呈现简化的概述，以便提供对本文所述的一些方面的基本理解。本概述并非所要求保护的主题的广泛综述。它既不旨在识别所要求保护的主题的关键或重要元素，也不旨在描述其范围。它的唯一目的是以简化的形式呈现一些概念作为稍后呈现的更详细的描述的前序。
本公开的各方面包括一种装置，该装置包括连接到射流设备的流体入口的两个或更多个流体灌注通道、与每个流体灌注通道操作地相关联以控制在相关联的流体灌注通道和流体入口之间的流量的流量控制阀、连接到射流设备的流体出口的一个或更多个出口通道、以及与每个出口通道操作地相关联以控制在流体出口和相关联的出口通道之间的流量的流量控制阀。
本公开的各方面包括一种方法，该方法包括在连接到射流设备的流体入口的两个或更多个流体灌注通道中的每一个中缓冲不同的流体，其中与每个流体灌注通道操作地相关联的流量控制阀控制在相关联的流体灌注通道和流体入口之间的流量；使两个或更多个流体灌注通道的第一个中的第一流体的至少一部分移动到流体入口中；使第一流体通过射流设备的流体出口移动到连接到流体出口的出口通道中，其中与出口通道操作地相关联的流量控制阀控制在流体出口和出口通道之间的流量；使在两个或更多个流体灌注通道的第二个中的第二流体的至少一部分移动通过将第一和第二流体灌注通道连接到流体入口的共用流体灌注通道以冲洗共用流体灌注通道，并使在第二流体灌注通道中的第二流体的至少一部分移动到流体入口中。
本公开的各方面包括一种装置，该装置包括绕与板的表面正交的旋转轴可旋转的板和设置在板上的多个流体隔室，每个隔室具有穿过板形成的流体出射口，其中多个流体隔室的流体出射口设置在离旋转轴的公共径向距离处，并且其中每个出射口定位成当板绕旋转轴旋转时与射流设备的流体入口对准。
参考附图，在考虑以下描述和所附权利要求时，本公开的主题的其他特征和特性以及操作方法、结构的相关元件的功能和部件的组合以及制造的经济性将变得更加明显，所有这些都形成了本说明书的一部分，其中相同的参考数字表示在各个附图中的相应部件。
附图说明
被合并在本文中并形成说明书的一部分的附图示出了本公开的主题的各种示例。在附图中，相同的参考数字指示相同的或在功能上类似的元件。
图1是安装到射流设备的示例旋转流体托盘的顶部透视图。
图2是示例旋转流体托盘的平面顶视图。
图3是旋转流体托盘的可选示例的透视图。
图4是示例旋转流体托盘的平面顶视图。
图5是图4所示的旋转流体托盘的平面底视图。
图6是示例旋转流体托盘和盖的分解透视图。
图7是图6所示的盖的局部平面底视图。
图8A、图8B、图8C是不同推杆的顶端配置的局部透视图。
图9是沿图6中的A-A线的横向截面图。
图10是图9中的区域B的部分截面图。
图11是示例流体灌注歧管的透视图。
图12是对于流体灌注歧管的旋转阀组件的局部顶视透视图。
图13是旋转阀的平面图。
图14是对于流体灌注歧管的旋转阀组件的局部底视透视图。
具体实施方式
虽然本公开的主题的各方面可以以各种形式体现，但是以下描述和附图仅仅意欲公开这些形式中的一些作为主题的具体示例。因此，本公开的主题并没有被规定为限于如此描述和示出的形式或示例。
除非另有限定，否则在本文中使用的所有技术术语、符号和其他技术术语或用语具有与在本公开所属的领域中的普通技术人员通常所理解的相同的含义。本文提到的所有专利、申请、所公布的申请和其他出版物通过引用被全部并入。如果在该章节中阐述的定义与在通过引用并入本文的专利、申请、所公布的申请和其他出版物中阐述的定义相反或在其他方面不一致，那么在该章节中阐述的定义相比于通过引用并入本文的定义占优势。
除非另有指示或上下文暗示另外的情况，否则如在本文所使用的“一个(a)”或“一个(an)”意指“至少一个”或“一个或更多个”。
该描述在描述部件、装置、定位、特征或其一部分的位置和/或定向时可以使用相对空间和/或定向术语。除非特别说明或者通过描述的上下文另有规定，否则这样的术语(没有限制地包括顶部、底部、在…上方、在…下方、在…之下、在…的顶部上、上部、下部、在…左边、在…右边、在…前面、在…后面、在…旁边、相邻、在…之间、水平、垂直、对角线、纵向、横向、径向、轴向等)在附图中提到这种部件、装置、定位、特征或其一部分时为了方便而被使用，而没有被规定为限制性的。
此外，除非另有说明，否则在本说明书中提到的任何特定尺寸仅代表体现本公开的各方面的设备的示例实现，且并没有被规定为限制性的。
术语“大约”的使用适用于本文中指定的所有数值，无论是否明确地被指示。该术语通常指本领域中的普通技术人员在本公开的上下文中考虑为与所列举的数值的偏差的合理量(即，具有等效功能或结果)的数字范围。例如且没有被规定为限制性的，该术语可被解释为包括给定数值的±10％的偏差，假设这种偏差不改变该值的最终功能或结果。因此，在一些情况下，如本领域中的普通技术人员将认识到的，约1％的值可以被解释为从0.9％至1.1％的范围。
如本文使用的，术语“相邻”指接近或邻接。相邻物体可以彼此间隔开，或者可以彼此实际或直接接触。在一些实例中，相邻物体可以彼此耦合，或者可以彼此整体地形成。
如本文所使用的，术语“实质上”和“实质的”指相当大的程度或限度。当与例如事件、环境、特性或属性结合使用时，这些术语可以指事件、环境、特性或属性精确地出现于其中的实例以及事件、环境、特性或属性很近似地出现于其中的实例，例如解释本文描述的示例的典型容差水平或可变性。
如本文所使用的，术语“可选的”和“可选择地”意指随后描述的部件、结构、元件、事件、环境、特性、属性等可以或可以不被包括或出现，以及该描述包括部件、结构、元素、事件、环境、特性、属性等被包括或出现于其中的实例以及它不被包括或出现于其中的实例。
根据各种示例，如本文所述的组件和设备可以与可包括一个或更多个流体处理通路的流体盒结合来使用，流体处理通路包括一个或更多个元件，例如通道、分支通道、阀、分流器、通风口、口、进入区域、通孔、珠、含珠的试剂、覆盖层、反应部件、其任何组合等中的一个或更多个。任何元件可以与另一元件流体连通。
在说明书中描述的或权利要求中列举的元件和部件的所有可能组合都被设想和考虑为本公开的一部分。应认识到，前述概念和下面更详细讨论的另外的概念(假定这样的概念不相互不一致)的所有组合被设想为本文所公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的所要求保护的主题的所有组合被设想为本文所公开的发明主题的一部分。
在所附权利要求中，术语“including(包括)”用作相应术语“comprising(包括)”的简明英语等效形式。术语“comprising(包括)”和“including(包括)”在本文中预期是开放式的，不仅仅包括列举的要素，还包含任何另外的要素。而且，在所附的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作标签，且并不意欲在它们的对象上强加数字要求。
术语“流体连通”意指直接流体连通，例如，两个区域可以经由连接这两个区域的畅通的流体处理通路而彼此流体连通或者可以能够处于流体连通中，例如，当两个区域经由流体处理通路被连接时，这两个区域可以能够彼此流体连通，该流体处理通路可以包括布置在其中的阀，其中，可以例如通过溶解可溶解阀、使可爆裂阀爆裂或以其他方式打开设置在流体处理通路中的阀在启动阀时在两个区域之间建立流体连通。
旋转流体存储托盘
在各种示例中，用于将流体输送到射流设备(例如，射流“目标”、感兴趣射流区域等)的流体入口的装置可以包括旋转流体存储托盘，该托盘可以是具有根据需要直接向流体入口供应所选择的流体的能力的更大的微流控盒设备的一部分。在本公开的上下文中，射流设备可以包括任何设备：流体通过该设备从流体入口流入该设备内并可选地流到流体出口(流体从该设备从该流体出口流出)，并且射流设备可以包括在其之内流体处理(例如化学或生化化验或其他反应)发生的设备。射流设备可以或可以不是微流控设备。旋转流体存储托盘通过配置成允许流体存储井直接耦合到射流设备的流体入口来避免长体积排量的挑战。
图1是安装到射流设备的旋转流体存储托盘的顶视透视图，以及图2是旋转流体存储托盘的平面顶视图。旋转流体存储托盘10被示为安装在微流控盒设备12上。托盘10包括板14，其上支撑流体隔室或井16。在各种示例中，托盘10是圆形的，并且被配置成围绕旋转轴18旋转，该旋转轴18与板14正交并且在各种示例中可以对应于圆形板14的旋转轴。支撑在板14上的多个流体隔室16可以具有可变的尺寸，这取决于要存储在每个井中的试剂或其他流体的必要存储体积。
在各种示例中，旋转流体存储托盘10将是具有竖立在上面的楔形流体存储井16的实心的(solid)圆形塑料件。合适的塑料包括聚丙烯、聚碳酸酯、
Figure BDA0003480906230000071
(聚醚酰亚胺)和聚氨酯。托盘10可以是一次性部件，但是同样的设计特征也可以应用于非一次性部件。
每个隔室16包括穿过板14形成的出射口或通孔20。通过每个出射口的流体流可以由合适的阀控制，该阀由推杆或其他致动器选择性地致动，在各种示例中，推杆或其他致动器可以延伸穿过布置在托盘10上的盖和/或被支撑在布置在托盘10上的盖上，如下文进一步详细描述的。
流体托盘10以当托盘10旋转时将流体隔室出射口20直接放置在射流设备12的流体入口(例如流动池22的入口)上方的方式与射流设备12对准，流动池22可以布置在旋转流体存储托盘10的开放中心区域24中。在各种示例中，每个流体隔室的出射口20位于距旋转轴18相同的径向距离处，以从而在托盘10旋转时将出射口放置在公共位置处。
根据与旋转流体存储托盘配对的射流设备的配置，出射口可以位于托盘圆的外圆周上或者在中点附近。在其他示例中，出射口可以位于沿着板的半径的任何位置处。对于后者，通过放置选项，流体托盘可以是矩形环形状，其中托盘的中间部分是空的，以允许其他盒部件(例如流动池)存在于托盘的内部内。例如，参见在图1和图2的托盘10中的开放中心空间24。
图3是旋转流体存储托盘30的替代示例的透视图。旋转存储托盘30包括在各种示例中为圆形的旋转板34，其上布置有流体井36并且具有在托盘30的外周边附近穿过板34形成的出射口40。托盘30的这种配置使不同类型的射流结构能够与托盘配对。与图1和图2所示的托盘10相反，托盘30缺少对于在托盘30的中心区域内的部件(例如流动池)的开放中心空间24。
在旋转流体存储托盘10、30的各种示例中，可以提供托盘的速度和角位置的自动控制和监控。托盘可以例如通过齿轮、皮带、滑轮、驱动轴等耦合到电机或其他动力装置，以便提供托盘的自动的按需动力旋转。托盘的角位置控制和监控可以由旋转位置传感器(例如编码器)和/或步进电机提供。
在各种示例中，旋转流体存储托盘自动旋转以使所选择的流体隔室的出射口与射流设备的流体入口对准是通过将电动齿轮驱动系统耦合到围绕托盘的周边形成的匹配齿轮齿来实现的。例如，托盘10可包括用于例如通过齿轮(例如，小齿轮)或皮带来将托盘10耦合到电机的周边齿轮齿26，以通过使各个隔室16的出射口20对准射流设备的入口来实现托盘10的动力旋转，以在各个隔室16当中进行选择。类似地，托盘30可以包括用于例如通过齿轮(例如小齿轮)或皮带来将托盘30耦合到电机的周边齿轮齿46，以通过使各个隔室36的出射口40对准射流设备的入口来实现托盘30的动力旋转，以在各个隔室36当中进行选择。
在托盘10的旋转板14和托盘30的板34与射流设备之间的界面可以包括弹性体，以便在托盘的流体出射口和射流设备的流体入口之间形成完全的流体密封。在各种示例中，弹性体可以被包覆成型到板14或34的底部，并且将由具有低静摩擦(即，倾向于防止静止表面开始运动的摩擦)的材料组成，以避免在托盘10、30被压缩到射流设备上时对转动托盘10、30的过大扭矩需求，例如大约0.3牛顿-米或更小。合适的弹性体可以包括热塑性弹性体，例如
Figure BDA0003480906230000091
和硅树脂。
在各种示例中，旋转流体存储托盘的设计适应用于夹紧托盘以在旋转板和射流设备之间形成密封以及以不突出的方式旋转托盘的致动点。因此，在各种示例中，齿轮齿26、46在相应托盘10、30的外周边上形成。可以通过用低摩擦材料在井托盘的顶部边缘处压缩来实现夹紧力。
图4和图5分别是旋转流体存储托盘50的可选示例的平面顶视图和底视图。旋转存储托盘50包括在各种示例中为圆形的旋转板，其上设置有流体井52、54并具有在托盘的外周边附近穿过该板形成的分别由阀56、58覆盖的出射口。托盘50可包括用于例如通过齿轮(例如小齿轮)或皮带来将托盘50耦合到电机的外周边齿轮齿62，以实现托盘50的动力旋转。
图6是旋转流体托盘50和盖64的分解透视图。盖64包括被配置成选择性地打开托盘50的阀56和58的阀致动器66。在所示的示例中，每个阀致动器包括由限定翼片的周边的槽72在盖64中形成的柔性翼片70。推杆68在翼片70下方延伸。
如图9和图10(其为阀致动器66的截面图)所示，推杆在翼片下方延伸到图10中的刚好在阀58上方的位置68(1)。当翼片70通过在阀致动器66上施加力而向下偏转时，推杆的点延伸到阀58中到位置68(2)。在托盘50的底表面上的弹性材料环60(也参见图5)包括延伸到在托盘的井的底部中形成的孔中的突出部或按钮80。突出部可以具有在其中形成的狭缝隔膜，以形成阀58，并且当推杆68的点被推入狭缝中时阀打开以及当推杆缩回时阀关闭。井的孔与射流设备74的通道76对准。在一个示例中，推杆68使狭缝隔膜密封件足够偏转，以打开阀58并允许注射泵从存储井抽取流体。
如图9和图10所示，弹性环60在射流设备74和托盘50的底部之间围绕通道76和井的孔的界面形成密封。托盘50和射流设备74可以由部件或机构(例如弹簧82)保持彼此紧密接触。
柔性密封件78可以设置在盖64上。密封件78可被提供以防止碎屑落入阀致动器66的槽72中。
图8A-图8C示出用于推杆68的顶端的替代配置。在图8A中，推杆68a具有单个钝化点配置。在图8B中，推杆68b具有分叉点配置。在图8C中，推杆68c具有带有半圆形横断面的分叉配置。
流体灌注歧管
根据本文所述的示例，描述了一种用于将流体引导进和引导出具有流体入口和流体出口的设备的装置，该装置可以包括与需要在单个直列(in-line)位置处的流体交换的射流设备耦合或集成到该射流设备中的射流歧管。在这个上下文中，直列位置将被称为射流设备的流体入口。歧管被配置成允许试剂或其他流体一直灌注到装进到流体入口内的非常短的共用射流管线或公共管线。在这个上下文中的术语“priming(灌注)”、“caching(缓冲)”、“prime(灌注)”或“cache(缓冲)”描述了在输送到射流设备并在射流设备内使用之前通过将流体推入或拉入它们的专用通道中来对流体或其他流体分级的行为。
如图11所示，用于将流体引导进和引导出具有流体入口和流体出口的设备的示例装置包括流体灌注歧管100。歧管100构建在基板102上，在基板102上支撑或耦合有具有流体入口52和流体出口54的射流设备50，例如流动池。
歧管100包括两个或更多个流体灌注通道104、106、108、110、112(在所示示例中为五个流体灌注通道，尽管歧管可包括多于或少于五个流体灌注通道)和旁通管线120。流体灌注通道104、106、108、110、112中的一个或更多个可以具有蛇形配置，以最大化可以在通道中缓冲的流体的量。流体灌注通道104、106、108、110、112恰好在流体入口52之前会聚，并且与流体入口52流体连通，在流体入口52处可以发生流体交换。在示出的示例中，两个不同的公共管线162、164正好形成在流体入口52之前，在流体入口52处流体灌注通道104、106、108、110、112会聚以从在流体入口52处的同一口位置进入射流设备50。分离的会聚路径保持对彼此敏感的流体(例如试剂)分离，同时保持在射流设备50上的单个入口点。
在各种示例中，单独的阀位置124、126、128、130、132各自分别操作地与流体灌注通道104、106、108、110、112中的一个相关联，以实现哪个流体灌注通道在流体输送期间被处理的选择。单独的阀位置122操作地与旁通管线120相关联。
在这个上下文中，操作地与通道相关联的阀耦合到通道，以这样的方式使得阀的选择性启动将选择性地允许或阻止流体流过相关联的通道和/或选择性地控制通过通道的流体流速。
连接器或配件136、138、140、142、144可被设置成将流体灌注通道104、106、108、110、112的每一个分别连接到流体源。在示例中，连接器136、138、140、142、144可以连接到引导来自流体入口的流体的公共通道，该流体入口耦合到旋转流体存储托盘(如上所述)，该旋转流体存储托盘携带在流体灌注通道104、106、108、110、112中灌注或缓冲的不同流体中的每个。连接器134可以与旁通管线120相关联。在各种示例中，旁通通道120可包括在离阀122的相对端处的第二阀154。旁通通道120还可以包括连接器160。在各种示例中，流体灌注通道104、106、108、110、112以及在阀位置124、126、128、130、132处的相关联的阀与流体的主存储区域物理地分离，流体从该主存储区域流入流体灌注通道内。
每个流体灌注通道104、106、108、110、112专用于被灌注用于在射流设备50中使用的单个试剂或其他流体。在每个单独通道之间切换流是通过操纵放置在灌注通道和对于每个通道的流体源之间的阀124、126、128、130、132来实现的。在各种示例中，阀124、126、128、130、132可以由分别被制造为每个相关联的流体灌注通道104、106、108、110、112的入口的小的圆角形凹陷(rounded dips)组成，并且可以用外部夹杆压缩以密封它们的相应通道。在各种示例中，在通道上粘合的材料应该足够柔软，以实现这种夹管阀机制的使用。这些类型的阀通常被称为夹管阀。只有具有打开的阀的通道才允许流动出现，因而产生选择流体到其相应的通道的特定流。
除了灌注通道之外，还存在一个或更多个其他有阀通道，例如旁通通道120，其形成到不同反应区的直接样品输入管线和旁通通道。旁通通道允许用空气或洗涤缓冲液从公共管线冲洗，以避免在灌注期间之前灌注的流体的剩余部分的污染。旁通通道120可用于引入气泡，以使提供给射流设备50的不同流体的不同团块与灌注通道分开。在其他示例中，旁通通道120也可以用作再使用缓冲。例如，对于通过入口52带来的流体，为了避免必须将该流体推回到源井，旁通通道120可以用作临时存储通道(假设所存储的流体体积不大于旁通通道内部体积)。
任何数量的灌注通道和其他通道都可以存在，只要一直灌注到流动池的入口的能力不被它们的存在阻碍。
对夹管阀的可行选择可包括其他微流控阀门装置选项，包括气动弹性阀。
夹管阀的另一种替代的可行备选方案包括如图12-图14所示的旋转阀组件。在一个示例中，旋转阀组件包括旋转阀202，旋转阀202可旋转地安装在歧管基板200内并借助于公共入口管线236和公共出口管线238分别连接到射流设备230(例如流动池)的入口232和出口234。
如图13所示，在一个示例中，旋转阀202包括可以由刚性塑料材料制成的第一圆盘204和设置在圆盘204上(例如，在圆盘204上包覆成型)的弹性帽206。用于帽206的合适弹性体可以包括热塑性弹性体，例如
Figure BDA0003480906230000121
和硅树脂。帽206包括以圆周图案布置的O形环208和通道210。如图14所示，可以设置用于将旋转阀202连接到电机或用于动力旋转的其他装置的轴216。可以设置用于限制阀202的旋转的硬止动臂218。
多个流体灌注通道220、222、224、226在歧管基板200中形成，并且可以借助于通孔240、242、244、246连接到试剂存储容器(未示出)。
每个流体灌注通道220、222、224、226终止于相对于旋转阀202的中心的公共径向位置。在帽206中形成的通道210包括对应于阀202的中心的出口214和入口212。当阀202旋转使得通道210的入口端212与流体灌注通道220、222、224、226之一的末端对准时，流体可以从灌注通道流入入口212中、通过通道210、流入连接到公共入口管线236的出口214中。剩余的未连接的流体灌注管线的末端将与O形环208中的一个对准，以密封未连接的管线中的每一个。因此，旋转阀可以将通道210旋转到所选择的流体灌注管线，因为所有其他流体灌注通道都被密封以防止流体流动。
公共出口管线238可以连接到泵(未示出)，用于通过旋转阀组件和射流设备抽取流体。一个或更多个附加阀(诸如夹管阀)可以被提供用于控制来自泵的压力的施加以及用于控制来自公共出口管线238的出口流体流以例如提供旁通和流体再使用能力和/或用于将出口流连接到废物容器。
某些流体可能是彼此不相容的，且将被保持分离。如果这些流体在下一个流体流经共用管线之前没有保持分离或没有被充分洗涤掉，则后续的反应或其他处理可能被消极地影响。灌注歧管的各种示例被配置成允许每个灌注通道在单个位置处引入流体入口内，同时防止交叉污染。例如，在所示的歧管100中，包括引入同一入口52的两条公共管线162、164(而不是几条不同的管线或仅仅一条)允许管线的智能洗涤，以防止交叉污染。在所示示例中，流体灌注通道104、106和108连接到公共通道162，在公共通道162中，流体灌注通道106在接合点114处与流体灌注通道104合并，并且流体灌注通道108在接合点116处与流体灌注通道104和106合并。从接合点114到流体入口52的距离加上从流体入口52到流体出口54的距离可以被称为体积排量，并且从接合点116到入口52的距离可以被称为公共管线体积。此外在所示的示例中，流体灌注通道110和112连接到公共通道164，在公共通道164中，流体灌注通道110在接合点118处与流体灌注通道112合并。从接合点118到流体入口52和从116到入口52的距离是体积排量。理想地，接合点114、116、118尽可能靠近流体入口52，以最小化体积排量。
歧管100还包括与流体出口54流体连通的流体出口通道148。出口通道148可具有蛇形配置，以便最大化可缓冲它们的端部的流体的量。在各种示例中，单独的阀位置152与出口通道148相关联，以控制出口通道中的流量。阀152可以是夹管阀或其他合适的阀。
连接器158可以被提供用于将出口通道148连接到下游射流元件(例如废物室)和/或用于将出口通道148连接到压差源(例如泵)。
次级通道146从出口通道148延伸，并包括用于控制通过次级通道的流量的阀150。次级通道146可以对空气开放，并提供气泡以分离移动到出口通道148中的流体的团块。
用流体灌注通道104、106、108、110、112将流体灌注管线一直延伸到流体入口52实现优于一些预先存在的系统的射流改进。主要地，在目标处(at-target)灌注大大减少了在使用期间流体的必要的牵拉距离。当流体管线距离被最小化时，冲洗出之前的流体以便防止交叉污染所需的总体积也最小化。
在示例中，流体转移通过启动连接到出口通道148的注射泵(未示出)来被执行并且允许流体的来回运动。任何其他压差产生机构也可以工作，但是具有反转流动方向的能力的机构对实现流体再使用是理想的。
例如，通过向歧管施加压差和操作一个或更多个阀，第一流体(例如，第一试剂或其他化验或反应成分)可以穿过入口52通过公共管线162从流体灌注通道104移动到设备50中。接下来，来自流体灌注通道106的可能不同于第一流体的一定体积的第二流体(例如，第二试剂或其他化验或反应成分)通过公共管线162被提取以冲洗任何剩余量的第一流体。等于通常在接合点116和入口52之间的体积排量乘以倍增因子的一定量的第二流体通过在接合点116和入口52之间的公共管线移动，并被引导到旁通管线120而不是入口52内以绕过设备50。在冲洗后，一定量的第二流体可以穿过入口52从流体灌注通道106通过公共管线162移动到设备50内。当将第二流体移动到设备50中时，先前移动到设备50中的一定量的第一流体可以通过流体出口54移动到出口通道148中。接下来，一定量的第二流体可以通过流体入口52从设备50移动并回到流体灌注通道106内，并且保留在出口通道148中的一定量的第一流体可以通过流体出口54从出口通道148移动回到设备50内，用于在设备50中再次使用。
在目标处灌注歧管包括被制造为较大射流设备的一部分的微流控通道系统，以将存储在板载贮器中的流体链接到特定的直列目标区域，用于流体交换。在各种示例中，歧管的流体通道系统可以被制造到具有将测序流体输送到集成流动池的功能的微流控盒设备的主体中。通道可以是在注射成型的设备主体上的设计特征，或者是靠着主体(例如基板102)密封的单独模制的分布层，以形成通道。
应认识到，前述概念和下面更详细讨论的另外的概念(假定这样的概念不相互不一致)的所有组合被设想为本文所公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的所要求保护的主题的所有组合被设想为本文所公开的发明主题的一部分。还应当认识到，也可以在通过引用并入的任何公开中出现的在本文中明确地采用的术语应当给予与本文公开的特定概念最一致的含义。
虽然已经参考某些说明性示例(包括特征的各种组合和子组合)相当详细地描述和示出了本公开的主题，但是本领域中的技术人员将容易认识到被包含在本公开的范围内的其他示例及其变化和修改。此外，这样的示例、组合和子组合的描述并不意欲传达所要求保护的主题需要除了在权利要求中明确列举的特征或特征的组合之外的特征或特征的组合。因此，本公开的范围旨在包括被包含在所附权利要求的精神和范围内的所有修改和变化。
在下文的一个或更多个实施方式中可实现本公开的各方面：
1)一种装置，包括：
两个或更多个流体灌注通道，其连接到射流设备的流体入口；
与每个流体灌注通道操作地相关联的流量控制阀，其控制在相关联的流体灌注通道和所述流体入口之间的流量；
一个或更多个出口通道，其连接到所述射流设备的流体出口；以及
与每个出口通道操作地相关联的流量控制阀，其控制在所述流体出口和相关联的出口通道之间的流量。
2)根据1)所述的装置，其中，每个流量控制阀是夹管阀或气动弹性阀。
3)根据1)所述的装置，还包括绕过所述流体入口和所述流体出口的旁通通道。
4)根据1)所述的装置，其中，流体通过压差而移动通过所述装置和所述射流设备。
5)根据1)所述的装置，其中，至少两个流体灌注通道但少于所有的流体灌注通道在所述流体入口之前合并。
6)一种方法，包括：
在连接到射流设备的流体入口的两个或更多个流体灌注通道中的每一个中缓冲不同的流体，其中与每个流体灌注通道操作地相关联的流量控制阀控制在相关联的流体灌注通道和所述流体入口之间的流量；
使所述两个或更多个流体灌注通道的第一流体灌注通道中的第一流体的至少一部分移动到所述流体入口中；
使所述第一流体通过所述射流设备的流体出口移动到连接到所述流体出口的出口通道中，其中与所述出口通道操作地相关联的流量控制阀控制在所述流体出口和所述出口通道之间的流量；
使在所述两个或更多个流体灌注通道的第二流体灌注通道中的第二流体的至少一部分移动通过将所述第一流体灌注通道和第二流体灌注通道连接到所述流体入口的共用流体灌注通道以冲洗所述共用流体灌注通道；以及
使在所述第二流体灌注通道中的所述第二流体的至少一部分移动到所述流体入口中。
7)根据6)所述的方法，还包括使所述第二流体通过所述流体出口移动到所述出口通道内。
8)根据7)所述的方法，还包括使所述第一流体的至少一部分通过流体出口从所述出口通道移动到所述射流设备中。
9)根据6)所述的方法，还包括在使所述第二流体移动到所述流体入口之前，将一定体积的空气抽到所述流体入口内，以使所述第二流体与所述第一流体分离。
10)根据6)所述的方法，其中，移动所述第一流体和所述第二流体包括向所述第一流体灌注通道和第二流体灌注通道施加压差。
11)一种装置，包括：
板，其绕与所述板的表面正交的旋转轴可旋转；以及
多个流体隔室，其设置在所述板上，每个隔室具有穿过所述板形成的流体出射口，其中所述多个流体隔室的所述流体出射口设置在离所述旋转轴的公共径向距离处，并且其中每个出射口定位成当所述板绕所述旋转轴旋转时与射流设备的流体入口对准。
12)根据11)所述的装置，其中，所述板是圆形的，并且所述多个流体隔室横跨所述板的圆周。
13)根据11)所述的装置，其中，所述板为矩形环形状。
14)根据11)所述的装置，还包括在所述多个流体隔室上方的盖，其中所述盖包括用于打开和关闭阀的阀致动器，用于控制来自所述流体出射口的流体流。
15)根据11)所述的装置，其中，所述板是圆形的，并且所述流体出射口设置在所述板的外圆周上。
16)根据11)所述的装置，其中，所述板是圆形的，并且所述流体出射口设置在所述板的中点附近。
17)根据11)所述的装置，还包括在每个流体隔室的所述流体出射口和所述流体入口之间的弹性密封件。
18)根据17)所述的装置，其中，所述弹性密封件被包覆成型到井板的底部。
19)根据11)所述的装置，还包括用于实现所述板围绕所述旋转轴的动力旋转的板驱动系统。
20)根据19)所述的装置，其中，所述板驱动系统包括与在所述板的周边上形成的匹配齿轮齿啮合的电动驱动齿轮。

Claims (19)

1.一种装置，包括：
两个或更多个流体灌注通道，其连接到射流设备的流体入口；
与每个流体灌注通道操作地相关联的流量控制阀，其控制在相关联的流体灌注通道和所述流体入口之间的流量；
一个或更多个出口通道，其连接到所述射流设备的流体出口；以及
与每个出口通道操作地相关联的流量控制阀，其控制在所述流体出口和相关联的出口通道之间的流量；
板，其绕与所述板的表面正交的旋转轴可旋转，其中，所述射流设备耦合到所述板；
多个流体隔室，其设置在所述板上，每个隔室具有穿过所述板形成的流体出射口；以及
盖，所述盖被放置在所述多个流体隔室上方，其中，所述盖包括用于打开和关闭阀的阀致动器，用于控制来自所述流体出射口的流体流。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，每个流量控制阀是夹管阀或气动弹性阀。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括绕过所述流体入口和所述流体出口的旁通通道。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，流体通过压差而移动通过所述装置和所述设备。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，至少两个流体灌注通道但少于所有的流体灌注通道在所述流体入口之前合并。
6.一种方法，包括：
在连接到射流设备的流体入口的两个或更多个流体灌注通道中的每一个中缓冲不同的流体，所述射流设备耦合到板，所述板绕与所述板的表面正交的旋转轴可旋转，其中，多个流体隔室设置在所述板上并且盖被放置在所述多个流体隔室上方，其中，所述盖包括用于打开和关闭阀的阀致动器，用于控制来自所述流体隔室的流体出射口的流体流，以及其中，与每个流体灌注通道操作地相关联的流量控制阀控制在相关联的流体灌注通道和所述流体入口之间的流量；
使所述两个或更多个流体灌注通道的第一流体灌注通道中的第一流体的至少一部分移动到所述流体入口中；
使所述第一流体通过所述射流设备的流体出口移动到连接到所述流体出口的出口通道中，其中与所述出口通道操作地相关联的流量控制阀控制在所述流体出口和所述出口通道之间的流量；
使在所述两个或更多个流体灌注通道的第二流体灌注通道中的第二流体的至少一部分移动通过将所述第一流体灌注通道和所述第二流体灌注通道连接到所述流体入口的共用流体灌注通道以冲洗所述共用流体灌注通道；以及
使在所述第二流体灌注通道中的所述第二流体的至少一部分移动到所述流体入口中。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括使所述第二流体通过所述流体出口移动到所述出口通道内。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括使所述第一流体的至少一部分通过流体出口从所述出口通道移动到所述设备中。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括在使所述第二流体移动到所述流体入口之前，将一定体积的空气抽到所述流体入口内，以使所述第二流体与所述第一流体分离。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，移动所述第一流体和所述第二流体包括向所述流体灌注通道施加压差。
11.一种装置，包括：
板，其绕与所述板的表面正交的旋转轴可旋转；以及
多个流体隔室，其设置在所述板上，每个隔室具有穿过所述板形成的流体出射口，其中所述多个流体隔室的所述流体出射口设置在离所述旋转轴的公共径向距离处，其中每个出射口定位成当所述板绕所述旋转轴旋转时与射流设备的流体入口对准；以及
盖，所述盖被放置在所述多个流体隔室上方，其中所述盖包括用于打开和关闭阀的阀致动器，用于控制来自所述流体出射口的流体流。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述板是圆形的，并且所述流体隔室横跨所述板的圆周。
13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述板为矩形环形状。
14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述板是圆形的，并且所述流体出射口设置在所述板的外圆周上。
15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述板是圆形的，并且所述流体出射口设置在所述板的中点附近。
16.根据权利要求11所述的装置，还包括在每个流体隔室的所述出射口和所述流体入口之间的弹性密封件。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述弹性密封件被包覆成型到井板的底部。
18.根据权利要求11所述的装置，还包括用于实现所述板围绕所述旋转轴的动力旋转的板驱动系统。
19.根据权利要求17所述的装置，其中，所述板驱动系统包括与在所述板的周边上形成的匹配齿轮齿啮合的电动驱动齿轮。
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