CN114829315B - 用于液滴的载体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻璃板形式的载体,其中构成凹槽,所述凹槽延伸贯穿载体的整个厚度并且其相互对置的终端横截面在玻璃板的相互对置的表面的平面内开口。因此,凹槽构成贯穿玻璃板的通孔并且具有5至1000μm的内径。
Description
本发明涉及一种玻璃制成的载体,所述载体具有大量用于液滴的凹槽,还涉及一种用于利用光学探测分析布置在凹槽中的液滴的方法。本发明还涉及一种方法,其用于在玻璃的凹槽中布置液滴,并可选地通过用激励辐射或探测辐射的照射处理液滴和/或引入和/或导出液体中的成分。凹槽具有很小的内部体积并且具有的优点是保持小体积的液滴,以此可以容易地确定保持在凹槽中的液滴的位置,并且很容易地光学探测单个液滴。
背景技术
作为用于液滴的载体,已知具有V形、柱形或角形盲孔的玻璃和塑料板。为了光学探测,盲孔从板的顶侧或底侧被照射。在此,板的底侧具有高的透光性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种替选的具有能容纳液滴的凹槽的载体,以及一种替选的用于光学探测和/或将液体引入所述载体中的凹槽的方法。
发明的说明
本发明以权利要求的特征解决了上述技术问题,并且尤其提供一种玻璃板形式的载体,在所述载体中构造凹槽,所述凹槽延伸穿过载体的整个厚度,并且所述凹槽的相互对置的终端的横截面在玻璃板的相互对置的表面的平面内是开放的。这些凹槽因此形成穿过玻璃板的通孔。凹槽例如具有从5到1000μm的内径,例如从10μm或从20μm到800μm或高达500μm或高达200μm。垂直于凹槽的纵向中轴线的横截面一般优选是圆形的。
内径可以通过玻璃板的厚度保持不变或者从位于玻璃板的相互对置的表面的平面内的终端横截面逐渐变小到较小的内径,所述较小的内径与玻璃板的表面的平面有间距,例如离其中一个表面玻璃板的厚度的10%到50%。在此,凹槽可以锥形地从玻璃板的表面延伸成较小的内径。替选的是,这些凹槽可以V形地延伸,以便其较小的内径横跨玻璃板表面的平面中的终端横截面开口,较大的内径横跨相互对置的终端横截面开口。在此,蚀刻参数和玻璃类型相匹配,以产生具有直径的凹槽,所述直径从玻璃板的第一表面出发减小至玻璃板表面之间的点并且然后再次增大到第二表面。
具有完全穿过其厚度的凹槽的玻璃板具有的优点是,凹槽的内壁固持液滴用于探测,其中,光学探测可以通过液滴而不照射通过玻璃板的部分。因为作为玻璃板中的通孔形成的凹槽保持液滴,而玻璃板的部分不跨越凹槽的横截面。由于没有在一侧封闭凹槽的底部,所以允许对凹槽的穿透照射,例如沿凹槽的纵轴线平行或居中或者垂直于玻璃板的表面,而不被玻璃板在光学上干扰。
凹槽的内径逐渐收缩为与玻璃板的表面保持间距的较小内径的实施方式具有的优点是,将液滴定位在较小内径的区域中,即使液滴的体积小于凹槽在其终端的横截面开口之间的体积或者说容积。
一般在方法中液滴的体积可以大于凹槽在其端侧横截面开口之间的体积。因为液滴因其表面张力甚至保持其超出玻璃板的凹槽或表面的体积部段。甚至在一种实施方式中,凹槽的横截面开口布置在玻璃板的至少一个表面、优选两个表面中,所述表面具有疏水的涂层,液滴的体积可以大于凹槽的体积。疏水涂层可以例如通过玻璃板的表面的疏水性硅烷化处理形成。由此也可以防止液滴“溢出”到其他凹槽中,从而防止凹槽之间的交叉污染。
该玻璃板对于其在方法中的应用具有的优点是,限定凹槽的壁是亲水的,尤其由未涂层的玻璃制成。对于凹槽均匀亲水的壁优选的是,通过蚀刻方法制造凹槽,其中,具有连续表面的原始玻璃板的每个应形成凹槽的区域都被激光束透射,并且随后蚀刻该玻璃板。那么在该方法中,凹槽沿之前已经透过原始玻璃板照射的激光束的光路通过蚀刻形成,无需机械作用。
可选的是,玻璃板的至少一个或玻璃板的两个凹槽的终端横截面开口布置在其中的表面配设具有涂层,所述涂层优选是疏水的。涂层例如可以由结合在玻璃表面上的氟硅烷(Fluoralkylsilan)和/或烷基硅烷构成。在此,硅烷的硅原子可以用一个、两个或三个键共价结合在玻璃表面上。硅烷的有机支链可以是饱和的或不饱和的,例如含有至少一个烯基残余(Alkenylrest)或炔基残余(Alkinylrest)。这些支链可以是脂肪族(非环状和/或环状),至少是单不饱和和/或芳香族。优选的是,玻璃板的至少一个表面的涂层是疏水的,可以通过例如用六甲基二硅胺烷、(3,3,3-三氟丙基)三氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、丁基三甲氧基硅烷、二乙基二氯硅烷、二辛基二氯硅烷,(1,1,2,2-氟癸基)三氯硅烷,十六氟十二-11-en-1-yl-三氯硅烷,或至少其中两种的混合物的涂层产生。玻璃板的表面的疏水的涂层具有的优点是,部分超出凹槽的液滴不太强烈地扩散超出甚至不超出该邻接的表面。可选的是,玻璃板仅在表面上具有疏水的涂层,贯穿的凹槽在所述表面中具有其较大的终端横截面开口,例如在锥形凹槽的情况中,所述凹槽从玻璃板的一个表面的平面中的较大的端侧横截面开口会聚至位于玻璃板的相互对置的表面的平面中较小的端侧横截面开口。
可选的是,玻璃板可以由玻璃构成,所述玻璃对用于探测而射入的波长或用于探测而吸收的波长不透明,所述波长例如由液滴发出。因此玻璃板可以由碱性硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、碱硼酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃制成和/或着色,例如由颜料、铁和/或金属氧化物的成分着色。
优选地,玻璃板的一个表面或两个相互对置的表面上构造有完全贯穿所述玻璃板厚度的凹槽,在所述表面上分别布置第二板件,其例如可以是玻璃板、由硅制成的板或由塑料制成的板。构造有完全贯穿其厚度的凹槽的玻璃板在此也称为第一玻璃板。第一玻璃板、尤其它的相互对置的表面可以由玻璃构成或者可以不具有表面的涂层,贯穿的或者说连续的凹槽在相互对置的表面之间延伸。
布置在第一玻璃板的表面上的第二板件,例如玻璃板、硅板或塑料板,可以具有第二凹槽,第二凹槽分别有间距地覆盖第一玻璃板的凹槽的终端横截面开口。优选地,第二板件的第二凹槽以相对于第一玻璃板的凹槽与终端横截面的径向间距覆盖终端横截面开口,以相对于第一玻璃板的凹槽与端侧横截面的平面或者第一玻璃板的表面的平面的轴向间距覆盖终端横截面开口。第二凹槽与终端横截面的径向间距可以是例如5至500μm。第二凹槽与端侧横截面的平面的轴向距离可以是例如5至500μm。第二凹槽可以通过对原始的第二板件,尤其原始的第二玻璃板的区域,在其中要产生第二凹槽的区域内的激光照射和随后的蚀刻制成。
一般第二凹槽和/或第二板件的与第一玻璃板邻接的表面可以具有涂层,所述涂层优选是疏水的,例如用烷基硅烷涂层。替选的是,第二板件可以由疏水的塑料构成。
第二板件的第二凹槽可以形成为通孔,其在第二玻璃板面向第一玻璃板的表面的平面中具有大于第一玻璃板的凹槽的端侧横截面直径的直径。可选的是,第三板件可以覆盖和封闭第二板件的通孔,它可以是玻璃板、由硅或塑料制成的板件并且与第一玻璃板相对置地与第二板件接触或连接。
第二板件的这种第二凹槽可以具有形状,该形状分别只覆盖第一玻璃板的单个凹槽的终端横截面。在此,第二板件可以直接贴靠在第一玻璃板上并与之连接,可选地利用布置在它们之间的并且在软化后硬化的玻璃熔块,例如通过玻璃熔块结合,通过阳极结合或熔融结合。
替选地,第二板件的第二凹槽可以相互连接,例如通过第二板件与第一玻璃板有间距地布置。这种间距以此形成,即第二板件具有突出的部段,所述部段贴靠在第一玻璃板上并作为定距件。替选的是,这种间距可以以此构成,即在第一玻璃板和第二板件之间布置有定距材料,例如玻璃熔块,其作为膏料涂在第一和/或优选是玻璃板的第二板件上然后加热,以将板件,优选两个玻璃板相互连接。在其中第二板件与第一玻璃板有间距地布置和/或与之连接的实施方式中,第二板件面向第一玻璃板的第二表面可以是平坦的和封闭的,可选具有疏水的涂层。
玻璃板中的凹槽,尤其完全横穿第一玻璃板的凹槽通过波长的激光束的点状入射到第一玻璃板的表面的其上分别要产生凹部的位置上和对玻璃板的蚀刻产生的,第一玻璃板对于该波长是透明的。对于第二板件的第二凹槽,若凹槽只在第二板件的部分厚度上延伸并且因此第二凹槽具有一体式形成在第二板件中的底部,则可选终止蚀刻。
原始的玻璃板的表面,以及在没有由抗蚀剂构成的涂层的情况下的与原始的玻璃板的表面相对置的第二表面,在蚀刻时在激光入射到玻璃板上和激光束相对地射出的位置处明显比相邻的区域更快地被去除。因此,玻璃板的第一表面和必要时第二表面的区域由于没有例如由抗蚀剂构成的涂层而与点状激光照射的位置有间距地被更缓慢和均匀地去除。因此,第一玻璃板的相互对置的表面除了其中形成的凹槽外由分别布置在平面中的表面部段形成,凹槽从该平面出发延伸到第一玻璃板的玻璃体积中。表面部段由位于凹槽之间的壁的端面形成,所述表面部段布置在共同的平面内并分别形成凹出凹槽的表面。在第一玻璃板的一个表面上存在例如由抗蚀剂构成的涂层时,凹槽也可以从相对置的表面开始沿激光束点状入射或照射穿过的位置V形延伸到第一玻璃板的玻璃体积中。若第一玻璃板的表面都没有用抗蚀剂涂层,则可以形成具有穿过玻璃板的厚度的沙漏状纵向截面的凹槽。凹槽优选以例如1°至15°的角度锥形从第一玻璃板的表面出发延伸到其体积中。
激光束优选在其入射到第一玻璃板上的每个位置处都是脉冲的,例如具有1064nm的波长,优选具有最大100ps或最大50ps,优选最大10ps的脉冲长度。一般激光器布置为使激光束在这些位置之间不碰到第一玻璃板。优选的是,激光束点状并垂直于第一玻璃板的表面入射。
蚀刻例如用例如1至48重量百分比的氢氟酸,和/或硫酸和/或盐酸和/或磷酸和/或硝酸,或氢氧化钾例如在直至140℃时进行。
在蚀刻前的原始玻璃板例如可以有高达800μm,优选100至800μm,例如300至500μm的厚度;在蚀刻后具有减少50至700μm的更小的厚度,例如直至200μm更小的厚度。
在贯穿玻璃板的凹槽为V形或锥形的实施方式中,其中布置有凹槽的较小横截面开口的原始玻璃板的表面可以用抗蚀剂涂层。可选在激光束入射之后或之前,在第一玻璃板的表面上整面施加抗蚀剂,所述表面与激光束射入的表面相对。
可选的是,一般原始的第一玻璃板可以在没有涂层的情况下、例如没有掩膜和/或没有抗蚀剂的情况下经历蚀刻,使得该方法具有的优点是,在无需施加且无需从玻璃板去除抗蚀剂的情况下进行。一般至少第一玻璃板的第一表面保持没有抗蚀剂和没有掩膜,并且在没有抗蚀剂的情况下蚀刻。
一般优选第一玻璃板是一体的,凹槽仅延伸通过第一玻璃板,优选每个凹槽的纵向中轴线垂直于第一玻璃板的相互对置的两个分别平坦的表面。优选在第一玻璃板处没有其他构件,该构件包括在第一玻璃板的表面的平面中的单个或至少两个凹槽。因此例如,没有构件在第一玻璃板表面的平面内布置在相邻凹槽之间和/或比相邻凹槽之间的间距更近。优选的是,第一玻璃板的表面没有布置在其上的构件,所述构件布置在相邻的凹槽之间和/或布置得比相邻凹槽之间的间距更近。
在分析方法中使用该载体具有的优点是,第一玻璃板的每个凹槽都可以容纳液滴,其横截面不被第一玻璃板的材料跨越。因此,在分析方法中液滴可以仅由凹槽保持,凹槽的端侧横截面是开口的,或仅与凹槽的壁接触,其中,被所述壁撑开的或者跨越的横截面不被第一玻璃板覆盖。因此,在一种分析方法中,液滴可以仅由横截面完全开口的凹槽保持。因此,为了光学探测,保持在凹槽中的液滴可以被照射穿过并发出辐射,而辐射不与其中形成有凹槽的玻璃板相互作用。
在方法中,例如分析方法中,例如会含有生物细胞和培养基中的有效成分的液滴可以通过形成液滴的方法,例如压力方法,或通过泵经疏水的管路,例如移液器吸头,引入第一玻璃板的凹槽中。在此,尤其在至少施加有液体的表面有疏水涂层的情况下,载体具有的优点是,液体也通过毛细作用移动进入凹槽。可选的是,液滴这样被引入,即液体通过超压,尤其借助压力冲击从供应管路加速到第一玻璃板中的凹槽的横截面开口上,以便将单个液滴有针对性地放到凹槽的终端横截面上,其中优选供应管路与第一玻璃板保持间距地移动和/或与第一玻璃板保持相同或不同的间距地定位。替选或者额外地,液体、尤其冲洗液可以整面地施加在第一玻璃板的表面上,优选连同从相对置的表面去除液体的步骤,例如通过施加负压。
替选或者额外地,液体可以通过在第一玻璃板的表面中形成的通道被引入凹槽,其中,液体可以例如通过指向通道的与凹槽间隔的区域的供应管路填充。优选的是,这种通道具有横截面,该横截面仅在第一玻璃板的表面的平面中开口,并通入至少一个凹槽中。通道例如通过蚀刻在玻璃板的表面中形成。
在第一玻璃板的一个表面或两个表面上平齐或有间距地布置的第二板件允许保持在第一玻璃板的凹槽中的液滴与环境隔离,以及控制与液滴邻接的气氛或者氛围,例如用于设置适合细胞培养的气氛。
一般在蚀刻之后,例如在将疏水涂层施加到第一玻璃板的至少一个表面上之前或之后,可以将含有与玻璃反应的成分的液体引入凹槽中,以便与凹槽的壁形成化学结合。优选的是,在此至少第一玻璃板的表面设置有疏水涂层,凹槽的较小的终端横截面开口布置在其中。对于液体成分的反应,当它在凹槽中时,例如可以被加热和/或照射,以便开始或加速反应。然后可选地,第一玻璃板可以被冲洗和/或干燥,以去除液体的剩余份额。作为反应成分,液体可以包括例如除硅烷基团外还含有反应基团的硅烷化合物,例如,硫醇基团、氨基、羧基、羟基、环氧基、酸基、羰基、烯基或炔基,其中,烯烃或炔烃例如是C2至C12烯烃或炔烃。这种反应成分产生由硅烷基团结合到玻璃上的反应基团,它可以用于结合另外的分子。
可选的是,含有反应成分的液体作为体积被引入凹槽,该体积最大等于或小于凹槽在其终端横截面开口之间的体积。液体的体积小于凹槽的体积导致液体布置在凹槽的最小横截面的区域内,相应地反应成分在那里结合在内壁上,可选结合在第一玻璃板的与最小横截面邻接的表面的一部分上。在此,液体的体积可以例如是凹槽的体积的20至80%或30至60%。
所述方法可以是一种合成方法或者一种分析方法,其中,反应组分以单独的液滴相继被引入凹槽。可选的是,在每次引入含有反应组分的液滴后,都将作为冲洗液的液滴引入凹槽,其例如不含有反应组分。替选或者额外地,用于反应组分的激励辐射被射入凹槽。在此,不同的反应组分可以以分别独立的液滴相继地引入凹槽中。反应组分可以是例如用于合成的组分,例如核酸的反应单体,例如核苷化合物,或肽的单体,例如反应的氨基酸化合物。对于分析方法,反应组分可以是相继结合分析物的组分,例如结合分子,尤其抗体,相同或不同的,具有或不具有相关或连接的指示剂,例如在用激励辐射照射时它发射的或吸收的辐射可探测。
所述方法可以包括在分别布置在第一玻璃板的凹槽中的液滴中培养细胞,可选地具有引入液滴的步骤和/或可选地具有从凹槽导出液体的步骤。在此,引入和/或导出的液体可以包括用于细胞培养的介质。为了将细胞引入凹槽,可以将含有细胞的介质,例如通过供应管路引入凹槽。
一般供应管路可以包括用于细胞的探测装置并设置为将带有预定数量的细胞的介质分别计量引入凹槽中。用于细胞的探测装置例如可以由流式细胞仪形成。
为了从凹槽导出液滴,可以设置管路,该管路能移动和定位邻接在凹槽上并能受控地加载负压。在此,这种管路可以移动和定位在第一玻璃板的表面上,例如移动和定位在第一玻璃板的表面上,其中液体被引入或计量输出到凹槽的横截面开口上,或者抵靠第一玻璃板的与之相对的表面。
替选地,第一玻璃板可以具有在其一个或两个表面上形成的通道,所述通道分别通入至少一个凹槽中。这种通道可以具有向玻璃板的表面开口的横截面,其中,该横截面,尤其它相互对置的侧壁设置为,通过毛细作用吸入液体。这种横截面具有例如100μm到1000μm,例如200到500μm的间距的侧壁。
本发明的实施方式现在参照附图更详细地说明,其中,
图1示出从具有在其中产生的凹槽的第一玻璃板制造根据本发明的载体,
图2示出载体的另外的实施方式,
图3示出载体的另外的实施方式,
图4示出载体的另外的实施方式,
图5示出用于在载体的凹槽中培养细胞的方法的实施方式,
图6A)至C)示出用于针对性引入液滴的方法,
图7A)、B)示出载体和用于在凹槽中引入和导出液滴的方法的实施方式,
图8A)至C)示出用于将反应组分以单个先后相接的步骤引入凹部的方法。
在图1中,第一玻璃板1在与其中形成的凹槽2平行的截面中示出。凹槽2是在激光照射到玻璃板1上后通过沿激光照射的路径蚀刻穿过玻璃板1产生的并且完全横穿玻璃板1的厚度。终端横截面3a、3b在第一玻璃板1的相互对置的表面的平面中是开口的。根据优选的实施方式,玻璃板1的至少一个表面,在此玻璃板1的两个相对置的表面都设置有疏水的涂层4,例如通过微接触印刷、移印、丝网印刷或喷墨印刷将氟硅烷或甲基硅烷或乙基硅烷仅施加到玻璃板的表面上。
定位邻接在终端横截面3a或凹槽2中的液滴10移动到凹槽2中,并且若凹槽2在其端侧横截面3a、3b之间的体积较小,液滴10就突出凹槽的终端横截面3a、3b。
图2作为例子示出在凹槽2中含有生物细胞11的液滴10。在所示实施方式中,第二板件5,优选玻璃板布置在第一玻璃板1的每个表面上,其具有与第一玻璃板1的凹槽2适配的第二凹槽6。在两个分别具有第二凹槽6的第二玻璃板5以其第二凹槽6布置在第一玻璃板1的端侧开口的横截面3a,3b上时,凹槽2和容纳在其中的液滴10与环境隔离。第二玻璃板5的第二凹槽6与凹槽2的纵向中轴线7有径向间距并且与端侧的开口的横截面3a、3b沿纵向中轴线7有轴向间距,使得液滴10无接触地被第二玻璃板5覆盖。图2根据一个实施方式示出,第二玻璃板5面对第一玻璃板1的表面可以具有疏水的涂层。
图3示出一个实施方式,其中第一玻璃板1中的凹槽2从其位于玻璃板1的表面的平面内的终端横截面逐渐收缩成与表面保持间距的较小的内径。从示意图中可见,引入的液滴通过毛细管力移动到凹槽2的具有最小内径的区域中。填充凹槽2的体积的液滴10可以通过将第一玻璃板暴露在水分含量改变、温度改变和/或成分改变的气氛中通过水的蒸发而减少体积。已经表明,浓缩的液滴10包括含在其中的生物细胞11在此移动到凹槽2的具有最小内径的区域中。
图4局部示出由第一玻璃板1制成的载体的简单的实施方式,其中代表性产生完全穿过第一玻璃板1的厚度的锥形凹槽2。可选的是,在要产生凹槽2的位置用激光脉冲照射过的玻璃板1,第一玻璃板1的其中要布置凹槽2的较小的终端横截面3b的表面,可以在蚀刻前用抗蚀剂涂层。可以看出,在连续锥形凹槽2的实施方式中,被带到凹槽2处或引入凹槽2的液滴10也布置在较小的终端横截面开口的区域中。在该实施方式中,第一玻璃板1的一个或两个相互对置的表面也可以具有疏水的涂层4。
图5示出具有连续的凹槽2的第一玻璃板1,在该凹槽中布置液体,例如用于细胞培养的介质连同其中的细胞11。与第一玻璃板1有间距地布置有第二板件5,其例如由玻璃或塑料制成,其中,有间距地或在第二板件5上布置有另外的液体17,例如介质或水。第二板件5和另外的液体17因此优选受控地调温,尤其控制在一温度,其中在第一玻璃板1和第二板件5之间的气体饱和水蒸气。可以在第二板件5上布置受控的加热器18,以对第二板件调温。
图6A)示出穿过第一玻璃板1的凹槽2,具有通过针对性或者定向滴入的液滴10,液滴10可以例如包含细胞11。液滴10通过毛细管力被保持在凹槽2内。为了引入液体,例如用于细胞培养的介质,喷嘴或吸管12形式的供应管路与凹槽2的终端横截面3a有间距地布置,并且例如通过超压,向横截面3a的方向喷出液滴13。底座14与第一玻璃板1有间距地布置,其容纳从凹槽2流出的液体15。底座14例如可以包括杯子,优选杯子16分别与凹槽2适配地定向,如B)所示,或者底座可以具有平坦的表面,如C)所示。底座14可以由第二板件5形成。为了从凹槽2导出液体可以在第一玻璃板1和底座或第二板件之间的空间施加负压,和/或对第一玻璃板1的与底座14对置的表面施加正压。
图7在A)中以横截面示出第一玻璃板1连同喷嘴或供应管路12,其与凹槽2间隔定位,以将液体10、13引入凹槽2。在凹槽2中布置有其中有细胞11的液滴10。在第一玻璃板1的表面中形成通道19,其例如通过蚀刻引入。通道19通入凹槽2,以便液体可以从通道19进入凹槽2。在第一玻璃板1或通道19布置成通道19布置在玻璃板1的下表面中,则在那里布置的通道19适于从凹槽2导出液体。
图7B)示出带有通道19的玻璃板1的俯视图,所述通道的横截面从表面延伸到玻璃板1内。通道19通入连续的凹槽2中。
图8A)至C)示出将反应组分逐步相继引入第一玻璃板1的凹槽2中。在图8A)中示出第一反应组分20,它被结合在第一玻璃板1的凹槽2的表面上。接着在B)中第二反应组分21以液体形式引入凹槽2,其中,第二组分21结合在第一组分上。未结合的第二组分21a可选通过引入冲洗液从凹槽中导出。为了与在凹槽2中结合在玻璃载体1上的组分20、21的另外的反应,在C)中可以相继将另外的反应组分22a、22b、22c分别以单独的液滴引入凹槽。
反应组分20、21、22a、22b、22c可以是相互反应形成低聚物的单体,例如分别是氨基酸形成肽,或反应性核苷酸,例如核苷酸三磷酸盐形成寡核苷酸。
替选地,反应组分20、21、22a、22b、22c可以是检测反应的组分,例如第一抗体作为第一反应组分2的,分析物作为第二反应成分21,第一抗体对其具有特异性,并且至少一个第二抗体作为另外的反应组分21a,其对第二反应组分21也具有特异性,其中,第二抗体作为另外的反应组分2a与作为另外的组分22b的可光学探测的标记分子,例如颜料结合,可选与作为另外的组分22c的额外的结合分子结合。
附图标记列表
1 第一玻璃板
2 连续的凹槽
3a、3b 终端横截面
4 疏水的涂层
5 第二板件
6 第二凹槽
7 纵向中轴线
10 液滴
11 细胞
12 喷嘴/滴管/供应管路
13 液滴
14 底座
15 流出的液体
16 杯子
17 液体
18 加热器
19 通道
20 第一反应组分
22 第二反应组分
21a 未结合的第二反应组分
22a、22b、22c 另外的反应组分
Claims (32)
1.一种用于处理液滴的方法,其包括步骤:将至少一种液体的液滴引入第一玻璃板(1)的凹槽(2),所述凹槽延伸贯穿第一玻璃板(1)的全部厚度并且具有5至1000μm的内径,并且凹槽(2)V形会聚或内径从位于第一玻璃板(1)的相互对置的表面的平面内的终端横截面逐渐收缩成与第一玻璃板(1)的所述表面的平面保持间距的较小的内径,其特征在于,通过将单个液滴从供应管路(12)导出而有针对性地将单个液滴放置在凹槽(2)的端侧横截面(3a)上,由此完成液滴的引入,其中,供应管路(12)与第一玻璃板(1)间隔地移动并分别定位在凹槽(2)的端侧横截面(3a)上。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述液体含有能与玻璃反应的成分,随后对第一玻璃板(1)进行冲洗或干燥,以去除液体的剩余份额。
3.按照权利要求2所述的方法,其特征在于,在冲洗后或干燥后,将至少一种另外的液体引入凹槽(2)。
4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,至少一种引入凹槽(2)的液体含有作为反应组分的结合分子,所述结合分子结合在凹槽(2)中,然后另外的液体被引入凹槽(2),所述另外的液体含有对反应组分亲和性的分析物,所述分析物被反应组分结合。
5.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,至少一种引入凹槽(2)中的液体含有至少一种生物细胞(11)。
6.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,第一玻璃板(1)的相互对置的表面具有施加的疏水性涂层。
7.按照权利要求2所述的方法,其特征在于,与玻璃反应的成分是硅烷化合物,所述硅烷化合物除了硅烷基团外还含有反应基团。
8.按照权利要求2所述的方法,其特征在于,冲洗通过在第一玻璃板(1)的一个表面上整面施加液体并用压力梯度(1)加载第一玻璃板进行。
9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,将液滴引入凹槽(2)通过从与第一玻璃板(1)间隔地定位的供应管路(12)中借助超压喷射滴状液体完成。
10.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,在引入液滴后,在第一玻璃板(1)的表面上布置至少一个第二玻璃板(5),以便保持间距地覆盖第一玻璃板(1)的凹槽(2),并探测从液滴发出的辐射。
11.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,液滴这样从凹槽(2)去除,即通过供应管路(12)将气态或液态流体有针对性加速地到至少一个凹槽(2)上,并将液滴相对于供应管路(12)转移到与第一玻璃板(1)保持间距地布置的底座(14)上。
12.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,液滴分别以一体积引入,所述体积最多是凹槽(2)的体积,并且液滴最多以所述液滴的表面张力所能维持的程度超出凹槽(2)的终端横截面(3a,3b)。
13.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,在引入液滴后,将第一玻璃板(1)暴露在具有改变的水分含量、改变的温度和/或改变的成分的气氛中,以通过水的蒸发减少引入的液滴的体积,或通过水的吸收增加体积。
14.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,第二玻璃板(5)布置在第一玻璃板(1)的至少一个表面上,第二玻璃板(5)保持间距地覆盖第一玻璃板(1)的凹槽(2),并且第二玻璃板(5)被调温,和/或液体和/或气体被引入第一玻璃板(1)和第二玻璃板(5)之间的间距中。
15.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,在引入液滴之前,将第二玻璃板(5)布置在第一玻璃板(1)的表面上,并且在引入液滴之后,对第一玻璃板(1)和第二玻璃板(5)之间的间隙施加负压。
16.按照权利要求13所述的方法,其特征在于,第二玻璃板(5)不具有穿孔。
17.按照权利要求13所述的方法,其特征在于,第二玻璃板(5)具有第二凹槽(6),第二凹槽分别保持间距地覆盖第一玻璃板(1)的凹槽(2)的各个终端横截面(3a,3b)。
18.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,第一玻璃板(1)对激励辐射不透明。
19.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,反应组分以单独的液滴相继引入凹槽(2)中,并且在每次引入含有反应组分的液滴之后,作为冲洗液将不含反应组分的液滴引入凹槽(2),和/或将用于反应组分的激励辐射入射到凹槽(2)上。
20.一种具有凹槽(2)的第一玻璃板(1)的应用,所述凹槽延伸贯穿第一玻璃板(1)的全部厚度并且具有5至1000μm的内径,并且凹槽(2)V形会聚或所述内径从位于第一玻璃板(1)的相互对置的表面的平面内的终端横截面逐渐收缩成与第一玻璃板(1)的所述表面的平面保持间距的、较小的内径,第一玻璃板(1)作为保持装置被用于保持在凹槽(2)中的液滴,其中,所述凹槽(2)的壁是亲水的。
21.根据权利要求20所述的应用,其特征在于,第一玻璃板(1)的至少一个表面是带有疏水性涂层的。
22.按照权利要求20所述的应用,其特征在于,在第一玻璃板(1)的至少一个表面上布置有第二玻璃板(5),第二玻璃板与第一玻璃板(1)保持间距地覆盖第一玻璃板(1)的凹槽(2)。
23.按照权利要求20所述的应用,其特征在于,在第一玻璃板(1)的两个表面上分别布置有第二玻璃板(5),第二玻璃板分别具有第二凹槽(6),第二凹槽与凹槽(2)的终端横截面(3a,3b)适配地并且保持间距地覆盖第一玻璃板(1)的凹槽(2)。
24.按照权利要求20所述的应用,其特征在于,凹槽(2)具有在其最小横截面的区域中结合的反应分子。
25.根据权利要求24所述的应用,其特征在于,所述反应分子是至少一种硅烷化合物。
26.按照权利要求20所述的应用,其特征在于,最小横截面的凹槽(2)的区域位于第一玻璃板(1)的表面的配设有疏水性涂层的平面内。
27.按照权利要求20所述的应用,其特征在于,第一玻璃板(1)的表面没有布置在其上的构件,所述构件布置在相邻的凹槽(2)之间和/或布置得比相邻凹槽(2)之间的间距更近。
28.按照权利要求20所述的应用,其特征在于,在第一玻璃板(1)的至少一个表面中蚀刻有通道(19),所述通道仅从第一玻璃板(1)的表面的平面延伸到与该表面邻接的、该第一玻璃板(1)的厚度区段,并且通道分别通入至少一个凹槽(2)中。
29.根据权利要求28所述的应用,其特征在于,所述通道(19)仅从第一玻璃板(1)的表面的平面延伸到与该表面邻接的该第一玻璃板(1)的厚度的10至50%的厚度区段,并且通道分别通入至少一个凹槽(2)中。
30.按照权利要求28所述的应用,其特征在于,在第一玻璃板(1)的与其中蚀刻了分别通入至少一个凹槽中的通道(19)的表面相对的表面中蚀刻通道,所述通道仅从第一玻璃板(1)的表面的平面延伸到与该表面邻接的、该第一玻璃板(1)的厚度区段,并且通道分别从至少一个凹槽(2)伸出。
31.根据权利要求30所述的应用,其特征在于,所述通道(19)仅从第一玻璃板(1)的表面的平面延伸到与该表面邻接的该第一玻璃板(1)的厚度的10至50%的厚度区段,并且通道分别从至少一个凹槽(2)伸出。
32.按照权利要求20所述的应用,其特征在于,通过供应管路(12)将气态或液态流体有针对性地加速到至少一个凹槽(2)上,并将液滴相对于供应管路从凹槽(2)导出并且转移到与第一玻璃板(1)保持间距地布置的底座(14)上。
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