CN116888273A - 用于样本至结果pcr分析的具有流体通道几何形状的装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于实时qPCR系统中的芯片的各种实施方案。所述芯片可以包括至少一个用于将样本接收到所述芯片中的端口；与所述至少一个端口流体连通的至少一个通道；设置在所述至少一个通道内的多个磁激活珠子，所述磁激活珠子在所述样本通过所述至少一个通道时从所述样本捕获DNA/RNA；以及光学检查区域，其与所述至少一个通道流体连通，用于对包含先前捕获在所述磁性珠子上的洗脱的DNA/RNA的样本进行光学分析。

Description

用于样本至结果PCR分析的具有流体通道几何形状的装置及 其使用方法
相关申请的交叉引用
本申请依据PCT条约第8条要求于2020年10月19日提交的题为“收集点qPCR系统”的美国临时专利申请第63/093,640号的优先权。本申请还涉及标题为“用于PCR分析的流体检测与控制算法”、“用于试剂储存的一次性盒及其使用方法”和“用于控制流体体积以实现分离与PCR扩增的方法和装置”的PCT申请以及标题为“芯片的流体通道几何结构”的美国外观设计申请第29/812,034号，所有申请均于2021年10月19日同时提交，并列出了同一申请人Formula trix,Inc。上述申请的内容均通过引用并入，如同在本文中充分阐述它们的全部内容一样。
技术领域
本发明在一些实施方案中涉及实时定量聚合酶链反应(qPCR)，更具体地，但不排他地，涉及用于提高qPCR处理和分析的效率的装置和方法。
背景技术
存在多种不同的方法将整个样本提取、纯化和RT-qPCR过程简化为小型一次性形式。在罗氏Cobas Liat平台上可以找到一种实现方式。该平台利用小的一次性转移移液管将样本溶液从储存缓冲液移至试剂储存消耗品中。进行测定所需的试剂密封在具有分离的部分的管中。在测定过程中，特定的部分被破裂，以在正确的时间以正确的顺序引入适当的试剂。这是方便的，但在系统可以被使用之前需要复杂和手动的样本处理。另外，所有的流体都发生在没有流体通道的隐蔽储存器中。
另一种方法使用具有两相流体(诸如油和水/水状体)的电润湿。这种方法由NuGen(Mondrian)、Advanced Liquid Logic,Illumina(NeoPrep)商业化，以保持专用于NGS文库构建的试剂分开，并以规定的电润湿序列引入它们。这对于一些序列起作用，但在很大程度上是商业失败的。现在，Baebies正在尝试利用他们的FINDER平台将这种技术用于PCR测试。
QIAstat-Dx是一种系统，其采用多个物理分区和物理移动屏障或其它致动特征来物理移动或引导液体。该系统的仪器直接或间接地引起消耗品中的流体运动，以通过存在于消耗品中的通道使液体从一个区域移动到另一个区域。
另一种方法是使用不同的旋转速度、界面特征来实现液体运动的离心装置，所谓的“cd-微流体(cd-microfluidics)”。参见ufluidix.com/circle/whats-a-discman-and-how-is-it-a-medical-diagnostic-device-cd-microfluidics/。这对于一些工作流是有用的，但是qPCR依赖于在每个热循环中对正在进行的PCR反应进行成像。此外，DNA-Nudge系统使用旋转阀来控制试剂添加的序列，但最终在固定位置对离散的体积进行PCR。
发明内容
根据本发明的一些实施方案的一个方面，提供了一种用于实时qPCR系统的芯片，包括：至少一个端口，用于将样本接收到所述芯片中；至少一个通道，与所述至少一个端口流体连通；多个磁激活珠子，设置在所述至少一个通道内，所述磁激活珠子在所述样本通过所述至少一个通道时从所述样本捕获DNA/RNA；以及光学检查区域，与所述至少一个通道流体连通，以用于对包含先前捕获在磁性珠子上的洗脱DNA/RNA的样本进行光学分析。
在本发明的一实施方案中，芯片还包括至少一个附加端口，所述至少一个附加端口用于将洗涤流体和洗脱流体中的至少一种接收到所述芯片中。
在本发明的一实施方案中，芯片还包括至少一个入口，所述至少一个入口对应于所述至少一个端口并与所述至少一个端口流体连通，并且位于所述芯片的顶表面上。
在本发明的一实施方案中，芯片还包括至少一个磁激活区域，所述至少一个磁激活区域被配置成与所述磁激活珠子具有磁活性。
在本发明的一实施方案中，一个磁激活区域位于所述光学检查区域的上游。
在本发明的一实施方案中，芯片还包括至少一个加热区域。
在本发明的一实施方案中，一个加热区域位于所述光学检查区域的每一侧。
在本发明的实施方案中，芯片还包括设置在所述至少一个通道内的至少一个过滤器。
在本发明的一实施方案中，所述至少一个通道为0.5mm深和0.5mm宽。
在本发明的一实施方案中，芯片还包括至少一个爆破阀。
在本发明的一实施方案中，所述至少一个爆破阀为0.1mm深和0.1mm宽。
在本发明的一实施方案中，芯片还包括至少一个芯片止动件，所述至少一个芯片止动件设置在所述芯片的外表面上并从所述芯片的外表面突出。
在本发明的一实施方案中，芯片还包括排出阀，所述排出阀用于从所述芯片排出所述样本。
根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种盒和芯片组件，包括：盒，包括至少一个流体储存器；芯片，设置在所述盒的下方，具有与所述至少一个流体储存器相对应的入口和端口；以及弹性膜，设置在所述盒的顶部。
在本发明的实施方案中，组件具有第一配置，在所述第一配置中，所述芯片保持在所述盒的至少一个下部卡扣和至少一个上部卡扣之间，使得所述入口不与所述至少一个流体储存器流体连通。
在本发明的实施方案中，组件具有第二配置，在所述第二配置中，所述芯片保持在所述盒的至少一个上部卡扣和所述盒之间，使得所述入口与所述至少一个流体储存器流体连通。
在本发明的一实施方案中，该组件还包括至少一个释放件，所述至少一个释放件位于所述盒上，以用于将所述盒和芯片组件从第一配置转换为第二配置。
在本发明的一实施方案中，该组件还包括与所述盒的废物区域流体连通的所述芯片的出口阀和出口。
在本发明的实施方案中，组件还包括至少一个箔密封件、可压缩层和光学透明密封件中的至少一个。
根据本发明的一些实施方案的另一方面，提供了一种使用盒和芯片组件的方法，包括：收集样本并将所述样本插入到盒和芯片组件的盒的样本储存器中；通过所述芯片的入口和端口将所述样本从所述样本储存器推入所述盒和芯片组件的芯片中；使所述样本与磁激活珠子混合，然后将珠子捕获在所述芯片中；使所述样本从所述芯片缩回到所述储存器中；将至少一种洗涤流体从所述盒中的至少一个洗涤流体储存器推出；使所述至少一种洗涤流体从所述芯片缩回到至少一个洗涤流体储存器中；通过按压弹性膜从所述盒的洗脱储存器，或者从所述盒的PCR储存器，将洗脱缓冲液推入所述芯片中，通过使弹性构件缩回，或者通过使所述洗脱缓冲液缩回到所述PCR储存器中，使所述洗脱缓冲液缩回，从而产生纯化样本；回收所述纯化样本，并将所述纯化样本拉入所述芯片的至少一个加热区域；设定所述至少一个加热区域的温度；将所述纯化样本循环通过所述芯片的光学检查区域；以及测量在所述光学检查区域从所述纯化样本中获取的信号。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文所述的方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本发明实施方案的实践或测试中，但下文描述了示例性方法和/或材料。在冲突的情况下，以专利说明书(包括定义)为准。此外，材料，方法和实施例仅是说明性的，而不是必须进行限制。
本发明实施方案的方法和/或系统的实现可以涉及手动，自动或其组合地执行或完成选定的任务。此外，根据本发明的方法和/或系统的实施方案的实际仪器和设备，可以通过硬件，通过软件或通过固件或通过使用操作系统的组合来实现几个选择的任务。
例如，用于执行根据本发明实施方案的所选任务的硬件可以被实现为芯片或电路。作为软件，根据本发明实施方案的所选任务可以被实现为由使用任何适当操作系统的计算机执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施方案中，根据在此描述的方法和/或系统的示例性实施方案的一个或多个任务由数据处理器执行，诸如用于执行多个指令的计算平台。可选地，数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器和/或用于存储指令和/或数据的非易失性存储器，例如，磁硬盘和/或可移动介质。可选地，还提供网络连接。还可选地提供显示器和/或诸如键盘或鼠标的用户输入设备。
附图说明
本文仅通过实例并参考附图来描述本发明的一些实施方案。现在具体详细地参考附图，要强调的是，所示的细节是示例性的，不一定是按比例绘制的，并且用于对本发明的实施方案的说明性讨论的目的。在这一点上，结合附图进行的描述对于本领域的技术人员来说，如何实践本发明的实施方案是显而易见的。
在附图中：
图1是根据本发明示例性实施方案的芯片的顶部立体图；
图2是根据本发明示例性实施方案的芯片的底部立体图；
图3是根据本发明示例性实施方案的芯片的仰视图；
图4是根据本发明示例性实施方案的盒和芯片组件的分解图；
图5是根据本发明示例性实施方案的盒和芯片组件的顶部立体图；
图6是根据本发明示例性实施方案的盒和芯片组件的底部立体图；
图7A至图7B是根据本发明示例性实施方案的处于不同配置的盒和芯片组件的剖视图；
图8是根据本发明示例性实施方案的与盒和芯片组件一起使用的光学检测单元的立体图；
图9是根据本发明示例性实施方案的使用芯片的方法的流程图；以及，
图10是根据本发明示例性实施方案的入口的剖视图。
具体实施方式
在本发明的一些实施方案中，本发明涉及实时定量聚合酶链反应(qPCR)，更具体地，但不排他地，涉及用于提高qPCR处理和分析的效率的装置和方法。
在详细解释本发明的至少一个实施方案之前，应当理解，本发明在其应用中不必限于在以下描述中阐述的和/或在附图中示出的部件和/或方法的配置和布置的细节。本发明能够具有其它实施方案或者能够以各种方式实践或实现。
通常，在此描述的本发明在一个一次性消耗品(例如盒/芯片组件)中完全自动化了qPCR和PCR的过程，该一次性消耗品使用了具有通向大量试剂储存器和/或废物区域的通路的流体通道网络。本文所述的发明：最小化/简化实验室仪器要求和/或成本；加速用于制备用于PCR扩增的样本的样本提取和/或纯化的过程；以及加速qPCR过程，同时仍提供有效水平的灵敏度。提供这些益处的一种方式，如本文中示例性详细描述的，是通过使用膜驱动储存器(在与驱动马达组合的系统的盒中)以正确的顺序将适当的试剂和样本推入芯片中。可以想象，利用智能规划的通道设计，小收缩(“爆破阀”)、以及与其它通道部分明显不同(更宽/更深)的成像区域、液体可以以适当的顺序被引入到芯片的适当区域，但是也可以以受控和可预测的方式被引入到芯片的适当区域。qPCR系统的其它部件在相关申请部分中关于交叉引用的专利申请进行了描述。利用这些部件中的一些或全部的示例性qPCR系统可作为qPCR系统从马萨诸塞州贝德福德的Formula Trix公司获得。
图1是根据本发明示例性实施方案的芯片100的顶部立体图。应当理解，芯片100是更大的qPCR系统的组成部分，其中当一起使用时，能够执行实时qPCR分析。在本发明的一实施方案中，芯片100设置有多个入口102i、102ii、102iii、102iv、102v和出口102vi，其中流体通过入口被引入到芯片中，例如从位于与芯片100一起使用的盒402中的流体储存器或井中被引入到芯片中(下面将参照图4、图5、图7A和图7B更详细地描述)或者通过出口102vi离开芯片。根据需要多少或多少体积的流体，可以提供更多或更少的入口。在本发明的一实施方案中，入口配置成具有刺穿/尖锐物的向上的端部，例如通过倾斜的切口形成。在本发明的一些实施方案中，芯片100配置有围绕芯片100的周边或外部的芯片止动/对准特征件104、106，所述芯片止动/对准特征件104、106与盒402的对应特征件(“卡扣”，在下面参考图7A至图7B更详细地描述)结合使用。在本发明的一实施方案中，为了低成本、容易再现、可缩放和/或可修改的结构而注塑模制芯片100。
图2是根据本发明示例性实施方案的芯片100的底部立体图。在图2中示出了示例性的信道配置，并进一步参照图3进行解释。
图3是根据本发明示例性实施方案的芯片100的仰视图。为了简洁起见，结合图9描述图3的芯片100，图9是根据本发明示例性实施方案的使用芯片100的方法的流程图900。预先收集样本拭子并将其插入(902)样本储存器502i中，如图5中更详细显示和描述的，其含有裂解剂以同时裂解细胞并保护暴露的DNA和RNA片段免受DNAse和RNAse蛋白质组活性的影响。将样本和裂解剂的该溶液从样本储存器502i推入(904i)入口102i并穿过芯片100的样本口302i，从而将该溶液引入芯片100及其发明性流体通道几何结构。应当注意，在所有附图中，一致地使用入口、端口和储存器/井附图标记，其中图1的入口102i对应于图3的端口302i，两者均对应于图5的储存器502i，依此类推，使得入口102ii、端口302ii和储存器502ii也对应，作为示例。
在本发明的一实施方案中，芯片100具有过滤器304，该过滤器304被设计到推动(904i)样本溶液通过的通道中，以降低堵塞芯片100的可能性。在过滤器304之后(即在过滤器304的下游)，存在一定长度306的通道，所述通道包括二氧化硅或羧酸盐磁性珠子的干燥溶液，其中磁性珠子具有从样本溶液捕获DNA/RNA的表面。样本溶液通过该通道长度306几次，通过重复的弯曲，以使珠子再水合到样本溶液中，并确保核酸材料具有与珠子结合的时间。在本发明的一实施方案中，芯片上磁性珠子提取浓缩RNA并允许低的主混合物使用。当如本文所述使用时，磁性珠子提取应表现出优异的灵敏度。
当样本溶液沿通道向下行进时，它通过比标称通道更浅和更薄的收缩区域308。在本发明一实施方案中，芯片上的标称沟道大约为0.5mm深和0.5mm宽。在一实施方案中，该较小的收缩区域为0.1mm×0.1mm宽。这些收缩区域或“爆破阀”被设计成限制被推动的流体的流动，避免流体进入芯片100的不希望的区域和/或引导流体进入芯片100的希望的区域。通过这种芯片的设计，通常希望在磁性区域310端部处流向出口阀302vi，并且这样通过爆破阀(例如爆破阀308)的芯片100中的设计和/或位置来促进流体流动。
样本溶液被推动通过芯片100，并通过磁性区域310。在这种流体移动期间，磁性珠子被吸引到通道的壁上，靠着存在于qPCR系统中的磁体。剩余的溶液将继续通过通道并流出出口阀302vi和出口502vi，出口502vi通往盒402的较大废物区域504，流体不能从该废物区域504返回到芯片100。在该推动(904i)之后，由于由qPCR系统的膜驱动马达驱动的专门设计的凸轮轴的操作，样本口上的膜404缩回，这在相关申请部分中指出的至少一个申请中进行了描述，该系统相应地使样本溶液缩回(904ii)到其储存器502i中，任选地由于气动和/或液压(在一实施方案中，其中，除了空气之外或作为空气的替代，使用第二种不混溶流体来产生压力。
在操作中，并非预料不到一些样本溶液渗透非预期的爆破阀，例如在接合点318处，并轻微地前进到芯片100的其它区域。在这点上，爆破阀是泄漏阀。然而，这种现象由随后的洗涤液(在该实施方案中为乙醇)处理，该洗涤液从洗涤储存器502iii、502iv通过入口102iii、102iv进入，该洗涤液也“泄漏”到那些区域中。洗涤液被推入(906i)芯片100中并流过磁性结合的珠子，除去杂质并流入废物区域504。在该实施方案中，有两个储存器502iii、502iv，其容纳被推入(906i)芯片100中然后被缩回(906ii)(再次通过膜驱动马达)的洗涤液，然而，在其它实施方案中可以有更多或更少的储存器。可选地，通过基本上将磁性珠子保持在适当的位置来磁化结318以帮助防止泄漏。
在磁性结合的珠子被洗涤后，洗脱缓冲液被推入芯片100中并越过磁性珠子。该洗脱缓冲液可以通过入口102v来自洗脱储存器502v，或者如果需要洗脱到PCR混合物中，也可以通过入口102ii来自PCR混合储存器502ii。在洗脱缓冲液来自洗脱储存器502v的实施方案中，PCR储存器502ii将是空的，并且膜404将被按下(908i)并首先被保持。这样，洗脱储存器502v中的流体将被推入磁性区域310，并且与PCR储存器502ii相对应的膜404将缩回(908ii)，从而将洗脱纯化样本拉入芯片314的PCR区域。
在洗脱缓冲液将来自PCR储存器502ii的实施方案中，然后在洗涤步骤之后，洗脱缓冲液将被从PCR储存器502ii一直被推动(910i)穿过PCR区域314、316并进入磁性区域310以洗脱样本，然后在洗脱之后将缩回(910ii)到PCR储存器502ii中。
在本发明的实施方案中，该示例性芯片100的最后功能区域是光学检测区域312，也称为“体素”。在图8中示出了用于分析光学检测区域312的qPCR系统的光学检测单元800作为代表性示例。光学检测区域312可以与围绕它的通道具有相同尺寸，或者它可以具有变化的深度和宽度以增强荧光信号的光学检测。在该实施方案中，示出了比围绕它的流体通道更宽和更深。这是在一些实施方案中，当洗脱溶液通过特定PCR组分(引物、探针和母混合物)时，可任选地将其干燥以便随后再水合的区域。
在从磁性区域回收纯化的样本并将其拉入(912)PCR区域314、316之后，流体控制和运动是简单的。将qPCR系统中的加热元件设定(914)到所需温度以将单独的PCR区域314、316加热到所需方案的所需温度。在本发明示例性实施方案中，任选地将热区设定为95-98℃，并且任选地将冷区设定为55-60℃，并且通过加热元件将其加热至特定温度。对于大多数RNA工作流，这包括使RNA能够反转录成互补DNA(cDNA)的时间和温度。然后，根据所用的PCR试剂，可能需要在高温下“热启动”，这是除去PCR酶的抑制剂所需的。在本发明一些实施方案中，定义了用于DNA的最佳扩增的温度。在其它示例中，可以使用具有加热区域的可变性的一个加热元件，或者在另外的示例中，可以使用多于两个的加热元件。
这些步骤涉及将洗脱的样本液体体积或液体的“段塞(slug)”放置在任一加热区域上所需的时间量，同时将加热器设定为所需的温度。在这些步骤之后，将加热元件设定(914)为所需的PCR退火/延伸和变性温度，然后在两个加热区域314、316之间循环(916)段塞，在每个区段中停留可编程的时间量以确保完成所需的酶活性。段塞的每个循环(916)导致它通过芯片312的光学检测区域。在该转移期间，可以由光学检测单元800测量(918)荧光信号，以表征信号的qPCR放大。一旦测量(918)完成，段塞/样本经由出口阀302vi从芯片排出(920)并进入废物区域504。
在本发明的另一个实施方案中，多个PCR通道(多个通道)平行地穿过共同的PCR加热区域。然后，这些可以全部通过位于加热区域之间的检测区域。
在本发明的一些实施方案中，电容性液体传感阵列位于PCR区域314、316中和/或围绕PCR区域314、316，其中PCR区域314,316与磁性珠子组合允许跟踪芯片100的流体通道内的流体。在一些实施方案中，电容传感阵列位于光学检测区域312的任一侧。这样，可以确定两个加热区域(加热的PCR区域314、316)之间的循环的相对位置。此外，电容式液体传感阵列可以位于加热的PCR区域314、316的入口侧和出口侧，从而允许在样本移动通过扩增过程时对样本进行完全跟踪。电容阵列可以独立于光学检测单元312工作，或者与光学检测单元312结合来检测和发送去往控制膜驱动马达的处理单元(未示出)以及用于技术人员的诸如屏幕或诊断的仪器的信号或信息。
图4是根据本发明示例性实施方案的盒和芯片组件400的分解图。图4示出了弹性膜404、箔密封件406、包括储存器的盒402、第二箔密封件406、可压缩层408、芯片100和底部密封件410(在本发明的一些实施方案中，底部密封件410是光学透明的，以允许光学检测单元800扫描光学检测区域312)。在本发明示例性实施方案中，并且如本文别处所述，膜404与盒的储存器结合起作用以形成流体密封，从而实现气动和/或液压压力，用于使流体如所述地遍及芯片100移动。
另外，一旦盒和芯片组件400被完全配置，可压缩层408可用于将盒402流体密封到芯片100。盒402上的流体储存器在两端是敞开的，每个储存器的顶部足够宽以使膜404变形进入其中，从而引起用于流体运动的气动和/或液压压力。每个储存器的底部包含略大于芯片100上的入口的刺穿特征件的孔。孔在其使用前状态下被密封。
图5是根据本发明示例性实施方案的包括盒402和芯片100(未示出)的盒和芯片组件400的顶部立体图。在本发明一实施方案中，示出了进入废物区域504的各种储存器502i(样本储存器)、502ii(PCR储存器)、502iii(第一洗涤液储存器)、502iv(第二洗涤液储存器)、502v(洗脱储存器)和出口502vi。
图6是根据本发明示例性实施方案的盒和芯片组件400的底部立体图，其中可以看到芯片100安装在盒402内。
图7A至图7B是根据本发明示例性实施方案的处于不同配置的盒和芯片组件400的剖视图。图7A示出了在将组件400插入qPCR系统之前但在制造之后的芯片组件400的第一配置。在本发明的实施方案中，盒402包含各种单向卡扣，以将芯片100保持在盒402上。盒402上的下部柔性卡扣702与芯片100的芯片止动/对准特征件104接合，并在盒和芯片组件400在工厂中初始组装之后将芯片100保持到盒402上，直到将其插入qPCR系统中。在该第一配置中，下部保持卡扣702将芯片保持在盒402的至少一个上部保持卡扣704上。这些上部保持卡扣704保持芯片100足够远离盒402，以防止芯片100上的入口的刺穿/尖锐物的向上端预先过早地刺穿盒402底部上的第二箔密封件406和可压缩层408(这将在盒402的储存器和芯片100的通道之间无意地建立流体连接)。
在本发明的一实施方案中，使用者可以在拭子上或通过一些其它方法收集它们的样本，并将其放入盒402的样本储存器502i中。在本发明的一实施方案中，拭子在盒402中破裂，或者至少将样本沉积在药盒中，可选地，在样本储存器502i中具有与拭子接合的对准特征件，这使得样本储存器502i能够使用附接的盖被密封，其中拭子/样本仍然在盒402中。以这种方式，拭子/样本被浸没在样本储存器502i中预先储存的湿试剂中。
图7B示出了将组件400插入qPCR系统之后组件400的第二配置。在本发明的一实施方案中，当组件400被插入qPCR系统中时，系统硬件特征件向内推动芯片止动释放件708，该释放件使上部卡扣704脱离/摇动，并离开将芯片100保持在第一配置的下部位置。然后，qPCR系统通过保持释放件708上的压力而推动芯片100的底部，上部卡扣704到达下部卡扣702，以机械地将芯片100向上压成图7B所示的第二结构。在该运动过程中，入口的刺穿/尖锐物的向上端刺穿芯片100和盒402之间的可压缩层408，并且随后刺穿第二箔层406，同时密封特征件抵靠可压缩层408而进行密封。在这一点上，随着芯片100密封在盒402上，芯片100也与上部保持卡扣704接合。芯片止动功能还由芯片100的侧面上的芯片止动/对准结构106(提供浮雕结构)来实现，芯片止动/对准结构106用于将芯片100保持在第二配置中。
在本发明的一实施方案中，一旦芯片100与盒402流体接合，销推动顶部柔性膜404以使盒储存器中容纳的液体移动到芯片100上的通道网络中。上部保持卡扣704在整个测定执行期间以及之后保持芯片100接合并连接到盒402，以便安全处置。
图8是根据本发明示例性实施方案的与盒和芯片组件400一起使用的光学检测单元800的立体图。当样本移动通过芯片100时，通过由膜驱动马达将销推入膜404中所产生的力，流体穿过光学检测区域312，其中光学检测单元800对样本进行分析。这种类型的检测通常被称为动态检测，因为光学检测单元800在流体循环中执行检测，并且在实时发生放大。
图10是入口1002的示例性实施方案的剖视图，示出了刺穿/尖锐物的向上端1004和内腔1006，所述内腔1006将盒的储存器流体连接到芯片的通道网络。在本发明的一些实施方案中，围绕入口1002设置托盘1008，以捕获和保持来自刺穿/形成入口和储存器之间的流体连接的任何泄漏。
术语“包括”、“包括的”、“包含”、“包含的”、“具有”和它们的词形变化是指“包括但不限于”。
术语“由……组成”是指“包括且限于”。
术语“主要由……组成”是指组合物、方法或结构可以包括另外的成分、步骤和/或部分，但仅当另外的成分、步骤和/或部分不会实质上改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本和新颖特征时如此。
术语“多个”是指“两个或更多个”。
如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。例如，术语“化合物”或“至少一种化合物”可以包括多种化合物，包括其混合物。
在整个本申请中，本发明的各种实施方案可以以范围格式呈现。应当理解，范围格式的描述仅仅是为了方便和简洁，不应当被解释为对本发明范围的不灵活的限制。因此，范围的描述应被认为已经具体公开了所有可能的子范围以及该范围内的单个数值。例如，诸如1至6的范围描述应被认为具有具体公开的子范围，诸如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及该范围内的单个数字，例如，1、2、3、4、5和6。不管范围的宽度如何，这都是适用的。
每当在本文中指示数值范围时，其意指包括在所指示的范围内的任何所引用的数字(分数或整数)。短语“在第一指示数字和第二指示数字之间的涵盖范围/范围”和“从第一指示数字”到“第二指示数字的涵盖范围/范围”在本文中可互换地使用，并且意味着包括第一指示数字和第二指示数字以及它们之间的所有分数和整数。
如本文所用，术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和过程，包括但不限于那些化学、药理学、生物学、生物化学和医学领域从业者已知的方式、手段、技术和过程，或者容易从已知的方式、手段、技术和过程发展而来的方式、手段、技术和过程。
应当理解，为清楚起见，在分开的实施方案的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施方案中组合提供。相反，为简洁起见，在单个实施方案的上下文中描述的本发明的各种特征也可以分开或以任何合适的子组合来提供，或者在本发明的任何其它描述的实施方案中作为合适的特征来提供。在各种实施方案的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些实施方案的必要特征，除非该实施方案在没有那些元件的情况下是不起作用的。
尽管已经结合本发明的特定实施方案描述了本发明，但是显然，对于本领域的技术人员来说，许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，本发明旨在包括落入所附权利要求的精神和广泛范围内的所有这些替换、修改和变化。
本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请通过引用整体并入本说明书中，其范围与单独地指出每个单独的出版物、专利或专利申请具体地和通过引用并入本文时相同。此外，在本申请中任何参考文献的引用或标识不应被解释为承认这样的参考文献可作为本发明的现有技术获得。在使用分段标题的情况下，它们不应被解释为必要的限制。

Claims (20)

1.一种用于实时qPCR系统的芯片，包括：
至少一个端口，用于将样本接收到所述芯片中；
至少一个通道，与所述至少一个端口流体连通；
多个磁激活珠子，设置在所述至少一个通道内，所述磁激活珠子在所述样本通过所述至少一个通道时从所述样本捕获DNA/RNA；以及
光学检查区域，与所述至少一个通道流体连通，以用于对包含先前捕获在磁性珠子上的洗脱DNA/RNA的样本进行光学分析。
2.根据权利要求1所述的芯片，还包括至少一个附加端口，所述至少一个附加端口用于将洗涤流体和洗脱流体中的至少一种接收到所述芯片中。
3.根据权利要求1所述的芯片，还包括至少一个入口，所述至少一个入口对应于所述至少一个端口并与所述至少一个端口流体连通，并且位于所述芯片的顶表面上。
4.根据权利要求1所述的芯片，还包括至少一个磁激活区域，所述至少一个磁激活区域被配置成与所述磁激活珠子具有磁活性。
5.根据权利要求4所述的芯片，其中，一个磁激活区域位于所述光学检查区域的上游。
6.根据权利要求1所述的芯片，还包括至少一个加热区域。
7.根据权利要求6所述的芯片，其中，一个加热区域位于所述光学检查区域的每一侧。
8.根据权利要求1所述的芯片，还包括设置在所述至少一个通道内的至少一个过滤器。
9.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述至少一个通道为0.5mm深和0.5mm宽。
10.根据权利要求1所述的芯片，还包括至少一个爆破阀。
11.根据权利要求10所述的芯片，其中，所述至少一个爆破阀为0.1mm深和0.1mm宽。
12.根据权利要求1所述的芯片，还包括至少一个芯片止动件，所述至少一个芯片止动件设置在所述芯片的外表面上并从所述芯片的外表面突出。
13.根据权利要求1所述的芯片，还包括排出阀，所述排出阀用于从所述芯片排出所述样本。
14.一种盒和芯片组件，包括：
盒，包括至少一个流体储存器；
芯片，设置在所述盒的下方，具有与所述至少一个流体储存器相对应的入口和端口；以及
弹性膜，设置在所述盒的顶部。
15.根据权利要求14所述的盒和芯片组件，具有第一配置，在所述第一配置中，所述芯片保持在所述盒的至少一个下部卡扣和至少一个上部卡扣之间，使得所述入口不与所述至少一个流体储存器流体连通。
16.根据权利要求14所述的盒和芯片组件，具有第二配置，在所述第二配置中，所述芯片保持在所述盒的至少一个上部卡扣和所述盒之间，使得所述入口与所述至少一个流体储存器流体连通。
17.根据权利要求14所述的盒和芯片组件，还包括至少一个释放件，所述至少一个释放件位于所述盒上，以用于将所述盒和芯片组件从第一配置转换为第二配置。
18.根据权利要求14所述的盒和芯片组件，还包括与所述盒的废物区域流体连通的所述芯片的出口阀和出口。
19.根据权利要求14所述的盒和芯片组件，还包括至少一个箔密封件、可压缩层和光学透明密封件中的至少一个。
20.一种使用盒和芯片组件的方法，包括：
收集样本并将所述样本插入到盒和芯片组件的盒的样本储存器中；
通过所述芯片的入口和端口将所述样本从所述样本储存器推入所述盒和芯片组件的芯片中；
使所述样本与磁激活珠子混合，然后将珠子捕获在所述芯片中；
使所述样本从所述芯片缩回到所述储存器中；
将至少一种洗涤流体从所述盒中的至少一个洗涤流体储存器推出；
使所述至少一种洗涤流体从所述芯片缩回到至少一个洗涤流体储存器中；
通过按压弹性膜从所述盒的洗脱储存器，或者从所述盒的PCR储存器，将洗脱缓冲液推入所述芯片中，
通过使弹性构件缩回，或者通过使所述洗脱缓冲液缩回到所述PCR储存器中，使所述洗脱缓冲液缩回，从而产生纯化样本；
回收所述纯化样本，并将所述纯化样本拉入所述芯片的至少一个加热区域；
设定所述至少一个加热区域的温度；
将所述纯化样本循环通过所述芯片的光学检查区域；以及
在所述光学检查区域测量从所述纯化样本中获取的信号。
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