CN210243671U - 仪器、盒和柔性连接模块 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及仪器、盒和柔性连接模块。仪器包括试剂管理系统。试剂管理系统包括多个试剂孔,每个试剂孔可操作来容纳位于其中的多种试剂中的一种试剂。试剂管理系统可操作来从多种试剂之一中选择试剂流。柔性连接包括层压堆叠并包括与试剂管理系统流体连通的第一柔性通道。第一柔性通道可操作来使试剂流按规定路线传输通过该第一柔性通道。流动池包括与第一柔性通道流体连通的流动通道。流动通道可操作来使试剂流按规定路线传输经过位于流动通道中的分析物。柔性连接使流动池能够相对于仪器中的固定参考点被仪器移动。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是2018年5月15日提交的标题为“Flow Cell with Flexible Connection”的美国临时申请62/671,481的非临时申请,并要求该临时申请的申请日的权益,该临时申请的内容通过引用被并入本文。本申请还要求2018年6月18日提交的标题为“Flow Cellwith Flexible Connection”的荷兰专利申请2021147的优先权,该荷兰专利申请的内容通过引用被并入本文。
技术领域
本申请涉及但不限于仪器、盒和柔性连接模块。
背景技术
使用微流体设备的许多仪器可以包括能够选择多种试剂并将多种试剂按规定路线传输(route)到流动池的试剂管理系统(RMS),其中RMS和流动池可以被刚性地连接(即,被连接成使得RMS和流动池的位置相对于彼此保持实质上固定)。例如,试剂管理系统可以包括容纳各种试剂的多个试剂孔(well),其中每个试剂孔可以连接到旋转选择阀。旋转阀与每个试剂孔对准,以便选择试剂中的任一种。然后利用公共管线来将选定试剂从旋转阀按规定路线传输到流动池的入口。
分析物(诸如DNA片段、核酸链等)可以定位在流动通道中。选定试剂可以流经流动池,以便对分析物进行各种受控的化学反应。化学反应可能影响与分析物相关的某些可检测性质。例如,一个这样的可检测性质可以是从分析物发射的光的光子。
检测模块(例如成像模块)可以位于仪器内。检测模块可以是可操作来扫描流动池,以便检测可检测性质。在仪器内的设备电路然后可以处理和传输从那些检测到的性质得到的数据信号。然后可以分析数据信号以揭露分析物的性质。
然而,许多仪器中的流动池在检测过程期间对振动非常敏感。此外,为了检测流动池中的小特征(例如来自分析物的光的光子),检测模块常常可以相对于流动池以微米精度(例如,正负100微米或更小)被定位。
因为RMS和流动池可以被刚性地连接并且可以不在仪器内移动,所以当检测模块对流动池扫描时它可以相对于流动池移动。然而,检测模块可能比流动池重和大几个数量级。因此,精确地定位检测模块可能是困难的。此外,定位检测模块所需的相对大的处理装备可能无意地使流动池振动。此外,由于检测模块及其相关处理装备的尺寸,对跨整个流动池的几个位置进行扫描是昂贵和耗时的。
实用新型内容
本公开通过为以流体连通方式连接到试剂管理系统(RMS)的流动池提供柔性连接来提供优于现有技术的优点和替代方案。柔性连接使流动池能够相对于仪器上的参考点移动,同时RMS相对于参考点是固定的。因此,流动池可以相对于仪器的检测模块移动,同时检测模块也相对于参考点保持静止。此外,因为流动池没有刚性地耦合到RMS,所以流动池可能比RMS或检测模块更精确地相对于仪器上的固定参考点定位。
RMS和流动池可以被包括在从仪器可拆卸的盒中,其中流动池可以或可以不是从盒可拆卸的。可选地,RMS可以刚性地附接到仪器,而流动池从仪器可拆卸。
此外,流动池和柔性连接可以组装在一起并被包括在柔性连接模块中。柔性连接模块可以连接到盒或仪器。该模块可以或不可以可操作来可拆卸地连接到在盒或仪器中的RMS。
因为流动池比检测模块轻得多和小得多,所以移动流动池可能涉及比移动检测模块可涉及的处理装备更小和更不昂贵的处理装备。此外,流动池而不是检测模块的移动减少了振动,该振动可能影响与位于流动池中的分析物相关的光的光子或其他形式的可检测性质的检测的准确度。此外,相比于检测模块可被移动的速度,流动池可以更快地移动到各个位置,以便扫描和检测可检测性质。
此外,即使检测模块相对于仪器的参考点是移动的而流动池是固定的,柔性连接也可以有利地减少由RMS传送到流动池的振动。这是因为柔性连接可以在由RMS产生的振动被传送通过柔性连接时减弱该振动。
根据本公开的一个或更多个方面的仪器包括可操作来定位在仪器中的试剂管理系统(RMS)。RMS包括多个试剂孔,每个试剂孔可操作来容纳位于其中的多种试剂中的一种试剂。RMS可操作来从多种试剂之一中选择试剂流。柔性连接也可操作来定位在仪器中。柔性连接包括与RMS流体连通的第一柔性通道。第一柔性通道可操作来使试剂流按规定路线传输通过它。流动池也可操作来定位在仪器中。流动池包括与第一柔性通道流体连通的流动通道。流动通道可操作来使试剂流按规定路线传输经过位于流动通道中的分析物。柔性连接使流动池能够相对于仪器中的固定参考点被仪器移动。
根据本公开的一个或更多个方面的仪器的盒包括试剂管理系统(RMS),其可操作来从在RMS中包含的多种试剂之一中选择试剂流。柔性连接可操作来定位在盒中。柔性连接包括与RMS流体连通的第一柔性通道。第一柔性通道可操作来使试剂流按规定路线传输通过它。流动池可操作来定位在盒中。流动池包括与第一柔性通道流体连通的流动通道。流动通道可操作来使试剂流按规定路线传输经过位于流动通道中的分析物。当盒与仪器接合时,柔性连接使流动池能够相对于仪器中的固定参考点被仪器移动。
根据本公开的一个或更多个方面的柔性连接模块包括柔性连接和流动池。柔性连接包括第一通道入口通孔(via)、第一通道出口通孔和在其之间流体连通的第一柔性通道。第一通道入口通孔包括流体密封件,该流体密封件可操作来连接到RMS出口并使试剂流能够穿过它。流动池包括入口、出口和在其之间流体连通的流动通道。入口与柔性连接的第一通道出口通孔流体连通。流动通道可操作来使试剂流按规定路线传输经过位于流动通道中的分析物。
附图说明
根据结合附图理解的下面的详细描述,本公开将被更充分地理解,在附图中:
图1描绘了根据本文公开的方面的仪器的示意性框图的例子;
图2描绘了根据本文公开的方面的具有盒的仪器的示意性框图的例子;
图3描绘了根据本文公开的方面的图2的仪器的更详细的示意图的例子;
图4描绘了根据本文公开的方面的图3的仪器的示意性框图的例子;
图5A描绘了根据本文公开的方面的柔性连接模块和模块可操作来连接到的RMS的一部分的简化透视图的例子;
图5B描绘了根据本文公开的方面的图5A的柔性连接模块的横截面侧视图的例子;
图6描绘了根据本文公开的方面的具有顶层、底层和中间层的柔性连接的分解图的例子;
图7A描绘了根据本文公开的方面的图6的柔性连接的透视图的例子;
图7B描绘了根据本文公开的方面的图6的柔性连接的前侧视图的例子;
图8描绘了根据本文公开的方面的爆裂压力相对于壁宽与通道宽度之比的关系曲线的例子;
图9A描绘了根据本文公开的方面的具有子层的中间堆叠的柔性连接的前侧视图的例子,其中子层的体积的50%是粘合剂;
图9B描绘了根据本文公开的方面的具有子层的中间堆叠的柔性连接的前侧视图的例子,其中子层的体积的25%是粘合剂;
图10描绘了根据本文公开的方面的分别对于没有狭缝的直线柔性连接和具有狭缝的直线柔性连接的力与位移的一对关系曲线的例子;
图11描绘了根据本文公开的方面的分别对于直线柔性连接和S形曲线柔性连接的力与位移的一对关系曲线的例子;
图12A描绘了根据本文公开的方面的分别对于激光结合的柔性连接和粘合剂结合的柔性连接的力与位移的一对关系曲线的例子;
图12B描绘了根据本文公开的方面的图12A的激光结合的柔性连接的分解透视图;
图12C描绘了根据本文公开的方面的图12A的粘合剂结合的柔性连接的分解透视图;
图13A描绘了根据本文公开的方面的固定地耦合到柔性连接的机械应变消除(strain relief)元件的例子的俯视图,其中应变消除元件被配置为环氧树脂珠(bead);
图13B描绘了根据本文公开的方面的图13A的机械应变消除元件的例子的侧视图;
图13C描绘了根据本文公开的方面的图13A的机械应变消除元件的例子的透视仰视图;
图14A描绘了根据本文公开的方面的固定地耦合到柔性连接的机械应变消除元件的例子的俯视图,其中应变消除元件被配置为槽;
图14B描绘了根据本文公开的方面的图14A的机械应变消除元件的例子的侧视图;
图14C描绘了根据本文公开的方面的图14A的机械应变消除元件的例子的透视图;
图15A描绘了根据本文公开的方面的固定地耦合到柔性连接的机械应变消除元件的例子的俯视图,其中应变消除元件被配置为具有在其上结合的第一粘合剂和第二粘合剂的实心部分(solid part);
图15B描绘了根据本文公开的方面的图15A的机械应变消除元件的例子的侧视图;以及
图15C描绘了根据本文公开的方面的图15A的机械应变消除元件的例子的透视图。
具体实施方式
现在将描述某些例子以提供本文公开的方法、系统和设备的结构、功能、制造和使用的原理的全面理解。在附图中示出了一个或更多个例子。本领域中的技术人员将理解,在本文特别描述并在附图中示出的方法、系统和设备是非限制性例子,并且本公开的范围仅由权利要求限定。结合一个例子示出或描述的特征可以与其他例子的特征组合。这种修改和变化被规定为被包括在本公开的范围内。
可在整个本公开(包括权利要求)中使用的术语“实质上”、“近似”、“大约”、“相对”或其他这样的类似术语用于描述并考虑例如由于在处理中的变化而引起的偏离参考或参数的小波动。这种小波动也包括偏离参考或参数的零波动。例如,它们可以指小于或等于±10%,例如小于或等于±5%、例如小于或等于±2%、例如小于或等于±1%、例如小于或等于±0.5%、例如小于或等于±0.2%、例如小于或等于±0.1%、例如小于或等于±0.05%。
参考图1,描绘了根据本文公开的方面的仪器100的示意性框图的例子。仪器100可以是测序仪器或利用微流体设备的其他仪器。
仪器100包括与试剂管理系统(RMS)104流体连通的流动池102,其中RMS 104和流动池102通过柔性连接106机械地和柔性地连接在一起。RMS 104能够选择多种试剂108、109、110、111、112、114、116、118(在本文中为108-118)(在图3中被最佳地看到)并将这些试剂按规定路线传输到流动池102。为了本文的目的,术语“柔性”及其派生词包括在不破坏或丧失功能的情况下被转动、弯曲或扭曲的能力。
流动池102包括在其间由流动通道124连接的入口120和出口122(在图3中被最佳地看到)。分析物140(在图3中被最佳地看到)(例如DNA片段、核酸链等)可以位于流动通道124中。
选定试剂108-118可以流经流动池102的流动通道124,并被按规定路线传输经过分析物140,以便用预定序列的试剂108-118对分析物执行各种受控的化学反应。在流动池中的试剂和分析物之间的化学反应的一个例子是其中试剂输送可用于标记分析物的可识别标签(例如荧光标记的核苷酸分子等)。此后,激发光可以被辐射通过流动池的顶层(或流动池的任何其他部分)并到达分析物,使被标记到分析物的荧光标签使发射光光子发荧光。发射光光子可以在检测过程期间被仪器100的检测模块126(例如成像模块)扫描和/或检测。
在检测过程期间,检测模块126可以或可以不相对于仪器100上的固定参考点移动。例如,检测模块126可以相对于参考点移动而流动池102保持固定,以便针对发射光光子扫描流动通道124。可选地,作为例子,检测模块126可以相对于仪器的参考点保持固定而流动池102移动,以便扫描流动池102的流动通道124。
然后,在仪器100内的设备电路可处理和传输从那些检测到的光子得到的数据信号。然后可以分析数据信号以揭露分析物140的性质。
尽管检测模块126在该例子中被示为用于检测光的光子的成像模块,但是其他形式的检测模块126和检测方案可以用于检测与分析物140相关的其他形式的可检测性质。例如,与分析物140相关的可检测性质可以包括光的光子、电荷、磁场、电化学性质、pH变化等。此外,检测模块126可以没有限制地包括感测设备,其可以嵌入在流动池102中、安装在流动池102外部的仪器100中或者以这两种方式的任何组合安装。在试剂108-118和分析物140之间的化学反应诱导分析物影响可检测性质。
为了本文的目的,术语“影响可检测性质”及其派生词包括使这种可检测性质以这样的方式引发或改变,使得它的引发或改变可由检测模块126检测到。例如,影响可检测性质可以包括:使被标记到分析物140的荧光标签使发射光光子发荧光、改变或引发电磁场、改变pH等。
检测模块126可以配备有适合于和/或被需要来检测受影响的可检测性质的所有照相机和/或传感器。可选地,一些传感器可以嵌入在流动池本身中,其中传感器与检测模块126通信。
柔性连接106使流动池102能够相对于仪器100中的固定参考点128移动,同时检测模块126相对于参考点128保持静止,以便检测光的光子或其他形式的可检测性质。可选地,流动池102可以相对于参考点128保持静止而检测模块126移动,以便检测可检测性质。在一些实现方式中,流动池102和检测模块126都可以相对于参考点128移动。更具体地,流动池102的流动通道124被移动经过检测模块126的感测设备和/或照相机的聚焦区域,以允许检测模块126针对与分析物140相关的光的光子或其他形式的可检测性质扫描流动通道124。
流动池102可以相对于参考点128在(如由X、Y和Z箭头所指示的)三个方向中的任一个上移动。此外,流动池102可以移动,使得它可以以作为旋转轴的轴(即,X、Y和Z)的任一个或任何组合旋转。在该例子中,流动池102可以在三维空间中以6个自由度移动(即,在X、Y和Z方向上的线性运动的任何组合加上围绕X、Y、Z轴的旋转运动的任何组合)。然而,重要的是注意,无论流动池102在哪个方向上移动,流动池102都可能够相对于参考点128在精确的公差范围内(例如在正负100微米或更小的范围内)在这三个方向中的每一个上(即,在X方向、Y方向或Z方向上)被定位。
参考点128可以是仪器100上的任一个固定结构或任何数量的固定结构。例如,参考点128可以是位于整个仪器100中的一个或更多个机械配准孔或突起。此外,参考点128可以包括RMS 104、流动池102和/或检测模块126中的一个或更多个被对准或者相对于其而被定位的单独或多个参考点,其中这些单独的参考点128可以与公共参考点对准。
为了本文的目的,各种参考点128或参考点128的组可以被称为一个或更多个配准系统。此外,部件例如流动池102、RMS 104和/或检测模块126相对配准系统的定位或对准在本文中可以被称为将部件配准。
此外,流动池102可以相对参考点128被间接地定位。例如,检测模块126可以相对于参考点128被定位,且流动池102可以相对于检测模块126上的固定参考点被定位。可选地作为例子,检测模块126可以相对于参考点128被定位,且然后检测模块126可以用于检测流动池102对检测模块126的相对位置。
流动池102相对于检测模块126移动,以便使检测模块126扫描和检测由位于流动通道124的区域上的分析物140影响的光的光子或其他形式的可检测性质。有利地,流动池102比检测模块126轻和小至少一个数量级。因此,相比于检测模块126相对于流动池102的这种定位,流动池102相对于检测模块126的精确定位可以用更小的处理装备、更低的成本且在更少的时间内完成。此外,流动池102的移动可以比检测模块126的移动引起更少的振动。
另外,即使检测模块126相对于仪器100的参考点128是移动的而流动池102是固定的,柔性连接106也可以有利地减少由RMS 104传送到流动池102的振动。这是因为柔性连接106将RMS 104与流动池102分开,且因此可以减弱可以被传送通过柔性连接106的由RMS104产生的任何振动。
此外,无论检测模块126是可移动的还是固定的,柔性连接106都有利地实现RMS104和流动池102与单独的配准系统(即,单独的参考点)的独立配准(即定位)。因此,RMS104和流动池102都可以更精确地配准到它们的相关参考点。
例如,参考点128可以包括RMS 104的第一参考点和流动池102的第二参考点。因此,RMS 104可以相对于第一参考点被定位,且流动池102可以相对于第二参考点被定位。其中,RMS 104和流动池102相对它们各自的第一参考点和第二参考点的分别定位可以独立于彼此。
参考图2,描绘了根据本文公开的方面的基于盒的仪器的示意性框图的例子,其中仪器100包括盒130。盒130包括流动池102、RMS 104和柔性连接106。此外,盒130可以从仪器100可拆卸。此外,流动池102可以或可以不是从盒130可拆卸的。当盒130与仪器100接合并且流动池102与盒130接合时,RMS 104相对于仪器100的参考点128是固定的,而流动池102相对于仪器100的参考点128是可移动的。
在盒130与仪器100的接合过程期间,RMS 104和流动池102的定位要求(即配准要求)的公差范围可能非常不同。更具体地,为了使盒130与仪器100接合,RMS 104可以相对于参考点128在大约预定的第一公差范围内被定位。该第一公差范围可以在毫米范围内,例如正负2毫米或更小。另一方面,当流动池102相对于检测模块126被配准和/或移动到在仪器100中的预定位置以便被检测模块126扫描时,流动池的位置可以相对于参考点128在大约第二预定公差范围内被定位。该第二公差范围可以在微米范围内,例如正负100微米或更小。因此,第一公差范围可以比第二公差范围大至少10倍。
这是因为RMS 104可以与某些机械部件例如阀和驱动电机对准,以便由仪器100操作。另一方面,流动池102可以相对于检测模块126更精确地被定位,以便被光学地扫描经过流动通道124的表面。
如果RMS 104刚性地连接到流动池102(即,连接成使得RMS 104和流动池102的位置相对于彼此保持实质上固定),那么RMS 104和流动池102可能都必须在两个公差范围中的较小者(即,流动池102的第二公差范围)内被定位。然而,柔性连接106使RMS 104和流动池102的定位要求分离。因此,通过允许可分离的对准以将盒130接合到仪器100并相对于检测模块126定位流动池102,RMS 104和流动池102可以按照它们单独的定位要求而被独立地对准。
即使该图2的例子示出了具有在盒130中包含的RMS 104和流动池102的基于盒的仪器100,其他仪器100也可以不包括这种基于盒的系统。更确切地,在一些仪器100中,RMS104的部件可以一体地和刚性地安装在仪器100内,并且只有流动池102可以从仪器100可拆卸。然而,即使在这种非基于盒的仪器100中,柔性连接106也仍然有利地便于在检测过程期间流动池102相对于检测模块126的精确定位。
参考图3,描绘了具有接合在其中的盒130的图2的基于盒的仪器100的更详细的示意图的例子。盒130包括在其间用柔性连接106连接的流动池102和RMS 104。
RMS包括多个试剂孔132。每个试剂孔132可操作来容纳位于其中的多种试剂108-118中的一种试剂。RMS 104可操作来从多种试剂108-118之一中选择试剂流134。
试剂108-118可以是试剂的几种类型或组合中的任一种,这取决于待在流动池处执行的化学反应的类型和顺序。例如,试剂108-118可以具有下面的类型:
·试剂108和109可以是掺合混合物的不同配方,掺合混合物是将荧光标记的核苷酸掺合到DNA链中的化学物质的混合物。
·试剂110和111可以是扫描混合物(scan mix)的不同配方,扫描混合物是在检测过程期间使DNA链稳定的化学物质的混合物。
·试剂112可以是劈裂混合物(cleave mix),其是从DNA链酶促地劈裂荧光标记的核苷酸的化学物质的混合物。
·试剂114和116可以是洗涤缓冲液的不同配方,洗涤缓冲液是从流动池中去除活性试剂的洗涤试剂的混合物。
·试剂118可以是空气。
柔性连接106包括通过RMS出口156与RMS 104流体连通的第一柔性通道136。第一柔性通道136可操作来使试剂流134按规定路线传输通过流动池102的入口120并进入流动通道124内。柔性连接106还包括通过流动池102的出口122与流动通道124流体连通的第二柔性通道138。第二柔性通道138可操作来在试剂流134穿过流动通道124之后使试剂流134从流动池102按规定路线传输通过RMS入口158并返回到RMS 104内。
尽管图3中的例子示出了具有第一柔性通道136和第二柔性通道138以将试剂按规定路线传输到流动池102和从流动池102按规定路线传输试剂的柔性连接106,但也可以利用具有任何数量的柔性通道的柔性连接的其他配置。例如,柔性连接106可以包括第一和第二柔性连接,其中第一柔性连接仅具有单个柔性通道以将试剂流从RMS 104朝向流动池102按规定路线传输,以及第二柔性连接仅具有单个柔性通道以将试剂流从流动池102朝向RMS104按规定路线传输。此外作为例子,柔性连接106可以包括用于朝向流动池102按规定路线传输试剂流的多个柔性通道和用于从流动池102按规定路线传输试剂流的多个柔性通道。
盒130的流动池102包括通过入口120与第一柔性通道136流体连通并通过出口122与第二柔性通道138流体连通的流动通道124。流动通道124可操作来执行在来自多种试剂108-118的各种试剂流134和位于流动通道124中的分析物140之间的各种化学反应。柔性连接106使流动池102能够相对于仪器100中的固定参考点128移动。
尽管图3的例子示出了具有单个入口120和单个出口122的流动池102,但流动池的其他配置也可以被利用。例如,流动池102可以包括用于接收来自柔性连接106的多个柔性通道的试剂流的多个入口120。此外作为例子,流动池可以包括用于将试剂流按规定路线传输到柔性连接106的多个柔性通道的多个出口122。
在这个实现方式中,固定参考点128是配准孔。然而,参考点128可以是仪器100中的任何数量的固定结构。例如,参考点128可以是位于仪器100的固定框架上的不同位置处的多个配准脚(peg)或孔。
在这个例子中,盒130包括用于选择试剂108-118的旋转阀142。旋转阀142具有内部旋转阀体144。阀体144包括通过旋转通道150连接的中心口(port)146和可旋转口148。阀体144围绕中心口146枢转以移动可旋转口148。
包含试剂108-118的多个试剂孔132可以布置在旋转阀142的周边周围或者以其他方式远离旋转阀142。每个试剂孔132与相应的孔通道152流体连通。每个孔通道152包括孔通道口154,旋转阀142的可旋转口148可以与孔通道口154对准,以便接收来自任何给定试剂孔132的试剂流134。
当可旋转口148与孔通道口154中的一个对准时,试剂流134的流动路径被建立,该流动路径允许试剂流134从选定的孔132流动通过孔通道152、通过旋转阀142、通过公共管线155流动并从RMS出口156流出。然后,试剂流134继续通过第一柔性通道136、进入流动池102的入口120内并通过流动通道124,在流动通道124中多种试剂108-118中的选定试剂可以与分析物140反应。
未反应的试剂和/或该反应的副产物可以从流动池102的出口122流出并通过第二柔性通道138。试剂流134然后可以通过RMS入口158重新进入RMS 104。
RMS 104的RMS入口158与第一夹管阀160流体连通。第一夹管阀160与第二夹管阀162流体连通。第一夹管阀160和第二夹管阀162包括弹性中心部分,其可以被机械或气动地致动以通过夹管阀160、162夹止或释放试剂流134。此外,尽管在该例子中示出了夹管阀160、162,但是也可以利用其他类型的阀来执行相同的功能。例如,阀160、162可以是旋转阀。
板载泵164(例如注射泵或类似泵)也布置在RMS 104上。即使板载泵164可以是其他类型的泵,它在本文也将被称为注射泵164。注射泵164以T形构造(tee formation)连接在第一夹管阀160和第二夹管阀162之间。两个夹管阀160、162都由仪器100打开和关闭,以使注射泵164与流动池102和/或废液罐172接合或脱离。
注射泵164包括布置在气缸168中的往复式柱塞166,气缸168具有气缸膛(cylinder bore)170。柱塞166被接纳在气缸膛170内以形成柱塞-气缸膛密封。柱塞166由仪器100驱动以在气缸膛170内往复运动,并将试剂108-118从试剂孔132泵送到废液罐172。
仪器100还包括检测模块126,检测模块126可操作来当由试剂108-118引起的化学反应诱导分析物140影响这种可检测性质时检测光的光子或其他形式的可检测性质。柔性连接106使流动池102能够相对于仪器100中的固定参考点128移动,同时检测模块126相对于参考点128保持静止,以便促进对可检测性质的检测。
可选地,检测模块126可以相对于固定参考点128是可移动的,同时流动池102相对于参考点128保持固定。因此,柔性连接106可以使流动池102比刚性地连接到RMS 104的流动池被更精确地相对于参考点128定位。在一些实现方式中,检测模块126和流动池102都可以相对于彼此和/或RMS 104可移动。
此外,即使检测模块126相对于参考点128是可移动的而流动池102保持固定,也可以有利地减少由RMS 104传送到流动池102的振动。这是因为柔性连接106将RMS 104与流动池102分开,且因此可以减弱可以被传送通过柔性连接106的由RMS 104产生的振动。
此外,因为柔性连接106将RMS 104与流动池102分离,所以柔性连接106实现RMS104和流动池102与单独的配准系统(即,单独的参考点)的独立配准(即定位)。因此,RMS104和流动池102都可以更精确地配准到它们的相关参考点。
尽管图3所示的实现方式是利用旋转阀142的仪器100的实现方式,该旋转阀使各种试剂108-118按规定路线传输通过公共管线155并进入流动池102中,但是其他仪器100可以不利用旋转阀142。例如,来自每个试剂孔132的孔通道152可以直接延伸到多个单独的RMS出口156之一。
在这种情况下,孔通道152可以各自包括阀(未示出)以控制来自每个试剂孔132的试剂流134。另外,第一柔性通道136可以是多个第一柔性通道,每个第一柔性通道用于从相应的RMS出口156接收相应的试剂流134。此外,流动池102的入口120可以是多个入口120以接收来自多个第一柔性通道136中的每一个的各种试剂流134。
参考图4,描绘了图3的仪器100的示意性框图的例子。仪器100包括对接站(docking station)174以接纳盒130。在仪器100内的各种电气和机械组件与盒130交互以在流动池102中执行的各种化学反应的微流体分析操作期间操作盒。
仪器100除了别的以外还可以包括一个或更多个处理器176,其执行存储在存储器178中的程序指令,以便执行微流体分析操作。处理器与旋转阀驱动组件180、注射泵驱动组件182、夹管阀驱动组件184、检测模块126和可移动温度调节组件206进行电子通信。
为用户提供用户界面186以控制和监控仪器100的操作。通信接口188可以在仪器100和远程计算机、网络等之间传送数据和其他信息。
旋转阀驱动组件180包括机械地耦合到旋转阀对接支架192的驱动轴190。旋转阀对接支架192选择性地机械地耦合到盒130的旋转阀142。旋转阀驱动组件180包括旋转电机194,并且在一些实现方式中包括平移电机196。平移电机196可以在与旋转阀142的接合状态和脱离状态之间在平移方向上移动驱动轴190。旋转电机194管理旋转阀142的旋转阀体144的旋转。
旋转阀驱动组件180还包括监控驱动轴190的位置的位置编码器198。编码器198向处理器176提供位置数据。
注射泵驱动组件182包括耦合到可延伸轴202的注射泵电机200。轴202由注射泵电机200在延伸位置和缩回位置之间驱动,以使柱塞166在注射泵164上的气缸168的气缸膛170内往复运动。
夹管阀驱动组件184包括一组两个气动地驱动的夹管阀驱动电机204。两个夹管阀驱动电机204机械地耦合到第一夹管阀160和第二夹管阀162中的相应夹管阀。夹管阀驱动电机204可以利用空气压力来夹止或释放第一夹管阀160和/或第二夹管阀162的弹性中心部分,以气动地打开和关闭第一夹管阀160和/或第二夹管阀162。可选地,夹管阀驱动电机204可以被电气地驱动。
检测模块126可以包含适合于和/或被需要来实现与流动池102中的分析物140相关的发射光光子或其他形式的可检测性质的检测的所有照相机和/或检测传感器。在仪器100内的设备电路(未示出)然后可以处理和传输从那些检测到的发射得到的数据信号。然后可以分析数据信号以揭露分析物140的性质。
在仪器100中还可以包括温度调节组件206(或其他环境控制设备)。温度调节组件206可用于在各种化学反应期间提供流动池102的温度控制。更具体地,温度调节组件206可以提供流动池102的加热和冷却,从而实现流动池102的热循环。环境控制设备可以控制或调节除了仅仅温度以外的参数(例如,压力)。如将在图5A和图5B中更详细地看到的,温度调节组件206可以相对于参考点128是可移动的,并且可以提供平台,流动池102可以定位在该平台上,以便相对于检测模块126移动流动池102。
参考图5A和图5B,描绘了柔性连接模块300的例子。更具体地,图5A描绘了柔性连接模块300和模块300可操作来连接到的RMS 104的一部分的简化透视图的例子。图5B描绘了以流体连通方式连接到RMS 104的一部分的柔性连接模块300的横截面侧视图的例子,其中该横截面侧视图是沿着柔性连接106的第一柔性通道136截取的。
柔性连接模块300包括柔性连接106、流动池102和支撑固定物302。柔性连接106组装成与流动池102流体连通,其中柔性连接106和流动池102的组件由支撑固定物302加框架和支撑。柔性连接模块300可以连接到在仪器100或盒130内的RMS 104。
柔性连接模块300的柔性连接106包括第一通道入口通孔304、第一通道出口通孔306和在其间流体连通的第一柔性通道136。第一柔性通道136可操作来将试剂流134从RMS104的RMS出口156按规定路线传输到流动池102的入口120。
柔性连接106还包括第二通道入口通孔308、第二通道出口通孔310和在其间流体连通的第二柔性通道138。第二柔性通道138可操作来将试剂流134从流动池102的出口122按规定路线传输到RMS 104的RMS入口158。
第一通道入口通孔304和第二通道出口通孔310都可以包括流体密封件312。第一通道入口通孔304的流体密封件312可操作来连接到RMS 104的RMS出口156,并使试剂流134能够穿过该流体密封件,使得试剂流134从RMS 104传递到第一柔性通道136。第二通道出口通孔310的流体密封件312可操作来连接到RMS 104的RMS入口158,并使试剂流134能够穿过该流体密封件,使得试剂流134从第二柔性通道138传递回到RMS 104内。
在图5A和图5B中所示的实现方式中的流体密封件312是可拆卸的O形环。然而,可以利用其他形式的可拆卸的流体密封件312。例如,可以使用各种弹性垫圈来提供可拆卸的流体密封件。
此外,流体密封件312可以不可拆卸地连接到盒和/或仪器的RMS 104。例如,流体密封件312可以是结合到RMS 104的粘合剂层,或者流体密封件312可以通过激光结合来形成,其形成到RMS 104的永久结合。
柔性连接模块300的流动池102包括入口120、出口122和在其间流体连通的流动通道124。流动通道124可操作来使试剂流134按规定路线传输经过位于流动通道124中的分析物140。
第一通道出口通孔306与流动池102的入口120流体连通地连接。另外,第二通道入口通孔308与流动池102的出口122流体连通地连接。从第一通道出口通孔306到入口120以及从第二通道入口通孔308到出口122的流体连接可以用粘合剂层314(在图5B中被最佳地看到)密封在一起。粘合剂层314在第一通道出口通孔306和入口120之间以及在第二通道入口通孔308和出口122之间形成永久结合。
粘合剂层314可以由几种不同的材料组成,这些材料适合于处理应用参数,包括应用温度、应用压力和与试剂的化学相容性。例如,粘合剂层314可以由基于丙烯酸的粘合剂、基于硅树脂的粘合剂、热活化粘合剂、压力活化粘合剂、光活化粘合剂、环氧树脂粘合剂和类似粘合剂或其组合组成。
可选地,可以利用其他形式的结合来密封在第一通道出口通孔306和入口120之间以及在第二通道入口通孔308和出口122之间的连接。例如,通孔和口可以被激光结合在一起。此外,通孔和口可以与可拆卸的流体密封件(诸如与O形环或弹性垫圈)可拆卸地连接。
尽管图5A和图5B中所示的实现方式示出了具有第一通道入口通孔304、第一通道出口通孔306、第二通道入口通孔308和第二通道出口通孔310的柔性连接106,但具有带有任何数量的入口通孔和/或出口通孔的任何数量的通道的柔性连接的其他配置也可以被利用。例如,可以仅对进入流动池102内的试剂流利用柔性连接106,其中柔性连接106可仅具有来自RMS 104的一个入口通孔,其中多个柔性通道从单个入口通孔呈扇形散开到对流动池102的多个出口通孔。可选地,可以仅对进入流动池102内的试剂流利用柔性连接106,其中柔性连接106可具有多个柔性通道,每个柔性通道具有来自RMS 104的单个入口通孔和到流动池102的单个出口通孔。可选地,可以仅对从流动池102进入RMS 104内的试剂流利用柔性连接106,其中柔性连接可具有来自流动池102的仅仅一个入口通孔,其中多个柔性通道从单个入口通孔呈扇形散开到对RMS 104的多个出口通孔。可以仅对从流动池102进入RMS104内的试剂流利用柔性连接106,其中柔性连接106可以具有多个柔性通道,每个柔性通道具有来自流动池102的单个入口通孔和到RMS 104的单个出口通孔。在又一些实现方式中,可以对进入流动池102内的和自流动池102的同一端或相对端从流动池102出来的试剂流都利用柔性连接106。在这样的实现方式中,柔性连接106可以包括仅一个入口通孔,其中多个柔性通道从单个入口通孔呈扇形散开到多个出口通孔,或者可以包括多个柔性通道,每个柔性通道具有单个入口通孔和单个出口通孔。另外的柔性连接106的配置可以包括用于流入流动池102内的试剂流的第一柔性连接和用于流出流动池102的试剂流的第二柔性连接,其中第一和第二柔性连接都可以包括入口通孔、出口通孔和在其之间连接的柔性通道的各种配置。
柔性连接模块300的支撑固定物302包括围绕流动池102的内边界316。支撑固定物302可操作来将流动池102包含在内边界316内。支撑固定物302可以使流动池102能够在支撑固定物302内在Y方向上横向地并在X方向上纵向地移动。此外,支撑固定物302还可以允许流动池102相对于支撑固定物302在Z方向上垂直移动。
支撑固定物302可以在X、Y和Z方向上提供这种移动同时将流动池102包含在内边界316内的一种方式是使用在支撑固定物302的上表面320和/或下表面322上布置的多个支撑指状物(finger)318。支撑指状物318可以从内边界316向内延伸,并且部分地越过流动池102的顶表面和/或底表面。对于布置在上表面320上的支撑指状物318,这种支撑指状物318可以依尺寸被制造成使得它们不会延伸越过流动池102的流动通道124,以便在检测过程期间不干扰在流动通道124上的检测模块126。支撑指状物318可以防止流动池102和柔性连接106在柔性连接模块300的装运期间和/或在仪器100的操作期间从支撑固定物302的内边界316内明显移位或完全移除。
另外,支撑指状物318可以允许流动池102在内边界316内横向地(Y方向)和纵向地(X方向)移动。在一些实现方式中,支撑指状物318可以布置在支撑固定物302的底表面322上,且支撑指状物318可以布置在支撑固定物302的顶表面320上,并且可以间隔开以允许流动池102在垂直(Z)方向上移动预定的量,同时仍然将流动池102保持在支撑固定物302的内边界316内。
尽管图5A和图5B中的实现方式示出了具有用于保持流动池102的支撑指状物318的支撑固定物302,但支撑固定物302的其他配置也可以被利用。例如,支撑固定物302可以被设计为不包括任何支撑指状物318的承板,并且流动池102可以结合到支撑固定物302的顶表面。此外,即使图5A和图5B中的实现方式示出了沿着流动池102和柔性连接106的整个组合长度延伸的支撑固定物302,支撑固定物302的其他配置也可以具有延伸超过支撑固定物302的外周边的柔性连接106。
在操作期间,可通过将流体密封件312与RMS出口156和RMS入口158对准来将柔性连接模块300组装到RMS 104(在图5B中被最佳地看到)。此后,支撑固定物302可以被夹持到RMS 104,使得流体密封件312被夹在支撑固定物302和RMS 104之间。这可以用任何数量的夹持技术例如通过螺栓连接或者通过使用C形夹具或各种其他形式的夹持设备来实现。在另外其它实现方式中,流体密封件312和柔性连接模块300可以通过其他附接部件例如卡扣式(snap-in)连接器等来附接。这种附接可以独立于支撑固定物302。
在所示的实现方式中,一旦RMS 104与柔性连接模块300流体连通,流动池102就可以与可移动温度调节组件206(在图5B中被最佳地看到)接合。在一些实现方式中,支撑指状物318可以布置在支撑固定物302的下表面322上以仅部分地延伸跨过流动池102的底表面,从而允许流动池102与可移动温度调节组件206的接合。因此,流动池102的足够的底表面可以暴露于温度调节组件206的待与流动池102接合的表面。这种接合可以允许流动池102在与温度调节组件206接合时在支撑固定物302的内边界316内的纵向和横向移动。
温度调节组件206可以是可操作来相对于检测模块126的位置在垂直(即,Z)方向上在几微米内定位流动池102。另外,温度调节组件206可以在X和/或Y方向中的一个或两个上移动流动池102,以使检测模块126能够在检测过程期间扫描流动池102的流动通道124。
可选地,即使在流动池102的扫描期间检测模块126相对于参考点128移动而流动池102保持固定,温度调节组件206仍然可以在开始扫描之前精确地相对于检测模块126定位流动池102。这是因为柔性连接106将流动池102的一些运动与RMS 104的运动分离。因此,在扫描之前流动池102相对于检测模块126的初始起始位置可以通过移动流动池102来被精确地保持。如果流动池102没有连接到柔性连接106且刚性地连接到RMS 104,那么流动池102和/或RMS 104的部分都必须移动,使流动池102相对于检测模块126的这种精确定位变得更加困难。
另外,无论检测模块126相对于参考点是可移动的还是固定的,柔性连接106都使RMS 104与流动池102分离。因此,柔性连接106实现RMS 104和流动池102与单独的配准系统(即单独的参考点)的独立配准(即,定位)。因此,RMS 104和流动池102都可以被更精确地配准到它们的相关参考点。
参考图6,描绘了具有顶层210、底层212和中间层214的柔性连接106的分解图的例子。使用粘合剂216来将顶层210、底层212和中间层214结合在一起以形成层压堆叠或叠层218。
使用例如激光切割工艺来将第一柔性通道136和第二柔性通道138切割到中间层214中。因此,中间层214限定柔性通道136、138的几何形状。更具体地,中间层214限定第一柔性通道136和第二柔性通道138的壁宽220和通道宽度222(在图7A和图7B中被最佳地看到)。
顶层210限定第一柔性通道136和第二柔性通道138的顶部224(在图7A和图7B中被最佳地看到)。底层限定第一柔性通道136和第二柔性通道138的底部226(在图7A和图7B中被最佳地看到)。
第一通孔228和第二通孔230位于柔性连接106的底层212中。第一通孔228和第二通孔230与在中间层214中的第一柔性通道136的第一近端232和第一远端234流体连通。另外,第三通孔236和第四通孔238位于柔性连接106的底层212中。第三通孔236和第四通孔238与在中间层214中的第二柔性通道138的第二近端240和远端242流体连通。尽管第一通孔228、第二通孔230、第三通孔236和第四通孔238在图6中被示为布置在底层212中,但是一个或更多个通孔可以替代地位于顶层210中和/或顶层210和底层212中。更具体地,第一通孔228和第三通孔236可以一起定位在底层212或顶层210中。另外,第二通孔230和第四通孔238也可以一起定位在底层212或顶层210中。
第一通孔228可以结合到RMS 104的RMS出口156以将试剂流134从RMS 104按规定路线传输到第一柔性通道136(且因此第一通孔228可以被考虑为第一柔性通道136的入口通孔)。第二通孔230可以结合到流动池102的入口120以将试剂流134从第一柔性通道136按规定路线传输到流动通道124(且因此第二通孔230可以被考虑为第一柔性通道136的出口通孔)。第四通孔238可以结合到流动池102的出口122以将试剂流134从流动池102按规定路线传输到第二柔性通道138(且因此第四通孔238可以被考虑为第二柔性通道138的入口通孔)。第三通孔236可以结合到RMS 104的RMS入口158以将试剂流134从第二柔性通道138按规定路线传输回到RMS 104内(且因此第三通孔236可以被考虑为第二柔性通道138的出口通孔)。
顶层210、底层212和中间层214可以由几种不同的材料组成,这些材料适合于处理应用参数,包括应用温度、应用压力和与试剂的化学相容性。例如,顶层210、底层212和中间层214可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、环烯烃共聚物、聚碳酸酯、聚丙烯等组成。
此外,可以向诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料添加炭黑的添加剂以提供黑色聚对苯二甲酸乙二醇酯或类似物。炭黑添加剂被添加的材料可以具有相对较低的自发荧光特性。此外,炭黑添加剂可以促进顶层210、底层212和中间层214的激光结合。
粘合剂216可以由几种不同的材料组成,这些材料适合于处理应用参数,包括应用温度、应用压力和与试剂的化学相容性。例如,粘合剂216可以由基于丙烯酸的粘合剂、基于硅树脂的粘合剂、热活化粘合剂、压力活化粘合剂、光活化粘合剂、环氧树脂粘合剂和类似粘合剂或其组合组成。这种粘合剂216可用于将顶层210、底层212和中间层214粘合在一起。
除了顶层210、底层212和中间层214用粘合剂216粘合地结合在一起之外,顶层210、底层212和中间层214也可以以其他方式结合在一起。例如,可以使用直接结合技术(诸如热(熔融)结合或激光结合)来将顶层210、底层212和中间层214结合在一起。此外,可以利用粘合剂结合或直接结合技术的任何组合来将顶层210、底层212和中间层214结合在一起。
另外,关于粘合剂结合或直接结合技术,顶层210、底层212和中间层214的表面处理可用于增强各种结合的强度。这种表面处理可以包括例如化学表面处理、等离子体表面处理等。
构建柔性连接106的一种简化的制造方法可以是通过使用例如激光切割工艺将顶层210、底层212和中间层214中的每一个切割到预定的规格来开始。该方法可以通过将顶层210、底层212和中间层214一起对准并仅用手动压力将它们结合以使这些层粘在一起并形成叠层218来继续。此后,叠层218可以通过层压机以通过施加预定压力来使粘合剂216活化。此后,叠层218可在预定数量的时间(例如,约2小时或更多)内被加热到预定温度(例如,高于约50℃或高于约90℃),以完全形成柔性连接106。
此外,制造过程可以包括特定的步骤以减少在组装期间可能被截留在顶层210、底层212和中间层214之间的气穴(air pocket)的数量。例如,正压力(例如约100、125、150psi或更大)或负真空压力(例如约-10、-12、-14psi或更小)可在一段预定量的时间内被施加,以减少可能被截留在顶层210、底层212和中间层214之间的气穴的数量。施加压力以减少所截留的气穴的这个过程可以或可以不与升高的温度(例如高于约50℃或高于约90℃)结合。
此后,可以布置在底层212的粘合剂216上的底部衬垫(未示出)被移除以暴露该粘合剂216。然后,通过向柔性连接106施加适当的力以便使布置在柔性连接106的底部上的粘合剂216活化来将柔性连接106结合到RMS 104和流动池102。
参考图7A和图7B,描绘了图6的柔性连接106的透视图(图7A)和前侧视图(图7B)的例子。为了清楚的目的,在该特定例子中,仅示出了第一柔性通道136。
顶层210、底层212和中间层214结合在一起以形成叠层218。顶层210、底层212和中间层214是薄的,例如在某些情况下每层从约10微米至约1000微米。因此,叠层218是柔性的。
叠层高度(或柔性连接高度)244可以范围例如从约30微米至约3000微米。通道高度246是在第一柔性通道136的顶部224和底部226之间的距离。通道高度可以范围例如从约10微米至约1000微米。通道宽度222是在两个相对的内壁248、250之间的距离。壁宽220可以是任何实际尺寸,这取决于设计参数。例如,壁宽220可以范围从约250微米至约650微米。如将在图8中更详细讨论的,壁宽220与通道宽度222之比可以被设计为大约2.5或更大。
参考图8,描绘了爆裂压力256相对于壁宽220与通道宽度222之比254的关系曲线图252的例子。壁宽220与通道宽度222之比254显示在曲线图252的水平轴上。在垂直轴上显示了爆裂压力256(以磅/平方英寸表压(psig)为单位)。每个绘制的点258代表对于给定比254与爆裂压力256的交点。注意,每平方英寸1磅(英制单位)等于约0.069巴(公制单位)。
壁宽220与通道宽度222之比254是影响在柔性连接106中的柔性通道(例如,第一柔性通道136或第二柔性通道138)的爆裂压力256的参数。比254越大,爆裂压力256就趋向于越高。在这种情况下,爆裂压力256意指泄漏将在柔性通道136、138中发生时的压力。
针对一应用的期望爆裂压力256可以根据应用参数而变化。然而,在第一通道136和第二通道138中的40psig或更大的爆裂压力256通常对大多数试剂流134应用就足够了。从曲线图252上的所绘制的点258可以看到,约2.5或更大的比254可以导致约40psig或更大的爆裂压力256。
参考图9A,描绘了具有子层的中间堆叠的柔性连接的前侧视图的例子。在该图9A中,子层的体积的50%是粘合剂。
参考图9B,还描绘了具有子层的中间堆叠的柔性连接的前侧视图的例子。在该图9B中,子层的体积的25%是粘合剂。
图9A和图9B的柔性连接106都包括顶层210、底层212和中间层214。然而,中间层214是通过粘合剂262结合在一起的多个中间子层260。
在图9A中,相对于粘合剂262加上中间子层260的总体积有约50%体积的粘合剂262,中间子层260可以由例如聚酰亚胺组成。然而,在图9B中,相对于粘合剂262加上由相同材料(例如聚酰亚胺)组成的中间子层260的总体积只有大约25%体积的粘合剂262。
粘合剂262(例如压敏粘合剂)相对于粘合剂262加上中间子层260的总数的按体积的百分比也是影响爆裂压力的参数。该百分比越小,爆裂压力就倾向于越大。在图9A和图9B的特定情况下,在柔性连接106的两个结构之间的唯一区别是粘合剂262相对于粘合剂262和中间子层260的总数的按体积的百分比。在图9A中,该百分比为50%,以及爆裂压力为50psig。在图9B中,该比为25%,且爆裂压力为130psig。
参考图10,描绘了对于相应的一对直线柔性连接106A、106B的力(以牛顿为单位)与位移(以毫米为单位)的一对关系曲线264和266的例子。在曲线264中,相关的柔性连接106A仅包括布置在其中的第一柔性通道136和第二柔性通道138。在曲线266中,相关的柔性连接106B包括第一柔性通道136和第二柔性通道138,但是另外包括布置在柔性通道136、138之间的狭缝268。
试剂管理系统(RMS)104与流动池102的分离可能以向RMS 104和流动池102施加额外的机械应力为代价而发生。这是因为RMS 104和流动池102现在由于柔性连接106的弯曲而可以相对于彼此移动。然而,有多种方式来减轻该额外的机械应力。减小这种应力(即,移动或移置流动池102和/或柔性连接106所涉及的力)的一个这样的方式是在第一柔性通道136和第二柔性通道138之间定位狭缝268。
如在曲线264和266的比较中所示的,相对于移动柔性连接106A所涉及的力,狭缝268减小了移动柔性连接106B所涉及的力。更具体地,柔性连接106A和106B的第一远端263被锚定,并且柔性连接106A和106B的第二远端265朝着第一远端263在X方向上移动预定距离(例如,柔性连接的总长度的大约1%至20%)。此后,第二远端265在垂直于X方向的方向(即,Y方向)上移动,以及然后测量在Y方向上移动给定位移(以毫米为单位)所需的力(以牛顿为单位)以绘制曲线264和266。
相比于在没有狭缝268的情况下移动柔性连接106A所涉及的力(如曲线264所示),狭缝268将力减小了(如曲线266所示的)至少大约两倍。更具体地,在没有狭缝268的情况下被施加来将柔性连接106A(以及因而流动池102)移动一毫米的距离的力大于0.2牛顿(见曲线264),而在有狭缝268的情况下被施加来移动柔性连接106B的力减小到小于0.1牛顿(见曲线266)。此外,在没有狭缝268的情况下被施加来将柔性连接106A移动四毫米的距离的力大于0.6牛顿(见曲线264),而在有狭缝268的情况下被施加来移动柔性连接106B的力减小到小于0.2牛顿(见曲线266)。
参考图11,描绘了对于直线柔性连接106C(曲线270)和S形曲线柔性连接106D(曲线272)的力与位移的一对关系曲线270、272的例子。减小通过经由柔性连接106使RMS 104与流动池102分离而引起的额外机械应力的另一方式是将弯曲形状(sinuous shape)设计到柔性连接106中。在这个特定的例子中,弯曲形状是被设计成曲线272的柔性连接106D的S形曲线274。
如在曲线270和272的比较中所示的,与移动柔性连接106C所涉及的力相比,S形曲线274减小了移动柔性连接106D所涉及的力。更具体地,柔性连接106C和106D的第一远端271被锚定,并且柔性连接106C和106D的第二远端273朝着第一远端271在X方向上移动预定距离(例如,柔性连接的总长度的大约1%至20%)。此后,第二远端273在垂直于X方向的方向(即,Y方向)上移动,且然后测量在Y方向上移动给定位移(以毫米为单位)所需的力(以牛顿为单位)以绘制曲线270和272。
相比于在没有S形曲线274的情况下移动柔性连接106C所涉及的力(如在曲线270中所示的),S形曲线274将力减小了(如在曲线272中所示的)至少大约两倍。更具体地,在没有S形曲线274的情况下被施加来将柔性连接106C(以及因而流动池102)移动一毫米的距离的力大于0.2牛顿(见曲线270),而在有S形曲线274的情况下被施加来移动柔性连接106D的力减小到小于0.1牛顿(见曲线272)。此外,在没有S形曲线274的情况下被施加来将柔性连接106C移动4毫米的距离的力大于0.6牛顿(见曲线270),而在有S形曲线的情况下被施加来移动柔性连接106D的力减小到小于0.1牛顿(见曲线272)。
参考图12A、图12B和图12C,描绘了对于激光结合的柔性连接106E(图12A和图12B的曲线276)和粘合剂结合的柔性连接106F(图12A和图12C的曲线278)的力与位移的一对关系曲线276、278的例子。柔性连接106E和106F都包括S形曲线274。
减少通过经由柔性连接106使RMS 104与流动池102分离而引起的额外机械应力的另一方式是在于对在顶层210、底层212和中间层214之间的结合工艺的选择。在该特定例子中,分别对于每个曲线276、278,在柔性连接106E和106F的结构之间的唯一显著区别在于结合工艺。
更具体地,对于曲线276的柔性连接106E已被激光结合。因此,如图12B的分解透视图所示的,柔性连接106E的顶层210、底层212和中间层214彼此直接接触,并且在它们之间不包括粘合剂216。相比之下,对于曲线278的柔性连接106F被粘合剂结合。因此,如图12C的分解透视图所示的,柔性连接106F的顶层210、底层212和中间层214包括在顶层210、底层212和中间层214之间的一层粘合剂216(例如压敏粘合剂)。
如在曲线276和278的比较中所示的,粘合剂结合减小了移动柔性连接106F所涉及的力。更具体地,柔性连接106E和106F的第一远端275被锚定,并且柔性连接106E和106F的第二远端277朝着第一远端275在X方向上移动预定距离(例如,柔性连接的总长度的大约1%至20%)。此后,第二远端277在垂直于X方向的方向(即,Y方向)上移动,且然后测量在Y方向上移动给定位移(以毫米为单位)所需的力(以牛顿为单位)以绘制曲线276和278。
与移动被粘合剂结合的柔性连接106F所涉及的力相比,粘合剂结合将力减小了移动已被激光结合的柔性连接106E所涉及的力(如在曲线276中所示的)的至少约6倍(如曲线278中所示的)。更具体地,当被激光结合时被施加来将柔性连接106E(以及因而流动池102)移动一毫米的距离的力大于0.6牛顿(见曲线276),而当被粘合剂结合时被施加来移动柔性连接106F的力减小到小于0.1牛顿(见曲线278)。此外,当被激光结合时被施加来将柔性连接106E移动四毫米的距离的力大于0.8牛顿(见曲线276),而当被粘合剂结合时被施加来移动柔性连接106F的力减小到小于0.1牛顿(见曲线278)。
参考图13A、图13B和图13C,描绘了固定地耦合到柔性连接106的机械应变消除元件400的俯视图(图13A)、侧视图(图13B)和透视仰视图(图13C)的例子。在图13A、图13B和图13C所示的特定例子中,应变消除元件400被配置为环氧树脂珠402。
在柔性连接106和流动池102之间的连接可以足够牢固以经得起在流动池102的移动期间施加在柔性连接106上的机械负荷(或机械应力)以及由于温度和压力变化而产生的应力。如果连接不够牢固,则这种应力可能使在柔性连接106和流动池102之间的连接切断。应变消除元件400可以帮助减轻这种应力。
在应变消除元件400的环氧树脂珠402的配置的情况下,环氧树脂珠402主要由环氧树脂组成,该环氧树脂沿着流动池102的外周边406和柔性连接106的底表面408接合的角404放置。在应变消除元件400的这个配置中,施加到柔性连接106的至少一些应力通过环氧树脂珠402被重定向到流动池102的主体中。
可以使用任何数量的环氧树脂,只要它们具有足够的表面张力以形成独立的珠。例如,环氧树脂珠402可以包括基于丙烯酸或硅树脂的粘合剂,或者可以是双组分UV固化环氧树脂。
参考图14A、图14B和图14C,描绘了固定地耦合到柔性连接106的机械应变消除元件400的例子的俯视图(图14A)、侧视图(图14B)和透视图(图14C),其中应变消除元件400被配置为槽410。槽410位于柔性连接106和支撑固定物302之间。
如所示,槽410不接触流动池102。因此,槽将应力的一部分(例如剪切力)传递远离在流动池102和柔性连接106之间的连接,并通过应变消除元件400将应力重定向到支撑固定物302中。在其他配置中,槽410可以包括定位臂(未示出),其用于相对于流动池102对准槽410。然而,定位臂可以不被设计成将任何相当大量的力传递到流动池102中。
槽410包括位于槽410的中心部分内的释放切口(relief cut)412。释放切口412可以从顶表面416(即接触柔性连接106的表面)到底表面418(即接触支撑固定物302的表面)穿透槽410的整个宽度414。释放切口412形成模具以容纳沉积到释放切口412中的环氧树脂并使环氧树脂成形,以便将柔性连接106结合到支撑固定物302。
释放切口412的壁420从槽410的顶表面416到底表面418向外逐渐变细。也就是说,释放切口412的横截面视图在形状上看起来是梯形的,其中释放切口412在顶表面416处的面积小于释放切口412在底表面418处的面积。通过在底表面418处提供更大的面积,与壁420不是逐渐变细的情况相比,更大面积的环氧树脂接触支撑固定物302。这个更大面积的环氧树脂可以在支撑固定物302和槽410之间提供更强的结合。
尽管在图14A、图14B和图14C所示的例子中示出了壁420向外逐渐变细,但壁的其它配置也可以被利用。例如,壁420可以向内逐渐变细,或者壁420可以是垂直的。
多个粘合剂支撑凸缘(rim)422定位在释放切口412的顶表面416的外周边周围。粘合剂支撑凸缘422从顶表面416向上突出。在这个例子中,粘合剂支撑凸缘422向上突出到大约柔性连接106的顶表面的水平。
粘合剂支撑凸缘422可以使环氧树脂能够与粘合剂支撑凸缘422产生表面张力接触,使得环氧树脂的顶部可以延伸在槽410的顶表面416之上。因此,环氧树脂可以更容易地封装柔性连接106以在槽410内的环氧树脂和柔性连接106之间提供更强的结合。
尽管在该实现方式中粘合剂支撑凸缘422向上突出到柔性连接106的顶表面的水平,但是粘合剂支撑凸缘422可以可选地被设计成向上突出到不同的水平。这是因为粘合剂支撑凸缘422的高度可能部分地是由于所使用的环氧树脂的类型,以便为环氧树脂提供最佳的表面张力接触。
基准(或贯通孔)424位于槽410上和/或槽410中,以便支持自动拾取和放置制造。更具体地,在制造期间,三轴拾取和放置机器可以抓取槽410,且然后可以利用照相机来逐一查看基准424以将槽410正确地定位在支撑固定物302上。
槽410可以由塑料例如聚碳酸酯或与注射成型兼容的任何其他塑料制成。槽410可以制造成注射成型部分。
参考图15A、图15B和图15C,描绘了固定地耦合到柔性连接106的机械应变消除元件400的例子的俯视图(图15A)、侧视图(图15B)和透视图(图15C),其中应变消除元件400被配置为实心部分430,实心部分430具有结合在其上的第一粘合剂432(诸如压敏粘合剂)和第二粘合剂434(诸如压敏粘合剂)。实心部分430位于柔性连接106和支撑固定物302之间。
如所示,具有第一粘合剂432和第二粘合剂434的实心部分430不接触流动池102。因此,实心部分430将应力的一部分(例如剪切力)传递远离流动池102,并将应力重定向到支撑固定物302中。在其他配置中,实心部分430可以包括定位臂(未示出),其用于相对于流动池102对准实心部分430。然而,定位臂可以不被设计成将任何相当大量的力传递到流动池102中。
第一粘合剂432放置在实心部分430的顶表面436(即,最靠近柔性连接106定位的表面)和柔性连接106之间。第二粘合剂434放置在实心部分430的底表面438(即,最靠近支撑固定物302的表面)和支撑固定物302之间。第一粘合剂432、第二粘合剂434和实心部分430形成应变消除元件400的配置,其是粘附到柔性连接106和支撑固定物302两者的层压结构。
基准(或贯通孔)440位于实心部分430上,以便支持自动拾取和放置制造。更具体地,在制造期间,三轴拾取和放置机器可以抓取实心部分430,且然后可以利用照相机来逐一查看基准440以将实心部分430正确地定位在支撑固定物302上。
实心部分430可以由塑料例如聚碳酸酯或与注射成型兼容的任何其他塑料制成。实心部分430可以制造成注射成型部分。
根据本公开的一个或更多个方面的仪器的实现方式包括试剂管理系统、柔性连接和流动池。试剂管理系统可操作来定位在仪器中。试剂管理系统包括多个试剂孔。每个试剂孔可操作来容纳位于其中的多种试剂中的一种试剂。试剂管理系统可操作来从多种试剂之一中选择试剂流。柔性连接可操作来定位在仪器中。柔性连接包括与试剂管理系统流体连通的第一柔性通道。第一柔性通道可操作来使试剂流按规定路线传输通过该通道。流动池可操作来定位在仪器中。流动池包括与第一柔性通道流体连通的流动通道。流动通道可操作来使试剂流按规定路线传输经过位于流动通道中的分析物。柔性连接使流动池能够相对于仪器中的固定参考点被仪器移动。
在仪器的另一实现方式中,柔性连接使流动池能够相对于仪器中的固定参考点移动,同时仪器的检测模块相对于参考点保持静止。
在仪器的另一实现方式中,仪器包括盒。盒包括试剂管理系统、流动池和在其之间的柔性连接。当盒与仪器接合并且流动池与盒接合时,试剂管理系统相对于仪器的参考点是固定的,而流动池相对于仪器的参考点是可移动的。
在仪器的另一实现方式中,试剂管理系统相对于参考点在大约预定第一公差范围内被定位。流动池相对于参考点在大约第二预定公差范围内被定位。第一公差范围比第二公差范围大至少10倍。
在仪器的另一实现方式中,柔性连接包括与流动池的流动通道流体连通的第二柔性通道。第二柔性通道可操作来在试剂流穿过流动通道之后将试剂流从流动池按规定路线传输到试剂管理系统。
在仪器的另一实现方式中,柔性连接包括位于第一和第二柔性通道之间的狭缝以减小移动柔性连接所涉及的力。
在仪器的另一种实现方式中,柔性连接具有弯曲形状以减小移动柔性连接所涉及的力。
在仪器的另一实现方式中,柔性连接包括:限定第一柔性通道的顶部的顶层、限定第一柔性通道的底部的底层以及限定第一柔性通道的壁宽和通道宽度的中间层。壁宽与通道宽度之比为约2.5或更大。
在仪器的另一个实现方式中,仪器包括检测模块。当试剂流按规定路线被传输经过分析物时,执行在试剂流和分析物之间的化学反应。化学反应诱导分析物影响与分析物相关的可检测性质。检测模块可操作来在流动池相对于检测模块移动时检测可检测性质。
在仪器的另一个实现方式中,中间层是多个子层。
在仪器的另一个实现方式中,顶层、中间层和底层利用粘合剂结合工艺、热结合工艺和直接激光结合工艺中的一种来结合在一起。
根据本公开的一个或更多个方面的盒的实现方式包括试剂管理系统、柔性连接和流动池。试剂管理系统可操作来从包含在试剂管理系统中的多种试剂之一中选择试剂流。柔性连接可操作来定位在盒中。柔性连接包括与试剂管理系统流体连通的第一柔性通道。第一柔性通道可操作来使试剂流按规定路线传输通过该第一柔性通道。流动池可操作来定位在盒中。流动池包括与第一柔性通道流体连通的流动通道。流动通道可操作来使试剂流按规定路线传输经过位于流动通道中的分析物。当盒与仪器接合时,柔性连接使流动池能够相对于仪器中的固定参考点被仪器移动。
在盒的另一实现方式中,柔性连接包括与流动池的流动通道流体连通的第二柔性通道。第二柔性通道可操作来在试剂流穿过流动通道之后将试剂流从流动池按规定路线传输到试剂管理系统。
在盒的另一实现方式中,柔性连接包括位于第一和第二柔性通道之间的狭缝以减小移动柔性连接所涉及的力。
在盒的另一种实现方式中,柔性连接具有弯曲形状以减小移动柔性连接所涉及的力。
在盒的另一实现方式中,柔性连接包括:限定第一柔性通道的顶部的顶层、限定第一柔性通道的底部的底层以及限定第一柔性通道的壁宽和通道宽度的中间层。壁宽与通道宽度之比为约2.5或更大。
根据本公开的一个或更多个方面的柔性连接模块的实现方式包括柔性连接和流动池。柔性连接包括第一通道入口通孔、第一通道出口通孔和在其之间流体连通的第一柔性通道。第一通道入口通孔包括流体密封件,该流体密封件可操作来连接到试剂管理系统出口并使试剂流能够穿过其。流动池包括入口、出口和在其之间流体连通的流动通道。入口与柔性连接的第一通道出口通孔流体连通。流动通道可操作来使试剂流按规定路线传输经过位于流动通道中的分析物。
在柔性连接模块的另一实现方式中,柔性连接包括第二通道入口通孔、第二通道出口通孔和在其之间流体连通的第二柔性通道。第二通道入口通孔与流动池的出口流体连通。第二通道出口通孔包括流体密封件,该流体密封件可操作来连接到试剂管理系统入口并使试剂流能够穿过它。
在柔性连接模块的另一个实现方式中,流体密封件是可拆卸的流体密封件,其可操作来可拆卸地连接到试剂管理系统出口,并使试剂流能够穿过它。
在柔性连接模块的另一实现方式中,柔性连接模块包括支撑固定物。支撑固定物包括围绕流动池的内边界。支撑固定物可操作来将流动池包含在边界内,并使流动池能够在其中横向和纵向地移动。
应认识到,前述概念和在本文更详细讨论的另外的概念(假定这样的概念不是相互不一致的)的所有组合被设想为本文所公开的创造性主题的一部分。特别是,出现在本公开的结尾处的所要求保护的主题的所有结合被设想为本文公开的创造性主题的一部分。
尽管前述公开通过参考特定的例子被描述,但是应该理解,在所描述的创造性概念的精神和范围内可以进行许多改变。因此,意图是本公开不限于所描述的例子,而是它具有由所附的权利要求的语言限定的全范围。
在下文的一个或更多个实施方案中可实现本公开的各方面:
1)一种仪器,包括:
试剂管理系统,其能够操作来定位在所述仪器中,所述试剂管理系统包括多个试剂孔,每个试剂孔能够操作来容纳位于其中的多种试剂中的一种试剂,所述试剂管理系统能够操作来从所述多个试剂孔之一中选择试剂流;
柔性连接,其由层压堆叠组成并能够操作来定位在所述仪器中,所述柔性连接包括与所述试剂管理系统流体连通的第一柔性通道,所述第一柔性通道能够操作来使所述试剂流按规定路线传输通过所述第一柔性通道;以及
流动池,其能够操作来定位在所述仪器中,所述流动池包括与所述第一柔性通道流体连通的流动通道,所述流动通道能够操作来使所述试剂流按规定路线传输经过位于所述流动通道中的分析物;以及
检测模块;
其中,所述流动池能够相对于所述仪器中的固定参考点被所述仪器移动。
2)根据1)所述的仪器,其中所述流动池相对于所述仪器中的所述固定参考点是可移动的,同时所述检测模块相对于所述固定参考点保持静止。
3)根据1)所述的仪器,包括:
盒,所述盒包括所述试剂管理系统、所述流动池和所述柔性连接;
其中,当所述盒与所述仪器接合并且所述流动池与所述盒接合时,所述试剂管理系统相对于所述仪器的所述固定参考点是固定的,同时所述流动池相对于所述仪器的所述固定参考点是可移动的。
4)根据1)所述的仪器,其中:
所述试剂管理系统相对于所述固定参考点在大约预定的第一公差范围内被定位;以及所述流动池相对于所述固定参考点在大约第二预定公差范围内被定位,所述第一公差范围比所述第二预定公差范围大至少10倍。
5)根据1)所述的仪器,其中所述柔性连接包括与所述流动池的所述流动通道流体连通的第二柔性通道,所述第二柔性通道能够操作来在所述试剂流穿过所述流动通道之后将所述试剂流从所述流动池按规定路线传输到所述试剂管理系统。
6)根据5)所述的仪器,其中所述柔性连接包括位于所述第一柔性通道和所述第二柔性通道之间的狭缝。
7)根据1)所述的仪器,其中所述柔性连接包括弯曲形状。
8)根据1)所述的仪器,其中所述柔性连接包括:
顶层,其限定所述第一柔性通道的顶部;
底层,其限定所述第一柔性通道的底部;以及
中间层,其限定所述第一柔性通道的壁宽和通道宽度;
其中,所述壁宽与所述通道宽度之比大于约2.5。
9)根据8)所述的仪器,其中所述中间层是多个子层。
10)根据8)所述的仪器,其中所述顶层、所述中间层和所述底层利用粘合剂结合工艺、热结合工艺或直接激光结合工艺中的一种结合在一起。
11)根据1)所述的仪器,其中当所述试剂流按规定路线被传输通过所述流动通道时,执行在所述试剂流和所述分析物之间的化学反应,所述化学反应诱导所述分析物影响与所述分析物相关的可检测性质;以及
其中,所述检测模块能够操作来检测所述可检测性质。
12)根据1)所述的仪器,包括固定地耦合到所述柔性连接的机械应变消除元件。
13)根据12)所述的仪器,其中所述机械应变消除元件是下列项中的一个:
环氧树脂珠,
槽,或
实心件,其具有在其上结合的第一粘合剂和第二粘合剂。
14)一种盒,包括:
试剂管理系统,其能够操作来从包含在所述试剂管理系统中的多种试剂之一中选择试剂流;
柔性连接,其由层压堆叠形成并包括与所述试剂管理系统流体连通的第一柔性通道,所述第一柔性通道能够操作来使所述试剂流按规定路线传输通过所述第一柔性通道;以及
流动池,其包括与所述第一柔性通道流体连通的流动通道,所述流动通道能够操作来使所述试剂流按规定路线传输经过位于所述流动通道中的分析物;
其中,所述柔性连接使所述流动池能够相对于所述试剂管理系统被移动。
15)根据14)所述的盒,其中所述柔性连接包括与所述流动池的所述流动通道流体连通的第二柔性通道,所述第二柔性通道能够操作来在所述试剂流穿过所述流动通道之后将所述试剂流从所述流动池按规定路线传输到所述试剂管理系统。
16)根据15)所述的盒,其中所述柔性连接包括位于所述第一柔性通道和所述第二柔性通道之间的狭缝。
17)根据14)所述的盒,其中所述柔性连接包括弯曲形状。
18)根据14)所述的盒,其中所述柔性连接包括:
顶层,其限定所述第一柔性通道的顶部;
底层,其限定所述第一柔性通道的底部;以及
中间层,其限定所述第一柔性通道的壁宽和通道宽度;
其中,所述壁宽与所述通道宽度之比大于约2.5。
19)根据14)所述的盒,包括固定地耦合到所述柔性连接的机械应变消除元件。
20)根据19)所述的盒,其中所述机械应变消除元件是下列项中的一个:
环氧树脂珠,
槽,或
实心件,其具有在其上结合的第一粘合剂和第二粘合剂。
21)一种柔性连接模块,包括:
柔性连接,其由层压堆叠形成并包括第一通道入口通孔、第一通道出口通孔和在所述第一通道入口通孔和所述第一通道出口通孔之间流体连通的第一柔性通道,其中所述第一通道入口通孔包括流体密封件,所述流体密封件能够操作来连接到试剂管理系统出口并使试剂流能够穿过所述流体密封件;以及
流动池,其包括入口、出口以及在所述入口和所述出口之间流体连通的流动通道,其中所述入口与所述柔性连接的所述第一通道出口通孔流体连通,所述流动通道能够操作来使所述试剂流按规定路线传输经过位于所述流动通道中的分析物。
22)根据21)所述的柔性连接模块,其中所述柔性连接包括:
第二通道入口通孔、第二通道出口通孔以及在所述第二通道入口通孔和所述第二通道出口通孔之间流体连通的第二柔性通道;
其中所述第二通道入口通孔与所述流动池的所述出口流体连通;以及
其中所述第二通道出口通孔包括能够操作来连接到试剂管理系统入口并使所述试剂流能够穿过它的流体密封件。
23)根据21)所述的柔性连接模块,其中所述流体密封件是能够操作来可拆卸地连接到所述试剂管理系统出口并使所述试剂流能够穿过它的可拆卸的流体密封件。
24)根据21)所述的柔性连接模块,包括:
支撑固定物,其包括围绕所述流动池的内边界,所述支撑固定物能够操作来将所述流动池包含在所述内边界内,并使所述流动池能够在其中横向和纵向地移动。
25)根据21)所述的柔性连接模块,包括固定地耦合到所述柔性连接的机械应变消除元件。
26)根据25)所述的柔性连接模块,其中所述机械应变消除元件是下列项中的一个:
环氧树脂珠,
槽,或
实心件,其具有在其上结合的第一粘合剂和第二粘合剂。
Claims (26)
1.一种仪器,包括:
试剂管理系统,其能够操作来定位在所述仪器中,所述试剂管理系统包括多个试剂孔,每个试剂孔能够操作来容纳位于其中的多种试剂中的一种试剂,所述试剂管理系统能够操作来从所述多个试剂孔之一中选择试剂流;
柔性连接,其由层压堆叠组成并能够操作来定位在所述仪器中,所述柔性连接包括与所述试剂管理系统流体连通的第一柔性通道,所述第一柔性通道能够操作来使所述试剂流按规定路线传输通过所述第一柔性通道;以及
流动池,其能够操作来定位在所述仪器中,所述流动池包括与所述第一柔性通道流体连通的流动通道,所述流动通道能够操作来使所述试剂流按规定路线传输经过位于所述流动通道中的分析物;以及
检测模块;
其中,所述流动池能够相对于所述仪器中的固定参考点被所述仪器移动。
2.根据权利要求1所述的仪器,其中所述流动池相对于所述仪器中的所述固定参考点是可移动的,同时所述检测模块相对于所述固定参考点保持静止。
3.根据权利要求1所述的仪器,包括:
盒,所述盒包括所述试剂管理系统、所述流动池和所述柔性连接;
其中,当所述盒与所述仪器接合并且所述流动池与所述盒接合时,所述试剂管理系统相对于所述仪器的所述固定参考点是固定的,同时所述流动池相对于所述仪器的所述固定参考点是可移动的。
4.根据权利要求1所述的仪器,其中:
所述试剂管理系统相对于所述固定参考点在大约预定的第一公差范围内被定位;以及所述流动池相对于所述固定参考点在大约第二预定公差范围内被定位,所述第一公差范围比所述第二预定公差范围大至少10倍。
5.根据权利要求1所述的仪器,其中所述柔性连接包括与所述流动池的所述流动通道流体连通的第二柔性通道,所述第二柔性通道能够操作来在所述试剂流穿过所述流动通道之后将所述试剂流从所述流动池按规定路线传输到所述试剂管理系统。
6.根据权利要求5所述的仪器,其中所述柔性连接包括位于所述第一柔性通道和所述第二柔性通道之间的狭缝。
7.根据权利要求1所述的仪器,其中所述柔性连接包括弯曲形状。
8.根据权利要求1所述的仪器,其中所述柔性连接包括:
顶层,其限定所述第一柔性通道的顶部;
底层,其限定所述第一柔性通道的底部;以及
中间层,其限定所述第一柔性通道的壁宽和通道宽度;
其中,所述壁宽与所述通道宽度之比大于约2.5。
9.根据权利要求8所述的仪器,其中所述中间层是多个子层。
10.根据权利要求8所述的仪器,其中所述顶层、所述中间层和所述底层利用粘合剂结合工艺、热结合工艺或直接激光结合工艺中的一种结合在一起。
11.根据权利要求1所述的仪器,其中当所述试剂流按规定路线被传输通过所述流动通道时,执行在所述试剂流和所述分析物之间的化学反应,所述化学反应诱导所述分析物影响与所述分析物相关的可检测性质;以及
其中,所述检测模块能够操作来检测所述可检测性质。
12.根据权利要求1所述的仪器,包括固定地耦合到所述柔性连接的机械应变消除元件。
13.根据权利要求12所述的仪器,其中所述机械应变消除元件是下列项中的一个:
环氧树脂珠,
槽,或
实心件,其具有在其上结合的第一粘合剂和第二粘合剂。
14.一种盒,包括:
试剂管理系统,其能够操作来从包含在所述试剂管理系统中的多种试剂之一中选择试剂流;
柔性连接,其由层压堆叠形成并包括与所述试剂管理系统流体连通的第一柔性通道,所述第一柔性通道能够操作来使所述试剂流按规定路线传输通过所述第一柔性通道;以及
流动池,其包括与所述第一柔性通道流体连通的流动通道,所述流动通道能够操作来使所述试剂流按规定路线传输经过位于所述流动通道中的分析物;
其中,所述柔性连接使所述流动池能够相对于所述试剂管理系统被移动。
15.根据权利要求14所述的盒,其中所述柔性连接包括与所述流动池的所述流动通道流体连通的第二柔性通道,所述第二柔性通道能够操作来在所述试剂流穿过所述流动通道之后将所述试剂流从所述流动池按规定路线传输到所述试剂管理系统。
16.根据权利要求15所述的盒,其中所述柔性连接包括位于所述第一柔性通道和所述第二柔性通道之间的狭缝。
17.根据权利要求14所述的盒,其中所述柔性连接包括弯曲形状。
18.根据权利要求14所述的盒,其中所述柔性连接包括:
顶层,其限定所述第一柔性通道的顶部;
底层,其限定所述第一柔性通道的底部;以及
中间层,其限定所述第一柔性通道的壁宽和通道宽度;
其中,所述壁宽与所述通道宽度之比大于约2.5。
19.根据权利要求14所述的盒,包括固定地耦合到所述柔性连接的机械应变消除元件。
20.根据权利要求19所述的盒,其中所述机械应变消除元件是下列项中的一个:
环氧树脂珠,
槽,或
实心件,其具有在其上结合的第一粘合剂和第二粘合剂。
21.一种柔性连接模块,包括:
柔性连接,其由层压堆叠形成并包括第一通道入口通孔、第一通道出口通孔和在所述第一通道入口通孔和所述第一通道出口通孔之间流体连通的第一柔性通道,其中所述第一通道入口通孔包括流体密封件,所述流体密封件能够操作来连接到试剂管理系统出口并使试剂流能够穿过所述流体密封件;以及
流动池,其包括入口、出口以及在所述入口和所述出口之间流体连通的流动通道,其中所述入口与所述柔性连接的所述第一通道出口通孔流体连通,所述流动通道能够操作来使所述试剂流按规定路线传输经过位于所述流动通道中的分析物。
22.根据权利要求21所述的柔性连接模块,其中所述柔性连接包括:
第二通道入口通孔、第二通道出口通孔以及在所述第二通道入口通孔和所述第二通道出口通孔之间流体连通的第二柔性通道;
其中所述第二通道入口通孔与所述流动池的所述出口流体连通;以及
其中所述第二通道出口通孔包括能够操作来连接到试剂管理系统入口并使所述试剂流能够穿过它的流体密封件。
23.根据权利要求21所述的柔性连接模块,其中所述流体密封件是能够操作来可拆卸地连接到所述试剂管理系统出口并使所述试剂流能够穿过它的可拆卸的流体密封件。
24.根据权利要求21所述的柔性连接模块,包括:
支撑固定物,其包括围绕所述流动池的内边界,所述支撑固定物能够操作来将所述流动池包含在所述内边界内,并使所述流动池能够在其中横向和纵向地移动。
25.根据权利要求21所述的柔性连接模块,包括固定地耦合到所述柔性连接的机械应变消除元件。
26.根据权利要求25所述的柔性连接模块,其中所述机械应变消除元件是下列项中的一个:
环氧树脂珠,
槽,或
实心件,其具有在其上结合的第一粘合剂和第二粘合剂。
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