CN211814500U - 用于制备核苷酸溶液的系统及处理盒 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供用于制备核苷酸溶液的系统及处理盒。该系统包括：处理盒，该处理盒具有：壳体，该壳体具有第一和第二主表面，并限定导引机构；和布置在壳体中的多个容器，多个容器中的每个容器具有接收器和盖子，盖子由夹子和密封件形成，在接收器中在由接收器和密封件限定的封闭空间内布置有筛板，密封件具有与该封闭空间流体连通的入口和出口；和坞站，坞站具有：第一平台，包括用于接收处理盒并与处理盒的导引机构互补的第二导引机构；和第二平台，可相对于第一平台移动，并包括具有多个流体连接器的流体接口，每个连接器包括用于与处理盒的多个容器之一的入口接合的管，并包括用于封闭容器的出口的外脊。

Description

用于制备核苷酸溶液的系统及处理盒
对相关申请的引用
本专利申请要求于2018年8月17日提交的美国临时专利申请 62/719,567的权益，该临时专利申请的内容通过完整引用结合在此。
技术领域
本公开总体涉及一种用于制备试剂溶液的系统。
背景技术
生物学和医学研究越来越多地转向用于加强生物学研究和医学的测序。例如，生物学家和动物学家正在转向测序，以研究动物的迁移、物种的进化、以及性状的起源。医学界正在进行测序，以研究疾病的起源、对药物的敏感性、以及感染的起源。但是，测序在历史上是一个昂贵的过程，因此限制了它的实践。
实用新型内容
一种用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，该系统包括：处理盒，该处理盒具有：壳体，该壳体具有第一和第二主表面，并限定导引机构；和布置在所述壳体中的多个容器，所述多个容器中的每个容器具有接收器和盖子，所述盖子由夹子和密封件形成，在接收器中在由接收器和密封件限定的封闭空间内布置有筛板，所述密封件具有与该封闭空间流体连通的入口和出口；和坞站，该坞站具有：第一平台，该第一平台包括用于接收处理盒并与处理盒的导引机构互补的第二导引机构；和第二平台，该第二平台可相对于第一平台移动，并包括具有多个流体连接器的流体接口，每个连接器包括用于与处理盒的多个容器之一的入口接合的管，并包括用于封闭容器的出口的外脊。
一种处理盒，其特征在于，包括：壳体，该壳体具有第一和第二主表面，并限定导引机构；和布置在所述壳体中的多个容器，所述多个容器中的每个容器具有接收器和盖子，所述盖子由夹子和密封件形成，所述夹子将密封件固定到接收器上，在接收器中在由接收器和密封件限定的封闭空间内布置有筛板，所述密封件具有与该封闭空间流体连通的入口和出口。
附图说明
通过参考附图能更好地理解本公开，并且其众多特征和优点对于本领域技术人员而言将变得明显。
图1示出了一种示例性测序系统。
图2示出了一种示例性测序装置。
图3示出了一种示例性测序部件。
图4和图5示出了一种用于准备测序装置的示例性方法。
图6示出了一种用于制备测序系统中的试剂的示例性系统。
图7、图8和图9示出了一种示例性处理盒系统。
图10示出了一种示例性处理盒。
图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17和图18示出了一种与处理盒结合使用的示例性容器及其部件。
图19、图20、图21和图22示出了一种用于接收处理盒的示例性坞站。
图23、图24和图25示出了一种示例性流体联接器。
在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目。
具体实施方式
在一个实施例中，一种用于制备试剂溶液的系统包括处理盒和坞站。处理盒包括盛有试剂浓缩物的容器。坞站可接收处理盒，并流体连接至每个处理盒。初始溶液可流过每个容器，并流入单独的试剂存储容器中。在用于制备用于测序装置的核苷酸溶液时，该系统具有特别的优点。
图1示意性地示出了一种采用阀门的系统，例如用于进行基于pH的核酸测序。该装置的每个电子传感器产生取决于参考电压值的输出信号。流体回路允许将多种试剂输送至反应室。
在图1中，包含流体回路102的系统100通过入口连接到至少两个试剂储罐(104、106、108、110或112)，连接到废物储罐120，并通过将流体节点130连接到生物传感器134的入口138以实现流体连通的流体通道132连接至生物传感器134。可通过各种方法将来自贮罐(104、106、108、110或 112)的试剂驱送至流体回路102，包括压力、泵(例如注射泵)、重力供给等，并通过阀门114的控制选择试剂。可通过从控制系统118接收信号的阀门 114将来自流体回路102的试剂驱送至废物容器120。也可通过生物传感器 134将来自流体回路102的试剂驱送至废物容器136。控制系统118包括用于阀门的控制器，该控制器通过电连接116产生开启/关闭信号。
控制系统118还包括通过电连接122与其连接的用于其它系统部件(例如清洗溶液阀124)的控制器、以及参考电极128。控制系统118还可包括用于生物传感器134的控制和数据采集功能。在一种操作模式中，流体回路102 在控制系统118的程序控制下将一系列选定的试剂1、2、3、4或5输送至生物传感器134，从而在选定的试剂流之间灌注并清洗流体回路102，并且清洗生物传感器134。进入生物传感器134的流体通过出口140流出，并经由夹管阀调节器144的控制积存在废物容器136中。阀门144与生物传感器 134的传感器流体输出140流体连通。
包括限定由第一通路和第二通路形成的微孔的介质层并露出传感器垫的装置特别适合于检测化学反应和副产物(例如检测响应于核苷酸掺入的氢离子释放)，可用于基因测序以及其它应用。在一个特定实施例中，测序系统包括其中布置有传感阵列的流动池，包括与传感阵列电子通信的通信电路，并且包括与流动池流体连通的容器和流体控制装置。在一个示例中，图2示出了流动池200的放大截面图，并示出了流动室206的一部分。试剂流208 流过微孔阵列202的表面，试剂流208在该微孔阵列202中流过微孔阵列 202的微孔的开口端。微孔阵列202和传感器阵列205可共同形成一个集成单元，该集成单元形成流动池200的下壁(或底板)。参考电极204可流体耦合至流动室206。此外，流动池盖230封闭流动室206，以将试剂流208容纳在限定区域内。
图3示出了如图2的210处所示的微孔301和传感器314的展开图。可根据发生的反应的性质以及试剂、副产物或采用的标记技术(若有)来选择微孔的体积、形状、纵横比(例如底部宽度与孔深比)、以及其它尺寸特征。传感器314可以是化学场效应晶体管(chemFET)，更具体地说是离子敏感 FET(ISFET)，它带有浮栅318，该浮栅318具有传感器板320，传感器板320可选地通过钝化层316与微孔内部隔开。传感器314可对与传感器板 320相对的钝化层316上存在的电荷324的量做出响应(并产生与之相关的输出信号)。电荷324的变化可引起chemFET的源极321和漏极322之间的电流变化。chemFET又可直接用于提供基于电流的输出信号，或间接地与附加的电路一起使用以提供基于电压的输出信号。反应物、清洗溶液和其它试剂可通过扩散机构340移入和移出微孔。
在一个实施例中，在微孔301中进行的反应可以是分析反应，以识别或确定目标分析物的特征或性质。这种反应可直接或间接地产生影响传感器板 320附近的电荷量的副产物。若这种副产物少量产生或快速衰变，或者与其它成分反应，则可同时在微孔301中分析同一分析物的多个副本，以提高产生的输出信号。在一个实施例中，分析物的多个副本可在沉积到微孔301中之前或之后附着到固相载体312上。该固相载体312可以是微粒、纳米颗粒、珠子、包含凝胶的固体或多孔体等。出于简洁和易于说明的目的，固相载体312在本文中又称为颗粒。对于核酸分析物，可通过滚环扩增(RCA)、指数RCA等技术制备多个连接的副本，以产生无需固体载体的扩增子。
尤其是，所述固相载体可包含多核苷酸的副本。在图4所示的特定示例中，聚合物颗粒可在测序技术中用作多核苷酸的载体。例如，这种亲水性颗粒可通过荧光测序技术固定多核苷酸以进行测序。在另一个示例中，亲水性颗粒可通过离子传感技术固定多核苷酸的多个副本以进行测序。或者，上述处理可改善聚合物基质与传感器阵列表面的结合性。聚合物基质可捕集分析物，例如用于测序的多核苷酸。
通常，可对聚合物颗粒进行处理以使其包含生物分子，包括核苷、核苷酸、核酸(寡核苷酸和多核苷酸)、多肽、糖、多糖、脂质、或者其衍生物或类似物。例如，聚合物颗粒可结合或附着于生物分子。生物分子的末端或任何内部部分可结合或附着于聚合物颗粒。聚合物颗粒可通过链接化学作用结合或附接于生物分子。链接化学作用包括共价键或非共价键，包括离子键、氢键、亲和键、偶极-偶极键、范德华键和疏水键。链接化学作用包括结合配偶体之间的亲和力，例如在下列配偶体之间：抗生物素蛋白部分与生物素部分；抗原表位与抗体或其免疫反应性片段；抗体与半抗原；地高辛部分与抗地高辛抗体；荧光素部分与抗荧光素抗体；操纵基因与阻遏蛋白；核酸酶与核苷酸；凝集素与多糖；类固醇与类固醇结合蛋白；活性化合物与活性化合物受体；激素与激素受体；酶与底物；免疫球蛋白与蛋白A；或寡核苷酸或多核苷酸与其相应的互补物。
如图4所示，多个聚合物颗粒404可与多个多核苷酸402一起置于溶液中。可激活或以其它方式制备所述多个颗粒404，使其与多核苷酸402结合。例如，颗粒404可包含与多个多核苷酸402中的多核苷酸的一部分互补的寡核苷酸。在另一个示例中，可使用诸如生物素-链霉抗生物素蛋白结合等技术用目标多核苷酸404修饰聚合物颗粒404。在一个特定实施例中，亲水性颗粒和多核苷酸发生聚合酶链反应(PCR)扩增或重组酶聚合酶扩增 (RPA)。
例如，分散相液滴406或408形成为乳液的一部分，并可包含亲水性颗粒或多核苷酸。在一个示例中，多核苷酸402和亲水性颗粒404以相对于彼此的较低浓度和比率提供，使得单个多核苷酸402可能作为单个亲水性颗粒 404存在于相同的分散相液滴内。其它液滴(例如液滴408)可包含单个亲水性颗粒且不包含多核苷酸。每个液滴406或408可包含足以促进多核苷酸复制的酶、核苷酸、盐或其它组分。
在一个特定实施例中，存在酶(例如聚合酶)，所述酶结合至分散相液滴的亲水性颗粒或水凝胶颗粒，或者紧邻亲水性颗粒或水凝胶颗粒。在一个示例中，在分散相液滴中存在聚合酶，以促进多核苷酸的复制。在本文所述的方法中可使用多种核酸聚合酶。在一个示例性实施例中，聚合酶可包括酶、酶的片段或子单元，它们可催化多核苷酸的复制。在另一个实施例中，聚合酶可以是天然存在的聚合酶、重组聚合酶、突变聚合酶、变种聚合酶、融合聚合酶或其它工程聚合酶、化学改性聚合酶、合成分子、或者它们的类似物、衍生物或片段。
在PCR或RPA之后形成颗粒(例如颗粒410)，该颗粒可包含亲水性颗粒 412和多核苷酸的多个副本414。虽然多核苷酸414被示为处于颗粒410的表面上，但是所述多核苷酸可在颗粒410内延伸。相对于水具有较低聚合物浓度的水凝胶和亲水性颗粒可包含位于颗粒410的内部和整个颗粒410上的多核苷酸段，或者多核苷酸可存在于孔和其它开口中。尤其是，颗粒410可允许用于监测反应的酶、核苷酸、引物和反应产物扩散。每个颗粒的多核苷酸越多，产生的信号就越好。
在本实用新型的实施例中，可收集从破乳过程产生的聚合物颗粒并对其进行清洗，以准备测序。上述收集可通过使生物素部分(例如链接至附着于聚合物颗粒的扩增多核苷酸模板)与抗生物素蛋白部分接触并从缺少生物素化模板的聚合物颗粒分离来进行。可对收集的载有双链模板多核苷酸的聚合物颗粒进行变性，以产生用于测序的单链模板多核苷酸。变性步骤可包括用碱(例如NaOH)、甲酰胺或吡咯烷酮处理。
在一个示例性实施例中，颗粒410可用于测序装置中。例如，测序装置 416可包括一系列的孔418。如上所述，可用包含磺酸的清洗溶液处理测序装置416。颗粒410可放置在孔418内。
在一个示例中，可将引物添加到孔418中，或者可在将颗粒410放置在孔418中之前使颗粒410预先暴露于引物。尤其是，颗粒410可包含结合的引物。引物和多核苷酸形成包含与引物杂化的多核苷酸(例如模板核酸)的核酸双链体。核酸双链体是至少部分地形成双链的多核苷酸。可向孔418提供酶和核苷酸，以促进可检测的反应，例如核苷酸掺入。
可通过检测核苷酸的添加来进行测序。可使用诸如荧光发射法或离子检测法等方法检测核苷酸的添加。例如，可将一组经荧光标记的核苷酸提供给系统416，并且可将其迁移到孔418中。还可向孔418提供激励能量。当核苷酸被聚合酶捕获并被添加至延伸引物的末端时，核苷酸的标记可发出荧光，表明添加了哪种类型的核苷酸。
在另一个示例中，可依次加入包含单种核苷酸的溶液。响应于核苷酸添加，孔418的局部环境内的pH可能发生变化。可通过离子敏感场效应晶体管(ISFET)检测pH的这种变化。因此，pH的变化可用于产生指示与颗粒410 的多核苷酸互补的核苷酸的顺序的信号。
尤其是，测序系统可包括布置在离子传感器(例如场效应晶体管(FET))的传感器垫上的一个或多个孔。在本实用新型的实施例中，一种系统包括载入到布置在离子传感器(例如FET)的传感器垫上的一个孔中的一个或多个聚合物颗粒、或者载入到布置在离子传感器(例如FET)的传感器垫上的多个孔中的一个或多个聚合物颗粒。在本实用新型的实施例中，FET可以是chemFET 或ISFET。“chemFET”(或化学场效应晶体管)包括一种用作化学传感器的场效应晶体管。chemFET的结构与MOSFET晶体管的结构类似，其中栅电极上的电荷是通过化学过程施加的。“ISFET”(或离子敏感场效应晶体管)可用于测量溶液中的离子浓度；当离子浓度(例如H+)变化时，流过晶体管的电流会相应地变化。
在本实用新型的实施例中，可在FET传感器阵列上方制造一个或多个微流体结构，以实现生物或化学反应的限制或约束。例如，在一个实施例中，微流体结构可构造为布置在所述阵列的一个或多个传感器上方的一个或多个孔(或者微孔、反应室、或反应孔，这些术语在本文中可互换使用)，从而在上方布置有给定孔的一个或多个传感器可检测并测量给定孔中的分析物的存在、水平或浓度。在本实用新型的实施例中，FET传感器和反应孔可以是 1：1的对应关系。
请再参阅图4，在另一个示例中，孔阵列的孔418可操作地连接至测量装置。例如，对于荧光发射法，孔418可以可操作地耦合至光检测装置。在离子检测的情况下，孔418的下表面可布置在离子传感器(例如场效应晶体管)的传感器垫上。
在另一个实施例中，固相载体(例如珠子载体)可包含多核苷酸的副本。在图5所示的特定示例中，聚合物颗粒可在测序技术中用作多核苷酸的载体。例如，这种亲水性颗粒可使用荧光测序技术固定多核苷酸以进行测序。在另一个示例中，亲水性颗粒可使用离子传感技术固定多核苷酸的多个副本以进行测序。或者，上述处理可改善聚合物基质与传感器阵列表面的结合性。聚合物基质可捕集分析物，例如用于测序的多核苷酸。
如图5所示，多个珠子载体504可与多个多核苷酸502(目标或模板多核苷酸)一起置于溶液中。可激活或以其它方式制备所述多个珠子载体504，使其与多核苷酸502结合。例如，珠子载体504可包含与多个多核苷酸502中的多核苷酸的一部分互补的寡核苷酸(捕集引物)。在另一个示例中，可使用诸如生物素-链霉抗生物素蛋白结合等技术用目标多核苷酸502修饰珠子载体504。
在播种的一个特定实施例中，亲水性颗粒和多核苷酸发生聚合酶链反应 (PCR)扩增或重组酶聚合酶扩增(RPA)。在一个示例中，颗粒504包括与模板多核苷酸502的一部分互补的捕集引物。模板多核苷酸可与捕集引物杂化。捕集引物可延伸以形成珠子506，所述珠子506包含附接在其上的目标多核苷酸。其它珠子可保持不附接于目标核酸的状态，并且其它模板多核苷酸可自由漂浮在溶液中。
在一个示例中，包含目标多核苷酸的珠子载体506可附着到磁珠510 上，以形成珠子组件512。尤其是，磁珠510通过双链多核苷酸链附着至珠子载体506。在一个示例中，包含接头部分的另一探针可对珠子载体506上的一部分目标多核苷酸杂化。接头部分可附接至磁珠510上的互补接头部分。在另一个示例中，用于形成附着于珠子506的目标核酸的模板多核苷酸可包含附着于磁珠510的接头部分。在另一个示例中，可从用附着于磁珠 510的接头修饰的引物产生与附着于珠子载体506的目标多核苷酸互补的模板多核苷酸。
附接于多核苷酸的接头部分和附着于磁珠的接头部分可以是互补的，并相互附接。在一个示例中，接头部分具有亲和力，并且可包含：抗生物素蛋白部分和生物素部分；抗原表位和抗体或其免疫反应性片段；抗体和半抗原；地高辛部分和抗地高辛抗体；荧光素部分和抗荧光素抗体；操纵基因和阻遏蛋白；核酸酶和核苷酸；凝集素和多糖；类固醇和类固醇结合蛋白；活性化合物和活性化合物受体；激素和激素受体；酶和底物；免疫球蛋白和蛋白A；或寡核苷酸或多核苷酸和其相应的互补物。在一个特定示例中，附接于多核苷酸的接头部分包含生物素，并且附着于磁珠的接头部分包括链霉抗生物素蛋白。
珠子组件512可施加在包括孔518的测序装置的基板516上。在一个示例中，可向基板516施加磁场，以将珠子组件512的磁珠510拉向孔518。珠子载体506进入孔518中。例如，可平行于基板516的表面移动磁体，使得珠子载体506沉积在孔518中。
可对珠子组件512进行变性以移除磁珠510，从而使珠子载体506留在孔518中。例如，可使用热循环或离子溶液对珠子组件512的杂化双链 DNA进行变性，以释放磁珠510和具有附着于磁珠510的接头部分的模板多核苷酸。
可选地，可在孔518中扩增目标多核苷酸506(在本文中称为模板化)，以提供载有多个目标多核苷酸的副本的珠子载体514。尤其是，珠子514具有目标多核苷酸的单克隆群体。可使用聚合酶链式反应(PCR)扩增、重组聚合酶扩增(RPA)或它们的组合进行这种扩增反应。
在一个特定实施例中，存在酶(例如聚合酶)，并且所述酶结合至颗粒或珠子，或者紧邻颗粒或珠子。在一个示例中，在溶液或孔中存在聚合酶，以促进多核苷酸的复制。在本文所述的方法中可使用多种核酸聚合酶。在一个示例性实施例中，聚合酶可包括酶、酶的片段或子单元，它们可催化多核苷酸的复制。在另一个实施例中，聚合酶可以是天然存在的聚合酶、重组聚合酶、突变聚合酶、变种聚合酶、融合聚合酶或其它工程聚合酶、化学改性聚合酶、合成分子、或者它们的类似物、衍生物或片段。
虽然珠子载体514的多核苷酸被示出为在表面上，但是所述多核苷酸可在珠子载体514内延伸。相对于水具有较低聚合物浓度的水凝胶和亲水性颗粒可包含位于珠子载体514的内部和整个珠子载体514上的多核苷酸段，或者多核苷酸可存在于孔和其它开口中。尤其是，珠子载体514可允许用于监测反应的酶、核苷酸、引物和反应产物扩散。每个颗粒的多核苷酸越多，产生的信号就越好。
在一个示例性实施例中，珠子载体514可用于测序装置中。例如，测序装置516可包括一系列的孔518。
在一个示例中，可将测序引物添加到孔518中，或者可在将珠子载体 514放置在孔518中之前使珠子载体514预先暴露于引物。尤其是，珠子载体514可包含结合的测序引物。测序引物和多核苷酸形成包含与测序引物杂化的多核苷酸(例如模板核酸)的核酸双链体。核酸双链体是至少部分地形成双链的多核苷酸。可向孔518提供酶和核苷酸，以促进可检测的反应，例如核苷酸掺入。
可通过检测核苷酸的添加来进行测序。可使用诸如荧光发射法或离子检测法等方法检测核苷酸的添加。例如，可将一组经荧光标记的核苷酸提供给系统516，并且可将其迁移到孔518中。还可向孔518提供激励能量。当核苷酸被聚合酶捕获并被添加至延伸引物的末端时，核苷酸的标记可发出荧光，表明添加了哪种类型的核苷酸。
在另一个示例中，可依次加入包含单种核苷酸的溶液。响应于核苷酸添加，孔518的局部环境内的pH可能发生变化。可通过离子敏感场效应晶体管(ISFET)检测pH的这种变化。因此，pH的变化可用于产生指示与颗粒510 的多核苷酸互补的核苷酸的顺序的信号。
在本实用新型的实施例中，FET可以是FET阵列。在本文中所用的“阵列”是诸如传感器或孔等元件的一种平面布置形式。阵列可以是一维或二维的。一维阵列可以是在第一维度中具有一列(或行)元素并且在第二维度中具有多列(或行)的阵列。第一维和第二维中的列(或行)的数量可相同或不同。FET或阵列可包括102、103、104、105、106、107个或更多FET。
涉及通过检测核苷酸掺入的离子副产物进行测序的一个示例性系统是 IonTorrent PGMTM、ProtonTM或S5TM测序仪(Thermo Fisher Scientific)，该测序仪是一种离子型测序系统，它通过检测作为核苷酸掺入的副产物产生的氢离子对核酸模板进行测序。通常，氢离子作为在通过聚合酶进行的模板依赖性核酸合成期间发生的核苷酸掺入的副产物释放。Ion Torrent PGMTM、 ProtonTM或S5TM测序仪通过检测核苷酸掺入的氢离子副产物来检测核苷酸掺入。Ion Torrent PGMTM、ProtonTM或S5TM测序仪可包括待测序的多个模板多核苷酸，每个模板以阵列形式置于相应的测序反应孔内。阵列的孔可分别与至少一个离子传感器耦合，该离子传感器可检测作为核苷酸掺入的副产物的 H+离子的释放或产生的溶液pH变化。所述离子传感器包括耦合至离子敏感检测层的场效应晶体管(FET)，该离子敏感检测层可感测H+离子的存在或溶液pH的变化。所述离子传感器可提供指示核苷酸掺入的输出信号，该输出信号可表示为量值与相应的孔或反应室中的H+离子浓度相关联的电压变化。不同类型的核苷酸可连续地流入反应室中，并且可通过聚合酶按照由模板序列确定的顺序掺入延伸的引物(或聚合位点)中。每次核苷酸掺入可伴随着反应孔中H+离子的释放以及局部pH的相应变化。H+离子的释放可由传感器的FET记录，该传感器产生指示发生了核苷酸掺入的信号。在特定核苷酸流期间未掺入的核苷酸可能不会产生信号。来自FET的信号的幅值还可与掺入延伸的核酸分子中的特定类型的核苷酸的数量相关联，从而允许分辨均聚物区域。因此，在测序仪运行期间，基于进入反应室的多个核苷酸流以及跨多个孔或反应室进行的掺入监测，仪器能同时分辨大量核酸模板的序列。
图6示出了用于制备测序装置中的试剂溶液的一种示例性系统。在一个示例中，初始溶液源602可连接至处理盒604内的容器。初始溶液可包含盐、表面活性剂和防腐剂。
处理盒604可包括存储待用于测序反应的试剂浓缩物的容器606。例如，容器606可包含浓缩核苷酸、浓缩修饰核苷酸或核苷酸混合物。在另一个示例中，容器606可包含可用于测序的辅酶因子和酶。
浓缩核苷酸可与初始溶液混合产生核苷酸溶液，该核苷酸溶液存储在单独的容器中，例如容器608、610、612、614或616。尤其是，试剂存储容器 (606、610、612、614或616)可以是图1中所示的具有试剂存储容器104、106、108、110或112的系统的一部分。
源602可以是加压系统，以驱使液流从处理盒604流过。或者，可将溶液从源602泵送到处理盒604。在另一个示例中，可在容器(608、610、 612、614或616)中抽真空，以将溶液通过处理盒抽吸到容器中。在另一个示例中，可通过抽真空和加压或泵送来驱动液流。
图7示出了一种包括处理盒702和坞站704的示例性处理盒系统。处理盒702可配装在坞站704的主平台710的对接区域722中。尤其是，坞站 704可包括导引件(例如导轨716)，该导引件与其它导引件(例如处理盒702 上的导轨718)配合，以将处理盒702定位在坞站704中，例如如图8所示。处理盒702还可包括手柄720，以便于将处理盒702插入到坞站704中和从坞站704移除处理盒702。
坞站704包括可相对于第一平台710移动的第二平台712。例如，平台 712可被驱动装置724(例如电机或螺旋机构)相对于平台710驱动。尤其是，平台712可被导引件726上下导引。
平台712包括流体联接器714，该流体联接器714可附接至顶部侧的管道，并与处理盒702的容器706接合。如图9所示，当处理盒702被插入到坞站704中并被平台710固定时，平台712可被驱动装置724向下或朝平台 710驱动，从而流体联接器714可与处理盒702的容器706接合。尤其是，导引件726可确保流体联接器714相对于处理盒702的定位。
现在转到图10，处理盒702包括多个容器706。例如，处理盒可包括数量至少与核苷酸数量(即4个)相等的多个容器706。如图所示，处理盒702 具有5个容器，并且也可具有多于或少于5个容器。处理盒702还可包括另外的试剂浓缩物容器，例如包括核苷酸、其它离子组合物、酶或表面活性剂的组合。
处理盒702还包括导引件718(在附图中所示为导轨)，以在与坞站704 接合时导引处理盒702。处理盒还可包括手柄720，以便于将处理盒插入到坞站704中和从坞站704移除处理盒。此外，处理盒可包括定位特征(例如凹口1030)，该定位特征可用于确保流体联接器714正确定位以接合容器 706。
图11示出了一种示例性容器706。容器706包括接收器1102、夹子 1104和密封件1106。密封件1106包括中心孔1110以及从中心孔1110径向向外布置的至少一个周边孔1108。
如图12的横截面图所示，容器706还可包括布置在接收器1102的腔体 1216中的筛板1212。筛板1212可包括与密封件1106的中心孔1110对准的中心孔1214。腔体1216还可与周边开口1108流体连通。可向中心孔1110 通入流体，然后流体向下流过筛板1212并进入腔体1216。随后流体从外孔 1108流出，并进入密封件1106的通道1218。
如图13和图14中所示，接收器1102可包括脊1320，该脊1320用于与处理盒702的壳体接合，例如在唇缘2263处接合(图22)。另外，接收器 1102可包括杆1322，所述杆1322限定在接收器1102的上部周围沿周向布置的开口1324。这种杆1322可用于与夹子1104接合。接收器1102还可包括唇缘1325，当夹子1104的脊1530(图15)与杆1322接合时，该唇缘1325 与密封件1106接合。
如图14所示，接收器1102可限定筛板1212与密封件1106之间的腔体1216。腔体1216可与密封件1106的周边开口流体连通。接收器1102还可包括用于将筛板1212接合并定位在接收器1102内的结构1426。
图15、图16和图17示出了一种示例性夹子1104和密封件1106。如图 15所示，夹子1104可包括用于与接收器1102的杆1322接合的脊1530。密封件1106可包括限定与筛板1212接合的中心孔1634部分的突起1532。
如图18所示，筛板1212可包括位于上表面处的突起1840，该突起 1840配置为与密封件1106的中心孔1634接合。尤其是，筛板的突起1840 可在密封件1106的突起1532处进入密封件1106的中心孔1634。筛板1212 可以是流体可渗透的。例如，筛板1212可由多孔材料形成，例如多孔陶瓷或金属材料。在另一个示例中，筛板1212可由多孔聚合物材料或可透水的聚合物或纤维材料形成。筛板1212可包括至少部分地延伸到筛板1212中或完全贯穿筛板1212的中心孔1842。另外，筛板122在顶部包括较大的表面区域1844，溶液可通过该表面区域1844流过筛板以从筛板消除浓缩核苷酸溶液或试剂溶液，并流入接收器1102的腔体1216中。
现在再研究坞站，图19、图20、图21和图22示出了坞站。坞站还可包括用于确定坞站平台的位置的传感器，例如传感器1950。例如，如图19 所示，坞站可处于上侧位置，在该位置，平台712离平台710较远，并且被传感器1950检测。当坞站降低或移动使得平台712与平台710较近时，第二传感器2052可检测平台712在下侧位置处的存在，如图20所示。在一个示例中，传感器1950和2052是光学传感器，它们检测坞站平台712在不同位置处的存在。
传感器2054也可布置在平台710上，以检测处理盒的存在。尤其是，传感器2054可以是开关传感器，当处理盒处于适当位置时激活该开关传感器。
图21示出了坞站704的仰视图，还示出了附接至平台712的流体联接器714的下侧。尤其是，流体联接器714可包括布置在中心轴线上的管2162 和连接为与容器706形成密封的同心环2160。平台712还可包括用于与处理盒702的凹口1030接合的导杆2168。
例如，如图22所示，当处理盒702插入到坞站704中并且平台712位于平台710附近时，流体联接器714与容器接合，尤其是与容器706的密封件1106接合。流体联接器714的中心管2162进入密封件1106的中心孔 1110。外同心环2160在通道1218的径向外侧与密封件1106接合，从而包围通道1218。流体联接器714还包括与管2264和2266接合的开口。在一个示例中，开口2264位于流体联接器714的轴向中心处，并且第二开口2266 从流体联接器714的中心轴线径向向外布置。
在一个特定示例中，流体可流入开口2264并且被驱动沿着管2160向下流入密封件1106的中心孔1110中。流体流过筛板1212并流入接收器1102 的腔体1216。流体可通过开口1108流入被流体联接器714包围的通道1218 中。流体可通过连接至开口2266的孔2268离开通道1218。或者，流向也可以是相反的。
图23、图24和图25示出了一种示例性流体联接器714。如上所述，流体联接器714包括中心开口2264和延伸穿过流体联接器的径向向外开口 2266。中心开口2264与管2162连接，以向密封件或密封件1106的中心孔1110提供流体。在中心管2162的径向外侧布置有外环2160，以提供与密封件1106结合或围绕密封件1106的外部密封。开口2268延伸到开口2266，从而允许流体离开密封件1106中的通道1218。
在第一实施例中，一种制备核苷酸溶液的方法包括：在包括连接至测序仪器的处理盒的系统中(其中所述处理盒包括多个容器，所述多个容器中的每个容器具有筛板，在该筛板中布置有核苷酸浓缩物)，使来自测序仪器的初始溶液储罐的一定量的水溶液连续流过流体耦合至测序仪器的多个容器之一，使该水溶液流过筛板以从核苷酸浓缩物收集核苷酸；并将含有核苷酸的水溶液收集在试剂存储容器中。
在第一实施例的一个示例中，所述核苷酸浓缩物是浓缩溶液。例如，所述核苷酸浓缩物是冻干核苷酸。
在第一实施例的另一个示例和上述示例中，所述容器包括接收器、夹子和密封件，夹子将密封件固定到接收器上，密封件和接收器包围筛板。例如，密封件包括提供至筛板的流体通路的中心孔和周边开口。在一个示例中，所述流动包括通过密封件的中心孔流入容器，并通过周边开口流出容器。
在第一实施例的另一个示例和上述示例中，所述方法还包括将处理盒插入测序仪器中。在一个示例中，所述测序仪器包括具有第一平台和第二平台的坞站，所述第一平台包括用于接收处理盒并与处理盒的导引机构互补的第二导引机构，所述第二平台可相对于第一平台移动，并包括具有多个流体连接器的流体接口，每个流体连接器包括用于与处理盒的多个容器之一的入口接合的管，并包括用于封闭容器的出口的外脊；其中插入处理盒包括将处理盒插入坞站中。例如，每个流体连接器包括与流体连接器的管和容器的入口流体连通的第一端口，并包括与容器的出口流体连通的第二端口。在另一个示例中，所述测序仪器包括多个试剂存储容器，每个流体连接器唯一地与所述多个试剂存储容器之一流体连通。在另一个示例中，所述坞站还包括用于相对于第一平台移动第二平台的驱动机构，并且其中将处理盒插入到测序仪器中包括将第二平台移动得更靠近第一平台。例如，所述坞站包括用于确定第二平台相对于第一平台的位置的位置传感器，其中将第二平台移动得更靠近第一平台包括检测第二平台相对于第一平台的位置。在另一个示例中，所述坞站包括用于检测处理盒的存在的处理盒传感器，其中将第二平台移动得更靠近第一平台是响应于检测到处理盒的存在而进行的。
在第二实施例中，一种用于制备核苷酸溶液的系统包括：处理盒，该处理盒具有壳体，该壳体具有第一和第二主表面，并限定导引机构；布置在所述壳体中的多个容器，所述多个容器中的每个容器具有接收器和盖子，所述盖子由夹子和密封件形成，在接收器中在由接收器和密封件限定的封闭空间内布置有筛板，所述密封件具有与封闭空间流体连通的入口和出口，所述筛板包含核苷酸浓缩物。所述系统还包括具有第一平台和第二平台的坞站，所述第一平台包括用于接收处理盒并与处理盒的导引机构互补的第二导引机构，所述第二平台可相对于第一平台移动，并包括具有多个流体连接器的流体接口，每个连接器包括用于与处理盒的多个容器之一的入口接合的管，并包括用于封闭容器的出口的外脊。
在第二实施例的一个示例中，每个连接器包括与连接器的管和容器的入口流体连通的第一端口，并包括与容器的出口流体连通的第二端口。
在第二实施例的另一个示例和上述示例中，所述系统还包括与流体接口流体连通的初始溶液存储容器。
在第二实施例的另一个示例和上述示例中，所述系统还包括多个试剂存储容器，每个流体连接器唯一地与一个试剂存储容器流体连通。
在第二实施例的另一个示例和上述示例中，一驱动机构相对于第一平台移动第二平台。
在第二实施例的另一个示例和上述示例中，所述系统还包括用于确定第二平台相对于第一平台的位置的位置传感器。
在第二实施例的另一个示例和上述示例中，所述系统还包括用于检测处理盒的存在的处理盒传感器。
在第二实施例的另一个示例和上述示例中，所述系统还包括杆，该杆布置在第二平台下方，用于与处理盒中的凹口接合，以确保多个容器与流体接口的流体连接器对准。
在第二实施例的另一个实施例和上述示例中，所述筛板是流体可渗透的。
在第二实施例的另一个示例和上述示例中，所述密封件包括提供至筛板的流体通路的中心孔和周边开口。
在第二实施例的另一个示例和上述示例中，所述密封件包括突起，该突起用于与筛板的突起接合。例如，筛板的突起配合在密封件的中心孔中。在一个示例中，所述筛板包括与密封件的中心孔流体连通的中心孔。在另一个示例中，在筛板与密封件之间限定一个腔体，该腔体与密封件的周边开口流体连通。
在第二实施例的另一个示例和上述示例中，所述夹子包括用于与接收器的杆接合的脊。例如，当夹子的脊与接收器的杆接合时，密封件与接收器的唇缘接合。
在第二实施例的另一个示例和上述示例中，所述接收器可包括用于与壳体的唇缘接合的脊。
在第三实施例中，一种处理盒包括：壳体，该壳体具有第一和第二主表面，并限定导引机构；以及布置在所述壳体中的多个容器，所述多个容器中的每个容器具有接收器和盖子，所述盖子由夹子和密封件形成，所述夹子用于将密封件固定到接收器上，在接收器中在由接收器和密封件限定的封闭空间内布置有筛板，所述密封件具有与封闭空间流体连通的入口和出口，所述筛板包含核苷酸浓缩物。
在第三实施例的一个示例中，所述核苷酸浓缩物是浓缩溶液。
在第三实施例的另一个示例和上述示例中，所述核苷酸浓缩物是冻干核苷酸。
在第三实施例的另一个实施例和上述示例中，所述筛板是流体可渗透的。
在第三实施例的另一个示例和上述示例中，所述密封件包括提供至筛板的流体通路的中心孔和周边开口。例如，所述密封件包括突起，该凸起用于与筛板的突起接合。在一个示例中，筛板的突起配合在密封件的中心孔中。在另一个示例中，所述筛板包括与密封件的中心孔流体连通的中心孔。在另一个示例中，在筛板与密封件之间限定一个腔体，该腔体与密封件的周边开口流体连通。
在第三实施例的另一个示例和上述示例中，所述夹子包括用于与接收器的杆接合的脊。例如，当夹子的脊与接收器的杆接合时，密封件与接收器的唇缘接合。
在第三实施例的另一个示例和上述示例中，所述接收器可包括用于与壳体的唇缘接合的脊。
在第四实施例中，一种用于制备核苷酸溶液的系统包括：处理盒，该处理盒具有壳体，该壳体具有第一和第二主表面，并限定导引机构；布置在所述壳体中的多个容器，所述多个容器中的每个容器具有接收器和盖子，所述盖子由夹子和密封件形成，在接收器中在由接收器和密封件限定的封闭空间内布置有筛板，所述密封件具有与封闭空间流体连通的入口和出口。所述系统还包括具有第一平台和第二平台的坞站，所述第一平台包括用于接收处理盒并与处理盒的导引机构互补的第二导引机构，所述第二平台可相对于第一平台移动，并包括具有多个流体连接器的流体接口，每个连接器包括用于与处理盒的多个容器之一的入口接合的管，并包括用于封闭容器的出口的外脊。
在第四实施例的一个示例中，每个连接器包括与连接器的管和容器的入口流体连通的第一端口，并包括与容器的出口流体连通的第二端口。
在第四实施例的另一个示例和上述示例中，所述系统还包括与流体接口流体连通的初始溶液存储容器。
在第四实施例的另一个示例和上述示例中，所述系统还包括多个试剂存储容器，每个流体连接器唯一地与一个试剂存储容器流体连通。
在第四实施例的另一个示例和上述示例中，一驱动机构相对于第一平台移动第二平台。
在第四实施例的另一个示例和上述示例中，所述系统还包括用于确定第二平台相对于第一平台的位置的位置传感器。
在第四实施例的另一个示例和上述示例中，所述系统还包括用于检测处理盒的存在的处理盒传感器。
在第四实施例的另一个示例和上述示例中，所述系统还包括杆，该杆布置在第二平台下方，用于与处理盒中的凹口接合，以确保多个容器与流体接口的流体连接器对准。
在第四实施例的另一个实施例和上述示例中，所述筛板是流体可渗透的。
在第四实施例的另一个示例和上述示例中，所述密封件包括提供至筛板的流体通路的中心孔和周边开口。
在第四实施例的另一个示例和上述示例中，所述密封件包括突起，该突起用于与筛板的突起接合。例如，筛板的突起配合在密封件的中心孔中。在一个示例中，所述筛板包括与密封件的中心孔流体连通的中心孔。在另一个示例中，在筛板与密封件之间限定一个腔体，该腔体与密封件的周边开口流体连通。
在第四实施例的另一个示例和上述示例中，所述夹子包括用于与接收器的杆接合的脊。例如，当夹子的脊与接收器的杆接合时，密封件与接收器的唇缘接合。
在第四实施例的另一个示例和上述示例中，所述接收器可包括用于与壳体的唇缘接合的脊。
在第五实施例中，一种处理盒包括：壳体，该壳体具有第一和第二主表面，并限定导引机构；以及布置在所述壳体中的多个容器，所述多个容器中的每个容器具有接收器和盖子，所述盖子由夹子和密封件形成，所述夹子用于将密封件固定到接收器上；在接收器中在由接收器和密封件限定的封闭空间内布置有筛板，所述密封件具有与封闭空间流体连通的入口和出口。
在第五实施例的一个示例中，所述核苷酸浓缩物是浓缩溶液。
在第五实施例的另一个示例和上述示例中，所述核苷酸浓缩物是冻干核苷酸。
在第五实施例的另一个实施例和上述示例中，所述筛板是流体可渗透的。
在第五实施例的另一个示例和上述示例中，所述密封件包括提供至筛板的流体通路的中心孔和周边开口。例如，所述密封件包括突起，该凸起用于与筛板的突起接合。在一个示例中，筛板的突起配合在密封件的中心孔中。在另一个示例中，所述筛板包括与密封件的中心孔流体连通的中心孔。在另一个示例中，在筛板与密封件之间限定一个腔体，该腔体与密封件的周边开口流体连通。
在第五实施例的另一个示例和上述示例中，所述夹子包括用于与接收器的杆接合的脊。例如，当夹子的脊与接收器的杆接合时，密封件与接收器的唇缘接合。
在第五实施例的另一个示例和上述示例中，所述接收器可包括用于与壳体的唇缘接合的脊。
应注意，在上文的总体说明或示例中所述的所有活动不一定都是必要的，可能不需要具体活动的某一部分，并且除了所述的活动之外，还可进行一个或多个其它活动。此外，所列举的活动的顺序不一定是其必要的进行顺序。
本实用新型的概念在以上说明书中是参照具体实施例说明的。但是，本领域普通技术人员应认识到，在不脱离如下面的权利要求所阐述的本实用新型的范围的前提下，能够做出各种修改和变化。因此，本说明书和附图应视为是说明性的而非限制性的，并且所有此类修改应包括在本实用新型的范围之内。
在本文中所用的术语“包括”、“包含”、“具有”或它们的任何变化形式旨在涵盖非排他性的包含。例如，包括一系列特征的过程、方法、物品或装置不一定仅限于这些特征，还可包括未明确列出的或者这种过程、方法、物品或装置所固有的其它特征。此外，除非另有明确说明，否则“或”指包含性的而不是排他性的或者。例如，以下任一项都满足条件A或B：A为真(或存在)、B为假(或不存在)、A为假(或不存在)且B为真(或存在)、以及A和B 均为真(或存在)。
另外，术语“一”或“一个”用于描述在本文中所述的元件和部件。这仅仅是出于方便和给出本实用新型的范围的一般意义的目的。这种描述应解读为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，除非其明显有其它含义。
本实用新型的益处、其它优点和问题的解决方案在上文中是参照具体实施例说明的。但是，这些益处、优点、问题的解决方案、以及可能带来任何益处、优点或解决方案或使其变得更加明显的任何特征不应理解为是任何或所有权利要求的关键、必要或本质特征。
在阅读本说明书之后，本领域技术人员应认识到，为了清晰起见，在本文中所述的某些特征是在独立的实施例的背景下说明的，但是这些特征也可在单个实施例中综合地提供。相反，出于简洁目的在单个实施例的背景下说明的各种特征也可单独提供或者以任何子组合的方式提供。此外，对以范围给出的值的引用包括该范围内的每个值。

Claims (27)

1.一种用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，该系统包括：
处理盒，该处理盒具有：
壳体，该壳体具有第一和第二主表面，并限定导引机构；和
布置在所述壳体中的多个容器，所述多个容器中的每个容器具有接收器和盖子，所述盖子由夹子和密封件形成，在接收器中在由接收器和密封件限定的封闭空间内布置有筛板，所述密封件具有与该封闭空间流体连通的入口和出口；和
坞站，该坞站具有：
第一平台，该第一平台包括用于接收处理盒并与处理盒的导引机构互补的第二导引机构；和
第二平台，该第二平台可相对于第一平台移动，并包括具有多个流体连接器的流体接口，每个连接器包括用于与处理盒的多个容器之一的入口接合的管，并包括用于封闭容器的出口的外脊。
2.如权利要求1所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，每个连接器包括与连接器的管和容器的入口流体连通的第一端口，并包括与容器的出口流体连通的第二端口。
3.如权利要求1或2所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，还包括与流体接口流体连通的初始溶液存储容器。
4.如权利要求1或2所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，还包括多个试剂存储容器，每个流体连接器唯一地与一个试剂存储容器流体连通。
5.如权利要求1或2所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，还包括用于相对于第一平台移动第二平台的驱动机构。
6.如权利要求1或2所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，还包括用于确定第二平台相对于第一平台的位置的位置传感器。
7.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括用于检测处理盒的存在的处理盒传感器。
8.如权利要求1或2所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，还包括布置在第二平台下方的杆，所述杆用于与处理盒中的凹口接合，以确保多个容器与流体接口的流体连接器对准。
9.如权利要求1或2所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，所述筛板是流体可渗透的。
10.如权利要求1或2所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，所述密封件包括提供至筛板的流体通路的中心孔和周边开口。
11.如权利要求10所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，所述密封件包括突起，该突起用于与筛板的突起接合。
12.如权利要求11所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，所述筛板的突起配合在密封件的中心孔中。
13.如权利要求12所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，所述筛板包括与密封件的中心孔流体连通的中心孔。
14.如权利要求12所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，在筛板与密封件之间限定一个腔体，该腔体与密封件的周边开口流体连通。
15.如权利要求1或2所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，所述夹子包括用于与接收器的杆接合的脊。
16.如权利要求15所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，当夹子的脊与接收器的杆接合时，密封件与接收器的唇缘接合。
17.如权利要求1或2所述的用于制备核苷酸溶液的系统，其特征在于，所述接收器可包括用于与壳体的唇缘接合的脊。
18.一种处理盒，其特征在于，包括：
壳体，该壳体具有第一和第二主表面，并限定导引机构；和
布置在所述壳体中的多个容器，所述多个容器中的每个容器具有接收器和盖子，所述盖子由夹子和密封件形成，所述夹子将密封件固定到接收器上，在接收器中在由接收器和密封件限定的封闭空间内布置有筛板，所述密封件具有与该封闭空间流体连通的入口和出口。
19.如权利要求18所述的处理盒，其特征在于，所述筛板是流体可渗透的。
20.如权利要求18或19所述的处理盒，其特征在于，所述密封件包括提供至筛板的流体通路的中心孔和周边开口。
21.如权利要求20所述的处理盒，其特征在于，所述密封件包括突起，该突起用于与筛板的突起接合。
22.如权利要求21所述的处理盒，其特征在于，所述筛板的突起配合在密封件的中心孔中。
23.如权利要求21所述的处理盒，其特征在于，所述筛板包括与密封件的中心孔流体连通的中心孔。
24.如权利要求21所述的处理盒，其特征在于，在筛板与密封件之间限定一个腔体，该腔体与密封件的周边开口流体连通。
25.如权利要求18或19所述的处理盒，其特征在于，所述夹子包括用于与接收器的杆接合的脊。
26.如权利要求25所述的处理盒，其特征在于，当夹子的脊与接收器的杆接合时，密封件与接收器的唇缘接合。
27.如权利要求18或19所述的处理盒，其特征在于，所述接收器可包括用于与壳体的唇缘接合的脊。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210093749A (ko) * 2018-12-17 2021-07-28 일루미나, 인코포레이티드 유동 셀 및 시퀀싱 키트
WO2022104272A1 (en) * 2020-11-16 2022-05-19 Life Technologies Corporation System and method for sequencing

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8545248B2 (en) * 2010-01-07 2013-10-01 Life Technologies Corporation System to control fluid flow based on a leak detected by a sensor
JP6392769B2 (ja) * 2012-11-20 2018-09-19 ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨークＴｈｅ Ｔｒｕｓｔｅｅｓ Ｏｆ Ｃｏｌｕｍｂｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｉｎ Ｔｈｅ Ｃｉｔｙ Ｏｆ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ 生体試料を収集するための医療装置および方法
AU2013202778A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 Gen-Probe Incorporated Systems, methods, and apparatuses for performing automated reagent-based assays
MX2016005480A (es) * 2013-11-01 2016-08-03 Biomeme Inc Dispositivo de preparacion y extraccion de muestras.
US9890424B2 (en) * 2014-06-17 2018-02-13 Life Technologies Corporation Sequencing device

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