ES2950429T3 - Método para retirar líquido - Google Patents
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Abstract
La presente invención proporciona un método para eliminar líquido del interior de una punta de canal de flujo, haciendo posible dicho método reducir la cantidad de líquido restante y evitar que el tiempo dedicado a eliminar el líquido sea más largo de lo necesario. El método según una realización de la presente invención comprende: aspirar un líquido dentro de un canal de flujo de una punta del canal de flujo que incluye el canal de flujo, un primer orificio pasante que está dispuesto en la superficie del techo del canal de flujo y a través del cual el el canal de flujo y el exterior se comunican, y un segundo orificio pasante que está dispuesto en la superficie del techo del canal de flujo y a través del cual se comunican el canal de flujo y el exterior, siendo succionado el líquido hacia el interior de un instrumento de succión de líquido insertado en el primer orificio pasante; y retirar el líquido dentro del canal de flujo. Este método comprende: una primera etapa de succión para succionar parte del líquido dentro del canal de flujo hacia el interior del instrumento de succión de líquido a una primera velocidad de succión; y un segundo paso de succión para succionar el líquido que queda dentro del canal de flujo hacia el interior del instrumento de succión de líquido a una segunda velocidad de succión que es menor que la primera velocidad de succión, realizándose el segundo paso de succión a continuación del primer paso de succión. una primera etapa de succión para succionar parte del líquido dentro del canal de flujo hacia el interior del instrumento de succión de líquido a una primera velocidad de succión; y un segundo paso de succión para succionar el líquido que queda dentro del canal de flujo hacia el interior del instrumento de succión de líquido a una segunda velocidad de succión que es menor que la primera velocidad de succión, realizándose el segundo paso de succión a continuación del primer paso de succión. una primera etapa de succión para succionar parte del líquido dentro del canal de flujo hacia el interior del instrumento de succión de líquido a una primera velocidad de succión; y un segundo paso de succión para succionar el líquido que queda dentro del canal de flujo hacia el interior del instrumento de succión de líquido a una segunda velocidad de succión que es menor que la primera velocidad de succión, realizándose el segundo paso de succión a continuación del primer paso de succión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método para retirar líquido
Campo técnico
La presente invención se refiere a un método para retirar un líquido en un canal de un chip de canal mediante succión.
Antecedentes de la técnica
Se conoce una técnica que usa un chip pequeño dotado de un canal (a continuación en el presente documento, también denominado simplemente “chip de canal”) para permitir que un líquido se mueva en el canal para la reacción entre las sustancias contenidas en el líquido, la separación de una sustancia a partir del líquido, la detección de una sustancia contenida en el líquido o el mezclado de líquidos (a continuación en el presente documento, también denominados simplemente “reacción o similar”). El chip de canal incluye un canal como lugar para la reacción o similar, y una pluralidad de orificios pasantes que permiten, cada uno, que el canal se comunique con el exterior del canal. El chip de canal permite la reacción o similar de una manera simple y rápida y, por tanto, está en desarrollo activo en los últimos años.
Un líquido para la reacción o similar se introduce en el canal a través de un orificio pasante para la introducción de un líquido (a continuación en el presente documento, también denominada simplemente “entrada”). Se succiona el líquido en el canal durante o después de completarse la reacción o similar y se retira mediante un instrumento de succión de líquido a través de un orificio pasante para la descarga de un líquido (a continuación en el presente documento, también denominada simplemente “salida”). El líquido en el canal se retira con una pipeta insertada en la salida a través de succión al interior de una boquilla que se comunica con la pipeta.
Entonces, es difícil retirar completamente el líquido en el canal, y parte del líquido puede quedar sin retirar en el canal (a continuación en el presente documento, un líquido que queda sin retirar también se denomina simplemente “líquido residual”). Si un líquido introducido posteriormente en el canal se contamina con el líquido residual, se diluye el líquido introducido o avanza una reacción innecesaria o similar, que puede deteriorar la fiabilidad del resultado de la reacción o similar. Por este motivo, se requiere una reducción en la cantidad de un líquido residual en la retirada de líquido.
Cuando la reacción o similar es un inmunoensayo tal como ELISA, una disolución marcada que contiene un anticuerpo secundario marcado con fluorescencia, una disolución de lavado o similar para retirar un anticuerpo primario o anticuerpo secundario sin reaccionar, etc., deben retirarse suficientemente del canal, la entrada y la salida del chip de canal antes de la introducción de otro líquido desde la entrada al interior del canal en la siguiente etapa. Cuando se usa repetidamente un chip de canal, debe retirarse suficientemente un líquido usado para la reacción previa o similar y una disolución de lavado introducida en el canal después de completarse la reacción previa o similar a partir del canal, la entrada y la salida antes de comenzar la reacción posterior o similar.
El documento PTL 1 describe un método para reducir la cantidad de un líquido residual en el canal, en el que la posición de la punta de una pipeta que succiona un líquido en el canal se acerca al fondo del canal. En el método según el documento PTL 1, el líquido en las inmediaciones de la punta de la pipeta se succiona de una manera más fiable, y de ese modo puede reducirse la cantidad de un líquido residual en las inmediaciones de la punta de la pipeta.
Lista de referencias
Bibliografía de patentes
PTL 1 Solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público n.° 2013-185967
Sumario de la invención
Problema técnico
El método según el documento PTL 1 puede reducir la cantidad de un líquido residual en las inmediaciones de la punta de la pipeta. Sin embargo, un líquido residual puede generarse no sólo en las inmediaciones de la salida desde la que se inserta una pipeta, sino también en una zona alejada de la salida del canal. Cuando se succiona un líquido en el canal, por ejemplo, se divide parcialmente el líquido y un fragmento del mismo se une a la superficie de pared del canal para permanecer como líquido residual en el canal. Se desea una reducción en la cantidad de un líquido residual en el canal del chip de canal para reducir la probabilidad de generación de un líquido residual en una zona alejada de la salida del canal.
Es probable que se produzca la división de un líquido en el canal si la velocidad del líquido succionado y que se mueve en el canal es alta. Por tanto, puede reducirse un líquido residual como un fragmento del líquido dividido a través de la reducción de la velocidad de succión para el líquido al interior de un instrumento de succión de líquido. Si se reduce la velocidad de succión para un líquido, sin embargo, se requiere un tiempo mayor para la retirada del líquido en el canal, e inevitablemente un tiempo mayor para la reacción o similar o el lavado. Por tanto, puede perderse la ventaja del chip de canal, concretamente, la rapidez de la reacción o similar y el lavado.
Por consiguiente, se desea lograr una reducción en un líquido residual en el canal y evitar consumir un tiempo innecesariamente largo para la retirada de líquido en combinación cuando se retira un líquido a partir del interior de un canal de un chip de canal.
En vista de los problemas anteriores, un objetivo de la presente invención es proporcionar un método para retirar un líquido a partir del interior de un canal de un chip de canal, siendo el método capaz de lograr una reducción en la cantidad de un líquido residual en el canal y evitar consumir un tiempo innecesariamente largo para la retirada de líquido en combinación.
Solución al problema
Para resolver los problemas anteriores, se proporciona un método según la reivindicación 1.
Efectos ventajosos de la invención
La presente invención proporciona un método para retirar un líquido en un canal de un chip de canal, siendo el método capaz de reducir la cantidad de un líquido residual en el canal sin consumir un tiempo innecesariamente largo para la retirada de líquido.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1A es una vista en planta que ilustra la configuración de un ejemplo de chips de canal previstos en la presente invención;
la figura 1B es una vista en sección transversal del chip de canal a lo largo de la línea 1B-1B en la figura 1A;
la figura 2 es un diagrama de flujo para un método para retirar un líquido en la realización 1;
la figura 3A es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de modos de retirada de líquido en la realización 1;
la figura 3B es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de modos de inserción de un instrumento de succión de líquido en un orificio pasante en la realización 1;
la figura 4A es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de modos de retirada de líquido en la realización 2;
la figura 4B es una vista en sección transversal que ilustra otro ejemplo de modos de retirada de líquido en la realización 2;
la figura 5 es un diagrama de flujo para un método para retirar un líquido en la realización 3;
la figura 6A es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de modos de retirada de líquido en la realización 3;
la figura 6B es una vista en sección transversal que ilustra otro ejemplo de modos de retirada de líquido en la realización 3;
la figura 7 es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de modos de retirada de líquido en la realización 4;
la figura 8 es una vista en planta que ilustra un ejemplo de chips de canal a partir de los cuales se retira líquido en la realización 5;
la figura 9A es una vista esquemática que ilustra un ejemplo de aparatos de manipulación de líquido según la presente invención; y
la figura 9B es una vista esquemática que ilustra otro ejemplo de aparatos de manipulación de líquido.
Descripción de realizaciones
Ahora, se describirán la configuración de un chip de canal previsto en la presente invención, realizaciones del método para retirar un líquido según la presente invención, y un aparato de manipulación de líquido para la implementación del método con referencia a los dibujos adjuntos.
[Configuración de chip de canal]
Las figuras 1A y 1B ilustran, cada una, un chip 110 de canal, como un ejemplo de chips de canal usados en el método de la presente invención. La figura 1A es una vista en planta del chip 110 de canal, y la figura 1B es una vista en sección transversal del chip 110 de canal a lo largo de la línea 1B-1B en la figura 1A.
Tal como se ilustra en la figura 1B, el chip 110 de canal incluye un sustrato 120 y una tapadera 130 de canal. Al menos uno (tapadera 130 de canal en la figura 1B) del sustrato 120 y la tapadera 130 de canal incluye una porción cóncava, y la tapadera 130 de canal incluye orificios pasantes (dos orificios pasantes, orificio 150 pasante y orificio 160 pasante, en las figuras 1A y 1B) en una región que se superpone con la porción cóncava en la vista en planta. El chip 110 de canal se produce a través de la unión de un sustrato 120 y una tapadera 130 de canal de tal manera que la superficie que incluye la porción cóncava formada en la misma se intercala entre el sustrato 120 y la tapadera 130 de canal. La porción cóncava corresponde al canal 140 y la pluralidad de orificios pasantes corresponde al orificio 150 pasante (primer orificio pasante) y al orificio 160 pasante (segundo orificio pasante) dispuestos en una parte superior del canal en el chip 110 de canal. El canal 140 se comunica con el exterior del chip 110 de canal a través del orificio 150 pasante y el orificio 160 pasante.
El orificio 150 pasante y el orificio 160 pasante pueden usarse como una salida y una entrada para un líquido. En este caso, el líquido fluye a través del canal 140 en un sentido, desde el orificio 160 pasante como entrada al orificio 150 pasante como salida. Alternativamente, tal como se ilustra en la figura 7 que se describirá más adelante, puede usarse una configuración en la que el orificio 150 pasante se usa como entrada y salida para un líquido y se dispone un depósito 170 de líquido en el extremo del canal en el lado opuesto al orificio 150 pasante para permitir que el líquido tenga un movimiento alternativo a través del canal 140 para una mayor eficiencia de manipulación para el líquido.
En cualquiera de los modos, se inserta un instrumento de succión de líquido que se describirá más adelante en un orificio 150 pasante. Un líquido presente en el interior del chip 110 de canal, específicamente, un líquido presente en el canal 140, el orificio 150 pasante y el orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido se retira a través de succión al interior del instrumento de succión de líquido. La expresión “se retira un líquido” significa que la cantidad total de un líquido presente en el canal 140, el orificio 150 pasante y el orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido es igual a o menor que el valor máximo de la cantidad aceptable de un líquido residual que garantiza la función del chip 110 de canal (a continuación en el presente documento, también denominada simplemente “cantidad máxima aceptable de un líquido residual”).
La forma, la dimensión y la profundidad de cada uno del orificio 150 pasante y el orificio 160 pasante pueden determinarse de manera arbitraria según el tipo de líquido que va a usarse para la reacción o similar y el propósito de la reacción. La forma, la dimensión y la profundidad de cada uno del orificio 150 pasante y el orificio 160 pasante en el chip 110 de canal pueden ajustarse de manera arbitraria a través del cambio de la forma y la dimensión de cado uno de los orificios pasantes en el diseño de la tapadera 130 de canal. Si se ajusta que el grosor de la tapadera 130 de canal sea mayor en las inmediaciones del orificio 150 pasante o el orificio 160 pasante, por ejemplo, el orificio 150 pasante o el orificio 160 pasante pueden ser más profundos. En la figura 7 que se describirá más adelante, el orificio 150 pasante se ajusta más profundo para configurar de ese modo que la posición de la superficie del líquido en el orificio 150 pasante pueda ser más alta desde el fondo del canal 140, y esta configuración permite un almacenamiento de un volumen mayor del líquido en el depósito 170 de líquido.
La forma, la longitud en la dirección de flujo de líquido y el área en sección transversal en cualquier dirección ortogonal a la dirección de flujo de líquido (a continuación en el presente documento, también denominada simplemente “área en sección transversal de canal”) del canal 140 pueden determinarse de manera arbitraria según el tipo y el propósito de la reacción o similar. Para realizar una reacción o similar con cantidades más pequeñas de reactivos, el valor máximo del área en sección transversal de canal es preferiblemente de 5 mm2 o más pequeño. El chip 110 de canal que incluye un canal en el que el valor máximo del área en sección transversal de canal es de 5 mm2 o más pequeño permite una reacción o similar más simple y más rápida. La forma del canal es preferiblemente una forma tal que el canal se extiende en la dirección horizontal.
Particularmente, es probable que se produzca una división de un líquido en el canal 140 si el área en sección transversal de canal es pequeña. El efecto de contaminación de un líquido introducido en una etapa posterior con un líquido que queda sin retirar en el canal 140 en la reacción o similar es particularmente grande cuando el chip 110 de canal incluye el canal 140 con un área en sección transversal de canal pequeña. Por tanto, los efectos ventajosos de la presente invención se ejercen más significativamente para un chip de canal que incluye el canal 140 en el que el
valor máximo del área en sección transversal de canal es de 5 mm2 o más pequeño. El valor máximo del área en sección transversal de canal es más preferiblemente de 1 mm2 o más pequeño e incluso más preferiblemente de 0,5 mm2 o más pequeño para una reacción o similar más simple y más rápida.
El concepto del canal 140 en el que el valor máximo del área en sección transversal de canal es de 5 mm2 o más pequeño incluye un canal en el que el valor máximo de la distancia entre una superficie de pared que constituye el canal 140 y la superficie de pared opuesta a la misma en la dirección ortogonal a la dirección de flujo de líquido en el canal 140 es de 1 mm2 o más pequeño. Un canal de este tipo también se denomina “microcanal”. Por el motivo descrito anteriormente, los efectos ventajosos de la presente invención se ejercen más significativamente también para un dispositivo de canal que incluye un microcanal.
El canal 140 puede disponerse individualmente en el chip 110 de canal tal como se ilustra en las figuras 1Ay 1B, o puede disponerse una pluralidad de canales en el chip 110 de canal tal como se ilustra en la figura 8 que se describirá más adelante. El canal 140 puede tener un gradiente.
El sustrato 120 y la tapadera 130 de canal pueden fabricarse de cualquier material que tenga un tamaño tal que el ángulo de contacto con un líquido no permite el movimiento del líquido y no provoca una reacción innecesaria con el líquido o una sustancia contenida en el líquido. Un material de este tipo puede seleccionarse de manera arbitraria según el tipo o propósito de la reacción o similar. Los materiales del sustrato 120 y la tapadera 130 de canal son preferiblemente una resina o un metal para una fácil conformación. Cuando el interior del canal 140 se irradia con luz o cuando se mide la fluorescencia o similar generada en el canal 140 fuera del canal 140, se prefiere que al menos uno o ambos del sustrato 120 y la tapadera 130 de canal se fabriquen de un material con una alta transmitancia de luz. Los ejemplos del material con una alta transmitancia de luz incluyen vidrio orgánico y vidrio de silicato. Cuando se calienta el líquido en el canal 140 o se desea retirar el calor generado en la reacción o similar, se prefiere que al menos uno del sustrato 120 y la tapadera 130 de canal contenga un material con una alta conductividad térmica. Los ejemplos del material con una alta conductividad térmica incluyen metales tales como cobre y aluminio.
El chip 110 de canal puede incluir además un componente distinto de los componentes descritos anteriormente, según la aplicación. Por ejemplo, el chip 110 de canal puede incluir un aglutinante que fija un compuesto o similar que va a usarse para la reacción o similar o una película de metal que genera resonancia de plasmón superficial a través de irradiación con luz en el canal 140. El chip 110 de canal puede incluir un prisma que permita la entrada de luz fuera del canal 140.
El líquido es un líquido que va a someterse a una reacción o similar en el chip 110 de canal. Los ejemplos del líquido incluyen una disolución en la que se disuelve una sustancia que va a hacerse reaccionar, una dispersión en la que se dispersa una sustancia que va a hacerse reaccionar, una muestra en la que se disuelve o dispersa una sustancia que va a separarse o una sustancia que va a detectarse, dos o más líquidos diferentes que van a mezclarse entre sí, y otros líquidos que van a usarse para una reacción o similar. Los ejemplos de la muestra incluyen sangre, suero, plasma, orina, mucosidad nasal, saliva y semen. Los ejemplos del líquido que va a usarse para una reacción o similar incluyen una disolución marcada que contiene un objeto marcado con fluorescencia que va a capturarse y una disolución de lavado tal como un tampón.
El chip 110 de canal puede ser un chipo de un solo uso para una reacción o similar, o un chip reutilizable.
[Retirada de líquido]
(Realización 1)
La realización 1 se refiere a un método para retirar un líquido en el interior del chip 110 de canal mediante succión del líquido en el interior del chip 110 de canal al interior de un instrumento de succión de líquido (pipeta 210) insertado en el orificio 150 pasante. Esta realización es un ejemplo que sólo representa parcialmente la invención reivindicada.
La figura 2 es un diagrama de flujo para el método para retirar un líquido en la realización 1. El método de retirada según la presente realización incluye la succión de un líquido a una primera velocidad (a continuación en el presente documento, también representada simplemente como “V1”) (S220) y la succión de un líquido realizada secuencialmente después de eso a una segunda velocidad (a continuación en el presente documento, también representada simplemente como “V2”) menor que V1 (S230). El método de retirada según la presente realización puede incluir además la inserción de un instrumento de succión de líquido (pipeta 210) en el orificio 150 pasante (S210).
La figura 3A es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de modos de retirada de líquido en la realización 1. En la figura 3A, el instrumento de succión de líquido incluye, por ejemplo, una pipeta 210 y una boquilla 220 que se comunica con la pipeta 210. La pipeta 210 se inserta en el orificio 150 pasante. La expresión “el instrumento de succión de líquido se inserta en el orificio 150 pasante” significa que el orificio de succión del instrumento de succión de líquido (orificio 215 de succión de la pipeta en la figura 3A) está posicionado en el orificio
150 pasante o en el interior de un líquido en el canal 140, que está presente debajo del orificio 150 pasante.
En la figura 3A, el líquido presente en el canal 140, el orificio 150 pasante y el orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido que se describirá más adelante se succiona desde el orificio 215 de succión de la pipeta al interior de la boquilla 220 y se retira. La succión se logra a través de la reducción de la presión interna de aire de la boquilla 220 que se comunica con la pipeta 210 por debajo de la presión atmosférica aplicada desde el orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido al líquido, por ejemplo, bajo el control por una sección de regulación de succión que se describirá más adelante. En este caso, la velocidad de succión de la pipeta 210 puede ajustarse a través de la regulación de la presión interna de aire de la boquilla 220 bajo el control por una sección de regulación de succión. S220 es una etapa en la que el líquido se succiona al interior del instrumento de succión de líquido (pipeta 210) a una primera velocidad de succión (V1). La velocidad de succión puede calcularse, por ejemplo, dividiendo el volumen de un líquido o un gas que va a succionarse al interior de la pipeta 210 bajo el control por una sección de regulación de succión entre el tiempo de succión. Cuando se reduce la presión interna de aire de la boquilla 220 tal como se describió anteriormente, la velocidad de reducción de presión corresponde a la velocidad de succión.
Para acortar el tiempo de retirada de líquido para evitar consumir un tiempo innecesariamente largo para la reacción o similar, V1 es preferiblemente mayor que una velocidad de succión cuando la cantidad de un líquido residual en el canal 140 alcanza la cantidad máxima aceptable de un líquido residual después de que se succione el líquido en el canal 140 a una velocidad de succión constante al interior del instrumento de succión de líquido (pipeta 210) tanto como sea posible (a continuación en el presente documento, también denominada simplemente “velocidad de succión de referencia”). La cantidad máxima aceptable de un líquido residual es un valor que puede determinarse según un sistema que va a aplicarse y el rendimiento previsto, y puede ajustarse, por ejemplo, al 10 % o menos, preferiblemente al 5 % o menos, incluso más preferiblemente al 1 % o menos, con respecto al volumen del canal 140. Para determinar la velocidad de succión de referencia, por ejemplo, se retira un líquido del canal 140 a diversas velocidades de succión para medir la cantidad de un líquido residual para cada velocidad de succión; si la cantidad de un líquido residual medida para una velocidad de succión corresponde a la cantidad máxima aceptable de un líquido residual, entonces la velocidad de succión es la velocidad de succión de referencia.
S230 es una etapa en la que el líquido se succiona al interior del instrumento de succión de líquido (pipeta 210) a una segunda velocidad (a continuación en el presente documento, también representada simplemente como “V2”) menor que la primera velocidad de succión. V2 puede ser mayor que la velocidad de succión de referencia, o comparable a la velocidad de succión de referencia, o menor que la velocidad de succión de referencia. V2 es preferiblemente menor que la velocidad de succión de referencia para una reducción adicional de la cantidad de un líquido residual en el chip de canal.
Se prefiere realizar S230 secuencialmente después de S220. El término “secuencialmente” significa que se realiza en orden una serie de operaciones de succión, desde el inicio de la retirada de un líquido particular en el canal 140 hasta completarse la misma, y no incluye ninguna otra etapa que implique el movimiento del líquido. Siempre que se satisfaga este requisito, puede incluirse cualquier etapa, por ejemplo, que implique dejar el líquido en reposo sin ningún movimiento entre las dos etapas (en este caso, S220 y S230).
La probabilidad de que la división del líquido en canal 140 se vuelva mayor a través de la intrusión de aire desde el orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido al canal 140 a medida que la cantidad de un líquido en el canal 140 disminuye después de la progresión de la retirada de líquido en cierta medida. Es probable que la división del líquido se produzca a una alta velocidad de succión, y es menos probable que se produzca a una baja velocidad de succión. Por este motivo, el líquido en el canal 140 se succiona a una mayor velocidad de succión (V1) para acortar el tiempo de retirada en las etapas iniciales de la retirada, en las que es menos probable que se produzca la división del líquido (S220), y el líquido en el canal 140 se succiona a una menor velocidad de succión (V2) para reducir la probabilidad de división del líquido en las etapas posteriores, en las que la cantidad del líquido es pequeña (S230). La retirada del líquido en el canal 140 en este orden permite lograr la reducción de la cantidad de un líquido residual en el canal 140 y evitar consumir un tiempo innecesariamente largo para la retirada de líquido en combinación. Se prefiere evitar volver a realizar S220, en la que es probable que se produzca la división el líquido, después de S230, desde el punto de vista de reducir la probabilidad de generación de un líquido residual en el canal 140. Además, la frecuencia de cambio de la velocidad de succión es preferiblemente pequeña desde el punto de vista de una implementación más fácil del método según la presente realización. Desde estos puntos de vista, se prefiere realizar cada una de S220 y S230 una vez.
El tiempo para la succión del líquido en S220, T1, y el tiempo para la succión del líquido en S230, T2, pueden ajustarse de manera arbitraria. Para lograr los efectos ventajosos de la presente invención de una manera más adecuada, se prefiere ajustar T1 y T2 de modo que pueda succionarse todo el líquido en el chip 110 de canal y pueda lograrse la retirada de líquido en un periodo de tiempo más corto que el requerido para la retirada de líquido a la velocidad de succión de referencia. Específicamente, se prefiere ajustar V1, V2, T1 y T2 de modo que se satisfagan ambas de la ecuación 1 y la ecuación 2 a continuación:
Ltotai<TNi+T2V2...Ecuación 1
LtotaiNn>Ti+T2...Ecuación 2
en las que Ltotai (| l^) indica la cantidad total del líquido presente en el interior del canal 140, el orificio 150 pasante y el orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido antes del inicio de la primera succión; Vn (|il/s) indica la velocidad de succión de referencia; T1 (s) indica el tiempo para la succión en S220; y T2 (s) indica el tiempo para la succión en S230. En este caso, T1V1 T2V2 en la ecuación 1 representa la cantidad de un líquido que puede succionarse en la presente realización; LtotalNn en la ecuación 2 representa el tiempo más corto requerido para la retirada de líquido a la velocidad de succión de referencia; y T1 T2 en la ecuación 2 representa el periodo total de tiempo para la succión en la presente realización.
La cantidad total del líquido, Ltotal, puede ser un valor calculado, después de retirar el líquido del orificio 150 pasante, el canal 140 y el orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido, restando la cantidad total del líquido descargado de la cantidad total del líquido introducido.
Cuando el orificio 215 de succión del instrumento de succión de líquido (pipeta 210) no se inserta en el orificio 150 pasante, la presente realización puede incluir además, como S210, insertar el instrumento de succión de líquido (pipeta 210) en el orificio 150 pasante para posicionar el orificio 215 de succión del instrumento de succión de líquido (pipeta 210) en el interior del líquido en el orificio 150 pasante o el canal 140.
S210 es una etapa en la que el instrumento de succión de líquido (pipeta 210) se inserta en el orificio 150 pasante para posicionar el orificio 215 de succión del instrumento de succión de líquido (pipeta 210) en el interior del líquido en el orificio 150 pasante o el canal 140 del chip 110 de canal. En la figura 3B, la pipeta 210 incluye el orificio 215 de succión y la boquilla 220 que están presentes por encima del orificio 150 pasante en la dirección vertical. La pipeta 210 y la boquilla 220 están configuradas de tal manera que pueden moverse hacia arriba y hacia abajo en la dirección vertical bajo el control por una sección de control de posición no ilustrada. La pipeta 210 se mueve hacia abajo en la dirección vertical bajo el control por la unidad de control de posición de pipeta, y se inserta en el orificio 150 pasante, preferiblemente en una porción del canal 140 directamente por debajo del orificio 150 pasante. De ese modo, el orificio 215 de succión de la pipeta 210 se posiciona en el interior del líquido en el orificio 150 pasante o el canal 140 para estar listo para la succión del líquido.
(Realización 2)
La realización 2 se refiere a un método para retirar un líquido en el que la succión a una primera velocidad (S220) en la realización 1 se realiza sólo cuando la superficie del líquido en el orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido está más alta que la parte 145 superior del canal 140. Los demás componentes son los mismos que los de la realización 1 y, por tanto, se omitirán descripciones redundantes. Esta realización es un ejemplo que sólo representa parcialmente la invención reivindicada.
Las figuras 4A y 4B son, cada una, una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de modos de retirada de líquido en la realización 2. En la presente realización, la succión a una primera velocidad V1 (S220) se realiza sólo cuando la superficie del líquido está más alta en la dirección vertical que la parte 145 superior del canal 140. Dicho de otro modo, cualquier succión a una primera velocidad V1 (S220) y la succión a una segunda velocidad V2 (S230) pueden realizarse cuando la superficie del líquido está más alta en la dirección vertical que la parte 145 superior del canal 140, y se realiza la succión a una segunda velocidad V2 (S230), sin realizar la succión a una primera velocidad V1 (S220), cuando la superficie del líquido es más baja en la dirección vertical que la parte 145 superior. Específicamente, la velocidad de succión para el líquido se cambia de V1 (S220) a V2 (S230) cuando la superficie del líquido en el orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido está más alta en la dirección vertical que la parte 145 superior del canal 140.
La retirada del líquido en la presente realización comienza en una situación en la que la superficie del líquido está más alta en la dirección vertical que la parte 145 superior, tal como se ilustra en la figura 4A. La superficie del líquido en el orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido desciende a medida que se succiona el líquido y se retira, y alcanza el plano horizontal al nivel de la parte 145 superior. Cuando la superficie del líquido desciende en la dirección vertical por debajo del plano horizontal al nivel de la parte 145 superior, penetra aire en la parte superior del canal 140 tal como se ilustra en la figura 4B, y el aire provoca una mayor tendencia de división del líquido. En vista de esto, cuando la superficie del líquido es más baja en la dirección vertical que la parte 145 superior, la probabilidad de división del líquido puede reducirse mediante la succión del líquido a una menor velocidad de succión (S230), como en la presente realización, para reducir la velocidad del líquido en el canal 140.
Cuando el canal tiene un gradiente en la presente realización, la superficie del líquido puede determinarse de manera adecuada con referencia a un orificio pasante, no con referencia al orificio pasante como salida (orificio 160 pasante como entrada en las figuras 4A y 4B) ni con referencia al borde de la parte 145 superior del canal 140 en el lado del depósito 170 de líquido.
En la presente realización, se aumenta la velocidad de succión para el líquido (S220) para acortar el tiempo requerido para la retirada del líquido cuando la superficie del líquido es más alta en la dirección vertical que la parte 145 superior, y se disminuye la velocidad de succión para el líquido (S230) para reducir la probabilidad de generación de un líquido residual debido a la división del líquido cuando la superficie del líquido es más baja en la dirección vertical que la parte 145 superior. Estas operaciones pueden reducir adicionalmente la probabilidad de generación de un líquido residual en el canal 140 sin consumir un tiempo innecesariamente largo para la retirada de líquido.
(Realización 3)
La realización 3 se refiere a un método para retirar un líquido en el canal 140 en el que se realiza la succión del líquido a una segunda velocidad (V2) (S230) en la realización 1 o la realización 2 y secuencialmente después de eso se realiza la succión del líquido a una tercera velocidad (V3) menor que la segunda velocidad (S240). Esta realización representa la invención reivindicada. La succión a una tercera velocidad (S240) se realiza cuando la superficie del líquido está dentro del canal 140. Los demás componentes son los mismos que los de la realización 1 o la realización 2 y, por tanto, se omitirán descripciones redundantes.
La figura 5 es un diagrama de flujo para un método para retirar un líquido en la realización 3. Las figuras 6A y 6B son vistas en sección transversal que ilustran diferentes ejemplos de modos de retirada de líquido en S240 añadidos en la presente realización.
S240 es una etapa en la que el líquido se succiona al interior del instrumento de succión de líquido a una velocidad de succión desde la pipeta 210 de una tercera velocidad (a continuación en el presente documento, también representada simplemente como “V3”) menor que la segunda velocidad. Sólo se requiere que V3 sea menor que V2. V3 es preferiblemente menor que la velocidad de succión de referencia para la reducción adicional de la cantidad de un líquido residual en el canal 140.
A medida que avanza la retirada de líquido y disminuye la cantidad del líquido en el canal 140, el aire que ha penetrado desde el orificio 150 pasante llega al orificio 215 de succión de la pipeta 210, y tienden a producirse la formación de espuma en el líquido y el colapso de las burbujas cerca del orificio 215 de succión de la pipeta. Si se producen la formación de espuma y el colapso de las burbujas, el líquido en el orificio 150 pasante y el canal 140 se divide por el aire, y tiende a permanecer en el orificio 150 pasante o el canal 140 sin succionarse. En cambio, si la velocidad de succión desde la pipeta 210 se reduce adicionalmente como en la presente realización, es menos probable que se produzcan la formación de espuma y el colapso de las burbujas y, por tanto, es menos probable que se produzca la división del líquido y, por tanto, es menos probable que se genere un líquido residual.
Para la reducción adicional de la cantidad de un líquido residual se prefiere cambiar la velocidad de succión a V3 cuando la superficie del líquido está dentro del canal 140 tal como se ilustra en la figura 6A. La expresión “la superficie del líquido está dentro del canal 140” significa que el líquido que está en contacto con el orificio 215 de succión de la pipeta en el orificio 150 pasante se extiende en el interior del canal 140 sin dividirse y no se extiende en el interior del orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido (véase la figura 6A). En este caso, para acortar adicionalmente el tiempo requerido para la retirada de líquido se prefiere cambiar la velocidad de succión cuando la cantidad del líquido en el canal 140 se ha reducido a 1/2 o menos de la capacidad del canal 140, se prefiere más cambiar la velocidad de succión cuando la cantidad del líquido en el canal 140 se ha reducido a 1/4 o menos de la capacidad del canal 140, e incluso se prefiere más cambiar la velocidad de succión cuando la cantidad del líquido en el canal 140 se ha reducido a 1/8 o menos de la capacidad del canal 140. La cantidad del líquido en el canal 140 (la fracción de la cantidad de un líquido residual con respecto al volumen del canal) puede calcularse dividiendo la distancia entre el extremo del canal 140 en el lado del orificio 150 pasante y la punta del líquido de extensión entre la longitud del canal 140. La longitud del canal 140 se refiere a la distancia entre el borde del canal en el lado del orificio 150 pasante y el borde del canal en el lado del orificio 160 pasante o del depósito 170 de líquido.
Por otro lado, para evitar consumir un tiempo innecesariamente largo para la retirada de líquido se prefiere cambiar la velocidad de succión a V3 cuando la superficie del líquido (el lado posterior de un líquido residual) está en una porción del canal 140 directamente por debajo del orificio 150 pasante (véase la figura 6B).
(Realización 4)
La realización 4 se refiere a un método para retirar un líquido en un chip de canal que incluye un depósito de líquido usando cualquier método de la realización 1, la realización 2 y la realización 3.
La figura 7 es una vista lateral que ilustra un ejemplo de modos de retirada de líquido en la realización 4. El depósito 170 de líquido está presente en el extremo del chip 112 de canal en el lado opuesto al orificio 150 pasante. El depósito 170 de líquido está configurado para permitir el intercambio de aire en el chip 112 de canal con aire externo. Por ejemplo, el depósito 170 de líquido puede abrirse hacia el exterior del chip 112 de canal. Para impedir la fuga del líquido, la abertura orientada hacia el exterior del chip 112 de canal puede estar dotada de una membrana 172 que no permite que el líquido se transmita a través de la misma, pero permite que el aire se transmita a través
de la misma.
Aunque la forma del depósito 170 de líquido no está limitada, la superficie lateral del depósito 170 de líquido en una sección transversal del chip de canal cortada a lo largo de la dirección vertical está preferiblemente inclinada. En este caso, cada uno de los ángulos de las superficies laterales del depósito 170 de líquido con respecto al plano horizontal (01 y 02 en la figura 7) es preferiblemente de 30° o mayor.
En la presente realización, el orificio 150 pasante funciona como entrada y como salida para el líquido. El líquido introducido desde el orificio 150 pasante como entrada pasa a través del canal 140 y se almacena en el depósito 170 de líquido. Después de eso, el líquido se mueve desde el depósito 170 de líquido al canal 140, y pasa de nuevo a través del canal 140, y se descarga desde el orificio 150 pasante como salida. Los demás componentes del chip 112 de canal son los mismos que los del chip 110 de canal y, por tanto, se omitirán descripciones redundantes. El movimiento del líquido puede controlarse por una sección de regulación de succión y un instrumento de succión de líquido. Cuando se permite que el líquido se mueva a través del canal 140 desde el orificio 150 pasante en el sentido del depósito 170 de líquido, por ejemplo, la sección de regulación de succión aumenta la presión interna de la boquilla 220 que se comunica con la pipeta 210 hasta una presión mayor que la presión atmosférica, con la pipeta 210 insertada en el orificio 150 pasante. En cambio, cuando se permite que el líquido se mueva a través del canal 140 desde el depósito 170 de líquido en el sentido del orificio 150 pasante, la sección de regulación de succión disminuye la presión interna de la boquilla 220 hasta una presión menor que la presión atmosférica.
Después de permitir que el líquido tenga un movimiento alternativo dentro del canal 140 en unos ciclos dados, se realiza cualquiera de la realización 1, la realización 2 y la realización 3 y, por tanto, el líquido puede retirarse a partir del orificio 150 pasante, el canal 140 y el depósito 170 de líquido.
La presente realización puede mejorar la eficiencia de la reacción o similar de una manera simple permitiendo que el líquido tenga un movimiento alternativo de manera repetida dentro del canal 140 para la reacción o similar en el canal en múltiples ciclos.
La presente realización permite la introducción y el movimiento de un líquido, y la succión de un líquido a diferentes velocidades de succión de una manera simple. Por ejemplo, la introducción y el movimiento de un líquido y la succión de un líquido a diferentes velocidades de succión pueden realizarse simplemente aumentando o disminuyendo la presión interna de la boquilla 220 en la figura 7. Por tanto, la presente realización puede lograr tanto la mejora de la eficiencia de la reacción o similar a través del movimiento alternativo de un líquido en el canal 140 como la reducción de la cantidad de un líquido residual, sin ninguna configuración compleja de aparatos ni ningún coste adicional.
Además, en la presente realización, la succión a una primera velocidad (S220) puede realizarse sólo cuando la superficie del líquido en el depósito 170 de líquido está más alta que la parte 145 superior del canal 140 (véase la realización 2). En este caso, la velocidad de succión para el líquido puede cambiarse de V1 (S220) a V2 (S230) cuando la superficie del líquido en el depósito 170 de líquido está más alta que la parte 145 superior de canal 140, o la velocidad de succión para el líquido puede cambiarse de V1 (S220) a V2 (S230) cuando la superficie del líquido está dentro del depósito 170 de líquido.
(Realización 5)
La realización 5 se refiere a un método para retirar un líquido en un chip de canal que incluye una pluralidad de canales que se unen entre sí usando cualquier método de la realización 1, la realización 2 y la realización 3.
La figura 8 es una vista en planta que ilustra un ejemplo de chips de canal a partir de los cuales se retira un líquido en la realización 5. En la presente realización, el chip 114 de canal incluye el orificio 162 pasante y el orificio 164 pasante como entradas, y el orificio 150 pasante como salida. El orificio 162 pasante se comunica con el canal 142, el orificio 164 pasante se comunica con el canal 144, el canal 142 y el canal 144 se comunican ambos con el canal 146, y el canal 146 se comunica con el orificio 150 pasante. Un primer líquido introducido desde el orificio 162 pasante para fluir a través del canal 142 y un segundo líquido introducido desde el orificio 164 pasante para fluir a través del canal 144 se unen en el canal 146 para mezclarse entre sí, y se retiran desde el orificio 150 pasante después de completarse la reacción necesaria o similar. Los demás componentes del chip 114 de canal son los mismos que los del chip 110 de canal y, por tanto, se omitirán descripciones redundantes.
La realización 1, la realización 2 y la realización 3 también son aplicables al chip 114 de canal con tal configuración. Es decir, la retirada de líquido puede lograrse en un periodo de tiempo incluso más corto según cualquier método de la realización 1, la realización 2 y la realización 3 con el cambio de la velocidad de succión de una pipeta insertada en el líquido en el orificio 150 pasante, y puede reducirse adicionalmente la probabilidad de generación de un líquido residual en el canal 142, el canal 144 y el canal 146.
El canal 142 y el canal 144 pueden tener longitudes de canal diferentes. La retirada de líquido puede lograrse
incluso para el chip 114 de canal con tal configuración según cualquier método de la realización 1, la realización 2 y la realización 3. Si la realización 2 se implementa en este caso, para reducir la probabilidad de división del líquido debido a la introducción de aire en el canal se prefiere cambiar la velocidad de succión para el líquido de V1 (S220) a V2 (S230) cuando la superficie del líquido en el canal más corto es más alta en la dirección vertical que la parte 145 superior del canal.
El canal 142 y el canal 144 pueden tener gradientes de canal diferentes. La retirada de líquido puede lograrse incluso para el chip 114 de canal con tal configuración según cualquier método de la realización 1, la realización 2 y la realización 3. Si la realización 2 se implementa en este caso, para reducir la probabilidad de división del líquido debido a la introducción de aire en el canal se prefiere cambiar la velocidad de succión para el líquido de V1 (S220) a V2 (S230) cuando la superficie del líquido en un orificio pasante del orificio 162 pasante y el orificio 164 pasante con la parte superior más baja (extremo superior) en la abertura del canal está más alta en la dirección vertical que la parte superior (extremo superior) en la abertura del canal.
Aunque la figura 8 ilustra un modo en el que dos canales, concretamente, el canal 142 y el canal 144, se unen entre sí, el número de canales que se unen entre sí en la presente realización puede ser de dos o más. Por ejemplo, el chip 114 de canal puede incluir tres, cuatro o más canales.
[Aparato de manipulación de líquido]
El método descrito anteriormente para retirar un líquido puede implementarse con un aparato de manipulación de líquido habitual que permite la reacción o similar a través de la introducción de un líquido en un chip de canal y la retirada del líquido a partir del mismo.
Las figuras 9A y 9B son, cada una, una vista lateral que ilustra un ejemplo del aparato 400 de manipulación de líquido según un ejemplo que no forma parte de la presente invención. El aparato 400 de manipulación de líquido incluye un soporte 100 de chip que soporta cada uno del chip 110 de canal, el chip 112 de canal o el chip 114 de canal descritos anteriormente, un soporte 200 de instrumento de succión que soporta el instrumento de succión de líquido descrito anteriormente, y una sección 300 de regulación de succión que regula la velocidad de succión para el líquido al interior del instrumento de succión de líquido.
Sólo se requiere que el soporte 100 de chip sea capaz de soportar el chip 110 de canal. El soporte 100 de chip puede estar configurado para ser capaz de mover el chip 110 de canal, según sea necesario.
Sólo se requiere que el soporte 200 de instrumento de succión sea capaz de soportar el instrumento de succión de líquido. El soporte 200 de instrumento de succión puede estar configurado para ser capaz de mover el instrumento de succión de líquido en la dirección vertical o la dirección horizontal para insertar el instrumento de succión de líquido en el líquido en el orificio 150 pasante.
Sólo se requiere que el instrumento de succión de líquido sea capaz de succionar el líquido. Por ejemplo, el instrumento de succión de líquido puede estar configurado para incluir la pipeta 210 y la boquilla 220, tal como se ilustra en la figura 9A. La pipeta 210 tiene una forma que permite la inserción de la pipeta 210 en el orificio 150 pasante, y es capaz de succionar el líquido en el orificio 150 pasante desde el orificio 215 de succión. La boquilla 220 es capaz de almacenar temporalmente el líquido succionado por la pipeta 210. El instrumento de succión de líquido puede estar configurado para incluir la pipeta 210 y la jeringa 240 que incluye un émbolo 230, tal como se ilustra en la figura 9B.
El aparato de manipulación de líquido puede estar configurado de manera solidaria con el instrumento de succión de líquido, o configurado para ser capaz de soportar y liberar el instrumento de succión de líquido.
Sólo se requiere que la sección 300 de regulación de succión sea capaz de succionar el líquido al interior del instrumento de succión de líquido a una velocidad de succión deseada. En las figuras 9A y 9B, por ejemplo, sólo se requiere que la sección 300 de regulación de succión sea capaz de reducir la presión interna de aire de la boquilla 220 hasta una presión de aire dada. Cuando la presión interna de aire de la boquilla 220 se reduce hasta un determinado grado, el líquido se succiona desde la pipeta 210 al interior de la boquilla 220 por la acción de una diferencia de presión entre la presión interna de aire de la boquilla 220 y la segunda presión de aire aplicada al líquido del orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido, y el líquido se retira a partir del interior del chip 110 de canal. La sección 300 de regulación de succión cambia la presión interna de aire de la boquilla 220 de modo que la succión del líquido a una primera velocidad (V1), la succión del líquido a una segunda velocidad (V2) y la succión opcional del líquido a una tercera velocidad (V3) se realizan secuencialmente.
La sección 300 de regulación de succión puede estar configurada para incluir una válvula 310 de presión, una sección 320 de descompresión y una sección 330 de control que controla la válvula 310 de presión y la sección 320 de descompresión, tal como se ilustra en la figura 9A. La sección 330 de control ordena a la sección 320 de descompresión descargar aire al interior de la boquilla 220 para reducir la presión interna de aire de la boquilla 220. Entonces, la sección 330 de control controla la válvula 310 de presión para cambiar la cantidad de descarga, y
regula de ese modo la reducción de la presión interna de la boquilla 220 para regular la velocidad de succión para el líquido desde la pipeta 210. Los ejemplos de la sección 320 de descompresión incluyen bombas de vacío conocidas. La sección 300 de regulación de succión puede estar configurada para incluir una jeringa 240, un émbolo 230 conectado a la jeringa 240 y una sección 330 de control que controla el movimiento del émbolo 230, tal como se ilustra en la figura 9B. La sección 330 de control ordena al émbolo 230 moverse para aumentar el volumen interno de la jeringa 240, y reduce de ese modo la presión interna de aire de la jeringa 240. Entonces, la sección 330 de control cambia la velocidad de movimiento del émbolo 230, y regula de ese modo la reducción de la presión interna de la jeringa 240 para regular la velocidad de succión para el líquido desde la pipeta 210.
La sección 300 de regulación de succión puede hacerse funcionar como una sección de control de introducción que introduce un líquido en el canal. En este caso, el instrumento de succión de líquido puede servir como instrumento de introducción de líquido que introduce un líquido en el chip 110 de canal. En la figura 9A, por ejemplo, la sección 300 de regulación de succión permite que la sección 320 de descompresión funcione como sección de presurización para aumentar la presión interna de la boquilla 220 a través de la introducción de aire al interior de la boquilla 220, y de ese modo puede introducirse un líquido desde la boquilla 220 a través de la pipeta 210 al interior del canal 140. En la figura 9B, la sección 300 de regulación de succión ordena al émbolo 230 moverse para disminuir el volumen interno de la jeringa 240 para aumentar la presión interna de la jeringa 240, y de ese modo puede introducirse un líquido en el canal 140.
La sección 300 de regulación de succión puede hacerse funcionar como sección de medición de nivel de líquido que mide la posición de la superficie del líquido. Por ejemplo, la sección 300 de regulación de succión puede determinar la posición de la superficie del líquido, donde la capacidad del orificio 150 pasante, la capacidad del canal 140 y la capacidad del orificio 160 pasante o el depósito 170 de líquido se restan secuencialmente de la cantidad del líquido en el chip 110 de canal, y cuando el valor resultante es negativo, se determina que la superficie del líquido está presente en la posición correspondiente. Entonces, la sección 300 de regulación de succión puede determinar la cantidad del líquido en el chip 110 de canal, por ejemplo, restando la cantidad de un líquido retirado, como producto de la velocidad de succión y el tiempo de succión, de la cantidad del líquido introducido en el chip 110 de canal. La sección 300 de regulación de succión puede cambiar la velocidad de succión para el líquido de una primera velocidad (V1) a una segunda velocidad (V2) basándose en la posición de la superficie del líquido determinada a partir de una operación como sección de medición de nivel de líquido, por ejemplo, sólo cuando la superficie del líquido está más alta en la dirección vertical que la parte superior del canal. La sección 300 de regulación de succión puede cambiar la velocidad de succión para el líquido de una segunda velocidad (V2) a una tercera velocidad (V3) cuando la posición de la superficie del líquido está dentro del canal o después de retirarse el líquido a partir del canal. Además, la sección 300 de regulación de succión puede cambiar de manera apropiada la velocidad de succión para el líquido de tal manera que pueda implementarse el método descrito anteriormente para retirar un líquido.
El aparato de manipulación de líquido puede incluir un componente adicional según la reacción prevista o similar. Los ejemplos del componente adicional incluyen una sección de irradiación de luz, una sección de detección de luz, una sección de calentamiento, una sección de medición de temperatura y una sección de control de posición que mueve la posición del chip de canal o el instrumento de succión de líquido.
[Ejemplos específicos de retirada de líquido]
Se insertó la pipeta 210 en el orificio 150 pasante del chip 112 de canal ilustrado en la figura 7, y en ese estado se retiró un líquido en el canal 140 del chip 112 de canal a través de una pluralidad de etapas de succión del líquido en el canal 140 al interior de la pipeta 210 a diferentes velocidades de succión.
El canal 140 era un microcanal que tenía una anchura máxima de 5 mm, una altura de 0,1 mm y una capacidad de 10 |il. Los materiales del sustrato 120 y la tapadera 130 de canal eran cada uno resina, y la superficie del sustrato 120 en contacto con el canal 140 incluía una película fabricada de oro y formada sobre el mismo. En el canal 140, el orificio 150 pasante y el depósito 170 de líquido del chip 112 de canal, se introdujeron 150 |il de un líquido (una disolución marcada que contenía anticuerpos secundarios marcados con fluorescencia). Se insertó un chip de pipeta (ART300, fabricado por Thermo Scientific) como instrumento de succión de líquido con una capacidad de 300 |il en el orificio 150 pasante, y se disminuyó la presión interna de una boquilla que se comunicaba con el chip de pipeta para succionar el líquido usando una bomba paso a paso (MS-SPVIII, fabricada por ITO CORPORATION). Se ajustó la velocidad de succión en cada etapa de succión tal como se enumera en la tabla 1, y se ajustaron la cantidad de succión y tiempo de succión en cada etapa de succión tal como se enumera en la tabla 2. Se movió el émbolo conectado a la boquilla 220 y no ilustrado para aumentar el volumen interno de la boquilla 220, y de ese modo se succionó el líquido y se retiró a partir del interior del chip 112 de canal.
La cantidad máxima aceptable de un líquido residual en el chip 112 de canal fue de 2,0 |il.
[Tabla 1]
Tabla 1: Velocidad de succión
[Tabla 2]
Tabla 2: Cantidad de succión y tiempo de succión para el líquido
La combinación de la primera succión a una velocidad de succión mayor que la velocidad de succión de referencia y la segunda succión a una velocidad de succión menor que la de la primera succión (experimento 1) retiró con éxito el líquido en un periodo de tiempo más corto que la retirada de líquido a una única velocidad, lo que da como resultado un líquido residual en una cantidad igual a o más pequeña que la cantidad máxima aceptable de un líquido residual (experimento 3), y la cantidad de un líquido residual fue casi comparable con la del experimento 3.
Incluso cuando una tercera succión a una velocidad de succión incluso menor se combinó adicionalmente después de la segunda succión (experimento 2), el líquido se retiró con éxito en un periodo de tiempo más corto que la retirada de líquido a la velocidad de succión de referencia. Además, se halló que la inclusión de la tercera succión adicional en presencia del líquido en el canal 140 (experimento 2) daba como resultado una reducción adicional de la cantidad de un líquido residual en el canal 140.
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente japonesa n.° 2015-219492 presentada el 9 de noviembre de 2015.
Aplicabilidad industrial
El método para retirar un líquido según la presente invención puede reducir la probabilidad de la aparición de mezclado de líquidos sin cambiar la configuración de un chip de canal y sin consumir un tiempo innecesariamente largo para la retirada de líquido. Además, el método para retirar un líquido según la presente invención puede acortar el tiempo para la retirada de líquido. Por consiguiente, se espera que la presente invención contribuya a un uso más amplio y un desarrollo adicional de chips de canal especialmente en el campo de la química o la bioquímica.
Lista de signos de referencia
100 soporte de chip
110 chip de canal
112 chip de canal
114 chip de canal
120 sustrato
130 tapadera de canal
140 canal
145 parte superior de canal
150 orificio pasante
160 orificio pasante
170 depósito de líquido
172 membrana
200 soporte de instrumento de succión
210 pipeta
220 boquilla
230 émbolo
300 sección de regulación de succión
310 válvula de presión
320 sección de descompresión
330 sección de control
400 aparato de manipulación de líquido
Claims (4)
1. Método para retirar un líquido en un canal (140) de un chip (110, 112, 114) de canal que incluye un orificio (150, 160) pasante dispuesto en una parte superior del canal (145) y que se comunica con el exterior mediante succión con un instrumento de succión de líquido insertado en el canal (140) a través del orificio (150, 160) pasante, comprendiendo el método:
una primera succión que incluye la succión de una parte del líquido en el canal (140) al interior del instrumento de succión de líquido a una primera velocidad de succión;
caracterizado porque el método comprende además:
una segunda succión que incluye la succión de un líquido que permanece en el canal (140) al interior del instrumento de succión de líquido a una segunda velocidad de succión menor que la primera velocidad de succión, después de la primera succión; y
una tercera succión realizada secuencialmente después de la segunda succión y que incluye la succión del líquido al interior del instrumento de succión de líquido a una tercera velocidad de succión menor que la segunda velocidad de succión, en el que
la tercera succión se realiza cuando la superficie del líquido está dentro del canal (140).
2. Método según la reivindicación 1, en el que la primera succión y la segunda succión se realizan una vez cada una.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que la primera succión se realiza sólo cuando la superficie del líquido está más alta en la dirección vertical que la parte superior del canal (145).
4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el valor máximo del área en sección transversal del canal (140) es de 5 mm2 o más pequeño.
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