JP2003028883A - ミクロ流体工学システムでの流動運動を駆動するために向心的加速を使用するための装置および方法 - Google Patents
ミクロ流体工学システムでの流動運動を駆動するために向心的加速を使用するための装置および方法Info
- Publication number
- JP2003028883A JP2003028883A JP2002107192A JP2002107192A JP2003028883A JP 2003028883 A JP2003028883 A JP 2003028883A JP 2002107192 A JP2002107192 A JP 2002107192A JP 2002107192 A JP2002107192 A JP 2002107192A JP 2003028883 A JP2003028883 A JP 2003028883A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capillary
- platform
- chamber
- fluid
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/30—Micromixers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/71—Feed mechanisms
- B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
- B01F35/7172—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using capillary forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/71—Feed mechanisms
- B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
- B01F35/71725—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using centrifugal forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/50273—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502738—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by integrated valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
- B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/002—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by temperature variation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/07—Centrifugal type cuvettes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
- G01N35/00069—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides whereby the sample substrate is of the bio-disk type, i.e. having the format of an optical disk
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
- H01C17/065—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy
- H01C17/06506—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits
- H01C17/06573—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the permanent binder
- H01C17/06586—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the permanent binder composed of organic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/23—Mixing of laboratory samples e.g. in preparation of analysing or testing properties of materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/44—Mixing of ingredients for microbiology, enzymology, in vitro culture or genetic manipulation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0605—Metering of fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0621—Control of the sequence of chambers filled or emptied
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/02—Identification, exchange or storage of information
- B01L2300/023—Sending and receiving of information, e.g. using bluetooth
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0645—Electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0803—Disc shape
- B01L2300/0806—Standardised forms, e.g. compact disc [CD] format
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
- B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
- B01L2300/0867—Multiple inlets and one sample wells, e.g. mixing, dilution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
- B01L2300/087—Multiple sequential chambers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0887—Laminated structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/18—Means for temperature control
- B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
- B01L2300/1827—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using resistive heater
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/18—Means for temperature control
- B01L2300/1838—Means for temperature control using fluid heat transfer medium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0406—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces capillary forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0409—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0415—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0415—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic
- B01L2400/0421—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic electrophoretic flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
- B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
- B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
- B01L2400/0661—Valves, specific forms thereof with moving parts shape memory polymer valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
- B01L2400/0677—Valves, specific forms thereof phase change valves; Meltable, freezing, dissolvable plugs; Destructible barriers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
- B01L2400/0688—Valves, specific forms thereof surface tension valves, capillary stop, capillary break
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5025—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures for parallel transport of multiple samples
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502753—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by bulk separation arrangements on lab-on-a-chip devices, e.g. for filtration or centrifugation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
- B01L9/52—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
- B01L9/527—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips for microfluidic devices, e.g. used for lab-on-a-chip
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S366/00—Agitating
- Y10S366/03—Micromixers: variable geometry from the pathway influences mixing/agitation of non-laminar fluid flow
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
- Y10S464/90—Electrically insulative member
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/1624—Destructible or deformable element controlled
- Y10T137/1797—Heat destructible or fusible
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/1624—Destructible or deformable element controlled
- Y10T137/1797—Heat destructible or fusible
- Y10T137/1812—In fluid flow path
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/4456—With liquid valves or liquid trap seals
- Y10T137/4643—Liquid valves
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
うための方法および装置を提供する。 【解決手段】 ミクロ流体工学構成要素、対抗性加熱要
素、温度感知要素、混合構造、キャピラリーおよび捨て
バルブを有する本発明の微量システムプラットホームお
よび、生物学的、酵素的、免疫学的、および化学的アッ
セイを行うためのこれらの微量システムプラットホーム
を使用する方法を提供する。
Description
量合成分析、プロセスを行うための方法および装置に関
する。特に、本発明は、分析、合成および精製に関連し
た遺伝的、生化学的および化学的プロセスの超小型化に
関する。詳細には、本発明は、回転によってプラットホ
ームを操作し、それによってプラットホームの回転から
生じる向心力を利用して、マイクロプラットホームに埋
設されたマイクロチャンネルを介して流体運動を誘導さ
せるための微量システムおよび微量操作装置を提供す
る。ミクロ流体工学的構成要素、抵抗加熱要素、温度感
知要素、混合構造、毛細および捨てバルブを有する本発
明の微量システムプラットホームを、そして生物学的、
酵素的、免疫学的および化学的分析を実行するためにこ
れらの微量システムプラットホームを使用する方法を提
供する。本発明の微量システムプラットホームへ、それ
から電気的信号を伝達させる能力のあるスリップ環設計
ローターをも提供する。
で、機械的および自動化流体取扱いシステムおよび機器
は、先行技術において既知である。
1年7月21日に発行された米国特許第4,279,8
62号では、遠心測光分析装置が開示されている。
に発行された米国特許第4,381,291号では、遊
離リガンドの分析測定法が開示されている。
に発行された米国特許第4,515,889号では、試
薬を自動化混合およびインキュベートして、分析的決定
を行うことが教示されている。
月30日に発行された米国特許第4,676,952号
では、測光分析装置が教示されている。
に発行された米国特許第4,745,072号では、生
物学的流体中での免疫アッセイが開示されている。
に発行された米国特許第5,061,381号では、血
液分析を行うための遠心ローターが開示されている。
16日に発行された米国特許第5,122,284号で
は、複数の末端キューベットを含む遠心ローターが開示
されている。
1993年11月3日に発行された米国特許第5,16
0,702号では、サイフォンに呼び水をするために使
用される流体の「湿潤性」に依存するキャピラリー力お
よびサイフォンを用いた回転数依存「弁」が開示されて
いる。
5日に発行された米国特許第5,171,695号で
は、2つの標識マーカーを用いた分析物の濃度の決定法
が開示されている。
月22日に発行された米国特許第5,173,193号
では、ローター上の受取りチャンバーに測定量の流体を
送出するための遠心ローターが開示されている。
日に発行された米国特許第5,242,803号では、
アッセイを行うためのローター集合が開示されている。
発行された米国特許第5,409,665号では、遠心
ローターに充填するキューベットが開示されている。
に発行された米国特許第5,413,009号では、流
体中の分析物を分析する方法が開示されている。
月5日に発行された米国特許第5,472,603号で
は、キャピラリー力は、流体が付与回転速度で流れるこ
とを妨げ、そして高速回転での流れを可能にする、流出
ダクトを有するキャピラリー通路を含む分析ローターが
開示されている。
l.Biochem. 28巻:545−562頁で
は、細胞分画用の多キューベットローターが教示されて
いる。
hem. 20巻:955−960頁では、遠心分析器
用の「ミニディスク」モジュールが教示されている。
Chem. 20巻:932−941頁では、流体を遠
心分析器に動的に導入する方法が教示されている。
n.Biochem. 8巻:240−246頁では、
遠心分析器を用いた血糖レベルの酵素的分析が教示され
ている。
Chem. 21巻:1225−1233頁では、遠心
分析器と共に用いるための多目的の光学システムが教示
されている。
年、Clin.Chem. 22巻:802−805頁
では、小型遠心分析器を用いた生物学的流体での自動化
酵素的エタノール測定法が教示されている。
361−1365頁では、自動化血液分画システムが教
示されている。
1956−1961頁では、多チャンネル電気化学的遠
心分析器が教示されている。
a Acta119巻:275−284頁では、遠心分析器を
用いた血清5’−ヌクレオチダーゼの自動決定法が教示
されている。
巻:1665−1670頁では、携帯可能な全血分析装
置が教示されている。
療の実験室技術(Basic Medical Lab
oratory Technologies)、3版、
Delmer Publishers、ボストンでは、
様々な自動化された医療実験室の分析技術が教示されて
いる。
用デバイスが開発された。
発行された米国特許第5,006,749号では、超小
型分子を移動する超音波エネルギーを使用するための方
法装置が開示されている。
日に発行された米国特許第5,252,294号では、
ある種の化学的微量分析を行うための微小機械的構造が
教示されている。
19日に発行された米国特許第5,304,487号で
は、微量規模の分析デバイスでの流体取扱いが開示され
ている。
9日に発行された米国特許第5,368,704号で
は、微小電気化学弁が開示されている。
1月11日に発行された国際出願広報番号第W093/
22053号では、微小作成検出構造が開示されてい
る。
1月11日に発行された国際出願広報番号第W093/
22058号では、ポリヌクレオチド増幅を行うための
微小作成構造が開示されている。
n.Chem.33巻:1531−1537頁では、生
物学的流体の流体管理が教示されている。
ol.Clin.50巻:337−353頁では、多重
分析マイクロスポット免疫アッセイが教示されている。
n.Chem.40巻:43−47頁では、シリコン上
に微小機械加工された直線チャンネル上での流体の操作
が開示されている。
つの欠点は、チャンネルを介してマイクロチップ上で流
体を移動するためのシステムおよび10−100μm範
囲にある直径を有するリザーバーを設計する上での困難
さであった。ミクロ流体工学システムは、化学反応およ
び分析物検出を制御する液流および弁調節の正確で精度
のある制御を必要とする。従来のポンプおよび弁調節機
構は、固有の規模の障壁のため微細規模の構造に組み込
むことは困難であった。これらの規模の障壁は、大(巨
視的)規模装置では無視しうるこのような構成要素の機
械的構成要素以外に生じる分子相互関係が、顕微鏡規模
で構築された装置に非常に際立ってきたという事実によ
り部分的に生じる。
きに影響する向心力を使用するシステムは、流体に影響
するポンプ機構の必要性を定めるが、単独ではミクロ流
体工学規模に減少した従来の流体工学のこれらの規模に
関連した欠点を解決できない。微量システムプラットホ
ームの構造上の構成成分の範囲内で流体を動かすことが
できる生物学的、生化学的および化学的分析および合成
を行うための簡単で、柔軟性があり、信頼性があり、迅
速でそして経済的な微量分析および微量合成反応プラッ
トホームの必要性が残っている。このようなプラットホ
ームは、反応成分の適切な混合、反応副産物の除去、お
よび所望の反応産物および中間体の単離に影響する迅速
に試薬および反応剤を含めたナノリットルからマイクロ
リットル量の流体を動かすことができるに違いない。流
れの正確で精度のある制御、およびマイクロチップ基材
および遠心微量プラットホーム基材の技術の両方での流
体の測量の能力のある向心的に誘導したミクロ流体工学
プラットホームの当業界での必要性が残る。
流体工学構成要素、抵抗加熱要素、温度感知要素、混合
構造、キャピラリーおよび捨てバルブを提供し、そして
生物学的、酵素的、免疫学的および化学的アッセイを行
うためのこれらの微量システムプラットホームを使用す
る方法を提供する。
が、ローターまたはプラットホームに適用できること、
そして正確な容量の生物学的サンプルを、化学的、生物
学的、免疫学的または他の分析を行うための反応容器ま
たはプラットホームのローターの他の構成要素を含む流
体リザーバーに送出することは、本発明の遠心ローター
および微量システムプラットホームの利点である。1滴
の血液のような、上記の正確な量の生物学的流体サンプ
ルを計量することが、ローターまたはプラットホームの
計量キャピラリーチャンネルの固有の特性として提供さ
れ、それによって反応リザーバーへのサンプルの向心的
計量によって導入される多様性を避けることは、本発明
の遠心ローターおよび微量システムプラットホームの利
点である。さらに、操作者が、ローターまたは微量シス
テムプラットホームに適用するための生物学的サンプル
を含む流体の量を正確に測定しなければならないことを
避けて、それにより消費者を含めた低いレベルの洗練さ
の末端ユーザーが、本発明のローターまたは微量システ
ムプラットホームの医療的診断学または他の具体例に使
用することを可能にすることは、本発明の遠心ローター
および微量システムプラットホームの利点である。
ザーバーの中へ、そして外への流体の動きが、流体リザ
ーバーから得た、生物学的サンプルのような第一の流体
を、ローターまたはプラットホーム上の第二のリザーバ
ーに含まれる第二の流体に交換することによって正確に
測定されることは、本発明の遠心ローターおよび微量シ
ステムプラットホームの利点である。第一のリザーバー
の容積のほぼ完全な交換は、ここに開示されるとおり流
体交換を使用することによって達成され、それによって
第二の流体への交換により、第一の流体サンプルを最大
限に回収すること、または第一の流体を第二の流体に最
大限に送出および交換することを提供することができる
ことも、本発明の遠心ローターおよび微量システムプラ
ットホームの利点である。本発明のこの実施形態は、試
薬の混合が望まれない連続的な化学または生化学反応段
階を提供するのに有利である。
れた、共有および同時係属中の米国出願番号第08/7
61,063号で開示されるとおり微量システムプラッ
トホームを提供し、そしてここに参照して組み込まれ
る。
以下の特定の好適な実施形態および請求の範囲のさらに
詳細な説明から明らかになる。
を提供するための遠心ローターおよび微量システムプラ
ットホームを提供する。
は、さらに複雑な混合物の構成要素として単離または検
出されるか、または前駆体種から合成されるかのいずれ
かであるあらゆる流体(液体)、溶液または混合物を包
含すると理解される。
て」または「液体的に連結した」は、構成要素間の液流
を可能にする操作的に相互連結される構成要素を定義す
ることが意図される。好適な実施形態では、プラットホ
ームは、回転可能なプラットホーム、さらに好ましくは
ディスクを包含し、それによりディスク上での液体の動
きは、ディスクの回転による向心力によって誘導され
る。
導された液体微量操作装置」としては、分析的遠心およ
びローター、微量規模の遠心分離装置、および最も詳細
には、国際出願番号WO97/21090号の微量シス
テムプラットホームおよびディスク取扱い装置が挙げら
れことが意図される。
ムプラットホーム」は、国際出願番号WO97/210
90号で開示されたとおりの向心的に誘導された微量液
体工学アレイを含むことが意図される。
ー(キャピラリー)」、「微細キャピラリー」および
「微細チャンネル」は、適切である場合、湿潤または非
湿潤材料のいずれかと相互交換可能であり、そして構築
されるものと理解される。
バー」は、流体を含む本発明のローターまたは微量シス
テムプラットホームでの規定容積を意味することが意図
される。
は、液体をローターまたはプラットホームに加えるため
の手段を含む本発明のローターまたは微量システムプラ
ットホームでの規定容積を意味することが意図される。
ー接合部」は、接合部の一方または両方の横寸法が、対
応の寸法のキャピラリーより大きい2つの構成要素の接
合部を意味することが意図されると理解される。湿潤ま
たは湿潤性システムでは、キャピラリーを通る液流は、
このような接合部で止められるので、このような接合部
は、キャピラリー弁調節が生じる所である。非湿潤また
は非湿潤性接合部では、チャンバーまたはリザーバーか
らの流出は、キャピラリー接合部が生じる所である。一
般に、構成要素の寸法が、構成要素の寸法が、大きな直
径(チャンバーのような)から小さな直径(キャピラリ
ーのような)に変化する場合に、キャピラリー接合部が
形成する非湿潤性システムに比較して、湿潤システムで
は小さな直径(キャピラリーのような)から大きな直径
(チャンバーのような)までに変化させるときに、キャ
ピラリー接合部が形成されることが分かる。
ンプル」または「生物学的液体サンプル」は、限定され
ないが、血液、血漿、血清、リンパ液、唾液、涙、髄
液、尿、汗、植物および植物抽出液、精液、および腹水
液を含めた、あらゆる生物学的に誘導される分析的サン
プルを意味することが意図される。
ャンネル」としては、プラットホーム上の構成要素(チ
ャンバーおよびリザーバーのような)と隣接し、そして
流体の動きによってプラットホームの構成要素から空気
の交換を可能にする通気口および微細チャンネルを含む
プラットホームの表面でのポートが挙げられると理解さ
れる。
ー作用」は、本発明のローターまたはプラットホーム上
で液体に適用される回転運動または向心力の不在下での
液流を意味すると理解される。
ー微細弁」は、キャピラリー接合部を含み、それによっ
て液流は、妨げられ、そして液体上に圧力を加える、特
に本発明のローターまたはプラットホームの回転によっ
て作られる向心力によって誘導することができるキャピ
ラリーを意味すると理解される。
は、そして集合的に以降、「ディスク」と称される;本
発明の目的のために、語句「微細プラットホーム」、
「微量システムプラットホーム」および「ディスク」
は、相互交換可能であると考えられる)は、1種または
複数の微量合成または微量分析システムを包含すること
が提供される。引き続いて、このような微量合成または
微量分析システムは、ディスクの回転により構成要素の
間の液流を可能にするために操作可能に相互連結され
る、さらに詳細に記述されるとおりの関連の構成要素の
組合せを包含する。これらの構成要素は、ディスクに不
可欠であるか、またはディスクと接触して、または埋設
されて、置かれた装着されるモジュールとして、以下に
記述のとおり作成することができる。本発明は、ディス
クを、装置内で回転させて、ディスク上の液流に影響す
る向心力を提供する、本発明のディスクを操作するため
の微量操作装置をも含む。したがって、そのデバイス
は、ディスクの回転を停止および開始させるために、そ
して有益には、ディスクの回転の方向を変えるために、
制御された回転速度でディスクを回転させる手段を提供
する。ここにさらに記述されるとおり、両方の電気機械
的手段および制御手段は、本発明のデバイスの構成要素
として提供される。国際出願WO97/21090号で
さらに詳述されるとおり、ユーザーのインターフェース
手段(キーパッドおよびディスプレイのような)も、提
供される。
成分)の動きは、プラットホームの回転により、向心的
加速によって制御される。特定の微量システムに適切な
速度で、そして圧力で流れる液体に必要とされる向心的
加速の規模は、限定されないが、プラットホームの有効
半径、プラットホームの回転の方向および回転の速度に
関してプラットホーム上の構造の位置角を含めた因子に
よって決定される。
は、キャピラリー力を越える回転的に誘導される液体圧
を使用することに基づく。それらを含む微細チャンネル
(またはリザーバー、反応チャンバー、検出チャンバー
等)の材料を完全にまたは部分的に湿らせる液体は、狭
い断面の微量チャンネルから、大きな断面のものまで移
動するときに、流れに対する抵抗を受ける一方で、これ
らの材料を湿らせない液体のものは、大きな断面の微細
チャンネル(またはリザーバー、反応チャンバー、検出
チャンバー等)から小さな断面を有するものへの流れに
抵抗する。このキャピラリー圧は、2つの微細チャンネ
ル(またはリザーバー、反応チャンバー、検出チャンバ
ー等)の寸法、液体の表面張力、および微細チャンネル
の材料での液体の接触角に反比例して変化する。一般
に、詳細な断面形状は、重要ではないが、断面寸法にお
ける依存性は、500μm未満の微細チャンネルが顕著
なキャピラリー圧を示すようになる。本発明の微量シス
テムプラットホームの構成要素の共通部分の形状、材料
および断面領域を変化させることによって、液流を誘導
する液体での特定の圧力の使用を必要とする「弁」を、
作成する。ディスク(回転頻度の二乗で、放射状の位置
で、そして放射線方向での液体の範囲で変化することが
上に示された)を回転させることによって、この圧力
を、本発明のディクスに使用する。本発明の微量システ
ムプラットホームの液体取扱い構成要素の放射線方向に
沿った位置および範囲と同様にキャピラリー弁断面寸法
を変えることによって、キャピラリー弁は、100rp
mから数千rpmまでの回転速度を用いて、回転依存性
手段での液流を開放するために形成される。この配列
は、回転速度での予備決定した、単調な増加を用いて、
複雑で、多段階の液体プロセスを行うことを可能にす
る。キャピラリー接合部および微細弁を使用する基礎に
ある理論的原則は、国際特許出願広報番号第WO97/
号で開示されている。
ホームへ、それから、電気的信号を伝達するためのミク
ロ流体工学構成要素、加熱要素、温度感知要素、キャピ
ラリー弁、捨てバルブおよびローター設計を含む微量シ
ステムプラットホームを提供する。本発明は、微量シス
テムプラットホーム上の注流入でのより正確でない容量
の液体サンプルの使用から正確な量の液体サンプルの容
量を計量するキャピラリー用の流体工学の構成要素を提
供する。本発明のこれらの具体例は、プラットホームに
流体を加える際に操作者または末端ユーザーによる高度
な正確さまたは精度を必要とせずに、生物学的液体サン
プルのような、正確な量のサンプルの送出に備え、そし
て消費者および他の比較的洗練されていないユーザーに
よって使用される本発明の微量システムプラットホーム
の具体例において有益である。本発明は、プラットホー
ム上の第二のチャンバー中の第二の交換液体による、第
一のチャンバー中の液体の積層流依存性変換をも提供す
る。本発明のこれらの具体例は、プラットホーム上の一
方のチャンバー中の液体を、別の方からの液体にほぼ完
全に交換することを提供し、それにより、2つの液体の
混合が、不利益である条件下で、プラットホームでの連
続化学反応および他の連続プロセスを実行するための手
段を提供する。本発明は、プラットホーム上で様々な液
体構成成分を混合することを通して可能にする乱流混合
構成要素をも提供する。特に、本発明は、等量の2つま
たはそれ以上の異なる液体、または等しくない量の2つ
またはそれ以上の異なる液体を含む液体リザーバーに液
体的に連結した混合チャンバーを提供する。さらに、本
発明は、本発明の混合チャンバーと液体的に結合し、そ
してその混合チャンバーへの様々な液体の各々の流れの
相対速度を測定するように形成された液体リザーバーを
提供する。これらの具体例では、粘度で異なる2つの液
体の勾配、可溶性濃度、または懸濁した微粒子の濃度
は、本発明の混合チャンバーを用いて提供することがで
きる。このような勾配は、別の分析的操作のためのプラ
ットホーム上のリザーバーに移行させることができ、そ
して様々の触媒、薬、毒または他の生物学上、または化
学上の剤の濃度依存性効果の制御試験についての基礎を
形成できる。
コーティングを有する、ディスクのような本発明のプラ
ットホームおよびこのようなプラットホームを含む構成
要素を提供することが有益である。プラットホーム組成
は、構造上の必要性、製造プロセス、および試薬適合性
/化学的抵抗特性の機能である。特に、無機結晶性また
は不定形材料、例えばシリコン、シリカ、クオーツ、不
活性金属から、またはプラスチック、例えばポリ(メチ
ル・メタクリレート)(PMMA)、アセトニトリル−
ブタンジエン−スチレン(ABS)、ポリカーボネー
ト、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポ
リプロピレンおよびメタロセンのような有機材料から作
成されるプラットホームを提供する。これらは、未修飾
または修飾表面と共に使用することができる。これらの
材料の表面特性は、特定の用途のために修飾してもよ
い。表面修飾は、シラン処理、イオン挿入および不活性
ガスプラズマ(例えば、電流が、通ってイオン化を作り
出すガス)を用いた化学処理によって達成することがで
きる。さらに、本発明が、これらの材料の複合材料また
は組合せ例えばそこに埋設されているプラスチック材料
のプラットホーム製造、から製造されたプラットホーム
である場合、光学的に透明なガラス表面は、例えばプラ
ットホームの検出チャンバーを含む。本発明の微量プラ
ットホームディクスは、成形、刻印および破砕のそれら
の容易さにより、中でも、テフロン(登録商標)、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、メチルメタクリレートおよ
びポリカーボネートのような熱可塑性樹脂から製造され
るのが好ましい。代替的に、ディスクは、シリカ、ガラ
ス、クオーツまたは不活性金属から製造することができ
る。液体取扱いシステムは、熱可塑性樹脂基板の上に滴
下で載せた1種またはそれ以上のこれらの材料の連続塗
布によって構築される。本発明のディクスは、射出成形
によって製造され、光学的に透明な基板層は、従来のコ
ンパクトディスク(CD)の方法で光学的ピットを有す
る。ディスクは、直径120mm、そして厚さ100p
mの円形のポリカーボネートディクスである。光学的ピ
ットは、装置制御プログラミング、ユーザーのインター
フェース情報、用途に特徴的な画像および音響およびド
ライバーコンフィギュレーションをコード化する手段を
提供する。ドライバー・コンフィギュレーションは、微
量操作装置が、手動で維持されるベンチトップまたはフ
ロアーモデルであるかに依存し、そして外部伝達および
ハードウエアー・コンフィギュレーションの他の特異性
の詳細にも依存する。その後、この層に、外部検出器に
ついての適切なウインドウ、特に光学的検出器を有する
ディクス上で透明のままである反射表面を上乗せする。
可変の厚さを有するポリカーボネートの他の層を、チャ
ンネル、リザーバー、反応チャンバーおよび、弁および
他の制御要素用のディクス上の規定を含めた他の構造の
形態でディスクの上に載せる。これらの層は、予め作成
し、付与用途に適切な幾何学的配列で切断し、そしてデ
ィクス上に組立てる。ポリカーボネート以外の材料を含
む層を、ディクスに組み込むこともできる。ディスク上
の層の組成は、大部分、特定の用途およびディスクと共
に使用されるべき試薬との化学的適合性の要求に依存す
る。電気的層を、電気泳動用途および電気的に制御され
た弁のような電気回路を必要とするディクス内に組込む
ことができる。集積回路、レーザーダイオード、光ダイ
オードおよび選択的加熱領域または柔軟性ロジック構造
を形成できる抵抗ネットワークのような制御装置は、デ
ィスク上にモジュラー設置の直接作成によって、いずれ
か、適切に配線した空洞に組込むことができる。乾燥し
て保存することができる試薬を、インクジェットプリン
ターヘッドに類似の手段を用いてリザーバーに噴霧し、
その後ディスク上で乾燥させることによって、適切な開
放チャンバーに導入することができる。その後、アクセ
スポートおよび通気口、ポートまたはシャフトを含むト
ップ層を塗布する。それから、液体試薬を、適切なリザ
ーバーに注入し、続いてプラスチック薄層フィルムを含
む保護被覆層を塗布する。
ムに直接作成されるか、または作成モジュールとしてプ
ラットホームに載せることのいずれかによって、複数の
構成要素を具備することが好ましい。集積構成要素に加
えて、特定の装置および要素を、プラットホームの外側
に載せ、プラットホームに関連して本発明の装置に適切
に位置決めされるか、または回転の間、または停止中の
いずれかにプラットホームと接触しておくことができ
る。本発明のプラットホームを適切に含む構成要素また
はそこで組合せた制御装置としては、検出チャンバー、
リザーバー、弁開閉機構、検出器、センサー、温度制御
要素、フィルター、混合要素、および制御システムが挙
げられる。
テムプラットホームを提供する。
のプラットフォームが提供される。好適な実施態様にお
いて、流体接触は、キャピラリー、つまり本発明のプラ
ットフォームの表面を備えるミクロチャネルにより提供
される。ミクロチャネルのサイズは、特定用途によっ
て、および本発明のプラットフォームおよび方法の特定
の実施態様ごとに必要とされる送達率の量によって決定
される。ミクロチャネルサイズは、0.1mからプラッ
トフォームの1mmの厚さに近い値までの範囲となるこ
とがある。ミクロチャネルの形状は、台形、円形または
必要に応じてそれ以外の幾何学形状となる。ミクロチャ
ネルは、好ましくは、約0.1mmから100mmの厚
さのプラットフォームの中に埋め込まれ、そこではプラ
ットフォームの厚さ寸法を横切るミクロチャネルの断面
寸法は500μmを下回り、プラットフォームの前記断
面寸法の1パーセントから90パーセントである。毛細
力を克服するための回転に誘導される流体圧力の使用に
基づいたこれらの実施態様においては、流体の流れが構
成要素の表面の向きに依存していることが認識されてい
る。流体を入れる本発明のプラットフォームのミクロチ
ャネル、リザーバー、検出チャンバー等(つまり、構成
要素)の材料を完全にまたは部分的に濡らす流体は、狭
い断面の構成要素からより大きな断面の1つへ移動する
ときに流れに対する抵抗を経験するが、これらの材料を
濡らさないそれらの流体は、大きい断面の本発明のプラ
ットフォームの構成要素からより小さな断面の構成要素
へ流れにくい。この毛細圧力は、2つの構成要素の、ま
たはその組み合わせのサイズ、流体の表面張力、および
流体の構成要素の材料上での接触角度に反比実施例して
変化する。一般的には、断面形状の詳細は重要ではない
が、断面寸法に対する依存からかなりの毛細圧力を示す
500μmを下回る寸法のミクロチャネルが生じる。本
発明のプラットフォームの構成要素の交差形状、材料お
よび断面面積を変化させることにより、流体の流れを誘
導するために流体にある特定の圧力を適用することを必
要とする“弁”が作り上げられる。この圧力は、(回転
周波数の自乗に応じて、放射位置に応じて、および半径
方向での流体の広がりに応じて変化すると前記に説明さ
れた)ディスクの回転により本発明のディスクでかけら
れる。本発明のプラットフォームの流体処理構成要素の
半径方向に沿った位置および広がりだけではなく、毛細
弁の断面寸法も変化させることにより、毛細弁は、10
0rpmから数千rpmまでの回転速度を使用して回転
に依存した方法で流体の流れを放つに形成される。この
構成が、複雑で複数工程の流体加工を、回転速度の所定
の単調な加速を使用して実行できるようにする。
学アレイの第1の実施例が、図1から図3に示されてい
る。ミクロシステムプラットフォームが、2工程アッセ
イを実行するために特に設計されている本発明により提
供される。これらの図は、任意の2工程プロセスに有利
に使用されているアレイを示しており、抗生作用検出ア
ッセイはここに示されている。
ムが図1に示されている。図には、ディスク11上の1
つのアッセイアレイ12の配列が示されている。有利な
ことに、複数のこのようなアレイを、本発明のミクロシ
ステムプラットフォーム、最も好ましくはディスク上に
配置し、多目的のまたは多重アッセイプラットフォーム
を実現することができる。
2にさらに詳細に示されている。図1と図2を比較する
ことにより、プラットフォーム11の中心が図2の上部
にあり、プラットフォームの横方向の広がりが、曲線で
示されている図2の底部にあることが理解されるであろ
う。本発明のプラットフォームディスク上での抗生作用
アレイの回転は、一定の特定の方向での回転が好まれる
が、どちらの方向でもよい。本発明のプラットフォーム
のディスク実施態様は、機械加工されたアクリル樹脂お
よび射出成形されたポリカーボネートから作り上げられ
ていた。総合的なディスク寸法は、約6cmの外側半径
および約0.75cmの内側半径を含み、ディスクは回
転装置のスピンドル上に取り付けられている。ディスク
の厚さは約0.9mmから約1.5mmの範囲であっ
た。試薬との反応のための作業流体体積は約1−150
μLであった。
ある。プラットフォーム表面での深さが約0.25mm
から約6mmの範囲で、横方向での寸法が約0.2cm
から約2cmである注入口201がプラットフォーム上
に構築され、約5ー100μLtoiu体積を収容する
ように作られている。この注入口は、正方形の断面直径
が約0.02mmから約1mmの範囲であり、基部に近
い端部が注入口201に関して丸みがつけられている一
列の計量キャピラリー202と流体接続している。この
計量キャピラリーアレイの長さは約10−50μLとい
う総体積を入れるのには十分であった。また、注入口
は、断面直径が約0.02mmから約1mmであり、基
部に近い端部が注入口201に関して丸みがつけられて
いる流出キャピラリー203と流体接続するようにも構
築されている。流出キャピラリーは、流出チャンバー2
05の深さが流出キャピラリー203の深さより大きい
のであれば、プラットフォーム表面での深さが約0.0
2mmから約5mmの範囲となる流出チャンバー205
と流体接続している。計量キャピラリー202は、流体
チャンバー204の深さが、計量キャピラリー202の
深さを上回るのであれば、プラットフォーム表面での深
さが約0.02mmから約1mmの流体チャンバー20
4に流体接続している。流出チャンバーおよび流体チャ
ンバーの各々も、211などの、寸法が約0.02mm
から約1mmであり、プラットフォーム上での流体の移
動により排除される空気の排気を可能とする空気口また
は空気チャンネルと接続している。深さ約0.75mm
から1mmである毛管接合点212が空気チャンネル内
に存在し、空気チャンネルの中への流体の流れを妨げ
る。これらのミクロ流体工学構造の説明のため、“毛管
接合点”は、親水性の支持材料では、ポケット、窪み、
つまりそれが流体接続している流体チャンネルより(プ
ラットフォーム内で垂直に)もっと深い、および/また
は(プラットフォーム内で水平に)深さが幅広いチャン
バーとして定義されている。(大部分の合成樹脂、ガラ
スおよびシリカで作られているプラットフォーム上での
水溶液などの)接触角度が90°を下回る流体の場合、
チャンネル断面が毛管接合点の界面で大きくなるにつれ
て流れが妨げられる。流れを妨げる力は、チャンネルを
構成する材料と接している流体の接触角度の余弦で乗算
され、チャンネルの断面寸法に反比実施例し、流体の表
面張力に正比実施例している毛細圧力により生じる。本
発明に従ったミクロチャネルでのキャピラリーに関する
要因は、ここに全体として参照して組み込まれている1
997年8月12日に出願された共有および同時係属米
国特許出願番号第08/910,726号に説明されて
いる。
ら20cmのところにあるプラットフォームの上に配置
される。計量キャピラリー202は、約0.2cmから
約20cm、注入口201から伸びる。流出キャピラリ
ー203の全長の範囲は、計量キャピラリー203の全
長の範囲より少なくとも約20%広い。流体チャンバー
204の位置は、回転の中心から約0.5cmから約1
0cmのところにあり、したがって流出チャンバー20
5の位置は回転の軸から約1.5cmから約11.5c
mのところである。
ー203を通る注入口201から流出チャンバー205
の中への流出を含む流体の流れを可能とするために十分
な、第1の0以外の回転速度fでの計量キャピラリー2
02からの流体の流れを妨げる毛管障壁としての機能を
果たす。流体チャンバー204の毛管境界は、第2の回
転速度f2(この場合f2>f1である)で乗り越えら
れるように構築されている。流体チャンバー204は、
深さが約0.02mmから約1mmであり、断面直径が
約0.02mmから約1mmの範囲となるキャピラリー
206に流体接続している。キャピラリー206は、流
体チャンバー204から約0.1cmから約20cm伸
び、保持チャンバー207に接続している。保持チャン
バー207には、約0.02mmから約1mmで、キャ
ピラリー206の深さより大きい、プラットフォーム表
面での深さがある。流体チャンバー204の充填は、求
心加速度によって発動され、キャピラリー206を通っ
て保持チャンバー207に至る流体の流れによって達成
される。保持チャンバー207は、約0.1mmから約
1mmという断面直径となり、保持チャンバー207か
ら約0.2cmから約10cm伸びるキャピラリー20
8により流体接続され、さらに読取りチャンバー210
と接続している。読取りチャンバー210は、プラット
フォーム表面で約0.02mmから約5mmという深さ
がある。光学検出方法のため、読取りチャンバー210
は、牛乳などの拡散反射媒体の過剰な散乱を防止するほ
ど十分な光学品質となる。透明サンプルの場合、読取り
チャンバー210は、実施例えば反射体を備える。これ
は、光が入射するそれと反対側のチャンバーの側面上に
ある拡散反射体であるか、鏡のような表面である可能性
がある。塗料、多孔性物質、またはその粗い表面または
多孔性の性質のために拡散反射を引き起こすそれ以外の
任意の物質などの拡散反射体の場合には、指定されてい
る角度で入射する光は、角度に対する周知の依存性によ
り半球体上で放射される。このようにして、検出器は、
入射角度に等しくない角度で整列され、その結果、チャ
ンバーの合成樹脂窓からの鏡面反射は検出器に入らな
い。代わりに、鏡状の表面は、入射角度に等しい角度で
光を反射する。一定の実施態様においては、捨てバルブ
213(以下に説明されるような)が、チャンネル20
9の中に図示されるように配置される。
ラットフォームの使用は、図3から図12に示されてい
る。このプラットフォームの使用では、不正確な量(1
−150μLの範囲の流体)の流体が、注入口201
(図3)に適用される。空気押しのけチャンネルを備え
るプラットフォームの実施態様においては、流体は空気
チャンネル211の中に運ばれ、毛管接合点212で停
止するだろう。流体は、計量キャピラリー202および
流出キャピラリー203の中にも運ばれる。流体は、流
体が、計量キャピラリー202と流体チャンバー204
の間、および流出キャピラリー203と流出チャンバー
205の間の接合点(図4および図5)にある毛管接合
点に達するまで、計量キャピラリー202および流出キ
ャピラリー203を通って0回転速度で流れる。計量キ
ャピラリー202は、注入口201と、流体チャンバー
204での毛管接合点の間で約1−150μLの流体の
正確な量を定め、それは少なくとも、注入口201にユ
ーザが入れる流体の量となるように設計されている。
ィスク上で別個に、あるいは、ディスクが遠心分離装置
のスピンドルと係合した状態で実行することができる)
計量キャピラリー202と流出キャピラリー203の0
回転速度での充填の後、プラットフォームは、100−
400rpmの範囲の第1の回転速度f1で高速回転さ
れる。正確な値は、プラットフォーム上の毛細接合点構
成要素の位置に依存している。実施例えば、深さが0.
6mmの注入口201、断面の寸法が0.5mmx0.
5mmであり、計量キャピラリー202と回転の中心か
ら約2.2−3.8cmに配置されている流体チャンバ
ー204の間に毛管接合点がある計量キャピラリー20
2、および断面の寸法が0.5mmx0.5mmであ
り、流出キャピラリー203と回転の中心から約5.4
cmに配置されている流出チャンバー205の間に毛管
接合点がある溢竜キャピラリー203の場合、この第1
の回転速度f1は、水または牛乳のどちらの場合でも約
175rpmに等しい。
心からの距離が、計量キャピラリー202の端部より長
いため、流体は、流出キャピラリー203を通って流出
チャンバー205に流れ込み、回転速度f1では計量キ
ャピラリー202から流体チャンバー204に流れ込ま
ない。プラットフォームは、計量キャピラリー202の
中に入れられている流体を除き(図6)、すべての過剰
流体が注入口201から流出チャンバー205の中に排
出されるまで高速回転される。
ある、第1の回転速度f1より大きい第2の回転速度f
2では、計量キャピラリー202に入れられている正確
な量の流体が、流体チャンバー204に送達される(図
7から図10)。実施例えば、深さが0.6mmである
注入口201、および断面の寸法が0.5mmx0.5
mmであり、計量キャピラリー202と、回転の中心か
ら約2.2−3.8cmに配置されている流体チャンバ
ー204の間に毛管接合点のある計量キャピラリー20
2の場合、この第2の回転速度は、水または牛乳のどち
らの場合でも400rpmに等しい。流体チャンバー2
04への流体の移動は、キャピラリー206および保持
チャンバー207の充填で達成される。
ラリー208と一列をなした捨てバルブ213を含む実
施態様においては、捨てバルブを解放すると、流体が読
取りチャンバー210に流れ込む。前述されたような捨
てバルブは、好ましくは、流体チャンネルから取り除く
ことができる代用可能な材料から作られる。好適な実施
態様においては、前記捨てバルブはワックス弁であり、
加熱したり、赤外線照明を含む多岐に渡る加熱手段のい
ずれかを使用したり、最も好ましくは後述されるように
プラットフォーム上またはその中に埋め込まれている加
熱素子の活性化によって、流体チャンネルから取り除か
れる。前記実施態様においては、流体の流れは、捨てバ
ルブが取り除かれた状態で、回転速度f2で達成され
る。
イを備え、位置209に捨てバルブを具備していない本
発明のプラットフォームの実施態様においては、キャピ
ラリー208は、好ましくは、流体がキャピラリー20
8と読取りチャンバー210の間の接合点にある毛管接
合点209に達するまで、保持チャンバー207の充填
と同時に充填する。このような実施態様においては、毛
管接合点は、約0.15mmから約1mmという深さと
なる。典型的には>520rpmという範囲にある、第
2の回転速度f2を上回る第3の回転速度f3では、保
持流体207に入れられている流体が、読取りチャンバ
ー210に送達される(図11および図12)。実施例
えば、深さが0.75mmである毛管接合点209、お
よび断面の寸法が0.25mmx0.25mmであり、
回転の中心から約3.8cmに配置されている毛管接合
点のある毛管208の場合、この第3の回転速度は、水
または牛乳のどちらでも500−800rpmに等し
い。
√(Router−Rinner)x{(Router
xRinner)/2xキャピラリーの直径}に比実施
例し、この場合、Routerは、回転の中心を基準に
して、外側縁端でのキャピラリー半径の寸法であり、R
innerは内側端縁でのキャピラリー半径である。し
たがって、矩形断面0.25mmのキャピラリー、およ
び深さ0.75mmの毛管接合点の場合、0.89から
0.35の範囲にある積{(Router−R
inner)x{(Router−Rinner )}
/2xキャピラリーの直径}の値は、約500−800
rpmという第3の回転速度をもたらす。
できる2工程化学分析のタイプの化学作用の実施例は、
抗生作用検出アッセイによって示されている。この抗生
作用検出アッセイは、以下のとおりのプラットフォーム
設計を使用して実行される。この化学作用は、ベータラ
クタム抗生物質による酵素、カルボキシペプチターゼの
選択的毒作用に基づいている。カルボキシペプチターゼ
は、保持チャンバー207の中に糖、緩衝剤、またはそ
の他の安定剤とともに乾燥した形で存在し、計量された
量の牛乳またはその他の流体サンプル溶液が、前述され
たように保持チャンバーに入れられる。牛乳またはその
他の流体サンプルは酵素を可溶化し、牛乳/酵素混合物
は、47度で3分から5分からインキュベートされ、存
在するベータラクタム抗生物質がカルボキシペプチター
ゼと結合できるようにする。酵素はL−Lysine−
D−Ala−D−AlaからのD−アラニン残留物の開
裂を触媒し、触媒作用は、サンプル中に存在するベータ
ラクタム抗生物質によって濃度に依存して抑制される。
好適な実施態様においては、この温度は、後述されるよ
うに、抵抗加熱器要素を使用して達成される。開示され
ているミクロ流体工学構造に注意を集中させるため、こ
の抵抗加熱器要素の説明は、ここの本発明のプラットフ
ォームのこの説明には特に含まれていない。上昇した温
度(つまり、室温を上回る)を必要とする、ここに開示
されているミクロ流体工学構造を使用している分析プロ
トコルが、有利なことに、ここに開示されるように抵抗
加熱器、あるいは本発明のプラットフォームにより特に
包含されているそれ以外の加熱素子を含むことが理解さ
れるだろう。
カルボキシル末端でD−アミノ酸を有しているペプチド
を含む乾燥試薬が入れられている。このようなペプチド
の実施例がL−Lysine−D−Ala−D−Ala
である。好ましくは、このペプチドも、乾燥した形で保
持チャンバー207に入れられ、前述されたように、牛
乳またはそれ以外の流体がチャンバーの中に入れられる
ことにより再構成される。正確に計量された量の流体を
保持チャンバー207の中に入れ、標準化された量のカ
ルボキシペプチターゼ、ペプチド基体、および緩衝材、
安定剤等が保持チャンバーに入れられるのを可能にする
ことは、本発明のミクロ流体工学アレイの優位点であ
る。
オキシダーゼ(DAAO)、フラビンアデニンジヌクレ
オチド(FAD)、ワサビペルオキシダーゼ(HR
P)、およびsyringalazine(4−hyd
oroxy−3,5−dimethoxygenzal
dehyde azine)またはortho−dia
nisidine(ODA)などのクロモゲンが乾燥し
た形で読取りチャンバー210に入れられている。保持
チャンバー207から読取りチャンバー210に流体サ
ンプルを排出すると、カルボキシペプチターゼおよびペ
プチドを含有しているD−アミノ酸によるインキュベー
ションの後に流体サンプル中に存在しているD−アミノ
酸の量に比実施例して着色された生成物を生じさせる、
これらの試薬の再構成が行われる。保持チャンバー20
7内でのカルボキシペプチターゼによるペプチド基体の
デグラレーションにより生じるD−アラニン残留物は、
DAAOおよびFADがあるところでピルビン酸塩に退
化する。また、この反応は、FADをFADH2に還元
する。FADH2は、流体サンプル中で酸素と結合し水
素過酸化物を生じさせ、FADH2に再酸化(reox
idized)され、FADに再酸化される。それか
ら、水素過酸化物は、ワサビペルオキシダーゼがあると
ころでsyringalazineなどのクロモゲンに
作用し、過去に透明だったクロモゲンは着色される。こ
の反応の図式は、以下のように示される。
れ、抗生物質が存在しない場合に試験されたサンプルと
の比較により、サンプル中の抗生物質の存在に関連付け
られる。最も好ましくは、クロモゲン生成の減少および
サンプル中の抗生物質の量を関連付ける標準曲線が作成
され、未知の試験サンプル中の抗生物質の量を求めるた
めに使用される。
学作用に使用される緩衝剤および試薬は、適切な緩衝
剤、安定剤、防腐剤、塩、補因子、補助剤およびプラッ
トフォーム上で実行される反応のその他の必要な成分で
構成される。
の代替実施態様は、図13から図14に図示されてお
り、再び本発明の抗生作用アッセイのために実施例示さ
れている。実施例1でのように、図13では、ディスク
11上の1つのアッセイアレイ13の配列が示され、有
利なことに、複数のこのようなアレイを、本発明の1つ
のミクロシステムプラットフォーム、最も好ましくはデ
ィスク上に配列し、多目的または多重アッセイプラット
フォームを実現することができることが理解されるだろ
う。
態様は、機械加工されたアクリル樹脂から作られてい
た。総合的なディスク寸法は、約6cmの外側半径およ
び約0.75cmの内側半径を含み、そこではディスク
は回転式装置のスピンドル上に取り付けられている。デ
ィスクの厚さは約0.9mmから約1.5mmの範囲で
あった。試薬との反応用の作業流体の体積は25−15
0μLであった。
通りである。プラットフォーム表面で約0.25mmか
ら約5mmの深さとなり、横方向寸法が約0.2cmか
ら約2cmである注入口301がプラットフォーム上に
構築され、約1−100μLという体積を収容するよう
に設計されている。この注入口は、約0.02mmから
約1mmの範囲の矩形断面直径となり、注入口の深さに
等しい0.1mmから1mmの深さとなり、基部に近い
端部が注入口301に関して丸みをつけられている1つ
または複数の流入キャピラリー302と流体接続してい
る。この計量キャピラリーアレイの全長は、約20μL
という総体積を入れるには十分であった。流入キャピラ
リー302は、プラットフォーム表面で約0.02mm
から約1mmの深さとなる流体チャンバー303に流体
接続しており、そこでは深さは、流入キャピラリー30
2の深さを上回る。本発明のこの態様の流体チャンバー
の各々も、プラットフォームでの流体の移動によって排
出される空気の排気を可能にする、約0.02mmから
約0.05mmの範囲の寸法となる、311などの空気
口または空気チャンネルに接続している。深さが約0.
75mmである毛管接合点312が、空気チャンネル内
に存在し、流体の空気チャンネル内への流れを妨げる。
2mmから約0.75mmの断面直径となり、流体チャ
ンバー304に関して基部に近い端部が丸みをつけられ
ている流出キャピラリー304と流体接続するように構
築されている。流出キャピラリーは、プラットフォーム
表面で約0.02mmから約1mmという深さとなり、
流出キャピラリー304の深さを上回る流出チャンバー
306と流体接続している。
ら20cmのところのプラットフォーム上に配置されて
いる。流入キャピラリー302は、約0.5cmから約
10cm、注入口301から伸びる。第1の流体チャン
バー303の位置は、回転の中心から、約0.5cmか
ら約10cmのところである。
度で流入キャピラリー302からの流体の流れを妨げる
毛管障壁としての機能を果たす。流入キャピラリー30
2を通って注入口301から第1の流体チャンバー30
3の中への流体の移動は、第1の0以外の回転速度f1
での回転によって達成される。流体の第1の流体チャン
バー303の中への排出は、第1の流体チャンバー30
3と流体接続され、第1の流体チャンバーの半径方向で
最も末端の点に配置されているチャンネル305の流体
の充填により達成される。チャンネル305は、第2の
流体チャンバー307と流体接続され、流ろ305とチ
ャンバー307の間の毛管境界となる。この毛管境界
は、第2の回転速度f2(この場合f2>f1である)
で乗り越えられるように構築されている。また、第1の
流体チャンバー303は、深さが約0.05mmから約
1mmであり、約0.05mmから約1mmの断面直径
となり、約0.2cmから約20cmまで伸びる流出キ
ャピラリー304にも接続される。流出キャピラリー3
04は、プラットフォーム表面で、流出キャピラリー3
04の深さと等しい深さとなる流出チャンバー306に
接続され、その結果、流出キャピラリー304と流出チ
ャンバー306の間には毛管境界はない。流出キャピラ
リー304は、チャンネル305よりも、エントリーポ
イント301から半径方向で遠くない地点にある第1の
流体チャンバー303内に配置され、それによって流出
キャピラリー304の位置と前記第1の流体チャンバー
の半径方向で最も末端の範囲の間で、流体チャンバー内
の体積を定める。
チャンネル308を通して、プラットフォーム表面で約
0.1mmから約5mmの深さとなり、回転の軸から約
0.2cmから20cmに配置されている小さいポケッ
ト、つまり毛管接合点309に流体接続している。チャ
ンネル308は、約0.02mmから約1mmの範囲の
断面直径となり、約0.2cmから約10cm伸び、さ
らに第3の流体チャンバー310まで伸びる。第3の流
体チャンバー310は、プラットフォーム表面で、キャ
ピラリー308の深さを上回る約0.1mmから約5m
mの深さとなる。約0.02mmから約1mmという寸
法となる空気再循環チャンネル311は、流体移動によ
り排出される空気に経路を提供するが、深さが約0.7
5mmである毛管接合点312は流体が空気チャンネル
の中に入るのを妨げる。装置のいくつかの実施態様にお
いては、捨てバルブ313が、図示されるようにチャン
ネル309の中に配置される。一定の実施態様において
は、弁314がチャンネル305の中に配置され、第1
の流体チャンバー303から第2の流体チャンバー30
7への流体の移動を制御する。
ら図25に示されている。(流体の1−150μLの範
囲の)不正確な量の流体が、注入口301に適用される
(図15)。流体は流入キャピラリー302に運ばれ、
流入キャピラリー302と第1の流体チャンバー303
の間の毛管接合点で停止する(図16および図17)。
流体は、100−500rpmの範囲の第1の回転速度
f1で、流入キャピラリーBを通って第1の流体チャン
バー303の中に流れ込む。正確な値は、プラットフォ
ーム上での構成要素の位置に依存する(図18および図
19)。実施例えば、深さが0.75mmである注入口
301、断面の寸法が0.25mmx0.5mmであ
り、回転の中心からの長さが0.5−1cmである流入
キャピラリー302の場合、この第1の回転速度f1
は、水または牛乳のどちらの場合にも約250rpmに
等しい。流体はさらに、毛管チャンネル305に入り、
第2の流体チャンバー307との毛管接合点で停止す
る。回転が続くにつれて、流体は第1の流体チャンバー
303を充填し続け、流出キャピラリー304は充填し
(図20)、第1の流体チャンバー303内での流体の
高さが流出キャピラリー304の位置を下回るまで、過
剰な流体が流出チャンバー306を充填する(図2
1)。
である、第1の回転速度f1を上回る第2の回転速度f
2では、チャンネル305と第2の流体チャンバー30
7の間の毛管接合点が乗り越えられ、第1の流体チャン
バー303内に残っている流体が第2の流体チャンバー
307に送達される(図22および図23)。実施例え
ば、断面の寸法が0.25mmx0.5mmであり、回
転の中心からの長さが2.5−3.3mmであるチャン
ネル305の場合、この第2の回転速度は、水または牛
乳のどちらの場合にも280rpmに等しい。代替実施
態様においては、捨てバルブ314が、チャンネル30
5と第2の流体チャンバー308の接合点に配置され、
その捨てバルブは、流体がチャンネル305を通って第
2の流体チャンバー308の中に流れ込むことができる
ように解放される。このような実施態様においては、流
体の流れはf1またはf2どちらかの回転速度で達成す
ることができる。
ピラリー308と一列をなしている捨てバルブ313を
備える実施態様において、捨てバルブを開放すると、第
3の流体チャンバー310の中に流体が流れ込む。捨て
バルブは、前述されたように、好ましくは、流体チャン
ネルから取り除くことができる代用可能な材料から作ら
れている。好適な実施態様においては、前記捨てバルブ
はワックス弁であり、加熱したり、赤外線照明を含む多
岐に渡る加熱手段のいずれかを使用して、最も好ましく
は、後述されるようにプラットフォーム表面上にまたは
その中に埋め込まれている加熱素子を活性化することに
より流体チャンネルから取り除かれる。前記実施態様に
おいては、流体の流れは、捨てバルブが取り除かれてい
る回転速度f2で達成される。
イを備え、位置310に捨てバルブを具備していない本
発明のプラットフォームの実施態様においては、キャピ
ラリー309が、流体が、キャピラリー308と第3の
流体チャンバー310の間の接合点にある毛管接合点3
09に達するまで、好ましくは第2の流体チャンバー3
08の充填と同時に充填する。このような実施態様にお
いては、毛管接合点は、(約0.25mmから約1mm
の範囲の)約0.75mmのcm深さとなる。典型的に
は>500rpmの範囲である、第2の回転速度f2を
上回る第3の回転速度f3では、第2の流体チャンバー
308に入れられている流体が第3の流体チャンバー3
10に送達される(図22から図25)。実施例えば、
断面寸法が0.25mmx0.25mmであり、回転の
中心からの距離が3.36−3.7であるキャピラリー
309の場合、この第3の回転速度は、水または牛乳の
どちらの場合でも400rpmに等しい。
は、任意の2工程分析アッセイに使用することができ
る。実施例として前述された抗生作用アッセイを使用す
る場合、第2の流体チャンバー308には、カルボキシ
ペプチターゼなどの試薬、および実施例えばL−lys
ine−D−alanine−D−alanineなど
のその基体が入れられ、D−Alaを生成するために、
そこでインキュベーションが実行される。残っている試
薬は第3の流体チャンバー310に入れられ、発色現像
を含む反応が元の場所で有利に進行し、それによってチ
ャンバー310は読取りチャンバーとなる。クロモゲン
生成の範囲は読取りチャンバーで検出され、抗生物質が
ない場合に試験されたサンプルとの比較によりサンプル
中の抗生物質の存在に関連付けられる。最も好ましく
は、クロモゲン生成の減少とサンプル中の抗生物質の量
を関連付ける標準曲線が作成され、未知の試験サンプル
中の抗生物質の量を求めるために使用される。
分離するためのミクロ流体工学アレイも提供する。この
ような特定の懸濁液の実施例が、赤血球および白血球が
血漿の中で懸濁している血液である。したがって、本発
明のミクロ流体工学実施態様のこの態様は、血液血漿の
全血からの分離を使用して示されている。
球および成分を分離するために設計されているミクロシ
ステムプラットフォームが、図26から図35に示され
ている。図26では、1つのアッセイアレイ14のディ
スク11上での配列が図示されている。有利なことに、
複数のこのようなアレイを、本発明のミクロシステムプ
ラットフォーム、最も好ましくはディスク上に配列し、
多目的または多重アッセイプラットフォームを実現する
ことができる。
らに詳細に図示されている。図26と図27の比較によ
り、プラットフォーム11の中心が図27の上部にあ
り、プラットフォームの横方向の広がりが、曲線で示さ
れている図27の底部にあることが理解されるだろう。
本発明のプラットフォームディスク上の血液分離アレイ
の回転は、一貫した特定の方向での回転が好適なが、ど
ちらの方向であってもよい。本発明のプラットフォーム
のディスク実施態様は、機械加工されたアクリル樹脂か
ら作られていた。総合的なディスク寸法は、約6cmの
外側半径および約0.75cmの内側半径を含み、そこ
ではディスクは回転式装置のスピンドルの上に取り付け
られている。ディスクの厚さは約0.9mmから約1.
5mmの範囲であった。作業流体体積は約1−50μL
であった。
ある。プラットフォーム表面で、約0.1mmから約5
mmの深さとなり、横方向寸法が約0.1から2cmで
ある注入口401がプラットフォーム上に構築され、約
5から約50μLという体積を収容するように設計され
ている。この注入口は、断面直径が約0.02mmから
1mmであり、深さが約0.5から1mmである流入キ
ャピラリー402に流体接続している。この流入キャピ
ラリーの全長は、約1から約15μLという総体積を入
れるのに十分であった。流入キャピラリー402は、さ
らに、約0.1mmから約2mmという断面直径、約
0.25mmから約1mmという深さ、および10から
約20μLという総体積を入れるのに十分な長さとなる
分離管403に流体接続している。この分離管も、流出
チャンバー404への通路411と流体接続している。
通路411は、約0.55mmから約2mmの範囲の断
面直径、約0.25mmから約1mmの深さ、および約
0.5mmから約5mmの長さとなる。流出チャンバー
404は、約0.25−1mmの深さとなる。
05mmから約0.25mmという断面直径、約0.0
25mmから約0.125mmという深さ、および約
0.25mmから約5mmという長さとなる分離チャン
バー403と流体接続している。このキャピラリーは、
分離管403との挿入点より、回転の軸に、半径方向で
より近接する方向を横切るように配列される。この小さ
いキャピラリー406は、半径方向でデカントチャンバ
ー405まで伸びるキャピラリー408と流体接続し、
毛管接合点407で終わる。捨てバルブ413は、毛管
接合点との接合点にある小さいキャピラリー406に配
置される。キャピラリー408は、約0.05mmから
約1mmという範囲の断面直径、約0.05mmから約
1mmという深さ、および約1mmから約100mmと
いう長さとなる。このキャピラリーは、毛管接合点40
7とデカントチャンバー405の間で半径方向に外向き
にの方向で配列される。通路411は、小さいキャピラ
リー406の挿入点よりも、回転の軸にはるかに近接す
るように分離管403上に配置される。
なる空気押しのけチャンネル409は、プラットフォー
ム上での流体移動により排出された空気の通気を可能に
する。深さが約0.75mmである毛管接合部410
が、空気チャンネル内に存在し、空気チャンネル内への
流体の流れを妨げる。
血漿を分離するための図28から図35に示されてい
る。(流体の1−150μLという範囲の)不正確な量
の血液が注入口401に適用される(図28)。血液
は、毛管作用により流入キャピラリー402に入り、流
入キャピラリー402と分離チャンバー403の間の毛
管接合点で停止する(図29および図30)。100−
300rpm(正確な値はプラットフォーム上の構成要
素の位置に依存している)という範囲の第1の回転速度
f1で、血液は流入キャピラリー402から分離チャン
バー403n中に流れ込む(図31)。血液は通路41
1の位置に到達するまで分離管403を充填し続け、そ
の結果、過剰な血液は、通路411を通って流出チャン
バー404の中に流れ込む(図32および図33)。有
利なことに、小さいチャンネル406は、血液が小さい
チャンネル406を超えて分離管403の中に流れ込む
につれて、血液がチャンネルの中に運ばれるのを防ぐ寸
法となっている。
以外の回転速度f1での十分な時間の回転の後に、過剰
な血液は流出チャンバー404に移され、分離管403
は、血漿411の位置まで血液で満たされる。典型的に
は1000−5000rpmという範囲の、第1の回転
速度f1を上回る第2の回転速度f2での回転、血液成
分は赤血球、白血球(つまり、“軟膜”)および血漿留
分に分離される(図34)。小さい毛管406の有利な
寸法のため、毛管接合点407で停止される、キャピラ
リー406を通る血漿留分の流体流れが可能になる。流
体の流れが、典型的には>1000−5000rpmと
いう範囲の、第2の回転速度f2を上回る第3の回転速
度f3での回転によって毛管障壁407を乗り越えた結
果、血漿がデカントチャンバー405の中へ流れ込む
(図35)。
も本発明により提供され、再び血漿の全血からの分離に
より示されている。血液分離ミクロ流体工学アレイのこ
の実施態様は、図36から図37に示されている。前記
のように、図36では、1つの分離アレイ15のディス
ク11上での配列が示され、有利なことに、複数のこの
ようなアレイを、本発明のミクロシステムプラットフォ
ーム、最も好ましくはディスク上に配列し、多目的また
は多重アッセイプラットフォームを実現できることが理
解されるだろう。本発明のプラットフォームのディスク
実施態様は、機械加工されたアクリル樹脂から作られて
いた。総合的なディスク寸法は、約6cmという外側半
径および約0.75cmという内側半径を含み、そこで
はディスクは回転式装置のスピンドル上に取り付けられ
る。ディスクの厚さは、約0.9mmから約1.5mm
の範囲であった。作業流体体積は約5−50μLであっ
た。
である。深さがプラットフォーム表面で約0.1mmか
ら約1mmとなり、横方向寸法が約0.1cmから約2
cmである注入口501が、プラットフォーム上に構築
され、約5から約50μLという体積を収 容するよう
に設計されている。この注入口は計量キャピラリー50
2の第1のアレイと計量キャピラリー503の第2のア
レイと流体接続し、そこではキャピラリーの各々が約
0.02mmから約1mmという断面直径となる。第2
の計量キャピラリーアレイ503の全長は、第1の計量
キャピラリーアレイ502の全長より長い。第1の計量
キャピラリーアレイ502は、プラットフォーム表面
で、半径方向に約0.1mmから約5mmの範囲とな
り、第1の計量キャピラリーアレイ502の深さを上回
る深さとなるバラスチャンバー507と流体接続し、そ
こでは第1の計量キャピラリーアレイ502がアレイと
バラスチャンバーの間の毛細接合点となる。第2のキャ
ピラリーアレイ503は、毛管接合点506と流体接続
している。
mから約1mmとなり、基部に近い端部が注入口501
に関して丸みを付けられている流出キャピラリー504
と流体接続するように構築されている。流出キャピラリ
ーは、プラットフォーム表面で約0.1mmから約5m
mの、流出キャピラリー504の深さより大きい深さと
なる流出チャンバー505と流体接続している。流出チ
ャンバーおよび流体チャンバーの各々も、514など
の、約0.1mmから約1mmの範囲の寸法となり、プ
ラットフォーム上で空気の移動によって排出される空気
の通気を可能にする空気口または空気チャンネルと接続
している深さが。約0.75mmである毛管接合点51
6が空気チャンネル内に存在し、空気チャンネルの中へ
の流体の流れを妨げる。
mから20cmのところのプラットフォームに配置され
る。計量キャピラリーアレイ502は、約0.6cmか
ら約10cm、、注入口501から伸びる。計量キャピ
ラリーアレイ503は、約0.5cmから約10cm、
注入口501から伸びる。計量キャピラリーアレイ50
3の全長は、計量キャピラリーアレイ502より少なく
とも約20%長く、流出キャピラリー504の全長の範
囲は、第1の計量キャピラリーアレイ502または第2
の計量キャピラリーアレイ503のどちらかの全長の範
囲を少なくとも約20%上回る。バラスチャンバー50
7の位置は、回転の中心から約1cmから約10cmで
あり、毛管接合点506の位置は、回転の中心から約
1.5cmから15cmであり、したがって、流出チャ
ンバー505の位置は、回転の軸から約2.5から約2
0cmのところである。
リー504を通る注入口501から流出チャンバー50
5への過剰血液流出を含む流体の流れを可能とするほど
十分な第1の0以外の回転速度f1での第1の計量キャ
ピラリーアレイ502からの流体の流れを妨げる毛管障
壁としての機能を果たす。毛管接合点506は、流出キ
ャピラリー504を通る注入口501から流出チャンバ
ー505への過剰血液の流出を含む流体の流れを可能に
するほど十分な前記第1の0以外の回転速度f1での第
2の計量キャピラリーアレイ503からの流体の流れを
妨げる毛管障壁である。これらの毛管境界は、第2の回
転速度f2(この場合f2>f1である)で乗り越えら
れるように構築されている。
mから約1mmの深さで、約0.02mmから約1mm
の断面直径となり、約0.1cmから約5cm伸びてい
るキャピラリー510に流体接続している。キャピラリ
ー510は、毛管接合点511に接続している。代わり
に、キャピラリー510は、捨てバルブ515と接続し
ている。後述されるような捨てバルブは、好ましくは流
体チャンネルから取り除くことができる代用可能な材料
から作られる。好適な実施態様においては、前記捨てバ
ルブはワックス弁であり、加熱によって、赤外線照明を
含む多岐に渡る加熱手段のいずれかを使用することによ
って、およびプラットフォーム表面上またはその中に埋
め込まれている加熱素子の活性化により流体チャンネル
から取り除かれる。前記実施態様においては、流体の流
れは、捨てバルブが取り除かれ、回転速度f2で達成さ
れる。捨てバルブ515または毛管接合点511は、さ
らに、約0.1mmから約1mmの深さで、約0.1m
mから約1mmの断面直径となるチャンネル512と流
体接続している。チャンネル512は、約0.1cmか
ら約20cm伸び、回転の軸から最も末端の点にある分
離チャンバー509と流体接続する。
回転速度f2>f1で乗り越えられる、毛管接合点50
6と流体接続している。毛管接合点506は、さらに、
分離チャンバー509にさらに流体接続しているチャン
ネル508に流体接続している。チャンネル508は、
約0.02mmから約1mmの深さとなり、約0.02
mmから約1mmという断面直径となる。チャンネル5
08は、約0.2cmから約10cm伸びる。分離チャ
ンバー509は約0.02mmから約5mmの深さで、
約1mmから約20mmの範囲の断面寸法となり、回転
の中心から約10mmから約100mmのところに配置
されている。
も軸近端範囲近くの点でデカントチャンネル517と流
体接続している。デカントチャンネル517は、約0.
02mmから約1mmの深さで、約0.2mmから約1
mmの範囲の断面直径となる。デカントチャンネル51
7は、約4.3cmから約5cm伸び、デカントチャン
ネル514と流体接続している。デカントチャンバー5
14は、約0.2mmから約2mmの深さで、約1mm
から約10mmmの断面直径である。デカントチャンバ
ー514は、回転の中心から約5.2cmに配置されて
いる。本発明のミクロ流体工学分離アレイのこの実施態
様の使用は、図38から図47に示されている。(流体
の1−150μLという範囲の)不正確な量の血液が注
入口501に適用される(図38)。血液は計量キャピ
ラリーアレイ502と503の各々に入り、計量キャピ
ラリーアレイ502とバラスチャンバー507の間、お
よび計量キャピラリー503と毛管接合点506の間で
停止する(図39および図40)。血液は、流出キャピ
ラリー504にも入り、それを充たし、流出チャンバー
505との毛管接合点で停止する。
値は、プラットフォームの構成要素の位置に依存する)
の第1の回転速度f1では、血液は、流出キャピラリー
504を通って注入口501から流出チャンバー505
に流れ込む(図41および図42)。典型的には300
−800rpmの範囲の、第1の回転速度f1を上回る
第2の回転速度f2で、第1の計量キャピラリーアレイ
502とバラスチャンバー508の間の毛管接合点が乗
り越えられ、第1の計量キャピラリーアレイからの血液
がバラスチャンバー508を充たす(図43)。同様
に、第2の回転速度f2で、毛管接合点502が乗り越
えられ、第2の計量キャピラリーアレイ503からの血
液が分離チャンバー509に入る(図43)。有利なこ
とに、第2の計量キャピラリーアレイ503内の血液の
量は、デカントチャンネル517の挿入の高さまで分離
チャンバー509を充たすには不充分である。
囲にある、第2の回転速度f2を上回る第3の回転速度
f3での回転により、分離チャンバー509内の血液成
分は、赤血球、白血球(つまり“軟膜”)、および血漿
留分に分離される(図44および図45)。血液成分の
分離は、プラットフォーム上のその位置のためバラスチ
ャンバー507内では達成されず、毛管接合点511ま
たは捨てバルブ515は第3の回転速度f3で乗り越え
られない。有利なことに、分離された血漿はデカントキ
ャピラリー517まで伸びない。
回転速度f3を上回り、典型的には1000−5000
rpmの範囲にある第4の回転速度f4での回転によ
り、血液は、チャンネル512を通って、バラスチャン
バー508から、“底部”でまたは分離チャンバーの最
も軸末端の範囲で、分離チャンバー509に流れ込む。
これにより、分離チャンバーは、デカントチャンネル5
17の挿入点に等しい点まで充填される(図46)。血
漿は、バラスチャンバー508に入れられている血液の
量に等しい量、デカントチャンネル517を通ってデカ
ントチャンバー514へ流れ込む。デカントチャンネル
517には、有利なことに、分別されていない血液、ま
たは全血中に見られる毛旧の0.1−1%を上回って汚
染されている血漿の通過を遅らせる寸法が与えられてい
る。
粒子の濃度で異なる2つまたは3つ以上の流体を混合す
るための混合チャンバーおよび混合チャンバーのアレイ
も提供する。本発明の混合チャンバーおよびアレイを備
えるミクロ流体工学プラットフォームの第1の実施態様
は、等しい量の異なる液体を混合するための48から図
50〜53に示されている。図48では、1つのアッセ
イアレイ15のディスク11上の配列が図示されてい
る。有利なことに、複数のこのようなアレイを、本発明
のミクロシステムプラットフォーム、最も好ましくはデ
ィスク上に配列し、多目的または多重アッセイプラット
フォームを実現することができる。
詳細に図示されている。図48と図49を比較すること
によって、プラットフォーム11の中心が図49の上部
にあり、プラットフォームの端縁または横方向の広がり
が、曲線で示されている図49の底部にあるきおとがり
介されるだろう。混合アレイの本発明のプラットフォー
ムディスク上での回転は、一貫した特定の方向の回転が
好適なが、どちらの方向でもよい。本発明のプラットフ
ォームのディスク実施態様は、機械加工されたアクリル
樹脂から作られていた。総合的なディスク寸法は、約6
cmの外側半径および約0.75cmの内側半径を含
み、そこではディスクは回転式装置のスピンドルの上に
取り付けられている。ディスクの厚さは約0.9mmか
ら約1.5mmの範囲であった。作業流体量は約50μ
Lであった。
る。プラットフォーム表面で約0.1mmから約1mm
という範囲の深さとなり、約1cmから約5cmという
横方向の寸法となる注入口601がプラットフォーム上
に構築され、約5−50μLという体積を収容するよう
に設計されている。各注入口は、約0.1mmから約
0.5mmという矩形断面直径となり、基部に近い端部
が注入口601に関して丸みがつけられている計量キャ
ピラリー602の組にされたアレイの1つと流体接続し
ている。各計量キャピラリーアレイの全長は、約25μ
Lという総体積を入れるのに十分であった。計量キャピ
ラリー602は、プラットフォーム表面で、計量キャピ
ラリー602の深さを上回る約0.25mmから約1m
mとなる曲線状の毛管障壁603に流体接続している。
毛管障壁および混合アレイのその他の流体構成要素も、
約0.25mmから約1mmの範囲の寸法となり、害プ
ラットフォーム上での流体移動により排出された空気の
通気を可能にする空気チャンネル608と接続してい
る。さらに、深さが約0.75mmである毛管接合点6
09が空気チャンネル内に存在し、流体の空気チャンネ
ルへの逆流を妨げる。
ンネル604によって、さらに混合流体受入れチャンバ
ー606に接続しているチャンネル610に流体接続し
ている混合チャンバー605に流体接続される。代わり
に、キャピラリー604は捨てバルブ612を備える。
本発明のこの実施態様で使用されている犠牲便は後述さ
れる通りである。キャピラリーチャンネル604は、深
さが約0.1mmから約1mmの範囲であり、約0.1
mmから約1mmの断面直径となる。キャピラリーチャ
ンネル610は、約0.2cmから約30cm伸びる。
有利な実施態様においては、混合チャンバー605は、
キャピラリーチャンネル604の挿入点およびキャピラ
リーチャンネル610の挿入点が、混合チャンバーの向
かい合う端部で相殺されるように構築されている。その
結果、キャピラリーチャンネル604を通って流れてい
る流体は、流体の流れがキャピラリーチャンネル610
を通って進む前に、混合チャンバー605の反対側の壁
に強制的に遭遇させられる。この結果、目に見えるほど
混合されていない第1の計量チャンネルと第2の計量チ
ャンネルからの流体の結合した流れによって引き起こさ
れている混合された層流流体ストリームで乱れが、キャ
ピラリーチャンネル604内で生じる。混合チャンバー
605の構造により生じる乱れは、層流を混乱させるの
に十分であり、キャピラリーチャンネル610を通る混
合流体受入れチャンバー606の中へ流体が連続して流
れ込む前にチャンバー内で流体の混合を引き起こす。代
わりに、キャピラリー604と610の位置は、混合チ
ャンバー605内の任意の便利な位置とすることがで
き、そこでは流体の流れのコリオリの力が層流を混乱さ
せるのに十分であり、効率的な混合につながる乱れを提
供する。
0.1mmから約5mmの深さで、約1mmから約20
mmの断面直径となり、回転の中心から約1cmから約
30cmに配置されている。
い量の流体を混合するための本発明のこの実施態様の使
用は、図50から図53に示されている。混合される等
しい量の各流体が、注入口601に適用される(図5
0)。流体は計量キャピラリーアレイ602の各々に入
り、毛管障壁603で停止する。
は、プラットフォーム上の構成要素の位置に依存する)
の第1の回転速度f1では、各キャピラリーアレイから
の流体が毛管障壁603に流れ込み、それを充たす(図
51)。捨てバルブ612を備えている実施態様におい
ては、弁が、チャンネル604の中への流体流れを妨げ
る。それ以外の場合、流体の流れは回転速度f1でチャ
ンネル604の中に進む。捨てバルブ612が解放され
ると、流体の流れは、チャンネル604を通って毛管接
合点603から混合チャンバー605の中に進む(図5
2)。混合チャンバー605内の流体の流れは、おもに
層流である毛管障壁603またはキャピラリー604を
通る流体の流れと対照的に荒れており、その結果、混合
はもに混合チャンバー605内で発生する。流体の流れ
は、チャンネル610を通って進み、混合流体溶液は混
合流体受入れチャンバー606の中に排出される(図5
3)。
ための混合アレイも提供する。本発明により実現され、
特に等しくない量の異なる液体サンプルの混合を実行す
るために設計されているミクロシステムプラットフォー
ムのこのような追加実施態様の一実施例は、図61から
図67に示されている。図61では、1つのアッセイア
レイ17のディスク11上での配列が図示されている。
有利なことに、複数のこのようなアレイを、本発明のミ
クロシステムプラットフォーム、最も好ましくはディス
ク上で配列し、多目的または多重アッセイプラットフォ
ームを実現することができる。
詳細に図示されている。図61と図62を比較すること
により、プラットフォーム11の中心が図62の上部に
あり、プラットフォームの端縁または横方向の広がり
が、曲線により示されている図62の底部にあることが
理解されるだろう。本発明のプラットフォームディスク
上での混合アレイの回転は、一貫した特定の方向での回
転が好適ながどちらの方向でもよい。本発明のプラット
フォームのディスク実施態様は、機械加工されたアクリ
ル樹脂から作られている。総合的なディスク寸法は、約
6cmという外側半径および約0.75cmという内側
半径を含み、そこではディスクは回転式装置のスピンド
ルの上に取り付けられている。ディスクの厚さは約0.
9mmから約1.5mmの範囲であった。作業流体体積
は約2−200μLであった。
ある。各々に混合される1組の流体の1つが入っている
流体リザーバー701と702は、プラットフォーム表
面で約0.1mmから約5mmという範囲の深さとな
り、約0.2cmから約10cmという横方向寸法とな
るプラットフォーム上に構築されている。この実施態様
においては、流体リザーバー701は、約1から約50
0μLという体積を収容するように設計され、流体リザ
ーバー702は約1から約500μLという範囲の体積
を収容するように設計されており、そこでは流体リザー
バー702の体積が、流体リザーバー701の体積より
少ない。特に、およびさらに、流体リザーバー内の流体
の粘度は変わる可能性があるため、混合は中間粘度の混
合流体を作り出す。また、この実施態様においては、懸
濁微粒子の溶質の濃度は流体間で異なる可能性がある。
各流体リザーバーは、キャピラリーチャンネル703ま
たは704から毛管結合705まで流体接続する。各キ
ャピラリーチャンネルは約0.02mmから焼く1mm
の深さで、約0.1mmから約1mmの範囲の断面直径
となり、約2cmから約100cmのビル。毛管接合点
705は、プラットフォーム表面で、キャピラリー70
3から704の深さを上回る、約0.02mmから約1
mmの範囲となる深さになる。代わりに、キャピラリー
703または704は、捨てバルブ712を備える。本
発明のこの実施態様で使用されている捨てバルブは、後
述される通りである。前記捨てバルブの使用は、毛管接
合点705に加えて、またはそれの変わりに使用するこ
とができる。
mから約1mmの範囲の寸法となり、プラットフォーム
上の流体の移動により排出された空気の通気を可能にす
る空気チャンネル710とも流体接続している。さら
に、深さが0.75mmである毛管接合点711が空気
チャンネル内に存在し、流体の空気チャンネルへの逆流
を妨げる。
ャンネル706により、さらに混合流体受入れチャンバ
ー709に接続しているチャンネル708に流体接続し
ている混合チャンバー707に流体接続している。代わ
りに、キャピラリー706は、後述されるように捨てバ
ルブ712を備える。キャピラリーチャンネル706は
約0.1mmから約1mmの範囲となり、約0.1mm
から約1mmの断面直径となり、約0.2mmから約3
0cm伸びる。混合チャンバー707は、約0.1mm
から約1mmの深さで、約0.1mmから約1mmの範
囲の断面直径となり、回転の中心から約0.2cmから
約30cmに配置される。キャピラリーチャンネル70
8は約0.1mmから約1mmの範囲となり、約1mm
から約20mmの範囲の断面直径となり、約0.2cm
から約30cm伸びる。キャピラリーチャンネル706
およびキャピラリーチャンネル708は、有利なこと
に、前述されたように、混合チャンバーとのその接続で
相殺されるか、あるいは混合を生じさせるためのコリオ
リの力に依存しているそれらの実施態様のための混合チ
ャンバー内の任意の便利な位置に配置される。
ャンバー709と流体接続している。混合流体受入れチ
ャンバー709は約0.1mmから約1mmで、約1m
mから約20mmの断面直径となり、回転の中心から約
1cmから約30cmに配置されている。
施態様の使用は、図63から図67に示されている。混
合される流体の各々の(流体の1−150μLという範
囲の)量が、流体リザーバー701と702に適用され
る(図63)。流体はキャピラリー703と704の各
々に入り、毛管接合点705で停止する。代わりに、本
発明のプラットフォームは、すでに流体リザーバー70
1と702の中に混合される流体が入れられて、実現さ
れる。これらの実施態様では、捨てバルブ712がキャ
ピラリー703と704の中に設けられ、使用前の流体
の蒸発、濡れ、またはリザーバーからの漏れを妨げるこ
とが好適な。
な値は、プラットフォーム上の構成要素の位置に依存す
る)の第1の回転速度f1で、各キャピラリーからの流
体が毛管接合点605を過ぎて、混合チャンバー707
を通って流れる(図64および図65)。捨てバルブ7
12を備えている実施態様においては、弁は、チャンネ
ル703と704の中への流体の流れを妨げる。捨てバ
ルブ712が解放されると、流体の流れは、チャンネル
706を通って毛管接合点705から混合チャンバー7
07の中へ進む(図65)。混合チャンバー707内で
の流体の流れは、おもに層流である、毛管障壁705ま
たはチャンネル706を通る流体の流れとは対照的に荒
れており、その結果、おもに混合チャンバー707内で
混合が発生する。流体の流れは、チャンネル708を通
って進み、混合流体溶液は、混合流体受入れチャンバー
709の中に排出される(図66および図67)。
おいては、粘度、溶質濃度または懸濁微粒子の濃度で異
なる2つまたは3つ以上の液体の勾配を形成することが
できるプラットフォームが具備されている。本発明によ
り実現され、特に異なる量の液体サンプルの混合を実行
し、2つの流体が異なる種の濃度の勾配を形成するため
に設計されているミクロシステムプラットフォームのこ
のような追加実施態様は、図68から図74に示されて
いる。図68では、1つのアッセイアレイ18のディス
ク11上での配列が図示されている。有利なことに、複
数のこのようなアレイを、本発明のミクロシステムプラ
ットフォーム、最も好ましくはディスク上に配列し、多
目的または多重アッセイプラットフォームを実現するこ
とができる。
図示されている。図68と図69を比較することによ
り、プラットフォーム11の中心が図69の上部にあ
り、プラットフォームの端縁または横方向の広がりが、
曲線により示されている図69の底部にあることが理解
されるだろう。混合アレイの本発明のプラットフォーム
ディスク上での回転は、一貫した特定の方向での回転が
好適ながどちらの方向でもよい。本発明のプラットフォ
ームのディスク実施態様は、機械加工されたアクリル樹
脂から作られている。総合的なディスク寸法は、約6c
mという外側半径および約0.75cmという内側半径
を含み、そこではディスクは回転式装置のスピンドル上
に取り付けられている。ディスクの厚さは約0.9mm
から約1.5mmの範囲であった。作業流体体積は約4
0μLであった。
る。各々に混合される1組の液体の一方が入れられてい
る流体リザーバー801と802が、プラットフォーム
方面で約0.1mmから約5mmの深さとなり、約1c
mから約10cmの範囲の横方向の寸法となるプラット
フォーム上に構築される。流体リザーバー801は、約
1から約500μLの体積を収容するように設計され、
流体リザーバー802は、約1から約500μLという
体積を収容するように設計されており、そこでは流体リ
ザーバー802の形状が流体リザーバー801の形状と
異なる。特に、および加えて、流体リザーバー801と
802は、(リザーバーないの各店での流体の断面面積
に関連している)圧力“ヘッド”のために、2つのリザ
ーバー内での流体出力の速度が、ある特定の回転速度で
のリザーバーで異なるように、リザーバーの1つからの
混合物中の流体の割合が回転の始まりで最大となり、リ
ザーバーからの流体が回転の最後に間善意混合されると
最小となり、このようにして勾配を形成するように形作
られている。本発明のこの態様に従って生じる勾配は、
塩化ナトリウムおよび塩化セシウムまたは硫酸塩勾配を
含む塩勾配、スクロース、FicollやHypaqu
eのような合成重合体勾配などの低分子重量種の勾配、
あるいは薬物、毒素、酵素基体、またはその他の重要な
小分子の勾配から成り立つことがある。
で、キャピラリーチャンネル803または804と流体
接続している。各キャピラリーチャンネルは、深さが約
0.1mmから約1mmの範囲で、約0.1mmから約
1mmの断面直径となり、約2cmから約100cm伸
びる。毛管接合点805は、プラットフォーム表面で、
キャピラリー803から804の深さを上回る約0.1
mmから約1mmの深さとなる。代わりに、キャピラリ
ー803または804は、後述されるように、捨てバル
ブ812を備える。前記捨てバルブの使用は、毛管接合
点805に加えて、またはその代わりに使用することが
できる。
mから約1mmの寸法となり、プラットフォーム上の流
体の移動により排出された空気の通気を可能とする空気
チャンネル810とも接続している。さらに、深さが
0.75mmである毛管接合点811が空気チャンネル
内に存在し、空気チャンネルへの流体の逆流を妨げる。
れチャンバー809と接続しているチャンネル808と
流体接続している混合チャンバー807に、狭いキャピ
ラリーチャンネル806により流体接続している。代わ
りに、キャピラリー806は捨てバルブ812を備え
る。キャピラリーチャンネル806は、約0.1mmか
ら約1mmであり、約0.1mmから約1mmの断面直
径となり、約0.2cmから約30cm伸びる。混合チ
ャンバー807は、約0.1mmから約1mmであり、
約0.1mmから約1mmの断面直径となり、回転の中
心から約0.2cmから約30cmに配置されている。
キャピラリーチャンネル808は、約0.1mmから約
1mmであり、約1mmから約20mmの断面直径とな
り、約0.2cmから約30cm伸びる。キャピラリー
チャンネル806およびキャピラリーチャンネル808
は、有利なことに、前述されたように、混合チャンバー
とのその接続で相殺されるか、あるいは混合を生じさせ
るためのコリオリ力に頼っているそれらの実施態様のた
めの混合チャンバー内の任意の便利な位置に配置され
る。
ャンバー809に流体接続している。混合流体受入れチ
ャンバー809は、深さが(約0.1mmから約1mm
の範囲の)約0.75mmで、(約1mmから約20m
mの範囲の)約5mmという断面直径となり、回転の中
心から約1cmから約30cmに配置されている。
せるためのこのミクロ流体工学プラットフォームの使用
は、図70から図74に示されている。混合される流体
の各々の(流体の1−150μLという範囲の)量が、
流体リザーバー801と802に適用される(図7
0)。流体は、キャピラリー803と804の各々に入
り、毛管接合点805で停止する。代わりに、本発明の
プラットフォームは、すでに流体リザーバー801と8
02の中に混合される液体が入れられて、実現される。
これらの実施態様においては、捨てバルブ812がキャ
ピラリー803と804の中に設けられ、使用の前に、
蒸発、濡れまたはリザーバーからの流体の漏れを妨げる
ことが好適な。
な値は、プラットフォーム上の構成要素の位置に依存す
る)の第1の回転速度f1で、各キャピラリーからの流
体は毛管接合点805を過ぎて、混合チャンバー807
を通って流れる(図70および図72)。捨てバルブ8
12を備えている実施態様においては、弁が、チャンネ
ル803と804の中への流体の流れを妨げる。捨てバ
ルブ812が解放されると、流体の流れは、チャンネル
806を通る毛管接合点805から混合チャンバー80
7の中に進む(図73)。混合チャンバー807内の流
体の流れは、おもに層流である、毛管障壁805または
チャンネル806を通る流体の流れとは対照的に荒れて
おり、その結果混合はおもに混合チャンバー807内で
発生する。流体の流れは、チャンネル808を通って進
み、混合流体溶液は、混合流体受入れチャンバー809
の中に排出される(図73および図74)。
本発明は、直列で互いに流体接続されている複数の混合
チャンバーを備えているミクロ流体工学アレイも実現す
る。このような配列は図89に示されている。特に、図
89に図示されているような混合カスケードは、量の少
ない高い粘度の液体を量が多い低い粘度の液体と混合す
るなどの、劇的に異なる量または粘度の液体を混合する
ために有効である。これらの実施態様においては、混合
アレイは、各混合チャンバーが、混合チャンバーより回
転の中心により近接している位置から放射状に伸びてい
る入口キャピラリー、および混合チャンバーより回転の
中心により遠方の位置に放射状に伸びている出口キャピ
ラリーを有している、プラットフォーム表面を横切って
放射状に配列されている複数の混合チャンバーを備え
る。このアレイの有利な実施態様においては、キャピラ
リーは、混合チャンバー内のそれらの位置が互いに相殺
されるように混合チャンバーと接続しており、そこで
は、入口キャピラリーからの流体の流れが、出口キャピ
ラリーによって占められている位置以外の位置にある混
合チャンバーの壁に衝突し、それによって流体を混合す
る混合チャンバー内の乱れた流れが生じる。代わりに、
キャピラリーは任意の便利な位置で混合チャンバー内に
配置することができ、コリオリの力が、混合を助長する
ために頼られなければならない。どちらの型のアレイに
おいても、第1の混合チャンバーの入口キャピラリー
は、流体リザーバーと(直接または毛管接合点を介し
て)流体接続しており、アレイ内の他方の混合チャンバ
ーの入口キャピラリーは、回転の中心にすぐ近接する混
合チャンバーの出口チャンネルである。同様に、各混合
チャンバーの出口キャピラリーは、回転の中心にすぐに
よい遠方の混合チャンバーの入口キャピラリーであり、
そこでは、回転の中心から最も遠方に配置されている混
合チャンバーの出口キャピラリーが混合流体受入れチャ
ンバーに流体接続されている。したがって、流体は、回
転の中心からいっそう遠方に配列されている複数の混合
チャンバー内で繰り返し混合され、混合流体の体積を終
了するほど十分な体積のリザーバーまたはチャンバーで
終わる。これらのアレイのキャピラリー、流体リザーバ
ー、混合チャンバー、および混合流体受入れチャンバー
の寸法は、前述される通りである。
態様を示している。前述された勾配形成実施態様といっ
しょに使用されているこの実施態様においては、勾配チ
ャンバーと呼ばれている特殊化混合流体受入れチャンバ
ーが設けられている。この受入れチャンバーの1つの実
施態様が図89に示されている。このチャンバーは、勾
配流体ストリームがチャンバーの個々のコンパートメン
トの中に等分できるようにし、そこでは、勾配の濃度
は、勾配チャンバー入口キャピラリーからの距離が増す
に従い減少する。勾配が、分析物、薬物、毒素、または
試験されるその他の種の減少する濃度を構成する場合、
チャンバーを各コンパートメントに検出手段を具備する
ように修正することができ、その結果、勾配の変化する
成分の濃度影響を求めることができる。
の別の実施態様においては、特殊結合(アッセイを実行
するために特に設計されているミクロシステムプラット
フォームが実現される。これらの実施態様は、図75か
ら図88に示されている免疫学的検定を使用して実施例
示されている。図75では、1つのアッセイアレイ19
のディスク11上での配列が図示されている。有利なこ
とに、複数のこのようなアレイを、本発明のミクロシス
テムプラットフォーム、最も好ましくはディスク上に配
列し、多目的または多重アッセイプラットフォームを実
現することができる。
詳細に図示されている。図75と図76を比較すること
によって、プラットフォーム11の中心が図76の上部
にあり、プラットフォームの縁端または横方向の広がり
が、曲線で示されている図76の底部にあることが理解
されるだろう。混合アレイの本発明のプラットフォーム
ディスク上での回転は、一貫した特定の方向での回転が
好適だが、どちらの方向でもよい。本発明のプラットフ
ォームの得リスク実施態様は、機械加工されたアクリル
樹脂から作られていた。総合的なディスク寸法は、約6
cmという外側半径および約0.75cmという内側半
径を含み、そこではディスクは回転式装置のスピンドル
の上に取り付けられている。ディスクの厚さは約0.9
mmから約1.5mmの範囲であった。作業流体体積は
約10−100μLであった。
においては、特殊結合試薬を含むインキュベーションチ
ャンバーが具備されている。本発明の目的のため、“特
殊結合試薬”という用語は、約10−4と10−15M
の間の結合親和力定数を特殊分子結合相互作用に提供す
る、その組の間に特殊結合親和力を有している生体分子
を包含することが意図される。特殊結合試薬のこのよう
な組の実施例は、antisera、多クローン性抗
体、および最も好ましくは単クローン性抗体、細胞表面
レセプタを含むレセプタと配位子、ICAM−IとIC
AM−IIを含むintegrinsと接着たんぱく
質、フィトヘマグルチニンを含むカルボヒドラーゼとレ
クチンを含む抗原および抗体を含むが、それらに限定さ
れない。本発明により実現されるように、特殊結合組の
第1のメンバーを含む特殊結合試薬が、チャンバー内に
入れられ、チャンバーへの流体または流体サンプルの付
加時に再構成され、つまりラテックスやその他のビード
などのサポート媒体上、またはゲルまたはその他のサポ
ート媒体の中に備えられている乾燥または凍結乾燥され
ている試薬のように、チャンバーの表面のコーティング
として、インキュベーションチャンバー内に提供され
る。特殊結合組の前記第1のメンバーは、分析物、実施
例えば、同種抗原、レセプタ、または接着たんぱく質を
表している、あるいは特定のレクチンに特殊な細胞表面
でカルボヒドラーゼ部分を有している細胞の存在を検出
するように設計、あるいは意図されている。前記特殊結
合試薬は、インクジェット印刷、コンピュータ位置決定
済みシリンジ、マイクロエッチング、およびフォトリソ
グラフィー、スクリーンおよびエアブラシ印刷方法、溶
液コーティング、浸漬を含むミクロリソグラフィー(m
icrolithographic)方法、ならびに従
来のmicrotitre−well技法を含む、任意
の適切な手段を使用して試薬を表面に付着することによ
りプラットフォームのインキュベーションチャンバーに
適用される。前記特殊結合試薬を適用する際、検出チャ
ンバーの表面は、表面または検出チャンバー上の一定の
領域が前記特殊結合試薬により処理され、それ以外は認
識できるように処理されない、二次元アレイまたはパタ
ーンを提供するように処理することができる。
の通りである。プラットフォーム表面で約0.1mmか
ら約1mmの範囲の深さとなり、約0.1cmから約2
cmという横方向寸法となる注入口901が、プラット
フォーム上に構築され、約2μLから100μLという
体積を収容するように設計されている。この注入口は、
約0.1mmから約1mmという断面直径となり、約
0.25mmから約1mmという深さとなる計量キャピ
ラリー902と流体接続している。この計量キャピラリ
ーの全長は、約2から約100μLという総体積を入れ
るのに十分であった。計量キャピラリー902は、毛管
接合点904と流体接続している。
mという断面直径となり、基部に近い端部が注入口90
1に関して丸みをつけられている流出キャピラリー90
3と流体接続するように構築されている。流出キャピラ
リーは、プラットフォーム表面で、流出キャピラリー9
03の深さを上回る約0.1mmから約1mmという深
さとなる流出チャンバー905と流体接続している。流
出チャンバーと流体チャンバーのそれぞれも、約0.1
mmから約1mmという寸法となり、プラットフォーム
上で流体の移動により排出された空気の通気を可能にす
る、523などの空気口または空気チャンネルと接続し
ている。深さが約0.75mmである毛管接合点524
はが空気チャンネルの中に存在し、空気チャンネルの中
への流体の流れを妨げる。
ら20cmのプラットフォーム上に配置される。計量キ
ャピラリー902は、約1cmから約5cm、注入口9
01から伸びる。流出キャピラリー903の全長の範囲
は、計量キャピラリー902より20%長い。流出キャ
ピラリー905の位置は、回転の中心から約1cmから
約20cmで、毛管接合点904の位置は回転の中心か
ら約1cmから約20cmである。
ーションチャンバー910と流体接続しているキャピラ
リーチャンネル906と流体接続している。キャピラリ
ーチャンネル906は、約0.1mmから約1mmとい
う断面直径となり、毛管接合点から約0.2cmから約
10cm伸びる。低音放置チャンバー910は、プラッ
トフォーム表面で、キャピラリーチャンネル906の深
さを上回る約0.1mmから約1mmの範囲の深さとな
る。また、キャピラリーチャンネル906は、毛管接合
点907を通ってチャンネル909と流体接続してい
る。毛管接合点907は、接合点を通って流体が後方に
流れるのを妨げるように構築されている。チャンネル9
09は、約0.1mmから約1mmという断面直径とな
り、毛管接合点から約0.2cmから約5cm伸びる。
毛管接合点907は、プラットフォーム表面で、チャン
ネル909またはキャピラリーチャンネル906の深さ
を上回る、約0.1mmから約1mmという深さであ
る。インキュベーションチャンバー901も特殊結合
種、最も好ましくは、サンプルの成分に特殊な抗体を含
む。この種は、有利なことに、チャンバーの表面のコー
ティングとしてインキュベーションチャンバー910内
に入れられるか、あるいはビーズやチャンバー内のそれ
以外のキャリヤに、またはチャンバーの機能的にされて
いる内側表面に、またはそれ以外の場合前述されたよう
に付着される。
ォーム表面で約0.1mmから約1mmの深さとなり、
回転の軸から約10mmから約200mmの距離で配置
されている洗浄緩衝剤リザーバー516と流体接続して
いる。
926とさらに流体せず即し、試薬リザーバー917と
流体接続している毛管接合点914と流体接続してい
る。試薬キャピラリー920は、約0.1mmから約1
mmという断面直径となり、試薬リザーバー917から
約0.2cmから約20cm伸びる。毛管接合点914
は、プラットフォーム表面で約0.1mmから約1mm
の範囲の深さとなり、回転の軸から約10mmから約2
00mmの距離で配置される。試薬キャピラリー926
は、約0.1mmから約1mmの断面直径となり、毛管
接合点から約0.2mmから約20cm伸びる。試薬リ
ザーバー917は、プラットフォーム表面で約0.1m
mから約1mmの深さとなり、回転の軸から約10mm
から約200mmの距離に配置されている。
U字形のキャピラリー921に、回転の軸に最も遠方の
転で流体接続している。U字形キャピラリー921は、
約0.1mmから約1mmという断面直径となり、イン
キュベーションチャンバー910と廃棄物リザーバー9
15の間で約0.2cmから約20cm伸びる。このキ
ャピラリーは、インキュベーションチャンバー910の
最も軸に近接する範囲より回転の軸に少なくとも近い点
まで、U字形の中で伸びる。このU字形チャンネルのイ
ンキュベーションチャンバー910を基準にした位置決
定により、インキュベーションチャンバー910に流れ
込み、そこから流体を排出する追加流体が前記流体を均
一に排出する、つまりチャンバー内の第1の流体が、第
2の流体によって置換されている間に、チャンバーから
押し出されることを確実にする。
バー915とも流体接続している。廃棄物貯蔵積915
は、プラットフォーム表面で約0.1mmから約5mm
という深さとなり、回転の軸から約10mmから約20
0mmの距離に配置されている。図76に図示されてい
るように、廃棄物貯蔵総は、典型的には、アレイの構成
要素のいずれかの回転の軸からの最も遠い距離に配置さ
れている。
バルブ922を、毛管接合点904とキャピラリーチャ
ンネル906の接合点に、毛管接合点07と洗浄緩衝剤
キャピラリー908の接合点に、あるいは試薬リザーバ
ー918と毛管接合点919の接合点に配置することが
できる。
トフォームの使用が、図77から図88に示されてい
る。このプラットフォームの使用において、試薬リザー
バー916および洗浄リザーバー915は、ディスク上
で与圧され、最も好ましくは、ディスクは、毛管接合点
907と洗浄緩衝剤キャピラリー908の接合点で、お
よび試薬リザーバー918と毛管接合点919の接合点
で捨てバルブ922を具備する。(流体の1−150μ
Lという範囲の)不正確な量の流体が、塩とリポート9
01に適用される(図77)。流体は計量キャピラリー
902に運ばれ、計量キャピラリー902と毛管接合点
904の間の毛管接合点で停止する(図78および図7
9)。ユーザがサンプルを装填し、計量キャピラリー9
02と流出キャピラリー903が無回転速度で充填され
た後、プラットフォームは、100−500rpmの範
囲の第1の回転速度f1で高速回転される。正確な値
は、プラットフォーム上の構成要素の位置に依存する。
ャピラリー903の端部の回転の中心からの距離が大き
いため、流体は、流出キャピラリー903を通るって流
出チャンバー905に流れ込む(図80)。プラットフ
ォームは、計量キャピラリー902内に入れられている
流体を除く、すべての過剰流体が注入口901から流出
チャンバー905の中に排出されるまで高速回転される
(図81)。
にある、第1の回転速度f1を上回る第2の回転速度f
2で、計量キャピラリー902の末端部にある毛管接合
点904が乗り越えられ、計量キャピラリー902から
のサンプルがインキュベーションチャンバー910を充
填する(図83および図84)。サンプルの一部は、イ
ンキュベーションチャンバー910のサンプルの高さま
でU字形キャピラリー914に運ばれる(図84)。サ
ンプルは、特殊結合種に特に結合するサンプル中の成分
の最大飽和結合に十分な時間、インキュベートされる。
にある、第2の回転速度f2を上回る第3の回転速度f
3で、毛管接合部908は乗り越えられ、リザーバー9
16からの洗浄緩衝剤が、キャピラリー909、キャピ
ラリー906を通ってインキュベーションチャンバー9
10に流れ込む。洗浄緩衝剤流体の流れは、サンプル
を、U字形キャピラリー914を通って廃棄物リザーバ
ー915まで押し通す(図85ら図87J)。好ましく
は、捨てバルブ922が解放され、洗浄緩衝剤流体の流
れを可能にする。
にある、第3の回転速度f3を上回る第4の回転速度f
4で、毛管接合点919は乗り越えられ、リザーバー9
17からの試薬緩衝剤が、キャピラリー918、キャピ
ラリー920、毛管接合点908、キャピラリー906
を通って廃棄物リザーバー515に流れ込む(図84か
ら図86)。好ましくは、捨てバルブ922が解放さ
れ、試薬緩衝剤の流体の流れを可能にする。
バー910内での特殊結合の検出のためにクロモゲンま
たはその他の現像主薬を含む。
めに備えられる。本発明は、加熱素子、特に抵抗加熱素
子、およびプラットフォーム上の特殊位置での温度を検
出するための素子を提供する。加熱装置は、好ましく
は、ある特定の画定領域でプラットフォームの温度を制
御するために並べられ、プラットフォーム上での加熱器
からの距離に応じた急な温度勾配を有して提供される。
る)市販されている抵抗インク一定の抵抗器は、正温度
係数(PTC)、つまり上昇する温度に伴う抵抗の増大
を示す。合成樹脂基板にスクリーン印刷されているPT
C抵抗体を横切って固定電圧を印加すると、急速な加熱
が起こり、その後に回路設計ヒートシンクにより定めら
れている上昇温度および周囲温度での自己調節が行われ
る。このようなスクリーン印刷されている抵抗体では、
電源への接続は、図90に図示されているように、まず
並列銀導体を印刷してから、導体間にPTCインクを印
刷することによって行われる。
素子は、加熱器のきどうのために電気接点と接続されて
いる導電性インク、および導電性インクとそれとの電気
接点の間に適用される抵抗インクを具備し、そこでは、
導電性インク間での電圧(直流または交流)の印加が、
抵抗インクを通る電流の流れおよび熱の生成につなが
る。本発明の抵抗加熱素子で使用されている2つの重要
な種類の抵抗インクがある。第1のが、デュポン708
2やデュポン7102インクなどの標準重合体厚膜イン
クである。これらのインクは自己制御的ではない表面温
度を生じさせ、これらのインクを使用した結果生じる温
度はおもに印加される電圧の規模に依存している。対照
的に、正温度係数(PTC)インクは、電圧が上昇する
に連れ抵抗の増加を示し、その結果、表面温度は、熱生
成電流の量が、印加電圧が増加するにつれ減少するた
め、自己制御的である。PTCインクは、この自己制御
的な特性が最初に示されるある特定の温度を有している
として特徴つけられている。つまり、臨界温度を下回る
温度を生じさせる電圧では、熱の量は、印加電圧の規模
に依存している。
ポン7082,7102.7271,7278、および
7285、ならびにそれ以外の同等な市販されている重
合体厚膜インクおよびPTCインクを含む。
ュポン5028,5025、アチェソン(Acheso
n)423SS,426SSおよびSS24890、な
らびにそれ以外の同等な市販されている導電性インクを
含む。
追加構成素子。誘電層は、有利なことに、デュポン50
18Aなどの誘電インクを含む。絶縁は、7952MP
(3M社(3M Co.)などの圧力感知伝達(pre
ssure sensitive transfer)
接着剤、または7953MP(3M社)などのポリエス
テルキャリヤ層に付着されている圧力感知伝達接着剤、
あるいは3M406、560または615などの熱可塑
性ボンディングフィルムを使用して達成することもでき
る。
定した温度で、後述されるように捨てバルブを溶解する
ために、および熱循環のためにも流体をインキュベート
するために使用される。
くは、技術で周知である方法および技法を使用してスク
リーン印刷される。1995年Gilleoの重合体厚
膜(Polymer Thick Film)(Van
Nostrand Reinhold)を参照するこ
と。インクは、典型的には、約10ミクロンの厚さにス
クリーン印刷される。ただし、抵抗インクの反復スクリ
ーン印刷は、抵抗が削減したさらに厚い層を付着するた
めに使用することができる。導電性インクと抵抗インク
の両方とも、典型的には約110℃と120℃の間で約
10分間熱硬化される。この印刷工程の概略は、図91
に示されている。重要なことには、層の各々が、抵抗加
熱が提供されるためには、互いに正しく登録されなけれ
ばならない。加熱器は、任意の必要とされているサイズ
までスクリーン印刷することができる。スクリーン印刷
加熱器の最小面積は、約0.25mm2(0.5mmx
0.5mm)であると判断されている。
印刷を使用して抵抗(ひいては温度プロファイル)を特
別に作る能力は、本発明の抵抗加熱素子の最終的な電気
特性および熱特性の制御を実現する。また、抵抗は、抵
抗素子の直列および並列構成の接続により制御すること
もできる。実施例えば、図92に図示されている特定の
回路は、単位面積あたり多くの並列抵抗素子を可能にす
る。それ以外の構成も、その他の用途に選択することが
できる。
所で特に熱を発生させる能力は、熱を使用して解放また
は溶解することができる犠牲便の使用も可能にする。本
発明の目的のため、“捨てバルブ”という用語は、ワッ
クス、合成樹脂、およびミクロチャネル、キャピラリ
ー、チャンバー、リザーバー、または本発明のプラット
フォームのその他のミクロ流体工学構成要素で固形また
は半固形流体密の障害物を形成することができ、熱の適
用により障害物を取り除くために溶解または変形するこ
とができるそれ以外の物質を包含することが意図されて
いる。捨てバルブは、好ましくは、流体チャンネルから
取り除くことができる代用可能な材料から作られてい
る。好適な実施態様においては、前記捨てバルブはワッ
クス弁であり、加熱によって、赤外線照明を含む多岐に
渡る加熱手段のいずれかを使用することによって、およ
び最も好ましくはここに説明されているようなプラット
フォーム表面上の、またはその中に埋め込まれている抵
抗加熱素子の活性化によって流体チャンネルから取り除
かれる。本発明の目的のため、“ワックス”という用語
は、任意の固形、半固形、または粘性の液状炭化水素、
つまり合成樹脂を包含することが意図される。実施例
は、イコサン、テトラコサン、octasoneなどの
単分散炭化水素、およびパラフィンなどの多分散炭化水
素を含む。ワックス捨てバルブを使用する際、ワックス
の溶解温度より高い温度を適用すると、弁は溶解し、ミ
クロチャネル、キャピラリーまたは本発明のミクロシス
テムプラットフォームのその他の流体工学構成要素から
閉塞が取り除かえる。特に、捨てバルブが本発明の回転
しているミクロシステムプラットフォーム上で溶解され
ると、溶解ワックスは、ミクロチャネル、キャピラリ
ー、または本発明のミクロシステムプラットフォームの
その他の流体工学構成要素を通り、弁の元の場所から離
れて流れる。
が、それが元の弁の場所から離れ、付随して局所化され
ている熱源から離れて流れるにつれて再結晶する可能性
である。再結晶は、ミクロチャネル、キャピラリー、ま
たは本発明のミクロシステムプラットフォームのその他
の流体工学構成要素の、おそらく、および必ずや局所化
されている熱源の場所以外の場所で再閉塞を生じさせ、
したがってディスク上での流体の移動を妨げそうであ
る。この問題の1つの解決策は、ワックス弁の位置から
“下流”に配置される、本発明の犠牲ワックス弁内への
ワックス再結晶チャンバーの包含である。好ましくは、
ワックス再結晶チャンバーは、ワックス捨てバルブによ
って吸蔵されていた、ミクロチャネル、キャピラリー、
または本発明のミクロシステムプラットフォームのその
他の流体工学要素と流体接続している。典型的には、ワ
ックス再結晶チャンバーとは、再結晶されたワックス
が、ミクロチャネル、キャピラリーまたは本発明のミク
ロシステムプラットフォームのその他の流体工学構成要
素上で硬化し、再結晶されたワックスがミクロチャネ
ル、キャピラリーおよび本発明の害ミクロシステムプラ
ットフォームのその他の流体工学構成要素を再吸蔵しな
い、側壁間に十分な距離をとるように、ミクロチャネ
ル、キャピラリー、または本発明のミクロシステムプラ
ットフォームのその他の流体工学構成要素を広げること
である。好ましくは、加熱素子、最も好ましくは本発明
の抵抗加熱素子は、ワックス弁を超えて伸び、ワックス
再結晶チャンバーの少なくとも一部に重なり、それによ
ってワックス弁が再結晶する傾向を遅らせる。
が、ミクロチャネル、キャピラリー、または本発明のミ
クロシステムプラットフォームのその他の流体工学構成
要素内のある特定の場所でワックス弁を作成するために
利用することができることも認識される。この実施態様
においては、ある特定の場所は、その場所で熱を適用で
きないことによりスレッショルド温度を下回って位置す
ることができ、ワックス弁材料は加熱によってプラット
フォームの保管領域から移動性を持たされ、それから求
心加速度を受けて、ワックス弁が希望されている特定の
“冷たい”場所へ流れることができるようにされる。こ
の点でのワックス弁の優位点とは、抵抗加熱器素子の起
動を適切に位置つけることによって、ある特定のミクロ
チャネル、キャピラリー、または本発明のミクロシステ
ムプラットフォームのその他の流体工学構成要素が、ワ
ックス捨てバルブによっていつ閉塞されなければならな
いのか、および閉塞されなければならないかどうかを選
択する上での柔軟性が与えられる。
捨てバルブは、熱の回復、最も好ましくは架橋され、プ
レストレスがかけられている半晶質の重合体を示す架橋
重合体を備える。市販されているこのような重合体の実
施態様の実施例は、熱回復可能管材料である(#FP3
01H、3M社、ミネソタ州、ミネアポリス)。これら
の材料を、“溶解”温度(Tm)を下回る温度で使用す
ると、重合体は、ミクロチャネル、キャピラリー、また
は本発明のミクロシステムプラットフォームのその他の
流体工学構成要素を閉塞する。ただし、Tmを上回る温
度では、重合体は、収縮によりそのプレストレスが与え
られている寸法に戻る。このような収縮は、ミクロチャ
ネル、キャピラリー、または本発明のミクロシステムプ
ラットフォームのその他の流体工学構成要素からの閉塞
の解放により達成される。このような実施態様は、重合
体が、もとの場所にとどまり、再結晶しないか、あるい
はそれ以外の場合、ミクロチャネル、キャピラリーまた
は本発明のミクロシステムプラットフォームのその他の
流体工学構成要素を再閉塞しないため、特に好適な。ま
た、このような実施態様は、ワックス弁が必要とする本
発明のプラットフォームを作成する上でのより広範囲な
操作を必要としない。
ルブは、十分な温度および/または圧力がかけられると
破裂する可能性がある、2つの液体を含んでいるミクロ
チャネル、キャピラリー、または本発明のミクロシステ
ムプラットフォームのその他の流体工学構成要素を分割
する薄い重合体層または障壁を備える。
がそれ自体便である、本発明の捨てバルブの別の実施態
様が提供される。この実施態様においては、抵抗加熱器
素子は、2つの液体を含んでいるミクロチャネル、キャ
ピラリー、または本発明のミクロシステムプラットフォ
ームのその他の流体工学構成要素を分割する、ポリエス
テルなどの基板上にスクリーン印刷される。これらの実
施態様においては、抵抗加熱素子を使用して熱を局所的
に適用することが、液体を含んでいるミクロチャネル、
キャピラリー、または本発明のミクロシステムプラット
フォームのその他の流体工学構成要素を分割している基
板を溶解するために使用される。好ましくは、この実施
態様においては、2つの液体を含んでいるミクロチャネ
ル、キャピラリー、または本発明のミクロシステムプラ
ットフォームのその他の流体工学構成要素は、プラット
フォームの垂直厚さを通して隣接する層内に配置され
る。
刷されている抵抗加熱器素子は、ミクロシステムプラッ
トフォームに対する熱の局所的な適用を実現する。これ
らの抵抗加熱素子を使用して達成される局所化の度合い
は、0.15cmという距離により分離されている2つ
の隣接する捨てバルブの配置に備えるのに十分である。
路 本発明は、軸を通って回転構造物に電気結線するために
特化したローター軸も提供する。本発明の特化した軸構
造物の実施例を図1に示す。この軸は、各リングが互い
に電気的に隔離されている一連の電導リングとともに提
供される。各電導リングは、回転構造物上に定置された
回路に突き当たる接触子に導かれる。電力またはデータ
シグナルは、電導リングに接触している電導ブラシによ
って、装置の内外に輸送される。シグナルは、この装置
が回転している間、または静止している時に伝導されう
る。
ルと貯蔵器をもつ本発明のマイクロシステムプラットホ
ームなどの回転構造物を用いて、液体の運動を調節す
る。このようなディスクとローターは、遠心式解析装置
として、当技術分野では既知であり、化学的および生化
学的な分子種を分離するために、また、化学物質または
生化学物質の合成を可能にするために用いられている。
回転構造物そのものへの電気的入力を必要とする解析ま
たは合成法を行なうことができなかったことである。そ
の代わり、機械的または非機械的な方法を用いて、遠心
ローターおよび他の向心運動装置における液体運動を制
御する。機械的な方法には、バルブの作動、および回転
の中心に向かって液体をポンプで送りだすなどがあり、
非機械的な方法には、加熱、冷却、電気泳動、および光
学的、電気的、化学的、および生物学的な手段と組み合
わせることによる検出などがある。先行技術において知
られている機械的および非機械的な方法は、電力を用い
た同等の非回転装置と比較すると、液体の運動を正確に
制御することができなかった。
御が可能になる。従来の遠心による液体の調節は、液体
の配置(容量、その位置の半径、および液体の高さな
ど)、チャンネルの結合構造(チャンネルの半径を考慮
することなど)、および回転速度によって主に調節され
る、放射状の外側への流れに限られる。
ー全体に対する温度調節を行なう。しかし、多くの化学
的および生物学的な方法では、最適な効率を得るため
に、正確に高い温度に調節する必要がある。つまり、例
えば、免疫アッセイ法で用いられるような酵素反応は、
しばしば、約37℃が最適な温度である。インビトロの
増幅反応(例えば、ポリメラーゼ連鎖反応)では、70
℃から95℃の間で周期的に変化させるなど、より高い
温度が必要となる。
て、独特の困難さを示す。従来の選択肢としては、遠心
ローターを加熱器の中に置くこと、赤外線を照射するこ
と、および、温度調節プラットホームの間に装置をクラ
ンプで挟むことなどがある。これらの方法は、それぞれ
に問題がある。加熱器には予測できないような温度勾配
があるため、回転構造物の内部を厳密に温度調節するこ
とができない。赤外線にも同様の問題があるが、クラン
プ法は、装置全体も回転するのでないかぎり、加熱中に
回転させることを最初から考慮していない。これらの方
法はすべて、回転構造物の中の温度を直接に測定できな
いという問題をもっている。これらの理由とその他の理
由によって、向心運動による分離を、単一の遠心ロータ
ー内での解析処理とを完全にまとめて行なうことができ
ない。すなわち、典型的には、先行技術では、分離と分
析が別々に行われる。
明のマイクロシステムプラットホームのような回転構造
物と、固定された位置にある電源との間において電気的
シグナルの伝達を可能にすることによって、この問題に
対する解決を提供する。回転ローター上で適宜調節でき
るような電気的装置には、温度制御装置、センサー、電
気泳動装置、集積回路、および機械的なバルブなどがあ
る。また、これらの構造物は、現行の技術で可能な化学
処理よりも広い範囲の化学処理をディスク上で行なうこ
とを可能にする。
心ローターと定置された電源との間に電気的シグナルが
伝達されるように特化したローター軸を提供する。軸の
構造は、図1を参照すれば、もっともよく理解できる。
電気を伝導しないプレートの中に、複数の伝導性のある
端子を埋め込む。非電導プレートは、もっとも好ましく
は、硬化プラスチック、ゴム、および、電気を絶縁体お
よび非電導体など、絶縁性の電気を通さない物質からで
きている。電導端子は、銅、アルミニウムなど、電気を
伝導する金属からできていて、好ましくは、ばねを利用
して非電導プレートの底から出てくる。機械的な軸は、
非電導プレートの電導端子をもつ面とは反対側の面に置
かれている。このプレートを軸皿と呼ぶことにする。電
導端子の数と同数の電導性ディスクを軸皿の上に重ね
る。この電導性プレートの電気的接触子は、各電導プレ
ートが1個の電導端子だけと電気的に接触するように配
置されている。本発明の目的にとって、“電気的に接触
して”という語は、既に説明したような遠心装置におい
て効果的に生じさせることのできる電圧(直流または交
流)で、電気的な接触子を通して生み出すことのできる
電流を意味するための用語である。各電導ディスクは、
好ましくは、非電導プレートを作るのに用いられた非電
導物質と同じ非電導物質のシートまたはディスクを散在
させて、互いに隔離する。軸皿からもっとも離れた位置
にある最後部のプレートは非電導層で、電導端子の先端
がこのプレートの表面に出ているか、またはプレートか
ら現れるように構成されている。底板、端子、スタック
の中の各電導素子からなる集合ユニットを単一のチャン
ネルと呼ぶことにする。典型的には、1つのチャンネル
を、共通または基礎のチャンネルとして残しておく。
接触スタックの各電導性ディスクに接触できるようにし
ているシャーシの中に保持されている。これらのブラシ
は、電気シグナルが一つのブラシから伝達されて、他の
ブラシから伝導された電気シグナルとは別個に、接触プ
レート上に1回接触するように配置されている。軸は、
接触スタックが自由に回転でき、下から押されると抵抗
圧が生じるように、ばね上げするベアリングの集合の中
に保持されている。この集合ユニットを電子軸(ele
ctronic spindle)と呼ぶことにする。
気接触子をもつ、本発明の遠心ローターまたはマイクロ
システムプラットホームディスクは、ローター上の電気
接触子が、電子軸の接触プレート上の電導端子と電気的
に接触するような形式に、電子軸の接触プレート上の接
触子とともに並べられている。電気シグナルは、もっと
も重要なことは、ローターが回転しているときに、電子
軸を用いて、電子軸のブラシからディスク上の接触子に
伝達される。接触プレートとローターの間の接触は、ば
ね上げするベアリングの集合と電導端子によって生じる
正方向の圧力によって維持される。そして、電子ロータ
ーを通るシグナルによって、ディスク上に定置された電
気的装置を監視したり、調節したりすることができる。
好適な実施形態において、ローターと軸は、軸上の電導
端子とローター上の接触子とを確実に正しく接触させる
ために、軸上のローターを正確な位置に配置する補完的
な機械部品をもつ。
に定置した温度調節用構造物は、電子軸によって調節す
ることが可能である。本明細書で説明されているロータ
ーの中に設けられた抵抗性のある発熱体は、電気的接触
導線が、一つのシグナルチャンネルを、電子軸の共通チ
ャンネルに電気的に接触させるような位置になるように
作られている。本明細書に記載されているサミスター体
は、ディスク上の抵抗性発熱体に近接して配置し、サミ
スターが、抵抗性発熱体の温度に比例して反応できるよ
うにする。発熱体の温度は、電子ローターを通してディ
スクにかかる電圧と電流、およびディスクが回転する速
度(対流式冷却を促進する)の関数である。サミスター
反応、および本発明の電子軸を用いた、加熱電圧とディ
スク速度を調節することによって、温度プロファイルを
正確に監視することができる。
いて温度調節することによって、回転ディスク上でポリ
メラーゼ連鎖反応(“PCR”)を行なうことができ
る。この実施形態において、反応混合液(Saiki
ら、1985、Science,_: _−_)を提供
するためのPCRに必要な試薬とともに、回転ディスク
上の反応用チャンバーが具備されている。この反応用チ
ャンバーは、本明細書に記載されている加熱装置とサミ
スターに近接したところにあり、サミスターからの出力
が、反応混合液の温度に比例することができるようにな
っている。反応用チャンバーで、鋳型の増幅が十分に可
能な反復温度プロファイルを行なう。温度を変化させる
ことのできる速度と正確さが、PCR増幅がうまくいく
かを決定する要素であるため、本発明の電子軸を用いて
可能となる電圧と回転速度の調節を行なうことによっ
て、回転プラットホームの上でPCRが可能になる。
子軸を用いた温度調節によって回転プラットホーム上
で、酵素を必要とする別のアッセイ法(酵素結合免疫測
定法(”ELISA”)など)を行なって最適化するこ
とができる。当業者によって行われているところでは、
ELISA法は、抗体/抗原を相互作用させてから、発
色性または放射活性のある基質を検出可能な産物に変換
させる。検出は、検出産物の性質に応じて、電気化学的
な方法、または光学的な方法によって行われる。抗体/
抗原反応にも、酵素反応にも、上記のように電子軸を用
いた抵抗性発熱体/サミスター対を用いて、回転プラッ
トホーム上で実現することのできる最適な温度(典型的
には37℃)がある。
を、本発明の電子軸を用いた、遠心ローターの回転プラ
ットホームに組み込むこともできる。回転ディスク上の
機械的、電解質の、または温度調節用のバルブについて
は説明されている(例えば、共有および同時係属中の米
国特許出願第08/761,063号)。このようなバ
ルブを適当に活用することによって、回転プラットホー
ム上で、複雑な混合物の分画を行なうことができる。好
適な実施形態において、ミルクや血液などの複雑な生物
学的混合物に、成分の分離をもたらすように遠心力をか
けることができる。電気機械的、電解質の、または温度
調節用のバルブは、例えば、沈降した層から分画した上
清を取り出して、隣接するチャンバーに移すために開く
ことができる。分画された各部分を別々の貯蔵容器、ま
たはローター上の別の区画に分割するために用いられる
バルブを適切に活性化しながら、異なる回転速度で沈降
を繰り返すことによって、サンプルの分画を行なうこと
ができる。分画したところで、さらに、成分に、PC
R、免疫アッセイ法、または電気泳動などの別の処理を
行なうことも可能である。
ットホーム上のセンサーを活性化することである。好適
な実施形態において、pHを検出するためのセンサー
は、電子軸によって調節および監視される。
施形態をさらに具体的に説明するためのものであり、制
限的な性質をもつものではない。
うために特別に設計されたマイクロシステムプラットホ
ームが、図1と2に図示されている。本発明のプラット
ホームのディスクの実施形態は、機械加工したアクリル
と射出成形したポリカーボネートから作られている。デ
ィスク全体の大きさは、外径約6cm、および内径約
0.75cmで、このディスクを回転装置の軸の上に載
せた。ディスクの厚さは、約0.9mmから約1.5m
mまでである。
ラットホームの表面から約0.75mmの深さをもち、
側面の寸法が約0.2cmから約2cmである注入口2
01をプラットホーム上に構築し、約60μLの容量が
入るように設計した。この注入口は、正方形の横断面の
対角線の長さが約0.5mmで、注入口201側の末端
付近が円くなっている、8本の測定用キャピラリー20
2の配列と液体によって接続した。また、この測定用ャ
ピラリー配列の長さは、全部で約20μLの容量が充分
に入るようになっていた。また、この注入口は、横断面
の直径が約0.02mmから約0.75mmで、注入口
201側の末端付近が円くなっている流出キャピラリー
203とも液体によってつながるように構築した。流出
キャピラリーは、プラットホームの表面から約0.75
mmの深さで、流出キャピラリー203の深さよりも深
くなっている流出チャンバー205と、液体によってつ
ないだ。測定用キャピラリー202は、プラットホーム
の表面から約0.63mmの深さで、測定用キャピラリ
ー202の深さよりも深くなっている液体チャンバー2
04と、液体によってつないだ。流出チャンバーと液体
チャンバーのそれぞれは、211のように、約0.25
mmの深さという寸法をもち、プラットホーム上の液体
運動によって排出される空気を換気する通気口または通
気路ともつながっていた。約0.75mmの深さのキャ
ピラリー接合部212が、通気路中にあり、液体が通気
路に入るのを防止している。
れたプラットホーム上に配置した。測定用キャピラリー
202は、注入口201から約1cmのところまで延び
ていた。流出キャピラリー203の長さの限度は、測定
用キャピラリー202の長さの限度よりも、少なくとも
20%は長い。液体チャンバー204の位置は、回転中
心から約3.2cm離れていて、このため、流出チャン
バー205の位置は、回転軸から約5cm離れていた。
ら流出キャピラリー203を通って流出チャンバー20
5に流れ込むオーバーフローを含む液流を生じさせるの
に充分な、0でない最初の回転速度f1のときに、測定
用キャピラリー202からの液流を防ぐキャピラリー関
門として作用した。このキャピラリーの境界は、2回目
の回転速度f2(f2>f1)のときには克服されるよ
うに構築されていた。液体チャンバー204は、約0.
25mmの深さで、約0.5mmの直径をもっていて、
保持チャンバー207と接続していた。保持チャンバー
207は、プラットホームの表面から約0.75mmの
深さで、キャピラリー206の深さよりも深くなってい
た。液体チャンバー204が一杯になると同時に、キャ
ピラリー206を通て保持チャンバー207に流れ込む
液流が生じる。保持チャンバー207は、正方形の横断
面の対角線の長さが約0.5mmで、読み取りチャンバ
ーとつながっているキャピラリー208によって液体出
つながっており、また、プラットホームの表面から約
0.75mmの深さで、キャピラリー208の深さより
も深くなっている読み取りチャンバー210ともつなが
っていた。一定の実施形態において、捨てバルブ213
をチャンネル209に示すように置いた。
のプラットホームを使用するときには、不正確な容量
(液量20−60μLの範囲)の液体を注入口201に
入れる(図3)。空気置換用路を含むプラットホームの
実施形態において、通気路211に運び込まれた液体
は、接合部212で止まった。液体は、測定用キャピラ
リー202と流出キャピラリー203にも運び込まれ
た。回転速度が0のときには、液体は、測定用キャピラ
リー202と流出キャピラリー203を通って流れ、測
定用キャピラリー202と液体チャンバー204の間の
接合部、および流出キャピラリー203と流出チャンバ
ー205の間の接合部にあるキャピラリー接合部に到達
した(図4と5)。測定用キャピラリー202は、注入
口201と液体チャンバー204のキャピラリー接合部
との間にある約20−60μLの液体から、正確な容量
が明らかになるように構築されていて、少なくとも、使
用者によって注入口201に入れられた液量になるよう
に設計された。
状態で測定用キャピラリー202と流出キャピラリー2
03を一杯にした後、175rpm以上の回転初速度f
1で回転させた。この速度は、0.6mmの深さの注入
口201、断面が0.5mm×0.5mmの大きさで、
回転中心から2.2−3.8cmの長さの測定用キャピ
ラリー202、および、断面が0.5mm×0.5mm
の大きさで、中心から5.4cmの長さの流出キャピラ
リー203をもつ、この微量液流装置にとって充分な速
さであった。
端までの距離の方が、測定用キャピラリー202の末端
までの距離よりも長いため、液体は、流出キャピラリー
203を通って流出チャンバー205まで流れていっ
た。測定用キャピラリー202に入った液体以外の余分
な液体が注入口20から流出チャンバー205に出てゆ
くまで、プラットホームを回転させた(図6)。
で、測定用キャピラリー202に含まれる正確な容量の
液体が、液体チャンバー204に運ばれた(図7と1
0)。液体チャンバー204の中に液体が動くことによ
って、キャピラリー206と保持チャンバー207が一
杯になった。
08と直線に並んだ捨てバルブ213を含む実施形態に
おいて、捨てバルブを開放すると、読み取りチャンバー
210への液体の流れが生じる。この実施形態におい
て、捨てバルブを取り除くと、回転速度f2で、液流が
生じた。本明細書で説明する抗生物質を並べたものを含
み、209の位置に捨てバルブを含まない本発明のプラ
ットホームにおいては、キャピラリー208は、好まし
くは、キャピラリー208と読み取りチャンバー210
が結合するところにあるキャピラリー接合部209に液
体が到達するまで、保持チャンバー207が一杯になる
につれて一杯になった。このような実施形態において
は、キャピラリー接合部は、深さ約0.75mmであっ
た。約520rpmという3回目の回転速度f3では、
保持チャンバー207に入っていた液体が、読み取りチ
ャンバー210の中に運ばれた(図11と図12)。
施形態は、ベータ−ラクタム系の抗生物質を検出するた
めの上記のカルボキシペプチダーゼ阻害アッセイ法を使
用するために設計されたものである。発色体産生の程度
を読み取りチャンバーで検出し、抗生物質を入れないで
調べたサンプルと比較することによって、サンプル中の
抗生物質の存在量と関連させた。試験サンプル中の抗生
物質の量は、本発明のプラットホームを用いて測定し
た。
および図14に示したように提供した。本発明のプラッ
トホームディスクの実施形態は、機械加工したアクリル
から作製した。ディスク全体の大きさは、外径約6c
m、および内径約0.75cmで、このディスクを回転
装置の軸の上に載せた。ディスクの厚さは、約0.9m
mから約1.5mmまでであった。薬品との反応に用い
られる液量は約20μLであった。
に準備された。プラットホームの表面から約0.75m
mの深さをもち、側面の寸法が約0.2cmから約2c
mの注入口301をプラットホーム上に構築し、約60
μLの容量が入るように設計した。この注入口は、正方
形の横断面の対角線の長さが約0.5mm、深さが0.
5mmで、注入口301側の末端付近が円くなっている
複数の注入キャピラリー302と液体によって接続され
ていた。また、この注入キャピラリー配列の長さは、全
部で約20μLの容量が充分に入るようになっていた。
注入キャピラリー302は、プラットホームの表面から
約0.6mmの深さで、注入キャピラリー302の深さ
よりも深くなっている液体チャンバー303と液体によ
ってつながれていた。本発明のこの局面の液体チャンバ
ーは、それぞれ、311のように、プラットホーム上の
液体運動によって排出される空気を換気できる通気口お
よび通気路ともつながっていた。約0.75mmの深さ
のキャピラリー接合部312が通気路中にあり、液体が
通気路に入るのを防止している。
約0.02mmから約0.75mmで、液体チャンバー
304側の末端付近が円くなっている流出キャピラリー
304とも液体によってつながるように構築されてい
た。流出キャピラリーは、プラットホームの表面から約
0.75mmの深さで、流出キャピラリー304の深さ
よりも深くなっている流出チャンバー306と、液体に
よってつながれていた。
中心から約1cm離れたところに配置した。注入キャピ
ラリー302は、注入口301から約2cmのところま
で延びていた。第1液体チャンバー303の位置は、回
転中心から約3cmのところにあった。
のときに注入キャピラリー302から液体が流れ込むの
を防ぐキャピラリー関門として作用した。液体が、注入
口301から注入キャピラリー302を通って、第1液
体チャンバー303の中に入る動きは、初回の0でない
回転速度f1で完成した。第1液体チャンバー303の
中に液体が排出されると、同時に、第1液体チャンバー
303と液体によってつながっていて、中心からの距離
が第1液体チャンバーからもっとも遠いところにあるチ
ャンネル305を液体で一杯になった。チャンネル30
5は、第2チャンバー307と液体によってつながって
おり、チャンネル305とチャンバー307の間にキャ
ピラリー境界を作っていた。このキャピラリー境界は、
2回目の回転速度f2(f2>f1)のときには打ち破
られるように構築されていた。第1液体チャンバー30
3は、約0.25mmの深さと断面が約0.5mmの直
径をもった、約1cmから5cmの長さで、流出チャン
バー306に接続している流出キャピラリー304に、
液体によってつながっていた。流出チャンバー306
は、表面からの深さが流出キャピラリー304の深さと
同じあるため、流出キャピラリー304と流出チャンバ
ー306の間には境界は存在しなかった。流出キャピラ
リー304は、注入口301からの距離がチャンネル3
05ほどは離れていない位置にある第1液体チャンバー
303の中に配置されていて、それによって、流出キャ
ピラリー304の位置とそこからもっとも離れた該第1
液体チャンバーの位置との間で、第1液体チャンバー内
の容量が明確になる。
ャンネル308によって、小さなポケット、すなわちキ
ャピラリー接合部309と、液体によって接続されてい
た。チャンネル308は、約0.25mmの断面の直径
をもち、約0.2cmから20cmの長さであり、プラ
ットホームの表面から約0.75mmの深さで、キャピ
ラリー308の深さよりも深くなっている第3液体チャ
ンバ310に、液体によってつながっていた。約0.2
5mmの深さをもつ空気再循環チャンネル311は、液
体の動きによって排出される空気のチャンネルを提供
し、一方、約0.75mmの深さのキャピラリー接合部
312は、液体が通気路に侵入するのを防いでいた。装
置のいくつかの実施形態において、捨てバルブ313
が、図14に示すように、チャンネル309に置かれて
いた。一定の実施形態において、バルブ314が、チャ
ンネル305の中に置かれて、第1液体チャンバー30
3から第2液体チャンバー307に液体が移動するのを
調節していた。
プラットホームを使用するときには、不正確な容量(液
量1−150μLの範囲)の液体を注入口301に入れ
た(図15)。流体は、注入キャピラリー302の中に
流れ込み、注入キャピラリー302と第1液体チャンバ
ー303の間にある接合部で止まった(図16と図1
7)。40rpmという初回の回転速度f1では、液体
は、注入キャピラリーBを通って、第1液体チャンバー
303の中に流れ込んだ(図18と図19)。この液体
は、さらに、キャピラリーチャンネル305に入り、第
2液体チャンバー307とのキャピラリー接合部で止ま
った。回転し続けると、液体は、第1液体チャンバー3
03を満たし続け、流出チャンバー304が一杯になり
(図20)、第1液体チャンバー303の液体の高さが
流出キャピラリー304の位置よりも低くなるまで、過
剰な液体が流出チャンバー306に流入した(図2
1)。
では、チャンネル305と第2液体チャンバー307の
間のキャピラリー接合部が打ち破られて、第1チャンバ
ー303に残っていた液体が、第2液体チャンバー30
7に流れ込んだ(図22と図23)。
14が、チャンネル305と第2液体チャンバー308
の接合部に置かれていて、ある実施形態において、捨て
バルブ314が、チャンネル305の中に置かれて、捨
てバルブを開放すると、液体はチャンネルを流れて、第
2液体チャンバー308の中へ流れ込んだ。このような
実施形態において、回転速度f1またはf2で液流を起
こすことができる。
308と直線に並んだ捨てバルブ213を含む実施形態
において、捨てバルブを開放すると、第3液体チャンバ
ー310への液体の流れが生じる。この実施形態におい
て、捨てバルブを取り除くと、回転速度f2で液流が起
こった。
含み、310の位置に捨てバルブを含まない本発明のプ
ラットホームの実施形態においては、キャピラリー30
9は、第2チャンバー308が一杯になるにつれて一杯
になり、液体は、キャピラリー308と第3液体チャン
バー310の間の接合部にあるキャピラリー接合部30
9にまで到達したが、このような実施形態においては、
キャピラリー接合部の深さは約0.75mmであった。
約_rpmという3回目の回転速度f3では、第2チャ
ンバー308に入っていた液体は、第3液体チャンバー
310の中に運び込まれた(図22から図25)。
分離するために特別に設計されたマイクロシステムプラ
ットホームを図26から図35に図示する。
す。図26と図27を比較すれば、曲線で描かれた、プ
ラットホーム11の中心が、図27の上になり、プラッ
トホームの縁または側面が図27の下になることが解
る。本発明のプラットホームディスク上の血液分離アレ
イは、一定の特定の方向に回転させることが好ましい
が、どちらの方向に回転させてもよい。本発明のプラッ
トホームのディスク実施形態は、機械加工したアクリル
から作られていた。ディスク全体の大きさは、外径約6
cm、および内径約0.75cmで、このディスクは、
回転装置の軸の上に載せられている。ディスクの厚さ
は、約0.9mmから約1.5mmまでであった。薬品
との反応に用いられる液量は約15μLであった。
である。プラットホームの表面から約0.5mmの深さ
をもち、側面の寸法が約0.5cmの注入口401をプ
ラットホーム上に構築し、約20μLの容量が入るよう
に設計した。この注入口は、断面の直径が約0.5mm
で、0.5mmの深さをもつ注入キャピラリーと液体に
よってつながっていたが、この注入キャピラリーの長さ
は、全部で約20μLの容量が充分に入る長さであっ
た。注入キャピラリー402は、断片の直径が約1.2
5mm、深さが約0.75mm、および全部で約15μ
Lの容量を入れるのに充分な長さをもつ分離カラム40
3と、液体によってつながっていた。この分離カラム
は、また、通路411により、流出チャンバー404
と、液体によってつながっていた。通路411は、断面
の直径が約1mmで、深さが約0.5mm以上、および
長さが2mmであった。流出チャンバー404は、深さ
が約0.5mmである。
ャンバー403に液体によって接続しており、断面の直
径が約0.125mm、深さが約0.125mm、およ
び長さが0.75mmであった。このキャピラリーは、
分離カラム403への挿入点よりも回転軸に近いところ
で、半径の方向を横切るように配置されていた。この小
さなキャピラリー406は、チャンバー405から液体
を移動させるために半径の方向に延びているキャピラリ
ー408に、液体によって接続しているキャピラリー接
合部位407のところで終わっていた。捨てバルブ41
3が、キャピラリー接合部407とのつなぎ目のキャピ
ラリー406のところに置かれている。キャピラリー4
08は、断面の直径が約0.25mm、深さが約0.2
5mm、および長さが3.5mmであった。このキャピ
ラリーは、キャピラリー接合部407とデカントチャン
バー405の間を半径の外側方向に配置されていた。通
路411は、分離カラム403上にあり、小キャピラリ
ー406の挿入点よりも、かなり回転軸に近い位置にな
るように置かれていた。
09によって、プラットホーム上の液体運動によって排
出される空気が換気できるようになっていた。約0.7
5mmの深さのキャピラリー接合部410が通気路中に
あり、液体が通気路に入るのを防止していた。
プラットホームを使用するときには、不正確な容量(約
25μL)の血液を注入口401に入れた(図28)。
血液は、毛細作用によって、注入キャピラリー402の
中に流れ込み、注入キャピラリー402と分離カラム4
03の間にあるキャピラリー接合部で止まった(図29
と図30)。
で、血液が、注入キャピラリー402から分離カラム4
03の中に流れ込んだ(図31)。血液は、通路411
の位置に血液が到達するまで分離カラム403を満たし
続けるが、そこに到達したら、過剰な血液は通路411
を通って、流出チャンバー404に流れ込んだ(図32
と図33)。都合の良いことに、小通路406は、血液
が、分離カラムの小通路403への挿入点を通過すると
きに、チャンネルに入り込まないような大きさになって
いた。
速度f1で充分な時間回転させた後、余分な血液は、流
出チャンバー404の中に流れ込み、分離カラム403
は、通路411の位置まで血液で一杯になった。130
0rpmという2回目の回転速度f2では、血液成分
が、赤血球細胞、白血球細胞(すなわち、“軟膜”)、
および血漿画分に分離された(図34)。小キャピラリ
ー406が好都合な寸法になっているため、血漿画分の
液流が、キャピラリー接合部407で止まっているキャ
ピラリー406を通ることができた。デカントチャンバ
ー405に流れ込む血漿の液流は、約1420rpmと
いう3回目の回転速度f3で回転させることによって、
キャピラリー関門を打破した液流によって生じた(図3
5)。
は、図36および図37に示すように提供される。実施
例1と同じように、図36では、ディスク11上の一つ
の血液分離アレイ15を示しているが、このようなアレ
イを複数、マイクロシステムプラットホームの上に、よ
り好ましくは、複数の使用または複数のアッセイ用のプ
ラットホームを提供するための本発明のディスクの上に
適宜配置することができると解すべきである。本発明の
プラットホームのディスクの実施形態は、機械加工した
アクリルから作られていた。ディスク全体の大きさは、
外径約6cm、および内径約0.75cmで、このディ
スクを、回転装置の軸の上に載せる。ディスクの厚さ
は、約0.9mmから約1.5mmまでであった。薬品
との反応に用いられる液量は約25μLであった。
である。プラットホームの表面から約0.75mmの深
さをもち、側面の寸法が約0.5cmの注入口501を
プラットホーム上に構築し、約20μLの容量が入るよ
うに設計した。この注入口は、第1測定用キャピラリー
502の列、および第2測定用キャピラリー503の列
と、液体によってつながっていた。これらの各キャピラ
リーの断面の直径は約0.5mmである。測定用キャピ
ラリー503の長さは、第1測定用キャピラリー502
の長さよりも長くなっている。第1測定用キャピラリー
アレイ502は、プラットホームの表面から約0.75
mmの深さで、アレイとバラストチャンバーの間でキャ
ピラリー接合部を形成している第1測定用キャピラリー
アレイ502の深さよりも深いバラストチャンバー50
7に、液体によってつながっている。第2キャピラリー
アレイ503は、キャピラリー接合部506と、流体結
合している。
ち、注入口501側の末端付近が円くなっている流出キ
ャピラリー504と液体によってつながるように構築さ
れている。流出キャピラリーは、プラットホームの表面
から約0.75mmの深さで、流出キャピラリー504
の深さよりも深い流出チャンバー505と液体によって
つながっている。流出チャンバーと液体チャンバーのそ
れぞれは、516のように、プラットホーム上の液体の
動きによって排出される空気を換気させる通気口または
通気路ともつながっている。約0.75mmの深さのキ
ャピラリー接合部516が通気路中にあって、液体が通
気路に入るのを防止している。
ら20cmのプラットホーム上に配置した。測定用キャ
ピラリーアレイ502は、注入口501から約0.6c
mのところまで延びていた。測定用キャピラリーアレイ
503は、注入口501から約1.9cmのところまで
延びていた。測定用キャピラリーアレイ503の長さの
限度は、測定用キャピラリー502よりも約20%長
く、流出キャピラリー504の長さの限度は、第1測定
用キャピラリーアレイ502、または第2測定用キャピ
ラリーアレイ503の長さの限度よりも、少なくとも約
20%長い長さである。バラストチャンバー507の位
置は、回転中心から約2.8cmのところにあり、キャ
ピラリー接合部506の位置は、回転中心から約3.8
cmのところにあり、また、したがって、流出チャンバ
ー505の位置は、回転軸から約5cmのところにあ
る。
1から流出キャピラリー504を通って流出チャンバー
505に流れ込む余分な血液のオーバーフローを含む液
流を生じさせるのに充分な、0でない最初の回転速度f
1のときに、測定用キャピラリーアレイ502からの液
流を防ぐキャピラリー関門として作用する。キャピラリ
ー接合部506は、注入口501から流出キャピラリー
504を通って流出チャンバー505に流れ込む余分な
血液のオーバーフローを含む液流を生じさせるのに充分
な、0でない最初の回転速度f1のときに、測定用キャ
ピラリーアレイ503からの液流を防ぐキャピラリー関
門である。これらのキャピラリーの境界線は、2回目の
回転速度f2(f2>f1)のときには打ち破られるよ
うに構築されている。
25mm、直径約0.65mmで約5cmの長さで、キ
ャピラリー接合部511に接続しているキャピラリー5
10と液体によって接続している。捨てバルブ518
が、キャピラリー接合部511と結合しているところ
で、バラストチャンバー507の出口に置かれている。
あるいは、キャピラリー510が、液体によって、捨て
バルブ515とつながっている。当該実施形態におい
て、捨てバルブを取り除くと、回転速度f2で液流が生
じる。捨てバルブ515またはキャピラリー接合部分5
11は、さらに、液体によって、深さ約0.25mm、
断面の直径約0.25mmで、約3cmの長さのチャン
ネル512につながっている。チャンネル512は、回
転軸からもっとも遠いところで、分離チャンバー509
と、流体的につながっている。
液体によって、キャピラリー接合部506とつながって
いて、回転速度がf2>f1になると打ち破られる。キ
ャピラリー接合部506は、さらに、液体によって、チ
ャンネル508とつながっていて、さらに、分離用チャ
ンバー509に液体によってつながっている。チャンネ
ル508は、約0.25mmの深さで、断面の直径が約
0.25mmである。分離用チャンバー509は、深さ
が約0.75mm、断面の直径が約5mmで、回転中心
から約40cmの位置に置かれている。
ーのもっとも軸側の限界に近いところで、液体によっ
て、流入チャンネル517とつながっている。流入チャ
ンネル517は、深さが約0.25mm、断面の直径が
約2.5mmで、約4.3cmから約5cmの長さであ
る。流入チャンネル517は、液体によって、流入チャ
ンネル514とつながっていて、深さ約0.75mm、
断面の直径約5mmで、回転中心から約50cmから約
80cmのところに置かれている。
プラットホームを使用するときには、不正確な容量(約
25μLの液体)の血液を注入口501に入れる(図3
8)。血液は、測定用キャピラリーアレイ502と50
3のそれぞれの中に流れ込み、測定用キャピラリーアレ
イ502とバラストチャンバー507の間にあるキャピ
ラリー接合部、および測定用キャピラリーアレイ503
とキャピラリー接合部506の間で止まる(図39と図
40)。また、血液は、流出キャピラリー504に流れ
込み、これを満たして、流出チャンバー505とのキャ
ピラリー接合部で止まる。
血液は、注入口501から流出キャピラリー504を通
って、流出チャンバー505の中に流れ込む(図41と
図42)。70rpmという2回目の回転速度f2で
は、第1測定用キャピラリーアレイ502とバラストチ
ャンバー508の間のキャピラリー接合部が打ち破られ
て、第1測定用キャピラリーアレイ502からの血液が
バラストチャンバー508を満たす(図43)。同様
に、2回目の回転速度f2で、キャピラリー接合部50
6が打ち破られて、第2測定用キャピラリーアレイ50
3からの血液が、分離用チャンバー509に入ってくる
(図44)。都合のよいことに、第2測定用キャピラリ
ーアレイ503中の血液容量は、流入チャンネル517
が差し込まれている高さにまで、分離用チャンバー50
9を満たすには不十分である。
3で回転させると、分離用チャンバー509の中の血液
成分が、赤血球細胞、白血球細胞(すなわち、“軟
膜”)、および血漿画分に分離される(図44と図4
5)。プラットホーム上の位置によって、バラストチャ
ンバーの中で血液成分の分離は行われず、3回目の回転
速度f3では、キャピラリー接合部511も、捨てバル
ブ515も打ち破られることはない。都合のよいこと
に、分離された血漿は、デカントキャピラリー517ま
では届かない。
rpmという4回目の回転速度f4で回転させると、バ
ラストチャンバー507から、チャンネル512を通っ
て、分離用チャンバー509の“底”、すなわち、分離
用チャンバーのもっとも軸から遠いところへの血液の流
れが生じる(図46)。この結果、流入チャンネル51
7の挿入点と同じ位置まで、分離用チャンバーが一杯に
なる(図47)。血漿は、流入チャンネル517を通っ
て、デカントチャンバー514に流れ込んで、バラスト
チャンバー507に含まれている血液と同量になる。流
入チャンネル517は、好都合にも、未分画の血液、ま
たは全血中0.1−1%以上の血液細胞が混入している
血漿の通過が遅くなるような大きさをもっている。
を混合するために特別に設計されたマイクロシステムプ
ラットホームを図48に図示する。この図には、ディス
ク11上の一つの測定用アレイ15の配置が示されてい
る。すなわち、このようなアレイを複数、マイクロシス
テムプラットホームの上に、より好ましくは、複数の使
用または複数のアッセイ用のプラットホームを提供する
ための本発明のディスクの上に適宜配置することができ
る。
49に示す。本発明のプラットホームのディスク実施形
態は、機械加工したアクリルから作られていた。ディス
ク全体の大きさは、外径約6cm、および内径約0.7
5cmで、このディスクは、回転装置の軸の上に載せら
れている。ディスクの厚さは、約0.9mmから約1.
5mmまでであった。作業液量は約50μLであった。
ある。プラットホームの表面から約0.5mmの深さを
もち、側面の寸法が約1cmから約5cmである注入口
601をプラットホーム上に構築し、約5−50μLの
容量が入るように設計した。各注入口は、正方形の横断
面の対角線の長さが約0.5mmで、注入口601側の
末端付近が円くなっている一対の測定用キャピラリー6
02の一方と、液体によって接続されていた。また、各
測定用キャピラリー配列の長さは、全部で約25μLの
容量が充分に入るようになっていた。測定用キャピラリ
ー602は、プラットホームの表面から約0.25mm
の深さで、測定用キャピラリー602の深さよりも深く
なっている曲ったキャピラリー関門603と液体によっ
てつながっていた。キャピラリー関門603と、混合用
アレイ中のその他の液体成分も、約0.25mmの深さ
をもち、プラットホーム上を液体が動くことによって排
出される空気を換気させる通気路608によって接続さ
れていた。さらに、約0.75mmの深さのキャピラリ
ー接合部609は、通気路中にあり、液体が通気路に逆
流するのを防止していた。
リーチャンネル604によって、チャンバー610に液
体によってつながっている混合チャンバー605と、液
体によって接続していた。チャンバー610は、さら
に、混合液体受け入れ用チャンバー606と、液体によ
ってつながっていた。あるいは、キャピラリー604
は、捨てバルブ612を含む。キャピラリーチャンネル
604は、深さ約0.25mm、断面の直径約0.25
mm、また約0.2cmの長さであった。混合チャンバ
ー605は、深さ約0.75mm、断面の直径約2mm
で、回転中心から約4cmのところに置かれていた。キ
ャピラリーチャンネル610は、深さ約0.25mm、
断面の直径約0.25mm、また約0.2cmから約3
0cmの長さであった。混合用チャンバー605は、キ
ャピラリーチャンネル604の挿入点とキャピラリーチ
ャンネル610の挿入点とが、混合用チャンバーの反対
の端に並置されるように構築されていた。その結果、キ
ャピラリーチャンネル604を通って流れる液体は、混
合用チャンバー605の反対側の壁に当てられ、その
後、キャピラリーチャンネル610を通って進むことが
できる。この結果、第1および第2の測定チャンネルか
らの液体がはっきりと分かるような混合を起こさずに合
流することによって生じた、キャピラリーチャンネル6
04中の層流となった混合液流の中に乱れが生じる。混
合用チャンバー605の構造によって生じる乱れは、層
流を壊し、キャピラリーチャンネル610を通って、液
流が続いて混合液流入チャンバー606の中に流れ込む
前に、混合チャンバーの中で混合を起こすのに十分であ
った。混合液流入チャンバー606は、深さ約0.75
mm、断面の直径が約5mmで、回転中心から約1cm
から約30cmのところに置かれていた。
プラットホームを使用するときには、混合すべき各流体
を等量(液量1−150μLの範囲)、注入口601に
入れた(図50)。液体は、測定用キャピラリーアレイ
602のそれぞれの中に流れ込み、キャピラリー関門6
03で止まる。
キャピラリーアレイからの液体は、キャピラリー関門6
03の中に流れ込み、それを満たした(図51)。捨て
バルブ612を含む実施形態において、このバルブが、
チャンネル604に液体が流れ込むのを防止した。捨て
バルブ612を開放するか、初回回転速度f1で回転さ
せると、液流が、キャピラリー接合部603から、チャ
ンネル604を通って、混合用チャンバー605の中に
進んでいった(図52)。主に層流になっている、キャ
ピラリー関門603またはチャンネル604を通る液流
とは対照的に、混合用チャンバー605の中では液流が
乱れ、そして、主に、混合チャンバー615の中で混合
が起きる。液流は、チャンネル610を通って進み、混
合溶液は、混合液流入チャンバー606の中に排出され
た(図53)。
または非等量の(図61から図67)異なった液体サン
プルを混合するために特別に設計されたマイクロシステ
ムプラットホームのさらに別の実施形態。これらの図で
は、ディスク11上の一つの測定用アレイ17の配置が
示されている。すなわち、このようなアレイを複数、マ
イクロシステムプラットホームの上に、より好ましく
は、複数の使用または複数のアッセイ用のプラットホー
ムを提供するための本発明のディスクの上に適宜配置す
ることができる。
55および20に示す。本発明のプラットホームのディ
スク実施形態は、機械加工したアクリルから作られてい
る。ディスク全体の大きさは、外径約6cm、および内
径約0.75cmで、このディスクは、回転装置の軸の
上に載せられている。ディスクの厚さは、約0.9mm
から約1.5mmまでであった。作業液量は、各液体の
貯蔵容器ごとに約40μLである。
ある。等量液の混合は、図55に図示されており、非等
量液については、図62に図示されている。(構成部分
は、図55の番号を用いて確認でき、同等の構造物が図
62に示されていて、括弧の中に示されている)。それ
ぞれが、混合しようとする液体の組合わせの一方を含む
液体貯蔵容器651と652(701と702)が、プ
ラットホーム上に構築されていて、プラットホームの表
面から約0.75mmの深さをもち、側面の寸法が約1
cmであり、この液体貯蔵容器651と652は、等量
の液体(約50μL)が入るように設計されている;
(非等量の液体貯蔵容器701は、約45μが入るよう
に設計されていて、液体貯蔵容器702は、約5μが入
るように設計されていて、液体貯蔵容器702の容量
は、液体貯蔵容器701の容量よりも少ない。)特に、
また、さらに、液体貯蔵容器中の液体の粘度が異なり、
混合することによって、中間的な粘度の混合液を作るこ
とができる。各液体貯蔵容器は、キャピラリーチャンネ
ル653および654(703および704)によっ
て、キャピラリー接合部655(705)に、液体によ
って接続している。各キャピラリーチャンネルは、約
0.5mmの深さで、断面の直径が約0.5mmで、約
5cmの長さである。キャピラリー接合部655(70
5)は、プラットホームの表面から約0.75mmの深
さで、キャピラリー652および653(703および
704)の深さよりも深くなっている。あるいは、キャ
ピラリー652および653(703および704)
は、捨てバルブ662(712)を含む。この捨てバル
ブの使用は、キャピラリー接合部655(705)に加
えて、またはその代わりに用いることができる。
mの深さをもつ、プラットホーム上を液体が動くことに
よって排出される空気を換気させる通気路660(71
0)とも接続している。さらに、約0.75mmの深さ
のキャピラリー接合部661(711)は、通気路中に
あり、液体が通気路に逆流するのを防止している。
狭いキャピラリーチャンネル656(706)によっ
て、チャンバー658(708)に液体によってつなが
っている混合用チャンバー657(707)と、液体に
よって接続していた。チャンバー658(708)は、
さらに、混合液体受け入れ用チャンバー659(70
9)に接続している。あるいは、キャピラリー656
(706)は、捨てバルブ662(712)を含む。キ
ャピラリーチャンネル656(706)は、深さ約0.
25mm、断面の直径約0.5mm以上、また約0.2
cmから約30cmの長さである。混合チャンバー65
7(707)は、深さ約0.25mm、断面の直径約
0.75mm以上で、回転中心から約0.2cmから約
30cmのところに置かれている。キャピラリーチャン
ネル658(708)は、深さ約0.5mm、断面の直
径約5mm、また約0.2cmから約30cmの長さで
ある。キャピラリーチャンネル656(706)とキャ
ピラリーチャンネル658(708)は、上記実施例5
で説明したように、混合用チャンバーとの接続によって
相殺することができ、または、混合用チャンバーの中の
どこか適当な位置に置くことができる。そして、コリオ
リの力によって混合を促進することができる。
は、液体によって、混合液流入チャンバー659(70
9)とつながっている。混合液流入チャンバー659
(709)は、深さ約0.75mm、断面の直径が約5
mm以上で、回転中心から約1cmから約30cmのと
ころに置かれている。
に図示したように、また、非等量を混ぜるときには、図
63から図67に図示したように、このプラットホーム
を使用するときには、混合すべき各液体の容量を、液体
貯蔵容器651と652(701と702)に入れる
(図56と図63)。液体は、キャピラリー653およ
び654(703および704)のそれぞれの中に流れ
込み、キャピラリー関門655(705)で止まる。あ
るいは、混合すべき液体を既に液体貯蔵容器651と6
52(701と702)の中に入れてある本発明のプラ
ットホームが提供される。これらの実施形態において、
使用前に、貯蔵容器から液体が蒸発、湿潤、または、漏
出することを防ぐために、キャピラリー653および6
54(703および704)の中に捨てバルブ712を
具備することが好ましい。
各キャピラリーからの液体が、キャピラリー接合部65
5(705)を通り、混合用チャンバー657(70
7)を通って流れる(図57と図58、および図64と
図65)。捨てバルブ712を含む実施形態において、
このバルブが、チャンネル653および654(703
および704)に液体が流れ込むのを防止する。捨てバ
ルブ712を開放すると、液流が、キャピラリー接合部
655(705)から、チャンネル656(706)を
通って、混合用チャンバー707の中に進んでいく(図
58と図65)。主に層流になっている、キャピラリー
関門655(705)またはチャンネル656(70
6)を通る液流とは対照的に、混合用チャンバー657
(707)の中では液流が乱れ、そのために、主に、混
合チャンバー657(707)の中で混合が起きる。液
流は、チャンネル658(708)を通って進み、混合
溶液が、混合液流入チャンバー659(709)の中に
排出される(59と図60、および図66と図67)。
混合して、2種類の液体が異なっていて、一つの分子種
の濃度勾配を作るように特別に設計されたマイクロシス
テムプラットホームのさらに別の実施形態で、この実施
形態は、図68に図示されている。この図では、ディス
ク11上の一つの測定用アレイ18の配置が示されてい
る。すなわち、このようなアレイを複数、マイクロシス
テムプラットホームの上に、より好ましくは、複数の使
用または複数のアッセイ用のプラットホームを提供する
ための本発明のディスクの上に適宜配置することができ
る。
9に示す。本発明のプラットホームのディスク実施形態
は、機械加工したアクリルから作られている。ディスク
全体の大きさは、外径約6cm、および内径約0.75
cmで、このディスクは、回転装置の軸の上に載せられ
ている。ディスクの厚さは、約0.9mmから約1.5
mmまでであった。作業液量は、各液体の貯蔵容器ごと
に約40μLである。
ある。それぞれに、混合しようとする液体の組み合せの
一方を入れた流体貯蔵容器801と802は、プラット
ホーム上に構築されており、プラットホームの表面から
約0.75mmの深さをもち、側面の寸法が約1cmで
あり、また、この液体貯蔵容器801は、約40μLの
容量が入るように設計されている、また、流体貯蔵容器
802は、約40μLの容量が入るように設計されてい
るが、液体貯蔵容器802の容量は、液体貯蔵容器80
1の容量とは異なる。特に、および、さらに、液体貯蔵
容器801および802は、(貯蔵容器の中の各ポイン
トにおける液体の断面積に関係する)圧力“ヘッド”の
変化によって、特定の回転速度における貯蔵容器間で、
2つの貯蔵容器から流出する液体の速度が異なるような
形になっている。こうして、一つの貯蔵容器からの液体
の、混合液中での割合は、回転の最後に貯蔵容器からの
液体が完全に混合されると、回転の最初には最大で、最
後には最小になって勾配が形成される。勾配は、左の貯
蔵容器の溶液の約40%と右の貯蔵容器の溶液の60%
から始まり、最後には、割合が逆転する。また、このほ
かの混合用アレイの等分化構造が、この勾配を保存する
方法を提供するはずである。
ル803および804によって、キャピラリー接合部8
05に、液体によって接続している。各キャピラリーチ
ャンネルは、深さ約0.5mm、断面の直径が約0.5
mmで、約5cmの長さである。キャピラリー接合部8
05は、プラットホームの表面から約0.75mmの深
さで、キャピラリー803および804の深さよりも深
くなっている。あるいは、キャピラリー803および8
04は、捨てバルブ812を含む。この捨てバルブの使
用は、キャピラリー接合部805に加えて、またはその
代わりに用いることができる。
mの深さをもち、プラットホーム上を液体が動くことに
よって排出される空気を換気させる通気路810とも接
続している。さらに、約0.75mmの深さのキャピラ
リー接合部811が通気路中にあって、液体が通気路に
逆流するのを防止している。
ラリーチャンネル806によって、混合用チャンバー8
07に液体によってつながっていて、この混合用チャン
バー807は、液体によってチャンネル808に接続し
ており、さらに、混合液体流入チャンバー809に接続
している。あるいは、キャピラリー806は、捨てバル
ブ812を含む。キャピラリーチャンネル806は、深
さ約0.5mm、断面の直径約0.5mm以上、また約
0.2cmから約30cmの長さである。混合用チャン
バー807は、深さ約0.75mm、断面の直径約0.
75mm以上で、回転中心から約0.2cmから約30
cmのところに置かれている。キャピラリーチャンネル
808は、深さ約0.5mm、断面の直径約5mm、ま
た約0.2cmから約30cmの長さである。キャピラ
リーチャンネル806とキャピラリーチャンネル808
は、上記実施例5で説明したように、混合用チャンバー
との接続によって相殺することができ、または、混合用
チャンバーの中のどこか適当な位置に置くことができ
る。そして、コリオリの力によって混合を促進すること
ができる。
よって、混合液流入チャンバー809とつながってい
る。混合液流入チャンバー809は、深さ約0.75m
m、断面の直径が約5mm以上で、回転中心から約1c
mから約30cmのところに置かれている。
プラットホームを使用するときには、混合すべき各液体
の容量(液体5−45μLの範囲)を、液体貯蔵容器8
01と802に入れる(図70)。液体は、キャピラリ
ー803と804のそれぞれの中に流れ込み、キャピラ
リー接合部805で止まる。あるいは、混合すべき液体
を既に液体貯蔵容器801と802の中に入れてある本
発明のプラットホームが提供される。これらの実施形態
において、使用前に、貯蔵容器から液体が蒸発、湿潤、
または、漏出することを防ぐために、キャピラリー80
3と804の中に実施形態捨てバルブ812を具備する
ことが好ましい。
各キャピラリーからの液体が、キャピラリー接合部80
5を通り、混合用チャンバー807を通って流れる(図
71と図72)。捨てバルブ812を含む実施形態にお
いて、このバルブが、チャンネル803と804に液体
が流れ込むのを防止する。捨てバルブ812を開放する
と、液流が、キャピラリー接合部805から、チャンネ
ル806を通って、混合用チャンバー807の中に進ん
でいく(図73)。主に層流になっている、キャピラリ
ー関門805またはチャンネル806を通る液流とは対
照的に、混合用チャンバー807の中では液流が乱れ、
そのために、主に、混合チャンバー807の中で混合が
起きる。液流は、チャンネル808を通って進み、混合
溶液が、混合液流入チャンバー809の中に排出される
(図73および図74)。
計されたミクロシステムプラットホーム(micros
ystems platform)を75に示す。図で
は、ディスク11上の1つのアッセイアレイ19の配列
を示し、多目的または多重アッセイのプラットホームを
提供するため、多数のそのようなアレイを本発明のミク
ロシステムプラットホーム上に、特に好ましくはディス
ク上に都合よく配置することができる。
に示す。本発明のプラットホームであるディスクの実施
形態は、機械加工されたアクリルから形成した。ディス
ク全体の寸法は、外半径が約6cm、内半径が約0.7
5cmであり、そのディスクは回転装置の軸に取り付け
られている。ディスクの厚さは約0.9mmから約1.
5mmの範囲内である。反応用の作動流体容積は約10
μlであった。
る。プラットホーム表面中に約0.75mの深さ、およ
び約0.5cmの横の長さを有する注入口901がプラ
ットホーム上に構成されており、約10μL、2μL〜
20μLの範囲の容積を収容するよう設計されている。
この注入口は、横断面の直径が約0.5mm、深さ約
0.75mmを備えた測定キャピラリー902に変更可
能に接続されており、この測定キャピラリーの長さは、
約10μLの全容量を含むのに十分であった。測定キャ
ピラリー902はキャピラリー接合部904に変更可能
に接続されている。
径を備えている流出キャピラリー903に変更可能に接
続するよう構成されており、近位端部が注入口901に
関して一周する。流出キャピラリーは、流出キャピラリ
ー903の深さより深い約0.75mmのプラットホー
ム表面中で、深さを備えた流出チャンバー905と変更
可能に接続している。さらに、流出チャンバーおよび流
体チャンバーの各々は、523のような空気口または空
気チャンネルと接続されており、それは約0.25mm
の深さを備え、プラットホーム上の流体変動によって排
出された空気の通気を可能にする。約0.75mmの深
さのキャピラリー接合部524は、空気チャンネルへ流
体が流れるを防止するために空気チャンネル中に存在す
る。
mのプラットホーム上に設置されている。測定キャピラ
リー902は、注入口9015から4.2cm延びてい
る。流出キャピラリー902は、注入口901から約1
cm〜約20cm延びている。流出キャピラリー903
の長さの範囲は、測定キャピラリー902より20%長
かった。流出チャンバー905は、回転の中心から約1
cm〜約20cmの位置にあり、キャピラリー接合部9
04は回転の中心から5cmの位置にあった。
ーチャンネル906と変更可能に接続し、それは順次イ
ンキュベーションチャンバー910と接続している。キ
ャピラリーチャンネル906は、約0.5mmの横断面
直径を有しており、約1cm延びている。インキュベー
ションチャンバー910は、プラットホーム表面中に約
0.75mmの深さを備えており、その深さはキャピラ
リーチャンネル906より深い。キャピラリーチャンネ
ル906は、さらにキャピラリー接合部907を介して
チャンネル909と変更可能に接続している。接合部を
通じて洗浄緩衝液へサンプルの流動が逆流するのを防ぐ
ようにキャピラリー接合部907を構成した。チャンネ
ル909は、約0.5mmの横断面直径を備えていてお
り、約5cm延びている。キャピラリー接合部907
は、プラットホーム表面中にチャンネル909またはキ
ャピラリーチャンネル906の深さより深い約0.75
mmの深さを備えている。また、インキュベーションチ
ャンバー910は、サンプルの成分に対して特異的な結
合種、特に好ましくは抗体を含んでいる。この種は、チ
ャンバーの表面への被覆としてインキュベーションチャ
ンバー910内に都合よく含まれるか、あるいはチャン
バー内のビーズまたは他の担体、またはチャンバーの機
能する内部表面に付着している。
ットホーム表面中に約0.75mmの深さを備え、また
回転軸から3.7cmの距離に位置している洗浄緩衝液
リザーバー516と変更可能に接続している。
リー920とさらに変更可能に接続され、それはさらに
キャピラリー接合部914と変更可能に接続され、それ
はさらにチャンネル926と変更可能に接続され、さら
にそれは試薬リザーバー917と変更可能に接続され
た。試薬キャピラリー920は、約0.25mmの横断
面直径を備えていており、約1cm延びている。キャピ
ラリー接合部914は、プラットホーム表面中に約0.
25mmの深さを備えており、回転軸から約2.7cm
の距離に位置する。試薬キャピラリー926は、約0.
25mmの横断面直径を備えていており、約0.2cm
から約20cm延びている。試薬リザーバー917は、
プラットホーム表面中に約0.75mmの深さを備えて
おり、回転軸から約2.3cmの距離に位置する。
ションチャンバー910をU字型キャピラリー921に
変更可能に接続した。U字型キャピラリー921は、約
0.5mmの横断面直径を備えており、約1cm延びて
いる。このキャピラリーは、少なくともインキュベーシ
ョンチャンバー910の最も軸に近位の領域より回転軸
に近位である点までU字型で延びている。インキュベー
ションチャンバー910に関するU字型チャンネルのこ
の位置調整は、インキュベーションチャンバー910内
へ付加液が流入して、液体が置換され、そこから前記液
体が均一に排出されること、すなわち、チャンバー内の
第1流体が第2流体と交換されている間にチャンバーか
ら押出されることを保証する。
リザーバー915と流体的に接続している。廃棄物リザ
ーバー915は、プラットホーム表面中に約0.75m
mの深さを備えており、回転軸から約4.5〜5.7c
mの距離に位置している。
ルブ922は、キャピラリー接合部904およびキャピ
ラリーチャンネル906の交点に、キャピラリー接合部
907および洗浄緩衝液キャピラリー908の交点に、
または試薬リザーバー918およびキャピラリー接合部
919の接合部に位置することができる。
ラットホームにおいて試薬リザーバー916および洗浄
リザーバー915の使用はディスクに予め載せられてお
り、特に好ましくは、そのディスクはキャピラリー接合
部907および洗浄緩衝液キャピラリー908の交点
で、また試薬リザーバー918およびキャピラリー接合
部919の交点で捨てバルブ922を含んでいる。不正
確な容積の流体(1〜150μLの範囲の流体)を注入
口901に加えた(図77)。流体は測定キャピラリー
902へ入り、測定キャピラリー902とキャピラリー
接合部904の間のキャピラリー接合部で停止する(図
78および図79)。サンプルが使用者によって充填さ
れ、回転速度ゼロで測定キャピラリー902および流出
キャピラリー903が満たされ後、45rpmの第1回
転速度f1でプラットホームを回転した。
ピラリー902の端部よりも回転中心からの距離が大き
いため、液体は流出キャピラリー903から流出チャン
バー905へ流れる(図80)。過剰なすべての流体が
注入口901から排出され、また流出チャンバー905
へ排出されるまでプラットホームを回転した。ただし、
流体が測定キャピラリー902中に含まれているのは除
く(図81)。
ャピラリー902の遠心端のキャピラリー接合部904
を乗り越えさせ、測定キャピラリー902からのサンプ
ルがインキュベーションチャンバー910を満たす(図
82および83)。サンプルの一部は、インキュベーシ
ョンチャンバー910中のサンプルレベルまでU字型キ
ャピラリー914へ入る(図83)。サンプル中の成分
を結合する、すなわち特異的な結合種に特異的に結合す
る最大飽和度まで十分な時間をかけてそのサンプルをイ
ンキュベートした。
ピラリー接合部908を乗り越えさせ、リザーバー91
6からの洗浄緩衝液がキャピラリー909、キャピラリ
ー906からインキュベーションチャンバー910へ流
れる。洗浄緩衝液流動は、U字型キャピラリー914か
らサンプルを廃棄物リザーバー915まで押出す(図8
4から図86)。好ましくは、洗浄緩衝液流動を可能に
するために捨てバルブ922を解放した。
ャピラリー接合部919を乗り越えさせ、リザーバー9
17からの試薬緩衝液をキャピラリー918、キャピラ
リー920、キャピラリー接合部908、キャピラリー
906からインキュベーションチャンバー910まで流
した。試薬緩衝液流動は、U字型キャピラリー914か
ら廃棄物リザーバー515まで洗浄緩衝液を押出す(図
87から図88)。好ましくは、試薬緩衝液流動を可能
にするために捨てバルブ922を解放した。
ーションチャンバー910内で特異的結合の検出を行う
他の顕色剤が含まれていた。アッセイで生じた色素体量
と比較して、特異的免疫測定法の範囲を確定した。
抗原に対するニトロセルロースの使用について、以下に
説明する。
固定化された3つの構成から成るサンドイッチの形成に
より開発された。このサンドイッチは、(a)多孔性の
NC上に吸着された補足抗TSHモノクローナル抗体
(MAB)、(b)TSH抗原、(c)コロイド状の青
いラテックス粒子上に被覆された相補性抗TSH MA
Bからなる。捕捉部位で固定化された青色色素の強度が
通常の方法において抗原(TSH)濃度とともに増加す
るので、それにより未知の検体の定量分析方法を提供す
る。
μLスポットを加えることによって8μmのNC上に固
定化した。これらのスポットは、直径で約1/4”の円
に広がる。短時間のインキュベーションの後に、NCの
領域表面を1%BSA含有PBS溶液でブロックし、
0.1%BSA−PBSで十分な洗浄を行った。その膜
は使用前に大気乾燥させた。その後、点状の領域を小さ
な正方形に切り、グラス試験管へ入れ、50/50ウマ
血清/PBS−BSA緩衝液で連続的に希釈したTSH
スタンダードの200μL一定分量を入れた。短時間の
インキュベーションでNCを湿らせた後、相補性MAB
でコーティングされた0.309ミクロンの直径の青色
ラテックス懸濁液を添加し、固定した。5分間のゆるや
かな振盪の後、ディスクを取り出し、PBS−BSA流
水の下で洗浄し、乾燥した。目視試験によって、色彩強
度がTSH濃度とともに予測されたように異なることを
確認した。
コロイド金、蛍光性または有色のラテックスビーズは、
抗体結合および集積を検出するのに使用することができ
る。
SHに対する上述のサンドイッチ分析に類似して、また
補足して開発した。抗原は、BSA−T4(12.5m
g/mL)の1.5μL容量の添加によって5μmのN
C上に固定化し、次いで1%のBSAを含むPBSでブ
ロック化し、最後に0.1%のBSAを含むPBSで洗
浄した。抗サイロキシンモノクローナル抗体(MAB)
は、受動的吸着によりSeradyne0.309μm
青色ラテックスビーズ上に固定化した。
わたって、試験管内で緩衝液中のT4とともに短時間イ
ンキュベートした。その後、吸着された補足抗原を含ん
でいる正方形数片のニトロセルロースを試験管に加え1
0分間インキュベートし、その時間にNC上に色素が展
開された。その後、少量の緩衝液でその正方形片を洗浄
し、色彩強度がT4濃度の作用として視覚的に示され
た。
には、単調量が低いT4濃度で青色色彩強度を増すこと
が明らかになった。色彩強度の変化は低いT4濃度域に
わたって生じており、分析において血清標本を約10倍
まで希釈することができることを示している。すなわ
ち、試験につき約30μLの血清を用い、300μLま
で希釈して、臨床的診断上関心がもたれる範囲にわたっ
て検出可能なシグナル変動を得ることができる。約20
分余の全アッセイ時間は最適化なしで確定し、低バック
グラウンドおよび高シグナル強度を(最適化なしで)得
た。これらの結果は、これらの工程が、生物学的混合物
のような複合混合物に含まれる少量の抗原を検出するの
に有用な抗原濃度および抗体濃度において免疫学的測定
法結果が検出可能であることを示している。
うにを調製した。抵抗性発熱素子が要求されるミクロシ
ステムプラットホーム表面上の部分は、抵抗性インクの
範囲を越えて、直流(DC)電圧降下がある状態で抵抗
性インクを越えて電気を導電するため、導電性インクと
電気的に結合している抵抗性インクで印刷された遮蔽板
である。スクリーンされる抵抗性インクおよび導電性イ
ンクはともに先行技術ですでに公知の方法を用いてプリ
ントされた(Gilleo、前掲)。
導電性インクパターンを加熱安定化されたポリエステル
シート基板(ICI ST505)上にスクリーンし、
10分間、110〜120℃で硬化した。その後、硬化
された導電性インキパターン上に抵抗性のインクをスク
リーンし、その複合物を110〜120度でさらに10
分間硬化した。一般的に、そのインクは、少なくとも
0.5mm×0.5mm(0.25mm2)の領域を覆
う、厚さが約10ミクロンの層で塗られている。しかし
ながら、3回に及ぶ同一パターンで、同じポリエステル
シートをプリントし、硬化し、リプリントすることによ
って、より大きな膜厚のフイルムパターンが得られた。
これらのより厚みのあるフイルムは、抵抗を縮小すると
ともに、同じ印加電圧で加熱性能を高めることがわかっ
た。
路を絶縁する誘電体層で覆っている。これは、本発明の
プラットホーム上の液体を熱するために使用される抵抗
性加熱器の実施例において特に有用である。さらに、こ
の誘電体層はスクリーンプリンティングにより置かれ、
その後、1000mJ/cm2で数秒間紫外線を使用し
て硬化した。
ポリエステル上にプリントされたスクリーンである回路
の一例を示す。回路材料はデュポン(Dupont)5
028導電性インクおよびデュポン7082抵抗性イン
クからなり、抵抗性インクは領域がパターン化されたソ
リッドバックから、導電性インクはディスク上の明るく
細い線状パターンからなる。直流電源への電気的接続
は、11、12、13、14、15、16、17、1
8、19、20、21および22と番号付与した。異な
る回路素子の耐性は約10〜約200オーム(N=1
0)の範囲であり、回路幾何配列に依存していた。例え
ば、12.1±1.2オーム(N=10)の抵抗を電気
接点11と12の間で測定した。別の実施例において、
1808±257オーム(N=10)の抵抗を電気接点
11と22の間で測定した。
性インク(400オーム/平方/ミル)をデュポン71
02抵抗性インク(20オーム/平方/ミル)に混合し
た。50:50(含水重量による)で混合し、その後、
スクリーンが図91および図92に示すパターンへプリ
ントされ、電気接点11と12の間で7.3±0.6オ
ーム(N=7)の抵抗を測定した。別の実施例におい
て、電気接点11と22の間で272.2±22.7オ
ーム(N=7)の抵抗を測定した。
抵抗性インクで同じ領域上にプリントされ、硬化され、
リプリントされ、再硬化され、その抵抗性回路は厚くな
り、また、その抵抗は小さくなった。この実験では、2
番目と3番目のプリンティングが、電気接点11と12
の間の抵抗を679±86.5オーム(N=8)まで小
さくした。従って、インク製剤の適切な選択による抵抗
を調整する能力、および抵抗性回路のリプリントによ
り、最終スクリーン印刷化回路の電気的性質をコントロ
ールすることが可能となる。
ー厚膜素子を介して電位を加える場合、発熱素子として
の抵抗性ポリマー厚膜の使用は、熱を生ずる抵抗性ポリ
マー厚膜の性能に依存する。図93に、ヒーターとして
使用される抵抗性ポリマー厚膜素子の性能を示す。抵抗
性発熱素子を形成するため伝導性電極をデュポン708
2抵抗性インクとデュポン7102抵抗性インクの5
0:50混合物と結合した場合、図91および図92で
示したパターンの回路がデュポン5028銀ペーストを
用いてスクリーン印刷された。図92の電気接点31お
よび33を介して直流(DC)電圧を加え、サーミスタ
プローブを使用してヒーター表面の温度を測定した。こ
れらの実験は、“乾燥”、すなわち、プラットホーム上
で流体を利用しないで抵抗性発熱素子上で実施され、ま
た、静止、すなわち、ディスクが回転することなく行わ
れた。図92は、時間および印加(DC)電圧の作用と
ともに生じた温度のグラフである。(印加電圧は、2
V、3V、4V、5Vおよび6Vであり、最低の定常状
態電圧から最も高い定常状態電圧を生じた電圧から、最
低値より最高値までを読む)。このグラフは、時間およ
び印加電圧双方の増加につれて生じる最高温度が高くな
り、100〜150秒の間で最大電圧が定常状態に達
し、また、達した最大電圧は約85〜90℃だったこと
を示している。これらのデータを図94で示したグラフ
に変換したが、定常状態の温度のプロットが、印加(D
C)電圧の作用として得られたことを表している。これ
らの結果は、達した定常状態の温度が、印加電圧の増加
につれて放物線型に増加することを示している。
は、正の温度係数(PCT)インク、デュポン7285
インクを用いて上述の実施した実験において検出した。
温度に対する電圧依存は、試験した電圧範囲にわたって
線状であり、また、印加(DC)電圧は混合された抵抗
性インクを用いて得られた結果よりも約10倍高かっ
た。
ンクで得られた結果と対比したが、正の温度にコントロ
ールされたインクに対して予測したように、電圧の増加
につれて定常状態の温度に達した。その結果は、デュポ
ン7285を使用した図92に示すようなスクリーン印
刷された抵抗性発熱素子を用いて得られたPTCインク
で得た。
において基板の温度を検出した。図95にこれらの結果
を示すが、抵抗性加熱器の1〜2mm以内の周囲までで
ディスク温度は下がった。これらの結果は、隣接した加
熱器によって制御される加熱作用する隣接した加熱器ま
たはプラットホーム構成部分(捨てバルブのような)の
うち1つを活性化をすることなく抵抗性加熱器を近接し
て配置することができることを示す。
プラットホームの形成に適当な合成基板上の抵抗性発熱
素子として使用されるべき、本発明の教示によるポリマ
ー厚膜を使用して調製される抵抗性素子の性能を示して
いる。
加熱器の使用 実施例10および11で記述したような抵抗性ポリマー
厚膜を用いて調製した抵抗性発熱素子は、熱で活性化さ
れるバルブを活性化するのに有用である。熱で活性化さ
れるバルブには、本明細書に開示された流動性構造のチ
ャンネルまたはキャピラリー内に“ワックス”を付着す
ることにより調製されたバルブが含まれる。
る際に、予め加熱したプラスチック性ピペット内に少量
の溶解ワックスを少量吸い上げ、キャピラリーチャンネ
ルにチップが付された場合、チャンネルは毛管作用によ
って少量の溶解したワックスを上昇させる。ワックスが
冷却され、チャンネルまたはキャピラリー内で凝固する
場合、ワックスバルブが形成される。ワックスバルブの
調製で有用である特定の炭化水素の例としては、単分散
のアルカンエイコサン(Tm=36.8℃)、テトラコ
サン(Tm=54.0℃)およびオクトコサン(Tm=
64.5℃)、並びにパラフィン(Tm=54.4℃)
のような多分散系のワックスがある。これらの異なるワ
ックスを使用した実験では、操作しやすいことから、単
分散の炭化水素よりもパラフィンが好ましいことがわか
った。温度を制御する分配チップの使用によりこの差異
を回避でき、ワックス弁として単分散の炭化水素を有利
に使用することが可能となった。
後、ポリエステル基板上に抵抗性ヒーター層を調製し、
テープでプラットホーム基板につないだ。加熱器の位置
調整は、ワックスプラグが十分に溶解されていること、
さらに流動が可能な状態であること、再結晶することが
ないこと、さらに抵抗性ヒーターの位置から下流のチャ
ンネルあるいはキャピラリーを目詰まりさせることがな
いことを確認することが重要である。
なる本発明のチャンネルおよびキャピラリーは、さらに
図96および図97に示したように、抵抗性ヒーターか
ら“下流”(すなわちプラットホームの縁により近位の
ところ)に設定されたワックス再結晶チャンバーからな
る。ディスクが組み立てられ回転している際に、再結晶
チャンバーへ溶解したワックスが流れ込み、一般的に再
結晶チャンバーの壁面に凝固する。そのようなワックス
バルブの最適な作動は、ワックスバルブの全範囲、およ
びワックス再結晶チャンバーの内部の少なくとも25%
以上にわたって抵抗性発熱素子が配列されていることを
必要とすることがわかった。
抵抗性ポリマー厚膜からなるプラットホームの調製方法
を示した図である。図97で示すように、電熱回路は、
両面テープでポリカーボネートディスクに接着されたポ
リエステルフイルム上にプリントされたスクリーンであ
る。本明細書に記述し、図97に示したように、アクリ
ルディスク上に流動性構造を機械加工する。ワックスバ
ルブは、本発明のプラットホームの流動性チャンネルお
よびキャピラリーの適切な領域に手で配列した。その
後、組み立てるディスクを形成するため、これらの2つ
の構成部分を両面テープで接着した(図97に示す)。
レイの1つを詳述したものである。実施例10によって
調製したスクリーン印刷された導入部は、ワックスバル
ブがスクリーン印刷された発熱素子で完全に覆われるよ
うにプラットホーム上に配列されており、それは、さら
にワックス再結晶チャンバー部分上に延びている。
き、流体チャンバーから流体容器へ流体を流動させるた
めに熱で活性化されるワックスバルブをどう使用するこ
とができるかについて示している。図99に示す各流体
チャンバーへ水溶性染料を充填した。ディスクは、キャ
ピラリー突発rpm以上のスピードの約700rpmで
回転した。図は、これらの抵抗性加熱器へのDC10V
の継続的印加がワックスバルブを再閉鎖しないで完全に
ワックスバルブを溶解するのに十分であることを示して
いる。さらに、これらのワックスバルブのなかの任意の
1つのバルブを加熱し融解しても、プラットホーム上で
約1〜2mm隔てられている隣接したワックスバルブの
どのバルブに対しても融解を引き起こすことはなかっ
た。
第1代替例 代わりの実施形態においては、熱で活性化されるバルブ
として熱復元可能なポリマーを使用した。この実験で
は、シートに熱復元可能な管FP301H(3M、ミネ
アポリス、MN、から入手)をカットし、本発明のミク
ロシステムプラットホーム上のキャピラリーチャンネル
に設置した。このキャピラリーチャンネルは2つの流体
チャンバーに分割したが、その内部の大部分は25〜5
0μLの流体を含んでいた。熱復元可能なポリマーは液
密バルブとして機能し、第2流体チャンバーまで流体の
漏出現象はみられなかった。その後、約100℃にディ
スクを熱し、熱復元可能な管が約50%まで収縮するこ
とがわかった。また、液体がチャンネルを通って第2の
外部流体チャンバーに輸送されたことを確認された。
捨てバルブとして有用であることを示している。ワック
スバルブと比較した場合、このタイプのバルブの特にす
ぐれた点は、ポリマーシートが、捨てバルブ部位から下
流のチャンネルまたは任意のミクロ流体工学構造のいず
れもほとんど目詰まりさせることなく、チャンネルによ
り保持される肉眼的物体であるということである。
第2代替例 捨てバルブとしての抵抗性加熱器自身の使用について実
証した。十分な電圧が抵抗性加熱器へ印加された場合、
本発明の抵抗性加熱器の一定の構成は、プラットホーム
の基板を溶解することが可能であることがわかった。こ
の実験では、図92に示した加熱器を介して直流(D
C)15Vを印加した。この電圧で、1秒より後に、抵
抗素子自身内の、一般にその中心に、1mm2の面積を
有する孔が形成された。これらの結果は、捨てバルブと
して加熱器を使用することができることを示している。
この実施形態では、調製されたチャンバーから成るプラ
ットホームを回転中心からの半径Rで終結するチャンネ
ルに接続した。その後、チャンネルのこの末端部をチャ
ンネル終結点よりちょうど下流に配列された電熱回路に
結合する。別の流体工学ディスクを、第1チャンネルの
まさに同じ終結点に配列されたチャンネルを備えて調製
し、その後、第2チャンネルの開始点がちょうど抵抗素
子の下流に配列されるように、この電熱回路に結合し
た。プラットホーム層をともに結合した後に、抵抗素子
はプラットホームの異なる層の中の2つのチャンネル間
で配列され、その結果、抵抗素子を介しての加熱が2つ
のチャンネルを結合し、プラットホームの異なる層で1
つのチャンバーから他のチャンバーまで流体が流動でき
るようにする。
ームのインキュベーションチャンバーまたは他のミクロ
流体工学構成部分内の流体を加熱するために用いる。図
92で示したように、形成された抵抗性加熱器中の接点
31と接点33の間に直流40Vの電圧を印加し、約6
5μLの水を含んでいる流体チャンバーがそこで熱接触
された。さらに水の温度をモニターするために流体チャ
ンバーにサーミスタを設置し、プラットホームを約50
0rpmで回転した。その結果を図100に示す。定常
状態温度が約200秒後に得られた。約500秒後、プ
ラットホームの回転は継続したままで、加熱器は切っ
た。図100に示した結果は、本発明の抵抗性発熱素子
が約50℃までこの水サンプルを加熱することができ、
約10分間この温度が保持できたことを示しており、し
かも、回転するプラットホームの対流冷却が抵抗性加熱
器の停止後1〜2分以内に周囲温度まで温度を下げるこ
とがわかった。
続して活性化することにより、回転するプラットホーム
内で温度を急速に循環することができることも示してい
る。
る抵抗に大きな変化を示すので、これらのインクをスク
リーン印刷回路上の温度を測定するのに使用することが
できる。
発熱素子と同様にスクリーン印刷するが、これは熱を発
生させるために素子に電圧を印加するというよりはむし
ろ、加熱した結果、抵抗が増加したかどうかを検出する
ために素子の抵抗率をサンプリングするものである。あ
る適用においては、加熱器および温度検出装置の両方と
して抵抗性発熱素子自身が使用できた。この使用におい
ては、電熱回路は、定電圧および(僅小な)定電流モー
ド間で切り替わる外部回路につなぐ。定電圧モードでは
素子が熱くなり、定電流モードでは電圧降下が測定さ
れ、それにより温度検出する。
し一部分上にPTCインクをスクリーン印刷する。伝導
性導入部の異なるセットを使用して、抵抗性加熱器およ
びPTCインク/感温部素子を外部回路に接続し、外部
回路は抵抗性発熱素子に電圧を送り、感温素子へ僅小な
定電流を送る。PTCインク成分中での電圧降下を測定
することによって、抵抗素子の温度を推測する。これら
の2つの回路の調整を提供することができたので、感温
部を抵抗性発熱素子の温度を制御するのに利用できる。
態を強調したものであり、その開示の変更または代替均
等物はすべて本発明の意図および範囲内にあると理解す
るものである。
ームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ームのミクロ流体を示する。
ームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ームのミクロ流体を示する。
ームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ホームのミクロ流体工学アレイを図示する。
ムプラットホームの複数の混合チャンバーのミクロ流体
工学アレイを図示する。
する。
抵抗加熱要素のスクリーン印刷を図示する。
抵抗加熱要素のスクリーン印刷を図示する。
抵抗加熱要素を用いた様々な電圧で作成された温度の時
間依存性を示すグラフを図示する。
抵抗加熱要素を用いた様々の電圧で作成された温度の電
圧依存性を示すグラフを図示する。
抵抗加熱要素を用いた加熱における距離依存性を示すグ
ラフを図示する。
ワックス弁に連絡した抵抗加熱要素のスクリーン印刷を
図示する。
ワックス弁に連絡した抵抗加熱要素のスクリーン印刷を
図示する。
ワックス弁に連絡した抵抗加熱要素のスクリーン印刷を
図示する。
ミクロ流体工学アレイでのワックス弁を融解させ、そし
て流体を制御するスクリーン印刷した抵抗加熱要素の使
用法を図示する。
りのスクリーン印刷した抵抗加熱要素を使用して温度を
循環させることができることを示すグラフである。
Claims (6)
- 【請求項1】a)導体インクおよび抵抗インクでスクリ
ーン印刷できる電気的に不活性な基板、 b)パターンでスクリーン印刷した導体インク、及び c)導体インクパターンの上にパターンでスクリーンを
併せて含む印刷した抵抗インクを含み、 導体インクと電気的に接触している抵抗インク、および
導体インクの上に印加された電気的能力は、電流に、抵
抗インクを越えて流れさせ、抵抗インクが熱を発生する
ことを特徴する抵抗加熱要素。 - 【請求項2】 導体インクが、デュポン5028、デュ
ボン5025、アケソン423SS、アケソン426S
SおよびアケソンSS24890から構成される群から
選択される銀導体インクである、請求項1に記載の抵抗
加熱構成要素。 - 【請求項3】 抵抗インクが、デュポン7082、デュ
ボン7102、デュボン7271、デュボン7278お
よびデュボン7285から構成される群から選択される
銀導体インクである、請求項1に記載の抵抗加熱構成要
素。 - 【請求項4】 抵抗インクが、PTCインクである、請
求項1に記載の抵抗加熱構成要素。 - 【請求項5】 さらに、d)抵抗インクパターンおよび
導体インクパターンの上にスクリーン印刷された誘電性
インクを含む、請求項1に記載の抵抗加熱構成要素。 - 【請求項6】 機械的スピンドルに機能的に装着された
第一の側を有し、そしてその対峙する第二の側を有し、
そこに埋設されている第一の電気的に非導体のプレー
ト、 電気的に非導体性のプレートに埋設された第一の末端を
有する複数の電気的に導体のポスト、 導体性プレートの各々が、導体性ポストの内の1つと電
気的に接触しており、そして導体性ポストのいずれも、
1つの導体性プレート以上に電気的に接触しておらず、
そしてそれにより、電気的に導体であるプレートは、お
互いから絶縁されている、そこを通過する導体性ポスト
を有する電気的に導体性および非導体制のプレートの選
択アレイ、 電気スピンドルが、遠心装置を含むモーターに機械的に
そして機能的に装着され、そして電気的に導体のポスト
の各々が、遠心的に誘導された微量システムプラットホ
ーム上の電気接点と電気的に接触しており、そして電気
的に導体のプレートの各々が、電気的信号をブラシから
電気的に導体のプレートに、そして電気的に導体のポス
トの内の1つに伝達する電気的に導体のブラシと電気的
に接触しており、そしてそれにより電気的信号を回転微
量システムプラットホームに伝達することを特徴とす
る、第一の電気的に非導体のプレートと対峙する選択ア
レイの末端で、そこを通過する導体ポストを有する電気
的に導体のプレートを含む、遠心ローターの電気スピン
ドル。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US4748897P | 1997-05-23 | 1997-05-23 | |
US60/047,488 | 1997-05-23 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55068998A Division JP3469585B2 (ja) | 1997-05-23 | 1998-05-22 | ミクロ流体工学システムでの流動運動を駆動するために向心的加速を使用するための装置および方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005235045A Division JP2005326432A (ja) | 1997-05-23 | 2005-08-12 | 抵抗加熱要素 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003028883A true JP2003028883A (ja) | 2003-01-29 |
JP3725834B2 JP3725834B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=21949268
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55068998A Expired - Fee Related JP3469585B2 (ja) | 1997-05-23 | 1998-05-22 | ミクロ流体工学システムでの流動運動を駆動するために向心的加速を使用するための装置および方法 |
JP2002107192A Expired - Fee Related JP3725834B2 (ja) | 1997-05-23 | 2002-04-09 | ミクロ流体工学システムでの流動運動を駆動するために向心的加速を使用するための装置および方法 |
JP2002349755A Expired - Fee Related JP3537813B2 (ja) | 1997-05-23 | 2002-12-02 | ミクロ流体工学システムでの流動運動を駆動するために向心的加速を使用するための装置および方法 |
JP2005235045A Pending JP2005326432A (ja) | 1997-05-23 | 2005-08-12 | 抵抗加熱要素 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55068998A Expired - Fee Related JP3469585B2 (ja) | 1997-05-23 | 1998-05-22 | ミクロ流体工学システムでの流動運動を駆動するために向心的加速を使用するための装置および方法 |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002349755A Expired - Fee Related JP3537813B2 (ja) | 1997-05-23 | 2002-12-02 | ミクロ流体工学システムでの流動運動を駆動するために向心的加速を使用するための装置および方法 |
JP2005235045A Pending JP2005326432A (ja) | 1997-05-23 | 2005-08-12 | 抵抗加熱要素 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (6) | US6063589A (ja) |
EP (1) | EP0983504A2 (ja) |
JP (4) | JP3469585B2 (ja) |
AU (1) | AU7591998A (ja) |
WO (1) | WO1998053311A2 (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004294417A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Yasuhiro Horiike | マイクロミキサ、試料分析キット及びその製造方法 |
JP2005077397A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | National Institute For Materials Science | 流れ変動構造及びマイクロミキサ |
JP2005114438A (ja) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | National Institute For Materials Science | チップの使用方法及び検査チップ |
WO2006106608A1 (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 液体均一化装置およびそれを用いた分析装置 |
WO2007052648A1 (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 試料分析用ディスク |
WO2007052647A1 (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 試料液分析用ディスクおよび混合試料液の分析方法 |
WO2010013704A1 (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | シャープ株式会社 | マイクロデバイス及びマイクロチップ装置並びにこれらを用いた分析方法 |
US7708874B2 (en) | 2006-01-13 | 2010-05-04 | Panasonic Corporation | Electrophoresis apparatus |
JP2014508949A (ja) * | 2011-03-24 | 2014-04-10 | ベーリンガー インゲルハイム マイクロパーツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 液体サンプルの上澄みを除去する器具及び方法並びに可溶性メンブレンを有する弁装置の使用 |
US9373826B2 (en) | 2011-08-03 | 2016-06-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Storage battery module |
JP2019120556A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | アッセイ装置 |
WO2020046006A1 (ko) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 주식회사 엘지화학 | 반응 최적화를 위한 고속 스크리닝 분석 시스템 |
JP2020524278A (ja) * | 2017-11-20 | 2020-08-13 | エルジー・ケム・リミテッド | 回転式ディスクシステムを活用した重金属の定性及び定量分析デバイス及び分析方法 |
Families Citing this family (453)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5960344A (en) * | 1993-12-20 | 1999-09-28 | Norand Corporation | Local area network having multiple channel wireless access |
US6048734A (en) | 1995-09-15 | 2000-04-11 | The Regents Of The University Of Michigan | Thermal microvalves in a fluid flow method |
US6429007B1 (en) * | 1997-05-02 | 2002-08-06 | BIOMéRIEUX, INC. | Nucleic acid amplification reaction station for disposable test devices |
WO1998053311A2 (en) * | 1997-05-23 | 1998-11-26 | Gamera Bioscience Corporation | Devices and methods for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system |
US6632399B1 (en) * | 1998-05-22 | 2003-10-14 | Tecan Trading Ag | Devices and methods for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system for performing biological fluid assays |
US7396508B1 (en) * | 2000-07-12 | 2008-07-08 | Ventana Medical Systems, Inc. | Automated molecular pathology apparatus having independent slide heaters |
US6572830B1 (en) | 1998-10-09 | 2003-06-03 | Motorola, Inc. | Integrated multilayered microfludic devices and methods for making the same |
SE0001779D0 (sv) * | 2000-05-12 | 2000-05-12 | Gyros Ab | Microanalysis device |
US6503359B2 (en) | 1999-03-05 | 2003-01-07 | Burstein Technologies, Inc. | Monomolecular adhesion methods for manufacturing microfabricated multilaminate devices |
AU779792B2 (en) * | 1999-04-06 | 2005-02-10 | Uab Research Foundation, The | Method for screening crystallization conditions in solution crystal growth |
WO2000069560A1 (en) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | Gamera Bioscience Corporation | A centripetally-motivated microfluidics system for performing in vitro hybridization and amplification of nucleic acids |
US7332326B1 (en) | 1999-05-14 | 2008-02-19 | Tecan Trading Ag | Centripetally-motivated microfluidics system for performing in vitro hybridization and amplification of nucleic acids |
SE516321C2 (sv) * | 1999-05-31 | 2001-12-17 | Gambro Inc | Centrifug för behandling av blod och blodkomponenter |
DE60012562D1 (de) | 1999-06-18 | 2004-09-02 | Gamera Bioscience Corp | Vorrichtungen und verfahren zur durchführung miniaturisierter homogener tests |
US6706519B1 (en) | 1999-06-22 | 2004-03-16 | Tecan Trading Ag | Devices and methods for the performance of miniaturized in vitro amplification assays |
ATE395136T1 (de) * | 1999-06-22 | 2008-05-15 | Tecan Trading Ag | Vorrichtungen zur durchfuehrung von miniaturisierten in vitro amplifizierungsassays |
CA2378091A1 (en) * | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Timothy M. Woudenberg | High density electrophoresis device and method |
US7088650B1 (en) | 1999-08-23 | 2006-08-08 | Worthington Mark O | Methods and apparatus for optical disc data acquisition using physical synchronization markers |
US6888951B1 (en) | 1999-08-23 | 2005-05-03 | Nagaoka & Co., Ltd. | Methods and apparatus for analyzing operational and analyte data acquired from optical disc |
US6875619B2 (en) * | 1999-11-12 | 2005-04-05 | Motorola, Inc. | Microfluidic devices comprising biochannels |
US6361958B1 (en) * | 1999-11-12 | 2002-03-26 | Motorola, Inc. | Biochannel assay for hybridization with biomaterial |
WO2001055713A2 (en) * | 2000-01-26 | 2001-08-02 | Transgenomic, Inc. | Method and apparatus for separating polynucleotides using monolithic capillary columns |
WO2001087487A2 (en) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Tecan Trading Ag | Bidirectional flow centrifugal microfluidic devices |
US20020050456A1 (en) * | 2000-05-15 | 2002-05-02 | Sheppard Norman F. | Use of vapor-deposited conformal coatings in microfluidic structures |
US20020151078A1 (en) * | 2000-05-15 | 2002-10-17 | Kellogg Gregory J. | Microfluidics devices and methods for high throughput screening |
WO2002000347A2 (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing devices, systems and methods |
US6734401B2 (en) | 2000-06-28 | 2004-05-11 | 3M Innovative Properties Company | Enhanced sample processing devices, systems and methods |
US6720187B2 (en) | 2000-06-28 | 2004-04-13 | 3M Innovative Properties Company | Multi-format sample processing devices |
US6627159B1 (en) | 2000-06-28 | 2003-09-30 | 3M Innovative Properties Company | Centrifugal filling of sample processing devices |
AU2001273156A1 (en) * | 2000-07-03 | 2002-01-14 | Xeotron Corporation | Devices and methods for carrying out chemical reactions using photogenerated reagents |
DE60138287D1 (de) * | 2000-07-21 | 2009-05-20 | Senzime Point Of Care Ab | Mikro-calorimetervorrichtung |
FR2812306B1 (fr) * | 2000-07-28 | 2005-01-14 | Gabriel Festoc | Systeme d'amplification en chaine par polymerse de sequences nucleiques cibles |
US6561479B1 (en) * | 2000-08-23 | 2003-05-13 | Micron Technology, Inc. | Small scale actuators and methods for their formation and use |
US6939451B2 (en) * | 2000-09-19 | 2005-09-06 | Aclara Biosciences, Inc. | Microfluidic chip having integrated electrodes |
US6855553B1 (en) | 2000-10-02 | 2005-02-15 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing apparatus, methods and systems |
US6854386B2 (en) * | 2000-10-31 | 2005-02-15 | International Imaging Materials Inc. | Ceramic decal assembly |
US6796733B2 (en) | 2000-10-31 | 2004-09-28 | International Imaging Materials Inc. | Thermal transfer ribbon with frosting ink layer |
US6990904B2 (en) * | 2000-10-31 | 2006-01-31 | International Imaging Materials, Inc | Thermal transfer assembly for ceramic imaging |
US8097471B2 (en) * | 2000-11-10 | 2012-01-17 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing devices |
WO2002041004A2 (en) * | 2000-11-16 | 2002-05-23 | Burstein Technologies, Inc. | Optical biodiscs with reflective layers |
AU2002241602A1 (en) * | 2000-11-16 | 2002-06-11 | Burstein Technologies, Inc. | Methods and apparatus for detecting and quantifying lymphocytes with optical biodiscs |
US7026131B2 (en) * | 2000-11-17 | 2006-04-11 | Nagaoka & Co., Ltd. | Methods and apparatus for blood typing with optical bio-discs |
US7087203B2 (en) * | 2000-11-17 | 2006-08-08 | Nagaoka & Co., Ltd. | Methods and apparatus for blood typing with optical bio-disc |
US6521188B1 (en) * | 2000-11-22 | 2003-02-18 | Industrial Technology Research Institute | Microfluidic actuator |
EP1410045A2 (en) * | 2000-11-22 | 2004-04-21 | Burstein Technologies, Inc. | Apparatus and methods for separating agglutinants and disperse particles |
SE0004297D0 (sv) * | 2000-11-23 | 2000-11-23 | Gyros Ab | Device for thermal cycling |
SE0004296D0 (sv) | 2000-11-23 | 2000-11-23 | Gyros Ab | Device and method for the controlled heating in micro channel systems |
SE0004351D0 (sv) * | 2000-11-27 | 2000-11-27 | Helen Andersson | System och metod för tidstyrd vätskehantering för reaktioner och processer i ett mikrofluidiskt flödescellsystem |
WO2002043866A2 (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-06 | Burstein Technologies, Inc. | Apparatus and methods for separating components of particulate suspension |
US7054258B2 (en) | 2000-12-08 | 2006-05-30 | Nagaoka & Co., Ltd. | Optical disc assemblies for performing assays |
WO2002046721A2 (en) | 2000-12-08 | 2002-06-13 | Burstein Technologies, Inc. | Optical discs for measuring analytes |
US7091034B2 (en) * | 2000-12-15 | 2006-08-15 | Burstein Technologies, Inc. | Detection system for disk-based laboratory and improved optical bio-disc including same |
WO2002051537A2 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Burstein Technologies, Inc. | Optical bio-discs and methods relating thereto |
US6770434B2 (en) | 2000-12-29 | 2004-08-03 | The Provost, Fellows And Scholars Of The College Of The Holy & Undivided Trinity Of Queen Elizabeth Near Dublin | Biological assay method |
CA2433350A1 (en) * | 2001-01-02 | 2002-08-01 | President And Fellows Of Harvard College | Method and apparatus for measurement of the sulfate concentration in air samples |
US20040099310A1 (en) * | 2001-01-05 | 2004-05-27 | Per Andersson | Microfluidic device |
US6653625B2 (en) * | 2001-03-19 | 2003-11-25 | Gyros Ab | Microfluidic system (MS) |
US6692700B2 (en) | 2001-02-14 | 2004-02-17 | Handylab, Inc. | Heat-reduction methods and systems related to microfluidic devices |
WO2002075312A1 (en) * | 2001-03-19 | 2002-09-26 | Gyros Ab | Characterization of reaction variables |
US6717136B2 (en) | 2001-03-19 | 2004-04-06 | Gyros Ab | Microfludic system (EDI) |
JP4199544B2 (ja) * | 2001-03-19 | 2008-12-17 | ユィロス・パテント・アクチボラグ | マイクロ流体システム(edi) |
US7429354B2 (en) | 2001-03-19 | 2008-09-30 | Gyros Patent Ab | Structural units that define fluidic functions |
US8895311B1 (en) | 2001-03-28 | 2014-11-25 | Handylab, Inc. | Methods and systems for control of general purpose microfluidic devices |
US7010391B2 (en) * | 2001-03-28 | 2006-03-07 | Handylab, Inc. | Methods and systems for control of microfluidic devices |
US6852287B2 (en) | 2001-09-12 | 2005-02-08 | Handylab, Inc. | Microfluidic devices having a reduced number of input and output connections |
US7829025B2 (en) | 2001-03-28 | 2010-11-09 | Venture Lending & Leasing Iv, Inc. | Systems and methods for thermal actuation of microfluidic devices |
US7323140B2 (en) | 2001-03-28 | 2008-01-29 | Handylab, Inc. | Moving microdroplets in a microfluidic device |
US6806088B2 (en) * | 2001-04-09 | 2004-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for improving the performance of microanalytic and microsynthetic procedures |
US7033747B2 (en) | 2001-04-11 | 2006-04-25 | Nagaoka & Co., Ltd | Multi-parameter assays including analysis discs and methods relating thereto |
WO2004058405A1 (en) * | 2001-05-02 | 2004-07-15 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing device with resealable process chamber |
US6805841B2 (en) | 2001-05-09 | 2004-10-19 | The Provost Fellows And Scholars Of The College Of The Holy And Undivided Trinity Of Queen Elizabeth Near Dublin | Liquid pumping system |
DE10123259A1 (de) * | 2001-05-12 | 2002-11-21 | Eppendorf Ag | Mikrofluidisches Speicher- und/oder Dosierbauteil |
WO2002101364A1 (en) * | 2001-06-09 | 2002-12-19 | Glsynthesis Inc. | Lipid structures and uses thereof |
US7141416B2 (en) | 2001-07-12 | 2006-11-28 | Burstein Technologies, Inc. | Multi-purpose optical analysis optical bio-disc for conducting assays and various reporting agents for use therewith |
CN1556924A (zh) * | 2001-07-20 | 2004-12-22 | ̹�� | 用于执行交互式离心的光分析盘及相关的驱动器装置 |
US6825127B2 (en) | 2001-07-24 | 2004-11-30 | Zarlink Semiconductor Inc. | Micro-fluidic devices |
WO2003027723A2 (en) * | 2001-07-24 | 2003-04-03 | Burstein Technologies, Inc. | Method and apparatus for bonded fluidic circuit for optical bio-disc |
US6919058B2 (en) | 2001-08-28 | 2005-07-19 | Gyros Ab | Retaining microfluidic microcavity and other microfluidic structures |
SE0104077D0 (sv) * | 2001-10-21 | 2001-12-05 | Gyros Ab | A method and instrumentation for micro dispensation of droplets |
EP2269736B1 (en) | 2001-08-28 | 2013-04-24 | Gyros Patent Ab | Retaining microfluidic microcavity and other microfluidic structures |
US20030129665A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-07-10 | Selvan Gowri Pyapali | Methods for qualitative and quantitative analysis of cells and related optical bio-disc systems |
US20030143637A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-07-31 | Selvan Gowri Pyapali | Capture layer assemblies for cellular assays including related optical analysis discs and methods |
EP1423699A4 (en) * | 2001-09-07 | 2006-01-18 | Burstein Technologies Inc | CELLULAR MORPHOLOGY BASED IDENTIFICATION AND QUANTIFICATION OF WHITE BLOOD CELL TYPES USING OPTICAL BIO-DISC SYSTEMS |
DE60237289D1 (de) | 2001-09-17 | 2010-09-23 | Gyros Patent Ab | Einen kontrollierten strom in einer mikrofluidvorrichtung ermöglichende funktionseinheit |
US7338760B2 (en) * | 2001-10-26 | 2008-03-04 | Ntu Ventures Private Limited | Sample preparation integrated chip |
JP4365216B2 (ja) * | 2001-11-01 | 2009-11-18 | レンセレアー ポリテクニック インスティテュート | 生体触媒ゾルゲルマイクロアレイ |
US20030175947A1 (en) * | 2001-11-05 | 2003-09-18 | Liu Robin Hui | Enhanced mixing in microfluidic devices |
EP1448992A4 (en) * | 2001-11-20 | 2005-11-02 | Burstein Technologies Inc | OPTICAL BIODISTICS AND FLUIDIC CIRCUITS FOR CELL ANALYSIS AND CORRESPONDING METHODS |
GB0128350D0 (en) | 2001-11-27 | 2002-01-16 | Lab901 Ltd | Non-rigid apparatus for microfluidic applications |
AU2002366474A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-06-30 | Arkray, Inc. | Sample measuring device |
US6716395B2 (en) * | 2001-12-18 | 2004-04-06 | Serenex, Inc. | Integrated protein affinity capture centrifugation device |
US7244393B2 (en) | 2001-12-21 | 2007-07-17 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Diagnostic device and system |
US6889468B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-05-10 | 3M Innovative Properties Company | Modular systems and methods for using sample processing devices |
US6532997B1 (en) | 2001-12-28 | 2003-03-18 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing device with integral electrophoresis channels |
US7662340B2 (en) * | 2001-12-28 | 2010-02-16 | Hitachi High-Technologies Corporation | Extractor chemical analyzer and chemical analyzing method |
IE20020619A1 (en) * | 2001-12-31 | 2003-07-23 | Provost Fellows And Scholors O | An assay assembly |
US20050023765A1 (en) * | 2002-01-31 | 2005-02-03 | Coombs James Howard | Bio-safety features for optical analysis disc and disc system including same |
US20050170490A1 (en) * | 2002-01-31 | 2005-08-04 | Chen Yihfar | Processes for manufacturing optical analysis discs with molded microfluidic structures and discs made according thereto |
US20050221048A1 (en) * | 2002-01-31 | 2005-10-06 | James Rodney Norton | Manufacturing processes for making optical analysis discs including successive patterning operations and optical discs thereby manufactured |
US20040241381A1 (en) * | 2002-01-31 | 2004-12-02 | Chen Yihfar | Microfluidic structures with circumferential grooves for bonding adhesives and related optical analysis discs |
WO2003064996A2 (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-07 | Burstein Technologies, Inc. | Bio-safe dispenser and optical analysis disc assembly |
US20050176858A1 (en) * | 2002-02-15 | 2005-08-11 | Bridgestone Corporation | Rubber composition and pneumatic tire made therefrom |
JP3933058B2 (ja) * | 2002-02-25 | 2007-06-20 | 日立化成工業株式会社 | マイクロ流体システム用支持ユニット及びその製造方法 |
US7459127B2 (en) * | 2002-02-26 | 2008-12-02 | Siemens Healthcare Diagnostics Inc. | Method and apparatus for precise transfer and manipulation of fluids by centrifugal and/or capillary forces |
US7419821B2 (en) | 2002-03-05 | 2008-09-02 | I-Stat Corporation | Apparatus and methods for analyte measurement and immunoassay |
ITVE20020012A1 (it) * | 2002-03-13 | 2003-09-15 | Alper Srl | Emanatore elettrico di deodorante o di insetticida. |
US20030180965A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-09-25 | Levent Yobas | Micro-fluidic device and method of manufacturing and using the same |
WO2003087410A1 (en) * | 2002-04-11 | 2003-10-23 | Sequenom, Inc. | Methods and devices for performing chemical reactions on a solid support |
JP4262674B2 (ja) * | 2002-04-30 | 2009-05-13 | アークレイ株式会社 | 分析用具、分析用具を用いる試料分析方法および分析装置 |
US7384602B2 (en) | 2002-05-08 | 2008-06-10 | Hitachi High-Technologies Corporation | Chemical analysis apparatus and genetic diagnostic apparatus |
WO2003096008A1 (fr) * | 2002-05-08 | 2003-11-20 | Hitachi High-Technologies Corporation | Analyseur chimique et appareil de diagnostic genique |
JP4095886B2 (ja) * | 2002-05-08 | 2008-06-04 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 化学分析装置及び遺伝子診断装置 |
US20050106714A1 (en) * | 2002-06-05 | 2005-05-19 | Zarur Andrey J. | Rotatable reactor systems and methods |
US7005265B1 (en) | 2002-06-20 | 2006-02-28 | Wenhong Fan | Nonenzymatic catalytic signal amplification for nucleic acid hybridization assays |
JP4106977B2 (ja) | 2002-06-21 | 2008-06-25 | 株式会社日立製作所 | 分析チップ及び分析装置 |
US20040011650A1 (en) * | 2002-07-22 | 2004-01-22 | Frederic Zenhausern | Method and apparatus for manipulating polarizable analytes via dielectrophoresis |
CN1242848C (zh) | 2002-07-22 | 2006-02-22 | 松下电器产业株式会社 | 成分分离装置及其制造方法、及使用该装置的微小固体成分的分离方法 |
US7201881B2 (en) * | 2002-07-26 | 2007-04-10 | Applera Corporation | Actuator for deformable valves in a microfluidic device, and method |
US7198759B2 (en) * | 2002-07-26 | 2007-04-03 | Applera Corporation | Microfluidic devices, methods, and systems |
US7135147B2 (en) * | 2002-07-26 | 2006-11-14 | Applera Corporation | Closing blade for deformable valve in a microfluidic device and method |
WO2004011669A2 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-05 | University Of Washington | Apparatus and methods for binding molecules and cells |
EP1391237B1 (en) * | 2002-08-01 | 2011-09-21 | Tosoh Corporation | Fine channel device, desksize chemical plant and fine particle producing apparatus employing them |
TW590982B (en) * | 2002-09-27 | 2004-06-11 | Agnitio Science & Technology I | Micro-fluid driving device |
KR100444751B1 (ko) * | 2002-11-11 | 2004-08-16 | 한국전자통신연구원 | 표면장력에 의한 유체제어 소자 |
AU2003293399A1 (en) * | 2002-12-04 | 2004-06-23 | Spinx, Inc. | Devices and methods for programmable microscale manipulation of fluids |
US7285255B2 (en) * | 2002-12-10 | 2007-10-23 | Ecolab Inc. | Deodorizing and sanitizing employing a wicking device |
US7125711B2 (en) * | 2002-12-19 | 2006-10-24 | Bayer Healthcare Llc | Method and apparatus for splitting of specimens into multiple channels of a microfluidic device |
US7094354B2 (en) * | 2002-12-19 | 2006-08-22 | Bayer Healthcare Llc | Method and apparatus for separation of particles in a microfluidic device |
US7507376B2 (en) * | 2002-12-19 | 2009-03-24 | 3M Innovative Properties Company | Integrated sample processing devices |
US7476361B2 (en) * | 2002-12-24 | 2009-01-13 | Tecan Trading Ag | Microfluidics devices and methods of diluting samples and reagents |
US7332129B2 (en) * | 2003-01-09 | 2008-02-19 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing device having process chambers with bypass slots |
DE10302721A1 (de) * | 2003-01-23 | 2004-08-05 | Steag Microparts Gmbh | Mikrofluidische Anordnung zum Dosieren von Flüssigkeiten |
JP4519124B2 (ja) | 2003-01-30 | 2010-08-04 | ユィロス・パテント・アクチボラグ | 微小流動性デバイスの内部の壁 |
KR100959101B1 (ko) * | 2003-02-20 | 2010-05-25 | 삼성전자주식회사 | Pcr 반응기 및 pcr 반응기의 입구와 출구의 개폐를조절하는 방법 |
CA2518677A1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-12-09 | Nagaoka & Co., Ltd. | Methods and apparatus for use in detection and quantitation of various cell types and use of optical bio-disc for performing same |
EP1613946A4 (en) * | 2003-03-20 | 2006-07-12 | Univ Northeastern Ohio | INCLUDED TEST DEVICE FOR FAST DETECTION OF BIOLOGICAL CONTAMINANTS |
SE0300822D0 (sv) | 2003-03-23 | 2003-03-23 | Gyros Ab | A collection of Micro Scale Devices |
SE0300823D0 (sv) | 2003-03-23 | 2003-03-23 | Gyros Ab | Preloaded Microscale Devices |
US20050037484A1 (en) * | 2003-04-23 | 2005-02-17 | Norbert Staimer | Optical bio-discs including spiral fluidic circuits for performing assays |
US8309039B2 (en) * | 2003-05-14 | 2012-11-13 | James Russell Webster | Valve structure for consistent valve operation of a miniaturized fluid delivery and analysis system |
US7435381B2 (en) * | 2003-05-29 | 2008-10-14 | Siemens Healthcare Diagnostics Inc. | Packaging of microfluidic devices |
US7736889B2 (en) * | 2003-06-10 | 2010-06-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fluidic force discrimination |
JP4151483B2 (ja) * | 2003-06-10 | 2008-09-17 | ソニー株式会社 | バイオアッセイ用基板並びにバイオアッセイ装置及び方法 |
FR2856046B1 (fr) * | 2003-06-16 | 2005-07-29 | Biomerieux Sa | Microvanne fluidique a ouverture par commande electrique |
WO2004113871A2 (en) * | 2003-06-19 | 2004-12-29 | Nagaoka & Co., Ltd. | Fluidic circuits for sample preparation including bio-discs and methods relating thereto |
US7390464B2 (en) | 2003-06-19 | 2008-06-24 | Burstein Technologies, Inc. | Fluidic circuits for sample preparation including bio-discs and methods relating thereto |
US20040265171A1 (en) * | 2003-06-27 | 2004-12-30 | Pugia Michael J. | Method for uniform application of fluid into a reactive reagent area |
US20070166721A1 (en) * | 2003-06-27 | 2007-07-19 | Phan Brigitte C | Fluidic circuits, methods and apparatus for use of whole blood samples in colorimetric assays |
US20040265172A1 (en) * | 2003-06-27 | 2004-12-30 | Pugia Michael J. | Method and apparatus for entry and storage of specimens into a microfluidic device |
US20080257754A1 (en) * | 2003-06-27 | 2008-10-23 | Pugia Michael J | Method and apparatus for entry of specimens into a microfluidic device |
US7238269B2 (en) * | 2003-07-01 | 2007-07-03 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing device with unvented channel |
WO2005009581A2 (en) * | 2003-07-15 | 2005-02-03 | Nagaoka & Co. Ltd. | Methods and apparatus for blood separation and analysis using membranes on an optical bio-disc |
WO2005011830A2 (en) * | 2003-07-25 | 2005-02-10 | Nagaoka & Co., Ltd. | Fluidic circuits for sample preparation including bio-discs and methods relating thereto |
EP1654066B1 (en) | 2003-07-31 | 2014-11-12 | Handylab, Inc. | Processing particle-containing samples |
CN1781024A (zh) * | 2003-08-05 | 2006-05-31 | 太阳诱电株式会社 | 试样分析装置及盘状试样分析媒体 |
EP1508373A3 (de) * | 2003-08-19 | 2005-08-03 | Herbener, Heinz-Gerd | Probenträger mit Flüssigkeitskanal |
US7347617B2 (en) * | 2003-08-19 | 2008-03-25 | Siemens Healthcare Diagnostics Inc. | Mixing in microfluidic devices |
JPWO2005027593A1 (ja) * | 2003-09-12 | 2007-11-15 | 日本碍子株式会社 | プラズマ発生電極及びプラズマ反応器 |
US20050136545A1 (en) * | 2003-09-15 | 2005-06-23 | Tecan Trading Ag | Microfluidics devices and methods for performing based assays |
US7296592B2 (en) * | 2003-09-16 | 2007-11-20 | Eksigent Technologies, Llc | Composite polymer microfluidic control device |
EP1669733B1 (en) * | 2003-10-03 | 2019-01-16 | National Institute for Materials Science | Measuring chip |
CN1784605B (zh) | 2003-10-15 | 2011-11-23 | 松下电器产业株式会社 | 毛细管芯片中流体的流通方法、使用该方法的流通控制装置 |
US7196295B2 (en) * | 2003-11-21 | 2007-03-27 | Watlow Electric Manufacturing Company | Two-wire layered heater system |
GB0327094D0 (en) * | 2003-11-21 | 2003-12-24 | Inverness Medical Switzerland | Laminated device |
US7329391B2 (en) * | 2003-12-08 | 2008-02-12 | Applera Corporation | Microfluidic device and material manipulating method using same |
US20050130177A1 (en) * | 2003-12-12 | 2005-06-16 | 3M Innovative Properties Company | Variable valve apparatus and methods |
US7322254B2 (en) * | 2003-12-12 | 2008-01-29 | 3M Innovative Properties Company | Variable valve apparatus and methods |
US7837947B2 (en) * | 2003-12-12 | 2010-11-23 | 3M Innovative Properties Company | Sample mixing on a microfluidic device |
DE10359160A1 (de) * | 2003-12-16 | 2005-07-21 | Roche Diagnostics Gmbh | Testelement zur Untersuchung von Probenmaterial |
US7939249B2 (en) * | 2003-12-24 | 2011-05-10 | 3M Innovative Properties Company | Methods for nucleic acid isolation and kits using a microfluidic device and concentration step |
US20050142571A1 (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-30 | 3M Innovative Properties Company | Methods for nucleic acid isolation and kits using solid phase material |
US20050142570A1 (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-30 | 3M Innovative Properties Company | Methods for nucleic acid isolation and kits using a microfluidic device and sedimenting reagent |
JP4750412B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2011-08-17 | モレックス インコーポレイテド | 生体由来分子、ダイオキシン類及び内分泌撹乱物質検出装置及び当該装置を使用した検出方法 |
WO2005065827A1 (en) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Gyros Patent Ab | Contact heating arrangement |
US8592219B2 (en) | 2005-01-17 | 2013-11-26 | Gyros Patent Ab | Protecting agent |
SE0400181D0 (sv) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | Gyros Ab | Segmented porous and preloaded microscale devices |
CN101722065A (zh) * | 2004-02-18 | 2010-06-09 | 日立化成工业株式会社 | 微型流体系统用支撑单元 |
JP4482926B2 (ja) * | 2004-02-20 | 2010-06-16 | 富士フイルム株式会社 | 科学現象の評価装置、拡散速度測定実験装置、及びその製造方法 |
US20070095393A1 (en) * | 2004-03-30 | 2007-05-03 | Piero Zucchelli | Devices and methods for programmable microscale manipulation of fluids |
US7056473B2 (en) * | 2004-04-29 | 2006-06-06 | Response Biomedical Corp. | Method and apparatus of quantitative assays |
US8470586B2 (en) | 2004-05-03 | 2013-06-25 | Handylab, Inc. | Processing polynucleotide-containing samples |
US8852862B2 (en) | 2004-05-03 | 2014-10-07 | Handylab, Inc. | Method for processing polynucleotide-containing samples |
US7491363B2 (en) * | 2004-07-15 | 2009-02-17 | Applied Biosystems, Llc. | Fluid processing device |
US7932090B2 (en) * | 2004-08-05 | 2011-04-26 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing device positioning apparatus and methods |
US20090087859A1 (en) * | 2004-09-20 | 2009-04-02 | Johnson Brandon T | Microfluidic device for detecting soluble molecules |
DE102004046396A1 (de) | 2004-09-24 | 2006-04-13 | Land Baden-Württemberg, vertreten durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg, vertreten durch den Minister | Partikelsedimentationsvorrichtung und Verfahren zum Durchführen einer Partikelsedimentation |
US8137617B2 (en) * | 2004-09-30 | 2012-03-20 | Arkray, Inc. | Thin film heater and analytical instrument |
EP1828746B1 (en) * | 2004-10-18 | 2016-12-28 | Life Technologies Corporation | Fluid processing device including composite material flow modulator |
EP1652911A1 (en) * | 2004-10-26 | 2006-05-03 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Micro-reactor for biological substance inspection and biological substance inspection device |
CA2586246A1 (en) * | 2004-11-03 | 2006-05-11 | Third Wave Technologies, Inc. | Single step nucleic acid detection assay employing reverse transcription, polymerase chain reaction and endonuclease cleavage |
JP4054798B2 (ja) | 2004-11-29 | 2008-03-05 | キヤノン株式会社 | 流体搬送方法 |
WO2006059649A1 (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | 分析前処理用部品 |
CN102172507A (zh) * | 2004-12-09 | 2011-09-07 | 日立化成工业株式会社 | 微流体系统用支持单元及其制造方法 |
JP2008534914A (ja) | 2005-01-17 | 2008-08-28 | ユィロス・パテント・アクチボラグ | 多目的流路 |
JP4646204B2 (ja) * | 2005-01-27 | 2011-03-09 | ブラザー工業株式会社 | 検査対象受体、分取装置、及び分取方法 |
WO2006080140A1 (ja) | 2005-01-28 | 2006-08-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 血液処理装置及び血液導入方法 |
KR100647320B1 (ko) * | 2005-02-05 | 2006-11-23 | 삼성전자주식회사 | 혈청 분리용 마이크로 장치 |
WO2006093845A2 (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-08 | Careside Medical Llc | A micro-fluidic fluid separation device and method |
WO2006108559A2 (de) * | 2005-04-09 | 2006-10-19 | Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur untersuchung einer probenflüssigkeit |
WO2006110096A1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-19 | Gyros Patent Ab | Microfluidic device with serial valve |
EP1874469A4 (en) | 2005-04-14 | 2014-02-26 | Gyros Patent Ab | MICROFLUID DEVICE WITH FINGER VALVES |
WO2006110094A1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-19 | Gyros Patent Ab | Upward microconduits |
US8372357B2 (en) | 2005-04-14 | 2013-02-12 | Gyros Patent Ab | Liquid plugs |
JP2008538319A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-10-23 | ギロス・パテント・エービー | 分離用構造体 |
US7748012B2 (en) | 2005-05-09 | 2010-06-29 | Searete Llc | Method of manufacturing a limited use data storing device |
US8218262B2 (en) | 2005-05-09 | 2012-07-10 | The Invention Science Fund I, Llc | Method of manufacturing a limited use data storing device including structured data and primary and secondary read-support information |
US7770028B2 (en) | 2005-09-09 | 2010-08-03 | Invention Science Fund 1, Llc | Limited use data storing device |
US8220014B2 (en) | 2005-05-09 | 2012-07-10 | The Invention Science Fund I, Llc | Modifiable memory devices having limited expected lifetime |
US9396752B2 (en) | 2005-08-05 | 2016-07-19 | Searete Llc | Memory device activation and deactivation |
US8121016B2 (en) | 2005-05-09 | 2012-02-21 | The Invention Science Fund I, Llc | Rotation responsive disk activation and deactivation mechanisms |
US8159925B2 (en) | 2005-08-05 | 2012-04-17 | The Invention Science Fund I, Llc | Limited use memory device with associated information |
US7668069B2 (en) * | 2005-05-09 | 2010-02-23 | Searete Llc | Limited use memory device with associated information |
US7668068B2 (en) | 2005-06-09 | 2010-02-23 | Searete Llc | Rotation responsive disk activation and deactivation mechanisms |
US7596073B2 (en) * | 2005-05-09 | 2009-09-29 | Searete Llc | Method and system for fluid mediated disk activation and deactivation |
US7916592B2 (en) * | 2005-05-09 | 2011-03-29 | The Invention Science Fund I, Llc | Fluid mediated disk activation and deactivation mechanisms |
US8140745B2 (en) | 2005-09-09 | 2012-03-20 | The Invention Science Fund I, Llc | Data retrieval methods |
US7694316B2 (en) * | 2005-05-09 | 2010-04-06 | The Invention Science Fund I, Llc | Fluid mediated disk activation and deactivation mechanisms |
US7512959B2 (en) * | 2005-05-09 | 2009-03-31 | Searete Llc | Rotation responsive disk activation and deactivation mechanisms |
US8462605B2 (en) | 2005-05-09 | 2013-06-11 | The Invention Science Fund I, Llc | Method of manufacturing a limited use data storing device |
US7916615B2 (en) | 2005-06-09 | 2011-03-29 | The Invention Science Fund I, Llc | Method and system for rotational control of data storage devices |
US7565596B2 (en) | 2005-09-09 | 2009-07-21 | Searete Llc | Data recovery systems |
US8099608B2 (en) | 2005-05-09 | 2012-01-17 | The Invention Science Fund I, Llc | Limited use data storing device |
US7907486B2 (en) | 2006-06-20 | 2011-03-15 | The Invention Science Fund I, Llc | Rotation responsive disk activation and deactivation mechanisms |
US20060263265A1 (en) * | 2005-05-23 | 2006-11-23 | Der-Ren Kang | Blood micro-separator |
WO2007057788A2 (en) * | 2005-06-03 | 2007-05-24 | Spinx, Inc. | Dosimeter for programmable microscale manipulation of fluids |
US7935318B2 (en) * | 2005-06-13 | 2011-05-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Microfluidic centrifugation systems |
US20060281192A1 (en) * | 2005-06-13 | 2006-12-14 | Harding Philip H | Method for mixing fluids in microfluidic systems |
US7437914B2 (en) * | 2005-06-28 | 2008-10-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Microfluidic test systems with gas bubble reduction |
WO2007001160A1 (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-04 | Jae Chern Yoo | BlO DRIVE APPARATUS, AND ASSAY METHOD USING THE SAME |
US7323660B2 (en) | 2005-07-05 | 2008-01-29 | 3M Innovative Properties Company | Modular sample processing apparatus kits and modules |
US7754474B2 (en) | 2005-07-05 | 2010-07-13 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing device compression systems and methods |
US7763210B2 (en) * | 2005-07-05 | 2010-07-27 | 3M Innovative Properties Company | Compliant microfluidic sample processing disks |
JP4546889B2 (ja) * | 2005-07-08 | 2010-09-22 | ローム株式会社 | 計量部を有するチップ |
JP4619224B2 (ja) * | 2005-07-27 | 2011-01-26 | パナソニック株式会社 | 回転分析デバイス |
US20070031293A1 (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Beatty Christopher C | Method and apparatus for collecting and diluting a liquid sample |
US20070031282A1 (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Piero Zucchelli | Devices and methods for interfacing microfluidic devices with fluid handling devices |
US7731910B2 (en) * | 2005-08-05 | 2010-06-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Microfluidic mixing assembly |
US7791728B2 (en) * | 2005-08-11 | 2010-09-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | System for optically analyzing a substance with a selected single-wavelength |
JP4973800B2 (ja) * | 2005-08-19 | 2012-07-11 | パナソニック株式会社 | 分析用デバイス、およびこれを使用する分析装置 |
JP4802925B2 (ja) * | 2005-08-19 | 2011-10-26 | パナソニック株式会社 | 分析用デバイス、およびこれを使用する分析装置 |
JP2007098223A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Fujifilm Corp | 化学装置の流体操作方法 |
US8123834B2 (en) | 2005-10-06 | 2012-02-28 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | High gain selective metal organic framework preconcentrators |
JP4531677B2 (ja) * | 2005-10-24 | 2010-08-25 | パナソニック株式会社 | アッセイ方法、それを実施するためのセンサデバイス、およびセンサデバイス用測定装置 |
EP2347825B1 (en) * | 2005-10-28 | 2016-10-19 | ARKRAY, Inc. | Analytical cartridge |
US7534618B2 (en) | 2005-10-28 | 2009-05-19 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Systems and methods for measuring glycated hemoglobin |
WO2007052471A1 (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-10 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | マイクロリアクタおよびそれを用いた送液方法 |
JP4331158B2 (ja) * | 2005-11-15 | 2009-09-16 | シャープ株式会社 | ブレードクリーニング用治具 |
US20070113908A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | The Ohio State University And Bioloc, Inc. | Valve for microfluidic chips |
EP2032984A1 (en) | 2005-12-12 | 2009-03-11 | Gyros Patent Ab | Microfluidic assays and microfluidic devices |
EP1987362A2 (de) * | 2006-02-10 | 2008-11-05 | Boehringer Ingelheim microParts GmbH | Vorrichtung und verfahren zur behandlung oder aufreinigung von probenmaterial, insbesondere von nukleinsäuren |
TWI272464B (en) * | 2006-03-01 | 2007-02-01 | Instr Technology Res Ct Nat Ap | Fluid order controlling apparatus and method |
US7651869B2 (en) * | 2006-03-14 | 2010-01-26 | Research International, Inc. | Optical assay apparatus and methods |
US7998708B2 (en) | 2006-03-24 | 2011-08-16 | Handylab, Inc. | Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel |
US10900066B2 (en) | 2006-03-24 | 2021-01-26 | Handylab, Inc. | Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel |
US11806718B2 (en) | 2006-03-24 | 2023-11-07 | Handylab, Inc. | Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system |
EP2001990B1 (en) | 2006-03-24 | 2016-06-29 | Handylab, Inc. | Integrated system for processing microfluidic samples, and method of using same |
US8088616B2 (en) | 2006-03-24 | 2012-01-03 | Handylab, Inc. | Heater unit for microfluidic diagnostic system |
US20070224591A1 (en) * | 2006-03-27 | 2007-09-27 | General Electric Company | Rotation-based microsampler, system and method of using the same |
US7998433B2 (en) * | 2006-04-04 | 2011-08-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Valve unit and apparatus having the same |
KR100763922B1 (ko) * | 2006-04-04 | 2007-10-05 | 삼성전자주식회사 | 밸브 유닛 및 이를 구비한 장치 |
JP4754394B2 (ja) | 2006-04-14 | 2011-08-24 | ローム株式会社 | マイクロチップ |
KR100738113B1 (ko) * | 2006-05-10 | 2007-07-12 | 삼성전자주식회사 | 상전이형 밸브 및 그 제작방법 |
US8137626B2 (en) * | 2006-05-19 | 2012-03-20 | California Institute Of Technology | Fluorescence detector, filter device and related methods |
US8264928B2 (en) | 2006-06-19 | 2012-09-11 | The Invention Science Fund I, Llc | Method and system for fluid mediated disk activation and deactivation |
US8432777B2 (en) | 2006-06-19 | 2013-04-30 | The Invention Science Fund I, Llc | Method and system for fluid mediated disk activation and deactivation |
US8097450B2 (en) * | 2006-08-02 | 2012-01-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film chemical analysis apparatus and analysis method using the same |
EP1884284A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Closing valve unit and reaction apparatus having closing valve |
US8464760B2 (en) * | 2006-08-16 | 2013-06-18 | Samsung Electronic Co., Ltd. | Valve unit, reaction apparatus with the same, and method of forming valve in channel |
US7951333B2 (en) * | 2006-09-05 | 2011-05-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Centrifugal force-based microfluidic device for protein detection and microfluidic system including the same |
US8273310B2 (en) * | 2006-09-05 | 2012-09-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Centrifugal force-based microfluidic device for nucleic acid extraction and microfluidic system including the microfluidic device |
KR100818274B1 (ko) | 2006-09-05 | 2008-04-01 | 삼성전자주식회사 | 미세유동 시스템 제어장치 및 그 방법, 및 미세유동 시스템 |
KR101343034B1 (ko) * | 2006-09-05 | 2013-12-18 | 삼성전자 주식회사 | 원심력 기반의 단백질 검출용 미세유동 장치 및 이를포함하는 미세유동 시스템 |
KR100851980B1 (ko) * | 2006-09-05 | 2008-08-12 | 삼성전자주식회사 | 열 활성 유닛을 구비한 원심력 기반의 미세유동 장치, 이를포함하는 미세유동 시스템 및 상기 미세유동 시스템의구동방법 |
US8187541B2 (en) | 2006-09-18 | 2012-05-29 | California Institute Of Technology | Apparatus for detecting target molecules and related methods |
WO2008060604A2 (en) | 2006-11-14 | 2008-05-22 | Handylab, Inc. | Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel |
US8709787B2 (en) | 2006-11-14 | 2014-04-29 | Handylab, Inc. | Microfluidic cartridge and method of using same |
US7857141B2 (en) | 2006-12-11 | 2010-12-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for separating components |
KR100818290B1 (ko) * | 2006-12-11 | 2008-03-31 | 삼성전자주식회사 | 성분 분리 장치 및 성분 분리 방법 |
US8307988B2 (en) * | 2006-12-11 | 2012-11-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for separating components |
ES2753136T3 (es) | 2006-12-22 | 2020-04-07 | Diasorin S P A | Métodos de transferencia térmica para sistemas microfluídicos |
TW200844420A (en) | 2006-12-22 | 2008-11-16 | 3M Innovative Properties Co | Enhanced sample processing devices, systems and methods |
JP5012817B2 (ja) * | 2007-02-05 | 2012-08-29 | 株式会社島津製作所 | 反応容器プレート及び反応処理方法 |
WO2008098094A1 (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-14 | Network Biosystems, Inc. | Devices and methods for the performance of miniaturized in vitro assays |
KR101305976B1 (ko) * | 2007-02-12 | 2013-09-12 | 삼성전자주식회사 | 연속희석을 위한 원심력 기반의 미세유동장치 및 이를포함하는 미세유동시스템 |
WO2008121446A2 (en) * | 2007-02-14 | 2008-10-09 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Portable electrochemical multiphase microreactor for sensing trace chemical vapors |
US9308530B2 (en) | 2007-03-02 | 2016-04-12 | Shimadzu Corporation | Reaction container plate and reaction treatment apparatus |
US7799656B2 (en) | 2007-03-15 | 2010-09-21 | Dalsa Semiconductor Inc. | Microchannels for BioMEMS devices |
KR100883658B1 (ko) | 2007-04-02 | 2009-02-18 | 삼성전자주식회사 | 원심력 기반의 미세유동장치 및 이를 포함하는미세유동시스템 |
AU2008236739B2 (en) | 2007-04-04 | 2014-05-29 | Ande Corporation | Plastic microfluidic separation and detection platforms |
JP4819945B2 (ja) * | 2007-04-09 | 2011-11-24 | パナソニック株式会社 | チャンバを含む流路部位を有する基板、およびそれを用いて液体を移送する方法 |
US20100062446A1 (en) * | 2007-04-13 | 2010-03-11 | Nobuhiro Hanafusa | Reactor plate and reaction processing method |
JP4947140B2 (ja) * | 2007-04-13 | 2012-06-06 | 株式会社島津製作所 | 反応容器プレート及び反応処理方法 |
JP4947139B2 (ja) * | 2007-04-13 | 2012-06-06 | 株式会社島津製作所 | 反応容器プレート及び反応処理方法 |
KR100858091B1 (ko) * | 2007-04-24 | 2008-09-10 | 삼성전자주식회사 | 시료 분배 구조를 갖는 원심력 기반의 미세유동장치 및이를 포함하는 미세유동시스템 |
EP2140001A2 (en) * | 2007-04-25 | 2010-01-06 | 3M Innovative Properties Company | Methods for nucleic acid amplification |
KR101258434B1 (ko) * | 2007-05-03 | 2013-05-02 | 삼성전자주식회사 | 미세유동 시스템 및,이의 제조방법 |
US8124030B2 (en) * | 2007-05-08 | 2012-02-28 | The Regents Of The University Of California | Microfluidic device having regulated fluid transfer between elements located therein |
US8414848B2 (en) | 2007-05-10 | 2013-04-09 | Panasonic Corporation | Substrate including channel part having chamber, and multistage liquid feed device comprising the same |
US7980272B2 (en) * | 2007-06-21 | 2011-07-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microfluidic valve, method of manufacturing the same, and microfluidic device comprising the microfluidic valve |
EP2175889A1 (en) * | 2007-07-02 | 2010-04-21 | CaridianBCT Biotechnologies, LLC | Apparatus for photo reduction of contaminants in blood and blood products with calibration means |
WO2009008128A1 (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | Panasonic Corporation | 送液装置及び送液方法 |
US9618139B2 (en) | 2007-07-13 | 2017-04-11 | Handylab, Inc. | Integrated heater and magnetic separator |
US8133671B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-03-13 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
US8182763B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-05-22 | Handylab, Inc. | Rack for sample tubes and reagent holders |
AU2008276211B2 (en) | 2007-07-13 | 2015-01-22 | Handylab, Inc. | Polynucleotide capture materials, and methods of using same |
US8287820B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-10-16 | Handylab, Inc. | Automated pipetting apparatus having a combined liquid pump and pipette head system |
US20090136385A1 (en) | 2007-07-13 | 2009-05-28 | Handylab, Inc. | Reagent Tube |
US9186677B2 (en) | 2007-07-13 | 2015-11-17 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
USD621060S1 (en) | 2008-07-14 | 2010-08-03 | Handylab, Inc. | Microfluidic cartridge |
US8105783B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-01-31 | Handylab, Inc. | Microfluidic cartridge |
CN102879558B (zh) * | 2007-10-04 | 2015-09-16 | 松下健康医疗器械株式会社 | 分析用仪器和使用该分析用仪器的分析装置及分析方法 |
JP5013423B2 (ja) * | 2007-10-18 | 2012-08-29 | ローム株式会社 | マイクロチップ |
US8381169B2 (en) * | 2007-10-30 | 2013-02-19 | International Business Machines Corporation | Extending unified process and method content to include dynamic and collaborative content |
TWI362491B (en) * | 2007-11-02 | 2012-04-21 | Ind Tech Res Inst | Fluid analytical device and fluid analytical method thereof |
US9182384B2 (en) | 2007-11-08 | 2015-11-10 | Panasonic Healthcare Holdings Co., Ltd. | Analyzing device and analyzing method using same |
SE531873C2 (sv) * | 2007-11-12 | 2009-09-01 | Lifeassays Ab | Anordning för biokemisk bearbetning och analys av provvätska |
EP2214801A4 (en) * | 2007-11-22 | 2016-12-21 | Samsung Electronics Co Ltd | THIN FILM VALVE DEVICE AND ITS CONTROL APPARATUS |
CN101450336B (zh) * | 2007-12-06 | 2012-02-08 | 财团法人工业技术研究院 | 流体分离装置及其流体分离方法 |
EP2072131B1 (de) | 2007-12-13 | 2015-04-22 | Roche Diagnostics GmbH | Mikrofluidisches Element zur Durchmischung einer Flüssigkeit in einer Reagenz |
JP4872922B2 (ja) * | 2008-01-07 | 2012-02-08 | 株式会社島津製作所 | 反応容器 |
JP4872921B2 (ja) * | 2008-01-07 | 2012-02-08 | 株式会社島津製作所 | 反応容器 |
JP4872923B2 (ja) * | 2008-01-07 | 2012-02-08 | 株式会社島津製作所 | 反応容器 |
DE102008003979B3 (de) * | 2008-01-11 | 2009-06-10 | Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. | Fluidikvorrichtung, Fluidikmodul und Verfahren zum Handhaben einer Flüssigkeit |
US8152908B2 (en) | 2008-01-16 | 2012-04-10 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Micromachined gas chromatography columns for fast separation of Organophosphonate and Organosulfur compounds and methods for deactivating same |
DK2239583T3 (da) * | 2008-01-21 | 2021-01-18 | Nexus Dx Inc | Tyndfilmslagdelt centrifugeindretning og analysefremgangsmåde til anvendelse deraf |
WO2009099512A2 (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-13 | Micropoint Biosciences, Inc. | Centrifugal fluid analyzer rotor |
US8632243B2 (en) * | 2008-03-10 | 2014-01-21 | The Hong Kong Polytechnic University | Microfluidic mixing using continuous acceleration/deceleration methodology |
US7812318B1 (en) | 2008-03-14 | 2010-10-12 | Advanced Technology Applications, Llc | Electromagnetic biosensor |
US8735846B1 (en) | 2008-03-14 | 2014-05-27 | Advanced Technology Applications, Llc | Electromagnetic biosensor |
US7854893B2 (en) * | 2008-03-28 | 2010-12-21 | Panasonic Corporation | Analysis device and an analysis apparatus using the analysis device |
KR100919400B1 (ko) * | 2008-04-07 | 2009-09-29 | 삼성전자주식회사 | 미세유동장치 및 그 제조방법 |
US8269029B2 (en) | 2008-04-08 | 2012-09-18 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Water repellent metal-organic frameworks, process for making and uses regarding same |
WO2009136600A1 (ja) | 2008-05-09 | 2009-11-12 | コニカミノルタエムジー株式会社 | マイクロチップ、マイクロチップ送液システム、及びマイクロチップの送液方法 |
KR100960066B1 (ko) * | 2008-05-14 | 2010-05-31 | 삼성전자주식회사 | 동결건조시약이 저장된 미세유동장치 및 이를 이용한시료분석방법 |
KR100955481B1 (ko) | 2008-05-14 | 2010-04-30 | 삼성전자주식회사 | 밸브 유닛, 이를 구비한 미세유동장치, 및 상기 밸브유닛의 제조방법 |
TWI385383B (zh) | 2008-05-28 | 2013-02-11 | Ind Tech Res Inst | 分析系統及其分析方法、流路結構 |
JP5239552B2 (ja) * | 2008-06-26 | 2013-07-17 | 株式会社島津製作所 | 反応容器プレート及び反応処理方法 |
USD618820S1 (en) | 2008-07-11 | 2010-06-29 | Handylab, Inc. | Reagent holder |
EP2145684A3 (en) * | 2008-07-14 | 2013-06-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microfluidic device, sample analyzing method using the same, and dilution ration measuring method |
USD787087S1 (en) | 2008-07-14 | 2017-05-16 | Handylab, Inc. | Housing |
US7947492B2 (en) * | 2008-08-20 | 2011-05-24 | Northeastern Ohio Universities College Of Medicine | Device improving the detection of a ligand |
KR101390717B1 (ko) * | 2008-09-02 | 2014-04-30 | 삼성전자주식회사 | 미세유동장치 및 미세유동장치에의 시료주입방법 |
US9289765B2 (en) * | 2008-09-23 | 2016-03-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Micro-fluidic device and sample testing apparatus using the same |
WO2010042355A1 (en) * | 2008-10-06 | 2010-04-15 | Response Biomedical Corporation | Sample preparation device |
US20100088855A1 (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-15 | Magna Mirrors Of America, Inc. | Vehicle door handle assembly |
GB2464721C (en) | 2008-10-23 | 2013-08-14 | Biosurfit Sa | Jet deflection device |
GB2466644B (en) | 2008-12-30 | 2011-05-11 | Biosurfit Sa | Liquid handling |
US7927904B2 (en) | 2009-01-05 | 2011-04-19 | Dalsa Semiconductor Inc. | Method of making BIOMEMS devices |
KR101578149B1 (ko) * | 2009-01-29 | 2015-12-17 | 삼성전자주식회사 | 미세유체 제어용 밸브 유닛, 및 이의 제조방법 |
KR20100102781A (ko) * | 2009-03-12 | 2010-09-27 | 삼성전자주식회사 | 원심력 기반 미세유동장치 및 이의 제조방법 |
US20100282980A1 (en) * | 2009-05-11 | 2010-11-11 | Caridianbct Biotechnologies, Llc | Stable Calibration Means for Apparatus for Photo Reduction of Contaminants in Blood |
US20100297745A1 (en) * | 2009-05-19 | 2010-11-25 | Nanyang Technological University | Flow-through method of functionalizing inner surfaces of a microfluidic device |
US9550985B2 (en) | 2009-06-15 | 2017-01-24 | Netbio, Inc. | Methods for forensic DNA quantitation |
TWI360438B (en) * | 2009-08-25 | 2012-03-21 | Ind Tech Res Inst | Analytical system, analytical method and flow-path |
JP5311406B2 (ja) * | 2009-09-10 | 2013-10-09 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 免疫センサ |
KR20110043034A (ko) * | 2009-10-20 | 2011-04-27 | 삼성전자주식회사 | 미세유동장치 및 이를 이용한 시료검사장치 |
CN102612482A (zh) * | 2009-11-02 | 2012-07-25 | Ffei公司 | 微通道结构方法和设备 |
USD638550S1 (en) | 2009-11-13 | 2011-05-24 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing disk cover |
US8834792B2 (en) | 2009-11-13 | 2014-09-16 | 3M Innovative Properties Company | Systems for processing sample processing devices |
USD638951S1 (en) | 2009-11-13 | 2011-05-31 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing disk cover |
US20110117607A1 (en) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | 3M Innovative Properties Company | Annular compression systems and methods for sample processing devices |
USD667561S1 (en) | 2009-11-13 | 2012-09-18 | 3M Innovative Properties Company | Sample processing disk cover |
KR101422573B1 (ko) | 2009-11-26 | 2014-07-25 | 삼성전자 주식회사 | 원심력기반의 미세유동장치 및 이를 이용한 면역혈청검사방법 |
GB2476474B (en) | 2009-12-22 | 2012-03-28 | Biosurfit Sa | Surface plasmon resonance detection system |
US20110292963A1 (en) * | 2010-01-28 | 2011-12-01 | Conductive Compounds, Inc. | Laser position detection system |
JP2011155921A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Seiko Epson Corp | バイオチップ、検体反応装置及び検体反応方法 |
GB201003614D0 (en) * | 2010-03-04 | 2010-04-21 | Airbus Operations Ltd | Water drain tool |
GB2479139A (en) | 2010-03-29 | 2011-10-05 | Biosurfit Sa | A liquid distribution and metering device |
JP6049621B2 (ja) * | 2010-09-26 | 2016-12-21 | ダ・ユー・エンタープライジズ、エルエルシー | 分析物の分離 |
KR20120091631A (ko) * | 2011-02-09 | 2012-08-20 | 삼성전자주식회사 | 미세유동장치 |
KR20120093636A (ko) * | 2011-02-15 | 2012-08-23 | 삼성전자주식회사 | 미세유동장치 |
US9562262B2 (en) * | 2011-03-08 | 2017-02-07 | UNIVERSITé LAVAL | Fluidic centripetal device |
ES2710908T3 (es) * | 2011-03-15 | 2019-04-29 | Nat Res Council Canada | Sistema para microfluidos que tiene estructuras nanoplasmónicas monolíticas |
JP6116543B2 (ja) * | 2011-03-24 | 2017-04-19 | バイオサーフィット、 ソシエダッド アノニマ | マイクロ流体デバイス上の液体流れシーケンスの制御 |
CA2833262C (en) | 2011-04-15 | 2020-08-18 | Becton, Dickinson And Company | Scanning real-time microfluidic thermocycler and methods for synchronized thermocycling and scanning optical detection |
JP5740650B2 (ja) * | 2011-05-17 | 2015-06-24 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 円盤型マイクロ流体チップ及びそれを用いた測定システム |
US9067205B2 (en) | 2011-05-18 | 2015-06-30 | 3M Innovative Properties Company | Systems and methods for valving on a sample processing device |
BR112013027903B1 (pt) * | 2011-05-18 | 2021-01-12 | Diasorin S.P.A. | estrutura de medição em um dispositivo de processamento de amostras e método para a medição volumétrica de referido dispositivo |
JP6235462B2 (ja) | 2011-05-18 | 2017-11-22 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 試料処理装置内で材料の選択された体積の存在を検出するためのシステム及び方法 |
USD672467S1 (en) | 2011-05-18 | 2012-12-11 | 3M Innovative Properties Company | Rotatable sample processing disk |
GB2491813A (en) | 2011-06-03 | 2012-12-19 | Univ Dublin City | A microfluidic device with sacrificial valve |
KR20140060263A (ko) | 2011-06-03 | 2014-05-19 | 라디센스 다이어그나스틱스 리미티드 | 비드-기반 면역분석 내에서 사용하기 위한 미소유체 디스크 |
US9822890B2 (en) * | 2011-08-30 | 2017-11-21 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Method and system for pre-programmed self-power microfluidic circuits |
WO2013037284A1 (en) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | The Chinese University Of Hong Kong | Microfluidic platform and method for controlling the same |
JP5465758B2 (ja) * | 2011-09-26 | 2014-04-09 | 富士フイルム株式会社 | 蛍光粒子を用いたサイロキシン免疫アッセイ |
CA2849917C (en) | 2011-09-30 | 2020-03-31 | Becton, Dickinson And Company | Unitized reagent strip |
USD692162S1 (en) | 2011-09-30 | 2013-10-22 | Becton, Dickinson And Company | Single piece reagent holder |
US9689021B2 (en) * | 2011-10-14 | 2017-06-27 | Université de Liège | Method for measuring beta-lactam antibiotics |
JP5951219B2 (ja) * | 2011-10-24 | 2016-07-13 | ローム株式会社 | 液体試薬内蔵型マイクロチップ |
CN104040238B (zh) | 2011-11-04 | 2017-06-27 | 汉迪拉布公司 | 多核苷酸样品制备装置 |
EP2786120B1 (en) * | 2011-12-01 | 2019-02-13 | Biosurfit, S.A. | Photometric device and method |
EP2788736B1 (en) | 2011-12-08 | 2018-11-28 | Biosurfit, S.A. | Sequential aliqoting and determination of an indicator of sedimentation rate |
US8696098B2 (en) | 2011-12-09 | 2014-04-15 | Xerox Corporation | Printhead having particle circulation with separation |
CN107881219B (zh) | 2012-02-03 | 2021-09-10 | 贝克顿·迪金森公司 | 用于分子诊断测试分配和测试之间兼容性确定的外部文件 |
DE102012202775B4 (de) * | 2012-02-23 | 2016-08-25 | Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. | Fluidikmodul, vorrichtung und verfahren zum pumpen einer flüssigkeit |
BR112015002561A2 (pt) | 2012-08-08 | 2018-05-22 | Koninklijke Philips Nv | sistema para separação de um analito heterogêneo, e método para separação de um analito heterogêneo. |
DK3425401T3 (da) | 2012-10-08 | 2023-10-23 | Bl Technologies Inc | Forfyldte testsubstrater til test af lal-reaktive stoffer, anvendelsesfremgangsmåder og fremstillingsfremgangsmåder |
KR20140055528A (ko) * | 2012-10-31 | 2014-05-09 | 삼성전자주식회사 | 미세유동장치, 미세유동시스템 및 미세유동 검사장치의 제어방법 |
US20150316542A1 (en) | 2012-12-05 | 2015-11-05 | Radisens Diagnostics Limited | Reference and Normalisation Method for Use With Bead-Based Immunoassays in a Microfluidic Disc |
US10888862B2 (en) | 2012-12-05 | 2021-01-12 | Radisens Diagnostics Limited | Acceleration-primed valving system for centrifugal microfluidics |
EP2928607B1 (en) * | 2012-12-05 | 2019-08-07 | Radisens Diagnostics Ltd. | Valving system for use in centrifugal microfluidic platforms |
WO2014104830A1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 성균관대학교산학협력단 | 온도 민감 폴리머 합성체를 이용한 핵산 증폭 디스크 장치 및 이를 이용한 분석 방법 |
EP2977753A4 (en) * | 2013-03-21 | 2016-09-21 | Nec Corp | ELECTROPHORESIS DEVICE AND ELECTROPHORESIS METHOD |
DE102013206622B4 (de) * | 2013-04-13 | 2017-10-19 | Pr Germany Gmbh | Verschlusselement in Form eines Fensters oder einer Tür |
JP6244589B2 (ja) * | 2013-05-21 | 2017-12-13 | 国立大学法人名古屋大学 | 微粒子分離用マイクロ流路チップ、移流集積ユニット、微粒子分離用システム及び微粒子分離方法 |
US9308508B2 (en) | 2013-07-22 | 2016-04-12 | Kianoosh Peyvan | Sequential delivery device and method |
KR20150027939A (ko) * | 2013-09-04 | 2015-03-13 | 삼성전자주식회사 | 미세유동장치 |
ITMI20131541A1 (it) | 2013-09-19 | 2015-03-20 | Eugenio Iannone | Dispositivo di diagnosi, particolarmente del tipo lab-on-chip. |
US10076751B2 (en) * | 2013-12-30 | 2018-09-18 | General Electric Company | Systems and methods for reagent storage |
GB201401422D0 (en) * | 2014-01-28 | 2014-03-12 | Secr Defence | Method and device for heating a chemical reaction |
US10359380B2 (en) * | 2014-02-25 | 2019-07-23 | C.Y. O'connor Erade Village Foundation Inc. | Methods and systems for measuring melting temperatures |
WO2015170753A1 (ja) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | 国立大学法人大阪大学 | 熱対流生成用チップ及び液体秤量具 |
US9347958B2 (en) * | 2014-06-27 | 2016-05-24 | Hemocue Ab | Device and method for determination of an analyte in blood |
WO2016002728A1 (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | 試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび磁性粒子を含む液体から液体を取り除く方法 |
WO2016002729A1 (ja) | 2014-06-30 | 2016-01-07 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | 試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラム |
JP6588908B2 (ja) | 2014-06-30 | 2019-10-09 | Phcホールディングス株式会社 | 試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラム |
JP6548645B2 (ja) | 2014-06-30 | 2019-07-24 | Phcホールディングス株式会社 | 試料分析用基板および試料分析装置 |
CN105717313A (zh) * | 2014-12-04 | 2016-06-29 | 广明光电股份有限公司 | 生物碟片检测的驱动装置与方法 |
CN107209193B (zh) | 2014-12-12 | 2019-08-02 | 普和希控股公司 | 试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统以及试样分析系统用程序 |
US10356847B2 (en) | 2015-03-12 | 2019-07-16 | The Boeing Company | Composite panel with integrated heater system and associated methods for manufacturing |
US9736888B2 (en) * | 2015-03-12 | 2017-08-15 | The Boeing Company | Composite panel with integrated heater and associated methods for manufacturing |
ES2863594T3 (es) * | 2015-06-20 | 2021-10-11 | Capitainer Ab | Dispositivo microfluídico de separación de plasma |
EP3332254A1 (en) * | 2015-08-07 | 2018-06-13 | POC Medical Systems Inc. | Microfluidic devices and methods of use thereof |
US10501715B1 (en) * | 2015-09-11 | 2019-12-10 | Mark H. Widick | System for the formation of fibrin foam |
USD799715S1 (en) | 2015-10-23 | 2017-10-10 | Gene POC, Inc. | Fluidic centripetal device |
WO2017127248A1 (en) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Paperfuge: an integrated paper-based centrifugation and microfluidics platform for low-cost diagnostics |
JP6868639B2 (ja) * | 2016-03-18 | 2021-05-12 | クイデル カーディオバスキュラー インコーポレイテッド | マイクロ流体デバイス、システム、及び方法 |
US10368396B2 (en) | 2016-04-01 | 2019-07-30 | The Boeing Company | Heat pipe with printed heater and associated methods for manufacturing |
CN107398307B (zh) * | 2016-05-18 | 2023-07-25 | 博奥生物集团有限公司 | 一种集成化微流控芯片 |
CN106513063B (zh) * | 2016-06-06 | 2018-09-07 | 苏州汶颢芯片科技有限公司 | 可实现顺序反应的离心式芯片及其混合方法 |
AU2017289187B2 (en) * | 2016-06-27 | 2022-04-07 | Zoetis Services Llc | Devices with modified conduits |
JP6635897B2 (ja) * | 2016-08-30 | 2020-01-29 | シスメックス株式会社 | 試料分析用カートリッジ及びその製造方法、並びにその利用 |
JP6917451B2 (ja) * | 2016-10-03 | 2021-08-11 | テルモ ビーシーティー、インコーポレーテッド | 流体遠心分離装置 |
US10639635B2 (en) * | 2016-10-07 | 2020-05-05 | Biosurfit, SA | Device and method for handling liquid |
US10591078B2 (en) | 2016-12-15 | 2020-03-17 | The Boeing Company | Fluid flow control device |
WO2018165440A1 (en) * | 2017-03-08 | 2018-09-13 | Northwestern University | Devices, systems, and methods for specimen preparation and analysis using capillary and centrifugal forces |
DE102017204002B4 (de) | 2017-03-10 | 2019-05-23 | Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. | Zentrifugo-pneumatisches schalten von flüssigkeit |
WO2019017927A1 (en) * | 2017-07-19 | 2019-01-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | FLOW OF MICROFLUIDIC FLUID IN A TARGET FLUID |
JP6876328B2 (ja) * | 2017-08-28 | 2021-05-26 | 国立大学法人大阪大学 | 容器およびその製造方法ならびに被験物質の検出方法 |
US10935149B2 (en) | 2018-03-15 | 2021-03-02 | University Of Washington | Temperature-actuated valve, fluidic device, and related methods of use |
JP6846388B2 (ja) * | 2018-06-26 | 2021-03-24 | シスメックス株式会社 | 測定用カートリッジおよび送液方法 |
KR20200009859A (ko) * | 2018-07-20 | 2020-01-30 | 재단법인대구경북과학기술원 | 원심 밸브 제어 장치 |
GB201820617D0 (en) * | 2018-12-18 | 2019-01-30 | Greindx As | System for capturing cells |
US20210356487A1 (en) * | 2019-04-04 | 2021-11-18 | Biobank Inc. | Multisystem for simultaneously performing biochemical examination and blood test, and multi-disc used therein |
CN110762238B (zh) * | 2019-11-19 | 2021-05-04 | 华北水利水电大学 | 自动化控制流体流速装置 |
CA3098079C (en) * | 2019-12-13 | 2023-06-20 | Autonomous Medical Devices Inc. | Apparatus and method for point-of-care, rapid, field-deployable diagnostic testing of covid-19, viruses, antibodies and markers |
GB202001399D0 (en) * | 2020-01-31 | 2020-03-18 | Odx Innovations Ltd | Centrifugally motivated fluidic systems, devices and methods |
CN111207242B (zh) | 2020-04-18 | 2020-09-01 | 博奥生物集团有限公司 | 流体驱动控制阀及使用方法 |
JP2022058259A (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-11 | 富佳生技股▲ふん▼有限公司 | 核酸検出キット及び核酸検出装置 |
KR20220135997A (ko) * | 2021-03-31 | 2022-10-07 | 주식회사 씨티셀즈 | 세포 분리 제어 장치 |
DE102021208891B3 (de) | 2021-08-13 | 2022-10-13 | Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. | Unterdruckschalten von Flüssigkeit |
GB202118919D0 (en) * | 2021-12-23 | 2022-02-09 | Osler Diagnostics Ltd | Liquid handling device |
US11964277B2 (en) * | 2022-03-10 | 2024-04-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Metered volume microfluidic devices |
Family Cites Families (71)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1292407A (fr) * | 1961-03-24 | 1962-05-04 | Distributeur électrique rotatif | |
US3528449A (en) * | 1968-02-27 | 1970-09-15 | Trw Inc | Fluid flow control apparatus |
GB1307628A (en) * | 1970-08-21 | 1973-02-21 | Ver Volkseigener Betriebe Elek | Slip ring assembly for electrical machines |
US3679367A (en) | 1970-09-14 | 1972-07-25 | Technicon Instr | Apparatus for determining the pack volume of particulates in liquid mixtures |
US3713062A (en) * | 1970-12-29 | 1973-01-23 | Texas Instruments Inc | Snap disc thermal sequencer |
US3916152A (en) * | 1972-05-31 | 1975-10-28 | Union Carbide Corp | Temperature control system for a centrifugal-type chemistry analyzer |
US3952116A (en) * | 1974-09-17 | 1976-04-20 | Texas Instruments Incorporated | Process for forming electrical resistance heaters |
US4030834A (en) * | 1976-04-08 | 1977-06-21 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Dynamic multistation photometer |
US4258740A (en) * | 1977-05-16 | 1981-03-31 | Packard Instrument Company, Inc. | Fluid flow control device |
FR2400700A1 (fr) | 1977-08-18 | 1979-03-16 | Guigan Jean | Dispositif de conditionnement d'un echantillon de liquide en vue de son analyse |
FR2409514A1 (fr) | 1977-11-17 | 1979-06-15 | Bretaudiere Jean Pierre | Perfectionnement aux appareils d'analyse par centrifugation |
US4381291A (en) | 1979-02-23 | 1983-04-26 | Ab Fortia | Measurement of free ligands |
DE3044385A1 (de) | 1980-11-25 | 1982-06-24 | Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim | Verfahren zur durchfuehrung analytischer bestimmungen und hierfuer geeignetes rotoreinsatzelement |
US4729862A (en) | 1981-04-24 | 1988-03-08 | Allied-Signal Inc. | Nylon composition for use in rotational molding |
US5496520A (en) | 1982-01-08 | 1996-03-05 | Kelton; Arden A. | Rotary fluid manipulator |
DE3314961A1 (de) | 1983-04-25 | 1984-10-25 | Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim | Analysegeraet zur photometrischen bestimmung eines parameters einer fluessigkeit |
GB8317124D0 (en) | 1983-06-23 | 1983-07-27 | Ekins R P | Free ligand assay |
US4612959A (en) * | 1985-05-07 | 1986-09-23 | Mobil Oil Corporation | Valveless shut-off and transfer device |
US4722853A (en) * | 1985-08-12 | 1988-02-02 | Raychem Corporation | Method of printing a polymer thick film ink |
AU614935B2 (en) | 1986-08-06 | 1991-09-19 | Multilyte Limited | Determination of analyte concentration using two labelling markers |
US4935346A (en) | 1986-08-13 | 1990-06-19 | Lifescan, Inc. | Minimum procedure system for the determination of analytes |
US4872821A (en) * | 1987-03-23 | 1989-10-10 | Gold Medal Products Co. | Cotton candy machine |
US4940527A (en) | 1987-06-01 | 1990-07-10 | Abbott Laboratories | Two-part test cartridge for centrifuge |
US5173262A (en) | 1987-07-17 | 1992-12-22 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Rotor assembly and method for automatically processing liquids |
US5242803A (en) | 1987-07-17 | 1993-09-07 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Rotor assembly and assay method |
DE3886140T2 (de) | 1987-08-27 | 1994-05-19 | Biotrack Inc | Gerät und Verfahren zur Verdünnung und Mischung von Flüssigkeitsproben. |
US4999304A (en) | 1987-12-28 | 1991-03-12 | Miles Inc. | Dynamic braking centrifuge |
US5252294A (en) | 1988-06-01 | 1993-10-12 | Messerschmitt-Bolkow-Blohm Gmbh | Micromechanical structure |
US4931627A (en) * | 1988-08-16 | 1990-06-05 | Illinois Tool Works Inc. | Positive temperature coefficient heater with distributed heating capability |
US5160702A (en) * | 1989-01-17 | 1992-11-03 | Molecular Devices Corporation | Analyzer with improved rotor structure |
EP0417305A4 (en) | 1989-03-07 | 1992-04-22 | Idemitsu Petrochemical Co. Ltd. | Analyzer of liquid sample and analyzing method of liquid sample using said analyzer |
US5171533A (en) * | 1989-07-31 | 1992-12-15 | Fine Richard A | Biological assay cassette and method for making same |
US5006749A (en) | 1989-10-03 | 1991-04-09 | Regents Of The University Of California | Method and apparatus for using ultrasonic energy for moving microminiature elements |
US5173193A (en) | 1991-04-01 | 1992-12-22 | Schembri Carol T | Centrifugal rotor having flow partition |
US5061381A (en) | 1990-06-04 | 1991-10-29 | Abaxis, Inc. | Apparatus and method for separating cells from biological fluids |
US5186844A (en) | 1991-04-01 | 1993-02-16 | Abaxis, Inc. | Apparatus and method for continuous centrifugal blood cell separation |
US5242606A (en) | 1990-06-04 | 1993-09-07 | Abaxis, Incorporated | Sample metering port for analytical rotor having overflow chamber |
US5122284A (en) | 1990-06-04 | 1992-06-16 | Abaxis, Inc. | Apparatus and method for optically analyzing biological fluids |
EP0588844B1 (en) * | 1991-06-11 | 1997-08-27 | Andrew N. Schofield And Associates Limited | Improvements in or relating to centrifuges and associated apparatus and methods |
US5413732A (en) | 1991-08-19 | 1995-05-09 | Abaxis, Inc. | Reagent compositions for analytical testing |
US5304348A (en) | 1992-02-11 | 1994-04-19 | Abaxis, Inc. | Reagent container for analytical rotor |
US5195967A (en) * | 1992-02-18 | 1993-03-23 | Nakao Naomi L | Anticlotting device and method for use with IV catheters |
AU4047493A (en) | 1992-04-02 | 1993-11-08 | Abaxis, Inc. | Analytical rotor with dye mixing chamber |
US5275016A (en) | 1992-04-24 | 1994-01-04 | Abaxis, Inc. | Cryogenic apparatus |
JP3558294B2 (ja) | 1992-05-01 | 2004-08-25 | トラスティーズ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・ペンシルベニア | 微細加工装置を用いたポリヌクレオチド増幅分析 |
US5304487A (en) | 1992-05-01 | 1994-04-19 | Trustees Of The University Of Pennsylvania | Fluid handling in mesoscale analytical devices |
US5259829A (en) * | 1993-01-11 | 1993-11-09 | Vanegmond Cornelis F H | Centrifugal separating apparatus |
JPH06265447A (ja) | 1993-03-16 | 1994-09-22 | Hitachi Ltd | 微量反応装置およびこれを使用する微量成分測定装置 |
US5478750A (en) | 1993-03-31 | 1995-12-26 | Abaxis, Inc. | Methods for photometric analysis |
WO1994026414A1 (en) * | 1993-05-17 | 1994-11-24 | Syntex (U.S.A.) Inc. | Reaction container for specific binding assays and method for its use |
US5432009A (en) | 1993-06-17 | 1995-07-11 | Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Film for first-aid sticking plaster |
US5368704A (en) | 1993-08-06 | 1994-11-29 | Teknekron Corporation | Micro-electrochemical valves and method |
US5409665A (en) | 1993-09-01 | 1995-04-25 | Abaxis, Inc. | Simultaneous cuvette filling with means to isolate cuvettes |
US5591643A (en) | 1993-09-01 | 1997-01-07 | Abaxis, Inc. | Simplified inlet channels |
US5431303A (en) * | 1993-09-30 | 1995-07-11 | Miskell; David L. | Two-part aerosol dispenser employing fusible plug |
US5403415A (en) | 1993-11-17 | 1995-04-04 | Abaxis, Inc. | Method and device for ultrasonic welding |
JP3365067B2 (ja) | 1994-02-10 | 2003-01-08 | ソニー株式会社 | プラズマ装置およびこれを用いたプラズマ処理方法 |
US5413009A (en) | 1994-03-16 | 1995-05-09 | Fragnito; Frank | Variable speed transmission assembly |
DE4410224C2 (de) | 1994-03-24 | 1996-02-29 | Meinhard Prof Dr Knoll | Miniaturisiertes Durchfluß-Analysesystem |
US5590052A (en) | 1994-04-14 | 1996-12-31 | Abaxis, Inc. | Error checking in blood analyzer |
WO1995033986A1 (en) | 1994-06-06 | 1995-12-14 | Abaxis, Inc. | Modified siphons for improved metering precision |
US5639428A (en) | 1994-07-19 | 1997-06-17 | Becton Dickinson And Company | Method and apparatus for fully automated nucleic acid amplification, nucleic acid assay and immunoassay |
US5627041A (en) * | 1994-09-02 | 1997-05-06 | Biometric Imaging, Inc. | Disposable cartridge for an assay of a biological sample |
US5593378A (en) * | 1995-03-07 | 1997-01-14 | Dyck; Howard F. | Centrifugal separator for flowable mixtures and having magnets and housing scrapers |
US5622819A (en) * | 1995-03-28 | 1997-04-22 | Kinetic Biosystems, Inc. | Centrifugal fermentation process |
US20020025583A1 (en) * | 1995-08-31 | 2002-02-28 | Stoughton L. Ellsworth | Analytical rotor and method for detecting analytes in liquid samples |
JP2002503331A (ja) * | 1995-12-05 | 2002-01-29 | ガメラ バイオサイエンス コーポレイション | 機内に搭載された情報科学を備えた超微量液体素子工学システムにおいて液体移動を推進するために求心性加速を使用するための装置及び方法 |
US20010055812A1 (en) * | 1995-12-05 | 2001-12-27 | Alec Mian | Devices and method for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system with on-board informatics |
WO1998053311A2 (en) * | 1997-05-23 | 1998-11-26 | Gamera Bioscience Corporation | Devices and methods for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system |
WO2000069560A1 (en) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | Gamera Bioscience Corporation | A centripetally-motivated microfluidics system for performing in vitro hybridization and amplification of nucleic acids |
DE19944617C2 (de) * | 1999-09-17 | 2002-01-10 | Fresenius Ag | Zentrifuge mit einem magnetischen Getriebe |
-
1998
- 1998-05-22 WO PCT/US1998/010520 patent/WO1998053311A2/en active Application Filing
- 1998-05-22 JP JP55068998A patent/JP3469585B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-22 US US09/083,678 patent/US6063589A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-22 EP EP98923688A patent/EP0983504A2/en not_active Withdrawn
- 1998-05-22 AU AU75919/98A patent/AU7591998A/en not_active Abandoned
-
2000
- 2000-03-15 US US09/526,496 patent/US6302134B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-21 US US09/745,922 patent/US6399361B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-16 US US09/981,007 patent/US6548788B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-04-09 JP JP2002107192A patent/JP3725834B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-02 JP JP2002349755A patent/JP3537813B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-04-15 US US10/414,536 patent/US6719682B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-04-13 US US10/823,401 patent/US20040191125A1/en not_active Abandoned
-
2005
- 2005-08-12 JP JP2005235045A patent/JP2005326432A/ja active Pending
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004294417A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Yasuhiro Horiike | マイクロミキサ、試料分析キット及びその製造方法 |
JP2005077397A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | National Institute For Materials Science | 流れ変動構造及びマイクロミキサ |
JP2005114438A (ja) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | National Institute For Materials Science | チップの使用方法及び検査チップ |
JPWO2006106608A1 (ja) * | 2005-04-04 | 2008-09-11 | 松下電器産業株式会社 | 液体均一化装置およびそれを用いた分析装置 |
US7754151B2 (en) | 2005-04-04 | 2010-07-13 | Panasonic Corporation | Liquid homogenizer and analyzer employing the same |
JP4689665B2 (ja) * | 2005-04-04 | 2011-05-25 | パナソニック株式会社 | 液体均一化装置およびそれを用いた分析装置 |
WO2006106608A1 (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 液体均一化装置およびそれを用いた分析装置 |
WO2007052647A1 (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 試料液分析用ディスクおよび混合試料液の分析方法 |
WO2007052648A1 (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 試料分析用ディスク |
US7708874B2 (en) | 2006-01-13 | 2010-05-04 | Panasonic Corporation | Electrophoresis apparatus |
US9080993B2 (en) | 2008-07-29 | 2015-07-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Microdevice, microchip apparatus and analysis method utilizing the same |
WO2010013704A1 (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | シャープ株式会社 | マイクロデバイス及びマイクロチップ装置並びにこれらを用いた分析方法 |
JP5430569B2 (ja) * | 2008-07-29 | 2014-03-05 | シャープ株式会社 | マイクロデバイス及びマイクロチップ装置並びにこれらを用いた分析方法 |
JP2014508949A (ja) * | 2011-03-24 | 2014-04-10 | ベーリンガー インゲルハイム マイクロパーツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 液体サンプルの上澄みを除去する器具及び方法並びに可溶性メンブレンを有する弁装置の使用 |
US9373826B2 (en) | 2011-08-03 | 2016-06-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Storage battery module |
JP2020524278A (ja) * | 2017-11-20 | 2020-08-13 | エルジー・ケム・リミテッド | 回転式ディスクシステムを活用した重金属の定性及び定量分析デバイス及び分析方法 |
US11635445B2 (en) | 2017-11-20 | 2023-04-25 | Lg Chem, Ltd. | Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disc system |
US11828768B2 (en) | 2017-11-20 | 2023-11-28 | Lg Chem, Ltd. | Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disc system |
US11835536B2 (en) | 2017-11-20 | 2023-12-05 | Lg Chem, Ltd. | Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disc system |
US11835535B2 (en) | 2017-11-20 | 2023-12-05 | Lg Chem, Ltd. | Device and method for qualitative and quantitative analysis of heavy metals utilizing rotary disc system |
JP2019120556A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | アッセイ装置 |
WO2020046006A1 (ko) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 주식회사 엘지화학 | 반응 최적화를 위한 고속 스크리닝 분석 시스템 |
KR20200025388A (ko) | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 주식회사 엘지화학 | 반응 최적화를 위한 고속 스크리닝 분석 시스템 |
KR102401909B1 (ko) * | 2018-08-30 | 2022-05-24 | 주식회사 엘지화학 | 반응 최적화를 위한 고속 스크리닝 분석 시스템 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1998053311A9 (en) | 1999-04-22 |
US6063589A (en) | 2000-05-16 |
US6548788B2 (en) | 2003-04-15 |
US20010001060A1 (en) | 2001-05-10 |
JP2000514928A (ja) | 2000-11-07 |
EP0983504A2 (en) | 2000-03-08 |
US20030195106A1 (en) | 2003-10-16 |
WO1998053311A2 (en) | 1998-11-26 |
US6399361B2 (en) | 2002-06-04 |
US6302134B1 (en) | 2001-10-16 |
US20040191125A1 (en) | 2004-09-30 |
JP2003270252A (ja) | 2003-09-25 |
WO1998053311A3 (en) | 1999-02-18 |
JP3537813B2 (ja) | 2004-06-14 |
JP3725834B2 (ja) | 2005-12-14 |
US20020027133A1 (en) | 2002-03-07 |
AU7591998A (en) | 1998-12-11 |
JP3469585B2 (ja) | 2003-11-25 |
US6719682B2 (en) | 2004-04-13 |
JP2005326432A (ja) | 2005-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3537813B2 (ja) | ミクロ流体工学システムでの流動運動を駆動するために向心的加速を使用するための装置および方法 | |
US10252267B2 (en) | Microfluidic device for simultaneously conducting multiple analyses | |
Zoval et al. | Centrifuge-based fluidic platforms | |
US6709869B2 (en) | Devices and methods for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system | |
JP3803386B2 (ja) | 毛細管のマイクロバルブ | |
EP2028496B1 (en) | Centrifugal force-based microfluidic device for blood chemistry analysis | |
US6632399B1 (en) | Devices and methods for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system for performing biological fluid assays | |
US7347617B2 (en) | Mixing in microfluidic devices | |
EP0865606B1 (en) | Devices and methods for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system with on-board informatics | |
JP2003533682A (ja) | 双方向流動遠心ミクロ流体装置 | |
JP5907979B2 (ja) | 補助チャネルおよびバイパス・チャネルを含むマイクロ流体デバイス | |
EP1577010A2 (en) | Microsystem platform and its use | |
Chakraborty | Interfacial Transport in Rotationally Actuated Microfluidic Devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20050516 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20050519 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050812 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050913 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050922 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |