JP2008532016A - 捕捉された試薬ビーズを備える流体処理デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、先願である、2005年3月18日に出願された米国仮出願番号60/663,085、およびVannらにより2006年3月17日に出願された、発明の名称「Fluid Processing Device with Captured Reagent Beads」の米国特許出願(代理人事件番号5010−247−01)の各々から、利益を主張し、これらの先願は、その全体が本明細書中に参考として援用される。
本教示は、複数の反応領域を有するマイクロカードに流体を装填するために使用される、デバイスおよび方法に関する。
種々の実施形態に従って、流体処理デバイスが提供される。この流体処理デバイスは、基板;この基板の内部または表面に配置された複数の反応領域;これらの複数の反応領域を相互接続する少なくとも1つのチャネルであって、最大寸法を含む断面積を有する、少なくとも1つのチャネル;および複数の試薬放出ビーズを備え得る。各試薬放出ビーズは、これらの反応領域のうちの1つにそれぞれ配置され得る。各ビーズは、アッセイのための1つ以上の反応成分を含み得る。試薬放出ビーズの各々は、チャネルの断面の最大寸法より大きい最小寸法を有し得る。
種々の実施形態に従って、流体処理デバイスは、複数の反応領域を含むマイクロカードまたはマイクロプレートを備え得る。この反応領域は、複数のチャネルまたは流体通路によって、相互接続され得る。望ましくは、低費用かつハイスループットのマイクロカード型流体処理デバイスは、複数の反応領域(例えば、ウェル)を備え得る。これらの反応領域のうちのいくつかまたは全ては、1マイクロリットル程度に小さい体積、または1マイクロリットルより小さくさえある体積を有し得る。これらの反応領域の各々は、異なるプローブ、プライマー、または試薬を装填され得る。反応領域の各々にサンプルを導入することは、望ましくは、1つの反応領域内のプローブ、プライマーまたは試薬が、流体接続された別の反応領域に流入することを防止するための手段を備える。望ましくない流体流れは、別の反応領域(例えば、第一の反応領域の下流の反応領域)を汚染し得る。
R9、R10、R11、R12、R13、およびR14は、各々独立して、O、S、またはNHであり;
pおよびqは、各々独立して、0、1、または2であり;
mは、0〜約10,000の整数であり;
p、q、およびmのうちの少なくとも1つは、0より大きい整数であり;
gは、2〜約20の整数であり;そして
nは、1〜約20の整数である。障壁または流体流れ調節剤は、以下の式:
uは、0〜約10,000の整数であり;
gは、2〜約20の整数であり;
nは、1〜約20の整数であり;
t、v、およびzは、各々独立して、0〜約10,000の整数であり;そして
t、u、およびvのうちの少なくとも1つは、0より大きい整数である。この障壁または流体流れ調節剤は、以下の式:
R3は、CnH2n、CnH2n−2、またはCH2CH(CH3)Oであり;
R9、R10、R11、R12、R13、およびR14は、各々独立して、O、S、またはNHであり得;
a、b、r、およびsは、各々独立して、0、1、または2であり;
xおよびyは、各々独立して、1〜約10,000の整数であり;
gは、2〜約20の整数であり;そして
nは、1〜約20の整数である。この障壁または流体流れ調節剤は、以下の式:
R9、R10、R11、R12、R13、およびR14は、各々独立して、O、S、またはNHであり;
fは、1〜約10,000の整数であり;
pおよびqは、各々独立して、0、1、または2であり;
mは、0〜約10,000の整数であり;
p、q、およびmのうちの少なくとも1つは、0より大きい整数であり;
gは、2〜約20の整数であり;そして
nは、1〜約20の整数である。
Claims (26)
- 流体処理デバイスであって、該流体処理デバイスは、
基板;
該基板の内部または表面に配置された複数の反応領域;
該複数の反応領域を相互接続する少なくとも1つのチャネルであって、該少なくとも1つのチャネルは、最大寸法を含む断面積を有する、少なくとも1つのチャネル;および
複数の試薬放出ビーズであって、各試薬放出ビーズは、該反応領域のうちの1つにそれぞれ配置されており、そしてアッセイのための1つ以上の反応成分を含み、該試薬放出ビーズの各々は、該チャネルの断面の該最大寸法より大きい最小寸法を有する、複数の試薬放出ビーズ、
を備える、流体処理デバイス。 - 前記少なくとも1つのチャネルと流体連絡する装填ポートをさらに備える、請求項1に記載の流体処理デバイス。
- 前記装填ポートの体積が、前記複数の反応領域の全てと前記複数のチャネルの全てとを合わせた合計体積より大きい、請求項2に記載の流体処理デバイス。
- 前記少なくとも1つのチャネルが、第一の端部および第二の端部を有し、前記装填ポートが、該第一の端部と流体連絡しており、そして前記デバイスが、該第二の端部と流体連絡する吸引ポートをさらに備える、請求項2に記載の流体処理デバイス。
- 注射器をさらに備え、該注射器は、前記吸引ポートにおいて吸引を生じるように適合されており、そして該吸引ポートと気密シールを形成する、請求項4に記載の流体処理デバイス。
- 前記少なくとも1つのチャネルが、複数のチャネルを備え、該複数のチャネルの各々が、前記複数の反応領域の複数とそれぞれ流体連絡しており、そして該複数のチャネルの各々は、前記装填ポートと流体連絡する第一の端部、および前記吸引ポートと流体連絡する第二の端部を有する、請求項4に記載の流体処理デバイス。
- 各試薬放出ビーズが、25℃において固体であり約50℃より高温の水に溶解する材料を含む、請求項1に記載の流体処理デバイス。
- 前記基板が、頂部表面を備え、そして前記デバイスが、該デバイスが、カバー層をさらに備え、該カバー層は、該頂部表面と接触し、そして前記複数の反応領域および前記少なくとも1つのチャネルに蓋をする、請求項1に記載の流体処理デバイス。
- 前記カバー層が、1平方インチあたり75ポンド以下の圧力において気体透過性であり液体不透過性である非多孔性材料を含む、請求項8に記載の流体処理デバイス。
- 前記基板が、底部表面を備え、そして前記デバイスが、該底部表面と接触する熱伝導性層をさらに備え、該熱伝導性層が、1メートルあたり0.25ケルビン・ワットの熱伝導率を有する、請求項1に記載の流体処理デバイス。
- 前記基板が、底部表面を備え、そして前記デバイスが、カバー層をさらに備え、該カバー層は、該底部表面と接触し、そして前記複数の反応領域のうちの少なくとも1つまたは前記少なくとも1つのチャネルに蓋をする、請求項1に記載の流体処理デバイス。
- 前記少なくとも1つのチャネルが、複数のチャネルを備え、該複数のチャネルの各々が、前記複数の反応領域のうちの複数のものとそれぞれ流体連絡しており、そして該複数のチャネルの各々が、装填ポートと流体連絡する第一の端部および通気口と流体連絡する第二の端部を有する、請求項2に記載の流体処理デバイス。
- 前記試薬放出ビーズの各々が、前記複数の反応領域のうちの少なくとも1つに保持された核酸増幅産物のリアルタイムの蛍光ベース測定のための1つ以上の成分を含む、請求項1に記載の流体処理デバイス。
- 前記複数の試薬放出ビーズが、第一のオリゴヌクレオチドプライマーおよび第二のオリゴヌクレオチドプライマー、ならびに蛍光剤−消光剤オリゴヌクレオチドを含み、該第一のオリゴヌクレオチドプライマーおよび第二のオリゴヌクレオチドプライマーは、プライマーにより開始されるポリメラーゼ連鎖反応によって、選択されたポリヌクレオチド分析物セグメントを増幅するために、該選択されたポリヌクレオチド分析物セグメントの相補鎖の反対側の末端領域にハイブリダイズするために効果的な配列を有し、そして該蛍光剤−消光剤オリゴヌクレオチドは、分析物がサンプル中に存在する場合に検出可能な蛍光信号を発生させるために、該プライマーのうちの一方の下流の領域において、分析物セグメントにハイブリダイズし得る、請求項1に記載の流体処理デバイス。
- 前記少なくとも1つのチャネルが、前記複数の反応領域を相互接続するための複数のセグメントを備える、請求項1に記載の流体処理デバイス。
- 前記少なくとも1つのチャネルの一端と流体連絡する通気口、および該少なくとも1つのチャネルの遠位端と流体連絡する装填ポートをさらに備える、請求項15に記載の流体処理デバイス。
- 前記装填ポートと連結するように適合された圧力源をさらに備え、該圧力源は、前記少なくとも1つのチャネルおよび前記複数の反応領域に通して第一の流体を注入し得、同時に前記通気口から第二の流体を排出することによって、該少なくとも1つのチャネルおよび該複数の反応領域内の該第二の流体を置き換え得る、請求項15に記載の流体処理デバイス。
- 前記第一の流体が、液体を含み、そして前記第二の流体が、気体を含む、請求項17に記載の流体処理デバイス。
- システムであって、該システムは、
サーマルサイクラー;および
該サーマルサイクラー内に配置された、請求項1に記載の流体処理デバイス、
を備える、システム。 - システムであって、該システムは、
サーマルサイクラー内に配置された、請求項1に記載の流体処理デバイス;および
複数の反応ウェルのうちの1つについてリアルタイムポリメラーゼ連鎖反応の検出を実施するように適合された、蛍光検出システム、
を備える、システム。 - 流体処理デバイスであって、該流体処理デバイスは、
基板;ならびに
該基板の内部または表面に配置された通路であって、該通路は、
装填ポート、
通気口、
該装填ポートと流体連絡する、試薬放出ビーズを収容する第一の流体保有領域、
該通気口と流体連絡する、試薬放出ビーズを収容する第二の流体保有領域、および
該第一の流体保有領域および該第二の流体保有領域と流体連絡する、第一のチャネル、
を備える、通路、
を備える、流体処理デバイス。 - 方法であって、該方法は、
流体処理デバイスに流体を装填する工程であって、該流体処理デバイスは、基板の表面または内部に配置された複数の反応領域を備え、該複数の反応領域は、少なくとも1つのチャネルによって相互接続されており、そして各反応領域は、試薬を含む試薬放出ビーズを収容している、工程、
を包含する、方法。 - 各試薬放出ビーズから試薬を放出させる工程をさらに包含する、請求項22に記載の方法。
- 前記反応領域の各々において反応プロセスを実施する工程をさらに包含する、請求項22に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのチャネルが、前記複数の反応領域を相互接続する複数のセグメントを備え、各セグメントが、該複数の反応領域のうちの1つの反応領域内の前記試薬の、該複数の反応領域のうちの別の反応領域から放出された前記試薬との相互作用を防止するために十分に長い長さを有する、請求項22に記載の方法。
- 前記流体処理デバイスをサーマルサイクリングさせる工程をさらに包含する、請求項22に記載の方法。
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