JP2013527458A - 試料処理用の一体化されたシステム及び組立品 - Google Patents

Abstract

流体装置中の通路を閉塞するために携帯型で一体化された処理用組立品を含む試料の熱処理用の方法及び装置を開示する。

Description

流体装置は、少量の試薬及び試料で生物又は化学の反応及びアッセイを行うために使用され得る。例示的なマイクロ流体装置は、米国特許第６，６２７，１５９ Ｂ１号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）、同第６，８１４，９３５号（Ｈａｒｍｓら）、及び同第７，０２６，１６８号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）に説明される。これらのマイクロ流体装置及び他のマイクロ流体装置は、熱処理、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）増幅、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）、自立配列複製、酵素動態検査、均質リガンド結合アッセイ等の高感度化学処理、並びに精密な熱制御及び／又は急速な温度変化を必要とするより複雑な生化学的処理及び他の処理を伴う方法で使用され得る。

それらの文献に説明されるマイクロ流体装置は、処理チャンバ等の処理配列及びそこにエンボス加工された導管の特徴を含む第１の層、並びに典型的に平らで装置の裏面を形成する第２の層の積層構造を含み得る。マイクロ流体装置は、上で特定した文献に説明されるキャリヤを備えて、又は備えないで提供され得る。典型的には、導管は多くの場合、遠心分離によって液体試料を処理チャンバに送出するために使用される。反応は信号及びチャンバの混入を防ぐために近傍の導管を閉塞後に処理チャンバで典型的には行われる。最も頻繁には、反応の進行は、蛍光、吸光度等の光学技術によってこれらの同じ処理チャンバ内でモニターされる。

理解されるように、上記の高感度化学処理でのマイクロ流体装置の使用は、複数の計器プラットフォームの連携を伴う可能性がある。試料が処理配列に導入されると、マイクロ流体装置は遠心分離機アダプタに典型的には置かれ、遠心分離機に移送され、試料を処理チャンバに動かすために回転させる。試料が処理チャンバに到達後、マイクロ流体装置は、遠心分離機から取り出され、導管を閉塞するために個別の特化された密閉器具に置かれる。導管が閉塞されると、処理チャンバ内の反応が開始されモニターできるように、次に、マイクロ流体装置は熱処理及び光学ユニット、例えば、サーマルブロック及び光学式読取装置に移送され得る。

本開示は、試料を処理するすべて又は実質的にすべての方法を単一器具で行うための一体化された処理用組立品を提供する。一体化された処理用組立品は、改造又は特化された追加の備品なしで、流体装置が同じ器具で遠心分離機にかけられ、閉塞されることを可能にする。特定の実施では、流体装置は一体化された組立品から取り外す必要がなく熱処理及び光学的調査の双方にかけられ得る。このオンボード機能の向上により、臨界の医療環境内で患者から無作為に受け取った試料の取扱いがより効率的／応答性である高度に分散された計器システムの設計が可能になる。

本開示は、熱処理、例えば、ＰＣＲ増幅、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）、自立配列複製、酵素動態検査、均質リガンド結合アッセイ等の高感度化学処理、並びに精密な熱制御及び／若しくは急速な温度変化を必要とするより複雑な生化学的処理、等温増幅法、若しくは他の処理を伴う方法で使用できる組立品を提供する。組立品は、例えば、加熱要素、熱表示器、及びマイクロ流体装置の迅速、かつ正確な熱処理を促進する他の材料又は構成要素を含み得る。

本開示は流体装置を処理する組立品を提供する。特定の実施形態では、処理用組立品は、変形可能なシールを含む流体装置を保持するように適合される基部と、基部に作動的に接続され、かしめスライドを含む摺動ハウジングと、を含み、基部及び摺動ハウジングは開状態及び閉状態を有する細長い本体を画定し、更にかしめスライドに装着され、基部に面する１つ以上の密閉構造を含み、１つ以上の密閉構造のそれぞれの密閉構造は変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される。特定の実施形態では、摺動ハウジングは、基部にヒンジにより接続される。かしめスライドは更に摺動ハウジング内に収容され得、摺動ハウジングの表面をレール又はガイド上を移動し得る。

特定の実施形態では、一体化された処理用組立品は、変形可能なシールを含む流体装置を保持する空洞を有する基部と、基部に作動的に接続され、接触面を含む摺動ハウジングと、接触面に近接して移動可能に取り付けられ、摺動ハウジングの少なくとも一部分を横断するかしめスライドと、かしめスライドに連結される１つ以上の密閉構造と、を含み、１つ以上の密閉構造のそれぞれの密閉構造は変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される。

本開示は、試料処理用のシステムを更に提供する。特定の実施形態では、システムは、第１の主表面及び第２の主表面並びに少なくとも１つの変形可能なシールを含む流体装置と、流体装置を保持するように適合されるフレームであって、フレームの表面の少なくとも一部分を横切って延びるレールを含むフレームと、レールに沿って横断するように取り付けられるかしめスライドと、かしめスライドに作動的に接続される密閉構造であって、少なくとも１つの変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合され、かしめスライドがレールを横断する際に第２の主表面との接触を維持する密閉構造と、を含む。

特定の実施形態では、システムは、第２の側に装着される第１の側と、第１の側と第２の側との間に形成される１つ以上の処理配列と、少なくとも１つの変形可能なシールと、を含む、本体を含む流体装置を含む。システムは流体装置中の少なくとも１つの変形可能なシールを閉じるための処理用組立品を更に含み得、処理用組立品は、流体装置を保持するように適合される基部と、第１の端部で基部に作動的に接続され、かしめスライドを含む摺動ハウジングと、を含む、開状態及び閉状態を有するハウジングを含む。処理用組立品は、かしめスライドに取り付けられ、基部に面する１つ以上の密閉構造を更に含み得、１つ以上の密閉構造のそれぞれの密閉構造は保持する流体装置の変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように構成される。

本開示は、流体装置中の変形可能なシールを閉じる方法を更に提供する。特定の実施形態では、方法は、第２の側に装着される第１の側と、第１の側と第２の側との間に形成される１つ以上の処理配列であって、１つ以上の処理配列のそれぞれの処理配列は装填構造を含む１つ以上の処理配列と、長さを含む主導管と、主導管に沿って分配される複数の処理チャンバであって、装填構造は主導管を通って複数の処理チャンバと流体連通している複数の処理チャンバと、処理配列の一部分に沿って位置する変形可能なシールと、を含む、本体を含む、流体装置を提供することを含む。この方法は、流体装置を保持するように適合される基部と、基部に作動的に装着される摺動ハウジングと、摺動ハウジングを横断して動くように取り付けられるかしめスライドと、かしめスライドに装着され、基部中の流体装置に面する１つ以上の密閉構造と、を含む、処理用組立品に流体装置を配置することと、流体装置が基部とブリッジとの間に位置している間に摺動ハウジングをかしめスライドで横断させ、１つ以上の密閉構造が本体の第２の側の少なくとも一部分を変形し、変形可能なシールを閉じることで、基部に位置する流体装置中の変形可能なシールの少なくとも一部分を閉じること、を更に含み得る。

本発明に関して使用する場合、次の用語は以下に説明する意味を有するものとする。

「変形可能なシール」（及びその変化形）は、変形可能なシールが位置する導管を永久的に閉塞するために機械的圧力下（工具を使って又は使わないで）で変形可能であるシールを意味する。

「熱処理」（及びその変化形）は、所望の反応を得るために試料材料の温度を制御する（例えば、保つ、上げる、又は下げる）ことを意味する。熱処理の一形式として、「熱サイクル」（及びその変化形）は、所望の反応を得るために２つ以上の温度設定値の間で試料材料の温度を順次変更することを意味する。熱サイクルは、例えば、低温度と高温度との間でのサイクリング、低温度、高温度、及び少なくとも１つの中間温度との間でのサイクリング等を伴い得る。

「含む」なる用語及びその変化形は、これらの用語が説明文及び「特許請求の範囲」において用いられている場合に限定的な意味を有するものではない。

「好ましい」及び「好ましくは」なる語は、特定の状況下で特定の効果をもたらしうる本発明の実施形態のことを指して言う。しかしながら、同じ、又は他の状況下において他の実施形態が好ましい場合もある。更に、１以上の好ましい実施形態の引用は、他の実施形態が有用ではないことを示唆するものではなく、他の実施形態を本発明の範囲から除外することを目的とするものではない。

本明細書で使用するところの「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、「少なくとも１つの」及び「１以上の」は、互換可能に使用される。したがって、例えば、「ａ」の給送導管を含む処理配列は、処理用装置が「１つ以上の」給送導管を含むことを意味すると解釈できる。

また、本明細書における端点による数の範囲の記載には、その範囲に含まれるすべての数が含まれる（例えば、１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５、などが含まれる）。

本発明の上記の「課題を解決するための手段」は、本発明が開示する各実施形態又はあらゆる実施例を説明することを意図したものではない。以下の説明は、実例となる実施形態をより詳細に例示するものである。本明細書にわたっていくつかの箇所で、実施例の一覧を通してガイダンスを提供するが、実施例は様々な組合せにおいて使用できる。それぞれの場合において記載される一覧はあくまで代表的な群として与えられるものであって、排他的な羅列として解釈されるべきものではない。

本発明は図面を参照して更に説明されるが、対応する参照記号は複数の図面を通して対応する部分を示す。
流体装置の斜視図。 図１の流体装置上の１つの処理配列の部分の拡大図。 図１の流体装置の部分の断面図。 図３の流体装置の部分の断面図。 処理チャンバを隔離するために主導管が変形後に得られる図３の流体装置の主導管の断面図。 本開示の一実施形態による流体装置及びキャリヤを含む組立品の分解斜視図。 流体装置を受け入れる前の本発明の別の実施形態による処理用組立品の斜視図。 図７ａの処理用組立品の別の斜視図。 図７ａ及び７ｂの処理用組立品の別の斜視図。

本発明の例示的な実施形態に関する以下の説明において、その一部を形成する添付図面の図が参照され、本発明が実施され得る特定の例示的な実施形態が実例として示されている。本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態が利用されてもよく、並びに構造的変更が行われてもよいことは理解されるであろう。

いくつかの実施形態では、本発明は、所望の反応、例えば、ＰＣＲ増幅、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）、自立配列複製、酵素動態検査、均質リガンド結合アッセイ、及び他の化学反応、生化学的反応、又は正確な熱変化及び／又は迅速な熱変化を必要とし得る他の反応を得るために、多数の処理チャンバ内で液体試料材料（又は液体に同伴する試料材料）の処理に使用可能な処理用組立品に関する。より詳細には、本発明は、装填チャンバ、複数の処理チャンバ、装填チャンバを処理チャンバと流体連通させる主導管、及び主導管の少なくとも一部分を閉塞する変形可能なシールをそれぞれ含む１つ以上の処理配列を含む、流体装置の処理に関する。

本発明の処理用組立品の使用に適している流体装置の一実施形態を図１に例示する。流体装置１０は、少なくとも１つ、好ましくは複数の処理配列２０を含む。図示する処理配列２０はそれぞれ第１の端部１２の近接から流体装置１０の第２の端部１４の方へ延びる。

処理配列２０は流体装置１０に実質的に並列して配置されて図示される。この配置は好適であり得るが、装置１０の第１の端部１２と第２の端１４との間で実質的に整列になる任意の配置の処理配列２０が代わりに利用され得ることが理解されよう。

以下により詳細に論じられるように、処理配列の主導管４０が同時に閉じられる場合、処理配列２０は整列され得る。装置１０の第１の端部１２の近接で回転軸のまわりに回転させることで試料材料を流体装置の全体にわたって分配する場合、処理配列２０はまた整列され得る。そのように回転させるとき、第１の端部１２に近接して位置する任意の試料材料は、回転中に生じる遠心力によって第２の端部１４の方へ動かされる。

処理配列２０はそれぞれ、少なくとも１つの主導管４０、及びそれぞれの主導管４０に沿って位置する複数の処理チャンバ５０を含む。処理配列２０は主導管４０と流体連通する装填構造３０を更に含み、主導管４０を通って処理チャンバ５０まで試料材料を送出するのを容易にする。図１に図示するように、処理配列はそれぞれ、単一の装填構造３０及び単一の主導管４０を含むが、他の多数の装填構造／導管の実施も意図される。

処理チャンバ５０は給送導管４２を通って主導管４０と流体連通する。結果として、それぞれの処理配列２０内の装填構造３０は、装填構造３０につながる主導管４０に沿って位置する処理チャンバ５０のそれぞれと流体連通する。

装填構造３０が装填チャンバの形で提供される場合、装填構造３０は装填構造３０内に試料材料を受け取る入口ポート３２を含み得る。試料材料は、ピペット等の任意の好適な技術及び／又は備品で入口ポート３２に送出され得るが、ピペット等に限定されない。

図１に示す装填構造３０はそれぞれ、装填構造３０と共に通気ポート３４を更に含む。入口ポート３２及び通気ポート３４は、図１及び２に示すようにＵ字型の装填チャンバの脚の対向する端部に好ましくは位置し得る。Ｕ字型の装填チャンバの脚の対向する端部に入口ポート３２及び通気ポート３４を配置することで、装填構造３０の充填中に空気を逃がすことによって装填構造３０を充填を補助し得る。

装填構造の近接に位置する回転軸のまわりに流体装置を回転させることによって試料材料を分配する方法は、米国特許第６，６２７，１５９号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）に説明される。１つの好適な方法は遠心分離による分配を含む。本発明の流体装置の主導管を通って処理チャンバに試料材料を送出するために使用する方法に関係なく、実質的に処理チャンバ、主導管及び給送導管はすべて試料材料で充填されることが望ましい場合がある。

図１に示す処理配列２０は、それぞれの主導管４０の両側に位置する処理チャンバ５０を伴って配置される。処理チャンバ５０は、給送導管４２を通って主導管４０と流体連通する。処理チャンバ５０は一般的に円形の形状で、給送導管４２は接線に沿って処理チャンバ５０に入る。そのような配向は処理チャンバ５０の充填を容易にし得るが、他の形状及び配向も意図され、当業者には既知である。

給送導管４２は好ましくは主導管４０からある角度に曲がり、給送導管４２と主導管４０との間に形成される夾角である給送導管の角度を形成する。給送導管の角度は９０度未満、又は４５度以下であり得る。給送導管４２によって形成される給送導管の角度は均一であってもよく、又は異なる処理チャンバ５０の間で変わってもよい。別の代替では、給送導管の角度はそれぞれの主導管４０の異なる側の間で変わってもよい。例えば、それぞれの主導管４０の片側の給送導管の角度は１つの値であってもよく、一方で主導管のもう片側の給送導管の角度は異なる値であってもよい。

更なる流体装置構成は、例えば、米国特許第６，６２７，１５９号及び同第７，０２６，１６８号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）、及び「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＲＴＩＣＬＥＳ ＦＯＲ ＳＡＭＰＬＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ」という名称の２０１１年５月２７日出願の国際出願第６１／３４８，８１３号に記載されている。

発明的な処理用組立品で使用される流体装置の別の特徴は、主導管を閉じる、処理チャンバ５０を隔離する、又は主導管の閉鎖及び処理チャンバの隔離の双方を達成するために使用され得る変形可能なシールである。本発明に関連して使用されると、変形可能なシールは流体装置に組み込まれる多様な位置及び／又は構造に設けられ得る。

例えば、図１に関して、変形可能なシールはそれぞれの処理配列２０の装填構造３０と複数の処理チャンバ５０との間で主導管４０に位置してもよい。この構成では、変形可能なシールは実質的に主導管４０の全長、主導管４０の全長に延在してもよく、又は選ばれた領域に限定されてもよい。

図３を参照して、変形可能なシールの閉鎖は、主導管４０及び／又は給送導管４２を閉塞するために片側１６又は両側１８の部分の塑性変形を伴うことがある。例えば、感圧接着剤１９が流体装置の第１の側１６と第２の側１８とを共に接着するために使用される場合、図５に示すように、その同じ感圧接着剤は変形した第１の側１６と第２の側１８とを共に付着させることで、主導管４０及び／又は給送導管４２を閉塞し続けるのに役立ち得る。更に、接着剤１９の任意の柔軟性によってぴったり一致する及び／又は変形することが可能で、主導管４０及び／又は給送導管４２をより完全に充填し閉塞する。

変形は、所望の隔離をもたらすのに足るだけの導管又は他の流体経路を通る流量、移動又は拡散を制限することのみが求められる場合がある。

更に、主導管４０の閉塞は主導管の長さの実質的にすべてにわたって継続的であってもよく、又は主導管の長さに沿って別個の部分又は位置にわたって達成されてもよい。更に、変形可能なシールの閉鎖は、給送導管のみの閉塞、及び／又は給送導管／主導管の接合部の閉塞（主導管の長さの一部分、又はすべての閉塞の代わりに、又は追加として）によって達成されてもよい。

図３〜５を再び参照すると、処理チャンバ５０を隔離するための変形可能なシールの一実施形態が示される。図５に示すように、主導管４０中に延びるように変形できる変形可能な第２の側１８の形状で変形可能なシールがもたらされる。

処理チャンバ５０中に試料材料が分配後に処理配列２０を封鎖する１つの方法では、主導管４０の一部分のみに沿って、又は、択一的に主導管４０の全長に沿って変形可能なシールを閉じることが必要な場合がある。主導管４０の一部分のみが変形される場合、装填チャンバ３０と処理チャンバ５０との間に位置する主導管４０の部分を変形することが好ましい場合がある。

流体装置は、例えば、図１に示すように単独で処理され得る。流体装置は、あるいはキャリヤに取り付けられ得る。そのような組立品は、図６において流体装置６０及びキャリヤ７０の分解斜視図で示される。

キャリヤ１２０は、好ましくは、２つの主表面７２及び７４を含む。主表面７２は流体装置６０と反対に向き、表面７４は流体装置６０の方に向く。キャリヤ７０は、好ましくは、試料処理６０の処理チャンバ６４と位置合わせされ得るキャリヤを貫通して形成される開孔７６も含む。開孔７６は、処理チャンバ６４に出入りする光（紫外線、可視、赤外線、及びそれらの組み合わせ）の透過を可能にし得る。キャリヤ７０は、本明細書で特定された多数の文献で論じられるように、流体装置６０に圧縮力を移動するように設計された構造を更に含み得る。キャリヤの更なる構成要素及び構成体は、前述の文献、特に米国特許第７，０２６，１６８号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）にも記載されている。

例示的な流体装置はモジュラーシステムの一部としても処理され得る。特定実施形態では、流体装置（キャリヤを備え、又は備えない）は、フレームの対応する開口内に保持され得る。好適なフレームは米国特許第７，３２３，６６０号（Ｂｅｄｉｎｇｈａｍら）に説明されるものを含むが、他の構成体及び構成（例えば、線形フレーム）も意図される。他の実施形態では、流体装置が別の流体装置に直接接続され得るように流体装置は連結機能を含み、したがってユーザーが所望数の処理配列を選択できる。

図７ａ、７ｂ、８及び９は、変形可能なシールを閉じ流体装置を更に処理する際に使用される一体化された処理用組立品を示す。処理用組立品１００は、基部１１０及び第１の端部１１２の近接で基部１１０と作動的に連結される摺動ハウジング１２０を含む。図７ａ及び７ｂに示す１つの態様では、摺動ハウジング１２０が基部１１０にヒンジにより接続され、流体装置１５０に簡単にアクセスできるように処理用組立品が素早く開閉できる。図７ａ及び７ｂで処理用組立品１００は開位置で示される。必要に応じて、試料処理中に基部１１０に関して摺動ハウジング１２０を固定するために、処理用組立品１００は第２の端部１１４の近接でロック機構１１８を含み得る。そのようなロック機構は、摺動ハウジング１２０及び基部１１０に嵌合機能を含んでもよく、又は器具が開かないように処理用組立品の周辺のまわりに配置され得る輪を含んでもよい。図８で処理用組立品は閉じてロック位置で示される。

基部１１０は流体装置１５０を受け入れるベッド１１６を含む。ベッド１１６は好ましくは弾力的で、キャリヤを含む、及びキャリヤを含まない流体装置を固定するために整列構造（支持レール又は支柱が挙げられるが、これらに限定されない）を含み得る。整列構造（図示せず）は、かしめスライド（以下で説明する）の１つ以上の密封構造が挿入された流体装置１５０の主導管の少なくとも一部分と整列するように作動する。流体装置１５０は、変形可能な表面が摺動ハウジング１２０及び１つ以上の密封構造１２４に面してベッド１１６に置かれる。基部は、一体化された処理用組立品の取り扱いを容易にするために人間工学的特徴１１１を更に含み得る。いくつかの実施形態では、流体装置に近接する基部の部分は光学的に透明な材料を含む。好適な材料はポリエステル及びポリカーボネートを含むがそれらに限定されない。好ましくは、基部の部分は処理チャンバの上方にあり、処理用組立品を光学式読取装置に置くことができる。他の実施形態では、流体装置が基部に受け入れられるとき、基部は処理チャンバの位置に対応する少なくとも１つの開孔（すなわちスルーホール）を含む。開孔の露出部分にて覆うように形成される光学的に透明な材料の区分が更に設けられ得る。

摺動ハウジング１２０は接触面１４０及び取扱面１４２を含む。特定の実施形態では、接触面１４０は少なくとも実質的に平面である。処理用組立品が閉位置にあるとき、接触面１４０は流体装置１５０の変形可能な表面の少なくとも一部分に近接する、又は密接する。接触面１４０は少なくとも１つの長手方向のかしめスロット１２６を特徴とする。特定の実施では、かしめスロット１２６は、少なくとも実質的に接触面１４０の全長に沿って延びる。他の実施では、かしめスロット１２６は処理される流体装置１５０の導管と同じ長さの寸法を有する。

１つ以上のコネクタ１６０及び１６２は、摺動ハウジング１２０又は基部１１０に連結され得る。１つ以上のコネクタは処理用組立品と試料処理システムの外部構成要素（例えば、後述するように電源及び制御器）との間で電気的接続を提供する。更に、図示するコネクタ１６０及び１６２は、処理用組立品とシステムの残りとの間で送電及び／又はデータ伝送用の電気的接続のみを行うが、コネクタは、例えば、光学的接続、流体接続等の他の多くの接続も行うことができることが理解されよう。

いくつかの実施形態では、接触面１４０は熱伝導材を含む。他の実施形態では、接触面１４０は１つ以上の熱伝導性薄板に連結される。１つ以上の熱伝導性薄板は、制御面の下面に付着され得る、又は長手方向のかしめスロット１２６に近接する表面に配置され得る。あるいは、単一の熱伝導性薄板は、かしめスロット１２６と実質的に同一寸法を有する少なくとも１つの長手方向のスロットを含み得、長手方向のスロットが整合するように接触面に近接して配置され得る。

熱伝導材又は熱伝導板用の好適な材料としては、例えば、セラミックス、又は窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ベリリウム、及び窒化ケイ素等の金属が挙げられる。利用され得る他の材料としては、例えば、砒化ガリウム、シリコン、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、石英、ガラス、ダイヤモンド、ポリアクリル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、ビニルポリマー、及びポリテトラフルオロエチレン等のハロゲン化ビニルポリマーが挙げられる。他の使用可能な材料としては、クロム／アルミニウム、超合金、ジルカロイ、アルミニウム、鋼、金、銀、銅、タングステン、モリブデン、タンタル、真鍮、サファイア等の熱電対材料、又は当該技術分野において利用可能である多数のセラミックス材料、金属材料、及び合成高分子材料のうちのいずれかが挙げられる。

摺動ハウジング１２０は、かしめスロット１２６の第１の位置１３４から最終のかしめ位置まで摺動ハウジング１２０を横切って又はそのハウジング内で横方向に動くように適合される、かしめスライド１２２を更に含む。かしめスライド１２２は細長くてもよく、摺動ハウジング１２０を越えて操作用固定具１２８で終端し得る。操作用固定具１２８は第２の端部１１４を通り過ぎて延び、人間の手又は他の手段（例えば、機械又はロボット操作）によって把持され方向１３２に第２の端部１１４に向けてかしめスライド１２２の動きを生じさせ得る。かしめスライド１２２は１つ以上の密閉構造１２４（例えば、針、刃等）を含む。組立品が閉じるときのかしめスライド１２２の動きは、密閉構造１２４を流体装置の変形可能な表面を横切って引っ張る。特定の実施形態では、接触面１４０は、ベッド１１６に受け入れる流体装置１５０のそれぞれの導管に対して個々のかしめスロットを含む。

示される実施形態では、摺動ハウジング１２０は通路又は凹部を含み得る。いくつかの実施形態では、凹部はかしめスライド１２２と実質的に同じ寸法からなる。特定の好ましい実施形態では、凹部はかしめスライド１２２より大きい。ガイドレール（単数若しくは複数）又は他の整列構造が通路内に設けられてもよく、かしめスライドがその上を横方向に動くことを可能にする。そのような実施形態では、かしめスライドの少なくとも一部分は摺動ハウジングに収容され（例えば、接触面１４０の下に）、摺動ハウジング１２０内でガイドレールに沿った移動が可能になるスロット又は他の嵌合する特徴を任意選択で有し得る。密閉構造（単数又は複数）１２４はかしめスロット１２６と整合し、かしめスロットから突出する。かしめスライド１２２はこのようにして通路内を移動することができ、それによって密閉構造（単数又は複数）１２４をかしめスロット１２６の長さに沿って引っ張る。

あるいは、かしめスライド１２２は、摺動ハウジング１２０の表面上のガイドレールに沿って摺動ハウジング１２０を横断する。別の代替では、かしめスライド１２２は基部１１０上のガイドレールに沿って移動する。

摺動ハウジングは、それぞれのかしめスロットの近接で摺動ハウジングの接触面１４０に連結される少なくとも１つの加熱要素を更に含み得る。いくつかの実施形態では、加熱要素は加熱装置及び熱伝導板／熱伝導材を含む。好適な加熱装置は導電性ヒーター、対流加熱器、又は放射線ヒーターを含む。

いくつかの実施形態では、加熱装置／冷却装置は、摺動ハウジング１２０の凹部又は通路に配置される。特定の加熱装置、例えば、熱電薄膜が接触面１４０に配置されてもよい。加熱装置／冷却装置は、好ましくは、かしめスライド１２２の通路／凹部を通る動きが妨害されないように位置決めされる。

導電性ヒーターの好適な実施例としては、抵抗加熱器、又は誘導加熱器、例えば、ヒーター、又は熱電装置が挙げられる。好適な対流加熱装置は、強制空気ヒーター又は流体熱交換器（例えば、流路を有する熱伝導ブロックで、流路を流れる流体（例えば、水、空気）によって加熱又は冷却され得る）が挙げられる。処理用組立品が強制空気交換器又は流体熱交換器等の対流加熱装置を含む実施形態では、流体の源及び制御は好ましくは組立品の外部である。好適な放射線ヒーターは赤外線ヒーター又はマイクロ波ヒーターを含む。追加の好適な加熱装置としては、国際公開特許第２００８１１７２０９号（Ｆｉｓｈら）に説明される集積回路チップが挙げられる。

処理用組立品１００は更に冷却装置を含み得る。例えば、ファン、ペルチェ装置、冷凍装置、又は冷却液を流すためのジェットノズル等の様々な対流冷却装置を用い得る。あるいは、放熱板、例えば、冷却金属ブロック等の様々な導電性冷却装置を使用し得る。

特定の実施形態では、一体化された処理用組立品１００は、加熱装置又は冷却装置の温度を測定するように配置される少なくとも１つの温度センサを含む。例えば、熱伝導板及び本体に連結される加熱装置からなる加熱要素の実施形態では、温度センサは、熱伝導本体の温度を測定する。あるいは、センサは、流体装置の変形可能な表面の温度、処理チャンバ、又は容器に近接する物質（例えば、流体）の温度を測定するように配置され得る。更に別の代替では、温度は処理チャンバでの反応の比色分析の変化を検出可能なセンサによってモニターされる。

加熱／冷却要素は電源に連結され得る。いくつかの実施形態では、電源は組立品１００に搭載して提供される。一実施では、電源は摺動ハウジング１２０凹部内に設けられる。別の実施では、電源は基部１１０内に設けられる。好ましくは、電源は処理用組立品の外部で、コネクタ１６０／１６２のうちの１つを経由して連結される。

組立品１００は、例えば、温度センサからの温度フィードバックを使用することで加熱装置の動作を制御するために、マイクロプロセッサ、パソコン、又はネットワークコンピュータ等の制御器に更に連結され得る。

代替の処理用組立品は、長手方向の動きではなく圧縮力に依存して流体装置の導管を閉塞する。そのような実施形態では、少なくともかしめスライドを包含する摺動ハウジングの部分は、圧縮可能な高分子材料を含む。かしめスライドは、基部に実質的に垂直な角度で延びる支柱又は他の整列構造を経由して基部に摺動可能に連結される。そのような実施形態では、かしめスライドは、それぞれかしめスライドの長手方向の長さに延びる１つ以上の密閉構造を含む。通路に沿った横方向の動きの代わりに（あるいは、その動きに加えて）、保持する流体装置の導管を閉塞する長手方向の密閉構造で摺動ハウジングの少なくとも一部分を圧縮することによって、かしめスライドは下方に押しやられる。あるいは、摺動ハウジングは、装置処理用組立品が閉じるとき嵌合する支柱又は他の整列構造を経由して、基部に摺動可能に連結される。

本発明の圧縮可能な処理用組立品は、基部と第１の端部（例えば、非作動的に接続される端部）に近接する摺動ハウジングとの間で配置される一時的な又は壊れやすい止水部材を更に含み得、流体装置導管の閉塞が所望されるまで組立品の圧縮を防ぐ。

処理用組立品は、処理用組立品が閉位置にあるとき、５０ｍｌの遠心分離管と同一の全体寸法で設計され得る。流体装置１５０の装填構造１５２は、任意選択で基部又は摺動のハウジングのうちの１つを越えて突出し得る。この露出によって、流体装置が閉じた処理用組立品の内部に配置される間に、試料材料が装填構造に装填されることを可能にし得る。

処理用組立品１００を使用して試料を処理する１つの例示的な方法において、流体試料が装填構造１５２に装填された状態で流体装置が基部１１０に挿入される。流体装置が基部１１０に挿入後、流体試料が装填構造１５２に装填される、あるいは流体装置の処理配列に挿入されることも意図される。次に、任意選択でロック機構を作動させて（及び、必要に応じて止水部材を係合して）処理用組立品１００は閉位置に持ってこられる。処理用組立品１００及び流体装置１５０を遠心分離機に入れて回転させることで、流体試料が分配通路を通って複数の処理チャンバに移動する。遠心分離機から取り出すと、かしめスライド１２２は、固定具１２８をかしめスロット１２６の第１の端部１３４と反対の向きに動かすことで流体装置の変形可能な表面を横切って引っ張る、又は処理用組立品のある構成要素に力を加えることで流体装置の変形可能な表面に押圧される。次に、流体装置は上述したように更なる分析及び処理（例えば、熱サイクル）を受け得る。

実施形態
例示的な一体化された処理用組立品及び試料材料の処理方法は次の実施形態を含む。

１．試料処理用のシステムは、
１つ以上の処理配列の少なくとも一部分に沿って位置する変形可能なシールを含む流体装置と、
流体装置中の変形可能なシールを閉じるための密閉器具であって、
開状態及び閉状態を有し、流体装置を保持するように適合される基部を含む細長いハウジングと、
第１の端部で基部に作動的に接続され、かしめスライドを含む摺動ハウジングと
を含む密閉器具と、を含む。

２．実施形態１のシステムは、かしめスライドに装着され、基部に面する１つ以上の密閉構造を更に含み、１つ以上の密閉構造のそれぞれの密閉構造は、変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される。

３．実施形態２のシステムにおいて、かしめスライドは摺動ハウジングを横切って横方向に動くように取り付けられ、密閉構造は、かしめスライドが摺動ハウジングを横断する際に変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される。

４．前述の実施形態のうちのいずれかのシステムにおいて、密閉構造は、刃、針、ピン及びワイヤからなるグループから選ばれる。

５．前述の実施形態のうちのいずれかのシステムにおいて、かしめスライドは摺動ハウジング内に収容される。

６．前述の実施形態のうちのいずれかのシステムにおいて、加熱要素は摺動ハウジングに連結される。

７．実施形態６のシステムにおいて、加熱要素は、組立品が閉状態にあるとき流体装置の第２の側に熱的に連結される熱伝導材を含む。

８．流体装置中の変形可能なシールを閉じるための一体化された処理用組立品は、
変形可能なシールを有する流体装置を保持するように適合される基部と、
基部に作動的に接続され、かしめスライドを含む摺動ハウジングと、を含み、基部及び摺動ハウジングは、開状態及び閉状態を有する細長い本体を画定し、
かしめスライドに装着され、基部に面する１つ以上の密閉構造を更に含み、１つ以上の密閉構造のそれぞれの密閉構造は、変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される。

９．実施形態８の一体化された処理用組立品において、かしめスライドは摺動ハウジング内に収容される。

１０．前述の実施形態のうちのいずれかの一体化された処理用組立品において、かしめスライドは、摺動ハウジングの表面を横切って横方向に動くように取り付けられる。

１１．実施形態１０の一体化された処理用組立品において、１つ以上の密閉構造は、かしめスライドが摺動ハウジングを横断する際に変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される。

１２．前述の実施形態のうちのいずれかの一体化された処理用組立品において、摺動ハウジングは基部にヒンジにより接続される。

１３．前述の実施形態のうちのいずれかの一体化された処理用組立品において、加熱要素は摺動ハウジングに作動的に連結される。

１４．実施形態１３の一体化された処理用組立品において、加熱要素は、組立品が閉状態にあるとき流体装置の第２の側に熱的に連結される熱伝導材を含む。

１５．実施形態１３の一体化された処理用組立品において、加熱要素は制御処理装置に作動的に連結され、その制御処理装置は一体化された処理用組立品の外部にある。

１６．実施形態１３の一体化された処理用組立品において、加熱要素の少なくとも一部分は処理用組立品の外部にある。

１７．前述の実施形態のうちのいずれかの一体化された処理用組立品において、ブリッジ又は基部のうちの少なくとも１つは、光学的に透明な材料を含む。

１８．流体装置中の変形可能なシールを閉じるための一体化された処理用組立品は、
変形可能なシールを含む流体装置を保持する空洞を有し、かつ第１の表面を含む基部と、
基部に作動的に接続され、かつ第２の表面を含む摺動ハウジングと、
第２の表面に移動可能に取り付けられ、摺動ハウジングの少なくとも一部分を横断するかしめスライドと、
かしめスライドに装着され、基部に面する１つ以上の密閉構造と、を含み、１つ以上の密閉構造のそれぞれの密閉構造は、変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される。

１９．実施形態１８の一体化された処理用組立品において、かしめスライドは、第２の表面の少なくとも一部分に沿って延びるガイドを横切って移動するように適合される。

２０．試料処理用のシステムは、
第１の主表面及び第２の主表面を含む流体装置であって、流体装置は少なくとも１つの変形可能なシールを含む流体装置と、
流体装置を保持するように適合されるフレームを含む一体化された処理用組立品であって、
フレームは、フレームの表面の少なくとも一部分を横切って延びるレールと、
レールに沿って横断するように取り付けられるかしめスライドと、
かしめスライドに作動的に接続される１つ以上の密閉構造とを含む、一体化された処理用組立品と、を含み、密閉構造は、少なくとも１つの変形可能なシールの少なくとも一部分を変形し、かしめスライドがレールを横断する際に第２の主表面との接触を維持するように構成される１つ以上の密閉構造と、を含む。

２１．流体装置中の変形可能なシールを閉じる方法は、
第２の側に装着される第１の側と、第１の側と第２の側との間に形成される１つ以上の処理配列とを含む本体と、処理配列の一部分に沿って位置する変形可能なシールと、を含む流体装置を提供することと、
流体装置を保持するように適合される基部と、基部に作動的に装着される摺動ハウジングと、摺動ハウジングを横断して動くように取り付けられるかしめスライドと、かしめスライドに装着され、基部中の流体装置に面する１つ以上の密閉構造と、を含む一体化された処理用組立品中に流体装置を配置することと、
流体装置が基部とブリッジとの間に位置している間にかしめスライドで摺動ハウジングを横断させることによって、基部に位置する流体装置中の変形可能なシールの少なくとも一部分を閉じること、とを含み、１つ以上の密閉構造が本体の第２の側の少なくとも一部分を変形し、変形可能なシールを閉じる。

２２．実施形態２１の方法において、変形可能なシールの少なくとも一部分を閉じることは、流体装置を横切って１つ以上の密閉構造を引っ張ることを含む。

２３．前述の実施形態のうちのいずれかの方法において、かしめスライドは摺動ハウジング内に収容される。

２４．前述の実施形態のうちのいずれかの方法は、加熱要素を流体装置に連結させ、試料に熱処理を行なうことを更に含む。

本明細書中に引用される特許、特許文献、及び刊行物の完全な開示は、それぞれが個々に組み込まれたかのように、その全体が参照することによって組み込まれる。本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく本発明に様々な変更及び改変を行いうる点は、当業者には明らかであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不要に限定されない点、また、こうした実施例及び実施形態はあくまで例として与えられるものであり、本発明の範囲は、本明細書において以下に記載される特許請求の範囲によってのみ限定されるものである点は理解すべきである。

Claims (24)

1. 試料処理用のシステムであって、
   処理配列の少なくとも一部分に沿って位置する変形可能なシールを含む流体装置と、
   前記流体装置中の変形可能なシールを閉じるための密閉器具であって、
   開状態及び閉状態を有し、流体装置を保持するように適合される基部を含む細長いハウジングと、第１の端部で前記基部に作動的に接続され、かしめスライドを含む摺動ハウジングとを含む密閉器具と、
   を含む、システム。
2. 前記かしめスライドに装着され、前記基部に面する１つ以上の密閉構造を更に含み、前記１つ以上の密閉構造のそれぞれの密閉構造は、前記変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記かしめスライドは前記摺動ハウジングを横切って横方向に動くように取り付けられ、前記密閉構造は、前記かしめスライドが前記摺動ハウジングを横断する際に前記変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記密閉構造は、刃、針、ピン及びワイヤからなる群から選択される、請求項１に記載のシステム。
5. 前記かしめスライドは前記摺動ハウジング内に収容される、請求項１に記載のシステム。
6. 加熱要素が前記摺動ハウジングに連結される、請求項１に記載のシステム。
7. 前記加熱要素は、前記流体装置の前記第２の側に熱的に連結される熱伝導材を含む、請求項６に記載のシステム。
8. 流体装置中の変形可能なシールを閉じるための一体化された処理用組立品であり、
   変形可能なシールを有する流体装置を保持するように適合される基部と、
   前記基部に作動的に接続され、かしめスライドを具備する摺動ハウジングと、を含み、
   前記基部及び前記摺動ハウジングは、開状態及び閉状態を有する細長い本体を画定し、
   前記かしめスライドに装着され前記基部に面する１つ以上の密閉構造を更に含み、
   前記１つ以上の密閉構造のそれぞれの密閉構造は、前記変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される、一体化された処理用組立品。
9. 前記かしめスライドは前記摺動ハウジング内に収容される、請求項８に記載の一体化された処理用組立品。
10. 前記かしめスライドは、前記摺動ハウジングの表面を横切って横方向に動くように取り付けられる、請求項８に記載の一体化された処理用組立品。
11. 前記１つ以上の密閉構造は、前記かしめスライドが前記摺動ハウジングを横断する際に変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される、請求項１０に記載の一体化された処理用組立品。
12. 前記摺動ハウジングは前記基部にヒンジにより接続される、請求項８に記載の一体化された処理用組立品。
13. 加熱要素が前記摺動ハウジングに作動的に連結される、請求項８に記載の一体化された処理用組立品。
14. 前記加熱要素は、前記流体装置の前記第２の側に熱的に連結される熱伝導材を含む、請求項１３に記載の一体化された処理用組立品。
15. 前記加熱要素は制御処理装置に作動的に連結され、前記制御処理装置は前記一体化された処理用組立品の外部にある、請求項１３に記載の一体化された処理用組立品。
16. 前記加熱要素の少なくとも一部分は前記処理用組立品の外部にある、請求項１３に記載の一体化された処理用組立品。
17. ブリッジ又は前記基部のうちの少なくとも１つは、光学的に透明な材料を含む、請求項８に記載の一体化された処理用組立品。
18. 流体装置中の変形可能なシールを閉じるための一体化された処理用組立品であって、
    変形可能なシールを含む流体装置を保持する空洞を有し、かつ第１の表面を含む基部と、
    前記基部に作動的に接続され、かつ第２の表面を含む摺動ハウジングと、
    前記第２の表面に移動可能に取り付けられ、前記摺動ハウジングの少なくとも一部分を横断するかしめスライドと、
    前記かしめスライドに装着され、前記基部に面する１つ以上の密閉構造と、を含み、
    前記１つ以上の密閉構造のそれぞれの密閉構造は、変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように適合される、一体化された処理用組立品。
19. 前記かしめスライドは、前記第２の表面の少なくとも一部分に沿って延びるガイドを横切って移動するように適合される、請求項１８に記載の一体化された処理用組立品。
20. 試料処理用のシステムであって、
    第１の主表面及び第２の主表面を含む流体装置であって、少なくとも１つの変形可能なシールを含む流体装置と、
    前記流体装置を保持するように適合されるフレームを含む一体化された処理用組立品であって、前記フレームは、前記フレームの表面の少なくとも一部分を横切って延びるレールと、前記レールに沿って横断するように取り付けられるかしめスライドと、前記かしめスライドに作動的に接続される１つ以上の密閉構造とを含む、一体化された処理用組立品と、を含み、
    前記密閉構造は、前記少なくとも１つの変形可能なシールの少なくとも一部分を変形するように構成され、前記かしめスライドが前記レールを横断する際に前記第２の主表面との接触を維持する、システム。
21. 流体装置中の変形可能なシールを閉じる方法であって、
    第２の側に装着される第１の側と、前記第１の側と前記第２の側との間に形成される１つ以上の処理配列とを含む本体と、前記処理配列の一部分に沿って位置する変形可能なシールと、を含む流体装置を提供することと、
    前記流体装置を保持するように適合される基部と、前記基部に作動的に装着される摺動ハウジングと、前記摺動ハウジングを横断して動くように取り付けられるかしめスライドと、前記かしめスライドに装着され、前記基部中の前記流体装置に面する１つ以上の密閉構造と、を含む一体化された処理用組立品中に前記流体装置を配置することと、
    前記流体装置が前記基部とブリッジとの間に位置している間に前記かしめスライドで前記摺動ハウジングを横断させることによって、前記基部に位置する前記流体装置中の前記変形可能なシールの少なくとも一部分を閉じることと、を含み、
    前記１つ以上の密閉構造が前記本体の前記第２の側の少なくとも一部分を変形し、前記変形可能なシールを閉じる、方法。
22. 前記変形可能なシールの少なくとも一部分を閉じることは、前記流体装置を横切って前記１つ以上の密閉構造を引っ張ることを含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記かしめスライドは前記摺動ハウジング内に収容される、請求項２１に記載の方法。
24. 加熱要素を前記流体装置に連結させ、試料に熱処理を行なうことを更に含む、請求項２１の方法。

Images