JP2015531676A - マイクロ流体システム用使い捨てカートリッジ - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、本出願人の同時係属の、公開されていない特許出願である、2011年11月25日付の米国特許出願第13/304,481号、及び、2011年7月22日付の米国特許出願第13/188,584号に関連し、それら特許出願の内容全体は、あらゆる目的のために本明細書において明示的に参照することによって本明細書に含まれる。
(a) 内部に処理液、試薬あるいは試料を保持するように構成される少なくとも1つの区画を有する本体であって、上記区画の少なくとも1つは、その内容物の少なくともいくらかを送達するための貫通孔を備える、本体と、
(b) 第1疎水性表面を有する底層であって、この底層は、液体に対して不浸透性であり、かつ使い捨てカートリッジの底層が電極アレイ上に置かれるときにデジタルマイクロ流体システムの電極アレイを利用してその上で液滴の試料を操作するための作業フィルムとして構成される、底層と、
(c) 液体に対して不浸透性であり、かつ使い捨てカートリッジの本体の下面に取り付けられる第2疎水性表面を有する表層と、
(d) 底層の第1疎水性表面と表層の第2疎水性表面との間に配置される隙間と
を備える。
(a) 下面、上面、及び少なくとも1つの貫通孔を有する本体と、
(b) 第1疎水性表面を有する底層であって、この底層は、液体に対して不浸透性であり、かつ使い捨てカートリッジの底層が電極アレイ上に置かれるときにデジタルマイクロ流体システムの電極アレイを利用して、その上で液滴の試料を操作するための作業フィルムとして構成される、底層と、
(c) 本体の下面に取り付けられる導電性材料であって、この導電性材料もまた液体に対して不浸透性であり、本体の下面に第2疎水性表面を提供するように構成される、導電性材料と、
(d) 底層の第1疎水性表面と導電性材料の第2疎水性表面との間に配置される隙間と
を備える。
(a) 使い捨てカートリッジを受け入れるように構成される少なくとも1つのカートリッジ収納サイトを有するベースユニットと、
(b) ベースユニットの上記カートリッジ収納サイトに配置される電極アレイであって、この電極アレイは、底基板によって支持され、実質的に第1面において延在し、多数の個々の電極を備える、電極アレイと、
(c) 上記電極アレイの個々の電極の選択をコントロールし、かつ、エレクトロウェッティングによって上記カートリッジの隙間内にて液滴を操作するための個々の電圧パルスをそれらの電極に供給する中央制御装置と、
(d) 電極アレイを貫通し、ベースユニットのカートリッジ収納サイトにわたって分散されている多数の吸引孔と、
(e) 排出空間内に負圧を確立するための真空源と、
(f) 吸引孔を真空源に連結するための多数の真空ラインと
を備える。
(a) 底層の第1疎水性表面、表層の第2疎水性表面、及び、第1疎水性表面と第2疎水性表面との間の隙間を、使い捨てカートリッジに設けること、ここでこの使い捨てカートリッジは、内部に処理液、試薬あるいは試料を保持する少なくとも1つの区画を有する本体をさらに備え、上記区画は、その内容物の少なくともいくらかを隙間に送達するための貫通孔を備える、
(b) 電極アレイをデジタルマイクロ流体システムに設けること、ここで電極アレイは、実質的に第1面において延在し、また、電極アレイは多数の個々の電極を備え、この電極は、底基板によって支持され、また、上記電極アレイの個々の電極の選択をコントロールし、かつ、エレクトロウェッティングによって上記第1疎水性表面上の上記液滴を操作するために個々の電圧パルスをそれらの電極に供給する、デジタルマイクロ流体システムの中央制御装置に接続される、
(c) 表層の疎水性表面が実質的に底層の上記第1疎水性表面に一定距離をおいて平行に延在するように隙間を形成すること、
のステップを含む。
(d) 柔軟なフィルムのような底層を設けること、この柔軟なフィルムは、柔軟な底層の周囲に沿って表層に密閉して取り付けられ、したがって使い捨てカートリッジは、柔軟な底層と表層との間に配置される、上記第1疎水性表面と上記第2疎水性表面との間に特定の距離を規定するためのスペーサーがない、
(e) デジタルマイクロ流体システムのベースユニットのカートリッジ収納サイトに使い捨てカートリッジを置くこと、ここで表層は、少なくとも1つの区画の下端と隙間との間に密閉を提供するように構成され、表層は、隙間へ処理液、試薬、あるいは試料を移すための充填サイトを備える、
(f) カートリッジ収納サイトの周囲に配置されるガスケットによってカートリッジ収納サイトにおいて排出空間を密閉すること、ここで排出空間は、柔軟な底層、電極アレイ、底基板、及びガスケットによって形成される、
(g) 排出空間内に負圧を生成すること、このことは、カートリッジ収納サイトに置かれる使い捨てカートリッジの柔軟な底層を、電極アレイ及び底基板上に引きつけ、延伸させる、
のステップをさらに含むことを特徴とする。
(a) 下面、上面、少なくとも1つの貫通孔、及び第1疎水性表面を有する底層を備える本体を使い捨てカートリッジに設けること、ここで導電性材料は、本体の下面に取り付けられ、導電性材料もまた液体に対して不浸透性であり、本体の下面に第2疎水性表面を設けるように構成され、隙間が第1疎水性表面と第2疎水性表面との間に設けられる、
(b) 電極アレイをデジタルマイクロ流体システムに設けること、ここで電極アレイは、実質的に第1面において延在し、また多数の個々の電極を備え、この電極は、底基板によって支持され、上記電極アレイの個々の電極の選択をコントロールし、かつ、エレクトロウェッティングによって上記第1疎水性表面上の上記液滴を操作するための個々の電圧パルスをそれらの電極に供給する、デジタルマイクロ流体システムの中央制御装置に接続される、
(c) 第1疎水性表面及び第2疎水性表面が実質的に平行で互いにある距離にて延在するように隙間を形成すること、ここで本体の少なくとも1つの貫通孔は、隙間へ処理液、試薬あるいは試料を移すための充填サイトとして構成される、
のステップを含む。
(d) 底層を柔軟なフィルムとして設けること、ここでこのフィルムは、柔軟な底層の周囲に沿って導電性材料に密閉して取り付けられ、したがって、使い捨てカートリッジは、第1疎水性表面と第2疎水性表面との間に配置される、上記第1疎水性表面と上記第2疎水性表面との間に特定の距離を形成するためのスペーサーがない、
(e) デジタルマイクロ流体システムのベースユニットのカートリッジ収納サイトに使い捨てカートリッジを置くこと、
(f) カートリッジ収納サイトの周囲に配置されるガスケットによってカートリッジ収納サイトにおいて排出空間を密閉すること、ここでこの排出空間は、柔軟な底層、電極アレイ、底基板、及びガスケットによって形成される、
(g) 排出空間内に負圧を生成すること、このことは、カートリッジ収納サイトに置かれる使い捨てカートリッジの柔軟な底層を、電極アレイ及び底基板上に引きつけ、延伸させる、
のステップをさらに含むことを特徴とする。
・ カートリッジとデジタルマイクロ流体システムのPCBとの間のガスケットは、カートリッジの幾何形状、柔軟な底層、及びこの柔軟な底層の裏面に加えられる負圧とともに、隙間を取り囲む2つのフィルム間の隙間を形成するのに十分である。
・ 本発明の使い捨てカートリッジは、エレクトロウェッティングが行われる、隙間を取り囲む2つのフィルム間のスペーサーを必要としない。
・ ガスケットは、使い捨てカートリッジの一部分とすることができるか、又は、PCBの表面に固定することができる。
・左側において、本体47はプレート構造として構成されている。
・右側において、本体47は枠構造として構成されている。
両方の事例において、使い捨てカートリッジ2の本体47の下面48は、基本的に平坦である。したがって、第9実施形態に従って構成される使い捨てカートリッジ2は、下面48、上面49、及び少なくとも1つの貫通孔19を有する本体47を備える。少なくとも1つの貫通孔19は、ピペット先端26が到達可能であるように構成される注入穴41’’’として設計される。したがって、貫通孔19は、処理液、試薬、あるいは試料を隙間6へ注入することを可能にする。
(a)使い捨てカートリッジ2を受け入れるように構成される少なくとも1つのカートリッジ収納サイト8を有するベースユニット7と、
(b)ベースユニット7の上記カートリッジ収納サイト8に配置される電極アレイ9であって、底基板11によって支持され、実質的に第1面において延在し、多数の個々の電極10を備える、電極アレイ9と、
(c)上記電極アレイ9の個々の電極10の選択をコントロールし、かつ、エレクトロウェッティングによって上記カートリッジ2の隙間6内にて液滴を操作するための個々の電圧パルスをそれらの電極10に供給する中央制御装置14と、
を備える。
(d)電極アレイ9を貫通し、ベースユニット7のカートリッジ収納サイト8にわたって分散されている多数の吸引孔35と、
(e)排出空間46内に負圧を確立するための真空源33と、
(f)吸引孔35を真空源33に連結するための多数の真空ライン34と、
を備える。
(a) 底層3の第1疎水性表面17’、表層4の第2疎水性表面17’’、及び、第1疎水性表面17’と第2疎水性表面17’’との間の隙間6を、使い捨てカートリッジ2に設けること、ここで使い捨てカートリッジ2は、内部に処理液、試薬あるいは試料を保持する少なくとも1つの区画21を有する本体47をさらに備え、上記区画21は、その内容物の少なくともいくらかを隙間6に送達するための貫通孔19を備える、
(b) 電極アレイ9をデジタルマイクロ流体システム1に設けること、ここで電極アレイ9は、第1面において実質的に延在し、また、底基板11によって支持され、かつデジタルマイクロ流体システム1の中央制御装置14に接続される多数の個々の電極10を備え、この中央制御装置は、上記電極アレイ9の個々の電極10の選択をコントロールし、かつ、エレクトロウェッティングによって上記第1疎水性表面17’上の上記液滴23を操作するための個々の電圧パルスをそれらの電極10に供給する、
(c) 表層4の疎水性表面17’’が底層3の上記第1疎水性表面17’に実質的に平行に、ある距離をおいて延在するように隙間6を形成すること、
のステップを備える。
(d) 底層3を、柔軟なフィルムとして、当該柔軟な底層3の周囲40に沿って表層4に密閉して取り付けられること、よって使い捨てカートリッジ2は、柔軟な底層3と表層4との間に配置され、上記第1疎水性表面17’と上記第2疎水性表面17’’との間のある距離を規定するためのスペーサー5がない、
(e) デジタルマイクロ流体システム1のベースユニット7のカートリッジ収納サイト8に使い捨てカートリッジ2を置くこと、ここで表層4は、少なくとも1つの区画21の下端と隙間6との間に密閉をもたらすように構成され、表層4は、隙間6へ処理液、試薬あるいは試料を移すための充填サイト41を備える、
(f) カートリッジ収納サイト8の周囲45に配置されるガスケット36によって排出空間46をカートリッジ収納サイト8に密閉すること、ここで排出空間46は、柔軟な底層3、電極アレイ9、底基板11、及びガスケット36によって形成される、
(g) 排出空間46に負圧を生成すること、これは、カートリッジ収納サイト8に置かれる使い捨てカートリッジ2の柔軟な底層3を、電極に引きつけ、その上に延伸させる、
のステップを備えることを特徴とする。
2 使い捨てカートリッジ
3 底層
4 表層
5 スペーサー
6 3と4との間の隙間
7 ベースユニット
8 カートリッジ収納サイト
9 電極アレイ
10 個々の電極
11 底基板
12 カバープレート
13 上部基板
14 中央制御装置
15 導電性材料
16 ヒンジ
17 疎水性表面
17’ 第1疎水性表面
17’’ 第2疎水性表面
18 穿孔設備
19 貫通孔
20 穿孔ピペット先端
21 区画
22 追加の穿孔設備
23 液滴
24 誘電体層
25 挿入ガイド
26 使い捨てピペット先端、ピペット先端
27 穿孔ピン
28 ピンプレート
29 変位部分
30 閉鎖手段
31 穿孔可能膜
32 分離バー
33 真空源
34 真空ライン
35 吸引孔
36 ガスケット
37 クランプ
38 作動要素
39 シール
40 3の周囲
41 充填サイト
41’ 穿孔サイト
41’’ 毛管穴
41’’’ 注入穴
42 プランジャ
43 中央開口
44 弾性層
45 8の周囲
46 排出空間
47 本体
48 47の下面
49 47の上面
Claims (35)
- 使い捨てカートリッジ(2)であって、
(a) 内部に処理液、試薬あるいは試料を保持するように構成される少なくとも1つの区画(21)を有する本体(47)と、ここで上記区画(21)の少なくとも1つは、その内容物の少なくともいくらかを送達するための貫通孔(19)を備え、
(b) 第1疎水性表面(17’)を有する底層(3)であって、液体に対して不浸透性であり、かつ使い捨てカートリッジ(2)の底層(3)が電極アレイ(9)上に置かれるときにデジタルマイクロ流体システム(1)の上記電極アレイ(9)を利用してその上で液滴(23)の試料を操作するための作業フィルムとして構成される、底層(3)と、
(c) 液体に対して不浸透性であり、かつ使い捨てカートリッジ(2)の本体(47)の下面(48)に取り付けられる、第2疎水性表面(17’’)を有する表層(4)と、
(d) 底層(3)の第1疎水性表面(17’)と表層(4)の第2疎水性表面(17’’)との間に配置される隙間(6)と、を備え、
上記底層(3)は、柔軟なフィルムとして構成され、柔軟な底層(3)の周囲(40)に沿って表層(4)に密閉して取り付けられ、よって使い捨てカートリッジ(2)には、柔軟な底層(3)と表層(4)との間に配置される、第1疎水性表面(17’)と第2疎水性表面(17’’)との間に、ある距離を規定する、スペーサー(5)がなく、
上記表層(4)は、少なくとも1つの区画(21)の下端と隙間(6)との間に密閉を設けるように構成され、上記表層(4)は、上記隙間(6)へ処理液、試薬あるいは試料を移すための充填サイト(41)を備える、
使い捨てカートリッジ(2)。 - 上記表層(4)は、使い捨てカートリッジ(2)の本体(47)の下面(48)に、
(i)粘着テープもしくは接着ストリップによって、又は
(ii)溶接によって、
密閉して取り付けられる、請求項1に記載の使い捨てカートリッジ(2)。 - 上記柔軟な底層(3)は、当該柔軟な底層(3)の周囲(40)に沿って表層(4)に、
(i)粘着テープもしくは接着ストリップによって、又は
(ii)溶接によって、
密閉して取り付けられる、請求項1に記載の使い捨てカートリッジ(2)。 - 上記充填サイト(41)は、穿孔サイト(41’)、毛管穴(41’’)、及び注入穴(41’’’)を含む群から選択される、請求項1に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 表層(4)のそれぞれの充填サイト(41)に対して、それぞれの区画(21)の内容物を押すために、各事例において、手動で又は作動要素(38)によって区画(21)内で可動であるように構成される少なくとも1つのプランジャ(42)を備える、請求項4に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 上記プランジャ(42)は、区画(21)のそれぞれの充填サイト(41)にて表層(4)を穿孔するように構成される穿孔ピン(27)を備え、よってプランジャ(42)は、区画(21)の上記内容物のいくらかを、表層(4)の穿孔サイト(41’)を通して隙間(6)に押し込むように構成される、請求項5に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 上記プランジャ(42)は、区画(21)の内容物のいくらかを、表層(4)の毛管穴(41’’)を通して隙間(6)へと押し込むように構成され、毛管穴(41’’)は、プランジャ(42)によって圧力が加えられることなく、水性液体の流れを防止する毛管力を呈するようなサイズにされる、請求項5に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 上記プランジャ(42)は、使い捨てカートリッジ(2)の本体(47)の上面(49)に対して区画(21)を密閉するように構成される、請求項5に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 使い捨てカートリッジ(2)の本体(47)の上面(49)には、区画(21)の少なくとも1つを上面(49)に対して密閉するように構成する弾性層(44)が密閉して付けられる、請求項5に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 使い捨てカートリッジ(2)の本体(47)は、本質的に平坦な下面(48)を備え、枠構造であって、枠構造全体を貫通する中央開口(43)を有する枠構造として構成される、請求項4に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 使い捨てカートリッジ(2)は、使い捨てカートリッジ(2)の本体(47)の下面(48)に取り付けられる平面剛性カバープレート(12)をさらに備え、表層(4)は、上記剛性カバープレート(12)に取り付けられ、この剛性カバープレート(12)は、表層(4)の充填サイト(41)に配置される貫通孔(19)を備える、請求項10に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 表層(4)は、少なくとも1つの注入穴(41’’’)を備え、この注入穴は、使い捨てカートリッジ(2)の中央開口(43)に配置され、かつ、ピペット先端が到達可能であり、よって処理液、試薬あるいは試料を隙間(6)に注入することを可能にするように構成される、請求項11に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 本質的に平坦な下面(48)を有するプレート状構造として構成され、各事例において、区画(21)は、穿孔サイト(41’)又は毛管穴(41’’)での貫通孔(19)によって上記下面(48)に通じている、請求項4に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 使い捨てカートリッジ(2)であって、
(a) 下面(48)、上面(49)、及び少なくとも1つの貫通孔(19)を有する本体(47)と、
(b) 第1疎水性表面(17’)を有する底層(3)であって、液体に対して不浸透性であり、かつ使い捨てカートリッジ(2)の底層(3)が電極アレイ(9)の上方に置かれるとき、デジタルマイクロ流体システム(1)の上記電極アレイ(9)を利用してその上で液滴(23)の試料を操作する作業フィルムとして構成される、底層(3)と、
(c) 本体(47)の下面(48)に取り付けられる導電性材料(15)であって、この導電性材料(15)もまた液体に対して不浸透性であり、上記本体(47)の上記下面(48)に第2疎水性表面(17’’)を提供するように構成される、導電性材料(15)と、
(d) 底層(3)の第1疎水性表面(17’)と導電性材料(15)の第2疎水性表面(17’’)との間に配置される隙間(6)と、を備え、
上記底層(3)は、柔軟なフィルムとして構成され、このフィルムは柔軟な底層(3)の周囲(40)に沿って使い捨てカートリッジ(2)の導電性材料(15)に密閉して取り付けられ、よって使い捨てカートリッジ(2)は、柔軟な底層(3)と導電性材料(15)との間に配置される、第1疎水性表面(17’)と第2疎水性表面(17’’)との間に、ある距離を規定するためのスペーサー(5)がなく、
本体(47)の少なくとも1つの貫通孔(19)は、処理液、試薬、あるいは試料を隙間(6)へ移すための充填サイト(41)として構成される、
使い捨てカートリッジ(2)。 - 上記柔軟な底層(3)は、柔軟な底層(3)の周囲(40)に沿って導電性材料(15)に、
(i)粘着テープもしくは接着ストリップによって、又は
(ii)溶接によって、
密閉して取り付けられる、請求項14に記載の使い捨てカートリッジ(2)。 - 使い捨てカートリッジ(2)の本体(47)の下面(48)は、本質的に平坦であり、本体(47)は枠構造として、又はプレート構造として構成され、
少なくとも1つの貫通孔(19)は、ピペット先端(26)が到達可能であり、よって処理液、試薬あるいは試料を隙間(6)に注入することを可能にするように構成される注入穴(41’’’)として構成される、請求項14に記載の使い捨てカートリッジ(2)。 - 柔軟な底層(3)は、単層の疎水性材料として構成される、請求項1又は14に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 柔軟な底層(3)は、単層の非導電性材料として構成され、柔軟な底層(3)の上面は、疎水性表面(17)になるように処理される、請求項1又は14に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 柔軟な底層(3)は、下層及び疎水性上層を備える積層体として構成され、下層は導電性又は非導電性である、請求項1又は14に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 使い捨てカートリッジ(2)は、柔軟な底層(3)の周囲(40)に沿って下面に取り付けられるガスケット(36)をさらに備え、デジタルマイクロ流体システム(1)が電極アレイ(9)に吸引孔(35)を備える場合で、かつ柔軟な底層(3)が上記吸引孔(35)によって吸引される場合に、使い捨てカートリッジ(2)がデジタルマイクロ流体システム(1)の電極アレイ(9)の上方に置かれるとき、上記ガスケット(36)は、上記第1疎水性表面(17’)と上記第2疎水性表面(17’’)との間に、ある距離を規定する、請求項1又は14に記載の使い捨てカートリッジ(2)。
- 請求項1又は14の一項に記載の少なくとも1つの使い捨てカートリッジ(2)の底層(3)の第1疎水性表面(17’)と第2疎水性表面(17’’)との間の隙間(6)内にて液滴の試料を操作するためのデジタルマイクロ流体システム(1)であって、このデジタルマイクロ流体システム(1)は、
(a) 使い捨てカートリッジ(2)を受け入れるように構成される少なくとも1つのカートリッジ収納サイト(8)を有するベースユニット(7)と、
(b) ベースユニット(7)の上記カートリッジ収納サイト(8)に配置される電極アレイ(9)であって、この電極アレイ(9)は、底基板(11)によって支持され、実質的に第1面にて延在し、多数の個々の電極(10)を備える、電極アレイ(9)と、
(c) 上記電極アレイ(9)の個々の電極(10)の選択をコントロールし、かつ、エレクトロウェッティングによって上記カートリッジ(2)の隙間(6)内で液滴を操作するための個々の電圧パルスをそれらの電極(10)に供給する中央制御装置(14)と、を備え、
デジタルマイクロ流体システム(1)は、さらに、
(d) 電極アレイ(9)を貫通し、ベースユニット(7)のカートリッジ収納サイト(8)にわたって分散されている多数の吸引孔(35)と、
(e) 排出空間(46)内に負圧を確立するための真空源(33)と、
(f) 吸引孔(35)を真空源(33)に連結する多数の真空ライン(34)と、を備え、
ガスケット(36)が、カートリッジ収納サイト(8)の周囲(45)に配置されるとき、ガスケットは、柔軟な底層(3)、電極アレイ(9)、底基板(11)、及びガスケット(36)によって形成される排出空間(46)をカートリッジ収納サイト(8)において密閉し、
排出空間(46)における負圧は、カートリッジ収納サイト(8)に置かれる使い捨てカートリッジ(2)の柔軟な底層(3)を、少なくとも1つの使い捨てカートリッジ(2)の柔軟な底層(3)の第1疎水性表面(17’)と第2疎水性表面(17’’)との間に配置されるスペーサー(5)を使用することなく、デジタルマイクロ流体システム(1)の電極アレイ(9)及び底基板(11)に引きつけ、それらの上に延伸させる、デジタルマイクロ流体システム(1)。 - ガスケット(36)は、デジタルマイクロ流体システム(1)のベースユニット(7)の底基板(11)に永続的に固定される、請求項21に記載のデジタルマイクロ流体システム(1)。
- ガスケット(36)は、電極アレイ(9)及び底基板(11)を永続的に被覆する誘電体層(24)に固定され、誘電体層(24)は、ベースユニット(7)の吸引孔(35)の場所に空孔を有する、請求項21に記載のデジタルマイクロ流体システム(1)。
- ガスケット(36)は、電極アレイ(9)を支持する底基板(11)に永続的に固定され、誘電体層(24)は、底基板(11)、電極アレイ(9)、及びガスケット(36)を永続的に被覆し、誘電体層(24)は、ベースユニット(7)の吸引孔(35)の場所に空孔を有する、請求項21に記載のデジタルマイクロ流体システム(1)。
- ベースユニット(7)は、使い捨てカートリッジ(2)を内部に収納するようなサイズにされる枠として構成される挿入ガイド(25)を備える、請求項21に記載のデジタルマイクロ流体システム(1)。
- ベースユニット7は、この使い捨てカートリッジ(2)を、ベースユニット(7)のカートリッジ収納サイト(8)における所望の位置に固定するように構成されるクランプ(37)を備える、請求項21に記載のデジタルマイクロ流体システム(1)。
- ベースユニット(7)は、ベースユニット(7)のカートリッジ収納サイト(8)に配置される使い捨てカートリッジ(2)の隙間(6)へそれぞれの区画(21)の内容物を押し込むために、カートリッジ収納サイト(8)に置かれる使い捨てカートリッジ(2)の区画(21)内で可動であるように、各事例において構成されるプランジャ(42)を作動させるように構成される作動要素(38)を備える、請求項21に記載のデジタルマイクロ流体システム(1)。
- 作動要素(38)は、モータ駆動であり、デジタルマイクロ流体システム(1)の中央制御装置(14)によってコントロールされるように構成される、請求項27に記載のデジタルマイクロ流体システム(1)。
- 作業フィルムの疎水性表面(17)に付着する液滴(23)の試料を操作する方法であって、この方法は、
(a) 底層(3)の第1疎水性表面(17’)、表層(4)の第2疎水性表面(17’’)、及び、第1疎水性表面(17’)と第2疎水性表面(17’’)との間の隙間(6)を、使い捨てカートリッジ(2)に設けるステップと、ここで使い捨てカートリッジ(2)は、内部に処理液、試薬あるいは試料を保持する少なくとも1つの区画(21)を有する本体(47)をさらに備え、上記区画(21)は、その内容物の少なくともいくらかを隙間(6)に送達するための貫通孔(19)を備える、
(b) 電極アレイ(9)をデジタルマイクロ流体システム(1)に設けるステップと、ここで電極アレイ(9)は、実質的に第1面にて延在し、また、底基板(11)によって支持され、電極アレイ(9)の個々の電極(10)の選択をコントロールし、かつ、エレクトロウェッティングによって第1疎水性表面(17’)上の液滴(23)を操作するため個々の電圧パルスをそれらの電極(10)に供給する、デジタルマイクロ流体システム(1)の中央制御装置(14)に接続される多数の個々の電極(10)を備える、
(c) 表層(4)の疎水性表面(17’’)が底層(3)の第1疎水性表面(17’)に実質的に平行である距離にて延在するように隙間(6)を形成するステップと、を備え、
上記方法は、
(d) 底層(3)を、柔軟な底層(3)の周囲(40)に沿って表層(4)に密閉して取り付けられる、柔軟なフィルムとして設けるステップと、ここで、したがって使い捨てカートリッジ(2)は、柔軟な底層(3)と表層(4)との間に配置される、第1疎水性表面(17’)と第2疎水性表面(17’’)との間のある距離を規定するためのスペーサー(5)がなく、
(e) デジタルマイクロ流体システム(1)のベースユニット(7)のカートリッジ収納サイト(8)に使い捨てカートリッジ(2)を置くステップと、ここで表層(4)は、少なくとも1つの区画(21)の下端と隙間(6)との間に密閉をもたらすように構成され、表層(4)は、処理液、試薬あるいは試料を隙間(6)へ移すための充填サイト(41)を備える、
(f) カートリッジ収納サイト(8)の周囲(45)に配置されるガスケット(36)によって排出空間(46)をカートリッジ収納サイト(8)内に密閉するステップと、ここで排出空間(46)は、柔軟な底層(3)、電極アレイ(9)、底基板(11)、及びガスケット(36)によって形成される、
(g) カートリッジ収納サイト(8)に置かれる使い捨てカートリッジ(2)の柔軟な底層(3)が、電極アレイ(9)及び底基板(11)に引きつけられ、その上に延伸するようにする負圧を排出空間(46)に生成するステップと、を備える、
方法。 - 使い捨てカートリッジ(2)の区画(21)に含まれるプランジャ(42)が手動で又は作動要素(38)によって動かされ、それぞれの区画(21)の内容物が表層(4)のそれぞれの充填サイト(41)に対して押される、請求項29に記載の方法。
- プランジャ(42)の穿孔ピン(27)によって、表層(4)が区画(21)のそれぞれの穿孔サイト(41’)において穿孔され、区画(21)の内容物のいくらかが、開ける孔を通して表層(4)のこの穿孔サイト(41’)及び隙間(6)に押し込まれる、請求項29に記載の方法。
- 区画(21)の内容物のいくらかが、プランジャ(42)によって表層(4)のそれぞれの毛管穴(41’’)を通して隙間(6)へ押し込まれ、毛管穴(41’’)は、プランジャ(42)によって圧力が加えられることなく、水性液体の流れを防止する毛管力を呈するようなサイズにされる、請求項29に記載の方法。
- 作業フィルムの疎水性表面(17)に付着する液滴(23)の試料を操作する方法であって、この方法は、
(a) 下面(48)、上面(49)、少なくとも1つの貫通孔(19)、及び第1疎水性表面(17’)を有する底層(3)を備える本体(47)を、使い捨てカートリッジ(2)に設けるステップと、ここで導電性材料(15)は、本体(47)の下面(48)に取り付けられ、液体に対して不浸透性であり、また、本体(47)の下面(48)に第2疎水性表面(17’’)を設けるように構成され、隙間(6)は、第1疎水性表面(17’)と第2疎水性表面(17’’)との間に設けられる、
(b) 電極アレイ(9)をデジタルマイクロ流体システム(1)に設けるステップと、ここで電極アレイ(9)は、実質的に第1面において延在し、また底基板(11)によって支持され、電極アレイ(9)の個々の電極(10)の選択をコントロールし、かつ、エレクトロウェッティングによって第1疎水性表面(17’)上の液滴(23)を操作するための個々の電圧パルスをそれらの電極(10)に供給する、デジタルマイクロ流体システム(1)の中央制御装置(14)に接続される多数の個々の電極(10)を備える、
(c) 第1疎水性表面及び第2疎水性表面(17、’17’’)が実質的に互いにある距離にて延在するように隙間(6)を形成するステップと、ここで本体(47)の少なくとも1つの貫通孔(19)は、処理液、試薬あるいは試料を隙間(6)へ移すための充填サイト(41)として構成される、
を備え、
上記方法は、
(d) 底層(3)を、柔軟な底層(3)の周囲(40)に沿って導電性材料(15)に密閉して取り付けられる柔軟なフィルムとして提供するステップと、したがって使い捨てカートリッジ(2)は、第1疎水性表面(17’)と第2疎水性表面(17’’)との間に配置される、第1疎水性表面(17’)と第2疎水性表面(17’’)との間に、ある距離を規定するためのスペーサー(5)がない、
(e) 使い捨てカートリッジ(2)をデジタルマイクロ流体システム(1)のベースユニット(7)のカートリッジ収納サイト(8)に置くステップと、
(f) カートリッジ収納サイト(8)の周囲(45)に配置されるガスケット(36)によって排出空間(46)をカートリッジ収納サイト(8)に密閉するステップと、ここで排出空間(46)は、柔軟な底層(3)、電極アレイ(9)、底基板(11)、及びガスケット(36)によって形成される、
(g) カートリッジ収納サイト(8)に置かれる使い捨てカートリッジ(2)の柔軟な底層(3)が、電極アレイ(9)及び底基板(11)に引きつけられ、その上に延伸するようにする負圧を排出空間(46)に生成するステップと、
をさらに備える、
方法。 - 排出空間(46)における負圧は、真空源(33)によって生成され、真空源(33)は、デジタルマイクロ流体システム(1)の中央制御装置(14)によってコントロールされ、また、少なくとも電極アレイ(9)を貫通し使い捨てカートリッジ(2)の柔軟な底層(3)を引きつけるためにベースユニット(7)のカートリッジ収納サイト(8)にわたって分散される吸引孔(35)へ多数の真空ライン(34)によって連結される、請求項29又は33に記載の方法。
- エレクトロウェッティングによる第1疎水性表面(17’)上の液滴(23)の操作、及び/又はこれらの液滴(23)のいくらかにおける試料の分析の後、使い捨てカートリッジ(2)は、デジタルマイクロ流体システム(1)のベースユニット(7)のカートリッジ収納サイト(8)から取り出され廃棄される、請求項29又は33に記載の方法。
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