JP2017532016A5 - - Google Patents

Description

本明細書に開示される発明はまた、本明細書に開示されるマイクロ流体デバイスを使用して、生物学的検体または化学的検体を複合生物学的サンプルから精製する方法であって、（ａ）流路内の弁が、第１のポートおよび第２のポートに対して開放され、第３のポートに対して閉鎖される間、チャンバと第１のリザーバとの間に負圧差を印加することによって、液体サンプルが、第２のポートを通してチャンバに進入することを可能にするステップと、（ｂ）流路内の弁が、第１のポートに対して閉鎖され、第２のポートに対して大気圧に通気され、第３のポートに対して開放される間、該第１の受容容器とチャンバとの間に負圧差を印加することによって、サンプルが、フィルタを通して第１の受容容器の中に流動することを可能にするステップと、（ｃ）流路内の弁が、第１のポートおよび第２のポートに対して開放され、第３のポートに対して閉鎖される間、チャンバと受容容器のうちの１つとの間に負圧差を印加することによって、検体をフィルタから溶出するステップとを含む、方法に関する。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
生物学的検体または化学的検体を複合生物学的サンプルから精製するためのフィルタを含む封入チャンバを有する、マイクロ流体デバイスであって、前記チャンバは、前記フィルタに加え、
ａ．第１の流路を介して、前記チャンバと減圧発生器の気体連通を可能にする、第１のポートと、
ｂ．第２の流路を介して、前記チャンバと１つまたはそれを上回るリザーバの液体連通を可能にする、第２のポートと、
ｃ．第３の流路を介して、前記チャンバと１つまたはそれを上回る受容容器および減圧発生器の両方の気体および液体連通を可能にする、第３のポートと、
を含む、複数のポートを格納し、
ｄ．前記第１および／または第２のポートを通して前記チャンバに進入し、前記第３のポートを通して前記チャンバから退出する流体が、フィルタを通して流動するように、フィルタが、前記第３のポートと前記第１のポートおよび第２のポートの両方との間に位置する、デバイス。
（項目２）
前記デバイスは、マイクロ流体カートリッジであって、使い捨てまたは再使用可能のいずれかである、項目１に記載のデバイス。
（項目３）
前記精製されるべき検体は、核酸である、項目１または２に記載のデバイス。
（項目４）
前記フィルタは、シリカ、好ましくは、シリカビーズまたはシリカコーティングされたビーズのいずれかを含む、シリカ膜または樹脂である、項目１から３に記載のデバイス。
（項目５）
前記フィルタは、精製空洞内に統合され、固定リングによって固定される、項目１から４に記載のデバイス。
（項目６）
前記精製空洞は、前記デバイス内に位置付けられ、それによって、前記フィルタを固定する、別個の部品である、項目１から４に記載のデバイス。
（項目７）
前記減圧発生器は、シリンジポンプ、ダイヤフラムポンプ、またはそれらの組み合わせである、項目１から６に記載のデバイス。
（項目８）
減圧は、同一減圧発生器を用いて、前記第１のポートおよび／または第３のポートに印加されることができる、項目１から７に記載のデバイス。
（項目９）
圧力センサが、前記受容容器の上流の前記第３の流路内に位置する、項目１から８に記載のデバイス。
（項目１０）
別の圧力センサが、前記減圧発生器の下流の前記第１の流路内に位置する、項目９に記載のデバイス。
（項目１１）
前記ポートは、それらの流路内の１つまたはそれを上回るマルチポート弁を用いて、個々に、開放、閉鎖、または大気に通気されることができる、項目１から１０に記載のデバイス。
（項目１２）
その対応する弁と前記フィルタとの間に前記第３の流体経路によって封入される死容積は、１μＬ〜１０ｍＬである、項目１１に記載のデバイス。
（項目１３）
項目１から１２に記載のマイクロ流体デバイスを使用して、生物学的検体または化学的検体を複合生物学的サンプルから精製する方法であって、
（ａ）前記流路内の弁が、前記第１のポートおよび第２のポートに対して開放され、前記第３のポートに対して閉鎖される間、前記チャンバと前記第１のリザーバとの間に負圧差を印加することによって、液体サンプルが、前記第２のポートを通して前記チャンバに進入することを可能にするステップと、
（ｂ）前記流路内の弁が、前記第１のポートに対して閉鎖され、前記第２のポートに対して大気圧に通気され、前記第３のポートに対して開放される間、前記第１の受容容器と前記チャンバとの間に負圧差を印加することによって、前記サンプルが、前記フィルタを通して第１の受容容器の中に流動することを可能にするステップと、
（ｃ）前記流路内の弁が、前記第１のポートおよび第２のポートに対して開放され、前記第３のポートに対して閉鎖される間、前記チャンバと前記受容容器のうちの１つとの間に負圧差を印加することによって、前記検体を前記フィルタから溶出するステップと、
を含む、方法。
（項目１４）
ステップｃにおける溶出は、
ｉ）前記流路内の弁が、前記第１のポートおよび第２のポートに対して開放され、前記第３のポートに対して閉鎖される間、前記チャンバと前記第３のリザーバとの間に負圧差を印加することによって、第３のリザーバ内に含まれる溶出緩衝剤が、前記第２のポートを通して前記チャンバに進入することを可能にするステップと、
ｉｉ）前記流路内の弁が、前記第１のポートおよび第２のポートに対して開放され、前記第３のポートに対して閉鎖される間、前記溶出緩衝剤が、所定のインキュベーション時間の間、前記フィルタと接触することを可能にするステップと、
ｉｉｉ）前記流路内の弁が、前記第１のポートに対して閉鎖され、前記第２のポートに対して大気圧に通気され、前記第３のポートに対して開放される間、前記第２の受容容器と前記チャンバとの間に負圧差を印加することによって、前記溶出緩衝剤が、前記フィルタを通して第２の受容容器の中に流動することを可能にするステップと、
によって実施される、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
ステップａとｂとの間に、前記流路内の弁が、前記第１のポートおよび第２のポートに対して開放され、前記第３のポートに対して閉鎖される間、前記サンプルが、所定のインキュベーション時間の間、前記フィルタと接触することを可能にするステップをさらに含む、項目１３または１４に記載の方法。
（項目１６）
ステップｂとｃとの間に、
（ｉ）前記流路内の弁が、前記第１のポートに対して閉鎖され、前記第２のポートに対して大気圧に通気され、前記第３のポートに対して開放される間、前記第３の流路と前記チャンバとの間に負圧を印加することによって、所定の時間の間、前記フィルタを清掃し、かつ乾燥させるステップ、および／または
（ｉｉ）前記流路内の弁が、前記第２のポートおよび第３のポートに対して開放され、前記第１のポートに対して閉鎖される間、受容リザーバと第２のリザーバとの間に負圧差を印加することによって、第２のリザーバ内に位置する洗浄緩衝剤が、前記第２のポートを通して前記チャンバに進入し、前記フィルタを通して受容容器の中に流動することを可能にするステップ、および／または
ｉｉｉ）前記流路内の弁が、前記第１のポートに対して閉鎖され、前記第２のポートに対して大気圧に通気され、前記第３のポートに対して開放される間、前記第３の流路と前記チャンバとの間に負圧を印加することによって、気体が、所定の時間の間、前記フィルタを通して流動することを可能にするステップ、
のうちの１つまたはそれを上回るステップをさらに含む、項目１３から１５に記載の方法。
（項目１７）
前記弁のうちの１つまたはそれを上回るものは、前記圧力差によってトリガされる、項目１３から１６に記載の方法。

Claims (17)

1. マイクロ流体デバイスであって、
   （ａ）１つまたは複数のリザーバと、
   （ｂ）１つまたは複数の受容容器と、
   （ｃ）前記マイクロ流体デバイスから着脱可能なように構成される精製空洞であって、前記精製空洞は、
   （ｉ）第１の流路を介して、前記精製空洞と減圧発生器との気体連通を可能にする第１のポートと、
   （ｉｉ）第２の流路を介して、前記精製空洞と前記１つまたは複数のリザーバとの液体連通を可能にする第２のポートと、
   （ｉｉｉ）第３の流路を介して、前記精製空洞と前記１つまたは複数の受容容器および減圧発生器の両方との気体連通および液体連通を可能にする第３のポートと
   を備える、精製空洞と、
   （ｄ）生物学的検体または化学的検体を複合生物学的サンプルから精製するように構成されるフィルタであって、前記第１のポートおよび／または前記第２のポートを通して前記精製空洞に進入し、前記第３のポートを通して前記精製空洞から退出する流体が、前記フィルタを通して流動するように、前記フィルタは、前記第３のポート上に位置する、フィルタと
   を備える、マイクロ流体デバイス。
2. 前記マイクロ流体デバイスは、マイクロ流体カートリッジであり、使い捨てまたは再使用可能のいずれかである、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
3. 前記精製されるべき検体は、核酸である、請求項１または請求項２に記載のマイクロ流体デバイス。
4. 前記フィルタは、シリカを含む、請求項請求項１〜３に記載のマイクロ流体デバイス。
5. 前記フィルタは、シリカビーズまたはシリカコーティングされたビーズのいずれかを含むシリカ膜または樹脂である、請求項４に記載のマイクロ流体デバイス。
6. 前記精製空洞は、前記マイクロ流体デバイスにおける前記精製空洞の位置を固定するように構成されるクリップ留め特徴を備える、請求項１〜５に記載のマイクロ流体デバイス。
7. 前記減圧発生器は、シリンジポンプ、ダイヤフラムポンプ、またはそれらの組み合わせである、請求項１〜６に記載のマイクロ流体デバイス。
8. 減圧は、同一の減圧発生器を用いて、前記第１のポートおよび／または前記第３のポートに印加されることができる、請求項１〜７に記載のマイクロ流体デバイス。
9. 圧力センサが、前記受容容器の上流の前記第３の流路内に位置する、請求項１〜８に記載のマイクロ流体デバイス。
10. 別の圧力センサが、前記精製空洞と前記減圧発生器との間の前記第１の流路内に位置する、請求項９に記載のマイクロ流体デバイス。
11. 前記ポートは、それらの流路内の１つまたは複数のマルチポート弁を用いて、個々に、開放、閉鎖、または大気に通気されることができる、請求項１〜１０に記載のマイクロ流体デバイス。
12. その対応する弁と前記フィルタとの間に前記第３の流体経路によって封入される死容積は、１μＬ〜１０ｍＬである、請求項１１に記載のマイクロ流体デバイス。
13. 請求項１〜１２に記載のマイクロ流体デバイスを使用して、生物学的検体または化学的検体を複合生物学的サンプルから精製する方法であって、前記方法は、
    （ａ）前記精製空洞と第１のリザーバとの間に負圧差を印加することによって、液体サンプルが、前記第２のポートを通して前記精製空洞に進入することを可能にするステップと、
    （ｂ）第１の受容容器と前記精製空洞との間に負圧差を印加することによって、前記サンプルが、前記フィルタを通して前記第１の受容容器の中へ流動することを可能にするステップと、
    （ｃ）前記精製空洞と前記受容容器のうちの１つとの間に負圧差を印加することによって、前記検体を前記フィルタから溶出するステップと
    を含む、方法。
14. ステップｃにおける溶出は、
    （ｉ）前記精製空洞と第３のリザーバとの間に負圧差を印加することによって、前記第３のリザーバ内に含まれる溶出緩衝剤が、前記第２のポートを通して前記精製空洞に進入することを可能にすることと、
    （ｉｉ）前記溶出緩衝剤が、所定のインキュベーション時間の間、前記フィルタと接触することを可能にすることと、
    （ｉｉｉ）第２の受容容器と前記精製空洞との間に負圧差を印加することによって、前記溶出緩衝剤が、前記フィルタを通して前記第２の受容容器の中へ流動することを可能にすることと
    によって実施される、請求項１３に記載の方法。
15. ステップａとステップｂとの間に、前記サンプルが、所定のインキュベーション時間の間、前記フィルタと接触することを可能にするステップをさらに含む、請求項１３または請求項１４に記載の方法。
16. ステップｂとステップｃとの間に、
    （ｉ）前記第３の流路と前記精製空洞との間に負圧を印加することによって、所定の時間の間、前記フィルタを清掃し、かつ乾燥させるステップ、および／または
    （ｉｉ）受容リザーバと第２のリザーバとの間に負圧差を印加することによって、前記第２のリザーバ内に位置する洗浄緩衝剤が、前記第２のポートを通して前記精製空洞に進入し、前記フィルタを通して受容容器の中へ流動することを可能にするステップ、および／または
    （ｉｉｉ）前記第３の流路と前記精製空洞との間に負圧を印加することによって、気体が、所定の時間の間、前記フィルタを通して流動することを可能にするステップ
    のうちの１つまたは複数のステップをさらに含む、請求項１３〜１５に記載の方法。
17. 圧力差によって、前記第１の流路、前記第２の流路、および前記第３の流路内の１つまたは複数のマルチポート弁をトリガすることをさらに含む、請求項１３〜１６に記載の方法。