JP5791634B2 - サンプル−回答型のマイクロ流体カートリッジ - Google Patents
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Description
本願は、米国特許法第119条(e)項の下、2010年1月29日に出願された米国仮特許出願第61/299,534号の利益を主張し、この米国仮特許出願はその全体が本明細書中に参考として援用される。
分野
本開示は診断、分子および生物化学アッセイのためのマイクロ流体装置および方法に関し、さらに詳細には、カートリッジ上の試薬貯蔵器から流体を調剤および分配し、送液、加熱および混合し、気泡混入(bubble entrainment)および試薬流出なしに乾燥試薬を再水和するためのマイクロ流体技術に関する。
マイクロ流体装置は診断アッセイのための手段として用途が拡大してきた。米国特許第5,304,487号においてWildingによって説明された装置は、再使用可能なシリコン基板上に形成された「中規模」チャンネルおよびチャンバーからなり、カートリッジ外の注射器ポンプから流体試薬が注入された。カートリッジ上の流体や試薬貯蔵および送達は考慮されなかった。しかし、実際の市場用途は、「消費可能な」カートリッジ−特定のアッセイまたは一連のアッセイのために必要な全ての試薬を自ら含む廃棄可能で単一使用の「サンプル−回答(sample−to−answer)」型のカートリッジの方向へ導いた。これは、試料の持ち出しまたは取り扱いに伴う汚染を絶対回避しなければならない分子生物アッセイ用途の場合特に真実である。
(1)液圧の下で液体を受動的に貯蔵し、浸潤可能な下流のマイクロ流体サブ回路のチャンネルまたはチャンバーの浸潤の間に液体を放出するように構成された弾性のエネルギー保存空圧液圧ダイアフラム、
(2)液体試薬を貯蔵し放出するための液体中心(liquid center)を有する二重層の空圧液圧ダイアフラム、
(3)浸潤の間に液圧チャンバーからヘッド空間を除去するように構成された空圧液圧ダイアフラム、または、
(4)バルブ付き入口を備える第1液圧チャンバーとインターフェースをとる第1空圧液圧ダイアフラムと、バルブ付き出口を備える第2液圧チャンバーとインターフェースをとる第2空圧液圧ダイアフラムとを含む一対の空圧液圧ダイアフラム、
を含む、空圧液圧ダイアフラム、ならびに
第1および第2液圧チャンバーの間を直接連絡する高められたチャンネル、
を特徴とし、この対は、第1および第2の空圧液圧ダイアフラムを横断して反対の圧力差を加えることによって連絡チャンネルを経由して液体を往復交換するために構成され、液圧チャンバーおよびダイアフラムは、アッセイにおける、浸潤、充填、送液または再水和のステップの間に気泡の混入または試薬の流出を防止または低減するように構成される。
(a)空圧ワークの空圧チャンバーと液圧ワークの液圧チャンバーを密封的に分離する二重層ダイアフラムであって、二重層ダイアフラムは空圧ワークに面する第1側と液圧ワークに面する第2側を有し、第1層はその第1側を形成し、第2層はその第2側を形成し、第1および第2層はその間に液体中心として液体を閉じ込める二重層ダイアフラム、
(b)液体を受け取り、下流のマイクロ流体サブ回路に輸送するための液体出口、
(c)液圧チャンバー中に配設された針または「とげ」であって、ダイアフラムに圧力差を加えることによって二重層ダイアフラムが駆動されて針に刺されるように接触する時、針は第2層を選択的に破裂させ、液体を液圧ワーク中に放出する針または「とげ」、を有することを特徴とする。
(a)複数のチャンバーを有する輸送マニホルドを含み、複数のチャンバーの各チャンバーはその間に密封的に搭載された弾性のエネルギー保存空圧液圧ダイアフラムによって液圧チャンバーおよび空圧チャンバーに分離され、入口を通って直列または並列に各液圧チャンバー中に入った液体は、前記輸送マニホルド全体にわたってその移動容積に比例する等圧圧力に従い、各エネルギー保存空圧液圧ダイアフラムを膨張させ、
(b)充填が完了した後、輸送マニホルド全体の液圧を平衡させるために入口はバルブによって閉鎖可能であり、
(c)排気口付きの並列の複数の下流チャンネルを含み、複数のチャンネルの1つのチャンネルは輸送マニホルドの各液圧チャンバーに流体連絡し、各排気口付きの下流チャンネルは、充填および加圧中に閉鎖され、排出および減圧中に開くためのバルブを有し、それによって、膨張状態の弾性の空圧液圧ダイアフラムの液圧は、複数の排気口付きの下流チャンネルが並列に等しく浸潤する間にメニスカスを前進させる仕事へ受動的に変換される。
(a)各前記液圧チャンバー中の液体を覆う弾性空圧液圧ダイアフラムが拡大膨張され、それによって複数の液圧チャンバー中の液体を加圧するように、入口を通ってマイクロ流体カードの輸送マニホルドを形成する複数の液圧チャンバー中に液体を送液すること、
(b)輸送マニホルドの各液圧チャンバーからの出口をバルブで開き、各出口は排気口付きの下流のマイクロ流体サブ回路に流体接続されること、
(c)膨張した弾性ダイアフラムの受動的な弛緩によって、気泡の混入なしに、前記各浸潤可能な下流のマイクロ流体サブ回路の中に実質的に等しい分量で液体を分割することを含む。
(a)各液圧チャンバー中の液体を覆う弾性空圧液圧ダイアフラムが膨張し、それによって液体を等圧加圧するように、入口を通ってマイクロ流体カードの複数の液圧チャンバー中に液体を送液すること、
(b)複数の下流反応チャンバー中の第2ダイアフラムを加圧し、各下流の反応チャンバーは乾燥試薬点を含み、第2ダイアフラムは試薬の周囲および上部を封止し、下流反応チャンバーからヘッド空間の空気を移動するための一時的な保護カバーを形成すること、
(c)各液圧チャンバーからの出口をバルブで開き、各出口は複数の下流反応チャンバーの1つに流体接続すること、
(d)下流反応チャンバーの一時的カバーの周囲を浸潤させ、膨張した弾性空圧液圧ダイアフラムを弛緩させることによって、反応チャンバーからあらゆる残留空気を排除し、液体は前進するメニスカスを形成すること、
(e)場合によって下流反応チャンバーから下流のバルブを閉じること、
(f)一時的なカバーを持ち上げて液体の残る部分を反応チャンバー中に送り、それによって、気泡混入または試薬流出なしに最高強度で試薬点を溶解すること、を含む。一時的なカバーは弛緩によって、または第2ダイアフラム部材への圧力差を逆転させることによって持ち上げられる。
(項目1)
生物学的試料中の標的の1つまたは複数のアナライトのアッセイのためのマイクロ流体カートリッジであって、前記マイクロ流体カートリッジは、
(a)プラスチックの熱絶縁性カートリッジ本体であって、
(i)試料入口と、1つ以上の基板上のアッセイのための液体または乾燥試薬と、前記上流入口に流体接続され下流排気口で排気されるチャンネルおよびチャンバーを備える浸潤可能な下流のマイクロ流体サブ回路とを含む、液圧ワーク、ならびに
(ii)空圧圧力を受け取る1つまたは複数の入り口と、空圧サブ回路であって、前記空圧圧力を前記空圧サブ回路から伝えるためのチャンネルおよびチャンバーを備える空圧サブ回路とを含む空圧ワーク、
を囲む、本体と、
(b)前記浸潤可能なマイクロ流体サブ回路の液圧チャンバーと前記空圧サブ回路の空圧チャンバーのインターフェースをとるように構成された少なくとも1つの空圧液圧ダイアフラムと
を含み、
前記空圧液圧ダイアフラムが、前記液圧チャンバーに面する第1の側および前記空圧チャンバーに面する第2の側を有し、
前記空圧液圧ダイアフラムが、
(A)前記浸潤可能なマイクロ流体サブ回路の下流チャンネルまたはチャンバーの浸潤の間に、液圧の下で液体を受動的に保存し、前記液体を放出するように構成された、弾性の、エネルギー保存空圧液圧ダイアフラム、
(B)液体試薬を保存し放出するための液体中心を有する二重層の空圧液圧ダイアフラム、
(C)浸潤の間に液圧チャンバーからヘッド空間を除去するように構成された空圧液圧ダイアフラム、
(D)第1液圧チャンバーをバルブ付き入口とのインターフェースをとる第1空圧液圧ダイアフラム、および第2液圧チャンバーをバルブ付き出口とのインターフェースをとる第2空圧液圧ダイアフラムを含む一対の空圧液圧ダイアフラム、
から選択され、前記対は、前記第1空圧液圧ダイアフラムおよび第2空圧液圧ダイアフラム上に逆の圧力差を加えることによって、前記第1液圧チャンバーおよび第2液圧チャンバーの間の上昇された相互連絡チャンネルを通して流体を相互に交換するように構成され、
前記液圧チャンバーおよびダイアフラムは、アッセイにおける浸潤、充填、ポンプ輸送または再水和のステップの間、気泡混入または試薬流出を防止または低減するように構成されることを特徴とする、マイクロ流体カートリッジ。
(項目2)
前記液圧ワークが、ホスト機器の傾斜した台上の基面に対して10〜35度の傾斜角度θで搭載されるときに作動するように構成され、少なくとも1つの液圧チャンバーが、前記チャンバーから気体を排気し、または気泡を排出するように前記チャンバーに対して上方に配置された出口および相互連絡チャンネルで構成される、項目1に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目3)
前記液圧ワークが、前記上流入口に流体接続されて1つ以上の下流排気口で排気されるチャンネルおよびチャンバーを備える複数の浸潤可能な下流のマイクロ流体サブ回路を含み、前記複数の浸潤可能なマイクロ流体サブ回路が各々並列にアッセイを行うように構成され、前記浸潤可能なマイクロ流体サブ回路の各々には分離した検出チャンバーが設けられる、項目1または2に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目4)
膨張状態における前記弾性空圧液圧ダイアフラムの液圧および液体が、下流のバルブを開くことによって浸潤可能な下流のマイクロ流体サブ回路に流体接続された前記浸潤可能な下流のマイクロ流体サブ回路中のメニスカスを前進させるワークに受動的に変換され、それによってあらゆる気体を前記下流排気口に排気する、項目1に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目5)
前記受動的に作動される弾性空圧液圧ダイアフラムの前記液体および液圧が、前記下流のマイクロ流体サブ回路を標的まで充填するように較正される、項目4に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目6)
下流の浸潤可能なマイクロ流体サブ回路の複数のチャンバーが、下流の浸潤可能なマイクロ流体サブ回路を標的まで等しく充填するように各々弾性の受動的に運転される空圧液圧ダイアフラムで構成され、各前記サブ回路が各々並列にアッセイを実行するように較正され、各前記サブ回路には分離した検出チャンバーが設けられる、項目5に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目7)
前記空圧液圧ダイアフラムが、ポリウレタンダイアフラム、ポリビニリデンクロリドダイアフラム、ポリオレフィンダイアフラム、ポリエステルダイアフラム、ポリエチレンダイアフラム、ポリエチレンテレフタラートダイアフラム、ナイロンダイアラム、またはその積層または共押し出し組み合わせであり、場合によって金属化フィルム層を含む、項目1に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目8)
前記項目に記載のマイクロ流体カートリッジであって、
(a)複数のチャンバーを有する輸送マニホルドであって、入口を通って直列または並列に前記液圧チャンバー中に入る液体が、各々その排除容積に比例する等圧力に従って前記エネルギー保存空圧液圧ダイアフラムを膨張させるように、前記複数のチャンバーの各前記チャンバーが、それらの間に封止されて搭載された弾性のエネルギー保存空圧液圧ダイアフラムによって液圧チャンバーと空圧チャンバーに分離される輸送マニホルドと、(b)前記入口が、充填が完了した後、前記輸送マニホルド全体に前記液圧を平衡化するためにバルブで閉鎖可能であることと、
(c)複数の排気された並列の下流チャンネルであって、前記複数のチャンネルの前記1つのチャンネルが、前記輸送マニホルドの前記液圧チャンバーの各々と流体連絡し、前記排気口付きの下流のチャンネルが、充填および加圧の間に閉鎖し、排出および減圧の間に開くようなバルブを有し、それによって膨張状態における前記弾性空圧液圧ダイアフラムの前記液圧が、前記複数の排気口付きの並列の下流チャンネルの初期浸潤の間にメニスカスを前進させる仕事に受動的に変換されるチャンネルとをさらに特徴とする、マイクロ流体カートリッジ。
(項目9)
各前記下流の排気口付きのチャンネルがマイクロ流体サブ回路への入口として流体的に構成され、
各前記弾性のエネルギー保存空圧液圧ダイアフラムが液体を各前記下流のマイクロ流体サブ回路間に等しく分割するように適合される、項目8に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目10)
前記各マイクロ流体サブ回路が、液体試薬、乾燥試薬、またはその組み合わせを、液体試料と混合するために設けられた少なくとも1つの反応チャンバーを含み、標的の1つまたは複数のアナライトを検出する手段に連動するように構成された少なくとも1つの検出チャンバーを含む、項目9に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目11)
前記空圧チャンバーが大気へと通気される前記項目に記載のマイクロ流体カートリッジ。(項目12)
液体を前記液圧ワークのマイクロ流体サブ回路中に分配するための基板上試薬貯蔵器を含み、前記試薬貯蔵器が、
(a)前記空圧ワークの空圧チャンバーと前記液圧ワークの液圧チャンバーを密封的に分離する二重層ダイアフラムであって、前記二重層ダイアフラムは、前記空圧ワークに面する第1の側と、前記液圧ワークに面する第2の側とを有し、第1層はその前記第1の側を形成し、第2層はその前記第2の側を形成し、前記第1層および第2層がそれらの間に液体中心として前記液体を閉じ込める、二重層ダイアフラムと、
(b)前記液体を受け取って前記下流のマイクロ流体サブ回路に送るための流体出口と、
(c)前記液圧チャンバー中に配置された針であって、前記二重層ダイアフラムが、前記ダイアフラムに圧力差を加えることによって、針に接触して穿孔するように動かされるとき、前記針が前記第2層を破裂させ、前記液体を前記液圧ワーク中に放出する針と、を特徴とする前記項目に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目13)
前記二重層ダイアフラムの前記第1層が破裂抵抗性であり、前記第2層が破裂に感受性のある項目12に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目14)
前記第1層が、破裂抵抗性であるように構成された外側のナイロンベース層を有する積層型ポリマーであり、前記第2層が破裂感受性のあるように構成された外側のポリエチレンテレフタラート部材を有する積層型ポリマーである項目13に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目15)
前記基板上試薬貯蔵器がそれに加えられた空圧圧力の連続的なパルスの作用によって液体を連続的に放出するために構成される項目12に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目16)
前記液体が、液体反応体、緩衝剤、再水和流体、または希釈剤を含み、前記液体が、下流のチャンバーまたはチャンネルに配設された乾燥試薬の再水和、固相の洗浄、固相基質からの標的の1つまたは複数のアナライトの溶離、希釈液の作製、クロマトグラフ分離の実施、反応の開始または停止、または前記標的の1つまたは複数のアナライトの検出から選択されるアッセイステップのためのものであり、場合によって前記液体が脱気され、そして前記二重層ダイアフラムが気体不透過性である、項目12〜15に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目17)
前記項目に記載のマイクロ流体カートリッジであって、上流入口および下流排気口を備える下流反応チャンバーとして形成された液圧チャンバーを備える少なくとも1つのマイクロ流体サブ回路を含み、前記下流の反応チャンバーは乾燥試薬点または複数の点を含み、
前記空圧液圧ダイアフラムが、ヘッド空間の空気を排出し浸潤の間に試薬の1つまたは複数の点の周囲および上に一時的な保護カバーを形成するように、前記ダイアフラムがチャンバーの床に対して膨張する第1の位置、および前記チャンバーを液体で充填し、気泡混入または試薬流出なしに試薬点を開放して最高強度で溶解するように前記ダイアフラムが前記チャンバーの天井に対して弛緩位置にあるかまたは吸引される第2位置で作動するように構成されることをさらに特徴とする前記項目に記載のマイクロ流体カートリッジ。(項目18)
前記乾燥試薬点が、緩衝剤、酵素、補酵素、補因子、ポリメラーゼ、プライマー、分子ビーコン、プローブ、フルオロフォア、脱水酵素、オキシダーゼ、反応体、色原体、基質、抗体、抗原、または対照である項目17に記載の方法。
(項目19)
PCRを実行するための前記項目に記載のマイクロ流体カートリッジであって、前記マイクロ流体カートリッジが、
第1液圧チャンバーを覆う第1空圧液圧ダイアフラム、および第2液圧チャンバーを覆う第2空圧液圧ダイアフラムであって、ここで、前記第1液圧チャンバーおよび第2液圧チャンバーは流体相互接続チャンネルを有する、第1空圧液圧ダイアフラムおよび第2液圧チャンバーと、
第1加熱要素を並置するように構成された前記第1液圧チャンバーの第1熱伝導部および第2加熱要素を並置するように構成された第2液圧チャンバーの第2熱伝導部を備える2ゾーンのPCR熱サイクルのための熱伝導部と
をさらに含み、
前記第1空圧液圧ダイアフラムが、PCR増幅中、前記第1液圧チャンバーと第2液圧チャンバーとの間に相互の流体流れを駆動するための空圧手段で構成され、
前記相互接続チャンネルが、気泡からの妨害を低減するために10〜35度の傾斜角度θで作動されるように構成されることを特徴とするマイクロ流体カートリッジ。
(項目20)
前記第2空圧液圧ダイアフラムが弾性ダイアフラムであり、前記空圧液圧ダイアフラムの動きによって受動的に仕事が行われる項目19に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目21)
光学窓によって第1の対向側、および熱光学窓によって第2対向側に囲われた検出チャンバーをさらに含み、
空気および気泡をその上に上方に配設された排気ポートに排出するように、前記検出チャンバーが10〜35度の傾斜角度θで作動されるように構成されることを特徴とする、前記項目に記載のマイクロ流体カートリッジ。
(項目22)
ホスト機器中で消耗可能に使用するための前記項目に記載の1つ以上の廃棄可能なマイクロ流体カートリッジを含むキットであって、前記マイクロ流体カートリッジが、核酸、プロテイン、抗原、抗体、メタボライト、または酵素のための少なくとも1つのアッセイを行うための基板上試薬を備え、場合によって、気密パッケージ中に不活性雰囲気を備える、キット。
(項目23)
ホスト機器中に消耗可能に使用するための前記項目に記載の1つ以上のマイクロ流体カートリッジを含むキットであって、前記マイクロ流体カートリッジが、少なくとも1つの核酸アッセイを行うための基板上試薬を備え、各カートリッジは使用説明書を備えて気密封止ポーチ中に梱包され、使用者は、アッセイされる生物学的液体試料を試料入口に置き、前記マイクロ流体カートリッジを前記ホスト機器中に挿入することだけが必要であり、前記カートリッジは、全てのプライマー、酵素補因子、塩、緩衝剤、ポリメラーゼ、およびバクテリア(Acinetobacter baumannii、Actinobacillus equuli、 Bacillus anthracis、Brucella melitensis、Brucella abortus、Bordatella pertussis、Bordatella bronchioseptica、Burkholderia pseudomallei、Corynebacterium diptheriae、Coxiella burnetii、Eikenella corrodens、Escherichia coli、Francisella tularensis、 Francisella novicida、Fusobacterium necrophorum、Haemophilus influenzae、Klebsiella oxytoca、Klebsiella pneumoniae、Kingella denitrificans、Legionella pneumophila、Listeria monocytogenes、Moraxella catarrhalis、Mycobacterium tuberculosis、Mycoplasma pneumoniae、Neisseria gonorrhoeae、Neisseria meningitides、Pasteurella multocida、Proteus vulgaris、Proteus mirabilis、Pseudomonas aeruginosa、Pseudomonas putrefaciens、Pseudomonas cepacia、Salmonella typhi、Shigella dysenteriae、Staphylococcus aureus、Streptococcus pyogenes、Streptococcus pneumoniae、Treponema pallidum、Yersinia pestis、または Vibrio choleraを含む)、リケッチア属(Clamydia pneumoniae、Chlamydia trachomatis、Rickettsia prowazekii、またはRickettsia typhiを含む)、リケッチア属(Clamydia pneumoniae、Chlamydia trachomatis、Rickettsia prowazekii、またはRickettsia typhiを含む)、ウイルス(はしかウイルス、HIVウイルス、C型肝炎ウイルス、B型肝炎ウイルス、デング熱ウイルス、西部ウマ脳炎ウイルス、東部ウマ脳炎ウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、エンテロウイルス、インフルエンザウイルス、トリインフルエンザ、コロナウイルス、SARSコロナウイルス、ポリオウイルス、アデノウイルス、パラインフルエンザウイルス、ハンタウイルス、狂犬病ウイルス、アルゼンチン出血熱ウイルス、マチュポウイルス、サビアウイルス、グアナリトウイルス、コンゴ‐クリミヤ出血熱ウイルス、ラッサ出血熱ウイルス(Lassa Hemorrhagic Fever virus)、マールブルグウイルス(Marbourg virus)、エボラウイルス、リフトバレー熱ウイルス、キャサヌール森林病ウイルス、オムスク出血熱、黄熱ウイルス、天然痘ウイルス、レトロウイルス、サル痘ウイルス、および足および口疾患ウイルスを含む)、真菌類因子(Coccidiodes immitis、Candida albicans、Cryptococcus neoformans,Histoplasma capsulatum、Blastomyces dematitidis、Sporotrhix schenki、またはAspergillus fumigatesを含む)、寄生因子(Plasmodium falciparum、Plasmodium vivax、Plasmodium ovale、Plasmodium malariae、Toxoplasma gondii、Plasmodium bergeri、Schistosoma mansoni、Schistosoma hematobium、Schistosoma japonicum、Entamoeba histolytica、Babesia、Toxoplasma gondii、Trypanosoma cruzi、Leishmania ssp、Trypanosoma brucei、Trichinella spiralis、Toxocara canis、Necator americanus、Trichuris trichura、Enterobius vermicularis、Dipylidium caninum、Entamoeba histolytica、Dracunculus medinensis、Wuchereria bancrofti、Brugia malai、Brugia timori、Strongyloides stercoralis、Ascaris lumbricoides、Onchocerca volvulus、Naegleria fowleri、 Clonorchis sinensis、Cryptosporidium parvum、Leishmania sppを含む)、抗生物質抵抗性遺伝子、毒性または毒素産生能に関連する遺伝子、分子マーカー、一塩基多型、昆虫遺伝子、蜂疾患因子遺伝子、植物遺伝子、植物疾患試薬、病原性または発癌性条件を有する細胞に関連する分子マーカー、ミトコンドリアヌクレオチド配列、プラスミド配列、メッセンジャーRNA、リボソームRNA、または標的核酸のパネル等、に関連する標的核酸(DNAまたはRNAのいずれか)のための前記液体試料を試験する検出化学品を有する、キット。
(項目24)
マイクロ流体カートリッジの中への気泡の混入を制限しながら前記マイクロ流体カートリッジを浸潤させる方法であって、
(a)各液圧チャンバー中の液体を覆う弾性空圧液圧ダイアフラムが拡大して膨張し、それによって複数の前記液圧チャンバー中の前記液体を等圧で加圧するように、入口を通ってマイクロ流体カードの複数の液圧チャンバー中へ前記液体を送液すること、
(b)各前記液圧チャンバーからの出口をバルブで開き、各前記出口が排気口付きの下流のマイクロ流体サブ回路に流体接続されること、
(c)前記液体を実質的に等しい量で各前記浸潤可能な下流のマイクロ流体サブ回路に分割すること、を含む方法。
(項目25)
マイクロ流体カートリッジの中に気泡の混入を制限しながら、乾燥試薬点を含むマイクロ流体カートリッジを浸潤させる方法であって、
(a)各液圧チャンバー中の液体を覆う弾性空圧液圧ダイアフラムが膨張し、それによって前記液体を等圧で加圧するように、入口を通ってマイクロ流体カードの複数の液圧チャンバー中へ前記液体を送液すること、
(b)複数の下流の反応チャンバー中の第2ダイアフラムを加圧し、各前記下流の反応チャンバーが乾燥試薬点を含み、前記第2ダイアフラムが前記試薬点の周囲および上部を封止し、前記下流の反応チャンバーからヘッド空間の空気を排除するために一時的な保護カバーを形成すること、
(c)各前記液圧チャンバーからの出口をバルブで開き、各前記出口が前記複数の下流の反応チャンバーのうちの1つに流体接続されること、
(d)前記下流反応チャンバーを前記一時的なカバーの周囲で浸潤させ、前記膨張した弾性空圧液圧ダイアフラムを弛緩させることによって、前記反応チャンバーからあらゆる残留空気を排除し、前記液体が前進するメニスカスを形成すること、
(e)場合によって、前記下流の反応チャンバーから下流のバルブを閉じること、
(f)前記一時的なカバーを持ち上げて前記液体の残留部分を各反応チャンバー中に運び、それによって気泡の混入または試薬の流出なしに最高強度で前記試薬点を溶解すること、を含む方法。
(項目26)
前記乾燥試薬点が緩衝剤、酵素、補酵素、補因子、ポリメラーゼ、プライマー、分子ビーコン、プローブ、蛍光団、脱水酵素、反応体、色原体、基質、抗体、抗原、または対照である項目25に記載の方法。
(項目27)
標的の1つまたは複数のアナライトをアッセイするための方法であって、実質的に気体不透過性である区画に密封的に閉じ込められた基板上液体試薬を有するマイクロ流体カートリッジを供給することを含み、前記液体試薬が実質的に脱気され、前記カートリッジが前記液体試薬をその中のマイクロ流体ワーク中に分配する手段を有し、前記脱気された液体試薬が混合、送液または加熱に伴う気泡の形成を防止または低減する方法。
(項目28)
本願に開示され、または本願の明細書に個別にまたは集合的に示された装置、カード、カートリッジ、ステップ、特徴、要素、完全体、組成物および/または方法、および前記装置、カード、カートリッジ、ステップ、特徴、要素、完全体、組成物および/または方法の任意の1つ、または2つ以上および全ての組み合わせ。
以下の説明において、本発明のいくつかの態様および実施形態が明らかになるであろう。これらの態様および実施形態は単に例示および説明のためであり、本発明を制限しないことが理解されるであろう。他の特徴および利点は以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
定義
「カートリッジ」はホスト機器中に挿入することによって運転するために設計された分析装置である。ホスト機器はアッセイの実行のために空圧圧力、パルス、および検出手段を供給する。カートリッジは液圧ワークおよび空圧ワークを含み、埋め込まれたマイクロ流体チャンネルおよびチャンバーを備える埋め込まれたマイクロ流体「カード」を含むことができる。試料および試薬液体はカートリッジまたはカードの液圧ネットワーク中に送られる。流体の流れは選択された接合、チャンネル、およびチャンバーで液圧とインターフェースをとる空圧ネットワークによって制御および駆動される。典型的にカートリッジまたはカードの本体は可撓性プラスチックから作られ、積層、成型、またはその組み合わせによって形成することができる。プラスチックは、ポリカーボナート、ポリエチレンテレフタラート、環状ポリオレフィン、アクリラート、メタクリラート、ポリスチレン、グラフトコポリマーおよびブロックコポリマー、およびその複合体を含むことができるが、制限されない。好ましいカートリッジはロール材(rollstock)から作られ、その上に印刷された乾燥試薬を含む。
図面に戻って、図1Aおよび1Bは本発明の廃棄可能な、単一使用の、サンプル−回答型のマイクロ流体カートリッジの2つの透視図を示し、カートリッジはアッセイのための全ての試薬を含み生物試料の導入だけを必要とする。この代表的実施形態において、カートリッジ100は取り扱いにおける利便性のためにカバープレート103を備える保護架台または本体102を含む。カバープレートは試料添加のための入口ポート104を含み収容する。カートリッジの突出ノーズ105はホスト機器のドッキングベイ中に挿入される(図2)。カートリッジ本体の突出ノーズは、それを制限しないが、ホスト機器に挿入されるとき、標的の反射照明および蛍光検出のためにドッキングベイの裏面ミラーに整列した光学窓切り欠き101を含む。また、カートリッジの下側には、マイクロ流体カートリッジのゾーンを加熱するための熱伝導部110、およびカートリッジをドッキングベイ中のホスト機器の空圧制御インターフェースに密封的に着座させる廃棄可能なガスケット111がある。カートリッジ本体は図16に示すようにマイクロ流体カードを含むことができるが、マイクロ流体ワークは場合によってカートリッジ本体に一体化することができる。
FLUORESENCE DETECTION SYSTEM」の名称の同時係属国際特許出願公開第WO2010/088514号に提供され、その全てを参照して本願に組み込まれている。
実施例として、本発明の装置は、便などのヒトの試料中の病原体の核酸の検出によって、感染性疾患の診断に有用であることが示される。腸内細菌科状O抗原血清型およびstx1およびstx2遺伝子(志賀毒素について)を遺伝子学的に検出するのに有用なrfb遺伝子を例示する。これらの遺伝子は、例えば、下痢疾患において重要なShigella、Salmonella、Campylobacter、Escherichia coli血清型に見出される。
基板上乾燥および液体試薬を用いて、血液試料を処理し、30分以内で、はしかウイルスに伴うRNAが検出された。第1ステップで、図14に示した装置の1つで約50℃のインキュベーション温度で試料からcDNAが形成され、次いで、逆転写生成物は、一般に「Integrated Nucleic Acid Assay」の名称で共同譲渡され係属中出願の米国特許第7,544,506号、第7,648,835号、第7763,453号、および第7,763,453号に記載される、二重温度ゾーン制御を備える2つのマイクロ流体チャンバー(1221、1222)を用いてPCRが行われ、これらは共同譲渡され、全ての目的のために参照して本願に全体が援用される。次いで、アンプリコンは増幅された標的に導かれたFAM蛍光標識付き分子ビーコンを用いて検出される。場合によって、1ポット反応混合物中の多重増幅によって、California Red標識付きRNA酵素P白血球エクソン配列(これは一般にヒトのあらゆる真正血液試料の特徴である)からなる対照を用いてアッセイが検証される。
Claims (24)
- 生物学的試料中の標的の一つまたは複数のアナライトのアッセイのためのマイクロ流体カートリッジであって、前記マイクロ流体カートリッジは、
(a)プラスチックの熱絶縁性カートリッジ本体であって、
(i)試料入口と、1つ以上の基板上のアッセイのための液体または乾燥試薬と、前記試料入口に流体接続され下流の排気口で排気される液圧チャンネルおよび液圧チャンバーを備える浸潤可能な下流のマイクロ流体サブ回路とを含む、液圧ワーク、ならびに
(ii)空圧圧力を受け取る1つまたは複数の入り口と、空圧サブ回路であって、前記空圧圧力を前記空圧サブ回路から伝えるための空圧チャンネルおよび空圧チャンバーを備える空圧サブ回路とを含む空圧ワーク、
を含む、本体と、
(b)液体を前記液圧ワークのマイクロ流体サブ回路中に分配するための試薬貯蔵器であって、前記試薬貯蔵器が、
(i)前記空圧ワークの空圧チャンバーと前記液圧ワークの液圧チャンバーとを密封的に分離する二重層空圧液圧ダイアフラムであって、前記二重層ダイアフラムは、前記空圧ワークに面する第1の側と、前記液圧ワークに面する第2の側とを有し、第1層はその前記第1の側を形成し、第2層はその前記第2の側を形成し、前記第1層および第2層がそれらの間に前記液体を閉じ込める、二重層空圧液圧ダイアフラムと、
(ii)前記液体を受け取って前記浸潤可能な下流のマイクロ流体サブ回路に送るための流体出口と、
(iii)前記液圧チャンバー中に配置された針であって、前記二重層ダイアフラムが、前記ダイアフラムに圧力差を加えることによって、前記針に接触するように動かされるとき、前記針が前記第2層を破裂させ、前記液体を前記液圧ワーク中に放出するように構成された針と、
を備える、試薬貯蔵器と、
(c)複数のチャンバーを有する輸送マニホルドであって、前記複数のチャンバーの各前記チャンバーが、それらの間に密封的に搭載された弾性のエネルギー保存空圧液圧ダイアフラムによって液圧チャンバーと空圧チャンバーに分離され、前記空圧チャンバーが大気へと排気されて、入口を通って直列または並列に各前記液圧チャンバー中に入る液体容積が、その排除容積に比例する等圧力に従って各前記エネルギー保存空圧液圧ダイアフラムを膨張させるようにし、前記入口が、充填が完了した後、前記輸送マニホルド全体で前記液圧圧力を平衡化するためにバルブで閉鎖可能である、輸送マニホルドと、
(d)並列の排気口付きの複数の下流のチャンネルであって、前記複数のチャンネルのうちの少なくとも1つの前記チャンネルが、前記輸送マニホルドの前記液圧チャンバーのうちの少なくとも1つと流体連絡し、各前記排気口付きの下流のチャンネルが、充填および加圧の間に閉鎖し、排出および減圧の間に開くように構成されたバルブを有し、それによって膨張状態における前記弾性空圧液圧ダイアフラムの前記液圧圧力が、前記並列の排気口付きの複数の下流のチャンネルの初期浸潤の間にメニスカスを前進させる仕事に受動的に変換される、並列の排気口付きの複数の下流のチャンネルと、
を備え、
前記液圧チャンバーおよび液圧ダイアフラムは、アッセイにおける、浸潤、充填、送液、または再水和のステップの間、気泡混入または試薬流出を、防止または低減するように構成され、
前記液圧ワークが、ホスト機器の傾斜した台上の基面に対して10〜35度の傾斜角度θで搭載されるときに作動するように構成され、少なくとも1つの液圧チャンバーが、前記チャンバーから気体を排気し、または気泡を排出するように前記チャンバーに対して上方に配置された出口および相互連絡チャンネルとともに構成される、マイクロ流体カートリッジ。 - 前記液圧ワークが、前記試料入口に流体接続され、1つ以上の下流の排気口で排気されるチャンネルおよびチャンバーを備える複数の浸潤可能な下流のマイクロ流体サブ回路を含み、前記複数の浸潤可能なマイクロ流体サブ回路が各々並列にアッセイを行うように構成され、前記浸潤可能なマイクロ流体サブ回路の各々には分離した検出チャンバーが設けられる、請求項1に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 前記マイクロ流体カートリッジが、液圧チャンバーおよび検出チャンバーを含む、複数の下流の浸潤可能なマイクロ流体サブ回路を含み、前記下流の浸潤可能なマイクロ流体サブ回路の各々が、弾性の受動的に運転される空圧液圧ダイアフラムを含み、前記弾性の受動的に運転される空圧液圧ダイアフラムの各々が、前記下流の浸潤可能なマイクロ流体サブ回路の各々を目標まで等しく充填するように前記大気へと排気され、そして各前記サブ回路が並列にアッセイを実行するように構成され、各前記サブ回路には分離した検出チャンバーが設けられる、請求項1に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 前記空圧液圧ダイアフラムが、ポリウレタンダイアフラム、ポリビニリデンクロリドダイアフラム、ポリオレフィンダイアフラム、ポリエステルダイアフラム、ポリエチレンダイアフラム、ポリエチレンテレフタラートダイアフラム、ナイロンダイアラム、またはその積層または共押し出し組み合わせである、請求項1に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 前記各マイクロ流体サブ回路が、液体試薬、乾燥試薬、またはその組み合わせを、液体試料と混合するために設けられた少なくとも1つの反応チャンバーと、標的の1つまたは複数のアナライトを検出する検出手段とインターフェースをとるように構成された少なくとも1つの検出チャンバーとを含む、請求項4に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 前記二重層ダイアフラムの前記第1層が破裂抵抗性であり、前記第2層が破裂に感受性である、請求項1に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 前記第1層が、破裂抵抗性であるように構成された外側のナイロンベース層を有する積層型ポリマーであり、前記第2層が破裂感受性であるように構成された外側のポリエチレンテレフタラート部材を有する積層型ポリマーである、請求項6に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 前記試薬貯蔵器がそれに加えられた空圧圧力の連続的なパルスの作用によって液体を連続的に放出するように構成される、請求項1に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 前記液体が、液体反応体、緩衝剤、再水和流体、または希釈剤を含み、前記液体が、下流のチャンバーまたはチャンネルに配設された乾燥試薬の再水和、固相の洗浄、固相基質からの標的の1つまたは複数のアナライトの溶離、希釈液の作製、クロマトグラフ分離の実施、反応の開始または停止、または前記標的の1つまたは複数のアナライトの検出から選択されるアッセイステップのためのものである、請求項6〜8のいずれか一項に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 前記液体が脱気され、そして前記二重層ダイアフラムが気体不透過性である、請求項9に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 請求項1に記載のマイクロ流体カートリッジであって、前記マイクロ流体カートリッジは、上流入口および下流の排気口を備える下流の反応チャンバーとして形成された液圧チャンバーを備える少なくとも1つのマイクロ流体サブ回路をさらに含み、前記下流の反応チャンバーは1つまたは複数の乾燥試薬点を含み、前記マイクロ流体カートリッジは、空圧液圧ダイアフラムを含み、前記空圧液圧ダイアフラムが、ヘッド空間の空気を排出し、浸潤の間に前記1つまたは複数の試薬点の周囲および上に一時的な保護カバーを形成するように、前記ダイアフラムが前記チャンバーの床に対して膨張する第1の位置、および前記チャンバーを液体で充填し、気泡混入または試薬流出なしに試薬点を開放して最高強度で溶解するように前記ダイアフラムが前記チャンバーの天井に対して弛緩位置にあるかまたは吸引される第2の位置で作動するように構成される、マイクロ流体カートリッジ。
- 前記乾燥試薬点が、緩衝剤、酵素、補酵素、補因子、ポリメラーゼ、プライマー、分子ビーコン、プローブ、フルオロフォア、脱水酵素、オキシダーゼ、反応体、色原体、基質、抗体、抗原、または対照である、請求項11に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載のマイクロ流体カートリッジであって、前記マイクロ流体カートリッジが、
第1液圧チャンバーを覆う第1空圧液圧ダイアフラム、および第2液圧チャンバーを覆う第2空圧液圧ダイアフラムであって、ここで、前記第1液圧チャンバーおよび第2液圧チャンバーは流体相互接続チャンネルを有する、第1空圧液圧ダイアフラムおよび第2空圧液圧ダイアフラムと、
第1加熱要素を並置するように構成された前記第1液圧チャンバーの第1熱伝導部および第2加熱要素を並置するように構成された前記第2液圧チャンバーの第2熱伝導部を備える2ゾーンのPCR熱サイクルのための熱伝導部と
をさらに含み、
前記第1空圧液圧ダイアフラムが、PCR増幅中、前記第1液圧チャンバーと第2液圧チャンバーとの間に相互の流体流れを駆動するための空圧手段とともに構成され、
前記相互接続チャンネルが、気泡からの妨害を低減するために10〜35度の傾斜角度θで作動されるように構成されることを特徴とする、マイクロ流体カートリッジ。 - 前記第2空圧液圧ダイアフラムが弾性ダイアフラムであり、前記第1空圧液圧ダイアフラムの動きによって受動的に仕事が行われる、請求項13に記載のマイクロ流体カートリッジ。
- 薄膜光学窓によって第1の対向側および第2対向側に囲われた検出チャンバーをさらに含み、
空気および気泡をその上に上方に配設された排気ポートに排出するように、前記検出チャンバーが10〜35度の傾斜角度θで作動されるように構成されることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載のマイクロ流体カートリッジ。 - ホスト機器中で消耗可能に使用するための、請求項1〜15のいずれか一項に記載の1つ以上の廃棄可能なマイクロ流体カートリッジを含むキットであって、前記マイクロ流体カートリッジが、核酸、プロテイン、抗原、抗体、メタボライト、または酵素に対する少なくとも1つのアッセイを行うための基板上試薬を備える、キット。
- 前記少なくとも1つのアッセイが、気密パッケージ中で不活性雰囲気を備えて実施される、請求項16に記載のキット。
- ホスト機器中で消耗品として使用するための、請求項1〜15のいずれか一項に記載の1つ以上のマイクロ流体カートリッジを含むキットであって、前記マイクロ流体カートリッジが、少なくとも1つの核酸アッセイを行うための基板上試薬を備え、各カートリッジは使用説明書を備えて気密封止ポーチ中に梱包され、使用者は、アッセイされる生物学的液体試料を試料入口ポートに置き、前記マイクロ流体カートリッジを前記ホスト機器中に挿入することだけが必要であり、前記カートリッジは、全てのプライマー、酵素補因子、塩、緩衝剤、ポリメラーゼ、およびバクテリア(Acinetobacter baumannii、Actinobacillus equuli、Bacillus anthracis、Brucella melitensis、Brucella abortus、Bordatella pertussis、Bordatella bronchioseptica、Burkholderia pseudomallei、Corynebacterium diptheriae、Coxiella burnetii、Eikenella corrodens、Escherichia coli、Francisella tularensis、Francisella novicida、Fusobacterium necrophorum、Haemophilus influenzae、Klebsiella oxytoca、Klebsiella pneumoniae、Kingella denitrificans、Legionella pneumophila、Listeria monocytogenes、Moraxella catarrhalis、Mycobacterium tuberculosis、Mycoplasma pneumoniae、Neisseria gonorrhoeae、Neisseria meningitides、Pasteurella multocida、Proteus vulgaris、Proteus mirabilis、Pseudomonas aeruginosa、Pseudomonas putrefaciens、Pseudomonas cepacia、Salmonella typhi、Shigella dysenteriae、Staphylococcus aureus、Streptococcus pyogenes、Streptococcus pneumoniae、Treponema pallidum、Yersinia pestis、または Vibrio choleraを含む)、リケッチア属(Chlamydia pneumoniae、Chlamydia trachomatis、Rickettsia prowazekii、またはRickettsia typhiを含む)、ウイルス(はしかウイルス、HIVウイルス、C型肝炎ウイルス、B型肝炎ウイルス、デング熱ウイルス、西部ウマ脳炎ウイルス、東部ウマ脳炎ウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、エンテロウイルス、インフルエンザウイルス、トリインフルエンザ、コロナウイルス、SARSコロナウイルス、ポリオウイルス、アデノウイルス、パラインフルエンザウイルス、ハンタウイルス、狂犬病ウイルス、アルゼンチン出血熱ウイルス、マチュポウイルス、サビアウイルス、グアナリトウイルス、コンゴ‐クリミヤ出血熱ウイルス、ラッサ出血熱ウイルス(Lassa Hemorrhagic Fever virus)、マールブルグウイルス、エボラウイルス、リフトバレー熱ウイルス、キャサヌール森林病ウイルス、オムスク出血熱、黄熱ウイルス、天然痘ウイルス、レトロウイルス、サル痘ウイルス、および足および口疾患ウイルスを含む)、真菌類因子(Coccidiodes immitis、Candida albicans、Cryptococcus neoformans、Histoplasma capsulatum、Blastomyces dermatitidis、Sporotrhix schenki、またはAspergillus fumigatesを含む)、寄生因子(Plasmodium falciparum、Plasmodium vivax、Plasmodium ovale、Plasmodium malariae、Toxoplasma gondii、Plasmodium bergeri、Schistosoma mansoni、Schistosoma hematobium、Schistosoma japonicum、Entamoeba histolytica、Babesia、Toxoplasma gondii、Trypanosoma cruzi、Leishmania ssp、Trypanosoma brucei、Trichinella spiralis、Toxocara canis、Necator americanus、Trichuris trichura、Enterobius vermicularis、Dipylidium caninum、Entamoeba histolytica、Dracunculus medinensis、Wuchereria bancrofti、Brugia malai、Brugia timori、Strongyloides stercoralis、Ascaris lumbricoides、Onchocerca volvulus、Naegleria fowleri、Clonorchis sinensis、Cryptosporidium parvum、Leishmania sppを含む)、抗生物質抵抗性遺伝子、毒性または毒素産生能に関連する遺伝子、分子マーカー、一塩基多型、昆虫遺伝子、蜂疾患因子遺伝子、植物遺伝子、植物疾患試薬、病原性または発癌性条件を有する細胞に関連する分子マーカー、ミトコンドリアヌクレオチド配列、プラスミド配列、メッセンジャーRNA、リボソームRNA、または標的核酸のパネル等、に関連する標的核酸(DNAまたはRNAのいずれか)のための前記液体試料を試験する検出化学品を有する、キット。
- マイクロ流体カートリッジを浸潤させる方法であって、前記方法は、
(a)複数のチャンバーを有する輸送マニホルドであって、各チャンバーは液圧チャンバーおよび空圧チャンバーの間に密封的に搭載された弾性のエネルギー保存空圧液圧ダイアフラムによって前記液圧チャンバーおよび前記空圧チャンバーに分離され、前記空圧チャンバーは、大気へと排気されている、輸送マニホルド;
(b)並列の排気口付きの複数の下流のチャンネルであって、各液圧チャンバーは、前記下流のチャンネルのうちの一つと流体連絡し、各下流のチャンネルはバルブを有する、下流のチャンネル
を含むマイクロ流体カートリッジを提供することを含み、
前記方法は、以下:
(c)前記各液圧チャンバー中の前記弾性の空圧液圧ダイアフラムが拡大して膨張し、それによって複数の前記液圧チャンバー中の液体を等圧で加圧するように、入口を通って前記輸送マニホルドの中へ、そして複数の液圧チャンバーの中へ前記液体を送液する工程、および
(d)各下流のチャンネルバルブを開放し、それによって各下流のチャンネルへ実質的に等しい分量で前記液体を分割する工程
を行うことをさらに含む、方法。 - 乾燥試薬点を含むマイクロ流体カートリッジを浸潤させる方法であって、前記方法は、
(a)複数のチャンバーを有する輸送マニホルドであって、各チャンバーは、液圧チャンバーおよび空圧チャンバーの間に密封的に搭載された第一の空圧液圧ダイアフラムによって前記液圧チャンバーおよび前記空圧チャンバーに分離され、前記空圧チャンバーは、大気へと排気されている、輸送マニホルド;
(b)排気口付きの並列の複数の下流のチャンネルであって、各液圧チャンバーは、前記下流のチャンネルのうちの一つと流体連絡し、各下流のチャンネルはバルブを有する、下流のチャンネル;
(c)複数の下流のチャンネルおよび下流の排気口に流体連絡した複数の下流の反応チャンバーであって、前記下流の反応チャンバーは、一つまたは複数の前記乾燥試薬点を含有する、下流の反応チャンバー;
(d)各下流の反応チャンバー内の第2の空圧液圧ダイアフラムであって、前記ダイアフラムが前記下流の反応チャンバーの床に対して膨張する第1の位置、および前記ダイアフラムが前記チャンバーの天井に対して弛緩位置にある第2の位置で作動するように構成された、第2の空圧液圧ダイアフラム;
を含むマイクロ流体カートリッジを提供することを含み、
前記方法は、以下:
(e)各前記液圧チャンバー中の前記第一の空圧液圧ダイアフラムが膨張し、それによって液体を等圧で加圧するように、入口を通って前記複数の液圧チャンバー中へ前記液体を送液すること、
(f)前記第2の空圧液圧ダイアフラムを各下流の反応チャンバー中で加圧し、それによって前記一つまたは複数の試薬スポットの周囲および上部を封止するための一時的な保護カバーを形成し、さらに前記下流の反応チャンバーからヘッド空間の空気を排除すること;
(g)各下流のチャンネルバルブを開放すること;
(h)前記一時的なカバーの周囲の各下流の反応チャンバーを浸潤させ、それによって前記膨張した前記第2の空圧液圧ダイアフラムを弛緩させることによって、前記下流の反応チャンバーからあらゆる残留空気を排除して、前記液体が前進するメニスカスを形成すること、および
(i)前記一時的なカバーを持ち上げて前記液体の残留部分を各下流の反応チャンバー中に運び、それによって気泡の混入または試薬の流出なしに最高強度で前記一つまたは複数の試薬点を溶解すること
を行うことをさらに含む、方法。 - 工程(i)の前に前記下流の反応チャンバーから下流のバルブを閉じることをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 前記乾燥試薬点が緩衝剤、酵素、補酵素、補因子、ポリメラーゼ、プライマー、分子ビーコン、プローブ、フルオロフォア、脱水酵素、反応体、色原体、基質、抗体、抗原、または対照である、請求項20または21に記載の方法。
- 標的の1つまたは複数のアナライトをアッセイするための方法であって、前記方法は、マイクロ流体カートリッジを供給することを含み、
前記マイクロ流体カートリッジは、
(a)複数のチャンバーを有する輸送マニホルドであって、各チャンバーは液圧チャンバーおよび空圧チャンバーの間に密封的に搭載された弾性のエネルギー保存空圧液圧ダイアフラムによって前記液圧チャンバーおよび前記空圧チャンバーに分離され、前記空圧チャンバーは、大気へと排気されている、輸送マニホルドと、
(b)並列の排気口付きの複数の下流のチャンネルであって、各液圧チャンバーは、前記下流のチャンネルのうちの一つと流体連絡し、各下流のチャンネルはバルブを有する、下流のチャンネルと、
(c)実質的に気体不透過性である区画に密封的に閉じ込められた基板上液体試薬であって、前記液体試薬が実質的に脱気される、液体試薬と
を含み、前記カートリッジは、前記液体試薬をその中のマイクロ流体ワーク中に分配する手段を含み、前記脱気された液体試薬が混合、送液または加熱に伴う気泡の形成を防止または低減する、方法。 - 前記空圧液圧ダイアフラムが、金属化フィルム層を含む、請求項4に記載のマイクロ流体カートリッジ。
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