JP7110300B2 - 流体ピックアップを備えるマイクロ流体システム - Google Patents
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Description
本出願は、すべての目的に関して参照により本明細書に組み込まれている、2013年6月21日に出願された米国仮特許出願第61/838,063号に基づき、また米国特許法第119条(e)項に基づく利益を主張するものである。
本出願は、すべての目的に関して全体として参照により以下の資料も組み込む。2006年5月9日に発行された米国特許第7,041,481号、2010年7月8日に公開された米国特許出願公開第2010/0173394A1号、2011年9月8日に公開された米国特許出願公開第2011/0217711A1号、2012年6月21日に公開された米国特許出願公開第2012/0152369A1号、2012年7月26日に公開された米国特許出願公開第2012/0190032A1号、2014年1月23日に公開された米国特許出願公開第2014/0024023A1号、およびJoseph R. Lakowicz著「PRINCIPLES OF FLUORESCENCE SPECTROSCOPY (2nd Ed. 1999)」。
この節では、投入ウェルおよび投入ウェル内に貫入する投入チューブを介して投入ウェルと流体的に連通しているマイクロチャネルとを備える、流体を処理するためのマイクロ流体システムの概要を述べる。
この節では、流体処理および/または液滴生成のためのシステムおよび方法に関係する本開示の選択された態様および実施形態について説明する。これらの実施例は、例示のみを意図されており、本開示の範囲全体を制限または定義すべきでない。
試料およびキャリアに対する流体ピックアップを用いる液滴生成デバイス
流体ピックアップおよびキャリアマニホールドを用いる液滴生成デバイス
マイクロ流体デバイスと接合する例示的な器具
選択された実施形態I
2.チップ構成要素の頂面の上に付けられるように構成された貫通可能カバーをさらに備える段落1に記載のシステム。
3.ウェル構成要素は、真空ウェルをさらに備え、チップ構成要素は、チップ構成要素がウェル構成要素に取り付けられるときに真空ウェルへのアクセスをもたらすように構成された真空ポートと、チップ構成要素がウェル構成要素に取り付けられるときに真空ウェル内に貫入するように構成された第4の中空突起部内に入る第4の開口とをさらに備え、チャネルネットワークは、真空ポートに印加され、第4の中空突起部を介してチャネルネットワークに伝達される陰圧に応答してエマルジョンを生成するように構成される、段落1に記載のシステム。
4.真空ポート内に嵌合し、陰圧をチャネルネットワークに印加するように構成された真空供給源をさらに備える段落3に記載のシステム。
5.チャネルネットワークは、真空ウェルから真空圧力をエマルジョンウェルに伝達するように構成された真空チャネルを備える段落3に記載のシステム。
6.チップ構成要素は、実質的に平面状の基材を備え、チャネルネットワークは、実質的に平面状であり、基材内に配設される段落1に記載のシステム。
7.チャネルネットワークは、キャリア流体ポートから試料ウェルへの空気の通路を形成するように構成された試料通気チャネルを備える段落6に記載のシステム。
8.ウェル構成要素および液滴生成構成要素は、レギュラーアレイを形成するように繰り返され、ウェル構成要素と垂直方向に隣接する液滴生成構成要素とからなる対が明確に区別できる液滴群を生成することができる段落1から段落7のいずれか一項に記載のシステム。
9.レギュラーアレイは、マイクロプレートフットプリントである段落8に記載のシステム。
10.液滴を生成する方法であって、(A)試料含有流体を処理してウェル構成要素の試料ウェル内に入れる(または試料含有流体をウェル構成要素の試料ウェルに加える)ステップと、(B)試料含有流体を処理してウェル構成要素のキャリア流体ウェル内に入れる(またはキャリア流体をウェル構成要素のキャリア流体ウェルに加える)ステップと、(C)封止部材を、ウェル構成要素に取り付けられている液滴生成チップ構成要素の頂面の上に付けるステップと、(D)封止部材を穿孔して、チップ構成要素内に形成されているキャリア流体ポートを露出させ、キャリア流体ウェルへのアクセスをもたらすステップと、(E)封止部材を穿孔して、チップ構成要素内に形成されている真空ポートを露出させるステップと、(F)真空供給源を真空ポート内に挿入するステップと、(G)真空供給源を用いて陰圧を真空ポートに印加し、それにより、チップ構成要素から試料ウェル内に貫入する第1の中空突起部を介して試料含有流体が試料ウェルからチップ構成要素のチャネルネットワーク内に入ることを引き起こし、チップ構成要素からキャリア流体ウェル内に貫入する第2の中空突起部を介してキャリア流体がキャリア流体ウェルからチャネルネットワーク内に入ることを引き起こすステップと、(H)チップ構成要素の液滴生成領域内でキャリア流体中に懸濁されている試料含有流体の液滴を生成するステップと、(I)液滴を処理してウェル構成要素のエマルジョンウェルに送るステップとを含む方法。
11.液滴は、チップ構成要素からエマルジョンウェル内に貫入する第3の中空突起部を介してチップ構成要素からエマルジョンウェルに輸送される段落10に記載のシステム。
12.真空ポートは、ウェル構成要素の真空ウェルへのアクセスをもたらし、真空ポートに印加される陰圧は、チップ構成要素から真空ウェル内に貫入する第4の中空突起部を介してチップ構成要素に伝達される段落11に記載のシステム。
13.液滴を処理してエマルジョンウェルに送った後に、エマルジョンウェルをウェル構成要素の他のウェルから流体的に絶縁するステップをさらに含む段落10に記載のシステム。
14.エマルジョンウェルを流体的に絶縁するステップは、チャネルネットワークの一部に熱かしめを施すステップを含む段落13に記載のシステム。
15.液滴に熱サイクリングを行って液滴中に存在する標的分子の増幅を行わせるステップと、増幅された標的分子によって放出される蛍光放射線を検出するステップとをさらに含む段落13に記載のシステム。
16.封止部材を穿孔して真空ポートを露出させるステップは、真空供給源によって実行される段落10に記載のシステム。
17.試料を試料ウェルに加えるステップは、封止部材を付けるステップの後に実行される段落10に記載のシステム。
18.試料を加えるステップは、封止部材を穿孔して試料ウェルへのアクセスを得るステップを含む段落17に記載のシステム。
19.液滴を生成する方法であって、(A)液滴を生成するための液滴生成構成要素と、試料含有流体を試料ウェル内に、キャリア流体をキャリアウェル内に、液滴をエマルジョンウェル内に保持するためのウェル構成要素とを備えるシステムを選択するステップであって、液滴生成構成要素は、ウェル構成要素の上に位置決めされ、試料ウェル内に試料含有流体が、キャリアウェル内にキャリア流体がある、ステップと、(B)試料含有流体およびキャリア流体を、重力に抗して、試料ウェルおよびキャリアウェルから、それぞれ、液滴生成構成要素に引き上げるステップと、(C)液滴生成構成要素を用いて試料含有流体およびキャリア流体から液滴を生成するステップと、(D)液滴を、下へ、重力の方向に、エマルジョンウェル内に堆積するステップとを含む方法。
20.試料含有流体およびキャリア流体は、それぞれの投入チューブによって、適宜、真空の印加により、液滴生成構成要素まで引き上げられる段落20に記載の方法。
21.液滴は、排出チューブを通して下に向かいエマルジョンウェル内に堆積される段落19または段落20に記載の方法。
22.液滴チューブは、エマルジョンウェルの上に配設され、液滴がエマルジョンウェル内にいったん堆積されると液滴チューブが液滴と接触しないように寸法を決められる段落21に記載の方法。
23.試料含有流体およびキャリア流体用の投入チューブは、試料含有流体およびキャリア流体の上に配設され、液滴の生成中に試料含有流体およびキャリア流体との接触を維持するように寸法を決められる段落19から段落22のいずれか一項に記載の方法。
24.液滴は、エマルジョンウェル内に滴るか、または落下する段落19から段落23のいずれか一項に記載の方法。
25.システムは、段落1から段落9のいずれか一項に記載のシステムを備える段落19から段落24のいずれか一項に記載の方法。
選択された実施形態II
2.ウェルは、投入ウェルであり、チャネル構成要素の下に配設された排出ウェルをさらに備え、圧力差が試料含有流体の少なくとも一部を投入ウェルから排出ウェルに推進するように構成される段落1に記載のシステム。
3.投入ウェルおよび排出ウェルは、互いに一体に、本体部および投入チューブから分離して、形成される段落2に記載のシステム。
4.本体部および投入チューブは、一体成形品として成形され、投入ウェルおよび排出ウェルは、別の単一成形品として成形される段落2または段落3に記載のシステム。
5.チャネル構成要素は、本体部の頂面に形成されたチャネルネットワークを有し、チャネルネットワークは、試料含有流体の少なくとも一部を受け入れ、試料含有液滴を生成し排出ウェル内で捕集するように構成される段落2から段落4のいずれか一項に記載のシステム。
6.複数の投入ウェルおよび複数の排出ウェルをさらに備え、チャネル構成要素は、複数の投入ウェル内に配設された少なくとも1つの試料含有流体から複数のエマルジョンを形成し、複数のエマルジョンを複数の排出ウェルに導くように構成される段落5に記載のシステム。
7.各エマルジョンは、エマルジョンの連続相を形成する同じキャリア流体を含み、チャネルネットワークは、各エマルジョンに対して同じキャリア流体を供給するマニホールドを備える段落6に記載のシステム。
8.チャネル構成要素は、チャネルネットワークに接続され、圧力差に応答してチャネル構成要素の上からキャリアポート内に入るキャリア流体を受け入れるように構成されたキャリアポートを備える段落1から段落7のいずれか一項に記載のシステム。
9.チャネル構成要素は、本体部の頂面上に配設されたカバーを備え、カバーを穿孔し、穿孔されたカバーを通して真空または圧力をチャネル構成要素に印加し、試料含有流体の流れをウェルから推進してマイクロチャネルに通すように構成された器具をさらに備える段落1から段落8のいずれか一項に記載のシステム。
10.本体部および投入チューブは、互いに一体に、ウェルから分離して、形成される段落1から段落9のいずれか一項に記載のシステム。
11.チャネル構成要素は、試料含有流体をウェル内に導入するための通路から分離している、ウェルの上の試料ポートを画成する段落1から段落10のいずれか一項に記載のシステム。
12.チャネル構成要素は、本体部の頂面に流体密封シールで取り付けられ、マイクロチャネル用の頂部壁を形成するカバーを備える段落1から段落11のいずれか一項に記載のシステム。
13.チャネル構成要素は、カバーによって覆われ、カバーを穿孔することによってアクセスされるように構成された少なくとも1つのポートを備える段落12に記載のシステム。
14.チャネル構成要素は、本体部および投入チューブを含む基部を備え、基部上に配設された、基部によって画成され各々マイクロチャネルに流体的に接続される複数のポートの各々を少なくとも部分的に覆う、カバーも備える段落1から段落13のいずれか一項に記載のシステム。
15.流体を処理する方法であって、(A)チャネル構成要素の試料ポートを通して試料含有流体をウェル内に分注するステップであって、前記チャネル構成要素は、(i)ウェルに取り付けられる底面と、その中に形成されたマイクロチャネルを備える頂面とを有する本体部と、(ii)本体部の底面からウェル内に突き出る投入チューブと、(iii)投入チューブおよび本体部を貫通する通路とを備え、分注される試料含有流体は、通路の底端部と接触し、通路の頂端部の下に、マイクロチャネルと接触しないように、重力の助けを借りて保持される、ステップと、(B)試料含有流体の少なくとも一部をウェルから通路を介して推進し、マイクロチャネルに通す圧力差を発生するステップとを含む方法。
16.圧力差を発生するステップは、試料含有流体の少なくとも一部が下方に移動して本体部を通り本体部の下にある別のウェルによって捕集されることを引き起こす段落15に記載の方法。
17.本体部は、頂面に形成されたチャネルネットワークを有し、圧力差を発生するステップは、試料含有液滴のエマルジョンがチャネルネットワーク内で生成されることを引き起こす段落15または段落16に記載の方法。
18.圧力差を発生するステップは、エマルジョンの少なくとも一部が本体部の下にある別のウェル内に捕集されることを引き起こす段落15から段落17のいずれか一項に記載の方法。
19.試料含有流体を分注するステップは、少なくとも1つの試料含有流体を本体部の下に配設される複数の投入ウェルの各々の中に分注するステップを含み、圧力差を発生するステップは、複数のエマルジョンが本体部の下に配設される複数の排出ウェル内に捕集されることを引き起こす段落17または段落18に記載の方法。
20.チャネル構成要素は、本体部の頂面上に配設され、マイクロチャネルの頂部壁を形成する、カバーを備え、圧力差を発生するステップは、真空または圧力をカバーによって画成される開口部のところでチャネル構成要素に印加するステップを含む段落15から段落19のいずれか一項に記載の方法。
21.複数のエマルジョンの各々が、同じチャネルネットワークの異なる領域内に形成される段落19または段落20に記載の方法。
22.各エマルジョンの液滴は、エマルジョンの連続相を形成するキャリア流体内に配設され、キャリア流体の少なくとも一部は、圧力差に応答してキャリアポートの上にある位置からキャリア流体を受け入れるチャネル構成要素のキャリアポートからチャネルネットワークに供給される段落19から段落21のいずれか一項に記載の方法。
23.圧力差を発生するステップは、本体部の頂面上に配設されるカバーを穿孔してカバー内に開口部を形成するステップと、真空または圧力を開口部のところでチャネル構成要素に印加するステップとを含む段落15から段落22のいずれか一項に記載の方法。
24.圧力差を発生するステップは、試料含有流体の少なくとも一部が排出ウェル内に捕集されることを引き起こし、排出ウェルと連通する1つまたは複数のチャネルを変形して、1つまたは複数のチャネルを通る流体流をブロックし、排出ウェル内に捕集される試料含有流体の少なくとも一部を流体的に絶縁するステップと、オプションにより、排出ウェル内に捕集された試料含有流体の少なくとも一部を熱サイクリングするステップとをさらに含む段落15から段落23のいずれか一項に記載の方法。
25.流体処理のためのマイクロ流体システムであって、(A)ウェルを含むウェル構成要素と、(B)チャネル構成要素であって、(i)ウェル構成要素に取り付けられる底面と、その中に形成されたマイクロチャネルを有する頂面とを有する本体部と、(ii)本体部の底面からウェル内に突き出る投入チューブと、(iii)ポートとを備え、本体部および投入チューブは一緒に、投入チューブの開放端部から上方に進み、投入チューブおよび本体部を通り、頂面まで延在する通路を画成し、システムは、チャネル構成要素の上からポートを介してウェル内に試料含有流体を受け入れ、試料含有流体の少なくとも一部を通路を介してウェルから追い出しマイクロチャネルに入れる圧力差が生じるまで、重力の助けを借りて、通路の頂端部よりも下に試料含有流体を保持するように構成される、チャネル構成要素とを備えるマイクロ流体システム。
26.ウェルは、投入ウェルであり、チャネル構成要素の下に配設された排出ウェルをさらに備え、圧力差が試料含有流体の少なくとも一部を投入ウェルから排出ウェルに推進するように構成される段落25に記載のシステム。
27.通路は、投入通路であり、チャネル構成要素は、本体部に取り付けられ、その底面から排出ウェル内に突き出る排出チューブを備え、本体部および排出チューブは一緒に、試料含有流体が移動し排出ウェル内に捕集される際に通る排出通路を画成する段落26に記載のシステム。
28.ウェルは、投入ウェルであり、ウェル構成要素は、排出ウェルを備え、本体部は、頂面に形成されたチャネルネットワークを有し、チャネルネットワークは、マイクロチャネルを備え、試料含有流体の少なくとも一部を通路を介して投入ウェルから受け入れ、キャリア流体内に配設される試料含有液滴のエマルジョンを生成し排出ウェル内で捕集するように構成される段落25から段落27のいずれか一項に記載のシステム。
29.ウェル構成要素は、キャリア流体をチャネルネットワークに供給するためのキャリアウェルを備える段落25から段落28のいずれか一項に記載のシステム。
30.チャネル構成要素は、チャネル構成要素の上からチャネルネットワークに対するキャリア流体を受け入れるように構成されたキャリアポートを備え、これにより、キャリア流体は、ウェル構成要素と接触することなくキャリアポートからチャネルネットワーク内に導入される段落25から段落29のいずれか一項に記載のシステム。
31.本体部は、頂面に形成されたチャネルネットワークを有し、チャネルネットワークは、試料含有流体の少なくとも一部を通路を介してウェルから受け入れ、キャリア流体中に配設される試料含有液滴を生成するように構成される段落25から段落30のいずれか一項に記載のシステム。
32.ウェル構成要素は、複数の試料を保持するため複数の試料ウェルを備え、チャネルネットワークは、複数の試料の各々から試料含有液滴を生成するためのキャリア流体を供給するマニホールドを備える段落25から段落31のいずれか一項に記載のシステム。
33.チャネル構成要素は、真空供給源に接続されるように構成された真空ポートを備える段落25から段落32のいずれか一項に記載のシステム。
34.本体部の頂面に流体密封シールで取り付けられ、マイクロチャネルの頂部壁を形成するカバーをさらに備える段落25から段落33のいずれか一項に記載のシステム。
35.本体部は、カバーによって覆われ、カバーを穿孔することによって少なくとも一部は真空供給源に接続されるように構成された真空ポートを画成する段落34に記載のシステム。
36.ウェル構成要素およびチャネル構成要素を備えるデバイスをさらに具備し、真空供給源を備える、複数のエマルジョンがデバイス内に形成され、ウェル構成要素の異なるウェル内に捕集されるようにカバーを穿孔し、真空をデバイスに印加するように構成された、器具をなおもさらに具備する段落25から段落35のいずれか一項に記載のシステム。
37.複数のエマルジョンが、デバイスの同じチャネルネットワーク内に形成され、器具は、ウェル構成要素と接触する前にキャリア流体がチャネルネットワーク内に導入されるようにチャネルネットワークにキャリア流体を供給するように構成される段落36に記載のシステム。
38.本体部は、カバー内の開口部を通してキャリア流体を受け入れるように構成されているキャリアポートを画成する段落25から段落37のいずれか一項に記載のシステム。
39.投入チューブ、およびチャネル構成要素の本体部は、互いに一体に形成される段落25から段落38のいずれか一項に記載のシステム。
40.流体処理のためのシステムであって、(A)ウェルと、(B)チャネル構成要素であって、ウェルに取り付けられている底面を含む本体部と、(ii)本体部の底面からウェル内に突き出る投入チューブと、(iii)投入チューブおよび本体部を貫通する通路と、(iv)マイクロチャネルとを備える、チャネル構成要素とを具備し、ウェル内に試料含有流体を受け入れて、試料含有流体が、通路の底端部と接触し、試料含有流体の少なくとも一部を通路を介しウェルから推進し、マイクロチャネルに通す圧力差が生じるまで、通路の頂端部の下に、マイクロチャネルと接触しないように、重力の助けを借りて保持されているように構成される、システム。
41.本体部は、平面を画成し、マイクロチャネルは、平面に平行である段落40に記載のシステム。
42.マイクロチャネルは、本体部の頂面に形成される段落40または段落41に記載のシステム。
43.チャネル構成要素は、本体部の頂面に取り付けられたキャップを備え、マイクロチャネルは、キャップの底面に形成される段落40または段落41に記載のシステム。
44.キャップは、材料の単一のシートによって形成される段落43に記載のシステム。
45.キャップは、マイクロチャネルの頂部壁を形成する上側シートと、マイクロチャネルの側壁を形成する下側シートとを備え、本体部は、マイクロチャネルを底部壁を形成する段落43に記載のシステム。
46.ウェルは、投入ウェルであり、チャネル構成要素の下に配設された排出ウェルをさらに備え、圧力差が試料含有流体の少なくとも一部を投入ウェルから排出ウェルに推進するように構成される段落40から段落45のいずれか一項に記載のシステム。
47.投入ウェルおよび排出ウェルは、互いに一体に、本体部および投入チューブから分離して、形成される段落46に記載のシステム。
48.本体部および投入チューブは、一体成形品として成形され、投入ウェルおよび排出ウェルは、別の単一成形品として成形される段落46または段落47に記載のシステム。
49.チャネル構成要素は、チャネルネットワークを備え、チャネルネットワークは、試料含有流体の少なくとも一部を受け入れ、試料含有液滴を生成し排出ウェル内で捕集するように構成される段落46から段落48のいずれか一項に記載のシステム。
50.チャネルネットワークは、本体部の頂面に形成される段落49に記載のシステム。
51.複数の投入ウェルおよび複数の排出ウェルをさらに備え、チャネル構成要素は、複数の投入ウェル内に配設された少なくとも1つの試料含有流体から複数のエマルジョンを形成し、複数のエマルジョンを複数の排出ウェルに導くように構成される段落49または段落50に記載のシステム。
52.各エマルジョンは、エマルジョンの連続相を形成する同じキャリア流体を含み、チャネルネットワークは、各エマルジョンに対して同じキャリア流体を供給するマニホールドを備える段落51に記載のシステム。
53.流体が少なくとも1つのチャネルを通過し得ないように投入ウェルと排出ウェルとの間に連通をもたらすチャネル構成要素の少なくとも1つのチャネルの領域を変形するステップをさらに含む段落46から段落52のいずれか一項に記載のシステム。
54.変形するステップは、少なくとも1つのチャネルの領域の上でチャネル構成要素に圧力を印加するステップを含む段落53に記載のシステム。
55.変形するステップが、少なくとも1つのチャネルの領域の上でチャネル構成要素に熱を印加するステップを含むときの段落53または段落54に記載のシステム。
56.変形するステップが、少なくとも1つのチャネルの領域でチャネル構成要素を溶融するステップを含むときの段落53から段落55のいずれか一項に記載のシステム。
57.変形するステップが、チャネルがつぶされる少なくとも1つのチャネルの長手方向領域を形成するステップを含む段落53から段落56のいずれか一項に記載のシステム。
58.変形するステップが、流体が2つまたはそれ以上のチャネルのうちのどれかを通過し得ないように2つまたはそれ以上のチャネルの各々の領域を同時に変形するステップを含む段落53から段落57のいずれか一項に記載のシステム。
59.2つまたはそれ以上のチャネルの各々は、同じ排出ウェルから延在する段落58に記載のシステム。
60.変形するステップは、排出ウェルが流体的に絶縁されるように排出ウェルから延在する各チャネルの領域を変形するステップを含む段落59に記載のシステム。
61.変形するステップは、複数の排出ウェルを並行して流体的に絶縁するステップを含む段落53から段落60のいずれか一項に記載のシステム。
62.変形するステップは、各排出ウェルに対するチャネル構成要素の分離している領域を変形するステップを含む段落53から段落61のいずれか一項に記載のシステム。
63.変形するステップの後に排出ウェル内で流体の熱サイクリングを行うステップをさらに含む段落53から段落61のいずれか一項に記載のシステム。
64.流体を熱サイクリングするステップは、流体中の核酸の増幅を引き起こす段落63に記載のシステム。
65.流体を熱サイクリングするステップは、システムの排出ウェルに収容される複数の別個のエマルジョンを熱サイクリングするステップを含む段落63または段落64に記載のシステム。
66.チャネル構成要素は、チャネルネットワークに接続され、圧力差に応答してチャネル構成要素の上からキャリアポート内に入るキャリア流体を受け入れるように構成されたキャリアポートを備える段落40から段落65のいずれか一項に記載のシステム。
66.チャネル構成要素は、本体部の頂面上に配設されたカバーを備え、カバーを穿孔し、穿孔されたカバーを通して真空または圧力をチャネル構成要素に印加し、試料含有流体の流れをウェルから推進してマイクロチャネルに通すように構成された器具をさらに備える段落40から段落65のいずれか一項に記載のシステム。
67.本体部および投入チューブは、互いに一体に、ウェルから分離して、形成される段落40から段落66のいずれか一項に記載のシステム。
68.チャネル構成要素は、試料含有流体をウェル内に導入するための通路から分離している、ウェルの上の試料ポートを画成する段落40から段落67のいずれか一項に記載のシステム。
69.チャネル構成要素は、本体部の頂面に流体密封シールで取り付けられ、マイクロチャネル用の頂部壁を形成するカバーを備える段落40から段落68のいずれか一項に記載のシステム。
70.チャネル構成要素は、カバーによって覆われ、カバーを穿孔することによってアクセスされるように構成された少なくとも1つのポートを備える段落69に記載のシステム。
71.チャネル構成要素は、本体部および投入チューブを含む基部を備え、基部上に配設された、基部によって画成され各々マイクロチャネルに流体的に接続される複数のポートの各々を少なくとも部分的に覆う、カバーも備える段落40から段落70のいずれか一項に記載のシステム。
72.流体を処理する方法であって、(A)試料含有流体をチャネル構成要素によって画成されるポートを介してウェル構成要素のウェル内に分注するステップであって、前記チャネル構成要素は、(i)ウェル構成要素に取り付けられる底面と、その中に形成されたマイクロチャネルを有する頂面とを有する本体部と、(ii)本体部に取り付けられ、本体部の底面からウェルの下側内側領域に突き出る投入チューブとを備え、チャネル構成要素は投入チューブの開放底端部から本体部の頂面まで延在する通路を画成し、試料含有流体は、開放底端部と接触し、重力の助けを借りて通路の頂端部の下に保持される、ステップと、(B)試料含有流体の少なくとも一部をウェルから通路を介して追い出し、マイクロチャネルに入れる圧力差を発生するステップとを含む方法。
52 マイクロ流体デバイス
54 流体移送デバイス
56 真空/圧力供給源
58 流体保持部分
60 流体処理部分
62 貯槽
64 試料含有流体
66 ウェル構成要素
68 投入ウェル
70 排出ウェル
72 チャネル構成要素
74 チャネル
76 下側部材、基部
78 上側部材
80 本体部
82 投入チューブ
84 排出チューブ
86 底面
88 頂面
90 通路
92 底端部
94 通路
96 投入ポート
98 排出ポート
100 ガスケット
102 穿孔要素
116 キャリア流体
120 キャリア貯槽
122 チャネル交差点
124 試料含有液滴
126 底面
128 上側層
130 下側層
152 デバイス
154 ユニット
156 チャネルネットワーク
158 試料チューブ、試料シッパー
160 キャリアチューブ、キャリアシッパー
162 液滴チューブ
164 真空チューブ、真空ドリッパー
166 試料ウェル
168 キャリアウェル
170 エマルジョンウェル
172 真空ウェル
174 試料チャネル
176、178 キャリアチャネル
180 液滴チャネル
182 チャネル接合部
184 試料ポート
186 キャリアポート
188 エマルジョンポート
190 真空ポート
192 通気チャネル
194 チャネル
196 試料通路
198 キャリア通路
200 液滴通路
202 真空通路
222 カバー要素
230 エマルジョン
234 熱かしめ
252 デバイス
254 開口
256 アセンブリ開口部
258、260 アセンブリ開口部
264 チャネルネットワーク
266 キャリアマニホールド
268 供給チャネル
270a、270b キャリアポート
272 外部供給源
274 止まり穴
276 中空穿孔要素
277 導管
278 ガスケット
290 通気ポート
292 真空ポート
294、296 止まり穴
295 通気ポート
298、300 チャネル
302 熱かしめ領域
310 器具
312 支持体、ヘッド
314 処理ヘッド
314a 処理ヘッド
316 推進機構
318 キャリア流体貯槽
320 真空供給源
322 真空ポンプ
326 本体部
328a キャリア穿孔要素
328b 通気穿孔要素
328c 真空穿孔要素
330 ガスケット
330a、330b ガスケット
336 真空マニホールド
342 キャリアポンプ
344 プロセッサ
Claims (10)
- エマルジョンを形成および処理するための方法であって、
試料含有流体をマイクロ流体デバイスのウェル内に分注するステップであって、前記マイクロ流体デバイスはウェルの上方に平面状のチャネルネットワークを画定しているチャネル構成要素を含む、ステップと、
前記チャネルネットワークにおいてエマルジョンを形成するステップであって、各エマルジョンは前記試料含有流体のうちの一つの液滴を含む、ステップと、
前記マイクロ流体デバイスのチャンバにおいて前記エマルジョンを収集するステップと、
前記チャンバを互いに流体的に絶縁するために前記マイクロ流体デバイスの領域を変形させるステップと、
前記エマルジョンの液滴内の核酸の増幅を促進するために前記チャンバ内の前記エマルジョンを熱サイクリングするステップとを含み、
前記チャネル構成要素は、前記ウェルから上方に進み前記チャネル構成要素の頂面まで延在している試料ポートを含み、前記マイクロ流体デバイスは、前記試料ポートを介して前記ウェルにおいて試料含有流体を受け入れるように構成されている、方法。 - 前記マイクロ流体デバイスの領域を変形させるステップは、前記チャネルネットワークの領域を変形させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 各エマルジョンは、収集されるときに前記チャネルネットワークから前記マイクロ流体デバイスの前記チャンバのうちの一つの中に下方へ移動する、請求項1または2に記載の方法。
- エマルジョンを形成するステップは、前記試料含有流体の各々を前記ウェルのうちの一つから前記チャネルネットワークへ、および前記エマルジョンの各々を前記チャネルネットワークから前記チャンバのうちの一つへ推進する圧力差を作り出すことを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記圧力差は、各試料含有流体を前記ウェルのうちの一つから上方へ、前記チャネルネットワークへ推進する、請求項4に記載の方法。
- 前記圧力差は、各試料含有流体を前記ウェルのうちの一つから上方へ、前記ウェル内に置かれた開放底端部を有する入力チューブを経て前記チャネルネットワークへ推進する、請求項5に記載の方法。
- 圧力差を作り出すことは、吸引を前記マイクロ流体デバイスに適用することを含む、請求項4から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エマルジョンの各々は、前記チャネルネットワークのチャネル交差点において形成される、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 収集するステップは、前記チャネルネットワークの下に位置するチャンバにおいてエマルジョンの各々を収集することを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記各エマルジョンは、連続相としてキャリア流体を含み、エマルジョンを形成するステップは、前記マイクロ流体デバイスのポートを経て前記キャリア流体を前記チャネルネットワークへ供給することを含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
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